(57)【要約】【課題】４輪駆動車においても、装着されているタイヤが夏タイヤか冬タイヤかを識別することができるタイヤ識別装置を提供する。【解決手段】本発明のタイヤ識別装置は、車両に装着された車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記回転速度から駆動輪の平均車輪速度を算出する車輪速度演算手段と、当該車両に搭載されたＧＰＳ受信機によって受信される衛星信号から前記車両の速度および加速度を演算する加速度演算手段と、前記駆動輪平均車輪速度と前記車両速度から駆動輪のスリップ率を演算するスリップ率演算手段と、前記車両の加速度と駆動輪のスリップ率との関係の１次の回帰係数から得られるタイヤの前後剛性に基づいて現在装着しているタイヤを識別するタイヤ識別手段とを備えてなることを特徴とする。【選択図】図１
2006130941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着された車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記回転速度から駆動輪の平均車輪速度を算出する車輪速度演算手段と、当該車両に搭載されたＧＰＳ受信機によって受信される衛星信号から前記車両の速度および加速度を演算する加速度演算手段と、前記駆動輪平均車輪速度と前記車両速度から駆動輪のスリップ率を演算するスリップ率演算手段と、前記車両の加速度と駆動輪のスリップ率との関係の１次の回帰係数から得られるタイヤの前後剛性に基づいて現在装着しているタイヤを識別するタイヤ識別手段とを備えてなるタイヤ識別装置。
【請求項２】
車両に装着された車輪の回転速度を検出する工程と、前記回転速度から駆動輪の平均車輪速度を算出する工程と、当該車両に搭載されたＧＰＳ受信機によって受信される衛星信号から車両速度および前記車両の加速度を演算する工程と、前記駆動輪平均車輪速度と前記車両速度から駆動輪のスリップ率を演算する工程と、前記車両の加速度と駆動輪のスリップ率との関係の１次の回帰係数から得られるタイヤの前後剛性に基づいて現在装着しているタイヤを識別する工程とを備えてなるタイヤ識別装置。
【請求項３】
車両に装着されているタイヤを識別するためにコンピュータを、車両に装着された車輪の回転速度から駆動輪の平均車輪速度を算出する車輪速度演算手段、当該車両に搭載されたＧＰＳ受信機によって受信される衛星信号から前記車両の速度および加速度を演算する加速度演算手段、前記駆動輪平均車輪速度と前記車両速度から駆動輪のスリップ率を演算するスリップ率演算手段、および前記車両の加速度と駆動輪のスリップ率との関係の１次の回帰係数から得られるタイヤの前後剛性に基づいて現在装着しているタイヤを識別するタイヤ識別手段として機能させるタイヤ識別のためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤ識別装置および方法に関する。さらに詳しくは、タイヤのドライビングスティフィネスレベルを識別し、車両制御に応用したり、車両の安全性を高めるために用いられるタイヤ識別装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤには、排水性などを考えて、縦溝と横溝が彫ってあるため、これらの溝に囲まれたゴムブロックが形成されている。このゴムブロックが大きいと、前後左右にせん断変形しにくく、剛性も大きいため、一般に大きなブロックからなるトレッドパターンをもったタイヤをパターン剛性の大きなタイヤという。また、ゴムの配合によってもパターン剛性は大きく左右される。一般に夏タイヤはパターン剛性が大きく、冬タイヤはパターン剛性が小さい。
【０００３】
パターン剛性の大小は、コーナリングパワーやコーナリングフォースのほか、スリップ率に大きな影響を及ぼすため、タイヤの回転情報をもとにして車両の性能や安全性を高める装置、たとえばＡＢＳ（アンチブロックブレーキングシステム）、ＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）またはいわゆる間接式のタイヤ空気圧低下警報装置などにおいて、タイヤの回転情報を基にして車両の挙動を推定するには、タイヤのパターン剛性を把握しておくことは重要である。
【０００４】
またタイヤの回転速度の変化からタイヤの内圧低下を検知する間接式の空気圧低下警報装置は、タイヤの空気圧が低下すると、タイヤの動荷重半径が小さくなり、正常な空気圧のタイヤと比較して、回転速度が速くなることを応用したもので、たとえば特許文献１では、タイヤの回転速度の相対的な差から内圧低下を検出する方法が提案されている。この場合、タイヤの回転速度は、旋回、加減速、荷重または車両の速度などに影響されるため、これらの影響を取り除くために様々な工夫がなされている。さらにこれらのタイヤ空気圧低下警報装置などは、新車に装着されタイヤに合わせて旋回時の補正係数などの車両ファクターをチューニングしているが、大きく仕様の異なる夏タイヤから冬タイヤまたは冬タイヤから夏タイヤに交換された場合、車両の挙動の推定が初期チューニングと大きくかけ離れてしまい、ドライバーへ提供される正確な情報を確保できない惧れがある。そのために、夏タイヤと冬タイヤで初期チューニングを行ない、その平均値を車両ファクターとする方法があるが、この場合でも内圧検知の精度が低下してしまう。
【０００５】
したがって、現在装着されているタイヤが夏タイヤか冬タイヤか、またはトレッドが磨耗したようなタイヤなのかといったパターン剛性がどれくらいの大きさであるかを識別し、それに応じて自動的に車両ファクターが書き換わる方法が最適といえる。
【０００６】
その方式としてたとえば、差動制限装置（ＬＳＤ）装着車に限っては、特許文献２において夏タイヤと冬タイヤの識別方法が記されている。
【０００７】
また差動制限装置が装着されていなくても、夏タイヤと冬タイヤの違いを識別する方法としては、タイヤのμ−ｓ曲線の立ち上がり勾配（ドライビングスティフィネス）を測定する方法や、車両の加速度とタイヤのスリップ率の関係の１次回帰係数を所与の値と比較してタイヤ剛性を判定する方法がある（特許文献３）。
【０００８】
そのほか、前輪の回転速度と後輪の回転速度の比を、あらかじめタイヤの種類ごとに計測されたデータに基づいて作成された車両速度−前後輪比関数と比較することによって、タイヤの種類を判別する方法（特許文献４）や、タイヤ種別を運転者が指定する方法として特許文献５がある。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−１４９１１９号公報
【特許文献２】特開２０００−７９８１２号公報
【特許文献３】特開２００２−１８１６６９号公報
【特許文献４】特開平９−１８８１１４号公報
【特許文献５】特開２００４−９８８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
タイヤ内圧警報装置において自動的に装着されているタイヤが夏タイヤか冬タイヤかが識別できれば、その検知精度を大きく向上することができるが、タイヤのμ−ｓ曲線の立ち上がり勾配からタイヤを識別する場合、立ち上がり勾配は、トレッドのパターン剛性だけでなく、路面の摩擦係数によっても異なるため、測定する路面を限定するなどしない限りタイヤの識別に応用することは難しいのが現状である。
【００１１】
特許文献２の方法は、差動制限装置が装着されている車両に制限される。特許文献３の方法は、車両速度を算出するために従動輪が必要であり、４輪駆動車には適用できない。
【００１２】
本発明は、叙上の事情に鑑み、４輪駆動車においても装着されているタイヤが夏タイヤか冬タイヤかを識別することができるタイヤ識別装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のタイヤ識別装置は、車両に装着された車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記回転速度から駆動輪の平均車輪速度を算出する車輪速度演算手段と、当該車両に搭載されたＧＰＳ受信機によって受信される衛星信号から前記車両の速度および加速度を演算する加速度演算手段と、前記駆動輪平均車輪速度と前記車両速度から駆動輪のスリップ率を演算するスリップ率演算手段と、前記車両の加速度と駆動輪のスリップ率との関係の１次の回帰係数から得られるタイヤの前後剛性に基づいて現在装着しているタイヤを識別するタイヤ識別手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１４】
また本発明のタイヤ識別方法は、車両に装着された車輪の回転速度を検出する工程と、前記回転速度から駆動輪の平均車輪速度を算出する工程と、当該車両に搭載されたＧＰＳ受信機によって受信される衛星信号から車両速度および前記車両の加速度を演算する工程と、前記駆動輪平均車輪速度と前記車両速度から駆動輪のスリップ率を演算する工程と、前記車両の加速度と駆動輪のスリップ率との関係の１次の回帰係数から得られるタイヤの前後剛性に基づいて現在装着しているタイヤを識別する工程とを備えてなることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明のタイヤ識別プログラムは、車両に装着されているタイヤを識別するためにコンピュータを、車両に装着された車輪の回転速度から駆動輪の平均車輪速度を算出する車輪速度演算手段、当該車両に搭載されたＧＰＳ受信機によって受信される衛星信号から前記車両の速度および加速度を演算する加速度演算手段、前記駆動輪平均車輪速度と前記車両速度から駆動輪のスリップ率を演算するスリップ率演算手段、および前記車両の加速度と駆動輪のスリップ率との関係の１次の回帰係数から得られるタイヤの前後剛性に基づいて現在装着しているタイヤを識別するタイヤ識別手段として機能させることを特徴とする。
【００１６】
本発明では、車輪速度とは車輪の回転角速度×タイヤの動荷重半径である。
【００１７】
本発明によれば、車両の加速度と駆動輪のスリップ率との関係の１次の回帰係数から４輪駆動車においても装着されているタイヤの種類や磨耗しているかどうかを判定することができる。後述する実施例でいえば、スバル  レガシィにおいて、夏タイヤでは車両加速度に対するスリップ率の１次回帰係数が０．０２８２であり、冬タイヤ（スタッドレスタイヤ）の場合の１次回帰係数は、０．０７６１となって、タイヤの種別を正確に判定することができた。
【００１８】
車両に装着されたタイヤの種類を判定した結果、正しいタイヤ剛性をＡＢＳ装置やＴＲＣ装置に設定することによって、より的確な車両制御を行なうことができる。また、磨耗度が進んだタイヤの場合は運転者に警告して、タイヤ交換を促すことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、４輪駆動車のように従動輪が存在しない車両でも、装着しているタイヤがスタッドレスタイヤのような剛性の小さいタイヤなのか、夏タイヤのような比較的剛性の大きいタイヤなのか、またはトレッドが磨耗し非常に剛性の大きいタイヤなのかといった、タイヤの剛性の違いによるタイヤ識別が可能である。４輪駆動車においてもタイヤの識別をすることができるため、タイヤの剛性の違いを車両制御に自動的に反映できる。またタイヤの回転速度を減圧の判定に用いる空気圧低下警報装置において、タイヤの減圧の検知精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤ識別装置および方法を説明する。
【００２１】
図１は本発明のタイヤ識別装置の一実施の形態を示すブロック図、図２は図１におけるタイヤ識別装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、本発明の一実施の形態にかかわるタイヤ識別装置は、４輪車両のタイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲにそれぞれ設けられた車輪タイヤの回転速度を定期的に検出する回転速度検出手段である車輪速センサ１を備えており、この車輪速センサ１の出力は、ＡＢＳなどの制御ユニット２に伝達される。また、ＧＰＳ受信機４から衛星信号が制御ユニット２に伝達される。なお、タイヤ交換した際などに運転者によって、操作される初期化スイッチ３を備えていてもよい。
【００２３】
前記車輪速センサ１としては、電磁ピックアップなどを用いて回転パルスを発生させてパルスの数から回転速度を測定するセンサなどを用いることができる。
【００２４】
前記制御ユニット２は、図２に示されるように、外部装置との信号の受け渡しに必要なＩ／Ｏインターフェイス２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、該ＣＰＵ２ｂの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記ＣＰＵ２ｂが制御動作を行なう際にデータなどが一時的に書き込まれたり、その書き込まれたデータなどが読み出されるＲＡＭ２ｄとから構成されている。
【００２５】
本実施の形態では、前記制御ユニット２に、前記車輪速センサ１による測定値から駆動輪の平均車輪速度を算出する車輪速度演算手段と、当該車両に搭載されたＧＰＳ受信機４によって受信される衛星信号から前記車両の速度および加速度を演算する加速度演算手段と、前記車両の走行距離を演算する走行距離演算手段と、前記駆動輪平均車輪速度と前記車両速度から駆動輪のスリップ率を演算するスリップ率演算手段と、前記車両の加速度とスリップ率をそれぞれ移動平均化する移動平均演算手段と、前記演算した走行距離が所定の距離に達するまでの移動平均化した車両の加速度とスリップ率のデータを蓄積および演算し、加速度とスリップ率の１次の回帰係数と相関係数を求める回帰係数演算手段と、前記車両の加速度と駆動輪のスリップ率との関係の１次の回帰係数から得られるタイヤの前後剛性に基づいて、現在装着しているタイヤを識別するタイヤ識別手段とを備えている。なお、本実施の形態では、車両の速度を演算する速度演算手段により演算した走行距離が所定の距離に達するまでの、移動平均化した車両の加速度とスリップ率のデータを蓄積および演算し、車両加速度と駆動輪スリップ率の１次の回帰係数と相関係数を求めることについて説明するが、本発明においては、これに限定されるものではなく、前記走行距離に代えて、蓄積時間または蓄積データ数などを用いて、移動平均化された車両の加速度とスリップ率との１次の回帰係数と相関係数を求めることもできる。この場合、前記走行距離演算手段に代えて蓄積時間または蓄積データ数などを演算する蓄積数演算手段を備えるとともに、蓄積時間または蓄積データ数などを用いて、移動平均化された車両の加速度とスリップ率との１次の回帰係数と相関係数を求める演算手段を備える。
【００２６】
一般に冬タイヤとは、雪路走行が可能なように、トレッドパターンや材料を変えたタイヤで、サイドウォール部に、たとえば“ＳＮＯＷ”、“Ｍ＋Ｓ”、“ＳＴＵＤＬＥＳＳ”、“ＡＬＬ  ＷＥＡＴＨＥＲ”、“ＡＬＬ  ＳＥＡＳＯＮ”などの表示があるタイヤであり、夏タイヤとは、冬タイヤとは違い、サイドウォール部に前記のような表示がないタイヤのことであるが、本明細書においては夏タイヤと冬タイヤの違いは、かかる表示の有無に限らずトレッドのパターン剛性の大きさが違うことも含まれる。すなわち車両制御やタイヤの内圧検知精度に影響を及ぼすパターン剛性の大きいタイヤが夏タイヤであり、パターン剛性の小さいタイヤが冬タイヤである。
【００２７】
本実施の形態では、前記４輪のタイヤの回転速度を０．１秒以下、好ましくは０．０５秒以下で検出する。前記車両速度および走行距離は、ＧＰＳ受信機の衛星信号から演算する。車両速度はＧＰＳ受信機の位置情報から、その変化率として算出できる。または、ＧＰＳ受信電波のドップラーシフト周波数から車両速度を算出してもよい。一般にはドップラーシフト周波数から速度を算出する方が、位置情報から速度を算出するより精度が高い。車両加速度は車両速度の変化率として算出できる。また前記車両の加速度は、加速度センサで測定することもできるが、前記車両速度を微分して演算するのがコスト面から好ましい。スリップ率は、たとえば（車輪速度／車両速度−１）から演算することができる。
【００２８】
ついで前記車両の加速度およびスリップ率を一定時間分のデータ、たとえば少なくとも０．１秒分以上のデータの平均値として、サンプリング時間ごとに移動平均化して求め、この移動平均された値（一定個数のスリップ率と車両の加速度）を求める。
【００２９】
さらに前記走行距離が所定の距離に達するまで前記移動平均された車両の加速度およびスリップ率のデータを蓄積し、この蓄積したデータを用いて、スリップ率と車両の加速度との互いの１次の回帰係数と相関係数を求める。
【００３０】
以下、本実施の形態のタイヤ識別装置の動作を手順(a)〜(h)に沿って説明する。
【００３１】
(a) 車両の４輪タイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲのそれぞれの回転速度から車輪速度（Ｖ１n、Ｖ２n、Ｖ３n、Ｖ４n）を算出する。ここで、添え字ｎは時間系列の順序を表わす。
【００３２】
たとえば、ＡＢＳセンサなどのセンサから得られた車両の各車輪タイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲのある時点の車輪速データを車輪速度Ｖ１n、Ｖ２n、Ｖ３n、Ｖ４nとする。
【００３３】
(b) ついで従動輪および駆動輪の平均車輪速度（Ｖｆn、Ｖｄn）を演算する。
前輪駆動の場合、ある時点の従動輪および駆動輪の平均車輪速度Ｖｆn、Ｖｄnをつぎの式（１）、（２）により求められる。
Ｖｆn＝（Ｖ３n＋Ｖ４n）／２                    ・・・（１）
Ｖｄn＝（Ｖ１n＋Ｖ２n）／２                    ・・・（２）
【００３４】
４輪駆動の場合は、駆動輪の平均車輪速度のみ次式で算出する。
Ｖｄn＝（Ｖ１n＋Ｖ２n＋Ｖ３n＋Ｖ４n）／４      ・・・（３）
【００３５】
(c) ついで車両の単位時間の走行距離をつぎの式（４）により演算する。
ＤＩＳＴ＝Ｖｎ × Δｔ                        ・・・（４）
ここで、Δｔは衛星信号から算出される車両速度ＶnとＶn-1の時間間隔（サンプリング時間）である。または、ＧＰＳの位置情報の変化（距離）を積算して走行距離を求めてもよい。
【００３６】
(d) ついで車両の加速度Ａｆnを演算する。
前記車両速度Ｖnと１つ前の車両速度Ｖn-1から、重力加速度を単位とする車両の加速度Ａｆnはつぎの式（５）で求められる。
Ａｆn＝（Ｖn−Ｖn-1）／Δｔ／ｇ        ・・・（５）
ここで、Δｔは車輪速データから算出される車輪速度ＶｆnとＶｆn-1の時間間隔（サンプリング周期）であり、ｇは重力加速度である。前記サンプルング周期としては、データのばらつきを小さくし、かつ短時間で判別するためには、０．１秒以下である必要がある。より好ましくは、０．０５秒以下である。
【００３７】
(e) ついで前記車両の加速度Ａｆnの値に応じて、スリップ率を演算する。
まず、加速状態（Ａｆn＞０）で、駆動輪がロックして車両が滑ること（Ｖｄn＝０、Ｖn≠０）や、減速状態（Ａｆn＜０）で、車両が停止して駆動輪がホイールスピンを起こすこと（Ｖn＝０、Ｖｄn≠０）は、起こり得ないものとして、スリップ率Ｓnをつぎの式（６）から演算する。
Ｓn＝（Ｖｄn−Ｖn）／Ｖｄn              ・・・（６）
Ｖｄn＝０またはＶn＝０の場合は、データに算入しない。
【００３８】
(f) ついで車両の加速度およびスリップ率のデータをサンプリング時間ごとに移動平均化処理する。
回帰直線を求める場合、一定以上のデータ数がなければ、得られた回帰係数の信頼性が劣る。そこで、サンプリング時間、たとえば数十ｍｓごとにデータをサンプリングし、このサンプリング時間で得られたばらつきの大きいデータを移動平均することにより、データの数を減らさずに、データのばらつきを小さくすることができる。ここで、Ｎはデータ数である。
【００３９】
スリップ率については、
ＭＳn＝（Ｓ1＋Ｓ2＋・・・＋Ｓn）／Ｎ                  ・・・（７）
ＭＳn+1＝（Ｓ2＋Ｓ3＋・・・＋Ｓn+1）／Ｎ              ・・・（８）
ＭＳn+2＝（Ｓ3＋Ｓ4＋・・・＋Ｓn+2）／Ｎ              ・・・（９）
車両の加速度については、
ＭＡｆn＝（Ａｆ1＋Ａｆ2＋・・・＋Ａｆn）／Ｎ            ・・・（１０）
ＭＡｆn+1＝（Ａｆ2＋Ａｆ3＋・・・＋Ａｆn+1）／Ｎ       ・・・（１１）
ＭＡｆn+2＝（Ａｆ3＋Ａｆ4＋・・・＋Ａｆn+2）／Ｎ       ・・・（１２）
【００４０】
(g) ついで前記走行距離が所定の距離に達するまでデータ（移動平均された車両の加速度およびスリップ率）を蓄積する。そして、このスリップ率と車両の加速度との互いの１次の回帰係数、すなわちスリップ率の車両の加速度に対する回帰係数Ｋ１と車両の加速度のスリップ率に対する回帰係数Ｋ２をそれぞれつぎの式（１３）、（１４）から求める。
【００４１】
【数１】
2006130941.tif 000003
【００４２】
また相関係数Ｒは、
Ｒ＝Ｋ１×Ｋ２                                    ・・・（１５）
となる。
【００４３】
(h) 前記手順により求めた相関係数Ｒが所定の値（たとえば０．９）以上の回帰係数Ｋ１または回帰係数Ｋ２（以下、回帰係数Ｋ１について説明する。）を所定個数蓄積し、その平均値を求めてタイヤ識別係数とする。相関係数Ｒが所定の値未満の場合は、回帰係数データを破棄する。さらに、この回帰係数Ｋ１の平均値に車両定数Ｗｒ／Ｗを乗じた値をタイヤ識別係数としてもよい。ここで、Ｗは車両重量であり、Ｗｒは駆動輪荷重である。これは、車体の加速に要する駆動力Ｆ（Ｆ＝Ｗ×Ａｆn）は、駆動輪と路面とのあいだの摩擦力により決まるので、路面の摩擦係数μを用いてＦ＝μ×Ｗｒとなり、Ａｆn＝μ×Ｗｒ／Ｗと表わすことができる。そこで、車両定数Ｗｒ／Ｗを乗ずることで、車両間の差を補正することができる。ただし、４輪駆動車では車両定数は１である。また、走行中絶えずタイヤ識別係数を求め、更新していくことも可能である。その場合は、相関係数Ｒが所定以上である回帰係数が得られると、まずタイヤ識別係数を演算し、さらに、それまでのタイヤ識別係数を平均化して求める方法がよい。これにより、タイヤの経時変化などにも対応可能である。すなわち、冬タイヤでも磨耗したり、経年変化でトレッドゴムの硬度が大きくなった場合に対応することができる。たとえば、まず一番はじめに得られたタイヤ識別係数が０．０５９で、つぎに新たなタイヤ識別係数０．０５７が得られると、タイヤ識別係数は（０．０５９＋０．０５７）／２＝０．０５８となる。さらに、新たなタイヤ識別係数０．０５５が得られると、タイヤ識別係数は、（０．０５９＋０．０５７＋０．０５５）／３＝０．０５７となる。そして、このタイヤ識別係数が、たとえば０．０５以上の場合は冬タイヤとすることができる。このしきい値（０．０５）は今までの実験値より求められる。
【００４４】
タイヤ剛性はあらかじめ車両ごとに設定しておいた判定値と比較することによって、判定することができる。
【００４５】
また、タイヤの剛性は急には変化しないので、絶えず演算する必要はないが、トレッドの磨耗やゴムの経年変化などによって剛性が変化するので、たとえば所定の走行距離もしくは所定の時間ごとに定期的に演算、判定することが望ましい。たとえば、走行距離１，０００ｋｍごととか、１ヶ月ごとにタイヤ識別を行なうとよい。
【実施例】
【００４６】
つぎに本発明のタイヤ識別装置を実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００４７】
実施例１
まず４輪駆動車に夏タイヤまたは冬タイヤを装着した。
車両はスバル  レガシィを使用した。
夏タイヤは、住友ゴム工業(株)製  ＳＰ９０００であり、冬タイヤ（スタッドレスタイヤ）は、住友ゴム工業(株)製  ＤＳ−２であった。
ＧＰＳセンサとして、レースロジック社製ＶＢＯＸを使用し、サンプリング周期は０．０５秒とした。
【００４８】
ついで前記手順にしたがって、車両の４輪タイヤのそれぞれの回転速度から車輪速度を算出し、駆動輪（本実施例では、４輪駆動車なので４輪）の平均車輪速度Ｖｄを求めた。つぎに、ＧＰＳセンサで受信した衛星信号から、車両速度Ｖと、車両の加速度Ａを演算した。本実施例では、車両速度はＧＰＳ受信電波のドップラーシフト周波数から算出した。駆動輪平均車輪速度Ｖｄと車両加速度Ａからスリップ率Ｓを算出した。
Ｓ  ＝  （Ｖｄ−Ｖ）／Ｖｄ
【００４９】
走行距離が１０００ｍごとの車両の加速度に対するスリップ率の１次の回帰係数Ｋ１および相関係数Ｒを求めた。このとき、相関係数Ｒが０．９以上の場合の回帰係数Ｋ１を１０個蓄積し、その平均値よりタイヤを識別した。
【００５０】
車両の加速度とスリップ率の関係およびその回帰直線を図３に示す。
【００５１】
夏タイヤの場合の車両加速度に対するスリップ率の１次回帰係数は、０．０２８２であった。また、冬タイヤ（スタッドレスタイヤ）の場合の１次回帰係数は、０．０７６１であった。あらかじめ車両ごとに各タイヤ剛性に対する１次回帰係数の範囲を設定しておき、装着されているタイヤの剛性レベルと比較して、タイヤの種類を判定する。たとえば、本実施例のレガシィの場合、つぎの表１のように１次回帰係数の範囲を設定した。
【００５２】
【表１】
2006130941.tif 000004
【００５３】
表１と前記１次回帰係数とを比較すると、夏タイヤとスタッドレスタイヤが正しく判定できることがわかる。
【００５４】
剛性レベルに応じて、たとえば空気圧低下警報装置の計算に使用されるファクターを更新する。また、定期的に剛性レベルを検出することによって、タイヤの磨耗が進んだ場合や、スタッドレスタイヤでゴムが経年変化などにより硬くなって剛性が変化した場合にも、ファクターを自動的に更新することができた。
【００５５】
比較例
実施例と同じ車両とタイヤを使用し、ＧＰＳセンサを使用せずに、車輪速度のみで車両加速度とスリップ率を演算した場合の結果を図４に示す。
【００５６】
４輪の平均車輪速度を車両速度とし、車両速度から車両の加速度を演算した。スリップ率Ｓは、前輪の平均車輪速度Ｖｆと後輪の平均車輪速度Ｖｒの比として演算した。
Ｓ  ＝  （Ｖｒ−Ｖｆ）／Ｖｒ
【００５７】
スリップ率に対する車両加速度の１次の回帰係数を算出したが、タイヤの違いによる回帰係数の差はほとんどなく、また、いずれの場合もスリップ率と車両加速度に相関がみられなかった（すなわち、相関係数が小さかった）。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のタイヤ識別装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１におけるタイヤ識別装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例において、ＧＰＳ受信情報から算出した車両加速度に対する駆動輪のスリップ率をプロットしたグラフである。
【図４】本発明の比較例において、車輪速度から算出した車両加速度に対して、前輪と後輪の車輪速度差を後輪車輪速度で除した値をプロットしたグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１  車輪速センサ
２  制御ユニット
３  初期化スイッチ
４  ＧＰＳ受信機
ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ  タイヤ
【図１】
2006130941.tif 000005
【図２】
2006130941.tif 000006
【図３】
2006130941.tif 000007
【図４】
2006130941.tif 000008