(57)【要約】【課題】製造コストを低減させるとともに、誤認識および誤報を防止することができるタイヤ異常検出方法を提供する。【解決手段】車両に装着されるタイヤの異常を検出するタイヤ異常検出方法であって、前記タイヤから発生する音または振動を検出する工程と、該検出した音または振動の周波数を分析する工程と、当該分析した周波数が予め設定された所定の周波数の範囲内にあるか否かを判別し、タイヤの異常を検出する工程とを含んいる。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着されるタイヤの異常を検出するタイヤ異常検出方法であって、前記タイヤから発生する音または振動を検出する工程と、該検出した音または振動の周波数を分析する工程と、当該分析した周波数が予め設定された所定の周波数の範囲内にあるか否かを判別し、タイヤの異常を検出する工程とを含むタイヤ異常検出方法。
【請求項２】
前記所定の周波数が１〜１０Ｈｚである請求項１記載のタイヤ異常検出方法。
【請求項３】
車両に装着されるタイヤの異常を検出するタイヤ異常検出装置であって、前記タイヤから発生する音または振動を検出する検出手段と、該検出した音または振動の周波数を分析する分析手段と、当該分析した周波数が予め設定された所定の周波数の範囲内にあるか否かを判別し、タイヤの異常を検出する判別手段とを備えてなるタイヤ異常検出装置。
【請求項４】
前記判別手段により、分析した周波数が予め設定された所定の範囲の周波数であると判別した場合、ドライバーに警報を表示または発する警告手段を備えてなる請求項３記載のタイヤ異常検出装置。
【請求項５】
前記所定の周波数が１〜１０Ｈｚである請求項４記載のタイヤ異常検出装置。
【請求項６】
タイヤの異常を判別するためにコンピュータを、タイヤから発生する音または振動の周波数が予め設定された所定の周波数の範囲内にあるか否かを判別し、タイヤの異常を検出する判別手段として機能させるためのタイヤ異常判別プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ異常検出方法および装置、ならびにタイヤ異常判別プログラムに関する。さらに詳しくは、製造コストを低減させるとともに、誤認識および誤報を防止することができるタイヤ異常検出方法および装置、ならびにタイヤ異常判別プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に装着されたタイヤがラジアルタイヤの場合、タイヤに通常の指定空気圧が充填されていれば、かなりの高速走行の場合でないと、スタンディングウェーブ現象（タイヤのサイドウォールに歪が発生する現象）は発生しない。しかし、何らかの理由でタイヤの空気圧が低い状態のときには、高速走行に限らず、通常の速度城でもスタンディングウェーブ現象が発生し、これを放置するとタイヤが破壊するおそれがある。
【０００３】
そこで、かかるタイヤの破壊を防止するために、タイヤの減圧を検出し、ドライバーに警報を知らせるタイヤ空気圧低下検出装置がある。この空気圧低下検出装置には、直接式装置と間接式装置がある。直接式装置としては、空気圧センサをホイールまたはバルブステムなどに組み付け、実際に空気圧を測定したのち、電波を飛ばして車室内の空気圧警報装置または空気圧表示板に信号を送り、空気圧を表示したり警報を発生したりするものがある。
【０００４】
間接式装置は、４輪の車輪速情報からタイヤの減圧を検出するものであり、タイヤが減圧すると正常内圧のタイヤより外径（タイヤの動荷重半径）が減少するため、他の正常なタイヤに比べると回転速度や回転角速度が増加するという原理を用いている。たとえばタイヤの回転角速度の相対的な差から内圧低下を検出する方法では、判定値ＤＥＬとして、
ＤＥＬ＝｛（Ｆ１＋Ｆ４）／２−（Ｆ２＋Ｆ３）／２｝／｛（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４）／４｝×１００（％）
を用いている（特許文献１参照）。ここで、Ｆ１〜Ｆ４は、それぞれ前左タイヤ、前右タイヤ、後左タイヤおよび後右タイヤの回転角速度である。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６３−３０５０１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記直接式装置では、空気圧センサのコストが高いという問題がある。また、たとえばホイールなどにコンパクトに取り付けて、タイヤとホイールとに囲まれた部分の空気圧を測定しなければならないので、つぎのような問題がある。まずかかる装置の送信部の電波出力を上げて車室内の空気圧警報装置まで強力な電波を飛ばさなければならないので、製造コストが高くなる。また、タイヤ交換の際に、ホイールに装着されたセンサを傷めやすい。さらにセンサのバッテリー切れにより測定ができなくなる心配がある。
【０００７】
一方、前記間接式装置は、ＡＢＳの付属モジュールを利用することで安価に装着することができるが、ソフトウエアでタイヤの回転角速度の相対的な差から内圧低下を検出するため、空気圧が低下した１輪を特定するのが困難であり、誤報が発生する頻度がある程度高くなりやすい。
【０００８】
本発明は、叙上の事情に鑑み、製造コストを低減させるとともに、誤認識および誤報を防止することができるタイヤ異常検出方法および装置、ならびにタイヤ異常判別プログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ異常検出方法は、車両に装着されるタイヤの異常を検出するタイヤ異常検出方法であって、前記タイヤから発生する音または振動を検出する工程と、該検出した音または振動の周波数を分析する工程と、当該分析した周波数が予め設定された所定の周波数の範囲内にあるか否かを判別し、タイヤの異常を検出する工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のタイヤ異常検出装置は、車両に装着されるタイヤの異常を検出するタイヤ異常検出装置であって、前記タイヤから発生する音または振動を検出する検出手段と、該検出した音または振動の周波数を分析する分析手段と、当該分析した周波数が予め設定された所定の周波数の範囲内にあるか否かを判別し、タイヤの異常を検出する判別手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明のタイヤ異常判別プログラムは、タイヤの異常を判別するためにコンピュータを、タイヤから発生する音または振動の周波数が予め設定された所定の周波数の範囲内にあるか否かを判別し、タイヤの異常を検出する判別手段として機能させることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、タイヤのスタンデイングウェーブ現象に着目し、タイヤの空気圧が低下したまま走行した際に発生するスタンデイングウェーブ現象の特有の「ドッ、ドッ、ドッ・・・」という低周波でありながら、車を離れたところでも明瞭に聞こえてくるノイズまたは特有の振動を検出して、タイヤの異常を判別する。
【００１３】
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤ異常検出方法および装置、ならびにタイヤ異常判別プログラムを説明する。
【００１４】
図１に示されるように、本実施の形態にかかわるタイヤ異常検出装置は、４輪車両に備えられた４つのタイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲの異常を検出するもので、各タイヤに設けられる通常の検出手段１を備えている。
【００１５】
前記検出手段１の出力信号である周波数信号は、ＡＢＳなどのコンピュータである制御ユニット２に接続される分析器３に与えられる。この分析器３としては、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行なう周波数分析機器などを用いることができる。また、制御ユニット２には、異常タイヤを知らせるための警報装置４または車固有の安全制御装置が接続されている。
【００１６】
前記制御ユニット２は、外部装置との信号の受け渡しに必要なＩ／Ｏインターフェイスと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵと、該ＣＰＵの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭと、前記ＣＰＵ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ＲＡＭと、予め求めておいた周波数のしきい値が格納されるＥＥＰＲＯＭとから構成されている。
【００１７】
車両の高速走行に限らず、タイヤ空気圧が低下したまま走行した際に起こるスタンデイングウェーブ現象には特有のノイズまたは特有の振動が発生する。このため、本実施の形態では、このノイズまたは振動を検出することにより、ドライバーにタイヤの空気圧がかなり危険なレベルまで低下していることを知らせる。
【００１８】
そこで、本実施の形態にかかわるタイヤ異常検出装置は、タイヤから発生する音または振動を検出する検出手段１と、該検出した音または振動の周波数を分析する分析手段である分析器３と、当該分析した周波数が予め設定された所定の周波数の範囲内にあるか否かを判別し、タイヤの異常を検出する判別手段とから構成されている。また、前記判別手段により、分析した周波数が予め設定された所定の範囲の周波数と判別した場合、ドライバーに警報を表示または発する警告手段である、たとえば車のダッシュボードに組み込まれたライトの点滅器または音声による警報器などの警報装置４を備えている。
【００１９】
さらに本実施の形態では、前記制御ユニット２を、タイヤから発生する音または振動の周波数が予め設定された所定の周波数の範囲内にあるか否かを判別し、タイヤの異常を検出する判別手段として機能させる。
【００２０】
前記検出手段１は、本発明において、タイヤの異常を検出することができるものであれば、とくに限定されるものではないが、たとえばタイヤからの異常音を検出するマイクロフォンまたはタイヤからの異常振動を検出する加速度メータ（Ｇメータ）などを用いることができる。これらマイクロフォンおよびＧメータは、タイヤのホイールアセンブリ近傍であれば車体のどこの静止体にも取り付けることができる。たとえばマイクロフォンはタイヤに近い車室床の裏面などに取り付けられるとともに、Ｇメータはタイヤに近い車軸管などに取り付けられる。
【００２１】
ここで、空気圧が低下したタイヤのまま車両が走行しているときに、スタンデイングウェーブ現象が発生すると、該タイヤの種類（夏タイヤ、冬タイヤおよびランフラットタイヤ）にかかわらず、特有の１〜１０Ｈｚの間隔で「ドッ、ドッ、ドッ、ドッ・・・」という明瞭な低周波ノイズおよび振動が発生する。このため、前記所定の周波数の範囲としては、１〜１０Ｈｚとすることができる。
【００２２】
本実施の形態では、図２に示されるように、車両走行中、検出手段から各タイヤが発する音や振動の周波数信号を分析器に取り込んだのち、周波数分析を行なう（ステップＳ１、Ｓ２）。ついで分析した周波数が予め設定された所定の周波数、たとえば１〜１０Ｈｚのしきい値の範囲内にあるか否かを判別する（ステップＳ３）。そして、分析した周波数が所定の範囲の周波数でないと判別した場合、ステップＳ１へ進み、再度タイヤの異常を判別する。ついでたとえばいずれかのタイヤの空気圧が低下しており、該タイヤにスタンデイングウェーブ現象が発生しているため、分析した周波数が所定の範囲の周波数であると判別した場合、すなわちタイヤが異常であると判別した場合、ドライバーに警報を表示または発し（ステップＳ４）、タイヤが破壊する前に車両を停止するように促す。
【００２３】
本実施の形態では、従来の空気圧低下警報（検出）装置と異なり、タイヤとホイールの組み合わせに全く関係ないシステムを提供することができる。前記検出手段１として、マイクロフォンやＧメータを用いることができるので、電波を飛ばす必要がなく、誤認識・誤報の可能性も他のシステムに比べ低くすることが可能である。そして、これらは安価であるため、製造コストを低減させることができる。また、このマイクロフォンやＧメータは、タイヤおよびホイール以外に取り付けることができるため、従来のようなタイヤ交換によるセンサのダメージがない。
【００２４】
前記ノイズおよび振動の出力信号は、規則的な信号であるため、明瞭なノイズと振動のパターンを識別するだけで済むので、システムの開発費用も少なくて済み、誤って検出される可能性は少ない。
【００２５】
なお、タイヤのスタンディングウェーブ現象は、タイヤが破壊する直前に発生するため、ドライバーに知らせる警報は緊急性の高いものである必要がある。このため、車両の自動制御システムに組み込み、異常が検出されたら直ちに安全な速度まで自動的に速度を落とし、ドライバーに車両を安全な場所へ移動させるように促すのがよい。
【００２６】
また、本実施の形態では、他のシステムが検出する「空気圧低下」現象よりも緊急度の遥かに高い現象を検出するので、ドライバーも警報を無視できなくなる。このため、警報システムと位置づけ、間接式装置（システム）との併用で、より完全な安全システムとすることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、製造コストを低減させるとともに、誤認識および誤報を防止することができる。
【００２８】
また、間接式タイヤ空気圧低下検出装置を併用することにより、より完全な安全システムとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわるタイヤ異常検出装置を示すブロック図である。
【図２】本発明のタイヤ異常検出方法のフローチャートの一例である。
【符号の説明】
１　検出手段
２　制御ユニット
３　分析器
４　警報装置
【図１】
2004114746.tif 000002
【図２】
2004114746.tif 000003