(57)【要約】【課題】タイヤの減圧判定を行なう走行領域が広がり、警報を確実に発することができるタイヤ空気圧低下検出方法を提供する。【解決手段】４輪車両に装着したタイヤから得られる車輪回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法。前記車輪回転情報およびヨーレートまたは横方向加速度、ならびに予め正規圧タイヤにされたときのヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係を記憶する工程と、空気圧の低下を検出するための判定値を算出する工程と、予め記憶されているヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係から、判定値の警報しきい値を設定する工程と、該警報しきい値と走行時の判定値とを比較することにより減圧判定を行なう工程を含んでいる。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
４輪車両に装着したタイヤから得られる車輪回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記車輪回転情報およびヨーレートまたは横方向加速度、ならびに予め正規圧タイヤにされたときのヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係を記憶する工程と、空気圧の低下を検出するための判定値を算出する工程と、予め記憶されているヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係から、判定値の警報しきい値を設定する工程と、該警報しきい値と走行時の判定値とを比較することにより減圧判定を行なう工程を含むタイヤ空気圧低下検出方法。
【請求項２】
前記ヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係がヨーレートまたは横方向加速度の標準偏差に対する判定値の分散の関係であり、警報しきい値の設定が、走行時のヨーレートまたは横方向加速度の標準偏差における正規圧タイヤの判定値の分散に基づいて行なわれる請求項１記載のタイヤ空気圧低下検出方法。
【請求項３】
４輪車両に装着したタイヤから得られる車輪回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記各タイヤの車輪回転情報を検出する回転情報検出手段と、ヨーレートまたは横方向加速度を検出する検出手段と、車輪回転情報およびヨーレートまたは横方向加速度、ならびに予め正規圧タイヤにされたときのヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係を記憶する記憶手段と、空気圧の低下を検出するための判定値を算出する判定値演算手段と、予め記憶されているヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係から、判定値の警報しきい値を設定する警報しきい値設定手段と、該警報しきい値と走行時の判定値とを比較することにより減圧判定を行なう減圧判定手段とを備えてなるタイヤ空気圧低下検出装置。
【請求項４】
前記警報しきい値設定手段における、ヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係がヨーレートまたは横方向加速度の標準偏差に対する判定値の分散の関係であり、警報しきい値の設定が、走行時のヨーレートまたは横方向加速度の標準偏差における正規圧タイヤの判定値の分散に基づいて行なわれる請求項３記載のタイヤ空気圧低下検出装置。
【請求項５】
４輪車両に装着したタイヤから得られる車輪回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を判定するためにコンピュータを、車輪回転情報およびヨーレートまたは横方向加速度、ならびに予め正規圧タイヤにされたときのヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係を記憶する記憶手段、空気圧の低下を検出するための判定値を算出する判定値演算手段、予め記憶されているヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係から、判定値の警報しきい値を設定する警報しきい値設定手段、該警報しきい値と走行時の判定値とを比較することにより減圧判定を行なう減圧判定手段として機能させるためのタイヤ減圧判定のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムに関する。さらに詳しくは、判定精度が向上し、警報を確実に発することができるタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、タイヤ空気圧低下検出装置（ＤＷＳ）は、タイヤが減圧すると正規圧（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角速度（車輪速度）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空気圧低下を検出する方法では、判定値として、
2004330905.tif 000002
を用いている（たとえば特許文献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。
【０００３】
前記空気圧低下の検出は、一般に旋回半径が小さいときや横方向加速度（横Ｇ）が大きいときには、タイヤが横滑りし、回転角速度が変動するため、このようなときのデータは判定値を計算するためのデータからリジェクトし、適切な車両の走行状態のときに行なわれている（たとえば特許文献２参照）。たとえば正規圧にもかかわらず、横Ｇが０．４Ｇ以上になると、判定値が警報しきい値をこえてしまうことがわかっている場合に、０．４Ｇを警報しきい値として、０．４Ｇ以上のときには判定値の計算を行なわないようにして、誤った減圧検出の警報を発するのを防止している。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３０５０１１号公報
【特許文献２】
特開平７−１８６６４４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法では、データをリジェクトすることで誤報を防ぐことと引き換えに、減圧判定の機会を失っている。たとえばタイヤの空気圧が低下していても、横Ｇが０．４Ｇ以上の車両走行の際には、減圧判定ができず、警報を発することができない。また、たとえば峠道では、横Ｇが大きくなるコーナリング走行が繰り返されるため、走行中のデータのほとんどがリジェクトされ、タイヤが減圧していても警報を発することができない。
【０００６】
本発明は、叙上の事情に鑑み、タイヤの減圧判定を行なう走行領域が広がり、警報を確実に発することができるタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ空気圧低下検出方法は、４輪車両に装着したタイヤから得られる車輪回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記車輪回転情報およびヨーレートまたは横方向加速度、ならびに予め正規圧タイヤにされたときのヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係を記憶する工程と、空気圧の低下を検出するための判定値を算出する工程と、予め記憶されているヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係から、判定値の警報しきい値を設定する工程と、該警報しきい値と走行時の判定値とを比較することにより減圧判定を行なう工程を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のタイヤ空気圧低下検出装置は、４輪車両に装着したタイヤから得られる車輪回転情報に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記各タイヤの車輪回転情報を検出する回転情報検出手段と、ヨーレートまたは横方向加速度を検出する検出手段と、車輪回転情報およびヨーレートまたは横方向加速度、ならびに予め正規圧タイヤにされたときのヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係を記憶する記憶手段と、空気圧の低下を検出するための判定値を算出する判定値演算手段と、予め記憶されているヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係から、判定値の警報しきい値を設定する警報しきい値設定手段と、該警報しきい値と走行時の判定値とを比較することにより減圧判定を行なう減圧判定手段とを備えてなることを特徴とする。
【０００９】
さらに本発明のタイヤ減圧判定のプログラムは、車輪回転情報およびヨーレートまたは横方向加速度、ならびに予め正規圧タイヤにされたときのヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係を記憶する記憶手段、空気圧の低下を検出するための判定値を算出する判定値演算手段、予め記憶されているヨーレートまたは横方向加速度と判定値との関係から、判定値の警報しきい値を設定する警報しきい値設定手段、該警報しきい値と走行時の判定値とを比較することにより減圧判定を行なう減圧判定手段として機能させることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびにタイヤ減圧判定のプログラムを説明する。
【００１１】
図１に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわるタイヤ空気圧低下検出装置は、４輪車両に備えられた４つのタイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲの空気圧が低下しているか否かを検出するもので、タイヤにそれぞれ関連して設けられた通常の回転情報検出手段１を備えている。
【００１２】
前記回転情報検出手段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角速度および車輪速度を測定するための車輪速センサまたはダイナモのように回転を利用して発電を行ない、この電圧から回転角速度および車輪速度を測定するためのものを含む角速度センサなどを用いることができる。前記回転情報検出手段１の出力はＡＢＳなどのコンピュータである制御ユニット２に与えられる。制御ユニット２には、空気圧が低下したタイヤを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子またはＣＲＴなどで構成された表示器３、ドライバーによって操作することができる初期化スイッチ４および警報器５が接続されている。また、車両には、車体のヨーレートに応じた信号を出力するヨーレート検出手段６および車体の横方向加速度（横Ｇ）に応じた信号を出力する横Ｇ検出手段７が設けられている。このヨーレート検出手段６および横Ｇ検出手段７の出力は制御ユニット２に与えられる。
【００１３】
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。
【００１４】
前記回転情報検出手段１では、タイヤの回転数に対応したパルス信号（以下、車輪速パルスという）が出力される。またＣＰＵ２ｂでは、回転情報検出手段１から出力された車輪速パルスに基づき、所定のサンプリング周期ΔＴ（ｓｅｃ）、たとえばΔＴ＝１秒ごとに各タイヤの回転角速度Ｆｉが算出される。
【００１５】
ところで、タイヤは規格内でのばらつき（初期差異）が含まれて製造されるため、各タイヤの有効転がり半径（一回転により進んだ距離を２πで割った値）は、すべてのタイヤがたとえ正規圧であっても、同一とは限らない。そのため、各タイヤの回転角速度Ｆｉはばらつくことになる。そこで、たとえば回転角速度Ｆｉから初期差異の影響を排除する方法がある。この方法では、まず、つぎに示される初期補正係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を算出する。
Ｋ１＝Ｆ１／Ｆ２    ・・・（１）
Ｋ２＝Ｆ３／Ｆ４    ・・・（２）
Ｋ３＝（Ｆ１＋Ｋ１×Ｆ２）／（Ｆ２＋Ｋ２×Ｆ４）    ・・・（３）
【００１６】
ついで、この算出された初期補正係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を用いて式（４）〜（７）に示されるように新たな回転角速度Ｆ１ｉを求めるようにしている。
Ｆ１１＝Ｆ１              ・・・（４）
Ｆ１２＝Ｋ１×Ｆ２        ・・・（５）
Ｆ１３＝Ｋ３×Ｆ３        ・・・（６）
Ｆ１４＝Ｋ２×Ｋ３×Ｆ４  ・・・（７）
【００１７】
ここで、初期補正係数Ｋ１は、前左右タイヤ間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための係数である。初期補正係数Ｋ２は、後左右タイヤ間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための係数である。初期補正係数Ｋ３は、前左タイヤと後左右タイヤとのあいだの初期差異による有効ころがり半径の差を補正するための係数である。そして、前記Ｆ１ｉに基づき、各車輪のタイヤの車輪速度Ｖｉを算出する。
【００１８】
本実施の形態にかかわるタイヤ空気圧低下検出装置においては、空気圧の低下を検出するための判定値ＤＥＬとして、つぎの式（８）に示されるように、対角線上にある一対の車輪からの信号の合計から対角線上にある他の一対の車輪からの信号の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率を用いる。
2004330905.tif 000003
【００１９】
ここで、Ｖ１〜Ｖ４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車輪速度である。
【００２０】
本実施の形態は、車両の旋回走行に伴って車体にヨーレート（車両の進行方向の変化量）や横Ｇが発生するが、かかる旋回走行時においても減圧判定が行なえるようにする。
【００２１】
以下、ヨーレートを利用して減圧判定を行なう原理について説明する。
【００２２】
まず、ヨーレートと判定値ＤＥＬとの関係について調べるべく、同一車両および同一タイヤ（タイヤサイズ：２０５／５５Ｒ１６）でヨーレートの度数分布が異なる１７コースにおける走行試験を行なった。図３はヨーレートの度数分布の標準偏差に対する判定値ＤＥＬの分散をプロットし、その近似直線を求めたグラフである。
【００２３】
図３から、ヨーレートの度数分布の標準偏差と判定値ＤＥＬの分散の大きさには強い相関があることがわかる。なお、横Ｇについても、当該横Ｇの度数分布の標準偏差と判定値ＤＥＬの分散の大きさにも強い相関がある。
【００２４】
そこで、本実施の形態は、前記ヨーレート（または横Ｇ）の標準偏差に対する判定値ＤＥＬの分散の関係から、走行時に求められるヨーレート（または横Ｇ）の標準偏差における判定値ＤＥＬの分散を求め、この判定値ＤＥＬの分散、すなわち出現範囲から判定値ＤＥＬの警報しきい値（上限の警報しきい値と下限の警報しきい値）を設定し、その警報しきい値と走行時の判定値ＤＥＬの、たとえば６０秒移動平均値（６０秒間の移動平均処理を行なったときの平均値）とを比較することにより減圧判定を行なう。前記判定値ＤＥＬの分散としては、判定値の出現確率が高い範囲の判断基準として統計的に得られる３σを採用するのが好ましい。
【００２５】
したがって、本実施の形態にかかわるタイヤ空気圧低下検出装置は、前記回転情報検出手段１と、ヨーレート検出手段６または横Ｇ検出手段７と、車輪速度およびヨーレートまたは横Ｇ、ならびに予め正規圧タイヤにされたときのヨーレートまたは横Ｇと判定値ＤＥＬとの関係を記憶する記憶手段と、空気圧の低下を検出するための判定値ＤＥＬを算出する判定値演算手段と、予め記憶されているヨーレートまたは横Ｇと判定値ＤＥＬとの関係から、判定値ＤＥＬの警報しきい値を設定する警報しきい値設定手段と、該警報しきい値と走行時の判定値ＤＥＬとを比較することにより減圧判定を行なう減圧判定手段とから構成されている。
【００２６】
前記ヨーレートまたは横Ｇと判定値ＤＥＬとの関係とは、統計処理によるヨーレートまたは横Ｇの標準偏差に対する判定値ＤＥＬの分散の関係であり、警報しきい値の設定は、走行時のヨーレートまたは横Ｇの標準偏差における正規圧タイヤの判定値の分散に基づいて行なうことである。また、走行時の判定値ＤＥＬとしては、たとえば判定値ＤＥＬの６０秒移動平均値であるのが好ましい。
【００２７】
さらに本実施の形態におけるタイヤ減圧判定のプログラムは、制御ユニット２を、記憶手段、判定値演算手段、警報しきい値設定手段、減圧判定手段として機能させる。
【００２８】
つぎに本発明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。
【００２９】
【実施例】
車両として、正規圧（２．２×１０５Ｐａ）のタイヤが装着された車を用意した。前記タイヤのタイヤサイズは２０５／５５Ｒ１６である。また、車両の走行条件としては、４輪タイヤが正規圧の状態および右前タイヤ（ＦＲ）が３０％減圧している状態で、ハンドリング路のテストコース（横Ｇが０．４Ｇ以上の走行コース）を走行する条件を採用した。図３に示されるヨーレートの度数分布の標準偏差と判定値の分散との関係式、すなわちつぎの式から警報しきい値の絶対値を設定する。
2004330905.tif 000004
【００３０】
まず、表１に正規圧の状態および３０％減圧の状態での走行試験のヨーレートの標準偏差から得られた警報しきい値の絶対値を示す。
【００３１】
【表１】
2004330905.tif 000005
【００３２】
ついで走行試験において、前記警報しきい値（上限しきい値と下限しきい値）と判定値の６０秒移動平均値とを比較し、減圧判定を行なった。その結果を図４（正規圧）および図５（３０％減圧）に示す。なお、図中の横軸は時間軸であるが、左端は走行開始からおよそ６０秒後の位置である。これは走行開始直後の低速度と加速度に起因するデータのリジェクトがなくなってから、６０秒移動平均処理を開始しているためである。
【００３３】
図４から、４輪タイヤが正規圧の状態では、判定値の６０秒移動平均値ＤＥＬ（６０秒）が警報しきい値（上限値の０．１２０と下限値の−０．１２０）をこえることがないので、減圧判定の結果、タイヤの空気圧低下が検出されず、警報が発せられないことがわかる。また、図５から、右前タイヤが３０％減圧している状態では、判定値の６０秒移動平均値ＤＥＬ（６０秒）が警報しきい値（上限値の０．１２１と下限値の−０．１２１）をこえることから、減圧判定の結果、タイヤの空気圧低下を正確に検出し、警報を発することがわかる。したがって、本実施例では、従来減圧判定ができない走行（コース）においても、減圧判定を行ない、警報を確実に発することができることがわかる。
【００３４】
ただし、車両の走りとして、タイヤの前後Ｇが大きい場合、たとえば車両が急加速／急減速することによるタイヤのスリップが大きくなったり、またはフットブレーキが踏まれている場合、制動力、制動摩擦が均一とは限らないため、算出される回転角速度（車輪速度）に誤差が含まれて、判定値が異常値になることから、減圧判定できないこともある。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、タイヤの減圧判定を行なう走行領域が広がり、警報を確実に発することができるため、安全走行を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ空気圧低下検出装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１のタイヤ空気圧低下検出装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】ヨーレートの度数分布の標準偏差と判定値の分散との関係を示す図である。
【図４】正規圧のときの判定値の６０秒移動平均値と時間との関係を示す図である。
【図５】右前タイヤが３０％減圧しているときの判定値の６０秒移動平均値と時間との関係を示す図である。
【符号の説明】
１  回転情報検出手段
２  制御ユニット
３  表示器
４  初期化スイッチ
５  警報器
６  ヨーレート検出手段
７  横Ｇ（横方向加速度）検出手段
【図１】
2004330905.tif 000006
【図２】
2004330905.tif 000007
【図３】
2004330905.tif 000008
【図４】
2004330905.tif 000009
【図５】
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