(57)【要約】【課題】回転体の回転速度によらず回転軸に加わるモーメントを精度よく検出することができるモーメント検出装置を提供する。また、タイヤの回転速度によらずタイヤと路面との間に発生するタイヤ発生力を精度よく検出することができるタイヤ発生力検出装置を提供する。【解決手段】強度値演算回路２０、２２は、車輪速センサ１０、１２の出力信号の各々から強度値を演算し、強度比演算回路２４は、演算された強度値からこれらの比（強度比）を「特徴量」として演算する。強度比補正回路２６は、演算された強度比を所定の回転速度の下での強度比に補正する。補正された強度比（補正強度比）は、タイヤ発生力検出部１８に出力される。タイヤ発生力検出回路３０は、メモリ３２から所定の回転速度の下での強度比と横力との関係を読み出し、この関係に基づいて補正された強度比からタイヤ発生力を検出する。【選択図】図４
2005337964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と共に回転する回転子と固定子との間の磁束の変化に基づいて、回転体が回転する基準となりかつ力が加わると位置がずれる回転軸の位置変化及び該回転体の回転状態に応じて大きさが周期的に変化する信号を各々発生すると共に、前記回転軸の位置ずれが生じた場合に前記信号の大きさが各々異なり且つ前記回転体の回転速度に対する依存性が略等しくなる位置に配置された複数の信号発生手段と、
前記複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、前記回転軸の位置ずれ量に対応する特徴量を検出する特徴量検出手段と、
前記複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、前記回転体の回転速度に依存して変化しないように前記特徴量を補正する特徴量補正手段と、
前記回転軸の位置ずれによって変化する特徴量と前記回転軸の軸剛性とに基づいて予め定められた関係と、前記特徴量補正手段により補正された補正後の特徴量と、に基づいて、前記回転軸に加わるモーメントを検出するモーメント検出手段と、
を備えたモーメント検出装置。
【請求項２】
回転体と共に回転する回転子と固定子との間の磁束の変化に基づいて、回転体が回転する基準となりかつ力が加わると位置がずれる回転軸の位置変化及び該回転体の回転状態に応じて大きさが周期的に変化する信号を各々発生すると共に、前記回転体の回転速度に対する特性が略等しく、前記回転軸の位置ずれが生じた場合に前記信号の大きさが各々異なる位置に配置された複数の信号発生手段と、
前記複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、前記回転軸の位置ずれ量に対応する特徴量を検出する特徴量検出手段と、
前記複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、前記回転体の回転速度に依存して変化しないように前記特徴量を補正する特徴量補正手段と、
前記回転軸の位置ずれによって変化する特徴量と前記回転軸の軸剛性とに基づいて予め定められた関係と、前記特徴量補正手段により補正された補正後の特徴量と、に基づいて、前記回転軸に加わるモーメントを検出するモーメント検出手段と、
を備えたモーメント検出装置。
【請求項３】
前記特徴量は、前記複数の信号から選択された２つの信号の強度比である請求項１または２に記載のモーメント検出装置。
【請求項４】
前記特徴量補正手段は、前記強度比の前記回転体の回転速度に応じた変化量に基づいて、前記特徴量が回転体の回転速度に依存して変化しないように前記特徴量を補正する請求項３に記載のモーメント検出装置。
【請求項５】
車両に取付けられたタイヤと共に回転する回転子と固定子との間の磁束の変化に基づいて、該タイヤが回転する基準となりかつ力が加わると位置がずれる回転軸の位置変化及び該タイヤの回転状態に応じて大きさが周期的に変化する信号を各々発生すると共に、前記回転軸の位置ずれが生じた場合に前記信号の大きさが各々異なり且つ前記タイヤの回転速度に対する依存性が略等しくなる位置に配置された複数の信号発生手段と、
前記複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、前記回転軸の位置ずれ量に対応する特徴量を検出する特徴量検出手段と、
前記複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、前記タイヤの回転速度に依存して変化しないように前記特徴量を補正する特徴量補正手段と、
前記回転軸の位置ずれによって変化する特徴量と前記回転軸の軸剛性とに基づいて予め定められた関係と、前記特徴量補正手段により補正された補正後の特徴量と、前記タイヤの機構情報とに基づいて、タイヤと路面との間に発生するタイヤ発生力を検出するタイヤ発生力検出手段と、
を備えたタイヤ発生力検出装置。
【請求項６】
車両に取付けられたタイヤと共に回転する回転子と固定子との間の磁束の変化に基づいて、該タイヤが回転する基準となりかつ力が加わると位置がずれる回転軸の位置変化及び該タイヤの回転状態に応じて大きさが周期的に変化する信号を各々発生すると共に、前記タイヤの回転速度に対する特性が略等しく、前記回転軸の位置ずれが生じた場合に前記信号の大きさが各々異なる位置に配置された複数の信号発生手段と、
前記複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、前記回転軸の位置ずれ量に対応する特徴量を検出する特徴量検出手段と、
前記複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、前記タイヤの回転速度に依存して変化しないように前記特徴量を補正する特徴量補正手段と、
前記回転軸の位置ずれによって変化する特徴量と前記回転軸の軸剛性とに基づいて予め定められた関係と、前記特徴量補正手段により補正された補正後の特徴量と、及び前記タイヤの機構情報に基づいて、タイヤと路面との間に発生するタイヤ発生力を検出するタイヤ発生力検出手段と、
を備えたタイヤ発生力検出装置。
【請求項７】
前記特徴量は、前記複数の信号から選択された２つの信号の強度比である請求項５または６に記載のタイヤ発生力検出装置。
【請求項８】
前記特徴量補正手段は、前記強度比の前記タイヤの回転速度に応じた変化量に基づいて、前記特徴量がタイヤの回転速度に依存して変化しないように前記特徴量を補正する請求項７に記載のタイヤ発生力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーメント検出装置及びタイヤ発生力検出装置に係り、より詳細には、回転体が回転する基準となる回転軸に加わるモーメントを検出するモーメント検出装置と、タイヤと路面との間に発生するタイヤ発生力を検出するタイヤ発生力検出装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの摩擦状態を知り、車輪の横滑りを防止するなど車両の予防安全制御性能を向上させるために、タイヤに発生する前後力、セルフアライニング・トルク、横力等のタイヤ発生力を検知している。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ホイールの外周にタイヤが装着されて成る車輪と、ホイールが同軸に装着されることによって車輪を一体的に回転可能に保持する保持体としてのハブを有する車体とを備えた車両に搭載されるタイヤ作用力検出装置において、ホイールと保持体との間に、それら間における力の伝達を行う状態で設けられ、タイヤ作用力を検出する検出器を備えた構成を開示している。
【０００４】
一方、電磁誘導等、電磁気学的な原理に基づいて、非接触で変位を検出する方法が種々提案されている。例えば、特許文献２には、回転体側に固定された円筒型の磁性ターゲットに対し、その外周を取り巻く形状の二種類のコイルを固定子側に固定し、一方を励磁用コイル、他方を誘導電圧検出用コイルとし、磁性ターゲットの変位により二種類のコイルの相互インダクタンスが変化することを利用して、ターゲットの半径方向２軸の位置を検出する変位センサが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１４５６３号公報
【特許文献２】特開２００１−１６５７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のタイヤ作用力検出装置では、「力の伝達を行う状態（接触状態）」で検出器を構成する必要があるため、装置の構造が複雑になる。また、「力の伝達」によりタイヤ作用力を検出するため、路面からの振動等の影響を受け易く、検出精度が低下するという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２の変位センサをタイヤ発生力に応じて変位する部材に取り付け、検出した変位量からタイヤ発生力を求めることもできる。しかしながら、自動車の車輪速センサのロータのように歯車状の凹凸がある回転体を磁性ターゲットとして用いたのでは、変位変化が回転速度に依存して変動し、検出精度が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、本発明の目的は、回転体の回転速度によらず回転軸に加わるモーメントを精度よく検出することができるモーメント検出装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、タイヤの回転速度によらずタイヤと路面との間に発生するタイヤ発生力を精度よく検出することができるタイヤ発生力検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明のモーメント検出装置は、回転体と共に回転する回転子と固定子との間の磁束の変化に基づいて、回転体が回転する基準となりかつ力が加わると位置がずれる回転軸の位置変化及び該回転体の回転状態に応じて大きさが周期的に変化する信号を各々発生すると共に、前記回転軸の位置ずれが生じた場合に前記信号の大きさが各々異なり且つ前記回転体の回転速度に対する依存性が略等しくなる位置に配置された複数の信号発生手段と、前記複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、前記回転軸の位置ずれ量に対応する特徴量を検出する特徴量検出手段と、前記複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、前記回転体の回転速度に依存して変化しないように前記特徴量を補正する特徴量補正手段と、前記回転軸の位置ずれによって変化する特徴量と前記回転軸の軸剛性とに基づいて予め定められた関係と、前記特徴量補正手段により補正された補正後の特徴量と、に基づいて、前記回転軸に加わるモーメントを検出するモーメント検出手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
本発明のモーメント検出装置では、特徴量検出手段は、複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、回転軸の位置ずれ量に対応する特徴量を検出し、特徴量補正手段は、複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、前記回転体の回転速度に依存して変化しないように前記特徴量を補正する。そして、モーメント検出手段は、回転軸の位置ずれによって変化する特徴量と回転軸の軸剛性とに基づいて予め定められた関係と、補正後の特徴量と、に基づいて、回転軸に加わるモーメントを検出する。
【００１０】
本発明では、回転体の回転速度に依存して変化しないように特徴量を補正することで、特徴量と回転軸の軸剛性とに基づいて予め定められた関係から、補正後の特徴量に対応するモーメントを一意的に検出することができる。即ち、回転体の回転速度によらず回転軸に加わるモーメントを精度よく検出することができる。
【００１１】
複数の信号発生手段としては、回転体の回転速度に対する特性が等しいものを用いてもよく、異なるものを用いてもよい。回転体の回転速度に対する特性が異なる場合には、発生される信号の回転体の回転速度に対する依存性が略等しくなる位置に配置する。
【００１２】
特徴量としては、複数の信号から選択された２つの信号の強度比を用いることが好ましい。強度比を用いる場合には、２つの信号間で速度依存性のほとんどが相殺され、強度比と回転速度との関係は略線形となる。従って、僅かに残存する速度依存性は、簡単な方法で補正することができ、演算が容易になる。
【００１３】
特徴量の補正方法としては、強度比の回転体の回転速度に応じた変化量に基づいて、特徴量が回転体の回転速度に依存して変化しないように補正する方法が挙げられる。例えば、強度比が回転速度に比例して変化する場合は、比例計算により所定の回転速度の下での強度比に補正することができる。
【００１４】
上記目的を達成するために本発明のタイヤ発生力検出装置は、車両に取付けられたタイヤと共に回転する回転子と固定子との間の磁束の変化に基づいて、該タイヤが回転する基準となりかつ力が加わると位置がずれる回転軸の位置変化及び該タイヤの回転状態に応じて大きさが周期的に変化する信号を各々発生すると共に、前記回転軸の位置ずれが生じた場合に前記信号の大きさが各々異なり且つ前記タイヤの回転速度に対する依存性が略等しくなる位置に配置された複数の信号発生手段と、前記複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、前記回転軸の位置ずれ量に対応する特徴量を検出する特徴量検出手段と、前記複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、タイヤの回転速度に依存して変化しないように前記特徴量を補正する特徴量補正手段と、前記回転軸の位置ずれによって変化する特徴量と前記回転軸の軸剛性とに基づいて予め定められた関係と、前記特徴量補正手段により補正された補正後の特徴量と、前記タイヤの機構情報とに基づいて、タイヤと路面との間に発生するタイヤ発生力を検出するタイヤ発生力検出手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１５】
本発明のタイヤ発生力検出装置では、特徴量検出手段は、複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、回転軸の位置ずれ量に対応する特徴量を検出し、特徴量補正手段は、複数の信号発生手段各々より発生された複数の信号に基づいて、前記特徴量がタイヤの回転速度に依存して変化しないように前記特徴量を補正する。そして、タイヤ発生力検出手段は、回転軸の位置ずれによって変化する特徴量と回転軸の軸剛性とに基づいて予め定められた関係と、補正後の特徴量と、タイヤの機構情報とに基づいて、タイヤと路面との間に発生するタイヤ発生力を検出する。
【００１６】
本発明では、特徴量がタイヤの回転速度に依存して変化しないように補正することで、特徴量と回転軸の軸剛性とに基づいて予め定められた関係とタイヤの機構情報とから、補正後の特徴量に対応するタイヤ発生力を一意的に検出することができる。即ち、タイヤの回転速度によらずタイヤと路面との間に発生するタイヤ発生力を精度よく検出することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のモーメント検出装置によれば、回転体の回転速度によらず回転軸に加わるモーメントを精度よく検出することができる。また、本発明のタイヤ発生力検出装置によれば、タイヤの回転速度によらずタイヤと路面との間に発生するタイヤ発生力を精度よく検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（検出原理）
車両の旋回時、タイヤや車軸には種々の力が発生する。タイヤ接地面のタイヤ転動方向をｘ軸、タイヤ回転軸の方向をｙ軸、ｘ軸及びｙ軸の各々と直交する方向をｚ軸とすると、各軸方向の力（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）と各軸回りのモーメント（Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚ）とが発生する。タイヤ回転軸の方向に発生する力Ｆｙは、一般に「横力」と呼ばれている。
【００１９】
図１に示すように、タイヤに横力が発生することにより、軸受け（ベアリング）にモーメントＭｘが発生し、それによって車軸が上下に変化する。この車軸の変位量はベアリングのモーメント剛性に依存すると考えられている。図２は、モーメントＭｘと車軸の上下変位量との関係を示した計測結果である。モーメントＭｘと車軸の変位量とは略リニアな関係にあることが分かる。
【００２０】
図１に示すように、横力によるモーメントＭｘは、タイヤ半径Ｒと横力Ｆｙとの積で与えられる。従って、車軸の変位量が分れば、図２に示すモーメントＭｘと車軸の変位量との関係からモーメントＭｘが得られ、得られたモーメントＭｘをタイヤ半径Ｒで除算することにより、横力Ｆｙを求めることができる。
【００２１】
上記では、モーメントＭｘと車軸の変位量との関係からモーメントＭｘを求める例について説明したが、車軸の変位量に代えて車輪速センサの出力信号強度等の「車軸の変位量に応じて変化する特徴量」を用いることができる。この場合は、特徴量が分れば、予め求めておいたモーメントＭｘと特徴量との関係からモーメントＭｘを得ることができる。また、予め横力Ｆｙと特徴量との関係を求めておいて、この関係から横力Ｆｙを求めてもよい。
【００２２】
（タイヤ発生力検出装置）
本実施の形態に係るタイヤ発生力検出装置は、図３に示すように、車輪速センサ１０、１２と、車輪速センサ１０、１２の各々に接続された特徴量検出部１４と、特徴量検出部１４及び車輪速センサ１２に接続された特徴量補正部１６と、特徴量補正部１６に接続されたタイヤ発生力検出部１８と、を備えている。
【００２３】
特徴量検出部１４は、車輪速センサ１０の出力信号から強度値を演算する強度値演算回路２０と、車輪速センサ１２の出力信号から強度値を演算する強度値演算回路２２と、強度値演算回路２０、２２の各々で演算された強度値からこれらの比（強度比）を演算する強度比演算回路２４と、で構成されている。本実施の形態では、この２つのセンサ信号の強度比が「特徴量」に相当する。
【００２４】
特徴量補正部１６は、車輪速センサ１２の出力信号から回転速度を演算する速度演算回路２８と、速度演算回路２８で演算された回転速度に基づいて強度比演算回路２４で演算された強度比を補正する強度比補正回路２６と、で構成されている。また、タイヤ発生力検出部１８は、所定の回転速度の下での強度比と横力との関係を予め記憶したメモリ３２と、この関係に基づいて強度比補正回路２６で得られた補正強度比からタイヤ発生力を検出するタイヤ発生力検出回路３０と、で構成されている。
【００２５】
図４（Ａ）及び（Ｂ）に、車輪速センサ１０、１２の取り付け状態を示す。車輪速センサ１０は、磁性体で構成された歯車状のロータ３４と円筒状の電磁ピックアップ３６とで構成されている。また、車輪速センサ１２は、車輪速センサ１０と共通のロータ３４を使用し、このロータ３４と円筒状の電磁ピックアップ４２とで構成されている。
【００２６】
本実施の形態では、図４（Ａ）及び（Ｂ）、図５に示すように、ロータ３４はタイヤと共に回転するように車軸４４に取り付けられ、ベアリング４６を保持するために車体側に固定されたナックル４８内に収納されている。また、電磁ピックアップ３６、４２の各々は、各々の先端部がナックル４８を挿通してロータ３４の外周と対向するように、ナックル４８に取り付けられている。
【００２７】
車輪速センサ１２の電磁ピックアップ４２は、その中心軸が車両進行方向（タイヤ中心面の方向）と平行になるように取り付けられている。即ち、円筒の中心軸がｘ軸方向を向くように取り付けられている。また、車輪速センサ１０の電磁ピックアップ３６は、その中心軸が車両進行方向と所定角度（図では約４５°）で交差するように取り付けられている。
【００２８】
電磁ピックアップ３６は、図６に示すように、磁石３８とコイル４０とを備え、先端部がロータ３４と数ｍｍ離間するようにナックル４８に固定されている。この車輪速センサでは、ロータ３４が回転すると、コイル４０を通過する磁束が変化し、正弦波状の交流電圧が誘起される。例えば、４８歯のロータでは、タイヤ１回転につき４８周期の正弦波信号が発生する。なお、電磁ピックアップ４２は、電磁ピックアップ３６と同様の構成であるため説明を省略する。
【００２９】
次に、上記のタイヤ発生力検出装置におけるタイヤ発生力の検出手順を説明する。
【００３０】
車輪速センサ１０、１２の出力信号の各々が特徴量検出部１４に入力されると、強度値演算回路２０は車輪速センサ１０の出力信号から強度値を演算し、強度値演算回路２２は車輪速センサ１２の出力信号から強度値を演算する。そして、強度比演算回路２４は、強度値演算回路２０、２２の各々で演算された強度値からこれらの比（強度比）を演算し、特徴量補正部１６に出力する。
【００３１】
特徴量である「強度比」が特徴量補正部１６に入力されると、速度演算回路２８は車輪速センサ１２の出力信号から回転速度を演算し、強度比補正回路２６は演算された回転速度に基づいて強度比を所定の回転速度の下での強度比に補正する。補正された強度比（補正強度比）は、タイヤ発生力検出部１８に出力される。補正強度比がタイヤ発生力検出部１８に入力されると、タイヤ発生力検出回路３０は、メモリ３２から所定の回転速度の下での強度比と横力との関係を読み出し、この関係に基づいて補正強度比からタイヤ発生力を検出する。
【００３２】
以下、各工程について更に詳細に説明する。
（１）強度値の演算
まず、強度値演算回路２０、２２の各々で、車輪速センサ１０、１２の出力信号の強度値が演算される。本実施の形態では、出力信号の強度値を示す指標として交流信号の実効値（ＲＭＳ）を使用する。即ち、強度値演算回路２０、２２の各々で、実効値が演算される。なお、振幅の最大値やピーク・ツー・ピーク値等を指標として用いることもできる。
【００３３】
上記の実効値は、車軸の変位量に応じて変化する。図５を見れば分るように、車軸４４の位置ずれが発生していない場合には、ロータ３４と電磁ピックアップ３６、４２との間のギャップ（距離）は変化しないが、車軸４４の位置ずれが発生すると、ロータ３４と電磁ピックアップ３６、４２との間のギャップが各々変化する。
【００３４】
これにより、電磁ピックアップ３６、４２の各コイルの磁気抵抗が変化し、各コイルに発生する誘導電圧に変化が生ずる。車軸が上下方向に変位し、ピックアップの先端部とロータ３４との間のギャップが狭くなれば、磁気抵抗が増加し、誘導電圧が減少し、車輪速センサの出力信号の振幅が小さくなる。
【００３５】
車輪速センサ１０、１２の各々について、横力（スリップ角）を変化させたときのセンサ信号の実効値の測定結果を図７に示す。輪荷重Ｆｚは２５００Ｎ、回転速度は３０ｒａｄ／ｓである。車輪速センサ１０（センサ１）の実効値は横力に依存して変化するが、車輪速センサ１２（センサ２）の実効値は横力に対して不感である。車輪速センサの取り付け位置により特性が異なるのは、横力発生時には車軸が上下に変位するので、センサ２でのギャップはほとんど変化せず、センサ１でのギャップはそれよりも大きく変化するためである。
【００３６】
（２）特徴量（強度比）の検出
次に、強度比演算回路２４で、強度値演算回路２０、２２の各々で演算された強度値から強度比が演算される。本実施の形態では、下記式に示すように、センサ２の信号の実効値を基準として実効値比（強度比）を演算した。
【００３７】
【数１】
2005337964.tif 000003
【００３８】
以下に示す種々の実験条件の下で、模擬的に左旋回するように横力（スリップ角）を変化させたときの実効値比の測定結果を図８に示す。
【００３９】
（実験条件）
輪荷重Ｆｚ：２００Ｎ，１６５０Ｎ，２５００Ｎ
回転速度：２０ｒａｄ／ｓ、３０ｒａｄ／ｓ、４０ｒａｄ／ｓ
スリップ角：０°、１°、２°
図８から、横力と実効値比との関係は線形ではないが、若干の速度依存性を除いて略１対１の関係にあることが分る。即ち、速度一定の条件下では、実効値比から横力が一意的に求められる。
【００４０】
図９に実効値比の速度依存性の一例を示す。この場合の輪荷重Ｆｚは２００Ｎ、スリップ角は０°である。図９から分るように、実効値比と回転速度との関係は略線形であるため、速度に応じた簡単な比例計算で、実効値比を速度依存性のない値に補正することができる。
【００４１】
（３）特徴量の補正
次に、強度比補正回路２６で、強度比演算回路２４で演算された強度比（実効値比）が、演算された回転速度に応じて、所定の回転速度の下での強度比に補正される。上述した通り、実効値比と回転速度との関係は略線形であり、回転速度に応じた簡単な比例計算で補正が可能である。回転速度は、車輪速センサ１２の出力信号に基づいて、速度演算回路２８で演算される。
【００４２】
本実施の形態では、下記式（１）に従い、各回転速度での値が３０ｒａｄ／ｓでの値に等しくなるように速度補正係数Ｋｖを求め、このＫｖの値を用いて実効値比αを補正する。換言すれば、回転速度が２０ｒａｄ／ｓや４０ｒａｄ／ｓでの実効値比を、回転速度が３０ｒａｄ／ｓでの実効値比に換算する。
【００４３】
【数２】
2005337964.tif 000004
【００４４】
式中、αｖは速度補正された実効値比、αは実効値比、Ｋｖは速度補正係数、ｖは回転速度である。
【００４５】
上述の実験条件の各々について、実効値比を得られた速度補正係数Ｋｖで補正した。横力と速度補正された実効値比（補正実効値比）との関係を図１０に示す。補正により実効値比の速度依存性が低減され、横力と実効値比との関係が略１本のラインに集約されることが分る。
【００４６】
なお、上記の補正方法は一例である。実効値比を速度依存性のない値に補正することができればよく、他の補正方法を適用してもよい。
【００４７】
ここで、１つの車輪速センサの実効値ではなく、２つの車輪速センサの実効値比（強度比）を「特徴量」として用いる理由について説明する。
【００４８】
図１１にセンサ１の実効値と横力との関係を示す。図８に示す実効値比と横力との関係と比較すると、図１１では、横力依存性より速度依存性の方が支配的であることが分る。この場合に、上記式（１）において実効値比を実効値と読み替え、センサ１の実効値を補正した。速度補正係数Ｋｖは、上述の実験条件の各々について、各回転速度での値が３０ｒａｄ／ｓでの値に等しくなるように定めた。横力と速度補正された実効値（補正実効値）との関係を図１２に示す。
【００４９】
図１２から、横力がゼロとなる実験条件の下（原点付近）では、補正により実効値の速度依存性が低減されているが、他の条件下では補正後も実効値の値がばらつき、補正が不十分であることがわかる。
【００５０】
車輪速センサの出力信号の強度Ｐは、回転速度をｖ、横力をＦｙとして、下記式で近似することができる。α、β、ｋはセンサ固有の定数である。
【００５１】
【数３】
2005337964.tif 000005
【００５２】
ｋＦｙの値は非常に小さいので、上記式（２）をさらに近似して下記式（３）を得ることができる。
【００５３】
【数４】
2005337964.tif 000006
【００５４】
Ｆｙ＝０の場合の出力信号の強度Ｐ0は、下記式（４）で表される。
【００５５】
【数５】
2005337964.tif 000007
【００５６】
ここで、Ｐ0を速度依存性がないように補正しても、上記式（３）の第２項にも速度依存性があるので、横力Ｆｙが大きくなるほど補正誤差が大きくなる。
【００５７】
一方、２つの車輪速センサの実効値比（強度比）を用いる場合には、２つの実効値の間で速度依存性のほとんどが相殺され、実効値比と回転速度との関係は定数βの影響により略線形となる。僅かに残存する速度依存性は、上述した通り、簡単な方法で補正することができる。即ち、２つの車輪速センサの実効値比（強度比）を「特徴量」として用いることで、「特徴量」を速度依存性のない値に補正することができる。
【００５８】
（４）タイヤ発生力の検出
次に、タイヤ発生力検出回路３０で、タイヤ発生力が検出される。本実施の形態では、回転速度が３０ｒａｄ／ｓでの横力と実効値比との関係（例えば、図１０に示す関係）が、メモリ３２に予めマップとして記憶されている。タイヤ発生力検出回路３０では、この記憶されたマップをメモリ３２から読み出し、このマップを用いて、強度比補正回路２６で得られた補正実効値比に対応する横力を検出する。
【００５９】
以上説明した通り、本実施の形態では、２つの車輪速センサの実効値比を「特徴量」として用いているので、この「特徴量」を速度依存性のない値に補正することができる。これにより、タイヤの回転速度に拘らず横力を精度よく検出することができる。
【００６０】
（他の実施の形態）
上記では、電磁ピックアップコイル方式の車輪速センサを用いる例について説明したが、ホール効果を利用したホールＩＣ方式の車輪速センサを用いてもよい。
【００６１】
また、図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、着磁されたロータ５０を備えた車輪速センサを用いてもよい。このロータ５０の一方の面には、多数の永久磁石５４が、Ｓ極とＮ極とが交互になるようにロータ５０の外周に沿って配列されている。
【００６２】
ロータ５０はタイヤと共に回転するように車軸４４に取り付けられ、ベアリング４６を保持するために車体側に固定されたナックル４８内に収納されている。また、コイルを備えたピックアップ５２は、その先端部がナックル４８を挿通してロータ５０の外周部に配列された永久磁石５４と所定間隔（数ｍｍ程度）で対向するように、ナックル４８に取り付けられている。
【００６３】
この車輪速センサでは、ロータ５０が永久磁石５４を伴って回転すると、永久磁石５４との間の電磁誘導によりピックアップ５２のコイルに誘導電圧が発生する。車軸が上下方向に変位し、ピックアップ５２の先端部とロータ５０との間のギャップが広くなれば、誘導電圧が減少し、車輪速センサの出力信号の振幅が小さくなる。
【００６４】
また、上記では、２つの車輪速センサのうち、一方の車輪速センサの電磁ピックアップを、その中心軸がｘ軸方向を向くように取り付けると共に、他方の車輪速センサの電磁ピックアップを、その中心軸がｘ軸方向と所定角度で交差するように取り付ける例について説明したが、２つの車輪速センサの取り付け位置はこれには限定されない。車軸の位置ずれが生じた場合に異なる大きさの信号を発生するように、２つの車輪速センサが取り付けられていればよい。
【００６５】
横力を検出する場合には、少なくとも一方の車輪速センサの電磁ピックアップが、その中心軸がｚ軸方向（車両上下方向）を向くように取り付けられていることが好ましい。横力発生時には車軸が上下方向に変位するため、ギャップの変化量が最大となり、最も検出感度が高くなる。
【００６６】
例えば、図１３に示した着磁されたロータ（回転子）５０を備えた車輪速センサを例に、横力を検出するのに好適な取り付け位置を説明する。２つの車輪速センサは、共通のロータ５０を使用している。
【００６７】
この場合は、図１４に示すように、一方の車輪速センサのピックアップ５２Ａを、その中心軸がｘ軸方向を向くようにナックル４８に取り付けると共に、他方の車輪速センサの電磁ピックアップ５２Ｂを、その中心軸がｚ軸方向を向くように取り付けることが好ましい。なお、ピックアップ５２Ａ、５２Ｂが取り付けられたナックル４８が固定子に相当する。
【００６８】
また、図１５に示すように、電磁ピックアップ５２Ａ，５２Ｂを、その中心軸がｚ軸方向を向くようにナックル４８に取り付けることがより好ましい。
【００６９】
更に、図１６に示すように、電磁ピックアップ５２Ａ，５２Ｂを、その中心軸がｚ軸方向を向くようにナックル４８に取り付けると共に、電磁ピックアップ５２Ｃ，５２Ｄを、その中心軸がｘ軸方向を向くように取り付けることで、車軸の横方向の変位と相関関係のあるモーメントやタイヤ発生力を検出することができる。
【００７０】
上記では、タイヤ発生力検出装置を複数の回路を含んで構成する例について説明したが、各回路での処理をコンピュータにより実行させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】タイヤに発生した横力Ｆｙによる車軸の上下変位を説明する説明図である。
【図２】モーメントＭｘと車軸の上下変位量との関係を示したグラフである。
【図３】タイヤ発生力検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、車輪速センサの取り付け状態を示す図である。
【図５】車輪速センサの構成を示す回転軸に沿った断面図である。
【図６】車輪速センサの電磁ピックアップの中心軸に沿った断面図である。
【図７】横力とセンサ出力信号の実効値との関係を示すグラフである。
【図８】横力と実効値比との関係を示すグラフである。
【図９】実効値比の速度依存性を示すグラフである。
【図１０】横力と補正後の実効値比との関係を示すグラフである。
【図１１】横力とセンサ１の実効値との関係を示すグラフである。
【図１２】センサ１の実効値を補正した結果を示すグラフである。
【図１３】着磁されたロータを備えた車輪速センサの構成を示す図であり、（Ａ）は回転軸に沿った断面図であり、（Ｂ）はロータ部分の拡大図である。
【図１４】複数の車輪速センサの取り付け状態の一例を示す概略図である。
【図１５】複数の車輪速センサの取り付け状態の他の例を示す概略図である。
【図１６】複数の車輪速センサの取り付け状態のさらに他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０  車輪速センサ
１２  車輪速センサ
１４  特徴量検出部
１６  特徴量補正部
１８  タイヤ発生力検出部
２０、２２  強度値演算回路
２４  強度比演算回路
２６  強度比補正回路
２８  速度演算回路
３０  タイヤ発生力検出回路
３２  メモリ
３４  ロータ
３６、４２  電磁ピックアップ
３８，４０  コイル
４４  車軸
４６  ベアリング
４８  ナックル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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