(57)【要約】【課題】  内圧の低下時でも形状の変化が少ないランフラットタイヤを装着する車両でも用いることができる安価なタイヤ空気圧監視システム及びタイヤ空気圧監視方法を提供する。【解決手段】  本発明に係るタイヤ空気圧監視システムは、車両に装着された空気入りタイヤが路面を転動することによって発生するタイヤ音を連続して測定するタイヤ音測定部１１０と、タイヤ音測定部１１０によって測定されたタイヤ音のデータである走行タイヤ音データと、空気入りタイヤの内圧が正常な場合におけるタイヤ音のデータである正常タイヤ音データとが同一か否かを判定することによって、内圧が正常か否かを判定する判定部１３０と、判定部によって判定された判定結果に基づいて、内圧が正常か否かを報知する警報報知部１５０とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着された空気入りタイヤが路面を転動することによって発生するタイヤ音を測定するタイヤ音測定部と、
前記タイヤ音測定部によって測定された前記タイヤ音のデータである走行タイヤ音データと、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記タイヤ音のデータである正常タイヤ音データとが、同一か否かを判定することによって、前記内圧が正常か否かを判定する判定部と、
前記判定部によって判定された判定結果に基づいて、前記内圧が正常か否かを報知する報知部と
を備えることを特徴とするタイヤ空気圧監視システム。
【請求項２】
前記タイヤ音測定部は、前記空気入りタイヤの近傍に設置された１または２以上のマイクロフォンを用いて前記タイヤ音を測定することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【請求項３】
前記判定部は、前記内圧が正常な場合において前記タイヤ音測定部によって測定された前記タイヤ音のデータを前記正常タイヤ音データとして用いることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【請求項４】
前記走行タイヤ音データを、周波数を基準とする走行タイヤ音周波数基準データに変換する変換部をさらに備え、
前記判定部は、前記走行タイヤ音周波数基準データと、前記正常タイヤ音データが周波数を基準として変換された正常タイヤ音周波数基準データとが同一であるか否かを判定することを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【請求項５】
前記走行タイヤ音データを、周波数を基準とする走行タイヤ音周波数基準データに変換し、前記正常タイヤ音データを、周波数を基準とする正常タイヤ音周波数基準データに変換する変換部をさらに備え、
前記判定部は、前記走行タイヤ音周波数基準データと、前記正常タイヤ音周波数基準データとが同一であるか否かを判定することを特徴とする請求項３に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【請求項６】
前記変換部は、短時間フーリエ変換またはウェーブレット変換を用いて前記走行タイヤ音データを前記走行タイヤ音周波数基準データに変換することを特徴とする請求項４または５に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【請求項７】
前記判定部は、前記走行タイヤ音周波数基準データに含まれる複数の周波数帯と、前記正常タイヤ音周波数基準データに含まれる複数の周波数帯との比較に基づいて、前記走行タイヤ音周波数基準データと、前記正常タイヤ音周波数基準データとが、同一であるか否かを判定することを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【請求項８】
車両に装着された空気入りタイヤが路面を転動することによって発生するタイヤ音を測定するステップと、
測定された前記タイヤ音のデータである走行タイヤ音データと、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記タイヤ音のデータである正常タイヤ音データとが、同一か否かを判定することによって、前記内圧が正常か否かを判定するステップと、
判定された判定結果に基づいて、前記内圧が正常か否かを報知するステップと
を備えることを特徴とするタイヤ空気圧監視方法。
【請求項９】
前記測定するステップでは、前記空気入りタイヤの近傍に設置された１または２以上のマイクロフォンを用いて前記タイヤ音が測定されることを特徴とする請求項８に記載のタイヤ空気圧監視方法。
【請求項１０】
前記判定するステップでは、前記内圧が正常な場合において前記タイヤ音を測定するステップにおいて測定された前記タイヤ音のデータが、前記正常タイヤ音データとして用いられることを特徴とする請求項８または９に記載のタイヤ空気圧監視方法。
【請求項１１】
前記走行タイヤ音データを、周波数を基準とする走行タイヤ音周波数基準データに変換するステップをさらに備え、
前記判定するステップでは、前記走行タイヤ音周波数基準データと、前記正常タイヤ音データが周波数を基準として変換された正常タイヤ音周波数基準データとが同一であるか否かが判定されることを特徴とする請求項８または９に記載のタイヤ空気圧監視方法。
【請求項１２】
前記走行タイヤ音データを、周波数を基準とする走行タイヤ音周波数基準データに変換し、前記正常タイヤ音データを、周波数を基準とする正常タイヤ音周波数基準データに変換するステップをさらに備え、
前記判定するステップでは、前記走行タイヤ音周波数基準データと、前記正常タイヤ音周波数基準データとが同一であるか否かが判定されることを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ空気圧監視方法。
【請求項１３】
前記変換するステップでは、短時間フーリエ変換またはウェーブレット変換を用いて前記走行タイヤ音データが前記走行タイヤ音周波数基準データに変換されることを特徴とする請求項１１または１２に記載のタイヤ空気圧監視方法。
【請求項１４】
前記判定するステップでは、前記走行タイヤ音周波数基準データに含まれる複数の周波数帯と、前記正常タイヤ音周波数基準データに含まれる複数の周波数帯との比較に基づいて、前記走行タイヤ音周波数基準データと、前記正常タイヤ音周波数基準データとが、同一であるか否かが判定されることを特徴とする請求項１１乃至１３の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に装着された空気入りタイヤに充てんされた空気圧（内圧）を監視するタイヤ空気圧監視システム及びタイヤ空気圧監視方法に関し、特に、ランフラットタイヤを装着する車両に用いて好適なタイヤ空気圧監視システム及びタイヤ空気圧監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用の空気入りタイヤに充てんされた空気圧（内圧）の低下を監視するシステムとして、いわゆるタイヤ空気圧監視システム（Tire Pressure Monitoring System、ＴＰＭＳ）が実用化されている。
【０００３】
ＴＰＭＳは、空気入りタイヤが組み付けられたリムホイールまたはリムホールに具備されるエアバルブに設けられた内圧測定用のセンサーと、当該センサーによって測定された内圧データまたは当該内圧データに基づく内圧低下警報を車両側に無線通信を用いて送信する送信機とから構成されている。
【０００４】
このような構成を有するＴＰＭＳ（以下、直接型ＴＰＭＳ）は、空気入りタイヤの内圧を直接測定するため、内圧の低下を確実に検出することができるメリットを備える。一方、直接型ＴＰＭＳは非常に高価であり、また、上述したように、一般的に特殊なエアバルブが必要となる。このため、直接型ＴＰＭＳは、主に高価格帯の車両に導入されている。
【０００５】
また、直接型ＴＰＭＳを用いることなく、空気入りタイヤの内圧を検出する方法も実用化されている。例えば、各車輪の回転速度の差を車両側において測定し、回転速度の差が一定以上となった場合、空気入りタイヤの内圧が低下したものとみなして、内圧低下警報を発生するシステム（以下、間接型ＴＰＭＳ）が実用化されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
間接型ＴＰＭＳは、ＡＢＳの車輪センサーを利用することができるため、直接型ＴＰＭＳと比較して安価であり、低価格帯の車両にも導入されている。
【特許文献１】特開平８−２１６６３６号公報（第４−５頁、第１−２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した間接型ＴＰＭＳでは、空気入りタイヤの内圧が低下した場合、空気入りタイヤ、例えばサイドウォール部が一定以上撓んでタイヤ外径が変化することが前提となっている。
【０００８】
ところが、パンクなどによる内圧の低下時でも一定の距離を走行できるようにサイドウォール部に補強部材を備えるランフラットタイヤは、内圧の低下時でもタイヤ外径の変化が微小である。このため、当該ランフラットタイヤが装着される車両に間接型ＴＰＭＳを用いた場合、当該ランフラットタイヤの内圧が低下していることを検出することは不可能ではないが、検出までに時間を要するという問題があった。
【０００９】
特に、ランフラットタイヤが装着される車両では、サイドウォール部などの撓みが微小であるため、運転者（乗員）が、ランフラットタイヤの内圧が低下していることを認識することが難しい。したがって、ランフラットタイヤが装着される車両では、タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）の実装が必須である。
【００１０】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、内圧の低下時でも形状の変化が少ないランフラットタイヤを装着する車両でも用いることができる安価なタイヤ空気圧監視システム及びタイヤ空気圧監視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】
【００１１】
上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、車両（車両１）に装着された空気入りタイヤ（空気入りタイヤ１０）が路面を転動することによって発生するタイヤ音を測定するタイヤ音測定部（タイヤ音測定部１１０）と、前記タイヤ音測定部によって測定された前記タイヤ音のデータである走行タイヤ音データと、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記タイヤ音のデータである正常タイヤ音データとに基づいて、前記内圧が正常であるか否かを判定する判定部（判定部１３０）と、前記判定部によって判定された判定結果に基づいて、前記内圧が正常か否かを報知する報知部（警報報知部１５０）とを備えるタイヤ空気圧監視システムであることを要旨とする。
【００１２】
かかる特徴によれば、車両に装着された空気入りタイヤが路面を転動することによって発生するタイヤ音に基づいて、空気入りタイヤの内圧が正常か否かが判定される。
【００１３】
すなわち、本発明では、内圧が低下した空気入りタイヤが転動した場合、ランフラットタイヤでも内圧が正常な場合と異なる周波数成分（周波数帯）のタイヤ音が発生することに基づいて、空気入りタイヤの内圧の低下が検出される。
【００１４】
また、かかる特徴によれば、後述するように、タイヤ音の収集には広く普及している安価なマイクロフォンを用いることができ、判定部や報知部などは、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）によって構成することができる。
【００１５】
つまり、かかる本発明の特徴によれば、内圧の低下時でも形状の変化が少ないランフラットタイヤを装着する車両でも用いることができる安価なタイヤ空気圧監視システム（間接型ＴＰＭＳ）を提供することができる。
【００１６】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記タイヤ音測定部が、前記空気入りタイヤの近傍に設置された１または２以上のマイクロフォン（例えば、マイクロフォン１０１）を用いて前記タイヤ音を測定することを要旨とする。
【００１７】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１または第２の特徴に係り、前記判定部が、前記内圧が正常な場合において前記タイヤ音測定部によって測定された前記タイヤ音のデータを前記正常タイヤ音データとして用いることを要旨とする。
【００１８】
かかる特徴によれば、内圧が正常な場合において測定された空気入りタイヤのタイヤ音のデータが正常タイヤ音データとして用いられるため、車両に装着されている空気入りタイヤが発生するタイヤ音に基づく正常タイヤ音データを適宜更新（キャリブレーション）することができる。
【００１９】
本発明の第４の特徴は、本発明の第１または第２の特徴に係り、前記走行タイヤ音データを、周波数を基準とする走行タイヤ音周波数基準データに変換する変換部（ウェーブレット変換部１２０）をさらに備え、前記判定部が、前記走行タイヤ音周波数基準データと、前記正常タイヤ音データが周波数を基準として変換された正常タイヤ音周波数基準データとが同一であるか否かを判定することを要旨とする。
【００２０】
本発明の第５の特徴は、本発明の第３の特徴に係り、前記走行タイヤ音データを、周波数を基準とする走行タイヤ音周波数基準データに変換し、前記正常タイヤ音データを、周波数を基準とする正常タイヤ音周波数基準データに変換する変換部をさらに備え、前記判定部が、前記走行タイヤ音周波数基準データと、前記正常タイヤ音周波数基準データとが同一であるか否かを判定することを要旨とする。
【００２１】
かかる特徴によれば、走行タイヤ音データが周波数を基準とする走行タイヤ音周波数基準データに変換されるため、タイヤ音に含まれる周波数成分に基づいて、空気入りタイヤが発生するタイヤ音が、内圧が正常な場合に発生するタイヤ音と同一か否か、すなわち、空気入りタイヤの内圧が正常か否かを判定することができる。
【００２２】
本発明の第６の特徴は、本発明の第４または第５の特徴に係り、前記変換部が、短時間フーリエ変換またはウェーブレット変換を用いて前記走行タイヤ音データを前記走行タイヤ音周波数基準データに変換することを要旨とする。
【００２３】
かかる特徴によれば、短時間フーリエ変換またはウェーブレット変換を用いて、時間軸を基準とするタイヤ音データが周波数を基準とする周波数基準データに変換されるため、タイヤ音に含まれる周波数成分をリアルタイムで取得することができる。
【００２４】
本発明の第７の特徴は、本発明の第４乃至第６の特徴に係り、前記判定部が、前記走行タイヤ音周波数基準データに含まれる複数の周波数帯と、前記正常タイヤ音周波数基準データに含まれる複数の周波数帯との比較に基づいて、前記走行タイヤ音周波数基準データと、前記正常タイヤ音周波数基準データとが、同一であるか否かを判定することを要旨とする。
【００２５】
本発明の第８の特徴は、車両に装着された空気入りタイヤが路面を転動することによって発生するタイヤ音を測定するステップと、測定された前記タイヤ音のデータである走行タイヤ音データと、前記空気入りタイヤの内圧が正常な場合における前記タイヤ音のデータである正常タイヤ音データとに基づいて、前記内圧が正常か否かを判定するステップと、判定された判定結果に基づいて、前記内圧が正常か否かを報知するステップとを備えるタイヤ空気圧監視方法であることを要旨とする。
【００２６】
本発明の第９の特徴は、本発明の第８の特徴に係り、前記測定するステップでは、前記空気入りタイヤの近傍に設置された１または２以上のマイクロフォンを用いて前記タイヤ音が測定されることを要旨とする。
【００２７】
本発明の第１０の特徴は、本発明の第８または第９の特徴に係り、前記判定するステップでは、前記内圧が正常な場合において前記タイヤ音を測定するステップにおいて測定された前記タイヤ音のデータが、前記正常タイヤ音データとして用いられることを要旨とする。
【００２８】
本発明の第１１の特徴は、本発明の第８または第９の特徴に係り、前記走行タイヤ音データを、周波数を基準とする走行タイヤ音周波数基準データに変換するステップをさらに備え、前記判定するステップでは、前記走行タイヤ音周波数基準データと、前記正常タイヤ音データが周波数を基準として変換された正常タイヤ音周波数基準データとが同一であるか否かが判定されることを要旨とする。
【００２９】
本発明の第１２の特徴は、本発明の第１０の特徴に係り、前記走行タイヤ音データを、周波数を基準とする走行タイヤ音周波数基準データに変換し、前記内圧が正常な場合において前記タイヤ音を測定するステップによって測定された前記タイヤ音のデータを、周波数を基準とする正常タイヤ音周波数基準データに変換するステップをさらに備え、前記判定するステップでは、前記走行タイヤ音周波数基準データと、前記正常タイヤ音周波数基準データとが同一であるか否かが判定されることを要旨とする。
【００３０】
本発明の第１３の特徴は、本発明の第１１または第１２の特徴に係り、前記変換するステップでは、短時間フーリエ変換またはウェーブレット変換を用いて前記走行タイヤ音データが前記走行タイヤ音周波数基準データに変換されることを要旨とする。
【００３１】
本発明の第１４の特徴は、本発明の第１１乃至第１３の特徴に係り、前記判定するステップでは、前記走行タイヤ音周波数基準データに含まれる複数の周波数帯と、前記正常タイヤ音周波数基準データに含まれる複数の周波数帯との比較に基づいて、前記走行タイヤ音周波数基準データと、前記正常タイヤ音周波数基準データとが、同一であるか否かが判定されることを要旨とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、内圧の低下時でも形状の変化が少ないランフラットタイヤを装着する車両でも用いることができる安価なタイヤ空気圧監視システム及びタイヤ空気圧監視方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
（本実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムの構成）
次に、本発明に係るタイヤ空気圧監視システムの実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００３４】
（１）タイヤ空気圧監視システムの概略構成
図１は、本実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムが実装された車両の一部を示す模式図である。
【００３５】
同図に示すように、車両１には、本実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムを構成するマイクロフォン１０１と、分析処理装置１００とが設けられている。
【００３６】
また、車両１には、パンクなどによる内圧の低下時でも一定の距離を走行できるように、サイドウォール部に補強部材（不図示）を備えるランフラットタイヤである空気入りタイヤ１０が装着されている。
【００３７】
なお、本実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムは、ランフラットタイヤが装着される車両において用いられた場合、従来のタイヤ空気圧監視システムと比較して特有の効果を発揮するが、ランフラットタイヤではない通常の空気入りタイヤが装着される車両にも適用できることは勿論である。
【００３８】
マイクロフォン１０１は、車両１に装着された空気入りタイヤ１０が路面を転動することによって発生するタイヤ音を収集するものである。また、マイクロフォン１０１は、収集したタイヤ音を電気信号に変換して分析処理装置１００に送信する。
【００３９】
同図に示すように、マイクロフォン１０１は、空気入りタイヤ１０の近傍に設置される。本実施形態では、マイクロフォン１０１は、空気入りタイヤ１０の近傍、かつ、路面に近い車両１のシャシー部に設置されている。
【００４０】
マイクロフォンは、マイクロフォン１０２やマイクロフォン１０３のように、空気入りタイヤ１０の近傍であれば他の位置に設置してもよいが、マイクロフォン１０１のように、空気入りタイヤ１０が路面と接地する位置の近くに設置することが好ましい。また、上述したマイクロフォン１０１乃至マイクロフォン１０３のうち、１または２以上のマイクロフォンを用いて、空気入りタイヤ１０のタイヤ音を収集してもよい。
【００４１】
また、同図では図示されていないが、マイクロフォン１０１（１０２，１０３）は、前後左右の各車輪（各空気入りタイヤ１０）の近傍にそれぞれ設置される。
【００４２】
分析処理装置１００は、車両１のインスツルメントパネル（不図示）の内側やエンジンルーム（不図示）内に設けられる。本実施形態では、分析処理装置１００として、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）が用いられる。なお、分析処理装置１００は、ＰＬＣに代えて、オペレーティングシステム（ＯＳ）によって動作するコンピュータ（ＰＣなど）によって構成してもよい。
【００４３】
（２）タイヤ空気圧監視システムの論理ブロック構成
図２は、本実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムの論理ブロック構成を示している。同図に示すように、タイヤ空気圧監視システムを構成する分析処理装置１００には、車両１の前後左右（右前輪（ＦＲ）／左前輪（ＦＬ）／右後輪（ＲＲ）／左後輪（ＲＬ））の各車輪（ハブ）に装着された空気入りタイヤ１０の近傍に設置される４個のマイクロフォン１０１が接続されている。
【００４４】
また、分析処理装置１００は、タイヤ音測定部１１０と、ウェーブレット変換部１２０と、データ格納部１４０と、判定部１３０と、警報報知部１５０とを有している。
【００４５】
タイヤ音測定部１１０は、車両１に装着された空気入りタイヤ１０が路面を転動することによって発生するタイヤ音を測定するものである。なお、本実施形態では、マイクロフォン１０１とタイヤ音測定部１１０とによって、タイヤ音測定部を構成する。
【００４６】
具体的には、タイヤ音測定部１１０は、マイクロフォン１０１から送信されたタイヤ音の電気信号を受信するとともに、受信した電気信号を逐次ディジタル化し、“走行タイヤ音データ”としてウェーブレット変換部１２０に出力する。
【００４７】
ウェーブレット変換部１２０は、タイヤ音測定部１１０によって連続して測定された走行タイヤ音データを、周波数を基準とする“走行タイヤ音周波数基準データ”に変換するものである。
【００４８】
具体的には、ウェーブレット変換部１２０は、ウェーブレット変換を用いて、タイヤ音測定部１１０によって連続して測定された走行タイヤ音データを走行タイヤ音周波数基準データにリアルタイム変換する。なお、ウェーブレット変換部１２０の動作については、さらに後述する。
【００４９】
判定部１３０は、タイヤ音測定部１１０によって測定された空気入りタイヤ１０のタイヤ音のデータである走行タイヤ音データと、空気入りタイヤ１０の内圧が正常な場合における空気入りタイヤ１０のタイヤ音のデータである“正常タイヤ音データ”とが、同一か否かを判定することによって、空気入りタイヤ１０の内圧が正常か否かを判定するものである。
【００５０】
具体的には、判定部１３０は、ウェーブレット変換部１２０によって変換された走行タイヤ音周波数基準データと、正常タイヤ音データが周波数を基準として変換された“正常タイヤ音周波数基準データ”とが、同一であるか否かを判定する。
【００５１】
より具体的には、判定部１３０は、走行タイヤ音周波数基準データに含まれる複数の周波数帯と、正常タイヤ音周波数基準データに含まれる複数の周波数帯との比較に基づいて、走行タイヤ音周波数基準データと正常タイヤ音周波数基準データとが、同一であるか否かを判定することができる。
【００５２】
また、判定部１３０は、走行タイヤ音周波数基準データのうち、音圧レベルが最大であるピーク周波数、当該ピーク周波数の音圧レベルの時間軸上での変化量、または走行タイヤ音周波数基準データの周波数帯域の何れかに基づいて、走行タイヤ音周波数基準データと正常タイヤ音周波数基準データとが、同一であるか否かを判定してもよい。
【００５３】
さらに、判定部１３０は、当該ピーク周波数、当該ピーク周波数の音圧レベルの時間軸上での変化量、または走行タイヤ音周波数基準データの周波数帯域の何れか２以上の組合せに基づいて、走行タイヤ音周波数基準データと、正常タイヤ音周波数基準データとが、同一であるか否かを判定してもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、ウェーブレット変換部１２０は、空気入りタイヤ１０の内圧が正常な場合においてタイヤ音測定部１１０によって測定された空気入りタイヤ１０のタイヤ音のデータを、周波数を基準とする正常タイヤ音周波数基準データに変換することができる。
【００５５】
さらに、判定部１３０は、空気入りタイヤ１０の内圧が正常な場合においてタイヤ音測定部１１０によって測定された空気入りタイヤ１０のタイヤ音のデータを、“正常タイヤ音データ”として用いることができる。
【００５６】
具体的には、判定部１３０は、上述したように、ウェーブレット変換部１２０によって正常タイヤ音データから変換された正常タイヤ音周波数基準データを用いて、タイヤ音測定部１１０からウェーブレット変換部１２０を介して連続して出力される走行タイヤ音周波数基準データが、当該正常タイヤ音周波数基準データと同一であるか否かを判定する。
【００５７】
なお、判定部１３０が、ウェーブレット変換部１２０によって正常タイヤ音データから変換された正常タイヤ音周波数基準データをかかる判定用として設定する動作を以下、“キャリブレーション”という。
【００５８】
判定部１３０は、ウェーブレット変換部１２０によって変換された正常タイヤ音周波数基準データを用いて、キャリブレーションを周期的に実行することができる。なお、判定部１３０は、データ格納部１４０に予め格納されている正常タイヤ音周波数基準データを用いて、かかる判定を実行することもできる。
【００５９】
データ格納部１４０は、ウェーブレット変換部１２０によって変換された正常タイヤ音周波数基準データや、ウェーブレット変換部１２０によって変換された正常タイヤ音周波数基準データではなく、外部で生成された正常タイヤ音周波数基準データを格納するものである。
【００６０】
警報報知部１５０は、判定部１３０によって判定された判定結果に基づいて、空気入りタイヤ１０の内圧が正常か否かを報知するものであり、本実施形態では報知部を構成する。
【００６１】
具体的には、警報報知部１５０は、ウェーブレット変換部１２０から出力される走行タイヤ音周波数基準データが、正常タイヤ音周波数基準データと同一でないと判定部１３０によって判定された場合、判定部１３０から出力される信号に基づいて、車両１に当該判定結果が同一でないこと、すなわち、空気入りタイヤ１０の内圧が正常でないことを示す“内圧低下警報”を車両１に報知する。
【００６２】
車両１は、内圧低下警報に基づいてインスツルメントパネル上に警報を表示したり、運転者（乗員）に対して警報音（可聴音）を発生させたりすることができる。なお、警報報知部１５０は、内圧低下警報を車両１に報知することに代えて、空気入りタイヤ１０の内圧が正常でないことを直接運転者（乗員）に報知してもよい。
【００６３】
（タイヤ空気圧監視システムの動作）
次に、上述したタイヤ空気圧監視システムの動作について説明する。
【００６４】
（１）キャリブレーション動作
図３は、タイヤ空気圧監視システムが、キャリブレーション、つまり、走行タイヤ音周波数基準データが正常か否かの判定に用いられる正常タイヤ音周波数基準データを設定する動作フローを示している。
【００６５】
同図に示すように、ステップＳ１０において、タイヤ空気圧監視システム（マイクロフォン１０１及び分析処理装置１００）は、空気入りタイヤ１０の内圧が正常な場合において、車両１に装着されている空気入りタイヤ１０が路面を転動することによって発生するタイヤ音を測定する。なお、具体的には、分析処理装置１００は、上述したように、マイクロフォン１０１から送信されたタイヤ音の電気信号がディジタル化されたタイヤ音のデータを“正常タイヤ音データ”として生成する。
【００６６】
ステップＳ２０において、タイヤ空気圧監視システム（分析処理装置１００）は、正常タイヤ音データを、ウェーブレット変換を用いて、周波数を基準とする正常タイヤ音周波数基準データにリアルタイム変換する。
【００６７】
ステップＳ３０において、タイヤ空気圧監視システム（分析処理装置１００）は、ステップＳ２０におけるウェーブレット変換の結果である正常タイヤ音周波数基準データをデータ格納部１４０に格納する。
【００６８】
（２）内圧低下の判定動作
図４は、タイヤ空気圧監視システムが、空気入りタイヤ１０の内圧が正常か否かを判定する動作フローを示している。
【００６９】
同図に示すように、ステップＳ１１０において、タイヤ空気圧監視システム（マイクロフォン１０１及び分析処理装置１００）は、車両１の走行中にタイヤ音を測定する。
【００７０】
なお、具体的には、分析処理装置１００は、上述したように、車両１の走行中にマイクロフォン１０１から送信されたタイヤ音の電気信号がディジタル化されたタイヤ音のデータを“走行タイヤ音データ”として生成する。
【００７１】
ステップＳ１２０において、タイヤ空気圧監視システム（分析処理装置１００）は、走行タイヤ音データを、ウェーブレット変換を用いて、周波数を基準とする走行タイヤ音周波数基準データにリアルタイム変換する。
【００７２】
ステップＳ１３０において、タイヤ空気圧監視システム（分析処理装置１００）は、ステップＳ１２０におけるウェーブレット変換の結果である走行タイヤ音周波数基準データと、データ格納部１４０に格納されている正常タイヤ音周波数基準データとを比較する。
【００７３】
ステップＳ１４０において、タイヤ空気圧監視システム（分析処理装置１００）は、走行タイヤ音周波数基準データと、データ格納部１４０に格納されている正常タイヤ音周波数基準データとが、同一の範囲内か否かを判定する。
【００７４】
具体的には、タイヤ空気圧監視システム（分析処理装置１００）は、上述したように、走行タイヤ音周波数基準データに含まれる複数の周波数帯と、正常タイヤ音周波数基準データに含まれる複数の周波数帯との比較に基づいて、走行タイヤ音周波数基準データと正常タイヤ音周波数基準データとが、同一であるか否かを判定することができる。
【００７５】
なお、タイヤ空気圧監視システム（分析処理装置１００）は、走行タイヤ音周波数基準データのうち、音圧レベルが最大であるピーク周波数、当該ピーク周波数の音圧レベルの時間軸上での変化量、または走行タイヤ音周波数基準データの周波数帯域の何れかに基づいて、走行タイヤ音周波数基準データと、正常タイヤ音周波数基準データとが、同一であるか否かを判定してもよい。
【００７６】
また、タイヤ空気圧監視システム（分析処理装置１００）は、当該ピーク周波数、当該ピーク周波数の音圧レベルの時間軸上での変化量、または走行タイヤ音周波数基準データの周波数帯域の何れか２以上の組合せに基づいて、走行タイヤ音周波数基準データと正常タイヤ音周波数基準データとが、同一であるか否かを判定してもよい。
【００７７】
走行タイヤ音周波数基準データと正常タイヤ音周波数基準データとが、同一である場合（ステップＳ１４０のＹｅｓ）、タイヤ空気圧監視システム（分析処理装置１００）は、上述したステップＳ１１０からの処理を繰り返す。
【００７８】
一方、走行タイヤ音周波数基準データと正常タイヤ音周波数基準データとが、同一でない場合（ステップＳ１４０のＮｏ）、ステップＳ１５０において、タイヤ空気圧監視システム（分析処理装置１００）は、内圧低下警報を車両１に報知する。
【００７９】
なお、タイヤ空気圧監視システム（分析処理装置１００）は、走行タイヤ音周波数基準データと正常タイヤ音周波数基準データとが同一でない（ステップＳ１４０のＮｏ）と複数回判定した場合、ステップＳ１５０において、内圧低下警報を車両１に報知してよい。
【００８０】
ここで、図５（ａ）は、正常タイヤ音周波数基準データの一例を示している。また、図５（ｂ）は、走行タイヤ音周波数基準データの一例を示している。
【００８１】
なお、図５（ａ）に示す正常タイヤ音周波数基準データは、空気入りタイヤ１０に規定内圧（２００ｋＰａ）が充てんされた状態におけるタイヤ音が変換されたものである。一方、図５（ｂ）に示す走行タイヤ音周波数基準データは、空気入りタイヤ１０の内圧が規定内圧の５０％（１００ｋＰａ）まで低下した状態におけるタイヤ音が変換されたものである。
【００８２】
同図（ａ）に示すように、正常タイヤ音周波数基準データでは、ピーク周波数が１ｋＨｚ付近であり、占有する周波数帯域も一定の範囲内に収まっている。
【００８３】
一方、同図（ｂ）に示すように、空気入りタイヤ１０の内圧が規定内圧の５０％（１００ｋＰａ）まで低下した状態におけるタイヤ音が変換された走行タイヤ音周波数基準データを示している。走行タイヤ音周波数基準データを正常タイヤ音周波数基準データと比較すると、発生しているタイヤ音の周波数帯がずれる成分と、変わらない成分とがある。
【００８４】
つまり、空気入りタイヤ１０の内圧が低下した場合、ランフラットタイヤである空気入りタイヤ１０でも、トレッドのショルダー部とセンター部とで接地圧分布に差が生じるため、規定内圧時と比較して、異なる周波数成分（周波数帯）のタイヤ音が発生していると考えられる。
【００８５】
なお、図５（ａ）及び（ｂ）に示したデータは、実際には、図６に示す試験環境において測定されたタイヤ音に基づいて変換、生成されたものである。
【００８６】
図６に示すように、ドラム試験機３００を用いて、車両１に装着される空気入りタイヤ１０と同一種類及び同一サイズの空気入りタイヤ１０’を転動させ、空気入りタイヤ１０’が転動することによって発生したタイヤ音をマイクロフォン１０１’で収集した。なお、空気入りタイヤ１０’のトレッドが接するドラム３００ａの表面には、一定の凸凹模様を有するシートを貼り付けられている。
【００８７】
マイクロフォン１０１’によって収集されたタイヤ音は、ウェーブレット変換を用いて分析処理装置２００において変換され、図５（ａ）及び（ｂ）に示した周波数基準データが生成された。
【００８８】
（作用・効果）
以上説明した本実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムによれば、車両１に装着された空気入りタイヤ１０が路面を転動することによって発生するタイヤ音に基づいて、空気入りタイヤ１０の内圧が正常か否かが判定される。
【００８９】
すなわち、本実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムでは、内圧が低下した空気入りタイヤ１０が転動した場合、ランフラットタイヤでも内圧が正常な場合と異なる周波数成分（周波数帯）のタイヤ音が発生することに基づいて、空気入りタイヤ１０の内圧の低下が検出される。
【００９０】
また、タイヤ空気圧監視システム、タイヤ音の収集には広く普及している安価なマイクロフォン１０１（１０２，１０３）を用いることができ、分析処理装置１００は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）によって構成される。
【００９１】
つまり、タイヤ空気圧監視システムによれば、内圧の低下時でも形状の変化が少ないランフラットタイヤ（空気入りタイヤ１０）を装着する車両１でも用いることができる安価なタイヤ空気圧監視システムを提供することができる。
【００９２】
（その他の実施形態）
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００９３】
例えば、上述した実施形態では、ウェーブレット変換を用いて、タイヤ音データ（走行タイヤ音データ，正常タイヤ音データ）を周波数基準データ（走行タイヤ音周波数基準データ，正常タイヤ音周波数基準データ）に変換したが、ウェーブレット変換に代えて、例えば短時間フーリエ変換（Short-Time Fourier Transform）を用いてもよい。
【００９４】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムが実装された車両の模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムの論理ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムのキャリブレーション動作フローを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムの内圧低下の判定動作フローを示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムによって変換されたタイヤ音のデータの一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムにおいて変換、生成されるタイヤ音のデータを擬似的に取得するために用いられた試験環境の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１…車両、１０，１０’…空気入りタイヤ、１００…分析処理装置、１０１，１０１’，１０２，１０３…マイクロフォン、１１０…走行タイヤ音測定部、１２０…ウェーブレット変換部、１３０…判定部、１４０…データ格納部、１５０…警報報知部、２００…分析処理装置、３００…ドラム試験機、３００ａ…ドラム
【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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