(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の走行中であっても車両に取り付けられたタイヤの種類を正確に判定することが可能な技術の提供。【解決手段】路面Ｒに対して路面Ｒを平坦化する加工を行った加工済路面Ｒｍ上を走行する車両の走行音をマイク４０、増幅器４１を用いて取得し、走行音に基づいて車両に装着されているタイヤの種類を判定する。【選択図】図５
2013246025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面に対して前記路面を平坦化する加工を行った加工済路面上を走行する車両の走行音を取得する走行音取得手段と、
前記走行音に基づいて前記車両に装着されているタイヤの種類を判定するタイヤ判定手段と、
を備えるタイヤ判定システム。
【請求項２】
前記路面は、前記路面上を走行する前記車両の走行音に基づいて前記車両に装着されているタイヤの種類を判定することができない場合に前記加工済路面となるように加工される、
請求項１に記載のタイヤ判定システム。
【請求項３】
前記路面は、前記路面が所定の状態よりも粗い場合に前記加工済路面となるように加工される、
請求項１または請求項２のいずれかに記載のタイヤ判定システム。
【請求項４】
前記所定の状態は、前記路面の粗さを示すＭＰＤが０．４以上の状態である、
請求項３に記載のタイヤ判定システム。
【請求項５】
路面に対して前記路面を平坦化する加工を行った加工済路面上を走行する車両の走行音を取得する走行音取得工程と、
前記走行音に基づいて前記車両に装着されているタイヤの種類を判定するタイヤ判定工程と、
を含むタイヤ判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ判定システムおよびタイヤ判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車専用道路など、高速で走行可能な道路においては、天候の状態に応じて走行規制が行われることがある。走行規制には各種の規制が存在し、その一つとして走行可能なタイヤの種類を限定する規制が挙げられる。例えば、天候の悪化や温度の低下に伴うスリップを防止する等のため、冬タイヤで走行するように規制がなされることがある。
【０００３】
また、タイヤの騒音性能を予測するために、タイヤモデルと路面との間に形成される空間を音響管モデルとして音響特性をシミュレートする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、走行中の車両から発生する惰行騒音（以下、走行音という。）は、図７に示すようにタイヤ道路騒音と車両騒音に大別され、タイヤ道路騒音が騒音全体の７０％〜８０％を占めると言われている（株式会社ブリヂストン著、「自動車用タイヤの基礎と実際」、初版、株式会社山海堂、２００６年１月、ｐ．１９０等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３７７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、道路を走行する車両に取り付けられたタイヤの種類は目視で確認されていたが、目視による確認は不正確であるといった問題があった。また、目視による確認は時間を要するため、交通渋滞を引き起こす原因となっていた。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、車両の走行中であっても当該車両に取り付けられたタイヤの種類を正確に判定することが可能な技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明においては、路面に対して路面を平坦化する加工を行った加工済路面上を走行する車両の走行音に基づいて車両に装着されているタイヤの種類を判定する。すなわち、走行音はタイヤの種類に依存した音を含むため、当該走行音を解析することによって車両に装着されているタイヤの種類を判定することができるが、当該走行音にはタイヤの種類に依存する成分以外にも各種の音の成分が含まれる。
【０００７】
走行音に含まれる成分の中でタイヤの種類に依存しない成分は、タイヤの種類を判別するために妨げとなるノイズであり、路面が粗いほど当該ノイズの成分が大きくなりやすい。そして、タイヤの種類に依存した走行音の成分は、平坦な路面を走行した車両からの音として測定可能である。そこで、路面に対して路面を平坦化する加工を行って加工済路面とし、当該加工済路面上を走行する車両の走行音を取得すれば、路面の加工前よりもノイズの成分が低減された状態の走行音を取得することができる。従って、当該走行音に基づいてタイヤの種類を判定することにより、加工前の路面で走行音を取得する場合よりもタイヤの種類を正確に判定することが可能になる。
【０００８】
ここで、走行音取得手段においては、加工済路面上を走行中の車両から発生する走行音のうち、少なくともタイヤから発生する騒音を含む走行音を取得することができればよく、測定区間（例えば、料金所から所定距離以内の区間）に設置されたマイクロホン等によって車両毎に取得されればよい。路面の加工は、加工前の路面よりも加工済路面の方が平坦となるように行われればよく、舗装された路面の上面を新たな路面でコーティングしても良いし、舗装された路面の一部または全部を取り除いて再舗装しても良いし、路面を研磨しても良く、種々の加工が可能である。
【０００９】
また、加工前の路面よりも加工済路面の方が平坦となるように路面を加工するために、加工前後の路面の粗さを測定して比較しても良いし、路面の種類（舗装の種類）毎に予め平均的な路面の粗さを特定しておき、加工前の路面の種類に応じた路面の粗さよりも加工済路面が平坦になるように加工後の路面の種類を選択してもよく、種々の構成を採用可能である。
【００１０】
タイヤ判定手段は、走行音に基づいてタイヤの種類を判定することができれば良く、特定の種類のタイヤに応じた成分が走行音に含まれる場合に当該特定の種類のタイヤが車両に装着されていると判定すれば良い。特定の種類のタイヤに応じた成分は、走行音を解析することによって特定されれば良く、例えば、車両の走行音の周波数特性に基づいて車両に装着されたタイヤの種類を判定する構成等を採用可能である。
【００１１】
また、タイヤの種類としては各種の定義が可能であり、種類が異なることによって走行時の音が異なり得るタイヤ同士を異なる種類のタイヤとして定義すれば良い。このような定義が可能なタイヤの種類としては、例えば、夏タイヤと冬タイヤとが挙げられる。従って、例えば、夏タイヤおよび冬タイヤが装着された車両の走行音の周波数特性を予め定義しておけば、実測した車両の走行音の周波数特性と予め定義された走行音の周波数特性とを比較することによってタイヤの種類を判定することができる。周波数特性は音波の物理特性と周波数との関係であって、夏タイヤおよび冬タイヤの特徴が区別可能に現れる関係であればよい。従って、音波の強度（音圧）や音波の音色（波形）等と周波数との関係を定義し、夏タイヤおよび冬タイヤの特徴が現れる場合にそれぞれの特徴を夏タイヤおよび冬タイヤの周波数特性として定義すればよい。
【００１２】
なお、夏タイヤおよび冬タイヤの周波数特性は、夏タイヤおよび冬タイヤの双方について定義されていても良いし、一方のみについて定義されていても良い。前者であれば、走行音の周波数特性が、夏タイヤが装着された車両の周波数特性であるか否かを判定し、さらに、冬タイヤが装着された車両の走行音の周波数特性であるか否かを判定する構成となる。後者であれば、走行音の周波数特性が、冬タイヤが装着された車両の走行音の周波数特性であるか否かを判定し、冬タイヤが装着された車両の走行音の周波数特性でない場合には夏タイヤが装着された車両の走行音の周波数特性であると判定する構成を採用可能である。むろん、夏タイヤが装着された車両の走行音の周波数特性であるか否かを判定し、夏タイヤが装着された車両の走行音の周波数特性でない場合には冬タイヤが装着された車両の走行音の周波数特性であると判定する構成を採用してもよい。
【００１３】
さらに、特定の条件下において路面を加工して走行音を取得する構成としても良い。すなわち、特定の条件を満たさない場合には路面を加工することなく走行音を取得し、特定の条件を満たす場合に路面を加工して走行音を取得する構成としても良い。特定の条件としては、例えば、路面上を走行する車両の走行音に基づいて車両に装着されているタイヤの種類を判定することができない状態となっていることが挙げられる。すなわち、加工前の路面が粗く、当該路面を走行する車両の走行音では高精度にタイヤの種類を判定することができない場合に路面を加工する。この構成によれば、加工前に高精度にタイヤの種類を判定することができなかった場合であっても加工により、より高精度にタイヤの種類を判定することができる。
【００１４】
なお、路面上を走行する車両の走行音に基づいて車両に装着されているタイヤの種類を判定することができない状態は、路面上を走行する車両の走行音に基づいて実際にタイヤの種類の判定を試みた場合に、判定ができない場合や判定の信頼度が所定の信頼度以下になる状態として予め定義されていれば良い。例えば、走行音に現れるタイヤの種類に応じたプロファイルが所定の形状である場合にタイヤの種類を判定すると見なす構成等を採用可能である。より具体的には、周波数特性において、タイヤの種類に応じた周波数帯域にピークが現れない場合（ピークが小さくてピークを特定できない場合）や、ピークの幅が所定の基準よりも広い場合等が挙げられる。むろん、プロファイルの形状以外の特性、例えば、プロファイルの速度依存性が既知であり当該速度依存性が再現されない場合にタイヤの種類を判定することができないと見なす構成等を採用しても良い。
【００１５】
さらに、特定の条件の他の例として、路面が所定の状態よりも粗い状態となっていることが挙げられる。すなわち、走行音に含まれるタイヤの種類に対応した成分は、路面が平坦であるほど明確になり、粗くなるほど不明確になるため、路面が所定の状態よりも平坦であれば加工前の路面上の走行音で高精度にタイヤの種類を判定可能であり、路面が所定の状態よりも粗ければ加工前の路面上の走行音で高精度にタイヤの種類を判定することができないと見なすことができる。
【００１６】
なお、所定の状態は、当該所定の状態よりも路面が粗い場合に路面上を走行する車両の走行音に基づいてタイヤの種類を判定することができず、または、判定の信頼度が所定の信頼度以下になるような状態として予め定義されていれば良い。路面の粗さを評価するための指標としては、種々の指標を採用可能であり、例えば、ＭＰＤ（Mean Profile Depth）等が挙げられる。当該ＭＰＤは、ＣＴメータ（Circular Textureメータ）等によって測定可能である。なお、ＭＰＤによって所定の状態を定義する場合、各種の値によって定義可能であるが、例えばＭＰＤが０．４以上である場合に路面を加工する構成等を採用可能である。
【００１７】
以上は、本発明がシステムとして実現される場合について説明したが、かかるシステムを実現する方法としても発明は実現可能である。また、以上のようなタイヤ判定システムは単独で実現される場合もあるし、ある方法に適用され、あるいは同方法が他の機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、発明の思想としてはこれに限らず、各種の態様を含むものである。また、ソフトウェアであったりハードウェアであったりするなど、実現態様は適宜、変更可能である。また、ソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であっても良いし光磁気記録媒体であっても良いし、今後開発されるいかなる記録媒体においても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（１Ａ）は夏タイヤのトレッドパターンを示す図、（１Ｂ）は冬タイヤのトレッドパターンを示す図、（１Ｃ）は車両の走行音の周波数特性を示すグラフである。
【図２】（２Ａ）（２Ｂ）は車両の走行音の周波数特性を示すグラフである。
【図３】（３Ａ）（３Ｂ）は車両の走行音の周波数特性を示すグラフである。
【図４】路面の粗さを示すＭＰＤとパターン加振音の明瞭度との関係を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図６】タイヤ判定処理を示すフローチャートである。
【図７】走行中の車両から発生する走行音を説明するための図である。
【図８】タイヤ判定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）タイヤ判定の原理：
（２）タイヤ判定システムの構成およびタイヤ判定処理：
（３）他の実施形態：
【００２０】
（１）タイヤ判定の原理：
図７は、車両の走行音の主な成分を示しており、車両の走行音の大半を占めるタイヤ道路騒音は、主にパターン主溝共鳴音とパターン加振音とから構成されることが知られている。これらのパターン主溝共鳴音とパターン加振音とについて夏タイヤと冬タイヤとを比較すると、それぞれのトレッドパターンの相違に起因して騒音における各成分の比率が異なる。すなわち、夏タイヤは接地部分におけるリブパターンと路面とが形成する気柱管から発生するパターン主溝共鳴音成分が大きくなり、冬タイヤはタイヤ表面のブロックが路面と接触する際の衝撃に起因する音であるパターン加振音成分が大きくなる。
【００２１】
ここで、図１Ａを参照してより詳細に説明する。図１Ａは典型的な夏タイヤのトレッドパターンを示す図である。図１Ａに示すように、夏タイヤにおいては、タイヤの回転軸Ａを中心とした円周に沿って延びるリブパターンＧｒと当該リブパターンＧｒに交差するラグパターンＧｌとによってトレッドパターンが形成されている。そして、夏タイヤのトレッドパターンにおいては、図１Ａに示すようにリブパターンＧｒがラグパターンＧｌよりも幅が広くかつ深く形成されており、リブパターンＧｒに起因して発生するパターン主溝共鳴音成分の比率が大きくなる。
【００２２】
ここで、パターン主溝共鳴音は、以下の式（１）に示す周波数特性である。
【数１】
2013246025.tif 000003
なお、式（１）において、ｆはパターン主溝共鳴音の周波数（Ｈｚ）、ｃは音速（ｍ／ｓ）、Ｌは接地部分のリブパターンＧｒの長さ（ｍ）、αは開口端補正である。式（１）に示すように、パターン主溝共鳴音の周波数は、音速およびリブパターンＧｒの長さに依存しているが、車両の車速や車種等に依存せずほぼ一定の周波数となる。そして、音速およびリブパターンＧｒの長さが環境や車種等によって多少変動するとしてもその変動は小さく、式（１）の周波数はほぼ一定の範囲に含まれるとみなすことができ、その周波数は８００Ｈｚ〜１０００Ｈｚ程度の周波数域になる。
【００２３】
図１Ｃは、４０ｋｍ／ｈで走行中の車両の走行音を測定し、縦軸を走行音の強度、横軸を周波数の対数表示として周波数特性を示したグラフである。なお、ここでは、走行音の強度の積分値が１になるように全周波数域で規格化している。同図１Ｃに示すグラフにおいては、実線で示す特性が夏タイヤの走行音の強度の周波数特性であり、破線で示す特性が冬タイヤの走行音の強度の周波数特性である。このように、夏タイヤを装着した車両の走行音の強度を実測して得られる周波数特性を解析すると、パターン主溝共鳴音の周波数である１０００Ｈｚにピーク周波数が現れることが確認された。そこで、当該パターン主溝共鳴音が現れる周波数域を予め定義しておけば、走行音の強度のピーク周波数が当該周波数域に含まれる場合に、車両に夏タイヤが装着されていると判定することが可能になる。また、走行音の強度のピーク周波数が当該周波数域に含まれない場合に、車両に冬タイヤが装着されていると判定することが可能になる。
【００２４】
一方、図１Ｂは典型的な冬タイヤのトレッドパターンを示す図である。図１Ｂに示すように、冬タイヤにおいては、タイヤの回転軸Ａを中心とした円周に沿って延びる溝Ｇｒと当該溝に交差する溝Ｇｌとに囲まれたブロックＢが複数個並べられるようにしてトレッドパターンが形成されている。そして、冬タイヤのトレッドパターンにおいては、図１Ｂに示すように溝Ｇｒと溝Ｇｌの幅が近似しており、深さも近似している。さらに、冬タイヤの溝Ｇｌは夏タイヤのラグパターンＧｌと比較して、幅が広く深い。従って、冬タイヤを装着した車両の走行音においてはブロックＢに起因して発生するパターン加振音成分の比率が大きくなる。
【００２５】
ここで、パターン加振音の周波数特性は、以下の式（２）に示すとおりである。
【数２】
2013246025.tif 000004
なお、式（２）において、ｆはパターン加振音の周波数（Ｈｚ）、Ｖは車両の車速（ｋｍ／ｈ）、ｎは周方向のブロックＢの個数、Ｒはタイヤの半径（ｍ）である。式（２）に示すように、パターン加振音の周波数は、車両の車速に依存し、車速が小さいほど低い周波数となる。例えば、車速＝４０ｋｍ／ｈ、ｎ＝６０、Ｒ＝０．２７ｍ程度の状態を想定すると、パターン加振音の周波数は４００Ｈｚ程度の周波数域になり、車速以外の値を固定するとパターン加振音の周波数は車速に比例する。また、車速３０ｋｍ／ｈ、５０ｋｍ／ｈ程度の状態を想定すると、パターン加振音の周波数はそれぞれ３００Ｈｚ，５００Ｈｚ程度の周波数域になる。
【００２６】
図１Ｃは上述のように、４０ｋｍ／ｈで走行中の車両の走行音のグラフであり、図２Ａ，２Ｂは３０ｋｍ／ｈ，５０ｋｍ／ｈで走行中の車両の走行音を測定し、縦軸を走行音の強度、横軸を周波数の対数表示として周波数特性を示したグラフである。ここでも、走行音の強度の積分値が１になるように全周波数域で規格化している。これらのグラフに示すように、冬タイヤを装着した車速３０ｋｍ／ｈ，４０ｋｍ／ｈ，５０ｋｍ／ｈで走行する車両の走行音の強度を実測して得られる周波数特性を解析するとパターン加振音のピーク周波数が３００Ｈｚ、４００Ｈｚ，５００Ｈｚ付近に現れることが確認され、ピーク周波数が車速に依存することが確認された。
【００２７】
そこで、当該パターン加振音が現れる周波数域を予め定義しておけば、走行音の強度のピーク周波数が当該周波数域に含まれる場合に、車両に冬タイヤが装着されていると判定することが可能になる。また、パターン加振音が現れる周波数域にピークが現れない場合に、車両に夏タイヤが装着されていると判定することが可能になる。さらに、パターン加振音が現れる周波数域に存在するピーク周波数が車両の車速に依存する場合に、車両に冬タイヤが装着されていると判定することが可能になる。
【００２８】
以上のように、パターン主溝共鳴音またはパターン加振音のピーク周波数に着目して走行音の周波数を解析すると、車両が装着しているタイヤの種類を判定することができる。ただし、車両が走行する環境には種々の環境が存在し、走行音には各種のノイズが含まれ得る。すなわち、図７に示すように、タイヤ道路騒音にはタイヤのパターンに依存するパターン音（パターン主溝共鳴音、パターン加振音）とパターンに依存しないパターン以外の音（接地摩擦振動音、道路凹凸による加振音、道路空隙によるエアポンピング音等）とが存在し、パターン以外の音は、パターン音を解析する際にノイズとなる。
【００２９】
図３Ａ、３Ｂは、冬タイヤが装着された車両が路面を４０ｋｍ／ｈ、５０ｋｍ／ｈ、６０ｋｍ／ｈで走行した場合の走行音の周波数特性を示しており、図３Ａは平坦な路面、図３Ｂは当該路面よりも粗い路面を走行した場合について示している。なお、図３Ａ、３Ｂにおいても縦軸を走行音の強度、横軸を周波数の対数表示として周波数特性を示しており、走行音の強度の積分値が１になるように全周波数域で規格化している。また、実線が４０ｋｍ／ｈ、一点鎖線が５０ｋｍ／ｈ、破線が６０ｋｍ／ｈの場合の走行音である。
【００３０】
これらの走行音が測定された車両において、４０ｋｍ／ｈで走行した場合のパターン加振音のピーク周波数は４３０Ｈｚ程度、５０ｋｍ／ｈで走行した場合のパターン加振音のピーク周波数は５３０Ｈｚ程度、６０ｋｍ／ｈで走行した場合のパターン加振音のピーク周波数は６３０Ｈｚ程度である。従って、図３Ａに示すように、平坦な路面においてはパターン加振音のピーク周波数は明瞭に現れており、かつ、ピーク周波数は車両の車速に依存していることが明瞭である。一方、図３Ｂに示すように、粗い路面においてはノイズ成分が相対的に大きくなるため、パターン加振音のピーク周波数は不明瞭となり、かつ、ピーク周波数が車両の車速に依存していることも不明瞭となる。
【００３１】
図４は、路面の粗さを示すＭＰＤとパターン加振音の明瞭度との関係を示す図であり、横軸をＭＰＤ、縦軸をパターン加振音の明瞭度として示している。なお、ＭＰＤはＣＴメータによって車両が走行した路面を測定した値である。パターン加振音の明瞭度はパターン加振音のピークの大きさおよび鋭さを評価する指標であり、ピークの幅と大きさとに基づいて（ピークの大きさ／ピークの幅）×（ピークの大きさ）によって算出された値である。ピークの大きさはピーク周波数における強度の値であり、ピークの幅は例えば半値幅等である。当該指標はピークの大きさが大きいほど大きくなり、ピークの幅が小さいほど大きくなる。従って、当該指標は、パターン加振音のピークプロファイルが大きく、鋭いほど（すなわち、ピークが明瞭であるほど）大きい値となる。
【００３２】
図４においては、異なる路面で走行音を測定した場合のパターン加振音の明瞭度をＭＰＤに対して黒丸でプロットしており、各点の変化を示す近似直線を実線によって示している。同図４に示すように、パターン加振音の明瞭度は、ＭＰＤが小さくなるほど大きくなっている。従って、路面が平坦であるほどパターン加振音を明瞭に測定することができる。そこで、本実施形態においては、路面が所定の状態よりも粗い場合に路面に対して路面を平坦化する加工を行い、当該加工がなされた加工済路面上を車両が走行した場合の走行音を取得して解析することにより、タイヤの種類を判定する構成となっている。この構成によれば、パターン加振音の有無（あるいは速度依存性）を明瞭に特定することができ、高精度にタイヤの種類を判定することができる。
【００３３】
（２）タイヤ判定システムの構成およびタイヤ判定処理：
図５は本発明のタイヤ判定システムの一実施形態を示すブロック図であり、図６はタイヤ判定システムで実行されるタイヤ判定処理を示すフローチャートである。本実施形態にかかるタイヤ判定システム１０には図示しないインタフェースを介して各種の機器を接続可能であり、本実施形態においては、増幅器４１および表示部４２がタイヤ判定システム１０に接続されている。また、増幅器４１にはマイク４０が接続されている。
【００３４】
また、タイヤ判定システム１０は、制御部２０と記録媒体３０を備えている。制御部２０は、図示しないＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等によって構成され、記録媒体３０やＲＯＭに記録されたプログラムを実行することができる。本実施形態においては、当該プログラムの一つとしてタイヤ判定プログラム２１を実行可能である。また、記録媒体３０には予めパターン加振音の周波数域を示す周波数情報３０ａが記録されている。
【００３５】
タイヤ判定プログラム２１は、走行音取得部２１ａとタイヤ判定部２１ｂとを備えている。走行音取得部２１ａは、車両の走行音を取得する機能を制御部２０に実現させるモジュールである。ただし、本実施形態においては、既存の路面の粗さに応じて加工を行うか否かを決定する。このため、本実施形態においては、図６に示すように、まず、加工前の路面のＭＰＤが０．４以上であるか否かが判定され（ステップＳ１０２）、路面のＭＰＤが０．４以上である場合には路面が加工され（ステップＳ１０４）、路面のＭＰＤが０．４以上でない場合には路面は加工されない（ステップＳ１０４はスキップされる）。
【００３６】
なお、ここでは、図４に示すようにＭＰＤが０．４以上である場合にはパターン加振音の明瞭度が十分に大きく、パターン加振音に基づくタイヤの種類の判定を正確に行うことができると見なし、ＭＰＤが０．４以上である場合に加工を行うこととしている。また、ステップＳ１０４においては、既存の路面に対して、当該既存の路面を平坦化する加工を行って加工済路面とすることができれば良いが、ＭＰＤが０．４より小さくなるように加工を行うことが好ましい。このような加工を実現するための近年の技術としては、細粒舗装やカラー舗装によって加工済路面を形成する構成が挙げられる。図５においては、路面Ｒに対して加工がなされて加工済路面Ｒｍが形成されている例を示しているが、図６に示す処理においてステップＳ１０４がスキップされた場合、当該加工済路面Ｒｍは形成されず、車両は路面Ｒを走行することになる。
【００３７】
以上のような処理の後、制御部２０は、走行音取得部２１ａの処理により、車両の走行音を取得する（ステップＳ１０６）。すなわち、マイク４０は加工済路面Ｒｍ（あるいは路面Ｒ）を走行する車両の走行音を取得可能な位置に設置されており、車両がマイク４０の周辺を走行することによって当該車両の走行音を示す信号がマイク４０から出力される。マイク４０から走行音を示す信号が出力されると、当該信号が増幅器４１によって増幅される。増幅器４１から増幅後の信号が出力されると、制御部２０は、走行音取得部２１ａの処理により、当該増幅後の信号を取得する。
【００３８】
タイヤ判定部２１ｂは、走行音の周波数特性に基づいて車両に装着されたタイヤの種類が夏タイヤと冬タイヤとのいずれであるのかを判定する機能を制御部２０に実現させるモジュールである。本実施形態において、制御部２０は、タイヤ判定部２１ｂの処理により、車両の走行音の周波数解析を行って走行音の強度の周波数特性を取得する（ステップＳ１１０）。すなわち、車両の走行音の強度と周波数との対応関係を取得する。
【００３９】
次に、制御部２０は、タイヤ判定部２１ｂの処理により、パターン加振音のピーク周波数が存在する周波数域（例えば、２００Ｈｚ〜６００Ｈｚ）において、走行音の強度のピーク周波数を特定する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、走行音の強度に極大値が存在し、極大値よりも周波数が高い帯域および低い帯域においては強度が減少傾向にあるようなプロファイルを特定する。例えば、図４に示すパターン加振音の明瞭度が所定の値（例えば、０．５や０．６）以上となるようなピークの周波数を特定する。
【００４０】
次に、制御部２０は、タイヤ判定部２１ｂの処理により、当該ピーク周波数がパターン加振音の周波数域に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。すなわち、制御部２０は、記録媒体３０に記録された周波数情報３０ａを参照し、車両の走行音の強度のピーク周波数が、周波数情報３０ａの示すパターン加振音の周波数域に含まれるか否かを判定する。
【００４１】
ステップＳ１３０にて、ピーク周波数がパターン加振音の周波数域に含まれると判定されない場合、制御部２０は、タイヤ判定部２１ｂの処理により、車両に夏タイヤが装着されていると判定し、表示部４２に対して制御信号を出力して当該判定結果を表示部４２に表示させる（ステップＳ１４０）。一方、ステップＳ１３０にて、ピーク周波数がパターン加振音の周波数域に含まれると判定された場合、制御部２０は、タイヤ判定部２１ｂの処理により、車両に冬タイヤが装着されていると判定し、表示部４２に対して制御信号を出力して当該判定結果を表示部４２に表示させる（ステップＳ１５０）。以上の処理によれば、タイヤの種類を目視に頼らずに自動で正確に判定することが可能である。
【００４２】
（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、車両の走行音に基づいて車両に装着されたタイヤの種類を判定する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、図１Ａ、１Ｂに示すタイヤのトレッドパターンは１例であり、どのようなトレッドパターンであっても夏タイヤにおいてパターン主溝共鳴音成分の比率が大きく、冬タイヤにおいてパターン加振音成分の比率が大きいことを利用してタイヤの種類を判定可能である。
【００４３】
さらに、図１Ｃ，２Ａ，２Ｂ示すように、パターン加振音が車両の車速に依存し、パターン主溝共鳴音が車両の車速に依存しないことを利用してタイヤの種類を判定することも可能である。このようにパターン加振音の車速依存性を利用した実施形態は、例えば、図５に示す構成において、周波数情報３０ａを省略するとともに加工済路面上（または路面Ｒ）を走行する車両の走行音を取得可能な複数の位置に複数のマイクを設置し、制御部２０にて図８に示すフローチャートを実行することによって実現可能である。なお、本実施形態において、マイクが設置される各位置の間には、路面上に凹凸を設けたり加減速を誘発する視覚効果を有するペイントを施すなどして、各位置における車両の車速が変化するように構成する。
【００４４】
図８に示す処理においてステップＳ２０２およびステップＳ２０４は上述のステップＳ１０２およびステップＳ１０４と同様である。車両が加工済路面Ｒｍ（または路面Ｒ）を走行すると、制御部２０は、走行音取得部２１ａの処理により、マイクが設置されたｎ個（ｎは２以上の整数）の位置のそれぞれにおいて同一の車両の走行音を取得する（ステップＳ２０６）。次に、制御部２０は、タイヤ判定部２１ｂの処理により、ｎ個の位置のそれぞれの走行音について周波数解析を行って走行音の強度の周波数特性を位置毎に取得する（ステップＳ２１０）。
【００４５】
次に、制御部２０は、タイヤ判定部２１ｂの処理により、走行音の強度のピーク周波数を位置毎に特定する（ステップＳ２２０）。ここで、ｎ個の位置のそれぞれのピーク周波数をｆ（ｎ）と表記する。次に、制御部２０は、タイヤ判定部２１ｂの処理により、位置毎のピーク周波数ｆ（ｎ）が一致するか否かを判定する（ステップＳ２３０）。すなわち、ｆ（１）≠ｆ（２）・・・≠ｆ（ｎ）であるか否かを判定し、ｆ（１）≠ｆ（２）・・・≠ｆ（ｎ）である場合にピーク周波数に速度依存性があるとみなす。
【００４６】
そして、ステップＳ２３０にて、位置毎のピーク周波数ｆ（ｎ）が一致すると判定された場合、制御部２０は、タイヤ判定部２１ｂの処理により、車両に夏タイヤが装着されていると判定し、表示部４２に対して制御信号を出力して当該判定結果を表示部４２に表示させる（ステップＳ２４０）。むろん、位置毎のピーク周波数ｆ（ｎ）が一致するか否かの判定は、測定誤差やパターン主溝共鳴音の変動範囲に対応したマージンを設けて判定する構成とすることが可能である。一方、ステップＳ２３０にて、位置毎のピーク周波数ｆ（ｎ）が一致すると判定されない場合、制御部２０は、タイヤ判定部２１ｂの処理により、車両に冬タイヤが装着されていると判定し、表示部４２に対して制御信号を出力して当該判定結果を表示部４２に表示させる（ステップＳ２５０）。以上の処理によれば、タイヤの種類を目視に頼らずに自動で判定することが可能である。
【００４７】
なお、ステップＳ２３０においては、位置毎のピーク周波数ｆ（ｎ）が一致するか否かを判定したが、むろん、位置毎のピーク周波数ｆ（ｎ）が車両の車速に応じて変化すること、例えば、車速が小さくなるほどピーク周波数が低くなることを検出する構成であっても良い。
【００４８】
さらに、夏タイヤが装着された車両の走行音において、パターン主溝共鳴音成分が大きくなることを利用してタイヤの種類を判定しても良い。この場合、上述の図５に示す構成と同様な構成において、記録媒体３０に予めパターン主溝共鳴音の周波数域を示す周波数情報３０ａが記録される。そして、図６に示す処理と同様の処理において、ステップＳ１３０にてピーク周波数がパターン主溝共鳴音の周波数域に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。すなわち、制御部２０は、記録媒体３０に記録された周波数情報３０ａを参照し、車両の走行音の強度のピーク周波数が、周波数情報３０ａの示すパターン主溝共鳴音の周波数域に含まれるか否かを判定する。
【００４９】
そして、ステップＳ１３０にて、ピーク周波数がパターン主溝共鳴音の周波数域に含まれると判定された場合、制御部２０は、タイヤ判定部２１ｂの処理により、車両に夏タイヤが装着されていると判定し、表示部４２に対して制御信号を出力して当該判定結果を表示部４２に表示させる。一方、ステップＳ１３０にて、ピーク周波数がパターン主溝共鳴音の周波数域に含まれると判定されない場合、制御部２０は、タイヤ判定部２１ｂの処理により、車両に冬タイヤが装着されていると判定し、表示部４２に対して制御信号を出力して当該判定結果を表示部４２に表示させる。
【００５０】
さらに、上述の実施形態において、路面を加工するか否かを判定するための閾値はＭＰＤ＝０．４であったがこの閾値は一例であり、路面のＭＰＤが閾値以上の値である場合に加工することでタイヤの種類の判定精度が向上する限りにおいて、他にも種々の値を採用可能である。例えば、ＭＰＤ＝０．６を閾値とすれば、ＭＰＤ＝０．４を閾値とする場合と比較して加工対象となる路面を少なくすることができ、システムの運用コストを抑えることができる。
【００５１】
さらに、加工すべきか否かを判定するためには、路面が所定の状態よりも粗いか否かを判定することができれば良く、数値化された指標を利用する構成の他、種々の構成を採用可能である。例えば、路面の種類によって加工を行うか否かを判定する構成としても良く、より具体的には、既知の舗装毎に予め路面の平坦性やタイヤの種類の判定精度等を予め特定しておく。そして、既存の路面が平坦性の低い路面であったり、タイヤの種類の判定精度が低い路面である場合に加工する構成とすればよく、既存の路面が細粒舗装やカラー舗装よりも平坦性の低い路面である場合に、細粒舗装やカラー舗装によって加工済路面を形成する構成等を採用可能である。
【００５２】
さらに、測定を試行し、試行によって得られた測定結果に応じて加工を行うか否かを決定する構成としても良い。例えば、図５に示す構成において既存の路面Ｒ上を走行する車両の走行音を取得し、取得された走行音に基づいてパターン加振音やパターン主溝共鳴音のピークの明瞭度を評価する。そして、明瞭度が所定の値以下である場合に路面を加工して加工済路面とし、加工済路面上を走行した車両の走行音を取得する構成としても良い。
【符号の説明】
【００５３】
１０…タイヤ判定システム、２０…制御部、２１…タイヤ判定プログラム、２１ａ…走行音取得部、２１ｂ…タイヤ判定部、３０…記録媒体、３０ａ…周波数情報、４０…マイク、４１…増幅器、４２…表示部
【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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