JP2009006793A - タイヤ内圧低下検出方法及び装置、並びにタイヤ内圧低下検出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】装着タイヤの種類に応じた内圧低下判定基準を簡単に設定することができ、タイヤ内圧低下の検出精度を向上させることができるタイヤ内圧低下検出方法を提供する。
【解決手段】走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいてタイヤの内圧低下を検出する方法。車両の各タイヤの車輪回転情報を検出する工程と、検出した車輪回転情報から車輪速度を算出する工程と、車両速度を求める工程と、前記車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める工程と、得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する工程と、前記車両の前輪の動荷重半径と後輪の動荷重半径との差に基づいて前記閾値を求めることにより、当該閾値を車両に装着されるタイヤに合わせて変える工程とを含んでいる。
【選択図】図２

Description

本発明はタイヤ内圧低下検出方法及び装置、並びにタイヤ内圧低下検出プログラムに関する。

車両のタイヤの内圧低下を検出する方法として、従来、種々の方法が提案されており、例えば特許文献１には、車両の絶対速度と、タイヤの回転角速度との関係から走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、算出された動荷重半径が、予め正常内圧時の動荷重半径として記憶された初期値（基準値）よりも所定の程度だけ小さくなったときに、タイヤの内圧低下を警報する方法が開示されている。この特許文献１記載の方法では、検出精度を高めるために、車両の走行状態を限定（平坦路を一定速度で直進している走行状態に限定）し、かかる状態のときに得られた動荷重半径を有効値としてタイヤの内圧低下の検出に用いている。

また、タイヤの動荷重半径は車両速度に依存することから、本出願人は、さきに、いずれの速度領域でも動荷重半径の減少が検出できるように、複数の速度領域における動荷重半径と車両速度との関係から近似式を用いて動荷重半径の初期化を行う方法を提案している（特願２００６−１０５９２７）。
そして、これらの初期化方法によって求めた動荷重半径の基準値に対して、走行中のタイヤの動荷重半径が判定基準を超えて小さくなったと判定したときに、当該タイヤの内圧が低下していると判断するのが、動荷重半径に着目したタイヤ内圧低下検出方法である。

特開２００７−４５２９５号公報

ところで、一般的に、タイヤの動荷重半径の内圧依存性（タイヤ内圧の低下による動荷重半径の変化の程度）は、ほぼタイヤサイズによって同一であり、検出すべき内圧低下の大きさないしは量が決まれば、かかる内圧低下に起因する動荷重半径の減少しろは、タイヤサイズ毎にほぼ一意的に定めることができる。

前記動荷重半径の減少しろは、実験により求めることができるが、あらゆるタイヤの測定を行なうことは非常に大きな労力を要し現実的でないことから、タイヤ内圧が低下していると判定するための前記判定基準について、特許文献１記載の方法を含む従来の方法では、車両に装着される代表的タイヤの正常内圧時における動荷重半径と、例えば３０％減圧時における動荷重半径との差又は比を用いている。

しかしながら、通常の乗用車では、当該乗用車に装着可能な、ないしは装着が予定されているタイヤのサイズが複数存在しているのが一般的であり、複数の設定サイズのうち、どのサイズのタイヤが車両に装着されるかは個別には分からない。
したがって、タイヤ内圧低下警報装置の閾値である前記判定基準を一定値（固定値）とした場合、装着タイヤのサイズによっては正確に警報を発することができない場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、装着タイヤの種類に応じた内圧低下判定基準を簡単に設定することができ、タイヤ内圧低下の検出精度を向上させることができるタイヤ内圧低下検出方法及び装置、並びにタイヤ内圧低下検出プログラムを提供することを目的としている。

本発明のタイヤ内圧低下検出方法は、走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいてタイヤの内圧低下を検出する方法であって、
前記車両の各タイヤの車輪回転情報を検出する工程と、
検出した車輪回転情報から車輪速度を算出する工程と、
車両速度を求める工程と、
前記車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める工程と、
得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する工程と
を含んでおり、前記車両の前輪の動荷重半径と後輪の動荷重半径との差に基づいて前記閾値を求めることにより、当該閾値を車両に装着されるタイヤに合わせて変える工程をさらに含むことを特徴としている。

本発明のタイヤ内圧低下検出方法では、タイヤ内圧が所定範囲を超えて低下していることを検出する際に用いられる判定基準である閾値を、車両の前輪の動荷重半径と後輪の動荷重半径との差に基づいて、車両に装着されるタイヤに合わせて変えている。したがって、タイヤサイズに応じた閾値を簡単に設定することができ、タイヤの内圧低下を正確に検出することができる。

前記閾値を求める工程において、車両の前輪と後輪の荷重差を用いることができる。この場合、前記荷重差は車両仕様として簡単に得ることができ、また、車両の前輪の動荷重半径と後輪の動荷重半径との差も簡単に求めることができることから、必要な閾値を容易に求めることができる。

また、本発明のタイヤ内圧低下検出装置は、走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいてタイヤの内圧低下を検出する装置であって、
前記車両の各タイヤの車輪回転情報を検出する車輪回転情報検出手段と、
検出した車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段と、
車両速度を求める車両速度算出手段と、
前記車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段と、
得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段と、
前記車両の前輪の動荷重半径と後輪の動荷重半径との差に基づいて前記閾値を求めることにより、当該閾値を車両に装着されるタイヤに合わせて変える閾値設定手段と
を含むことを特徴としている。

本発明のタイヤ内圧低下検出装置では、タイヤ内圧が所定範囲を超えて低下していることを検出する際に用いられる判定基準である閾値を、車両の前輪の動荷重半径と後輪の動荷重半径との差に基づいて、車両に装着されるタイヤに合わせて変えている。したがって、タイヤサイズに応じた閾値を簡単に設定することができ、タイヤの内圧低下を正確に検出することができる。

さらに、本発明のタイヤ内圧低下検出プログラムは、走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいてタイヤの内圧低下を検出するためにコンピュータを、車両の各タイヤの車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段、前記車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段、得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段、及び、前記車両の前輪の動荷重半径と後輪の動荷重半径との差に基づいて前記閾値を求めることにより、当該閾値を車両に装着されるタイヤに合わせて変える閾値設定手段として機能させることを特徴としている。

本発明のタイヤ内圧低下検出プログラムでは、タイヤ内圧が所定範囲を超えて低下していることを検出する際に用いられる判定基準である閾値を、車両の前輪の動荷重半径と後輪の動荷重半径との差に基づいて、車両に装着されるタイヤに合わせて変えている。したがって、タイヤサイズに応じた閾値を簡単に設定することができ、タイヤの内圧低下を正確に検出することができる。

本発明のタイヤ内圧低下検出方法及び装置、並びにタイヤ内圧低下検出プログラムによれば、装着タイヤの種類に応じた内圧低下判定基準を簡単に設定することができ、タイヤ内圧低下の検出精度を向上させることができる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明のタイヤ内圧低下検出方法（以下、単に「検出方法」ともいう）及び装置（以下、単に「検出装置」ともいう）、並びにタイヤ内圧低下検出プログラムの実施の形態を詳細に説明する。
図１に示されるように、本発明の一実施の形態に係る検出装置は、４輪車両に備えられた４つのタイヤＦＬ（左前輪）、ＦＲ（右前輪）、ＲＬ（左後輪）及びＲＲ（右後輪）の車輪回転情報を検出するため、各タイヤに関連して設けられた通常の車輪速度検出手段（車輪回転情報検出手段）１を備えている。

前記車輪速度検出手段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及び車輪速度を測定するための車輪速センサ又はダイナモのように回転を利用して発電を行い、この電圧から回転角速度及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。前記車輪速度検出手段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。この制御ユニット２には、内圧が低下したタイヤを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子又は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ボタン４、タイヤの内圧低下をドライバーに知らせる警報器５、及び車両速度算出手段を構成するＧＰＳ装置６が接続されている。

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インターフェース２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、この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が読み出されたりするＲＡＭ２ｄとから構成されている。なお、図２において、６ａはＧＰＳアンテナである。
前記車輪速度検出手段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」ともいう）が出力される。また、ＣＰＵ２ｂでは、車輪速度検出手段１から出力された車輪速パルスに基づいて、所定のサンプリング周期ΔＴ（ｓｅｃ）、例えばΔＴ＝０．０５秒毎に各タイヤの回転角速度が算出される。

前記車両速度は、例えばＧＰＳ速度計を利用して得ることができる。カーナビゲーションの普及によりＧＰＳ装置が多くの車両に取り付けられるようになっている。このことでＧＰＳ装置による測位技術も向上し、現在では速度を算出することに特化した装置（英国Ｒａｃｅ Ｌｏｇｉｃ社製のＧＰＳ式速度計ＶＢＯＸ（商品名））も販売されている。かかるＧＰＳ情報を用いた速度計による算出速度を車両速度として利用することができる。

本実施の形態に係る検出装置は、車輪速度検出手段（車輪回転情報検出手段）１と、検出された車両の各タイヤの車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段と、車両速度を求めるＧＰＳ速度計と、車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段と、得られたタイヤ動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段と、前記車両の前輪の動荷重半径と後輪の動荷重半径との差に基づいて前記閾値を求めることにより、当該閾値を車両に装着されるタイヤに合わせて変える閾値設定手段とから構成されている。そして、タイヤ内圧低下検出プログラムは、前記制御ユニット２を、車輪速度算出手段、動荷重半径算出手段、判定手段及び閾値設定手段として機能させる。

走行中の車両のタイヤ動荷重半径（Ｒ）は、車両の絶対速度（Ｖ）とタイヤの回転角速度（ω）との関係から、Ｖ＝Ｒ×ωにより算出することができる。そして、タイヤ動荷重半径（Ｒ）はタイヤ内圧が低下するにしたがって減少することが知られており、このことを利用してタイヤの内圧低下をタイヤ動荷重半径（Ｒ）の減少から推定することができる。

内圧低下を判定するための動荷重半径の変化量（減少量）の基準、すなわち閾値は、例えばタイヤが２５％又は３０％減圧したときに当該タイヤの動荷重半径がどれだけ減少するかによって決定することができる。この内圧変化による動荷重半径の変化（以下、「内圧感度」ともいう）はタイヤによりほぼ一定であり、且つタイヤサイズによってほぼ決まることが知られている。したがって、予め内圧感度に関する情報を実験などにより把握しておけば、タイヤ毎の閾値を決定することができる。

ただし、実際には開発車両の仕様が決まっていても、通常は複数のタイヤサイズの設定があるため、そのうちの１つのタイヤサイズについてだけ内圧感度を把握しても、装着されるタイヤサイズが別サイズであった場合には、閾値が現実のタイヤに適合していないことから、当該タイヤの内圧低下を正確に検出することができなくなる。特に、内圧感度を把握したタイヤの偏平率が７０であるのに対し、実際に装着したタイヤの偏平率が５０であるという具合に偏平率が大きく異なった場合においては、サイズによる内圧感度も大きく異なることから、偏平率７０のタイヤの内圧感度で閾値を決めると、偏平率５０のタイヤの内圧低下を正確に検出することができなくなる。このことは、逆の場合（実際に装着したタイヤの偏平率が、内圧感度を把握したタイヤの偏平率よりもかなり大きい場合）についても同様である。

本発明者は、すべてのタイヤについて内圧感度を事前に把握しなくてもタイヤの内圧低下を精度よく判定できるように、種々検討を重ねた結果、サイズの違いによる内圧感度の影響を考慮して閾値を設定する方法を考案した。すなわち、内圧感度は、荷重に対する動荷重半径の変化量（以下、「荷重感度」ともいう）と比例関係にあることを見出し、かかる知見に基づいて、本発明を完成させた。

具体的には、内圧感度と荷重感度とが比例関係にあることから、当該内圧感度と荷重感度の比例定数のみを実験により事前に把握しておけば、荷重感度から内圧感度を自動的に算出することができ、実際に装着されているタイヤに応じた閾値を算出することができる。前記荷重感度は、後述するように、車両の軸荷重が分かっている場合、当該車両の前輪及び後輪の各動荷重半径を算出することにより求めることができる。

前記内圧感度と荷重感度との関係を求めるための事前に実験については、装着が予定されているすべてのサイズ及びパターンで行う必要はなく、内圧感度と荷重感度は一定の比例関係にあるので、少なくとも１本、望ましくは３本程度の代表的なサイズ違いのタイヤを測定し、比例定数を求めるだけでよい。

内圧感度と荷重感度は、以下の理由により比例するものと考えられる。
タイヤの動荷重半径は、主にタイヤブレーカーの周長により決定されるが、当該タイヤに作用する荷重又はタイヤ内圧の低下によってタイヤブレーカーが撓むことで変化する。この撓み量は、タイヤの接地面積と比例し、接地面積が大きいときの撓み量は大きい。ここで、接地面積Ｓは、
接地面積Ｓ∝荷重／内圧
の関係にある。つまり、
動荷重半径の変化＝撓み量の変化∝接地面積Ｓ∝荷重／内圧・・・・・（１）
の関係にある。
この（１）で示される関係より、動荷重半径の変化に対する荷重の増加は内圧が減少することと等価であることから、動荷重半径に対する内圧の影響は荷重の影響に置き換えることができる。

［内圧低下検出方法］
以下、本発明の検出方法について説明する。
（１）まず、車輪速度検出手段１の出力信号（パルス信号）に基づいて、次の式（２）により各タイヤの回転角速度（ω）を算出する。
回転角速度（ω）＝２π×Ｆｒｅｑ（Ｈｚ）／Ｎ（個）・・・・・（２）
ここに、Ｎは車輪速度検出手段１の車軸１回転あたりの歯数であり、Ｆｒｅｑ（Ｈｚ）は、その車輪速度検出手段１の歯が１秒あたりにカウントされた数値である。

（２）一方、ＧＰＳ速度計より車両速度（Ｖ）を求める。この車両速度（Ｖ）はシリアルデータとして直接制御ユニット２に出力される。なお、前記回転角速度（ω）の算出時刻と車両速度（Ｖ）の算出時刻のいずれか一方について、他方と同時刻での数値を内挿計算し、互いに同時刻での数値を算出して同期化を行い、例えば５０ｍｓｅｃ毎のデジタルデータとして制御ユニット２に取り込むことができる。この５０ｍｓｅｃ毎のデジタルデータから動荷重半径を５０ｍｓｅｃ毎に算出し、例えば１秒毎の平均値として算出することができる。

なお、タイヤ動荷重半径は、加減速、旋回、坂道走行など、タイヤの内圧低下以外の要因によっても変化することから、車両の走行状態を限定（平坦路を一定速度で直進している走行状態に限定）し、かかる状態のときに得られたデータを有効データとして採用するのが好ましく、こうして他の要因によるタイヤ動荷重半径の変化を内圧低下判定用のデータから排除することで、正確な内圧低下を判定することができる。

具体的には、走行条件が、定速度走行、平坦路走行、直線走行などの条件を満たすかどうかをそれぞれの判定条件と比較し、実際の走行中に得られたデータが基準値設定用のデータに適したデータであるかどうかの判定を行い、不適切なデータである場合は基準値設定用のデータとして使用せずに排除する。判定条件としては、例えば車両の前後方向｜Ｇ｜＜０．０５Ｇ、方位変化１度以下、路面勾配５％以下、ブレーキを踏んでいないこと、とすることができる。

（３）ついで、各タイヤの回転角速度（ω）と車両速度（Ｖ）とから各タイヤの動荷重半径（Ｒ）を算出し、予め実車走行などにより設定しておいた正常内圧時における動荷重半径と、算出された動荷重半径（Ｒ）との差を算出する。
なお、前記差を所定個数蓄積し、その平均値によってタイヤ内圧低下の判定を行なうことができ、この場合、平均値を採用することにより判定の精度を高めることができる。また、所定個数蓄積した差のバラツキを母分散判定し、分散値（σ^２）が基準値よりも小さいときに、差の平均値を算出するようにしてもよい。

（４）ついで、算出された差を、所定の閾値と比較し、前記差がこの閾値よりも大きければタイヤ内圧が低下していると判断し、表示器３により減圧タイヤを表示するとともに、警報器５によりドライバーに警報を発する。

［閾値の設定］
閾値を設定するには、まず荷重感度と内圧感度の関係式を求め、荷重感度から内圧感度を求めるときの定数を決定する。
荷重感度と内圧感度の関係式は、例えばフラットベルトによる台上動荷重半径測定によって求めることができる。少なくとも１本、望ましくは３本程度のタイヤについて測定を行い、また、荷重及び内圧のそれぞれについて複数の水準を設定してすべての水準の組み合わせについて測定を行う。荷重の水準としては、例えば２．５ｋＮ、３．５ｋＮ及び４．５ｋＮの３水準とすることができ、また、内圧の水準としては、例えば１５０ｋＰａ、１８０ｋＰａ、２１０ｋＰａ及び２４０ｋＰａの４水準とすることができる。

そして、或る荷重値（例えば、３．５ｋＮ）及び内圧値（例えば、２１０ｋＰａ）のときの動荷重半径の値を基準値として、荷重感度（荷重１ｋＮ変化当たりの動荷重半径の変化量／基準値）、及び内圧感度（内圧１％変化当たりの動荷重半径の変化量／基準値）を求め、内圧感度＝Ａ×荷重感度を満たす比例定数Ａを、例えば最小二乗法などにより求める。この比例定数Ａは、前記制御ユニット２のＲＯＭ２ｃに記憶される。

つぎに、基準内圧（正常内圧）にて車両を走行させ、当該車両に装着されているタイヤの荷重感度を、例えば以下の式（３）により求める。
荷重感度＝（前輪動荷重半径−後輪動荷重半径）／前輪動荷重半径／（前輪荷重−後輪荷重）・・・・・（３）
なお、車両輪荷重については、車検証記載の軸重を２で割って輪荷重とすることができる。

こうして求めた荷重感度（％／ｋＮ）に前記比例定数Ａを乗じて、内圧感度推定値（％／％）を求める。そして、例えば内圧が２５％低下したときに内圧低下を検出したい場合は、前記内圧感度推定値（％／％）に２５％を乗じた値である動荷重半径変化量（％）を閾値として設定する。

つぎに本発明の検出方法の実施例を説明するが、本発明はもとよりかかる実施例のみに限定されるものではない。
［実施例及び比較例］
車両に装着された各タイヤの回転角速度を得るために、ＡＢＳ制御に利用する回転速度情報を用いて、回転角速度に換算した。また、車両の絶対速度を得るためにＶＢＯＸ（商品名。英国Ｒａｃｅ Ｌｏｇｉｃ社製ＧＰＳ速度計）を車両に取り付けた。車両の速度は、シリアルデータとして直接ＰＣ（パーソナルコンピュータ）に出力され、この車両速度情報と前記回転速度情報を５０ｍｓｅｃ毎にデジタルデータとして同期してＰＣに取り込めるようにした。そして、これら２つの情報からタイヤ動荷重半径を５０ｍｓｅｃ毎に計算し、１秒毎の平均値として算出した。

［事前テスト］
フラットベルトによる台上動荷重半径測定を行い、荷重感度と内圧感度の関係を調べた。調べたタイヤは、以下の３つのタイプであり、各タイヤについて３段階の荷重水準（２．５ｋＮ、３．５ｋＮ、４．５ｋＮ）及び４段階の内圧水準（１５０ｋＰａ、１８０ｋＰａ、２１０ｋＰａ、２４０ｋＰａ）で測定を行った。
タイヤＩ：１８５／７０Ｒ１４ ＳＰ１０
タイヤＩＩ：１９５／６０Ｒ１５ ＬＭ７０３
タイヤＩＩＩ：２０５／５０Ｒ１５ ＬＭ７０３
荷重３．５ｋＮ、内圧２１０ｋＰａのときの動荷重半径の値を基準値としたときの荷重感度（荷重１ｋＮ変化当たりの動荷重半径の変化量／基準値）、及び内圧感度（内圧１％変化当たりの動荷重半径の変化量／基準値）を求めた。結果を表１及び図３に示す。

以上より、荷重感度と内圧感度は、
内圧感度＝（−０．０５９９）×荷重感度・・・・・（４）
という関係であった。

［実車テスト］
ＦＦ車に前記タイヤＩ〜ＩＩＩを順次装着して住友ゴム工業株式会社の岡山テストコースにおいて実車テストを行った。
まず、基準内圧（２１０ｋＰａ）にて走行を実施し、前述した式（３）に従って荷重感度を求めた。なお、車両輪荷重は、前輪が３．７ｋＮ、後輪が２．２ｋＮであり、これらの値は前記ＦＦ車の車検証に記載されている軸重を２で割って求めた。

タイヤＩの場合、荷重感度は−０．１４（％／ｋＮ）であり、先に求めておいた式（４）から内圧感度推定値は、
−０．１４×（−０．０５９９）＝０．００８４（％／％）
となった。
同様にして、タイヤＩＩの場合、荷重感度は−０．２４（％／ｋＮ）であり、内圧感度推定値は、
−０．２４×（−０．０５９９）＝０．０１４４（％／％）
となり、タイヤＩＩＩの場合、荷重感度は−０．３０（％／ｋＮ）であり、内圧感度推定値は、
−０．３０×（−０．０５９９）＝０．０１８０（％／％）
となった。

以上より、２５％減圧を閾値としたときのタイヤＩ〜ＩＩＩの動荷重半径変化量（閾値）を求めると、つぎのようになった。
タイヤＩ：０．００８４×２５＝０．２１（％）
タイヤＩＩ：０．０１４４×２５＝０．３６（％）
タイヤＩＩＩ：０．０１８０×２５＝０．４５（％）

つぎに、各タイヤについて３０％内圧を低下させた状態で走行試験を実施した。荷重感度から内圧感度を求め、この内圧感度から閾値を設定した場合（実施例）は、表２に示されるように、各タイヤについて内圧低下を検出して警報が発せられたが、閾値をタイヤＩＩＩを基準とした固定値（動荷重半径が０．４５％小さくなったときに内圧低下と判断して警報を発する）とした場合（比較例）は、タイヤＩ及びタイヤＩＩについて未警報となった。

このように、閾値を固定値とした場合は、タイヤのサイズによっては未警報となることもあるが、装着タイヤの荷重感度を車両の前輪と後輪の荷重差から算出し、さらに内圧感度への比例定数を掛けることによって求めた値を閾値とした場合は、正確にタイヤの内圧低下を検出することができる。

なお、前述した実施の形態では、式（３）により荷重感度を求めているが、他の方法によっても荷重感度を求めることができる。すなわち、例えば駆動時の前後軸荷重変動を利用して求めることができる。具体的には、事前実験又は車両のカタログ値等より車両のホイールベースＬ及び重心高さＨが分かっており、且つ、車両のアクスルシャフトトルクＴの情報が車両より取得できる場合は、つぎのようにして荷重感度を算出することができる。

重心位置回りのモーメントの釣り合いより、輪荷重変化をΔＦｚとすると、
２×ΔＦｚ×Ｌ＝Ｆｘ×Ｈ＝（Ｔ／Ｒ）×Ｈ
が成立する。ここに、Ｒはタイヤ負荷半径（タイヤ軸と地面間の距離）であり、Ｆｘ（Ｔ／Ｒ）は駆動力である。
この式より、駆動時の輪荷重変動量は、以下のように、アクスルシャフトトルクＴより算出することができる。
ΔＦｚ＝（１／２）×（Ｈ／Ｌ）×（Ｔ／Ｒ）
このとき、時系列にサンプリングした従動輪の動荷重半径ＤＬＲｒと輪荷重変化ΔＦｚとをつぎの式により回帰することで回帰係数ａ及びｂを求める。
ＤＬＲｒ＝ａ×ΔＦｚ（ｋＮ）＋ｂ
この式において、回帰係数ａは単位荷重変化に対する動荷重半径変化量であり、回帰係数ｂは荷重変化がゼロのときの動荷重半径であるので、荷重感度は、ａ／ｂにより表すことができる。

また、ＧＰＳ装置により得られる車両の絶対速度を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば対地速度などの異なる方法で得られる車両の絶対速度を用いることができる。

本発明の検出装置の一実施の形態を示すブロック図である。 図１に示される検出装置の電気的構成を示すブロック図である。 荷重感度と内圧感度の関係の一例を示す図である。

符号の説明

１ 車輪速度検出手段
２ 制御ユニット
２ａ インターフェース
２ｂ ＣＰＵ
２ｃ ＲＯＭ
２ｄ ＲＡＭ
３ 表示器
４ 初期化ボタン
５ 警報器
６ ＧＰＳ装置
６ａ ＧＰＳアンテナ

Claims (4)

1. 走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいてタイヤの内圧低下を検出する方法であって、
   前記車両の各タイヤの車輪回転情報を検出する工程と、
   検出した車輪回転情報から車輪速度を算出する工程と、
   車両速度を求める工程と、
   前記車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める工程と、
   得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する工程と
   を含んでおり、前記車両の前輪の動荷重半径と後輪の動荷重半径との差に基づいて前記閾値を求めることにより、当該閾値を車両に装着されるタイヤに合わせて変える工程をさらに含むことを特徴とするタイヤ内圧低下検出方法。
2. 前記閾値を求める工程において、車両の前輪と後輪の荷重差を用いる請求項１に記載のタイヤ内圧低下検出方法。
3. 走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいてタイヤの内圧低下を検出する装置であって、
   前記車両の各タイヤの車輪回転情報を検出する車輪回転情報検出手段と、
   検出した車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段と、
   車両速度を求める車両速度算出手段と、
   前記車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段と、
   得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段と、
   前記車両の前輪の動荷重半径と後輪の動荷重半径との差に基づいて前記閾値を求めることにより、当該閾値を車両に装着されるタイヤに合わせて変える閾値設定手段と
   を含むことを特徴とするタイヤ内圧低下検出装置。
4. 走行中の車両のタイヤ動荷重半径を算出し、得られた動荷重半径の、正常内圧時における動荷重半径の基準値からの変化の大きさに基づいてタイヤの内圧低下を検出するためにコンピュータを、車両の各タイヤの車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段、前記車輪速度及び車両速度から各タイヤの動荷重半径を求める動荷重半径算出手段、得られたタイヤ動荷重半径の、前記基準値からの変化の大きさが所定の閾値を超えた場合にタイヤの内圧低下を判定する判定手段、及び、前記車両の前輪の動荷重半径と後輪の動荷重半径との差に基づいて前記閾値を求めることにより、当該閾値を車両に装着されるタイヤに合わせて変える閾値設定手段として機能させることを特徴とするタイヤ内圧低下検出プログラム。

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