JP2990033B2 - 車輪特性値推定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輪に関して直接に取
得することが比較的容易である情報から直接に取得する
ことが比較的困難である情報を推定する車輪特性値推定
装置に関するものであり、特に、それの初期設定の改善
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車輪特性値推定装置として既に次のよう
なものが提案されている。それは、(a) 車輪の回転速度
である車輪速を表す車輪速信号を発生する車輪速信号発
生装置と、(b) 各輪毎に、車輪速信号に基づき、車輪特
性値に関連する車輪特性関連値の実際値である実車輪特
性関連値を決定し、その決定した実車輪特性関連値と、
車輪特性値と車輪特性関連値との間に設定された対応関
係とから、車輪特性値の実際値である実車輪特性値自体
とその実車輪特性値が示す状態との少なくとも一方を推
定する車輪特性値／状態推定装置とを含む車輪特性値推
定装置である。

【０００３】車両において常に同じ種類の車輪が使用さ
れる場合には、車輪特性値と車輪特性関連値との対応関
係は変化しない。したがって、このような場合には、そ
の対応関係を唯一事前に取得しておき、それを固定値と
して使用すれば足りる。しかし、実際には、常に同じ種
類の車輪が使用されるとは限らない。例えば、車輪を構
成するホイールとタイヤとのうち、ホイールがスチール
製のものからアルミニウム製のものに交換されたり、タ
イヤが通常用のものから冬用のものに交換されることが
あるからである。したがって、車輪特性値推定装置にお
いて対応関係は固定のものとするのではなく、車輪の種
類の実際の変化に追従して変化するものとすることが望
ましい。

【０００４】このような事情を背景とし、既に次のよう
な車輪特性値推定装置も提案されている。それは、前記
車輪速信号発生装置および車輪特性値／状態推定装置の
他に、初期設定要求信号の発生に応じ、運転者の意思に
基づく信号と車輪速信号との少なくとも一方に基づき、
各輪について互いに独立に、車輪特性値と車輪特性関連
値との対応関係を設定する初期設定装置をも含み、か
つ、車輪特性値／状態推定装置が、その初期設定装置に
より対応関係が設定された後に前記推定を実行する車輪
特性値推定装置である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】その提案された車輪特
性値推定装置においては、初期設定装置は具体的には、
初期設定中における車輪特性値と車輪特性関連値とに基
づいて両者の対応関係を設定する構成とされる。このと
き、初期設定中における車輪特性値は例えば、運転者が
初期設定要求を出すときには車輪特性値が正規のものに
なっているとの前提の下に正規の車輪特性値に自動的に
決定される場合や、運転者がそのときの車輪特性値を直
接に入力することによって手動で決定される場合が考え
られる。また、初期設定中における車輪特性関連値は例
えば、前記車輪特性値／状態推定装置におけると同様
に、車輪速信号に基づいて決定される。

【０００６】しかし、それら車輪特性値および車輪特性
関連値が常に正しいとは限らない。例えば、運転者は車
輪特性値が正規であることを確認せずに初期設定要求を
出してしまう場合や、運転者が車輪特性値を十分に精度
よく検出しないで入力してしまう場合や、たとえ十分に
精度よく検出したとしても十分に正しく入力しない場合
があるからである。さらに、車輪速信号に基づく車輪特
性関連値の決定に何らかの異常が発生してしまう場合
や、初期設定中における車輪の回転運動等によって実際
の車輪特性値が変化してしまい、対応関係を決定する際
に使用される車輪特性値が実際の車輪特性値とは異なっ
てしまう場合にも、対応関係を精度よく決定することが
できない。そのため、その提案された車輪特性値推定装
置には、初期設定を十分に高い精度で行うことができな
いという問題がある。

【０００７】一方、車輪特性値と車輪特性関連値との実
際の対応関係は普通、左右輪間でほぼ一致する。車両の
４輪すべてが同じ車輪である場合はもちろんであるが、
例えば、４輪のうち左右の駆動輪のみ冬用タイヤが装着
される場合や、操舵輪である左右前輪より大径の車輪が
駆動輪である左右後輪に装着される場合にも、対応関係
は左右輪間でほぼ一致する。

【０００８】そこで、それらの事情に鑑み、請求項１の
発明は、車輪特性値と車輪特性関連値との実際の対応関
係は普通、左右輪間でほぼ一致するという事実を利用
し、各左右輪について互いに独立に決定した暫定的な対
応関係を他方の左右輪について決定した暫定的な対応関
係に基づいて補正することにより、初期設定の精度を向
上させることを課題としてなされたものである。

【０００９】しかし、各左右輪について互いに独立に決
定した暫定的な対応関係が互いにやや大きく異なるか否
かを問わず一律に前記補正を行ったのでは、左右輪間で
暫定的な対応関係がやや大きく異なる場合にその補正を
適正に実行することができないおそれがあるという問題
がある。

【００１０】そこで、請求項２の発明は、請求項１の発
明において、左右輪間で暫定的な対応関係がやや大きく
異なる場合には前記補正を禁止することにより、上記の
問題を解決することを課題としてなされたものである。

【００１１】請求項３の発明は、車輪特性値として車輪
のタイヤ圧を推定する装置において、初期設定中におけ
るタイヤ圧の変化をも考慮してタイヤ圧とタイヤ圧関連
値との対応関係を決定することにより、初期設定の精度
を向上させることを課題としてなされたものである。

【００１２】請求項４の発明は、タイヤ圧上昇量が車両
の走行距離に応じて変化するという事実を利用し、請求
項３の発明の望ましい一実施態様を提供することを課題
としてなされたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】それぞれの課題を解決す
るために、請求項１の発明は、(a) 前記車輪速信号発生
装置と、(b) 初期設定要求信号の発生に応じ、車輪の車
輪特性値と車輪特性関連値との対応関係を設定する初期
設定装置と、(c) その初期設定装置により対応関係が設
定された後に、車輪速信号に基づいて車輪特性関連値の
実際値である実車輪特性関連値を決定し、その決定した
実車輪特性関連値と前記設定された対応関係とから、車
輪の車輪特性値の実際値である実車輪特性値自体とその
実車輪特性値が示す状態との少なくとも一方を推定する
車輪特性値／状態推定装置とを含む車輪特性値推定装置
において、初期設定装置を、(i) 運転者の意思に基づく
信号と車輪速信号との少なくとも一方に基づき、車両の
左右輪の各々について互いに独立に暫定的な前記対応関
係を決定する暫定的対応関係決定部と、(ii)各左右輪の
暫定的対応関係を他方の左右輪の暫定的対応関係に基づ
いて補正して各左右輪の最終的対応関係を得る暫定的対
応関係補正部とを含むものとしたことを特徴とする。

【００１４】なお、「車輪特性値」には例えば、車輪の
タイヤ圧，タイヤ径等を選ぶことができ、また、「車輪
特性関連値」には例えば、タイヤのばね定数，車輪速の
共振周波数等を選ぶことができる。

【００１５】また、「運転者の意思に基づく信号」には
例えば、他の信号と共同でなければ前記対応関係を決定
することができない信号、例えば、初期設定時における
車輪特性値のみを表す信号を選んだり、それ自身単独で
前記対応関係を決定することができる信号、例えば、車
輪の種類を直接に表す信号を選ぶことができる。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記初期設定装置を、さらに、左右輪間における暫
定的対応関係の差が設定値以上である場合には、暫定的
対応関係補正部がその暫定的対応関係を補正することを
禁止する補正禁止部を含むものとしたことを特徴とす
る。

【００１７】なお、請求項２の発明は、さらに、補正禁
止後に、再度暫定的対応関係決定部に暫定的対応関係を
決定させ、暫定的対応関係の差が設定値以下となるまで
暫定的対応関係の決定を繰り返させる再度決定指令部を
含むものとしたり、補正禁止後に、車輪特性値／状態推
定装置の作動を禁止する推定禁止部を含むものとするこ
とができる。

【００１８】請求項３の発明は、(a) 前記車輪速信号発
生装置と、(b) 初期設定要求信号の発生時から作動を開
始し、前記車輪の車輪特性値としてのタイヤ圧とタイヤ
圧関連値との対応関係を設定する初期設定装置と、(c)
その初期設定装置により対応関係が設定された後に、車
輪速信号に基づいて車輪のタイヤ圧関連値の実際値であ
る実タイヤ圧関連値を決定し、その決定した実タイヤ圧
関連値と前記設定された対応関係とから、車輪のタイヤ
圧の実際値である実タイヤ圧自体とその実タイヤ圧が示
す状態との少なくとも一方を推定するタイヤ圧／状態推
定装置とを含む車輪特性値推定装置において、初期設定
装置を、(i) 車輪速信号に基づいて実タイヤ圧関連値を
決定するタイヤ圧関連値決定部と、(ii)初期設定要求信
号の発生時からタイヤ圧関連値決定部による実タイヤ圧
関連値の確定値の出力時までの間にタイヤ圧が上昇する
タイヤ圧上昇量を推定するタイヤ圧上昇量推定部と、(i
ii) 初期設定要求信号の発生時におけるタイヤ圧と前記
推定されたタイヤ圧上昇量とタイヤ圧関連値決定部によ
り決定された実タイヤ圧関連値とに基づき、車輪におけ
るタイヤ圧とタイヤ圧関連値との対応関係を決定する対
応関係決定部とを含むものとしたことを特徴とする。

【００１９】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記タイヤ圧上昇量推定部を、初期設定要求信号
の発生時からタイヤ圧関連値決定部による実タイヤ圧関
連値の確定値の出力時までの間に車両が走行した距離を
測定する走行距離測定部と、少なくともその走行距離
測定部により測定された走行距離に基づいて前記タイヤ
圧上昇量を推定する走行距離考慮型上昇量推定部とを含
むものとしたことを特徴とする。

【００２０】

【作用】請求項１の発明に係る車輪特性値推定装置にお
いては、車輪特性値と車輪特性関連値との実際の対応関
係は本来、左右輪間でほぼ一致するとの事実を利用し、
初期設定装置が暫定的対応関係決定部と暫定的対応関係
補正部とを含む構成とされ、暫定的対応関係決定部によ
り、各左右輪について互いに独立に暫定的対応関係が決
定された後、暫定的対応関係補正部により、各左右輪の
暫定的対応関係が他方の左右輪の暫定的対応関係に基づ
いて補正されて最終的対応関係が求められる。その補正
の規則としては例えば、各左右輪の最終的対応関係を左
右輪間の平均的対応関係に一致させるという規則を選ぶ
ことができる。

【００２１】請求項２の発明に係る車輪特性値推定装置
においては、請求項１の発明における初期設定装置がさ
らに補正禁止部を含む構成とされ、補正禁止部により、
左右輪間における暫定的対応関係の差が設定値以上であ
る場合には、左右輪相互の関係を利用した補正を行って
も十分な補正精度が得られない可能性があると判定さ
れ、暫定的対応関係の補正が禁止される。

【００２２】請求項３の発明に係る車輪特性値推定装置
においては、初期設定中にタイヤ圧が変化することがあ
るという事実を考慮し、初期設定装置がタイヤ圧関連値
決定部とタイヤ圧上昇量推定部と対応関係決定部とを含
む構成とされ、タイヤ圧上昇量推定部により、初期設定
要求信号の発生時からタイヤ圧関連値決定部による実タ
イヤ圧関連値の確定値の出力時までの間にタイヤ圧が上
昇するタイヤ圧上昇量が推定され、対応関係決定部によ
り、推定されたタイヤ圧上昇量と決定された実タイヤ圧
関連値とに基づき、車輪におけるタイヤ圧とタイヤ圧関
連値との対応関係が決定される。

【００２３】請求項４の発明に係る車輪特性値推定装置
においては、タイヤ圧上昇量が車両の走行距離によって
変化するという事実を利用し、請求項３の発明における
前記タイヤ圧上昇量推定部が走行距離測定部と走行距離
考慮型上昇量推定部とを含む構成とされ、走行距離測定
部により、初期設定要求信号の発生時からタイヤ圧関連
値決定部による実タイヤ圧関連値の確定値の出力時まで
の間に車両が走行した距離が測定され、走行距離考慮型
上昇量推定部により、少なくともその走行距離測定部に
より測定された走行距離に基づいてタイヤ圧上昇量が推
定される。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１または２の発明によれば、初期設定において、各左右
輪の暫定的対応関係が左右輪相互の関係を考慮して補正
されるから、初期設定の精度が向上するという効果が得
られる。

【００２５】特に、請求項２の発明によれば、暫定的対
応関係の補正が適正に実行されない可能性がある場合に
は補正が禁止されるから、このことによっても初期設定
の精度が向上するという効果が得られる。

【００２６】また、請求項３または４の発明によれば、
初期設定中におけるタイヤ圧の変化を考慮してタイヤ圧
とタイヤ圧関連値との対応関係が決定されるから、初期
設定の精度が向上するという効果が得られる。

【００２７】特に、請求項４の発明によれば、タイヤ圧
上昇量が車両の走行距離に基づいて推定されるから、タ
イヤ圧上昇量の推定を簡単に行うことができるという効
果が得られる。

【００２８】

【発明の望ましい実施態様】以下、各請求項の発明の望
ましい実施態様のいくつかを列挙する。 (1) 請求項１または２に記載の車輪特性値推定装置であ
って、前記暫定的対応関係補正部が、左右輪についての
２個の暫定的対応関係の平均的対応関係を左右輪に共通
の最終的対応関係に決定する左右輪一致前提型補正部を
含む車輪特性値推定装置。

【００２９】(2) 請求項１または２に記載の車輪特性値
推定装置であって、前記暫定的対応関係補正部が、左右
輪についての２個の暫定的対応関係の平均的対応関係と
各左右輪の暫定的対応関係との平均的対応関係をその車
輪の最終的対応関係に決定する左右輪間相違考慮型補正
部を含む車輪特性値推定装置。なお、この実施態様は、
対応関係は本来左右輪間でほぼ完全に一致するが、個体
差がないとはいえず、その個体差をある程度考慮するも
のである。

【００３０】(3) 請求項１または２に記載の車輪特性値
推定装置であって、前記初期設定装置が、(a) 各左右輪
毎に、車輪速信号に基づいて実車輪特性関連値を決定す
る車輪特性関連値決定部と、(b) 各左右輪毎に、基準車
輪特性値を決定する基準車輪特性値決定部と、(c) 各左
右輪毎に、前記実車輪特性関連値を基準車輪特性関連値
に決定する基準車輪特性関連値決定部と、(d) 各左右輪
毎に、決定された基準車輪特性値と基準車輪特性関連値
とに基づき、車輪における車輪特性値と車輪特性関連値
との対応関係を決定する対応関係決定部とを含む車輪特
性値推定装置。

【００３１】(4) (3) の車輪特性値推定装置であって、
前記対応関係決定部が、各左右輪毎に、互いに直交する
２座標軸の一方に車輪特性値、他方に車輪特性関連値が
取られた座標面において基準車輪特性値と基準車輪特性
関連値との交点を通過し、かつ、予め設定された勾配で
延びる直線を、車輪における車輪特性値と車輪特性関連
値との対応関係を表す車輪特性線に決定する車輪特性線
決定部を含む車輪特性値推定装置。

【００３２】なお、この実施態様においては、車輪特性
値と車輪特性関連値との対応関係が直線で近似させら
れ、その直線を唯一に特定するのに必要な要素である直
線の勾配と位置とのうち勾配は車輪の種類によって変化
しないとみなされ、位置のみが基準車輪特性値と基準車
輪特性関連値との対応関係から特定され、その結果、今
回の車輪に対応する前記対応関係が唯一に特定される。
すなわち、前記対応関係決定部は、車輪の種類（タイヤ
径の大小，タイヤ幅の大小，チェーン装着の有無，正規
のタイヤとスペアタイヤ，普通タイヤと冬用タイヤ，ス
チールホイールとアルミホイール等）を判別する車輪種
類判別装置としても機能するのである。

【００３３】(5) (3) または(4) の車輪特性値推定装置
であって、前記基準車輪特性値決定部が左右輪に共通の
値に前記基準車輪特性値を決定するものであり、前記暫
定的対応関係補正部が、初期設定時には左右輪間で前記
対応関係が一致するのみならず、車輪特性値も一致する
と仮定し、各左右輪について決定された２個の暫定的基
準車輪特性関連値の平均値を左右輪に共通の最終的基準
車輪特性関連値に決定する最終的基準車輪特性関連値決
定部を含み、かつ、前記対応関係決定部が、決定された
最終的基準車輪特性関連値と前記基準車輪特性値とに基
づき、左右輪に共通の最終的対応関係を決定する暫定的
基準車輪特性関連値平均化部を含む車輪特性値推定装
置。

【００３４】(6) 請求項１または２に記載の車輪特性値
推定装置であって、さらに、(a) 車両の４個の車輪の各
々について前記暫定的対応関係決定部により決定された
４個の暫定的対応関係の平均的対応関係を求め、各車輪
の暫定的対応関係をその平均的対応関係に補正する４輪
考慮型暫定的対応関係補正部と、(b) 左右前輪の暫定的
対応関係の双方が左右後輪いずれの暫定的対応関係に対
しても互いに同じ向きに外れている場合には、左右前輪
と左右後輪との間で実際の前記対応関係が相違すると判
定し、前記暫定的対応関係補正部である左右輪考慮型暫
定的対応関係補正部の作動を許可するが、そうでない場
合には、左右前輪と左右後輪との間でも実際の前記対応
関係が一致すると判定し、左右輪考慮型暫定的対応関係
補正部の作動を禁止するとともに、前記４輪考慮型暫定
的対応関係補正部の作動を許可する対応関係補正規則選
択部とを含む車輪特性値推定装置。

【００３５】(7) 請求項３または４に記載の車輪特性値
推定装置であって、前記初期設定装置が、 (a) 車輪速信号に基づいて実タイヤ圧関連値を決定する
タイヤ圧関連値決定部と、 (b) 初期設定要求信号の発生時からタイヤ圧関連値決定
部により実タイヤ圧関連値が決定されるまでの間にタイ
ヤ圧が上昇するタイヤ圧上昇量を推定するタイヤ圧上昇
量推定部と、 (c) 初期設定要求信号の発生時における車輪のタイヤ圧
と前記推定されたタイヤ圧上昇量との和として基準タイ
ヤ圧を決定する基準タイヤ圧決定部と、 (d) タイヤ圧関連値決定部により決定された実タイヤ圧
関連値を基準タイヤ圧関連値に決定する基準タイヤ圧関
連値決定部と、 (e) 決定された基準タイヤ圧と基準タイヤ圧関連値とに
基づき、車輪におけるタイヤ圧とタイヤ圧関連値との対
応関係を決定する対応関係決定部とを含む車輪特性値推
定装置。

【００３６】(8) (7) の車輪特性値推定装置であって、
前記対応関係決定部が、互いに直交する２座標軸の一方
にタイヤ圧、他方にタイヤ圧関連値が取られた座標面に
おいて基準タイヤ圧と基準タイヤ圧関連値との交点を通
過し、かつ、予め設定された勾配で延びる直線を、車輪
におけるタイヤ圧とタイヤ圧関連値との対応関係を表す
タイヤ特性線に決定するものである車輪特性値推定装
置。

【００３７】(9) 請求項１ないし４のいずれかに記載の
車輪特性値推定装置であって、前記初期設定装置が、 (a) 車輪速信号の実共振周波数を決定し、それを車輪の
タイヤ圧（車輪特性値の一例）に関連する車輪特性関連
値の実際値である実車輪特性関連値とする初期設定用共
振周波数決定部と、 (b) 基準タイヤ圧を決定する基準タイヤ圧決定部と、 (c) 前記初期設定用共振周波数決定部が決定した実共振
周波数を基準共振周波数に決定する基準共振周波数決定
部と、 (d) 決定された基準タイヤ圧と基準共振周波数とに基づ
き、車輪におけるタイヤ圧と共振周波数との対応関係を
決定する対応関係決定部と、 (e) 予め設定された下限タイヤ圧に対応する共振周波数
を前記対応関係に従って決定し、それを下限共振周波数
とする下限共振周波数決定部とを含むものであり、前記
車輪特性値推定装置が、 (i) 車輪速信号に基づいて実共振周波数を決定するタイ
ヤ圧判定用共振周波数決定部と、 (ii)そのタイヤ圧判定用共振周波数決定部により決定さ
れた実共振周波数が前記決定された下限共振周波数より
低い場合には、車輪の実タイヤ圧（実車輪特性値の一
例）が下限タイヤ圧より低い状態（実車輪特性値が示す
状態の一例）にあると判定するタイヤ圧低下判定部とを
含むものである車輪特性値推定装置。すなわち、この実
施態様は、車輪速信号の共振周波数を利用してタイヤ圧
を推定する方式を採用しているのである。なお、「初期
設定用共振周波数決定部」と「タイヤ圧判定用共振周波
数決定部」とは、物理的に１つしか存在しない共振周波
数決定部を初期設定時とタイヤ圧判定時とにそれぞれ作
動させる形式としたり、物理的に２つ存在する形式とす
ることができる。

【００３８】(10) (9)の車輪特性値推定装置であって、
前記対応関係決定部が、互いに直交する２座標軸の一方
にタイヤ圧、他方に共振周波数が取られた座標面におい
て基準タイヤ圧と基準共振周波数との交点を通過し、か
つ、予め設定された勾配で延びる直線を、車輪における
タイヤ圧と共振周波数との対応関係を表すタイヤ特性線
に決定するタイヤ特性線決定部を含む車輪特性値推定装
置。

【００３９】(11)請求項１ないし４のいずれかに記載の
車輪特性値推定装置であって、前記初期設定装置が、 (a) 車輪速信号と、車輪のタイヤ圧（車輪特性値の一
例）に関連するタイヤのばね定数（車輪特性関連値の一
例）の基礎値であるばね定数基礎値とから、外乱オブザ
ーバにより、実ばね定数のばね定数基礎値からの変化量
である実ばね定数変化量を推定する初期設定用ばね定数
変化量推定部と、 (b) 基準タイヤ圧を決定する基準タイヤ圧決定部と、 (c) 前記初期設定用ばね定数変化量推定部により推定さ
れた実ばね定数変化量と前記ばね定数基礎値との和を基
準ばね定数に決定する基準ばね定数決定部と、 (d) 決定された基準タイヤ圧と基準ばね定数とに基づ
き、車輪におけるタイヤ圧とばね定数との対応関係を決
定する対応関係決定部と、 (e) 予め設定された下限タイヤ圧に対応するばね定数を
前記対応関係に従って決定し、それを下限ばね定数とす
る下限ばね定数決定部とを含むものであり、前記車輪特
性値推定装置が、 (i) 車輪速信号と前記ばね定数基礎値とから、外乱オブ
ザーバにより、実ばね定数のばね定数基礎値からの変化
量である実ばね定数変化量を推定するタイヤ圧判定用ば
ね定数変化量推定部と、 (ii)前記初期設定用ばね定数変化量推定部により推定さ
れた実ばね定数変化量とばね定数基礎値との和を新たな
ばね定数基礎値とし、そのばね定数基礎値に前記タイヤ
圧判定用ばね定数変化量推定部の外乱オブザーバにおけ
るばね定数基礎値を補正するばね定数基礎値補正部と、 (iii) 前記基準ばね定数決定部により決定された基準ば
ね定数と下限ばね定数決定部により決定された下限ばね
定数との差を判定偏差に決定する判定偏差決定部と、 (iv)前記タイヤ圧判定用ばね定数変化量推定部により推
定された実ばね定数変化量が前記決定された判定偏差よ
り大きい場合には、車輪の実タイヤ圧（実車輪特性値の
一例）が下限タイヤ圧より低い状態（実車輪特性値が示
す状態の一例）にあると判定するタイヤ圧低下判定部と
を含むものである車輪特性値推定装置。すなわち、この
実施態様は、外乱オブザーバを利用してタイヤ圧を推定
する方式を採用しているのである。なお、「初期設定用
ばね定数変化量推定部」と「タイヤ圧判定用ばね定数変
化量推定部」とは、物理的に１つしか存在しないばね定
数変化量推定部を初期設定時とタイヤ圧判定時とにそれ
ぞれ作動させる形式としたり、物理的に２つ存在する形
式とすることができる。

【００４０】(12)(11)の車輪特性値推定装置であって、
前記外乱オブザーバが、タイヤ付きホイールである車輪
に対して、相対回転可能なリム側部とベルト側部とがね
じりばねにより連結されたモデルが想定され、少なくと
も、リム側部角速度の検出値と、リム側部慣性モーメン
ト基礎値，ベルト側部慣性モーメント基礎値およびねじ
りばねのばね定数基礎値とから、ベルト側部角速度，リ
ム側部−ベルト側部間のねじり角および外乱を推定する
ものであり、かつ、前記初期設定用ばね定数変化量推定
部と前記タイヤ圧判定用ばね定数変化量推定部とがそれ
ぞれ、ベルト側部角速度，ねじり角および外乱の各推定
値に基づいて実ばね定数のばね定数基礎値からの変化量
である実ばね定数変化量を推定するものである車輪特性
値推定装置。

【００４１】(13)(12)の車輪特性値推定装置であって、
前記対応関係決定部が、互いに直交する２座標軸の一方
にタイヤ圧、他方にばね定数が取られた座標面において
基準タイヤ圧と基準ばね定数との交点を通過し、かつ、
予め設定された勾配で延びる直線を、車輪におけるタイ
ヤ圧とばね定数との対応関係を表すタイヤ特性線に決定
するタイヤ特性線決定部を含む車輪特性値推定装置。

【００４２】(14)請求項１ないし４のいずれかに記載の
車輪特性値推定装置であって、さらに、操作部材と、そ
の操作を検出したときに前記初期設定要求信号を発生す
る初期設定要求信号発生回路とを有する手動型初期設定
要求信号発生装置を含む車輪特性値推定装置。

【００４３】(15)請求項１ないし４のいずれかに記載の
車輪特性値推定装置であって、さらに、前回の車両走行
時における車輪特性値の最終値を記憶する過去車輪特性
値記憶装置と、今回の車両走行開始時から前記初期設定
装置の作動に先立つ時期に作動し、前記車輪速信号に基
づいて車輪特性関連値を決定し、その決定した車輪特性
関連値と、前記過去車輪特性値記憶装置が現に記憶して
いる車輪特性値に対応する車輪特性関連値との差が設定
値以上である場合には、前回の走行時と今回の走行時と
の間において車輪が交換されたと推定し、前記初期設定
要求信号を発生する自動型初期設定要求信号発生装置と
を含む車輪特性値推定装置。

【００４４】(16)(9) または(11)の車輪特性値推定装置
であって、さらに、操作部材と、その操作を検出したと
きに前記初期設定要求信号を発生する初期設定要求信号
発生回路とを有する手動型初期設定要求信号発生装置を
含み、かつ、前記基準タイヤ圧決定部が、前記初期設定
要求信号が発生したときに、前記タイヤ圧が正規である
と予想し、その正規タイヤ圧に前記基準タイヤ圧を決定
する固定型基準タイヤ圧決定部（自動型基準タイヤ圧決
定部）を含む車輪特性値推定装置。

【００４５】(17)(9) または(11)の車輪特性値推定装置
であって、前記基準タイヤ圧決定部が、操作部材と、そ
の操作状態に応じた高さに前記基準タイヤ圧を決定する
可変型基準タイヤ圧決定部（手動型基準タイヤ圧決定
部）とを含む車輪特性値推定装置。

【００４６】

【実施例】以下、各請求項の発明を図示の実施例に基づ
いて具体的に説明する。図１に示す実施例は、車輪速の
共振周波数（車輪特性関連値の一例）を検出し、それに
基づき、実タイヤ圧（実車輪特性値の一例）が下限タイ
ヤ圧より低い状態（実車輪特性値が示す状態の一例）に
あるか否かを判定する共振周波数利用型のタイヤ圧判定
装置（車輪特性値推定装置の一例）である。

【００４７】タイヤ圧（車輪特性値の一例）と、車両ば
ね下部材の振動周波数の共振点であるばね下共振周波数
との間には、タイヤ圧が低いほどばね下共振周波数が低
いという関係が成立する。また、ばね下部材の振動は車
輪の回転運動に影響を及ぼし、その結果、車輪の回転速
度である車輪速に、ばね下部材と同じ高さの共振周波数
を生じさせる。したがって、タイヤ圧と車輪速の共振周
波数との間には、タイヤ圧が低いほど共振周波数が低い
という関係が成立するのであり、本実施例であるタイヤ
圧判定装置は、その関係に着目し、車輪速の共振周波数
からタイヤ圧が異常に低いか否かを判定するのである。

【００４８】しかし、車輪速の共振周波数とタイヤ圧と
の対応関係は、車輪の種類を問わず一定であるわけでは
なく、車輪の種類、例えば、駆動輪であるか遊動輪であ
るかという相違や、車輪の一構成部品であるタイヤが標
準タイヤであるか冬用タイヤであるかという相違や、車
輪の一構成部品であるホイールがスチールホイールであ
るかアルミホイールであるかという相違によって変化す
る。そのため、その対応関係を固定してタイヤ圧判定装
置を設計したのでは、車輪が標準品とは別のものに交換
された場合に、タイヤ圧が実際には正常であるにもかか
わらず異常であると判定されてしまう誤判定や、タイヤ
圧が実際には異常であるにもかかわらず異常を検出する
ことができない検出もれという不都合な事態が発生し得
る。

【００４９】そこで、このタイヤ圧判定装置は、判定の
際に用いるタイヤ圧と共振周波数との対応関係（以下、
タイヤ特性という）を可変とし、かつ、車輪であるタイ
ヤ付きホイールの交換（以下、タイヤ交換という）が行
われた場合には、タイヤ特性の設定を変更するように設
計されている。

【００５０】具体的には、タイヤ圧判定装置は、図１に
示すように、入力装置として、車両の４個の車輪の各々
の車輪速を検出する４個の車輪速センサ１０（車輪速信
号発生装置の一例）を備えている。図において「ＦＲ」
は右前輪、「ＦＬ」は左前輪、「ＲＲ」は右後輪、「Ｒ
Ｌ」は左後輪をそれぞれ表している。車輪速センサ１０
は、図２に示すように、車輪と共に回転するロータ１２
の外周に一定ピッチで設けられた多数の歯１６を電磁的
に検出し、それらの歯１６の通過に応じて周期的に変化
する電圧信号を発生する電磁ピックアップ式である。

【００５１】タイヤ圧判定装置は、入力装置としてさら
に、１個の初期設定要求スイッチ２０（図３参照。操作
部材の一例）も備えている。初期設定要求スイッチ２０
は、運転者によりオンに操作されると、初期設定要求信
号を出力する。初期設定要求スイッチ２０は、車両の操
作盤に設けられている。

【００５２】なお、本実施例においては、初期設定要求
スイッチ２０は、４個の車輪に共通に１個だけ設けられ
ているが、例えば、タイヤ交換が行われた事実のみなら
ずそのタイヤ交換の対象となった車輪の位置まで入力可
能とするためには、各輪毎に１個ずつ設けることができ
る。

【００５３】タイヤ圧判定装置は、出力装置として表示
器３０を備えている。表示器３０も車両の操作盤に設け
られており、図３に示すように、各輪毎に設けられた４
個のタイヤ圧異常警告ランプ３２と、各輪毎に設けられ
た４個の作動状態監視ランプ３４とを備えている。タイ
ヤ圧異常警告ランプ３２は、各輪の実タイヤ圧が異常に
低いときに点灯してその事実を運転者に警告するもので
ある。作動状態監視ランプ３４は、各輪について初期設
定が実行されているときに点灯してその事実を運転者に
知らせるとともに、デューティ制御によってその初期設
定の進行度合いを運転者に知らせるものである。

【００５４】なお、本実施例においては、タイヤ圧異常
警告ランプ３２が各輪毎に設けられているが、例えば、
４輪に共通に１個だけ設けることができる。この場合、
例えば、４輪のうち少なくとも１輪でもタイヤ圧が異常
になればタイヤ圧異常警告ランプ３２が点灯するように
することができる。

【００５５】それら入力装置と出力装置の間に信号処理
装置４０が接続されている。信号処理装置４０は、図４
に示すように、コンピュータ５０を備えている。コンピ
ュータ５０はＣＰＵ５２（処理装置），ＲＯＭ５４（読
出し専用の記憶装置）およびＲＡＭ５６（読出し・書込
み可能な記憶装置）を含むように構成されている。その
コンピュータ５０の構成が図１にブロック図で概念的に
示されており、４個の共振点検出部５８，基準値決定部
６０，基準値記憶部６２，判定値決定部６４，判定値記
憶部６６および４個の判定部６８を備えている。

【００５６】信号処理装置４０はタイヤ特性の初期設定
を次のように行う。車両製造時にはタイヤが標準品とさ
れるため、タイヤ圧判定装置においては、タイヤ特性の
初期値として標準タイヤに合致したものが予め設定され
ている。そして、その後、タイヤ交換が行われ、運転者
が初期設定を行う必要があると判断した場合には、運転
者に初期設定要求スイッチ２０をオンに操作することを
要求する。さらに、運転者が初期設定要求スイッチ２０
をオンに操作するときには、交換されたタイヤのタイヤ
圧が正規タイヤ圧に一致することをも運転者に要求す
る。したがって、運転者が初期設定要求スイッチ２０を
オンに操作したことを検出すれば、タイヤ交換が行われ
たことと、新たなタイヤのタイヤ圧が正規タイヤ圧であ
ることとが判明することになるのである。

【００５７】初期設定要求スイッチ２０がオンに操作さ
れたならば、タイヤ圧判定装置は車輪速の実共振周波数
（実車輪特性関連値の一例）を検出し、それを基準共振
周波数に決定するとともに、基準タイヤ圧を正規タイヤ
圧に決定し、それら基準共振周波数と基準タイヤ圧とに
基づいてタイヤ特性を表すタイヤ特性線（車輪特性値と
車輪特性関連値との対応関係の一例）を決定する。車輪
の種類が異なればタイヤ特性線も異なるが、本実施例に
おいては、複数のタイヤ特性線は互いに勾配が等しい直
線であると仮定されている。すなわち、実際のタイヤ特
性は線形ではないが正規タイヤ圧と下限タイヤ圧との間
の領域では線形であるとみなされ、かつ、たとえそのよ
うに線形であるとみなしてもタイヤの種類が異なれば実
際にはタイヤ特性線の勾配が異なるがその異なる程度は
それほど大きくないため、タイヤ特性線の勾配は互いに
一致するとみなされているのである。したがって、タイ
ヤ圧判定装置は、図５にグラフで示すように、横軸にタ
イヤ圧Ｐ、縦軸に共振周波数Ｆが取られた座標面におい
て無数に想定される互いに平行なタイヤ特性線の中か
ら、基準タイヤ圧Ｐ_REF と基準共振周波数Ｆ_REF との交
点が存在するタイヤ特性線を実際のタイヤ特性線として
選択する。

【００５８】ここで、初期設定およびタイヤ判定の全体
的な流れを、図６に示すフローチャートに基づいて説明
する。なお、初期設定およびタイヤ圧判定は４輪につい
て順に実行されるが、便宜上、４輪全体についてまとめ
て説明することにする。

【００５９】初期設定においてはまず、ステップＳ１１
（以下、単にＳ１１で表す。他のステップについても同
じとする）において、各輪毎に車輪速の実共振周波数Ｆ
_A （以下、単に実周波数Ｆ_A という）が検出される。

【００６０】具体的には、まず、車輪速センサ１０から
出力された交流信号が波形整形されてパルス信号とさ
れ、所定のサンプリング周期毎にパルス信号のパルス間
隔の平均値が算出され、その算出された平均値の逆数を
算出することにより車輪速ＶＷが算出される。この車輪
速ＶＷに対してＦＦＴ演算により、周波数解析、すなわ
ち、周波数とゲインとの関係の検出が行われる。ただ
し、ノイズ除去等のため、１回の周波数解析に際し、車
輪速算出とＦＦＴ演算とが順に何回も繰り返され、ＦＦ
Ｔ演算の実行回数Ｎが所定値Ｎ₀ となったときに、その
実行回数Ｎと同じ数のＦＦＴ演算値すなわちゲインの平
均値が周波数毎に求められ、車輪速の周波数変化範囲の
うち、平均化されたＦＦＴ演算値が最も大きいものが共
振点である実周波数Ｆ_A とされる。このようにしてはじ
めて１個の実周波数Ｆ_A が検出されるのである。

【００６１】次に、Ｓ１２において、その検出された実
周波数Ｆ_A が基準共振周波数Ｆ_REF（以下、単に基準周
波数Ｆ_REF という）に決定される。その後、Ｓ１３にお
いて、その決定された基準周波数Ｆ_REF が、左右輪間で
は本来、基準周波数Ｆ_REF が一致すべきとの前提の下に
補正される。この補正の詳細は後述する。

【００６２】続いて、Ｓ１４において、基準タイヤ圧Ｐ
_REF が決定される。基準タイヤ圧Ｐ _REF が正規タイヤ圧
Ｐ_NOM として特定されるのである。その後、Ｓ１５にお
いて、各輪毎にタイヤ特性線が決定される。タイヤ特性
線は前記座標上では、Ｆ＝ａ・Ｐ＋ｂなる直線の式で表
される。前記のように、本実施例においては、ａで表さ
れる勾配がタイヤの種類を問わず一定とされ、事前に唯
一に決定されているため、その式を特定するためには定
数ｂが判明すれば足りる。したがって、このＳ１５にお
いては、その式に、前記基準タイヤ圧Ｐ_REF と基準周波
数Ｆ_REF とをそれぞれ代入することにより定数ｂの値が
算出されるのである。

【００６３】その後、Ｓ１６において、下限タイヤ圧Ｐ
_LOが決定される。本実施例においては、下限タイヤ圧Ｐ
_LOが固定値としてＲＯＭ５４に予め記憶されているか
ら、このＳ１６においては、ＲＯＭ５４から下限タイヤ
圧Ｐ_LOが読み込まれることになる。なお、下限タイヤ圧
Ｐ_LOを運転者の意思に応じて自由に決定するようにする
ことは可能である。その後、Ｓ１７において、前記特定
されたタイヤ特性線に従い、下限タイヤ圧Ｐ_LOに対応す
る周波数が下限周波数Ｆ_LOに決定される。

【００６４】したがって、例えば、タイヤ付きホイール
が標準品Ａである場合には、図５に示すように、基準周
波数がＦ_REF −Ａ、下限周波数がＦ_LO−Ａであるが、別
のタイヤ付きホイールＢに交換された場合には、基準周
波数がＦ_REF −Ｂ、下限周波数がＦ_LO−Ｂとなり、さら
に別のタイヤ付きホイールＣに交換された場合には、基
準周波数がＦ_REF −Ｃ、下限周波数がＦ_LO−Ｃとなるの
である。

【００６５】すなわち、コンピュータ５０のうちＳ１１
を実行する部分が図１の共振点検出部５８に対応し、Ｓ
１２および１３を実行する部分が基準値決定部６０（基
準値は基準周波数を意味する）に対応し、ＲＡＭ５６の
うち、決定された基準周波数Ｆ_REF を記憶する領域が基
準値記憶部６２に対応し、コンピュータ５０のうちＳ１
４〜１７を実行する部分が判定値決定部６４（判定値は
下限周波数を意味する）に対応し、ＲＡＭ５６のうち、
決定された下限周波数Ｆ_LOを記憶する領域が判定値記憶
部６６に対応しているのである。

【００６６】以上のようにして初期設定が行われたなら
ば、本来の処理、すなわち、タイヤ圧判定の実行が開始
される。まず、図６のＳ１８において、前記Ｓ１１と同
様に、各輪毎に実周波数Ｆ_A が検出される。次に、Ｓ１
９において、各輪毎に、ＲＡＭ５６から下限周波数Ｆ_LO
が読み込まれるとともに、実周波数Ｆ_A が下限周波数Ｆ
_LOより高いか否かが判定される。高い場合には判定がＹ
ＥＳとなり、Ｓ２１において、タイヤ圧異常警告ランプ
３２に消灯指令が出された後、Ｓ１８に戻り、再びタイ
ヤ圧判定が行われる。これに対し、実周波数Ｆ_A が下限
周波数Ｆ_LO以下である場合には、Ｓ１９の判定がＮＯと
なり、Ｓ２０において、実タイヤ圧が異常である事実を
運転者に知らせるための駆動信号が表示器３０のタイヤ
圧異常警告ランプ３２に供給され、４個の車輪のうち実
タイヤ圧が異常であると判定されたものに対応するタイ
ヤ圧異常警告ランプ３２が点灯される。したがって、自
然もれや釘踏み等が原因で車両走行中に実タイヤ圧が低
下した場合にはその事実が車両走行中に直ちに運転者に
知らされる。その後、Ｓ１８に戻り、タイヤ圧異常警告
ランプ３２を点灯させたまま再びタイヤ圧判定が行われ
る。その後、停車中に運転者によりタイヤ内に空気が供
給されて実タイヤ圧が正常とされれば、Ｓ１９の判定が
ＹＥＳとなり、Ｓ２１において、タイヤ圧異常警告ラン
プ３２が消灯される。

【００６７】ここで、基準値決定の詳細を、図７にフロ
ーチャートで表されている基準値決定ルーチンに基づい
て説明する。

【００６８】まず、Ｓ３１において、運転者が初期設定
要求を出しているか否か、すなわち、初期設定要求スイ
ッチ２０から初期設定要求信号が出力されているか否か
が判定される。なお、初期設定要求スイッチ２０は、運
転者により一旦オンに操作されたならばオン状態を保持
し、コンピュータ５０が初期設定が完了したと判定した
ときにオン状態が解除される。今回は初期設定要求が出
されていないと仮定すれば判定がＮＯとなり、Ｓ３２に
おいて、初期設定完了フラグがリセットされる。初期設
定完了フラグは、ＲＡＭ５６に設けられていて、リセッ
ト状態で初期設定が完了していないことを示し、セット
状態で初期設定が完了したことを示すものである。以上
で本ルーチンの一回の実行が終了する。

【００６９】Ｓ３１および３２の実行が繰り返されるう
ちに運転者から初期設定要求が出された場合には、Ｓ３
１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３３において、初期設定が
完了したか否か、すなわち、初期設定完了フラグがセッ
ト状態にあるか否かが判定される。今回はリセット状態
にあるから、判定がＮＯとなり、Ｓ３４において、共振
点が確定したか否かが判定される。共振点検出部５８は
前記のように、ＦＦＴ演算の実行回数Ｎが所定値Ｎ₀ に
達したときにはじめて１個の実周波数Ｆ_A を出力するよ
うに設計されていることから、作動開始から出力までに
時間がかかり、休止期間、すなわち、共振点が確定しな
い期間が存在するのであり、そのような期間にはＳ３５
〜３７がスキップされるようにするのである。

【００７０】その後、Ｓ３１，３３および３４の実行が
繰り返されるうちに共振点が確定すれば、Ｓ３４の判定
がＹＥＳとなり、Ｓ３５において、各輪の暫定的基準周
波数Ｆ_REF （暫定的対応関係の一例）が決定される。右
前輪の暫定的基準周波数Ｆ_{REF FR}が右前輪の実周波数Ｆ
_{A FR}に、左前輪の暫定的基準周波数Ｆ_{REF FL}が左前輪の
実周波数Ｆ_{A FL}に、右後輪の暫定的基準周波数Ｆ_{REF RR}
が右後輪の実周波数Ｆ_{A RR}に、左後輪の暫定的基準周波
数Ｆ_{REF RL}が左後輪の実周波数Ｆ_{A RL}にそれぞれ決定さ
れるのである。

【００７１】続いて、Ｓ３６において、暫定的基準周波
数Ｆ_REF が補正されて最終的基準周波数Ｆ_REF ^* （最終
的対応関係の一例）が決定される。具体的には、右前輪
の最終的基準周波数Ｆ_{REF FR} ^* と左前輪の最終的基準周
波数Ｆ_{REF FL} ^* がともに、右前輪の暫定的基準周波数Ｆ
_{REF FR}と左前輪の暫定的基準周波数Ｆ_{REF FL}との平均値
に決定され、右後輪の最終的基準周波数Ｆ_{REF RR} ^* と左
後輪の最終的基準周波数Ｆ_{REF RL} ^* がともに、右後輪の
暫定的基準周波数Ｆ_{REF RR}と左後輪の暫定的基準周波数
Ｆ_{REF RL}との平均値に決定される。

【００７２】その後、Ｓ３７において、初期設定完了フ
ラグがセットされ、さらに、初期設定要求スイッチ２０
がオフ状態に復元される。以上で本ルーチンの一回の実
行が終了する。

【００７３】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、信号処理装置４０のうち図６のＳ１１〜１
７を実行する部分が、請求項１の発明における「初期設
定装置」の一例を構成し、図７のＳ３５を実行する部分
が、「暫定的対応関係決定部」の一例を構成し、同図の
Ｓ３６を実行する部分が、「暫定的対応関係補正部」の
一例を構成しているのである。

【００７４】次に別の実施例を説明する。なお、本実施
例は、先の実施例と初期設定ルーチンのみが異なるた
め、異なる部分についてのみ詳細に説明し、共通の部分
については詳細な説明を省略する。

【００７５】初期設定ルーチンは図８にフローチャート
で示されている。本ルーチンにおいては、まず、Ｓ５１
において、前記Ｓ１１と同様に、各輪毎に実周波数Ｆ_A
が検出され、Ｓ５２において、前記Ｓ１２と同様に、各
輪毎に基準周波数Ｆ_REF （暫定的基準周波数）が実周波
数Ｆ_A に決定される。次に、Ｓ５３において、左右前輪
間における基準周波数Ｆ_REF の偏差ΔＦ_{REF F} と、左右
後輪間における基準周波数Ｆ_REF の偏差ΔＦ_{REF R} とが
それぞれ算出され、それら各偏差ΔＦ_{REF F} ，ΔＦ
_{REF R} が判定値ΔＦ_JGより小さいか否かが判定される。
左右輪間においては車輪速の共振周波数が本来一致する
から、左右輪間で基準周波数Ｆ_REF が大きく相違する場
合には、何らかの異常（例えば、車輪速センサ１０や共
振点検出部５８の突発的な異常）があると予想され、そ
のような値にもかかわらず初期設定を行ったのでは後続
するタイヤ圧判定の信頼性が低下する。したがって、本
実施例においては、左右輪間で基準周波数Ｆ_REF が大き
く相違する場合には、実周波数Ｆ_A の検出および基準周
波数Ｆ_REF の決定をやり直すのである。

【００７６】それら各偏差ΔＦ_{REF F} ，ΔＦ_{REF R} が判
定値ΔＦ_JGより小さい場合には、Ｓ５３の判定がＹＥＳ
となり、Ｓ５４〜５８が実行されるが、それらＳ５４〜
５８の内容は前記Ｓ１３〜１７と同様である。

【００７７】以上、基準値決定の内容を概略的に説明し
たが、以下、図９にフローチャートで表されている基準
値決定ルーチンに基づいて詳細に説明する。なお、図７
の基準値決定ルーチンと共通するステップについては簡
単に説明する。

【００７８】まず、Ｓ７１において、運転者から初期設
定要求が出されているか否かが判定され、今回は出され
ていないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ７２にお
いて、初期設定完了フラグがリセットされる。その後、
Ｓ７３において、前記表示器３０のうちの作動状態監視
ランプ３４の作動をデューティ制御する際のデューティ
比が０％とされ、Ｓ７４において、そのデューティ比に
応じた駆動信号が作動状態監視ランプ３４に供給され
る。今回はデューティ比が０％であるから、作動状態監
視ランプ３４は全く点灯されず、初期設定が実行されて
いないことが運転者に知らされる。以上で本ルーチンの
一回の実行が終了する。

【００７９】Ｓ７１〜７４の実行が繰り返されるうちに
初期設定要求が出されたならば、Ｓ７１の判定がＹＥＳ
となり、Ｓ７５において、初期設定が完了したか否か、
すなわち、初期設定完了フラグがセット状態にあるか否
かが判定される。今回はリセット状態にあるから、判定
がＮＯとなり、Ｓ７６において、前記Ｓ３４と同様に、
共振点が確定したか否かが判定される。未だ確定してい
ないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ７７におい
て、実周波数Ｆ_A のサンプリング完了度が算出される。
前記ＦＦＴ演算の実行回数Ｎを所定値Ｎ₀ で割り算する
ことによって算出されるのであり、これにより、現在の
サンプリングがどの程度まで進行しているのかを示す値
が算出されるのである。その後、Ｓ７８において、その
算出されたサンプリング完了度に応じ、作動状態監視ラ
ンプ３４の表示デューティ比が決定される。

【００８０】本実施例においては、サンプリング完了度
と表示デューティ比との関係が、図１０に表で表される
ように予め設計されている。サンプリング完了度が低い
ほど点灯時間が短くされる（ランプが暗くされる）よう
に設計されているのであり、その結果、運転者はその点
灯状況から初期設定が現在、どのような段階にあるのか
を知ることが可能となる。そのサンプリング完了度と表
示デューティ比との関係はＲＯＭ５４に予め記憶されて
いるため、Ｓ７８においては、その記憶されている関係
に従い、現在のサンプリング完了度に対応する表示デュ
ーティ比が決定されることになる。

【００８１】その後、Ｓ７４において、その表示デュー
ティ比に応じた駆動信号が表示器３０の作動状態監視ラ
ンプ３４に供給され、その決定された表示デューティ比
に従って作動状態監視ランプ３４が点滅させられる。以
上で本ルーチンの一回の実行が終了する。

【００８２】その後、Ｓ７１，７５〜７８および７４の
実行が繰り返されるうちに、共振点が確定すれば、Ｓ７
６の判定がＹＥＳとなり、Ｓ７９以下のステップに移行
する。

【００８３】まず、Ｓ７９において、図７におけるＳ３
５と同様に、各輪の暫定的基準周波数Ｆ_REF が決定さ
れ、次に、Ｓ８０において、左右輪間における暫定的基
準周波数Ｆ_REF の偏差ΔＦ_REF が算出され、その後、Ｓ
８１において、その算出された偏差ΔＦ_REF が判定値Δ
Ｆ_JG以上であるか否かが判定される。判定値ΔＦ_JGより
小さい場合には、判定がＮＯとなり、Ｓ８２において、
図７におけるＳ３６と同様に、各輪の最終的基準周波数
Ｆ_REF ^* が決定される。続いて、Ｓ８３において、初期
設定完了フラグがセットされ、Ｓ８４において、表示デ
ューティ比が９０％とされ（１００％でも可）、Ｓ７４
において、その表示デューティ比に従って作動状態監視
ランプ３４が点滅させられる。以上で本ルーチンの一回
の実行が終了する。

【００８４】これに対し、偏差ΔＦ_REF が判定値ΔＦ_JG
以上である場合には、Ｓ８１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ
８２には移行せずにＳ７２に移行する。Ｓ７２において
は、初期設定を再開するために初期設定完了フラグがリ
セットされ、続いて、Ｓ７３において、表示デューティ
比が０％とされ、Ｓ７４において、その表示デューティ
比に従って作動状態監視ランプ３４が点滅させられる。
今回は表示デューティ比が０％であるため、作動状態監
視ランプ３４は全く点灯されず、運転者は初期設定が開
始されていないことを認識することができる。

【００８５】なお、本実施例においては、左右輪間にお
ける暫定的基準周波数の差が大きい場合には、その原因
が装置側にあると仮定して実周波数の再検出が行われる
ようになっているが、例えば、そのような原因が運転者
側にある場合もある。例えば、運転者はタイヤ圧が正規
であるときに初期設定要求スイッチ２０をオンに操作す
ることを要求されているが、常にその要求が満たされる
とは限らず、実際には正規値から外れているにもかかわ
らず初期設定要求スイッチ２０をオンに操作してしまう
場合がある。そこで、左右輪間における暫定的基準周波
数の差が大きい場合には、運転者に「タイヤ圧が正規で
あるか」という質問をし、初期設定時には常に実タイヤ
圧が正規値であることが保証されるようにすることもで
きる。

【００８６】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、信号処理装置４０のうち図８のＳ５１〜５
８を実行する部分が、請求項１および２の各発明におけ
る「初期設定装置」の一例を構成し、図９のＳ７９を実
行する部分が、請求項１の発明における「暫定的対応関
係決定部」の一例を構成し、同図のＳ８２を実行する部
分が、請求項１の発明における「暫定的対応関係補正
部」の一例を構成し、同図のＳ８０および８１を実行す
る部分が、請求項２の発明における「補正禁止部」の一
例を構成しているのである。

【００８７】さらに別の実施例を説明する。なお、本実
施例は、先の二実施例と初期設定ルーチンのみが異な
り、他の部分については共通するから、異なる部分につ
いてのみ詳細に説明し、共通の部分については詳細な説
明を省略する。

【００８８】まず、初期設定の概略について説明する。
先の二実施例においてはいずれも、初期設定の間は実タ
イヤ圧が正規タイヤ圧に一致するとの仮定の下に、基準
タイヤ圧が正規タイヤ圧と等しく決定されている。しか
し、初期設定の間、タイヤは路面を転がることによって
弾性変形を繰り返し、それに伴ってタイヤ内の空気が圧
縮されてその温度が上昇し、その結果、実タイヤ圧が上
昇する。そのため、初期設定の開始時には実タイヤ圧が
正規タイヤ圧に一致しても、初期設定の終了時、すなわ
ち、実周波数Ｆ_A （実タイヤ圧関連値の一例）が確定し
て出力される時期（タイヤ圧関連値決定部による実タイ
ヤ圧関連値の確定値の出力時の一例）に十分に近い時期
には、図１１にグラフで示すように、実タイヤ圧が正規
タイヤ圧Ｐ_NOM より上昇している。そのため、そのよう
なタイヤ圧上昇を考慮しないでタイヤ特性線を決定した
場合には、真のタイヤ特性線とはやや大きく異なるタイ
ヤ特性線が決定されてしまい、タイヤ圧の判定精度を十
分に高めることができない。そこで、本実施例において
は、そのような事情に鑑み、初期設定中におけるタイヤ
圧上昇量が推定され、その推定値を考慮して基準タイヤ
圧Ｐ_REF が決定され、これにより、タイヤ特性線の決定
精度が向上させられている。

【００８９】また、本実施例においては、車両の走行距
離が長いほどタイヤ内温度が上昇し、タイヤ圧上昇量が
多いという事実に基づき、初期設定中におけるタイヤ圧
上昇量が、走行距離に基づいて推定される。なお、走行
距離のみならず、他の要素、例えば、車輪速の大小にも
基づいてタイヤ圧上昇量を推定することが可能である。
同じ距離を走行する場合においても、車輪速が大きい場
合において小さい場合におけるよりタイヤ圧上昇量が多
いと考えられるからである。

【００９０】具体的には、初期設定ルーチンにおいて、
図１２に示すように、まず、Ｓ１０１〜１０３が、図６
におけるＳ１１〜１３と同様に実行される。次に、Ｓ１
０４において、ＲＯＭ５４から正規タイヤ圧Ｐ_NOM が読
み込まれ、その後、Ｓ１０５において、ＲＡＭ５６から
車両の走行距離Ｌが読み込まれる。走行距離Ｌは、後述
の走行距離測定ルーチンの実行によって算出されてＲＡ
Ｍ５６に記憶されている。続いて、Ｓ１０６において、
その走行距離Ｌに基づいてタイヤ圧上昇量ΔＰが推定さ
れる。走行距離Ｌとタイヤ圧上昇量ΔＰとの関係であっ
て予め実験的に取得されたものが予めＲＯＭ５４に記憶
されており、その記憶されている関係に従ってタイヤ圧
上昇量ΔＰが推定されるのである。その後、Ｓ１０７に
おいて、基準タイヤ圧Ｐ_REF が決定される。基準タイヤ
圧Ｐ_REF は、正規タイヤ圧Ｐ_NOMと推定されたタイヤ圧
上昇量ΔＰとの和として決定される。

【００９１】続いて、Ｓ１０８〜１１０が、図６におけ
るＳ１５〜１７と同様に実行され、以上で本ルーチンの
一回の実行が終了する。

【００９２】走行距離測定ルーチンにおいては、図１３
に示すように、まず、Ｓ１３１において、初期設定のた
めに実周波数Ｆ_A の検出が開始されたか否か、すなわ
ち、車輪速のサンプリングが開始されたか否かが判定さ
れる。今回は開始されないと仮定すれば判定がＮＯとな
り、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了する。

【００９３】これに対し、実周波数Ｆ_A の検出が開始さ
れたと仮定すれば、Ｓ１３１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ
１３２以下に移行する。まず、Ｓ１３２において、車輪
速センサ１０により車輪速ＶＷが検出される。その後、
Ｓ１３３において、本ルーチンの実行周期Δｔの間に車
両が走行する距離、すなわち、走行距離増分ΔＬが算出
される。走行距離増分ΔＬは、本ルーチンの一回の実行
周期Δｔの間は同じ車輪速ＶＷに維持されると仮定さ
れ、その算出された車輪速ＶＷと実行周期Δｔとの積と
して算出されるのである。

【００９４】続いて、Ｓ１３４において、その算出され
た走行距離増分ΔＬと走行距離Ｌ（積算値）の現在値と
の和が新たな走行距離Ｌとされる。その後、Ｓ１３５に
おいて、実周波数Ｆ_A の検出が終了したか否かが判定さ
れ、終了しなければ判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチ
ンの一回の実行が終了する。

【００９５】その後、Ｓ１３１〜１３５の実行が何回も
繰り返されるうちに実周波数Ｆ_A の検出が終了すれば
（タイヤ圧関連値決定部により実タイヤ圧関連値の確定
値が出力されれば）、Ｓ１３５の判定がＹＥＳとなり、
Ｓ１３６において、走行距離Ｌが最終的な値としてＲＡ
Ｍ５６に記憶され、その後、Ｓ１３７において、次回の
走行距離測定に備えて走行距離Ｌが０に復元される。以
上で本ルーチンの一回の実行が終了する。

【００９６】したがって、信号処理装置４０のうち、初
期設定に関係する部分を機能ブロック図で表せば、図１
４のようになる。すなわち、実共振周波数検出部８１と
基準共振周波数決定部８２との直列回路と、タイヤ圧上
昇量推定部８３と基準タイヤ圧決定部８４との直列回路
とがともに、タイヤ特性線決定部８５の入力側に接続さ
れ、そのタイヤ特性線決定部８５の出力側に下限共振周
波数決定部８６が接続された機能ブロック図として表さ
れるのである。そして、信号処理装置４０のうち図１２
の各ステップを実行する部分と、図１４における各構成
要素との間には以下のような対応関係が成立する。すな
わち、信号処理装置４０のうち、図１２のＳ１０１を実
行する部分が実共振周波数検出部８１、Ｓ１０２および
１０３を実行する部分が基準共振周波数決定部８２、Ｓ
１０４〜１０６を実行する部分がタイヤ圧上昇量推定部
８３、Ｓ１０７を実行する部分が基準タイヤ圧決定部８
４、Ｓ１０８を実行する部分がタイヤ特性線決定部８
５、Ｓ１０９および１１０を実行する部分が下限共振周
波数決定部８６にそれぞれ対応しているのである。

【００９７】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、信号処理装置４０のうち図１２のルーチン
を実行する部分と図１３のルーチンを実行する部分とが
請求項３および４の各発明における「初期設定装置」の
一例を構成し、特に、図１２のＳ１０１および１０２を
実行する部分が、請求項３の発明における「基準タイヤ
圧関連値決定部」の一例を構成し、同図のＳ１０５およ
び１０６を実行する部分と図１３のルーチンを実行する
部分とが、請求項３の発明における「タイヤ圧上昇量推
定部」の一例を構成し、図１２のＳ１０４，１０７およ
び１０８を実行する部分が、請求項３の発明における
「対応関係決定部」の一例を構成しているのである。ま
た、特に、信号処理装置４０のうち、同図のＳ１０５を
実行する部分と図１３のルーチンを実行する部分とが、
請求項４の発明における「走行距離測定部」の一例を構
成し、同図のＳ１０６を実行する部分が、請求項４の発
明における「走行距離考慮型上昇量推定部」の一例を構
成しているのである。

【００９８】なお、図１３におけるＳ１３２〜１３４は
例えば、図２２に示すＳ１３８および１３９に変更する
ことができる。すなわち、図２２の走行距離測定ルーチ
ンにおいては、車輪速センサ１０から出力されるパルス
の数が多いほど車両が走行した距離が長いという事実に
着目し、Ｓ１３８においては、一回の実周波数Ｆ_A の検
出が開始されてから終了するまでの間、車輪速センサ１
０から出力されたパルスの数ＮＰが積算されるのであ
る。その後、Ｓ１３９において、その積算されたパルス
数ＮＰに基づき、パルス数ＮＰと走行距離Ｌとの間に予
め定められた関係であってＲＯＭ５４に予め記憶されて
いるものに従い、一回の実周波数Ｆ_A の検出が開始され
てから終了するまでの間に車両が走行した走行距離Ｌが
算出される。

【００９９】さらに別の実施例について説明する。な
お、本実施例は先のいくつかの実施例と基準値決定ルー
チンについてのみ異なるため、その部分についてのみ詳
細に説明する。

【０１００】この基準値決定ルーチンにおいては、本来
基準周波数Ｆ_REF は左右輪間でのみ一致するとの前提の
下に基準周波数Ｆ_REF を補正する第１の補正規則（前
述）に加えて、本来基準周波数Ｆ_REF は４輪間でも一致
するとの前提の下に基準周波数Ｆ_REF を補正する第２の
補正規則をも用意されている。そして、現在、基準周波
数Ｆ_REF は左右輪間でのみ一致する場合であるか、４輪
間でも一致する場合であるかを判別し、その結果に応じ
て補正規則が選択されるようになっている。また、本実
施例においては、その判別が暫定的基準周波数Ｆ_REF に
基づいて行われる。左右前輪と左右後輪との間で暫定的
基準周波数Ｆ_REF が明らかに異なる場合には、基準周波
数Ｆ_REF は左右輪間でのみ一致する場合であると判定さ
れ、そうでない場合には、基準周波数Ｆ_REF が４輪間で
も一致する場合であると判定されるようになっているの
である。

【０１０１】具体的には、図１５にフローチャートで表
されているように、まず、Ｓ１５１において、実周波数
Ｆ_A が検出され、次に、Ｓ１５２において、基準周波数
Ｆ_{RE F} がその実周波数Ｆ_A に決定される。その後、Ｓ１
５３において、右前輪の暫定的基準周波数Ｆ_{REF FR}が左
右後輪いずれの暫定的基準周波数Ｆ_{REF RR}，Ｆ_{REF RL}よ
りも大きく、かつ、左前輪の暫定的基準周波数Ｆ_{REF FL}
も左右後輪いずれの暫定的基準周波数Ｆ_{REF RR}，Ｆ
_{REF RL}よりも大きいか否かが判定され、Ｓ１５４におい
て、右前輪の暫定的基準周波数Ｆ_{REF FR}が左右後輪いず
れの暫定的基準周波数Ｆ_{REF RR}，Ｆ_{REF RL}よりも小さ
く、かつ、左前輪の暫定的基準周波数Ｆ_{REF FL}も左右後
輪いずれの暫定的基準周波数Ｆ_{REF RR}，Ｆ_{REF RL}よりも
小さいか否かが判定される。それらの判定がいずれかで
もＹＥＳである場合には、Ｓ１５５において、第１の補
正規則に従って最終的基準周波数Ｆ_REF ^* が決定され
る。左右輪間における暫定的基準周波数Ｆ_REF の平均値
が左右輪共通の最終的基準周波数Ｆ _REF ^* に決定される
のである。これに対し、Ｓ１５３および１５４の判定が
いずれもＮＯである場合には、Ｓ１５６において、第２
の補正規則に従って最終的基準周波数Ｆ_REF ^* が決定さ
れる。４輪間における暫定的基準周波数Ｆ_REF の平均値
が４輪共通の最終的基準周波数Ｆ_REF ^* に決定されるの
である。いずれの場合にも、以上で本ルーチンの実行が
終了する。

【０１０２】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、信号処理装置４０のうち、図１５のＳ１５
１および１５２を実行する部分が、請求項１の発明にお
ける「暫定的対応関係決定部」の一例を構成し、同図の
Ｓ１５３〜１５６を実行する部分が、「暫定的対応関係
補正部」の一例を構成しているのである。

【０１０３】以上説明した実施例はいずれも、車輪速の
共振周波数を利用してタイヤ圧を判定するタイヤ圧判定
装置であるが、タイヤ圧判定は他の方式でも実行するこ
とが可能である。以下、その一実施例として、外乱オブ
ザーバを利用してタイヤ圧を判定するタイヤ圧判定装置
について説明する。なお、先の実施例と共通する要素に
ついては同一の符号を使用することによって詳細な説明
を省略する。

【０１０４】このタイヤ圧判定装置は図１６に示すよう
に、先の実施例と同様に、入力装置としての、４個の車
輪速センサ１０および１個の初期設定要求スイッチ２０
と、コンピュータを含む信号処理装置８８と、出力装置
としての表示器３０とを備えている。ただし、タイヤ圧
判定装置は、入力装置としてさらに、駆動・制動トルク
センサ９０をも備えている。駆動・制動トルクセンサ９
０は、ホイールの外周にタイヤが取り付けられて構成さ
れた車輪のうちホイール（リム側部）に加えられる駆動
・制動トルクを、ホイールの軸に取り付けられた歪みゲ
ージ等により検出するものである。

【０１０５】車輪は図１７に示すように、相対回転可能
なリム側部９６とベルト側部９８とがねじりばね９９に
よって連結されたものと考えることができる。前記ロー
タ１２はホイールと一体的に回転するように取り付けら
れるため、車輪速センサ１０は厳密にはリム側部９６の
角速度を検出することになる。

【０１０６】コンピュータ１００は図１８に示すように
ＣＰＵ１４０（処理装置），ＲＯＭ１４２（読出し専用
の記憶装置）およびＲＡＭ１４４（読出し・書込み可能
な記憶装置）を備えている。ＲＯＭ１４２に、車輪速セ
ンサ１０からの電圧信号に基づいてリム側部９６の角速
度（ロータ１２の角速度）を算出するプログラムが記憶
されることによって、図１６に示すリム側部角速度算出
部１４８を構成している。

【０１０７】また、ＲＯＭ１４２に、図１９のフローチ
ャートで表されるばね定数変化取得用相関演算ルーチン
を始めとする種々の制御プログラムが格納されることに
よって、図１６に示す外乱オブザーバ１５０，相関演算
部１５２，正規化部１５４，基準値決定部１５８，判定
値決定部１６０およびタイヤ圧判定部１６２を構成して
いる。

【０１０８】外乱オブザーバ１５０は、車輪の図１７に
示すモデルに基づいて構成されている。以下、この外乱
オブザーバ１５０の構成について説明する。車輪を、慣
性モーメントＪ_R のリム側部９６と慣性モーメントＪ_B
のベルト側部９８とがばね定数Ｋのねじりばね９９によ
り連結されたものとしてモデル化すれば、(1) 〜(3) の
状態方程式が成立し、これによって線形システムが構成
される。 Ｊ_R ω_R ′＝−Ｋθ_RB＋Ｔ₁ ・・・(1) Ｊ_B ω_B ′＝ Ｋθ_RB−Ｔ_d ・・・(2) θ_RB′＝ω_R −ω_B ・・・(3) ただし、 ω_R ：リム側部９６の角速度 ω_R ′：リム側部９６の角加速度 ω_B ：ベルト側部９８の角速度 ω_B ′：ベルト側部９８の角加速度 θ_RB ：リム側部９６とベルト側部９８とのねじり角 Ｔ₁ ：駆動・制動トルクセンサ９０により検出される
駆動・制動トルク Ｔ_d ：路面からのトルク（路面の段差等によって突発
的に発生するころがり抵抗力や路面の凹凸によって定常
的に発生するころがり抵抗力による外乱トルク）

【０１０９】上記状態方程式をベクトルおよび行列を用
いて表せば(4) 式となる。

【０１１０】

【数１】

【０１１１】ここで、タイヤの空気圧が変化し、ねじり
ばね９９のばね定数がＫからＫ＋ΔＫに変化したときの
車輪の運動は(5) 式で表される。

【０１１２】

【数２】

【０１１３】すなわち、ばね定数ＫがΔＫだけ変化する
ことは正常なタイヤに(5) 式の右辺の最終項で表される
外乱が加えられるのと等価である。この外乱にはばね定
数Ｋの変化量ΔＫの情報が含まれており、かつ、ばね定
数Ｋはタイヤの空気圧に応じて変化するので、この外乱
を推定することによってタイヤの空気圧の変化量を推定
することができる。この外乱の推定に外乱オブザーバの
手法を用いるのであり、いま路面からのトルクＴ_d をも
外乱として扱うことにすれば、推定すべき外乱ｗは(6)
式で表される。

【０１１４】

【数３】

【０１１５】しかし、理論上、外乱［ｗ］の中の一つの
要素しか推定できないため、第２要素であるｗ₂ を推定
することとする。外乱ｗ₂ を(7) 式で定義すれば、車輪
の状態方程式は(8) 式のようになるため、この(8) 式に
基づいて外乱オブザーバを構成する。 ｗ₂ ＝（−１／Ｊ_B ）Ｔ_d ＋（ΔＫ／Ｊ_B ）θ_RB・・・(7)

【０１１６】

【数４】

【０１１７】外乱オブザーバは外乱をシステムの状態変
数の一つとして推定するものである。そこで、(7) 式の
外乱ｗ₂ をシステムの状態に含めるために、推定すべき
外乱のダイナミクスを(9) 式で近似する。 ｗ₂ ′＝０・・・(9) これは連続して変化する外乱を階段状に近似（零次近
似）することを意味し、外乱オブザーバ１５０の外乱推
定速度を推定すべき外乱の変化に比べて十分速くすれ
ば、この近似は十分に許容される。(9) 式より、外乱ｗ
₂ をシステムの状態に含めると(10)式の拡張系が構成さ
れる。

【０１１８】

【数５】

【０１１９】(10)式において［ω_B θ_RB ｗ₂ ］^T が
検出できない状態となる。したがって、このシステムに
基づいて外乱オブザーバ１５０を構成すれば、外乱ｗ₂
と元々測定できない状態変数ω_B ，θ_RBとを推定するこ
とができる。記述を簡単にするために、(10)式のベクト
ルおよび行列を分解して次のように表すこととする。

【０１２０】

【数６】

【０１２１】このとき、状態［ｚ］＝［ω_B θ_RB ｗ
₂ ］^T を推定する最小次元オブザーバの構成は(11)式で
表される。 ［ｚ_p ′］＝［Ａ₂₁］［ｘ_a ］＋［Ａ₂₂］［ｚ_p ］＋［Ｂ₂ ］［ｕ］＋［Ｇ］｛ ［ｘ_a ′］−（［Ａ₁₁］［ｘ_a ］＋［Ａ₁₂］［ｚ_p ］＋［Ｂ₁ ］［ｕ］）｝＝（ ［Ａ₂₁］−［Ｇ］［Ａ₁₁］）［ｘ_a ］＋（［Ａ₂₂］−［Ｇ］［Ａ₁₂］）［ｚ_p ］ ＋［Ｇ］［ｘ_a ′］＋（［Ｂ₂ ］−［Ｇ］［Ｂ₁ ］）［ｕ］・・・(11) ただし、 ［ｚ_p ］ ：［ｚ］の推定値 ［ｚ_p ′］：推定値［ｚ_p ］の変化率 ［Ｇ］ ：外乱オブザーバ１５０の推定速度を決める
ゲイン この方程式をブロック線図で表わすと図２０のようにな
る。なお、図において［Ｉ］は単位行列、ｓはラプラス
演算子である。また、真値［ｚ］と推定値［ｚ_p ］との
誤差［ｅ］を［ｅ］＝［ｚ］−［ｚ_p］とおき、誤差
［ｅ］の変化率を［ｅ′］とすると、(12)式の関係を得
る。 ［ｅ′］＝（［Ａ₂₂］−［Ｇ］［Ａ₁₂］）［ｅ］・・・(12) これは外乱オブザーバ１５０の推定特性を表しており、
行列（［Ａ₂₂］−［Ｇ］［Ａ₁₂］）の固有値がすなわち
外乱オブザーバ１５０の極となる。したがって、この固
有値がｓ平面の左半面において原点から離れるほど外乱
オブザーバ１５０の推定速度が速くなる。オブザーバゲ
イン［Ｇ］は希望の推定速度になるように決定すればよ
い。

【０１２２】以上のように構成された外乱オブザーバ１
５０においては、リム側部角速度算出部１４８において
算出された角速度ω_R を入力とし、リム側部９６の慣性
モーメント基礎値Ｊ_R ，ベルト側部９８の慣性モーメン
ト基礎値Ｊ_B およびリム側部９６とベルト側部９８との
間のねじりばね９９のばね定数基礎値Ｋとに基づいて、
ねじりばね９９のばね定数がばね定数基礎値ＫからΔＫ
変化した場合の(7) 式で表される外乱ｗ₂ が推定され、
外乱推定値ｗ_2pが取得されるが、その外乱と共に、検出
が不可能であるベルト側部９８の角速度ω_B ，リム側部
−ベルト側部間のねじり角θ_RBも推定され、それぞれ推
定値ω_Bp，θ_RBp が取得される。

【０１２３】上記外乱ｗ_2pとねじり角θ_RBp とを用いて
相関演算部１５２において相関演算が行われ、正規化部
１５４で正規化が行われて、ねじりばね９９のばね定数
のばね定数基礎値Ｋからの変化（以下、単に「ばね定数
Ｋの変化」という）が求められる。

【０１２４】ねじりばね９９のばね定数Ｋの変化は次の
ようにして求められる。相関演算部１５２において、図
１９のフローチャートで表されるばね定数変化取得用相
関演算ルーチンが実行される。Ｓ２０１の初期設定にお
いて、整数ｉが１にリセットされ、前記(7) 式で表され
る外乱ｗ₂ の推定値ｗ_2pとねじり角推定値θ_RBp との相
互相関Ｃ（ｗ_2p，θ_{RB p} ）とねじり角推定値θ_RBp の自
己相関Ｃ（θ_RBp ，θ_RBp ）とが０にリセットされる。
ＲＡＭ１４４の相互相関メモリおよび自己相関メモリの
内容が０にされるのである。

【０１２５】続いて、Ｓ２０２で現時点の外乱推定値ｗ
_2p(i) およびねじり角推定値θ_{RBp( i)}が読み込まれ、Ｓ
２０３で外乱推定値ｗ_2p(i) とねじり角推定値θ_RBp(i)
との積が演算され、相互相関Ｃ（ｗ_2p，θ_RBp ）に加算
される。ただし、最初にＳ２０３が実行される際には相
互相関Ｃ（ｗ_2p，θ_RBp ）が０であるため、相互相関メ
モリに外乱推定値ｗ_2p(i) とねじり角推定値θ_RBp(i)と
の積が格納されるのみである。同様にＳ２０４でねじり
角推定値θ_RBp(i)の二乗が演算され、自己相関メモリの
自己相関Ｃ（θ_RBp ，θ_RBp ）に加算される。

【０１２６】Ｓ２０５において整数ｉが予め定められた
整数Ｍ以上になったか否かが判定されるが、当初は判定
がＮＯであるため、Ｓ２０６で整数ｉが１増加させら
れ、再びＳ２０２〜２０４が実行される。この実行がＭ
回繰り返されたときＳ２０５の判定がＹＥＳとなり、ば
ね定数変化取得用相関演算ルーチンの一回の実行が終了
する。

【０１２７】相関演算部１５２において以上のようにし
て相互相関Ｃ（ｗ_2p，θ_RBp ）と自己相関Ｃ（θ_RBp ，
θ_RBp ）とが求められた後、正規化部１５４において(1
3)式によりＬ_K 値（相関比）が求められ、ＲＡＭ１４４
のＬ_K 値メモリに格納される。 Ｌ_k ＝Ｃ（ｗ_2p，θ_RBp ）／Ｃ（θ_RBp ，θ_RBp ）・・・(13) このＬ_K 値は前記(7) 式に基づき、(14)式で表される。 Ｌ_k ＝（−１／Ｊ_B ）Ｃ₀ ＋ΔＫ／Ｊ_B ・・・(14) ただし、Ｃ₀ はＣ（Ｔ_dp，θ_RBp ）／Ｃ（θ_RBp ，θ
_RBp ）で表される値であり、ばね定数基礎値Ｋの変化と
は無関係であるので、タイヤ空気圧が正常の状態で予め
求めておくことによって補償することができる。また、
Ｃ（Ｔ_dp，θ_RBp ）は外乱トルクＴ_d の推定値とねじり
角θ_RBの推定値との相互相関を表している。

【０１２８】予めＬ_K 値と実ばね定数変化量ΔＫとの関
係がばね定数変化テーブルとしてＲＯＭ１４４に記憶さ
れている。したがって、このようにしてＬ_K 値が求めら
れたならば、そのテーブルに基づいて実ばね定数変化量
ΔＫが求められる。

【０１２９】以上、外乱オブザーバ１５０等によって実
ばね定数変化量ΔＫを推定する原理について詳細に説明
したが、次に、その推定値に基づくタイヤ圧判定と初期
設定とを含む処理全体の流れを図２１に示すフローチャ
ートに基づいて説明する。なお、その全体の流れのう
ち、先の実施例と共通する部分については簡単に説明す
る。

【０１３０】まず、Ｓ２２１〜２２８において、初期設
定が行われる。具体的には、まず、Ｓ２２１において、
外乱オブザーバ１５０等により、各輪毎に実ばね定数変
化量ΔＫが推定される。このとき、外乱オブザーバ１５
０においては、ばね定数基礎値Ｋとして、標準的なタイ
ヤにおける値が使用され、その値は予めＲＯＭ１４２に
記憶されている。次に、Ｓ２２２において、基準ばね定
数Ｋ_REF （暫定的対応関係の一例）が、そのばね定数基
礎値Ｋと推定された実ばね定数変化量ΔＫとの和に決定
される。なお、この基準ばね定数Ｋ_REF は、後続するタ
イヤ圧判定において、外乱オブザーバ１５０のばね定数
基礎値Ｋとしても使用される。

【０１３１】続いて、Ｓ２２３において、各輪毎に基準
ばね定数Ｋ_REF が補正される（その補正された基準ばね
定数Ｋ _REF が最終的対応関係の一例である）。この補正
は、先のいくつかの実施例に準じて実行される。その
後、Ｓ２２４において、先のいくつかの実施例における
と同様に、基準タイヤ圧Ｐ_REF が決定され、続いて、Ｓ
２２５において、タイヤ圧Ｐとタイヤのばね定数Ｋとの
関係であるタイヤ特性を表すタイヤ特性線が決定され
る。この決定も先の実施例に準じて実行される。その
後、Ｓ２２６および２２７において、下限タイヤ圧Ｐ_LO
の決定および下限ばね定数Ｋ_LOの決定が先の実施例に準
じて実行される。続いて、Ｓ２２８において、基準ばね
定数Ｋ_REF から下限ばね定数Ｋ_LOを差し引いた値に判定
偏差ΔＫ_JGが決定される。判定偏差ΔＫ_JGの用途は後述
する。

【０１３２】以上のようにして初期設定が行われたなら
ば、タイヤ圧判定が行われる。具体的には、まず、Ｓ２
２９において、外乱オブザーバ１５０等により、各輪毎
に実ばね定数変化量ΔＫが推定される。次に、Ｓ２３０
において、各輪毎に、推定された実ばね定数変化量ΔＫ
が前記決定された判定偏差ΔＫ_JGより小さいか否かが判
定される。小さい場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ２
３２において、タイヤ圧異常警告ランプ３２に消灯指令
が出された後、Ｓ２２９に戻り、再びタイヤ圧判定が行
われる。これに対し、実ばね定数変化量ΔＫが判定偏差
ΔＫ_JG以上である場合には、Ｓ２３０の判定がＮＯとな
り、Ｓ２３１において、タイヤ圧が異常に低いと判定さ
れ、タイヤ圧異常警告ランプ３２が点灯される。その
後、Ｓ２２９に戻り、再びタイヤ圧判定が行われる。

【０１３３】すなわち、信号処理装置８８のうち、図２
１のＳ２２１を実行する部分が、図１６のリム側部角速
度算出部１４８，外乱オブザーバ１５０，相関演算部１
５２および正規化部１５４に対応し、Ｓ２２２および２
２３を実行する部分が、基準値決定部１５８に対応し、
Ｓ２２４〜２２８を実行する部分が、判定値決定部１６
０に対応し、Ｓ２２９を実行する部分が、リム側部角速
度算出部１４８，外乱オブザーバ１５０，相関演算部１
５２および正規化部１５４に対応し、Ｓ２３０および２
３１を実行する部分が、タイヤ圧判定部１６２に対応し
ているのである。

【０１３４】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、信号処理装置８８のうち、図２１のＳ２２
１〜２２８を実行する部分が、請求項１の発明における
「初期設定装置」の一例を構成し、特に、同図のＳ２２
２を実行する部分が、「暫定的対応関係決定部」の一例
を構成し、同図のＳ２２３を実行する部分が、「暫定的
対応関係補正部」の一例を構成しているのである。

【０１３５】なお、本実施例は、外乱オブザーバを用い
てタイヤ圧判定を行う形式のタイヤ圧判定装置に請求項
１の発明を適用した場合の一実施例であるが、その形式
のタイヤ圧判定装置に請求項２〜４の各発明を適用する
ことができるのはもちろんである。

【０１３６】以上、各請求項の発明をいくつかの実施例
に基づいて具体的に説明したが、これらの他にも、特許
請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づい
て種々の変形，改良を施した態様で各請求項の発明を実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１および２の発明に共通の一実施例であ
る共振周波数利用型のタイヤ圧判定装置を示す機能ブロ
ック図である。

【図２】図１における車輪速センサを拡大して示す断面
図である。

【図３】図１における表示器を拡大して示す平面図であ
る。

【図４】図１における信号処理装置の電気的な構成を示
すブロック図である。

【図５】上記実施例におけるタイヤ圧Ｐと共振周波数Ｆ
との対応関係を説明するためのグラフである。

【図６】上記実施例における初期設定およびタイヤ圧判
定の全体的な流れを説明するためのフローチャートであ
る。

【図７】図６におけるＳ１１〜１３の詳細を示すフロー
チャートである。

【図８】請求項１および２の発明に共通の別の実施例で
ある共振周波数利用型のタイヤ圧判定装置における初期
設定の内容を説明するためのフローチャートである。

【図９】図８におけるＳ５１〜５３の詳細を示すフロー
チャートである。

【図１０】図８に示す実施例における車輪速のサンプリ
ング完了度と作動状態監視ランプのデューティ比との関
係を表で示す図である。

【図１１】請求項３および４の発明に共通の一実施例で
ある共振周波数利用型のタイヤ圧判定装置におけるタイ
ヤ特性線の決定原理を説明するためのグラフである。

【図１２】図１１に示す実施例における初期設定の内容
を説明するためのフローチャートである。

【図１３】図１２のＳ１０５の詳細を説明するためのフ
ローチャートである。

【図１４】図１１に示す実施例における初期設定に係る
構成を示す機能ブロック図である。

【図１５】請求項１の発明のさらに別の実施例である共
振周波数利用型のタイヤ圧判定装置における初期設定の
内容を説明するためのフローチャートである。

【図１６】請求項１ないし４の発明に共通の一実施例で
ある外乱オブザーバ利用型のタイヤ圧判定装置を示す機
能ブロック図である。

【図１７】図１６における外乱オブザーバを構成する際
に用いる車輪のモデルを示す図である。

【図１８】図１６における信号処理装置の電気的な構成
を示すブロック図である。

【図１９】上記信号処理装置におけるコンピュータによ
り実行される相関演算ルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図２０】上記外乱オブザーバの構成を示すブロック線
図である。

【図２１】図１６に示す実施例における初期設定および
タイヤ圧判定の全体の流れを説明するためのフローチャ
ートである。

【図２２】請求項３および４の発明に共通の別の実施例
である共振周波数利用型のタイヤ圧判定装置において初
期設定のために設けられている走行距離測定ルーチンを
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 車輪速センサ ２０ 初期設定要求スイッチ ３０ 表示器 ４０ 信号処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河井 弘之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 大橋 秀樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 内藤 俊治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 小野木 伸好 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 梅野 孝治 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 浅野 勝宏 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 (56)参考文献 特開 平６−286433（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−286429（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−133831（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−183227（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60C 23/00 - 23/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪の回転速度である車輪速を表す車輪速
   信号を発生する車輪速信号発生装置と、 初期設定要求信号の発生に応じ、前記車輪の車輪特性値
   とそれに関連する車輪特性関連値であって前記車輪速信
   号に基づいて検出されるものとの対応関係を設定する初
   期設定装置と、 その初期設定装置により対応関係が設定された後に、前
   記車輪速信号に基づいて前記車輪特性関連値の実際値で
   ある実車輪特性関連値を決定し、その決定した実車輪特
   性関連値と前記設定された対応関係とから、前記車輪の
   車輪特性値の実際値である実車輪特性値自体とその実車
   輪特性値が示す状態との少なくとも一方を推定する車輪
   特性値／状態推定装置と を含む車輪特性値推定装置において、 前記初期設定装置を、運転者の意思に基づく信号と前記
   車輪速信号との少なくとも一方に基づき、前記車両の左
   右輪の各々について互いに独立に暫定的な前記対応関係
   を決定する暫定的対応関係決定部と、前記各左右輪の暫
   定的対応関係を他方の左右輪の暫定的対応関係に基づい
   て補正して各左右輪の最終的対応関係を得る暫定的対応
   関係補正部とを含むものとしたことを特徴とする車輪特
   性値推定装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の車輪特性値推定装置であ
   って、前記初期設定装置が、さらに、前記左右輪間にお
   ける暫定的対応関係の差が設定値以上である場合には、
   前記暫定的対応関係補正部がその暫定的対応関係を補正
   することを禁止する補正禁止部を含む車輪特性値推定装
   置。
3. 【請求項３】車輪の回転速度である車輪速を表す車輪速
   信号を発生する車輪速信号発生装置と、 初期設定要求信号の発生時から作動を開始し、前記車輪
   の車輪特性値としてのタイヤ圧とそれに関連するタイヤ
   圧関連値であって前記車輪速信号に基づいて検出される
   ものとの対応関係を設定する初期設定装置と、 その初期設定装置により対応関係が設定された後に、前
   記車輪速信号に基づいて前記車輪のタイヤ圧関連値の実
   際値である実タイヤ圧関連値を決定し、その決定した実
   タイヤ圧関連値と前記設定された対応関係とから、前記
   車輪のタイヤ圧の実際値である実タイヤ圧自体とその実
   タイヤ圧が示す状態との少なくとも一方を推定するタイ
   ヤ圧／状態推定装置と を含む車輪特性値推定装置において、 前記初期設定装置を、前記車輪速信号に基づいて前記実
   タイヤ圧関連値を決定するタイヤ圧関連値決定部と、前
   記初期設定要求信号の発生時から前記タイヤ圧関連値決
   定部による実タイヤ圧関連値の確定値の出力時までの間
   に前記タイヤ圧が上昇するタイヤ圧上昇量を推定するタ
   イヤ圧上昇量推定部と、前記初期設定要求信号の発生時
   におけるタイヤ圧と前記推定されたタイヤ圧上昇量と前
   記タイヤ圧関連値決定部により決定された実タイヤ圧関
   連値とに基づき、前記車輪におけるタイヤ圧とタイヤ圧
   関連値との対応関係を決定する対応関係決定部とを含む
   ものとしたことを特徴とする車輪特性値推定装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の車輪特性値推定装置であ
   って、前記タイヤ圧上昇量推定部が、前記初期設定要求
   信号の発生時から前記タイヤ圧関連値決定部による実タ
   イヤ圧関連値の確定値の出力時までの間に前記車両が走
   行した距離を測定する走行距離測定部と、少なくともそ
   の走行距離測定部により測定された走行距離に基づいて
   前記タイヤ圧上昇量を推定する走行距離考慮型上昇量推
   定部とを含む車輪特性値推定装置。