JP3167276B2 - タイヤ空気圧低下検出方法および装置 - Google Patents

タイヤ空気圧低下検出方法および装置

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JP3167276B2
JP3167276B2 JP23450296A JP23450296A JP3167276B2 JP 3167276 B2 JP3167276 B2 JP 3167276B2 JP 23450296 A JP23450296 A JP 23450296A JP 23450296 A JP23450296 A JP 23450296A JP 3167276 B2 JP3167276 B2 JP 3167276B2
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実香夫 中島
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば4輪車両
に装着されている4つのタイヤの空気圧が低下している
か否かを判定し、空気圧が低下している場合に、警報を
発生させるための警報発生信号を出力するタイヤ空気圧
低下検出方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、乗用車やトラックなどの4輪車両
の安全装置の1つとして、タイヤの空気圧低下を検出す
る装置(DWS)の開発が行われ、一部では実用化され
ている。タイヤの空気圧低下の検出方法の1つに、たと
えば車両に装着されている4つのタイヤW1 ,W2 ,W
3 ,W4 の各回転周波数F1 ,F2 ,F3 ,F4 の違い
を利用する方法がある。この方法は、回転周波数Fi (i
=1,2,3,4)がタイヤWiの空気圧の状況に応じて変化す
ることを利用したものである。すなわち、いずれかのタ
イヤWi の空気圧が低下すると、当該タイヤWi の有効
ころがり半径が減少し、その結果当該タイヤWi の回転
周波数Fi は速くなる。そのため、回転周波数Fi の違
いに基づけば、タイヤWi の空気圧低下を判定できる。
【0003】なお、有効ころがり半径とは、荷重がかか
った状態で自由転動しているタイヤWi が1回転により
進んだ距離を2πで割った値である。回転周波数Fi の
違いに基づいてタイヤWi の空気圧低下を検出する際に
用いられる判定式は、たとえば下記(1) 式に示すような
ものである(特開昭63-305011 号公報、特開平4-212609
号公報など参照。)
【0004】
【数1】
【0005】タイヤWi の有効ころがり半径が仮にすべ
て同一であるとすれば、各回転周波数Fi はすべて同一
となる(F1 =F2 =F3 =F4 )。したがって、判定
値Dは0である。そこで、しきい値DTH1 ,DTH2 (た
だし、DTH1 ,DTH2 >0)が設定される。そして、下
記(2) 式に示す条件が満足された場合は、空気圧が低下
しているタイヤWi があると判定される。この条件が満
足されなかった場合には、タイヤWi はすべて正常内圧
であると判定される。
【0006】 D<−DTH1 または D>DTH2 ‥‥(2) この判定の結果、空気圧が低下しているタイヤWi があ
ると判定された場合には、警報信号の出力が開始され、
当該警報信号は表示器に与えられる。その結果、表示器
では表示ランプが点灯し、空気圧が低下しているタイヤ
Wi があることが報知される。一方、タイヤWi がすべ
て正常内圧であると判定された場合には、警報信号の出
力は停止される。そのため、表示器のランプは点灯せず
に、タイヤWi はすべて正常内圧であることが報知され
る。
【0007】ところで、上記(1) ,(2) 式による空気圧
低下判定だけでは、車両の走行状態によっては、誤判定
するおそれがあるという問題がある。たとえば、駆動力
が伝達される前左右タイヤW1 ,W2 のうちいずれか一
方の空気圧が低下している場合、車両が比較的高速で減
速せずに走行しているとき(以下、このような走行を
「高速駆動走行」という。)には、誤判定するおそれが
ある。
【0008】すなわち、高速駆動走行時には、空気圧が
低下しているタイヤWi のスリップ率Rsの低下によっ
て回転周波数Fi の増加傾向が抑制され、また遠心力に
よって空気圧が低下しているタイヤWi は正常内圧に比
べて有効ころがり半径が増加するために、正常内圧のタ
イヤWi の回転周波数と空気圧が低下しているタイヤW
i の回転周波数との差がほとんどなくなるからである。
その結果、判定値Dは、空気圧が低下しているタイヤW
i があるにもかかわらず、図7に示すように、車両の速
度Vが上昇するにつれて2次関数的に0に近づいてい
き、上記(2) 式の条件を満足しなくなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】これに対処するため、
本出願人は、特願平8−92311号において、車両の
速度Vには無関係に上記(1) ,(2) 式による空気圧低下
判定(以下「低速時用空気圧低下判定」という。)を行
った後、車両が高速駆動走行をしているか否かを判別
し、その結果、高速駆動走行をしている場合には、さら
に、高速時用空気圧低下判定を行う技術を提案してい
る。
【0010】高速時用空気圧低下判定では、高速駆動走
行時に算出される判定値Dに基づいて図7のような判定
値Dの変化に対応する2次曲線を仮定し、この2次曲線
に最小2乗法を適用して、タイヤWi の空気圧の状態を
忠実に反映している車両の速度Vが0の状態における判
定値CrosPを推定し、この推定された判定値Cro
sPについて上記(2) 式のような判定式を満足するか否
かを判定する。
【0011】その結果、判定値CrosPが判定式を満
足すると判定された場合は、低速時用空気圧警報信号と
は独立した信号であって、かつ警報を発生するための高
時用空気圧警報信号の出力を開始し、判定値Cros
Pが判定式を満足しないと判定された場合には、高速時
用空気圧警報信号の出力を停止する。これにより、空気
圧が低下しているタイヤWi がある状態で車両が高速駆
動走行をしている場合でも、空気圧が低下しているタイ
ヤWi があることを検出できる。
【0012】しかしながら、上記提案技術では、低速
用空気圧低下判定と高速時用空気圧 低下判定とを特に関
連付けていないために、警報の誤発生/誤消去を招くと
いう問題があることが判明した。たとえば、空気圧が低
下しているタイヤWi がある状態で車両が低速走行して
いる場合には、低速時用空気圧低下判定のみが行われ
る。図7にも示されているように、低速走行時には判定
値Dは比較的大きな値となるから、低速時用空気圧低下
判定では空気圧が低下しているタイヤWi があることが
検出され、これに伴って低速時用空気圧警報信号の出力
が許容される。
【0013】ここで、車両が速度を上昇させて高速駆動
走行に移行した場合、低速時用空気圧低下判定および高
時用空気圧低下判定の両方が行われるが、車両が高速
駆動走行をしているときには、図7にも示されているよ
うに、判定値Dは0に近づいていく。したがって、高速
時用空気圧低下判定において判定結果が出る前に、低速
時用空気圧低下判定においてタイヤWi はすべて正常内
圧であると誤判定されるおそれがある。この場合には、
空気圧が低下しているタイヤWi があるにもかかわら
ず、低速時用空気圧警報信号の出力が停止され、その結
果表示ランプが誤って消灯することになる。
【0014】さらに、その後に高速時用空気圧低下判定
において空気圧が低下しているタイヤWi があると判定
されることは十分に予想され、このときには、高速時
空気圧警報信号の出力が開始され、表示ランプは再度点
灯することになる。この場合には、表示ランプが点灯し
たり消灯したりしてドライバを困惑させることにもつな
がる。また、高速走行時にタイヤWi の空気圧が低下し
た結果高速時用空気圧警報信号の出力が開始され、表示
ランプが点灯している状態において、車両を停止させ当
該タイヤWi に空気を補充し正常内圧に戻した場合、本
来なら、高速時用空気圧警報信号の出力を停止して表示
ランプを消灯させる必要がある。
【0015】しかし、タイヤWi に空気を補充した後車
両を低速走行させた場合には、高速時用空気圧低下判定
処理が行われることはないから、高速時用空気圧警報信
号はそのまま継続して出力される。その結果、タイヤW
i はすべて正常内圧であるのに表示ランプは点灯したま
まとなる。そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題
を解決し、警報の誤発生/誤消去を防止できるタイヤ空
気圧低下検出方法を提供することである。
【0016】また、本発明の他の目的は、このようなタ
イヤ空気圧低下検出方法を実施できるタイヤ空気圧低下
検出装置を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項1記載の発明は、車両に装着されているタイヤ
の回転周波数を検出するステップ、この検出された回転
周波数に基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否
かを判定するステップ、この判定の結果、タイヤの空気
圧が低下していると判定された場合、警報を発生させる
ための低速時用空気圧警報信号の出力を開始し、タイヤ
の空気圧が低下していないと判定された場合には、車両
の速度が予め定めるしきい値未満である状態が所定時間
にわたっているか否かを判別し、その結果、車両の速度
が上記しきい値未満であると判別された状態が所定時間
以上にわたっている場合に、低速時用空気圧警報信号の
出力を禁止するステップ、を含むことを特徴とするタイ
ヤ空気圧低下検出方法である。
【0018】この請求項1記載のタイヤ空気圧低下検出
方法は、たとえば請求項3記載の発明にかかるタイヤ空
気圧低下検出装置によって実施することができる。すな
わち、請求項3記載の発明は、車両に装着されるタイヤ
の回転周波数を検出するための回転周波数検出手段と、
車両の速度を検出するための車速検出手段と、車両が駆
動状態であるか否かを判別するための駆動状態判別手段
と、上記回転周波数検出手段で検出された回転周波数に
基づいて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定
するための低速時用空気圧低下判定手段と、この低速
用空気圧低下判定手段での判定の結果、タイヤの空気圧
低下していると判定された場合、警報を発生させるた
めの低速時用空気圧警報信号の出力を開始するための第
1低速 制御手段と、上記低速時用空気圧低下判定手
段での判定の結果、タイヤの空気圧が低下していないと
判定された場合には、車両の速度が予め定めるしきい値
未満である状態が所定時間にわたっているか否かを判別
し、その結果、車両の速度が上記しきい値未満である
態が所定時間以上にわたっていると判別された場合に、
低速時用空気圧警報信号の出力を禁止するための第2低
時用制御手段と、上記車速検出手段で検出された車両
の速度が上記しきい値以上であって、かつ上記駆動状態
判別手段で車両は駆動状態であると判別されたときに、
上記回転周波数検出手段で検出された回転周波数に基づ
いて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定する
ための高速時用空気圧低下判定手段と、この高速時用空
気圧低下判定手段での判定の結果、タイヤの空気圧が低
下していると判定された場合、警報を発生させるための
高速時用空気圧警報信号の出力を開始するための第1高
時用制御手段と、上記高速時用空気圧低下判定手段で
の判定の結果、タイヤの空気圧が低下していないと判定
された場合には、高速時用空気圧警報信号の出力を停止
するための第2高速時用制御手段とを含むことを特徴と
するタイヤ空気圧低下検出装置である。
【0019】本発明では、車両の速度がしきい値未満で
ある状態が所定時間以上にわたっている場合に、低速
用空気圧警報信号の出力が停止される。したがって、た
とえば空気圧が低下しているタイヤがあって低速時用空
気圧警報信号の出力が開始されている状態において、車
両が低速走行から高速駆動走行に移行した場合、低速
用空気圧低下判定においてタイヤはすべて正常内圧であ
ると誤って判定されるような状態になった場合でも、低
時用空気圧警報信号の出力は出力されたままとなる。
すなわち、低速時用空気圧警報信号の誤消去はされない
ことになる。
【0020】また、高速駆動走行に移行してから所定時
間が経過すれば、高速時用空気圧低下判定においてタイ
ヤの空気圧は低下していると正確に判定されることは十
分に予想され、この場合には高速時用空気圧警報信号の
出力が開始される。しかしながら、本発明では、低速
用空気圧警報信号は出力されたままであるから、結局、
警報の発生状態が継続されるだけである。
【0021】なお、同じ高速走行であっても制動状態で
はない駆動状態の場合にのみ空気圧低下判定を行うよう
にしているのは、制動状態の場合には低速時用空気圧低
判定手段において正確に判定を行うことができるから
である。すなわち、高速制動走行時には、空気圧が低下
しているタイヤのグリップ率が小さいために、収縮した
ことで増加する当該タイヤの回転周波数がさらに増加す
ることになる。したがって、この場合には、正常内圧の
タイヤの回転周波数との差が低速走行時のように大きく
なるから、結局、低速時用空気圧低下判定において空気
圧低下を正確に判定できる。
【0022】請求項2記載の発明は、低速時用空気圧警
報信号の出力を禁止するときには、さらに、高速時用空
気圧警報信号の出力を禁止することを含むことを特徴と
する請求項1記載のタイヤ空気圧低下検出方法である。
請求項2記載の発明にかかるタイヤ空気圧低下検出方法
は、たとえば請求項4記載の発明にかかるタイヤ空気圧
低下検出装置によって実施することができる。すなわ
ち、請求項4記載の発明は、上記第2低速時用制御手段
は、低速時用空気圧警報信号の出力を禁止するときに
は、さらに、高速時用空気圧警報信号の出力を禁止する
ものであることを特徴とする請求項3記載のタイヤ空気
圧低下検出装置である。
【0023】本発明では、低速時用空気圧警報信号の出
力を禁止するときには高速時用空気圧警報信号の出力も
禁止される。したがって、たとえば空気圧が低下してい
るタイヤがあって高速時用空気圧警報信号が出力されて
いる状態において、タイヤに空気が補充されて正常内圧
に戻った後低速走行をする場合でも、高速時用空気圧
報信号の出力を確実に停止させることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発
明の一実施形態が適用されるタイヤ空気圧低下検出装置
の構成を示す概略ブロック図である。このタイヤ空気圧
低下検出装置は、4輪車両に装着された4つのタイヤW
1 ,W2 ,W3 ,W4 の空気圧が低下しているか否かを
検出する。タイヤW1 ,W2 はそれぞれ前左右タイヤに
対応する。また、タイヤW3 ,W4 はそれぞれ後左右タ
イヤに対応する。
【0025】各タイヤW1 ,W2 ,W3 ,W4 にそれぞ
れ関連して、車輪速センサ1が備えられている。車輪速
センサ1の出力は制御ユニット2に与えられる。制御ユ
ニット2には、表示器3が接続されている。表示器3
は、空気圧が低下したタイヤWi (i=1,2,3,4)を知らせ
るためのもので、たとえば液晶表示素子、プラズマ表示
素子またはCRTなどで構成される。
【0026】制御ユニット2にはまた、初期化スイッチ
4が接続されている。初期化スイッチ4は、タイヤWi
の初期差異の影響を排除するための初期補正係数A,B
を算出する際にユーザが操作するためのものである。初
期差異とは、各タイヤWi 間に生じる規格内での有効こ
ろがり半径のばらつきのことである。図2は、タイヤ空
気圧低下検出装置の電気的構成を示すブロック図であ
る。制御ユニット2は、I/Oインタフェース2a、C
PU2b、ROM2cおよびRAM2dを含むマイクロ
コンピュータで構成されたものである。
【0027】I/Oインタフェース2aは、車輪速セン
サ1や初期化スイッチ4などの外部装置との信号の受渡
しのためのものである。CPU2bは、ROM2cに格
納された制御動作プログラムに従い、種々の演算処理を
実行するものである。RAM2dは、CPU2bが制御
動作を行う際にデータなどが一時的に書込まれたり、そ
の書込まれたデータなどが読出されたりするものであ
る。RAM2dの記憶領域の一部は、カウンタとして利
用されている。具体的には、RAM2dには、速度カウ
ンタ2e,低速時用カウンタ2f,高速時用カウンタ2
g、分類個数カウンタ2hおよび領域カウンタ2iが備
えられている。これら各カウンタ2e〜2iは、後述す
る低速時用空気圧低下判定処理および高速時用空気圧低
判定処理において用いられるものである。したがっ
て、これら各カウンタ2e〜2iの機能については、各
判定処理の説明ととともに説明することにする。
【0028】車輪速センサ1は、タイヤWi の回転数に
対応したパルス信号(以下「車輪速パルス」という。)
を出力する。CPU2bでは、車輪速センサ1から出力
される車輪速パルスに基づいて、所定の判定周期ΔT
(たとえばΔT=1(sec))ごとに、各タイヤWi の回転
周波数Fi が算出される。図3は、タイヤ空気圧低下検
出装置におけるタイヤ空気圧低下検出処理を説明するた
めのフローチャートである。この処理は、CPU2bが
ROM2cに格納された所定のプログラムに従って動作
することによって、制御ユニット2によって判定周期Δ
Tごとに実行される。なお、以下の説明では、対象車両
がFF(フロントエンジン・フロントドライブ)車であ
ることを前提とする。
【0029】この処理では、先ず、各車輪速センサ1か
ら出力される車輪速パルスに基づいて、各タイヤWi の
回転周波数Fi が算出される(ステップS1)。タイヤ
Wi は、上述のように、初期差異が含まれて製造され
る。したがって、各タイヤWi の有効ころがり半径は、
すべてのタイヤWi がたとえ正常内圧であっても、同一
とは限らない。そのため、算出される各タイヤWi の回
転周波数Fi はばらつくことになる。一方、タイヤWi
の空気圧が低下しているか否かの判定は、すべてのタイ
ヤWi が正常内圧である場合に各タイヤWi の回転周波
数Fi がほぼ等しいことを前提として実行される。した
がって、算出される回転周波数Fi から初期差異の影響
を排除する必要がある。
【0030】そこで、算出された回転周波数Fi から初
期差異の影響を排除すべく、回転周波数Fi に対して初
期補正が施される(ステップS2)。具体的には、下記
(3)ないし(6) 式に従う補正が行われる。 F11 =F1 ‥‥(3) F12 =A×F2 ‥‥(4) F13 =F3 ‥‥(5) F14 =B×F4 ‥‥(6) 初期補正係数A,Bは、たとえば車両を初めて走行させ
るとき、タイヤWi の空気圧を補充したとき、またはタ
イヤWi を交換したときに取得され、制御ユニット2の
ROM2cに予め記憶されている。
【0031】初期補正係数Aは、前左右タイヤW1 ,W
2 間の初期差異による有効ころがり半径の差を補正する
ためのものである。初期補正係数Aは、たとえば車両が
直線走行していることを条件として算出された回転周波
数Fi に基づいて、下記(7)式のようにして取得され
る。初期補正係数Bは、後左右タイヤW3 ,W4 間の初
期差異による有効ころがり半径の差を補正するためのも
のである。初期補正係数Bは、たとえば車両が直線走行
していることを条件として算出された回転周波数Fi に
基づいて、下記(8)式のようにして取得される。
【0032】 A=F1 /F2 ‥‥(7) B=F3 /F4 ‥‥(8) ところで、上記回転周波数Fi は、車両の旋回半径R、
車両の速度V、車両の横方向加速度LAおよび各タイヤ
Wi の前後方向加速度FRAi の大きさによっては、誤
差を含むことがある。
【0033】すなわち、旋回半径Rが相対的に小さい場
合には、タイヤWi が横すべりするおそれがあるので、
算出される回転周波数Fi に誤差が含まれる可能性が高
い。また、車両の速度Vが極低速である場合には、車輪
速センサ1の検出精度が著しく悪くなるので、算出され
る回転周波数Fi に誤差が含まれる可能性が高い。さら
に、車両の横方向加速度LAが相対的に大きい場合に
は、タイヤWi が横すべりするおそれがあるので、算出
される回転周波数Fi に誤差が含まれる可能性が高い。
さらにまた、各タイヤWi の前後方向加速度FRAi が
相対的に大きい場合には、たとえば車両が急加速/急減
速することによるタイヤWi のスリップまたはフットブ
レーキの影響が考えられるので、算出される回転周波数
Fi に誤差が含まれる可能性が高い。
【0034】このように、回転周波数Fi に誤差が含ま
れている可能性が高い場合には、その回転周波数Fi を
空気圧低下の検出に採用せずにリジェクト(排除)する
方が好ましい。そこで、次に、旋回半径R、車両の速度
V、横方向加速度LAおよび各タイヤWi の前後方向加
速度FRAi が算出される(ステップS3)。
【0035】旋回半径Rは、下記(9) 式に示すように、
駆動力が伝達されていない従動タイヤW3 ,W4 の速度
V13 ,V14 、および従動タイヤW3 ,W4 の間の距
離であるトレッド幅Twに基づいて算出される。
【0036】
【数2】
【0037】この(9) 式における従動タイヤW3 ,W4
の速度V13 ,V14 は、初期補正後の回転周波数F1
3 ,F14 に基づいて、下記(10),(11)式のようにして
算出されるものである。ただし、下記(10),(11)式にお
いて、rはROM2cに予め記憶されているタイヤWi
の半径である。 V13 =2πr×F13 ‥‥(10) V14 =2πr×F14 ‥‥(11) 車両の速度Vは、各タイヤWi の速度V1i に基づいて
算出される。各タイヤWi の速度V1i は、下記(12)式
に従って算出される。
【0038】 V1i =2πr×F1i ‥‥(12) この算出された各タイヤWi の速度V1i に基づき、車
両の速度Vが下記(13)式によって算出される。 V=(V11 +V12 +V13 +V14 )/4 ‥‥(13) 車両の横方向加速度LAは、この算出された車両の速度
Vを利用して、下記(14)式によって算出される。
【0039】 LA=V2 /(R×9.8 ) ‥‥(14) 各タイヤWi の前後方向加速度FRAi は、1周期ΔT
前のサンプリング時点において算出された各タイヤWi
の速度をBV2i とすると、下記(15)式によって算出さ
れる。 FRAi =(V1i −BV2i )/(ΔT×9.8) ‥‥(15) なお、上記(14)式および(15)式において、分母に9.8
が挿入されているのは、横方向加速度LAおよび前後方
向加速度FRAi をG(重力加速度)換算するためであ
る。
【0040】また、上記車両の速度V、横方向加速度L
Aおよび各タイヤWi の前後方向加速度FRAi は、セ
ンサを用いてこれらを直接的に検出することによって求
められてもよい。次いで、このようにして算出された旋
回半径R、車両の速度V、各タイヤWiの前後方向加速
度FRAi および車両の横方向加速度LAに基づき、今
回のサンプリング時点で算出された回転周波数Fi をリ
ジェクトするか否かが判別される(ステップS4)。具
体的には、次に示す〜の4つの条件のうち、いずれ
か1つでも該当した場合には、回転周波数Fi がリジェ
クトされる。
【0041】 |R|<RTH(たとえばRTH=30(m) ) V<VTH(たとえばVTH=10(km/h)) MAX{|FRAi |}>ATH (たとえばATH=0.1g:g=9.8(m/sec2) ) |LA|>GTH(たとえばGTH=0.4g) ステップS4での判別の結果、回転周波数Fi をリジェ
クトしない場合には、当該判定周期ΔTにおける車両が
低速走行しているのか高速走行しているのかが調べられ
る(ステップS5〜S7)。
【0042】すなわち、車両の速度Vが所定のしきい値
VTH(たとえばVTH=120(km/h) )未満であるか否かが
判別される(ステップS5)。その結果、車両の速度V
がしきい値VTH未満であると判別されると、車両は低速
走行であると判断され、速度カウンタ2eのカウント値
SRSCNTがインクリメントされる(ステップS
6)。一方、車両の速度Vがしきい値VTH以上であると
判別されると、車両は高速走行であると判断され、カウ
ント値SRSCNTはクリアされる(ステップS7)。
【0043】次いで、判定値Dが下記(16)式によって算
出される(ステップS8)。
【0044】
【数3】
【0045】ところで、ステップS3における車両の速
度V、横方向加速度LAおよび各タイヤWi の前後方向
加速度FRAi の算出では、初期補正が施された回転周
波数F1i が用いられている。一方、タイヤWi の回転
周波数Fi は、初期差異だけでなく、横方向加速度LA
および前後方向加速度FRAによっても変動する。した
がって、ステップS8で求められる判定値Dには、横方
向加速度LAおよび前後方向加速度FRAを含む変動要
因の影響が作用している。
【0046】そこで、ステップS8で算出された判定値
Dに対して、上記変動要因の影響を排除するための補正
が施される(ステップS9)。具体的には、下記(17)式
により補正値Cが求められる。そして、下記(18)式に示
すように、判定値Dから補正値Cが差し引かれる。これ
により、上記変動要因の影響が排除された新たな判定値
D′が取得される。
【0047】 C=α1×LA−α2×LA×FRA ‥‥(17) D′=D−C ‥‥(18) 上記(17)式において、α1およびα2はROM2cに予
め記憶されている係数である。係数α1およびα2は、
各タイヤWi が正常内圧であるとわかっているときに試
験走行を行って求められるものである。
【0048】その後、低速時用空気圧低下判定処理が実
行される(ステップS10)。また、車両が高速駆動走
行をしているか否かを判別され(ステップS11)、そ
の結果車両は高速駆動走行をしていると判別された場合
には、さらに、高速時用空気圧低下判定処理が実行され
る(ステップS12)。このように、車両が高速駆動走
行をしている場合に2段階にわたって判定処理を実行す
るのは、「発明が解決しようとする課題」の項でも説明
したように、車両が高速駆動走行をしているときには、
たとえ空気圧が低下しているタイヤWiがあっても、判
定値D′がほぼ0となってタイヤWi はすべて正常内圧
であると誤判定されるおそれがあるからである。逆に言
えば、高速駆動走行でない走行である高速制動走行をし
ている場合には、判定値D′は低速走行時のように比較
的大きな値となり、低速時用空気圧低下判定処理におい
て空気圧低下を正確に判定できるからである。
【0049】低速時用空気圧低下判定処理は、車両の速
度Vに無関係に実行されるもので、算出された判定値
D′に基づいてタイヤWi の空気圧が低下しているか否
かを判定し、その結果に応じて警報を発生させるための
低速時用空気圧警報信号の出力を許容または禁止する処
理である。高速駆動状態であるか否かは、車両の速度V
および車両の前後方向加速度FRAに基づいて判別され
る。すなわち、車両の速度Vが所定のしきい値VTH(た
とえばVTH=120(km/h) )以上であって、かつ車両の前
後方向加速度FRAが所定のしきい値ATH(たとえばA
TH=0g)以上である場合に、車両は高速駆動走行をし
ていると判別される。
【0050】高速時用空気圧低下判定処理は、車両が高
速駆動走行をしていると判別された場合にのみ実行され
るもので、算出された判定値D′を高速時用空気圧低下
判定用に修正した判定値CrosPに基づいてタイヤW
i の空気圧が低下しているか否かを判定し、その結果に
応じて警報を発生させるための高速時用空気圧警報信号
の出力を許容または禁止する処理である。
【0051】低速時用空気圧警報信号および高速時用空
気圧警報信号は、表示器3に与えられる。表示器3に
は、たとえば図2に示すように、4つのタイヤW1 ,W
2 ,W3 ,W4 に対応する表示ランプが備えられてい
る。表示ランプは通常消灯されている。表示器3は、低
時用空気圧警報信号または高速時用空気圧警報信号が
与えられると、これに応答していずれかのタイヤに対応
する表示ランプを点灯させる。
【0052】図4は、低速時用空気圧低下判定処理を説
明するためのフローチャートである。低速時用空気圧低
判定処理では、図3のステップS9で算出された判定
値D′に基づいて、下記(19)式が満足されるか否かが判
別される(ステップT1)。ただし、下記(19)式におい
て、DTH1 =DTH2 =0.1 である。 D′<−DTH1 または D′>DTH2 ‥‥(19) この結果、判定値D′が上記(19)式を満足していると判
別されると、空気圧が低下しているタイヤWi があると
判断され、空気圧低下カウント処理に移行する(ステッ
プT2,T3)。空気圧低下カウント処理では、低速
カウンタ2fのカウント値C1 が上限値L1 未満であ
ることを条件にしてインクリメントされる。上限値L1
を設定しているのは、車両の走行状態や路面状態によっ
て空気圧が低下していると誤判定されている場合に、誤
警報の発生を迅速に停止させるとの観点から、カウント
値C1 を無限に増加させないためである。
【0053】一方、上記ステップT1での判別におい
て、判定値D′が上記(19)式を満足していないと判別さ
れると、タイヤWi はすべて正常内圧であると判断さ
れ、正常内圧カウント処理に移行する(ステップT4,
T5)。正常内圧カウント処理では、低速時用カウンタ
2fのカウント値C1 が下限値L2 よりも大きいことを
条件にしてデクリメントされる。下限値L2 を設定して
いるのは、車両の走行状態や路面状態によってタイヤW
i はすべて正常内圧であると誤判定されている場合に、
警報を迅速に発生させるとの観点から、カウント値C1
を無限に減少させないためである。
【0054】このように、低速時用カウンタ2fのカウ
ント値C1 は、空気圧が低下しているタイヤWi がある
と判定された場合には増加し、タイヤWi はすべて正常
内圧であると判定された場合には減少する。したがっ
て、当該カウント値C1 に基づけば、タイヤWi の空気
圧の状況を的確に把握することができる。その後、低速
時用空気圧低下判定処理では、低速時用カウンタ2fの
カウント値C1 が警報発生しきい値N1 (たとえばN1
=L1 )以上であるか否かが判別される(ステップT
6)。その結果、カウント値C1 が警報発生しきい値N
1 以上である場合には、空気圧が低下しているタイヤW
i は確実に存在すると判断され、低速時用空気圧警報信
号の出力が許容される(ステップT7)。
【0055】一方、カウント値C1 が警報発生しきい値
N1 未満であれば、さらに、カウント値C1 が警報停止
しきい値N2 (たとえばN2 =L2 )以下であるか否か
が判別される(ステップT8)。その結果、カウント値
C1 が警報停止しきい値N2よりも大きければ、空気圧
が低下しているか否かは不明であると判断され、処理は
終了する。一方、カウント値C1 が警報停止しきい値N
2 以下であれば、タイヤWi はすべて正常内圧であると
判断される。そのため、警報を停止させるために、無条
件に、低速時用空気圧警報信号の出力を禁止するように
することが考えられる。しかし、空気圧が低下している
タイヤWi があっても、高速走行時には判定値D′が0
近傍の値として求められる場合が多く、この場合にはタ
イヤWiはすべて正常内圧であると誤判定され、カウン
ト値C1 が警報停止しきい値N2以下になっている場合
がある。
【0056】そこで、この実施形態では、車両が所定時
間にわたって低速走行をしている場合にのみ低速時用空
気圧警報信号の出力を禁止させるようにしている。具体
的には、速度カウンタ2eのカウント値SRSCNTが
所定のしきい値N以上であるか否かが判別され(ステッ
プT9)、カウント値SRSCNTが上記しきい値N以
上である場合にのみ低速時用空気圧警報信号の出力が禁
止される(ステップT10)。
【0057】上記所定時間は、たとえば、車両が高速駆
動走行から低速走行に移行してから判定値D′がタイヤ
Wi の空気圧の状態をほぼ正確に表すようになるのに必
要な時間に設定される。すなわち、高速駆動走行から低
速走行に移行した直後には、車両の速度Vの影響が判定
値D′に強く残っており、空気圧が低下しているタイヤ
Wi があるのにタイヤWi はすべて正常内圧であると誤
判定するおそれがあるからである。
【0058】さらに、この実施形態では、この低速時用
空気圧警報信号とともに、高速時用空気圧警報信号の出
力も禁止される(ステップT10)。すなわち、高速
用空気圧低下判定処理において高速時用空気圧警報信号
の出力が許容された後タイヤWi に空気が補充され空気
圧が低下していたタイヤWi が正常内圧に戻っている場
合があり、このような場合に車両が低速走行をしたと
き、警報を確実に停止させる必要がある。
【0059】図5および図6は、高速時用空気圧低下
定処理を説明するためのフローチャートである。高速
用空気圧低下判定処理は、上述のように、高速駆動走行
時にのみ行われる。したがって、高速時用空気圧低下
定処理が行われるときに算出された判定値D′は、車両
が高速駆動走行をしているときの値である。高速時用空
気圧低下判定処理は、図7に示すように、車両の速度V
が低いほど判定値D′はタイヤWi の空気圧の状況を正
確に反映した値となることに着目し、高速駆動状態で算
出された判定値D′に基づいて車両の速度Vが0である
場合における判定値CrosPを推定する。
【0060】そのための手法としては、最小2乗法が適
用される。この場合、図7に示すように算出された判定
値D′が多ければ多いほど、判定値CrosPを高精度
に推定することができる。しかし、推定に必要な判定値
D′を保持するためのRAM2dの容量を効率的に利用
することを考えれば、保持する判定値D′は極力少ない
方が好ましい。
【0061】そこで、本実施形態では、しきい値VTH以
上の速度を所定の速度幅ΔV(たとえばΔV=10(km/
h))で区切って形成された複数の速度領域が設定され、
1つの速度領域に対して1つの代表値を取得するように
している。より具体的には、図5において、高速時用空
気圧低下判定処理では、算出された車両の速度Vに基づ
いて当該速度Vが属する速度領域が特定され、この特定
された速度領域に車両の速度Vおよび判定値D′が分類
される(ステップU1)。分類された車両の速度Vおよ
び判定値D′は、従前までに分類されている速度Vおよ
び判定値D′に累積加算される(ステップU2)。さら
に、当該速度領域に対応付けて備えられている分類個数
カウンタ2hのカウント値VCp がインクリメントされ
(ステップU3)、当該速度領域に分類された判定値
D′の総数が記録される。
【0062】その後、領域カウンタ2iのカウント値A
ddがクリアされ(ステップU4)、各速度領域の分類
個数カウンタ2hのカウント値VCp に基づいて、平均
値を算出し得る数の判定値D′を有する速度領域がいく
つあるかが調べられる(ステップU5〜U8)。すなわ
ち、任意の速度領域の分類個数カウンタ2hのカウント
値VCp が6以上であるか否かが判別される(ステップ
U5)。その結果、カウント値VCpが6未満であれ
ば、ステップU8にジャンプし、すべての速度領域を対
象としたか否かが判別される。その結果、未だ対象とし
ていない速度領域があれば、ステップU5に再度戻る。
【0063】一方、カウント値VCp が6以上であれ
ば、当該速度領域は、平均値を取得するのに必要な数の
判定値D′を有する速度領域であると判断され、当該速
度領域における車両の速度Vおよび判定値D′の平均値
がそれぞれ算出される(ステップU6)。これにより、
代表値が求められる。さらに、領域カウンタ2iのカウ
ント値Addがインクリメントされ(ステップU7)、
判定値D′の平均値が算出された速度領域の総数が記録
される。
【0064】その後、領域カウンタ2iのカウント値A
ddが3以上である否かが判別される(図6のステップ
U9)。その結果、カウント値Addが3未満であれ
ば、最小2乗法を適用するにはデータ不足であると判断
され、処理は終了する。一方、カウント値Addが3以
上であれば、最小2乗法を適用するのに十分な数のデー
タが取得されたと判断され、各速度領域に対応する判定
値D′の平均値に基づいて最小2乗法が適用される(ス
テップU10)。その結果、車両の速度Vが0の場合に
おける判定値CrosPが取得される。
【0065】より具体的には、カウント値Addが3で
ある場合、判定値D′の平均値の分布は、横軸(x軸)
を車両の速度、縦軸(y軸)を判定値とすれば、たとえ
ば図8に示すようになる。そこで、このような3点に回
帰処理を施すとともに最小2乗法を適用する。すなわ
ち、2次曲線y=ax2 +bと各点からy軸に平行にな
るように引いた半直線との間のそれぞれの長さの2乗の
和が最小になるような係数a,bを求める。このうち係
数bが判定値CrosPに相当する。
【0066】その後、この取得された判定値CrosP
に基づいて、空気圧低下の判定が行われる(ステップU
11〜U19)。具体的には、まず、下記(20)式を満足
するか否かが判別される(ステップU11)。ただし、
下記(20)式において、DHTH1=0.1 である。 |CrosP|≧DHTH1 ‥‥(20) その結果、上記(20)式を満足すると判別されると、空気
圧が低下しているタイヤWi があると判断され、低速
用空気圧低下判定処理の場合と同様に、空気圧低下カウ
ント処理に移行する(ステップU12,U13)。すな
わち、高速時用カウンタ2gのカウント値C2 が上限値
L3 (たとえばL3 =L1 )未満であることを条件にし
てインクリメントされる。一方、上記ステップU11で
の判別において、判定値D′が上記(20)式を満足してい
ないと判別されると、タイヤWiはすべて正常内圧であ
ると判断され、正常内圧カウント処理に移行する(ステ
ップU14,U15)。すなわち、高速時用カウンタ2
gのカウント値C2 が下限値L4 (たとえばL4 =L2
)よりも大きいことを条件にしてデクリメントされ
る。
【0067】その後、高速時用空気圧低下判定処理で
は、高速時用カウンタ2gのカウント値C2 が警報発生
しきい値N3 (たとえばN3 =L3 )以上であるか否か
が判別される(ステップU16)。その結果、カウント
値C2 が警報発生しきい値N3以上である場合には、空
気圧が低下しているタイヤWi は確実に存在すると判断
され、低速時用空気圧警報信号の出力が許容される(ス
テップU17)。
【0068】一方、カウント値C2 が警報発生しきい値
N3 未満であれば、さらに、カウント値C2 が警報停止
しきい値N4 (たとえばN4 =L4 )以下であるか否か
が判別される(ステップU18)。その結果、カウント
値C2 が警報停止しきい値N4 よりも大きければ、空気
圧が低下しているか否かは不明であると判断され、処理
は終了する。一方、カウント値C2 が警報停止しきい値
N4 以下であれば、タイヤWi はすべて正常内圧である
と判断され、高速時用空気圧警報信号の出力が禁止され
る(ステップU19)。
【0069】以上のように本実施形態にかかるタイヤ空
気圧低下検出装置によれば、車両が所定時間にわたって
低速走行している場合に限って、低速時用空気圧警報信
号の出力の禁止処理を行うようにしているから、低速走
行時に空気圧低下が検出された後に高速駆動状態に移行
して判定値D′が0近傍の値になったとしても、低速
用空気圧警報信号の出力は禁止されずに許容されたまま
となる。したがって、空気圧が低下しているのに表示ラ
ンプが消灯するという警報の誤消去を確実に防止でき
る。そのため、タイヤWi の空気圧の状態をより正確に
ドライバに提供できる。
【0070】また、高速駆動走行から低速走行に移行し
た直後も判定値D′は0近傍の値にあるから誤判定しや
すい状況であるが、本実施形態では、低速走行に移行し
てから所定時間が経過するまで低速時用空気圧低下判定
処理における警報を消去させることはないから、警報の
誤消去を防ぐことができる。さらに、低速時用空気圧
報信号の出力を禁止するときには高速時用空気圧警報信
号の出力も禁止するようにしているから、たとえば高速
時用空気圧低下判定処理で高速時用空気圧警報信号の出
力が許容されて表示ランプが点灯している状態におい
て、タイヤWi に空気が補充されて正常内圧に戻った後
低速走行させた場合でも、表示ランプを確実に消灯させ
ることができる。したがって、警報の誤発生を確実に防
止できるから、タイヤWi の空気圧の状態をより正確に
ドライバに提供できる。
【0071】本発明の実施の一形態の説明は以上のとお
りであるが、本発明は上述の実施形態に限定されるもの
ではない。たとえば上記実施形態では、速度カウンタ2
eのカウント値SRSCNTは、車両の速度Vがしきい
値VTH未満であれば無制限にインクリメントされるよう
にされているが、たとえばカウント値SRSCNTがし
きい値Nに達した後は、たとえ車両の速度Vがしきい値
VTH未満であっても、インクリメントしないようにして
もよい。すなわち、速度カウンタ2eのカウント値SR
SCNTが参照される低速時用空気圧低下判定処理で
は、カウント値SRSCNTがしきい値N以上であるか
否かがわかればそれで十分だからである。この構成によ
れば、速度カウンタ2eに必要な記憶容量を0〜N−1
だけカウントできる容量に抑えることができるから、R
AM2dの容量を節約できる。
【0072】その他、本発明の特許請求の範囲に記載さ
れた範囲内で種々の設計変更が可能である。
【0073】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、車両が所
定時間にわたって低速走行している場合にのみ低速時用
空気圧警報信号の出力が停止されるから、たとえば空気
圧が低下しているタイヤがある状態で車両が低速走行か
ら高速駆動走行に移行した場合、低速時用空気圧低下
定においてタイヤはすべて正常内圧であると誤判定され
る場合でも、低速時用空気圧警報信号は出力されたまま
となる。したがって、警報の誤消去を防止できる。その
ため、タイヤの空気圧の状態をドライバに正確に提供で
きる。
【0074】また、低速時用空気圧警報信号の出力を停
止するときには高速時用空気圧警報信号の出力も停止さ
れるから、たとえば高速時用空気圧低下判定処理で高速
時用空気圧警報信号の出力が許容されている状態におい
て、タイヤに空気が補充されて正常内圧に戻った後低速
走行させた場合でも、高速時用空気圧警報信号の出力を
確実に禁止できる。したがって、警報の誤発生を防止で
きる。そのため、タイヤの空気圧の状態をより正確にド
ライバに提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のタイヤ空気圧低下検出装
置の構成を示すブロック図である。
【図2】制御装置の内部の電気的構成を示すブロック図
である。
【図3】タイヤ空気圧低下検出処理を説明するためのフ
ローチャートである。
【図4】低速時用空気圧低下判定処理を説明するための
フローチャートである。
【図5】高速時用空気圧低下判定処理を説明するための
フローチャートである。
【図6】高速時用空気圧低下判定処理の続きを説明する
ためのフローチャートである。
【図7】駆動タイヤの空気圧が低下している場合におけ
る車両の速度と判定値との関係を示すグラフである。
【図8】最小2乗法を適用して判定値CrosPを求め
る処理を説明するための図である。
【符号の説明】
1 車輪速センサ 2 制御装置 2b CPU 2c ROM 2d RAM 2e 速度カウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−216637(JP,A) 特開 平6−286432(JP,A) 特開 平8−142615(JP,A) 特開 平7−96722(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 23/00 - 23/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両に装着されているタイヤの回転周波数
    を検出するステップ、 この検出された回転周波数に基づいて、タイヤの空気圧
    が低下しているか否かを判定するステップ、 この判定の結果、タイヤの空気圧が低下していると判定
    された場合、警報を発生させるための低速時用空気圧
    報信号の出力を開始し、タイヤの空気圧が低下していな
    いと判定された場合には、車両の速度が予め定めるしき
    い値未満である状態が所定時間にわたっているか否かを
    判別し、その結果、車両の速度が上記しきい値未満であ
    ると判別された状態が所定時間以上にわたっている場合
    に、低速時用空気圧警報信号の出力を禁止するステッ
    プ、 を含むことを特徴とするタイヤ空気圧低下検出方法。
  2. 【請求項2】時用空気圧警報信号の出力を禁止する
    ときには、さらに、高速時用空気圧警報信号の出力を
    することを含むことを特徴とする請求項1記載のタイ
    ヤ空気圧低下検出方法。
  3. 【請求項3】車両に装着されるタイヤの回転周波数を検
    出するための回転周波数検出手段と、 車両の速度を検出するための車速検出手段と、 車両が駆動状態であるか否かを判別するための駆動状態
    判別手段と、 上記回転周波数検出手段で検出された回転周波数に基づ
    いて、タイヤの空気圧が低下しているか否かを判定する
    ための低速時用空気圧低下判定手段と、 この低速時用空気圧低下判定手段での判定の結果、タイ
    ヤの空気圧が低下していると判定された場合、警報を発
    生させるための低速時用空気圧警報信号の出力を開始す
    るための第1低速時用制御手段と、 上記低速時用空気圧低下判定手段での判定の結果、タイ
    ヤの空気圧が低下していないと判定された場合には、車
    両の速度が予め定めるしきい値未満である状態が所定時
    間にわたっているか否かを判別し、その結果、車両の速
    が上記しきい値未満である状態が所定時間以上にわた
    っていると判別された場合に、低速時用空気圧警報信号
    の出力を禁止するための第2低速時用制御手段と、 上記車速検出手段で検出された車両の速度が上記しきい
    値以上であって、かつ上記駆動状態判別手段で車両は駆
    動状態であると判別されたときに、上記回転周波数検出
    手段で検出された回転周波数に基づいて、タイヤの空気
    圧が低下しているか否かを判定するための高速時用空気
    圧低下判定手段と、 この高速時用空気圧低下判定手段での判定の結果、タイ
    ヤの空気圧が低下していると判定された場合、警報を発
    生させるための高速時用空気圧警報信号の出力を開始す
    るための第1高速時用制御手段と、 上記高速時用空気圧低下判定手段での判定の結果、タイ
    ヤの空気圧が低下していないと判定された場合には、高
    速時用空気圧警報信号の出力を停止するための第2高速
    時用制御手段とを含むことを特徴とするタイヤ空気圧低
    下検出装置。
  4. 【請求項4】上記第2低速時用制御手段は、低速時用空
    気圧警報信号の出力を禁止するときには、さらに、高速
    時用空気圧警報信号の出力を禁止するものであることを
    特徴とする請求項3記載のタイヤ空気圧低下検出装置。
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