JP4049657B2 - タイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびに減圧タイヤ特定のプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびに減圧タイヤ特定のプログラムに関する。さらに詳しくは、４輪タイヤのうち、減圧しているタイヤを特定することができるタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびに減圧タイヤ特定のプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両に装着された４輪タイヤの回転（車輪速）情報からタイヤの減圧を検出するタイヤ空気圧低下検出装置（ＤＷＳ）がある。この装置は、タイヤが減圧すると正常空気圧のタイヤより外径（タイヤの動荷重半径）が減少するため、他の正常なタイヤに比べると車輪速度（回転速度）が増加するという原理を用いている。たとえばタイヤの車輪速度の相対的な差から内圧低下を検出する方法では、判定値ＤＥＬとして、
を用いている（特許文献１参照）。ここで、Ｖ１〜Ｖ４は、それぞれ前左タイヤＦＬ、前右タイヤＦＲ、後左タイヤＲＬおよび後右タイヤＲＲの回転角速度である。
【０００３】
この判定値ＤＥＬを用いる装置では、判定値が＋（プラス）である場合、前左タイヤＦＬと後右タイヤＲＲのうち、いずれかが減圧していると判定し、判定値が−（マイナス）である場合、前右タイヤＦＲと後左タイヤＲＬのうち、いずれかが減圧していると判定することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３０５０１１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法は４輪の対角にある車輪速度の和同士の差から減圧判定しているため、減圧しているタイヤの位置を特定することができない。
【０００６】
本発明は、叙上の事情に鑑み、４輪タイヤのうち、減圧しているタイヤを特定することができるタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびに減圧タイヤ特定のプログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ空気圧低下検出方法は、４輪車両に装着されるタイヤから得られる車輪速度に基づいてタイヤの内圧低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの車輪速度を検出する工程と、前記各タイヤの車輪速度を記憶する工程と、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から他の対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である判定値を演算する工程と、該判定値と所定のしきい値とを比較する工程と、該判定値が所定のしきい値をこえている場合、前記２つの対角線上にある一対のタイヤのうち、一方の対角線上にある一対のタイヤの空気圧が低下していると判定する工程と、左右前輪タイヤおよび左右後輪タイヤの車輪速度比をそれぞれ演算する工程と、前記判定値が所定のしきい値をこえている状態が所定の時間継続している否かを判定する工程と、該所定の時間を継続していると判断されると、前記左右前輪タイヤまたは左右後輪タイヤの車輪速度比に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定する工程とを含むタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記車輪速度を検出する工程が、回転角速度に基づいて車輪速度を算出すること、並びに前記タイヤの位置を特定する工程が、旋回半径に基づいて前記回転角速度を演算対象からリジェクトすべきか否か判別すると共に、リジェクトされなかったサンプリングのデータを加算して、平均化処理することを特徴とする。
【０００８】
本発明のタイヤ空気圧低下検出装置は、車両に装着したタイヤから得られる車輪速度に基づいてタイヤの内圧低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記各タイヤの車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、前記各タイヤの車輪速度を記憶する記憶手段と、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から他の対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である判定値を演算する演算処理手段と、該判定値と所定のしきい値とを比較する比較手段と、該判定値が所定のしきい値をこえている場合、前記２つの対角線上にある一対のタイヤのうち、一方の対角線上にある一対のタイヤの空気圧が低下していると判定する減圧判定手段と、左右前輪タイヤおよび左右後輪タイヤの車輪速度比をそれぞれ演算する速度比演算手段と、前記判定値が所定のしきい値をこえている状態が所定の時間継続している否かを判定する時間判定手段と、該所定の時間を継続していると判断されると、前記左右前輪タイヤまたは左右後輪タイヤの車輪速度比に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定する位置特定手段とを備えてなるタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記車輪速度検出手段が、回転角速度に基づいて車輪速度を算出すること、並びに前記位置特定手段が、旋回半径に基づいて前記回転角速度を演算対象からリジェクトすべきか否か判別すると共に、リジェクトされなかったサンプリングのデータを加算して、平均化処理することを特徴とする。
【０００９】
本発明の減圧タイヤ特定のプログラムは、空気圧が低下したタイヤの位置を特定するためにコンピュータを、各タイヤの車輪速度を記憶する記憶手段、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から他の対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である判定値を演算する演算処理手段、該判定値と所定のしきい値とを比較する比較手段、該判定値が所定のしきい値をこえている場合、前記２つの対角線上にある一対のタイヤのうち、一方の対角線上にある一対のタイヤの空気圧が低下していると判定する減圧判定手段、左右前輪タイヤおよび左右後輪タイヤの車輪速度比をそれぞれ演算する速度比演算手段、前記判定値が所定のしきい値をこえている状態が所定の時間継続している否かを判定する時間判定手段、該所定の時間を継続していると判断されると、前記左右前輪タイヤまたは左右後輪タイヤの車輪速度比に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定する位置特定手段として機能させるための減圧タイヤ特定のプログラムであって、前記位置特定手段が、旋回半径に基づいて前記回転角速度を演算対象からリジェクトすべきか否か判別すると共に、リジェクトされなかったサンプリングのデータを加算して、平均化処理することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびに減圧タイヤ特定のプログラムを説明する。
【００１１】
図１に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわるタイヤ空気圧低下検出装置は、４輪車両に備えられた４つのタイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲ（ＦＬ：前左タイヤ、ＦＬ：前右タイヤ、ＲＬ：後左タイヤ、ＲＲ：後右タイヤ）の空気圧が低下しているか否かを検出するもので、各タイヤにそれぞれ関連して設けられた通常の車輪速度検出手段１を備えている。
【００１２】
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車輪速度（回転速度）を測定する車輪速センサまたはダイナモのように回転を利用して発電を行ない、この電圧から車輪速度を測定する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。制御ユニット２には、空気圧が低下したタイヤを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子またはＣＲＴなどで構成された表示器３、およびドライバーによって操作することができる初期化スイッチ４が接続されている。
【００１３】
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インターフェイス２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、該ＣＰＵ２ｂの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記ＣＰＵ２ｂが制御動作を行な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などが読み出されるＲＡＭ２ｄとから構成されている。
【００１４】
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き、所定のサンプリング周期ΔＴ(sec)、たとえばΔＴ＝１秒ごとに各タイヤの回転角速度Ｆiが算出される。
【００１５】
ここで、タイヤは、規格内でのばらつき（初期差異）が含まれて製造されるため、各タイヤの有効転がり半径（一回転により進んだ距離を２πで割った値）は、すべてのタイヤがたとえ正常空気圧であっても、同一とは限らない。そのため、各タイヤの回転角速度Ｆiはばらつくことになる。そこで、初期差異によるばらつきを打ち消すために補正した回転角速度Ｆ１iを算出する。具体的には、
Ｆ１1＝Ｆ1
Ｆ１2＝ｍＦ2
Ｆ１3＝Ｆ3
Ｆ１4＝ｎＦ4
と補正される。前記補正係数ｍ、ｎは、たとえば車両が直線走行していることを条件として回転角速度Ｆiを算出し、この算出された回転角速度Ｆiに基づいて、ｍ＝Ｆ1／Ｆ2、ｎ＝Ｆ3／Ｆ4として得られる。そして、前記Ｆ１iに基づき、各車輪のタイヤの車輪速度Ｖｉを算出する。
【００１６】
本実施の形態におけるタイヤの空気圧低下の検出のための判定値（ＤＥＬ値）は、前輪タイヤと後輪タイヤとの２つの対角和の差を比較するものであって、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から対角線上にある他の一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率として求められる。
【００１７】
ここで、Ｖ１〜Ｖ４は、それぞれ前左タイヤＦＬ、前右タイヤＦＲ、後左タイヤＲＬおよび後右タイヤＲＲの車輪速度である。
【００１８】
この判定値により、対角線上の一対のタイヤの減圧を判定したのち、左右前輪タイヤと左右後輪タイヤの車輪速度比（以下、単にそれぞれ前左右輪比、後左右輪比という）に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定することができる。たとえば後右タイヤＲＲの空気圧が３０％低下している場合を想定すると、後右タイヤＲＲの車輪速度ＲＲ（Ｖ）が高くなるので、前記判定値はプラスとなる。ついで前左右輪比（ＦＬ（Ｖ）／ＦＲ（Ｖ）＝１．０）と後左右輪比（ＲＬ（Ｖ）／ＲＲ（Ｖ）＝１．０以下）を比較すると、後左右輪比が１．０以下であるので、後右タイヤＲＲが減圧していると特定することができる。しかしながら、後右タイヤＲＲの空気圧が３０％低下している車両が、走行しているときの後左タイヤＲＬと後右タイヤＲＲの車輪速度の比は、１：１．００２〜１．００３である。これに対し、タイヤが正常空気圧であり、車輪間距離が１．４８ｍである車両が、図３に示されるように、旋回半径が４００ｍ（４００Ｒ）のコーナーを走行しているときには、後左タイヤＲＬと後右タイヤＲＲの車輪速度の比は、１．００４：１である。すなわち後右タイヤＲＲが３０％減圧したときの車輪速度の増加分（０．００２〜０．００３）と正常空気圧の後左タイヤＲＬの外輪速度の増加分（０．００４）がほぼ一致していることから、左右輪比により減圧したタイヤの位置を特定することが難しい。このため、誤報が発生しやすい。
【００１９】
つぎに図４に示されるように、後右タイヤＲＲ（図４において、斜線を施して示す）が減圧している車両の走行のうち、４００Ｒのコーナー走行時の位置Ｐ１、１１０Ｒのコーナー走行時の位置Ｐ２および直線走行時の位置Ｐ３について考えてみる。なお、各位置Ｐ１、Ｐ２およびＰ３における各タイヤの車輪速度比の値をＶのあとの括弧内に示す。まず位置Ｐ１において、判定値はプラスとなるが、前述したように外輪（後左タイヤＲＬ）の速度増加により、後輪の左右の車輪速度比Ｖ（１．１）が同じである場合、後左右輪比は１．０となり、変化していないので、減圧した後右タイヤＲＲの位置を特定することができない。このため、前左右輪比（１．０以上）により前左タイヤＦＬが減圧であると誤判定するおそれがある。ついで位置Ｐ２において、判定値はプラスとなるが、前述したように外輪（前右タイヤＦＲおよび後右タイヤＲＲ）の速度増加とともに、位置Ｐ１より旋回半径が小さいため、前左右輪比と後左右輪比はともに１．０以下となり、前右タイヤの減圧が考えられるため、減圧した後右タイヤＲＲの位置を特定することが難しい。ついで位置Ｐ３において、判定値はプラスとなるとともに、後左右輪比は１．０以下となり、前左右輪比は１．０となるため、減圧した後右タイヤＲＲの位置を特定することができる。
【００２０】
このように、判定値が所定のしきい値をこえている状態（タイヤが減圧している状態）で、右旋回、左旋回および直進走行を続けるうちに、減圧タイヤの位置特定ができるようになることがわかる。しかし、とくに旋回中の左右輪比のデータは、ばらつきが生じるので、サンプリングのデータを加算していき、平均化処理を行ない、そして、左右輪比のデータが均一（安定した値）になってから、タイヤの位置を特定するのが好ましい。
【００２１】
そこで、本実施の形態は、車輪速度検出手段１と、各タイヤの車輪速度を記憶する記憶手段と、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から他の対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である判定値を演算する演算処理手段と、該判定値と所定のしきい値とを比較する比較手段と、該判定値が所定のしきい値をこえている場合、前記２つの対角線上にある一対のタイヤのうち、一方の対角線上にある一対のタイヤの空気圧が低下していると判定する減圧判定手段と、前左右輪比および後左右輪比をそれぞれ演算する速度比演算手段と、前記判定値が所定のしきい値をこえている状態が所定の時間継続している否かを判定する時間判定手段と、該所定の時間を継続していると判断されると、前記前左右輪比または後左右輪比に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定する位置特定手段とから構成されている。
【００２２】
また、本実施の形態における減圧タイヤ特定のプログラムは、制御ユニット２を、各タイヤの車輪速度を記憶する記憶手段、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から他の対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である判定値を演算する演算処理手段、該判定値と所定のしきい値とを比較する比較手段、該判定値が所定のしきい値をこえている場合、前記２つの対角線上にある一対のタイヤのうち、一方の対角線上にある一対のタイヤの空気圧が低下していると判定する減圧判定手段、前左右輪比および後左右輪比をそれぞれ演算する速度比演算手段、前記判定値が所定のしきい値をこえている状態が所定の時間継続している否かを判定する時間判定手段、該所定の時間をが継続していると判断されると、前記前左右輪比または後左右輪比に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定する位置特定手段として機能させる。
【００２３】
前記左右輪比のデータが均一になる時間は、トレッド幅などが異なる車種およびタイヤの種類などを変えて、実験により適宜選定することができるが、概ね５分とすることができる。データのサンプリング時間は５分をこえて、長くなれば長いほど、データの精度は向上するが、ドライバーに知らせる警報は早期に発するのが望ましいので、前記所定の時間として、５分を設定し、該５分が継続していると判断されると、前記前左右輪比または後左右輪比に基づいて、タイヤの位置を特定することにする。
【００２４】
本実施の形態では、図５に示されるように、まず車輪の車輪速度Ｖを検出したのち、減圧タイヤの判定を行ない（ステップＳ１）、判定値が所定のしきい値（たとえば０．１０）をこえてプラスであるか否かを判定する（ステップＳ２）。判定の結果、判定値がプラスである場合には、前左タイヤＦＬまたは後右タイヤＲＲが減圧しており、判定値がプラスでない場合には、前右タイヤＦＲまたは後左タイヤＲＬが減圧していると判断する（ステップＳ３、Ｓ４）。そして、４輪タイヤの車輪速度Ｖから、前左右輪比（ＦＬ（Ｖ）／ＦＲ（Ｖ））および後左右輪比（ＲＬ（Ｖ）／ＲＲ（Ｖ））を平均化処理する（ステップＳ５）。ついで前記判定値が所定のしきい値をこえている状態を示す、たとえば減圧の警報時間が、５分以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ６）。そして、警報時間が５分をこえていると判断される場合、前記前左右輪比および後左右輪比のうち、データが均一になる左右輪比に基づいて、減圧タイヤの位置を特定する（ステップＳ７）。
【００２５】
つぎに本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００２６】
【実施例】
車両（カローラ１８００ＤＬ）の４輪タイヤとして、スタッドレスタイヤ（タイヤサイズ：１８５／７０Ｒ１４ ＳＰ１０）を使用した。そして、装着させたタイヤのうち、前右タイヤ、後左タイヤおよび後右タイヤの空気圧は正常空気圧（１．９６×１０4Ｐａ）とし、前左タイヤは３０％減圧に設定した。そして、右旋回、左旋回および直進を含む道路を走行した。
【００２７】
前記車両の走行中に車輪タイヤの車輪速度から判定値を求めた。なお、本実施例の場合、減圧の判定値はプラスとなる。ついで該判定値がプラスであることを確認したのち、前左右輪比Ｆ（ＦＬ（Ｖ）／ＦＲ（Ｖ））および後左右輪比Ｒ（ＲＬ（Ｖ）／ＲＲ（Ｖ））のデータを平均化処理した。その結果を図６に示す。なお、判定値が算出されるまでのあいだに、誤差が含まれている回転角速度はリジェクトされる。たとえば旋回半径に基づいて回転角速度をリジェクトすべきか否かを判別する。また、車両の速度に比例する車両の横Ｇも大きな要因となることから、車両の旋回半径に基づいて算出された車両の横方向加速度が所定の値（｜横Ｇ｜＞０．４ｇ)を満たすか否かで回転角速度をリジェクトすべきか否かを判別する。このため、図６に示されるように、左右輪比を算出するための回転角速度のデータがリジェクトされた領域Ｔを過ぎたのち、前左右輪比Ｆは、最初ばらついているが、約３分、さらには５分を経過したのちは、ほぼ一定値に収束（均一）していくのがわかる。一方、後左右輪比Ｒは、前左右輪比Ｆと同様に最初ばらついているが、約３分、さらには５分を経過したのち、０．９９８８に収束（均一）していくのがわかる。なお、図６において、Ｐは進捗度合を示す。
【００２８】
したがって、図６に示される前左右輪比Ｆから、データのリジェクト時間を含めて（余裕を見て）５分程度でデータが均一になり、その均一値からズレれることにより、タイヤが減圧している位置（前左）を特定することができた。なお、この５分は、たとえば高速道におけるサービスエリヤからスタートして、安定した走り方をするのにかかる時間に匹敵する。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、４輪タイヤのうち、減圧しているタイヤを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ空気圧低下検出装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の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。
【図３】旋回中の左右輪比により位置特定を行なうと誤報になりやすいことを説明する模式図である。
【図４】右旋回、左旋回および直線走行したのちは左右輪比が均一になることを説明する模式図である。
【図５】本発明のフローチャートの一例である。
【図６】左右輪比の推移を示す図である。
【符号の説明】
１ 車輪速度検出手段
２ 制御ユニット
３ 表示器
４ 初期化スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびに減圧タイヤ特定のプログラムに関する。さらに詳しくは、４輪タイヤのうち、減圧しているタイヤを特定することができるタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびに減圧タイヤ特定のプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両に装着された４輪タイヤの回転（車輪速）情報からタイヤの減圧を検出するタイヤ空気圧低下検出装置（ＤＷＳ）がある。この装置は、タイヤが減圧すると正常空気圧のタイヤより外径（タイヤの動荷重半径）が減少するため、他の正常なタイヤに比べると車輪速度（回転速度）が増加するという原理を用いている。たとえばタイヤの車輪速度の相対的な差から内圧低下を検出する方法では、判定値ＤＥＬとして、
【０００３】
この判定値ＤＥＬを用いる装置では、判定値が＋（プラス）である場合、前左タイヤＦＬと後右タイヤＲＲのうち、いずれかが減圧していると判定し、判定値が−（マイナス）である場合、前右タイヤＦＲと後左タイヤＲＬのうち、いずれかが減圧していると判定することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３０５０１１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法は４輪の対角にある車輪速度の和同士の差から減圧判定しているため、減圧しているタイヤの位置を特定することができない。
【０００６】
本発明は、叙上の事情に鑑み、４輪タイヤのうち、減圧しているタイヤを特定することができるタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびに減圧タイヤ特定のプログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ空気圧低下検出方法は、４輪車両に装着されるタイヤから得られる車輪速度に基づいてタイヤの内圧低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの車輪速度を検出する工程と、前記各タイヤの車輪速度を記憶する工程と、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から他の対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である判定値を演算する工程と、該判定値と所定のしきい値とを比較する工程と、該判定値が所定のしきい値をこえている場合、前記２つの対角線上にある一対のタイヤのうち、一方の対角線上にある一対のタイヤの空気圧が低下していると判定する工程と、左右前輪タイヤおよび左右後輪タイヤの車輪速度比をそれぞれ演算する工程と、前記判定値が所定のしきい値をこえている状態が所定の時間継続している否かを判定する工程と、該所定の時間を継続していると判断されると、前記左右前輪タイヤまたは左右後輪タイヤの車輪速度比に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定する工程とを含むタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記車輪速度を検出する工程が、回転角速度に基づいて車輪速度を算出すること、並びに前記タイヤの位置を特定する工程が、旋回半径に基づいて前記回転角速度を演算対象からリジェクトすべきか否か判別すると共に、リジェクトされなかったサンプリングのデータを加算して、平均化処理することを特徴とする。
【０００８】
本発明のタイヤ空気圧低下検出装置は、車両に装着したタイヤから得られる車輪速度に基づいてタイヤの内圧低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記各タイヤの車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、前記各タイヤの車輪速度を記憶する記憶手段と、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から他の対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である判定値を演算する演算処理手段と、該判定値と所定のしきい値とを比較する比較手段と、該判定値が所定のしきい値をこえている場合、前記２つの対角線上にある一対のタイヤのうち、一方の対角線上にある一対のタイヤの空気圧が低下していると判定する減圧判定手段と、左右前輪タイヤおよび左右後輪タイヤの車輪速度比をそれぞれ演算する速度比演算手段と、前記判定値が所定のしきい値をこえている状態が所定の時間継続している否かを判定する時間判定手段と、該所定の時間を継続していると判断されると、前記左右前輪タイヤまたは左右後輪タイヤの車輪速度比に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定する位置特定手段とを備えてなるタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記車輪速度検出手段が、回転角速度に基づいて車輪速度を算出すること、並びに前記位置特定手段が、旋回半径に基づいて前記回転角速度を演算対象からリジェクトすべきか否か判別すると共に、リジェクトされなかったサンプリングのデータを加算して、平均化処理することを特徴とする。
【０００９】
本発明の減圧タイヤ特定のプログラムは、空気圧が低下したタイヤの位置を特定するためにコンピュータを、各タイヤの車輪速度を記憶する記憶手段、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から他の対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である判定値を演算する演算処理手段、該判定値と所定のしきい値とを比較する比較手段、該判定値が所定のしきい値をこえている場合、前記２つの対角線上にある一対のタイヤのうち、一方の対角線上にある一対のタイヤの空気圧が低下していると判定する減圧判定手段、左右前輪タイヤおよび左右後輪タイヤの車輪速度比をそれぞれ演算する速度比演算手段、前記判定値が所定のしきい値をこえている状態が所定の時間継続している否かを判定する時間判定手段、該所定の時間を継続していると判断されると、前記左右前輪タイヤまたは左右後輪タイヤの車輪速度比に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定する位置特定手段として機能させるための減圧タイヤ特定のプログラムであって、前記位置特定手段が、旋回半径に基づいて前記回転角速度を演算対象からリジェクトすべきか否か判別すると共に、リジェクトされなかったサンプリングのデータを加算して、平均化処理することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明のタイヤ空気圧低下検出方法および装置、ならびに減圧タイヤ特定のプログラムを説明する。
【００１１】
図１に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわるタイヤ空気圧低下検出装置は、４輪車両に備えられた４つのタイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲ（ＦＬ：前左タイヤ、ＦＬ：前右タイヤ、ＲＬ：後左タイヤ、ＲＲ：後右タイヤ）の空気圧が低下しているか否かを検出するもので、各タイヤにそれぞれ関連して設けられた通常の車輪速度検出手段１を備えている。
【００１２】
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車輪速度（回転速度）を測定する車輪速センサまたはダイナモのように回転を利用して発電を行ない、この電圧から車輪速度を測定する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。制御ユニット２には、空気圧が低下したタイヤを知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子またはＣＲＴなどで構成された表示器３、およびドライバーによって操作することができる初期化スイッチ４が接続されている。
【００１３】
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インターフェイス２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、該ＣＰＵ２ｂの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記ＣＰＵ２ｂが制御動作を行な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などが読み出されるＲＡＭ２ｄとから構成されている。
【００１４】
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き、所定のサンプリング周期ΔＴ(sec)、たとえばΔＴ＝１秒ごとに各タイヤの回転角速度Ｆiが算出される。
【００１５】
ここで、タイヤは、規格内でのばらつき（初期差異）が含まれて製造されるため、各タイヤの有効転がり半径（一回転により進んだ距離を２πで割った値）は、すべてのタイヤがたとえ正常空気圧であっても、同一とは限らない。そのため、各タイヤの回転角速度Ｆiはばらつくことになる。そこで、初期差異によるばらつきを打ち消すために補正した回転角速度Ｆ１iを算出する。具体的には、
Ｆ１1＝Ｆ1
Ｆ１2＝ｍＦ2
Ｆ１3＝Ｆ3
Ｆ１4＝ｎＦ4
と補正される。前記補正係数ｍ、ｎは、たとえば車両が直線走行していることを条件として回転角速度Ｆiを算出し、この算出された回転角速度Ｆiに基づいて、ｍ＝Ｆ1／Ｆ2、ｎ＝Ｆ3／Ｆ4として得られる。そして、前記Ｆ１iに基づき、各車輪のタイヤの車輪速度Ｖｉを算出する。
【００１６】
本実施の形態におけるタイヤの空気圧低下の検出のための判定値（ＤＥＬ値）は、前輪タイヤと後輪タイヤとの２つの対角和の差を比較するものであって、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から対角線上にある他の一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率として求められる。
【００１７】
【００１８】
この判定値により、対角線上の一対のタイヤの減圧を判定したのち、左右前輪タイヤと左右後輪タイヤの車輪速度比（以下、単にそれぞれ前左右輪比、後左右輪比という）に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定することができる。たとえば後右タイヤＲＲの空気圧が３０％低下している場合を想定すると、後右タイヤＲＲの車輪速度ＲＲ（Ｖ）が高くなるので、前記判定値はプラスとなる。ついで前左右輪比（ＦＬ（Ｖ）／ＦＲ（Ｖ）＝１．０）と後左右輪比（ＲＬ（Ｖ）／ＲＲ（Ｖ）＝１．０以下）を比較すると、後左右輪比が１．０以下であるので、後右タイヤＲＲが減圧していると特定することができる。しかしながら、後右タイヤＲＲの空気圧が３０％低下している車両が、走行しているときの後左タイヤＲＬと後右タイヤＲＲの車輪速度の比は、１：１．００２〜１．００３である。これに対し、タイヤが正常空気圧であり、車輪間距離が１．４８ｍである車両が、図３に示されるように、旋回半径が４００ｍ（４００Ｒ）のコーナーを走行しているときには、後左タイヤＲＬと後右タイヤＲＲの車輪速度の比は、１．００４：１である。すなわち後右タイヤＲＲが３０％減圧したときの車輪速度の増加分（０．００２〜０．００３）と正常空気圧の後左タイヤＲＬの外輪速度の増加分（０．００４）がほぼ一致していることから、左右輪比により減圧したタイヤの位置を特定することが難しい。このため、誤報が発生しやすい。
【００１９】
つぎに図４に示されるように、後右タイヤＲＲ（図４において、斜線を施して示す）が減圧している車両の走行のうち、４００Ｒのコーナー走行時の位置Ｐ１、１１０Ｒのコーナー走行時の位置Ｐ２および直線走行時の位置Ｐ３について考えてみる。なお、各位置Ｐ１、Ｐ２およびＰ３における各タイヤの車輪速度比の値をＶのあとの括弧内に示す。まず位置Ｐ１において、判定値はプラスとなるが、前述したように外輪（後左タイヤＲＬ）の速度増加により、後輪の左右の車輪速度比Ｖ（１．１）が同じである場合、後左右輪比は１．０となり、変化していないので、減圧した後右タイヤＲＲの位置を特定することができない。このため、前左右輪比（１．０以上）により前左タイヤＦＬが減圧であると誤判定するおそれがある。ついで位置Ｐ２において、判定値はプラスとなるが、前述したように外輪（前右タイヤＦＲおよび後右タイヤＲＲ）の速度増加とともに、位置Ｐ１より旋回半径が小さいため、前左右輪比と後左右輪比はともに１．０以下となり、前右タイヤの減圧が考えられるため、減圧した後右タイヤＲＲの位置を特定することが難しい。ついで位置Ｐ３において、判定値はプラスとなるとともに、後左右輪比は１．０以下となり、前左右輪比は１．０となるため、減圧した後右タイヤＲＲの位置を特定することができる。
【００２０】
このように、判定値が所定のしきい値をこえている状態（タイヤが減圧している状態）で、右旋回、左旋回および直進走行を続けるうちに、減圧タイヤの位置特定ができるようになることがわかる。しかし、とくに旋回中の左右輪比のデータは、ばらつきが生じるので、サンプリングのデータを加算していき、平均化処理を行ない、そして、左右輪比のデータが均一（安定した値）になってから、タイヤの位置を特定するのが好ましい。
【００２１】
そこで、本実施の形態は、車輪速度検出手段１と、各タイヤの車輪速度を記憶する記憶手段と、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から他の対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である判定値を演算する演算処理手段と、該判定値と所定のしきい値とを比較する比較手段と、該判定値が所定のしきい値をこえている場合、前記２つの対角線上にある一対のタイヤのうち、一方の対角線上にある一対のタイヤの空気圧が低下していると判定する減圧判定手段と、前左右輪比および後左右輪比をそれぞれ演算する速度比演算手段と、前記判定値が所定のしきい値をこえている状態が所定の時間継続している否かを判定する時間判定手段と、該所定の時間を継続していると判断されると、前記前左右輪比または後左右輪比に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定する位置特定手段とから構成されている。
【００２２】
また、本実施の形態における減圧タイヤ特定のプログラムは、制御ユニット２を、各タイヤの車輪速度を記憶する記憶手段、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から他の対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である判定値を演算する演算処理手段、該判定値と所定のしきい値とを比較する比較手段、該判定値が所定のしきい値をこえている場合、前記２つの対角線上にある一対のタイヤのうち、一方の対角線上にある一対のタイヤの空気圧が低下していると判定する減圧判定手段、前左右輪比および後左右輪比をそれぞれ演算する速度比演算手段、前記判定値が所定のしきい値をこえている状態が所定の時間継続している否かを判定する時間判定手段、該所定の時間をが継続していると判断されると、前記前左右輪比または後左右輪比に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定する位置特定手段として機能させる。
【００２３】
前記左右輪比のデータが均一になる時間は、トレッド幅などが異なる車種およびタイヤの種類などを変えて、実験により適宜選定することができるが、概ね５分とすることができる。データのサンプリング時間は５分をこえて、長くなれば長いほど、データの精度は向上するが、ドライバーに知らせる警報は早期に発するのが望ましいので、前記所定の時間として、５分を設定し、該５分が継続していると判断されると、前記前左右輪比または後左右輪比に基づいて、タイヤの位置を特定することにする。
【００２４】
本実施の形態では、図５に示されるように、まず車輪の車輪速度Ｖを検出したのち、減圧タイヤの判定を行ない（ステップＳ１）、判定値が所定のしきい値（たとえば０．１０）をこえてプラスであるか否かを判定する（ステップＳ２）。判定の結果、判定値がプラスである場合には、前左タイヤＦＬまたは後右タイヤＲＲが減圧しており、判定値がプラスでない場合には、前右タイヤＦＲまたは後左タイヤＲＬが減圧していると判断する（ステップＳ３、Ｓ４）。そして、４輪タイヤの車輪速度Ｖから、前左右輪比（ＦＬ（Ｖ）／ＦＲ（Ｖ））および後左右輪比（ＲＬ（Ｖ）／ＲＲ（Ｖ））を平均化処理する（ステップＳ５）。ついで前記判定値が所定のしきい値をこえている状態を示す、たとえば減圧の警報時間が、５分以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ６）。そして、警報時間が５分をこえていると判断される場合、前記前左右輪比および後左右輪比のうち、データが均一になる左右輪比に基づいて、減圧タイヤの位置を特定する（ステップＳ７）。
【００２５】
つぎに本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００２６】
【実施例】
車両（カローラ１８００ＤＬ）の４輪タイヤとして、スタッドレスタイヤ（タイヤサイズ：１８５／７０Ｒ１４ ＳＰ１０）を使用した。そして、装着させたタイヤのうち、前右タイヤ、後左タイヤおよび後右タイヤの空気圧は正常空気圧（１．９６×１０4Ｐａ）とし、前左タイヤは３０％減圧に設定した。そして、右旋回、左旋回および直進を含む道路を走行した。
【００２７】
前記車両の走行中に車輪タイヤの車輪速度から判定値を求めた。なお、本実施例の場合、減圧の判定値はプラスとなる。ついで該判定値がプラスであることを確認したのち、前左右輪比Ｆ（ＦＬ（Ｖ）／ＦＲ（Ｖ））および後左右輪比Ｒ（ＲＬ（Ｖ）／ＲＲ（Ｖ））のデータを平均化処理した。その結果を図６に示す。なお、判定値が算出されるまでのあいだに、誤差が含まれている回転角速度はリジェクトされる。たとえば旋回半径に基づいて回転角速度をリジェクトすべきか否かを判別する。また、車両の速度に比例する車両の横Ｇも大きな要因となることから、車両の旋回半径に基づいて算出された車両の横方向加速度が所定の値（｜横Ｇ｜＞０．４ｇ)を満たすか否かで回転角速度をリジェクトすべきか否かを判別する。このため、図６に示されるように、左右輪比を算出するための回転角速度のデータがリジェクトされた領域Ｔを過ぎたのち、前左右輪比Ｆは、最初ばらついているが、約３分、さらには５分を経過したのちは、ほぼ一定値に収束（均一）していくのがわかる。一方、後左右輪比Ｒは、前左右輪比Ｆと同様に最初ばらついているが、約３分、さらには５分を経過したのち、０．９９８８に収束（均一）していくのがわかる。なお、図６において、Ｐは進捗度合を示す。
【００２８】
したがって、図６に示される前左右輪比Ｆから、データのリジェクト時間を含めて（余裕を見て）５分程度でデータが均一になり、その均一値からズレれることにより、タイヤが減圧している位置（前左）を特定することができた。なお、この５分は、たとえば高速道におけるサービスエリヤからスタートして、安定した走り方をするのにかかる時間に匹敵する。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、４輪タイヤのうち、減圧しているタイヤを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ空気圧低下検出装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の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。
【図３】旋回中の左右輪比により位置特定を行なうと誤報になりやすいことを説明する模式図である。
【図４】右旋回、左旋回および直線走行したのちは左右輪比が均一になることを説明する模式図である。
【図５】本発明のフローチャートの一例である。
【図６】左右輪比の推移を示す図である。
【符号の説明】
１ 車輪速度検出手段
２ 制御ユニット
３ 表示器
４ 初期化スイッチ
Claims (5)
- ４輪車両に装着されるタイヤから得られる車輪速度に基づいてタイヤの内圧低下を検出するタイヤ空気圧低下検出方法であって、前記各タイヤの車輪速度を検出する工程と、前記各タイヤの車輪速度を記憶する工程と、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から他の対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である判定値を演算する工程と、該判定値と所定のしきい値とを比較する工程と、該判定値が所定のしきい値をこえている場合、前記２つの対角線上にある一対のタイヤのうち、一方の対角線上にある一対のタイヤの空気圧が低下していると判定する工程と、左右前輪タイヤおよび左右後輪タイヤの車輪速度比をそれぞれ演算する工程と、前記判定値が所定のしきい値をこえている状態が所定の時間継続している否かを判定する工程と、該所定の時間を継続していると判断されると、前記左右前輪タイヤまたは左右後輪タイヤの車輪速度比に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定する工程とを含むタイヤ空気圧低下検出方法であって、
前記車輪速度を検出する工程が、回転角速度に基づいて車輪速度を算出すること、
並びに前記タイヤの位置を特定する工程が、旋回半径に基づいて前記回転角速度を演算対象からリジェクトすべきか否か判別すると共に、リジェクトされなかったサンプリングのデータを加算して、平均化処理することを特徴とするタイヤ空気圧低下検出方法。 - 前記所定の時間が５分である請求項１記載のタイヤ空気圧低下検出方法。
- 車両に装着したタイヤから得られる車輪速度に基づいてタイヤの内圧低下を検出するタイヤ空気圧低下検出装置であって、前記各タイヤの車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、前記各タイヤの車輪速度を記憶する記憶手段と、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から他の対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である判定値を演算する演算処理手段と、該判定値と所定のしきい値とを比較する比較手段と、該判定値が所定のしきい値をこえている場合、前記２つの対角線上にある一対のタイヤのうち、一方の対角線上にある一対のタイヤの空気圧が低下していると判定する減圧判定手段と、左右前輪タイヤおよび左右後輪タイヤの車輪速度比をそれぞれ演算する速度比演算手段と、前記判定値が所定のしきい値をこえている状態が所定の時間継続している否かを判定する時間判定手段と、該所定の時間を継続していると判断されると、前記左右前輪タイヤまたは左右後輪タイヤの車輪速度比に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定する位置特定手段とを備えてなるタイヤ空気圧低下検出装置であって、
前記車輪速度検出手段が、回転角速度に基づいて車輪速度を算出すること、
並びに前記位置特定手段が、旋回半径に基づいて前記回転角速度を演算対象からリジェクトすべきか否か判別すると共に、リジェクトされなかったサンプリングのデータを加算して、平均化処理することを特徴とするタイヤ空気圧低下検出装置。 - 前記所定の時間が５分である請求項３記載のタイヤ空気圧低下検出装置。
- 空気圧が低下したタイヤの位置を特定するためにコンピュータを、各タイヤの車輪速度を記憶する記憶手段、対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計から他の対角線上にある一対のタイヤからの車輪速度の合計を引算し、その結果と２つの合計の平均値との比率である判定値を演算する演算処理手段、該判定値と所定のしきい値とを比較する比較手段、該判定値が所定のしきい値をこえている場合、前記２つの対角線上にある一対のタイヤのうち、一方の対角線上にある一対のタイヤの空気圧が低下していると判定する減圧判定手段、左右前輪タイヤおよび左右後輪タイヤの車輪速度比をそれぞれ演算する速度比演算手段、前記判定値が所定のしきい値をこえている状態が所定の時間継続している否かを判定する時間判定手段、該所定の時間を継続していると判断されると、前記左右前輪タイヤまたは左右後輪タイヤの車輪速度比に基づいて、空気圧が低下したタイヤの位置を特定する位置特定手段として機能させるための減圧タイヤ特定のプログラムであって、
前記位置特定手段が、旋回半径に基づいて前記回転角速度を演算対象からリジェクトすべきか否か判別すると共に、リジェクトされなかったサンプリングのデータを加算して、平均化処理することを特徴とする減圧タイヤ特定のプログラム。
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