JP5023188B2 - 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

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。

車両に装着されたタイヤの回転角速度を相対比較することで当該タイヤの空気圧が低下しているか否かを間接的に検出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

更に、相対比較の方法として、３種類の判定値ＤＥＬ１、ＤＥＬ２及びＤＥＬ３を用いることが知られている（例えば、特許文献２参照）。ここで、ＤＥＬ１は、一方の対角線上にある車輪の車輪速度と他方の対角線上にある車輪の車輪速度の比較値であり、ＤＥＬ２は、前輪の車輪速度と後輪の車輪速度の比較値であり、ＤＥＬ３は、右側輪の車輪速度と左側輪の車輪速度の比較値である。

前記３種類の判定値のうちＤＥＬ２は前輪の車輪速度と後輪の車輪速度の比較値であり、車両の前軸又は後軸の２輪が同時に減圧するとＤＥＬ２が大きく変化することから、かかるＤＥＬ２を利用すれば車両の同軸２輪減圧を検知することも原理的には可能である。

特開昭６３−３０５０１１号公報 特開２００５−５３２６３号公報

ところで、前述した判定値を用いてタイヤの減圧を検出する方法は、減圧により動荷重半径が小さくなったタイヤの車輪速度が正常圧のタイヤの車輪速度に比べ増加するという原理を利用するものであるが、タイヤの動荷重半径は減圧以外の原因でも変化する。すなわち、乗車人員が増えたり、トランクに荷物を載せたりする場合、荷重は主に後輪が負担するため、正常圧であっても当該後輪の動荷重半径が小さくなり、その結果ＤＥＬ２も変化する。

このように、ＤＥＬ２はタイヤの減圧だけでなく、荷重によっても変化するため、これまでは後軸２輪減圧の判定指標としては用いられていなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、荷重による影響を考慮した閾値を設定することでＤＥＬ２により後軸２輪の減圧を判定す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。

（１）本発明のタイヤ内圧低下検出方法（以下、単に「検出方法」という）は、車両の各輪に装着されたタイヤの車輪速度を相対比較することにより当該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、
算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める工程と、
得られた減圧判定値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、
前記所定の閾値が、前輪の車輪速度と後輪の車輪速度の比較値をＤＥＬ２としたときに、
（ａ）予め求めておいた、前記車両の質量違いにおけるＤＥＬ２と車両旋回時の荷重感度との関係と、
（ｂ）判定時に旋回走行することで得られる荷重感度と
に基づいて設定される閾値設定工程をさらに含むことを特徴としている。

（２）前記（１）の検出方法において、前記荷重感度を、
（ｃ）前記車両に搭載されたヨーレートセンサから得られるヨーレートと、当該車両の後軸左右輪の車輪速度とから算出される、旋回時の荷重移動による動荷重半径変化の動荷重半径に対する比と、
（ｄ）前記車両に搭載された横加速度センサ、又は、前記ヨーレートセンサによるヨーレート及び従動輪車輪速から得られる横加速度と
の関係式から求めることができる。

（３）前記（２）の検出方法において、タイヤの動荷重半径をＤＬＲ、タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、荷重感度をｂ、車両の重心高をＨ、車両のトレッド幅をＷ、車両質量をｍ、車両の横加速度をａ_ｙ、全軸に対する後軸にかかる荷重移動分担率をαとすると、前記関係式は、
ΔＤＬＲ／ＤＬＲ=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×ａ_ｙ
であり、前記荷重感度は、ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍで表される荷重感度の代表特性値であることが好ましい。

（４）前記（３）の検出方法において、装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度が、前記荷重感度の代表特性値であり、前記荷重感度が車両質量の増加に伴い低下するという関係を利用して所定の閾値が設定されることが好ましい。

（５）本発明のタイヤ内圧低下検出装置（以下、単に「検出装置」ともいう）は、車両の各輪に装着されたタイヤの車輪速度を相対比較することにより当該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、
この車輪回転情報検出手段により検出され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、
この車輪速度算出手段により算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める判定値算出手段と、
得られた減圧判定値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
を備えており、
前記所定の閾値を、前輪の車輪速度と後輪の車輪速度の比較値をＤＥＬ２としたときに、
（ａ）予め求めておいた、前記車両の質量違いにおけるＤＥＬ２と車両旋回時の荷重感度との関係と、
（ｂ）判定時に旋回走行することで得られる荷重感度と
に基づいて設定する閾値設定手段をさらに備えたことを特徴としている。

（６）前記（５）の検出装置において、前記荷重感度が、
（ｃ）前記車両に搭載されたヨーレートセンサから得られるヨーレートと、当該車両の後軸左右輪の車輪速度とから算出される、旋回時の荷重移動による動荷重半径変化の動荷重半径に対する比と、
（ｄ）前記車両に搭載された横加速度センサ、又は、前記ヨーレートセンサによるヨーレート及び従動輪車輪速から得られる横加速度と
の関係式から求めることができる。

（７）前記（６）の検出装置において、タイヤの動荷重半径をＤＬＲ、タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、荷重感度をｂ、車両の重心高をＨ、車両のトレッド幅をＷ、車両質量をｍ、車両の横加速度をａ_ｙ、全軸に対する後軸にかかる荷重移動分担率をαとすると、前記関係式は、
ΔＤＬＲ／ＤＬＲ=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×ａ_ｙ
であり、前記荷重感度は、ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍで表される荷重感度の代表特性値であることが好ましい。

（８）前記（７）の検出装置において、装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度が、前記荷重感度の代表特性値であり、前記荷重感度が車両質量の増加に伴い低下するという関係を利用して所定の閾値が設定されることが好ましい。

（９）本発明のタイヤ内圧低下検出プログラム（以下、単に「プログラム」ともいう）は、車両の各輪に装着されたタイヤの車輪速度を相対比較することにより当該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、
この車輪速度算出手段により算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める判定値算出手段、
得られた減圧判定値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
前記所定の閾値を、前輪の車輪速度と後輪の車輪速度の比較値をＤＥＬ２としたときに、
（ａ）予め求めておいた、前記車両の質量違いにおけるＤＥＬ２と車両旋回時の荷重感度との関係と、
（ｂ）判定時に旋回走行することで得られる荷重感度と
に基づいて設定する閾値設定手段
として機能させることを特徴としている。

（１０）前記（９）のプログラムにおいて、前記荷重感度を、
（ｃ）前記車両に搭載されたヨーレートセンサから得られるヨーレートと、当該車両の後軸左右輪の車輪速度とから算出される、旋回時の荷重移動による動荷重半径変化の動荷重半径に対する比と、
（ｄ）前記車両に搭載された横加速度センサ、又は、前記ヨーレートセンサによるヨーレート及び従動輪車輪速から得られる横加速度と
の関係式から求めることができる。

（１１）前記（１０）のプログラムにおいて、タイヤの動荷重半径をＤＬＲ、タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、荷重感度をｂ、車両の重心高をＨ、車両のトレッド幅をＷ、車両質量をｍ、車両の横加速度をａ_ｙ、全軸に対する後軸にかかる荷重移動分担率をαとすると、前記関係式は、
ΔＤＬＲ／ＤＬＲ=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×ａ_ｙ
であり、前記荷重感度は、ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍで表される荷重感度の代表特性値であることが好ましい。

（１２）前記（１１）のプログラムにおいて、装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度が、前記荷重感度の代表特性値であり、前記荷重感度が車両質量の増加に伴い低下するという関係を利用して所定の閾値が設定されることが好ましい。

本発明の検出方法及び装置、並びにプログラムによれば、荷重による影響を考慮した閾値を設定することでＤＥＬ２により後軸２輪の減圧を判定することができる。

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。 （ａ）はＤＬＲと荷重の関係の一例を示す図であり、（ｂ）は荷重感度（荷重変化に対するＤＬＲ変化の傾き）の荷重依存性を示す図である。 左旋回時の内外輪の対地速度と車両速度の関係を示す図である。 車両の各種パラメータを説明する図である。 チューニングにおけるＤＥＬ２と荷重感度の関係を示す図である。 判定実験におけるＤＥＬ２と荷重感度の関係を示す図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の検出方法及び装置、並びに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、及びタイヤの内圧低下をドライバーに知らせる警報器５が接続されている。なお、図示していないが、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ及び横加速度を検出する横加速度センサが車両に搭載されている。

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。

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。

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、この車輪回転情報検出手段により検出され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、この車輪速度算出手段算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める判定値算出手段と、得られた減圧判定値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、前記所定の閾値を、前輪と後輪の車輪速度の比較値をＤＥＬ２としたときに、（ａ）予め求めておいた、前記車両の質量違いにおけるＤＥＬ２と車両旋回時の荷重感度との関係と、（ｂ）判定時に旋回走行することで得られる荷重感度とに基づいて設定する閾値設定手段とを備えている。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、判定値算出手段、判定手段、及び閾値設定手段として機能させる。

本発明では、車両旋回時には左右輪で荷重移動が起こることを利用して、この荷重移動による動荷重半径の変化量から荷重感度を求めている。具体的に、後述するようにして旋回中の車両の後軸左右輪の動荷重半径変化と荷重移動量との関係を算出することができるが、この関係を利用して、後軸２輪同時減圧を判定するために閾値を判定時の車両質量に応じて自動的に決定することができる。

前記荷重感度は荷重依存性が大きく、乗車人員の増加やトランクへの荷物の積載によって荷重が増加すればするほど、急激に減少する。これは、タイヤの剛性が非線形性を有するためである。

図３は台上でのＤＬＲ（動荷重半径）測定結果を示しており、（ａ）はＤＬＲと荷重の関係を示す図であり、（ｂ）は荷重感度（荷重変化に対するＤＬＲ変化の傾き）の荷重依存性を示す図である。実験では、車両に３．３０ｋＮ、３．９０ｋＮ、４．５０ｋＮ及び５．００ｋＮの荷重を与え、そのときのＤＬＲを測定した。図３（ａ）の縦軸は、３．３０ｋＮの荷重を与えたときの動荷重半径を基準値とし、この基準値との比（％）を表している。

図３より、基準荷重が低荷重時は、荷重変動に対し動荷重半径が大きく変化するが、基準荷重が高荷重時は、動荷重半径の変化は相対的に小さくなることが分かる。すなわち、低荷重時には荷重感度が大きく、高荷重時には荷重感度が小さいことが分かり、このことより、車両旋回中に荷重感度を推定することで、これが大きいときは現在の車両質量が軽く、小さいときは車両質量が重いということが分かる。本発明では、荷重感度が車両質量の増加に伴い低下するという関係を利用して車両質量に応じた所定の閾値を設定している。

内圧低下を判定するためのＤＥＬ２の閾値は、例えばタイヤが２０％又は２５％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ＤＥＬ２は、前輪の車輪速度と後輪の車輪速度の比較値であり、例えば次の式（１）に示されるように、前輪タイヤの車輪速度の和と後輪タイヤの車輪速度の和の差（２組の和の差）を４輪タイヤの平均車輪速度で割った値とすることができる。
ＤＥＬ２＝{（ω_１＋ω_２）−（ω_３＋ω_４）}／ωｍｅａｎ ・・・・・・（１）
ここで、ω_１〜ω_４は、それぞれ左前輪タイヤ、右前輪タイヤ、左後輪タイヤ及び右後輪タイヤの車輪速度であり、ω_ｍｅａｎは４輪タイヤの平均車輪速度である。なお、ＤＥＬ２は、前輪の車輪速度と後輪の車輪速度の比較値であるかぎり、式（１）以外の他の式で表現されたものであってもよい。

本発明者は、車両質量の大小に拘わらず、後軸２輪の同時減圧を精度よく判定できるように種々検討を重ねた結果、荷重による影響を考慮した閾値を設定する方法を考案した。

〔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。

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判定値算出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判定値算出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。

（２）ついで、例えば前記式（１）に従って減圧を判定するためのＤＥＬ２を算出する。
なお、前記ＤＥＬ２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ＤＥＬ２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、ＤＥＬ２の平均値を算出するようにしてもよい。

（３）ついで、算出されたＤＥＬ２を、閾値設定手段により設定された所定の閾値と比較し、前記ＤＥＬ２がこの閾値よりも大きければ後軸２輪タイヤの内圧が低下していると判断し、表示器３により減圧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。

〔閾値の設定方法〕
ＤＥＬ２の閾値を設定するには、まず第１段階として実車実験（チューニング）を行うことで車両の質量違いにおけるＤＥＬ２と車両旋回時の荷重感度との関係を求めておく。つまり、車両質量を変えてＤＥＬ２と車両旋回時の荷重感度との関係を求めておく。この荷重感度は、例えば後述する式（８）に従い、横軸を（ω_Ｒ＋ω_Ｌ）θ´とし、縦軸をΔＤＬＲ／ＤＬＲとする近似直線の傾き（係数＝α×ｂ×（Ｈ／Ｗ）×ｍ×（ＤＬＲ／２））として求めることができる。前記係数は、荷重感度ｂ×ｍによって変化するので、これを荷重感度の代表特性値とすることができる。なお、本明細書において「荷重感度」とは、単なる荷重感度だけでなく、この荷重感度によって変化する値（荷重感度と、車両において一意的に定まる値とからなるパラメータのこと）も含むことがある。

車両の基準質量（ドライバー１名のみ乗車。荷物なし）が１６００ｋｇであり、最大質量（最大積載時）が２０００ｋｇであり、基準内圧が２００ｋＰａであり、２０％以上の減圧で警報を出す閾値とする場合、少なくとも次の４種類の走行条件にて旋回走行を実施する必要がある。
条件１：基準質量（１６００ｋｇ）、基準内圧（２００ｋＰａ）
条件２：基準質量（１６００ｋｇ）、後軸２輪２０％減圧（１６０ｋＰａ）
条件３：最大質量（２０００ｋｇ）、基準内圧（２００ｋＰａ）
条件４：最大質量（２０００ｋｇ）、後軸２輪２０％減圧（１６０ｋＰａ）
タイヤには個体差（個体違いによるＤＬＲのバラツキ）が存在するが、この個体差の影響を排除するために基準内圧時のデータが必要となる。チューニング時は基準内圧・基準荷重時のＤＥＬ２を基準ＤＥＬ２とし、他の条件でのＤＥＬ２は、この基準ＤＥＬ２を差し引くことによって補正される。実際の市場においては、まず初期化が行われる。このときは、基準内圧である。ただし、荷重が幾らになっているかは分からない。そこで、初期化時に得られた荷重感度を用い、この初期化時のＤＥＬ２を補正する。具体的には、チューニング時に得られた図６のＡＣを結ぶ直線が、基準内圧時に取り得るＤＥＬ２の範囲となる。つまり初期化時の荷重感度に対応するＡＣ直線上の点を初期化時のＤＥＬ２というようにＤＥＬ２を補正する。
以後、判定モードにおいては、ここからの点（ＤＥＬ２、荷重感度）の変動分を相対的にみてやればよい。こうすることにより、タイヤ個体差に対するＤＥＬ２のバラツキと、初期化時の荷重の影響の双方を排除できる。

そして、例えば横軸をＤＥＬ２とし、縦軸を荷重感度としたときに、条件２で得られる点と、条件４で得られる点とを結ぶ直線を閾値線とすることができる（図６参照）。そして、実際の走行時（判定時。車両の質量は問わない）に得られる荷重感度から前記閾値線により決まるＤＥＬ２の値を当該判定時におけるＤＥＬ２の「閾値」とし、この「閾値」と判定時におけるＤＥＬ２とを比較することで、車両の後軸２輪が同時減圧しているか否かを判定することができる。

なお、基準質量と最大質量との中間の質量でもチューニングを行うこともでき、この場合、更に細かく閾値を設定することができるが、実際には基準質量の点と最大質量の点を求めておけば、その中間の質量については内挿により推定可能であるので、最低２点でチューニングを実施すればよい。通常の乗用車の場合、最小質量（基準質量）と最大質量のレンジは３００〜４００ｋｇ程度である。このレンジは、車両に応じて適宜設定すればよい。

〔旋回中の従動輪左右輪の動荷重半径変化と荷重移動量の関係〕
次に、前輪駆動車が旋回走行しているときの従動輪左右輪の動荷重半径の変化と荷重移動量との関係について、図４〜５を参照しつつ説明する。
まず図４に示されるように、車両が半径Ｒの円周上を左旋回している状態を想定する。
車両にはヨーレート（θ´）を検出するためのヨーレートセンサ及び／又は横加速度（ａ_ｙ）を検出するための横加速度センサが搭載されており、制御ユニット２に各検出信号が送信される。
このとき各センサ値と旋回半径Ｒとの関係は、θ´＝Ｖ／Ｒ及びａ_ｙ＝Ｖ^２／Ｒで表すことができる。

また、外輪（右輪）の対地速度をＶ_Ｒ、内輪（左輪）の対地速度をＶ_Ｌ、トレッド幅をＷとすると、
（Ｒ＋Ｗ／２）×θ´＝Ｖ_Ｒ
（Ｒ−Ｗ／２）×θ´＝Ｖ_Ｌ
であるので、ヨーレート（θ´）は、以下の式（３）で表される。また、車両速度（Ｖ）は、以下の式（４）で表される。

そして、式（３）、（４）より、次のようにして式（５）を導くことができる。ここに、対地速度Ｖ_Ｌ及びＶ_Ｒは、車輪速（ω）と動荷重半径（ＤＬＲ）から
Ｖ_Ｌ＝（ＤＬＲ＋ΔＤＬＲ）×ω_Ｌ
Ｖ_Ｒ＝（ＤＬＲ−ΔＤＬＲ）×ω_Ｒ
と表される。
ここで、対地速度Ｖ_Ｌ及びＶ_Ｒの和（Ｖ_Ｒ＋Ｖ_Ｌ）は、
Ｖ_Ｒ＋Ｖ_Ｌ＝（ＤＬＲ＋ΔＤＬＲ）×ω_Ｌ＋（ＤＬＲ−ΔＤＬＲ）×ω_Ｒ
＝ＤＬＲ（ω_Ｒ＋ω_Ｌ）−ΔＤＬＲ（ω_Ｒ−ω_Ｌ）
となるが、ΔＤＬＲ（ω_Ｒ−ω_Ｌ）≒０であるので、
Ｖ_Ｒ＋Ｖ_Ｌ≒ＤＬＲ（ω_Ｒ＋ω_Ｌ）とすることができる。

また、車両速度（Ｖ）はＤＬＲ（ω_Ｒ＋ω_Ｌ）／２であるので、θ´／Ｖは以下の式（６）で表すことができる。

そして、この式（６）、及び式（５）より以下の式（７）を導くことができる。

式（７）における（ΔＤＬＲ／ＤＬＲ）は、荷重移動量（ΔＦｚ。図５参照）に比例し、荷重感度をｂ、全軸に対する後軸にかかる荷重移動分担率をα（０＜α＜１）とすると、以下の式（８）で表される。

荷重移動分担率α、車両の重心高（Ｈ）、トレッド幅（Ｗ）、質量（ｍ）は基本的に同一車両の場合一意に決まるため、（ω_Ｒ＋ω_Ｌ）θ´の係数はｂｍが大きいタイヤほど大きくなる。

ここで、空車質量１６００ｋｇの車両に４００ｋｇ程度の人や荷物が載った場合、車両質量は２５％程度の増加になるが、後輪荷重は２ｋＮ程度荷重が増加するため、ｂは、図３の（ｂ）に示されるように、概ね０．２から０．１以下と５０％以上低下する。このため、ｂ×ｍの値は、結局のところ荷重増に伴い小さくなるので、式（８）における（ω_Ｒ＋ω_Ｌ）θ´の係数を荷重感度の代表特性値として、車両の荷重の増加を判定する指標とすることができる。

〔実施例〕
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。
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、車両のヨーレートを得るためにセンサを車両の所定箇所に取り付けた。これらはシリアルデータとして直接ＰＣに出力され、４０ｍｓｅｃ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。
実験はＦＦ車で行い、基準内圧は２００ｋＰａとした。タイヤサイズは２１５／６０Ｒ１７であった。

チューニング
住友ゴム工業株式会社の岡山テストコースにおいて、以下の４種類の条件でチューニングを行い、荷重感度及びＤＥＬ２を算出した。本実施例では、２０％以上の減圧で警報を出す閾値を決めるものとした。なお、荷重感度は、前記式（８）に従い、横軸を（ω_Ｒ＋ω_Ｌ）θ´とし、縦軸をΔＤＬＲ／ＤＬＲとする近似直線の傾きとして求めた。その際、ΔＤＬＲ／ＤＬＲは、前記式（５）により求め、式（５）の右式のＤＬＲは初期値として与えた。実際には、このＤＬＲは荷重や内圧変動の影響により変化するが、その変化率はせいぜい０．３％であることから、初期値（一定の値）として与えても判定の精度にはほとんど影響を及ぼさない。
条件Ａ：基準質量（１６００ｋｇ）、基準内圧（２００ｋＰａ）
条件Ｂ：基準質量（１６００ｋｇ）、後軸２輪２０％減圧（１６０ｋＰａ）
条件Ｃ：最大質量（２０００ｋｇ）、基準内圧（２００ｋＰａ）
条件Ｄ：最大質量（２０００ｋｇ）、後軸２輪２０％減圧（１６０ｋＰａ）

結果を表１及び図６に示す。図６において、破線Ｔ_１で示されるのが従来の方法で設定される閾値（固定値）であり、約−０．３である。一方、図６において破線Ｔ_２で示されるのが本発明の検出方法で設定される閾値線であり、条件Ｂで得られる点と、条件Ｄで得られる点とを結ぶ直線である。この閾値線よりも左側の領域が警報ゾーンとなる。

判定実験
ついで、以下の６種類の条件で旋回走行を行い、誤報、未警報のチェックを行った。
条件ａ：基準質量（１６００ｋｇ）、基準内圧（２００ｋＰａ）
条件ｂ：基準質量（１６００ｋｇ）、後軸２輪１０％減圧（１８０ｋＰａ）
条件ｃ：基準質量（１６００ｋｇ）、後軸２輪２５％減圧（１５０ｋＰａ）
条件ｄ：最大質量（２０００ｋｇ）、基準内圧（２００ｋＰａ）
条件ｅ：最大質量（２０００ｋｇ）、後軸２輪１０％減圧（１８０ｋＰａ）
条件ｆ：最大質量（２０００ｋｇ）、後軸２輪２５％減圧（１５０ｋＰａ）
結果を表２及び図７に示す。

実施例では、６種類の条件全てについて正しく判定されたが、従来方法に係る比較例では、条件ｅの場合に、２０％未満の減圧（１０％減圧）であるにも拘わらず警報が発せられた。比較例においては、車両質量の影響を考慮した閾値ではないため、荷重による動荷重半径減少の影響が判定時のＤＥＬ２の値に作用したものと考えられる。

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

Claims (12)

1. 車両の各輪に装着されたタイヤの車輪速度を相対比較することにより当該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、
   算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める工程と、
   得られた減圧判定値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、
   前記所定の閾値が、前輪の車輪速度と後輪の車輪速度の比較値をＤＥＬ２としたときに、
   （ａ）予め求めておいた、前記車両の質量違いにおけるＤＥＬ２と車両旋回時の荷重感度との関係と、
   （ｂ）判定時に旋回走行することで得られる荷重感度と
   に基づいて設定される閾値設定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. 前記荷重感度が、
   （ｃ）前記車両に搭載されたヨーレートセンサから得られるヨーレートと、当該車両の後軸左右輪の車輪速度とから算出される、旋回時の荷重移動による動荷重半径変化の動荷重半径に対する比と、
   （ｄ）前記車両に搭載された横加速度センサ、又は、前記ヨーレートセンサによるヨーレート及び従動輪車輪速から得られる横加速度と
   の関係式から求められる請求項１に記載のタイヤ内圧低下検出方法。
3. タイヤの動荷重半径をＤＬＲ、タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、荷重感度をｂ、車両の重心高をＨ、車両のトレッド幅をＷ、車両質量をｍ、車両の横加速度をａ_ｙ、全軸に対する後軸にかかる荷重移動分担率をαとすると、前記関係式は、
   ΔＤＬＲ／ＤＬＲ=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×ａ_ｙ
   であり、前記荷重感度は、ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍで表される荷重感度の代表特性値である請求項２に記載のタイヤ内圧低下検出方法。
4. 装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度が、前記荷重感度の代表特性値であり、前記荷重感度が車両質量の増加に伴い低下するという関係を利用して所定の閾値が設定される請求項３に記載のタイヤ内圧低下検出方法。
5. 車両の各輪に装着されたタイヤの車輪速度を相対比較することにより当該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、
   この車輪回転情報検出手段により検出され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、
   この車輪速度算出手段により算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める判定値算出手段と、
   得られた減圧判定値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
   を備えており、
   前記所定の閾値を、前輪の車輪速度と後輪の車輪速度の比較値をＤＥＬ２としたときに、
   （ａ）予め求めておいた、前記車両の質量違いにおけるＤＥＬ２と車両旋回時の荷重感度との関係と、
   （ｂ）判定時に旋回走行することで得られる荷重感度と
   に基づいて設定する閾値設定手段をさらに備えたことを特徴とするタイヤ内圧低下検出装置。
6. 前記荷重感度が、
   （ｃ）前記車両に搭載されたヨーレートセンサから得られるヨーレートと、当該車両の後軸左右輪の車輪速度とから算出される、旋回時の荷重移動による動荷重半径変化の動荷重半径に対する比と、
   （ｄ）前記車両に搭載された横加速度センサ、又は、前記ヨーレートセンサによるヨーレート及び従動輪車輪速から得られる横加速度と
   の関係式から求められる請求項５に記載のタイヤ内圧低下検出装置。
7. タイヤの動荷重半径をＤＬＲ、タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、荷重感度をｂ、車両の重心高をＨ、車両のトレッド幅をＷ、車両質量をｍ、車両の横加速度をａ_ｙ、全軸に対する後軸にかかる荷重移動分担率をαとすると、前記関係式は、
   ΔＤＬＲ／ＤＬＲ=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×ａ_ｙ
   であり、前記荷重感度は、ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍで表される荷重感度の代表特性値である請求項６に記載のタイヤ内圧低下検出装置。
8. 装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度が、前記荷重感度の代表特性値であり、前記荷重感度が車両質量の増加に伴い低下するという関係を利用して所定の閾値が設定される請求項７に記載のタイヤ内圧低下検出装置。
9. 車両の各輪に装着されたタイヤの車輪速度を相対比較することにより当該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、
   この車輪速度算出手段により算出された車輪速度の相対比較により減圧判定値を求める判定値算出手段、
   得られた減圧判定値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
   前記所定の閾値を、前輪の車輪速度と後輪の車輪速度の比較値をＤＥＬ２としたときに、
   （ａ）予め求めておいた、前記車両の質量違いにおけるＤＥＬ２と車両旋回時の荷重感度との関係と、
   （ｂ）判定時に旋回走行することで得られる荷重感度と
   に基づいて設定する閾値設定手段
   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。
10. 前記荷重感度が、
    （ｃ）前記車両に搭載されたヨーレートセンサから得られるヨーレートと、当該車両の後軸左右輪の車輪速度とから算出される、旋回時の荷重移動による動荷重半径変化の動荷重半径に対する比と、
    （ｄ）前記車両に搭載された横加速度センサ、又は、前記ヨーレートセンサによるヨーレート及び従動輪車輪速から得られる横加速度と
    の関係式から求められる請求項９に記載のタイヤ内圧低下検出プログラム。
11. タイヤの動荷重半径をＤＬＲ、タイヤの動荷重半径変化をΔＤＬＲ、荷重感度をｂ、車両の重心高をＨ、車両のトレッド幅をＷ、車両質量をｍ、車両の横加速度をａ_ｙ、全軸に対する後軸にかかる荷重移動分担率をαとすると、前記関係式は、
    ΔＤＬＲ／ＤＬＲ=ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍ×ａ_ｙ
    であり、前記荷重感度は、ｂ×α×(Ｈ／Ｗ)×ｍで表される荷重感度の代表特性値である請求項１０に記載のタイヤ内圧低下検出プログラム。
12. 装着予定のタイヤに係る車両旋回時の荷重感度が、前記荷重感度の代表特性値であり、前記荷重感度が車両質量の増加に伴い低下するという関係を利用して所定の閾値が設定される請求項１１に記載のタイヤ内圧低下検出プログラム。

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