JP3540186B2 - タイヤ空気圧推定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ付きホイールである車輪のタイヤ空気圧を推定する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平７−０８９３０４号公報には上記タイヤ空気圧推定装置の一従来例が記載されている。この従来例は、(a) ホイールに装着されたタイヤの内部に空気が封入されて構成された車輪の回転速度を検出する車輪速センサと、(b) その車輪速センサから出力された車輪速信号に基づき、タイヤの空気圧であるかまたはそれに関連するパラメータである目的パラメータを推定するために用いられる基礎パラメータを逐次取得するとともに、今回取得された基礎パラメータを含んで今回以前に取得された複数個の基礎パラメータに基づいて目的パラメータを推定する推定器とを備えるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および発明の効果】
本発明者らは、この種のタイヤ空気圧推定装置において、タイヤ空気圧の推定精度を向上させることを目的として研究を行い、その結果、次の事実に気がついた。
【０００４】
今回の目的パラメータを推定するために用いられる複数個の基礎パラメータの値は、タイヤ空気圧の影響を受けるのはもちろんであるが、さらに、基礎パラメータが取得される環境の影響も受ける。その環境の構成要素としては、車輪が走行する路面の凹凸状況，車両の走行速度または車輪の回転速度，車輪の接地荷重等がある。したがって、目的パラメータの推定精度を向上させるためには、今回の目的パラメータを推定するために用いられる複数個の基礎パラメータがそれぞれ互いに実質的に等しい環境の下で逐次取得されることが望ましい。このようにして複数個の基礎パラメータが取得される場合には、各基礎パラメータの値が環境に依存して減少する場合にはその減少分を補い、増加する場合にはその増加分を削るという補正を各基礎パラメータに対して行うことが容易となる。
【０００５】
また、それら複数個の基礎パラメータが取得される間に経過する時間が短い場合において長い場合におけるより、それら複数個の基礎パラメータがそれぞれ互いに実質的に同じ環境で取得される可能性が高い。また、複数個の基礎パラメータが取得される間に経過する時間が短いほど、取得される基礎パラメータの個数が少ない。
【０００６】
このように、今回の目的パラメータを取得するために用いられる基礎パラメータの個数と目的パラメータの推定精度との間には特定の関係があるのである。
【０００７】
そして、本発明者らは、そのような知見に基づいて基礎パラメータの個数を適正化すれば、目的パラメータの推定精度を向上させることができるという事実に気がついた。
【０００８】
このような事情を背景として、本発明は、タイヤ空気圧またはそれに関連するパラメータである目的パラメータの推定精度を向上させることを課題としてなされたものであり、本発明によって下記各態様が得られる。各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合せのいくつかの理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴やそれらの組合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではない。
【０００９】
(1) ホイールに装着されたタイヤの内部に空気が封入されて構成された車輪の回転速度を検出する車輪速センサと、
その車輪速センサから出力された車輪速信号に基づき、前記タイヤの空気圧であるかまたはそれに関連するパラメータである目的パラメータを推定するために用いられる基礎パラメータを逐次取得するとともに、今回取得された基礎パラメータを含んで今回以前に取得された複数個の基礎パラメータに基づいて目的パラメータを推定する推定器と
を備えたタイヤ空気圧推定装置において、
前記推定器を、前記基礎パラメータが依存性を示す物理量であって前記タイヤ空気圧を除くものが実質的に変化しないと予想される長さの設定期間が経過するごとに前記目的パラメータを、最新の一設定期間中に逐次取得された複数個の前記基礎パラメータに基づいて推定するパラメータ推定部を含むものとしたことを特徴とするタイヤ空気圧推定装置〔請求項１〕。
この装置においては、今回の目的パラメータを推定するために用いられる複数個の基礎パラメータが、それら基礎パラメータが依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くものが実質的に変化しないと予想される長さの設定期間中に取得されたものとされる。したがって、この装置によれば、実質的に同じ環境の下に取得された複数個の基礎パラメータに基づいて今回の目的パラメータが推定される傾向が強くなるため、互いに異なる環境の下で取得された複数個の基礎パラメータに基づいて今回の目的パラメータが推定される傾向が弱い場合におけるより高い精度で目的パラメータの推定を行い得る。
パラメータ推定部は、逐次取得された複数個の基礎パラメータに対して最小二乗法を適用することにより、今回の目的パラメータを推定する態様で実施することが可能である。そして、この態様においては、逐次取得された複数個の基礎パラメータの中に、他の基礎パラメータと値が大きく異なる特異な基礎パラメータが存在する場合には、その特異な基礎パラメータが一般には、目的パラメータの推定精度を低下させる要因となる可能性が高いにもかかわらず、その特異な基礎パラメータが比較的重視されて今回の目的パラメータが推定されてしまう傾向がある。また、そのような特異な基礎パラメータは、車輪におけるリム側部とベルト側部との相対角であるねじれ角が増加するにつれて、それらリム側部とベルト側部とを相対回転可能に互いに連結するねじりばねのばね定数が減少する特性、いわゆる、タイヤ剛性の非線形性を原因として生ずる場合がある。
これに対して、今回の目的パラメータを推定するために用いられる複数個の基礎パラメータの個数が少なくなれば、それら複数個の基礎パラメータの中に特異な基礎パラメータが存在する可能性が低くなり、今回の目的パラメータが、そのような特異な基礎パラメータが全く存在しない複数個の基礎パラメータに基づいて推定される可能性が高くなる。特異な基礎パラメータが特異でない基礎パラメータから分離されて目的パラメータが推定される可能性が高くなるのである。したがって、逐次取得された複数個の基礎パラメータに対して最小二乗法を適用することにより、今回の目的パラメータを推定する態様をパラメータ推定部において採用する場合に、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置を適用すれば、特異な基礎パラメータの影響をできる限り受けない状態で推定される目的パラメータの個数が増加し、全体として、目的パラメータの推定精度が向上する。
本項に記載のタイヤ空気圧推定装置において「基礎パラメータが依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くもの」は、車輪が走行する路面の凹凸状況と、車両の走行速度または車輪の回転速度と、車輪の接地荷重と、車輪速信号の振幅と、車輪または車両の駆動力と、車輪または車両の横力との少なくとも一つを含むように構成することができる。
また、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置は、タイヤ空気圧が判定値より低いか否かを判定して運転者に報知する判定・報知部を出力部として有する態様で実施したり、タイヤ空気圧を運転者に表示する表示部を出力部として有する態様で実施することができる。
(2) 前記パラメータ推定部が、
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少なくともねじりばねにより互いに連結されたモデルが想定され、そのモデルに基づき、車輪の回転運動に係る運動システムが想定され、その運動システムにおいて、前記タイヤ空気圧の変化に伴う前記ねじりばねのばね定数の変化を車輪に対する外乱とみなし、前記リム側部の角速度を表す信号である前記車輪速信号に基づき、前記外乱を前記運動システムの状態変数の一つとして推定するとともにベルト側部の角速度とリム側部とベルト側部との相対回転角であるねじれ角とのうち少なくともねじれ角を推定する外乱オブザーバと、
前記車輪速センサにより検出されたリム側部の角速度と、前記外乱オブザーバにより推定された外乱および前記少なくともねじれ角とをそれぞれ前記基礎パラメータとし、かつ、それら基礎パラメータに基づき、前記ねじりばねのばね定数の変化量であるばね定数変化量を前記目的パラメータとして同定するパラメータ同定部と
を含む(1) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(3) 前記パラメータ推定部が、前記車輪速信号の複数の周波数成分のうち設定周波数範囲内において強度が実質的に最大となるものの周波数を前記基礎パラメータとし、かつ、その基礎パラメータに基づいて前記目的パラメータを推定するものである(1) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(4) 前記推定器が、さらに、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値を、その推定値が依存性を示す物理量であって前記タイヤ空気圧を除くものに基づいて補正するパラメータ補正部を含む(1) ないし(3) 項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置〔請求項２〕。
本発明者らは、目的パラメータの推定精度を低下させる要因について研究を行い、その結果、目的パラメータの推定値が、車輪速信号の振幅，車輪または車両の駆動力，車輪または車両の横力，車両の走行速度または車輪の回転速度，ねじれ角速度信号の振幅，路面から車輪に入力される振動の周波数等、各種の物理量に対して依存性を有するという事実に気がついた。すなわち、タイヤ空気圧の実際値が同じであっても、それら物理量が変化すれば、目的パラメータの推定値も変化してしまうという事実に気がついたのである。この事実に鑑み、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置においては、パラメータ推定部による目的パラメータの推定値が、その推定値が依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くものに基づいて補正される。その結果、目的パラメータの推定値を、その推定値が依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くものに対する依存性が除去されるように補正し得、よって、そのような物理量の変化にもかかわらず、目的パラメータを精度よく推定可能となる。
本項に記載のタイヤ空気圧推定装置において「推定値が依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くもの」は、車輪速信号の振幅と、車輪または車両の駆動力と、車輪または車両の横力と、車両の走行速度または車輪の回転速度と、リム側部の角速度とベルト側部の角速度との差であるねじれ角速度を表すねじれ角速度信号の振幅と、路面から車輪に入力される振動の周波数との少なくとも一つを含むように構成することができる。
本項に記載の特徴は、前記(1) ないし(3) 項に記載の特徴から独立して実施することが可能である。
(5) 前記パラメータ補正部が、前記車輪速信号の振幅が増加するにつれて絶対値が減少する負の補正量を算出し、その算出した補正量を、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値に加算することにより、その推定値を補正する第１補正手段を含む(4) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(6) 前記パラメータ補正部が、車両の走行速度または車輪の回転速度が増加するにつれて絶対値が減少する正の補正量を算出し、その算出した補正量を、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値に加算することにより、その推定値を補正する第２補正手段を含む(4) または(5) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(7) 前記推定器が、さらに、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値を平滑化する平滑化処理部を含む(1) ないし(6) 項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置〔請求項３〕。
本発明者らの研究により、パラメータ推定部による目的パラメータの推定値を平滑化して出力した方が、平滑化しないで出力する場合より、当該装置の出力の精度が向上するという事実が判明した。目的パラメータの推定値を平滑化すれば、それの推定ばらつきが低減されるという事実が判明したのである。この事実に基づき、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置においては、パラメータ推定部による目的パラメータの推定値が平滑化される。したがって、このタイヤ空気圧推定装置によれば、その装置の出力の精度を容易に向上させ得る。
本項に記載の特徴は、前記(1) ないし(6) 項に記載の特徴から独立して実施することが可能である。
パラメータ推定部により逐次取得された複数個の基礎パラメータに基づいて今回の目的パラメータを逐次推定し、このようにして逐次推定された複数個の目的パラメータの値を考慮し、今回推定された目的パラメータを平滑化する場合が考えられる。さらに、この場合に、同じ時間が経過するごとに一回の出力を行うために、２つの手法が考えられる。第１の手法は、比較的短い期間内に逐次取得された比較的少ない数の基礎パラメータに基づいて今回の目的パラメータを推定することを比較的多数回繰り返すというものである。第２の手法は、比較的長い期間内に逐次取得された比較的多い数の基礎パラメータに基づいて今回の目的パラメータを推定することを比較的少数回繰り返すというものである。第１の手法を実施する場合には、今回の目的パラメータを推定するのに用いられる複数個の基礎パラメータが取得される期間を、前記(1) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置におけると同様に設定することが望ましい。
一方、本発明者らは、前述のタイヤ剛性の非線形性が存在する場合には、上記第２の手法を採用すると、目的パラメータの推定値が変動する傾向が強く現れるが、上記第１の手法を採用すれば、その傾向がそれほどには強く現れないという事実に気がついた。
したがって、このような事実を考慮すれば、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置は、上記第１の手法を実施するものであるため、タイヤ剛性の非線形性が存在する場合であっても、目的パラメータを精度よく推定し得る。
(8) 前記平滑化処理部が、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値の個数が基準個数と等しくなったときに、それら基準個数の推定値を加算平均して平滑化する第１平滑化手段を含む(7) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(9) 前記第１平滑化手段が、前記基準個数を、車両の走行速度または車輪の回転速度が増加するにつれて増加するように変更する基準個数変更手段を含む(8) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(10)前記平滑化処理部が、前記パラメータ推定部により目的パラメータが推定されるごとに、目的パラメータの今回推定値を含む過去複数個の推定値を考慮して今回推定値を平滑化して平滑化値を逐次取得するとともに、取得された複数個の平滑化値がそれらの取得順序に対して変動する状態が基準状態以下になったときに最新の平滑化値を出力し、基準状態以下にならないうちは出力しない第２平滑化手段を含む(7) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(11)前記平滑化処理部が、前記パラメータ推定部による目的パラメータの複数個の推定値の分布が実質的に正規分布を示したときにそれら複数個の推定値を考慮して目的パラメータの今回推定値を平滑化して出力し、正規分布を示さないときは出力しない第３平滑化手段を含む(7) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(12)前記推定器が、さらに、前記パラメータ補正部により補正された目的パラメータの推定値を平滑化する平滑化処理部を含む(4) ないし(6) 項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置〔請求項４〕。
このタイヤ空気圧推定装置においては、目的パラメータを推定するのに用いられる複数個の基礎パラメータがそれぞれ互いに実質的に同じ環境の下で取得され、さらに、目的パラメータの推定値が、その推定値が依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くものに基づいて補正され、さらにまた、そのようにして補正された目的パラメータの推定値が平滑化され、これにより、当該タイヤ空気圧推定装置の出力が生成される。したがって、このタイヤ空気圧推定装置によれば、目的パラメータを一層高い精度で推定し得る。
(13)前記推定器が、さらに、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値を予め設定された許容範囲を超えないように補正するガード処理を行うガード処理部を含む(1) ないし(12)項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置〔請求項５〕。
パラメータ推定部による目的パラメータの推定値は、タイヤ空気圧の変化という予定された要因のみならず、予定外の要因、例えば、路面から車輪に入力される振動等によっても変化する。予定外の要因が生じると、タイヤ空気圧がほとんど変化していない場合であっても、目的パラメータの推定値が変化してしまう。これに対して、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置においては、目的パラメータの推定値が予め設定された許容範囲を超えないように補正される。したがって、目的パラメータの推定値がその許容範囲を超えた要因が、上述の予定外の要因である場合に、そのことが当該タイヤ空気圧推定装置の出力に現れずに済み、目的パラメータの推定精度を容易に向上させ得る。
本項に記載のタイヤ空気圧推定装置においては、その装置がタイヤ空気圧が判定値より低いか否かを判定する異常判定部を有する場合に、許容範囲の中心値をその判定値と等しく設定することができる。このようにすれば、その異常判定部の精度を確保することが特に必要である領域で目的パラメータの精度が確保されることになる。
(14)前記ガード処理部が、各回のガード処理において用いる前記許容範囲の中心値を、前回のガード処理の影響を受けた目的パラメータの推定値と等しくなるように設定する中心値設定手段を含む(13)項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(15)前記ガード処理部が、前記許容範囲の幅を時間の経過につれて減少させる幅減少手段を含む(13)または(14)項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(16)前記ガード処理部が、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値が前記許容範囲を逸脱することが設定回数連続した場合に、その許容範囲の幅を増加させる幅増加手段を含む(13)ないし(15)項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
ここに「推定値が許容範囲を逸脱する」とは、推定値が許容範囲の上限値を上回ることと、許容範囲の下限値を下回ることとの少なくとも一方を意味する。
(17)前記ガード処理部が、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値が前記許容範囲の上限値を上回ることが設定回数連続した場合に、その推定値を、前記タイヤ空気圧の標準値に相当する値に補正する推定値補正手段を含む(13)ないし(16)項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
(18)前記推定器が、さらに、前記平滑化処理部により平滑化された目的パラメータの推定値を予め設定された許容範囲を超えないように補正するガード処理を行うガード処理部を含む(7) ないし(12)項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
(19)前記推定器が、(7) ないし(12)項のいずれかに記載の平滑化処理部と、(13)ないし(18)項のいずれかに記載のガード処理部とを含み、当該タイヤ空気圧推定装置が、さらに、前記平滑化処理部から出力された目的パラメータの推定値と、前記ガード処理部から出力された目的パラメータの推定値とに基づき、前記タイヤ空気圧が異常であるか否かを判定する異常判定部を含む(1) ないし(6) 項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
(20)前記異常判定部が、前記平滑化処理部から出力された目的パラメータの推定値と、前記ガード処理部から出力された目的パラメータの推定値とのいずれかでも、予め設定された条件を満たさない場合に、前記タイヤ空気圧が異常であると判定するものである(19)項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(21)ホイールに装着されたタイヤの内部に空気が封入されて構成された車輪の回転速度を検出する車輪速センサと、
その車輪速センサから出力された車輪速信号に基づき、前記タイヤの空気圧であるかまたはそれに関連するパラメータである目的パラメータを推定するパラメータ推定部を含む推定器と
を備えたタイヤ空気圧推定装置において、
前記推定器を、さらに、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値を予め設定された許容範囲を超えないように補正するガード処理を行うガード処理部を含むものとしたことを特徴とするタイヤ空気圧推定装置。
パラメータ推定部による目的パラメータの推定値は、タイヤ空気圧の変化という予定された要因のみならず、予定外の要因、例えば、路面から車輪に入力される振動等によっても変化する。予定外の要因が生じると、タイヤ空気圧がほとんど変化していない場合であっても、目的パラメータの推定値が変化してしまう。これに対して、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置においては、目的パラメータの推定値が予め設定された許容範囲を超えないように補正される。したがって、目的パラメータの推定値がその許容範囲を超えた要因が、上述の予定外の要因である場合に、そのことが当該タイヤ空気圧推定装置の出力に現れずに済み、目的パラメータの推定精度を容易に向上させ得る。
本項に記載のタイヤ空気圧推定装置においては、その装置がタイヤ空気圧が判定値より低いか否かを判定する異常判定部を有する場合に、許容範囲の中心値をその判定値と等しく設定することができる。このようにすれば、その異常判定部の精度を確保することが特に必要な領域で目的パラメータの推定精度が確保されることになる。
(22)前記ガード処理部が、各回のガード処理において用いる前記許容範囲の中心値を、前回のガード処理の影響を受けた目的パラメータの推定値と等しくなるように設定する中心値設定手段を含む(21)項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(23)前記ガード処理部が、前記許容範囲の幅を時間の経過につれて減少させる幅減少手段を含む(21)または(22)項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(24)前記ガード処理部が、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値が前記許容範囲を逸脱することが設定回数連続した場合に、その許容範囲の幅を増加させる幅増加手段を含む(21)ないし(23)項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
ここに「推定値が許容範囲を逸脱する」とは、推定値が許容範囲の上限値を上回ることと、許容範囲の下限値を下回ることとの少なくとも一方を意味する。
(25)前記ガード処理部が、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値が前記許容範囲の上限値を上回ることが設定回数連続した場合に、その推定値を、前記タイヤ空気圧の標準値に相当する値に補正する推定値補正手段を含む(21)ないし(24)項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
本発明の第１実施形態はタイヤ空気圧異常警告装置である。図１において１０はロータ、１２は電磁ピックアップとして構成された車輪速センサを示す。ロータ１０は図２に示す車輪１４と共に回転するものであり、外周に多数の歯１６を備えている。車輪速センサ１２はそれらの歯１６の通過に応じて周期的に変化する電圧を発生する。この電圧は図１に示す波形整形器１８によって矩形波に整形され、コンピュータ２０の入出力装置としてのＩ／Ｏポート２２に供給される。車輪１４は４個あり、それらに設けられている各車輪速センサ１２が全て波形整形器１８を経てコンピュータ２０に接続されるが、図１には代表的に１組のみが示されている。
【００１２】
車輪１４は図２に示すように、ホイール２４の外周にタイヤ２６が取り付けられたタイヤ付ホイールであるが、図３に示すように、相対回転可能なリム側部２８とベルト側部３０とが、互いに並列に接続されたねじりばね３２とダンパ３４とによって連結されたモデルで近似することができる。このモデルと車輪１４との関係を説明すれば、リム側部２８が剛体としてのホイール２４に対応し、ベルト側部３０が弾性体としてのタイヤ２６に対応する。なお、ロータ１０はホイール２４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１２は結局、リム側部２８の角速度ωR を検出することになる。
【００１３】
コンピュータ２０は図１に示すように、プロセッサとしてのＣＰＵ４８と、それぞれメモリとしてのＲＯＭ４９およびＲＡＭ５０とを備えている。図５にはＲＯＭ４９の構成が概念的にブロック図で示されている。
【００１４】
ＲＯＭ４９には、リム側部角速度演算ルーチンが記憶されており、これにより、図４に示すリム側部角速度演算部４５が構成されている。リム側部角速度演算部４５は、車輪速センサ１２から波形整形器１８を経て入力された車輪速信号（アナログ信号）に基づき、角速度ωR を設定周期Ｔ1 （例えば、５ｍｓ）で逐次演算する。
【００１５】
ＲＯＭ４９には、さらに、タイヤ空気圧異常判定ルーチン，各種初期値，各種マップ等が記憶されている。コンピュータ２０にそれらタイヤ空気圧異常判定ルーチン等が記憶されることによって、図４に示す外乱オブザーバ５２，パラメータ同定部５４，パラメータ補正部５６，平滑化処理部５８，ガード処理部６０および異常判定部６２が構成されている。図６にはＲＡＭ５０の構成が概念的にブロック図で示されている。ＲＡＭ５０には各種メモリが設けられている。
【００１６】
ＲＯＭ４９には、さらに、図５に示すように、前処理フィルタ作動ルーチンが記憶されており、それにより、図４に示す前処理フィルタ６４が構成されている。この前処理フィルタ６４により、リム側部角速度演算部４５からの回転速度信号（角速度ωR の演算値が時間と共に変化することを表すデジタル信号）が直ちに外乱オブザーバ５２に供給されるのではなく前処理フィルタ６４を経て供給される。回転速度信号は、車輪１４に関連する周波数成分のみならず、車輪１４以外の要素、例えば、駆動系に関連する周波数成分をも含んでいる。前処理フィルタ６４は、回転速度信号から、車輪１４に関連する周波数成分のみを抽出するバンドパスフィルタとして機能する。
【００１７】
ＲＯＭ４９には、さらに、図５に示すように、車両の走行速度である車速を検出する車速検出ルーチンが記憶されており、それにより、図４に示す車速検出部６８が構成されている。車速検出部６８は、各車輪に設けられた複数の車輪速センサ１２からの信号に基づき、複数の車輪の車輪速（リム側部角速度ωR に相当する）のうち最大のものが実車速に等しいという事実を利用して、実車速を推定する。
【００１８】
コンピュータ２０のＩ／Ｏポート２２には、図１に示すように、異常判定部６２の判定結果を運転者に知らせる表示装置６６が接続されている。Ｉ／Ｏポート２２には、さらに、温度センサ７０も接続されている。温度センサ７０は、車両の前面部（フロントバンパー近傍）に搭載され、そこにおける車両の外気温度Θをタイヤ２６の温度として、サーミスタの抵抗値によって検出する。
【００１９】
外乱オブザーバ５２は、車輪１４の図３に示すモデルに基づいて構成されている。同図に示すモデルは、図７に示すように、いわゆる２慣性モデルに単純化することができる。
【００２０】
ただし、
ｍR ：リム側部２８の等価慣性質量
ｍB ：ベルト側部３０の等価慣性質量
ＫW ：ねじりばね３２の等価ばね定数
ＤW ：ダンパ３４の等価減衰係数
ｘR ：リム側部２８の等価直線変位
ｘB ：ベルト側部３０の等価直線変位
ｘRB：リム側部２８の等価直線変位ｘR とベルト側部３０の等価直線変位ｘB との差である相対等価直線変位
Ｆd ：路面からタイヤ２６への等価外乱力（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Ｔd を直線力に換算したもの）
【００２１】
ここで、この２慣性モデルにおける各種変数と図３のモデル（以下、「基本モデル」という）における各種変数との関係について説明する。
【００２２】
リム側部２８およびベルト側部３０の等価慣性質量ｍR ，ｍB は、基本モデルの慣性モーメントＪR ，ＪB とそれぞれ等価である。また、等価ばね定数ＫW および等価減衰係数ＤW は、基本モデルのねじりばね３２のばね定数Ｋおよびダンパ３４の減衰係数Ｄとそれぞれ等価である。また、リム側部２８およびベルト側部３０の等価直線変位ｘR ，ｘB は、基本モデルのリム側部２８およびベルト側部３０の回転角θR ，θB とそれぞれ等価である。また、等価直線変位速度ｘR ′，ｘB ′は、基本モデルのリム側部２８およびベルト側部３０の角速度ωR ，ωB とそれぞれ等価である。また、等価直線変位加速度ｘR ”，ｘB ”は、基本モデルのリム側部２８およびベルト側部３０の角加速度ωR ′，ωB ′とそれぞれ等価である。また、相対等価直線変位ｘRBは、図３のモデルのねじれ角θRB（＝θR −θB ）と等価である。また、相対等価直線変位速度ｘRB′は、基本モデルのねじれ角速度θRB′（＝ωR −ωB ）と等価である。また、等価外乱力Ｆd は、基本モデルの外乱トルクＴd と等価である。
【００２３】
したがって、基本モデルを記述する状態方程式は次の(1) 式となる。
【００２４】
【数１】
【００２５】
なお、この状態方程式は、車輪１４の回転運動を線形システムとして記述するものである。
【００２６】
また、この状態方程式には、エンジンまたはブレーキからリム側部２８に作用する駆動・制動トルクＴ1 に対応するパラメータが存在しないが、これは、その状態方程式は基本モデルの回転運動のうち特に振動に着目し、各パラメータについてはそれの変動成分をもって記述することとし、一方、駆動・制動トルクＴ1 は他のパラメータとの関係において固定値とみなすことができるからである。すなわち、この状態方程式においては、角速度ωR ，ωB ，ねじれ角θRB，ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄの各々が、固定成分を除いた変動成分を意味しているのである。
【００２７】
なお、前述のように、リム側部角速度演算部４５から出力された回転速度信号は、前処理フィルタ６４により、周波数が設定周波数帯域内にある変動成分のみが抽出されて外乱オブザーバ５２に供給されるため、外乱オブザーバ５２には角速度ωR の変動成分が入力されることとなる。
【００２８】
いま、タイヤ２６の空気圧が変化し、ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄが共に変化し、その結果、Ｋ＝Ｋ＋ΔＫおよびＤ＝Ｄ＋ΔＤとなった場合、上記(1) 式は次の(2) 式となる。
【００２９】
【数２】
【００３０】
このように、ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄが共に変化し、Ｋ＝Ｋ＋ΔＫおよびＤ＝Ｄ＋ΔＤとなることは、正常なタイヤ２６に、上記(2) 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の情報と、減衰係数Ｄの変化量ΔＤの情報とが含まれており、かつ、ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄはタイヤ２６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２６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Ｔd をも外乱として扱うとすれば、推定すべき外乱ｗは次の(3) 式で表される。
【００３１】
【数３】
【００３２】
しかし、理論上、外乱［ｗ］の中の一つの要素しか推定することができないため、この外乱のうち第２要素であるｗ2 を推定することとする。外乱ｗ2 は次の(4) 式で表される。
【００３３】
ｗ2 ＝（ΔＤ／ＪB ）（ωR −ωB ）＋（ΔＫ／ＪB ）θRB−Ｔd ／ＪB ＋ｎ・・・(4)
【００３４】
ここに「ｎ」は、外乱を第２要素しか推定しないために生ずる誤差項である。
【００３５】
したがって、車輪１４の状態方程式は次の(5) 式となる。
【００３６】
【数４】
【００３７】
外乱オブザーバ５２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、前記(4) 式の外乱ｗ2 をシステムの状態に含めるため、推定すべき外乱ｗ2 のダイナミクスを次の(6) 式で近似する。
【００３８】
ｗ2 ′＝０・・・(6)
【００３９】
これは、図８に示すように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５２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。上記(6) 式より、外乱ｗ2 をシステムの状態に含めると、次の(7) 式の拡張系が構成される。
【００４０】
【数５】
【００４１】
上式においてリム側部角速度ωR のみが検出可能であり、［ωB θRB ｗ2 ］T （＝状態［ｚ］）が検出することが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５２を構成すれば、外乱ｗ2 と、元々測定できない状態変数ωB ，θRBとを推定することができる。
【００４２】
記述を簡単にするために、上記(7) 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。
【００４３】
【数６】
【００４４】
このとき、状態［ｚ］＝［ωB θRB ｗ2 ］T を推定する最小次元オブザーバの構成は次の(8) 式で表される。
【００４５】
［ｚp ′］＝［Ａ21］［ｘa ］＋［Ａ22］［ｚp ］＋［Ｂ2 ］［ｕ］＋［Ｇ］｛［ｘa ′］−（［Ａ11］［ｘa ］＋［Ａ12］［ｚp ］＋［Ｂ1 ］［ｕ］）｝＝（［Ａ21］−［Ｇ］［Ａ11］）［ｘa ］＋（［Ａ22］−［Ｇ］［Ａ12］）［ｚp ］＋［Ｇ］［ｘa ′］＋（［Ｂ2 ］−［Ｇ］［Ｂ1 ］）［ｕ］・・・(8)
【００４６】
ただし、
［ｚp ］ ：［ｚ］の推定値
［ｚp ′］：推定値［ｚp ］の変化率
［Ｇ］ ：外乱オブザーバ５２の推定速度を決めるゲイン
【００４７】
この方程式をブロック線図で表わすと図９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。
【００４８】
また、真値［ｚ］と推定値［ｚp ］との誤差［ｅ］を［ｅ］＝［ｚ］−［ｚp ］とおき、誤差［ｅ］の変化率を［ｅ′］とすると、次の(9) 式の関係を得る。
【００４９】
［ｅ′］＝（［Ａ22］−［Ｇ］［Ａ12］）［ｅ］・・・(9)
【００５０】
これは外乱オブザーバ５２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５２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５２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。
【００５１】
以上のようにして構成された外乱オブザーバ５２においては、リム側部角速度演算部５４から前処理フィルタ６４を経て入力された角速度ωR に基づき、ねじりばね３２のばね定数ＫがΔＫ変化し、ダンパ３４の減衰係数ＤがΔＤ変化した場合の、前記(4) 式で表される外乱ｗ2 が推定され、さらに、検出が不可能である角速度ωB およびねじり角θRBも推定される。
【００５２】
図１０には、前記タイヤ空気圧異常判定ルーチンがフローチャートで表されている。このルーチンは、車両走行中繰返し実行される。以下、このルーチンを図１０に基づいて説明するが、まず、概略的に説明する。
【００５３】
このタイヤ空気圧異常判定ルーチンの各回の実行時には、まず、ステップＳ５０（以下、単に「Ｓ５０」で表す。他のステップについても同じとする）において、前処理フィルタ６４が作動させられる。それにより、リム側部角速度演算部４５からの回転速度信号から、車輪１４に関連する周波数成分のみが抽出される。
【００５４】
次に、Ｓ１００において、外乱オブザーバ５２が作動させられ、それにより、今回の角速度ωR (i) から、今回の外乱ｗ2 (i) ，角速度ωB (i) およびねじれ角θRB(i) が推定される。
【００５５】
その後、Ｓ２００において、現時点までに取得された、角速度ωR ，外乱ｗ2 ，角速度ωB およびねじれ角θRBを１組とするＭ組分の基礎パラメータに基づき、ばね定数Ｋの今回の変化量ΔＫ(j) が同定される。
【００５６】
ばね定数変化量ΔＫ(j) は、外乱オブザーバ５２における目的パラメータである。また、ばね定数変化量ΔＫ(j) は、タイヤ２６の空気圧Ｐの変化量ΔＰに応じて増加するパラメータであるから、ばね定数変化量ΔＫ(j) を同定することは結局、空気圧変化量ΔＰを推定することを意味する。
【００５７】
続いて、Ｓ３００において、Ｓ２００において同定されたばね定数変化量ΔＫ(j) が、温度Θと車速Ｖと角速度振幅｜ωR ｜（このパラメータの意味は後に詳述する）とに基づいて補正される。Ｓ２００において同定されたばね定数変化量ΔＫ(j) を第１暫定値ΔＫPRO1(j) として記述することとすれば、Ｓ３００においては、その第１暫定値ΔＫPRO1(j) が補正されて第２暫定値ΔＫPRO2(j) が取得されることになる。
【００５８】
その後、Ｓ４００において、今回以前に取得されたＮ個の第２暫定値ΔＫPRO2が加算平均により平滑化され、それにより第３暫定値ΔＫPRO3が取得される。
【００５９】
続いて、Ｓ５００において、その第３暫定値ΔＫPRO3が許容範囲から逸脱しないようにガードされ、それにより、ばね定数変化量の最終値ΔＫFNL が取得される。
【００６０】
その後、Ｓ６００において、その最終値ΔＫFNL がしきい値ΔＫTHより低いか否かが判定され、低い場合には、タイヤ空気圧Ｐが低いと判定され、そのことが運転者に告知される。なお、しきい値ΔＫTHの符号は、外乱オブザーバ５２におけるばね定数Ｋ（固定値）の設定次第で正であったり負であったりする。以上でこのタイヤ空気圧異常判定ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６１】
次に、このタイヤ空気圧異常判定ルーチンを図１１ないし図２２に基づいて詳細に説明する。
【００６２】
図１１には、Ｓ１００、すなわち、外乱オブザーバ５２を作動させるステップの詳細が外乱オブザーバ作動サブルーチンとしてフローチャートで表されている。
【００６３】
この外乱オブザーバ作動サブルーチンにおいては、まず、Ｓ１０１において、前処理フィルタ６４から最新の角速度ωR が今回の角速度ωR (i) として取り込まれる。次に、Ｓ１０２において、外乱オブザーバ５２により、その今回の角速度ωR (i) を入力として、外乱ｗ2 (i) ，角速度ωB (i) およびねじれ角θRB(i) が前述のようにして推定される。その後、Ｓ１０３において、演算された角速度ωR (i) と、推定された外乱ｗ2 (i) ，角速度ωB (i) およびねじれ角θRB(i) とが、回数ｉに関連付けてωR 等メモリにストアされる。ωR 等メモリは図６に示されているように、ＲＡＭ５０に設けられている。以上でこのサブルーチンすなわちＳ１００の一回の実行が終了する。
【００６４】
この外乱オブザーバ作動サブルーチンは、角速度ωR (i) から外乱ｗ2 (i) ，角速度ωB (i) およびねじれ角θRB(i) を推定することを設定周期Ｔ1 （例えば、５ｍｓ）で繰り返すように設計されており、図１２の上側には、外乱オブザーバ５２が繰返し作動させられるタイミングが概念的に示されている。
【００６５】
図１３には、Ｓ２００、すなわち、パラメータ同定を行うステップの詳細がパラメータ同定サブルーチンとしてフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを図１３に基づいて詳細に説明するが、それに先立ち、このサブルーチンが採用している理論を説明する。
【００６６】
ばね定数変化量ΔＫ（＝第１暫定値ΔＫPRO1(j) ）の同定は、最小二乗法により行われる。最小二乗の和が次の(10)式で表され、それが最小になるように、すなわち、最小二乗和Ｓをばね定数変化量ΔＫで偏微分した場合の値と減衰係数変化量ΔＤで偏微分した場合の値とがそれぞれ０となるようにばね定数変化量ΔＫを取得するのである。
【００６７】
【数７】
【００６８】
具体的には、ばね定数変化量ΔＫが次の(11)式を用いて同定される。
【００６９】
【数８】
【００７０】
なお、最小二乗法によれば、ばね定数変化量ΔＫのみならず減衰係数変化量ΔＤをも同定可能であるが、本実施形態においては、空気圧変化量ΔＰをばね定数変化量ΔＫで代用してタイヤ空気圧Ｐが低いか否かを判定するように設計されていて、その異常判定に減衰係数変化量ΔＤは必要ではないため、減衰係数変化量ΔＤの同定は行われない。
【００７１】
次に、このパラメータ同定サブルーチンを図１３に基づいて詳細に説明する。
【００７２】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ２０１ａにおいて、回数ｉが１増加させられる。次に、Ｓ２０１ｂにおいて、ωR 等メモリに、角速度ωR ，外乱ｗ2 ，角速度ωB およびねじれ角θRBを１組とする基礎パラメータがＭ組ストアされたか否か、すなわち、回数ｉの現在値が基準値Ｍに到達したか否かが判定される。今回は、基準値Ｍに到達していないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンすなわちＳ２００の一回の実行が終了する。
【００７３】
これに対して、今回は、回数ｉの現在値が基準値Ｍに到達したと仮定すれば、Ｓ２０１ｂの判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０２において、ωR 等メモリから角速度ωR ，外乱ｗ2 ，角速度ωB およびねじれ角θRBという基礎パラメータが読み出される。続いて、Ｓ２０３において、それら基礎パラメータに基づき、最小二乗法により、今回の第１暫定値ΔＫPRO1(j) が目的パラメータとして前述のようにして演算される。その後、Ｓ２０４において、演算された第１暫定値ΔＫPRO1(j) がΔＫPRO1メモリにストアされる。ΔＫPRO1メモリは図６に示すように、ＲＡＭ５０に設けられている。続いて、Ｓ２０５において、前記ωR 等メモリがクリアされ、その後、Ｓ２０６において、回数ｉが０にセットされる。以上でこのサブルーチンすなわちＳ２００の一回の実行が終了する。
【００７４】
本実施形態においては、最小二乗法により１個の第１暫定値ΔＫPRO1を取得するために用いられる基礎パラメータの組数が基準値Ｍとされている。基準値Ｍは、設定周期Ｔ2 （例えば、１ｓ）が経過する間に外乱オブザーバ５２が作動させられる回数として設定されている。図１２には、基礎パラメータが設定周期Ｔ1 （＜Ｔ2 ）で逐次取得されるのに対して、第１暫定値ΔＫPRO1が設定周期Ｔ2 で取得されるタイミングが示されている。
【００７５】
ここで、設定周期Ｔ2 の設定について詳しく説明する。
【００７６】
図１４には、設定周期Ｔ2 を６０秒に設定し、６０秒ごとに最小二乗法によりばね定数変化量ΔＫを推定する実験を行った場合に、その推定値が時間（秒）と共に変化する様子が、「６０秒推定」なるタイトルが付されている破線グラフで示されている。この実験は、ばね定数変化量ΔＫの真の値が約３５である状況で行われた。このグラフから明らかなように、設定周期Ｔ2 を６０秒に設定した場合には、推定値が落ち込むことが確認された。
【００７７】
以下、この推定値が落ち込む原因を数学的に解析するが、設定周期Ｔ2 を６０秒とし、６０秒ごとに推定値を取得し、それを最終値とする場合と、設定周期Ｔ2 を１秒とし、１秒ごとに推定値を取得し、６０秒間に取得された６０個の推定値の平均値を最終値とする場合とを互いに比較しつつ説明する。
【００７８】
外乱オブザーバ５２により設定周期Ｔ1 （例えば、５ｍｓ）ごとに推定される各回のねじれ角θRB(j) と外乱ｗ2 (j) との積をＥ(j) 、各回のねじれ角θRB(j) の二乗をＤ(j) で表すこととすれば、６０秒間における積Ｅ(j) の合計値Ｅと二乗Ｄ(j) の合計値Ｄとはそれぞれ、次の(21)式と(22)式とで表される。
【００７９】
【数９】
【００８０】
よって、６０秒ごとにばね定数変化量の推定値を取得することにすれば、その推定値ΔＫは、次の(23)式で表される。
【００８１】
【数１０】
【００８２】
一方、１秒ごとに推定値を取得することにすれば、その推定値ΔＫ(j) は、次の(24)式で表される。
【００８３】
【数１１】
【００８４】
このようにして６０秒間に取得した６０個の推定値の平均値ΔＫm は、次の(25)式で表される。
【００８５】
【数１２】
【００８６】
前記(24)式を変形すると、次の(26)式が得られる。
【００８７】
【数１３】
【００８８】
この式より、次の(27)式が得られる。
【００８９】
【数１４】
【００９０】
この式と前記(21)式とから、次の(28)式が得られる。
【００９１】
【数１５】
【００９２】
この式の両辺をＤで割り算すると、次の(29)式が得られる。
【００９３】
【数１６】
【００９４】
ここで、Ｆ(j) ＝Ｄ(j) ／Ｄとおき、さらに、推定値ΔＫ(j) の、平均値ΔＫm からのばらつきδ(j) を次の(30)式により定義する。
【００９５】
【数１７】
【００９６】
この式と上記(29)式とから、次の(31)式が得られる。
【００９７】
【数１８】
【００９８】
したがって、ΔＫ＝ΔＫm なる式が成立するためには、ばらつきδ(j) とＦ(j) との間に相関が成立しないことが必要である。
【００９９】
ところで、車輪１４には、それのねじれ角θRBが増加するにつれてタイヤ２６のばね定数Ｋ（剛性）が低下する特性がある。タイヤ剛性が非線形性を示すのである。この特性に基づき、ねじれ角θRBが増加するにつれて回転速度信号の共振周波数も低下する。この性質は、ばらつきδ(j) とＦ(j) との間に負の相関が成立することを意味し、このことは次の(32)式で表される。
【０１００】
【数１９】
【０１０１】
この式と上記(31)式とから、次の(33)式が得られる。
【０１０２】
【数２０】
【０１０３】
したがって、ばね定数Ｋがねじれ角θRBに依存するという性質が存在することが原因で、６０秒ごとに推定される推定値ΔＫは、１秒ごとに推定されて６０秒間の合計値に対して推定される平均値ΔＫm に対して落ち込むことが分かる。また、ばらつきδ(j) とＦ(j) との間に負の相関が成立する場合には、推定値ΔＫの推定周期を長くすると（すなわち、基礎パラメータの組数を多くすると）、その負の相関がさらに強くなるため、推定精度がさらに低下する可能性がある。
【０１０４】
このような知見に基づき、本実施形態においては、設定周期Ｔ2 が１秒とされ、設定周期Ｔ3 が６０秒とされ、１秒ごとにばね定数変化量ΔＫの推定値を取得し、６０秒間に取得された６０個の推定値ΔＫの平均値が最終値とされるようになっている。このような条件で実験を行った場合の結果の一例が、図１４に、「１秒推定，６０点平均」なるタイトルが付された実線グラフで示されている。このグラフから明らかなように、本実施形態によれば、推定値が真の値に対して落ち込むことが、６０秒ごとに推定値を取得する、前述の実験例におけるより抑制される。さらに、このグラフから明らかなように、推定値の変動幅も、その実験例におけるより抑制される。その結果、本実施形態によれば、その実験例におけるよりタイヤ空気圧Ｐの推定精度が向上する。
【０１０５】
本実施形態においては、タイヤ空気圧Ｐを推定するために同定することが必要な目的パラメータ、すなわち、ばね定数変化量ΔＫを同定するために必要な基礎パラメータ、すなわち、角速度ωB ，外乱ｗ2 およびねじれ角θRBを１組とするパラメータが取得される設定時間Ｔ2 が１秒に設定されているが、例えば、２秒以内とすることができ、また、望ましくは、０．５〜１秒とすることができる。０．５秒以下では、基礎パラメータの組数が目的パラメータの同定精度との関係において不足する傾向があり、また、２秒以上では、基礎パラメータが取得される環境、例えば、路面の凹凸状況の変化や角速度ωR の振幅の変化が、目的パラメータの同定精度との関係において過大となる傾向があるからである。
【０１０６】
図１５には、Ｓ３００、すなわち、パラメータ補正を行うステップの詳細がパラメータ補正サブルーチンとしてフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを同図に基づいて詳細に説明するが、それに先立ち、このサブルーチンが採用している理論を説明する。
【０１０７】
本発明者らは、本発明に先立ち、実験対象品に選ばれた車輪１４のタイヤ空気圧Ｐの実際値を圧力センサで検出した後、タイヤ２６の温度Θ，車速Ｖおよび角速度ωR をそれぞれ変化させつつ外乱オブザーバ５２によりばね定数変化量ΔＫを推定するという実験を行った。その結果、次のような事実が判明した。すなわち、図１６の(a) に示すように、温度Θが低下するにつれて外乱オブザーバ５２による推定値（すなわち、ばね定数変化量ΔＫ）が増加するという事実が判明したのである。さらに、図１７の(a) に示すように、車速Ｖが低下すると、推定値が減少するという事実も判明した。さらにまた、図１８の(a) に示すように、変動成分である角速度ωR の振幅である角速度振幅｜ωR ｜が減少すると、推定値が増加するという事実も判明した。このように、外乱オブザーバ５２による推定値には、温度Θ，車速Ｖおよび角速度振幅｜ωR ｜にそれぞれ依存するという特性があることが判明したのである。
【０１０８】
このような知見に基づき、本実施形態においては、第１暫定値ΔＫPRO1が、温度Θ，車速Ｖおよび角速度振幅｜ωR ｜に基づき、第２暫定値ΔＫPRO2に補正される。具体的には、
ΔＫPRO2＝ΔＫPRO1＋ΔＫCOM1＋ΔＫCOM2＋ΔＫCOM3
なる式を用いて第２暫定値ΔＫPRO2が演算される。
【０１０９】
ここに、「ΔＫCOM1」は、温度Θに応じて変化する第１部分補正量であって、図１６の(b) に示すように、温度Θが低下するのに応じて絶対値が増加する負の数値である。また、「ΔＫCOM2」は、車速Ｖに応じて変化する第２部分補正量であって、図１７の(b) に示すように、車速Ｖが低下するのに応じて絶対値が増加する正の数値である。また、「ΔＫCOM3」は、角速度振幅｜ωR ｜に応じて変化する第３部分補正量であって、図１８の(b) に示すように、角速度振幅｜ωR ｜が低下するのに応じて絶対値が増加する負の数値である。なお、角速度振幅｜ωR ｜は、変動成分である角速度ωR を二乗した値で代用することができる。角速度振幅ωR の正負を問わず、それの絶対値を簡易に取得するためである。
【０１１０】
なお、上記の演算式においては、３個の部分補正量ΔＫCOM1，ΔＫCOM2，ΔＫCOM3につき、第２暫定値ΔＫPRO2に対する重みが互いに等しくされているが、それら部分補正量ΔＫCOM1，ΔＫCOM2，ΔＫCOM3に、相互に独立ではないものが存在すること等を考慮することにより、必要に応じて互いに異なる重みを持たせることが可能である。
【０１１１】
このような補正を行うことにより、タイヤ空気圧Ｐの実際値が変化しない限り、外乱オブザーバ５２による推定値が、温度Θ，車速Ｖおよび角速度振幅｜ωR ｜の変化にもかかわらず実質的に一定となるように補償される。
【０１１２】
次に、このパラメータ補正サブルーチンすなわちＳ３００を図１５に基づいて詳細に説明する。
【０１１３】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ３０１ａにおいて、最新の第１暫定値ΔＫPRO1(i) が取得された直後であるか否かが判定される。直後ではない場合には、判定がＮＯとなり、直ちにこのサブルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、直後である場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ３０１ｂに移行する。
【０１１４】
Ｓ３０１ｂにおいては、最新の第１暫定値ΔＫPRO1(i) を取得するのに経過した期間と同じ期間に取得された複数個の角速度ωR についてそれぞれ角速度振幅｜ωR ｜が演算され、さらに、それら複数個の角速度振幅｜ωR ｜の平均値が演算される。以後、その平均値が今回の角速度振幅｜ωR ｜として使用される。次に、Ｓ３０２において、今回の角速度振幅｜ωR ｜が最大値ＭＡＸ以上であるかまたは最小値ＭＩＮ以下であるか否かが判定される。最大値ＭＡＸ以上であるかまたは最小値ＭＩＮ以下である場合には、判定がＹＥＳとなり、直ちにこのサブルーチンすなわちＳ３００の一回の実行が終了する。
【０１１５】
これに対して、今回の角速度振幅｜ωR ｜が最大値ＭＡＸ以上でもなく最小値ＭＩＮ以下でもない場合には、Ｓ３０２の判定がＮＯとなり、Ｓ３０３において、ΔＫPRO1メモリから最新の第１暫定値ΔＫPRO1(i) が読み込まれる。続いて、Ｓ３０４において、車速検出部６８から最新の車速Ｖが読み込まれ、Ｓ３０５において、温度センサ７０から最新の温度Θが読み込まれる。
【０１１６】
その後、Ｓ３０６において、第１ないし第３部分補正量ΔＫCOM1，ΔＫCOM2およびΔＫCOM3が決定される。第１部分補正量ΔＫCOM1は、読み込まれた温度Θに応じ、ＲＯＭ４９に記憶されたマップが規定する両者の関係に従って決定される。その関係は例えば、図１６の(b) に示すものとされる。第２部分補正量ΔＫCOM2は、読み込まれた車速Ｖに応じ、ＲＯＭ４９に記憶されたマップが規定する両者の関係に従って決定される。その関係は例えば、図１７の(b) に示すものとされる。第３部分補正量ΔＫCOM3は、今回の角速度振幅｜ωR ｜に応じ、ＲＯＭ４９に記憶されたマップが規定する両者の関係に従って決定される。その関係は例えば、図１８の(b) に示すものとされる。
【０１１７】
続いて、Ｓ３０７において、最新の第１暫定値ΔＫPRO1と、今回演算された３個の部分補正量ΔＫCOM1，ΔＫCOM2およびΔＫCOM3とを、前述の、
ΔＫPRO2＝ΔＫPRO1＋ΔＫCOM1＋ΔＫCOM2＋ΔＫCOM3
なる式に代入することにより、今回の第２暫定値ΔＫPRO2(j) が演算される。その後、Ｓ３０８において、演算された第２暫定値ΔＫPRO2(j) が、ＲＡＭ５０に設けられたΔＫPRO2メモリに、回数ｊに関連付けてストアされる。
【０１１８】
以上で、このパラメータ補正サブルーチンすなわちＳ３００の一回の実行が終了する。
【０１１９】
なお付言すれば、このパラメータ補正サブルーチンにおいては、外乱オブザーバ５２によるばね定数変化量ΔＫの推定値が角速度振幅｜ωR ｜によって補正されるが、角速度振幅｜ωR ｜に代えてねじれ角速度振幅｜ωR −ωB ｜を用いることができる。ねじれ角速度振幅｜ωR −ωB ｜は、前処理フィルタ６４から外乱オブザーバ５２に入力された角速度ωR と、その角速度ωR に基づいて外乱オブザーバ５２により推定された角速度ωB とを用いて演算することができる。
【０１２０】
さらに付言すれば、上記パラメータ補正サブルーチンにおいては、第３部分補正量ΔＫCOM3と角速度振幅｜ωR ｜との関係が、実験結果等に基づいて予め設定された関係であって、車輪１４の実際の状態（タイヤ２６の剛性等）に追従して変化することはなく、かつ、４輪に共通の関係とされている。しかし、その関係の設定は種々の手法により行い得る。タイヤ空気圧Ｐが標準値（例えば、２．０kgf/cm2 ）であると推定される状況において実際に取得された関係として設定することができる。例えば、タイヤ空気圧Ｐが標準値であると推定される状況において、ばね定数変化量ΔＫの推定値と角速度振幅｜ωR ｜との関係を実際に取得し、その取得した関係に基づいて、第３部分補正量ΔＫCOM3と角速度振幅｜ωR ｜との関係を設定することができる。タイヤ空気圧Ｐが標準値であると推定される状況には例えば、車両のイグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後や、タイヤ空気圧Ｐが標準値と等しいことが運転者により入力されたときや、第３部分補正量ΔＫCOM3と角速度振幅｜ωR ｜との関係を再度設定することが必要になったことが運転者から入力されたときを選ぶことができる。このような関係設定を行う場合には、車輪１４の実際の状態に則して、かつ、各輪ごとに個別に第３部分補正量ΔＫCOM3と角速度振幅｜ωR ｜との関係を設定可能となり、タイヤ空気圧Ｐの推定精度を容易に向上可能となる。
【０１２１】
さらに付言すれば、前記パラメータ補正サブルーチンにおいては、外乱オブザーバ５２によるばね定数変化量ΔＫの推定値が温度Θと車速Ｖと角速度振幅｜ωR ｜とにそれぞれ依存するという性質に鑑み、推定値が温度Θと車速Ｖと角速度振幅｜ωR ｜とによって補正されるが、以下に説明するように、推定値は他のパラメータにも依存する。
【０１２２】
前述のように、リム側部角速度演算部４５から出力される回転速度信号のうち、外乱オブザーバ５２がばね定数変化量ΔＫを精度よく推定するのに必要な周波数成分のみが外乱オブザーバ５２に入力されることなるように、それらリム側部角速度演算部４５と外乱オブザーバ５２との間に前処理フィルタ６４が設けられている。しかし、何らかの理由により、回転速度信号の周波数特性が変化すると、外乱オブザーバ５２による推定精度が低下する。一方、路面から車輪１４に入力される振動は、回転速度信号の周波数特性を変化させる原因となり得る。したがって、外乱オブザーバ５２によるばね定数変化量ΔＫの推定値は、路面から車輪１４に入力される振動の周波数にも依存する。
【０１２３】
したがって、推定値は、路面から車輪１４に入力される振動の周波数によって補正することも望ましい。なお、その周波数は、路面の凹凸の変化状況を超音波，撮像結果等を用いて、車速Ｖと共に検出する（必要に応じて車輪１４の接地荷重も検出する）ことにより、それら検出値相互の関係から推定することが可能である。路面の突起間の間隔と、それら突起を車輪１４が通過する際の速度と、路面の複数の突起（大きいものや小さいものがある）のうち実際に車輪１４に対する加振源となるもの（これは、車輪１４の接地荷重等によって変化する）とのうち少なくとも前２者が判明すれば、路面から車輪１４に入力される振動の周波数を推定可能であるからである。
【０１２４】
図１９には、Ｓ４００、すなわち、平滑化処理を行うステップの詳細が平滑化処理サブルーチンとしてフローチャートで表されている。
【０１２５】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ４０１ａにおいて、回数ｊが１増加させられる。次に、Ｓ４０１ｂにおいて、ΔＫPRO2メモリにストアされている第２暫定値ΔＫPRO2の数、すなわち、回数ｊの現在値が基準値Ｎに到達したか否かが判定される。今回は、到達していないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンすなわちＳ４００の一回の実行が終了する。
【０１２６】
これに対して、回数ｊの現在値が基準値Ｎに到達したと仮定すれば、Ｓ４０１ｂの判定がＹＥＳとなり、Ｓ４０２において、ΔＫPRO2メモリから、Ｎ個の第２暫定値ΔＫPRO2(1) 〜ΔＫPRO2(N) が読み出される。その後、Ｓ４０３において、それらＮ個の第２暫定値ΔＫPRO2(1) 〜ΔＫPRO2(N) に対して加算平均が行われ、それら第２暫定値ΔＫPRO2が平滑化されることにより、第３暫定値ΔＫPRO3が演算される。その演算式は同図に示されている。
【０１２７】
その後、Ｓ４０４において、演算された第３暫定値ΔＫPRO3が、ＲＡＭ５０に設けられたΔＫPRO3メモリにストアされる。続いて、Ｓ４０５において、ΔＫPRO2メモリがクリアされ、その後、Ｓ４０６において、回数ｊが０にセットされる。以上でこのサブルーチンすなわちＳ４００の一回の実行が終了する。
【０１２８】
本実施形態においては、平滑化処理により１個の第３暫定値ΔＫPRO3を取得するために用いられる第２暫定値ΔＫPRO2のデータの数が基準値Ｎとされている。基準値Ｎは、設定周期Ｔ3 （例えば、６０ｓ）が経過する間に第２暫定値ΔＫPRO2が演算される個数として設定されている。図１２には、第２暫定値ΔＫPRO2が設定周期Ｔ2 （＜Ｔ3 ）で逐次取得されるのに対して、第３暫定値ΔＫPRO3が設定周期Ｔ3 で取得されるタイミングが示されている。
【０１２９】
なお付言すれば、基準値Ｎは固定値とすることができ、この場合、６０個としたり、１２０個とすることができる。また、可変値とすることができ、この場合、第２暫定値ΔＫPRO2がばらつく程度に応じて変化するパラメータ、例えば、車速Ｖまたは車輪の回転速度に応じて変化させることができる。車速Ｖまたは車輪の回転速度に応じて変化させる場合、車速Ｖまたは車輪の回転速度が増加するにつれて増加するように基準値Ｎを変化させることができる。
【０１３０】
図２０には、Ｓ５００、すなわち、ガード処理を行うステップの詳細がガード処理サブルーチンとしてフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを説明するが、まず、概略的に説明する。
【０１３１】
このサブルーチンにおいては、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、上限値と下限値とで規定される許容範囲内にあるか否かが判定され、許容範囲内にあれば、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされ、許容範囲の上限値より大きい場合には、その上限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされ、許容範囲の下限値より小さい場合には、その下限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。また、許容範囲の中心値は、前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) と等しくされ、その結果、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) と比較されるとともに、前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) からの外れ量が許容範囲の幅の半値ΔＫGRD より大きいか否かが判定され、その判定結果に応じて、今回の最終値ΔＫFNL (k) が決定されることになる。
【０１３２】
ただし、車両の走行開始スイッチとしてのイグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後にあっては、前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) が存在しない。この場合、本実施形態においては、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) が、標準値ΔＫSTD とされる。ここに、「標準値ΔＫSTD 」は、車輪１４のホイール２４に装着されているタイヤ２６が正規のものであり、かつ、それの空気圧Ｐが標準値であるときに、ばね定数変化量ΔＫが取るべき値である。ただし、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) は例えば、前記しきい値ΔＫTHより少し大きい値に設定することもできる。
【０１３３】
次に、このガード処理サブルーチンを図２０に基づいて具体的に説明する。
【０１３４】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ５０１において、このサブルーチンの今回の実行が、イグニションスイッチ（図において「ＩＧ」と略称する）がＯＦＦからＯＮに操作された後、初回であるか否かが判定される。今回は、初回であると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ５０２において、ばね定数変化量ΔＫの最終値ΔＫFNL の前回値ΔＫFNL (k-1) が仮に、標準値ΔＫSTD とされる。今回は、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) が存在しないからである。
【０１３５】
その後、Ｓ５０３において、ΔＫPRO3メモリから今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が読み込まれる。続いて、Ｓ５０４において、その第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) （許容範囲の中心値として機能する）に許容範囲の半値ΔＫGRD を足し算した値、すなわち、許容範囲の上限値より大きいか否かが判定される。今回は、大きくはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５０５に進む。Ｓ５０５においては、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) から許容範囲の幅の半値ΔＫGRD を引き算した値、すなわち、許容範囲の下限値より小さいか否かが判定される。今回は、小さくはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５０６に進む。Ｓ５０６においては、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。その後、Ｓ５０７において、今回の最終値ΔＫFNL (k) が、ＲＡＭ５０に設けられたΔＫFNL メモリに、回数ｋに関連付けてストアされる。以上で、このガード処理サブルーチンすなわちＳ５００の一回の実行が終了する。
【０１３６】
これに対して、今回は、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) に許容範囲の半値ΔＫGRD を足し算した上限値より大きいと仮定すれば、Ｓ５０４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５０８において、その上限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。その後、Ｓ５０７に移行する。また、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) から許容範囲の幅の半値ΔＫGRD を引き算した下限値より小さいと仮定すれば、Ｓ５０５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５０９において、その下限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。その後、Ｓ５０７に移行する。
【０１３７】
以上、イグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後である場合を説明したが、そうでない場合には、Ｓ５０１の判定がＮＯとなり、Ｓ５０２がスキップされ、その後、Ｓ５０３において、ΔＫPRO3メモリから最新の第３暫定値ΔＫPRO3(k) （今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) ）が読み込まれる。続いて、Ｓ５０４ないしＳ５０６において、最新の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) を中心値とする許容範囲内にある場合には、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされ、許容範囲の上限値より大きい場合には、その上限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされ、許容範囲の下限値より小さい場合には、その下限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。
【０１３８】
以上要するに、イグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後である場合、すなわち、前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) が存在しない場合には、前述のように、第３暫定値ΔＫPRO3とは無関係に、標準値ΔＫSTD が許容範囲の中心値とされるが、前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) が存在する場合には、その前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) が許容範囲の中心値とされる。したがって、このサブルーチンが繰り返される間、許容範囲の中心値が、例えば、図２１にグラフで示すように、第３暫定値ΔＫPRO3に接近するように変化させられるとともに、第３暫定値ΔＫPRO3が変化すれば、それに追従して変化させられることになる。
【０１３９】
ところで、第３暫定値ΔＫPRO3の時間的変化をもたらす要因を考慮するに、タイヤ空気圧Ｐの変化という予定された要因のほかに、路面から車輪１４に入力された振動，タイヤ２６の温度変化等、予定外の要因もある。予定された要因は３つに分類することができる。タイヤ２６がバーストしてタイヤ空気圧Ｐが素早く低下するという要因と、タイヤ２６から空気が自然に漏れてタイヤ空気圧Ｐが緩やかに低下する（１月当たり０．１kgf/cm2 程度）という要因と、路面上に落ちていた釘がタイヤ２６に刺さったためにタイヤ空気圧Ｐが低下するが釘がタイヤ２６に刺さったままであるためにタイヤ空気圧Ｐが緩やかに低下する（１時間当たり１kgf/cm2 程度）という要因とに分類される。
【０１４０】
そして、上記予定外の要因によって第３暫定値ΔＫPRO3が素早く変化した場合には、その急変による影響が最終値ΔＫFNL に及ばないように第３暫定値ΔＫPRO3に対して前記ガード処理を行うことは必要であるが、予定された３つの要因のうち、自然漏れという要因と釘刺さりという要因とについては、それらの影響が最終値ΔＫFNL に及ばないように第３暫定値ΔＫPRO3に対してガード処理を行うことが必要ではない。
【０１４１】
このような知見に基づき、このガード処理サブルーチンにおいては、自然漏れという要因または釘刺さりという要因によって第３暫定値ΔＫPRO3が変化することが予想される変化幅より広くなるように前記許容範囲の幅が設定されている。
【０１４２】
なお付言すれば、このガード処理サブルーチンにおいては、許容範囲の幅の半値ΔＫGRD が固定値とされているが、可変値とすることが可能である。可変値とする場合には、半値ΔＫGRD を種々の手法で変化させることができる。
【０１４３】
例えば、半値ΔＫGRD は、経過時間に応じて変化させることができる。例えば、半値ΔＫGRD は、経過時間が長くなるにつれて小さくなるように変化させることができる。
【０１４４】
また、過去の複数個の第３暫定値ΔＫPRO3の分布が実質的に正規分布を示すと仮定した場合に、半値ΔＫGRD を、その正規分布の特性に応じて変化させることができる。例えば、その正規分布において一定確率で存在する信頼区間の幅に対応するように半値ΔＫGRD を変化させることができる。
【０１４５】
さらに、半値ΔＫGRD を、第３暫定値ΔＫPRO3と許容範囲との相対的な位置関係の履歴に応じて変化させることができる。例えば、第３暫定値ΔＫPRO3と許容範囲の下限値を下回ることが設定回数連続した場合には、ガード処理なしで第３暫定値ΔＫPRO3をそのまま最終値ΔＫFNL とすることが適当であるとして、半値ΔＫGRD を一定値だけ増加するように変化させたり、また、半値ΔＫGRD を実質的に無限大に増加するように変化させることができる。半値ΔＫGRD が実質的に無限大になることは、第３暫定値ΔＫPRO3が必ず、そのまま最終値ΔＫFNL とされることを意味する。また、第３暫定値ΔＫPRO3と許容範囲の上限値を上回ることが設定回数連続した場合には、ガード処理なしで第３暫定値ΔＫPRO3をそのまま最終値ΔＫFNL とすることが適当であるとして、半値ΔＫGRD を一定値だけ増加するように変化させたり、また、半値ΔＫGRD を実質的に無限大に増加するように変化させることができる。また、第３暫定値ΔＫPRO3と許容範囲の上限値を上回ることが設定回数連続した場合には、タイヤ２６に空気が補充されてそれの空気圧Ｐが標準値に増加させられたと推定して、その標準値を最終値ΔＫFNL とすることができる。
【０１４６】
図２２には、Ｓ６００、すなわち、異常判定を実行するステップが異常判定サブルーチンとしてフローチャートで表されている。
【０１４７】
この異常判定サブルーチンにおいては、まず、Ｓ６０１において、ΔＫFNL メモリから最新の最終値ΔＫFNL (k) が読み込まれる。次に、Ｓ６０２において、その最終値ΔＫFNL (k) がしきい値ΔＫTHより小さいか否かが判定される。今回は、小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ６０３において、今回はタイヤ空気圧Ｐが低いと判定され、表示装置６６によるタイヤ空気圧異常警告が運転者に対して行われる。これに対して、最終値ΔＫFNL (k) がしきい値ΔＫTHより小さくはない場合には、Ｓ６０２の判定がＮＯとなり、Ｓ６０３がスキップされ、表示装置６６によるタイヤ空気圧異常警告が行われない。いずれの場合にも、以上で、この異常判定サブルーチンすなわちＳ６００の一回の実行が終了する。
【０１４８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、ばね定数変化量ΔＫが「目的パラメータ」の一例を構成し、リム側部角速度ωR とベルト側部角速度ωB と外乱ｗ2 とねじれ角θRBとを１組とするパラメータが「基礎パラメータ」の一例を構成し、コンピュータ２０のうち外乱オブザーバ５２とパラメータ同定部５４とを構成する部分が「パラメータ推定部」の一例および「推定器」の一例を構成しているのである。
【０１４９】
なお付言すれば、本実施形態においては、図４に示すように、パラメータ補正部５６がパラメータ同定部５４の下流側に配置されているが、上流側に配置することが可能である。外乱オブザーバ５２とパラメータ同定部５４との間に配置し、温度Θと車速Ｖと角速度振幅｜ωR ｜とねじれ角速度振幅｜ωR −ωB ｜との少なくとも一つに基づく補正を上記基礎パラメータに対して行うようにすることが可能なのである。
さらに付言すれば、本実施形態においては、各輪ごとの基礎パラメータが、４輪に関して共通に車速Ｖが用いられて補正されるが、車速Ｖに代えて各輪の回転速度すなわちリム側部角速度ωR を用いて基礎パラメータを補正することが可能である。このようにすれば、基礎パラメータが各輪ごとにその各輪の事情を正確に考慮して精度よく補正することが容易になる。
【０１５０】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態とガード処理に関する構成のみが異なり、他の構成については共通であるため、他の構成については図示および文章による説明を省略し、ガード処理に関する構成については詳細に説明する。
【０１５１】
図２３には、本実施形態におけるガード処理サブルーチンがフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを同図に基づいて説明するが、まず、概念的に説明する。
【０１５２】
リム側部角速度演算部５４からの回転速度信号のうち、車輪１４の振動を反映した周波数成分は、外乱オブザーバ５２に供給することが必要である周波数成分である。また、その周波数成分の周波数（以下、単に「車輪振動周波数」という）は、車輪１４に装着されているタイヤ２６の仕様（剛性）に応じて変化する。
【０１５３】
そこで、本実施形態においては、リム側部角速度演算部５４からの回転速度信号のうち、外乱オブザーバ５２に供給される周波数成分の周波数が、タイヤ２６の種類に応じて変化するように前処理フィルタ６４の特性、すなわち、回転速度信号のうち外乱オブザーバ５２に供給するために前処理フィルタ６４により抽出される周波数成分の周波数（以下、「狙い値」という）が自動的に調整される。
【０１５４】
具体的には、タイヤ２６の仕様が標準仕様と等しいと仮定した場合に、回転速度信号のうち外乱オブザーバ５２に供給することが望ましい周波数成分が外乱オブザーバ５２に供給されるように前処理フィルタ６４の狙い値が事前に設定される。さらに、その仮定が実際と一致する場合に外乱オブザーバ５２により推定されることが予想されるばね定数変化量ΔＫと、タイヤ２６の実際の仕様の下で外乱オブザーバ５２により実際に推定されたばね定数変化量ΔＫとが互いに比較される。さらに、それらばね定数変化量ΔＫの予想値（正規値）と推定値との相対的な関係に応じて、前処理フィルタ６４の狙い値が、タイヤ２６の実際の仕様の下で外乱オブザーバ５２により推定されることが予想されるばね定数変化量ΔＫと、狙い値を調整した後に外乱オブザーバ５２により推定されることが予想されるばね定数変化量ΔＫとが互いに実質的に一致するように調整される。なお、このフィルタ調整の実行中においては、タイヤ２６の実際の空気圧Ｐが標準値に等しいと仮定される。
【０１５５】
次に、このガード処理サブルーチンを図２３に基づいて詳細に説明する。
【０１５６】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ５２１において、前処理フィルタ６４の狙い値を調整することが必要であるか否かが判定される。このＳ５２１は例えば、イグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後である場合にその調整が必要であると判定したり、タイヤ２６を交換したという事実が運転者から知らされた場合に前処理フィルタ６４の狙い値の調整が必要であると判定するように設計することができる。調整指令を自動的に発したり、手動的に発するように設計することができるのである。
【０１５７】
今回は、前処理フィルタ６４の狙い値の調整が必要であると仮定すれば、Ｓ５２１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５２２において、第３暫定値ΔＫPRO3(k) に対してガード処理を行う際の許容範囲の中心値ΔＫCTR の初期値が７個、ＲＯＭ４９から読み込まれる。すなわち、中心値ΔＫCTR0，ΔＫCTR1，ΔＫCTR2，ΔＫCTR3，ΔＫCTR4，ΔＫCTR5およびΔＫCTR6の各値が読み込まれるのである。それらの中央に位置する中心値ΔＫCTR3は、タイヤ２６の仕様が標準仕様であり、かつ、それの空気圧Ｐが標準値である場合のばね定数変化量ΔＫ、すなわち、標準値ΔＫSTD と等しく設定されている。
【０１５８】
その後、Ｓ５２３において、ΔＫPRO3メモリから最新の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が読み込まれる。続いて、Ｓ５２４において、その読み込まれた第３暫定値ΔＫPRO3(k) に対してガード処理が、７個の中心値ΔＫCTR に関してそれぞれ行われ、それにより、７個の最終値ΔＫFNL0，ΔＫFNL1，ΔＫFNL2，ΔＫFNL3，ΔＫFNL4，ΔＫFNL5，ΔＫFNL6が取得される。
【０１５９】
このガード処理は、第１実施形態におけるガード処理に準じて行われるものであるため、７個の中心値のうちの一つである中心値ΔＫCTR0に関して行われる場合を例にとり、簡単に説明する。
【０１６０】
まず、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、中心値ΔＫCTR0に許容範囲の半値ΔＫGRD を足し算した上限値より大きいか否かが判定される。今回は、大きくはないと仮定すれば、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、中心値ΔＫCTR0から許容範囲の半値ΔＫGRD を引き算した下限値より小さいか否かが判定される。今回は、小さくはないと仮定すれば、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、中心値ΔＫCTR0に対応する最終値ΔＫFNL0とされる。また、今回は、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が上限値より大きいと仮定すれば、その上限値が、中心値ΔＫCTR0に対応する最終値ΔＫFNL0とされる。また、今回は、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が下限値より小さいと仮定すれば、その下限値が、中心値ΔＫCTR0に対応する最終値ΔＫFNL0とされる。
【０１６１】
このようなガード処理が７個の中心値に関して実行されると、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が例えば、７個の中心値ΔＫCTR に対して図２４に示すように相対的に位置させられる場合には、同図に示すように、７個の最終値ΔＫFNL が取得されることになる。
【０１６２】
その後、Ｓ５２５において、各中心値ΔＫCTR ごとに、中心値ΔＫCTR と最終値ΔＫFNL との差である誤差値ｄが演算される。具体的には、誤差値ｄ0 ，ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4 ，ｄ5 ，ｄ6 がそれぞれ次式を用いて演算される。
【０１６３】
ｄ0 ＝ΔＫFNL0−ΔＫCTR0
ｄ1 ＝ΔＫFNL1−ΔＫCTR1
ｄ2 ＝ΔＫFNL2−ΔＫCTR2
ｄ3 ＝ΔＫFNL3−ΔＫCTR3
ｄ4 ＝ΔＫFNL4−ΔＫCTR4
ｄ5 ＝ΔＫFNL5−ΔＫCTR5
ｄ6 ＝ΔＫFNL6−ΔＫCTR6
【０１６４】
そして、図２４に示す例では、誤差値ｄ0 〜ｄ6 が同図に示すように、取得される。同図には、誤差値ｄ1 が示されていないが、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、中心値ΔＫCTR1に対応する許容範囲内に位置させられていて、誤差値ｄ1 が０であるからである。
【０１６５】
続いて、Ｓ５２６において、演算された７個の誤差値ｄ0 〜ｄ6 のうち最小値が検索され、さらに、演算された７個の最終値ΔＫFNL0〜ΔＫFNL6のうち、誤差値ｄが最小値であるものが、今回の最終値ΔＫFNL(k)として選択される。図２４に示す例では、誤差値ｄ1 が最小値であるため、暫定値ΔＫFNL1が今回の最終値ΔＫFNL(k)として選択されることになる。
【０１６６】
その後、Ｓ５２７において、選択された最終値ΔＫFNL (k) がΔＫFNL メモリに、回数ｋに関連付けてストアされる。
【０１６７】
続いて、Ｓ５２８において、前処理フィルタ６４の狙い値が、図２４に示すように、それの調整前の狙い値であるΔＫCTR3と最終値ΔＫFNL (k) との差Ｓに応じた量ＡＤＪで、かつ、調整後の狙い値が最終値ΔＫFNL (k) （次回の最終値ΔＫFNL (k+1) にほぼ等しいと考えられる）に近づく向きに調整される。狙い値の調整量ＡＤＪは例えば、差Ｓを、その狙い値を単位量（例えば、１Ｈｚ）変更することに応じてばね定数変化量ΔＫの推定値が変化することとなる量で割り算することにより取得できる。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１６８】
これに対して、今回は、前処理フィルタ６４の狙い値の調整が済んだ後であるため、再度の調整は不要であると仮定すれば、Ｓ５２１の判定がＮＯとなり、Ｓ５３１に移行する。Ｓ５３１ないしＳ５３５においては、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) に対してガード処理が、第１実施形態におけるに準じて行われる。
【０１６９】
具体的には、Ｓ５３１において、ΔＫPRO3メモリから今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が読み込まれ、続いて、Ｓ５３２において、その第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、許容範囲の中心値ΔＫCTR （後に説明する）に許容範囲の半値ΔＫGRD を足し算した上限値より大きいか否かが判定される。今回は、大きくはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５３３に進む。Ｓ５３３においては、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、中心値ΔＫCTR から許容範囲の半値ΔＫGRD を引き算した下限値より小さいか否かが判定される。今回は、小さくはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５３４に進む。Ｓ５３４においては、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。その後、Ｓ５３５において、今回の最終値ΔＫFNL (k) が、ＲＡＭ５０に設けられたΔＫFNL メモリに、回数ｋに関連付けてストアされる。以上で、このサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１７０】
これに対して、今回は、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が上限値より大きいと仮定すれば、Ｓ５３２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５３６において、その上限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。その後、Ｓ５３５に移行する。また、今回は下限値より小さいと仮定すれば、Ｓ５３３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５３７において、その下限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。その後、Ｓ５３５に移行する。
【０１７１】
ここで、中心値ΔＫCTR の設定について説明する。
【０１７２】
中心値ΔＫCTR は、第１実施形態におけると同様に、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) と等しく設定することができる。このように設定する場合には、タイヤ空気圧Ｐの実際値を、それの変化領域全体において同じ精度で推定できるという利点が得られる。また、標準値ΔＫSTD と等しく設定することもできる。さらに、タイヤ空気圧異常判定のためのしきい値ΔＫTHと等しく設定することもできる。このように設定する場合には、異常判定のためにタイヤ空気圧Ｐを精度よく推定することが特に必要である領域において、タイヤ空気圧Ｐを精度よく推定できるという利点が得られる。
【０１７３】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１および第２実施形態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り詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【０１７４】
第１および第２実施形態においては、図４に示すように、パラメータ補正部５６に対して平滑化処理部５８とガード処理部６０とが互いに直列に接続され、パラメータ補正部５６により取得された第２暫定値ΔＫPRO2に対して平滑化処理部５８が作動させられ、それにより取得された第３暫定値ΔＫPRO3に対してガード処理部６０が作動させられ、それにより取得された最終値ΔＫFNL が異常判定部６２に供給される。
【０１７５】
これに対して、本実施形態においては、図２５に示すように、パラメータ補正部５６に対して平滑化処理部１００とガード処理部１０２とが互いに並列に接続され、パラメータ補正部５６により取得された第２暫定値ΔＫPRO2に対して平滑化処理部１００とガード処理部１０２とが互いに実質的に並行に作動させられる。
【０１７６】
平滑化処理部１００は、第１および第２実施形態における平滑化処理部５８と同様にして取得した「第３暫定値ΔＫPRO3」を「第１最終値ΔＫFNL1」として異常判定部１０４に出力する。
【０１７７】
ガード処理部１０２は、パラメータ補正部５６により取得された「第２暫定値ΔＫPRO2」が、第１および第２実施形態においては平滑化処理部５８から入力された「第３暫定値ΔＫPRO3」に代えて入力され、その「第２暫定値ΔＫPRO2」に基づき、第１および第２実施形態におけるガード処理部６０と同様にして取得した「最終値ΔＫ」を「第２最終値ΔＫFNL2」として異常判定部１０４に出力する。
【０１７８】
異常判定部１０４は、それら平滑化処理部１００とガード処理部１０２とから入力された第１最終値ΔＫFNL1と第２最終値ΔＫFNL2とに基づき、タイヤ空気圧Ｐが低いか否かを判定する。具体的には、異常判定部１０４は、第１最終値ΔＫFNL1と第２最終値ΔＫFNL2とのいずれかでも、しきい値ΔＫTHより小さい場合に、タイヤ空気圧Ｐが低いと判定する。
【０１７９】
図２６には、このような異常判定を行うためのサブルーチンがフローチャートで表されている。
【０１８０】
この異常判定サブルーチンにおいては、まず、Ｓ６５１において、平滑化処理部１００から第１最終値ΔＫFNL1が読み込まれ、次に、Ｓ６５２において、ガード処理部１０２から第２最終値ΔＫFNL2が読み込まれる。その後、Ｓ６５３において、読み込まれた第１最終値ΔＫFNL1がしきい値ΔＫTHより小さいか否かが判定される。今回は、小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ６５４において、タイヤ空気圧Ｐが低いことが表示装置６６により運転者に告知される。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１８１】
これに対して、今回は、第１最終値ΔＫFNL1がしきい値ΔＫTHより小さくはないと仮定すれば、Ｓ６５３の判定がＮＯとなり、Ｓ６５５において、読み込まれた第２最終値ΔＫFNL2がしきい値ΔＫTHより小さいか否かが判定される。今回は、小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ６５４において、タイヤ空気圧Ｐが低いことが表示装置６６により運転者に告知される。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１８２】
また、第１最終値ΔＫFNL1も第２最終値ΔＫFNL2もしきい値ΔＫTHより小さくはないと仮定すれば、Ｓ６５３の判定もＳ６５５の判定もＮＯとなり、Ｓ６５４がスキップされ、運転者への異常警告が行われることなく、このサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１８３】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と平滑化処理に関する構成のみが異なり、他の構成については共通であるため、他の構成については図示および文章による説明を省略し、平滑化処理に関する構成については詳細に説明する。
【０１８４】
図２７には、本実施形態における平滑化処理サブルーチンがフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを同図に基づいて説明するが、まず、概念的に説明する。
【０１８５】
第１実施形態においては、第２暫定値ΔＫPRO2の取得数が固定値である基準値Ｎに到達したときに、取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値が第３暫定値ΔＫPRO3とされる。
【０１８６】
これに対して、本実施形態においては、第２暫定値ΔＫPRO2が取得されるごとに、その時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値ＡＶＥ(j) が逐次演算され、その平均値ＡＶＥ(j) の時間的変動が基準状態以下にならないうちは第３暫定値ΔＫPRO3を演算せず、基準状態以下になったなったときに、その時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値ＡＶＥ(j) が第３暫定値ΔＫPRO3とされる。
【０１８７】
次に、この平滑化処理サブルーチンを図２７に基づいて詳細に説明する。
【０１８８】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ４２１ａにおいて、回数ｊが１増加させられる。次に、Ｓ４２１ｂにおいて、回数ｊの現在値が基準値ｊ0 に到達した以上であるか否かが判定される。基準値ｊ0 以上でない場合には、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。したがって、第２暫定値ΔＫPRO2の取得数が一定値に到達しない場合には、たとえ平均値ＡＶＥ(j) の時間的変動が基準状態以下であっても、第３暫定値ΔＫPRO3が演算されず、これにより、誤った第３暫定値ΔＫPRO3に基づいてタイヤ空気圧Ｐの異常判定がなされずに済む。
【０１８９】
これに対して、今回は、回数ｊの現在値が基準値ｊ0 に到達したと仮定すれば、Ｓ４２１ｂの判定がＹＥＳとなり、Ｓ４２２に進む。Ｓ４２２においては、現時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2、すなわち、ΔＫPRO2メモリにストアされているすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値ＡＶＥ(j) が演算される。その後、Ｓ４２３において、演算された今回の平均値ＡＶＥ(j) から前回の平均値ＡＶＥ(j-1) （ＲＡＭ５０にストアされている）を引き算することにより、今回の変化量ΔＡＶＥ(j) （第２暫定値ΔＫPRO2の１回微分値に相当する）が演算される。続いて、Ｓ４２４において、演算された今回の変化量ΔＡＶＥ(j) の絶対値がしきい値Ｇ以下であるか否かが判定される。今回は、しきい値Ｇ以下ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１９０】
これに対して、今回は、今回の変化量ΔＡＶＥ(j) の絶対値がしきい値Ｇ以下であると仮定すれば、Ｓ４２４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４２５において、今回の平均値ＡＶＥ(j) が第３暫定値ΔＫPRO3とされる。その後、Ｓ４２６において、その第３暫定値ΔＫPRO3がΔＫPRO3メモリにストアされる。続いて、Ｓ４２７において、ΔＫPRO2メモリがクリアされ、その後、Ｓ４２８において、回数ｊが０にセットされる。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１９１】
次に、本発明の第５実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と平滑化処理に関する構成のみが異なり、他の構成については共通であるため、他の構成については図示および文章による説明を省略し、平滑化処理に関する構成については詳細に説明する。
【０１９２】
図２８には、本実施形態における平滑化処理サブルーチンがフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを同図に基づいて説明するが、まず、概念的に説明する。
【０１９３】
第１実施形態においては、第２暫定値ΔＫPRO2の取得数が固定値である基準値Ｎに到達したときに、取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値が第３暫定値ΔＫPRO3とされる。
【０１９４】
これに対して、本実施形態においては、過去の複数個の第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示すに至ったときに、取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値が第３暫定値ΔＫPRO3とされる。
【０１９５】
次に、この平滑化処理サブルーチンを図２８に基づいて詳細に説明する。
【０１９６】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ４４１ａにおいて、回数ｊが１増加させられる。次に、Ｓ４４１ｂにおいて、回数ｊの現在値が基準値ｊ0 に到達した以上であるか否かが判定される。基準値ｊ0 以上でない場合には、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。したがって、第２暫定値ΔＫPRO2の取得数が一定値に到達しない場合には、たとえ過去の複数個の第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示す場合であっても、第３暫定値ΔＫPRO3が演算されず、これにより、誤った第３暫定値ΔＫPRO3に基づいてタイヤ空気圧Ｐの異常判定がなされずに済む。
【０１９７】
これに対して、今回は、回数ｊの現在値が基準値ｊ0 に到達したと仮定すれば、Ｓ４４１ｂの判定がＹＥＳとなり、Ｓ４４２に進む。Ｓ４４２においては、現時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2、すなわち、ΔＫPRO2メモリにストアされているすべての第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示すが否かが判定される。具体的には、例えば、それら第２暫定値ΔＫPRO2の歪度ｂ1 （分布の左右非対称度を示す指標）が実質的に０であり、かつ、尖度ｂ2 （分布の尖りまたは裾の長さを示す指標）も実質的に０であるか否かが判定され、そうであれば、それら第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示すと判定される。
【０１９８】
ここに、歪度ｂ1 は、
ｂ1 ＝Σ［（ΔＫPRO2(j) −ＡＶＥ(j) ）／ｓ］3 ／ｊ
なる式で定義され、また、尖度ｂ2 は、
ｂ1 ＝Σ［（ΔＫPRO2(j) −ＡＶＥ(j) ）／ｓ］4 ／ｊ−３
なる式で定義される。これらの式において「ＡＶＥ(j) 」は、ΔＫPRO2メモリにストアされているすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値を表す。
【０１９９】
今回は、それら第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示さないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０２００】
これに対して、今回は、ΔＫPRO2メモリにストアされているすべての第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示すと仮定すれば、Ｓ４４２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４４３において、それら第２暫定値ΔＫPRO2の平均値ＡＶＥ(j) が演算される。その後、Ｓ４４４において、その演算された今回の平均値ＡＶＥ(j) が第３暫定値ΔＫPRO3とされる。その後、Ｓ４４５において、その第３暫定値ΔＫPRO3がΔＫPRO3メモリにストアされる。続いて、Ｓ４４６において、ΔＫPRO2メモリがクリアされ、その後、Ｓ４４７において、回数ｊが０にセットされる。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０２０１】
なお、本実施形態においては、過去の複数個の第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示すに至った時に、それら第２暫定値ΔＫPRO2の平均値ＡＶＥが第３暫定値ΔＫPRO3とされるようになっているが、それら第２暫定値ΔＫPRO2が示す実質的な正規分布における中央値が第３暫定値ΔＫPRO3とされるように変更することが可能である。
【０２０２】
以上、本発明のいくつかの実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および発明の効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の改良，変形を加えた形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記タイヤ空気圧異常警告装置によりタイヤ空気圧を推定される車輪の一部を示す断面図である。
【図３】上記車輪の力学モデルを示す図である。
【図４】上記タイヤ空気圧異常警告装置の機能を示すブロック図である。
【図５】図１におけるＲＯＭ４９の構成を概念的に示すブロック図である。
【図６】図１におけるＲＡＭ５０の構成を概念的に示すブロック図である。
【図７】図３の車輪モデルを簡略化して示す図である。
【図８】上記タイヤ空気圧異常警告装置における外乱のダイナミクスの近似を説明するためのグラフである。
【図９】図４における外乱オブザーバの構成を示すブロック線図である。
【図１０】図１におけるＲＯＭ４９に記憶されているタイヤ空気圧異常判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】図１０におけるＳ１００の詳細を外乱オブザーバ作動サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図１２】図１０のタイヤ空気圧異常判定ルーチンの実行結果の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】図１０におけるＳ２００の詳細をパラメータ同定サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図１４】上記タイヤ空気圧異常警告装置によるばね定数変化量の推定値が時間と共に変化する様子を参考例と比較しつつ説明するためのグラフである。
【図１５】図１０におけるＳ３００の詳細をパラメータ補正サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図１６】上記パラメータ補正サブルーチンにおける温度Θと推定値との関係を示すグラフと、温度Θと補正量ΔＫCOM1との関係を示すグラフである。
【図１７】上記パラメータ補正サブルーチンにおける車速Ｖと推定値との関係を示すグラフと、車速Ｖと補正量ΔＫCOM2との関係を示すグラフである。
【図１８】上記パラメータ補正サブルーチンにおける角速度振幅｜ωR ｜と推定値との関係を示すグラフと、角速度振幅｜ωR ｜と補正量ΔＫCOM3との関係を示すグラフである。
【図１９】図１０におけるＳ４００の詳細を平滑化処理サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図２０】図１０におけるＳ５００の詳細をガード処理サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図２１】上記ガード処理サブルーチンの実行結果の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図２２】図１０におけるＳ６００の詳細を異常判定サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第２実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置におけるコンピュータにより実行されるガード処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２４】上記ガード処理サブルーチンの実行結果の一例を説明するための図である。
【図２５】本発明の第３実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置の構成を示すブロック図である。
【図２６】図２５におけるコンピュータのＲＯＭに記憶されている異常判定サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２７】本発明の第４実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置のコンピュータにより実行される平滑化処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２８】本発明の第５実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置のコンピュータにより実行される平滑化処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ロータ
１２ 車輪速センサ
１４ 車輪（タイヤ付ホイール）
２０，４７ コンピュータ
２４ ホイール
２６ タイヤ
２８ リム側部
３０ ベルト側部
３２ ねじりばね
３４ ダンパ
５２ 外乱オブザーバ
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ付きホイールである車輪のタイヤ空気圧を推定する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平７−０８９３０４号公報には上記タイヤ空気圧推定装置の一従来例が記載されている。この従来例は、(a) ホイールに装着されたタイヤの内部に空気が封入されて構成された車輪の回転速度を検出する車輪速センサと、(b) その車輪速センサから出力された車輪速信号に基づき、タイヤの空気圧であるかまたはそれに関連するパラメータである目的パラメータを推定するために用いられる基礎パラメータを逐次取得するとともに、今回取得された基礎パラメータを含んで今回以前に取得された複数個の基礎パラメータに基づいて目的パラメータを推定する推定器とを備えるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および発明の効果】
本発明者らは、この種のタイヤ空気圧推定装置において、タイヤ空気圧の推定精度を向上させることを目的として研究を行い、その結果、次の事実に気がついた。
【０００４】
今回の目的パラメータを推定するために用いられる複数個の基礎パラメータの値は、タイヤ空気圧の影響を受けるのはもちろんであるが、さらに、基礎パラメータが取得される環境の影響も受ける。その環境の構成要素としては、車輪が走行する路面の凹凸状況，車両の走行速度または車輪の回転速度，車輪の接地荷重等がある。したがって、目的パラメータの推定精度を向上させるためには、今回の目的パラメータを推定するために用いられる複数個の基礎パラメータがそれぞれ互いに実質的に等しい環境の下で逐次取得されることが望ましい。このようにして複数個の基礎パラメータが取得される場合には、各基礎パラメータの値が環境に依存して減少する場合にはその減少分を補い、増加する場合にはその増加分を削るという補正を各基礎パラメータに対して行うことが容易となる。
【０００５】
また、それら複数個の基礎パラメータが取得される間に経過する時間が短い場合において長い場合におけるより、それら複数個の基礎パラメータがそれぞれ互いに実質的に同じ環境で取得される可能性が高い。また、複数個の基礎パラメータが取得される間に経過する時間が短いほど、取得される基礎パラメータの個数が少ない。
【０００６】
このように、今回の目的パラメータを取得するために用いられる基礎パラメータの個数と目的パラメータの推定精度との間には特定の関係があるのである。
【０００７】
そして、本発明者らは、そのような知見に基づいて基礎パラメータの個数を適正化すれば、目的パラメータの推定精度を向上させることができるという事実に気がついた。
【０００８】
このような事情を背景として、本発明は、タイヤ空気圧またはそれに関連するパラメータである目的パラメータの推定精度を向上させることを課題としてなされたものであり、本発明によって下記各態様が得られる。各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合せのいくつかの理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴やそれらの組合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではない。
【０００９】
(1) ホイールに装着されたタイヤの内部に空気が封入されて構成された車輪の回転速度を検出する車輪速センサと、
その車輪速センサから出力された車輪速信号に基づき、前記タイヤの空気圧であるかまたはそれに関連するパラメータである目的パラメータを推定するために用いられる基礎パラメータを逐次取得するとともに、今回取得された基礎パラメータを含んで今回以前に取得された複数個の基礎パラメータに基づいて目的パラメータを推定する推定器と
を備えたタイヤ空気圧推定装置において、
前記推定器を、前記基礎パラメータが依存性を示す物理量であって前記タイヤ空気圧を除くものが実質的に変化しないと予想される長さの設定期間が経過するごとに前記目的パラメータを、最新の一設定期間中に逐次取得された複数個の前記基礎パラメータに基づいて推定するパラメータ推定部を含むものとしたことを特徴とするタイヤ空気圧推定装置〔請求項１〕。
この装置においては、今回の目的パラメータを推定するために用いられる複数個の基礎パラメータが、それら基礎パラメータが依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くものが実質的に変化しないと予想される長さの設定期間中に取得されたものとされる。したがって、この装置によれば、実質的に同じ環境の下に取得された複数個の基礎パラメータに基づいて今回の目的パラメータが推定される傾向が強くなるため、互いに異なる環境の下で取得された複数個の基礎パラメータに基づいて今回の目的パラメータが推定される傾向が弱い場合におけるより高い精度で目的パラメータの推定を行い得る。
パラメータ推定部は、逐次取得された複数個の基礎パラメータに対して最小二乗法を適用することにより、今回の目的パラメータを推定する態様で実施することが可能である。そして、この態様においては、逐次取得された複数個の基礎パラメータの中に、他の基礎パラメータと値が大きく異なる特異な基礎パラメータが存在する場合には、その特異な基礎パラメータが一般には、目的パラメータの推定精度を低下させる要因となる可能性が高いにもかかわらず、その特異な基礎パラメータが比較的重視されて今回の目的パラメータが推定されてしまう傾向がある。また、そのような特異な基礎パラメータは、車輪におけるリム側部とベルト側部との相対角であるねじれ角が増加するにつれて、それらリム側部とベルト側部とを相対回転可能に互いに連結するねじりばねのばね定数が減少する特性、いわゆる、タイヤ剛性の非線形性を原因として生ずる場合がある。
これに対して、今回の目的パラメータを推定するために用いられる複数個の基礎パラメータの個数が少なくなれば、それら複数個の基礎パラメータの中に特異な基礎パラメータが存在する可能性が低くなり、今回の目的パラメータが、そのような特異な基礎パラメータが全く存在しない複数個の基礎パラメータに基づいて推定される可能性が高くなる。特異な基礎パラメータが特異でない基礎パラメータから分離されて目的パラメータが推定される可能性が高くなるのである。したがって、逐次取得された複数個の基礎パラメータに対して最小二乗法を適用することにより、今回の目的パラメータを推定する態様をパラメータ推定部において採用する場合に、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置を適用すれば、特異な基礎パラメータの影響をできる限り受けない状態で推定される目的パラメータの個数が増加し、全体として、目的パラメータの推定精度が向上する。
本項に記載のタイヤ空気圧推定装置において「基礎パラメータが依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くもの」は、車輪が走行する路面の凹凸状況と、車両の走行速度または車輪の回転速度と、車輪の接地荷重と、車輪速信号の振幅と、車輪または車両の駆動力と、車輪または車両の横力との少なくとも一つを含むように構成することができる。
また、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置は、タイヤ空気圧が判定値より低いか否かを判定して運転者に報知する判定・報知部を出力部として有する態様で実施したり、タイヤ空気圧を運転者に表示する表示部を出力部として有する態様で実施することができる。
(2) 前記パラメータ推定部が、
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少なくともねじりばねにより互いに連結されたモデルが想定され、そのモデルに基づき、車輪の回転運動に係る運動システムが想定され、その運動システムにおいて、前記タイヤ空気圧の変化に伴う前記ねじりばねのばね定数の変化を車輪に対する外乱とみなし、前記リム側部の角速度を表す信号である前記車輪速信号に基づき、前記外乱を前記運動システムの状態変数の一つとして推定するとともにベルト側部の角速度とリム側部とベルト側部との相対回転角であるねじれ角とのうち少なくともねじれ角を推定する外乱オブザーバと、
前記車輪速センサにより検出されたリム側部の角速度と、前記外乱オブザーバにより推定された外乱および前記少なくともねじれ角とをそれぞれ前記基礎パラメータとし、かつ、それら基礎パラメータに基づき、前記ねじりばねのばね定数の変化量であるばね定数変化量を前記目的パラメータとして同定するパラメータ同定部と
を含む(1) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(3) 前記パラメータ推定部が、前記車輪速信号の複数の周波数成分のうち設定周波数範囲内において強度が実質的に最大となるものの周波数を前記基礎パラメータとし、かつ、その基礎パラメータに基づいて前記目的パラメータを推定するものである(1) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(4) 前記推定器が、さらに、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値を、その推定値が依存性を示す物理量であって前記タイヤ空気圧を除くものに基づいて補正するパラメータ補正部を含む(1) ないし(3) 項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置〔請求項２〕。
本発明者らは、目的パラメータの推定精度を低下させる要因について研究を行い、その結果、目的パラメータの推定値が、車輪速信号の振幅，車輪または車両の駆動力，車輪または車両の横力，車両の走行速度または車輪の回転速度，ねじれ角速度信号の振幅，路面から車輪に入力される振動の周波数等、各種の物理量に対して依存性を有するという事実に気がついた。すなわち、タイヤ空気圧の実際値が同じであっても、それら物理量が変化すれば、目的パラメータの推定値も変化してしまうという事実に気がついたのである。この事実に鑑み、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置においては、パラメータ推定部による目的パラメータの推定値が、その推定値が依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くものに基づいて補正される。その結果、目的パラメータの推定値を、その推定値が依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くものに対する依存性が除去されるように補正し得、よって、そのような物理量の変化にもかかわらず、目的パラメータを精度よく推定可能となる。
本項に記載のタイヤ空気圧推定装置において「推定値が依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くもの」は、車輪速信号の振幅と、車輪または車両の駆動力と、車輪または車両の横力と、車両の走行速度または車輪の回転速度と、リム側部の角速度とベルト側部の角速度との差であるねじれ角速度を表すねじれ角速度信号の振幅と、路面から車輪に入力される振動の周波数との少なくとも一つを含むように構成することができる。
本項に記載の特徴は、前記(1) ないし(3) 項に記載の特徴から独立して実施することが可能である。
(5) 前記パラメータ補正部が、前記車輪速信号の振幅が増加するにつれて絶対値が減少する負の補正量を算出し、その算出した補正量を、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値に加算することにより、その推定値を補正する第１補正手段を含む(4) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(6) 前記パラメータ補正部が、車両の走行速度または車輪の回転速度が増加するにつれて絶対値が減少する正の補正量を算出し、その算出した補正量を、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値に加算することにより、その推定値を補正する第２補正手段を含む(4) または(5) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(7) 前記推定器が、さらに、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値を平滑化する平滑化処理部を含む(1) ないし(6) 項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置〔請求項３〕。
本発明者らの研究により、パラメータ推定部による目的パラメータの推定値を平滑化して出力した方が、平滑化しないで出力する場合より、当該装置の出力の精度が向上するという事実が判明した。目的パラメータの推定値を平滑化すれば、それの推定ばらつきが低減されるという事実が判明したのである。この事実に基づき、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置においては、パラメータ推定部による目的パラメータの推定値が平滑化される。したがって、このタイヤ空気圧推定装置によれば、その装置の出力の精度を容易に向上させ得る。
本項に記載の特徴は、前記(1) ないし(6) 項に記載の特徴から独立して実施することが可能である。
パラメータ推定部により逐次取得された複数個の基礎パラメータに基づいて今回の目的パラメータを逐次推定し、このようにして逐次推定された複数個の目的パラメータの値を考慮し、今回推定された目的パラメータを平滑化する場合が考えられる。さらに、この場合に、同じ時間が経過するごとに一回の出力を行うために、２つの手法が考えられる。第１の手法は、比較的短い期間内に逐次取得された比較的少ない数の基礎パラメータに基づいて今回の目的パラメータを推定することを比較的多数回繰り返すというものである。第２の手法は、比較的長い期間内に逐次取得された比較的多い数の基礎パラメータに基づいて今回の目的パラメータを推定することを比較的少数回繰り返すというものである。第１の手法を実施する場合には、今回の目的パラメータを推定するのに用いられる複数個の基礎パラメータが取得される期間を、前記(1) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置におけると同様に設定することが望ましい。
一方、本発明者らは、前述のタイヤ剛性の非線形性が存在する場合には、上記第２の手法を採用すると、目的パラメータの推定値が変動する傾向が強く現れるが、上記第１の手法を採用すれば、その傾向がそれほどには強く現れないという事実に気がついた。
したがって、このような事実を考慮すれば、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置は、上記第１の手法を実施するものであるため、タイヤ剛性の非線形性が存在する場合であっても、目的パラメータを精度よく推定し得る。
(8) 前記平滑化処理部が、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値の個数が基準個数と等しくなったときに、それら基準個数の推定値を加算平均して平滑化する第１平滑化手段を含む(7) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(9) 前記第１平滑化手段が、前記基準個数を、車両の走行速度または車輪の回転速度が増加するにつれて増加するように変更する基準個数変更手段を含む(8) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(10)前記平滑化処理部が、前記パラメータ推定部により目的パラメータが推定されるごとに、目的パラメータの今回推定値を含む過去複数個の推定値を考慮して今回推定値を平滑化して平滑化値を逐次取得するとともに、取得された複数個の平滑化値がそれらの取得順序に対して変動する状態が基準状態以下になったときに最新の平滑化値を出力し、基準状態以下にならないうちは出力しない第２平滑化手段を含む(7) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(11)前記平滑化処理部が、前記パラメータ推定部による目的パラメータの複数個の推定値の分布が実質的に正規分布を示したときにそれら複数個の推定値を考慮して目的パラメータの今回推定値を平滑化して出力し、正規分布を示さないときは出力しない第３平滑化手段を含む(7) 項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(12)前記推定器が、さらに、前記パラメータ補正部により補正された目的パラメータの推定値を平滑化する平滑化処理部を含む(4) ないし(6) 項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置〔請求項４〕。
このタイヤ空気圧推定装置においては、目的パラメータを推定するのに用いられる複数個の基礎パラメータがそれぞれ互いに実質的に同じ環境の下で取得され、さらに、目的パラメータの推定値が、その推定値が依存性を示す物理量であってタイヤ空気圧を除くものに基づいて補正され、さらにまた、そのようにして補正された目的パラメータの推定値が平滑化され、これにより、当該タイヤ空気圧推定装置の出力が生成される。したがって、このタイヤ空気圧推定装置によれば、目的パラメータを一層高い精度で推定し得る。
(13)前記推定器が、さらに、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値を予め設定された許容範囲を超えないように補正するガード処理を行うガード処理部を含む(1) ないし(12)項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置〔請求項５〕。
パラメータ推定部による目的パラメータの推定値は、タイヤ空気圧の変化という予定された要因のみならず、予定外の要因、例えば、路面から車輪に入力される振動等によっても変化する。予定外の要因が生じると、タイヤ空気圧がほとんど変化していない場合であっても、目的パラメータの推定値が変化してしまう。これに対して、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置においては、目的パラメータの推定値が予め設定された許容範囲を超えないように補正される。したがって、目的パラメータの推定値がその許容範囲を超えた要因が、上述の予定外の要因である場合に、そのことが当該タイヤ空気圧推定装置の出力に現れずに済み、目的パラメータの推定精度を容易に向上させ得る。
本項に記載のタイヤ空気圧推定装置においては、その装置がタイヤ空気圧が判定値より低いか否かを判定する異常判定部を有する場合に、許容範囲の中心値をその判定値と等しく設定することができる。このようにすれば、その異常判定部の精度を確保することが特に必要である領域で目的パラメータの精度が確保されることになる。
(14)前記ガード処理部が、各回のガード処理において用いる前記許容範囲の中心値を、前回のガード処理の影響を受けた目的パラメータの推定値と等しくなるように設定する中心値設定手段を含む(13)項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(15)前記ガード処理部が、前記許容範囲の幅を時間の経過につれて減少させる幅減少手段を含む(13)または(14)項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(16)前記ガード処理部が、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値が前記許容範囲を逸脱することが設定回数連続した場合に、その許容範囲の幅を増加させる幅増加手段を含む(13)ないし(15)項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
ここに「推定値が許容範囲を逸脱する」とは、推定値が許容範囲の上限値を上回ることと、許容範囲の下限値を下回ることとの少なくとも一方を意味する。
(17)前記ガード処理部が、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値が前記許容範囲の上限値を上回ることが設定回数連続した場合に、その推定値を、前記タイヤ空気圧の標準値に相当する値に補正する推定値補正手段を含む(13)ないし(16)項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
(18)前記推定器が、さらに、前記平滑化処理部により平滑化された目的パラメータの推定値を予め設定された許容範囲を超えないように補正するガード処理を行うガード処理部を含む(7) ないし(12)項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
(19)前記推定器が、(7) ないし(12)項のいずれかに記載の平滑化処理部と、(13)ないし(18)項のいずれかに記載のガード処理部とを含み、当該タイヤ空気圧推定装置が、さらに、前記平滑化処理部から出力された目的パラメータの推定値と、前記ガード処理部から出力された目的パラメータの推定値とに基づき、前記タイヤ空気圧が異常であるか否かを判定する異常判定部を含む(1) ないし(6) 項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
(20)前記異常判定部が、前記平滑化処理部から出力された目的パラメータの推定値と、前記ガード処理部から出力された目的パラメータの推定値とのいずれかでも、予め設定された条件を満たさない場合に、前記タイヤ空気圧が異常であると判定するものである(19)項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(21)ホイールに装着されたタイヤの内部に空気が封入されて構成された車輪の回転速度を検出する車輪速センサと、
その車輪速センサから出力された車輪速信号に基づき、前記タイヤの空気圧であるかまたはそれに関連するパラメータである目的パラメータを推定するパラメータ推定部を含む推定器と
を備えたタイヤ空気圧推定装置において、
前記推定器を、さらに、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値を予め設定された許容範囲を超えないように補正するガード処理を行うガード処理部を含むものとしたことを特徴とするタイヤ空気圧推定装置。
パラメータ推定部による目的パラメータの推定値は、タイヤ空気圧の変化という予定された要因のみならず、予定外の要因、例えば、路面から車輪に入力される振動等によっても変化する。予定外の要因が生じると、タイヤ空気圧がほとんど変化していない場合であっても、目的パラメータの推定値が変化してしまう。これに対して、本項に記載のタイヤ空気圧推定装置においては、目的パラメータの推定値が予め設定された許容範囲を超えないように補正される。したがって、目的パラメータの推定値がその許容範囲を超えた要因が、上述の予定外の要因である場合に、そのことが当該タイヤ空気圧推定装置の出力に現れずに済み、目的パラメータの推定精度を容易に向上させ得る。
本項に記載のタイヤ空気圧推定装置においては、その装置がタイヤ空気圧が判定値より低いか否かを判定する異常判定部を有する場合に、許容範囲の中心値をその判定値と等しく設定することができる。このようにすれば、その異常判定部の精度を確保することが特に必要な領域で目的パラメータの推定精度が確保されることになる。
(22)前記ガード処理部が、各回のガード処理において用いる前記許容範囲の中心値を、前回のガード処理の影響を受けた目的パラメータの推定値と等しくなるように設定する中心値設定手段を含む(21)項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(23)前記ガード処理部が、前記許容範囲の幅を時間の経過につれて減少させる幅減少手段を含む(21)または(22)項に記載のタイヤ空気圧推定装置。
(24)前記ガード処理部が、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値が前記許容範囲を逸脱することが設定回数連続した場合に、その許容範囲の幅を増加させる幅増加手段を含む(21)ないし(23)項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
ここに「推定値が許容範囲を逸脱する」とは、推定値が許容範囲の上限値を上回ることと、許容範囲の下限値を下回ることとの少なくとも一方を意味する。
(25)前記ガード処理部が、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値が前記許容範囲の上限値を上回ることが設定回数連続した場合に、その推定値を、前記タイヤ空気圧の標準値に相当する値に補正する推定値補正手段を含む(21)ないし(24)項のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
本発明の第１実施形態はタイヤ空気圧異常警告装置である。図１において１０はロータ、１２は電磁ピックアップとして構成された車輪速センサを示す。ロータ１０は図２に示す車輪１４と共に回転するものであり、外周に多数の歯１６を備えている。車輪速センサ１２はそれらの歯１６の通過に応じて周期的に変化する電圧を発生する。この電圧は図１に示す波形整形器１８によって矩形波に整形され、コンピュータ２０の入出力装置としてのＩ／Ｏポート２２に供給される。車輪１４は４個あり、それらに設けられている各車輪速センサ１２が全て波形整形器１８を経てコンピュータ２０に接続されるが、図１には代表的に１組のみが示されている。
【００１２】
車輪１４は図２に示すように、ホイール２４の外周にタイヤ２６が取り付けられたタイヤ付ホイールであるが、図３に示すように、相対回転可能なリム側部２８とベルト側部３０とが、互いに並列に接続されたねじりばね３２とダンパ３４とによって連結されたモデルで近似することができる。このモデルと車輪１４との関係を説明すれば、リム側部２８が剛体としてのホイール２４に対応し、ベルト側部３０が弾性体としてのタイヤ２６に対応する。なお、ロータ１０はホイール２４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１２は結局、リム側部２８の角速度ωR を検出することになる。
【００１３】
コンピュータ２０は図１に示すように、プロセッサとしてのＣＰＵ４８と、それぞれメモリとしてのＲＯＭ４９およびＲＡＭ５０とを備えている。図５にはＲＯＭ４９の構成が概念的にブロック図で示されている。
【００１４】
ＲＯＭ４９には、リム側部角速度演算ルーチンが記憶されており、これにより、図４に示すリム側部角速度演算部４５が構成されている。リム側部角速度演算部４５は、車輪速センサ１２から波形整形器１８を経て入力された車輪速信号（アナログ信号）に基づき、角速度ωR を設定周期Ｔ1 （例えば、５ｍｓ）で逐次演算する。
【００１５】
ＲＯＭ４９には、さらに、タイヤ空気圧異常判定ルーチン，各種初期値，各種マップ等が記憶されている。コンピュータ２０にそれらタイヤ空気圧異常判定ルーチン等が記憶されることによって、図４に示す外乱オブザーバ５２，パラメータ同定部５４，パラメータ補正部５６，平滑化処理部５８，ガード処理部６０および異常判定部６２が構成されている。図６にはＲＡＭ５０の構成が概念的にブロック図で示されている。ＲＡＭ５０には各種メモリが設けられている。
【００１６】
ＲＯＭ４９には、さらに、図５に示すように、前処理フィルタ作動ルーチンが記憶されており、それにより、図４に示す前処理フィルタ６４が構成されている。この前処理フィルタ６４により、リム側部角速度演算部４５からの回転速度信号（角速度ωR の演算値が時間と共に変化することを表すデジタル信号）が直ちに外乱オブザーバ５２に供給されるのではなく前処理フィルタ６４を経て供給される。回転速度信号は、車輪１４に関連する周波数成分のみならず、車輪１４以外の要素、例えば、駆動系に関連する周波数成分をも含んでいる。前処理フィルタ６４は、回転速度信号から、車輪１４に関連する周波数成分のみを抽出するバンドパスフィルタとして機能する。
【００１７】
ＲＯＭ４９には、さらに、図５に示すように、車両の走行速度である車速を検出する車速検出ルーチンが記憶されており、それにより、図４に示す車速検出部６８が構成されている。車速検出部６８は、各車輪に設けられた複数の車輪速センサ１２からの信号に基づき、複数の車輪の車輪速（リム側部角速度ωR に相当する）のうち最大のものが実車速に等しいという事実を利用して、実車速を推定する。
【００１８】
コンピュータ２０のＩ／Ｏポート２２には、図１に示すように、異常判定部６２の判定結果を運転者に知らせる表示装置６６が接続されている。Ｉ／Ｏポート２２には、さらに、温度センサ７０も接続されている。温度センサ７０は、車両の前面部（フロントバンパー近傍）に搭載され、そこにおける車両の外気温度Θをタイヤ２６の温度として、サーミスタの抵抗値によって検出する。
【００１９】
外乱オブザーバ５２は、車輪１４の図３に示すモデルに基づいて構成されている。同図に示すモデルは、図７に示すように、いわゆる２慣性モデルに単純化することができる。
【００２０】
ただし、
ｍR ：リム側部２８の等価慣性質量
ｍB ：ベルト側部３０の等価慣性質量
ＫW ：ねじりばね３２の等価ばね定数
ＤW ：ダンパ３４の等価減衰係数
ｘR ：リム側部２８の等価直線変位
ｘB ：ベルト側部３０の等価直線変位
ｘRB：リム側部２８の等価直線変位ｘR とベルト側部３０の等価直線変位ｘB との差である相対等価直線変位
Ｆd ：路面からタイヤ２６への等価外乱力（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Ｔd を直線力に換算したもの）
【００２１】
ここで、この２慣性モデルにおける各種変数と図３のモデル（以下、「基本モデル」という）における各種変数との関係について説明する。
【００２２】
リム側部２８およびベルト側部３０の等価慣性質量ｍR ，ｍB は、基本モデルの慣性モーメントＪR ，ＪB とそれぞれ等価である。また、等価ばね定数ＫW および等価減衰係数ＤW は、基本モデルのねじりばね３２のばね定数Ｋおよびダンパ３４の減衰係数Ｄとそれぞれ等価である。また、リム側部２８およびベルト側部３０の等価直線変位ｘR ，ｘB は、基本モデルのリム側部２８およびベルト側部３０の回転角θR ，θB とそれぞれ等価である。また、等価直線変位速度ｘR ′，ｘB ′は、基本モデルのリム側部２８およびベルト側部３０の角速度ωR ，ωB とそれぞれ等価である。また、等価直線変位加速度ｘR ”，ｘB ”は、基本モデルのリム側部２８およびベルト側部３０の角加速度ωR ′，ωB ′とそれぞれ等価である。また、相対等価直線変位ｘRBは、図３のモデルのねじれ角θRB（＝θR −θB ）と等価である。また、相対等価直線変位速度ｘRB′は、基本モデルのねじれ角速度θRB′（＝ωR −ωB ）と等価である。また、等価外乱力Ｆd は、基本モデルの外乱トルクＴd と等価である。
【００２３】
したがって、基本モデルを記述する状態方程式は次の(1) 式となる。
【００２４】
【数１】
なお、この状態方程式は、車輪１４の回転運動を線形システムとして記述するものである。
【００２６】
また、この状態方程式には、エンジンまたはブレーキからリム側部２８に作用する駆動・制動トルクＴ1 に対応するパラメータが存在しないが、これは、その状態方程式は基本モデルの回転運動のうち特に振動に着目し、各パラメータについてはそれの変動成分をもって記述することとし、一方、駆動・制動トルクＴ1 は他のパラメータとの関係において固定値とみなすことができるからである。すなわち、この状態方程式においては、角速度ωR ，ωB ，ねじれ角θRB，ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄの各々が、固定成分を除いた変動成分を意味しているのである。
【００２７】
なお、前述のように、リム側部角速度演算部４５から出力された回転速度信号は、前処理フィルタ６４により、周波数が設定周波数帯域内にある変動成分のみが抽出されて外乱オブザーバ５２に供給されるため、外乱オブザーバ５２には角速度ωR の変動成分が入力されることとなる。
【００２８】
いま、タイヤ２６の空気圧が変化し、ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄが共に変化し、その結果、Ｋ＝Ｋ＋ΔＫおよびＤ＝Ｄ＋ΔＤとなった場合、上記(1) 式は次の(2) 式となる。
【００２９】
【数２】
このように、ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄが共に変化し、Ｋ＝Ｋ＋ΔＫおよびＤ＝Ｄ＋ΔＤとなることは、正常なタイヤ２６に、上記(2) 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の情報と、減衰係数Ｄの変化量ΔＤの情報とが含まれており、かつ、ばね定数Ｋおよび減衰係数Ｄはタイヤ２６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２６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Ｔd をも外乱として扱うとすれば、推定すべき外乱ｗは次の(3) 式で表される。
【００３１】
【数３】
しかし、理論上、外乱［ｗ］の中の一つの要素しか推定することができないため、この外乱のうち第２要素であるｗ2 を推定することとする。外乱ｗ2 は次の(4) 式で表される。
【００３３】
ｗ2 ＝（ΔＤ／ＪB ）（ωR −ωB ）＋（ΔＫ／ＪB ）θRB−Ｔd ／ＪB ＋ｎ・・・(4)
【００３４】
ここに「ｎ」は、外乱を第２要素しか推定しないために生ずる誤差項である。
【００３５】
したがって、車輪１４の状態方程式は次の(5) 式となる。
【００３６】
【数４】
外乱オブザーバ５２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、前記(4) 式の外乱ｗ2 をシステムの状態に含めるため、推定すべき外乱ｗ2 のダイナミクスを次の(6) 式で近似する。
【００３８】
ｗ2 ′＝０・・・(6)
【００３９】
これは、図８に示すように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５２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。上記(6) 式より、外乱ｗ2 をシステムの状態に含めると、次の(7) 式の拡張系が構成される。
【００４０】
【数５】
上式においてリム側部角速度ωR のみが検出可能であり、［ωB θRB ｗ2 ］T （＝状態［ｚ］）が検出することが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５２を構成すれば、外乱ｗ2 と、元々測定できない状態変数ωB ，θRBとを推定することができる。
【００４２】
記述を簡単にするために、上記(7) 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。
【００４３】
【数６】
このとき、状態［ｚ］＝［ωB θRB ｗ2 ］T を推定する最小次元オブザーバの構成は次の(8) 式で表される。
【００４５】
［ｚp ′］＝［Ａ21］［ｘa ］＋［Ａ22］［ｚp ］＋［Ｂ2 ］［ｕ］＋［Ｇ］｛［ｘa ′］−（［Ａ11］［ｘa ］＋［Ａ12］［ｚp ］＋［Ｂ1 ］［ｕ］）｝＝（［Ａ21］−［Ｇ］［Ａ11］）［ｘa ］＋（［Ａ22］−［Ｇ］［Ａ12］）［ｚp ］＋［Ｇ］［ｘa ′］＋（［Ｂ2 ］−［Ｇ］［Ｂ1 ］）［ｕ］・・・(8)
【００４６】
ただし、
［ｚp ］ ：［ｚ］の推定値
［ｚp ′］：推定値［ｚp ］の変化率
［Ｇ］ ：外乱オブザーバ５２の推定速度を決めるゲイン
【００４７】
この方程式をブロック線図で表わすと図９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。
【００４８】
また、真値［ｚ］と推定値［ｚp ］との誤差［ｅ］を［ｅ］＝［ｚ］−［ｚp ］とおき、誤差［ｅ］の変化率を［ｅ′］とすると、次の(9) 式の関係を得る。
【００４９】
［ｅ′］＝（［Ａ22］−［Ｇ］［Ａ12］）［ｅ］・・・(9)
【００５０】
これは外乱オブザーバ５２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５２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５２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。
【００５１】
以上のようにして構成された外乱オブザーバ５２においては、リム側部角速度演算部５４から前処理フィルタ６４を経て入力された角速度ωR に基づき、ねじりばね３２のばね定数ＫがΔＫ変化し、ダンパ３４の減衰係数ＤがΔＤ変化した場合の、前記(4) 式で表される外乱ｗ2 が推定され、さらに、検出が不可能である角速度ωB およびねじり角θRBも推定される。
【００５２】
図１０には、前記タイヤ空気圧異常判定ルーチンがフローチャートで表されている。このルーチンは、車両走行中繰返し実行される。以下、このルーチンを図１０に基づいて説明するが、まず、概略的に説明する。
【００５３】
このタイヤ空気圧異常判定ルーチンの各回の実行時には、まず、ステップＳ５０（以下、単に「Ｓ５０」で表す。他のステップについても同じとする）において、前処理フィルタ６４が作動させられる。それにより、リム側部角速度演算部４５からの回転速度信号から、車輪１４に関連する周波数成分のみが抽出される。
【００５４】
次に、Ｓ１００において、外乱オブザーバ５２が作動させられ、それにより、今回の角速度ωR (i) から、今回の外乱ｗ2 (i) ，角速度ωB (i) およびねじれ角θRB(i) が推定される。
【００５５】
その後、Ｓ２００において、現時点までに取得された、角速度ωR ，外乱ｗ2 ，角速度ωB およびねじれ角θRBを１組とするＭ組分の基礎パラメータに基づき、ばね定数Ｋの今回の変化量ΔＫ(j) が同定される。
【００５６】
ばね定数変化量ΔＫ(j) は、外乱オブザーバ５２における目的パラメータである。また、ばね定数変化量ΔＫ(j) は、タイヤ２６の空気圧Ｐの変化量ΔＰに応じて増加するパラメータであるから、ばね定数変化量ΔＫ(j) を同定することは結局、空気圧変化量ΔＰを推定することを意味する。
【００５７】
続いて、Ｓ３００において、Ｓ２００において同定されたばね定数変化量ΔＫ(j) が、温度Θと車速Ｖと角速度振幅｜ωR ｜（このパラメータの意味は後に詳述する）とに基づいて補正される。Ｓ２００において同定されたばね定数変化量ΔＫ(j) を第１暫定値ΔＫPRO1(j) として記述することとすれば、Ｓ３００においては、その第１暫定値ΔＫPRO1(j) が補正されて第２暫定値ΔＫPRO2(j) が取得されることになる。
【００５８】
その後、Ｓ４００において、今回以前に取得されたＮ個の第２暫定値ΔＫPRO2が加算平均により平滑化され、それにより第３暫定値ΔＫPRO3が取得される。
【００５９】
続いて、Ｓ５００において、その第３暫定値ΔＫPRO3が許容範囲から逸脱しないようにガードされ、それにより、ばね定数変化量の最終値ΔＫFNL が取得される。
【００６０】
その後、Ｓ６００において、その最終値ΔＫFNL がしきい値ΔＫTHより低いか否かが判定され、低い場合には、タイヤ空気圧Ｐが低いと判定され、そのことが運転者に告知される。なお、しきい値ΔＫTHの符号は、外乱オブザーバ５２におけるばね定数Ｋ（固定値）の設定次第で正であったり負であったりする。以上でこのタイヤ空気圧異常判定ルーチンの一回の実行が終了する。
【００６１】
次に、このタイヤ空気圧異常判定ルーチンを図１１ないし図２２に基づいて詳細に説明する。
【００６２】
図１１には、Ｓ１００、すなわち、外乱オブザーバ５２を作動させるステップの詳細が外乱オブザーバ作動サブルーチンとしてフローチャートで表されている。
【００６３】
この外乱オブザーバ作動サブルーチンにおいては、まず、Ｓ１０１において、前処理フィルタ６４から最新の角速度ωR が今回の角速度ωR (i) として取り込まれる。次に、Ｓ１０２において、外乱オブザーバ５２により、その今回の角速度ωR (i) を入力として、外乱ｗ2 (i) ，角速度ωB (i) およびねじれ角θRB(i) が前述のようにして推定される。その後、Ｓ１０３において、演算された角速度ωR (i) と、推定された外乱ｗ2 (i) ，角速度ωB (i) およびねじれ角θRB(i) とが、回数ｉに関連付けてωR 等メモリにストアされる。ωR 等メモリは図６に示されているように、ＲＡＭ５０に設けられている。以上でこのサブルーチンすなわちＳ１００の一回の実行が終了する。
【００６４】
この外乱オブザーバ作動サブルーチンは、角速度ωR (i) から外乱ｗ2 (i) ，角速度ωB (i) およびねじれ角θRB(i) を推定することを設定周期Ｔ1 （例えば、５ｍｓ）で繰り返すように設計されており、図１２の上側には、外乱オブザーバ５２が繰返し作動させられるタイミングが概念的に示されている。
【００６５】
図１３には、Ｓ２００、すなわち、パラメータ同定を行うステップの詳細がパラメータ同定サブルーチンとしてフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを図１３に基づいて詳細に説明するが、それに先立ち、このサブルーチンが採用している理論を説明する。
【００６６】
ばね定数変化量ΔＫ（＝第１暫定値ΔＫPRO1(j) ）の同定は、最小二乗法により行われる。最小二乗の和が次の(10)式で表され、それが最小になるように、すなわち、最小二乗和Ｓをばね定数変化量ΔＫで偏微分した場合の値と減衰係数変化量ΔＤで偏微分した場合の値とがそれぞれ０となるようにばね定数変化量ΔＫを取得するのである。
【００６７】
【数７】
具体的には、ばね定数変化量ΔＫが次の(11)式を用いて同定される。
【００６９】
【数８】
なお、最小二乗法によれば、ばね定数変化量ΔＫのみならず減衰係数変化量ΔＤをも同定可能であるが、本実施形態においては、空気圧変化量ΔＰをばね定数変化量ΔＫで代用してタイヤ空気圧Ｐが低いか否かを判定するように設計されていて、その異常判定に減衰係数変化量ΔＤは必要ではないため、減衰係数変化量ΔＤの同定は行われない。
【００７１】
次に、このパラメータ同定サブルーチンを図１３に基づいて詳細に説明する。
【００７２】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ２０１ａにおいて、回数ｉが１増加させられる。次に、Ｓ２０１ｂにおいて、ωR 等メモリに、角速度ωR ，外乱ｗ2 ，角速度ωB およびねじれ角θRBを１組とする基礎パラメータがＭ組ストアされたか否か、すなわち、回数ｉの現在値が基準値Ｍに到達したか否かが判定される。今回は、基準値Ｍに到達していないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンすなわちＳ２００の一回の実行が終了する。
【００７３】
これに対して、今回は、回数ｉの現在値が基準値Ｍに到達したと仮定すれば、Ｓ２０１ｂの判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０２において、ωR 等メモリから角速度ωR ，外乱ｗ2 ，角速度ωB およびねじれ角θRBという基礎パラメータが読み出される。続いて、Ｓ２０３において、それら基礎パラメータに基づき、最小二乗法により、今回の第１暫定値ΔＫPRO1(j) が目的パラメータとして前述のようにして演算される。その後、Ｓ２０４において、演算された第１暫定値ΔＫPRO1(j) がΔＫPRO1メモリにストアされる。ΔＫPRO1メモリは図６に示すように、ＲＡＭ５０に設けられている。続いて、Ｓ２０５において、前記ωR 等メモリがクリアされ、その後、Ｓ２０６において、回数ｉが０にセットされる。以上でこのサブルーチンすなわちＳ２００の一回の実行が終了する。
【００７４】
本実施形態においては、最小二乗法により１個の第１暫定値ΔＫPRO1を取得するために用いられる基礎パラメータの組数が基準値Ｍとされている。基準値Ｍは、設定周期Ｔ2 （例えば、１ｓ）が経過する間に外乱オブザーバ５２が作動させられる回数として設定されている。図１２には、基礎パラメータが設定周期Ｔ1 （＜Ｔ2 ）で逐次取得されるのに対して、第１暫定値ΔＫPRO1が設定周期Ｔ2 で取得されるタイミングが示されている。
【００７５】
ここで、設定周期Ｔ2 の設定について詳しく説明する。
【００７６】
図１４には、設定周期Ｔ2 を６０秒に設定し、６０秒ごとに最小二乗法によりばね定数変化量ΔＫを推定する実験を行った場合に、その推定値が時間（秒）と共に変化する様子が、「６０秒推定」なるタイトルが付されている破線グラフで示されている。この実験は、ばね定数変化量ΔＫの真の値が約３５である状況で行われた。このグラフから明らかなように、設定周期Ｔ2 を６０秒に設定した場合には、推定値が落ち込むことが確認された。
【００７７】
以下、この推定値が落ち込む原因を数学的に解析するが、設定周期Ｔ2 を６０秒とし、６０秒ごとに推定値を取得し、それを最終値とする場合と、設定周期Ｔ2 を１秒とし、１秒ごとに推定値を取得し、６０秒間に取得された６０個の推定値の平均値を最終値とする場合とを互いに比較しつつ説明する。
【００７８】
外乱オブザーバ５２により設定周期Ｔ1 （例えば、５ｍｓ）ごとに推定される各回のねじれ角θRB(j) と外乱ｗ2 (j) との積をＥ(j) 、各回のねじれ角θRB(j) の二乗をＤ(j) で表すこととすれば、６０秒間における積Ｅ(j) の合計値Ｅと二乗Ｄ(j) の合計値Ｄとはそれぞれ、次の(21)式と(22)式とで表される。
【００７９】
【数９】
よって、６０秒ごとにばね定数変化量の推定値を取得することにすれば、その推定値ΔＫは、次の(23)式で表される。
【００８１】
【数１０】
一方、１秒ごとに推定値を取得することにすれば、その推定値ΔＫ(j) は、次の(24)式で表される。
【００８３】
【数１１】
このようにして６０秒間に取得した６０個の推定値の平均値ΔＫm は、次の(25)式で表される。
【００８５】
【数１２】
前記(24)式を変形すると、次の(26)式が得られる。
【００８７】
【数１３】
この式より、次の(27)式が得られる。
【００８９】
【数１４】
この式と前記(21)式とから、次の(28)式が得られる。
【００９１】
【数１５】
この式の両辺をＤで割り算すると、次の(29)式が得られる。
【００９３】
【数１６】
ここで、Ｆ(j) ＝Ｄ(j) ／Ｄとおき、さらに、推定値ΔＫ(j) の、平均値ΔＫm からのばらつきδ(j) を次の(30)式により定義する。
【００９５】
【数１７】
この式と上記(29)式とから、次の(31)式が得られる。
【００９７】
【数１８】
したがって、ΔＫ＝ΔＫm なる式が成立するためには、ばらつきδ(j) とＦ(j) との間に相関が成立しないことが必要である。
【００９９】
ところで、車輪１４には、それのねじれ角θRBが増加するにつれてタイヤ２６のばね定数Ｋ（剛性）が低下する特性がある。タイヤ剛性が非線形性を示すのである。この特性に基づき、ねじれ角θRBが増加するにつれて回転速度信号の共振周波数も低下する。この性質は、ばらつきδ(j) とＦ(j) との間に負の相関が成立することを意味し、このことは次の(32)式で表される。
【０１００】
【数１９】
この式と上記(31)式とから、次の(33)式が得られる。
【０１０２】
【数２０】
したがって、ばね定数Ｋがねじれ角θRBに依存するという性質が存在することが原因で、６０秒ごとに推定される推定値ΔＫは、１秒ごとに推定されて６０秒間の合計値に対して推定される平均値ΔＫm に対して落ち込むことが分かる。また、ばらつきδ(j) とＦ(j) との間に負の相関が成立する場合には、推定値ΔＫの推定周期を長くすると（すなわち、基礎パラメータの組数を多くすると）、その負の相関がさらに強くなるため、推定精度がさらに低下する可能性がある。
【０１０４】
このような知見に基づき、本実施形態においては、設定周期Ｔ2 が１秒とされ、設定周期Ｔ3 が６０秒とされ、１秒ごとにばね定数変化量ΔＫの推定値を取得し、６０秒間に取得された６０個の推定値ΔＫの平均値が最終値とされるようになっている。このような条件で実験を行った場合の結果の一例が、図１４に、「１秒推定，６０点平均」なるタイトルが付された実線グラフで示されている。このグラフから明らかなように、本実施形態によれば、推定値が真の値に対して落ち込むことが、６０秒ごとに推定値を取得する、前述の実験例におけるより抑制される。さらに、このグラフから明らかなように、推定値の変動幅も、その実験例におけるより抑制される。その結果、本実施形態によれば、その実験例におけるよりタイヤ空気圧Ｐの推定精度が向上する。
【０１０５】
本実施形態においては、タイヤ空気圧Ｐを推定するために同定することが必要な目的パラメータ、すなわち、ばね定数変化量ΔＫを同定するために必要な基礎パラメータ、すなわち、角速度ωB ，外乱ｗ2 およびねじれ角θRBを１組とするパラメータが取得される設定時間Ｔ2 が１秒に設定されているが、例えば、２秒以内とすることができ、また、望ましくは、０．５〜１秒とすることができる。０．５秒以下では、基礎パラメータの組数が目的パラメータの同定精度との関係において不足する傾向があり、また、２秒以上では、基礎パラメータが取得される環境、例えば、路面の凹凸状況の変化や角速度ωR の振幅の変化が、目的パラメータの同定精度との関係において過大となる傾向があるからである。
【０１０６】
図１５には、Ｓ３００、すなわち、パラメータ補正を行うステップの詳細がパラメータ補正サブルーチンとしてフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを同図に基づいて詳細に説明するが、それに先立ち、このサブルーチンが採用している理論を説明する。
【０１０７】
本発明者らは、本発明に先立ち、実験対象品に選ばれた車輪１４のタイヤ空気圧Ｐの実際値を圧力センサで検出した後、タイヤ２６の温度Θ，車速Ｖおよび角速度ωR をそれぞれ変化させつつ外乱オブザーバ５２によりばね定数変化量ΔＫを推定するという実験を行った。その結果、次のような事実が判明した。すなわち、図１６の(a) に示すように、温度Θが低下するにつれて外乱オブザーバ５２による推定値（すなわち、ばね定数変化量ΔＫ）が増加するという事実が判明したのである。さらに、図１７の(a) に示すように、車速Ｖが低下すると、推定値が減少するという事実も判明した。さらにまた、図１８の(a) に示すように、変動成分である角速度ωR の振幅である角速度振幅｜ωR ｜が減少すると、推定値が増加するという事実も判明した。このように、外乱オブザーバ５２による推定値には、温度Θ，車速Ｖおよび角速度振幅｜ωR ｜にそれぞれ依存するという特性があることが判明したのである。
【０１０８】
このような知見に基づき、本実施形態においては、第１暫定値ΔＫPRO1が、温度Θ，車速Ｖおよび角速度振幅｜ωR ｜に基づき、第２暫定値ΔＫPRO2に補正される。具体的には、
ΔＫPRO2＝ΔＫPRO1＋ΔＫCOM1＋ΔＫCOM2＋ΔＫCOM3
なる式を用いて第２暫定値ΔＫPRO2が演算される。
【０１０９】
ここに、「ΔＫCOM1」は、温度Θに応じて変化する第１部分補正量であって、図１６の(b) に示すように、温度Θが低下するのに応じて絶対値が増加する負の数値である。また、「ΔＫCOM2」は、車速Ｖに応じて変化する第２部分補正量であって、図１７の(b) に示すように、車速Ｖが低下するのに応じて絶対値が増加する正の数値である。また、「ΔＫCOM3」は、角速度振幅｜ωR ｜に応じて変化する第３部分補正量であって、図１８の(b) に示すように、角速度振幅｜ωR ｜が低下するのに応じて絶対値が増加する負の数値である。なお、角速度振幅｜ωR ｜は、変動成分である角速度ωR を二乗した値で代用することができる。角速度振幅ωR の正負を問わず、それの絶対値を簡易に取得するためである。
【０１１０】
なお、上記の演算式においては、３個の部分補正量ΔＫCOM1，ΔＫCOM2，ΔＫCOM3につき、第２暫定値ΔＫPRO2に対する重みが互いに等しくされているが、それら部分補正量ΔＫCOM1，ΔＫCOM2，ΔＫCOM3に、相互に独立ではないものが存在すること等を考慮することにより、必要に応じて互いに異なる重みを持たせることが可能である。
【０１１１】
このような補正を行うことにより、タイヤ空気圧Ｐの実際値が変化しない限り、外乱オブザーバ５２による推定値が、温度Θ，車速Ｖおよび角速度振幅｜ωR ｜の変化にもかかわらず実質的に一定となるように補償される。
【０１１２】
次に、このパラメータ補正サブルーチンすなわちＳ３００を図１５に基づいて詳細に説明する。
【０１１３】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ３０１ａにおいて、最新の第１暫定値ΔＫPRO1(i) が取得された直後であるか否かが判定される。直後ではない場合には、判定がＮＯとなり、直ちにこのサブルーチンの一回の実行が終了する。これに対して、直後である場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ３０１ｂに移行する。
【０１１４】
Ｓ３０１ｂにおいては、最新の第１暫定値ΔＫPRO1(i) を取得するのに経過した期間と同じ期間に取得された複数個の角速度ωR についてそれぞれ角速度振幅｜ωR ｜が演算され、さらに、それら複数個の角速度振幅｜ωR ｜の平均値が演算される。以後、その平均値が今回の角速度振幅｜ωR ｜として使用される。次に、Ｓ３０２において、今回の角速度振幅｜ωR ｜が最大値ＭＡＸ以上であるかまたは最小値ＭＩＮ以下であるか否かが判定される。最大値ＭＡＸ以上であるかまたは最小値ＭＩＮ以下である場合には、判定がＹＥＳとなり、直ちにこのサブルーチンすなわちＳ３００の一回の実行が終了する。
【０１１５】
これに対して、今回の角速度振幅｜ωR ｜が最大値ＭＡＸ以上でもなく最小値ＭＩＮ以下でもない場合には、Ｓ３０２の判定がＮＯとなり、Ｓ３０３において、ΔＫPRO1メモリから最新の第１暫定値ΔＫPRO1(i) が読み込まれる。続いて、Ｓ３０４において、車速検出部６８から最新の車速Ｖが読み込まれ、Ｓ３０５において、温度センサ７０から最新の温度Θが読み込まれる。
【０１１６】
その後、Ｓ３０６において、第１ないし第３部分補正量ΔＫCOM1，ΔＫCOM2およびΔＫCOM3が決定される。第１部分補正量ΔＫCOM1は、読み込まれた温度Θに応じ、ＲＯＭ４９に記憶されたマップが規定する両者の関係に従って決定される。その関係は例えば、図１６の(b) に示すものとされる。第２部分補正量ΔＫCOM2は、読み込まれた車速Ｖに応じ、ＲＯＭ４９に記憶されたマップが規定する両者の関係に従って決定される。その関係は例えば、図１７の(b) に示すものとされる。第３部分補正量ΔＫCOM3は、今回の角速度振幅｜ωR ｜に応じ、ＲＯＭ４９に記憶されたマップが規定する両者の関係に従って決定される。その関係は例えば、図１８の(b) に示すものとされる。
【０１１７】
続いて、Ｓ３０７において、最新の第１暫定値ΔＫPRO1と、今回演算された３個の部分補正量ΔＫCOM1，ΔＫCOM2およびΔＫCOM3とを、前述の、
ΔＫPRO2＝ΔＫPRO1＋ΔＫCOM1＋ΔＫCOM2＋ΔＫCOM3
なる式に代入することにより、今回の第２暫定値ΔＫPRO2(j) が演算される。その後、Ｓ３０８において、演算された第２暫定値ΔＫPRO2(j) が、ＲＡＭ５０に設けられたΔＫPRO2メモリに、回数ｊに関連付けてストアされる。
【０１１８】
以上で、このパラメータ補正サブルーチンすなわちＳ３００の一回の実行が終了する。
【０１１９】
なお付言すれば、このパラメータ補正サブルーチンにおいては、外乱オブザーバ５２によるばね定数変化量ΔＫの推定値が角速度振幅｜ωR ｜によって補正されるが、角速度振幅｜ωR ｜に代えてねじれ角速度振幅｜ωR −ωB ｜を用いることができる。ねじれ角速度振幅｜ωR −ωB ｜は、前処理フィルタ６４から外乱オブザーバ５２に入力された角速度ωR と、その角速度ωR に基づいて外乱オブザーバ５２により推定された角速度ωB とを用いて演算することができる。
【０１２０】
さらに付言すれば、上記パラメータ補正サブルーチンにおいては、第３部分補正量ΔＫCOM3と角速度振幅｜ωR ｜との関係が、実験結果等に基づいて予め設定された関係であって、車輪１４の実際の状態（タイヤ２６の剛性等）に追従して変化することはなく、かつ、４輪に共通の関係とされている。しかし、その関係の設定は種々の手法により行い得る。タイヤ空気圧Ｐが標準値（例えば、２．０kgf/cm2 ）であると推定される状況において実際に取得された関係として設定することができる。例えば、タイヤ空気圧Ｐが標準値であると推定される状況において、ばね定数変化量ΔＫの推定値と角速度振幅｜ωR ｜との関係を実際に取得し、その取得した関係に基づいて、第３部分補正量ΔＫCOM3と角速度振幅｜ωR ｜との関係を設定することができる。タイヤ空気圧Ｐが標準値であると推定される状況には例えば、車両のイグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後や、タイヤ空気圧Ｐが標準値と等しいことが運転者により入力されたときや、第３部分補正量ΔＫCOM3と角速度振幅｜ωR ｜との関係を再度設定することが必要になったことが運転者から入力されたときを選ぶことができる。このような関係設定を行う場合には、車輪１４の実際の状態に則して、かつ、各輪ごとに個別に第３部分補正量ΔＫCOM3と角速度振幅｜ωR ｜との関係を設定可能となり、タイヤ空気圧Ｐの推定精度を容易に向上可能となる。
【０１２１】
さらに付言すれば、前記パラメータ補正サブルーチンにおいては、外乱オブザーバ５２によるばね定数変化量ΔＫの推定値が温度Θと車速Ｖと角速度振幅｜ωR ｜とにそれぞれ依存するという性質に鑑み、推定値が温度Θと車速Ｖと角速度振幅｜ωR ｜とによって補正されるが、以下に説明するように、推定値は他のパラメータにも依存する。
【０１２２】
前述のように、リム側部角速度演算部４５から出力される回転速度信号のうち、外乱オブザーバ５２がばね定数変化量ΔＫを精度よく推定するのに必要な周波数成分のみが外乱オブザーバ５２に入力されることなるように、それらリム側部角速度演算部４５と外乱オブザーバ５２との間に前処理フィルタ６４が設けられている。しかし、何らかの理由により、回転速度信号の周波数特性が変化すると、外乱オブザーバ５２による推定精度が低下する。一方、路面から車輪１４に入力される振動は、回転速度信号の周波数特性を変化させる原因となり得る。したがって、外乱オブザーバ５２によるばね定数変化量ΔＫの推定値は、路面から車輪１４に入力される振動の周波数にも依存する。
【０１２３】
したがって、推定値は、路面から車輪１４に入力される振動の周波数によって補正することも望ましい。なお、その周波数は、路面の凹凸の変化状況を超音波，撮像結果等を用いて、車速Ｖと共に検出する（必要に応じて車輪１４の接地荷重も検出する）ことにより、それら検出値相互の関係から推定することが可能である。路面の突起間の間隔と、それら突起を車輪１４が通過する際の速度と、路面の複数の突起（大きいものや小さいものがある）のうち実際に車輪１４に対する加振源となるもの（これは、車輪１４の接地荷重等によって変化する）とのうち少なくとも前２者が判明すれば、路面から車輪１４に入力される振動の周波数を推定可能であるからである。
【０１２４】
図１９には、Ｓ４００、すなわち、平滑化処理を行うステップの詳細が平滑化処理サブルーチンとしてフローチャートで表されている。
【０１２５】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ４０１ａにおいて、回数ｊが１増加させられる。次に、Ｓ４０１ｂにおいて、ΔＫPRO2メモリにストアされている第２暫定値ΔＫPRO2の数、すなわち、回数ｊの現在値が基準値Ｎに到達したか否かが判定される。今回は、到達していないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンすなわちＳ４００の一回の実行が終了する。
【０１２６】
これに対して、回数ｊの現在値が基準値Ｎに到達したと仮定すれば、Ｓ４０１ｂの判定がＹＥＳとなり、Ｓ４０２において、ΔＫPRO2メモリから、Ｎ個の第２暫定値ΔＫPRO2(1) 〜ΔＫPRO2(N) が読み出される。その後、Ｓ４０３において、それらＮ個の第２暫定値ΔＫPRO2(1) 〜ΔＫPRO2(N) に対して加算平均が行われ、それら第２暫定値ΔＫPRO2が平滑化されることにより、第３暫定値ΔＫPRO3が演算される。その演算式は同図に示されている。
【０１２７】
その後、Ｓ４０４において、演算された第３暫定値ΔＫPRO3が、ＲＡＭ５０に設けられたΔＫPRO3メモリにストアされる。続いて、Ｓ４０５において、ΔＫPRO2メモリがクリアされ、その後、Ｓ４０６において、回数ｊが０にセットされる。以上でこのサブルーチンすなわちＳ４００の一回の実行が終了する。
【０１２８】
本実施形態においては、平滑化処理により１個の第３暫定値ΔＫPRO3を取得するために用いられる第２暫定値ΔＫPRO2のデータの数が基準値Ｎとされている。基準値Ｎは、設定周期Ｔ3 （例えば、６０ｓ）が経過する間に第２暫定値ΔＫPRO2が演算される個数として設定されている。図１２には、第２暫定値ΔＫPRO2が設定周期Ｔ2 （＜Ｔ3 ）で逐次取得されるのに対して、第３暫定値ΔＫPRO3が設定周期Ｔ3 で取得されるタイミングが示されている。
【０１２９】
なお付言すれば、基準値Ｎは固定値とすることができ、この場合、６０個としたり、１２０個とすることができる。また、可変値とすることができ、この場合、第２暫定値ΔＫPRO2がばらつく程度に応じて変化するパラメータ、例えば、車速Ｖまたは車輪の回転速度に応じて変化させることができる。車速Ｖまたは車輪の回転速度に応じて変化させる場合、車速Ｖまたは車輪の回転速度が増加するにつれて増加するように基準値Ｎを変化させることができる。
【０１３０】
図２０には、Ｓ５００、すなわち、ガード処理を行うステップの詳細がガード処理サブルーチンとしてフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを説明するが、まず、概略的に説明する。
【０１３１】
このサブルーチンにおいては、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、上限値と下限値とで規定される許容範囲内にあるか否かが判定され、許容範囲内にあれば、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされ、許容範囲の上限値より大きい場合には、その上限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされ、許容範囲の下限値より小さい場合には、その下限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。また、許容範囲の中心値は、前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) と等しくされ、その結果、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) と比較されるとともに、前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) からの外れ量が許容範囲の幅の半値ΔＫGRD より大きいか否かが判定され、その判定結果に応じて、今回の最終値ΔＫFNL (k) が決定されることになる。
【０１３２】
ただし、車両の走行開始スイッチとしてのイグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後にあっては、前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) が存在しない。この場合、本実施形態においては、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) が、標準値ΔＫSTD とされる。ここに、「標準値ΔＫSTD 」は、車輪１４のホイール２４に装着されているタイヤ２６が正規のものであり、かつ、それの空気圧Ｐが標準値であるときに、ばね定数変化量ΔＫが取るべき値である。ただし、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) は例えば、前記しきい値ΔＫTHより少し大きい値に設定することもできる。
【０１３３】
次に、このガード処理サブルーチンを図２０に基づいて具体的に説明する。
【０１３４】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ５０１において、このサブルーチンの今回の実行が、イグニションスイッチ（図において「ＩＧ」と略称する）がＯＦＦからＯＮに操作された後、初回であるか否かが判定される。今回は、初回であると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ５０２において、ばね定数変化量ΔＫの最終値ΔＫFNL の前回値ΔＫFNL (k-1) が仮に、標準値ΔＫSTD とされる。今回は、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) が存在しないからである。
【０１３５】
その後、Ｓ５０３において、ΔＫPRO3メモリから今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が読み込まれる。続いて、Ｓ５０４において、その第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) （許容範囲の中心値として機能する）に許容範囲の半値ΔＫGRD を足し算した値、すなわち、許容範囲の上限値より大きいか否かが判定される。今回は、大きくはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５０５に進む。Ｓ５０５においては、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) から許容範囲の幅の半値ΔＫGRD を引き算した値、すなわち、許容範囲の下限値より小さいか否かが判定される。今回は、小さくはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５０６に進む。Ｓ５０６においては、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。その後、Ｓ５０７において、今回の最終値ΔＫFNL (k) が、ＲＡＭ５０に設けられたΔＫFNL メモリに、回数ｋに関連付けてストアされる。以上で、このガード処理サブルーチンすなわちＳ５００の一回の実行が終了する。
【０１３６】
これに対して、今回は、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) に許容範囲の半値ΔＫGRD を足し算した上限値より大きいと仮定すれば、Ｓ５０４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５０８において、その上限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。その後、Ｓ５０７に移行する。また、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) から許容範囲の幅の半値ΔＫGRD を引き算した下限値より小さいと仮定すれば、Ｓ５０５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５０９において、その下限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。その後、Ｓ５０７に移行する。
【０１３７】
以上、イグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後である場合を説明したが、そうでない場合には、Ｓ５０１の判定がＮＯとなり、Ｓ５０２がスキップされ、その後、Ｓ５０３において、ΔＫPRO3メモリから最新の第３暫定値ΔＫPRO3(k) （今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) ）が読み込まれる。続いて、Ｓ５０４ないしＳ５０６において、最新の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) を中心値とする許容範囲内にある場合には、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされ、許容範囲の上限値より大きい場合には、その上限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされ、許容範囲の下限値より小さい場合には、その下限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。
【０１３８】
以上要するに、イグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後である場合、すなわち、前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) が存在しない場合には、前述のように、第３暫定値ΔＫPRO3とは無関係に、標準値ΔＫSTD が許容範囲の中心値とされるが、前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) が存在する場合には、その前回の第３暫定値ΔＫPRO3(k-1) が許容範囲の中心値とされる。したがって、このサブルーチンが繰り返される間、許容範囲の中心値が、例えば、図２１にグラフで示すように、第３暫定値ΔＫPRO3に接近するように変化させられるとともに、第３暫定値ΔＫPRO3が変化すれば、それに追従して変化させられることになる。
【０１３９】
ところで、第３暫定値ΔＫPRO3の時間的変化をもたらす要因を考慮するに、タイヤ空気圧Ｐの変化という予定された要因のほかに、路面から車輪１４に入力された振動，タイヤ２６の温度変化等、予定外の要因もある。予定された要因は３つに分類することができる。タイヤ２６がバーストしてタイヤ空気圧Ｐが素早く低下するという要因と、タイヤ２６から空気が自然に漏れてタイヤ空気圧Ｐが緩やかに低下する（１月当たり０．１kgf/cm2 程度）という要因と、路面上に落ちていた釘がタイヤ２６に刺さったためにタイヤ空気圧Ｐが低下するが釘がタイヤ２６に刺さったままであるためにタイヤ空気圧Ｐが緩やかに低下する（１時間当たり１kgf/cm2 程度）という要因とに分類される。
【０１４０】
そして、上記予定外の要因によって第３暫定値ΔＫPRO3が素早く変化した場合には、その急変による影響が最終値ΔＫFNL に及ばないように第３暫定値ΔＫPRO3に対して前記ガード処理を行うことは必要であるが、予定された３つの要因のうち、自然漏れという要因と釘刺さりという要因とについては、それらの影響が最終値ΔＫFNL に及ばないように第３暫定値ΔＫPRO3に対してガード処理を行うことが必要ではない。
【０１４１】
このような知見に基づき、このガード処理サブルーチンにおいては、自然漏れという要因または釘刺さりという要因によって第３暫定値ΔＫPRO3が変化することが予想される変化幅より広くなるように前記許容範囲の幅が設定されている。
【０１４２】
なお付言すれば、このガード処理サブルーチンにおいては、許容範囲の幅の半値ΔＫGRD が固定値とされているが、可変値とすることが可能である。可変値とする場合には、半値ΔＫGRD を種々の手法で変化させることができる。
【０１４３】
例えば、半値ΔＫGRD は、経過時間に応じて変化させることができる。例えば、半値ΔＫGRD は、経過時間が長くなるにつれて小さくなるように変化させることができる。
【０１４４】
また、過去の複数個の第３暫定値ΔＫPRO3の分布が実質的に正規分布を示すと仮定した場合に、半値ΔＫGRD を、その正規分布の特性に応じて変化させることができる。例えば、その正規分布において一定確率で存在する信頼区間の幅に対応するように半値ΔＫGRD を変化させることができる。
【０１４５】
さらに、半値ΔＫGRD を、第３暫定値ΔＫPRO3と許容範囲との相対的な位置関係の履歴に応じて変化させることができる。例えば、第３暫定値ΔＫPRO3と許容範囲の下限値を下回ることが設定回数連続した場合には、ガード処理なしで第３暫定値ΔＫPRO3をそのまま最終値ΔＫFNL とすることが適当であるとして、半値ΔＫGRD を一定値だけ増加するように変化させたり、また、半値ΔＫGRD を実質的に無限大に増加するように変化させることができる。半値ΔＫGRD が実質的に無限大になることは、第３暫定値ΔＫPRO3が必ず、そのまま最終値ΔＫFNL とされることを意味する。また、第３暫定値ΔＫPRO3と許容範囲の上限値を上回ることが設定回数連続した場合には、ガード処理なしで第３暫定値ΔＫPRO3をそのまま最終値ΔＫFNL とすることが適当であるとして、半値ΔＫGRD を一定値だけ増加するように変化させたり、また、半値ΔＫGRD を実質的に無限大に増加するように変化させることができる。また、第３暫定値ΔＫPRO3と許容範囲の上限値を上回ることが設定回数連続した場合には、タイヤ２６に空気が補充されてそれの空気圧Ｐが標準値に増加させられたと推定して、その標準値を最終値ΔＫFNL とすることができる。
【０１４６】
図２２には、Ｓ６００、すなわち、異常判定を実行するステップが異常判定サブルーチンとしてフローチャートで表されている。
【０１４７】
この異常判定サブルーチンにおいては、まず、Ｓ６０１において、ΔＫFNL メモリから最新の最終値ΔＫFNL (k) が読み込まれる。次に、Ｓ６０２において、その最終値ΔＫFNL (k) がしきい値ΔＫTHより小さいか否かが判定される。今回は、小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ６０３において、今回はタイヤ空気圧Ｐが低いと判定され、表示装置６６によるタイヤ空気圧異常警告が運転者に対して行われる。これに対して、最終値ΔＫFNL (k) がしきい値ΔＫTHより小さくはない場合には、Ｓ６０２の判定がＮＯとなり、Ｓ６０３がスキップされ、表示装置６６によるタイヤ空気圧異常警告が行われない。いずれの場合にも、以上で、この異常判定サブルーチンすなわちＳ６００の一回の実行が終了する。
【０１４８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、ばね定数変化量ΔＫが「目的パラメータ」の一例を構成し、リム側部角速度ωR とベルト側部角速度ωB と外乱ｗ2 とねじれ角θRBとを１組とするパラメータが「基礎パラメータ」の一例を構成し、コンピュータ２０のうち外乱オブザーバ５２とパラメータ同定部５４とを構成する部分が「パラメータ推定部」の一例および「推定器」の一例を構成しているのである。
【０１４９】
なお付言すれば、本実施形態においては、図４に示すように、パラメータ補正部５６がパラメータ同定部５４の下流側に配置されているが、上流側に配置することが可能である。外乱オブザーバ５２とパラメータ同定部５４との間に配置し、温度Θと車速Ｖと角速度振幅｜ωR ｜とねじれ角速度振幅｜ωR −ωB ｜との少なくとも一つに基づく補正を上記基礎パラメータに対して行うようにすることが可能なのである。
さらに付言すれば、本実施形態においては、各輪ごとの基礎パラメータが、４輪に関して共通に車速Ｖが用いられて補正されるが、車速Ｖに代えて各輪の回転速度すなわちリム側部角速度ωR を用いて基礎パラメータを補正することが可能である。このようにすれば、基礎パラメータが各輪ごとにその各輪の事情を正確に考慮して精度よく補正することが容易になる。
【０１５０】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態とガード処理に関する構成のみが異なり、他の構成については共通であるため、他の構成については図示および文章による説明を省略し、ガード処理に関する構成については詳細に説明する。
【０１５１】
図２３には、本実施形態におけるガード処理サブルーチンがフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを同図に基づいて説明するが、まず、概念的に説明する。
【０１５２】
リム側部角速度演算部５４からの回転速度信号のうち、車輪１４の振動を反映した周波数成分は、外乱オブザーバ５２に供給することが必要である周波数成分である。また、その周波数成分の周波数（以下、単に「車輪振動周波数」という）は、車輪１４に装着されているタイヤ２６の仕様（剛性）に応じて変化する。
【０１５３】
そこで、本実施形態においては、リム側部角速度演算部５４からの回転速度信号のうち、外乱オブザーバ５２に供給される周波数成分の周波数が、タイヤ２６の種類に応じて変化するように前処理フィルタ６４の特性、すなわち、回転速度信号のうち外乱オブザーバ５２に供給するために前処理フィルタ６４により抽出される周波数成分の周波数（以下、「狙い値」という）が自動的に調整される。
【０１５４】
具体的には、タイヤ２６の仕様が標準仕様と等しいと仮定した場合に、回転速度信号のうち外乱オブザーバ５２に供給することが望ましい周波数成分が外乱オブザーバ５２に供給されるように前処理フィルタ６４の狙い値が事前に設定される。さらに、その仮定が実際と一致する場合に外乱オブザーバ５２により推定されることが予想されるばね定数変化量ΔＫと、タイヤ２６の実際の仕様の下で外乱オブザーバ５２により実際に推定されたばね定数変化量ΔＫとが互いに比較される。さらに、それらばね定数変化量ΔＫの予想値（正規値）と推定値との相対的な関係に応じて、前処理フィルタ６４の狙い値が、タイヤ２６の実際の仕様の下で外乱オブザーバ５２により推定されることが予想されるばね定数変化量ΔＫと、狙い値を調整した後に外乱オブザーバ５２により推定されることが予想されるばね定数変化量ΔＫとが互いに実質的に一致するように調整される。なお、このフィルタ調整の実行中においては、タイヤ２６の実際の空気圧Ｐが標準値に等しいと仮定される。
【０１５５】
次に、このガード処理サブルーチンを図２３に基づいて詳細に説明する。
【０１５６】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ５２１において、前処理フィルタ６４の狙い値を調整することが必要であるか否かが判定される。このＳ５２１は例えば、イグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された直後である場合にその調整が必要であると判定したり、タイヤ２６を交換したという事実が運転者から知らされた場合に前処理フィルタ６４の狙い値の調整が必要であると判定するように設計することができる。調整指令を自動的に発したり、手動的に発するように設計することができるのである。
【０１５７】
今回は、前処理フィルタ６４の狙い値の調整が必要であると仮定すれば、Ｓ５２１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５２２において、第３暫定値ΔＫPRO3(k) に対してガード処理を行う際の許容範囲の中心値ΔＫCTR の初期値が７個、ＲＯＭ４９から読み込まれる。すなわち、中心値ΔＫCTR0，ΔＫCTR1，ΔＫCTR2，ΔＫCTR3，ΔＫCTR4，ΔＫCTR5およびΔＫCTR6の各値が読み込まれるのである。それらの中央に位置する中心値ΔＫCTR3は、タイヤ２６の仕様が標準仕様であり、かつ、それの空気圧Ｐが標準値である場合のばね定数変化量ΔＫ、すなわち、標準値ΔＫSTD と等しく設定されている。
【０１５８】
その後、Ｓ５２３において、ΔＫPRO3メモリから最新の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が読み込まれる。続いて、Ｓ５２４において、その読み込まれた第３暫定値ΔＫPRO3(k) に対してガード処理が、７個の中心値ΔＫCTR に関してそれぞれ行われ、それにより、７個の最終値ΔＫFNL0，ΔＫFNL1，ΔＫFNL2，ΔＫFNL3，ΔＫFNL4，ΔＫFNL5，ΔＫFNL6が取得される。
【０１５９】
このガード処理は、第１実施形態におけるガード処理に準じて行われるものであるため、７個の中心値のうちの一つである中心値ΔＫCTR0に関して行われる場合を例にとり、簡単に説明する。
【０１６０】
まず、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、中心値ΔＫCTR0に許容範囲の半値ΔＫGRD を足し算した上限値より大きいか否かが判定される。今回は、大きくはないと仮定すれば、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、中心値ΔＫCTR0から許容範囲の半値ΔＫGRD を引き算した下限値より小さいか否かが判定される。今回は、小さくはないと仮定すれば、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、中心値ΔＫCTR0に対応する最終値ΔＫFNL0とされる。また、今回は、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が上限値より大きいと仮定すれば、その上限値が、中心値ΔＫCTR0に対応する最終値ΔＫFNL0とされる。また、今回は、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が下限値より小さいと仮定すれば、その下限値が、中心値ΔＫCTR0に対応する最終値ΔＫFNL0とされる。
【０１６１】
このようなガード処理が７個の中心値に関して実行されると、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が例えば、７個の中心値ΔＫCTR に対して図２４に示すように相対的に位置させられる場合には、同図に示すように、７個の最終値ΔＫFNL が取得されることになる。
【０１６２】
その後、Ｓ５２５において、各中心値ΔＫCTR ごとに、中心値ΔＫCTR と最終値ΔＫFNL との差である誤差値ｄが演算される。具体的には、誤差値ｄ0 ，ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4 ，ｄ5 ，ｄ6 がそれぞれ次式を用いて演算される。
【０１６３】
ｄ0 ＝ΔＫFNL0−ΔＫCTR0
ｄ1 ＝ΔＫFNL1−ΔＫCTR1
ｄ2 ＝ΔＫFNL2−ΔＫCTR2
ｄ3 ＝ΔＫFNL3−ΔＫCTR3
ｄ4 ＝ΔＫFNL4−ΔＫCTR4
ｄ5 ＝ΔＫFNL5−ΔＫCTR5
ｄ6 ＝ΔＫFNL6−ΔＫCTR6
【０１６４】
そして、図２４に示す例では、誤差値ｄ0 〜ｄ6 が同図に示すように、取得される。同図には、誤差値ｄ1 が示されていないが、第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、中心値ΔＫCTR1に対応する許容範囲内に位置させられていて、誤差値ｄ1 が０であるからである。
【０１６５】
続いて、Ｓ５２６において、演算された７個の誤差値ｄ0 〜ｄ6 のうち最小値が検索され、さらに、演算された７個の最終値ΔＫFNL0〜ΔＫFNL6のうち、誤差値ｄが最小値であるものが、今回の最終値ΔＫFNL(k)として選択される。図２４に示す例では、誤差値ｄ1 が最小値であるため、暫定値ΔＫFNL1が今回の最終値ΔＫFNL(k)として選択されることになる。
【０１６６】
その後、Ｓ５２７において、選択された最終値ΔＫFNL (k) がΔＫFNL メモリに、回数ｋに関連付けてストアされる。
【０１６７】
続いて、Ｓ５２８において、前処理フィルタ６４の狙い値が、図２４に示すように、それの調整前の狙い値であるΔＫCTR3と最終値ΔＫFNL (k) との差Ｓに応じた量ＡＤＪで、かつ、調整後の狙い値が最終値ΔＫFNL (k) （次回の最終値ΔＫFNL (k+1) にほぼ等しいと考えられる）に近づく向きに調整される。狙い値の調整量ＡＤＪは例えば、差Ｓを、その狙い値を単位量（例えば、１Ｈｚ）変更することに応じてばね定数変化量ΔＫの推定値が変化することとなる量で割り算することにより取得できる。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１６８】
これに対して、今回は、前処理フィルタ６４の狙い値の調整が済んだ後であるため、再度の調整は不要であると仮定すれば、Ｓ５２１の判定がＮＯとなり、Ｓ５３１に移行する。Ｓ５３１ないしＳ５３５においては、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) に対してガード処理が、第１実施形態におけるに準じて行われる。
【０１６９】
具体的には、Ｓ５３１において、ΔＫPRO3メモリから今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が読み込まれ、続いて、Ｓ５３２において、その第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、許容範囲の中心値ΔＫCTR （後に説明する）に許容範囲の半値ΔＫGRD を足し算した上限値より大きいか否かが判定される。今回は、大きくはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５３３に進む。Ｓ５３３においては、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が、中心値ΔＫCTR から許容範囲の半値ΔＫGRD を引き算した下限値より小さいか否かが判定される。今回は、小さくはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５３４に進む。Ｓ５３４においては、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。その後、Ｓ５３５において、今回の最終値ΔＫFNL (k) が、ＲＡＭ５０に設けられたΔＫFNL メモリに、回数ｋに関連付けてストアされる。以上で、このサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１７０】
これに対して、今回は、今回の第３暫定値ΔＫPRO3(k) が上限値より大きいと仮定すれば、Ｓ５３２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５３６において、その上限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。その後、Ｓ５３５に移行する。また、今回は下限値より小さいと仮定すれば、Ｓ５３３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５３７において、その下限値が今回の最終値ΔＫFNL (k) とされる。その後、Ｓ５３５に移行する。
【０１７１】
ここで、中心値ΔＫCTR の設定について説明する。
【０１７２】
中心値ΔＫCTR は、第１実施形態におけると同様に、前回の最終値ΔＫFNL (k-1) と等しく設定することができる。このように設定する場合には、タイヤ空気圧Ｐの実際値を、それの変化領域全体において同じ精度で推定できるという利点が得られる。また、標準値ΔＫSTD と等しく設定することもできる。さらに、タイヤ空気圧異常判定のためのしきい値ΔＫTHと等しく設定することもできる。このように設定する場合には、異常判定のためにタイヤ空気圧Ｐを精度よく推定することが特に必要である領域において、タイヤ空気圧Ｐを精度よく推定できるという利点が得られる。
【０１７３】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１および第２実施形態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り詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【０１７４】
第１および第２実施形態においては、図４に示すように、パラメータ補正部５６に対して平滑化処理部５８とガード処理部６０とが互いに直列に接続され、パラメータ補正部５６により取得された第２暫定値ΔＫPRO2に対して平滑化処理部５８が作動させられ、それにより取得された第３暫定値ΔＫPRO3に対してガード処理部６０が作動させられ、それにより取得された最終値ΔＫFNL が異常判定部６２に供給される。
【０１７５】
これに対して、本実施形態においては、図２５に示すように、パラメータ補正部５６に対して平滑化処理部１００とガード処理部１０２とが互いに並列に接続され、パラメータ補正部５６により取得された第２暫定値ΔＫPRO2に対して平滑化処理部１００とガード処理部１０２とが互いに実質的に並行に作動させられる。
【０１７６】
平滑化処理部１００は、第１および第２実施形態における平滑化処理部５８と同様にして取得した「第３暫定値ΔＫPRO3」を「第１最終値ΔＫFNL1」として異常判定部１０４に出力する。
【０１７７】
ガード処理部１０２は、パラメータ補正部５６により取得された「第２暫定値ΔＫPRO2」が、第１および第２実施形態においては平滑化処理部５８から入力された「第３暫定値ΔＫPRO3」に代えて入力され、その「第２暫定値ΔＫPRO2」に基づき、第１および第２実施形態におけるガード処理部６０と同様にして取得した「最終値ΔＫ」を「第２最終値ΔＫFNL2」として異常判定部１０４に出力する。
【０１７８】
異常判定部１０４は、それら平滑化処理部１００とガード処理部１０２とから入力された第１最終値ΔＫFNL1と第２最終値ΔＫFNL2とに基づき、タイヤ空気圧Ｐが低いか否かを判定する。具体的には、異常判定部１０４は、第１最終値ΔＫFNL1と第２最終値ΔＫFNL2とのいずれかでも、しきい値ΔＫTHより小さい場合に、タイヤ空気圧Ｐが低いと判定する。
【０１７９】
図２６には、このような異常判定を行うためのサブルーチンがフローチャートで表されている。
【０１８０】
この異常判定サブルーチンにおいては、まず、Ｓ６５１において、平滑化処理部１００から第１最終値ΔＫFNL1が読み込まれ、次に、Ｓ６５２において、ガード処理部１０２から第２最終値ΔＫFNL2が読み込まれる。その後、Ｓ６５３において、読み込まれた第１最終値ΔＫFNL1がしきい値ΔＫTHより小さいか否かが判定される。今回は、小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ６５４において、タイヤ空気圧Ｐが低いことが表示装置６６により運転者に告知される。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１８１】
これに対して、今回は、第１最終値ΔＫFNL1がしきい値ΔＫTHより小さくはないと仮定すれば、Ｓ６５３の判定がＮＯとなり、Ｓ６５５において、読み込まれた第２最終値ΔＫFNL2がしきい値ΔＫTHより小さいか否かが判定される。今回は、小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ６５４において、タイヤ空気圧Ｐが低いことが表示装置６６により運転者に告知される。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１８２】
また、第１最終値ΔＫFNL1も第２最終値ΔＫFNL2もしきい値ΔＫTHより小さくはないと仮定すれば、Ｓ６５３の判定もＳ６５５の判定もＮＯとなり、Ｓ６５４がスキップされ、運転者への異常警告が行われることなく、このサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１８３】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と平滑化処理に関する構成のみが異なり、他の構成については共通であるため、他の構成については図示および文章による説明を省略し、平滑化処理に関する構成については詳細に説明する。
【０１８４】
図２７には、本実施形態における平滑化処理サブルーチンがフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを同図に基づいて説明するが、まず、概念的に説明する。
【０１８５】
第１実施形態においては、第２暫定値ΔＫPRO2の取得数が固定値である基準値Ｎに到達したときに、取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値が第３暫定値ΔＫPRO3とされる。
【０１８６】
これに対して、本実施形態においては、第２暫定値ΔＫPRO2が取得されるごとに、その時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値ＡＶＥ(j) が逐次演算され、その平均値ＡＶＥ(j) の時間的変動が基準状態以下にならないうちは第３暫定値ΔＫPRO3を演算せず、基準状態以下になったなったときに、その時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値ＡＶＥ(j) が第３暫定値ΔＫPRO3とされる。
【０１８７】
次に、この平滑化処理サブルーチンを図２７に基づいて詳細に説明する。
【０１８８】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ４２１ａにおいて、回数ｊが１増加させられる。次に、Ｓ４２１ｂにおいて、回数ｊの現在値が基準値ｊ0 に到達した以上であるか否かが判定される。基準値ｊ0 以上でない場合には、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。したがって、第２暫定値ΔＫPRO2の取得数が一定値に到達しない場合には、たとえ平均値ＡＶＥ(j) の時間的変動が基準状態以下であっても、第３暫定値ΔＫPRO3が演算されず、これにより、誤った第３暫定値ΔＫPRO3に基づいてタイヤ空気圧Ｐの異常判定がなされずに済む。
【０１８９】
これに対して、今回は、回数ｊの現在値が基準値ｊ0 に到達したと仮定すれば、Ｓ４２１ｂの判定がＹＥＳとなり、Ｓ４２２に進む。Ｓ４２２においては、現時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2、すなわち、ΔＫPRO2メモリにストアされているすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値ＡＶＥ(j) が演算される。その後、Ｓ４２３において、演算された今回の平均値ＡＶＥ(j) から前回の平均値ＡＶＥ(j-1) （ＲＡＭ５０にストアされている）を引き算することにより、今回の変化量ΔＡＶＥ(j) （第２暫定値ΔＫPRO2の１回微分値に相当する）が演算される。続いて、Ｓ４２４において、演算された今回の変化量ΔＡＶＥ(j) の絶対値がしきい値Ｇ以下であるか否かが判定される。今回は、しきい値Ｇ以下ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１９０】
これに対して、今回は、今回の変化量ΔＡＶＥ(j) の絶対値がしきい値Ｇ以下であると仮定すれば、Ｓ４２４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４２５において、今回の平均値ＡＶＥ(j) が第３暫定値ΔＫPRO3とされる。その後、Ｓ４２６において、その第３暫定値ΔＫPRO3がΔＫPRO3メモリにストアされる。続いて、Ｓ４２７において、ΔＫPRO2メモリがクリアされ、その後、Ｓ４２８において、回数ｊが０にセットされる。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０１９１】
次に、本発明の第５実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と平滑化処理に関する構成のみが異なり、他の構成については共通であるため、他の構成については図示および文章による説明を省略し、平滑化処理に関する構成については詳細に説明する。
【０１９２】
図２８には、本実施形態における平滑化処理サブルーチンがフローチャートで表されている。以下、このサブルーチンを同図に基づいて説明するが、まず、概念的に説明する。
【０１９３】
第１実施形態においては、第２暫定値ΔＫPRO2の取得数が固定値である基準値Ｎに到達したときに、取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値が第３暫定値ΔＫPRO3とされる。
【０１９４】
これに対して、本実施形態においては、過去の複数個の第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示すに至ったときに、取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値が第３暫定値ΔＫPRO3とされる。
【０１９５】
次に、この平滑化処理サブルーチンを図２８に基づいて詳細に説明する。
【０１９６】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ４４１ａにおいて、回数ｊが１増加させられる。次に、Ｓ４４１ｂにおいて、回数ｊの現在値が基準値ｊ0 に到達した以上であるか否かが判定される。基準値ｊ0 以上でない場合には、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。したがって、第２暫定値ΔＫPRO2の取得数が一定値に到達しない場合には、たとえ過去の複数個の第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示す場合であっても、第３暫定値ΔＫPRO3が演算されず、これにより、誤った第３暫定値ΔＫPRO3に基づいてタイヤ空気圧Ｐの異常判定がなされずに済む。
【０１９７】
これに対して、今回は、回数ｊの現在値が基準値ｊ0 に到達したと仮定すれば、Ｓ４４１ｂの判定がＹＥＳとなり、Ｓ４４２に進む。Ｓ４４２においては、現時点で取得されたすべての第２暫定値ΔＫPRO2、すなわち、ΔＫPRO2メモリにストアされているすべての第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示すが否かが判定される。具体的には、例えば、それら第２暫定値ΔＫPRO2の歪度ｂ1 （分布の左右非対称度を示す指標）が実質的に０であり、かつ、尖度ｂ2 （分布の尖りまたは裾の長さを示す指標）も実質的に０であるか否かが判定され、そうであれば、それら第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示すと判定される。
【０１９８】
ここに、歪度ｂ1 は、
ｂ1 ＝Σ［（ΔＫPRO2(j) −ＡＶＥ(j) ）／ｓ］3 ／ｊ
なる式で定義され、また、尖度ｂ2 は、
ｂ1 ＝Σ［（ΔＫPRO2(j) −ＡＶＥ(j) ）／ｓ］4 ／ｊ−３
なる式で定義される。これらの式において「ＡＶＥ(j) 」は、ΔＫPRO2メモリにストアされているすべての第２暫定値ΔＫPRO2の平均値を表す。
【０１９９】
今回は、それら第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示さないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０２００】
これに対して、今回は、ΔＫPRO2メモリにストアされているすべての第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示すと仮定すれば、Ｓ４４２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４４３において、それら第２暫定値ΔＫPRO2の平均値ＡＶＥ(j) が演算される。その後、Ｓ４４４において、その演算された今回の平均値ＡＶＥ(j) が第３暫定値ΔＫPRO3とされる。その後、Ｓ４４５において、その第３暫定値ΔＫPRO3がΔＫPRO3メモリにストアされる。続いて、Ｓ４４６において、ΔＫPRO2メモリがクリアされ、その後、Ｓ４４７において、回数ｊが０にセットされる。以上でこのサブルーチンの一回の実行が終了する。
【０２０１】
なお、本実施形態においては、過去の複数個の第２暫定値ΔＫPRO2の分布が実質的に正規分布を示すに至った時に、それら第２暫定値ΔＫPRO2の平均値ＡＶＥが第３暫定値ΔＫPRO3とされるようになっているが、それら第２暫定値ΔＫPRO2が示す実質的な正規分布における中央値が第３暫定値ΔＫPRO3とされるように変更することが可能である。
【０２０２】
以上、本発明のいくつかの実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および発明の効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の改良，変形を加えた形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記タイヤ空気圧異常警告装置によりタイヤ空気圧を推定される車輪の一部を示す断面図である。
【図３】上記車輪の力学モデルを示す図である。
【図４】上記タイヤ空気圧異常警告装置の機能を示すブロック図である。
【図５】図１におけるＲＯＭ４９の構成を概念的に示すブロック図である。
【図６】図１におけるＲＡＭ５０の構成を概念的に示すブロック図である。
【図７】図３の車輪モデルを簡略化して示す図である。
【図８】上記タイヤ空気圧異常警告装置における外乱のダイナミクスの近似を説明するためのグラフである。
【図９】図４における外乱オブザーバの構成を示すブロック線図である。
【図１０】図１におけるＲＯＭ４９に記憶されているタイヤ空気圧異常判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】図１０におけるＳ１００の詳細を外乱オブザーバ作動サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図１２】図１０のタイヤ空気圧異常判定ルーチンの実行結果の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】図１０におけるＳ２００の詳細をパラメータ同定サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図１４】上記タイヤ空気圧異常警告装置によるばね定数変化量の推定値が時間と共に変化する様子を参考例と比較しつつ説明するためのグラフである。
【図１５】図１０におけるＳ３００の詳細をパラメータ補正サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図１６】上記パラメータ補正サブルーチンにおける温度Θと推定値との関係を示すグラフと、温度Θと補正量ΔＫCOM1との関係を示すグラフである。
【図１７】上記パラメータ補正サブルーチンにおける車速Ｖと推定値との関係を示すグラフと、車速Ｖと補正量ΔＫCOM2との関係を示すグラフである。
【図１８】上記パラメータ補正サブルーチンにおける角速度振幅｜ωR ｜と推定値との関係を示すグラフと、角速度振幅｜ωR ｜と補正量ΔＫCOM3との関係を示すグラフである。
【図１９】図１０におけるＳ４００の詳細を平滑化処理サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図２０】図１０におけるＳ５００の詳細をガード処理サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図２１】上記ガード処理サブルーチンの実行結果の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図２２】図１０におけるＳ６００の詳細を異常判定サブルーチンとして示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第２実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置におけるコンピュータにより実行されるガード処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２４】上記ガード処理サブルーチンの実行結果の一例を説明するための図である。
【図２５】本発明の第３実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置の構成を示すブロック図である。
【図２６】図２５におけるコンピュータのＲＯＭに記憶されている異常判定サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２７】本発明の第４実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置のコンピュータにより実行される平滑化処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２８】本発明の第５実施形態であるタイヤ空気圧異常警告装置のコンピュータにより実行される平滑化処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ロータ
１２ 車輪速センサ
１４ 車輪（タイヤ付ホイール）
２０，４７ コンピュータ
２４ ホイール
２６ タイヤ
２８ リム側部
３０ ベルト側部
３２ ねじりばね
３４ ダンパ
５２ 外乱オブザーバ
Claims (5)
- ホイールに装着されたタイヤの内部に空気が封入されて構成された車輪の回転速度を検出する車輪速センサと、
その車輪速センサから出力された車輪速信号に基づき、前記タイヤの空気圧であるかまたはそれに関連するパラメータである目的パラメータを推定するために用いられる基礎パラメータを逐次取得するとともに、今回取得された基礎パラメータを含んで今回以前に取得された複数個の基礎パラメータに基づいて目的パラメータを推定する推定器と
を備えたタイヤ空気圧推定装置において、
前記推定器を、前記基礎パラメータが依存性を示す物理量であって前記タイヤ空気圧を除くものが実質的に変化しないと予想される長さの設定期間が経過するごとに前記目的パラメータを、最新の一設定期間中に逐次取得された複数個の前記基礎パラメータに基づいて推定するパラメータ推定部を含むものとしたことを特徴とするタイヤ空気圧推定装置。 - 前記推定器が、さらに、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値を、その推定値が依存性を示す物理量であって前記タイヤ空気圧を除くものに基づいて補正するパラメータ補正部を含む請求項１に記載のタイヤ空気圧推定装置。
- 前記推定器が、さらに、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値を平滑化する平滑化処理部を含む請求項１または２に記載のタイヤ空気圧推定装置。
- 前記推定器が、さらに、前記パラメータ補正部により補正された目的パラメータの推定値を平滑化する平滑化処理部を含む請求項２に記載のタイヤ空気圧推定装置。
- 前記推定器が、さらに、前記パラメータ推定部による目的パラメータの推定値を予め設定された許容範囲を超えないように補正するガード処理を行うガード処理部を含む請求項１ないし４のいずれかに記載のタイヤ空気圧推定装置。
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