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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023163712
(43)【公開日】2023-11-10
(54)【発明の名称】タイヤの摩耗状態推定装置
(51)【国際特許分類】
B60C 19/00 20060101AFI20231102BHJP
B60C 11/24 20060101ALI20231102BHJP
G01M 17/02 20060101ALI20231102BHJP
【ＦＩ】
B60C19/00 Z
B60C19/00 H
B60C11/24 Z
G01M17/02
B60C19/00 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022074790
(22)【出願日】2022-04-28
(71)【出願人】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124039
【弁理士】
【氏名又は名称】立花 顕治
(74)【代理人】
【識別番号】100210251
【弁理士】
【氏名又は名称】大古場 ゆう子
(72)【発明者】
【氏名】前田 悠輔
【テーマコード（参考）】
3D131
【Ｆターム（参考）】
3D131BC21
3D131LA22
3D131LA34
(57)【要約】
【課題】多数のタイヤのデータを予め取得しなくてもタイヤの摩耗状態を推定可能な摩耗状態推定装置を提供する。
【解決手段】タイヤの摩耗状態推定装置は、回転速度取得部と、駆動力取得部と、スリップ比算出部と、係数算出部と、推定部とを備える。回転速度取得部は、車両に装着されたタイヤの回転速度を順次取得する。駆動力取得部は、前記車両の駆動力を順次取得する。スリップ比算出部は、前記順次取得されるタイヤの回転速度に基づいて、スリップ比を算出する。係数算出部は、前記スリップ比及び前記駆動力の複数のデータセットに基づいて、前記スリップ比と前記駆動力との関係を表す回帰係数を算出する。推定部は、予め特定された定数と、前記タイヤの基準時における前記回帰係数及び前記タイヤの摩耗状態と、前記算出される回帰係数とに基づいて、前記回帰係数の算出時における前記タイヤの摩耗状態を推定する。
【選択図】図５
【解決手段】タイヤの摩耗状態推定装置は、回転速度取得部と、駆動力取得部と、スリップ比算出部と、係数算出部と、推定部とを備える。回転速度取得部は、車両に装着されたタイヤの回転速度を順次取得する。駆動力取得部は、前記車両の駆動力を順次取得する。スリップ比算出部は、前記順次取得されるタイヤの回転速度に基づいて、スリップ比を算出する。係数算出部は、前記スリップ比及び前記駆動力の複数のデータセットに基づいて、前記スリップ比と前記駆動力との関係を表す回帰係数を算出する。推定部は、予め特定された定数と、前記タイヤの基準時における前記回帰係数及び前記タイヤの摩耗状態と、前記算出される回帰係数とに基づいて、前記回帰係数の算出時における前記タイヤの摩耗状態を推定する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に装着されたタイヤの回転速度を順次取得する回転速度取得部と、
前記車両の駆動力を順次取得する駆動力取得部と、
前記順次取得されるタイヤの回転速度に基づいて、スリップ比を算出するスリップ比算出部と、
前記スリップ比及び前記駆動力の複数のデータセットに基づいて、前記スリップ比と前記駆動力との関係を表す回帰係数を算出する係数算出部と、
予め特定された定数と、前記タイヤの基準時における前記回帰係数及び前記タイヤの摩耗状態と、前記算出される回帰係数とに基づいて、前記回帰係数の算出時における前記タイヤの摩耗状態を推定する推定部と
を備える、
タイヤの摩耗状態推定装置。
前記車両の駆動力を順次取得する駆動力取得部と、
前記順次取得されるタイヤの回転速度に基づいて、スリップ比を算出するスリップ比算出部と、
前記スリップ比及び前記駆動力の複数のデータセットに基づいて、前記スリップ比と前記駆動力との関係を表す回帰係数を算出する係数算出部と、
予め特定された定数と、前記タイヤの基準時における前記回帰係数及び前記タイヤの摩耗状態と、前記算出される回帰係数とに基づいて、前記回帰係数の算出時における前記タイヤの摩耗状態を推定する推定部と
を備える、
タイヤの摩耗状態推定装置。
【請求項2】
前記定数は、前記タイヤのトレッド溝が消失したか、ほとんど消失した状態を仮定したときの前記回帰係数を表す、
請求項１に記載の摩耗状態推定装置。
請求項１に記載の摩耗状態推定装置。
【請求項3】
前記定数は、前記タイヤの種類によらない、
請求項１または２に記載の摩耗状態推定装置。
請求項１または２に記載の摩耗状態推定装置。
【請求項4】
前記基準時は、前記タイヤが前記車両に装着されたときまたは前記タイヤがローテーションされたときである、
請求項１または２に記載の摩耗状態推定装置。
請求項１または２に記載の摩耗状態推定装置。
【請求項5】
前記係数算出部は、フィルタリング後の前記スリップ比及び前記駆動力の複数のデータセットに基づいて、前記回帰係数を算出する、
請求項１または２に記載の摩耗状態推定装置。
請求項１または２に記載の摩耗状態推定装置。
【請求項6】
前記車両の外部の温度を取得する温度取得部と、
前記取得された温度に基づいて、前記回帰係数を補正する係数補正部と
をさらに備える、
請求項１または２に記載の摩耗状態推定装置。
前記取得された温度に基づいて、前記回帰係数を補正する係数補正部と
をさらに備える、
請求項１または２に記載の摩耗状態推定装置。
【請求項7】
前記車両の旋回半径を取得する旋回半径取得部と、
前記旋回半径と前記スリップ比との関係を表す関係情報と、前記取得される旋回半径とに基づいて、前記スリップ比を補正するスリップ比補正部と
をさらに備える、
請求項１または２に記載の摩耗状態推定装置。
前記旋回半径と前記スリップ比との関係を表す関係情報と、前記取得される旋回半径とに基づいて、前記スリップ比を補正するスリップ比補正部と
をさらに備える、
請求項１または２に記載の摩耗状態推定装置。
【請求項8】
前記関係情報は、前記スリップ比を前記旋回半径の逆数の二次関数で表す情報である、
請求項７に記載の摩耗状態推定装置。
請求項７に記載の摩耗状態推定装置。
【請求項9】
車両に装着されたタイヤの回転速度を順次取得することと、
前記車両の駆動力を順次取得することと、
前記順次取得されるタイヤの回転速度に基づいて、スリップ比を算出することと、
前記スリップ比及び前記駆動力の複数のデータセットに基づいて、前記スリップ比と前記駆動力との関係を表す回帰係数を算出することと、
予め特定された定数と、前記タイヤの基準時における前記回帰係数及び前記タイヤの摩耗状態と、前記算出される回帰係数とに基づいて、前記回帰係数の算出時における前記タイヤの摩耗状態を推定することと
を含む、
タイヤの摩耗状態推定方法。
前記車両の駆動力を順次取得することと、
前記順次取得されるタイヤの回転速度に基づいて、スリップ比を算出することと、
前記スリップ比及び前記駆動力の複数のデータセットに基づいて、前記スリップ比と前記駆動力との関係を表す回帰係数を算出することと、
予め特定された定数と、前記タイヤの基準時における前記回帰係数及び前記タイヤの摩耗状態と、前記算出される回帰係数とに基づいて、前記回帰係数の算出時における前記タイヤの摩耗状態を推定することと
を含む、
タイヤの摩耗状態推定方法。
【請求項10】
車両に装着されたタイヤの回転速度を順次取得することと、
前記車両の駆動力を順次取得することと、
前記順次取得されるタイヤの回転速度に基づいて、スリップ比を算出することと、
前記スリップ比及び前記駆動力の複数のデータセットに基づいて、前記スリップ比と前記駆動力との関係を表す回帰係数を算出することと、
予め特定された定数と、前記タイヤの基準時における前記回帰係数及び前記タイヤの摩耗状態と、前記算出される回帰係数とに基づいて、前記回帰係数の算出時における前記タイヤの摩耗状態を推定することと
をコンピュータに実行させる、
タイヤの摩耗状態推定プログラム。
前記車両の駆動力を順次取得することと、
前記順次取得されるタイヤの回転速度に基づいて、スリップ比を算出することと、
前記スリップ比及び前記駆動力の複数のデータセットに基づいて、前記スリップ比と前記駆動力との関係を表す回帰係数を算出することと、
予め特定された定数と、前記タイヤの基準時における前記回帰係数及び前記タイヤの摩耗状態と、前記算出される回帰係数とに基づいて、前記回帰係数の算出時における前記タイヤの摩耗状態を推定することと
をコンピュータに実行させる、
タイヤの摩耗状態推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、走行中の車両に装着されたタイヤの摩耗状態を推定する摩耗状態推定装置、推定方法及び推定プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、タイヤの回転速度の前後輪比と、車両加速度との関係式の傾きに基づいてタイヤの摩耗状態を検知する装置を開示する。特許文献１によれば、上記関係式の傾きは、スリップ率ｓが小さい範囲でのタイヤのμ－ｓ特性曲線の傾きに対応する。μ－ｓ特性曲線の傾きは、タイヤのトレッドゴムの剛性が高いほど大きくなり、その逆では小さくなるという性質を有するが、タイヤが摩耗すると、トレッドゴムの剛性が高くなり、μ－ｓ特性曲線の傾きが大きくなる。特許文献１では、新品時または５０％摩耗時のタイヤについて予め特定されたμ－ｓ特性曲線の傾きあるいは前後輪比－加速度直線の傾きと、車両の走行中に算出される上記傾きとを比較することにより、タイヤの摩耗を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第３４１８１２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記の傾きが摩耗によりどの程度変化するかは、タイヤの種類によって異なる。このため、特許文献１に開示の装置において、摩耗をより精度よく判定するためには、タイヤの種類ごとに摩耗時における上記傾きのデータを取得し、摩耗と判定するための傾きの閾値を定める必要がある。しかし、これには膨大な量の実験が必要となるため、より簡易に摩耗状態を推定することができる技術が望まれている。
【0005】
本開示は、多数のタイヤのデータを予め取得しなくてもタイヤの摩耗状態を推定可能な摩耗状態推定装置、推定方法、及び推定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の第１観点に係るタイヤの摩耗状態推定装置は、回転速度取得部と、駆動力取得部と、スリップ比算出部と、係数算出部と、推定部とを備える。回転速度取得部は、車両に装着されたタイヤの回転速度を順次取得する。駆動力取得部は、前記車両の駆動力を順次取得する。スリップ比算出部は、前記順次取得されるタイヤの回転速度に基づいて、スリップ比を算出する。係数算出部は、前記スリップ比及び前記駆動力の複数のデータセットに基づいて、前記スリップ比と前記駆動力との関係を表す回帰係数を算出する。推定部は、予め特定された定数と、前記タイヤの基準時における前記回帰係数及び前記タイヤの摩耗状態と、前記算出される回帰係数とに基づいて、前記回帰係数の算出時における前記タイヤの摩耗状態を推定する。
【0007】
本開示の第２観点に係る判定装置は、第１観点に係る摩耗状態推定装置であって、前記定数は、前記タイヤのトレッド溝が消失したか、ほとんど消失した状態を仮定したときの前記回帰係数を表す。
【0008】
本開示の第３観点に係る摩耗状態推定装置は、第１観点または第２観点に係る摩耗状態推定装置であって、前記定数は、前記タイヤの種類によらない。
【0009】
本開示の第４観点に係る摩耗状態推定装置は、第１観点から第３観点のいずれかに係る摩耗状態推定装置であって、前記基準時は、前記タイヤが前記車両に装着されたときまたは前記タイヤがローテーションされたときである。
【0010】
本開示の第５観点に係る摩耗状態推定装置は、第１観点から第４観点のいずれかに係る摩耗状態推定装置であって、前記係数算出部は、フィルタリング後の前記スリップ比及び前記駆動力の複数のデータセットに基づいて、前記回帰係数を算出する。
【0011】
本開示の第６観点に係る摩耗状態推定装置は、第１観点から第５観点のいずれかに係る摩耗状態推定装置であって、前記車両の外部の温度を取得する温度取得部と、前記取得された温度に基づいて、前記回帰係数を補正する係数補正部とをさらに備える。
【0012】
本開示の第７観点に係る摩耗状態推定装置は、第１観点から第６観点のいずれかに係る摩耗状態推定装置であって、前記車両の旋回半径を取得する旋回半径取得部と、前記旋回半径と前記スリップ比との関係を表す関係情報と、前記取得される旋回半径とに基づいて、前記スリップ比を補正するスリップ比補正部とをさらに備える。
【0013】
本開示の第８観点に係る摩耗状態推定装置は、第７観点に係る摩耗状態推定装置であって、前記関係情報は、前記スリップ比を前記旋回半径の逆数の二次関数で表す情報である。
【0014】
本開示の第９観点に係る摩耗状態推定方法は、以下のことを含む。また、本開示の第１０観点に係る摩耗状態推定プログラムは、以下のことをコンピュータに実行させる。
・車両に装着されたタイヤの回転速度を順次取得すること
・前記車両の駆動力を順次取得すること
・前記順次取得されるタイヤの回転速度に基づいて、スリップ比を算出すること
・前記スリップ比及び前記駆動力の複数のデータセットに基づいて、前記スリップ比と前記駆動力との関係を表す回帰係数を算出すること
・予め特定された定数と、前記タイヤの基準時における前記回帰係数及び前記タイヤの摩耗状態と、前記算出される回帰係数とに基づいて、前記回帰係数の算出時における前記タイヤの摩耗状態を推定すること
・車両に装着されたタイヤの回転速度を順次取得すること
・前記車両の駆動力を順次取得すること
・前記順次取得されるタイヤの回転速度に基づいて、スリップ比を算出すること
・前記スリップ比及び前記駆動力の複数のデータセットに基づいて、前記スリップ比と前記駆動力との関係を表す回帰係数を算出すること
・予め特定された定数と、前記タイヤの基準時における前記回帰係数及び前記タイヤの摩耗状態と、前記算出される回帰係数とに基づいて、前記回帰係数の算出時における前記タイヤの摩耗状態を推定すること
【発明の効果】
【0015】
本開示によれば、タイヤの種類ごとに多数のデータを予め取得することなく、車両に装着されたタイヤの摩耗状態を推定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】一実施形態に係る摩耗状態推定装置としての制御ユニットが車両に搭載された様子を示す模式図。
【図2】一実施形態に係る制御ユニットの電気的構成を示すブロック図。
【図3】スリップ比と駆動力との関係を示す図。
【図4】摩耗状態推定の原理を説明する図。
【図5】摩耗状態推定の原理を裏付ける実験のグラフ。
【図6】傾きの温度依存性を裏付ける実験のグラフ。
【図7】摩耗状態推定処理の流れを示すフローチャート。
【図10A】実施例による残り溝深さの推定精度を示すグラフ。
【図10B】実施例による残り溝深さの推定精度を示すグラフ。
【図10C】実施例による残り溝深さの推定精度を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照しつつ、本発明の幾つかの実施形態に係る摩耗状態推定装置、方法及びプログラムについて説明する。
【0018】
＜１．概要＞
図１は、本実施形態に係る摩耗状態推定装置としての制御ユニット２が車両１に搭載された様子を示す模式図である。制御ユニット２は、車両１の走行中に取得されるセンシングデータに基づいて、車両１に装着されるタイヤ、特に駆動力が加わるタイヤの摩耗状態を推定する。なお、制御ユニット２は、必ずしも車両１に搭載されている必要はなく、後述する制御ユニット２の機能の少なくとも一部は、車両１の外部の１または複数のコンピュータにより実現されてもよい。
図１は、本実施形態に係る摩耗状態推定装置としての制御ユニット２が車両１に搭載された様子を示す模式図である。制御ユニット２は、車両１の走行中に取得されるセンシングデータに基づいて、車両１に装着されるタイヤ、特に駆動力が加わるタイヤの摩耗状態を推定する。なお、制御ユニット２は、必ずしも車両１に搭載されている必要はなく、後述する制御ユニット２の機能の少なくとも一部は、車両１の外部の１または複数のコンピュータにより実現されてもよい。
【0019】
[車両]
本実施形態に係る車両１は、四輪車両であり、左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲ、左後輪ＲＬ及び右後輪ＲＲを備えている。車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲには、それぞれ、タイヤＴFL，ＴFR，ＴRL，ＴRRが装着されている。車両１は、フロントエンジン・フロントドライブ車（ＦＦ車）であり、前輪タイヤＴFL，ＴFRが駆動輪タイヤであり、後輪タイヤＴRL，ＴRRが従動輪タイヤである。従って、本実施形態に係る制御ユニット２は、前輪タイヤＴFL，ＴFRの摩耗状態をそれぞれ推定する。
本実施形態に係る車両１は、四輪車両であり、左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲ、左後輪ＲＬ及び右後輪ＲＲを備えている。車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲには、それぞれ、タイヤＴFL，ＴFR，ＴRL，ＴRRが装着されている。車両１は、フロントエンジン・フロントドライブ車（ＦＦ車）であり、前輪タイヤＴFL，ＴFRが駆動輪タイヤであり、後輪タイヤＴRL，ＴRRが従動輪タイヤである。従って、本実施形態に係る制御ユニット２は、前輪タイヤＴFL，ＴFRの摩耗状態をそれぞれ推定する。
【0020】
[車輪速センサ]
車両１のタイヤＴFL，ＴFR，ＴRL，ＴRR（より正確には、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）には、各々、車輪速センサ６が取り付けられており、車輪速センサ６は、自身の取り付けられた車輪に装着されたタイヤの回転速度（すなわち、車輪速）Ｖ１～Ｖ４を検出する。Ｖ１～Ｖ４は、それぞれ、タイヤＴFL，ＴFR，ＴRL，ＴRRの回転速度である。車輪速センサ６としては、走行中の車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの車輪速を検出できるものであれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、電磁ピックアップの出力信号から車輪速を測定するタイプのセンサを用いることもできるし、ダイナモのように回転を利用して発電を行い、このときの電圧から車輪速を測定するタイプのセンサを用いることもできる。車輪速センサ６の取り付け位置も、特に限定されず、車輪速の検出が可能である限り、センサの種類に応じて、適宜、選択することができる。車輪速センサ６は、制御ユニット２に通信線５を介して接続されている。車輪速センサ６で検出された回転速度Ｖ１～Ｖ４の情報は、リアルタイムに制御ユニット２に送信される。
車両１のタイヤＴFL，ＴFR，ＴRL，ＴRR（より正確には、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）には、各々、車輪速センサ６が取り付けられており、車輪速センサ６は、自身の取り付けられた車輪に装着されたタイヤの回転速度（すなわち、車輪速）Ｖ１～Ｖ４を検出する。Ｖ１～Ｖ４は、それぞれ、タイヤＴFL，ＴFR，ＴRL，ＴRRの回転速度である。車輪速センサ６としては、走行中の車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの車輪速を検出できるものであれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、電磁ピックアップの出力信号から車輪速を測定するタイプのセンサを用いることもできるし、ダイナモのように回転を利用して発電を行い、このときの電圧から車輪速を測定するタイプのセンサを用いることもできる。車輪速センサ６の取り付け位置も、特に限定されず、車輪速の検出が可能である限り、センサの種類に応じて、適宜、選択することができる。車輪速センサ６は、制御ユニット２に通信線５を介して接続されている。車輪速センサ６で検出された回転速度Ｖ１～Ｖ４の情報は、リアルタイムに制御ユニット２に送信される。
【0021】
[トルクセンサ]
車両１には、車両１のホイールトルクＷＴを検出するトルクセンサ７が取り付けられている。トルクセンサ７としては、車両１のホイールトルクＷＴを検出できる限り、その構造も取り付け位置も特に限定されない。トルクセンサ７は、制御ユニット２に通信線５を介して接続されている。トルクセンサ７で検出されたホイールトルクＷＴの情報は、回転速度Ｖ１～Ｖ４の情報と同様、リアルタイムに制御ユニット２に送信される。
車両１には、車両１のホイールトルクＷＴを検出するトルクセンサ７が取り付けられている。トルクセンサ７としては、車両１のホイールトルクＷＴを検出できる限り、その構造も取り付け位置も特に限定されない。トルクセンサ７は、制御ユニット２に通信線５を介して接続されている。トルクセンサ７で検出されたホイールトルクＷＴの情報は、回転速度Ｖ１～Ｖ４の情報と同様、リアルタイムに制御ユニット２に送信される。
【0022】
[横方向加速度センサ]
また、車両１には、車両１に加わる横方向加速度γを検出する横方向加速度センサ４が取り付けられている。横方向加速度γとは、車両１の旋回時に、旋回外側に向かって車両１に作用する遠心加速度である。横方向加速度センサ４としては、横方向加速度γを検出できる限り、その構造も取り付け位置も特に限定されない。横方向加速度センサ４は、制御ユニット２に通信線５を介して接続されている。横方向加速度センサ４で検出された横方向加速度γの情報は、回転速度Ｖ１～Ｖ４及びホイールトルクＷＴの情報と同様、リアルタイムに制御ユニット２に送信される。
また、車両１には、車両１に加わる横方向加速度γを検出する横方向加速度センサ４が取り付けられている。横方向加速度γとは、車両１の旋回時に、旋回外側に向かって車両１に作用する遠心加速度である。横方向加速度センサ４としては、横方向加速度γを検出できる限り、その構造も取り付け位置も特に限定されない。横方向加速度センサ４は、制御ユニット２に通信線５を介して接続されている。横方向加速度センサ４で検出された横方向加速度γの情報は、回転速度Ｖ１～Ｖ４及びホイールトルクＷＴの情報と同様、リアルタイムに制御ユニット２に送信される。
【0023】
[ヨーレートセンサ]
また、車両１には、車両１のヨーレートωを検出するヨーレートセンサ８が取り付けられている。ヨーレートωとは、車両１の旋回時の鉛直軸周りの回転角速度である。ヨーレートセンサ８としては、例えば、コリオリ力を利用してヨーレートを検出するタイプのセンサを用いることができるが、ヨーレートωを検出できる限り、その構造も取り付け位置も特に限定されない。ヨーレートセンサ８は、制御ユニット２に通信線５を介して接続されている。ヨーレートセンサ８で検出されたヨーレートωの情報は、回転速度Ｖ１～Ｖ４、ホイールトルクＷＴ及び横方向加速度γの情報と同様、リアルタイムに制御ユニット２に送信される。
また、車両１には、車両１のヨーレートωを検出するヨーレートセンサ８が取り付けられている。ヨーレートωとは、車両１の旋回時の鉛直軸周りの回転角速度である。ヨーレートセンサ８としては、例えば、コリオリ力を利用してヨーレートを検出するタイプのセンサを用いることができるが、ヨーレートωを検出できる限り、その構造も取り付け位置も特に限定されない。ヨーレートセンサ８は、制御ユニット２に通信線５を介して接続されている。ヨーレートセンサ８で検出されたヨーレートωの情報は、回転速度Ｖ１～Ｖ４、ホイールトルクＷＴ及び横方向加速度γの情報と同様、リアルタイムに制御ユニット２に送信される。
【0024】
[温度センサ]
また、車両１には、車両１の外部の温度を検出する温度センサ９が取り付けられている。温度センサ９としては、車両１の外部の温度を検出できる限り、どのようなものでも用いることができ、例えば、サーミスタを使用するもの、半導体を使用するもの、熱電対を使用するもの等を用いることができる。温度センサ９の取り付け位置は特に限定されないが、車両１のエンジンや排気の熱等による影響を受けにくい場所であることが好ましい。温度センサ９は、制御ユニット２に通信線５を介して接続されている。温度センサ９で検出された外部温度ｔの情報は、回転速度Ｖ１～Ｖ４、ホイールトルクＷＴ、横方向加速度γ及びヨーレートωの情報と同様、リアルタイムに制御ユニット２に送信される。
また、車両１には、車両１の外部の温度を検出する温度センサ９が取り付けられている。温度センサ９としては、車両１の外部の温度を検出できる限り、どのようなものでも用いることができ、例えば、サーミスタを使用するもの、半導体を使用するもの、熱電対を使用するもの等を用いることができる。温度センサ９の取り付け位置は特に限定されないが、車両１のエンジンや排気の熱等による影響を受けにくい場所であることが好ましい。温度センサ９は、制御ユニット２に通信線５を介して接続されている。温度センサ９で検出された外部温度ｔの情報は、回転速度Ｖ１～Ｖ４、ホイールトルクＷＴ、横方向加速度γ及びヨーレートωの情報と同様、リアルタイムに制御ユニット２に送信される。
【0025】
[表示器]
車両１には、制御ユニット２と接続される表示器３が備えられる。表示器３は、ユーザ（主として、ドライバー）に警報を含む各種情報を出力することができ、例えば、液晶表示素子、液晶モニター、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等、任意の態様で実現することができる。表示器３の取り付け位置は、適宜選択することができるが、例えば、インストルメントパネル上等、ドライバーに分かりやすい位置に設けることが好ましい。制御ユニット２がカーナビゲーションシステムに接続される場合には、カーナビゲーション用のモニターを表示器３として使用することも可能である。表示器３としてモニターが使用される場合、警報はモニター上に表示されるアイコンや文字情報とすることができる。
車両１には、制御ユニット２と接続される表示器３が備えられる。表示器３は、ユーザ（主として、ドライバー）に警報を含む各種情報を出力することができ、例えば、液晶表示素子、液晶モニター、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等、任意の態様で実現することができる。表示器３の取り付け位置は、適宜選択することができるが、例えば、インストルメントパネル上等、ドライバーに分かりやすい位置に設けることが好ましい。制御ユニット２がカーナビゲーションシステムに接続される場合には、カーナビゲーション用のモニターを表示器３として使用することも可能である。表示器３としてモニターが使用される場合、警報はモニター上に表示されるアイコンや文字情報とすることができる。
【0026】
[入力部]
車両１には、制御ユニット２と接続される入力部１６（図２参照）がさらに備えられる。入力部１６は、特に限定されないが、例えばボタン、キーボード、タッチパネルディスプレイ等の態様で実現され、ユーザからの入力を受け付ける。入力部１６がタッチパネルディスプレイとして構成される場合は、表示器３が入力部１６を兼ねていてもよい。本実施形態の入力部１６は、タイヤの基準時における情報の入力や、初期化の指示を主として受け付ける。これらの処理については、後述する。
車両１には、制御ユニット２と接続される入力部１６（図２参照）がさらに備えられる。入力部１６は、特に限定されないが、例えばボタン、キーボード、タッチパネルディスプレイ等の態様で実現され、ユーザからの入力を受け付ける。入力部１６がタッチパネルディスプレイとして構成される場合は、表示器３が入力部１６を兼ねていてもよい。本実施形態の入力部１６は、タイヤの基準時における情報の入力や、初期化の指示を主として受け付ける。これらの処理については、後述する。
【0027】
＜２．制御ユニット＞
図２は、制御ユニット２の電気的構成を示すブロック図である。制御ユニット２は、本実施形態では車両１に搭載されるコンピュータであり、図２に示されるとおり、Ｉ／Ｏインターフェース１１、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、及び不揮発性で書き換え可能な記憶装置１５を備えている。Ｉ／Ｏインターフェース１１は、車輪速センサ６、トルクセンサ７、横方向加速度センサ４、ヨーレートセンサ８、温度センサ９、表示器３及び入力部１６等の外部装置との通信を行うための通信装置である。ＲＯＭ１３には、車両１の各部の動作を制御するためのプログラム１０が格納されている。ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１３からプログラム１０を読み出して実行することにより、仮想的に回転速度取得部２１、駆動力取得部２２、横方向加速度取得部２３、旋回半径取得部２４、温度取得部２５、スリップ比算出部２６、関係特定部２７、スリップ比補正部２８、係数算出部２９、係数補正部３０、推定部３１及び警報出力部３２として動作する。各部２１～３２の動作の詳細は、後述する。記憶装置１５は、ハードディスクやフラッシュメモリ等で構成される。なお、プログラム１０の少なくとも一部は、ＲＯＭ１３ではなく、記憶装置１５に格納されてもよい。ＲＡＭ１４及び記憶装置１５は、ＣＰＵ１２の演算に適宜使用される。
図２は、制御ユニット２の電気的構成を示すブロック図である。制御ユニット２は、本実施形態では車両１に搭載されるコンピュータであり、図２に示されるとおり、Ｉ／Ｏインターフェース１１、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、及び不揮発性で書き換え可能な記憶装置１５を備えている。Ｉ／Ｏインターフェース１１は、車輪速センサ６、トルクセンサ７、横方向加速度センサ４、ヨーレートセンサ８、温度センサ９、表示器３及び入力部１６等の外部装置との通信を行うための通信装置である。ＲＯＭ１３には、車両１の各部の動作を制御するためのプログラム１０が格納されている。ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１３からプログラム１０を読み出して実行することにより、仮想的に回転速度取得部２１、駆動力取得部２２、横方向加速度取得部２３、旋回半径取得部２４、温度取得部２５、スリップ比算出部２６、関係特定部２７、スリップ比補正部２８、係数算出部２９、係数補正部３０、推定部３１及び警報出力部３２として動作する。各部２１～３２の動作の詳細は、後述する。記憶装置１５は、ハードディスクやフラッシュメモリ等で構成される。なお、プログラム１０の少なくとも一部は、ＲＯＭ１３ではなく、記憶装置１５に格納されてもよい。ＲＡＭ１４及び記憶装置１５は、ＣＰＵ１２の演算に適宜使用される。
【0028】
＜３．摩耗状態推定の原理＞
制御ユニット２は、以下で説明する原理に基づいて、タイヤＴFL，ＴFRの摩耗状態としてタイヤＴFL，ＴFRの残り溝深さを推定する。制御ユニット２は、車両のスリップ比Ｓと車両１の駆動力Ｆとの回帰曲線を表す回帰係数に基づいてタイヤの摩耗状態を推定する。スリップ比Ｓは、（駆動輪の速度－車体速度）／車体速度として算出され、本実施形態では車体速度として従動輪の速度が用いられる。すなわち、スリップ比Ｓは、各車輪の回転速度Ｖ１～Ｖ４に基づいて、以下の式（１）に従って算出される。また、ＳとＦとの回帰曲線は、本実施形態では以下の式（２）で表される回帰直線であり、回帰係数は、傾きｆ１及び切片ｆ２となる。
Ｓ＝｛（Ｖ１＋Ｖ２）－（Ｖ３＋Ｖ４）｝／（Ｖ３＋Ｖ４） （１）
Ｓ＝ｆ１Ｆ＋ｆ２ （２）
制御ユニット２は、以下で説明する原理に基づいて、タイヤＴFL，ＴFRの摩耗状態としてタイヤＴFL，ＴFRの残り溝深さを推定する。制御ユニット２は、車両のスリップ比Ｓと車両１の駆動力Ｆとの回帰曲線を表す回帰係数に基づいてタイヤの摩耗状態を推定する。スリップ比Ｓは、（駆動輪の速度－車体速度）／車体速度として算出され、本実施形態では車体速度として従動輪の速度が用いられる。すなわち、スリップ比Ｓは、各車輪の回転速度Ｖ１～Ｖ４に基づいて、以下の式（１）に従って算出される。また、ＳとＦとの回帰曲線は、本実施形態では以下の式（２）で表される回帰直線であり、回帰係数は、傾きｆ１及び切片ｆ２となる。
Ｓ＝｛（Ｖ１＋Ｖ２）－（Ｖ３＋Ｖ４）｝／（Ｖ３＋Ｖ４） （１）
Ｓ＝ｆ１Ｆ＋ｆ２ （２）
【0029】
また、路面の状態が一定であるとき、スリップ比Ｓと駆動力Ｆとの間には、図３のグラフに示すような関係が成り立つことが知られている。車両１が通常走行する環境下では、スリップ比Ｓは概ね０～Ｓｃの範囲を遷移する。図３から分かるように、スリップ比Ｓが０～Ｓｃである領域では、スリップ比Ｓと駆動力Ｆとの間に近似的な線形関係が成り立つといってよく、この近似的な線形関係に支配的な因子の１つとして、以下の式（３）で表されるドライビングスティフネスが知られている。ただし、ｗはタイヤの接地幅、ｋxはタイヤのトレッドゴムのブロックＢＬの単位面積当たりのせん断剛性、ｌはタイヤの接地長である。ブロックＢＬは、直方体であると仮定する。
Ｃ＝ｗｋxｌ2／２ （３）
Ｃ＝ｗｋxｌ2／２ （３）
【0030】
図４は、路面上のタイヤのブロックＢＬを片持ち梁として考えたモデル図である。せん断力ＱがブロックＢＬに働くときのブロックＢＬの変形量をδ、ブロックＢＬの高さをＬ、ブロックＢＬの断面積をＡ、ブロックＢＬのせん断弾性係数をＧ、ブロックＢＬの断面形状係数をκとすると、単位面積当たりのせん断剛性ｋxは、以下の式で表される。
ｋx＝Ｑ／δ＝（ＧＡ）／（κＬ）
ｋx＝Ｑ／δ＝（ＧＡ）／（κＬ）
【0031】
ここで、タイヤの新品時のブロックＢＬの高さをＬN、摩耗時のブロックＢＬの高さをＬWとし、Ａ、Ｇは新品時と摩耗時とで一定であると仮定する。タイヤの新品時のｋxをｋxN、タイヤの摩耗時のｋxをｋxWとすると、ｋxWは以下の式（４）で表される。
ｋxW＝（ＧＡ）／（κＬW） ＝（ＧＡ）／（κＬN）×ＬN／ＬW
＝ｋxN×ＬN／ＬW （４）
ｋxW＝（ＧＡ）／（κＬW） ＝（ＧＡ）／（κＬN）×ＬN／ＬW
＝ｋxN×ＬN／ＬW （４）
【0032】
式（３）から、駆動力Ｆに対するスリップ比Ｓの傾きｆ１は、ブロックＢＬの単位面積当たりのせん断剛性ｋxが高いほど小さくなると考えられる。そこで、傾きｆ１が単位面積当たりのせん断剛性ｋxに反比例すると仮定する。タイヤの新品時にｆ１Nであった傾きが、タイヤの摩耗時にｆ１に変化したとすると、式（４）より、以下のことが成り立つ。
（ｆ１N－ｆ１）∝１／ｋxN－１／ｋxW＝（１／ｋxN）×（ＬN－ＬW）／ＬN
（ｆ１N－ｆ１）∝１／ｋxN－１／ｋxW＝（１／ｋxN）×（ＬN－ＬW）／ＬN
【0033】
ここで、（ＬN－ＬW）を、ブロックＢＬが新品時から摩耗によりすり減った量と考えて摩耗量Ｗに置き換えると、以下の式が成り立つ。
（ｆ１N－ｆ１）∝Ｗ／（ｋxN×ＬN）
（ｆ１N－ｆ１）∝Ｗ／（ｋxN×ＬN）
【0034】
この式は、摩耗量Ｗが傾きｆ１の変化に比例することを意味する。つまり、傾きｆ１N及び傾きｆ１の算出時に路面の条件が同等であるという前提が成り立つ場合、新品時の傾きｆ１Nに対する傾きｆ１の変化量から、摩耗量Ｗを推定することができる。なお、摩耗量Ｗは、新品時のタイヤの溝の深さと傾きｆ１の算出時におけるタイヤの残り溝深さＤとの差に相当するので、傾きｆ１と残り溝深さＤとの関係は直線に回帰させることができる。
【0035】
図５は、このことを裏付ける実験結果のグラフである。図５のグラフは、横軸が残り溝深さＤ（ｍｍ）、縦軸が傾きｆ１を表す。このグラフは、実際の車両に装着された５種類のタイヤＴａ～Ｔｅについて取得されたＤとｆ１との多数のデータセットをプロットし、それぞれについて以下の式（５）で表される回帰直線を算出したものである。タイヤＴａ～Ｔｅは、サイズ違い及びトレッドパターン違いを含む。残り溝深さＤは、タイヤＴａ～Ｔｅのトレッド部分を所定量削ることによって変化させた。グラフから分かるように、残り溝深さＤと傾きｆ１との関係は、傾きをａ4、切片をｂ4とする回帰直線により表すことができた。従って、タイヤが新品であるときの傾きｆ１Nと、Ｄ－ｆ１回帰直線の傾きａ4（以下、これを「摩耗感度」とも称する）とが特定できれば、推定時の傾きｆ１に基づいて残り溝深さＤを推定することが可能である。
ｆ１＝ａ4Ｄ＋ｂ4 （５）
ｆ１＝ａ4Ｄ＋ｂ4 （５）
【0036】
ところが、グラフから分かるように、上記摩耗感度ａ4はタイヤの種類によって異なる。このため、傾きｆ１N及び傾きｆ１に基づいて残り溝深さＤを推定しようとすると、タイヤの種類ごとに摩耗感度ａ4を特定する必要がある。しかし、タイヤの種類は用途に応じて無数に存在するため、これらについて網羅的に摩耗感度ａ4を特定することは容易ではない。
【0037】
発明者は、この点についてさらに検討を重ねた結果、Ｄ＝０ｍｍであると仮定したとき、つまり、タイヤのトレッド溝が消失したか、ほとんど消失した状態を仮定したときの傾きｆ１が、タイヤの種類によらず概ね０．０２付近に収束することを見出した（図５丸枠内）。すなわち、Ｄ－ｆ１回帰直線の切片ｂ4は、タイヤの種類によらない定数パラメータとみなすことができる。これにより、切片ｂ4が１つ特定できれば、切片ｂ4と、基準時におけるタイヤの残り溝深さＤ１と傾きｆ１のデータとに基づいて、そのタイヤに固有の摩耗感度ａ4をまず特定することができる。その後は、摩耗感度ａ4及び制御ユニット２において算出される傾きｆ１に基づいて、傾きｆ１の算出時におけるタイヤの残り溝深さＤを推定することが可能となる。
【0038】
上記基準時とは、タイヤの残り溝深さＤと傾きｆ１とが取得可能な任意のタイミングであり、例えばタイヤが初めて車両１へ装着されたとき、あるいはタイヤがローテーションされたとき等であってよい。車両１への装着時にタイヤが新品である場合は、溝深さのスペック値を基準時の残り溝深さＤ１とすることができる。また、タイヤが新品でない場合は、タイヤを車両１に装着するタイミングで残り溝深さＤを特定してもよい。残り溝深さＤは実測により特定されてもよく、実測方法はデプスゲージによる方法や、レーザーを用いた計測器による方法等、特に限定されない。また例えば、タイヤの溝を撮影した画像に基づく残り溝深さの推定値を残り溝深さＤとしてもよい。
【0039】
以上の知見に基づき、制御ユニット２では、実験またはシミュレーションにより予め特定されたパラメータｂ4が記憶される。そして、制御ユニット２では、摩耗状態を推定しようとするタイヤの基準時における（Ｄ１，ｆ１）のデータと、以下の式（６）とに基づいて、当該タイヤの摩耗感度ａ4が算出される。
ａ4＝（ｆ１－ｂ4）／Ｄ１ （６）
ａ4＝（ｆ１－ｂ4）／Ｄ１ （６）
【0040】
これにより、タイヤに固有のＤ－ｆ１回帰直線を特定できたことになる。これ以降は、車両１の走行中に取得された傾きｆ１と、回帰係数ａ4及びｂ4とに基づいて、タイヤの残り溝深さＤを推定することが可能となる。以上の原理によれば、車両１にタイヤを装着するタイミングで残り溝深さＤ１を取得するだけで、容易に摩耗状態を推定することができる。また、装着されるタイヤが新品でなく、新品時の残り溝深さＤと傾きｆ１とが取得不可能である場合も同様に残り溝深さＤを推定することが可能となる。さらに、この原理によれば、タイヤそれぞれについて摩耗状態を推定することができる。すなわち、基準時におけるタイヤの残り溝深さＤ１がそれぞれ異なっている場合でも、問題なく摩耗状態を推定することができる。
【0041】
＜４．傾きの温度補正＞
ところで、ドライビングスティフネスＣに含まれる単位面積当たりのせん断剛性ｋxは、周辺温度による影響を受けることが分かっている。より具体的には、単位面積当たりのせん断剛性ｋxは、温度が高い程小さくなり、温度が低い程大きくなる。従って、タイヤが走行する路面の状態及びタイヤの摩耗状態が同一である場合であっても、温度が高くなると傾きｆ１が大きくなり、温度が低くなると傾きｆ１が小さくなることが予想される。
ところで、ドライビングスティフネスＣに含まれる単位面積当たりのせん断剛性ｋxは、周辺温度による影響を受けることが分かっている。より具体的には、単位面積当たりのせん断剛性ｋxは、温度が高い程小さくなり、温度が低い程大きくなる。従って、タイヤが走行する路面の状態及びタイヤの摩耗状態が同一である場合であっても、温度が高くなると傾きｆ１が大きくなり、温度が低くなると傾きｆ１が小さくなることが予想される。
【0042】
図６は、実験により傾きｆ１の温度依存性を確認した結果を表すグラフである。図６のグラフは、新品のサマータイヤ、スタッドレスタイヤ、オールシーズンタイヤをそれぞれ車両に装着して取得した外部温度ｔと傾きｆ１とのデータセットをプロットしたものであり、横軸が温度ｔ（℃）、縦軸が傾きｆ１を表す。各データセットは、同一の路面条件下で取得されたものである。図６の結果により、いずれのタイヤにおいても、傾きｆ１は温度ｔが高いほど大きくなり、温度ｔが低いほど小さくなる傾向にあることが分かる。
【0043】
そこで、本実施形態では以下の式（７）に従って傾きｆ１の温度補正が行われる。ただし、ｔ１は基準温度（℃）、係数ａ3は傾きｆ１が温度ｔに依存する程度を表す指標である。係数ａ3は、基準温度ｔ１が定まっていれば、車両１の走行中に取得される温度ｔ及び傾きｆ１の多数のデータセットに対して回帰分析を行うことにより特定することができる。あるいは、係数ａ3は、タイヤの種類によらないパラメータとして、実験及びシミュレーション等により予め定められてもよい。また、基準温度ｔ１を特に定めない場合でも、温度ｔ及び傾きｆ１の多数のデータセットに対して回帰分析を行い、回帰直線を特定することで傾きｆ１の温度による影響をキャンセルすることは可能である。
ｆ１＝ｆ１－ａ3×（ｔ－ｔ１） （７）
ｆ１＝ｆ１－ａ3×（ｔ－ｔ１） （７）
【0044】
＜５．摩耗状態推定処理＞
以下、図７～９を参照しつつ、制御ユニット２によって実行される摩耗状態推定処理について説明する。この推定処理は、例えば車両１の電気系統に電源が投入されている間に繰り返し実行されてもよいし、車両１が所定の距離を走行するごとに実行されてもよいし、所定の時間周期で実行されてもよい。なお、タイヤの摩耗状態を推定するための上記パラメータｂ4は予め特定され、制御ユニット２の記憶装置１５またはＲＯＭ１３に保存されているものとする。
以下、図７～９を参照しつつ、制御ユニット２によって実行される摩耗状態推定処理について説明する。この推定処理は、例えば車両１の電気系統に電源が投入されている間に繰り返し実行されてもよいし、車両１が所定の距離を走行するごとに実行されてもよいし、所定の時間周期で実行されてもよい。なお、タイヤの摩耗状態を推定するための上記パラメータｂ4は予め特定され、制御ユニット２の記憶装置１５またはＲＯＭ１３に保存されているものとする。
【0045】
[残り溝深さ取得工程]
上述したとおり、本実施形態では駆動輪タイヤであるタイヤＴFL及びＴFRのそれぞれについて摩耗状態が推定される。この準備として、タイヤが車両１のＦＬ輪に装着されるときのタイヤＴFLの残り溝深さＤが取得され、ユーザにより入力部１６を介して制御ユニット２に入力される。制御ユニット２は、タイヤＴFLの残り溝深さＤの入力を受け付けると、これをタイヤＴFLの基準時における残り溝深さＤ１として記憶装置１５に保存する。残り溝深さＤは、例えばタイヤのトレッドの主溝の深さを実測することにより取得される。また、例えばタイヤが新品であるときは、タイヤの溝深さの製造値を残り溝深さＤとすることができる。基準時の残り溝深さＤ１が一度記憶装置１５に保存された後は、当該タイヤの交換やローテーションが行われるまで、同様の準備を行う必要はない。
上述したとおり、本実施形態では駆動輪タイヤであるタイヤＴFL及びＴFRのそれぞれについて摩耗状態が推定される。この準備として、タイヤが車両１のＦＬ輪に装着されるときのタイヤＴFLの残り溝深さＤが取得され、ユーザにより入力部１６を介して制御ユニット２に入力される。制御ユニット２は、タイヤＴFLの残り溝深さＤの入力を受け付けると、これをタイヤＴFLの基準時における残り溝深さＤ１として記憶装置１５に保存する。残り溝深さＤは、例えばタイヤのトレッドの主溝の深さを実測することにより取得される。また、例えばタイヤが新品であるときは、タイヤの溝深さの製造値を残り溝深さＤとすることができる。基準時の残り溝深さＤ１が一度記憶装置１５に保存された後は、当該タイヤの交換やローテーションが行われるまで、同様の準備を行う必要はない。
【0046】
タイヤの交換やローテーションを行う場合、ユーザは、以前に保存した残り溝深さＤ１をリセットし、新しくＦＬ輪に装着されるタイヤについて同様の準備を行い、新しい残り溝深さＤ１を上書き保存することができる。この処理を「初期化」と称する。以上はタイヤＴFLを例に説明したが、タイヤＴFRについても同様である。なお、残り溝深さＤ１は、摩耗状態を推定しようとするタイヤそれぞれについて取得され、記憶装置１５に保存される。その後、車両１が走行を開始すると以下の処理がスタートする。
【0047】
[データ取得工程]
ステップＳ１では、回転速度取得部２１が、走行中のタイヤＴFL，ＴFR，ＴRL，ＴRRの回転速度Ｖ１～Ｖ４を取得する。回転速度取得部２１は、所定のサンプリング周期における車輪速センサ６からの出力信号を受信し、これを回転速度Ｖ１～Ｖ４に換算する。
ステップＳ１では、回転速度取得部２１が、走行中のタイヤＴFL，ＴFR，ＴRL，ＴRRの回転速度Ｖ１～Ｖ４を取得する。回転速度取得部２１は、所定のサンプリング周期における車輪速センサ６からの出力信号を受信し、これを回転速度Ｖ１～Ｖ４に換算する。
【0048】
ステップＳ２では、駆動力取得部２２が、車両１のホイールトルクＷＴを取得する。駆動力取得部２２は、所定のサンプリング周期におけるトルクセンサ７からの出力信号を受信し、これをホイールトルクＷＴに換算する。
【0049】
ステップＳ３では、横方向加速度取得部２３が、車両１に加わる横方向加速度γを取得する。横方向加速度取得部２３は、所定のサンプリング周期における横方向加速度センサ４からの出力信号を受信し、これを横方向加速度γに換算する。
【0050】
ステップＳ４では、旋回半径取得部２４が、車両１のヨーレートωを取得する。旋回半径取得部２４は、所定のサンプリング周期におけるヨーレートセンサ８からの出力信号を受信し、これをヨーレートωに換算する。旋回半径取得部２４は、車体速度をヨーレートωで除することにより、車両１の旋回半径Ｒを取得する。車体速度は、従動輪の速度で近似することができるため、例えば本実施形態では、Ｒ＝（Ｖ３＋Ｖ４）／２ωとして算出することもできる。
【0051】
ステップＳ５では、温度取得部２５が、車両１の外部の温度ｔを取得する。温度取得部２５は、所定のサンプリング周期における温度センサ９からの出力信号を受信し、これを温度ｔに換算する。
【0052】
連続して実行されるステップＳ１～Ｓ５において取得される回転速度Ｖ１～Ｖ４、ホイールトルクＷＴ、横方向加速度γ、ヨーレートω、旋回半径Ｒ、及び温度ｔは、同時刻または概ね同時刻に取得されたデータセットとして取り扱われ、ＲＡＭ１４または記憶装置１５に保存される。
【0053】
ステップＳ６では、係数算出部２９が、ステップＳ１～Ｓ５で取得されたデータが有効か否かの判断を行う。この判断は、例えばホイールトルクＷＴ及び旋回半径Ｒのデータに絶対値が所定の閾値を超えるような異常値がないか、車両１のブレーキ中のデータではないか、また低速走行中のデータではないかについて行われる。異常値、ブレーキ中のデータ及び低速走行中のデータは、後の傾きｆ１の算出の精度に影響を及ぼし、ひいては摩耗状態推定の精度を低下させかねない。このため、このようなデータが存在する場合（ＮＯの場合）にステップＳ２２が実行され、係数算出部２９がステップＳ１～Ｓ５で取得されたデータをリジェクト（棄却）する。その後、再びステップＳ１～Ｓ５が実行され、新たなデータが順次取得される。一方、ステップＳ６でデータが有効であると判断される（ＹＥＳの場合）と、これらのデータはＲＡＭ１４または記憶装置１５に保存される。
【0054】
[スリップ比・駆動力算出工程]
次のステップＳ７では、駆動力取得部２２が、ステップＳ２で換算されたホイールトルクＷＴから、車両１の駆動力Ｆを順次算出する。駆動力Ｆは、例えばホイールトルクＷＴをタイヤＴFL，ＴFR，ＴRL，ＴRRの半径で除することにより算出することができる。
次のステップＳ７では、駆動力取得部２２が、ステップＳ２で換算されたホイールトルクＷＴから、車両１の駆動力Ｆを順次算出する。駆動力Ｆは、例えばホイールトルクＷＴをタイヤＴFL，ＴFR，ＴRL，ＴRRの半径で除することにより算出することができる。
【0055】
次のステップＳ８では、スリップ比算出部２６が、順次取得される回転速度Ｖ１～Ｖ４に基づいて、上記の式（１）に従いスリップ比Ｓを順次算出する。
【0056】
ステップＳ９では、係数算出部２９が、有効なデータに基づく駆動力Ｆ及びスリップ比Ｓのデータセットが、所定数Ｎ以上ＲＡＭ１４または記憶装置１５に保存されたかを判断する。Ｎは、上記式（２）で表される回帰を有効に行うためのデータセット数であり、適宜決定することができる。（Ｆ，Ｓ）のデータセットがＮ以上保存されていると判断される場合（ＹＥＳ）、次にステップＳ１０が実行される、一方、（Ｆ，Ｓ）のデータセットがＮ個に満たないと判断される場合（ＮＯ）、さらにステップＳ１～Ｓ９が実行される。
【0057】
ステップＳ１０では、係数算出部２９が、ステップＳ７で算出された駆動力Ｆ及びステップＳ８で算出されたスリップ比Ｓのデータセットに対し、測定誤差を除去するためのフィルタリングを行う。このフィルタリングには、ノイズを除去してスムージング化を行うための公知の手法を使用することができる。
【0058】
ステップＳ１１では、スリップ比補正部２８が、スリップ比Ｓを補正するための関係情報が既に特定されているか否かを判断する。より具体的には、関係情報とは、スリップ比Ｓから旋回中の車体の左右の軌道差により生じる影響をキャンセルするための第１関係情報と、旋回中の車体の左右の荷重移動の影響により生じる影響をキャンセルするための第２関係情報とを含む。第１関係情報とは、スリップ比Ｓを旋回半径Ｒの逆数の二次関数で表す以下の式（８）中の係数ａ1、ｂ1及びｃ1である。また、第２関係情報とは、横方向加速度γと駆動力Ｆとスリップ比Ｓとの関係を表す下の式（９）中の係数ａ2、ｂ2、ｃ2及びｆ２である。
Ｓ＝ａ1（１／Ｒ）2＋ｂ1（１／Ｒ）＋ｃ1 （８）
Ｓ＝ｆ１Ｆ＋ｆ２＝（ａ2γ2＋ｂ2γ＋ｃ2）Ｆ＋ｆ２ （９）
Ｓ＝ａ1（１／Ｒ）2＋ｂ1（１／Ｒ）＋ｃ1 （８）
Ｓ＝ｆ１Ｆ＋ｆ２＝（ａ2γ2＋ｂ2γ＋ｃ2）Ｆ＋ｆ２ （９）
【0059】
なお、上記第１関係情報及び第２関係情報に基づくスリップ比Ｓの補正については、本出願人による先行出願である特開２０２１－１０９５４０号公報及び特開２０２１－１０９５４２号公報等に開示されているため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0060】
ステップＳ１１で、既に関係情報が特定され、係数ａ1、ｂ1及びｃ1ならびにａ2、ｂ2、ｃ2及びｆ２がＲＡＭ１４または記憶装置１５に保存されていると判断される場合（ＹＥＳ）、次に図８のステップＳ１２が実行される。一方、いまだ関係情報が特定されていないと判断される場合（ＮＯ）、図９の関係情報特定工程（ステップＳ３０～Ｓ３１）が実行される。これにより関係情報が特定されると、再びステップＳ１～Ｓ１１が実行され、その後ステップＳ１２が実行される。
【0061】
[関係情報特定工程]
以下では、図７のステップＳ１１から続く関係情報特定工程（ステップＳ３０～ステップＳ３１）について説明する。関係情報特定工程では、上記ステップＳ１２で旋回半径Ｒの影響がキャンセルされたスリップ比Ｓを算出するための第１関係情報及び上記ステップＳ１３で横方向加速度の影響がキャンセルされたスリップ比Ｓを算出するための第２関係情報が特定される。
以下では、図７のステップＳ１１から続く関係情報特定工程（ステップＳ３０～ステップＳ３１）について説明する。関係情報特定工程では、上記ステップＳ１２で旋回半径Ｒの影響がキャンセルされたスリップ比Ｓを算出するための第１関係情報及び上記ステップＳ１３で横方向加速度の影響がキャンセルされたスリップ比Ｓを算出するための第２関係情報が特定される。
【0062】
図９のステップＳ３０では、関係特定部２７が、上記式（８）中の係数ａ1、ｂ1及びｃ1を特定する。係数ａ1、ｂ1及びｃ1は、ステップＳ４で算出された旋回半径Ｒと、ステップＳ１０でフィルタリングされたスリップ比Ｓとの多数のデータセットに基づいて、例えば最小二乗法等の方法により算出することができる。また、関係特定部２７は、上記式（８）中の係数ｂ1を０とみなし、係数ａ1及びｃ1のみを特定してもよい。関係特定部２７は、特定された係数ａ1、ｂ1及びｃ1を、第１関係情報としてＲＡＭ１４または記憶装置１５に保存する。
【0063】
続くステップＳ３１では、関係特定部２７が、上記式（９）中の係数ａ2、ｂ2、ｃ2及びｆ２を特定する。係数ａ2、ｂ2、ｃ2及びｆ２は、ステップＳ３で換算された横方向加速度γと、ステップＳ１０でフィルタリングされたスリップ比Ｓ及び駆動力Ｆとの多数のデータセットに基づいて、例えば最小二乗法等の方法により算出することができる。関係特定部２７は、特定されたａ2、ｂ2、ｃ2及びｆ２を、第２関係情報としてＲＡＭ１４または記憶装置１５に保存する。
【0064】
ステップＳ３０及びＳ３１が終了すると、再びステップＳ１～Ｓ１１が実行される。以上の関係情報特定工程により、一度関係情報が特定されると、以降はステップＳ１１に続いてステップＳ１２が実行される。
【0065】
[スリップ比補正工程]
ステップＳ１２では、スリップ比補正部２８が、ステップＳ８で算出されたスリップ比Ｓを、ステップＳ４で取得されたＲと、既に特定された第１関係情報とに基づいてそれぞれ補正する。スリップ比補正部２８は、下式に従って、スリップ比Ｓから、補正時の旋回半径Ｒの逆数を二乗した値に係数ａ1を乗じた値を減算することにより、スリップ比Ｓを補正する。
Ｓ＝Ｓ－ａ1（１／Ｒ）2
なお、下式によって、スリップ比Ｓから、補正時の旋回半径Ｒの逆数に係数ｂ1を乗じた値をさらに減算することにより、スリップ比Ｓを補正してもよい。
Ｓ＝Ｓ－ａ1（１／Ｒ）2－ｂ1（１／Ｒ）
ステップＳ１２では、スリップ比補正部２８が、ステップＳ８で算出されたスリップ比Ｓを、ステップＳ４で取得されたＲと、既に特定された第１関係情報とに基づいてそれぞれ補正する。スリップ比補正部２８は、下式に従って、スリップ比Ｓから、補正時の旋回半径Ｒの逆数を二乗した値に係数ａ1を乗じた値を減算することにより、スリップ比Ｓを補正する。
Ｓ＝Ｓ－ａ1（１／Ｒ）2
なお、下式によって、スリップ比Ｓから、補正時の旋回半径Ｒの逆数に係数ｂ1を乗じた値をさらに減算することにより、スリップ比Ｓを補正してもよい。
Ｓ＝Ｓ－ａ1（１／Ｒ）2－ｂ1（１／Ｒ）
【0066】
以上の補正式によれば、実質的に（１／Ｒ）＝０のときに、すなわち、直進時に換算したスリップ比Ｓを算出することができ、スリップ比Ｓから左旋回及び右旋回による軌道差の影響がキャンセルされる。
【0067】
ステップＳ１３では、スリップ比補正部２８が、ステップＳ３で取得された横方向加速度γと、ステップＳ７で算出された駆動力Ｆと、既に特定された第２関係情報とに基づいて、ステップＳ１２で補正されたスリップ比Ｓをさらに補正する。スリップ比補正部２８は、下式に従って、補正時の横方向加速度γを二乗した値に係数ａ2を乗じた値と、補正時の横方向加速度γに係数ｂ2を乗じた値と、ｃ2との和を算出し、当該和と補正時の駆動力Ｆとの積を算出し、当該積をステップＳ１２で取得されたスリップ比Ｓから減算することにより、スリップ比Ｓをさらに補正する。
Ｓ＝Ｓ－ｆ１Ｆ＝Ｓ－（ａ2γ2＋ｂ2γ＋ｃ2）Ｆ
Ｓ＝Ｓ－ｆ１Ｆ＝Ｓ－（ａ2γ2＋ｂ2γ＋ｃ2）Ｆ
【0068】
なお、ｂ2も概ね０となるため、下式に従ってスリップ比Ｓを補正してもよい。
Ｓ＝Ｓ－（ａ2γ2＋ｃ2）Ｆ
Ｓ＝Ｓ－（ａ2γ2＋ｃ2）Ｆ
【0069】
以上の補正式によれば、直進時に換算したスリップ比Ｓを算出することができ、スリップ比Ｓから左旋回及び右旋回による左右方向の荷重移動の影響がキャンセルされる。
【0070】
[傾き算出工程]
ステップＳ１４では、係数算出部２９が、ステップＳ１２及び１３で補正されたスリップ比Ｓと、ステップＳ７で算出された駆動力Ｆの複数のデータセットに基づいて、スリップ比Ｓと駆動力Ｆとの線形関係を表す回帰係数である傾きｆ１を算出する。回帰係数ｆ１は、例えば、最小二乗法等の方法で算出することができる。このとき、回帰係数ｆ１は、スリップ比Ｓ及び駆動力Ｆの多数のデータセットに基づいて、逐次的に算出されてもよいし、バッチ処理により算出されてもよい。本実施形態では、好ましい例として逐次最小二乗法が用いられる。
ステップＳ１４では、係数算出部２９が、ステップＳ１２及び１３で補正されたスリップ比Ｓと、ステップＳ７で算出された駆動力Ｆの複数のデータセットに基づいて、スリップ比Ｓと駆動力Ｆとの線形関係を表す回帰係数である傾きｆ１を算出する。回帰係数ｆ１は、例えば、最小二乗法等の方法で算出することができる。このとき、回帰係数ｆ１は、スリップ比Ｓ及び駆動力Ｆの多数のデータセットに基づいて、逐次的に算出されてもよいし、バッチ処理により算出されてもよい。本実施形態では、好ましい例として逐次最小二乗法が用いられる。
【0071】
[傾き補正工程]
ステップＳ１５では、係数補正部３０が、ステップＳ５で取得された温度ｔと、上記式（７）とに基づいて、ステップＳ１４で算出された傾きｆ１を補正する。これにより、ステップＳ１４で算出された傾きｆ１から温度ｔによる影響がキャンセルされ、基準温度ｔ１の条件下で取得された傾きｆ１に換算される。
ステップＳ１５では、係数補正部３０が、ステップＳ５で取得された温度ｔと、上記式（７）とに基づいて、ステップＳ１４で算出された傾きｆ１を補正する。これにより、ステップＳ１４で算出された傾きｆ１から温度ｔによる影響がキャンセルされ、基準温度ｔ１の条件下で取得された傾きｆ１に換算される。
【0072】
[路面判定工程]
ステップＳ１６では、係数補正部３０が、ステップＳ１５で補正された傾きｆ１が、ドライ路面（乾いたアスファルト）を走行中に取得されたデータに基づくものか否かを判断する。判断方法は特に限定されず、公知の路面状態判定方法を採用することができる。あるいは、ステップＳ１５で補正された複数の傾きｆ１の分散を算出し、分散が所定値よりも大きい場合にドライ路面でないと判断し、分散が所定値以下となる場合にドライ路面であると判断することもできる。ドライ路面でない道路では、ドライ路面である場合と比較して、傾きｆ１の分散が顕著に大きくなるからである。傾きｆ１の分散は、例えば一定期間の間にステップＳ１５で算出された傾きｆ１の複数のデータ、あるいはステップＳ１５で算出された所定数の傾きｆ１のデータをＲＡＭ１４または記憶装置１５に保存しておくことにより、算出することができる。ステップＳ１６で、傾きｆ１がドライ路面を走行中のデータに基づいて算出されていないと判断されるとき（ＮＯ）、図７のステップＳ２２が実行される。すなわち、係数補正部３０がこれまでのデータをリジェクトし、再びステップＳ１～Ｓ１６が実行される。一方、傾きｆ１がドライ路面を走行中のデータに基づいて算出されたと判断されるとき（ＹＥＳ）、ステップＳ１７が実行される。
ステップＳ１６では、係数補正部３０が、ステップＳ１５で補正された傾きｆ１が、ドライ路面（乾いたアスファルト）を走行中に取得されたデータに基づくものか否かを判断する。判断方法は特に限定されず、公知の路面状態判定方法を採用することができる。あるいは、ステップＳ１５で補正された複数の傾きｆ１の分散を算出し、分散が所定値よりも大きい場合にドライ路面でないと判断し、分散が所定値以下となる場合にドライ路面であると判断することもできる。ドライ路面でない道路では、ドライ路面である場合と比較して、傾きｆ１の分散が顕著に大きくなるからである。傾きｆ１の分散は、例えば一定期間の間にステップＳ１５で算出された傾きｆ１の複数のデータ、あるいはステップＳ１５で算出された所定数の傾きｆ１のデータをＲＡＭ１４または記憶装置１５に保存しておくことにより、算出することができる。ステップＳ１６で、傾きｆ１がドライ路面を走行中のデータに基づいて算出されていないと判断されるとき（ＮＯ）、図７のステップＳ２２が実行される。すなわち、係数補正部３０がこれまでのデータをリジェクトし、再びステップＳ１～Ｓ１６が実行される。一方、傾きｆ１がドライ路面を走行中のデータに基づいて算出されたと判断されるとき（ＹＥＳ）、ステップＳ１７が実行される。
【0073】
[基準時データ判定工程]
ステップＳ１７では、推定部３１が、摩耗状態を推定しようとするタイヤについて、摩耗感度ａ4が既に特定され、記憶装置１５に保存されているか否かを判断する。上記摩耗感度ａ4が既に保存されていると判断される場合（ＹＥＳ）、直近のステップＳ１６でリジェクトされなかった傾きｆ１に対し、次のステップＳ１９が実行される。
ステップＳ１７では、推定部３１が、摩耗状態を推定しようとするタイヤについて、摩耗感度ａ4が既に特定され、記憶装置１５に保存されているか否かを判断する。上記摩耗感度ａ4が既に保存されていると判断される場合（ＹＥＳ）、直近のステップＳ１６でリジェクトされなかった傾きｆ１に対し、次のステップＳ１９が実行される。
【0074】
一方、上記摩耗感度ａ4が保存されていないと判断される場合（ＮＯ）、ステップＳ１８が実行される。ステップＳ１８では、推定部３１が、直近のステップＳ１６でリジェクトされなかった傾きｆ１が基準時の傾きｆ１であると判断する。そして、記憶装置１５からタイヤＴFL及びＴFRのそれぞれの残り溝深さＤ１と、パラメータｂ4とを記憶装置１５から読み出して、上記式（６）に従って摩耗感度ａ4を算出する。推定部３１は、ここで算出した摩耗感度ａ4を記憶装置１５に保存する。その後、ステップＳ１～Ｓ１７がさらに実行される。なお、ステップＳ１８において該当する傾きｆ１が複数ある場合（例えば、傾きｆ１が逐次的に算出される場合）は、例えばこれらの平均値または加重平均値を基準時の傾きｆ１としてもよいし、最新の傾きｆ１を基準時の傾きｆ１としてもよい。
【0075】
[摩耗状態推定工程]
ステップＳ１９では、推定部３１が、ステップＳ１６でリジェクトされなかった傾きｆ１に基づいて、現在（傾きｆ１の算出時）のタイヤの残り溝深さＤを推定する。残り溝深さＤは、以下の式（１０）に従って算出される。なお、ステップＳ１９において該当する傾きｆ１が複数ある場合は、例えばこれらの平均値または加重平均値を式（１０）のｆ１に代入してもよく、最新の傾きｆ１を式（１０）のｆ１に代入してもよい。また、複数の傾きｆ１を式（１０）に代入して算出された複数の残り溝深さＤの平均値、加重平均値、最大値または最小値を、推定された残り溝深さＤとしてもよい。
Ｄ＝（ｆ１－ｂ4）／ａ4
ステップＳ１９では、推定部３１が、ステップＳ１６でリジェクトされなかった傾きｆ１に基づいて、現在（傾きｆ１の算出時）のタイヤの残り溝深さＤを推定する。残り溝深さＤは、以下の式（１０）に従って算出される。なお、ステップＳ１９において該当する傾きｆ１が複数ある場合は、例えばこれらの平均値または加重平均値を式（１０）のｆ１に代入してもよく、最新の傾きｆ１を式（１０）のｆ１に代入してもよい。また、複数の傾きｆ１を式（１０）に代入して算出された複数の残り溝深さＤの平均値、加重平均値、最大値または最小値を、推定された残り溝深さＤとしてもよい。
Ｄ＝（ｆ１－ｂ4）／ａ4
【0076】
ステップＳ２０では、推定部３１が、ステップＳ１９で推定された残り溝深さＤが、摩耗状態であると判断する閾値以上であるか否かを判断する。この閾値は、ユーザにタイヤの交換またはローテーションを促すための閾値として予め定め、記憶装置１５またはＲＯＭ１３に保存しておくことができる。全てのタイヤについてステップＳ１９で推定された残り溝深さＤが閾値以上であると判断される（ＹＥＳ）場合、一連の摩耗推定処理は終了する。この後、再度ステップＳ１～Ｓ９が実行されてもよい。一方、ステップＳ１９で推定された残り溝深さＤが閾値未満であると判断されるタイヤが１つでも存在する場合（ＮＯ）、次のステップＳ２１が実行される。
【0077】
ステップＳ２１では、警報出力部３２が摩耗したタイヤが存在する旨を通知する警報を生成し、これを表示器３を介して出力する。例えば、警報出力部３２は、ドライバーに向けて摩耗したタイヤがあり、交換やローテーションが必要である旨の警報を表示器３上に表示させる。警報は、例えば推定された残り溝深さＤに応じて、交換またはローテーションのいずれかを促す内容としてもよい。また、警報は、例えば摩耗状態であると推定されるタイヤを特定した態様で生成され、出力されてもよい。これに加えてまたは代えて、警報は、車両１に搭載されるスピーカー等を介して、音声の態様で出力されてもよい。
【0078】
これに加え、警報出力部３２は、どのタイヤが摩耗状態であるかの情報を、制御ユニット２上で実行されている各種制御のプロセスに受け渡してもよい。ここでいう制御の例としては、車両の走行時のブレーキ制御や車間距離の制御等が挙げられる。以上で一連の摩耗推定処理は終了する。
【0079】
＜６．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。
【0080】
（１）上記実施形態に係る摩耗状態推定処理は、後輪駆動車にも適用することができるし、四輪駆動車にも適用することもできる。さらに、同機能は、四輪車両に限られず、三輪車両または六輪車両などにも適宜、適用することができる。
【0081】
（２）車両１の横方向加速度γの取得方法は、上記実施形態で説明されたものに限定されない。例えば、ヨーレートセンサ８からのヨーレートω及び回転速度Ｖ１～Ｖ４の情報からも、横方向加速度γを取得することができる。また、スリップ比Ｓの算出等で使用される車体速度の算出方法は、従動輪タイヤの回転速度に基づいて算出する方法に限定されない。例えば、車体加速度αの積分により算出する方法、ＧＰＳ（global positioning system）等の衛星測位システムの位置測位信号に基づいて算出する方法等により車体速度が算出されてもよい。車体加速度αは、例えば車両１に加速度センサを取り付け、その出力信号を換算することにより取得することができる。
【0082】
（３）駆動力Ｆの取得方法は、上記実施形態で説明されたものに限定されない。例えば加速度センサの信号から車体加速度αを取得し、これに車両１の質量を乗じることにより駆動力Ｆを取得してもよい。また、駆動力Ｆは、車両１のエンジンの制御装置から取得されるエンジントルク及びエンジンの回転数から導出することもできるし、タイヤの回転速度Ｖ１～Ｖ４から導出することもできる。
【0083】
（４）スリップ比Ｓの補正及び傾きｆ１の温度補正の少なくとも一方は、省略されてもよい。すなわち、ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ３０及びＳ３１のいずれかまたは全てが省略されてもよい。従って、上記実施形態の関係情報は、第１関係情報及び第２関係情報のいずれか一方のみを指す場合がある。また、上記実施形態では、関係情報は、車両の走行の度に特定されたが、関係情報を予め導出しておき、スリップ比Ｓの補正時にこれを参照するようにしてもよい。
【0084】
（５）また、スリップ比Ｓは、上記実施形態のように、左輪と右輪との間で回転速度を平均化するのではなく、以下のように、左輪の回転速度Ｖ１及びＶ３のみ、または右輪の回転速度Ｖ２及びＶ４のみに基づき、算出することもできる。なお、下式は、上記実施形態と同様に、前輪駆動車であることを前提としている。
Ｓ＝（Ｖ１－Ｖ３）／Ｖ３
Ｓ＝（Ｖ２－Ｖ４）／Ｖ４
Ｓ＝（Ｖ１－Ｖ３）／Ｖ３
Ｓ＝（Ｖ２－Ｖ４）／Ｖ４
【0085】
（６）また、横方向加速度γに応じてスリップ比Ｓを補正する方法として、上記実施形態の方法に加えてまたはこれに代えて、同出願人が既に提案した、特開２０２１－１０９５４０号公報に記載の方法が用いられてもよい。
【0086】
（７）パラメータｂ4及び係数ａ3の少なくとも１つ、及び基準時の溝深さＤ１は、制御ユニット２ではなく、制御ユニット２と通信可能に接続されるコンピュータの記憶装置に保存され、必要に応じて制御ユニット２により読み出されてもよい。すなわち、これらのデータは制御ユニット２に保存されていなくてもよく、制御ユニット２は、ネットワーク通信を介してこれらのデータにアクセスするように構成されてもよい。この場合、ユーザは基準時の溝深さＤ１を制御ユニット２に入力する必要がない。
【0087】
（８）上記実施形態の制御ユニット２は、摩耗感度ａ4を特定していないと判断した場合に摩耗感度ａ4を算出したが、これに加えてまたは代えて、制御ユニット２は、ユーザから初期化の指示を受け付けた場合に、摩耗感度ａ4を算出するように構成されてもよい。
【0088】
（９）上記実施形態の制御ユニット２は、車両１に搭載されていたが、制御ユニット２は、車両１の外部の１または複数のコンピュータを含んで構成されてもよい。外部の１または複数のコンピュータは、車両１に搭載される制御装置や、車輪速センサ６、トルクセンサ７、ヨーレートセンサ８、及び温度センサ９のうち少なくとも１つと通信可能であってもよく、各部２１～３２の少なくとも一部の機能を実現するように構成されてもよい。すなわち、上記実施形態のステップＳ１～Ｓ２２、ならびにステップＳ３０及びＳ３１の少なくとも一部は、車両１の外部の１または複数のコンピュータにより実行されてもよい。従って、残り溝深さＤ１及びパラメータｂ4等は、車両１の外部のコンピュータに保存されてもよい。さらに、入力部１６及び表示器３は、車両１に備え付けられるものに限られず、例えば上述した外部の１または複数のコンピュータが備えるものであってもよい。
【実施例0089】
以下、上記実施形態に係る摩耗状態推定装置の実施例について説明する。以下で説明する例はあくまで実施例の１つであり、本開示は以下の例に限定されない。
＜実験＞
ＦＦ車である車両のＦＬ輪及びＦＲ輪に装着されたタイヤの摩耗状態を推定し、実際に計測した残り溝深さとの比較を行った。実験は１２種類のタイヤについて行い、１２種類のタイヤはサマータイヤ、スタッドレスタイヤ、オールシーズンタイヤの全てと、サイズ違いのタイヤとを含んでいた。１２種類のタイヤについて、新品状態のもの、トレッドが２ｍｍ削られた２ｍｍ摩耗状態のもの、及びトレッドが４ｍｍ削られた４ｍｍ摩耗状態のものがそれぞれ２つ用意され、ＦＬ輪及びＦＲ輪に装着された。すなわち、タイヤの基準時が新品時、２ｍｍ摩耗時及び４ｍｍ摩耗時である状況を再現した。基準時の状態は、ＦＬ輪及びＦＲ輪タイヤで共通とした。
＜実験＞
ＦＦ車である車両のＦＬ輪及びＦＲ輪に装着されたタイヤの摩耗状態を推定し、実際に計測した残り溝深さとの比較を行った。実験は１２種類のタイヤについて行い、１２種類のタイヤはサマータイヤ、スタッドレスタイヤ、オールシーズンタイヤの全てと、サイズ違いのタイヤとを含んでいた。１２種類のタイヤについて、新品状態のもの、トレッドが２ｍｍ削られた２ｍｍ摩耗状態のもの、及びトレッドが４ｍｍ削られた４ｍｍ摩耗状態のものがそれぞれ２つ用意され、ＦＬ輪及びＦＲ輪に装着された。すなわち、タイヤの基準時が新品時、２ｍｍ摩耗時及び４ｍｍ摩耗時である状況を再現した。基準時の状態は、ＦＬ輪及びＦＲ輪タイヤで共通とした。
【0090】
車両を実際に走行させ、上記実施形態に係る摩耗状態推定方法により、タイヤが各基準時から徐々に摩耗したときのタイヤの残り溝深さを推定した。なお、この実験では、旋回半径Ｒとスリップ比Ｓとの関係に基づくスリップ比Ｓの補正と、外部温度ｔと傾きｆ１との関係に基づく傾きｆ１の補正とを行った。残り溝深さの実測は、デプスゲージにより行った。
【0091】
＜結果＞
溝深さの推定値と実測値とを比較するグラフを図１０Ａ～１０Ｃに示す。図１０Ａは、タイヤの基準時が新品時であったときの残り溝深さの実測値（ｍｍ）を横軸、推定値（ｍｍ）を縦軸とした実験結果のグラフである。図１０Ｂは、タイヤの基準時が２ｍｍ摩耗時であったときの残り溝深さの実測値（ｍｍ）を横軸、推定値（ｍｍ）を縦軸とした実験結果のグラフである。図１０Ｃは、タイヤの基準時が４ｍｍ摩耗時であったときの残り溝深さの実測値（ｍｍ）を横軸、推定値（ｍｍ）を縦軸とした実験結果のグラフである。図１０Ａ～１０Ｃのグラフから分かるように、タイヤが基準時においてどのような摩耗状態であっても、－２ｍｍ～＋２ｍｍの範囲で残り溝深さが推定できていることが確認された。
溝深さの推定値と実測値とを比較するグラフを図１０Ａ～１０Ｃに示す。図１０Ａは、タイヤの基準時が新品時であったときの残り溝深さの実測値（ｍｍ）を横軸、推定値（ｍｍ）を縦軸とした実験結果のグラフである。図１０Ｂは、タイヤの基準時が２ｍｍ摩耗時であったときの残り溝深さの実測値（ｍｍ）を横軸、推定値（ｍｍ）を縦軸とした実験結果のグラフである。図１０Ｃは、タイヤの基準時が４ｍｍ摩耗時であったときの残り溝深さの実測値（ｍｍ）を横軸、推定値（ｍｍ）を縦軸とした実験結果のグラフである。図１０Ａ～１０Ｃのグラフから分かるように、タイヤが基準時においてどのような摩耗状態であっても、－２ｍｍ～＋２ｍｍの範囲で残り溝深さが推定できていることが確認された。
【符号の説明】
【0092】
１ 車両
２ 制御ユニット（摩耗状態推定装置）
３ 表示器
４ 横方向加速度センサ
６ 車輪速センサ
７ トルクセンサ
８ ヨーレートセンサ
９ 温度センサ
２１ 回転速度取得部
２２ 駆動力取得部
２３ 横方向加速度取得部
２４ 旋回半径取得部
２５ 温度取得部
２６ スリップ比算出部
２７ 関係特定部
２８ スリップ比補正部
２９ 係数算出部
３０ 係数補正部
３１ 推定部
３２ 警報出力部
ＦＬ 左前輪
ＦＲ 右前輪
ＲＬ 左後輪
ＲＲ 右後輪
Ｖ１～Ｖ４ タイヤの回転速度
ｂ4 タイヤの種類によらない定数（パラメータ）
２ 制御ユニット（摩耗状態推定装置）
３ 表示器
４ 横方向加速度センサ
６ 車輪速センサ
７ トルクセンサ
８ ヨーレートセンサ
９ 温度センサ
２１ 回転速度取得部
２２ 駆動力取得部
２３ 横方向加速度取得部
２４ 旋回半径取得部
２５ 温度取得部
２６ スリップ比算出部
２７ 関係特定部
２８ スリップ比補正部
２９ 係数算出部
３０ 係数補正部
３１ 推定部
３２ 警報出力部
ＦＬ 左前輪
ＦＲ 右前輪
ＲＬ 左後輪
ＲＲ 右後輪
Ｖ１～Ｖ４ タイヤの回転速度
ｂ4 タイヤの種類によらない定数（パラメータ）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
