CN102762394A - 轮胎状态判定装置 - Google Patents

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Abstract

一种轮胎状态判定装置(20),具有:车轮速度传感器(22、24、26、28),检测轮胎的转速;及控制部(40),对车轮速度传感器(22、24、26、28)的检测结果进行频率分析,检测作为输出的谷部的频率,根据所检测出的谷部的频率计算轮胎的气压。由此,轮胎状态判定装置(20)可达到能够与路面状态无关地检测出轮胎状态的效果。

Description

轮胎状态判定装置
技术领域
本发明涉及判定设于车辆的轮胎的状态的轮胎状态判定装置。
背景技术
作为判定设于车辆的轮胎的状态的方法、具体而言测定轮胎内部的气压的方法,有在空气吸入口设置计测器而进行测定的方法。另外,也有不直接检测轮胎的气压而判定轮胎的气压的装置。例如在专利文献1中记载了设置于路面并计测通过轮胎支承板上之后的轮胎的气压的计测装置。但是,专利文献1所记载的装置中,为了计测气压,需要通过专用装置的上方。
相对于此,专利文献2中记载了如下的轮胎气压推定装置,其包括:车轮速度传感器;路面摩擦状态推定单元,根据由车轮速度传感器检测出的车轮速度来推定表示轮胎与路面之间的摩擦状态的摩擦状态推定值;轮胎气压推定单元,基于由路面摩擦状态推定单元推定的摩擦状态推定值来推定轮胎的气压的下降;及显示单元,显示所推定的轮胎气压的下降。
专利文献1:日本实开昭61-056546号公报
专利文献2:日本特开2002-172920号公报
发明内容
通过使用专利文献2中记载的装置,无需在路面上配置特定的测定装置即可计测轮胎的状态。由此,能够检测出在任意路面行驶过程中的车辆的轮胎的状态。此处,专利文献2中记载的装置由于推定行驶的路面的状态,所以在路面状态(摩擦推定值)的推定结果与实际的路面状态存在偏差时,轮胎气压的计测结果也存在偏差。因此,为了高精度地计测轮胎气压,需要以较高的精度推定路面状态。但是,即使是同样铺修的道路,路面的状态也会根据位置不同而发生变化,因此难以在行驶过程中高精度地进行计测。
本发明鉴于上述问题而提出,其目的在于提供能够与路面状态无关地检测出轮胎状态的轮胎状态判定装置。
为了解决上述的问题并达到目的,本发明的轮胎状态判定装置的特征在于,具有:车轮速度传感器,检测轮胎的转速;及控制部,对上述车轮速度传感器的检测结果进行频率分析,检测作为输出的谷部的频率,根据所检测出的谷部的频率计算轮胎的气压。
此处,优选为,上述控制部对上述车轮速度传感器的检测结果的低频成分进行频率分析而计算车速,基于上述车速和对上述车轮速度传感器的检测结果的高频成分进行频率分析而得到的结果来计算除去车速成分后的接地长度,并基于上述接地长度计算轮胎的气压。
另外,优选为,上述控制部基于上述车速来确定作为上述谷部的候补频率区域。
另外,优选为,上述控制部以设定的时间间隔来计算气压。
另外,优选为,还具有报告轮胎的状态的报告部,上述控制部基于所计算出的气压来判定轮胎的状态,在上述轮胎的状态成为预先设定的状态时通过上述报告部进行报告。
另外,优选为,上述控制部在判定气压为阈值以下时由上述报告部输出警告。
发明效果
本发明的轮胎状态判定装置可达到能够与路面状态无关地检测出轮胎状态的效果。
附图说明
图1是表示具备轮胎状态判定装置的车辆的概略构成的示意图。
图2是表示轮胎状态判定装置的概略构成的框图。
图3是表示行驶时的轮胎的一例的示意图。
图4是表示轮胎状态判定装置的处理动作的流程图。
图5A是表示速度与时间的关系的曲线图。
图5B是表示输出与频率的关系的曲线图。
图5C是表示频率与时间的关系的曲线图。
图5D是表示接地长度与时间的关系的曲线图。
图6A是表示行驶时的轮胎的其他例的示意图。
图6B是表示行驶时的轮胎的其他例的示意图。
图6C是表示行驶时的轮胎的其他例的示意图。
图7是表示振幅电平与接地长度的关系的曲线图。
图8是表示输出与频率的关系的曲线图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明进行详细说明。此外,并不是通过下述的用于实施发明的方式(以下称为实施方式)来限定本发明。另外,下述实施方式中的构成要素包括本领域技术人员可容易地想到的要素、实质上相同的要素、所谓的等同范围的要素。而且,下述实施方式中公开的构成要素可进行适当组合。以下,基于附图详细说明本发明的轮胎状态判定装置的实施方式。此外,并不是通过该实施方式来限定本发明。
[实施方式]
图1是表示具备轮胎状态判定装置的车辆的概略构成的示意图。另外,图2是表示轮胎状态判定装置的概略构成的框图。如图1所示,车辆10具有车体11、右前轮胎12、左前轮胎14、右后轮胎16、左后轮胎18及轮胎状态判定装置20。此外,虽未图示,但车辆10除了上述构成以外,还具备驱动源、动力传递部、操作部及座椅等作为车辆所需的各种构成部件。
车体11是车辆10的壳体,即所谓的车身。在车体11的内部设有驱动源、动力传递部、操作部及座椅等。
右前轮胎12、左前轮胎14、右后轮胎16及左后轮胎18配置于车体11的四角,并与路面接触。右前轮胎12、左前轮胎14、右后轮胎16及左后轮胎18通过驱动源及动力传递部而进行旋转,由此将驱动力传递至路面,使车体11相对于路面移动。
如图1及图2所示,轮胎状态判定装置20具有右前车轮速度传感器22、左前车轮速度传感器24、右后车轮速度传感器26、左后车轮速度传感器28、外气温度传感器30、轮胎气压警告灯32、复位开关34、停车灯开关36及控制部40。
右前车轮速度传感器22是检测右前轮胎12的车轮速度(转速)的检测器。另外,左前车轮速度传感器24是检测左前轮胎14的车轮速度(转速)的检测器。右后车轮速度传感器26是检测右后轮胎16的车轮速度(转速)的检测器。左后车轮速度传感器28是检测左后轮胎18的车轮速度(转速)的检测器。此外,各车轮速度传感器配置于对应的轮胎的车轴等。另外,作为车轮速度传感器,可使用半导体式的车轮速度传感器。各车轮速度传感器将检测出的车轮速度的数据发送至控制部40。
外气温度传感器30是检测车体11的外侧环境的温度的检测器。外气温度传感器30将检测出的温度的信息发送至控制部40。另外,作为外气温度传感器30,可使用各种温度检测器。另外,由外气温度传感器30检测出的信息也可以用于车辆10的空调的控制。
轮胎气压警告灯32是通知轮胎的气压异常的灯,通过控制部40在点亮和熄灭之间进行切换。此外,轮胎气压警告灯32可配置于车体11的各种位置,但优选配置于驾驶员容易看见的位置,例如配置于仪表板内。
复位开关34是输入对轮胎状态的判定基准进行设定的指示的开关。在更换轮胎时等初始设定时,当开关为接通时,复位开关34将该输入指示发送至控制部40。控制部40在检测到复位开关为接通后,进行设定条件的再设定。此外,复位开关34也可以不向控制部40发送信号,控制部40每隔一定时间或始终检测复位开关34的状态。
停车灯开关36是在制动时切换是否禁止轮胎状态的判定的开关。即,停车灯开关36通过用户的操作(开关操作),切换成选择了在制动时禁止进行轮胎状态判定的禁止模式的状态、或选择了在制动时不禁止进行轮胎状态判定的(即在制动时进行轮胎状态判定)判定执行模式的状态。控制部40检测出停车灯开关36的状态、即由用户选择了禁止模式和判定执行模式中的任一模式,并基于检测结果进行控制。
控制部40具备如下的运算功能:基于由各车轮速度传感器及/或外气温度传感器30检测出的检测结果计算出轮胎状态并进行判定。另外,控制部40基于由复位开关34及停车灯开关36输入的指示、即基于各开关的状态来设定检测条件。具体而言,控制部40具备计算轮胎接地长度的处理功能(程序)、推定内压的处理功能(程序)及输出警报的处理功能(程序)等,并进行各种处理。另外,控制部40基于轮胎状态的判定结果来切换轮胎气压警告灯32的点亮和熄灭。
更具体地说,控制部40基于由各车轮速度传感器及/或外气温度传感器30检测出的检测结果来计算接地长度。控制部40基于由接地长度或根据接地长度计算出的轮胎内的气压来判定轮胎的状态。此处,图3是表示行驶时的轮胎的一例的示意图。此外,图3中,为了参考而用虚线表示未施加载荷的状态的轮胎。此处,如图3所示,轮胎的接地长度L是在行驶时轮胎100与路面102接触的部分的长度。更具体地说,当车辆从图中右方向左方(图中前进方向)前进时,轮胎100逆时针旋转。此时,若将轮胎100中的前进方向的前侧的接地部的端部设为接地开始点104,并将前进方向的后侧的接地部的端部设为接地结束点106,则接地长度L为从接地开始点104到接地结束点106的距离。此外,通过各车轮速度传感器等计算接地长度L的方法与轮胎状态判定装置20的控制动作一同在以下进行说明。
接着,使用图4来说明轮胎状态判定装置20的控制动作。此处,图4是表示轮胎状态判定装置的处理动作的流程图。此外,在控制部40中,作为初始设定值而存储有安装轮胎滚动半径值re[m]、低频率阈值LF[Hz]、高频率阈值HF[Hz]、标准接地长度设定映射值Lf[m]、内压下降率警告的阈值wIP[dB]及测定循环周期pt[s]。此外,控制部40对每个轮胎分别进行轮胎状态的判定处理。以下,作为针对一个轮胎的控制动作进行说明。
首先,作为步骤S12,轮胎状态判定装置20的控制部40检测对地车速。即控制部40通过由右前车轮速度传感器22、左前车轮速度传感器24、右后车轮速度传感器26和左后车轮速度传感器28中的、判定轮胎状态的对象的车轮速度传感器发送来的检测结果来检测(计算)对地车速。具体而言,控制部40通过车轮速度传感器获取车轮转速脉冲作为检测结果,根据获取的车轮转速脉冲计算车轮旋转角速度值ω[rad/s]。此外,车轮旋转角速度值ω可基于车轮转速脉冲的检测结果和预先设定的每一圈的脉冲发生次数来进行计算。
而且,控制部40通过对所计算出的车轮旋转角速度值ω乘以安装轮胎滚动半径值re来计算车轴对地并进速度值v[m/s]。即,通过进行“ω×re=v”的计算来计算出车轴对地并进速度值(对地车速)v。此外,安装轮胎滚动半径值re是行驶时的轮胎的半径,即也考虑到因自重引起的轮胎变形及因行驶引起的变形等之后的轮胎的半径。此外,安装轮胎滚动半径值re可以使用预先通过计测而计算出并存储的值,也可以使用考虑到行驶时的变形等而计算出的值。即,安装轮胎滚动半径值re可以基于条件读出存储于映射图的值,也可以基于条件每次进行计算得出。此外,安装轮胎滚动半径值re也可以与行驶条件无关地设定为一个值。
控制部40在通过步骤S12检测出对地车速v后,作为步骤S 14,分析车轮速度的振动频谱。具体而言,控制部40使用两个带通滤波器按照各个频率频带来分割通过步骤S12检测出的对地车速v。即,控制部40利用带通滤波器使低频率阈值LF[Hz]以下的频率通过(使高于低频率阈值的频率不能通过),仅提取一部分频率成分,由此提取对地车速v的阈值LF以下的成分。另外,控制部40利用带通滤波器使高频率阈值HF[Hz]以上的频率通过(使低于高频率阈值的频率不能通过),仅提取一部分频率成分,由此提取对地车速v的阈值HF以上的成分。此外,阈值LF以下的成分和阈值HF以上的成分被分别提取并被分别处理。此处,低频率阈值LF是用于提取计算后述的车体速度所需的成分的阈值,高频率阈值HF是用于提取计算后述的车轮速度的振动所需的成分的阈值。此外,低频率阈值LF和高频率阈值HF的关系并未特别限定,可以设为间隔恒定频率的值,也可以将低频率阈值LF设成高于高频率阈值HF。
接着,控制部40在通过步骤S14分析频谱之后,根据作为步骤S16所检测出的频谱来检测频谱的谷部。具体而言,首先,控制部40根据对地车速v的阈值LF以下的成分来计算对地车体速度U。控制部40在计算出对地车体速度U之后,计算作为计算出的检测中心的频率(检测中心频率)F。此处,检测中心频率F通过(对地车体速度U)/(标准接地长度设定映射值Lf)来计算。通过使对地车体速度U除以标准接地长度设定映射值Lf,能够缩小由接地长度的长度引起的输出所产生的频率的频带。此外,标准接地长度设定映射值Lf是作为基准的条件(标准状态)下的接地长度。标准接地长度设定映射值Lf可以具有映射图并根据条件而变更选择的值,也可以始终设定为同一值。
另外,控制部40将对地车速v的阈值HF以上的成分设为对地车轮速度V。此处,对地车轮速度V包含行驶时的车轮的振动的成分。控制部40对对地车轮速度V进行频率分析。即,控制部40计算每个频率的输出(振动功率V2[(m/s)2]),并计算频率和输出的关系。控制部40在计算出频率和输出的关系之后,在缩小了的频率的频带中检测波形变为谷形的频率。此外,谷部的输出(振动功率的大小)成为与在没有凹凸(没有突起)的路面上行驶时产生的输出相近的输出。因此,在本实施方式中,根据频谱的形状来判定谷部,但是,还可以除了所计算出的频谱的形状以外进一步基于输出的大小来判定是否为谷部。这样一来,通过利用形状和输出的大小来判定是否为谷部,能够更准确地判定谷部。
控制部40在通过步骤S16检测出频谱的谷部之后,作为步骤S18,计算轮胎的接地长度。具体而言,用对地车体速度U除以所计算出的频率,由此来计算接地长度L′。此外,也可以将所计算出的频率和输出的关系的频率轴变换为接地长度(该情况下为1/L)的轴,基于变换后的接地长度与输出的关系,计算输出的谷部的接地长度,从而计算接地长度L′。
控制部40在通过步骤S18计算出轮胎的接地长度L′之后,作为步骤S20,计算内压变动率dIP。此处,内压变动率dIP可通过使接地长度L′除以接地长度Lf、即dIP=L′/Lf来计算。控制部40在通过步骤S20计算出内压变动率dIP之后,作为步骤S22,判定内压变动率是否为设定值以上。具体而言,控制部40判定内压变动率dIP是否为内压下降率警告的阈值wIP以上、即wIP ≤dIP。此处,内压下降率警告的阈值wIP是上述那样地预先设定的阈值,可根据使用目的设为各种值。
控制部40在通过步骤S22判定为内压变动率dIP不在内压下降率警告的阈值wIP以上(否)、即wIP>dIP之后,作为步骤S24,判定是否经过了设定时间、即经过时间是否为设定时间以上。此处,设定时间是测定循环周期pt。另外,经过时间可以设为从计算出上一个内压变动率的时刻起所经过的时间,也可以设为从检测出对地车速v的时刻起所经过的时间。
控制部40在通过步骤S24判定为没有经过设定时间(否)之后,进入步骤S24。即,控制部40反复进行步骤S24的判定,直至经过设定时间。另外,控制部40在通过步骤S24判定为经过设定了时间(是)之后,进入步骤S12。这样一来,控制部40每经过设定时间就计算轮胎的内压(气压)的变动。
另外,控制部40在步骤S22中判定内压变动率dIP为内压下降率警告的阈值wIP以上(是)、即wIP≤dIP之后,作为步骤S26,进行内压下降警告。具体而言,控制部40将轮胎气压警告灯32点亮。由此,轮胎状态判定装置20能够向用户通知轮胎气压产生了异常。
控制部40在通过步骤S26输出警告之后,作为步骤S28,判定是否存在警告解除操作(是否已经输入)。此处,作为警告解除操作,有轮胎的更换操作、复位开关34的按下等。控制部40在通过步骤S28判定为不存在警告解除操作(否)之后,进入步骤S28。即,控制部40反复进行步骤S28的判定,直至存在解除操作的输入。另外,控制部40在通过步骤S28判定为存在警告解除操作(是)之后,作为步骤S30,进行警告解除处理。在本实施方式中,控制部40使轮胎气压警告灯32熄灭。之后,控制部40结束处理。
接着,使用图5A~图5D、图6A~图6C、图7及图8,进一步具体地说明轮胎状态判定装置20的动作。首先,使用图5A~图5D来说明经过时间与测定结果、计算结果的关系。此处,图5A是表示速度和时间的关系的曲线图,图5B是表示输出和频率的关系的曲线图,图5C是表示频率和时间的关系的曲线图,图5D是表示接地长度和时间的关系的曲线图。图5A中,将纵轴设为速度[km/h],将横轴设为时间[s]。另外,图5B中,将横轴设为频率[Hz],将纵轴设为输出。另外,图5C中,将纵轴设为频率[Hz],将横轴设为时间[s]。另外,图5D中,将纵轴设为1/接地长度[1/m],将横轴设为时间[s]。此外,图5A、图5C及图5D的横轴为相同的时间轴。
首先,如图5A所示,车辆10在以恒定速度行驶之后,在时间t1前后进行加速后,再减速,在时间t2以后以80km/h的速度行驶。在该情况下,对地车体速度U以上述的速度变化进行推移。另外,如图5A所示,对地车轮速度V发生振动而变化。
轮胎状态判定装置20在以图5A所示的条件进行行驶的期间,反复进行图4所示的处理动作。例如,对于时间t2处的车轮速度传感器的计测结果,当计算出输出和频率的关系时,成为图5B所示的状态。此外,图5B所示的输出分布中,在130Hz处产生成为输出的谷部的部分。此外,成为输出的谷部的部分是如上所述地因轮胎的接地长度而发生的。具体而言,是由轮胎的接地时间周期、即由轮胎的任意点从接地开始点直至通过接地结束点所花费的时间引起的。即,根据轮胎的任意点从接地开始点直至通过接地结束点所花费的时间而计算出的频率成为输出的谷部的部分。轮胎状态判定装置20在各个时间计算成为该谷部的部分。
图5C是在各个时间对成为谷部的时间进行绘图而得到的曲线图。如图5C所示,对于成为输出的谷部的部分,在从时间0直至时间t2,频率与速度成正比例地发生变化。这是因为,即使接地长度恒定,由于轮胎(车轮)的转速上升,轮胎的任意点从接地开始点直至通过接地结束点所花费的时间也缩短。另外,在本实施方式中,在时间t3处,轮胎的内压减小,接地长度增大。由此,由于轮胎的任意点从接地开始点直至通过接地结束点所花费的时间变长,因此输出的谷部的频率下降。具体而言,在时间t3以后,频率成为104Hz。
图5D是从图5C所示的曲线图中消除对地车体速度U的变动的影响并将纵轴从频率变换为1/接地长度(即1/L)而得到的曲线图。具体而言,通过用频率除以各时间的速度来进行计算。即,使用L=U/F的关系,通过用频率F除以对地车体速度U,将纵轴设为F/U=1/L。由此,能够根据测定结果来去除对地车体速度U的变化的影响而仅检测出接地长度的变化。如图5D所示,直至轮胎的内压降低的t3为止,所计算出的接地长度(此处为1/L)为恒定,当内压下降时,接地长度L变大,因此1/L减小。
此处,当速度为80km/h且频率为130Hz时,可根据L=U/F的关系计算出接地长度L为(80/3.6)/130=0.17m。另外,当速度为80km/h且频率为104Hz时,可根据L=U/F的关系计算出接地长度L为(80/3.6)/104=0.21m。另外,轮胎的气压可基于接地长度增加率来进行计算。例如,当接地长度L=0.17m时的轮胎的气压为230kPa、接地长度L=0.21m时,接地长度增加率IP=Lf/L′=0.17/0.21,约为0.8。由此,可通过230×0.8计算出气压为190kPa。而且,也可以考虑车辆的重量等进行计算。具体而言,车辆的重量越重,接地长度越长;车辆的重量越轻,接地长度越短。也可以利用该关系,按照车辆的各个重量来计算出接地长度和气压的关系,并根据车辆的重量来切换所使用的关系。
这样一来,轮胎状态判定装置20可根据车轮速度传感器的检测值检测出由接地长度引起的输出的谷部并根据该输出的谷部的频率计算出接地长度,由此来计算轮胎内的气压。由此,轮胎状态判定装置20无需直接测定轮胎气压即可计算出轮胎的气压。另外,轮胎的接地长度根据内部的气压、车辆的载荷及行驶速度等车辆的状态而发生变化,但不因行驶路面的凹凸及状态(摩擦系数)而发生变动。因此,轮胎状态判定装置20可与行驶路面的状态无关地计算出轮胎的气压。因此,由于无需推定行驶路面的状态,因此测定变得简单。另外,由于也不会产生路面状态的检测误差,因此也能够减小测定误差。
另外,轮胎状态判定装置20能够使用车轮速度传感器的检测结果来进行计算,因此无需设置新的传感器等,能够使用通常设于车辆的车轮速度传感器来判定轮胎状态。由此,能够简化装置结构。
接着,使用图6A~图6C及图7,更为具体地说明轮胎状态判定装置20。此处,图6A~图6C是表示行驶时的轮胎的其他例的示意图。首先,图6A和图6B所示的轮胎中,气压为相同的压力,图6C所示的轮胎中,气压低于图6A和图6B所示的轮胎的气压。另外,图6A所示的路面110和图6C所示的路面110为相同的路面,图6A所示的路面110和图6B所示的路面112为不同的路面。即,图6A和图6B中,所行驶的路面不同,图6A的轮胎和图6C的轮胎中,轮胎的气压不同。此外,图6A的轮胎和图6B的轮胎中,气压相同,因此成为相同的接地长度L1。另外,图6C的轮胎中,轮胎的气压低于图6A和图6B的轮胎的气压,因此接地长度L2比接地长度L1长。
这样一来,对于图6A~图6C所示的各个状态,使车辆在路面上行驶,计算出频率和输出的关系。之后,将频率换算为接地长度,并在图7中表示计算出的输出和接地长度的关系。此处,图7是表示振幅电平和接地长度的关系的曲线图。图7中,将纵轴设为输出(振幅电平),将横轴设为1/接地长度[1/m]。另外,图7的曲线图中,共用横轴而将检测结果分成两个来表示。在上方的曲线图中表示图6A的测定结果的122和图6B的测定结果124,在下方的曲线图中表示图6C的测定结果126。如图7的测定结果122和测定结果124所示,在路面110上行驶时和在路面112上行驶时,输出分布不同,但成为输出的谷部的1/接地长度的位置为1/L1,是相同的。相对于此,如图7的测定结果122和测定结果126所示,即使在相同的路面110上行驶时,在气压不同的轮胎中,成为输出的谷部的部分也会成为1/L1和1/L2这样不同的位置。
如以上所述,轮胎状态判定装置20无需推定路面状态即可计算出接地长度,并可通过计算出接地长度来计算出轮胎的气压。由此,能够判定轮胎的状态。即,如图7中的上方的图所示,当路面状态不同时,除输出的谷部的位置以外均发生变化,因此在使用除由轮胎的接地长度引起的频率以外的特性来计算轮胎的气压时,需要进行各种计算。相对于此,由于轮胎状态判定装置20无需推定路面状态即可判定轮胎的状态,因此能够简单地判定轮胎的状态。
接着,使用图8与实测例一同进行说明。此处,图8是表示输出和频率的关系的曲线图。图8中,将横轴设为频率[Hz],将纵轴设为输出[20dB/dec]。另外,在图8中表示对车辆的前轮的车轮速度传感器的检测结果和后轮的车轮速度传感器的检测结果分别进行频率分析后的结果。此外,在本测定中,是以40km/h行驶时测定的。
如图8所示,前轮在频率为47.9Hz处产生输出的谷部,后轮在频率为53.1kHz处产生输出的谷部。另外,如图8所示,所有检测结果均成为大小与其他频率不同的输出,即,成为能够容易地识别的输出。
此外,根据上述检测结果,可计算出前轮的接地长度为(40/3.6)/47.9=0.231m,后轮的接地长度为(40/3.6)/53.1=0.209m。此处,与后轮相比,前轮的重量(载荷)较小,因此接地长度也缩短。由此可知,可根据输出的谷部来测定实际的接地长度。
另外,在上述实施方式中,通过使轮胎气压警告灯32点亮而输出警告,但警告的输出方法不限定于此。例如,可以作为文字信息显示于画面,也可以通过声音输出。
此外,在上述实施方式中,将接地长度和基准的接地长度进行比较来判定轮胎的气压的变动,但不限定于此,也可以根据接地长度来计算轮胎的气压,并将计算出的气压与基准的气压进行比较。
另外,在上述实施方式中,在轮胎的气压下降时产生警告,但也可以对轮胎的气压设定上限,在轮胎的气压超过上限时也产生警告。
工业实用性
如以上所述,本发明涉及的轮胎状态判定装置对于检测设于车辆的轮胎的状态是有用的。
标号说明
10 车辆
12 右前轮胎
14 左前轮胎
16 右后轮胎
18 左后轮胎
20 轮胎状态判定装置
22 右前车轮速度传感器
24 左前车轮速度传感器
26 右后车轮速度传感器
28 左后车轮速度传感器
30 外气温度传感器
32 轮胎气压警告灯
34 复位开关
36 停车灯开关
40 控制部

Claims (6)

1.一种轮胎状态判定装置,其特征在于,具有:
车轮速度传感器,检测轮胎的转速;及
控制部,对所述车轮速度传感器的检测结果进行频率分析,检测作为输出的谷部的频率,根据所检测出的谷部的频率计算轮胎的气压。
2.根据权利要求1所述的轮胎状态判定装置,其特征在于,
所述控制部对所述车轮速度传感器的检测结果的低频成分进行频率分析而计算车速,基于所述车速和对所述车轮速度传感器的检测结果的高频成分进行频率分析而得到的结果来计算除去车速成分后的接地长度,并基于所述接地长度计算轮胎的气压。
3.根据权利要求2所述的轮胎状态判定装置,其特征在于,
所述控制部基于所述车速来确定作为所述谷部的候补频率区域。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的轮胎状态判定装置,其特征在于,
所述控制部以设定的时间间隔来计算气压。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的轮胎状态判定装置,其特征在于,
还具有报告轮胎的状态的报告部,
所述控制部基于所计算出的气压来判定轮胎的状态,并在所述轮胎的状态成为预先设定的状态时通过所述报告部进行报告。
6.根据权利要求5所述的轮胎状态判定装置,其特征在于,
所述控制部在判定气压为阈值以下时由所述报告部输出警告。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104228489A (zh) * 2013-06-17 2014-12-24 英飞凌科技股份有限公司 使用多维共振频率分析的间接轮胎压力监测系统和方法
CN104515687A (zh) * 2013-10-07 2015-04-15 英飞凌科技股份有限公司 组合直接tpms和轮胎谐振分析的轮胎特征的提取
CN105270107A (zh) * 2014-07-07 2016-01-27 奥特润株式会社 轮胎压力监测方法及系统
CN105829883A (zh) * 2013-12-18 2016-08-03 米其林集团总公司 用于对道路和轮胎的状态进行声波检测的方法
CN111267557A (zh) * 2018-12-04 2020-06-12 现代自动车株式会社 用于监测轮胎压力的装置及方法
CN111976398A (zh) * 2019-05-23 2020-11-24 迈来芯电子科技有限公司 接地印迹数据采集
CN114981098A (zh) * 2020-01-29 2022-08-30 横滨橡胶株式会社 磨耗状态感测装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6318743B2 (ja) * 2014-03-18 2018-05-09 株式会社Soken タイヤ状態検出装置
FR3028058B1 (fr) * 2014-10-30 2016-12-09 Continental Automotive France Procede de pilotage d'un processeur d'un boitier electronique monte sur une roue d'un vehicule automobile
DE102015222443A1 (de) * 2015-11-13 2017-05-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Bestimmen eines Zustands eines Reifens
DE102020104928A1 (de) * 2020-02-25 2021-08-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Zustands eines Fahrzeugreifens

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0656268A1 (en) * 1992-09-16 1995-06-07 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Apparatus for and method of detecting decrease of air pressure in tire
US5497657A (en) * 1991-11-11 1996-03-12 Nippondenso Co., Ltd. Tire air pressure detecting device
JP2003154828A (ja) * 2001-11-22 2003-05-27 Toyota Motor Corp タイヤ空気圧検出装置
US6668637B2 (en) * 2000-09-29 2003-12-30 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Tire air pressure estimating apparatus
US20040260436A1 (en) * 2003-06-19 2004-12-23 Keiyu Kin Tire pressure monitoring system
JP2005280369A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Toyota Motor Corp 車輪状態判断装置
US20070050107A1 (en) * 2005-08-29 2007-03-01 Hirohisa Tanaka Apparatus for detecting anomaly of wheel speed sensors
JP2009513945A (ja) * 2003-07-08 2009-04-02 コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト 車両タイヤの内圧を検出する方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6156546A (ja) 1984-08-28 1986-03-22 Fujitsu Ltd 共通信号線収容方式
JPS6156546U (zh) 1984-09-18 1986-04-16
JP2836652B2 (ja) * 1991-11-11 1998-12-14 株式会社デンソー タイヤ空気圧検知装置
JP3149624B2 (ja) 1993-04-15 2001-03-26 株式会社デンソー タイヤ空気圧検知装置
EP0895880B1 (en) * 1997-08-08 2004-06-09 Denso Corporation Apparatus for estimating tire air pressure
JP2005164337A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Toyota Motor Corp タイヤ状態推定装置
ES2531079T3 (es) * 2005-06-17 2015-03-10 Bridgestone Corp Procedimiento de estimación del estado de la superficie de una carretera, neumático de estimación del estado de la superficie de una carretera, dispositivo de estimación del estado de la superficie de una carretera y dispositivo de control de vehículo

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5497657A (en) * 1991-11-11 1996-03-12 Nippondenso Co., Ltd. Tire air pressure detecting device
EP0656268A1 (en) * 1992-09-16 1995-06-07 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Apparatus for and method of detecting decrease of air pressure in tire
US6668637B2 (en) * 2000-09-29 2003-12-30 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Tire air pressure estimating apparatus
JP2003154828A (ja) * 2001-11-22 2003-05-27 Toyota Motor Corp タイヤ空気圧検出装置
US20040260436A1 (en) * 2003-06-19 2004-12-23 Keiyu Kin Tire pressure monitoring system
JP2009513945A (ja) * 2003-07-08 2009-04-02 コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト 車両タイヤの内圧を検出する方法
JP2005280369A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Toyota Motor Corp 車輪状態判断装置
US20070050107A1 (en) * 2005-08-29 2007-03-01 Hirohisa Tanaka Apparatus for detecting anomaly of wheel speed sensors

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104228489B (zh) * 2013-06-17 2017-06-09 英飞凌科技股份有限公司 使用多维共振频率分析的间接轮胎压力监测系统和方法
CN104228489A (zh) * 2013-06-17 2014-12-24 英飞凌科技股份有限公司 使用多维共振频率分析的间接轮胎压力监测系统和方法
US9527352B2 (en) 2013-06-17 2016-12-27 Infineon Technologies Ag Indirect tire pressure monitoring systems and methods using multidimensional resonance frequency analysis
CN104515687A (zh) * 2013-10-07 2015-04-15 英飞凌科技股份有限公司 组合直接tpms和轮胎谐振分析的轮胎特征的提取
CN104515687B (zh) * 2013-10-07 2017-09-15 英飞凌科技股份有限公司 组合直接tpms和轮胎谐振分析的轮胎特征的提取
CN105829883A (zh) * 2013-12-18 2016-08-03 米其林集团总公司 用于对道路和轮胎的状态进行声波检测的方法
CN105829883B (zh) * 2013-12-18 2019-10-08 米其林集团总公司 用于对道路和轮胎的状态进行声波检测的方法
CN105270107B (zh) * 2014-07-07 2017-05-03 奥特润株式会社 轮胎压力监测方法及系统
CN105270107A (zh) * 2014-07-07 2016-01-27 奥特润株式会社 轮胎压力监测方法及系统
US10160272B2 (en) 2014-07-07 2018-12-25 Hyundai Autron Co., Ltd. Method and system for monitoring pressure of tire
CN111267557A (zh) * 2018-12-04 2020-06-12 现代自动车株式会社 用于监测轮胎压力的装置及方法
CN111267557B (zh) * 2018-12-04 2022-11-18 现代自动车株式会社 用于监测轮胎压力的装置及方法
CN111976398A (zh) * 2019-05-23 2020-11-24 迈来芯电子科技有限公司 接地印迹数据采集
CN114981098A (zh) * 2020-01-29 2022-08-30 横滨橡胶株式会社 磨耗状态感测装置

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Publication number Publication date
US20120310475A1 (en) 2012-12-06
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US9409453B2 (en) 2016-08-09
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JP5218445B2 (ja) 2013-06-26
KR101475578B1 (ko) 2014-12-22

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