CN103448493A - 在轮胎压力监测系统中的误操作检测装置、方法以及程序 - Google Patents

Abstract

一种在轮胎压力监测系统中的误操作检测装置、方法以及程序，在通过比较基于在调整配备在车辆上的轮胎的压力之后的旋转速度信息和/或共振频率的初始漏气指标来检测轮胎的漏气的轮胎压力监测系统中，在漏气警告之后，在轮胎压力未调整的状态下，误操作检测装置监测确定初始漏气指标的校准开始是否被发出。装置包含：比较单元、检测单元和警告单元。比较单元将第一漏气指标与第二漏气指标进行比较，第一漏气指标用作从发出漏气警告到发出警告后车辆停止的期间中的任何时间点的漏气指标，第二漏气指标用作在校准开始之后获得的漏气指标；检测单元基于比较单元的比较结果，检测复位按钮的误操作；当检测单元检测到误操作时警告单元发出警告。

Description

在轮胎压力监测系统中的误操作检测装置、方法以及程序

技术领域

本发明涉及在轮胎压力监测系统中的误操作检测装置、方法以及程序。进一步详细地，本发明涉及用于在轮胎压力监测系统中的警告之后，在没有任何轮胎压力调整的情况下检测是否进行校准的误操作检测装置、方法以及程序。

背景技术

使汽车安全行驶的一个因素包括轮胎的压力。当压力被减少到小于适当值时，驾驶稳定性和耗油率被恶化，使得有时可能导致轮胎爆裂。因此，从保护环境以及确保驾驶员的安全的角度来看，检测轮胎压力的减少并发出警告以促使驾驶员采取适当的动作的轮胎压力监测系统（TPMS）是重要的技术。

传统的监测系统可以被分类成包含直接检测类型和间接检测类型的两种类型。直接检测类型是通过将压力传感器并入轮胎车轮内部来直接地测量轮胎的压力。虽然可以以高精度检测压力的减少，但是在技术和成本方面的一些缺点仍然包含专用车轮的需要和在实际环境中的容错性的问题。

同时，间接检测类型是从轮胎的旋转信息中估计漏气状态的方法，并且可以被进一步分类成DLR（动负荷半径）方法和RFM（共振频率法）方法。DLR方法是利用由于漏气轮胎在行驶期间的碾压而引起动负荷半径被减少、并且因此轮胎比正常压力的轮胎更迅速旋转的现象，并比较四个轮胎的旋转速度，以检测压力的减少的方法（例如，参考专利文献1）。因为仅仅使用从车轮速度传感器获得的车轮的旋转速度信号来相对容易地进行计算过程，所以DLR方法已被广泛地研究，用于主要检测一个车轮的刺破的目的。另一方面，RFM方法是利用由于漏气而引起车轮速度信号的频率特性的改变，以便从正常压力中检测差异的方法（例如，参考专利文献2）。由于与初步保持的车轮的正常值的绝对比较，所以与DLR方法不同，RFM方法作为能够同时检测四个车轮的漏气的间接检测方法而引起注意。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本特开专利第2005-53263号公报；

专利文献2：日本特开专利第2009-274639号公报。

发明内容

技术问题

在如上描述的DLR方法和RFM方法中，通过比较基于轮胎在正常压力下的旋转速度信息的指标或者类似地在正常压力下的共振频率来检测漏气。因此，需要在使得轮胎的压力为正常压力之后进行校准，研究基于轮胎在正常压力下的旋转速度信息的指标或者在正常压力下的共振频率，并且存储获得的指标等等。

在传统的轮胎压力监测系统中，例如，当通过复位按钮的操作来发出校准开始命令时，系统执行继预定程序之后的校准。

当轮胎压力监测系统在行驶期间发出漏气警告时，驾驶员一般在服务站等等将轮胎的压力调整为正常压力，然后进行校准。然而，有时具有这种情况，在这情况下，按压复位按钮而不调整压力，使得通知驾驶员漏气的警告灯被关闭。在如上所述的间接检测类型的轮胎压力监测系统的情况下，轮胎压力的绝对值不能被检测。因此，系统在漏气状况中开始校准，并且在漏气状况中研究指标或者共振频率。结果,具有规定的漏气状况不能被检测的可能性。

考虑到上述情形，本发明已经被做出，并且它的目标是提供在轮胎压力监测系统中的误操作检测装置、方法和程序，该轮胎压力监测系统中的误操作检测装置、方法和程序能够在警告之后，在没有调整轮胎压力的情况下判断校准是否被进行。

问题的解决方案

（1）在本发明的轮胎压力监测系统中的误操作检测装置（在下文中，同样被简单地称为“误操作检测装置”）是误操作检测装置，在通过比较基于在调整配备在车辆上的轮胎的压力之后的旋转速度信息和/或共振频率的初始漏气指标来检测轮胎的漏气的轮胎压力监测系统中，在漏气警告之后，在轮胎压力未调整的状态下，所述误操作检测装置监测确定所述初始漏气指标的校准开始是否被发出，该误操作检测装置包含：

比较单元，所述比较单元将第一漏气指标与第二漏气指标进行比较，所述第一漏气指标用作从发出所述漏气警告到发出所述警告之后车辆停止的期间中的任何时间点的漏气指标，所述第二漏气指标用作在所述校准开始之后获得的漏气指标，

检测单元，所述检测单元基于通过所述比较单元的比较结果，检测复位按钮的误操作，以及

警告单元，当所述检测单元检测到所述误操作时，所述警告单元发出警告。

在本发明的误操作检测装置中，在例如漏气警告之后，通过由驾驶员推动复位按钮来发出校准起动的情况下，第二漏气指标被确定，并且这个第二漏气指标通过该比较单元与第一漏气指标进行比较，该第一漏气指标用作从发出所述漏气警告到发出所述警告之后车辆停止的期间中的任何时间点的漏气指标。基于它的比较结果，检测单元检测复位按钮的误操作。在误操作被检测到的情况下，警告单元发出警告。由此，驾驶员可以理解驾驶员在没有调整轮胎的压力的情况下操作复位按钮，并错误地开始校准。

应该注意的是，在本说明书中的“误操作”指示“在通过轮胎压力监测系统的漏气警告之后，在没有将漏气轮胎的压力调整为正常压力的情况下，通过推动复位按钮等等来开始校准”。这种误操作不仅是被驾驶员忘记一些轮胎的压力调整等等的不小心或者错误所导致的，而且还包含驾驶员为了消除警告灯而有意地执行校准的情况。

（2）在如上描述（1）的误操作检测装置中，比较单元可以确定第一漏气指标和第二漏气指标之间的差值，以及

当所述差值在预定范围内时，所述检测单元检测到误操作。

（3）在如上描述（1）或者（2）的误操作检测装置中，误操作检测装置可以进一步包括计数单元，所述计数单元用于对所述误操作的数量进行计数，并且

当通过所述计数单元的所述误操作的所述数量超过预定数量时，所述警告单元停止警告。

（4）在本发明的轮胎压力监测系统中的误操作检测方法（在下文中，同样被简单地称为“误操作检测方法”）是误操作检测方法，在通过比较基于在调整配备在车辆上的轮胎的压力之后的旋转速度信息和/或共振频率的初始漏气指标来检测轮胎的漏气的轮胎压力监测系统中，在漏气警告之后，在轮胎压力未调整的状态下，所述误操作检测方法监测确定所述初始漏气指标的校准开始是否被发出，该误操作检测方法包含：

比较步骤，所述比较步骤将第一漏气指标与第二漏气指标进行比较，所述第一漏气指标用作从发出所述漏气警告到发出所述警告之后车辆停止的期间中的任何时间点的漏气指标，所述第二漏气指标用作在所述校准开始之后获得的漏气指标，

检测步骤，所述检测步骤基于在所述比较步骤中的比较结果，检测误操作，以及

警告步骤，当在所述检测步骤中检测到所述误操作时，所述警告步骤发出警告。

（5）在如上描述（4）的误操作检测方法中，比较步骤确定所述第一漏气指标和所述第二漏气指标之间的差值，以及

当所述差值在预定范围内时，所述检测步骤检测到误操作。

（6）在如上描述（4）或者（5）的误操作检测方法中，误操作检测方法可以进一步包含计数步骤，所述计数步骤用于对所述误操作的数量进行计数，并且

当通过所述计数步骤的所述误操作的所述数量超过预定数量时，所述警告步骤停止警告。

（7）本发明的一种轮胎压力监测系统中的误操作检测程序（在下文中，同样被简单地称为“误操作检测程序”），为了在通过比较基于在调整配备在车辆上的轮胎的压力之后的旋转速度信息和/或共振频率的初始漏气指标来检测轮胎的漏气的轮胎压力监测系统中，在漏气警告之后，在轮胎压力未调整的状态下，监测确定所述初始漏气指标的校准开始是否被发出，所述误操作检测程序使得计算机起到以下功能：

比较单元，所述比较单元将第一漏气指标与第二漏气指标进行比较，所述第一漏气指标用作从发出所述漏气警告到发出所述警告之后车辆停止的期间中的任何时间点的漏气指标，所述第二漏气指标用作在所述校准开始之后获得的漏气指标，以及

检测单元，所述检测单元用于基于比较结果来检测误操作。

本发明的有利效果

根据本发明的误操作检测装置、方法以及程序，在轮胎压力警告之后，在没有调整轮胎的压力的情况下，可以检测校准是否被进行。

附图说明

图1是显示配备有本发明的误操作检测装置的轮胎压力监测系统的一个实例的方框图。

图2是显示在图1中显示的轮胎压力监测系统的电气配置的方框图。

图3是图解使用多个漏气指标的误操作检测的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述本发明的误操作检测装置、方法和程序的实施例。图1是显示配备有本发明的误操作检测装置的轮胎压力监测系统的一个实例的方框图，并且图2是显示在图1中显示的轮胎压力监测系统的电气配置的方框图。

如图1所示，为了检测在四车轮的车辆上面配备的四个轮胎的左前轮（FL）、右前轮（FR）、左后轮（RL）、右后轮（RR）的旋转速度信息，压力监测系统被配备有与轮胎关联设置的正常车轮速度传感器1。

作为车轮速度传感器1，可以具有车轮速度传感器和角速率传感器等等，该车轮速度传感器使用电磁拾音器等等产生旋转脉冲，以便从脉冲的数量测量旋转角速率和车轮速度，该角速率传感器包含传感器，该传感器利用类似发电机的旋转产生电力，以便从电力的电压测量旋转角速率和车轮速度。车轮速度传感器1的输出被给予作为诸如ABS的计算机的控制单元2。连接到这个控制单元2的是显示器3、复位按钮或开关4和警告灯5，该显示器3包括用于显示内部压力减少的轮胎的液晶显示器元件、等离子显示器元件、CRT等等；复位按钮或开关4能够被驾驶员操作，以从校准中获得初始漏气指标；警告灯5通知驾驶员在轮胎的内压的减少和稍后描述的误操作。

如图2所示，控制单元2包括发送信号到外部装置和从外部装置接收信号所需的I/O接口2a，起算法处理中心作用的CPU2b，存储这个CPU2b的控制操作程序的ROM2c，以及当CPU2b进行控制操作时，数据等等被临时地写入并且读取写入的数据的RAM2d。

在车轮速度传感器1中，对应于轮胎的旋转数量的脉冲信号（在下文中，同样被称为“车轮速度脉冲”）被输出。在CPU2b中，基于从车轮速度传感器1输出的车轮速度脉冲，为每个预定采样周期DT(sec)，例如为DT=0.04秒，计算用作轮胎的旋转速度信息的旋转角速率Fi。可以使用这个旋转角速率Fi来确定车轮速度。

而且，使用车辆的车轮速度，在如上所述的DLR方法中的漏气指标可以被确定。作为漏气指标，可以使用三种指标DEL1、DEL2和DEL13。其中，DEL1是在对角线上的两个车轮的车轮速度和另一个对角线上的两个车轮速度之间的比较值，DEL2是在前轮和后轮的车轮速度之间的比较值，以及DEL3是右轮和左轮的车轮速度之间的比较值。例如，可以使用由如下表达式（1）显示的指标。

$\left.\begin{array}{c}\mathrm{DEL}1=\left[\right\{(F1+F4)/(F2+F3)\}-1]\×100(\%)\\ \mathrm{DEL}2=\left[\right\{(F1+F2)/(F3+F4)\}-1]\×100(\%)\\ \mathrm{DEL}3=\left[\right\{(F1+F3)/(F2+F4)\}-1]\×100(\%)\end{array}\right\}\·\·\·\·\·\left(1\right)$

F1到F4分别表示左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的车轮速度。

在如上所述的RFM方法中的共振频率可以通过一般方法被获得。例如，二级线性预测模型被引入到包含轮胎的振动成分的时间序列信号（车轮速度信号），线性预测模型的参数被识别，以便计算轮胎的共振频率，而且进一步，提取影响计算的共振频率的外部因素的影响量，并且这个根据外部因素的影响量校正共振频率，使得共振频率可以被确定（参考日本专利第3152151号）。还可以通过对包含轮胎的振动成分的时间序列信号进行诸如傅里叶变换的处理进行频率分析，来估计共振频率。

在根据本实施例的误操作检测装置中，在通过DEL1到DEL3的漏气指标和共振频率的漏气指标检测到轮胎的漏气、并且由警告灯5将警告发出给驾驶员之后，在没有将漏气轮胎的压力调整为正常压力的情况下，驾驶员操作复位按钮4并且把校准开始给予控制单元2的情况下，检测是否是误操作。更详细地，当给予校准开始时，与确定初始漏气指标的正常校准并行的，在给予校准开始的阶段中的漏气指标（第二漏气指标）被计算。然后，这个第二漏气指标与第一漏气指标进行比较，该第一漏气指标用作从发出漏气警告到发出警告之后车辆停止的期间中的任何时间点的漏气指标，并且基于这个比较结果，检测是否是误操作。当检测是误操作时，用作警告单元的警告灯5发出警告。当漏气警告被发出时，第一漏气指标可以是漏气指标。然而，从增加误操作的检测精度的点，第一漏气指标希望是就在警告之后停止车辆之前的漏气指标。

应当注意的是，可以通过利用已经被调整到正常压力的轮胎的校准获得的漏气指标（初始漏气指标）和在行驶时获得的漏气指标进行比较，来检测轮胎是否被漏气。具体地，在两个指标之间的差值或者比率超过预定范围的情况下，可以检测到轮胎被漏气。

在轮胎压力监测系统中提供根据本实施例的误操作检测装置，并且该误操作检测装置包括：比较单元、检测单元以及警告单元。该比较单元将第一漏气指标与第二漏气指标进行比较，该第一漏气指标用作从发出漏气警告到发出警告之后车辆停止的期间中的任何时间点处的漏气指标，该第二漏气指标用作在校准开始之后获得的漏气指标；该检测单元基于比较单元的比较结果，检测复位按钮的误操作；当检测单元检测到误操作时，该警告单元发出警告。应当注意的是，警告单元可以是与用于漏气警告的警告灯5不同的警告单元。

根据本实施例的误操作程序被安装在控制单元2中，以使控制单元2起比较单元和检测单元的作用。

可以通过在第一漏气指标和第二漏气指标之间的差值或者比率是否在预定范围内来检测是否是误操作。可以仅仅通过诸如DEL1的一种漏气指标来检测误操作，或者可以通过使用两种以上的漏气指标（例如，包含DEL1、DEL3、左前轮的共振频率以及右前轮的共振频率的四种）来检测误操作。

图3（A）到图3（D）是使用四种漏气指标（DEL1、DEL3、左前轮的共振频率以及右前轮的共振频率）的误操作检测的图解视图。在图3中，从上开始，四幅图的横轴是DEL1、DEL3、左前轮的共振频率以及右前轮的共振频率。而且，圈出的数字“1”指示第一漏气指标，该第一漏气指标用作发出漏气警告时的漏气指标，并且圈出的数字“2”指示第二漏气指标，该第二漏气指标用作在校准开始之后获得的漏气指标。

进一步在图3中，由虚线的影线指示的区域是误操作检测区域。在本实施例中，在所有的四个第二漏气指标在区域中的情况下，判断为误操作。限定误操作检测区域的X1、X3、XM和XP可以通过实验性地行驶等等被初步地确定，并且被存储在控制单元2的ROM2c中。应当注意的是，在图3中，为了便于理解，在水平轴上的四个第一漏气指标的位置和四个误操作检测区域的大小是相同的。然而，实际上，它们的值或者大小彼此不同。

X1、X3、XM和XP的具体实例例如是X1=0.02（对应于一个车轮的25%漏气阈值的20%），X3=0.01（对应于一个车轮的25%漏气阈值的10%），XM=XP=0.5（对应于一个车轮的25%漏气阈值的25%）。

实例

然后，将要描述本发明的误操作检测方法的实例。当然，本发明并不仅仅局限于这种实例。

实例

使用提供有安装误操作检测程序的轮胎压力监测系统的测试车辆，在测试路线中进行试验性的行驶。车辆在所有四个车轮的轮胎是25%漏气的状态中行驶并且轮胎压力监测系统发出漏气警告之后，在没有调整漏气状态中的轮胎的压力的情况下，按压复位按钮，并且车辆继续以80kph行驶。然后，在按压复位按钮之后的12分钟后，检测到误操作。在此之后，进一步地，在没有调整压力的情况下再次按压复位按钮，并且车辆继续以50kph行驶。然后，在按压复位按钮之后的8分钟后，检测到误操作。

比较实例

使用提供有轮胎压力监测系统的测试车辆，可以在测试过程中进行试验性的行驶，在轮胎压力监测系统中，安装了仅仅在校准开始之后执行正常校准的程序。车辆在所有四个车轮的轮胎是25%漏气的状态中行驶、并且轮胎压力监测系统发出漏气警告之后，在没有调整漏气状态中的轮胎的压力的情况下按压复位按钮，并且车辆继续以80kph行驶。然而，尽管轮胎是处于漏气状态中，但是没有发出漏气警告。

参考符号列表

1：车轮速度传感器

2：控制单元

2a：接口

2b：CPU

2c：ROM

2d：RAM

3：显示器

4：复位按钮

5：警告灯。

Claims (7)

1.一种误操作检测装置，其特征在于，在通过比较基于在调整配备在车辆上的轮胎的压力之后的旋转速度信息和/或共振频率的初始漏气指标来检测轮胎的漏气的轮胎压力监测系统中，在漏气警告之后，在轮胎压力未调整的状态下，所述误操作检测装置监测确定所述初始漏气指标的校准开始是否被发出，所述误操作检测装置包括：

比较单元，所述比较单元将第一漏气指标与第二漏气指标进行比较，所述第一漏气指标用作从发出所述漏气警告到发出所述警告之后的车辆停止的期间中的任何时间点的漏气指标，所述第二漏气指标用作在所述校准开始之后获得的漏气指标，

检测单元，所述检测单元基于通过所述比较单元的比较结果，检测复位按钮的误操作，以及

警告单元，当所述检测单元检测到所述误操作时，所述警告单元发出警告。

2.根据权利要求1所述的误操作检测装置，其特征在于，所述比较单元确定所述第一漏气指标和所述第二漏气指标之间的差值，以及

当所述差值在预定范围内时，所述检测单元检测误操作。

3.根据权利要求1或者权利要求2所述的误操作检测装置，其特征在于，进一步包括计数单元，所述计数单元用于对所述误操作的数量进行计数，并且当通过所述计数单元的所述误操作的所述数量超过预定数量时，所述警告单元停止警告。

4.一种误操作检测方法，其特征在于，在通过比较基于在调整配备在车辆上的轮胎的压力之后的旋转速度信息和/或共振频率的初始漏气指标来检测轮胎的漏气的轮胎压力监测系统中，在漏气警告之后，在轮胎压力未调整的状态下，所述误操作检测方法监测确定所述初始漏气指标的校准开始是否被发出，所述误操作检测方法包含：

比较步骤，所述比较步骤将第一漏气指标与第二漏气指标进行比较，所述第一漏气指标用作从发出所述漏气警告到发出所述警告之后的车辆停止的期间中的任何时间点的漏气指标，所述第二漏气指标用作在所述校准开始之后获得的漏气指标，

检测步骤，所述检测步骤基于在所述比较步骤中的比较结果，检测误操作，以及

警告步骤，当在所述检测步骤中检测到所述误操作时，所述警告步骤发出警告。

5.根据权利要求4所述的误操作检测方法，其特征在于，所述比较步骤确定所述第一漏气指标和所述第二漏气指标之间的差值，以及

当所述差值在预定范围内时，所述检测步骤检测误操作。

6.根据权利要求4或者权利要求5所述的误操作检测方法，其特征在于，进一步包含计数步骤，所述计数步骤用于对所述误操作的数量进行计数，并且当通过所述计数步骤的所述误操作的所述数量超过预定数量时，所述警告步骤停止警告。

7.一种在轮胎压力监测系统中的误操作检测程序，其特征在于，为了在通过比较基于在调整配备在车辆上的轮胎的压力之后的旋转速度信息和/或共振频率的初始漏气指标来检测轮胎的漏气的轮胎压力监测系统中，在漏气警告之后，在轮胎压力未调整的状态下，监测确定所述初始漏气指标的校准开始是否被发出，所述误操作检测程序使得计算机起到以下功能：

比较单元，所述比较单元将第一漏气指标与第二漏气指标进行比较，所述第一漏气指标用作从发出所述漏气警告到发出所述警告之后的车辆停止的期间中的任何时间点的漏气指标，所述第二漏气指标用作在所述校准开始之后获得的漏气指标，以及

检测单元，所述检测单元用于基于比较结果来检测误操作。

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