CN1501867A - 用于获得轮胎信息的轮胎信息获得装置、方法以及轮胎信息获得程序 - Google Patents

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Abstract

基于一种从一车轮速度传感器输出的车轮速度信号计算车轮速度并计算一作为所计算的车轮速度时间变化成分的幅值的变化宽度w。当所计算的变化宽度w等于或大于一个基准值wo时，判断为当前发生了一急剧轮胎变形，并通过致动一个警告装置通知该车辆驾驶员该急剧变形。

Description

用于获得轮胎信息的轮胎信息获得装置、方法 以及轮胎信息获得程序
发明背景
本发明一般地涉及一种用于获得当一车辆处于行驶状态时有关车辆轮胎的轮胎信息的技术，并更为具体地涉及一种基于指示由一安装有一轮胎的车轮的角速度表示的车轮速度的车轮速度信号而获得一估计轮胎信息的技术。
背景技术
对于一车辆的操作者和一控制该车辆的车辆控制装置而言，该车辆轮胎的轮胎信息是重要的。
在一日本专利申请公开No.2000-238516中，一种技术涉及通过基于指示一表示为安装有一轮胎的车轮的角速度的车轮速度的车轮速度信号进行估计而获得轮胎信息。根据该公开的技术，基于一车轮速度信号将一轮胎压力估计为轮胎信息，并且，当所估计的轮胎信息低于一正常值时，通知该车辆的操作者该轮胎压力异常低。
此外，也可以获得除通过轮胎压力以外的对车辆的操作者或车辆控制装置重要的轮胎信息。这些轮胎信息包括指示当前是否正发生一急剧轮胎变形或是否可能在不久发生该变形的与轮胎变形有关的信息。
然而，至今还未实现一种在车辆行驶时可获得该轮胎变形信息的技术。
发明内容
本发明的一个目的是：提供一种方法和装置，该方法和装置基于在车辆运行时除轮胎压力之外的对车辆驾驶员或一种车辆控制装置重要的轮胎信息，用来获得轮胎变形的有关信息，该信息指示在所述轮胎上当前是否发生一急剧变形或是否会在不久发生所述变形。在该说明书中描述的技术特征及其组合将不被解释为限制于下文所述的本发明的每一实施例。
根据本发明的第一方面的轮胎信息获得装置包括一车轮速度传感器和一估计装置，其中，所述车轮速度传感器用于检测一由车轮的角速度表示的车轮速度并对应于所述车轮速度输出一车轮速度信号，所述估计装置用于基于所输出的车轮速度信号估计一轮胎变形有关的信息即指示在所述轮胎上当前是否发生一急剧轮胎变形或是否会在不久发生所述急剧变形的轮胎信息。
根据该第一方面，基于车轮速度传感器，估计轮胎变形有关的信息即在所述轮胎上当前是否发生一急剧轮胎变形或是否会在不久发生所述急剧变形。如此所估计的轮胎变形有关的信息可以例如在车辆行驶期间通知给该车辆的驾驶员。因此，该车辆的驾驶员可以考虑轮胎变形状态而操作该车辆。
此外，所估计的轮胎变形相关信息可被所述车辆控制装置用于控制该车辆，并因此，该车辆控制装置可考虑轮胎变形状态来控制该车辆。
“急剧变形”表示例如一种不可物理地恢复或难以恢复的变形，或者表示一种不可逆的变形。
此外，该估计装置可设计成基于与输出的车轮速度信号对应的车轮速度的时间变化成分/量(component)判断当前是否正发生一急剧轮胎变形或是否会在不久发生该变形。当存在当前正发生的急剧轮胎变形或可能在不久发生的该变形的可能性时，基于车轮速度信号的车轮速度的时间变化成分，例如，其时间变化宽度或其斜率受发生该种急剧变形的可能性的影响。
综上所述，根据本发明的一方面，基于车轮速度的时间变化成分判断当前是否正发生所述急剧轮胎变形或是否存在不久发生所述急剧变形的可能性。
当所述车轮速度的时间变化成分，即包括车轮速度的时间变化宽度及其斜率的预定条件中的至少一个成立时，可判断为存在当前正发生所述急剧轮胎变形或在不久发生所述急剧变形的可能性。
当一有关所述车轮速度的时间变化宽度成分的变化宽度的预定条件和一有关该时间变化斜率的预定条件同时成立时，可判断为存在当前发生所述急剧轮胎变形或在不久发生所述变形的可能性。与基于所述成立的预定条件中的一个来判断当前发生所述急剧轮胎变形或在不久发生所述变形的可能性相比，这可改进判断的准确性。
当基于车轮速度信号估计轮胎压力状态量即轮胎空气压力的状态量并且所估计的轮胎压力状态量低于一正常值这一条件，和一有关车轮速度的时间变化成分的预定条件同时成立时，也可判断为存在当前发生所述急剧变形或在不久发生所述变形的可能性。
所述急剧轮胎变形的一个原因是轮胎压力即轮胎空气压力低于正常压力值。
因此，如上所述，如果当两个条件，即，一个条件是基于车轮速度信号估计轮胎压力状态量即轮胎空气压力的状态量并且所估计的轮胎压力状态量低于一正常值，和另一有关车轮速度的时间变化成分的预定条件，同时成立时，判断为存在当前发生所述急剧变形或在不久发生所述变形的可能性，与基于所述车轮速度的时间变化的预定条件的成立而判断为存在当前发生所述急剧轮胎变形或在不久发生所述变形的可能性的情况相比，该判断更准确。
根据本发明的上述方面，使用一通用车轮传感器用于估计轮胎压力状态量和估计轮胎变形相关信息。
在此术语“轮胎压力状态量”可表示绝对压力值或相对压力值。绝对值表示轮胎压力量的连续值或多个离散值。相对值表示与一轮胎压力的预定值的一个差值，或轮胎压力值是较高还是较低的特征值，或该压力是从该基准值还是从该容许范围偏离而来的特征值。
此外，所述车辆可包括多个车轮并且在每一车轮中设置有所述车轮速度传感器。估计装置分别地并独立地在每一车轮中基于所述时间变化成分判断当前是否发生所述急剧变形或在不久发生所述变形的可能性。
根据该方面的结构，不用使用其它车轮的车轮速度的时间变化成分，就可以获得在每一车轮中轮胎变形的有关信息。
此外，所述车辆可包括一对前轮和一对后轮，并且所述车轮速度传感器设置在每一个车轮中。所述估计装置可以基于多个车轮之间车轮速度的所述变化成分的特征值的差或其比率判断当前是否发生所述急剧变形或在不久发生所述变形的可能性。
根据该方面的结构，不用使用其它车轮的车轮速度的时间变化成分，就可以获得在每一车轮中轮胎变形有关的信息。
此外，所述车轮速度的时间变化成分由除轮胎变形条件之外的因子改变，例如扰动，车辆速度即车辆行驶下的车辆速度。因此，需要提供一信号处理或数据处理以消除由这种扰动造成的对车轮速度的时间变化成分的影响，从而在每一车轮中的时间变化成分可准确地反映轮胎变形条件。
然而，根据本发明的该方面，基于多个车轮之间车轮速度的所述变化成分的特征值的差或其比率判断当前是否发生所述急剧变形或在不久发生所述变形的可能性。
根据本发明的该方面，即使车轮速度的时间变化成分由这种扰动影响，只要这种扰动水平是每一车轮共同的，涉及到多个车轮之间车轮速度的所述变化成分的特征值的差或其比率，由该共同的扰动造成的影响可基本上被取消。
因此，根据本发明的该方面，可以准确地估计轮胎变形有关的信息而不受扰动的影响。
在此应该注意，术语“变化成分的特征值”可解释为时间变化成分的幅值的变化宽度或该变化宽度的时间变化斜率。
一般地，在前左和前右轮之间的车轮振动特性彼此之间是共同的，并且，一般地，在后左和后右轮之间的车轮振动特性彼此之间也是共同的。
基于这种事实或理论，基于在前左和前右轮之间或在后左和后右轮之间所述车轮速度的变化成分的特征值差或其比率，可判断在所述前左和右轮之中的任一车轮上或在后左和后右轮之中的任一车轮上的轮胎上当前是否发生所述急剧变形或在不久发生所述变形的可能性。
基于在前左和右轮与后左和右轮之间所述车轮速度的变化成分的特征值差或其比率，还可判断在所述多个车轮的任一车轮上当前是否发生所述急剧变形或在不久发生所述变形的可能性。
根据本发明的该方面，关于所述多个车轮，对车轮速度的变化成分的特征值进行处理，以使得在前和后左轮之间的共同扰动被在前和后右轮之间的共同扰动抵消。同样，对车轮速度的变化成分的特征值进行处理，以使得在前左和右轮之间的共同扰动被在后左和右轮之间的共同扰动抵消。
因此，涉及多个车轮的对车轮速度的时间变化成分的扰动可以被抵消，以准确而容易地获得轮胎变形相关的信息。
基于在前左和后右轮之间或在前右和后左轮之间所述车轮速度的变化成分的特征值差或其比率，可以判断在前左和前右轮之中的任一车轮或在前左和后右轮之中的任一车轮或在前右和后左轮之中的任一车轮上当前是否存在发生所述急剧变形或在不久发生所述变形的可能性。
根据本发明的该方面，可以通过抵消对多个车轮的车轮速度的时间变化成分的扰动，而容易地获得轮胎变形相关的信息。然而，在使用该方法时，如果在前和后轮之间的车轮振动特性(例如，根据悬挂类型或结构)不同，它可影响在前和后轮之间的车轮速度的时间变化成分特征值或其比率。
在一种根据本发明的第二方面用于获得轮胎信息的方法中，检测车轮速度作为所述车轮的一角速度，接收来自基于所检测的车轮速度输出车轮速度信号的车轮速度传感器的车轮速度信号，并基于所接收的车轮速度信号估计当前是否发生一急剧轮胎变形或在不久发生所述变形的可能性的轮胎变形有关的信息。
根据该第二方面，可以基于所述基本原理获得如先前的方面的那些相似效果。
一种根据本发明的第三方面的轮胎信息获得程序，包括一用于通过一计算机执行根据该第二方面的轮胎信息获得方法的程序。
根据所述第三方面的程序，当通过计算机执行该程序时，可以基于所述基本原理获得如第一方面的那些相似效果。
可以这样设计程序，以实现在包括与第一方面的装置相似的技术特征的每一方面的效果。
该程序不仅包括为实现这些功能由计算机所执行的指令(direction)的组合，而一包括根据每一指令而执行的文件和数据。
附图简介
图1是表示根据本发明的第一实施例的轮胎信息获得装置的硬件结构的框图；
图2是表示在一估计装置中由一计算机所执行的图1的一般轮胎信息获得程序的流程图；
图3是一解释由图2的轮胎信息获得程序获得轮胎信息的原理的曲线；
图4是解释由图2的轮胎信息获得程序获得轮胎信息的原理的另一曲线；
图5表示在根据本发明的第二实施例的一轮胎信息获得装置的估计装置中由一计算机所执行的一般轮胎信息获得程序的流程图；
图6是一解释由图5的轮胎信息获得程序获得轮胎信息的原理的曲线；
图7表示在根据本发明的第三实施例的一轮胎信息获得装置的估计装置中由一计算机所执行的一般轮胎信息获得程序的流程图；
图8表示在根据本发明的第四实施例的一轮胎信息获得装置的估计装置中由一计算机所执行的一般轮胎信息获得程序的流程图；
图9表示在根据本发明的第五实施例的一轮胎信息获得装置的估计装置中由一计算机所执行的一般轮胎信息获得程序的流程图；
图10表示在根据本发明的第六实施例的一轮胎信息获得装置的估计装置中由一计算机所执行的一般轮胎信息获得程序的流程图。
优选实施例详细说明
现结合附图更详细地参照本发明的实施例，在图1中，以一框图表示了根据第一实施例的轮胎信息获得装置(在下文简称为获得装置)的硬件结构。该获得装置安装在一车辆中。该装置通过执行作为本发明的另一方面的轮胎信息获得方法估计轮胎变形有关的信息而获得一轮胎信息。
该车辆具有前和后、右和左轮。车轮总数为四个。如所公知的方式，每一车轮由一安装在一金属车轮中的橡胶轮胎构成，并且将压力空气引入并密封在轮胎中。
如图1所示，该获得装置包括设置在每一车轮中的一个车轮传感器10。在该附图中，“FL”表示前左轮，“FR”表示前右轮，“RL”表示后左轮，“RR”表示后右轮。
如所公知的，车轮传感器10检测每一车轮的角速度并基于该角速度输出一车轮速度信号。更具体一些，车轮传感器10为一种电磁捡拾器型并根据与车轮一起旋转的转子的外周边部分上形成的齿的通过的时间关系产生一电压周期性变量。
如图1所示四个车轮传感器10电连接到一个估计装置20上。该估计装置20包括一计算机并将轮胎变形相关信息估计为在每一车轮的轮胎中当前是否正发生一急剧变形的轮胎信息。
估计装置20还与一警告装置30连接。致动警告装置30以在视觉上或听觉上通知该车辆的驾驶员在每一车轮的轮胎中当前正发生一急剧变形。该警告装置30可以设计成用以通知该驾驶员一特定的轮胎当前正急剧地变形。
图2是示意性地示出由一CPU基于存储在估计装置20中的计算机的ROM中的存储信息而执行的用于轮胎信息获得过程的程序的流程图。
在执行该程序时，在每一车轮中，当包括一将一时间变化成分/量(component)的幅值视为变化宽度的预定条件的至少一个条件成立时，判断为当前发生了一急剧轮胎变形。
在图3中，一曲线示出了在从一没有发生急剧轮胎变形的正常状态过渡至一异常状态时车轮速度随经过时间的变化状态。无论任何状态，该车轮速度随该经过时间而变化。图3中的下部曲线图表示该车轮速度的一个时间变化成分(短周程成分(short cycle component))。两个曲线都示出了依照从正常到异常的状态变化的变化宽度的增加。此外，变化宽度的时间变化斜率/倾角(inclination)依照从正常到异常的轮胎状态变化而增加。
根据该事实，在图4所示的曲线中，当车轮速度的变化宽度w变成基准值wo或超过该值时，判断为当前轮胎正在急剧地变形。
在每一车轮重复执行轮胎信息获得程序。在执行该程序时，在步骤S11，一个对应于这四个车轮之中的目标车轮的车轮传感器信号从对应的车轮传感器输出至CPU。
在步骤S12中，基于该车轮速度信号计算一车轮速度，并在步骤S13中，基于当前所计算的车轮速度值和先前所计算的车轮速度值(存储在RAM中)得出该车轮速度的时间变化成分。此后，在步骤S14，计算变化宽度w，即所得出的变化成分的幅值。
例如，如图3所示，通过将代表可在正值区域和负值区域之间交替变化的变化成分的数据平方而计算变化宽度w。
在图2的步骤S15中，判断计算出的变化宽度w是超出基准值wo还是低于该值。假设当前所计算的变化宽度w未超出基准值wo，则判断为“否”，并且立即终止执行。
假设当前计算出的变化宽度w超出基准值wo，则判断为“是”，并且在下一步骤S16中，判断为在目标车轮上当前正发生一急剧轮胎变形。
此后，在步骤S17中，致动警告装置30以指明或不指明目标车轮地通知该车辆驾驶员当前正发生一急剧轮胎变形。因此终止该轮胎信息获得程序的执行。
此外，尽管本发明的该实施例示出了一个具有四个车轮的车辆(例如乘用车)，但是，也可以用一个具有多于四个车轮的大型的车辆根据本发明获得轮胎信息。
参照本发明的第二实施例，该第二实施例与第一实施例仅在轮胎信息获得程序的一部分内容上不同，而其它要素和部分与第一实施例相同。因此，在下文将主要解释该轮胎信息获得程序，而省略其它部分的详细解释，只引用相同的参考标号和要素和部分名称。
在第一实施例中，仅当变化宽度w等于或大于基准值wo时判断急剧轮胎变形，但是在第二实施例中，当变化宽度w的时间变化斜率Δw等于或大于基准值Δwo时判断为当前发生了一急剧轮胎变形。
在图5中，示意性地示出了根据该实施例的轮胎信息获得程序的流程图。与第一实施例相同，该程序对每一车轮重复执行。每次执行该程序，与第一实施例的图2中的步骤S11至S14相似地进行步骤S31至S34。
在步骤S34之后，在步骤S35计算变化宽度w的时间变化斜率Δw。具体地，从当前计算的变化宽度wn减去先前计算值wn-1，然后除以执行周期Δt，以获得变化斜率Δw。图6示出了在宽度w和变化斜率Δw之间的关系。
在步骤S36中，判断所计算的变化斜率Δw是否超过基准值Δwo。假设当前所计算值Δw未超出基准值Δwo，则判断为“否”，并且立即终止执行该程序的一个循环。假设当前所计算值Δw等于或大于基准值Δwo，则判断为“是”，并且在下一步骤S37中，判断为在目标车轮上当前正发生一急剧轮胎变形。然后，在步骤S38中，将警告装置30致动成“ON”以指明或不指明目标车轮地通知该车辆驾驶员当前正发生一急剧轮胎变形。终止执行该程序的一个循环。
下面解释本发明的第三实施例，在该实施例中，仅有部分的轮胎信息获得程序与前面的(第二)实施例的不同，而其它部分和要素相同。因此，将仅详细解释该轮胎信息获得程序。
在第二实施例中，当时间变化斜率Δw等于或大于基准值Δwo时判断为当前发生了急剧轮胎变形。然而，在该第三实施例中，当变化宽度w等于或大于基准值wo并且当时间变化斜率Δw等于或大于基准值Δwo时判断为当前发生了急剧轮胎变形。
在图7中，示意性地示出了根据该实施例的轮胎信息获得程序的流程图。与第二实施例相同，该程序也对每一车轮重复执行。每次执行该程序，与第二实施例的图5中的步骤S31至S34相似地进行步骤S51至S54。
在步骤S56，判断在步骤S54中所计算的变化宽度w等于或大于基准值wo的条件和在步骤S55中所计算的时间变化斜率Δw等于或大于基准值Δwo的务件是否同时成立。
假设这两个条件未同时成立，则判断为“否”，并且立即终止执行该程序的该循环。
假设这两个条件同时成立，则在步骤S56中判断为“是”，并且在下一步骤S57中，判断为当前发生了急剧轮胎变形。然后，在步骤S58中，将警告装置30致动成“ON”以指明或不指明目标车轮地通知该车辆驾驶员当前发生了一急剧轮胎变形。因此终止执行该程序的该循环。
下面解释本发明的第四实施例，在该实施例中，仅有部分的轮胎信息获得程序与前面(第二)实施例的不同，而其它部分和要素相同。因此，将仅详细解释该轮胎信息获得程序。
在第二实施例中，不考虑其它车轮的时间变化斜率Δw而判断当前在每个轮胎中发生了急剧轮胎变形。然而，在该第四实施例中，当前右轮和前左轮的变化斜率差DΔw-即前右轮和前左轮之间的变化斜率Δw的差值-的绝对值等于或大于正的基准值A时，判断是否在前右轮和前左轮中的一个轮上当前发生了急剧轮胎变形。此外，在该第四实施例中，当后右轮和后左轮的变化斜率差DΔw-即后右轮和后左轮之间的变化斜率Δw的差值-的绝对值等于或大于正的基准值A时，判断是否在后右轮和后左轮中的一个轮上当前发生了急剧轮胎变形。
在图8中，示意性地示出了根据该实施例的轮胎信息获得程序的流程图。与第二实施例相同，该程序也对每一车轮重复执行。每次执行该程序，与第二实施例的图5中的步骤S31至S35相似地进行步骤S71至S75。
在步骤S76，计算右和左轮斜率差DΔw。当执行目标车轮是前右轮和前左轮中的一个轮时，差DΔw对应于在步骤S75计算的目标车轮的变化斜率Δw和先前在相对的轮上获得的变化斜率Δw(存储于RAM中)之间的差值。
当执行目标车轮是后右轮和后左轮中的一个轮时，差DΔw对应于在步骤75计算的目标车轮的变化斜率Δw和先前在相对的轮上获得的变化斜率Δw(存储于RAM中)之间的差值。
在这两种情况下，在步骤S77判断所计算的右轮和左轮变化斜率差DΔw是否超过所述正的基准值A。
假设右轮和左轮变化斜率差DΔw的绝对值不等于或大于该正的基准值A，则判断为“否”，并且立即终止执行该程序。另一方面，假设右轮和左轮变化斜率差DΔw的绝对值等于或大于该正的基准值A，则判断为“是”，并且在下一步骤S78中，判断为当前在目标车轮和相对的轮中任一个轮上发生了急剧轮胎变形。然后，在步骤S79中，将警告装置30致动成“ON”以通知该车辆驾驶员当前在目标车轮和相对的轮中任一个轮上发生了一急剧轮胎变形。因此终止执行该程序的该循环。
应注意到，如图8所示的用于获得轮胎信息的程序被设计成基于变化斜率Δw获得轮胎信息，但也可以通过重设计基于变化宽度w获得轮胎信息。
此外，根据图8的轮胎信息获得程序被设计成基于右和后轮之间的变化斜率Δw的差值获得轮胎信息。然而，也可以通过重设计基于右和后轮之间的变化斜率Δw的比率或右和左轮之间的变化宽度w的比率获得轮胎信息。
接着解释本发明的第五实施例，在该实施例中，仅有部分的轮胎信息获得程序与先前(第四)实施例的不同，而其它部分和要素相同。因此，将仅详细解释该轮胎信息获得程序。
在第四实施例中，当右轮和左轮的变化斜率差DΔw-即右轮和左轮(前轮或后轮)之间的变化斜率Δw的差值-的绝对值等于或大于正的基准值A时，判断是否在右轮和左轮中的一个轮上当前发生了急剧轮胎变形。
另一方面，根据该第五实施例，当四个轮之间的相对值RV，即，在前左轮和后右轮之间的变化斜率Δw的差值和前右轮和后左轮之间的变化斜率Δw的差值之间的差值，的绝对值超过一个基准值B时，判断在四个车轮中的任一个轮上当前发生了急剧轮胎变形。
该四个轮之间的相对值RV由以下公式(1)定义：
RV＝(ΔwFL-ΔwRR)-(ΔwFR-ΔwRL)          (1)
其中：
ΔwFL：关于前左轮的变化斜率Δw；
ΔwRR：关于后右轮的变化斜率Δw；
ΔwFR：关于前右轮的变化斜率Δw；
ΔwRL：关于后左轮的变化斜率Δw。
在图9中，示意性地示出了根据该实施例的轮胎信息获得程序的流程图。与第四实施例相同，该程序也对每一车轮重复执行。每次执行该程序，与图8中的步骤S71至S75相似地进行步骤S111至S115。
然后在步骤S116，计算四个轮之间的相对值RV。具体地，在步骤S116中当前计算的关于目标车轮的变化斜率Δw以及先前获得的其它关于其它三个车轮的变化斜率Δw(存在于RAM中)代入上述公式以获得四个轮之间的相对值RV。
在步骤S117，判断所计算的相对值RV的绝对值是否超过所述基准值B。假设所计算的相对值RV的绝对值不超过所述基准值B，则判断为“否”，并且立即终止执行该程序。
另一方面，假设所计算的相对值RV的绝对值等于或大于所述基准值B，则在步骤S117判断为“是”，并且在步骤S118中，判断为当前在任一车轮上发生了急剧轮胎变形。然后，在下一步骤S119中，将警告装置30致动成“ON”以通知该车辆驾驶员当前在任一车轮上发生了一急剧轮胎变形。然后终止执行该程序的该循环。
注意，如图9所示的用于获得轮胎信息的程序被设计成基于变化斜率Δw获得轮胎信息，但也可以通过重设计基于变化宽度w获得轮胎信息。
此外，根据图9的轮胎信息获得程序被设计成基于相关车轮之间的变化斜率Δw的差值获得轮胎信息。然而，也可以通过重设计基于相关车轮之间的变化斜率Δw的比率或相关车轮之间的变化宽度w的比率获得轮胎信息。
接着解释本发明的第六实施例。
在该实施例中，仅有部分的轮胎信息获得程序与先前(第二)实施例的不同，而其它部分和要素相同。因此，将仅详细解释该轮胎信息获得程序。
在第二实施例中，当判断当前在一车轮上发生了急剧轮胎变形时致动警告装置30通知当前发生了急剧轮胎变形。另一方面，根据第六实施例，使用车轮速度传感器10估计每一车轮的轮胎压力P，并且当所估计的轮胎压力P等于或小于一基准值Po时，致动警告装置30通知该车辆驾驶员轮胎压力异常地低。
此外，在该实施例中，仅当所估计的轮胎压力P等于或小于基准值Po时判断急剧轮胎变形，并且根据该判断，致动警告装置30通知该车辆驾驶员当前发生了急剧轮胎变形。
该实施例的警告装置30被设计成能够通知该车辆驾驶员轮胎压力异常地低和当前发生了急剧轮胎变形，并且该信息可以被驾驶员识别。
在图10中，示意性地示出了根据该实施例的轮胎信息获得程序的流程图。与第二实施例相同，该程序也对每一车轮重复执行。
在步骤S131中，存储从车轮传感器接收的对应于目标车轮的车轮速度信号。在步骤132，基于该存储的车轮速度信号计算车轮速度。在步骤133中，基于所计算的车轮速度，并且如果必要，基于先前所计算的值(存储在RAM中)计算目标车轮的轮胎压力P。
考虑到代表车轮速度的时间序列数据的共振频率根据轮胎压力P而变化，可以基于该共振频率估计该轮胎压力P。该轮胎压力P如在日本专利申请公开2000-238516所公开的，可以基于扰动/干扰观测器(disturbanceobserver)估计轮胎压力P。
根据该扰动观测器，假想地形成一个包括通过扭曲弹簧(torsionspring)彼此连接的一可相对旋转的边缘侧部分和一带(belt)侧部分的轮胎模型，并基于该轮胎模型，假想地形成一描述每一车轮的旋转运动的动态系统。该动态系统将根据每一车轮的轮胎压力的变化的扭曲弹簧的弹簧常数的变化视为对每一车轮的扰动。该扰动通过使用从每一车轮传感器10输出的车轮速度信号作为一个代表在每一车轮的边缘侧部分的车轮速度而估计为该动态系统的一个状态变量。
因此，该扰动观测器基于所述估计的扰动而对每一车轮估计轮胎压力。
在估计轮胎压力P后，在步骤S134，判断所估计的轮胎压力P是否低于基准值Po。假设所估计的轮胎压力P不是等于或小于基准值Po，则判断为“否”，并且立即终止当前循环的轮胎信息获得程序。假设所估计的轮胎压力P不是等于或大于基准值Po，则判断为“是”，在步骤S135致动警告装置30通知该车辆驾驶员轮胎压力异常地低。
在该步骤之后，与在第二实施例所解释的步骤S33到S36的执行相似地根据步骤S136到S139继续执行。假设在步骤S138中变化斜率Δw等于或小于基准值Δwo，则在步骤S139判断为“是”，并且在步骤S140，致动警告装置30通知该车辆驾驶员当前发生了急剧轮胎变形。然后终止该程序的一个循环。
注意，如图10所示的用于获得轮胎信息的程序被设计成基于变化斜率Δw获得轮胎信息，但也可以通过重设计基于变化宽度w获得轮胎信息。
上文已经参照附图解释了本发明的不同的实施例，应该注意，它们表示为本发明的一些示例，并且可以基于按照该技术领域的人员的知识以及基于在“解决本发明的问题和效果的手段”中所述实施例的变型和改进执行该发明。

Claims (20)

1.一种设置在一具有一包括安装在一车轮中并充满压力气体的轮胎的车轮的车辆中的装置，用于估计和获得所述轮胎的轮胎信息，其特征在于，所述装置包括一车轮速度传感器和一估计装置，其中，所述车轮速度传感器用于检测一车轮速度即所述车轮的角速度并对应于所述车轮速度输出一车轮速度信号，所述估计装置用于基于所输出的车轮速度信号将一轮胎变形有关的信息估计为在所述轮胎上当前是否发生一急剧轮胎变形或是否存在将发生所述急剧变形的可能性的轮胎信息。
2.一种根据权利要求1的装置，其特征在于，所述估计装置基于根据所输出的车轮速度信号的车轮速度的一个时间变化成分判断在所述轮胎上当前是否发生所述急剧变形或是否存在将发生所述急剧变形的可能性。
3.一种根据权利要求2的装置，其特征在于，当包括一有关变化宽度即所述车轮速度的时间变化成分的幅值的预定条件的至少一个条件成立时，所述估计装置判断为在所述轮胎上当前发生所述急剧轮胎变形或存在将发生所述急剧变形的可能性。
4.一种根据权利要求3的装置，其特征在于，当至少一个条件成立时，即变化宽度，即所述车轮速度的时间变化成分的幅值，等于或大于一预定值时，所述估计装置判断为在所述轮胎上当前发生所述急剧轮胎变形或存在将发生所述急剧变形的可能性。
5.一种根据权利要求2的装置，其特征在于，当至少一个有关变化宽度即所述车轮速度的时间变化成分的幅值的时间变化斜率的预定条件成立时，所述估计装置判断为在所述轮胎上当前发生所述急剧轮胎变形或存在将发生所述急剧变形的可能性。
6.一种根据权利要求5的装置，其特征在于，当至少一个条件，即有关变化宽度即所述车轮速度的时间变化成分的幅值的时间变化斜率等于或大于一预定值，成立时，所述估计装置判断为在所述轮胎上当前发生所述急剧轮胎变形或存在将发生所述急剧变形的可能性。
7.一种根据权利要求2的装置，其特征在于，当一有关变化宽度即所述车轮速度的时间变化成分的幅值的预定条件和一有关变化宽度的时间变化斜率的预定条件同时成立时，所述估计装置判断为在所述轮胎上当前发生所述急剧轮胎变形或存在将发生所述急剧变形的可能性。
8.一种根据权利要求1至7的装置，其特征在于，所述估计装置包括：
(a)一用于基于所输出的车轮速度信号估计轮胎的空气压力的估计装置；
(b)一判断装置，所述判断装置用于当所估计的轮胎空气压力低于一正常值的条件和一有关变化成分的预定条件同时成立时，判断为在所述轮胎上当前发生所述急剧轮胎变形或存在将发生所述急剧变形的可能性。
9.一种根据权利要求8的装置，其特征在于：所述估计装置包括：一扰动观测器，具有一个假想地形成的包括至少通过一扭曲弹簧彼此连接的一可相对旋转的边缘侧部分和一带侧部分的轮胎模型，和一假想地形成的动态系统，所述动态系统基于所述轮胎模型描述每一车轮的旋转运动；所述动态系统将根据每一车轮的轮胎压力的变化的扭曲弹簧的弹簧常数的变化视为对每一车轮的扰动，用于通过使用从车轮传感器输出的车轮速度信号作为一个代表在每一车轮的边缘侧部分的车轮速度而估计为所述动态系统的一个状态变量，其中所述扰动观测器基于所估计的扰动而对每一车轮估计轮胎压力。
10.一种根据权利要求1至9的装置，其特征在于，所述装置还包括一通知装置，所述通知装置在所述估计装置作出判断时通知车辆的驾驶员在所述轮胎上当前发生所述急剧轮胎变形或存在将发生所述急剧变形的可能性。
11.一种根据权利要求2至10的装置，其特征在于，所述车辆包括多个车轮并且在每一车轮中设置有所述车轮速度传感器，其中，所述估计装置基于所述变化成分独立于其它车轮判断在每个轮胎上当前是否发生所述急剧轮胎变形或是否存在将发生所述急剧变形的可能性。
12.一种根据权利要求2至10的装置，其特征在于，所述车辆包括前右和左轮及后右和左轮，并且所述车轮速度传感器分别设置在多个车轮中，其中所述估计装置基于多个车轮之间所述变化成分的特征值的差或其比率判断在所述多个车轮的任一车轮的轮胎上当前是否发生所述急剧轮胎变形或是否存在将发生所述急剧变形的可能性。
13.一种根据权利要求12的装置，其特征在于，所述车辆包括前右和左轮及后右和左轮，并且所述估计装置基于在前右和左轮与后右和左轮之间所述变化成分的特征值差或其比率判断在所述前右和左轮中的任一车轮或在后右和左轮中的任一车轮的轮胎上当前是否发生所述急剧轮胎变形或是否存在将发生所述急剧变形的可能性。
14.一种根据权利要求12的装置，其特征在于，所述车辆包括前右和左轮及后右和左轮，并且所述估计装置基于在前右和左轮之间所述变化成分的特征值差或比率和在后右和左轮之间所述变化成分的特征值差或比率判断在所述多个车轮的任一车轮的轮胎上当前是否发生所述急剧轮胎变形或是否存在将发生所述急剧变形的可能性。
15.一种根据权利要求12的装置，其特征在于，所述车辆包括前右和左轮及后右和左轮，并且所述估计装置基于在前左和后右轮之间所述变化成分的特征值差或比率和在前右和后左轮之间所述变化成分的特征值差或比率判断在所述多个车轮的任一车轮的轮胎上当前是否发生所述急剧轮胎变形或是否存在将发生所述急剧变形的可能性。
16.一种根据权利要求12至15的装置，其特征在于，在每一车轮上的所述变化成分的特征值是一变化宽度即所述车轮速度的时间变化成分的幅值。
17.一种根据权利要求12至15的装置，其特征在于，在每一车轮上的所述变化成分的特征值是变化宽度即所述车轮速度的时间变化成分的幅值的时间变化斜率。
18.一种用于估计和获得一具有安装在一车轮中并充满压力气体的轮胎的车轮的车辆的轮胎信息的方法，包括：
检测一为所述车轮的一角速度形式的车轮速度；和
基于所检测的车轮速度将一轮胎变形有关的信息估计为关于在所述轮胎上当前是否发生一急剧轮胎变形或是否会在将发生所述急剧变形的轮胎信息。
19.一种根据权利要求18的方法，其特征在于，还包括：
基于所述车轮速度的一个时间变化成分判断在所述轮胎上当前是否发生所述急剧变形或是否存在将发生所述急剧变形的可能性。
20.一种用于通过一计算机执行根据权利要求18的轮胎信息获得方法的轮胎信息获得程序。
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