JP2002082123A - 車輪回転情報検出装置 - Google Patents
車輪回転情報検出装置Info
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- JP2002082123A JP2002082123A JP2000275307A JP2000275307A JP2002082123A JP 2002082123 A JP2002082123 A JP 2002082123A JP 2000275307 A JP2000275307 A JP 2000275307A JP 2000275307 A JP2000275307 A JP 2000275307A JP 2002082123 A JP2002082123 A JP 2002082123A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/489—Digital circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイコンリソースの消費の低減を図ると共
に、車両発進後あまり時間が経過していないような場合
においても確実に回転情報が得られるようにする。 【解決手段】 シグナルロータの1回転分におけるパル
ス間隔Δtの積算値Δtsumを算出しておき、1回転
を超えた次のパルス間隔Δt(m)が得られた時には積
算値Δtsumを更新した上で、積算値Δtsumの平
均値となる平均パルス間隔Δtaveを求める。つま
り、タイヤの1回転に要する時間情報に基づいてパルス
情報を抽出する。タイヤが1回転した後には再び1回転
前と同様のユニフォーミティを有するパルス情報が得ら
れることから、1回転前に得られたパルス情報を今回得
られたパルス情報に置き換えることにより、ユニフォー
ミティがキャンセルされたパルス情報を安易に得ること
ができる。
に、車両発進後あまり時間が経過していないような場合
においても確実に回転情報が得られるようにする。 【解決手段】 シグナルロータの1回転分におけるパル
ス間隔Δtの積算値Δtsumを算出しておき、1回転
を超えた次のパルス間隔Δt(m)が得られた時には積
算値Δtsumを更新した上で、積算値Δtsumの平
均値となる平均パルス間隔Δtaveを求める。つま
り、タイヤの1回転に要する時間情報に基づいてパルス
情報を抽出する。タイヤが1回転した後には再び1回転
前と同様のユニフォーミティを有するパルス情報が得ら
れることから、1回転前に得られたパルス情報を今回得
られたパルス情報に置き換えることにより、ユニフォー
ミティがキャンセルされたパルス情報を安易に得ること
ができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輪回転に伴って
変動する電気信号に基づいて車輪の回転情報、例えば、
車輪1回転分を複数分割した時の時間情報や速度情報を
示すパルス情報の検出を行う車輪回転情報検出装置に関
する。
変動する電気信号に基づいて車輪の回転情報、例えば、
車輪1回転分を複数分割した時の時間情報や速度情報を
示すパルス情報の検出を行う車輪回転情報検出装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、タイヤの回転速度をロータの歯の
エッジ情報から算出しているが、ロータ又はタイヤのユ
ニフォーミティ(バラツキの度合)の影響が大きい場合
には、正しく回転速度を演算できない。このような場
合、その後の状態推定精度の悪化、車両制御性能の低下
を招いてしまう。
エッジ情報から算出しているが、ロータ又はタイヤのユ
ニフォーミティ(バラツキの度合)の影響が大きい場合
には、正しく回転速度を演算できない。このような場
合、その後の状態推定精度の悪化、車両制御性能の低下
を招いてしまう。
【0003】このため、特開平6−308139号公報
では、ロータの歯毎にユニフォーミティを補正すること
で、バラツキのないパルス情報が得られるようにしてい
る。
では、ロータの歯毎にユニフォーミティを補正すること
で、バラツキのないパルス情報が得られるようにしてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来公報に示される方法では、ロータの歯毎に補正係数を
算出するようにしているため、歯の個数分の補正係数の
演算を行う必要があり、演算負荷が大きいこと、また、
その演算結果や演算に用いられる情報、例えば各歯のエ
ッジに対応して形成されるパルスの間隔等をメモリに記
憶しておく必要があること等によりマイコンリソースが
大きく消費されるという問題がある。
来公報に示される方法では、ロータの歯毎に補正係数を
算出するようにしているため、歯の個数分の補正係数の
演算を行う必要があり、演算負荷が大きいこと、また、
その演算結果や演算に用いられる情報、例えば各歯のエ
ッジに対応して形成されるパルスの間隔等をメモリに記
憶しておく必要があること等によりマイコンリソースが
大きく消費されるという問題がある。
【0005】また、上記補正係数について、車両の加減
速や路面の荒れ成分を除去してユニフォーミティのみを
正確に演算するためにはある程度の情報量が必要とされ
る。従って、車両発進後しばらくの間のように情報量が
不足しているときには、ユニフォーミティを正しく補正
することができず、正確な回転情報を得ることができな
い。
速や路面の荒れ成分を除去してユニフォーミティのみを
正確に演算するためにはある程度の情報量が必要とされ
る。従って、車両発進後しばらくの間のように情報量が
不足しているときには、ユニフォーミティを正しく補正
することができず、正確な回転情報を得ることができな
い。
【0006】本発明は上記点に鑑みて、マイコンリソー
スの消費の低減を図ると共に、車両発進後あまり時間が
経過していないような場合においても確実に回転情報が
得られるようにすることを目的とする。
スの消費の低減を図ると共に、車両発進後あまり時間が
経過していないような場合においても確実に回転情報が
得られるようにすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1乃至10に記載の発明では、車輪と共に回
転する歯を備えたロータに基づいて車輪の回転情報の検
出を行う車輪回転情報検出装置において、ロータの歯に
対応するエッジ情報を検出する検出手段と、所定数分の
エッジ情報を1周期として、該1周期分のエッジ情報を
記憶する記憶手段と、エッジ情報のうち最新のものが検
出されると、記憶手段に記憶されているエッジ情報のう
ち1周期前に相当するものを最新のエッジ情報に書き換
えて記憶手段に記憶させる手段とを備えていることを特
徴とする。
め、請求項1乃至10に記載の発明では、車輪と共に回
転する歯を備えたロータに基づいて車輪の回転情報の検
出を行う車輪回転情報検出装置において、ロータの歯に
対応するエッジ情報を検出する検出手段と、所定数分の
エッジ情報を1周期として、該1周期分のエッジ情報を
記憶する記憶手段と、エッジ情報のうち最新のものが検
出されると、記憶手段に記憶されているエッジ情報のう
ち1周期前に相当するものを最新のエッジ情報に書き換
えて記憶手段に記憶させる手段とを備えていることを特
徴とする。
【0008】このように、記憶手段に記憶されている1
周期前のエッジ情報を最新のエッジ情報に書き換えて記
憶手段に記憶されるようにすること、つまり1周期前に
得られたエッジ情報を今回得られたエッジ情報に置き換
えることにより、ユニフォーミティがキャンセルされた
エッジ情報を安易に得ることができる。
周期前のエッジ情報を最新のエッジ情報に書き換えて記
憶手段に記憶されるようにすること、つまり1周期前に
得られたエッジ情報を今回得られたエッジ情報に置き換
えることにより、ユニフォーミティがキャンセルされた
エッジ情報を安易に得ることができる。
【0009】例えば、1周期分のエッジ情報として、請
求項2に示すようにロータの1回転分に相当するエッジ
情報を記憶すればよい。すなわち、タイヤが1回転した
後には再び1回転前と同様のユニフォーミティを有する
エッジ情報が得られることから、1回転前に得られたエ
ッジ情報を今回得られたエッジ情報に置き換えることに
より、ユニフォーミティがキャンセルされたエッジ情報
を安易に得ることができる。
求項2に示すようにロータの1回転分に相当するエッジ
情報を記憶すればよい。すなわち、タイヤが1回転した
後には再び1回転前と同様のユニフォーミティを有する
エッジ情報が得られることから、1回転前に得られたエ
ッジ情報を今回得られたエッジ情報に置き換えることに
より、ユニフォーミティがキャンセルされたエッジ情報
を安易に得ることができる。
【0010】また、エッジ情報としては、請求項3に示
すように、ロータの歯に対応して発生するパルスの立ち
上がりパルス間もしくは立ち下がりパルス間の間隔に相
当するパルス間隔(Δt)が例に挙げられる。
すように、ロータの歯に対応して発生するパルスの立ち
上がりパルス間もしくは立ち下がりパルス間の間隔に相
当するパルス間隔(Δt)が例に挙げられる。
【0011】そして、このように得られたエッジ情報を
基に、請求項5に示すような車輪速度、請求項6に示す
ような車輪加速度の演算を行うことができる。また、請
求項7に示すような車両の振動情報、例えば請求項8に
示す路面の摩擦係数、請求項9に示すタイヤの空気圧を
検出することができる。そして、請求項10に示すよう
にタイヤの空気圧の検出結果に基づいてタイヤの空気圧
異常を警報することも可能である。
基に、請求項5に示すような車輪速度、請求項6に示す
ような車輪加速度の演算を行うことができる。また、請
求項7に示すような車両の振動情報、例えば請求項8に
示す路面の摩擦係数、請求項9に示すタイヤの空気圧を
検出することができる。そして、請求項10に示すよう
にタイヤの空気圧の検出結果に基づいてタイヤの空気圧
異常を警報することも可能である。
【0012】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
【0013】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1に、本発明
の一実施形態が適用される車輪回転情報検出装置の全体
構成を示す。まず、この図に従って車輪回転情報検出装
置の構成について説明する。
の一実施形態が適用される車輪回転情報検出装置の全体
構成を示す。まず、この図に従って車輪回転情報検出装
置の構成について説明する。
【0014】車輪回転情報検出装置11は、車輪と共に
回転されるシグナルロータ12に基づいて車輪回転情報
を検出するものである。シグナルロータ12は、外周部
に、磁性体材料によって構成された多数の(本実施形態
では48個)の歯がほぼ等間隔に備えられた歯車状の部
材で構成されている。このシグナルロータ12の外周に
近接するようにして車輪速度センサ等によって構成され
る電磁ピックアップ13が固定的に配置される。
回転されるシグナルロータ12に基づいて車輪回転情報
を検出するものである。シグナルロータ12は、外周部
に、磁性体材料によって構成された多数の(本実施形態
では48個)の歯がほぼ等間隔に備えられた歯車状の部
材で構成されている。このシグナルロータ12の外周に
近接するようにして車輪速度センサ等によって構成され
る電磁ピックアップ13が固定的に配置される。
【0015】電磁ピックアップ13は、車輪と共に回転
するシグナルロータ12の歯の通過に伴う磁界の変化に
基づいて、シグナルロータ12の歯のエッジ情報を含む
信号を検出し、例えば歯の1つが通過するごとに1つの
正弦波の検出信号を出力する。この正弦波状のピックア
ップ信号は電子制御ユニット(以下、ECUという)1
4に入力される。
するシグナルロータ12の歯の通過に伴う磁界の変化に
基づいて、シグナルロータ12の歯のエッジ情報を含む
信号を検出し、例えば歯の1つが通過するごとに1つの
正弦波の検出信号を出力する。この正弦波状のピックア
ップ信号は電子制御ユニット(以下、ECUという)1
4に入力される。
【0016】ECU14は、正弦波状ピックアップ信号
が入力される波形整形回路14a、およびこの波形整形
回路14aで整形された信号波が入力されると共に入力
された信号波に基づいて各種演算を行う手段が備えられ
たマイクロコンピュータ14b、及び記憶手段としての
メモリ14cを有して構成されるもので、正弦波状のピ
ックアップ信号を波形整形回路14aで矩形波信号に整
形し、この矩形波信号の例えば立ち下がりが割込み信号
としてマイクロコンピュータ14bに入力されるように
なっている。
が入力される波形整形回路14a、およびこの波形整形
回路14aで整形された信号波が入力されると共に入力
された信号波に基づいて各種演算を行う手段が備えられ
たマイクロコンピュータ14b、及び記憶手段としての
メモリ14cを有して構成されるもので、正弦波状のピ
ックアップ信号を波形整形回路14aで矩形波信号に整
形し、この矩形波信号の例えば立ち下がりが割込み信号
としてマイクロコンピュータ14bに入力されるように
なっている。
【0017】この割り込み信号に基づいて実行される車
速パルス割り込み処理のフローチャートを図2に示す。
この車速パルス割り込み処理は、上記矩形波信号の立ち
下がりに対応して実行され、エッジ情報として、各立ち
下がり間の間隔に相当するパルス間隔Δtの積算を行う
(ステップ110)。このパルス間隔Δtの積算はロー
タ1回転分行われ、この処理によってロータ1回転に相
当する時間が算出される。
速パルス割り込み処理のフローチャートを図2に示す。
この車速パルス割り込み処理は、上記矩形波信号の立ち
下がりに対応して実行され、エッジ情報として、各立ち
下がり間の間隔に相当するパルス間隔Δtの積算を行う
(ステップ110)。このパルス間隔Δtの積算はロー
タ1回転分行われ、この処理によってロータ1回転に相
当する時間が算出される。
【0018】図3に、パルス間隔Δtの積算処理の詳細
を表したフローチャートを示す。この図に基づきパルス
間隔Δtの積算処理について説明する。このパルス間隔
Δtの積算処理は、マイクロコンピュータ14bに備え
られた積算値演算手段によって行われる。
を表したフローチャートを示す。この図に基づきパルス
間隔Δtの積算処理について説明する。このパルス間隔
Δtの積算処理は、マイクロコンピュータ14bに備え
られた積算値演算手段によって行われる。
【0019】まず、ステップ210では、回転検出番号
処理として、各パルスに対して歯数に対応した番号付け
を行う。すなわち、シグナルロータ12の歯に1から歯
数の最高値(本実施形態の場合には48)まで付けたシ
グナルロータ12の歯の番号を各パルスに順番に付けて
いき、1から最高値までの番号付けが終了したら、その
後は再び1からの番号付けを繰り返す処理を行う。この
とき回転検出番号処理として付されるものが後述するk
に相当する。この回転検出番号処理により、シグナルロ
ータ12の歯とパルスとの対応関係、つまりシグナルロ
ータ12の何番目の歯に対応するパルスであるかが規定
される。なお、この回転検出番号処理は、マイクロコン
ピュータ14bに備えられた回転検出番号付手段によっ
て実行される。
処理として、各パルスに対して歯数に対応した番号付け
を行う。すなわち、シグナルロータ12の歯に1から歯
数の最高値(本実施形態の場合には48)まで付けたシ
グナルロータ12の歯の番号を各パルスに順番に付けて
いき、1から最高値までの番号付けが終了したら、その
後は再び1からの番号付けを繰り返す処理を行う。この
とき回転検出番号処理として付されるものが後述するk
に相当する。この回転検出番号処理により、シグナルロ
ータ12の歯とパルスとの対応関係、つまりシグナルロ
ータ12の何番目の歯に対応するパルスであるかが規定
される。なお、この回転検出番号処理は、マイクロコン
ピュータ14bに備えられた回転検出番号付手段によっ
て実行される。
【0020】続いて、ステップ220では、パルス間隔
Δt(m)の読み込みを行う。なお、ここでいうmと
は、シグナルロータ12の1回転中に検出されるパルス
間隔のうちm番目のものを示しており、1番目の歯に対
応するパルスから2番目の歯に対応するパルスまでのパ
ルス間隔がΔt(1)であるとすると、Δt(m)はm
番目の歯に対応するパルスからm+1番目の歯に対応す
るパルス間隔を意味している。このmは、回転してたか
らのトータル歯数に相当し、回転し始めから回転を終え
るまで加算される。
Δt(m)の読み込みを行う。なお、ここでいうmと
は、シグナルロータ12の1回転中に検出されるパルス
間隔のうちm番目のものを示しており、1番目の歯に対
応するパルスから2番目の歯に対応するパルスまでのパ
ルス間隔がΔt(1)であるとすると、Δt(m)はm
番目の歯に対応するパルスからm+1番目の歯に対応す
るパルス間隔を意味している。このmは、回転してたか
らのトータル歯数に相当し、回転し始めから回転を終え
るまで加算される。
【0021】続いて、ステップ230では、シグナルロ
ータ12が1回転したか否かを判定する。この判定は、
例えば連続してシグナルロータ12の歯数分のパルス信
号が途切れることなく入力されたか等によって行われ
る。そして、否定判定であればステップ240に進み、
肯定判定であればステップ250に進む。なお、この処
理において一旦肯定判定が成されたら、フラグを立てる
等の処理を行うことにより、以後はフラグを確認するこ
とで本ステップの判定が容易に行われるようにできる。
ただし、この場合においても車両がほぼ停止状態となっ
た場合等を条件として、フラグを下ろすようにする必要
がある。なお、車両がほぼ停止状態となる場合は、後述
する処理によって求められる車輪速度等に基づいて検出
可能である。
ータ12が1回転したか否かを判定する。この判定は、
例えば連続してシグナルロータ12の歯数分のパルス信
号が途切れることなく入力されたか等によって行われ
る。そして、否定判定であればステップ240に進み、
肯定判定であればステップ250に進む。なお、この処
理において一旦肯定判定が成されたら、フラグを立てる
等の処理を行うことにより、以後はフラグを確認するこ
とで本ステップの判定が容易に行われるようにできる。
ただし、この場合においても車両がほぼ停止状態となっ
た場合等を条件として、フラグを下ろすようにする必要
がある。なお、車両がほぼ停止状態となる場合は、後述
する処理によって求められる車輪速度等に基づいて検出
可能である。
【0022】ステップ240では、パルス間隔Δtの積
算値Δtsumの演算を行う。具体的には、今回検出さ
れたΔt(m)を今までの積算値Δtsum(m−1)
に加算する。この処理により、シグナルロータ12が1
回転するまでΔt(m)の加算が行われ、最終的にシグ
ナルロータ12の1回転分の積算値Δtsumが得られ
る。この処理を終えると、ステップ260に進む。
算値Δtsumの演算を行う。具体的には、今回検出さ
れたΔt(m)を今までの積算値Δtsum(m−1)
に加算する。この処理により、シグナルロータ12が1
回転するまでΔt(m)の加算が行われ、最終的にシグ
ナルロータ12の1回転分の積算値Δtsumが得られ
る。この処理を終えると、ステップ260に進む。
【0023】一方、ステップ250では、積算値Δts
umの更新を行う。具体的には、今回検出されたΔt
(m)を今までの積算値Δtsum(m−1)に加算す
ると共に、1回転前に検出されたパルス間隔Δtmem
(k)、すなわち前回検出されたm番目のパルス間隔を
減算する。これにより、最新パルス情報として、最新の
1回転分のパルス間隔Δtの積算値Δtsum(m)が
演算される。なお、1回転前に検出されたパルス間隔Δ
tmem(k)は、後述するステップ260で記憶され
た内容からステップ210で付された回転検出番号に対
応するパルス間隔Δtmem(k)を読み込むことによ
って確定される。
umの更新を行う。具体的には、今回検出されたΔt
(m)を今までの積算値Δtsum(m−1)に加算す
ると共に、1回転前に検出されたパルス間隔Δtmem
(k)、すなわち前回検出されたm番目のパルス間隔を
減算する。これにより、最新パルス情報として、最新の
1回転分のパルス間隔Δtの積算値Δtsum(m)が
演算される。なお、1回転前に検出されたパルス間隔Δ
tmem(k)は、後述するステップ260で記憶され
た内容からステップ210で付された回転検出番号に対
応するパルス間隔Δtmem(k)を読み込むことによ
って確定される。
【0024】続いて、ステップ260では、今回検出さ
れたm番目のパルス間隔Δt(m)をステップ210で
付された回転検出番号と対応付けてECU14に備えら
れたメモリ14cにΔtmem(k)として記憶してお
く。すなわち、回転検出番号毎にパルス間隔Δtmem
(k)が記憶される。そして、今回検出されたパルス間
隔Δt(m)と同じ回転検出番号のパルス間隔Δtが先
にメモリ14cに記憶されている場合には、今回検出さ
れたΔt(m)をその回転検出番号における新たなパル
ス間隔Δtmem(k)として更新する。なお、ここで
いうkとは回転検出番号、つまり歯の番号を意味してい
る。
れたm番目のパルス間隔Δt(m)をステップ210で
付された回転検出番号と対応付けてECU14に備えら
れたメモリ14cにΔtmem(k)として記憶してお
く。すなわち、回転検出番号毎にパルス間隔Δtmem
(k)が記憶される。そして、今回検出されたパルス間
隔Δt(m)と同じ回転検出番号のパルス間隔Δtが先
にメモリ14cに記憶されている場合には、今回検出さ
れたΔt(m)をその回転検出番号における新たなパル
ス間隔Δtmem(k)として更新する。なお、ここで
いうkとは回転検出番号、つまり歯の番号を意味してい
る。
【0025】一方、ECU14では、定時割り込み処理
も実行されている。この定時割り込み処理のフローチャ
ートを図4に示す。この定時割り込み処理は所定時間毎
に発生するマイクロコンピュータ14bの定時割り込み
信号毎に実行される。
も実行されている。この定時割り込み処理のフローチャ
ートを図4に示す。この定時割り込み処理は所定時間毎
に発生するマイクロコンピュータ14bの定時割り込み
信号毎に実行される。
【0026】まず、ステップ310においては車輪速度
演算処理を行い、ステップ320においては車輪加速度
演算処理を行い、ステップ330においては車輪振動情
報検出処理を行い、ステップ340においては空気圧警
報処理を行う。これら各ステップ310〜340におけ
る処理の詳細を示すフローチャートを図5〜図8に示
す。これら各図に基づいて各処理の詳細を説明する。
演算処理を行い、ステップ320においては車輪加速度
演算処理を行い、ステップ330においては車輪振動情
報検出処理を行い、ステップ340においては空気圧警
報処理を行う。これら各ステップ310〜340におけ
る処理の詳細を示すフローチャートを図5〜図8に示
す。これら各図に基づいて各処理の詳細を説明する。
【0027】最初に、図5を用いて車輪速度演算処理の
詳細について説明する。この車輪速度演算処理は、マイ
クロコンピュータ14bに備えられた車輪速度演算手段
によって行われる。
詳細について説明する。この車輪速度演算処理は、マイ
クロコンピュータ14bに備えられた車輪速度演算手段
によって行われる。
【0028】まず、ステップ410では、シグナルロー
タ12が1回転したか否かを判定する。この判定は、上
記したステップ230と同様の処理によって行われる
か、もしくは上記ステップ230で立てられたフラグの
確認によって行われる。そして、肯定判定であればステ
ップ420に進み、否定判定であればステップ430に
進む。
タ12が1回転したか否かを判定する。この判定は、上
記したステップ230と同様の処理によって行われる
か、もしくは上記ステップ230で立てられたフラグの
確認によって行われる。そして、肯定判定であればステ
ップ420に進み、否定判定であればステップ430に
進む。
【0029】ステップ420では、平均パルス間隔Δt
aveと車輪速度Vw(n)の演算を行う。具体的に
は、平均パルス間隔Δtaveは、ステップ250で求
めたパルス間隔Δtの積算値Δtsumを歯数(本実施
形態では48)で割ることによって演算され、車輪速度
Vw(n)は、車輪速度換算係数Kを平均パルス間隔Δ
taveで割ることによって演算される。そして、車輪
速度Vw(n)の演算が終了すると、処理を終える。な
お、nとはサンプルタイミングを示している。また、車
輪速度換算係数Kとは、パルス間隔から車輪速度を求め
るのに使用される係数であり、パルス間隔を時速に換算
する場合には、K=3600sec×2πR/歯数(本
実施形態では48)で表される。ただし、Rはタイヤ動
負荷半径<m>である。
aveと車輪速度Vw(n)の演算を行う。具体的に
は、平均パルス間隔Δtaveは、ステップ250で求
めたパルス間隔Δtの積算値Δtsumを歯数(本実施
形態では48)で割ることによって演算され、車輪速度
Vw(n)は、車輪速度換算係数Kを平均パルス間隔Δ
taveで割ることによって演算される。そして、車輪
速度Vw(n)の演算が終了すると、処理を終える。な
お、nとはサンプルタイミングを示している。また、車
輪速度換算係数Kとは、パルス間隔から車輪速度を求め
るのに使用される係数であり、パルス間隔を時速に換算
する場合には、K=3600sec×2πR/歯数(本
実施形態では48)で表される。ただし、Rはタイヤ動
負荷半径<m>である。
【0030】一方、ステップ430では、シグナルロー
タ12がまだ1回転もしていない状態であることから、
平均パルス間隔Δtaveと車輪速度Vw(n)を共に
ゼロに設定して処理を終了する。
タ12がまだ1回転もしていない状態であることから、
平均パルス間隔Δtaveと車輪速度Vw(n)を共に
ゼロに設定して処理を終了する。
【0031】次に、図6を用いて車輪加速度演算処理の
詳細について説明する。この車輪加速度演算処理は、マ
イクロコンピュータ14bに備えられた車輪加速度演算
手段によって行われる。車輪加速度ΔVw(n)は、車
輪速度Vw(n)の変動割合(微分値)に相当する。こ
のため、車輪加速度ΔVw(n)の演算は、の車輪速度
演算処理において前回演算された車輪速度Vw(n−
1)と今回演算された車輪速度Vw(n)とに基づいて
行う。
詳細について説明する。この車輪加速度演算処理は、マ
イクロコンピュータ14bに備えられた車輪加速度演算
手段によって行われる。車輪加速度ΔVw(n)は、車
輪速度Vw(n)の変動割合(微分値)に相当する。こ
のため、車輪加速度ΔVw(n)の演算は、の車輪速度
演算処理において前回演算された車輪速度Vw(n−
1)と今回演算された車輪速度Vw(n)とに基づいて
行う。
【0032】まず、ステップ510とステップ520と
において、それぞれ、前回演算された車輪速度Vw(n
−1)と今回演算された車輪速度Vw(n)とがゼロで
ないかを判定する。そして、これらが共にゼロでなけれ
ばステップ530に進み、いずれか一方でもゼロであれ
ばステップ540に進む。
において、それぞれ、前回演算された車輪速度Vw(n
−1)と今回演算された車輪速度Vw(n)とがゼロで
ないかを判定する。そして、これらが共にゼロでなけれ
ばステップ530に進み、いずれか一方でもゼロであれ
ばステップ540に進む。
【0033】ステップ530では、車輪加速度ΔVw
(n)の演算を行う。この車輪加速度ΔVw(n)は、
今回演算された車輪速度Vw(n)と前回演算された車
輪速度Vw(n−1)との差をサンプル間隔Tsamp
<sec>で割ることによって演算される。そして、こ
の車輪加速度ΔVw(n)の演算が終了すると、処理を
終える。
(n)の演算を行う。この車輪加速度ΔVw(n)は、
今回演算された車輪速度Vw(n)と前回演算された車
輪速度Vw(n−1)との差をサンプル間隔Tsamp
<sec>で割ることによって演算される。そして、こ
の車輪加速度ΔVw(n)の演算が終了すると、処理を
終える。
【0034】一方、ステップ540では、加速度を算出
するのに必要な連続した速度情報が存在しないため、車
輪加速度ΔVw(n)をゼロに設定して処理を終了す
る。
するのに必要な連続した速度情報が存在しないため、車
輪加速度ΔVw(n)をゼロに設定して処理を終了す
る。
【0035】次に、図7を用いて車輪振動情報検出処理
の詳細について説明する。この車輪振動情報検出処理
は、マイクロコンピュータ14bに備えられた振動情報
検出手段によって行われる。この車輪振動情報として
は、タイヤの空気圧情報や路面の摩擦係数等があるが、
ここでは振動情報検出手段として備えられた空気圧検出
手段によってタイヤの空気圧情報を得る場合が示してあ
る。
の詳細について説明する。この車輪振動情報検出処理
は、マイクロコンピュータ14bに備えられた振動情報
検出手段によって行われる。この車輪振動情報として
は、タイヤの空気圧情報や路面の摩擦係数等があるが、
ここでは振動情報検出手段として備えられた空気圧検出
手段によってタイヤの空気圧情報を得る場合が示してあ
る。
【0036】まず、ステップ610では、ステップ42
0で求めた平均パルス間隔Δtaveに対してバンドパ
スフィルタ処理を行う。上述したようにタイヤの空気圧
情報に関する情報を得る場合には、例えば20〜60H
z程度もしくは50〜80Hz程度の周波数帯域を取り
出す。そして、ステップ620に進む。
0で求めた平均パルス間隔Δtaveに対してバンドパ
スフィルタ処理を行う。上述したようにタイヤの空気圧
情報に関する情報を得る場合には、例えば20〜60H
z程度もしくは50〜80Hz程度の周波数帯域を取り
出す。そして、ステップ620に進む。
【0037】ステップ620では、ステップ610でフ
ィルタリングが行われた周波数帯域のデータを蓄積す
る。そして、ステップ630に進み、所定個数分(例え
ば2秒分)のデータ蓄積が行われたか否かの判定を行
う。そして、肯定判定であればステップ640に進み、
否定判定であれば再び最初のステップに戻り、データ蓄
積を繰り返す。
ィルタリングが行われた周波数帯域のデータを蓄積す
る。そして、ステップ630に進み、所定個数分(例え
ば2秒分)のデータ蓄積が行われたか否かの判定を行
う。そして、肯定判定であればステップ640に進み、
否定判定であれば再び最初のステップに戻り、データ蓄
積を繰り返す。
【0038】ステップ640では、蓄積されたデータに
対してフーリエ(FFT)演算処理による周波数解析を
行う。そして、ステップ650ではステップ640での
周波数解析結果に基づいて共振周波数を算出する。例え
ば、周波数解析によって求められた結果(FFT演算結
果)から最大のゲインを取る周波数を共振周波数として
抽出する。また、耐ノイズ性を上げる場合には、抽出さ
れた帯域の面積、重心に基づいて共振周波数を求めても
良い。なお、想定した周波数範囲での各周波数毎のゲイ
ンを算出していった場合に、ゲイン総和の1/2となる
周波数位置を重心とする。
対してフーリエ(FFT)演算処理による周波数解析を
行う。そして、ステップ650ではステップ640での
周波数解析結果に基づいて共振周波数を算出する。例え
ば、周波数解析によって求められた結果(FFT演算結
果)から最大のゲインを取る周波数を共振周波数として
抽出する。また、耐ノイズ性を上げる場合には、抽出さ
れた帯域の面積、重心に基づいて共振周波数を求めても
良い。なお、想定した周波数範囲での各周波数毎のゲイ
ンを算出していった場合に、ゲイン総和の1/2となる
周波数位置を重心とする。
【0039】なお、ここでは、タイヤの空気圧情報とし
て共振周波数を得る場合について説明したが、路面の摩
擦係数に関する情報を得る場合には上記ステップ610
において例えば2〜20Hz程度の周波数帯域を取り出
し、上記ステップ650に代えて帯域周波数演算を行う
ようにすることで、摩擦係数に関する情報に相当する帯
域周波数を得ることができる。この場合、例えば抽出さ
れた帯域の平均ゲインに対して、所定割合だけゲインが
下回る周波数を帯域周波数として用いることができる。
なお、この処理は、振動情報検出手段として備えた摩擦
係数検出手段によって行われる。
て共振周波数を得る場合について説明したが、路面の摩
擦係数に関する情報を得る場合には上記ステップ610
において例えば2〜20Hz程度の周波数帯域を取り出
し、上記ステップ650に代えて帯域周波数演算を行う
ようにすることで、摩擦係数に関する情報に相当する帯
域周波数を得ることができる。この場合、例えば抽出さ
れた帯域の平均ゲインに対して、所定割合だけゲインが
下回る周波数を帯域周波数として用いることができる。
なお、この処理は、振動情報検出手段として備えた摩擦
係数検出手段によって行われる。
【0040】次に、図8を用いて空気圧警報処理の詳細
について説明する。まず、ステップ710では、上記し
たステップ650で求めた共振周波数fKと所定のしき
い値とを比較し、共振周波数fKが所定のしきい値より
も小さくなっているか否かを判定する。これにより、肯
定判定されればステップ720に進み、タイヤの空気圧
が少ないとして図示しない車室内に設けられた警報ラン
プ(空気圧異常を警報する手段に相当)を点灯(ON)
させることによって運転者への注意を喚起し、否定判定
されればステップ730に進み、タイヤの空気圧が正常
であるとして警報ランプを消灯(OFF)させたままに
しておく。これにより、タイヤの空気圧の具合を運転者
に伝えることが可能となる。
について説明する。まず、ステップ710では、上記し
たステップ650で求めた共振周波数fKと所定のしき
い値とを比較し、共振周波数fKが所定のしきい値より
も小さくなっているか否かを判定する。これにより、肯
定判定されればステップ720に進み、タイヤの空気圧
が少ないとして図示しない車室内に設けられた警報ラン
プ(空気圧異常を警報する手段に相当)を点灯(ON)
させることによって運転者への注意を喚起し、否定判定
されればステップ730に進み、タイヤの空気圧が正常
であるとして警報ランプを消灯(OFF)させたままに
しておく。これにより、タイヤの空気圧の具合を運転者
に伝えることが可能となる。
【0041】以上説明したように、本実施形態では、シ
グナルロータ12の1回転分におけるパルス間隔Δtの
積算値Δtsumを算出しておき、1回転を超えた次の
パルス間隔Δt(m)が得られた時には積算値Δtsu
mを更新した上で、積算値Δtsumの平均値となる平
均パルス間隔Δtaveを求めている。つまり、タイヤ
(シグナルロータ12)の1回転に要する時間情報に基
づいてパルス情報を抽出している。
グナルロータ12の1回転分におけるパルス間隔Δtの
積算値Δtsumを算出しておき、1回転を超えた次の
パルス間隔Δt(m)が得られた時には積算値Δtsu
mを更新した上で、積算値Δtsumの平均値となる平
均パルス間隔Δtaveを求めている。つまり、タイヤ
(シグナルロータ12)の1回転に要する時間情報に基
づいてパルス情報を抽出している。
【0042】タイヤが1回転した後には再び1回転前と
同様のユニフォーミティを有するパルス情報が得られる
ことから、1回転前に得られたパルス情報を今回得られ
たパルス情報に置き換えることにより、ユニフォーミテ
ィがキャンセルされたパルス情報を安易に得ることがで
きる。
同様のユニフォーミティを有するパルス情報が得られる
ことから、1回転前に得られたパルス情報を今回得られ
たパルス情報に置き換えることにより、ユニフォーミテ
ィがキャンセルされたパルス情報を安易に得ることがで
きる。
【0043】そして、上記従来公報のように、ロータの
歯毎に補正係数を算出する必要がないため、歯数分の補
正係数の演算を行う必要がない。また、本実施形態では
シグナルロータ12の歯の番号と対応づけて歯数に応じ
たパルス間隔Δt(m)を記憶させておけばよく、歯数
分の補正係数等を記憶させておく必要はない。このた
め、マイコンリソースの消費を緩和することができる。
歯毎に補正係数を算出する必要がないため、歯数分の補
正係数の演算を行う必要がない。また、本実施形態では
シグナルロータ12の歯の番号と対応づけて歯数に応じ
たパルス間隔Δt(m)を記憶させておけばよく、歯数
分の補正係数等を記憶させておく必要はない。このた
め、マイコンリソースの消費を緩和することができる。
【0044】さらに、本実施形態では、タイヤ(シグナ
ルロータ12)1回転分のパルス間隔Δtの積算値Δt
sumが得られた後には、ユニフォーミティをキャンセ
ルした回転情報を得ることができる。このため、車両停
車後、発進してからしばらくの間等においても確実にパ
ルス情報を得ることができる。
ルロータ12)1回転分のパルス間隔Δtの積算値Δt
sumが得られた後には、ユニフォーミティをキャンセ
ルした回転情報を得ることができる。このため、車両停
車後、発進してからしばらくの間等においても確実にパ
ルス情報を得ることができる。
【0045】(他の実施形態)上記実施形態では、所定
数分のエッジ情報として、タイヤ(シグナルロータ1
2)の1回転分におけるパルス間隔Δt(m)を積算
し、1回転を超えたときには、その後得られたパルス間
隔Δtを1回転前のパルス間隔Δt(k)と置き換える
というようにしているが、必ずしもこのようにする必要
はない。
数分のエッジ情報として、タイヤ(シグナルロータ1
2)の1回転分におけるパルス間隔Δt(m)を積算
し、1回転を超えたときには、その後得られたパルス間
隔Δtを1回転前のパルス間隔Δt(k)と置き換える
というようにしているが、必ずしもこのようにする必要
はない。
【0046】例えば、シグナルロータ12の所定歯数を
1周期として、所定歯数を超えたときには、その後得ら
れたパルス間隔をその1周期前のパルス間隔と置き換え
るようにしてもよい。
1周期として、所定歯数を超えたときには、その後得ら
れたパルス間隔をその1周期前のパルス間隔と置き換え
るようにしてもよい。
【0047】すなわち、ロータの加工方法として、所定
歯数、例えば3歯毎に鍛造する方法を採用する場合に
は、1回転のユニフォーミティが3歯のバラツキの連続
した状態となるため、3歯のバラツキさえ吸収できれば
所望の演算精度を獲得できる。そして、このような場合
には、1周期分のパルス間隔を記憶しておけば良いた
め、さらにマイコンリソースの消費の緩和を図ることが
できる。
歯数、例えば3歯毎に鍛造する方法を採用する場合に
は、1回転のユニフォーミティが3歯のバラツキの連続
した状態となるため、3歯のバラツキさえ吸収できれば
所望の演算精度を獲得できる。そして、このような場合
には、1周期分のパルス間隔を記憶しておけば良いた
め、さらにマイコンリソースの消費の緩和を図ることが
できる。
【0048】また、半回転分、もしくは数分の1回転分
を1周期として、所定歯数を超えたときには、その後得
られたパルス間隔をその1周期前のパルス間隔と置き換
えるようにしてもよい。
を1周期として、所定歯数を超えたときには、その後得
られたパルス間隔をその1周期前のパルス間隔と置き換
えるようにしてもよい。
【0049】ユニフォーミティによる影響を回転変動に
関する周波数平面で考えた場合、1回転の中での変動周
期性は、1回の変動が回転1次、2回…n回がそれぞれ
2次…n次の周波数ノイズとして表れる。このような場
合において、対象とする制御系が、走行速度や必要な周
波数帯域を考えた場合に、回転1次成分を除去する必要
がないことも考えられる。従って、このような場合に
は、半回転分もしくは数分の1回転分のパルス情報の積
算値を取り出すことで、回転2次成分以降の情報のみを
除去した回転情報を取り出すことができ、よりマイコン
リソースの消費の緩和を図ることができる。
関する周波数平面で考えた場合、1回転の中での変動周
期性は、1回の変動が回転1次、2回…n回がそれぞれ
2次…n次の周波数ノイズとして表れる。このような場
合において、対象とする制御系が、走行速度や必要な周
波数帯域を考えた場合に、回転1次成分を除去する必要
がないことも考えられる。従って、このような場合に
は、半回転分もしくは数分の1回転分のパルス情報の積
算値を取り出すことで、回転2次成分以降の情報のみを
除去した回転情報を取り出すことができ、よりマイコン
リソースの消費の緩和を図ることができる。
【図1】本発明の第1実施形態における車輪回転情報検
出装置の概略構成を示す図である。
出装置の概略構成を示す図である。
【図2】車速パルス割り込み処理を示すフローチャート
である。
である。
【図3】図2におけるΔt積算処理の詳細を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図4】定時割り込み処理を示すフローチャートであ
る。
る。
【図5】図4における車輪速度演算処理の詳細を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図6】図4における車輪加速度演算処理の詳細を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図7】図4における車輪振動情報検出処理の詳細を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図8】図4における空気圧警報処理の詳細を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
11…車輪回転情報検出装置、12…シグナルロータ、
13…電磁ピックアップ、14…ECU、14a…波形
整形回路、14b…マイクロコンピュータ。
13…電磁ピックアップ、14…ECU、14a…波形
整形回路、14b…マイクロコンピュータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01P 15/16 G01P 15/16
Claims (10)
- 【請求項1】 車輪と共に回転する歯を備えたロータに
基づいて車輪の回転情報の検出を行う車輪回転情報検出
装置において、 前記ロータの歯に対応するエッジ情報を検出する検出手
段と、 所定数分の前記エッジ情報を1周期として、該1周期分
の前記エッジ情報を記憶する記憶手段と、 前記エッジ情報のうち最新のものが検出されると、前記
記憶手段に記憶されている前記エッジ情報のうち1周期
前に相当するものを前記最新のエッジ情報に書き換えて
前記記憶手段に記憶させる手段とを備えていることを特
徴とする車輪回転情報検出装置。 - 【請求項2】 前記記憶手段は、前記ロータの1回転分
に相当する前記エッジ情報を記憶するようになっている
ことを特徴とする請求項1に記載の車輪回転情報検出装
置。 - 【請求項3】 前記検出手段は、前記エッジ情報とし
て、前記ロータの歯に対応して発生するパルスの立ち上
がりパルス間もしくは立ち下がりパルス間の間隔に相当
するパルス間隔(Δt)を検出するものであることを特
徴とする請求項1又は2に記載の車輪回転情報検出装
置。 - 【請求項4】 前記記憶手段に記憶されている前記所定
数分のエッジ情報の積算値(Δtsum)を演算する積
算値演算手段を有していることを特徴とする請求項1乃
至3のいずれか1つに記載の車輪回転情報検出装置。 - 【請求項5】 前記エッジ情報の積算値に基づいて、車
輪速度を演算する車輪速度演算手段が備えられているこ
とを特徴とする請求項4に記載の車輪回転情報検出装
置。 - 【請求項6】 前記車輪速度に基づいて、車輪加速度を
演算する車輪加速度演算手段が備えられていることを特
徴とする請求項5に記載の車輪回転情報検出装置。 - 【請求項7】 前記記憶手段に記憶されている前記所定
数分のエッジ情報に基づいて、車両の振動情報を検出す
る振動情報検出手段を備えていることを特徴とする請求
項1乃至6のいずれか1つに記載の車輪回転情報検出装
置。 - 【請求項8】 前記振動情報検出手段として、路面の摩
擦係数を検出する摩擦係数検出手段を備えていることを
特徴とする請求項7に記載の車輪回転情報検出装置。 - 【請求項9】 前記振動情報検出手段として、タイヤの
空気圧を検出する空気圧検出手段を備えていることを特
徴とする請求項7に記載の車輪回転情報検出装置。 - 【請求項10】 前記空気圧検出手段による検出結果に
基づいて、タイヤの空気圧異常を警報する手段を備えた
ことを特徴とする請求項9に記載の車輪回転情報検出装
置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000275307A JP2002082123A (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 車輪回転情報検出装置 |
US09/933,676 US20020030481A1 (en) | 2000-09-11 | 2001-08-22 | Wheel rotation information detecting apparatus |
EP01121288A EP1189065A1 (en) | 2000-09-11 | 2001-09-05 | Wheel speed sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000275307A JP2002082123A (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 車輪回転情報検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002082123A true JP2002082123A (ja) | 2002-03-22 |
Family
ID=18760952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000275307A Pending JP2002082123A (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 車輪回転情報検出装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20020030481A1 (ja) |
EP (1) | EP1189065A1 (ja) |
JP (1) | JP2002082123A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2013133311A1 (ja) * | 2012-03-09 | 2015-07-30 | 日産自動車株式会社 | タイヤ空気圧モニター装置 |
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---|---|---|---|---|
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CN1274522C (zh) * | 2001-02-26 | 2006-09-13 | 丰田自动车株式会社 | 用于估计轮胎状态的装置和用于判定轮胎的异常状态的装置 |
JP2005098784A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Advics:Kk | 車輪速度演算装置およびそれを備えたアンチスキッド制御装置 |
WO2005056312A1 (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-23 | Bridgestone Corporation | 回転体の異常検知装置および方法 |
GB2455797B (en) | 2007-12-21 | 2010-04-28 | Weston Aerospace Ltd | Method and apparatus for monitoring the rotational speed of a shaft |
GB2455798B (en) * | 2007-12-21 | 2010-04-28 | Weston Aerospace Ltd | Method and apparatus for monitoring a rotating shaft |
CA2647306C (en) | 2007-12-21 | 2018-09-04 | Weston Aerospace Limited | Method and apparatus for monitoring the rotational speed of a shaft |
US11148689B2 (en) * | 2017-04-17 | 2021-10-19 | Transportation Ip Holdings, Llc | Vehicle monitoring system |
Family Cites Families (8)
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---|---|---|---|---|
JPS58500335A (ja) * | 1981-03-03 | 1983-03-03 | キャタピラー インコーポレーテッド | 速度と進角の測定 |
JPS58144755A (ja) * | 1982-02-23 | 1983-08-29 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 回転速度検出方法 |
DE3421640A1 (de) * | 1983-06-10 | 1985-01-31 | Diesel Kiki Co. Ltd., Tokio/Tokyo | Einrichtung zum feststellen des aenderungswertes in der drehzahl eines verbrennungsmotors |
JPS60131465A (ja) * | 1983-12-20 | 1985-07-13 | Mitsubishi Electric Corp | 回転速度検出装置 |
DE3506233A1 (de) * | 1984-03-20 | 1985-10-31 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Verfahren und vorrichtung zur digitalen messung der rotationsgeschwindigkeit umlaufender bauteile |
DE69510287T2 (de) * | 1994-09-09 | 2000-03-23 | Denso Corp., Kariya | Pneumatischer Reifendruckmesser |
JP3735903B2 (ja) * | 1995-09-19 | 2006-01-18 | アイシン精機株式会社 | 電動車両のアンチスキッド制御装置 |
JP3339281B2 (ja) * | 1996-01-16 | 2002-10-28 | 株式会社デンソー | 回転体若しくは移動体の振動解析装置及び該振動解析装置を用いたタイヤ空気圧推定装置 |
-
2000
- 2000-09-11 JP JP2000275307A patent/JP2002082123A/ja active Pending
-
2001
- 2001-08-22 US US09/933,676 patent/US20020030481A1/en not_active Abandoned
- 2001-09-05 EP EP01121288A patent/EP1189065A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2013133311A1 (ja) * | 2012-03-09 | 2015-07-30 | 日産自動車株式会社 | タイヤ空気圧モニター装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1189065A1 (en) | 2002-03-20 |
US20020030481A1 (en) | 2002-03-14 |
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