JP2005132304A - Tire air pressure alarm device - Google Patents

Tire air pressure alarm device Download PDF

Info

Publication number
JP2005132304A
JP2005132304A JP2003373402A JP2003373402A JP2005132304A JP 2005132304 A JP2005132304 A JP 2005132304A JP 2003373402 A JP2003373402 A JP 2003373402A JP 2003373402 A JP2003373402 A JP 2003373402A JP 2005132304 A JP2005132304 A JP 2005132304A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resonance frequency
detected
threshold value
tire
alarm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003373402A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Taki
有司 滝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2003373402A priority Critical patent/JP2005132304A/en
Publication of JP2005132304A publication Critical patent/JP2005132304A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tire air pressure alarm device controlling so as to suppress the variation of an alarm threshold by a vehicle. <P>SOLUTION: A signal detection part 102 detects a signal including vibration component of a tire by a wheel speed sensor 30. A resonance frequency extraction part 108 detects a resonance frequency related to the air pressure of the tire from this signal. An alarm threshold processing part 118 sets the alarm threshold based on the detected resonance frequency. The resonance frequency extraction part 108 detects the resonance frequency a plurality of times and the alarm threshold processing part 118 appropriately renews the alarm threshold based on it. An alarm informing part 116 warns a driver of the effect that the air pressure of the tire is reduced when the resonance frequency detected by the resonance frequency extraction part 108 is less than the alarm threshold in the traveling of the vehicle. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、タイヤ空気圧警報装置に関し、特にタイヤ空気圧警報を通知すべきか否かを判断するための閾値を決定するための技術に関する。   The present invention relates to a tire pressure alarm device, and more particularly to a technique for determining a threshold value for determining whether or not to notify a tire pressure alarm.

車両が安全に走行するためには、そのタイヤ空気圧が一定の値以上に保たれることが重要である。車両の走行によりタイヤの空気圧は徐々に低下していくので、車両の走行時においてタイヤ空気圧を適宜モニタリングする必要がある。   In order for the vehicle to travel safely, it is important that the tire air pressure is kept above a certain value. Since the tire air pressure gradually decreases as the vehicle travels, it is necessary to appropriately monitor the tire air pressure when the vehicle travels.

タイヤの空気圧を推定するための方法として、車両走行時のタイヤの振動成分を抽出する方法がある。この方法においては、車輪速度信号からタイヤの振動に起因する振動成分を抽出し、その振動成分から共振周波数を求める。タイヤ空気圧とタイヤの共振周波数との間には、タイヤ空気圧が低いほど共振周波数が低いという関係が成立する。したがって、この共振周波数を計測することによりタイヤ空気圧を推定できる。この方法には、たとえば圧力センサなどのタイヤ空気圧を直接的に計測するための手段を設けなくても、共振周波数を測定することによりタイヤの空気圧を間接的に推定できるというメリットがある(例えば特許文献1参照)。   As a method for estimating the tire air pressure, there is a method of extracting a vibration component of the tire during traveling of the vehicle. In this method, a vibration component caused by tire vibration is extracted from a wheel speed signal, and a resonance frequency is obtained from the vibration component. A relationship is established between the tire pressure and the resonance frequency of the tire that the resonance frequency is lower as the tire pressure is lower. Therefore, the tire pressure can be estimated by measuring the resonance frequency. This method has an advantage that the tire pressure can be indirectly estimated by measuring the resonance frequency without providing a means for directly measuring the tire pressure such as a pressure sensor (for example, patent) Reference 1).

この方法に基づくタイヤ空気圧警報装置は、車両の走行時においてモニタリングしたタイヤの共振周波数が所定の閾値を下回れば、タイヤ空気圧が低下していることをドライバーに警報(以下、「空気圧低下警報」とよぶ)として通知する。これにより、タイヤ空気圧が下がりすぎた状態で車両が走行する状態を回避できる。   The tire pressure warning device based on this method warns the driver that the tire pressure has dropped if the resonance frequency of the tire monitored during the running of the vehicle falls below a predetermined threshold (hereinafter referred to as “pneumatic pressure drop warning”). Notification). Thereby, it is possible to avoid a state in which the vehicle travels in a state where the tire air pressure is too low.

この装置においては、タイヤの共振周波数が下がり、ドライバーに警告を通知すべきタイミングを決定する周波数の閾値(以下、「警報閾値」とよぶ)を定める必要がある。通常、車両にタイヤを取り付けると、車両とタイヤの特性に応じて警報閾値を決定するための処理が開始される。車両が走行しているときに、タイヤの共振周波数を検出し、たとえば、この検出した共振周波数より所定値低い周波数を警報閾値として設定する。従来のタイヤ空気圧警報装置においては、このようにして、車両やタイヤの特性に応じた警報閾値を決定してきた。
特開平11−235907号公報
In this apparatus, it is necessary to set a frequency threshold value (hereinafter referred to as “alarm threshold value”) that determines the timing at which the tire resonance frequency decreases and the driver should be warned. Usually, when a tire is attached to a vehicle, a process for determining an alarm threshold according to the characteristics of the vehicle and the tire is started. When the vehicle is running, the resonance frequency of the tire is detected, and for example, a frequency lower than the detected resonance frequency by a predetermined value is set as the alarm threshold value. In the conventional tire air pressure alarm device, the alarm threshold value corresponding to the characteristics of the vehicle and the tire has been determined in this way.
JP 11-235907 A

タイヤの共振周波数には、外気温や車輪速度、路面状況などさまざまな測定時における環境が影響する。たとえば、タイヤのゴムとしての性質上、タイヤ温度が低温の場合には共振周波数は高くなり、高温では低くなる。結果として、測定条件の違いにより同一のタイヤ空気圧に対するものでありながら、その警報閾値にばらつきを生じる可能性がある。   The environment at the time of various measurements such as outside air temperature, wheel speed, and road surface condition affects the resonance frequency of the tire. For example, due to the properties of the tire as rubber, the resonance frequency increases when the tire temperature is low, and decreases at a high temperature. As a result, there is a possibility that the alarm threshold value varies depending on the same tire pressure due to a difference in measurement conditions.

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両による警報閾値のばらつきを抑制するように制御するタイヤ空気圧警報装置を提供すること、にある。   The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a tire air pressure alarm device that performs control so as to suppress variations in alarm thresholds caused by vehicles.

上記課題を解決するために、本発明のタイヤ空気圧警報装置は、車両の走行時にタイヤの振動成分を含む信号を検出する信号検出手段と、前記検出した振動成分を含む信号からタイヤ空気圧に関連する共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、前記共振周波数検出手段により複数回検出された共振周波数に基づいて、所定の閾値を設定する閾値設定手段と、前記検出した共振周波数が前記設定した閾値を下回ったことを契機として警報を通知する警報通知手段を備える。   In order to solve the above-described problems, a tire pressure alarm device according to the present invention relates to tire pressure from signal detection means for detecting a signal including a vibration component of a tire when the vehicle travels, and from the signal including the detected vibration component. Resonance frequency detection means for detecting a resonance frequency, threshold setting means for setting a predetermined threshold based on the resonance frequency detected a plurality of times by the resonance frequency detection means, and the detected resonance frequency for the set threshold value An alarm notifying means for notifying an alarm when triggered by being below is provided.

複数の共振周波数を検出し、これらに基づいて警報閾値を設定するため、測定条件による警報閾値のばらつきを抑制する上で効果がある。一例として、複数回、共振周波数を検出し、これら検出された共振周波数の平均値に基づいて警報閾値を設定してもよい。   Since a plurality of resonance frequencies are detected and an alarm threshold value is set based on these, it is effective in suppressing variation of the alarm threshold value due to measurement conditions. As an example, the resonance frequency may be detected a plurality of times, and the alarm threshold may be set based on the average value of the detected resonance frequencies.

前記閾値設定手段は、前記共振周波数検出手段が検出した複数の共振周波数のうち、最も大きい共振周波数に基づいて前記閾値を設定してもよい。   The threshold setting means may set the threshold based on the largest resonance frequency among the plurality of resonance frequencies detected by the resonance frequency detection means.

たとえば、外気温が高いときには、タイヤの共振周波数は低目になるため、このような測定条件下では警報閾値も低目に設定される可能性がある。本発明の態様によれば、複数回測定された共振周波数のうち、最も高い共振周波数に基づいて警報閾値を設定するので、測定条件の差異を吸収して警報閾値を高めに設定できる。警報閾値を高めに設定することにより、空気圧低下警報は発生しやすくなるため、車両が安全に走行する上で効果がある。   For example, when the outside air temperature is high, the resonance frequency of the tire is low, so that the alarm threshold may be set low under such measurement conditions. According to the aspect of the present invention, since the alarm threshold is set based on the highest resonance frequency among the resonance frequencies measured a plurality of times, the alarm threshold can be set higher by absorbing the difference in measurement conditions. By setting the alarm threshold value higher, an air pressure decrease alarm is likely to occur, which is effective for the vehicle to travel safely.

前記閾値設定手段は、前記閾値を設定したあとも、前記共振周波数検出手段が検出した共振周波数に基づいて、前記閾値を更新してもよい。   The threshold setting means may update the threshold based on the resonance frequency detected by the resonance frequency detection means even after setting the threshold.

前記閾値設定手段は、更に、前記警報通知手段が前記設定した閾値に基づいて警報を通知するか否かについての判定処理を開始したあとも、前記共振周波数検出手段が検出した共振周波数に基づいて、前記閾値を更新してもよい。   The threshold setting means is further based on the resonance frequency detected by the resonance frequency detection means even after the alarm notification means has started a determination process as to whether or not to notify an alarm based on the set threshold. The threshold value may be updated.

このタイヤ空気圧警報装置は、所定の周波数帯域を設定する帯域設定手段を更に備え、前記閾値設定手段は、前記検出した共振周波数のうち、前記設定した周波数帯域内における共振周波数に基づいて、前記閾値を設定してもよい。   The tire pressure warning device further includes band setting means for setting a predetermined frequency band, and the threshold setting means is configured to select the threshold based on a resonance frequency within the set frequency band among the detected resonance frequencies. May be set.

検出した共振周波数があまりにも高かったり、あるいは低かったりするときには、測定条件が通常の走行時における外部環境とかけ離れていたり、検出機器等が不調であったりなど様々な不正常要因に起因する場合もある。本発明の態様によれば、共振周波数が検出されるべき周波数の範囲を設定しておくことにより、不正常な状態で検出された共振周波数に基づいて警報閾値が設定されるのを回避する上で効果がある。   When the detected resonance frequency is too high or low, it may be caused by various abnormal factors such as the measurement conditions being far from the external environment during normal driving, or the detection device being malfunctioning. is there. According to the aspect of the present invention, it is possible to avoid setting an alarm threshold based on a resonance frequency detected in an abnormal state by setting a frequency range in which the resonance frequency is to be detected. It is effective.

また、このタイヤ空気圧警報装置は、車両の車輪速度を検出する車輪速度検出手段を更に備え、前記閾値設定手段は、共振周波数の検出時において検出した車輪速度が所定の値以上である共振周波数に基づいて、前記閾値を設定してもよい。   The tire pressure warning device further includes wheel speed detecting means for detecting the wheel speed of the vehicle, and the threshold value setting means sets the resonance speed at which the detected wheel speed is equal to or higher than a predetermined value when the resonance frequency is detected. Based on this, the threshold value may be set.

車両の路面走行状態によっても共振周波数は影響される。本発明の態様によれば、検出した共振周波数のうち、検出時の車輪速度が一定値以上のときに検出された共振周波数に基づいて警報閾値が設定される。そのため、たとえば、徐行時やアイドリング時、悪路走行時などの不正常な状態で検出された共振周波数に基づいて警報閾値が設定されるのを回避する上で効果がある。   The resonance frequency is also affected by the road running state of the vehicle. According to the aspect of the present invention, the alarm threshold is set based on the detected resonance frequency when the detected wheel speed is equal to or higher than a certain value. Therefore, for example, it is effective in avoiding setting the alarm threshold based on the resonance frequency detected in an abnormal state such as when driving slowly, idling, or traveling on a rough road.

前記タイヤの振動成分を含む信号のうち、所定の周波数帯域内の信号のみを通過させるフィルタリング手段と、前記信号を通過させるべき周波数帯域の位置を制御する帯域制御手段を更に備え、前記共振周波数検出手段は、前記フィルタリング手段が通過させた前記信号から共振周波数を検出し、前記帯域制御手段は、前記検出した共振周波数と前記信号を通過させるべき周波数帯域の中心値との差分値に基づいて、前記周波数帯域の位置を変更してもよい。   Filtering means for passing only a signal within a predetermined frequency band among signals including vibration components of the tire, and band control means for controlling a position of a frequency band through which the signal is allowed to pass, the resonance frequency detection The means detects a resonance frequency from the signal passed by the filtering means, and the band control means is based on a difference value between the detected resonance frequency and a center value of a frequency band through which the signal should pass. The position of the frequency band may be changed.

以上の構成によるタイヤ空気圧警報装置によれば、空気圧低下警報を通知すべき閾値のばらつきを抑制できるため、ドライバーが安全運転をする上でも効果がある。   According to the tire air pressure alarm device having the above-described configuration, it is possible to suppress variations in the threshold value for notifying the air pressure lowering alarm, which is effective even when the driver performs safe driving.

本発明のタイヤ空気圧警報装置によれば、タイヤの空気圧が低下したときに通知すべき警報につき、その警報通知を行うための警報閾値のばらつきを抑制できる。   According to the tire pressure alarm device of the present invention, it is possible to suppress variations in the alarm threshold value for notifying the alarm to be notified when the tire air pressure decreases.

図1は、タイヤ空気圧警報装置のハードウェア構成を示す図である。車両10の左前輪32a、右前輪32b、左後輪32cおよび右後輪32dにはそれぞれ、車輪の速度を検出するために左前輪用車輪速度センサ30a、右前輪用車輪速度センサ30b、左後輪用車輪速度センサ30cおよび右後輪用車輪速度センサ30dが設けられている。以下、左前輪用車輪速度センサ30a、右前輪用車輪速度センサ30b、左後輪用車輪速度センサ30cおよび右後輪用車輪速度センサ30dを総称して「車輪速度センサ30」とよぶ。また、左前輪32a、右前輪32b、左後輪32cおよび右後輪32dを総称して「車輪32」とよぶ。車輪速度センサ30は、車輪32と共に回転するロータとこのロータの外周に一定のピッチで多数設けられた歯と、ロータの回転に伴うこれらの歯の通過を電磁的に検出する電磁ピックアップとを備える。そして、この電磁ピックアップに生起される交流信号が、車輪速度センサ30の出力である車輪速度信号としてタイヤ空気圧警報装置100に取り込まれる。   FIG. 1 is a diagram illustrating a hardware configuration of a tire pressure alarm device. The left front wheel 32a, the right front wheel 32b, the left rear wheel 32c, and the right rear wheel 32d of the vehicle 10 are respectively provided with a left front wheel speed sensor 30a, a right front wheel speed sensor 30b, and a left rear wheel. A wheel speed sensor 30c for wheels and a wheel speed sensor 30d for the right rear wheel are provided. Hereinafter, the left front wheel speed sensor 30a, the right front wheel speed sensor 30b, the left rear wheel speed sensor 30c, and the right rear wheel speed sensor 30d are collectively referred to as a "wheel speed sensor 30". Further, the left front wheel 32a, the right front wheel 32b, the left rear wheel 32c, and the right rear wheel 32d are collectively referred to as “wheels 32”. The wheel speed sensor 30 includes a rotor that rotates together with the wheel 32, a plurality of teeth provided at a constant pitch on the outer periphery of the rotor, and an electromagnetic pickup that electromagnetically detects passage of these teeth as the rotor rotates. . Then, an AC signal generated in the electromagnetic pickup is taken into the tire pressure alarm device 100 as a wheel speed signal that is an output of the wheel speed sensor 30.

タイヤ空気圧警報装置100は、各車輪速度センサ30から取得した車輪速度信号から周波数解析によりタイヤの振動成分を含む信号(以下、「振動成分信号」とよぶ)を抽出する。抽出した振動成分信号からタイヤの空気圧に関連する共振周波数を検出し、その共振周波数に基づいて、実際のタイヤ空気圧が警報閾値を下回っているか否かを判定する。以下、検出した共振周波数が警報閾値を下回っているか否かを判定する処理のことを「警報判定処理」、警報閾値を設定するための処理を「初期設定処理」とよぶ。ストップランプ信号センサ20は、ドライバーがブレーキを踏み込んだときに、ストップランプ信号を発生させる。タイヤ空気圧警報装置100は、このストップランプ信号も入力信号として取得する。   The tire pressure warning device 100 extracts a signal including a tire vibration component (hereinafter referred to as a “vibration component signal”) from the wheel speed signal acquired from each wheel speed sensor 30 by frequency analysis. A resonance frequency related to tire air pressure is detected from the extracted vibration component signal, and based on the resonance frequency, it is determined whether or not the actual tire air pressure is below the alarm threshold. Hereinafter, the process of determining whether or not the detected resonance frequency is below the alarm threshold is referred to as “alarm determination process”, and the process for setting the alarm threshold is referred to as “initial setting process”. The stop lamp signal sensor 20 generates a stop lamp signal when the driver depresses the brake. The tire pressure alarm device 100 also acquires this stop lamp signal as an input signal.

図2は、タイヤ空気圧警報装置の構成を示す機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのCPUをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。   FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the tire pressure alarm device. Each block shown here can be realized in hardware by an element such as a CPU of a computer or a mechanical device, and in software it is realized by a computer program or the like. Draw functional blocks. Therefore, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by a combination of hardware and software.

信号検出部102は、車輪速度センサ30より各車輪32の車輪速度信号を、ストップランプ信号センサ20よりストップランプ信号を適宜取得する。車両10の走行時における振動成分信号には、タイヤの空気圧変化には関係していないノイズ成分となる周波数成分も含まれる。周波数フィルタ部104は、タイヤ空気圧に関連した共振周波数付近の振動成分信号のみをろ波するために、たとえば23Hzの周波数帯域幅の周波数フィルタにより振動成分信号をフィルタリング処理する。以下、この周波数フィルタのことを、特に「信号抽出フィルタ」とよぶ。フィルタ制御部106は、信号抽出フィルタの周波数位置を移動させ、信号抽出フィルタの中心値と共振周波数が一致するように制御する。共振周波数抽出部108は、周波数フィルタ部104が設定した信号抽出フィルタを通過した振動成分信号から、タイヤの共振周波数を抽出する。たとえば、信号抽出フィルタの周波数帯域が、34.0Hzから57.0Hzである場合、その中心値は45.5Hzである。この信号抽出フィルタを介して検出した共振周波数が48.0Hzである場合には、共振周波数は中心値より2.5Hz高い。このとき、フィルタ制御部106は信号抽出フィルタの位置を2.5Hz上げるよう制御する。すなわち、フィルタ制御部106は、信号抽出フィルタの周波数帯域が、36.5Hzから59.5Hzになるよう制御する。信号検出部102は定期的に振動成分信号を取得し、これに伴って、周波数フィルタ部104、フィルタ制御部106および共振周波数抽出部108は以上の処理を繰り返し、最終的に、フィルタ制御部106は適正な位置に信号抽出フィルタを設定する。後に詳述する初期設定処理において信号抽出フィルタの位置が決定されると、そのままその位置をタイヤが交換されるまで固定としてもよいし、警報判定処理を行っているときにも適宜、信号抽出フィルタの位置を更新してもよい。   The signal detection unit 102 appropriately acquires the wheel speed signal of each wheel 32 from the wheel speed sensor 30 and the stop lamp signal from the stop lamp signal sensor 20. The vibration component signal when the vehicle 10 is traveling also includes a frequency component that is a noise component that is not related to a change in tire air pressure. The frequency filter unit 104 filters the vibration component signal with a frequency filter having a frequency bandwidth of 23 Hz, for example, in order to filter only the vibration component signal near the resonance frequency related to the tire pressure. Hereinafter, this frequency filter is particularly referred to as a “signal extraction filter”. The filter control unit 106 moves the frequency position of the signal extraction filter and performs control so that the center value of the signal extraction filter matches the resonance frequency. The resonance frequency extraction unit 108 extracts the tire resonance frequency from the vibration component signal that has passed through the signal extraction filter set by the frequency filter unit 104. For example, when the frequency band of the signal extraction filter is 34.0 Hz to 57.0 Hz, its center value is 45.5 Hz. When the resonance frequency detected through this signal extraction filter is 48.0 Hz, the resonance frequency is 2.5 Hz higher than the center value. At this time, the filter control unit 106 controls to raise the position of the signal extraction filter by 2.5 Hz. That is, the filter control unit 106 performs control so that the frequency band of the signal extraction filter is changed from 36.5 Hz to 59.5 Hz. The signal detection unit 102 periodically acquires a vibration component signal, and accordingly, the frequency filter unit 104, the filter control unit 106, and the resonance frequency extraction unit 108 repeat the above processing, and finally the filter control unit 106 Sets the signal extraction filter at the proper position. When the position of the signal extraction filter is determined in the initial setting process described in detail later, the position may be fixed as it is until the tire is replaced. The position of may be updated.

共振周波数選択部110は、共振周波数抽出部108が抽出した共振周波数の選択処理を行う。共振周波数が抽出されても、その抽出時の測定条件によっては、その共振周波数に基づいた処理を行うのは適正でない場合もある。たとえば、共振周波数選択部110は、信号検出部102がストップランプ信号センサ20よりストップランプ信号を取得したときに検出された共振周波数は選択しない。共振周波数選択部110は、車輪速度判定部112と周波数範囲判定部114を含む。車輪速度判定部112は、共振周波数を検出したときの車輪速度が所定の値以上であるか否かを判断する。共振周波数選択部110は、車輪速度センサ30より検出した車輪速度が所定の値以下の状態で検出された共振周波数は選択しない。周波数範囲判定部114は、共振周波数の値が所定の周波数範囲に含まれているか否かを判断する。共振周波数選択部110は、検出した共振周波数がこの周波数範囲外である場合には選択しない。   The resonance frequency selection unit 110 performs a selection process of the resonance frequency extracted by the resonance frequency extraction unit 108. Even if the resonance frequency is extracted, depending on the measurement conditions at the time of extraction, it may not be appropriate to perform processing based on the resonance frequency. For example, the resonance frequency selection unit 110 does not select the resonance frequency detected when the signal detection unit 102 acquires a stop lamp signal from the stop lamp signal sensor 20. The resonance frequency selection unit 110 includes a wheel speed determination unit 112 and a frequency range determination unit 114. The wheel speed determination unit 112 determines whether or not the wheel speed when the resonance frequency is detected is equal to or higher than a predetermined value. The resonance frequency selection unit 110 does not select the resonance frequency detected when the wheel speed detected by the wheel speed sensor 30 is equal to or lower than a predetermined value. The frequency range determination unit 114 determines whether or not the value of the resonance frequency is included in a predetermined frequency range. The resonance frequency selection unit 110 does not select when the detected resonance frequency is outside this frequency range.

共振周波数選択部110は、選択した共振周波数を共振周波数格納部120に格納する。警報閾値処理部118は、共振周波数格納部120に格納される共振周波数に基づいて警報閾値を決定し、警報閾値格納部122に格納する。たとえば、警報閾値処理部118は共振周波数格納部120が格納する共振周波数から3Hz低い周波数を警報閾値として設定する。たとえば、共振周波数を3回検出し、その最高値が47.0Hzである場合に、その3Hz低い値である44.0Hzを警報閾値として設定する。あるいは、警報閾値処理部118は、共振周波数格納部120に格納される複数の共振周波数の平均値に基づいて警報閾値を設定してもよい。たとえば、共振周波数を3回検出し、その平均値が46.5Hzである場合は、警報閾値処理部118は、その3Hz低い値である43.5Hzを警報閾値として設定してもよい。警報通知部116は、警報判定処理において、共振周波数選択部110が選択した共振周波数と、警報閾値格納部122に格納される警報閾値を比較し、共振周波数が警報閾値を下回っているとドライバーに空気圧低下警報を通知する。警報通知部116は、共振周波数抽出部108から共振周波数を取得してもよい。空気圧低下警報は、図示しない車載の表示装置によって通知しても良いし、音声やブザーなどの音声機器により通知してもよい。   The resonance frequency selection unit 110 stores the selected resonance frequency in the resonance frequency storage unit 120. The alarm threshold value processing unit 118 determines an alarm threshold value based on the resonance frequency stored in the resonance frequency storage unit 120 and stores it in the alarm threshold value storage unit 122. For example, the alarm threshold value processing unit 118 sets a frequency 3 Hz lower than the resonance frequency stored in the resonance frequency storage unit 120 as the alarm threshold value. For example, when the resonance frequency is detected three times and the maximum value is 47.0 Hz, 44.0 Hz which is a value lower by 3 Hz is set as the alarm threshold. Alternatively, the alarm threshold processing unit 118 may set the alarm threshold based on an average value of a plurality of resonance frequencies stored in the resonance frequency storage unit 120. For example, when the resonance frequency is detected three times and the average value is 46.5 Hz, the alarm threshold value processing unit 118 may set 43.5 Hz, which is a value lower by 3 Hz, as the alarm threshold value. In the alarm determination process, the alarm notification unit 116 compares the resonance frequency selected by the resonance frequency selection unit 110 with the alarm threshold stored in the alarm threshold storage unit 122. If the resonance frequency is below the alarm threshold, the alarm notification unit 116 notifies the driver. Notify low air pressure warning. The alarm notification unit 116 may acquire the resonance frequency from the resonance frequency extraction unit 108. The air pressure lowering alarm may be notified by an in-vehicle display device (not shown), or may be notified by a voice device such as a voice or a buzzer.

図3は、タイヤ空気圧に依存した振動信号成分における周波数と信号強度の関係を示す図である。横軸は車輪速度センサ30により検出されるタイヤの振動成分信号の周波数、縦軸はその強度を示す。一般には、共振周波数が1Hz異なれば、タイヤ空気圧は20キロパスカル程度異なる。通常のタイヤ空気圧は200キロパスカル程度であるため、共振周波数の1Hzの違いは、タイヤ空気圧の約10%の違いに相当する。図3のfからfが信号抽出フィルタの周波数帯域を示す。fは、共振周波数抽出部108が抽出した共振周波数を示す。フィルタ制御部106は、先述の方法により信号抽出フィルタの中心値を検出された共振周波数と一致させるように、信号抽出フィルタの周波数位置を移動させる。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the frequency and the signal intensity in the vibration signal component depending on the tire air pressure. The horizontal axis indicates the frequency of the tire vibration component signal detected by the wheel speed sensor 30, and the vertical axis indicates the intensity. Generally, if the resonance frequency is different by 1 Hz, the tire air pressure is different by about 20 kilopascals. Since the normal tire pressure is about 200 kilopascals, a difference of 1 Hz in the resonance frequency corresponds to a difference of about 10% of the tire pressure. F H from f L of FIG. 3 shows the frequency band of the signal extraction filter. f S represents the resonance frequency extracted by the resonance frequency extraction unit 108. The filter control unit 106 moves the frequency position of the signal extraction filter so that the center value of the signal extraction filter matches the detected resonance frequency by the method described above.

車両10にタイヤを新たに装着すると、初期設定処理が実行される。初期設定処理において、共振周波数抽出部108が抽出した共振周波数に基づき、警報閾値処理部118は警報閾値を設定する。共振周波数抽出部108は、一定の時間間隔で複数回共振周波数を検出する。信号抽出フィルタの中心値よりも検出した共振周波数が高いときには、フィルタ制御部106は信号抽出フィルタの位置を高周波数の方向に移動させ、信号抽出フィルタの中心値が共振周波数と一致するように制御する。一方、信号抽出フィルタの中心値が検出した共振周波数よりも低いときには、フィルタ制御部106は信号抽出フィルタを移動させない。警報閾値処理部118は、初期設定処理において信号抽出フィルタが低周波数の側に移動しないように制御することにより、結果として、警報閾値が低く設定されないよう制御される。警報閾値が低く更新されることがないため、タイヤ内の空気の自然漏洩などによる影響を受けにくいというメリットがある。   When a new tire is attached to the vehicle 10, an initial setting process is executed. In the initial setting process, the alarm threshold processing unit 118 sets an alarm threshold based on the resonance frequency extracted by the resonance frequency extraction unit 108. The resonance frequency extraction unit 108 detects the resonance frequency multiple times at regular time intervals. When the detected resonance frequency is higher than the center value of the signal extraction filter, the filter control unit 106 moves the position of the signal extraction filter in the direction of high frequency, and controls so that the center value of the signal extraction filter matches the resonance frequency. To do. On the other hand, when the center value of the signal extraction filter is lower than the detected resonance frequency, the filter control unit 106 does not move the signal extraction filter. The alarm threshold value processing unit 118 is controlled so that the alarm threshold value is not set low by controlling the signal extraction filter not to move to the low frequency side in the initial setting process. Since the alarm threshold value is not updated low, there is a merit that it is not easily affected by natural leakage of air in the tire.

図4は、警報閾値のばらつきによる警報判定処理結果に差異を生じる様子を示す模式図である。fI1は、初期設定処理において検出された共振周波数であり、fT1は、fI1に基づいて求められた警報閾値を示す。ここでは、fT1はfI1から3Hz分低い値に設定される。fI2は、別の測定条件下での初期設定処理において検出された共振周波数であり、fT2は、fI2に基づいて求められた警報閾値を示す。同様に、fT2はfI2から3Hz分低い値に設定される。fSRは、警報判定処理を行っているときに検出された共振周波数を示す。警報閾値としてfT1が設定されている場合には、fSRはfT1を下回るので、警報通知部116は空気圧低下警報を通知する。一方、警報閾値としてfT2が設定されている場合には、fSRはfT2よりも大きいので、警報通知部116は空気圧低下警報を通知しない。本実施の形態におけるタイヤ空気圧警報装置100は、このような初期設定処理時における測定条件の違いに起因する警報閾値のばらつきを抑制する上で効果がある。 FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a state in which a difference occurs in the alarm determination processing result due to variation in the alarm threshold. f I1 is a resonance frequency detected in the initial setting process, and f T1 indicates an alarm threshold obtained based on f I1 . Here, f T1 is set from f I1 to 3Hz partial low value. f I2 is a resonance frequency detected in the initial setting process under another measurement condition, and f T2 indicates an alarm threshold obtained based on f I2 . Similarly, f T2 is set from f I2 to 3Hz partial low value. f SR indicates the resonance frequency detected when the alarm determination process is performed. If the f T1 is set as the alarm threshold, f SR because below f T1, alarm notification section 116 notifies the deflation warning. On the other hand, when the f T2 is set as an alarm threshold value, f SR is is greater than f T2, the alarm notification section 116 does not notify the deflation warning. The tire air pressure alarm device 100 according to the present embodiment is effective in suppressing variation in alarm threshold value due to such a difference in measurement conditions during the initial setting process.

図5は、タイヤ空気圧の警報閾値を設定する初期設定処理過程を示すフローチャートである。初期設定処理においては複数回、共振周波数の検出が行われる。共振周波数の検出は一定の時間間隔で定期的に行われる。この初期設定処理のために共振周波数を検出する回数のことを、以下、「設定更新回数」とよぶ。初期設定処理に先立ち、設定更新回数と共振周波数はまずゼロを初期値として設定される。初期設定処理が開始されると、まず、警報閾値処理部118は設定更新回数をインクリメントする(S10)。共振周波数抽出部108は信号抽出フィルタを介して共振周波数を抽出する(S12)。設定更新回数が3回以内であれば(S14のN)、S12において検出した共振周波数と前回のS12のステップにおいて検出した共振周波数を比較する(S16)。なお、初期設定処理開始直後の場合には、前回検出の共振周波数としてはゼロを用いるので、自動的に処理はS18に移行する。設定更新回数が3回を超えると(S14のY)、初期設定処理を終了する。   FIG. 5 is a flowchart showing an initial setting process for setting a tire air pressure alarm threshold. In the initial setting process, the resonance frequency is detected a plurality of times. The detection of the resonance frequency is periodically performed at regular time intervals. The number of times that the resonance frequency is detected for the initial setting process is hereinafter referred to as “setting update number”. Prior to the initial setting process, the setting update count and the resonance frequency are first set to zero as an initial value. When the initial setting process is started, first, the alarm threshold value processing unit 118 increments the number of setting updates (S10). The resonance frequency extraction unit 108 extracts the resonance frequency via the signal extraction filter (S12). If the number of setting updates is within 3 (N of S14), the resonance frequency detected in S12 is compared with the resonance frequency detected in the previous step of S12 (S16). Note that immediately after the start of the initial setting process, zero is used as the resonance frequency detected last time, and therefore the process automatically proceeds to S18. When the number of setting updates exceeds 3 (Y in S14), the initial setting process is terminated.

S12において検出した共振周波数が、前回検出した共振周波数よりも大きければ(S16のY)、フィルタ制御部106は信号抽出フィルタを高周波数の側に移動させ、その共振周波数と信号抽出フィルタの中心値を一致させる。そして移動後の信号抽出フィルタの位置を新たな位置として設定する(S18)。以降の初期設定処理においては、この移動後の信号抽出フィルタをもとに処理が行われる。信号抽出フィルタの位置を更新すると、S12において抽出した共振周波数の位置をもとに計算して警報閾値を設定する(S20)。なお、検出した共振周波数が、前回検出した共振周波数以下であれば(S16のN)、警報閾値を更新せずにS10に戻る。   If the resonance frequency detected in S12 is larger than the resonance frequency detected last time (Y in S16), the filter control unit 106 moves the signal extraction filter to the high frequency side, and the resonance frequency and the center value of the signal extraction filter To match. Then, the position of the signal extraction filter after movement is set as a new position (S18). In the subsequent initial setting process, the process is performed based on the signal extraction filter after the movement. When the position of the signal extraction filter is updated, an alarm threshold is set by calculation based on the position of the resonance frequency extracted in S12 (S20). If the detected resonance frequency is equal to or lower than the previously detected resonance frequency (N in S16), the process returns to S10 without updating the alarm threshold.

図6は、空気圧低下警報を通知するための警報判定処理過程を示すフローチャートである。図5に関連して説明した初期設定処理が完了し、警報閾値を設定した後に警報判定処理が行われる。車両10が走行を開始すると、共振周波数抽出部108は、共振周波数を検出する(S30)。検出した共振周波数が、警報閾値を下回ると(S32のY)、警報通知部116は警報を通知する(S34)。以上の処理は、車両10の走行中、一定の時間間隔で共振周波数を検出するごとに行われる。   FIG. 6 is a flowchart showing an alarm determination process for notifying an air pressure reduction alarm. After the initial setting process described with reference to FIG. 5 is completed and the alarm threshold value is set, the alarm determination process is performed. When the vehicle 10 starts running, the resonance frequency extraction unit 108 detects the resonance frequency (S30). When the detected resonance frequency falls below the alarm threshold (Y in S32), the alarm notification unit 116 notifies an alarm (S34). The above processing is performed every time the resonance frequency is detected at a constant time interval while the vehicle 10 is traveling.

図5に関連して説明した初期設定処理と図6に関連して説明した警報判定処理は並行して行ってもよい。たとえば、初期設定処理によって一度警報閾値が定められると、その警報閾値に基づいて、警報通知判定を行ってもよい。その一方で、この警報判定処理において検出した共振周波数に基づいて初期設定処理を行い、警報閾値を更新すべきか否かを判断する。このように制御すれば、初期設定処理を行いつつ警報判定処理を行うことができる。   The initial setting process described with reference to FIG. 5 and the alarm determination process described with reference to FIG. 6 may be performed in parallel. For example, once the alarm threshold is determined by the initial setting process, the alarm notification determination may be performed based on the alarm threshold. On the other hand, an initial setting process is performed based on the resonance frequency detected in the alarm determination process to determine whether the alarm threshold should be updated. With this control, the alarm determination process can be performed while performing the initial setting process.

以下、本実施の形態のタイヤ空気圧警報装置と特許請求の範囲の部材との対応関係を例示する。主として、図2の信号検出部102が請求項1の「信号検出手段」および請求項6の「車輪速度検出手段」に、共振周波数抽出部108が請求項1の共振周波数検出手段に、警報閾値処理部118が請求項1の「閾値設定手段」に、警報通知部116が請求項1の「警報通知手段」に、周波数範囲判定部114が請求項5の「帯域設定手段」に、周波数フィルタ部104が請求項7の「フィルタリング手段」に、フィルタ制御部106が請求項7の「帯域制御手段」にそれぞれ対応する。   Hereinafter, the correspondence relationship between the tire pressure alarm device of the present embodiment and the members in the claims will be exemplified. Mainly, the signal detection unit 102 in FIG. 2 is the “signal detection unit” in claim 1 and the “wheel speed detection unit” in claim 6, and the resonance frequency extraction unit 108 is in the resonance frequency detection unit in claim 1. The processing unit 118 is a “threshold setting unit”, the alarm notification unit 116 is a “warning notification unit”, and the frequency range determination unit 114 is a “band setting unit”. The section 104 corresponds to the “filtering means” in claim 7, and the filter control section 106 corresponds to the “band control means” in claim 7.

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。なお本発明はこの実施の形態に限定されることなく、そのさまざまな変形例もまた、本発明の態様として有効である。   The present invention has been described above based on the embodiment. The present invention is not limited to this embodiment, and various modifications thereof are also effective as aspects of the present invention.

タイヤ空気圧警報装置のハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of a tire pressure alarm device. タイヤ空気圧警報装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of a tire pressure alarm device. タイヤ空気圧に依存した振動信号成分における周波数と信号強度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the frequency and signal strength in the vibration signal component depending on tire pressure. 警報閾値のばらつきによる警報判定処理結果に差異を生じる様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a difference arises in the alarm determination processing result by the dispersion | variation in an alarm threshold value. タイヤ空気圧の警報閾値を設定する初期設定処理過程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the initial setting process process which sets the warning threshold value of a tire pressure. 空気圧低下警報を通知するための警報判定処理過程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the alarm determination process process for notifying an air pressure fall alarm.

符号の説明Explanation of symbols

30 車輪速度センサ、100 タイヤ空気圧警報装置、102 信号検出部、104 周波数フィルタ部、106 フィルタ制御部、108 共振周波数抽出部、110 共振周波数選択部、112 車輪速度判定部、114 周波数範囲判定部、116 警報通知部、118 警報閾値処理部、120 共振周波数格納部、122 警報閾値格納部。   30 wheel speed sensor, 100 tire pressure alarm device, 102 signal detection unit, 104 frequency filter unit, 106 filter control unit, 108 resonance frequency extraction unit, 110 resonance frequency selection unit, 112 wheel speed determination unit, 114 frequency range determination unit, 116 alarm notification unit, 118 alarm threshold processing unit, 120 resonance frequency storage unit, 122 alarm threshold storage unit.

Claims (7)

車両の走行時にタイヤの振動成分を含む信号を検出する信号検出手段と、
前記検出した振動成分を含む信号からタイヤ空気圧に関連する共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、
前記共振周波数検出手段により複数回検出された共振周波数に基づいて、所定の閾値を設定する閾値設定手段と、
前記検出した共振周波数が前記設定した閾値を下回ったことを契機として警報を通知する警報通知手段と、を備えることを特徴とするタイヤ空気圧警報装置。
Signal detection means for detecting a signal including a vibration component of a tire when the vehicle is running;
Resonance frequency detection means for detecting a resonance frequency related to tire air pressure from a signal including the detected vibration component;
Threshold setting means for setting a predetermined threshold based on the resonance frequency detected a plurality of times by the resonance frequency detection means;
A tire pressure warning device comprising: a warning notification means for notifying a warning when the detected resonance frequency falls below the set threshold value.
前記閾値設定手段は、前記共振周波数検出手段が検出した複数の共振周波数のうち、最も大きい共振周波数に基づいて前記閾値を設定することを特徴とする請求項1に記載のタイヤ空気圧警報装置。   2. The tire pressure alarm device according to claim 1, wherein the threshold value setting unit sets the threshold value based on a highest resonance frequency among a plurality of resonance frequencies detected by the resonance frequency detection unit. 前記閾値設定手段は、前記閾値を設定したあとも、前記共振周波数検出手段が検出した共振周波数に基づいて、前記閾値を更新することを特徴とする請求項1または2に記載のタイヤ空気圧警報装置。   3. The tire pressure alarm device according to claim 1, wherein the threshold value setting unit updates the threshold value based on the resonance frequency detected by the resonance frequency detection unit even after the threshold value is set. 4. . 前記閾値設定手段は、更に、前記警報通知手段が前記設定した閾値に基づいて警報を通知するか否かについての判定処理を開始したあとも、前記共振周波数検出手段が検出した共振周波数に基づいて、前記閾値を更新することを特徴とする請求項3に記載のタイヤ空気圧警報装置。   The threshold setting means is further based on the resonance frequency detected by the resonance frequency detection means even after the alarm notification means has started a determination process as to whether or not to notify an alarm based on the set threshold. The tire pressure alarm device according to claim 3, wherein the threshold value is updated. 所定の周波数帯域を設定する帯域設定手段を更に備え、
前記閾値設定手段は、前記検出した共振周波数のうち、前記設定した周波数帯域内における共振周波数に基づいて、前記閾値を設定することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のタイヤ空気圧警報装置。
A band setting means for setting a predetermined frequency band;
The tire pressure according to any one of claims 1 to 4, wherein the threshold value setting means sets the threshold value based on a resonance frequency within the set frequency band among the detected resonance frequencies. Alarm device.
車両の車輪速度を検出する車輪速度検出手段を更に備え、
前記閾値設定手段は、共振周波数の検出時において検出した車輪速度が所定の値以上である共振周波数に基づいて、前記閾値を設定することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のタイヤ空気圧警報装置。
A wheel speed detecting means for detecting a wheel speed of the vehicle;
6. The threshold value setting unit according to claim 1, wherein the threshold value setting means sets the threshold value based on a resonance frequency at which a wheel speed detected at the time of detection of the resonance frequency is a predetermined value or more. Tire pressure alarm device.
前記タイヤの振動成分を含む信号のうち、所定の周波数帯域内の信号のみを通過させるフィルタリング手段と、
前記信号を通過させるべき周波数帯域の位置を制御する帯域制御手段と、を更に備え、
前記共振周波数検出手段は、前記フィルタリング手段が通過させた前記信号から共振周波数を検出し、前記帯域制御手段は、前記検出した共振周波数と前記信号を通過させるべき周波数帯域の中心値との差分値に基づいて、前記周波数帯域の位置を変更することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のタイヤ空気圧警報装置。
Filtering means for allowing only signals within a predetermined frequency band to pass among signals including vibration components of the tire,
Band control means for controlling the position of the frequency band through which the signal is to pass, and
The resonance frequency detecting means detects a resonance frequency from the signal passed by the filtering means, and the band control means is a difference value between the detected resonance frequency and a center value of a frequency band to pass the signal. The tire pressure alarm device according to any one of claims 1 to 6, wherein the position of the frequency band is changed based on
JP2003373402A 2003-10-31 2003-10-31 Tire air pressure alarm device Pending JP2005132304A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003373402A JP2005132304A (en) 2003-10-31 2003-10-31 Tire air pressure alarm device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003373402A JP2005132304A (en) 2003-10-31 2003-10-31 Tire air pressure alarm device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005132304A true JP2005132304A (en) 2005-05-26

Family

ID=34649491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003373402A Pending JP2005132304A (en) 2003-10-31 2003-10-31 Tire air pressure alarm device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005132304A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010533844A (en) * 2007-07-18 2010-10-28 ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ Method and system for determining operating parameters of tires during vehicle travel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010533844A (en) * 2007-07-18 2010-10-28 ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ Method and system for determining operating parameters of tires during vehicle travel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5218445B2 (en) Tire condition judging device
US9230531B2 (en) Road noise masking in a vehicle
JP6601028B2 (en) Vehicle operation control device and vehicle operation control method
CN106965632B (en) Tire monitoring device and system for use with an on-board stability control system
US20150298513A1 (en) Air-pressure monitoring device and malfunction-determination-threshold-value determination method
KR20190048319A (en) Apparatus and method for informing wear status of tire
JP2021507851A (en) How to detect the current road surface roughness of a vehicle
JP5009624B2 (en) Abnormality judgment device
JP6922490B2 (en) Control and tire monitoring system
JP2005132304A (en) Tire air pressure alarm device
US10668927B2 (en) Method of determining the state of a road
JP4707642B2 (en) Tire pressure abnormality detection device, method and program
JP2007155525A (en) Tire pressure detecting device
JP5097901B2 (en) Method for determining the load state of a vehicle
KR101408001B1 (en) Tire pressure monitoring apparatus and method for vehicle
JP6693170B2 (en) Tire pressure reduction detection device
JP2007183220A (en) Abnormality detection system
JPH06270618A (en) Air pressure sensing device for tire
JP2010181319A (en) Method and device for decision of tire internal fault
JP2008044600A (en) Method, device, and program for warning abnormality of tire air pressure
JP7131192B2 (en) Device for monitoring the state of a running vehicle
JP2005522368A5 (en)
JP2005238928A (en) Tire state estimating device
JP3095095B2 (en) Tire abnormal wear detection device
JP4732848B2 (en) Abnormality determination apparatus and abnormality determination method