JP3146733B2 - タイヤ空気圧検知装置 - Google Patents
タイヤ空気圧検知装置Info
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- JP3146733B2 JP3146733B2 JP06388293A JP6388293A JP3146733B2 JP 3146733 B2 JP3146733 B2 JP 3146733B2 JP 06388293 A JP06388293 A JP 06388293A JP 6388293 A JP6388293 A JP 6388293A JP 3146733 B2 JP3146733 B2 JP 3146733B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両のタイヤの空気圧
の状態を検知するタイヤ空気圧検知装置に関するもので
ある。
の状態を検知するタイヤ空気圧検知装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、タイヤの空気圧を検知する装置と
しては、タイヤの空気圧が低下したときにタイヤ半径が
変化する（短くなる）ことを利用して、各車輪の車輪速
度を検出する車輪速度センサの検出信号に基づいて、車
両のタイヤの空気圧を間接的に検知する装置が提案され
ている。
しては、タイヤの空気圧が低下したときにタイヤ半径が
変化する（短くなる）ことを利用して、各車輪の車輪速
度を検出する車輪速度センサの検出信号に基づいて、車
両のタイヤの空気圧を間接的に検知する装置が提案され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、検出対
象であるタイヤ半径は、摩擦等による固体差があった
り、旋回、制動、発進等の走行状態の影響を受けやす
い。さらに、近年普及が著しいラジアルタイヤは、タイ
ヤ空気圧の変化によるタイヤ半径の変化量が小さい（例
えば、タイヤの空気圧が１ｋｇ／ｃｍ2 低下したとき、
タイヤ半径の変化量は約１ｍｍである。）。このような
理由から、タイヤ半径の変化量からタイヤ空気圧の変化
を間接的に検知する方法は、検知精度が充分に確保でき
ないという問題がある。
象であるタイヤ半径は、摩擦等による固体差があった
り、旋回、制動、発進等の走行状態の影響を受けやす
い。さらに、近年普及が著しいラジアルタイヤは、タイ
ヤ空気圧の変化によるタイヤ半径の変化量が小さい（例
えば、タイヤの空気圧が１ｋｇ／ｃｍ2 低下したとき、
タイヤ半径の変化量は約１ｍｍである。）。このような
理由から、タイヤ半径の変化量からタイヤ空気圧の変化
を間接的に検知する方法は、検知精度が充分に確保でき
ないという問題がある。
【０００４】そこで本願出願人は上記問題を鑑みて、バ
ネ下荷重が上下方向あるいは前後方向に共振する周波数
を車輪速度信号から抽出し、この共振周波数に基づく低
下偏差と所定偏差を比較することにより、タイヤの空気
圧の状態を検知する装置を出願した（特願平３−２９４
６２号）。
ネ下荷重が上下方向あるいは前後方向に共振する周波数
を車輪速度信号から抽出し、この共振周波数に基づく低
下偏差と所定偏差を比較することにより、タイヤの空気
圧の状態を検知する装置を出願した（特願平３−２９４
６２号）。
【０００５】しかしながら実際の車輪速度信号は、空気
圧を判定するための車両のバネ下の共振周波数以外に、
車両または路面の状態により発生する各種振動成分（ノ
イズ成分）が混在した波形となる（図１４，１５参照）
ため、この波形からピーク周波数を抽出しようとする
と、場合によっては共振周波数とは異なる周波数を誤っ
て抽出してしまう可能性がある。その上、実際の車両の
発生する上記車両振動成分は各周波数成分にまんべくな
く分布しており、バネ下共振周波数を抽出することは困
難である場合もある。
圧を判定するための車両のバネ下の共振周波数以外に、
車両または路面の状態により発生する各種振動成分（ノ
イズ成分）が混在した波形となる（図１４，１５参照）
ため、この波形からピーク周波数を抽出しようとする
と、場合によっては共振周波数とは異なる周波数を誤っ
て抽出してしまう可能性がある。その上、実際の車両の
発生する上記車両振動成分は各周波数成分にまんべくな
く分布しており、バネ下共振周波数を抽出することは困
難である場合もある。
【０００６】また、応急タイヤであるテンパタイヤは、
通常装着しているタイヤと空気圧が相違しているので、
テンパタイヤ装着時に通常タイヤ装着時と同様な空気圧
検知を行うと正確な検知ができない。
通常装着しているタイヤと空気圧が相違しているので、
テンパタイヤ装着時に通常タイヤ装着時と同様な空気圧
検知を行うと正確な検知ができない。
【０００７】さらに、車輪速度信号からバネ下共振周波
数を抽出しようとする場合、一般的な車輪速度センサ
は、タイヤと同軸に設けられたある歯数の歯車型のロー
タをセンサの一部として用いているため、極低速で走行
する場合にはセンサからの情報が確定できない場合があ
る。このような状況では、空気圧の推定精度も極端に低
下してしまう。
数を抽出しようとする場合、一般的な車輪速度センサ
は、タイヤと同軸に設けられたある歯数の歯車型のロー
タをセンサの一部として用いているため、極低速で走行
する場合にはセンサからの情報が確定できない場合があ
る。このような状況では、空気圧の推定精度も極端に低
下してしまう。
【０００８】上記のような場合において空気圧の誤検知
を防止するためには、空気圧の検知自体を禁止する方法
が最も実用的である。そこで、本発明はタイヤ空気圧を
誤検知してしまうような車両の状態を検出し、このよう
な状態では空気圧の検知を禁止するタイヤ空気圧検知装
置を提供することを目的とする。
を防止するためには、空気圧の検知自体を禁止する方法
が最も実用的である。そこで、本発明はタイヤ空気圧を
誤検知してしまうような車両の状態を検出し、このよう
な状態では空気圧の検知を禁止するタイヤ空気圧検知装
置を提供することを目的とする。
【０００９】
【発明の概要】上記目的を達成するために、請求項１記
載のタイヤ空気圧検知装置は、車輪速度を検出する車輪
速度検出手段と、前記車輪速度信号からバネ下の共振周
波数成分を抽出する共振周波数成分抽出手段と、前記共
振周波数成分に基づいてタイヤの空気圧の状態を検知す
る空気圧状態検知手段と、前記車輪速度信号に基づいて
車輪速度信号の振幅を検出する振幅検出手段と、前記車
輪速度信号の振幅が所定値よりも大きいときにタイヤ空
気圧状態の検知を禁止する禁止手段とを備えることを特
徴とする。
載のタイヤ空気圧検知装置は、車輪速度を検出する車輪
速度検出手段と、前記車輪速度信号からバネ下の共振周
波数成分を抽出する共振周波数成分抽出手段と、前記共
振周波数成分に基づいてタイヤの空気圧の状態を検知す
る空気圧状態検知手段と、前記車輪速度信号に基づいて
車輪速度信号の振幅を検出する振幅検出手段と、前記車
輪速度信号の振幅が所定値よりも大きいときにタイヤ空
気圧状態の検知を禁止する禁止手段とを備えることを特
徴とする。
【００１０】車輪速度信号の振幅は、図１０に示すよう
に車輪速度の時間変化の監視を行なうことにより検出可
能である。通常、路面による振動や車両系の振動は、バ
ネ下荷重による振動成分と比較して充分に大きな振幅を
持っているため、車輪速度信号の振幅を観察することに
より路面による振動や車両系の振動が判断できる。
に車輪速度の時間変化の監視を行なうことにより検出可
能である。通常、路面による振動や車両系の振動は、バ
ネ下荷重による振動成分と比較して充分に大きな振幅を
持っているため、車輪速度信号の振幅を観察することに
より路面による振動や車両系の振動が判断できる。
【００１１】なお、路面による振動や車両系の振動は以
下のようにして発生する。 路面による振動──悪路（砂利など）走行時の路面走
行状態の凹凸によりタイヤへの振動が伝達されて発生す
る。
下のようにして発生する。 路面による振動──悪路（砂利など）走行時の路面走
行状態の凹凸によりタイヤへの振動が伝達されて発生す
る。
【００１２】車両系の振動──加減速時のエンジンま
たは駆動系に起因するエンジン−タイヤ間のシャフトの
ねじれ振動がタイヤの伝達されて発生する。
たは駆動系に起因するエンジン−タイヤ間のシャフトの
ねじれ振動がタイヤの伝達されて発生する。
【００１３】タイヤチェーンの凹凸パターンによって発
生する。請求項２記載のタイヤ空気圧検知装置は、車輪
速度を検出する車輪速度検出手段と、前記車輪速度信号
からバネ下の共振周波数成分を抽出する共振周波数成分
抽出手段と、前記共振周波数成分に基づいてタイヤの空
気圧の状態を検知する空気圧状態検知手段と、テンパタ
イヤの装着を検知するテンパタイヤ装着検知手段と、テ
ンパタイヤの装着を検知したときにタイヤ空気圧状態の
検知を禁止する禁止手段とを備えることを特徴とする。
生する。請求項２記載のタイヤ空気圧検知装置は、車輪
速度を検出する車輪速度検出手段と、前記車輪速度信号
からバネ下の共振周波数成分を抽出する共振周波数成分
抽出手段と、前記共振周波数成分に基づいてタイヤの空
気圧の状態を検知する空気圧状態検知手段と、テンパタ
イヤの装着を検知するテンパタイヤ装着検知手段と、テ
ンパタイヤの装着を検知したときにタイヤ空気圧状態の
検知を禁止する禁止手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】応急タイヤであるテンパタイヤは通常、正
常なタイヤよりもタイヤ径の小さいものが装着されてお
り、タイヤ回転数自体が他のタイヤに比べて高回転にな
るため、タイヤ回転数自体を観察することによって容易
に検知可能である。
常なタイヤよりもタイヤ径の小さいものが装着されてお
り、タイヤ回転数自体が他のタイヤに比べて高回転にな
るため、タイヤ回転数自体を観察することによって容易
に検知可能である。
【００１５】請求項３記載のタイヤ空気圧検知装置は、
車輪の回転速度に同期した信号を検出する車輪速度セン
サと、前記車輪の回転速度に同期した信号に基づいて車
輪速度を演算する車輪速度演算手段と、前記車輪速度信
号からバネ下の共振周波数成分を抽出する共振周波数成
分抽出手段と、前記共振周波数成分に基づいてタイヤの
空気圧の状態を検知する空気圧状態検知手段と、前記車
輪速度信号に基づいて車両の極低速状態を検知するする
低速状態検知手段と、車両の極低速状態を検知したとき
にタイヤ空気圧状態の検知を禁止する禁止手段とを備え
ることを特徴とする。
車輪の回転速度に同期した信号を検出する車輪速度セン
サと、前記車輪の回転速度に同期した信号に基づいて車
輪速度を演算する車輪速度演算手段と、前記車輪速度信
号からバネ下の共振周波数成分を抽出する共振周波数成
分抽出手段と、前記共振周波数成分に基づいてタイヤの
空気圧の状態を検知する空気圧状態検知手段と、前記車
輪速度信号に基づいて車両の極低速状態を検知するする
低速状態検知手段と、車両の極低速状態を検知したとき
にタイヤ空気圧状態の検知を禁止する禁止手段とを備え
ることを特徴とする。
【００１６】この極低速状態は実際に所定のタイミング
で行われるべき車輪速度の演算時に、演算に必要となる
車輪速度センサからの入力パルス列が皆無となるか否か
で容易に検知可能である。
で行われるべき車輪速度の演算時に、演算に必要となる
車輪速度センサからの入力パルス列が皆無となるか否か
で容易に検知可能である。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。図１は、本実施例の全体の構成を示す構成
図である。
く説明する。図１は、本実施例の全体の構成を示す構成
図である。
【００１８】図１に示すように、車両の各タイヤ１ａ〜
１ｄに対応して車輪速度センサが設けられている。各車
輪速度センサは、歯車２ａ〜２ｄ及びピックアップコイ
ル３ａ〜３ｄによって構成されている。歯車２ａ〜２ｄ
は、各タイヤ１ａ〜１ｄの回転軸（図示せず）に同軸的
に取り付けられており、円盤状の磁性体より成る。ピッ
クアップコイル３ａ〜３ｄは、これらの歯車２ａ〜２ｄ
の近傍に所定の間隔を置いて取り付けられ、歯車２ａ〜
２ｄ、すなわちタイヤ１ａ〜１ｄの回転速度に応じた周
期を有する交流信号を出力する。ピックアップコイル３
ａ〜３ｄから出力される交流信号は、波形整形回路，Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭ等よりなる公知の電子制御装置（ＥＣＵ）
４に入力され、波形整形を含む所定の信号処理が行われ
る。この信号処理の結果は表示部５に入力され、表示部
５は運転者に対して各タイヤ１ａ〜１ｄの空気圧の状態
を報知する。この表示部５は、各タイヤ１ａ〜１ｄの空
気圧の状態を独立に表示しても良いし、一つの警告ラン
プを設けて、いずれか一つのタイヤの空気圧が基準空気
圧よりも低下したときに点灯させて、それを警告するよ
うにしても良い。
１ｄに対応して車輪速度センサが設けられている。各車
輪速度センサは、歯車２ａ〜２ｄ及びピックアップコイ
ル３ａ〜３ｄによって構成されている。歯車２ａ〜２ｄ
は、各タイヤ１ａ〜１ｄの回転軸（図示せず）に同軸的
に取り付けられており、円盤状の磁性体より成る。ピッ
クアップコイル３ａ〜３ｄは、これらの歯車２ａ〜２ｄ
の近傍に所定の間隔を置いて取り付けられ、歯車２ａ〜
２ｄ、すなわちタイヤ１ａ〜１ｄの回転速度に応じた周
期を有する交流信号を出力する。ピックアップコイル３
ａ〜３ｄから出力される交流信号は、波形整形回路，Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭ等よりなる公知の電子制御装置（ＥＣＵ）
４に入力され、波形整形を含む所定の信号処理が行われ
る。この信号処理の結果は表示部５に入力され、表示部
５は運転者に対して各タイヤ１ａ〜１ｄの空気圧の状態
を報知する。この表示部５は、各タイヤ１ａ〜１ｄの空
気圧の状態を独立に表示しても良いし、一つの警告ラン
プを設けて、いずれか一つのタイヤの空気圧が基準空気
圧よりも低下したときに点灯させて、それを警告するよ
うにしても良い。
【００１９】ここで、まず本実施例におけるタイヤ空気
圧の検知原理について説明する。車両が、例えば舗装さ
れたアスファルト路面を走行した場合、その路面表面の
微小な凹凸により上下及び前後方向の力を受け、その力
によってタイヤは上下及び前後方向に振動する。このタ
イヤ振動時の車両ばね下の加速度の周波数特性は図２に
示すようなものとなる。図２に示すように、加速度の周
波数特性は２点においてピーク値を示し、ａ点は車両の
ばね下における上下方向の共振周波数であり、ｂ点は車
両のばね下における前後方向の共振周波数である。
圧の検知原理について説明する。車両が、例えば舗装さ
れたアスファルト路面を走行した場合、その路面表面の
微小な凹凸により上下及び前後方向の力を受け、その力
によってタイヤは上下及び前後方向に振動する。このタ
イヤ振動時の車両ばね下の加速度の周波数特性は図２に
示すようなものとなる。図２に示すように、加速度の周
波数特性は２点においてピーク値を示し、ａ点は車両の
ばね下における上下方向の共振周波数であり、ｂ点は車
両のばね下における前後方向の共振周波数である。
【００２０】一方、タイヤの空気圧が変化すると、タイ
ヤゴム部のばね定数も変化するため、上記の上下方向及
び前後方向の共振周波数がともに変化する。例えば、図
３に示すように、タイヤの空気圧が低下した場合には、
タイヤゴム部のばね定数も低下するので、上下方向及び
前後方向の共振周波数がともに低下する。従って、タイ
ヤの振動周波数より、車両のばね下における上下方向及
び前後方向の共振周波数の少なくとも一方を抽出すれ
ば、この共振周波数に基づいてタイヤの空気圧の状態を
検知することができる。
ヤゴム部のばね定数も変化するため、上記の上下方向及
び前後方向の共振周波数がともに変化する。例えば、図
３に示すように、タイヤの空気圧が低下した場合には、
タイヤゴム部のばね定数も低下するので、上下方向及び
前後方向の共振周波数がともに低下する。従って、タイ
ヤの振動周波数より、車両のばね下における上下方向及
び前後方向の共振周波数の少なくとも一方を抽出すれ
ば、この共振周波数に基づいてタイヤの空気圧の状態を
検知することができる。
【００２１】そのため、本実施例では、車輪速度センサ
の検出信号から、車両のばね下における上下方向及び前
後方向の共振周波数を抽出する。これは、発明者らの詳
細な検討の結果、車輪速度センサの検出信号には、タイ
ヤの振動周波数成分が含まれていることが判明したため
である。すなわち、車輪速度センサの検出信号を周波数
解析した結果、図４に示すように２点でピーク値を示す
とともに、タイヤの空気圧が低下すると、その２点のピ
ーク値も低下することが明らかとなった。
の検出信号から、車両のばね下における上下方向及び前
後方向の共振周波数を抽出する。これは、発明者らの詳
細な検討の結果、車輪速度センサの検出信号には、タイ
ヤの振動周波数成分が含まれていることが判明したため
である。すなわち、車輪速度センサの検出信号を周波数
解析した結果、図４に示すように２点でピーク値を示す
とともに、タイヤの空気圧が低下すると、その２点のピ
ーク値も低下することが明らかとなった。
【００２２】これにより、本実施例によれば、近年搭載
車両の増加しているアンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）
を備える車両等は、既に各タイヤに車輪速度センサが装
備されているため、何ら新たなセンサ類を追加しなくと
もタイヤ空気圧の検知が可能となる。また、車両の実用
範囲では、上記共振周波数の変化量はほとんどタイヤ空
気圧の変化に起因するタイヤばね定数の変化に基づくも
のであるため、例えばタイヤの磨耗等の他の要因の影響
を受けることなく安定した空気圧検知が可能となる。
車両の増加しているアンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）
を備える車両等は、既に各タイヤに車輪速度センサが装
備されているため、何ら新たなセンサ類を追加しなくと
もタイヤ空気圧の検知が可能となる。また、車両の実用
範囲では、上記共振周波数の変化量はほとんどタイヤ空
気圧の変化に起因するタイヤばね定数の変化に基づくも
のであるため、例えばタイヤの磨耗等の他の要因の影響
を受けることなく安定した空気圧検知が可能となる。
【００２３】図５に、ＥＣＵ４が実行する処理内容を表
したフローチャートを示す。なお、ＥＣＵ４は各車輪１
ａ〜１ｄに対してステップ０１０〜０８０までの処理を
平行して行い、ステップ０９０のみ前輪１ａ，１ｂまた
は後輪１ｃ，１ｄ毎に処理される。図５に示すフローチ
ャートでは、特にタイヤの空気圧が基準値以下に低下し
たことを検知し、運転者に対して警告を行う例について
示している。
したフローチャートを示す。なお、ＥＣＵ４は各車輪１
ａ〜１ｄに対してステップ０１０〜０８０までの処理を
平行して行い、ステップ０９０のみ前輪１ａ，１ｂまた
は後輪１ｃ，１ｄ毎に処理される。図５に示すフローチ
ャートでは、特にタイヤの空気圧が基準値以下に低下し
たことを検知し、運転者に対して警告を行う例について
示している。
【００２４】図５において、ステップ０００でＲＡＭの
初期化及び初期値をセットする。ステップ０１０では、
ピックアップコイル３から出力された交流信号を波形整
形してパルス信号とした後に、そのパルス間隔をその間
の時間で除算することにより車輪速度ｖを演算する。こ
の演算された車輪速度ｖは後述する周波数解析（ＦＦ
Ｔ）演算のデータとなるためＲＡＭに格納しておく。ま
た車輪速度ｖを演算する毎にカウンタＮ１がカウントア
ップする。そして、ステップ０３０にて一回の演算毎に
カウントされたカウンタＮ１がＦＦＴ演算に必要なデー
タ数ｎ０に達したか否かを判定する。データ数がｎ０に
達していない場合はステップ０１０に戻り引き続き車輪
速度を演算する。データ数がｎ０に達したと判定された
場合には、ステップ０４０に進み、カウンタＮ１を初期
化するとともにＦＦＴ演算回数をカウントするカウンタ
Ｎ２をカウントアップする。
初期化及び初期値をセットする。ステップ０１０では、
ピックアップコイル３から出力された交流信号を波形整
形してパルス信号とした後に、そのパルス間隔をその間
の時間で除算することにより車輪速度ｖを演算する。こ
の演算された車輪速度ｖは後述する周波数解析（ＦＦ
Ｔ）演算のデータとなるためＲＡＭに格納しておく。ま
た車輪速度ｖを演算する毎にカウンタＮ１がカウントア
ップする。そして、ステップ０３０にて一回の演算毎に
カウントされたカウンタＮ１がＦＦＴ演算に必要なデー
タ数ｎ０に達したか否かを判定する。データ数がｎ０に
達していない場合はステップ０１０に戻り引き続き車輪
速度を演算する。データ数がｎ０に達したと判定された
場合には、ステップ０４０に進み、カウンタＮ１を初期
化するとともにＦＦＴ演算回数をカウントするカウンタ
Ｎ２をカウントアップする。
【００２５】ステップ０５０では、演算された車輪速度
に対してＦＦＴ演算を行なう。このＦＦＴ演算を行った
結果の一例を図６に示す。図６に示すように、実際に車
両が一般道を走行して得られる車輪速度に対してＦＦＴ
演算を実施すると、非常にランダムな周波数特性となる
ことが通常である。これは、路面に存在する微小な凹凸
の形状（大きさや高さ）が全く不規則なためであり、従
って車輪速度データ毎にその周波数特性は変動すること
となる。従って、本実施例では、この周波数特性の変動
をできるだけ低減するために、複数回のＦＦＴ演算結果
の平均値を求める。このため、ステップ０６０では、ス
テップ０５０におけるＦＦＴ演算回数であるカウンタＮ
２が所定回数ｎ１に達したか否かを判定する。そして、
カウンタＮ２が所定回数ｎ１に達していないときには、
さらにステップ０１０〜０６０を返し実行する。
に対してＦＦＴ演算を行なう。このＦＦＴ演算を行った
結果の一例を図６に示す。図６に示すように、実際に車
両が一般道を走行して得られる車輪速度に対してＦＦＴ
演算を実施すると、非常にランダムな周波数特性となる
ことが通常である。これは、路面に存在する微小な凹凸
の形状（大きさや高さ）が全く不規則なためであり、従
って車輪速度データ毎にその周波数特性は変動すること
となる。従って、本実施例では、この周波数特性の変動
をできるだけ低減するために、複数回のＦＦＴ演算結果
の平均値を求める。このため、ステップ０６０では、ス
テップ０５０におけるＦＦＴ演算回数であるカウンタＮ
２が所定回数ｎ１に達したか否かを判定する。そして、
カウンタＮ２が所定回数ｎ１に達していないときには、
さらにステップ０１０〜０６０を返し実行する。
【００２６】一方、カウンタＮ２が所定回数ｎ１に達し
ているときには、ステップ０７０にて演算回数Ｎ２を初
期化した後に、ステップ０８０に進み平均化処理を行
う。この平均化処理は、図８に示すように、各ＦＦＴ演
算結果の平均値を求めるものであり、各周波数成分のゲ
インの平均値が算出される。このような平均化処理によ
って、路面によるＦＦＴ演算結果の変動を低減すること
が可能となる。
ているときには、ステップ０７０にて演算回数Ｎ２を初
期化した後に、ステップ０８０に進み平均化処理を行
う。この平均化処理は、図８に示すように、各ＦＦＴ演
算結果の平均値を求めるものであり、各周波数成分のゲ
インの平均値が算出される。このような平均化処理によ
って、路面によるＦＦＴ演算結果の変動を低減すること
が可能となる。
【００２７】次に、ステップ０９０では、上記平均処理
により平均化されたＦＦＴ演算結果に基づいて、車両の
バネ下の共振周波数ｆ（左輪のバネ下の共振周波数ｆL
，右輪のバネ下の共振周波数ｆR ）を演算する。
により平均化されたＦＦＴ演算結果に基づいて、車両の
バネ下の共振周波数ｆ（左輪のバネ下の共振周波数ｆL
，右輪のバネ下の共振周波数ｆR ）を演算する。
【００２８】ステップ１００では、演算された共振周波
数ｆL 及びｆR に基づいてタイヤ空気圧の低下を検知し
運転者に警告表示を行なう処理である。図８に具体的な
処理のフローチャートを示す。
数ｆL 及びｆR に基づいてタイヤ空気圧の低下を検知し
運転者に警告表示を行なう処理である。図８に具体的な
処理のフローチャートを示す。
【００２９】まずステップ１１０〜１３０にて現在のタ
イヤ空気圧の検定を行っても良いか振幅の判定を行な
う。ステップ１１０では、現在走行中の路面状態を検出
する。これは特定の悪路などを走行した場合に各車輪速
度に路面の凹凸に比例した信号成分か含まれてしまい、
抽出したバネ下共振周波数の精度が落ちてしまうからで
ある。前述したように、この路面に起因する振動はバネ
下荷重による振動成分が単発的な入力であるのと比較し
て、その振動が連続的に発生するため、車輪速度の時間
変化の監視を行なうことにより検出可能である。
イヤ空気圧の検定を行っても良いか振幅の判定を行な
う。ステップ１１０では、現在走行中の路面状態を検出
する。これは特定の悪路などを走行した場合に各車輪速
度に路面の凹凸に比例した信号成分か含まれてしまい、
抽出したバネ下共振周波数の精度が落ちてしまうからで
ある。前述したように、この路面に起因する振動はバネ
下荷重による振動成分が単発的な入力であるのと比較し
て、その振動が連続的に発生するため、車輪速度の時間
変化の監視を行なうことにより検出可能である。
【００３０】具体的には図９のステップ１１１で上記車
輪の振動を判定する。比較的振幅の大きい車輪振動を検
出するためには図１０に示すように、所定の時間間隔Ｔ
における車輪速度の振動のピーク（山）から次のピーク
（谷）までの振動の振幅，周期およびその個数を監視し
てやれば良い。このピーク間の振幅および周期が予め定
められた所定値より共に上回っており、かつその個数が
複数（２コ以上）である場合には路面の凹凸に起因する
振動であることが検出できる。このようにしてステップ
１１１で車輪振動中であることが判定された場合にはス
テップ１１４で空気圧の判定を禁止状態とする（車輪振
動状態でない場合はステップ１１３で判定許可状態とす
る）。尚、この路面状態の振動は転動輪・駆動輪に関係
なく現れるが、駆動輪には後述する車両系の振動も含ま
れる場合があるため、転動輪のみを用いて上記判定を行
うのが一般的である。
輪の振動を判定する。比較的振幅の大きい車輪振動を検
出するためには図１０に示すように、所定の時間間隔Ｔ
における車輪速度の振動のピーク（山）から次のピーク
（谷）までの振動の振幅，周期およびその個数を監視し
てやれば良い。このピーク間の振幅および周期が予め定
められた所定値より共に上回っており、かつその個数が
複数（２コ以上）である場合には路面の凹凸に起因する
振動であることが検出できる。このようにしてステップ
１１１で車輪振動中であることが判定された場合にはス
テップ１１４で空気圧の判定を禁止状態とする（車輪振
動状態でない場合はステップ１１３で判定許可状態とす
る）。尚、この路面状態の振動は転動輪・駆動輪に関係
なく現れるが、駆動輪には後述する車両系の振動も含ま
れる場合があるため、転動輪のみを用いて上記判定を行
うのが一般的である。
【００３１】ステップ１１０で悪路状態による空気圧判
定禁止領域であると判断された場合にはステップ０１０
に戻る。次にステップ１２０では現在の走行状態の判定
を行う。空気圧の判定を禁止する走行状態としては、
制動中、加速中、タイヤチェーン装着中、低速走
行中であり、図１１に示すような処理により判定され
る。まず、車両の加減速状態を判定するためにステップ
１２１で現在の車体速度ＶSOを転動輪の車輪速度（ＶWP
R,ＶWRL)情報に基づいて数１の用に演算する。
定禁止領域であると判断された場合にはステップ０１０
に戻る。次にステップ１２０では現在の走行状態の判定
を行う。空気圧の判定を禁止する走行状態としては、
制動中、加速中、タイヤチェーン装着中、低速走
行中であり、図１１に示すような処理により判定され
る。まず、車両の加減速状態を判定するためにステップ
１２１で現在の車体速度ＶSOを転動輪の車輪速度（ＶWP
R,ＶWRL)情報に基づいて数１の用に演算する。
【００３２】
【数１】ＶSO（ｎ）＝Ｍｅｄ｛Ｍａｘ（ＶWPR,ＶWRL)，
ＶSO（ｎ−１）＋αUP・Δｔ，ＶSO（ｎ−１）−αDW・
Δｔ｝ ただし、Ｍｅｄ，Ｍａｘはそれぞれ括弧内の中間値，最
大値を選択する関数 αUP，αDWはそれぞれ車体の加減速度のガード Δｔは車体速度の演算間隔 を表す。
ＶSO（ｎ−１）＋αUP・Δｔ，ＶSO（ｎ−１）−αDW・
Δｔ｝ ただし、Ｍｅｄ，Ｍａｘはそれぞれ括弧内の中間値，最
大値を選択する関数 αUP，αDWはそれぞれ車体の加減速度のガード Δｔは車体速度の演算間隔 を表す。
【００３３】これは、駆動輪に対し転動輪がスリップを
発生し難く、車体速度により近い情報であり、低μ路な
どでの転動輪のロックを考慮して左右輪のＭａｘ側速度
を、また、転動輪両輪同時にスリップが発生した場合の
ガードとして所定のαUP，αDWの項で示される車輪速度
変化限界値とのＭｅｄを採ることで推定精度を向上させ
ている（公知ＡＢＳまたはＴＲＣ装置にて実用済み）。
発生し難く、車体速度により近い情報であり、低μ路な
どでの転動輪のロックを考慮して左右輪のＭａｘ側速度
を、また、転動輪両輪同時にスリップが発生した場合の
ガードとして所定のαUP，αDWの項で示される車輪速度
変化限界値とのＭｅｄを採ることで推定精度を向上させ
ている（公知ＡＢＳまたはＴＲＣ装置にて実用済み）。
【００３４】次にステップ１２２で実際に車両が加速ま
たは制動を行っているか否かを判定するために前記車体
速度の所定時間毎の変化量ΔＶSOを数２の様に演算す
る。
たは制動を行っているか否かを判定するために前記車体
速度の所定時間毎の変化量ΔＶSOを数２の様に演算す
る。
【００３５】
【数２】ΔＶSO（ｎ）＝ＶSO（ｎ）−ＶSO（ｎ−１） この車体速度変化量ΔＶSOの絶対値についてステップ１
２３において所定の基準値ＫＤＶとの比較を行う。これ
により車体が所定値以上の加速または減速を行っている
ことが検出可能である（加速側・減速側個別に判定基準
値を設定しても良い）。ここでΔＶSOがＫＤＶを上回っ
ている場合は加速または減速（制動）により車両系のね
じれ振動成分が車輪速度情報に含まれているとしてステ
ップ１２８に進み、空気圧の判定を禁止する状態とす
る。詳細な説明は省くが、ブレーキやアクセルを運転者
が操作しているのを検知するセンサを取り付けることに
より、車輪情報を用いなくても、加減速を検知可能であ
る。ステップ１２３で加減速が閾値内であった場合には
ステップ１２４に進みタイヤチェーン装着の有無を判定
する。ステップ１２３のタイヤチェーン装着判定に関す
る詳細を図１２に示す。タイヤチェーン装着時は、一般
的に駆動輪に装着されるため、路面による振動のみの転
動輪と比べ、駆動輪の振動は相対的に大きくなる。その
ため、転・駆動輪間の車輪速度を相対比較することによ
り検出可能である。
２３において所定の基準値ＫＤＶとの比較を行う。これ
により車体が所定値以上の加速または減速を行っている
ことが検出可能である（加速側・減速側個別に判定基準
値を設定しても良い）。ここでΔＶSOがＫＤＶを上回っ
ている場合は加速または減速（制動）により車両系のね
じれ振動成分が車輪速度情報に含まれているとしてステ
ップ１２８に進み、空気圧の判定を禁止する状態とす
る。詳細な説明は省くが、ブレーキやアクセルを運転者
が操作しているのを検知するセンサを取り付けることに
より、車輪情報を用いなくても、加減速を検知可能であ
る。ステップ１２３で加減速が閾値内であった場合には
ステップ１２４に進みタイヤチェーン装着の有無を判定
する。ステップ１２３のタイヤチェーン装着判定に関す
る詳細を図１２に示す。タイヤチェーン装着時は、一般
的に駆動輪に装着されるため、路面による振動のみの転
動輪と比べ、駆動輪の振動は相対的に大きくなる。その
ため、転・駆動輪間の車輪速度を相対比較することによ
り検出可能である。
【００３６】具体的には図１２のステップ３１０，３２
０で、悪路状態を判定するステップ１１１と同様の処理
を転動輪および駆動輪について行ってやれば良い。この
ようにしてステップ３１０，３２０で駆動輪のみ振動中
であることが判定された場合にはステップ３５０でタイ
ヤチェーン装着状態をＯＮ（装着中）にする（車輪振動
状態でない場合はタイヤチェーン装着状態をＯＦＦにす
る）。
０で、悪路状態を判定するステップ１１１と同様の処理
を転動輪および駆動輪について行ってやれば良い。この
ようにしてステップ３１０，３２０で駆動輪のみ振動中
であることが判定された場合にはステップ３５０でタイ
ヤチェーン装着状態をＯＮ（装着中）にする（車輪振動
状態でない場合はタイヤチェーン装着状態をＯＦＦにす
る）。
【００３７】タイヤチェーン装着中である場合にはステ
ップ１２８に進み、空気圧の判定を禁止する状態が設定
される。ステップ１２５でタイヤチェーンの装着もされ
ていないと判定された場合に、ステップ１２６に進み最
後に車両の走行状態を判定する。これは車輪速度を検出
するためのセンサからのパルス入力が存在しない限り正
確な車輪速度を検出できないため、その振動成分につい
て周波数解析する意味がないためである。
ップ１２８に進み、空気圧の判定を禁止する状態が設定
される。ステップ１２５でタイヤチェーンの装着もされ
ていないと判定された場合に、ステップ１２６に進み最
後に車両の走行状態を判定する。これは車輪速度を検出
するためのセンサからのパルス入力が存在しない限り正
確な車輪速度を検出できないため、その振動成分につい
て周波数解析する意味がないためである。
【００３８】ここでは車輪毎にその回の演算周期での車
輪速度センサからの入力パルス個数をチェックする。こ
の入力パルスが前回演算時と今回演算時共に１個以上あ
る場合に初めてそのパルス個数とパルス入力時間間隔を
用いて今回の車輪速度を演算可能となる。従って前回お
よび今回共に入力パルス個数が０でない場合のみステッ
プ１２７に進み空気圧判定許可状態とする。それ以外の
状態ではステップ１２８に進み空気圧の判定を禁止状態
とする。
輪速度センサからの入力パルス個数をチェックする。こ
の入力パルスが前回演算時と今回演算時共に１個以上あ
る場合に初めてそのパルス個数とパルス入力時間間隔を
用いて今回の車輪速度を演算可能となる。従って前回お
よび今回共に入力パルス個数が０でない場合のみステッ
プ１２７に進み空気圧判定許可状態とする。それ以外の
状態ではステップ１２８に進み空気圧の判定を禁止状態
とする。
【００３９】このようにして現在の走行状態が空気圧の
判定を禁止する状態であると判断された場合にはステッ
プ０１０まで戻る。ステップ１２０からの処理で走行状
態による空気圧判定禁止状態が成立しない場合にはステ
ップ１３０に進み、最後に応急タイヤの判定を行う。特
殊な車両を除いて応急タイヤには一般的に標準タイヤと
はタイヤ径の異なる異径タイヤが設定されている。この
ため、異径タイヤを装着している輪の車輪速度は他の輪
の速度に対しタイヤ径に比例して高速になる。従ってこ
の状態を検出することで応急タイヤ装着時の誤判定は防
止できる。
判定を禁止する状態であると判断された場合にはステッ
プ０１０まで戻る。ステップ１２０からの処理で走行状
態による空気圧判定禁止状態が成立しない場合にはステ
ップ１３０に進み、最後に応急タイヤの判定を行う。特
殊な車両を除いて応急タイヤには一般的に標準タイヤと
はタイヤ径の異なる異径タイヤが設定されている。この
ため、異径タイヤを装着している輪の車輪速度は他の輪
の速度に対しタイヤ径に比例して高速になる。従ってこ
の状態を検出することで応急タイヤ装着時の誤判定は防
止できる。
【００４０】具体的には図１３に示すようにステップ１
３１で車輪速度４輪の平均速度ＶWAVEを以下の数３で計
算し、ステップ１３２では４輪の内最大となる車輪速度
ＶWMAXを検出する。次にステップ１３３で数４で示すよ
うに、ＶWAVEとＶWMAXを比較しこの差がＶWAVEのＫＴＥ
ＭＰ〔％〕以上であればＶWMAXに該当する車輪をテンパ
タイヤであると判定する。このようにしてテンパタイヤ
が装着されていると判定された場合には１１０，１２０
同様ステップ０１０に戻る。
３１で車輪速度４輪の平均速度ＶWAVEを以下の数３で計
算し、ステップ１３２では４輪の内最大となる車輪速度
ＶWMAXを検出する。次にステップ１３３で数４で示すよ
うに、ＶWAVEとＶWMAXを比較しこの差がＶWAVEのＫＴＥ
ＭＰ〔％〕以上であればＶWMAXに該当する車輪をテンパ
タイヤであると判定する。このようにしてテンパタイヤ
が装着されていると判定された場合には１１０，１２０
同様ステップ０１０に戻る。
【００４１】
【数３】ＶWAVE＝（ＶPR＋ＶPL＋ＶDR＋ＶDL）／４ ただし、ＶPR，ＶPL：右，左各転動輪速度 ＶDR，ＶDL：右，左各駆動輪速度
【００４２】
【数４】ＶWMAX−ＶWAVE：ＫＴＥＮＰ×ＶWAVE／１００ ステップ１１０〜１３０でタイヤ空気圧判定禁止状態に
含まれていない場合にはステップ９０で演算した共振周
波数ｆを用いてステップ１５０にて現在の空気圧を演算
する。
含まれていない場合にはステップ９０で演算した共振周
波数ｆを用いてステップ１５０にて現在の空気圧を演算
する。
【００４３】ステップ１５０では、予め正常なタイヤ空
気圧に対応して設定されている初期周波数ｆ０からの低
下偏差（ｆ０−ｆ）を求め、この低下偏差（ｆ０−ｆ）
と所定偏差Δｆとを比較する。この所定偏差Δｆは、正
常なタイヤ空気圧に対応する初期周波数ｆ０を基準とし
て、タイヤ空気圧の許容下限値（例えば、１．４ｋｇ／
ｍ2 ）に対応して設定されている。従ってステップ１５
０において低下偏差（ｆ０−ｆ）が所定偏差Δｆを上回
ったと判定されると、タイヤの空気圧が許容下限値より
も低下したとみなして、ステップ１６０に進み、表示部
５によって運転者に対する警告表示を行う。
気圧に対応して設定されている初期周波数ｆ０からの低
下偏差（ｆ０−ｆ）を求め、この低下偏差（ｆ０−ｆ）
と所定偏差Δｆとを比較する。この所定偏差Δｆは、正
常なタイヤ空気圧に対応する初期周波数ｆ０を基準とし
て、タイヤ空気圧の許容下限値（例えば、１．４ｋｇ／
ｍ2 ）に対応して設定されている。従ってステップ１５
０において低下偏差（ｆ０−ｆ）が所定偏差Δｆを上回
ったと判定されると、タイヤの空気圧が許容下限値より
も低下したとみなして、ステップ１６０に進み、表示部
５によって運転者に対する警告表示を行う。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明のタイヤ空気
圧検知装置は、タイヤ空気圧を誤検知してしまうような
車両の状態を検出し、このような状態では空気圧の検知
を禁止するので、検知精度を向上することができるとい
う優れた効果がある。
圧検知装置は、タイヤ空気圧を誤検知してしまうような
車両の状態を検出し、このような状態では空気圧の検知
を禁止するので、検知精度を向上することができるとい
う優れた効果がある。
【図１】実施例の構成を示す構成図である。
【図２】車両のバネ下の加速度の周波数特性を示す特性
図である。
図である。
【図３】タイヤの空気圧の変化による車両のバネ下の上
下方向及前後方向の共振周波数の変化の様子を示す特性
図である。
下方向及前後方向の共振周波数の変化の様子を示す特性
図である。
【図４】実施例におけるタイヤ空気圧の検知原理を示す
説明図である。
説明図である。
【図５】ＥＣＵ４が実行する処理内容全体を表したフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図６】車輪速度信号に対して周波数解析を行った波形
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図７】平均処理を説明するための説明図である。
【図８】図５におけるステップ１００の詳細を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図９】図８におけるステップ１１０の詳細を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１０】振幅の大きい車輪振動を検出するための説明
図である。
図である。
【図１１】図８におけるステップ１２０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１２】図１１におけるステップ１２４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１３】図８におけるステップ１３０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１４】実際の車輪速度信号を時系列データとして示
す特性図である。
す特性図である。
【図１５】実際の車輪速度信号を周波数データとして示
す特性図である。
す特性図である。
１ タイヤ ２ 歯車 ３ ピックアップコイル ４ 電子制御装置（ＥＣＵ） ５ 表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−26029（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−149503（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−92114（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−137508（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−213019（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−294118（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−133831（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−286430（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−149119（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−149120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−64804（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60C 23/06 G01L 17/00
Claims (3)
- 【請求項１】 車輪速度を検出する車輪速度検出手段
と、 前記車輪速度信号からバネ下の共振周波数成分を抽出す
る共振周波数成分抽出手段と、 前記共振周波数成分に基づいてタイヤの空気圧の状態を
検知する空気圧状態検知手段と、 前記車輪速度信号に基づいて車輪速度信号の振幅を検出
する振幅検出手段と、 前記車輪速度信号の振幅が所定値よりも大きいときにタ
イヤ空気圧状態の検知を禁止する禁止手段と、 を備えることを特徴とするタイヤ空気圧検知装置。 - 【請求項２】 車輪速度を検出する車輪速度検出手段
と、 前記車輪速度信号からバネ下の共振周波数成分を抽出す
る共振周波数成分抽出手段と、 前記共振周波数成分に基づいてタイヤの空気圧の状態を
検知する空気圧状態検知手段と、 テンパタイヤの装着を検知するテンパタイヤ装着検知手
段と、 テンパタイヤの装着を検知したときにタイヤ空気圧状態
の検知を禁止する禁止手段と、 を備えることを特徴とするタイヤ空気圧検知装置。 - 【請求項３】 車輪の回転速度に同期した信号を検出す
る車輪速度センサと、 前記車輪の回転速度に同期した信号に基づいて車輪速度
を演算する車輪速度演算手段と、 前記車輪速度信号からバネ下の共振周波数成分を抽出す
る共振周波数成分抽出手段と、 前記共振周波数成分に基づいてタイヤの空気圧の状態を
検知する空気圧状態検知手段と、 前記車輪速度信号を基づいて車両の極低速状態を検知す
るする低速状態検知手段と、 車両の極低速状態を検知したときにタイヤ空気圧状態の
検知を禁止する禁止手段とを備えることを特徴とするタ
イヤ空気圧検知装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06388293A JP3146733B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | タイヤ空気圧検知装置 |
| DE4409846A DE4409846B4 (de) | 1993-03-23 | 1994-03-22 | Drehzahlerfassungsgerät für einen rotierenden Körper |
| US08/215,763 US5541859A (en) | 1993-03-23 | 1994-03-22 | Speed detecting apparatus for rotating body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06388293A JP3146733B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | タイヤ空気圧検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06270618A JPH06270618A (ja) | 1994-09-27 |
| JP3146733B2 true JP3146733B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=13242109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06388293A Expired - Fee Related JP3146733B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | タイヤ空気圧検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3146733B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08156538A (ja) * | 1994-12-06 | 1996-06-18 | Nissan Motor Co Ltd | 車両のタイヤ空気圧検出装置 |
| EP0895880B1 (en) | 1997-08-08 | 2004-06-09 | Denso Corporation | Apparatus for estimating tire air pressure |
| US6385553B1 (en) | 1997-12-15 | 2002-05-07 | Denso Corporation | Tire air pressure estimating apparatus |
| JP4143436B2 (ja) | 2003-02-17 | 2008-09-03 | トヨタ自動車株式会社 | 磁気式回転検出装置 |
| JP4083212B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2008-04-30 | 株式会社福永事務所 | 支持体及び車両用ホイール |
| DE102017200372A1 (de) | 2017-01-11 | 2018-07-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren, Vorrichtung und System zum Überwachen eines Fahrzeuges durch akustische Diagnose |
| FR3067290B1 (fr) * | 2017-06-08 | 2019-07-05 | Renault S.A.S. | Procede de diagnostic de l'etat de gonflage d'un pneumatique de vehicule |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP06388293A patent/JP3146733B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06270618A (ja) | 1994-09-27 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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