JP3152151B2 - Tire pressure estimation device - Google Patents
Tire pressure estimation deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車等のタイ
ヤ空気圧を推定するタイヤ空気圧推定装置に関し、特に
車両走行時におけるタイヤの振動成分から間接的にそれ
らタイヤ空気圧を推定するにあたって、その推定精度を
より高いものとすることのできる推定構造の具現に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tire pressure estimating apparatus for estimating tire air pressure of an automobile or the like, and more particularly, to estimating the tire air pressure indirectly from a vibration component of a tire when a vehicle is running. It relates to the implementation of an estimation structure that can be higher.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種のタイヤ空気圧推定装置と
しては例えば特開平5−133831号公報記載の装
置、或いは特開平6−328920号公報記載の装置が
知られている。2. Description of the Related Art Hitherto, as this kind of tire pressure estimating apparatus, for example, an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-133833 or an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-328920 is known.
【0003】これらの装置では何れも、車輪速度信号か
らタイヤの振動に起因する車輪速度の振動成分を抽出し
てタイヤの上下方向または前後方向の共振周波数を求
め、その求めた共振周波数に基づいてそれらタイヤの空
気圧を推定している。[0003] In each of these devices, a vibration component of the wheel speed caused by the vibration of the tire is extracted from the wheel speed signal to determine the resonance frequency in the up-down direction or the front-back direction of the tire, and based on the determined resonance frequency. The tire pressures are estimated.
【0004】かかるタイヤ空気圧推定装置によれば、例
えば圧力センサの如きタイヤの空気圧を直接検出する手
段を要することなく、それら空気圧を推定することがで
きるようになる。According to such a tire pressure estimating apparatus, it becomes possible to estimate those tire pressures without a means for directly detecting the tire pressure such as a pressure sensor.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このように、タイヤの
振動に起因する車輪速度の振動成分を抽出することがで
きれば、その振動成分から上記共振周波数を求めること
でそれらタイヤの空気圧を推定することはできる。As described above, if it is possible to extract the vibration component of the wheel speed due to the vibration of the tire, it is necessary to estimate the tire pressure by obtaining the resonance frequency from the vibration component. Can.
【0006】ただしこの場合、上記求められる共振周波
数は、 (A)外気温度(正確にはタイヤ温度、或いは路面温
度)の影響を受ける。すなわち、タイヤ空気圧が同一で
も、外気温度が低くなるとタイヤのゴム部分が硬くな
り、共振周波数は高くなる。逆に、外気温度が高くなる
とタイヤのゴム部分が柔らかくなり、共振周波数は低く
なる。 (B)車輪速度の影響を受ける。すなわち、低車速域及
び高車速域において共振周波数は低くなる傾向がある。 (C)タイヤが路面から受ける振動の大きさによって影
響を受ける。すなわち、タイヤが路面から受ける振動の
大きさが大きいほど、共振周波数は低くなる傾向があ
る。 等々、外部要因による影響を受け、こうした外部要因の
影響によっても変動することが判ってきている。そし
て、同求められる共振周波数のこのような変動が、上記
タイヤ空気圧の推定精度を低下せしめる大きな原因とも
なっている。In this case, however, the resonance frequency determined is affected by (A) the outside air temperature (more precisely, the tire temperature or the road surface temperature). That is, even if the tire air pressure is the same, when the outside air temperature decreases, the rubber portion of the tire becomes hard and the resonance frequency increases. Conversely, when the outside air temperature increases, the rubber portion of the tire becomes soft and the resonance frequency decreases. (B) It is affected by the wheel speed. That is, the resonance frequency tends to be lower in the low vehicle speed range and the high vehicle speed range. (C) The tire is affected by the magnitude of vibration received from the road surface. That is, the resonance frequency tends to decrease as the magnitude of the vibration received by the tire from the road surface increases. For example, it has been found that it is affected by external factors and fluctuates due to the influence of such external factors. Such a variation in the resonance frequency is also a major cause of reducing the estimation accuracy of the tire pressure.
【0007】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであり、車両走行時におけるタイヤの振動成分か
ら間接的にそれらタイヤ空気圧を推定する場合であれ、
その推定精度の低下を好適に抑制することのできるタイ
ヤ空気圧推定装置を提供することを目的とする。[0007] The present invention has been made in view of such circumstances, and is intended for indirectly estimating the tire air pressure from tire vibration components during vehicle travel.
It is an object of the present invention to provide a tire pressure estimating device capable of suitably suppressing a decrease in the estimation accuracy.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】こうした目的を達成する
ため、この発明では、請求項1に記載のように、 (a)車両の走行時にタイヤの振動成分を含む信号を出
力する振動成分出力手段。 (b)この出力されるタイヤの振動成分を含む信号から
同振動成分の共振周波数を抽出する共振周波数抽出手
段。 (c)この抽出される共振周波数に基づいて前記タイヤ
の空気圧を推定する空気圧推定手段。 (d)前記抽出される共振周波数に影響を及ぼす外部要
因の影響量を抽出する外部要因影響量抽出手段。 (e)この抽出される外部要因の影響量に応じて前記抽
出される共振周波数若しくは前記推定される空気圧を補
正する補正手段。 をそれぞれ具えてタイヤ空気圧推定装置を構成する。According to the present invention, there is provided a vibration component output means for outputting a signal including a tire vibration component when a vehicle is running. . (B) resonance frequency extracting means for extracting the resonance frequency of the vibration component from the output signal containing the vibration component of the tire. (C) air pressure estimating means for estimating the air pressure of the tire based on the extracted resonance frequency. (D) external factor influence amount extraction means for extracting the influence amount of the external factor affecting the extracted resonance frequency. (E) correction means for correcting the extracted resonance frequency or the estimated air pressure according to the amount of influence of the extracted external factor. And a tire pressure estimating device is configured.
【0009】車輪速度信号等、車両走行時のタイヤ振動
成分を含む信号からその振動成分の共振周波数を抽出す
ることができれば、該抽出した共振周波数に基づいてそ
れらタイヤの空気圧を推定することができることは前述
した通りである。If the resonance frequency of the vibration component can be extracted from a signal including a tire vibration component during vehicle running, such as a wheel speed signal, the tire pressure can be estimated based on the extracted resonance frequency. Is as described above.
【0010】そして上記抽出される共振周波数は、外気
温度(正確にはタイヤ温度、或いは路面温度)や車輪速
度、タイヤが路面から受ける振動の大きさ、等々の外部
要因の影響によって変動し、該変動がタイヤ空気圧の推
定精度を低下せしめる原因となっていることも前述し
た。[0010] The extracted resonance frequency fluctuates due to the influence of external factors such as the outside air temperature (to be precise, the tire temperature or the road surface temperature), the wheel speed, the magnitude of vibration applied to the tire from the road surface, and the like. It has also been mentioned above that the fluctuation causes a decrease in the estimation accuracy of the tire pressure.
【0011】そこで、請求項1記載の発明の同構成によ
るように、外部要因影響量抽出手段を通じてそれら外部
要因の影響量を抽出するとともに、この抽出される外部
要因の影響量に応じてこれが相殺されるよう、補正手段
を通じて上記共振周波数若しくは同共振周波数に基づき
推定されるタイヤ空気圧を補正することとすれば、この
推定若しくは補正されるタイヤ空気圧も自ずと信頼性の
高いものとなる。すなわち、外部要因の影響による同タ
イヤ空気圧推定精度の低下は好適に抑制されるようにな
る。そして、以上の各構成において共振周波数抽出手段
を、 (b1)前記共振周波数抽出手段は、前記振動成分出力
手段から出力されるタイヤの振動成分を含む時系列信号
に対して同振動に関する線形予測モデルを導入し、該導
入した線形予測モデルのパラメータを同定して当該振動
成分の共振周波数を抽出する線形予測手段を具える。と
いった構成にすれば、前記従来の装置のように高速フー
リエ変換(FFT)等を用いずとも、タイヤの振動成分
を含む信号から上記共振周波数を抽出することができる
ようになる。すなわち、上記タイヤの振動成分を含む時
系列信号の間の相関係数を求めることで当該線形予測モ
デルのパラメータを推定することができるようになり、
またこうしてパラメータを推定することができれば、そ
れらパラメータを用いて前述したタイヤの上下方向また
は前後方向の共振周波数を求めることができるようにな
る。何れにしろ、高速フーリエ変換(FFT)を用いる
前記従来の装置に比べて、その必要とされる演算量並び
にメモリ容量は大幅に低減されるようになる。 また、こ
の場合に線形予測手段を、 (b11)前記線形予測手段は、サンプリング回数を
k、タイヤの振動成分を含む時系列信号をy(k)、外
乱をm(k)とするとき、前記振動に関する線形予測モ
デルとして、前記(1)式のような2次の離散時間モデ
ルを導入してその各パラメータc1,c2を同定するパ
ラメータ同定手段と、これら同定されるパラメータc
1,c2に基づいて前記共振周波数を演算する共振周波
数演算手段とを具える。 といった構成にすることで、そ
の必要とされる演算量並びにメモリ容量を最小とするこ
とができるようになる。因みに、タイヤ毎にその空気圧
に依存した共振点は1つであることに鑑みれば、上記線
形予測モデルの次数はこの「2次」で十分でもある。 Therefore, according to the first aspect of the present invention, the influence amounts of the external factors are extracted by the external factor influence amount extracting means, and the influence amounts of the extracted external factors are offset in accordance with the extracted influence amounts. As described above, if the resonance frequency or the tire pressure estimated based on the resonance frequency is corrected through the correction means, the tire pressure estimated or corrected naturally becomes highly reliable. That is, a decrease in the tire pressure estimation accuracy due to the influence of an external factor is appropriately suppressed. In each of the above configurations, the resonance frequency extracting means
The, (b1) the resonant frequency extracting means, the vibration component output
Time series signal containing tire vibration components output from the means
Introduced a linear prediction model for the same vibration
Identify the parameters of the linear prediction model
A linear prediction means for extracting a resonance frequency of the component; When
With such a configuration, a high-speed
Vibration components of tires without using the Rie transform (FFT)
The resonance frequency can be extracted from a signal including
Become like That is, when the vibration component of the tire is included
By determining the correlation coefficient between the sequence signals,
Can estimate the parameters of Dell,
If the parameters can be estimated in this way,
Using these parameters, the tire vertical direction or
Can determine the resonance frequency in the front-rear direction.
You. In any case, use fast Fourier transform (FFT)
Compared with the conventional device, the required computation amount
In addition, the memory capacity is greatly reduced. Also,
The linear prediction unit in the case of a (b11) said linear predicting means, sampling times
k, the time series signal including the tire vibration component is y (k),
When the disturbance is m (k), a linear prediction mode for the vibration
As a Dell, a second-order discrete-time model as shown in the above equation (1)
To identify parameters c1 and c2
Parameter identification means and these identified parameters c
Resonance frequency for calculating the resonance frequency based on 1, c2
Numerical operation means. With such a configuration,
The amount of computation and memory required for
And be able to. By the way, the air pressure for each tire
Considering that there is only one resonance point depending on
The “second order” is sufficient for the order of the shape prediction model.
【0012】またこのとき、請求項2記載の発明による
ように、 (d1)前記外部要因影響量抽出手段は、前記タイヤ若
しくはその周囲の温度を検出する温度センサである。 (e1)前記補正手段は、該検出される温度情報に基づ
いて前記抽出される共振周波数若しくは前記推定される
タイヤ空気圧を補正する。 といった構成によれば、外部要因としての特に前記外気
温度による影響を好適に回避することができるようにな
り、タイヤ空気圧の推定精度もその分向上されることと
なる。Further, at this time, according to the second aspect of the present invention, (d1) the external factor influence amount extracting means is a temperature sensor for detecting the temperature of the tire or its surroundings. (E1) The correction means corrects the extracted resonance frequency or the estimated tire pressure based on the detected temperature information. According to such a configuration, it is possible to suitably avoid the influence of the external air temperature as an external factor, and the accuracy of estimating the tire air pressure is improved accordingly.
【0013】そしてこの場合には、例えば請求項3記載
の発明によるように、 (e11)前記補正手段は、前記抽出される共振周波数
を補正するものであって、該補正対象となる共振周波数
をf、前記検出される温度情報をTemp、同温度情報
Tempに基づく共振周波数fの補正量をΔf(Tem
p)とするとき、前記(2)式に基づいてその補正共振
周波数f’を算出する。 (c11)前記空気圧推定手段は、該算出された補正共
振周波数f’に基づいて前記タイヤの空気圧を推定す
る。といった構成を採用することで、同外気温度による
影響を容易且つ的確に回避することができるようにな
る。In this case, for example, according to the third aspect of the present invention, (e11) the correcting means corrects the extracted resonance frequency, and sets the resonance frequency to be corrected. f, the detected temperature information is Temp, and the correction amount of the resonance frequency f based on the temperature information Temp is Δf (Tem
When p), the corrected resonance frequency f ′ is calculated based on the equation ( 2 ). (C11) The air pressure estimating means estimates the air pressure of the tire based on the calculated corrected resonance frequency f '. By adopting such a configuration, the influence of the outside air temperature can be easily and accurately avoided.
【0014】なおこのとき、上記温度情報Tempに基
づく共振周波数fの補正量Δf(Temp)は、先の ・タイヤ空気圧が同一でも、外気温度が低くなるとタイ
ヤのゴム部分が硬くなり、共振周波数は高くなる。逆
に、外気温度が高くなるとタイヤのゴム部分が柔らかく
なり、共振周波数は低くなる。 といった特性を考慮して、その影響を相殺することので
きる値が選ばれることとなる。これには例えば、上記温
度情報Tempに対応してその補正量が予め登録された
マップなどを用いことができる。At this time, the correction amount Δf (Temp) of the resonance frequency f based on the temperature information Temp is as follows: Even when the tire pressure is the same, the rubber portion of the tire becomes harder when the outside air temperature decreases, and the resonance frequency becomes Get higher. Conversely, when the outside air temperature increases, the rubber portion of the tire becomes soft and the resonance frequency decreases. In consideration of such characteristics, a value that can offset the influence is selected. For example, a map or the like in which the correction amount is registered in advance corresponding to the temperature information Temp can be used.
【0015】一方、請求項4記載の発明によるように、 (d2)前記外部要因影響量抽出手段は、当該車両の車
輪速度を検出する車輪速度検出手段である。 (e2)前記補正手段は、該検出される車輪速度情報に
基づいて前記抽出される共振周波数若しくは前記推定さ
れる空気圧を補正する。 といった構成によれば、外部要因としての特に前記車輪
速度による影響を好適に回避することができるようにな
り、タイヤ空気圧の推定精度もその分向上されることと
なる。On the other hand, according to a fourth aspect of the present invention, (d2) the external factor influence amount extracting means is a wheel speed detecting means for detecting a wheel speed of the vehicle. (E2) The correction means corrects the extracted resonance frequency or the estimated air pressure based on the detected wheel speed information. According to such a configuration, the influence of the wheel speed as an external factor, in particular, the wheel speed can be suitably avoided, and the estimation accuracy of the tire air pressure is improved accordingly.
【0016】そしてこの場合には、例えば請求項5記載
の発明によるように、 (e21)前記補正手段は、前記抽出される共振周波数
を補正するものであって、該補正対象となる共振周波数
をf、前記検出される車輪速度をv、同車輪速度vに基
づく共振周波数fの補正量をΔf(v)とするとき、前
記(3)式に基づいてその補正共振周波数f’を算出す
る。 (c21)前記空気圧推定手段は、該算出された補正共
振周波数f’に基づいて前記タイヤの空気圧を推定す
る。といった構成を採用することで、同車輪速度による
影響を容易且つ的確に回避することができるようにな
る。In this case, for example, according to the fifth aspect of the present invention, (e21) the correcting means corrects the extracted resonance frequency, and sets the resonance frequency to be corrected. f, the detected wheel speed is v, and the correction amount of the resonance frequency f based on the wheel speed v is Δf (v), the corrected resonance frequency f ′ is calculated based on the above equation ( 3 ). (C21) The air pressure estimating means estimates the air pressure of the tire based on the calculated corrected resonance frequency f '. By adopting such a configuration, the influence of the wheel speed can be easily and accurately avoided.
【0017】なおこのとき、上記車輪速度vに基づく共
振周波数fの補正量Δf(v)は、先の ・低車速域及び高車速域において共振周波数は低くなる
傾向がある。 といった特性を考慮して、その影響を相殺することので
きる値が選ばれることとなる。これにも例えば、上記車
輪速度vに対応してその補正量が予め登録されたマップ
などを用いことができる。At this time, the correction amount Δf (v) of the resonance frequency f based on the wheel speed v tends to be lower in the low vehicle speed range and the high vehicle speed range. In consideration of such characteristics, a value that can offset the influence is selected. For example, a map in which the correction amount is registered in advance in correspondence with the wheel speed v can be used.
【0018】また一方、請求項6記載の発明によるよう
に、 (d3)前記外部要因影響量抽出手段は、前記タイヤが
路面から受ける振動の大きさを抽出する手段である。 (e3)前記補正手段は、該抽出される振動の大きさに
基づいて前記抽出される共振周波数若しくは前記推定さ
れる空気圧を補正する。 といった構成によれば、外部要因としての特に前記タイ
ヤが路面から受ける振動の大きさによる影響を好適に回
避することができるようになり、タイヤ空気圧の推定精
度もその分向上されることとなる。On the other hand, according to the invention described in claim 6, (d3) the external factor influence amount extracting means is means for extracting the magnitude of vibration applied to the tire from a road surface. (E3) The correction means corrects the extracted resonance frequency or the estimated air pressure based on the magnitude of the extracted vibration. According to such a configuration, it is possible to appropriately avoid the influence of the magnitude of the vibration that the tire receives from the road surface as an external factor, and the estimation accuracy of the tire pressure is improved accordingly.
【0019】そしてこの場合には、例えば請求項7記載
の発明によるように、 (e31)前記補正手段は、前記抽出される共振周波数
を補正するものであって、該補正対象となる共振周波数
をf、前記抽出されるタイヤが路面から受ける振動の大
きさをJ、同路面から受ける振動の大きさJに基づく共
振周波数fの補正量をΔf(J)とするとき、前記
(4)式に基づいてその補正共振周波数f’を算出す
る。 (c31)前記空気圧推定手段は、該算出された補正共
振周波数f’に基づいて前記タイヤの空気圧を推定す
る。In this case, for example, according to the invention of claim 7, (e31) the correction means corrects the extracted resonance frequency, and sets the resonance frequency to be corrected. f, and magnitude of the vibration of the tire to be the extracted received from the road surface J, a correction amount of the resonance frequency f based on the vibration of the size J received from the road surface when a Delta] f (J), the equation (4) Then, the corrected resonance frequency f 'is calculated based on the calculated value. (C31) The air pressure estimating means estimates the air pressure of the tire based on the calculated corrected resonance frequency f '.
【0020】なおこのとき、上記タイヤが路面から受け
る振動の大きさをJに基づく共振周波数fの補正量Δf
(J)は、先の ・タイヤが路面から受ける振動の大きさが大きいほど、
共振周波数は低くなる傾向がある。 といった特性を考慮して、その影響を相殺することので
きる値が選ばれることとなる。これにも例えば、上記タ
イヤが路面から受ける振動の大きさをJに対応してその
補正量が予め登録されたマップなどを用いことができ
る。At this time, the magnitude of the vibration received by the tire from the road surface is determined by the correction amount Δf of the resonance frequency f based on J.
(J): The larger the magnitude of the vibration that the tire receives from the road surface,
The resonance frequency tends to be lower. In consideration of such characteristics, a value that can offset the influence is selected. For this purpose, for example, a map or the like in which the magnitude of the vibration that the tire receives from the road surface corresponding to J and the correction amount thereof is registered in advance can be used.
【0021】また更には、請求項8記載の発明によるよ
うに、 (d4)前記外部要因影響量抽出手段は、前記タイヤ若
しくはその周囲の温度を検出する温度センサ、及び当該
車両の車輪速度を検出する車輪速度検出手段、及び前記
タイヤが路面から受ける振動の大きさを抽出する手段の
何れか2つ若しくは全てを具えて構成される。 (e4)前記補正手段は、該検出若しくは抽出される温
度情報、及び車輪速度情報、及びタイヤが路面から受け
る振動の大きさの何れか2つ若しくは全てに基づいて前
記抽出される共振周波数若しくは前記推定される空気圧
を補正する。 といった構成によれば、外部要因としての前記温度情報
や車輪速度情報、タイヤが路面から受ける振動の大き
さ、等々による影響を同時に回避することができるよう
になり、タイヤ空気圧の推定精度も更に向上されること
となる。According to still another aspect of the present invention, (d4) the external factor influence amount extracting means detects a temperature of the tire or its surroundings, and detects a wheel speed of the vehicle. And two or all of a wheel speed detecting means for extracting the magnitude of vibration received by the tire from the road surface. (E4) The correction means is configured to detect or extract the resonance frequency or the resonance frequency based on any two or all of the detected or extracted temperature information and wheel speed information, and the magnitude of vibration that the tire receives from the road surface. Correct the estimated air pressure. According to such a configuration, it is possible to simultaneously avoid the influence of the temperature information and the wheel speed information as external factors, the magnitude of vibration received by the tire from the road surface, and the like, and further improve the estimation accuracy of the tire pressure. Will be done.
【0022】[0022]
【0023】[0023]
【0024】[0024]
【0025】[0025]
【0026】また、上記パラメータ同定手段としては、
請求項9記載の発明によるように、(b111)最小2
乗法にて前記パラメータc1,c2を同定する。といっ
た構成が、こうした同定を高能率に行う上で有効であ
る。[0026] In addition, as the above-mentioned parameter identification means,
According to the ninth aspect of the present invention, (b111) minimum 2
The parameters c1 and c2 are identified by a multiplicative method. Such a configuration is effective in performing such identification with high efficiency.
【0027】[0027]
【0028】[0028]
(第1実施形態)図1に、この発明にかかるタイヤ空気
圧推定装置の第1の実施形態を示す。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of a tire pressure estimation device according to the present invention.
【0029】この実施形態の装置は、各車輪速度の共振
周波数を検出し、その共振周波数に基づいて、実際のタ
イヤ空気圧がその下限値よりも低いか否かを判定する装
置として構成されている。The device of this embodiment is configured as a device that detects the resonance frequency of each wheel speed and determines whether the actual tire pressure is lower than the lower limit value based on the resonance frequency. .
【0030】前述したように、タイヤの空気圧と車両ば
ね下部材の振動の共振点であるばね下共振周波数との間
には、 ・タイヤ空気圧が低いほど、ばね下共振周波数が低い。 という関係が成立する。As described above, between the tire air pressure and the unsprung resonance frequency which is the resonance point of the vibration of the vehicle unsprung member: The lower the tire air pressure, the lower the unsprung resonance frequency. Is established.
【0031】一方、車両ばね下部材の振動は車輪の回転
運動にも影響を及ぼす。そしてその結果、このばね下部
材の振動は、車輪の回転速度である車輪速度にも、該ば
ね下部材と同じ高さの共振周波数を生じさせる。すなわ
ち、タイヤ空気圧と上記車輪速度の共振周波数との間に
も、 ・タイヤ空気圧が低いほど、共振周波数が低い。 といった関係が成立する。On the other hand, the vibration of the vehicle unsprung member affects the rotational movement of the wheel. As a result, the vibration of the unsprung member causes a resonance frequency having the same height as that of the unsprung member also at the wheel speed, which is the rotational speed of the wheel. That is, between the tire pressure and the resonance frequency of the wheel speed, the resonance frequency is lower as the tire pressure is lower. Is established.
【0032】そこでこの実施形態の装置では、タイヤ空
気圧と車輪速度の共振周波数との間における具体的には
図16に示されるような関係に基づいてタイヤ空気圧を
推定し、その推定されるタイヤ空気圧が下限値すなわち
当該車両の運転に影響を及ぼさない限界値よりも低いか
否かを判定するようにしている。In the apparatus of this embodiment, the tire pressure is estimated based on the relationship between the tire pressure and the resonance frequency of the wheel speed, specifically, as shown in FIG. Is determined to be lower than a lower limit value, that is, a limit value that does not affect the driving of the vehicle.
【0033】はじめに、図1を参照して、同実施形態の
装置の構成についてその概要を説明する。同実施形態の
装置は、この図1に示されるように、大きくは、車輪速
度センサ10、外気温度センサ40、それらセンサ信号
を所要に処理してタイヤ空気圧についての上記判定を実
行する信号処理装置20、そして該判定結果を所定の形
態で表示する表示器30を具えて構成される。First, the outline of the configuration of the apparatus of the embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the device of the embodiment is roughly a wheel speed sensor 10, an outside air temperature sensor 40, and a signal processing device that processes the sensor signals as necessary to execute the above determination on the tire pressure. 20, and a display 30 for displaying the determination result in a predetermined form.
【0034】このうち、車輪速度センサ10は、当該車
両の各車輪についてその回転速度を検出するセンサであ
り、同センサ10FRは「右前輪」の車輪速度を、同セ
ンサ10FLは「左前輪」の車輪速度を、同センサ10
RRは「右後輪」の車輪速度を、そして同センサ10R
Lは「左後輪」の車輪速度をそれぞれ検出する。図2
に、これら車輪速度センサ10(10FR,10FL,
10RR,10RL)の構成を示す。The wheel speed sensor 10 detects the rotational speed of each wheel of the vehicle. The sensor 10FR detects the wheel speed of the "right front wheel" and the sensor 10FL detects the rotation speed of the "left front wheel". The wheel speed is measured by the same sensor 10
RR indicates the wheel speed of the “right rear wheel” and the sensor 10R
L detects the wheel speed of the "left rear wheel". FIG.
The wheel speed sensors 10 (10FR, 10FL,
10RR, 10RL).
【0035】この図2に示されるように、これら車輪速
度センサ10は、それぞれ該当する車輪1に装着されて
共に回転するロータ11と、このロータ11の外周に一
定のピッチで多数設けられた歯(被検出体)12と、ロ
ータ11の回転に伴うこれら歯12の通過を電磁的に検
出する電磁ピックアップ13とを具える構成となってい
る。そして、この電磁ピックアップ13に誘起される交
流信号が、同車輪速度センサ10の出力(車輪速度信
号)として上記信号処理装置20に取り込まれるように
なる。As shown in FIG. 2, these wheel speed sensors 10 are provided on a corresponding wheel 1 and rotate together with a rotor 11, and a plurality of teeth provided on the outer periphery of the rotor 11 at a constant pitch. (Detected object) 12 and an electromagnetic pickup 13 that electromagnetically detects the passage of the teeth 12 due to the rotation of the rotor 11. Then, the AC signal induced in the electromagnetic pickup 13 is taken into the signal processing device 20 as an output (wheel speed signal) of the wheel speed sensor 10.
【0036】また、外気温度センサ40は、当該車両の
タイヤ周囲の温度すなわち外気温度を検出するセンサで
ある。同センサ40は、新たに温度センサを設置するこ
ととしても勿論よいが、例えば空調制御(エアコン制
御)に使用される外気温センサやエンジン制御に使用さ
れる吸気温センサ等を流用することもできる。何れにせ
よその検出される温度情報は、外気温度信号として上記
信号処理装置20に取り込まれるようになる。The outside air temperature sensor 40 is a sensor that detects the temperature around the tires of the vehicle, that is, the outside air temperature. The sensor 40 may of course be provided with a new temperature sensor. For example, an outside air temperature sensor used for air-conditioning control (air-conditioning control) or an intake air temperature sensor used for engine control can be used. . In any case, the detected temperature information is taken into the signal processing device 20 as an outside air temperature signal.
【0037】また同実施形態の装置において、信号処理
装置20によるタイヤ空気圧についての判定結果を表示
する表示器30は、当該車両の操作パネル中に例えば図
3に示される態様で設けられている警告ランプ31の点
灯をそれぞれ制御する装置である。In the device of the embodiment, a display 30 for displaying the result of the determination of the tire pressure by the signal processing device 20 is provided in an operation panel of the vehicle, for example, as shown in FIG. This is a device for controlling lighting of the lamps 31.
【0038】すなわち、表示器30FRは、「右前輪」
のタイヤ空気圧が異常である旨判定されるとき警告ラン
プ31FRを点灯し、表示器30FLは、「左前輪」の
タイヤ空気圧が異常である旨判定されるとき警告ランプ
31FLを点灯する。同様に、表示器30RRは、「右
後輪」のタイヤ空気圧が異常である旨判定されるとき警
告ランプ31RRを点灯し、表示器30RLは、「左後
輪」のタイヤ空気圧が異常である旨判定されるとき警告
ランプ31FLを点灯する。That is, the display 30FR indicates "the right front wheel".
When it is determined that the tire pressure is abnormal, the warning lamp 31FR is lit, and when the tire pressure of the “left front wheel” is determined to be abnormal, the warning lamp 31FL is lit. Similarly, the indicator 30RR turns on the warning lamp 31RR when it is determined that the tire pressure of the “right rear wheel” is abnormal, and the indicator 30RL indicates that the tire pressure of the “left rear wheel” is abnormal. When it is determined, the warning lamp 31FL is turned on.
【0039】こうして警告ランプ31(31FR,31
FL,31RR,31RL)の点灯が制御されることに
より、空気圧が異常である旨判定されたタイヤが存在す
る場合には、そのタイヤが何れであるかが即座に、しか
も視認性よく運転者に知らしめられるようになる。Thus, the warning lamp 31 (31FR, 31FR)
FL, 31RR, 31RL) is controlled, so that if there is a tire determined to be abnormal in air pressure, the tire is immediately and highly visible to the driver. Be informed.
【0040】そして、上記車輪速度センサ10の出力
(車輪速度信号)や外気温度センサ40の出力(外気温
度信号)に基づいて各車輪のタイヤ空気圧が異常である
か否かを判定するとともに、これら表示器30に対しそ
の表示制御のための駆動信号を出力する信号処理装置2
0は、図1に示されるように、各車輪速度信号及び外気
温度信号からその前記共振周波数を検出する共振点検出
部21、及びそれら検出された共振周波数に基づいてタ
イヤ空気圧の異常の有無を判定する判定部22を具えて
構成されている。Based on the output of the wheel speed sensor 10 (wheel speed signal) and the output of the outside air temperature sensor 40 (outside air temperature signal), it is determined whether or not the tire pressure of each wheel is abnormal. Signal processing device 2 for outputting a drive signal for display control to display 30
0, as shown in FIG. 1, a resonance point detection unit 21 that detects the resonance frequency from each wheel speed signal and the outside air temperature signal, and whether there is an abnormality in tire air pressure based on the detected resonance frequency. The determination unit 22 is provided.
【0041】なお、同信号処理装置20は、図4に示さ
れるように、マイクロコンピュータ200を有してお
り、該マイクロコンピュータ200による演算処理機能
を利用して、上記共振点検出部21及び判定部22とし
ての各機能が実現される。このマイクロコンピュータ2
00が、その演算処理部であるCPU201をはじめ、
主にプログラムメモリとして利用されるROM202、
及びデータメモリとして利用されるRAM203等を基
本的に具えて構成されるものであることは周知の通りで
ある。The signal processing device 20 has a microcomputer 200 as shown in FIG. 4, and utilizes the arithmetic processing function of the microcomputer 200 to control the resonance point detecting section 21 and the judgment. Each function as the unit 22 is realized. This microcomputer 2
00, including the CPU 201 which is the arithmetic processing unit,
ROM 202 mainly used as a program memory,
It is well known that it basically comprises a RAM 203 and the like used as a data memory.
【0042】次に、上記信号処理装置20において実行
される信号処理の詳細について説明する。まず、信号処
理装置20の上記共振点検出部21(21FR,21F
L,21RR,21RL)において行われる車輪速度信
号に基づく共振周波数推定の基本原理について説明す
る。Next, the details of the signal processing executed in the signal processing device 20 will be described. First, the resonance point detector 21 (21FR, 21F) of the signal processing device 20
L, 21RR, and 21RL), the basic principle of the resonance frequency estimation based on the wheel speed signal will be described.
【0043】タイヤ空気圧推定における物理モデルは、
図5のように表すことができる。すなわち、白色ノイズ
である路面外乱m(k)がタイヤ・サスペンション系に
入力として加わり、その結果として、上記車輪速度信号
y(k)が出力される。そしてこのとき、車輪速度信号
y(k)には、タイヤ空気圧に依存した共振成分が含ま
れるようになる。The physical model for tire pressure estimation is
It can be represented as in FIG. That is, road surface disturbance m (k), which is white noise, is applied as an input to the tire suspension system, and as a result, the wheel speed signal y (k) is output. At this time, the wheel speed signal y (k) includes a resonance component depending on the tire pressure.
【0044】同実施形態にかかるタイヤ空気圧推定装置
では、上記タイヤ・サスペンション系を線形予測モデル
にて近似し、そのモデルのパラメータを最小2乗法を用
いて同定する。なお、タイヤ毎にその空気圧に依存した
共振点は1つであることに鑑みれば、この線形予測モデ
ルの次数は「2次」で十分である。また、該モデルの次
数を2次とすることで、信号処理装置20に必要とされ
る演算量並びにデータメモリ(RAM203)容量を最
小とすることができるようにもなる。In the tire pressure estimating apparatus according to the embodiment, the tire-suspension system is approximated by a linear prediction model, and parameters of the model are identified using the least squares method. In addition, considering that there is one resonance point depending on the air pressure for each tire, the order of this linear prediction model is “second order”. Further, by setting the order of the model to the second order, the amount of computation and the capacity of the data memory (RAM 203) required for the signal processing device 20 can be minimized.
【0045】さて、サンプリング回数をkとし、それぞ
れ上述のように路面外乱をm(k)、車輪速度信号をy
(k)とおくと、2次の離散時間モデルは、次の(5)
式のように表すことができる。Now, let k be the number of times of sampling, m (k) be the road surface disturbance and y be the wheel speed signal as described above.
(K), the second-order discrete-time model is expressed by the following (5)
It can be expressed as an equation.
【0046】[0046]
【数5】 ここで、パラメータ同定の目的は、有限個の観測データ
y(k)を用いて未知パラメータc1,c2を推定する
ことである。ここでは、最小2乗法を用いてこれら未知
パラメータc1,c2の同定を行う。(Equation 5) Here, the purpose of parameter identification is to estimate unknown parameters c1 and c2 using a finite number of observation data y (k). Here, the unknown parameters c1 and c2 are identified using the least squares method.
【0047】すなわち、(5)式において、m(k)は
外乱であり、白色ノイズとみなすことができるから、最
小2乗法による未知パラメータの推定は、次式(6)式
の評価関数Jを最小するc1,c2を求めることであ
る。That is, in equation (5), m (k) is a disturbance and can be regarded as white noise. Therefore, the estimation of the unknown parameter by the least square method is performed by evaluating the evaluation function J of the following equation (6). That is, c1 and c2 to be minimized are determined.
【0048】[0048]
【数6】 そして、この評価関数Jを最小するc1,c2の推定値
は、一括型最小2乗法を用いると、次式(7)式のよう
に表すことができる(例えば「信号処理」、森下巌ほか
著、計測自動制御学会、参照)。(Equation 6) Then, the estimated values of c1 and c2 that minimize the evaluation function J can be expressed by the following equation (7) by using the collective least squares method (for example, "Signal Processing", Iwao Morishita et al.) , Japan Society of Instrument and Control Engineers).
【0049】[0049]
【数7】 次に、こうして同定されるc1,c2から共振周波数f
を求める。2次の離散時間モデルのパラメータc1,c
2と共振周波数f及び減衰係数ζとの関係は、サンプリ
ング周期をTとして、それぞれ次式(8)式及び(9)
式となる。(Equation 7) Next, from the thus identified c1 and c2, the resonance frequency f
Ask for. Parameters c1 and c of the second-order discrete-time model
2 and the resonance frequency f and the attenuation coefficient ζ are expressed by the following equations (8) and (9), where T is the sampling period.
It becomes an expression.
【0050】[0050]
【数8】 (Equation 8)
【0051】[0051]
【数9】 よって、共振周波数f及び減衰係数ζは、それぞれ次式
(10)式及び(11)式のように計算することができ
る。(Equation 9) Therefore, the resonance frequency f and the attenuation coefficient ζ can be calculated as in the following equations (10) and (11), respectively.
【0052】[0052]
【数10】 (Equation 10)
【0053】[0053]
【数11】 図6に、こうした原理に基づき共振周波数fを推定する
上記共振点検出部21(21FR,21FL,21R
R,21RL)の詳細構成を示す。なお、同図6におい
ては便宜上、図1に示される各車輪に対応した系統のう
ちの任意の1系統のみについて図示している。[Equation 11] FIG. 6 shows the resonance point detector 21 (21FR, 21FL, 21R) for estimating the resonance frequency f based on such a principle.
R, 21RL). In FIG. 6, for convenience, only one arbitrary system among the systems corresponding to the wheels shown in FIG. 1 is shown.
【0054】この図6に示す共振点検出部21aにおい
て、車輪速度演算部211は、上記車輪速度センサ10
から出力される交流信号を波形整形して2値のパルス信
号に変換するとともに、例えば7.8ms(ミリ秒)
等、所定のサンプリング周期毎にそのパルス間隔の平均
値を算出し、その算出した平均値の逆数から車輪速度を
演算する部分である。これにより同車輪速度演算部21
1からは、サンプリング周期毎に、該演算された車輪速
度信号が出力されるようになる。In the resonance point detecting section 21a shown in FIG. 6, the wheel speed calculating section 211
The waveform of the AC signal output from is converted to a binary pulse signal, and for example, 7.8 ms (millisecond)
This is a part for calculating an average value of the pulse interval for each predetermined sampling period, and calculating a wheel speed from a reciprocal of the calculated average value. Thereby, the wheel speed calculation unit 21
From 1 the calculated wheel speed signal is output every sampling period.
【0055】また、フィルタ部212は、この出力され
る車輪速度信号からタイヤ空気圧に依存した共振周波数
付近の信号成分のみをろ波(抽出)する部分である。す
なわち、上記出力される車輪速度信号には、当該車両の
前記ばね下部材の共振周波数と同じ高さの共振周波数が
生じているが、実際にはその他の共振成分も含まれてい
る。因みに、同実施形態において対象とする車両(通常
の乗用車)の場合、上記タイヤ空気圧に依存した共振周
波数は、32Hzから40Hzの間にあることが実験に
より判っている。そこで、同実施形態にかかる装置で
は、このフィルタ部212として、通過帯域が30Hz
から45Hzに設定されたバターワース型のフィルタを
採用している。ここでは、同バターワース型のフィルタ
を4次で構成した。このフィルタ部212を通過した信
号成分が上記原理にて定義した車輪速度信号y(k)と
なる。The filter section 212 is a section for filtering (extracting) only the signal components near the resonance frequency depending on the tire pressure from the output wheel speed signal. That is, the output wheel speed signal has a resonance frequency as high as the resonance frequency of the unsprung member of the vehicle, but actually includes other resonance components. Incidentally, in the case of the target vehicle (normal passenger car) in the embodiment, it has been experimentally found that the resonance frequency depending on the tire pressure is between 32 Hz and 40 Hz. Therefore, in the device according to the embodiment, as the filter unit 212, the pass band is 30 Hz.
And a Butterworth type filter set to 45 Hz. Here, the Butterworth-type filter is configured as a fourth-order filter. The signal component passing through the filter unit 212 becomes the wheel speed signal y (k) defined based on the above principle.
【0056】また、共振周波数抽出部213は、該フィ
ルタ部212によってろ波(抽出)された車輪速度信号
y(k)から先の(7)式に基づいて前記離散時間モデ
ルのパラメータc1,c2を同定するとともに、それら
同定したパラメータc1,c2から先の(10)式に基
づいて上記共振周波数fを算出する部分である。Further, the resonance frequency extraction unit 213 calculates the parameters c1 and c2 of the discrete time model from the wheel speed signal y (k) filtered (extracted) by the filter unit 212 based on the above equation (7). Is a part for calculating the resonance frequency f from the identified parameters c1 and c2 based on the equation (10).
【0057】一方、共振周波数補正部214aは、上記
外気温度センサ40によって検出された外気温度Tem
pをもとに上記抽出(算出)された共振周波数fを補正
する部分である。On the other hand, the resonance frequency correction unit 214a outputs the outside air temperature Tem detected by the outside air temperature sensor 40.
This is a part for correcting the extracted (calculated) resonance frequency f based on p.
【0058】前述したように、上記抽出される共振周波
数fは、外気温度Tempの影響を受け、タイヤ空気圧
が同一でも、それら外気温度Tempにより図7に示さ
れる態様で変動する。As described above, the extracted resonance frequency f is affected by the outside air temperature Temp, and fluctuates in the manner shown in FIG. 7 depending on the outside air temperature Temp even when the tire pressure is the same.
【0059】すなわち、同図7に示されるように、同一
のタイヤ空気圧であっても、外気温度Tempが低くな
るほど共振周波数fは高くなる。これは、外気温度Te
mpが低くなるにつれてタイヤゴム部が硬くなり、タイ
ヤのバネ定数が大きくなるためと考えられる。That is, as shown in FIG. 7, even at the same tire air pressure, the lower the outside air temperature Temp, the higher the resonance frequency f. This is the outside air temperature Te
It is considered that as the mp becomes lower, the tire rubber part becomes harder and the spring constant of the tire becomes larger.
【0060】したがって、こうした外気温度Tempに
よる共振周波数fの抽出精度の悪化を防ぐためには、同
共振周波数fについての上記外気温度Tempに基づく
図8に示す態様での補正が必要となる。Therefore, in order to prevent the extraction accuracy of the resonance frequency f from deteriorating due to the outside air temperature Temp, it is necessary to correct the resonance frequency f in the manner shown in FIG. 8 based on the outside air temperature Temp.
【0061】そしてこのためには、例えば図9に示すよ
うな補正マップを共振周波数補正部214a内に持ち、
この補正マップをもとに上記抽出(算出)される共振周
波数fを補正すればよいことになる。For this purpose, for example, a correction map as shown in FIG. 9 is provided in the resonance frequency correction unit 214a.
The extracted (calculated) resonance frequency f may be corrected based on this correction map.
【0062】ここで、上記検出される外気温度Temp
に基づく上記共振周波数fの補正量をΔf(Temp)
とするとき、この補正共振周波数f’は、Here, the detected outside air temperature Temp
Δf (Temp)
Then, the corrected resonance frequency f ′ is
【0063】[0063]
【数12】 として求められるようになる。また、図6に示す同共振
点検出部21aにおいて、空気圧推定部215は、この
補正された共振周波数f’に基づいて空気圧pを推定す
る部分である。(Equation 12) Will be required. In the resonance point detecting unit 21a shown in FIG. 6, the air pressure estimating unit 215 is a unit that estimates the air pressure p based on the corrected resonance frequency f ′.
【0064】前述のように、タイヤ空気圧が高いとその
共振周波数も高くなり、逆にタイヤ空気圧が低いとその
共振周波数も低くなる。そこで、この空気圧推定部21
5では、これらタイヤ空気圧pと補正共振周波数f’と
についての先の図16に対応する関係を予めマップとし
て持ち、上記補正された共振周波数f’の値から直接、
その該当する空気圧pの値を推定する。As described above, when the tire air pressure is high, the resonance frequency increases, and when the tire air pressure is low, the resonance frequency also decreases. Therefore, the air pressure estimation unit 21
In FIG. 5, the relationship between the tire air pressure p and the corrected resonance frequency f ′ corresponding to FIG. 16 is previously provided as a map, and the corrected resonance frequency f ′ is directly obtained from the above-described value.
The value of the corresponding air pressure p is estimated.
【0065】共振点検出部21a(21FR,21F
L,21RR,21RL)では、上記抽出され、更には
外気温度Tempに応じて補正された共振周波数f’に
基づきこうして推定されるタイヤ空気圧pの値を、その
各対応する判定部22(22FR,22FL,22R
R,22RL)に対し出力する。The resonance point detector 21a (21FR, 21F
L, 21RR, 21RL), the value of the tire pressure p thus estimated based on the resonance frequency f ′ extracted as described above and further corrected according to the outside air temperature Temp is determined by the corresponding determination unit 22 (22FR, 22FR, 21RL). 22FL, 22R
R, 22RL).
【0066】判定部22では、空気圧異常を判定するた
めの閾値として予め設定されている判定値とこの共振点
検出部21aから出力されるタイヤ空気圧pの値との比
較に基づいて、各該当するタイヤの空気圧異常の有無を
判定する。そして、共振点検出部21aから出力される
タイヤ空気圧pの値が上記判定値よりも低ければ、空気
圧異常として、その対応する表示器30(30FR,3
0FL,30RR,30RL)を駆動する。The determination unit 22 determines each corresponding value based on a comparison between a determination value preset as a threshold value for determining an air pressure abnormality and the value of the tire pressure p output from the resonance point detection unit 21a. It is determined whether there is a tire pressure abnormality. If the value of the tire pressure p output from the resonance point detection unit 21a is lower than the determination value, the corresponding indicator 30 (30FR, 3FR) is determined to be a pressure abnormality.
0FL, 30RR, 30RL).
【0067】表示器30では上述のように、判定部22
からこうして駆動信号が与えられることにより、その該
当する警告ランプ31(図3)を点灯して、空気圧が異
常である旨判定されたタイヤが存在することを運転者に
通知するようになる。In the display 30, as described above, the determination unit 22
Thus, when the drive signal is given in this manner, the corresponding warning lamp 31 (FIG. 3) is turned on to notify the driver that there is a tire whose air pressure is determined to be abnormal.
【0068】すなわち、自然漏れや釘踏み等によって車
両走行中にタイヤ空気圧が異常低下した場合には、その
事実が直ちに運転者に通知される。また、こうした通知
に基づいてその後、当該タイヤへの空気補給がなされ、
その空気圧が正常復帰された場合には、上記判定部22
から表示器30への駆動信号の付与が停止され、上記点
灯された警告ランプ31も自ずと消灯される。That is, when the tire air pressure is abnormally reduced while the vehicle is running due to natural leakage, stepping on a nail, or the like, the fact is immediately notified to the driver. The tires will then be re-inflated based on these notifications,
When the air pressure is returned to normal, the determination unit 22
, The application of the drive signal to the display 30 is stopped, and the illuminated warning lamp 31 is naturally turned off.
【0069】以上説明したように、同実施形態にかかる
タイヤ空気圧推定装置によれば、 (イ)外気温度センサを設け、その検出される外気温度
情報に応じて上記共振周波数を補正することとしたた
め、同共振周波数に基づき推定されるタイヤ空気圧の推
定精度も自ずと高いものとなる。 (ロ)また、当該車両のタイヤ・サスペンション系を上
記(5)式の如き線形予測モデルによって近似し、その
モデルのパラメータを最小2乗法によって同定して車輪
速度信号y(k)のタイヤ空気圧に依存した共振周波数
を推定するようにしているため、例えば高速フーリエ変
換(FFT)を用いる場合などに比べてその必要とされ
る演算量並びにメモリ容量を大幅に低減することができ
るようにもなる。 等々、優れた効果が奏せられるようになる。As described above, according to the tire pressure estimating apparatus of the embodiment, (a) the outside air temperature sensor is provided, and the resonance frequency is corrected according to the detected outside air temperature information. In addition, the estimation accuracy of the tire pressure estimated based on the resonance frequency naturally becomes high. (B) Further, the tire suspension system of the vehicle is approximated by a linear prediction model as shown in the above equation (5), parameters of the model are identified by the least square method, and the tire pressure of the wheel speed signal y (k) is calculated. Since the dependent resonance frequency is estimated, the required amount of computation and memory capacity can be greatly reduced as compared with, for example, the case of using fast Fourier transform (FFT). And so on, and excellent effects can be achieved.
【0070】(第2実施形態)先の課題の欄においても
述べたように、上記抽出される共振周波数fは、車輪速
度の影響も受ける。すなわち、低車速域及び高車速域に
おいて同共振周波数fは低くなる傾向がある。(Second Embodiment) As described above, the extracted resonance frequency f is also affected by the wheel speed. That is, the resonance frequency f tends to be lower in the low vehicle speed range and the high vehicle speed range.
【0071】そこで図10に、この発明にかかるタイヤ
空気圧推定装置の第2の実施形態として、こうした車輪
速度がタイヤ空気圧の推定精度に及ぼす影響を好適に回
避することのできる装置についてその一例を示す。FIG. 10 shows, as a second embodiment of the tire pressure estimation device according to the present invention, an example of a device capable of suitably avoiding the influence of such wheel speed on the estimation accuracy of the tire pressure. .
【0072】なお、この第2の実施形態の装置にあって
も、その基本的な構成は先の図1に示した第1の実施形
態の装置と同様であり、前記外気温度センサ40が不要
であること、及びそれに伴って信号処理装置20を構成
する共振点検出部21(21FR,21FL,21R
R,21RL)の構成も一部変更されること、のみが同
第1の実施形態の装置と相違する。このため、この第2
の実施形態の装置の他の共通する要素についての、ここ
での重複する説明は割愛する。The basic configuration of the apparatus of the second embodiment is the same as that of the apparatus of the first embodiment shown in FIG. 1, and the outside air temperature sensor 40 is not required. And the resonance point detection unit 21 (21FR, 21FL, 21R) constituting the signal processing device 20 accordingly.
R, 21RL) is different from the device of the first embodiment only in that a part of the configuration is also changed. Therefore, this second
The description of other common elements of the device according to the present embodiment will not be repeated here.
【0073】さて、この第2の実施形態の装置にあっ
て、前記信号処理装置20を構成する共振点検出部21
bは、同図10に示されるように、前記車輪速度演算部
211を通じて求められる車輪速度vを共振周波数補正
部214bに別途取り込み、前記共振周波数抽出部21
3を通じて抽出(算出)される共振周波数fを、該取り
込んだ車輪速度vに基づいて補正するようになる。Now, in the apparatus of the second embodiment, the resonance point detecting section 21 constituting the signal processing apparatus 20 will be described.
b, as shown in FIG. 10, the wheel speed v obtained through the wheel speed calculation unit 211 is separately taken into the resonance frequency correction unit 214b, and the resonance frequency extraction unit 21
3, the resonance frequency f extracted (calculated) is corrected based on the taken-in wheel speed v.
【0074】上述のように、上記抽出される共振周波数
fは、そのときの車輪速度vに応じて、図11に示され
る態様で変動する。すなわち、それぞれ同一のタイヤ空
気圧であっても、車輪速度vが低車速域にあるとき、及
び高車速域にあるときには、それぞれ同図11に示され
る態様で、同共振周波数fは低下する傾向がある。As described above, the extracted resonance frequency f varies in a manner shown in FIG. 11 according to the wheel speed v at that time. That is, even when the tire pressures are the same, when the wheel speed v is in the low vehicle speed range and in the high vehicle speed range, the resonance frequency f tends to decrease in the manner shown in FIG. is there.
【0075】そこでこの第2の実施形態の装置では、例
えば図12に示すような補正マップを上記共振周波数補
正部214b内に持ち、この補正マップをもとに上記抽
出(算出)される共振周波数fを補正する。Therefore, in the apparatus of the second embodiment, for example, a correction map as shown in FIG. 12 is provided in the resonance frequency correction section 214b, and the resonance frequency to be extracted (calculated) based on this correction map. Correct f.
【0076】ここで、上記車輪速度vに基づく上記共振
周波数fの補正量をΔf(v)とするとき、この補正共
振周波数f’は、Here, when a correction amount of the resonance frequency f based on the wheel speed v is Δf (v), the correction resonance frequency f ′ is
【0077】[0077]
【数13】 として求められるようになる。その他、図10に示す共
振点検出部21bにおいて、 ・空気圧推定部215では、先の図16に対応する関係
を予めマップとして持ち、この補正された共振周波数
f’の値から直接、その該当する空気圧pの値を推定す
ること。 ・判定部22では、空気圧異常を判定するための閾値と
して予め設定されている判定値とこの共振点検出部21
bから出力されるタイヤ空気圧pの値との比較に基づい
て、各該当するタイヤの空気圧異常の有無を判定するこ
と。 ・そして、共振点検出部21bから出力されるタイヤ空
気圧pの値が上記判定値よりも低ければ、空気圧異常と
して、その対応する表示器30(30FR,30FL,
30RR,30RL)を駆動すること。 ・表示器30では、判定部22からこうして駆動信号が
与えられることにより、その該当する警告ランプ31
(図3)を点灯して、空気圧が異常である旨判定された
タイヤが存在することを運転者に通知すること。 等々は、先の第1の実施形態の装置の場合と同様であ
る。(Equation 13) Will be required. In addition, in the resonance point detecting unit 21b shown in FIG. 10, the air pressure estimating unit 215 has a relationship corresponding to FIG. 16 as a map in advance, and directly corresponds to the corresponding value of the corrected resonance frequency f ′. Estimating the value of the air pressure p. The determination unit 22 determines a predetermined value as a threshold value for determining an air pressure abnormality and the resonance point detection unit 21
determining the presence or absence of abnormal air pressure of each corresponding tire based on comparison with the value of the tire air pressure p output from b. If the value of the tire pressure p output from the resonance point detection unit 21b is lower than the above-described determination value, the corresponding indicator 30 (30FR, 30FL, 30FL,
30RR, 30RL). The display unit 30 receives the drive signal from the determination unit 22 in this manner, and accordingly, the corresponding warning lamp 31
(FIG. 3) is lit to notify the driver that there is a tire whose air pressure is determined to be abnormal. Etc. are the same as in the case of the device of the first embodiment.
【0078】以上説明したように、同第2の実施形態に
かかるタイヤ空気圧推定装置によれば、第1の実施形態
の装置による前記(ロ)の効果に加えて、 (ハ)車輪速度がタイヤ空気圧の推定精度に及ぼす影響
を好適に回避することができ、その分、同タイヤ空気圧
の推定精度も高く維持される。 といった効果が併せ奏せられるようになる。As described above, according to the tire air pressure estimating apparatus of the second embodiment, in addition to the effect (b) of the apparatus of the first embodiment, The influence on the estimation accuracy of the air pressure can be suitably avoided, and accordingly, the estimation accuracy of the tire air pressure is kept high. Such effects can also be achieved.
【0079】(第3実施形態)これも先の先の課題の欄
において述べたように、上記抽出される共振周波数f
は、タイヤが路面から受ける振動の大きさによっても影
響を受ける。すなわち、タイヤが路面から受ける振動の
大きさが大きいほど、同共振周波数fは低くなる傾向が
ある。(Third Embodiment) As described in the previous section, the extracted resonance frequency f
Is also affected by the magnitude of vibration the tire receives from the road surface. That is, the resonance frequency f tends to decrease as the magnitude of the vibration received by the tire from the road surface increases.
【0080】そこで図13に、この発明にかかるタイヤ
空気圧推定装置の第3の実施形態として、タイヤが路面
から受ける振動の大きさ(路面入力の大きさ)がタイヤ
空気圧の推定精度に及ぼす影響を好適に回避することの
できる装置についてその一例を示す。FIG. 13 shows, as a third embodiment of the tire pressure estimation device according to the present invention, the effect of the magnitude of the vibration received by the tire from the road surface (the magnitude of the road surface input) on the estimation accuracy of the tire pressure. An example of a device that can be suitably avoided will be described.
【0081】なお、この第3の実施形態の装置にあって
も、その基本的な構成は先の図1に示した第1の実施形
態の装置と同様であり、ここでも前記外気温度センサ4
0が不要であること、及びそれに伴って信号処理装置2
0を構成する共振点検出部21(21FR,21FL,
21RR,21RL)の構成も一部変更されること、の
みが同第1の実施形態の装置と相違する。このため、こ
の第3の実施形態の装置の他の共通する要素について
も、ここでの重複する説明は割愛する。The basic configuration of the device of the third embodiment is the same as that of the device of the first embodiment shown in FIG.
0 is unnecessary, and the signal processing device 2
The resonance point detector 21 (21FR, 21FL, 21FL,
21RR, 21RL) is also partially different from the device of the first embodiment. For this reason, duplicate descriptions of other common elements of the device of the third embodiment are omitted here.
【0082】さて、この第3の実施形態の装置にあっ
て、前記信号処理装置20を構成する共振点検出部21
cは、同図13に示されるように、前記車輪速度演算部
211を通じて求められ、且つ前記フィルタ部212を
通じてろ波された車輪速度v’を共振周波数補正部21
4cに別途取り込み、前記共振周波数抽出部213を通
じて抽出(算出)される共振周波数fを、該取り込んだ
車輪速度v’に基づき算出される路面入力の大きさ(タ
イヤが路面から受ける振動の大きさ)Jに応じて補正す
るようになる。Now, in the apparatus of the third embodiment, the resonance point detecting section 21 constituting the signal processing apparatus 20 will be described.
As shown in FIG. 13, the wheel speed v ′ obtained by the wheel speed calculation unit 211 and filtered through the filter unit 212 is used as the resonance frequency correction unit 21.
4c, the resonance frequency f extracted (calculated) through the resonance frequency extraction unit 213 is calculated based on the wheel speed v 'obtained by the road surface input magnitude (the magnitude of the vibration the tire receives from the road surface). ) Correction is made according to J.
【0083】因みに、この路面入力の大きさJは、上記
フィルタ部212を通じてろ波された車輪速度v’(振
幅値)の2乗和で表すことができ、Incidentally, the magnitude J of the road surface input can be represented by the sum of squares of the wheel speed v ′ (amplitude value) filtered through the filter unit 212.
【0084】[0084]
【数14】 として算出される。そして上述のように、上記抽出され
る共振周波数fは、そのときの路面入力の大きさJに応
じて、図14に示される態様で変動する。すなわち、そ
れぞれ同一のタイヤ空気圧であっても、路面入力の大き
さJが大きいときには、同図14に示される態様で、同
共振周波数fは低下する傾向がある。[Equation 14] Is calculated as Then, as described above, the extracted resonance frequency f varies in the manner shown in FIG. 14 according to the magnitude J of the road surface input at that time. That is, even when the tire pressures are the same, when the magnitude J of the road surface input is large, the resonance frequency f tends to decrease in the manner shown in FIG.
【0085】そこでこの第3の実施形態の装置では、上
記共振周波数補正部214cにおいて該(14)式に基
づきその都度の路面入力の大きさJを求めるとともに、
例えば図15に示すような補正マップを同共振周波数補
正部214c内に持ち、この補正マップをもとに上記抽
出(算出)される共振周波数fを補正する。Therefore, in the apparatus of the third embodiment, the magnitude J of the road surface input in each case is determined by the resonance frequency correction unit 214c based on the equation (14).
For example, a correction map as shown in FIG. 15 is provided in the resonance frequency correction unit 214c, and the extracted (calculated) resonance frequency f is corrected based on the correction map.
【0086】ここで、上記路面入力の大きさJに基づく
上記共振周波数fの補正量をΔf(J)とするとき、こ
の補正共振周波数f’は、Here, assuming that the correction amount of the resonance frequency f based on the magnitude J of the road surface input is Δf (J), the correction resonance frequency f ′ is
【0087】[0087]
【数15】 として求められるようになる。その他、図13に示す共
振点検出部21cにおいても、 ・空気圧推定部215では、先の図16に対応する関係
を予めマップとして持ち、この補正された共振周波数
f’の値から直接、その該当する空気圧pの値を推定す
ること。 ・判定部22では、空気圧異常を判定するための閾値と
して予め設定されている判定値とこの共振点検出部21
cから出力されるタイヤ空気圧pの値との比較に基づい
て、各該当するタイヤの空気圧異常の有無を判定するこ
と。 ・そして、共振点検出部21cから出力されるタイヤ空
気圧pの値が上記判定値よりも低ければ、空気圧異常と
して、その対応する表示器30(30FR,30FL,
30RR,30RL)を駆動すること。 ・表示器30では、判定部22からこうして駆動信号が
与えられることにより、その該当する警告ランプ31
(図3)を点灯して、空気圧が異常である旨判定された
タイヤが存在することを運転者に通知すること。 等々は、先の第1の実施形態の装置の場合と同様であ
る。(Equation 15) Will be required. In addition, also in the resonance point detecting unit 21c shown in FIG. 13, the air pressure estimating unit 215 has a relationship corresponding to FIG. 16 as a map in advance, and directly obtains the corresponding value from the corrected resonance frequency f ' The value of the air pressure p to be applied. The determination unit 22 determines a predetermined value as a threshold value for determining an air pressure abnormality and the resonance point detection unit 21
determining the presence or absence of an abnormal air pressure of each corresponding tire based on a comparison with the value of the tire air pressure p output from c. If the value of the tire pressure p output from the resonance point detection unit 21c is lower than the above determination value, it is determined that the tire pressure is abnormal, and the corresponding indicator 30 (30FR, 30FL,
30RR, 30RL). The display unit 30 receives the drive signal from the determination unit 22 in this manner, and accordingly, the corresponding warning lamp 31
(FIG. 3) is lit to notify the driver that there is a tire whose air pressure is determined to be abnormal. Etc. are the same as in the case of the device of the first embodiment.
【0088】以上説明したように、同第3の実施形態に
かかるタイヤ空気圧推定装置によれば、ここでも先の第
1の実施形態の装置による前記(ロ)の効果に加えて、 (ニ)路面入力の大きさ(タイヤが路面から受ける振動
の大きさ)がタイヤ空気圧の推定精度に及ぼす影響を好
適に回避することができ、その分、同タイヤ空気圧の推
定精度も高く維持される。 といった効果が併せ奏せられるようになる。As described above, according to the tire pressure estimating apparatus according to the third embodiment, also in this case, in addition to the effect (b) of the apparatus according to the first embodiment, (d) The influence of the magnitude of the road surface input (the magnitude of the vibration that the tire receives from the road surface) on the estimation accuracy of the tire pressure can be appropriately avoided, and the estimation accuracy of the tire pressure can be maintained high accordingly. Such effects can also be achieved.
【0089】なお、同第3の実施形態において、上述の
ように線形予測を用いて共振周波数fの抽出(算出)を
行う場合には、路面入力の大きさ(タイヤが路面から受
ける振動の大きさ)Jを、上記(14)式にて算出する
代わりに、先の(6)式にて示した評価関数Jの大きさ
で置き換えることもできる。そして、該(6)式は、先
の(7)式の関係式を用いることにより、In the third embodiment, when the resonance frequency f is extracted (calculated) using the linear prediction as described above, the magnitude of the road surface input (the magnitude of the vibration received by the tire from the road surface) Sa) Instead of calculating J by the above equation (14), the magnitude of the evaluation function J shown in the above equation (6) can be replaced. The expression (6) is obtained by using the relational expression of the expression (7).
【0090】[0090]
【数16】 として表すことができるようになる。よって、上記共振
周波数補正部214cとしては、この(16)式に基づ
き同路面入力の大きさ(タイヤが路面から受ける振動の
大きさ)Jを求め、この求めた値と図15に例示したよ
うなマップとに基づいて上記共振周波数fを補正する構
成とすることもできる。(Equation 16) Can be expressed as Therefore, the resonance frequency correction unit 214c calculates the magnitude of the road input (magnitude of vibration received by the tire from the road surface) J based on the equation (16), and as shown in FIG. The configuration may be such that the resonance frequency f is corrected based on a simple map.
【0091】ところで、上記第1〜第3の実施形態にお
いては、上記抽出される共振周波数fに対する外気温度
Tempの影響、車輪速度vの影響、及び路面入力の大
きさ(タイヤが路面から受ける振動の大きさ)Jの影響
を各別に考慮してそれら要因に基づく各別の補正を行う
こととした。しかし、それら各実施形態を組み合わせ
て、 ・外気温度Tempの影響と車輪速度vの影響とを同時
に考慮し、それら要因による影響が同時に回避されるよ
う共振周波数fを補正する。 ・車輪速度vの影響と路面入力の大きさJの影響とを同
時に考慮し、それら要因による影響が同時に回避される
よう共振周波数fを補正する。 ・路面入力の大きさJの影響と外気温度Tempの影響
とを同時に考慮し、それら要因による影響が同時に回避
されるよう共振周波数fを補正する。 ・外気温度Tempの影響と車輪速度vの影響と路面入
力の大きさJの影響とを同時に考慮し、それら要因によ
る影響が同時に回避されるよう共振周波数fを補正す
る。 等々、の構成とすることもできる。これら各実施形態を
組み合わせた構成によれば、それら実施形態による上述
した効果が相乗されて、タイヤ空気圧の推定精度も更に
向上されることとなる。In the first to third embodiments, the influence of the outside air temperature Temp, the influence of the wheel speed v on the extracted resonance frequency f, and the magnitude of the road surface input (vibration of the tire from the road surface) are described. The effect of J was considered separately, and each correction was performed based on those factors. However, by combining the embodiments, the effects of the outside air temperature Temp and the effects of the wheel speed v are considered at the same time, and the resonance frequency f is corrected so that the effects of these factors are avoided at the same time. The effect of the wheel speed v and the effect of the magnitude J of the road surface input are simultaneously considered, and the resonance frequency f is corrected so that the effects of these factors are avoided at the same time. -The influence of the magnitude J of the road surface input and the influence of the outside air temperature Temp are simultaneously considered, and the resonance frequency f is corrected so that the influence of these factors is avoided at the same time. The effect of the outside air temperature Temp, the effect of the wheel speed v, and the effect of the magnitude J of the road surface input are simultaneously considered, and the resonance frequency f is corrected so that the effects of these factors are avoided at the same time. And so on. According to a configuration in which these embodiments are combined, the above-described effects of the embodiments are synergistically combined, and the estimation accuracy of the tire air pressure is further improved.
【0092】また、上記各実施形態にあっては、導入し
た線形予測モデルのパラメータc1,c2の同定に一括
型最小2乗法を用いることとしたが、他に逐次型最小2
乗法なども同様に用いることができることは云うまでも
ない。In each of the above embodiments, the lump-sum least square method is used to identify the parameters c1 and c2 of the introduced linear prediction model.
It goes without saying that multiplication and the like can be used in the same manner.
【0093】また、こうして逐次型最小2乗法を採用す
る場合も含め、上記線形予測モデルとしては、3次以上
のモデルを導入することもできる。ただし、次数が上が
るにつれて、その必要とされる演算量やメモリ容量も増
加する。タイヤ毎にその空気圧に依存した共振点は1つ
であることに鑑みれば、この線形予測モデルの次数は2
次で十分である。In addition to the case where the recursive least squares method is employed, a third-order or higher-order model can be introduced as the linear prediction model. However, as the order increases, the required calculation amount and memory capacity also increase. Considering that one tire has one resonance point depending on the air pressure, the order of this linear prediction model is 2
The following is enough.
【0094】また、これら線形予測モデルを導入する場
合に比べ、その必要とされる演算量並びにメモリ容量の
点では不利であるものの、上記共振周波数抽出部213
としては他に、 ・振動成分出力手段である車輪速度センサ10及び車輪
速度演算部211から出力されるタイヤの振動成分を含
む信号に対し高速フーリエ変換(FFT)演算を行い、
このFFT演算によって得られる周波数スペクトルの重
心を演算する。 といった構成も、前記従来の装置によるタイヤ空気圧推
定精度の低下を抑制する上では有効である。Although the required amount of computation and memory capacity are disadvantageous as compared with the case where these linear prediction models are introduced, the resonance frequency extraction unit 213
The following are performed:-Fast Fourier transform (FFT) calculation is performed on a signal including a tire vibration component output from the wheel speed sensor 10 and the wheel speed calculation unit 211, which are vibration component output means.
The center of gravity of the frequency spectrum obtained by this FFT operation is calculated. Such a configuration is also effective in suppressing a decrease in the accuracy of tire pressure estimation by the conventional device.
【0095】また、共振周波数の抽出にこうしたFFT
演算を採用する場合も含め、上記各実施形態の装置にあ
っては、この抽出した共振周波数を上記各外部要因によ
って補正し、その補正した共振周波数に基づいてタイヤ
空気圧を推定することとしたが、共振周波数については
同抽出される値をそのまま用いてタイヤ空気圧の推定を
行い、該推定したタイヤ空気圧を上記外部要因の影響量
に応じて補正する構成とすることもできる。The FFT is used to extract the resonance frequency.
In the device of each of the above embodiments, including the case where the calculation is adopted, the extracted resonance frequency is corrected by each of the external factors, and the tire air pressure is estimated based on the corrected resonance frequency. As for the resonance frequency, the tire pressure may be estimated using the extracted value as it is, and the estimated tire pressure may be corrected according to the influence of the external factor.
【0096】また、上記第1〜第3の実施形態では何れ
も、タイヤの空気圧を推定し、その空気圧が低下した場
合に警告を発する装置について説明した。しかし、先の
図4に信号処理装置20を例にとって破線矢印を併せ示
したように、それら推定される空気圧をタイヤ空気圧信
号として例えばブレーキ制御用コンピュータやトラクシ
ョン制御用コンピュータに送り、それら制御における補
正装置として同装置を利用することもできる。Further, in each of the first to third embodiments, the apparatus for estimating the air pressure of the tire and issuing a warning when the air pressure decreases has been described. However, as shown in FIG. 4 by using the signal processing device 20 as an example and also indicated by the dashed arrows, the estimated air pressure is sent as a tire air pressure signal to, for example, a brake control computer or a traction control computer, and correction in those controls is performed. The same device can be used as the device.
【0097】例えばこれらブレーキ制御やトラクション
制御にあっては、前記各車輪の車輪速度の最大値をもっ
て当該車両の車速とすることがある。一方それら車輪に
おいて、タイヤ空気圧が減るとその車輪半径は小さくな
り、ひいてはその車輪速度が見かけ上速くなる。したが
って、上記タイヤ空気圧信号に基づいて、この見かけ上
速くなった車輪速度を補正することとすれば、誤った車
速に基づいてブレーキ制御やトラクション制御が行われ
ることもなくなる。For example, in these brake control and traction control, the maximum value of the wheel speed of each wheel may be used as the vehicle speed of the vehicle. On the other hand, in these wheels, when the tire pressure is reduced, the radius of the wheel is reduced, and the wheel speed is apparently increased. Therefore, if the apparently increased wheel speed is corrected based on the tire pressure signal, brake control and traction control based on an incorrect vehicle speed will not be performed.
【0098】その他、タイヤ空気圧は路面の摩擦係数等
とも深い係わりがある。したがって上記タイヤ空気圧信
号は、この摩擦係数等を補正するための信号として利用
することもできる。In addition, the tire air pressure is deeply related to the road surface friction coefficient and the like. Therefore, the tire pressure signal can be used as a signal for correcting the friction coefficient and the like.
【図1】タイヤ空気圧推定装置の第1の実施形態を示す
ブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a tire pressure estimation device.
【図2】同実施形態の車輪速度センサの構成を模式的に
示す略図。FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a wheel speed sensor of the embodiment.
【図3】同実施形態の表示器の概略構成を示す平面図。FIG. 3 is an exemplary plan view showing a schematic configuration of the display device of the embodiment.
【図4】同実施形態の信号処理装置の概略構成を示すブ
ロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the signal processing device of the embodiment.
【図5】タイヤ空気圧推定における物理モデルを示すブ
ロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a physical model in tire pressure estimation.
【図6】同実施形態の共振点検出部の構成例を示すブロ
ック図。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a resonance point detection unit of the embodiment.
【図7】共振周波数の外気温度特性を示すグラフ。FIG. 7 is a graph showing an outside air temperature characteristic of a resonance frequency.
【図8】外気温度による共振周波数の補正態様を示すグ
ラフ。FIG. 8 is a graph showing a manner of correcting the resonance frequency based on the outside air temperature.
【図9】外気温度による共振周波数の補正量を示すグラ
フ。FIG. 9 is a graph showing a correction amount of a resonance frequency depending on an outside air temperature.
【図10】第2の実施形態の共振点検出部の構成例を示
すブロック図。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of a resonance point detection unit according to the second embodiment.
【図11】共振周波数の車輪速度特性を示すグラフ。FIG. 11 is a graph showing a wheel speed characteristic of a resonance frequency.
【図12】車輪速度による共振周波数の補正量を示すグ
ラフ。FIG. 12 is a graph showing a correction amount of a resonance frequency depending on a wheel speed.
【図13】第3の実施形態の共振点検出部の構成例を示
すブロック図。FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of a resonance point detection unit according to the third embodiment.
【図14】共振周波数と路面入力の大きさとの関係を示
すグラフ。FIG. 14 is a graph showing the relationship between the resonance frequency and the magnitude of road surface input.
【図15】路面の大きさによる共振周波数の補正量を示
すグラフ。FIG. 15 is a graph showing a correction amount of a resonance frequency depending on a size of a road surface.
【図16】共振周波数とタイヤ空気圧との関係を示すグ
ラフ。FIG. 16 is a graph showing a relationship between a resonance frequency and a tire pressure.
1…車輪、10(10FR,10FL,10RR,10
RL)…車輪速度センサ、11…ロータ、12…歯(被
検出体)、13…電磁ピックアップ、20…信号処理装
置、200…マイクロコンピュータ、201…CPU、
202…ROM、203…RAM、21(21FR,2
1FL,21RR,21RL)…共振点検出部、211
…車輪速度演算部、212…フィルタ部、213…共振
周波数抽出部、214(214a、214b、214
c)…共振周波数補正部、215…空気圧推定部、22
(22FR,22FL,22RR,22RL)…判定
部、30(30FR,30FL,30RR,30RL)
…表示器、31(31FR,31FL,31RR,31
RL)…警告ランプ、40…外気温度センサ。1 ... wheels, 10 (10FR, 10FL, 10RR, 10
RL) wheel speed sensor, 11 rotor, 12 teeth (detected body), 13 electromagnetic pickup, 20 signal processing device, 200 microcomputer, 201 CPU,
202: ROM, 203: RAM, 21 (21FR, 2
1FL, 21RR, 21RL)... Resonance point detector 211
... Wheel speed calculator 212, filter 213, resonance frequency extractor 214 (214a, 214b, 214)
c) Resonant frequency correction unit, 215 Air pressure estimation unit, 22
(22FR, 22FL, 22RR, 22RL) ... Judgment unit, 30 (30FR, 30FL, 30RR, 30RL)
... Display, 31 (31FR, 31FL, 31RR, 31)
RL) ... warning lamp, 40 ... outside air temperature sensor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−72515(JP,A) 特開 平8−101085(JP,A) 特開 平9−104208(JP,A) 特開 平9−309304(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 23/00 - 23/20 G01L 17/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-8-72515 (JP, A) JP-A-8-11085 (JP, A) JP-A-9-104208 (JP, A) JP-A-9-99 309304 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B60C 23/00-23/20 G01L 17/00
Claims (9)
号を出力する振動成分出力手段と、 この出力されるタイヤの振動成分を含む信号から同振動
成分の共振周波数を抽出する共振周波数抽出手段と、 この抽出される共振周波数に基づいて前記タイヤの空気
圧を推定する空気圧推定手段と、 前記抽出される共振周波数に影響を及ぼす外部要因の影
響量を抽出する外部要因影響量抽出手段と、 この抽出される外部要因の影響量に応じて前記抽出され
る共振周波数若しくは前記推定される空気圧を補正する
補正手段とを具え、前記共振周波数抽出手段は、前記振動成分出力手段から
出力されるタイヤの振動成分を含む時系列信号に対して
同振動に関する線形予測モデルを導入し、該導入した線
形予測モデルのパラメータを同定して当該振動成分の共
振周波数を抽出する線形予測手段を具えて構成されると
共に、前記線形予測手段は、サンプリング回数をk、タ
イヤの振動成分を含む時系列信号をy(k)、外乱をm
(k)とするとき、前記振動に関する線形予測モデルと
して、 【数1】 を導入してその各パラメータc1,c2を同定するパラ
メータ同定手段と、これら同定されるパラメータc1,
c2に基づいて前記共振周波数を演算する共振周波数演
算手段とを具えて構成されることを特徴とするタイヤ空
気圧推定装置。1. A vibration component output means for outputting a signal containing a tire vibration component when the vehicle is running, and a resonance frequency extracting means for extracting a resonance frequency of the vibration component from the output signal containing the tire vibration component. Air pressure estimating means for estimating the air pressure of the tire based on the extracted resonance frequency; external factor influence amount extraction means for extracting an influence amount of an external factor affecting the extracted resonance frequency; Correction means for correcting the extracted resonance frequency or the estimated air pressure in accordance with the amount of influence of the extracted external factor, wherein the resonance frequency extraction means is provided from the vibration component output means.
For time series signals including tire vibration components output
A linear prediction model for the vibration was introduced, and the introduced line
The parameters of the shape prediction model are identified and the
With linear prediction means to extract the vibration frequency
In both cases, the linear prediction means sets the number of samplings to k,
The time series signal including the ear vibration component is represented by y (k), and the disturbance is represented by m.
(K), a linear prediction model for the vibration and
Then, To identify each of the parameters c1 and c2
Meter identification means and these identified parameters c1,
resonance frequency calculation for calculating the resonance frequency based on c2
A tire pressure estimating device comprising: a calculating means .
ヤ若しくはその周囲の温度を検出する温度センサであ
り、 前記補正手段は、該検出される温度情報に基づいて前記
抽出される共振周波数若しくは前記推定される空気圧を
補正する請求項1記載のタイヤ空気圧推定装置。2. The external factor influence amount extraction means is a temperature sensor for detecting the temperature of the tire or its surroundings, and the correction means is configured to extract the resonance frequency or the extracted resonance frequency based on the detected temperature information. The tire pressure estimation device according to claim 1, wherein the estimated pressure is corrected.
数を補正するものであって、該補正対象となる共振周波
数をf、前記検出される温度情報をTemp、同温度情
報Tempに基づく共振周波数fの補正量をΔf(Te
mp)とするとき、 【数2】 としてその補正共振周波数f’を算出し、 前記空気圧推定手段は、該算出された補正共振周波数
f’に基づいて前記タイヤの空気圧を推定する請求項2
記載のタイヤ空気圧推定装置。3. The correction means for correcting the resonance frequency to be extracted, wherein f is the resonance frequency to be corrected, Temp is the detected temperature information, and resonance is based on the temperature information Temp. When the correction amount of the frequency f is Δf (Te
mp), The air pressure estimating means estimates the air pressure of the tire based on the calculated corrected resonance frequency f ′.
The tire pressure estimating device according to the above.
の車輪速度を検出する車輪速度検出手段であり、 前記補正手段は、該検出される車輪速度情報に基づいて
前記抽出される共振周波数若しくは前記推定される空気
圧を補正する請求項1記載のタイヤ空気圧推定装置。4. The external factor influence amount extracting means is a wheel speed detecting means for detecting a wheel speed of the vehicle, and the correcting means is configured to extract the resonance frequency based on the detected wheel speed information. The tire pressure estimation device according to claim 1, wherein the estimated pressure is corrected.
数を補正するものであって、該補正対象となる共振周波
数をf、前記検出される車輪速度をv、同車輪速度vに
基づく共振周波数fの補正量をΔf(v)とするとき、 【数3】 としてその補正共振周波数f’を算出し、 前記空気圧推定手段は、該算出された補正共振周波数
f’に基づいて前記タイヤの空気圧を推定する請求項4
記載のタイヤ空気圧推定装置。5. The correction means for correcting the resonance frequency to be extracted, wherein f is the resonance frequency to be corrected, v is the detected wheel speed, and resonance is based on the wheel speed v. When the correction amount of the frequency f is Δf (v), The air pressure estimating means estimates the air pressure of the tire based on the calculated corrected resonance frequency f ′.
The tire pressure estimating device according to the above.
ヤが路面から受ける振動の大きさを抽出する手段であ
り、 前記補正手段は、該抽出されるタイヤが路面から受ける
振動の大きさに基づいて前記抽出される共振周波数若し
くは前記推定される空気圧を補正する請求項1記載のタ
イヤ空気圧推定装置。6. The external factor influence amount extracting means is means for extracting the magnitude of vibration received by the tire from a road surface, and the correcting means is adapted to extract the magnitude of vibration received by the extracted tire from a road surface. The tire pressure estimating device according to claim 1, wherein the extracted resonance frequency or the estimated air pressure is corrected based on the extracted value.
数を補正するものであって、該補正対象となる共振周波
数をf、前記抽出されるタイヤが路面から受ける振動の
大きさをJ、同路面から受ける振動の大きさJに基づく
共振周波数fの補正量をΔf(J)とするとき、 【数4】 としてその補正共振周波数f’を算出し、 前記空気圧推定手段は、該算出された補正共振周波数
f’に基づいて前記タイヤの空気圧を推定する請求項6
記載のタイヤ空気圧推定装置。7. The correction means for correcting the resonance frequency to be extracted, wherein f is the resonance frequency to be corrected, J is the magnitude of the vibration that the extracted tire receives from the road surface, When the amount of correction of the resonance frequency f based on the magnitude J of the vibration received from the road surface is Δf (J), 7. The corrected resonance frequency f 'is calculated as follows, and the air pressure estimating means estimates the tire pressure based on the calculated corrected resonance frequency f'.
The tire pressure estimating device according to the above.
ヤ若しくはその周囲の温度を検出する温度センサ、及び
当該車両の車輪速度を検出する車輪速度検出手段、及び
前記タイヤが路面から受ける振動の大きさを抽出する手
段の何れか2つ若しくは全てを具えて構成され、 前記補正手段は、該検出若しくは抽出される温度情報、
及び車輪速度情報、及びタイヤが路面から受ける振動の
大きさの何れか2つ若しくは全てに基づいて前記抽出さ
れる共振周波数若しくは前記推定される空気圧を補正す
る請求項1記載のタイヤ空気圧推定装置。8. The external factor influence amount extracting means includes a temperature sensor for detecting the temperature of the tire or its surroundings, a wheel speed detecting means for detecting a wheel speed of the vehicle, and a vibration of the tire received from a road surface. It comprises any two or all of the means for extracting the size, wherein the correction means is the detected or extracted temperature information,
The tire pressure estimation device according to claim 1, wherein the extracted resonance frequency or the estimated air pressure is corrected based on any two or all of the wheel speed information and the magnitude of the vibration received by the tire from the road surface.
て前記パラメータc1,c2を同定するものである 請求
項1〜8記載のタイヤ空気圧推定装置。 9. The method according to claim 1, wherein the parameter identification means uses a least squares method.
Wherein Te is to identify the parameters c1, c2
Item 7. A tire pressure estimation device according to any one of Items 1 to 8.
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