JP3462228B2 - 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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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、タイヤの内部にタイヤ空気圧に応動する圧力応
動部材等を設け、直接的にタイヤの空気圧を検知するも
のが提案されている。しかし、直接的にタイヤの空気圧
を検知する装置では、タイヤの内部に圧力応動部材等を
設ける必要があることから構造が複雑となり、また価格
も高価となってしまうという問題があった。
しては、タイヤの内部にタイヤ空気圧に応動する圧力応
動部材等を設け、直接的にタイヤの空気圧を検知するも
のが提案されている。しかし、直接的にタイヤの空気圧
を検知する装置では、タイヤの内部に圧力応動部材等を
設ける必要があることから構造が複雑となり、また価格
も高価となってしまうという問題があった。
【０００３】このため、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
ことが提案されている。
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
ことが提案されている。
【０００４】
【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、磨耗等による個体差があった
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形量が小さい（例
えば、タイヤの空気圧が１ｋｇ／ｃｍ2 低下したとき、
タイヤ半径の変形量は約１ｍｍである。）。このような
理由から、タイヤ半径の変形量からタイヤ空気圧の変化
を間接的に検知する方式は、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、磨耗等による個体差があった
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形量が小さい（例
えば、タイヤの空気圧が１ｋｇ／ｃｍ2 低下したとき、
タイヤ半径の変形量は約１ｍｍである。）。このような
理由から、タイヤ半径の変形量からタイヤ空気圧の変化
を間接的に検知する方式は、検知精度が充分に確保でき
ないという問題がある。
【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、間接的にタイヤ空気圧を検知するとともに、その
検知精度を向上することができるタイヤ空気圧検知装置
を提供することを目的とするものである。
あり、間接的にタイヤ空気圧を検知するとともに、その
検知精度を向上することができるタイヤ空気圧検知装置
を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるタイヤ空気圧検知装置は、車両の走行
時に、車輪の回転速度に応じた信号を出力する車輪速度
出力手段と、前記車輪の回転速度に基づいて車輪の回転
加速度を算出する車輪加速度算出手段と、前記車輪の回
転加速度から車両のばね下の共振周波数を抽出する抽出
手段と、前記共振周波数に基づいて、前記タイヤの空気
圧の状態を検知する検知手段とを備えることを特徴とす
る。
に、本発明によるタイヤ空気圧検知装置は、車両の走行
時に、車輪の回転速度に応じた信号を出力する車輪速度
出力手段と、前記車輪の回転速度に基づいて車輪の回転
加速度を算出する車輪加速度算出手段と、前記車輪の回
転加速度から車両のばね下の共振周波数を抽出する抽出
手段と、前記共振周波数に基づいて、前記タイヤの空気
圧の状態を検知する検知手段とを備えることを特徴とす
る。
【０００７】
【作用】上記構成により、車輪の回転加速度（以下、
「車輪加速度」と言う。）信号から車両のばね下の共振
周波数を抽出し、この抽出された共振周波数に基づい
て、タイヤの空気圧の状態が検知される。
「車輪加速度」と言う。）信号から車両のばね下の共振
周波数を抽出し、この抽出された共振周波数に基づい
て、タイヤの空気圧の状態が検知される。
【０００８】ここで、タイヤの空気圧が変化すると、そ
れによってタイヤのばね定数も変化する。このタイヤの
ばね定数の変化により、車輪加速度の含まれるばね下の
共振周波数が変化するので、抽出した共振周波数に基づ
き、タイヤの空気圧の状態を検知することができる。
れによってタイヤのばね定数も変化する。このタイヤの
ばね定数の変化により、車輪加速度の含まれるばね下の
共振周波数が変化するので、抽出した共振周波数に基づ
き、タイヤの空気圧の状態を検知することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の第１実施例を図面に基づいて
詳しく説明する。図１は、第１実施例の全体の構成を示
す構成図である。
詳しく説明する。図１は、第１実施例の全体の構成を示
す構成図である。
【００１０】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。
【００１１】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。
【００１２】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。
【００１３】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。
【００１４】さらに、車輪速度センサからの車輪速度信
号をＥＣＵ内で微分演算すると車輪加速度が算出される
が、その際に、微分演算特有の周波数特性によって、あ
る特定の周波数領域のゲインを増加させ、他の周波数領
域のゲインを抑えせることができる。そこで、本実施例
では、特定周波数領域のゲインを増大させるような微分
演算を行なって車輪加速度を算出し、この車輪加速度を
用いることによって、容易にばね下の共振周波数を抽出
する。
号をＥＣＵ内で微分演算すると車輪加速度が算出される
が、その際に、微分演算特有の周波数特性によって、あ
る特定の周波数領域のゲインを増加させ、他の周波数領
域のゲインを抑えせることができる。そこで、本実施例
では、特定周波数領域のゲインを増大させるような微分
演算を行なって車輪加速度を算出し、この車輪加速度を
用いることによって、容易にばね下の共振周波数を抽出
する。
【００１５】以上の点を踏まえれば、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。
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。
【００１６】図１０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
１ａ〜１ｄに対して同様の処理を行うため、図１０のフ
ローチャートは１車輪に対しての処理の流れのみを示し
ている。また、これ以後の説明において、各符号の添字
は省略する。さらに、図１０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。
表したフローチャートを示す。なお、ＥＣＵ４は各車輪
１ａ〜１ｄに対して同様の処理を行うため、図１０のフ
ローチャートは１車輪に対しての処理の流れのみを示し
ている。また、これ以後の説明において、各符号の添字
は省略する。さらに、図１０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。
【００１７】図１０において、ステップ１００では、ピ
ックアップコイル３から出力された交流信号（図５）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。この車輪速度ｖは、図６に示すように、通常、タイ
ヤの振動周波数成分を含む多くの高周波成分を含んでい
る。
ックアップコイル３から出力された交流信号（図５）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。この車輪速度ｖは、図６に示すように、通常、タイ
ヤの振動周波数成分を含む多くの高周波成分を含んでい
る。
【００１８】ステップ１０１では、演算された車輪速度
ｖを微分演算することにより、車輪加速度 dｖを算出す
る。この時の微分演算は、以下の演算式により実施され
る。
ｖを微分演算することにより、車輪加速度 dｖを算出す
る。この時の微分演算は、以下の演算式により実施され
る。
【００１９】
【数１】dｖn ＝（ｖn-2 −８ｖn-1 ＋８ｖn+1 −ｖ
n+2 ）／１２ つまり、ｎ番目のデータｖn の微分 dｖn は、その前後
４データを用いて算出される。なお、上記演算式は一例
であって、他にも多数次のラグランジュの微分式など公
知の演算式や、演算する点の前後２点または複数の点の
差分による傾きを求める方法など種々の方法があり、そ
れらを用いてもよい。
n+2 ）／１２ つまり、ｎ番目のデータｖn の微分 dｖn は、その前後
４データを用いて算出される。なお、上記演算式は一例
であって、他にも多数次のラグランジュの微分式など公
知の演算式や、演算する点の前後２点または複数の点の
差分による傾きを求める方法など種々の方法があり、そ
れらを用いてもよい。
【００２０】ステップ１１０では、演算された車輪速度
ｖまたは車輪加速度 dｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超
えたか否かを判定する。このとき、車輪速度ｖまたは車
輪加速度 dｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超えていると
判定されると、ステップ１２０に進む。ステップ１２０
では、車輪速度ｖまたは車輪加速度 dｖの変動幅Δｖが
基準値ｖ0 を超えている時間ΔＴが、所定時間ｔ0 を超
えたか否かを判定する。上記ステップ１１０，１２０で
の処理は、車両が走行している路面が、本実施例の検知
手法によってタイヤ空気圧の検知が可能な路面か否かを
判定するために行うものである。つまり、本実施例で
は、タイヤの空気圧の検知を、タイヤの振動周波数成分
に含まれる共振周波数の変化に基づいて行う。このた
め、車輪速度ｖまたは車輪加速度 dｖがある程度変動
し、かつそれが継続されなければ、上記共振周波数を算
出するための充分なデータを得ることができない。な
お、ステップ１２０における判定では、車輪速度ｖまた
は車輪加速度 dｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超えた時
点で所定時間Δｔが設定され、この所定時間Δｔ内に再
び車輪速度ｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超えると、時
間ΔＴの計測が継続される。
ｖまたは車輪加速度 dｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超
えたか否かを判定する。このとき、車輪速度ｖまたは車
輪加速度 dｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超えていると
判定されると、ステップ１２０に進む。ステップ１２０
では、車輪速度ｖまたは車輪加速度 dｖの変動幅Δｖが
基準値ｖ0 を超えている時間ΔＴが、所定時間ｔ0 を超
えたか否かを判定する。上記ステップ１１０，１２０で
の処理は、車両が走行している路面が、本実施例の検知
手法によってタイヤ空気圧の検知が可能な路面か否かを
判定するために行うものである。つまり、本実施例で
は、タイヤの空気圧の検知を、タイヤの振動周波数成分
に含まれる共振周波数の変化に基づいて行う。このた
め、車輪速度ｖまたは車輪加速度 dｖがある程度変動
し、かつそれが継続されなければ、上記共振周波数を算
出するための充分なデータを得ることができない。な
お、ステップ１２０における判定では、車輪速度ｖまた
は車輪加速度 dｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超えた時
点で所定時間Δｔが設定され、この所定時間Δｔ内に再
び車輪速度ｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超えると、時
間ΔＴの計測が継続される。
【００２１】ステップ１１０及びステップ１２０におい
て、ともに肯定判断されるとステップ１３０に進み、ど
ちらか一方において否定判断されると、ステップ１００
に戻る。ステップ１３０では、演算された車輪加速度に
対して周波数解析（例えば、ＦＦＴ演算）を行うととも
に、その演算回数Ｎをカウントする。このＦＦＴ演算を
行った結果の一例を図７に示す。
て、ともに肯定判断されるとステップ１３０に進み、ど
ちらか一方において否定判断されると、ステップ１００
に戻る。ステップ１３０では、演算された車輪加速度に
対して周波数解析（例えば、ＦＦＴ演算）を行うととも
に、その演算回数Ｎをカウントする。このＦＦＴ演算を
行った結果の一例を図７に示す。
【００２２】図７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加速度に対して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、従って車輪加
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１４０では、ステップ１
３０におけるＦＦＴ演算回数Ｎが所定回数ｎ0 に達した
か否かを判定する。そして、演算回数Ｎが所定回数ｎ0
に達っしていないときには、さらにステップ１００から
ステップ１３０の処理を繰り返し実行する。一方、演算
回数Ｎが所定回数ｎ0 に達っしているときには、ステッ
プ１５０に進んで平均化処理を行う。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Ｆ
ＦＴ演算結果の変動を低減することが可能となる。
走行して得られる車輪加速度に対して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、従って車輪加
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１４０では、ステップ１
３０におけるＦＦＴ演算回数Ｎが所定回数ｎ0 に達した
か否かを判定する。そして、演算回数Ｎが所定回数ｎ0
に達っしていないときには、さらにステップ１００から
ステップ１３０の処理を繰り返し実行する。一方、演算
回数Ｎが所定回数ｎ0 に達っしているときには、ステッ
プ１５０に進んで平均化処理を行う。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Ｆ
ＦＴ演算結果の変動を低減することが可能となる。
【００２３】しかし、上述の平均化処理だけでは、ノイ
ズ等によって車両のばね下の上下方向及び前後方向の共
振周波数のゲインが、その近辺の周波数のゲインに比較
して必ずしも最大ピーク値になるとは限らないという問
題がある。そこで、本実施例では、上述の平均化処理に
引き続き、ステップ１６０において以下の移動平均処理
を実施する。
ズ等によって車両のばね下の上下方向及び前後方向の共
振周波数のゲインが、その近辺の周波数のゲインに比較
して必ずしも最大ピーク値になるとは限らないという問
題がある。そこで、本実施例では、上述の平均化処理に
引き続き、ステップ１６０において以下の移動平均処理
を実施する。
【００２４】この移動平均処理は、ｎ番目の周波数のゲ
インＹn を以下の演算式によって求めることにより実施
される。
インＹn を以下の演算式によって求めることにより実施
される。
【００２５】
【数２】Ｙn ＝（ｙn+1 ＋Ｙn-1 ）／２
つまり、移動平均処理では、ｎ番目の周波数のゲインＹ
n が、前回の演算結果におけるｎ＋１番目のゲインｙ
n+1 と既に演算されたｎ−１番目の周波数のゲインＹ
n-1 との平均値とされる。これにより、ＦＦＴ演算結果
は、滑らかに変化する波形を示すことになる。この移動
平均処理により求められた演算結果を図９に示す。
n が、前回の演算結果におけるｎ＋１番目のゲインｙ
n+1 と既に演算されたｎ−１番目の周波数のゲインＹ
n-1 との平均値とされる。これにより、ＦＦＴ演算結果
は、滑らかに変化する波形を示すことになる。この移動
平均処理により求められた演算結果を図９に示す。
【００２６】なお、ここでの波形処理は、上記移動平均
処理に限らず、平均化処理後のＦＦＴ演算結果に対して
ローパスフィルタ処理を施しても良いし、或いは、ステ
ップ１３０のＦＦＴ演算を実施する前に、車輪速度ｖの
微分演算を行い、その微分演算結果に対してＦＦＴ演算
を実施してもよい。
処理に限らず、平均化処理後のＦＦＴ演算結果に対して
ローパスフィルタ処理を施しても良いし、或いは、ステ
ップ１３０のＦＦＴ演算を実施する前に、車輪速度ｖの
微分演算を行い、その微分演算結果に対してＦＦＴ演算
を実施してもよい。
【００２７】前記微分処理には、その演算式特有の周波
数特性があり、前記微分演算式には図１２に示す周波数
特性がある。ステップ１６１では、この周波数特性に応
じた係数を、上記移動平均処理によりスムージングされ
たＦＦＴ演算結果に乗算し、図１３に示す周波数特性に
なるよう補正を行う。このステップにより、共振周波数
が比較的高周波側にある場合でのゲインの低下が抑えら
れる。ただし、このステップは適用車両個々のケースに
より優位さがでない場合があり、この場合省略される。
数特性があり、前記微分演算式には図１２に示す周波数
特性がある。ステップ１６１では、この周波数特性に応
じた係数を、上記移動平均処理によりスムージングされ
たＦＦＴ演算結果に乗算し、図１３に示す周波数特性に
なるよう補正を行う。このステップにより、共振周波数
が比較的高周波側にある場合でのゲインの低下が抑えら
れる。ただし、このステップは適用車両個々のケースに
より優位さがでない場合があり、この場合省略される。
【００２８】次に、ステップ１７０では、上記処理によ
り得られたＦＦＴ演算結果に基づいて、車両のばね下の
前後方向の共振周波数ｆを算出する。そしてステップ１
８０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１８０において低下偏差（ｆ
0 −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１９０に進み、表示部５によって運転者に対し
て警告表示を行う。
り得られたＦＦＴ演算結果に基づいて、車両のばね下の
前後方向の共振周波数ｆを算出する。そしてステップ１
８０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１８０において低下偏差（ｆ
0 −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１９０に進み、表示部５によって運転者に対し
て警告表示を行う。
【００２９】なお、上述の例では、車両のばね下の前後
方向の共振周波数のみに基づいて、タイヤの空気圧の低
下を検知する例を示したが、これに代えて上下方向の共
振周波数のみに基づきタイヤ空気圧の低下を検知しても
良いし、前後方向及び上下方向の共振周波数の両者に基
づいて検知しても良い。
方向の共振周波数のみに基づいて、タイヤの空気圧の低
下を検知する例を示したが、これに代えて上下方向の共
振周波数のみに基づきタイヤ空気圧の低下を検知しても
良いし、前後方向及び上下方向の共振周波数の両者に基
づいて検知しても良い。
【００３０】また、上述の第１実施例では、特にタイヤ
の空気圧が許容下限値よりも低下したことを検知するよ
うにしていたが、図１１に示すようなタイヤ空気圧と共
振周波数との関係を各タイヤ毎にマップとして記憶し、
第１実施例と同様に共振周波数ｆを算出して、この算出
された共振周波数ｆからタイヤ空気圧自体を直接推定し
ても良い。
の空気圧が許容下限値よりも低下したことを検知するよ
うにしていたが、図１１に示すようなタイヤ空気圧と共
振周波数との関係を各タイヤ毎にマップとして記憶し、
第１実施例と同様に共振周波数ｆを算出して、この算出
された共振周波数ｆからタイヤ空気圧自体を直接推定し
ても良い。
【００３１】次に本発明の第２実施例について説明す
る。この第２実施例では、図１０のステップ１０１およ
びステップ１６１の処理のみが上記第１実施例と異な
り、その構成は上記第１実施例と共通である。このた
め、構成の説明は省略し、かつ処理内容の相違点のみを
説明する。
る。この第２実施例では、図１０のステップ１０１およ
びステップ１６１の処理のみが上記第１実施例と異な
り、その構成は上記第１実施例と共通である。このた
め、構成の説明は省略し、かつ処理内容の相違点のみを
説明する。
【００３２】上述のごとくステップ１０１の微分演算式
には、図１２に示す周波数特性があり、約４０Ｈｚ付近
のゲインを増加し、その両端のゲインを抑える効果があ
る。本実施例では、この特性を積極的に利用するもので
ある。つまり、適用車両個々のケースにより異なる空気
圧により変動する周波数の領域のゲインを増加し、その
他の周波数帯のゲインを抑えるように、前記周波数特性
をコントロールするものである。コントロールの方法に
ついては、微分演算に用いる前記微分演算式を適当なも
のに変更してもよいし、別の周波数特性を持つ例えばバ
ンドパスフィルタなどのデジタル処理を重ね合わせて実
施してもよい。
には、図１２に示す周波数特性があり、約４０Ｈｚ付近
のゲインを増加し、その両端のゲインを抑える効果があ
る。本実施例では、この特性を積極的に利用するもので
ある。つまり、適用車両個々のケースにより異なる空気
圧により変動する周波数の領域のゲインを増加し、その
他の周波数帯のゲインを抑えるように、前記周波数特性
をコントロールするものである。コントロールの方法に
ついては、微分演算に用いる前記微分演算式を適当なも
のに変更してもよいし、別の周波数特性を持つ例えばバ
ンドパスフィルタなどのデジタル処理を重ね合わせて実
施してもよい。
【００３３】ステップ１６１では、上記の周波数特性に
応じてその前記補正係数を変更する必要があるが、上記
のごとく周波数特性をコントロールした場合では、本ス
テップが不必要となる場合もあり、ＥＣＵ４の記憶容量
を節約できるという効果がある。
応じてその前記補正係数を変更する必要があるが、上記
のごとく周波数特性をコントロールした場合では、本ス
テップが不必要となる場合もあり、ＥＣＵ４の記憶容量
を節約できるという効果がある。
【００３４】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、ばね下の共振周波数を抽出するために、周
波数解析にかえて周知の線形予測分析法を用いてもよ
い。
のではなく、ばね下の共振周波数を抽出するために、周
波数解析にかえて周知の線形予測分析法を用いてもよ
い。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車輪加速度信号から共振周波数を抽出し、この抽出され
た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。ここで、共振周波数は、タイヤのばね定数に応じ
て変化し、タイヤのばね定数は実質的にタイヤの空気圧
にのみ依存して変化する。従って、本発明によれば、タ
イヤの空気圧を間接的に検知しながら、その検知精度を
向上することが可能となる。さらに車輪加速度を算出す
る際の微分処理によって、特定の周波数領域のゲインを
増加させ、その他の周波数領域を抑えることができるの
で、適用車両個々のケースにより異なる注目すべき周波
数帯のゲインを増加し、その他の周波数帯のゲインを抑
えるような微分演算を行って、容易に共振周波数を抽出
することができる。
車輪加速度信号から共振周波数を抽出し、この抽出され
た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。ここで、共振周波数は、タイヤのばね定数に応じ
て変化し、タイヤのばね定数は実質的にタイヤの空気圧
にのみ依存して変化する。従って、本発明によれば、タ
イヤの空気圧を間接的に検知しながら、その検知精度を
向上することが可能となる。さらに車輪加速度を算出す
る際の微分処理によって、特定の周波数領域のゲインを
増加させ、その他の周波数領域を抑えることができるの
で、適用車両個々のケースにより異なる注目すべき周波
数帯のゲインを増加し、その他の周波数帯のゲインを抑
えるような微分演算を行って、容易に共振周波数を抽出
することができる。
【図１】本発明の第１実施例の構成を示す構成図であ
る。
る。
【図２】車両のばね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ばね下の上
下方向及び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。
下方向及び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】第１実施例のタイヤ空気圧の検知原理を示す説
明図である。
明図である。
【図５】車輪速度センサの出力電圧波形を示す波形図で
ある。
ある。
【図６】車輪速度センサの検出信号に基づいて演算され
た車輪速度ｖの変動状態を示す波形図である。
た車輪速度ｖの変動状態を示す波形図である。
【図７】図６に示す波形の車輪速度ｖに対して周波数解
析演算を行った結果を示す特性図である。
析演算を行った結果を示す特性図である。
【図８】第１実施例における平均処理を説明するための
説明図である。
説明図である。
【図９】第１実施例における移動平均処理を行った後の
周波数解析結果を示す特性図である。
周波数解析結果を示す特性図である。
【図１０】第１実施例の電子制御装置の処理内容を示す
特性図である。
特性図である。
【図１１】タイヤ空気圧と共振周波数との関係を示す特
性図である。
性図である。
【図１２】第１実施例の微分演算式の周波数特性であ
る。
る。
【図１３】第１実施例の周波数特性の補正を行った場合
の周波数特性である。
の周波数特性である。
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
(72)発明者 神谷 雅彦
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本
電装株式会社内
(72)発明者 藤原 健司
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本
電装株式会社内
(56)参考文献 特開 昭59−26029（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−149503（ＪＰ，Ａ)
特公 昭48−6829（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (3)
- 【請求項１】 車両の走行時に、車輪の回転速度に応じ
た信号を出力する車輪速度出力手段と、 前記車輪の回転速度に基づいて、車輪の回転加速度を算
出する車輪加速度算出手段と、 前記車輪の回転加速度から車両のばね下の共振周波数を
抽出する抽出手段と、 前記共振周波数に基づいて、前記タイヤの空気圧の状態
を検知する検知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】 前記抽出手段は、前記ばね下の共振周波
数として、前記タイヤのゴム部における共振周波数を抽
出することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧
検知装置。 - 【請求項３】 前記共振周波数は、前記車輪の回転加速
度に対してＦＦＴ演算することにより抽出することを特
徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧
検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33864892A JP3462228B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | タイヤ空気圧検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33864892A JP3462228B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | タイヤ空気圧検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06183230A JPH06183230A (ja) | 1994-07-05 |
| JP3462228B2 true JP3462228B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=18320154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33864892A Expired - Fee Related JP3462228B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | タイヤ空気圧検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3462228B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3119809B2 (ja) * | 1996-01-26 | 2000-12-25 | 住友電気工業株式会社 | タイヤ空気圧低下検出方法および装置 |
| JP4633829B2 (ja) * | 2008-07-15 | 2011-02-16 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ空気圧低下検出装置及び方法、並びにタイヤの空気圧低下検出プログラム |
| JP4617371B2 (ja) * | 2008-07-18 | 2011-01-26 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ空気圧低下検出装置および方法、ならびにタイヤの空気圧低下検出プログラム |
| JP5124414B2 (ja) * | 2008-10-08 | 2013-01-23 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ空気圧低下検出装置および方法、ならびにタイヤの空気圧低下検出プログラム |
| JP2010197238A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 回転速度情報検出装置、方法及びプログラム、並びに、タイヤ空気圧低下検出装置、方法及びプログラム |
| JP4764933B2 (ja) | 2009-03-06 | 2011-09-07 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ空気圧低下検出装置及び方法、並びにタイヤ空気圧低下検出プログラム |
| JP2020008949A (ja) * | 2018-07-03 | 2020-01-16 | 株式会社 日立産業制御ソリューションズ | ハザードマップ作成システム |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP33864892A patent/JP3462228B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06183230A (ja) | 1994-07-05 |
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| Date | Code | Title | Description |
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