JP5406560B2 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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第一に、例えば路面が滑らかな道路を走行する場合などは、タイヤに加わる力が弱く、共振現象も小さくなるため、目的とする信号とは独立に混入するノイズの影響が相対的に大きくなる。すなわち、信号ノイズ(SN)比が悪くなるため、前記の従来手法のみに基づいては共振周波数を正確に推定することが困難となる場合がある。また、このような場合に共振ピークが現れる近傍の周波数領域に強いノイズがピークを作ると、その影響を受けて共振周波数の推定値が不安定になる。このような状況下において得られた走行データに対してFFTを適用した結果、及び前記の時系列解析(K=8とした場合)を行った結果を図10に示す。本データにおいて装着されたタイヤの共振周波数は44Hz程度であることが他の実験等から経験的に分かっているが、この走行条件においては36Hz付近に強いノイズが存在すると考えられ(図10のFFTによる解析結果を参照)、これに影響を受けて適正な共振周波数よりも低く推定されることにより、システムの側からはノイズの影響によって低く出たピークであるか、減圧時において低くなった真の共振周波数であるかを判断することができない。
車両の各輪のタイヤの回転速度情報を定期的に検出する回転速度情報検出手段と、
この回転速度情報検出手段により得られる回転速度情報又はこの回転速度情報から演算される回転加速度情報から、当該回転速度情報又は回転加速度情報の周波数特性を推定する周波数特性推定手段と、
推定された周波数特性に基づいて前記タイヤの空気圧の低下を判定する判定手段と、
空気圧状態に依存しない共振ノイズのピーク周波数に共振点をもつ2次システムから得られる逆フィルタ手段と
を備えており、
前記逆フィルタ手段は、
で構成され、biは離散時間伝達関数における分母パラメータであり、
前記周波数特性推定手段は、前記逆フィルタ手段によって前記共振ノイズが除去された信号に基づいて周波数特性を推定するように構成されていることを特徴としている。
車両の各輪のタイヤの回転速度情報を定期的に検出する検出工程と、
この検出工程において得られる回転速度情報又はこの回転速度情報から演算される回転加速度情報から、当該回転速度情報又は回転加速度情報の周波数特性を推定する推定工程と、
推定された周波数特性に基づいて前記タイヤの空気圧の低下を判定する判定工程と、
空気圧状態に依存しない共振ノイズのピーク周波数に共振点をもつ2次システムから得られる逆フィルタ工程と
を含んでおり、
前記逆フィルタ工程において、
で構成される逆フィルタが適用され、biは離散時間伝達関数における分母パラメータであり、
前記推定工程は、前記逆フィルタ工程において前記共振ノイズが除去された信号に基づいて周波数特性を推定することを特徴としている。
車両の各輪のタイヤの回転速度情報を定期的に検出する回転速度情報検出手段により得られる回転速度情報又はこの回転速度情報から演算される回転加速度情報から、当該回転速度情報又は回転加速度情報の周波数特性を推定する周波数特性推定手段、
推定された周波数特性に基づいて前記タイヤの空気圧の低下を判定する判定手段、及び
空気圧状態に依存しない共振ノイズのピーク周波数に共振点をもつ2次システムから得られる逆フィルタ手段
として機能させ、
前記逆フィルタ手段は、
で構成され、biは離散時間伝達関数における分母パラメータであり、
前記周波数特性推定手段は、前記逆フィルタ手段によって前記共振ノイズが除去された信号に基づいて周波数特性を推定するように構成されていることを特徴としている。
図1に示されるように、本発明の一実施の形態に係る検出装置は、4輪車両に備えられた4つのタイヤの左前輪(FL)、右前輪(FR)、左後輪(RL)および右後輪(RR)の回転速度情報を検出するため、各タイヤに関連して設けられた通常の車輪速度検出手段(回転速度情報検出手段)1を備えている。
(2) 特定した周波数にピークをもつ連続時間における2次の伝達関数を設計する。ここで、減衰係数は観測される各ノイズの強度に基づいて適切に設定する。所望の周波数にピークをもつ伝達関数の設計方法は公知であり、例えば、足立修一、「Matlabによる制御のためのシステム同定」、東京電機大学出版局などの文献に記載されている。
(4) 以下の式(2)で定義される逆フィルタを適用し、原信号u(t)を復元する。
(5) 以上のステップにより復元された原信号u(t)を用いて共振周波数の推定を行う。この推定は、例えば前述したカルマンフィルタ(逐次最小二乗法)で行うことができる。
つぎに本発明の検出方法の実施例を説明するが、本発明は以下に記載する実施例のみに限定されるものではない。
図4は、図10に示されるデータに対して本発明を適用した結果を示す。前述したとおり、図10では36Hz付近に車両の特性に由来すると考えられる強いノイズが発生しており、共振周波数の推定を阻害する原因となっている。加えて、車両のばね下共振と考えられるピークが10〜20Hzに、タイヤの周方向共振と考えられるピークが90〜100Hzに発生しており、さらに、その他のノイズが広い周波数領域に亘ってまんべんなく分布していることが原因で、状況によっては突発的に鋭いピークを形成する場合がある。本実施例では、15Hz、36Hz、70Hz、80Hz、110Hzを前述したステップ(1)における対象の周波数とした。なお、この条件ではサンプリング周波数を4ミリ秒としているため、ナイキスト周波数は125Hzであることに注意する。本発明を適用することで、ノイズによる影響が軽減され、時系列解析の結果が示す共振ピークは本発明を適用しない場合と比べて明瞭に立ち上がっていることが分かる。また、本発明を適用した場合の時系列モデルは、より低次元に抑えられていることにも注意する。
図6及び図7は、図10及び図4とは別の走行条件におけるデータに対して本発明を適用した結果を示す。実施例1と同様に、本発明を適用することによりノイズの影響が軽減され、時系列解析の結果が示す共振ピークは明瞭である。また、本発明を適用した場合の時系列モデルは、より低次元に抑えられていることにも注意する。
図8は、推定した共振周波数とその推定分散を示す。図5と同様の傾向を示すことが分かる。
2 制御ユニット
2a インターフェース
2b CPU
2c ROM
2d RAM
3 表示器
4 初期化ボタン
5 警報器
Claims (3)
- 車両の各輪に装着されたタイヤの共振周波数に基づいて当該タイヤの空気圧の低下を検出する装置であって、
車両の各輪のタイヤの回転速度情報を定期的に検出する回転速度情報検出手段と、
この回転速度情報検出手段により得られる回転速度情報又はこの回転速度情報から演算される回転加速度情報から、当該回転速度情報又は回転加速度情報の周波数特性を推定する周波数特性推定手段と、
推定された周波数特性に基づいて前記タイヤの空気圧の低下を判定する判定手段と、
空気圧状態に依存しない共振ノイズのピーク周波数に共振点をもつ2次システムから得られる逆フィルタ手段と
を備えており、
前記逆フィルタ手段は、
で構成され、biは離散時間伝達関数における分母パラメータであり、
前記周波数特性推定手段は、前記逆フィルタ手段によって前記共振ノイズが除去された信号に基づいて周波数特性を推定するように構成されていることを特徴とするタイヤ空気圧低下検出装置。 - 車両の各輪に装着されたタイヤの共振周波数に基づいて当該タイヤの空気圧の低下を検出する方法であって、
車両の各輪のタイヤの回転速度情報を定期的に検出する検出工程と、
この検出工程において得られる回転速度情報又はこの回転速度情報から演算される回転加速度情報から、当該回転速度情報又は回転加速度情報の周波数特性を推定する推定工程と、
推定された周波数特性に基づいて前記タイヤの空気圧の低下を判定する判定工程と、
空気圧状態に依存しない共振ノイズのピーク周波数に共振点をもつ2次システムから得られる逆フィルタ工程と
を含んでおり、
前記逆フィルタ工程において、
で構成される逆フィルタが適用され、biは離散時間伝達関数における分母パラメータであり、
前記推定工程は、前記逆フィルタ工程において前記共振ノイズが除去された信号に基づいて周波数特性を推定することを特徴とするタイヤ空気圧低下検出方法。 - 車両の各輪に装着されたタイヤの共振周波数に基づいて当該タイヤの空気圧の低下を検出するためにコンピュータを、
車両の各輪のタイヤの回転速度情報を定期的に検出する回転速度情報検出手段により得られる回転速度情報又はこの回転速度情報から演算される回転加速度情報から、当該回転速度情報又は回転加速度情報の周波数特性を推定する周波数特性推定手段、
推定された周波数特性に基づいて前記タイヤの空気圧の低下を判定する判定手段、及び
空気圧状態に依存しない共振ノイズのピーク周波数に共振点をもつ2次システムから得られる逆フィルタ手段
として機能させ、
前記逆フィルタ手段は、
で構成され、biは離散時間伝達関数における分母パラメータであり、
前記周波数特性推定手段は、前記逆フィルタ手段によって前記共振ノイズが除去された信号に基づいて周波数特性を推定するように構成されていることを特徴とするタイヤ空気圧低下検出プログラム。
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JP2009045430A JP5406560B2 (ja) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009045430A JP5406560B2 (ja) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | 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 |
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JP5406560B2 true JP5406560B2 (ja) | 2014-02-05 |
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JP2009045430A Active JP5406560B2 (ja) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | 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 |
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- 2009-02-27 JP JP2009045430A patent/JP5406560B2/ja active Active
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