JPH06297921A - 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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- JPH06297921A JPH06297921A JP8312493A JP8312493A JPH06297921A JP H06297921 A JPH06297921 A JP H06297921A JP 8312493 A JP8312493 A JP 8312493A JP 8312493 A JP8312493 A JP 8312493A JP H06297921 A JPH06297921 A JP H06297921A
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- wheel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 演算された車輪速度データに補正を施すこと
により、容易に周波数解析を行って共振周波数成分を抽
出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。 【構成】 車輪速度センサから出力されるパルス信号に
基づいて演算された車輪速度をＤ／Ａ変換する。この処
理により、図７に示すように連続データとして車輪速度
が求められる。そして、あらかじめ決められたサンプリ
ング間隔ごとに、Ｄ／Ａ変換されたデータからあらため
て車輪速度としてサンプリングする。 【効果】 車輪速度信号になまし効果を与えることがで
き、ノイズを減少させることができる。
により、容易に周波数解析を行って共振周波数成分を抽
出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。 【構成】 車輪速度センサから出力されるパルス信号に
基づいて演算された車輪速度をＤ／Ａ変換する。この処
理により、図７に示すように連続データとして車輪速度
が求められる。そして、あらかじめ決められたサンプリ
ング間隔ごとに、Ｄ／Ａ変換されたデータからあらため
て車輪速度としてサンプリングする。 【効果】 車輪速度信号になまし効果を与えることがで
き、ノイズを減少させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両のタイヤの空気圧
を検知するタイヤ空気圧検知装置に関するものである。
を検知するタイヤ空気圧検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、タイヤの空気圧を検知する装置と
しては、タイヤの空気圧が低下したときにタイヤ半径が
変化する（短くなる）ことを利用して、各車輪の車輪速
度を検出する車輪速度センサの検出信号に基づいて、車
両のタイヤの空気圧を間接的に検知する装置が提案され
ている。
しては、タイヤの空気圧が低下したときにタイヤ半径が
変化する（短くなる）ことを利用して、各車輪の車輪速
度を検出する車輪速度センサの検出信号に基づいて、車
両のタイヤの空気圧を間接的に検知する装置が提案され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、検出対
象であるタイヤ半径は、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。
【０００４】そこで本願発明者らは上記問題を鑑みて、
車輪速度センサから出力されるパルス信号に基づいて車
輪速度を演算し、さらにこの車輪速度にＦＦＴ演算等の
周波数解析を施して車両のばね下における上下方向ある
いは前後方向の共振周波数成分を抽出することにより、
タイヤの空気圧の状態を検知することができることを見
出し、これを出願した（「タイヤ空気圧検知装置」特願
平３−２９４６２２号）。
車輪速度センサから出力されるパルス信号に基づいて車
輪速度を演算し、さらにこの車輪速度にＦＦＴ演算等の
周波数解析を施して車両のばね下における上下方向ある
いは前後方向の共振周波数成分を抽出することにより、
タイヤの空気圧の状態を検知することができることを見
出し、これを出願した（「タイヤ空気圧検知装置」特願
平３−２９４６２２号）。
【０００５】ここで、通常、車輪速度を演算する方法と
しては、以下の２つの方法が考えられる。 読み取るパルス数を固定して演算する方法（例えば、
所定パルス毎にその経過時間を求める）。
しては、以下の２つの方法が考えられる。 読み取るパルス数を固定して演算する方法（例えば、
所定パルス毎にその経過時間を求める）。
【０００６】読み取る時間を固定して演算する方法
（例えば、所定時間毎にその間のパルス数を求める）。 上記の方法を用いて車輪速度を演算する場合には、そ
の精度を上げるため、できる限り各パルス毎に車輪速度
センサからのデータをサンプリングし演算した方がよ
い、すなわち、パルス間隔＝サンプリング間隔とした方
がよいが、車輪速度が変化している場合には、図１７に
示すようにパルス間隔Δｔb が変化するため、データの
サンプリング間隔が一定にならない。
（例えば、所定時間毎にその間のパルス数を求める）。 上記の方法を用いて車輪速度を演算する場合には、そ
の精度を上げるため、できる限り各パルス毎に車輪速度
センサからのデータをサンプリングし演算した方がよ
い、すなわち、パルス間隔＝サンプリング間隔とした方
がよいが、車輪速度が変化している場合には、図１７に
示すようにパルス間隔Δｔb が変化するため、データの
サンプリング間隔が一定にならない。
【０００７】また、各パルス毎に演算された車輪速度は
そのパルス間隔Δｔb の間一定である離散データとなる
が、前述した車輪速度が変化している場合には、図１８
に示すように、後処理である周波数解析のサンプリング
間隔Δｔa （一定）毎にこの離散データを周波数解析の
データとしてサンプリングすると、車輪速度または歯車
の歯の長さによってはこのパルス間隔Δｔb が周波数解
析のサンプリング間隔Δｔa に対して粗すぎる場合が発
生し、ノイズとして現れることになるという問題があ
る。
そのパルス間隔Δｔb の間一定である離散データとなる
が、前述した車輪速度が変化している場合には、図１８
に示すように、後処理である周波数解析のサンプリング
間隔Δｔa （一定）毎にこの離散データを周波数解析の
データとしてサンプリングすると、車輪速度または歯車
の歯の長さによってはこのパルス間隔Δｔb が周波数解
析のサンプリング間隔Δｔa に対して粗すぎる場合が発
生し、ノイズとして現れることになるという問題があ
る。
【０００８】一方、の方法を用いて車輪速度を演算す
る場合には、後処理である周波数解析による共振周波数
成分抽出の劣化を防ぐために、できるだけ短いサンプリ
ング間隔（高サンプリング）で演算する必要があるが、
高サンプリングにて車輪速度を演算すると、周波数解析
を行うための車輪速度データが増加し処理回路の負担が
大きくなってしまうという問題がある。
る場合には、後処理である周波数解析による共振周波数
成分抽出の劣化を防ぐために、できるだけ短いサンプリ
ング間隔（高サンプリング）で演算する必要があるが、
高サンプリングにて車輪速度を演算すると、周波数解析
を行うための車輪速度データが増加し処理回路の負担が
大きくなってしまうという問題がある。
【０００９】そこで本発明は上記問題に鑑みてなされた
ものであって、上記方法によって演算された車輪速度デ
ータに補正を施すことにより、容易に周波数解析を行っ
て共振周波数成分を抽出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。
ものであって、上記方法によって演算された車輪速度デ
ータに補正を施すことにより、容易に周波数解析を行っ
て共振周波数成分を抽出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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のタイヤ空気圧検知装置は、車輪の回
転速度に応じたパルス信号を出力する車輪速度センサ
と、前記車輪速度センサからのパルス信号を入力し、こ
の入力したパルス信号に基づいて車輪速度信号を繰り返
し演算する車輪速度演算手段と、前記車輪速度演算手段
によって繰り返し演算された複数の車輪速度信号を所定
タイミング毎に連続的な変化量に補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された車輪速度信号を所定間
隔にてサンプリングし、前記車輪速度信号に含まれる共
振周波数成分を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によ
って抽出された共振周波数成分に基づいてタイヤ空気圧
を検知する検知手段と、を備えることを特徴とする。
に、請求項１記載のタイヤ空気圧検知装置は、車輪の回
転速度に応じたパルス信号を出力する車輪速度センサ
と、前記車輪速度センサからのパルス信号を入力し、こ
の入力したパルス信号に基づいて車輪速度信号を繰り返
し演算する車輪速度演算手段と、前記車輪速度演算手段
によって繰り返し演算された複数の車輪速度信号を所定
タイミング毎に連続的な変化量に補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された車輪速度信号を所定間
隔にてサンプリングし、前記車輪速度信号に含まれる共
振周波数成分を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によ
って抽出された共振周波数成分に基づいてタイヤ空気圧
を検知する検知手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】請求項２記載のタイヤ空気圧検知装置は、
車輪の回転速度に応じたパルス信号を出力する車輪速度
センサと、前記車輪速度センサからのパルス信号を入力
し、この入力したパルス信号に基づいて車輪速度信号を
繰り返し演算する車輪速度演算手段と、前記車輪速度演
算手段によって繰り返し演算された複数の車輪速度信号
を所定タイミング毎に平均化処理する平均化手段と、前
記平均化手段によって平均化処理された車輪速度信号を
サンプリングし、前記車輪速度信号に含まれる共振周波
数成分を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽
出された共振周波数成分に基づいてタイヤ空気圧を検知
する検知手段と、ことを特徴とする。
車輪の回転速度に応じたパルス信号を出力する車輪速度
センサと、前記車輪速度センサからのパルス信号を入力
し、この入力したパルス信号に基づいて車輪速度信号を
繰り返し演算する車輪速度演算手段と、前記車輪速度演
算手段によって繰り返し演算された複数の車輪速度信号
を所定タイミング毎に平均化処理する平均化手段と、前
記平均化手段によって平均化処理された車輪速度信号を
サンプリングし、前記車輪速度信号に含まれる共振周波
数成分を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽
出された共振周波数成分に基づいてタイヤ空気圧を検知
する検知手段と、ことを特徴とする。
【００１２】また、請求項１または２記載のタイヤ空気
圧検知装置は、請求項３記載のように、前記車輪速度演
算手段は、前記車輪速度センサから入力したパルス信号
のパルス間隔に基づいて車輪速度信号を繰り返し演算す
るようにしてもよいし、請求項４記載のように、前記車
輪速度演算手段は、前記車輪速度センサから入力したパ
ルス信号の所定時間内のパルス数に基づいて車輪速度信
号を繰り返し演算するようにしてもよい。
圧検知装置は、請求項３記載のように、前記車輪速度演
算手段は、前記車輪速度センサから入力したパルス信号
のパルス間隔に基づいて車輪速度信号を繰り返し演算す
るようにしてもよいし、請求項４記載のように、前記車
輪速度演算手段は、前記車輪速度センサから入力したパ
ルス信号の所定時間内のパルス数に基づいて車輪速度信
号を繰り返し演算するようにしてもよい。
【００１３】
【作用および発明の効果】上記の如く構成された請求項
１記載のタイヤ空気圧検知装置は、補正手段が複数の車
輪速度信号を所定タイミング毎に連続的な変化量に補正
するので、段階的に変化してした車輪速度の変化が滑ら
かになり、抽出手段が補正された車輪速度信号をサンプ
リングする際にノイズ成分を減少することができる。
１記載のタイヤ空気圧検知装置は、補正手段が複数の車
輪速度信号を所定タイミング毎に連続的な変化量に補正
するので、段階的に変化してした車輪速度の変化が滑ら
かになり、抽出手段が補正された車輪速度信号をサンプ
リングする際にノイズ成分を減少することができる。
【００１４】請求項２記載のタイヤ空気圧検知装置は、
平均化手段が複数の車輪速度信号を所定タイミング毎に
平均化処理することにより、離散的に存在している複数
の車輪速度信号データを信頼度の高い１つの車輪速度信
号データとすることができるので、この平均化した車輪
速度信号を用いれば、抽出手段にて車輪速度信号をサン
プリングする回数を少なくすることができる。従って、
抽出手段にて振動周波数成分を抽出する処理負担を小さ
くすることができる。
平均化手段が複数の車輪速度信号を所定タイミング毎に
平均化処理することにより、離散的に存在している複数
の車輪速度信号データを信頼度の高い１つの車輪速度信
号データとすることができるので、この平均化した車輪
速度信号を用いれば、抽出手段にて車輪速度信号をサン
プリングする回数を少なくすることができる。従って、
抽出手段にて振動周波数成分を抽出する処理負担を小さ
くすることができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。図１は、第１実施例の全体の構成を示す構
成図である。
く説明する。図１は、第１実施例の全体の構成を示す構
成図である。
【００１６】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。
【００１７】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。
【００１８】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。
【００１９】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。
【００２０】これにより、本実施例によれば、近年搭載
車両の増加しているアンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）
を備える車両等は、既に各タイヤに車輪速度センサが装
備されているため、何ら新たなセンサ類を追加しなくと
もタイヤ空気圧の検知が可能となる。また、車両の実用
範囲では、上記共振周波数の変化量はほとんどタイヤ空
気圧の変化に起因するタイヤばね定数の変化に基づくも
のであるため、例えばタイヤの磨耗等の他の要因の影響
を受けることなく安定した空気圧検知が可能となる。
車両の増加しているアンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）
を備える車両等は、既に各タイヤに車輪速度センサが装
備されているため、何ら新たなセンサ類を追加しなくと
もタイヤ空気圧の検知が可能となる。また、車両の実用
範囲では、上記共振周波数の変化量はほとんどタイヤ空
気圧の変化に起因するタイヤばね定数の変化に基づくも
のであるため、例えばタイヤの磨耗等の他の要因の影響
を受けることなく安定した空気圧検知が可能となる。
【００２１】図１１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、図１１のフローチ
ャートは、前述したの方法による車輪速度演算に関し
ている。また、ＥＣＵ４は各車輪１ａ〜１ｄに対して同
様の処理を行うため、図１１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、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１１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、図１１のフローチ
ャートは、前述したの方法による車輪速度演算に関し
ている。また、ＥＣＵ４は各車輪１ａ〜１ｄに対して同
様の処理を行うため、図１１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、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１１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。
【００２２】図１１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。
【００２３】ステップ１０１では、演算された車輪速度
ｖをＤ／Ａ変換する。この処理により、図７に示すよう
に連続データとして車輪速度が求められる。そして、あ
らかじめ決められたサンプリング間隔ごとに、Ｄ／Ａ変
換されたデータからあらためて車輪速度（以下、車輪速
度ｖはこれを表す）としてサンプリングする。このステ
ップ１０１の処理により、車輪速度信号になまし効果を
与えることができ、前述したノイズを減少させることが
できる。
ｖをＤ／Ａ変換する。この処理により、図７に示すよう
に連続データとして車輪速度が求められる。そして、あ
らかじめ決められたサンプリング間隔ごとに、Ｄ／Ａ変
換されたデータからあらためて車輪速度（以下、車輪速
度ｖはこれを表す）としてサンプリングする。このステ
ップ１０１の処理により、車輪速度信号になまし効果を
与えることができ、前述したノイズを減少させることが
できる。
【００２４】ステップ１１０では、求められた車輪速度
ｖ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の変動幅Δｖが基準値ｖ
0 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の変動幅Δｖが基準値ｖ
0 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。
【００２５】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、演算された車輪速度に対
して周波数解析（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８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、演算された車輪速度に対
して周波数解析（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８に示す。
【００２６】図８に示すように、実際に車両が一般道を
走行して得られる車輪速度に対してＦＦＴ演算を実施す
ると、非常にランダムな周波数特性となることが通常で
ある。これは、路面に存在する微小な凹凸の形状（大き
さや高さ）が全く不規則なためであり、従って車輪速度
データ毎にその周波数特性は変動することとなる。従っ
て、本実施例では、この周波数特性の変動をできるだけ
低減するために、複数回のＦＦＴ演算結果の平均値を求
める。このため、ステップ１４０では、ステップ１３０
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１
５０に進んで平均化処理を行う。この平均化処理は、図
９に示すように、各ＦＦＴ演算結果の平均値を求めるも
のであり、各周波数成分のゲインの平均値が算出され
る。このような平均化処理によって、路面によるＦＦＴ
演算結果の変動を低減することが可能となる。
走行して得られる車輪速度に対してＦＦＴ演算を実施す
ると、非常にランダムな周波数特性となることが通常で
ある。これは、路面に存在する微小な凹凸の形状（大き
さや高さ）が全く不規則なためであり、従って車輪速度
データ毎にその周波数特性は変動することとなる。従っ
て、本実施例では、この周波数特性の変動をできるだけ
低減するために、複数回のＦＦＴ演算結果の平均値を求
める。このため、ステップ１４０では、ステップ１３０
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１
５０に進んで平均化処理を行う。この平均化処理は、図
９に示すように、各ＦＦＴ演算結果の平均値を求めるも
のであり、各周波数成分のゲインの平均値が算出され
る。このような平均化処理によって、路面によるＦＦＴ
演算結果の変動を低減することが可能となる。
【００２７】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。
【００２８】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。
【００２９】
【数１】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１０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１０に示す。
【００３０】なお、ここでの波形処理は、上記移動平均
処理に限らずｎ番目のゲインをｎの前後数点の平均とす
る方法でも良いし、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ｎ番目のゲインをｎの前後数点の平均とす
る方法でも良いし、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。
【００３１】次に、ステップ１７０では、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１８０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、たの低下偏差（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／ｍ
2 ）に対応して設定されている。従って、ステップ１８
０において低下偏差（ｆ0 −ｆ）が所定偏差Δｆを上回
ったと判定されると、タイヤの空気圧が許容下限値より
も低下したとみなして、ステップ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。
処理によりスムージングされた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１８０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、たの低下偏差（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／ｍ
2 ）に対応して設定されている。従って、ステップ１８
０において低下偏差（ｆ0 −ｆ）が所定偏差Δｆを上回
ったと判定されると、タイヤの空気圧が許容下限値より
も低下したとみなして、ステップ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。
【００３２】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。
【００３３】また、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のではなく、図１２のよう
なタイヤ空気圧と共振周波数との関係を各タイヤごとに
マップとして記憶し、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するようにしてもよい。
りも低下したことを検知するのではなく、図１２のよう
なタイヤ空気圧と共振周波数との関係を各タイヤごとに
マップとして記憶し、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するようにしてもよい。
【００３４】次に第２実施例について説明する。この第
２実施例では、第１実施例のステップ１０１の部分のみ
異なり他の部分は同じである。すなわち、パルス間隔ご
とに演算された車輪速度の補正を次のように行う。
２実施例では、第１実施例のステップ１０１の部分のみ
異なり他の部分は同じである。すなわち、パルス間隔ご
とに演算された車輪速度の補正を次のように行う。
【００３５】まず、各パルスごとに演算された車輪速度
をそのパルス間隔の中間の時刻の速度ａとし、そしてサ
ンプリング時刻の前後の速度から、サンプリング時刻の
車輪速度ｖを求めるものである。尚、この求め方として
は、例えば図１３のように前後２点（ａ１，ａ２）を使
った線形補間を行い補正した車輪速度ｖを求めてもよい
し、複数点を用いたスプラインなどの周知の関数により
求めてもよい。
をそのパルス間隔の中間の時刻の速度ａとし、そしてサ
ンプリング時刻の前後の速度から、サンプリング時刻の
車輪速度ｖを求めるものである。尚、この求め方として
は、例えば図１３のように前後２点（ａ１，ａ２）を使
った線形補間を行い補正した車輪速度ｖを求めてもよい
し、複数点を用いたスプラインなどの周知の関数により
求めてもよい。
【００３６】また、演算回数を減らしＥＣＵ４への負担
を少なくした次のようなものでもよい。すなわち、上述
では各パルスごとに車輪速度を演算していたが、これを
サンプリング時刻に得られたパルスでのみ演算し、その
パルス間隔の中間の時刻の速度ａとして以後同様に補正
を行うものである。尚、この場合の前後２点の線形補間
による補正は図１４のようになる。
を少なくした次のようなものでもよい。すなわち、上述
では各パルスごとに車輪速度を演算していたが、これを
サンプリング時刻に得られたパルスでのみ演算し、その
パルス間隔の中間の時刻の速度ａとして以後同様に補正
を行うものである。尚、この場合の前後２点の線形補間
による補正は図１４のようになる。
【００３７】次に第３実施例について説明する。この第
３実施例は、前述したの方法による車輪速度演算に関
し、上述の第１実施例のうちステップ１０１の部分のみ
図１５に示すようになる。以下、図１５について説明す
る。
３実施例は、前述したの方法による車輪速度演算に関
し、上述の第１実施例のうちステップ１０１の部分のみ
図１５に示すようになる。以下、図１５について説明す
る。
【００３８】すなわち、ステップ１００にて、所定時間
内のパルスに基づいて車輪速度データを演算した後、ス
テップ１０２にて、ＥＣＵ４がＦＦＴ演算処理可能なサ
ンプリング間隔（低サンプリング間隔）毎に、その前後
にある高サンプリング間隔で演算した複数の車輪速度デ
ータに平均化処理を施し、平均化した車輪速度データを
ＦＦＴ演算のためのサンプリング値とする。例えば、図
１６に示すように、高サンプリング間隔ｔ１毎に演算さ
れた車輪速度データａ１〜ａ５を低サンプリング間隔ｔ
２毎に平均化処理してＦＦＴ演算のための車輪速度デー
タＶ（サンプリング値）とする。これにより、高サンプ
リングの情報を劣化させることなくデータ数を減らすこ
とができ、かつＦＦＴ演算時でのＥＣＵ４の処理負担を
軽減することができる。
内のパルスに基づいて車輪速度データを演算した後、ス
テップ１０２にて、ＥＣＵ４がＦＦＴ演算処理可能なサ
ンプリング間隔（低サンプリング間隔）毎に、その前後
にある高サンプリング間隔で演算した複数の車輪速度デ
ータに平均化処理を施し、平均化した車輪速度データを
ＦＦＴ演算のためのサンプリング値とする。例えば、図
１６に示すように、高サンプリング間隔ｔ１毎に演算さ
れた車輪速度データａ１〜ａ５を低サンプリング間隔ｔ
２毎に平均化処理してＦＦＴ演算のための車輪速度デー
タＶ（サンプリング値）とする。これにより、高サンプ
リングの情報を劣化させることなくデータ数を減らすこ
とができ、かつＦＦＴ演算時でのＥＣＵ４の処理負担を
軽減することができる。
【００３９】なお、ステップ１０２の処理は、平均化処
理ではなく、周知のデジタルフィルタ演算式（例えば、
２次ＩＩＲ、線形補間、移動平均処理等）を用いてＦＦ
Ｔ演算のための車輪速度データを求めてもよい。
理ではなく、周知のデジタルフィルタ演算式（例えば、
２次ＩＩＲ、線形補間、移動平均処理等）を用いてＦＦ
Ｔ演算のための車輪速度データを求めてもよい。
【００４０】ここで、上述の第３実施例では、高サンプ
リング間隔を一定にしているため、車速が低い状態では
その間隔内にパルスが入ってこない場合がある。そこ
で、車速が低い場合は、高サンプリング間隔を長くする
という、、可変サンプリング方式を採用してもよい。
リング間隔を一定にしているため、車速が低い状態では
その間隔内にパルスが入ってこない場合がある。そこ
で、車速が低い場合は、高サンプリング間隔を長くする
という、、可変サンプリング方式を採用してもよい。
【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】Ｄ／Ａ変換によるなまし効果の説明図である。
【図８】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９】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１０】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。
の周波数解析結果を示す特性図である。
【図１１】第１実施例の電子制御装置の処理内容を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１２】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１３】第２実施例の車輪速度補正の説明図である。
【図１４】第２実施例の演算回数を減らした車輪速度補
正の説明図である。
正の説明図である。
【図１５】第３実施例と第１実施例との処理内容の相違
点を示すフローチャートである。
点を示すフローチャートである。
【図１６】図１５のステップ１０２の処理内容を説明す
るための説明図てある。
るための説明図てある。
【図１７】読み取るパルス数を固定して車輪速度を演算
する方法を説明するための説明図である。
する方法を説明するための説明図である。
【図１８】従来技術における周波数解析のための車輪速
度信号のサンプリングを説明するための説明図である。
度信号のサンプリングを説明するための説明図である。
１ タイヤ ２ 歯車 ３ ピックアップコイル ４ 電子制御装置（ＥＣＵ） ５ 表示部
Claims (4)
- 【請求項１】 車輪の回転速度に応じたパルス信号を出
力する車輪速度センサと、 前記車輪速度センサからのパルス信号を入力し、この入
力したパルス信号に基づいて車輪速度信号を繰り返し演
算する車輪速度演算手段と、 前記車輪速度演算手段によって繰り返し演算された複数
の車輪速度信号を所定タイミング毎に連続的な変化量に
補正する補正手段と、 前記補正手段によって補正された車輪速度信号を所定間
隔にてサンプリングし、前記車輪速度信号に含まれる共
振周波数成分を抽出する抽出手段と、 前記抽出手段によって抽出された共振周波数成分に基づ
いてタイヤ空気圧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】 車輪の回転速度に応じたパルス信号を出
力する車輪速度センサと、 前記車輪速度センサからのパルス信号を入力し、この入
力したパルス信号に基づいて車輪速度信号を繰り返し演
算する車輪速度演算手段と、 前記車輪速度演算手段によって繰り返し演算された複数
の車輪速度信号を所定タイミング毎に平均化処理する平
均化手段と、 前記平均化手段によって平均化処理された車輪速度信号
をサンプリングし、前記車輪速度信号に含まれる共振周
波数成分を抽出する抽出手段と、 前記抽出手段によって抽出された共振周波数成分に基づ
いてタイヤ空気圧を検知する検知手段と、 ことを特徴とするタイヤ空気圧検知装置。 - 【請求項３】 前記車輪速度演算手段は、前記車輪速度
センサから入力したパルス信号のパルス間隔に基づいて
車輪速度信号を繰り返し演算することを特徴とする請求
項１または２記載のタイヤ空気圧検知装置。 - 【請求項４】 前記車輪速度演算手段は、前記車輪速度
センサから入力したパルス信号の所定時間内のパルス数
に基づいて車輪速度信号を繰り返し演算することを特徴
とする請求項１または２記載のタイヤ空気圧検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08312493A JP3289384B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | タイヤ空気圧検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08312493A JP3289384B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | タイヤ空気圧検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06297921A true JPH06297921A (ja) | 1994-10-25 |
| JP3289384B2 JP3289384B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=13793463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08312493A Expired - Lifetime JP3289384B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | タイヤ空気圧検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3289384B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006049073A1 (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-11 | Bridgestone Corporation | 異常判定装置 |
| JP2006151375A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-06-15 | Bridgestone Corp | 異常判定装置 |
| JP2007139694A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Bridgestone Corp | 回転体の異常検知装置及び方法 |
| EP2224250A1 (en) * | 2009-02-25 | 2010-09-01 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Apparatus, method, and program for detecting roation speed information, and apparatus, method, and program for detecting tire having decreased pressure |
| CN106364262A (zh) * | 2015-07-24 | 2017-02-01 | 奥特润株式会社 | 利用过零的胎压监测方法及装置 |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP08312493A patent/JP3289384B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006049073A1 (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-11 | Bridgestone Corporation | 異常判定装置 |
| JP2006151375A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-06-15 | Bridgestone Corp | 異常判定装置 |
| JPWO2006049073A1 (ja) * | 2004-11-02 | 2008-05-29 | 株式会社ブリヂストン | 異常判定装置 |
| JP5009624B2 (ja) * | 2004-11-02 | 2012-08-22 | 株式会社ブリヂストン | 異常判定装置 |
| JP2007139694A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Bridgestone Corp | 回転体の異常検知装置及び方法 |
| EP2224250A1 (en) * | 2009-02-25 | 2010-09-01 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Apparatus, method, and program for detecting roation speed information, and apparatus, method, and program for detecting tire having decreased pressure |
| US8306775B2 (en) | 2009-02-25 | 2012-11-06 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Apparatus, method, and program for detecting rotation speed information, and apparatus, method, and, program for detecting tire having decreased pressure |
| EP3208618A1 (en) * | 2009-02-25 | 2017-08-23 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Apparatus, method, and program for detecting tire having decreased pressure |
| CN106364262A (zh) * | 2015-07-24 | 2017-02-01 | 奥特润株式会社 | 利用过零的胎压监测方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3289384B2 (ja) | 2002-06-04 |
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