JPH09126932A - タイヤの空気圧検出方法及び空気圧検出装置 - Google Patents
タイヤの空気圧検出方法及び空気圧検出装置Info
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- JPH09126932A JPH09126932A JP7308183A JP30818395A JPH09126932A JP H09126932 A JPH09126932 A JP H09126932A JP 7308183 A JP7308183 A JP 7308183A JP 30818395 A JP30818395 A JP 30818395A JP H09126932 A JPH09126932 A JP H09126932A
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- B60C23/06—Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle
- B60C23/061—Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle by monitoring wheel speed
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 常時、正確にタイヤの空気圧を検出し得る空
気圧検出方法及び装置を提供する。 【解決手段】 振動電気信号出力手段ＢＳが出力したタ
イヤＴＲの振動周波数成分を含む振動電気信号を、ウェ
ーブレット変換手段ＷＴに供給する。ウェーブレット変
換手段ＷＴでは、時間的に局在する基本ウェーブレット
関数ｍｗを基底とし、スケールパラメータａにより拡大
・縮小したウェーブレット関数にて、時間位置を示すシ
フトパラメータｂに従ってウェーブレット変換し、ウェ
ーブレット係数Ｆ(a,b) を演算する。そして、共振周波
数抽出手段ＶＦにより、ウェーブレット係数Ｆ(a,b) の
態様に基づきタイヤＴＲの共振周波数を抽出し、空気圧
推定手段ＰＥにて共振周波数に基づきタイヤＴＲの空気
圧を推定する。
気圧検出方法及び装置を提供する。 【解決手段】 振動電気信号出力手段ＢＳが出力したタ
イヤＴＲの振動周波数成分を含む振動電気信号を、ウェ
ーブレット変換手段ＷＴに供給する。ウェーブレット変
換手段ＷＴでは、時間的に局在する基本ウェーブレット
関数ｍｗを基底とし、スケールパラメータａにより拡大
・縮小したウェーブレット関数にて、時間位置を示すシ
フトパラメータｂに従ってウェーブレット変換し、ウェ
ーブレット係数Ｆ(a,b) を演算する。そして、共振周波
数抽出手段ＶＦにより、ウェーブレット係数Ｆ(a,b) の
態様に基づきタイヤＴＲの共振周波数を抽出し、空気圧
推定手段ＰＥにて共振周波数に基づきタイヤＴＲの空気
圧を推定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤの空気圧検
出方法及び空気圧検出装置に関し、特に時間的に局在す
る基本ウェーブレット関数を基底とするウェーブレット
関数を利用したタイヤの空気圧検出方法及び空気圧検出
装置に係る。
出方法及び空気圧検出装置に関し、特に時間的に局在す
る基本ウェーブレット関数を基底とするウェーブレット
関数を利用したタイヤの空気圧検出方法及び空気圧検出
装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】車両のタイヤの空気圧を検出する手段と
しては種々の方式のものが知られており、車輪速度セン
サの検出信号に基づいて空気圧を間接的に検知するもの
も提案されている。例えば、特開平５−１３３８３１号
公報においては、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を目的とし、車両の
走行時に、タイヤの振動周波数成分を含む信号を出力す
る出力手段と、前記タイヤの振動周波数成分を含む信号
から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
手段とを備えたタイヤ空気圧検知装置が提案されてい
る。
しては種々の方式のものが知られており、車輪速度セン
サの検出信号に基づいて空気圧を間接的に検知するもの
も提案されている。例えば、特開平５−１３３８３１号
公報においては、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を目的とし、車両の
走行時に、タイヤの振動周波数成分を含む信号を出力す
る出力手段と、前記タイヤの振動周波数成分を含む信号
から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
手段とを備えたタイヤ空気圧検知装置が提案されてい
る。
【０００３】そして、実施例に関し、上記公報には「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。…中略
…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ＦＦ
Ｔ演算結果の平均値を求める。」と記載されている。
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。…中略
…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ＦＦ
Ｔ演算結果の平均値を求める。」と記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上記公報に
記載のタイヤの空気圧検知装置においては、ＦＦＴ（高
速フーリエ変換）演算に基づく解析を行なうこととして
おり、ＦＦＴ演算に基づく解析は一定時間における平均
的な周波数解析となることから、共振周波数が常時抽出
できるわけではなく、抽出できる時期も特定できない。
従って、ＦＦＴ演算に基づく解析では適切に共振周波数
を求めることができない場合がある。これに対し、常
時、共振周波数を抽出し得るようにするには、各時刻に
おける周波数の特定が必要となる。
記載のタイヤの空気圧検知装置においては、ＦＦＴ（高
速フーリエ変換）演算に基づく解析を行なうこととして
おり、ＦＦＴ演算に基づく解析は一定時間における平均
的な周波数解析となることから、共振周波数が常時抽出
できるわけではなく、抽出できる時期も特定できない。
従って、ＦＦＴ演算に基づく解析では適切に共振周波数
を求めることができない場合がある。これに対し、常
時、共振周波数を抽出し得るようにするには、各時刻に
おける周波数の特定が必要となる。
【０００５】信号解析の分野においては、上記公報に記
載のように従来からフーリエ変換を用いて信号を解析す
る方法が活用されているが、このような信号を分割し統
合する方法として、近時ウェーブレット変換が注目され
音響や画像処理等に応用され始めている（例えば、特開
平４−２７５６８５号公報に記載）。これは、入力信号
をその成分としてウェーブレット(wavelet) に分割し、
ウェーブレットの線形結合として元の信号を再構成する
方法である。このウェーブレット変換は、状態遷移等の
非定常状態の解析に有効なものであり、さらに詳しく
は、その基底が基本ウェーブレット関数（マザーウェー
ブレットともいう）にスケール変換とシフト変換を行な
ったもので、基本ウェーブレット関数は時間的に局在し
た二乗可積分関数であり（但し、柔軟なアドミッシブル
条件を満たせばよく、基底の選択に自由度がある）、基
底の台は有界であるか、もしくは遠方で急激に減衰する
ものに限られる。更に、基底が互いに相似で、直流成分
を有さず、しかも解析の解像度を自由に設定できる等、
特異点の位置の特定に好適である。
載のように従来からフーリエ変換を用いて信号を解析す
る方法が活用されているが、このような信号を分割し統
合する方法として、近時ウェーブレット変換が注目され
音響や画像処理等に応用され始めている（例えば、特開
平４−２７５６８５号公報に記載）。これは、入力信号
をその成分としてウェーブレット(wavelet) に分割し、
ウェーブレットの線形結合として元の信号を再構成する
方法である。このウェーブレット変換は、状態遷移等の
非定常状態の解析に有効なものであり、さらに詳しく
は、その基底が基本ウェーブレット関数（マザーウェー
ブレットともいう）にスケール変換とシフト変換を行な
ったもので、基本ウェーブレット関数は時間的に局在し
た二乗可積分関数であり（但し、柔軟なアドミッシブル
条件を満たせばよく、基底の選択に自由度がある）、基
底の台は有界であるか、もしくは遠方で急激に減衰する
ものに限られる。更に、基底が互いに相似で、直流成分
を有さず、しかも解析の解像度を自由に設定できる等、
特異点の位置の特定に好適である。
【０００６】一方、タイヤの振動周波数成分を含む振動
電気信号として車輪速度信号等があり、これらの信号に
は、タイヤの空気圧に対応する反復性のある特性が認め
られるので、出力信号を解析し特異性を見出すことがで
きれば、タイヤの空気圧の低下を検知し、更にはタイヤ
の空気圧を推定することが可能となる。
電気信号として車輪速度信号等があり、これらの信号に
は、タイヤの空気圧に対応する反復性のある特性が認め
られるので、出力信号を解析し特異性を見出すことがで
きれば、タイヤの空気圧の低下を検知し、更にはタイヤ
の空気圧を推定することが可能となる。
【０００７】そこで、本発明は、常時、正確にタイヤの
空気圧を検出し得るタイヤの空気圧検出方法及び空気圧
検出装置を提供することを課題とする。
空気圧を検出し得るタイヤの空気圧検出方法及び空気圧
検出装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のタイヤの空気圧検出方法は、請求項１に記
載のように、車両のタイヤの振動周波数成分を含む振動
電気信号を出力し、該振動電気信号を、時間的に局在す
る基本ウェーブレット関数を基底とし、スケールパラメ
ータによって拡大・縮小したウェーブレット関数にて、
時間位置を示すシフトパラメータに従ってウェーブレッ
ト変換し、該ウェーブレット変換によってウェーブレッ
ト係数を演算し、該ウェーブレット係数の態様に基づき
前記タイヤの共振周波数を抽出し、該共振周波数に基づ
き前記タイヤの空気圧を推定することとしたものであ
る。前記ウェーブレット関数としては、例えばハール関
数、ガボール関数、メイヤー関数、マーレー関数、メキ
シカンハット関数、フレンチハット関数等の、分布が局
所的な関数が用いられる。
め、本発明のタイヤの空気圧検出方法は、請求項１に記
載のように、車両のタイヤの振動周波数成分を含む振動
電気信号を出力し、該振動電気信号を、時間的に局在す
る基本ウェーブレット関数を基底とし、スケールパラメ
ータによって拡大・縮小したウェーブレット関数にて、
時間位置を示すシフトパラメータに従ってウェーブレッ
ト変換し、該ウェーブレット変換によってウェーブレッ
ト係数を演算し、該ウェーブレット係数の態様に基づき
前記タイヤの共振周波数を抽出し、該共振周波数に基づ
き前記タイヤの空気圧を推定することとしたものであ
る。前記ウェーブレット関数としては、例えばハール関
数、ガボール関数、メイヤー関数、マーレー関数、メキ
シカンハット関数、フレンチハット関数等の、分布が局
所的な関数が用いられる。
【０００９】また、本発明は、請求項２に記載のよう
に、前記タイヤの回転速度を検出して車輪速度信号を出
力することとし、該車輪速度信号を前記振動電気信号に
供することができる。尚、前記振動電気信号としては、
車輪速度信号のほか、車両のバネ下加速度、荷重センサ
や車高センサ等の検出信号の変化速度もしくは加速度等
を用いることもできる。
に、前記タイヤの回転速度を検出して車輪速度信号を出
力することとし、該車輪速度信号を前記振動電気信号に
供することができる。尚、前記振動電気信号としては、
車輪速度信号のほか、車両のバネ下加速度、荷重センサ
や車高センサ等の検出信号の変化速度もしくは加速度等
を用いることもできる。
【００１０】そして、本発明のタイヤの空気圧検出装置
は、請求項３に記載し、図１に構成の概要を示したよう
に、車両のタイヤＴＲの振動周波数成分を含む振動電気
信号を、時間的に局在する基本ウェーブレット関数ｍｗ
を基底とし、スケールパラメータａにより拡大・縮小し
たウェーブレット関数にて、時間位置を示すシフトパラ
メータｂに従ってウェーブレット変換し、このウェーブ
レット変換によってウェーブレット係数Ｆ(a,b) を演算
するウェーブレット変換手段ＷＴと、このウェーブレッ
ト変換手段ＷＴが演算したウェーブレット係数Ｆ(a,b)
の態様に基づきタイヤＴＲの共振周波数を抽出する共振
周波数抽出手段ＶＦと、この共振周波数抽出手段ＶＦが
抽出した周波数に基づきタイヤＴＲの空気圧を推定する
空気圧推定手段ＰＥとを備えることとしたものである。
は、請求項３に記載し、図１に構成の概要を示したよう
に、車両のタイヤＴＲの振動周波数成分を含む振動電気
信号を、時間的に局在する基本ウェーブレット関数ｍｗ
を基底とし、スケールパラメータａにより拡大・縮小し
たウェーブレット関数にて、時間位置を示すシフトパラ
メータｂに従ってウェーブレット変換し、このウェーブ
レット変換によってウェーブレット係数Ｆ(a,b) を演算
するウェーブレット変換手段ＷＴと、このウェーブレッ
ト変換手段ＷＴが演算したウェーブレット係数Ｆ(a,b)
の態様に基づきタイヤＴＲの共振周波数を抽出する共振
周波数抽出手段ＶＦと、この共振周波数抽出手段ＶＦが
抽出した周波数に基づきタイヤＴＲの空気圧を推定する
空気圧推定手段ＰＥとを備えることとしたものである。
【００１１】上記請求項３に記載の空気圧検出装置にお
いては、請求項４に記載し図１に示すように、振動電気
信号出力手段ＢＳが、タイヤＴＲの回転速度を検出して
車輪速度信号を出力する車輪速度検出器ＷＳを具備し、
この車輪速度検出器ＷＳの出力信号をウェーブレット変
換手段ＷＴに供給するように構成してもよい。
いては、請求項４に記載し図１に示すように、振動電気
信号出力手段ＢＳが、タイヤＴＲの回転速度を検出して
車輪速度信号を出力する車輪速度検出器ＷＳを具備し、
この車輪速度検出器ＷＳの出力信号をウェーブレット変
換手段ＷＴに供給するように構成してもよい。
【００１２】また、前記共振周波数抽出手段ＶＦは、請
求項５に記載し図１に示すように、ウェーブレット変換
手段ＷＴの演算結果のウェーブレット係数に基づき、所
定時間毎に最大周波数を抽出する最大周波数抽出手段Ｍ
Ｆと、この最大周波数抽出手段ＭＦが抽出した最大周波
数の一定時間内における最頻値を共振周波数として設定
する共振周波数設定手段ＦＳを具備したものとするとよ
い。
求項５に記載し図１に示すように、ウェーブレット変換
手段ＷＴの演算結果のウェーブレット係数に基づき、所
定時間毎に最大周波数を抽出する最大周波数抽出手段Ｍ
Ｆと、この最大周波数抽出手段ＭＦが抽出した最大周波
数の一定時間内における最頻値を共振周波数として設定
する共振周波数設定手段ＦＳを具備したものとするとよ
い。
【００１３】あるいは、上記請求項３に記載の空気圧検
出装置に対し、請求項６に記載し図１に破線で示すよう
に、更に、共振周波数抽出手段ＶＦが抽出した共振周波
数を所定の基準周波数と比較する比較手段ＣＰと、この
比較手段ＣＰにて、共振周波数と基準周波数との差が所
定の周波数以上の差が生ずるまで共振周波数が低下した
と判定したときに、タイヤＴＲの空気圧が低下したこと
を報知する警報装置ＷＮを備えたものとしてもよい。
出装置に対し、請求項６に記載し図１に破線で示すよう
に、更に、共振周波数抽出手段ＶＦが抽出した共振周波
数を所定の基準周波数と比較する比較手段ＣＰと、この
比較手段ＣＰにて、共振周波数と基準周波数との差が所
定の周波数以上の差が生ずるまで共振周波数が低下した
と判定したときに、タイヤＴＲの空気圧が低下したこと
を報知する警報装置ＷＮを備えたものとしてもよい。
【００１４】
【作用】上記請求項１に係るタイヤの空気圧検出方法に
おいては、タイヤの振動周波数成分を含む信号が電気信
号に変換されて振動電気信号が出力され、この振動電気
信号に対しウェーブレット変換が行なわれる。即ち、少
なくとも時間的に局在する、例えばガボール関数等が基
本ウェーブレット関数として設定されており、この基本
ウェーブレット関数を基底としたウェーブレット関数に
て、スケールパラメータ（ａとする）及びシフトパラメ
ータ（ｂとする）に対してウェーブレット変換が行なわ
れる。換言すれば、基本ウェーブレット関数を、スケー
ルパラメータａに基づきａ倍にスケール変換したウェー
ブレット関数を、シフトパラメータｂに従って、信号に
展開することによって、ウェーブレット係数Ｆ(a,b) が
得られる。そして、ウェーブレット係数Ｆ(a,b) の態様
に基づき、例えば所定時間毎に最大周波数が抽出され、
その最頻値、即ち一定時間内の度数が最多の最大周波数
が共振周波数として出力される。そして、例えば予め記
憶されたタイヤＴＲの空気圧と共振周波数の関係を表す
マップに基づき、上述の共振周波数からタイヤＴＲの空
気圧が推定され、あるいは共振周波数が所定の基準周波
数に対し所定の差以上低下したときに、タイヤＴＲの空
気圧が低下したと判定される。
おいては、タイヤの振動周波数成分を含む信号が電気信
号に変換されて振動電気信号が出力され、この振動電気
信号に対しウェーブレット変換が行なわれる。即ち、少
なくとも時間的に局在する、例えばガボール関数等が基
本ウェーブレット関数として設定されており、この基本
ウェーブレット関数を基底としたウェーブレット関数に
て、スケールパラメータ（ａとする）及びシフトパラメ
ータ（ｂとする）に対してウェーブレット変換が行なわ
れる。換言すれば、基本ウェーブレット関数を、スケー
ルパラメータａに基づきａ倍にスケール変換したウェー
ブレット関数を、シフトパラメータｂに従って、信号に
展開することによって、ウェーブレット係数Ｆ(a,b) が
得られる。そして、ウェーブレット係数Ｆ(a,b) の態様
に基づき、例えば所定時間毎に最大周波数が抽出され、
その最頻値、即ち一定時間内の度数が最多の最大周波数
が共振周波数として出力される。そして、例えば予め記
憶されたタイヤＴＲの空気圧と共振周波数の関係を表す
マップに基づき、上述の共振周波数からタイヤＴＲの空
気圧が推定され、あるいは共振周波数が所定の基準周波
数に対し所定の差以上低下したときに、タイヤＴＲの空
気圧が低下したと判定される。
【００１５】また、請求項３に記載の空気圧検出装置に
おいては、図１において、振動電気信号出力手段ＢＳか
らタイヤＴＲの振動周波数成分を含む振動電気信号が出
力され、この振動電気信号が、ウェーブレット変換手段
ＷＴを介して、時間的に局在する基本ウェーブレット関
数ｍｗを基底とし、スケールパラメータａによって拡大
・縮小されたウェーブレット関数にて、時間位置を示す
シフトパラメータｂに従ってウェーブレット変換され、
ウェーブレット係数Ｆ(a,b) が演算される。そして、共
振周波数抽出手段ＶＦにおいて、ウェーブレット係数Ｆ
(a,b) の態様に基づき、例えば所定時間毎に最大周波数
が抽出され、その最頻値、即ち一定時間内の度数が最多
の最大周波数が共振周波数として出力される。そして、
空気圧推定手段ＰＥにて、例えば予め記憶されたタイヤ
ＴＲの空気圧と共振周波数の関係を表すマップに基づ
き、上述の共振周波数からタイヤＴＲの空気圧が推定さ
れる。
おいては、図１において、振動電気信号出力手段ＢＳか
らタイヤＴＲの振動周波数成分を含む振動電気信号が出
力され、この振動電気信号が、ウェーブレット変換手段
ＷＴを介して、時間的に局在する基本ウェーブレット関
数ｍｗを基底とし、スケールパラメータａによって拡大
・縮小されたウェーブレット関数にて、時間位置を示す
シフトパラメータｂに従ってウェーブレット変換され、
ウェーブレット係数Ｆ(a,b) が演算される。そして、共
振周波数抽出手段ＶＦにおいて、ウェーブレット係数Ｆ
(a,b) の態様に基づき、例えば所定時間毎に最大周波数
が抽出され、その最頻値、即ち一定時間内の度数が最多
の最大周波数が共振周波数として出力される。そして、
空気圧推定手段ＰＥにて、例えば予め記憶されたタイヤ
ＴＲの空気圧と共振周波数の関係を表すマップに基づ
き、上述の共振周波数からタイヤＴＲの空気圧が推定さ
れる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
タイヤの空気圧検出装置について図面を参照しながら説
明する。図２において、車両１の各タイヤＴＲには、そ
の回転速度を検出する車輪速度検出器として、車輪速度
センサ（代表して２で表す）が配置されている。この車
輪速度センサ２としては、例えば各車輪の回転に伴って
回転する歯付ロータと、このロータの歯部に対向して設
けられたピックアップから成る周知の電磁誘導方式のセ
ンサで、各車輪の回転速度に対応したディジタル信号を
出力するように構成されたものが用いられるが、他の方
式のものでもよい。図４は車輪速度の変化の一例を示す
もので、振動成分を抽出すると図５に示す状態となる。
各車輪速度センサ２は電子制御ユニット３に接続されて
おり、車輪速度センサ２の出力信号がマイクロコンピュ
ータ２０に供給され、このマイクロコンピュータ２０に
て、後述するようにタイヤＴＲの空気圧の低下が判定さ
れ、判定結果に応じて警報装置４が駆動されるように構
成されている。
タイヤの空気圧検出装置について図面を参照しながら説
明する。図２において、車両１の各タイヤＴＲには、そ
の回転速度を検出する車輪速度検出器として、車輪速度
センサ（代表して２で表す）が配置されている。この車
輪速度センサ２としては、例えば各車輪の回転に伴って
回転する歯付ロータと、このロータの歯部に対向して設
けられたピックアップから成る周知の電磁誘導方式のセ
ンサで、各車輪の回転速度に対応したディジタル信号を
出力するように構成されたものが用いられるが、他の方
式のものでもよい。図４は車輪速度の変化の一例を示す
もので、振動成分を抽出すると図５に示す状態となる。
各車輪速度センサ２は電子制御ユニット３に接続されて
おり、車輪速度センサ２の出力信号がマイクロコンピュ
ータ２０に供給され、このマイクロコンピュータ２０に
て、後述するようにタイヤＴＲの空気圧の低下が判定さ
れ、判定結果に応じて警報装置４が駆動されるように構
成されている。
【００１７】マイクロコンピュータ２０は一般的な構成
で、入力ポート２１、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ
２４、及び出力ポート２５等がコモンバスを介して相互
に接続されて成り、車輪速度センサ２の出力信号が入力
ポート２１から入力され、ＣＰＵ２２にて処理されて、
出力ポート２５から警報装置４に出力されるように構成
されている。また、マイクロコンピュータ２０に対しウ
ェーブレット関数（例えばガボール関数）１１が設定さ
れている。マイクロコンピュータ２０においては、ＲＯ
Ｍ２３は図３に示したフローチャートに対応したプログ
ラムを記憶し、ＣＰＵ２２は図示しないイグニッション
スイッチが閉成されている間当該プログラムを実行し、
ＲＡＭ２４は当該プログラムの実行に必要な変数データ
を一時的に記憶する。
で、入力ポート２１、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ
２４、及び出力ポート２５等がコモンバスを介して相互
に接続されて成り、車輪速度センサ２の出力信号が入力
ポート２１から入力され、ＣＰＵ２２にて処理されて、
出力ポート２５から警報装置４に出力されるように構成
されている。また、マイクロコンピュータ２０に対しウ
ェーブレット関数（例えばガボール関数）１１が設定さ
れている。マイクロコンピュータ２０においては、ＲＯ
Ｍ２３は図３に示したフローチャートに対応したプログ
ラムを記憶し、ＣＰＵ２２は図示しないイグニッション
スイッチが閉成されている間当該プログラムを実行し、
ＲＡＭ２４は当該プログラムの実行に必要な変数データ
を一時的に記憶する。
【００１８】ここで、本発明の前提となるウェーブレッ
ト変換及び本願で使用する用語について定義を明らかに
する。先ず、ウェーブレット変換の基底となる関数を基
本ウェーブレット関数ｈ(t) といい、二乗可積分関数で
そのノルムは正規化されているとし、少なくとも時間領
域で局在する。この基本ウェーブレット関数ｈ(t) は、
アドミシブル条件と呼ばれる下記数１式が成立するもの
として表すことができる。この数１式は信号の直流分
（平均値）が零であることを表している。
ト変換及び本願で使用する用語について定義を明らかに
する。先ず、ウェーブレット変換の基底となる関数を基
本ウェーブレット関数ｈ(t) といい、二乗可積分関数で
そのノルムは正規化されているとし、少なくとも時間領
域で局在する。この基本ウェーブレット関数ｈ(t) は、
アドミシブル条件と呼ばれる下記数１式が成立するもの
として表すことができる。この数１式は信号の直流分
（平均値）が零であることを表している。
【数１】
【００１９】そして、下記の数２式に示すように基本ウ
ェーブレット関数をａ倍のスケール変換した後、原点を
ｂだけシフトすることによってウェーブレット関数が設
定される。
ェーブレット関数をａ倍のスケール変換した後、原点を
ｂだけシフトすることによってウェーブレット関数が設
定される。
【数２】
【００２０】而して、解析対象の関数をｆ(t) としたと
きのウェーブレット変換は下記の数３式に示すように定
義される。この式で、Ｆ(a,b) はウェーブレット係数、
＜＞は内積、＊は複素共役を表す。
きのウェーブレット変換は下記の数３式に示すように定
義される。この式で、Ｆ(a,b) はウェーブレット係数、
＜＞は内積、＊は複素共役を表す。
【数３】 尚、解析に用いるウェーブレット関数はアナライジング
ウェーブレット（基本ウェーブレット関数）と呼ばれ、
ガボール関数等種々の関数が用いられている。例えば下
記数４式に示すガボール関数の一種であるMorletのウェ
ーブレットは、微分係数が不連続となるような特異点を
有する信号の解析に好適なアナライジングウェーブレッ
トとして知られている。
ウェーブレット（基本ウェーブレット関数）と呼ばれ、
ガボール関数等種々の関数が用いられている。例えば下
記数４式に示すガボール関数の一種であるMorletのウェ
ーブレットは、微分係数が不連続となるような特異点を
有する信号の解析に好適なアナライジングウェーブレッ
トとして知られている。
【数４】
【００２１】マイクロコンピュータ２０においては、後
述するようにタイヤＴＲの空気圧の低下が判定され、判
定結果が警報装置４に出力される。この警報装置４は、
タイヤＴＲの空気圧が低下したと判定されたときに、例
えばランプ（図示せず）が点灯するように構成されてい
る。あるいは、表示及び／又は音によって空気圧の低下
を報知することとしてもよい。
述するようにタイヤＴＲの空気圧の低下が判定され、判
定結果が警報装置４に出力される。この警報装置４は、
タイヤＴＲの空気圧が低下したと判定されたときに、例
えばランプ（図示せず）が点灯するように構成されてい
る。あるいは、表示及び／又は音によって空気圧の低下
を報知することとしてもよい。
【００２２】上記のように構成された本実施形態のタイ
ヤ空気圧警報装置においては、電子制御ユニット３によ
りタイヤＴＲの空気圧の検出に係る一連の処理が行なわ
れる。即ち、イグニッションスイッチ（図示せず）が閉
成されると図３のフローチャートに対応したプログラム
の実行が開始し、所定の制御サイクルで繰り返される。
先ず、ステップ１０１にてマイクロコンピュータ２０の
イニシャル処理が行なわれ、各種の演算値がクリアされ
る。そして、車両が移動を開始すると、ステップ１０２
にて車輪速度センサ２から、タイヤＴＲの回転速度の大
きさに応じたディジタル信号が出力され、これがタイヤ
ＴＲの振動周波数成分を含む振動電気信号として空気圧
の推定に供される。
ヤ空気圧警報装置においては、電子制御ユニット３によ
りタイヤＴＲの空気圧の検出に係る一連の処理が行なわ
れる。即ち、イグニッションスイッチ（図示せず）が閉
成されると図３のフローチャートに対応したプログラム
の実行が開始し、所定の制御サイクルで繰り返される。
先ず、ステップ１０１にてマイクロコンピュータ２０の
イニシャル処理が行なわれ、各種の演算値がクリアされ
る。そして、車両が移動を開始すると、ステップ１０２
にて車輪速度センサ２から、タイヤＴＲの回転速度の大
きさに応じたディジタル信号が出力され、これがタイヤ
ＴＲの振動周波数成分を含む振動電気信号として空気圧
の推定に供される。
【００２３】次にステップ１０３において、初期化演算
が行なわれたか否かが判定される。即ち、後述のステッ
プ１０９にて初期化演算終了フラグがセット（１）され
たか否かがステップ１０３において判定され、セットさ
れていなければステップ１０４に進み、イグニッション
スイッチがオンとされた後車体速度Ｖｓが所定の速度Ｖ
ｋ以上となったか否かが判定され、所定の速度Ｖｋに達
していなければステップ１０２に戻る。車体速度Ｖｓが
所定の速度Ｖｋ以上となっていれば、ステップ１０５以
降に進み初期化演算が行なわれる。尚、車体速度Ｖｓは
例えば車輪速度センサ２の出力信号に基づいて周知の方
法で推定される。
が行なわれたか否かが判定される。即ち、後述のステッ
プ１０９にて初期化演算終了フラグがセット（１）され
たか否かがステップ１０３において判定され、セットさ
れていなければステップ１０４に進み、イグニッション
スイッチがオンとされた後車体速度Ｖｓが所定の速度Ｖ
ｋ以上となったか否かが判定され、所定の速度Ｖｋに達
していなければステップ１０２に戻る。車体速度Ｖｓが
所定の速度Ｖｋ以上となっていれば、ステップ１０５以
降に進み初期化演算が行なわれる。尚、車体速度Ｖｓは
例えば車輪速度センサ２の出力信号に基づいて周知の方
法で推定される。
【００２４】ステップ１０５においては、車輪速度セン
サ２の出力の振動電気信号が、例えば前述の解析対象の
関数ｆ(t) としてマイクロコンピュータ２０に入力し、
このマイクロコンピュータ２０にて、周波数のスケール
パラメータａ（以下、スケール(a) とする）に対して、
シフトパラメータｂ（以下、時間位置(b) とする）に従
ってウェーブレット変換が行なわれ、ウェーブレット係
数Ｆ(a,b) が演算される。即ち、関数ｆ(t) に対する基
本ウェーブレット関数の畳み込み積分が行なわれる。
サ２の出力の振動電気信号が、例えば前述の解析対象の
関数ｆ(t) としてマイクロコンピュータ２０に入力し、
このマイクロコンピュータ２０にて、周波数のスケール
パラメータａ（以下、スケール(a) とする）に対して、
シフトパラメータｂ（以下、時間位置(b) とする）に従
ってウェーブレット変換が行なわれ、ウェーブレット係
数Ｆ(a,b) が演算される。即ち、関数ｆ(t) に対する基
本ウェーブレット関数の畳み込み積分が行なわれる。
【００２５】図６は、ウェーブレット解析によるウェー
ブレット係数Ｆ(a,b) の態様を示すもので、ウェーブレ
ット係数Ｆ(a,b) の大きさを同図に示すように斜線及び
点描の密度で区別して示している。尚、これを三次元表
示すると図８に例示したようになる（何れの図において
もスケールパラメータａは対数表示したものであるが、
図６と図８は直接対応するものではない）。尚、ウェー
ブレット関数としては、例えば、ガボール関数、メキシ
カンハット関数、フレンチハット関数、ハール関数等が
ある。
ブレット係数Ｆ(a,b) の態様を示すもので、ウェーブレ
ット係数Ｆ(a,b) の大きさを同図に示すように斜線及び
点描の密度で区別して示している。尚、これを三次元表
示すると図８に例示したようになる（何れの図において
もスケールパラメータａは対数表示したものであるが、
図６と図８は直接対応するものではない）。尚、ウェー
ブレット関数としては、例えば、ガボール関数、メキシ
カンハット関数、フレンチハット関数、ハール関数等が
ある。
【００２６】そして、ステップ１０６にてウェーブレッ
ト係数Ｆ(a,b) の態様から、所定時間毎に最大周波数が
抽出され、更にステップ１０７にて、これらの最大周波
数のうち一定時間内における度数が最多の最大周波数が
共振周波数として抽出される。即ち、最頻値処理によっ
て共振周波数が抽出される。続いて、ステップ１０８に
進み、抽出された共振周波数に基づきタイヤ空気圧を演
算するための各定数が設定される。そして、ステップ１
０９にて初期化演算終了フラグがセット（１）された後
ステップ１０２に戻る。
ト係数Ｆ(a,b) の態様から、所定時間毎に最大周波数が
抽出され、更にステップ１０７にて、これらの最大周波
数のうち一定時間内における度数が最多の最大周波数が
共振周波数として抽出される。即ち、最頻値処理によっ
て共振周波数が抽出される。続いて、ステップ１０８に
進み、抽出された共振周波数に基づきタイヤ空気圧を演
算するための各定数が設定される。そして、ステップ１
０９にて初期化演算終了フラグがセット（１）された後
ステップ１０２に戻る。
【００２７】而して、ステップ１０３にて初期化演算終
了フラグがセットされていると判定されると、ステップ
１１０にてステップ１０５と同様にウェーブレット演算
が行なわれ、ステップ１１１，１１２，１１３にて前述
のステップ１０６，１０７，１０８と同様の処理が行な
われる。そして、ステップ１１４に進みタイヤＴＲの空
気圧が低下したか否かが判定される。具体的には、例え
ば、ステップ１１２で抽出された共振周波数が、初期化
演算処理のステップ１０７にて求められた共振周波数と
比較され、その差が一定周波数（例えば４Ｈｚ）以下と
なったときには、タイヤＴＲの空気圧が低下したと判定
される。而して、タイヤＴＲの空気圧が低下していなけ
れば、ステップ１０２に戻り上記の処理が繰り返される
が、ステップ１１４にて空気圧低下と判定されると、ス
テップ１１５に進み警報装置４に対し空気圧警報信号が
出力され、警報装置４では例えばランプ（図示せず）を
点灯することによって警報が行なわれる。
了フラグがセットされていると判定されると、ステップ
１１０にてステップ１０５と同様にウェーブレット演算
が行なわれ、ステップ１１１，１１２，１１３にて前述
のステップ１０６，１０７，１０８と同様の処理が行な
われる。そして、ステップ１１４に進みタイヤＴＲの空
気圧が低下したか否かが判定される。具体的には、例え
ば、ステップ１１２で抽出された共振周波数が、初期化
演算処理のステップ１０７にて求められた共振周波数と
比較され、その差が一定周波数（例えば４Ｈｚ）以下と
なったときには、タイヤＴＲの空気圧が低下したと判定
される。而して、タイヤＴＲの空気圧が低下していなけ
れば、ステップ１０２に戻り上記の処理が繰り返される
が、ステップ１１４にて空気圧低下と判定されると、ス
テップ１１５に進み警報装置４に対し空気圧警報信号が
出力され、警報装置４では例えばランプ（図示せず）を
点灯することによって警報が行なわれる。
【００２８】警報装置４による警報が行なわれた後は、
ステップ１１６にて初期化演算終了フラグがリセット
（０）される。従って、前回の処理時にタイヤＴＲが空
気圧低下と判定され空気圧警報信号が出力されておれ
ば、今回の処理時には初期化演算が行なわれず、前回の
抽出共振周波数に基づく各定数の設定値が用いられる。
これにより、空気圧が低下した状態でイグニッションス
イッチがオフとされた後に再始動するときに、前回の初
期化演算処理結果が用いられることなく、再度初期化演
算処理が行なわれるので、誤判定を防止することができ
る。
ステップ１１６にて初期化演算終了フラグがリセット
（０）される。従って、前回の処理時にタイヤＴＲが空
気圧低下と判定され空気圧警報信号が出力されておれ
ば、今回の処理時には初期化演算が行なわれず、前回の
抽出共振周波数に基づく各定数の設定値が用いられる。
これにより、空気圧が低下した状態でイグニッションス
イッチがオフとされた後に再始動するときに、前回の初
期化演算処理結果が用いられることなく、再度初期化演
算処理が行なわれるので、誤判定を防止することができ
る。
【００２９】尚、ステップ１１０においては、バタワー
スバンドパスフィルタによって演算を簡略化し、ステッ
プ１１１乃至１１４における処理を含めマイクロコンピ
ュータ２０に対する負担を軽減することができる。例え
ば、初期化演算処理において抽出された共振周波数が４
０Ｈｚであったとすると、バンドパスフィルタを４２／
４０／３８／３６／３４Ｈｚと設定しておき、初期化演
算処理時の共振周波数の４０Ｈｚに対し、後の演算処理
時の共振周波数が例えば４Ｈｚ低くなり３６Ｈｚになっ
たとき、タイヤＴＲの空気圧が低下したとして警報装置
４に信号を出力するように構成することができる。而し
て、タイヤ交換時にも容易に対応することができるの
で、汎用性のある空気圧検出装置となる。
スバンドパスフィルタによって演算を簡略化し、ステッ
プ１１１乃至１１４における処理を含めマイクロコンピ
ュータ２０に対する負担を軽減することができる。例え
ば、初期化演算処理において抽出された共振周波数が４
０Ｈｚであったとすると、バンドパスフィルタを４２／
４０／３８／３６／３４Ｈｚと設定しておき、初期化演
算処理時の共振周波数の４０Ｈｚに対し、後の演算処理
時の共振周波数が例えば４Ｈｚ低くなり３６Ｈｚになっ
たとき、タイヤＴＲの空気圧が低下したとして警報装置
４に信号を出力するように構成することができる。而し
て、タイヤ交換時にも容易に対応することができるの
で、汎用性のある空気圧検出装置となる。
【００３０】以上のように、タイヤＴＲの空気圧低下と
判定されたときに警報を行なうこととしてもよいが、タ
イヤＴＲの空気圧を直接表示するように構成することも
できる。例えば図７に示すマップに基づき、共振周波数
に応じてタイヤＴＲの空気圧を推定することができるの
で、ステップ１１４に代えて空気圧推定の処理を行な
い、推定値を表示することとしてもよい。尚、上記マッ
プを用いることなく、実際の関係式（下記の数５式）を
用い、直接演算することも可能である。
判定されたときに警報を行なうこととしてもよいが、タ
イヤＴＲの空気圧を直接表示するように構成することも
できる。例えば図７に示すマップに基づき、共振周波数
に応じてタイヤＴＲの空気圧を推定することができるの
で、ステップ１１４に代えて空気圧推定の処理を行な
い、推定値を表示することとしてもよい。尚、上記マッ
プを用いることなく、実際の関係式（下記の数５式）を
用い、直接演算することも可能である。
【数５】 ここで、ｆは共振周波数（Ｈｚ）を表し、ｍは質量（ｋ
ｇ）を表し、Ｋはバネ定数（Ｎ／ｍ）を表し、ａは定数
を表す。
ｇ）を表し、Ｋはバネ定数（Ｎ／ｍ）を表し、ａは定数
を表す。
【００３１】また、上記実施形態ではタイヤＴＲの振動
成分を含む振動電気信号として、車輪速度信号を用いた
が、車両のバネ下加速度、荷重センサや車高センサ等の
検出信号の変化速度もしくは加速度等を用いることとし
てもよい。
成分を含む振動電気信号として、車輪速度信号を用いた
が、車両のバネ下加速度、荷重センサや車高センサ等の
検出信号の変化速度もしくは加速度等を用いることとし
てもよい。
【００３２】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項１及び２に
記載のタイヤの空気圧検出方法においては、タイヤの振
動周波数成分を含む振動電気信号に対しウェーブレット
変換が行なわれ、ウェーブレット係数の態様に基づき共
振周波数が抽出され、この共振周波数に基づきタイヤの
空気圧が推定されるので、ノイズに影響されることな
く、また検出時期に拘らず常時、正確に空気圧を検出す
ることができる。
で以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項１及び２に
記載のタイヤの空気圧検出方法においては、タイヤの振
動周波数成分を含む振動電気信号に対しウェーブレット
変換が行なわれ、ウェーブレット係数の態様に基づき共
振周波数が抽出され、この共振周波数に基づきタイヤの
空気圧が推定されるので、ノイズに影響されることな
く、また検出時期に拘らず常時、正確に空気圧を検出す
ることができる。
【００３３】請求項３乃至６に記載のタイヤの空気圧検
出装置においても、タイヤの振動周波数成分を含む振動
電気信号に対しウェーブレット変換が行なわれ、ウェー
ブレット係数の態様に基づき共振周波数が抽出され、こ
の共振周波数に基づきタイヤの空気圧が推定されるよう
に構成されているので、ノイズに影響されることなく、
また検出時期に拘らず常時、正確に空気圧を検出するこ
とができる。
出装置においても、タイヤの振動周波数成分を含む振動
電気信号に対しウェーブレット変換が行なわれ、ウェー
ブレット係数の態様に基づき共振周波数が抽出され、こ
の共振周波数に基づきタイヤの空気圧が推定されるよう
に構成されているので、ノイズに影響されることなく、
また検出時期に拘らず常時、正確に空気圧を検出するこ
とができる。
【図１】本発明のタイヤの空気圧検出装置の構成の概要
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るタイヤの空気圧検出
装置の全体構成図である。
装置の全体構成図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるタイヤの空気圧警
報の処理を示すフローチャートである。
報の処理を示すフローチャートである。
【図４】車輪速度の変化状況の一例を示すグラフであ
る。
る。
【図５】車輪速度の振動状態の一例を示すグラフであ
る。
る。
【図６】本発明の一実施形態における共振周波数の抽出
に供するウェーブレット係数の態様の一例を示すグラフ
である。
に供するウェーブレット係数の態様の一例を示すグラフ
である。
【図７】本発明の一実施形態における共振周波数とタイ
ヤ空気圧との関係を示すマップの一例を示すグラフであ
る。
ヤ空気圧との関係を示すマップの一例を示すグラフであ
る。
【図８】ウェーブレット係数の一例を三次元で示すグラ
フである。
フである。
１ 車両 ２ 車輪速度センサ ３ 電子制御ユニット ４ 警報装置 １０ Ａ／Ｄ変換器 ２０ マイクロコンピュータ
Claims (6)
- 【請求項１】 車両のタイヤの振動周波数成分を含む振
動電気信号を出力し、該振動電気信号を、時間的に局在
する基本ウェーブレット関数を基底とし、スケールパラ
メータによって拡大・縮小したウェーブレット関数に
て、時間位置を示すシフトパラメータに従ってウェーブ
レット変換し、該ウェーブレット変換によってウェーブ
レット係数を演算し、該ウェーブレット係数の態様に基
づき前記タイヤの共振周波数を抽出し、該共振周波数に
基づき前記タイヤの空気圧を推定することを特徴とする
タイヤの空気圧検出方法。 - 【請求項２】 前記タイヤの回転速度を検出して車輪速
度信号を出力し、該車輪速度信号を前記振動電気信号に
供することを特徴とする請求項１記載のタイヤの空気圧
検出方法。 - 【請求項３】 車両のタイヤの振動周波数成分を含む振
動電気信号を出力する振動電気信号出力手段と、該振動
電気信号出力手段が出力した振動電気信号を、時間的に
局在する基本ウェーブレット関数を基底とし、スケール
パラメータによって拡大・縮小したウェーブレット関数
にて、時間位置を示すシフトパラメータに従ってウェー
ブレット変換し、該ウェーブレット変換によってウェー
ブレット係数を演算するウェーブレット変換手段と、該
ウェーブレット変換手段が演算したウェーブレット係数
の態様に基づき前記タイヤの共振周波数を抽出する共振
周波数抽出手段と、該共振周波数抽出手段が抽出した周
波数に基づき前記タイヤの空気圧を推定する空気圧推定
手段とを備えたことを特徴とするタイヤの空気圧検出装
置。 - 【請求項４】 前記振動電気信号出力手段が、前記タイ
ヤの回転速度を検出して車輪速度信号を出力する車輪速
度検出器を具備し、該車輪速度検出器の出力信号を前記
ウェーブレット変換手段に供給するように構成したこと
を特徴とする請求項３記載のタイヤの空気圧検出装置。 - 【請求項５】 前記共振周波数抽出手段が、前記ウェー
ブレット変換手段の演算結果のウェーブレット係数に基
づき、所定時間毎に最大周波数を抽出する最大周波数抽
出手段と、該最大周波数抽出手段が抽出した最大周波数
の一定時間内における最頻値を共振周波数として設定す
る共振周波数設定手段を具備したことを特徴とする請求
項３記載のタイヤの空気圧検出装置。 - 【請求項６】 前記共振周波数抽出手段が抽出した共振
周波数を所定の基準周波数と比較する比較手段と、該比
較手段にて、前記共振周波数と前記基準周波数との間に
所定の周波数以上の差が生ずるまで前記共振周波数が低
下したと判定したときに、前記タイヤの空気圧が低下し
たことを報知する警報装置を備えたことを特徴とする請
求項３記載のタイヤの空気圧検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7308183A JPH09126932A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | タイヤの空気圧検出方法及び空気圧検出装置 |
| US08/738,809 US5801305A (en) | 1995-10-31 | 1996-10-28 | Method and apparatus for detecting a tire inflation pressure |
| DE19643879A DE19643879A1 (de) | 1995-10-31 | 1996-10-30 | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung eines Reifenaufblasdrucks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7308183A JPH09126932A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | タイヤの空気圧検出方法及び空気圧検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09126932A true JPH09126932A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=17977915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7308183A Pending JPH09126932A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | タイヤの空気圧検出方法及び空気圧検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5801305A (ja) |
| JP (1) | JPH09126932A (ja) |
| DE (1) | DE19643879A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6109099A (en) * | 1997-12-22 | 2000-08-29 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for detecting air pressure in a tire using a basic wavelet function localized in time |
| CN111231588A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-06-05 | 新石器慧通（北京）科技有限公司 | 胎压监测方法、装置、车载设备和存储介质 |
Families Citing this family (22)
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| WO2000059743A1 (de) * | 1999-04-03 | 2000-10-12 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren zur reifendrucküberwachung und reifendrucküberwachungssystem |
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