JPH09323515A - Tire air pressure estimating device - Google Patents

Tire air pressure estimating device

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JPH09323515A
JPH09323515A JP14164996A JP14164996A JPH09323515A JP H09323515 A JPH09323515 A JP H09323515A JP 14164996 A JP14164996 A JP 14164996A JP 14164996 A JP14164996 A JP 14164996A JP H09323515 A JPH09323515 A JP H09323515A
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tire
resonance frequency
air pressure
wheel speed
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Koji Ogusu
幸治 小楠
Naoki Matsumoto
直樹 松本
Koji Idogaki
孝治 井戸垣
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Denso Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suitably prevent the deterioration of an estimation accuracy of a device which estimates indirectly the air pressure of a tire by a vibration componenent of the tire when a vehicle is running. SOLUTION: A wheel speed sensor 10 is mounted on each wheel of an automobile and a pulse signal output by the sensor 10 is taken by a signal processing device 20, which determines a wheel speed of each wheel by the pulse signal and extracts a resonance frequency with regard to the vibration of a tire by introducing a linear prospect model into the wheel speed signal or performing a FFT calculation. On the other hand, an outside air temperature sensor 40 mounted on the vehicle detects the temperatures of the tire and the road and the extracted resonance frequency is corrected based on the detected temperatures such that the variations caused by the detected temperatures are absorbed. The air pressure of the tire is estimated based on a linear relationship between the corrected resonance frequency and the air pressure of the tire.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【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 air pressure estimating device for estimating tire air pressure of an automobile or the like, and particularly, when estimating the tire air pressure indirectly from a vibration component of the tire when the vehicle is running, the estimation accuracy thereof is improved. It relates to the implementation of a presumed 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 Conventionally, as a tire air pressure estimating device of this type, for example, a device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-133831 or a device described in Japanese Patent Laid-Open No. 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。
In any of these devices, the vibration component of the wheel speed caused by the vibration of the tire is extracted from the wheel speed signal to obtain the vertical or front-rear resonance frequency of the tire, and based on the obtained resonance frequency. The air pressure of those tires is 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 air pressure estimating device, it is possible to estimate those air pressures without requiring a means for directly detecting the tire air 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 the vibration component of the wheel speed due to the vibration of the tire can be extracted, the air pressure of the tire can be estimated 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 required resonance frequency 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 becomes low, the rubber portion of the tire becomes hard and the resonance frequency becomes high. On the contrary, when the outside air temperature rises, the rubber portion of the tire becomes soft and the resonance frequency becomes low. (B) Affected by wheel speed. That is, the resonance frequency tends to be low in the low vehicle speed range and the high vehicle speed range. (C) It is affected by the magnitude of vibration that the tire receives from the road surface. That is, the greater the magnitude of vibration that the tire receives from the road surface, the lower the resonance frequency tends to be. And so on, it is known that it is affected by external factors and that it also fluctuates due to the effects of these external factors. Further, such fluctuation of the required resonance frequency is also a major cause of lowering the estimation accuracy of the tire air 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。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when the tire air pressure is indirectly estimated from the vibration component of the tire when the vehicle is running,
It is an object of the present invention to provide a tire air pressure estimation device capable of suitably suppressing the deterioration of 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。
In order to achieve such an object, according to the present invention, as described in claim 1, (a) a vibration component output means for outputting a signal including a tire vibration component when the vehicle is running. . (B) Resonance frequency extracting means for extracting the resonance frequency of the vibration component from the outputted 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 in accordance with the amount of influence of the extracted external factor. A tire air pressure estimation device is configured by including the above.

【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 the tire vibration component during vehicle running such as a wheel speed signal, the air pressure of the tire 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。
The extracted resonance frequency fluctuates due to the influence of external factors such as the outside air temperature (to be exact, the tire temperature or the road surface temperature), the wheel speed, the magnitude of the vibration that the tire receives from the road surface, and the like. It was also mentioned above that the fluctuation causes the estimation accuracy of the tire pressure to decrease.

【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。
Therefore, according to the same configuration of the invention described in claim 1, the influence amounts of the external factors are extracted by the external factor influence amount extraction means, and the influence amounts of the extracted external factors are offset. As described above, if the correction means corrects the resonance frequency or the tire pressure estimated based on the resonance frequency, the estimated or corrected tire pressure is naturally highly reliable. That is, the deterioration of the tire air pressure estimation accuracy due to the influence of external factors can be appropriately suppressed.

【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, as in the invention according to claim 2, (d1) the external factor influence amount extraction 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 air pressure based on the detected temperature information. With such a configuration, it becomes possible to preferably avoid the influence of the outside air temperature, which is an external factor, and the estimation accuracy of 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(1)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, as in the invention according to claim 3, (e11) the correction means corrects the extracted resonance frequency, and determines 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
p), the corrected resonance frequency f ′ is calculated based on the equation (1). (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, it becomes possible to easily and accurately avoid the influence of the outside air temperature.

【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 if the tire air pressure is the same, the rubber portion of the tire becomes hard when the outside air temperature becomes low, and the resonance frequency becomes Get higher On the contrary, when the outside air temperature rises, the rubber portion of the tire becomes soft and the resonance frequency becomes low. In consideration of such characteristics, a value that can offset the influence will be selected. For this, for example, a map 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 the invention of claim 4, (d2) the external factor influence amount extraction means is a wheel speed detection means for detecting the 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. With such a configuration, it is possible to preferably avoid the influence of the wheel speed, which is an external factor, 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(2)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 invention of claim 5, (e21) the correcting means corrects the extracted resonance frequency, and the resonance frequency to be corrected is f, where 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 equation (2). (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, it becomes possible to easily and accurately avoid the influence of the wheel speed.

【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 have a low resonance frequency in the low vehicle speed range and the high vehicle speed range. In consideration of such characteristics, a value that can offset the influence will be selected. Also for this, for example, a map in which the correction amount is registered in advance corresponding to 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 of claim 6, (d3) the external factor influence amount extraction means is means for extracting the magnitude of the vibration that the tire receives from the road surface. (E3) The correcting means corrects the extracted resonance frequency or the estimated air pressure based on the magnitude of the extracted vibration. With such a configuration, it is possible to preferably avoid the influence of an external factor, particularly, the magnitude of vibration that the tire receives from the road surface, and the estimation accuracy of the tire air 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
(3)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 correcting means corrects the extracted resonance frequency, and the resonance frequency to be corrected is f, when the magnitude of vibration that the extracted tire receives from the road surface is J, and the correction amount of the resonance frequency f based on the magnitude J of vibration that the tire receives from the road surface is Δf (J), Based on this, the corrected resonance frequency f'is calculated. (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 correction amount Δf of the resonance frequency f based on J is used as the magnitude of the vibration that the tire receives from the road surface.
(J) is: ・ The greater the magnitude of vibration that the tire receives from the road surface,
The resonance frequency tends to be low. In consideration of such characteristics, a value that can offset the influence will be selected. Also for this, for example, a map in which the magnitude of the vibration that the tire receives from the road surface corresponds to J and the correction amount 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。
Still further, according to the invention of claim 8, (d4) the external factor influence amount extraction means detects a temperature sensor for detecting the temperature of the tire or its surroundings, and a wheel speed of the vehicle. Any two or all of the wheel speed detecting means and the means for extracting the magnitude of the vibration received by the tire from the road surface are provided. (E4) The correction unit is configured to extract the resonance frequency or the extracted resonance frequency based on any two or all of the detected or extracted temperature information, the wheel speed information, and the magnitude of vibration that the tire receives from the road surface. Correct the estimated air pressure. With 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 that the tire receives from the road surface, and the like, and further improve the estimation accuracy of the tire air pressure. Will be done.

【0022】他方、以上の各構成において、請求項9記
載の発明によるように、 (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。 といった構成によれば、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。
On the other hand, in each of the above constructions, according to the invention of claim 9, (b1) the resonance frequency extracting means outputs a time-series signal containing a tire vibration component output from the vibration component output means. On the other hand, a linear prediction model for the same vibration is introduced, a parameter of the introduced linear prediction model is identified, and a resonance frequency of the vibration component is extracted. With such a configuration, the resonance frequency can be extracted from the signal including the vibration component of the tire without using the fast Fourier transform (FFT) or the like unlike the conventional device.

【0023】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。
That is, the parameters of the linear prediction model can be estimated by obtaining the correlation coefficient between the time series signals including the tire vibration component.
Further, if the parameters can be estimated in this way, it becomes possible to obtain the above-mentioned vertical resonance direction or front-rear resonance frequency of the tire using these parameters.

【0024】何れにしろ、この請求項9記載の発明によ
れば、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。
In any case, according to the invention as set forth in claim 9, the required calculation amount and memory capacity are significantly reduced as compared with the conventional device using the fast Fourier transform (FFT). Like

【0025】そして、この場合には特に、請求項10記
載の発明によるように、 (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(4)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。 といった構成によって、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。
In this case, in particular, according to the invention of claim 10, (b11) the linear predicting means sets the sampling frequency to k, and the time series signal including the tire vibration component to y (k), When the disturbance is m (k), a parameter identification means for introducing a quadratic discrete-time model as shown in the equation (4) to identify the respective parameters c1 and c2 as a linear prediction model for the vibration, These identified parameters c
1 and c2, and a resonance frequency calculating means for calculating the resonance frequency. With such a configuration, the required calculation amount and memory capacity can be minimized. Incidentally, considering that each tire has one resonance point depending on its air pressure, the “second order” is sufficient for the order of the linear prediction model.

【0026】またこの場合、上記パラメータ同定手段と
しては、請求項11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。
Further, in this case, as the parameter identifying means, as in the invention according to claim 11, (b111) the parameters c1 and c2 by the least square method.
Is identified. Such a configuration is effective for performing such identification with high efficiency.

【0027】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、上記請求項1〜8記載の各構
成に対しては、請求項12記載の構成、すなわち (b2)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信号に対し
高速フーリエ変換(FFT)演算を行うFFT演算手段
と、このFFT演算によって得られる周波数スペクトル
の重心を演算する重心演算手段とを具える。 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有効である。
Further, compared with the case where these linear prediction models are introduced, there is a disadvantage in terms of the required calculation amount and memory capacity, but the respective configurations described in the above claims 1 to 8 are claimed. Item 12, ie, (b2) the resonance frequency extracting means, and FFT operation means for performing a fast Fourier transform (FFT) operation on the signal including the tire vibration component output from the vibration component output means, and And a center of gravity calculating means for calculating the center of gravity of the frequency spectrum obtained by the FFT calculation. Such a configuration is also effective in suppressing a decrease in tire air pressure estimation accuracy due to the conventional device.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(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 air pressure estimating 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 air 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 unsprung member also affects the rotational movement of the wheels. As a result, the vibration of the unsprung member causes a resonance frequency having the same height as that of the unsprung member even at the wheel speed that is the rotation speed of the wheel. That is, between the tire air pressure and the resonance frequency of the wheel speed, the lower the tire air pressure, the lower the resonance frequency. Such a relationship 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。
Therefore, in the device of this embodiment, the tire air pressure is estimated based on the relationship between the tire air pressure and the resonance frequency of the wheel speed, specifically, as shown in FIG. 16, and the estimated tire air pressure is obtained. Is 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, with reference to FIG. 1, an outline of the configuration of the apparatus of the embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the apparatus of the same embodiment is roughly a signal processing apparatus that executes wheel speed sensor 10, outside air temperature sensor 40, and those sensor signals as necessary to perform the above-described determination of tire air 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。
Among them, the wheel speed sensor 10 is a sensor for detecting the rotation speed of each wheel of the vehicle. The sensor 10FR indicates the wheel speed of the "right front wheel" and the sensor 10FL indicates the "left front wheel". The wheel speed is measured by the sensor 10
RR is the wheel speed of the "right rear wheel", and the sensor 10R
L detects the wheel speed of the "left rear wheel". FIG.
In addition, these 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 include rotors 11 mounted on the corresponding wheels 1 and rotating together, and a plurality of teeth provided on the outer periphery of the rotor 11 at a constant pitch. The (object to be detected) 12 and an electromagnetic pickup 13 that electromagnetically detects passage of these teeth 12 as the rotor 11 rotates are provided. 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 for detecting the temperature around the tire of the vehicle, that is, the outside air temperature. As the sensor 40, it is of course possible to newly install a temperature sensor, but it is also possible to use, for example, an outside air temperature sensor used for air conditioning control (air conditioner control), an intake air temperature sensor used for engine control, or the like. . 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。
Further, in the apparatus of the embodiment, the indicator 30 for displaying the judgment result of the tire pressure by the signal processing device 20 is provided in the operation panel of the vehicle in the manner shown in, for example, FIG. This is a device for controlling the lighting of each lamp 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 is "right front wheel".
When it is determined that the tire air pressure is abnormal, the warning lamp 31FR is turned on, and the indicator 30FL turns on the warning lamp 31FL when it is determined that the tire pressure of the "left front wheel" is abnormal. 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 the determination is made, 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
By controlling the lighting of (FL, 31RR, 31RL), if there is a tire whose air pressure is determined to be abnormal, it is immediately visible to the driver which tire the tire is. You will 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。
Then, on the basis of 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 air pressure of each wheel is abnormal, and A signal processing device 2 for outputting a drive signal for display control to the display 30.
As shown in FIG. 1, 0 indicates the 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 the tire air pressure based on the detected resonance frequency. The determination unit 22 is configured to include a determination unit.

【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。
As shown in FIG. 4, the signal processing apparatus 20 has a microcomputer 200, and by utilizing the arithmetic processing function of the microcomputer 200, the resonance point detecting section 21 and the judgment are performed. 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 is basically configured by including a RAM 203 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 detection unit 21 (21FR, 21F of the signal processing device 20.
L, 21RR, 21RL), the fundamental 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, the 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) contains 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 air pressure estimating apparatus according to the embodiment, the tire / suspension system is approximated by a linear prediction model, and the parameters of the model are identified by the least square method. Considering that each tire has only one resonance point depending on its air pressure, the degree of this linear prediction model is sufficient to be "second order". Further, by making the order of the model quadratic, it becomes possible to minimize the amount of calculation and the capacity of the data memory (RAM 203) required for the signal processing device 20.

【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, the number of times of sampling is k, the road surface disturbance is m (k), and the wheel speed signal is y as described above.
Assuming (k), the second-order discrete-time model is
It can be expressed as an expression.

【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 the 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 the equation (5), m (k) is a disturbance and can be regarded as white noise. Therefore, the estimation of the unknown parameter by the method of least squares is performed by using the evaluation function J of the following equation (6). This is to find the minimum c1 and c2.

【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 as the following equation (7) by using the collective least squares method (for example, “Signal Processing”, Iwao Morishita et al. , Institute of Instrument and Control Engineers, see).

【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 c1 and c2 thus identified, the resonance frequency f
Ask for. Parameters c1, c of the second-order discrete-time model
2 and the resonance frequency f and the damping coefficient ζ are represented by the following equations (8) and (9), respectively, 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 damping coefficient ζ can be calculated by 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.
The detailed configuration of R, 21RL) is shown. Note that, in FIG. 6, for convenience, only one arbitrary system of the systems corresponding to the wheels shown in FIG. 1 is illustrated.

【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 includes the wheel speed sensor 10a.
The AC signal output from the device is waveform-shaped and converted into a binary pulse signal, for example, 7.8 ms (millisecond)
For example, it is a part for calculating the average value of the pulse intervals for each predetermined sampling cycle and calculating the wheel speed from the reciprocal of the calculated average value. As a result, the wheel speed calculation unit 21
From 1, the calculated wheel speed signal is output for each sampling cycle.

【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 component near the resonance frequency depending on the tire air pressure from the output wheel speed signal. That is, the output wheel speed signal has a resonance frequency of the same height as the resonance frequency of the unsprung member of the vehicle, but actually contains other resonance components. Incidentally, in the case of the vehicle (normal passenger vehicle) of interest in the embodiment, it has been found by experiments that the resonance frequency depending on the tire air pressure is between 32 Hz and 40 Hz. Therefore, in the device according to the embodiment, the pass band of the filter unit 212 is 30 Hz.
A Butterworth type filter set at from 45 Hz to 45 Hz is used. Here, the Butterworth type filter is formed of a fourth order. The signal component that has passed through the filter unit 212 becomes the wheel speed signal y (k) defined by 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 uses the wheel speed signal y (k) filtered (extracted) by the filter unit 212 based on the above equation (7) to determine the parameters c1 and c2 of the discrete time model. And the resonance frequency f is calculated from the identified parameters c1 and c2 based on the above 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 has 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 influenced by the outside air temperature Temp, and fluctuates in the manner shown in FIG. 7 depending on the outside air temperature Temp even if the tire air 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 if the tire pressure is the same, the resonance frequency f increases as the outside air temperature Temp decreases. This is the outside air temperature Te
It is considered that the tire rubber portion becomes harder as mp becomes lower, 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 deterioration of the extraction accuracy of the resonance frequency f due to the outside air temperature Temp, it is necessary to correct the resonance frequency f in the mode 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。
To this end, for example, the resonance frequency correction unit 214a has a correction map as shown in FIG.
The resonance frequency f extracted (calculated) 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
The correction amount of the resonance frequency f based on
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 as. Further, 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 is high, and conversely, when the tire air pressure is low, the resonance frequency is low. Therefore, this 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 held as a map, and the corrected resonance frequency f ′ value is directly
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。
Resonance point detector 21a (21FR, 21F
L, 21RR, 21RL), the value of the tire air pressure p thus estimated on the basis of the resonance frequency f ′ which is extracted and further corrected according to the outside air temperature Temp is set to the corresponding determination unit 22 (22FR, 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 judging section 22 makes a corresponding judgment based on a comparison between a judgment value preset as a threshold value for judging an abnormal air pressure and the value of the tire air pressure p output from the resonance point detecting section 21a. The presence or absence of tire pressure abnormality is determined. Then, if the value of the tire air pressure p output from the resonance point detection unit 21a is lower than the determination value, it is determined that the air pressure is abnormal, and the corresponding indicator 30 (30FR, 3FR).
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 unit 30, as described above, the judgment unit 22
Thus, when the drive signal is given in this way, the corresponding warning lamp 31 (FIG. 3) is turned on to notify the driver that there is a tire whose air pressure is 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 lowered while the vehicle is traveling due to natural leakage, nail depression, etc., the fact is immediately notified to the driver. Also, based on these notifications, the tires are then replenished with air,
When the air pressure is restored to normal, the determination unit 22
The application of the drive signal from the display device to the display device 30 is stopped, and the lit warning lamp 31 is automatically 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 air 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. The estimation accuracy of the tire air 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 such as the above equation (5), and the parameters of the model are identified by the least square method to obtain the tire pressure of the wheel speed signal y (k). Since the dependent resonance frequency is estimated, the required calculation amount and memory capacity can be significantly reduced as compared with, for example, the case of using the fast Fourier transform (FFT). And so on, 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 in the previous section, the extracted resonance frequency f is also influenced by the wheel speed. That is, the resonance frequency f tends to be low 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。
Therefore, FIG. 10 shows an example of a device as a second embodiment of the tire air pressure estimating device according to the present invention, which is capable of suitably avoiding the influence of the wheel speed on the tire air pressure estimating accuracy. .

【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 apparatus according to the second embodiment has the same basic structure as the apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1, and the outside air temperature sensor 40 is unnecessary. And the resonance point detection unit 21 (21FR, 21FL, 21R that composes the signal processing device 20 accordingly).
R, 21RL) is also partly changed, which is the only difference from the device of the first embodiment. Therefore, this second
The redundant description here of other common elements of the apparatus of the embodiment of will be omitted.

【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 device of the second embodiment, the resonance point detecting section 21 which constitutes the signal processing device 20.
As shown in FIG. 10, b represents a wheel speed v obtained through the wheel speed calculator 211, which is separately fetched by the resonance frequency corrector 214b, and the resonance frequency extractor 21
The resonance frequency f extracted (calculated) through 3 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 changes in the 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 extracted (calculated) based on the 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 the 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 as. In addition, in the resonance point detecting unit 21b shown in FIG. 10, the air pressure estimating unit 215 has a relationship corresponding to that shown in FIG. 16 as a map in advance, and directly corresponds to the corrected resonance frequency f ′ value. Estimate the value of air pressure p. In the determination unit 22, the determination value preset as the threshold value for determining the air pressure abnormality and the resonance point detection unit 21
The presence / absence of air pressure abnormality of each corresponding tire is determined based on the comparison with the value of the tire air pressure p output from b. If the value of the tire air pressure p output from the resonance point detector 21b is lower than the determination value, it is determined that the air pressure is abnormal, and the corresponding indicator 30 (30FR, 30FL,
Drive 30RR, 30RL). In the display unit 30, the drive signal is supplied from the determination unit 22 in this way, so that the corresponding warning lamp 31
Illuminate (FIG. 3) to notify the driver that there are tires for which the air pressure has been 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, (c) the wheel speed is The influence on the estimation accuracy of the air pressure can be suitably avoided, and the estimation accuracy of the tire air pressure can be maintained high by that amount. Such effects can be played together.

【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) This is also the resonance frequency f extracted above, as described in the section of the above-mentioned problem.
Is also affected by the amount of vibration the tire receives from the road surface. That is, the greater the magnitude of vibration that the tire receives from the road surface, the lower the resonance frequency f tends to be.

【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。
Therefore, FIG. 13 shows, as a third embodiment of the tire pressure estimating apparatus according to the present invention, the influence of the magnitude of vibration received by the tire from the road surface (the magnitude of road surface input) on the estimation accuracy of the tire pressure. An example of an apparatus that can be preferably avoided will be shown.

【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 device of the third embodiment has the same basic structure as that of the device of the first embodiment shown in FIG. 1, and the outside air temperature sensor 4 is also used here.
0 is unnecessary, and the signal processing device 2 accordingly
The resonance point detector 21 (21FR, 21FL,
21RR, 21RL) is also partly changed, which is the only difference from the device of the first embodiment. For this reason, the duplicate description of the other common elements of the device of the third embodiment will be 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 device of the third embodiment, the resonance point detecting section 21 which constitutes the signal processing device 20.
As shown in FIG. 13, c is a resonance frequency correction unit 21 that calculates a wheel speed v ′ obtained through the wheel speed calculation unit 211 and filtered through the filter unit 212.
4c, and the resonance frequency f extracted (calculated) by the resonance frequency extraction unit 213 is calculated based on the read wheel speed v ′. The magnitude of the road surface input (the magnitude of vibration that the tire receives from the road surface). ) It will be corrected 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 expressed by the sum of squares of the wheel speed v '(amplitude value) filtered through the filter section 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 device of the third embodiment, the resonance frequency correction unit 214c obtains the magnitude J of the road surface input at each time based on the equation (14), and
For example, the resonance frequency correction unit 214c has a correction map as shown in FIG. 15, and the resonance frequency f extracted (calculated) is corrected based on this 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, when the correction amount of the resonance frequency f based on the magnitude J of the road surface input is Δf (J), this 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 as. In addition, also in the resonance point detection unit 21c shown in FIG. 13, the air pressure estimation unit 215 has a relationship corresponding to that shown in FIG. 16 as a map in advance, and the corresponding value is directly obtained from the corrected value of the resonance frequency f ′. Estimate the value of the air pressure p to be applied. In the determination unit 22, the determination value preset as the threshold value for determining the air pressure abnormality and the resonance point detection unit 21
The presence / absence of air pressure abnormality of each corresponding tire is determined based on the comparison with the value of the tire air pressure p output from c. If the value of the tire air pressure p output from the resonance point detector 21c is lower than the determination value, it is determined that the air pressure is abnormal, and the corresponding indicator 30 (30FR, 30FL,
Drive 30RR, 30RL). In the display unit 30, the drive signal is supplied from the determination unit 22 in this way, so that the corresponding warning lamp 31
Illuminate (FIG. 3) to notify the driver that there are tires for which the air pressure has been 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 air pressure estimating apparatus of the third embodiment, here, in addition to the effect (b) of the apparatus of the first embodiment, (d) It is possible to suitably avoid 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 air pressure, and the estimation accuracy of the tire air pressure can be maintained high by that amount. Such effects can be played together.

【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 that the tire receives from the road surface is It is also possible to replace J with the magnitude of the evaluation function J shown in the above equation (6) instead of calculating it with the above equation (14). Then, the expression (6) is obtained by using the relational expression of the above 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 represented as Therefore, as the resonance frequency correction unit 214c, the magnitude of the same road surface input (the magnitude of the vibration that the tire receives from the road surface) J is obtained based on this equation (16), and the obtained value and the example shown in FIG. The resonance frequency f may be corrected based on such a 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。
By the way, in the first to third embodiments, the influence of the outside air temperature Temp on the extracted resonance frequency f, the influence of the wheel speed v, and the magnitude of the road surface input (the vibration received by the tire from the road surface). It is decided to consider the influence of each size) J and to make a different correction based on these factors. However, by combining the respective embodiments, the effect of the outside air temperature Temp and the effect of the wheel speed v are considered at the same time, and the resonance frequency f is corrected so as to avoid the effects of these factors at the same time. The effect of the wheel speed v and the effect of the magnitude J of the road surface input 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 influence of the magnitude J of the road surface input and the influence of the outside air temperature Temp are considered at the same time, and the resonance frequency f is corrected so that the influences of these factors are 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 considered at the same time, and the resonance frequency f is corrected so as to avoid the effects of these factors at the same time. And so on. According to the configuration in which these embodiments are combined, the above-described effects of the embodiments are synergized, 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 batch type least squares 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 as well.

【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。
Further, including the case of adopting the recursive least squares method as described above, it is also possible to introduce a model of third or higher order as the linear prediction model. However, as the order increases, the required calculation amount and memory capacity also increase. Considering that each tire has one resonance point depending on its air pressure, the order of this linear prediction model is 2
The following is sufficient.

【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。
Further, compared with the case of introducing these linear prediction models, the resonance frequency extracting unit 213 is disadvantageous in terms of the required calculation amount and memory capacity.
In addition, a fast Fourier transform (FFT) operation is performed on the signal including the 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 calculation is calculated. Such a configuration is also effective in suppressing a decrease in tire air pressure estimation accuracy due to 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。
Further, such FFT is used for extracting 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 extracted value may be used as it is to estimate the tire air pressure, and the estimated tire air pressure may be corrected according to the influence amount 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 described above, the device for estimating the tire air pressure and issuing a warning when the tire air pressure drops has been described. However, as shown in FIG. 4 by taking the signal processing device 20 as an example and also showing a broken line arrow, 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 device can also 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 set as the vehicle speed of the vehicle. On the other hand, in those wheels, when the tire air pressure decreases, the wheel radius becomes smaller, and the wheel speed apparently becomes faster. Therefore, if the apparently increased wheel speed is corrected based on the tire pressure signal, brake control and traction control will not be performed based on an incorrect vehicle speed.

【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 friction coefficient of the road surface and the like. Therefore, the tire air pressure signal can also be used as a signal for correcting the friction coefficient and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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 air 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 same 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 a plan view showing a schematic configuration of a display device of the same 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 a signal processing device of the same 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 same 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 how the resonance frequency is corrected by 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 the correction amount of the resonance frequency depending on the 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 showing a configuration example of a resonance point detection unit of 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 wheel speed characteristics of 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 the correction amount of the resonance frequency depending on the 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 showing a configuration example of a resonance point detection unit according to a 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 the correction amount of the resonance frequency depending on the size of the 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 the relationship between resonance frequency and tire pressure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 ... Tooth (object to be detected), 13 ... Electromagnetic pickup, 20 ... Signal processing device, 200 ... Microcomputer, 201 ... CPU,
202 ... ROM, 203 ... RAM, 21 (21FR, 2
1FL, 21RR, 21RL) ... Resonance point detection unit, 211
... Wheel speed calculation unit, 212 ... Filter unit, 213 ... Resonance frequency extraction unit, 214 (214a, 214b, 214)
c) ... Resonance 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.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】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 a vehicle is running, and a resonance frequency extracting means for extracting a resonance frequency of the vibration component from the outputted signal containing a tire vibration component. An air pressure estimating means for estimating the tire air pressure based on the extracted resonance frequency; and an external factor influence amount extracting means for extracting an influence amount of an external factor affecting the extracted resonance frequency, A tire air pressure estimating device comprising: a correction unit that corrects the extracted resonance frequency or the estimated air pressure according to the amount of influence of an extracted external factor.
【請求項2】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
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 the resonance frequency or the extracted resonance frequency based on the detected temperature information. The tire air pressure estimation device according to claim 1, wherein the estimated air pressure is corrected.
【請求項3】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(Te
mp)とするとき、 【数1】 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 correcting means corrects the extracted resonance frequency, wherein the resonance frequency to be corrected is f, the detected temperature information is Temp, and the resonance is based on the temperature information Temp. The correction amount of the frequency f is Δf (Te
mp), then 3. The corrected resonance frequency f ′ is calculated as, and the air pressure estimation means estimates the tire air pressure based on the calculated corrected resonance frequency f ′.
The tire pressure estimation device described.
【請求項4】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 extraction means is a wheel speed detection means for detecting the wheel speed of the vehicle, and the correction means is the resonance frequency extracted based on the detected wheel speed information. Alternatively, the tire air pressure estimation device according to claim 1, which corrects the estimated air pressure.
【請求項5】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、 【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4
記載のタイヤ空気圧推定装置。
5. The correcting means corrects the extracted resonance frequency, wherein the resonance frequency to be corrected is f, the detected wheel speed is v, and the resonance is based on the wheel speed v. When the correction amount of the frequency f is Δf (v), 5. The corrected resonance frequency f ′ is calculated as, and the air pressure estimating means estimates the tire air pressure based on the calculated corrected resonance frequency f ′.
The tire pressure estimation device described.
【請求項6】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
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 extraction means is means for extracting the magnitude of vibration that the tire receives from the road surface, and the correcting means determines the magnitude of vibration that the extracted tire receives from the road surface. The tire air pressure estimating device according to claim 1, wherein the extracted resonance frequency or the estimated air pressure is corrected based on the tire resonance pressure.
【請求項7】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、 【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6
記載のタイヤ空気圧推定装置。
7. The correction means corrects the extracted resonance frequency, wherein the correction target resonance frequency is f, and the magnitude of vibration received by the extracted tire from the road surface is J, When the correction amount of the resonance frequency f based on the magnitude J of vibration received from the same road surface is Δf (J), 7. The corrected resonance frequency f ′ is calculated as, and the air pressure estimating means estimates the tire air pressure based on the calculated corrected resonance frequency f ′.
The tire pressure estimation device described.
【請求項8】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、 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 a temperature of the tire or its surroundings, a wheel speed detecting means for detecting a wheel speed of the vehicle, and a vibration received by the tire from a road surface. It is configured to include any two or all of the means for extracting the size, the correction means, the correction means, the temperature information to be detected or extracted,
The tire air pressure estimating 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 magnitude of the vibration received by the tire from the road surface and the wheel speed information.
【請求項9】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
構成される請求項1〜8の何れかに記載のタイヤ空気圧
推定装置。
9. The resonance frequency extracting means introduces a linear prediction model for the same vibration into a time-series signal containing the tire vibration component output from the vibration component output means,
The tire air pressure estimation device according to any one of claims 1 to 8, which comprises a linear prediction means for identifying a parameter of the introduced linear prediction model and extracting a resonance frequency of the vibration component.
【請求項10】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4】 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請求項9記載のタイヤ空気圧推定装
置。
10. The linear predicting means, wherein k is the number of samplings, y (k) is a time-series signal including a tire vibration component, and m (k) is a disturbance, Number 4] And a resonance frequency calculation means for calculating the resonance frequency based on the identified parameters c1 and c2. The tire pressure estimation device described.
【請求項11】前記パラメータ同定手段は、最小2乗法
にて前記パラメータc1,c2を同定するものである請
求項10記載のタイヤ空気圧推定装置。
11. The tire pressure estimating device according to claim 10, wherein the parameter identifying means identifies the parameters c1 and c2 by a least square method.
【請求項12】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
を含む信号に対し高速フーリエ変換(FFT)演算を行
うFFT演算手段と、 このFFT演算によって得られる周波数スペクトルの重
心を演算する重心演算手段と、 を具えて構成される請求項1〜8の何れかに記載のタイ
ヤ空気圧推定装置。
12. The resonance frequency extraction means is obtained by FFT calculation means for performing a fast Fourier transform (FFT) calculation on a signal containing the tire vibration component output from the vibration component output means. 9. The tire air pressure estimating device according to claim 1, further comprising: a center of gravity calculating means for calculating a center of gravity of the frequency spectrum.
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