KR20230129803A

KR20230129803A - Tire pressure estimation apparatus and estimation method thereof

Info

Publication number: KR20230129803A
Application number: KR1020220026890A
Authority: KR
Inventors: 김기현
Original assignee: 에이치엘만도 주식회사
Priority date: 2022-03-02
Filing date: 2022-03-02
Publication date: 2023-09-11

Abstract

타이어 압력 추정 장치 및 그 추정 방법이 개시된다. 타이어 압력 추정 장치는 차량의 휠 속도를 감지하는 휠 감지 장치; 및 상기 휠 감지 장치 및 차량의 엔진 진동 신호를 감지하는 엔진 감지 장치와 전기적으로 연결되는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 휠 감지 장치에서 감지한 현재 휠 속도 신호 및 상기 엔진 감지 장치에서 감지한 엔진 진동 신호를 입력받고, 상기 입력된 현재 휠 속도 신호를 기초로 타이어 동반경 정보를 분석하고, 상기 입력된 현재 휠 속도 신호 및 엔진 진동 신호를 복수의 모드 함수로 분해하여 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 생성하고, 상기 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 기초로 타이어 주파수 정보를 분석하고, 상기 분석된 타이어 동반경 정보 및 상기 분석된 타이어 주파수 정보를 기초로 각각의 타이어 압력 값을 추정할 수 있다.A tire pressure estimating device and its estimating method are disclosed. The tire pressure estimation device includes a wheel detection device that detects the wheel speed of the vehicle; And a control unit electrically connected to the wheel detection device and the engine detection device that detects the engine vibration signal of the vehicle, wherein the control unit is configured to detect the current wheel speed signal detected by the wheel detection device and the engine detection device. Engine noise is removed by receiving an engine vibration signal, analyzing tire radius information based on the inputted current wheel speed signal, and decomposing the inputted current wheel speed signal and engine vibration signal into a plurality of mode functions. Generating a current wheel speed signal, analyzing tire frequency information based on the current wheel speed signal from which the engine noise has been removed, and determining each tire pressure value based on the analyzed tire companion radius information and the analyzed tire frequency information. can be estimated.

Description

Tire pressure estimation device and its estimation method {TIRE PRESSURE ESTIMATION APPARATUS AND ESTIMATION METHOD THEREOF}

개시된 발명은 타이어 압력 추정 장치 및 그 추정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휠 속도 신호에 포함된 엔진 소음을 제거하여 타이어 공진 주파수의 추정을 원활히 할 수 있는 타이어 압력 추정 장치 및 그 추정 방법에 관한 것이다.The disclosed invention relates to a tire pressure estimation device and an estimation method thereof, and more specifically, to a tire pressure estimation device and an estimation method thereof that can facilitate the estimation of tire resonance frequency by removing engine noise included in the wheel speed signal. will be.

일반적으로, 종래 타이어 압력 추정 장치는 현재 타이어의 압력 상태가 이상(abnormal) 상황인지를 판단하였다.In general, a conventional tire pressure estimation device determines whether the current tire pressure state is abnormal.

일예로, 종래 타이어 압력 추정 장치는 현재 휠 속도를 이용하여 현재 타이어의 압력 상태가 이상(abnormal) 상황인지를 판단하였다.For example, a conventional tire pressure estimation device uses the current wheel speed to determine whether the current tire pressure is abnormal.

이러한, 종래 타이어 압력 추정 장치는 타이어의 압력 상태를 정확하고 효율적으로 판단하는데 한계가 있었으므로, 현재 타이어 상태에 대한 초기 대응이 늦어져 교통 사고가 발생하는 문제점이 있었다.Since the conventional tire pressure estimation device had limitations in accurately and efficiently determining the pressure state of the tire, there was a problem in that the initial response to the current tire state was delayed, resulting in traffic accidents.

따라서, 최근에는 타이어의 압력 상태를 정확하고 효율적으로 판단하기 위한 개선된 타이어 압력 추정 장치 및 그 추정 방법의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.Therefore, in recent years, research on improved tire pressure estimation devices and estimation methods for accurately and efficiently determining the pressure state of a tire has been continuously conducted.

한편 종래 타이어 압력 추정 장치는 현재 휠 속도를 이용하여 얻어진 휠 속도 차를 이용하여 일정 시간 동안 기준값을 학습하고, 학습 값과 추정 값의 차이를 비교하여 타이어의 감압 상태를 추정한다. 이와 같은 동반경 분석 방법은 두 휠의 휠 속도 차를 이용하여 두 휠의 동반경 차이를 이용하기 때문에 두 휠이 모두 감압되는 경우 판단하기 어렵다. 이를 해결하기 위하여 감압 시 타이어의 주파수 정보 변화를 감지하여 타이어의 감압 상태를 추정하는 것을 이용할 수 있으나, 타이어 주파수 정보는 다양한 노이즈에 의해 왜곡이 쉽게 발생하여 감압 판단이 어려운 문제가 있다.Meanwhile, a conventional tire pressure estimation device learns a reference value for a certain period of time using the wheel speed difference obtained using the current wheel speed, and estimates the decompression state of the tire by comparing the difference between the learned value and the estimated value. This type of companion radius analysis method uses the difference in companion diameters of the two wheels by using the difference in wheel speed between the two wheels, so it is difficult to determine when both wheels are decompressed. To solve this problem, it is possible to estimate the decompression state of the tire by detecting changes in the frequency information of the tire during decompression. However, the tire frequency information is easily distorted by various noises, making it difficult to determine decompression.

개시된 발명에서는 휠 속도 신호에 포함된 엔진 소음을 제거하여 타이어 공진 주파수의 추정을 원활히 할 수 있는 타이어 압력 추정 장치 및 그 추정 방법을 제공한다.The disclosed invention provides a tire pressure estimation device and estimation method that can facilitate estimation of tire resonance frequency by removing engine noise included in a wheel speed signal.

개시된 발명의 일 측면에 따른 타이어 압력 추정 장치는 차량의 휠 속도를 감지하는 휠 감지 장치; 및 상기 휠 감지 장치 및 차량의 엔진 진동 신호를 감지하는 엔진 감지 장치와 전기적으로 연결되는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 휠 감지 장치에서 감지한 현재 휠 속도 신호 및 상기 엔진 감지 장치에서 감지한 엔진 진동 신호를 입력받고, 상기 입력된 현재 휠 속도 신호를 기초로 타이어 동반경 정보를 분석하고, 상기 입력된 현재 휠 속도 신호 및 엔진 진동 신호를 복수의 모드 함수로 분해하여 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 생성하고, 상기 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 기초로 타이어 주파수 정보를 분석하고, 상기 분석된 타이어 동반경 정보 및 상기 분석된 타이어 주파수 정보를 기초로 각각의 타이어 압력 값을 추정할 수 있다.A tire pressure estimation device according to one aspect of the disclosed invention includes a wheel detection device that detects the wheel speed of a vehicle; And a control unit electrically connected to the wheel detection device and the engine detection device that detects the engine vibration signal of the vehicle, wherein the control unit is configured to detect the current wheel speed signal detected by the wheel detection device and the engine detection device. Engine noise is removed by receiving an engine vibration signal, analyzing tire radius information based on the inputted current wheel speed signal, and decomposing the inputted current wheel speed signal and engine vibration signal into a plurality of mode functions. Generating a current wheel speed signal, analyzing tire frequency information based on the current wheel speed signal from which the engine noise has been removed, and determining each tire pressure value based on the analyzed tire companion radius information and the analyzed tire frequency information. can be estimated.

상기 제어부는, 상기 현재 휠 속도 신호를 복수의 모드 함수로 분해하고, 상기 엔진 진동 신호를 기초로 엔진 진동 주파수를 추정하고, 복수의 상기 모드 함수와 상기 엔진 진동 주파수를 비교하여 상기 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수의 존재 여부를 판단하고, 상기 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수가 존재하는 경우 상기 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수를 제거하여 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 생성할 수 있다.The control unit decomposes the current wheel speed signal into a plurality of mode functions, estimates the engine vibration frequency based on the engine vibration signal, and compares the plurality of mode functions with the engine vibration frequency to determine the engine vibration frequency. It is possible to determine whether a corresponding mode function exists, and if a mode function corresponding to the engine vibration frequency exists, to remove the mode function corresponding to the engine vibration frequency to generate a current wheel speed signal with engine noise removed. .

상기 제어부는. 상기 현재 휠 속도 신호를 변동 모드 분해법(Variational Mode Decomposition)을 통해 복수의 모드 함수로 분해할 수 있다.The control unit. The current wheel speed signal can be decomposed into a plurality of mode functions through variational mode decomposition.

상기 제어부는, 상기 분석된 타이어 동반경 정보를 기초로 타이어 상대 동반경 차이 값을 타이어 상대 공기압 차이 값으로 변환하고, 상기 분석된 타이어 주파수 정보를 기초로 각각의 타이어 공진 주파수 값을 각각의 타이어 공기압 값으로 변환하고, 상기 변환된 타이어 상대 공기압 차이 값과 각각의 타이어 공기압 값을 기초로 최종 타이어 압력 값을 추정할 수 있다.The control unit converts the tire relative diameter difference value into a tire relative air pressure difference value based on the analyzed tire common diameter information, and converts each tire resonance frequency value to each tire air pressure based on the analyzed tire frequency information. value, and the final tire pressure value can be estimated based on the converted tire relative air pressure difference value and each tire air pressure value.

상기 제어부는, 상기 입력된 현재 휠 속도 신호 및 상기 입력된 엔진 진동 신호를 상기 동반경 정보 분석 및 상기 엔진 노이즈 제거를 위한 형태의 신호로 가공하는 전처리를 수행할 수 있다.The control unit may perform preprocessing to process the input current wheel speed signal and the input engine vibration signal into a signal for analyzing the companion mirror information and removing the engine noise.

상기 제어부는 상기 추정된 타이어 압력 값이 미리 설정된 기준 타이어 압력 값 범위인지를 판단할 수 있다.The control unit may determine whether the estimated tire pressure value is within a preset reference tire pressure value range.

개시된 발명의 일 측면에 따른 타이어 압력 추정 방법은, 휠 감지 장치에서 감지한 현재 휠 속도 신호 및 엔진 감지 장치에서 감지한 엔진 진동 신호를 입력받는 입력 단계; 상기 입력된 현재 휠 속도 신호 및 엔진 진동 신호를 복수의 모드 함수로 분해하여 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 생성하는 노이즈 제거 단계; 상기 입력된 현재 휠 속도 신호를 기초로 타이어 동반경 정보를 분석하는 동반경 분석 단계; 상기 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 기초로 타이어 주파수 정보를 분석하는 주파수 분석 단계; 및 상기 분석된 타이어 동반경 정보 및 상기 분석된 타이어 주파수 정보를 기초로 각각의 타이어 압력 값을 추정하는 압력 추정 단계;를 포함할 수 있다.A tire pressure estimation method according to an aspect of the disclosed invention includes an input step of receiving a current wheel speed signal detected by a wheel detection device and an engine vibration signal detected by an engine detection device; A noise removal step of decomposing the inputted current wheel speed signal and engine vibration signal into a plurality of mode functions to generate a current wheel speed signal from which engine noise has been removed; A companion radius analysis step of analyzing tire companion radius information based on the inputted current wheel speed signal; A frequency analysis step of analyzing tire frequency information based on the current wheel speed signal from which the engine noise has been removed; and a pressure estimation step of estimating each tire pressure value based on the analyzed tire radius information and the analyzed tire frequency information.

상기 노이즈 제거 단계는, 상기 현재 휠 속도 신호를 복수의 모드 함수로 분해하고, 상기 엔진 진동 신호를 기초로 엔진 진동 주파수를 추정하고, 복수의 상기 모드 함수와 상기 엔진 진동 주파수를 비교하여 상기 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수의 존재 여부를 판단하고, 상기 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수가 존재하는 경우 상기 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수를 제거하여 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.In the noise removal step, the current wheel speed signal is decomposed into a plurality of mode functions, an engine vibration frequency is estimated based on the engine vibration signal, and the engine vibration frequency is compared with the plurality of mode functions. Determining whether a mode function corresponding to the frequency exists, and if a mode function corresponding to the engine vibration frequency exists, removing the mode function corresponding to the engine vibration frequency to generate a current wheel speed signal with engine noise removed. may include

상기 노이즈 제거 단계는. 상기 현재 휠 속도 신호를 변동 모드 분해법(Variational Mode Decomposition)을 통해 복수의 모드 함수로 분해할 수 있다.The noise removal step is. The current wheel speed signal can be decomposed into a plurality of mode functions through variational mode decomposition.

상기 압력 추정 단계는, 상기 분석된 타이어 동반경 정보를 기초로 타이어 상대 동반경 차이 값을 타이어 상대 공기압 차이 값으로 변환하고, 상기 분석된 타이어 주파수 정보를 기초로 각각의 타이어 공진 주파수 값을 각각의 타이어 공기압 값으로 변환하고, 상기 변환된 타이어 상대 공기압 차이 값과 각각의 타이어 공기압 값을 기초로 최종 타이어 압력 값을 추정하는 것을 포함할 수 있다.In the pressure estimation step, the tire relative diameter difference value is converted into a tire relative air pressure difference value based on the analyzed tire common diameter information, and each tire resonance frequency value is calculated based on the analyzed tire frequency information. It may include converting to a tire air pressure value and estimating a final tire pressure value based on the converted tire relative air pressure difference value and each tire air pressure value.

상기 입력 단계는, 상기 입력된 현재 휠 속도 신호 및 상기 입력된 엔진 진동 신호를 상기 동반경 분석 단계 및 상기 노이즈 제거 단계에서 처리 가능한 형태의 신호로 가공하는 전처리를 수행하는 것을 포함할 수 있다.The input step may include performing preprocessing to process the input current wheel speed signal and the input engine vibration signal into a signal that can be processed in the companion mirror analysis step and the noise removal step.

상기 추정된 타이어 압력 값이 미리 설정된 기준 타이어 압력 값 범위인지를 판단하는 판단 단계;를 더 포함할 수 있다.It may further include a determination step of determining whether the estimated tire pressure value is within a preset reference tire pressure value range.

개시된 실시예에 의한 타이어 압력 추정 장치 및 추정 방법은 휠 속도 신호로부터 타이어 압력을 추정할 때 휠 속도 신호에 포함된 엔진 소음을 제거함으로써 엔진 소음에 의한 오감지를 방지할 수 있다.The tire pressure estimation device and estimation method according to the disclosed embodiment can prevent misdetection due to engine noise by removing engine noise included in the wheel speed signal when estimating tire pressure from the wheel speed signal.

개시된 실시예에 의한 타이어 압력 추정 장치 및 추정 방법은 휠 속도 신호를 복수의 모드 함수로 분해하고, 엔진 진동에 상응하는 모드 함수를 제외하여 엔진 노이즈를 제거함으로써 노이즈 제거의 정확성을 높일 수 있다.The tire pressure estimation device and estimation method according to the disclosed embodiment can increase the accuracy of noise removal by decomposing the wheel speed signal into a plurality of mode functions and removing engine noise by excluding the mode function corresponding to engine vibration.

도 1은 개시된 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 추정 장치가 휠 감지 장치 및 엔진 감지 장치에 연결된 상태를 개략적으로 나타낸 제어블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 타이어 압력 추정 장치를 일예로 나타낸 제어블록도이다.
도 3은 개시된 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 추정 장치의 타이어 압력추정 방법을 개략적으로 도시하는 순서도이다.
도 4는 개시된 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 추정 방법의 엔진 노이즈 제거 방법을 개략적으로 도시하는 순서도이다.
도 5는 개시된 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 추정 방법에서의 휠 속도 신호와 휠 속도 신호를 분해한 모드 함수의 모습을 개략적으로 도시하는 그래프이다.Figure 1 is a control block diagram schematically showing a state in which a tire pressure estimation device is connected to a wheel detection device and an engine detection device according to an embodiment of the disclosed invention.
FIG. 2 is a control block diagram showing the tire pressure estimation device shown in FIG. 1 as an example.
Figure 3 is a flowchart schematically showing a tire pressure estimation method of a tire pressure estimation device according to an embodiment of the disclosed invention.
Figure 4 is a flowchart schematically showing an engine noise removal method of a tire pressure estimation method according to an embodiment of the disclosed invention.
Figure 5 is a graph schematically showing a wheel speed signal and a mode function decomposing the wheel speed signal in the tire pressure estimation method according to an embodiment of the disclosed invention.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. This specification does not describe all elements of the embodiments, and general content or overlapping content between the embodiments in the technical field to which the disclosed invention pertains is omitted. The term 'unit, module, member, block' used in the specification may be implemented as software or hardware, and depending on the embodiment, a plurality of 'unit, module, member, block' may be implemented as a single component, or It is also possible for one 'part, module, member, or block' to include multiple components.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only direct connection but also indirect connection, and indirect connection includes connection through a wireless communication network. do.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components, rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에"위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only the case where a member is in contact with another member, but also the case where another member exists between the two members.

제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms such as first and second are used to distinguish one component from another component, and the components are not limited by the above-mentioned terms. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly makes an exception.

각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.The identification code for each step is used for convenience of explanation. The identification code does not explain the order of each step, and each step may be performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. there is.

도 1은 개시된 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 추정 장치가 휠 감지 장치 및 엔진 감지 장치에 연결된 상태를 개략적으로 나타낸 제어블록도이고, 도 2는 도 1에 도시한 타이어 압력 추정 장치를 일예로 나타낸 제어블록도이다.FIG. 1 is a control block diagram schematically showing a state in which a tire pressure estimation device according to an embodiment of the disclosed invention is connected to a wheel detection device and an engine detection device, and FIG. 2 shows the tire pressure estimation device shown in FIG. 1 as an example. This is a control block diagram.

도 1 및 도 2를 참조하면, 개시된 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 추정 장치(100)는 휠 감지 장치(10), 엔진 감지 장치(20), 입력부(101), 동반경분석부(102), 노이즈 제거부(103), 주파수 분석부(104), 압력 추정부(105), 판단부(106) 및 압력 추정 제어부(107)를 포함한할 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the tire pressure estimation device 100 according to an embodiment of the disclosed invention includes a wheel detection device 10, an engine detection device 20, an input unit 101, and a companion mirror analysis unit 102. , it may include a noise removal unit 103, a frequency analysis unit 104, a pressure estimation unit 105, a determination unit 106, and a pressure estimation control unit 107.

입력부(101)는 휠 감지 장치(10)에서 감지한 현재 휠 속도 신호 및 엔진 감지 장치(20)에서 감지한 엔진 진동 신호를 입력받는다.The input unit 101 receives the current wheel speed signal detected by the wheel detection device 10 and the engine vibration signal detected by the engine detection device 20.

이 때, 휠 감지 장치(10)는 도시하지는 않았지만, 현재 휠 속도 신호를 감지하기 위한 휠 속도 센서(미도시)를 포함할 수가 있다.At this time, the wheel detection device 10, although not shown, may include a wheel speed sensor (not shown) for detecting the current wheel speed signal.

엔진 감지 장치(20) 또한 도시하지는 않았지만, 엔진 진동 신호를 감지하기 위한 엔진 감지 센서(미도시)를 포함할 수가 있다.Although not shown, the engine detection device 20 may also include an engine detection sensor (not shown) for detecting an engine vibration signal.

입력부(101)는 휠 감지 장치(10)에서 입력된 현재 휠 속도 신호 및 엔진 감지 장치(20)에서 입력된 엔진 진동 신호를 동반경 분석부(102) 및 노이즈 제거부(103)에서 처리 가능한 형태의 신호로 가공하는 전처리를 수행할 수 있다.The input unit 101 is configured so that the current wheel speed signal input from the wheel detection device 10 and the engine vibration signal input from the engine detection device 20 can be processed by the companion mirror analysis unit 102 and the noise removal unit 103. Preprocessing can be performed using the signal.

동반경 분석부(102)는 입력된 현재 휠 속도 신호를 기초로 타이어 동반경 정보를 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 분석한다. 동반경 분석부(102)는 타이어 동반경 정보에 해당하는 타이어 동반경 분석 모델을 분석할 수 있다.The companion radius analysis unit 102 analyzes tire companion diameter information under the control of the pressure estimation control unit 107 based on the input current wheel speed signal. The companion radius analysis unit 102 may analyze a tire companion radius analysis model corresponding to tire companion radius information.

노이즈 제거부(103)는 입력된 현재 휠 속도 신호 및 엔진 진동 신호를 복수의 모드 함수로 분해하여 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 생성한다. 일예로, 노이즈 제거부(103)는 현재 휠 속도 신호를 변동 모드 분해법(Variational Mode Decomposition)을 통해 복수의 모드 함수로 분해할 수 있다.The noise removal unit 103 decomposes the input current wheel speed signal and engine vibration signal into a plurality of mode functions and generates a current wheel speed signal with engine noise removed under the control of the pressure estimation control unit 107. For example, the noise removal unit 103 may decompose the current wheel speed signal into a plurality of mode functions through variational mode decomposition.

노이즈 제거부(103)는 현재 휠 속도 신호를 복수의 모드 함수로 분해하고, 엔진 진동 신호를 기초로 엔진 진동 주파수를 추정하고, 복수의 모드 함수와 엔진 진동 주파수를 비교하여 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수의 존재 여부를 판단하고, 엔진 진동 신호에 상응하는 모드 함수가 존재하는 경우 엔진 진동 신호에 상응하는 모드 함수를 제거하여 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 생성할 수 있다. 이와 같은 노이즈 제거부(103)의 상세한 동작은 후술하도록 한다.The noise removal unit 103 decomposes the current wheel speed signal into a plurality of mode functions, estimates the engine vibration frequency based on the engine vibration signal, and compares the plurality of mode functions with the engine vibration frequency to determine the engine vibration frequency. It is possible to determine whether a mode function exists and, if a mode function corresponding to the engine vibration signal exists, to remove the mode function corresponding to the engine vibration signal to generate a current wheel speed signal with engine noise removed. The detailed operation of the noise removal unit 103 will be described later.

주파수 분석부(104)는 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 기초로 타이어 주파수 정보를 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 분석한다. 주파수 분석부(104)는 타이어 주파수 정보에 해당하는 타이어 주파수 분석 모델을 분석할 수가 있다.The frequency analysis unit 104 analyzes tire frequency information under the control of the pressure estimation control unit 107 based on the current wheel speed signal from which engine noise has been removed. The frequency analysis unit 104 can analyze a tire frequency analysis model corresponding to tire frequency information.

압력 추정부(105)는 동반경 분석부(102)에 의해 분석된 타이어 동반경 정보 및 주파수 분석부(104)에 의해 분석된 타이어 주파수 정보를 기초로 각각의 타이어 압력 값을 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 추정한다.The pressure estimation unit 105 calculates each tire pressure value based on the tire companion diameter information analyzed by the companion radius analysis unit 102 and the tire frequency information analyzed by the frequency analysis unit 104. ) is estimated according to the control.

압력 추정부(105)는 동반경 분석부(102)에 의해 분석된 타이어 동반경 정보를 기초로 타이어 상대 동반경 차이 값을 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 타이어 상대 공기압 차이 값으로 변환하고, 주파수 분석부(104)에 의해 분석된 타이어 주파수 정보를 기초로 각각의 타이어 공진 주파수 값을 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 각각의 타이어 공기압 값으로 변환하고, 변환된 타이어 상대 공기압 차이 값과 각각의 타이어 공기압 값을 기초로 최종 타이어 압력 값을 추정할 수 있다.The pressure estimation unit 105 converts the tire relative companion diameter difference value into a tire relative air pressure difference value under the control of the pressure estimation control unit 107 based on the tire companion diameter information analyzed by the companion diameter analysis unit 102. , Based on the tire frequency information analyzed by the frequency analysis unit 104, each tire resonance frequency value is converted into each tire air pressure value under the control of the pressure estimation control unit 107, and the converted tire relative air pressure difference value The final tire pressure value can be estimated based on the air pressure values of each tire.

일예로, 타이어 동반경 분석 모델은 하기 <행렬 1>과 같이 나타낼 수가 있다.For example, the tire radius analysis model can be expressed as <Matrix 1> below.

<행렬 1><Matrix 1>

이때, 는 WRA(Wheel Radius Analysis)로 추정한 fl(front left)휠과 rl(rear left)휠 간의 타이어 공기 압력 차이 값이고, 는 WRA로 추정한 fr(front reft)휠과 rl(rear left)휠 간의 타이어 공기 압력 차이 값이며, 는 WRA로 추정한 rr(rear reft)휠과 rl(rear left)휠 간의 타이어 공기 압력 차이 값이고, 는 fl(front left)휠과 rl(rear left)휠 간의 타이어 공기 압력 차이 값이며, 는 fr(front reft)휠과 rl(rear left)휠 간의 타이어 공기 압력 차이 값이고, 는 rr(rear reft)휠과 rl(rear left)휠 간의 타이어 공기 압력 차이 값일 수가 있다.At this time, is the tire air pressure difference between fl (front left) wheel and rl (rear left) wheel estimated by WRA (Wheel Radius Analysis), is the tire air pressure difference between the fr (front left) wheel and the rl (rear left) wheel estimated by WRA, is the tire air pressure difference between the rr (rear left) wheel and the rl (rear left) wheel estimated by WRA, is the tire air pressure difference between the fl (front left) wheel and the rl (rear left) wheel, is the tire air pressure difference between the fr (front left) wheel and the rl (rear left) wheel, may be the tire air pressure difference value between the rr (rear left) wheel and the rl (rear left) wheel.

또한, 타이어 주파수 분석 모델은 하기 <수식 1>과 같이 나타낼 수가 있고, <수식 1>은 <행렬 2>와 같이 나타낼 수가 있다.Additionally, the tire frequency analysis model can be expressed as <Equation 1> below, and <Equation 1> can be expressed as <Matrix 2>.

<수식 1><Formula 1>

<행렬 2><Matrix 2>

이때, 는 WSA(Wheel Spectrum Analysis) 추정 압력 가중치 계수이고, 는 fl(front left)휠의 추정 타이어 공기 압력 값이며, 는 fr(front reft)휠의 추정 타이어 공기 압력 값이고, 는 rl(rear left)휠의 추정 타이어 공기 압력 값이며, 는 rr(rear reft)휠의 추정 타이어 공기 압력 값일 수가 있다.At this time, is the WSA (Wheel Spectrum Analysis) estimated pressure weight coefficient, is the estimated tire air pressure value of the fl (front left) wheel, is the estimated tire air pressure value of the fr (front left) wheel, is the estimated tire air pressure value of the rl (rear left) wheel, may be the estimated tire air pressure value of the rr (rear left) wheel.

또한, 는 WSA로 추정한 fl(front left)휠의 타이어 공기 압력 값이고, 는 WSA로 추정한 fr(front reft)휠의 타이어 공기 압력 값이며, 는 WSA로 추정한 rl(rear left)휠의 타이어 공기 압력 값이고, 는 WSA로 추정한 rr(rear reft)휠의 타이어 공기 압력 값일 수가 있다.also, is the tire air pressure value of the fl (front left) wheel estimated by WSA, is the tire air pressure value of the fr (front left) wheel estimated by WSA, is the tire air pressure value of the rl (rear left) wheel estimated by WSA, may be the tire air pressure value of the rr (rear left) wheel estimated by WSA.

또한, 는 fl(front left)휠의 모델로 업데이트한 타이어 공기 압력 값이고, 는 fr(front reft)휠의 모델로 업데이트한 타이어 공기 압력 값이며, 는 rl(rear left)휠의 모델로 업데이트한 타이어 공기 압력 값이고, 는 rr(rear reft)휠의 모델로 업데이트한 타이어 공기 압력 값일 수가 있다.also, is the tire air pressure value updated with the fl (front left) wheel model, is the tire air pressure value updated with the fr (front left) wheel model, is the tire air pressure value updated with the model of the rl (rear left) wheel, may be the tire air pressure value updated with the model of the rr (rear left) wheel.

압력 추정부(105)는 이와 같이 변환된 타이어 상대 공기압 차이 값과 각각의 타이어 공기압 값을 기초로 최종 타이어 압력 값을 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 추정할 수 있다. 일예로 압력 추정부(105)는 칼만 필터 퓨전(Kalman Filter Fusion) 모델을 이용하여 최종 타이어 압력 값을 추정할 수 있다.The pressure estimation unit 105 may estimate the final tire pressure value based on the converted tire relative air pressure difference value and each tire air pressure value under the control of the pressure estimation control unit 107. For example, the pressure estimation unit 105 may estimate the final tire pressure value using a Kalman Filter Fusion model.

칼만 필터 퓨전(Kalman Filter Fusion) 모델은 하기 <수식 2>와 같이 나타낼 수가 있고, <수식 2>는 <행렬 3>과 같이 나타낼 수가 있다.The Kalman Filter Fusion model can be expressed as <Equation 2> below, and <Equation 2> can be expressed as <Matrix 3>.

<수식 2><Formula 2>

<행렬 3><Matrix 3>

이때, 는 <행렬 2>의 fl(front left)휠의 모델로 업데이트한 타이어 공기 압력 값이고, 는 <행렬 2>의 fr(front reft)휠의 모델로 업데이트한 타이어 공기 압력 값이며, 는 <행렬 2>의 rl(rear left)휠의 모델로 업데이트한 타이어 공기 압력 값이고, 는 <행렬 2>의 rr(rear reft)휠의 모델로 업데이트한 타이어 공기 압력 값일 수가 있다.At this time, is the tire air pressure value updated with the model of the fl (front left) wheel in <Matrix 2>, is the tire air pressure value updated with the model of the fr (front left) wheel in <Matrix 2>, is the tire air pressure value updated with the model of the rl (rear left) wheel in <Matrix 2>, may be the tire air pressure value updated with the model of the rr (rear left) wheel in <Matrix 2>.

또한, 는 최종 추정 타이어 공기 압력 값을 산출하기 위한 게인 값이고, 는 <행렬 1>의 타이어 동반경 분석 모델 값이며, 는 fl(front left)휠의 최종 추정 타이어 공기 압력 값이고, 는 fr(front reft)휠의 최종 추정 타이어 공기 압력 값이며, 는 rl(rear left)휠의 최종 추정 타이어 공기 압력 값이고, 는 rr(rear reft)휠의 최종 추정 타이어 공기 압력 값일 수가 있다.also, is the gain value for calculating the final estimated tire air pressure value, is the tire companion radius analysis model value in <Matrix 1>, is the final estimated tire air pressure value of the fl (front left) wheel, is the final estimated tire air pressure value of the fr (front left) wheel, is the final estimated tire air pressure value of the rl (rear left) wheel, may be the final estimated tire air pressure value of the rr (rear left) wheel.

판단부(106)는 압력 추정부(105)에 의해 추정된 최종 타이어 압력 값이 미리 설정된 기준 타이어 압력 값 범위인지를 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 판단한다.The determination unit 106 determines, under control of the pressure estimation control unit 107, whether the final tire pressure value estimated by the pressure estimation unit 105 is within a preset reference tire pressure value range.

일예로, 판단부(106)는 압력 추정부(108)에 의해 추정된 최종 타이어 압력 값이 미리 설정된 기준 타이어 압력 값 이하인지를 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 판단할 수 있다.For example, the determination unit 106 may determine, under control of the pressure estimation control unit 107, whether the final tire pressure value estimated by the pressure estimation unit 108 is less than or equal to a preset reference tire pressure value.

압력 추정 제어부(107)는 입력부(101)로부터 출력되는 현재 휠 속도 신호 및 엔진 진동 신호를 공급받고, 동반격 분석부(102) 및 주파수 분석부(104)에 분석 명령을 전달하며, 노이즈 제거부(103)에 노이즈 제거 명령을 전달하고, 압력 추정부(105)에 추정 명령을 전달하고, 판단부(106)에 판단 명령을 전달한다.The pressure estimation control unit 107 receives the current wheel speed signal and engine vibration signal output from the input unit 101, transmits analysis commands to the companion analysis unit 102 and the frequency analysis unit 104, and provides a noise removal unit. A noise removal command is transmitted to 103, an estimation command is transmitted to the pressure estimation unit 105, and a judgment command is transmitted to the determination unit 106.

이와 같은 입력부(101), 동반경분석부(102), 노이즈 제거부(103), 주파수 분석부(104), 압력 추정부(105), 판단부(106) 및 압력 추정 제어부(107)는 서로 연계하여 타이어 압력 값을 추정할 수 있고, 입력부(101), 동반경분석부(102), 노이즈 제거부(103), 주파수 분석부(104), 압력 추정부(105), 판단부(106) 및 압력 추정 제어부(107)의 기능을 수행하는 프로세서 및 메모리를 포함하는 하나의 제어부의 형태로 제공될 수 있다.The input unit 101, the companion mirror analysis unit 102, the noise removal unit 103, the frequency analysis unit 104, the pressure estimation unit 105, the determination unit 106, and the pressure estimation control unit 107 are connected to each other. The tire pressure value can be estimated by linking the input unit 101, the accompanying mirror analysis unit 102, the noise removal unit 103, the frequency analysis unit 104, the pressure estimation unit 105, and the determination unit 106. and a processor and memory that perform the functions of the pressure estimation control unit 107.

이 때, 입력부(101), 동반경분석부(102), 노이즈 제거부(103), 주파수 분석부(104), 압력 추정부(105), 판단부(106) 및 압력 추정 제어부(107)는 도시하지는 않았지만, 차량에 적용되는 메인 컴퓨터로 전체적인 동작을 제어하고 판단 및 입력과 분석 및 변환과 최종 타이어 압력 값을 추정하기 위한 통상적인 ECU(Electric Control Unit, 미도시)에 제공될 수가 있다.At this time, the input unit 101, the companion mirror analysis unit 102, the noise removal unit 103, the frequency analysis unit 104, the pressure estimation unit 105, the determination unit 106, and the pressure estimation control unit 107. Although not shown, it can be provided to a typical ECU (Electric Control Unit, not shown) for controlling the overall operation of the main computer applied to the vehicle and for making judgments, inputs, analysis, conversion, and estimating the final tire pressure value.

또한, 입력부(101), 동반경분석부(102), 노이즈 제거부(103), 주파수 분석부(104), 압력 추정부(105), 판단부(106) 및 압력 추정 제어부(107)는 도시하지는 않았지만, 단일 칩 내부에 프로세서와 메모리 및 입출력 장치를 갖춰 전체적인 동작을 제어하고 판단 및 입력과 분석 및 변환과 최종 타이어 압력 값을 추정하기 위한 통상적인 MCU(Micro Control Unit, 미도시)에 제공될 수가 있다.In addition, the input unit 101, the companion mirror analysis unit 102, the noise removal unit 103, the frequency analysis unit 104, the pressure estimation unit 105, the determination unit 106, and the pressure estimation control unit 107 are shown. Although not done, it is provided to a typical MCU (Micro Control Unit, not shown) equipped with a processor, memory, and input/output devices inside a single chip to control the overall operation, make decisions, input, analyze, convert, and estimate the final tire pressure value. There is a number.

또한, 입력부(101), 동반경분석부(102), 노이즈 제거부(103), 주파수 분석부(104), 압력 추정부(105), 판단부(106) 및 압력 추정 제어부(107)는 통합형으로 ECU(미도시) 또는 MCU(미도시)에 제공될 수가 있고, 분리형으로 ECU(미도시) 또는 MCU(미도시)에 제공될 수가 있다.In addition, the input unit 101, the companion mirror analysis unit 102, the noise removal unit 103, the frequency analysis unit 104, the pressure estimation unit 105, the determination unit 106, and the pressure estimation control unit 107 are integrated. It can be provided to an ECU (not shown) or MCU (not shown), and can be provided to an ECU (not shown) or MCU (not shown) in a separate form.

이러한, 개시된 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 추정 장치(100)를 이용하여 타이어 압력을 추정하기 위한 타이어 압력 추정 방법을 살펴보면 다음 도 3과 같다.A tire pressure estimation method for estimating tire pressure using the tire pressure estimating device 100 according to an embodiment of the disclosed invention is shown in FIG. 3 below.

도 3은 개시된 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 추정 장치의 타이어 압력추정 방법을 개략적으로 도시하는 순서도이다.Figure 3 is a flowchart schematically showing a tire pressure estimation method of a tire pressure estimation device according to an embodiment of the disclosed invention.

도 3을 참조하면, 개시된 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 추정 장치(도 2의 100)의 타이어 압력 추정 방법(300)은 입력 단계(310), 노이즈 제거 단계(330), 동반경 분석 단계(341), 주파수 분석 단계(342), 압력 추정 단계(350) 및 판단 단계(360)(370)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the tire pressure estimation method 300 of the tire pressure estimation device (100 in FIG. 2) according to an embodiment of the disclosed invention includes an input step 310, a noise removal step 330, and a companion radius analysis step ( 341), a frequency analysis step 342, a pressure estimation step 350, and a determination step 360 and 370.

먼저, 입력 단계(310)는 휠 감지 장치(10)에서 감지한 현재 휠 속도 신호를 입력부(101)에서 입력받고(311), 엔진 감지 장치(20)에서 감지한 엔진 진동 신호를 입력부(101)에서 입력받는다(312).First, the input step 310 receives the current wheel speed signal detected by the wheel detection device 10 from the input unit 101 (311), and receives the engine vibration signal detected by the engine detection device 20 from the input unit 101. Input is received from (312).

이 때, 입력 단계(310)는 입력된 현재 휠 속도 신호 및 입력된 엔진 진동 신호를 동반경 분석 단계(341) 및 노이즈 제거 단계(330)에서 처리 가능한 형태의 신호로 가공하는 전처리를 입력부(101)에서 수행하는 것(321)(322)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 입력 단계(310)는 휠 감지 장치(10)로부터 입력된 현재 휠 속도 신호를 동반경 분석 단계(341) 및 노이즈 제거 단계(330)에서 처리 가능한 형태의 신호로 가공하는 휠 속도 신호 전처리를 입력부(101)에서 수행하고(321), 엔진 감지 장치(20)로부터 입력된 엔진 진동 신호를 노이즈 제거 단계(330)에서 처리 가능한 형태의 신호로 가공하는 엔진 진동 신호 전처리를 입력부(101)에서 수행할 수 있다(322).At this time, the input step 310 performs pre-processing of the input current wheel speed signal and the input engine vibration signal into a signal that can be processed in the companion mirror analysis step 341 and the noise removal step 330. ) may include (321) (322) performed in. Specifically, the input step 310 is a wheel speed signal preprocessing that processes the current wheel speed signal input from the wheel detection device 10 into a signal that can be processed in the companion mirror analysis step 341 and the noise removal step 330. is performed in the input unit 101 (321), and the engine vibration signal preprocessing is performed in the input unit 101 to process the engine vibration signal input from the engine detection device 20 into a signal in a form that can be processed in the noise removal step (330). It can be performed (322).

이 후, 노이즈 제거 단계(330)는 입력된 현재 휠 속도 신호 및 엔진 진동 신호를 복수의 모드 함수로 분해하여 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 노이즈 제거부(103)에서 생성한다.Afterwards, the noise removal step 330 decomposes the input current wheel speed signal and engine vibration signal into a plurality of mode functions to remove the current wheel speed signal from which the engine noise has been removed. Created from rejection (103).

이 때, 노이즈 제거 단계(330)는 현재 휠 속도 신호를 변동 모드 분해법(Variational Mode Decomposition)을 통해 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 노이즈 제거부(103)에서 복수의 모드 함수로 분해할 수 있다.At this time, the noise removal step 330 can decompose the current wheel speed signal into a plurality of mode functions in the noise removal unit 103 under the control of the pressure estimation control unit 107 through variational mode decomposition. there is.

한편, 개시된 발명의 실시예에 따른 노이즈 제거부(103)을 이용하여 엔진 노이즈를 제거하기 위한 노이즈 제거 단계(330)를 살펴보면 도 4와 같다.Meanwhile, a noise removal step 330 for removing engine noise using the noise removal unit 103 according to an embodiment of the disclosed invention is shown in FIG. 4.

도 4는 개시된 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 추정 방법의 엔진 노이즈 제거 방법을 개략적으로 도시하는 순서도이다.Figure 4 is a flowchart schematically showing an engine noise removal method of a tire pressure estimation method according to an embodiment of the disclosed invention.

도 4를 참조하면, 개시된 발명의 실시예에 따른 노이즈 제거부(103)의 노이즈 제거 단계(330)는 현재 휠 속도 신호를 복수의 모드 함수로 분해하고(331), 엔진 진동 신호를 기초로 엔진 진동 주파수를 추정하고(332), 복수의 모드 함수와 엔진 진동 주파수를 비교하여(333) 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수의 존재 여부를 판단하고(334), 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수가 존재하는 경우(334, 예) 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수를 제거하여 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 생성하는 것(335)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the noise removal step 330 of the noise removal unit 103 according to an embodiment of the disclosed invention decomposes the current wheel speed signal into a plurality of mode functions (331) and determines the engine vibration signal based on the engine vibration signal. Estimating the vibration frequency (332), comparing a plurality of mode functions with the engine vibration frequency (333), determining whether a mode function corresponding to the engine vibration frequency exists (334), and determining whether the mode function corresponding to the engine vibration frequency is Generating a current wheel speed signal with engine noise removed (335) by removing the mode function corresponding to the engine vibration frequency if present (334, e.g.).

노이즈 제거 단계(330)에서는 우선 현재 휠 속도 신호를 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 노이즈 제거부(103)에서 복수의 모드 함수로 분해할 수 있다(331). 이 때, 노이즈 제거부(103)는 변동 모드 분해법(Variational Mode Decomposition)을 통해 복수의 모드 함수로 분해할 수 있다.In the noise removal step (330), the current wheel speed signal can be decomposed into a plurality of mode functions by the noise removal unit (103) under the control of the pressure estimation control unit (107) (331). At this time, the noise removal unit 103 can decompose into a plurality of mode functions through variational mode decomposition.

변동 모드 분해법은 분해 대상 신호(휠 속도 신호)를 복수의 고유 모드 함수(intrinsic mode function)로 분해하는 것이다. 이 때 고유 모드 함수는 하기 <수식 3>과 같은 형태를 갖는 신호로 정의할 수 있다.The variable mode decomposition method decomposes the signal to be decomposed (wheel speed signal) into a plurality of intrinsic mode functions. At this time, the eigenmode function can be defined as a signal having the form of <Equation 3> below.

<수식 3><Formula 3>

고유 모드 함수를 알기 위해서는 하기 <수식 4>와 같은 순간 주파수 함수와, 그에 해당하는 진폭함수 를 알아내야 한다.To know the eigenmode function, the instantaneous frequency function as shown in <Equation 4> below and the corresponding amplitude function need to find out.

<수식 4><Formula 4>

노이즈 제거부(103)는 변동 모드 분해법을 통해 적절한 K개의 주파수 , , …, 와 그에 대응하는 고유 모드 함수 , , … , 를 추정함으로써 분해 대상 신호(현재 휠 속도 신호)를 복수의 모드 함수로 분해할 수 있다.The noise removal unit 103 uses K appropriate frequencies through the variation mode decomposition method. , , … , and the corresponding eigenmode function , , … , By estimating , the decomposition target signal (current wheel speed signal) can be decomposed into a plurality of mode functions.

도 5는 개시된 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 추정 방법에서의 휠 속도 신호와 휠 속도 신호를 분해한 모드 함수의 모습을 개략적으로 도시하는 그래프이다.Figure 5 is a graph schematically showing a wheel speed signal and a mode function decomposing the wheel speed signal in the tire pressure estimation method according to an embodiment of the disclosed invention.

도 5의 (a)에는 개시된 발명의 실시예에 따른 휠 속도 신호의 일예가 도시되어 있다. 도 5의 (a)에서와 같이 휠 감지 장치(10)에서 감지한 현재 휠 속도 신호는 시간에 따라 변화하는 휠 속도에 관한 신호에 노이즈가 합쳐져 매우 복잡한 신호로 나타난다.Figure 5(a) shows an example of a wheel speed signal according to an embodiment of the disclosed invention. As shown in (a) of FIG. 5, the current wheel speed signal detected by the wheel detection device 10 appears as a very complex signal as noise is combined with the signal related to the wheel speed that changes with time.

도 5의 (a)와 같은 현재 휠 속도 신호는 노이즈 제거부(103)에 의해 도 5의 (b) 내지 (d)에 도시된 것과 같은 복수의 모드 함수로 분해될 수 있다. 도 5에 도시된 실시예에서는 현재 휠 속도 신호가 세 개의 모드 함수로 분해된다. 도 5의 (b) 내지 (d)에 도시된 것과 같은 세 개의 모드 함수는 서로 다른 주파수를 갖고, 각각그에 해당하는 진폭 함수를 갖는다.The current wheel speed signal as shown in (a) of FIG. 5 may be decomposed into a plurality of mode functions as shown in (b) to (d) of FIG. 5 by the noise removal unit 103. In the embodiment shown in Figure 5, the current wheel speed signal is decomposed into three mode functions. The three mode functions shown in Figures 5 (b) to (d) have different frequencies, and each has a corresponding amplitude function.

다시 도 4를 참조하면 노이즈 제거단계(330)에서 노이즈 제거부(103)는 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 도 5에 도시된 것과 같이 휠 속도 신호를 복수의 모드 함수로 분해하고(331), 엔진 진동 신호를 기초로 엔진 진동 주파수를 추정하고(332), 복수의 모드 함수와 엔진 진동 주파수를 비교하여(333) 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수의 존재 여부를 판단한다(334). 이 때, 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수가 존재하는 경우(334, 예) 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수를 제거하여 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 생성한다(335).Referring again to FIG. 4, in the noise removal step 330, the noise removal unit 103 decomposes the wheel speed signal into a plurality of mode functions as shown in FIG. 5 under the control of the pressure estimation control unit 107 (331). ), the engine vibration frequency is estimated based on the engine vibration signal (332), and the engine vibration frequency is compared with a plurality of mode functions (333) to determine whether a mode function corresponding to the engine vibration frequency exists (334). At this time, if a mode function corresponding to the engine vibration frequency exists (334, example), the mode function corresponding to the engine vibration frequency is removed to generate a current wheel speed signal with engine noise removed (335).

만약 도 5에 도시된 실시예에서, 도 5의 (c)에 도시된 모드 함수가 엔진 진동 주파수에 상응하는 모드 함수인 경우, 노이즈 제거부(103)는 도 5의 (c)에 도시된 모드 함수를 제외하고, 도 5의 (b) 및 (d)에 도시된 모드 함수를 다시 병합하여 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 생성할 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 5, if the mode function shown in (c) of FIG. 5 is a mode function corresponding to the engine vibration frequency, the noise removal unit 103 operates in the mode shown in (c) of FIG. 5. Excluding the function, the mode functions shown in (b) and (d) of Figures 5 can be merged again to generate a current wheel speed signal with engine noise removed.

다시 도 3으로 돌아오면 이 후, 동반경 분석 단계(341)는 입력된 현재 휠 속도 신호를 기초로 타이어 동반경 정보를 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 동반경 분석부(102)에서 분석한다.Returning to FIG. 3, in the companion radius analysis step 341, the companion radius analysis unit 102 analyzes tire companion diameter information based on the current input wheel speed signal under the control of the pressure estimation control unit 107. do.

이 때, 동반경 분석 단계(341)는 타이어 동반경 정보에 해당하는 타이어 동반경 분석 모델을 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 동반경 분석부(102)에서 분석할 수 있다.At this time, in the companion radius analysis step 341, the tire companion diameter analysis model corresponding to the tire companion diameter information may be analyzed in the companion radius analysis unit 102 under the control of the pressure estimation control unit 107.

이와 동시에, 주파수 분석 단계(342)는 엔진 노이즈가 제거된 현재 휠 속도 신호를 기초로 타이어 주파수 정보를 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 주파수 분석부(104)에서 분석한다.At the same time, in the frequency analysis step 342, the frequency analysis unit 104 analyzes tire frequency information based on the current wheel speed signal from which engine noise has been removed under the control of the pressure estimation control unit 107.

이 때, 주파수 분석 단계(341)는 타이어 주파수 정보에 해당하는 타이어 주파수 분석 모델을 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 주파수 분석부(104)에서 분석할 수 있다.At this time, in the frequency analysis step 341, the tire frequency analysis model corresponding to the tire frequency information may be analyzed by the frequency analysis unit 104 under the control of the pressure estimation control unit 107.

이 후, 압력 추정 단계(350)는 동반경 분석부(102)에 의해 분석된 타이어 동반경 정보 및 주파수 분석부(104)에 의해 분석된 타이어 주파수 정보를 기초로 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 압력 추정부(105)에서 각각의 타이어 압력 값을 추정한다.After this, the pressure estimation step 350 controls the pressure estimation control unit 107 based on the tire companion diameter information analyzed by the companion radius analysis unit 102 and the tire frequency information analyzed by the frequency analysis unit 104. Accordingly, the pressure estimation unit 105 estimates the pressure value of each tire.

이 때, 압력 추정 단계(350)는 동반경 분석부(102)에 의해 분석된 타이어 동반경 정보를 기초로 타이어 상대 동반경 차이 값을 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 압력 추정부(105)에서 타이어 상대 공기압 차이 값으로 변환하고, 주파수 분석부(104)에 의해 분석된 타이어 주파수 정보를 기초로 각각의 타이어 공진 주파수 값을 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 압력 추정부(105)에서 각각의 타이어 공기압 값으로 변환하고, 변환된 타이어 상대 공기압 차이 값과 각각의 타이어 공기압 값을 기초로 최종 타이어 압력 값을 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 압력 추정부(105)에서 추정할 수 있다.At this time, in the pressure estimation step 350, the tire relative companion diameter difference value is calculated by the pressure estimation unit 105 based on the tire companion diameter information analyzed by the companion diameter analysis unit 102 under the control of the pressure estimation control unit 107. ) is converted into a tire relative air pressure difference value, and each tire resonance frequency value is calculated based on the tire frequency information analyzed by the frequency analysis unit 104 to the pressure estimation unit 105 under the control of the pressure estimation control unit 107. It is converted into each tire air pressure value, and the final tire pressure value is estimated by the pressure estimation unit 105 based on the converted tire relative air pressure difference value and each tire air pressure value under the control of the pressure estimation control unit 107. You can.

이 때, 압력 추정 단계(350)는 변환된 타이어 상대 공기압 차이 값과 각각의 타이어 공기압 값을 기초로 칼만 필터 퓨전(Kalman Filter Fusion) 모델을 이용하여 최종 타이어 압력 값을 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 압력 추정부(106)에서 추정할 수 있다.At this time, the pressure estimation step 350 determines the final tire pressure value using the Kalman Filter Fusion model based on the converted tire relative air pressure difference value and each tire air pressure value of the pressure estimation control unit 107. It can be estimated by the pressure estimation unit 106 according to control.

이 후, 판단 단계(360)는 압력 추정부(105)에 의해 추정된 최종 타이어 압력 값이 판단부(106)에 미리 설정된 기준 타이어 압력 값 범위인지를 압력 추정 제어부(107)의 제어에 따라 판단부(106) 판단한다.Afterwards, the determination step 360 determines under the control of the pressure estimation control unit 107 whether the final tire pressure value estimated by the pressure estimation unit 105 is within the reference tire pressure value range preset in the determination unit 106. Part 106: Judge.

이 때, 판단 단계(370)는 압력 추정부(105)에 의해 추정된 타이어 압력 값이 기준 타이어 압력 값 범위가 아닌 것으로 판단하면, 최종 타이어 압력 값이 이상(abnormal) 상황인 것으로 판단부(106)에서 판단한다.At this time, if the determination step 370 determines that the tire pressure value estimated by the pressure estimation unit 105 is not within the standard tire pressure value range, the determination unit 106 determines that the final tire pressure value is abnormal. ) is judged.

이와 같은 개시된 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 추정 장치(100) 및 그 추정 방법(300)은 입력부(101), 동반경분석부(102), 노이즈 제거부(103), 주파수 분석부(104), 압력 추정부(105), 판단부(106) 및 압력 추정 제어부(107)를 포함하여 입력 단계(310), 노이즈 제거 단계(330), 동반경 분석 단계(341), 주파수 분석 단계(342), 압력 추정 단계(350) 및 판단 단계(360)(370)를 수행한다.The tire pressure estimation device 100 and the estimation method 300 according to an embodiment of the disclosed invention include an input unit 101, a companion mirror analysis unit 102, a noise removal unit 103, and a frequency analysis unit 104. , including a pressure estimation unit 105, a determination unit 106, and a pressure estimation control unit 107, an input step 310, a noise removal step 330, a companion mirror analysis step 341, and a frequency analysis step 342. , pressure estimation step 350 and determination steps 360 and 370 are performed.

따라서, 개시된 발명의 실시예에 따른 타이어 압력 추정 장치(100) 및 그 추정 방법(300)은 휠 속도 신호에 포함된 엔진 노이즈를 제거함으로써 타이어의 압력 상태를 정확하고 효율적으로 판단할 수가 있게 된다.Accordingly, the tire pressure estimation device 100 and the estimation method 300 according to an embodiment of the disclosed invention can accurately and efficiently determine the pressure state of the tire by removing engine noise included in the wheel speed signal.

이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 개시된 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 개시된 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.As described above, the disclosed embodiments have been described with reference to the attached drawings. A person skilled in the art to which the disclosed invention pertains will understand that the disclosed invention may be practiced in forms different from the disclosed embodiments without changing the technical idea or essential features of the disclosed invention. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.

10: 휠 감지 장치 20: 엔진 감지 장치
100: 타이어 압력 추정 장치 101: 입력부
102: 동반경 분석부 103: 노이즈 제거부
104: 주파수 분석부 105: 압력 추정부
106: 판단부 107: 압력 추정 제어부10: wheel detection device 20: engine detection device
100: Tire pressure estimation device 101: Input unit
102: Companion mirror analysis unit 103: Noise removal unit
104: Frequency analysis unit 105: Pressure estimation unit
106: judgment unit 107: pressure estimation control unit

Claims

A wheel sensing device that detects the vehicle's wheel speed; and
It includes a control unit electrically connected to the wheel detection device and the engine detection device that detects a vibration signal from the vehicle's engine,
The control unit,
Receives the current wheel speed signal detected by the wheel detection device and the engine vibration signal detected by the engine detection device, analyzes tire companion radius information based on the input current wheel speed signal, and analyzes the input current wheel speed. Generate a current wheel speed signal with engine noise removed by decomposing the signal and engine vibration signal into a plurality of mode functions, analyze tire frequency information based on the current wheel speed signal with engine noise removed, and analyze the analyzed tire. A tire pressure estimation device that estimates each tire pressure value based on the companion diameter information and the analyzed tire frequency information.

According to paragraph 1,
The control unit,
The current wheel speed signal is decomposed into a plurality of mode functions, an engine vibration frequency is estimated based on the engine vibration signal, and the plurality of mode functions are compared with the engine vibration frequency to provide a mode function corresponding to the engine vibration frequency. A tire pressure estimation device that determines the presence of and, if a mode function corresponding to the engine vibration frequency exists, removes the mode function corresponding to the engine vibration frequency to generate a current wheel speed signal with engine noise removed.

According to paragraph 2,
The control unit.
A tire pressure estimation device that decomposes the current wheel speed signal into a plurality of mode functions through variational mode decomposition.

According to paragraph 1,
The control unit,
Based on the analyzed tire radius information, the tire relative radius difference value is converted into a tire relative air pressure difference value, and each tire resonance frequency value is converted into each tire air pressure value based on the analyzed tire frequency information, , A tire pressure estimation device that estimates a final tire pressure value based on the converted tire relative air pressure difference value and each tire air pressure value.

According to paragraph 1,
The control unit,
A tire pressure estimation device that performs preprocessing to process the input current wheel speed signal and the input engine vibration signal into a signal for analyzing the companion radius information and removing the engine noise.

According to paragraph 1,
The control unit
A tire pressure estimation device that determines whether the estimated tire pressure value is within a preset reference tire pressure value range.

An input step for receiving the current wheel speed signal detected by the wheel detection device and the engine vibration signal detected by the engine detection device;
A noise removal step of decomposing the inputted current wheel speed signal and engine vibration signal into a plurality of mode functions to generate a current wheel speed signal from which engine noise has been removed;
A companion radius analysis step of analyzing tire companion radius information based on the inputted current wheel speed signal;
A frequency analysis step of analyzing tire frequency information based on the current wheel speed signal from which the engine noise has been removed; and
A tire pressure estimation method comprising: estimating each tire pressure value based on the analyzed tire diameter information and the analyzed tire frequency information.

In clause 7,
The noise removal step is,
The current wheel speed signal is decomposed into a plurality of mode functions, an engine vibration frequency is estimated based on the engine vibration signal, and the plurality of mode functions are compared with the engine vibration frequency to provide a mode function corresponding to the engine vibration frequency. Tire pressure estimation comprising determining the presence of and, if a mode function corresponding to the engine vibration frequency exists, removing the mode function corresponding to the engine vibration frequency to generate a current wheel speed signal with engine noise removed. method.

According to clause 8,
The noise removal step is.
A tire pressure estimation method that decomposes the current wheel speed signal into a plurality of mode functions through variational mode decomposition.

In clause 7,
The pressure estimation step is,
Based on the analyzed tire radius information, the tire relative radius difference value is converted into a tire relative air pressure difference value, and each tire resonance frequency value is converted into each tire air pressure value based on the analyzed tire frequency information, , A tire pressure estimation method comprising estimating a final tire pressure value based on the converted tire relative air pressure difference value and each tire air pressure value.

In clause 7,
The input step is,
A tire pressure estimation method comprising performing preprocessing to process the input current wheel speed signal and the input engine vibration signal into a signal that can be processed in the companion radius analysis step and the noise removal step.

In clause 7,
A tire pressure estimation method further comprising: determining whether the estimated tire pressure value is within a preset reference tire pressure value range.