JPH05133831A - タイヤ空気圧検知装置 - Google Patents
タイヤ空気圧検知装置Info
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- JPH05133831A JPH05133831A JP3294622A JP29462291A JPH05133831A JP H05133831 A JPH05133831 A JP H05133831A JP 3294622 A JP3294622 A JP 3294622A JP 29462291 A JP29462291 A JP 29462291A JP H05133831 A JPH05133831 A JP H05133831A
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 9
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 間接的にタイヤ空気圧を検知するとともに、
その検知精度を向上すること。 【構成】 タイヤの回転速度に応じた信号を出力する速
度センサ２，３と、速度センサ２，３からの信号を入力
し、所定の演算処理を行う電子制御装置４とを備え、電
子制御装置は、速度センサ２，３の出力信号に基づいて
車輪速度を演算するとともに、その演算された車輪速度
の周波数解析を行い、車両のばね下の上下方向及び前後
方向の共振周波数を算出する。そして、この共振周波数
に基づき、タイヤ空気圧の状態を検知する。
その検知精度を向上すること。 【構成】 タイヤの回転速度に応じた信号を出力する速
度センサ２，３と、速度センサ２，３からの信号を入力
し、所定の演算処理を行う電子制御装置４とを備え、電
子制御装置は、速度センサ２，３の出力信号に基づいて
車輪速度を演算するとともに、その演算された車輪速度
の周波数解析を行い、車両のばね下の上下方向及び前後
方向の共振周波数を算出する。そして、この共振周波数
に基づき、タイヤ空気圧の状態を検知する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両のタイヤの空気圧
の状態を検知するタイヤ空気圧検知装置に関するもので
ある。
の状態を検知するタイヤ空気圧検知装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、タイヤの空気圧を検知する装置と
しては、タイヤの内部にタイヤ空気圧に応動する圧力応
動部材等を設け、直接的にタイヤの空気圧を検知するも
のが提案されている。しかし、直接的にタイヤの空気圧
を検知する装置では、タイヤの内部に圧力応動部材等を
設ける必要があることから構造が複雑となり、また価格
も高価となってしまうという問題があった。
しては、タイヤの内部にタイヤ空気圧に応動する圧力応
動部材等を設け、直接的にタイヤの空気圧を検知するも
のが提案されている。しかし、直接的にタイヤの空気圧
を検知する装置では、タイヤの内部に圧力応動部材等を
設ける必要があることから構造が複雑となり、また価格
も高価となってしまうという問題があった。
【０００３】このため、タイヤの空気圧が低下したとき
にタイヤ半径が変化する（短くなる）ことを利用して、
各車輪の車輪速度を検出する車輪速度センサの検出信号
に基づいて、車両のタイヤの空気圧を間接的に検知する
ことが提案されている。
にタイヤ半径が変化する（短くなる）ことを利用して、
各車輪の車輪速度を検出する車輪速度センサの検出信号
に基づいて、車両のタイヤの空気圧を間接的に検知する
ことが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、検出対
象であるタイヤ半径は、磨耗等による個体差があった
り、旋回，制動，発進等の走行状態の影響を受けやす
い。さらに、近年普及が著しいラジアルタイヤは、タイ
ヤ空気圧の変化によるタイヤ半径の変形量が小さい（例
えば、タイヤの空気圧が１ｋｇ／ｃｍ2低下したとき、
タイヤ半径の変形量は約１ｍｍである。）。このような
理由から、タイヤ半径の変形量からタイヤ空気圧の変化
を間接的に検知する方式は、検知精度が充分に確保でき
ないという問題がある。
象であるタイヤ半径は、磨耗等による個体差があった
り、旋回，制動，発進等の走行状態の影響を受けやす
い。さらに、近年普及が著しいラジアルタイヤは、タイ
ヤ空気圧の変化によるタイヤ半径の変形量が小さい（例
えば、タイヤの空気圧が１ｋｇ／ｃｍ2低下したとき、
タイヤ半径の変形量は約１ｍｍである。）。このような
理由から、タイヤ半径の変形量からタイヤ空気圧の変化
を間接的に検知する方式は、検知精度が充分に確保でき
ないという問題がある。
【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、間接的にタイヤ空気圧を検知するとともに、その
検知精度を向上することができるタイヤ空気圧検知装置
を提供することを目的とするものである。
あり、間接的にタイヤ空気圧を検知するとともに、その
検知精度を向上することができるタイヤ空気圧検知装置
を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるタイヤ空気圧検知装置は、車両の走行
時に、タイヤの振動周波数成分を含む信号を出力する出
力手段と、前記タイヤの振動周波数成分を含む信号から
共振周波数を抽出する抽出手段と、前記共振周波数に基
づいて、前記タイヤの空気圧の状態を検知する検知手段
とを備えることを特徴とする。
に、本発明によるタイヤ空気圧検知装置は、車両の走行
時に、タイヤの振動周波数成分を含む信号を出力する出
力手段と、前記タイヤの振動周波数成分を含む信号から
共振周波数を抽出する抽出手段と、前記共振周波数に基
づいて、前記タイヤの空気圧の状態を検知する検知手段
とを備えることを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記構成により、タイヤの振動周波数成分を含
む信号から共振周波数を抽出し、この抽出された共振周
波数に基づいて、タイヤの空気圧の状態が検知される。
む信号から共振周波数を抽出し、この抽出された共振周
波数に基づいて、タイヤの空気圧の状態が検知される。
【０００８】ここで、タイヤの空気圧が変化すると、そ
れによってタイヤのばね定数も変化する。このタイヤの
ばね定数の変化により、タイヤの振動周波数成分におけ
る共振周波数が変化するので、抽出した共振周波数に基
づき、タイヤの空気圧の状態を検知することができる。
れによってタイヤのばね定数も変化する。このタイヤの
ばね定数の変化により、タイヤの振動周波数成分におけ
る共振周波数が変化するので、抽出した共振周波数に基
づき、タイヤの空気圧の状態を検知することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の第１実施例を図面に基づいて
詳しく説明する。図１は、第１実施例の全体の構成を示
す構成図である。
詳しく説明する。図１は、第１実施例の全体の構成を示
す構成図である。
【００１０】図１に示すように、車両の各タイヤ１ａ〜
１ｄに対応して車輪速度センサが設けられている。各車
輪速度センサは、歯車２ａ〜２ｄ及びピックアップコイ
ル３ａ〜３ｄによって構成されている。歯車２ａ〜２ｄ
は、各タイヤ１ａ〜１ｄの回転軸（図示せず）に同軸的
に取り付けられており、円盤状の磁性体より成る。ピッ
クアップコイル３ａ〜３ｄは、これらの歯車２ａ〜２ｄ
の近傍に所定の間隔を置いて取り付けられ、歯車２ａ〜
２ｄ、すなわちタイヤ１ａ〜１ｄの回転速度に応じた周
期を有する交流信号を出力する。ピックアップコイル３
ａ〜３ｄから出力される交流信号は、波形整形回路，Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭ等よりなる公知の電子制御装置（ＥＣＵ）
４に入力され、波形整形を含む所定の信号処理が行われ
る。この信号処理の結果は表示部５に入力され、表示部
５は運転者に対して各タイヤ１ａ〜１ｄの空気圧の状態
を報知する。この表示部５は、各タイヤ１ａ〜１ｄの空
気圧の状態を独立に表示しても良いし、一つの警告ラン
プを設けて、いずれか一つのタイヤの空気圧が基準空気
圧よりも低下したときに点灯させて、それを警告するよ
うにしても良い。
１ｄに対応して車輪速度センサが設けられている。各車
輪速度センサは、歯車２ａ〜２ｄ及びピックアップコイ
ル３ａ〜３ｄによって構成されている。歯車２ａ〜２ｄ
は、各タイヤ１ａ〜１ｄの回転軸（図示せず）に同軸的
に取り付けられており、円盤状の磁性体より成る。ピッ
クアップコイル３ａ〜３ｄは、これらの歯車２ａ〜２ｄ
の近傍に所定の間隔を置いて取り付けられ、歯車２ａ〜
２ｄ、すなわちタイヤ１ａ〜１ｄの回転速度に応じた周
期を有する交流信号を出力する。ピックアップコイル３
ａ〜３ｄから出力される交流信号は、波形整形回路，Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭ等よりなる公知の電子制御装置（ＥＣＵ）
４に入力され、波形整形を含む所定の信号処理が行われ
る。この信号処理の結果は表示部５に入力され、表示部
５は運転者に対して各タイヤ１ａ〜１ｄの空気圧の状態
を報知する。この表示部５は、各タイヤ１ａ〜１ｄの空
気圧の状態を独立に表示しても良いし、一つの警告ラン
プを設けて、いずれか一つのタイヤの空気圧が基準空気
圧よりも低下したときに点灯させて、それを警告するよ
うにしても良い。
【００１１】ここで、まず本実施例におけるタイヤ空気
圧の検知原理について説明する。車両が、例えば舗装さ
れたアスファルト路面を走行した場合、その路面表面の
微小な凹凸により上下及び前後方向の力を受け、その力
によってタイヤは上下及び前後方向に振動する。このタ
イヤ振動時の車両ばね下の加速度の周波数特性は図２に
示すようなものとなる。図２に示すように、加速度の周
波数特性は２点においてピーク値を示し、ａ点は車両の
ばね下における上下方向の共振周波数であり、ｂ点は車
両のばね下における前後方向の共振周波数である。
圧の検知原理について説明する。車両が、例えば舗装さ
れたアスファルト路面を走行した場合、その路面表面の
微小な凹凸により上下及び前後方向の力を受け、その力
によってタイヤは上下及び前後方向に振動する。このタ
イヤ振動時の車両ばね下の加速度の周波数特性は図２に
示すようなものとなる。図２に示すように、加速度の周
波数特性は２点においてピーク値を示し、ａ点は車両の
ばね下における上下方向の共振周波数であり、ｂ点は車
両のばね下における前後方向の共振周波数である。
【００１２】一方、タイヤの空気圧が変化すると、タイ
ヤゴム部のばね定数も変化するため、上記の上下方向及
び前後方向の共振周波数がともに変化する。例えば、図
３に示すように、タイヤの空気圧が低下した場合には、
タイヤゴム部のばね定数も低下するので、上下方向及び
前後方向の共振周波数がともに低下する。従って、タイ
ヤの振動周波数より、車両のばね下における上下方向及
び前後方向の共振周波数の少なくとも一方を抽出すれ
ば、この共振周波数に基づいてタイヤの空気圧の状態を
検知することができる。
ヤゴム部のばね定数も変化するため、上記の上下方向及
び前後方向の共振周波数がともに変化する。例えば、図
３に示すように、タイヤの空気圧が低下した場合には、
タイヤゴム部のばね定数も低下するので、上下方向及び
前後方向の共振周波数がともに低下する。従って、タイ
ヤの振動周波数より、車両のばね下における上下方向及
び前後方向の共振周波数の少なくとも一方を抽出すれ
ば、この共振周波数に基づいてタイヤの空気圧の状態を
検知することができる。
【００１３】そのため、本実施例では、車輪速度センサ
の検出信号から、車両のばね下における上下方向及び前
後方向の共振周波数を抽出する。これは、発明者らの詳
細な検討の結果、車輪速度センサの検出信号には、タイ
ヤの振動周波数成分が含まれていることが判明したため
である。すなわち、車輪速度センサの検出信号を周波数
解析した結果、図４に示すように２点でピーク値を示す
とともに、タイヤの空気圧が低下すると、その２点のピ
ーク値も低下することが明らかとなった。
の検出信号から、車両のばね下における上下方向及び前
後方向の共振周波数を抽出する。これは、発明者らの詳
細な検討の結果、車輪速度センサの検出信号には、タイ
ヤの振動周波数成分が含まれていることが判明したため
である。すなわち、車輪速度センサの検出信号を周波数
解析した結果、図４に示すように２点でピーク値を示す
とともに、タイヤの空気圧が低下すると、その２点のピ
ーク値も低下することが明らかとなった。
【００１４】これにより、本実施例によれば、近年搭載
車両の増加しているアンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）
を備える車両等は、既に各タイヤに車輪速度センサが装
備されているため、何ら新たなセンサ類を追加しなくと
もタイヤ空気圧の検知が可能となる。また、車両の実用
範囲では、上記共振周波数の変化量はほとんどタイヤ空
気圧の変化に起因するタイヤばね定数の変化に基づくも
のであるため、例えばタイヤの磨耗等の他の要因の影響
を受けることなく安定した空気圧検知が可能となる。
車両の増加しているアンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）
を備える車両等は、既に各タイヤに車輪速度センサが装
備されているため、何ら新たなセンサ類を追加しなくと
もタイヤ空気圧の検知が可能となる。また、車両の実用
範囲では、上記共振周波数の変化量はほとんどタイヤ空
気圧の変化に起因するタイヤばね定数の変化に基づくも
のであるため、例えばタイヤの磨耗等の他の要因の影響
を受けることなく安定した空気圧検知が可能となる。
【００１５】図１０に、ＥＣＵ４が実行する処理内容を
表したフローチャートを示す。なお、ＥＣＵ４は各車輪
１ａ〜１ｄに対して同様の処理を行うため、図１０のフ
ローチャートは１車輪に対しての処理の流れのみを示し
ている。また、これ以後の説明において、各符号の添字
は省略する。さらに、図１０に示すフローチャートで
は、特にタイヤの空気圧が基準値以下に低下したことを
検知し、運転者に対して警告を行う例について示してい
る。
表したフローチャートを示す。なお、ＥＣＵ４は各車輪
１ａ〜１ｄに対して同様の処理を行うため、図１０のフ
ローチャートは１車輪に対しての処理の流れのみを示し
ている。また、これ以後の説明において、各符号の添字
は省略する。さらに、図１０に示すフローチャートで
は、特にタイヤの空気圧が基準値以下に低下したことを
検知し、運転者に対して警告を行う例について示してい
る。
【００１６】図１０において、ステップ１００では、ピ
ックアップコイル３から出力された交流信号（図５）を
波形整形してパルス信号とした後に、そのパルス間隔を
その間の時間で除算することにより車輪速度ｖを演算す
る。この車輪速度ｖは、図６に示すように、通常、タイ
ヤの振動周波数成分を含む多くの高周波成分を含んでい
る。ステップ１１０では、演算された車輪速度ｖの変動
幅Δｖが基準値ｖ0 を超えたか否かを判定する。このと
き、車輪速度ｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超えている
と判定されると、ステップ１２０に進む。ステップ１２
０では、車輪速度ｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超えて
いる時間ΔＴが、所定時間ｔ0 を超えたか否かを判定す
る。上記ステップ１１０，１２０での処理は、車両が走
行している路面が、本実施例の検知手法によってタイヤ
空気圧の検知が可能な路面か否かを判定するために行う
ものである。つまり、本実施例では、タイヤの空気圧の
検知を、タイヤの振動周波数成分に含まれる共振周波数
の変化に基づいて行う。このため、車輪速度ｖがある程
度変動し、かつそれが継続されなければ、上記共振周波
数を算出するための充分なデータを得ることができな
い。なお、ステップ１２０における判定では、車輪速度
ｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超えた時点で所定時間Δ
ｔが設定され、この所定時間Δｔ内に再び車輪速度ｖの
変動幅Δｖが基準値ｖ0を超えると、時間ΔＴの計測が
継続される。
ックアップコイル３から出力された交流信号（図５）を
波形整形してパルス信号とした後に、そのパルス間隔を
その間の時間で除算することにより車輪速度ｖを演算す
る。この車輪速度ｖは、図６に示すように、通常、タイ
ヤの振動周波数成分を含む多くの高周波成分を含んでい
る。ステップ１１０では、演算された車輪速度ｖの変動
幅Δｖが基準値ｖ0 を超えたか否かを判定する。このと
き、車輪速度ｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超えている
と判定されると、ステップ１２０に進む。ステップ１２
０では、車輪速度ｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超えて
いる時間ΔＴが、所定時間ｔ0 を超えたか否かを判定す
る。上記ステップ１１０，１２０での処理は、車両が走
行している路面が、本実施例の検知手法によってタイヤ
空気圧の検知が可能な路面か否かを判定するために行う
ものである。つまり、本実施例では、タイヤの空気圧の
検知を、タイヤの振動周波数成分に含まれる共振周波数
の変化に基づいて行う。このため、車輪速度ｖがある程
度変動し、かつそれが継続されなければ、上記共振周波
数を算出するための充分なデータを得ることができな
い。なお、ステップ１２０における判定では、車輪速度
ｖの変動幅Δｖが基準値ｖ0 を超えた時点で所定時間Δ
ｔが設定され、この所定時間Δｔ内に再び車輪速度ｖの
変動幅Δｖが基準値ｖ0を超えると、時間ΔＴの計測が
継続される。
【００１７】ステップ１１０及びステップ１２０におい
て、ともに肯定判断されるとステップ１３０に進み、ど
ちらか一方において否定判断されると、ステップ１００
に戻る。ステップ１３０では、演算された車輪速度に対
して周波数解析（ＦＦＴ）演算を行うとともに、その演
算回数Ｎをカウントする。このＦＦＴ演算を行った結果
の一例を図７に示す。
て、ともに肯定判断されるとステップ１３０に進み、ど
ちらか一方において否定判断されると、ステップ１００
に戻る。ステップ１３０では、演算された車輪速度に対
して周波数解析（ＦＦＴ）演算を行うとともに、その演
算回数Ｎをカウントする。このＦＦＴ演算を行った結果
の一例を図７に示す。
【００１８】図７に示すように、実際に車両が一般道を
走行して得られる車輪速度に対してＦＦＴ演算を実施す
ると、非常にランダムな周波数特性となることが通常で
ある。これは、路面に存在する微小な凹凸の形状（大き
さや高さ）が全く不規則なためであり、従って車輪速度
データ毎にその周波数特性は変動することとなる。従っ
て、本実施例では、この周波数特性の変動をできるだけ
低減するために、複数回のＦＦＴ演算結果の平均値を求
める。このため、ステップ１４０では、ステップ１３０
におけるＦＦＴ演算回数Ｎが所定回数ｎ0 に達したか否
かを判定する。そして、演算回数Ｎが所定回数ｎ0 に達
っしていないときには、さらにステップ１００からステ
ップ１３０の処理を繰り返し実行する。一方、演算回数
Ｎが所定回数ｎ0 に達っしているときには、ステップ１
５０に進んで平均化処理を行う。この平均化処理は、図
８に示すように、各ＦＦＴ演算結果の平均値を求めるも
のであり、各周波数成分のゲインの平均値が算出され
る。このような平均化処理によって、路面によるＦＦＴ
演算結果の変動を低減することが可能となる。
走行して得られる車輪速度に対してＦＦＴ演算を実施す
ると、非常にランダムな周波数特性となることが通常で
ある。これは、路面に存在する微小な凹凸の形状（大き
さや高さ）が全く不規則なためであり、従って車輪速度
データ毎にその周波数特性は変動することとなる。従っ
て、本実施例では、この周波数特性の変動をできるだけ
低減するために、複数回のＦＦＴ演算結果の平均値を求
める。このため、ステップ１４０では、ステップ１３０
におけるＦＦＴ演算回数Ｎが所定回数ｎ0 に達したか否
かを判定する。そして、演算回数Ｎが所定回数ｎ0 に達
っしていないときには、さらにステップ１００からステ
ップ１３０の処理を繰り返し実行する。一方、演算回数
Ｎが所定回数ｎ0 に達っしているときには、ステップ１
５０に進んで平均化処理を行う。この平均化処理は、図
８に示すように、各ＦＦＴ演算結果の平均値を求めるも
のであり、各周波数成分のゲインの平均値が算出され
る。このような平均化処理によって、路面によるＦＦＴ
演算結果の変動を低減することが可能となる。
【００１９】しかし、上述の平均化処理だけでは、ノイ
ズ等によって車両のばね下の上下方向及び前後方向の共
振周波数のゲインが、その近辺の周波数のゲインに比較
して必ずしも最大ピーク値になるとは限らないという問
題がある。そこで、本実施例では、上述の平均化処理に
引き続き、ステップ１６０において以下の移動平均処理
を実施する。
ズ等によって車両のばね下の上下方向及び前後方向の共
振周波数のゲインが、その近辺の周波数のゲインに比較
して必ずしも最大ピーク値になるとは限らないという問
題がある。そこで、本実施例では、上述の平均化処理に
引き続き、ステップ１６０において以下の移動平均処理
を実施する。
【００２０】この移動平均処理は、ｎ番目の周波数のゲ
インＹn を以下の演算式によって求めることにより実施
される。
インＹn を以下の演算式によって求めることにより実施
される。
【００２１】
【数１】Ｙn ＝（ｙn+1 ＋Ｙn-1 ）／２ つまり、移動平均処理では、ｎ番目の周波数のゲインＹ
n が、前回の演算結果におけるｎ＋１番目のゲインｙ
n+1 と既に演算されたｎ−１番目の周波数のゲインＹ
n-1 との平均値とされる。これにより、ＦＦＴ演算結果
は、滑らかに変化する波形を示すことになる。この移動
平均処理により求められた演算結果を図９に示す。
n が、前回の演算結果におけるｎ＋１番目のゲインｙ
n+1 と既に演算されたｎ−１番目の周波数のゲインＹ
n-1 との平均値とされる。これにより、ＦＦＴ演算結果
は、滑らかに変化する波形を示すことになる。この移動
平均処理により求められた演算結果を図９に示す。
【００２２】なお、ここでの波形処理は、上記移動平均
処理に限らず、平均化処理後のＦＦＴ演算結果に対して
ローパスフィルタ処理を施しても良いし、或いは、ステ
ップ１３０のＦＦＴ演算を実施する前に、車輪速度ｖの
微分演算を行い、その微分演算結果に対してＦＦＴ演算
を実施してもよい。
処理に限らず、平均化処理後のＦＦＴ演算結果に対して
ローパスフィルタ処理を施しても良いし、或いは、ステ
ップ１３０のＦＦＴ演算を実施する前に、車輪速度ｖの
微分演算を行い、その微分演算結果に対してＦＦＴ演算
を実施してもよい。
【００２３】次に、ステップ１７０では、上記移動平均
処理によりスムージングされたＦＦＴ演算結果に基づい
て、車両のばね下の前後方向の共振周波数ｆを算出す
る。そしてステップ１８０では、予め正常なタイヤ空気
圧に対応して設定されている初期周波数ｆ0 からの低下
偏差（ｆ0 −ｆ）を求め、この低下偏差（ｆ0 −ｆ）と
所定偏差Δｆとを比較する。この所定偏差Δｆは、正常
なタイヤ空気圧に対応する初期周波数ｆ0 を基準とし
て、タイヤ空気圧の許容下限値（例えば１．４ｋｇ／ｍ
2 ）に対応して設定されている。従って、ステップ１８
０において低下偏差（ｆ0 −ｆ）が所定偏差Δｆを上回
ったと判定されると、タイヤの空気圧が許容下限値より
も低下したとみなして、ステップ１９０に進み、表示部
５によって運転者に対して警告表示を行う。
処理によりスムージングされたＦＦＴ演算結果に基づい
て、車両のばね下の前後方向の共振周波数ｆを算出す
る。そしてステップ１８０では、予め正常なタイヤ空気
圧に対応して設定されている初期周波数ｆ0 からの低下
偏差（ｆ0 −ｆ）を求め、この低下偏差（ｆ0 −ｆ）と
所定偏差Δｆとを比較する。この所定偏差Δｆは、正常
なタイヤ空気圧に対応する初期周波数ｆ0 を基準とし
て、タイヤ空気圧の許容下限値（例えば１．４ｋｇ／ｍ
2 ）に対応して設定されている。従って、ステップ１８
０において低下偏差（ｆ0 −ｆ）が所定偏差Δｆを上回
ったと判定されると、タイヤの空気圧が許容下限値より
も低下したとみなして、ステップ１９０に進み、表示部
５によって運転者に対して警告表示を行う。
【００２４】なお、上述の例では、車両のばね下の前後
方向の共振周波数のみに基づいて、タイヤの空気圧の低
下を検知する例を示したが、これに代えて上下方向の共
振周波数のみに基づきタイヤ空気圧の低下を検知しても
良いし、前後方向及び上下方向の共振周波数の両者に基
づいて検知しても良い。
方向の共振周波数のみに基づいて、タイヤの空気圧の低
下を検知する例を示したが、これに代えて上下方向の共
振周波数のみに基づきタイヤ空気圧の低下を検知しても
良いし、前後方向及び上下方向の共振周波数の両者に基
づいて検知しても良い。
【００２５】次に本発明の第２実施例について説明す
る。上述の第１実施例では、特にタイヤの空気圧が許容
下限値よりも低下したことを検知するようにしていた
が、第２実施例では、タイヤの空気圧自体を検知しよう
とするものである。
る。上述の第１実施例では、特にタイヤの空気圧が許容
下限値よりも低下したことを検知するようにしていた
が、第２実施例では、タイヤの空気圧自体を検知しよう
とするものである。
【００２６】このため、第２実施例では、図１１に示す
ようなタイヤ空気圧と共振周波数との関係を各タイヤ毎
にマップとして記憶し、第１実施例と同様に共振周波数
ｆを算出して、この算出された共振周波数ｆからタイヤ
空気圧自体を直接推定する。
ようなタイヤ空気圧と共振周波数との関係を各タイヤ毎
にマップとして記憶し、第１実施例と同様に共振周波数
ｆを算出して、この算出された共振周波数ｆからタイヤ
空気圧自体を直接推定する。
【００２７】この第２実施例では、ＥＣＵ４における処
理内容の一部のみが上記第１実施例と異なり、その構成
は上記第１実施例と共通である。このため、構成の説明
は省略し、かつＥＣＵ４における処理内容の相違点のみ
を説明する。
理内容の一部のみが上記第１実施例と異なり、その構成
は上記第１実施例と共通である。このため、構成の説明
は省略し、かつＥＣＵ４における処理内容の相違点のみ
を説明する。
【００２８】すなわち、第２実施例では、図１０に示す
第１実施例のフローチャートのステップ１８０を、図１
２に示す処理に変更する。図１２において、ステップ１
８２では、ステップ１７０において算出された車両のば
ね下の前後方向の共振周波数ｆを用いて、予め設定され
記憶されたマップに従って、対応するタイヤ空気圧Ｐを
算出する。そして、ステップ１８４において、算出され
たタイヤ空気圧Ｐと予め設定されるタイヤ空気圧の許容
下限値Ｐ0 とを比較し、算出されたタイヤ空気圧Ｐが許
容下限値Ｐ0 以下であるとき、ステップ１９０に進む。
第１実施例のフローチャートのステップ１８０を、図１
２に示す処理に変更する。図１２において、ステップ１
８２では、ステップ１７０において算出された車両のば
ね下の前後方向の共振周波数ｆを用いて、予め設定され
記憶されたマップに従って、対応するタイヤ空気圧Ｐを
算出する。そして、ステップ１８４において、算出され
たタイヤ空気圧Ｐと予め設定されるタイヤ空気圧の許容
下限値Ｐ0 とを比較し、算出されたタイヤ空気圧Ｐが許
容下限値Ｐ0 以下であるとき、ステップ１９０に進む。
【００２９】なお、この第２実施例では、表示部５の表
示形態を代えて、ステップ１８２において算出したタイ
ヤ空気圧Ｐを各輪毎に直接表示するようにしても良い。
次に、本発明の第３実施例について説明する。
示形態を代えて、ステップ１８２において算出したタイ
ヤ空気圧Ｐを各輪毎に直接表示するようにしても良い。
次に、本発明の第３実施例について説明する。
【００３０】上述の第１実施例では、タイヤの振動周波
数成分を含む信号を出力するセンサとして車輪速度セン
サを用いていたが、第３実施例では図１３に示すように
車両のばね下部材（例えば、ロアアーム１０）に加速度
センサ１１を配置し、タイヤの振動周波数成分を含む信
号を出力するセンサとして加速度センサ１１を用いるも
のである。
数成分を含む信号を出力するセンサとして車輪速度セン
サを用いていたが、第３実施例では図１３に示すように
車両のばね下部材（例えば、ロアアーム１０）に加速度
センサ１１を配置し、タイヤの振動周波数成分を含む信
号を出力するセンサとして加速度センサ１１を用いるも
のである。
【００３１】車両のばね下の加速度を検出し、それに対
してＦＦＴ演算を実施することにより、車両のばね下の
上下方向及び前後方向の共振周波数を算出できることは
前述した通りである。しかも、加速度センサ１１を用い
る場合には、その検出信号を直接ＦＦＴ演算の対象とす
ることができるため、前述の第１実施例に比較してＥＣ
Ｕ４における演算処理を簡略化することができるという
メリットがある。
してＦＦＴ演算を実施することにより、車両のばね下の
上下方向及び前後方向の共振周波数を算出できることは
前述した通りである。しかも、加速度センサ１１を用い
る場合には、その検出信号を直接ＦＦＴ演算の対象とす
ることができるため、前述の第１実施例に比較してＥＣ
Ｕ４における演算処理を簡略化することができるという
メリットがある。
【００３２】従って、この第３実施例では、図１０のフ
ローチャートのステップ１００に代えて、図１４に示す
処理を実行する。すなわち、図１４に示すように、ステ
ップ１０２において、加速度センサ１１から出力される
加速度信号の読み込みのみをを行えばよい。そして、こ
の読み込んだ加速度信号に対して、前述の第１実施例と
同様の信号処理を行う。
ローチャートのステップ１００に代えて、図１４に示す
処理を実行する。すなわち、図１４に示すように、ステ
ップ１０２において、加速度センサ１１から出力される
加速度信号の読み込みのみをを行えばよい。そして、こ
の読み込んだ加速度信号に対して、前述の第１実施例と
同様の信号処理を行う。
【００３３】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。上述の第１実施例では、タイヤの振動周波数成分を
含む信号を出力するセンサとして車輪速度センサと用い
ていたが、第４実施例では車体（ばね上部材）とタイヤ
（ばね下部材）との相対変位を検出する車高センサ２０
を設置し、タイヤの振動周波数成分を含む信号を出力す
るセンサとして車高センサ２０を用いるものである。
る。上述の第１実施例では、タイヤの振動周波数成分を
含む信号を出力するセンサとして車輪速度センサと用い
ていたが、第４実施例では車体（ばね上部材）とタイヤ
（ばね下部材）との相対変位を検出する車高センサ２０
を設置し、タイヤの振動周波数成分を含む信号を出力す
るセンサとして車高センサ２０を用いるものである。
【００３４】図１５に示すように、車高センサ２０を用
いる場合には、車高センサ２０の検出信号に対し、適当
なローパスフィルタ処理を施した上で、２回微分処理を
行う。これにより、車高センサ２０の検出信号は、車体
とタイヤとの相対加速度を示す信号となる。そして、こ
の相対加速度を示す信号に対して図１０のフローチャー
トのステップ１１０以降の処理を行うことで、前述の第
１実施例と同様に、タイヤ空気圧を検知することが可能
となる。
いる場合には、車高センサ２０の検出信号に対し、適当
なローパスフィルタ処理を施した上で、２回微分処理を
行う。これにより、車高センサ２０の検出信号は、車体
とタイヤとの相対加速度を示す信号となる。そして、こ
の相対加速度を示す信号に対して図１０のフローチャー
トのステップ１１０以降の処理を行うことで、前述の第
１実施例と同様に、タイヤ空気圧を検知することが可能
となる。
【００３５】次に、本発明の第５実施例について説明す
る。上述の第１実施例では、タイヤの振動周波数成分を
含む信号を出力するセンサとして車輪速度センサと用い
ていたが、第５実施例では図１６に示すように、車体
（ばね上部材）とタイヤ（ばね下部材）との間の荷重を
検出する荷重センサ３０を設置し、タイヤの振動周波数
成分を含む信号を出力するセンサとして荷重センサ３０
を用いるものである。
る。上述の第１実施例では、タイヤの振動周波数成分を
含む信号を出力するセンサとして車輪速度センサと用い
ていたが、第５実施例では図１６に示すように、車体
（ばね上部材）とタイヤ（ばね下部材）との間の荷重を
検出する荷重センサ３０を設置し、タイヤの振動周波数
成分を含む信号を出力するセンサとして荷重センサ３０
を用いるものである。
【００３６】図１６において、荷重センサ３０は、荷重
に応じた電荷を発生する圧電素子から構成され、ショッ
クアブソーバのピストンロッドの内部に収納されてい
る。このため、荷重センサ３０は、ショックアブソーバ
の減衰力に応じた信号を出力する。この信号に対し、上
記第３実施例と同様の信号処理を施すことにより、タイ
ヤ空気圧を検知することも可能である。
に応じた電荷を発生する圧電素子から構成され、ショッ
クアブソーバのピストンロッドの内部に収納されてい
る。このため、荷重センサ３０は、ショックアブソーバ
の減衰力に応じた信号を出力する。この信号に対し、上
記第３実施例と同様の信号処理を施すことにより、タイ
ヤ空気圧を検知することも可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タイヤの振動周波数成分を含む信号から共振周波数を抽
出し、この抽出された共振周波数に基づいて、タイヤの
空気圧の状態を検知する。ここで、共振周波数は、タイ
ヤのばね定数に応じて変化し、タイヤのばね定数は実質
的にタイヤの空気圧にのみ依存して変化する。従って、
本発明によれば、タイヤの空気圧を間接的に検知しなが
ら、その検知精度を向上することが可能となる。
タイヤの振動周波数成分を含む信号から共振周波数を抽
出し、この抽出された共振周波数に基づいて、タイヤの
空気圧の状態を検知する。ここで、共振周波数は、タイ
ヤのばね定数に応じて変化し、タイヤのばね定数は実質
的にタイヤの空気圧にのみ依存して変化する。従って、
本発明によれば、タイヤの空気圧を間接的に検知しなが
ら、その検知精度を向上することが可能となる。
【図１】本発明の第１実施例の構成を示す構成図であ
る。
る。
【図２】車両のばね下の加速度の周波数特性を示す特性
図である。
図である。
【図３】タイヤの空気圧の変化による車両のばね下の上
下方向及び前後方向の共振周波数の変化の様子を示す特
性図である。
下方向及び前後方向の共振周波数の変化の様子を示す特
性図である。
【図４】第１実施例のタイヤ空気圧の検知原理を示す説
明図である。
明図である。
【図５】車輪速度センサの出力電圧波形を示す波形図で
ある。
ある。
【図６】車輪速度センサの検出信号に基づいて演算され
た車輪速度ｖの変動状態を示す波形図である。
た車輪速度ｖの変動状態を示す波形図である。
【図７】図６に示す波形の車輪速度ｖに対して周波数解
析演算を行った結果を示す特性図である。
析演算を行った結果を示す特性図である。
【図８】第１実施例における平均処理を説明するための
説明図である。
説明図である。
【図９】第１実施例における移動平均処理を行った後の
周波数解析結果を示す特性図である。
周波数解析結果を示す特性図である。
【図１０】第１実施例の電子制御装置の処理内容を示す
特性図である。
特性図である。
【図１１】本発明の第２実施例におけるタイヤ空気圧と
共振周波数との関係を示す特性図である。
共振周波数との関係を示す特性図である。
【図１２】第２実施例と第１実施例との処理内容の相違
点を示すフローチャートである。
点を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３実施例の構成を示す構成図であ
る。
る。
【図１４】第３実施例と第１実施例との処理内容の相違
点を示すフローチャートである。
点を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第４実施例の構成を示す構成図であ
る。
る。
【図１６】本発明の第５実施例の構成を示す構成図であ
る。
る。
１ タイヤ ２ 歯車 ３ ピックアップコイル ４ 電子制御装置（ＥＣＵ） ５ 表示部
Claims (6)
- 【請求項１】 車両の走行時に、タイヤの振動周波数成
分を含む信号を出力する出力手段と、 前記タイヤの振動周波数成分を含む信号から共振周波数
を抽出する抽出手段と、 前記共振周波数に基づいて、前記タイヤの空気圧の状態
を検知する検知手段とを備えることを特徴とするタイヤ
空気圧検知装置。 - 【請求項２】 前記出力手段は、車輪の回転速度に応じ
た信号を出力する車輪速度センサであることを特徴とす
る請求項１記載のタイヤ空気圧検知装置。 - 【請求項３】 前記抽出手段は、車両のばね下の上下方
向の共振周波数と前後方向の共振周波数との少なくとも
一方を抽出することを特徴とする請求項１記載のタイヤ
空気圧検知装置。 - 【請求項４】 前記検知手段は、予め空気圧正常時の共
振周波数を基準共振周波数として記憶しておき、この基
準共振周波数に対する抽出された共振周波数の変化量か
ら前記タイヤの空気圧の低下を検知することを特徴とす
る請求項１記載のタイヤ空気圧検知装置。 - 【請求項５】 前記検知手段は、予め前記タイヤの空気
圧と共振周波数との関係を記憶しておき、この記憶され
た関係に基づいて抽出された共振周波数より前記タイヤ
の空気圧を推定することを特徴とする請求項１記載のタ
イヤ空気圧検知装置。 - 【請求項６】 前記検知手段によって、前記タイヤの空
気圧が下限空気圧よりも低下したことが検知されたと
き、運転者に対して警報を行う警報手段を備えることを
特徴とする請求項１記載のタイヤ空気圧検知装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29462291A JP2836652B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | タイヤ空気圧検知装置 |
| DE1992633018 DE69233018T2 (de) | 1991-11-11 | 1992-11-10 | Reifenluftdruckerfassungsvorrichtung, die eine Resonanzfrequenz verwendet, und Raddrehzahlsensor |
| DE69226175T DE69226175T2 (de) | 1991-11-11 | 1992-11-10 | Reifendruckmesser mit Resonanzfrequenz des Reifens |
| PCT/JP1992/001457 WO1993010431A1 (en) | 1991-11-11 | 1992-11-10 | Tire pneumatic pressure sensor |
| EP92923005A EP0578826B1 (en) | 1991-11-11 | 1992-11-10 | Tire air pressure detecting device using a resonance frequency |
| EP97103562A EP0783982B1 (en) | 1991-11-11 | 1992-11-10 | Tire air pressure detecting device using a resonance frequency and wheel speed sensor |
| US08/133,440 US5497657A (en) | 1991-11-11 | 1993-10-08 | Tire air pressure detecting device |
| US08/168,093 US5553491A (en) | 1991-11-11 | 1993-12-17 | Tire air pressure detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29462291A JP2836652B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | タイヤ空気圧検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133831A true JPH05133831A (ja) | 1993-05-28 |
| JP2836652B2 JP2836652B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=17810140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29462291A Expired - Fee Related JP2836652B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | タイヤ空気圧検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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