專利名稱：：輪胎氣壓下降警報方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及輪胎氣壓下降警報方法及裝置以及輪胎減壓判定的程序。更詳細地，涉及一種通過使用輪胎的轉動信息，檢測輪胎的氣壓下降，可以提高車輛的性能或安全性的輪胎氣壓下降警報方法及裝置、以及輪胎減壓判定的程序。
背景技術：
：以前，提出一種判定輪胎氣壓下降的方法，該方法利用4輪車輛的輪胎的打滑率和加速度的關系發(fā)生變化，由一次回歸演算結果求出打滑率和加速度的關系來判定輪胎氣壓下降(例如，參考日本專利特開2003-211925號公報)。然而，在該方法中，存在以下問題，由于根據最小二乘近似法進行回歸計算，所以即使在進行回歸計算的采樣時間內路面狀態(tài)發(fā)生變化，也只能得到平均化的回歸直線，而不能得到對應各路面狀態(tài)的正確的回歸直線。又，在日本專利特開2003-211925號公報中使用的l次回歸演算方法中，存在的問題有計算次數(shù)變多，并且其中含有較多的乘除算法，計算機的負荷大。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種方法，該方法可以減少求打滑率和加速度的1次回歸直線所用的演算次數(shù)，并且即使在路面狀態(tài)不一定的情況下也可以精度良好地檢測輪胎的內壓下降。也就是，本發(fā)明涉及輪胎氣壓下降警報方法，該警報方法包含檢測出從安裝在車輛上的輪胎上得到的轉動信息的步驟，由該各輪胎的轉動信息分別計算車輪速度、車輛加速度、前后輪的打滑率的步驟，存儲車輛加速度及前后輪的打滑率的步驟，求出所述車輛加速度和前后輪的打滑率相互之間的1次回歸系數(shù)的步驟，通過比較該1次回歸系數(shù)和在輪胎的基準內壓時預先通過上述步驟計算得到的1次回歸系數(shù)的基準值來判定輪胎是否在減壓的步驟，上述存儲的打滑率及車輛加速度的試樣數(shù)據以一定范圍內的變化量連續(xù)變化的情況下，根據該試樣數(shù)據的起點附近的1點或2點以上的平均值、以及終點附近的1點或2點以上的試樣數(shù)據的平均值，算出所述l次回歸系數(shù)。理想的是，含有檢測車輛的絕對速度的步驟，從該絕對速度計算車輛加速度。理想的是，通過前輪速度或后輪速度相對于車輛絕對速度之比計算打滑率，判定前輪或者后輪的任意一個輪胎是否在減壓。又，本發(fā)明涉及輪胎氣壓下降警報裝置，該警報裝置包含檢測從安裝在車輛上的輪胎上得到的轉動信息的裝置，由該各輪胎的轉動信息分別演算車輪速度、車輛加速度、前后輪的打滑率的裝置，存儲車輛加速度及前后輪的打滑率的裝置，求出所述車輛加速度和前后輪的打滑率相互之間的1次回歸系數(shù)的裝置，通過比較該1次回歸系數(shù)和預先在輪胎的基準內壓時預先通過上述裝置計算得到的1次回歸系數(shù)的基準值來判定輪胎是否在減壓的裝置，上述存儲的打滑率及車輛加速度的試樣數(shù)據以一定范圍內的變化量連續(xù)變化的情況下，根據該試樣數(shù)據的起點附近的1點或2點以上的平均值、以及終點附近的1點或2點以上的試樣數(shù)據的平均值，算出所述1次回歸系數(shù)。又，本發(fā)明涉及輪胎氣壓下降警報程序，在電腦中執(zhí)行以下程序，包含檢測從安裝在車輛上的輪胎上得到的轉動信息的步驟，由該各輪胎的轉動信息分別演算車輪速度、車輛加速度、前后輪的打滑率的步驟，存儲車輛加速度及前后輪的打滑率的步驟，求出所述車輛加速度和前后輪的打滑率相互之間的1次回歸系數(shù)的步驟，通過比較該1次回歸系數(shù)和在輪胎的基準內壓時預先通過上述步驟計算得到的1次回歸系數(shù)的基準值來判定輪胎是否在減壓的步驟，上述存儲的打滑率及車輛加速度的試樣數(shù)據以一定范圍內的變化量連續(xù)變化的情況下，根據該試樣數(shù)據的起點附近的1點或2點以上的平均值、以及終點附近的1點或2點以上的試樣數(shù)據的平均值，算出所述1次回歸系數(shù)。圖1是表示本發(fā)明的輪胎氣壓下降警報裝置的一個實施方式的框圖。圖2是表示圖1中的輪胎氣壓下降警報裝置的電氣結構的框圖。圖3是表示本發(fā)明的輪胎氣壓下降警報程序的流程圖。圖4是表示輪胎相對于路面的打滑難易度的一次回歸直線的模式圖。圖5(a)是表示實施例1中的一次回歸直線的圖。圖5(b)是表示實施例2中的一次回歸直線的圖。具體實施方式下面，根據附圖，對本發(fā)明的輪胎氣壓下降警報方法及裝置以及輪胎減壓判定的程序進行說明。如圖l所示，本發(fā)明的一實施方式中涉及的輪胎氣壓下降警報裝置是檢測4輪車輛上具有的4個輪胎FL、FR、RL以及RR(以下，總稱為Wi。在這里，i=l~4，1:前左輪胎，2:前右輪胎，3:后左輪胎，4:后右輪胎)的氣壓是否在下降的裝置，在各輪胎Wi上分別具有與之關聯(lián)設置的通常的轉動信息檢測裝置1。上述轉動信息檢測裝置1可以使用車輪速度傳感器等，該車輪速度傳感器使用電磁拾音器而產生轉動脈沖，由脈沖數(shù)測定轉動速度信息即車輪速度(轉動速度)。上述轉動信息檢測裝置1的輸出供給給ABS等的計算機即控制單元2?？刂茊卧?上連接著用于通知氣壓下降的輪胎的由液晶顯示元件、等離子顯示元件或CRT等構成的內壓下降警報器3，以及連接著更換輪胎時或調整成輪胎的基準內壓(正常氣壓)時駕駛員操作的初始化開關4。通過在更換輪胎時或調整成正常內壓時操作上述初始化開關4，將到此為止保持的基準值復位，重新設置新的基準值。上述控制單元2如圖2所示，由I/O接口2a、CPU2b、ROM2c和RAM2d構成，I/O接口2a為接收外部裝置的信號所必需的，CPU2b作為計算處理的中樞發(fā)揮作用，ROM2c存儲該CPU2b的控制動作程序，RAM2d在上述CPU2b進行控制動作時暫時地寫入數(shù)據等，以及讀出該寫入的數(shù)據等。在本實施方式中，因為驅動輪的輪胎的內壓一下降，則車輛加速度和打滑率的關系發(fā)生變化，所以根據4輪的輪胎的車輪速度求得車輛加速度和打滑率，從相互的l次回歸系數(shù)的隨時間的變化，可以判定l個驅動輪輪胎減壓或左右驅動輪輪胎同時減壓等。又，即使從動輪輪胎減壓，因為1次回歸系數(shù)沒有變化，所以也不能判定減壓。也就是，驅動輪輪胎沒有減壓的話，就不能檢測出輪胎減壓。因此，至少可以判定驅動輪輪胎是否在減壓。也就是，可以判定一個驅動輪輪胎減壓、左右驅動輪輪胎同時減壓、一個驅動輪輪胎和從動輪輪胎減壓、左右從動輪輪胎和驅動輪輪胎減壓、一個從動輪輪胎和左右驅動輪輪胎減壓以及4輪輪胎同時減壓。只是，因為平均地檢測、判定左右驅動輪的車輪速度，所以只含驅動輪l輪的減壓以及只含驅動輪l輪的輪胎群的減壓的檢測精度降低。因此，理想的是，判定是不是包含左右驅動輪輪胎的2輪以上的輪胎同時減壓。據此，通過并用本實施方式所涉及的輪胎氣壓下降警報裝置和以前的相對地比較輪胎的轉動信息而檢測出內壓的下降的裝置，可以提高減壓判定精度。因此，本實施方式由轉動信息檢測裝置l、第2演算處理裝置、存儲裝置、第3演算6處理裝置、減壓判定裝置、內壓下降警報器3構成，轉動信息檢測裝置1檢測上述各輪胎Wi的轉動信息，第2演算處理裝置從該各輪胎Wi的轉動信息分別計算車輪速度、車輛加速度、前后輪的打滑率，存儲裝置存儲車輛加速度及前后輪的打滑率，第3演算處理裝置求得車輛加速度和前后輪的打滑率相互之間的1次回歸系數(shù)，減壓判定裝置通過比較該1次回歸系數(shù)和預先在輪胎的基準內壓時演算的1次回歸系數(shù)的基準值，至少判定驅動輪輪胎是否在減壓，內壓下降警報器3根據該減壓判定的結果而發(fā)出輪胎的氣壓下降的警報。并且，本實施方式中的輪胎減壓判定的程序使控制單元2作為以下的裝置發(fā)揮作用，即從輪胎的轉動信息分別計算車輪速度、車輛加速度、前后輪的打滑率的第1演算處理裝置，存儲車輛加速度及前后輪的打滑率的存儲裝置，求得所述車輛加速度和前后輪的打滑率相互之間的1次回歸系數(shù)的第3演算處理裝置，通過比較該1次回歸系數(shù)和預先在輪胎的基準內壓時演算的1次回歸系數(shù)的基準值來至少判定驅動輪輪胎是否在減壓的減壓判定裝置。另外，可通過使用GPS裝置等檢測出的車輛的絕對速度，由該絕對速度計算車輛的加速度，也適合于4輪驅動車的內壓下降的檢測。GPS裝置可以使用例如RACELOGIC公司制造的VBOX(商品名)。該VBOX由于采用KinematicGPS位置特定方法，所以可以高精度地確定位置，該位置特定方法指利用衛(wèi)星電波的載波的位相差進行補正的GPS。另外更理想的是，GPS裝置是可以使用載波的多普勒效應高精度地算出車輛的速度的裝置。接著以4輪同時減壓的情況為例，對求出上述車輛加速度和打滑率的關系的步驟進行說明。首先，如圖3所示，讀入轉動信息，之后計算車輛速度(步驟S1、S2)，再由4輪的車輛速度計算車輛加速度、前后輪的打滑率(步驟S3),存儲所得到的車輛加速度及打滑率(步驟S4)。進行演算，判斷前一個試樣存儲的打滑率及車輛加速度的試樣數(shù)據的變化的連續(xù)性(傾向調査準備步驟S5)。判斷同一傾向的試樣數(shù)據的連續(xù)性(具體方法后述)。將從前一個試樣至最新試樣的變化記作Al，將從往前數(shù)第二個的試樣至前一個試樣的變化記作A2，判斷2個變化是同一傾向的話，進入步驟S7(連續(xù)性判斷準備)。不滿足上述條件的話，判斷無同一傾向，進入步驟S8(連續(xù)性判斷)(相當于有無傾向判斷步驟S6)。在步驟7中，結束連續(xù)計數(shù)，返回(相當于連續(xù)性判斷準備步驟S7)。在步驟8中，若連續(xù)計數(shù)在界限值以上，判斷有連續(xù)性，將連續(xù)計數(shù)歸零，進入步驟S9。若連續(xù)計數(shù)不到界限值，將連續(xù)計數(shù)歸零(相當于連續(xù)性判斷步驟S8)。接著，求出車輛加速度和打滑率相互之間的l次回歸系數(shù)(前后輪的打滑率相對于車輛加速度的回歸系數(shù))Kl(具體方法后敘)。該l次回歸系數(shù)(下面，也僅稱為回歸系數(shù))Kl在這里指的是車輛加速度和打滑率的關系，該回歸系數(shù)K1為內壓判定值。接著，存儲規(guī)定數(shù)N個(例如20個)車輛行駛中的上述回歸系數(shù)(步驟SIO)，求出作為其平均值的回歸系數(shù)的判定值JV(步驟Sll)。剛預先操作完初始化開關之后，用與上述同樣的步驟，將打滑率相對于車輛加速度的回歸系數(shù)以規(guī)定個數(shù)進行平均化，求出輪胎為基準內壓時的回歸系數(shù)(基準值)STL，比較上述判定值JV與STL(步驟S12)。判定值JV與內壓基準值STL之比(JV/STL)為界限值，例如為L4以上時，向駕駛員發(fā)出內壓下降的警告。另外，界限值是預先對每輛車進行實驗而設置的。下面，對本實施方式所涉及的輪胎氣壓下降警報裝置的動作的步驟(1)~(9)進行說明。(1)由車輛的4個輪胎FL、FR、RL及RR的各自的轉動速度算出車輪速度(Vln、V2n、V3n、V4n)。例如，從ABS傳感器等的傳感器得到車輛的各車輪輪胎FL、FR、RL及RR的某時刻的車輪速度數(shù)據，將這些車輪速度數(shù)據作為車輪速度Vln、V2n、V3n、V4n。(2)接著，計算從動輪及驅動輪的平均車輪速度(Vfn、Vdn)。前輪驅動時，根據下面的式(1)、(2)求出某時刻的從動輪及驅動輪的平均車輪速度(Vfn、Vdn)。Vfo=(V3n+V4n)/2...(1)Vdn=(Vln+V2n)/2...(2)(3)在這里，根據下面的式(3)計算左側前后輪和右側前后輪的打滑率之差SSR。SSR=IVl/V3-V2/V4|...(3)(4)又，計算上述車輛加速度(即從動輪的平均車輪加減速度)Afn。將上述從動輪的平均車輪速度Vfn的前一個的車輪速度數(shù)據作為平均車輪速度Vf^的話，車輛加速度Afn根據以下的式(4)分別求得。Afn=(Vfn-Vfn》/At/g…(4)在這里，At是由車輪速度數(shù)據算出的車輪速度Vfn和Vf^的時間間隔(采樣時間)，g是重力加速度。另外，也可以使用GPS裝置等檢測出車輛的絕對速度，由該絕對速度計算車輛加速度。(5)根據上述車輛加速度Afn的值，計算前后輪的打滑率。首先，假設在加速狀態(tài)下，驅動輪在閉鎖狀態(tài)下不會發(fā)生車輛打滑(Vdn=0，Vfe￡0)，在減速狀態(tài)下，車輛在停止狀態(tài)下驅動輪不會發(fā)生車輪自旋(Vfn=0，Vd#0)，根據以下的式(5)、(6)計算打滑率Sn。Afn^0及Vdri^0時，Sn=(Vfn-Vdn)/Vdn...(5)Afn<0及Vfri^O時Sn=(Vfn-Vdn)/Vfn...(6)上述之外的情況，Sn=l。存儲打滑率和車輛加速度。(6)進行演算，判斷存儲的打滑率及車輛加速度的試樣數(shù)據的變化的連續(xù)性。判斷同一傾向的試樣數(shù)據是如何連續(xù)的。(7)求出打滑率和車輛加速度相互之間的1次回歸系數(shù)。(8)到此為止的步驟的計數(shù)從零開始，反復進行，例如反復20次為止。接著，若計數(shù)到20次，存儲輪胎的基準內壓時的回歸系數(shù)(基準值)STL。接著，計算車輛行駛中的上述回歸系數(shù)，作為規(guī)定的個數(shù)的平均值例如20個的平均值，求出回歸系數(shù)的判定值JV，將其與上述內壓基準值STL作比較。(9)上述判定值JV與內壓基準值STL之比(JV/STL)為界限值時，例如為1.4以上時，向駕駛員發(fā)出內壓下降的警告。另外，界限值是預先對每輛車進行實驗而設置的。在上述步驟(6)中，判斷同一傾向的試樣數(shù)據是如何連續(xù)的。將從前一個試樣至最新試樣的變化記作A1，將從往前數(shù)第二個試樣至前一個試樣的變化記作A2，因為各自有x軸方向、y軸方向，所以包括它們表示為Alx、Aly、A2x、A2y(相當于傾向調查準備步驟S5)的話，如果Alx和A2x的正負符號相同，并且Aly和A2y的正負符號相同，就判斷2個變化有同一傾向，進入步驟S7(連續(xù)性判斷準備)。不滿足上述條件的話，判斷無同一傾向，進入步驟S8(連續(xù)性判斷)(相當于有無傾向判斷步驟S6)。在步驟7中，結束連續(xù)計數(shù)，返回(相當于連續(xù)性判斷準備步驟S7)。在步驟S7中，若連續(xù)計數(shù)在界限值以上，判斷有連續(xù)性，將連續(xù)計數(shù)歸零，進入步驟S5。若連續(xù)計數(shù)不到界限值的話，將連續(xù)計數(shù)歸零(相當于連續(xù)性判斷步驟S8)。在上述步驟(7)中，打滑率和車輛加速度的1次回歸系數(shù)通過如下所述的方法進行計算。打滑率或車輛加速度的試樣連續(xù)變化時，連接采樣開始點(點群)和結束點(點群)得到直線，將該直線作為1次回歸直線。在這里，之所以作成"點群"是因為回歸精度被采樣開始點以及結束點的檢測精度所左右，例如將開始點和其(時刻的)前后2點總共三點的平均坐標作為開始點的話，可以提高回歸精度。具體地，IO個試樣以上的車輛加速度連續(xù)變化，并且之間的變化量連續(xù)在0.02G以上時，連接開始點和結束點得到直線，可以將該直線作為l次回歸直線。又，為了調整回歸精度，求出各試樣的變化量，判斷同一傾向的試樣連續(xù)多少。例如，將從前一個試樣至最新試樣的變化記作A1，將從從往前數(shù)第二個試樣至前一個試樣的變化記作A2，進一步考慮x軸方向、y軸方向，分別表示為Alx、Aly、A2x、A2y的話，判定Alx和A2x的正負符號以及Aly和A2y的正負符號，如果兩者都相同，就可以判斷兩個變化連續(xù)(為同一傾向)。更以Alx和Aly的符號也相同為宜。為了進一步提高結果的可靠度，不僅限制正負的符號，還分別對Alx和A2x的大小、Aly和A2y的大小設置一定的限制，調整該限制量即可。例如，設置一定的界限值，只在各變化量在該界限值以上(或界限值以下)時，作為試樣采用即可。下面，舉個具體的例子進行說明。例如，考慮根據10組連續(xù)具有同一傾向變化的試樣的(x,y)計算1次回歸直線的斜率的情況。以前的方法是，根據下述式(7)，由x的和、y的和、x的平方和、y的平方和、x與y的積的和求出1次回歸直線的斜率。在這里，得到和需要運算加法9次，x和y共18次，求平方和需要乘法10次，加法9次，共19次，x和y共38次，求x和y的積的和需要乘積10次，求和9次，共19次，總共需要75次的演算(加法45次，乘法30次)。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實施例2采取與實施例不同的20組的試樣數(shù)據(x，y)=(A，B)(表2)，同樣求得1次回歸直線的式。結果表示于圖5(b)中。區(qū)間1:y=0.954x+0.293區(qū)間2:y=2.253x-2.546最小二乘法y=1.443x+0.388[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>如實施例1所示，固定的試樣數(shù)的數(shù)據中，各試樣數(shù)據(相當于車輛加速度和打滑率)的變化量不怎么變化時，在本發(fā)明的方法中，與以前的最小二乘法相比較，未發(fā)現(xiàn)精度差。而由實施例2可知，試樣數(shù)據的變化量的傾向以某時刻為邊界顯著變化時，可以以高于最小二乘法的精度得到回歸直線。實施例2的情況，有機會判斷在2個組的數(shù)據間無連續(xù)性。將表2的數(shù)據群分成2個組，并不是同時求出另一個回歸直線，而是判斷為連續(xù)性時根據被判斷為到此為止有連續(xù)性的數(shù)據群求出(以表2的第10-11個之間無連續(xù)性作為觸發(fā)點，實行表2的第1-10個的數(shù)據群的回歸直線的計算)。判斷某數(shù)據之間無連續(xù)性時，如果前面的數(shù)據之間有連續(xù)性，幾個數(shù)據間有連續(xù)性，若滿足一定基準(至少需要2數(shù)據之間=3個數(shù)據以上的試樣)的話，就進行回歸直線計算。產業(yè)上的可利用性根據本發(fā)明的方法，求打滑率和加速度關系時，與以往的l次回歸演算相比，可以減少演算次數(shù)，并且即使在路面狀態(tài)不一定的情況下，也可精度良好地檢測出輪胎內壓下降。權利要求1.一種輪胎氣壓下降警報方法，該警報方法包含檢測從安裝在車輛上的輪胎上得到的轉動信息的步驟，由該各輪胎的轉動信息分別計算車輪速度、車輛加速度、前后輪的打滑率的步驟，存儲車輛加速度及前后輪的打滑率的步驟，求出所述車輛加速度和前后輪的打滑率相互之間的1次回歸系數(shù)的步驟，通過比較該1次回歸系數(shù)和在輪胎的基準內壓時預先通過上述步驟計算得到的1次回歸系數(shù)的基準值來判定輪胎是否在減壓的步驟，上述存儲的打滑率及車輛加速度的試樣數(shù)據以一定范圍內的變化量連續(xù)變化的情況下，根據該試樣數(shù)據的起點附近的1點或2點以上的平均值、以及終點附近的1點或2點以上的試樣數(shù)據的平均值，算出所述1次回歸系數(shù)。2.如權利要求1所述的輪胎氣壓下降警報方法，含有檢測車輛的絕對速度的步驟，由該絕對速度計算車輛加速度。3.如權利要求2所述的輪胎氣壓下降警報方法，根據前輪速度或后輪速度相對于車輛絕對速度之比計算打滑率，判定前輪或者后輪的任意一個輪胎是否在減壓。4.一種輪胎氣壓下降警報裝置，該警報裝置包含檢測由安裝在車輛上的輪胎上得到的轉動信息的裝置，由該各輪胎的轉動信息分別計算車輪速度、車輛加速度、前后輪的打滑率的裝置，存儲車輛加速度及前后輪的打滑率的裝置，求出所述車輛加速度和前后輪的打滑率相互之間的1次回歸系數(shù)的裝置，通過比較該1次回歸系數(shù)和在輪胎的基準內壓時預先通過上述裝置計算得到的1次回歸系數(shù)的基準值來判定輪胎是否在減壓的裝置，上述存儲的打滑率及車輛加速度的試樣數(shù)據以一定范圍內的變化量連續(xù)變化的情況下，根據該試樣數(shù)據的起點附近的1點或2點以上的平均值、以及終點附近的1點或2點以上的試樣數(shù)據的平均值，算出所述1次回歸系數(shù)。5.—種輪胎氣壓下降警報程序，在電腦中執(zhí)行以下步驟，包含檢測從安裝在車輛上的輪胎上得到的轉動信息的步驟，由該各輪胎的轉動信息分別演算車輪速度、車輛加速度、前后輪的打滑率的步驟，存儲車輛加速度及前后輪的打滑率的步驟，求出所述車輛加速度和前后輪的打滑率相互之間的1次回歸系數(shù)的步驟，通過比較該1次回歸系數(shù)和在輪胎的基準內壓時預先通過上述步驟計算得到的1次回歸系數(shù)的基準值來判定輪胎是否在減壓的步驟，上述存儲的打滑率及車輛加速度的試樣數(shù)據以一定范圍內的變化量連續(xù)變化的情況下，根據該試樣數(shù)據的起點附近的1點或2點以上的平均值、以及終點附近的1點或2點以上的試樣數(shù)據的平均值，算出所述l次回歸系數(shù)。全文摘要本發(fā)明的目的在于提供一種輪胎氣壓下降警報方法，該方法可以減少用于求出打滑率和加速度的1次回歸直線的演算次數(shù)，并且即使在路面狀態(tài)不一定的情況，也可精度良好地檢測出輪胎內壓下降，該警報方法包含檢測從安裝在車輛上的輪胎上得到的轉動信息的步驟，由該各輪胎的轉動信息分別計算車輪速度、車輛加速度、前后輪的打滑率的步驟，存儲車輛加速度及前后輪的打滑率的步驟，求出所述車輛加速度和前后輪的打滑率相互之間的1次回歸系數(shù)的步驟，通過比較該1次回歸系數(shù)和在輪胎的基準內壓時預先通過上述步驟計算得到的1次回歸系數(shù)的基準值來判定輪胎是否在減壓的步驟。文檔編號B60C23/06GK101448660SQ20078001881公開日2009年6月3日申請日期2007年5月30日優(yōu)先權日2006年5月31日發(fā)明者北野雅嗣申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社