轮胎压力减小检测设备、方法和程序的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种轮胎压力减小检测设备、方法和程序。更详细地，本发明设及一种 用于根据行进车辆的轮胎的扭转共振频率检测轮胎的压力减小的轮胎压力的减小的检测 设备、方法和程序。
【背景技术】
[0002] 让汽车安全行驶的因素之一为轮胎的压力。当压力减小到小于适当值时，操作稳 定性和燃料消耗降低，因此有时可能引起爆胎。因此，用于检测轮胎压力的减小并且发出警 报W便促使驾驶员采取适当行动的轮胎压力监测系统（TPM巧从保护环境和确保驾驶员的 安全的角度是重要的技术。
[0003] 传统的监测系统能够分为两种类型，包括直接检测型和间接检测型。直接检测型 通过结合轮胎车轮内侧的压力传感器直接测量轮胎的压力。虽然压力的减小能够被W高精 度检测，但是存在技术和成本上的一些缺点，缺点包括电池寿命、维护问题和实际环境的故 障容忍度。
[0004] 同时，间接检测型为从轮胎的旋转信息估算压力的方法，并且能够被细分为动态 负荷半径值LR)法和共振频率机构（RFM)法。其中，RFM法能够解决DLR法的问题（比如 由于相对地比较车轮之间的转速的基本原理不能检测四个车轮同时充气不足的问题），并 且提出各种技术。
[0005] RFM法利用轮胎的扭转共振频率由于充气不足而降低的性能并且时间序列从轮胎 的转速信息或旋转加速度信息估算轮胎的扭转共振频率W便检测轮胎的压力的减小。
[0006] 然而，在RFM法中估算轮胎的共振频率时，当存在由在车轮速度谱（wheel speed spectrum)中的轮胎共振频率附近的噪声引起的峰值时，共振频率的估算精度降低。例如， 当由引擎噪声代表的周期性噪声叠加在轮胎的共振频率的附近时，共振频率的估算精度受 到很大影响。
[0007] 引擎噪声的主要原因是引擎的旋转不平稳和转矩不平稳。因此，通常，引擎噪声出 现在相同相位的传动轮的左右车轮中。
[0008] 为了消除相同相位的噪声的影响，提出获取在左右车轮之间的车轮速度的差值 (例如，参照专利文献1和非专利文献1)。在专利文献1和非专利文献1中描述的轮胎压 力估算方法中，考虑到上述引擎噪声出现在相同相位的左右车轮中的事实，在左右车轮之 间的车轮速度的差值被获得W去除引擎噪声。
[0009] 提出通过使车轮速度信号经受FFT处理，通过平均化处理等使谱平滑并且切断由 噪声引起的峰值来消除噪声（例如，参照专利文献2)。
[0010] 引用列表
[0011] 专利文献：
[0012] 专利文献1 :日本专利No. 3435634
[0013] 专利文献2 :日本未经审查的专利公报No. 7-137509
[0014] 非专利文献：
[0015] 非专利文献1 :KojiUmeno,（1997年12月），"利用车轮速度传感器的轮胎压力估 算"，丰田汽车 C畑L 的 R&D 评论，Vol. 32, No. 4, PP45-52.
【发明内容】
[0016] 技术问题
[0017] 然而，在如专利文献1和非专利文献1描述的技术中的获得在左右车轮之间的差 值的方法中，即使在左右车轮的车轮速度信号之间执行减法时，引擎噪声也未必能去除。 良P，运是因为由于FF车辆中常见的在左右之间的车轴的长度不等、在左右之间的刚性差、 在左右轮胎之间的特征差等，从而使得从差动齿轮到轮胎的传动的特征在左右之间可能不 同。
[0018] 如专利文献2描述的装置中的间接型压力减小检测装置通常被结合在安装在车 辆中的CPU中，比如ABS。然而，在运种情况下，FFT的频繁使用在CPU资源方面是有问题 的。
[0019] 本发明是考虑到上述情况作出的，并且其目标是提供一种轮胎压力减小检测设 备、方法和程序，能够消除周期性噪声的影响并且提高轮胎共振频率的估算精度。
[0020] 解决方案
[0021] (1)根据本发明的第一内容的轮胎压力减小检测设备（W下，也简称为"检测设 备"）包含：
[0022] 转速信息检测单元，该转速信息检测单元用于检测车辆的车轮的转速信息；
[0023] 共振频率估算单元，该共振频率估算单元用于根据通过转速信息检测单元获得的 转速信息对转速信息的扭转共振频率进行时间序列估算；和
[0024] 判断单元，该判断单元用于根据估算的扭转共振频率判断安装在车轮中的轮胎的 压力的减小；
[00巧]其中，共振频率估算单元包含噪声去除单元，该噪声去除单元用于利用有源噪声 控制技术为每个车轮去除叠加在作为转速信息的车轮速度信号上的噪声。
[0026] 似根据本发明的第二内容的检测设备包含：
[0027] 转速信息检测单元，该转速信息检测单元用于检测车辆的车轮的转速信息；
[0028] 旋转加速度信息计算单元，该旋转加速度信息计算单元用于根据通过转速信息检 测单元获得的转速信息计算车轮的旋转加速度信息；
[0029] 共振频率估算单元，该共振频率估算单元用于根据通过旋转加速度信息计算单元 计算的旋转加速度信息对旋转加速度信息的扭转共振频率进行时间序列估算；和
[0030] 判断单元，该判断单元用于根据估算的扭转共振频率判断轮胎的压力的减小；
[0031] 其中，共振频率估算单元包含噪声去除单元，该噪声去除单元用于利用有源噪声 控制技术为每个车轮去除叠加在作为旋转加速度信息的车轮加速度信号上的噪声。
[0032] 根据本发明的检测设备，通过利用有源噪声控制技术（W下，也简称为"ANC技 术")，能够为每个车轮去除叠加在车轮速度信号或车轮加速度信号上的周期性噪声。因此， 轮胎的扭转共振频率的估算精度能够提高。因为运里使用的ANC技术是不使用FFT的技术， 所W不需要很多CPU资源。因此，该技术能够被容易地安装在一般车载计算机中。
[0033] (3)在上述（I)或（2)的检测设备中，有源噪声控制技术可W是延迟X谐波合成器 值X服）。
[0034] (4)在上述（3)的检测设备中，噪声是由引擎的爆发引起的周期性噪声；
[0035] 周期性噪声的频率可W由引擎转数和气缸数量计算；并且
[0036] 噪声去除单元在计算的频率在25至65化的范围内的情况下起作用。
[0037] 妨在上述（1)或似的检测设备中，有源噪声控制技术可W是FIR型自适应数字 滤波器，该FIR型自适应数字滤波器使用作为要被控制的目标的车轮速度信号或车轮加速 度信号的过去信号作为基准信号，并且使用LMS算法作为自适应算法。
[0038] (6)在上述（3)的检测设备中，期望地，噪声去除单元在30至120公里/时的车辆 速度下起作用，并且噪声去除单元的计算周期为3至10毫秒。
[0039] (7)在上述巧）的检测设备中，期望地，当FIR型自适应数字滤波器的抽头数是N 并且被去除的噪声数是K时，满足公式KX4《N《50。
[0040] (8)在上述巧）的检测设备中，期望地，在用作基准信号的过去信号的获取时间和 当前时间之间的时间差At(秒）满足公式0.16《At《0.35。
[0041] (9)在上述（1)或（2)的检测设备中，有源噪声控制技术可W是FIR型自适应数 字滤波器，该FIR型自适应数字滤波器使用在与要去除引擎噪声的车轮的相同轮轴上的另 一车轮的车轮速度信号或车轮加速度信号作为基准信号，并且使用LMS算法作为自适应算 法。
[00创 （10)在上述（1)或似的检测设备中，有源噪声控制技术可W是FIR型自适应数 字滤波器，该FIR型自适应数字滤波器使用在与要去除周期性路面噪声的车轮的相同侧上 的另一车轮的车轮速度信号或车轮加速度信号作为基准信号，并且使用LMS算法作为自适 应算法。
[00创 （11)在上述（9)的检测设备中，期望地，在用作基准信号的信号的获取时间和当 前时间之间的时间差At(秒）满足公式0《At《0.35,其中"基准信号的获取时间"= "当前时间"-At。 W44](。）在上述（10)的检测设备中，期望地，在用作基准信号的信号的获取时间和当 前时间之间的时间差At(秒）是0《At《轴距（米）/车辆速度（米/秒）X3,其中，在 后轮被控制而前轮作为基准信号的情况下，"基准信号的获取时间"="当前时间"-At,在 前轮被控制而后轮作为基准信号的情况下，则"基准信号的获取时间"="当前时间"+ A t。 W45](蝴根据本发明的第立内容的轮胎压力减小检测方法（W下，也简称为"检测方 法"）包含：
[0046] 转速信息检测步骤，该转速信息检测步骤用于检测车