专利名称：：轮胎气压下降警报方法
技术领域：
：本发明涉及轮胎气压下降警报方法及装置以及轮胎减压判定的程序。更详细地，涉及一种通过使用轮胎的转动信息，检测轮胎的气压下降，可以提高车辆的性能或安全性的轮胎气压下降警报方法及装置、以及轮胎减压判定的程序。
背景技术：
：以前，提出一种判定轮胎气压下降的方法，该方法利用4轮车辆的轮胎的打滑率和加速度的关系发生变化，由一次回归演算结果求出打滑率和加速度的关系来判定轮胎气压下降(例如，参考日本专利特开2003-211925号公报)。然而，在该方法中，存在以下问题，由于根据最小二乘近似法进行回归计算，所以即使在进行回归计算的采样时间内路面状态发生变化，也只能得到平均化的回归直线，而不能得到对应各路面状态的正确的回归直线。又，在日本专利特开2003-211925号公报中使用的l次回归演算方法中，存在的问题有计算次数变多，并且其中含有较多的乘除算法，计算机的负荷大。
发明内容本发明的目的在于提供一种方法，该方法可以减少求打滑率和加速度的1次回归直线所用的演算次数，并且即使在路面状态不一定的情况下也可以精度良好地检测轮胎的内压下降。也就是，本发明涉及轮胎气压下降警报方法，该警报方法包含检测出从安装在车辆上的轮胎上得到的转动信息的步骤，由该各轮胎的转动信息分别计算车轮速度、车辆加速度、前后轮的打滑率的步骤，存储车辆加速度及前后轮的打滑率的步骤，求出所述车辆加速度和前后轮的打滑率相互之间的1次回归系数的步骤，通过比较该1次回归系数和在轮胎的基准内压时预先通过上述步骤计算得到的1次回归系数的基准值来判定轮胎是否在减压的步骤，上述存储的打滑率及车辆加速度的试样数据以一定范围内的变化量连续变化的情况下，根据该试样数据的起点附近的1点或2点以上的平均值、以及终点附近的1点或2点以上的试样数据的平均值，算出所述l次回归系数。理想的是，含有检测车辆的绝对速度的步骤，从该绝对速度计算车辆加速度。理想的是，通过前轮速度或后轮速度相对于车辆绝对速度之比计算打滑率，判定前轮或者后轮的任意一个轮胎是否在减压。又，本发明涉及轮胎气压下降警报装置，该警报装置包含检测从安装在车辆上的轮胎上得到的转动信息的装置，由该各轮胎的转动信息分别演算车轮速度、车辆加速度、前后轮的打滑率的装置，存储车辆加速度及前后轮的打滑率的装置，求出所述车辆加速度和前后轮的打滑率相互之间的1次回归系数的装置，通过比较该1次回归系数和预先在轮胎的基准内压时预先通过上述装置计算得到的1次回归系数的基准值来判定轮胎是否在减压的装置，上述存储的打滑率及车辆加速度的试样数据以一定范围内的变化量连续变化的情况下，根据该试样数据的起点附近的1点或2点以上的平均值、以及终点附近的1点或2点以上的试样数据的平均值，算出所述1次回归系数。又，本发明涉及轮胎气压下降警报程序，在电脑中执行以下程序，包含检测从安装在车辆上的轮胎上得到的转动信息的步骤，由该各轮胎的转动信息分别演算车轮速度、车辆加速度、前后轮的打滑率的步骤，存储车辆加速度及前后轮的打滑率的步骤，求出所述车辆加速度和前后轮的打滑率相互之间的1次回归系数的步骤，通过比较该1次回归系数和在轮胎的基准内压时预先通过上述步骤计算得到的1次回归系数的基准值来判定轮胎是否在减压的步骤，上述存储的打滑率及车辆加速度的试样数据以一定范围内的变化量连续变化的情况下，根据该试样数据的起点附近的1点或2点以上的平均值、以及终点附近的1点或2点以上的试样数据的平均值，算出所述1次回归系数。图1是表示本发明的轮胎气压下降警报装置的一个实施方式的框图。图2是表示图1中的轮胎气压下降警报装置的电气结构的框图。图3是表示本发明的轮胎气压下降警报程序的流程图。图4是表示轮胎相对于路面的打滑难易度的一次回归直线的模式图。图5(a)是表示实施例1中的一次回归直线的图。图5(b)是表示实施例2中的一次回归直线的图。具体实施方式下面，根据附图，对本发明的轮胎气压下降警报方法及装置以及轮胎减压判定的程序进行说明。如图l所示，本发明的一实施方式中涉及的轮胎气压下降警报装置是检测4轮车辆上具有的4个轮胎FL、FR、RL以及RR(以下，总称为Wi。在这里，i=l~4，1:前左轮胎，2:前右轮胎，3:后左轮胎，4:后右轮胎)的气压是否在下降的装置，在各轮胎Wi上分别具有与之关联设置的通常的转动信息检测装置1。上述转动信息检测装置1可以使用车轮速度传感器等，该车轮速度传感器使用电磁拾音器而产生转动脉冲，由脉冲数测定转动速度信息即车轮速度(转动速度)。上述转动信息检测装置1的输出供给给ABS等的计算机即控制单元2。控制单元2上连接着用于通知气压下降的轮胎的由液晶显示元件、等离子显示元件或CRT等构成的内压下降警报器3，以及连接着更换轮胎时或调整成轮胎的基准内压(正常气压)时驾驶员操作的初始化开关4。通过在更换轮胎时或调整成正常内压时操作上述初始化开关4，将到此为止保持的基准值复位，重新设置新的基准值。上述控制单元2如图2所示，由I/O接口2a、CPU2b、ROM2c和RAM2d构成，I/O接口2a为接收外部装置的信号所必需的，CPU2b作为计算处理的中枢发挥作用，ROM2c存储该CPU2b的控制动作程序，RAM2d在上述CPU2b进行控制动作时暂时地写入数据等，以及读出该写入的数据等。在本实施方式中，因为驱动轮的轮胎的内压一下降，则车辆加速度和打滑率的关系发生变化，所以根据4轮的轮胎的车轮速度求得车辆加速度和打滑率，从相互的l次回归系数的随时间的变化，可以判定l个驱动轮轮胎减压或左右驱动轮轮胎同时减压等。又，即使从动轮轮胎减压，因为1次回归系数没有变化，所以也不能判定减压。也就是，驱动轮轮胎没有减压的话，就不能检测出轮胎减压。因此，至少可以判定驱动轮轮胎是否在减压。也就是，可以判定一个驱动轮轮胎减压、左右驱动轮轮胎同时减压、一个驱动轮轮胎和从动轮轮胎减压、左右从动轮轮胎和驱动轮轮胎减压、一个从动轮轮胎和左右驱动轮轮胎减压以及4轮轮胎同时减压。只是，因为平均地检测、判定左右驱动轮的车轮速度，所以只含驱动轮l轮的减压以及只含驱动轮l轮的轮胎群的减压的检测精度降低。因此，理想的是，判定是不是包含左右驱动轮轮胎的2轮以上的轮胎同时减压。据此，通过并用本实施方式所涉及的轮胎气压下降警报装置和以前的相对地比较轮胎的转动信息而检测出内压的下降的装置，可以提高减压判定精度。因此，本实施方式由转动信息检测装置l、第2演算处理装置、存储装置、第3演算6处理装置、减压判定装置、内压下降警报器3构成，转动信息检测装置1检测上述各轮胎Wi的转动信息，第2演算处理装置从该各轮胎Wi的转动信息分别计算车轮速度、车辆加速度、前后轮的打滑率，存储装置存储车辆加速度及前后轮的打滑率，第3演算处理装置求得车辆加速度和前后轮的打滑率相互之间的1次回归系数，减压判定装置通过比较该1次回归系数和预先在轮胎的基准内压时演算的1次回归系数的基准值，至少判定驱动轮轮胎是否在减压，内压下降警报器3根据该减压判定的结果而发出轮胎的气压下降的警报。并且，本实施方式中的轮胎减压判定的程序使控制单元2作为以下的装置发挥作用，即从轮胎的转动信息分别计算车轮速度、车辆加速度、前后轮的打滑率的第1演算处理装置，存储车辆加速度及前后轮的打滑率的存储装置，求得所述车辆加速度和前后轮的打滑率相互之间的1次回归系数的第3演算处理装置，通过比较该1次回归系数和预先在轮胎的基准内压时演算的1次回归系数的基准值来至少判定驱动轮轮胎是否在减压的减压判定装置。另外，可通过使用GPS装置等检测出的车辆的绝对速度，由该绝对速度计算车辆的加速度，也适合于4轮驱动车的内压下降的检测。GPS装置可以使用例如RACELOGIC公司制造的VBOX(商品名)。该VBOX由于采用KinematicGPS位置特定方法，所以可以高精度地确定位置，该位置特定方法指利用卫星电波的载波的位相差进行补正的GPS。另外更理想的是，GPS装置是可以使用载波的多普勒效应高精度地算出车辆的速度的装置。接着以4轮同时减压的情况为例，对求出上述车辆加速度和打滑率的关系的步骤进行说明。首先，如图3所示，读入转动信息，之后计算车辆速度(步骤S1、S2)，再由4轮的车辆速度计算车辆加速度、前后轮的打滑率(步骤S3),存储所得到的车辆加速度及打滑率(步骤S4)。进行演算，判断前一个试样存储的打滑率及车辆加速度的试样数据的变化的连续性(倾向调査准备步骤S5)。判断同一倾向的试样数据的连续性(具体方法后述)。将从前一个试样至最新试样的变化记作Al，将从往前数第二个的试样至前一个试样的变化记作A2，判断2个变化是同一倾向的话，进入步骤S7(连续性判断准备)。不满足上述条件的话，判断无同一倾向，进入步骤S8(连续性判断)(相当于有无倾向判断步骤S6)。在步骤7中，结束连续计数，返回(相当于连续性判断准备步骤S7)。在步骤8中，若连续计数在界限值以上，判断有连续性，将连续计数归零，进入步骤S9。若连续计数不到界限值，将连续计数归零(相当于连续性判断步骤S8)。接着，求出车辆加速度和打滑率相互之间的l次回归系数(前后轮的打滑率相对于车辆加速度的回归系数)Kl(具体方法后叙)。该l次回归系数(下面，也仅称为回归系数)Kl在这里指的是车辆加速度和打滑率的关系，该回归系数K1为内压判定值。接着，存储规定数N个(例如20个)车辆行驶中的上述回归系数(步骤SIO)，求出作为其平均值的回归系数的判定值JV(步骤Sll)。刚预先操作完初始化开关之后，用与上述同样的步骤，将打滑率相对于车辆加速度的回归系数以规定个数进行平均化，求出轮胎为基准内压时的回归系数(基准值)STL，比较上述判定值JV与STL(步骤S12)。判定值JV与内压基准值STL之比(JV/STL)为界限值，例如为L4以上时，向驾驶员发出内压下降的警告。另外，界限值是预先对每辆车进行实验而设置的。下面，对本实施方式所涉及的轮胎气压下降警报装置的动作的步骤(1)~(9)进行说明。(1)由车辆的4个轮胎FL、FR、RL及RR的各自的转动速度算出车轮速度(Vln、V2n、V3n、V4n)。例如，从ABS传感器等的传感器得到车辆的各车轮轮胎FL、FR、RL及RR的某时刻的车轮速度数据，将这些车轮速度数据作为车轮速度Vln、V2n、V3n、V4n。(2)接着，计算从动轮及驱动轮的平均车轮速度(Vfn、Vdn)。前轮驱动时，根据下面的式(1)、(2)求出某时刻的从动轮及驱动轮的平均车轮速度(Vfn、Vdn)。Vfo=(V3n+V4n)/2...(1)Vdn=(Vln+V2n)/2...(2)(3)在这里，根据下面的式(3)计算左侧前后轮和右侧前后轮的打滑率之差SSR。SSR=IVl/V3-V2/V4|...(3)(4)又，计算上述车辆加速度(即从动轮的平均车轮加减速度)Afn。将上述从动轮的平均车轮速度Vfn的前一个的车轮速度数据作为平均车轮速度Vf^的话，车辆加速度Afn根据以下的式(4)分别求得。Afn=(Vfn-Vfn》/At/g…(4)在这里，At是由车轮速度数据算出的车轮速度Vfn和Vf^的时间间隔(采样时间)，g是重力加速度。另外，也可以使用GPS装置等检测出车辆的绝对速度，由该绝对速度计算车辆加速度。(5)根据上述车辆加速度Afn的值，计算前后轮的打滑率。首先，假设在加速状态下，驱动轮在闭锁状态下不会发生车辆打滑(Vdn=0，Vfe￡0)，在减速状态下，车辆在停止状态下驱动轮不会发生车轮自旋(Vfn=0，Vd#0)，根据以下的式(5)、(6)计算打滑率Sn。Afn^0及Vdri^0时，Sn=(Vfn-Vdn)/Vdn...(5)Afn<0及Vfri^O时Sn=(Vfn-Vdn)/Vfn...(6)上述之外的情况，Sn=l。存储打滑率和车辆加速度。(6)进行演算，判断存储的打滑率及车辆加速度的试样数据的变化的连续性。判断同一倾向的试样数据是如何连续的。(7)求出打滑率和车辆加速度相互之间的1次回归系数。(8)到此为止的步骤的计数从零开始，反复进行，例如反复20次为止。接着，若计数到20次，存储轮胎的基准内压时的回归系数(基准值)STL。接着，计算车辆行驶中的上述回归系数，作为规定的个数的平均值例如20个的平均值，求出回归系数的判定值JV，将其与上述内压基准值STL作比较。(9)上述判定值JV与内压基准值STL之比(JV/STL)为界限值时，例如为1.4以上时，向驾驶员发出内压下降的警告。另外，界限值是预先对每辆车进行实验而设置的。在上述步骤(6)中，判断同一倾向的试样数据是如何连续的。将从前一个试样至最新试样的变化记作A1，将从往前数第二个试样至前一个试样的变化记作A2，因为各自有x轴方向、y轴方向，所以包括它们表示为Alx、Aly、A2x、A2y(相当于倾向调查准备步骤S5)的话，如果Alx和A2x的正负符号相同，并且Aly和A2y的正负符号相同，就判断2个变化有同一倾向，进入步骤S7(连续性判断准备)。不满足上述条件的话，判断无同一倾向，进入步骤S8(连续性判断)(相当于有无倾向判断步骤S6)。在步骤7中，结束连续计数，返回(相当于连续性判断准备步骤S7)。在步骤S7中，若连续计数在界限值以上，判断有连续性，将连续计数归零，进入步骤S5。若连续计数不到界限值的话，将连续计数归零(相当于连续性判断步骤S8)。在上述步骤(7)中，打滑率和车辆加速度的1次回归系数通过如下所述的方法进行计算。打滑率或车辆加速度的试样连续变化时，连接采样开始点(点群)和结束点(点群)得到直线，将该直线作为1次回归直线。在这里，之所以作成"点群"是因为回归精度被采样开始点以及结束点的检测精度所左右，例如将开始点和其(时刻的)前后2点总共三点的平均坐标作为开始点的话，可以提高回归精度。具体地，IO个试样以上的车辆加速度连续变化，并且之间的变化量连续在0.02G以上时，连接开始点和结束点得到直线，可以将该直线作为l次回归直线。又，为了调整回归精度，求出各试样的变化量，判断同一倾向的试样连续多少。例如，将从前一个试样至最新试样的变化记作A1，将从从往前数第二个试样至前一个试样的变化记作A2，进一步考虑x轴方向、y轴方向，分别表示为Alx、Aly、A2x、A2y的话，判定Alx和A2x的正负符号以及Aly和A2y的正负符号，如果两者都相同，就可以判断两个变化连续(为同一倾向)。更以Alx和Aly的符号也相同为宜。为了进一步提高结果的可靠度，不仅限制正负的符号，还分别对Alx和A2x的大小、Aly和A2y的大小设置一定的限制，调整该限制量即可。例如，设置一定的界限值，只在各变化量在该界限值以上(或界限值以下)时，作为试样采用即可。下面，举个具体的例子进行说明。例如，考虑根据10组连续具有同一倾向变化的试样的(x,y)计算1次回归直线的斜率的情况。以前的方法是，根据下述式(7)，由x的和、y的和、x的平方和、y的平方和、x与y的积的和求出1次回归直线的斜率。在这里，得到和需要运算加法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的积的和需要乘积10次，求和9次，共19次，总共需要75次的演算(加法45次，乘法30次)。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>实施例2采取与实施例不同的20组的试样数据(x，y)=(A，B)(表2)，同样求得1次回归直线的式。结果表示于图5(b)中。区间1:y=0.954x+0.293区间2:y=2.253x-2.546最小二乘法y=1.443x+0.388[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>如实施例1所示，固定的试样数的数据中，各试样数据(相当于车辆加速度和打滑率)的变化量不怎么变化时，在本发明的方法中，与以前的最小二乘法相比较，未发现精度差。而由实施例2可知，试样数据的变化量的倾向以某时刻为边界显著变化时，可以以高于最小二乘法的精度得到回归直线。实施例2的情况，有机会判断在2个组的数据间无连续性。将表2的数据群分成2个组，并不是同时求出另一个回归直线，而是判断为连续性时根据被判断为到此为止有连续性的数据群求出(以表2的第10-11个之间无连续性作为触发点，实行表2的第1-10个的数据群的回归直线的计算)。判断某数据之间无连续性时，如果前面的数据之间有连续性，几个数据间有连续性，若满足一定基准(至少需要2数据之间=3个数据以上的试样)的话，就进行回归直线计算。产业上的可利用性根据本发明的方法，求打滑率和加速度关系时，与以往的l次回归演算相比，可以减少演算次数，并且即使在路面状态不一定的情况下，也可精度良好地检测出轮胎内压下降。权利要求1.一种轮胎气压下降警报方法，该警报方法包含检测从安装在车辆上的轮胎上得到的转动信息的步骤，由该各轮胎的转动信息分别计算车轮速度、车辆加速度、前后轮的打滑率的步骤，存储车辆加速度及前后轮的打滑率的步骤，求出所述车辆加速度和前后轮的打滑率相互之间的1次回归系数的步骤，通过比较该1次回归系数和在轮胎的基准内压时预先通过上述步骤计算得到的1次回归系数的基准值来判定轮胎是否在减压的步骤，上述存储的打滑率及车辆加速度的试样数据以一定范围内的变化量连续变化的情况下，根据该试样数据的起点附近的1点或2点以上的平均值、以及终点附近的1点或2点以上的试样数据的平均值，算出所述1次回归系数。2.如权利要求1所述的轮胎气压下降警报方法，含有检测车辆的绝对速度的步骤，由该绝对速度计算车辆加速度。3.如权利要求2所述的轮胎气压下降警报方法，根据前轮速度或后轮速度相对于车辆绝对速度之比计算打滑率，判定前轮或者后轮的任意一个轮胎是否在减压。4.一种轮胎气压下降警报装置，该警报装置包含检测由安装在车辆上的轮胎上得到的转动信息的装置，由该各轮胎的转动信息分别计算车轮速度、车辆加速度、前后轮的打滑率的装置，存储车辆加速度及前后轮的打滑率的装置，求出所述车辆加速度和前后轮的打滑率相互之间的1次回归系数的装置，通过比较该1次回归系数和在轮胎的基准内压时预先通过上述装置计算得到的1次回归系数的基准值来判定轮胎是否在减压的装置，上述存储的打滑率及车辆加速度的试样数据以一定范围内的变化量连续变化的情况下，根据该试样数据的起点附近的1点或2点以上的平均值、以及终点附近的1点或2点以上的试样数据的平均值，算出所述1次回归系数。5.—种轮胎气压下降警报程序，在电脑中执行以下步骤，包含检测从安装在车辆上的轮胎上得到的转动信息的步骤，由该各轮胎的转动信息分别演算车轮速度、车辆加速度、前后轮的打滑率的步骤，存储车辆加速度及前后轮的打滑率的步骤，求出所述车辆加速度和前后轮的打滑率相互之间的1次回归系数的步骤，通过比较该1次回归系数和在轮胎的基准内压时预先通过上述步骤计算得到的1次回归系数的基准值来判定轮胎是否在减压的步骤，上述存储的打滑率及车辆加速度的试样数据以一定范围内的变化量连续变化的情况下，根据该试样数据的起点附近的1点或2点以上的平均值、以及终点附近的1点或2点以上的试样数据的平均值，算出所述l次回归系数。全文摘要本发明的目的在于提供一种轮胎气压下降警报方法，该方法可以减少用于求出打滑率和加速度的1次回归直线的演算次数，并且即使在路面状态不一定的情况，也可精度良好地检测出轮胎内压下降，该警报方法包含检测从安装在车辆上的轮胎上得到的转动信息的步骤，由该各轮胎的转动信息分别计算车轮速度、车辆加速度、前后轮的打滑率的步骤，存储车辆加速度及前后轮的打滑率的步骤，求出所述车辆加速度和前后轮的打滑率相互之间的1次回归系数的步骤，通过比较该1次回归系数和在轮胎的基准内压时预先通过上述步骤计算得到的1次回归系数的基准值来判定轮胎是否在减压的步骤。文档编号B60C23/06GK101448660SQ20078001881公开日2009年6月3日申请日期2007年5月30日优先权日2006年5月31日发明者北野雅嗣申请人:住友橡胶工业株式会社