CN110603180B - 轮胎侧装置及包含其的轮胎装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轮胎侧装置以及包含该轮胎侧装置的轮胎装置,由轮胎侧装置(1)的控制部(11)基于本次特征量与过去特征量来判定路面状态发生变化。进而,在路面状态发生变化的时机从轮胎侧装置(1)进行包含本次特征量的路面数据的发送。由此,能够使通信频度下降,从而能够实现轮胎(3)内的控制部(11)的省电化。由于在轮胎侧装置(1)的控制部(11)不具备用于保存支持向量的支持向量保存部便可完成工作,因此也能够实现节省轮胎(3)内的控制部(11)的存储器。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于2017年4月26日申请的日本专利申请号2017-87554号,这里通过参照并入其记载内容。
技术领域
本公开涉及轮胎装置,该轮胎装置具有轮胎侧装置以及路面状态推定功能,轮胎侧装置检测轮胎受到的振动,基于振动数据创建表示路面状态的路面数据并将该路面数据传递至车体侧***,路面状态推定功能为基于该路面数据来推定路面状态。
背景技术
以往,在专利文献1中,提出了一种路面状态判别方法,在轮胎胎面的里面配备加速度传感器,通过加速度传感器检测施加至轮胎的振动,并且基于其振动的检测结果进行路面状态的推定。在该路面状态判别方法中,通过从加速度传感器检测到的轮胎的振动波形提取特征向量,并计算提取到的特征向量与按照路面的种类预先存储的全部支持向量的相似度,从而判别路面状态。例如,使用核函数来计算提取出的特征向量与全部支持向量的相似度,并判别为相似度最高的路面的种类是当前行驶中的路面状态,例如是干燥路面、湿滑路面等。通过这样的路面状态判别方法,能够进行稳健性较高的路面判定。
专利文献1:日本特开2016-107833号公报
上述的专利文献1所示的路面状态判别方法是由轮胎内所具备的控制部实施相似度的计算、还是在车体侧***中实施相似度的计算并不确定,但由于相似度的计算负荷较高,因此使如下的问题产生。
例如,当成为在轮胎内所具备的控制部中计算相似度并且进行路面状态的判别,并将其判别结果传递至车体侧***的方式的情况下,需要将支持向量存储在轮胎内所具备的控制部中,或者进行相似度计算的数据处理。因此,在轮胎内,耗电量变得庞大,且由于需要庞大的数据存储及数据处理,因此控制部内的存储器的消耗量也变得庞大。
另外,也能够成为在轮胎内所配备的控制部中仅进行特征向量的提取,将其数据发送至车体侧***,并在车体侧***中进行针对全部支持向量的相似度计算来判定路面状态这样的方式。该情况下,无法决定数据发送的时机,因此不得不提高通信频度,由于高频度的数据发送而使耗电量增大。
发明内容
本公开的目的在于提供能够实现轮胎内的控制部节省存储器及节省电力的轮胎侧装置及包含其的轮胎装置。
本公开的一个观点的轮胎侧装置具有:振动检测部,输出与轮胎的振动的大小相对应的检测信号;控制部,具有特征量提取部,该特征量提取部提取轮胎旋转一圈中检测信号的特征量;以及发送部,发送包含通过特征量提取部提取出的特征量的路面数据,控制部具备:特征量保存部,将通过特征量提取部提取出的过去的特征量保存为过去特征量;变化判定部,将通过特征量提取部在轮胎本次的旋转时提取出的特征量作为本次特征量,基于该本次特征量与被保存在特征量保存部中的过去特征量来判定路面状态发生变化;以及发送控制部,进行数据的发送的控制,当由变化判定部判定路面状态发生了变化时,由发送部进行包含本次特征量的路面数据的发送。
像这样,由变化判定部基于本次特征量与过去特征量来判定路面状态的变化,在判定路面状态发生了变化时,进行包含本次特征量的路面数据的发送。因此,能够使通信频度降低,从而能够实现轮胎内的控制部的省电化。另外,由于在轮胎侧装置的控制部不具有用于保存支持向量的支持向量保存部便可完成工作,因此也能够实现轮胎内的控制部节省存储器。
此外,添附于各构成要素等的带括号的附图标记表示该构成要素等与后述的实施方式所记载的具体的构成要素等的对应关系的一个例子。
附图说明
图1是表示应用了第一实施方式所涉及的轮胎侧装置的轮胎装置在车辆搭載状态下的框式构成的图。
图2是示出了轮胎侧装置及车体侧***的详细内容的框图。
图3是安装有轮胎侧装置的轮胎的截面示意图。
图4是轮胎旋转时的加速度获取部的输出电压波形图。
图5是表示按照每个规定的时间宽度T的时间窗来划分加速度获取部的检测信号的情形的图。
图6是表示将轮胎的本次的旋转时的时间轴波形与旋转一圈之前时的时间轴波形分别通过规定的时间宽度T的时间窗分割后的各分区中的行列式Xi(r)、Xi(r-1)与距离Kyz的关系的图。
图7是轮胎侧装置的控制部执行的数据发送处理的流程图。
图8是车体侧***的控制部执行的路面状态推定处理的流程图。
具体实施方式
以下,基于附图对本公开的实施方式进行说明。此外,在以下的各实施方式相互之间,对彼此相同或者均等的部分标注同一附图标记来进行说明。
(第一实施方式)
参照图1~图8,对具有本实施方式所涉及的路面状态推定功能的轮胎装置100进行说明。本实施方式所涉及的轮胎装置100基于施加至车辆的各车轮所配备的轮胎的接地面的振动来推定行驶中的路面状态,并且基于路面状态来进行车辆的危险性的通知、车辆运动控制等。
如图1及图2所示,轮胎装置100构成为具有设置在车轮侧的轮胎侧装置1、和包含被配备于车体侧的各部的车体侧***2。作为车体侧***2,具备有接收器21、制动控制用的电子控制装置(以下,称为制动器ECU)22、以及通知装置23等。
对本实施方式的轮胎装置100而言,由轮胎侧装置1发送与轮胎3行驶中的路面状态相对应的数据(以下,称为路面数据),并且通过接收器21接收路面数据来进行路面状态的推定。另外,轮胎装置100将接收器21中的路面状态的推定结果传递至通知装置23,并由通知装置23通知路面状态的推定结果。由此,例如能够将是干路、湿路或者冻结路等路面状态传递给驾驶员,在为易滑的路面的情况下也能够向驾驶员进行提醒。另外,轮胎装置100通过将路面状态传递至进行车辆运动控制的制动器ECU22等,从而进行用于避免危险的车辆运动控制。例如,在冻结时,由于与干路的情况相比较,针对制动操作量而产生的制动力减弱,因此成为与路面μ较低时对应的车辆运动控制。具体地,轮胎侧装置1及接收器21如以下那样构成。
如图2所示,轮胎侧装置1构成为具备加速度获取部10、控制部11以及数据通信部12,如图所示那样,轮胎侧装置1设置在轮胎3的胎面31的里面侧。
加速度获取部10构成用于检测施加至轮胎3的振动的振动检测部。例如,加速度获取部10由加速度传感器构成。在加速度获取部10为加速度传感器的情况下,加速度获取部10输出加速度的检测信号来作为与在轮胎3旋转时和轮胎侧装置1绘制的圆形轨道相切的方向亦即由图3中的箭头X所示的轮胎切线方向的振动相对应的检测信号。
控制部11相当于第一控制部,是由具备CPU、ROM、RAM、I/O等的公知的微型计算机构成,并按照存储在ROM等中的程序进行上述的处理的部分。而且,控制部11构成为具备特征量提取部11a、特征量保存部11b、变化判定部11c以及发送控制部11d作为进行这些处理的功能部。
特征量提取部11a通过将加速度获取部10输出的检测信号用作表示轮胎切线方向的振动数据的检测信号,并对该检测信号进行处理,从而提取出轮胎振动的特征量。在本实施方式的情况下,通过对轮胎3的加速度(以下,称为轮胎G)的检测信号进行信号处理,从而提取出轮胎G的特征量。另外,特征量提取部11a经由发送控制部11d将提取出的包含特征量的数据作为路面数据传递至数据通信部12。此外,后文对这里所说的特征量的详细内容进行说明。
特征量保存部11b保存在轮胎3旋转一圈之前通过特征量提取部11a提取出的特征量(以下,称为前次特征量)。关于轮胎3已旋转一圈能够通过后述的方法进行确认,因此每当轮胎3旋转一圈,便保存旋转一圈所对应的特征量。此外,对于轮胎3的旋转一圈所对应的特征量,可以每当轮胎3旋转一圈便进行数据更新,也可以预先储备旋转多圈所对应的特征量,每当轮胎3旋转一圈便消去最早的数据。不过,从在轮胎3内的控制部11的省存储器化的观点出发,优选减少储备的数据量,因此优选每当轮胎3旋转一圈便进行数据更新。
变化判定部11c基于特征量提取部11a在轮胎3本次的旋转时提取出的特征量(以下,称为本次特征量)与保存在特征量保存部11b中的轮胎3的前次特征量,来判定路面状态的变化的有无。进而,变化判定部11c若判定为路面状态有变化,则将表示该情况的控制信号传递至发送控制部11d。
发送控制部11d控制来自数据通信部12的数据发送。若被从变化判定部11c传递来表示路面状态有变化的控制信号,则发送控制部11d将包含此时通过特征量提取部11a提取出的本次特征量的路面数据传递至数据通信部12。
数据通信部12是构成发送部的部分,例如,若从发送控制部11d传递路面数据,则在该时机进行包含本次特征量的路面数据的发送。关于来自数据通信部12的数据发送的时机,由发送控制部11d控制,因此并非每当轮胎3旋转一圈便进行数据发送,而仅在路面状态有变化时进行数据发送。
另一方面,如图2所示,接收器21构成为具有数据通信部24和控制部25。
数据通信部24是构成接收部的部分,起到接收由轮胎侧装置1的数据通信部12发送来的包含本次特征量的路面数据,并将其传递至控制部25的作用。
控制部25相当于第二控制部,由具备CPU、ROM、RAM、I/O等的公知的微型计算机构成,并按照存储在ROM等中的程序进行各种处理。而且,控制部25具备支持向量保存部25a和状态推定部25b作为进行各种处理的功能部。
支持向量保存部25a按照每个路面的种类存储并保存有支持向量。支持向量是作为标准的特征量,例如通过使用了支持向量机的学习而得到。使具备轮胎侧装置1的车辆实验性地按路面的种类行驶,并按照规定的轮胎旋转数量学习此时通过特征量提取部11a提取出的特征量,并将按照规定数量从其中提取典型的特征量设为支持向量。例如,按路面的种类,学习旋转100万圈的量所对应的特征量,将从其中提取旋转100圈的量所对应的典型的特征量设为支持向量。
状态推定部25b对数据通信部24接收到的由轮胎侧装置1发送来的本次特征量与保存在支持向量保存部25a中的按路面的种类分类的支持向量进行比较,由此推定路面状态。例如,将本次特征量与按路面的种类分类的支持向量进行对比,来将与本次特征量最接近的支持向量的路面推定为当前的行驶路面。
另外,若控制部25像这样来推定路面状态,则将推定出的路面状态传递至通知装置23,并根据需要由通知装置23将路面状态传递至驾驶员。由此,驾驶员能够注意与路面状态对应的驾驶,从而避免车辆的危险性。例如,可以通过通知装置23来始终显示被推定出的路面状态,也可以仅在被推定出的路面状态为湿路、冻结路等那样需要更慎重地进行驾驶时显示路面状态来提醒驾驶员。另外,从接收器21对制动器ECU22等用于执行车辆运动控制的ECU传递路面状态,并基于被传递来的路面状态来执行车辆运动控制。
此外,制动器ECU22构成进行各种制动控制的制动控制装置。具体地,制动器ECU22驱动制动液压控制用的致动器,由此增减轮缸压来控制制动力。另外,制动器ECU22也能够独立地控制各车轮的制动力。利用该制动器ECU22,若从接收器21传递路面状态,则基于此进行制动力的控制来作为车辆运动控制。例如,制动器ECU22在正在显示传递来的路面状态为冻结路的情况下,与干燥路面相比较,减弱针对驾驶员的制动操作量而产生的制动力。由此,能够抑制车轮打滑,从而能够避免车辆的危险性。
另外,通知装置23例如由仪表显示器等构成,在对驾驶员通知路面状态时使用。在由仪表显示器构成通知装置23的情况下,配置于驾驶员在车辆的驾驶中能够看到的位置,例如设置在车辆中的仪表板内。若仪表显示器被从接收器21传递来路面状态,则通过以能够掌握该路面状态的形态进行显示,从而能够在视觉上对驾驶员通知路面状态。
此外,也能够由蜂鸣器、声音向导装置等构成通知装置23。该情况下,通知装置23能够通过蜂鸣音、声音向导在听觉上对驾驶员通知路面状态。另外,作为进行视觉通知的通知装置23例如可列举出仪表显示器,但也可以由平视显示器等进行信息显示的显示器构成通知装置23。
如以上那样,构成了本实施方式所涉及的轮胎装置100。此外,构成车体侧***2的各部件例如通过基于CAN(Controller Area Network:控制器局域网络的缩写)通信等的车内LAN(Local Area Network:局域网的缩写)而连接。因此,各部件能够通过车内LAN而相互进行信息传递。
接下来,对于通过上述的特征量提取部11a提取的特征量、利用变化判定部11c判定路面状态的变化的详细内容进行说明。
首先,对于通过特征量提取部11a提取的特征量进行说明。这里所提到的特征量是表示加速度获取部10获取到的施加至轮胎3的振动的特征的量,例如表示为特征向量。
加速度获取部10在轮胎旋转时的检测信号的输出电压波形例如为图4所示的波形。如该图所示,在伴随着轮胎3的旋转而使胎面31中的与加速度获取部10的配置部位对应的部分开始接地的接地开始时,加速度获取部10的输出电压取最大值。以下,将该加速度获取部10的输出电压取最大值的接地开始时的峰值称为第一峰值。进一步,如图4所示,在伴随着轮胎3的旋转而使胎面31中的与加速度获取部10的配置部位对应的部分从接地的状态变成不接地的接地结束时,加速度获取部10的输出电压取最小值。以下,将该加速度获取部10的输出电压取最小值的接地结束时的峰值称为第二峰值。
加速度获取部10的输出电压在上述那样的时机取峰值的原因是基于以下的理由。即,在伴随着轮胎3的旋转而使胎面31中的与加速度获取部10的配置部位对应的部分接地时,在加速度获取部10的附近轮胎3中的在此之前为大致圆筒面的部分被按压而变形成平面状。由于受到此时的冲击,因此加速度获取部10的输出电压取第一峰值。另外,伴随着轮胎3的旋转而使胎面31中的与加速度获取部10的配置部位对应的部分离开接地面时,在加速度获取部10的附近轮胎3的按压被释放而从平面状返回到大致圆筒状。由于受到该轮胎3的形状复原时的冲击,因此加速度获取部10的输出电压取第二峰值。这样,加速度获取部10的输出电压在接地开始时与接地结束时分别取第一、第二峰值。另外,轮胎3被按压时的冲击的方向与被从按压释放时的冲击的方向为相反方向,因此输出电压的符号也为相反方向。
这里,将轮胎胎面31中的和加速度获取部10的配置部位对应的部分与路面接触的瞬间设为“踏入区域”,将离开路面的瞬间设为“蹬出区域”。在“踏入区域”中,包含成为第一峰值的时机,在“蹬出区域”中,包含成为第二峰值的时机。另外,将踏入区域之前设为“踏入前区域”,将从踏入区域至蹬出区域的区域、即轮胎胎面31中的与加速度获取部10的配置部位对应的部分处于接地中的区域设为“蹬出前区域”,将蹬出区域后设为“蹬出后区域”。这样,能够将轮胎胎面31中的与加速度获取部10的配置部位对应的部分接地的期间及其前后划分为五个区域。此外,在图4中,将检测信号中的“踏入前区域”、“踏入区域”、“蹬出前区域”、“蹬出区域”、“蹬出后区域”依次表示为五个区域R1~R5。
因为与路面状态相对应地,轮胎3产生的振动在划分出的各区域中变动,且加速度获取部10的检测信号变化,因此通过对加速度获取部10在各区域中的检测信号进行频率分析,从而检测车辆的行驶路面的路面状态。例如,在积雪路那样的易滑的路面状态下,蹬出时的剪切力下降,因此在蹬出区域R4、蹬出后区域R5中,从1kHz~4kHz频带选择的频带值变小。像这样,加速度获取部10的检测信号的各频率分量与路面状态相对应地变化,因此能够基于检测信号的频率分析来判定路面状态。
因此,特征量提取部11a把形成为连续的时间轴波形的与轮胎3旋转一圈的量对应的加速度获取部10的检测信号如图5所示那样按照每个规定的时间宽度T的时间窗分隔成多个分区,并在各分区进行频率分析,从而提取特征量。具体而言,通过在各分区进行频率分析,从而求出各频带中的功率谱值、即求出特定频带的振动水平,并将该功率谱值作为特征量。
此外,通过时间宽度T的时间窗分割出的分区的数量是根据车速、更详细而言根据轮胎3的旋转速度而变动的值。在以下的说明中,将轮胎旋转一圈所对应的分区数量设为n(其中,n为自然数)。
例如,将使各分区各自的检测信号通过多个特定频带的滤波器、例如0~1kHz、1~2kHz、2~3kHz、3~4kHz、4~5kHz五种带通滤波器而得到的功率谱值作为特征量。该特征量被称为特征向量,对某一分区i(其中,i为1≤i≤n的自然数)的特征向量Xi而言,若将各特定频带的功率谱值用aik表示,则作为以其为要素的矩阵,如下式那样表示。
[式1]
此外,功率谱值aik中的k为特定频带的数量、即带通滤波器的数量,在如上述那样将0~5kHz的频带分成五个的情况下,为k=1~5。进而,把全部分区1~n的特征向量X1~Xn汇总地表示的行列式X成为下式。
[式2]
该行列式X成为表示轮胎旋转一圈所对应的特征量的式子。在特征量提取部11a中,通过对加速度获取部10的检测信号进行频率分析来提取由该行列式X表示的特征量。
接下来,对于变化判定部11c判定路面状态的变化进行说明。该判定通过使用特征量提取部11a提取出的本次特征量与保存在特征量保存部11b中的前次特征量来计算相似度而进行。
对于像上述那样表示特征量的行列式X,将本次特征量的行列式设为X(r),将前次特征量的行列式设为X(r-1),将作为各个行列式的各要素的功率谱值aik用a(r)ik、a(r-1)ik表示。该情况下,本次特征量的行列式X(r)与前次特征量的行列式X(r-1)分别如以下那样表示。
[式3]
[式4]
相似度表示通过两个行列式表示的特征量彼此相似的程度,相似度越高意味着越相似。在本实施方式的情况下,变化判定部11c使用核(kernel)方法来求出相似度,并基于该相似度来进行路面状态的变化的判定。这里,计算轮胎3本次的旋转时的行列式X(r)与旋转一圈之前的行列式X(r-1)的内积、换言之计算在特征空间内按照每个规定的时间宽度T的时间窗分割出的分区它们的特征向量Xi所表示的坐标间的距离,并将其作为相似度来使用。
例如,如图6所示,对于加速度获取部10的检测信号的时间轴波形,将轮胎3本次的旋转时的时间轴波形与旋转一圈之前时的时间轴波形分别以规定的时间宽度T的时间窗分割成各个分区。在图示例的情况下,由于将各时间轴波形分割成五个分区,因此n=5,i用1≤i≤5表示。这里,如图中所示那样,将本次的旋转时的各分区的特征向量Xi设为Xi(r),将旋转一圈之前时的各分区的特征向量设为Xi(r-1)。该情况下,对于各分区的特征向量Xi所表示的坐标间的距离Kyz,表示为包含本次的旋转时的各分区的特征向量Xi(r)的横格与包含旋转一圈之前时的各分区的特征向量Xi(r-1)的纵格交叉的格子。此外,关于距离Kyz,y是改写了Xi(r-1)中的i的数字,z是改写了Xi(r)中的i的数字。另外,关于车速,由于在本次的旋转时与旋转一圈之前没有较大的变化,因此基本上各旋转时的分区数量相等。
在本实施方式的情况下,分成五个特定频带来获取特征向量。因此,在与时间轴相对应的6维空间中表示各分区的特征向量Xi,分区彼此的特征向量Xi所表示的坐标间的距离成为6维空间中的坐标间的距离。其中,关于各分区的特征向量所表示的坐标间的距离,特征量彼此越相似,则坐标间的距离越小,越不相似,则坐标间的距离越大,因此表示该距离越小则相似度越高,距离越大则相似度越低。
例如,在通过时间分割而设为分区1~n的情况下,关于分区1彼此的特征向量所表示的坐标间的距离Kyz,用下式表示。
[式5]
这样,针对全部分区求出基于时间分割的分区彼此的特征向量所表示的坐标间的距离Kyz,并计算全部分区所对应的、距离Kyz的总和Ktotal,将该总和Ktotal作为与相似度对应的值来使用。进而,将总和Ktotal与规定的阈值Th进行比较,若总和Ktotal比阈值Th大,则相似度较低,判定为路面状态有变化,若总和Ktotal比阈值Th小,则相似度较高,判定为路面状态没有变化。
此外,这里使用各分区的特征向量所表示的两个坐标间的距离Kyz的总和Ktotal来作为与相似度对应的值,但也能够使用其他数据来作为表示相似度的参数。例如,作为表示相似度的参数,能够使用将总和Ktotal除以分区数而求出的距离Kyz的平均值亦即平均距离Kave。另外,如专利文献1所示那样,也能够使用各种核函数来求出相似度,还能够除去相似度低的路径来进行相似度的运算。
接下来,参照图7对本实施方式所涉及的轮胎装置100的动作进行说明。
在各车轮的轮胎侧装置1中,通过控制部11执行图7所示的数据发送处理。该处理按照每个规定的控制周期执行。
首先,在步骤S100中,进行加速度获取部10的检测信号的输入处理。该处理在随后的步骤S110中持续执行至轮胎3旋转一圈为止的期间。进而,若与轮胎旋转一圈的量对应地输入加速度获取部10的检测信号,则进入到之后的步骤S120,并提取已输入的与轮胎旋转一圈的量对应的加速度获取部10的检测信号的时间轴波形的特征量。以上的步骤S100~S120的处理由特征量提取部11a进行。
此外,关于轮胎3旋转一圈的情况,基于加速度获取部10的检测信号的时间轴波形来进行判定。即,检测信号描绘出图4所示的时间轴波形,因此通过确认检测信号的第一峰值、第二峰值,由此能够掌握轮胎3的旋转一圈。
另外,路面状态作为检测信号的时间轴波形的变化而特别表现的期间是包括“踏入区域”、“蹬出前区域”、“蹬出区域”在内的其前后的期间。因此,只要输入该期间中的数据即可,也可以不必输入轮胎旋转一圈中加速度获取部10的检测信号所有的数据。例如,对于“踏入前区域”、“蹬出后区域”,只要具有“踏入区域”的附近的数据、“蹬出区域”的附近的数据即可。因此,对于加速度获取部10的检测信号中振动水平比阈值小的区域,也可以作为在“踏入前区域”、“蹬出后区域”之中也不易受到路面状态的影响的期间,而不进行检测信号的输入。
另外,关于在步骤S120中进行的特征量的提取,通过上述那样的方法进行。
之后,进入到步骤S130,基于本次特征量与前次特征量,来通过上述的方法求出相似度,例如通过将相似度与阈值Th进行比较,从而判定路面状态是否发生变化。该处理由变化判定部11c执行,并基于通过特征量提取部11a提取出的本次特征量与在后述的步骤S150中保存在特征量保存部11b中的前次特征量来执行。
进而,若在步骤S130判定为肯定,则应在步骤S140中执行数据发送,通过发送控制部11d将包含本次特征量的路面数据传递至数据通信部12。由此,由数据通信部12发送包含本次特征量的路面数据。像这样,仅在路面状态有变化时从数据通信部12发送包含本次特征量的路面数据,在路面状态没有变化时不进行数据发送。因此,能够使通信频度下降,从而能够实现轮胎3内的控制部11的省电化。
最后,进入到步骤S150,将本次特征量作为前次特征量来保存在特征量保存部11b中,并结束处理。
另一方面,在接收器21中,通过控制部25进行图8所示的路面状态推定处理。该处理按照每个规定的控制周期执行。
首先,在步骤S200中,进行数据接收处理。在数据通信部24接收到路面数据时,通过控制部25获取该路面数据而进行该处理。在数据通信部24不进行数据接收时,控制部25不会获取任何路面数据而结束本处理。
之后,进入到步骤S210,判定是否有数据接收,在有接收到数据的情况下,进入到步骤S220,若没有接收到数据则直到有接收到数据为止反复进行步骤S200、S210的处理。
然后,进入到步骤S220,进行路面状态的推定。关于路面状态的推定,通过对接收到的路面数据中所包含的本次特征量与被保存在支持向量保存部25a中的按路面的种类分类的支持向量进行比较,从而推定路面状态。例如,求出本次特征量与按路面的种类分类的全部支持向量的相似度,将相似度最高的支持向量的路面推定为当前的行驶路面。关于此时的相似度的运算,只要使用与在图7的步骤S130中本次特征量与前次特征量的相似度的运算相同的方法即可。
如以上说明的那样,通过本实施方式所涉及的轮胎装置100,能够推定车辆的行驶路面的路面状态。在进行这样的路面状态的推定时,从轮胎侧装置1进行的包含本次特征量的路面数据的发送仅在路面状态的变化时刻进行。因此,能够使通信频度下降,从而能够实现轮胎3内的控制部11的省电化。
另外,对于轮胎装置100而言,在轮胎侧装置1的控制部11不配备用于保存支持向量的支持向量保存部便可工作,因此也能够实现轮胎3内的控制部11的节省存储器化。
进一步,对于轮胎侧装置1的控制部11进行的相似度计算的数据处理,仅针对本次特征量与前次特征量进行该数据处理即可,对于本次特征量与全支持向量的相似度计算在车体侧***2中进行即可。因此,能够进一步抑制轮胎3内的控制部11中的存储器的消耗量,从而能够实现节省存储器化。
由此,能够实现轮胎3内的控制部11节省存储器以及省电的轮胎侧装置1及包含该轮胎侧装置1的轮胎装置100成为可能。
(其他实施方式)
本公开以上述的实施方式为基准进行了叙述,但并不限于该实施方式,也包含各种变形例、均等范围内的变形。而且,各种组合、方式、设置在它们基础上仅包括一个要件、或包括更多或更少的要件的组合、方式也纳入到本公开的范畴、思想范围内。
例如,在特征量保存部11b中,保存旋转一圈之前的特征量来作为轮胎3在过去的旋转时的特征量,但不必一定只是旋转一圈之前的特征量。即,并不限于在特征量保存部11b中保存前次特征量来作为轮胎3在过去的旋转时的特征量(以下,称为过去特征量),也可以保存旋转多圈前的特征量来作为过去特征量,或者保存与旋转多圈的量对应的过去特征量的平均值来作为过去特征量。进而,关于与前次特征量的相似度的计算,也可以使用过去特征量中的前次特征量,或者使用包含前次特征量在内的过去多个前次特征量的平均值。其中,从节省存储器的观点出发,优选只保存尽可能少的数量的特征量。
另外,在上述实施方式中,例示了由加速度获取部10构成振动检测部的情况,但也可以由能够进行其他振动检测的元件、例如压电元件等来构成振动检测部。
另外,在路面状态有变化时,从轮胎侧装置1发送包含本次特征量的路面数据,但对于前次特征量也可以包含在路面数据中。该情况下,在车体侧***2中,通过将前次特征量与支持向量进行比较,从而也能够对变化前的路面状态进行推定。因此,能够推定变化前后的路面状态双方,从而能够更加准确地识别路面状态的变化。
另外,在上述实施方式中,通过车体侧***2所配备的接收器21的控制部25来求出本次特征量与支持向量的相似度,并进行路面状态的推定。但是,这也不过是表示一个例子而已,也可以通过其他ECU、例如制动器ECU22的控制部来求出相似度,或者进行路面状态的推定。
Claims (4)
1.一种轮胎侧装置,该轮胎侧装置被安装于车辆所具备的轮胎(3),并用于推定所述车辆的行驶路面的路面状态,其特征在于,具有:
振动检测部(10),输出与所述轮胎的振动的大小相对应的检测信号;
控制部(11),具有特征量提取部(11a),所述特征量提取部提取在所述轮胎旋转一圈中所述检测信号的特征量;以及
发送部(12),将包含由所述特征量提取部提取出的特征量的路面数据发送,
所述控制部具备:
特征量保存部(11b),把通过所述特征量提取部提取出的过去的所述特征量保存来作为过去特征量;
变化判定部(11c),将通过所述特征量提取部在所述轮胎本次的旋转时提取出的所述特征量作为本次特征量,并基于该本次特征量与被保存在所述特征量保存部中的所述过去特征量来判定路面状态变化;以及
发送控制部(11d),进行所述路面数据的发送的控制,当通过所述变化判定部判定为所述路面状态发生了变化时,由所述发送部进行包含所述本次特征量的所述路面数据的发送,
所述特征量保存部把通过所述特征量提取部提取出的旋转一圈之前的所述特征量亦即前次旋转一圈所对应的特征量作为所述过去特征量更新并保存,
所述变化判定部基于所述本次特征量与所述过去特征量来判定所述路面状态变化。
2.根据权利要求1所述的轮胎侧装置,其特征在于,
所述变化判定部对所述本次特征量与所述过去特征量的相似度进行运算,并基于该相似度来判定所述路面状态变化。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎侧装置,其特征在于,
所述特征量提取部提取的所述特征量以所述检测信号的时间轴波形的特征向量来表示。
4.一种轮胎装置,其特征在于,具有:
权利要求1~3中的任一项所记载的轮胎侧装置,将所述控制部作为第一控制部的;和
车体侧***(2),具有接收部(21)和第二控制部(25),所述接收部对包含从所述发送部发送来的所述本次特征量的所述路面数据进行接收,所述第二控制部基于通过所述接收部接收到的所述路面数据来推定所述路面状态,
所述第二控制部具备支持向量保存部(25a)和状态推定部(25b),所述支持向量保存部按照每个所述路面状态的种类来保存所述特征量的支持向量,所述状态推定部基于所述路面数据所包含的所述本次特征量与被保存在所述支持向量保存部中的所述支持向量来进行所述路面状态的推定。
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