DE112016004909B4

DE112016004909B4 - Strassenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung

Info

Publication number: DE112016004909B4
Application number: DE112016004909.9T
Authority: DE
Inventors: Youichirou Suzuki; Akira Takaoka; Takatoshi Sekizawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2023-01-12
Anticipated expiration: 2036-09-24
Also published as: JP6365503B2; US20180222458A1; WO2017073210A1; US10597009B2; DE112016004909B8; DE112016004909T5; JP2017081380A

Abstract

Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist, umfasst:eine reifenseitige Vorrichtung (1), die aufweisteine Vibrationserfassungseinheit (11), die an einer Rückfläche einer Lauffläche (31) eines Reifens (3) in dem Fahrzeug angebracht ist, und die ein Erfassungssignal ausgibt, das einer Größe der Vibration des Reifens entspricht,eine Signalverarbeitungseinheit (13), die aufweisteine Abschnittsidentifikationseinheit (17), die einen Bodenkontaktabschnitt identifiziert, in dem ein Abschnitt der Lauffläche, der einer Anordnungslage der Vibrationserfassungseinheit entspricht, die Straße während einer Umdrehung des Reifens berührt, undeine Pegelberechnungseinheit (18), die einen Pegel einer Hochfrequenzkomponente des ersten Erfassungssignals in dem Bodenkontaktabschnitt berechnet, undeinen Sender (14), der ein Berechnungsergebnis des Pegels der Hochfrequenzkomponente als Straßenoberflächenzustandsdaten überträgt, die einen Straßenoberflächenzustand darstellen; undeine fahrzeugseitige Vorrichtung (2), die aufweisteinen Empfänger (21), der die Straßenoberflächenzustandsdaten empfängt, die von dem Sender übertragen werden, undeine Straßenoberflächenzustands-Schätzeinheit (22), die einen Straßenoberflächenzustand einer befahrenen Straßenoberfläche des Reifens basierend auf den Straßenoberflächenzustandsdaten abschätzt, wobeidie Abschnittsidentifikationseinheit aufweisteine Schwellenwert-Setzeinheit (17d, 17g, 17j), die gemäß einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs einen ersten Schwellenwert und einen zweiten Schwellenwert zum Vergleichen mit einem Pulspegel einer Pulswellenform festlegt, die durch das Erfassungssignal angezeigt wird, wobei der zweite Schwellenwert kleiner als der erste Schwellenwert ist, undeine Abschnittsextraktionseinheit (17a), die eine Periode zwischen einer Bodenkontaktstartzeit und einer Bodenkontaktendzeit als Bodenkontaktabschnitt extrahiert, wobei die Bodenkontaktstartzeit als ein nächster Maximalwert der Pulswellenform definiert ist, die durch das Erfassungssignal angezeigt wird, nachdem die Pulswellenform größer als der erste Schwellenwert wird und die Bodenkontaktendzeit als ein nächster Minimalwert der Pulswellenform definiert ist, nachdem die Pulswellenform kleiner als der zweite Schwellenwert wird.

Description

Verweis zu gattungsgleichen Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der am 27. Oktober 2015 eingereichten japanischen Patentanmeldung mit der Publikationsnummer JP 2017 - 81 380 A auf den dortigen Inhalt wird hier vollinhaltlich Bezug genommen.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung, die einen Straßenoberflächenzustand basierend auf Vibrationen abschätzt, denen Reifen ausgesetzt sind.
Stand der Technik
Bisher wird eine Technik vorgeschlagen, bei der ein Beschleunigungssensor in einer Rückfläche einer Reifenlauffläche eingebettet ist, und ein Straßenoberflächenzustand, zum Beispiel ein Zustand einer Asphaltstraße, einer verschneiten Straße oder einer vereisten Straße, wird basierend auf einem Erfassungssignal des Beschleunigungssensors abgeschätzt (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1). Insbesondere in dem Fall, in dem der Beschleunigungssensor in der Rückfläche der Reifenlauffläche eingebettet ist, wenn ein Abschnitt der Reifenlauffläche, der einer Anordnungslage entspricht, in welcher der Beschleunigungssensor angeordnet ist, eine Straßenoberfläche in Verbindung mit der Umdrehung des Reifens berührt, wird eine Vibrationskomponente, die dem Straßenoberflächenzustand entspricht, einem Erfassungssignal des Beschleunigungssensors überlagert. Aus diesem Grund wird bisher eine Frequenzkomponente der Vibration in einem Bodenkontaktabschnitt, wo der Abschnitt der Reifenlauffläche, welcher der Anordnungslage des Beschleunigungssensors entspricht, die Straßenoberfläche berührt, analysiert, um den Straßenoberflächenzustand abzuschätzen.
Druckschriftlicher Stand der Technik
Patentliteratur
Patent Literatur 1: JP 2011-242303 A
Des Weiteren offenbaren die Druckschriften DE 11 2015 001 319 T5 und DE 11 2015 001 320 T5 jeweils eine Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung, welche den Zustand einer Straßenoberfläche auf der Grundlage von Vibrationen abschätzen, welche auf die Reifen eines Fahrzeugs wirken.
Zusammenfassung
Ein Pegel (nachfolgend als „Pulspegel“ bezeichnet) einer Pulswellenform der Vibration, die durch den Beschleunigungssensor erfasst wird, variiert stark in Abhängigkeit einer Fahrgeschwindigkeit. Aus diesem Grund wird der Bodenkontaktabschnitt, in dem der Abschnitt der Reifenlauffläche, welcher der Anordnungslage des Beschleunigungssensors entspricht, die Straßenoberfläche berührt, nicht basierend auf dem Pulspegel mit hoher Präzision bestimmt, und die Schätzung des Straßenoberflächenzustands kann nicht präzise durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung bereitzustellen, die in Lage ist, eine Bestimmung eines Bodenkontaktabschnittes präzise durchzuführen, wo ein Abschnitt eines Reifens, der einer Lage einer Vibrationserfassungseinheit zum Erfassen einer Vibration des Reifens entspricht, in Kontakt mit einer Straßenoberfläche ist.
Diese Aufgabe wird durch die Straßenoberflächen-Schätzvorrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung eine reifenseitige Vorrichtung und eine fahrzeugseitige Vorrichtung auf. Die reifenseitige Vorrichtung weist eine Vibrationserfassungseinheit auf, die an einer Rückfläche einer Lauffläche eines Reifens in dem Fahrzeug angebracht ist, und die ein Erfassungssignal ausgibt, das einer Größe der Vibration des Reifens entspricht, wobei eine Signalverarbeitungseinheit eine Abschnittsidentifikationseinheit, die einen Bodenkontaktabschnitt identifiziert, in dem ein Abschnitt der Lauffläche, der einer Anordnungslage der Vibrationserfassungseinheit entspricht, die Straße während einer Umdrehung des Reifens berührt, und eine Pegelberechnungseinheit, die einen Pegel einer Hochfrequenzkomponente des ersten Erfassungssignals in dem Bodenkontaktabschnitt berechnet, und einen Sender aufweist, der ein Berechnungsergebnis des Pegels der Hochfrequenzkomponente als Straßenoberflächenzustandsdaten überträgt, die einen Straßenoberflächenzustand darstellen. Des Weiteren weist die fahrzeugseitige Vorrichtung einen Empfänger, der die Straßenoberflächenzustandsdaten empfängt, die von dem Sender übertragen werden, und eine Straßenoberflächenzustands-Schätzeinheit auf, die einen Straßenoberflächenzustand einer befahrenen Straßenoberfläche des Reifens basierend auf den Straßenoberflächenzustandsdaten abschätzt. Des Weiteren weist in der reifenseitigen Vorrichtung die Abschnittsidentifikationseinheit eine Schwellenwert-Setzeinheit, die gemäß einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs einen ersten Schwellenwert und einen zweiten Schwellenwert zum Vergleich mit einem Pulspegel einer Pulswellenform festlegt, die durch das Erfassungssignal angezeigt wird, wobei der zweite Schwellenwert kleiner als der erste Schwellenwert ist, und eine Abschnittsextraktionseinheit auf, die eine Periode zwischen einer Bodenkontaktstartzeit und einer Bodenkontaktendzeit als Bodenkontaktabschnitt extrahiert, wobei die Bodenkontaktstartzeit als ein nächster Maximalwert der Pulswellenform definiert ist, die durch das Erfassungssignal angezeigt wird, nachdem die Pulswellenform größer als der erste Schwellenwert wird und die Bodenkontaktendzeit als ein nächster Minimalwert der Pulswellenform definiert ist, nachdem die Pulswellenform kleiner als der zweite Schwellenwert wird.
Wie zuvor beschrieben, wird, um den Straßenoberflächenzustand zu erfassen, das Erfassungssignal von der Vibrationserfassungseinheit, die in dem Bodenkontaktabschnitt ist, extrahiert. Der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert, die zur Bestimmung verwendet werden, dass die Vibrationserfassungseinheit in dem Bodenkontaktabschnitt ist, sind gemäß der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs variabel. Selbst wenn sich der Pulspegel der Ausgangsspannung der Vibrationserfassungseinheit gemäß der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ändert, kann folglich der Schwellenwert, welcher der Änderung entspricht, festgelegt werden. Der Bodenkontaktabschnitt wird mit Verwendung der obigen Schwellenwerte bestimmt, wodurch man in der Lage ist, die Bestimmung mit hoher Präzision durchzuführen. Daher kann der Straßenoberflächenzustand basierend auf dem mit hoher Präzision bestimmten Bodenkontaktabschnitt mit hoher Präzision erfasst werden.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine Gesamtblockkonfiguration einer Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Reifens, an dem eine reifenseitige Vorrichtung angebracht ist.
3 ist ein Ausgangsspannungs-Wellenformdiagramm eines Vibrationsenergieerzeugungselements während der Reifendrehung.
4(a) ist ein Graph, der ein Verhältnis zwischen einer Wellenform einer Vibrationsbeschleunigung, die auf das Vibrationsenergieerzeugungselement aufgebracht wird, und Schwellenwerten zeigt, wenn eine Fahrgeschwindigkeit 30 km/h beträgt.
4(b) ist ein Graph, der ein Verhältnis zwischen einer Wellenform einer Vibrationsbeschleunigung, die auf das Vibrationsenergieerzeugungselement aufgebracht wird, und den Schwellenwerten zeigt, wenn eine Fahrgeschwindigkeit 40 km/h beträgt.
4(c) ist ein Graph, der ein Verhältnis zwischen einer Wellenform einer Vibrationsbeschleunigung, die auf das Vibrationsenergieerzeugungselement aufgebracht wird, und den Schwellenwerte zeigt, wenn eine Fahrgeschwindigkeit 60 km/h beträgt.
5(a) ist ein Graph, der eine Änderung der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements beim Fahren auf einer Straßenoberfläche mit hohem µ zeigt, deren Straßenoberflächenreibungskoeffizient (im Folgenden als µ bezeichnet) relativ groß ist, wie zum Beispiel bei einer Asphaltstraße.
5(b) ist ein Graph, der eine Änderung der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements beim Fahren auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem µ zeigt, deren Straßenoberflächen-µ relativ klein ist, wie zum Beispiel bei einer vereisten Straße.
6 ist ein Graph, der Ergebnisse der Durchführung einer Frequenzanalyse der Ausgangsspannung in einem Bodenkontaktabschnitt sowohl in dem Fall des Fahrens auf der Straßenoberfläche mit hohem µ als auch in dem Fall des Fahrens auf der Straßenoberfläche mit niedrigem µ zeigt;
7 ist ein Diagramm, das eine spezifische Schaltungskonfiguration einer Verarbeitungsschaltungseinheit darstellt, wenn ein Pegel einer Hochfrequenzkomponente gemäß einer Integration von Hochfrequenzkomponenten berechnet wird, die während des Bodenkontaktabschnitts extrahiert werden.
8 ist ein Graph, der ein Aufladeverhalten in einem Kondensator sowohl in dem Fall zeigt, in dem die befahrene Straßenoberfläche die Straßenoberfläche mit niedrigem µ ist, als auch in dem Fall, in dem die befahrene Straßenoberfläche die Straßenoberfläche mit hohem µ ist.
9 ist ein Diagramm, das eine Gesamtblockkonfiguration einer Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt.
10(a) ist ein Graph, der ein Verhältnis zwischen einer Wellenform einer Vibrationsbeschleunigung zeigt, die auf das Vibrationsenergieerzeugungselement aufgebracht wird, und einem Bodenkontaktpulsintervall, wenn eine Fahrgeschwindigkeit 30 km/h beträgt.
10(b) ist ein Graph, der ein Verhältnis zwischen einer Wellenform einer Vibrationsbeschleunigung zeigt, die auf das Vibrationsenergieerzeugungselement aufgebracht wird, und des Bodenkontaktpulsintervalls, wenn eine Fahrgeschwindigkeit 40 km/h beträgt.
10(c) ist ein Graph, der ein Verhältnis zwischen einer Wellenform einer Vibrationsbeschleunigung zeigt, die auf das Vibrationsenergieerzeugungselement aufgebracht wird, und des Bodenkontaktpulsintervalls, wenn eine Fahrgeschwindigkeit 60 km/h beträgt.
11 ist ein Diagramm, das eine Gesamtblockkonfiguration einer Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel darstellt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in Bezug auf die zugehörige Zeichnung beschrieben. In den folgenden jeweiligen Ausführungsbeispielen sind Teile, die identisch oder äquivalent zueinander sind, mit denselben Symbolen zur Beschreibung bezeichnet.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Eine Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in Bezug auf die 1 bis 8 beschrieben. Die Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird verwendet, um einen Straßenoberflächenzustand während des Fahrens basierend auf einer Vibration an einer Bodenkontaktfläche eines Reifens, der in jedem Rad eines Fahrzeugs vorgesehen ist, abzuschätzen.
Wie in 1 dargestellt, weist eine Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung 100 eine reifenseitige Vorrichtung 1, die an einer Reifenseite vorgesehen ist, und eine fahrzeugseitige Vorrichtung 2 auf, die an einer Fahrzeugkarosserieseite vorgesehen ist. Die Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung 100 überträgt Daten, die einen Straßenoberflächenzustand während des Fahrens anzeigen, von der reifenseitigen Vorrichtung 1, wobei die fahrzeugseitige Vorrichtung 2 die Daten empfängt, die von der reifenseitigen Vorrichtung 1 übertragen wurden, und schätzt den Straßenoberflächenzustand während des Fahrens basierend auf den Daten ab. Insbesondere sind die reifenseitige Vorrichtung 1 und die fahrzeugseitige Vorrichtung 2 wie folgt konfiguriert.
Wie in 1 dargestellt, weist die reifenseitige Vorrichtung 1 eine Vibrationsenergieerzeugungselement 11, eine Energieversorgungsschaltung 12, eine Verarbeitungsschaltungseinheit 13 und einen Sender 14 auf. Wie in 2 dargestellt, ist die reifenseitige Vorrichtung 1 auf einer Rückflächenseite einer Lauffläche 31 eines Reifens 3 angeordnet.
Das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 ist eine Vibrationserfassungseinheit, die ein Erfassungssignal ausgibt, das der Vibration entspricht, in einer Richtung in Kontakt mit einer kreisförmigen Umlaufbahn, die von der reifenseitigen Vorrichtung 1 gezogen wird, wenn sich der Reifen 3 dreht, d.h. in einer Reifentangentialrichtung, die durch eine Richtung eines Pfeils X in 2 angezeigt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Erfassungssignal, das der Vibration in der Reifentangentialrichtung entspricht, durch das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 ausgegeben, und zusätzlich wird eine Vibrationsenergie in elektrische Energie umgewandelt, und eine Energieversorgung der reifenseitigen Vorrichtung 1 basierend auf der umgewandelten elektrischen Energie erzeugt. Aus diesem Grund ist das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 so angeordnet, dass es eine Energie von der Vibration in der Reifentangentialrichtung erzeugt. Zum Beispiel kann ein Element zur Erzeugung einer elektrostatischen Induktion (zum Beispiel Elektret), ein piezoelektrisches Element, ein Reibungselement, ein magnetostriktives Element oder ein elektromagnetisches Induktionselement als das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 des obigen Typs verwendet werden. Wenn nur das Erfassungssignal, das der Vibration in der Reifentangentialrichtung entspricht, ausgegeben wird, ohne einen beabsichtigten Zweck zur Energieerzeugung zu berücksichtigen, können andere, zum Beispiel ein Beschleunigungssensor, als das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 verwendet werden.
Wenn zum Beispiel in dem Fall, in dem das Element zur Erzeugung einer elektrostatischen Induktion als das Vibrationsenergieerzeugungselements 11 verwendet wird, eine obere Elektrode, die durch elektrostatische Induktion positiv geladen wird, in einer horizontalen Richtung in Bezug auf eine untere Elektrode, die negative Ladungen aufweist, vibriert, variieren statische Ladungen, die durch elektrostatische Induktion verursacht werden, und eine elektromotorische Kraft wird produziert, um Energie zu erzeugen. Die Energieversorgung der reifenseitigen Vorrichtung 1 wird basierend auf der Energieerzeugung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 erzeugt, und das Erfassungssignal, das der Größe der Vibration in der Reifentangentialrichtung entspricht, wird erzeugt.
Mit anderen Worten, wenn das Fahrzeug mit der Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung 100 fährt, vibriert die Lauffläche 31 des Reifens 3 aufgrund verschiedener Faktoren, wie zum Beispiel einer Drehbewegung des Reifens 3 und einer Unebenheit einer Straßenoberfläche. Wenn die Vibration an das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 übertragen wird, wird die Energie durch das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 erzeugt und an die Energieversorgungsschaltung 12 übertragen, um die Energieversorgung der reifenseitigen Vorrichtung 1 zu erzeugen. Da eine Ausgangsspannung gemäß der Größe der Vibration geändert wird, wenn das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 die Energie erzeugt, wird die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 an die Verarbeitungsschaltungseinheit 13 als ein Erfassungssignal übertragen, das die Größe der Vibration in der Reifentangentialrichtung anzeigt. Die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 ist eine Wechselspannung, da sich die obere Elektrode aufgrund der Vibration hin und her bewegt.
Die Energieversorgungsschaltung 12 speichert Elektrizität basierend auf der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11, um die Energieversorgung zu erzeugen, und versorgt die Verarbeitungsschaltungseinheit 13 und den Sender 14 mit Energie. Die Energieversorgungsschaltung 12 weist eine Gleichrichterschaltung 15 und eine elektrische Speicherschaltung 16 auf.
Die Gleichrichterschaltung 15 ist eine bekannte Schaltung, welche die Wechselspannung, die von dem Vibrationsenergieerzeugungselement 11 ausgegeben wird, in eine Gleichspannung umwandelt wird. Die Wechselspannung, die von dem Vibrationsenergieerzeugungselement 11 ausgegeben wird, wird durch die Gleichrichterschaltung 15 in die Gleichspannung umgewandelt und an die elektrische Speicherschaltung 16 ausgegeben. und an die elektrische Speicherschaltung 16 ausgegeben. Die Gleichrichterschaltung 15 kann eine Vollwellengleichrichterschaltung oder eine Halbwellengleichrichterschaltung sein.
Die elektrische Speicherschaltung 16 speichert die von der Gleichrichterschaltung 15 angelegte Gleichspannung und kann als ein Kondensator implementiert sein. Die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 wird in der elektrischen Speicherschaltung 16 durch die Gleichrichterschaltung 15 gespeichert, und mit der gespeicherten Spannung als eine Energieversorgung wird die Energie der Verarbeitungsschaltungseinheit 13 oder dem Sender 14 zugeführt, die in der reifenseitigen Vorrichtung 1 vorgesehen sind. Mit der Bereitstellung der elektrischen Speicherschaltung 16 in der Energieversorgungsschaltung 12 speichert, wenn das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 die Energie übermäßig erzeugt, die elektrische Speicherschaltung 16 eine überschüssige Energie, und wenn die Menge der Energieerzeugung unzureichend ist, kompensiert die Energieversorgungsschaltung 12 die unzureichende Energie.
Die Verarbeitungsschaltungseinheit 13 entspricht einer Signalverarbeitungseinheit, verwendet die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 als ein Erfassungssignal, das Vibrationsdaten in der Reifentangentialrichtung anzeigt, verarbeitet das Erfassungssignal, um Daten zu erhalten, die den Straßenoberflächenzustand anzeigen und überträgt die Daten an den Sender 14. Genauer gesagt identifiziert die Verarbeitungsschaltungseinheit 13 den Bodenkontaktabschnitt basierend auf einer zeitlichen Änderung der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11. Der Ausdruck „Bodenkontaktabschnitt“, wie er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, bezeichnet einen Abschnitt, wo ein Abschnitt der Lauffläche 31 des Reifens 3, welcher der Anordnungslage des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 entspricht, die Straßenoberfläche berührt. Der Bodenkontaktabschnitt wird durch Vergleichen des Pulspegels der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 mit einem Schwellenwert identifiziert, aber der Pulspegel der Ausgangsspannung variiert gemäß der Fahrgeschwindigkeit. Aus diesem Grund wird der Schwellenwert gemäß der Fahrgeschwindigkeit durch die Abschnittsidentifikationseinheit 17 festgelegt, die später beschrieben wird, wodurch der Bodenkontaktabschnitt gemäß der Fahrgeschwindigkeit präzise identifiziert werden kann.
Da eine Hochfrequenzkomponente, die in dem Erfassungssignal in dem Bodenkontaktabschnitt des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 enthalten ist, den Straßenoberflächenzustand darstellt, extrahiert die Verarbeitungsschaltungseinheit 13 die Hochfrequenzkomponente, erzeugt Daten, die den Straßenoberflächenzustand basierend auf der extrahierten Hochfrequenzkomponente anzeigen, und überträgt die erzeugten Daten an den Sender 14.
Insbesondere ist die Verarbeitungsschaltungseinheit 13 ein wohlbekannter Mikrocomputer, der verschiedenen Schaltungen, eine CPU, einen ROM, einen RAM, eine E/A (Eingabe/Ausgabe) aufweist und führt den obigen Prozess basierend auf dem Ausgangssignal des Vibrationsenergieerzeugungselement 11 durch. Die Verarbeitungsschaltungseinheit 13 weist als Abschnitte zum Durchführen dieser Verarbeitung eine Abschnittsidentifikationseinheit 17 und eine Pegelberechnungseinheit 18 auf.
Die Abschnittsidentifikationseinheit 17 führt Funktionen zum Identifizieren des Bodenkontaktabschnitts durch und teilt der Pegelberechnungseinheit 18 mit, dass sich das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 in dem Bodenkontaktabschnitt befindet. Die Abschnittsidentifikationseinheit 17 weist eine Abschnittsextraktionseinheit 17a, eine Spitzenwerterfassungseinheit 17b, eine Schwellenwertberechnungseinheit 17c und eine Schwellenwert-Setzeinheit 17d auf.
Die Abschnittsextraktionseinheit 17a erfasst einen Spitzenwert des Erfassungssignals, das durch die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 dargestellt wird, extrahiert eine Tatsache, dass das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 in dem Bodenkontaktabschnitt ist und überträgt die Tatsache, dass das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 in dem Bodenkontaktabschnitt ist, an die Pegelberechnungseinheit 18. Die Abschnittsextraktionseinheit 17a bewirkt, dass der Sender 14 einen Übertragungsauslöser zum Übertragen eines Berechnungsergebnisses der Pegelberechnungseinheit 18 an die fahrzeugseitige Vorrichtung 2 als Straßenoberflächenzustandsdaten, die den Straßenoberflächenzustand anzeigen, erzeugt. Nachstehend wird eine Funktion der Abschnittsextraktionseinheit 17a im Detail beschrieben.
Eine Ausgangsspannungs-Wellenform des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 ist während der Reifendrehung zum Beispiel in 3 dargestellt. Wie in der Figur gezeigt, erreicht bei einer Bodenkontaktstartzeit, wenn ein Abschnitt der Lauffläche 31, welcher der Anordnungslage des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 entspricht, die Straße in Verbindung mit der Umdrehung des Reifens 3 zu berühren beginnt, die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 einen Maximalwert. In der Abschnittsextraktionseinheit 17a wird ein Zeitpunkt eines ersten Spitzenwerts, wenn die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 den Maximalwert annimmt, als die Bodenkontaktstartzeit erfasst. Insbesondere wird, wenn die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 größer als ein erster Schwellenwert wird, der durch die Schwellenwert-Setzeinheit 17d festgelegt wird, wie später beschrieben, ein nächster Maximalwert erfasst und als die Bodenkontaktstartzeit festgelegt. Auf diese Weise wird der Maximalwert der Ausgangsspannung in dem Zustand erfasst, dass die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 größer als der erste Schwellenwert wird, wodurch man in der Lage ist, die Bodenkontaktstartzeit präzise zu erfassen.
Des Weiteren erreicht, wie in 3 dargestellt, bei einer Bodenkontaktendzeit, wenn von einem Zustand, in dem der Abschnitt der Lauffläche 31, welcher der Anordnungslage des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 entspricht, den Boden berührt, in einen Zustand gewechselt wird, in dem der Abschnitt den Boden nicht länger mit der Umdrehung des Reifens 3 berührt, die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 einen Minimalwert. In der Abschnittsextraktionseinheit 17a wird ein Zeitpunkt eines zweiten Spitzenwerts, wenn die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 einen Minimalwert annimmt, als eine Bodenkontaktendzeit erfasst. Insbesondere wird, wenn die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 kleiner als ein zweiter Schwellenwert wird, der durch die Abschnittsidentifikationseinheit 17 identifiziert wird, wie später beschrieben, ein nächster Minimalwert erfasst und als die Bodenkontaktendzeit festgelegt. Auf diese Weise wird der Minimalwert der Ausgangsspannung in dem Zustand erfasst, dass die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 kleiner als der zweite Schwellenwert wird, wodurch man in der Lage ist, die Bodenkontaktstartzeit präzise zu erfassen.
Der Grund, warum das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 die Spitzenwerte zu den zuvor beschriebenen Zeitpunkten erreicht, wird nachstehend beschrieben. Mit anderen Worten ist, wenn der Abschnitt der Lauffläche 31, welcher der Anordnungslage des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 entspricht, die Straße in Verbindung mit der Umdrehung des Reifens 3 berührt, ein Abschnitt des Reifens 3, der im Wesentlichen bis zu dieser Zeit in der Nähe des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 in Form einer zylindrischen Oberfläche gedrückt wird, und in eine flache Form verformt wird. Bei Empfang eines Stoßes zu der Zeit der Verformung erreicht die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 den ersten Spitzenwert. Wenn der Abschnitt der Lauffläche 31, welcher der Anordnungslage des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 entspricht, sich von der Bodenkontaktfläche in Verbindung mit der Umdrehung des Reifens 3 trennt, wird der Reifen 3 von dem in Formdrücken von der flachen Form und Rückkehren zu der im Wesentlichen zylindrischen Form in der Nähe des Vibrationsenergieerzeugungselements11 gelöst. Bei Empfang eines Stoßes wenn der Reifen 3 in eine Originalform zurückgeführt wird, erreicht die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 den zweiten Spitzenwert. Wie zuvor beschrieben, erreicht die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 den ersten und zweiten Spitzenwert bei jeweils der Bodenkontaktstartzeit und der Bodenkontaktendzeit. Da eine Richtung des Stoßes, wenn der Reifen 3 gedrückt wird, entgegengesetzt zu einer Richtung des Stoßes ist, wenn sich der Reifen 3 vom Drücken löst, sind auch die Vorzeichen der Ausgangsspannung einander entgegengesetzt.
Die Abschnittsextraktionseinheit 17a überträgt die Zeitpunkte des ersten und zweiten Spitzenwertes an die Pegelberechnungseinheit 18 und erteilt eine Anweisung zum Gleichrichten und Integrieren der Hochfrequenzkomponenten, die in der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 in einer Periode von dem Zeitpunkt des ersten Spitzenwerts zu dem Zeitpunkt des zweiten Spitzenwerts enthalten sind. Wie zuvor beschrieben, extrahiert die Abschnittsextraktionseinheit 17a den Bodenkontaktabschnitt des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 und überträgt eine Tatsache an die Pegelberechnungseinheit 18, dass das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 in dem Bodenkontaktabschnitt ist.
Da der Zeitpunkt, wenn die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 den zweiten Spitzenwert annimmt, auf die Bodenkontaktendzeit des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 festgelegt wird, überträgt die Abschnittsextraktionseinheit 17a einen Übertragungsauslöser an den Sender 14. Infolgedessen überträgt der Sender 14 das Berechnungsergebnis, das von der Pegelberechnungseinheit 18 übertragen wird, als die Straßenoberflächenzustandsdaten. Da die Datenübertragung durch den Sender 14 nicht immer durchgeführt wird, sondern ausschließlich bei der Bodenkontaktendzeit des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 durchgeführt wird, kann der Energieverbrauch reduziert werden.
Die Spitzenwerterfassungseinheit 17b erfasst den Spitzenwert der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 und speichert den erfassten Spitzenwert als den Spitzenwert der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 während einer vorherigen Reifendrehung, d.h. einer vorherigen Umdrehung.
Die Schwellenwertberechnungseinheit 17c berechnet den ersten Schwellenwert und den zweiten Schwellenwert basierend auf dem Spitzenwert der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 zu der vorherigen Reifenumdrehungszeit, die durch die Spitzenwerterfassungseinheit 17b gespeichert wird. Mit anderen Worten, wird der Pulspegel der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 gemäß der Fahrgeschwindigkeit variiert. Zum Beispiel nimmt, wie in den 4 (a) bis 4 (c) gezeigt, der Pulspegel der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 mehr ab, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs mehr abnimmt, und der Pulspegel der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 nimmt mehr zu, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs mehr zunimmt. Im Übrigen stellt in den 4 (a) bis 4 (c) eine Ordinatenachse eine Beschleunigung dar, die auf das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 aufgebracht wird, und die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 weist ebenfalls die gleiche Wellenform auf.
In dem Fall, in dem der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert auf konstante Werte festgelegt sind, könnte daher, selbst wenn die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 den Maximalwert oder den Minimalwert annimmt, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs niedrig ist, die Ausgangsspannung einen Bereich von dem ersten Schwellenwert bis zu dem zweiten Schwellenwert nicht überschreiten. Zusätzlich kann in dem Fall, in dem der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert auf konstante Werte festgelegt sind, selbst wenn die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 nicht den Maximalwert oder den Minimalwert annimmt, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs hoch ist, die Ausgangsspannung einen Bereich von dem ersten Schwellenwert bis zu dem zweiten Schwellenwert überschreiten. In diesem Fall, wie in 4 (c) gezeigt, können der Maximalwert und der Minimalwert fehlerhaft erfasst werden.
Aus diesem Grund werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert gemäß dem Spitzenwert der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 während der vorherigen Reifendrehung in einen Wert geändert, welcher der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs folgt.
Insbesondere wird der erste Schwellenwert basierend auf dem ersten Spitzenwert während der vorherigen Reifendrehung berechnet und der zweite Schwellenwert wird basierend auf dem zweiten Spitzenwert während der vorherigen Reifendrehung berechnet.
Für den ersten Schwellenwert wird ein Anfangswert festgelegt, und der Anfangswert wird korrigiert, um einen neuen ersten Schwellenwert festzulegen. Der Anfangswert wird auf einen Schwellenwert bei einer niedrigsten wahrzunehmenden Fahrgeschwindigkeit festgelegt. Zum Beispiel nimmt der erste Schwellenwert mehr zu, wenn der erste Spitzenwert gemäß dem ersten Spitzenwert bei der vorherigen Reifendrehung größer wird, und nimmt mehr ab, wenn der erste Spitzenwert kleiner wird. Zum Beispiel nimmt der erste Schwellenwert um eine Differenz zwischen den ersten Spitzenwerten während der vorherigen und aktuellen Reifendrehungen oder um eine Differenz zu oder ab, die durch Multiplizieren der Differenz durch einen vorgegebenen Koeffizienten erhalten wird.
Für den zweiten Schwellenwert wird ein Anfangswert festgelegt, und der Anfangswert wird korrigiert, um einen neuen zweiten Schwellenwert festzulegen. Der Anfangswert wird auf einen Schwellenwert bei einer niedrigsten wahrzunehmenden Fahrgeschwindigkeit festgelegt. Der zweite Schwellenwert wird auf einen Wert festgelegt, der kleiner als der erste Schwellenwert ist. Zum Beispiel wird der zweite Schwellenwert so festgelegt, dass er kleiner ist, wenn der zweite Spitzenwert kleiner wird, und wird so festgelegt, dass er größer ist, wenn der zweite Spitzenwert gemäß dem zweiten Spitzenwert während der vorherigen Reifendrehung größer wird. Zum Beispiel nimmt der zweite Schwellenwert um eine Differenz zwischen den zweiten Spitzenwerten während der vorherigen und aktuellen Reifendrehungen oder um eine Differenz zu oder ab, die durch Multiplizieren der Differenz durch einen vorgegebenen Koeffizienten erhalten wird.
Auf diese Weise werden der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert basierend auf dem ersten Spitzenwert und dem zweiten Spitzenwert während der vorherigen Reifendrehung variabel festgelegt. Selbst wenn sich der Pulspegel der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 gemäß der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ändert, können folglich der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert gemäß der Änderung festgelegt werden. Daher wird der Bodenkontaktabschnitt gemäß dem zuvor beschriebenen ersten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert bestimmt, wodurch man in der Lage ist, die Bestimmung mit hoher Präzision durchzuführen.
Nachdem der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert von den Anfangswerten abgeändert worden sind, werden, wenn die Maximalwerte und die Minimalwerte der Ausgangssignale des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 um eine vorgegebene Reifendrehzahl den Bereich zwischen dem ersten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert nicht überschreiten, der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert wieder auf die Anfangswerte zurückgeführt. Auf diese Weise ist die Schwellenwert-Setzeinheit mit einer Anfangswert-Setzeinheit vorgesehen, die den geänderten ersten Schwellenwert und den geänderten zweiten Schwellenwert auf die jeweiligen Anfangswerte zurückführt, wodurch man in der Lage ist, den ersten und den zweiten Schwellenwert bei einer extrem niedrigen Geschwindigkeit, bei der das Fahrzeug mit extrem niedriger Geschwindigkeit fährt, zurückzuführen, oder zum Zeitpunkt des Stopps.
Bei Empfang der Tatsache, dass das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 in dem Bodenkontaktabschnitt von der Abschnittsextraktionseinheit 17a ist, berechnet die Pegelberechnungseinheit 18 den Pegel der Hochfrequenzkomponente, die durch die Vibration des Reifens 3 verursacht wird, die in der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements während dieser Periode enthalten ist. Die Pegelberechnungseinheit 18 überträgt das Berechnungsergebnis an den Sender 14 als Straßenoberflächenzustandsdaten, die den Straßenoberflächenzustand anzeigen. Die Pegelberechnungseinheit 18 berechnet den Pegel der Hochfrequenzkomponente als einen Index, der den Straßenoberflächenzustand anzeigt, und der Grund hierfür wird in Bezug auf die 5 und 6 beschrieben.
5 (a) zeigt eine Änderung der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11, wenn auf einer Straßenoberfläche mit hohem µ gefahren wird, deren Straßenoberflächen-µ relativ groß ist, wie zum Beispiel bei einer Asphaltstraße. 5 (b) zeigt eine Änderung der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11, wenn auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem µ gefahren wird, deren Straßenoberflächen-µ relativ klein ist, wie zum Beispiel bei einer vereisten Straße.
Wie sich aus den zuvor beschriebenen Figuren ergibt, erscheinen der erste und der zweite Spitzenwert an einem Start und einem Ende des Bodenkontaktabschnitts, d.h. zu der Bodenkontaktstartzeit und der Bodenkontaktendzeit des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 unabhängig von dem Straßenoberflächen-g. Eine feine Hochfrequenzvibration, die durch einen Schlupf des Reifens 3 verursacht wird, wird der Ausgangsspannung jedoch überlagert, wenn das Fahrzeug aufgrund eines Einflusses des Straßenoberflächen-µ auf der Straßenoberfläche mit niedrigem µ fährt. Aus diesem Grund werden, wenn die Frequenzanalyse der Ausgangsspannung in dem Bodenkontaktabschnitt durchgeführt wird, sowohl in dem Fall des Fahrens auf der Straßenoberfläche mit hohem µ als auch in dem Fall des Fahrens auf der Straßenoberfläche mit niedrigem µ, die Ergebnisse, die in 6 dargestellt sind, erhalten. Mit anderen Worten wird in einem Niederfrequenzband ein hoher Pegel erhalten, wenn sowohl auf der Straße mit hohem µ als auch auf der Straße mit niedrigem µ gefahren wird. In einem Hochfrequenzband von 1 kHz oder höher ist jedoch der Pegel beim Fahren auf der Straße mit niedrigem µ höher als beim Fahren auf der Straße mit hohem µ. Aus diesem Grund dient der Pegel der Hochfrequenzkomponente der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 als ein Index, der den Straßenoberflächenzustand anzeigt.
Daher wird der Pegel der Hochfrequenzkomponente der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11, der in dem Bodenkontaktabschnitt ist, durch die Pegelberechnungseinheit 18 berechnet, und der berechnete Pegel kann als die Straßenoberflächenzustandsdaten festgelegt werden. Zum Beispiel kann der Pegel der Hochfrequenzkomponente berechnet werden, indem die Hochfrequenzkomponente aus der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements extrahiert wird und die in dem Bodenkontaktabschnitt extrahierte Hochfrequenzkomponente integriert wird.
7 ist ein Diagramm, das eine spezifische Schaltungskonfiguration der Verarbeitungsschaltungseinheit 13 darstellt, die angewendet wird, wenn der Pegel der Hochfrequenzkomponente gemäß der Integration der Hochfrequenzkomponenten berechnet wird, die während des Bodenkontaktabschnitts des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 extrahiert werden.
In Bezug auf 7 empfängt die Abschnittsextraktionseinheit 17a das Erfassungssignal (Ausgangsspannung) des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 und gibt ein Integrationsanweisungssignal an die Pegelberechnungseinheit 18 aus, während der Übertragungsauslöser an den Sender 14 basierend auf dem Analyseergebnis des Erfassungssignals ausgegeben wird.
Insbesondere weist die Abschnittsextraktionseinheit 17a eine Bodenkontaktpulserfassungseinheit 171 auf, und die Bodenkontaktpulserfassungseinheit 171 erfasst die Spitzen des Erfassungssignals zu der Zeit der Bodenkontaktstartzeit und der Bodenkontaktendzeit des Vibrationsenergieerzeugungselements 11. Die Bodenkontaktpulserfassungseinheit 171 gibt das Integrationsanweisungssignal zu einem Zeitpunkt aus, wenn das Erfassungssignal des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 den ersten Spitzenwert erreicht, und hebt das Integrationsanweisungssignal zu einem Zeitpunkt auf, wenn das Erfassungssignal den zweiten Spitzenwert erreicht. Wenn in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der hohe Pegel als das Integrationsanweisungssignal von der Bodenkontaktpulserfassungseinheit 171 ausgegeben wird, schaltet ein Schalter 172 ein und der hohe Pegel wird durch einen Wechselrichter 173 invertiert. Bei Empfang des invertierten niedrigen Pegels schaltet ein Schalter 174 aus, und die Integration der Hochfrequenzkomponente startet. Wenn das Integrationsanweisungssignal aufgehoben wird und der Ausgang der Bodenkontaktpulserfassungseinheit 171 einen niedrigen Pegel annimmt, schaltet der Schalter 172 aus und der niedrige Pegel wird durch den Wechselrichter 173 invertiert. Bei Empfang des invertierten hohen Pegels schaltet der Schalter 174 ein und die Integration der Hochfrequenzkomponente wird beendet.
Die Pegelberechnungseinheit 18 weist eine Hochpassfiltereinheit 181, eine Gleichrichtereinheit 182 und eine Integrationseinheit 183 auf.
Die Hochpassfiltereinheit 181 ist eine Hochfrequenzkomponentenextraktionseinheit, welche die Hochfrequenzkomponente des Erfassungssignals des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 extrahiert. Die Hochpassfiltereinheit 181 weist eine CR-Filterschaltung mit Kondensatoren 181 a, 181 b und einem Widerstand 181c auf und lässt nur die Hochfrequenzkomponente des Erfassungssignals des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 mit der Einstellung eines Kapazitätswerts der Kondensatoren 181a und 181b und einen Widerstandswert des Widerstands 181c passieren.
Die Gleichrichtereinheit 182 weist eine Vollwellengleichrichterschaltung mit Dioden 182a bis 182d auf, die in einer Brückenform angeordnet sind, und eine Vollwelle richtet die Hochfrequenzkomponente des Erfassungssignals gleich, das von der Hochpassfiltereinheit 181 extrahiert wird. Infolgedessen wird nur eine positive Spannung, die der Vollwellengleichrichtung unterzogen wurde, an die Integrationseinheit 183 angelegt.
Die Integrationseinheit 183 integriert die Hochfrequenzkomponente des Erfassungssignals des Vibrationsenergieerzeugungselements 11, und in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Integrationseinheit 183 einen Kondensator 183a und einen Widerstand 183b auf.
Der Kondensator 183a wird basierend auf der Hochfrequenzkomponente geladen, die der Vollwellengleichrichtung unterzogen wurde. Eine Ladespannung des Kondensators 183a entspricht einem Wert, der durch Integrieren der Hochfrequenzkomponenten erhalten wird, und ein integrierter Spannungswert des Kondensators 183a wird dem Sender 14 als Daten eingegeben, die den Straßenoberflächenzustand anzeigen. Mit anderen Worten, wie in 6 dargestellt, da der Pegel der Hochfrequenzkomponente des Erfassungssignals des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 unterschiedlich zwischen einem Fall, in dem die befahrenen Straßenoberfläche die Straßenoberfläche mit niedrigem µ ist, und einem Fall ist, in dem die befahrene Straßenoberfläche die Straßenoberfläche mit hohem µ ist, ändert sich der integrierte Spannungswert des Kondensators 183a gemäß dem Straßenoberflächenzustand.
8 ist ein Graph, der ein Aufladeverhalten in einem Kondensator 183 a sowohl in dem Fall zeigt, in dem die befahrene Straßenoberfläche die Straßenoberfläche mit niedrigem µ ist, als auch in dem Fall, in dem die befahrene Straßenoberfläche die Straßenoberfläche mit hohem µ ist, d.h. eine Asphaltstraße. In jedem der Fälle wird der Ladevorgang dreimal unternommen, d.h. die Anzahl der Versuche N = 3. Wie in der Figur dargestellt wird, wenn die befahrene Straßenoberfläche die Straßenoberfläche mit niedrigem µ ist, der integrierte Spannungswert des Kondensators 183a größer, weil der Pegel der Hochfrequenzkomponente des Erfassungssignals des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 größer als bei der Straßenoberfläche mit hohem µ ist. Wie zuvor beschrieben, wird, da die Größe des integrierten Spannungswerts des Kondensators 183a gemäß dem Straßenoberflächenzustand variiert, der integrierte Spannungswert des Kondensators 183a zu Daten, die den Straßenoberflächenzustand anzeigen.
Wenn die Bodenkontaktpulserfassungseinheit 171 das Integrationsanweisungssignal aufhebt, um den Schalter 174 einzuschalten, ist der Widerstand 183b mit dem Kondensator 183a verbunden, um den Kondensator 183a zu entladen. Wenn infolgedessen die Hochfrequenzkomponente dann integriert wird, kann eine Spannung an dem Kondensator 183a auf 0 zurückgesetzt werden.
Die Verarbeitungsschaltungseinheit 13 kann durch die obige Schaltung ausgebildet werden, und die Hochfrequenzkomponente des Erfassungssignals des Vibrationsenergieerzeugungselement 11 wird durch die Integrationseinheit 183 integriert, wodurch der Pegel der Hochfrequenzkomponente in einem Zustand berechnet werden kann, in dem das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 in dem Bodenkontaktabschnitt ist.
Der Sender 14 überträgt die Straßenoberflächenzustandsdaten, die von der Verarbeitungsschaltungseinheit 13 an die fahrzeugseitige Vorrichtung 2 übertragen werden. Eine Kommunikation zwischen dem Sender 14 und einem Empfänger 21, der in der fahrzeugseitigen Vorrichtung 2 vorgesehen ist, kann durch eine bekannte drahtlose Kurzstreckenkommunikationstechnologie wie zum Beispiel Bluetooth (eingetragene Marke) implementiert werden. Der Zeitpunkt, zu dem die Straßenoberflächenzustandsdaten übertragen werden, ist willkürlich, aber wie zuvor beschrieben, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Übertragungsauslöser von der Abschnittsextraktionseinheit 17a zu der Bodenkontaktendzeit des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 übertragen, um die Straßenoberflächenzustandsdaten von dem Sender 14 zu übertragen. Da die Datenübertragung durch den Sender 14 nicht immer durchgeführt wird, sondern ausschließlich zu der Bodenkontaktendzeit des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 durchgeführt wird, kann der Energieverbrauch reduziert werden.
Die Straßenoberflächenzustandsdaten können zusammen mit eindeutigen Identifikationsinformationen (im Folgenden als „ID-Informationen“ bezeichnet) auf einem Rad übertragen werden, das für jeden im Fahrzeug ausgerüsteten Reifen 3 im Voraus vorgesehen ist. Da eine Position jedes Rades durch eine bereits bekannte Radpositionserfassungsvorrichtung zum Erfassen einer beliebigen Position des Fahrzeugs, an dem das Rad angebracht ist, identifiziert werden kann, werden die Straßenoberflächenzustandsdaten zusammen mit den ID-Informationen zu der fahrzeugseitigen Vorrichtung 2 übertragen, wodurch unterschieden werden kann, auf welches Rad die Daten bezogen sind. Normalerweise wird angenommen, dass der Straßenoberflächen-µ der befahrenen Straßenoberfläche einheitlich ist. Jedoch gibt es eine µ-geteilte Straße, die sich in dem Straßenoberflächen-µ zwischen rechten und linken Rädern des Fahrzeugs unterscheidet, und in einer solchen µ-geteilten Straße werden die Straßenoberflächenzustandsdaten vorzugsweise für jedes Rad übertragen. Es ist unnötig zu erwähnen, dass der Straßenoberflächenzustand nicht für jedes Rad abgeschätzt wird, sondern dass mehrere Straßenoberflächenzustandsdaten als die Schätzung des Straßenoberflächenzustands verwendet werden können, so dass ein Mittelwert des integrierten Spannungswerts, der durch die Straßenoberflächenzustandsdaten angezeigt wird, die von jedem Rad übertragen werden, für die Schätzung des Straßenoberflächenzustands verwendet wird.
Auf der anderen Seite weist die fahrzeugseitige Vorrichtung 2 den Empfänger 21 auf und eine Straßenoberflächenzustands-Schätzeinheit 22 auf. Die Straßenoberflächenzustands-Schätzeinheit 22 empfängt die Straßenoberflächenzustandsdaten, die von der reifenseitigen Vorrichtung 1 übertragen werden, und führt basierend auf den empfangenen Daten verschiedene Verarbeitungen durch, um den Straßenoberflächenzustand während der Fahrt zu erfassen.
Der Empfänger 21 empfängt die Straßenoberflächenzustandsdaten, die von der reifenseitigen Vorrichtung 1 übertragen werden. Die Straßenoberflächenzustandsdaten, die von dem Empfänger 21 empfangen werden, werden bei jedem Empfang der Daten sequentiell an die Straßenoberflächenzustands-Schätzeinheit 22 ausgegeben.
Die Straßenoberflächenzustands-Schätzeinheit 22 weist einen bekannten Mikrocomputer auf, der eine CPU, einen ROM, einen RAM, eine E/A und so weiter aufweist und führt eine Verarbeitung zum Erfassen des Straßenoberflächenzustands gemäß einem in dem ROM oder dergleichen gespeicherten Programm durch. Insbesondere schätzt Straßenoberflächenzustands-Schätzeinheit 22 den Straßenoberflächen-µ basierend auf der Größe des integrierten Spannungswerts ab, der durch die Straßenoberflächenzustandsdaten angezeigt wird. Zum Beispiel bestimmt die Straßenoberflächen Straßenoberflächenzustands-Schätzeinheit 22, dass die befahrene Straßenoberfläche die Straßenoberfläche mit niedrigem µ ist, wenn der integrierte Spannungswert größer als ein Bestimmungsschwellenwert ist, und die befahrene Straßenoberfläche die Straßenoberfläche mit hohem µ ist, wenn der integrierte Spannungswert kleiner als der Bestimmungsschwellenwert ist. Wie in 8 gezeigt, wird der Bestimmungsschwellenwert auf einen Zwischenwert zwischen dem integrierten Spannungswert, der angenommen wird, wenn die befahrene Straßenoberfläche die Straßenoberfläche mit niedrigem µ ist, und dem integrierten Spannungswert, der angenommen wird, wenn die befahrene Straßenoberfläche die Straßenoberfläche mit hohem µ ist, festgelegt. Aus diesem Grund kann der Straßenoberflächenzustand der befahrenen Straßenoberfläche gemäß einem Vergleich mit dem Bestimmungsschwellenwert abgeschätzt werden.
Wenn der Straßenoberflächenzustand durch die fahrzeugseitige Vorrichtung 2 wie zuvor beschrieben abgeschätzt wird, wird das Schätzergebnis zum Beispiel auf einem CAN (Abkürzung von „Controller Area Network“) kommuniziert, das ein Fahrzeugnetzwerk ist. Das Schätzergebnis des Straßenoberflächenzustands wird zum Beispiel einer elektronischen Steuerungsvorrichtung für eine Bremssteuerung (eine sogenannten Brems-ECU) eingegeben und zum Festlegen eines Index verwendet, wenn eine Antiblockierbremssteuerung, zum Beispiel eine Steuerstartschwelle in der Antiblockierbremssteuerung durchgeführt wird.
Wie zuvor beschrieben, extrahiert die Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Erfassungssignal des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 während des Bodenkontaktabschnitts, um den Straßenoberflächenzustand zu erfassen. Der Schwellenwert, der zur Bestimmung verwendet wird, dass das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 in dieser Situation in dem Bodenkontaktabschnitt ist, ist gemäß der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs variabel. Infolgedessen kann, selbst wenn sich der Pulspegel der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 gemäß der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ändert, der Schwellenwert, welcher der Änderung entspricht, festgelegt werden. Der Bodenkontaktabschnitt wird mit Verwendung der obigen Schwellenwerte bestimmt, wodurch man in der Lage ist, die Bestimmung mit hoher Präzision durchzuführen. Daher kann der Straßenoberflächenzustand basierend auf dem Bodenkontaktabschnitt, der mit hoher Präzision bestimmt wird, mit hoher Präzision erfasst werden.
Zusätzlich wird in der reifenseitigen Vorrichtung 1 der Pegel der Hochfrequenzkomponente des Erfassungssignals von dem Vibrationsenergieerzeugungselement 11, das in dem Bodenkontaktabschnitt ist, berechnet, und der berechnete Pegel wird als die Straßenoberflächenzustandsdaten übertragen. Die Straßenoberflächenzustandsdaten werden von der fahrzeugseitigen Vorrichtung 2 empfangen, um den Straßenoberflächenzustand der befahrenen Straßenoberfläche abzuschätzen. Infolgedessen kann der Straßenoberflächenzustand selbst ohne Durchführen der Frequenzanalyse abgeschätzt werden, und der Energieverbrauch kann reduziert werden, während die Anzahl von Frequenzanalysekomponenten reduziert werden kann. Daher können die Kosten reduziert werden.
Zusätzlich wird in der Verarbeitungsschaltungseinheit 13, nachdem das Erfassungssignal des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 die Hochpassfiltereinheit 181 passiert, um die Hochfrequenzkomponente zu extrahieren, die Hochfrequenzkomponente gleichgerichtet und der Kondensator 183a wird dann bis zur Bodenkontaktendzeit des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 geladen, um den integrierten Spannungswert zu erhalten. Da auf diese Weise ein Abschnitt der Verarbeitungsschaltungseinheit 13 mit Ausnahme der Bodenkontaktpulserfassungseinheit 171 hauptsächlich durch eine analoge Schaltung implementiert werden kann, kann die Signalverarbeitung mit einer Schaltung mit wenig Kosten und Platzeinsparung durchgeführt werden. Da die reifenseitige Vorrichtung 1 den integrierten Spannungswert, der durch den Kondensator 183a verursacht wird, als die Straßenoberflächenzustandsdaten übertragen kann, kann zusätzlich die Menge an Übertragungsdaten von der reifenseitigen Vorrichtung 1 zu der fahrzeugseitigen Vorrichtung 2 beträchtlich reduziert werden, und der Energieverbrauch kann weiter reduziert werden. Daher kann die reifenseitige Vorrichtung 1 verkleinert werden, so dass das Vibrationsenergieerzeugungselement 11, das in der reifenseitigen Vorrichtung 1 vorgesehen ist, verkleinert werden kann, und das Montieren der reifenseitigen Vorrichtung 1 in den Reifen 3 erleichtert werden kann.
In dem obigen Ausführungsbeispiel wurde der Fall beschrieben, bei dem der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert unabhängig voneinander zum Ändern des ersten Schwellenwerts basierend auf dem ersten Spitzenwert und zum Ändern des zweiten Schwellenwerts basierend auf dem zweiten Spitzenwert festgelegt werden. Alternativ können der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert in Verbindung miteinander festgelegt werden, so dass der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert präziser festgelegt werden.
Insbesondere wird nur dann, wenn der Maximalwert während der aktuellen Reifendrehung größer als der erste Spitzenwert ist und der Minimalwert während der aktuellen Reifendrehung kleiner als der zweite Spitzenwert ist, der erste Schwellenwert auf einen großen Wert geändert und der zweite Schwellenwert auf einen kleinen Wert geändert, verglichen mit der vorherigen Umdrehung. Ebenso wird nur dann, wenn der Maximalwert während der aktuellen Reifendrehung kleiner als der erste Spitzenwert ist und der Minimalwert während der aktuellen Reifendrehung größer als der zweite Spitzenwert ist, der erste Schwellenwert auf einen kleinen Wert geändert und der zweite Schwellenwert auf einen großen Wert geändert, verglichen mit der vorherigen Umdrehung.
Wenn auf diese Weise der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert nur dann geändert werden, wenn sowohl der Maximalwert als auch der Minimalwert ähnliche Änderungen zeigen, wenn sich der Maximalwert oder der Minimalwert in einer störenden Weise (Störsignal) ändert, kann der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert daran gehindert werden, sich fehlerhaft zu ändern.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird beschrieben. Das vorliegende Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Verfahren zum Festlegen der Schwellenwerte, die zum Erfassen des Bodenkontaktabschnitts verwendet werden, und andere sind dieselben wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Daher werden nur Teile beschrieben, die sich von denen in dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheiden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel werden der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert basierend auf dem ersten Spitzenwert und dem zweiten Spitzenwert während der vorherigen Reifendrehung festgelegt. Auf der anderen Seite werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein erster Schwellenwert und ein zweiter Schwellenwert basierend auf einem Zeitintervall (im Folgenden als ein „Bodenkontaktpulsintervall“ bezeichnet) zwischen einem ersten Spitzenwert und einem zweiten Spitzenwert während einer vorherigen Reifendrehung festgelegt.
Mit anderen Worten ändert sich das Bodenkontaktpulsintervall gemäß einer Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs und ist länger, wenn die Fahrgeschwindigkeit niedriger ist, und kürzer, wenn die Fahrgeschwindigkeit höher ist. Aus diesem Grund ändert sich das Bodenkontaktpulsintervall gemäß der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Daher werden Schwellenwerte, die den Fahrgeschwindigkeiten entsprechen, basierend auf dem Bodenkontaktpulsintervall festgelegt, um so präzise den Bodenkontaktabschnitt gemäß der Fahrgeschwindigkeit zu extrahieren.
Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 9 gezeigt, eine Abschnittsidentifikationseinheit 17 konfiguriert, um eine Pulsintervallerfassungseinheit 17e, eine Schwellenwertberechnungseinheit 17f und eine Schwellenwert-Setzeinheit 17g aufzuweisen.
Die Pulsintervallerfassungseinheit 17e erfasst einen ersten Spitzenwert, der ein Maximalwert einer Ausgangsspannung eines Vibrationsenergieerzeugungselements 11 ist, und einen zweiten Spitzenwert, der ein Minimalwert ist, und speichert ein Zeitintervall zwischen diesen Spitzenwerten als das Bodenkontaktpulsintervall während einer vorherigen Reifendrehung.
Die Schwellenwertberechnungseinheit 17f berechnet einen ersten Schwellenwert und einen zweiten Schwellenwert basierend auf dem Bodenkontaktpulsintervall während der vorherigen Reifendrehung, das von der Pulsintervallerfassungseinheit 17e gespeichert wird. Das Bodenkontaktpulsintervall variiert gemäß der Fahrgeschwindigkeit. Zum Beispiel ist, wie in den 10 (a) bis 10 (c) gezeigt, das Bodenkontaktpulsintervall kürzer, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs niedriger ist, und das Bodenkontaktpulsintervall länger, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs höher ist.
Aus diesem Grund werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert gemäß dem Bodenkontaktpulsintervall während der vorherigen Reifendrehung in Werte geändert, die der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs folgen. Insbesondere werden der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert auf die folgende Weise variabel festgelegt.
Für den ersten Schwellenwert wird ein Anfangswert festgelegt, und der Anfangswert wird korrigiert, um einen neuen ersten Schwellenwert festzulegen. Der Anfangswert wird auf einen Schwellenwert bei einer niedrigsten wahrzunehmenden Fahrgeschwindigkeit festgelegt. Zum Beispiel wird der erste Schwellenwert so festgelegt, dass er kleiner ist, wenn das Bodenkontaktpulsintervall während der vorherigen Reifendrehung länger wird, und wird so festgelegt, dass er größer ist, wenn das Bodenkontaktpulsintervall kürzer wird. Zum Beispiel nimmt der erste Schwellenwert um einen Wert zu oder ab, der durch Multiplizieren einer Differenz zwischen dem vorherigen und aktuellen Bodenkontaktpulsintervall mit einem vorgegebenen Koeffizienten erhalten wird.
Für den zweiten Schwellenwert wird ein Anfangswert festgelegt, und der Anfangswert wird korrigiert, um einen neuen zweiten Schwellenwert festzulegen. Der Anfangswert wird auf einen Schwellenwert bei einer niedrigsten wahrzunehmenden Fahrgeschwindigkeit festgelegt. Zum Beispiel wird der zweite Schwellenwert so festgelegt, dass er kleiner als der erste Schwellenwert ist, und zum Beispiel wird der zweite Schwellenwert so festgelegt, dass er größer ist, wenn das Bodenkontaktpulsintervall während der vorherigen Reifendrehung länger wird, und wird so festgelegt, dass er kleiner ist, wenn das Bodenkontaktpulsintervall kürzer wird. Zum Beispiel nimmt der zweite Schwellenwert um einen Wert zu oder ab, der durch Multiplizieren einer Differenz zwischen den Bodenkontaktpulsintervallen während der vorherigen und aktuellen Reifendrehung durch einen vorgegebenen Koeffizienten erhalten wird.
Auf diese Weise werden der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert basierend auf dem ersten Spitzenwert und dem zweiten Spitzenwert während der vorherigen Reifendrehung variabel festgelegt. Selbst wenn sich der Pulspegel der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 gemäß der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ändert, können folglich der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert gemäß der Änderung festgelegt werden. Daher wird der Bodenkontaktabschnitt gemäß den zuvor beschriebenen ersten Schwellenwert und zweiten Schwellenwert bestimmt, wodurch man in der Lage ist, die Bestimmung mit hoher Präzision durchzuführen.
Nachdem der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert von den Anfangswerten abgeändert worden sind, werden, wenn die Maximalwerte und die Minimalwerte der Ausgangssignale des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 um eine vorgegebene Reifendrehzahl den Bereich zwischen dem ersten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert nicht überschreiten, der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert wieder auf die Anfangswerte zurückgeführt. Auf diese Weise ist die Schwellenwert-Setzeinheit mit einer Anfangswert-Setzeinheit vorgesehen, die den geänderten ersten Schwellenwert und den geänderten zweiten Schwellenwert auf die jeweiligen Anfangswerte zurückführt, wodurch man in der Lage ist, den ersten und den zweiten Schwellenwert bei einer extrem niedrigen Geschwindigkeit, bei der das Fahrzeug mit extrem niedriger Geschwindigkeit fährt, zurückzuführen, oder zum Zeitpunkt des Stopps.
Wie zuvor beschrieben, können der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert basierend auf dem Bodenkontaktpulsintervall während der vorherigen Reifendrehung variabel festgelegt werden. Selbst mit der obigen Weise können die gleichen Vorteile wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
Das Festlegen des ersten Schwellenwertes und des zweiten Schwellenwertes basierend auf der Bodenkontaktpulsperiode, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben, und das Festlegen des ersten Schwellenwertes und des zweiten Schwellenwertes basierend auf dem ersten Spitzenwert und dem zweiten Spitzenwert, kann, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, miteinander kombiniert werden.
Mit anderen Worten, wird bestimmt, ob der Maximalwert während der aktuellen Reifendrehung größer als der erste Spitzenwert ist, der Minimalwert während der aktuellen Reifendrehung kleiner als der zweite Spitzenwert ist und das Bodenkontaktpulsintervall während der aktuellen Reifendrehung kürzer als das Bodenkontaktpulsintervall der vorherigen Umdrehung ist oder nicht. Nur wenn diese Bedingungen erfüllt sind, wird der erste Schwellenwert auf einen Wert geändert, der größer ist als der in der vorherigen Umdrehung, und wird der zweite Schwellenwert auf einen Wert geändert, der kleiner ist als der in der vorherigen Umdrehung. Ebenso wird bestimmt, ob der Maximalwert während der aktuellen Reifendrehung kleiner als der erste Spitzenwert ist, der Minimalwert während der aktuellen Reifendrehung größer als der zweite Spitzenwert ist und das Bodenkontaktpulsintervall während der aktuellen Reifendrehung länger als das Bodenkontaktpulsintervall der vorherigen Umdrehung ist oder nicht.
Dies ermöglicht es, den ersten Schwellenwert und den zweiten Schwellenwert präziser festzulegen. Darüber hinaus wird der Bodenkontaktabschnitt präzise erkannt, wodurch man in der Lage ist, die Bestimmung des Straßenoberflächenzustands mit höherer Präzision durchzuführen.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Ein drittes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. Das vorliegende Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Verfahren zum Festlegen des ersten Schwellenwertes und des zweiten Schwellenwertes, und andere sind dieselben wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Daher werden nur Teile beschrieben, die sich von denen in dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheiden.
Um in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine fehlerhafte Festlegung eines ersten Schwellenwerts und eines zweiten Schwellenwerts weiter zu reduzieren, wird eine Maskenverarbeitung eines ersten Spitzenwerts und eines zweiten Spitzenwerts durch Verwendung eines in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Bodenkontaktpulsintervalls durchgeführt.
Mit anderen Worten kann, da das Bodenkontaktpulsintervall einer Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs entspricht, die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf dem Bodenkontaktpulsintervall abgeschätzt werden, und des Weiteren kann eine Zeit, die zum Erreichen eines nächsten Bodenkontaktabschnitts erforderlich ist, abgeschätzt werden. Daher ist eine Abschnittsextraktionseinheit 17a mit einer Maskenfunktion vorgesehen, so dass der erste Spitzenwert und der zweite Spitzenwert nicht vor einer geschätzten Zeit festgelegt werden, bei welcher der nächste Bodenkontaktabschnitt zu erreichen ist.
Zum Beispiel berechnet die Abschnittsextraktionseinheit 17a eine geschätzte Zeit, die erforderlich ist, um den nächsten Bodenkontaktabschnitt von einer aktuellen Bodenkontaktendzeit basierend auf einem vorherigen Bodenkontaktpulsintervall zu erreichen. Selbst wenn eine Ausgangsspannung eines Vibrationsenergieerzeugungselements 11 während einer vorgegebenen Periode vor der geschätzten Zeit größer als der erste Schwellenwert wird oder kleiner als der zweite Schwellenwert wird, verhindert die Abschnittsextraktionseinheit 17a, dass der erste Spitzenwert und der zweiten Spitzenwert festgelegt werden. Wenn, wie zuvor beschrieben, angenommen wird, dass das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 nicht in dem Bodenkontaktabschnitt ist, wird, selbst wenn die Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 größer als der erste Schwellenwert oder kleiner als der zweite Schwellenwert wird, verhindert, dass der erste Spitzenwert und der zweite Spitzenwert festgelegt werden. Dies ermöglicht es, eine fehlerhafte Bestimmung als den Bodenkontaktabschnitt durchzuführen oder zu verhindern, dass der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert fehlerhaft festgelegt werden.
Dies ermöglicht es, den ersten Schwellenwert und den zweiten Schwellenwert präziser festzulegen. Darüber hinaus wird der Bodenkontaktabschnitt präzise erkannt, wodurch man in der Lage ist, die Bestimmung des Straßenoberflächenzustands mit höherer Präzision durchzuführen.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Ein viertes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. In ähnlicher Weise unterscheidet sich das vorliegende Ausführungsbeispiel von dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Verfahren zum Festlegen des ersten Schwellenwertes und des zweiten Schwellenwertes, und andere sind die gleichen wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Daher werden nur Teile beschrieben, die sich von denen in dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheiden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel werden der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert basierend auf dem ersten Spitzenwert und dem zweiten Spitzenwert während der vorherigen Reifendrehung festgelegt. Im Gegensatz dazu werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein erster Schwellenwert und ein zweiter Schwellenwert basierend auf einer Zentrifugalkraft (nachfolgend als „Reifenzentrifugalkraft“ bezeichnet) festgelegt, die durch eine Reifenrotation ausgeübt wird.
Mit anderen Worten ändert sich die Reifenzentrifugalkraft gemäß einer Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs und ist kleiner, wenn die Fahrgeschwindigkeit niedriger ist, und größer, wenn die Fahrgeschwindigkeit höher ist. Aus diesem Grund ändert sich die Reifenzentrifugalkraft gemäß der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Daher werden die Schwellenwerte entsprechend den Fahrgeschwindigkeiten basierend auf der Reifenzentrifugalkraft festgelegt, um den Bodenkontaktabschnitt gemäß der Fahrgeschwindigkeit präzise zu extrahieren.
Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 11 gezeigt, eine Abschnittsidentifikationseinheit 17 konfiguriert, eine Zentrifugalkrafterfassungseinheit 17h, eine Schwellenwertberechnungseinheit 17i und eine Schwellenwert-Setzeinheit 17j zusätzlich zu einer Abschnittsextraktionseinheit 17a aufzuweisen.
Die Zentrifugalkrafterfassungseinheit 17h erfasst die Zentrifugalkraft, die auf eine Vibrationserfassungs- und Energieerzeugungseinheit 11 wirkt. Zum Beispiel ist die Vibrationserfassungs- und Energieerzeugungseinheit 11 mit einem Beschleunigungssensor vorgesehen, der in der Lage ist, die Zentrifugalkraft zu erfassen, und die Zentrifugalkrafterfassungseinheit 17h kann die Zentrifugalkraft, die auf die Vibrationserfassungs- und Energieerzeugungseinheit 11 wirkt, durch Verwendung des Erfassungssignals des Beschleunigungssensors erfassen .
Die Schwellenwertberechnungseinheit 17f berechnet den ersten Schwellenwert und den zweiten Schwellenwert basierend auf der Zentrifugalkraft, die von der Zentrifugalkrafterfassungseinheit 17 erfasst wird. Die Zentrifugalkraft variiert gemäß der Fahrgeschwindigkeit, und die Zentrifugalkraft wird kleiner, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs niedriger ist, und wird größer, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs höher ist.
Aus diesem Grund werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert gemäß der Zentrifugalkraft während der vorherigen Reifendrehung in Werte geändert, die der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs folgen. Insbesondere werden der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert auf die folgende Weise variabel festgelegt.
Für den ersten Schwellenwert wird ein Anfangswert festgelegt, und der Anfangswert wird korrigiert, um einen neuen ersten Schwellenwert festzulegen. Der Anfangswert wird auf einen Schwellenwert bei einer niedrigsten wahrzunehmenden Fahrgeschwindigkeit festgelegt. Zum Beispiel wird der erste Schwellenwert so festgelegt, dass er kleiner ist, wenn die Zentrifugalkraft während der vorherigen Reifendrehung kleiner wird, und wird so festgelegt, dass er größer ist, wenn die Zentrifugalkraft größer wird. Zum Beispiel nimmt erste Schwellenwert um einen Wert zu oder ab, der durch Multiplizieren einer Differenz zwischen den vorherigen und aktuellen Zentrifugalkraft mit einem vorgegebenen Koeffizienten erhalten wird.
Für den zweiten Schwellenwert wird ein Anfangswert festgelegt, und der Anfangswert wird korrigiert, um einen neuen zweiten Schwellenwert festzulegen. Der Anfangswert wird auf einen Schwellenwert bei einer niedrigsten wahrzunehmenden Fahrgeschwindigkeit festgelegt. Der zweite Schwellenwert wird so festgelegt, dass er kleiner als der erste Schwellenwert ist, und zum Beispiel wird der zweite Schwellenwert so festgelegt, dass er größer ist, wenn die Zentrifugalkraft während der vorherigen Reifendrehung kleiner wird, und wird so festgelegt, dass er kleiner ist, wenn die Zentrifugalkraft größer wird. Zum Beispiel nimmt der zweite Schwellenwert um einen Wert zu oder ab, der durch Multiplizieren einer Differenz zwischen den Zentrifugalkräften während der vorherigen und aktuellen Reifendrehung durch einen vorgegebenen Koeffizienten erhalten wird.
Auf diese Weise werden der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert basierend auf der Zentrifugalkraft während der vorherigen Reifendrehung variabel festgelegt. Selbst wenn sich der Pulspegel der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 gemäß der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ändert, können folglich der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert gemäß der Änderung festgelegt werden. Daher wird der Bodenkontaktabschnitt gemäß dem zuvor beschriebenen ersten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert bestimmt, wodurch man in der Lage ist, die Bestimmung mit hoher Präzision durchzuführen.
Wie zuvor beschrieben, können der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert basierend auf der Zentrifugalkraft während der vorherigen Reifendrehung variabel festgelegt werden. Selbst mit der obigen Weise können die gleichen Vorteile wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
(Alternative Ausführungsbeispiele)
Obwohl die vorliegende Erfindung in Übereinstimmung mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst verschiedene Abwandlungen sowie Abwandlungen innerhalb des äquivalenten Schutzbereichs. Zusätzlich sollte angenommen werden, dass verschiedene Kombinationen oder Aspekte oder andere Kombinationen oder Aspekte, bei denen nur ein Element, ein oder mehrere Elemente oder ein oder weniger Elemente zu den verschiedenen Kombinationen oder Aspekten hinzugefügt werden, auch in den Schutzbereich oder der technische Idee der vorliegenden Erfindung fallen.
Zum Beispiel kann die Spitzenwerterfassungseinheit 17b den Spitzenwert der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 während der vorherigen Reifendrehung speichern. Alternativ kann die Spitzenwerterfassungseinheit 17b die Spitzenwerte der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 für mehrere vergangene Umdrehungen einschließlich der vorherigen Reifendrehung speichern. In diesem Fall kann die Spitzenwerterfassungseinheit 17b einen Durchschnittswert der Spitzenwerte der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 für mehrere Reifenumdrehungen erhalten, den Durchschnittswert mit dem Spitzenwert der Ausgangsspannung des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 während der aktuellen Reifendrehung vergleichen, und den ersten Schwellenwert und den zweiten Schwellenwert festlegen. In ähnlicher Weise kann die Pulsintervallerfassungseinheit 17e das Bodenkontaktpulsintervall während der vorherigen Reifendrehung speichern, kann jedoch die Bodenkontaktpulsintervalle für mehrere vergangene Reifenumdrehungen einschließlich der vorherigen Reifendrehung speichern. In diesem Fall kann die Pulsintervallerfassungseinheit 17e einen Durchschnittswert der Bodenkontaktpulsintervalle für mehrere Reifenumdrehungen erhalten, den Durchschnittswert mit dem aktuellen Bodenkontaktpuls vergleichen und den ersten Schwellenwert und den zweiten Schwellenwert festlegen.
Zusätzlich wird in den obigen Ausführungsbeispielen der integrierte Spannungswert, der von der reifenseitigen Vorrichtung 1 übertragen wird, mit einem konstanten Bestimmungsschwellenwert in der fahrzeugseitigen Vorrichtung 2 verglichen, um den Straßenoberflächenzustand abzuschätzen. Alternativ kann der Bestimmungsschwellenwert variabel sein. Zum Beispiel wird die Vibration, die in dem Reifen 3 erzeugt wird, gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert, und die Vibration, die in dem Reifen 3 erzeugt wird, wird größer, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit selbst bei dem gleichen Straßenoberflächenzustand höher ist. Aus diesem Grund wird auch die Hochfrequenzkomponente, die in dem Erfassungssignal des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 enthalten ist, größer, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist, und der integrierte Spannungswert, der in dem Kondensator 183a geladen ist, wird ebenfalls größer. Daher werden zum Beispiel die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten in die Straßenoberflächenzustands-Schätzeinheit 22 eingegeben, und der Bestimmungsschwellenwert kann auf einen größeren Wert geändert werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten angezeigt wird, größer ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten, die von einer Fahrzeug-ECU (d.h. einer elektronischen Steuervorrichtung) basierend auf dem Erfassungssignal zum Beispiel einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor oder einem Radgeschwindigkeitssensor berechnet werden, können durch eine CAN-Kommunikation bezogen werden.
Des Weiteren extrahiert in den obigen Ausführungsbeispielen die Bodenkontaktpulserfassungseinheit 171 die Hochfrequenzkomponenten des Erfassungssignals des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 in einer Periode von der Bodenkontaktstartzeit bis zur Bodenkontaktendzeit des Vibrationsenergieerzeugungselements 11, d.h. in einer Periode, in der das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 in dem Bodenkontaktabschnitt ist, und lädt den Kondensator 183a mit der Hochfrequenzkomponente auf, um den integrierten Spannungswert zu erhalten, Die obige Konfiguration ist jedoch ein Beispiel für die Ladezeit, wenn der integrierte Spannungswert erhalten wird, und zum Beispiel kann eine konstante Zeit von dem Bodenkontaktstart des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 als die Ladezeit festgelegt werden, wenn der integrierte Spannungswert erhalten wird. Zum Beispiel kann eine Zeit, die als eine Bodenkontaktzeit des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 angenommen wird, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h fährt, als die Ladezeit festgelegt werden. In diesem Fall ist, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h oder höher fährt, eine Periode vorhanden, während der sich das Vibrationsenergieerzeugungselement 11 mit Ausnahme des Bodenkontaktabschnitts während der Ladezeit befindet, und der Kondensator 183a wird mit der Hochfrequenzkomponente des Erfassungssignals des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 sogar während dieser Periode geladen. Daher wird es in diesem Fall bevorzugt, dass die Straßenoberflächenzustandsschätzung nicht durchgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten eingegeben werden, und die Ladezeit die Schnelligkeitsgeschwindigkeit überschreitet, die als die Bodenkontaktzeit des Vibrationsenergieerzeugungselements 11 angenommen wird.
Des Weiteren wird in dem dritten Ausführungsbeispiel, wenn das Bodenkontaktpulsintervall als ein Wert verwendet wird, welcher der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht, eine Periode, von der angenommen wird, dass sie nicht der Bodenkontaktabschnitt ist, von dem Bodenkontaktpulsintervall abgeschätzt. Dieses Konzept kann auch auf andere Werte angewendet werden, die als Werte verwendet werden, die der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechen. Zum Beispiel wird die Periode, von der angenommen wird, dass sie nicht der Bodenkontaktabschnitt ist, basierend auf dem Maximalwert oder dem Minimalwert der Pulswellenform, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, abgeschätzt. In ähnlicher Weise kann eine Periode, von der angenommen wird, dass sie nicht der Bodenkontaktabschnitt ist, basierend auf der Zentrifugalkraft, die in dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, abgeschätzt werden. Die Bodenkontaktstartzeit und die Bodenkontaktendzeit werden nicht festgelegt, selbst wenn die Periode, von der angenommen wird, dass sie nicht der Bodenkontaktabschnitt ist, basierend auf diesen Werten abgeschätzt wird, selbst wenn die Pulswellenform während der Periode, von der angenommen wird, dass sie nicht der Kontaktabschnitt ist, größer als der erste Schwellenwert wird oder kleiner als der zweite Schwellenwert wird. Dies ermöglicht es, den ersten Schwellenwert und den zweiten Schwellenwert präziser festzulegen. Darüber hinaus wird der Bodenkontaktabschnitt präzise erkannt, wodurch man in der Lage ist, den Straßenoberflächenzustand mit höherer Präzision zu erfassen.

Claims

Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist, umfasst: eine reifenseitige Vorrichtung (1), die aufweist eine Vibrationserfassungseinheit (11), die an einer Rückfläche einer Lauffläche (31) eines Reifens (3) in dem Fahrzeug angebracht ist, und die ein Erfassungssignal ausgibt, das einer Größe der Vibration des Reifens entspricht, eine Signalverarbeitungseinheit (13), die aufweist eine Abschnittsidentifikationseinheit (17), die einen Bodenkontaktabschnitt identifiziert, in dem ein Abschnitt der Lauffläche, der einer Anordnungslage der Vibrationserfassungseinheit entspricht, die Straße während einer Umdrehung des Reifens berührt, und eine Pegelberechnungseinheit (18), die einen Pegel einer Hochfrequenzkomponente des ersten Erfassungssignals in dem Bodenkontaktabschnitt berechnet, und einen Sender (14), der ein Berechnungsergebnis des Pegels der Hochfrequenzkomponente als Straßenoberflächenzustandsdaten überträgt, die einen Straßenoberflächenzustand darstellen; und eine fahrzeugseitige Vorrichtung (2), die aufweist einen Empfänger (21), der die Straßenoberflächenzustandsdaten empfängt, die von dem Sender übertragen werden, und eine Straßenoberflächenzustands-Schätzeinheit (22), die einen Straßenoberflächenzustand einer befahrenen Straßenoberfläche des Reifens basierend auf den Straßenoberflächenzustandsdaten abschätzt, wobei die Abschnittsidentifikationseinheit aufweist eine Schwellenwert-Setzeinheit (17d, 17g, 17j), die gemäß einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs einen ersten Schwellenwert und einen zweiten Schwellenwert zum Vergleichen mit einem Pulspegel einer Pulswellenform festlegt, die durch das Erfassungssignal angezeigt wird, wobei der zweite Schwellenwert kleiner als der erste Schwellenwert ist, und eine Abschnittsextraktionseinheit (17a), die eine Periode zwischen einer Bodenkontaktstartzeit und einer Bodenkontaktendzeit als Bodenkontaktabschnitt extrahiert, wobei die Bodenkontaktstartzeit als ein nächster Maximalwert der Pulswellenform definiert ist, die durch das Erfassungssignal angezeigt wird, nachdem die Pulswellenform größer als der erste Schwellenwert wird und die Bodenkontaktendzeit als ein nächster Minimalwert der Pulswellenform definiert ist, nachdem die Pulswellenform kleiner als der zweite Schwellenwert wird.
Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abschnittsidentifikationseinheit eine Spitzenwerterfassungseinheit (17b) aufweist, die einen Maximalwert und einen Minimalwert der Pulswellenform als Werte erfasst, die der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechen, und die den Maximalwert und den Minimalwert einer vorherige Umdrehung des Reifens als jeweils einen vorherigen ersten Spitzenwert und einen vorherigen zweiten Spitzenwert speichert, und die Schwellenwert-Setzeinheit den ersten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der größer als der der vorherigen Umdrehung ist, wenn der Maximalwert während der aktuellen Umdrehung des Reifens größer als der erste Spitzenwert ist, und den ersten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der kleiner als der der vorherigen Umdrehung ist, wenn der Maximalwert während der aktuellen Umdrehung des Reifens kleiner als der erste Spitzenwert ist, und den zweiten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der kleiner als der der vorherigen Umdrehung ist, wenn der Minimalwert während der aktuellen Umdrehung des Reifens kleiner als der zweite Spitzenwert ist, und den zweiten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der größer als der der vorherigen Umdrehung ist, wenn der Minimalwert während der aktuellen Umdrehung des Reifens größer als der zweite Spitzenwert ist.
Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Schwellenwert-Setzeinheit (17d) den ersten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der größer als der der vorherigen Umdrehung ist und den zweiten Schwellenwert nur dann auf einen Wert ändert, der kleiner als der der vorherigen Umdrehung ist, wenn der Maximalwert während der aktuellen Umdrehung des Reifens größer als der erste Spitzenwert ist, während der Minimalwert während der aktuellen Umdrehung des Reifens kleiner als der zweite Spitzenwert ist, und die Schwellenwert-Setzeinheit (17d) den ersten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der kleiner als der der vorherigen Umdrehung ist und den zweiten Schwellenwert nur dann auf einen Wert ändert, der größer als der der vorherigen Umdrehung ist, wenn der Maximalwert während der aktuellen Umdrehung des Reifens kleiner als der erste Spitzenwert ist, während der Minimalwert während der aktuellen Umdrehung des Reifens größer als der zweite Spitzenwert ist.
Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Abschnittsidentifikationseinheit eine Pulsintervallerfassungseinheit (17e) aufweist, die einen Maximalwert und einen Minimalwert der Pulswellenform als Werte erfasst, die der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechen, ein Zeitintervall zwischen dem Erreichen des Maximalwerts und dem Erreichen des Minimalwertes während einer Umdrehung des Reifens als ein Bodenkontaktpulsintervall festlegt, und das Bodenkontaktpulsintervall der vorherigen Umdrehung des Reifens speichert, und die Schwellenwert-Setzeinheit (17g) den ersten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der größer als der der vorherigen Umdrehung ist, und den zweiten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der kleiner als der der vorherigen Umdrehung ist, wenn das Bodenkontaktpulsintervall während der aktuellen Umdrehung des Reifens kürzer als das Bodenkontaktpulsintervall der vorherigen Umdrehung ist, und den ersten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der kleiner als der der vorherigen Umdrehung ist, und den zweiten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der größer als der der vorherigen Umdrehung ist, wenn das Bodenkontaktpulsintervall während der aktuellen Umdrehung des Reifens länger als das Bodenkontaktpulsintervall der vorherigen Umdrehung ist.
Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Abschnittsidentifikationseinheit eine Pulsintervallerfassungseinheit (17e) aufweist, die einen Maximalwert und einen Minimalwert der Pulswellenform als Werte erfasst, die der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechen, ein Zeitintervall zwischen dem Erreichen des Maximalwerts und dem Erreichen des Minimalwertes während einer Umdrehung des Reifens als ein Bodenkontaktpulsintervall festlegt, und das Bodenkontaktpulsintervall der vorherigen Umdrehung des Reifens speichert, die Schwellenwert-Setzeinheit den ersten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der größer als der der vorherigen Umdrehung ist, und den zweiten Schwellenwert nur dann auf einen Wert ändert, der kleiner als der der vorherigen Umdrehung ist, wenn der Maximalwert während der aktuellen Umdrehung des Reifens größer als der erste Spitzenwert ist, der Minimalwert während der aktuellen Umdrehung des Reifens kleiner als der zweite Spitzenwert ist, und das Bodenkontaktpulsintervall während der aktuellen Umdrehung des Reifens kürzer als das Bodenkontaktpulsintervall der vorherigen Umdrehung ist, und die Schwellenwert-Setzeinheit den ersten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der kleiner als der der vorherigen Umdrehung ist, und den zweiten Schwellenwert nur dann auf einen Wert ändert, der größer als der der vorherigen Umdrehung ist, wenn der Maximalwert während der aktuellen Umdrehung des Reifens kleiner der erste Spitzenwert ist, der Minimalwert während der aktuellen Umdrehung des Reifens größer als der zweite Spitzenwert ist, und das Bodenkontaktpulsintervall während der aktuellen Umdrehung des Reifens länger als das Bodenkontaktpulsintervall der vorherigen Umdrehung ist.
Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abschnittsidentifikationseinheit eine Zentrifugalkrafterfassungseinheit (17h) aufweist, die eine Zentrifugalkraft des Reifens, die auf die reifenseitige Vorrichtung wirkt, als einen Wert erfasst, welcher der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht, die Schwellenwert-Setzeinheit (17j) den ersten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der größer als der einer vorherigen Umdrehung des Reifens ist, und den zweiten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der kleiner als der der vorherigen Umdrehung ist, wenn die Zentrifugalkraft während der aktuellen Umdrehung des Reifens größer als die Zentrifugalkraft während der Umdrehung des Reifens der vorherigen Umdrehung ist, und die Schwellenwert-Setzeinheit (17j) den ersten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der kleiner als der der vorherigen Umdrehung des Reifens ist, und den zweiten Schwellenwert auf einen Wert ändert, der größer als der der vorherigen Umdrehung ist, wenn die Zentrifugalkraft während der aktuellen Umdrehung des Reifens kleiner als die Zentrifugalkraft während der Umdrehung des Reifens der vorherigen Umdrehung ist.
Straßenoberflächenzustands-Schätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Abschnittsextraktionseinheit eine Periode abschätzt, von der angenommen wird, dass diese nicht der Bodenkontaktabschnitt ist, basierend auf einem Wert, welcher der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht, keine Bestimmung der Bodenkontaktstartzeit während der Periode durchführt, von der angenommen wird, dass diese nicht der Bodenkontaktabschnitt ist, selbst wenn die Pulswellenform, die durch das Erfassungssignal angezeigt wird, größer als der erste Schwellenwert ist, und keine Bestimmung der Bodenkontaktendzeit selbst während der Periode durchführt, von der angenommen wird, dass sie nicht der Bodenkontaktabschnitt ist, wenn die Pulswellenform kleiner als der zweite Schwellenwert ist.