路面状态估计方法技术

提供一种用于在无需增加传感器的数量的情况下通过精确判断是否存在针对轮胎的任何大输入来估计路面状态的方法。在轮胎上配置加速度传感器以检测运动中的轮胎的振动。根据振动的时间变化波形中所出现的峰位置来估计轮胎接地面的踏入端点和蹬出端点的位置。同时，根据所估计出的踏入端点和蹬出端点的位置来计算轮胎的接地时间、接地外时间和转动时间。然后使用所计算出的数据中的一个或多个数据，来判断所估计出的踏入端点和蹬出端点的位置是否等于踏入端点和蹬出端点的实际位置。并且如果踏入和蹬出位置判断的结果是“错误估计”，则不进行路面状态的估计。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于估计行驶中的车辆下的路面状态的方法。
技术介绍
为了增强车辆的行驶稳定性，期望精确地估计行驶中的车辆下的路面状态并且将如此获得的数据反馈回车辆控制。如果可以及时估计路面状态，则将可以在采取诸如刹车、加速或转向等的任何危险避让操作之前运行诸如ABS(防抱死制动系统)刹车等的这种高级控制，从而大幅提高车辆操作的安全性。在所提出的用于估计路面状态的方法中(例如，参见专利文献1)，通过轮胎的内衬层上所安装的加速度传感器来检测行驶中的车辆的轮胎胎面的振动的时序波形。然后通过提取包括轮胎接地面(印迹)的踏入端点的区域的时序波形以及包括蹬出端点的区域的时序波形来对轮胎胎面的振动的时序波形进行频率分析。根据由此得出的频谱，来分别计算作为多个频带的振动水平的踏入端区域的频带值Pfi和蹬出端区域的频带值Pkj。并且根据这些频带值Pfi和Pkj来估计路面状态。应注意，可以根据轮胎振动的时序波形中所出现的峰的位置来识别轮胎印迹的踏入端点和蹬出端点的位置。然而，在轮胎接收到过量输入(冲击)的情况下(诸如在越过凸起或路缘的情况下等)，在时序波形中出现明显的峰。在这种情况下，有时会错误地估计踏入端点和蹬出端点的位置。如专利文献1中所公开的针对该问题的解决方案是在悬架上安装用于监视的加速度传感器。并且在用于监视的加速度传感器所检测到的加速度的值超过预定阈值的情况下，判断为存在针对轮胎的过量输入(以下称为大输入)，并且取消路面状态的估计。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-242303
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，专利文献1中所公开的方法需要在悬架上(簧下)安装用于监视的加速度传感器。本专利技术是有鉴于上述的问题而作出的，并且本专利技术的目的是提供用于在无需增加传感器的数量的情况下通过精确判断是否存在针对轮胎的任何大输入来估计路面状态的方法。用于解决问题的方案本专利技术提供一种路面状态估计方法，用于根据振动检测部件所检测到的运动中的轮胎的振动的时间变化波形来估计所述轮胎运动时的路面的状态，所述路面状态估计方法包括以下步骤：估计步骤，用于根据所述时间变化波形中所出现的峰位置来估计所述轮胎的踏入端点的位置和蹬出端点的位置；计算步骤，用于根据所估计出的踏入端点的位置和蹬出端点的位置来计算所述轮胎的接地时间、接地外时间、以及作为所述轮胎转动一圈所用的时间的转动时间中的一个或多个；以及判断步骤，用于基于所计算出的接地时间、接地外时间和转动时间中的一个或多个来判断所估计出的踏入端点的位置和蹬出端点的位置是否等于实际的踏入端点的位置和蹬出端点的位置，其中，在所述判断步骤中判断为所估计出的踏入端点的位置和蹬出端点的位置其中之一或两者不等于实际的踏入端点的位置和蹬出端点的位置的情况下，不进行路面状态的估计。这里，踏入端点是指在轮胎振动的时间变化波形上，安装了振动检测部件的圆周位置(以下称为测量点)碰到路面的时间或者轮胎圆周上的位置，并且蹬出端点是指测量点与路面分离的时间或者轮胎圆周上的位置。通过实现上述的设置，可以避免将存在针对轮胎的大输入的情况下的轮胎振动的时间变化波形中所出现的大的峰，错误地估计为踏入端点处的峰或蹬出端点处的峰。因此，可以精确地估计路面状态。应理解，本专利技术的上述概要并不需要记载本专利技术所需的所有特征，并且意图将所有这些特征的子组合包括在本专利技术中。附图说明图1是示出根据本专利技术的路面状态估计设备的结构的图。图2是示出加速度传感器的配置的示例的图。图3是示出振动的时序波形的示例的图。图4是示出踏入端点和蹬出端点的图。图5是示出根据实施例的用于估计路面状态的方法的流程图。图6是示出在已存在针对轮胎的大输入的情况下的振动的时序波形的示例的图。图7是用于说明根据本专利技术的大输入的估计精度的图。具体实施方式图1是根据本专利技术的实施例的路面状态估计设备10的功能框图。路面状态估计设备10包括作为振动检测部件的加速度传感器11、作为车轮速度检测部件的车轮速度传感器12、振动波形检测部件13、踏入和蹬出位置估计部件14、接地时间和转动时间计算部件15、判断部件16、存储部件17和路面状态估计部件18。以上记载的各部件(即，振动波形检测部件13至判断部件16和路面状态估计部件18)可以例如包括计算机软件，存储部件17可以包括RAM和ROM，并且计算机软件、RAM和ROM均包括在车辆主体上所安装的车辆控制装置中。如图2所示的加速度传感器11配置在轮胎20的轮胎气室22侧的内衬层21的中部附近。并且加速度传感器11将从路面输入至轮胎20的胎面23的振动检测为加速度。在本示例中，以使得加速度传感器11的检测方向是轮胎圆周方向的方式而配置的加速度传感器11检测从路面输入的轮胎的圆周方向振动。以下，将加速度传感器11的位置(精确而言是加速度传感器11的径向外侧的胎面23的表面上的位置)称为测量点。注意，例如通过发送器11F将加速度传感器11的输出发送至车辆主体上所安装的车辆控制装置。车轮速度传感器12检测车轮的转动速度(以下称为车轮速度)。车轮速度传感器12例如包括在外周上形成有与车轮一起转动的轮齿的转子、与转子相关联的构成磁电路的磁轭以及用于检测磁电路的磁通量的变化的线圈。已知的电磁感应型的车轮速度传感器等可以用于检测车轮的转动的角度。振动波形检测部件13检测作为从加速度传感器11输出的时序图上的轮胎振动的输入至运动中的轮胎20的振动的时序波形。如图3所示，在振动的时序波形中，轮胎的每个转动中均出现一正一负两个明显的峰。振动的时序波形中首先出现的峰(这里为正峰)是作为测量点碰到路面的情况下所出现的峰的踏入端点Pf。接着出现的峰(这里为负峰)是作为测量点与路面分离的情况下所出现的峰的蹬出端点Pk。踏入和蹬出位置估计部件14从振动的时序波形中检测到首先出现的一正一负两个峰，由此将这些峰的出现时间分别估计为踏入端点Pf的位置t11和蹬出端点Pk的位置t12。此外，踏入和蹬出位置估计部件14将接着出现的一正一负两个峰的时间分别估计为下一踏入端点Pf的位置t21和下一蹬出端点Pk的位置t22。接地时间和转动时间计算部件15根据踏入端点Pf的位置t11和蹬出端点Pk的位置t12之间的差来计算作为测量点接地路面的时间间隔的接地时间Ta。同时，接地时间和转动时间计算部件15根据第一个蹬出端点Pk的位置t12和下一蹬出端点Pk的位置t22之间的差来计算作为轮胎20转动一圈所花费的时间的转动时间Tab。注意，蹬出端点Pk的位置t12和下一踏入端点Pf的位置t21之间的差是接地外时间Tb。因此，Ta＝t12–t11,Tb＝t21–t12,Tab＝t22–t12。此外，可以根据踏入端点Pf的位置t11和下一踏入端点Pf的位置t21之间的差来计算转动时间Tab。判断部件16包括接地时间比计算部161、比较判断部162和取消信号输出部163。接地时间比计算部161计算作为接地时间和转动时间计算部件15所计算出的接地时间Ta和转动时间Tab之间的比的接地时间比R。比较判断部162判断踏入和蹬出位置估计部件14所估计出的踏入端点Pf的位置t11和蹬出端点Pk的位置t12和t22是否都等于踏入端点和蹬出端点的实际位置。更具体地，判断接地时间比R是否处于预定的接地时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路面状态估计方法，用于根据振动检测部件所检测到的运动中的轮胎的振动的时间变化波形来估计所述轮胎运动时的路面的状态，所述路面状态估计方法包括以下步骤：估计步骤，用于根据所述时间变化波形中所出现的峰位置来估计所述轮胎的踏入端点的位置和蹬出端点的位置；计算步骤，用于根据所估计出的踏入端点的位置和蹬出端点的位置来计算所述轮胎的接地时间、接地外时间、以及作为所述轮胎转动一圈所用的时间的转动时间中的一个或多个；以及判断步骤，用于基于所计算出的接地时间、接地外时间和转动时间中的一个或多个来判断所估计出的踏入端点的位置和蹬出端点的位置是否等于实际的踏入端点的位置和蹬出端点的位置，其中，在所述判断步骤中判断为所估计出的踏入端点的位置和蹬出端点的位置其中之一或两者不等于实际的踏入端点的位置和蹬出端点的位置的情况下，不进行路面状态的估计。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.07 JP 2014-0455911.一种路面状态估计方法，用于根据振动检测部件所检测到的运动中的轮胎的振动的时间变化波形来估计所述轮胎运动时的路面的状态，所述路面状态估计方法包括以下步骤：估计步骤，用于根据所述时间变化波形中所出现的峰位置来估计所述轮胎的踏入端点的位置和蹬出端点的位置；计算步骤，用于根据所估计出的踏入端点的位置和蹬出端点的位置来计算所述轮胎的接地时间、接地外时间、以及作为所述轮胎转动一圈所用的时间的转动时间中的一个或多个；以及判断步骤，用于基于所计算出的接地时间、接地外时间和转动时间中的一个或多个来判断所估计出的踏入端点的位置和蹬出端点的位置是否等于实际的踏入端点的位置和蹬出端点的位置，其中，在所述判断步骤中判断为所估计出的踏入端点的位置和蹬出端点的位置其中之一或两者不等于实际的踏入端点的位置和蹬出端点的位置的情况下，不...

【专利技术属性】
技术研发人员：花塚泰史，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本;JP