專利名稱：輪胎狀態(tài)檢測裝置以及輪胎狀態(tài)檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及檢測車輛的輪胎的內(nèi)壓等的輪胎狀態(tài)的輪胎狀態(tài)檢測裝置以及輪胎狀態(tài)檢測方法。
背景技術：
近年來，要求對于汽車的安全性的提高，用于保證該安全性的關鍵技術的研究開發(fā)不斷推進。保證該安全性的關鍵技術之一有輪胎的氣壓的檢測。作為檢測輪胎的氣壓的方法，一般而言，已知有直接檢測方法和間接檢測方法。直接檢測方法是指，將壓力傳感器等的傳感器直接配置在輪胎的車輪內(nèi)部，基于由該傳感器獲取的壓力信息，檢測輪胎的氣壓的方法。由該傳感器獲取的壓力信息例如通過無線電，從配置在輪胎的車輪內(nèi)的發(fā)送機經(jīng)由車內(nèi)的接收天線被發(fā)送到接收機和儀表等的顯示器。直接檢測方法能夠高精度地檢測輪胎的氣壓，所以例如即使在四輪的輪胎的氣壓同時下降時也能夠進行檢測。但是，在該直接檢測方法中，傳感器非常昂貴，用于導入的成本高，所以對于當前輪胎的氣壓檢測尚未普及。另外，存在以下問題，即由于更換車輪，需要重新配置傳感器， 所以對該配置也需要耗費成本。因此，當前基于成本的觀點，對于輪胎的氣壓檢測，普及間接檢測方法。間接檢測方法是指，檢測汽車的四個輪胎中的特定輪胎的氣壓比其他輪胎的氣壓相對下降的情形的方法(例如，參照專利文獻1)。間接檢測方法擴展ABS (Antilock Brake System 防抱死剎車系統(tǒng))，檢測輪胎的氣壓。ABS測量各輪胎的轉(zhuǎn)速，并將該測量出的轉(zhuǎn)速用于剎車的控制。輪胎的轉(zhuǎn)速是由汽車的行駛速度和輪胎的半徑所決定。另外，在輪胎的氣壓下降時，輪胎壓扁，所以輪胎的旋轉(zhuǎn)半徑變小。其結(jié)果，只有氣壓下降的輪胎的轉(zhuǎn)速變快。根據(jù)該轉(zhuǎn)速的差異，檢測輪胎的氣壓。這樣的間接檢測方法能夠擴展利用既有的ABS， 所以與上述直接檢測方法相比，能夠廉價地導入。作為這樣的間接檢測方法的一例，有下面所示的非專利文獻1。非專利文獻1中記載的技術利用了輪胎的彈性常數(shù)取決于輪胎的氣壓的關系、以及輪胎的彈性常數(shù)與輪胎的共振頻率成比例的關系。在非專利文獻1中公開了下述方法，即基于這些關系，對測量出的輪胎的轉(zhuǎn)速進行頻率分析，從而檢測輪胎的共振頻率，并將與該檢測出的共振頻率對應的輪胎的氣壓進行檢測?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 (日本)特開平05-133831號公報非專利文獻非專利文獻1 梅野孝治，“車輪速七用夕^ ~空気圧検出法O開発”， 豐田中央研究所R & D評論，1997年12月，Vol. 32 No. 4發(fā)明要解決的問題
但是，在基于非專利文獻1的方法中，將用于使輪胎上產(chǎn)生機械共振的振動源設為汽車在路面上行駛時輪胎上產(chǎn)生的振動，導出輪胎的轉(zhuǎn)速。在以基于非專利文獻1的方法導出輪胎的轉(zhuǎn)速，受到與路面的摩擦系數(shù)或輪胎的磨損等的干擾的影響。另外，由于將汽車在路面上行駛時輪胎上產(chǎn)生的振動設為振動源，所以在輪胎上產(chǎn)生機械共振時，無法高精度地判定其是受到汽車的干擾的影響的機械共振，還是未受到該影響的機械共振。這樣， 在考慮汽車的干擾的影響而檢測輪胎的共振頻率的方法中，無法忽視該干擾的影響，所以無法高精度地進行檢測。結(jié)果，存在難以高精度地檢測輪胎的氣壓的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述以往的情形而完成，其目的在于提供能夠高精度地檢測輪胎狀態(tài)的輪胎狀態(tài)檢測裝置以及輪胎狀態(tài)檢測方法。本發(fā)明的輪胎狀態(tài)檢測裝置為檢測固定在車輪上的充氣輪胎的輪胎狀態(tài)的輪胎狀態(tài)檢測裝置，其包括振動輸入單元，其對所述輪胎輸入規(guī)定的振動；頻率信息獲取單元，其獲取輸入了所述規(guī)定的振動時的所述輪胎的頻率信息；以及輪胎狀態(tài)推定單元，其從獲取了的所述頻率信息中提取所述輪胎的共振頻率，并根據(jù)提取出的所述輪胎的共振頻率，計算使用外側(cè)轉(zhuǎn)動慣量、內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動慣量以及作用在它們之間的彈力的彈性常數(shù)對所述輪胎進行了模型化時的所述彈性常數(shù)。本發(fā)明的輪胎狀態(tài)檢測方法，用于檢測固定在車輪上的充氣輪胎的輪胎狀態(tài)，該輪胎狀態(tài)檢測方法包括以下的步驟對所述輪胎輸入規(guī)定的振動；獲取輸入了所述規(guī)定的振動時的所述輪胎的頻率信息；從獲取了的所述頻率信息中提取所述輪胎的共振頻率；以及根據(jù)提取出的所述輪胎的共振頻率，計算使用外側(cè)轉(zhuǎn)動慣量、內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動慣量以及作用在它們之間的彈力的彈性常數(shù)對所述輪胎進行模型化時的所述彈性常數(shù)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的輪胎狀態(tài)檢測裝置以及輪胎狀態(tài)檢測方法，能夠高精度地檢測輪胎狀態(tài)。


圖1是表示一例包括本發(fā)明的實施方式1的輪胎狀態(tài)檢測裝置的車輛的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2是表示實施方式1的變頻器輸出電流的輸出指令值的時間變化的圖。圖3是表示實施方式1的由電流檢測單元檢測的變頻器輸出電流的實際輸出值的時間變化的圖。圖4是表示一例實施方式1的輪胎狀態(tài)檢測裝置的動作的流程圖。圖5是表示一例實施方式1的變頻器控制單元的動作的流程圖。圖6是表示一例實施方式1的輪胎狀態(tài)檢測裝置的車輛停止中的動作的流程圖。圖7是表示實施方式1的車輛停車中的變頻器輸出電流的輸出指令值的時間變化的圖。圖8是表示實施方式1的車輛停車中由電流檢測單元檢測的變頻器輸出電流的實際輸出值的時間變化的圖。
圖9是表示一例實施方式1的對單一的電機單元配置多個輪胎的車輛的整體結(jié)構(gòu)的圖。圖10是表示實施方式1的對單一的電機單元配置兩個輪胎時的變頻器輸出電流的實際輸出值的時間變化的圖。圖11是表示實施方式1的、在對單一的電機單元配置兩個輪胎時且在車輛停車中的變頻器輸出電流的實際輸出值的時間變化的圖。圖12是表示一例包括本發(fā)明的實施方式2的輪胎狀態(tài)檢測裝置的車輛的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖13是表示實施方式2的由旋轉(zhuǎn)角速度計算單元導出的電機單元的旋轉(zhuǎn)角速度的時間變化的圖。圖14是表示--例實施方式2的輪胎狀態(tài)檢測裝置的動作的流程圖。
圖15是表示--例本發(fā)明的實施方式3的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖16是表示實施方式3的輪胎的力學模型的圖。
圖17是表示--例實施方式3的輪胎狀態(tài)檢測裝置的動作的流程圖。
圖18是表示--例實施方式3的輪胎的頻率特性的圖。
圖19是表示--例本發(fā)明的實施方式4的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖20是表示--例實施方式4的輪胎狀態(tài)檢測裝置的動作的流程圖。
圖21是表示--例本發(fā)明的實施方式5的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖22是表示--例實施方式5的輪胎狀態(tài)檢測裝置的動作的流程圖。
圖23是表示--例本發(fā)明的實施方式6的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖24是表示--例實施方式6的輪胎狀態(tài)檢測裝置的動作的流程圖。
圖25是表示--例本發(fā)明的實施方式7的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖26是表示--例實施方式7的電機驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的控制方框圖。
圖27是表示--例本發(fā)明的實施方式8的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖28是表示--例本發(fā)明的實施方式9的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖29是表示--例本發(fā)明的實施方式10的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖30是表示--例本發(fā)明的實施方式11的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
符號說明1、2 車輛10、20輪胎狀態(tài)檢測裝置100 加速踏板101 加速踏板位置傳感器單元102 ECU103,311,540變頻器控制單元104、520變頻器單元105,510蓄電池單元106電流檢測單元107、201、530 電機單元108 輪胎
109共振頻率檢測單元110內(nèi)壓導出單元111,350信息提示單元202編碼器單元203旋轉(zhuǎn)角速度計算單元310、3IOa振動輸入單元312控制單元313電流指示單元314共振用振動指示單元320頻率信息獲取單元321,323旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元322電流獲取單元330,330a輪胎狀態(tài)推定單元340輪胎內(nèi)壓計算單元521 PI 控制器531電機電路
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的各個實施方式。另外，在用于說明各個實施方式的附圖中，對相同的結(jié)構(gòu)要素以及相同的處理附加相同的參照符號，并省略重復的說明。另外，在說明各個實施方式之前，如下定義主要的術語?！肮舱裼谜駝印笔侵福糜谑馆喬ド袭a(chǎn)生共振的后述的規(guī)定的振動。“行駛用轉(zhuǎn)矩(torque)”是指，為了車輛的行駛，施加在輪胎上的轉(zhuǎn)矩(旋轉(zhuǎn)的力)?！肮舱裼棉D(zhuǎn)矩”是指，為了產(chǎn)生共振用振動而施加在輪胎上的轉(zhuǎn)矩?！昂铣赊D(zhuǎn)矩”是指，共振用轉(zhuǎn)矩與行駛用轉(zhuǎn)矩的合成轉(zhuǎn)矩?！靶旭傆秒娏鳌笔侵福糜诋a(chǎn)生行駛用轉(zhuǎn)矩的電機驅(qū)動電流(變頻器輸出電流)?！肮舱裼秒娏鳌笔侵?，用于產(chǎn)生共振用轉(zhuǎn)矩的電機驅(qū)動電流(變頻器輸出電流)?！昂铣沈?qū)動電流”是指，用于產(chǎn)生合成轉(zhuǎn)矩的電機驅(qū)動電流(變頻器輸出電流)。(實施方式1)圖1是表示包括本發(fā)明的實施方式1的輪胎狀態(tài)檢測裝置10的車輛1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖1所示，車輛1包括加速踏板100、加速踏板位置傳感器單元101、E⑶102、 變頻器控制單元103、變頻器單元104、蓄電池單元105、電流檢測單元106、電機單元107、輪胎108、共振頻率檢測單元109、內(nèi)壓導出單元110、以及信息提示單元111。另外，輪胎狀態(tài)檢測裝置10主要由E⑶102、變頻器控制單元103、變頻器單元104、蓄電池單元105、電流檢測單元106、共振頻率檢測單元109、內(nèi)壓導出單元110、以及信息提示單元111構(gòu)成。在本實施方式中，電機單元107是用于使輪胎108上產(chǎn)生機械共振的振動源。加速踏板100是配置在車輛1內(nèi)的駕駛座的腳底的車輛部件，用于駕駛員在駕駛中進行加速等而使車輛1行駛的情況。通過加速踏板位置傳感器單元101，檢測駕駛員對加速踏板100的踩踏量。加速踏板位置傳感器單元101檢測駕駛員對加速踏板100的踩踏量，并將包含與該檢測出的踩踏量相關的信息的AP開度信息發(fā)送到ECU102。ECU102是由微機、ROM或RAM等構(gòu)成的電子控制裝置(Electronic Control Unit)，進行規(guī)定的信號處理。例如，E⑶102獲取從加速踏板位置傳感器單元101發(fā)送的AP 開度信息，并導出與該獲取了的AP開度信息對應的行駛用轉(zhuǎn)矩。另外，ECU102將用于使變頻器單元104輸出行駛用電流的控制信息，發(fā)送到變頻器控制單元103。行駛用電流是為了電機單元107驅(qū)動由ECU102導出的行駛用轉(zhuǎn)矩，變頻器單元104需要對電機單元107輸出的電流。此外，在發(fā)送到該變頻器控制單元103的控制信息中，包括對應于AP開度信息而導出的行駛用轉(zhuǎn)矩的值、以及用于使變頻器單元104輸出與該行駛用轉(zhuǎn)矩的值對應的行駛用電流的指令信息等。另外，在將該控制信息發(fā)送到變頻器控制單元103時，ECU102將用于生成共振用電流的輸出指令值的共振用電流生成指令信息發(fā)送到共振頻率檢測單元109。共振用電流的輸出指令值是指，用于使共振用電流從變頻器單元104經(jīng)由變頻器控制單元103輸出的指令值。共振用電流生成指令信息是指，用于使共振頻率檢測單元109生成共振用電流的輸出指令值的指令信息。在從ECU102獲取了該共振用電流生成指令信息時，共振頻率檢測單元109生成共振用電流的輸出指令值，并在規(guī)定的時刻將該生成的共振用電流的輸出指令值發(fā)送到變頻器控制單元103。ECU102將共振用電流生成指令信息輸出到共振頻率檢測單元109的時刻并不特別需要與E⑶102將控制信息發(fā)送到變頻器控制單元103的時刻為同時。例如，E⑶102也可以始終發(fā)送表示將共振用電流的生成指令信息輸出到變頻器控制單元103的時刻信息。 另外，E⑶102也可以與由駕駛車輛1的駕駛員按下規(guī)定的開關等的時刻匹配地發(fā)送表示將共振用電流的生成指令信息輸出到變頻器控制單元103的時刻信息。變頻器控制單元103從E⑶102獲取用于使變頻器單元104輸出行駛用電流的控制信息。變頻器控制單元103將與該控制信息中包含的行駛用轉(zhuǎn)矩的值對應的行駛用電流的輸出指令信息，發(fā)送到變頻器單元104。所謂行駛用電流的輸出指令信息，包括該行駛用電流的輸出指令值以及用于使該行駛用電流的輸出指令值從變頻器單元104輸出的指令信息等。行駛用電流的輸出指令值是指，用于使變頻器單元104輸出該行駛用電流的指令值。另外，變頻器控制單元103獲取由共振頻率檢測單元109生成的共振用電流。該共振用電流表示共振用電流的輸出指令值。在從共振頻率檢測單元109獲取共振用電流的輸出指令值時，變頻器控制單元103將包含上述行駛用電流的輸出指令值和上述共振用電流的輸出指令值重疊而成的合成驅(qū)動電流的輸出指令值的合成驅(qū)動電流的輸出指令信息發(fā)送到變頻器單元104。合成驅(qū)動電流是行駛用電流與共振用電流之和。而且，合成驅(qū)動電流的輸出指令值是指，將行駛用電流的輸出指令值和共振用電流的輸出指令值相加所得的值。另外，在合成驅(qū)動電流的輸出指令信息中，包含合成驅(qū)動電流的輸出指令值以及用于使變頻器單元104輸出該合成驅(qū)動電流的輸出指令值的指令信息等。圖2是表示在變頻器控制單元103的控制下，由變頻器單元104輸出的變頻器輸出電流的輸出指令值的時間變化的圖。參數(shù)Iqa*表示行駛用電流的輸出指令值，參數(shù)Iqb*表示共振用電流的輸出指令值，參數(shù)Iq*表示變頻器輸出電流的輸出指令值。如圖2所示， 橫軸表示時間，縱軸表示變頻器輸出電流。如圖2所示，變頻器輸出電流是將行駛用電流的輸出指令值Iqa*與共振用電流的輸出指令值Iqb*重疊所得的上述合成驅(qū)動電流的輸出指令值Iq* ο共振用電流的輸出指令值由在輪胎108固有的共振頻率附近掃描的脈沖信號或正弦波信號等的交流信號來表示。變頻器控制單元103經(jīng)由電流檢測單元106獲取變頻器單元104實際輸出的行駛用電流或合成驅(qū)動電流的各個實際輸出值。變頻器控制單元103 控制變頻器單元104，以使該獲取了的實際輸出值與圖2所示的變頻器輸出電流的輸出指
令值一致。變頻器單元104獲取從變頻器控制單元103發(fā)送的行駛用電流的輸出指令信息。 變頻器單元104在從蓄電池單元105接受必要的電力的供給后，輸出該獲取了的行駛用電流的輸出指令信息中包含的行駛用電流的輸出指令值。另外，變頻器單元104在從變頻器控制單元103獲取上述合成驅(qū)動電流的輸出指令信息時，在從蓄電池單元105接受必要的電力的供給后，輸出該輸出指令信息中包含的合成驅(qū)動電流。蓄電池單元105將由變頻器單元104輸出的行駛用電流或者輸出合成驅(qū)動電流所需的電力提供給變頻器單元104。電流檢測單元106檢測從變頻器單元104實際輸出的行駛用電流或合成驅(qū)動電流的各個實際輸出值。電流檢測單元106總是檢測行駛用電流或合成驅(qū)動電流的各個實際輸出值。該檢測出的行駛用電流或合成驅(qū)動電流的各個實際輸出值由變頻器控制單元103和共振頻率檢測單元109進行檢測。電機單元107輸入對變頻器單元104輸出的行駛用電流或合成驅(qū)動電流的各個實際輸出值，并基于該輸入的行駛用電流或合成驅(qū)動電流的各個實際輸出值，輸出由ECU102 導出的行駛用轉(zhuǎn)矩的值以驅(qū)動輪胎108。輪胎108是所謂的車輛1的輪胎，穩(wěn)定且固定地連接于車輛1。輪胎108在與車輪之間內(nèi)充氣體。氣體包括空氣或氮氣等。在圖1中，表示一個輪胎，但如后所述那樣，也可以連接多個輪胎。圖3是表示相對于圖2所示的變頻器輸出電流的輸出指令值，由變頻器單元104 輸出的變頻器輸出電流的實際輸出值的時間變化的圖。如圖3所示，共振頻率檢測單元109通過電流檢測單元106，檢測行駛用電流或合成驅(qū)動電流即變頻器輸出電流的各個實際輸出值。共振頻率檢測單元109導出該獲取了的變頻器輸出電流為極小時的頻率作為輪胎108的共振頻率。該變頻器輸出電流為極小時的頻率成為輪胎108的共振頻率的理由基于以下的說明。假設從變頻器單元104實際輸出的變頻器輸出電流被輸入電機單元107而輪胎 108產(chǎn)生機械共振。此時，由于該共振，在與該輪胎108穩(wěn)定且固定地連接的電機單元107 內(nèi)因電磁感應而誘發(fā)反電動勢?；谠撜T發(fā)了的反電動勢，由該反電動勢引起的反向電流沿著與向電機單元107輸入的電流相反的方向流動，所以從變頻器單元104所見的電機單元107的阻抗極大。在電機單元107的阻抗極大時，向電機單元107輸入的電流處于最難流動的狀態(tài)，所以如圖3所示，變頻器輸出電流取極小值。因此，在變頻器輸出電流極小時， 輪胎108產(chǎn)生機械共振，穩(wěn)定且固定地連接到電機單元107的輪胎108的共振頻率被檢測。共振頻率檢測單元109在輪胎108的共振頻率的導出中，例如對由電流檢測單元106檢測出的變頻器輸出電流進行頻率分析(FFT等)。在該頻率分析的頻譜波形中，在輪胎108的共振頻率上出現(xiàn)急劇的峰值，所以判斷為該峰值出現(xiàn)時的頻率是輪胎108的共振頻率。共振頻率檢測單元109將與檢測出的共振頻率有關的信息發(fā)送到內(nèi)壓導出單元110。內(nèi)壓導出單元110基于從共振頻率檢測單元109發(fā)送的共振頻率，導出輪胎108 的內(nèi)壓。例如，基于輪胎108的共振頻率與輪胎的彈性常數(shù)之間存在比例關系、以及輪胎的彈性常數(shù)與輪胎108的內(nèi)壓之間存在比例關系(例如，參照非專利文獻1)，導出輪胎108的內(nèi)壓。但是，內(nèi)壓的導出方法并不限定于非專利文獻1中記載的方法。信息提示單元111對車輛1的駕駛員提示與由內(nèi)壓導出單元110導出的輪胎108 的內(nèi)壓有關的內(nèi)壓信息。在該提示時，既可以用儀表等顯示，也可以顯示在車輛1中預先配設的導航裝置的顯示器等上。(輪胎狀態(tài)檢測裝置10的動作)接著，參照圖4和圖5，說明本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置10的動作。圖4是用于說明本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置10的動作的流程圖。圖5是用于說明本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置10的變頻器控制單元103的詳細的流程圖。在駕駛車輛1的駕駛員將加速踏板100踩踏了規(guī)定量時，加速踏板位置傳感器單元101檢測該被踩踏的加速踏板100的踩踏量。ECU102從加速踏板位置傳感器單元101獲取包含與該檢測出的踩踏量有關的信息的AP開度信息(SlOl)。E⑶102獲取從加速踏板位置傳感器單元101發(fā)送的AP開度信息(S101 “是”)。 ECU102基于該獲取了的AP開度信息，計算電機單元107使輪胎108旋轉(zhuǎn)所需的輸出轉(zhuǎn)矩 (行駛用轉(zhuǎn)矩)(S102)。ECU102將用于使變頻器單元104輸出行駛用電流的控制信息發(fā)送到變頻器控制單元103(S10;3)。如上所述，在該控制信息被發(fā)送到變頻器控制單元103時， ECU102向共振頻率檢測單元109發(fā)送用于生成共振用電流的輸出指令值的共振用電流生成指令信息。如圖5所示，變頻器控制單元103在從E⑶102獲取了控制信息時(S103a “是”)， 判斷是否從共振頻率檢測單元109獲取了共振用電流的輸出指令值(Sl(XBb)。變頻器控制單元103在獲取了共振用電流的輸出指令值時(S10!3b “是”)，生成將行駛用電流的輸出指令值和共振用電流的輸出指令值重疊所得的合成驅(qū)動電流的輸出指令值(S103c)。變頻器控制單元103將合成驅(qū)動電流的輸出指令信息發(fā)送到變頻器單元104，以控制輸出該生成了的合成驅(qū)動電流的輸出指令值(S103d)。變頻器單元104從變頻器控制單元103獲取合成驅(qū)動電流的輸出指令信息。變頻器單元104基于該獲取了的合成驅(qū)動電流的輸出指令信息，從蓄電池單元105接受必要的電力的供給(S104)，并輸出與該輸出指令信息對應的合成驅(qū)動電流(S105)。電流檢測單元106檢測從變頻器單元104實際輸出的合成驅(qū)動電流的實際輸出值 (S106)。該檢測出的合成驅(qū)動電流(變頻器輸出值)的實際輸出值的時間變化如圖3所示。共振頻率檢測單元109導出由電流檢測單元106檢測出的合成驅(qū)動電流(變頻器輸出值)的實際輸出值為極小時的頻率作為輪胎108的共振頻率。共振頻率檢測單元109 例如通過對由電流檢測單元106檢測出的合成驅(qū)動電流進行頻率分析(FFT等)，檢測輪胎 108的共振頻率(S107)。內(nèi)壓導出單元110基于從共振頻率檢測單元109發(fā)送的共振頻率，導出輪胎108的內(nèi)壓(S108)。信息提示單元111對車輛1的駕駛員提示與由內(nèi)壓導出單元110導出的輪胎108的內(nèi)壓有關的內(nèi)壓信息，輪胎狀態(tài)檢測裝置的動作結(jié)束。如上所述，在本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置10中，共振頻率檢測單元109將在輪胎108固有的共振頻率附近進行掃描所得的共振用電流，發(fā)送到變頻器控制單元103。變頻器控制單元103將使該共振用電流和行駛用電流重疊所得的合成驅(qū)動電流的輸出指令值，發(fā)送到變頻器單元104。根據(jù)變頻器單元104實際輸出了的合成驅(qū)動電流的實際輸出值，檢測輪胎108的共振頻率。因此，從對穩(wěn)定且固定地連接到輪胎108的電機單元107輸入的合成驅(qū)動電流的實際輸出值的時間變化，判定輪胎108的機械共振，所以不需要考慮車輛1的干擾的影響， 能夠高精度地判定輪胎108的共振頻率。由于能夠高精度地判定輪胎108的共振頻率，所以最終能夠高精度地檢測輪胎的內(nèi)壓。(車輛停車中的輪胎狀態(tài)檢測裝置10的動作)接著，參照圖6 圖8，說明在車輛1處于停車中時，本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置10導出輪胎108的內(nèi)壓的動作。圖6是用于說明本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置10在車輛停止中的動作的流程圖。圖7是表示在車輛停車中，變頻器控制單元103向變頻器單元104發(fā)送了的變頻器輸出電流的輸出指令值的時間變化的圖。圖8是表示在車輛停車中，由電流檢測單元106檢測出的變頻器輸出電流的實際輸出值的時間變化的圖。在車輛1處于停車中時，加速踏板100不被駕駛員踩踏。也就是說，加速踏板位置傳感器單元101不檢測加速踏板100的踩踏量。ECU102例如獲取與由駕駛員按下規(guī)定的開關等對應的輸入信號，并基于該輸入信號，向共振頻率檢測單元109發(fā)送共振用電流生成指令信息(SllO)。該共振用電流生成指令信息被發(fā)送到共振頻率檢測單元109的時刻并不特別需要是由駕駛員按下規(guī)定開關等的時刻。例如，既可以為由未圖示的車輪速度傳感器等判斷為車輛1停止運行的時刻，也可以為根據(jù)未圖示的計時器等的計測而從停止運行之后經(jīng)過規(guī)時刻間時的時刻。另外，在停止運行中時，ECU102也可以總是向共振頻率檢測單元109發(fā)送共振用電流生成指令信息。共振頻率檢測單元109在從E⑶102獲取了共振用電流生成指令信息時(S110 “是”)，生成共振用電流的輸出指令值，并以規(guī)定的時刻將該生成了的共振用電流的輸出指令值發(fā)送到變頻器控制單元103 (Slll)。變頻器控制單元103獲取共振用電流的輸出指令值(Sill “是”)，并向變頻器單元104發(fā)送共振用電流的輸出指令信息，以控制輸出該獲取了的共振用電流的輸出指令值 (S112)。該發(fā)送了的共振用電流的輸出指令信息中包含的共振用電流的輸出指令值相當于圖2所示的共振用電流的輸出指令值Iqb*(參照圖7)。S112以后的處理是與圖4所示的對應的參照符號相同的處理，所以省略說明。如上所述，在車輛1繼續(xù)停止運行中的狀態(tài)時與車輛1處于行駛中的狀態(tài)時，變頻器控制單元103使變頻器單元104輸出的電流的輸出指令值的絕對值不同。具體而言，與車輛1處于行駛中的狀態(tài)對應的變頻器輸出電流的絕對值如圖2所示，為變頻器輸出電流的輸出指令值Iq* (=(行駛用電流的輸出指令值Iqa*) + (共振用電流的輸出指令值Iqb*))。 另一方面，與車輛1繼續(xù)停止運行中的狀態(tài)對應的變頻器輸出電流的絕對值如圖7所示，僅為共振用電流的輸出指令值Iqb*。因此，即使在保持車輛1繼續(xù)停止運行中的狀態(tài)，本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置10只要將使變頻器單元104輸出的變頻器輸出電流的指令值設為共振用電流的輸出指令值，就能夠高精度地判定輪胎的共振頻率。結(jié)果，本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置10與車輛1的運行狀態(tài)無關，無論是在行駛中還是在停車中，都能夠高精度檢測輪胎的內(nèi)壓。圖9是表示多個輪胎108經(jīng)由差動齒輪而與電機單元107固定配置的車輛的整體結(jié)構(gòu)的外觀圖。本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置10即使在車輛1為圖9所示的車輛時，也能夠同樣高精度地檢測輪胎108的內(nèi)壓。也就是說，在電機單元107上，既可以安裝一個輪胎108， 也可以安裝多個輪胎108。圖10是表示在對于電機單元107而配置兩個輪胎時，出現(xiàn)兩個輪胎共振頻率的情形的圖。此時，輪胎狀態(tài)檢測裝置10對各個輪胎108分別進行圖4和圖5所示的動作。在由變頻器單元104輸出的變頻器輸出電流的實際輸出值中，如圖10所示，檢測出與第一輪胎108的共振頻率(共振點)對應的第一極小值、以及與第二輪胎108的共振頻率(共振點)對應的第二極小值。圖11是表示在對于電機單元107而配置兩個輪胎時，在車輛處于停車中的情況下，出現(xiàn)與兩個輪胎共振頻率(共振點)分別對應的第一極小值和第二極小值的情形的圖。本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置10在搭載于如圖9所示的車輛中時，進而即使在該車輛處于停車中時，能夠同樣高精度地檢測輪胎108的內(nèi)壓。(實施方式2)圖12是表示包括本發(fā)明的實施方式2的輪胎狀態(tài)檢測裝置20的車輛2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置20與本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置10的不同之處在于，如圖12所示，輪胎狀態(tài)檢測裝置20包括電機單元201、編碼器單元202以及旋轉(zhuǎn)角速度計算單元203。除了這些點以外，與實施方式1相同，在圖12中，對與圖1共用的結(jié)構(gòu)要素附加了相同的參照符號。在電機單元201中，在實施方式1的電機單元107中還包括編碼器單元202。編碼器單元202檢測對于電機單元201的定子(stator)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度，并將該檢測出的旋轉(zhuǎn)角度發(fā)送到旋轉(zhuǎn)角速度計算單元203。編碼器單元202既可以為增量編碼器或絕對編碼器等的光學式編碼器，也可以為由霍爾元件等構(gòu)成的磁式編碼器。旋轉(zhuǎn)角速度計算單元203獲取從編碼器單元202發(fā)送的旋轉(zhuǎn)角度，對該獲取了的旋轉(zhuǎn)角度進行時間微分而導出旋轉(zhuǎn)角速度ω。參數(shù)ω表示旋轉(zhuǎn)角速度。旋轉(zhuǎn)角速度計算單元203將該導出的旋轉(zhuǎn)角速度ω發(fā)送到共振頻率檢測單元109。在變頻器控制單元103將變頻器輸出電流的輸出指令值輸出到變頻器單元104 時，由旋轉(zhuǎn)角速度計算單元203導出的旋轉(zhuǎn)角速度如圖13所示。圖13是表示由旋轉(zhuǎn)角速度計算單元203導出的電機單元201的旋轉(zhuǎn)角速度的時間變化的圖。假設從變頻器單元104實際輸出的合成驅(qū)動電流被輸入電機單元201而輪胎108 產(chǎn)生機械共振。此時，穩(wěn)定且固定地連接到輪胎108的電機單元201的轉(zhuǎn)速在輪胎108的共振頻率下為最高。因此，通過對從編碼器單元202輸出的旋轉(zhuǎn)角度進行時間微分而導出的旋轉(zhuǎn)角速度ω，隨著接近輪胎108的共振頻率而逐漸變大，在共振頻率下為極大。因此，如圖13所示，在電機單元201的旋轉(zhuǎn)角速度為極大時，輪胎108產(chǎn)生機械共振，穩(wěn)定且固定地連接到電機單元201的輪胎108的共振頻率被檢測。(輪胎狀態(tài)檢測裝置20的動作)接著，參照圖14說明本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置20的動作。圖14是用于說明本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置20的動作的流程圖。另外，圖14所示的變頻器控制的動作與圖5所示的內(nèi)容相同，所以省略變頻器控制的動作的說明。在駕駛車輛2的駕駛員將加速踏板100踩踏了規(guī)定量時，加速踏板位置傳感器單元101檢測該被踩踏的加速踏板100的踩踏量。ECU102從加速踏板位置傳感器單元101獲取包含該檢測出的踩踏量的AP開度信息(SlOl)。E⑶102獲取從加速踏板位置傳感器單元101發(fā)送的AP開度信息(S101 “是”)。 ECU102基于該獲取了的AP開度信息，計算電機單元201使輪胎108旋轉(zhuǎn)所需的輸出轉(zhuǎn)矩 (行駛用轉(zhuǎn)矩)(S102)。ECU102將用于使變頻器單元104輸出行駛用電流的控制信息發(fā)送到變頻器控制單元103 (S103)。在該控制信息被發(fā)送到變頻器控制單元103時，ECU102向共振頻率檢測單元109發(fā)送用于生成共振用電流的輸出指令值的共振用電流生成指令信息。變頻器單元104從變頻器控制單元103獲取合成驅(qū)動電流(變頻器輸出電流) 的輸出指令信息。變頻器單元104基于該獲取了的合成驅(qū)動電流的輸出指令信息，從蓄電池單元105接受必要的電力的供給(S104)，并輸出與該輸出指令信息對應的合成驅(qū)動電流
(5105)。電流檢測單元106檢測從變頻器單元104實際輸出的合成驅(qū)動電流的實際輸出值
(5106)。該檢測出的合成驅(qū)動電流的實際輸出值由變頻器控制單元103進行檢測。編碼器單元202檢測電機單元201的旋轉(zhuǎn)角度(S201)，并將該檢測出的旋轉(zhuǎn)角度發(fā)送到旋轉(zhuǎn)角速度計算單元203。旋轉(zhuǎn)角速度計算單元203獲取從編碼器單元202發(fā)送的電機單元201的旋轉(zhuǎn)角度，通過對該獲取了的旋轉(zhuǎn)角度進行時間微分而檢測旋轉(zhuǎn)角速度 (S2(^)。旋轉(zhuǎn)角速度計算單元203將該導出的旋轉(zhuǎn)角速度ω發(fā)送到共振頻率檢測單元 109。共振頻率檢測單元109獲取由旋轉(zhuǎn)角速度計算單元203導出的電機單元201的旋轉(zhuǎn)角速度ω，并導出該獲取了的旋轉(zhuǎn)角速度的值為極大時的頻率作為輪胎108的共振頻率。共振頻率檢測單元109例如通過對由旋轉(zhuǎn)角速度計算單元203導出的旋轉(zhuǎn)角速度進行頻率分析(FFT等)，檢測輪胎108的共振頻率(S107)。內(nèi)壓導出單元110基于從共振頻率檢測單元109發(fā)送的共振頻率，導出輪胎108 的內(nèi)壓(S108)。信息提示單元111對車輛2的駕駛員提示與由內(nèi)壓導出單元110導出的輪胎108的內(nèi)壓有關的內(nèi)壓信息(S109)，輪胎狀態(tài)檢測裝置的動作結(jié)束。如上所述，在本實施方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置20中，共振頻率檢測單元109將在輪胎108固有的共振頻率附近進行掃描所得的共振用電流，發(fā)送到變頻器控制單元103。變頻器控制單元103將使該共振用電流和行駛用電流重疊所得的合成驅(qū)動電流的輸出指令值，發(fā)送到變頻器單元104。編碼器單元202對通過變頻器單元104實際輸出的合成驅(qū)動電流的實際輸出值而驅(qū)動的電機單元201的旋轉(zhuǎn)角度進行檢測，并從該檢測出的旋轉(zhuǎn)角度的時間微分導出電機單元201的旋轉(zhuǎn)角速度。從該導出的電機單元201的旋轉(zhuǎn)角速度，檢測輪胎108的共振頻率。
因此，從穩(wěn)定且固定地連接到輪胎108的電機單元107的旋轉(zhuǎn)角速度的時間變化， 也能夠判定輪胎108的機械共振。因此，不需要考慮車輛2的干擾的影響，能夠高精度地判定輪胎108的共振頻率。由于能夠高精度地判定輪胎108的共振頻率，所以最終能夠高精度地檢測輪胎的內(nèi)壓。以上，參照

了各種實施方式，但本發(fā)明的輸入裝置當然并不限定于這些例子。只要是本領域的技術人員，就能夠在本發(fā)明請求的范圍中記載的范疇內(nèi)想到各種變更例或修正例是顯而易見的，并且應當了解為這些變更例或修正例當然也屬于本發(fā)明的技術范圍。在上述的各個實施方式中，對輪胎狀態(tài)檢測裝置10或20將內(nèi)壓導出單元110和信息提示單元111作為必要結(jié)構(gòu)的情況進行了說明。但是，這些內(nèi)壓導出單元110和信息提示單元111對于輪胎狀態(tài)檢測裝置10或20也可以為任意的結(jié)構(gòu)。在上述的各個實施方式中，說明了由共振頻率檢測單元109產(chǎn)生共振用電流的輸出指令信息的情況。但是，共振頻率檢測單元109也可以不產(chǎn)生共振用電流。例如，共振頻率檢測單元109發(fā)送用于使變頻器控制單元103自身產(chǎn)生共振用電流的輸出指令信息的時刻信息、以及與輪胎108固有的共振頻率有關的信息。變頻器控制單元103在獲取了該時刻信息的時刻，產(chǎn)生在輪胎108固有的共振頻率附近掃描所得的共振用電流的輸出指令值，并將包括與上述行駛用電流的輸出指令值重疊所得的合成驅(qū)動電流的輸出指令值的合成驅(qū)動電流的輸出指令信息，發(fā)送到變頻器單元104。另外，變頻器控制單元103也可以不從共振頻率檢測單元109獲取與輪胎108固有的共振頻率有關的信息。例如，變頻器控制單元103只要從ECU102獲取與輪胎108固有的共振頻率有關的信息即可。實施方式2的輪胎狀態(tài)檢測裝置20與實施方式1的輪胎狀態(tài)檢測裝置10同樣， 即使在包含該輪胎狀態(tài)檢測裝置20的車輛2停止運行中時，也能夠?qū)С鲚喬?08的內(nèi)壓。 另外，輪胎狀態(tài)檢測裝置20即使在多個輪胎穩(wěn)定且固定地連接到電機單元201時，也能夠與實施方式1的輪胎狀態(tài)檢測裝置10同樣地導出各個輪胎108的內(nèi)壓。(實施方式3)圖15是表示一例實施方式3的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖15所示，輪胎狀態(tài)檢測裝置10是連接到固定在車輪上的輪胎(以下簡稱為 “輪胎”)108的裝置，包括振動輸入單元310、頻率信息獲取單元320以及輪胎狀態(tài)推定單元 330。輪胎108穩(wěn)定且固定地連接到該車輛，在與車輪之間內(nèi)充空氣或氮氣等的氣體。此外，頻率信息獲取單元320對應于實施方式1和實施方式2中的編碼器單元 202、電流檢測單元106、共振頻率檢測單元109以及旋轉(zhuǎn)角速度計算單元203。另外，輪胎狀態(tài)推定單元330對應于實施方式1和實施方式2中的內(nèi)壓導出單元110。振動輸入單元310向輪胎108輸入規(guī)定的振動。規(guī)定的振動是用于使后述的頻率信息獲取單元320容易提取輪胎108的共振頻率的、施加在輪胎108的旋轉(zhuǎn)方向上的微小的前后振動，由轉(zhuǎn)矩的大小和振動頻率來定義。該規(guī)定的振動如上述定義那樣，稱為“共振用振動”。振動輸入單元310既可以通過電氣性地或機械性地控制輪胎108的驅(qū)動系統(tǒng)而施加振動，也可以與驅(qū)動系統(tǒng)獨立地對輪胎108直接機械性地施加振動。當直接機械性地施加振動時，振動輸入單元310例如可設為安裝在輪胎108的車輪等上的電磁型的振動器或在小型電機上安裝有偏心的甩塊的不平衡甩塊型的振動器。另外，振動輸入單元310例如可設為主動懸掛之類的、減震器的油壓控制裝置。頻率信息獲取單元320獲取由振動輸入單元310輸入共振用振動時的輪胎108的頻率信息。頻率信息是用于提取后述的輪胎108的共振頻率的信息。頻率信息例如包括輪胎108的旋轉(zhuǎn)角速度。另外，當輪胎108的輪圈由電機進行驅(qū)動時，頻率信息是用于降低電機驅(qū)動型車輛中的感應電動勢的變頻器控制電壓。如果是旋轉(zhuǎn)角速度，例如可以通過配置對轉(zhuǎn)子相對于輪胎108的定子的旋轉(zhuǎn)角度進行檢測的編碼器(未圖示)來獲取輪圈的旋轉(zhuǎn)角度，并對輪圈的旋轉(zhuǎn)角度分別進行時間微分而獲取。作為編碼器，例如可列舉增量編碼器或絕對編碼器等光學式編碼器、或者由霍爾器件等構(gòu)成的磁式編碼器。輪胎狀態(tài)推定單元330從頻率信息獲取單元320所獲取的頻率信息提取輪胎108 的共振頻率，并推定輪胎108的狀態(tài)。然后，輪胎狀態(tài)檢測裝置10使用輪胎108的力學模型來推定輪胎108的狀態(tài)。具體而言，輪胎狀態(tài)推定單元330每當進行輪胎108的狀態(tài)檢測時計算出輪胎108的力學模型的扭曲彈性常數(shù)，基于算出的扭曲彈性常數(shù)來推定輪胎108 的狀態(tài)。圖16是表示輪胎狀態(tài)推定單元330所用的輪胎108的力學模型的圖。如圖16所示，輪胎108的力學模型410包括輪胎108的輪圈420的轉(zhuǎn)動慣量、輪胎108的胎面430的轉(zhuǎn)動慣量、將它們結(jié)合起來的彈簧(扭曲彈簧)440以及減震器450。 即，輪胎108的力學模型410是將輪胎108產(chǎn)生的機械振動作為扭曲振動現(xiàn)象來進行模型化。力學模型410使用以下所示的各變數(shù)來表達。J1 輪圈420的轉(zhuǎn)動慣量(內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動慣量)J2 胎面430的轉(zhuǎn)動慣量(外側(cè)轉(zhuǎn)動慣量)K 輪胎108的扭曲彈性常數(shù)D 輪胎108的等價粘性系數(shù)Te 從車輛側(cè)對輪圈420施加的輸出轉(zhuǎn)矩Td 由于輪胎108轉(zhuǎn)動而從路面對胎面430施加的干擾轉(zhuǎn)矩CO1 輪圈420的旋轉(zhuǎn)角速度ω 2 胎面430的旋轉(zhuǎn)角速度此外，θ s是設為輪圈420與胎面430的旋轉(zhuǎn)角度差。轉(zhuǎn)動慣量J1、外側(cè)轉(zhuǎn)動慣量 J2以及等價粘性系數(shù)D是能夠視為固定值的參數(shù)。扭曲彈性常數(shù)K是表示結(jié)合輪圈420和胎面430的輪胎108的側(cè)面橡膠部的彈性的參數(shù)，取決于氣壓(以下稱作“輪胎內(nèi)壓”)。輸出轉(zhuǎn)矩Te是控制對象。干擾轉(zhuǎn)矩Td是不明確的參數(shù)。旋轉(zhuǎn)角速度Q1是能夠高精度地測量的參數(shù)。輪胎狀態(tài)檢測裝置10雖未圖示，但例如包括CPU (Central Processing Unit 中央處理器)以及RAM(Rand0m Access Memory)等存儲介質(zhì)等。此時，上述各功能單元的一部分或全部通過CPU執(zhí)行控制程序來實現(xiàn)。輪胎狀態(tài)檢測裝置10例如搭載于車輛中，可采用連接于輪胎108的驅(qū)動系統(tǒng)的E⑶的形態(tài)。此種輪胎狀態(tài)檢測裝置10提取輪胎108的共振頻率，所以能夠高精度地獲取輪胎 108的扭曲彈性常數(shù)，從而能夠檢測輪胎108的狀態(tài)。接著，對輪胎狀態(tài)檢測裝置10的動作進行說明。
圖17是表示實施方式3的輪胎狀態(tài)檢測裝置10的動作的一例的流程圖。首先，每當推定輪胎狀態(tài)的時刻(以下稱作“推定實施時刻”)到來時，振動輸入單元310將規(guī)定的振動輸入輪胎108(S1090)。推定實施時刻既可在成為檢測對象的車輛的行駛過程中也可在駐車過程中，既可在固定速度下的行駛過程中也可在不定速度下的行駛過程中。另外，推定實施時刻既可以預定的周期到來，也可以是由駕駛員進行按下開關等規(guī)定操作時。然后，頻率信息獲取單元320獲取輪胎108的頻率信息，并將獲取的頻率信息輸出至輪胎狀態(tài)推定單元330 (SllOO)。輪胎狀態(tài)推定單元330從輸入的頻率信息中提取輪胎 108的共振頻率(S1120)。然后，輪胎狀態(tài)推定單元330根據(jù)提取的共振頻率計算出輪胎 108的扭曲彈性常數(shù)K (Si 130)。此處，對輪胎狀態(tài)推定單元330檢測共振頻率，并基于共振頻率算出扭曲彈性常數(shù)K的方法進行說明。此處，對將輪圈420的旋轉(zhuǎn)角速度Q1作為頻率信息而輸入輪胎狀態(tài)推定單元330的情況進行說明。此外，頻率信息例如是用于相對于旋轉(zhuǎn)角速度、電機驅(qū)動用的電壓而對抑制因電機的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的感應電動勢的電流進行控制的控制電壓的頻率。圖18是表示輪胎108的頻率特性的一例的圖。橫軸表示頻率f，縱軸表示輪圈420 的旋轉(zhuǎn)角速度Q1的功率譜密度。輪胎狀態(tài)推定單元330對輪圈420的旋轉(zhuǎn)角速度Q1進行FFT^ast Fourier Transform)等頻率分析，從而能夠獲得圖18所示的頻譜波形461。如圖18所示，在表示輪胎108的頻率特性的頻譜波形461中，受到輪胎內(nèi)壓影響的共振頻率作為懸掛的前后振動與輪胎108的扭曲彈簧共振的耦合共振而出現(xiàn)在頻率 462。關于該現(xiàn)象的詳細情況，例如在非專利文獻1中有所記載，所以此處省略說明。并且，在頻譜波形461上，在輪胎108的共振頻率即上述的頻率462處出現(xiàn)陡峭的山的峰值。因此，輪胎狀態(tài)推定單元330通過檢測頻譜波形461的峰值位置來獲取共振頻率 462。此外，輪胎108的共振頻率f^ 一般是由二慣性系模型而如以下的數(shù)式(1)表示。
ι m π/c。= 足 +-""(I)
2^ \ J2 J因此，輪胎狀態(tài)推定單元330檢測共振頻率fd，根據(jù)作為固定值的轉(zhuǎn)動慣量J1以及外側(cè)轉(zhuǎn)動慣量J2，使用數(shù)式(1)能夠算出扭曲彈性常數(shù)K。此處，頻率信息中包括大量因輪胎與路面的摩擦系數(shù)或凹凸產(chǎn)生的、扭曲共振頻率以外的振動成分造成的振動噪聲。共振頻率f^易被埋沒在此類振動噪聲中，所以在以往技術中難以檢測。因此，如上所述，輪胎狀態(tài)檢測裝置10通過振動輸入單元310將易提取共振頻率 fc0的規(guī)定的振動輸入輪胎108。由此，輪胎狀態(tài)檢測裝置10能夠更確實且高精度地提取共
振頻率f。o。此外，輪胎狀態(tài)推定單元330例如也可通過以下說明的方法來算出共振頻率fcQ， 從而算出扭曲彈性常數(shù)K。
輪胎狀態(tài)推定單元330也可如非專利文獻1所記載般利用統(tǒng)一型最小乘方推定法等來算出扭曲彈性常數(shù)K。然后，輪胎狀態(tài)推定單元330根據(jù)算出的共振頻率U，使用數(shù)式(1)來算出輪胎 108的扭曲彈性常數(shù)K。這樣，輪胎狀態(tài)檢測裝置10只要能夠提取共振頻率f^，便能夠計算出精度良好地表示當前的輪胎108的狀態(tài)的扭曲彈性常數(shù)K。如上所述，實施方式3的輪胎狀態(tài)檢測裝置10對輪胎108施加規(guī)定的振動，獲取輪胎108的頻率信息，并從該頻率信息中提取輪胎108的共振頻率。然后，輪胎狀態(tài)檢測裝置10根據(jù)提取的共振頻率來推定輪胎108的狀態(tài)。由此，輪胎狀態(tài)檢測裝置10每次都能夠計算出輪胎108的力學模型的扭曲彈性常數(shù)，從而能夠高精度地檢測輪胎108的狀態(tài)。此外，上述非專利文獻1公開的技術未進行用于使后述的輪胎108的共振頻率易提取的振動的輸入。因此，在非專利文獻1公開的技術中，無法確實且高精度地提取共振頻率。因此，與此種非專利文獻1公開的技術相比，本發(fā)明的輪胎狀態(tài)檢測裝置10能夠以更高的精度來進行輪胎108的狀態(tài)檢測。(實施方式4)圖19是表示本發(fā)明的實施方式4的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的一例的方框圖，對應于實施方式3的圖15。實施方式4的輪胎狀態(tài)檢測裝置10與實施方式3的主要的不同之處在于配置有基于過去獲取的與輪胎狀態(tài)相關的信息來決定共振用振動的振動輸入單元310a、以及反饋與輪胎狀態(tài)相關的信息的輪胎狀態(tài)推定單元330a。輪胎狀態(tài)推定單元330a基于扭曲彈性常數(shù)K的變化來判斷輪胎108的氣壓是否顯著下降。然后，輪胎狀態(tài)推定單元330a保存共振頻率fe(l和針對有無因爆胎等造成輪胎氣壓顯著下降(以下稱作“氣壓下降”)的判定結(jié)果。振動輸入單元310a獲取輪胎狀態(tài)推定單元330a所保存的共振頻率fe(l以及有無氣壓下降的信息。然后，振動輸入單元310a基于這些信息，控制轉(zhuǎn)矩的大小以及振動頻率中的至少一者或者這兩者，以成為易提取共振頻率^勺振動。如果轉(zhuǎn)矩的大小以及振動頻率中的一者為固定值，則振動輸入單元310a只要僅控制并非固定值的另一者即可。圖20是表示實施方式4的輪胎狀態(tài)檢測裝置10的動作的一例的流程圖，對應于實施方式3的圖17。振動輸入單元310a每當推定實施時刻到來時，讀取輪胎狀態(tài)推定單元330a中保存的在上次的推定實施時刻獲取的(以下簡稱作“上次的”)共振頻率U以及有無氣壓下降的信息(S1050)。該信息的讀取例如也可由振動輸入單元310a對輪胎狀態(tài)推定單元330a送出信息要求指令，獲取了改信息要求指令的輪胎狀態(tài)推定單元330a將信息送往振動輸入單元 310a。然后，如果無氣壓下降(S1051 “否”)，則振動輸入單元310a決定用于使包含該共振頻率f。o的振動產(chǎn)生的共振用振動(S1060)，并將決定的共振用振動輸入輪胎108(S1090)。 共振用振動的決定的詳細情況如后所述。此外，如果有氣壓下降(S1051 “是”)，則振動輸入單元310a不進行共振用振動的輸出而結(jié)束處理。
另一方面，輪胎狀態(tài)推定單元330a在算出扭曲彈性常數(shù)K(t)時(S1130)，判斷在本次的推定實施時刻獲取的(以下簡稱作“本次的”)扭曲彈性常數(shù)K(t)與上次的扭曲彈性常數(shù)K(t-l)之差是否為預定的閾值以上(S1140)。此外，t表示基于最新的頻率信息的參數(shù)，t-n表示基于在η次前的推定實施時刻輸入的頻率信息的參數(shù)。輪胎狀態(tài)推定單元330a在本次的扭曲彈性常數(shù)K(t)與上次的扭曲彈性常數(shù) K(t-l)之差為閾值以上時，即在輪胎內(nèi)壓發(fā)生急劇變化時(S1140 “是”)，判斷為輪胎108 的氣壓下降已發(fā)生(S1150)。然后，輪胎狀態(tài)推定單元330a保存表示氣壓下降已發(fā)生的氣壓下降信息(Si 160)。該氣壓下降信息在下次的推定實施時刻的(以下簡稱作“下次的”)步驟S1050中， 由振動輸入單元310a讀取。然后，在進行輪胎更換或修理后的重置處理之前，即在輸入無氣壓下降的氣壓下降信息之前，振動輸入單元310a停止共振用振動的輸出。此外，該重置處理是通過在進行輪胎更換之后由駕駛員等按下未圖示的重置按鈕等來指示。當指示重置處理時，輪胎狀態(tài)推定單元330a廢棄所保存的輪胎氣壓下降信息。另外，輪胎狀態(tài)推定單元330a在差小于閾值時(S1140 “否”)，保存共振頻率f。Q 以及彈性常數(shù)K (t) (Si 180)。這些參數(shù)中，共振頻率U在下次的步驟S1050中由振動輸入單元310a讀取。另外，彈性常數(shù)K(t)在下次的步驟S1140中被用作上次的彈性常數(shù)K(t-l)。此外，輪胎狀態(tài)推定單元330a也可保存多次的彈性常數(shù)K(t_l)、
K(t-2).......K(t-m) (m 正整數(shù))。并且，輪胎狀態(tài)推定單元330a也可將所保存的多次的
彈性常數(shù)中的任意的一個或最大值或平均值與本次的彈性常數(shù)K(t)之差用于判定。以下，對共振用振動的決定的詳細情況進行說明。在共振頻率&不明確的階段，易提取共振頻率U的振動也不明確。因此，振動輸入單元310a將共振用轉(zhuǎn)矩決定為在較寬的頻帶內(nèi)從低頻率向高頻率或者從高頻率向低頻率掃描的正弦波狀的轉(zhuǎn)矩。即，振動輸入單元310a在共振頻率f^不明確的初始狀態(tài)下，將探索相對較寬范圍的振動轉(zhuǎn)矩決定為共振用轉(zhuǎn)矩，以便能夠確實地提取共振頻率f。o。然而，此種針對較寬頻帶的探索比較耗費時間。因此，輪胎狀態(tài)檢測裝置10在之前檢測出共振頻率&時，縮小探索范圍，以實現(xiàn)探索時間的縮短。具體而言，振動輸入單元310a將限定為包含從輪胎狀態(tài)推定單元330a 獲取的上次的共振頻率f^的較窄頻帶的振動轉(zhuǎn)矩決定為共振用轉(zhuǎn)矩。例如，振動輸入單元310a在包含上次的共振頻率&的范圍內(nèi)設定頻率的上限、下限值，并將從下限值的頻率向上限值的頻率或者從上限值的頻率向下限值的頻率進行掃描的正弦波狀的轉(zhuǎn)矩決定為共振用轉(zhuǎn)矩。或者，振動輸入單元310a制作在包含上次的共振頻率fM的范圍內(nèi)限定通過頻帶的帶通濾波器，振動輸入單元310a有意識地產(chǎn)生白色噪聲，并將能夠使該白色噪聲通過所生成的帶通濾波器的白色噪聲轉(zhuǎn)矩決定為共振用轉(zhuǎn)矩。此外，振動輸入單元310a也可僅在共振頻率f^的變化較少時進行探索范圍的縮小。另外，振動輸入單元310a也可使用多次的共振頻率f^的平均值來進行探索范圍的縮小。而且，振動輸入單元310a也可在進行該平均值的計算時，將偏離較大的值除外而算出平均值。由此，輪胎狀態(tài)檢測裝置10能夠提高共振頻率fd的提取精度。另外，當輪胎108發(fā)生氣壓下降或更換輪胎108時，輪胎108的狀態(tài)發(fā)生較大變化，所以共振頻率U大幅改變的可能性較高。因此，在此種情況下，振動輸入單元310a解除探索范圍的縮小，將探索相對較寬范圍的振動轉(zhuǎn)矩決定為共振用轉(zhuǎn)矩。這樣，實施方式4的輪胎狀態(tài)檢測裝置10能夠縮短共振頻率f^的探索時間。由此，實施方式4的輪胎狀態(tài)檢測裝置10能夠在短時間檢測輪胎108的狀態(tài)。(實施方式5)圖21是表示本發(fā)明的實施方式5的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的一例的方框圖，對應于實施方式4的圖19。實施方式5的輪胎狀態(tài)檢測裝置10與實施方式4的主要的不同之處在于包括輪胎內(nèi)壓計算單元340以及信息提示單元350。此外，輪胎內(nèi)壓計算單元340對應于實施方式 1以及實施方式2的內(nèi)壓導出單元110，信息提示單元350對應于實施方式1以及實施方式 2的信息提示單元111。輪胎內(nèi)壓計算單元340從輪胎狀態(tài)推定單元330a獲取扭曲彈性常數(shù)K (t)，并基于扭曲彈性常數(shù)K(t)計算出輪胎108的內(nèi)壓。具體而言，輪胎內(nèi)壓計算單元340對于輪胎 108的內(nèi)壓，例如預習存儲輪胎的彈性常數(shù)K與輪胎108的內(nèi)壓之間的相關關系，并使用該相關關系，根據(jù)彈性常數(shù)K(t)計算出輪胎108的內(nèi)壓。該相關關系既可由表來定義，也可由函數(shù)來定義。然后，輪胎內(nèi)壓計算單元340將算出的輪胎108的內(nèi)壓作為內(nèi)壓信息而輸出至信息提示單元350。扭曲彈性常數(shù)K與輪胎108的內(nèi)壓之間的相關關系為比例關系。扭曲彈性常數(shù)K 與輪胎108的內(nèi)壓之間的比例關系以及基于此的輪胎108的內(nèi)壓的檢測方法的詳細情況已在例如非專利文獻1中有所記載，所以此處省略說明。但是，輪胎內(nèi)壓計算單元340所用的輪胎108的內(nèi)壓的檢測方法并不限定于非專利文獻1中記載的方法。另外，輪胎內(nèi)壓計算單元340在輪胎狀態(tài)推定單元330a中保存了氣壓下降信息時，獲取此信息并輸出至信息提示單元350。信息提示單元350在自輪胎內(nèi)壓計算單元340輸入內(nèi)壓信息或氣壓下降信息時， 向駕駛員提示內(nèi)壓信息以及氣壓下降信息的內(nèi)容。該提示例如通過儀表板或?qū)Ш窖b置的顯示器上的顯示、或者來自揚聲器的聲音輸出而進行。圖22是表示實施方式5的輪胎狀態(tài)檢測裝置10的動作的一例的流程圖，對應于實施方式4的圖20。輪胎狀態(tài)推定單元330a在判斷為輪胎108已發(fā)生氣壓下降時(S1150)，保存氣壓下降信息，并且輸出至輪胎內(nèi)壓計算單元340(S1161)。另外，輪胎狀態(tài)推定單元330a在本次的扭曲彈性常數(shù)K(t)與上次的扭曲彈性常數(shù)K(t-l)之差小于預定的閾值時(S1140: “否”)，將扭曲彈性常數(shù)K(t)輸出至輪胎內(nèi)壓計算單元340(S1170)。然后，輪胎狀態(tài)推定單元330a保存扭曲彈性常數(shù)K (t) (Si 180)。輪胎內(nèi)壓計算單元340在輸入扭曲彈性常數(shù)K (t)時，根據(jù)扭曲彈性常數(shù)K (t)計算出輪胎108的內(nèi)壓(S1190)。然后，輪胎內(nèi)壓計算單元340將算出的內(nèi)壓作為內(nèi)壓信息而輸出至信息提示單元350。另外，輪胎內(nèi)壓計算單元340在輸入氣壓下降信息時，將輪胎 108已發(fā)生氣壓下降的情況輸出至信息提示單元350。其結(jié)果，表示輪胎108的內(nèi)壓的內(nèi)壓信息與表示輪胎108已發(fā)生氣壓下降的氣壓下降信息被適當?shù)貙谳喬?08的狀態(tài)而提示給駕駛員(S1200)。這樣，實施方式5的輪胎狀態(tài)檢測裝置10將輪胎108的狀態(tài)提示給駕駛員，所以能夠促使駕駛員進行適當?shù)奶幹?，例如充入空氣或修理爆胎等。由此，實施方?的輪胎狀態(tài)檢測裝置10能夠提高車輛的安全性或節(jié)省燃料費。此外，信息提示的對象并不限定于駕駛員，也可為其他的同乘人員或車輛的維修人員、車輛的遠程監(jiān)控人員。當對維修人員進行提示時，輪胎狀態(tài)檢測裝置10必須具備記錄內(nèi)壓信息以及氣壓下降信息或者基于它們的各信息的記錄介質(zhì)。另外，當對遠程監(jiān)控人員進行提示時，輪胎狀態(tài)檢測裝置10必須具備對管理服務器等外部裝置發(fā)送內(nèi)壓信息以及氣壓下降信息的通信裝置。(實施方式6) 圖23是表示本發(fā)明的實施方式6的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的一例的方框圖，對應于實施方式5的圖21。實施方式6的輪胎狀態(tài)檢測裝置10適用于將蓄電池單元510、變頻器單元520以及電機單元530作為驅(qū)動系統(tǒng)的輪胎108。實施方式6的輪胎狀態(tài)檢測裝置10與實施方式 5的主要的不同之處在于，振動輸入單元310a被替換為變頻器控制單元311，頻率信息獲取單元320被替換為旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元321。此外，蓄電池單元510、變頻器單元520以及電機單元530分別對應于實施方式1以及實施方式2的蓄電池單元105、變頻器單元104以及電機單元107、201。另外，變頻器控制單元311以及旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元321分別對應于實施方式1以及實施方式2的變頻器控制單元103以及旋轉(zhuǎn)角速度計算單元203。蓄電池單元510是將變頻器單元520輸出電流所需的電力提供給變頻器單元520 的蓄電池。變頻器單元520依照從后述的變頻器控制單元311輸入的電機驅(qū)動電流的輸出指令值，對電機單元530輸出電力。電機單元530通過從變頻器單元520提供的電力來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動輪胎108。變頻器控制單元311輸入表示駕駛員為了加速車輛而踩踏的加速踏板(例如實施方式1以及實施方式2的加速踏板100)的踩踏量的操作信息(以下簡稱作“操作信息”)。 該輸入例如使用實施方式1以及實施方式2的加速踏板位置傳感器單元101來進行。然后， 變頻器控制單元311由操作信息決定行駛用轉(zhuǎn)矩的值。另外，變頻器控制單元311與實施方式5的振動輸入單元310a同樣地決定共振用轉(zhuǎn)矩。繼而，變頻器控制單元311將使共振用轉(zhuǎn)矩與行駛用轉(zhuǎn)矩的合成轉(zhuǎn)矩從電機單元530輸出的電機驅(qū)動電流的輸出指令值輸出至變頻器單元520。而且，變頻器控制單元311通過電流檢測單元(未圖示)來檢測電機單元530的電機驅(qū)動電流的實際輸出值。然后，變頻器控制單元311控制變頻器單元520對電機單元 530的電力供應，以使該實際輸出值與由變頻器控制單元311算出的輸出指令值一致。變頻器控制單元311既可通過算出合成轉(zhuǎn)矩的值來進行此種輸出指令值的生成， 也可通過合成(相加)共振用電流與行駛用電流來進行。旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元321從輪胎108檢測輪胎108的輪圈的旋轉(zhuǎn)角速度ω 1，并作為上述頻率信息而輸出至輪胎狀態(tài)推定單元330a。旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元321例如從對轉(zhuǎn)子相對于輪胎108的定子的旋轉(zhuǎn)角度進行檢測的編碼器(未圖示)獲取輪圈的旋轉(zhuǎn)角度。然后，旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元321對輪圈的旋轉(zhuǎn)角度分別進行時間微分，從而計算出旋轉(zhuǎn)角速度" ο
此外，旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元321例如也可使用由增量編碼器或絕對編碼器等光學式編碼器或者由霍爾器件等構(gòu)成的磁式編碼器等來獲取旋轉(zhuǎn)角度。另外，旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元321也可從輪胎108直接獲取旋轉(zhuǎn)角度或旋轉(zhuǎn)角速度。 輪胎狀態(tài)推定單元330a基于從旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元321輸入的旋轉(zhuǎn)角速度ω 來計算出輪胎108的共振頻率f。Q。圖M是表示實施方式6的輪胎狀態(tài)檢測裝置10的動作的一例的流程圖，對應于實施方式5的圖22。首先，當加速踏板被踩踏時，變頻器控制單元311導出基于加速踏板的踩踏量的行駛用轉(zhuǎn)矩的值(S1010)，并導出與行駛用轉(zhuǎn)矩的值對應的行駛用電流(S1020)。然后，如果并非推定實施時刻(S1030 “否”)，則變頻器控制單元311將行駛用電流作為輸出指定值而輸出至變頻器單元520。其結(jié)果，從電機單元530僅輸出行駛用電流來作為電機驅(qū)動電流 (S1040)，僅行駛用轉(zhuǎn)矩被施加至輪胎108。另一方面，如果為推定實施時刻(S1030:“是”)，變頻器控制單元311讀取上次的共振頻率f。Q(S1050)。然后，如果無氣壓下降(S1051: “否”)，則變頻器控制單元311導出用于使包含上次的共振頻率f。o的振動產(chǎn)生的共振用轉(zhuǎn)矩(S1061)。繼而，變頻器控制單元 311導出與共振用轉(zhuǎn)矩的值對應的共振用電流(S1070)，生成在行駛用電流上重疊有共振用電流的合成驅(qū)動電流的輸出指令值，并輸出至變頻器單元520 (S1081)。其結(jié)果，自電機單元530輸出合成驅(qū)動電流來作為電機驅(qū)動電流(S1091)，合成驅(qū)動轉(zhuǎn)矩被施加至輪胎108。然后，旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元321檢測輪胎108的旋轉(zhuǎn)角速度Q1，作為時間序列的旋轉(zhuǎn)角速度信號而輸出至輪胎狀態(tài)推定單元330a(S1101)。輪胎狀態(tài)推定單元330a使輸入的旋轉(zhuǎn)角速度信號通過上述的、以包含上次的共振頻率f。o的頻帶作為通過頻帶的帶通濾波器(SlllO)。繼而，從通過帶通濾波器之后的旋轉(zhuǎn)角速度信號提取輪胎108的共振頻率 fc0(S1120)。這樣，實施方式6的輪胎狀態(tài)檢測裝置10通過輸入操作信息并控制電機驅(qū)動電流的值，從而進行行駛用轉(zhuǎn)矩以及共振用轉(zhuǎn)矩的輸入。由此，實施方式6的輪胎狀態(tài)檢測裝置 10對于能夠獲取操作信息且能夠指定電機驅(qū)動電流的值的驅(qū)動系統(tǒng)的輪胎108，能夠容易地輸入共振用振動。另外，實施方式6的輪胎狀態(tài)檢測裝置10從穩(wěn)定且固定地連結(jié)于輪胎108的電機單元530輸入共振用振動，所以能夠減小頻率信息中的共振頻率以及共振頻率以外的振動成分的影響。另外，實施方式6的輪胎狀態(tài)檢測裝置10獲取從為了驅(qū)動電機單元530而設置的旋轉(zhuǎn)角度傳感器獲取的旋轉(zhuǎn)角速度來作為頻率信息，所以不需要準備用于檢測振動的其他傳感器。此外，在停車過程中時，處于駕駛員未踩踏加速踏板的狀態(tài)，行駛用轉(zhuǎn)矩為零。因此，輪胎狀態(tài)檢測裝置10在停車過程中進行輪胎108的狀態(tài)檢測時，僅將共振用轉(zhuǎn)矩輸入輪胎108。(實施方式7)圖25是表示實施方式7的輪胎狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的一例的方框圖，對應于實施方式6的圖23。
實施方式7的輪胎狀態(tài)檢測裝置10與實施方式6的主要的不同之處在于，旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元321被替換為電流獲取單元322以及旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元323。電流獲取單元322從電機單元530獲取電機驅(qū)動電流的實際輸出值，并輸出至旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元323。旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元323根據(jù)電機驅(qū)動電流的實際輸出值Itl計算出輪胎108的輪圈的旋轉(zhuǎn)角速度ω ”并輸出至輪胎狀態(tài)推定單元330a。此處，對旋轉(zhuǎn)角速度檢測單元323根據(jù)電機驅(qū)動電流的實際輸出值I,計算旋轉(zhuǎn)角速度Q1的方法進行說明。圖沈是表示電機驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一例的控制方框圖。變頻器控制單元311的PI控制器521是控制流經(jīng)電機單元530的電流的實際輸出值I,，以使由電機單元530檢測出的合成驅(qū)動電流的實際輸出值與由變頻器控制單元311 算出的合成驅(qū)動電流(的指令值)一致的控制器。即，PI控制器521將電機單元530的實際輸出值I,與由變頻器控制單元311算出的輸出指令值一致的控制電SVgrf施加至電機單元530。電機電路531是能夠通過繞線線圈的電感L以及繞線線圈的電阻R來進行模型化的電子電路。通過實際輸出值I,，與轉(zhuǎn)矩常數(shù)Kt成正比的輸出轉(zhuǎn)矩Te被施加至輪胎108。 并且，電機單元530的轉(zhuǎn)子與輪胎108的旋轉(zhuǎn)一同以旋轉(zhuǎn)角速度O1旋轉(zhuǎn)。此時，在電機單元530中，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角速度Co1成正比(比例常數(shù)Ke)的反電動勢-KeCo1，在電機單元530的繞線線圈的兩端，輸入電壓V = Vgrf-KeCo1作為實際輸入電壓值?；诖岁P系， 導出以下的數(shù)式O)。
權(quán)利要求
1.輪胎狀態(tài)檢測裝置，其檢測固定在車輪上的充氣輪胎的輪胎狀態(tài)，該輪胎狀態(tài)檢測裝置包括振動輸入單元，其對所述輪胎輸入規(guī)定的振動；頻率信息獲取單元，其獲取輸入了所述規(guī)定的振動時的所述輪胎的頻率信息；以及輪胎狀態(tài)推定單元，其從獲取了的所述頻率信息中提取所述輪胎的共振頻率，并根據(jù)提取出的所述輪胎的共振頻率，計算使用外側(cè)轉(zhuǎn)動慣量、內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動慣量以及作用在它們之間的彈力的彈性常數(shù)對所述輪胎進行了模型化時的所述彈性常數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎狀態(tài)檢測裝置，所述輪胎狀態(tài)推定單元基于所述彈性常數(shù)的變化，檢測所述輪胎的氣壓下降的發(fā)生。
3.如權(quán)利要求1所述的輪胎狀態(tài)檢測裝置，所述頻率信息獲取單元獲取所述輪胎的旋轉(zhuǎn)角速度，作為所述頻率信息。
4.如權(quán)利要求2所述的輪胎狀態(tài)檢測裝置，所述振動輸入單元在檢測出所述氣壓下降的發(fā)生時以及上次提取出的所述輪胎的共振頻率不存在時，將第一頻帶決定為所述規(guī)定的振動的頻率，在未檢測出所述氣壓下降的發(fā)生且上次提取出的所述輪胎的共振頻率存在時，將包含上次提取出的所述輪胎的共振頻率且比所述第一頻帶窄的第二頻帶決定為所述規(guī)定的振動的頻率。
5.如權(quán)利要求2所述的輪胎狀態(tài)檢測裝置，還包括輪胎內(nèi)壓計算單元，其根據(jù)計算出的所述彈性常數(shù)，計算所述輪胎的內(nèi)壓；以及信息提示單元，其提示計算出的所述內(nèi)壓和檢測出的所述氣壓下降的發(fā)生中的至少一個fe息。
6.如權(quán)利要求1所述的輪胎狀態(tài)檢測裝置，所述車輪是由電機驅(qū)動的車輪，所述振動輸入單元控制變頻器對所述電機的控制電壓，以從所述電機產(chǎn)生所述規(guī)定的振動，所述變頻器向所述電機提供電流。
7.如權(quán)利要求6所述的輪胎狀態(tài)檢測裝置，所述振動輸入單元控制所述控制電壓，以從所述電機輸出在用于所述輪胎的旋轉(zhuǎn)的行駛用電流上重疊了用于所述規(guī)定的振動的共振用電流所得的合成驅(qū)動電流。
8.如權(quán)利要求3所述的輪胎狀態(tài)檢測裝置，所述頻率信息獲取單元根據(jù)從所述電機輸出的驅(qū)動電流，獲取所述旋轉(zhuǎn)角速度。
9.如權(quán)利要求7所述的輪胎狀態(tài)檢測裝置，所述振動輸入單元計算用于變頻器進行控制以從所述電機產(chǎn)生所述規(guī)定的振動的指令信息，所述變頻器向所述電機提供電流。
10.如權(quán)利要求1所述的輪胎狀態(tài)檢測裝置，所述車輪是由電機驅(qū)動的車輪，所述振動輸入單元控制變頻器對所述電機的控制電壓，以從所述電機產(chǎn)生所述規(guī)定的振動，所述變頻器向所述電機提供電流，所述頻率信息獲取單元獲取所述控制電壓作為所述頻率信息。
11.輪胎狀態(tài)檢測方法，用于檢測固定在車輪上的充氣輪胎的輪胎狀態(tài)，該輪胎狀態(tài)檢測方法包括以下的步驟對所述輪胎輸入規(guī)定的振動；獲取輸入了所述規(guī)定的振動時的所述輪胎的頻率信息； 從獲取了的所述頻率信息中提取所述輪胎的共振頻率；以及根據(jù)提取出的所述輪胎的共振頻率，計算使用外側(cè)轉(zhuǎn)動慣量、內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動慣量以及作用在它們之間的彈力的彈性常數(shù)對所述輪胎進行模型化時的所述彈性常數(shù)。
全文摘要
公開了能夠高精度地檢測輪胎的狀態(tài)的輪胎狀態(tài)檢測裝置。輪胎狀態(tài)檢測裝置(10)是檢測固定在車輪上的充氣輪胎(108)的輪胎狀態(tài)的裝置，包括振動輸入單元(310)，其對輪胎輸入規(guī)定的振動；頻率信息獲取單元(320)，其獲取輸入規(guī)定的振動時的輪胎(108)的頻率信息；以及輪胎狀態(tài)推定單元(330)，其從獲取的頻率信息中提取輪胎(108)的共振頻率，并根據(jù)提取的輪胎(108)的共振頻率計算出使用外側(cè)轉(zhuǎn)動慣量、內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動慣量以及作用在它們之間的彈力的彈性常數(shù)來對輪胎(108)進行模型化時的彈性常數(shù)。
文檔編號B60C23/06GK102227619SQ20108000334
公開日2011年10月26日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者中田秀樹, 湯河潤一, 黑澤陽一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社