DE112016002232T5

DE112016002232T5 - Vorrichtung zur Bestimmung des Rad-Befestigungszustands unter Verwendung eines Servers

Info

Publication number: DE112016002232T5
Application number: DE112016002232.8T
Authority: DE
Inventors: Yasutaka Kusumi; Yuichiro Noro; Hiroya Kato; Kentaro Nishikawa
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2018-02-15
Also published as: CN107615033B; JP2016215787A; US10408709B2; US20180095008A1; WO2016186030A1; CN107615033A; JP6545528B2

Abstract

Bereitgestellt wird eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Radbefestigungsstatus, durch die ein Radbefestigungsstatus während des Fahrens überwachen lässt. Die Vorrichtung weist eine Sensoreinheit (3), die an einem Radbefestigungsteil anbringbar und davon lösbar ist, ein Informationsendgerät (4), das eine fahrzeuginterne Vorrichtung (4A) ist, oder ein tragbares Endgerät (4B), und einen Server (30) auf. Das Endgerät (4) weist ein Messbefehlsmodul (23) zum Lesen von Fahrzeugstatusdaten aus einem Steuer- und Kommunikationssystem (5) eines Fahrzeugs und Senden eines Befehls zum Messen an die Sensoreinheit (3) zu einem bestimmten Zeitpunkt auf. Der Server (30) weist ein erstes Informationsverarbeitungsmodul (32), das zum Bestimmen einer Unregelmäßigkeit eines Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils durch Vergleichen der Messdaten mit gesammelten Daten, die unter der gleichen Bedingung in der Vergangenheit gemessen und gespeichert wurden, konfiguriert ist, auf.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beruht auf und beansprucht die Konventionspriorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-102075 , eingereicht am 19. Mai 2015, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme als Teil dieser Anmeldung mit eingeschlossen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(Gebiet der Erfindung)
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bestimmungsvorrichtung für einen Radbefestigungsstatus an einem Radbefestigungsteil eines Fahrzeugs.
(Beschreibung der einschlägigen Technik)
In einem Fahrzeug, insbesondere in einem Nutzfahrzeug von großer Größe oder dergleichen, wird die Bestätigung eines Befestigungsstatus von jedem Rad als wichtige Vorkehrung gegen eine Störung, wie Abfallen eines Rads, betrachtet. So ist die Anziehdrehmoment-Verwaltung beim Schraubenfestziehen per Gesetz erforderlich. Als eine solche Bestätigung eines Befestigungsstatus wird im Allgemeinen die Inspektion durch Überprüfen von Aussehen oder Dröhngeräusch durchgeführt. Es gibt allerdings keine Massenproduktionstechnik, durch die sich ein Befestigungsstatus während des Fahrens mit hoher Genauigkeit bestimmen lässt, und so wird die tägliche Inspektion, wie Inspektion vor Inbetriebnahme und Inspektion während des Betriebs zusätzlich zur regelmäßigen Wartung durchgeführt, und dadurch das Auftreten einer Befestigungs-Unregelmäßigkeit, wie Lockerheit der Schraubenmutter, verhindert.
Im Hinblick auf das Überprüfen des Aussehens existiert ein Verfahren, wobei zum Beispiel nach dem Festziehen einer Schraubenmutter eine Umdrehungsphase zwischen der Schraubenmutter und einem Rad mit einer Farbmarkierung angegeben wird, oder es wird eine Kappe, mit der eine Umdrehungsphase erkannt wird, auf der Schraubenmutter montiert, mit der sich eine Verschiebung in der Umdrehungsphase auf Grund von Lockerheit leicht erfassen lässt. Im Hinblick auf die Dröhngeräusch-Überprüfung ist im Allgemeinen die Bestimmung auf Basis einer Daumenregel eines Prüfers gängig, es gibt allerdings auch ein Diagnosewerkzeug, in dem ein Beschleunigungsmesser in eine dröhnende Vorrichtung eingebaut ist und eine Änderung in der Resonanzfrequenz auf Grund von Schraubenmutter-Lockerheit oder Schraubenbeschädigung nachgewiesen wird.
Als eine Massenproduktionstechnik zur Überwachung des Status einer Radanordnung während des Fahrens existieren das TPMS (Reifendrucküberwachungssystem) und dergleichen, und ein Verfahren zum Erfassen der Reifenwirkkraft zur Fahrzeugkontrolle wurde ebenfalls bereist vorgeschlagen (zum Beispiel Patentdokumente 1 bis 3). In einer Vorrichtung zum Erfassen der Reifenwirkkraft wird ein elastischer Körper, der einen säulenförmigen Abschnitt und einen flächigen Abschnitt aufweist, zwischen einem Rad-Trägerabschnitt (Nabe) und einem Rad angeordnet, und Wirkkraft, die auf eine Reifen-Bodenkontaktfläche angewandt wird, wird aus Informationen, wie Zug und Dehnung, die an jedem Teil auftreten, berechnet und nachgewiesen. In dieser Vorrichtung, ist auf dem flächigen Abschnitt ein Spannungskonzentrationsabschnitt ausgebildet, der die Dehnung erhöht, allerdings ist in keinem der Patentdokumente ein bestimmtes Konzept davon beschrieben.
[Einschlägiges Dokument]
[Patentdokument]

[Patentdokument 1] JP Patent Nr. 4860680
[Patentdokument 2] JP Patent Nr. 5455357
[Patentdokument 3] JP Patent Nr. 5083314

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorstehend beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen zur Bestätigung eines Befestigungszustands weisen die folgenden Probleme auf.

(i) Bei den herkömmlichen Bestätigungsverfahren durch Aussehen und Dröhngeräusch kann eine Unregelmäßigkeit, wie Schraubenmutter-Lockerheit und Schraubenbruch, während des Fahrens nicht nachgewiesen werden.
(ii) Im Falle der Bestimmung auf Basis einer Daumenregel eines Prüfers kommt es zu Schwankungen in der Erfassungsgenauigkeit.
(iii) Es ist schwierig, eine Unregelmäßigkeitsbestimmung durchzuführen, in der eine Störung betrachtet wird, die bedingt durch die Gebrauchsumgebung (eine Lademenge, Be-/Entschleunigung, Drehen, Straßenbelagszustand, Reifenzustand, ein Abnutzungszustand eines Fahrzeugs) am Fahrzeug auftritt.
(iv) Da bei den in den obigen Patentdokumenten offenbarten Vorrichtungen, wenn ein elastisches Element so bereitgestellt wird, dass es zwischen einer Nabe und einem Rad verbunden und fixiert ist, die Struktur verkompliziert wird, erhöhen sich die Kosten, das Fahrzeuggewicht und die Achsenbreite nehmen zu und die Stützsteifigkeit des Fahrzeugs wird ebenfalls beeinflusst.

Zur Lösung dieser Probleme, wurde bereits ein System vorgeschlagen, in dem eine Sensoreinheit in einem Radbefestigungsteil installiert ist, eine fahrzeuginterne Vorrichtung oder ein tragbares Endgerät die Messdaten der Sensoreinheit auswertet und Bestimmungen im Hinblick auf eine Befestigungsunregelmäßigkeit durchführt. Dieses System birgt allerdings die folgenden Probleme.

(i) Die Messdaten und ausgewerteten Daten werden in der fahrzeuginternen Vorrichtung oder dem tragbaren Endgerät gespeichert, darauf gespeicherte Daten sind auf eine bestimmte Menge begrenzt.
(ii) Da die fahrzeuginterne Vorrichtung oder das tragbare Endgerät den Status auswertet oder bestimmt, nimmt die Verarbeitung Zeit in Anspruch.
(iii) Arbeiten zur Aktualisierung während der Revision des Auswertungsverfahrens oder des Kriteriums sind kompliziert (es tritt eine Zeitverzögerung von einem Befehl zur Aktualisierung bis zum Abschluss der Aktualisierung auf).
(iv) Die Datenverwaltung und/oder die Fahrzeug-Statusüberwachung an einer Fahrzeugverwaltungsstelle sind schwierig.
(v) Die Bewertung erfolgt für jedes Fahrzeug eigenständig, und so besteht die Möglichkeit, dass ein Problem, das bereits während der Konfigurierung auftrat, nicht detektiert werden kann. Das heißt, in einigen Fällen, bestand bereits zum Zeitpunkt der Initialisierung des Kriteriums ein Problem, zum Beispiel war eine Schraubenmutter seit Beginn an locker oder der Luftdruck eines Reifen war schon seit jeher unzureichend.

Eine Aufgabe der vorliegende Erfindung ist die Bereitstellung einer Radbefestigungsstatus-Bestimmungsvorrichtung, durch die sich ein Radbefestigungsstatus während des Fahrens überwachen und auch eine Unregelmäßigkeitsbestimmung mit reduziertem Einfluss durch eine Fahrbedingung durchführen lässt, und eine Verbesserung der Wartungsgenauigkeit, eine Verbesserung der Bestimmungsgenauigkeit, und eine Quantifizierung eines Kriteriums erzielt werden und durch die eine weitere Verbesserung der Wartungsgenauigkeit durch das Sammeln einer großen Menge an Informationen, eine Verbesserung der Bestimmungsgenauigkeit, und eine Steigerung in der Geschwindigkeit der Statusbestimmung dank der Verwendung eines Servers erreicht werden.
Im Folgenden wird zum Zweck des leichteren Verständnisses eine Beschreibung unter Verweis auf die Bezugsziffern der Ausführungsformen angegeben. Eine Server-verwendende Bestimmungsvorrichtung für einen Radbefestigungsstatus gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: eine Sensoreinheit 3, die lösbar in einem Radbefestigungsteil 2Aa montiert ist, an dem eine Radanordnung 2A auf einer Achse eines Fahrzeugs 1 befestigt ist, wobei die Sensoreinheit 3 zum Erfassen einer Statusgröße in Abhängigkeit von einem Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils 2Aa konfiguriert ist; ein mit der Sensoreinheit 3 verbundenes Informationsendgerät 4; und einen mit dem Informationsendgerät 4 verbundenen Server 30.
Das Informationsendgerät 4 weist Folgendes auf: ein Messbefehlsmodul 23, das zum Lesen von Fahrzeugstatusdaten bezüglich des Fahrzeugs 1 aus einem Steuer- und Kommunikationssystem 5 des Fahrzeugs 1 und Senden eines Befehls zum Messen an die Sensoreinheit 3 zu einem Zeitpunkt, zu dem die Fahrzeugstatusdaten berücksichtigt werden, konfiguriert ist, und eine Kommunikationsschnittstelle 22 zum Empfangen von Messdaten aus der Sensoreinheit 3 und Übertragen der Messdaten an den Server 30, und der Server 30 weist ein erstes Informationsverarbeitungsmodul 32 auf, das zum Bestimmen einer Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils 2Aa durch Vergleichen der Messdaten mit gesammelten Daten, die für eine bestimmte Größe der Fahrzeugstatusdaten in der Vergangenheit unter der gleichen Bedingung gemessen und gespeichert wurden, konfiguriert ist.
Gemäß dieser Konfiguration wird die Sensoreinheit 3, die lösbar in dem Radbefestigungsteil 2Aa montiert und zum Erfassen der Statusgröße in Abhängigkeit von dem Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils 2Aa konfiguriert ist, verwendet.
So lässt sich der Radbefestigungsstatus während des Fahrens überwachen, und es werden Sensoren unschwer am Fahrzeug angebracht und davon entfernt. Das Informationsendgerät 4 liest die Fahrzeugstatusdaten durch das Messbefehlsmodul 23 und sendet zum bestimmten Zeitpunkt einen Befehl zum Messen an die Sensoreinheit 3. Das erste Informationsverarbeitungsmodul 32 des Servers 30 bestimmt eine Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils 2Aa durch Vergleichen der Messdaten mit den gesammelten Daten, die bereits unter der gleichen Bedingung in der Vergangenheit gemessen und gespeichert wurden. Da die Messung zu einer Zeit der festen Fahrzeug-Fahrbedingung durchgeführt wird, lässt sich eine Unregelmäßigkeitsbestimmung durchführen, bei der eine Störung, wie ein Einfluss auf Grund einer Fahrbedingung, verringert ist, und es wird eine Verbesserung der Bestimmungsgenauigkeit, eine Quantifizierung eines Kriteriums, und eine Verbesserung der Wartungsgenauigkeit erreicht. Da das erste Informationsverarbeitungsmodul 32 im Server 30 bereitgestellt ist, kann eine Unregelmäßigkeit mit höherer Genauigkeit unter Verwendung einer großen Menge an gesammelten Daten bestimmt werden, und die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Unregelmäßigkeitsbestimmung durch eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitungsfunktion des Servers 30 verbessert werden.
Das “Steuer- und Kommunikationssystem” umfasst eine Steuervorrichtung wie eine ECU, und eine Kommunikationsvorrichtung wie ein CAN. Die “Fahrzeugstatusdaten” umfassen Informationen wie eine Motorgeschwindigkeit, einen Lenkwinkel, eine Reifen-Drehgeschwindigkeit (Fahrzeug-Geschwindigkeit), eine Gaspedalposition, einen Bremsbedienungsstatus, eine Gangposition in einem Getriebe, EIN/AUS-Status eines Zündschalters und ob nur ein Nebensystem eingeschaltet ist. Die “Größe” umfasst eine Größe wie die Motorgeschwindigkeit, den Lenkwinkel, die Reifen-Drehgeschwindigkeit, die Gaspedalposition, den Bremsbedienungsstatus und dergleichen, die zum Rückschluss auf eine Fahrzeug-Fahrbedingung verwendet werden. Die Umschreibung “gemessen unter der gleichen Bedingung” bezeichnet keine exakte Gleichheit, und es reicht aus, wenn in der Unterscheidung zwischen während des Leerlaufs, während gleichmäßigen Fahrens (gleichmäßiges Fahren bei einer konstanten Geschwindigkeit), während des Fahrens auf einem festen Straßenbelag, und dergleichen Gleichheit herrscht.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Server-verwendende Bestimmungsvorrichtung weiterhin Kommunikationsvorrichtungen 22, 26, und 31 zum drahtlosen Durchführen von Kommunikation zwischen der Sensoreinheit 3 und dem Informationsendgerät 4 und Kommunikation zwischen dem Informationsendgerät 4 und dem Server 30 aufweisen. Das erste Informationsverarbeitungsmodul 32 kann die Messdaten speichern und kann die Unregelmäßigkeit bestimmen. Das Informationsendgerät 4 kann ein Anzeigemodul 25 aufweisen, das zur Anzeige eines Bestimmungsergebnisses, das von dem Server 30 übertragen wird, auf einem Bildschirm einer Anzeigevorrichtung konfiguriert ist.
Da die Kommunikation zwischen der Sensoreinheit 3 und dem Informationsendgerät 4 drahtlos durchgeführt wird, wird die Verdrahtung zwischen der sich drehenden Radanordnung 2A und dem stationären Informationsendgerät 4 vereinfacht. Da Kommunikation zwischen dem Informationsendgerät 4 und dem Server 30 ebenfalls drahtlos durchgeführt wird, kann das Informationsendgerät 4 eine fahrzeuginterne Vorrichtung 4A oder ein tragbares Endgerät 4B sein, und kann Kommunikation mit dem Server 30 aus dem Fahrzeug, das fährt, durchführen. Da das Bestimmungsergebnis auf dem Bildschirm des Informationsendgeräts 4 angezeigt wird, kann der Fahrer oder dergleichen das Bestimmungsergebnis der Befestigungsunregelmäßigkeit bei fahrendem Fahrzeug erkennen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Informationsendgerät 4 ein zweites Informationsverarbeitungsmodul 24 aufweisen, das zum Bestimmen einer Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils 2Aa auf Basis der Messdaten unter Verwendung der Fahrzeugstatusdaten konfiguriert ist.
Mitunter kann die Kommunikation zwischen dem Server 30 und dem fahrenden Fahrzeug nicht zur Verfügung stehen. Sogar in einem solchen Fall ist es möglich, da das Informationsendgerät 4 das zweite Informationsverarbeitungsmodul 24 aufweist, eine Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils 2Aa zu bestimmen. Das Informationsendgerät 4 kann keine so große Menge an zuvor gesammelten Daten wie der Server 30 handhaben, und die Arbeitsgeschwindigkeit davon ist begrenzt, aber die Bestimmung einer Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus kann mit Genauigkeit innerhalb eines praktischen Bereichs durchgeführt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Server 30 ein Vergleichs- und Benachrichtigungsmodul 33 aufweisen, das folgendermaßen konfiguriert ist: wenn irgendeine Art einer Unregelmäßigkeit aus den Messdaten bestimmt wird, Vergleichen der Messdaten, aus denen die Unregelmäßigkeit bestimmt wird, mit Messdaten eines anderen vergleichbaren Fahrzeugs; und falls als Ergebnis des Vergleichs eine Situation mit einer ähnlichen Tendenz oder einem ähnlichen Niveau zwischen beiden Messdaten festgestellt wird, Benachrichtigen einer Fahrzeugverwaltungsstelle über die Messdaten, bei welchen die Situation mit der ähnlichen Tendenz oder dem ähnlichen Niveau festgestellt wird, um Abhilfe zu schaffen. Zum Zeitpunkt der Initialisierung der Sensoreinheit 3 kann das Vergleichs- und Benachrichtigungsmodul 33 ein Problem zum Zeitpunkt einer Initialisierung eines Kriteriums auf Grund eines Befestigungsfehlers oder unzureichenden Luftdrucks im Startstadium oder dergleichen jeweils durch Vergleichen der Messdaten mit anderen Fahrzeugdaten eines vergleichbaren Fahrzeugtyps erfassen.
Das Vergleichs- und Benachrichtigungsmodul befähigt den Fahrer des anderen Fahrzeugs, die Betriebsverwaltungsstelle oder dergleichen, wenn eine Unregelmäßigkeit auftritt, zur Schaffung von Abhilfe.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Sensoreinheit 3 Folgendes aufweisen: einen ringförmigen Abstandshalter 12, der über einem gesamten äußeren Rand der Radanordnung 2A bereitgestellt und zwischen jeweiligen Kopfabschnitten 7a einer Vielzahl von Nabenschrauben 7 und einer Vielzahl von Radmuttern 8 angeordnet ist, die den jeweiligen Nabenschrauben 7 zugeordnet sind, so dass durch die Vielzahl von Nabenschrauben 7 und die Vielzahl von Radmuttern 8 Festziehkraft aufgenommen wird, wobei der Abstandshalter 12 eine Vielzahl von Schraublöchern 11 aufweist, die jeweils in einer Vielzahl von Teilen der äußeren Randphase ausgebildet sind, wobei die Vielzahl von Nabenschrauben jeweils durch die Vielzahl von Nabenlöchern 7 eingeführt ist, um ein Rad der Radanordnung auf einer Nabe zu montieren, wobei der ringförmige Abstandshalter durch die Festziehkraft verformbar ist; und mindestens einen Dehnungssensor 13, der zwischen mindestens zwei Schraublöchern 11 der Vielzahl von Schraublöchern 11 bereitgestellt ist, wobei der mindestens eine Dehnungssensor zum Messen der Dehnung des verformten Abstandshalters 12 konfiguriert ist.
Falls die Sensoreinheit 3 diese Konfiguration aufweist, kann, da die Dehnung des Abstandshalters 12 gemessen und eine Unregelmäßigkeit des Radbefestigungsstatus der Radmutter 8 nachgewiesen wird, eine Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus bei fahrendem Fahrzeug nachgewiesen werden. Da der verformbare Abstandshalter 12 ein Ringelement zwischen den Kopfabschnitten 7a der Nabenschrauben 7 und den Radmuttern 8 ist und der Dehnungssensor 13 auf dem Abstandshalter 12 montiert ist, ist die Struktur einfach und Einfluss auf die Stützstarre eines Räder 2 ist ebenfalls gering.
Sensoren werden leicht am Fahrzeug angebracht und davon gelöst, und der Einfluss davon auf das Fahrzeuggewicht und die Achsenbreite kann verringert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform können der Dehnungssensor 13, eine Kommunikationsvorrichtung 16, und eine Stromquelle 17 auf dem Abstandshalter 12 und an einem Teil der äußeren Randphase zwischen den mindestens zwei Schraublöchern 11 bereitgestellt werden, wobei die Kommunikationsvorrichtung 16 zum Kommunizieren eines Erfassungssignals des Dehnungssensors 13 und die Stromquelle 17 zur Stromversorgung des Dehnungssensors 13 und der Kommunikationsvorrichtung 16 konfiguriert sind.
Die Kommunikationsvorrichtung 16 und die Stromquelle 17 sind zum Erfassen durch den Dehnungssensor 13 und zur Kommunikation eines Erfassungssignals davon erforderlich. Da die Kommunikationsvorrichtung 16 und die Stromquelle 17 in dem Teil der äußeren Randphase zwischen den Schraublöchern 11 des Abstandshalters 12 angeordnet sind, kann die Sensoreinheit 3 kompakt hergestellt werden. Der Abstandshalter 12 ist erforderlich, um Kontaktflächen mit der Nabe sicherzustellen, das Rad und dergleichen müssen am äußeren Randphasenteil gesichert werden, in dem jedes Schraubenloch 11 gewissermaßen zum Festziehen vorhanden ist, jedoch kann das äußere Randphasenteil zwischen den Schraublöchern 11 auch nicht mit der Nabe, dem Rad, und dergleichen in Kontakt sein (es kann verschmälert sein). Somit können zum Beispiel durch Anordnen der Kommunikationsvorrichtung 16 und der Stromquelle 17 in einem durch das Verschmälern geschaffenen Raum die Kommunikationsvorrichtung 16 und die Stromquelle 17 angeordnet werden, ohne dass die Dicke der gesamten Sensoreinheit 3 zunimmt.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Teil der äußeren Randphase zwischen den Schraublöchern 11 mit einem dünnen Abschnitt 12b ausgebildet sein.
Der dünne Abschnitt 12b kann als Montageteil für den Sensor, die Kommunikationsvorrichtung 16, die Stromquelle 17, und dergleichen verwendet werden, und kann verhindern, dass der montierte Sensor und dergleichen über die Dicke des gesamten Abstandshalter 12 hinausragt. Somit kann der Abstandshalter 12 einfach zwischen den Elementen angeordnet werden. Der vorstehend beschriebene dünne Abschnitt 12b ermöglicht die Konzentration der Dehnung, so dass die Empfindlichkeit der Dehnungsmessung verbessert und die Genauigkeit der Bestimmung im Hinblick auf eine Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus verbessert werden kann.
In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform kann der Abstandshalter 12 einen dünnsten Abschnitt 12c an einem mit dem dünnen Abschnitt zwischen den mindestens zwei Schraublöchern 11 ausgebildeten Abschnitt des Teils der äußeren Randphase aufweisen, und der mindestens eine Dehnungssensor 13 kann die Dehnung des dünnsten Abschnitts 12c messen, wobei der dünnsten Abschnitt als Dehnungskonzentrationsabschnitt dient.
Durch den vorstehend beschriebenen dünnsten Abschnitt 12c lässt sich die Dehnung des Abstandshalters 12 weiter konzentrieren, so dass die Empfindlichkeit der Dehnungsmessung und die Genauigkeit der Bestimmung im Hinblick auf eine Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus weiter verbessert werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Sensoreinheit 3 weiterhin Folgendes aufweisen: einen Temperatursensor 14; und mindestens einen Beschleunigungssensor 15, einen Gyrosensor (nicht gezeigt), und einen Drehzahlsensor (nicht gezeigt).
Ein gemessener Dehnungswert des Dehnungssensors 13 variiert in Abhängigkeit von der Temperatur. So ist es zur Verbesserung der Genauigkeit der Bestimmung im Hinblick auf eine Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus bevorzugt, die Temperatur mit dem Temperatursensor 14 zu messen und eine Temperaturkorrektur durchzuführen. Durch den Temperatursensor 14 lässt sich auch eine anormale Wärmeerzeugung durch Schleifen der Bremsen erfassen. Durch den Beschleunigungssensor 15 lässt sich eine Unregelmäßigkeit wie Beschädigung eines Nabenlagers durch Schwingung und Reifendurchstich erfassen. Wenn mindestens entweder der Gyrosensor oder der Drehzahlsensor bereitgestellt werden, kann das Erfassen der Stellung eines Rads 2 oder verschiedener Zustände unter Verwendung von Rotationswinkelinformationen eines jeden Rads durchgeführt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der mindestens eine Dehnungssensor 13 Folgendes aufweisen: eine auf dem Abstandshalter 12 montierte Membran 13a, wobei die Membran 13a als Reaktion auf die Verformung des Abstandshalters 12 auslenkbar ist; und ein auf der Membran 13a montiertes Sensorelement 13b, wobei das Sensorelement 13b zur Messung der Auslenkung der Membran 13a konfiguriert ist.
Auch wenn die Membran 13a auf dem Abstandshalter 12 selbst bereitgestellt ist, kann die Dehnung des Abstandshalters 12 empfindlich gemessen werden.
Eine Server-verwendende Bestimmungsvorrichtung für einen Radbefestigungsstatus gemäß einem anderen Aspekt der vorliegende Erfindung weist Folgendes auf: eine Sensoreinheit, die lösbar in einem Radbefestigungsteil montiert ist, an dem eine Radanordnung auf einer Achse eines Fahrzeug befestigt ist, wobei die Sensoreinheit zum Erfassen einer Statusgröße in Abhängigkeit eines Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils konfiguriert ist; ein Informationsverarbeitungsendgerät, das mit der Sensoreinheit verbunden ist, so dass sich ein Signal übertragen und empfangen lässt, wobei das Informationsverarbeitungsendgerät einen ersten Prozessor aufweist; und einen Server, der mit dem Informationsendgerät verbunden ist, so dass sich ein Signal übertragen und empfangen lässt, wobei der Server einen zweiten Prozessor aufweist.
Der erste Prozessor ist folgendermaßen programmiert: zum Lesen von Fahrzeugstatusdaten bezüglich des Fahrzeugs aus einem Steuer- und Kommunikationssystem des Fahrzeugs und Senden eines Befehls zum Messen an die Sensoreinheit zu einem Zeitpunkt, zu dem die Fahrzeugstatusdaten berücksichtigt werden; und zum Empfangen von Messdaten aus der Sensoreinheit und Übertragen der Messdaten an den Server. Der zweite Prozessor ist zum Bestimmen einer Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils durch Vergleichen der Messdaten mit gesammelten, für eine bestimmte Größe der Fahrzeugstatusdaten in der Vergangenheit unter der gleichen Bedingung gemessenen und gespeicherten Daten programmiert.
Jede beliebige Kombination von mindestens zwei Konstruktionen, die in den beigefügten Ansprüchen und/oder den Begleitzeichnungen offenbart sind, sollten als vom Umfang der vorliegenden Erfindung mitumfasst betrachtet werden. Insbesondere sollte jede beliebige Kombination von zwei oder mehreren der beigefügten Ansprüche als im Umfang der vorliegenden Erfindung mitumfasst betrachtet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In jedem Fall wird die vorliegende Erfindung aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen davon in Verbindung mit den Begleitzeichnungen besser verstanden. Die Ausführungsformen und die Zeichnungen dienen nur dem Zweck der Veranschaulichung und Erklärung und sind keinesfalls als Einschränkung des Umfangs der vorliegenden Erfindung zu verstehen, wobei der Umfang durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. In den Begleitzeichnungen werden in den verschiedenen Ansichten durchwegs gleiche Bezugsziffern zur Bezeichnung gleicher Teile verwendet. Es zeigen:
1 ein erläuterndes Schaubild, das eine Skizze einer Server-verwendende Bestimmungsvorrichtung für einen Radbefestigungsstatus nach einer ersten Ausführungsform der vorliegende Erfindung;
2 eine perspektivische Ausschnittansicht, die einen Abschnitt einer Radanordnung in der Bestimmungsvorrichtung in 1, in der eine Sensoreinheit montiert ist;
3A eine perspektivische Teilansicht, die ein erstes Beispiel einer Konfiguration der Montage die Sensoreinheit in 2 auf ein Rad;
3B eine perspektivische Teilansicht, die ein zweites Beispiel der Konfiguration der Montage der Sensoreinheit in 2 an das Rad;
3C eine perspektivische Teilansicht, die ein drittes Beispiel der Konfiguration der Montage der Sensoreinheit in 2 an das Rad;
4 eine Vorderansicht der Sensoreinheit in 2;
5A eine perspektivische Teilansicht, die ein erstes Beispiel eines dünnen Abschnitts in der Sensoreinheit in 2 von der Vorder- und der Rückseite;
5B eine perspektivische Teilansicht, die ein zweites Beispiel des dünnen Abschnitts in der Sensoreinheit in 2 von der Vorder- und der Rückseite;
5C eine perspektivische Teilansicht, die ein drittes Beispiel des dünnen Abschnitts in der Sensoreinheit in 2 von der Vorder- und der Rückseite;
6 ein Blockschaubild, das eine skizzenhafte Konfiguration der Server-verwendenden Bestimmungsvorrichtung in 1;
7 ein Blockschaubild, das die Beziehung zwischen der Sensoreinheit in 2 und einem Informationsendgerät;
8 ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf der gesamten Verarbeitung der Server-verwendenden Bestimmungsvorrichtung in 1 in Blockform;
9 ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf der Verarbeitung einer Informationsverarbeitungseinheit eines Servers oder des Informationsendgeräts in 1 in Blockform;
10 ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf der Vorbereitung der Server-verwendenden Bestimmungsvorrichtung in 1 in Blockform;
11A eine Querschnittsansicht, die ein erstes Anwendungsbeispiel eines ersten Membrandehnungssensors in der Sensoreinheit in 2;
11B eine Querschnittsansicht, die ein zweites Anwendungsbeispiel des Membrandehnungssensors in 11A;
12A eine Querschnittsansicht eines ersten Anwendungsbeispiels eines zweiten Membrandehnungssensors in der Sensoreinheit in 2; und
12B eine Querschnittsansicht, die ein zweites Anwendungsbeispiel des Membrandehnungssensors in 12A.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt die Gesamtheit eines Systems, in dem eine Server-verwendende Bestimmungsvorrichtung S für einen Radbefestigungsstatus gemäß der ersten Ausführungsform für ein Nutzfahrzeug von großer Größe übernommen wird. Die Server-verwendende Bestimmungsvorrichtung ist eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Radbefestigungsstatus unter Verwendung eines Servers, wie später beschrieben. Die Server-verwendende Bestimmungsvorrichtung wird im Folgenden auch nur als “Bestimmungsvorrichtung” bezeichnet. Die Server-verwendende Bestimmungsvorrichtung S weist Folgendes auf: eine Abstandshalter-Sensoreinheit 3, die in einen entsprechenden Radbefestigungsteil 2Aa montiert ist, das eine Radanordnung 2A eines Fahrzeugs 1 an einer Achse befestigt; ein Informationsendgerät 4; und einen Server 30. In 1 ist das Fahrzeug 1 ein Lastwagen, der ein Nutzfahrzeug von großer Größe ist. Die Sensoreinheit 3 weist eine Statusgröße nach, wie Dehnung, die sich als Reaktion auf einen Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils 2Aa ändert. Das Informationsendgerät 4 besteht aus einer fahrzeuginternen Vorrichtung 4A, einem tragbaren Endgerät 4B wie ein tragbares Endgerät, oder dergleichen. Das Informationsendgerät 4 führt die Extraktion von Fahrzeugstatusdaten, das Senden eines Befehls zum Messen bei Sollzeit, Speichern von Messdaten einer jeden Sensoreinheit 3 und Fahrzeuginformationen, Übertragung der Messdaten und der Fahrzeuginformationen an den Server 30, Anzeigen eines Bestimmungsergebnisses im Hinblick auf den Radbefestigungsstatus auf dem Server 30, und dergleichen unter Verwendung eines CAN und einer ECU, die in dem Fahrzeug montiert sind, durch. Die fahrzeuginterne Vorrichtung 4A ist ein fahrzeuginterner Computer oder dergleichen. Das tragbare Endgerät 4B ist ein Mobiltelefon wie ein sogenanntes Smartphone, das eine Informationsverarbeitungsfunktion aufweist, oder ein tragbares Endgerät, zum Bestimmen eines Radbefestigungsstatus oder zur Wartung, darunter auch andere Wartungszwecke bestimmt. Der Server 30 ist aus einem Allzweckcomputer oder einem Hochleistungs-PC gebildet und verfügt über eine Datenbank (nicht gezeigt).
Das Informationsendgerät 4 ist mit einem Steuer- und Kommunikationssystem 5 des Fahrzeugs 1 drahtlos verbunden. Das Steuer- und Kommunikationssystem 5 weist ein Steuersystem wie eine Haupt-ECU (elektronische Steuereinheit) des Fahrzeugs 1, und ein Kommunikationssystem wie ein fahrzeuginternes Netzwerk bestehend aus einem CAN (Controller Area Network) auf. Das Informationsendgerät 4 kann mit der Vorrichtung zum Erfassen von Fahrzeugstatusdaten, wie einem Geschwindigkeitssensor, direkt mittels des Kommunikationssystems und nicht über das Steuersystem verbunden werden.
Der Server 30 hat eine Funktion als Datenserver zur Ansammlung von Messdaten, Bestimmungsdaten, Fahrzeuginformationen, und dergleichen, und eine Funktion als arithmetische Hochgeschwindigkeitsverarbeitungsvorrichtung zur Durchführung von Statusbestimmung im Hinblick auf eine Befestigungsunregelmäßigkeit oder dergleichen, Aktualisierung eines Kriteriums für die Statusbestimmung, Übertragung eines Bestimmungsergebnisses, und dergleichen. Das Bestimmungsergebnis wird an das Informationsendgerät 4 übertragen, das die fahrzeuginterne Vorrichtung 4A und/oder das tragbare Endgerät 4B, eine Verwaltungsstelle einer Betreiberfirma und dergleichen ist. Der Server 30 und das Informationsendgerät 4 sind miteinander über ein LAN (local area network) oder ein WAN (wide area network) verbunden.
2 ist ein Schaubild, in dem die Sensoreinheit 3 in einem Hinterrad-Doppelradteil in einem großen Nutzfahrzeug 1 montiert ist, und ist eine Querschnittsansicht entlang einer Ebene durch die Rotationsachse des Hinterrad-Doppelradteil hindurch. In der Radanordnung 2A sind zwei Räder 2, 2 auf einer Fläche eines Flansches 6a einer Nabe 6 angeordnet, so dass sie in zueinander entgegengesetzte Richtungen zeigen, und eine Bremstrommel 9 ist auf der anderen Fläche des Flansches 6a angeordnet. Die Räder 2, 2 und die Bremstrommel 9 sind zwischen Kopfabschnitten 7a von Nabenschrauben 7 und jeweiligen Radmuttern 8 angeordnet und befestigt. Das Radbefestigungsteil 2Aa, das die Radanordnung 2A an der Achse (nicht gezeigt) befestigt, ist an einer Stelle ausgebildet, an der die Räder 2, 2 zwischen den Kopfabschnitten 7a der Nabenschrauben 7 und den Radmuttern 8 angeordnet und an dem Flansch 6a der Nabe 6 befestigt sind. Die Nabenschrauben 7 sind an einer Vielzahl von Stellen in Umfangsrichtung der Nabe 6 bereitgestellt und in Schraublöcher eingeführt, die in dem Flansch 6a, den Rädern 2, 2, und der Bremstrommel 9 ausgebildet sind. Die Nabe 6 ist auf dem Außenumfang der Achse (nicht gezeigt) montiert, und kann eine Komponente sein, die ein Teil eines Nabenlagers (d. h. ein Radlager) bildet, oder kann eine getrennt von dem Nabenlager bereitgestellte Komponente sein. Reifen 10 sind auf dem Außenumfang der jeweiligen Räder 2, 2 bereitgestellt. Die Räder 2 und die Reifen 10 bilden die Radanordnung 2A.
Die Sensoreinheit 3 ist eine Scheibenkomponente mit kreisförmiger Ringform konzentrisch zu jedem Rad 2. In diesem Beispiel ist die Sensoreinheit 3 zwischen den zwei Rädern 2, 2 positioniert, und ist zwischen den Kopfabschnitten 7a der jeweiligen Nabenschrauben 7 und Radmuttern 8, die die Räder 2 befestigen, angeordnet. Die Sensoreinheit 3 weist Schraublöcher 11 (1) an einer Vielzahl von Stellen der Umfangsrichtung auf, und die Nabenschrauben 7 sind in die Schraublöcher 11 eingeführt.
3A bis 3C zeigen vergrößert ein Teil, das durch die Radmutter 8 der Sensoreinheit 3 in 2 befestigt ist.
Die Sensoreinheit 3 kann zwischen den zwei Rädern 2, 2 wie in einem ersten Montagebeispiel von 3A angeordnet sein. Alternativ kann die Sensoreinheit 3 zwischen dem Rad 2 und den Radmuttern 8 wie in einem zweiten Montagebeispiel von 3B angeordnet sein. Weiterhin kann die Sensoreinheit 3 alternativ zwischen dem Flansch 6a der Nabe 6 und dem Rad 2 wie in einem dritten Montagebeispiel von 3C angeordnet sein.
Solange die Sensoreinheit 3 zwischen dem Kopfabschnitt 7a der Nabenschraube 7 und der Radmutter 8 angeordnet ist, kann die Sensoreinheit 3 zwischen dem Kopfabschnitt 7a der Nabenschraube 7 und dem Flansch 6a der Nabe 6 angeordnet sein, wie zwischen dem Flansch 6a der Nabe 6 und der Bremstrommel 9 und zwischen der Bremstrommel 9 und dem Kopfabschnitt 7a der Nabenschraube 7. Allerdings ist die Nabenschraube 7 im Allgemeinen in das Schraubloch des Flansches 6a der Nabe 6 eingepresst und darin fixiert, und so ist die Sensoreinheit 3 vorzugsweise in Bezug auf den Flansch 6a der Nabe 6 eng an der Radmutter 8 angeordnet.
Obwohl die 3A bis 3C Beispiele der im Hinterrad-Doppelradteil angeordneten Abstandshalter-Sensoreinheit 3 zeigen, kann die Radanordnung 2A, bei der die Bestimmungsvorrichtung für den Radbefestigungsstatus angewandt wird, ein Vorderrad-Einzelreifentyp sein.
4 zeigt die Sensoreinheit 3. Die Sensoreinheit 3 weist einen scheibenförmigen Abstandshalterring 12 und einen oder mehrere auf dem Abstandshalter 12 montierte Dehnungssensoren 13 auf. Die Dehnungssensoren 13 sind zum Beispiel Folien-Dehnungsmessstreifen, lineare Dehnungsmesser oder Halbleiter-Dehnungsmesser. Als Status-Erfassungssensor 21, der den Status einer Komponente, wie das Rad 2, erfasst, sind die Dehnungssensoren 13 und ein Temperatursensor 14 auf dem Abstandshalter 12 montiert. Zusätzlich können ein Beschleunigungssensor 15, ein Gyrosensor, und/oder Drehzahlsensor (die nicht gezeigt sind) bereitgestellt sein. Der Status-Erfassungssensor 21 ist eine allgemeine Bezeichnung für die jeweiligen Sensoren. Eine Kommunikationsvorrichtung 16 und eine Stromquelle 17 sind ebenfalls auf dem Abstandshalter 12 montiert. In diesem Beispiel wird eine Stromquelle und eine Kommunikationseinheit 18, die eine Komponente ist, auf der die Kommunikationsvorrichtung 16 und die Stromquelle 17 integriert sind, verwendet.
Der Abstandshalter 12 ist ein Element, das sich durch einen Unterschied in der Festziehkraft durch die Nabenschraube 7 und die Radmutter 8 an Teilen der Nabe verformt. In dem Abstandshalter-Element 12 sind die Schraublöcher 11, in die die jeweiligen Nabenschrauben 7 eingeführt sind, wie vorstehend beschrieben ausgebildet. Im Hinblick auf das Material des Abstandshalters 12 kann der Abstandshalter 12 aus einem Metallmaterial mit hoher Festigkeit und Steifigkeit, wie eine Eisenlegierung, gebildet sein, oder kann aus einem Metallmaterial mit relativ hoher Elastizität wie eine Aluminiumlegierung gebildet sein.
Der Abstandshalter 12 weist dicke Abschnitte 12a auf, die später beschrieben werden. Der Abstandshalter 12 weist eine Form auf, in der keines von einer Aussparung und einem fehlenden Abschnitt in einem Bereich innerhalb des äußersten Durchmessers einer jeden Radmutter 8 vorhanden sind, und dieser Bereich ist an den dicken Abschnitten 12a ausgebildet. Mit einer solchen Form wird die Axialkraft, die auf ein an der Befestigung des Rads 2 beteiligtes Element angewandt wird, nicht durch Festziehen der Radmutter 8 beeinträchtigt, was eine feste Verbindung ergibt. Im Falle, wobei die Radmutter 8 integral einen Unterlegscheibenabschnitt (nicht gezeigt) aufweist, bedeckt der äußerste Durchmesser den Unterlegscheibenabschnitt.
Der Abstandshalter 12 weist weiterhin dünne Abschnitte 12b auf. Indes ist ein Phasenteil, an dem jedes Schraubloch 11 vorhanden ist, d. h. ein Abschnitt, der jedes Schraubloch 11 umgibt, der dicke Abschnitt 12a, Phasenteile zwischen den Schraublöchern 11 sind die dünnen Abschnitte 12b. Jeder dünne Abschnitt 12b kann eine Form aufweisen, in der beide Hauptoberflächen des Abstandshalters 12 relativ zu den dicken Abschnitten 12a zurückgesetzt sind, oder er kann eine Form aufweisen, in der nur eine Hauptoberfläche des Abstandshalters 12 relativ zu den dicken Abschnitten 12a zurückgesetzt ist. Die Sensoren wie die Dehnungssensoren 13, der Temperatursensor 14, und der Beschleunigungssensor 15, die Kommunikationsvorrichtung 16, die Stromquelle 17, und die Stromquelle und Kommunikationseinheit 18 sind auf den Phasenteilen zwischen den Schraublöchern 11 montiert, die die dünnen Abschnitte 12b darstellen. Wie in 4 gezeigt, ist der innere Umfangsabschnitt der einen Hauptoberfläche des Abstandshalters 12 gänzlich ein dünner Abschnitt und wird zur Verdrahtung verwendet.
Der Abstandshalter 12 kann weiterhin dünnste Abschnitte 12c, die Dehnungskonzentrationsabschnitte sind, innerhalb der Phasenteile, die die dünnen Abschnitte 12b sind, zum Beispiel wie in 5A bis 5C gezeigt, aufweisen.
In einem ersten Beispiel von 5A sind bei dem dünnen Abschnitt 12b beide Hauptoberflächen des Abstandshalters 12 relativ zu den dicken Abschnitten 12a zurückgesetzt, und ein aufragender Zwischenabschnitt 12d ist auf der Frontfläche des Abstandshalters 12 und in der Mitte des Phasenteils zwischen den Schraublöchern 11 ausgebildet, so dass er mit den dicken Abschnitten 12a bündig ist und sich in radialer Richtung erstreckt, wodurch der dünne Abschnitt 12b in zwei in Umfangsrichtung ausgerichtete Abschnitte unterteilt wird. Auf den jeweiligen Teilungsabschnitten sind Rillen so ausgebildet, dass sie sich in radialer Richtung erstrecken, und Bodenabschnitte der Rillen sind die dünnsten Abschnitte 12c. Die dünnsten Abschnitte 12c sind Sensor-Montagepositionen 12e.
In jedem des zweiten und dritten Beispiels von 5B und 5C ist der aufragenden Zwischenabschnitt 12d in 5A nicht vorhanden, und so ist der dünne Abschnitt 12b über das gesamte Phasenteil zwischen den Schraublöchern 11 kontinuierlich. Im zweiten Beispiel von 5B ist eine Rille in der Mitte in Umfangsrichtung in dem dünnen Abschnitt 12b so ausgebildet, dass sie sich in radialer Richtung erstreckt, und ein Bodenabschnitt der Rille ist der dünnste Abschnitt 12c. Im dritten Beispiel von 5C ist der dünnste Abschnitt 12c durch eine Rille gleich dem zweiten Beispiel von 5B ausgebildet, aber ist in Umfangsrichtung vom Mittelpunkt zwischen den Schraublöchern 11 verschoben. In 5B und 5C sind die dünnsten Abschnitte 12c die Sensor-Montagepositionen 12e.
Im ersten bis dritten Beispiel der Form des dünnen Abschnitts können die Dehnungssensoren 13 (4) auf der Rückseite der dünnsten Abschnitte 12c montiert sein, d. h. auf der Hauptoberfläche auf der Seite gegenüber den Rillen, die die dünnsten Abschnitte 12c bilden. Alternativ können die Dehnungssensoren 13 auf den Bodenabschnitten der Rillen montiert sein, die die dünnsten Abschnitte 12c sind. In einem der Fälle misst jeder Dehnungssensor 13 Dehnung, die auf dem dünnsten Abschnitt 12c konzentriert ist. 5A bis 5C zeigen jeweils die Vorder- und Rückseite des gezeigten dazwischen umgekehrten Phasenteils. Somit ist die Position eines jeden dünnsten Abschnitts 12c dargestellt als umgekehrt zwischen der Zeichnung, die die Vorderseite zeigt, und der Zeichnung, die die Rückseite zeigt.
Auf dem Abstandshalter 12 kann, wie in einem ersten Beispiel eines Dehnungssensors in 11A und 11B gezeigt, ein Membran-Dehnungssensor 13 montiert sein, der die Dehnung misst. Der Membran-Dehnungssensor 13 weist eine Membran 13a und ein Sensorelement 13b auf, der Dehnung auf der Membran 13a misst. Wie in einem zweiten Beispiel von 12A bzw. 12B entsprechend 11A und 11b, gezeigt, kann ein dünner Abschnitt 13aa in der Membran 13a ausgebildet sein. Ein Dehnungssensor 13b kann auf dem dünnen Abschnitt 13aa bereitgestellt sein, so dass Dehnung auf den dünnen Abschnitt 13aa gemessen wird. Demnach verbessern sich die Messempfindlichkeit und -genauigkeit des Membran-Dehnungssensors 13 weiter.
Der Abstandshalter 12 besteht in den obigen Beispielen jeweils aus einem einzigen Element, er kann aber auch ein Abstandshalter sein, der durch Kombinieren einer Vielzahl von Abstandshalterkomponenten (nicht gezeigt) erhalten wird.
6 ist ein Blockschaubild, das die Systemkonfiguration der Server-verwendende Bestimmungsvorrichtung S für den Radbefestigungsstatus zeigt. Die Sensoreinheit 3 ist für jede der Vielzahl von Radaufbauten 2A eines jeden der mehreren Fahrzeuge 1 bis n bereitgestellt. Wie in 7 gezeigt, weist jede Sensoreinheit 3 den Status-Erfassungssensor 21, der die Dehnungssensoren 13, den Temperatursensor 14 und den Beschleunigungssensor 15 aufweist, und die Kommunikationsvorrichtung 16, die die Kommunikation von Erfassungsdaten des Status-Erfassungssensors 21 durchführt, auf.
Im Falle eines Doppelrads, wie in 2 und 3A bis 3C gezeigt, ist eine Sensoreinheit 3 an den zwei Räder 2, 2 bereitgestellt, die das Doppelrad bilden. Das Informationsendgerät 4 weist eine Kommunikationsvorrichtung 22 auf, die mit der Kommunikationsvorrichtung 16 einer jeden Sensoreinheit 3 kommuniziert.
In 6 ist ein Informationsendgerät 4, das die fahrzeuginterne Vorrichtung 4A ist, das tragbare Endgerät 4B oder dergleichen, für eine Vielzahl von Sensoreinheiten 3 (z. B. alle von einem Fahrzeug 1 erfassten Sensoreinheiten 3) bereitgestellt. Das Informationsendgerät 4 kann für ein anderes Fahrzeug 1 verwendet werden. In 6 sind die Bezugszeichen “A bis Z”, die in den Blöcken der Radaufbauten 2A, und den Sensoreinheiten 3 gezeigt sind, Bezugszeichen zur Bezeichnung einzelner Paare der Radaufbauten 2A und der Sensoreinheiten 3. Die Radaufbauten 2A und die Sensoreinheiten 3, die in den Radaufbauten 2A bereitgestellt sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen “A bis Z” bezeichnet. In 6 gibt der Pfeil den Fluss der Erfassungsdaten an.
Das Informationsendgerät 4 ist mit der Vielzahl von Sensoreinheiten 3 über die Kommunikationsvorrichtung 22 verbunden, wie vorstehend beschrieben. Das Informationsendgerät 4 ist auch mit dem Steuer- und Kommunikationssystem 5, das die ECU und das CAN umfasst, durch eine Kommunikationsvorrichtung 26 davon über die Kommunikationsvorrichtung 22 verbunden. Die jeweiligen Kommunikationsvorrichtungen 16 (7), 22, 26, und 31 in jeder Sensoreinheit 3, das Informationsendgerät 4, das Steuer- und Kommunikationssystem 5 und der Server 30 führen eine drahtlose Kommunikation gemäß einem Standard für Kurzstrecken-Drahtloskommunikation (z. B. Bluetooth (eingetragene Marke)) durch. Das Informationsendgerät 4 ist auch mit der Kommunikationsvorrichtung 31 des Servers 30 über die Kommunikationsvorrichtung 22 verbunden. Die Kommunikation zwischen dem Informationsendgerät 4 und dem Server 30 über die Kommunikationsvorrichtungen 22 und 31 berücksichtigt einen Kommunikationsstandard für Mobiltelefone, wie LAN, WAN, oder LTE (Long Term Evolution). Die Kommunikationsvorrichtung 22 des Informationsendgeräts 4 ist durch einen Block kollektiv als Mittel zum Durchführen von Kommunikation mit jeder Sensoreinheit 3 und Mittel zum Durchführen von Kommunikation mit dem Server 30 gezeigt.
Das Informationsendgerät 4 weist hauptsächlich einen Computer und ein Programm auf. Das Informationsendgerät 4 weist ein Messbefehlsmodul 23, ein zweites Informationsverarbeitungsmodul 24, und ein Anzeigemodul 25 zusätzlich zu der Kommunikationsvorrichtung 22 auf. Das zweite Informationsverarbeitungsmodul 24 arbeitet, wenn Kommunikation zwischen dem Informationsendgerät 4 und dem Server 30 nicht verfügbar ist. Das Anzeigemodul 25 gibt ein Bild aus, das auf einem Bildschirm angezeigt werden soll, der aus einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung (nicht gezeigt) oder dergleichen besteht. Speziell zeigt das Anzeigemodul 25 verschiedene Bestimmungsergebnisse und Unregelmäßigkeitsfaktoren, die vom Server 30 übertragen und durch das Informationsendgerät 4 empfangen werden, Ergebnisse der Bestimmung durch das zweite Informationsverarbeitungsmodul 24 und Unregelmäßigkeitsfaktoren, die in dem Informationsendgerät 4 gehalten werden, und dergleichen auf dem Bildschirm an. D. h. ein Prozessor des Informationsendgeräts 4 ist zur Ausführung des Messbefehlsmoduls 23, des zweiten Informationsverarbeitungsmoduls 24, und des Anzeigemoduls 25 programmiert.
Das Messbefehlsmodul 23 liest Fahrzeugstatusdaten, d. h. Informationen bezüglich des Status des fahrenden Fahrzeugs, aus dem Steuer- und Kommunikationssystem 5, das die ECU und das CAN aufweist, direkt oder über OBD2 (On Board Diagnosis zweite Generation) oder dergleichen aus, sendet an jede Sensoreinheit 3 einen Befehl zum Messen zu bestimmten Zeiten, wie zu der Zeit einer zur Statusbestimmung geeigneten Fahrbedingung, auf Basis der Fahrzeugstatusdaten und empfängt Messdaten aus der Sensoreinheit 3. Der “bestimmte Zeitpunkt”, nach dem das Messbefehlsmodul 23 folgt, ist zum Beispiel ein Zeitpunkt während des Leerlaufs, während gleichmäßigen Fahrens (Geradeausfahren mit konstanter Geschwindigkeit), während des Fahrens auf einer festen Fahrbahnfläche, oder dergleichen. Da nicht jede Sensoreinheit 3 zu allen Zeiten Messung durchführt, sondern Messung nur zu einer Zeit durchführt, die zum Messen geeignet ist, ist der Stromverbrauch seitens der Sensoreinheit 3 reduziert.
Ein Intervall zwischen Messzeiten und/oder einem Fahrzeug-Fahrbedingung zum Messen, das für den bestimmten Zeitpunkt verwendet werden kann, gefolgt von dem Messbefehlsmodul 23, kann wahlweise eingerichtet und aktualisiert werden. Das Einrichten und Aktualisieren kann durch einen Vorgang aus einer Eingabevorrichtung (nicht gezeigt) durchgeführt werden, die in der fahrzeuginternen Vorrichtung 4A, dem tragbaren Endgerät 4B, oder dergleichen implementiert ist und die eine manuelle Eingabe empfängt. Die Eingabevorrichtung ist zum Beispiel ein Schlüsselschalter, ein auf einem Bildschirm des Anzeigemoduls 25 bereitgestelltes Tastfeld oder dergleichen.
Das zweite Informationsverarbeitungsmodul 24 des Informationsendgeräts 4 bestimmt eine Unregelmäßigkeit eines Radbefestigungsstatus der Radmuttern 8 nach einem vorbestimmten Kriterium auf Basis der Erfassungsdaten der Dehnungssensoren 13, d. h. der Messdaten. Das Informationsendgerät 4 bestimmt für jede Sensoreinheit 3 eine Unregelmäßigkeit der Radbefestigungsstatus der Radmuttern 8. Das zweite Informationsverarbeitungsmodul 24 kann eine Funktion zum Bestimmen eines Unregelmäßigkeitsfaktors, zusätzlich zu der Bestimmung der Gegenwart/Abwesenheit einer Unregelmäßigkeit, aufweisen.
Das zweite Informationsverarbeitungsmodul 24 weist eine zweite Datenspeichereinheit 24a, eine zweite Signalauswertungseinheit 24b, und eine zweite Statusbestimmungseinheit 24c auf. Die zweite Datenspeichereinheit 24a speichert darin Erfassungssignale des Status-Erfassungssensors 21, wie der Dehnungssensoren 13, und andere bestimmte Informationen, die von einer jeweiligen Sensoreinheit 3 übertragen werden. Die zweite Datenspeichereinheit 24a sammelt auch frühere Messdaten, derart dass die Daten den Fahrzeugstatusdaten zugeordnet werden, die während der Messung erhalten werden. Die zweite Datenspeichereinheit 24a kann ein tragbares Speichermedium sein, wie eine SD-Karte.
Die zweite Signalauswertungseinheit 24b führt Signalauswertung durch, d. h. Vorverarbeitung, die zur Bestimmung einer Unregelmäßigkeit des Radbefestigungsstatus erforderlich ist.
Die zweite Statusbestimmungseinheit 24c bestimmt eine Unregelmäßigkeit des Radbefestigungsstatus der Radmutter 8 unter Verwendung von Informationen, die durch die Auswertung der zweiten Signalauswertungseinheit 24b erhalten werden. Die zweite Statusbestimmungseinheit 24c kann weiterhin einen Unregelmäßigkeitsfaktor unter Verwendung der Informationen erkennen, die durch die Auswertung der zweiten Signalauswertungseinheit 24b erhalten werden. Der Unregelmäßigkeitsfaktor kann durch die zweite Signalauswertungseinheit 24b erkannt werden.
In dieser Ausführungsform hat, zusätzlich zur Bestimmung im Hinblick auf eine Unregelmäßigkeit des Radbefestigungsstatus der Radmuttern 8, die zweite Signalauswertungseinheit 24b eine Funktion zur Durchführung von Temperaturdrift-Korrektur der Dehnung unter Verwendung der Erfassungstemperatur des Temperatursensors 14, und kann eine anormale Wärmeerzeugung des Rads 2 durch das Schleifen der Bremsen aus der Erfassungstemperatur des Temperatursensors 14 erfassen. Die zweite Signalauswertungseinheit 24b hat weiterhin eine Funktion zum Erfassen einer Unregelmäßigkeit wie Beschädigung eines Nabenlagers (nicht gezeigt) und Durchstich der Reifen 10 aus Erfassungsdaten des Beschleunigungssensors 15.
Genauer gesagt bestimmt das zweite Informationsverarbeitungsmodul 24 eine Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils 2Aa durch Vergleichen der Messdaten mit gesammelten Daten, die für eine bestimmte Größe der Fahrzeugstatusdaten unter der gleichen Bedingung gesammelt und in der Vergangenheit in der zweiten Datenspeichereinheit 24a gespeichert wurden.
In Einzelnen vergleicht die zweite Signalauswertungseinheit 24b einen Messdaten-Änderungsbetrag in jeder Umfangsphase bei Drehung des Rads 2 mit früheren Daten von jedem Radaufbau 2A. Als Nächstes bestimmt die zweite Statusbestimmungseinheit 24c eine Unregelmäßigkeit und schließt auf einen Faktor für die Unregelmäßigkeit. Durch die zweite Signalauswertungseinheit 24b, die die wechselseitige Beziehung unter einer Vielzahl von Messdaten von allen Radaufbauten 2A zu einer bestimmten Messzeit bestätigt, kann die zweite Statusbestimmungseinheit 24c eine Unregelmäßigkeit bestimmen und auf einen Unregelmäßigkeitsfaktor in Berücksichtigung der Störung schließen.
Auf den Unregelmäßigkeitsfaktor wird zum Beispiel wie folgt zurückgeschlossen.

(1) Wenn nur eine begrenzte Umfangsphase von einem Rad eine Unregelmäßigkeitstendenz angibt, wird auf eine Befestigungsunregelmäßigkeit wie Lockerheit der Radmutter 8 oder Bruch der Nabenschraube 7 geschlossen.
(2) Wenn alle Umfangsphasen von nur einem begrenzten Rad eine Unregelmäßigkeitstendenz angeben, wird auf Durchstich oder eine Unregelmäßigkeit eines Lagers oder einer Bremse, wie anormale Wärmeerzeugung, geschlossen.
(3) Wenn alle Räder eine Unregelmäßigkeitstendenz angeben, wird auf Überladen oder den Einfluss einer Störung (eine Fahrbahnbedingung oder dergleichen) geschlossen.

Der Server 30 dient als Datenbank und zur Datenverarbeitung, um Datenverarbeitung mit einer hohen Geschwindigkeit durchzuführen. Der Server 30 weist ein erstes Informationsverarbeitungsmodul 32 auf. Gleichermaßen zum zweiten Informationsverarbeitungsmodul 24 des Informationsendgeräts 4 bestimmt das erste Informationsverarbeitungsmodul 32 eine Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils durch Vergleichen der aus dem Informationsendgerät 4 übertragenen Messdaten mit gesammelten Daten, die für den bestimmten Gegenstand der Fahrzeugstatusdaten unter der gleichen Bedingung gemessen und zuvor gespeichert wurden. Gleich wie das zweite Informationsverarbeitungsmodul 24 des Informationsendgeräts 4 weist das erste Informationsverarbeitungsmodul 32 eine erste Datenspeichereinheit 32a, eine erste Signalauswertungseinheit 32b, und eine erste Statusbestimmungseinheit 32c auf. Die von diesen ersten Einheiten 32a bis 32c durchgeführte Verarbeitung und die Funktionen sind grundsätzlich die gleichen wie die jeweiligen Funktionen und die jeweilige Verarbeitung, die vorstehend für die zweite Datenspeichereinheit 24a, die zweite Signalauswertungseinheit 24b, die zweite Statusbestimmungseinheit 24c des zweiten Informationsverarbeitungsmoduls 24 beschrieben sind, es sei denn, es ist ausdrücklich anders beschrieben. Allerdings unterscheiden sich das zweite Informationsverarbeitungsmodul 24 und das erste Informationsverarbeitungsmodul 32 in der Menge an gespeicherten Daten, Signalauswertung, Menge an früher gesammelten Daten, die zur Statusbestimmung verwendet werden sollen, und dergleichen, und sind auch in der Geschwindigkeit der arithmetischen Verarbeitung unterschiedlich. Zum Beispiel bildet die erste Datenspeichereinheit 32a eine Datenbank, speichert von dem Informationsendgerät 4 übertragene Messdaten und sammelt Ergebnisse der Bestimmung durch die erste Statusbestimmungseinheit 32c. Die erste Datenspeichereinheit 32a sammelt ebenfalls Messdaten von Messungen in der Vergangenheit, derart, dass die Daten den während der Messung erhaltenen Fahrzeugstatusdaten zugeordnet werden. Die Beschreibung der anderen Funktionen des Servers 30 ist in der folgenden Beschreibung des Betriebs mitumfasst.
In der Server-verwendenden Bestimmungsvorrichtung für den Radbefestigungsstatus gemäß der obigen Ausführungsform ist die Sensoreinheit 3 vom Typ eines Abstandshalters im Radbefestigungsteil 2Aa dazwischenliegend montiert, und Daten zum Bestimmen eines Radbefestigungsstatus und dergleichen werden gemessen. Das Informationsendgerät 4 liest die Fahrzeugstatusdaten (EIN/AUS-Status des Stroms, wie ein Startschlüssel, eine Motorgeschwindigkeit, ein Lenkwinkel, eine Reifen-Drehgeschwindigkeit (Fahrzeug-Geschwindigkeit), eine Gaspedalposition, ein Bremsbedienungsstatus, eine Gangposition in einem Getriebe, und dergleichen) aus der ECU und/oder dem CAN, und speichert Messdaten einer jeden Sensoreinheit 3 während eines zur Bestimmung geeigneten Fahrstatus, d. h. während des Bestimmungszeitpunkts.
Der zur Bestimmung geeignete Fahrstatus ist zum Beispiel ein Fahrstatus während des Leerlaufs, während des gleichmäßigen Fahrens (Geradeausfahren bei einer konstanten Geschwindigkeit), während des Fahrens auf einem festen Straßenbelag, oder dergleichen. Im fahrenden Zustand, der zur Statusbestimmung geeignet ist, kann ein Befehl zur Aktivierung und Messung einer jeden Sensoreinheit 3 aus dem Messbefehlsmodul 23 im Informationsendgerät 4 gesendet und Messung durchgeführt werden. Da die Messung nicht zu allen Zeiten durchgeführt wird und nur zu der zur Messung passenden Zeit durchgeführt wird, wird der Stromverbrauch seitens der Sensoreinheit 3 reduziert.
Wenn Messdaten, einschließlich Messungs-Teilinformationen und ein Fahrzeug-Fahrzustand, aus dem Informationsendgerät 4 an den Server 30 übertragen werden, führt der Server 30 eine Sammlung der jeweiligen Räder-Daten eines jeden Fahrzeugs, eine Analyse und Statusbestimmung durch.
Da Messung und Bestimmung wie vorstehend beschrieben durchgeführt werden, können der Radbefestigungsstatus der jeweiligen Radbefestigungsteile 2Aa und der Status einer Peripheriekomponente eines jeden Radbefestigungsteils 2Aa während des Fahrens aufgezeichnet werden. Zusätzlich wird jede Sensoreinheit 3 leicht am Fahrzeug angebracht und davon gelöst, und so ist der Einfluss davon auf das Fahrzeuggewicht, die Achsenbreite, und Stützstarre klein. Das zweite Informationsverarbeitungsmodul 24 führt Messung gemäß einem Befehl aus dem Messbefehlsmodul 23 durch. Somit ist es als Ergebnis der durchgeführten Messung während der festgelegten Fahrzeug-Fahrbedingung möglich, Unregelmäßigkeitsbestimmung durchzuführen, wobei eine Störung, wie Einfluss auf Grund eines Unterschieds im Fahrzustand, verringert wird. Zusätzlich verbessern sich die Wartungsgenauigkeit, die Bestimmungsgenauigkeit, und das Kriterium wird quantifiziert.
Dank der Verwendung des Servers 30 kann eine große Menge an Daten gesammelt werden, und Auswertung und Statusbestimmung können mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Zusätzlich ist es durch den Vergleich mit Daten, die beim Auftreten einer Störung des gleichen Typs oder eines ähnlichen Typs eines Fahrzeugs oder dergleichen erhalten werden, möglich, die Genauigkeit der Bestimmung und des Faktor-Rückschlusses zu erhöhen.
Bei der Statusbestimmung werden die Messdaten im fahrenden Zustand während der Messung untereinander mit den Phasenteilen und den Rädern im gesamten Fahrzeug verglichen, und auch mit früheren Messdaten des Fahrzeugs 1 und Daten, die beim Auftreten einer Unregelmäßigkeit eines ähnlichen Fahrzeugs zuvor erhalten wurden, verglichen. Demnach werden der Status des Radbefestigungsteils 2Aa und der Peripheriekomponenten des Radbefestigungsteils 2Aa bestimmt, und es wird auf einen Faktor für eine Unregelmäßigkeit geschlossen.
Zum Beispiel wird, wenn nur eine begrenzte Umfangsphase von einem Rad eine Unregelmäßigkeitstendenz angibt, auf eine Befestigungsunregelmäßigkeit wie Lockerheit der Radmutter 8 oder Bruch der Nabenschraube 7 geschlossen. Wenn nur eine begrenzte Radanordnung 2A eine Unregelmäßigkeitstendenz angibt, wird auf Durchstich, eine Unregelmäßigkeit eines Lagers/der Bremsen, anormale Wärmeerzeugung oder dergleichen geschlossen. Wenn alle Radaufbauten 2A eine Unregelmäßigkeitstendenz angeben, wird auf Überladung, oder Einfluss einer Störung (Fahrbahnzustand oder dergleichen) geschlossen. Weiterhin lassen sich dank des Vergleichs mit Daten, die beim Auftreten einer Unregelmäßigkeit eines ähnlichen Typs eines Fahrzeugs erhalten wurden, durch ein Vergleichs- und Benachrichtigungsmodul 33 Statusbestimmung und Unregelmäßigkeitsfaktor-Rückschluss mit hoher Genauigkeit durchführen.
Ein Ergebnis von Statusbestimmung auf dem Server 30 wird an das Informationsendgerät 4 übertragen und das Informationsendgerät 4 zeigt das erhaltene Statusbestimmungsergebnis auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung (nicht gezeigt) durch das Anzeigemodul 25 an. Wenn eine Unregelmäßigkeit durch die Statusbestimmung erkannt wird, wird nicht nur der Fahrer, sondern auch eine Fahrzeug-Verwaltungsstelle 39 oder dergleichen von der Unregelmäßigkeit durch die Kommunikationsvorrichtung 31 benachrichtigt. Insbesondere werden die folgenden vorteilhaften Wirkungen bei der Fahrzeug-Verwaltungsstelle 39 einer Spedition erzielt, die mit einer großen Anzahl von Fahrzeugen des gleichen Typs arbeitet.

(1) Wenn eine Unregelmäßigkeit auftritt, falls ein Fahrzeug vorhanden ist, das ein Rad aufweist, das einen Tendenz ähnlich der eines Rads erkennen lässt, in dem die Unregelmäßigkeit auftritt, und das sich in einer Situation mit einem ähnlichen Niveau zu dem des Rads, in dem die Unregelmäßigkeit auftritt, befindet, werden der Fahrer des Fahrzeugs und die Betriebsverwaltungsstelle über die Unregelmäßigkeit benachrichtigt, um Abhilfe zu schaffen.
(2) Auf der Betriebsverwaltungsstelle kann ein Anzeichen einer Störung, wie eine Radbefestigungsunregelmäßigkeit, anormale Wärmeerzeugung, oder Schwingung durch Vergleichen und Überwachen von Messdaten der Radteile eines jeden Fahrzeugs während des Fahrens erkannt werden.
(3) Die Wartung kann auf Basis eines Betriebszustands (eine Fahrstrecke und dergleichen) und Störungstendenzauswertung für jeden Fahrzeugtyp optimiert werden.

In einer Umgebung, in der keine Kommunikation zwischen dem Informationsendgerät 4 und dem Server 30 verfügbar ist, kann das Informationsendgerät 4 auf einen Inselbetrieb umgeschaltet werden. Das Informationsendgerät 4 funktioniert zur Durchführung von Datensammlung, Datenauswertung, und Statusbestimmung. Daher kann das Informationsendgerät 4 die gleiche Verarbeitung wie im Server 30 durchführen.
Sobald das Informationsendgerät ein Umfeld erreicht, in der die obige Kommunikation verfügbar ist, überträgt das Informationsendgerät 4 Messdaten und Statusbestimmungsergebnisse, die gesammelt wurden, während die Kommunikation nicht verfügbar war, an den Server 30.
Wenn eine Aktualisierung des Fahrzustands ansteht, die zur Statusbestimmung (d. h. der Fahrbedingung zum Zeitpunkt des Datenmessbefehls), Auswertung und für das Statusbestimmungsverfahren, oder dergleichen geeignet ist, werden die Informationen in dem Informationsendgerät 4 zeitnah durch drahtlose Kommunikation aktualisiert. Das Informationsendgerät 4 ist vorzugsweise mit Schaltbetriebsmitteln (nicht gezeigt) so bereitgestellt, dass es möglich ist, frei zwischen einem Server-Anwendungsbetrieb und dem Inselbetrieb umzuschalten.
10 ist ein Schaubild, das ein Verwendungsverfahren und den Fluss zeigt, der den Betrieb bei der Vorbereitung (Einrichtung) der Server-verwendenden Bestimmungsvorrichtung für den Radbefestigungsstatus gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Blockform angibt.
Zuerst wird, wie im oberen Teil von 10 gezeigt, jede Sensoreinheit 3 an die Radanordnung 2A und zwischen der Nabe 6 und der Radmutter 8 (3) montiert, und die Radmuttern 8 werden mit normalem Anziehdrehmoment festgezogen.
An der Sensoreinheit 3 misst jede eingebaute Status-Erfassungssensor 21 (4, 7) den Status einer Komponente, wie des Rads 2, und überträgt die Messdaten an das tragbare Endgerät 4B, die fahrzeuginterne Vorrichtung 4A, oder dergleichen.
Das tragbare Endgerät 4B oder die fahrzeuginterne Vorrichtung 4A empfängt die Messdaten aus der Sensoreinheit 3. Dann speichert das tragbare Endgerät 4B oder die fahrzeuginterne Vorrichtung 4A eingegebene Informationen über einen Fahrzeugtyp und/oder ein -teil und die Messdaten in der zweiten Datenspeichereinheit 24a (6) als Referenzdaten zur Unregelmäßigkeitsbestimmung. Die Informationen über den Fahrzeugtyp und/oder das -teil können durch eine Eingabevorrichtungseinheit eingegeben werden, die für das tragbares Endgerät 4B, die fahrzeuginterne Vorrichtung 4A, oder dergleichen bereitgestellt ist. Alternative können solche Informationen in der Sensoreinheit 3 als Daten zur Initialisierung im Voraus gespeichert werden und können an das tragbare Endgerät 4B, die fahrzeuginterne Vorrichtung 4A, oder dergleichen übertragen werden, und die empfangenen Daten können eingegeben werden.
Wie im mittleren Teil von 10 gezeigt, bezüglich der Kommunikation zwischen dem Steuer- und Kommunikationssystem 5, das die ECU und das CAN und das Informationsendgerät 4 aufweist, ist die Kommunikationsvorrichtung 26 (6) auf dem OBD2 oder dergleichen montiert, und Fahrzeugstatusdaten, die während des Leerlaufs, während des gleichmäßigen Fahrens, oder dergleichen erhalten werden, werden aus der Steuer- und Kommunikationssystem 5 ausgegeben.
Die Kommunikationsvorrichtung 26 überträgt die Fahrzeugstatusdaten an das Informationsendgerät 4.
Die Fahrzeugstatusdaten umfassen Daten wie eine Motorgeschwindigkeit, einen Lenkwinkel, eine Reifen-Drehgeschwindigkeit (Fahrzeug-Geschwindigkeit), eine Gaspedalposition, einen Bremsbedienungsstatus, und dergleichen.
Das Informationsendgerät 4 liest das ausgegebene Datenformat der Fahrzeuginformationen und dergleichen aus einer Fahrzeug-Datenbank (nicht gezeigt) oder dergleichen aus, bestätigt den Erhalt der Fahrzeugstatusdaten, die aus der Kommunikationsvorrichtung 26 übertragen wurden, und richtet Datenmesszeit ein. Die Datenmesszeit ist zum Beispiel ein Zeitpunkt während des Leerlaufs oder während des gleichmäßigen Fahrens. Alternativ kann ein Messintervall eingestellt werden.
Wie im unteren Teil von 10 gezeigt, im Hinblick auf die Kommunikation zwischen dem Informationsendgerät 4 und dem Server 30, überträgt das Informationsendgerät 4 die Fahrzeuginformationen an den Server 30, und der Server 30 speichert die Fahrzeuginformationen in der Datenbank (nicht gezeigt) davon. Die Fahrzeuginformationen umfassen Informationen wie ein Fahrzeugmodell, ein Fahrzeugalter, einen Kilometerstand, eine Region, das Teil, in das jeweils die Sensoreinheit 3 montiert ist, und dergleichen. Dann werden die Fahrzeugstatusdaten an den Server 30 übertragen. Die Fahrzeugstatusdaten umfassen Daten, wie den Daten-Messzeitpunkt, Referenz-Messdaten (während des Leerlaufs oder während gleichmäßigen Fahrens), und dergleichen.
Der Server 30 bestätigt den Erhalt der Fahrzeuginformationen und der Fahrzeugstatusdaten. Der Server 30 speichert auch die empfangenen Daten in der Datenbank, stellt eine Auswertungsbedingung ein, und veranlasst das Herunterladen der neuesten Informationen durch das Informationsendgerät 4. Die neuesten Informationen umfassen Informationen wie ein Kriterium, den empfohlenen Zeitpunkt zur Datenmessung, Ausgabe der OBD2, und dergleichen. Im Hinblick auf eine Vielzahl von Messdaten kann ein Problem zum Zeitpunkt der Initialisierung auf Grund eines Befestigungsfehlers oder unzureichenden Reifen-Luftdrucks im Anfangsstadium oder dergleichen durch Vergleichen zwischen einer Vielzahl von Phasendaten, Vergleichen zwischen einer Vielzahl von Rad-Messdaten und Vergleichen mit anderen Fahrzeug-Messdaten eines ähnlichen Rads oder dergleichen erkannt werden.
8 ist ein Schaubild, das ein Gebrauchsverfahren und den Betriebsablauf während des Betriebs der Server-verwendende Bestimmungsvorrichtung für den Radbefestigungsstatus gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Blockform zeigt. 9 ist ein Schaubild, das ein Ablaufdiagramm der Verarbeitung in Blockform zeigt, die durch das erste Informationsverarbeitungsmodul 32 des Servers 30 durchgeführt wird. Das zweite Informationsverarbeitungsmodul 24 des Informationsendgeräts 4 und das erste Informationsverarbeitungsmodul 32 des Servers 30 führen grundsätzlich die gleiche Verarbeitung durch. In 9 ist aus Gründen der Eindeutigkeit, welche Komponente des ersten Informationsverarbeitungsmoduls 32 jeweils das Verfahren durchführt, angegeben, durch welche von der ersten Datenspeichereinheit 32a, der ersten Signalauswertungseinheit 32b, und der ersten Statusbestimmungseinheit 32c jeweils das Verfahren durchgeführt wird.
In 8 werden Fahrzeugstatusdaten aus dem Steuer- und Kommunikationssystem 5 (6) extrahiert, das die ECU und das CAN aufweist, und werden an das Informationsendgerät 4 (Schritt R1) weitergeleitet. Die zu extrahierenden Fahrzeugstatusdaten umfassen Daten, wie eine Reifen-Drehgeschwindigkeit (Fahrzeug-Geschwindigkeit), einen Lenkwinkel, und dergleichen. Jede Sensoreinheit 3 misst vorbestimmte Daten durch den montierten Status-Erfassungssensor 21 (die Dehnungssensoren 13, der Temperatursensor 14, und dergleichen) (Schritt R2). Die zu messende Sache umfasst eine Sache, wie Dehnung, Temperatur, Beschleunigung und dergleichen. Die Sensoreinheit 3 führt Messung als Reaktion auf einen Befehl des Messbefehlsmoduls 23 (6) des Informationsendgeräts 4 durch. Während einer eingestellten Bedingung, d. h. zu dem bestimmten Zeitpunkt, gibt das Messbefehlsmodul 23 einen Datenmessbefehl an jede Sensoreinheit 3 aus. Die Zeit der eingestellten Bedingung ist zum Beispiel ein Zeitpunkt während des Leerlaufs oder während des Geradeaus- und gleichmäßigen Fahrens. Jede Sensoreinheit 3 kann Messung in einem eingestellten Messintervall durchführen.
Das Informationsendgerät 4, das das tragbare Endgerät 4B, die fahrzeuginterne Vorrichtung 4A oder dergleichen ist, empfängt die Fahrzeugstatusdaten aus dem Steuer- und Kommunikationssystem 5, das die ECU, das CAN und dergleichen des Fahrzeugs 1 (Schritt S1) ist, bestätigt, ob die empfangenen Daten Daten sind, die eine Messbefehlsbedingung (Schritt S2) erfüllen, und empfängt Messdaten aus jeder Sensoreinheit 3 (Schritt S3). Das Informationsendgerät 4 bestätigt, ob Kommunikation mit dem Server 30 verfügbar ist (Schritt S4). Wenn die Kommunikation verfügbar ist, überträgt das Informationsendgerät 4 die Fahrzeuginformationen, die Fahrzeugstatusdaten und die Messdaten an den Server 30 (Schritt S5).
Das erste Informationsverarbeitungsmodul 32 des Servers 30 führt Statusbestimmung auf Basis der Messdaten (Schritt S6) durch. Das Verfahren für die Statusbestimmung wird später zusammen mit 9 beschrieben. Nach der Statusbestimmung speichert das erste Informationsverarbeitungsmodul 32 die Fahrzeuginformationen, die Messdaten, die Fahrzeugstatusdaten und ein Bestimmungsergebnis und dergleichen und aktualisiert die Datenbank (Schritt S7). Das erste Informationsverarbeitungsmodul 32 überträgt auch das Bestimmungsergebnis an das Informationsendgerät 4.
Wenn die Kommunikation mit dem Server 30 im obigen Bestimmungsschritt S4 nicht verfügbar ist, führt das zweite Informationsverarbeitungsmodul 24 des Informationsendgeräts 4 Statusbestimmung auf Basis der Messdaten durch (Schritt S6’) und speichert die Messdaten, die Fahrzeugstatusdaten und ein Bestimmungsergebnis in der eigenen zweiten Datenspeichereinheit 24a (Schritt S7’).
Nach der obigen Bestimmung durch das erstes Informationsverarbeitungsmodul 32 des Servers 30 oder das zweite Informationsverarbeitungsmodul 24 des Informationsendgeräts 4 führt das Informationsendgerät 4 Verarbeitung gemäß Gegenwart/Abwesenheit einer Unregelmäßigkeit wie folgt durch (Schritt S8). Wenn keine Unregelmäßigkeit vorliegt, wird “normal” auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung (nicht gezeigt) durch Verarbeitung des Anzeigemoduls 25 (6) angezeigt (Schritt S9). Wenn eine Unregelmäßigkeit vorliegt, wird “anormal” auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung (Schritt S10) angezeigt, und der Server 30 benachrichtigt die Fahrzeugverwaltungsstelle und dergleichen über die Unregelmäßigkeit mittels einer Email oder dergleichen.
Die Verarbeitung des ersten Informationsverarbeitungsmoduls 32 des Servers 30 wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Die Verarbeitung des zweiten Informationsverarbeitungsmoduls 24 des Informationsendgeräts 4 ist die gleiche wie die Verarbeitung des ersten Informationsverarbeitungsmoduls 32 des Servers 30, die in 9 gezeigt ist.
Das erste Informationsverarbeitungsmodul 32 des Servers 30 führt die folgende Verarbeitung unter Verwendung der Messdaten, Messteil-spezifischen Informationen, der Fahrzeugstatusdaten, die aus dem Informationsendgerät 4 empfangen werden, durch.
Dehnungsdaten (die Datenspeichereinheit 32a) werden auf Basis der Temperaturdaten Temperatur-korrigiert (die Signalauswertungseinheit 32b) und eine Befestigungsunregelmäßigkeit wird unter Verwendung der korrigierten Dehnungsdaten bestimmt (die Statusbestimmungseinheit 32c). Anormale Wärmeerzeugung wird auf Basis der Temperaturdaten (die Datenspeichereinheit 32a) bestimmt (die Statusbestimmungseinheit 32c). Frühere Messdaten, Daten eines ähnlichen Fahrzeugs und Daten, die während einer Unregelmäßigkeit erhalten wurden, bezüglich des Messteils, werden aus den vorstehend beschriebenen eingegebenen speziellen Informationen des Messteils (die Datenspeichereinheit 32a) extrahiert (Datenspeichereinheit 32a) und zum Bestimmen einer Befestigungsunregelmäßigkeit (Statusbestimmungseinheit 32c) und anormaler Wärmeerzeugung (Statusbestimmungseinheit 32c) verwendet.
Im Falle, wobei die Sensoreinheit 3 den Beschleunigungssensor 15 aufweist, wird aus empfangenen Beschleunigungsdaten (Datenspeichereinheit 32a) Frequenzauswertung durchgeführt (Signalauswertungseinheit 32b), und eine Unregelmäßigkeit einer Peripheriekomponente des Rads 2 wird bestimmt (Statusbestimmungseinheit 32c). Die vorstehend beschriebenen extrahierten zusätzlichen Messdaten (Datenspeichereinheit 32a) werden ebenfalls für dieses Verfahren verwendet.
In jedem der obigen Bestimmungsverfahren wird bestimmt, ob eine Unregelmäßigkeit in Daten vorliegt (Statusbestimmungseinheit 32c). Zum Beispiel wird bestimmt (Statusbestimmungseinheit 32c), ob die Daten einen Schwellenwert überschreiten, ob die Daten eine Tendenz verschieden von der der Erfassungsdaten einer Vielzahl von anderen Dehnungssensoren 13 aufweisen, die an einer Vielzahl von anderen Stellen an der Sensoreinheit 3 bereitgestellt sind, und/oder, ob die Daten eine Tendenz verschieden von der der früheren Messdaten aufweisen. Zusätzlich wird auf einen Unregelmäßigkeitsfaktor geschlossen.
Die vorteilhaften Auswirkungen, die durch die Server-verwendende Bestimmungsvorrichtung für den Radbefestigungsstatus gemäß der vorliegenden Ausführungsform erreicht werden, werden nachstehend weiter beschrieben.

(i) Es ist möglich, den Radbefestigungsstatus und den Status der Peripheriekomponente während des Fahrens zu überwachen.
(ii) Dank der Verwendung des Servers 30 ist es möglich, eine große Menge an Informationen zu sammeln und die Statusbestimmungsgeschwindigkeit zu steigern.
(iii) Dank der Verwendung des Servers 30 ist es möglich, die Genauigkeit des Rückschlusses auf einen Faktor für auftretende Unregelmäßigkeit zu erhöhen.
(iv) Dank der Verwendung des Servers 30 ist es möglich, auftretende Unregelmäßigkeit frühzeitig zu erkennen und für einen gleichen Typ eines Fahrzeugs in einem ähnlichen Status und dergleichen Abhilfe zu schaffen.
(v) Dank der Verwendung des Servers 30, wird es möglich gemacht, zeitnah die neueste Messbedingung und das aktuellste Kriterium anzuwenden (Aktualisierung).
(vi) Dank der Verwendung des Servers 30 kann die Analyse einer Störungstendenz für jeden Fahrzeugtyp durchgeführt werden.
(vii) Dank der Verwendung des Servers 30 kann ein Problem zu Beginn (ein Befestigungsfehler und/oder unzureichender Reifen-Luftdruck von Anfang an oder dergleichen) erkannt werden.
(viii) Da die Sensoreinheit 3 leicht an das Fahrzeug 1 angebracht oder davon gelöst wird, ist der Einfluss der Sensoreinheit 3 auf das Fahrzeuggewicht, die Achsenbreite, und die Stützstarre klein.
(ix) Dank der Fahrzeug-Fahrbedingungsfestsetzung während der Messung ist es möglich, Unregelmäßigkeitsbestimmung durchzuführen, bei der der Einfluss einer Störung verringert ist.

Obwohl die vorliegende Erfindung in vollem Umfang in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen davon unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben wurde, die nur zum Zweck der Veranschaulichung verwendet werden, erkennen die Fachleute unschwer zahlreiche Änderungen, Abwandlungen innerhalb des Rahmens der Offensichtlichkeit beim Lesen der hier dargestellten Beschreibung der vorliegenden Erfindung. Demnach sind solche Änderungen und Abwandlungen, wenn sie nicht von Umfang der vorliegenden Erfindung wie in den hier beigefügten Ansprüchen dargelegt, abweichen, als darin mitumfasst zu betrachten.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2A: Rad
2Aa: Radbefestigungsteil
3: Sensoreinheit
4: Informationsendgerät
5: Steuer- und Kommunikationssystem (Steuersystem oder Kommunikationssystem)
22: Kommunikationsvorrichtung (Kommunikationsschnittstelle)
30: Server
32: erstes Informationsverarbeitungsmodul

Claims

Server-verwendende Vorrichtung zum Bestimmen eines Radbefestigungsstatus, aufweisend: eine Sensoreinheit, die lösbar in einem Radbefestigungsteil montiert ist, an dem eine Radanordnung auf einer Achse eines Fahrzeugs befestigt ist, wobei die Sensoreinheit zum Erfassen einer Statusgröße in Abhängigkeit von einem Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils konfiguriert ist; ein mit der Sensoreinheit verbundenes Informationsendgerät; und einen mit dem Informationsendgerät verbundenen Server, wobei das Informationsendgerät aufweist: ein Messbefehlsmodul, das zum Lesen von Fahrzeugstatusdaten bezüglich des Fahrzeugs aus einem Steuer- und Kommunikationssystem des Fahrzeugs und Senden eines Befehls zum Messen an die Sensoreinheit zu einem Zeitpunkt, zu dem die Fahrzeugstatusdaten berücksichtigt werden, konfiguriert ist, und eine Kommunikationsschnittstelle zum Empfangen von Messdaten von der Sensoreinheit und Übertragen der Messdaten an den Server, und der Server aufweist: ein erstes Informationsverarbeitungsmodul, das zum Bestimmen einer Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils durch Vergleichen der Messdaten mit gesammelten Daten, die für eine bestimmte Größe der Fahrzeugstatusdaten in der Vergangenheit unter den gleichen Bedingung gemessen und gespeichert wurden, konfiguriert ist.
Server-verwendende Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend Kommunikationsvorrichtungen zum drahtlosen Durchführen von Kommunikation zwischen der Sensoreinheit und dem Informationsendgerät und Kommunikation zwischen dem Informationsendgerät und dem Server, wobei das erste Informationsverarbeitungsmodul die Messdaten speichert und die Unregelmäßigkeit bestimmt, und das Informationsendgerät ein Anzeigemodul aufweist, das zur Anzeige eines von dem Server übertragenen Bestimmungsergebnisses auf einem Bildschirm einer Anzeigevorrichtung konfiguriert ist.
Server-verwendende Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Informationsendgerät ein zweites Informationsverarbeitungsmodul aufweist, das zum Bestimmen einer Unregelmäßigkeit der Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils auf Basis der Messdaten unter Verwendung der Fahrzeugstatusdaten konfiguriert ist.
Server-verwendende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Server ein Vergleichs- und Benachrichtigungsmodul aufweist, das folgendermaßen konfiguriert ist: wenn eine Unregelmäßigkeit in dem Fahrzeug auftritt, Vergleichen der Messdaten, aus denen die Unregelmäßigkeit bestimmt wird, mit Messdaten eines anderen Fahrzeugs; und, falls eine Situation mit einer ähnlichen Tendenz oder einem ähnlichen Niveau zwischen beiden Messdaten als Ergebnis des Vergleichs festgestellt wird, Benachrichtigen einer Fahrzeugverwaltungsstelle oder eines Fahrers des Fahrzeugs über Fahrzeuginformationen des anderen Fahrzeugs, um Abhilfe zu schaffen.
Server-verwendende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Sensoreinheit Folgendes aufweist: einen über einen gesamten äußeren Rand der Radanordnung bereitgestellten und zwischen jeweiligen Kopfabschnitten einer Vielzahl von Nabenschrauben und einer Vielzahl von zu den Nabenschrauben gehörigen Radmuttern angeordneten ringförmigen Abstandshalter, so dass eine Festziehkraft durch die Vielzahl von Nabenschrauben und die Vielzahl von Radmuttern bereitgestellt wird, wobei der Abstandshalter eine Vielzahl von Schraublöchern aufweist, die jeweils an einer Vielzahl von Teilen der äußeren Randphase ausgebildet sind, wobei die Vielzahl von Nabenschrauben jeweils durch die Vielzahl von Schraublöchern eingeführt sind, um ein Rad der Radanordnung auf einer Nabe zu montieren, wobei der ringförmige Abstandshalter auf Grund der Festziehkraft verformbar ist; und mindestens einen Dehnungssensor, der zwischen mindestens zwei Schraublöchern der Vielzahl von Schraublöchern bereitgestellt ist, wobei der mindestens eine Dehnungssensor zur Messung der Dehnung des deformierten Abstandshalters konfiguriert ist.
Server-verwendende Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Dehnungssensor, eine Kommunikationsvorrichtung, und eine Stromquelle auf dem Abstandshalter und an einem Teil der äußeren Randphase zwischen dem mindestens zwei Schraublöchern bereitgestellt sind, wobei die Kommunikationsvorrichtung zur Kommunikation eines Erfassungssignals des Dehnungssensors konfiguriert ist, wobei die Stromquelle zur Stromversorgung des Dehnungssensors und der Kommunikationsvorrichtung konfiguriert ist.
Server-verwendende Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Teil der äußeren Randphase zwischen den Schraublöchern mit einem dünnen Abschnitt ausgebildet ist.
Server-verwendende Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Abstandshalter einen dünnsten Abschnitt an einem Abschnitt des Teils der äußeren Randphase aufweist, die mit dem dünnen Abschnitt zwischen den mindestens zwei Schraublöchern ausgebildet ist, und der mindestens eine Dehnungssensor eine Dehnung des dünnsten Abschnitt misst, wobei der dünnste Abschnitt als ein Dehnungskonzentrationsabschnitt dient.
Server-verwendende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Sensoreinheit weiterhin Folgendes aufweist: einen Temperatursensor; und mindestens einen von einem Beschleunigungssensor, einem Gyrosensor, und einem Drehzahlsensor.
Server-verwendende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der mindestens eine Dehnungssensor Folgendes aufweist: eine auf dem Abstandshalter montierte Membran, wobei die Membran als Reaktion auf Verformung des Abstandshalters auslenkbar ist; und ein auf der Membran montiertes Sensorelement, wobei das Sensorelement zur Messung der Auslenkung der Membran konfiguriert ist.
Server-verwendende Vorrichtung zum Bestimmen eines Radbefestigungsstatus Folgendes aufweisend: eine Sensoreinheit, die lösbar in einem Radbefestigungsteil montiert ist, an dem eine Radanordnung auf einer Achse eines Fahrzeugs befestigt ist, wobei die Sensoreinheit zum Erfassen einer Statusgröße in Abhängigkeit von einem Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils konfiguriert ist; ein Informationsverarbeitungsendgerät, das mit der Sensoreinheit verbunden ist, so dass eine Übertragung und ein Empfang eines Signals ermöglicht werden, wobei das Informationsverarbeitungsendgerät einen ersten Prozessor aufweist; und einen mit dem Informationsendgerät verbundenen Server, so dass eine Übertragung und ein Empfang eines Signals ermöglicht werden, wobei der Server einen zweiten Prozessor aufweist, wobei der erste Prozessor zum Lesen von Fahrzeugstatusdaten bezüglich des Fahrzeugs aus einem Steuer- und Kommunikationssystem des Fahrzeugs und Senden eines Befehls zum Messen an die Sensoreinheit zu einem Zeitpunkt, zu dem die Fahrzeugstatusdaten berücksichtigt werden, und zum Empfangen von Messdaten von der Sensoreinheit und Übertragen der Messdaten an den Server programmiert ist, und der zweite Prozessor zum Bestimmen einer Unregelmäßigkeit des Befestigungsstatus des Radbefestigungsteils durch Vergleichen der Messdaten mit gesammelten Daten, die für eine bestimmte Größe der Fahrzeugstatusdaten unter den gleichen Bedingungen in der Vergangenheit gemessen und gespeichert wurden, programmiert ist.