JP2001241945A - タイヤの状態検出装置、移動体制御装置、及びタイヤの状態検出方法 - Google Patents
タイヤの状態検出装置、移動体制御装置、及びタイヤの状態検出方法Info
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- JP2001241945A JP2001241945A JP2000052438A JP2000052438A JP2001241945A JP 2001241945 A JP2001241945 A JP 2001241945A JP 2000052438 A JP2000052438 A JP 2000052438A JP 2000052438 A JP2000052438 A JP 2000052438A JP 2001241945 A JP2001241945 A JP 2001241945A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホイールの回転数、変形量及びねじれ量を含
む所定の状態量を検出し、検出された所定の状態量から
タイヤに働く力を算出することができると共に、移動体
の制御装置に必要な情報を提供することが可能なタイヤ
の状態検出装置の提供を目的とする。 【解決手段】 タイヤ18のビードを嵌合するリム部1
2と、車輪20の回転軸32に係止するディスクホイー
ル部14とからなり、自動車の走行に応じて変化する構
造30と、リム部12に設けられた凹凸部34と、凹凸
部34に対応して、ディスクホイール部14に設けられ
た凹凸部36と、凹凸部34を検出するセンサ22A
と、凹凸部36を検出するセンサ22Cと、リム部12
の内周面の位置を検出するセンサ22Bと、センサ22
A、22B、22Cより得られるそれぞれの検出結果に
基づいて、ホイール16の少なくとも回転数、変形量、
及びねじれ量を演算する演算部24と、を備える。
む所定の状態量を検出し、検出された所定の状態量から
タイヤに働く力を算出することができると共に、移動体
の制御装置に必要な情報を提供することが可能なタイヤ
の状態検出装置の提供を目的とする。 【解決手段】 タイヤ18のビードを嵌合するリム部1
2と、車輪20の回転軸32に係止するディスクホイー
ル部14とからなり、自動車の走行に応じて変化する構
造30と、リム部12に設けられた凹凸部34と、凹凸
部34に対応して、ディスクホイール部14に設けられ
た凹凸部36と、凹凸部34を検出するセンサ22A
と、凹凸部36を検出するセンサ22Cと、リム部12
の内周面の位置を検出するセンサ22Bと、センサ22
A、22B、22Cより得られるそれぞれの検出結果に
基づいて、ホイール16の少なくとも回転数、変形量、
及びねじれ量を演算する演算部24と、を備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤの状態検出
装置、移動体制御装置、及びタイヤの状態検出方法にか
かり、特に、自動車に積載され、アンチロックブレーキ
システム(所謂ABS)、トラクションコントロールシ
ステム(所謂TCS)、旋回中の自動車姿勢を制御する
姿勢制御装置などの自動車の制御装置に必要な情報を提
供するタイヤの状態検出装置、移動体制御装置及びタイ
ヤの状態検出方法に関する。
装置、移動体制御装置、及びタイヤの状態検出方法にか
かり、特に、自動車に積載され、アンチロックブレーキ
システム(所謂ABS)、トラクションコントロールシ
ステム(所謂TCS)、旋回中の自動車姿勢を制御する
姿勢制御装置などの自動車の制御装置に必要な情報を提
供するタイヤの状態検出装置、移動体制御装置及びタイ
ヤの状態検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】タイヤの状態検出装置としては、従来よ
りタイヤの回転数を検出するタイヤ回転数検出装置、タ
イヤに発生する力を検出する装置やタイヤのねじれ及び
変形を検出するねじれ及び変形検出装置などが提案され
ている。
りタイヤの回転数を検出するタイヤ回転数検出装置、タ
イヤに発生する力を検出する装置やタイヤのねじれ及び
変形を検出するねじれ及び変形検出装置などが提案され
ている。
【0003】例えば、タイヤの回転数検出装置には、特
開平10−71819号公報に記載の技術のように、車
輪に回転体を付加するものがある。特開平10−718
19号公報に記載の技術では、タイヤと一体に回転体が
回転し、回転体の周方向に形成された回転検出部が通過
する毎にセンサが回転検出部を検出することにより、タ
イヤの回転数を検出している。
開平10−71819号公報に記載の技術のように、車
輪に回転体を付加するものがある。特開平10−718
19号公報に記載の技術では、タイヤと一体に回転体が
回転し、回転体の周方向に形成された回転検出部が通過
する毎にセンサが回転検出部を検出することにより、タ
イヤの回転数を検出している。
【0004】また、特開平6−342068号公報に記
載の技術のように、タイヤ表面に超音波を送波するもの
もあり特開平6−342068号公報に記載の技術で
は、車輪表面に車輪に対して所定の俯角を持って超音波
を送波し、その反射波を受波してドップラー周波数から
車輪回転数を算出することが提案されている。
載の技術のように、タイヤ表面に超音波を送波するもの
もあり特開平6−342068号公報に記載の技術で
は、車輪表面に車輪に対して所定の俯角を持って超音波
を送波し、その反射波を受波してドップラー周波数から
車輪回転数を算出することが提案されている。
【0005】更に、特開平11−14643号公報に記
載の技術のように、タイヤのスチールベルトを着磁し磁
気センサで検出する方法がある。特開平11−1464
3号公報に記載の技術では、タイヤのスチールベルトを
着磁し、その残留磁化により発生する磁界を外部から検
出する。そして、その磁界の変化によりタイヤの回転数
を検出している。
載の技術のように、タイヤのスチールベルトを着磁し磁
気センサで検出する方法がある。特開平11−1464
3号公報に記載の技術では、タイヤのスチールベルトを
着磁し、その残留磁化により発生する磁界を外部から検
出する。そして、その磁界の変化によりタイヤの回転数
を検出している。
【0006】タイヤに発生する力を検出する装置として
は、例えば、特開平08−152370号公報に記載の
技術のように、歪ゲージを車軸に埋め込む方法がある。
特開平08−152370号公報に記載の技術では、歪
ゲージを車軸に埋め込み、タイヤが路面から受ける路面
摩擦力及び垂直抗力の変動をリアルタイムに計測するこ
とが提案されている。
は、例えば、特開平08−152370号公報に記載の
技術のように、歪ゲージを車軸に埋め込む方法がある。
特開平08−152370号公報に記載の技術では、歪
ゲージを車軸に埋め込み、タイヤが路面から受ける路面
摩擦力及び垂直抗力の変動をリアルタイムに計測するこ
とが提案されている。
【0007】また、タイヤのねじれ及び変形検出装置と
しては、タイヤに磁性体を埋め込む方法などがあり、タ
イヤのサイド部に磁性体を埋め込み、磁気センサによっ
てタイヤのねじれや変形による磁界の変動を検出するも
のがある。
しては、タイヤに磁性体を埋め込む方法などがあり、タ
イヤのサイド部に磁性体を埋め込み、磁気センサによっ
てタイヤのねじれや変形による磁界の変動を検出するも
のがある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで近年、自動車
の走行制御を行うにあたり、アンチロックブレーキシス
テムやトラクションコントロールシステムなどに代表さ
れる自動車制御装置は、タイヤの回転数からスリップ率
を推定してスリップ率がピークμ付近に収まるように各
車輪のブレーキ制御やエンジンコントロール制御等を行
っている。
の走行制御を行うにあたり、アンチロックブレーキシス
テムやトラクションコントロールシステムなどに代表さ
れる自動車制御装置は、タイヤの回転数からスリップ率
を推定してスリップ率がピークμ付近に収まるように各
車輪のブレーキ制御やエンジンコントロール制御等を行
っている。
【0009】しかしながら、タイヤの回転数からのみで
は正確なスリップ率及び路面のμの推定が困難であり、
各種センサ(加速時計等)を付加して補うなどしている
が、この場合装置が複雑化してコストがかかる、という
問題がある。
は正確なスリップ率及び路面のμの推定が困難であり、
各種センサ(加速時計等)を付加して補うなどしている
が、この場合装置が複雑化してコストがかかる、という
問題がある。
【0010】また、上記のタイヤのねじれ及び変形を検
出する方法においては、タイヤに磁性体を埋め込むた
め、既存の生産設備での製造が困難であり、更に異種材
料混合によってタイヤの性能に悪影響を及ぼす恐れがあ
る。更に、重量が増してタイヤの転がり抵抗が悪化する
などの問題がある。
出する方法においては、タイヤに磁性体を埋め込むた
め、既存の生産設備での製造が困難であり、更に異種材
料混合によってタイヤの性能に悪影響を及ぼす恐れがあ
る。更に、重量が増してタイヤの転がり抵抗が悪化する
などの問題がある。
【0011】本発明は、上記事実を考慮し、ホイールの
回転数、変形量及びねじれ量を含む所定の状態量を検出
し、検出された所定の状態量からタイヤに働く力を算出
することができると共に、移動体の制御装置に必要な情
報を提供することが可能なタイヤの状態検出装置及びタ
イヤの状態検出方法の提供を目的とする。
回転数、変形量及びねじれ量を含む所定の状態量を検出
し、検出された所定の状態量からタイヤに働く力を算出
することができると共に、移動体の制御装置に必要な情
報を提供することが可能なタイヤの状態検出装置及びタ
イヤの状態検出方法の提供を目的とする。
【0012】また、タイヤの状態検出装置による検出結
果に基づいて、移動体を制御することができる移動体制
御装置の提供を目的とする。
果に基づいて、移動体を制御することができる移動体制
御装置の提供を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載の発明は、移動体を支持すると共に、
回転によって前記移動体を移動させることが可能なタイ
ヤにおいて、前記移動体の走行形態に応じたタイヤの状
態を検出するタイヤの状態検出装置であって、最外周に
設けられ、前記タイヤのビード部と嵌合することによっ
て前記タイヤを保持するリム部と、前記移動体における
車軸に係合され、前記車軸と一体的に回転するディスク
ホイール部と、を備え、一部が前記移動体の少なくとも
発進、停止、及び旋回を含む走行形態に応じて、少なく
とも車軸側と最外周側とで相対変化する構造又は材質を
有するホイールと、前記リム部に設けられた第1の識別
手段と、前記第1の識別手段に対応して、前記ディスク
ホイール部に設けられた第2の識別手段と、前記第1の
識別手段を検出する第1の検出手段と、前記第2の識別
手段を検出する第2の検出手段と、前記第1及び第2の
検出手段より得られるそれぞれの検出結果に基づいて、
前記ホイールの少なくとも回転数、変形量、及びねじれ
量を含む所定の状態量を演算し、該演算結果に基づいて
タイヤの状態を演算する演算部と、を備えることを特徴
としている。
に請求項1に記載の発明は、移動体を支持すると共に、
回転によって前記移動体を移動させることが可能なタイ
ヤにおいて、前記移動体の走行形態に応じたタイヤの状
態を検出するタイヤの状態検出装置であって、最外周に
設けられ、前記タイヤのビード部と嵌合することによっ
て前記タイヤを保持するリム部と、前記移動体における
車軸に係合され、前記車軸と一体的に回転するディスク
ホイール部と、を備え、一部が前記移動体の少なくとも
発進、停止、及び旋回を含む走行形態に応じて、少なく
とも車軸側と最外周側とで相対変化する構造又は材質を
有するホイールと、前記リム部に設けられた第1の識別
手段と、前記第1の識別手段に対応して、前記ディスク
ホイール部に設けられた第2の識別手段と、前記第1の
識別手段を検出する第1の検出手段と、前記第2の識別
手段を検出する第2の検出手段と、前記第1及び第2の
検出手段より得られるそれぞれの検出結果に基づいて、
前記ホイールの少なくとも回転数、変形量、及びねじれ
量を含む所定の状態量を演算し、該演算結果に基づいて
タイヤの状態を演算する演算部と、を備えることを特徴
としている。
【0014】請求項1に記載の発明によれば、リム部及
びディスクホイール部からなるホイールは、移動体の発
進、停止、及び旋回などの走行形態に応じて変化する構
造又は材質を有するので、例えば、発進や停止によりタ
イヤにホイールの回転方向の力が加わった場合や、旋回
等によりタイヤにホイールの回転方向と直交する方向の
力が加わった場合には、ホイールが変形する。
びディスクホイール部からなるホイールは、移動体の発
進、停止、及び旋回などの走行形態に応じて変化する構
造又は材質を有するので、例えば、発進や停止によりタ
イヤにホイールの回転方向の力が加わった場合や、旋回
等によりタイヤにホイールの回転方向と直交する方向の
力が加わった場合には、ホイールが変形する。
【0015】従って、リム部に設けられた第1の識別手
段を第1の検出手段で検出した情報には、ホイールの変
形(車輪回転方向のねじれ、車輪回転方向と直交する方
向の変形等)の情報が含まれる。
段を第1の検出手段で検出した情報には、ホイールの変
形(車輪回転方向のねじれ、車輪回転方向と直交する方
向の変形等)の情報が含まれる。
【0016】また、ディスクホイール部に設けられた第
2の識別手段を第2の検出手段で検出した情報にも同様
に前記ホイールの変形の情報が含まれる。また、ディス
クホイール部は、リム部に比べ車輪の回転軸に近い位置
であるため、タイヤに加わる力によってホイールが変形
した場合には、リム部の変形量(移動量)に比べると変
形量(移動量)は極少であるため、変形していないとみ
なせる。
2の識別手段を第2の検出手段で検出した情報にも同様
に前記ホイールの変形の情報が含まれる。また、ディス
クホイール部は、リム部に比べ車輪の回転軸に近い位置
であるため、タイヤに加わる力によってホイールが変形
した場合には、リム部の変形量(移動量)に比べると変
形量(移動量)は極少であるため、変形していないとみ
なせる。
【0017】すなわち、演算部では、第1の検出手段の
検出結果及び第2の検出手段の検出結果を用いることに
より、ホイールの変形量やねじれ量などの所定の状態量
を演算することができる。例えば、第2の検出手段の検
出結果と第1の検出手段の検出結果を比較することによ
り、所定の状態量として、ホイールの回転方向の変形量
やホイールの回転方向と直交する方向の変軽量を演算す
ることが可能である。
検出結果及び第2の検出手段の検出結果を用いることに
より、ホイールの変形量やねじれ量などの所定の状態量
を演算することができる。例えば、第2の検出手段の検
出結果と第1の検出手段の検出結果を比較することによ
り、所定の状態量として、ホイールの回転方向の変形量
やホイールの回転方向と直交する方向の変軽量を演算す
ることが可能である。
【0018】また、上述のようにホイールに加わる所定
の状態量を演算することができるので、例えば、予めホ
イールに加わる所定の状態量とタイヤに加わる力の関係
を求めておくことにより、タイヤに加わる力等のタイヤ
の状態を検出することができる。
の状態量を演算することができるので、例えば、予めホ
イールに加わる所定の状態量とタイヤに加わる力の関係
を求めておくことにより、タイヤに加わる力等のタイヤ
の状態を検出することができる。
【0019】なお、第1及び第2の識別手段としては、
例えば、磁気塗料等を等間隔で複数塗布して、第1及び
第2の検出手段により検出することが可能である。
例えば、磁気塗料等を等間隔で複数塗布して、第1及び
第2の検出手段により検出することが可能である。
【0020】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記リム部の内周面の位置を検出する
第3の検出手段を更に備えることを特徴としている。
の発明において、前記リム部の内周面の位置を検出する
第3の検出手段を更に備えることを特徴としている。
【0021】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明において、第3の検出手段によりリム部の
内周面の位置を検出する。例えば、第3の検出手段をホ
イールの周長方向且つタイヤ接地面方向に設けることに
より、タイヤに加わるホイールの周長方向且つタイヤ接
地面方向(移動体の上下方向)のホイールの変形を検出
することが可能となる。従って、演算部では、該検出結
果に基づいて、前記所定の状態量を演算することができ
る。
に記載の発明において、第3の検出手段によりリム部の
内周面の位置を検出する。例えば、第3の検出手段をホ
イールの周長方向且つタイヤ接地面方向に設けることに
より、タイヤに加わるホイールの周長方向且つタイヤ接
地面方向(移動体の上下方向)のホイールの変形を検出
することが可能となる。従って、演算部では、該検出結
果に基づいて、前記所定の状態量を演算することができ
る。
【0022】請求項3に記載の発明は、請求項1又は請
求項2に記載の発明において、前記第1及び第2の識別
手段が、凹凸の連続であることを特徴としている。
求項2に記載の発明において、前記第1及び第2の識別
手段が、凹凸の連続であることを特徴としている。
【0023】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
又は請求項2に記載の発明において、第1及び第2の識
別手段を凹凸の連続とし、それぞれの凹凸の連続を第1
及び第2の検出手段によって検出するようにしてもよ
い。
又は請求項2に記載の発明において、第1及び第2の識
別手段を凹凸の連続とし、それぞれの凹凸の連続を第1
及び第2の検出手段によって検出するようにしてもよ
い。
【0024】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記第1の識別手段を、前記リム部に
おける移動体側のエッジ位置に設けることを特徴として
いる。
の発明において、前記第1の識別手段を、前記リム部に
おける移動体側のエッジ位置に設けることを特徴として
いる。
【0025】請求項4に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明において、第1の識別手段を、リム部にお
ける移動体側のエッジ位置に設けることにより、第1の
検出手段により、ホイールの回転方向と直交する方向の
ホイールの変形を検出することが可能である。
に記載の発明において、第1の識別手段を、リム部にお
ける移動体側のエッジ位置に設けることにより、第1の
検出手段により、ホイールの回転方向と直交する方向の
ホイールの変形を検出することが可能である。
【0026】請求項5に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記第1の識別手段を、前記リム部の
内周面に設けることを特徴としている。
の発明において、前記第1の識別手段を、前記リム部の
内周面に設けることを特徴としている。
【0027】請求項5に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明において、第1の識別手段を、リム部の内
周面に設けることにより、第1の及び第2の検出手段の
検出結果に基づいて、車輪回転方向のリム部とディスク
ホイール部のねじれを検出することが可能である。
に記載の発明において、第1の識別手段を、リム部の内
周面に設けることにより、第1の及び第2の検出手段の
検出結果に基づいて、車輪回転方向のリム部とディスク
ホイール部のねじれを検出することが可能である。
【0028】請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請
求項5の何れか1項に記載の発明において、前記第1及
び第2の識別手段を前記ホイールの回転方向に沿って均
等ピッチで複数設けることを特徴としている。
求項5の何れか1項に記載の発明において、前記第1及
び第2の識別手段を前記ホイールの回転方向に沿って均
等ピッチで複数設けることを特徴としている。
【0029】請求項6に記載の発明によれば、請求項1
乃至請求項5に記載の発明において、第1の及び第2の
識別手段はホイールの回転方向に沿って複数設けるよう
にしてもよい。
乃至請求項5に記載の発明において、第1の及び第2の
識別手段はホイールの回転方向に沿って複数設けるよう
にしてもよい。
【0030】請求項7に記載の発明は、請求項1乃至請
求項6の何れか1項に記載のタイヤの状態検出装置と、
前記タイヤの状態検出装置の検出結果に基づいて、移動
体の前記走行形態を制御する制御装置と、を備えること
を特徴としている。
求項6の何れか1項に記載のタイヤの状態検出装置と、
前記タイヤの状態検出装置の検出結果に基づいて、移動
体の前記走行形態を制御する制御装置と、を備えること
を特徴としている。
【0031】請求項7に記載の発明によれば、上述の請
求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のタイヤの状態
検出装置による検出結果に基づいて、移動体の発進、停
止、及び旋回等の走行形態を制御する制御装置、例えば
自動車のエンジンやブレーキを制御する制御装置である
アンチロックブレーキシステムやトラクションコントロ
ールシステム等の装置を制御することが可能である。
求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のタイヤの状態
検出装置による検出結果に基づいて、移動体の発進、停
止、及び旋回等の走行形態を制御する制御装置、例えば
自動車のエンジンやブレーキを制御する制御装置である
アンチロックブレーキシステムやトラクションコントロ
ールシステム等の装置を制御することが可能である。
【0032】請求項8に記載の発明は、移動体を支持す
ると共に、回転によって前記移動体を移動させることが
可能なタイヤにおいて、前記移動体の走行形態に応じた
タイヤの状態を検出するタイヤの状態検出方法であっ
て、最外周に設けられタイヤのビード部と勘合すること
によってタイヤを保持するリム部と、前記移動体におけ
る車軸に係合され、前記車軸と一体的に回転するディス
クホイール部と、を備え、一部が前記移動体の少なくと
も発進、停止、及び旋回を含む走行形態に応じて、少な
くとも車軸側と最外周側とで相対変化する構造又は材質
を有するホイールにおいて、前記リム部に設けられた第
1の識別手段を検出する第1のステップと、前記ディス
クホイール部に設けられた第2の識別手段を検出する第
2のステップと、を含み、前記第1及び第2のステップ
による検出結果に基づいて、前記ホイールの少なくとも
回転数、変形量、及びねじれ量を含む所定の状態量を演
算し、該演算結果に基づいてタイヤの状態を演算するこ
とを特徴としている。
ると共に、回転によって前記移動体を移動させることが
可能なタイヤにおいて、前記移動体の走行形態に応じた
タイヤの状態を検出するタイヤの状態検出方法であっ
て、最外周に設けられタイヤのビード部と勘合すること
によってタイヤを保持するリム部と、前記移動体におけ
る車軸に係合され、前記車軸と一体的に回転するディス
クホイール部と、を備え、一部が前記移動体の少なくと
も発進、停止、及び旋回を含む走行形態に応じて、少な
くとも車軸側と最外周側とで相対変化する構造又は材質
を有するホイールにおいて、前記リム部に設けられた第
1の識別手段を検出する第1のステップと、前記ディス
クホイール部に設けられた第2の識別手段を検出する第
2のステップと、を含み、前記第1及び第2のステップ
による検出結果に基づいて、前記ホイールの少なくとも
回転数、変形量、及びねじれ量を含む所定の状態量を演
算し、該演算結果に基づいてタイヤの状態を演算するこ
とを特徴としている。
【0033】請求項8に記載の発明によれば、第1のス
テップでは、リム部に設けられた第1の識別手段が検出
され、第2のステップでは、ディスクホイール部に設け
られた第2の識別手段が検出される。
テップでは、リム部に設けられた第1の識別手段が検出
され、第2のステップでは、ディスクホイール部に設け
られた第2の識別手段が検出される。
【0034】第1のステップの検出結果には、ホイール
の変形の情報(ホイールの回転方向のねじれ、ホイール
の回転方向と直交する方向の変形等)の情報が含まれて
いる。
の変形の情報(ホイールの回転方向のねじれ、ホイール
の回転方向と直交する方向の変形等)の情報が含まれて
いる。
【0035】また、第2のステップの検出結果にも同様
にホイールの変形の情報が含まれている。また、ディス
クホイール部は、リム部に比べて車軸に近い位置である
ため、タイヤに加わる力によってホイールが変形した場
合には、リム部の変形量(移動量)に比べると変形量
(移動量)は極少であるため、変形していないとみなせ
る。
にホイールの変形の情報が含まれている。また、ディス
クホイール部は、リム部に比べて車軸に近い位置である
ため、タイヤに加わる力によってホイールが変形した場
合には、リム部の変形量(移動量)に比べると変形量
(移動量)は極少であるため、変形していないとみなせ
る。
【0036】すなわち、第1のステップ及び第2のステ
ップの検出結果を用いることにより、ホイールの変形量
やねじれ量などの所定の状態量を演算することができ
る。例えば、第1のステップの検出結果と第2のステッ
プの検出結果を比較することにより、前記所定の状態量
を演算することができる。
ップの検出結果を用いることにより、ホイールの変形量
やねじれ量などの所定の状態量を演算することができ
る。例えば、第1のステップの検出結果と第2のステッ
プの検出結果を比較することにより、前記所定の状態量
を演算することができる。
【0037】また、上述のようにホイールに加わる所定
の状態量を演算することができるので、例えば、予めホ
イールに加わる所定の状態量とタイヤに加わる力の関係
を求めておくことにより、タイヤに加わる力等のタイヤ
の状態を検出することができる。
の状態量を演算することができるので、例えば、予めホ
イールに加わる所定の状態量とタイヤに加わる力の関係
を求めておくことにより、タイヤに加わる力等のタイヤ
の状態を検出することができる。
【0038】請求項9に記載の発明は、請求項8に記載
の発明において、前記リム部の内周面の位置を検出する
第3のステップとを更に含むことを特徴としている。
の発明において、前記リム部の内周面の位置を検出する
第3のステップとを更に含むことを特徴としている。
【0039】請求項9に記載の発明によれば、請求項8
に記載の発明において、第3のステップでリム部の内周
面の位置が検出される。例えば、第3のステップでホイ
ールの周長方向且つタイヤ接地面方向のリム部の内周面
の位置を検出することにより、タイヤに加わるホイール
の周長方向且つタイヤ接地面方向(移動体の上下方向)
のホイールの変形を検出することができる。従って、第
3の検出結果に基づいて前記所定の状態量を演算するこ
とができる。
に記載の発明において、第3のステップでリム部の内周
面の位置が検出される。例えば、第3のステップでホイ
ールの周長方向且つタイヤ接地面方向のリム部の内周面
の位置を検出することにより、タイヤに加わるホイール
の周長方向且つタイヤ接地面方向(移動体の上下方向)
のホイールの変形を検出することができる。従って、第
3の検出結果に基づいて前記所定の状態量を演算するこ
とができる。
【0040】請求項10に記載の発明は、請求項8に記
載の発明において、前記第2のステップより得られる検
出結果に基づいて、前記ホイールの回転数を前記所定の
状態量として演算することを特徴としている。
載の発明において、前記第2のステップより得られる検
出結果に基づいて、前記ホイールの回転数を前記所定の
状態量として演算することを特徴としている。
【0041】請求項10に記載の発明によれば、請求項
8に記載の発明において、第2のステップより得られる
検出結果、すなわち、ディスクホイール部に設けられた
第2の識別手段の検出信号に基づいて、ホイールの回転
数を演算することができる。
8に記載の発明において、第2のステップより得られる
検出結果、すなわち、ディスクホイール部に設けられた
第2の識別手段の検出信号に基づいて、ホイールの回転
数を演算することができる。
【0042】例えば、第2のステップで検出される第2
の識別手段の数と検出時間から、第4のステップでは、
ホイールの回転数を演算することが可能である。
の識別手段の数と検出時間から、第4のステップでは、
ホイールの回転数を演算することが可能である。
【0043】請求項11に記載の発明は、請求項8に記
載の発明において、前記第1及び第2のステップより得
られる検出結果を比較することにより、前記リム部と前
記ディスクホイール部の前記ホイールの回転方向のねじ
れ量を前記所定の状態量として演算することを特徴とし
ている。
載の発明において、前記第1及び第2のステップより得
られる検出結果を比較することにより、前記リム部と前
記ディスクホイール部の前記ホイールの回転方向のねじ
れ量を前記所定の状態量として演算することを特徴とし
ている。
【0044】請求項11に記載の発明によれば、請求項
8に記載の発明において、第1のステップ及び第2のス
テップより得られる検出結果、すなわち、リム部に設け
られた第1の識別手段の検出信号と、ディスクホイール
部に設けられた第2の識別手段の検出信号に基づいて、
リム部とディスクホイール部のホイール回転方向のねじ
れ量を演算することができる。
8に記載の発明において、第1のステップ及び第2のス
テップより得られる検出結果、すなわち、リム部に設け
られた第1の識別手段の検出信号と、ディスクホイール
部に設けられた第2の識別手段の検出信号に基づいて、
リム部とディスクホイール部のホイール回転方向のねじ
れ量を演算することができる。
【0045】例えば、第1のステップ及び第2のステッ
プのそれぞれの検出結果を比較することにより、リム部
とディスクホイール部のホイールの回転方向のねじれ量
を演算することが可能である。
プのそれぞれの検出結果を比較することにより、リム部
とディスクホイール部のホイールの回転方向のねじれ量
を演算することが可能である。
【0046】請求項12に記載の発明は、請求項11に
記載の発明において、前記ねじれ量に基づいて、前記タ
イヤに加わる前記ホイールの回転方向の力を演算するこ
とを特徴としている。
記載の発明において、前記ねじれ量に基づいて、前記タ
イヤに加わる前記ホイールの回転方向の力を演算するこ
とを特徴としている。
【0047】請求項12に記載の発明によれば、請求項
11に記載の発明において、ホイールの回転方向のねじ
れ量に基づいて、移動体の移動、停止、旋回等によって
タイヤに加わるホイールの回転方向の力を演算すること
が可能である。
11に記載の発明において、ホイールの回転方向のねじ
れ量に基づいて、移動体の移動、停止、旋回等によって
タイヤに加わるホイールの回転方向の力を演算すること
が可能である。
【0048】例えば、予めタイヤに加わるホイールの回
転方向の力とホイールの回転方向のねじれ量の関係を求
めておき、該関係及びねじれ量からタイヤに加わるホイ
ールの回転方向の力を演算することができる。
転方向の力とホイールの回転方向のねじれ量の関係を求
めておき、該関係及びねじれ量からタイヤに加わるホイ
ールの回転方向の力を演算することができる。
【0049】請求項13に記載の発明は、請求項8に記
載の発明において、前記第1のステップより得られる検
出結果に基づいて、前記ホイールの回転方向と直交する
方向の変形量を前記所定の状態量として演算することを
特徴としている。
載の発明において、前記第1のステップより得られる検
出結果に基づいて、前記ホイールの回転方向と直交する
方向の変形量を前記所定の状態量として演算することを
特徴としている。
【0050】請求項13に記載の発明によれば、請求項
8に記載の発明において、第1のステップより得られる
検出結果には、ホイールの回転方向と直交する方向の距
離情報が含まれる。すなわち、リム部に設けられた第1
の識別手段の検出結果に基づいて、ホイールの回転方向
と直交する方向のホイールの変形量を演算することがで
きる。
8に記載の発明において、第1のステップより得られる
検出結果には、ホイールの回転方向と直交する方向の距
離情報が含まれる。すなわち、リム部に設けられた第1
の識別手段の検出結果に基づいて、ホイールの回転方向
と直交する方向のホイールの変形量を演算することがで
きる。
【0051】例えば、予めタイヤに力が加わっていない
状態における第1のステップの検出結果を求めておき、
該検出結果と第1のステップの検出結果を比較すること
により、ホイール回転方向と直交する方向のホイールの
変形量を演算することが可能である。
状態における第1のステップの検出結果を求めておき、
該検出結果と第1のステップの検出結果を比較すること
により、ホイール回転方向と直交する方向のホイールの
変形量を演算することが可能である。
【0052】請求項14に記載の発明は、請求項13に
記載の発明において、前記変形量に基づいて、前記タイ
ヤに加わる前記ホイールの回転方向と直交する方向の力
を演算することを特徴としている。
記載の発明において、前記変形量に基づいて、前記タイ
ヤに加わる前記ホイールの回転方向と直交する方向の力
を演算することを特徴としている。
【0053】請求項14に記載の発明によれば、請求項
13に記載の発明において、ホイールの回転方向と直交
する方向の変形量に基づいて、移動体の移動、停止、旋
回等によってタイヤに加わるホイールの回転方向と直交
する方向の力を演算することが可能である。
13に記載の発明において、ホイールの回転方向と直交
する方向の変形量に基づいて、移動体の移動、停止、旋
回等によってタイヤに加わるホイールの回転方向と直交
する方向の力を演算することが可能である。
【0054】例えば、予めタイヤに加わるホイールの回
転方向と直交する方向の力とホイールの回転方向と直交
する方向の変形量の関係を求めておき、該関係及びホイ
ールの回転方向と直交する方向の変形量からタイヤに加
わるホイールの回転方向と直交する方向の力を演算する
ことができる。
転方向と直交する方向の力とホイールの回転方向と直交
する方向の変形量の関係を求めておき、該関係及びホイ
ールの回転方向と直交する方向の変形量からタイヤに加
わるホイールの回転方向と直交する方向の力を演算する
ことができる。
【0055】請求項15に記載の発明は、請求項9に記
載の発明において、前記第3のステップにより得られる
検出結果に基づいて、前記ホイールの周長方向の変形量
を前記所定の状態量として演算することを特徴としてい
る。
載の発明において、前記第3のステップにより得られる
検出結果に基づいて、前記ホイールの周長方向の変形量
を前記所定の状態量として演算することを特徴としてい
る。
【0056】請求項15に記載の発明によれば、請求項
9に記載の発明において、第3のステップより得られる
検出結果、すなわち、リム部の内周面の位置の検出信号
に基づいて、ホイールの周長方向の変形量を演算するこ
とができる。
9に記載の発明において、第3のステップより得られる
検出結果、すなわち、リム部の内周面の位置の検出信号
に基づいて、ホイールの周長方向の変形量を演算するこ
とができる。
【0057】例えば、予めタイヤに力が加わっていない
状態における第3のステップの検出結果を求めておき、
該検出結果と第3のステップの検出結果を比較すること
により、ホイールの周長方向の変形量を演算することが
可能である。
状態における第3のステップの検出結果を求めておき、
該検出結果と第3のステップの検出結果を比較すること
により、ホイールの周長方向の変形量を演算することが
可能である。
【0058】請求項16に記載の発明は、請求項15に
記載の発明において、前記変形量に基づいて、前記タイ
ヤに加わる前記ホイールの周長方向の力を演算すること
を特徴としている。
記載の発明において、前記変形量に基づいて、前記タイ
ヤに加わる前記ホイールの周長方向の力を演算すること
を特徴としている。
【0059】請求項16に記載の発明によれば、請求項
15に記載の発明において、ホイールの周長方向の変形
量に基づいて、移動体の移動、停止、旋回等によってタ
イヤに加わるホイールの周長方向の力を演算することが
可能である。
15に記載の発明において、ホイールの周長方向の変形
量に基づいて、移動体の移動、停止、旋回等によってタ
イヤに加わるホイールの周長方向の力を演算することが
可能である。
【0060】例えば、予めタイヤに加わるホイールの周
長方向の力とホイールの周長方向の変形量の関係を求め
ておき、該関係及びホイールの周長方向の変形量からタ
イヤに加わるホイールの周長方向の力を演算することが
できる。
長方向の力とホイールの周長方向の変形量の関係を求め
ておき、該関係及びホイールの周長方向の変形量からタ
イヤに加わるホイールの周長方向の力を演算することが
できる。
【0061】請求項17に記載の発明は、請求項9に記
載の発明において、前記第1及び第2のステップより得
られる検出結果を比較することにより、前記リム部と前
記ディスクホイール部の前記ホイールの回転方向のねじ
れ量を演算し、該演算結果に基づいて前記タイヤに加わ
る前記ホイールの回転方向の力を演算する第4のステッ
プと、前記第1のステップより得られる検出結果に基づ
いて、前記ホイールの回転方向と直交する方向の変形量
を演算し、該演算結果に基づいて前記タイヤに加わる前
記ホイールの回転方向と直交する方向の力を演算する第
5のステップと、前記第3のステップにより得られる検
出結果に基づいて、前記ホイールの周長方向の変形量を
演算し、該演算結果に基づいて前記タイヤに加わる前記
ホイールの周長方向の力を演算する第6のステップと、
前記第4のステップ、前記第5のステップ、及び前記第
6のステップの演算結果に基づいて、路面の摩擦係数を
算出する第7のステップと、更に含むことを特徴として
いる。
載の発明において、前記第1及び第2のステップより得
られる検出結果を比較することにより、前記リム部と前
記ディスクホイール部の前記ホイールの回転方向のねじ
れ量を演算し、該演算結果に基づいて前記タイヤに加わ
る前記ホイールの回転方向の力を演算する第4のステッ
プと、前記第1のステップより得られる検出結果に基づ
いて、前記ホイールの回転方向と直交する方向の変形量
を演算し、該演算結果に基づいて前記タイヤに加わる前
記ホイールの回転方向と直交する方向の力を演算する第
5のステップと、前記第3のステップにより得られる検
出結果に基づいて、前記ホイールの周長方向の変形量を
演算し、該演算結果に基づいて前記タイヤに加わる前記
ホイールの周長方向の力を演算する第6のステップと、
前記第4のステップ、前記第5のステップ、及び前記第
6のステップの演算結果に基づいて、路面の摩擦係数を
算出する第7のステップと、更に含むことを特徴として
いる。
【0062】請求項17に記載の発明によれば、請求項
9に記載の発明において、更に、第4のステップ、第5
のステップ、第6のステップ、及び第7のステップが含
まれ、第4のステップでは、請求項12で説明したよう
に、タイヤに加わるホイール回転方向の力が演算され、
ステップ5のステップでは、請求項14で説明したよう
に、タイヤに加わるホイール回転方向と直交する方向の
力が演算され、第6のステップでは、請求項16で説明
したように、タイヤに加わるホイールの周長方向の力が
演算される。
9に記載の発明において、更に、第4のステップ、第5
のステップ、第6のステップ、及び第7のステップが含
まれ、第4のステップでは、請求項12で説明したよう
に、タイヤに加わるホイール回転方向の力が演算され、
ステップ5のステップでは、請求項14で説明したよう
に、タイヤに加わるホイール回転方向と直交する方向の
力が演算され、第6のステップでは、請求項16で説明
したように、タイヤに加わるホイールの周長方向の力が
演算される。
【0063】そして、第6のステップでは、第4のステ
ップ、第5のステップ、及び第6のステップによる演算
結果に基づいて、路面の摩擦係数が計算される。例え
ば、F=μN(F:路面摩擦力、μ:路面の摩擦係数、
N:垂直荷重)の式を用いて、ホイールの周長方向の力
からタイヤに加わる垂直荷重Nを算出し、タイヤに加わ
るホイール回転方向の力及びタイヤに加わるホイール回
転方向と直交する方向の力から路面摩擦力を算出するこ
とにより、路面の摩擦係数を算出することができる。
ップ、第5のステップ、及び第6のステップによる演算
結果に基づいて、路面の摩擦係数が計算される。例え
ば、F=μN(F:路面摩擦力、μ:路面の摩擦係数、
N:垂直荷重)の式を用いて、ホイールの周長方向の力
からタイヤに加わる垂直荷重Nを算出し、タイヤに加わ
るホイール回転方向の力及びタイヤに加わるホイール回
転方向と直交する方向の力から路面摩擦力を算出するこ
とにより、路面の摩擦係数を算出することができる。
【0064】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は自動
車のタイヤの状態、例えば、タイヤに働く力を検出する
タイヤの状態検出装置に本発明を適用したものである。
なお、本実施の形態のタイヤの状態検出装置は、自動車
の走行を制御する形態を制御する自動車制御装置を含む
構成とされている。
施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は自動
車のタイヤの状態、例えば、タイヤに働く力を検出する
タイヤの状態検出装置に本発明を適用したものである。
なお、本実施の形態のタイヤの状態検出装置は、自動車
の走行を制御する形態を制御する自動車制御装置を含む
構成とされている。
【0065】図1及び図2に示すように、自動車のタイ
ヤの状態検出装置10は、リム部12及びディスクホイ
ール部14によって構成されたホイール16及びタイヤ
18を含む車輪20、各車輪20近傍に設けられたセン
サ部22、各センサ部22が接続された演算部24、演
算部24に接続されたアンチロックブレーキシステムの
制御を行うABS制御装置26、及び、演算部24に接
続されたトラクションコントロールシステムの制御を行
うTCS制御装置28によって構成されている。
ヤの状態検出装置10は、リム部12及びディスクホイ
ール部14によって構成されたホイール16及びタイヤ
18を含む車輪20、各車輪20近傍に設けられたセン
サ部22、各センサ部22が接続された演算部24、演
算部24に接続されたアンチロックブレーキシステムの
制御を行うABS制御装置26、及び、演算部24に接
続されたトラクションコントロールシステムの制御を行
うTCS制御装置28によって構成されている。
【0066】本実施の形態におけるホイール16は、図
2に示すように、タイヤ18のビードを嵌合するリム部
12と車軸32に係合されたディスクホイール部14と
により構成されており、リム部12とディスクホイール
部14とは、自動車の走行形態(例えば、発進、停止、
や旋回等)に応じて変化するような構造30を介して組
み付け又は溶接されている。なお、リム部12及びディ
スクホイール部14の材質を自動車の走行形態に応じて
変化しやすい材質を用いて、リム部12及びディスクホ
イールを通常の組み付け又は溶接するようにしてもよ
い。また、上述の自動車の走行に応じて変化するような
構造30としては、本実施の形態では、図3に示すよう
に、複数のスポークにより構成されたスポーク構造とさ
れている。
2に示すように、タイヤ18のビードを嵌合するリム部
12と車軸32に係合されたディスクホイール部14と
により構成されており、リム部12とディスクホイール
部14とは、自動車の走行形態(例えば、発進、停止、
や旋回等)に応じて変化するような構造30を介して組
み付け又は溶接されている。なお、リム部12及びディ
スクホイール部14の材質を自動車の走行形態に応じて
変化しやすい材質を用いて、リム部12及びディスクホ
イールを通常の組み付け又は溶接するようにしてもよ
い。また、上述の自動車の走行に応じて変化するような
構造30としては、本実施の形態では、図3に示すよう
に、複数のスポークにより構成されたスポーク構造とさ
れている。
【0067】また、自動車側のリム部12のエッジ位置
には、リム部12の周方向に沿って1つ以上の凹凸34
が設けられている。本実施の形態では、凹凸34は、リ
ム部12の周方向に沿って同一サイズで複数個、且つ所
定の間隔(所定の回転角度)で設けられている。また、
同様に、ディスクホイール部14には、リム部12に設
けられた凹凸34に対応した位置、且つ自動車側の位置
に1つ以上の凹凸36が設けられている。なお、リム部
12に設けられた凹凸に対応した位置は、上述の所定の
回転角度と同一回転角度としてもよいし、所定量ずれた
回転角度としてもよいが、本実施の形態では、所定量ず
れた回転角度(ホイール周長方向で一致せずに所定回転
角度ずれた位置)に複数の凹凸36が設けられているも
のして説明する。
には、リム部12の周方向に沿って1つ以上の凹凸34
が設けられている。本実施の形態では、凹凸34は、リ
ム部12の周方向に沿って同一サイズで複数個、且つ所
定の間隔(所定の回転角度)で設けられている。また、
同様に、ディスクホイール部14には、リム部12に設
けられた凹凸34に対応した位置、且つ自動車側の位置
に1つ以上の凹凸36が設けられている。なお、リム部
12に設けられた凹凸に対応した位置は、上述の所定の
回転角度と同一回転角度としてもよいし、所定量ずれた
回転角度としてもよいが、本実施の形態では、所定量ず
れた回転角度(ホイール周長方向で一致せずに所定回転
角度ずれた位置)に複数の凹凸36が設けられているも
のして説明する。
【0068】また、本実施の形態では、ディスクホイー
ル部14に設けられた凹凸36の大きさは、リム部12
に設けられた凹凸34の大きさと同一の大きさとして説
明するが、異なる大きさとしてもよい。
ル部14に設けられた凹凸36の大きさは、リム部12
に設けられた凹凸34の大きさと同一の大きさとして説
明するが、異なる大きさとしてもよい。
【0069】それぞれのセンサ部22は、図2に示すよ
うに、3つのセンサ22A、22B、22Cによって構
成されている。なお、センサ部22のセンサ22A、2
2B、22Cは、3つに限定されず、必要な情報に応じ
て複数設けらる。
うに、3つのセンサ22A、22B、22Cによって構
成されている。なお、センサ部22のセンサ22A、2
2B、22Cは、3つに限定されず、必要な情報に応じ
て複数設けらる。
【0070】本実施の形態では、センサ22Aはリム部
12のエッジ位置に設けられた凹凸34を検出可能な任
意の位置に設けられ、センサ22Bは、リム部12にお
けるホイールの周長方向の位置を検出可能な任意の位置
に設けられ、センサ22Cは、ディスクホイール部14
に設けられた凹凸36を検出可能な任意の位置に設けら
れている。センサ22A、22B、22Cを配置する任
意の位置として、図2に示すように、それぞれのセンサ
22A、22B、22Cは、ショックアブソーバ38に
設けられている。
12のエッジ位置に設けられた凹凸34を検出可能な任
意の位置に設けられ、センサ22Bは、リム部12にお
けるホイールの周長方向の位置を検出可能な任意の位置
に設けられ、センサ22Cは、ディスクホイール部14
に設けられた凹凸36を検出可能な任意の位置に設けら
れている。センサ22A、22B、22Cを配置する任
意の位置として、図2に示すように、それぞれのセンサ
22A、22B、22Cは、ショックアブソーバ38に
設けられている。
【0071】なお、センサ22A、22B、22Cの配
置は、ショックアブソーバ38に限定されるものではな
く、センサ22Aと凹凸34、センサ22Cと凹凸3
6、及びセンサ22Bとリム部12のそれぞれの相対距
離が自動車の走行時に常に変化しない位置であればよ
く、例えばサスペンションアーム等に設けることが可能
である。また、それぞれのセンサ22A、22B、22
Cとしては、光学式、超音波式、渦電流式や静電容量式
などの非接触変位センサ等を用いることが可能である。
置は、ショックアブソーバ38に限定されるものではな
く、センサ22Aと凹凸34、センサ22Cと凹凸3
6、及びセンサ22Bとリム部12のそれぞれの相対距
離が自動車の走行時に常に変化しない位置であればよ
く、例えばサスペンションアーム等に設けることが可能
である。また、それぞれのセンサ22A、22B、22
Cとしては、光学式、超音波式、渦電流式や静電容量式
などの非接触変位センサ等を用いることが可能である。
【0072】さらに、凹凸34及び凹凸36は、磁気塗
料を凹凸34、36のように、ホイール周方向に沿って
塗布するようにしてもよい。
料を凹凸34、36のように、ホイール周方向に沿って
塗布するようにしてもよい。
【0073】また、それぞれのセンサ22A、22B、
22Cは、図1に示すように、センサ部22として上述
したように演算部24に接続されており、それぞれのセ
ンサ22A、22B、22Cによって検出された検出信
号がリアルタイムで演算部24に出力されるように構成
されている。演算部24は、CPU、ROM及びRAM
等の周辺回路を含むマイクロコンピュータにより構成さ
れており、それぞれのセンサ22A、22B、22Cよ
り入力される信号に基づいて、タイヤ18を含む車輪2
0の回転数(ホイール16の回転数)、ホイール16の
横方向(ホイール16回転方向と直交する方向)の変
形、ホイル16の前後方向(ホイール16の回転方向)
のねじれ及びホイール16の縦方向(ホイール16の周
長方向で且つタイヤ18の接地面方向)の変形を算出す
る。具体的には、センサ22Cの検出結果に基づい車輪
20速度(回転数)が算出され、センサ22A及びセン
サ22Bの検出結果に基づいてホイール16回転方向の
ホイール16のねじれ(リム部12とディスクホイール
部14のねじれ)、ホイール16回転方向と直交する方
向のホイール16の変形、及びセンサ22Bの検出結果
に基づいてホイール16の周長方向且つタイヤ18の接
地面方向の変形が算出される。
22Cは、図1に示すように、センサ部22として上述
したように演算部24に接続されており、それぞれのセ
ンサ22A、22B、22Cによって検出された検出信
号がリアルタイムで演算部24に出力されるように構成
されている。演算部24は、CPU、ROM及びRAM
等の周辺回路を含むマイクロコンピュータにより構成さ
れており、それぞれのセンサ22A、22B、22Cよ
り入力される信号に基づいて、タイヤ18を含む車輪2
0の回転数(ホイール16の回転数)、ホイール16の
横方向(ホイール16回転方向と直交する方向)の変
形、ホイル16の前後方向(ホイール16の回転方向)
のねじれ及びホイール16の縦方向(ホイール16の周
長方向で且つタイヤ18の接地面方向)の変形を算出す
る。具体的には、センサ22Cの検出結果に基づい車輪
20速度(回転数)が算出され、センサ22A及びセン
サ22Bの検出結果に基づいてホイール16回転方向の
ホイール16のねじれ(リム部12とディスクホイール
部14のねじれ)、ホイール16回転方向と直交する方
向のホイール16の変形、及びセンサ22Bの検出結果
に基づいてホイール16の周長方向且つタイヤ18の接
地面方向の変形が算出される。
【0074】また、演算部24は、上述のそれぞれの算
出結果を接続されているABS制御装置26及びTCS
制御装置28に出力するように構成されている。
出結果を接続されているABS制御装置26及びTCS
制御装置28に出力するように構成されている。
【0075】続いて、本実施の形態の作用について図4
〜6のフローチャートを参照して、車輪20の回転数、
ホイール16の横方向の変形、ホイール16の前後方向
のねじれ、及びホイール16の縦方向の変形の算出方法
について説明する。なお、以下の説明では、ホイール1
6回転方向と直交する方向を横方向、ホイール16の周
長方向を縦方向、ホイール16回転方向を前後方向と
し、ホイール16回転方向と直交する方向の力を横力、
ホイール16の周長方向の力を縦力、ホイール16回転
方向の力を前後力と称する。
〜6のフローチャートを参照して、車輪20の回転数、
ホイール16の横方向の変形、ホイール16の前後方向
のねじれ、及びホイール16の縦方向の変形の算出方法
について説明する。なお、以下の説明では、ホイール1
6回転方向と直交する方向を横方向、ホイール16の周
長方向を縦方向、ホイール16回転方向を前後方向と
し、ホイール16回転方向と直交する方向の力を横力、
ホイール16の周長方向の力を縦力、ホイール16回転
方向の力を前後力と称する。
【0076】はじめに車輪20の回転数の算出方法につ
いて、図4のフローチャートを参照して説明する。
いて、図4のフローチャートを参照して説明する。
【0077】車輪20の回転に伴ってセンサ22Cを通
過するディスクホイール部14に設けられた凹凸36が
センサ22Cにより検出され、該検出信号が演算部24
へ出力される。
過するディスクホイール部14に設けられた凹凸36が
センサ22Cにより検出され、該検出信号が演算部24
へ出力される。
【0078】演算部24では、ステップ100で検出さ
れた任意時間分のデータの取り込みが行われ、ステップ
102へ移行する。ステップ102では、演算部24に
より任意時間分のデータ内に含まれる凹凸数(パルス
数)のカウントが行われる。
れた任意時間分のデータの取り込みが行われ、ステップ
102へ移行する。ステップ102では、演算部24に
より任意時間分のデータ内に含まれる凹凸数(パルス
数)のカウントが行われる。
【0079】そして、ステップ104では、任意時間及
びステップ102でカウントされた凹凸36数に基づい
て回転数の算出が行われる。すなわち、ディスクホイー
ル部14に設けられた凹凸36は、任意に設定された角
度間隔とされているので、任意時間と該任意時間内に検
出された凹凸36数から車輪20の回転数を演算部4に
より算出することができる。
びステップ102でカウントされた凹凸36数に基づい
て回転数の算出が行われる。すなわち、ディスクホイー
ル部14に設けられた凹凸36は、任意に設定された角
度間隔とされているので、任意時間と該任意時間内に検
出された凹凸36数から車輪20の回転数を演算部4に
より算出することができる。
【0080】続いて、ステップ106では、算出された
車輪20の回転数がABS制御装置26及びTCS制御
装置28に出力され、リターンされる。
車輪20の回転数がABS制御装置26及びTCS制御
装置28に出力され、リターンされる。
【0081】続いて、ホイール16の横方向の変形及び
ホイール16の縦方向の変形について図5のフローチャ
ートを参照して説明する。なお、ホイール16の横方向
の変形及びホイール16の縦方向の変形の算出方法は、
同一原理を用いて算出される。
ホイール16の縦方向の変形について図5のフローチャ
ートを参照して説明する。なお、ホイール16の横方向
の変形及びホイール16の縦方向の変形の算出方法は、
同一原理を用いて算出される。
【0082】車輪20の回転に伴ってセンサ22Aを通
過するリム部12に設けられた凹凸34がセンサ22A
により検出され、該検出信号が演算部24へ出力され
る。また、同様に、センサ22Cを通過するディスクホ
イール部14に設けられた凹凸36がセンサ22Cによ
って検出され、該検出信号が演算部24へ出力される。
過するリム部12に設けられた凹凸34がセンサ22A
により検出され、該検出信号が演算部24へ出力され
る。また、同様に、センサ22Cを通過するディスクホ
イール部14に設けられた凹凸36がセンサ22Cによ
って検出され、該検出信号が演算部24へ出力される。
【0083】演算部24では、ステップ120で検出さ
れたデータの取り込みが行われ、ステップ122へ移行
する。ステップ122では、センサ22Aによって検出
された検出結果であるリム部12の変位量、例えば、セ
ンサ22A出力の平均値や最大値が算出されると共に、
センサ22Cによって検出された検出結果であるディス
クホイール部14の変位量、例えば、センサ22Cの出
力の平均値や最大値が算出される。そして、ステップ1
24では、それぞれの変位量に基づいてホイール16の
横方向の変形量が算出される。
れたデータの取り込みが行われ、ステップ122へ移行
する。ステップ122では、センサ22Aによって検出
された検出結果であるリム部12の変位量、例えば、セ
ンサ22A出力の平均値や最大値が算出されると共に、
センサ22Cによって検出された検出結果であるディス
クホイール部14の変位量、例えば、センサ22Cの出
力の平均値や最大値が算出される。そして、ステップ1
24では、それぞれの変位量に基づいてホイール16の
横方向の変形量が算出される。
【0084】センサ22A、22Cの検出結果には、リ
ム部12とセンサ22Aの間、及びディスクホイール部
14とセンサ22Cの間の距離情報が含まれている。ま
た、センサ22Cは、センサ22Aに対して車輪20の
回転軸側に設けられており、ホイール16が、例えば自
動車の旋回等によって横方向の力が加わり、ホイール1
6が変形(構造30が変形)している場合には、リム部
12とセンサ22A間の距離は、ディスクホイール部1
4とセンサ22C間の距離よりも距離が長くなる。ここ
で、リム部12とセンサ22A間の距離、及び、ディス
クホイール部14とセンサ22C間の距離が同一である
と仮定する。更に、リム部12とセンサ22Aの車輪2
0周長方向の位置よりもディスクホイール部14とセン
サ22Cの配置位置の方が車輪20の回転軸に近いの
で、ディスクホイール部14とセンサ22C間の距離が
変化しないと仮定すると、センサ22Aの出力とセンサ
22Cの出力を比較することによって、横方向の変形量
を算出することができる。なお、リム部12とセンサ2
2A間の距離、及び、ディスクホイール部14とセンサ
22C間の距離が異なる場合でも予め異なる分を補正
し、それぞれのセンサの出力を比較することにより、横
方向の変形量を算出することができる。
ム部12とセンサ22Aの間、及びディスクホイール部
14とセンサ22Cの間の距離情報が含まれている。ま
た、センサ22Cは、センサ22Aに対して車輪20の
回転軸側に設けられており、ホイール16が、例えば自
動車の旋回等によって横方向の力が加わり、ホイール1
6が変形(構造30が変形)している場合には、リム部
12とセンサ22A間の距離は、ディスクホイール部1
4とセンサ22C間の距離よりも距離が長くなる。ここ
で、リム部12とセンサ22A間の距離、及び、ディス
クホイール部14とセンサ22C間の距離が同一である
と仮定する。更に、リム部12とセンサ22Aの車輪2
0周長方向の位置よりもディスクホイール部14とセン
サ22Cの配置位置の方が車輪20の回転軸に近いの
で、ディスクホイール部14とセンサ22C間の距離が
変化しないと仮定すると、センサ22Aの出力とセンサ
22Cの出力を比較することによって、横方向の変形量
を算出することができる。なお、リム部12とセンサ2
2A間の距離、及び、ディスクホイール部14とセンサ
22C間の距離が異なる場合でも予め異なる分を補正
し、それぞれのセンサの出力を比較することにより、横
方向の変形量を算出することができる。
【0085】例えば、横方向の力がホイール16に加わ
っていない場合のセンサ22A及びセンサ22Cの出力
が図7に示すような出力(初期最大値y)であったとす
る。そして、ホイール16に横方向の力が加わっている
場合のセンサ22A及びセンサ22Cの出力が図8に示
されるような場合(図8の実線(y+Δy)はセンサ2
2Aの出力、点線(y)はセンサ22Cの出力を示
す)、センサ22A及びセンサ22Cの出力の最大値や
平均値を比較(例えば、センサ22Aの出力とセンサ2
2Cの出力の差分)を行うことにより、横方向の変形量
を算出することができる。なお、図7及び図8に示すそ
れぞれのセンサ22A、22Cの出力は、それぞれのセ
ンサ22A、22Cが検出するそれぞれの凹凸34、3
6の大きさが同一の場合を示すが、凹凸34、36の大
きさが異なる場合でも予め差分等を算出し、差分値の変
位量を算出することにより、横方向の変形量の算出は可
能であることはいうまでもない。また、図8では、セン
サ22A及びセンサ22Cの出力に位相差がない(凹凸
34と凹凸36が周長方向で所定回転角度分ずれている
ので位相差があり、該位相差を補正した)出力を示す。
っていない場合のセンサ22A及びセンサ22Cの出力
が図7に示すような出力(初期最大値y)であったとす
る。そして、ホイール16に横方向の力が加わっている
場合のセンサ22A及びセンサ22Cの出力が図8に示
されるような場合(図8の実線(y+Δy)はセンサ2
2Aの出力、点線(y)はセンサ22Cの出力を示
す)、センサ22A及びセンサ22Cの出力の最大値や
平均値を比較(例えば、センサ22Aの出力とセンサ2
2Cの出力の差分)を行うことにより、横方向の変形量
を算出することができる。なお、図7及び図8に示すそ
れぞれのセンサ22A、22Cの出力は、それぞれのセ
ンサ22A、22Cが検出するそれぞれの凹凸34、3
6の大きさが同一の場合を示すが、凹凸34、36の大
きさが異なる場合でも予め差分等を算出し、差分値の変
位量を算出することにより、横方向の変形量の算出は可
能であることはいうまでもない。また、図8では、セン
サ22A及びセンサ22Cの出力に位相差がない(凹凸
34と凹凸36が周長方向で所定回転角度分ずれている
ので位相差があり、該位相差を補正した)出力を示す。
【0086】そして、ステップ126では、算出された
横方向及び縦方向の変形量がABS制御装置26及びT
CS制御装置28に出力されてリターンされる。
横方向及び縦方向の変形量がABS制御装置26及びT
CS制御装置28に出力されてリターンされる。
【0087】なお、縦方向の変形についは、センサ22
Bの出力のみを用いて算出される。すなわち、上述のス
テップ122、124で、予め車輪20に縦方向の力が
加わっていない状態のセンサ22Bの出力を求めてお
き、センサ22Bによって検出された現在の出力と比較
すれば、縦方向の変位量を横方向の変位量と同様に算出
することができる。
Bの出力のみを用いて算出される。すなわち、上述のス
テップ122、124で、予め車輪20に縦方向の力が
加わっていない状態のセンサ22Bの出力を求めてお
き、センサ22Bによって検出された現在の出力と比較
すれば、縦方向の変位量を横方向の変位量と同様に算出
することができる。
【0088】例えば、図9に示すように、車輪20に縦
方向の力が加わっていない状態のセンサ22Bの検出結
果(出力値z)を予め記憶しておけば、図10に示すよ
うに、車輪20に縦方向の力が加わった場合には、予め
記憶されたセンサ22Bの出力と異なる値(z+Δz)
の出力値がセンサ22Bより出力される。従って、それ
ぞれの出力値を比較することによって、縦方向の変位量
を算出することができる。
方向の力が加わっていない状態のセンサ22Bの検出結
果(出力値z)を予め記憶しておけば、図10に示すよ
うに、車輪20に縦方向の力が加わった場合には、予め
記憶されたセンサ22Bの出力と異なる値(z+Δz)
の出力値がセンサ22Bより出力される。従って、それ
ぞれの出力値を比較することによって、縦方向の変位量
を算出することができる。
【0089】また、上記フローチャート(図5参照)で
は、2つのセンサ22A、22Cの検出結果を用いて変
形量を算出するようにしたが、縦方向の変形の算出のよ
うに、予め横方向の力が加わっていない場合のセンサ2
2A又はセンサ22Cの検出結果を記憶し、記憶された
センサの検出結果とそれに対応するセンサの検出結果と
を、リアルタイムに比較することにより横方向の変位量
を算出することができる。
は、2つのセンサ22A、22Cの検出結果を用いて変
形量を算出するようにしたが、縦方向の変形の算出のよ
うに、予め横方向の力が加わっていない場合のセンサ2
2A又はセンサ22Cの検出結果を記憶し、記憶された
センサの検出結果とそれに対応するセンサの検出結果と
を、リアルタイムに比較することにより横方向の変位量
を算出することができる。
【0090】続いて、ホイール16の前後方向のねじれ
について、図6のフローチャートを参照して説明する。
について、図6のフローチャートを参照して説明する。
【0091】車輪20の回転に伴ってセンサ22Aを通
過するリム部12に設けられた凹凸34がセンサ22A
により検出され、該検出信号が演算部24へ出力され
る。また、同様に、センサ22Cを通過するディスクホ
イール部14に設けられた凹凸36がセンサ22Cによ
って検出され、該検出信号が演算部24へ出力される。
過するリム部12に設けられた凹凸34がセンサ22A
により検出され、該検出信号が演算部24へ出力され
る。また、同様に、センサ22Cを通過するディスクホ
イール部14に設けられた凹凸36がセンサ22Cによ
って検出され、該検出信号が演算部24へ出力される。
【0092】演算部24では、ステップ140で検出さ
れた任意時間分のデータの取り込みが行われ、ステップ
142へ移行する。
れた任意時間分のデータの取り込みが行われ、ステップ
142へ移行する。
【0093】ステップ142では、切り取られたデータ
がN点(凹凸数)のパルス列に変換され、ステップ14
4では、それぞれのセンサ22A、22Cの出力値を比
較することにより、パルス間の時間差(位相差)が算出
される。
がN点(凹凸数)のパルス列に変換され、ステップ14
4では、それぞれのセンサ22A、22Cの出力値を比
較することにより、パルス間の時間差(位相差)が算出
される。
【0094】ここで、ホイール16に前後方向のねじれ
が発生していない場合、すなわちタイヤ18に前後方向
の力が発生していない場合には、図11に示すように、
ディスクホイール部14に設けられた凹凸36とそれに
対応するリム部12に設けられた凹凸34を各センサ2
2A、22Cが検出する時間は、凹凸34と凹凸36が
所定回転角度分ずれているので、所定量ずれたタイミン
グ(図11に示すx)で検出される。また、タイヤ18
に前後方向の力が加わった場合には、リム部12はディ
スクホイール部14に対してねじれが発生するため、リ
ム部12に設けられた凹凸34の検出は対応するディス
クホイール部14に設けられた凹凸36の検出に対して
位相が送れる又は進む。そこで、上記ステップ144で
は、それぞれのセンサ22A、22Cにより検出された
N点分の角度差(図12に示す(x+Δx))が算出さ
れる。なお、図12は、ディスクホイール部14に設け
られた凹凸36のセンサ22Cの検出信号、及びリム部
12に設けられた凹凸34のセンサ22Aの検出信号を
示す。
が発生していない場合、すなわちタイヤ18に前後方向
の力が発生していない場合には、図11に示すように、
ディスクホイール部14に設けられた凹凸36とそれに
対応するリム部12に設けられた凹凸34を各センサ2
2A、22Cが検出する時間は、凹凸34と凹凸36が
所定回転角度分ずれているので、所定量ずれたタイミン
グ(図11に示すx)で検出される。また、タイヤ18
に前後方向の力が加わった場合には、リム部12はディ
スクホイール部14に対してねじれが発生するため、リ
ム部12に設けられた凹凸34の検出は対応するディス
クホイール部14に設けられた凹凸36の検出に対して
位相が送れる又は進む。そこで、上記ステップ144で
は、それぞれのセンサ22A、22Cにより検出された
N点分の角度差(図12に示す(x+Δx))が算出さ
れる。なお、図12は、ディスクホイール部14に設け
られた凹凸36のセンサ22Cの検出信号、及びリム部
12に設けられた凹凸34のセンサ22Aの検出信号を
示す。
【0095】続いて、ステップ146で前後方向のねじ
れ角度(ねじれによる変位量)が算出される。前後方向
のねじれ角度の算出は、ステップ144で算出されたパ
ルス間の時間差に基づいてねじれ角度(ねじれ量)が算
出される。そして、ステップ148では、算出されたね
じれ量がABS制御装置26及びTCS制御装置28に
出力されてリターンされる。
れ角度(ねじれによる変位量)が算出される。前後方向
のねじれ角度の算出は、ステップ144で算出されたパ
ルス間の時間差に基づいてねじれ角度(ねじれ量)が算
出される。そして、ステップ148では、算出されたね
じれ量がABS制御装置26及びTCS制御装置28に
出力されてリターンされる。
【0096】なお、本実施の形態では、上述したように
凹凸34と凹凸36が所定回転角度分ずれた構成とされ
ているが、凹凸34と凹凸36が車輪20周長方向で一
致する構成としても同様にしてホイール16のねじれ量
を算出することができる。
凹凸34と凹凸36が所定回転角度分ずれた構成とされ
ているが、凹凸34と凹凸36が車輪20周長方向で一
致する構成としても同様にしてホイール16のねじれ量
を算出することができる。
【0097】上述のようにして得られる車輪20の回転
数、ホイール16の横方向の変形、ホイール16の前後
方向のねじれ、及びホイール16の縦方向の変形からタ
イヤ18に働く力や路面摩擦係数等を求めることができ
る。
数、ホイール16の横方向の変形、ホイール16の前後
方向のねじれ、及びホイール16の縦方向の変形からタ
イヤ18に働く力や路面摩擦係数等を求めることができ
る。
【0098】例えば、予めタイヤ18とホイール16を
組み合わせた状態で、タイヤ18に働く力とホイール1
6の変形量(ねじれ量を含む)の関係を演算部24に記
憶しておき、走行中に上述のフローチャートによってリ
アルタイムに得られる変形量(ねじれ量を含む)とを比
較することによってタイヤ18に働いている力を算出す
ることができる。
組み合わせた状態で、タイヤ18に働く力とホイール1
6の変形量(ねじれ量を含む)の関係を演算部24に記
憶しておき、走行中に上述のフローチャートによってリ
アルタイムに得られる変形量(ねじれ量を含む)とを比
較することによってタイヤ18に働いている力を算出す
ることができる。
【0099】また、路面摩擦係数の算出を行うことがで
き、簡単に算出する例としては以下に示す(1)式を用
いる。 F=μN ・・・・(1) (F:路面摩擦力、N:垂直荷重、μ:摩擦係数) すなわち、タイヤ18に働く垂直荷重Nは、ホイール1
6の縦方向の変形より算出することができ、路面摩擦力
Fは、ホイール16のねじれ量及び横方向の変形から算
出できるタイヤ18に働く前後力及び横力から算出する
ことができ、これによって路路面における摩擦係数μを
計算することができる。従って、リアルタイムに路面の
摩擦係数μを算出することにより、路面状況の変化を検
出することが可能である。
き、簡単に算出する例としては以下に示す(1)式を用
いる。 F=μN ・・・・(1) (F:路面摩擦力、N:垂直荷重、μ:摩擦係数) すなわち、タイヤ18に働く垂直荷重Nは、ホイール1
6の縦方向の変形より算出することができ、路面摩擦力
Fは、ホイール16のねじれ量及び横方向の変形から算
出できるタイヤ18に働く前後力及び横力から算出する
ことができ、これによって路路面における摩擦係数μを
計算することができる。従って、リアルタイムに路面の
摩擦係数μを算出することにより、路面状況の変化を検
出することが可能である。
【0100】このように、本実施の形態のタイヤの状態
検出装置10は、ホイール16の回転数、ホイールの変
形やねじれ等の所定の状態量を検出し、該所定の状態量
からタイヤに働く種々の方向の力や路面状況等のタイヤ
の状態を検出することができ、ABS制御装置26やT
CS制御装置28等の自動車の制御装置に必要な情報を
提供することができる。
検出装置10は、ホイール16の回転数、ホイールの変
形やねじれ等の所定の状態量を検出し、該所定の状態量
からタイヤに働く種々の方向の力や路面状況等のタイヤ
の状態を検出することができ、ABS制御装置26やT
CS制御装置28等の自動車の制御装置に必要な情報を
提供することができる。
【0101】また、タイヤの状態検出装置10より得ら
れるタイヤの状態に基づいて、自動車を制御するABS
制御装置26やTCS制御装置28等を制御することが
できる自動車制御装置を提供することができる。
れるタイヤの状態に基づいて、自動車を制御するABS
制御装置26やTCS制御装置28等を制御することが
できる自動車制御装置を提供することができる。
【0102】なお、本実施の形態では、ディスクホイー
ル部14に設けられた凹凸36と該凹凸36を検出する
センサ22Cによって、車輪20の回転数等を検出する
ようにしたが、ディスクホイール部14に凹凸36を設
ける代りに、図13に示すように、車輪20と共に回転
する歯車状のロータ40と該ロータ40の回転を光や磁
気等のセンサ42によって検出するようにしてもよい。
なお、歯車状のロータ40としては、車輪20の回転軸
に歯車を設ける方法、ギヤを設ける方法、や新たに歯車
状の回転体を設ける方法等が挙げられ、一般的には、A
BSセンサとして自動車に設けられる車輪20の回転検
出センサ等を利用することが可能である。
ル部14に設けられた凹凸36と該凹凸36を検出する
センサ22Cによって、車輪20の回転数等を検出する
ようにしたが、ディスクホイール部14に凹凸36を設
ける代りに、図13に示すように、車輪20と共に回転
する歯車状のロータ40と該ロータ40の回転を光や磁
気等のセンサ42によって検出するようにしてもよい。
なお、歯車状のロータ40としては、車輪20の回転軸
に歯車を設ける方法、ギヤを設ける方法、や新たに歯車
状の回転体を設ける方法等が挙げられ、一般的には、A
BSセンサとして自動車に設けられる車輪20の回転検
出センサ等を利用することが可能である。
【0103】また、本実施の形態では、リム部12のエ
ッジ位置(図14参照)に凹凸34を設け、該凹凸34
をセンサ22Aによって検出するようにしたが、リム部
12のエッジ位置に凹凸34を設ける代りに、図14に
示すように、リム部12の周長方向の位置を検出するセ
ンサ22Bに対応するリム部12の位置に凹凸34を設
けるようにしても上述の実施の形態と同様の効果を得る
ことができる。
ッジ位置(図14参照)に凹凸34を設け、該凹凸34
をセンサ22Aによって検出するようにしたが、リム部
12のエッジ位置に凹凸34を設ける代りに、図14に
示すように、リム部12の周長方向の位置を検出するセ
ンサ22Bに対応するリム部12の位置に凹凸34を設
けるようにしても上述の実施の形態と同様の効果を得る
ことができる。
【0104】更に、本実施の形態においては、リム部1
2とディスクホイール部14は、自動車の走行に応じて
変化するような構造30を介して結合される構成とした
が、リム部12とディスクホイール部14を剛体結合さ
れているホイール(一般的に使用されるホイール)を用
いるても車輪速度を検出する機能を付加することは可能
であり、例えば、リム部12のエッジ部に凹凸34を設
けてセンサ22Aで検出することにより、車輪20の回
転数を算出することができる。また、近年自動車に使用
されるホイールは、図15に示すように、オフセット量
が大きいホイール44が使用されており、タイヤ18に
横力が働いた場合には、ホイール44が横方向に微小変
形する。従って、本実施の形態で説明した方法を用いて
リム部12の横方向の変形を検出することができる。
2とディスクホイール部14は、自動車の走行に応じて
変化するような構造30を介して結合される構成とした
が、リム部12とディスクホイール部14を剛体結合さ
れているホイール(一般的に使用されるホイール)を用
いるても車輪速度を検出する機能を付加することは可能
であり、例えば、リム部12のエッジ部に凹凸34を設
けてセンサ22Aで検出することにより、車輪20の回
転数を算出することができる。また、近年自動車に使用
されるホイールは、図15に示すように、オフセット量
が大きいホイール44が使用されており、タイヤ18に
横力が働いた場合には、ホイール44が横方向に微小変
形する。従って、本実施の形態で説明した方法を用いて
リム部12の横方向の変形を検出することができる。
【0105】また、本実施の形態では、自動車を例に挙
げて説明したが、自動車に限るものではなく、タイヤを
含む車輪を有する移動体に全て適用することができる。
げて説明したが、自動車に限るものではなく、タイヤを
含む車輪を有する移動体に全て適用することができる。
【0106】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ホ
イールの回転数、変形量及びねじれ量を含む所定の状態
量を検出し、検出された所定の状態量からタイヤに働く
力を算出することができると共に、移動体の制御装置に
必要な情報を提供することが可能なタイヤの状態検出装
置及びタイヤの状態検出方法を提供することができる、
という効果がある。
イールの回転数、変形量及びねじれ量を含む所定の状態
量を検出し、検出された所定の状態量からタイヤに働く
力を算出することができると共に、移動体の制御装置に
必要な情報を提供することが可能なタイヤの状態検出装
置及びタイヤの状態検出方法を提供することができる、
という効果がある。
【0107】また、該タイヤの状態検出装置による検出
結果に基づいて、移動体を制御することができる移動体
制御装置を提供することができる。
結果に基づいて、移動体を制御することができる移動体
制御装置を提供することができる。
【図1】本発明の実施の形態に係るタイヤの状態検出装
置の概略構成を示す図である。
置の概略構成を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るタイヤの状態検出装
置のホイール周辺の構成を示す図である。
置のホイール周辺の構成を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態に係るタイヤの状態検出装
置におけるホイールを示す図である。
置におけるホイールを示す図である。
【図4】タイヤの回転数の算出方法を説明するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図5】ホイールの横方向及び縦方向の変形量の算出を
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
【図6】ホイールのねじれ量の算出を説明するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図7】横方向の力がホイールに加わっていない場合の
センサ22Aの出力を示す図である。
センサ22Aの出力を示す図である。
【図8】横方向の力がホイールに加わっている場合のセ
ンサ22A及び22Cの出力を示す図である。
ンサ22A及び22Cの出力を示す図である。
【図9】縦方向の力がホイールに加わっていない場合の
センサ22Bの出力を示す図である。
センサ22Bの出力を示す図である。
【図10】縦方向の力がホイールに加わっている場合の
センサ22Bの出力を示す図である。
センサ22Bの出力を示す図である。
【図11】ホイールに前後方向のねじれが発生していな
い場合のセンサ22A及びセンサ22Cの出力を示す図
である。
い場合のセンサ22A及びセンサ22Cの出力を示す図
である。
【図12】ホイールに前後方向のねじれが発生している
場合のセンサ22A及び22Cの出力を示す図である。
場合のセンサ22A及び22Cの出力を示す図である。
【図13】センサ及び凹凸の変形例を示す図である。
【図14】凹凸を設ける位置の変形例を示す図である。
【図15】オフセット量が大きいホイールで横方向の変
形を検出する例を示す図である。
形を検出する例を示す図である。
10 タイヤの状態検出装置 12 リム部 14 ディスクホイール部 16 ホイール 18 タイヤ 20 車輪 22A、22B、22C センサ 24 演算部 26 ABS制御装置 28 TCS制御装置 30 自動車の走行に応じて変化するような構造 32 車軸 34、36 凹凸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 敏夫 東京都あきる野市二宮東2−8−11 Fターム(参考) 2F069 AA68 AA83 AA88 BB28 GG06 GG07 GG09 GG58 GG59 HH09 HH15 3D046 BB28 BB29 HH35 HH36 HH46 HH52
Claims (17)
- 【請求項1】 移動体を支持すると共に、回転によって
前記移動体を移動させることが可能なタイヤにおいて、
前記移動体の走行形態に応じたタイヤの状態を検出する
タイヤの状態検出装置であって、 最外周に設けられ、前記タイヤのビード部と嵌合するこ
とによって前記タイヤを保持するリム部と、前記移動体
における車軸に係合され、前記車軸と一体的に回転する
ディスクホイール部と、を備え、一部が前記移動体の少
なくとも発進、停止、及び旋回を含む走行形態に応じ
て、少なくとも車軸側と最外周側とで相対変化する構造
又は材質を有するホイールと、 前記リム部に設けられた第1の識別手段と、 前記第1の識別手段に対応して、前記ディスクホイール
部に設けられた第2の識別手段と、 前記第1の識別手段を検出する第1の検出手段と、 前記第2の識別手段を検出する第2の検出手段と、 前記第1及び第2の検出手段より得られるそれぞれの検
出結果に基づいて、前記ホイールの少なくとも回転数、
変形量、及びねじれ量を含む所定の状態量を演算し、該
演算結果に基づいてタイヤの状態を演算する演算部と、 を備えることを特徴とするタイヤの状態検出装置。 - 【請求項2】 前記リム部の内周面の位置を検出する第
3の検出手段を更に備えることを特徴とする請求項1に
記載のタイヤの状態検出装置。 - 【請求項3】 前記第1及び第2の識別手段が、凹凸の
連続であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記
載のタイヤの状態検出装置。 - 【請求項4】 前記第1の識別手段を、前記リム部にお
ける移動体側のエッジ位置に設けることを特徴とする請
求項1に記載のタイヤの状態検出装置。 - 【請求項5】 前記第1の識別手段を、前記リム部の内
周面に設けることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ
の状態検出装置。 - 【請求項6】 前記第1及び第2の識別手段を前記ホイ
ールの回転方向に沿って均等ピッチで複数設けることを
特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の
タイヤの状態検出装置。 - 【請求項7】 請求項1乃至請求項6の何れか1項に記
載のタイヤの状態検出装置と、 前記タイヤの状態検出装置の検出結果に基づいて、移動
体の前記走行形態を制御する制御装置と、 を備えることを特徴とする移動体制御装置。 - 【請求項8】 移動体を支持すると共に、回転によって
前記移動体を移動させることが可能なタイヤにおいて、
前記移動体の走行形態に応じたタイヤの状態を検出する
タイヤの状態検出方法であって、 最外周に設けられタイヤのビード部と勘合することによ
ってタイヤを保持するリム部と、前記移動体における車
軸に係合され、前記車軸と一体的に回転するディスクホ
イール部と、を備え、一部が前記移動体の少なくとも発
進、停止、及び旋回を含む走行形態に応じて、少なくと
も車軸側と最外周側とで相対変化する構造又は材質を有
するホイールにおいて、前記リム部に設けられた第1の
識別手段を検出する第1のステップと、 前記ディスクホイール部に設けられた第2の識別手段を
検出する第2のステップと、 を含み、 前記第1及び第2のステップによる検出結果に基づい
て、前記ホイールの少なくとも回転数、変形量、及びね
じれ量を含む所定の状態量を演算し、該演算結果に基づ
いてタイヤの状態を演算することを特徴とするタイヤの
状態検出方法。 - 【請求項9】 前記リム部の内周面の位置を検出する第
3のステップとを更に含むことを特徴とする請求項8に
記載のタイヤの状態検出方法。 - 【請求項10】 前記第2のステップより得られる検出
結果に基づいて、前記ホイールの回転数を前記所定の状
態量として演算することを特徴とする請求項8に記載の
タイヤの状態検出方法。 - 【請求項11】 前記第1及び第2のステップより得ら
れる検出結果を比較することにより、前記リム部と前記
ディスクホイール部の前記ホイールの回転方向のねじれ
量を前記所定の状態量として演算することを特徴とする
請求項8に記載のタイヤの状態検出方法。 - 【請求項12】 前記ねじれ量に基づいて、前記タイヤ
に加わる前記ホイールの回転方向の力を演算することを
特徴とする請求項11に記載のタイヤの状態検出方法。 - 【請求項13】 前記第1のステップより得られる検出
結果に基づいて、前記ホイールの回転方向と直交する方
向の変形量を前記所定の状態量として演算することを特
徴とする請求項8に記載のタイヤの状態検出方法。 - 【請求項14】 前記変形量に基づいて、前記タイヤに
加わる前記ホイールの回転方向と直交する方向の力を演
算することを特徴とする請求項13に記載のタイヤの状
態検出方法。 - 【請求項15】 前記第3のステップにより得られる検
出結果に基づいて、前記ホイールの周長方向の変形量を
前記所定の状態量として演算することを特徴とする請求
項9に記載のタイヤの状態検出方法。 - 【請求項16】 前記変形量に基づいて、前記タイヤに
加わる前記ホイールの周長方向の力を演算することを特
徴とする請求項15に記載のタイヤの状態検出方法。 - 【請求項17】 前記第1及び第2のステップより得ら
れる検出結果を比較することにより、前記リム部と前記
ディスクホイール部の前記ホイールの回転方向のねじれ
量を演算し、該演算結果に基づいて前記タイヤに加わる
前記ホイールの回転方向の力を演算する第4のステップ
と、 前記第1のステップより得られる検出結果に基づいて、
前記ホイールの回転方向と直交する方向の変形量を演算
し、該演算結果に基づいて前記タイヤに加わる前記ホイ
ールの回転方向と直交する方向の力を演算する第5のス
テップと、 前記第3のステップにより得られる検出結果に基づい
て、前記ホイールの周長方向の変形量を演算し、該演算
結果に基づいて前記タイヤに加わる前記ホイールの周長
方向の力を演算する第6のステップと、 前記第4のステップ、前記第5のステップ、及び前記第
6のステップの演算結果に基づいて、路面の摩擦係数を
算出する第7のステップと、 を更に含むことを特徴とする請求項9に記載のタイヤの
状態検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000052438A JP2001241945A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | タイヤの状態検出装置、移動体制御装置、及びタイヤの状態検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000052438A JP2001241945A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | タイヤの状態検出装置、移動体制御装置、及びタイヤの状態検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001241945A true JP2001241945A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18573951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000052438A Pending JP2001241945A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | タイヤの状態検出装置、移動体制御装置、及びタイヤの状態検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001241945A (ja) |
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-
2000
- 2000-02-28 JP JP2000052438A patent/JP2001241945A/ja active Pending
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