JP2002195916A - Device for detecting displacement of elastic wheel - Google Patents

Device for detecting displacement of elastic wheel

Info

Publication number
JP2002195916A
JP2002195916A JP2000395817A JP2000395817A JP2002195916A JP 2002195916 A JP2002195916 A JP 2002195916A JP 2000395817 A JP2000395817 A JP 2000395817A JP 2000395817 A JP2000395817 A JP 2000395817A JP 2002195916 A JP2002195916 A JP 2002195916A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
displacement
tire
magnetic
magnet
detecting means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000395817A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Imamura
吉徳 今村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP2000395817A priority Critical patent/JP2002195916A/en
Publication of JP2002195916A publication Critical patent/JP2002195916A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect the displacement between a wheel disk and a rim in an elastic wheel formed by coupling the wheel disk and the rim through an elastic body. SOLUTION: A permanent magnet 21 is allocated at the side of the rim 14 of the elastic wheel 10, and magnetic detecting elements 22X, 22Y that detect components of magnetic field crossing perpendicular to each other generated by the permanent magnet 21 respectively, are allocated at the side of the wheel disk 12. The magnetic field is detected, and then the displacements in the axial and circumferential directions of tire or the displacements in the axial and radial directions of tire are separately detected using a map 20 being generated beforehand and representing the relationship between outputs of the magnetic detecting elements 22X, 22Y in the case the displacement between the wheel disk 12 and the rim 14 occurs.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ホイールディスク
とリムとを弾性体を介して連結された弾性ホイールのデ
ィスク−リム間の変位を検出する装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting a displacement between a disc and a rim of an elastic wheel in which a wheel disc and a rim are connected via an elastic body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車の走行安定性を高めるた
め、タイヤと路面間の摩擦係数(路面摩擦係数)あるい
は路面状態を精度良く推定し、車輌制御へフィードバッ
クすることが求められている。すなわち予め路面摩擦係
数や路面状態を推定することができれば、制駆動や操舵
といった危険回避の操作を起こす前に、例えば、ABS
ブレーキのより高度な制御等が可能になり、安全性が一
段と高めることができる。また、運転者に走行中の路面
状態の危険度を伝えるだけでも、運転者が早めの減速動
作を行えるようになり、事故の減少が期待できる。上記
路面摩擦係数を推定する方法としては、例えば、車輌の
バネ下とバネ上間の振動伝達特性を測定して推定する方
法が提案されている(特開平11−94661号公
報)。具体的には、車輪の上下方向の加速度であるバネ
下加速度と、車体の上下方向の加速度であるバネ上加速
度間の伝達関数の共振周波数fと、ゲイン比(G
)と車速Vとを測定し、予め作成された、車速V毎
の路面摩擦係数と共振周波数f及びゲイン比(G
)との関係からから路面摩擦係数を推定する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to improve the running stability of an automobile, it has been required to accurately estimate a friction coefficient between a tire and a road surface (road surface friction coefficient) or a road surface state and feed it back to vehicle control. In other words, if the road surface friction coefficient and the road surface state can be estimated in advance, for example, the ABS or the like is required before the danger avoidance operation such as braking / driving or steering is performed.
Advanced control of the brake and the like can be performed, and safety can be further improved. In addition, the driver can perform an early deceleration operation simply by informing the driver of the danger of the road surface condition during traveling, and a reduction in accidents can be expected. As a method of estimating the road surface friction coefficient, for example, a method of measuring and estimating a vibration transmission characteristic between an unsprung and a sprung state of a vehicle has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-94661). Specifically, the unsprung acceleration is vertical acceleration of the wheel, and the resonance frequency f r of the transfer function between the sprung acceleration is the acceleration of the vehicle body in the vertical direction, the gain ratio (G p /
G 0 ) and the vehicle speed V are measured, and the road surface friction coefficient, the resonance frequency fr, and the gain ratio (G p /
From the relationship with G 0 ), the road surface friction coefficient is estimated.

【0003】一方、車両の乗り心地性を向上するため、
ステアリングシャフトからステアリングホイールに伝達
される振動を抑制する様々な方法が提案されている。そ
の一例としては、ホイールカバーの側部角部に弾性体を
固着させ、この弾性体をステアリングホイール本体のス
ポーク部に摩擦係合させるようにしたり、リム内面に弾
性体から成るシートを締め代を持たせて装着たりする方
法などがある(特開平10−181611号公報、特開
2000−280705号公報など)。しかしながら、
これらの方法では上記目的を十分に達成することができ
なかった。そこで、近年、図6に示すような、ステアリ
ングシャフト11が連結されるホイールディスク12
と、タイヤ本体13を取付けるリム14とを弾性部材1
5を介して連結した弾性ホイール10を備えたタイヤT
の開発が盛んに行われてきている。
On the other hand, in order to improve the riding comfort of a vehicle,
Various methods have been proposed for suppressing vibration transmitted from the steering shaft to the steering wheel. As an example, an elastic body is fixed to the side corners of the wheel cover, and this elastic body is frictionally engaged with the spokes of the steering wheel body, or a seat made of the elastic body is tightened on the inner surface of the rim. There is a method of holding and mounting (for example, JP-A-10-181611, JP-A-2000-280705). However,
These methods could not sufficiently achieve the above object. Therefore, in recent years, as shown in FIG.
And a rim 14 for mounting the tire body 13 with the elastic member 1
T with an elastic wheel 10 connected via
Is being actively developed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような弾性ホイー
ル10を備えたタイヤTでは、路面からタイヤ本体13
に応力が作用した際に、上記弾性部材15の変形によ
り、ホイールディスク12とリム14との間に、タイヤ
の軸方向,周方向及び径方向の変位と、周方向及び径方
向ねじれなどが生じるため、上記応力が直接ステアリン
グシャフト11に伝達されない構造となっている。した
がって、制動力、駆動力、横力あるいは上述した路面摩
擦係数などのタイヤ−路面間の特性を正確に把握するこ
とが困難であるため、これらの特性を車両の走行制御に
有効に活かすことができなかった。そこで、このような
弾性ホイール10の挙動を検出して把握する技術の開発
が望まれている。
In the tire T provided with such an elastic wheel 10, the tire body 13 is located from the road surface.
When a stress acts on the tire, the deformation of the elastic member 15 causes axial, circumferential and radial displacement of the tire and circumferential and radial twist between the wheel disc 12 and the rim 14. Therefore, the structure is such that the stress is not directly transmitted to the steering shaft 11. Therefore, it is difficult to accurately grasp the tire-road surface characteristics such as the braking force, the driving force, the lateral force, and the above-described road surface friction coefficient. Therefore, these characteristics can be effectively used for vehicle running control. could not. Therefore, development of a technique for detecting and grasping the behavior of such an elastic wheel 10 is desired.

【0005】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、ホイールディスクとリムとを弾性体を介して連
結された弾性ホイールの、ホイールディスク−リム間の
変位を正確に検出することのできる弾性ホイールの変位
検出装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the conventional problems, and it is an object of the present invention to accurately detect a displacement between a wheel disc and a rim of an elastic wheel in which a wheel disc and a rim are connected via an elastic body. It is an object of the present invention to provide an elastic wheel displacement detecting device which can be used.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の弾性ホイールの変位検出装置は、リム/ホイールディ
スク側に配設された永久磁石と、ホイールディスク/リ
ム側の上記磁石の近傍に配設された、上記磁石からの互
いに直行する磁界成分をそれぞれ検出する第1及び第2
の磁気検出手段と、予め作成された、ホイールディスク
とリム間が変位したときの、上記第1の磁気検出手段の
出力と第2の磁気検出手段の出力との関係を示すマップ
を用いて、タイヤ軸方向の変位とタイヤ周方向の変位、
またはタイヤ軸方向の変位とタイヤ径方向の変位の2方
向の変位に依存する上記2つの磁気検出手段の出力か
ら、タイヤ軸方向の変位量とタイヤ周方向の変位量、ま
たはタイヤ軸方向の変位量とタイヤ径方向の変位量とを
分離して検出する分離検出手段とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an elastic wheel displacement detecting device, comprising: a permanent magnet disposed on a rim / wheel disc side; The first and second sensors respectively detect magnetic field components orthogonal to each other from the magnet.
And a map, which is prepared in advance, which shows the relationship between the output of the first magnetic detecting means and the output of the second magnetic detecting means when the wheel disc and the rim are displaced. Tire axial displacement and tire circumferential displacement,
Alternatively, based on the outputs of the two magnetic detecting means, which depend on the displacement in two directions, the displacement in the tire axial direction and the displacement in the tire radial direction, the displacement amount in the tire axial direction and the displacement amount in the tire circumferential direction, or the displacement in the tire axial direction Separation detecting means for separating and detecting the amount and the amount of displacement in the tire radial direction.

【0007】請求項2に記載の弾性ホイールの変位検出
装置は、上記2つの磁気検出手段が検出するホイールデ
ィスクとリム間の変位による上記磁石からの磁界成分
が、タイヤ軸方向とタイヤ周方向の2方向のみとなるよ
うにするため、上記磁石を、磁極面がタイヤ軸方向に垂
直な、タイヤ径方向に延長する磁石とするとともに、上
記第1の磁気検出手段の検出する磁界の方向がタイヤの
軸方向に、上記第2の磁気検出手段の検出する磁界の方
向がタイヤ周方向になるように、上記2つの磁気検出手
段を配設するようにしたものである。また、請求項3に
記載の弾性ホイールの変位検出装置は、上記2つの磁気
検出手段が検出する上記磁界成分が、タイヤ軸方向とタ
イヤ径方向の2方向のみとなるようにするため、上記磁
石を、磁極面がタイヤ軸方向に垂直な、タイヤ周方向に
延長する磁石とするとともに、上記第1の磁気検出手段
の検出する磁界の方向がタイヤの軸方向に、上記第2の
磁気検出手段の検出する磁界の方向がタイヤ径方向にな
るように、上記2つの磁気検出手段を配設するようにし
たものである。
According to a second aspect of the present invention, the magnetic field component from the magnet due to the displacement between the wheel disk and the rim, detected by the two magnetic detecting means, is generated in the tire axial direction and the tire circumferential direction. In order for the magnet to have only two directions, the magnet is a magnet whose magnetic pole surface is perpendicular to the tire axis direction and extends in the tire radial direction, and the direction of the magnetic field detected by the first magnetic detecting means is the tire. The two magnetic detectors are arranged so that the direction of the magnetic field detected by the second magnetic detector is in the tire circumferential direction in the axial direction. In addition, in the elastic wheel displacement detection device according to claim 3, the magnet component is configured so that the magnetic field components detected by the two magnetic detection units are only in two directions, a tire axial direction and a tire radial direction. Is a magnet whose magnetic pole surface is perpendicular to the tire axial direction and extends in the tire circumferential direction, and the direction of the magnetic field detected by the first magnetic detecting means is in the axial direction of the tire, and the second magnetic detecting means is The two magnetic detecting means are arranged so that the direction of the magnetic field detected by the magnetic field detecting means is in the tire radial direction.

【0008】請求項4に記載の弾性ホイールの変位検出
装置は、上記磁石から所定の距離を隔てた箇所に、地磁
気等の外乱を検出して上記2つの磁気検出手段の出力を
補正するための、補正用の磁気検出手段を備えたもので
ある。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an elastic wheel displacement detecting device for detecting a disturbance such as terrestrial magnetism at a location separated by a predetermined distance from the magnet and correcting outputs of the two magnetic detecting means. , And a magnetic detecting means for correction.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。図1は、上記図6に示し
た、ステアリングシャフト11が連結されるホイールデ
ィスク12と、タイヤ本体13を取付けるリム14とを
弾性部材15を介して連結した弾性ホイール10に取り
付けられた、本発明の弾性ホイールの変位検出装置にお
ける磁石と磁気検出素子の設置状態の一例を示す模式図
で、図2は、上記変位検出装置の構成を示すブロック図
である。図1において、20はリム14側に配設され
た、磁極面(ここでは、N極)がタイヤ軸方向(X方
向)に垂直で、タイヤ径方向(Z方向)に延長する第1
の磁石21と、ホイールディスク12側に取り付けられ
た、検出する磁界の方向がタイヤの軸方向となるように
配設された磁気検出素子22X及び検出する磁界の方向
がタイヤの周方向(Y方向)となるように配設された磁
気検出素子22Yを有する2軸検出センサ(以下、周セ
ンサという)22とを備えた第1の変位検出手段で、3
0はリム14側に配設された、磁極面(N極)がタイヤ
軸方向に垂直で、タイヤ周方向に延長する第2の磁石3
1と、ホイールディスク12側に取り付けられた、検出
する磁界の方向がタイヤの軸方向となるように配設され
た磁気検出素子32X及び検出する磁界の方向がタイヤ
の径方向となるように配設された磁気検出素子32Yと
を有する2軸検出センサ(以下、径センサという)32
とを備えた第2の変位検出手段である。なお、上記磁石
21,31及び各センサ22,32のそれぞれの方向
は、上記磁石21,31及び各センサ22,32を上記
弾性ホイール10に取り付けたときの状態、すなわち、
ホイールディスク12とリム14との間の変位やねじれ
などが生じていない状態での方向である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the present invention in which the wheel disc 12 to which the steering shaft 11 is connected and the rim 14 to which the tire body 13 is attached are connected to the elastic wheel 10 shown in FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an installation state of a magnet and a magnetic detection element in the elastic wheel displacement detecting device, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the displacement detecting device. In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a first magnetic pole surface (here, an N pole) disposed on the rim 14 side and extending in a tire axial direction (X direction) and extending in a tire radial direction (Z direction).
And the magnetism detecting element 22X attached to the wheel disc 12 and arranged so that the direction of the magnetic field to be detected is the axial direction of the tire, and the direction of the magnetic field to be detected is the circumferential direction of the tire (Y direction). ), A first displacement detection means including a two-axis detection sensor (hereinafter, referred to as a circumferential sensor) 22 having a magnetic detection element 22Y arranged to be 3
Numeral 0 denotes a second magnet 3 disposed on the rim 14 side and having a magnetic pole surface (N pole) perpendicular to the tire axial direction and extending in the tire circumferential direction.
1 and a magnetic detection element 32X attached to the wheel disk 12 and arranged so that the direction of the magnetic field to be detected is in the axial direction of the tire, and is arranged so that the direction of the magnetic field to be detected is in the radial direction of the tire. A two-axis detection sensor (hereinafter referred to as a diameter sensor) 32 having a magnetic detection element 32Y provided therein.
And a second displacement detecting means comprising: The directions of the magnets 21 and 31 and the sensors 22 and 32 correspond to the states when the magnets 21 and 31 and the sensors 22 and 32 are attached to the elastic wheel 10, namely,
This is a direction in a state where no displacement or twist between the wheel disc 12 and the rim 14 occurs.

【0010】弾性ホイールの変位検出装置は、図2に示
すように、上述した第1及び第2の磁石21,31及び
2つの2軸検出センサ(周センサ22と径センサ32)
と、上記センサ22,32の出力から、上記磁石21,
31から所定の距離を隔てた、磁石21,31からの磁
力が無視できる箇所に設けられた補正用の磁気検出手段
40S(図1では省略した)で検知した地磁気等の外乱
磁界を差し引いて、上記センサ22,32の出力、すな
わち、磁気検出素子22X,22Y及び磁気検出素子3
2X,32Yの出力を補正する出力補正手段40と、予
め作成された、ホイールディスク12とリム14間が変
位したときの、上記磁気検出素子22Xの出力と磁気検
出素子22Yの出力との関係を示すマップM20上で
の、上記補正された磁気検出素子22X,22Yの出力
の原点(変位量の0点)からの距離と方向(傾き)とを
演算する軸/周分離手段51と、タイヤ軸方向の変位及
びタイヤ径方向の変位による上記磁気検出素子32X,
32Yの出力間の関係を示すマップM30上での、上記
補正された磁気検出素子32X,32Yの出力の原点か
らの距離と傾き方向とを演算する軸/径分離手段52
と、上記演算された距離と傾きを上記タイヤの各方向の
変位量に変換する変位変換手段53とを備え、上記補正
された各センサ22,32の出力からタイヤ軸方向、タ
イヤ周方向及びタイヤ径方向のそれぞれの変位量を算出
する3方向分離検出手段50とを備えている。
As shown in FIG. 2, the displacement detecting device for the elastic wheel includes the above-described first and second magnets 21 and 31 and two two-axis detection sensors (circumferential sensor 22 and diameter sensor 32).
From the outputs of the sensors 22 and 32,
By subtracting a disturbance magnetic field such as terrestrial magnetism detected by the correction magnetic detecting means 40S (not shown in FIG. 1) provided at a place where the magnetic force from the magnets 21 and 31 can be ignored at a predetermined distance from 31 The outputs of the sensors 22 and 32, that is, the magnetic detection elements 22X and 22Y and the magnetic detection element 3
The output correction means 40 for correcting the outputs of 2X and 32Y and the relationship between the output of the magnetic detection element 22X and the output of the magnetic detection element 22Y when the space between the wheel disk 12 and the rim 14 is displaced are prepared. Axis / circumference separating means 51 for calculating the distance and direction (inclination) of the corrected outputs of the magnetic detection elements 22X and 22Y from the origin (zero displacement point) on the map M20 shown, and the tire axis Detecting element 32X due to the displacement in the tire direction and the displacement in the tire radial direction.
Axis / diameter separating means 52 for calculating the distance from the origin and the inclination direction of the corrected outputs of the magnetic detection elements 32X and 32Y on a map M30 showing the relationship between the outputs of 32Y.
And a displacement converting means 53 for converting the calculated distance and inclination into the amount of displacement in each direction of the tire. The output of each of the corrected sensors 22 and 32 is used in the tire axial direction, tire circumferential direction and tire direction. And a three-direction separation detecting means 50 for calculating the amount of displacement in the radial direction.

【0011】次に、弾性ホイール10の変位検出方法に
ついて、図3のフローチャートを参照して説明する。な
お、ここでは、周センサ22を用いて、タイヤ軸方向及
びタイヤ周方向のそれぞれの変位量を算出する場合につ
いて説明する。まず、周センサ22の磁気検出素子22
X,22Yにより検出した第1の磁石21からの磁界に
よる出力を補正手段40に送る(ステップS10)。上
記出力補正手段40では、更に、上記磁気検出素子22
X,22Yの出力から、補正用の磁気検出手段40Sで
検知した地磁気等の外乱磁界を差し引いて上記それぞれ
の出力を補正し(ステップS12)、これを軸/周分離
手段51に送る。
Next, a method of detecting the displacement of the elastic wheel 10 will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, a case will be described in which the circumferential sensor 22 is used to calculate the amount of displacement in each of the tire axial direction and the tire circumferential direction. First, the magnetic detection element 22 of the circumference sensor 22
The output based on the magnetic field from the first magnet 21 detected by X, 22Y is sent to the correction means 40 (step S10). In the output correction means 40, the magnetic detection element 22
The respective outputs are corrected by subtracting a disturbance magnetic field such as terrestrial magnetism detected by the magnetic detection means for correction 40S from the outputs of X and 22Y (step S12), and sent to the shaft / circumference separating means 51.

【0012】走行時には、タイヤTに路面等からの応力
が作用して、ホイールディスク12−リム14間に変位
が生じる。これにより、磁気検出素子22X,22Yに
作用する磁界の大きさ及び方向が変化し、これに伴っ
て、磁気検出素子22X,22Yの出力はそれぞれ変化
する。図4は、予め作成された、ホイールディスク12
とリム14間が変位したときの、上記磁気検出素子22
Xの出力と磁気検出素子22Yの出力との関係を示すマ
ップM20で、例えば、ホイールディスク12−リム1
4間が周方向(Y方向)のみに変位した場合、磁気検出
素子22X,22Yの出力はそれぞれ変化するが、この
出力の変化は互いに独立ではなく、同図の太い実線で示
すように一定の関係を保って変化する。また、ホイール
ディスク12−リム14間が軸方向のみに変位した場合
には、上記磁気検出素子22X,22Yの出力は、同図
の太い破線で示すような曲線上を変化する。一方、これ
に対して、ホイールディスク12−リム14間が径方向
のみに変位した場合には、上記第1の磁石21がタイヤ
径方向に延長する磁石であるので、上記変位に対して
は、タイヤの軸方向(X方向)の成分もタイヤの周方向
(Y方向)の成分もともに変化しない。したがって、上
記磁気検出素子22X,22Yの出力は、タイヤ軸方向
の変位とタイヤ周方向の変位によってのみ変化し、かつ
上記マップM20に示すように変化するので、磁気検出
素子22X,22Yの出力から、上記マップM20を用
いて、タイヤ軸方向の変位とタイヤ周方向の変位を分離
して検出することが可能となる。
During traveling, a stress is applied to the tire T from a road surface or the like, causing a displacement between the wheel disc 12 and the rim 14. Thus, the magnitude and direction of the magnetic field acting on the magnetic detection elements 22X and 22Y change, and the outputs of the magnetic detection elements 22X and 22Y change accordingly. FIG. 4 shows a pre-made wheel disc 12.
The magnetic detection element 22 when the distance between the
A map M20 indicating the relationship between the output of the X and the output of the magnetic detection element 22Y includes, for example, the wheel disk 12 and the rim 1
In the case where the gap between the four elements is displaced only in the circumferential direction (Y direction), the outputs of the magnetic sensing elements 22X and 22Y change respectively, but the changes in the outputs are not independent of each other and are constant as shown by the thick solid line in FIG. Change while maintaining relationships. When the distance between the wheel disk 12 and the rim 14 is displaced only in the axial direction, the outputs of the magnetic detection elements 22X and 22Y change on a curve as shown by a thick broken line in FIG. On the other hand, when the wheel disc 12 and the rim 14 are displaced only in the radial direction, the first magnet 21 is a magnet extending in the tire radial direction. Neither the component in the tire axial direction (X direction) nor the component in the tire circumferential direction (Y direction) change. Therefore, the outputs of the magnetic detection elements 22X and 22Y change only due to the displacement in the tire axial direction and the displacement in the tire circumferential direction, and change as shown in the map M20. Using the map M20, the displacement in the tire axial direction and the displacement in the tire circumferential direction can be separately detected.

【0013】軸/周分離手段51では、上記補正された
磁気検出素子22X,22Yの出力の変化を、上記マッ
プM20上に書き込み、磁気検出素子22X,22Yの
出力の原点からの距離と方向(傾き)とを演算し(ステ
ップS14)、これを変位変換手段53に送る。変位変
換手段53では、上記演算された距離からタイヤ軸方向
の変位量を算出する(ステップS16)とともに、上記
傾きからタイヤ周方向の変位量を算出する(ステップS
18)。詳細には、図5に示すような、傾きとタイヤ周
方向変位の関係を示す、軸変位毎の曲線群を用いて求め
るか、あるいは、傾きとタイヤ周方向変位との関係を表
わす近似式を準備して、上記近似式に上記傾きを代入し
て求める。なお、同様にして、径センサ32を用いて、
タイヤ軸方向及びタイヤ周方向のそれぞれの変位量を算
出することができる。すなわち、第2の磁石31は、タ
イヤ周方向に延長する磁石であるので、ホイールディス
ク12−リム14間が周方向のみに変位した場合には、
上記変位に対しては、タイヤの軸方向(X方向)の成分
もタイヤの径方向(Z方向)の成分もともに変化しな
い。したがって、上記磁気検出素子32X,32Yの出
力は、軸方向の変位と径方向の変位によってのみ変化す
るので、予め作成された、ホイールディスク12とリム
14間が変位したときの、上記磁気検出素子32Xの出
力と磁気検出素子32Yの出力との関係を示すマップM
30上で、上記出力補正手段40において補正された磁
気検出素子32X,32Yの出力の原点からの距離と傾
きと上記マップM30上に書き込むことにより、上記距
離からタイヤ軸方向の変位量を、上記傾きからタイヤ径
方向の変位量を算出することができる。
The shaft / circumference separating means 51 writes the corrected changes in the outputs of the magnetic detection elements 22X and 22Y on the map M20, and outputs the distances and directions (from the origin) of the outputs of the magnetic detection elements 22X and 22Y from the origin. Is calculated (step S14), and this is sent to the displacement conversion means 53. The displacement conversion means 53 calculates the amount of displacement in the tire axial direction from the calculated distance (step S16), and calculates the amount of displacement in the tire circumferential direction from the inclination (step S16).
18). More specifically, as shown in FIG. 5, the relationship between the inclination and the tire circumferential displacement is obtained by using a curve group for each axial displacement, or an approximate expression representing the relationship between the tilt and the tire circumferential displacement is obtained. Prepare and obtain the approximate expression by substituting the gradient. Similarly, using the diameter sensor 32,
The respective displacement amounts in the tire axial direction and the tire circumferential direction can be calculated. That is, since the second magnet 31 is a magnet extending in the tire circumferential direction, when the wheel disc 12 and the rim 14 are displaced only in the circumferential direction,
Neither the axial component (X direction) nor the radial component (Z direction) of the tire changes with respect to the displacement. Therefore, the outputs of the magnetic detecting elements 32X and 32Y change only by the axial displacement and the radial displacement, and the magnetic detecting elements 32X and 32Y are prepared when the wheel disc 12 and the rim 14 are displaced in advance. Map M showing the relationship between the output of 32X and the output of magnetic detection element 32Y
30 on the map M30 by writing the distances and inclinations of the outputs of the magnetic detection elements 32X and 32Y corrected by the output correction means 40 from the origin and the map M30. The amount of displacement in the tire radial direction can be calculated from the inclination.

【0014】このように、本実施の形態では、弾性ホイ
ール10のリム14側に第1の磁石21を配設し、ホイ
ールディスク12側に、磁気検出素子22X,磁気検出
素子22Yとを備えた周センサ22を配置して、予め作
成された、ホイールディスク12とリム14間が変位し
たときの、上記磁気検出素子22X,22Yの出力間の
関係を示すマップM20を用いて、上記磁気検出素子2
2X,22Yの出力からタイヤ軸方向の変位及びタイヤ
周方向の変位を分離して検出するようにしたので、簡単
な構成でホイールディスク−リム間の変位を正確に検出
することができる。更に、リム14側に上記第2の磁石
31を配設し、ホイールディスク12側に、磁気検出素
子32X,32Yとを備えた径センサ22を配置して、
上記磁石からの磁界を検出することにより、タイヤ軸方
向の変位,タイヤ周方向の変位及びタイヤ径方向の全て
の変位を検出することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the first magnet 21 is disposed on the rim 14 side of the elastic wheel 10, and the magnetic detection elements 22X and 22Y are provided on the wheel disk 12 side. The circumferential sensor 22 is disposed, and the magnetic detection element is formed using a map M20 that is prepared in advance and shows the relationship between the outputs of the magnetic detection elements 22X and 22Y when the wheel disc 12 and the rim 14 are displaced. 2
Since the displacement in the tire axial direction and the displacement in the tire circumferential direction are detected separately from the outputs of 2X and 22Y, the displacement between the wheel disc and the rim can be accurately detected with a simple configuration. Further, the second magnet 31 is disposed on the rim 14 side, and the diameter sensor 22 including the magnetic detection elements 32X and 32Y is disposed on the wheel disk 12 side.
By detecting the magnetic field from the magnet, it is possible to detect displacement in the tire axial direction, displacement in the tire circumferential direction, and all displacements in the tire radial direction.

【0015】なお、上記実施の形態では、リム14側に
磁石21,31を配設し、ホイールディスク12側に磁
気検出素子22X,22Y,32X,32Yを配設する
ようにしたが、磁石21,31をホイールディスク側
に、磁気検出素子22X,22Y,32X,32Yをリ
ム14側に配設するようにしてもよい。また、上記例で
は、タイヤ軸方向の変位量とタイヤ周方向の変位量、及
びタイヤ軸方向の変位量とタイヤ径方向の変位量とを分
離して検出する変位検出装置について説明したが、タイ
ヤ軸方向に延長する磁石を設けるとともに、上記磁石か
らの互いに直行する磁界成分をそれぞれ検出する磁気検
出手段を設けて、タイヤ周方向の変位量とタイヤ径方向
の変位量とを分離して検出するような変位検出装置を構
成することも可能である。また、上記例では、マップM
20,M30上で、上記出力補正手段40において補正
された磁気検出素子22X,22Yあるいは磁気検出素
子32X,32Yの出力の、原点からの距離と傾きを求
めてタイヤの各方向の変位量を算出するようにしたが、
上記マップM20,M30を更に詳細に作成することに
より、磁気検出素子22X,22Yあるいは磁気検出素
子32X,32Yの出力から直接にあるいは周知の補完
法を用いて、タイヤ軸方向,タイヤ周方向及びタイヤ径
方向の変位量を算出することができる。また、本例の変
位検出装置は、タイヤ軸方向及びタイヤ周方向の変位量
を検出する第1の変位検出手段20と、タイヤ軸方向及
びタイヤ径方向の変位量を検出する第2の変位検出手段
30とにより、タイヤ軸方向、周方向及び径方向の3つ
の変位量を同時に検出するようにしたが、必要に応じ
て、変位検出手段20,30のうちのどちらか一方の変
位検出手段のみを装着する構成としてもよい。
In the above embodiment, the magnets 21 and 31 are provided on the rim 14 side, and the magnetic detecting elements 22X, 22Y, 32X and 32Y are provided on the wheel disc 12 side. , 31 on the wheel disk side, and the magnetic detection elements 22X, 22Y, 32X, 32Y on the rim 14 side. Further, in the above example, the displacement detection device that separately detects the amount of displacement in the tire axial direction and the amount of displacement in the tire circumferential direction, and the amount of displacement in the tire axial direction and the amount of displacement in the tire radial direction have been described. A magnet extending in the axial direction is provided, and magnetic detecting means for detecting magnetic field components perpendicular to each other from the magnet are provided to separately detect the amount of displacement in the tire circumferential direction and the amount of displacement in the tire radial direction. It is also possible to constitute such a displacement detecting device. In the above example, the map M
20 and M30, the displacement of each direction of the tire is calculated by obtaining the distance and inclination from the origin of the output of the magnetic detection element 22X, 22Y or the magnetic detection element 32X, 32Y corrected by the output correction means 40. I tried to do
By creating the maps M20 and M30 in further detail, the tire axial direction, the tire circumferential direction, and the tire direction can be obtained directly from the outputs of the magnetic sensing elements 22X and 22Y or the outputs of the magnetic sensing elements 32X and 32Y or by using a well-known complementary method. The amount of displacement in the radial direction can be calculated. Further, the displacement detection device of the present example includes a first displacement detection unit 20 that detects a displacement amount in a tire axial direction and a tire circumferential direction, and a second displacement detection device that detects a displacement amount in a tire axial direction and a tire radial direction. With the means 30, the three displacement amounts in the tire axial direction, the circumferential direction and the radial direction are simultaneously detected. However, if necessary, only one of the displacement detecting means 20 and 30 is used. May be attached.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
弾性ホイールのリム側に永久磁石を配設し、ホイールデ
ィスク側に、上記磁石からの互いに直行する磁界成分を
それぞれ検出する第1及び第2の磁気検出手段を配設し
て上記磁石からの磁界を検出し、予め作成された、ホイ
ールディスクとリム間が変位したときの、上記第1及び
第2の磁気検出手段の出力間の関係を示すマップを用い
て、上記タイヤ軸方向の変位とタイヤ周方向またはタイ
ヤ径方の変位の両方に依存する上記2つの磁気検出手段
の出力から、タイヤ軸方向の変位量とタイヤ周方向また
はタイヤ径方向の変位量とを分離するようにしたので、
ホイールディスク−リム間の変位を正確に検出すること
ができる。
As described above, according to the present invention,
A permanent magnet is provided on the rim side of the elastic wheel, and first and second magnetic detecting means for detecting magnetic field components orthogonal to each other from the magnet are provided on the wheel disk side, and the magnetic field from the magnet is provided. And using the previously prepared map showing the relationship between the outputs of the first and second magnetic detecting means when the wheel disc and the rim are displaced, the displacement in the tire axial direction and the tire Since the displacement amount in the tire axial direction and the displacement amount in the tire circumferential direction or the tire radial direction are separated from the outputs of the two magnetic detecting means depending on both the circumferential direction and the radial displacement of the tire,
The displacement between the wheel disc and the rim can be accurately detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態に係わる変位検出装置の
磁石と磁気検出素子の設置状態の一例を示す模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an installation state of a magnet and a magnetic detection element of a displacement detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 変位検出装置の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a displacement detection device.

【図3】 本実施の形態に係わる弾性ホイールの変位検
出方法を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a method for detecting a displacement of an elastic wheel according to the present embodiment.

【図4】 ホイールディスクとリム間が変位したとき
の、磁気検出手段の出力の関係を示すマップである。
FIG. 4 is a map showing the relationship between the outputs of the magnetic detection means when the wheel disc and the rim are displaced.

【図5】 上記マップ上の傾きと周方向変位量との関係
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the inclination on the map and the amount of circumferential displacement.

【図6】 弾性ホイールを備えたタイヤの模式図であ
る。
FIG. 6 is a schematic view of a tire provided with an elastic wheel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 弾性ホイール、11 ステアリングシャフト、1
2 ホイールディスク、13 タイヤ本体、14 リ
ム、15 弾性部材、20 第1の変位検出手段、21
第1の磁石、22 周センサ、22X,22Y 磁気
検出素子、30 第2の変位検出手段、31 第1の磁
石、32 径センサ、32X,32Y 磁気検出素子、
40 出力補正手段、40S 補正用の磁気検出手段、
40R 位置センサ、50 3方向分離検出手段、51
軸/周分離手段、52軸/径分離手段、53 変位変
換手段、20M,30M マップ、T タイヤ。
10 elastic wheel, 11 steering shaft, 1
2 wheel disc, 13 tire body, 14 rim, 15 elastic member, 20 first displacement detecting means, 21
1st magnet, 22 circumference sensor, 22X, 22Y magnetic detecting element, 30 second displacement detecting means, 31 first magnet, 32 diameter sensor, 32X, 32Y magnetic detecting element,
40 output correction means, 40S magnetic detection means for correction,
40R position sensor, 50 3-way separation detecting means, 51
Shaft / circumference separation means, 52 axis / diameter separation means, 53 displacement conversion means, 20M, 30M map, T tire.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ホイールディスクとリムとを弾性体を介
して連結された弾性ホイールの、上記リム/ホイールデ
ィスク側に配設された永久磁石と、ホイールディスク/
リム側の上記磁石の近傍に配設された、上記磁石からの
互いに直行する磁界成分をそれぞれ検出する第1及び第
2の磁気検出手段と、予め作成された、ホイールディス
クとリム間が変位したときの、上記第1の磁気検出手段
の出力と第2の磁気検出手段の出力との関係を示すマッ
プを用いて、上記2つの磁気検出手段の出力から、タイ
ヤ軸方向の変位量とタイヤ周方向の変位量、またはタイ
ヤ軸方向の変位量とタイヤ径方向の変位量とを分離して
検出する分離検出手段とを備えたことを特徴とする弾性
ホイールの変位検出装置。
A permanent magnet disposed on the rim / wheel disc side of an elastic wheel having a wheel disc and a rim connected via an elastic body;
First and second magnetic detecting means disposed near the magnet on the rim side and detecting magnetic field components perpendicular to each other from the magnet, respectively, and a gap between the wheel disk and the rim prepared in advance is displaced. At this time, using the map showing the relationship between the output of the first magnetic detecting means and the output of the second magnetic detecting means, the displacement amount in the tire axial direction and the tire circumference A displacement detecting device for an elastic wheel, comprising: separation detecting means for separately detecting a displacement in a tire direction or a displacement in a tire axial direction and a displacement in a tire radial direction.
【請求項2】 上記磁石を、磁極面がタイヤ軸方向に垂
直な、タイヤ径方向に延長する磁石とするとともに、上
記第1の磁気検出手段の検出する磁界の方向がタイヤの
軸方向に、上記第2の磁気検出手段の検出する磁界の方
向がタイヤ周方向になるように、上記2つの磁気検出手
段を配設したことを特徴とする請求項1に記載の弾性ホ
イールの変位検出装置。
2. The magnet according to claim 1, wherein the magnet is a magnet whose magnetic pole surface is perpendicular to the tire axial direction and extends in the tire radial direction, and the direction of the magnetic field detected by the first magnetic detecting means is in the axial direction of the tire. The displacement detecting device for an elastic wheel according to claim 1, wherein the two magnetic detecting means are arranged so that a direction of a magnetic field detected by the second magnetic detecting means is in a tire circumferential direction.
【請求項3】 上記磁石を、磁極面がタイヤ軸方向に垂
直な、タイヤ周方向に延長する磁石とするとともに、上
記第1の磁気検出手段の検出する磁界の方向がタイヤの
軸方向に、上記第2の磁気検出手段の検出する磁界の方
向がタイヤ径方向になるように、上記2つの磁気検出手
段を配設したことを特徴とする請求項1または請求項2
に記載の弾性ホイールの変位検出装置。
3. The magnet according to claim 1, wherein the magnet is a magnet whose magnetic pole surface is perpendicular to the tire axial direction and extends in the tire circumferential direction, and the direction of the magnetic field detected by the first magnetic detecting means is in the tire axial direction. 3. The two magnetic detecting means are arranged so that the direction of the magnetic field detected by the second magnetic detecting means is in the tire radial direction.
4. The displacement detection device for an elastic wheel according to claim 1.
【請求項4】 上記磁石から所定の距離を隔てた箇所
に、補正用の磁気検出手段を備えたことを特徴とする請
求項1〜請求項3のいずれかに記載の弾性ホイールの変
位検出装置。
4. A displacement detecting device for an elastic wheel according to claim 1, further comprising a magnetic detecting means for correction provided at a position separated by a predetermined distance from said magnet. .
JP2000395817A 2000-12-26 2000-12-26 Device for detecting displacement of elastic wheel Pending JP2002195916A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000395817A JP2002195916A (en) 2000-12-26 2000-12-26 Device for detecting displacement of elastic wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000395817A JP2002195916A (en) 2000-12-26 2000-12-26 Device for detecting displacement of elastic wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002195916A true JP2002195916A (en) 2002-07-10

Family

ID=18861214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000395817A Pending JP2002195916A (en) 2000-12-26 2000-12-26 Device for detecting displacement of elastic wheel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002195916A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0712740B1 (en) Method and device for calculating turning radius of vehicle taking load movement thereof into consideration
US7418362B2 (en) Method and device for determining wheel force
JP2008268201A (en) Method for determining reaction force in wheel bearing
JP2006506276A (en) Axle unit with slip sensor and slip measurement method
JPS63315958A (en) Method and apparatus for improving operating property of vehicle
US6035693A (en) System for detecting abnormality of yaw rate sensor and lateral acceleration sensor
JP2006153832A (en) Method for specifying tread pattern of tire, and apparatus thereof
JPH05254328A (en) Method and apparatus for generating signal for driving chassis control system
JP2002195916A (en) Device for detecting displacement of elastic wheel
JP2003220811A (en) Method and device for detecting tire pneumatic pressure drop and program of judging tire pressure drop
JP4946174B2 (en) Tire contact length calculation method and tire contact length calculation device
JP4619870B2 (en) Alignment state detection device
JP2001241945A (en) Tire condition detecting device, moving body control device, and tire condition detecting method
JP4028842B2 (en) Tire pressure drop detection method and apparatus, and tire decompression determination program
JPH03215726A (en) Road surface frictional force detector by spindle, vertical load detector and road surface friction coefficient detector
JPH09292294A (en) Axle force detector
JPH0643516U (en) Position detector
JP3598046B2 (en) Body tilt angle detection method
JP2008302848A (en) Tire condition estimating device, and automobile and tire condition estimating method
KR20210067011A (en) Road condition diagnosis system and wheel bearing provided therewith
JP2000019187A (en) Vehicle speed detecting device
JPH0748407Y2 (en) Tire pressure alarm device
JP3460049B2 (en) Vehicle acceleration detection device
JP5097438B2 (en) Tire dynamic load radius reference value initialization method and apparatus, and tire dynamic load radius reference value initialization program
JP2000121654A (en) Wheel condition detector