JP2005008001A - Tire information acquiring device, tire information acquiring method, rubber tire and tire - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤに関する情報を取得する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両を安全に走行させるには、タイヤの状態を正しく把握することが重要である。従来から、タイヤの状態を検知するために、タイヤに各種センサを搭載する技術が提案されている。例えば、特許文献1に記載されたタイヤは、タイヤの歪状態、振動状態、空気圧状態などを検出するセンサと、センサの出力を車体側に送信するための送信機を備えており、送信機から送信されたセンサの出力に基づいて推定されたタイヤの接地状態に基づいて、車両の走行状態が制御される。
【0003】
また、特許文献2には、タイヤに搭載され、タイヤ状態パラメータデータを検知し、格納し、送出するための能動型集積回路トランスポンダが開示されている。このトランスポンダは、遠隔の質問源ユニットからの質問信号を受信して、検知したタイヤ状態パラメータを表すデータを含む信号を質問源ユニットに送出する。
【0004】
車両に搭載されたアンチロックブレーキシステム(Anti−Lock Brake System:以下、「ABS」と表記する)や、間接式タイヤ空気圧警報システム(Tire Pressure Monitoring System:以下、「TPMS」と表記する)などの制御システムでは、タイヤに搭載された各種センサが検出した、動的に変化する状態量を取得して制御を行っている。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−79815号公報
【0006】
【特許文献2】
特表平9−509488号公報
【0007】
【特許文献3】
特表平11−504585号公報
【0008】
【特許文献4】
特開平10−309914号公報
【0009】
【特許文献5】
特開2002−131191号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
近年、車両の性能がますます向上しており、それに伴い、車両を安全に走行させるために重要な役割を果たす、ABSやTPMSなどの制御システム、およびタイヤなどの車両の構成の状態量を判定する判定システムなどには、より高い精度が求められるようになっている。従来、これらのシステムでは、タイヤの種別によらず同じように制御を行っていたが、本発明者らは、さらに精度を向上させるために、個々のタイヤの特性に応じて制御を微調整する技術を想到するに至った。
【0011】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイヤに関する情報を的確に取得する技術の提供にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、タイヤ情報取得装置に関する。このタイヤ情報取得装置は、タイヤに設けられ、タイヤに関する情報を保持する記憶部と、記憶部からタイヤに関する情報を取得する情報取得部と、を備えるタイヤ情報取得装置において、情報取得部は、タイヤと空間を隔てて位置する車体側に設けられ、タイヤに関する情報が必要なときに、記憶部からタイヤに関する情報を取得することを特徴とする。
【0013】
タイヤに関する情報は、タイヤに固有の特性情報など、時間変化しない静的な情報であってもよい。記憶部は、ROMなどの記憶素子を含むチップなどにより構成されてもよい。この構成によれば、情報取得部を車体に固定的に設けるので、車両の構成を制御する電子制御装置は、タイヤに関する情報が必要なときに、自車のタイヤの情報を、タイヤに搭載された記憶部から取得することができる。
【0014】
タイヤ情報取得装置は、タイヤ側に配置され、タイヤに関する情報を送信するタイヤ側通信部と、車体側に配置され、タイヤ側通信部により送信されたタイヤに関する情報を受信する車体側通信部と、をさらに備え、情報取得部は、車体側通信部が受信したタイヤに関する情報を取得してもよい。
【0015】
タイヤ情報取得装置は、タイヤが搭載された車両の車体側に設けられ、車両の構成を制御する電子制御装置をさらに備え、情報取得部が取得した前記タイヤに関する情報が電子制御装置に供給されてもよい。これにより、電子制御装置により実現される各種の制御システムは、自車のタイヤの特性に応じて、適切な制御を行うことができる。車両の搭載された各種の電装品ごとに電子制御装置が設けられる場合、それら複数の電子制御装置にタイヤに関する情報を供給して共有してもよい。これにより、個々の電子制御装置が、タイヤの特性に応じた制御を行うことができる。
【0016】
タイヤに関する情報が必要なときは、電子制御装置の初期化時、電子制御装置のリセット時、タイヤの交換時のいずれか少なくとも一つであってもよい。電子制御装置を初期化またはリセットしたときにタイヤに関する情報を取得することで、制御用のパラメータなどをタイヤの特性に応じて設定することができる。また、タイヤを交換したときにも、交換後のタイヤの特性に応じて制御を行うことができる。
【0017】
本発明の別の態様も、タイヤ情報取得装置に関する。このタイヤ情報取得装置は、タイヤに設けられ、タイヤに関する情報を保持する記憶部と、記憶部からタイヤに関する情報を取得する情報取得部と、を備えるタイヤ情報取得装置において、記憶部は、タイヤの表面に設けられ、タイヤに関する情報を表示する表示部を含み、タイヤ情報取得装置は、表示部に表示されたタイヤに関する情報を光学的に取得する光学取得装置を含むことを特徴とする。この構成によれば、簡略かつ低コストな構成で、タイヤごとに、そのタイヤに関する情報を保持させることができる。
【0018】
タイヤ情報取得装置は、タイヤが搭載された車両の車体側に設けられ、車両の構成を制御する電子制御装置にタイヤに関する情報を入力する情報入力部をさらに備えてもよい。タイヤの取り付け時や、タイヤの交換時に、光学取得装置により読み取ったタイヤに関する情報を電子制御装置に入力しておくことで、電子制御装置により制御されるシステムが、取り付けられたタイヤの特性に応じた制御を行うことができる。
【0019】
電子制御装置は、タイヤの特性に応じた作動を行うタイヤ特性依拠式車両搭載装置であってもよい。電子制御装置は、タイヤの特性に応じて車両の運動を制御するタイヤ特性依拠式車両運動制御装置を含んでもよい。タイヤ特性依拠式車両運動制御装置は、たとえば、ブレーキ制御装置、サスペンション制御装置、操舵制御装置、推進力制御装置、より具体的には、ABS、車両挙動制御(VSC:Vehicle Stability Control)装置、減衰力可変式サスペンション制御装置、パワーステアリング制御装置、操舵トルク制御装置、電子制御スロットルなどのエンジン制御装置、自動変速装置などの装置またはシステムであってもよい。電子制御装置は、タイヤの特性に応じて車両に関する情報を処理するタイヤ特性依拠式車両情報処理装置を含んでもよい。タイヤ特性依拠式車両情報処理装置は、たとえば、TPMS、タイヤ特性を表示する表示装置などの装置またはシステムであってもよい。電子制御装置は、タイヤの特性に応じて車両の構成物の特性を制御するタイヤ特性依拠式車両構成物制御装置を含んでもよい。タイヤ特性依拠式車両構成物制御装置は、たとえば、タイヤ特性に応じてシートの硬さを自動調整する調整装置などの装置またはシステムであってもよい。
【0020】
本発明のさらに別の態様は、タイヤ情報取得方法に関する。この方法は、タイヤに設けられ、タイヤに関する情報を保持する記憶部から、タイヤに関する情報を取得するタイミングを検知するステップと、タイミングが到来したときに、タイヤ側に配置され、タイヤに関する情報を送信するタイヤ側通信部に、タイヤに関する情報の送信を要求するステップと、タイヤ側通信部から、記憶部より読み出されたタイヤに関する情報を受信するステップと、を含むことを特徴とする。タイヤに関する情報を取得するタイミングは、タイヤが搭載された車両の構成を制御する電子制御装置の初期化時、電子制御装置のリセット時、タイヤの交換時のいずれか少なくとも一つであってもよい。
【0021】
本発明のさらに別の態様も、タイヤ情報取得方法に関する。この方法は、タイヤの表面に表示されたバーコード、画像、文字、または記号を光学的に読み取ることにより得られたタイヤに関する情報を取得するステップを含むことを特徴とする。この方法は、タイヤに関する情報を、タイヤが搭載された車両の車体側に設けられ、車両の構成を制御する電子制御装置に供給するステップをさらに含んでもよい。これらの方法において、タイヤに関する情報は、タイヤに固有の特性情報を含んでもよい。
【0022】
本発明のさらに別の態様は、ゴムタイヤに関する。このゴムタイヤは、タイヤに固有の特性情報を保持する記憶部を備えたゴムタイヤにおいて、記憶部は、タイヤのサイドウォール部に設けられたことを特徴とする。
【0023】
記憶部は、ゴムタイヤの表面に設けられた表示部であってもよい。表示部は、ゴムタイヤの車体側の表面に設けられてもよい。車体側に表示部を設けることにより、タイヤの取り付け後は外部から表示部が見えないので、タイヤの美観を損ねることなくタイヤの表面に情報を表示することができる。
【0024】
ゴムタイヤの表面に、記憶部が設けられた位置を示す位置表示部を設けてもよい。位置表示部は、ゴムタイヤのサイドウォール部に設けられてもよい。位置表示部を設けることにより、外部から見えない位置に記憶部が設けられていても、その位置を知ることができる。
【0025】
本発明のさらに別の態様は、タイヤに関する。このタイヤは、タイヤの固有情報を保持すると共に、タイヤと空間を隔てて位置する車体側からの要求信号に応答して固有情報を車体側に提供可能に構成された記憶部を有することを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態に係るタイヤ情報取得装置10を備えた車両1の全体構成を示す。車両1は、4輪のタイヤ20a、20b、20c、および20dと、車体12と、タイヤ情報取得装置10とを備える。以下、タイヤ20a、20b、20c、および20dを総称するときは、タイヤ20という。タイヤ20には、それぞれ、タイヤ20に関する情報を保持する記憶部と、タイヤ20に関する情報を車体12に送信するタイヤ側の通信部と、送受信用のアンテナとを備えたチップが設けられる。すなわち、右前輪20aには、記憶部30a、通信部40a、およびアンテナ50aを備えたチップ22aが、左前輪20bには、記憶部30b、通信部40b、およびアンテナ50bを備えたチップ22bが、右後輪20cには、記憶部30c、通信部40c、およびアンテナ50cを備えたチップ22cが、左後輪20dには、記憶部30d、通信部40d、およびアンテナ50dを備えたチップ22dが、それぞれ設けられる。以下、記憶部30a、30b、30c、および30dを総称して記憶部30といい、通信部40a、40b、40c、および40dを総称して通信部40といい、アンテナ50a、50b、50c、および50dを総称してアンテナ50という。記憶部30、通信部40、アンテナ50は、それぞれ別体として設けられてもよいが、以下、これらの構成が一つのチップ22内に設けられる場合について説明する。
【0027】
車体12には、それぞれのタイヤ20のアンテナ50から、記憶部30に保持されたタイヤ20に関する情報を受信する車体側の通信部62と、送受信用のアンテナ60と、車両1に搭載されたブレーキ、シフト制御機構、電磁式サスペンションなどの車両の構成物を制御する電子制御装置(以下、「ECU」と表記する)70とが設けられる。車両1に搭載された各種の電装品のそれぞれについて、個別にECUが設けられてもよいが、本実施の形態では、それらを総称して「ECU70」という。個別に設けられたECUについて説明する場合は、たとえば、「キーレスECU72」などのように呼ぶ。本実施の形態において、チップ22、アンテナ60、通信部62、ECU70が、タイヤ情報取得装置10を構成する。
【0028】
チップ22は、タイヤ20の製造時に、タイヤ20のサイドウォール部などに埋め込まれ、または貼り付けられる。記憶部30には、タイヤ20の製造元、製造年月日、種別、サイズ、重量、摩擦係数、その他タイヤ20の特性を示す情報など、タイヤ20に固有の情報が保持される。タイヤ20の特性情報として、同じ型式のタイヤについて実施されたミュー試験、フラットベルト試験などの試験により得られた特性情報を保持してもよいし、ECU70により制御されるABS、VSC(車両挙動制御:Vehicle Stability Control)、TPMSなどにおいて利用される、タイヤ20に関する各種パラメータなどを保持してもよい。
【0029】
車体側の通信部62は、タイヤ20に関する情報が必要なタイミングが到来したときに、チップ22からタイヤ20に関する情報を取得する。タイヤ20に関する情報を取得するタイミングは、ECU70の起動時、ECU70により制御される制御システムの起動時、初期化時、リセット時、タイヤ20の交換時などであってもよい。制御システムをリセットするタイミングには、たとえば、TPMSにおいて、タイヤ20に空気を入れたときなどがある。ECU70は、タイヤ20に関する情報が必要なタイミングを自動的に検知してもよいし、ドライバからの指示によりタイヤ20に関する情報を取得してもよい。ドライバが、タイヤ20をリプレースタイヤに交換した場合などは、ドライバが図示しない初期化ボタンまたはリセットボタンなどにより制御システムをリセットし、タイヤ20に関する情報を取得させてもよい。ドライバがタイヤ20を交換したときに、リセットボタンを押し忘れた場合、ECU70は、制御システムにおける制御情報の履歴を保持しておき、タイヤ20が交換されたことを検知してもよい。たとえば、間接式TPMSにおいて、タイヤ20の空気圧の時間変化を保持しておき、検出した空気圧が以前の空気圧よりも明らかに高くなったときに、タイヤ20が交換された、またはタイヤ20に空気が入れられたと判定して、タイヤ20に関する情報を新たに取得して更新してもよい。
【0030】
ECU70は、タイヤ20に関する情報をチップ22から取得すると、それをメモリなどに保持し、自身が制御する制御システムなどにおいて、タイヤ20の特性に応じた制御を行うために利用する。また、必要であれば、ECU70は、制御システムなどにおける制御用パラメータを、タイヤ20の特性に応じて設定する。これにより、ECU70により実現される、ABS、TPMSなど、タイヤの特性に応じた作動を行うタイヤ特性依拠式車両搭載装置において、タイヤ20の特性に合わせた精度の高い制御を行うことができる。タイヤ特性依拠式車両搭載装置には、たとえば、タイヤ特性に応じて車両の運動を制御する、ブレーキ制御装置、サスペンション制御装置、操舵制御装置、推進力制御装置、より具体的には、ABS、VSC、減衰力可変式サスペンション制御装置、パワーステアリング制御装置、操舵トルク制御装置、電子制御スロットルなどのエンジン制御装置、自動変速装置などのタイヤ特性依拠式車両運動制御装置や、タイヤの特性に応じて車両に関する情報を処理する、TPMS、タイヤ特性を表示する表示装置などのタイヤ特性依拠式車両情報処理装置や、タイヤの特性に応じて車両の構成物の特性を制御する、シートの硬さの自動調整装置などのタイヤ特性依拠式車両構成物制御装置などがある。
【0031】
図2は、タイヤ20の断面を示す。図2において、符号32a、32b、32c、および32dは、記憶部30、通信部40、およびアンテナ50を備えたチップ22の搭載位置の例を示す。チップ22は、タイヤ20の車体側(以下、「内輪側」ともいう)の外表面の位置32aに搭載されてもよいし、内輪側の内表面の位置32bに搭載されてもよいし、タイヤ20の車体と逆側(以下、「外輪側」ともいう)の内表面の位置32cに搭載されてもよいし、外輪側の外表面の位置32dに搭載されてもよい。また、チップ22は、タイヤ20を構成するゴムの内部に埋め込まれてもよい。
【0032】
チップ22の搭載位置は、車体側のアンテナ60の搭載位置に応じて決定されてもよい。たとえば、車体側のアンテナ60が、内輪側、たとえばエンジン付近に設けられる場合は、チップ22を内輪側に搭載するのが好ましく、車体側のアンテナ60が、外輪側、たとえばドアミラー付近に設けられる場合は、チップ22を外輪側に搭載するのが好ましい。これにより、チップ22内のアンテナ50と車体側のアンテナ60との間で、障害物の少ない良好な通信状態を得ることができる。良好な通信状態を確保する観点からは、タイヤ20の外表面にチップ22を搭載するのが好ましい。チップ22を外部からの衝撃から保護する観点からは、タイヤ20の内表面にチップ22を搭載するのが好ましく、チップ22をタイヤ20の変形による損傷などから保護する観点からは、変形の少ないサイドウォール部にチップ22を搭載するのが好ましい。タイヤ20の外観に影響を与えないという観点からは、外部から見えない位置、すなわちタイヤ20の内表面、タイヤ20の内輪側の外表面、またはタイヤ20を構成するゴムの内部に搭載するのが好ましい。
【0033】
図3は、チップの搭載位置を示す位置表示部の例を示す。チップ22がタイヤ20の内表面に設けられている場合、または、タイヤ20のゴムの中に埋め込まれている場合、外部から見てチップ22の搭載位置を知ることができないので、タイヤ20の外表面にチップ22の搭載位置を示す位置表示部34を設けてもよい。これにより、チップ22の搭載位置を知ることができ、タイヤ20やチップ22を交換する場合などにおける利便性を高めることができる。
【0034】
以下、図4から図9を用いて、本実施の形態のタイヤ情報取得装置10の具体的な構成例について説明する。図4から図9に示した例では、車両に搭載された既存のシステムを利用することにより、タイヤ情報取得装置10を設ける際の構成の追加を最小限に抑えている。これにより、製造コストを低く抑えることができる。
【0035】
図4は、キーレスシステムを利用した情報取得装置の構成例を示す。キーレスシステムは、メカニカルキーによる機械的な解錠・施錠を必要とせずに、車体12側に設けられたキーレスECU72が、ドライバが所持する通信機能を備えたキーユニット80と交信することにより、車両1のドアの解錠・施錠を行うシステムである。キーユニット80は、通信に必要な構成を備えているので、この通信機能を利用して、タイヤ20に設けられたチップ22から、タイヤ20に関する情報を収集し、車体12側の通信部62に送信する。
【0036】
キーユニット80は、所定の間隔でタイヤ情報入手要求を送出し、近傍に存在するタイヤ20のチップ22から応答信号を受け取ることにより、タイヤ20に関する情報を収集してもよい。また、キーユニット80は、車体12側の通信部62から、タイヤ20に関する情報の収集要求を受けたときに、近傍に存在するタイヤ20のチップ22にタイヤ情報入手要求を送出し、チップ22からタイヤ20に関する情報を受け取ってもよい。キーユニット80は、タイヤ20のチップ22からタイヤ20に関する情報を受け取ったときに、車体12側の通信部62に情報を送信してもよいし、収集した情報をメモリなどに保持しておき、所定のタイミング、たとえばドライバが車両1のドアの解錠または施錠を行うために、キーユニット80により解錠または施錠要求信号を送出したときに、タイヤ20に関する情報を送信してもよい。
【0037】
図5は、キーユニット80がタイヤ情報を入手する手順を示すフローチャートである。キーユニット80は、周囲のタイヤ20のチップ22に向けて、タイヤ情報入手要求を送信する(S10)。タイヤ情報入手要求を受け取ったチップ22は、それに応答して、タイヤ20に関する情報を送信する。キーユニット80は、チップ22から有効なタイヤ情報を受信すると(S12のY)、受け取ったタイヤ20に関する情報を所定のタイミングで車体12側に送信する(S14)。車体12側の通信部62は、送信されたタイヤ20に関する情報を受信して、キーレスECU72に送る。キーユニット80は、タイヤ20に関する情報を受信しなかったときは(S12のN)、処理を終了する。
【0038】
図6は、タイヤ情報を更新する手順を示すフローチャートである。図5の手順によりタイヤ20に関する情報を受け取ったキーレスECU72は、メモリなどにタイヤ20に関する情報を保持し、ECU70からタイヤ情報更新要求が送られるまで待機する(S20のN)。ECU70は、タイヤ20に関する情報が必要なタイミングが到来すると、キーレスECU72にタイヤ情報更新要求を送る。キーレスECU72は、ECU70からタイヤ情報更新要求を受け取ると(S20のY)、タイヤ20に関する情報をECU70へ供給する(S22)。ここでは、タイヤ20に関する情報をECU70へ供給する例について説明したが、他の電子制御用の構成、たとえばTPMS用に設けられたTPMS・ECUなどにタイヤ20に関する情報を供給する場合についても同様である。
【0039】
図7は、TPMSを利用した情報取得装置の構成例を示す。TPMSは、タイヤ20の空気圧を監視するためのシステムであり、圧力センサによりタイヤ20の空気圧を検知する直接式と、車輪速センサにより検知された車輪速などの状態量からタイヤ20の空気圧を推定する間接式がある。直接式TPMSでは、各タイヤ20の近傍の車体12側に、圧力センサから検出信号を取得するためのLFトランスポンダ64a、64b、64c、および64dを備えているので、TPMSを制御するTPMS・ECU74は、これらの通信機能を利用して、タイヤ20に設けられたチップ22から、タイヤ20に関する情報を収集することができる。また、間接式TPMSにおいても、各タイヤ20の近傍の車体12側に、車輪速センサから検出信号を取得するためのLFトランスポンダ64a、64b、64c、および64dを備えているので、TPMSを制御するTPMS・ECU74は、これらの通信機能を利用して、タイヤ20に設けられたチップ22から、タイヤ20に関する情報を収集することができる。
【0040】
図8は、車輪速センサを用いた間接式TPMSを利用した情報取得装置の構成例を示す。車体12側の通信部62の一例としてのLFトランスポンダ64は、TPMSまたはABSが利用する車輪速センサからの信号を取得するための波形入力回路82およびピックアップコイル84に、LFトランスポンダ送受信回路66と、送受信用のコイル68とを追加することにより実現される。LFトランスポンダ送受信回路66は、チップ22にタイヤ20に関する情報の入手を要求するための質問信号を生成し、コイル68を介してチップ22に送出する。チップ22から受信したLF信号は、ピックアップコイル84により受信される車輪速センサ86からの信号に、高調波成分として重畳され、伝送回路を共用してLFトランスポンダ送受信回路66へ伝達される。LFトランスポンダ送受信回路66は、受信した信号から、車輪速センサ86からの低周波成分をハイパスフィルタにより除去して、タイヤ20に関する情報を取得する。また、波形入力回路82では、高周波成分をローパスフィルタにより除去して、車輪速センサ86からの信号を得る。ハイパスフィルタやローパスフィルタが検出性能に影響する場合は、車速により回路の専有を切り分けてもよい。たとえば、車速が時速30キロメーター以下の場合のみLFトランスポンダ送受信回路66を機能させてもよい。
【0041】
図9は、タイヤ情報を更新する手順を示すフローチャートである。TPMS・ECU74は、タイヤ20に関する情報が必要なタイミングが到来するまで待機する(S30のN)。タイヤ情報を入手するタイミングが到来すると(S30のY)、LFトランスポンダ送受信回路66からタイヤ情報入手要求を送信する(S32)。LFトランスポンダ送受信回路66は、チップ22から有効なタイヤ情報を受信すると(S34のY)、受け取ったタイヤ20に関する情報をTPMS・ECU74に伝達する。TPMS・ECU74は、タイヤ20に関する情報を受け取って、制御用パラメータなどを更新し(S36)、タイヤ情報入手タイミングをクリアしておく(S38)。
【0042】
つづいて、タイヤ20に関する情報を取得したECU70により、個々のタイヤ20の特性に合わせた制御が行われる例について説明する。ここでは、制御システムの一例として、間接式TPMSについて説明する。間接式TPMSは、タイヤの空気圧を直接圧力センサにより検知するのではなく、車輪速やタイヤの共振周波数などを検知して、タイヤの空気圧を推定するシステムである。
【0043】
図10は、動荷重半径比とタイヤ空気圧の関係を示す。動荷重半径比αは、前右(FR)輪20a、前左(FL)輪20b、後右(RR)輪20c、後左(RL)輪20dの車輪速を、それぞれvFL、vFL、vRR、vRLとすると、
α=vFL/vFR−vRL/vRR
により算出される。動荷重半径比とタイヤ空気圧の関係を表す特性直線は、タイヤの種別により異なり、たとえば図10では、タイヤAの特性直線を実線で、タイヤBの特性直線を破線で示している。特性直線がタイヤの種別により異なることから、警報すべきタイヤ空気圧のしきい値P0に対応する動荷重半径比αの値もタイヤの種別により異なり、たとえばタイヤAではαA、タイヤBではαBとなる。そのため、タイヤの種別を考慮せずに、算出したαからタイヤの空気圧を推定すると、タイヤの種別に依存した誤差が生じ、本来警報すべき空気圧のしきい値P0とは異なる空気圧で警報してしまうことになる。
【0044】
本実施の形態では、TPMS・ECU74は、タイヤ20ごとに設けられた記憶部30から、タイヤ20に関する情報を取得することができるので、タイヤ20の特性に応じて空気圧の判定に用いる特性直線を設定することができる。これにより、判定精度が飛躍的に向上し、信頼性の高い間接式TPMSを実現することができる。TPMS・ECU74が、タイヤごとの特性直線を保持しておき、記憶部30からタイヤ20の種別に関する情報を取得して、いずれの特性直線を用いるかを判断してもよいし、記憶部30に特性直線を規定するパラメータを保持しておき、TPMS・ECU74が、その特性直線に関するパラメータを取得して判定に用いてもよい。前者の場合、TPMS・ECU74は、タイヤの型式ごとに特性直線を保持しておくのが好ましいが、ノーマルタイヤ、ランフラットタイヤ、オールシーズンタイヤなどのタイヤ種別ごとに、タイヤのサイズごとに、またはタイヤの製造元ごとに特性直線を保持しておいてもよい。
【0045】
図11は、動荷重半径比とタイヤ空気圧の関係を表す特性直線の速度依存性を示す。特性直線は車速によって変わり、図11に示すように、速度が遅いほど動荷重半径比は小さくなる。また、図示していないが、荷重が重いほど特性直線は下方に平行移動する。このように、警報すべき空気圧のしきい値P0を判定するためのαの値は、車速や荷重によっても変わるので、記憶部30は、タイヤ20の特性直線の速度依存性および荷重依存性を示すパラメータなどを保持しておき、TPMS・ECU74は、それらのパラメータと、車速、荷重などの検知信号を取得して、タイヤ20の空気圧を判定してもよい。これにより、さらに判定精度を向上させることができる。
【0046】
図12は、タイヤの共振周波数とタイヤ空気圧との関係を示す。図12に示すように、タイヤ20の共振周波数は空気圧に依存して変わるので、タイヤ20の共振周波数を検知することにより、タイヤごとに空気圧を推定することができる。本方式においても、図12に示すように、タイヤ20の特性に依存して、タイヤの共振周波数とタイヤ空気圧の間の関係を示す特性直線が変わるので、タイヤの種別を考慮せずに、検知した共振周波数からタイヤの空気圧を推定すると誤差が生じる。本実施の形態では、TPMS・ECU74は、タイヤ20ごとに設けられた記憶部30から、タイヤ20に関する情報を取得することができるので、タイヤ20の特性に応じて空気圧の判定に用いる特性直線を設定することができる。これにより、判定精度が飛躍的に向上し、信頼性の高い間接式TPMSを実現することができる。
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、記憶部30に保持されたタイヤ20に関する情報が、通信部およびアンテナを介して電磁波により車体側に送信される例について説明した。第2の実施の形態では、記憶部30が、タイヤ20に関する情報を表示する表示部である場合について説明する。本実施の形態のタイヤ情報取得装置では、表示部に表示されたバーコード、画像、記号、文字などを光学的に読み取ることにより、タイヤ20に関する情報を取得する。
【0047】
図13は、第2の実施の形態に係るタイヤ情報取得装置10を備えた車両1の全体構成を示す。本実施の形態の記憶部30は、タイヤ20の表面に設けられ、タイヤ20に関する情報を表示する表示部として機能する。以下、表示部がバーコードである例について説明する。本実施の形態のタイヤ情報取得装置10は、バーコードにより実現された記憶部30と、バーコードを光学的に読み取る光学取得装置として機能するバーコードリーダ90と、バーコードリーダ90により読み取ったタイヤ20に関する情報をECU70に入力する情報入力部として機能するダイアグツール92と、情報取得部として機能するインタフェイス69およびECU70を備える。
【0048】
ディーラーなどにおいてタイヤ20を取り付けるとき、または工場において車両を製造するときなどに、タイヤ20の記憶部30に表示されたバーコードをバーコードリーダ90により光学的に読み取り、ダイアグツール92によりインタフェイス69を介してECU70に転送する。これにより、ECU70は、取り付けられたタイヤ20に固有の特性情報を取得し、タイヤ20の特性に応じた制御を行うことができる。
【0049】
バーコードは、バーコードリーダ90により読み取るために、タイヤ20の外表面、すなわち図2における位置32aまたは32dに表示されるのが好ましい。タイヤ20の外観に影響を与えないという観点からは、外部から見えない位置、すなわちタイヤ20の内輪側の外表面の位置32aに表示するのが好ましい。
【0050】
光学取得装置は、車体12に設けられてもよい。たとえば、車体12の、タイヤ20の内輪側の外表面と対向する位置にバーコードリーダなどの光学取得装置を設け、タイヤ20の内輪側の外表面の位置32aに表示されたバーコードを光学的に読み取ってもよい。この構成によれば、タイヤ20を取り付けた後であっても、タイヤ20に関する情報を読み取ることができる。
【0051】
表示部は、バーコード以外にも、画像、記号、文字などによりタイヤ20に関する情報を表示してもよい。この場合、光学取得装置として、受光素子や撮像装置を用い、画像処理によりタイヤ20に関する情報を読み取ってもよい。
【0052】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【0053】
実施の形態では、タイヤ20に関する情報を利用して、タイヤ20の特性に応じた制御を行う例として、間接式TPMSについて説明したが、その他の制御にタイヤ20に関する情報を利用してもよい。たとえば、ABSにおいて、タイヤ20の接地力に応じてブレーキを制御してもよい。また、各種の状態量、たとえばタイヤ20のゴム変形量、温度、接地力、前後力、横力、荷重などを判定するシステムなどに、タイヤ20に関する情報を提供し、タイヤの特性に応じて判定条件を微調整してもよい。
【0054】
【発明の効果】
本発明によれば、タイヤに関する情報を的確に取得する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係るタイヤ情報取得装置を備えた車両の全体構成を示す図である。
【図2】実施の形態に係るタイヤの断面を示す図である。
【図3】チップの搭載位置を示す位置表示部の例を示す図である。
【図4】キーレスシステムを利用した情報取得装置の構成例を示す図である。
【図5】キーユニットがタイヤ情報を入手する手順を示すフローチャートである。
【図6】タイヤ情報を更新する手順を示すフローチャートである。
【図7】TPMSを利用した情報取得装置の構成例を示す図である。
【図8】車輪速センサを用いた間接式TPMSを利用した情報取得装置の構成例を示す図である。
【図9】タイヤ情報を更新する手順を示すフローチャートである。
【図10】動荷重半径比とタイヤ空気圧の関係を示す図である。
【図11】動荷重半径比とタイヤ空気圧の関係を表す特性直線の速度依存性を示す図である。
【図12】タイヤの共振周波数とタイヤ空気圧との関係を示す図である。
【図13】第2の実施の形態に係るタイヤ情報取得装置を備えた車両の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
1・・・車両、10・・・タイヤ情報取得装置、12・・・車体、20・・・タイヤ、22・・・チップ、30・・・記憶部、34・・・位置表示部、40・・・通信部、50・・・アンテナ、60・・・アンテナ、62・・・通信部、70・・・ECU、90・・・バーコードリーダ、92・・・ダイアグツール。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for acquiring information related to a tire.
[0002]
[Prior art]
To drive the vehicle safely, it is important to correctly grasp the condition of the tire. Conventionally, a technique for mounting various sensors on a tire has been proposed in order to detect the state of the tire. For example, the tire described in Patent Document 1 includes a sensor that detects a strain state, a vibration state, a pneumatic state, and the like of the tire, and a transmitter that transmits the output of the sensor to the vehicle body side. The traveling state of the vehicle is controlled based on the ground contact state of the tire estimated based on the output of the transmitted sensor.
[0003]
Patent Document 2 discloses an active integrated circuit transponder that is mounted on a tire and detects, stores, and transmits tire condition parameter data. The transponder receives an interrogation signal from a remote interrogation source unit and sends a signal including data representing the detected tire condition parameter to the interrogation source unit.
[0004]
Anti-lock brake system (Anti-Lock Break System: hereinafter referred to as “ABS”) mounted on the vehicle, an indirect tire pressure warning system (hereinafter referred to as “TPMS”), etc. In the control system, control is performed by acquiring dynamically changing state quantities detected by various sensors mounted on the tire.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-79815 A
[0006]
[Patent Document 2]
JP-T 9-509488
[0007]
[Patent Document 3]
Japanese National Patent Publication No. 11-504585
[0008]
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-309914
[0009]
[Patent Document 5]
JP 2002-131191 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, the performance of vehicles has been increasingly improved, and accordingly, the control system such as ABS and TPMS, which plays an important role in driving the vehicle safely, and the state quantity of the configuration of the vehicle such as tires are determined. A higher accuracy is required for a determination system or the like. Conventionally, in these systems, control is performed in the same manner regardless of the type of tire, but the present inventors fine-tune control according to the characteristics of individual tires in order to further improve accuracy. I came up with the technology.
[0011]
This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the technique which acquires the information regarding a tire correctly.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an aspect of the present invention relates to a tire information acquisition device. This tire information acquisition device is a tire information acquisition device that includes a storage unit that is provided in a tire and stores information about the tire, and an information acquisition unit that acquires information about the tire from the storage unit. It is provided on the vehicle body side that is spaced apart from the space, and when the information about the tire is necessary, the information about the tire is acquired from the storage unit.
[0013]
The information related to the tire may be static information that does not change with time, such as characteristic information unique to the tire. The storage unit may be configured by a chip including a storage element such as a ROM. According to this configuration, since the information acquisition unit is fixedly provided on the vehicle body, the electronic control device that controls the configuration of the vehicle has the tire information of the own vehicle mounted on the tire when information about the tire is necessary. Can be obtained from the storage unit.
[0014]
The tire information acquisition device is disposed on the tire side and transmits a tire-side communication unit that transmits information about the tire, and the vehicle body-side communication unit that is disposed on the vehicle body side and receives information about the tire transmitted by the tire-side communication unit, The information acquisition unit may acquire information on the tire received by the vehicle body side communication unit.
[0015]
The tire information acquisition device is provided on a vehicle body side of a vehicle on which the tire is mounted, further includes an electronic control device that controls the configuration of the vehicle, and information related to the tire acquired by the information acquisition unit is supplied to the electronic control device. Also good. Accordingly, various control systems realized by the electronic control device can perform appropriate control according to the characteristics of the tires of the own vehicle. In the case where an electronic control device is provided for each of various electrical components mounted on the vehicle, tire-related information may be supplied to and shared with the plurality of electronic control devices. Thereby, each electronic control apparatus can perform control according to the characteristic of a tire.
[0016]
When information about the tire is necessary, it may be at least one of initialization of the electronic control device, reset of the electronic control device, and replacement of the tire. By acquiring information about the tire when the electronic control device is initialized or reset, control parameters and the like can be set according to the characteristics of the tire. Also, when a tire is replaced, control can be performed according to the characteristics of the tire after replacement.
[0017]
Another aspect of the present invention also relates to a tire information acquisition device. The tire information acquisition device includes a storage unit that is provided in a tire and stores information about the tire, and an information acquisition unit that acquires information about the tire from the storage unit. The tire information acquisition device includes a display unit that is provided on the surface and displays information about the tire, and the tire information acquisition device includes an optical acquisition device that optically acquires information about the tire displayed on the display unit. According to this structure, the information regarding the tire can be hold | maintained for every tire with a simple and low-cost structure.
[0018]
The tire information acquisition device may further include an information input unit that is provided on the vehicle body side of the vehicle on which the tire is mounted and that inputs information about the tire to an electronic control device that controls the configuration of the vehicle. When a tire is installed or replaced, the information about the tire read by the optical acquisition device is input to the electronic control device, so that the system controlled by the electronic control device can be used according to the characteristics of the attached tire. Can be controlled.
[0019]
The electronic control device may be a tire characteristic-based vehicle mounting device that performs an operation according to the characteristics of the tire. The electronic control unit may include a tire characteristic-based vehicle movement control apparatus that controls the movement of the vehicle in accordance with the tire characteristic. The tire characteristic-based vehicle motion control device is, for example, a brake control device, a suspension control device, a steering control device, a propulsive force control device, more specifically, an ABS, a vehicle behavior control (VSC) device, a damping It may be a device or system such as a variable force suspension control device, a power steering control device, a steering torque control device, an engine control device such as an electronic control throttle, and an automatic transmission. The electronic control unit may include a tire characteristic-based vehicle information processing apparatus that processes information related to the vehicle in accordance with tire characteristics. The tire characteristic-based vehicle information processing apparatus may be, for example, a device or system such as TPMS or a display device that displays tire characteristics. The electronic control unit may include a tire characteristic-based vehicle component control apparatus that controls the characteristic of the vehicle component in accordance with the tire characteristic. The tire characteristic-based vehicle component control device may be, for example, an apparatus or system such as an adjusting device that automatically adjusts the hardness of the seat according to the tire characteristics.
[0020]
Yet another embodiment of the present invention relates to a tire information acquisition method. This method includes a step of detecting timing for acquiring tire-related information from a storage unit that is provided in the tire and holds information related to the tire, and is arranged on the tire side when the timing arrives, and transmits information about the tire And a step of requesting the tire-side communication unit to transmit information about the tire, and a step of receiving information about the tire read from the storage unit from the tire-side communication unit. The timing for acquiring information about the tire may be at least one of initialization of the electronic control device that controls the configuration of the vehicle on which the tire is mounted, reset of the electronic control device, and replacement of the tire. .
[0021]
Yet another embodiment of the present invention also relates to a tire information acquisition method. The method includes the step of obtaining information about the tire obtained by optically reading a bar code, image, character or symbol displayed on the surface of the tire. The method may further include a step of supplying information related to the tire to an electronic control device that is provided on a vehicle body side of the vehicle on which the tire is mounted and controls the configuration of the vehicle. In these methods, the information regarding the tire may include characteristic information specific to the tire.
[0022]
Yet another embodiment of the present invention relates to a rubber tire. This rubber tire is a rubber tire provided with a storage unit that holds characteristic information unique to the tire, and the storage unit is provided in a sidewall portion of the tire.
[0023]
The storage unit may be a display unit provided on the surface of the rubber tire. The display unit may be provided on the surface of the rubber tire on the vehicle body side. By providing the display portion on the vehicle body side, the display portion cannot be seen from the outside after the tire is attached, so that information can be displayed on the surface of the tire without deteriorating the appearance of the tire.
[0024]
You may provide the position display part which shows the position where the memory | storage part was provided in the surface of the rubber tire. The position display part may be provided on a sidewall part of the rubber tire. By providing the position display unit, even if the storage unit is provided at a position that cannot be seen from the outside, the position can be known.
[0025]
Yet another embodiment of the present invention relates to a tire. The tire includes a storage unit configured to hold the unique information of the tire and to provide the unique information to the vehicle body in response to a request signal from the vehicle body located at a distance from the tire. And
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 shows an overall configuration of a vehicle 1 provided with a tire
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
When the
[0031]
FIG. 2 shows a cross section of the
[0032]
The mounting position of the
[0033]
FIG. 3 shows an example of a position display unit indicating the chip mounting position. When the
[0034]
Hereinafter, a specific configuration example of the tire
[0035]
FIG. 4 shows a configuration example of an information acquisition device using a keyless system. The keyless system does not require mechanical unlocking / locking with a mechanical key, and the
[0036]
The
[0037]
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure by which the
[0038]
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for updating tire information. The
[0039]
FIG. 7 shows a configuration example of an information acquisition apparatus using TPMS. The TPMS is a system for monitoring the air pressure of the
[0040]
FIG. 8 shows a configuration example of an information acquisition apparatus using indirect TPMS using a wheel speed sensor. An LF transponder 64 as an example of the
[0041]
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for updating tire information. The TPMS •
[0042]
Next, an example in which the
[0043]
FIG. 10 shows the relationship between the dynamic load radius ratio and the tire pressure. The dynamic load radius ratio α is determined based on the wheel speeds of the front right (FR)
α = vFL/ VFR-VRL/ VRR
Is calculated by The characteristic line representing the relationship between the dynamic load radius ratio and the tire pressure varies depending on the type of tire. For example, in FIG. 10, the characteristic line of the tire A is indicated by a solid line and the characteristic line of the tire B is indicated by a broken line. Since the characteristic line varies depending on the type of tire, the threshold value P of the tire pressure to be alarmed0The value of the dynamic load radius ratio α corresponding to is also different depending on the tire type.AFor tire B, αBIt becomes. Therefore, if the tire air pressure is estimated from the calculated α without considering the tire type, an error depending on the tire type occurs, and the threshold value P of the air pressure that should be alarmed originally is generated.0It will alarm at a different air pressure.
[0044]
In the present embodiment, since the TPMS /
[0045]
FIG. 11 shows the speed dependence of a characteristic line representing the relationship between the dynamic load radius ratio and the tire air pressure. The characteristic straight line changes depending on the vehicle speed, and as shown in FIG. 11, the dynamic load radius ratio decreases as the speed decreases. Although not shown, the characteristic straight line translates downward as the load increases. Thus, the air pressure threshold value P to be alarmed0Since the value of α for determining the engine speed also changes depending on the vehicle speed and load, the storage unit 30 holds parameters indicating the speed dependency and load dependency of the characteristic line of the
[0046]
FIG. 12 shows the relationship between the resonance frequency of the tire and the tire pressure. As shown in FIG. 12, since the resonance frequency of the
(Second Embodiment)
In 1st Embodiment, the information regarding the
[0047]
FIG. 13 shows the overall configuration of the vehicle 1 including the tire
[0048]
When the
[0049]
The bar code is preferably displayed on the outer surface of the
[0050]
The optical acquisition device may be provided in the
[0051]
The display unit may display information related to the
[0052]
The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.
[0053]
In the embodiment, the indirect TPMS has been described as an example in which the information according to the
[0054]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which acquires the information regarding a tire exactly can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a vehicle including a tire information acquisition device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a view showing a cross section of the tire according to the embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a position display unit indicating a chip mounting position;
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of an information acquisition apparatus using a keyless system.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for a key unit to obtain tire information.
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for updating tire information.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of an information acquisition apparatus using TPMS.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of an information acquisition device using indirect TPMS using a wheel speed sensor.
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for updating tire information.
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a dynamic load radius ratio and tire air pressure.
FIG. 11 is a diagram showing the speed dependence of a characteristic straight line representing the relationship between the dynamic load radius ratio and the tire air pressure.
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between tire resonance frequency and tire pressure.
FIG. 13 is a diagram showing an overall configuration of a vehicle including a tire information acquisition device according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle, 10 ... Tire information acquisition apparatus, 12 ... Vehicle body, 20 ... Tire, 22 ... Chip, 30 ... Memory | storage part, 34 ... Position display part, 40. ..Communication part, 50 ... antenna, 60 ... antenna, 62 ... communication part, 70 ... ECU, 90 ... barcode reader, 92 ... diag tool.
Claims (22)
前記情報取得部は、前記タイヤと空間を隔てて位置する車体側に設けられ、前記タイヤに関する情報が必要なときに、前記記憶部から前記タイヤに関する情報を取得することを特徴とするタイヤ情報取得装置。In a tire information acquisition device comprising: a storage unit that is provided in a tire and holds information about the tire; and an information acquisition unit that acquires information about the tire from the storage unit.
The information acquisition unit is provided on a vehicle body side that is spaced apart from the tire, and acquires information about the tire from the storage unit when information about the tire is necessary. apparatus.
前記車体側に配置され、前記タイヤ側通信部により送信された前記タイヤに関する情報を受信する車体側通信部と、をさらに備え、
前記情報取得部は、前記車体側通信部が受信した前記タイヤに関する情報を取得することを特徴とする請求項1に記載のタイヤ情報取得装置。A tire-side communication unit that is arranged on the tire side and transmits information related to the tire;
A vehicle body side communication unit that is disposed on the vehicle body side and receives information about the tire transmitted by the tire side communication unit; and
The tire information acquisition device according to claim 1, wherein the information acquisition unit acquires information about the tire received by the vehicle body side communication unit.
前記情報取得部が取得した前記タイヤに関する情報が前記電子制御装置に供給されることを特徴とする請求項1または2に記載のタイヤ情報取得装置。The tire information acquisition device is further provided with an electronic control device that is provided on a vehicle body side of a vehicle on which the tire is mounted and that controls the configuration of the vehicle,
The tire information acquisition device according to claim 1 or 2, wherein information about the tire acquired by the information acquisition unit is supplied to the electronic control device.
前記記憶部は、前記タイヤの表面に設けられ、前記タイヤに関する情報を表示する表示部を含み、
前記タイヤ情報取得装置は、前記表示部に表示された前記タイヤに関する情報を光学的に取得する光学取得装置を含むことを特徴とするタイヤ情報取得装置。In a tire information acquisition device comprising: a storage unit that is provided in a tire and holds information about the tire; and an information acquisition unit that acquires information about the tire from the storage unit.
The storage unit is provided on a surface of the tire, and includes a display unit that displays information about the tire,
The tire information acquisition device includes an optical acquisition device that optically acquires information related to the tire displayed on the display unit.
前記タイミングが到来したときに、前記タイヤ側に配置され、前記タイヤに関する情報を送信するタイヤ側通信部に、前記タイヤに関する情報の送信を要求するステップと、
前記タイヤ側通信部から、前記記憶部より読み出された前記タイヤに関する情報を受信するステップと、
を含むことを特徴とするタイヤ情報取得方法。A step of detecting timing for acquiring information related to the tire from a storage unit provided in the tire and holding information related to the tire;
When the timing has arrived, the tire-side communication unit that is arranged on the tire side and transmits information related to the tire requests transmission of information related to the tire; and
Receiving from the tire side communication unit information related to the tire read from the storage unit;
A tire information acquisition method comprising:
前記記憶部は、前記タイヤのサイドウォール部に設けられたことを特徴とするゴムタイヤ。In a rubber tire having a storage unit that holds characteristic information unique to the tire,
The rubber tire according to claim 1, wherein the storage unit is provided in a sidewall portion of the tire.
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