JP2005170222A - Wheel information processing device - Google Patents

Wheel information processing device Download PDF

Info

Publication number
JP2005170222A
JP2005170222A JP2003412514A JP2003412514A JP2005170222A JP 2005170222 A JP2005170222 A JP 2005170222A JP 2003412514 A JP2003412514 A JP 2003412514A JP 2003412514 A JP2003412514 A JP 2003412514A JP 2005170222 A JP2005170222 A JP 2005170222A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tire
characteristic information
wheel
contact surface
tire characteristic
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.)
Granted
Application number
JP2003412514A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4151569B2 (en
Inventor
Atsushi Ogawa
敦司 小川
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor 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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2003412514A priority Critical patent/JP4151569B2/en
Publication of JP2005170222A publication Critical patent/JP2005170222A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4151569B2 publication Critical patent/JP4151569B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the condition of a tire ground-contact surface of a wheel and to transmit tire characteristic information corresponding to the condition of the ground-contact surface to a vehicle body side. <P>SOLUTION: A sensor for detecting the condition of the tire ground-contact surface is provided in a tire tread rubber 26 in the wheel 20. A determination part determines the tire characteristic information corresponding to the condition of the tire ground-contact surface based on the tire characteristic information stored in a memory and an output value of the sensor. The determined tire characteristic information is transmitted through a communication part and an information processing part 54 controls the vehicle based on the transmitted tire characteristic information. Since the tire characteristic information corresponding to the condition of the tire ground-contact surface is utilized, appropriate control of the vehicle can be performed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車輪のタイヤ特性情報を車体側に送信する車輪情報処理装置に関する。   The present invention relates to a wheel information processing apparatus that transmits tire characteristic information of a wheel to a vehicle body side.

自動車の走行安定性を高めるために、タイヤの特性情報を利用した車両制御を実行することが必要とされている。   In order to improve the running stability of an automobile, it is necessary to execute vehicle control using tire characteristic information.

特許文献１には、タイヤのトレッド部に設けたトランスポンダにタイヤのトレッドパターンの情報を記憶させておき、車体側からの質問信号に呼応してトレッドパターンの情報を送信する技術が開示されている。
特開２００３−１３６９２５号公報 特開２００２−８７０３２号公報 特公平７−７１８８６号公報 Patent Document 1 discloses a technique for storing information on a tread pattern of a tire in a transponder provided in a tread portion of the tire and transmitting the information on the tread pattern in response to a question signal from the vehicle body side. .
JP 2003-136925 A JP 2002-87032 A Japanese Patent Publication No. 7-71886

グリップ力等のタイヤの特性は、路面のウェット時または接地面の摩耗時には非常に大きく変化するため、適切な車両の制御をするためには、路面がドライのときのタイヤ特性情報を利用するだけでは不十分である。しかし、車体側で路面のウェット状態を判別することは容易ではない。また、タイヤ特性情報はタイヤゴムの種類やトレッドパターンなどによって変わるので、車体側でタイヤ特性情報を持つようにすると、タイヤを交換したときや新種類のタイヤを装着したときに、車体側のタイヤ特性情報を書き換えなくてはならないという問題がある。   Tire characteristics such as gripping force vary greatly when the road surface is wet or when the contact surface is worn. To control the vehicle properly, only use the tire characteristic information when the road surface is dry. Is not enough. However, it is not easy to determine the wet condition of the road surface on the vehicle body side. Also, tire characteristics information varies depending on the type of tire rubber, tread pattern, etc. If you have tire characteristics information on the car body side, tire characteristics on the car body side when you replace the tire or install a new type of tire There is a problem that information must be rewritten.

本発明はこうした点に鑑みてなされたものであり、その目的は、車輪のタイヤ接地面の状態を検出して、接地面の状態に対応するタイヤ特性情報を車体側に送信する車輪情報処理装置の提供にある。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to detect a state of a tire ground contact surface of a wheel and transmit a tire characteristic information corresponding to the state of the ground contact surface to the vehicle body side. Is in the provision of.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、タイヤ接地面に備えられ該タイヤ接地面の状態を検出するセンサと、タイヤ特性情報を記憶するメモリと、前記メモリに記憶されているタイヤ特性情報と前記センサの出力値に基づいて、前記タイヤ接地面の状態に対応するタイヤ特性情報を決定する決定部と、決定されたタイヤ特性情報を送信する通信部と、送信されたタイヤ特性情報に基づいて車両を制御する情報処理部と、を備える車輪情報処理装置を提供する。   In order to solve the above-described problem, an aspect of the present invention provides a sensor that is provided on a tire contact surface and detects a state of the tire contact surface, a memory that stores tire characteristic information, and a tire that is stored in the memory. Based on the characteristic information and the output value of the sensor, a determination unit that determines tire characteristic information corresponding to the state of the tire contact surface, a communication unit that transmits the determined tire characteristic information, and the transmitted tire characteristic information And an information processing unit that controls the vehicle based on the above.

この態様によれば、決定部によりタイヤの接地面の状態に対応したタイヤ特性情報を決定するので、適切なタイヤ特性情報に基づいて車両の制御を行うことができる。送信されるタイヤ特性情報には、スリップ角とコーナリングフォース間の関係などが含まれる。   According to this aspect, since the tire characteristic information corresponding to the state of the tire contact surface is determined by the determination unit, the vehicle can be controlled based on the appropriate tire characteristic information. The transmitted tire characteristic information includes the relationship between the slip angle and the cornering force.

前記メモリ及び前記決定部は車輪側に設けることができる。この場合、前記通信部は、車輪側に設けられた車輪側通信機と車体側に設けられた車体側通信機とからなる。車輪側通信機が送信のみ、車体側通信機が受信のみの機能を持ってもよいし、車輪側通信機及び車体側通信機の両方とも双方向通信が可能であってもよい。決定部、メモリ、車輪側通信機は、タイヤのトレッドゴム内、タイヤの側面部、タイヤの内周部またはホイール内のいずれに設置されてもよい。   The memory and the determination unit can be provided on the wheel side. In this case, the communication unit includes a wheel side communication device provided on the wheel side and a vehicle body side communication device provided on the vehicle body side. The wheel side communicator may have a function of only transmission and the vehicle body side communicator may have a function of only reception, or both the wheel side communicator and the vehicle body side communicator may be capable of bidirectional communication. The determination unit, the memory, and the wheel-side communication device may be installed in any of the tread rubber of the tire, the side surface portion of the tire, the inner peripheral portion of the tire, or the wheel.

この態様によれば、適切なタイヤ特性情報が車輪側で決定された上で車体側に送信されるので、車体側で接地面の状態に対応したタイヤ特性情報を管理しておく必要がない。   According to this aspect, since appropriate tire characteristic information is determined on the wheel side and transmitted to the vehicle body side, it is not necessary to manage tire characteristic information corresponding to the state of the ground contact surface on the vehicle body side.

別の実施形態では、前記メモリのみを車輪側に設け、前記決定部を車体側に設けてもよい。この場合、車輪側通信機からは、メモリに記憶されているタイヤ特性情報とセンサの出力値とが車体側通信機に送信され、車体側の決定部において、センサの出力値に基づいて適切なタイヤ特性情報が選択される。   In another embodiment, only the memory may be provided on the wheel side, and the determining unit may be provided on the vehicle body side. In this case, the wheel side communication device transmits the tire characteristic information stored in the memory and the output value of the sensor to the vehicle body side communication device, and an appropriate determination is made based on the output value of the sensor in the vehicle body side determination unit. Tire characteristic information is selected.

前記メモリはタイヤ接地面の状態に対応づけてタイヤ特性情報を記憶しておくことができる。この場合、前記決定部は、メモリに記憶されているタイヤ特性情報の中から前記センサの出力値に応じてタイヤ特性情報を選択する。   The memory can store tire characteristic information in association with the state of the tire contact surface. In this case, the determination unit selects the tire characteristic information according to the output value of the sensor from the tire characteristic information stored in the memory.

前記メモリにはある特定のタイヤ特性情報のみを記憶しておいてもよい。この場合、前記決定部は、メモリに記憶されているタイヤ特性情報を前記センサの出力値に応じてタイヤ接地面の状態に対応するタイヤ特性情報に補正する。   Only certain tire characteristic information may be stored in the memory. In this case, the determination unit corrects the tire characteristic information stored in the memory into tire characteristic information corresponding to the state of the tire contact surface according to the output value of the sensor.

前記センサはタイヤの接地面のウェット状態またはドライ状態を検出してもよい。この態様によれば、ウェット時にタイヤのグリップ力が低下した場合にも適切な制御を、スリップ等の具体的な現象が生じる前に実行することができる。   The sensor may detect a wet state or a dry state of a tire contact surface. According to this aspect, even when the grip force of the tire decreases when wet, appropriate control can be executed before a specific phenomenon such as slip occurs.

前記センサはタイヤのトレッドゴム内にトレッド溝を挟んで対向するように設けられた容量を含んでもよい。この態様によれば、容量の電極間の比誘電率がウェット時とドライ時で変化するので、センサによって静電容量を測定することで路面のウェットまたはドライ状態を判別することができる。   The sensor may include a capacitor provided in a tread rubber of the tire so as to face each other with a tread groove interposed therebetween. According to this aspect, since the relative dielectric constant between the electrodes of the capacitance changes between wet and dry, the wet or dry state of the road surface can be determined by measuring the capacitance with the sensor.

前記センサはタイヤの摩耗状態を検出してもよい。これ以外にも、センサが検出する接地面の状態として、溝の噛み込み状態がある。   The sensor may detect a tire wear state. In addition to this, there is a groove biting state as a state of the ground contact surface detected by the sensor.

なお、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   In addition, what converted the expression of this invention between methods, apparatuses, systems, etc. is also effective as an aspect of this invention.

本発明の車輪情報処理装置によれば、決定部によりタイヤの接地面の状態に対応したタイヤ特性情報を決定するので、適切なタイヤ特性情報に基づいて車両の制御を行うことができる。   According to the wheel information processing apparatus of the present invention, since the tire characteristic information corresponding to the state of the tire contact surface is determined by the determining unit, the vehicle can be controlled based on appropriate tire characteristic information.

本発明の一実施形態は、タイヤ特性情報を車輪側から車体側に送信する装置であって、センサにより検知された路面のウェット／ドライ状態に応じて車体側に送信するタイヤ特性情報を決定する車輪情報処理装置である。   One embodiment of the present invention is an apparatus that transmits tire characteristic information from a wheel side to a vehicle body side, and determines tire characteristic information to be transmitted to the vehicle body side according to a wet / dry state of a road surface detected by a sensor. It is a wheel information processing device.

図１は、この実施形態に係る車輪情報処理装置１０の全体構成を示す。車輪２０は、タイヤ２２とホイール２４を含み、タイヤ２２のトレッドゴム２６が路面に接地している。トレッドゴム２６内には、路面の状態を検出するセンサ及びその他の回路からなる車輪側回路３０が埋め込まれている。車体側には、車体側通信機５０、情報処理部５４及び車両を統括的に制御する電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」と表記する）５６が備えられる。   FIG. 1 shows an overall configuration of a wheel information processing apparatus 10 according to this embodiment. The wheel 20 includes a tire 22 and a wheel 24, and a tread rubber 26 of the tire 22 is in contact with the road surface. Embedded in the tread rubber 26 is a wheel side circuit 30 including a sensor for detecting a road surface state and other circuits. On the vehicle body side, a vehicle body side communication device 50, an information processing unit 54, and an electronic control device (hereinafter referred to as "ECU") 56 for comprehensively controlling the vehicle are provided.

図２は、図１中のＡ部の拡大図である。センサ３１は、タイヤトレッド溝２８を挟んで対向させた容量３８を含み、電極間の比誘電率の変化及び電極間距離の変化による静電容量の変動を測定する。路面のウェット時には、トレッド溝２８内にも水が侵入して容量３８の電極間の比誘電率が変化するので、静電容量を測定することで路面のウェットまたはドライ状態を判別することができる。容量３８が設けられるトレッド溝２８は、他のトレッド溝よりも深さが深いことが好ましい。これは、トレッド溝がほとんどなくなってしまうほど接地面２３が摩耗した状態であっても路面のウェット状態を検知するためである。   FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. The sensor 31 includes a capacitor 38 that is opposed to the tire tread groove 28, and measures a change in capacitance due to a change in relative permittivity between electrodes and a change in distance between electrodes. When the road surface is wet, water also enters the tread groove 28 and the relative permittivity between the electrodes of the capacitor 38 changes, so that the wet or dry state of the road surface can be determined by measuring the capacitance. . The tread groove 28 provided with the capacitor 38 is preferably deeper than the other tread grooves. This is because the wet state of the road surface is detected even when the ground contact surface 23 is worn so that the tread groove is almost eliminated.

メモリ３２にはタイヤ特性情報が記憶されている。タイヤ特性情報は、タイヤ接地面２３の状態に対応させたタイヤ特性情報を別個に記憶していることが好ましいが、一部の状態に対応したタイヤ特性情報のみを記憶していてもよい。決定部３４は、センサ３１の出力に基づいて、適切なタイヤ特性情報をメモリ３２から取得する。例えば、決定部３４は、センサ３１の出力により路面がウェット状態であると判断した場合、ウェット時のタイヤ特性情報を選択する。決定部３４で決定されたタイヤ特性情報は車輪側通信機３６に渡され、車輪側通信機３６は適当なタイミングでその特性情報を車体側通信機５０に送信する。   The memory 32 stores tire characteristic information. The tire characteristic information preferably stores tire characteristic information corresponding to the state of the tire contact surface 23 separately, but may store only tire characteristic information corresponding to a part of the state. The determination unit 34 acquires appropriate tire characteristic information from the memory 32 based on the output of the sensor 31. For example, when the determination unit 34 determines that the road surface is wet according to the output of the sensor 31, the determination unit 34 selects tire characteristic information when wet. The tire characteristic information determined by the determination unit 34 is transferred to the wheel side communication device 36, and the wheel side communication device 36 transmits the characteristic information to the vehicle body side communication device 50 at an appropriate timing.

車体側通信機５０はタイヤ特性情報を受信し、情報処理部５４に渡す。情報処理部５４は、送信されたタイヤ特性情報を利用して車両の制御を実行する。なお、図１では情報処理部５４はＥＣＵ５６とは別に設けられているが、ＥＣＵ５６と一体であってもよい。   The vehicle body side communication device 50 receives the tire characteristic information and passes it to the information processing unit 54. The information processing unit 54 executes vehicle control using the transmitted tire characteristic information. In FIG. 1, the information processing unit 54 is provided separately from the ECU 56, but may be integrated with the ECU 56.

タイヤ特性情報を利用して行う制御の例にはＶＳＣ（Vehicle Stability Control）がある。ＶＳＣは、限界に近い旋回において、車輪に残っている摩擦力を制動力として利用し、車の向きをドライバーの意図する方向に向ける制御である。例えば車両がオーバースピードでコーナーに進入した場合は、エンジン出力を低下させるとともに内側後輪にブレーキをかけ、車をコーナー内側に向ける制御を実行する。このとき、予め路面がウェット状態であることが判っていれば、それに基づいた制御をフィードフォワード的に行うことによって、より素早く的確な反応が期待できる。   An example of control performed using tire characteristic information is VSC (Vehicle Stability Control). VSC is a control that turns the vehicle in the direction intended by the driver by using the frictional force remaining on the wheels as a braking force during a turn near the limit. For example, when the vehicle enters the corner at an overspeed, the engine output is reduced, the inner rear wheel is braked, and the vehicle is directed toward the inside of the corner. At this time, if it is known in advance that the road surface is in a wet state, a quick and accurate reaction can be expected by performing control based on it in a feedforward manner.

センサ３１、メモリ３２、決定部３４、車輪側通信機３６からなる車輪側回路３０は、一体の回路として形成されることが好ましい。車輪側回路３０は、タイヤに装着したときにタイヤ本来の性能を阻害しないように、材質、厚さ、強度などを設計することが好ましく、例えばシート状に形成される。図２では、センサ３１、メモリ３２、決定部３４、車輪側通信機３６がすべてトレッドゴム２６内に配置されるように描かれているが、センサ３１以外の構成要素はタイヤ２２の側面部や内周部に貼り付けたり、ホイール２４に配置したりすることもできる。   The wheel side circuit 30 including the sensor 31, the memory 32, the determination unit 34, and the wheel side communication device 36 is preferably formed as an integrated circuit. The wheel side circuit 30 is preferably designed in material, thickness, strength, etc. so as not to hinder the original performance of the tire when mounted on the tire, and is formed in a sheet shape, for example. In FIG. 2, the sensor 31, the memory 32, the determination unit 34, and the wheel side communication device 36 are drawn so as to be disposed in the tread rubber 26. It can also be attached to the inner periphery or disposed on the wheel 24.

車輪側回路３０の電源は例えばボタン型電池である。別の例として、車輪側回路３０を受動的なトランスポンダとして構成してもよい。この場合の車輪と車体間の通信は以下の手順で行われる。まず、車体側通信機５０から車輪側通信機３６に対して通信要求信号を発信する。車輪側回路３０は、通信要求信号を応答用エネルギーとして利用してセンサ３１、メモリ３２及び決定部３４を動作させタイヤ特性情報を決定し、決定したタイヤ特性情報を車輪側通信機３６を介して送信する。車体側通信機５０は送信状態から受信可能状態に切り替わり、車輪側通信機３６からの信号を受信する。   The power source of the wheel side circuit 30 is, for example, a button type battery. As another example, the wheel side circuit 30 may be configured as a passive transponder. Communication between the wheel and the vehicle body in this case is performed according to the following procedure. First, a communication request signal is transmitted from the vehicle body side communication device 50 to the wheel side communication device 36. The wheel side circuit 30 operates the sensor 31, the memory 32, and the determination unit 34 using the communication request signal as response energy to determine tire characteristic information, and the determined tire characteristic information is transmitted via the wheel side communication device 36. Send. The vehicle body side communication device 50 switches from the transmission state to the reception enabled state, and receives a signal from the wheel side communication device 36.

車輪側回路３０は、車体に装着されたいずれか一つの車輪に設けられても、各輪に設けられてもよい。後者の場合、車体側通信機５０は車体の中央に一つだけ設けられても、または車輪毎にホイールハウス内に一つずつ設けられてもよい。通信機同士を近接して配置することで、車輪側通信機３６の送信出力を抑制できる。   The wheel side circuit 30 may be provided on any one wheel mounted on the vehicle body or may be provided on each wheel. In the latter case, only one vehicle body side communication device 50 may be provided in the center of the vehicle body, or one in the wheel house for each wheel. By arranging the communication devices close to each other, the transmission output of the wheel side communication device 36 can be suppressed.

図３は、容量３８の設置位置の変形例である。この例では、トレッド溝２８の底に一段深い溝または穴を設けて、その溝または穴を挟んで対向するように容量３８の電極を配置する。この例によれば、トレッド溝の性能をほとんど変えることなく容量を配置できる。   FIG. 3 shows a modification of the installation position of the capacitor 38. In this example, a deeper groove or hole is provided at the bottom of the tread groove 28, and the electrode of the capacitor 38 is arranged so as to face each other with the groove or hole interposed therebetween. According to this example, the capacity can be arranged with almost no change in the performance of the tread groove.

次に図４を参照して、センサ３１により検出される静電容量の違いにより路面状態を判別する方法について説明する。図４は、種々の路面状態において車輪２０が回転するにつれてセンサ３１により検出される静電容量がどのように変化するかを示したグラフである。図４中、実線６０が路面ウェット時の変化であり、点線６２が路面ドライ時の変化である。静電容量は、電極間の物質の比誘電率εＳ及び電極間の距離によって決まる。路面ドライ時では電極間の物質は空気なので、比誘電率はεＳ≒１である。路面ウェット時にトレッド溝に水が入ると、電極間の比誘電率が空気より大きくなるために静電容量が増加する。また、電極の設けられているトレッドゴムが路面に接するときには、車重によりトレッドゴムが変形してトレッド溝内部の水が排出されるので、比誘電率が変化する。さらに、車輪の回転によりトレッドゴムの変形量が変わり電極間の距離が変化することによっても静電容量が変化する。これが、路面ドライ時でも静電容量が周期的に変化していることの理由である。従って、図４に示すように、ウェット、ドライのどちらの場合でも静電容量は車輪の回転周期と同じ周期で変化する。言い換えると、図４中の矢印に相当する部分がトレッド溝内の水分の影響であり、この差分を予め定めておいたしきい値と比較することで、路面のウェットまたはドライ状態を判別できる。 Next, with reference to FIG. 4, a method for determining the road surface state based on the difference in capacitance detected by the sensor 31 will be described. FIG. 4 is a graph showing how the capacitance detected by the sensor 31 changes as the wheel 20 rotates in various road surface conditions. In FIG. 4, a solid line 60 indicates a change when the road surface is wet, and a dotted line 62 indicates a change when the road surface is dry. The capacitance is determined by the relative dielectric constant ε S of the substance between the electrodes and the distance between the electrodes. Since the material between the electrodes is air when the road surface is dry, the relative permittivity is ε S ≈1. When water enters the tread groove when the road surface is wet, the relative dielectric constant between the electrodes becomes larger than that of air, and the capacitance increases. Further, when the tread rubber provided with the electrodes comes into contact with the road surface, the tread rubber is deformed by the vehicle weight and water in the tread groove is discharged, so that the relative dielectric constant changes. Furthermore, the capacitance changes when the amount of deformation of the tread rubber changes due to the rotation of the wheel and the distance between the electrodes changes. This is the reason why the capacitance changes periodically even when the road surface is dry. Therefore, as shown in FIG. 4, the capacitance changes in the same cycle as the rotation cycle of the wheel in both wet and dry cases. In other words, the portion corresponding to the arrow in FIG. 4 is the influence of moisture in the tread groove, and the wet or dry state of the road surface can be determined by comparing this difference with a predetermined threshold value.

なお、トレッド溝に石や泥を噛み込んだときでも比誘電率は変わるが、この場合は図４中に一点鎖線６４で示すように、車輪の回転による容量３８の電極間距離の変化量が少なく、静電容量にあまり影響を与えないので、路面のウェット／ドライ状態の場合と比べて静電容量の振幅が小さいことで判別することができる。   Although the relative permittivity changes even when stones or mud is caught in the tread groove, in this case, as indicated by a one-dot chain line 64 in FIG. Since it does not affect the capacitance so much, it can be determined that the amplitude of the capacitance is smaller than that in the wet / dry state of the road surface.

図５は、車輪側から車体側に送信されるタイヤ特性情報の一例であるスリップ角−コーナリングフォース間の関係を示すグラフである。同図中、実線の特性線７０がドライ時、点線の特性線７２がウェット時のデータを示す。タイヤ特性情報の他の例としては、スリップ率−前後力間の関係、スリップ角−セルフアライニングトルク間の関係などが挙げられる。   FIG. 5 is a graph showing a relationship between slip angle and cornering force, which is an example of tire characteristic information transmitted from the wheel side to the vehicle body side. In the figure, the solid characteristic line 70 indicates data when dry, and the dotted characteristic line 72 indicates data when wet. Other examples of tire characteristic information include the relationship between slip ratio and longitudinal force, the relationship between slip angle and self-aligning torque, and the like.

図６は、本実施形態に従って路面状態に対応するタイヤ特性情報を決定する決定部の動作のフローチャートである。なお、このフローチャートは、メモリ及び決定部を車輪側に設けた場合について記載してある。   FIG. 6 is a flowchart of the operation of the determination unit that determines tire characteristic information corresponding to the road surface state according to the present embodiment. In addition, this flowchart has described about the case where a memory and a determination part are provided in the wheel side.

まず、決定部は、車体側に別途設けた車輪速センサ等から得られるデータに基づいて、車輪回転周波数Ｆｈを取得する（Ｓ８０）。または、決定部は上述した静電容量の変化の周期をみることで車輪回転周波数を算出してもよい。 First, the determination unit, based on the data obtained from the wheel speed sensor or the like provided separately to the vehicle body, and acquires the wheel rotation frequency F h (S80). Alternatively, the determination unit may calculate the wheel rotation frequency by looking at the period of change in capacitance described above.

次に、決定部は２×Ｆｈ以上の周波数でセンサの静電容量をサンプリングする（Ｓ８２）。続いて決定部はサンプリングした値に対し高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行し、さらにパワースペクトル密度を計算して、車輪回転周波数Ｆｈのパワースペクトル密度ＰＷを取得する（Ｓ８４）。 Next, the determination unit samples the capacitance of the sensor at a frequency of 2 × Fh or more (S82). Subsequently, the determination unit performs fast Fourier transform (FFT) on the sampled value, further calculates the power spectral density, and obtains the power spectral density P W of the wheel rotation frequency F h (S84).

そして、決定部は、パワースペクトル密度ＰＷと、予め求められている判定しきい値ＰＴＨを比較する（Ｓ８６）。パワースペクトル密度ＰＷがしきい値より大きい場合（Ｓ８６のＹＥＳ）は路面ウェット状態と判別され、決定部はウェット時のタイヤ特性情報を選択する（Ｓ８８）。パワースペクトル密度ＰＷがしきい値以下の場合（Ｓ８６のＮＯ）は路面ドライ状態と判別され、決定部はドライ時のタイヤ特性情報を選択する（Ｓ９０）。メモリにドライ時のタイヤ特性情報のみを記憶しているような場合は、Ｓ８８の代わりに、ドライ時のタイヤ特性情報に対して補正係数を乗じるなどしてウェット時のデータを算出するようにしてもよい。以上のようにして決定部により決定されたデータが、車輪側通信機から車体側通信機に送信される。 Then, the determination unit compares the power spectral density P W with the determination threshold value P TH obtained in advance (S86). When the power spectral density PW is larger than the threshold value (YES in S86), it is determined that the road surface is wet, and the determination unit selects wet tire characteristic information (S88). When the power spectral density P W is equal to or lower than the threshold value (NO in S86), it is determined that the road surface is dry, and the determining unit selects tire characteristic information during dry (S90). If only dry tire characteristic information is stored in the memory, the wet tire data is calculated by multiplying the dry tire characteristic information by a correction coefficient instead of S88. Also good. The data determined by the determination unit as described above is transmitted from the wheel side communication device to the vehicle body side communication device.

図６に示した処理は常時実行してもよいが、所定のタイミングで間欠的に行ってもよい。これにより、消費電力を節減することができる。前回と路面状態の判別結果が変化していない場合には、車輪側通信機がタイヤ特性情報を車体側通信機に送信しないようにしてもよい。   The process shown in FIG. 6 may be performed constantly, but may be performed intermittently at a predetermined timing. Thereby, power consumption can be reduced. If the discrimination result between the previous time and the road surface condition has not changed, the wheel side communication device may not transmit the tire characteristic information to the vehicle body side communication device.

以上説明したように、本実施形態によれば車輪側において接地面状態に対応したタイヤ特性情報を決定して車体側に送信するので、車体側にタイヤ特性情報を記憶しておいたり、タイヤの種類を判別して適切なタイヤ特性情報を選択したりする必要がなくなる。   As described above, according to the present embodiment, the tire characteristic information corresponding to the ground contact surface state is determined and transmitted to the vehicle body side on the wheel side, so the tire characteristic information is stored on the vehicle body side, There is no need to discriminate the type and select appropriate tire characteristic information.

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、その様々な変形例もまた本発明の範囲に含まれることは当業者には理解されるところである。以下、そのような変形例を挙げる。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it is understood by those skilled in the art that various modifications thereof are also included in the scope of the present invention. Hereinafter, such modifications will be given.

上記実施形態では、車輪側通信機が送信のみ、車体側通信機が受信のみの機能として説明したが、車輪側通信機、車体側通信機とも双方向通信が可能であってもよい。   In the above-described embodiment, the wheel side communication device has been described as the function of only transmission and the vehicle body side communication device has only the reception function. However, bidirectional communication may be possible with the wheel side communication device and the vehicle body side communication device.

車輪側通信機は、通常はスリープ状態に置かれ、車体側通信機から通信要求があったときにタイヤ側でセンサの出力を取得して、タイヤ特性情報を車体側へ送信してもよい。この構成であれば、必要なときに限って通信が行われるため、節電効果がある。特に、車輪側通信機を電池で駆動している場合は、通信回数を減らすメリットが大きい。   The wheel-side communicator is normally placed in a sleep state, and when there is a communication request from the vehicle-body-side communicator, the wheel-side communicator may acquire the sensor output on the tire side and transmit tire characteristic information to the vehicle-body side. With this configuration, since communication is performed only when necessary, there is a power saving effect. In particular, when the wheel side communicator is driven by a battery, the merit of reducing the number of communications is great.

上記実施形態では、メモリと決定部を車輪側に設けたものについて述べたが、これらは車体側に設けられていてもよい。この場合、センサ出力のみが車輪側から車体側に送信され、車体側のメモリに記憶されているタイヤ特性情報の中からセンサ出力に基づいて適切なタイヤ特性情報が選択される。あるいは、メモリのみを車輪側に設け、決定部は車体側に設けるようにしてもよい。この場合、メモリに記憶されているタイヤ特性情報とセンサ出力とが車体側に送信され、車体側の決定部において、送信されたタイヤ特性情報の中からセンサ出力に基づいて適切なタイヤ特性情報が選択される。   In the embodiment described above, the memory and the determination unit are provided on the wheel side. However, these may be provided on the vehicle body side. In this case, only the sensor output is transmitted from the wheel side to the vehicle body side, and appropriate tire characteristic information is selected based on the sensor output from the tire characteristic information stored in the memory on the vehicle body side. Alternatively, only the memory may be provided on the wheel side, and the determining unit may be provided on the vehicle body side. In this case, the tire characteristic information and the sensor output stored in the memory are transmitted to the vehicle body side, and in the determination unit on the vehicle body side, appropriate tire characteristic information is based on the sensor output from the transmitted tire characteristic information. Selected.

別の実施形態では、路面のウェット／ドライ状態でなく、タイヤ接地面の摩耗状態を検出してもよい。接地面の摩耗が進行するにつれて、タイヤのグリップ力低下などによりタイヤ特性情報が変化するので、適切な車両の制御を実行することが可能になる。摩耗センサの例としては、トレッドの内部に細線を埋め込み、その両端の抵抗を測定する構成としておき、摩耗が進行して細線の径が細くなったり断線したりすることで増加する抵抗により摩耗を測定するものがある。   In another embodiment, the wear state of the tire contact surface may be detected instead of the wet / dry state of the road surface. As the wear of the contact surface progresses, the tire characteristic information changes due to a decrease in the grip force of the tire, etc., so that appropriate vehicle control can be executed. As an example of the wear sensor, a thin wire is embedded in the tread and the resistance at both ends is measured. The wear increases due to the resistance that increases as the diameter of the thin wire decreases or breaks as the wear progresses. There is something to measure.

本発明の一実施形態に係る車輪情報処理装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a wheel information processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１の車輪情報処理装置のＡ部の拡大図である。It is an enlarged view of the A section of the wheel information processing apparatus of FIG. Ａ部の別の実施例である。It is another Example of A part. センサにより検出される静電容量を示すグラフである。It is a graph which shows the electrostatic capacitance detected by a sensor. タイヤ特性情報の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of tire characteristic information. 決定部における処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process in a determination part.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 車輪情報処理装置、 ２０ 車輪、 ２２ タイヤ、 ２４ ホイール、 ２６ トレッドゴム、 ２８ トレッド溝、 ３０ 車輪側回路、 ３１ センサ、 ３２ メモリ、 ３４ 決定部、 ３６ 車輪側通信機、 ３８ 容量、 ５０ 車体側通信機、 ５４ 情報処理部、 ５６ ＥＣＵ。   10 wheel information processing device, 20 wheel, 22 tire, 24 wheel, 26 tread rubber, 28 tread groove, 30 wheel side circuit, 31 sensor, 32 memory, 34 determining unit, 36 wheel side communicator, 38 capacity, 50 vehicle body side Communicator, 54 information processing unit, 56 ECU.

Claims (8)

タイヤ接地面に備えられ該タイヤ接地面の状態を検出するセンサと、
タイヤ特性情報を記憶するメモリと、
前記メモリに記憶されているタイヤ特性情報と前記センサの出力値に基づいて、前記タイヤ接地面の状態に対応するタイヤ特性情報を決定する決定部と、
決定されたタイヤ特性情報を送信する通信部と、
送信されたタイヤ特性情報に基づいて車両を制御する情報処理部と、
を備えることを特徴とする車輪情報処理装置。 A sensor provided on the tire ground contact surface for detecting the state of the tire ground contact surface;
A memory for storing tire characteristic information;
A determination unit that determines tire characteristic information corresponding to a state of the tire contact surface based on tire characteristic information stored in the memory and an output value of the sensor;
A communication unit for transmitting the determined tire characteristic information;
An information processing unit for controlling the vehicle based on the transmitted tire characteristic information;
A wheel information processing apparatus comprising: 前記メモリ及び前記決定部が車輪側に設けられており、
前記通信部は、車輪側に設けられた車輪側通信機と車体側に設けられた車体側通信機とからなることを特徴とする請求項１に記載の車輪情報処理装置。 The memory and the determination unit are provided on the wheel side,
The wheel information processing apparatus according to claim 1, wherein the communication unit includes a wheel side communication device provided on a wheel side and a vehicle body side communication device provided on a vehicle body side. タイヤ接地面に備えられ該タイヤ接地面の状態を検出するセンサと、
車輪側に設けられタイヤ特性情報を記憶するメモリと、
前記メモリに記憶されているタイヤ特性情報と前記センサの出力値を車体側に送信する車輪側通信機と、
送信されたタイヤ特性情報と前記センサの出力値を受信する車体側通信機と、
車体側に設けられ前記センサの出力値に基づいて前記タイヤ接地面の状態に対応するタイヤ特性情報を決定する決定部と、
決定されたタイヤ特性情報に基づいて車両を制御する情報処理部と、
を備えることを特徴とする車輪情報処理装置。
A sensor provided on the tire ground contact surface for detecting the state of the tire ground contact surface;
A memory provided on the wheel side for storing tire characteristic information;
A wheel-side communicator that transmits tire characteristic information stored in the memory and an output value of the sensor to the vehicle body side;
A vehicle body side communication device for receiving the transmitted tire characteristic information and the output value of the sensor;
A determination unit that is provided on a vehicle body side and determines tire characteristic information corresponding to a state of the tire contact surface based on an output value of the sensor;
An information processing unit for controlling the vehicle based on the determined tire characteristic information;
A wheel information processing apparatus comprising:
前記メモリはタイヤ接地面の状態に対応づけてタイヤ特性情報を記憶しており、
前記決定部は、前記メモリに記憶されているタイヤ特性情報の中から前記センサの出力値に応じてタイヤ特性情報を選択することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車輪情報処理装置。 The memory stores tire characteristic information in association with the state of the tire contact surface,
The wheel information according to any one of claims 1 to 3, wherein the determination unit selects tire characteristic information according to an output value of the sensor from tire characteristic information stored in the memory. Processing equipment. 前記決定部は、前記メモリに記憶されているタイヤ特性情報を前記センサの出力値に応じてタイヤ接地面の状態に対応するタイヤ特性情報に補正することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車輪情報処理装置。   The said determination part correct | amends the tire characteristic information memorize | stored in the said memory to the tire characteristic information corresponding to the state of a tire contact surface according to the output value of the said sensor. A wheel information processing apparatus according to claim 1. 前記センサはタイヤ接地面のウェット状態またはドライ状態を検出することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車輪情報処理装置。   The wheel information processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the sensor detects a wet state or a dry state of a tire ground contact surface. 前記センサはタイヤのトレッドゴム内にトレッド溝を挟んで対向するように設けられた容量を含むことを特徴とする請求項６に記載の車輪情報処理装置。   The wheel information processing apparatus according to claim 6, wherein the sensor includes a capacity provided in a tread rubber of a tire so as to face each other with a tread groove interposed therebetween. 前記センサはタイヤ接地面の摩耗状態を検出することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車輪情報処理装置。   6. The wheel information processing apparatus according to claim 1, wherein the sensor detects a wear state of a tire ground contact surface.
JP2003412514A 2003-12-10 2003-12-10 Wheel information processing device Expired - Fee Related JP4151569B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003412514A JP4151569B2 (en) 2003-12-10 2003-12-10 Wheel information processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003412514A JP4151569B2 (en) 2003-12-10 2003-12-10 Wheel information processing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005170222A true JP2005170222A (en) 2005-06-30
JP4151569B2 JP4151569B2 (en) 2008-09-17

Family

ID=34732932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003412514A Expired - Fee Related JP4151569B2 (en) 2003-12-10 2003-12-10 Wheel information processing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4151569B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005118317A1 (en) * 2004-06-02 2005-12-15 Kabushiki Kaisha Bridgestone Method and device for estimating dynamic state quantity of tire, and tire with sensor
WO2007100111A1 (en) 2006-02-27 2007-09-07 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Rubber-coated rfid module, and pneumatic tire having the module embedded therein
JP2014227124A (en) * 2013-05-24 2014-12-08 太平洋工業株式会社 Wheel position determination device
JP2019070626A (en) * 2017-10-11 2019-05-09 株式会社Ｓｏｋｅｎ Road surface state discriminating device and tire system equipped therewith
WO2019088023A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-09 株式会社デンソー Road surface state estimation device
JP2019081530A (en) * 2017-10-30 2019-05-30 株式会社デンソー Road surface state estimation apparatus
JP2021037885A (en) * 2019-09-04 2021-03-11 株式会社Ｓｏｋｅｎ Tire device

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7546764B2 (en) 2004-06-02 2009-06-16 Kabushiki Kaisha Bridgestone Estimation method and apparatus of tire dynamic state amount and tire with sensors
WO2005118317A1 (en) * 2004-06-02 2005-12-15 Kabushiki Kaisha Bridgestone Method and device for estimating dynamic state quantity of tire, and tire with sensor
WO2007100111A1 (en) 2006-02-27 2007-09-07 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Rubber-coated rfid module, and pneumatic tire having the module embedded therein
US8072336B2 (en) 2006-02-27 2011-12-06 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Rubber-covered RFID module, and pneumatic tire having the it is embedded
JP2014227124A (en) * 2013-05-24 2014-12-08 太平洋工業株式会社 Wheel position determination device
US11549808B2 (en) 2017-10-11 2023-01-10 Denso Corporation Road surface condition determining device, and tire system provided with same
JP2019070626A (en) * 2017-10-11 2019-05-09 株式会社Ｓｏｋｅｎ Road surface state discriminating device and tire system equipped therewith
WO2019088023A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-09 株式会社デンソー Road surface state estimation device
US11498571B2 (en) 2017-10-30 2022-11-15 Denso Corporation Road surface state estimation device
JP2019081530A (en) * 2017-10-30 2019-05-30 株式会社デンソー Road surface state estimation apparatus
JP2021037885A (en) * 2019-09-04 2021-03-11 株式会社Ｓｏｋｅｎ Tire device
WO2021045051A1 (en) * 2019-09-04 2021-03-11 株式会社デンソー Tire device
JP7367404B2 (en) 2019-09-04 2023-10-24 株式会社Soken tire equipment
US11846502B2 (en) 2019-09-04 2023-12-19 Denso Corporation Tire device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4151569B2 (en) 2008-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10406866B2 (en) Tire sensor for a tire monitoring system
US7248953B2 (en) Wheel-state obtaining apparatus, and vehicle-state obtaining apparatus
US9566834B2 (en) System and method for determining the mileage and wear of a tire
JP5121452B2 (en) Road surface state estimation method, road surface state estimation tire, road surface state estimation device, and vehicle control device
US20050248446A1 (en) Tire inflation pressure sensing apparatus with high reliability and power-saving capability
JP4351703B2 (en) Method and apparatus for controlling the operation of wheel electronics assigned to a vehicle wheel
US20100024538A1 (en) Tire footprint determination apparatuses, systems and methods
US10946861B2 (en) Hydroplaning determination device
US9950578B2 (en) Tire air pressure detection device
KR20030051145A (en) Apparatus and method for monitoring tire condition
WO2005016670A1 (en) Sensor-incorporated tire and tire condition estimating method
AU2003304522A1 (en) Method and system for determining a cornering angle of a tyre during the running of a vehicle
EP1813493A4 (en) Tire slipping state detecting method and tire slipping state detecting device
CN111247010B (en) Determining tire change status in a vehicle
EP1818237B1 (en) Vehicle drive control system, sensor unit and tire
JP4151569B2 (en) Wheel information processing device
JP4127206B2 (en) Tire and wheel information processing device
CN111433054A (en) Method and system for monitoring parameters related to a tyre during the running of a vehicle
JP2005306160A (en) Method and device for presuming road surface friction coefficient, vehicle control method, and device therefor
WO2020171062A1 (en) Tire air pressure monitoring system
JP4629756B2 (en) Road surface state estimation method and road surface state estimation device
JP4296917B2 (en) Tire state estimating device and tire
US11472430B2 (en) System and method for determining a wet road condition
JP2007153264A (en) Road condition detecting device
JP2008302848A (en) Tire condition estimating device, and automobile and tire condition estimating method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060308

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071012

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080408

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20080513

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080513

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080513

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080610

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080623

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4151569

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130711

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees