JP2005247068A - Road surface condition detecting system, active suspension system, anti-lock braking system and sensor unit thereof - Google Patents

Road surface condition detecting system, active suspension system, anti-lock braking system and sensor unit thereof Download PDF

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JP2005247068A JP2004058023A JP2004058023A JP2005247068A JP 2005247068 A JP2005247068 A JP 2005247068A JP 2004058023 A JP2004058023 A JP 2004058023A JP 2004058023 A JP2004058023 A JP 2004058023A JP 2005247068 A JP2005247068 A JP 2005247068A
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泰 服部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a road surface condition detecting system capable of detecting promptly and accurately the road surface when a vehicle is running, an active suspension system and an anti-lock braking system therewith, and a sensor unit thereof. <P>SOLUTION: A sensor unit 100 equipped with an acceleration sensor 100 for detecting the acceleration generated in the rotational direction by rotation of a wheel is provided at a rotor of the wheel rotating mechanical section. A detected acceleration signal is received by a monitor system 200, and information of the road surface condition specified in comparison with a variation pattern of the acceleration signal per road surface previously stored in a storage section 250 are outputted. Based on this road surface condition, drive control by the active suspension system and the anti-lock braking system is carried out. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両走行時の車輪の回転方向の加速度を検出して路面状態を検出する路面状態検出システム及びこれを用いたアクティブ・サスペンション・システム及びアンチロック・ブレーキ・システム並びにそのセンサユニットに関するものである。   The present invention relates to a road surface state detection system that detects the road surface state by detecting acceleration in the rotational direction of a wheel during vehicle travel, an active suspension system and an anti-lock brake system using the same, and a sensor unit thereof. It is.

従来、車両の各車輪のサスペンション部分において、車輪に対する車体支持力等を増減調整できるようにしたアクチュエータを設けて、サスペンションの特性等を積極的に調整し、路面状態や車両にかかる荷重などの変動が生じても車体を安定状態に保持できるようにしたアクティブ・サスペンション・システムが知られている。   Conventionally, the suspension part of each wheel of the vehicle has been provided with an actuator that can adjust the vehicle body support force to the wheel, etc., and actively adjust the characteristics of the suspension, etc., to change the road surface condition and the load on the vehicle There is known an active suspension system that can keep a vehicle body in a stable state even if a car breaks down.

このようなアクティブ・サスペンション・システムの一例としては、例えば特開平05-185820号公報(以下、特許文献1と称する)や、特開平08-197931号公報(以下、特許文献2と称する)、特開2000-264034号公報(以下、特許文献3と称する)等に開示されるものが知られている。   Examples of such an active suspension system include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-185820 (hereinafter referred to as Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-197931 (hereinafter referred to as Patent Document 2), Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-264034 (hereinafter referred to as Patent Document 3) and the like are known.

特許文献1には、車両の各車輪と車体との間にそれぞれ介装されて各車輪に対して上記車体を支持する力を増減調整しうるアクチュエータと、上記車両のロールを抑制しうるように上記アクチュエータのうち左輪側のアクチュエータと右輪側のアクチュエータとの制御配分状態を設定する配分設定手段と、この配分設定手段で設定された制御配分状態に応じて上記アクチュエータの作動を制御する制御手段と、上記車両の走行路面が滑りやすい状態であるかを判定する路面状態判定手段とをそなえ、上記配分設定手段が、上記路面状態判定手段で上記路面が滑りやすい状態であると判断されると上記車両のロール抑制を低減しうる制御配分状態を設定するように構成されていることを特徴とする、車両用アクティブサスペンション装置が開示されている。   In Patent Document 1, an actuator that is interposed between each wheel of the vehicle and the vehicle body to adjust the force to support the vehicle body with respect to each wheel, and a roll of the vehicle can be suppressed. Distribution setting means for setting the control distribution state of the left wheel side actuator and the right wheel side actuator among the actuators, and control means for controlling the operation of the actuator according to the control distribution state set by the distribution setting means And road surface condition determining means for determining whether the traveling road surface of the vehicle is slippery, and the distribution setting means is determined by the road surface condition determining means to be slippery. An active suspension device for a vehicle is disclosed, which is configured to set a control distribution state capable of reducing the roll suppression of the vehicle. It has been.

特許文献2には、相互に噛合する雄ねじ部材及び雌ねじ部材を有するねじ手段と、このねじ手段を伸縮駆動するモータとからなる電磁式アクチュエータを、車輪及び車体間に配置してなるアクティブサスペンション 装置において、前記モータ又は前記ねじ手段の少なくとも一方を、車輪又は車体の少なくとも一方にばね手段を介して弾性支持したことを特徴とする、アクティブサスペンション装置が開示されている。   Patent Document 2 discloses an active suspension device in which an electromagnetic actuator including a screw means having a male screw member and a female screw member that mesh with each other and a motor that drives the screw means to extend and contract is disposed between a wheel and a vehicle body. An active suspension device is disclosed, wherein at least one of the motor or the screw means is elastically supported on at least one of a wheel or a vehicle body via a spring means.

また、特許文献3には、車輪と車体との間に介装され懸架ばねに並設された油圧シリンダと、油圧シリンダに接続された油圧ポンプ及びタンクと、油圧シリンダの流量或いは圧力等を指令値に応じて制御する制御弁と、車両の前後左右の加速度,車速等を検出する検出手段と、検出手段の検出値を演算処理して制御信号を出力するコントローラと、コントローラの制御信号に基づいて前記油圧ポンプ及び制御弁を駆動するドライバとを備えたアクティブサスペンション の制御装置において、前記ドライバの出力により油圧ポンプを介して伸縮制御される油圧シリンダを上下室に区画された複動型に構成し、同じくドライバの出力により吐出方向と起動と停止を制御される油圧ポンプを正逆転両用型として構成し、上記制御弁を油圧シリンダの上下室からタンクへの還流通路中に設けた一対の電磁比例圧力制御弁で構成し、上記ドライバと、油圧ポンプと、油圧シリンダと、電磁比例圧力制御弁とを各車輪ごとに独立して配設し、上記電磁比例圧力制御弁は油圧シリンダの上下室の圧力を制御して当該油圧シリンダの伸縮を抑制する制御力を発生させ、更に上記ドライバの出力により制御された油圧ポンプからの吐出油を、チェック弁を介して前記油圧シリンダの上下室のいずれか一方に選択的に供給して車両の姿勢を制御することを特徴とするアクティブサスペンションの制御装置が開示されている。   Further, in Patent Document 3, a hydraulic cylinder interposed between a wheel and a vehicle body and provided in parallel with a suspension spring, a hydraulic pump and a tank connected to the hydraulic cylinder, and a flow rate or a pressure of the hydraulic cylinder are commanded. A control valve controlled according to the value, a detection means for detecting the longitudinal and lateral accelerations of the vehicle, a vehicle speed, etc., a controller for calculating a detection value of the detection means and outputting a control signal, and a control signal of the controller In the active suspension control device comprising the hydraulic pump and the driver for driving the control valve, the hydraulic cylinder that is extended and contracted through the hydraulic pump by the output of the driver is configured as a double-acting type divided into upper and lower chambers Similarly, the hydraulic pump whose discharge direction and start and stop are controlled by the output of the driver is configured as a forward / reverse type, and the control valve is connected to the hydraulic cylinder. It consists of a pair of electromagnetic proportional pressure control valves provided in the return passage from the upper and lower chambers to the tank. The driver, hydraulic pump, hydraulic cylinder, and electromagnetic proportional pressure control valve are arranged independently for each wheel. The electromagnetic proportional pressure control valve controls the pressure in the upper and lower chambers of the hydraulic cylinder to generate a control force that suppresses expansion and contraction of the hydraulic cylinder, and further discharges oil from the hydraulic pump controlled by the output of the driver. A control device for an active suspension is disclosed in which the attitude of a vehicle is controlled by selectively supplying the pressure to one of the upper and lower chambers of the hydraulic cylinder via a check valve.

また、車両走行時における車体内の座席シートを安定化させ、乗り心地の改善を図るアクティブ・サスペンション・システムの一例が特開平10-203221号公報(以下、特許文献4と称する)に開示されている。   Also, an example of an active suspension system that stabilizes seats in the vehicle body during vehicle travel and improves riding comfort is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-203221 (hereinafter referred to as Patent Document 4). Yes.

一方、車両において安全走行を行うために注意しなければならない事項として、車両のタイヤ内空気圧を適度な状態に設定することや、タイヤの摩耗状態に注意を払うことなどがあげられる。例えば、タイヤ内空気圧が低下すると、パンクの発生率が増大すると共に、高速走行においてはバーストを生じ、重大事故を引き起こす原因となる。このため、運転者は常日頃、タイヤの点検を行う必要がある。   On the other hand, matters to be noted in order to perform safe driving in the vehicle include setting the air pressure in the tire of the vehicle to an appropriate state and paying attention to the wear state of the tire. For example, when the air pressure in the tire decreases, the occurrence rate of punctures increases and bursts occur at high speeds, causing a serious accident. For this reason, the driver needs to check the tires on a regular basis.

しかしながら、タイヤの点検を行い、タイヤの状態を良好な状態に保っていても、雨天候時に路面が濡れている場合など、路面とタイヤとの間の摩擦力が低下すると、ブレーキをかけたときにスリップして、思わぬ方向に車両が移動してしまい、事故を引き起こすことがあった。   However, when the tires are inspected and the tires are kept in good condition, the brakes are applied when the frictional force between the road surface and the tire decreases, such as when the road surface is wet during rainy weather. Slip into the car and the vehicle may move in an unexpected direction, causing an accident.

このようなスリップや急発進などによって発生する事故を防止するために、アンチロック・ブレーキ・システム(Anti-Lock Brake System、以下、ABSと称する)、トラクション・コントロール・システム、さらには、これらに加えてYAWセンサを設けたスタビリティー制御システムなどが開発された。   In order to prevent accidents caused by such slips and sudden starts, an anti-lock brake system (hereinafter referred to as ABS), a traction control system, and in addition to these A stability control system equipped with a YAW sensor has been developed.

例えば、ABSは、各タイヤの回転状態を検出し、この検出結果に基づいて各タイヤがロック状態に入るのを防止するように制動力を制御するシステムである。   For example, ABS is a system that detects the rotational state of each tire and controls the braking force so as to prevent each tire from entering a locked state based on the detection result.

タイヤの回転状態として、各タイヤの回転数や、空気圧、歪み等の状態を検出して、この検出結果を制御に用いることが可能である。   As the rotation state of the tire, it is possible to detect the number of rotations of each tire, the state of air pressure, distortion, and the like, and use this detection result for control.

このような制御システムの一例としては、例えば、特開平05-338528号公報に開示される自動車のブレーキ装置(以下、特許文献5と称する)、特開2001-018775号公報に開示されるブレーキ制御装置(以下、特許文献6と称する)、特開2001-182578号公報に開示される車両の制御方法および装置(以下、特許文献7と称する)、特開2002-137721号公報に開示される車両運動制御装置(以下、特許文献8と称する)、特開2002-160616号公報に開示されるブレーキ装置(以下、特許文献9と称する)などが知られている。   Examples of such a control system include, for example, an automobile brake device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 05-338528 (hereinafter referred to as Patent Document 5), and brake control disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-018775. Device (hereinafter referred to as Patent Document 6), vehicle control method and apparatus disclosed in JP 2001-182578 A (hereinafter referred to as Patent Document 7), vehicle disclosed in JP 2002-137721 A A motion control device (hereinafter referred to as Patent Document 8), a brake device disclosed in JP 2002-160616 A (hereinafter referred to as Patent Document 9), and the like are known.

特許文献5には、ブレーキペダルと連結されるバキュームブースタにバキュームタンクから負圧が供給され、このバキュームタンクにバキュームポンプから負圧が供給され、このバキュームポンプがポンプモータにより駆動されることにより、加速度センサ14により自動車の減速加速度が所定値に達した状態が検出されたときにバキュームポンプが作動する用のポンプモータを制御して、急激なブレーキ操作時及びその直後のブレーキ操作時における操作フィーリングの変化を防止するブレーキ装置が開示されている。   In Patent Document 5, negative pressure is supplied from a vacuum tank to a vacuum booster connected to a brake pedal, and negative pressure is supplied from a vacuum pump to the vacuum tank, and the vacuum pump is driven by a pump motor. When the acceleration sensor 14 detects that the deceleration acceleration of the vehicle has reached a predetermined value, the pump motor for operating the vacuum pump is controlled so that the operation fee at the time of a sudden brake operation and the brake operation immediately thereafter is controlled. A brake device for preventing ring changes is disclosed.

特許文献6には、ABS制御を実行する制御手段を備えたブレーキ制御装置において、制御手段に、車両に発生している横方向加速度を推定する横加速度推定手段と、この横加速度推定手段による推定横加速度と、車両挙動検出手段による推定横加速度と、車両挙動検出手段に含まれる横加速度センサが検出する検出横加速度とを比較し、両者の差が所定値未満であれば舵角に見合った正常旋回中と判定し、前記差が所定値以上であれば非正常旋回中と判定する比較判定手段とを設け、前記制御手段をABS制御中に、正常旋回判定時と非正常旋回判定時とで制御を切り替えるようにしたブレーキ制御装置が開示されている。   In Patent Literature 6, in a brake control device including a control unit that executes ABS control, a lateral acceleration estimation unit that estimates a lateral acceleration generated in a vehicle and an estimation by the lateral acceleration estimation unit are included in the control unit. The lateral acceleration, the estimated lateral acceleration by the vehicle behavior detecting means, and the detected lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor included in the vehicle behavior detecting means are compared, and if the difference between the two is less than a predetermined value, the steering angle is met. Comparing and determining means for determining that the vehicle is turning normally and determining that the vehicle is turning abnormally if the difference is greater than or equal to a predetermined value is provided. Discloses a brake control device that switches control.

特許文献7には、車両の減速度および/または加速度を調節するための制御信号が対応の設定値により形成される車両の制御方法および装置において、走行路面傾斜により発生する車両加速度または車両減速度を表わす補正係数が形成され、この補正係数が設定値に重ね合わされて、車両の減速度および/または加速度の設定を改善する車両の制御方法および装置が開示されている。   Patent Document 7 discloses a vehicle acceleration or vehicle deceleration generated by a traveling road surface inclination in a vehicle control method and apparatus in which a control signal for adjusting vehicle deceleration and / or acceleration is formed by a corresponding set value. A vehicle control method and apparatus are disclosed that improve the vehicle deceleration and / or acceleration settings by forming a correction factor representative of

特許文献8には、複数の車輪を有する車両の実ヨーイング運動状態量として重心点の横すべり角変化速度β’を取得し、その変化速度β’の絶対値が設定値β0’以上で有れば、ブレーキ液圧ΔPを左右後輪の何れかのブレーキに作用させることにより、変化速度β’の絶対値が大きいほど値が大きいほど値が大きく且つ変化速度β’の絶対値を減少させる向きのヨーイングモーメントを発生させ、このヨーイングモーメント制御中にも、ブレーキ液圧ΔPが作用させられた車輪においてスリップ制御が必要か否かの判定を継続し、スリップ制御が必要になれば、ブレーキ液圧ΔPを抑制することによりスリップ率を適正範囲に保つスリップ制御を行う車両運動制御装置が開示されている。 In Patent Document 8, the lateral slip angle change speed β ′ of the center of gravity is obtained as the actual yawing motion state quantity of the vehicle having a plurality of wheels, and the absolute value of the change speed β ′ is greater than or equal to the set value β 0 ′. For example, by applying the brake fluid pressure ΔP to one of the left and right rear brakes, the larger the value of the change speed β ′, the larger the value and the smaller the value of the change speed β ′. During the yawing moment control, it is determined whether or not the slip control is necessary for the wheel to which the brake fluid pressure ΔP is applied. If the slip control is necessary, the brake fluid pressure A vehicle motion control device that performs slip control that keeps the slip ratio within an appropriate range by suppressing ΔP is disclosed.

特許文献9には、車両前後方向の加速度を検出する加速度センサと、各車輪の車輪速度の検出を行う車輪速度センサと、ブレーキ圧を検出するブレーキ圧センサとのうち、少なくとも2つを備え、少なくとも2つのセンサからのフィードバックによって目標ブレーキ圧を演算し、この演算結果に基づいて、指示電流演算部で指示電流を演算し、その指示電流をブレーキ駆動用アクチュエータに流し、指示電流の大きさに応じた制動力を発生させることにより、外乱が生じたり、1つのセンサが故障したりしても出力異常を抑制することができるブレーキ装置が開示されている。   Patent Document 9 includes at least two of an acceleration sensor that detects acceleration in the vehicle longitudinal direction, a wheel speed sensor that detects wheel speed of each wheel, and a brake pressure sensor that detects brake pressure. The target brake pressure is calculated by feedback from at least two sensors, and based on the calculation result, the command current is calculated by the command current calculation unit, and the command current is supplied to the brake drive actuator to obtain the magnitude of the command current. A brake device is disclosed that can suppress an output abnormality even if a disturbance occurs or one sensor breaks down by generating a corresponding braking force.

また、タイヤの回転数を検出方法としては、図37及び図38に示すように、ホイールキャリアと一体となって回転するローター1とピックアップセンサ2によってタイヤの回転数を検出する方法が一般的である。この方法では、ローター1の周面に等間隔で設けられた複数の凹凸が、ピックアップセンサ2によって発生される磁界を横切ることで磁束密度が変化し、ピックアップセンサ2のコイルにパルス状の電圧が発生する。このパルスを検出することによって回転数を検知することができる。この方法の基本原理の一例は、特開昭52-109981号公報に開示されている。
特開平05-185820号公報 特開平08-197931号公報 特開2000-264034号公報 特開平10-203221号公報 特開平05-338528号公報 特開2001-018775号公報 特開2001-182578号公報 特開2002-137721号公報 特開2002-160616号公報 特開昭52-109981号公報
Further, as a method for detecting the rotation speed of the tire, as shown in FIGS. 37 and 38, a method of detecting the rotation speed of the tire by a rotor 1 and a pickup sensor 2 that rotate integrally with a wheel carrier is common. is there. In this method, a plurality of irregularities provided at equal intervals on the circumferential surface of the rotor 1 crosses the magnetic field generated by the pickup sensor 2 to change the magnetic flux density, and a pulsed voltage is applied to the coil of the pickup sensor 2. Occur. The number of rotations can be detected by detecting this pulse. An example of the basic principle of this method is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 52-109981.
Japanese Patent Laid-Open No. 05-185820 JP 08-197931 A JP 2000-264034 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-203221 Japanese Patent Laid-Open No. 05-338528 JP 2001-018775 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-182578 JP 2002-137721 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-160616 JP 52-109981 A

上記のようなアクティブ・サスペンション・システム及びアンチロック・ブレーキ・システムを必要とする理由の一つとしては、車両走行する路面の状態変化が挙げられる。天候や環境によって路面状態が変化することにより、車体の振動や安定性の低下、さらにはブレーキの効き具合の変化やブレーキ操作時の車輪のスリップなどが生ずる。このため、路面状態を迅速且つ的確に検出する技術開発が行われている。   One of the reasons for requiring the active suspension system and the anti-lock brake system as described above is a change in the state of the road surface on which the vehicle travels. When the road surface condition changes depending on the weather and the environment, the vibration of the vehicle body and the stability decrease, and further, the change of the braking effect and the slip of the wheel at the time of the brake operation occur. For this reason, technology development for quickly and accurately detecting the road surface state is being performed.

本発明の目的は上記の問題点に鑑み、車両走行時における路面状態を迅速且つ的確に検出できる路面状態検出システム及びこれを用いたアクティブ・サスペンション・システム及びアンチロック・ブレーキ・システム並びにそのセンサユニットを提供することである。   In view of the above problems, an object of the present invention is a road surface state detection system capable of quickly and accurately detecting a road surface state during vehicle travel, an active suspension system, an anti-lock brake system using the same, and a sensor unit thereof. Is to provide.

本発明は上記の目的を達成するために、車両の車体に設けられ車輪を固定して該車輪を回転させる回転体と前記車輪とを含む回転機構部に設けられ、回転に伴って回転方向に発生する加速度を検出して電気信号に変換すると共に該検出した加速度信号をディジタルデータに変換し、該ディジタルデータを含むディジタル情報を送信するセンサユニットと、車体に設けられ、前記センサユニットから送信されたディジタル情報を受信して、前記加速度信号を取得するモニタ装置とを備え、前記モニタ装置は、前記車両が走行する路面の状態毎に検出された前記加速度信号の変動特性に関する情報を路面状態の情報に対応させて複数種類記憶している路面状態記憶手段と、前記センサユニットから受信した加速度信号と前記路面状態記憶手段に記憶されている加速度信号の変動特性に関する情報とに基づいて、前記受信した加速度信号に対応する路面状態を特定する路面状態特定手段と、前記路面状態特定手段によって特定された路面状態に関する情報を前記路面状態記憶手段から抽出して出力する路面状態情報出力手段とを有する路面状態検出システムを提案する。   In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is provided in a rotating mechanism portion including a rotating body that is provided on a vehicle body of a vehicle and rotates the wheel by fixing the wheel, and in a rotating direction along with the rotation. A sensor unit that detects the generated acceleration and converts it into an electrical signal, converts the detected acceleration signal into digital data, and transmits digital information including the digital data, and is provided in the vehicle body and is transmitted from the sensor unit. A monitor device that receives the digital information and obtains the acceleration signal, and the monitor device provides information on the fluctuation characteristics of the acceleration signal detected for each road surface state on which the vehicle travels. A plurality of types of road surface state storage means corresponding to information, acceleration signals received from the sensor unit, and road surface state storage means are recorded. The road surface state specifying means for specifying the road surface state corresponding to the received acceleration signal and the information on the road surface state specified by the road surface state specifying means based on the information on the fluctuation characteristics of the acceleration signal that is received. A road surface state detection system having road surface state information output means for extracting and outputting from a state storage means is proposed.

本発明によれば、車両走行時における車輪の回転方向の加速度がセンサユニットによって検出され、該加速度の電気信号がディジタル情報としてモニタ装置によって受信される。さらに、モニタ装置において、受信した加速度信号と路面状態記憶手段に記憶されている加速度信号の変動特性に関する情報とに基づいて、受信した加速度信号に対応する路面状態が特定され、該特定された路面状態の情報が出力される。   According to the present invention, the acceleration in the rotational direction of the wheel during traveling of the vehicle is detected by the sensor unit, and the electrical signal of the acceleration is received by the monitor device as digital information. Further, in the monitor device, the road surface state corresponding to the received acceleration signal is specified based on the received acceleration signal and information on the fluctuation characteristics of the acceleration signal stored in the road surface state storage means, and the specified road surface Status information is output.

また、本発明では、車輪回転方向の加速度信号の変動特性に関する情報として路面状態記憶手段に加速度信号の変動特性パターンを記憶しておき、モニタ装置は、この加速度信号の変動特性パターンと受信した加速度信号とを比較することにより路面状態を特定する。   Further, in the present invention, the acceleration characteristic variation characteristic pattern is stored in the road surface storage means as information relating to the variation characteristic of the acceleration signal in the wheel rotation direction, and the monitor device receives the variation characteristic pattern of the acceleration signal and the received acceleration. The road surface condition is specified by comparing the signal.

あるいは、本発明では、車輪回転方向の加速度信号の変動特性に関する情報として路面状態記憶手段に加速度信号の変動特性に対して所定の加工処理を施して得られた情報を記憶しておき、モニタ装置は、この加工処理を施して得られた情報と受信した加速度信号とに基づいて路面状態を特定する。   Alternatively, in the present invention, information obtained by performing predetermined processing on the fluctuation characteristics of the acceleration signal is stored in the road surface storage means as information on the fluctuation characteristics of the acceleration signal in the wheel rotation direction, and the monitor device Specifies the road surface state based on the information obtained by performing this processing and the received acceleration signal.

また、本発明では、センサユニットを前記回転体に設けることにより、車輪の回転方の加速度を検出している。   Moreover, in this invention, the acceleration of the rotation direction of a wheel is detected by providing a sensor unit in the said rotary body.

また、本発明では、センサユニットに、第1周波数の電磁波を受波する手段と、前記受波した第1周波数の電磁波のエネルギーを駆動用の電気エネルギーに変換する手段と、前記電気エネルギーによって動作し、前記ディジタル情報を第2周波数の電磁波を用いて送信する手段とを備え、前記モニタ装置は、前記第1周波数の電磁波を輻射する手段と、前記第2周波数の電磁波を受波する手段と、前記受波した第2周波数の電磁波から前記ディジタル情報を抽出する手段とを備えてた。   In the present invention, the sensor unit is operated by the means for receiving the electromagnetic wave of the first frequency, the means for converting the received electromagnetic wave energy of the first frequency into electric energy for driving, and the electric energy. And means for transmitting the digital information using an electromagnetic wave having a second frequency, wherein the monitor device radiates the electromagnetic wave having the first frequency, and means for receiving the electromagnetic wave having the second frequency. And means for extracting the digital information from the received electromagnetic wave of the second frequency.

上記構成によって、センサユニットは、モニタ装置から受信した第1周波数の電磁波のエネルギーによって動作すると共に第2周波数の電磁波によって加速度信号のディジタルデータをモニタ装置に伝達するので、センサユニットとモニタ装置との間の通信をワイヤレスで行うことができる。さらに、センサユニット内に電池などの電源を設ける必要がない。   With the above configuration, the sensor unit operates by the energy of the first frequency electromagnetic wave received from the monitor device and transmits the digital data of the acceleration signal to the monitor device by the second frequency electromagnetic wave. Communication between them can be performed wirelessly. Furthermore, it is not necessary to provide a power source such as a battery in the sensor unit.

また、本発明では、前記第1周波数と前記第2周波数とを同一周波数に設定し、時分割で送受信を行うようにした。   In the present invention, the first frequency and the second frequency are set to the same frequency, and transmission and reception are performed in a time division manner.

また、本発明は、自己に固有の識別情報をディジタル情報に含めてモニタ装置に送信する手段をセンサユニットに備え、モニタ装置がセンサユニットから受信した識別情報によってセンサユニットが設けられている回転機構部を識別できるようにした。   Further, the present invention provides a rotation mechanism in which a sensor unit is provided with means for transmitting identification information unique to itself to the monitor device and transmitted to the monitor device, and the sensor device is provided by the identification information received from the sensor unit by the monitor device. The part can be identified.

また、本発明では、車輪の回転方向の加速度を検出するためにシリコンピエゾ型のダイアフラムを有する半導体加速度センサをセンサユニットに備えた。   In the present invention, the sensor unit includes a semiconductor acceleration sensor having a silicon piezo-type diaphragm in order to detect acceleration in the rotational direction of the wheel.

さらに、本発明は、上記構成よりなる路面状態検出システムをアクティブ・サスペンション・システムに適用して、車両走行時における路面状態に迅速に対応してサスペンション制御を行えるようにした。   Furthermore, in the present invention, the road surface state detection system having the above-described configuration is applied to an active suspension system so that suspension control can be performed quickly corresponding to the road surface state during vehicle travel.

また、本発明は、上記構成よるなる路面状態検出システムをアンチロック・ブレーキ・システムに適用して、車両走行時における路面状態に迅速に対応してブレーキ制御を行えるようにした。   Further, according to the present invention, the road surface state detection system having the above-described configuration is applied to an anti-lock brake system so that the brake control can be quickly performed in response to the road surface state during vehicle travel.

また、本発明は上記の目的を達成するために、車体側に設けられ車輪を固定して該車輪を回転させる回転体と前記車輪とを含む回転機構部に設けられ、回転に伴って発生する加速度を検出するセンサユニットであって、回転に伴って回転方向に発生する加速度を検出して電気信号に変換する手段と、前記加速度信号をディジタルデータに変換する手段と、前記ディジタルデータを含むディジタル情報を送信する手段とを備えているセンサユニットを提案する。   Further, in order to achieve the above object, the present invention is provided in a rotating mechanism portion that is provided on the vehicle body side and includes a rotating body that fixes a wheel and rotates the wheel, and the wheel, and is generated with rotation. A sensor unit for detecting acceleration, comprising: means for detecting acceleration generated in the rotational direction with rotation and converting it into an electrical signal; means for converting the acceleration signal into digital data; and a digital including the digital data A sensor unit comprising means for transmitting information is proposed.

上記構成よりなるセンサユニットによれば、車輪の回転に伴って回転方向に発生する加速度が検出されて電気信号に変換されると共に該加速度信号がディジタルデータに変換され、該ディジタルデータを含むディジタル情報が送信される。   According to the sensor unit having the above-described configuration, the acceleration generated in the rotation direction with the rotation of the wheel is detected and converted into an electrical signal, and the acceleration signal is converted into digital data. Digital information including the digital data Is sent.

ここで、前記回転機構部における回転数に伴ってセンサユニットの位置が移動してセンサユニットにかかる車両走行方向の加速度と車輪の回転方向の加速度の合成値が変化するので、前記センサユニットにおいて前記車輪の回転方向の加速度の電気信号が回転に伴ってサイン波状に変動する。さらに、この変動の周期は回転数の増加に伴って短くなると共に路面状態に応じて変動の大きさと周期が変化する。従って、前記加速度信号から車輪の単位時間あたりの回転数と路面状態を検出することが可能である。   Here, since the position of the sensor unit moves with the number of rotations in the rotation mechanism unit and the combined value of the acceleration in the vehicle traveling direction and the acceleration in the rotation direction of the wheels applied to the sensor unit changes, The electrical signal of the acceleration in the wheel rotation direction fluctuates in a sine wave shape with the rotation. Further, the cycle of this fluctuation becomes shorter as the rotational speed increases, and the magnitude and cycle of the fluctuation change according to the road surface condition. Therefore, it is possible to detect the rotation speed of the wheel per unit time and the road surface state from the acceleration signal.

本発明の路面状態検出システムによれば、検出した車両走行時における車輪回転方向の加速度の電気信号の変動周期は回転数の増加に伴って短くなると共に路面状態に応じて変動の大きさと周期が変化すので、前記加速度信号から路面状態を迅速に検出することが可能になる。   According to the road surface condition detection system of the present invention, the fluctuation period of the detected electrical signal of the acceleration in the wheel rotation direction when the vehicle is running is shortened as the number of rotations is increased, and the magnitude and period of the fluctuation are varied according to the road surface condition. Since it changes, it becomes possible to quickly detect the road surface state from the acceleration signal.

従って、本発明の路面状態検出システムを適用したアクティブ・サスペンション・システムは、車両走行時における路面状態に迅速に対応してサスペンション制御を行うことができる。   Therefore, the active suspension system to which the road surface condition detection system of the present invention is applied can perform suspension control in response to the road surface condition during vehicle travel.

また、本発明の路面状態検出システムを適用したアンチロック・ブレーキ・システムは、車両走行時における路面状態に迅速に対応してブレーキ制御を行うことができる。   Moreover, the anti-lock brake system to which the road surface condition detection system of the present invention is applied can perform brake control in response to the road surface condition when the vehicle is running.

さらに、本発明のセンサユニットによれば、リム及びホイール並びにタイヤ本体等の車輪や車軸等の回転体の所定位置にセンサユニットを設けるだけで、車輪の回転によって生ずる回転方向の加速度を容易に検出することができる。   Furthermore, according to the sensor unit of the present invention, it is possible to easily detect the acceleration in the rotational direction caused by the rotation of the wheel only by providing the sensor unit at a predetermined position of the rim, the wheel, the wheel such as the tire body, and the rotating body such as the axle. can do.

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の第1実施形態における路面状態検出システムの電機系回路を示すブロック図である。本実施形態における路面状態検出システムはセンサユニット100とモニタ装置200とから構成される。   FIG. 1 is a block diagram showing an electric circuit of the road surface condition detection system according to the first embodiment of the present invention. The road surface condition detection system in the present embodiment includes a sensor unit 100 and a monitor device 200.

モニタ装置200の電気系回路は、図1に示すように、輻射ユニット210と、受波ユニット220、制御部230、演算部240、記憶部250によって構成されている。ここで、制御部230及び演算部240は、周知のCPUと、このCPUを動作させるプログラムが記憶されているROM及び演算処理を行うために必要なRAMなどからなるメモリ回路から構成されている。   As shown in FIG. 1, the electrical system circuit of the monitor device 200 includes a radiation unit 210, a wave receiving unit 220, a control unit 230, a calculation unit 240, and a storage unit 250. Here, the control unit 230 and the calculation unit 240 are configured by a memory circuit including a known CPU, a ROM storing a program for operating the CPU, a RAM necessary for performing calculation processing, and the like.

輻射ユニット210は、2.45GHz帯の所定周波数(第1周波数)の電磁波を輻射するためのアンテナ211と発信部212とから構成され、制御部230からの指示に基づいて、アンテナ211から上記第1周波数の電磁波を輻射する。   The radiation unit 210 includes an antenna 211 and a transmission unit 212 for radiating electromagnetic waves having a predetermined frequency (first frequency) in the 2.45 GHz band. Based on an instruction from the control unit 230, the radiation unit 210 performs the above-described operation from the antenna 211. Radiates electromagnetic waves of one frequency.

発信部212の一例としては、センサユニット100の発信部160と同様に、発振回路161と変調回路162、高周波増幅回路163から構成を挙げることができる。これにより、アンテナ211から2.45GHzの電磁波が輻射される。尚、発信部212から出力される高周波電力は、モニタ装置200の電磁波輻射用のアンテナ211からセンサユニット100に対して電気エネルギーを供給できる程度の値に設定されている。これにより、モニタ装置200毎に各タイヤ300の加速度320を検出できるようにしている。   As an example of the transmission unit 212, a configuration including an oscillation circuit 161, a modulation circuit 162, and a high-frequency amplification circuit 163 can be given, similarly to the transmission unit 160 of the sensor unit 100. As a result, an electromagnetic wave of 2.45 GHz is radiated from the antenna 211. The high frequency power output from the transmitter 212 is set to a value that can supply electric energy to the sensor unit 100 from the electromagnetic wave radiation antenna 211 of the monitor device 200. Accordingly, the acceleration 320 of each tire 300 can be detected for each monitor device 200.

受波ユニット220は、2.45GHz帯の所定周波数(第2周波数)の電磁波を受波するためのアンテナ221と検波部222とから構成され、制御部230からの指示に基づいて、アンテナ221によって受波した上記第2周波数の電磁波を検波し、検波して得られた信号をディジタル信号に変換して演算部250に出力する。検波部222の一例としては、後述するセンサユニット100の検波部150と同様の回路が挙げられる。   The wave receiving unit 220 includes an antenna 221 for receiving an electromagnetic wave having a predetermined frequency (second frequency) in the 2.45 GHz band and a detection unit 222. Based on an instruction from the control unit 230, the antenna 221 The received electromagnetic wave of the second frequency is detected, and the signal obtained by the detection is converted into a digital signal and output to the arithmetic unit 250. As an example of the detection unit 222, a circuit similar to the detection unit 150 of the sensor unit 100 described later can be cited.

制御部230は、動作を開始すると、発信部212を駆動して所定時間t3の間だけ電磁波を輻射させ、その後、所定時間t4の間、検波部222を駆動し、検波部222から演算部240にディジタル信号を出力させる。   When the operation starts, the control unit 230 drives the transmission unit 212 to radiate electromagnetic waves for a predetermined time t3, and then drives the detection unit 222 for a predetermined time t4, from the detection unit 222 to the calculation unit 240. To output a digital signal.

演算部240は、このディジタル信号に基づいてセンサユニット100から送信された車輪回転方向の加速度を含む互いに直交する方向の加速度を検出し、車輪回転方向のの加速度と記憶部250に記憶されている路面状態情報に基づいて路面状態を特定し、この特定された路面状態の情報及び3つの加速度の検出値を出力する。この後、制御部230は、上記と同様の処理を繰り返す。   The arithmetic unit 240 detects accelerations in directions orthogonal to each other including acceleration in the wheel rotation direction transmitted from the sensor unit 100 based on the digital signal, and the acceleration in the wheel rotation direction is stored in the storage unit 250. A road surface state is specified based on the road surface state information, and information on the specified road surface state and detected values of three accelerations are output. Thereafter, the control unit 230 repeats the same processing as described above.

記憶部250には、後述するようにセンサユニット100によって検出された車輪の回転方向の加速度信号の変動特性に関する情報が、路面状態の情報に対応させて車両が走行する路面の状態毎に複数種類記憶されている。これらの、情報は予め車両のテスト走行を行うことによって求められたものである。本実施形態では、記憶部250には、上記加速度信号の変動特性に関する情報として車輪回転方向に生ずる加速度信号の変動特性パターンが記憶されている。尚、車輪回転方向の加速度信号の変動特性に関する情報として、加速度信号の変動特性に対して所定の加工処理を施して得られた情報を記憶しておいても良い。例えば、予め加速度信号に対して加速度成分の逆位相成分を混合し、加速度成分を除去して得られた路面状態に対応する雑音成分の情報を記憶部250に記憶しておき、センサユニット100から取得した加速度信号に対して上記と同様の処理を施して得られた雑音成分の情報と記憶部250に記憶されている情報によって路面状態を判断するようにしても良い。或いは、上記加工処理を施して得られた情報として、上記加速度信号の雑音成分を積分してられた情報、例えば雑音成分を積分して得られた電圧の値を用いても良い。   The storage unit 250 includes a plurality of types of information regarding the fluctuation characteristics of the acceleration signal in the rotational direction of the wheel detected by the sensor unit 100 for each state of the road surface on which the vehicle travels corresponding to the road surface state information, as will be described later. It is remembered. These pieces of information are obtained in advance by performing a test run of the vehicle. In the present embodiment, the storage unit 250 stores a variation characteristic pattern of an acceleration signal generated in the wheel rotation direction as information on the variation characteristic of the acceleration signal. Note that information obtained by performing a predetermined processing on the variation characteristic of the acceleration signal may be stored as information regarding the variation characteristic of the acceleration signal in the wheel rotation direction. For example, the noise component information corresponding to the road surface state obtained by mixing the anti-phase component of the acceleration component with the acceleration signal in advance and removing the acceleration component is stored in the storage unit 250 in advance. The road surface condition may be determined based on information on noise components obtained by performing the same processing as described above on the acquired acceleration signal and information stored in the storage unit 250. Alternatively, as information obtained by performing the processing, information obtained by integrating the noise component of the acceleration signal, for example, a voltage value obtained by integrating the noise component may be used.

また、本実施形態では、モニタ装置200における上記輻射時間t3を0.15ms、上記受波時間t4を0.85msにそれぞれ設定している。これにより、モニタ装置200はセンサユニット100から1ms毎に加速度信号を取得することができ、アナログ信号に近い状態で加速度信号を取得することができる。本実施形態では、時間t3だけ輻射ユニット210から電磁波を輻射することにより、センサユニット100を駆動するのに十分な電気エネルギーとして3V以上の電圧を蓄電することができるようにしている。   In the present embodiment, the radiation time t3 in the monitor device 200 is set to 0.15 ms, and the reception time t4 is set to 0.85 ms. Thereby, the monitor apparatus 200 can acquire an acceleration signal from the sensor unit 100 every 1 ms, and can acquire an acceleration signal in a state close to an analog signal. In the present embodiment, electromagnetic waves are radiated from the radiating unit 210 for a time t3 so that a voltage of 3 V or more can be stored as electric energy sufficient to drive the sensor unit 100.

また、上記センサユニット100及びモニタ装置200は、図2に示すように、車両のタイヤ300の回転機構部にセンサユニット100が固定され、さらに、タイヤ300のタイヤハウス3にモニタ装置200が固定されている。   As shown in FIG. 2, the sensor unit 100 and the monitor device 200 are fixed to the rotation mechanism portion of the tire 300 of the vehicle, and the monitor device 200 is fixed to the tire house 3 of the tire 300. ing.

センサユニット100が設けられる回転機構部500は、図3に示すように、車軸510と共に回転するブレーキディスク520や、タイヤ300のホイールを固定するためのホイールキャリア530、及びタイヤ300におけるタイヤ本体やリム等の回転体を含む。   As shown in FIG. 3, the rotation mechanism unit 500 provided with the sensor unit 100 includes a brake disc 520 that rotates together with the axle 510, a wheel carrier 530 for fixing the wheel of the tire 300, and a tire body and rim in the tire 300. Including rotating bodies.

本実施形態では、センサユニット100は、例えば、図2及び図3に示すように、タイヤ300と共に回転するブレーキディスク520の所定位置に固定されており、このセンサユニット100内に設けられている後述する加速度センサによってタイヤ300の回転によって生ずる互いに直行する3方向の加速度を検出して電気信号に変換すると共に該加速度信号をディジタルデータに変換する。さらに、検出結果の加速度信号のディジタルデータを含むディジタル情報を生成して送信する。   In the present embodiment, the sensor unit 100 is fixed to a predetermined position of a brake disk 520 that rotates together with the tire 300 as shown in FIGS. 2 and 3, for example, and will be described later. Acceleration in three directions perpendicular to each other caused by rotation of the tire 300 is detected by the acceleration sensor that converts the acceleration signal into an electrical signal, and the acceleration signal is converted into digital data. Further, digital information including digital data of the acceleration signal as a detection result is generated and transmitted.

尚、本実施形態ではセンサユニット100をブレーキディスク520に固定したが、これに限定されることはない。例えば図4に示すように、リム306に固定しても良い。図4において、タイヤ300は、例えば、周知のチューブレスラジアルタイヤであり、本実施形態においてはホイール及びリムを含むものである。図3及び図4において、300はタイヤでありタイヤ本体305とリム306及びホイール(図示せず)から構成され、タイヤ本体305は周知のキャップトレッド301、アンダートレッド302、ベルト303A,303B、カーカス304等から構成されている。   In this embodiment, the sensor unit 100 is fixed to the brake disk 520, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. In FIG. 4, a tire 300 is, for example, a well-known tubeless radial tire, and includes a wheel and a rim in this embodiment. 3 and 4, reference numeral 300 denotes a tire, which includes a tire body 305, a rim 306, and a wheel (not shown). The tire body 305 includes a well-known cap tread 301, under tread 302, belts 303A and 303B, carcass 304. Etc.

また、各回転機構部500に設けるセンサユニット100の数は1つに限定されることはなく、補助用などとして2個以上設けても良い。   Further, the number of sensor units 100 provided in each rotation mechanism unit 500 is not limited to one, and two or more sensor units 100 may be provided for assistance.

センサユニット100の電気系回路の一具体例としては、図5に示す回路が挙げられる。すなわち、図5に示す一具体例では、センサユニット100は、アンテナ110と、アンテナ切替器120、整流回路130、中央処理部140、検波部150、発信部160、センサ部170から構成されている。   A specific example of the electrical circuit of the sensor unit 100 is the circuit shown in FIG. That is, in one specific example shown in FIG. 5, the sensor unit 100 includes an antenna 110, an antenna switch 120, a rectifier circuit 130, a central processing unit 140, a detection unit 150, a transmission unit 160, and a sensor unit 170. .

アンテナ110は、モニタ装置200との間で電磁波を用いて通信するためのもので、例えば2.4GHz帯の所定の周波数(第1周波数)に整合されている。   The antenna 110 is for communicating with the monitor device 200 using electromagnetic waves, and is matched to a predetermined frequency (first frequency) in the 2.4 GHz band, for example.

アンテナ切替器120は、例えば電子スイッチ等から構成され、中央処理部140の制御によってアンテナ110と整流回路130及び検波部150との接続と、アンテナ110と発信部160との接続とを切り替える。   The antenna switch 120 is configured by an electronic switch, for example, and switches between connection of the antenna 110, the rectifier circuit 130 and the detection unit 150, and connection of the antenna 110 and the transmission unit 160 under the control of the central processing unit 140.

整流回路130は、ダイオード131,132と、コンデンサ133、抵抗器134から構成され、周知の全波整流回路を形成している。この整流回路130の入力側にはアンテナ切替器120を介してアンテナ110が接続されている。整流回路130は、アンテナ110に誘起した高周波電流を整流して直流電流に変換し、これを中央処理部140、検波部150、発信部160、センサ部170の駆動電源として出力するものである。   The rectifier circuit 130 includes diodes 131 and 132, a capacitor 133, and a resistor 134, and forms a known full-wave rectifier circuit. An antenna 110 is connected to the input side of the rectifier circuit 130 via an antenna switch 120. The rectifier circuit 130 rectifies the high-frequency current induced in the antenna 110 and converts it into a direct current, and outputs this as a drive power source for the central processing unit 140, the detection unit 150, the transmission unit 160, and the sensor unit 170.

中央処理部140は、周知のCPU141と、ディジタル/アナログ(以下、D/Aと称する)変換回路142、記憶部143から構成されている。   The central processing unit 140 includes a well-known CPU 141, a digital / analog (hereinafter referred to as D / A) conversion circuit 142, and a storage unit 143.

CPU141は、記憶部143の半導体メモリに格納されているプログラムに基づいて動作し、電気エネルギーが供給されて駆動すると、センサ部170から取得した加速度信号のディジタルデータ及び後述する識別情報を含むディジタル情報を生成して、このディジタル情報をモニタ装置200に対して送信する処理を行う。また、記憶部143にはセンサユニット100に固有の上記識別情報が予め記憶されている。   The CPU 141 operates based on a program stored in the semiconductor memory of the storage unit 143, and when supplied with electric energy and driven, digital information including digital data of an acceleration signal acquired from the sensor unit 170 and identification information described later. And processing for transmitting this digital information to the monitor device 200 is performed. The storage unit 143 stores the identification information unique to the sensor unit 100 in advance.

記憶部143は、CPU141を動作させるプログラムが記録されたROMと、例えばEEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)等の電気的に書き換え可能な不揮発性の半導体メモリとからなり、個々のセンサユニット100に固有の上記識別情報が、製造時に記憶部143内の書き換え不可に指定された領域に予め記憶されている。   The storage unit 143 includes a ROM in which a program for operating the CPU 141 is recorded and an electrically rewritable nonvolatile semiconductor memory such as an EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory). The unique identification information is stored in advance in an area designated as non-rewritable in the storage unit 143 at the time of manufacture.

検波部150は、ダイオード151とA/D変換器152からなり、ダイオード151のアノードはアンテナ110に接続され、カソードはA/D変換器152を介して中央処理部140のCPU141に接続されている。これにより、アンテナ110によって受波された電磁波は検波部150によって検波されると共に、検波されて得られた信号はディジタル信号に変換されてCPU141に入力される。   The detection unit 150 includes a diode 151 and an A / D converter 152, the anode of the diode 151 is connected to the antenna 110, and the cathode is connected to the CPU 141 of the central processing unit 140 via the A / D converter 152. . Thus, the electromagnetic wave received by the antenna 110 is detected by the detection unit 150, and the signal obtained by the detection is converted into a digital signal and input to the CPU 141.

発信部160は、発振回路161、変調回路162及び高周波増幅回路163から構成され、周知のPLL回路などを用いて構成され発振回路161によって発振された2.45GHz帯の周波数の搬送波を、中央処理部140から入力した情報信号に基づいて変調回路162で変調し、これを高周波増幅回路163及びアンテナ切替器120を介して2.45GHz帯の周波数(第2周波数)の高周波電流としてアンテナ110に供給する。尚、本実施形態では前記第1周波数と第2周波数と同じ周波数に設定しているが、第1周波数と第2周波数が異なる周波数であっても良い。   The transmission unit 160 includes an oscillation circuit 161, a modulation circuit 162, and a high-frequency amplification circuit 163. The transmission unit 160 is configured using a known PLL circuit or the like and performs central processing on a carrier wave having a frequency of 2.45 GHz band oscillated by the oscillation circuit 161. Based on the information signal input from the unit 140, the signal is modulated by the modulation circuit 162 and supplied to the antenna 110 through the high frequency amplifier circuit 163 and the antenna switch 120 as a high frequency current of a 2.45 GHz band frequency (second frequency). To do. In this embodiment, the same frequency as the first frequency and the second frequency is set, but the first frequency and the second frequency may be different frequencies.

センサ部170は、加速度センサ10とA/D変換回路171から構成されている。   The sensor unit 170 includes the acceleration sensor 10 and an A / D conversion circuit 171.

加速度センサ10は、図6乃至図9に示すような半導体加速度センサによって構成されている。   The acceleration sensor 10 is composed of a semiconductor acceleration sensor as shown in FIGS.

図6は本発明の第1実施形態における半導体加速度センサを示す外観斜視図、図7は図6におけるB−B線矢視方向断面図、図8は図6におけるC−C線矢視方向断面図、図9は分解斜視図である。   6 is an external perspective view showing the semiconductor acceleration sensor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 7 is a sectional view taken along line BB in FIG. 6, and FIG. 8 is a sectional view taken along line CC in FIG. 9 and 9 are exploded perspective views.

図において、10は半導体加速度センサで、台座11と、シリコン基板12、支持体19A,19Bとから構成されている。   In the figure, reference numeral 10 denotes a semiconductor acceleration sensor, which comprises a pedestal 11, a silicon substrate 12, and supports 19A and 19B.

台座11は矩形の枠型をなし、台座11の一開口面上にシリコン基板(シリコンウェハ)12が取り付けられている。また、台座11の外周部には支持体19a,19Bの外枠部191が固定されている。   The base 11 has a rectangular frame shape, and a silicon substrate (silicon wafer) 12 is attached to one opening surface of the base 11. Further, the outer frame portion 191 of the supports 19a and 19B is fixed to the outer peripheral portion of the base 11.

台座11の開口部にシリコン基板12が設けられ、ウェハ外周枠部12a内の中央部には十字形状をなす薄膜のダイアフラム13が形成されており、各ダイアフラム片13a〜13dの上面にピエゾ抵抗体(拡散抵抗体)Rx1〜Rx4,Ry1〜Ry4,Rz1〜Rz4が形成されている。   A silicon substrate 12 is provided at the opening of the pedestal 11, a thin film diaphragm 13 having a cross shape is formed at the center of the wafer outer peripheral frame 12a, and piezoresistors are formed on the upper surfaces of the diaphragm pieces 13a to 13d. (Diffusion resistors) Rx1 to Rx4, Ry1 to Ry4, Rz1 to Rz4 are formed.

詳細には、一直線上に配置されたダイアフラム片13a,13bのうちの一方のダイアフラム片13aにはピエゾ抵抗体Rx1,Rx2,Rz1,Rz2が形成され、他方のダイアフラム片13bにはピエゾ抵抗体Rx3,Rx4,Rz3,Rz4が形成されている。また、ダイアフラム片13a,13bに直交する一直線上に配置されたダイアフラム片13c,13dのうちの一方のダイアフラム片13cにはピエゾ抵抗体Ry1,Ry2が形成され、他方のダイアフラム片13dにはピエゾ抵抗体Ry3,Ry4が形成されている。さらに、これらのピエゾ抵抗体Rx1〜Rx4,Ry1〜Ry4,Rz1〜Rz4は、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸方向の加速度を検出するための抵抗ブリッジ回路を構成できるように、図10に示すように接続され、シリコン基板12の外周部表面に設けられた接続用の電極191に接続されている。   Specifically, one of the diaphragm pieces 13a and 13b arranged on a straight line is formed with a piezoresistor Rx1, Rx2, Rz1, and Rz2 and the other diaphragm piece 13b is formed with a piezoresistor Rx3. , Rx4, Rz3, and Rz4 are formed. Piezoresistors Ry1 and Ry2 are formed on one of the diaphragm pieces 13c and 13d arranged on a straight line orthogonal to the diaphragm pieces 13a and 13b, and the piezoresistor is formed on the other diaphragm piece 13d. The bodies Ry3 and Ry4 are formed. Further, these piezoresistors Rx1 to Rx4, Ry1 to Ry4, and Rz1 to Rz4 can configure a resistance bridge circuit for detecting acceleration in the X axis, Y axis, and Z axis directions orthogonal to each other. And connected to a connection electrode 191 provided on the outer peripheral surface of the silicon substrate 12.

さらに、ダイアフラム片13a〜13dの交差部には、ダイアフラム13の中央部の一方の面側に厚膜部14が形成され、この厚膜部14の表面には例えばガラス等からなる直方体形状の重錘15が取り付けられている。   Further, a thick film portion 14 is formed on one surface side of the central portion of the diaphragm 13 at the intersection of the diaphragm pieces 13a to 13d, and the surface of the thick film portion 14 has a rectangular parallelepiped shape made of, for example, glass. A weight 15 is attached.

一方、上記支持体19A,19Bは、矩形の枠型をなした外枠部191と、固定部の4隅に立設された4つの支柱192、各支柱の先端部を連結するように設けられた十字形状の梁部193、梁部193の中央交差部分に設けられた円錐形状をなす突起部194とから構成されている。   On the other hand, the support members 19A and 19B are provided so as to connect an outer frame portion 191 having a rectangular frame shape, four support columns 192 erected at the four corners of the fixed portion, and tip portions of the support columns. A cross-shaped beam portion 193 and a conical projection portion 194 provided at the central intersection of the beam portion 193.

外枠部191は、突起部194がダイアフラム13の他面側すなわち重錘15が存在しない側に位置するように、台座11の外周部に嵌合して固定されている。ここで、突起部194の先端194aがダイアフラム13或いは重錘15の表面から距離D1の位置になるように設定されている。この距離D1は、ダイアフラム13の面に垂直な方向に加速度が生じ、この加速度によりダイアフラム13の双方の面の側に所定値以上の力が加わった場合においても、各ダイアフラム片13a〜13dが伸びきらないように、その変位が突起部194によって制限できる値に設定されている。   The outer frame portion 191 is fitted and fixed to the outer peripheral portion of the pedestal 11 so that the protruding portion 194 is positioned on the other surface side of the diaphragm 13, that is, on the side where the weight 15 does not exist. Here, the tip 194a of the protrusion 194 is set so as to be located at a distance D1 from the surface of the diaphragm 13 or the weight 15. This distance D1 causes the diaphragm pieces 13a to 13d to extend even when acceleration occurs in a direction perpendicular to the surface of the diaphragm 13 and a force of a predetermined value or more is applied to both surfaces of the diaphragm 13 due to this acceleration. The displacement is set to a value that can be limited by the projection 194 so as not to occur.

上記構成の半導体加速度センサ10を用いる場合は、図11乃至図13に示すように3つの抵抗ブリッジ回路を構成する。即ち、X軸方向の加速度を検出するためのブリッジ回路としては、図11に示すように、ピエゾ抵抗体Rx1の一端とピエゾ抵抗体Rx2の一端との接続点に直流電源32Aの正極を接続し、ピエゾ抵抗体Rx3の一端とピエゾ抵抗体Rx4の一端との接続点に直流電源32Aの負極を接続する。さらに、ピエゾ抵抗体Rx1の他端とピエゾ抵抗体Rx4の他端との接続点に電圧検出器31Aの一端を接続し、ピエゾ抵抗体Rx2の他端とピエゾ抵抗体Rx3の他端との接続点に電圧検出器31Aの他端を接続する。   When the semiconductor acceleration sensor 10 having the above configuration is used, three resistance bridge circuits are configured as shown in FIGS. That is, as a bridge circuit for detecting the acceleration in the X-axis direction, as shown in FIG. 11, the positive electrode of the DC power supply 32A is connected to the connection point between one end of the piezoresistor Rx1 and one end of the piezoresistor Rx2. The negative electrode of the DC power supply 32A is connected to the connection point between one end of the piezoresistor Rx3 and one end of the piezoresistor Rx4. Further, one end of the voltage detector 31A is connected to the connection point between the other end of the piezoresistor Rx1 and the other end of the piezoresistor Rx4, and the other end of the piezoresistor Rx2 and the other end of the piezoresistor Rx3 are connected. The other end of the voltage detector 31A is connected to the point.

また、Y軸方向の加速度を検出するためのブリッジ回路としては、図12に示すように、ピエゾ抵抗体Ry1の一端とピエゾ抵抗体Ry2の一端との接続点に直流電源32Bの正極を接続し、ピエゾ抵抗体Ry3の一端とピエゾ抵抗体Ry4の一端との接続点に直流電源32Bの負極を接続する。さらに、ピエゾ抵抗体Ry1の他端とピエゾ抵抗体Ry4の他端との接続点に電圧検出器31Bの一端を接続し、ピエゾ抵抗体Ry2の他端とピエゾ抵抗体Ry3の他端との接続点に電圧検出器31Bの他端を接続する。   As a bridge circuit for detecting the acceleration in the Y-axis direction, as shown in FIG. 12, the positive electrode of the DC power supply 32B is connected to the connection point between one end of the piezoresistor Ry1 and one end of the piezoresistor Ry2. The negative electrode of the DC power supply 32B is connected to the connection point between one end of the piezoresistor Ry3 and one end of the piezoresistor Ry4. Further, one end of the voltage detector 31B is connected to the connection point between the other end of the piezoresistor Ry1 and the other end of the piezoresistor Ry4, and the connection between the other end of the piezoresistor Ry2 and the other end of the piezoresistor Ry3. The other end of the voltage detector 31B is connected to the point.

また、Z軸方向の加速度を検出するためのブリッジ回路としては、図13に示すように、ピエゾ抵抗体Rz1の一端とピエゾ抵抗体Rz2の一端との接続点に直流電源32Cの正極を接続し、ピエゾ抵抗体Rz3の一端とピエゾ抵抗体Rz4の一端との接続点に直流電源32Cの負極を接続する。さらに、ピエゾ抵抗体Rz1の他端とピエゾ抵抗体Rz3の他端との接続点に電圧検出器31Cの一端を接続し、ピエゾ抵抗体Rz2の他端とピエゾ抵抗体Rz4の他端との接続点に電圧検出器31Cの他端を接続する。   As a bridge circuit for detecting acceleration in the Z-axis direction, as shown in FIG. 13, the positive electrode of the DC power supply 32C is connected to the connection point between one end of the piezoresistor Rz1 and one end of the piezoresistor Rz2. The negative electrode of the DC power source 32C is connected to the connection point between one end of the piezoresistor Rz3 and one end of the piezoresistor Rz4. Further, one end of the voltage detector 31C is connected to a connection point between the other end of the piezoresistor Rz1 and the other end of the piezoresistor Rz3, and a connection between the other end of the piezoresistor Rz2 and the other end of the piezoresistor Rz4. The other end of the voltage detector 31C is connected to the point.

上記構成の半導体加速度センサ10によれば、センサ10に加わる加速度に伴って発生する力が重錘15に加わると、各ダイアフラム片13a〜13dに歪みが生じ、これによってピエゾ抵抗体Rx1〜Rx4,Ry1〜Ry4,Rz1〜Rz4の抵抗値が変化する。従って、各ダイアフラム片13a〜13dに設けられたピエゾ抵抗体Rx1〜Rx4,Ry1〜Ry4,Rz1〜Rz4によって抵抗ブリッジ回路を形成することにより、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸方向の加速度を検出することができる。   According to the semiconductor acceleration sensor 10 having the above-described configuration, when the force generated along with the acceleration applied to the sensor 10 is applied to the weight 15, the diaphragm pieces 13a to 13d are distorted, thereby causing the piezoresistors Rx1 to Rx4, The resistance values of Ry1 to Ry4 and Rz1 to Rz4 change. Accordingly, by forming a resistance bridge circuit by the piezoresistors Rx1 to Rx4, Ry1 to Ry4, Rz1 to Rz4 provided on the diaphragm pieces 13a to 13d, accelerations in the X axis, Y axis, and Z axis directions orthogonal to each other are formed. Can be detected.

さらに、図14及び図15に示すように、ダイアフラム13の面に垂直な方向の力成分を含む力41,42が働くような加速度が加わった場合、ダイアフラム13の他方の面の側に所定値以上の力が加わったとき、ダイアフラム13は力41,42の働く方向に歪んで伸びるが、その変位は突起部194の頂点194aによって支持されて制限されるため、各ダイアフラム片13a〜13dが最大限に伸びきることがない。これにより、ダイアフラム13の他方の面の側に所定値以上の力が加わった場合も、突起部194の頂点194aが支点となって重錘15の位置が変位するので、ダイアフラム13の面に平行な方向の加速度を検出することができる。   Further, as shown in FIGS. 14 and 15, when acceleration is applied such that forces 41 and 42 including force components in a direction perpendicular to the surface of the diaphragm 13 are applied, a predetermined value is applied to the other surface side of the diaphragm 13. When the above force is applied, the diaphragm 13 is distorted and stretched in the direction in which the forces 41 and 42 are applied, but the displacement is supported and limited by the apex 194a of the protrusion 194, so that each of the diaphragm pieces 13a to 13d is maximum. There is no limit. Thereby, even when a force of a predetermined value or more is applied to the other surface side of the diaphragm 13, the position of the weight 15 is displaced with the vertex 194 a of the projection 194 serving as a fulcrum, so that it is parallel to the surface of the diaphragm 13. Acceleration in any direction can be detected.

上記の半導体加速度センサ10によって、図16に示すように、タイヤ300が回転して車両が走行している際に、タイヤの300の回転に伴って発生する互いに直行するX,Y,Z軸方向の加速度を検出することができる。ここで、センサユニット100は、タイヤ300の回転方向にX軸が対応し、回転軸方向にYじくが対応し、回転軸に直行する方向にZ軸が対応するように設けられる。   As shown in FIG. 16, when the vehicle is running with the tire 300 rotated by the semiconductor acceleration sensor 10, the X, Y, and Z axis directions perpendicular to each other generated with the rotation of the tire 300. Can be detected. Here, the sensor unit 100 is provided such that the X axis corresponds to the rotation direction of the tire 300, Y corresponds to the rotation axis direction, and the Z axis corresponds to the direction orthogonal to the rotation axis.

一方、A/D変換回路171は、加速度センサ10から出力されたアナログ電気信号をディジタル信号に変換してCPU141に出力する。このディジタル信号は上記X,Y,Z軸方向の加速度の値に対応する。   On the other hand, the A / D conversion circuit 171 converts the analog electrical signal output from the acceleration sensor 10 into a digital signal and outputs the digital signal to the CPU 141. This digital signal corresponds to the acceleration values in the X, Y, and Z axis directions.

尚、各X,Y,Z軸方向に生ずる加速度としては、正方向の加速度と負方向の加速度とが存在するが、本実施形態では双方の加速度を検出することができる。   In addition, as the acceleration generated in the X, Y, and Z axis directions, there are a positive acceleration and a negative acceleration. In the present embodiment, both accelerations can be detected.

また、後述するように、X軸方向の加速度から車輪の回転数を求めることも可能であり、センサユニット100の中央処理部140において単位時間あたりの車輪の回転数を算出して、その算出結果のディジタル値を上記ディジタル情報に含めて送信することも可能である。   Further, as will be described later, it is also possible to obtain the rotational speed of the wheel from the acceleration in the X-axis direction. The central processing unit 140 of the sensor unit 100 calculates the rotational speed of the wheel per unit time, and the calculation result It is also possible to transmit the digital value included in the digital information.

また、本実施形態では、前述したように2.45GHz帯の周波数を上記第1及び第2周波数として用いることによって、タイヤ300の補強用の金属ワイヤが織り込まれたベルト303A,303Bの影響を受け難くしているため、リム306にセンサユニット100を固定しても安定した通信を行うことができる。このように、補強用の金属ワイヤなどのタイヤ内の金属の影響を受け難くするためには、1GHz以上の周波数を上記第1及び第2周波数として用いることが好ましい。   Further, in the present embodiment, as described above, the frequency of the 2.45 GHz band is used as the first and second frequencies, thereby being affected by the belts 303A and 303B in which metal wires for reinforcing the tire 300 are woven. Therefore, even if the sensor unit 100 is fixed to the rim 306, stable communication can be performed. Thus, in order to make it difficult to be affected by the metal in the tire such as a reinforcing metal wire, it is preferable to use a frequency of 1 GHz or more as the first and second frequencies.

また、センサユニット100を、タイヤ300の製造時においてタイヤ300内に埋設することも可能であり、この場合には、加硫時の熱に十分耐え得るようにICチップやその他の構成部分が設計されていることは言うまでもない。   It is also possible to embed the sensor unit 100 in the tire 300 at the time of manufacturing the tire 300. In this case, the IC chip and other components are designed to withstand the heat during vulcanization. Needless to say that it is.

次に上記構成よりなるシステムの動作を図17乃至図29を参照して説明する。図17乃至図19はZ軸方向の加速度の実測結果、図20乃至図22はX軸方向の加速度の実測結果、図23及び図24はY軸方向の加速度の実測結果、図25はブレーキをかけたときのX軸方向の加速度の実測結果、図26はブレーキをかけたときのZ軸方向の加速度の実測結果をそれぞれ表している。   Next, the operation of the system configured as described above will be described with reference to FIGS. FIGS. 17 to 19 are actual measurement results of acceleration in the Z-axis direction, FIGS. 20 to 22 are actual measurement results of acceleration in the X-axis direction, FIGS. 23 and 24 are actual measurement results of acceleration in the Y-axis direction, and FIG. The actual measurement result of the acceleration in the X-axis direction when applied, and FIG. 26 show the actual measurement result of the acceleration in the Z-axis direction when the brake is applied.

図17乃至図19において、図17は時速2.5kmでの走行時のZ軸方向の加速度の実測値、図18は時速20kmでの走行時のZ軸方向の加速度の実測値、図19は時速40kmでの走行時のZ軸方向の加速度の実測値である。このように、走行速度が増すにつれて車輪の遠心力が増加するので、Z軸方向の加速度も増加する。従って、Z軸方向の加速度から走行速度を求めることが可能である。尚、図中において、実測値がサイン波形状になるのは重力加速度の影響を受けているためである。   17 to 19, FIG. 17 is an actual measurement value of acceleration in the Z-axis direction when traveling at a speed of 2.5 km, FIG. 18 is an actual measurement value of acceleration in the Z-axis direction when traveling at a speed of 20 km / hour, and FIG. This is an actual measurement value of acceleration in the Z-axis direction when traveling at a speed of 40 km / h. Thus, since the centrifugal force of the wheel increases as the traveling speed increases, the acceleration in the Z-axis direction also increases. Therefore, the traveling speed can be obtained from the acceleration in the Z-axis direction. In the figure, the measured value has a sine wave shape because it is influenced by gravitational acceleration.

図20乃至図22において、図20は時速2.5kmでの走行時のX軸方向の加速度の実測値、図18は時速20kmでの走行時のX軸方向の加速度の実測値、図19は時速40kmでの走行時のX軸方向の加速度の実測値である。このように、走行速度が増すにつれて車輪の回転数が増加するので、X軸方向の加速度が変化する周期が短くなる。従って、X軸方向の加速度から車輪の回転数を求めることが可能である。尚、図中において、実測値がサイン波形状になるのは上記と同様に重力加速度の影響を受けているためである。   20 to 22, FIG. 20 is an actual measurement value of acceleration in the X-axis direction when traveling at a speed of 2.5 km, FIG. 18 is an actual measurement value of acceleration in the X-axis direction when traveling at a speed of 20 km, and FIG. This is an actual measurement value of acceleration in the X-axis direction when traveling at a speed of 40 km / h. Thus, since the rotation speed of the wheel increases as the traveling speed increases, the cycle in which the acceleration in the X-axis direction changes becomes shorter. Therefore, it is possible to obtain the rotational speed of the wheel from the acceleration in the X-axis direction. In the figure, the reason why the actually measured value has a sine wave shape is that it is affected by the gravitational acceleration as described above.

図23は走行時にハンドルを右に切ったときのY軸方向の加速度の実測値、図24は走行時にハンドルを左に切ったときのY軸方向の加速度の実測値である。このようにハンドルを切って車輪を左右に振ったときY軸方向の加速度が顕著に現れる。また、車体が横滑りしたときにも同様にY軸方向の加速度が発生することはいうまでもない。尚、上記Y軸方向の加速度のそれぞれの実測値において逆方向の加速度が生じるのは、運転者が無意識のうちに逆方向にハンドルを少し切ってしまうためである。   FIG. 23 shows measured values of acceleration in the Y-axis direction when the steering wheel is turned to the right during traveling, and FIG. 24 shows measured values of acceleration in the Y-axis direction when the steering wheel is turned to the left during traveling. Thus, when the steering wheel is turned and the wheel is swung left and right, the acceleration in the Y-axis direction appears significantly. Needless to say, the acceleration in the Y-axis direction is similarly generated when the vehicle body slides. The reason why the reverse acceleration occurs in the actual measured values of the acceleration in the Y-axis direction is that the driver unconsciously turns the steering wheel slightly in the reverse direction.

また、図25及び図26に示すように、ブレーキをかけたとき(ブレーキON時:ブレーキペダルを踏み込んだ時)から車輪の回転が停止するまでの時間が約0.2秒であることも正確に検出することができた。   25 and 26, it is also accurate that the time from when the brake is applied (when the brake is on: when the brake pedal is depressed) to when the wheel stops rotating is about 0.2 seconds. Could be detected.

このようにブレーキペダル610を踏み込んだときに発生する加速度を検出することにより、この加速度によって生ずるタイヤ300の歪み量や車体の横滑り状態、タイヤの空転状態などを推定することができ、これらに基づいて車両制動時の圧力制御弁を制御することができる。   By detecting the acceleration generated when the brake pedal 610 is depressed in this way, it is possible to estimate the amount of distortion of the tire 300 caused by this acceleration, the side slip state of the vehicle body, the idling state of the tire, and the like. Thus, the pressure control valve during vehicle braking can be controlled.

また、車両走行時の路面の状態によってX軸方向の加速度(車輪回転方向の加速度)信号の状態が変化する。例えば、図27乃至29はいずれも車両走行速度60km/hで走行したときのX軸方向(車輪の回転方向)の加速度信号の変化を記録したものである。ただし、図27は晴天時の乾燥した舗装道路における加速度信号の変化を記録したもの、図28は雨天時の2〜3mm深さの水膜に路面が覆われた舗装道路における加速度信号の変化を記録したもの、図29は路面の表面一面が凍っている舗装道路(圧雪路を含む)における加速度信号の変化を記録したものである。   Further, the state of the acceleration signal in the X-axis direction (acceleration in the wheel rotation direction) changes depending on the road surface state during vehicle travel. For example, FIGS. 27 to 29 each record changes in the acceleration signal in the X-axis direction (wheel rotation direction) when traveling at a vehicle traveling speed of 60 km / h. However, FIG. 27 shows a change in acceleration signal on a dry paved road during fine weather, and FIG. 28 shows a change in acceleration signal on a paved road with a water film having a depth of 2 to 3 mm in rainy weather. FIG. 29 shows a recorded change in acceleration signal on a paved road (including a snow-capped road) where the entire surface of the road surface is frozen.

図27に示すように、晴天時の乾燥した舗装道路では、X軸方向の加速度信号の振幅及び周期はほぼ一定である。また、図28に示すように、雨天時の2〜3mm深さの水膜に路面が覆われた舗装道路では、水膜によってタイヤがスリップすることもあるのでX軸方向の加速度信号の振幅及び周期に乱れが生ずる。また、図29に示すように、表面一面が凍っている舗装道路(圧雪路を含む)では、常時タイヤがスリップしているので、X軸方向の加速度信号の振幅は晴天時の乾燥した舗装道路に比べて小さくなり、周期も大きくなっている。   As shown in FIG. 27, on the dry paved road in fine weather, the amplitude and period of the acceleration signal in the X-axis direction are substantially constant. Further, as shown in FIG. 28, on a paved road where the road surface is covered with a water film having a depth of 2 to 3 mm during rainy weather, the tire may slip due to the water film, so the amplitude of the acceleration signal in the X-axis direction and Disturbance occurs in the cycle. In addition, as shown in FIG. 29, on a paved road (including a snowy road) whose surface is frozen, tires are always slipping, so the amplitude of the acceleration signal in the X-axis direction is a dry paved road when the weather is clear. Compared to, the period is also increased.

このように路面の状態によってX軸方向の加速度信号の状態が明確に変化するので、本実施形態では、各種の路面状態における複数の走行速度におけるX軸方向の加速度信号の変化のパターンを予め測定してこれを記憶部250に記憶している。   Since the state of the acceleration signal in the X-axis direction clearly changes depending on the road surface in this way, in this embodiment, the change pattern of the acceleration signal in the X-axis direction at a plurality of traveling speeds in various road surface states is measured in advance. This is stored in the storage unit 250.

従って、モニタ装置200の演算部240は、センサユニット100から受信した車輪回転方向(X軸方向)の加速度信号と記憶部250に記憶されている路面状態情報に基づいて路面状態を特定し、この特定された路面状態の情報を出力することができる。このように、本実施形態ではX軸方向の加速度信号に基づいて迅速且つ的確に走行路面の状態を検出することができる。   Therefore, the calculation unit 240 of the monitor device 200 identifies the road surface state based on the acceleration signal in the wheel rotation direction (X-axis direction) received from the sensor unit 100 and the road surface state information stored in the storage unit 250. Information on the identified road surface condition can be output. Thus, in this embodiment, the state of the traveling road surface can be detected quickly and accurately based on the acceleration signal in the X-axis direction.

次に、本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態では前述した路面情報検出システムを適用したアクティブ・サスペンション・システムを説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, an active suspension system to which the aforementioned road surface information detection system is applied will be described.

図30は本発明の第2実施形態におけるアクティブ・サスペンション・システムを示す概略構成図、図31は第2実施形態におけるサスペンション本体を示す構成図である。図において、前述した実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。   FIG. 30 is a schematic configuration diagram showing an active suspension system according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 31 is a configuration diagram showing a suspension main body according to the second embodiment. In the figure, the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

図において、100はセンサユニット、200はモニタ装置、300はタイヤ、410
はサスペンション駆動源、420はサスペンション本体、450はサスペンション駆動制御ユニットである。
In the figure, 100 is a sensor unit, 200 is a monitoring device, 300 is a tire, 410
Is a suspension drive source, 420 is a suspension body, and 450 is a suspension drive control unit.

モニタ装置200は前述同様に各タイヤハウスに固定されており、各モニタ装置200は、ケーブルによってサスペンション駆動制御ユニット450に接続され、サスペンション駆動制御ユニット450から送られる電気エネルギーによって動作し、検出した路面状態の情報をサスペンション駆動制御ユニット450に送出する。   The monitor device 200 is fixed to each tire house in the same manner as described above, and each monitor device 200 is connected to the suspension drive control unit 450 by a cable, operates by the electric energy sent from the suspension drive control unit 450, and detects the road surface Information on the state is sent to the suspension drive control unit 450.

サスペンション駆動制御ユニット450は、周知のCPUを主体として構成され、各モニタ装置200から出力される路面状態の情報を取り込んで、これらに基づいてサスペンション駆動源410の駆動制御を行っている。   The suspension drive control unit 450 is configured mainly with a well-known CPU, takes in road surface state information output from each monitor device 200, and performs drive control of the suspension drive source 410 based on these information.

サスペンション駆動源410は、周知の油圧ポンプを主体として構成され、サスペンション駆動制御ユニット450からの電気信号に基づいてサスペンション本体420のダンパ内の油圧を制御する。   The suspension drive source 410 is configured mainly with a known hydraulic pump, and controls the hydraulic pressure in the damper of the suspension body 420 based on an electrical signal from the suspension drive control unit 450.

サスペンション本体420は、図31に示すように、車体に対するダンパ425の角度の変化を吸収するためのアッパーマウント部421と、スプリングアッパーシート422、コイルばね423、ゴム部材424、油圧式のダンパ425、ダンパ連結部材426とから構成されている。   As shown in FIG. 31, the suspension main body 420 includes an upper mount portion 421 for absorbing a change in the angle of the damper 425 with respect to the vehicle body, a spring upper seat 422, a coil spring 423, a rubber member 424, a hydraulic damper 425, And a damper connecting member 426.

サスペンション本体420の上面は車体(図示せず)に連結され、アッパーマウント部421の底面にスプリングアッパーシート422が装着されている。また、スプリングアッパーシート422と円柱状のダンパ425に設けられた円環受け皿型のガイド433との間にコイルばね423が装着されている。   The upper surface of the suspension body 420 is connected to a vehicle body (not shown), and a spring upper seat 422 is attached to the bottom surface of the upper mount portion 421. In addition, a coil spring 423 is mounted between the spring upper sheet 422 and an annular tray-shaped guide 433 provided on the cylindrical damper 425.

この状態でダンパ425のピストンロッド432は、コイルばね423のほぼ中心軸に位置し、ピストンロッド432の先端部に半径方向にと出するように設けられている円環状のブラケットがアッパーマウント部421の底面に当接する。また、ピストンロッド432とコイルばね423との間に位置するように略円筒形状のゴム部材424が設けられている。   In this state, the piston rod 432 of the damper 425 is positioned substantially at the central axis of the coil spring 423, and an annular bracket provided so as to protrude radially to the tip of the piston rod 432 is an upper mount portion 421. It touches the bottom of the. A substantially cylindrical rubber member 424 is provided so as to be positioned between the piston rod 432 and the coil spring 423.

ダンパ425のピストンロッド432は外筒431にその上端部から挿入され、外筒431内に充填されている油の圧力及び外部から加わる力に従って外筒431内に挿入されるピストンロッド432の分量が変化し、ダンパ425自体の長さが変化するようになっている。   The piston rod 432 of the damper 425 is inserted into the outer cylinder 431 from its upper end, and the amount of the piston rod 432 inserted into the outer cylinder 431 according to the pressure of the oil filled in the outer cylinder 431 and the force applied from the outside is As a result, the length of the damper 425 itself changes.

ダンパ425の下端はダンパ連結部材426に固定され、ダンパ連結部材426はハブキャリア440に接続され、図3に示したようにハブキャリア440によって車軸が支持されている。さらに、ハブキャリア440はロワーアームを介して車体(図示せず)に連結されている。   The lower end of the damper 425 is fixed to a damper connecting member 426. The damper connecting member 426 is connected to the hub carrier 440, and the axle is supported by the hub carrier 440 as shown in FIG. Further, the hub carrier 440 is connected to a vehicle body (not shown) via a lower arm.

また、サスペンション駆動制御ユニット450には、モニタ装置200から得られる上記X,Y,Z軸方向の加速度及び加速度信号並びに路面状態の情報とダンパ425内の油圧との関係を表す油圧特性情報が予め実験などの実測によって求められて記憶されている。さらに、サスペンション駆動制御ユニット450は、加速度や加速度信号及び路面状態の検知結果と油圧特性情報とに基づいて、各タイヤ300の上下変動量を推定し、この推定したタイヤの上下変動量に基づいてサスペンション駆動源410の動作を制御し、サスペンション駆動源410からダンパ425への注入油圧を制御する。これにより、サスペンション駆動制御ユニット450は、アクティブサスペンション制御を行っている。   In addition, the suspension drive control unit 450 is preliminarily provided with hydraulic characteristic information representing the relationship between the acceleration and acceleration signals in the X, Y, and Z axis directions obtained from the monitoring device 200, road surface information, and the hydraulic pressure in the damper 425. It is obtained and memorized by actual measurements such as experiments. Furthermore, the suspension drive control unit 450 estimates the vertical fluctuation amount of each tire 300 based on the acceleration and acceleration signal, the road surface state detection result, and the hydraulic characteristic information, and based on the estimated vertical fluctuation amount of the tire. The operation of the suspension drive source 410 is controlled, and the injection hydraulic pressure from the suspension drive source 410 to the damper 425 is controlled. As a result, the suspension drive control unit 450 performs active suspension control.

上記構成よりなるアクティブ・サスペンション・システムによれば、上記のセンサユニット100を設け、モニタ装置200から出力される回転機構部500毎のX軸方向(車輪の回転方向)の各加速度信号に基づく走行路面状態の情報をサスペンション駆動制御ユニット450に取り込んでアクティブサスペンション制御を行うので、従来よりもさらに高精度の制御を行うことができる。   According to the active suspension system having the above-described configuration, the above-described sensor unit 100 is provided, and traveling based on each acceleration signal in the X-axis direction (wheel rotation direction) for each rotation mechanism unit 500 output from the monitor device 200. Since the information on the road surface state is taken into the suspension drive control unit 450 and active suspension control is performed, it is possible to perform control with higher accuracy than before.

例えば、車両に装着されているタイヤの種類が異なり、タイヤと路面との間の摩擦力が変わっても高精度な制御が可能になる。さらに、4WD車などタイヤ毎に個別に駆動制御する車両であっても高精度な制御を行うことができる。   For example, the type of tire mounted on the vehicle is different, and high-precision control is possible even if the frictional force between the tire and the road surface changes. Further, even a vehicle such as a 4WD vehicle that is individually driven and controlled for each tire can perform highly accurate control.

尚、上記アクティブ・サスペンション・システムを前述した従来例のような座席シートのサスペンションに適用しても良い。   The active suspension system may be applied to a seat seat suspension as in the conventional example described above.

次に、本発明の第3実施形態を説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described.

図32は本発明の第3実施形態におけるアクティブ・サスペンション・システムを示す概略構成図である。図において、前述した実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第3実施形態と第2実施形態との相違点は、第3実施形態では1つのモニタ装置200Aと各回転機構部500に設けられたセンサユニット100Aとを用いたことである。   FIG. 32 is a schematic configuration diagram showing an active suspension system according to the third embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. Further, the difference between the third embodiment and the second embodiment is that in the third embodiment, one monitor device 200A and a sensor unit 100A provided in each rotation mechanism unit 500 are used.

センサユニット100Aは、上記実施形態のセンサユニット100と同様の構成を有し、上記実施形態のセンサユニット100と異なる点は、モニタ装置200Aから自己の識別情報を含む情報要求指示を受信したときに各加速度を検出し、この検出結果を自己の識別情報と共にディジタル情報として送信するようにCPU141のプログラムが設定されていることである。   The sensor unit 100A has the same configuration as that of the sensor unit 100 of the above embodiment, and differs from the sensor unit 100 of the above embodiment in that an information request instruction including its own identification information is received from the monitor device 200A. The program of the CPU 141 is set so that each acceleration is detected and the detection result is transmitted as digital information together with its own identification information.

モニタ装置200Aは、上記実施形態のモニタ装置200と同様の構成を有し、上記実施形態のモニタ装置200と異なる点は、各タイヤ300に設けられているセンサユニット100Aの識別情報を制御部230に予め記憶させるための操作部(図示せず)が設られていること、駆動中には車両に設けられている全てのタイヤ300のセンサユニット100Aに対して所定の順序で、或いはランダムに、センサユニット100Aの識別情報を含む情報要求指示を送信するように制御部230のプログラムが設定されていること、及び、サスペンション駆動制御ユニット450に対して検出結果を出力するときに、検出結果と共に車両のどの位置の回転機構部500に対応する検出結果であるかを表す検出位置情報を出力することである。   The monitor device 200A has the same configuration as the monitor device 200 of the above-described embodiment, and differs from the monitor device 200 of the above-described embodiment in that the control unit 230 uses the identification information of the sensor unit 100A provided in each tire 300. An operation unit (not shown) for storing in advance is provided, and during driving, the sensor units 100A of all tires 300 provided in the vehicle in a predetermined order or at random, When the program of the control unit 230 is set to transmit the information request instruction including the identification information of the sensor unit 100A, and when the detection result is output to the suspension drive control unit 450, the vehicle together with the detection result This is to output detection position information indicating the detection result corresponding to the rotation mechanism unit 500 at which position of the head.

上記構成によれば1つのモニタ装置200Aによって全てのセンサユニット100Aから検出結果を取得することができる。   According to the above configuration, detection results can be acquired from all the sensor units 100A by one monitor device 200A.

次に、本発明の第4実施形態を説明する。第4実施形態では前述した路面情報検出システムを適用したアンチロック・ブレーキ・システムを説明する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, an antilock brake system to which the road surface information detection system described above is applied will be described.

図33は本発明の第4実施形態におけるアンチロック・ブレーキ・システムを示す概略構成図、図34は第4実施形態におけるモニタ装置の電気系回路を示す構成図である。図において、前述した実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。   FIG. 33 is a schematic configuration diagram showing an antilock brake system according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 34 is a configuration diagram showing an electric circuit of a monitor device according to the fourth embodiment. In the figure, the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

図において、100はセンサユニット、200はモニタ装置、300はタイヤ、500は回転機構部、600は制動制御ユニット、610はブレーキペダル、620はブレーキ用のマスターシリンダ、630はブレーキ用の油圧を制御する圧力制御弁、640はブレーキ駆動用のアクチュエータである。   In the figure, 100 is a sensor unit, 200 is a monitoring device, 300 is a tire, 500 is a rotation mechanism, 600 is a braking control unit, 610 is a brake pedal, 620 is a master cylinder for braking, and 630 is a hydraulic pressure for braking. The pressure control valve 640 is an actuator for driving the brake.

モニタ装置200は前述同様に各タイヤハウス3に固定されており、各モニタ装置200は、図33に示したようにケーブルによって制動制御ユニット600に接続され、制動制御ユニット600から送られる電気エネルギーによって動作し、検出した路面状態の情報を制動制御ユニット600に送出する。   As described above, the monitor device 200 is fixed to each tire house 3, and each monitor device 200 is connected to the brake control unit 600 by a cable as shown in FIG. Operates and sends the detected road surface condition information to the braking control unit 600.

制動制御ユニット600は、周知のCPUを主体として構成され、各タイヤ300の回転数を検知するセンサ510,520から出力される検知結果を取り込むと共に各モニタ装置200から出力される路面状態の情報を取り込んで、これらに基づいて圧力制御弁630の制御を行っている。   The braking control unit 600 is mainly composed of a well-known CPU, captures detection results output from the sensors 510 and 520 that detect the rotation speed of each tire 300, and captures road surface state information output from each monitor device 200. Based on these, the pressure control valve 630 is controlled.

即ち、制動制御ユニット600には、モニタ装置200から得られる上記X,Y,Z軸方向の加速度及び加速度信号並びに路面状態の情報とタイヤ300の歪み量との関係を表す歪み特性情報が予め実験などの実測によって求められて記憶されている。さらに、制動制御ユニット600は、加速度及び加速度信号並びに路面状態の検知結果と歪み特性情報とに基づいて、各タイヤ300の歪み量を推定し、この推定したタイヤの歪み量と各タイヤ300の回転数の検知結果に基づいて圧力制御弁630を制御し、ブレーキ駆動用アクチュエータ640を駆動する。これにより、制動制御ユニット600は、制動制御を行っている。   That is, in the braking control unit 600, the X-, Y-, and Z-axis direction acceleration and acceleration signals obtained from the monitor device 200, and strain characteristic information representing the relationship between the road surface state information and the strain amount of the tire 300 are previously tested. It is calculated | required and memorize | stored by actual measurement. Further, the braking control unit 600 estimates the distortion amount of each tire 300 based on the acceleration, the acceleration signal, the road surface state detection result, and the distortion characteristic information, and the estimated tire distortion amount and the rotation of each tire 300. The pressure control valve 630 is controlled based on the number of detection results, and the brake driving actuator 640 is driven. As a result, the braking control unit 600 performs braking control.

即ち、ブレーキペダル610を踏み込むことによってマスターシリンダ620内の油圧が上昇し、この油圧が圧力制御弁を介して各タイヤ300のブレーキ駆動用アクチュエータ640に伝達され、これによって各タイヤ300の回転に制動力が加えられる。   That is, when the brake pedal 610 is depressed, the hydraulic pressure in the master cylinder 620 increases, and this hydraulic pressure is transmitted to the brake drive actuator 640 of each tire 300 via the pressure control valve, thereby controlling the rotation of each tire 300. Power is applied.

上記制動制御ユニット600は、各圧力制御弁630の動作状態を電気的に制御することによって、タイヤ300がロックしてスリップが生じたりしないように自動的に制御する。制動制御ユニット600は、モニタ装置200から出力される路面情報に基づいて、各圧力制御弁630の動作状態を電気的に制御している。   The braking control unit 600 automatically controls the operation state of each pressure control valve 630 to prevent the tire 300 from locking and slipping. The braking control unit 600 electrically controls the operating state of each pressure control valve 630 based on the road surface information output from the monitor device 200.

上記構成よりなるアンチロック・ブレーキ・システムによれば、例えば従来の一般的なアンチロック・ブレーキ・システムは、車両に装着されているタイヤ300の回転数を検知するセンサから出力される検知結果を取り込んで圧力制御弁630の制御を行っていたが、上記のセンサユニット100を設け、モニタ装置200から出力される回転機構部500毎のX軸方向(車輪の回転方向)の各加速度信号に基づく走行路面状態の情報を制動制御ユニット600に取り込んで制動制御を行うので、従来よりもさらに高精度の制御を行うことができる。   According to the antilock brake system configured as described above, for example, a conventional general antilock brake system uses a detection result output from a sensor that detects the number of rotations of the tire 300 mounted on the vehicle. The pressure control valve 630 is taken in and controlled, but the sensor unit 100 is provided, and based on the acceleration signals in the X-axis direction (wheel rotation direction) for each rotation mechanism unit 500 output from the monitor device 200. Since the information on the traveling road surface state is taken into the braking control unit 600 and the braking control is performed, it is possible to perform the control with higher accuracy than before.

例えば、車両に装着されているタイヤの種類が異なり、タイヤと路面との間の摩擦力が変わっても高精度な制御が可能になる。さらに、4WD車などタイヤ毎に個別に駆動制御する車両であっても高精度な制御を行うことができる。   For example, the type of tire mounted on the vehicle is different, and high-precision control is possible even if the frictional force between the tire and the road surface changes. Further, even a vehicle that individually controls driving for each tire such as a 4WD vehicle can perform highly accurate control.

また、前述したように、本実施形態では、センサユニット100はモニタ装置200から輻射された電磁波を受波して電気エネルギーを得たときに検知結果を送信するようにしたので、検波部150を設けなくとも上記効果を得ることができる。また、センサユニット100に検波部150を備えた構成で、モニタ装置200から自己の識別情報を受信したときにセンサユニット100から検知結果を送信するようにプログラム等を設定することによって、外部からの不要なノイズによって検知結果を送信することがなく、これにより不要な電磁波の輻射を防止することができる。   Further, as described above, in the present embodiment, the sensor unit 100 receives the electromagnetic wave radiated from the monitor device 200 and transmits the detection result when the electric energy is obtained. Even if it does not provide, the said effect can be acquired. In addition, in the configuration in which the sensor unit 100 includes the detection unit 150, by setting a program or the like so that the detection result is transmitted from the sensor unit 100 when receiving the identification information from the monitor device 200, an external input The detection result is not transmitted due to unnecessary noise, thereby preventing unnecessary electromagnetic radiation.

尚、上記実施形態ではブレーキディスク520にセンサユニット100を固定したが、これに限定されることはなく、回転機構部500において回転する回転体であれば、回転軸(車軸)やローター等に固定してもよい。   In the above embodiment, the sensor unit 100 is fixed to the brake disk 520. However, the present invention is not limited to this, and any rotating body that rotates in the rotating mechanism unit 500 may be fixed to a rotating shaft (axle), a rotor, or the like. May be.

また、センサユニット100とモニタ装置200との間でのディジタル情報の転送を、コイルを用いた電磁誘導結合によって行っても良いし、モーターなどに用いられているブラシを用いて有線にて行っても良い。   In addition, transfer of digital information between the sensor unit 100 and the monitor device 200 may be performed by electromagnetic induction coupling using a coil, or by wire using a brush used for a motor or the like. Also good.

次に、本発明の第5実施形態を説明する。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.

図35は本発明の第5実施形態におけるアンチロック・ブレーキ・システムを示す概略構成図、図36は第5実施形態におけるモニタ装置の電気系回路を示す構成図である。図において、前述した実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第5実施形態と第4実施形態との相違点は、第5実施形態では1つのモニタ装置200Aと各回転機構部500に設けられたセンサユニット100Aとを用いたことである。   FIG. 35 is a schematic configuration diagram showing an antilock brake system according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 36 is a configuration diagram showing an electric circuit of a monitor device according to the fifth embodiment. In the figure, the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. Further, the difference between the fifth embodiment and the fourth embodiment is that in the fifth embodiment, one monitor device 200A and the sensor unit 100A provided in each rotation mechanism unit 500 are used.

センサユニット100Aは、上記実施形態のセンサユニット100と同様の構成を有し、上記実施形態のセンサユニット100と異なる点は、モニタ装置200Aから自己の識別情報を含む情報要求指示を受信したときに各加速度を検出し、この検出結果を自己の識別情報と共にディジタル情報として送信するようにCPU141のプログラムが設定されていることである。   The sensor unit 100A has the same configuration as that of the sensor unit 100 of the above embodiment, and differs from the sensor unit 100 of the above embodiment in that an information request instruction including its own identification information is received from the monitor device 200A. The program of the CPU 141 is set so that each acceleration is detected and the detection result is transmitted as digital information together with its own identification information.

モニタ装置200Aは、上記実施形態のモニタ装置200と同様の構成を有し、上記実施形態のモニタ装置200と異なる点は、各タイヤ300に設けられているセンサユニット100Aの識別情報を制御部230に予め記憶させるための操作部260が設けられていること、駆動中には車両に設けられている全てのタイヤ300のセンサユニット100Aに対して所定の順序で、或いはランダムに、センサユニット100Aの識別情報を含む情報要求指示を送信するように制御部230のプログラムが設定されていること、及び、制動制御ユニット600Aに対して検出結果を出力するときに、検出結果と共に車両のどの位置の回転機構部500に対応する検出結果であるかを表す検出位置情報を出力することである。   The monitor device 200A has the same configuration as the monitor device 200 of the above-described embodiment, and differs from the monitor device 200 of the above-described embodiment in that the control unit 230 uses the identification information of the sensor unit 100A provided in each tire 300. The operation unit 260 is stored in advance, and during driving, the sensor units 100A of all the tires 300 provided in the vehicle are arranged in a predetermined order or randomly. The program of the control unit 230 is set to transmit the information request instruction including the identification information, and when the detection result is output to the braking control unit 600A, the rotation position of the vehicle along with the detection result The detection position information indicating whether the detection result corresponds to the mechanism unit 500 is output.

上記構成によれば1つのモニタ装置200Aによって全てのセンサユニット100Aから検出結果を取得することができる。   According to the above configuration, detection results can be acquired from all the sensor units 100A by one monitor device 200A.

尚、上記各実施形態の構成を組み合わせたり或いは一部の構成部分を入れ替えたりしたシステムを構成してもよい。   In addition, you may comprise the system which combined the structure of said each embodiment, or replaced some structural parts.

また、上記実施形態では、前記第1及び第2周波数の双方を2.45GHzとしたが、これに限定されることはなく、前述したように1GHz以上の周波数であればタイヤ内の金属による電磁波の反射や遮断などの影響を極めて低減して、高精度にセンサユニット100による検知データを得ることができ、これらの第1及び第2周波数が異なる周波数であっても良い。これら第1及び第2周波数は設計時に適宜設定することが好ましい。   Moreover, in the said embodiment, although both said 1st and 2nd frequency was 2.45 GHz, it is not limited to this, If it is a frequency of 1 GHz or more as mentioned above, it will be electromagnetic waves by the metal in a tire The detection data by the sensor unit 100 can be obtained with high accuracy by greatly reducing the influence of reflection and blocking of the light, and the first and second frequencies may be different frequencies. These first and second frequencies are preferably set as appropriate during design.

また、本実施形態では4輪車両のアンチロック・ブレーキ・システムを一例として説明したが、4輪以外の車両、例えば2輪車や6輪以上の車両であっても同様の効果を得ることができることは言うまでもないことである。   In this embodiment, the anti-lock brake system for a four-wheel vehicle has been described as an example. However, the same effect can be obtained even in a vehicle other than four wheels, for example, a two-wheel vehicle or a vehicle having six or more wheels. It goes without saying that we can do it.

本発明の第1実施形態における路面状態検出システムの電気系回路を示すブロック図The block diagram which shows the electric system circuit of the road surface state detection system in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるセンサユニットとモニタ装置の装着状態を説明する図The figure explaining the mounting state of the sensor unit and monitor apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるセンサユニットの装着状態を説明する図The figure explaining the mounting state of the sensor unit in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるセンサユニットの他の装着状態を説明する図The figure explaining the other mounting state of the sensor unit in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるセンサユニットの電気系回路を示す構成図The block diagram which shows the electric system circuit of the sensor unit in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における半導体加速度センサを示す外観斜視図1 is an external perspective view showing a semiconductor acceleration sensor according to a first embodiment of the present invention. 図6におけるB−B線矢視方向断面図BB direction arrow sectional view in FIG. 図6におけるC−C線矢視方向断面図CC sectional view taken along the line CC in FIG. 本発明の第1実施形態における半導体加速度センサを示す分解斜視図The disassembled perspective view which shows the semiconductor acceleration sensor in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における半導体加速度センサの電気系回路を示す構成図The block diagram which shows the electric system circuit of the semiconductor acceleration sensor in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における半導体加速度センサを用いたX軸方向の加速度を検出するブリッジ回路を示す図The figure which shows the bridge circuit which detects the acceleration of a X-axis direction using the semiconductor acceleration sensor in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における半導体加速度センサを用いたY軸方向の加速度を検出するブリッジ回路を示す図The figure which shows the bridge circuit which detects the acceleration of the Y-axis direction using the semiconductor acceleration sensor in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における半導体加速度センサを用いたZ軸方向の加速度を検出するブリッジ回路を示す図The figure which shows the bridge circuit which detects the acceleration of a Z-axis direction using the semiconductor acceleration sensor in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における半導体加速度センサの動作を説明する図The figure explaining operation | movement of the semiconductor acceleration sensor in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における半導体加速度センサの動作を説明する図The figure explaining operation | movement of the semiconductor acceleration sensor in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるセンサユニットの加速度センサが検出するX,Y,Z軸方向の加速度に関して説明する図The figure explaining the acceleration of the X, Y, Z-axis direction which the acceleration sensor of the sensor unit in 1st Embodiment of this invention detects. 本発明の第1実施形態におけるZ軸方向の加速度の実測結果を示す図The figure which shows the actual measurement result of the acceleration of a Z-axis direction in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるZ軸方向の加速度の実測結果を示す図The figure which shows the actual measurement result of the acceleration of a Z-axis direction in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるZ軸方向の加速度の実測結果を示す図The figure which shows the actual measurement result of the acceleration of a Z-axis direction in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるX軸方向の加速度の実測結果を示す図The figure which shows the actual measurement result of the acceleration of a X-axis direction in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるX軸方向の加速度の実測結果を示す図The figure which shows the actual measurement result of the acceleration of a X-axis direction in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるX軸方向の加速度の実測結果を示す図The figure which shows the actual measurement result of the acceleration of a X-axis direction in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるY軸方向の加速度の実測結果を示す図The figure which shows the actual measurement result of the acceleration of the Y-axis direction in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるY軸方向の加速度の実測結果を示す図The figure which shows the actual measurement result of the acceleration of the Y-axis direction in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態においてブレーキをかけたときのX軸方向の加速度の実測結果を示す図The figure which shows the actual measurement result of the acceleration of a X-axis direction when a brake is applied in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態においてブレーキをかけたときのZ軸方向の加速度の実測結果を示す図The figure which shows the actual measurement result of the acceleration of a Z-axis direction when a brake is applied in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態において晴天時の乾燥した舗装道路における車輪回転方向の加速度の実測結果を示す図The figure which shows the actual measurement result of the acceleration of the wheel rotation direction in the dry paved road at the time of fine weather in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態において雨天時の2〜3mm深さの水膜に路面が覆われた舗装道路における車輪回転方向の加速度の実測結果を示す図The figure which shows the actual measurement result of the acceleration of a wheel rotation direction in the paved road where the road surface was covered with the water film of the depth of 2-3 mm at the time of rain in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態において表面一面が凍っている舗装道路における車輪回転方向の加速度の実測結果を示す図The figure which shows the actual measurement result of the acceleration of a wheel rotation direction in the paved road where the whole surface is frozen in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態のアクティブ・サスペンション・システムを示す概略構成図The schematic block diagram which shows the active suspension system of 2nd Embodiment of this invention 本発明の第2実施形態におけるサスペンション本体を示す構成図The block diagram which shows the suspension main body in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態のアクティブ・サスペンション・システムを示す概略構成図The schematic block diagram which shows the active suspension system of 3rd Embodiment of this invention 本発明の第4実施形態のアンチロック・ブレーキ・システムにおける車両の制動制御装置を示す概略構成図The schematic block diagram which shows the braking control apparatus of the vehicle in the anti-lock brake system of 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態におけるモニタ装置の電気系回路を示す構成図The block diagram which shows the electric system circuit of the monitor apparatus in 4th Embodiment of this invention 本発明の第5実施形態における車両の制動制御装置を示す概略構成図The schematic block diagram which shows the braking control apparatus of the vehicle in 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態におけるモニタ装置の電気系回路を示す構成図The block diagram which shows the electric system circuit of the monitor apparatus in 5th Embodiment of this invention 従来例における車輪の回転数検出機構を説明する図The figure explaining the rotation speed detection mechanism of the wheel in a prior art example 従来例における車輪の回転数検出機構を説明する図The figure explaining the rotation speed detection mechanism of the wheel in a prior art example

符号の説明Explanation of symbols

100,100A…センサユニット、110…アンテナ、120…アンテナ切替器、130…整流回路、131,132…ダイオード、133…コンデンサ、134…抵抗器、140…中央処理部、141…CPU、142…D/A変換回路、143…記憶部、150…検波部、151…ダイオード、152…A/D変換回路、160…発信部、161…発振回路、162…変調回路、163…高周波増幅回路、170,170B…センサ部、171…加速度センサ、172…A/D変換回路、173…圧力センサ、174…A/D変換回路、200,200A,200B…モニタ装置、210…輻射ユニット、211…アンテナ、212…発信部、220…受波ユニット、221…アンテナ、222…検波部、230…制御部、240…演算部、250…記憶部、260…操作部、300…タイヤ、301…キャップトレッド、302…アンダートレッド、303A,303B…ベルト、304…カーカス、305…タイヤ本体、306…リム、410…サスペンション駆動源、420…サスペンション本体、421…アッパーマウント部、422…スプリングアッパーシート、423…コイルばね、424…ゴム部材、425…ダンパ、426…ダンパ連結部材、431…外筒、432…ピストンロッド、433…ガイド、434…ブラケット、440…ハブキャリア、510,520…回転数センサ、600,600A…制動制御ユニット、610…ブレーキペダル、620…マスターシリンダ、630…圧力制御弁、640…ブレーキ駆動用アクチュエータ、3…タイヤハウス、10…半導体加速度センサ、11…台座、12…シリコン基板、13…ダイアフラム、13a〜13d…ダイアフラム片、14…厚膜部、15…重錘、19A,19B…支持体、191…外枠部、192…支柱、193…梁部、194…突起部、194a…突起部先端、31A〜31C…電圧検出器、32A〜32C…直流電源、Rx1〜Rx4,Ry1〜Ry4,Rz1〜Rz4…ピエゾ抵抗体(拡散抵抗体)。   100,100A ... sensor unit, 110 ... antenna, 120 ... antenna switcher, 130 ... rectifier circuit, 131,132 ... diode, 133 ... capacitor, 134 ... resistor, 140 ... central processing unit, 141 ... CPU, 142 ... D / A conversion Circuit: 143: Storage unit, 150: Detection unit, 151: Diode, 152: A / D conversion circuit, 160: Transmission unit, 161: Oscillation circuit, 162: Modulation circuit, 163: High frequency amplification circuit, 170, 170B: Sensor unit , 171 ... Acceleration sensor, 172 ... A / D conversion circuit, 173 ... Pressure sensor, 174 ... A / D conversion circuit, 200, 200A, 200B ... Monitor device, 210 ... Radiation unit, 211 ... Antenna, 212 ... Transmitter, 220 ... receiving unit, 221 ... antenna, 222 ... detection unit, 230 ... control unit, 240 ... calculation unit, 250 ... storage unit, 260 ... operation unit, 300 ... tyre, 301 ... cap tread, 302 ... under tread, 303A, 303B ... Belt, 304 ... Carcass, 305 ... Tire body, 306 ... Rim, 410 ... Suspension Power source, 420 ... Suspension body, 421 ... Upper mount, 422 ... Spring upper seat, 423 ... Coil spring, 424 ... Rubber member, 425 ... Damper, 426 ... Damper connecting member, 431 ... Outer cylinder, 432 ... Piston rod, 433 ... Guide, 434 ... Bracket, 440 ... Hub carrier, 510,520 ... Rotation speed sensor, 600,600A ... Brake control unit, 610 ... Brake pedal, 620 ... Master cylinder, 630 ... Pressure control valve, 640 ... Brake drive actuator, 3 ... Tire house, 10 ... Semiconductor acceleration sensor, 11 ... Pedestal, 12 ... Silicon substrate, 13 ... Diaphragm, 13a-13d ... Diaphragm piece, 14 ... Thick film part, 15 ... Weight, 19A, 19B ... Support, 191 ... Outer frame portion, 192 ... post, 193 ... beam portion, 194 ... projection portion, 194a ... projection tip, 31A to 31C ... voltage detector, 32A to 32C ... DC power supply, Rx1 to Rx4, Ry1 to Ry4, Rz1 to Rz4 ... Piezoresistors (diffusion resistors).

Claims (29)

車両の車体に設けられ車輪を固定して該車輪を回転させる回転体と前記車輪とを含む回転機構部に設けられ、回転に伴って回転方向に発生する加速度を検出して電気信号に変換すると共に該検出した加速度信号をディジタルデータに変換し、該ディジタルデータを含むディジタル情報を送信するセンサユニットと、
車体に設けられ、前記センサユニットから送信されたディジタル情報を受信して、前記加速度信号を取得するモニタ装置とを備え、
前記モニタ装置は、
前記車両が走行する路面の状態毎に検出された前記加速度信号の変動特性に関する情報を路面状態の情報に対応させて複数種類記憶している路面状態記憶手段と、
前記センサユニットから受信した加速度信号と前記路面状態記憶手段に記憶されている加速度信号の変動特性に関する情報とに基づいて、前記受信した加速度信号に対応する路面状態を特定する路面状態特定手段と、
前記路面状態特定手段によって特定された路面状態に関する情報を前記路面状態記憶手段から抽出して出力する路面状態情報出力手段とを有する
ことを特徴とする路面状態検出システム。
A rotation mechanism provided on a vehicle body and including a rotating body that fixes the wheel and rotates the wheel and the wheel, detects acceleration generated in the rotation direction along with the rotation and converts it into an electrical signal. And a sensor unit for converting the detected acceleration signal into digital data and transmitting digital information including the digital data;
A monitor device that is provided on a vehicle body, receives digital information transmitted from the sensor unit, and acquires the acceleration signal;
The monitor device is
Road surface state storage means for storing a plurality of types of information relating to fluctuation characteristics of the acceleration signal detected for each state of the road surface on which the vehicle travels in association with information on the road surface state;
Road surface state specifying means for specifying a road surface state corresponding to the received acceleration signal based on the acceleration signal received from the sensor unit and information on the fluctuation characteristics of the acceleration signal stored in the road surface state storage means;
A road surface state detection system comprising: road surface state information output means for extracting and outputting information relating to the road surface state specified by the road surface state specifying means from the road surface state storage means.
前記路面状態記憶手段は、前記加速度信号の変動特性に関する情報として前記加速度信号の変動特性パターンを記憶している
ことを特徴とする請求項1に記載の路面状態検出システム。
The road surface state detection system according to claim 1, wherein the road surface state storage unit stores a variation characteristic pattern of the acceleration signal as information regarding the variation characteristic of the acceleration signal.
前記路面状態記憶手段は、前記加速度信号の変動特性に関する情報として前記加速度信号の変動特性に対して所定の加工処理を施して得られた情報を記憶している
ことを特徴とする請求項1に記載の路面状態検出システム。
The road surface state storage unit stores information obtained by performing a predetermined processing on the variation characteristic of the acceleration signal as information regarding the variation characteristic of the acceleration signal. The road surface condition detection system described.
前記センサユニットは、前記回転体に設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の路面状態検出システム。
The road surface condition detection system according to claim 1, wherein the sensor unit is provided on the rotating body.
前記センサユニットは、
第1周波数の電磁波を受波する手段と、
前記受波した第1周波数の電磁波のエネルギーを駆動用の電気エネルギーに変換する手段と、
前記電気エネルギーによって動作し、前記ディジタル情報を第2周波数の電磁波を用いて送信する手段とを備え、
前記モニタ装置は、
前記第1周波数の電磁波を輻射する手段と、
前記第2周波数の電磁波を受波する手段と、
前記受波した第2周波数の電磁波から前記ディジタル情報を抽出する手段とを備えている
ことを特徴とする請求項1に記載の路面状態検出システム。
The sensor unit is
Means for receiving electromagnetic waves of a first frequency;
Means for converting the energy of the received electromagnetic wave of the first frequency into electric energy for driving;
Means for operating with the electrical energy and transmitting the digital information using electromagnetic waves of a second frequency,
The monitor device is
Means for radiating electromagnetic waves of the first frequency;
Means for receiving electromagnetic waves of the second frequency;
The road surface condition detection system according to claim 1, further comprising means for extracting the digital information from the received electromagnetic wave of the second frequency.
前記第1周波数と前記第2周波数とが同一周波数であることを特徴とする請求項5に記載の路面状態検出システム。   The road surface condition detection system according to claim 5, wherein the first frequency and the second frequency are the same frequency. 前記センサユニットは、自己に固有の識別情報が格納されている記憶手段と、前記識別情報を前記ディジタル情報に含めて送信する手段とを有し、
前記モニタ装置は、前記識別情報によって前記回転機構部を識別する手段を有している
ことを特徴とする請求項1に記載の路面状態検出システム。
The sensor unit has storage means for storing identification information unique to itself, and means for transmitting the identification information included in the digital information,
The road surface state detection system according to claim 1, wherein the monitor device includes means for identifying the rotation mechanism unit based on the identification information.
前記センサユニットは、前記回転方向の加速度を検出するシリコンピエゾ型のダイアフラムを有する半導体加速度センサを備えている
ことを特徴とする請求項1に記載の路面状態検出システム。
The road surface state detection system according to claim 1, wherein the sensor unit includes a semiconductor acceleration sensor having a silicon piezo-type diaphragm that detects acceleration in the rotation direction.
車輪の上下動の検出結果に応じてサスペンションアクチュエータを駆動し、車体の上下動を減少させるように制動力を発生させるように構成された車両のアクティブ・サスペンション・システムにおいて、
車体に設けられ車輪を固定して該車輪を回転させる回転体と前記車輪とを含む回転機構部に設けられ、回転に伴って回転方向に発生する加速度を検出て電気信号に変換すると共に該検出した加速度信号をディジタルデータに変換し、該ディジタルデータを含むディジタル情報を送信するセンサユニットと、
前記センサユニットから送信されたディジタル情報を受信して、前記加速度信号を取得し、該加速度信号に基づいて走行路面の状態を表す路面状態情報を出力するモニタ装置と、
前記モニタ装置から出力される路面状態情報に基づいて前記サスペンションアクチュエータを駆動する駆動手段とを備え、
前記モニタ装置は、
前記車両が走行する路面の状態毎に検出された前記加速度信号の変動特性に関する情報を路面状態の情報に対応させて複数種類記憶している路面状態記憶手段と、
前記センサユニットから受信した加速度信号と前記路面状態記憶手段に記憶されている加速度信号の変動特性に関する情報とに基づいて、前記受信した加速度信号に対応する路面状態を特定する路面状態特定手段と、
前記路面状態特定手段によって特定された路面状態に関する情報を前記路面状態記憶手段から抽出して出力する路面状態情報出力手段とを有する
ことを特徴とするアクティブ・サスペンション・システム。
In the vehicle active suspension system configured to drive the suspension actuator according to the detection result of the vertical movement of the wheel and generate the braking force so as to reduce the vertical movement of the vehicle body,
Provided in a rotating mechanism unit including a rotating body that is provided on the vehicle body and rotates the wheel while fixing the wheel, and detects acceleration generated in the rotating direction along with the rotation and converts it into an electrical signal and the detection. A sensor unit for converting the acceleration signal into digital data and transmitting digital information including the digital data;
A monitor device that receives the digital information transmitted from the sensor unit, acquires the acceleration signal, and outputs road surface state information representing a state of a traveling road surface based on the acceleration signal;
Drive means for driving the suspension actuator based on road surface condition information output from the monitor device;
The monitor device is
Road surface state storage means for storing a plurality of types of information relating to fluctuation characteristics of the acceleration signal detected for each state of the road surface on which the vehicle travels in association with information on the road surface state;
Road surface state specifying means for specifying a road surface state corresponding to the received acceleration signal based on the acceleration signal received from the sensor unit and information on the fluctuation characteristics of the acceleration signal stored in the road surface state storage unit;
An active suspension system, comprising: road surface state information output means for extracting and outputting information relating to the road surface state specified by the road surface state specifying means from the road surface state storage means.
前記路面状態記憶手段は、前記加速度信号の変動特性に関する情報として前記加速度信号の変動特性パターンを記憶している
ことを特徴とする請求項9に記載のアクティブ・サスペンション・システム。
The active suspension system according to claim 9, wherein the road surface state storage unit stores a variation characteristic pattern of the acceleration signal as information on the variation characteristic of the acceleration signal.
前記路面状態記憶手段は、前記加速度信号の変動特性に関する情報として前記加速度信号の変動特性に対して所定の加工処理を施して得られた情報を記憶している
ことを特徴とする請求項9に記載のアクティブ・サスペンション・システム。
The road surface state storage means stores information obtained by performing a predetermined processing on the fluctuation characteristics of the acceleration signal as information on the fluctuation characteristics of the acceleration signal. Active suspension system as described.
前記センサユニットは、前記回転体に設けられている
ことを特徴とする請求項9に記載のアクティブ・サスペンション・システム。
The active suspension system according to claim 9, wherein the sensor unit is provided on the rotating body.
前記センサユニットは、
第1周波数の電磁波を受波する手段と、
前記受波した第1周波数の電磁波のエネルギーを駆動用の電気エネルギーに変換する手段と、
前記電気エネルギーによって動作し、前記ディジタル情報を第2周波数の電磁波を用いて送信する手段とを備え、
前記モニタ装置は、
前記第1周波数の電磁波を輻射する手段と、
前記第2周波数の電磁波を受波する手段と、
前記受波した第2周波数の電磁波から前記ディジタル情報を抽出する手段とを備えている
ことを特徴とする請求項9に記載のアクティブ・サスペンション・システム。
The sensor unit is
Means for receiving electromagnetic waves of a first frequency;
Means for converting the energy of the received electromagnetic wave of the first frequency into electric energy for driving;
Means for operating with the electrical energy and transmitting the digital information using electromagnetic waves of a second frequency,
The monitor device is
Means for radiating electromagnetic waves of the first frequency;
Means for receiving electromagnetic waves of the second frequency;
The active suspension system according to claim 9, further comprising means for extracting the digital information from the received electromagnetic wave of the second frequency.
前記第1周波数と前記第2周波数とが同一周波数であることを特徴とする請求項13に記載のアクティブ・サスペンション・システム。   The active suspension system according to claim 13, wherein the first frequency and the second frequency are the same frequency. 前記センサユニットは、自己に固有の識別情報が格納されている記憶手段と、前記識別情報を前記ディジタル情報に含めて送信する手段とを有し、
前記モニタ装置は、前記識別情報によって前記回転機構部を識別する手段を有している
ことを特徴とする請求項9に記載のアクティブ・サスペンション・システム。
The sensor unit has storage means for storing identification information unique to itself, and means for transmitting the identification information included in the digital information,
The active suspension system according to claim 9, wherein the monitor device includes means for identifying the rotation mechanism unit based on the identification information.
前記センサユニットは、前記回転方向の加速度を検出するシリコンピエゾ型のダイアフラムを有する半導体加速度センサを備えている
ことを特徴とする請求項9に記載のアクティブ・サスペンション・システム。
The active suspension system according to claim 9, wherein the sensor unit includes a semiconductor acceleration sensor having a silicon piezo diaphragm that detects acceleration in the rotation direction.
車両のブレーキ操作状態の検出結果に応じてブレーキ駆動用アクチュエータを駆動し、目標とする制動力を発生させるように構成された車両のアンチロック・ブレーキ・システムにおいて、
車体に設けられ車輪を固定して該車輪を回転させる回転体と前記車輪とを含む回転機構部に設けられ、回転に伴って回転方向に発生する加速度を検出て電気信号に変換すると共に該検出した加速度信号をディジタルデータに変換し、該ディジタルデータを含むディジタル情報を送信するセンサユニットと、
前記センサユニットから送信されたディジタル情報を受信して、前記加速度信号を取得し、該加速度信号に基づいて走行路面の状態を表す路面状態情報を出力するモニタ装置と、
前記モニタ装置から出力される路面状態情報に基づいて前記ブレーキ駆動用アクチュエータを駆動する駆動手段とを備え、
前記モニタ装置は、
前記車両が走行する路面の状態毎に検出された前記加速度信号の変動特性に関する情報を路面状態の情報に対応させて複数種類記憶している路面状態記憶手段と、
前記センサユニットから受信した加速度信号と前記路面状態記憶手段に記憶されている加速度信号の変動特性に関する情報とに基づいて、前記受信した加速度信号に対応する路面状態を特定する路面状態特定手段と、
前記路面状態特定手段によって特定された路面状態に関する情報を前記路面状態記憶手段から抽出して出力する路面状態情報出力手段とを有する
ことを特徴とするアンチロック・ブレーキ・システム。
In the vehicle anti-lock brake system configured to drive the actuator for driving the brake according to the detection result of the brake operation state of the vehicle and generate the target braking force,
Provided in a rotating mechanism unit including a rotating body that is provided on the vehicle body and rotates the wheel while fixing the wheel, and detects acceleration generated in the rotating direction along with the rotation and converts it into an electrical signal and the detection. A sensor unit for converting the acceleration signal into digital data and transmitting digital information including the digital data;
A monitor device that receives the digital information transmitted from the sensor unit, acquires the acceleration signal, and outputs road surface state information representing a state of a traveling road surface based on the acceleration signal;
Driving means for driving the brake driving actuator based on road surface state information output from the monitor device;
The monitor device is
Road surface state storage means for storing a plurality of types of information relating to fluctuation characteristics of the acceleration signal detected for each state of the road surface on which the vehicle travels in association with information on the road surface state;
Road surface state specifying means for specifying a road surface state corresponding to the received acceleration signal based on the acceleration signal received from the sensor unit and information on the fluctuation characteristics of the acceleration signal stored in the road surface state storage unit;
An anti-lock brake system, comprising: road surface state information output means for extracting and outputting information relating to the road surface state specified by the road surface state specifying means from the road surface state storage means.
前記路面状態記憶手段は、前記加速度信号の変動特性に関する情報として前記加速度信号の変動特性パターンを記憶している
ことを特徴とする請求項17に記載のアンチロック・ブレーキ・システム。
The anti-lock brake system according to claim 17, wherein the road surface state storage unit stores a variation characteristic pattern of the acceleration signal as information regarding a variation characteristic of the acceleration signal.
前記路面状態記憶手段は、前記加速度信号の変動特性に関する情報として前記加速度信号の変動特性に対して所定の加工処理を施して得られた情報を記憶している
ことを特徴とする請求項17に記載のアンチロック・ブレーキ・システム。
The road surface state storage means stores information obtained by performing a predetermined processing on the fluctuation characteristics of the acceleration signal as information on the fluctuation characteristics of the acceleration signal. Anti-lock brake system as described.
前記センサユニットは、前記回転体に設けられている
ことを特徴とする請求項17に記載のアンチロック・ブレーキ・システム。
The anti-lock brake system according to claim 17, wherein the sensor unit is provided on the rotating body.
前記センサユニットは、
第1周波数の電磁波を受波する手段と、
前記受波した第1周波数の電磁波のエネルギーを駆動用の電気エネルギーに変換する手段と、
前記電気エネルギーによって動作し、前記ディジタル情報を第2周波数の電磁波を用いて送信する手段とを備え、
前記モニタ装置は、
前記第1周波数の電磁波を輻射する手段と、
前記第2周波数の電磁波を受波する手段と、
前記受波した第2周波数の電磁波から前記ディジタル情報を抽出する手段とを備えている
ことを特徴とする請求項17に記載のアンチロック・ブレーキ・システム。
The sensor unit is
Means for receiving electromagnetic waves of a first frequency;
Means for converting the energy of the received electromagnetic wave of the first frequency into electric energy for driving;
Means for operating with the electrical energy and transmitting the digital information using electromagnetic waves of a second frequency,
The monitor device is
Means for radiating electromagnetic waves of the first frequency;
Means for receiving electromagnetic waves of the second frequency;
The anti-lock brake system according to claim 17, further comprising means for extracting the digital information from the received electromagnetic wave of the second frequency.
前記第1周波数と前記第2周波数とが同一周波数であることを特徴とする請求項21に記載のアンチロック・ブレーキ・システム。   The anti-lock brake system according to claim 21, wherein the first frequency and the second frequency are the same frequency. 前記センサユニットは、自己に固有の識別情報が格納されている記憶手段と、前記識別情報を前記ディジタル情報に含めて送信する手段とを有し、
前記モニタ装置は、前記識別情報によって前記回転機構部を識別する手段を有している
ことを特徴とする請求項17に記載のアンチロック・ブレーキ・システム。
The sensor unit has storage means for storing identification information unique to itself, and means for transmitting the identification information included in the digital information,
The anti-lock brake system according to claim 17, wherein the monitor device includes means for identifying the rotation mechanism unit based on the identification information.
前記センサユニットは、前記回転方向の加速度を検出するシリコンピエゾ型のダイアフラムを有する半導体加速度センサを備えている
ことを特徴とする請求項17に記載のアンチロック・ブレーキ・システム。
The anti-lock brake system according to claim 17, wherein the sensor unit includes a semiconductor acceleration sensor having a silicon piezo-type diaphragm that detects acceleration in the rotation direction.
車体側に設けられ車輪を固定して該車輪を回転させる回転体と前記車輪とを含む回転機構部に設けられ、回転に伴って発生する加速度を検出するセンサユニットであって、
回転に伴って回転方向に発生する加速度を検出して電気信号に変換する手段と、
前記加速度信号をディジタルデータに変換する手段と、
前記ディジタルデータを含むディジタル情報を送信する手段とを備えている
ことを特徴とするセンサユニット。
A sensor unit that is provided on a vehicle body side and is provided in a rotating mechanism that includes a rotating body that fixes and rotates the wheel and the wheel, and that detects acceleration generated with rotation,
Means for detecting acceleration generated in the rotation direction with rotation and converting it into an electrical signal;
Means for converting the acceleration signal into digital data;
And a means for transmitting digital information including the digital data.
第1周波数の電磁波を受波する手段と、
前記受波した第1周波数の電磁波のエネルギーを駆動用の電気エネルギーに変換する手段と、
前記電気エネルギーによって動作し、前記ディジタル情報を第2周波数の電磁波を用いて送信する手段とを備えている
ことを特徴とする請求項25に記載のセンサユニット。
Means for receiving electromagnetic waves of a first frequency;
Means for converting the energy of the received electromagnetic wave of the first frequency into electric energy for driving;
26. The sensor unit according to claim 25, further comprising: a unit that operates by the electric energy and transmits the digital information using an electromagnetic wave having a second frequency.
前記第1周波数と前記第2周波数とが同一周波数であることを特徴とする請求項26に記載のセンサユニット。   27. The sensor unit according to claim 26, wherein the first frequency and the second frequency are the same frequency. 自己に固有の識別情報が格納されている記憶手段と、
前記識別情報を前記ディジタル情報に含めて送信する手段とを備えている
ことを特徴とする請求項25に記載のセンサユニット。
A storage means storing identification information unique to itself;
26. The sensor unit according to claim 25, further comprising means for transmitting the identification information included in the digital information.
前記回転方向の加速度を検出するシリコンピエゾ型のダイアフラムを有する半導体加速度センサを備えている
ことを特徴とする請求項25に記載のセンサユニット。
The sensor unit according to claim 25, further comprising a semiconductor acceleration sensor having a silicon piezo-type diaphragm that detects acceleration in the rotation direction.
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