JP2006111204A - Wheel information processing system, wheel side wheel information processing device, and vehicle body side wheel information processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪情報処理システムおよび車輪側車輪情報処理装置、車体側車輪情報処理装置、特に、車体に装着される車輪の個別認識を容易に行う技術の改良に関する。 The present invention relates to a wheel information processing system, a wheel side wheel information processing apparatus, and a vehicle body side wheel information processing apparatus, and more particularly to an improvement in technology for easily performing individual recognition of a wheel mounted on a vehicle body.
車輪が低圧または高温の状態で車両を長期間走行させると、車輪の信頼性が損なわれることがある。そのため、車輪個々の空気圧や温度その他の状態を適切に監視する技術が望まれている。車輪個々の状態の監視結果は、信頼性低下の予測や車輪交換、車輪ローテーションの時期の予測などのほか、アンチロックブレーキの最適制御や車輪タイプの識別などへの応用が考えられている。 If the vehicle is run for a long time with the wheels at low pressure or high temperature, the reliability of the wheels may be impaired. Therefore, a technique for appropriately monitoring the air pressure, temperature and other conditions of each wheel is desired. The monitoring result of the state of each wheel is considered to be applied to the anti-lock brake optimum control and the wheel type identification, etc. in addition to the prediction of reliability degradation, wheel replacement, and wheel rotation timing.
車輪個々の状態を知るために、各車輪の中にセンサと送信機を設け、センサによって検出される空気圧等の情報を送信機によって車体側の受信機へ伝える技術が知られている。各車輪に設けられる送信機には予め識別情報であるIDが振られており、そのIDをもとに、車体側では情報を送信してきた車輪が左前輪、右前輪、左後輪、右後輪のいずれであるかを特定することができる。この位置特定のために、各車輪のIDと車輪の位置関係は車両の工場出荷時に正しく対応付けられている。例えば、特許文献1には、工場出荷時に車輪のIDを車体に対応付け効率的に登録することのできる登録支援技術の開示がある。 In order to know the state of each wheel, a technique is known in which a sensor and a transmitter are provided in each wheel, and information such as air pressure detected by the sensor is transmitted to the receiver on the vehicle body side by the transmitter. An ID, which is identification information, is assigned in advance to the transmitter provided on each wheel. On the basis of the ID, the wheel that transmitted the information on the vehicle body side is the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear. It is possible to specify which of the rings. In order to specify this position, the ID of each wheel and the positional relationship between the wheels are correctly associated when the vehicle is shipped from the factory. For example, Patent Document 1 discloses a registration support technique capable of efficiently registering wheel IDs with vehicle bodies at the time of factory shipment.
しかし、車両が販売された後、ユーザが車輪のローテーションを行ったり、買い換えを行うと、IDと車輪位置との対応関係が崩れてしまう。その結果、車輪の送信機から送られてきた情報がいずれの車輪からのものであるか判明しなくなり、車輪個々の管理ができなくなってしまうという問題があった。車輪のローテーションや買い換え後も継続的に車輪の管理を行おうとする場合、再度、工場やディーラに車両を持ち込み、新たに装着した車輪のIDを車輪装着位置に対応させて登録しなければならなかった。この登録作業が煩わしく、またユーザに負担を課してしまうという問題があった。 However, after the vehicle is sold, if the user rotates the wheel or replaces the wheel, the correspondence between the ID and the wheel position is lost. As a result, there is a problem that information transmitted from the transmitter of the wheel cannot be identified from which wheel, and management of each wheel cannot be performed. If you want to manage the wheel continuously after wheel rotation or replacement, you must bring the vehicle to the factory or dealer again and register the ID of the newly installed wheel according to the wheel mounting position. It was. There is a problem that this registration work is troublesome and imposes a burden on the user.
そこで、各車輪に加速度センサを設け、操舵時における加速度センサの検出値に基づいて車輪の装着位置を判別する技術が提案されている(例えば、特許文献2)。
しかし、上述の特許文献2の技術は、特許文献1における欠点を解決するための有効な技術であるが、その反面、車輪の装着位置識別だけのために個々の車輪に加速度センサを配置する必要があり、車輪コストが増大してしまうという問題がある。 However, although the technique of the above-mentioned patent document 2 is an effective technique for solving the drawbacks in patent document 1, on the other hand, it is necessary to arrange an acceleration sensor on each wheel only for identifying the mounting position of the wheel. There is a problem that the wheel cost increases.
そこで、本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、車輪のローテーションや買い換えを行った後でも、車輪と車輪装着位置との対応つけを新たなセンサなどを設けること無く容易に認識可能な車輪情報処理システムを提供することを目的とする。また、この車輪情報処理システムに利用可能な車体側車輪情報処理装置、車輪側車輪情報処理装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can easily recognize the correspondence between a wheel and a wheel mounting position without providing a new sensor or the like even after wheel rotation or replacement. An object is to provide a wheel information processing system that can be used. Moreover, it aims at providing the vehicle body side wheel information processing apparatus and wheel side wheel information processing apparatus which can be utilized for this wheel information processing system.
本発明は、各車輪に配置された車輪側装置から車体側装置に提供される情報に基づき車輪毎の装着位置を認識する車輪情報処理システムにおいて、各車輪側装置に含まれ、車輪において構造上同じ位置に配置されタイヤとホイールリムで形成される空気室の空気圧を検出するセンサであって、車両の走行状態に応じて圧力検出値がドリフトする空気圧センサと、空気圧センサが検出した圧力検出値に基づく情報を車体側装置に提供する情報提供部と、車体側装置に含まれ、各情報提供部から提供される情報を取得する情報取得部と、情報取得部が取得した情報により認識される圧力検出値のドリフトと車両の走行状態とに基づいて車体における車輪側装置の輪位置を識別する輪位置識別部と、を含むことを特徴とする。 The present invention relates to a wheel information processing system for recognizing a mounting position for each wheel based on information provided from the wheel side device arranged on each wheel to the vehicle body side device, and is included in each wheel side device, A sensor that detects the air pressure of an air chamber that is disposed at the same position and is formed by a tire and a wheel rim, in which the pressure detection value drifts according to the running state of the vehicle, and the pressure detection value detected by the air pressure sensor An information providing unit that provides information based on the information to the vehicle body side device, an information acquisition unit that is included in the vehicle body side device and acquires information provided from each information providing unit, and information acquired by the information acquisition unit A wheel position identification unit that identifies a wheel position of the wheel side device in the vehicle body based on the drift of the detected pressure value and the traveling state of the vehicle.
ここで、車輪の装着位置とは、前輪左右及び後輪左右のみでもよいし、さらに、スペアの車輪の保管部分も含むものであってもよい。また、空気圧センサとは、車輪のタイヤとホイールリムで形成される空気室の空気圧を検出するセンサであると共に、車両の走行状態に応じて、車輪に生じる作用力により圧力検出値が、車輪の許容空気圧範囲内でドリフト可能な空気圧センサである。この空気圧センサは、例えば、空気の出し入れを行うバルブの近傍に配置することができる。また、情報提供部も例えば、バルブの部分に配置することができる。車輪の構造に対し、空気圧センサが同じ位置に配置されている場合、車体左右に車輪を装着する場合、空気圧センサの位置は左右対象位置となり、圧力検出値にドリフトが生じた場合、左右逆のドリフトを生じることになる。また、旋回時には前輪で転舵が行われるため、前輪と後輪で異なる旋回加速度を示す。その結果、前輪で発生する作用力が後輪で発生する作用力より小さくなり、異なるドリフトを生じる。このドリフト量の変化を考慮して圧力検出値を認識することにより左右の車輪および前後の車輪の識別を行うことができる。 Here, the wheel mounting position may be only the left and right of the front wheels and the left and right of the rear wheels, and may further include a spare wheel storage part. The air pressure sensor is a sensor that detects the air pressure of the air chamber formed by the wheel tire and the wheel rim, and the pressure detection value is determined by the acting force generated on the wheel according to the running state of the vehicle. This air pressure sensor can drift within the allowable air pressure range. This air pressure sensor can be disposed, for example, in the vicinity of a valve for taking in and out air. Further, the information providing unit can also be arranged, for example, in the valve portion. When the air pressure sensor is located at the same position with respect to the wheel structure, when mounting the wheel on the left and right sides of the vehicle body, the position of the air pressure sensor becomes the left and right target position, and when the pressure detection value drifts, Drift will occur. Further, since turning is performed on the front wheels when turning, different turning accelerations are shown on the front wheels and the rear wheels. As a result, the acting force generated at the front wheel is smaller than the acting force generated at the rear wheel, and a different drift is generated. The right and left wheels and the front and rear wheels can be identified by recognizing the pressure detection value in consideration of the change in the drift amount.
この態様によれば、車輪の空気室の空気圧を検出するセンサを用いて車輪の装着位置の判断を行うことが可能になり、センサの種類や数を増加させることなく、また、識別用のIDなどを付与することなく車輪の装着位置を認識できる。 According to this aspect, it is possible to determine the mounting position of the wheel using the sensor that detects the air pressure of the air chamber of the wheel, and without increasing the type or number of sensors, the ID for identification can be determined. It is possible to recognize the mounting position of the wheel without giving such as.
また、上記態様において、空気圧センサは、車両の旋回時に発生する加速度によりドリフトが生じることが好適である。 In the above aspect, it is preferable that the air pressure sensor drifts due to acceleration generated when the vehicle turns.
車両が走行途中に旋回する場合、旋回時に発生する旋回加速度は、左右の車輪に対し同じ方向に発生する。しかし、上述のように、左右の車輪で空気圧センサの配置が対象位置になるので、旋回時に各空気圧センサで発生するドリフトは逆方向になる。その結果、車両の旋回時に左右の車輪の識別を明確に行うことができる。また、前後の車輪についても、前輪が転舵するのに対し、後輪が転舵しないので、旋回時にドリフト量が明確に異なる。その結果、前後左右の車輪の識別を行うことができる。 When the vehicle turns while traveling, the turning acceleration generated during turning is generated in the same direction with respect to the left and right wheels. However, as described above, since the arrangement of the air pressure sensors is the target position on the left and right wheels, the drift generated by each air pressure sensor during turning is in the opposite direction. As a result, the left and right wheels can be clearly identified when the vehicle turns. In addition, the front and rear wheels also steer, whereas the rear wheels do not steer, so the amount of drift is clearly different when turning. As a result, the front, rear, left and right wheels can be identified.
また、上記態様において、空気圧センサは、ダイヤフラム式であり、ダイヤフラムの変形方向が車輪幅方向であることが好ましい。 Moreover, in the said aspect, it is preferable that an air pressure sensor is a diaphragm type and the deformation direction of a diaphragm is a wheel width direction.
ダイヤフラム式の空気圧センサは、車両の走行状態の変化により発生する作用力の変化に対して容易に反応しドリフトを生じる。また、ダイヤフラムの変形方向を車輪幅方向にすることにより、車輪の回転時に発生する遠心力の影響を排除しつつ、車両の走行状態の変化に反応することができる。特に、車両の旋回時には、ダイヤフラムの変形方向を車輪幅方向にしているので、旋回の加速度により発生する僅かな作用力の発生をダイヤフラムの変形に敏感に反映させることことができる。 The diaphragm type air pressure sensor easily reacts to a change in acting force caused by a change in the running state of the vehicle and generates a drift. Further, by making the deformation direction of the diaphragm the wheel width direction, it is possible to react to changes in the running state of the vehicle while eliminating the influence of the centrifugal force generated when the wheels rotate. In particular, when the vehicle is turning, the deformation direction of the diaphragm is set to the wheel width direction, so that the generation of a slight acting force generated by the acceleration of the turning can be reflected sensitively to the deformation of the diaphragm.
また、上記態様において、空気圧センサは、ドリフト量を増幅する増幅手段を有することが好ましい。ドリフト量の増幅手段とは、例えば、微少なドリフト量を電気的に増幅するものでもよいし、機械的に増幅するものでもよい。機械的に増幅する場合、例えば、センサの変形部分にウエイトを取り付けることにより、旋回の加速度により発生する作用力を増大し、車輪毎のドリフトの発生を明確にすることができる。また、ウエイトを付ける場合、必要に応じて、感度の調整を容易に行うことができるという利点も生じる。 In the above aspect, the air pressure sensor preferably has an amplifying means for amplifying the drift amount. The drift amount amplification means may be, for example, a device that amplifies a minute drift amount electrically or a device that mechanically amplifies the amount of drift. In the case of mechanical amplification, for example, by attaching a weight to the deformed portion of the sensor, the action force generated by the turning acceleration can be increased, and the occurrence of drift for each wheel can be clarified. In addition, when weight is added, there is an advantage that sensitivity can be easily adjusted as necessary.
さらに、本発明において、車体側車輪情報処理装置は、車輪において構造上同じ位置に配置されタイヤとホイールリムで形成される空気室の空気圧を検出するセンサであって、車両の旋回時に圧力検出値がドリフトする空気圧センサと、前記空気圧センサが検出した圧力検出値に基づく情報を車体側装置に提供する情報提供部と、を含み、前記空気圧センサは、車両旋回時のドリフト量を増幅する増幅手段を有するものとしてもよい。 Further, in the present invention, the vehicle body side wheel information processing device is a sensor that detects an air pressure of an air chamber that is disposed at the same structural position on a wheel and is formed by a tire and a wheel rim, and is a pressure detection value when the vehicle turns. An air pressure sensor, and an information providing unit for providing information based on a pressure detection value detected by the air pressure sensor to a vehicle body side device, the air pressure sensor amplifying a drift amount when the vehicle turns It is good also as what has.
また、本発明において、車輪側車輪情報処理装置は、車両の旋回時に圧力検出値がドリフトする空気圧センサからの情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部が取得した情報により認識される圧力検出値のドリフトと前記車両の走行状態とに基づいて車体における車輪側装置の輪位置を識別する輪位置識別部と、を含むものとしてもよい。 In the present invention, the wheel-side wheel information processing apparatus includes an information acquisition unit that acquires information from an air pressure sensor in which a pressure detection value drifts when the vehicle turns, and a pressure that is recognized by information acquired by the information acquisition unit. A wheel position identification unit that identifies a wheel position of the wheel side device in the vehicle body based on the drift of the detected value and the traveling state of the vehicle may be included.
なお、上述した各要素を適宜組み合わせたものや組み替えたもの、あるいは本発明を方法などの異なる表現形式で表したものも、本件特許出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれうる。 In addition, what combined each element mentioned above suitably, what was rearranged, and what represented this invention in different expression forms, such as a method, can also be contained in the range of the invention which requires protection by a patent by this patent application.
本発明によれば、車輪に新たに車輪識別用のセンサを追加することなく、既存のセンサを活用し、車輪のローテーションや買い換えを行った後でも、車輪と車輪装着位置との対応つけを容易に認識するシステム及び装置を提供することができる。 According to the present invention, it is easy to associate a wheel with a wheel mounting position even after a wheel rotation or replacement by using an existing sensor without adding a new wheel identification sensor to the wheel. It is possible to provide a system and apparatus for recognizing in
以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)を、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の車輪情報処理システムを具備する車両10の概念説明図である。車両10は、車体12と、車体12の右前(FR)に設けられた車輪14a、車体12の右後(RR)に設けられた車輪14b、車体12の左前(FL)に設けられた車輪14c、車体12の左後(RL)に設けられた車輪14d、および車体12の後部収納部(SP)に積載されたスペア用の車輪14eと、を備えている。以下必要に応じて、右前の車輪14a、右後の車輪14b、左前の車輪14c、左後の車輪14d、およびスペア用の車輪14eを総称して「車輪14」と呼ぶ。また、単に、車輪14a,14b,14c,14d,14eと呼ぶ場合もある。
FIG. 1 is a conceptual explanatory diagram of a
前側の車輪14a,14cは、ステアリング装置16を構成するステアリングホイール18の操舵動作が、ステアリングシャフト20、ギアボックス22を介して伝達され、所望の方向に操舵制御されるようになっている。
In the
各車輪14には、車輪側装置24a,24b,24c,24d,24eがそれぞれ配置されている。なお、以下、任意の車輪側装置を指す場合は、車輪側装置24と記載する。車輪側装置24は、図2に詳細に示すように、回路基板26上に車輪内圧力、すなわち、タイヤとホイールリムで形成される空気室の空気圧を検出する空気圧センサ28や、車輪内温度を検出する温度センサ30などのセンサと、これらのセンサで取得した情報を必要に応じて適宜加工する情報処理部32と、この情報処理部32から出力される情報を車輪情報として、車体12側に送信する情報提供部として機能する情報送信部34などを実装している。なお、情報処理部32は、車輪14の固有情報である車輪サイズや車輪ID、車輪の装着時期等の情報を有しており、空気圧センサ28などが取得した情報を情報送信部34を介して車体12側に送信する時に含めることができる。
Each
なお、この車輪側装置24は、図3に示すように、車輪14に設けられたバルブ36の部分に配置することができる。
In addition, this
一方、車体12には、図1に示すように、車体側装置38の情報取得部として機能する情報受信部40が配置され、車輪側の情報送信部34から送信される車輪情報を受信し、車体側装置38に含まれ輪位置認識部として機能する電子制御装置(ECU)42に受信情報を提供する。ECU42では、取得した情報に基づき、車輪14の装着位置とその車輪14に関する情報の取得を行う。また必要に応じて、様々な車輪14に関する制御を行うようにしてもよい。また、ECU42には、車両10の走行状態を示す様々な情報が提供される。例えば、ステアリングコラム44の内部に配置されステアリングホイール18の舵角を示す舵角信号が入力される。また、車体12の任意の位置に配置された加速度センサ46からの情報が入力されてもよい。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
図2に示すように、本実施形態における空気圧センサ28はダイヤフラム式のセンサであり、車輪14内の圧力空間側、つまりタイヤとホイールリムで形成される空気室側にダイヤフラム28aが露出している。このダイヤフラム28aの変形方向は、車輪幅方向に向くように、例えば、回路基板26に対して直角に配置されている。本実施形態のダイヤフラム式の空気圧センサ28は、ダイヤフラム28aと僅かなギャップを介して対面する基台28bとで構成され、ダイヤフラム28aと基台28bの相対する面には電極が設けられている。ここで、ダイヤフラム28aが変形した場合、この電極間の電位が変化する。したがって、この電位の変化に基づき、ダイヤフラム28aの変形、つまり、車輪14の空気室内の圧力変化を検出することができる。具体的には、車輪14の空気室内の空気圧が所定値、例えば200kPaを越えた場合、ダイヤフラム28aが凹変形する。また、車輪14の空気室内の空気圧が所定値、例えば200kPaを下回った場合、ダイヤフラム28aが凸変形する。情報処理部32は、各電極間電位の変化に基づき、車輪14内の空気室内の空気圧の状態を認識し、車体側装置38に送信する。
As shown in FIG. 2, the
ところで、車輪14が車両の走行に伴い高速回転する場合、車輪14には車輪14の半径方向に向く遠心力が発生するが、上述のようにダイヤフラム28aの変形方向を車輪幅方向に沿った方向に向けることにより、車輪14が回転した場合に発生する遠心力によるダイヤフラム28aの変形を抑制することが可能になり、空気圧センサ28の検出精度の低下を防止することができる。
By the way, when the
本実施形態において車輪情報処理システムは、空気圧センサ28の圧力検出値に基づいて、その空気圧センサ28の配置されている車輪14の位置を認識することができる。以下、具体的な認識方法を説明する。
In the present embodiment, the wheel information processing system can recognize the position of the
車両10は、走行状態が変化することにより、加速度が生じる。例えば走行時に右または左に旋回することにより、旋回加速度が生じる。この旋回加速度は各車輪14に、車輪幅方向に変形方向が向くように配置された空気圧センサ28にも作用する。通常、車輪14のバルブ36は車輪14の外側を向くように配置されるため、図2の場合、右側車輪に配置される車輪側装置24を図示することになる。今まで直進走行していた車両10が右旋回を始め旋回加速度が生じた場合、ダイヤフラム28aには、その質量に応じて左向きの作用力が発生する。その結果、ダイヤフラム28aは凸変形側に変形し、空気圧センサ28の圧力検出値は小さくなる。逆に車両10が左旋回する場合は、ダイヤフラム28aが図2中右方向の作用力を受け、凹変形側に変形し、空気圧センサ28の圧力検出値は大きくなる。つまり、車輪14内の空気圧に変化が生じていないにも関わらず、車両10が旋回することにより圧力検出値がドリフトする。特に、車両10において構造上同じ位置に空気圧センサ28を配置することにより、右旋回時に右側の車輪14は圧力検出値が低下し、左側の車輪14は圧力検出値が上昇する。左旋回時は、左右の車輪14の圧力検出値が逆にドリフトする。このドリフト現象は後輪の左右においても同様に生じる。したがって、ECU42が、例えば、舵角センサなどから得られる情報に基づき、車両10の旋回方向を認識している場合、圧力検出値の情報を送信してきた車輪側装置24に車輪装着位置を示すIDなどが付されていない場合でも、また、車輪14の装着位置がローテーションされたり、新規の装着された場合でも、現在の圧力検出値のドリフト状態を認識することにより、少なくとも車両10の右側の車輪14から送信された来た情報か、左側の車輪14から送信されてきた情報かの判断を行うことができる。
The
図4(a)〜(c)には、空気圧センサ28の圧力検出値の変化を概念的に示した説明図が示されている。図4(a)は、車両10が停止状態または前進または後進の直進走行をしている時の空気圧センサ28の圧力検出値である。前述したように、本実施形態において空気圧センサ28はダイヤフラム28aの変形方向が車幅方向を向くように配置されているので、車両10が直進走行している場合には、旋回加速度は発生しないので、各空気圧センサ28はドリフトのない各車輪14a〜車輪14eの圧力検出値を出力する。なお、本実施形態においては、説明の簡略化のため、前後左右の車輪14の空気圧は、全て均一で安定しているものと仮定して図示している。また、通常、スペアの車輪14eの空気圧は、定常装着の車輪14a〜14dより高圧に設定されているが、本実施形態では、車輪14a〜14dと同じ空気圧として説明する。
4A to 4C are explanatory views conceptually showing changes in the pressure detection value of the
図4(a)に示すように、車両10が停止状態または前進または後進の直進走行をしている時には、旋回加速度は発生しないので、各空気圧センサ28はドリフトのない各車輪14a〜車輪14eの空気圧を示す圧力検出値を出力する。
As shown in FIG. 4A, when the
図4(b)は、車両10が右旋回を行い、空気圧センサ28の圧力検出値がドリフトしている状態を示している。トランクルーム底の収納部に横たえられたスペアの車輪14eは、ダイヤフラム28aの変形方向は、車体12に対して上下方向に向いているので、旋回加速度の影響は受けない。したがって、ドリフトは発生せず、スペアの車輪14eは圧力検出値に変化はない。一方、右側前後の車輪14a,14bは前述したように、旋回加速度の影響により左向きの作用力を受け、ダイヤフラム28aが凸変形するので圧力検出値は低下する。
FIG. 4B shows a state in which the
ここで、右前の車輪14aの圧力検出値が右後の車輪14bの圧力検出値よりドリフト量が小さくなっている。これは、右前の車輪14aは旋回のために転舵が行われ舵角が付いているため、旋回加速度が右後の車輪14bより小さくなっているためである。
Here, the drift amount of the pressure detection value of the right
一方、空気圧センサ28が右前の車輪14aおよび右後の車輪14bとは逆の位置関係になる左前の車輪14cと左後の車輪14dは、右旋回により圧力検出値が増加方向にドリフトする。この場合も前輪と後輪では舵角によるドリフト量の差が出る。つまり、車両10が右旋回を行っている場合、車輪14a〜14eの圧力検出値はそれぞれ異なるドリフトを示すことになる。
On the other hand, in the left
また、図4(c)には、車両10が左旋回した場合の圧力検出値のドリフト状態を示している。この場合、旋回加速度の向きが右旋回時と逆向きになるので、右前の車輪14aと右後の車輪14bの圧力検出値が増加側にドリフトし、左前の車輪14cと左後の車輪14dの、圧力検出値が減少側にドリフトする。この場合も前輪側の車輪14aと車輪14cのドリフト量が後輪側の車輪14bと車輪14dより小さくなる。
FIG. 4C shows a drift state of the detected pressure value when the
本実施形態では、図4(a)〜(c)に示すように、各車輪14a〜14eの空気圧が等しい場合を例に取り説明したが、個々の車輪14a〜14eの空気圧が異なる場合でも、その圧力検出値を旋回の開始前後で比較し、旋回の前後でドリフトしていない場合にはスペアの車輪14eと判断し、例えば、右旋回の前後で、減少方向にドリフトしている車輪は、右側の車輪と判断することができる。さらに、そのうちドリフト量の小さいものは右前の車輪14a、ドリフト量の大きいものは右後の車輪14bであると判断することができる。左側の車輪14c,14dに関しても同様である。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 4A to 4C, the case where the air pressures of the
このように、本実施形態において、車体側装置38のECU42は、車両10の走行状態が、右旋回中か左旋回中かを認識した上で、各車輪14の車輪側装置24から提供される圧力検出値を比較することにより、圧力検出値を送信してきた車輪側装置24がいずれの装着位置に装着された車輪14かを判断、認識することができる。なお、上述の説明では、車両10の旋回方向を舵角センサからの情報により判断する例を示したが、旋回方向が認識できれば、その認識方法は任意であり、例えば車両10に他の目的で実装されている加速度センサなどからの情報に基づいて車両10の旋回方向を取得しても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。また、空気圧センサ28としてダイヤフラム式のセンサを用いる例を説明したが、車両の走行状態、特に旋回状態に応じて圧力検出値にドリフトが生じるセンサであれば、他のタイプの空気圧センサを用いても本実施形態と同様の効果を得ることができる。
Thus, in the present embodiment, the
つまり、新たなセンサを設けること無く、既存の空気圧センサを利用して、車輪14の装着位置を容易に判断することができる。なお、上述の説明では、ダイヤフラム28aを回路基板26に対し直角に配置する例を示したが、ダイヤフラム28aの変形方向が車輪幅方向であれば、配置姿勢は任意であり同様な検出を行うことができる。
That is, it is possible to easily determine the mounting position of the
ところで、旋回時に発生する旋回加速度はあまり大きくない。さらに、通常の空気圧センサは外力の影響を極力受けないようにするために軽量化されている。そのため、旋回時に空気圧センサ28に作用する作用力も小さく、それに伴うドリフトも極僅かである。そのための、本実施形態のようにドリフト量に基づき車輪装着位置の判断を行う場合、ドリフト量を増幅する増幅手段を有することが好ましい。この増幅手段は圧力検出値を信号増幅器などにより電気的に増幅してもよいが、図2に示すように、ダイヤフラム28aにウエイト48を装着することにより容易にドリフト量を増幅させることができる。このウエイト48は、車輪14の空気圧の検出に大きな影響を及ぼすことなく、旋回加速度に対して影響力を発揮することができる。つまり、ダイヤフラム28aの質量が増大することにより、旋回加速度が発生した場合の作用力が増加し、結果的にドリフト量を増加させることができる。このウエイト48は、質量を任意に選択することが可能であり、車輪14の特性に合わせて装着質量を適宜選択可能であり、ドリフト量の調節、つまり、車輪装着位置認識の感度調節を行うことができる。
By the way, the turning acceleration generated during turning is not so large. Furthermore, a normal air pressure sensor is reduced in weight so as not to be affected by external force as much as possible. Therefore, the acting force acting on the
また、空気圧センサ28の設計時に、ダイヤフラム28a自体の厚みや材質を適宜選択することによりウエイト48を装着した状態と同じ効果を得ることができる。
Further, when designing the
なお、本来車輪14に設けられている空気圧センサ28は、主に車輪14の空気圧が適正値であるか否かを判断するものであり、車輪14の空気圧が許容値以下に低下した場合に警報などを出力するものである。例えば、常用空気圧、つまり設定空気圧から空気圧が25%低下した場合に警報を出すことを想定すると、例えば、常用空気圧が200kPaの場合、50kPaの減少が発生した場合、空気圧減少の警報を出すことになる。一般的な空気圧センサ28の素子の受圧面積を1.0×10−4m2とすると5N相当のドリフトを検出した場合に警報を出すことになるが、さらに、50km/hに達してから600secの間そのドリフトが継続した場合、空気圧低減と判断することにより判定精度を向上することもできる。
Note that the
一方、旋回加速度で5N相当のドリフトを発生させるウエイト48の質量は、5N/9.8=0.5kgとなる。実際に使用するウエイト48は、例えば、0.5〜1.0g程度と想定することができるので、例えば、1.0gのウエイト48を使用した場合、5N相当のドリフトを発生させるウエイト48の質量とは2桁の差がある。したがって、車輪14の空気圧低下による圧力検出値の変化と、旋回時に発生するドリフトによる圧力検出値の変化とは明確に区別することができる。
On the other hand, the mass of the
ところで、車輪側装置24から車体側装置38に空気圧センサ28の圧力検出値の情報を情報送信部34を介して送信する場合、車輪側装置24に内蔵するバッテリにより行うことになる。情報送信部34による送信には、消費電力が大きいので、送信作業は必要な情報をまとめて間欠的に短時間で行うことが好ましい。そこで、本実施形態においては、図5に模式的に示すように、空気圧センサ28で取得した連続的な圧力検出値を任意の時間間隔Δtで切り出し、切り出したデータについて時間をパラメータとして関数化している。例えば三次関数の場合、ax3+bx2+cx+d=0となる。そして、切り出したデータの取得開始時間をtsとした場合、取得開始時間tsと時間の関数の係数a,b,c,dを組合せてひとかたまりのデータとして車体側装置38のECU42に送信するようにしている。なお、図5においては、圧力検出値を模式的に曲線で示している。
By the way, when the information of the pressure detection value of the
一方、ECU42では、受信したデータを関数として復元し、時間軸に載せる。切り出すデータの最後の実測値と次に切り出す最初の実測値とを一致させるようにし、Δt間隔で送信されてくるデータに基づく関数を順次書き加えてつなげる。その結果、間欠的な係数などのデータ送信であるにも関わらず空気圧センサ28で取得した連続的な圧力検出値をECU42側で認識することことができる。ECU42で関数の復元を行った後は、図4(a)〜(c)で説明したような圧力検出値の比較を行い、車輪14の装着位置の推定、認識を行う。もちろん、ECU42においては、本来圧力検出値が有する情報に基づき、車輪14の空気圧状態の監視などを行う。なお、Δt間の消費電力としては、例えば、データ送信:圧力測定=24:1程度であり、車輪側装置24の情報処理部32で関数化の処理を行った場合でも、データ送信回数を低減させることにより大幅な省電力効果が得られる。
On the other hand, the
また、送信間隔は、例えば1分間隔、圧力測定間隔は、例えば15秒とすることできるが、消費電力と圧力測定精度などを考慮して適宜変更することが望ましい。また、より詳細な圧力測定データを取得したい場合には、車体側装置38の情報処理部32で演算する関数の次数を上げればよい。逆に詳細な圧力測定データが不要な場合は、関数の次数を下げればよい。
The transmission interval can be set to 1 minute, for example, and the pressure measurement interval can be set to 15 seconds, for example. However, it is desirable to change appropriately in consideration of power consumption and pressure measurement accuracy. In order to obtain more detailed pressure measurement data, the order of the function calculated by the
このように、送信側で圧力検出値のデータを関数化した上で、その関数の係数と切り出したデータの取得開始時間をtsとを車両側に送信し、送信された係数とtsとに基づき車両側で再関数化することにより、車輪側装置24の電力消費量を抑制しつつ、十分な情報を車体側装置38に提供することができる。
Thus, in terms of the function of the data of the pressure detection value on the transmitting side, and transmits the acquisition start time of the data cut out and the coefficient of the function and t s to the vehicle side, and the transmission coefficient and t s By re-functioning on the vehicle side based on the above, sufficient information can be provided to the vehicle
したがって、本実施形態の車輪情報処理システムによれば、車輪装着位置特定用の専用のセンサやIDの割り振りを行うこと無く、既存の空気圧センサから得られる情報を用いて、車輪装着位置の認識を容易に行うことができる。また、その際、上述のような関数化による係数の送信を行うことにより車輪側装置24の消費電力の増大を招くことも抑制することが可能となる。
Therefore, according to the wheel information processing system of the present embodiment, the wheel mounting position is recognized using information obtained from the existing air pressure sensor without assigning a dedicated sensor or ID for identifying the wheel mounting position. It can be done easily. Further, at that time, it is possible to suppress an increase in power consumption of the
なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、車両の走行状態に応じて圧力検出値がドリフトする空気圧センサで取得した情報を車両側に提供し、車両側で圧力検出値のドリフトと車両の走行状態に基づいて車体における車輪の挿直位置を識別するという機能を有するものであれば、本実施形態と同様な効果を得ることが可能であり、本発明の範囲に含まれうるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications such as design changes can be added based on the knowledge of those skilled in the art, and pressure detection can be performed according to the running state of the vehicle. Provide the vehicle side with the information acquired by the air pressure sensor whose value drifts, and have the function of identifying the wheel insertion / removal position in the vehicle body based on the drift of the pressure detection value and the running state of the vehicle on the vehicle side For example, the same effects as those of the present embodiment can be obtained and can be included in the scope of the present invention.
10 車両、12 車体、14,14a,14b,14c,14d,14e 車輪、16 ステアリング装置、24,24a,24b,24c,24d,24e 車輪側装置、26 回路基板、28 空気圧センサ、28a ダイヤフラム、30 温度センサ、32 情報処理部、34 情報送信部、36 バルブ、38 車体側装置、40 情報受信部、48 ウエイト。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記各車輪側装置に含まれ、
前記車輪において構造上同じ位置に配置されタイヤとホイールリムで形成される空気室の空気圧を検出するセンサであって、車両の走行状態に応じて圧力検出値がドリフトする空気圧センサと、
前記空気圧センサが検出した圧力検出値に基づく情報を車体側装置に提供する情報提供部と、
前記車体側装置に含まれ、
前記各情報提供部から提供される情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した情報により認識される圧力検出値のドリフトと前記車両の走行状態とに基づいて車体における車輪側装置の輪位置を識別する輪位置識別部と、
を含むことを特徴とする車輪情報処理システム。 In the wheel information processing system for recognizing the mounting position of each wheel based on information provided to the vehicle body side device from the wheel side device arranged on each wheel,
Included in each wheel side device,
A sensor that detects the air pressure of an air chamber that is arranged at the same structural position in the wheel and is formed by a tire and a wheel rim, and a pressure sensor whose pressure detection value drifts according to the running state of the vehicle;
An information providing unit for providing information to the vehicle body side device based on the pressure detection value detected by the air pressure sensor;
Included in the vehicle body side device,
An information acquisition unit for acquiring information provided from each of the information providing units;
A wheel position identification unit for identifying a wheel position of a wheel side device in a vehicle body based on a drift of a pressure detection value recognized by information acquired by the information acquisition unit and a running state of the vehicle;
A wheel information processing system comprising:
前記空気圧センサが検出した圧力検出値に基づく情報を車体側装置に提供する情報提供部と、
を含み、
前記空気圧センサは、車両旋回時のドリフト量を増幅する増幅手段を有することを特徴とする車輪側車輪情報処理装置。 A sensor that detects the air pressure of an air chamber that is disposed at the same structural position in the wheel and is formed by a tire and a wheel rim, and in which a pressure detection value drifts when the vehicle turns,
An information providing unit for providing information to the vehicle body side device based on the pressure detection value detected by the air pressure sensor;
Including
The wheel side wheel information processing apparatus, wherein the air pressure sensor has an amplifying means for amplifying a drift amount when the vehicle turns.
前記情報取得部が取得した情報により認識される圧力検出値のドリフトと前記車両の走行状態とに基づいて車体における車輪側装置の輪位置を識別する輪位置識別部と、
を含むことを特徴とする車体側車輪情報処理装置。 An information acquisition unit for acquiring information from an air pressure sensor in which a pressure detection value drifts when the vehicle turns;
A wheel position identification unit for identifying a wheel position of a wheel side device in a vehicle body based on a drift of a pressure detection value recognized by information acquired by the information acquisition unit and a running state of the vehicle;
The vehicle body side wheel information processing apparatus characterized by including.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004302882A JP2006111204A (en) | 2004-10-18 | 2004-10-18 | Wheel information processing system, wheel side wheel information processing device, and vehicle body side wheel information processing device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012218483A (en) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Calsonic Kansei Corp | Tire position registering device |
JP2016064819A (en) * | 2015-11-27 | 2016-04-28 | カルソニックカンセイ株式会社 | Tire position registering device |
-
2004
- 2004-10-18 JP JP2004302882A patent/JP2006111204A/en active Pending
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