JP2007038730A - Tire state determination device and its method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤ状態判定装置およびタイヤ状態判定方法に関し、特に、タイヤの状態量を検出する検出手段を備えるタイヤ状態判定装置およびタイヤ状態判定方法に関する。 The present invention relates to a tire condition determination device and a tire condition determination method, and more particularly, to a tire condition determination apparatus and a tire condition determination method including a detection unit that detects a condition quantity of a tire.
近年、車両のより安全な走行を実現するために、タイヤの空気圧などの情報を無線で車体側に送信してドライバーに知らせるタイヤ空気圧監視システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)を車両に設ける技術の開発が進められている。しかし、タイヤはその種類によって構造や材質などが異なるため、タイヤに異常が生じたとされる空気圧もタイヤの種類によってそれぞれ異なる。このため、たとえば特許文献1では、タイヤの自己識別情報や検出した圧力の異常を判定するための閾値などを記憶するトランスポンダをタイヤと一体的に設けたタイヤ管理システムが提案されている。また、たとえば特許文献2では、夏タイヤ、冬タイヤ、およびランフラットタイヤのうち指定されたタイヤに合った閾値に切り替えるタイヤ状態判定装置が提案されている。また、たとえば特許文献3では、車両に装着されているタイヤのタイヤ特性に関する情報を、車両内外と相互に通信して受け渡しを行い、タイヤの空気圧検出装置等によるタイヤの空気圧の低下の的確な検出を図るタイヤ情報システムが提案されている。
しかし、タイヤの複数の状態量が、タイヤの異常の検出または予測に影響を与える場合がある。このような場合、タイヤの空気圧などの単一の状態量だけでなく、複数の状態量を検出しなければ、タイヤの異常を正確に判定しまたは予測することは困難である。 However, a plurality of state quantities of the tire may affect the detection or prediction of the tire abnormality. In such a case, it is difficult to accurately determine or predict a tire abnormality unless a plurality of state quantities are detected, not just a single state quantity such as tire air pressure.
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両に装着されるタイヤの異常を正確に検出し、または予測することにある。 The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to accurately detect or predict an abnormality of a tire mounted on a vehicle.
上記課題を解決するために、本発明のある態様のタイヤ状態判定装置は、車体に設けられ、タイヤの複数の状態量を検出する複数の検出手段と、タイヤに異常が発生した、または発生するおそれがあると判定されるために満たすべき複数の状態量の範囲を含むタイヤ状態判定情報を格納する記憶手段と、格納されたタイヤ状態判定情報を参照し、検出された複数の状態量の各々が、タイヤ状態判定情報に含まれる複数の状態量の範囲にあるときに、タイヤに異常が発生した、または発生するおそれがあると判定するタイヤ状態判定手段と、を備える。この態様によれば、タイヤの複数の状態量を検出することができるので、タイヤの異常を正確に判定し、または予測することができる。したがって、この判定結果を利用することにより、車両走行時の安全性を向上することが可能となる。 In order to solve the above-described problems, a tire state determination device according to an aspect of the present invention is provided in a vehicle body, and includes a plurality of detection units that detect a plurality of state quantities of the tire, and an abnormality occurs or occurs in the tire. Storage means for storing tire state determination information including a range of a plurality of state quantities to be satisfied to be determined to be feared, and each of the detected plurality of state quantities with reference to the stored tire state determination information Is provided with tire condition determination means for determining that an abnormality has occurred or is likely to occur in the tire when the tire condition determination information is within the range of the plurality of state quantities included in the tire condition determination information. According to this aspect, since a plurality of state quantities of the tire can be detected, abnormality of the tire can be accurately determined or predicted. Therefore, by using this determination result, it is possible to improve safety during vehicle travel.
複数の検出手段は、車体に設けられていてもよい。この態様によれば、車輪に検出手段を設ける必要がないことから、車輪のコストを低減することができる。 The plurality of detection means may be provided on the vehicle body. According to this aspect, since it is not necessary to provide detection means on the wheel, the cost of the wheel can be reduced.
タイヤ状態判定情報は、タイヤに発生し得る複数種類の異常の各々に対応付けられた複数の状態量の範囲であって、対応する種類の異常がタイヤに発生した、または発生するおそれがあると判定されるために満たすべき複数の状態量の範囲を含んでもよい。タイヤ状態判定手段は、格納されたタイヤ状態判定情報を参照し、検出された複数の状態量の各々が、タイヤ状態判定情報に含まれる、タイヤに発生し得る複数種類の異常のいずれかの種類の異常に対応付けられた複数の状態量の範囲にあるときに、対応する種類の異常がタイヤに発生した、または発生するおそれがあると判定してもよい。 The tire condition determination information is a range of a plurality of state quantities associated with each of a plurality of types of abnormality that may occur in the tire, and the corresponding type of abnormality has occurred or may occur in the tire. A range of a plurality of state quantities to be satisfied to be determined may be included. The tire state determination means refers to the stored tire state determination information, and each of the detected plurality of state quantities is included in the tire state determination information, and any one of a plurality of types of abnormalities that can occur in the tire It may be determined that a corresponding type of abnormality has occurred or is likely to occur in a range of a plurality of state quantities associated with the abnormality.
タイヤには、たとえばトレッド部のセパレーションやサイドウォール部の吹抜けなど、複数種類の異常が発生し得る。この態様によれば、タイヤにいずれかの種類の異常が発生した、または発生するおそれがあると判定されるために満たすべき複数の状態量の範囲をあらかじめタイヤ状態判定情報に含めることにより、タイヤに発生し得るこのような複数種類の異常の各々において、異常が発生するまたは発生するおそれがあるかを判定することが可能となる。 For example, a plurality of types of abnormality may occur in the tire, such as separation in the tread portion and blowout in the sidewall portion. According to this aspect, the tire state determination information includes in advance a range of a plurality of state quantities to be satisfied in order to determine that any type of abnormality has occurred or is likely to occur in the tire. It is possible to determine whether an abnormality occurs or is likely to occur in each of a plurality of types of abnormalities that may occur.
複数の検出手段は、温度検出手段、振動検出手段、および外形検出手段を含んでいてもよい。この態様によれば、車両に装着されるタイヤの異常に関連性の高い状態量を効果的に検出することができる。 The plurality of detection means may include a temperature detection means, a vibration detection means, and an outer shape detection means. According to this aspect, it is possible to effectively detect a state quantity highly related to an abnormality of a tire mounted on the vehicle.
本態様のタイヤ状態判定装置は、記憶手段が車輪に設けられ、タイヤ状態判定手段が車体に設けられていてもよい。本態様のタイヤ状態判定装置は、車輪に設けられ、格納されたタイヤ状態判定情報を車体に送信する送信手段と、車体に設けられ、送信されたタイヤ状態判定情報を受信する受信手段と、をさらに備えてもよい。この態様によれば、車輪を交換しても、車輪に設けられたタイヤ状態判定情報を車体に送信することにより、交換した車輪におけるタイヤの状態を正確に判定することができる。 In the tire state determination device according to this aspect, the storage unit may be provided on the wheel, and the tire state determination unit may be provided on the vehicle body. The tire condition determination device according to this aspect includes a transmission unit that is provided on a wheel and transmits stored tire condition determination information to the vehicle body, and a reception unit that is provided on the vehicle body and receives the transmitted tire condition determination information. Further, it may be provided. According to this aspect, even if the wheel is replaced, the tire state determination information provided on the wheel is transmitted to the vehicle body, whereby the state of the tire on the replaced wheel can be accurately determined.
記憶手段およびタイヤ状態判定手段は、車体に設けられてもよい。この態様によれば、記憶手段を各々の車輪に設ける必要がなくなり、車輪のコストを低減することができる。 The storage means and the tire condition determination means may be provided on the vehicle body. According to this aspect, it is not necessary to provide storage means for each wheel, and the cost of the wheel can be reduced.
本態様のタイヤ状態判定装置は、タイヤ状態判定手段により判定されたタイヤの状態に基づいて、タイヤの状態を運転者に報知する報知手段をさらに備えてもよい。この態様によれば、運転者はタイヤの状態に応じてタイヤの状態を報知されるので、車両走行時の安全性を向上させることができる。 The tire state determination device according to this aspect may further include a notification unit that notifies the driver of the tire state based on the tire state determined by the tire state determination unit. According to this aspect, since the driver is notified of the tire state according to the tire state, safety during vehicle traveling can be improved.
本態様のタイヤ状態判定装置は、タイヤ状態判定手段により判定されたタイヤの状態に基づいて、エンジントルクを制御するエンジントルク制御手段をさらに備えてもよい。この態様によれば、タイヤの状態に応じて車両の速度を低減させることができ、車両走行時の安全性を向上させることができる。 The tire condition determination device according to this aspect may further include engine torque control means for controlling engine torque based on the tire condition determined by the tire condition determination means. According to this aspect, the speed of the vehicle can be reduced according to the state of the tire, and safety during vehicle travel can be improved.
本態様のタイヤ状態判定装置は、タイヤ状態判定手段により判定されたタイヤの状態に基づいて、車両を制動する制動制御手段をさらに備えてもよい。この態様によれば、タイヤの状態に応じて車両の速度を低減させることができ、車両走行時の安全性を向上させることができる。 The tire state determination device according to this aspect may further include a braking control unit that brakes the vehicle based on the tire state determined by the tire state determination unit. According to this aspect, the speed of the vehicle can be reduced according to the state of the tire, and safety during vehicle travel can be improved.
本発明の別の態様は、タイヤ状態判定方法である。この方法は、車体に設けられた複数の検出手段により、タイヤの複数の状態量を検出するステップと、タイヤに異常が発生した、または発生するおそれがあると判定されるために満たすべき複数の状態量の範囲を含む、記憶手段に格納されたタイヤ状態判定情報を参照し、検出された複数の状態量の各々が、タイヤ状態判定情報に含まれる複数の状態量の範囲にあるときに、タイヤに異常が発生した、または発生するおそれがあると判定するステップと、を備える。この態様によれば、タイヤの複数の状態量を検出することができるので、タイヤの異常を正確に判定し、または予測することができる。したがって、この判定結果を利用することにより、車両走行時の安全性を向上することが可能となる。 Another aspect of the present invention is a tire condition determination method. This method includes a step of detecting a plurality of state quantities of a tire by a plurality of detection means provided on the vehicle body, and a plurality of conditions to be satisfied in order to determine that an abnormality has occurred or is likely to occur in the tire. With reference to the tire state determination information stored in the storage means, including the range of state quantities, when each of the detected plurality of state quantities is in the range of the plurality of state quantities included in the tire state determination information, Determining that an abnormality has occurred or is likely to occur in the tire. According to this aspect, since a plurality of state quantities of the tire can be detected, abnormality of the tire can be accurately determined or predicted. Therefore, by using this determination result, it is possible to improve safety during vehicle travel.
本発明のタイヤ状態判定装置およびタイヤ状態判定方法によれば、車両に装着されるタイヤの異常を正確に判定し、または予測することができる。 According to the tire condition determination device and the tire condition determination method of the present invention, it is possible to accurately determine or predict an abnormality of a tire mounted on a vehicle.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態(以下、「実施形態」という。)について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る車両10の全体構成図である。車両10は、車体12および車輪14を有している。車輪14には、無線ICタグ16が設けられている。車体12には、ICタグリーダ18、非接触温度センサ20、振動センサ22、CCDセンサ24、エンジン40、油圧システム30、電子制御ユニット100(以下「ECU100」という)などが設けられている。無線ICタグ16、ICタグリーダ18、非接触温度センサ20、振動センサ22、CCDセンサ24、ディスプレイ50、エンジン40、油圧システム30、ECU100などにより、タイヤ状態判定装置が構成される。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a
非接触温度センサ20、振動センサ22、およびCCDセンサ24は、4個の車輪の各々に対応して、車輪14近傍に設けられている。非接触温度センサ20、振動センサ22、およびCCDセンサ24は、それぞれECU100に接続されており、それぞれのセンサの検出結果はECU100に入力される。
The
無線ICタグ16は、車輪14のそれぞれのタイヤに埋設されている。ICタグリーダ18は、ECU100に接続されており、無線ICタグ16から取得したタイヤのIDやタイヤ状態判定情報をECU100に入力する。
The
車体12の車両室内には、ディスプレイ50が設けられている。ディスプレイ50はECU100に接続されている。ディスプレイ50は液晶画面により構成され、車両に関する様々な情報を表示して、運転者および車両室内にいる他の者へ報知を行う。また、ディスプレイ50には、タッチパネルが採用されており、ユーザは、ディスプレイ50を押すことにより、ECU100に入力を行うことができる。
A
エンジン40は、吸気通路46、スロットル弁モータ42、スロットル弁44を有している。アクセルペダル34はECU100に接続されており、アクセルペダル34が操作されるとその操作量を示す情報がECU100に出力される。スロットル弁モータ42はECU100に接続されており、ECU100は、アクセルペダル34の操作量に応じてスロットル弁モータ42に駆動信号を出力してスロットル弁44を開弁または閉弁する。ECU100はこのようにスロットル弁44の開度を制御することによって、エンジン40のエンジントルクを制御する。
The
油圧システム30は、車輪14の各々に設けられたホイールシリンダ32に連通されており、ブレーキ液圧であるホイールシリンダ圧を増圧することにより、車輪14に制動力を与える。本実施形態に係る油圧システム30は、電子制御ブレーキシステムが採用されている。ECU100は、ブレーキペダル26の操作量および車速などの各種の情報に基づいて、油圧システム30の後述する増圧用リニアバルブや減圧用リニアバルブなどを制御することにより、ブレーキ液圧としてのホイールシリンダ圧を制御する。
The
図2は、本実施形態に係る車輪14およびその周辺の車体12の構成を示す図である。本図は車体12のタイヤハウス82内に車輪14が取り付けられている状態を示している。本図では、理解を容易にするため、車輪14の上部の断面のみを示す。車輪14は、タイヤ60およびホイールリム62、バルブ64などを有している。バルブ64は、タイヤ気室内にエアを吸入する場合などに使用される。タイヤ60はホイールリム62の径方向外側に取り付けられている。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the
タイヤ60は、カーカス66、ベルト68、ビードワイヤ70、ビードエイペックス72を有している。カーカス66は、タイヤの骨格を形成し、荷重や衝撃、空気圧に耐えてタイヤの形状を維持する。ベルト68は、径方向内側へカーカス66を締め上げ、タイヤのトレッド部74を平面に保つ。ビードワイヤ70は、タイヤ60をホイールリム62に固定し、またカーカス66を支持するために設けられている。カーカス66はビード部80においてビードワイヤ70を内包するように折り返される。このとき、折り返されたカーカス66によって、断面が三角形形状のビードエイペックス72が形成される。ビードエイペックス72は、一般的にタイヤ60の他の部分より硬いゴムにより形成され、タイヤの変形を抑制する。
The
タイヤ60は、トレッド部74、ショルダー部76、サイドウォール部78、ビード部80の各部分に分けられる。タイヤ60はトレッド部74において路面と接する。トレッド部74には、タイヤ60の排水性能やスリップ性能を向上させるためのトレッドパターンが形成される。ショルダー部76は厚いゴム層により形成され、カーカス66を保護し、タイヤ60に発生した熱を放散させる。ショルダー部76とホイールリム62との間には、サイドウォール部78が形成される。このサイドウォール部78が変形する程度は、乗り心地や走行性能に影響を与える。
The
タイヤ60は、たとえば、トレッド部74のベルト68とその周囲のゴム部分にとの境界において、セパレーション(はく離)が発生する場合がある。また、ビード部80またはサイドウォール部78において、吹抜けが発生する場合がある。吹抜けとは、連続高速走行などによってタイヤ内部が損傷を受けることをいう。このようなトレッド部74におけるセパレーション、およびビード部80またはサイドウォール部78における吹抜けは、一般的に、車両10が連続高速走行することなどにより発生する可能性が高くなる。たとえば、トレッド部74のセパレーションは、車両10が連続高速走行することなどにより、トレッド部74のベルト68とその周囲のゴム部分にとの境界の温度が上昇することなどにより発生する。また、サイドウォール部78の吹抜けは、車両10が連続高速走行することなどにより連続的にサイドウォール部78がたわみ、サイドウォール部78の内部が疲労による損傷を受けることによって発生する。また、ビード部80の吹抜けは、車両10が連続高速走行することなどにより、ビードエイペックス72とカーカス66の境界が疲労による損傷を受けることによって発生する。これに対して、タイヤ60のベルト68とその周囲のゴム部分との境界における温度、タイヤ60の振動、およびトレッド部74またはサイドウォール部78の膨れ量などを検出することにより、タイヤ60におけるこれらの異常を検出することが可能である。
In the
またサイドウォール部78において、カーカス切れが発生する場合がある。また、ビード部80が損傷を受ける場合がある。サイドウォール部78における吹抜け、カーカス切れ、およびビード部80の損傷は、一般的に、タイヤ60の空気圧が低下したり、車両10に人や物が積載されることにより大きな重量が積載され、サイドウォール部78が大きくたわむことなどによって発生する可能性が高くなる。たとえば、サイドウォール部78における吹抜け、およびカーカス切れは、サイドウォール部78が大きくたわむことなどにより、サイドウォール部78の内部およびカーカス66が大きく変形することにより発生する。また、ビード部80の損傷は、サイドウォール部78が大きくたわむことなどにより、ビード部80が大きく変形し、またビード部80とホイールリム62との接触状態が連続的に変化することから発生する。これに対して、タイヤ60のサイドウォール部78の温度、サイドウォール部78における振動や音、およびサイドウォール部78のたわみ量などを検出することにより、タイヤ60におけるこれらの異常を検出することが可能である。
Further, the carcass break may occur in the
車輪14を内包するように、車体12にタイヤハウス82が設けられる。このタイヤハウス82には、温度検出手段としての非接触温度センサ20、振動検出手段としての振動センサ22、および外形検出手段としてのCCDセンサ24が取り付けられる。非接触温度センサ20は、赤外線によりタイヤ60の表面の温度を検出する。非接触温度センサ20は、ECU100に接続されており、検出されたタイヤ60の表面の温度情報は、ECU100に入力される。また、振動センサ22は、光学センサにより構成され、時間の経過によるタイヤ60の表面の変位の変化を非接触で検出することにより、タイヤ60の表面の振動を検出する。振動センサ22もECU100に接続されており、検出されたタイヤ60の表面の振動情報は、ECU100に入力される。また、CCDセンサ24は、タイヤ60の表面を撮影する。CCDセンサ24もECU100に接続されており、CCDセンサ24によって撮影されたタイヤ60の表面の画像データは、ECU100に入力される。ECU100は、入力されたタイヤ60の表面の画像データを利用して、異常の種類に対応する箇所の膨れ量、およびサイドウォール部78のたわみ量を算出する。したがって、CCDセンサ24は、タイヤ60の外形を検出する外形検出手段として機能する。
A
タイヤ60のトレッド部74の内部には、無線ICタグ16が埋設されている。無線ICタグ16には、タイヤ60を識別するための識別情報としてのIDが格納されている。また、無線ICタグ16には、タイヤの発生する異常の種類と、タイヤに異常が発生するおそれがあると判定される複数の状態量の範囲が対応付けられたタイヤ状態テーブルが格納されている。このタイヤ状態テーブルは、複数の状態量とタイヤの状態との関係を示すタイヤ状態判定情報として利用される。このため、無線ICタグ16は、タイヤIDおよびタイヤ状態テーブルを格納する記憶手段として機能する。
A
車体12には、この無線ICタグ16から情報を読み取るICタグリーダ18が、4個の車輪14の各々に対応して、車輪14近傍に設けられている。無線ICタグ16は、ICタグリーダ18から電磁波を照射されることにより、無線ICタグ16に格納されたタイヤIDおよびタイヤ状態テーブルをICタグリーダ18に送信する。このため、無線ICタグ16は、タイヤIDおよびタイヤ状態テーブルを車体12に送信する送信手段としても機能する。ICタグリーダ18は、無線ICタグ16から送信されたタイヤIDおよびタイヤ状態テーブルを受信する。このため、ICタグリーダ18は、タイヤIDおよびタイヤ状態テーブルを受信する受信手段として機能する。ICタグリーダ18はECU100に接続されている。ICタグリーダ18は、無線ICタグ16から受信したタイヤIDおよびタイヤ状態テーブルをECU100に入力する。
In the
図3は、本実施形態に係るタイヤ状態テーブルの例を示す図である。タイヤ状態テーブルには、タイヤ60に発生し得る複数種類の異常の各々に対応付けられた複数の状態量の範囲であって、タイヤ60にその種類の異常が発生した、または発生するおそれがあると判定されるために満たすべき複数の状態量の範囲が含まれている。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a tire condition table according to the present embodiment. The tire condition table is a range of a plurality of state quantities associated with each of a plurality of types of abnormalities that can occur in the
具体的には、タイヤ状態テーブルには、まずタイヤの種類およびタイヤに発生し得る複数の異常の種類が含まれている。本実施形態に係るタイヤ状態テーブルでは、判定の対象となるタイヤの異常として、トレッド部74のセパレーション、ビード部80の吹抜け、サイドウォール部78の吹抜け、サイドウォール部78のカーカス切れ、およびビード部80の損傷が含められている。なお、タイヤに発生し得る他の種類の異常が判定の対象とされてもよいことは勿論である。また、このタイヤに発生し得る複数の異常の種類の各々に対して、タイヤ温度の範囲、タイヤ振動範囲、外形変化量の範囲の組合せが対応付けられている。この外形変化量には、異常の種類に対応する箇所の膨れ量、およびサイドウォール部78のたわみ量が含まれる。各状態量の範囲は、タイヤ状態テーブルに含まれた閾値によって画定される。本実施形態においては、異常の種類に対応する箇所の膨れ量およびサイドウォール部78のたわみ量のいずれかが、このタイヤ状態テーブルに含まれる膨れ量およびたわみ量の範囲にある場合は、外形変化量の範囲にあるとして取り扱われる。したがって、サイドウォール部78の吹抜けについては、タイヤ60のタイヤ温度とタイヤ振動が、タイヤ状態テーブルに含まれるタイヤ温度の範囲およびタイヤ振動の範囲にあり、さらにタイヤ60のサイド部の膨れ量とサイドウォール部78のたわみ量のいずれかがタイヤ状態テーブルに含まれる膨れ量の範囲またはたわみ量の範囲にあるときに、ECU100は、サイドウォール部78に吹抜けのおそれがあると判定することができる。
Specifically, the tire condition table first includes the types of tires and a plurality of types of abnormalities that can occur in the tires. In the tire condition table according to the present embodiment, as an abnormality of the tire to be determined, separation of the
このタイヤ状態テーブルによって、現在のタイヤ60の状態量の各々が、このタイヤ状態テーブルに含まれる複数の状態量の範囲にあるときに、ECU100は、その複数の状態量の組合せに対応する種類の異常が発生した、または発生するおそれがあると判定することが可能となる。たとえば、このタイヤ状態テーブルにおいて、T4℃からT5℃というタイヤ温度の範囲と、周波数がF3以上、振幅W3以上のタイヤの振動がS3秒以上継続した場合という振動の範囲と、X5以上というサイド部の膨れ量の範囲の組合せが、ビード部の吹抜けという種類のタイヤの異常に対応付けられている。このため、検出されたタイヤ温度がT4℃からT5℃の間であり、さらに周波数がF3以上、振幅W3以上のタイヤの振動がS3秒以上継続して検出された場合であり、さらに検出されたサイド部の膨れ量がX5以上である場合には、ECU100は、タイヤ60のビード部80に吹抜けが発生したと判定することができる。
When each of the state quantities of the
タイヤ状態テーブルに含まれる各状態量の範囲は、一般的にタイヤの種類によって異なる。これらの状態量の範囲を画定するための試験が実施されることにより、タイヤ状態テーブルに含まれる各状態量の範囲が決定される。たとえば、トレッド部74のセパレーション、ビード部80の吹抜け、およびサイドウォール部78の吹抜けに対応付けられる各状態量の範囲は、タイヤ60の連続高速試験が実施されることにより決定される。また、サイドウォール部78の吹抜け、サイドウォール部78のカーカス切れ、およびビード部80の損傷に対応付けられる各状態量の範囲は、タイヤ60の過負荷耐久試験が実施されることにより決定される。この場合の過負荷耐久試験とは、低内圧耐久試験をいう。
The range of each state quantity included in the tire condition table generally differs depending on the type of tire. By performing a test for defining the range of these state quantities, the range of each state quantity included in the tire condition table is determined. For example, the range of each state quantity associated with the separation of the
これらの試験により決定されたタイヤ状態テーブルに含まれる各状態量の範囲は、タイヤに発生し得る異常の種類によって異なっていてもよく、同じでもよく、または相互に重複していてもよい。タイヤ状態テーブルに含まれる各状態量の範囲が、タイヤに発生し得る異常の種類によって同じまたは相互に重複する場合、タイヤ60の各状態量がこの重複する範囲にあるときは、ECU100は、この重複する状態量の範囲の各々に対応する種類の異常が発生するおそれがあると判定することができる。
The range of each state quantity included in the tire condition table determined by these tests may be different depending on the type of abnormality that may occur in the tire, may be the same, or may overlap each other. When the range of each state quantity included in the tire condition table is the same or mutually overlaps depending on the type of abnormality that can occur in the tire, when each state quantity of the
なお、タイヤ状態テーブルに含まれる各状態量の範囲は、一般的にタイヤの種類によって異なるため、タイヤの種類によって発生しやすい異常の種類は異なる場合がある。たとえば、ある種類のタイヤは、トレッド部74のセパレーションが発生しやすい傾向を有し、またある種類のタイヤは、サイドウォール部78のカーカス切れが発生しやすい傾向を有する場合などがある。本実施形態のタイヤ状態テーブルを参照することにより、このようにタイヤの種類によって発生しやすい異常の種類が異なる場合においても、タイヤ60の異常について正確に判定を行うことができる。
In addition, since the range of each state quantity included in the tire condition table generally varies depending on the type of tire, the type of abnormality that is likely to occur may vary depending on the type of tire. For example, a certain type of tire has a tendency that separation of the
図4は、本実施形態に係るECU100の機能ブロック図である。ECU100は、主制御部102、エンジントルク制御部110、制動制御部112、報知制御部114、および記憶部120を有する。
FIG. 4 is a functional block diagram of the
主制御部102は、マイクロコンピュータによる演算ユニット104、プログラムなどが格納されたROM106、データを一時的に格納するRAM108などを含む主制御部102を有している。主制御部102は、アクセサリ電源またはイグニッション電源に接続されることにより車両10の電源がオンにされたときに、ICタグリーダ18によってタイヤ状態テーブルを無線ICタグ16から取得し、RAM108に格納する。
The
また、主制御部102は、車両の電源がオンにされている間、所定時間毎に非接触温度センサ20、振動センサ22、およびCCDセンサ24のそれぞれから検出結果の入力を受ける。演算ユニット104は、ROM106に格納されたプログラムを使用し、振動センサ22から入力された振動情報を利用して、タイヤ60の振動周波数および振幅を算出する。また、演算ユニット104は、ROM106に格納されたプログラムを使用し、CCDセンサ24から入力された画像データを利用して、タイヤ60のトレッド部74およびサイドウォール部78における膨れ量、およびサイドウォール部78のたわみ量を算出する。ECU100は、タイヤ状態テーブルを参照し、タイヤ状態テーブルに含まれる各状態量の範囲に、検出された温度、振動、膨れ量、およびサイドウォール部78のたわみ量があるか否かを判断する。
The
主制御部102は、RAM108に格納されたタイヤ状態テーブルを参照し、非接触温度センサ20、振動センサ22、およびCCDセンサ24の結果に基づいて、タイヤ状態テーブルに含まれる種類の異常がタイヤ60に発生するおそれがあるか否かを判定する。このため、主制御部102は、タイヤ60に異常が発生したかまたは発生するおそれがあるか否かを判定するタイヤ異常判定手段として機能する。
The
主制御部102の演算ユニット104は、前述の判定結果に基づいて、目標エンジントルクを算出する。このため、演算ユニット104は、エンジントルク演算手段としても機能する。主制御部102はエンジントルク制御部110に接続されており、算出された目標エンジントルクはエンジントルク制御部110に出力される。エンジントルク制御部110は、スロットル弁モータ42に接続されている。目標エンジントルクの入力を受けたエンジントルク制御部110は、エンジン40のスロットル弁モータ42に駆動信号を出力することにより、スロットル弁モータ42を作動させ、スロットル弁44を開弁または閉弁する。エンジン40は、スロットル弁44が開弁されることにより、エンジントルクが増加され、スロットル弁44が閉弁されることにより、エンジントルクが低下される。エンジントルク制御部110は、このようにエンジントルクを目標エンジントルクに制御する。
The
また、主制御部102の演算ユニット104は、前述の判定結果に基づいて、目標ホイールシリンダ圧を算出する。このため、演算ユニット104は、ホイールシリンダ圧演算手段としても機能する。ECU100の主制御部102は、制動制御部112に接続されており、算出された目標ホイールシリンダ圧は制動制御部112に出力される。油圧システム30は、増圧用リニアバルブ116および減圧用リニアバルブ118を有している。増圧用リニアバルブ116は、開弁されることによりホイールシリンダ圧を増圧する増圧弁として機能する。また減圧用リニアバルブ118は、開弁されることによりホイールシリンダ圧を減圧する減圧弁として機能する。増圧用リニアバルブ116および減圧用リニアバルブ118は、それぞれリニアソレノイドを有している。制動制御部112は、増圧用リニアバルブ116のリニアソレノイド、または減圧用リニアバルブ118のリニアソレノイドに接続されている。目標ホイールシリンダ圧の入力を受けた制動制御部112は、これらのリニアソレノイドに駆動信号を出力することにより、増圧用リニアバルブ116および減圧用リニアバルブ118を開弁または閉弁させる。増圧用リニアバルブ116が開弁し、減圧用リニアバルブ118が閉弁することにより、ホイールシリンダ圧は増加し、車輪14に制動力が与えられる。増圧用リニアバルブ116が閉弁し、減圧用リニアバルブ118が開弁することにより、ホイールシリンダ圧は減少し、車輪14に与えられている制動力が低減または解除される。制動制御部112は、このようにホイールシリンダ圧を目標ホイールシリンダ圧に制御する。
The
また、ECU100は、報知制御部114を有している。報知制御部114は、ディスプレイ50に接続されている。報知制御部114は、ディスプレイ50に、タイヤ60の状態を表示して警告することにより、運転者にタイヤ60の状態を報知する。
The
図5は、本実施形態に係るタイヤ状態判定装置がタイヤ60の状態を判定する処理を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、車両10の電源がオンにされることにより開始される。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a process in which the tire condition determination device according to the present embodiment determines the condition of the
車両10の電源がオンにされると、ECU100は、ICタグリーダ18から、無線ICタグ16に格納されたタイヤIDおよびタイヤ状態テーブルを取得する(S11)。ECU100は、取得したタイヤIDを使用して、個々のタイヤを識別する(S12)。具体的には、ECU100は、4個の車輪14に埋設された無線ICタグ16の各々から、異なるタイミングで順次タイヤIDおよびタイヤ状態テーブルを取得する。ECU100は、タイヤの位置を示す情報と、タイヤIDおよびタイヤ状態テーブルを対応付けてRAM108に格納する。
When the power of the
個々のタイヤが識別されると、非接触温度センサ20、振動センサ22、およびCCDセンサ24は、それぞれ温度、振動、および外形の検出を開始する(S13)。ECU100は、非接触温度センサ20、振動センサ22、およびCCDセンサ24から検出結果の入力を受ける。ECU100は、振動センサ22から入力された振動情報を利用して、タイヤ60の振動周波数および振幅を算出する。また、ECU100は、CCDセンサ24から入力された画像データを利用して、タイヤ60のトレッド部74およびサイドウォール部78における膨れ量、およびサイドウォール部78のたわみ量を算出する。
When the individual tires are identified, the
取得したタイヤ状態テーブルを参照し、入力された状態量または入力された検出結果から算出した状態量に基づいて、タイヤ60に異常が発生するおそれがあるか否かを判定する(S14)。具体的には、ECU100は、タイヤ状態テーブルを参照し、いずれかの異常の種類に対応付けられた各状態量の範囲に、検出された温度、振動、膨れ量、およびサイドウォール部78のたわみ量があるか否かを判断する。いずれかの異常の種類に対応付けられた各状態量の範囲に、検出されたこれらの状態量があれば、ECU100は、タイヤ60に異常が発生するおそれがあると判定する。いずれかの異常の種類に対応付けられた各状態量の範囲に、検出されたこれらの状態量がなければ、ECU100は、タイヤ60に異常が発生するおそれがないと判定する。また、複数の異常の種類の各々に対応付けられた各状態量の範囲に、検出されたこれらの状態量があれば、ECU100は、タイヤ60に複数の異常が発生するおそれがあると判定する。これによって、複数の状態量を検出してタイヤに発生するおそれのある異常を判定することができ、タイヤに異常が発生するおそれがあることを正確に判定することができる。さらに、タイヤ60に複数種類の異常が発生し得る場合においても、タイヤ60にいずれかの種類の異常が発生した、または発生するおそれがあると判定されるために満たすべき複数の状態量の範囲をあらかじめタイヤ状態判定情報に含めることにより、タイヤ60に発生し得るこのような複数種類の異常の各々において、異常が発生するまたは発生するおそれがあるかを判定することが可能となる。
With reference to the acquired tire state table, it is determined whether or not there is a possibility of abnormality in the
検出された複数の状態量からは、タイヤ60に異常が発生するおそれがないと判断された場合(S14のN)、非接触温度センサ20、振動センサ22、およびCCDセンサ24は、再び温度、振動、およびタイヤ60の外形を検出し、ECU100はこれらの検出結果に基づいてタイヤに異常が発生するおそれがあるかの判定を再び行う。ECU100は、車両10の電源がオフにされるか、タイヤ60に異常が発生するおそれがあると判定されるまで、この処理を繰り返す。
When it is determined from the plurality of detected state quantities that there is no possibility of abnormality in the tire 60 (N in S14), the
検出された複数の状態量から、タイヤ60に異常が発生するおそれがあると判断された場合(S14のY)、まず、報知制御部114は、ディスプレイ50に、タイヤ60に異常が発生するおそれがある旨を表示して警告することにより、運転者にその旨を報知する(S15)。この場合、報知制御部114は、たとえば「トレッド部74のセパレーションが発生するおそれがあります。」など、どの種類の異常がタイヤ60に発生するおそれがあるのかもディスプレイ50に表示する。また、報知制御部114は、たとえば「速やかに車両速度を減速してください。」など、タイヤ60に発生するおそれがある異常に対して運転者がとるべき措置も表示する。これにより、運転者は、タイヤ60に発生するおそれのある異常に対して、速やかに対処することができる。なお、報知制御部114は、車両10の室内に設けられたスピーカ(図示せず)に、タイヤ60に異常が発生するおそれがある旨を音声出力して警告することにより、運転者にその旨を報知してもよい。
When it is determined from the detected plurality of state quantities that an abnormality may occur in the tire 60 (Y in S14), first, the
また、エンジントルク制御部110は、タイヤ60に異常が発生するおそれがあるか否かの判定結果に応じて、エンジン40のエンジントルクを制御する。制動制御部112は、タイヤ60に異常が発生するおそれがあるか否かの判定結果に応じて、車両10に適度な制動力を与えるように、油圧システム30を制御する。これによって、ECU100は、判定結果に応じて車両10の速度を減速または停止させることができる。
Further, the engine
本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. Various modifications such as design changes can be added to the embodiments based on the knowledge of those skilled in the art, and embodiments to which such modifications are added can be included in the scope of the present invention. Here are some examples.
車輪14から発せられる音を検出するマイクが設けられていてもよい。マイクは車体12に設けられていてもよい。また、マイクは車輪14に設けられていてもよい。マイクが車輪14に設けられている場合、マイクにより検出された検出結果を車体12に送信する送信装置が車輪14に設けられていてもよい。また、この送信装置により送信された検出結果を受信する受信装置が車体12に設けられていてもよい。さらに、ECU100は、このようなマイクの検出結果を利用して、タイヤ60の状態の判定を行ってもよい。これによって、タイヤ60から発せられる音を状態量の一つとしてタイヤ60の状態を判定することができ、タイヤ60の状態をより正確に判定することができる。
Microphones that detect sounds emitted from the
エンジントルク制御部110は、タイヤ60に異常が発生するおそれがあるか否かの判定結果に応じて、エンジン40への燃料の噴出量を制御してもよい。これによっても、エンジントルク制御部110は、タイヤ60に異常が発生するおそれがあるか否かの判定結果に応じて、エンジントルクを制御することができる。
The engine
タイヤ60のサイドウォール部78やビード部80に無線ICタグ16が設けられてもよい。これによって、車両10およびタイヤ60の設計の自由度を高めることができる。この場合、サイドウォール部78やビード部80に設けられた無線ICタグ16の位置に対応して、ICタグリーダ18が車体12に取り付けられる位置が決定される。
The
タイヤ60は、一般的に4個同種のものが使われる。このため、4個の車輪14のうち、1個の車輪14近傍にのみICタグリーダ18が設けられてもよい。この場合、ECU100は、このICタグリーダ18を使って無線ICタグ16からタイヤ状態テーブルを取得する。ECU100は、残りの3個の車輪14のタイヤ状態を判定する場合においても、取得したタイヤ状態テーブルを参照する。これにより、ICタグリーダ18の数を低減することができることから、コストを低減することができる。
In general, four
タイヤ気室内には、空気圧検出装置が設けられていてもよい。また、この空気圧検出装置の検出結果を車体12に送信する送信装置が車輪14に設けられていてもよい。また、車輪14の送信装置から送信された、空気圧検出装置の検出結果を受信する受信装置が車体12に設けられていてもよい。これによって、タイヤ気室内の空気圧を状態量の一つとしてタイヤ60の状態を判定することができ、タイヤ60の状態をより正確に判定することができる。
An air pressure detection device may be provided in the tire chamber. A transmission device that transmits the detection result of the air pressure detection device to the
温度センサは、車輪14に設けられていてもよい。この場合、温度センサは熱電対などが使用されてもよい。空気圧検出装置が設けられている場合と同様に、空気圧検出装置の検出結果を車体12に送信する送信装置が車輪14に設けられていてもよく、また、車輪14の送信装置から送信された検出結果を受信する受信装置が車体12に設けられていてもよい。これによって、たとえばタイヤ気室内の温度を状態量の一つとしてタイヤ60の状態を判定することができ、タイヤ60の状態をより正確に判定することができる。
The temperature sensor may be provided on the
振動センサ22は、車輪14に設けられてもよい。これによって、振動センサ22は車輪14の振動を直接検出することができる。この場合、振動センサ22として荷重センサや加速度センサなどが使用されてもよい。空気圧検出装置が設けられている場合と同様に、空気圧検出装置の検出結果を車体12に送信する送信装置が車輪に設けられていてもよく、また、車輪14の送信装置から送信された検出結果を受信する受信装置が車体12に設けられていてもよい。
The
ECU100の主制御部102は、無線ICタグ16から取得したタイヤ状態テーブルを記憶部120に格納してもよい。この場合、タイヤが交換されることなどにより、再び記憶部120にタイヤ状態テーブルが格納されるまで、ECU100は、記憶部120に格納されたタイヤ状態テーブルを参照する。ユーザは、たとえばディスプレイ50に表示されたタイヤ交換を示すボタンを押すなどにより、ディスプレイ50に、タイヤが交換されたことの入力を行うことができる。ECU100は、ユーザによりタイヤが交換されたことの入力がされた場合、ICタグリーダ18を使って無線ICタグ16に格納されたタイヤ状態テーブルを取得する。これによって、常に無線ICタグ16に格納されたタイヤ状態テーブルを取得する必要がなくなり、ECU100の処理負担を低減することができる。
The
また、タイヤ交換時に、ケーブルまたは通信によってECU100に外部のデータ入力装置を接続することにより、タイヤ状態テーブルを記憶部120に格納してもよい。これによって、無線ICタグ16およびICタグリーダ18が不要となり、タイヤ状態テーブルを取得するためのコストを低減することができる。
In addition, the tire condition table may be stored in the
記憶部120に、あらかじめ各種のタイヤのタイヤ状態テーブルが格納されていてもよい。この場合、ECU100は、ディスプレイ50にタイヤの選択ボタンなどの選択入力手段を表示してもよく、ユーザにより選択されたタイヤのタイヤ状態テーブルを参照することを決定してもよい。記憶部120に格納された各種のタイヤのタイヤ状態テーブルは、ケーブルまたは通信によってECU100に外部のデータ入力装置を接続することにより、更新し、新たなタイヤのタイヤ状態テーブルを追加して記憶部120に格納してもよい。
The
10 車両、 12 車体、 14 車輪、 16 無線ICタグ、 18 ICタグリーダ、 20 非接触温度センサ、 22 振動センサ、 24 CCDセンサ、 30 油圧システム、 40 エンジン、 50 ディスプレイ、 60 タイヤ、 66 カーカス、 68 ベルト、 70 ビードワイヤ、 72 ビードエイペックス、 74 トレッド部、 78 サイドウォール部、 80 ビード部、 100 ECU、 102 主制御部、 110 エンジントルク制御部、 112 制動制御部、 114 報知制御部、 120 記憶部。 10 vehicle, 12 vehicle body, 14 wheel, 16 wireless IC tag, 18 IC tag reader, 20 non-contact temperature sensor, 22 vibration sensor, 24 CCD sensor, 30 hydraulic system, 40 engine, 50 display, 60 tire, 66 carcass, 68 belt , 70 bead wire, 72 bead apex, 74 tread portion, 78 sidewall portion, 80 bead portion, 100 ECU, 102 main control portion, 110 engine torque control portion, 112 braking control portion, 114 notification control portion, 120 storage portion.
Claims (10)
タイヤに異常が発生した、または発生するおそれがあると判定されるために満たすべき複数の状態量の範囲を含むタイヤ状態判定情報を格納する記憶手段と、
前記格納されたタイヤ状態判定情報を参照し、前記検出された複数の状態量の各々が、前記タイヤ状態判定情報に含まれる複数の状態量の範囲にあるときに、タイヤに異常が発生した、または発生するおそれがあると判定するタイヤ状態判定手段と、
を備えることを特徴とするタイヤ状態判定装置。 A plurality of detection means for detecting a plurality of state quantities of the tire;
Storage means for storing tire condition determination information including a range of a plurality of state quantities to be satisfied in order to determine that an abnormality has occurred in the tire or that there is a risk of occurrence;
With reference to the stored tire state determination information, when each of the detected plurality of state quantities is within the range of the plurality of state quantities included in the tire state determination information, an abnormality has occurred in the tire. Or tire condition determining means for determining that there is a risk of occurrence,
A tire condition determination device comprising:
前記タイヤ状態判定手段は、前記格納されたタイヤ状態判定情報を参照し、前記検出された複数の状態量の各々が、前記タイヤ状態判定情報に含まれる、タイヤに発生し得る複数種類の異常のいずれかの種類の異常に対応付けられた複数の状態量の範囲にあるときに、対応する種類の異常がタイヤに発生した、または発生するおそれがあると判定することを特徴とする請求項1または2に記載のタイヤ状態判定装置。 The tire condition determination information is a range of a plurality of state quantities associated with each of a plurality of types of abnormality that may occur in the tire, and the corresponding type of abnormality may or may occur in the tire. Including a range of a plurality of state quantities to be satisfied to be determined as
The tire condition determination means refers to the stored tire condition determination information, and each of the detected plurality of condition quantities is included in the tire condition determination information and includes a plurality of types of abnormalities that may occur in the tire. 2. It is determined that when there is a range of a plurality of state quantities associated with any type of abnormality, it is determined that the corresponding type of abnormality has occurred or is likely to occur in the tire. Or the tire condition determination apparatus of 2.
車輪に設けられ、前記格納されたタイヤ状態判定情報を車体に送信する送信手段と、
車体に設けられ、前記送信されたタイヤ状態判定情報を受信する受信手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のタイヤ状態判定装置。 A tire condition determination device in which the storage means is provided on a wheel and the tire condition determination means is provided on a vehicle body,
Transmission means provided on a wheel and transmitting the stored tire condition determination information to a vehicle body;
Receiving means provided on the vehicle body for receiving the transmitted tire condition determination information;
The tire condition determination device according to claim 1, further comprising:
タイヤに異常が発生した、または発生するおそれがあると判定されるために満たすべき複数の状態量の範囲を含む、記憶手段に格納されたタイヤ状態判定情報を参照し、前記検出された複数の状態量の各々が、前記タイヤ状態判定情報に含まれる複数の状態量の範囲にあるときに、タイヤに異常が発生した、または発生するおそれがあると判定するステップと、
を備えることを特徴とするタイヤ状態判定方法。 Detecting a plurality of state quantities of the tire by a plurality of detection means provided on the vehicle body;
Reference is made to the tire condition determination information stored in the storage means, which includes a range of a plurality of condition quantities to be satisfied in order to determine that an abnormality has occurred in the tire or that there is a risk of occurrence, and the plurality of detected When each of the state quantities is within a range of a plurality of state quantities included in the tire condition determination information, a step of determining that an abnormality has occurred or is likely to occur in the tire; and
A tire condition determining method comprising:
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