JP2023066796A - Tire abnormality determination system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、タイヤの取付異常の有無を判定するシステムに関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a system for determining the presence or absence of a tire mounting abnormality.
従来より、タイヤの空気圧を監視するシステム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)の1つとして、ダイレクト式のものがある。このタイプのTPMSでは、タイヤが取り付けられた車輪側に、圧力センサ等のセンサが備えられた検出器が直接設置されている。また、車体側には、アンテナおよび受信機が備えられており、車輪側の検出器からセンサの検出信号が送信されると、アンテナを介して受信機にその検出信号が受信され、タイヤ空気圧の検出が行われる。 Conventionally, there is a direct system as one of systems (TPMS: Tire Pressure Monitoring System) for monitoring the air pressure of tires. In this type of TPMS, a detector provided with a sensor such as a pressure sensor is installed directly on the side of the wheel on which the tire is attached. In addition, the vehicle body is equipped with an antenna and a receiver. When the sensor detection signal is transmitted from the wheel side detector, the detection signal is received by the receiver via the antenna, and the tire pressure is measured. detection is performed.
このようなダイレクト式のTPMSのなかには、データ送信を行う検出器がどの車輪に設置されたものかを自動的に判定するオートロケーション機能を有するものが存在する(たとえば特開2017-58280号公報参照)。 Some of these direct TPMS have an autolocation function that automatically determines which wheel the detector that transmits data is installed on (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-58280). ).
タイヤが取り付けられた車輪は、通常、ハブにボルトナットによって締結される。車両走行中においてタイヤの取付異常(車輪を締結しているボルトナットの緩み等)が生じると振動等の要因となり得るため、タイヤの取付異常が生じている場合にはその異常を早期に検出してユーザに報知する等の措置を講じることが望ましい。 A wheel with a tire attached is usually fastened to a hub with bolts and nuts. If a tire installation error (loosening of the bolts and nuts that fasten the wheels, etc.) occurs while the vehicle is running, it can cause vibration, etc. Therefore, in the event that a tire installation error occurs, it should be detected at an early stage. It is desirable to take measures such as notifying the user through
しかしながら、特開2017-58280号公報には、そのような課題およびその対策をについて何ら具体的な言及はなされていない。 However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-58280 makes no specific reference to such problems and countermeasures therefor.
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、タイヤの取付異常の有無を判定することである。 The present disclosure has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to determine whether or not there is a tire mounting abnormality.
本開示の一態様によるタイヤ異常判定システムは、操舵しない第1タイヤの回転周方向の加速度を検出する第1検出器と、操舵しない第2タイヤの回転周方向の加速度を検出する第2検出器と、第1検出器および第2検出器からの情報を受信可能に構成された監視ユニットとを備える。監視ユニットは、第1検出器によって検出された加速度の大きさが第2検出器によって検出された加速度の大きさから基準値以上乖離している場合に第1タイヤの取付異常であると判定する。 A tire abnormality determination system according to an aspect of the present disclosure includes a first detector that detects circumferential acceleration of a first tire that is not steered, and a second detector that detects circumferential acceleration of a second tire that is not steered. and a monitoring unit configured to receive information from the first detector and the second detector. The monitoring unit determines that the first tire is abnormally mounted when the magnitude of acceleration detected by the first detector deviates from the magnitude of acceleration detected by the second detector by a reference value or more. .
上記の態様によれば、操舵しない2つのタイヤが正常に取り付けられている場合にはそれらのタイヤの回転周方向の加速度の大きさはほぼ同じ値になることに鑑み、操舵しない2つのタイヤの回転周方向の加速度の大きさが基準値以上乖離している場合に、一方のタイヤ(第1タイヤ)の取付異常であると判定する。これにより、タイヤの取付異常の有無を判定することができる。 According to the above aspect, when the two non-steering tires are mounted normally, the magnitude of the acceleration in the circumferential direction of rotation of those tires is approximately the same. If the magnitude of the acceleration in the circumferential direction of rotation deviates by a reference value or more, it is determined that one of the tires (first tire) is abnormally mounted. Accordingly, it is possible to determine whether or not there is an abnormality in the mounting of the tire.
本開示によれば、タイヤの取付異常の有無を判定することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to determine whether or not there is a tire mounting abnormality.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
<全体構成>
図1は、本実施の形態によるタイヤ異常判定システムが適用される車両10の構成を模式的に示す図である。
<Overall composition>
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a
本実施の形態による車両10は、操舵輪である前輪にシングルタイヤを備え、非操舵輪である後輪にダブルタイヤを備える車両である。シングルタイヤとは、1箇所のタイヤ装着位置に1本のタイヤを装着する形態である。ダブルタイヤとは、1箇所のタイヤ装着位置に互いに連結された同サイズの2本のタイヤを装着する形態である。ダブルタイヤは、主にトラックあるいはバスなどの大型の車両に採用される。
さらに、本実施の形態による車両10においては、後輪に2軸式のダブルタイヤが採用されている。具体的には、車両10は、フロント用のタイヤ11,12と、リア用のダブルタイヤ21~24とを備える。
Furthermore, in
図1には、車両10が後輪駆動方式である場合が例示されている。リア用のダブルタイヤ21,22,23,24は、それぞれ、リア1列目の左側の車軸R1、リア1列目の右側の車軸R2、リア2列目の左側の車軸R3、およびリア2列目の右側の車軸R4に取り付けられる。なお、車両10の駆動方式は後輪駆動方式に限定されず、前輪駆動方式であってもよいし、全輪駆動方式であってもよい。
FIG. 1 illustrates a case where the
ダブルタイヤ21は、車両内側のタイヤ21aと、車両外側のタイヤ21bとを含む。ダブルタイヤ22は、車両内側のタイヤ22aと、車両外側のタイヤ22bとを含む。ダブルタイヤ23は、車両内側のタイヤ23aと、車両外側のタイヤ23bとを含む。ダブルタイヤ24は、車両内側のタイヤ24aと、車両外側のタイヤ24bとを含む。
The
さらに、車両10は、各タイヤの空気圧を監視するシステム(TPMS)を備える。具体的には、車両10は、各々がタイヤ空気圧を検出する複数の検出器13,14,31a~34bと、TPMS受信機40とを備える。検出器13,14は、フロント用のタイヤ11,12のホイールにそれぞれ設置される。検出器31a~34bは、リア用のタイヤ21a~24bのホイールにそれぞれ設置される。なお、各検出器13,14,31a~34bは、たとえば、各タイヤに空気を吸入するためのバルブと一体的に形成されてもよい。
Furthermore, the
各検出器13,14,31a~34bは、所定の起動条件が成立した場合に起動して各タイヤの空気圧を検出し、検出結果を含むUHF(Ultra High Frequency)帯の電波信号(以下、単に「UHF信号」とも称する)を出力する。なお、「所定の起動条件」は、定期または不定期に成立するように予め設定されている。これにより、各検出器31~34は、互いに異なるタイミングで間欠的に起動し得る。
Each
各検出器13,14,31a~34bが出力するUHF信号には、タイヤ空気圧を示す情報に加えて、少なくとも各検出器13,14,31a~34bを特定するための固有のID番号を示す情報が含まれる。各検出器13,14,31a~34bが出力するUHF信号をTPMS受信機40が受信することによって、TPMS受信機40が各タイヤの空気圧を監視することができる。
The UHF signals output by the
なお、フロント用のタイヤ11,12、およびリア用のタイヤ21a~24bは、タイヤローテーションが行えるように、同じ仕様および構成のものが用いられる。したがって、各検出器13,14,31a~34bについても同じ構成のものが採用される。以下では、各検出器13,14,31a~34bを区別して説明する必要がない場合には、各検出器13,14,31a~34bを区別することなく「検出器30」とも記載する。
The
TPMS受信機40は、車両10の車体側に設けられる。TPMS受信機40は、アンテナA1と、監視ユニット45を備える。アンテナA1は、各検出器30から送信されるUHF信号を受信可能に構成される。監視ユニット45は、アンテナA1が受信したUHF信号に基づいて各タイヤの空気圧を監視する。監視ユニット45は、記憶部46と、処理部47とを備える。
The TPMS
処理部47は、図示されないCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサと、メモリと、入出力バッファとを含んで構成される。メモリは、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)を含む。プロセッサは、ROMに格納されているプログラムをRAMに展開して実行する。ROMに格納されているプログラムには、処理部47により実行される各種処理が記述されている。
The
記憶部46には、各検出器30が配置されているタイヤ位置を示す情報、タイヤ空気圧を示す情報などが、各検出器30のID番号に対応付けられて保存されている。本実施の形態においては、合計10個のタイヤ位置(フロント左側、フロント右側、リア1列目左内側、リア1列目左外側、リア1列目右内側、リア1列目右外側、リア2列目左内側、リア2列目左外側、リア2列目右内側、およびリア2列目右外側)が予め設定されており、各検出器30のID番号はいずれかのタイヤ位置に対応付けられている。たとえば、検出器13のID番号にはタイヤ位置「フロント左側」が対応付けられ、検出器32aのID番号にはタイヤ位置「リア1列目右内側」が対応付けられる。
Information indicating the tire position where each
監視ユニット45は、各検出器30からUHF信号を受信した場合、記憶部46に記憶されている情報を参照してUHF信号に含まれるID番号のタイヤ位置を特定するとともに、特定されたタイヤ位置の空気圧をUHF信号に含まれるタイヤ空気圧で更新する。たとえば、監視ユニット45は、検出器32aのID番号を含むUHF信号を受信した場合、記憶部46に記憶されているID番号とタイヤ位置との対応関係を参照することによって、当該UHF信号に含まれているID番号のタイヤ位置を「リア1列目右内側」と特定するとともに、特定された「リア1列目右内側」の空気圧を当該UHF信号に含まれるタイヤ空気圧で更新する。
When the UHF signal is received from each
TPMS受信機40は、記憶部46に記憶されている、タイヤ位置とタイヤ空気圧との対応関係の情報を表示部60に表示させることができる。表示部60は、運転手が視認することが可能な位置に配置される。表示部60は、たとえば車内インストルメントパネルに配置される。
The
監視ユニット45は、受信したUHF信号に含まれるタイヤ空気圧が低圧閾値以下であれば、警告とともにタイヤ空気圧が低圧閾値以下であるタイヤ位置を表示部60に表示させる。TPMS受信機40は、このタイヤ空気圧の判定処理を、受信するUHF信号毎に行い、各タイヤの各々の空気圧を監視する。これにより、運転手は、リアルタイムで低圧閾値以下となったタイヤの位置を認識することができる。
If the tire pressure included in the received UHF signal is equal to or less than the low pressure threshold, the
<検出器30の構成>
図2は、検出器30の構成を示すブロック図である。検出器30は、コントローラ35と、圧力センサ38と、加速度センサ(Gセンサ)39と、アンテナA2と、送信回路CTとを備える。
<Configuration of
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
コントローラ35は、記憶部36と、処理部37とを備える。処理部37は、図示されないCPU等のプロセッサと、メモリと、入出力バッファとを含んで構成される。メモリは、ROMおよびRAMを含む。プロセッサは、ROMに格納されているプログラムをRAMに展開して実行する。ROMに格納されているプログラムには、処理部37により実行される各種処理が記述されている。
The
記憶部36には、図1に示される検出器30毎に固有のID番号が記憶されている。たとえば、図1の検出器13に含まれる記憶部36には、ID番号として「01」が記憶されている。また、図1の検出器14に含まれる記憶部36には、ID番号として「02」が記憶されている。このように、各検出器30内の記憶部36には、各検出器30に固有のID番号が記憶されている。
A unique ID number is stored in the
圧力センサ38は、タイヤ空気圧を検出し、検出結果(以下「タイヤ空気圧P」とも称する)をコントローラ35に出力する。加速度センサ39は、検出器30に作用する加速度(力)を検出し、検出結果(以下「加速度G」とも称する)をコントローラ35に出力する。なお、検出器30は、圧力センサ38および加速度センサ39に加えて、タイヤ温度を検出する温度センサをさらに備えていてもよい。
The
コントローラ35は、アンテナA2からUHF信号を出力するように送信回路CTを制御する。UHF信号には、記憶部36に記憶されているID番号、タイヤ空気圧Pを示す情報に加えて、加速度Gを示す情報が含まれる。
The
上述したように、検出器30は、所定の起動条件が成立したタイミングで起動してUHF信号を出力する。なお、検出器30は図示しない電池を備え当該電池から供給される電力で作動するが、この電池は外部から容易には充電することができないため、検出器30の作動時間を極力少なくして検出器30の消費電力を抑えることが望ましい。この観点から、「所定の起動条件」は、検出器30の起動頻度を極力抑えるように予め設定されている。たとえば、所定の起動条件には、前回停止時から所定のタイマー時間が経過したことが図示しないタイマによって計測されたというタイマー起動条件、加速度センサ39によって検出される加速度Gが特定の値(たとえば最大値あるいは最小値)となったという加速度起動条件などが含まれていてもよい。
As described above, the
なお、上述のタイマー起動条件に用いられる「タイマー時間」は固定値であってもよいし、たとえば加速度Gに応じて変動する可変値であってもよい。たとえば、コントローラ35は、加速度センサ39の検出結果である加速度Gに基づいてタイヤが回転しているか否かを判定し、タイヤが回転していない停止状態である場合にはタイマー時間を比較的長い時間(たとえば数分程度、あるいは、さらに長い数時間程度)に設定し、タイヤが回転している走行状態である場合にはタイマー時間を比較的短い時間(たとえば数秒程度、あるいは、さらに短い数ミリ秒程度)に設定するようにしてもよい。また、検出器30の1回の起動時間(起動されてから次に停止されるまでの時間)は、比較的短い時間(たとえば数ミリ秒程度)に制限されてもよい。
The "timer time" used in the above-described timer activation condition may be a fixed value, or may be a variable value that varies according to the acceleration G, for example. For example, the
<加速度センサ(Gセンサ)39の検出方向>
図3は、加速度センサ39が加速度を検出する方向を説明するための図である。なお、図3においては、タイヤに空気を吸入するためのバルブと検出器30とが一体的に形成されている構成が例示されている。
<Detection direction of acceleration sensor (G sensor) 39>
FIG. 3 is a diagram for explaining directions in which the
検出器30は、タイヤが取り付けられるホイールWHに固定されている。加速度センサ39は、一方方向の加速度を検出する一軸の加速度センサである。本実施の形態においては、加速度センサ39による加速度の検出方向がタイヤの回転周方向となるように、検出器30がホイールWHに対して固定されている。すなわち、加速度センサ39は、タイヤの回転周方向の加速度を検出する。
The
なお、加速度センサ39は、タイヤを側面方向(車幅方向)から視た場合にタイヤが時計回り又は反時計回りのうちの、どちらか一方の方向に回転して加速した際の加速度を正の値として検出し、他方の方向に回転して加速した際の加速度を負の値として検出するように構成されている。
Note that the
<ダブルタイヤの構成>
本実施の形態による車両10は、上述のように、非操舵輪である後輪にダブルタイヤ21~24を備える。
<Double tire configuration>
図4は、ダブルタイヤ22の分解斜視図である。図4を参照して、ダブルタイヤ22の構成の一例について説明する。なお、他のダブルタイヤ21,23,24もダブルタイヤ22と同様の構成を有する。
4 is an exploded perspective view of the
ダブルタイヤ22は、車両内側のタイヤ(以下「内側タイヤ」とも称する)22aと、車両外側のタイヤ(以下「外側タイヤ」とも称する)22bとを含む。車両内側のタイヤ22aは、ホイールWHの平面部FPに設けられた穴部に車軸R2のハブH2のボルトBTを通してインナーナットNINで締結することによって、車軸R2に固定される。なお、インナーナットNINの先端側(車両外側)にはねじ山が形成されている。
The
外側タイヤ22bは、ホイールWHの平面部FPに設けられた穴部にインナーナットNINの先端側のねじ山を通してホイールナットNWで締結することによって、内側タイヤ22aに固定される。これにより、タイヤ22aとタイヤ22bとは、互いに連結されて車軸R2に接続される。
The
なお、各ホイールWHの平面部FPは、各タイヤの側面部(サイドウォール部)よりも外側に突出している。タイヤ22a,22bは、互いのホイールWHの平面部FPが向き合う状態で固定される。
The flat portion FP of each wheel WH protrudes outward from the side surface portion (sidewall portion) of each tire. The
本実施の形態による検出器30(検出器32a,検出器32b)は、平面部FP側からタイヤを視た場合に、時計回りに回転して加速した際の加速度を正の値として検出し、半時計回りに回転して加速した際の加速度を負の値として加速度を検出するように、各ホイールWHに対して固定されている。したがって、車両10が前進方向に加速した場合、内側タイヤ22aの検出器32aは正の値の加速度を検出する一方、外側タイヤ22bの検出器32bは、検出器32aと同じ大きさの加速度を負の値として検出することになる。
Detector 30 (
なお、以下では、ダブルタイヤ22を側面方向から視た場合に内側タイヤ22aの検出器32aと外側タイヤ22bの検出器32bとが重なる位置に配置される場合について説明する。
In the following description, when the
<タイヤの取付異常検出>
車両走行中においてタイヤの取付異常が生じると振動等の要因となり得るため、タイヤの取付異常が生じている場合にはその異常を早期に検出してユーザに報知する等の措置を講じることが望ましい。
<Detection of abnormal tire installation>
If a tire installation error occurs while the vehicle is running, it can cause vibration, etc. Therefore, it is desirable to take measures such as detecting the tire installation error early and notifying the user. .
特に、ダブルタイヤを装着する車両10においては、車両外側のタイヤの取付異常が生じても、車両内側のタイヤでの走行が可能であるため、ユーザがタイヤの取付異常に気付かない場合がある。そのため、ダブルタイヤを装着する車両10においては、タイヤの取付異常を検出するニーズがより一層高いと言える。
In particular, in the
そこで、本実施の形態による監視ユニット45は、以下のような手法でタイヤの取付異常の有無を判定するように構成されている。
Therefore, the
ダブルタイヤ22における内側タイヤ22aと外側タイヤ22bとは、互いに固定されており一体的に回転する。そのため、内側タイヤ22aに設置される加速度センサ39によって検出される加速度G(以下、単に「内側加速度Ga」とも称する)の大きさと、外側タイヤ22bに設置される加速度センサ39によって検出される加速度G(以下、単に「外側加速度Gb」とも称する)の大きさとは、ほぼ同じ値となる。
The
図5は、タイヤの取付異常が生じていない場合における内側加速度Gaの大きさと外側加速度Gbn大きさとの一例を示す図である。タイヤの取付異常が生じていない場合において、車両10が前進方向に加速すると、内側加速度Gaの大きさと外側加速度Gbの大きさとはほぼ同じ値となる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the magnitude of the inner acceleration Ga and the magnitude of the outer acceleration Gbn when there is no tire mounting error. When the
一方、ホイールナットNWの締結不良(緩み)等によって外側タイヤ22bの取付異常が生じると、内側タイヤ22aと外側タイヤ22bとが一体的には回転しない状態となるため、内側加速度Gaと外側加速度Gbとは異なった値となる。
On the other hand, if the
図6は、外側タイヤ22bの取付異常が生じている場合における内側加速度Gaの大きさと外側加速度Gbの大きさとの一例を示す図である。なお、図6には、内側タイヤに対して外側タイヤが角度θだけ傾斜している状態が例示されている。この場合には、外側加速度Gbの大きさは、内側加速度Gaの大きさよりも小さい値(=Ga・cosθ)となる。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the magnitude of the inner acceleration Ga and the outer acceleration Gb when the
この点に鑑み、本実施の形態による監視ユニットは、ダブルタイヤにおける外側タイヤの検出器30によって検出された外側加速度Gbの大きさ(絶対値)と内側タイヤの検出器30によって検出された内側加速度Gaの大きさ(絶対値)とを比較し、その差が基準値ΔG0以上乖離している場合にダブルタイヤにおける外側タイヤの取付異常であると判定する。
In view of this point, the monitoring unit according to the present embodiment detects the magnitude (absolute value) of the outer acceleration Gb detected by the
図7は、監視ユニット45がタイヤの取付異常を判定する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flow chart showing an example of a processing procedure when the
監視ユニット45は、ダブルタイヤにおける外側タイヤに配置される検出器30(以下「外側検出器30b」とも称する)から外側加速度Gbを取得する(ステップS10)。
The
次いで、監視ユニット45は、ダブルタイヤにおける内側タイヤに配置される検出器30(以下「内側検出器30a」とも称する)から内側加速度Gaを取得する(ステップS12)。
Next, the
次いで、監視ユニット45は、外側加速度Gbの大きさ(絶対値)と内側加速度Gaの大きさ(絶対値)との差が基準値ΔG0以上であるか否かを判定する(ステップS14)。差が基準値ΔG0以上でない場合(ステップS14においてNO)、監視ユニット45は、そのまま処理を終了する。
Next, the
差が基準値ΔG0以上である場合(ステップS14においてYES)、監視ユニット45は、ダブルタイヤにおける外側タイヤの取付異常であると判定する(ステップS16)。この際、監視ユニット45は、取付異常と判定されたタイヤの情報を表示部60に表示させてユーザに報知するようにしてもよい。
If the difference is greater than or equal to the reference value ΔG0 (YES in step S14), the
以上のように、本実施の形態によるタイヤ異常判定システムは、ダブルタイヤにおける外側タイヤの回転周方向の加速度を検出する外側検出器30bと、ダブルタイヤにおける内側タイヤの回転周方向の加速度を検出する内側検出器30aと、外側検出器30bおよび内側検出器30aからの情報を受信可能に構成された監視ユニット45とを備える。監視ユニット45は、外側検出器30bによって検出された外側加速度Gbの大きさが内側検出器30aによって検出された内側加速度Gaの大きさから基準値ΔG0以上乖離している場合に、外側タイヤの取付異常であると判定する。
As described above, the tire abnormality determination system according to the present embodiment includes the outer detector 30b that detects the circumferential acceleration of the outer tire of the dual tires, and the outer detector 30b that detects the circumferential acceleration of the inner tire of the double tires. It comprises an inner detector 30a and a
このような構成によれば、検出ニーズの高いダブルタイヤの取付異常を検出することができる。 According to such a configuration, it is possible to detect the mounting abnormality of the double tires, which is in great need of detection.
[変形例1]
上述の各検出器30は、各々の起動条件が成立したタイミングで別々に起動して加速度Gの情報を含むUHF信号を出力する。したがって、監視ユニット45が外側加速度Gbを取得するタイミングと内側加速度Gaを取得するタイミングとが大きくずれてしまう場合も想定される。この場合、たとえタイヤの取付異常が生じていなくても、ユーザの運転操作によって車両10の前後方向の加速度が変化することによって、外側加速度Gbの大きさと内側加速度Gaの大きさとは異なる値となり得る。
[Modification 1]
Each
そこで、監視ユニット45が外側加速度Gbを取得するタイミングと内側加速度Gaを取得するタイミングとの時間間隔が所定時間以上乖離している場合には、タイヤの取付異常判定(図7のステップS14の処理)そのものを行なわないようにして、取得した加速度のデータを破棄するようにしてもよい。これにより、実際にはタイヤの取付異常が生じていないにも関わらず、タイヤの取付異常が生じていると誤って判定されることを抑制することができる。
Therefore, when the time interval between the timing at which the
[変形例2]
上述の実施の形態において、各検出器30を起動するためのイニシエータを設けるようにしてもよい。
[Modification 2]
In the above-described embodiment, an initiator may be provided for activating each
図8は、本変形例2による車両10Aの構成を模式的に示す図である。車両10Aは、上述の図1に示す車両10に対して、各検出器30を起動するためのイニシエータ51,52,61,62を追加したものである。
FIG. 8 is a diagram schematically showing the configuration of a
各イニシエータ51,52,61,62は、TPMS受信機40に電気的に接続されている。イニシエータ51は、フロント左側のタイヤ11の近傍に配置され、検出器13の起動に用いられる。イニシエータ52は、フロント右側のタイヤ12の近傍に配置され、検出器14の起動に用いられる。イニシエータ61は、リア左側のダブルタイヤ21,23の近傍に配置され、検出器31a,31b,33a,33bの起動に用いられる。イニシエータ62は、リア右側のダブルタイヤ22,24の近傍に配置され、検出器32a,32b,34a,34bの起動に用いられる。
Each
各イニシエータ51,52,61,62は、同じ構成のものが採用される。以下では、各イニシエータ51,52,61,62を区別して説明する必要がない場合には、各イニシエータ51,52,61,62を区別することなく「イニシエータ50」とも記載する。
Each
イニシエータ50は、図示しないアンテナを備え、当該アンテナからLF(Low Frequency)帯の電波信号(以下、単に「LF信号」とも称する)を出力可能に構成される。イニシエータ50は、監視ユニット45からの命令に基づいて、LF信号を送信する。
The initiator 50 includes an antenna (not shown), and is configured to be capable of outputting an LF (Low Frequency) band radio signal (hereinafter also simply referred to as an "LF signal") from the antenna. The initiator 50 transmits the LF signal based on instructions from the
各検出器30は、待機状態においてイニシエータ50からのLF信号を受信することができる。そして、各検出器30は、上述した所定の起動条件が成立した場合に加えて、待機状態においてイニシエータ50からのLF信号を受信した場合に起動してUHF信号を出力するように構成される。
Each
本変形例2による車両10Aにおいては、イニシエータ50によって各検出器30を起動させることが可能である。この点に鑑み、本変形例2による監視ユニット45は、タイヤの取付異常を2段階で判定する。具体的には、監視ユニット45は、まず、各検出器30が自ら起動して出力した加速度Gに基づいてタイヤの取付異常の可能性があるか否かを判定する。そして、タイヤの取付異常の可能性があると判定された場合、監視ユニット45は、イニシエータ50で各検出器30を強制的に起動させてより短い周期で加速度Gを測定および出力するように各検出器30に要求し、短い周期で検出された加速度Gに基づいてタイヤの取付異常の有無を判定する。
In
図9は、本変形例2による監視ユニット45がタイヤの取付異常を判定する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。図9のフローチャートは、上述の図7のフローチャートに対してステップS20~S26を追加し、さらに上述の図7のフローチャートのステップS14をステップS14Aに変更したものである。
FIG. 9 is a flow chart showing an example of a processing procedure when the
監視ユニット45は、ダブルタイヤにおける外側検出器30bから外側加速度Gbを取得し(ステップS10)、内側検出器30aから内側加速度Gaを取得する(ステップS12)。ステップS10,S12においては、外側検出器30bおよび内側検出器30aの各々が比較的長い第1周期(たとえば数分程度)で加速度Gを別々に測定および出力していることが想定される。
The
次いで、監視ユニット45は、ステップS10,S12において取得された外側加速度Gbおよび内側加速度Gaに基づいて、外側タイヤの取付異常の可能性があるか否かを判定する(ステップS20)。たとえば、監視ユニット45は、外側加速度Gbの大きさと内側加速度Gaの大きさとの差が基準値ΔG0以上である場合に、外側タイヤの取付異常の可能性があると判定する。タイヤの取付異常の可能性があると判定されない場合(ステップS20においてNO)、監視ユニット45は、以降の処理をスキップする。
Next, the
一方、タイヤの取付異常の可能性があると判定された場合(ステップS20においてYES)、監視ユニット45は、短周期測定要求信号を含むLF信号をイニシエータ50から出力させる。短周期測定要求信号とは、各検出器30を強制的に起動させてより短い周期で加速度Gを測定および出力するように各検出器30に要求する信号である。
On the other hand, when it is determined that there is a possibility of tire mounting abnormality (YES in step S20), monitoring
各検出器30は、待機状態において短周期測定要求信号を受信した場合、短周期測定要求信号の受信前の第1周期(たとえば数分程度)よりも短い第2周期(たとえば数ミリ秒程度)で加速度を測定および出力するように動作する。
When each
次いで、監視ユニット45は、外側検出器30bによって短い第2周期で検出された外側加速度Gbを取得する(ステップS24)とともに、内側検出器30aによって短い第2周期で検出された内側加速度Gaを取得する(ステップS26)。
Next, the
次いで、監視ユニット45は、ステップS24で取得された外側加速度Gbの大きさとステップS26で取得された内側加速度Gaの大きさとの差が基準値ΔG0以上であるか否かを判定する(ステップS14A)。差が基準値ΔG0以上でない場合(ステップS14AにおいてNO)、監視ユニット45は、そのまま処理を終了する。
Next, the
差が基準値ΔG0以上である場合(ステップS14AにおいてYES)、監視ユニット45は、ダブルタイヤにおける外側タイヤの取付異常であると判定する(ステップS16)。
If the difference is greater than or equal to the reference value ΔG0 (YES in step S14A), the
以上のように、各検出器30を起動するためのイニシエータ50を設けた上で、タイヤの取付異常の可能性があると判定された場合にイニシエータ50で各検出器30を強制的に起動させてより短い周期で加速度Gを測定するようにしてもよい。これにより、各検出器30の消費電力を極力抑えつつ、タイヤの取付異常を精度よく判定することができる。
As described above, the initiator 50 for activating each
[変形例3]
上述の実施の形態においては、ダブルタイヤにおける外側タイヤを取付異常の判定対象とし内側タイヤを比較対象として、外側タイヤの加速度を内側タイヤの加速度と比較することによって、外側タイヤの取付異常の有無を判定する例について説明した。
[Modification 3]
In the above-described embodiment, the outer tire of the double tires is used as a determination target for mounting abnormality, and the inner tire is used as a comparison target. An example of determination has been described.
しかしながら、判定対象となるタイヤおよび比較対象となるタイヤは、操舵しないタイヤであればよく、必ずしもダブルタイヤにおける外側タイヤおよび内側タイヤに限定されるものではない。 However, the tires to be determined and the tires to be compared may be non-steering tires, and are not necessarily limited to the outer and inner tires of the double tires.
たとえば、車両10において、操舵しない後輪の8本のタイヤ21a~24bの取付異常が生じていない場合には、これらのタイヤの回転周方向の加速度の大きさは、基本的にほぼ同じ値となる。したがって、後輪の8本のタイヤ21a~24bのうちから任意に判定対象となるタイヤおよび比較対象となるタイヤを選択するようにしてもよい。
For example, in the
また、ダブルタイヤを備えない通常の乗用車においては、操舵しない左右の後輪を判定対象となるタイヤおよび比較対象となるタイヤとすることができる。 In addition, in a normal passenger car that does not have double tires, the left and right rear wheels that are not steered can be used as tires to be determined and tires to be compared.
[変形例4]
上述の実施の形態においては、ダブルタイヤを側面方向から視た場合に内側タイヤの検出器30と外側タイヤの検出器30とが重なるように配置される例について説明した。
[Modification 4]
In the above-described embodiment, an example has been described in which the
しかしながら、実際には、ダブルタイヤを側面方向から視た場合に内側タイヤの検出器30と外側タイヤの検出器30とが重ならずに所定の角度ずれた位置に配置される場合も想定される。この場合、タイヤの取付異常が生じていなくても、重力加速度の影響により、外側加速度Gbの大きさと内側加速度Gaの大きさとは異なる値となり得る。
However, in practice, it is conceivable that when the double tires are viewed from the side, the
その対策として、たとえば各検出器30にタイヤ回転径方向の加速度を検出する機能を追加しておき、各検出器30がタイヤ回転径方向の加速度に基づいて自らの回転角位置を把握し、予め決められた任意の回転角位置(たとえばタイヤ回転周方向の加速度に重力加速度の影響が含まれない12時または6時もしくはその両方の回転角位置)となった時にタイヤ回転周方向の加速度を出力するように構成してもよい。このようにすることで、判定対象となるタイヤの検出器30の配置角と、比較対象となるタイヤの検出器30の配置角とがずれている場合であっても、予め決められた任意の回転角位置におけるタイヤ回転周方向の加速度同士を比較することができる。そのため、タイヤの取付異常の有無を適切に判定することができる。
As a countermeasure, for example, each
また、上述の変形例2で説明したイニシエータ50を備える場合には、イニシエータ50で各検出器30を強制的に起動させてより短い周期で加速度Gを測定および出力させることで、監視ユニット45がタイヤ1回転分の加速度Gの波形を把握できるようにしてもよい。このようにすることで、監視ユニット45において、予め決められた任意の回転角位置におけるタイヤ回転周方向の加速度同士を比較したり、加速度Gの波形同士を照合したりすることができる。そのため、タイヤの取付異常の有無を適切に判定することができる。
Further, when the initiator 50 described in the second modified example is provided, the initiator 50 forcibly activates each
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning of equivalents of the scope of the claims.
以上に説明した例示的な実施の形態およびその変形例は、以下の態様の具体例である。
(1) 本開示の一態様によるタイヤ異常判定システムは、操舵しない第1タイヤの回転周方向の加速度を検出する第1検出器と、操舵しない第2タイヤの回転周方向の加速度を検出する第2検出器と、第1検出器および第2検出器からの情報を受信可能に構成された監視ユニットとを備える。監視ユニットは、第1検出器によって検出された加速度の大きさが第2検出器によって検出された加速度の大きさから基準値以上乖離している場合に第1タイヤの取付異常であると判定する。
The exemplary embodiments and modifications thereof described above are specific examples of the following aspects.
(1) A tire abnormality determination system according to one aspect of the present disclosure includes a first detector that detects acceleration in the circumferential direction of rotation of a first tire that is not steered, and a detector that detects acceleration in the circumferential direction of rotation of a second tire that is not steered. 2 detectors and a monitoring unit configured to receive information from the first detector and the second detector. The monitoring unit determines that the first tire is abnormally mounted when the magnitude of the acceleration detected by the first detector deviates from the magnitude of the acceleration detected by the second detector by a reference value or more. .
上記の態様によれば、操舵しない2つのタイヤの回転周方向の加速度の大きさがほぼ同じ値になることに鑑み、操舵しない2つのタイヤの回転周方向の加速度の大きさが基準値以上乖離している場合に、第1タイヤの取付異常であると判定する。これにより、タイヤの取付異常の有無を判定することができる。 According to the above aspect, in view of the fact that the magnitude of the acceleration in the circumferential direction of rotation of the two non-steered tires is approximately the same value, the magnitude of the acceleration in the circumferential direction of rotation of the two tires that are not steered deviates by a reference value or more. If so, it is determined that the first tire is improperly mounted. Accordingly, it is possible to determine whether or not there is an abnormality in the mounting of the tire.
(2) ある態様においては、第1タイヤおよび第2タイヤは、互いに連結された状態で車両に配置されるダブルタイヤである。 (2) In one aspect, the first tire and the second tire are double tires that are arranged on the vehicle while being connected to each other.
上記の態様によれば、主にトラックあるいはバスなどの大型の車両に採用されるダブルタイヤの取付異常の有無を判定することができる。 According to the above aspect, it is possible to determine whether or not there is a mounting abnormality in the double tires that are mainly employed in large vehicles such as trucks and buses.
(3) ある態様においては、第1タイヤは、第2タイヤよりも車両の外側に配置されたタイヤである。 (3) In one aspect, the first tire is a tire that is positioned further outside the vehicle than the second tire.
上記の態様によれば、ダブルタイヤにおける外側タイヤの取付異常の有無を判定することができる。 According to the above aspect, it is possible to determine whether or not there is a mounting abnormality in the outer tire of the double tire.
(4) ある態様においては、第1検出器および第2検出器に指令信号を出力するイニシエータをさらに備える。第1検出器および第2検出器は周期的に加速度を検出する。監視ユニットは、第1検出器によって検出された加速度および第2検出器によって検出された加速度に基づいて取付異常が生じている可能性があるか否かを判定し、取付異常が生じている可能性があると判定した場合にイニシエータを介して第1検出器および第2検出器に要求信号を出力する。第1検出器および第2検出器は、イニシエータから要求信号を受信した場合に要求信号の受信前の第1周期よりも短い第2周期で加速度を検出する。監視ユニットは、第1検出器によって第2周期で検出された加速度の大きさが第2検出器によって第2周期で検出された加速度の大きさから基準値以上乖離している場合に第1タイヤの取付異常であると判定する。 (4) In one aspect, it further comprises an initiator that outputs a command signal to the first detector and the second detector. The first detector and the second detector periodically detect acceleration. The monitoring unit determines whether there is a possibility that a mounting abnormality has occurred based on the acceleration detected by the first detector and the acceleration detected by the second detector. When it is determined that there is a possibility, a request signal is output to the first detector and the second detector via the initiator. The first detector and the second detector detect acceleration in a second period shorter than the first period before receiving the request signal when receiving the request signal from the initiator. When the magnitude of the acceleration detected by the first detector in the second period deviates from the magnitude of the acceleration detected by the second detector in the second period by a reference value or more, the monitoring unit is determined to be abnormal.
上記の態様によれば、取付異常が生じている可能性があると判定されるまでは、第1検出器および第2検出器による加速度の検出周期を比較的長い第1周期に抑えることができる。そのため、第1検出器および第2検出器の消費電力を抑えることができる。一方、取付異常が生じている可能性があると判定された場合は、第1検出器および第2検出器による加速度の検出周期を第1周期よりも短い第2周期に変更することによって、監視ユニットが第1検出器からの加速度を取得するタイミングと第2検出器からの加速度を取得するタイミングとが大きくずれてしまうことを抑制することができる。これにより、タイヤの取付異常を精度よく判定することができる。その結果、第1検出器および第2検出器の消費電力を極力抑えつつ、タイヤの取付異常を精度よく判定することができる。 According to the above aspect, the acceleration detection cycle by the first detector and the second detector can be suppressed to the relatively long first cycle until it is determined that there is a possibility that the mounting abnormality has occurred. . Therefore, the power consumption of the first detector and the second detector can be suppressed. On the other hand, if it is determined that there is a possibility that a mounting abnormality has occurred, the detection period of the acceleration by the first detector and the second detector is changed to a second period shorter than the first period, thereby monitoring the It is possible to suppress a large deviation between the timing at which the unit acquires the acceleration from the first detector and the timing at which the unit acquires the acceleration from the second detector. Accordingly, it is possible to accurately determine the tire mounting abnormality. As a result, the power consumption of the first detector and the second detector can be suppressed as much as possible, and the tire mounting abnormality can be accurately determined.
(5) ある態様においては、第1検出器は、第1タイヤの回転周方向の加速度に加えて、第1タイヤの空気圧を検出する。第2検出器は、第2タイヤの回転周方向の加速度に加えて、第2タイヤの空気圧を検出する。 (5) In one aspect, the first detector detects the air pressure of the first tire in addition to the circumferential acceleration of the first tire. The second detector detects the air pressure of the second tire in addition to the circumferential acceleration of the second tire.
上記の態様によれば、第1検出器および第2検出器を用いて、タイヤの取付異常を判定することに加えて、タイヤの空気圧を監視することができる。 According to the above aspect, using the first detector and the second detector, it is possible to monitor the air pressure of the tire in addition to determining whether the tire is mounted abnormally.
10,10A 車両、11,12,21a~24b タイヤ、13,14,31a~34b 検出器、21~24 ダブルタイヤ、30a 内側検出器、30b 外側検出器、35 コントローラ、36,46 記憶部、37,47 処理部、38 圧力センサ、39 加速度センサ、40 受信機、45 監視ユニット、51,52,61,62 イニシエータ、60 表示部、A1,A2 アンテナ、CT 送信回路、R1,R2,R3,R4 車軸、FP 平面部、H2 ハブ、NIN インナーナット、NW ホイールナット、WH ホイール。
10,
Claims (5)
操舵しない第2タイヤの回転周方向の加速度を検出する第2検出器と、
前記第1検出器および前記第2検出器からの情報を受信可能に構成された監視ユニットとを備え、
前記監視ユニットは、前記第1検出器によって検出された加速度の大きさが前記第2検出器によって検出された加速度の大きさから基準値以上乖離している場合に前記第1タイヤの取付異常であると判定する、タイヤ異常判定システム。 a first detector that detects the acceleration in the circumferential direction of rotation of the first tire that is not steered;
a second detector that detects the acceleration in the circumferential direction of rotation of the second tire that is not steered;
a monitoring unit configured to receive information from the first detector and the second detector;
The monitoring unit detects a mounting error of the first tire when the magnitude of the acceleration detected by the first detector deviates from the magnitude of the acceleration detected by the second detector by a reference value or more. A tire abnormality determination system that determines that there is.
前記第1検出器および前記第2検出器は周期的に加速度を検出し、
前記監視ユニットは、
前記第1検出器によって検出された加速度および前記第2検出器によって検出された加速度に基づいて前記取付異常が生じている可能性があるか否かを判定し、
前記取付異常が生じている可能性があると判定した場合に前記イニシエータを介して前記第1検出器および前記第2検出器に要求信号を出力し、
前記第1検出器および前記第2検出器は、前記イニシエータから前記要求信号を受信した場合に前記要求信号の受信前の第1周期よりも短い第2周期で加速度を検出し、
前記監視ユニットは、前記第1検出器によって前記第2周期で検出された加速度の大きさが前記第2検出器によって前記第2周期で検出された加速度の大きさから前記基準値以上乖離している場合に前記第1タイヤの取付異常であると判定する、請求項1~3のいずれかに記載のタイヤ異常判定システム。 Further comprising an initiator that outputs a command signal to the first detector and the second detector,
the first detector and the second detector periodically detect acceleration;
The monitoring unit is
determining whether there is a possibility that the mounting abnormality has occurred based on the acceleration detected by the first detector and the acceleration detected by the second detector;
outputting a request signal to the first detector and the second detector via the initiator when it is determined that there is a possibility that the mounting abnormality has occurred;
The first detector and the second detector detect acceleration in a second period shorter than a first period before receiving the request signal when receiving the request signal from the initiator,
The monitoring unit detects that the magnitude of the acceleration detected by the first detector in the second period deviates from the magnitude of the acceleration detected by the second detector in the second period by the reference value or more. 4. The tire abnormality determination system according to any one of claims 1 to 3, wherein the tire abnormality determination system determines that there is an installation abnormality of the first tire when the first tire is present.
前記第2検出器は、前記第2タイヤの回転周方向の加速度に加えて、前記第2タイヤの空気圧を検出する、請求項1~4のいずれかに記載のタイヤ異常判定システム。
The first detector detects the air pressure of the first tire in addition to the acceleration in the circumferential direction of rotation of the first tire,
The tire abnormality determination system according to any one of claims 1 to 4, wherein the second detector detects the air pressure of the second tire in addition to the circumferential acceleration of the second tire.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024116969A1 (en) * | 2022-11-30 | 2024-06-06 | 株式会社東海理化電機製作所 | Determination device |
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- 2021-10-29 JP JP2021177597A patent/JP2023066796A/en active Pending
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