JP2023066799A - Tire revolution direction determination system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車両に装着されたタイヤの回転方向を判定するシステムに関する。 The present disclosure relates to a system for determining the direction of rotation of tires mounted on a vehicle.
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取り付けられている。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 directly attached to the wheel side to 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において、タイヤに取り付けられる検出器が車両のどのタイヤに設置されているのかを判定する機能を有する装置が種々開発されている。たとえば、特開2019-48547号公報(特許文献1)には、トラックなどで使用されるダブルタイヤのうち、いずれのタイヤに検出器が取り付けられているかを判定するシステムが開示されている。このシステムでは、各検出器がタイヤ回転周方向の加速度を検出するセンサを備え、タイヤ回転周方向の加速度の検出結果に基づいてタイヤの回転方向を判定し、タイヤの回転方向の判定結果に基づいて検出器がダブルタイヤのどちらに設置されているのかを判定している。 In such a direct type TPMS, various devices have been developed that have a function of determining which tires of the vehicle the detectors attached to the tires are installed. For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2019-48547 (Patent Document 1) discloses a system for determining to which tire of double tires used in a truck or the like a detector is attached. In this system, each detector has a sensor that detects the acceleration in the circumferential direction of tire rotation, determines the direction of rotation of the tire based on the detection result of the acceleration in the circumferential direction of tire rotation, and determines the direction of rotation of the tire based on the determination result of the tire rotation direction. determines which of the two tires the detector is installed on.
特開2019-48547号公報に開示されたシステムは、タイヤ回転周方向の加速度の検出結果に基づいて検出器が配置されているタイヤの回転方向を判定している。しかしながら、タイヤ回転周方向の加速度は、車両が加速している状態でないと検出できない。すなわち、特開2019-48547号公報に開示されたシステムは、車両が加速している状態でないと、タイヤの回転方向を判定することはできない。 The system disclosed in Japanese Patent Laying-Open No. 2019-48547 determines the rotation direction of the tire where the detector is arranged based on the detection result of the acceleration in the tire rotation circumferential direction. However, the acceleration in the circumferential direction of tire rotation cannot be detected unless the vehicle is accelerating. That is, the system disclosed in Japanese Patent Laying-Open No. 2019-48547 cannot determine the tire rotation direction unless the vehicle is accelerating.
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、車両が一定速度で走行している等速走行状態であってもタイヤの回転方向を判定できるようにすることである。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and the object thereof is to enable determination of the tire rotation direction even in a constant-speed running state in which the vehicle is running at a constant speed. That is.
本開示の一態様によるタイヤ回転方向判定システムは、車両に装着されるタイヤの回転方向を判定するタイヤ回転方向判定システムであって、タイヤと同期して回転する回転体の回転径方向の加速度である回転体加速度を検出する回転体加速度センサと、タイヤに配置され、タイヤに作用する加速度であるタイヤ加速度を検出するタイヤ加速度センサを有する検出器と、回転体加速度センサおよび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。タイヤのホイール部は、第1側表面と、第1側表面の裏側の第2側表面とを有する。タイヤを第1側表面の側から視たときの時計回り方向または反時計回り方向を基準方向とするとき、タイヤ加速度センサは、車両の停止中にはタイヤ回転軸方向と直交する第1方向の加速度を検出し、車両の所定車速以上での前進走行中には第1方向に対して基準方向に所定角度傾斜する第2方向の加速度を検出するように構成される。監視ユニットは、車両の停止中において、検出器からタイヤ加速度を受信し、車両の停止中におけるタイヤ加速度と車両の停止中における回転体加速度との差を初期差として算出する。監視ユニットは、車両の所定車速以上での前進走行中において、検出器からタイヤ加速度を受信し、検出器から受信されるタイヤ加速度の時間変化が、回転体加速度センサから取得される回転体加速度の時間変化を初期差に相当する値だけずらした基準値よりも進んでいるか否かに基づいて、検出器が配置されるタイヤの回転方向が基準方向であるのか否かを判定する。 A tire rotation direction determination system according to one aspect of the present disclosure is a tire rotation direction determination system that determines the rotation direction of a tire mounted on a vehicle, wherein the radial acceleration of a rotating body that rotates in synchronization with the tire A rotating body acceleration sensor that detects a certain rotating body acceleration, a detector that is arranged on a tire and has a tire acceleration sensor that detects the tire acceleration that is the acceleration acting on the tire, and information from the rotating body acceleration sensor and the detector. a monitoring unit configured to be receivable. The wheel portion of the tire has a first side surface and a second side surface behind the first side surface. Assuming that the reference direction is the clockwise or counterclockwise direction when the tire is viewed from the first side surface side, the tire acceleration sensor rotates in the first direction orthogonal to the tire rotation axis direction while the vehicle is stopped. Acceleration is detected, and acceleration in a second direction inclined at a predetermined angle to a reference direction with respect to the first direction is detected while the vehicle is traveling forward at a predetermined vehicle speed or higher. The monitoring unit receives the tire acceleration from the detector while the vehicle is stationary and calculates the difference between the tire acceleration while the vehicle is stationary and the rotor acceleration while the vehicle is stationary as an initial difference. The monitoring unit receives the tire acceleration from the detector while the vehicle is traveling forward at a predetermined vehicle speed or higher, and the time change in the tire acceleration received from the detector is used as the rotor acceleration obtained from the rotor acceleration sensor. Based on whether or not the time change is ahead of a reference value shifted by a value corresponding to the initial difference, it is determined whether or not the rotation direction of the tire on which the detector is arranged is the reference direction.
上記の態様によれば、タイヤの回転方向が基準方向であるのか否かが、タイヤの回転周方向の加速度ではなく、タイヤ径方向の加速度に基づいて判定される。そのため、車両が等速走行状態であってもタイヤの回転方向を判定することができる。 According to the above aspect, it is determined whether or not the rotation direction of the tire is the reference direction based on the acceleration in the radial direction of the tire instead of the acceleration in the circumferential direction of rotation of the tire. Therefore, even if the vehicle is running at a constant speed, the direction of tire rotation can be determined.
本開示によれば、車両が一定速度で走行している等速走行状態であってもタイヤの回転方向を判定することができる。 According to the present disclosure, it is possible to determine the tire rotation direction even in a constant-speed running state in which the vehicle is running at a constant speed.
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位置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。ダブルタイヤを構成する2つのタイヤは、互いに反転された状態で連結されるのが一般的である。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。
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21,22とを備える。
Specifically, the
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は、それぞれ、リア左側の車軸R1、リア右側の車軸R2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
リヤ左側のダブルタイヤ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。リヤ右側のダブルタイヤ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。
The rear left
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、6本のタイヤ11,12,21a,21b,22a,22bの各々に配置される検出器30と、TPMS受信機40とを備える。なお、検出器30は、たとえば、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
検出器30は、所定の起動条件が成立した場合に起動して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。
The
各検出器30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30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30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 signal output by each
各タイヤ11,12,21a,21b,22a,22b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30についても同じ構成のものが採用される。各検出器30の構成については後に詳述する。
The
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、検出器30の「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、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30は、互いに異なるタイミングで間欠的に起動し得る。
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
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6個のタイヤ位置(フロント左側、フロント右側、リア左内側、リア左外側、リア右内側、リア右外側)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。
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。
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
さらに、本実施の形態による車両10には、リア左側の車軸R1およびリア右側の車軸R2の各々に、車軸加速度センサ50が取り付けられている。各車軸加速度センサ50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。各車軸加速度センサ50は、対応する車軸の回転径方向の加速度を検出し、検出結果を監視ユニット45に出力する。これにより、監視ユニット45は、車軸R1の回転径方向の加速度、および、車軸R2の回転径方向の加速度を把握することができる。以下では、車軸加速度センサ50の加速度検出方向を「車軸検出方向Dd」とも称し、車軸加速度センサ50の検出結果を「車軸加速度Gd」とも称する。
Further, in
なお、リア左側の車軸R1に取り付けられる車軸加速度センサ50は、リヤ左側のダブルタイヤ21と同期して回転する回転体に取り付けられていればよく、必ずしも車軸R1に直接的に取り付けられていなくてもよい。同様に、リア右側の車軸R2に取り付けられる車軸加速度センサ50は、リヤ右側のダブルタイヤ22と同期して回転する回転体に取り付けられていればよく、必ずしも車軸R2に直接的に取り付けられていなくてもよい。
The
<検出器30の構成>
図2は、検出器30の構成の一例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 an example of the configuration of the
圧力センサ38は、タイヤ空気圧を検出し、検出結果をコントローラ35に出力する。
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。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。加速度センサ39の加速度検出方向については後に詳述する。
The pressure sensor 38 detects tire air pressure and outputs the detection result to the
The
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。
In addition to pressure sensor 38 and
検出器30のコントローラ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。
A
検出器30の記憶部36には、検出器30毎に固有のID番号、圧力センサ38の検出結果、および検出器30の加速度センサ39の検出結果(加速度G)を示す情報が記憶されている。
The
検出器30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、タイヤ空気圧を示す情報、加速度Gを示す情報が含まれる。
<加速度センサ39の加速度検出方向>
本実施の形態による検出器30は、加速度センサ39の加速度検出方向(以下「センサ検出方向Ds」とも称する)と、タイヤの回転径方向(以下「タイヤ径方向Dr」とも称する)との関係が、タイヤの回転で生じる遠心力によって変化するように構成されている。
<Acceleration detection direction of
In the
図3は、検出器30が閉状態である時の検出器30の外観を示す図である。図3に示されるように、検出器30は、主面Pmを有する可動部材41と、固定部材42と、ヒンジ部材43とを有する。可動部材41と固定部材42とはヒンジ部材43を介して接続される。固定部材42は、タイヤのホイールWHの外周面に対して固定支持される。これにより、可動部材41は、ヒンジ部材43および固定部材42を介して、タイヤのホイールWHに接続される。なお、固定部材42を省略して、可動部材41がヒンジ部材43を介してタイヤのホイールWHに接続されるようにしてもよい。
FIG. 3 is a diagram showing the appearance of
加速度センサ39は、可動部材41の主面Pmの法線方向(以下「主面法線方向Dm」とも称する)の加速度を検出する状態で、可動部材41に配置されている。
The
なお、加速度センサ39以外の検出器30の構成(コントローラ35、圧力センサ38、送信回路CT、およびアンテナA2)は、固定部材42に配置されてもよいし、可動部材41に配置されてもよいし、固定部材42および可動部材41とは別の位置に配置されてもよい。
Note that the configuration of the
ヒンジ部材43は、ばね等の弾性体を含み、可動部材41の端部を固定部材42に対して弾性支持する。車両10の停止中においては、ヒンジ部材43の弾性力によって、可動部材41の主面法線方向Dmがタイヤ径方向Drと一致する状態に維持される。この状態が、検出器30の閉状態である。検出器30が閉状態である場合には、センサ検出方向Dsはタイヤ径方向Drと同じ方向となる。
The
車両10の走行し始めたことによってタイヤが回転し始めると、可動部材41に作用する遠心力によってヒンジ部材43が弾性変形し、可動部材41はヒンジ部材43を回転中心としてタイヤ径方向Dr(遠心方向)に回動する。
When the
車両10の走行速度がさらに上昇して所定車速HS(たとえば20km/h)を超えると、可動部材41がたとえば図示しないストッパに当接して可動部材41の回動が規制されることによって、可動部材41の回動角は所定角度θに維持される。したがって、車両10の所定車速HS以上での走行中においては、可動部材41は、固定部材42に対して所定角度θだけ開いた状態(以下「全開状態」とも称する)に維持される。
When the traveling speed of the
図4は、検出器30が全開状態である時の検出器30の外観を示す図である。全開状態においては、上述のように、可動部材41が固定部材42に対して所定角度θだけ開いた状態に維持される。これにより、可動部材41の主面法線方向Dmがタイヤ径方向Drに対して所定角度θだけ傾斜する。言い換えれば、検出器30が全開状態である場合には、センサ検出方向Dsは、タイヤ径方向Drに対して所定角度θだけヒンジ部材43側にずれた方向となる。
FIG. 4 is a diagram showing the appearance of the
以上のように、車両10が停止中である場合は、検出器30が閉状態となり、センサ検出方向Dsはタイヤ径方向Drと同じ方向となる。一方、車両10が所定車速HS以上で走行している場合は、検出器30が全開状態となり、センサ検出方向Dsはタイヤ径方向Drに対して所定角度θだけヒンジ部材43側にずれた方向となる。
As described above, when 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、後輪にダブルタイヤ21,22を備える。
<Double tire configuration>
図5は、リア右側のダブルタイヤ22の分解斜視図である。図5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、リア左側のダブルタイヤ21もダブルタイヤ22と同様の構成を有する。
FIG. 5 is an exploded perspective view of the
ダブルタイヤ22は、車両内側のタイヤ22a(以下「内側タイヤ22a」とも称する)と、車両外側のタイヤ22b(以下「外側タイヤ22b」とも称する)とを含む。各タイヤ22a,22bのホイールWHは、各タイヤの側面部(サイドウォール部)よりも外側に突出する平面部FPを有する。ホイールWHは、平面部FPが突出する側の第1側表面と、第1側表面の裏側の第2側表面とを有する。
The
内側タイヤ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。内側タイヤ22aと外側タイヤ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。これにより、内側タイヤ22aと外側タイヤ22bとは、互いに反転された状態で連結されて車軸R2に接続される。
The
したがって、各ホイールWHを第1側表面の側(平面部FPが突出する側)から視たときの時計回り方向を「基準方向」とするとき、車両10が前進走行する場合、外側タイヤ22bの回転方向は基準方向と同じ方向になる一方、内側タイヤ22aの回転方向は基準方向とは逆の方向になる。なお、基準方向は時計回りではなく反時計回り方向としてもよく、その場合には基準方向と各タイヤ22a,22bの回転方向との関係が逆になる。
Therefore, when the clockwise direction when each wheel WH is viewed from the side of the first side surface (the side from which the flat portion FP protrudes) is defined as the "reference direction", when the
なお、車両10の全タイヤにおいて、検出器30の取付方向が統一されている。すなわち、各検出器30は、ヒンジ部材43が可動部材41よりも基準方向の前方に位置する状態でホイールWHの外周面に取り付けられている。したがって、車両10が所定車速HS以上で前進走行する場合、全タイヤにおいて、検出器30は、基準方向の後方側が開いた状態となる。たとえば、図5に示すリア右側のダブルタイヤ22の場合、車両10の所定車速HS以上での前進走行中において、外側タイヤ22bの検出器30は外側タイヤ22bの回転方向の後方側(基準方向の後方側)が開いた状態となる一方、内側タイヤ22aの検出器30は内側タイヤ22aの回転方向の前方側(基準方向の後方側)が開いた状態となる。この点については後に詳述する。
It should be noted that the mounting direction of the
なお、図5には、車軸加速度センサ50が、車軸R2に直接的に取り付けられるのではなく、ダブルタイヤ22と同期して回転するハブH2の先端部分に取り付けられる例が示されている。
Note that FIG. 5 shows an example in which the
<ダブルタイヤの内外判定>
上述したように、各タイヤは、互いに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。タイヤローテーションが行われた場合、TPMS受信機40は、UHF信号に含まれるID番号のみからでは、各検出器30がダブルタイヤのどちらに設置されているのかを特定することができない。
<Double tire inside/outside judgment>
As described above, each tire is of the same specification and construction so that the tires can be rotated with each other. When the tires are rotated, the
この点に関し、上述の特開2019-48547号公報においては、各検出器がタイヤ回転周方向の加速度を検出することによって、検出器がダブルタイヤのどちらに設置されているのかを判定している。しかしながら、上述したように、この手法では、車両が加速している状態でないと、検出器が配置されているタイヤ位置を判定することはできない。 Regarding this point, in the above-mentioned JP-A-2019-48547, each detector detects the acceleration in the circumferential direction of tire rotation, thereby determining which of the two tires the detector is installed. . However, as described above, this technique cannot determine the tire position where the detector is located unless the vehicle is accelerating.
そこで、本実施の形態による監視ユニット45は、車軸径方向の加速度を検出する車軸加速度センサ50の出力と、タイヤ径方向の加速度を検出する加速度センサ39の出力とを用いて、タイヤの回転方向が基準方向であるのか否かを判定し、その判定結果からダブルタイヤの内外判定を行なう。なお、ダブルタイヤの内外判定とは、検出器30がダブルタイヤにおける車両内側のタイヤに配置されているのか車両外側のタイヤに配置されているのかを判定することを意味する。
Therefore, the
以下、本実施の形態によるダブルタイヤの内外判定の手法について詳しく説明する。なお、以下では、主に、リア右側のダブルタイヤ22の内外判定を行なう場合について説明する。
Hereinafter, a method for judging inside/outside of a double tire according to the present embodiment will be described in detail. In the following, the case of determining the inside/outside of the
図6は、リア右側のダブルタイヤ22における、車軸検出方向Ddと、内側タイヤ22aの検出器30の配置角と、外側タイヤ22bの検出器30の配置角との関係の一例を示す図である。なお、図6には、車両10の停止中において、内側タイヤ22aと外側タイヤ22bとを車両外側(車両右側)から透視した状態が示されている。以下では、位置および方向を時計回りの時間位置で表現する場合がある。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the axle detection direction Dd, the arrangement angle of the
図6に示す配置例では、車軸検出方向Ddが12時の方向を向いており、内側タイヤ22aの検出器30が12時の位置に配置されている。車両10の停止中においては内側タイヤ22aの検出器30は閉状態であるため、内側タイヤ22aのセンサ検出方向Ds(以下「内側センサ検出方向Da」とも称する)は、車軸検出方向Ddと同じ方向となる。
In the arrangement example shown in FIG. 6, the axle detection direction Dd faces the 12 o'clock direction, and the
一方、外側タイヤ22bの検出器30は、12時の位置から時計回りに所定角αだけずれた位置に配置されている。車両10の停止中においては外側タイヤ22bの検出器30も閉状態であるため、外側タイヤ22bのセンサ検出方向Ds(以下「外側センサ検出方向Db」とも称する)は、車軸検出方向Ddに対して、時計回りに所定角αだけ傾斜する。
On the other hand, the
車軸加速度センサ50および各加速度センサ39の出力には、いずれにも重力加速度成分が含まれる。したがって、車軸加速度センサ50によって検出される車軸加速度Gdの波形、および、各加速度センサ39によって検出される加速度Gの波形は、いずれも、タイヤが1回転する時間を1周期とする正弦波状の波形となる。言い換えれば、車軸加速度センサ50によって検出される車軸加速度Gdの波形は車軸R2の回転角(車軸検出方向Dd)に応じた時間変化となり、各加速度センサ39によって検出される加速度Gの波形は各加速度センサ39の配置角に応じた時間変化となる。図6に示す状態においては、車両10が停止中であり遠心力は生じないため、車軸加速度センサ50によって検出される車軸加速度Gdは「-1G」(G:重力加速度)となり、内側タイヤ22aの加速度センサ39によって検出される加速度G(以下「内側加速度Ga」とも称する)も「-1G」となり、外側タイヤ22bの加速度センサ39によって検出される加速度G(以下「外側加速度Gb」とも称する)は「-1G・cosα」となる。
Both the outputs of the
図7は、車両10の停止中において、内側タイヤ22aの検出器30が12時の位置にある場合の内側タイヤ22aの状態と、外側タイヤ22bの検出器30が12時の位置にある場合の外側タイヤ22bの状態とを並べて示した図である。
FIG. 7 shows the state of the
車両10の停止中において、内側センサ検出方向Daは車軸検出方向Ddと同じ方向であるため、車軸加速度Gdに対する内側加速度Gaのずれ量(以下「内側初期差ΔPa」とも称する)は0となる。一方、外側センサ検出方向Dbは車軸検出方向Ddに対して時計回りに所定角αだけ傾斜するため、車軸加速度Gdに対する外側加速度Gbのずれ量(以下「外側初期差ΔPb」とも称する)は所定角αに相当する量となる。
Since the inner sensor detection direction Da is the same as the axle detection direction Dd while the
ダブルタイヤ22においては、内側タイヤ22aと外側タイヤ22bとが互いに連結された状態で車軸R2に固定される。そのため、車両10の停止中においては、ダブルタイヤ22がどのような回転位置であっても、車軸検出方向Ddと内側センサ検出方向Daとの回転角度差(図6に示す例では0)、および車軸検出方向Ddと外側センサ検出方向Dbとの回転角度差(図6に示す例では所定角α)は変化しない。すなわち、各検出器30が閉状態である場合においては、内側加速度Gaの時間変化は、車軸加速度Gdの時間変化に対して内側初期差ΔPaに相当する量(図7の配置例では0)だけずらしたものとなり、外側加速度Gbの時間変化は、車軸加速度Gdの時間変化に対して外側初期差ΔPbに相当する量(図7の配置例では所定角αに相当する量)だけずらしたものとなる。
In the
図8は、車両10の所定車速HS以上の前進走行中において、内側タイヤ22aの検出器30が12時の位置にある時の内側タイヤ22aの状態と、外側タイヤ22bの検出器30が12時の位置にある時の外側タイヤ22bの状態とを並べて示した図である。
FIG. 8 shows the state of the
車両10の前進走行中においては、内側タイヤ22aおよび外側タイヤ22bはともに前進回転方向に回転する。上述したように、内側タイヤ22aと外側タイヤ22bとは互いに反転された状態で連結されているため、外側タイヤ22bの回転方向は外側タイヤ22bの基準方向と同じ方向になる一方、内側タイヤ22aの回転方向は内側タイヤ22aの基準方向とは逆の方向になる。
While the
車両10の所定車速HS以上の前進走行中において、内側タイヤ22aの検出器30は全開状態となり、内側センサ検出方向Daは、タイヤ径方向Drに対して、内側タイヤ22aの回転方向の後方側に所定角度θだけ傾斜した方向となる。この影響により、内側加速度Gaは、検出器30が12時の位置にあるタイミングでは「-1G」とはならず、検出器30が12時の位置よりも所定角度θだけ回転したタイミングで始めて「-1G」となる。すなわち、内側加速度Gaの時間変化は、車軸加速度Gdの時間変化を内側初期差ΔPaに相当する量だけずらした時間変化(以下「内側基準Wa」ともいう)よりも、所定角度θに相当する量だけ遅れる。図6に示す例では、内側初期差ΔPaが0であるため、内側加速度Gaの時間変化は、車軸加速度Gdの時間変化よりも所定角度θに相当する量だけ遅れることになる。
While the
一方、車両10の所定車速HS以上の前進走行中において、外側タイヤ22bの検出器30も全開状態となり、外側センサ検出方向Dbは、タイヤ径方向Drに対して、外側タイヤ22bの回転方向の前方側に所定角度θだけ傾斜した方向となる。この影響により、外側加速度Gbは、検出器30が12時の位置にあるタイミングでは「-1G」とはならず、検出器30が12時の位置よりも所定角度θだけ手前の位置にあるタイミングで「-1G」となる。すなわち、外側加速度Gbの時間変化は、車軸加速度Gdの時間変化を外側初期差ΔPbに相当する量(=図8の例では所定角αに相当する量)だけずらした時間変化(以下「外側基準Wb」ともいう)よりも、所定角度θに相当する量だけ進むことになる。
On the other hand, while the
以上のような特性を加味して、本実施の形態による監視ユニット45は、以下に示す手法でリア右側のダブルタイヤ22の内外判定を行なう。
In consideration of the characteristics described above, the
まず、車両10の停車中において、上述の内側初期差ΔPaおよび外側初期差ΔPbを算出するための処理を行なう。
First, while the
具体的には、まず、監視ユニット45は、車両10の停止直前において車軸加速度Gdを連続して2回検出した値を取得する。これにより、その直後の車両停止中における車軸R2の回転角を把握することができる。
Specifically, first, the
そして、その直後の車両停止中において、監視ユニット45は、2つの検出器30のうちの、一方の検出器30からの加速度G(以下「第1加速度G1」とも称する)を受信した場合、受信した第1加速度G1と車両停止中における車軸加速度Gdとのずれ量を「第1初期差ΔP1」として算出する。同様に、2つの検出器30のうちの、他方の検出器30からの加速度G(以下「第2加速度G2」とも称する)を受信した場合、受信した第2加速度G2と車両停止中における車軸加速度Gdとのずれ量を「第2初期期差ΔP2」として算出する。第1初期差ΔP1および第2初期差ΔP2は、上述の内側初期差ΔPaおよび外側初期差ΔPbのどちらかにそれぞれ該当する。
Immediately after that, while the vehicle is stopped, the
次に、監視ユニット45は、車両10の所定車速HS以上での前進走行中において、上述の第1初期差ΔP1および第2初期差ΔP2を用いて、リア右側のダブルタイヤ22の内外判定を行なう。
Next, while the
具体的には、監視ユニット45は、まず、車軸加速度センサ50からの車軸加速度Gdを「基準加速度」として取得するとともに、一方の検出器30あるいは他方の検出器30からの加速度Gを「判定対象加速度」として受信する。
Specifically, the
その後、監視ユニット45は、取得した車軸加速度Gd(基準加速度)の時間変化を第1初期差ΔP1に相当する量だけずらした第1基準W1を設定し、取得した車軸加速度Gd(基準加速度)の時間変化を第2初期差ΔP2に相当する量だけずらした第2基準W2を設定し、判定対象加速度と第1基準W1および第2基準W2との関係を判定する。なお、第1基準W1および第2基準W2は、上述の内側基準Waおよび外側基準Wbのどちらかにそれぞれ該当する。
After that, the
具体的には、監視ユニット45は、判定対象加速度の時間変化と第1基準W1との関係を判定する。すなわち、判定対象加速度の時間変化が第1基準W1よりも所定角度θに相当する量だけ遅れている場合には、判定対象加速度および第1基準W1がそれぞれ上述の内側加速度Gaおよび内側基準Waに該当するため、判定対象加速度を出力した検出器30が配置されるタイヤが基準方向とは逆の方向に回転していると判定し、判定対象加速度を出力した検出器30が配置されるタイヤが内側タイヤ22aであると判定する。
Specifically, the
一方、判定対象加速度の時間変化が第1基準W1よりも所定角度θに相当する量だけ進んでいる場合には、判定対象加速度および第1基準W1がそれぞれ上述の外側加速度Gbおよび外側基準Wbに該当するため、判定対象加速度を出力した検出器30が配置されるタイヤが基準方向と同じ方向に回転していると判定し、判定対象加速度を出力した検出器30が配置されるタイヤが外側タイヤ22bであると判定する。
On the other hand, when the temporal change in the acceleration to be determined is ahead of the first reference W1 by an amount corresponding to the predetermined angle θ, the acceleration to be determined and the first reference W1 become the outer acceleration Gb and the outer reference Wb described above, respectively. Therefore, it is determined that the tire on which the
判定対象加速度の時間変化が第2基準W2よりも所定角度θに相当する量だけ遅れても進んでもいない場合、監視ユニット45は、判定対象加速度の時間変化と第2基準W2との関係を判定する。すなわち、判定対象加速度の時間変化が第2基準W2よりも所定角度θに相当する量だけ遅れている場合には、判定対象加速度および第2基準W2がそれぞれ上述の内側加速度Gaおよび内側基準Waに該当するため、判定対象加速度を出力した検出器30が配置されるタイヤが基準方向とは逆の方向に回転していると判定し、判定対象加速度を出力した検出器30が配置されるタイヤが内側タイヤ22aであると判定する。
If the temporal change in the determination target acceleration neither lags behind nor advances the second reference W2 by an amount corresponding to the predetermined angle θ, the
一方、判定対象加速度の時間変化が第2基準W2よりも所定角度θに相当する量だけ進んでいる場合には、判定対象加速度および第2基準W2がそれぞれ上述の外側加速度Gbおよび外側基準Wbに該当するため、判定対象加速度を出力した検出器30が配置されるタイヤが基準方向と同じ方向に回転していると判定し、判定対象加速度を出力した検出器30が配置されるタイヤが外側タイヤ22bであると判定する。
On the other hand, when the temporal change in the determination target acceleration is ahead of the second reference W2 by an amount corresponding to the predetermined angle θ, the determination target acceleration and the second reference W2 are equal to the outer acceleration Gb and the outer reference Wb, respectively. Therefore, it is determined that the tire on which the
なお、監視ユニット45は、リヤ右側のダブルタイヤ22において、車両10の前進中に基準方向と逆の方向に回転するタイヤが内側タイヤ22aであり、基準方向と同じ方向に回転するタイヤが外側タイヤ22bであることは、事前に把握しているものとする。
Note that the
上述のような手法でリア右側のダブルタイヤ22の内外判定を行なう場合には、車両10の所定車速HS以上での前進走行中において、監視ユニット45が車軸加速度センサ50からの車軸加速度Gd(基準加速度)の波形と、各検出器30からの加速度G(判定対象加速度)の波形とを比較することが望ましい。しかしながら、判定対象加速度の波形を把握するためには各検出器30を連続的に作動させておく必要があり、各検出器30の消費電力を抑える観点からは、各検出器30を連続的に作動させることは難しい。
When the inside/outside determination of the right rear
この点に鑑み、本実施の形態による各検出器30は、所定値(たとえば所定車速HSでの走行時に生じる遠心加速度の値)以上の遠心加速度が検出された場合には、各検出器30の出力がピークとなる毎に加速度Gを含むUHF信号を所定回数(たとえば5回)出力するように構成されている。なお、本実施の形態において、ピークとは、各センサの出力が極大および極小のどちらか一方であることを意味する。たとえば、各検出器30が6時の位置にある場合に各検出器30の出力は極大となり、各検出器30が12時の位置にある場合に各検出器30の出力は極小となる。各検出器30は、出力がたとえば極大となる毎(6時の位置になる毎)に加速度Gを出力するように構成される。
In view of this point, each
そして、監視ユニット45は、車両10の所定車速HS以上での前進走行中において、各検出器30の出力ピーク値を受信し、受信した各検出器30の出力ピーク値と車軸加速度センサ50の出力ピーク値との時間差から求まる関係に基づいて、判定対象加速度と第1基準W1および第2基準W2との関係(遅れ進み)を判定する。
The
図9は、車両10の所定車速HS以上での前進走行中において、車軸加速度センサ50の出力ピーク値と検出器30の出力ピーク値と関係からリア右側のダブルタイヤ22の内外判定を行なう手法を説明するための図である。図9には、上述の図6に示す配置例における、車軸加速度Gd、内側加速度Ga、外側加速度Gbの各波形一例が示されている。
FIG. 9 shows a method of judging whether the rear right
図9に示すように、内側加速度Gaの波形の位相は、車軸加速度Gdの波形の位相(第1基準W1)よりも所定角θだけ遅れている。一方、外側加速度Gbの波形の位相は、車軸加速度Gdの波形の位相を所定角αだけずらした位相(第2基準W2)よりも所定角θだけ進んでいる。このような特性を踏まえ、監視ユニット45は、車両10の所定車速HS以上での前進走行中において、各検出器30の出力ピーク値を受信し、受信した出力ピーク値と車軸加速度センサ50の出力ピーク値との時間差から、車軸加速度Gd(基準加速度)と判定対象加速度(各検出器30の出力)との関係(遅れ進み)を推定し、その結果に基づいてダブルタイヤの内外判定を行なう。
As shown in FIG. 9, the phase of the waveform of the inner acceleration Ga lags the phase of the waveform of the axle acceleration Gd (first reference W1) by a predetermined angle θ. On the other hand, the phase of the waveform of the outer acceleration Gb leads the phase of the waveform of the axle acceleration Gd by a predetermined angle α (second reference W2) by a predetermined angle θ. Based on such characteristics, the
図10は、監視ユニット45がリヤ右側のダブルタイヤ22の第1初期差ΔP1および第2初期差ΔP2を算出する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、第1初期差ΔP1および第2初期差ΔP2は、上述したように、内側初期差ΔPaおよび外側初期差ΔPbのどちらかにそれぞれ該当する。
FIG. 10 is a flow chart showing an example of a processing procedure when the
監視ユニット45は、車両10の走行速度に基づいて、車両10が停止直前であるか否かを判定する(ステップS10)。停止直前ではない場合(ステップS10においてNO)、監視ユニット45は、以降の処理をスキップして処理を終了する。
The
停止直前である場合(ステップS10においてYES)、監視ユニット45は、車軸加速度センサ50から車軸加速度Gdを連続して2回検出した結果を取得する(ステップS11)。これにより、監視ユニット45は、その直後の車両停止中における車軸R2の回転角を把握することができる。
If the vehicle is about to stop (YES in step S10), the
その後、監視ユニット45は、車両10が停車したか否かを判定する(ステップS12)。車両10が停車していない場合(ステップS12においてNO)、監視ユニット45は、処理をステップS12に戻し、車両10が停車するまで待つ。
Thereafter, the
車両10が停車した場合(ステップS12においてYES)、監視ユニット45は、車両停車中におけるいずれかのタイミングで、リヤ右側のダブルタイヤ22のどちらかに配置される一方の検出器30からの第1加速度G1を受信する(ステップS13)とともに、他方の検出器30からの第2加速度G2を受信する(ステップS14)。
If the
そして、監視ユニット45は、第1加速度G1と車両停止中における車軸加速度Gdとのずれ量を「第1初期差ΔP1」として算出する(ステップS15)とともに、第2加速度G2と車両停止中における車軸加速度Gdとのずれ量を「第2初期差ΔP2」として算出する(ステップS16)。
Then, the
図11は、監視ユニット45がリヤ右側のダブルタイヤ22の内外判定を行なう際の処理手順の一例を示すフローチャートである。
FIG. 11 is a flow chart showing an example of a processing procedure when the
監視ユニット45は、車両10が所定車速HS以上での前進走行中であるか否かを判定する(ステップS20)。所定車速HS以上での前進走行中ではない場合(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して処理を終了する。
The
所定車速HS以上での前進走行中である場合(ステップS20においてYES)、監視ユニット45は、車軸加速度Gdのピーク値を取得する(ステップS21)。
When the vehicle is traveling forward at the predetermined vehicle speed HS or higher (YES in step S20), the
次いで、監視ユニット45は、車軸加速度Gdのピーク値を取得してからタイヤが1回転するまでの間に、一方の検出器30または他方の検出器30から判定対象加速度のピーク値を受信したか否かを判定する(ステップS22)。判定対象加速度のピーク値を受信していない場合(ステップS22においてNO)、監視ユニット45は、処理をステップS21に戻し、ステップS21,S22の処理を繰り返す。
Next, the
判定対象加速度のピーク値を受信した場合(ステップS22においてYES)、監視ユニット45は、車軸加速度Gdのピーク値の受信タイミングと判定対象加速度のピーク値との受信タイミングとの差(ピーク値間の時間差)に基づいて、判定対象加速度の時間変化が第1基準W1または第2基準W2よりも所定角度θに相当する量だけ遅れているか否かを判定する(ステップS23)。
If the peak value of the acceleration to be determined has been received (YES in step S22), the
判定対象加速度の時間変化が第1基準W1または第2基準W2よりも所定角度θに相当する量だけ遅れていると判定された場合(ステップS23においてYES)、監視ユニット45は、判定対象加速度を出力した検出器30が配置されるタイヤが基準方向とは逆の方向に回転していると判定し、その判定結果に基づいて当該検出器30が配置されるタイヤが内側タイヤ22aであると判定する(ステップS24)。
If it is determined that the temporal change in the determination target acceleration lags behind the first reference W1 or the second reference W2 by an amount corresponding to the predetermined angle θ (YES in step S23), the
判定対象加速度の時間変化が第1基準W1または第2基準W2よりも所定角度θに相当する量だけ遅れていない場合(ステップS23においてNO)、監視ユニット45は、判定対象加速度の時間変化が第1基準W1または第2基準W2よりも所定角度θに相当する量だけ進んでいるのか否かを判定する(ステップS25)。
If the temporal change in the determination target acceleration does not lag behind the first reference W1 or the second reference W2 by the amount corresponding to the predetermined angle θ (NO in step S23), the
判定対象加速度の時間変化が第1基準W1または第2基準W2よりも所定角度θに相当する量だけ進んでいる場合(ステップS25においてYES)、監視ユニット45は、判定対象加速度を出力した検出器30が配置されるタイヤが基準方向と同じ方向に回転していると判定し、その判定結果に基づいて検出器30が配置されるタイヤが外側タイヤ22bであると判定する(ステップS26)。
If the temporal change in the determination target acceleration is ahead of the first reference W1 or the second reference W2 by an amount corresponding to the predetermined angle θ (YES in step S25), the
以上のように、本実施の形態による監視ユニット45は、車両10の停車中における車軸加速度センサ50の出力と各加速度センサ39の出力との関係と、車両10の所定車速HS以上での前進走行中における車軸加速度センサ50の出力と加速度センサ39の出力との関係とを比較することによって、各タイヤの回転方向が基準方向であるのか否かを判定する。
As described above, the
上記の態様によれば、各タイヤの回転方向が基準方向であるのか否かが、タイヤの回転周方向の加速度ではなく、タイヤ径方向の加速度に基づいて判定される。そのため、車両10が等速走行状態であっても各タイヤの回転方向を判定することができる。また、本実施の形態においては、センサ検出方向Dsとタイヤ径方向Drとの関係が遠心力によって変化するように検出器30を構成しているため、各タイヤに配置される加速度センサ39の数を1つに抑えることができる。
According to the above aspect, whether or not the rotation direction of each tire is the reference direction is determined based on the acceleration in the radial direction of the tire instead of the acceleration in the circumferential direction of rotation of the tire. Therefore, the rotation direction of each tire can be determined even when the
[変形例1]
上述の実施の形態においては、閉状態(停車中)においてタイヤ径方向Drの加速度を検出器30し、全開状態(所定車速HS以上での前進走行中)においてタイヤ径方向Drに対して所定角度θだけ傾斜した方向の加速度を検出するように検出器30が構成される例について説明した。
[Modification 1]
In the above-described embodiment, the acceleration in the tire radial direction Dr is detected by the
しかしながら、検出器30の構造は、閉状態(停車中)においてタイヤの回転軸方向と直交する第1方向の加速度を検出し、全開状態(所定車速HS以上での前進走行中)において第1方向に対して所定角度θだけ傾斜する第2方向の加速度を検出するように構成されていればよく、必ずしも上述の実施の形態で説明した構造に限定されない。たとえば、検出器30の構造を以下のように変形してもよい。
However, the structure of the
図12は、本変形例1による検出器30Aが閉状態である時の検出器30Aの外観を示す図である。図12に示されるように、検出器30Aは、主面Pmを有する可動部材41と、固定部材42と、接続部材44とを有する。可動部材41は、固定部材42とは接続部材44を介して接続される。固定部材42は、タイヤのホイールWHまたはタイヤの内壁に対して固定支持される。これにより、可動部材41は、接続部材44および固定部材42を介して、タイヤのホイールWHまたはタイヤの内壁に接続される。
FIG. 12 is a diagram showing the appearance of the
加速度センサ39は、可動部材41の主面Pmの法線方向(主面法線方向Dm)の加速度を検出する。検出器30Aは、閉状態において、主面法線方向Dmがタイヤ径方向Drから所定角度θだけ接続部材44とは異なる側に傾斜した方向となるように取り付けられている。したがって、閉状態においては、センサ検出方向Dsは、タイヤ径方向Drに対して所定角度θだけタイヤ回転周方向に沿って傾斜した方向となる。
The
車両10の走行によってタイヤが回転し始めると、可動部材41に作用する遠心力によって可動部材41が弾性変形し、可動部材41は、接続部材44との接続部分を回転中心としてタイヤ径方向Dr(遠心方向)に回動する。
When the tire starts to rotate due to running of the
図13は、検出器30Aが全開状態である時の検出器30Aの外観を示す図である。車両10の走行速度が所定車速HSを超えると、可動部材41がたとえば図示しないストッパに当接して可動部材41の回動が規制されることによって、可動部材41の回動角は所定角度θに維持される。これにより、全開状態においては、センサ検出方向Dsは、タイヤ径方向Drと同じ方向となる。
FIG. 13 is a diagram showing the appearance of the
以上のように、検出器30Aは、閉状態(停車中)においてタイヤ径方向Drに対して所定角度θだけタイヤ回転周方向に沿って傾斜した方向の加速度を検出し、全開状態(所定車速HS以上での前進走行中)においてタイヤ径方向Drの加速度を検出するように構成される。このような検出器30Aを用いるようにしてもよい。
As described above, the
[変形例2]
また、本実施の形態における検出器30の構造を以下のように変形してもよい。
[Modification 2]
Moreover, the structure of the
図14は、本変形例2による検出器30Bが閉状態である時の検出器30Bの外観を示す図である。図14に示されるように、検出器30Bは、主面Pmを有する可動部材41と、固定部材42と、弾性部材49とを有する。可動部材41は、可動部材41の中心に回転軸Ax1を有する。可動部材41は、回転軸Ax1を回転中心として回転自在であるように、固定部材42に取り付けられている。なお、回転軸Ax1は、可動部材41の中心に設けられなくてもよく、可動部材41の中心からずれた位置に設けられてもよい。
FIG. 14 is a diagram showing the appearance of the
さらに、可動部材41は、弾性部材49を介して、固定部材42と接続される。弾性部材49は、たとえば、ばねである。可動部材41には、回転軸Ax1から視て弾性部材49とは異なる側の端部近傍に重り48が取り付けられている。この重り48により、可動部材41は、回転軸Ax1を中心として回動しやすくなるように構成されている。
Furthermore, the
加速度センサ39は、可動部材41の主面Pmの法線方向(主面法線方向Dm)の加速度を検出する。検出器30Bは、閉状態において主面法線方向Dmがタイヤ径方向Drに沿うように取り付けられている。したがって、閉状態においては、センサ検出方向Dsは、タイヤ径方向Drと同じ方向となる。
The
車両10の走行によってタイヤが回転し始めると、可動部材41に作用する遠心力によって弾性部材49が弾性変形(収縮)し、可動部材41は、回転軸Ax1を回転中心として回動し、重り48が取り付けられている側の端部が遠心方向に変位する。
When the
図15は、検出器30Bが全開状態である時の検出器30Bの外観を示す図である。車両10の走行速度が所定車速HSを超えると、可動部材41の回動角は所定角度θに維持される。これにより、全開状態においては、センサ検出方向Dsは、タイヤ径方向Drに対して所定角度θだけ弾性部材49側に傾斜した方向となる。このような検出器30Bを用いるようにしてもよい。
FIG. 15 is a diagram showing the appearance of
[変形例3]
上述の実施の形態においては、本開示にタイヤ位置判定手法を互いに反転された状態で連結されるダブルタイヤの内外判定に適用する例について説明した。
[Modification 3]
In the above-described embodiment, the present disclosure describes an example in which the tire position determination method is applied to the inside/outside determination of double tires that are connected in a mutually inverted state.
しかしながら、本開示によるタイヤ位置判定手法を適用可能なタイヤは、互いに反転された状態で車両に配置される2つのタイヤであればよく、必ずしもダブルタイヤに限定されない。たとえば、互いに反転された状態で車両10に配置されるフロント用のタイヤ11,12に本開示によるタイヤ位置判定手法を適用して、フロント用のタイヤ11,12のどちらに検出器30が配置されるのかを判定するようにしてもよい。この場合には、フロント用のタイヤ11,12と同期して回転する回転体の回転径方向の加速度を検出する加速度センサを設け、この加速度センサの出力を車軸加速度Gdに代わるパラメータとして用いればよい。
However, the tires to which the tire position determination method according to the present disclosure can be applied are not necessarily limited to double tires, as long as they are two tires arranged on the vehicle in a mutually inverted state. For example, by applying the tire position determination method according to the present disclosure to the
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) 本開示によるタイヤ回転方向判定システムは、車両に装着されるタイヤの回転方向を判定するタイヤ回転方向判定システムであって、タイヤと同期して回転する回転体の回転径方向の加速度である回転体加速度を検出する回転体加速度センサと、タイヤに配置され、タイヤに作用する加速度であるタイヤ加速度を検出するタイヤ加速度センサを有する検出器と、回転体加速度センサおよび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。タイヤのホイール部は、第1側表面と、第1側表面の裏側の第2側表面とを有する。タイヤを第1側表面の側から視たときの時計回り方向または反時計回り方向を基準方向とするとき、タイヤ加速度センサは、車両の停止中にはタイヤ回転軸方向と直交する第1方向の加速度を検出し、車両の所定車速以上での前進走行中には第1方向に対して基準方向に所定角度傾斜する第2方向の加速度を検出するように構成される。監視ユニットは、車両の停止中において、検出器からタイヤ加速度を受信し、車両の停止中におけるタイヤ加速度と車両の停止中における回転体加速度との差を初期差として算出する。監視ユニットは、車両の所定車速以上での前進走行中において、検出器からタイヤ加速度を受信し、検出器から受信されるタイヤ加速度の時間変化が、回転体加速度センサから取得される回転体加速度の時間変化を初期差に相当する値だけずらした基準値よりも進んでいるか否かに基づいて、検出器が配置されるタイヤの回転方向が基準方向であるのか否かを判定する。
The exemplary embodiments and modifications thereof described above are specific examples of the following aspects.
(1) A tire rotation direction determination system according to the present disclosure is a tire rotation direction determination system that determines the rotation direction of a tire mounted on a vehicle. A rotating body acceleration sensor that detects a certain rotating body acceleration, a detector that is arranged on a tire and has a tire acceleration sensor that detects the tire acceleration that is the acceleration acting on the tire, and information from the rotating body acceleration sensor and the detector. a monitoring unit configured to be receivable. The wheel portion of the tire has a first side surface and a second side surface behind the first side surface. Assuming that the reference direction is the clockwise or counterclockwise direction when the tire is viewed from the first side surface side, the tire acceleration sensor rotates in the first direction orthogonal to the tire rotation axis direction while the vehicle is stopped. Acceleration is detected, and acceleration in a second direction inclined at a predetermined angle to a reference direction with respect to the first direction is detected while the vehicle is traveling forward at a predetermined vehicle speed or higher. The monitoring unit receives the tire acceleration from the detector while the vehicle is stationary and calculates the difference between the tire acceleration while the vehicle is stationary and the rotor acceleration while the vehicle is stationary as an initial difference. The monitoring unit receives the tire acceleration from the detector while the vehicle is traveling forward at a predetermined vehicle speed or higher, and the time change in the tire acceleration received from the detector is used as the rotor acceleration obtained from the rotor acceleration sensor. Based on whether or not the time change is ahead of a reference value shifted by a value corresponding to the initial difference, it is determined whether or not the rotation direction of the tire on which the detector is arranged is the reference direction.
上記の態様によれば、タイヤの回転方向が基準方向であるのか否かが、タイヤの回転周方向の加速度ではなく、タイヤ径方向の加速度に基づいて判定される。そのため、車両が等速走行状態であってもタイヤの回転方向を判定することができる。 According to the above aspect, it is determined whether or not the rotation direction of the tire is the reference direction based on the acceleration in the radial direction of the tire instead of the acceleration in the circumferential direction of rotation of the tire. Therefore, even if the vehicle is running at a constant speed, the direction of tire rotation can be determined.
(2) ある態様においては、検出器は、タイヤの回転中においてタイヤ加速度がピークとなる時の値をタイヤ加速度のピーク値として監視ユニットに出力するように構成される。監視ユニットは、車両の所定車速以上での前進走行中において、検出器から受信されるタイヤ加速度のピーク値と、回転体加速度センサから取得される回転体加速度がピークとなる時の値と、初期差とを用いて、検出器から受信されるタイヤ加速度の時間変化が基準値よりも進んでいるか否かを判定する。 (2) In one aspect, the detector is configured to output to the monitoring unit the value at which the tire acceleration peaks while the tire is rotating as the tire acceleration peak value. The monitoring unit detects a peak value of tire acceleration received from the detector, a peak value of the acceleration of the rotating body obtained from the rotating body acceleration sensor, and an initial The difference is used to determine whether the time variation of tire acceleration received from the detector is ahead of the reference value.
上記の態様によれば、検出器は、タイヤの回転中においてタイヤ加速度がピークとなる時の値をタイヤ加速度のピーク値として監視ユニットに出力するように構成される。そのため、検出器を連続的に作動させておく必要はなく、検出器の消費電力を抑えることができる。そして、監視ユニットは、検出器から受信されるタイヤ加速度のピーク値と、回転体加速度センサから取得される回転体加速度がピークとなる時の値と、初期差とを用いて、検出器から受信されるタイヤの回転方向を判定する。そのため、検出器の消費電力を極力抑えつつ、タイヤの回転方向を判定することができる。 According to the above aspect, the detector is configured to output to the monitoring unit the value at which the tire acceleration peaks while the tire is rotating as the tire acceleration peak value. Therefore, it is not necessary to continuously operate the detector, and the power consumption of the detector can be suppressed. Then, the monitoring unit receives from the detector using the peak value of the tire acceleration received from the detector, the value when the acceleration of the rotating body reaches the peak obtained from the rotating body acceleration sensor, and the initial difference. Determines the direction of rotation of the tire to be applied. Therefore, the rotation direction of the tire can be determined while minimizing the power consumption of the detector.
(3) ある態様においては、検出器は、互いに反転された状態で車両に配置される2つのタイヤの各々に配置される。監視ユニットは、検出器が配置されるタイヤの回転方向の判定結果に基づいて検出器が2つのタイヤのどちらに配置されているのかを判定する、請求項1または2に記載のタイヤ回転方向判定システム。
(3) In one aspect, a detector is positioned on each of two tires that are positioned on the vehicle in an inverted position. 3. Tire rotation direction determination according to
上記の態様によれば、検出器が互いに反転された状態で車両に配置される2つのタイヤのどちらに配置されているのかを、車両が等速走行状態であっても判定することができる。 According to the above aspect, it is possible to determine on which of the two tires arranged on the vehicle the detector is arranged in a mutually inverted state even if the vehicle is in a constant speed running state.
(4) ある態様においては、2つのタイヤは、互いの第1側表面同士が向き合う状態で連結されるダブルタイヤである。 (4) In one aspect, the two tires are double tires that are connected with their first side surfaces facing each other.
上記の態様によれば、検出器がダブルタイヤのどちらに配置されているのかを判定することができる。 According to the above aspect, it is possible to determine on which of the double tires the detector is arranged.
(5) ある態様においては、監視ユニットは、車両の停止直前に回転体加速度を連続する複数のタイミングで検出した結果を回転体加速度センサから取得し、取得した結果に基づいて車両の停止中における回転体加速度を特定する。 (5) In one aspect, the monitoring unit obtains from the rotating body acceleration sensor the results of detecting the acceleration of the rotating body at a plurality of consecutive timings immediately before the vehicle stops, and based on the obtained results, detects the acceleration of the rotating body while the vehicle is stopped. Identify the acceleration of the rotating body.
上記の態様によれば、車両の停止直前に回転体加速度を連続する複数のタイミングで検出することによって、車両の停止中における回転体加速度を精度よく特定することができる。 According to the above aspect, by detecting the acceleration of the rotating body at a plurality of consecutive timings immediately before the vehicle stops, it is possible to accurately identify the acceleration of the rotating body while the vehicle is stopped.
10 車両、11,12,21a~22b タイヤ、21,22 ダブルタイヤ、30 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、41 可動部材、42 固定部材、43 ヒンジ部材、44 接続部材、45 監視ユニット、48 重り、49 弾性部材、50 車軸加速度センサ、60 表示部、A1,A2 アンテナ、CT 送信回路、H2 ハブ、R1,R2 車軸、WH ホイール。
10 vehicle, 11, 12, 21a-22b tire, 21, 22 double tire, 30 detector, 35 controller, 36, 46 storage unit, 37, 47 processing unit, 38 pressure sensor, 39 acceleration sensor, 40 receiver, 41
Claims (5)
前記タイヤと同期して回転する回転体の回転径方向の加速度である回転体加速度を検出する回転体加速度センサと、
前記タイヤに配置され、前記タイヤに作用する加速度であるタイヤ加速度を検出するタイヤ加速度センサを有する検出器と、
前記回転体加速度センサおよび前記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、
前記タイヤのホイール部は、第1側表面と、前記第1側表面の裏側の第2側表面とを有し、
前記タイヤを前記第1側表面の側から視たときの時計回り方向または反時計回り方向を基準方向とするとき、前記タイヤ加速度センサは、前記車両の停止中にはタイヤ回転軸方向と直交する第1方向の加速度を検出し、前記車両の所定車速以上での前進走行中には前記第1方向に対して前記基準方向に所定角度傾斜する第2方向の加速度を検出するように構成され、
前記監視ユニットは、前記車両の停止中において、
前記検出器からタイヤ加速度を受信し、
前記車両の停止中における前記タイヤ加速度と前記車両の停止中における回転体加速度との差を初期差として算出し、
前記監視ユニットは、前記車両の前記所定車速以上での前進走行中において、
前記検出器からタイヤ加速度を受信し、
前記検出器から受信されるタイヤ加速度の時間変化が、前記回転体加速度センサから取得される回転体加速度の時間変化を前記初期差に相当する値だけずらした基準値よりも進んでいるか否かに基づいて、前記検出器が配置されるタイヤの回転方向が前記基準方向であるのか否かを判定する、タイヤ回転方向判定システム。 A tire rotation direction determination system for determining the rotation direction of a tire mounted on a vehicle,
a rotating body acceleration sensor that detects a rotating body acceleration that is an acceleration in a radial direction of a rotating body that rotates in synchronism with the tire;
a detector disposed on the tire and having a tire acceleration sensor that detects tire acceleration, which is the acceleration acting on the tire;
a monitoring unit configured to receive information from the rotating body acceleration sensor and the detector;
The wheel portion of the tire has a first side surface and a second side surface behind the first side surface,
When the clockwise or counterclockwise direction when the tire is viewed from the first side surface side is taken as a reference direction, the tire acceleration sensor is perpendicular to the tire rotation axis direction while the vehicle is stopped. detecting acceleration in a first direction, and detecting acceleration in a second direction tilted at a predetermined angle in the reference direction with respect to the first direction while the vehicle is traveling forward at a predetermined vehicle speed or more;
The monitoring unit, while the vehicle is stopped,
receiving tire acceleration from the detector;
calculating a difference between the tire acceleration while the vehicle is stopped and the rotor acceleration while the vehicle is stopped as an initial difference;
The monitoring unit, while the vehicle is traveling forward at the predetermined vehicle speed or higher,
receiving tire acceleration from the detector;
whether the time change in tire acceleration received from the detector is ahead of a reference value obtained by shifting the time change in rotor acceleration obtained from the rotor acceleration sensor by a value corresponding to the initial difference; A tire rotation direction determination system for determining whether or not the rotation direction of a tire on which the detector is arranged is the reference direction based on the above.
前記監視ユニットは、前記車両の前記所定車速以上での前進走行中において、前記検出器から受信される前記タイヤ加速度のピーク値と、前記回転体加速度センサから取得される回転体加速度がピークとなる時の値と、前記初期差とを用いて、前記検出器から受信されるタイヤ加速度の時間変化が前記基準値よりも進んでいるか否かを判定する、請求項1に記載のタイヤ回転方向判定システム。 The detector is configured to output a value when the tire acceleration peaks during rotation of the tire as a peak value of the tire acceleration to the monitoring unit,
The monitoring unit detects that the peak value of the tire acceleration received from the detector and the rotor acceleration obtained from the rotor acceleration sensor reach a peak while the vehicle is traveling forward at a speed equal to or higher than the predetermined vehicle speed. 2. Tire rotation direction determination according to claim 1, wherein the time value and the initial difference are used to determine whether the time variation of the tire acceleration received from the detector is ahead of the reference value. system.
前記監視ユニットは、前記検出器が配置されるタイヤの回転方向の判定結果に基づいて前記検出器が前記2つのタイヤのどちらに配置されているのかを判定する、請求項1または2に記載のタイヤ回転方向判定システム。 the detectors are arranged on each of two tires arranged on the vehicle in a mutually inverted state;
3. The monitoring unit according to claim 1, wherein the monitoring unit determines in which of the two tires the detector is arranged based on the determination result of the rotational direction of the tire on which the detector is arranged. Tire rotation direction determination system.
The monitoring unit obtains, from the rotor acceleration sensor, results of detection of the rotor acceleration at a plurality of consecutive timings immediately before the vehicle stops, and based on the obtained results, the rotor acceleration during the stop of the vehicle. The tire rotation direction determination system according to any one of claims 1 to 4, which specifies the
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JP2021177601A JP2023066799A (en) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | Tire revolution direction determination system |
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JP2021177601A Pending JP2023066799A (en) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | Tire revolution direction determination system |
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