JP4391353B2 - Apparatus and method for detecting abnormality of rotating body - Google Patents
Apparatus and method for detecting abnormality of rotating body Download PDFInfo
- Publication number
- JP4391353B2 JP4391353B2 JP2004223607A JP2004223607A JP4391353B2 JP 4391353 B2 JP4391353 B2 JP 4391353B2 JP 2004223607 A JP2004223607 A JP 2004223607A JP 2004223607 A JP2004223607 A JP 2004223607A JP 4391353 B2 JP4391353 B2 JP 4391353B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- signal
- rotation
- extracting
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
本発明は、回転体(例えばタイヤ)の故障による事故を未然に防ぐための回転体の異常検知装置および方法に関するものである。 The present invention relates to a rotating body abnormality detection apparatus and method for preventing an accident due to a failure of a rotating body (for example, a tire).
回転体例えばタイヤの異常を検知する装置として、タイヤ内圧が一定値以下になるとアラームを発してドライバーに警告をする内圧異常警報装置が知られている。この装置では、タイヤのホイールに取り付けられた内圧センサによって内圧を測定し、ある一定の内圧以下になった場合に警告を発するよう構成されている。 As an apparatus for detecting an abnormality of a rotating body, for example, a tire, an internal pressure abnormality alarm apparatus is known that issues an alarm and warns a driver when the tire internal pressure falls below a certain value. In this apparatus, an internal pressure is measured by an internal pressure sensor attached to a wheel of a tire, and a warning is issued when the pressure falls below a certain internal pressure.
しかしながら、この内圧異常警報装置では、内圧低下以外の原因で発生する故障は検知できない。例えば、そのような故障の一例として、トレッドとベルト間、ベルトを構成するコード間、及び、サイドゴムとカーカスプライ間などでの剥離、プライコードやベルトコードの破断、ならびに、トレッドゴムのチャンクアウト(例えば、トレッドに設けられたブロック陸部がもぎ取られた状態)などがある。これらのタイヤ故障が生じた状態で走行を続ければ、突然のタイヤバーストが生じて走行不能となる可能性があり、加えて、大きな事故を招く恐れがある。 However, this internal pressure abnormality alarm device cannot detect a failure caused by a cause other than a decrease in internal pressure. For example, as an example of such a failure, separation between the tread and the belt, between the cords constituting the belt, between the side rubber and the carcass ply, breakage of the ply cord or the belt cord, and chunk-out of the tread rubber ( For example, there is a state in which the block land portion provided in the tread is torn off. If the vehicle continues to run in a state where these tire failures occur, a sudden tire burst may occur and the vehicle may become unable to run, and in addition, a serious accident may occur.
このような内圧以外の故障を検知するシステムとして、タイヤの振動や音のデータを計測し、予め求めた正常時のデータと比較することで、タイヤの異常を知る回転体の異常検知システムが知られている(例えば、特許公報1)。この回転体の異常検知システムでも、十分なレベルでタイヤの異常を検知することができるが、簡単な構成で、さらに、性能の良い回転体の異常検知システムが近年求められていた。
本発明の目的は、回転体、特に、タイヤのバーストやトレッドの剥離などの異常を初期段階で検知して、事故を未然に防ぐことのできる回転体の異常検知装置および方法を提供しようとするものである。 An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for detecting an abnormality of a rotating body, in particular, an abnormality detecting apparatus for detecting an abnormality such as a burst of a tire and peeling of a tread at an early stage to prevent an accident. Is.
本発明の回転体の異常検知装置は、回転中の回転体の各種物理量を計測する計測手段と、計測手段で計測したデータから回転体の回転に同期した信号を抽出する抽出手段と、抽出手段で抽出された信号から回転体の状態を判定する判定手段と、判定手段によって異常だと判定された場合に異常を警告する異常警告手段と、から構成され、抽出手段が適応デジタルフィルタを備え、適応デジタルフィルタにおいて、回転に同期した信号を抽出するとともに、計測手段で計測したデータと抽出手段で抽出した回転に同期した信号とから、回転に相関のない信号を求め、求めた回転に相関のない信号により適応デジタルフィルタを最適化することを特徴とするものである。 The rotating body abnormality detection apparatus of the present invention includes a measuring unit that measures various physical quantities of a rotating rotating body, an extracting unit that extracts a signal synchronized with the rotation of the rotating body from data measured by the measuring unit, and an extracting unit A determination means for determining the state of the rotating body from the signal extracted in step (b), and an abnormality warning means for warning an abnormality when the determination means determines that there is an abnormality. The extraction means includes an adaptive digital filter, In the adaptive digital filter, a signal synchronized with the rotation is extracted, and a signal uncorrelated with the rotation is obtained from the data measured by the measuring means and the signal synchronized with the rotation extracted by the extracting means. It is characterized by optimizing the adaptive digital filter with no signal.
また、本発明の回転体の異常検知装置における好適例としては、計測手段で計測する回転体の各種物理量が、振動、音または回転数であること、抽出手段で回転に同期した信号を抽出するにあたり、計測手段で計測したデータを遅延させたデータを利用すること、データ遅延時間が回転体の1回転に対応する時間であること、データを遅延させるための遅延回路を、計測手段からのデータの入力部と適応デジタルフィルタとの間の信号ラインに設けたこと、及び、データを遅延させるための遅延回路を、計測手段からのデータの入力部と回転に相関のない信号を求めるための比較器との間の信号ラインに設けたこと、がある。 As a preferred example of the abnormality detection device for a rotating body according to the present invention, various physical quantities of the rotating body measured by the measuring means are vibration, sound, or rotation speed, and a signal synchronized with the rotation is extracted by the extracting means. In using the data obtained by delaying the data measured by the measuring means, the data delay time is a time corresponding to one rotation of the rotating body, and a delay circuit for delaying the data is provided from the measuring means. Comparison between a delay circuit for delaying data and a delay circuit for delaying data to obtain a signal that is not correlated with the rotation of the data input from the measuring means. Have been provided in the signal line to the instrument.
さらに、本発明の回転体の異常検知装置における他の好適例としては、抽出手段で回転に同期した信号を抽出するにあたり、計測手段で計測したデータのうち回転情報のデータから回転周期を算出して生成した次数成分を利用すること、及び、次数成分を生成するための次数成分生成回路を、計測手段からの回転情報のデータの入力部と適応デジタルフィルタとの間の信号ラインに設けたこと、がある。 Furthermore, as another preferred example of the abnormality detection device for a rotating body according to the present invention, when extracting a signal synchronized with rotation by the extraction means, the rotation period is calculated from the rotation information data among the data measured by the measurement means. And the order component generation circuit for generating the order component is provided in the signal line between the rotation information data input unit from the measuring means and the adaptive digital filter. There is.
さらにまた、本発明の回転体の異常検知装置におけるさらに他の好適例としては、抽出手段で回転に同期した信号を抽出するにあたり、計測手段で計測したデータを、計測手段で計測したデータのうち回転速度情報のデータに応じて可変サンプリングして、見かけ上の周期を一定にすること、及び、可変サンプリングを実行するための可変サンプリング回路を、計測手段からのデータの入力部に設けたこと、がある。 Furthermore, as yet another preferred example of the abnormality detection device for a rotating body according to the present invention, in extracting a signal synchronized with rotation by the extracting means, the data measured by the measuring means is selected from the data measured by the measuring means. Variable sampling according to rotational speed information data to make the apparent cycle constant, and a variable sampling circuit for performing variable sampling provided in the data input unit from the measurement means; There is.
また、本発明の回転体の異常検知方法は、上述した構成の回転体の異常検知装置を用い、回転中の回転体の各種物理量から、回転体の回転に同期した信号を抽出し、抽出した信号から回転体の異常を検知することを特徴とするものである。 In addition, the abnormality detection method for a rotating body according to the present invention uses the rotating body abnormality detecting device having the above-described configuration to extract and extract a signal synchronized with the rotation of the rotating body from various physical quantities of the rotating rotating body. An abnormality of the rotating body is detected from the signal.
本発明の回転体の異常検知装置および方法では、計測した振動、音、または、ABSの回転数などの計測した物理量から、抽出手段により回転体の回転に同期した信号を抽出し、これから異常の判定を行うことで、回転中の回転体、例えば、走行中のタイヤのバースト、トレッドの剥離など、タイヤの回転に相関のある欠陥に起因する異常を、初期段階で検知することができ、事故を未然に防ぐことができる。 In the rotating body abnormality detection apparatus and method of the present invention, a signal synchronized with the rotation of the rotating body is extracted by the extracting means from the measured physical quantity such as the measured vibration, sound, or the rotational speed of the ABS, and the abnormality is detected therefrom. By making a determination, abnormalities caused by defects that correlate with the rotation of the rotating body such as a rotating body of the rotating wheel, for example, a burst of a running tire and a tread can be detected at an early stage, and an accident occurs. Can be prevented in advance.
図1は本発明の回転体の異常検知装置の一例を説明するための図である。なお、図1に示す例では、回転体として車両に装着されるタイヤを例にとって本発明を説明するが、回転中の回転体の異常を検知する目的であれば、タイヤ以外の回転体にも同様に本発明を適用できることはいうまでもない。 FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a rotating body abnormality detection device of the present invention. In the example shown in FIG. 1, the present invention will be described by taking a tire mounted on a vehicle as an example of a rotating body. However, for the purpose of detecting an abnormality of a rotating body that is rotating, the rotating body other than a tire may be used. It goes without saying that the present invention can be similarly applied.
図1に示す例において、1は回転体としてのタイヤ、2は各タイヤ1に装着した振動または音を計測するためのセンサ、3は各センサ2からの信号に基づきタイヤ1の異常を検知する中央処理装置である。本発明の回転体の異常検知装置は、各センサ2により振動あるいは音などの物理量を計測する計測手段11、計測手段11で計測したデータからタイヤ1の回転に同期した信号を抽出する抽出手段21、抽出手段21で抽出された信号からタイヤ1の状態を判定する判定手段31、判定手段31によって異常だと判定された場合にドライバーに異常を警告する異常警告手段41、から構成されている。
In the example shown in FIG. 1, 1 is a tire as a rotating body, 2 is a sensor for measuring vibration or sound attached to each
計測手段11は、タイヤ1周りの、音または振動(センサ2により測定)、あるいは、ABSなどの回転数信号(センサ2は必要ない)を計測し、計測したデータをデジタル信号として抽出手段21に入力する。音を計測する場合は、センサ2として、マイクロフォンなどを使用する。振動を計測する場合は、センサ2として、加速度計、速度計、変位計などを使用する。また、車両がABS(Anti-lock Brake System)を装着している場合は、ABSの回転数信号を使用することができる。この場合はセンサ2を設ける必要がなく、簡易な構成とすることができる。ABS以外でも、その他の方法で回転数を計測し、その回転数信号を使用することもできる。
The measuring means 11 measures sound or vibration around the tire 1 (measured by the sensor 2) or a rotation speed signal such as ABS (
抽出手段21としては、適応デジタルフィルタを用いて、タイヤ1の回転に同期した周期成分を抽出する手段を使用することが望ましい。すなわち、図2に抽出手段21の一例の構成を示すように、抽出手段21では、計測手段11で計測したデジタル信号X(i)を入力し、その入力信号(リファレンス信号R(i)として比較器24を介して適応デジタルフィルタ23に供給される)とその入力信号を遅延回路22を通して遅延させた信号(直接適応デジタルフィルタ23に供給される)とを、リアルタイムで適応デジタルフィルタ23において演算し、出力信号Y(i)としてタイヤ1の周期に相関のある信号が出力される。そのため、出力信号Y(i)は、タイヤ1の回転に相関のある信号(周期的な信号)として求めることができる。求めた出力信号Y(i)は判定手段31に入力される。
As the extracting means 21, it is desirable to use means for extracting a periodic component synchronized with the rotation of the
遅延回路22における遅延時間は、タイヤ1の1回転の時間間隔以下とすることが好ましいが、2回転以上の時間間隔、または、若干1回転の時間より長短の差がある時間間隔であっても、適応デジタルフィルタ23の特性上演算で回転に同期した周期成分を求めるのためには問題はない。また、タイヤ1の1回転の時間間隔は回転数(走行速度)によって変化する場合も、適応デジタルフィルタ23のサンプリング周波数、タップ長をうまく設定しておくことで、対応可能である。又、低速、中速、高速の3段階の遅延時間を予め定めておき、速度に応じて遅延回路22の遅延時間を3段階に変化させることでも実現できる。もちろん、車両の速度を常時測定し、その速度に応じて遅延回路22の遅延時間をリアルタイムで変化させることも考えられる。
The delay time in the
適応デジタルフィルタ23は従来から公知の構成のものを使用することができる。図2に示す例では、計測手段11で計測したデジタルデータX(i)から構成されるリファレンス信号R(i)と、適応デジタルフィルタの出力Y(i)とを、比較器24で演算して両者の差を求め、それをエラー信号E(i)として求めている。そのため、エラー信号E(i)は、タイヤ1の回転に無関係の、例えば、路面や車体に寄与した信号(ランダムな信号)として求めることができる。そして、求めたエラー信号E(i)を適応デジタルフィルタ23の係数変更部にフィードバックして、エラー信号E(i)に応じて、適応デジタルフィルタ23の係数を動的に変更させ、適応デジタルフィルタ23の最適化を図っている。エラー信号E(i)を適応デジタルフィルタ23の係数変更部にフィードバックして最適化を図る方法としては、従来からフィルタ係数更新アルゴリズムとして知られているLMS(最小平均自乗)法、ニュートン法あるいは最急下法を用いることができる。
As the adaptive
抽出手段21の例としては、図2に示すように、遅延回路22を計測手段11からのデジタル信号X(i)の入力部分と適応デジタルフィルタ23との間に設けた例の他に、図3に示すように、遅延回路22を計測手段11からのデジタル信号X(i)の入力部分と比較器24との間に設け、リファレンス信号R(i)を遅延させても、図2に示す本発明と同じ作用効果を得ることができる。
As an example of the extracting means 21, as shown in FIG. 2, in addition to the example in which the
判定手段31は、抽出手段21の適応デジタルフィルタ23の出力信号Y(i)の値を用いて、各タイヤ1において正常状態の値と比較する方法、あるいは、タイヤ1のうち2輪(前後、左右)または4輪の値を比較する方法、を行うことで異常値を示すタイヤ1を異常と判断する。そのためには、タイヤ1の正常時のデータをメモりしたデータベース部を持つコンピュータや、2輪または4輪の抽出データを比較してそれらの差から異常を判定する手段、を備えることが好ましい。
The judging means 31 uses the value of the output signal Y (i) of the adaptive
異常警告手段41は、判定手段31で異常だと判定された場合にドライバーに警告を与える。異常警告手段41としては、警告灯や警告アラームを使用することが好ましい。
The
上述した構成の本発明の回転体の異常検知装置では、正確なタイヤの回転数の信号がなくても、簡単に、且つ、効果的に、タイヤ1の回転に相関のある信号のみを出力信号Y(i)として抽出することができる。すなわち、バーストなどのタイヤ1の回転に相関のある信号のみが出力信号Y(i)に含まれ、縁石にのりあげるなどの一回のみの事象でタイヤ1の回転に相関のない信号は出力信号Y(i)に含まれない。そのため、正確な異常判定を行うことができる。
In the abnormality detection device for a rotating body according to the present invention having the above-described configuration, only a signal correlated with the rotation of the
なお、上述した例では、入力信号X(i)としてセンサ2で測定した振動、音の信号を利用した例を説明している。この他、入力信号X(i)としてABSの回転数信号を利用した場合も、同様に本発明を適用することができる。すなわち、例えば所定の周期のサイン波から構成される回転数信号には、上述したようにバーストおよび縁石にのりあげた際の信号を含んでいる。そのような場合でも、その回転数信号を入力信号X(i)として抽出手段21を通過させることで、タイヤ1の回転に相関がある信号のみを含む出力信号Y(i)を得ることができる。
In the example described above, an example is described in which the vibration and sound signals measured by the
次に、本発明の回転体の異常検知装置における実際の波形について説明する。図4(a)、(b)に示すように、前輪(左)1−1、前輪(右)1−2、後輪(左)1−3、後輪(右)1−4を備える車両において、前輪(左)1−1のショルダー部にバースト部51が発生した場合を想定して、バースト部51の発生初期(時間が経つとタイヤ全体が損傷してしまうため)における、入力信号X(i)、出力信号Y(i)、エラー信号E(i)の各タイヤの信号波形を、良路と荒れた路面とに対し、タイヤのナックル部に設けたセンサにより振動加速度を計測することで求めた。
Next, actual waveforms in the rotating body abnormality detection apparatus of the present invention will be described. As shown in FIGS. 4A and 4B, a vehicle including a front wheel (left) 1-1, a front wheel (right) 1-2, a rear wheel (left) 1-3, and a rear wheel (right) 1-4. Assuming that the
図5は良路における各タイヤの入力信号X(i)、出力信号Y(i)、エラー信号E(i)の一例を示す図であり、図6は荒れた路面における各タイヤの入力信号X(i)、出力信号Y(i)、エラー信号E(i)の一例を示す図である。図5及び図6の結果から、入力信号X(i)として、タイヤの回転に相関のある信号(バースト部)51に起因する信号)とタイヤの回転に相関のない信号(路面の凹凸などに起因する信号)とが混在していても、バースト部51を有する前輪(左)1−1の出力信号Y(i)のみにバーストを示す周期的な信号が現れ、それ以外の正常な車輪の出力信号Y(i)には何の信号も現れず、正確にバースト判定できることがわかる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of an input signal X (i), an output signal Y (i), and an error signal E (i) for each tire on a good road, and FIG. 6 is an input signal X for each tire on a rough road surface. It is a figure which shows an example of (i), the output signal Y (i), and the error signal E (i). From the results of FIG. 5 and FIG. 6, as the input signal X (i), a signal correlated with tire rotation (a signal caused by the burst portion) 51 and a signal uncorrelated with tire rotation (road surface unevenness, etc.) Signal), a periodic signal indicating a burst appears only in the output signal Y (i) of the front wheel (left) 1-1 having the burst
また、図6の結果から、入力信号X(i)に測定したいタイヤの回転に相関のある信号(バースト部51に起因する信号)よりも振幅の大きい信号(荒れた路面に起因する信号)が含まれていても、本発明によれば良路と同様に、バースト部51を有する前輪(左)1−1の出力信号Y(i)のみにバーストを示す周期的な信号が現れ、それ以外の正常な車輪1−2〜1−4の出力信号Y(i)には何の信号も現れず、正確にバースト判定できることがわかる。また、図5及び図6に示す例において、エラー信号E(i)は常に変化する信号となっており、その信号の変化に応じて適応デジタルフィルタ23の係数が変更され、適応デジタルフィルタ23の特性もそれに応じて変化することがわかる。
Further, from the result of FIG. 6, there is a signal (a signal caused by a rough road surface) having a larger amplitude than a signal correlated with the rotation of the tire to be measured (a signal caused by the burst unit 51) in the input signal X (i). Even if included, according to the present invention, a periodic signal indicating a burst appears only in the output signal Y (i) of the front wheel (left) 1-1 having the burst
上述した本発明の回転体の異常検知装置は一例であって、その構成は上述した例に限定されるものではない。例えば、図2及び図3に示した抽出手段21の変形例として、以下のような構成をとることができる。 The above-described abnormality detection device for a rotating body of the present invention is an example, and the configuration thereof is not limited to the above-described example. For example, the following configuration can be adopted as a modification of the extraction means 21 shown in FIGS.
図7は本発明における抽出手段21の他の例を説明するためのブロック図である。図7に示す例において、図2及び図3に示す例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。図7に示すように、タイヤの回転に同期していない成分(路面・車体等の影響)が、タイヤの回転に同期している信号より大きな場合、または、タイヤの回転に同期している成分が小さい場合には、1つの適応デジタルフィルタ23を用いるより、複数のデジタルフィルタ23(ここでは3個のデジタルフィルタ23−1〜23−3)を直列に接続したほうがより精度よく抽出することができる。すなわち、図7に示す例において、入力X(i)に振動、音、または回転数の信号を入力し、1段目(ADF1)のフィルタ23−1から得られる出力Y1(i)を2段目(ADF2)のフィルタ23−2に入力するという処理を繰り返し行うことで、より抽出精度の向上を図ることができる。なお、接続するフィルタの数について制限はない。
FIG. 7 is a block diagram for explaining another example of the extracting means 21 in the present invention. In the example shown in FIG. 7, the same members as those in the examples shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. As shown in FIG. 7, when the component that is not synchronized with the rotation of the tire (the influence of the road surface, the vehicle body, etc.) is larger than the signal that is synchronized with the rotation of the tire, or the component that is synchronized with the rotation of the tire Is small, it can be extracted more accurately by connecting a plurality of digital filters 23 (here, three digital filters 23-1 to 23-3) in series than using one adaptive
図8は図7に示す抽出手段21における入力信号X(i)、出力信号Y(i)(ここでは3出力信号を示す)、エラー信号E(i)(ここでは3エラー信号を示す)の一例を示す図である。図8に示すように、出力信号Y(i)は、1段目の出力信号Y1(i)より2段目の出力信号Y2(i)、2段目の出力信号Y2(i)より3段目の出力信号Y3(i)となるに従って、欠陥をより精度よく抽出できることがわかる。 8 shows an input signal X (i), an output signal Y (i) (here, three output signals are shown), and an error signal E (i) (here, three error signals are shown) in the extracting means 21 shown in FIG. It is a figure which shows an example. As shown in FIG. 8, the output signal Y (i) has three stages from the first stage output signal Y1 (i) to the second stage output signal Y2 (i) and the second stage output signal Y2 (i). It can be seen that the defect can be extracted more accurately as the output signal Y3 (i) of the eye is obtained.
図9は本発明における抽出手段21のさらに他の例を説明するためのブロック図である。図9に示す例において、図2及び図3に示す例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。上述したように、適応デジタルフィルタによるロジック(多段化等)によれば周期的な信号は全て抽出することが可能であるが、その反面、回転体の異常により発生する回転に相関のある信号(周期信号)の他に、外乱が周期的である場合も、外乱の影響を抽出してしまう。そこで、図9に示すように、次数成分生成回路25を、計測手段11からの回転情報である回転信号P(i)の入力部と適応デジタルフィルタ23との間に設け、回転体の回転情報(車両の場合は例えば車輪速センサからの回転情報)から抽出したい次数成分を生成し、その信号から適応デジタルフィルタ23を用いることで、抽出したい成分のみを抽出可能となる。この生成された次数成分は任意の次数でよく、その数についても特に制限されるものではない。
FIG. 9 is a block diagram for explaining still another example of the extracting means 21 in the present invention. In the example shown in FIG. 9, the same members as those in the examples shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. As described above, all the periodic signals can be extracted according to the logic (multi-stage etc.) by the adaptive digital filter. However, on the other hand, the signal (( In addition to the periodic signal, when the disturbance is periodic, the influence of the disturbance is extracted. Therefore, as shown in FIG. 9, the order
図10(a)、(b)はそれぞれ本発明における抽出手段21のさらに他の例を説明するためのブロック図である。図10(a)、(b)に示す例において、図2及び図3に示す例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。上述した図2、図3、図7及び図9に示す実施例において、回転体の回転速度(車両の場合は車速)が変化した場合、適応デジタルフィルタ23では充分適用できない場合がある。そこで、図10(a)、(b)に示すように、可変サンプリングを実行するための可変サンプリング回路26を、計測手段からのデータの入力部に設け、回転体の回転情報(車両の場合はABS車輪速信号など)を用いて、入力信号のデータをある正規化した回転数(周期)となるようにサンプリングを可変にし、適応デジタルフィルタ23内での処理では見かけ上の周期を一定として処理できるようにするロジックを用いることで、回転体の速度変化に充分対応可能としたものである。
FIGS. 10A and 10B are block diagrams for explaining still another example of the extracting means 21 in the present invention. In the example shown in FIGS. 10A and 10B, the same members as those in the examples shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the above-described embodiments shown in FIGS. 2, 3, 7, and 9, the adaptive
なお、図9および図10(a)、(b)の発明は、これを1つのユニットとして、該ユニットを複数で直列に接続してもよい。この場合、抽出精度をより向上することができる。さらに、図10(a)に示す例では遅延回路22を用いた例に対し、また、図10(b)に示す例では次数成分生成回路25を用いた例に対し、それぞれ、可変サンプリング回路26を設けた例を示したが、他の例、例えば図7に示すような適応デジタルフィルタ23を多段に組み合わせたものにも有効な手段である。また、図10(b)に示す次数成分生成回路25を用いた例では、可変サンプリング回路26で正規化した回転数(周期)により次数成分を生成し、その信号と入力信号を適応フィルタを用いることで、抽出したい成分のみを抽出可能とすることができる。また、図10(a)では遅延回路22を可変サンプリング回路26と判定手段31との間に配置したが、可変サンプリング回路26と適応デジタルフィルタ23との間に配置してもよい。
In the invention of FIGS. 9 and 10 (a) and 10 (b), this may be a single unit, and a plurality of units may be connected in series. In this case, the extraction accuracy can be further improved. Further, in the example shown in FIG. 10A, the
また、判定手段31の他の例として、適応デジタルフィルタ23から出力された出力信号Y(i)に対して周波数分析を行い、回転体の任意の回転次数成分を回転信号からトラッキングして抽出し、その大きさを足し合わせた結果を、正常時と比較することで異常時を判別することもできる。さらに、可変サンプリング回路26を設けた適応デジタルフィルタ23を用いると、任意の周期で正規化されているので、固定した任意の次数成分の周波数を足し合わせることで、正常時と異常時とを比較することが可能となる。なお、次数成分は任意の複数の次数であってもよい。また、周波数分析を行わなくとも、任意の次数成分のフィルタをかけ、時間時信号の大きさを比較してもよい。
As another example of the determination means 31, frequency analysis is performed on the output signal Y (i) output from the adaptive
本発明の回転体の異常検知装置は、回転中の回転体の各種物理量を計測する計測手段と、計測手段で計測したデータから回転体の回転に同期した信号を抽出する抽出手段と、抽出手段で抽出された信号から回転体の状態を判定する判定手段と、判定手段によって異常だと判定された場合に異常を警告する異常警告手段と、から構成されているため、回転体の異常(回転中では周期的な信号として捉えることができる)、特に、タイヤのバースト、トレッドの剥離、などの異常を初期段階で検知でき、回転体の異常に基づく事故を未然に防ぐ全ての用途に適用することができる。 The rotating body abnormality detection apparatus of the present invention includes a measuring unit that measures various physical quantities of a rotating rotating body, an extracting unit that extracts a signal synchronized with the rotation of the rotating body from data measured by the measuring unit, and an extracting unit Is constituted by a determination means for determining the state of the rotating body from the signal extracted in step (b), and an abnormality warning means for warning the abnormality when the determination means determines that there is an abnormality. In particular, it can be regarded as a periodic signal), and in particular, it can detect abnormalities such as tire bursts and tread peeling at an early stage, and it can be applied to all applications that prevent accidents based on abnormalities in rotating bodies. be able to.
1 タイヤ
1−1 前輪(左)
1−2 前輪(右)
1−3 後輪(左)
1−4 後輪(右)
2 センサ
3 中央処理装置
11 計測手段
21 抽出手段
22、22−1、22−2、22−3 遅延回路
23、23−1、23−2、23−3 適応デジタルフィルタ
24、24−1、24−2、24−3 比較器
25 次数成分生成回路
26 可変サンプリング回路
31 判定手段
41 異常警告手段
51 バースト部
1 Tire 1-1 Front wheel (left)
1-2 Front wheel (right)
1-3 Rear wheel (left)
1-4 Rear wheel (right)
2
Claims (11)
Using the rotating body abnormality detection device according to any one of claims 1 to 10, a signal synchronized with the rotation of the rotating body is extracted from various physical quantities of the rotating rotating body, and the rotating body is extracted from the extracted signal. An abnormality detection method for a rotating body, characterized by detecting an abnormality in the rotating body.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004223607A JP4391353B2 (en) | 2003-08-01 | 2004-07-30 | Apparatus and method for detecting abnormality of rotating body |
US10/596,407 US20070176763A1 (en) | 2003-12-12 | 2004-11-30 | Device and method for detecting abnormality of rotating body |
PCT/JP2004/017795 WO2005056312A1 (en) | 2003-12-12 | 2004-11-30 | Device and method for detecting abnormality of rotating body |
EP04820148A EP1693231B1 (en) | 2003-12-12 | 2004-11-30 | Device and method for detecting abnormality of rotating body |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003284925 | 2003-08-01 | ||
JP2003414353 | 2003-12-12 | ||
JP2004133257 | 2004-04-28 | ||
JP2004223607A JP4391353B2 (en) | 2003-08-01 | 2004-07-30 | Apparatus and method for detecting abnormality of rotating body |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005335664A JP2005335664A (en) | 2005-12-08 |
JP4391353B2 true JP4391353B2 (en) | 2009-12-24 |
Family
ID=35489688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004223607A Active JP4391353B2 (en) | 2003-08-01 | 2004-07-30 | Apparatus and method for detecting abnormality of rotating body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4391353B2 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5009624B2 (en) * | 2004-11-02 | 2012-08-22 | 株式会社ブリヂストン | Abnormality judgment device |
JP2006151375A (en) * | 2004-11-02 | 2006-06-15 | Bridgestone Corp | Abnormality judging device |
JP4732848B2 (en) * | 2004-11-02 | 2011-07-27 | 株式会社ブリヂストン | Abnormality determination apparatus and abnormality determination method |
JP4091083B2 (en) | 2006-01-19 | 2008-05-28 | 横浜ゴム株式会社 | Tire internal failure detection device and tire internal failure detection method |
JP4717716B2 (en) * | 2006-05-25 | 2011-07-06 | 株式会社ブリヂストン | Road surface state estimating apparatus and method |
US7567881B2 (en) * | 2007-03-30 | 2009-07-28 | General Electric Company | Self-adjusting voltage filtering technique compensating for dynamic errors of capacitive voltage transformers |
JP5093739B2 (en) * | 2008-11-04 | 2012-12-12 | 和男 村上 | Tire burst prevention system |
JP2010165242A (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Hitachi Cable Ltd | Method and system for detecting abnormality of mobile body |
JP5441658B2 (en) * | 2009-12-11 | 2014-03-12 | 株式会社ブリヂストン | Tire internal failure judgment method |
-
2004
- 2004-07-30 JP JP2004223607A patent/JP4391353B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005335664A (en) | 2005-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5239469A (en) | Method of detecting a deflated tire on a vehicle | |
JP4391353B2 (en) | Apparatus and method for detecting abnormality of rotating body | |
JP2003146036A (en) | Method for detecting separation beginning of traveling tread of pneumatic tire in vehicle | |
JPH09509500A (en) | Error detection method in rotation speed sensor | |
JP5649625B2 (en) | Tire pressure drop detection device, method and program | |
US7599804B2 (en) | Method for detecting structure-borne noise events in a roller bearing | |
WO2005056312A1 (en) | Device and method for detecting abnormality of rotating body | |
JP5009624B2 (en) | Abnormality judgment device | |
CN105556269B (en) | Method for being detected when the vehicle is running to the imbalance of wheel of vehicle | |
JP4702023B2 (en) | Tire pressure detector | |
JP5383746B2 (en) | Tire pressure drop detection device, method and program | |
KR20150039966A (en) | Failure diagnosis method using lateral acceleration & steering angle as variable | |
EP3002576B1 (en) | Method for detecting unbalance of a wheel, electronic control unit and storage medium | |
KR101938235B1 (en) | Wheel speed abnormality detection and control system using acceleration sensor. | |
CN105584303A (en) | Tire Pressure Decrease Detection Apparatus, Method, And Program | |
CN110573845A (en) | Method for detecting defects in a vibration sensor, associated device and computer program | |
US20220260610A1 (en) | Safe measurement of tire characteristics | |
US20110190975A1 (en) | Method and device for detecting loss of pressure in a tire | |
JP5046512B2 (en) | Apparatus and method for detecting abnormality of rotating body | |
JP4717716B2 (en) | Road surface state estimating apparatus and method | |
JP2007139694A (en) | Device and method for detecting abnormality of rotary body | |
JP2006151375A (en) | Abnormality judging device | |
JP3428524B2 (en) | Tire pressure detector and wheel speed signal frequency detector | |
JP2015058789A (en) | Transmitter of tire air pressure signal and tire position determination system | |
US20230391342A1 (en) | Road surface damage detection device, road surface damage detection method, and storage device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070425 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20070425 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090908 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091007 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121016 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4391353 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121016 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131016 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |