JP6668140B2 - タイヤ計測システム - Google Patents
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Description
まず、図1に、本実施形態に係るタイヤ計測システムの構成を示す。
図示するように、タイヤ計測システムは、タイヤの変位を検出する二つのワイヤ式リニアエンコーダユニット1と、タイヤの回転角を検出する回転測定ユニット2と、データ処理装置3とを備えている。
図3a1-a4に、ワイヤ式リニアエンコーダユニット1の構造を示す。ここで、図3a1はワイヤ式リニアエンコーダユニット1の前面図、図3a2はワイヤ式リニアエンコーダユニット1の側面図、図3a3はワイヤ式リニアエンコーダユニット1の背面図、図3a4はワイヤ式リニアエンコーダユニット1の斜視図である。
また、基盤12の裏面には、複数の吸盤121が固定されており、吸盤121を車体に吸着させることにより、図2a、bに示したようにワイヤ式リニアエンコーダユニット1は車体に固定される。
また、本体部11には、本体部11の内外の間でワイヤ13を出入りさせるための出入口111が設けられている。
次に、回転測定ユニット2の詳細について説明する。
図示するように、回転測定ユニット2のステータ部21は、ベース211、カバー212、ベアリング213、回転角センサ214、ベース211に固定された信号処理系215を備えている。
そして、信号処理系215は、回転角センサ214が検出したステータ部21に対するロータ部22の回転角を取得し、取得した回転角をタイヤの回転角として無線通信を介してデータ処理装置3に送信する処理を繰り返し行う。
さて、このようなタイヤ計測システムによれば、データ処理装置3のデータ処理部305において、回転測定ユニット2から受信するタイヤの回転角から、タイヤの回転角の他にタイヤの回転速度や車速も計測することができる。また、データ処理装置3のデータ処理部305において、二つのワイヤ式リニアエンコーダユニット1から受信するタイヤの中心軸の変位から、タイヤの二次元の変位を計測することができる。
すなわち、図6に示すように、二つのワイヤ式リニアエンコーダユニット1のワイヤ13の出入口111と回転測定ユニット2の連結部2111を含むXY平面における一つ目のワイヤ式リニアエンコーダユニット1の出入口111の座標を(x1,y1)、二つ目のワイヤ式リニアエンコーダユニット1の出入口111の座標を(x2,y2)、一つ目のワイヤ式リニアエンコーダユニット1が検出した一つ目のワイヤ式リニアエンコーダユニット1の出入口111に対する回転測定ユニット2の連結部2111の変位をL1、二つ目のワイヤ式リニアエンコーダユニット1が検出した二つ目のワイヤ式リニアエンコーダユニット1の出入口111に対する回転測定ユニット2の連結部2111の変位をL2として、回転測定ユニット2のワイヤ13の連結部2111の座標(x0,y0)は、(x1,y1)を中心とする半径L1の円と、(x2,y2)を中心とする半径L2の円との交点として求まる。そして、連結部2111の座標やその変動より、タイヤの中心軸の座標や、タイヤの中心軸の位置の変動を算出することができる。
本実施形態によれば、ワイヤ式リニアエンコーダユニット1のワイヤの張力で回転測定ユニット2のステータ部21の回転を抑止するので、回転測定ユニット2のステータ部21を固定するための専用の機構は必要としない。したがって、回転測定ユニット2をタイヤのホイール4に対して固定すると共に、二つのワイヤ式リニアエンコーダユニット1を車体に固定した上で、各ワイヤ式リニアエンコーダユニット1のワイヤ13を回転測定ユニット2に連結するだけで、タイヤの回転角や回転速度と共に、タイヤの中心軸の変位を計測できるようになる。
すなわち、たとえば、単純には、図示するように、ワイヤ式リニアエンコーダユニット1のワイヤ13の出入口111と、回転測定ユニット2のワイヤ13の連結部2111とを上下に配置すれば、タイヤの中心軸の上下方向の変位を計測することができるようになる。
Claims (5)
- 自動車のタイヤのホイールと共に回転するように当該ホイールに対して固定されるロータ部と、前記ロータ部に対して回転可能に設けられたステータ部と、前記ステータ部に対する前記ロータ部の回転角に基づいて前記ロータの回転角を検出する回転検出部とを備えた回転測定ユニットと、
二つのワイヤ式リニアエンコーダユニットと、
前記回転測定ユニットの回転検出部が検出した回転角を用いて前記タイヤの回転角または回転速度を算出する回転速度算出部と、
変位算出部とを備え、
前記ワイヤ式リニアエンコーダユニットは、前記自動車の車体に固定される本体部と、前記回転測定ユニットの前記ステータ部に連結される、前記本体部から引き出し可能なワイヤと、当該本体部から引き出されたワイヤに引き込み方向の力を加える復帰機構と、前記ワイヤが当該本体部から引き出された長さを検出する検出部とを備え、
前記二つのワイヤ式リニアエンコーダユニットの各々の前記本体部は、他のワイヤ式リニアエンコーダユニットの前記本体部と離間した位置で前記車体に固定されており、
前記変位算出部は、前記二つのワイヤ式リニアエンコーダユニットの検出部がそれぞれ検出した長さを用いて、前記タイヤの車軸の二次元の変位を算出し、
前記回転測定ユニットの前記ステータ部は、当該ステータ部に連結された前記二つのワイヤ式リニアエンコーダユニットの前記ワイヤの張力によって前記車体に対する回転が抑制されることを特徴とするタイヤ計測システム。 - 自動車のタイヤのホイールと共に回転するように当該ホイールに対して固定されるロータ部と、前記ロータ部に対して回転可能に設けられたステータ部と、前記ステータ部に対する前記ロータ部の回転角に基づいて前記ロータの回転角を検出する回転検出部とを備えた回転測定ユニットと、
三つのワイヤ式リニアエンコーダユニットと、
前記回転測定ユニットの回転検出部が検出した回転角を用いて前記タイヤの回転角または回転速度を算出する回転速度算出部と、
変位算出部とを備え、
前記ワイヤ式リニアエンコーダユニットは、前記自動車の車体に固定される本体部と、前記回転測定ユニットの前記ステータ部に連結される、前記本体部から引き出し可能なワイヤと、当該本体部から引き出されたワイヤに引き込み方向の力を加える復帰機構と、前記ワイヤが当該本体部から引き出された長さを検出する検出部とを備え、
前記三つのワイヤ式リニアエンコーダユニットの各々の前記本体部は、他のワイヤ式リニアエンコーダユニットの前記本体部と離間した位置で前記車体に固定されており、
前記三つの前記ワイヤ式リニアエンコーダは、当該三つの前記ワイヤ式リニアエンコーダと前記回転測定ユニットの前記ステータ部との間の3本の前記ワイヤが、一つの平面上に位置しないように配置されており、
前記変位算出部は、前記三つの前記ワイヤ式リニアエンコーダユニットの検出部がそれぞれ検出した長さを用いて、前記タイヤの車軸の三次元の変位を算出し、
前記回転測定ユニットの前記ステータ部は、当該ステータ部に連結された前記三つのワイヤ式リニアエンコーダユニットの前記ワイヤの張力によって前記車体に対する回転が抑制されることを特徴とするタイヤ計測システム。 - 自動車のタイヤのホイールと共に回転するように当該ホイールに対して固定されるロータ部と、前記ロータ部に対して回転可能に設けられたステータ部と、前記ステータ部に対する前記ロータ部の回転角に基づいて前記ロータの回転角を検出する回転検出部とを備えた回転測定ユニットと、
二つのワイヤ式リニアエンコーダユニットと、
前記回転測定ユニットの回転検出部が検出した回転角を用いて前記タイヤの回転角または回転速度を算出する回転速度算出部と、
変位算出部とを備え、
前記ワイヤ式リニアエンコーダユニットは、前記自動車の車体に固定される本体部と、前記回転測定ユニットの前記ステータ部に連結される、前記本体部から引き出し可能なワイヤと、当該本体部から引き出されたワイヤに引き込み方向の力を加える復帰機構と、前記ワイヤが当該本体部から引き出された長さを検出する検出部とを備え、
前記二つのワイヤ式リニアエンコーダユニットの各々の前記本体部は、他のワイヤ式リニアエンコーダユニットの前記本体部と離間した位置で前記車体に固定されており、
前記二つの前記ワイヤ式リニアエンコーダユニットのうちの少なくとも一つのワイヤ式リニアエンコーダユニットは、前記二つの前記ワイヤ式リニアエンコーダユニットの間の距離を計測する計測手段を更に備え、
前記変位算出部は、前記計測手段が計測した二つの前記ワイヤ式リニアエンコーダユニットの間の距離と前記二つのワイヤ式リニアエンコーダユニットの検出部がそれぞれ検出した長さを用いて、前記タイヤの車軸の二次元の変位を算出することを特徴とするタイヤ計測システム。 - 請求項1、2または3記載のタイヤ計測システムであって、
前記回転測定ユニットは、前記ステータ部の鉛直方向に対する傾斜を検出する検出センサを備え、
前記回転測定ユニットの回転検出部は、前記ステータ部に対する前記ロータ部の回転角に前記傾斜センサが検出した傾斜角を加算した角度を前記ロータの回転角として検出することを特徴とするタイヤ計測システム。 - 請求項1、2、3または4記載のタイヤ計測システムであって、
回転測定ユニットのロータ部には磁石が固定されており、当該磁石で前記タイヤのホイールのナットに吸着することにより、当該ロータ部は前記タイヤのホイールに対して固定されることを特徴とするタイヤ計測システム。
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