WO2022190675A1 - タイヤ位置特定装置およびタイヤ位置特定方法 - Google Patents

タイヤ位置特定装置およびタイヤ位置特定方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2022190675A1
WO2022190675A1 PCT/JP2022/002465 JP2022002465W WO2022190675A1 WO 2022190675 A1 WO2022190675 A1 WO 2022190675A1 JP 2022002465 W JP2022002465 W JP 2022002465W WO 2022190675 A1 WO2022190675 A1 WO 2022190675A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tire
wheel
vehicle
attached
determination
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/002465
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
平四郎 不藤
英司 篠原
真哉 市瀬
博之 戸張
裕樹 大野
将長 高橋
Original Assignee
アルプスアルパイン株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アルプスアルパイン株式会社 filed Critical アルプスアルパイン株式会社
Priority to CN202280019261.0A priority Critical patent/CN117295620A/zh
Priority to DE112022001442.3T priority patent/DE112022001442T5/de
Priority to JP2023505185A priority patent/JPWO2022190675A1/ja
Publication of WO2022190675A1 publication Critical patent/WO2022190675A1/ja
Priority to US18/463,814 priority patent/US20230415524A1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0415—Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels
    • B60C23/0416—Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels allocating a corresponding wheel position on vehicle, e.g. front/left or rear/right
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0486—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre comprising additional sensors in the wheel or tyre mounted monitoring device, e.g. movement sensors, microphones or earth magnetic field sensors
    • B60C23/0488—Movement sensor, e.g. for sensing angular speed, acceleration or centripetal force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0486—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre comprising additional sensors in the wheel or tyre mounted monitoring device, e.g. movement sensors, microphones or earth magnetic field sensors
    • B60C23/0489—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre comprising additional sensors in the wheel or tyre mounted monitoring device, e.g. movement sensors, microphones or earth magnetic field sensors for detecting the actual angular position of the monitoring device while the wheel is turning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/06—Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle
    • B60C23/064—Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle comprising tyre mounted deformation sensors, e.g. to determine road contact area

Definitions

  • the present invention relates to a tire position specifying device and a tire position specifying method for specifying the position of a wheel on which a tire is mounted.
  • TPMS tire pressure monitoring systems
  • Patent Document 1 discloses an air pressure detection unit, a wireless communication unit, a turn detection unit, a data storage unit, and an amount of increase in air pressure of each tire calculated from time-series data stored in the data storage unit.
  • a tire position discriminating means for discriminating a tire position using data on the turning direction of the vehicle and data on the increase in air pressure of each tire.
  • the present invention provided to solve the above problems is a tire position specifying device for specifying the position of a wheel to which a tire is attached, a deformation detection unit capable of detecting deformation of the tire, the tire and the wheel a turn detection unit capable of detecting whether or not the vehicle is turning and a turning direction; a speed detection unit capable of detecting a speed of the vehicle; and a position estimator for estimating the position of the attached wheel.
  • the position estimating unit uses the number of revolutions of the tire detected based on the deformation of the tire when the turning detection unit detects the turning of the vehicle to determine whether the tire is capable of turning the vehicle. a first determination for determining whether the tire is attached to the wheel on the outer side or the inner side with respect to the center; a second determination of determining which wheel in the front-rear direction of the vehicle the tire is attached to, using the load on the tire detected based on the first determination and the A third determination may be made to determine the position of the wheel to which the tire is attached based on the result of the second determination.
  • the first determination is performed by using the number of rotations of the tire detected based on the deformation of the tire when the vehicle is detected to turn to the right and when the vehicle is turned to the left. It may be determined whether the tire is mounted on said wheel on the outside or inside with respect to the center of turn. By using the results of turning in both directions, the position of the wheel on which the tire is mounted can be more accurately determined.
  • the vehicle has one wheel on each side of the vehicle as a front wheel and one wheel on each side of the vehicle as a rear wheel.
  • the tires ranked first and second in the order of rotation speed are attached to the wheels on the side away from the turning center of the vehicle, and the tires ranked third and fourth in the order of rotation speed are It is determined that the tire is attached to the wheel on the side closer to the center of turning of the vehicle, and the second determination is made in descending order of the load applied to the tire when deceleration is detected by the speed detection unit. It is determined that the tires ranked first and second in the load ranking are mounted on the front wheels, and the tires ranked third and fourth in the load ranking are mounted on the rear wheels. good too.
  • the vehicle has front wheels arranged in n rows (n ⁇ 1) on the left and right front sides of the vehicle, and rear wheels on the rear sides of the vehicle in m rows. (m ⁇ 1) are arranged side by side, and the first determination ranks the number of rotations in descending order of the number of rotations of the tires, and the ranking of the number of rotations is from 1st to (n+m). It is determined that the tire is attached to the wheel on the side away from the turning center of the vehicle, and the second determination is based on the load applied to the tire when deceleration is detected by the speed detection unit. It may be determined that the tires ranked first to (2 ⁇ n) in the load ranking are attached to the front wheel.
  • the second determination may use the peak interval of the graph showing the deformation, and determine that the larger the peak interval, the larger the magnitude of the load.
  • the position estimation unit uses the number of revolutions of the tire detected based on the deformation when the turn detection unit detects the turn of the vehicle to determine whether the tire is positioned relative to the center of turning of the vehicle. a first determination to determine whether the vehicle is attached to the outer or inner wheel; a fourth determination is made to determine whether the tire is attached to a driving wheel or a non-driving wheel based on the rotational speed of the tire, and from the results of the first determination and the fourth determination, the A fifth determination may be made to determine the position of the wheel on which the tire is mounted.
  • the number of revolutions is ranked in descending order, the top half are the tires attached to the wheels outside the turning center, and the bottom half are the tires attached to the turning center. It is determined that the tire is attached to the inner wheel, and the fourth determination ranks the number of rotations in descending order when acceleration is detected by the speed detection unit, and the number of the driving wheels. is attached to the driving wheels, and the other tires are attached to the non-driving wheels.
  • the position estimator may estimate the position of the wheel to which the tire is attached based on the deformation, the turning direction, and the speed of the tire during five or more consecutive rotations. Further, the position estimation unit estimates the position of the wheels to which the tires are attached based on the deformation, the turning direction, and the speed when the vehicle is moving at a speed of 50 km/h or less.
  • the tire position specifying device of the present invention may include a wear state detection unit that detects the wear state of the tire based on the deformation of the tire.
  • a tire identification method of the present invention provided to solve the above problems is a tire position identification method for identifying the position of a wheel to which a tire is attached, detecting deformation of the tire, detecting the presence or absence of turning and the turning direction of a vehicle equipped with wheels, detecting the speed of the vehicle, and estimating the position of the wheels to which the tires are mounted based on the deformation, the turning direction and the speed. characterized by
  • the present invention it is possible to estimate the position of the wheels to which the tires are attached based on tire deformation, vehicle turning direction and speed, rather than tire pressure. Therefore, it is possible to provide a tire position identifying device and a tire position identifying method that are capable of stably and efficiently identifying tire positions without being affected by tire pressure fluctuations.
  • Block diagram of the tire position specifying device (a) Block diagram of the tire position specifying device according to the first embodiment, (b) Block diagram of the tire side unit (a) Schematic diagram showing tire deformation due to rotation, (b) Waveform graph showing changes in tire deformation speed (solid line) and deformation amount (dashed line) (a) Graph showing output from deformation detection unit accompanying continuous tire rotation, (b) Graph showing output from deformation detection unit (a) Graph of output from deformation detection unit during acceleration, (b) Graph of output from deformation detection unit during deceleration Graph showing the output from the deformation detection unit of the driving wheels and non-driving wheels during turning Graph showing the output from the front and rear wheel deformation detectors during acceleration (starting) Tire position identification flowchart (left and right, first judgment) Tire position identification flowchart (front/rear, second determination) Tire position identification flowchart (mounting position, third judgment) Tire position identification flowchart (driving, non-driving, fourth judgment) Tire position identification flowchart
  • FIG. 1(a) is a block diagram of a tire position specifying device 1 according to this embodiment
  • FIG. 1(b) is a block diagram of a tire side unit 14.
  • the tire position identifying device 1 identifies the positions of wheels 11a to 11d to which tires 10a to 10d are attached. , a control unit 23 , a communication unit 24 and a recording unit 25 .
  • the tires 10a to 10d, the wheels 11a to 11d, and the deformation detection units 12a to 12d are not distinguished, they are appropriately referred to as the tires 10, the wheels 11, and the deformation detection unit 12.
  • the tire-side unit 14 includes a configuration (not shown) such as the deformation detection unit 12, the communication unit 13, a control unit, and a power supply. . Also, the tire-side unit 14 may be mounted as part of another device such as a TPMS provided in the tire 10 .
  • the deformation detection section 12 measures the deformation of the tire 10 caused by rotation and outputs it via the communication section 13 , and is provided in each tire 10 . Based on the change in the output of the deformation detection section 12, the number of rotations (rotational frequency) of the tire 10, the state of wear, and the like can be measured.
  • a piezoelectric sensor or a strain gauge can be used as the deformation detection unit 12 .
  • the vehicle-side unit 20 includes a turning detection section 21 , a speed detection section 22 , a control section 23 , a communication section 24 and a recording section 25 .
  • the devices and functions that the vehicle 2 has may be used as the parts that constitute the vehicle-side unit 20 .
  • the turning detection unit 21 detects whether or not the vehicle 2 is turning and the turning direction of the vehicle 2 during travel.
  • a steering angle sensor included in the vehicle 2 can be used.
  • the speed detection unit 22 detects the speed of the vehicle 2, the acceleration during starting based on changes in speed, the deceleration during braking, etc.
  • a speed sensor or an acceleration sensor provided in the vehicle 2 can be used.
  • the speed of the vehicle 2 may be measured using a GPS of the vehicle 2, a car navigation system, a mobile terminal, or the like.
  • the speed detection unit 22 may calculate the speed based on the number of revolutions of the tire 10 measured by the deformation detection unit 12 instead of the speed sensor of the vehicle 2 or the like.
  • the vehicle side unit 20 may calculate the speed using the output from the deformation detection section 12, or the tire side unit 14 may calculate the speed.
  • the control unit 23 controls the tire position specifying device 1, and can use an ECU (Electronic Control Unit) mounted on the vehicle 2, for example.
  • the control unit 23 is a position estimation unit that estimates the position of the wheel 11 to which the tire 10 is attached based on the turning direction detected by the turning detection unit 21, the speed detected by the speed detection unit 22, and the output of the deformation detection unit 12. function as
  • the control section 23 may have a function as a wear state detection section that detects the wear state of the tire 10 based on the output of the deformation detection section 12 .
  • the wear state of the tire 10 can be evaluated using, for example, the deformation of the tire 10 before stepping on (before grounding) or after kicking off (after grounding), and the deformation of the tire 10 when grounding.
  • the communication section 24 is used for communication between the tire side unit 14 and the vehicle side unit 20, and receives the output from the deformation detection section 12 of the tire side unit 14. Note that the communication section 24 may output a signal or the like regarding some kind of instruction to the tire side unit 14 as necessary. Examples of the instruction include those related to control of the deformation detection section 12 in the tire side unit 14 .
  • the recording unit 25 records detection results, determination results, and information used for detection and determination, and recording means provided in the vehicle 2 can be used.
  • Examples of information used for detection and determination include a predetermined value or a predetermined threshold value used in first to fifth determinations described later, or whether the wheels 11 of the vehicle 2 are driving wheels or non-driving wheels. be done.
  • FIG. 2(a) is a front view schematically showing deformation when the tire 10 is rotating
  • FIG. 4 is a waveform schematically showing time-series changes in tire deformation speed and tire deformation amount.
  • the solid line indicates time-series changes in tire deformation speed
  • the dashed line indicates time-series changes in tire deformation amount.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates tire deformation speed or tire deformation amount.
  • the solid line shows the waveform of the time-series change in the tire deformation speed
  • the dashed line shows the waveform of the time-series change in the amount of tire deformation.
  • the graph of FIG.2(b) is plotted in time series from the left side to the right side.
  • the deformation detection unit 12 detects the tire deformation caused by the rotation of the tire 10 , where the deformation detection unit 12 is repeatedly stepped on, grounded, and kicked onto the road surface 50 . 10 deformation is measured to measure the periodic deformation of the tire 10 with rotation.
  • any part of the tire 10 steps on the road surface 50 and undergoes greater deformation when grounding or kicking.
  • the deformation detection part 12 By arranging the deformation detection part 12 on the inner surface of the tire 10, the deformation of the tire 10 at the place where the deformation detection part 12 is arranged is periodically measured when stepping on, grounding, or kicking out.
  • the peaks of the tire deformation speed indicated by the solid line are referred to as peaks a1 to a6, and the peaks of the tire deformation amount indicated by the broken line are referred to as peaks b1 to b5.
  • peaks a1 to a6 the peaks of the tire deformation amount indicated by the broken line
  • peaks b1 to b5 Various information about the tire 10 can be obtained from these peaks.
  • the time between peak a3 and peak a4 can be used as an indicator of the magnitude of the load on tire 10 .
  • the load of the tire 10 may be measured using something other than the amount of deformation of the tire.
  • a load sensor attached to the suspension of the vehicle 2 may be used to measure the load on the tire 10 .
  • the magnitudes of the peaks a1 to a6 can be used as indicators of the state of deterioration such as wear of the tire 10.
  • values obtained by dividing the peak value of peak a2 or peak a5 by the peak value of peak a3 or peak a4 (a2/a3), (a2/a4), (a5/a3), (a5/a4), etc. can be used as an index for evaluating wear of the tire 10 .
  • FIG. 3(a) is a graph showing the output of the deformation detection unit 12 as the tire 10 rotates.
  • the output changes each time the tire 10 rotates and the rear surface (tread portion) of the location where the deformation detection unit 12 is installed touches the ground. Since the output from the deformation detection unit 12 changes in a periodic pattern as the tire 10 rotates, the number of revolutions of the tire 10 can be measured by counting when the output changes significantly.
  • FIG. 3(b) is a graph showing an example of output from the deformation detection unit 12, showing an enlarged area P surrounded by a dashed line in FIG. 3(a).
  • the output of this graph corresponds to changes in the tire deformation speed indicated by the solid line in FIG.
  • T34 the time between the peak a3 and the peak a4 before and after the ground contact of the surface of the tire 10 on the side opposite to the surface on which the deformation detection section 12 is provided.
  • FIG. 4A is a graph showing the output from the deformation detection unit 12 when the vehicle 2 is accelerating at a speed of 35 km/h
  • FIG. 4B is a graph showing the output when the vehicle 2 is decelerating at a speed of 51 km/h.
  • 4 is a graph showing an output from a deformation detection unit 12; Note that these graphs show measurement results for a standard-sized automobile having four tires 10 .
  • the T34 of the rear tire 10 is larger than the T34 of the front tire 10 . Therefore, of the four tires 10, it can be determined that the 1st and 2nd tires are attached to the rear wheels, and the 3rd and 4th tires are attached to the front wheels. Conversely, when the vehicle 2 is decelerating, the T34 of the rear tire 10 is smaller than the T34 of the front tire 10 . Therefore, of the four tires 10, it can be determined that the 1st and 2nd tires are attached to the front wheels, and the 3rd and 4th tires are attached to the rear wheels, in descending order of T34.
  • the position of the tire 10 (whether the tire 10 is attached to the front wheel or the rear wheel) can be estimated by measuring either during acceleration or deceleration of the vehicle 2. You may use the result of having measured both. By using the measurement results during both acceleration and deceleration, the position of the tire 10 can be estimated with higher accuracy.
  • T34 reflects the magnitude of strain that occurs in the tire 10. Then, it can be evaluated that the larger the peak interval T34 in the output from the deformation detection unit 12 is, the larger the magnitude of the load on the tire 10 is.
  • T34 increases as the external force applied to the tire 10 increases and the distortion of the tire 10 increases.
  • the center of gravity of the vehicle 2 moves to the rear side, and the load applied to the tires 10 of the rear wheels becomes larger than that of the front wheels. Therefore, the distortion of the rear wheel tire 10 becomes larger than that of the front wheel tire 10, and T34 of the rear wheel tire 10 becomes larger than that of the front wheel tire.
  • the load of the vehicle 2 moves to the front side, and the load applied to the rear tires 10 becomes smaller than that of the front wheels.
  • the distortion of the rear tire 10 is smaller than that of the front tire, so T34 of the rear tire 10 is smaller than that of the front tire.
  • the time T34 from the peak a3 to the peak a4 of the output from the deformation detection unit 12 is used to detect the load shift associated with the acceleration and deceleration of the vehicle 2. You can check if it is installed.
  • the load movement can be detected by T34, even when the vehicle 2 is a truck or a bus having six or more tires 10, it is possible to determine the position in the front-rear direction.
  • FIG. 5 is a graph of the output from the deformation detection unit 12 of the inner and outer wheels with respect to the turning center during five rotations of the front wheels of the tires 10 of the vehicle 2 that is turning to the left.
  • the number of rotations and the rotation period of the tire 10 provided with the deformation detection section 12 can be known. It can be determined whether the tire 10 is attached to the inner wheel or the outer wheel of the vehicle 2 using the number of rotations and the rotation cycle.
  • the rotation period T I of the tires 10a and 10c mounted on the left side of the vehicle 2 is longer than the rotation period T O of the tires 10b and 10d mounted on the right side of the vehicle 2. become longer. Therefore, during turning, the number of revolutions of the tires 10a and 10c, which are the inner wheels, is higher than the number of revolutions of the tires 10b, 10d, which are the outer wheels.
  • the tire 10 on the side with a larger radius of the turning trajectory (outer) has a shorter rotation period and a higher number of revolutions than the tire 10 on the side with a smaller radius of the turning trajectory (inner). Since the rotation cycle and number of rotations of each tire 10 can be specified based on the output from the deformation detection unit 12, the output from the deformation detection unit 12 during turning is used to determine whether the tire 10 is attached to the inner or outer wheel 11. It is possible to determine whether
  • FIG. 6 is a graph of the output of the deformation detection unit 12 of the driving wheels and the non-driving wheels for five rotations of the tire 10 when the vehicle 2 starts moving. It should be noted that the figure shows the measurement results for a FR (rear wheel drive) vehicle 2, in which the rear tires 10c and 10d are the driving wheels and the front tires 10a and 10b are the non-driving wheels. This is the output from the deformation detection unit 12 that has measured the variation.
  • FR rear wheel drive
  • the rotation period TDR of the tires 10c and 10d attached to the rear wheels, which are driving wheels is shorter than the rotation period T NDR of the tires 10a, 10b attached to the front wheels, which are non-driving wheels. Become. Therefore, when the vehicle 2 starts moving, the number of rotations of the tires 10c and 10d of the driving wheels becomes higher than the number of rotations of the tires 10a and 10b of the non-driving wheels.
  • the tire 10 of the driving wheel has a shorter rotation period and a higher number of revolutions than the tire 10 of the non-driving wheel. Since the rotation period and number of rotations of each tire 10 can be specified based on the output from the deformation detection section 12, the output from the deformation detection section 12 at the start of the vehicle can be used to determine whether the tire 10 is a driving wheel or a non-driving wheel. You can check if it is installed.
  • FIG. 7 The tire position identifying process executed by the tire position identifying device 1 will be described below with reference to FIGS. 7 to 11.
  • FIG. 7 The tire position identifying process executed by the tire position identifying device 1 will be described below with reference to FIGS. 7 to 11.
  • FIG. 7 is a flow chart showing the first determination for determining whether the tire is provided on the left or right wheel in the position estimation process.
  • the turning detection unit 21 detects the start of turning of the vehicle 2 (S111). If the turn start is not detected (No in S111), the turn detector 21 continues to detect the turn start.
  • the control section 23 instructs each tire side unit 14 to measure the rotation speed of each tire 10 (S112). Subsequently, each tire side unit 14 transmits the measurement result to the control section 23 via the communication section 13 and the communication section 24 (S113).
  • the control unit 23 uses the number of rotations of the tire 10 detected based on the output of the deformation detection unit 12, which is the measurement result transmitted from the four tire-side units 14, to determine each tire provided with the tire-side unit 14. It is determined whether or not the number of rotations of 10 is in the top two (S114).
  • the output from the deformation detection unit 12 used for detecting the number of rotations in the determination of S114 is preferably the result of measuring the behavior of the tire 10 at five or more consecutive rotations. It is preferable that the measurement result is obtained when the vehicle is moving at a speed of 20 km/h or more and 50 km/h or less.
  • the control unit 23 attaches the tire 10 determined in S114 to be one of the top two tires 10 in rotation speed (Yes) to the outer wheel, that is, the wheel 11 farther from the turning center detected in S101. (S115).
  • control unit 23 determines that the tire 10 whose number of revolutions of the tire 10 is not in the top two (No) in S114 is the inner wheel, that is, the wheel on the side closer to the turning center detected in S111. 11 (S116).
  • the determination results of S115 and S116 are recorded in the recording unit 25 (S117), and the four-wheel position estimation process described later is performed.
  • the process of estimating the positions of the four wheels may be performed directly from S115 and S116 without recording in S117.
  • the first determination shown in FIG. 7 may be performed when the vehicle 2 turns to the right and when the vehicle 2 turns to the left in S111. In this case, when the result of determination previously recorded in the recording unit 25 matches the result of determination when a turn in the opposite direction is detected, it is possible to determine whether the tire 10 is mounted on the left or right wheel 11. can be confirmed.
  • the tire position specifying device 1 determines the number of rotations of the tire 10 for the vehicle 2 having the wheels 11 on each side as the front wheels and the wheels 11 on each side as the rear wheels.
  • the number of rotations is ranked in descending order, and the tires 10 ranked first and second in the ranking of the number of rotations are determined to be attached to the wheels 11 on the side away from the turning center of the vehicle 2, and the ranking of the number of rotations ranks third. and the fourth tire 10 are attached to the wheel 11 on the side closer to the turning center of the vehicle 2 .
  • FIG. 8 is a flowchart showing a second determination process for determining whether the tire is provided on the front or rear wheel in the position estimation process.
  • the speed detector 22 detects acceleration or deceleration of the vehicle 2 while the vehicle 2 is traveling straight (S121). For example, when the speed detection unit 22 detects acceleration from 0 km/h to 50 km/h or deceleration from 50 km/h to 0 km/h in 1 to 10 seconds, the speed detection unit 22 detects 1.3 m /s 2 to 13 m/s 2 or -13 m/s 2 to -1.3 m/s 2 , acceleration or deceleration of the vehicle 2 is detected.
  • the speed detection unit 22 continues to detect acceleration or deceleration.
  • the controller 23 instructs each tire side unit 14 to measure the deformation of each tire 10 (S122). Subsequently, each tire side unit 14 transmits the measurement result to the control section 23 via the communication section 13 and the communication section 24 (S123).
  • the measurement result transmitted in S123 is preferably obtained as a result of measuring the behavior of the tire 10 continuously rotated five times or more. Those measured while moving at h or less are preferred.
  • the controller 23 uses the measurement results transmitted from the four tire-side units 14 to determine whether each tire 10 provided with the tire-side unit 14 It is determined whether or not the magnitude of the applied load is in the top two (S125).
  • the control unit 23 determines that the tire 10 determined to be in the second highest load on the tire 10 in S125 (Yes) is attached to the front wheel (S127). Further, the control unit 23 determines that the tire 10 for which it is determined in S125 that the load on the tire 10 is not in the top two (No) is attached to the rear wheel (S128).
  • control unit 23 uses the measurement result of the tire side unit 14 to determine whether the magnitude of the load applied to each tire 10 is the top two. It is determined whether or not it is ranked (S126).
  • the control unit 23 determines that the tire 10 determined to be in the second highest load on the tire 10 in S126 (Yes) is attached to the rear wheel (S128). Then, the control unit 23 determines that the tire 10 for which the load on the tire 10 is not ranked in the top two (No) in S126 is attached to the front wheel (S127).
  • the determination results of S127 and S128 are recorded in the recording unit 25 (S129), and the four-wheel position estimation process described later is performed.
  • the process of estimating the position of the four wheels may be performed directly from S127 and S128 without recording in S129.
  • the second determination shown in FIG. 8 may be performed when acceleration of the vehicle 2 is detected in S121 and when deceleration is detected. In this case, when the determination result of one of the deceleration and acceleration recorded in the recording unit 25 matches the determination result of the other, it is possible to determine whether the tire 10 is mounted on the front or rear wheel 11. can be confirmed.
  • the tire position identifying device 1 of the present embodiment ranks the tire 10 in descending order of the load applied to the tire 10 when deceleration is detected by the speed detection unit 22. It is determined that the tires 10 ranked first and second are attached to the front wheels, and the tires ranked third and fourth are attached to the rear wheels.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a third determination process for determining the position of the wheel 11 to which the tire 10 is attached based on the determination results of the first and second determinations in the position estimation process.
  • the control unit 23 controls the FR wheels (front and right wheels) based on the determination results of the first and second determinations. ) is determined (S131). If it is determined that there is an FR wheel (Yes in S131), it is determined that the corresponding tire 10 is attached to the FR wheel (S132). When it is determined that there is no applicable tire 10 (No in S131), the first determination and the second determination are performed again. Describing the determination in S131 in more detail, in the first determination, when the turning direction is to the right, it is determined to be the inner wheel, or when the turning direction is to the left, it is determined to be the outer wheel, and in the second determination, it is determined to be the front wheel. It is determined that the tire 10 is attached to the FR wheel.
  • S133-S134 for the FL wheel front wheel and left wheel
  • S135-S136 for the RR wheel rear wheel and right wheel
  • S137-S138 for the FL wheel rear wheel and left wheel
  • the position of the wheel 11 to which the relevant tire 10 is attached is determined.
  • the third determination ends.
  • the determination as to whether or not there is a corresponding tire 10 is not limited to the order of the FR wheel, FL wheel, RR wheel, and FL wheel shown in FIG.
  • the tire position specifying device 1 of the present embodiment attaches the tire 10 ranked first or second in terms of rotation speed and ranked first or second in terms of load to the front wheel on the side away from the turning center.
  • the tire ranked 1st or 2nd in rotation speed and 3rd or 4th in load ranking is attached to the rear wheel on the side away from the turning center, and the tire ranked 3rd or 4th in rotation speed.
  • the tire ranked 4th and ranked 1st or 2nd in load is attached to the front wheel on the side closer to the turning center, ranked 3rd or 4th in rotation speed and ranked 3rd or 4th in load. is attached to the rear wheel on the side closer to the turning center.
  • the position of the tire 10 may be determined by making a fourth determination to estimate whether it is a driving wheel or a non-driving wheel.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a fourth determination process for determining whether the tire 10 is provided on which wheel 11, the driving wheel or the non-driving wheel, in the position estimation process.
  • the speed detector 22 detects that the vehicle speed has reached a predetermined value when the vehicle 2 starts moving (S141).
  • the predetermined value for example, an arbitrary vehicle speed of approximately 20 km/h or more and 50 km/h or less can be used. If it is not detected that the vehicle speed has reached the predetermined value (No in S141), the speed detector 22 continues detecting the vehicle speed.
  • the control section 23 instructs each tire side unit 14 to measure the rotation speed of each tire 10 (S142). Subsequently, each tire side unit 14 transmits the measurement result to the control section 23 via the communication section 13 and the communication section 24 (S143).
  • control unit 23 uses the measurement results transmitted from the four tire-side units 14 to determine whether the number of revolutions of each tire 10 provided with the tire-side unit 14 is ranked in the top two. (S144).
  • the control unit 23 determines that the tires 10 determined to be in the top two in terms of rotation speed in S144 (Yes) are attached to the driving wheels (S145). The control unit 23 determines that the tire 10 for which it is determined that the number of rotations of the tire 10 is not in the top two (No) in S144 is attached to the non-driving wheel (S146).
  • the determination results of S145 and S146 are recorded in the recording unit 25 (S147), and the four-wheel position estimation process described later is performed.
  • the position estimation process may be performed without recording in the recording unit 25 .
  • control unit 23 detects the rotational speed of the tire 10 using the output from the deformation detection unit 12 when acceleration (start) is detected by the speed detection unit 22 while the vehicle 2 is traveling straight ahead. , it can be determined whether the tire 10 is mounted on the drive wheel or the non-drive wheel.
  • the control unit 23 ranks the number of revolutions of the tires 10 when the start is detected by the speed detection unit 22 in descending order. It is determined that other tires 10 are attached to non-driving wheels. It should be noted that the tires 10 having the highest rank corresponding to the number of drive wheels refer to the tires ranked in the top two when the number of drive wheels is two.
  • FIG. 11 is a flow chart showing the fifth determination process for estimating the position of the wheel to which the tire is attached based on the determination results of the first and fourth determinations.
  • the position of the wheel 11 to which the corresponding tire 10 is attached is determined.
  • the fifth determination ends when it is determined that there are tires 10 attached to all wheels 11 .
  • the presence or absence of the corresponding tire 10 may be determined sequentially for the four tires 10, and is not limited to the order shown in FIG.
  • the position of the wheel 11 to which the tire 10 is attached can be specified from the determination results of the first determination and the fourth determination. .
  • FIG. 12 is a block diagram of the tire position specifying device 3 of this embodiment.
  • wheels 11a1, 11a2, 11b1, and 11b2 are arranged in two rows on the left and right sides of the front side F as front wheels
  • wheels 11c1 are arranged on the left and right sides of the rear side R of the vehicle as rear wheels
  • 11c2, 11d1, and 11d2 are arranged in front and rear in two rows.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a first determination process for determining whether the tire is provided on the left or right wheel in the position estimation process.
  • the turn detection unit 21 detects the start of turning of the vehicle 4 (S211). If the start of turning is not detected (No in S211), the turning detection unit 21 continues detecting the start of turning. An instruction is given to measure the number of revolutions (S212). Subsequently, each tire side unit 14 transmits the measurement result to the control section 23 via the communication section 13 and the communication section 24 (S213).
  • the control unit 23 detects the tires 10 (10a to d1, 10a to d2) detected based on the outputs of the deformation detection units 12 (12a to d1, 12a to d2), which are the measurement results transmitted from the eight tire side units 14. ), it is determined whether or not the number of revolutions of each tire 10 provided with the tire side unit 14 is in the top four (S214). Assuming that the front wheels are arranged in n rows and the rear wheels are arranged in m rows, it is determined in S214 whether they are placed in the top (n+m) ranks. Since the vehicle 4 has both n and m of 2, it is determined whether or not it is in the top four.
  • the control unit 23 determines that the corresponding tire 10 is attached to the outer wheel (S215). If it is determined that it is not in the top four (No), it is determined that the corresponding tire 10 is attached to the inner wheel (S216). The determination results of S215 and S216 are recorded in the recording unit 25 (S217), and the eight-wheel position estimation process, which will be described later, is performed.
  • the number of revolutions is ranked in descending order, and the top half are attached to the outer wheels with respect to the center of turning, and the bottom half are at the center of turning.
  • the wheels are arranged in n rows (n ⁇ 1) in front and rear on the left and right sides of the front side of the vehicle as front wheels, and the wheels are arranged in m rows (m ⁇ 1) in rows on the left and right rear sides of the vehicle as rear wheels.
  • the tire position specifying device 3 ranks the tires 10 in descending order of the number of revolutions, and the tires 10 ranked first to (n+m) in terms of the number of revolutions are the tires 10 of the vehicle 4 . is attached to the tire 10 on the side away from the center of turning.
  • FIG. 14 is a flow chart showing the second determination process for determining the front and rear positions of the wheels 11 to which the tires 10 are attached in the position estimation process.
  • the speed detection unit 22 detects deceleration of the vehicle 4 while the vehicle 4 is traveling straight (S221). If deceleration is not detected (No in S221), deceleration detection is continued.
  • the controller 23 instructs each tire side unit 14 to measure the deformation of each tire 10 (S222). Subsequently, each tire side unit 14 transmits the measurement result to the control section 23 via the communication section 13 and the communication section 24 (S223).
  • control unit 23 determines the front and rear positions of the tires 10 based on the load order during deceleration (S224).
  • the determination result of S224 is recorded in the recording unit 25 (S225), and the eight-wheel position estimation process, which will be described later, is performed.
  • the front wheels are arranged in n rows (n ⁇ 1) on the left and right front sides of the vehicle, and the rear wheels are arranged on the left and right sides on the rear side of the vehicle.
  • the tire position specifying device 3 ranks the tires 10 in descending order of load when deceleration (braking) is detected by the speed detection unit.
  • Tires 10 ranked 1st to (2 ⁇ n) are determined to be attached to the front wheels.
  • the control unit 23 may determine that the tires 10 are attached to the front wheels 11 in descending order of load.
  • FIG. 15 is a flow chart showing the third determination process for determining the position of the wheel 11 to which the tire 10 is attached based on the determination results of the first and second determinations in the position estimation process.
  • the control unit 23 determines the position of the wheel to which the tire 10 is attached based on the determination result (S231). In this determination, it is determined whether or not there is a tire 10 attached to a predetermined wheel 11 (S232). If it is determined that there is (Yes in S231), it is determined that the corresponding tire 10 is attached to the predetermined wheel 11. FIG. If it is determined that there is no (No in S231), the first determination and the second determination are repeated again. It is determined whether or not there is a tire 10 attached to each wheel 11 (S232), and if it is determined that there is a tire 10 attached to all the wheels 11 (S233), the third determination ends. .
  • the tire position identifying device 3 of this embodiment can identify the arrangement of the tires 10 even for a vehicle 4 having six or more wheels 11.
  • the determination result as to which wheel the tire 10 is attached to is acquired multiple times, and as a result of multiple acquisitions, a predetermined ratio or more is obtained.
  • the judgment result obtained in (1) may be used as the final judgment result. For example, it is assumed that a combination result of the tire 10 and the wheel 11 of X1 is obtained as a determination result. Similar determinations are made 30 times, and if the rate of obtaining the combination X1 as a determination result is 90% or more, it is determined that the tire 10 is attached to the wheel 11 with the combination X1.
  • the determination result may be used as the final determination result. For example, it is assumed that a combination result of the tire 10 and the wheel 11 of X1 is obtained as a determination result. The same determination is made 10 times, and if the combination X1 is obtained 10 times in a row as a determination result, it is determined that the tire 10 is attached to the wheel 11 with the combination X1.
  • the number of times and the rate of determination may be appropriately set according to the type of vehicle on which the tires are mounted.
  • a tire position specifying device can be suitably used as a device for estimating which tire on which wheel an evaluation device for evaluating the state of a tire is arranged.
  • Tire position specifying devices 2 4: Vehicles 10, 10a to 10d, 10a1 to 10d1, 10a2 to 10d2: Tires 11: Wheels 11a, 11b, 11a1, 11a2, 11b1, 11b2: Front wheels 11c, 11d, 11c1, 11c2, 11d1, 11d2: rear wheels 12, 12a to 12d, 12a1 to 12d1, 12a2 to 12d2: deformation detection unit 13: communication unit 14: tire side unit 20: vehicle side unit 21: turn detection unit 22: speed detection unit 23 : Control unit 24 : Communication unit 25 : Recording unit 50 : Road surface F : Front side R : Rear side P : Areas T I , T O , T DR , T NDR : Rotation period a1 to a6, b1 to b5: Peak T34 : Peak time between a3 and peak a4

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

タイヤの空気圧以外の情報を用いて、タイヤが取り付けられた車輪の位置を特定できるタイヤの車輪位置特定装置として提供される本発明のタイヤ位置特定装置１は、タイヤ１０ａ～１０ｄの変形を検知可能な変形検知部１２と、タイヤ１０ａ～１０ｄと車輪１１ａ～１１ｄとを備えた車両２の旋回の有無および旋回方向を検知可能な旋回検知部２１と、車両２の速度を検知可能な速度検知部２２と、タイヤ１０ａ～１０ｄの変形、車両２の旋回方向および速度に基づいて、タイヤ１０ａ～１０ｄが取り付けられた車輪１１ａ～１１ｄの位置を推定する制御部２３と、を備えている。

Description

タイヤ位置特定装置およびタイヤ位置特定方法
　本発明は、タイヤが取り付けられている車輪の位置を特定するタイヤ位置特定装置およびタイヤ位置特定方法に関する。
　近年、タイヤの内部の空気圧や温度を検知して、車体側に送信し、必要な場合には警告を発するタイヤの物理量を計測するセンサの車両用タイヤへの適用が進められている。このようなセンサとして、例えば、タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ、Tire Pressure Monitoring System）が挙げられる。ＴＰＭＳを新たに導入したり、導入後にタイヤを交換したり、タイヤの位置をローテーションしたときに、タイヤとセンサとの対応関係を設定することは煩雑である。そこで、センサからの情報を管理するにあたり、当該センサから車体側に送信された情報がどのタイヤの情報なのかを判別して、タイヤが取り付けられた車輪の位置を特定する必要がある。
　例えば、特許文献１には、空気圧検出部と、無線通信部と、旋回検知部と、データ記憶部と、前記データ記憶部で記憶した時系列データから各前記タイヤの空気圧の増加量を算出して前記空気圧の増加量を比較し、車両の旋回方向のデータと、各タイヤの空気圧増加のデータを用いてタイヤ位置を判別するタイヤ位置判別手段と、を備えたタイヤ位置判別装置が記載されている。
特開２０１４－１０８７１８号公報
　しかし、タイヤの空気圧は外的要因の影響を受けやすいから、各タイヤの空気圧の測定には誤差が生じやすい。空気圧に影響する外的要因としては、タイヤが石などを踏んだ場合に生じる変形や、外気温の違いによるタイヤの膨張・収縮などが挙げられる。また、旋回によって生じる遠心力が小さいときなど、各タイヤにおける空気圧増加量の差が小さい場合には、各タイヤが取り付けられた車輪の位置判別が困難になるという問題もある。
　本発明は、空気圧以外の情報を用いてタイヤが取り付けられた車輪の位置を特定することができる、タイヤ位置特定装置およびタイヤ位置特定方法の提供を目的とする。
　上記の課題を解決するために提供される本発明は、タイヤが取り付けられた車輪の位置を特定するタイヤ位置特定装置において、前記タイヤの変形を検知可能な変形検知部と、前記タイヤと前記車輪とを備えた車両の旋回の有無および旋回方向を検知可能な旋回検知部と、前記車両の速度を検知可能な速度検知部と、前記変形、前記旋回方向および前記速度に基づいて、前記タイヤが取り付けられた前記車輪の位置を推定する位置推定部と、を備えていることを特徴とする。
　この構成により、タイヤの空気圧の情報を用いることなく、タイヤの回転に伴う周期的な変形、車両の旋回方向および車両の速度に基づいて、タイヤが取り付けられた車輪の位置を特定することができる。
　前記位置推定部は、前記旋回検知部により前記車両の旋回が検知されたときにおける、前記タイヤの前記変形に基づいて検知された前記タイヤの回転数を用いて、前記タイヤが前記車両の旋回の中心に対して外側または内側の前記車輪に取り付けられているかを判断する第１判定と、前記車両の直進中に前記速度検知部により前記速度の変化が検知されたときにおける、前記タイヤの前記変形に基づいて検出された前記タイヤへの荷重を用いて、前記タイヤが前記車両の前後方向のいずれの前記車輪に取り付けられているかを判断する第２判定と、を行い、前記第１判定および前記第２判定の結果に基づいて、前記タイヤが取り付けられている前記車輪の位置を判断する第３判定をしてもよい。
　前記第１判定は、前記車両の右旋回が検知されたときおよび左旋回が検知されたときに、それぞれ前記タイヤの前記変形に基づいて検知された前記タイヤの前記回転数を用いて、前記タイヤが旋回の中心に対して外側または内側のいずれの前記車輪に取り付けられているかを判定してもよい。
　両方向に旋回したときの結果を用いることにより、タイヤが取り付けられている車輪の位置をより正確に判定することができる。
　前記車両は、前輪として前記車輪を左右に１輪ずつ、後輪として前記車輪を左右に１輪ずつ備えており、前記第１判定は、前記タイヤに対して前記回転数の多い順に回転数順位を付け、前記回転数順位が１位と２位の前記タイヤは前記車両の旋回の中心から離れた側の前記車輪に取り付けられており、前記回転数順位が３位と４位の前記タイヤは前記車両の旋回の中心に近い側の前記車輪に取り付けられていると判定し、前記第２判定は、前記速度検知部により減速が検知されたときにおいて、前記タイヤにかかる前記荷重の大きい順に荷重順位を付け、前記荷重順位が１位と２位の前記タイヤは前記前輪に取り付けられており、前記荷重順位が３位と４位の前記タイヤは前記後輪に取り付けられていると判定してもよい。
　前記車両は、前輪として前記車両の前側の左右にそれぞれ前記車輪が前後にｎ列（ｎ≧１）並んで配置され、後輪として前記車両の後側の左右にそれぞれ前記車輪が前後にｍ列（ｍ≧１）並んで配置されており、前記第１判定は、前記タイヤに対して前記回転数の多い順に回転数順位を付け、前記回転数順位が１位から（ｎ＋ｍ）位までの前記タイヤは、前記車両の旋回の中心から離れた側の前記車輪に取り付けられていると判定し、前記第２判定は、前記速度検知部により減速が検知されたときにおける前記タイヤに対して前記荷重の大きい順に荷重順位を付け、前記荷重順位が１位から（２×ｎ）位までの前記タイヤは、前記前輪に取り付けられていると判定してもよい。
　前記第２判定は、前記変形を示すグラフのピーク間隔を用いて、前記ピーク間隔が大きいほど前記荷重の大きさが大きいと判定してもよい。
　前記位置推定部は、前記旋回検知部により前記車両の旋回が検知されたときにおける、前記変形に基づいて検知された前記タイヤの回転数を用いて、前記タイヤが前記車両の旋回の中心に対して外側または内側のいずれの前記車輪に取り付けられているかを判断する第１判定と、前記車両の直進中に前記速度検知部により加速が検知されたときにおける、前記変形を用いて検知された前記タイヤの前記回転数に基づいて、前記タイヤが駆動輪または非駆動輪のいずれに取り付けられているかを判断する第４判定と、を行い、前記第１判定および前記第４判定の結果から、前記タイヤが取り付けられた前記車輪の位置を判断する第５判定をしてもよい。
　前記第１判定は、前記回転数の多い方から順位付けし、上位の半数が旋回の中心に対して外側の前記車輪に取り付けられた前記タイヤであり、下位の半数が旋回の中心に対して内側の前記車輪に取り付けられた前記タイヤであると判定し、前記第４判定は、前記速度検知部により加速が検知されたときにおける前記回転数を多い方から順位付けし、前記駆動輪の数に対応する上位の前記タイヤが前記駆動輪に取り付けられており、それ以外の前記タイヤが前記非駆動輪に取り付けられていると判定してもよい。
　前記位置推定部は、連続する５回転以上の前記タイヤの前記変形、前記旋回方向および前記速度に基づいて、前記タイヤが取り付けられた前記車輪の位置を推定してもよい。
　また、前記位置推定部は、前記車両が時速５０ｋｍ/ｈ以下で移動しているときにおける、前記変形、前記旋回方向および前記速度に基づいて、前記タイヤが取り付けられた前記車輪の位置を推定してもよい。
　本発明のタイヤ位置特定装置は、前記タイヤの前記変形に基づいて、前記タイヤの摩耗状態を検知する摩耗状態検知部を備えていてもよい。
　上記の課題を解決するために提供される本発明のタイヤ特定方法は、タイヤが取り付けられた車輪の位置を特定するタイヤ位置特定方法であって、前記タイヤの変形を検知し、前記タイヤと前記車輪とを備えた車両の旋回の有無および旋回方向を検知し、前記車両の速度を検知し、前記変形、前記旋回方向および前記速度に基づいて、前記タイヤが取り付けられた前記車輪の位置を推定することを特徴とする。
　本発明によれば、タイヤの圧力ではなく、タイヤの変形、車両の旋回方向および速度に基づいて、タイヤが取り付けられた車輪の位置を推定できる。したがって、タイヤの圧力変動に影響されずに、安定的かつ効率よくタイヤ位置を特定することが可能なタイヤ位置特定装置およびタイヤ位置特定方法を提供できる。
（ａ）第１の実施形態に係るタイヤ位置特定装置のブロック図、（ｂ）タイヤ側ユニットのブロック図 （ａ）回転に伴うタイヤの変形を示す模式図、（ｂ）タイヤの変形速度（実線）および変形量（破線）の変化を示す波形のグラフ （ａ）連続したタイヤの回転に伴う変形検知部からの出力を示すグラフ、（ｂ）変形検知部からの出力を示すグラフ （ａ）加速中における変形検知部からの出力のグラフ、（ｂ）減速中における変形検知部からの出力のグラフ 旋回時における駆動輪と非駆動輪の変形検知部からの出力を示すグラフ 加速（発進）時における前輪と後輪の変形検知部からの出力を示すグラフ タイヤ位置特定のフローチャート（左右、第１判定） タイヤ位置特定のフローチャート（前後、第２判定） タイヤ位置特定のフローチャート（取付位置、第３判定） タイヤ位置特定のフローチャート（駆動、非駆動、第４判定） タイヤ位置特定のフローチャート（取付位置、第５判定） 第２の実施形態に係るタイヤ位置特定装置のブロック図 タイヤ位置特定のフローチャート（左右、第１判定） タイヤ位置特定のフローチャート（前後、第２判定） タイヤ位置特定のフローチャート（取付位置、第３判定）
　本発明の実施形態について、図面を参照して以下に説明する。各図において、機能が同じ部材に同じ番号を付し、適宜、説明を省略する。
（第１の実施形態）
　図１（ａ）は、本実施形態に係るタイヤ位置特定装置１のブロック図であり、図１（ｂ）はタイヤ側ユニット１４のブロック図である。図に示すように、タイヤ位置特定装置１は、タイヤ１０ａ～ｄが取り付けられた車輪１１ａ～ｄの位置を特定するものであり、変形検知部１２ａ～ｄ、旋回検知部２１、速度検知部２２、制御部２３、通信部２４および記録部２５を備えている。以下、タイヤ１０ａ～ｄ、車輪１１ａ～ｄ、変形検知部１２ａ～ｄを区別しない場合、適宜、タイヤ１０、車輪１１、変形検知部１２と記す。
　タイヤ側ユニット１４は、変形検知部１２、通信部１３、および制御部、電源などの図示しない構成を備えており、例えば、タイヤ１０の内側面に設けられた台座に着脱可能な状態で取り付けられる。また、タイヤ側ユニット１４は、タイヤ１０に設けられるＴＰＭＳなどの他の装置の一部として実装されてもよい。
　変形検知部１２は、回転に伴って生じるタイヤ１０の変形を測定して、通信部１３を介して出力するものであり、各タイヤ１０に設けられている。変形検知部１２の出力の変化に基づいて、タイヤ１０の回転数（回転周波数）、摩耗状態などを測定できる。変形検知部１２としては、圧電センサや歪ゲージを用いることができる。
　車両側ユニット２０は、旋回検知部２１、速度検知部２２、制御部２３、通信部２４および記録部２５を備えている。車両２が備える装置や機能を、車両側ユニット２０を構成する各部として用いてもよい。
　旋回検知部２１は、走行中の車両２の旋回の有無および旋回方向を検知するものであり、例えば、車両２の備える操舵角センサを用いることができる。
　速度検知部２２は、車両２の速度、速度の変化に基づく発進時の加速、制動時の減速などを検知するものであり、例えば、車両２の備える速度センサや加速度センサを用いることができる。また、車両２、カーナビゲーションシステム、携帯端末などのＧＰＳを用いて車両２の速度を測定してもよい。速度検知部２２は、車両２の速度センサ等に代えて、変形検知部１２が測定したタイヤ１０の回転数に基づいて速度を算出してもよい。この場合、変形検知部１２からの出力を用いて車両側ユニット２０が速度を算出しても、タイヤ側ユニット１４が速度を算出してもよい。
　制御部２３は、タイヤ位置特定装置１を制御するものであり、例えば、車両２に実装されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）を用いることができる。制御部２３は、旋回検知部２１が検知した旋回方向、速度検知部２２が検知した速度および変形検知部１２の出力に基づいて、タイヤ１０が取り付けられた車輪１１の位置を推定する位置推定部として機能する。
　制御部２３は、変形検知部１２の出力に基づいて、タイヤ１０の摩耗状態を検知する摩耗状態検知部としての機能を備えていてもよい。タイヤ１０の摩耗状態は、例えば、タイヤ１０の踏み込み時以前（接地前）または蹴り出し時以後（接地後）における変形と、タイヤ１０の接地時における変形とを用いて評価できる。
　通信部２４は、タイヤ側ユニット１４と車両側ユニット２０との通信に用いられるものであり、タイヤ側ユニット１４の変形検知部１２からの出力を受信する。なお、通信部２４は、必要に応じてタイヤ側ユニット１４への何等かの指示に関する信号などを出力してもよい。当該指示としては、例えば、タイヤ側ユニット１４における変形検知部１２の制御に関するものが挙げられる。
　記録部２５は、検出結果、判定結果、検出や判定に用いられる情報を記録するものであり、車両２の備える記録手段を用いることができる。検出や判定に用いられる情報としては、後述する第１～第５判定で用いられる所定の値や所定の閾値、あるいは車両２の車輪１１が駆動輪、非駆動輪の何れであるかなどが挙げられる。
　図２（ａ）は、タイヤ１０が回転しているときの変形を模式的に示した正面図であり、図２（ｂ）は、回転しているタイヤ１０において、変形検知部１２によって測定されるタイヤ変形速度およびタイヤ変形量の時系列変化を模式的に示した波形である。同図では、実線がタイヤ変形速度の時系列変化を示し、破線がタイヤ変形量の時系列変化を示している。同図では、横軸が時間を示し、縦軸がタイヤ変形速度またはタイヤ変形量を示している。実線がタイヤ変形速度の時系列変化の波形を、破線がタイヤ変形量の時系列変化の波形を、それぞれ簡略化して示している。なお、図２（ｂ）のグラフは左側から右側に向かって時系列にプロットされている。
　図２（ａ）に示すように、変形検知部１２は、タイヤ１０の回転によって、変形検知部１２が配置された箇所が、路面５０に対する踏み込み、接地、蹴り出しを繰り返すことに伴って生じるタイヤ１０の変形を測定し、回転に伴うタイヤ１０の周期的な変形を計測する。
　図２（ａ）、（ｂ）に示すように、タイヤ１０が回転すると、タイヤ１０の任意の箇所は路面５０に対して踏み込み、接地、蹴り出しを行うときにより大きな変形をする。変形検知部１２をタイヤ１０の内側面に配置することで、変形検知部１２が配置された箇所の、踏み込み、接地、蹴り出し時のタイヤ１０の変形を周期的に計測する。
　本明細書では、適宜、図２（ｂ）のグラフにおいて、実線で示したタイヤ変形速度のピークをピークａ１～ａ６といい、破線で示したタイヤ変形量のピークをピークｂ１～ｂ５という。これらピークから、タイヤ１０の種々の情報を得ることができる。例えば、ピークａ３とピークａ４との間の時間は、タイヤ１０の荷重の大きさの指標として使用可能である。タイヤ１０の荷重は、タイヤの変形量以外を用いて測定してもよい。例えば、車両２のサスペンションに取り付けた荷重センサを用いてタイヤ１０への荷重を測定してもよい。
　また、ピークａ１～ａ６の大きさは、タイヤ１０の摩耗などの劣化状態の指標として使用可能である。この場合、タイヤ接地時の前または後におけるタイヤ変形速度の最大値と、タイヤ接地時におけるタイヤ変形速度の最大値である第２のピークとを組合せて用いることが好ましい。例えば、ピークａ２またはピークａ５のピーク値をピークａ３またはピークａ４のピーク値で除算して得られる値（ａ２／ａ３）、（ａ２／ａ４）、（ａ５／ａ３）、（ａ５／ａ４）等をタイヤ１０の摩耗を評価する指標として用いることができる。
　図３（ａ）は、タイヤ１０の回転に伴う変形検知部１２の出力を示すグラフである。タイヤ１０が回転し、変形検知部１２を設置した個所の裏面（トレッド部）が地面に接触するたびに出力が変化し、複数回転分の出力をまとめて示すと同図に示すグラフとなる。変形検知部１２からの出力は、タイヤ１０の回転に伴い周期的なパターンとして変化するため、出力が大きく変化したところをカウントすることで、タイヤ１０の回転数を測定可能である。
　図３（ｂ）は、変形検知部１２からの出力の例を示すグラフであり、図３（ａ）において破線で囲んだ領域Ｐを拡大して示している。このグラフの出力は、図２（ｂ）に実線で示したタイヤ変形速度の変化に対応しており、タイヤ変形速度がピークａ１～ａ６となる時間を特定できる。以下では、変形検知部１２が設けられた面とは反対側のタイヤ１０の表面の接地時の前後のピークａ３とピークａ４との間の時間をＴ３４という。
　図４（ａ）は、加速中の車両２における時速が３５ｋｍの時の変形検知部１２からの出力を示すグラフであり、図４（ｂ）は、減速中の車両２における時速５１ｋｍの時の変形検知部１２からの出力を示すグラフである。なお、これらのグラフは、４つのタイヤ１０を備えた普通自動車についての測定結果を示している。
　これらの図に示すように、加速中および減速中のいずれにおいても、前輪（車輪１１ａ、１１ｂ）のタイヤ１０ａ、１０ｂと、後輪（車輪１１ｃ、１１ｄ）のタイヤ１０ｃ、１０ｄとでは、変形検知部１２からの出力におけるピーク間の時間（特にＴ３４）に違いがあることが分かった。したがって、変形検知部１２からの出力の比較により、タイヤ１０が前輪、後輪のいずれの車輪１１に取り付けられたものかを推定することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　表１に示すように、車両２の加速中は、前輪のタイヤ１０のＴ３４より後輪のタイヤ１０のＴ３４のほうが大きくなる。このため、４つのタイヤ１０のうち、Ｔ３４が大きい方から１、２番が後輪に取り付けられており、３、４番が前輪に取り付けられていると判断できる。これと反対に、車両２の減速中は、前輪のタイヤ１０のＴ３４よりも後輪のタイヤ１０のＴ３４が小さくなる。このため、４つのタイヤ１０のうち、Ｔ３４が大きい方から１、２番が前輪に取り付けられており、３、４番が後輪に取り付けられていると判断できる。
　以上のように、車両２の加速中と減速中のいずれかを測定することで、タイヤ１０の位置（タイヤ１０が前輪または後輪のいずれに取り付けられているか）を推定することができるが、両方を測定した結果を用いてもよい。加速中と減速中の両方の測定結果を用いることで、タイヤ１０の位置をより精度よく推定できる。
　Ｔ３４は、タイヤ１０に生じる歪の大きさを反映している。そして、変形検知部１２からの出力におけるピーク間隔であるＴ３４が大きいほど、タイヤ１０への荷重の大きさが大きいと評価できる。
　Ｔ３４は、タイヤ１０に加わる外力が大きくなり、タイヤ１０の歪が大きくなるに伴って大きくなる。発進時などの加速中は、車両２の重心が後ろ側に移動して、前輪よりも後輪のタイヤ１０にかかる荷重が大きくなる。このため、前輪よりも後輪のタイヤ１０の歪が大きくなり、前輪より後輪のタイヤ１０のＴ３４が大きくなる。
　反対に、制動時などの減速中は、車両２の荷重が前側に移動して、前輪よりも後輪のタイヤ１０にかかる荷重が小さくなる。このため、前輪よりも後輪のタイヤ１０の歪が小さくなるから、前輪よりも後輪のタイヤ１０のＴ３４が小さくなる。このように、変形検知部１２からの出力のピークａ３からピークａ４までの時間Ｔ３４を用いて車両２の加速、減速に伴う荷重移動を検知することで、タイヤ１０が前輪または後輪のいずれに取り付けられているかを判定できる。
　また、Ｔ３４により荷重移動を検知できるから、車両２がタイヤ１０を６つ以上備えたトラックやバスなどである場合も、前後方向の位置を判定することが可能である。
　図５は、左方向に旋回中の車両２が備えるタイヤ１０の前輪が５回転する間における、旋回中心に対する内側輪と外側輪の変形検知部１２からの出力のグラフである。上述したように、変形検知部１２の出力から、当該変形検知部１２が設けられたタイヤ１０の回転数、回転周期が分かる。この回転数、回転周期を用いて、タイヤ１０が車両２の内側輪または外側輪のいずれに取り付けられているかを判定することができる。
　同図に示すように、左旋回中は、車両２の左側に取り付けられたタイヤ１０ａ、１０ｃの回転周期ＴIは、車両２の右側に取り付けられたタイヤ１０ｂ、１０ｄの回転周期ＴOよりも長くなる。したがって、旋回中は、内側輪であるタイヤ１０ａ、１０ｃの回転数が外側輪であるタイヤ１０ｂ、１０ｄの回転数よりも大きくなる。
　このように、旋回軌道の半径が大きい側（外側）のタイヤ１０は、旋回軌道の半径が小さい側（内側）のタイヤ１０よりも、回転周期が短く、回転数が多くなることが分かった。各タイヤ１０の回転周期および回転数は、変形検知部１２からの出力に基づいて特定できるから、旋回時における変形検知部１２からの出力を用いてタイヤ１０が内側または外側の車輪１１に取り付けられているかを判定できる。
　図６は、車両２の発進時における、タイヤ１０の５回転分の駆動輪と非駆動輪の変形検知部１２の出力のグラフである。なお、同図はＦＲ（後輪駆動）の車両２についての測定結果であり、後輪のタイヤ１０ｃ、１０ｄが駆動輪、前輪のタイヤ１０ａ、１０ｂが非駆動輪である車両２のタイヤ１０の変動を測定した変形検知部１２からの出力である。
　同図に示すように、駆動輪である後輪に取り付けられたタイヤ１０ｃ、１０ｄの回転周期ＴDRは、非駆動輪である前輪に取り付けられたタイヤ１０ａ、１０ｂの回転周期ＴNDRよりも短くなる。したがって、車両２の発進時には、駆動輪のタイヤ１０ｃ、１０ｄの回転数が非駆動輪のタイヤ１０ａ、１０ｂの回転数よりも大きくなる。
　このように、駆動輪のタイヤ１０は、非駆動輪のタイヤ１０よりも、回転周期が短く、回転数が多くなることが分かった。各タイヤ１０の回転周期および回転数は、変形検知部１２からの出力に基づいて特定できるから、発進時の変形検知部１２からの出力を用いてタイヤ１０が駆動輪または非駆動輪のいずれに取り付けられているかを判定できる。
　以下、図７～図１１に基づいて、タイヤ位置特定装置１において実行されるタイヤ位置特定プロセスについて説明する。
（第１判定）
　図７は、位置推定プロセスにおいて、左右いずれの車輪に設けられたタイヤであるかを判断する第１判定を示すフローチャートである。
　位置推定プロセスが開始すると、旋回検知部２１（図１（ａ）参照）は車両２の旋回開始を検知する（Ｓ１１１）。旋回開始が検知されなければ（Ｓ１１１のＮｏ）、旋回検知部２１は旋回開始の検知を続ける。旋回の開始が検知される（Ｓ１１１のＹｅｓ）と、制御部２３が各タイヤ側ユニット１４に各タイヤ１０の回転数の測定を指示する（Ｓ１１２）。続いて、各タイヤ側ユニット１４は、通信部１３および通信部２４を介して、制御部２３に測定結果を送信する（Ｓ１１３）。
　制御部２３は、４つのタイヤ側ユニット１４から送信された測定結果である変形検知部１２の出力に基づいて検知されたタイヤ１０の回転数を用いて、タイヤ側ユニット１４が設けられた各タイヤ１０の回転数が上位２位に入るか否かを判断する（Ｓ１１４）。Ｓ１１４の判断における回転数の検知に用いられる変形検知部１２からの出力は、連続する５回転以上のタイヤ１０の挙動を測定した結果が好ましく、また、車両２が時速５０ｋｍ/ｈ以下、例えば、時速２０ｋｍ/ｈ以上時速５０ｋｍ/ｈ以下で移動しているときの測定結果であることが好ましい。
　制御部２３は、Ｓ１１４においてタイヤ１０の回転数が上位２位に入る（Ｙｅｓ）と判断されたタイヤ１０が外側輪すなわちＳ１０１で検知された旋回の中心からの距離が遠い側の車輪１１に取り付けられていると判断する（Ｓ１１５）。
　また、制御部２３は、Ｓ１１４においてタイヤ１０の回転数が上位２位に入らない（Ｎｏ）と判断されたタイヤ１０が内側輪すなわちＳ１１１で検知された旋回の中心からの距離が近い側の車輪１１に取り付けられていると判断する（Ｓ１１６）。
　続いて、Ｓ１１５およびＳ１１６の判断結果を記録部２５に記録し（Ｓ１１７）、後述する４輪の位置推定プロセスを行う。ただしＳ１１７の記録を行なわずに、Ｓ１１５およびＳ１１６から直接４輪の位置推定プロセスに移行してもよい。
　図７に示す第１判定は、Ｓ１１１において車両２の右旋回が検知されたとき、および左旋回が検知されたときにそれぞれ行ってもよい。この場合、先に記録部２５に記録された判断結果と、反対方向の旋回が検知されたときの判断結果とが一致したときに、左右いずれの車輪１１に設けられたタイヤ１０であるかを確定してもよい。
　以上のようにして、タイヤ位置特定装置１は、前輪として車輪１１を左右に１輪ずつ、後輪として車輪１１を左右に１輪ずつ備えている車両２について、タイヤ１０に対して回転数の多い順に回転数順位を付け、回転数順位が１位と２位のタイヤ１０は、車両２の旋回の中心から離れた側の車輪１１に取り付けられていると判定し、回転数順位が３位と４位のタイヤ１０は、車両２の旋回の中心に近い側の車輪１１に取り付けられていると判定する。
（第２判定）
　図８は、位置推定プロセスにおける、前後いずれの車輪に設けられたタイヤであるかを判断する第２判定のプロセスを示すフローチャートである。
　位置推定プロセスが開始すると、速度検知部２２は車両２の直進中に車両２の加速または減速を検知する（Ｓ１２１）。例えば、速度検知部２２が時速０ｋｍ/ｈから時速５０ｋｍ/ｈまでの加速または時速５０ｋｍ/ｈから時速０ｋｍ/ｈまでの減速を１～１０秒間で検知する場合、速度検知部２２は１．３ｍ／ｓ2～１３ｍ／ｓ2または－１３ｍ／ｓ2～－１．３ｍ／ｓ2の加速度を検知したときに、車両２の加速または減速を検知する。
　加速または減速が検知されなければ（Ｓ１２１のＮｏ）、速度検知部２２は加速または減速の検知を続ける。加速または減速が検知されると（Ｓ１２１のＹｅｓ）と、制御部２３が各タイヤ側ユニット１４に各タイヤ１０の変形測定を指示する（Ｓ１２２）。続いて、各タイヤ側ユニット１４は、通信部１３および通信部２４を介して、制御部２３に測定結果を送信する（Ｓ１２３）。Ｓ１２３で送信される測定結果は、連続する５回転以上のタイヤ１０の挙動を測定した結果として得られたものが好ましく、車両２が時速５０ｋｍ/ｈ以下、例えば、時速２０ｋｍ/ｈ以上時速５０ｋｍ/ｈ以下で移動しているときに測定されたものが好ましい。
　Ｓ１２４において車両２の減速が検知された場合（１２４のＹｅｓ）、制御部２３は、４つのタイヤ側ユニット１４から送信された測定結果を用いて、タイヤ側ユニット１４が設けられた各タイヤ１０に加えられた荷重の大きさが上位２位に入るか否かを判断する（Ｓ１２５）。
　制御部２３は、Ｓ１２５においてタイヤ１０への荷重が上位２位に入る（Ｙｅｓ）と判断されたタイヤ１０は前輪に取り付けられていると判断する（Ｓ１２７）。
　また、制御部２３は、Ｓ１２５においてタイヤ１０への荷重が上位２位に入らない（Ｎｏ）と判断されたタイヤ１０は後輪に取り付けられていると判断する（Ｓ１２８）。
　Ｓ１２４において、車両２の減速ではなく加速が検知された場合（１２４のＮｏ）、制御部２３は、タイヤ側ユニット１４の測定結果を用いて各タイヤ１０に加えられた荷重の大きさが上位２位に入るか否かを判断する（Ｓ１２６）。
　加速が検知された場合、前後のタイヤ１０への荷重の大小関係が、減速が検知された場合（Ｓ１２５）とは反対である。このため、制御部２３は、Ｓ１２６においてタイヤ１０への荷重が上位２位に入る（Ｙｅｓ）と判断されたタイヤ１０は後輪に取り付けられていると判断する（Ｓ１２８）。そして、制御部２３は、Ｓ１２６においてタイヤ１０への荷重が上位２位に入らない（Ｎｏ）と判断されたタイヤ１０は前輪に取り付けられていると判断する（Ｓ１２７）。
　続いて、Ｓ１２７およびＳ１２８の判断結果を記録部２５に記録し（Ｓ１２９）、後述する４輪の位置推定プロセスを行う。ただしＳ１２９の記録を行なわずに、Ｓ１２７およびＳ１２８から直接４輪の位置推定プロセスに移ってもよい。
　図８に示す第２判定は、Ｓ１２１において車両２の加速が検知されたとき、および減速が検知されたときのそれぞれについて行ってもよい。この場合、先に記録部２５に記録された、減速および加速のうち一方の判断結果と、他方の判断結果とが一致したときに、前後いずれの車輪１１に設けられたタイヤ１０であるかを確定してもよい。
　以上のプロセスにより、本実施形態のタイヤ位置特定装置１は、速度検知部２２により減速が検知されたときにおけるタイヤ１０に対してタイヤ１０にかかる荷重の大きい順に荷重順位を付け、荷重順位が１位と２位のタイヤ１０は前輪に取り付けられており、荷重順位が３位と４位のタイヤは後輪に取り付けられていると判定する。
（第３判定）
　図９は、位置推定プロセスにおける、第１判定および第２判定の判定結果に基づいて、タイヤ１０が取り付けられている車輪１１の位置を判断する第３判定のプロセスを示すフローチャートである。
　図７、図８を参照して説明した、第１判定、第２判定に続いて、制御部２３は、第１判定および第２判定の判定結果に基づいて、ＦＲ輪（前輪でかつ右側輪）に該当するタイヤ１０があるか否かを判断する（Ｓ１３１）。ＦＲ輪があると判断された場合（Ｓ１３１のＹｅｓ）、該当するタイヤ１０はＦＲ輪に取り付けられていると判断する（Ｓ１３２）。該当するタイヤ１０が無いと判断された場合（Ｓ１３１のＮｏ）、再度、第１判定および第２判定を行う。Ｓ１３１の判定についてより詳しく説明すると、第１判定において旋回方向が右の時に内側輪と判断されたもしくは旋回方向が左の時に外側輪と判断され、かつ第２判定において前輪であると判断されたタイヤ１０がＦＲ輪に取り付けられていると判断する。
　Ｓ１３１～Ｓ１３２同様、Ｓ１３３～Ｓ１３４によってＦＬ輪（前輪でかつ左側輪）、Ｓ１３５～Ｓ１３６によってＲＲ輪（後輪でかつ右側輪）、Ｓ１３７～Ｓ１３８によりＦＬ輪（後輪でかつ左側輪）について、該当するタイヤ１０が取り付けられている車輪１１の位置を判断する。すべての車輪１１に取り付けられているタイヤ１０があると判断されると、第３判定が終了する。該当するタイヤ１０の有無に関する判断は、図９に示したＦＲ輪、ＦＬ輪、ＲＲ輪、ＦＬ輪の順に限られず、４つのタイヤについて順次行えばよい。
　以上のプロセスにより、本実施形態のタイヤ位置特定装置１は、回転数順位が１位または２位で、かつ荷重順位が１位または２位のタイヤ１０は旋回中心から離れた側の前輪に取り付けられており、回転数順位が１位または２位で、かつ荷重順位が３位または４位の前記タイヤは旋回中心から離れた側の後輪に取り付けられており、回転数順位が３位または４位で、かつ荷重順位が１位または２位の前記タイヤは旋回中心に近い側の前輪に取り付けられており、回転数順位が３位または４位で、かつ荷重順位が３位または４位の前記タイヤは旋回中心に近い側の後輪に取り付けられていると判定する。
（変形例）
　車両２が、４つの車輪１１のうち２つが駆動輪であり２つが非駆動輪である、前輪駆動車または後輪駆動車である場合、上述した第２判定に代えて（または加えて）、駆動輪または非駆動輪のいずれであるかを推定する第４判定を行ってタイヤ１０の位置を判定してもよい。
（第４判定）
　図１０は、位置推定プロセスにおける、駆動輪、非駆動輪のいずれの車輪１１に設けられたタイヤ１０であるか判断する第４判定のプロセスを示すフローチャートである。
　位置推定プロセスが開始すると、速度検知部２２は車両２の発進時において車両速度が所定値に到達したことを検知する（Ｓ１４１）。ここで、所定値としては、例えば、時速２０ｋｍ/ｈ以上時速５０ｋｍ/ｈ以下程度の任意の車両速度を用いることができる。車両速度が所定値に到達したことが検知されなければ（Ｓ１４１のＮｏ）、速度検知部２２は車両速度の検知を続ける。車両速度の所定値到達が検知されると（Ｓ１４１のＹｅｓ）と、制御部２３が各タイヤ側ユニット１４に各タイヤ１０の回転数測定を指示する（Ｓ１４２）。続いて、各タイヤ側ユニット１４は通信部１３および通信部２４を介して制御部２３に測定結果を送信する（Ｓ１４３）。
　続いて、制御部２３は、４つのタイヤ側ユニット１４から送信された測定結果を用いて、タイヤ側ユニット１４が設けられた各タイヤ１０の回転数の多さが上位２位に入るか否かを判断する（Ｓ１４４）。
　制御部２３は、Ｓ１４４においてタイヤ１０の回転数が上位２位に入る（Ｙｅｓ）と判断されたタイヤ１０は駆動輪に取り付けられていると判断する（Ｓ１４５）。
　制御部２３は、Ｓ１４４においてタイヤ１０の回転数が上位２位に入らないと（Ｎｏ）と判断されたタイヤ１０が非駆動輪に取り付けられていると判断する（Ｓ１４６）。
　続いて、Ｓ１４５およびＳ１４６の判断結果を記録部２５に記録し（Ｓ１４７）、後述する４輪の位置推定プロセスを行う。記録部２５への記録を行わず位置推定プロセスに移行してもよい。
　以上のプロセスにより、制御部２３は、車両２の直進中に速度検知部２２により加速（発進）が検知されたときにおける、変形検知部１２からの出力を用いて検知されたタイヤ１０の回転数に基づいて、タイヤ１０が駆動輪または非駆動輪のいずれに取り付けられているかを判断することができる。
　制御部２３は、速度検知部２２により発進が検知されたときにおけるタイヤ１０の回転数を多い方から順位付けし、駆動輪の数に対応する上位のタイヤ１０が駆動輪に取り付けられており、それ以外のタイヤ１０が非駆動輪に取り付けられていると判断する。なお、駆動輪の数に対応する上位のタイヤ１０とは、駆動輪の数が２であれば上位２位に入ったタイヤを指す。
（第５判定）
　図１１は、第１判定および第４判定の判定結果に基づいて、タイヤが取り付けられている車輪の位置を推定する第５判定のプロセスを示すフローチャートである。
　図７および図１０を参照して説明した、第１判定および第４判定に続いて、制御部２３は、判定結果に基づいて、ＤＲ輪（駆動輪でかつ右側輪）に該当するタイヤ１０があるか否かを判断する（Ｓ１５１）。あると判断された場合（Ｓ１５１のＹｅｓ）、該当するタイヤ１０はＤＲ輪に取り付けられていると判断する（Ｓ１５２）。無いと判断された場合（Ｓ１５１のＮｏ）、再度、第１判定および第４判定を行う。
　Ｓ１５１～Ｓ１５２同様、Ｓ１５３～Ｓ１５４によってＤＬ輪（駆動輪でかつ左側輪）、Ｓ１５５～Ｓ１５６によってＮＤＲ輪（非駆動輪でかつ右側輪）、Ｓ１５７～Ｓ１５８によりＮＤＬ輪（非駆動輪でかつ左側輪）について、該当するタイヤ１０が取り付けられている車輪１１の位置を判断する。すべての車輪１１について取り付けられているタイヤ１０があると判断されることにより、第５判定が終了する。なお、該当するタイヤ１０の有無は４つのタイヤ１０について順次判断すればよく、図１１に示した順序に限られない。
　前輪または後輪のいずれが駆動輪であるかは記録部２５に記録されているから、上述の第１判定および第４判定の判定結果から、タイヤ１０が取り付けられた車輪１１の位置を特定できる。
（第２の実施形態）
　図１２は、本実施形態のタイヤ位置特定装置３のブロック図である。同図に示すように、以下では、前輪として前側Ｆの左右にそれぞれ車輪１１ａ１、１１ａ２、１１ｂ１、１１ｂ２が前後に２列並んで配置され、後輪として車両の後側Ｒの左右にそれぞれ車輪１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｄ１、１１ｄ２が前後に２列並んで配置されている車両４について説明する。
　以下、図１３～図１５に基づいて、タイヤ位置特定装置３において実行されるタイヤ位置特定プロセスについて説明する。
（第１判定）
　図１３は、位置推定プロセスにおける、左右いずれの車輪に設けられたタイヤであるかを判断する第１判定のプロセスを示すフローチャートである。
　位置推定プロセスが開始すると、旋回検知部２１は車両４の旋回開始を検知する（Ｓ２１１）。旋回開始が検知されなければ（Ｓ２１１のＮｏ）旋回検知部２１旋回開始の検知を続け、旋回の開始が検知される（Ｓ２１１のＹｅｓ）と制御部２３が各タイヤ側ユニット１４に各タイヤ１０の回転数の測定を指示する（Ｓ２１２）。続いて、各タイヤ側ユニット１４は、通信部１３および通信部２４を介して、制御部２３に測定結果を送信する（Ｓ２１３）。
　制御部２３は、８つのタイヤ側ユニット１４から送信された測定結果である変形検知部１２（１２ａ～ｄ１、１２ａ～ｄ２）の出力に基づいて検知されたタイヤ１０（１０ａ～ｄ１、１０ａ～ｄ２）の回転数を用いて、タイヤ側ユニット１４が設けられた各タイヤ１０の回転数が上位４位に入るか否かを判断する（Ｓ２１４）。なお、前輪としてｎ列、後輪としてｍ列配置されているとすると、Ｓ２１４では上位（ｎ＋ｍ）位に入るかを判断する。車両４は、ｎ、ｍがいずれも２であるから、上位４位に入るか否かを判断する。
　Ｓ２１４においてタイヤ１０の回転数が上位４位に入ると判断された場合（Ｙｅｓ）、制御部２３は、対応するタイヤ１０は外側輪に取り付けられていると判断する（Ｓ２１５）。上位４位に入らないと判断された場合（Ｎｏ）、対応するタイヤ１０は内側輪に取り付けられていると判断する（Ｓ２１６）。Ｓ２１５およびＳ２１６の判断結果を記録部２５に記録し（Ｓ２１７）、後述する８輪の位置推定プロセスを行う。
　以上のようにして、第１判定により、前記回転数の多い方から順位付けし、上位の半数が旋回の中心に対して外側の前記車輪に取り付けられており、下位の半数が旋回の中心に対して内側の前記車輪に取り付けられていると判定する。前輪として車両の前側の左右にそれぞれ前記車輪が前後にｎ列（ｎ≧１）並んで配置され、後輪として前記車両の後側の左右にそれぞれ前記車輪が前後にｍ列（ｍ≧１）並んで配置されている場合、タイヤ位置特定装置３は、タイヤ１０に対して回転数の多い順に回転数順位を付け、回転数順位が１位から（ｎ＋ｍ）位までのタイヤ１０は、車両４の旋回の中心から離れた側のタイヤ１０に取り付けられていると判定する。
（第２判定）
　図１４は、位置推定プロセスにおける、タイヤ１０が取り付けられた車輪１１の前後位置を判断する第２判定のプロセスを示すフローチャートである。
　位置推定プロセスが開始すると、速度検知部２２は車両４の直進中に車両４の減速を検知する（Ｓ２２１）。減速が検知されなければ（Ｓ２２１のＮｏ）、減速の検知を続ける。減速が検知されると（Ｓ２２１のＹｅｓ）と、制御部２３が各タイヤ側ユニット１４に各タイヤ１０の変形測定を指示する（Ｓ２２２）。続いて、各タイヤ側ユニット１４は、通信部１３および通信部２４を介して、制御部２３に測定結果を送信する（Ｓ２２３）。
　そして、制御部２３は、減速時の荷重順位に基づいてタイヤ１０の前後位置を判断する（Ｓ２２４）。Ｓ２２４の判断結果を記録部２５に記録し（Ｓ２２５）後述する８輪の位置推定プロセスを行う。
　以上のようにして、前輪として車両の前側の左右にそれぞれ前記車輪が前後にｎ列（ｎ≧１）並んで配置され、後輪として前記車両の後側の左右にそれぞれ前記車輪が前後にｍ列（ｍ≧１）並んで配置されている場合、タイヤ位置特定装置３は、速度検知部により減速（制動）が検知されたときにおけるタイヤ１０に対して荷重の大きい順に荷重順位を付け、荷重順位が１位から（２×ｎ）位までのタイヤ１０は、前輪に取り付けられていると判定する。なお、制御部２３は、前輪または後輪に取り付けられていると判定されたタイヤ１０のうち、荷重の大きい方から順により前側の車輪１１に取り付けられていると判断してもよい。
（第３判定）
　図１５は、位置推定プロセスにおける、第１判定および第２判定の判定結果に基づいて、タイヤ１０が取り付けられている車輪１１の位置を判断する第３判定のプロセスを示すフローチャートである。
　図１３、図１４を参照して説明した、第１判定、第２判定に続いて、制御部２３は、判定結果に基づいて、タイヤ１０が取り付けられた車輪の位置を判定する（Ｓ２３１）。当該判定では、所定の車輪１１に取り付けられたタイヤ１０があるか否かを判断する（Ｓ２３２）。あると判断された場合（Ｓ２３１のＹｅｓ）、該当するタイヤ１０は所定の車輪１１に取り付けられていると判断する。無いと判断された場合（Ｓ２３１のＮｏ）、再度、第１判定および第２判定を繰り返す。各車輪１１について、取り付けられたタイヤ１０があるか否かの判断（Ｓ２３２）を行い、すべての車輪１１に取り付けられているタイヤ１０があると判断されれば（Ｓ２３３）第３判定が終了する。
　以上のプロセスにより、本実施形態のタイヤ位置特定装置３は、６輪以上の車輪１１を有す車両４についてもタイヤ１０の配置を特定することができる。
　なお、第１の実施形態、第２の実施形態および第３の実施形態において、タイヤ１０がどの車輪に取り付けられているかの判断結果を複数回取得し、複数回取得した結果、所定の割合以上で得られた判断結果を最終的な判断結果としてもよい。例えば、判断結果としてＸ１というタイヤ１０と車輪１１との組み合わせ結果が得られたとする。同様の判断を３０回行い、判断結果としてＸ１という組み合わせが得られた割合が９割以上であればＸ１の組み合わせでタイヤ１０が車輪１１に取り付けられていると判断する。
　もしくは、タイヤ１０がどの車輪に取り付けられているかの判断を所定の回数行い、所定の回数連続して同じ判断結果が得られた場合にその判断結果を最終的な判断結果としてもよい。例えば、判断結果としてＸ１というタイヤ１０と車輪１１との組み合わせ結果が得られたとする。同様の判断を１０回行い、判断結果としてＸ１という組み合わせが連続して１０回得られた場合には、Ｘ１の組み合わせでタイヤ１０が車輪１１に取り付けられていると判断する。
　上述の例のようにすることで、路面の傾斜や凸凹等の影響による誤判定が起こり難くすることができる。なお、判断する際の回数や割合などはタイヤが装着される車両の種類等によって適宜設定されればよい。
　本発明の一実施形態に係るタイヤ位置特定装置は、タイヤの状態を評価する評価装置がどの車輪に設けれられたタイヤに配置されているかを推定する装置として好適に使用されうる。
１、３　　　　：タイヤ位置特定装置
２、４　　　　：車両
１０、１０ａ～１０ｄ、１０ａ１～１０ｄ１、１０ａ２～１０ｄ２：タイヤ
１１　　　　　：車輪
１１ａ、１１ｂ、１１ａ１、１１ａ２、１１ｂ１、１１ｂ２：前輪
１１ｃ、１１ｄ、１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｄ１、１１ｄ２：後輪
１２、１２ａ～１２ｄ、１２ａ１～１２ｄ１、１２ａ２～１２ｄ２：変形検知部
１３　　　：通信部
１４　　　：タイヤ側ユニット
２０　　　：車両側ユニット
２１　　　：旋回検知部
２２　　　：速度検知部
２３　　　：制御部
２４　　　：通信部
２５　　　：記録部
５０　　　：路面
Ｆ　　　　：前側
Ｒ　　　　：後側
Ｐ　　　　：領域
ＴI、ＴO、ＴDR、ＴNDR：回転周期
ａ１～ａ６、ｂ１～ｂ５：ピーク
Ｔ３４　　：ピークa３とピークa４との間の時間

Claims (12)

  1. 　タイヤが取り付けられた車輪の位置を特定するタイヤ位置特定装置において、
    　前記タイヤの変形を検知可能な変形検知部と、
    　前記タイヤと前記車輪とを備えた車両の旋回の有無および旋回方向を検知可能な旋回検知部と、
    　前記車両の速度を検知可能な速度検知部と、
    　前記変形、前記旋回方向および前記速度に基づいて、前記タイヤが取り付けられた前記車輪の位置を推定する位置推定部と、を備えていることを特徴とする、
    タイヤ位置特定装置。
  2. 　前記位置推定部は、
    　　前記旋回検知部により前記車両の旋回が検知されたときにおける、前記タイヤの前記変形に基づいて検知された前記タイヤの回転数を用いて、前記タイヤが前記車両の旋回の中心に対して外側または内側の前記車輪に取り付けられているかを判断する第１判定と、
    　　前記車両の直進中に前記速度検知部により前記速度の変化が検知されたときにおける、前記タイヤの前記変形に基づいて検出された前記タイヤへの荷重を用いて、前記タイヤが前記車両の前後方向のいずれの前記車輪に取り付けられているかを判断する第２判定と、を行い、
    　　前記第１判定および前記第２判定の結果に基づいて、前記タイヤが取り付けられている前記車輪の位置を判断する第３判定をする、
    請求項１に記載のタイヤ位置特定装置。
  3. 　前記第１判定は、前記車両の右旋回が検知されたときおよび左旋回が検知されたときに、それぞれ前記タイヤの前記変形に基づいて検知された前記タイヤの前記回転数を用いて、前記タイヤが旋回の中心に対して外側または内側のいずれの前記車輪に取り付けられているかを判定する、
    請求項２に記載のタイヤ位置特定装置。
  4. 　前記車両は、前輪として前記車輪を左右に１輪ずつ、後輪として前記車輪を左右に１輪ずつ備えており、
    　前記第１判定は、前記タイヤに対して前記回転数の多い順に回転数順位を付け、前記回転数順位が１位と２位の前記タイヤは前記車両の旋回の中心から離れた側の前記車輪に取り付けられており、前記回転数順位が３位と４位の前記タイヤは前記車両の旋回の中心に近い側の前記車輪に取り付けられていると判定し、
    　前記第２判定は、前記速度検知部により減速が検知されたときにおいて、前記タイヤにかかる前記荷重の大きい順に荷重順位を付け、前記荷重順位が１位と２位の前記タイヤは前記前輪に取り付けられており、前記荷重順位が３位と４位の前記タイヤは前記後輪に取り付けられていると判定する、
    　請求項２に記載のタイヤ位置特定装置。
  5. 　前記車両は、前輪として前記車両の前側の左右にそれぞれ前記車輪が前後にｎ列（ｎ≧１）並んで配置され、後輪として前記車両の後側の左右にそれぞれ前記車輪が前後にｍ列（ｍ≧１）並んで配置されており、
    　前記第１判定は、前記タイヤに対して前記回転数の多い順に回転数順位を付け、前記回転数順位が１位から（ｎ＋ｍ）位までの前記タイヤは、前記車両の旋回の中心から離れた側の前記車輪に取り付けられていると判定し、
    　前記第２判定は、前記速度検知部により減速が検知されたときにおける前記タイヤに対して前記荷重の大きい順に荷重順位を付け、前記荷重順位が１位から（２×ｎ）位までの前記タイヤは、前記前輪に取り付けられていると判定する、
    請求項２に記載のタイヤ位置特定装置。
  6. 　前記第２判定は、前記変形を示すグラフのピーク間隔を用いて、前記ピーク間隔が大きいほど前記荷重の大きさが大きいと判定する、
    請求項４または５に記載のタイヤ位置特定装置。
  7. 　前記位置推定部は、
    　　前記旋回検知部により前記車両の旋回が検知されたときにおける、前記変形に基づいて検知された前記タイヤの回転数を用いて、前記タイヤが前記車両の旋回の中心に対して外側または内側のいずれの前記車輪に取り付けられているかを判断する第１判定と、
    　　前記車両の直進中に前記速度検知部により加速が検知されたときにおける、前記変形を用いて検知された前記タイヤの前記回転数に基づいて、前記タイヤが駆動輪または非駆動輪のいずれに取り付けられているかを判断する第４判定と、を行い、
    　　前記第１判定および前記第４判定の結果から、前記タイヤが取り付けられた前記車輪の位置を判断する第５判定をする、
    請求項１に記載のタイヤ位置特定装置。
  8. 　前記第１判定は、前記回転数の多い方から順位付けし、上位の半数が旋回の中心に対して外側の前記車輪に取り付けられた前記タイヤであり、下位の半数が旋回の中心に対して内側の前記車輪に取り付けられた前記タイヤであると判定し、
    　前記第４判定は、前記速度検知部により加速が検知されたときにおける前記回転数を多い方から順位付けし、前記駆動輪の数に対応する上位の前記タイヤが前記駆動輪に取り付けられており、それ以外の前記タイヤが前記非駆動輪に取り付けられていると判定する、
    請求項７に記載のタイヤ位置特定装置。
  9. 　前記位置推定部は、連続する５回転以上の前記タイヤの前記変形、前記旋回方向および前記速度に基づいて、前記タイヤが取り付けられた前記車輪の位置を推定する、
    請求項１に記載のタイヤ位置特定装置。
  10. 　前記位置推定部は、前記車両が時速５０ｋｍ/ｈ以下で移動しているときにおける、前記変形、前記旋回方向および前記速度に基づいて、前記タイヤが取り付けられた前記車輪の位置を推定する、
    請求項１に記載のタイヤ位置特定装置。
  11. 　前記タイヤの前記変形に基づいて、前記タイヤの摩耗状態を検知する摩耗状態検知部を備えている、
    請求項１に記載のタイヤ位置特定装置。
  12. 　タイヤが取り付けられた車輪の位置を特定するタイヤ位置特定方法であって、
    　前記タイヤの変形を検知し、
    　前記タイヤと前記車輪とを備えた車両の旋回の有無および旋回方向を検知し、
    　前記車両の速度を検知し、
    　前記変形、前記旋回方向および前記速度に基づいて、前記タイヤが取り付けられた前記車輪の位置を推定することを特徴とする、
    タイヤ位置特定方法。
PCT/JP2022/002465 2021-03-11 2022-01-24 タイヤ位置特定装置およびタイヤ位置特定方法 WO2022190675A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280019261.0A CN117295620A (zh) 2021-03-11 2022-01-24 轮胎位置确定装置及轮胎位置确定方法
DE112022001442.3T DE112022001442T5 (de) 2021-03-11 2022-01-24 Reifenpositionsidentifizierungsvorrichtung und reifenpositionsidentifizierungsverfahren
JP2023505185A JPWO2022190675A1 (ja) 2021-03-11 2022-01-24
US18/463,814 US20230415524A1 (en) 2021-03-11 2023-09-08 Tire position identification device and tire position identification method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-039707 2021-03-11
JP2021039707 2021-03-11

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/463,814 Continuation US20230415524A1 (en) 2021-03-11 2023-09-08 Tire position identification device and tire position identification method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022190675A1 true WO2022190675A1 (ja) 2022-09-15

Family

ID=83226688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/002465 WO2022190675A1 (ja) 2021-03-11 2022-01-24 タイヤ位置特定装置およびタイヤ位置特定方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230415524A1 (ja)
JP (1) JPWO2022190675A1 (ja)
CN (1) CN117295620A (ja)
DE (1) DE112022001442T5 (ja)
WO (1) WO2022190675A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003165317A (ja) * 2001-12-03 2003-06-10 Nissan Motor Co Ltd タイヤ空気圧モニター装置
JP2005147709A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Calsonic Kansei Corp タイヤ位置検出装置
WO2006101191A1 (ja) * 2005-03-24 2006-09-28 Kabushiki Kaisha Bridgestone タイヤスリップ角の推定方法及びセンサ付タイヤ
JP2007153034A (ja) * 2005-12-01 2007-06-21 Toyota Motor Corp タイヤ摩耗状態判定装置
JP2016083998A (ja) * 2014-10-24 2016-05-19 日産自動車株式会社 タイヤ空気圧モニター装置、タイヤ空気圧モニター装置を備える車両、タイヤ空気圧モニター方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003165317A (ja) * 2001-12-03 2003-06-10 Nissan Motor Co Ltd タイヤ空気圧モニター装置
JP2005147709A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Calsonic Kansei Corp タイヤ位置検出装置
WO2006101191A1 (ja) * 2005-03-24 2006-09-28 Kabushiki Kaisha Bridgestone タイヤスリップ角の推定方法及びセンサ付タイヤ
JP2007153034A (ja) * 2005-12-01 2007-06-21 Toyota Motor Corp タイヤ摩耗状態判定装置
JP2016083998A (ja) * 2014-10-24 2016-05-19 日産自動車株式会社 タイヤ空気圧モニター装置、タイヤ空気圧モニター装置を備える車両、タイヤ空気圧モニター方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022190675A1 (ja) 2022-09-15
US20230415524A1 (en) 2023-12-28
DE112022001442T5 (de) 2024-02-29
CN117295620A (zh) 2023-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101797939B1 (ko) 타이어 분류
KR101735938B1 (ko) 타이어 마모를 판단하기 위한 시스템 및 방법
JP3856389B2 (ja) タイヤ空気圧監視装置
JP4707496B2 (ja) Ｇｐｓ速度情報を用いたタイヤ内圧低下検知方法
JP3150893B2 (ja) タイヤ識別方法および装置
EP1202867B1 (en) Method and system for controlling the behaviour of a vehicle by controlling its tyres
US11472236B2 (en) Method, control device, and system for determining a profile depth of a profile of a tire
US9921134B2 (en) System and method for determining tire wear
US6763288B2 (en) Method and system for monitoring and/or controlling behavior of a vehicle by measuring deformations of its tires
CN104781092A (zh) 用于获取轮胎胎纹的胎纹深度的方法、控制器和系统
CN100526842C (zh) 判断车辆负载分布和检测轮胎压力下降的方法和装置
CN107128132A (zh) 轮胎传感器
JP2004516978A (ja) 自動車の走行動特性のモニタ装置および方法
KR100270448B1 (ko) 감압된 타이어 검출 방법
JP2005518300A (ja) 車両運転状態の検出方法および装置
JP2005059800A (ja) 路面状態推定方法及び路面状態推定装置
KR20160063720A (ko) 타이어 공기압을 이용한 차량 질량 추정 장치 및 그 방법
WO2022190675A1 (ja) タイヤ位置特定装置およびタイヤ位置特定方法
WO2007030036A1 (en) A method and a system for alerting a driver of a vehicle of a departure from a driving area in a lane
JP5126048B2 (ja) タイヤ空気圧監視装置
JP5097901B2 (ja) 車両の荷重状態を決定する方法
JP4509324B2 (ja) 路面摩擦係数の推定方法
JP5749106B2 (ja) 路面状態推定方法、及び路面状態推定装置
US20240190188A1 (en) System for auto-location of tires employing footprint length
CN118182021A (zh) 利用印迹长度自动定位轮胎的系统

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22766642

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023505185

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280019261.0

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112022001442

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22766642

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1