【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車両のタイヤの回転信
号からタイヤユニフォーミティ成分（以下、単にユニフ
ォーミティ成分とも記す）を抽出して、その信号を取り
出す装置とユニフォーミティ成分に基づいて車輪状態を
検知する装置に関し、タイヤユニフォーミティ成分に基
づいて、特に例えばタイヤのスタンディングウエーブを
検出するスタンディングウエーブ検知装置、タイヤの摩
耗を判定するタイヤ摩耗判定装置、および車輪速度セン
サを用いて車両制御を行う装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention extracts a tire uniformity component (hereinafter also simply referred to as a uniformity component) from a rotation signal of a vehicle tire, and a device for extracting the signal and a wheel based on the uniformity component. Regarding a device for detecting a state, based on a tire uniformity component, in particular a standing wave detection device for detecting a standing wave of a tire, a tire wear determination device for determining tire wear, and a vehicle control using a wheel speed sensor It relates to a device for performing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来において、タイヤユニフォーミティ
成分に基づいて、タイヤの種類を判別するタイヤ種類判
別装置、タイヤ空気圧の状態を検知するタイヤ空気圧検
知装置、スタンディングウエーブの発生を検知するスタ
ンディングウエーブ検知装置、タイヤの摩耗を判定する
タイヤ摩耗判定装置、および車輪速度センサロータの部
分的歯欠けを検知するセンサロータ異常検出装置は、報
告されていない。2. Description of the Related Art Conventionally, a tire type discriminating apparatus for discriminating a tire type based on a tire uniformity component, a tire air pressure detecting apparatus for detecting a tire air pressure state, and a standing wave detecting apparatus for detecting the occurrence of a standing wave. A tire wear determination device for determining tire wear and a sensor rotor abnormality detection device for detecting a partial tooth loss of a wheel speed sensor rotor have not been reported.
【０００３】ちなみに、特開平5-133831号公報における
タイヤ空気圧警報装置では、タイヤ圧を直接測定するこ
とが困難であることから、車輪回転速度から得た空気圧
正常時の情報と空気圧低下時の情報とを比較することに
より、空気圧の低下を判定している。よって空気圧正常
情報を予め記憶しておくか、または空気圧正常情報を得
るために空気圧正常時（空気補充時等）に初期化判定を
する必要がある。この手法では間接的にタイヤ空気圧を
検出することになる。Incidentally, since it is difficult to directly measure the tire pressure with the tire pressure alarm device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-133831, information on normal air pressure and information on a decrease in air pressure obtained from wheel rotational speeds. The decrease in the air pressure is determined by comparing and. Therefore, it is necessary to store the normal air pressure information in advance, or to perform the initialization determination when the normal air pressure is in order to obtain the normal air pressure information (when air is replenished). In this method, the tire pressure is indirectly detected.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし上記のタイヤ空
気圧警報装置においては、空気圧正常時の情報はタイヤ
種類や使用状況によって異なるため、空気圧正常情報を
予め記憶する方法ではタイヤ交換等に対応できない。よ
って初期化判定をする方法が有効となるが、イニシャル
スイッチ処理等の付属構成部品を必要とせずに行うため
には、演算処理によってタイヤが交換されたことを判定
し、空気圧正常情報を得る必要がある。その他、タイヤ
種類判別装置やタイヤ摩耗判定装置等においても同様
に、直接検出対象の物理量を検知することが困難なた
め、間接的な測定精度が確保できないやり方でしか示さ
れていない。However, in the tire pressure warning device described above, the information when the air pressure is normal differs depending on the type of tire and the usage condition, and therefore the method of storing the normal air pressure information in advance cannot deal with tire replacement or the like. Therefore, the method of making initialization judgment is effective, but in order to do without the need for accessory components such as initial switch processing, it is necessary to determine that the tire has been replaced by arithmetic processing and obtain normal air pressure information. There is. Similarly, it is difficult to directly detect the physical quantity of the detection target in the tire type determining device, the tire wear determining device, and the like, and therefore, the method is only shown in a manner in which indirect measurement accuracy cannot be ensured.
【０００５】従って本発明の目的は、タイヤユニフォー
ミティ成分に基づく演算処理により、必要とする状態情
報を得て判定することを目的とする。即ち、 (a) タイヤユニフォーミティ成分に基づいて、タイヤの
空気圧の状態を検知するタイヤ空気圧検知装置を得る。 (b) タイヤユニフォーミティ成分に基づいて、記憶値と
検出値との比較により、タイヤの交換があったことを検
知する。 (c) タイヤバーストが発生する場合には、釘踏み等によ
る空気漏れによってタイヤの歪みが大きくなると同時
に、スタンディングウエーブが発生し、ほぼ瞬時にバー
ストに至る。よって、スタンディングウエーブの発生を
検知できれば、バーストを回避することが可能となる。
そこでタイヤユニフォーミティ成分に基づいてスタンデ
ィングウエーブを検知する。 (d) タイヤの摩耗程度は、タイヤグリップ力に影響す
る。タイヤの摩耗が進むとウエット路面においては排水
性が悪くなるために、グリップ力が低減し、走行性が悪
くなる。また特定の車輪のみが摩耗している場合は、車
輪によってタイヤのグリップ力が異なるために、制駆動
時およびコーナリング時において走行性が悪くなる。そ
こで、タイヤユニフォーミティ成分に基づいてタイヤが
摩耗したことを検出する。 (e) 回転信号発生手段である車輪速度センサロータの歯
が部分的に欠けた場合は、車輪速パルス信号に影響が出
るため、正確な車輪速演算ができない。そこでユニフォ
ーミティ成分を含んだ信号である、車輪一回転あたりの
部分回転信号の比率の並びデータに基づいて車輪速度セ
ンサロータの部分的歯欠けを検出する。Therefore, it is an object of the present invention to obtain and determine necessary status information by arithmetic processing based on the tire uniformity component. That is, (a) a tire air pressure detection device that detects the tire air pressure state based on the tire uniformity component is obtained. (b) Detecting that the tire has been replaced by comparing the stored value with the detected value based on the tire uniformity component. (c) When a tire burst occurs, the tire distortion increases due to air leakage due to nailing and the like, and at the same time, a standing wave occurs and the burst occurs almost instantly. Therefore, if it is possible to detect the occurrence of a standing wave, it becomes possible to avoid a burst.
Therefore, the standing wave is detected based on the tire uniformity component. (d) The degree of tire wear affects the tire grip force. As the tire wear progresses, the drainage on the wet road surface deteriorates, so the grip force decreases and the running performance deteriorates. Further, when only a specific wheel is worn, the gripping force of the tire varies depending on the wheel, so that the traveling performance is deteriorated during braking / driving and cornering. Therefore, it is detected that the tire is worn based on the tire uniformity component. (e) If the teeth of the wheel speed sensor rotor, which is the rotation signal generating means, are partially cut off, the wheel speed pulse signal is affected, and accurate wheel speed calculation cannot be performed. Therefore, the partial tooth missing of the wheel speed sensor rotor is detected based on the arrangement data of the ratio of the partial rotation signals per one rotation of the wheel, which is a signal including the uniformity component.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明の構成は、車輪の回転に応じて車輪の一回転当
たり、所定の複数個の信号を出力する回転信号出力手段
と、前記信号から、前記車輪の一回転あたりの部分回転
信号の比率を抽出する部分回転比抽出手段と、前記比率
の並びデータより、前記回転信号出力手段に固有の形状
誤差に基づく誤差量を除去して得られるタイヤユニフォ
ーミティ成分を抽出する成分抽出手段と、前記タイヤユ
ニフォーミティ成分を用いて、車輪状態情報を出力する
状態信号出力手段を備えることである。また関連発明の
構成は、前記車輪状態情報がタイヤ交換判定情報であ
り、前記状態信号出力手段が、記憶手段に記憶された車
両のタイヤユニフォーミティ成分と、最新タイヤユニフ
ォーミティ成分との差の絶対値の総和が所定値より大き
い場合に、タイヤ交換があったと判定して信号出力する
手段を備えることである。In order to solve the above-mentioned problems, the structure of the present invention comprises rotation signal output means for outputting a predetermined plurality of signals per one rotation of the wheel in response to the rotation of the wheel, and From the signal, a partial rotation ratio extraction means for extracting the ratio of the partial rotation signal per one rotation of the wheel, and an error amount based on the shape error peculiar to the rotation signal output means is removed from the arrangement data of the ratio. Component extraction means for extracting the obtained tire uniformity component and state signal output means for outputting wheel state information using the tire uniformity component are provided. Further, in the configuration of the related invention, the wheel state information is tire replacement determination information, the state signal output means, the tire uniformity component of the vehicle stored in the storage means, and the absolute difference between the latest tire uniformity component. When the sum of the values is larger than a predetermined value, it is determined that the tire is replaced and a signal is output.
【０００７】さらに本発明はまた、前記車輪状態情報が
タイヤ種類判定情報であって、前記状態信号出力手段
が、前記タイヤユニフォーミティ成分のパターンを、予
め測定済みで記憶手段に記憶された各種タイヤのユニフ
ォーミティ成分パターンとのパターンマッチングで、マ
ッチングの差異が最小の、最も良く一致したパターンを
持つタイヤ種類の識別をするタイヤ種類判別信号を出力
する手段であることを特徴とし、あるいは、前記車輪状
態情報がタイヤ空気圧情報であり、前記状態信号出力手
段が、前記タイヤユニフォーミティ成分と車輪速度値と
から、所定のマップに従ってタイヤ空気圧値を出力する
手段となっていることを特徴とし、あるいは、前記車輪
状態情報がスタンディングウエーブ発生判定信号であっ
て、前記状態信号出力手段が、タイヤユニフォーミティ
成分の最大値と最小値との差を求め、所定値以上の差の
場合にスタンディングウエーブ発生と判定して、スタン
ディングウエーブ発生信号を出力する手段となっている
ことである。Further, according to the present invention, the wheel state information is tire type determination information, and the state signal output means has measured the pattern of the tire uniformity component in advance and stored it in various storage means. In the pattern matching with the uniformity component pattern, the means for outputting a tire type discriminating signal for discriminating the tire type having the best matching pattern with the smallest matching difference, or the wheel State information is tire pressure information, the state signal output means, from the tire uniformity component and the wheel speed value, characterized in that it is a means for outputting a tire pressure value according to a predetermined map, or, The wheel state information is a standing wave occurrence determination signal, and the state signal is output. The means is a means for obtaining a difference between the maximum value and the minimum value of the tire uniformity component, determining that a standing wave has occurred when the difference is a predetermined value or more, and outputting a standing wave generation signal. .
【０００８】本発明はさらに、前記車輪状態情報がタイ
ヤ摩耗判定信号であって、前記状態信号出力手段が、記
憶手段に記憶された初期タイヤユニフォーミティ成分か
らの変化分が所定値を越える場合に、タイヤの摩耗が発
生したと判定して、摩耗状態信号を出力する手段である
ことを特徴とし、あるいは、前記車輪状態情報がタイヤ
一輪偏摩耗判定信号であり、前記状態信号出力手段が、
４輪それぞれの、規格化されたタイヤユニフォーミティ
成分から規格値を引いた偏差を総計した値に関して、着
目するタイヤと、残りのタイヤの平均値との差が所定値
以上の場合に前記着目したタイヤが偏摩耗したと判定し
て信号出力する手段となっていること、あるいはまた、
前記車輪状態情報がタイヤ偏摩耗判定信号であって、前
記状態信号出力手段が、タイヤユニフォーミティ成分の
高周波成分の絶対値の総和が所定値以上の場合に、タイ
ヤに偏摩耗が発生したと判定して信号出力する手段とな
っていることを特徴とする。The present invention further provides that when the wheel condition information is a tire wear determination signal and the condition signal output means changes from the initial tire uniformity component stored in the storage means exceeds a predetermined value. The tire state is a means for outputting a wear state signal by determining that tire wear has occurred, or, the wheel state information is a tire one wheel uneven wear determination signal, and the state signal output means,
Regarding the total value of the deviations obtained by subtracting the standard value from the standardized tire uniformity component of each of the four wheels, the above-mentioned attention was given when the difference between the tire of interest and the average value of the remaining tires was equal to or greater than a predetermined value. It is a means to output a signal by judging that the tire is unevenly worn, or,
The wheel state information is a tire uneven wear determination signal, the state signal output means, when the sum of the absolute values of the high frequency components of the tire uniformity component is a predetermined value or more, it is determined that uneven wear has occurred in the tire It is characterized in that it is a means for outputting a signal.
【０００９】また別の発明の構成は、車輪の回転に応じ
て車輪の一回転当たり、所定の複数個の信号を出力する
歯車状の車輪速度センサロータと、前記信号から、前記
車輪の一回転当たりの部分回転信号の比率を抽出する部
分回転比抽出手段と、タイヤユニフォーミティ成分を得
るための前記比率の並びデータの、前記車輪速度センサ
ロータの一つの歯についてのデータと、その前後の歯に
ついてのデータとの差の絶対値が所定値以上の場合に、
前記車輪速度センサロータの歯欠けが発生したと判定し
て信号出力する状態信号出力手段となっていることであ
る。According to another aspect of the present invention, a gear-shaped wheel speed sensor rotor for outputting a predetermined plurality of signals per rotation of the wheel in response to the rotation of the wheel, and one rotation of the wheel based on the signal. Partial rotation ratio extraction means for extracting the ratio of the partial rotation signal per hit, the data for one tooth of the wheel speed sensor rotor of the arrangement data of the ratio for obtaining the tire uniformity component, and the teeth before and after it. If the absolute value of the difference from the
That is, the state signal output means outputs a signal by determining that the tooth loss of the wheel speed sensor rotor has occurred.
【００１０】[0010]
【作用】シグナルロータおよび車輪速度センサなどから
成る回転信号発生手段から得られるユニフォーミティ成
分には大きく分けて、タイヤユニフォーミティなどによ
る比較的低次数のユニフォーミティ成分とセンサ加工な
どによる比較的高次のユニフォーミティ成分がある。本
発明では車輪速度センサより得られたユニフォーミティ
信号にフィルタをかけ、高次成分をセンサ加工によるも
のとし、低次数成分をタイヤユニフォーミティによる成
分と区別することにより、タイヤユニフォーミティ成分
から(1) 〜(5) の情報を（、およびセンサ加工成分から
(6) に示す情報を）取り出す。[Function] The uniformity component obtained from the rotation signal generating means including the signal rotor and the wheel speed sensor is roughly divided into a relatively low order uniformity component due to tire uniformity and a relatively high order due to sensor processing. There is a uniformity component. In the present invention, the uniformity signal obtained from the wheel speed sensor is filtered, the high-order component is processed by the sensor, and the low-order component is distinguished from the tire uniformity component. ) ~ (5) information from (and sensor processing components
Take out the information shown in (6).
【００１１】(1) 例えばイグニッションオフ(IG-OFF)前
とイグニッションオン（IG-ON)後などのようなタイヤユ
ニフォーミティ成分の記憶値と検査値を比較することに
よって、タイヤが交換されたことを判定する。 (2) タイヤユニフォーミティ成分の積算値と車輪速度Ｖ
との関係からタイヤ空気圧の状態を検知する。 (3) タイヤユニフォーミティ成分の大きな変動量を検出
することにより、スタンディングウエーブの発生を検知
する。 (4) 新品タイヤのタイヤユニフォーミティと最新のタイ
ヤユニフォーミティとを比較することによって、タイヤ
の摩耗を判定する。 各輪のタイヤユニフォーミティ成分の積算値と他の三輪
のタイヤユニフォーミティ成分の積算値の平均値とを比
較することによって、一輪のタイヤのみが偏摩耗してい
ることを検知する。 (5) 隣合う歯のユニフォーミティの差を検出することに
よって、車輪速度センサロータの部分的歯欠けを検知す
る。(1) The tire has been replaced by comparing the stored value and the inspection value of the tire uniformity component, such as before the ignition is off (IG-OFF) and after the ignition is on (IG-ON). To judge. (2) Integrated value of tire uniformity component and wheel speed V
The state of tire pressure is detected from the relationship with. (3) The occurrence of a standing wave is detected by detecting a large variation in the tire uniformity component. (4) Determine tire wear by comparing the tire uniformity of new tires with the latest tire uniformity. By comparing the integrated value of the tire uniformity component of each wheel and the average value of the integrated values of the tire uniformity components of the other three wheels, it is detected that only one tire is unevenly worn. (5) By detecting the difference in uniformity between adjacent teeth, a partial tooth loss of the wheel speed sensor rotor is detected.
【００１２】回転信号発生手段を構成するセンサロータ
の加工方法として、回転するバイトをロータに当てて加
工する方法が知られている。加工するバイトはセンサロ
ータの歯数によっても異なるが、通常 1〜5 歯ごとに加
工が行われる（ロータ加工のイメージを図１５の模式図
で示してある）。従って、バイト加工誤差によってロー
タ形状に１〜５歯周期で発生するため、１回転の歯数と
比較して十分小さい場合、センサ加工によるユニフォー
ミティ成分の次数は、（１周の歯数／加工歯数）とな
り、比較的低い次数（１〜９次）で発生するタイヤユニ
フォーミティの成分と区別できる。As a method of processing a sensor rotor which constitutes the rotation signal generating means, a method of applying a rotating cutting tool to the rotor is known. Although the bite to be machined differs depending on the number of teeth of the sensor rotor, it is normally machined every 1 to 5 teeth (an image of rotor machining is shown in the schematic diagram of FIG. 15). Therefore, when the rotor shape is generated at 1 to 5 tooth cycles due to a bite processing error, if the number of teeth per rotation is sufficiently small, the order of the uniformity component due to sensor processing is (number of teeth per revolution / processing The number of teeth), which can be distinguished from the components of tire uniformity that occur at relatively low orders (1st to 9th orders).
【００１３】[0013]
【発明の効果】車輪の回転信号から得られるタイヤユニ
フォーミティ成分を信号処理することにより、タイヤの
状態を特徴付けることができて、様々な車輪状態を判定
することができて、各種の制御に応用できる利点があ
る。請求項１の構成では、このタイヤユニフォーミティ
成分に基づいて車輪状態を判定するので、信頼性ある検
知装置が提供できるという効果を有する。請求項２の構
成では、タイヤ交換が自動的に検知できる利点があり、
請求項３の構成では、タイヤ種類に応じた各種制御が実
施できる。また請求項４の構成では、タイヤ空気圧状態
が検知できるようになり、タイヤ空気圧に応じた各種制
御が実施でき、請求項５の構成では、危険なスタンディ
ングウエーブ発生をいち早く報知させ、危険を未然に防
ぐことが可能になる利点がある。さらに請求項６の構成
では、シミー、フラッタなど乗り心地悪化や、スリッ
プ、タイヤバーストなどにつながるタイヤ摩耗を自動的
に警告させることができ、また請求項７の構成では、４
輪のうちの何れかのタイヤ摩耗をいち早く警告して安全
を図ることができる。そして請求項８の構成では異常な
一部分の摩耗による不安定さを知らせてやはり危険を未
然に防ぐことができる。請求項９の構成では、アンチス
キッド制御装置等の制御に多く用いられる車輪回転信号
それ自体が異常となるので、歯欠けによる不安定な制御
を防ぐことができる。By processing the tire uniformity component obtained from the wheel rotation signal, it is possible to characterize the tire condition, determine various wheel conditions, and apply it to various controls. There are advantages. According to the configuration of claim 1, since the wheel state is determined based on the tire uniformity component, there is an effect that a reliable detection device can be provided. The configuration of claim 2 has an advantage that the tire change can be automatically detected,
With the configuration according to claim 3, various controls can be performed according to the tire type. Further, according to the configuration of claim 4, the tire air pressure state can be detected, and various controls according to the tire air pressure can be performed. In the configuration of claim 5, the danger of standing dangerous waves can be notified promptly, and the danger can be prevented. There is an advantage that it can be prevented. Further, according to the configuration of claim 6, it is possible to automatically warn of deterioration in riding comfort such as shimmy and flutter, and tire wear that leads to slip, tire burst, and the like.
It is possible to promptly warn of the wear of the tire of any one of the wheels for safety. In the structure of claim 8, the instability caused by abnormal partial wear can be notified and the danger can be prevented. In the configuration of claim 9, since the wheel rotation signal itself, which is often used for the control of the anti-skid control device and the like, becomes abnormal, it is possible to prevent the unstable control due to the lack of teeth.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例と図面に基づ
いて説明する。図１に、車輪速度検出機構の構成を示
す。車輪速度検出機構１１は、通常４輪それぞれの回転
状況を検出する必要があるので、全ての車輪部に装着さ
れることがほとんどであるが、検出機構としては同じも
のであって、ここではその一つを代表して示している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to specific embodiments and drawings. FIG. 1 shows the configuration of the wheel speed detection mechanism. Since the wheel speed detection mechanism 11 usually needs to detect the rotation status of each of the four wheels, it is mounted on all the wheel parts in most cases, but the detection mechanism is the same and here Shown on behalf of one.
【００１５】この車輪速度検出機構１１は、車輪と共に
回転されるシグナルロータ１２（以下、ロータと記す）
を備えているもので、このロータ１２は周囲に磁性体材
料によって構成された多数（例えば９６個）の歯を等間
隔で有する歯車に構成されている。そして、このロータ
１２の外周に接近するようにして電磁ピックアップ１３
が固定的に設置される。この電磁ピックアップ１３は、
車輪と共に回転するロータ１２の一つの歯が通過するこ
とに伴う磁界の変化を検出し、例えば歯の一つが通過す
る毎に一つの正弦波状の検出信号を出力する。The wheel speed detecting mechanism 11 includes a signal rotor 12 (hereinafter referred to as a rotor) rotated together with the wheels.
The rotor 12 is configured as a gear having a large number of teeth (96, for example) made of a magnetic material material at equal intervals around the rotor 12. Then, the electromagnetic pickup 13 is made to approach the outer circumference of the rotor 12.
Is fixedly installed. This electromagnetic pickup 13
A change in the magnetic field due to the passage of one tooth of the rotor 12 rotating with the wheel is detected, and for example, one sinusoidal detection signal is output each time one tooth passes.
【００１６】すなわち、車輪と共にロータ１２が回転す
ることによって、電磁ピックアップ１３からロータ１２
の各歯の通過に伴って、この歯を計数するようになる正
弦波信号が出力されるもので、この正弦波状のピックア
ップ信号が電子制御ユニット（ＥＣＵ）１４に入力され
る。That is, when the rotor 12 rotates together with the wheels, the electromagnetic pickup 13 causes the rotor 12 to rotate.
A sinusoidal wave signal for counting the teeth is output as each tooth passes, and the sinusoidal pick-up signal is input to the electronic control unit (ECU) 14.
【００１７】このＥＣＵ１４は、正弦波状ピックアップ
信号が入力される波形整形回路１４１、およびこの波形
整形回路１４１から出力されるパルス状の信号を入力す
るマイクロコンピュータ１４２を含んで構成されるもの
で、正弦波状のピックアップ信号を整形した、波形整形
回路１４１からの矩形波信号の立ち上がりを割り込み信
号とする。The ECU 14 includes a waveform shaping circuit 141 to which a sine wave pickup signal is input, and a microcomputer 142 to which a pulsed signal output from the waveform shaping circuit 141 is input. The rising edge of the rectangular wave signal from the waveform shaping circuit 141 obtained by shaping the wavy pickup signal is used as an interrupt signal.
【００１８】この回転信号発生手段であるロータ１２か
ら得られた回転信号から、タイヤの均一性（ユニフォー
ミティ）を示す量を得る。このような量は特に今まで定
義されてはおらず、ユニフォーミティに影響を与えるタ
イヤに掛かる力の変動などによるタイヤノイズの分析が
成されるぐらいであった。そこで、この量がタイヤのユ
ニフォーミティが崩れた際に信号を発生させるような量
であれば良いことから、本発明において、理想的なタイ
ヤ均一状態で値が０となるような、以下に示す量をタイ
ヤユニフォーミティ成分として定義付ける。From the rotation signal obtained from the rotor 12, which is the rotation signal generating means, an amount showing the uniformity of the tire is obtained. Such an amount has not been particularly defined until now, and the tire noise due to fluctuations in the force exerted on the tire, which affects the uniformity, was analyzed. Therefore, this amount may be an amount that generates a signal when the uniformity of the tire collapses. Therefore, in the present invention, the value is 0 in an ideal tire uniform state, as shown below. Define the quantity as the tire uniformity component.
【００１９】図２にユニフォーミティ成分を検出してそ
のデータを得るとともに、そのデータを利用してタイヤ
交換判定を行う一例を示す。図２は、検出された回転信
号からマイクロコンピュータ１４２でユニフォーミティ
成分を取りだすための処理を含んだタイヤ交換判定のフ
ローチャートを示す。FIG. 2 shows an example in which the uniformity component is detected and the data thereof is obtained, and the tire replacement determination is performed using the data. FIG. 2 is a flowchart of tire replacement determination including a process for extracting the uniformity component by the microcomputer 142 from the detected rotation signal.
【００２０】以下、図２のフローチャートの説明をす
る。 (1) まずステップ５０では、図１の波形整形回路１４１
からマイクロコンピュータ１４２に入力される各パルス
信号の時間間隔（Δｔn ）を検出する。ここでｎは図１
のロータ１２の歯の番号（ロータ歯No.)を表し、１〜Ｎ
（Ｎはロータの歯数）までの値を取る。その様子を示し
たのが図３(a) で、横軸にロータ歯No. をとり、縦軸は
Δｔn をとっている。なお、各歯のデータを示す横線は
単に一つのデータ点を表しているにすぎない。 (2) ステップ６０では、ロータ１２の１回転分のパルス
間隔Δｔ1〜ΔｔNの平均値（（ΣΔｔn）／Ｎ＝Δｔ
M）を算出する。 (3) ステップ１００では、数１式および数２式よりΔθ
(n) を検出する。ここでΔθ(n) は、タイヤユニフォー
ミティ成分Δθu(n) にロータ１２の加工誤差情報Δθ
r(n) が加わった値で、ロータ１２の各歯について車輪
速度センサ信号より求めた値を意味する。数１式では、
（ロータ各歯に対する車輪回転時間／車輪１回転時間）
を車輪の各回転ごとに検出する。得られたΔθ’(n) を
Ｍ回の車輪回転数について求め（図３(b))、数２式にお
いて数１式で求めたＭ回分のΔθ’(n) を平均化してΔ
θ(n) を算出している（図３(c))。従ってステップ処理
としてはステップ５０〜１１０がＭ回繰り返される。 （前記車輪Ｍ回転（Ｍ：正の数）あたりの前記比率の平
均値を求める比率平均化手段と、）・・・部分回転比抽
出手段に含まれるか、もしくはＭ回転分を一度に測定し
てしまう。The flowchart of FIG. 2 will be described below. (1) First, in step 50, the waveform shaping circuit 141 of FIG.
To detect the time interval (Δtn) of each pulse signal input to the microcomputer 142. Where n is shown in FIG.
Represents the tooth number of the rotor 12 (rotor tooth No.) of 1 to N
(N is the number of teeth on the rotor). This is shown in Fig. 3 (a), where the horizontal axis represents the rotor tooth No. and the vertical axis represents Δtn. It should be noted that the horizontal line indicating the data of each tooth merely represents one data point. (2) In step 60, the average value of the pulse intervals Δt1 to ΔtN for one rotation of the rotor 12 ((ΣΔtn ) / N = Δt
M ) is calculated. (3) In step 100, Δθ is calculated from the equations 1 and 2.
Detect (n). Here, Δθ (n) is the processing error information Δθ of the rotor 12 in the tire uniformity component Δθu (n).
It is a value obtained by addingr (n), and means a value obtained from the wheel speed sensor signal for each tooth of the rotor 12. In equation 1,
(Wheel rotation time for each rotor tooth / Wheel rotation time)
Is detected for each rotation of the wheel. The obtained Δθ ′ (n) is calculated for M times of wheel rotations (FIG. 3 (b)), and Δθ ′ (n) for M times obtained by the formula 1 in the formula 2 is averaged to obtain Δ
θ (n) is calculated (Fig. 3 (c)). Therefore, as the step processing, steps 50 to 110 are repeated M times. (A ratio averaging means for obtaining an average value of the ratio per M rotations of the wheel (M: a positive number)) ... Included in the partial rotation ratio extracting means, or measuring M rotations at one time Will end up.
【数 １】[Equation 1]
【数 ２】[Equation 2]
【００２１】ここでロータ１２の加工誤差情報Δθ
r(n) は、各車両について既知の値であり、ロータ各歯
の回転角θnを、全歯Ｎの回転角の平均値（２π/ N ）
で割った回転角比で表す（数３式参照）。この値は測定
データとしてマイクロコンピュータ１４２内に記憶させ
ておく。Here, processing error information Δθ of the rotor 12
r (n) is a known value for each vehicle, and the rotation angle θn of each rotor tooth is the average value (2π / N) of the rotation angles of all teeth N.
It is expressed by the rotation angle ratio divided by (see Formula 3). This value is stored in the microcomputer 142 as measurement data.
【数 ３】Δθr(n) ＝ θn／（２π/ N ） （θn：ロータ各歯の回転角）[Formula 3] Δθr (n) = θn / (2π / N) (θn : rotation angle of each rotor tooth)
【００２２】ステップ１１０では、タイヤユニフォーミ
ティ成分である、ロータ各歯の全歯に対するΔθu(n)
を以下の二つの手段で検出する。この二つの手段は相補
的なものであって、どちらによって求めてもよく、両者
とも求めて平均するなどしてもよいものである。In step 110, Δθu (n) for all teeth of each rotor tooth, which is a tire uniformity component.
Is detected by the following two means. These two means are complementary and may be obtained by either method, or both may be obtained and averaged.
【００２３】(a) ｍ歯（２≦ｍ≦５）が同時に加工され
る、ｍ歯加工のロータのΔθr(n) の値は、ｍ歯周期の
高周波成分を持った値となる。よって第一の手段では、
数４式に示すバタワース二次のローパスフィルタによっ
て、Δθ(n) からｍ歯加工のロータ加工精度情報の高周
波成分を取り除き、タイヤユニフォーミティ成分Δθ
u(n) を求める（図３(d) 参照）。この場合は上記数３
式が求めていない場合、または求められない場合に適用
できる。なお図１の構成では、このローパスフィルタを
マイクロコンピュータ１４２の演算で求めているが、フ
ィルタをハードウエアで構成して処理しても求めること
ができる。(A) The value of Δθr (n) of the m-tooth machining rotor in which m teeth (2 ≦ m ≦ 5) are machined simultaneously is a value having a high frequency component of the m-tooth cycle. So in the first way,
The Butterworth quadratic low-pass filter shown in Equation 4 is used to remove the high-frequency component of the rotor machining accuracy information for m-tooth machining from Δθ (n) to obtain the tire uniformity component Δθ.
Find u (n) (see Fig. 3 (d)). In this case, the above number 3
Applicable when the formula is not required or not required. In the configuration of FIG. 1, this low-pass filter is calculated by the microcomputer 142, but it can also be calculated by processing the filter with hardware.
【数 ４】Δθu(n) ＝ L1* Δθ(n) ＋ L2*Δθ(n-
1) ＋ L3*Δθ(n-2)＋ L4*Δθu(n-1) ＋ L5*Δθu(n
-2) 〔ただし、Δθ(0) ＝Δθ(N) 、Δθ(-1)＝Δθ(N-1)
、Δθu(0) ＝Δθu(-1)＝０、L1、L2、L3、L4、L5
は定数、＊は掛け算記号 〕(4) Δθu (n) = L1 * Δθ (n) + L2 * Δθ (n-
1) + L3 * Δθ (n-2) + L4 * Δθu (n-1) + L5 * Δθu (n
-2) [However, Δθ (0) = Δθ (N), Δθ (-1) = Δθ (N-1)
, Δθu (0) = Δθu (-1) = 0, L1, L2, L3, L4, L5
Is a constant and * is a multiplication symbol.)
【００２４】(b) また、Δθ(n) はタイヤユニフォーミ
ティおよびロータ加工精度情報を合わせた値であること
から、第二の手段ではΔθu(n) を数５式から求める。(B) Since Δθ (n) is a value obtained by combining the tire uniformity and the rotor processing accuracy information, the second means calculates Δθu (n) from the equation (5).
【数 ５】（Δθu(n) −１）＝（Δθ(n) −１）−
（Δθr(n) −１） すなわち、予め求めておいたΔθr(n) のデータを用い
てマイクロコンピュータ１４２で演算処理してユニフォ
ーミティ成分Δθu(n) を得る。なお、数５式で全項か
ら１を引いた形式で示してあるのは、データ処理上の簡
便さによるもので、各項が規格値（＝１）からの偏差量
で示されているだけである。(5) (Δθu (n) −1) = (Δθ (n) −1) −
(Δθr (n) −1) That is, the data of Δθr (n) obtained in advance is used to perform arithmetic processing in the microcomputer 142 to obtain the uniformity component Δθu (n). It should be noted that the reason why the formula 5 is shown in a format in which 1 is subtracted from all terms is due to the simplicity of data processing, and each term is shown as the deviation amount from the standard value (= 1). Is.
【００２５】こうして得られたユニフォーミティ成分Δ
θu(n) は、図３(d) のような規格化されたデータ列Δ
θu(n) となるが、このデータ列はタイヤの状況に応じ
てそれぞれ特徴を有し、このユニフォーミティ成分の特
徴を掴むことで各種の判断が可能となる。ユニフォーミ
ティ成分検出装置は、外観として車輪速度検出装置と同
様であるが、そのデータ処理が異なっており、ユニフォ
ーミティ成分を抽出する手段を備えていることが大きな
特徴となっている。そしてこのユニフォーミティ成分が
得られることで、様々な車輪の状態が検知できる大きな
利点を生み出す。以下、ユニフォーミティ成分を用いて
各種の特徴を検知する車輪状態検知装置を示す。The uniformity component Δ thus obtained
θu (n) is the normalized data sequence Δ as shown in Fig. 3 (d).
Although θu (n), this data string has characteristics depending on the tire condition, and various judgments can be made by grasping the characteristics of this uniformity component. The uniformity component detecting device is similar in appearance to the wheel speed detecting device, but its data processing is different, and is characterized in that it is provided with a means for extracting the uniformity component. By obtaining this uniformity component, a great advantage that various wheel states can be detected is created. Hereinafter, a wheel state detection device that detects various characteristics by using the uniformity component will be described.
【００２６】（タイヤ交換判定）ユニフォーミティ成分
を抽出したあと、ステップ１２０ではタイヤ交換判定を
行う。タイヤユニフォーミティは当然タイヤの種類や使
用状況により異なる。そこでIG-OFF前の各タイヤのタイ
ヤユニフォーミティ情報Δθu(n)1をマイクロコンピュ
ータ１４２内に記憶しておき、IG-ON 後に求めたΔθu
(n)2と比較して、数６式が成立した場合に、タイヤ交換
をしたと判定し、その判定信号を出力する。ここで数６
式は、Δθu(n)1とΔθu(n)2とのパターンマッチング
を行い（相関をとり）、違いが最も小さいパターンのΔ
θu(n)1とΔθu(n)2が、ロータ歯No. が一致している
と判断して、そのパターンのΔθu(n)1とΔθu(n)2の
差の積算値とタイヤ交換判定値ａとを比較して、タイヤ
交換判定としている。(Tire Replacement Judgment) After extracting the uniformity component, a tire replacement judgment is made in step 120. The tire uniformity naturally depends on the type of tire and its usage. Therefore, the tire uniformity information Δθu (n)1 of each tire before IG-OFF is stored in the microcomputer 142 and Δθu obtained after IG-ON is stored.
Compared with (n)2 , if the equation 6 is established, it is determined that the tire has been replaced, and the determination signal is output. Where the number 6
The formula performs pattern matching (correlation) between Δθu (n)1 and Δθu (n)2 to find the Δ
The integrated value of the difference between Δθu (n)1 and Δθu (n)2 of that pattern is determined by determining that θu (n)1 and Δθu (n)2 match the rotor tooth No. Is compared with the tire replacement determination value a to determine the tire replacement.
【数 ６】〔 i ： ０〜N-1 の値を取る (ｎ+i)%N ： ｎ+iをN で割った余り MIN() ： i の値を変化させた時の()内の最小値を表す Δθu(n)1： IG-OFF前のタイヤユニフォーミティ情報 Δθu(n)2： IG-ON 後のタイヤユニフォーミティ情報 ａ： タイヤ交換判定値 〕[Equation 6] [I: takes a value from 0 to N-1 (n + i)% N: remainder when n + i is divided by N MIN (): represents the minimum value in () when changing the value of i Δθu (n)1 : Tire uniformity information before IG-OFF Δθu (n)2 : Tire uniformity information after IG-ON a: Tire replacement judgment value]
【００２７】（第二実施例）図４に示すフローチャート
は、タイヤ空気圧を求めるものである。ここに示すフロ
ーチャートも第一実施例と同様にタイヤユニフォーミテ
ィ成分を取り出す処理を含んでいる。従ってステップ５
０からステップ１１０は第一実施例と同様である。(Second Embodiment) The flow chart shown in FIG. 4 is for obtaining tire air pressure. The flowchart shown here also includes a process for extracting the tire uniformity component as in the first embodiment. Therefore step 5
Steps 0 to 110 are the same as in the first embodiment.
【００２８】ユニフォーミティ成分を抽出した後のステ
ップ１３０で、ユニフォーミティ成分Δθu(n) よりタ
イヤ空気圧の状態を検出する。タイヤユニフォーミティ
はタイヤ空気圧Ｐによっても変化し、使用範囲において
図５のような特性を持つ（数７式参照）。この領域で
は、空気圧Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3（Ｐ1＜Ｐ2＜Ｐ3）となるに
つれてＳの値が小さくなっている。In step 130 after extracting the uniformity component, the tire pressure state is detected from the uniformity component Δθu (n). The tire uniformity also changes depending on the tire air pressure P, and has the characteristics as shown in FIG. 5 in the use range (see formula 7). In this region, the value of S becomes smaller as the air pressure becomes P1 , P2 , P3 (P1 <P2 <P3 ).
【数 ７】〔 Ｓ： 分散指数 〕 このＳの意味するところは、均一時はΔθu(n) が１だ
から、−１して０となる。従ってΣで値が出るのは不均
一性が大となることを意味し、従って分散を意味する。
このＳが図５に示すように速度と圧力に依存しており、
車輪速度ＶとＳより、数８式（マップ）からタイヤ空気
圧の状態が検出できる。[Equation 7] [S: Dispersion Index] The meaning of this S is that, since Δθu (n) is 1 when it is uniform, −1 becomes 0. Therefore, the value of Σ means that the nonuniformity becomes large, and thus the dispersion.
This S depends on speed and pressure as shown in FIG.
From the wheel speeds V and S, the tire air pressure state can be detected from the equation (8) (map).
【数 ８】Ｐ＝Ｐmap（Ｓ，Ｖ） 〔 Ｐ ： タイヤ空気圧 Ｐmap： 空気圧判定マップ 〕[Equation 8] P = Pmap (S, V) [P: tire pressure Pmap : pressure determination map]
【００２９】（第三実施例）車両走行中にスタンディン
グウエーブが発生すると、タイヤの形状、すなわちタイ
ヤユニフォーミティが大幅に変化するため、タイヤユニ
フォーミティ成分Δθu(n) が通常値と比較して大きな
変化を示すようになる。図６に示すように、スタンディ
ングウエーブが発生した途端にタイヤユニフォーミティ
成分は大きな時間的変動を持つ。図６は、一つの歯のΔ
θu(n) の値が時間ｔで変化する様子を示す。もちろん
異なる歯におけるΔθu(n) でも同様な経過を示す。こ
の大きな時間的変動は１〜Ｎの各歯それぞれのユニフォ
ーミティ成分に同時に生じるとはかぎらず、従って各歯
の並び、つまり一回転のユニフォーミティ成分において
も大きな変動を生じる。この点を利用して、以下の二つ
の手法でスタンディングウエーブの検出を行う。(Third Embodiment) When a standing wave is generated while the vehicle is running, the tire shape, that is, the tire uniformity changes significantly. Therefore, the tire uniformity component Δθu (n) is compared with a normal value. It begins to show a big change. As shown in FIG. 6, the tire uniformity component has a large temporal variation as soon as the standing wave is generated. Figure 6 shows the Δ of one tooth
The manner in which the value of θu (n) changes at time t is shown. Of course, Δθu (n) at different teeth shows a similar process. This large temporal variation does not always occur in the uniformity components of the teeth 1 to N at the same time. Therefore, a large variation also occurs in the arrangement of the teeth, that is, in the uniformity component of one rotation. Utilizing this point, the standing wave is detected by the following two methods.
【００３０】(I) まず第一の手法として、ユニフォーミ
ティ成分Δθu(n) 内の変動を求めてスタンディングウ
エーブ判定基準とする。図７に示すフローチャートで、
ユニフォーミティ成分を抽出した後のステップ１４０に
おいて、ユニフォーミティ成分の変化を、数９式で示す
最大値と最小値の差で表し、この差が所定の判定値ｂ1
以上の場合にスタンディングウエーブ発生と判定する。(I) First, as a first method, a variation within the uniformity component Δθu (n) is obtained and used as a standing wave determination standard. In the flowchart shown in FIG.
In step 140 after extracting the uniformity component, the change of the uniformity component is represented by the difference between the maximum value and the minimum value represented by the equation 9, and this difference is a predetermined judgment value b1
In the above cases, it is determined that a standing wave has occurred.
【数 ９】Δθu(n)max− Δθu(n)min≧ ｂ1[Equation 9] Δθu (n)max − Δθu (n)min ≧ b1
【００３１】あるいは、記憶手段を用いて、時間的な一
つの歯のユニフォーミティ成分の時間的変化が所定値ｂ
2以上の場合にスタンディングウエーブ発生としてもよ
い。Alternatively, by using the storage means, the temporal change of the uniformity component of one tooth with time is determined by a predetermined value b.
A standing wave may be generated when the number is2 or more.
【数１０】｜Δθu(n)t− Δθu(n)t-1｜ ≧
ｂ2 〔 t-1 : 前回測定（記憶値） t : 今回測定 〕[Equation 10] | Δθu (n)t − Δθu (n)t-1 | ≧
b2 [t-1: Previous measurement (memorized value) t: Current measurement]
【００３２】(II)図６の大きな変化から判るように、数
７式で示されるＳ値も当然大きくなる。従って、このＳ
値を求めて、ある所定の判定値ｂ3より大きくなった場
合にスタンディングウエーブ発生と判定する。(II) As can be seen from the large change in FIG. 6, the S value expressed by the equation (7) naturally increases. Therefore, this S
A value is obtained, and it is determined that a standing wave has occurred when the value is greater than a predetermined determination value b3 .
【００３３】従ってステップ１４０では、この二つの手
法のいずれか、もしくは双方を用いてスタンディングウ
エーブ発生の判定処理を行う。Therefore, in step 140, the standing wave generation determination process is performed using one or both of these two methods.
【００３４】（第四実施例）次に、タイヤユニフォーミ
ティ成分を抽出した後、タイヤ摩耗状態を判別する例を
示す。図８のフローチャートに示すように、ユニフォー
ミティ成分抽出後のステップ１５０で、そのタイヤ摩耗
検出の処理を行う。(Fourth Embodiment) Next, an example in which the tire wear state is discriminated after the tire uniformity component is extracted will be described. As shown in the flowchart of FIG. 8, the tire wear detection processing is performed in step 150 after the uniformity component extraction.
【００３５】タイヤのトレッドのブロック形状が異常な
形で摩耗すると、タイヤの回転時にその部分だけ変動を
生じることになり、新品タイヤに比べてユニフォーミテ
ィ成分は差異を持つようになる。従って、その差異を検
出して一部摩耗発生と判定する。しかしこの差異は微小
な変化であり、検出が困難であることから、次のような
手法で実施する。If the block shape of the tread of the tire wears abnormally, only the portion of the tire tread changes when the tire rotates, and the uniformity component becomes different from that of a new tire. Therefore, the difference is detected and it is determined that partial wear has occurred. However, this difference is a minute change and is difficult to detect. Therefore, the following method is used.
【００３６】イニシャルスイッチ機能などにより、タイ
ヤ新品時のタイヤユニフォーミティ成分Δθu(n)3を記
憶しておき、常時、最新検出値のユニフォーミティ成分
Δθu(n)4と比較して数１１式が満たされた場合に、タ
イヤが偏摩耗したと判定する。ここで、数１１式は、Δ
θu(n)3とΔθu(n)4とのパターンマッチングを行っ
て、違いが最も小さいパターンのΔθu(n)3とΔθ
u(n)4がロータ歯No. が一致していると判定して、その
パターンにおける各Δθu(n)3とΔθu(n)4の差の積和
量が所定の判定値ｃより大きければ偏摩耗と判定する。The tire uniformity component Δθu (n)3 when the tire is new is stored by the initial switch function or the like, and is always compared with the uniformity component Δθu (n)4 of the latest detected value by the formula 11 When the expression is satisfied, it is determined that the tire is unevenly worn. Here, the equation 11 is Δ
Pattern matching between θu (n)3 and Δθu (n)4 is performed, and Δθu (n)3 and Δθ of the pattern with the smallest difference are obtained.
It is determined thatu (n)4 has the same rotor tooth number, and the sum of products of the differences between Δθu (n)3 and Δθu (n)4 in the pattern is determined from the predetermined determination value c. If it is large, it is judged as uneven wear.
【数１１】〔 i ： ０〜N-1 の値を取る (ｎ+i)%N ： ｎ+iをN で割った余り MIN() ： i の値を変化させた時の()内の最小値を表す Δθu(n)3： 新品タイヤユニフォーミティ情報 Δθu(n)4： 最新検出タイヤユニフォーミティ情報 ｃ： タイヤ摩耗判定値 〕[Equation 11] [I: takes a value from 0 to N-1 (n + i)% N: remainder when n + i is divided by N MIN (): represents the minimum value in () when changing the value of i Δθu (n)3 : New tire uniformity information Δθu (n)4 : Latest detected tire uniformity information c: Tire wear judgment value]
【００３７】（第五実施例）上記の第四実施例では一輪
のみについて、タイヤのトレッドのブロックが異常な形
で摩耗したことを検出した。通常タイヤは４輪であるの
で、他のタイヤと比較することでも偏摩耗を検知でき
る。そこで図９のフローチャートに示すように、４輪の
うちの１輪が偏摩耗したことを検出する。(Fifth Embodiment) In the above fourth embodiment, it was detected that the block of the tire tread was abnormally worn for only one wheel. Since a normal tire has four wheels, uneven wear can be detected by comparing it with other tires. Therefore, as shown in the flow chart of FIG. 9, it is detected that one of the four wheels has worn unevenly.
【００３８】前述のフローチャートと同様に、前半にユ
ニフォーミティ成分を抽出するステップを実施したの
ち、ステップ１６０で１輪が偏摩耗したことを検知判定
する。ここで構成として、通常４輪とも回転速度検出手
段であるロータ１２を備えており、それぞれの車輪に対
して図１のシステムを有するか、あるいは、センサ信号
を一つのマイクロコンピュータ１４２で入力して信号処
理を行うシステムとしても良い。Similar to the above-mentioned flowchart, after performing the step of extracting the uniformity component in the first half, in step 160 it is detected and determined that one wheel is unevenly worn. Here, as a configuration, usually, all four wheels are provided with a rotor 12 which is a rotation speed detecting means, and each wheel has the system of FIG. 1, or a sensor signal is inputted by one microcomputer 142. It may be a system that performs signal processing.
【００３９】各タイヤのユニフォーミティ成分から求め
られる、数７式のＳ値をそれぞれ、Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、
Ｓ4 とする。ここで特定の注目するべき車輪のＳ値をＳ
1 として、他の３輪分をＳ2 、Ｓ3 、Ｓ4 としておく。
この時、この着目しているタイヤが偏摩耗していると、
このＳ1 は当然大きい値をとり、他は小さいため、数１
２式に示す条件が成り立ち、その１輪が偏摩耗している
と判定される。もちろん他のタイヤにも着目して数１２
式を求めて、各車輪について判定を行う。The S values of the equation 7 obtained from the uniformity component of each tire are respectively S1, S2, S3,
S4. Here, the S value of a particular noteworthy wheel is S
As 1, the other three wheels are designated as S2, S3, and S4.
At this time, if the tire of interest is unevenly worn,
This S1 naturally takes a large value and the others are small, so
The condition shown in Formula 2 is established, and it is determined that one wheel is unevenly worn. Of course, focusing on other tires,
A formula is calculated and a determination is made for each wheel.
【数１２】Ｓ1 −｛（Ｓ2 ＋Ｓ3 ＋Ｓ4 ）／３｝≧ ｄ 〔 ｄ：一輪偏摩耗判定値 〕[Equation 12] S1 − {(S2 + S3 + S4) / 3} ≧ d [d: One-wheel uneven wear judgment value]
【００４０】（第六実施例）第四実施例ではタイヤの周
全体に渡っての摩耗を検出したが、今度はタイヤの周の
一部が異常に摩耗した場合の検出を示す。タイヤは、急
制動時にロック状態となって、路面と接している部分が
摩耗することで、周の一部だけが摩耗してフラットスポ
ットが形成される。そのため、このタイヤで走行すると
異常振動が発生したりする。あるいは他にも、駐車時に
タイヤの接地部分が圧力を受けて凹み、一時的にフラッ
トスポットが形成されることがある。この後者のフラッ
トスポットは異常とはならず、車両が走行しだすととも
にタイヤが均質化してフラットスポットが消滅する。従
って、異常となるのは前者のフラットスポットであり、
その検出を以下のようにして行う。即ち、駐車によるフ
ラットスポットは車両走行開始後一定時間後には消滅す
ることから、この検出は車両走行開始後一定時間経過後
に行うことが望ましい。(Sixth Embodiment) In the fourth embodiment, wear is detected over the entire circumference of the tire, but this time, detection will be shown when a part of the circumference of the tire is abnormally worn. When a tire is suddenly braked, the tire is locked, and a portion in contact with the road surface is worn, so that only a part of the circumference is worn and a flat spot is formed. Therefore, when running with this tire, abnormal vibration may occur. Alternatively, when the vehicle is parked, the ground contact portion of the tire may be depressed due to pressure to temporarily form a flat spot. This latter flat spot does not become abnormal, and as the vehicle starts to run, the tires are homogenized and the flat spot disappears. Therefore, it is the former flat spot that becomes abnormal,
The detection is performed as follows. That is, since the flat spot due to parking disappears after a certain period of time after the vehicle starts traveling, it is desirable to perform this detection after a certain period of time has elapsed after the vehicle starts traveling.
【００４１】図１０に示すフローチャートで、やはり初
めのステップはユニフォーミティ成分を抽出する。そし
てその後のステップ１７０で、数１３式に示すΔθ'u
(n)を求める。これは摩耗部分のユニフォーミティ成分
Δθu(n) の高周波成分であり、バタワース二次のハイ
パスフィルタを用いて求めている。In the flow chart shown in FIG. 10, the first step is to extract the uniformity component. Then, in the subsequent step 170, Δθ ′u shown in Expression 13
Find (n). This is a high frequency component of the uniformity component Δθu (n) of the worn portion, and is obtained using a Butterworth second-order high-pass filter.
【数１３】Δθ'u(n) ＝ H1*Δθu(n) ＋ H2*Δθu
(n-1) ＋ H3*Δθu(n-2)＋ H4*Δθ'u(n-1) ＋ H5*
Δθ'u(n-2) 〔ただし、Δθu(0) ＝Δθu(N) 、Δθu(-1)＝Δθ
u(N-1) 、Δθ'u(0) ＝Δθ'u(-1)＝０、H1、H2、
H3、H4、H5 は定数 ＊は掛け算記号 〕[Equation 13] Δθ 'u (n) = H1 * Δθu (n) + H2 * Δθu
(n-1) + H3 * Δθu (n-2) + H4 * Δθ 'u (n-1) + H5 *
Δθ 'u (n-2) [where Δθu (0) = Δθu (N), Δθu (-1) = Δθ
u (N-1), Δθ 'u (0) = Δθ'u (-1) = 0, H1, H2,
H3, H4, and H5 are constants * are multiplication symbols.)
【００４２】この高周波成分Δθ'u(n) は、フラット
スポットによって生じるユニフォーミティ成分の変化分
を意味しており、ユニフォーミティ成分を求める際に数
４式で除外する高周波成分を意味していない。つまり、
この高周波成分は通常のユニフォーミティ成分から外れ
た成分量を示す（数４式で成分の一部が除外されてしま
う可能性はあるけれども）。従って、部分的なフラット
スポットによる変動が生じなければ、この高周波成分Δ
θ'u(n) はほとんどの領域で０となる。そしてフラッ
トスポットによる変動が生じると、その部分に相当する
歯のみ値を持つようになる。その様子を図１１に示す。
図１１(a) はユニフォーミティ成分にフラットスポット
による成分が発生している様子を示し、図１１(b) は数
１３式で、その高周波成分のみを取り出した様子を示し
ている。なお、この図では簡単のために１〜Ｎのデータ
列をアナログ的に連続したグラフとして示してある。This high-frequency component Δθ 'u (n) means the change in the uniformity component caused by the flat spot, and does not mean the high-frequency component to be excluded in the equation 4 when obtaining the uniformity component. . That is,
This high-frequency component indicates a component amount deviating from the normal uniformity component (although there is a possibility that a part of the component is excluded by the equation 4). Therefore, if there is no fluctuation due to the partial flat spot, this high frequency component Δ
θ ′u (n) is 0 in most areas. Then, when the variation due to the flat spot occurs, only the tooth corresponding to that portion has a value. This is shown in FIG.
FIG. 11 (a) shows that a flat spot component is generated in the uniformity component, and FIG. 11 (b) shows that only the high-frequency component is extracted by the equation (13). It should be noted that, in this figure, the data strings 1 to N are shown as a graph continuous in an analog manner for the sake of simplicity.
【００４３】いったんフラットスポットが発生すると、
すり減ったタイヤは元に回復しないため、その部分のユ
ニフォーミティ高周波成分が値を持ちつづけることにな
る。それで、この量を数１４式による積算で経過を見つ
つ、所定の判定値ｅを越えた場合に、部分的摩耗が異常
を生じる程発生したと判定する。もちろん経過を見る判
定はこの数１４式に限るものではない。Once the flat spot occurs,
A worn tire does not recover to its original state, so the high-frequency component of the uniformity in that portion will continue to hold its value. Therefore, it is determined that partial wear has occurred enough to cause an abnormality when the amount exceeds the predetermined determination value e while observing the progress of this amount by integrating according to the equation (14). Of course, the judgment to see the progress is not limited to the expression (14).
【数１４】〔 ｅ：部分的摩耗判定値 〕[Equation 14] [E: Partial wear judgment value]
【００４４】（第七実施例）次に、回転信号発生手段で
あるロータ１２において、ロータ自身が歯欠けを生じる
と信号に変動を生じてΔθ(n) （数２式）に変化を与え
る。ロータ１２の歯欠けは図１３に示すように、歯の一
部がなんらかの理由で欠損してしまうことである。この
変化も回転信号としては異常となるため、なんらかの信
号を発生させることが必要となる。そこで数２式を利用
してロータ歯欠け検知を行う。(Seventh Embodiment) Next, in the rotor 12 which is the rotation signal generating means, when the rotor itself has a missing tooth, the signal fluctuates and Δθ (n) (equation 2) is changed. As shown in FIG. 13, the lack of teeth of the rotor 12 is that some of the teeth are missing for some reason. Since this change also becomes abnormal as a rotation signal, it is necessary to generate some kind of signal. Therefore, the lack of rotor tooth is detected by using the equation (2).
【００４５】ロータ１２に歯欠けが発生すると、回転信
号を検出するセンサの電磁ピックアップ１３は、他の歯
の部分と異なる信号を発生させ、結果として図１４に示
すように、タイヤユニフォーミティ成分を抽出する前
の、歯の加工誤差を含んだ比率の並びデータの中に鋭い
インパルス状もしくはスパイク状の成分が発生する。そ
して、このように特徴的な成分となることから、図１２
のフローチャートで示すように、ユニフォーミティ成分
を抽出する際のステップ１８０にて、このスパイク状の
特徴を検出して歯欠け発生と判定する。ここでは、歯欠
けの生じた歯とそれと隣合う歯との数２式の値が大きく
かけ離れることから、数１５式に示す比較を行って、所
定の歯欠け判定値ｆ以上となった場合に歯欠けと判定出
力する。When the rotor 12 lacks teeth, the electromagnetic pickup 13 of the sensor for detecting the rotation signal generates a signal different from that of the other teeth, and as a result, as shown in FIG. 14, a tire uniformity component is generated. Before extraction, a sharp impulse-like or spike-like component occurs in the arrangement data of the ratio including the tooth machining error. And since it becomes a characteristic component like this, FIG.
As shown in the flowchart of FIG. 3, in step 180 when the uniformity component is extracted, this spike-like characteristic is detected and it is determined that tooth loss occurs. Here, since the value of the equation 2 is greatly different between the tooth with the tooth missing and the adjacent tooth, the comparison shown in the equation 15 is performed, and when the value is equal to or more than the predetermined tooth missing determination value f. It is determined to have missing teeth and is output.
【数１５】｜Δθ(n) − Δθ(n-1) ｜ ≧ｆ 〔 ｆ： ロータ歯欠け判定値 〕[Equation 15] | Δθ (n) − Δθ (n-1) | ≧ f [f: rotor tooth chipping determination value]
【００４６】このようにしてロータ１２の歯欠けを検出
することで、例えばアンチスキッド制御装置やタイヤ空
気圧警報装置など車輪速度センサ信号により制御を行う
システムに対して、歯欠けによる誤動作を防ぐことがで
きる。By detecting the lack of teeth of the rotor 12 in this manner, it is possible to prevent malfunctions due to lack of teeth in a system that controls by wheel speed sensor signals such as an anti-skid control device and a tire pressure warning device. it can.
【００４７】なお以上述べた各実施例では、同じユニフ
ォーミティ成分を用いて、各種の車輪状態を判定してい
る。各種のタイヤ状態に対するタイヤユニフォーミティ
成分のあり方がそれぞれに特徴的であって、またそれぞ
れ用いているデータ処理もしくは関数も独立的なもので
あるため、それぞれが独立に検知される。従っていずれ
かの判定が、他の判定に紛れ込んでしまうことが避けら
れる。もちろん同時に成立する状態に対して、複数の判
定結果が出力される。そのため、全ての判定を同時に実
施する場合、それぞれの判定のうちいずれかの状態判定
が優先され、いつも他に隠れて判定されない状態が発生
することが避けられる。In each of the embodiments described above, the same uniformity component is used to determine various wheel states. The tire uniformity components for various tire conditions are characteristic of each, and the data processings or functions used are also independent, so that they are detected independently. Therefore, it is possible to prevent one of the judgments from being mixed with the other judgment. Of course, a plurality of determination results are output for the states that are simultaneously established. Therefore, when all the determinations are performed at the same time, it is possible to avoid a situation in which any one of the determinations is given priority and is always hidden and not determined.
【図１】本発明を適用する車輪速度検出機構の模式的構
成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wheel speed detection mechanism to which the present invention is applied.
【図２】タイヤ交換判定を行う信号処理を示すフローチ
ャート。FIG. 2 is a flowchart showing a signal process for making a tire replacement determination.
【図３】回転信号発生手段からの信号を処理してユニフ
ォーミティ成分を抽出する過程の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a process of processing a signal from a rotation signal generating means to extract a uniformity component.
【図４】タイヤ空気圧状態を検知する信号処理を示すフ
ローチャート。FIG. 4 is a flowchart showing signal processing for detecting a tire pressure state.
【図５】数７式で示すＳ値の車輪速度、圧力依存性を示
す特性図。FIG. 5 is a characteristic diagram showing the wheel speed and pressure dependence of the S value shown in Equation 7.
【図６】スタンディングウエーブ発生時のユニフォーミ
ティ成分の特性図。FIG. 6 is a characteristic diagram of a uniformity component when a standing wave is generated.
【図７】スタンディングウエーブ発生を検知する信号処
理を示すフローチャート。FIG. 7 is a flowchart showing signal processing for detecting the occurrence of a standing wave.
【図８】タイヤ偏摩耗を検知する信号処理を示すフロー
チャート。FIG. 8 is a flowchart showing signal processing for detecting uneven wear of a tire.
【図９】タイヤ一輪摩耗を検知する信号処理を示すフロ
ーチャート。FIG. 9 is a flowchart showing signal processing for detecting wear of one tire wheel.
【図１０】タイヤの部分的摩耗を検知する信号処理を示
すフローチャート。FIG. 10 is a flowchart showing signal processing for detecting partial tire wear.
【図１１】タイヤの部分的摩耗により発生するユニフォ
ーミティ成分と、数13式によって抽出される異常部分の
信号成分を示す特性図。FIG. 11 is a characteristic diagram showing a uniformity component generated by partial wear of a tire and a signal component of an abnormal portion extracted by the equation (13).
【図１２】ロータ歯欠けを検知する信号処理を示すフロ
ーチャート。FIG. 12 is a flowchart showing signal processing for detecting a rotor tooth defect.
【図１３】ロータ歯欠けの模式的説明図。FIG. 13 is a schematic explanatory diagram of rotor tooth chipping.
【図１４】ロータ歯欠け時のユニフォーミティ成分を含
んだ並びデータの特性図。FIG. 14 is a characteristic diagram of alignment data including uniformity components when rotor teeth are missing.
【図１５】ロータ歯の加工の模式的な説明図。FIG. 15 is a schematic explanatory view of machining rotor teeth.
１１ 車輪速度検出機構 １２ シグナルロータ １２’加工中のシグナルロータ １３ 電子ピックアップ １４ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） １４１ 波形整形回路 １４２ マイクロコンピュータ ２０ 歯加工のバイト 11 Wheel Speed Detection Mechanism 12 Signal Rotor 12 'Signal Rotor During Processing 13 Electronic Pickup 14 Electronic Control Unit (ECU) 141 Waveform Shaping Circuit 142 Microcomputer 20 Tooth Cutting Tool
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨板 健治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 小野木 伸好 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 大橋 秀樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 河井 弘之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小島 弘義 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 梅野 孝治 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 浅野 勝宏 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kenji Tomiita, 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi prefecture, Nihon Denso Co., Ltd. (72) Innovator, Nobuyoshi Ono, 1-1, Showa-machi, Kariya city, Aichi prefecture Co., Ltd. (72) Inventor Hideki Ohashi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Kawai 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Co., Ltd. (72) Invention Employee Hiroyoshi Kojima 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor, Koji Umeno 41, Yokochi, Nagakute Town, Aichi District, Aichi Prefecture Toyota Central Research Institute Co., Ltd. (72) Inventor Katsuhiro Asano 1 41st Yokomichi, Nagakute, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Toyota Central Research Institute Co., Ltd.
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |