汽車用輪胎的磨損量檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供一種磨損量檢測裝置，其無需設(shè)置特殊的傳感器，可在抑制成本的增加的同時，于行駛中檢測出輪胎已處于磨損的狀態(tài)。該磨損量檢測裝置包括：旋轉(zhuǎn)傳感器(2)，其按照測定汽車的速度的方式，檢測車輪(1)的旋轉(zhuǎn)信號；信號處理單元(3)，該信號處理單元(3)從通過該旋轉(zhuǎn)傳感器而檢測的旋轉(zhuǎn)信號中，抽取與旋轉(zhuǎn)同步的旋轉(zhuǎn)速度的波動，根據(jù)持續(xù)多圈的旋轉(zhuǎn)速度的波動，獲得與旋轉(zhuǎn)同步的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣；磨損狀態(tài)判斷單元(4)，其根據(jù)這個已獲得的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣求出下述值，該值為因設(shè)置于車輪(1)的輪胎(1a)上的特征而引發(fā)的成分的值，并對應(yīng)于輪胎(1a)的磨損狀態(tài)而變化，該磨損狀態(tài)判斷單元(4)根據(jù)該已求出的值，推定輪胎(1)的磨損狀態(tài)，進行輸出。
【專利說明】汽車用輪胎的磨損量檢測裝置
[0001]相關(guān)申請
[0002]本發(fā)明要求申請日為2013年11月21日、申請?zhí)枮?013—241125號申請的優(yōu)先權(quán)，通過參照其整體，將其作為構(gòu)成本申請的一部分的內(nèi)容而進行引用。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及在行駛中檢測汽車的輪胎的磨損狀態(tài)的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，本發(fā)明涉及通知駕駛員有關(guān)安全性的警告、輪胎的更換時期到來的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0004]在專利文獻I中提出有下述裝置，在該裝置中，導(dǎo)電橡膠電阻體埋入胎面部中，通過信號而發(fā)送因磨損使電阻體脫離、抵抗值變化的情況，對已接收的檢測信號進行處理，由此判斷磨損狀態(tài)。
[0005]在專利文獻2中提出有下述的方法，在該方法中，胎面部的花紋塊列作為下述截面形狀而形成，即伴隨輪胎的磨損，周向的花紋塊數(shù)量變化，通過檢測設(shè)置于彈簧下的部件的振動，對旋轉(zhuǎn)同步成分進行頻率分析，由此，推定磨損等級。
[0006]在專利文獻3中提出有下述的方法，在該方法中，按照分別周期性地排列的方式形成沿輪胎的周向，深度不同的凹部，從彈簧下的部件的振動信號中，抽取凹部的振動成分，根據(jù)該振動成分的大小，推定磨損狀態(tài)。
[0007]在專利文獻4中提出有下述的高分辨率旋轉(zhuǎn)檢測裝置，在該裝置中，于汽車的車輪用軸承中安裝旋轉(zhuǎn)檢測裝置，該裝置設(shè)置對信號進行倍增處理的功能。
[0008]在專利文獻5中提出有下述的旋轉(zhuǎn)檢測裝置，在該裝置中，于汽車的車輪用軸承中安裝旋轉(zhuǎn)檢測裝置，可進行絕對角的檢測。
[0009]在專利文獻6中還提出有下述的方法，在該方法中，根據(jù)輪胎的旋轉(zhuǎn)傳感器信號推算滑移率等，根據(jù)持續(xù)數(shù)圈的輪胎的旋轉(zhuǎn)信號，對旋轉(zhuǎn)同步成分進行平均化處理，對其進行檢測。
[0010]已有技術(shù)文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1: JP特開2005—028950號公報
[0013]專利文獻2: JP特開2005—186702號公報
[0014]專利文獻3: JP特開2011—053027號公報
[0015]專利文獻4: JP特開2011—002357號公報
[0016]專利文獻5: JP特開2008—232426號公報
[0017]專利文獻6: JP特開2006—126164號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]發(fā)明要解決的課題
[0019]如果以磨損進展的輪胎進行行駛，則在雨天時容易滑移，有容易發(fā)生濕路打滑現(xiàn)象等情況，危險性高。為了防止該情況，人們建議檢查設(shè)置于輪胎的胎面槽部中的打滑標記的露出，確認槽的深度是否變淺。
[0020]但是，在通過目視而檢查打滑標記的露出狀態(tài)的場合，還具有普通用戶難以判斷狀態(tài)的情況。由此，如果沒有定期檢查，則具有沒發(fā)現(xiàn)的危險。與此情況相同，在通過目視而確認表示無釘防滑輪胎的槽的磨損量的磨平量(platform)時，有時會不注意處于磨損的狀態(tài)。由此，還具有在防止滑移效果降低的狀態(tài)進行行駛的危險。
[0021]像專利文獻I那樣，提出在輪胎中埋入傳感器，直接地檢測磨損狀態(tài)的方法，但是，從輪胎向車身的信號的傳遞方法、傳感器的耐久性會成為問題。由此，人們希望可在輪胎中不設(shè)置傳感器的情況下，檢測磨損狀態(tài)。
[0022]像專利文獻2、3那樣，在通過分析安裝于轉(zhuǎn)向節(jié)等上的振動傳感器的信號的方式，檢測磨損狀態(tài)的方法中，沒有專利文獻I那樣的從輪胎向車身傳遞信號的場合的問題，但是，由于振動傳感器和模擬信號的傳送、放大電路是必要的，故成本會增加。
[0023]相對過去的上述各提出例子，人們希望在不設(shè)置特殊的傳感器、不那么大增加成本的狀態(tài)下檢測到輪胎處于已磨損的狀態(tài)，可通知駕駛員必須要求更換輪胎，在今后防止非安全狀態(tài)下的行駛的事故。特別是在不必要求供油的電動車輛等中，由于加油站等的服務(wù)人員對輪胎的狀況確認機會少，故希望自動地檢測磨損狀態(tài)，催促駕駛員注意。
[0024]本發(fā)明的目的在于提供一種汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其無需設(shè)置特殊的傳感器，可在抑制成本的增加的同時，于行駛中檢測輪胎處于已為磨損的狀態(tài)，可讓駕駛員知曉必須要求輪胎的更換，可在今后防止非安全的狀態(tài)下的行駛的事故。
[0025]用于解決課題的技術(shù)方案
[0026]在下面，為了容易理解，參照實施方式的標號而進行說明。
[0027]本發(fā)明的一個方案的汽車用輪胎Ia的磨損量檢測裝置包括:旋轉(zhuǎn)傳感器2，該旋轉(zhuǎn)傳感器2按照測定上述汽車的速度的方式檢測車輪I的旋轉(zhuǎn)信號;信號處理單元3，該信號處理單元3從通過該旋轉(zhuǎn)傳感器2而檢測出的旋轉(zhuǎn)信號中，抽取與旋轉(zhuǎn)同步的旋轉(zhuǎn)速度的波動，根據(jù)該已抽取的旋轉(zhuǎn)速度的波動獲得旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，該旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣為持續(xù)多圈的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，各圖樣包括與旋轉(zhuǎn)同步的旋轉(zhuǎn)速度的波動;磨損狀態(tài)判斷單元4，該磨損狀態(tài)判斷單元4根據(jù)上述已獲得的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣求出下述值，該值為因設(shè)置于上述車輪I的輪胎Ia上的特征而引發(fā)的成分的值，并對應(yīng)于上述輪胎的磨損狀態(tài)而變化，該磨損狀態(tài)判斷單元根據(jù)這個已求出的值，推定上述輪胎Ia的磨損狀態(tài)，輸出磨損信息(與已推定的磨損狀態(tài)有關(guān)的信息)。
[0028]另外，與旋轉(zhuǎn)同步的旋轉(zhuǎn)速度的波動因輪胎Ia于路面上滾動而產(chǎn)生。
[0029]在信號處理中，從旋轉(zhuǎn)速度的波動獲得持續(xù)多圈的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣。對僅僅一圈的旋轉(zhuǎn)速度的波動，具有路面的凹凸等造成的影響，但是，收集某程度的圈數(shù)的期間的旋轉(zhuǎn)信號，進行平均化處理或累積計算處理，由此，獲得排除了路面的凹凸等造成的影響的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣。
[0030]如果因磨損，出現(xiàn)了表示打滑標記等的設(shè)置于輪胎Ia上的磨損狀態(tài)的痕跡，由于路面與輪胎觸地面的形狀變化，故旋轉(zhuǎn)速度波動的圖樣變化。上述磨損狀態(tài)判斷單元4根據(jù)該旋轉(zhuǎn)速度波動的圖樣，求出下述值，該值為因設(shè)置于輪胎Ia上的特征而引發(fā)的成分的值，并對應(yīng)于輪胎Ia的磨損狀態(tài)而變化。通過將該已求出的值與表示預(yù)先求出而設(shè)定的上述成分的值與磨損的進展狀況的關(guān)系的關(guān)系曲線、表格、圖表、閾值等的信息進行比較，推定而輸出輪胎I a的磨損狀態(tài)，輸出該已推定的磨損狀態(tài)的信息。
[0031]最好，也可將于輪胎旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生指定的旋轉(zhuǎn)同步的旋轉(zhuǎn)速度波動的特征結(jié)構(gòu)部通過在下面列舉的方式而埋入輪胎胎面中，檢測該指定的旋轉(zhuǎn)速度波動的發(fā)生。其中，按照沒有產(chǎn)生振動、噪音、舒適性差的情況的方式，埋入造成的輪胎的形狀誤差是極微小的。
[0032]S卩，在本發(fā)明的汽車用輪胎Ia的磨損量檢測裝置中，上述磨損狀態(tài)判斷單元4a包括關(guān)系設(shè)定機構(gòu)12a，該關(guān)系設(shè)定機構(gòu)12a設(shè)定下述值與上述輪胎Ia的磨損的進展狀況之間的關(guān)系，該值為因設(shè)置于輪胎Ia上的特征而引發(fā)的成分的值，并對應(yīng)于上述輪胎的磨損狀態(tài)而變化，于該關(guān)系設(shè)定機構(gòu)12a中設(shè)定上述關(guān)系后的上述輪胎Ia的上述特征為下述(a)?
(i)中的至少一者:
[0033](a)改變指定部分的材質(zhì)；
[0034](b)如果磨損持續(xù)，則面積或花紋變化的形態(tài)；
[0035](C)對應(yīng)于磨損量而發(fā)生不同的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣；
[0036](d)在一圈內(nèi)形成具有指定的波動的特征的圖樣。即，為了將所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣、與具有相對路面的噪音或小石等的嚙入以及輪胎Ia的平點(flat spot)等的場合的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣相區(qū)分，不采用于輪胎Ia的一圈內(nèi)產(chǎn)生一次的局部而單純的圖樣，而采用于一圈內(nèi)具有指定的多個特征的波動的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣。
[0037]最好，上述輪胎Ia的上述特征由具有特征的結(jié)構(gòu)(特征結(jié)構(gòu)部)構(gòu)成。更具體地說，形成下述的任意者的結(jié)構(gòu)。
[0038](e)輪胎Ia的胎面花紋按照伴隨磨損而變化的方式構(gòu)成，其特征結(jié)構(gòu)部形成于橫截胎面的方向；
[0039](f)上述特征結(jié)構(gòu)部形成于輪胎Ia的旋轉(zhuǎn)方向的多個位置，相應(yīng)的位置關(guān)系于旋轉(zhuǎn)方向不呈等間隔；
[0040](g)上述特征結(jié)構(gòu)部按照局部地改變胎面的形成材料的方式構(gòu)成；
[0041](h)按照在磨損進展時，向具有特征的波動的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣而變化的方式構(gòu)成；
[0042](i)或與此相反，按照形成檢測對象花紋的槽的狀態(tài)為初始狀態(tài)，伴隨磨損使形成特征的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣減少的方式構(gòu)成。
[0043]在優(yōu)選的實施方式中，上述磨損狀況判斷單元4也可在從一個以上的已設(shè)定的行駛速度范圍中選擇的行駛速度范圍內(nèi)獲得上述旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣。
[0044]即使在輪胎Ia為相同的磨損狀況下，因車輛的行駛速度，通過上述旋轉(zhuǎn)速度傳感器2而檢測的旋轉(zhuǎn)信號的波動產(chǎn)生變化。由此，在處于已設(shè)定的行駛速度范圍內(nèi)的狀態(tài)時，獲得上述旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，能以良好的精度而獲得旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣。
[0045]在優(yōu)選的實施方式中，上述磨損狀況判斷單元4也可分別針對多個已設(shè)定的行駛速度范圍，進行上述旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣的獲得和磨損狀態(tài)的推定的處理，而根據(jù)該多個行駛速度范圍的磨損狀態(tài)的行駛速度范圍推定結(jié)果綜合判斷磨損狀態(tài)。
[0046]像這樣，即使在輪胎Ia為相同的磨損狀況的情況下，對應(yīng)于車輛的行駛速度，通過上述旋轉(zhuǎn)速度傳感器2而檢測的旋轉(zhuǎn)信號的波動的特征仍變化。由此，分別針對多個已設(shè)定的行駛速度范圍，進行磨損狀況的推定的處理，根據(jù)該多個行駛速度范圍的結(jié)果，綜合判斷磨損狀況，由此，以更進一步良好的精度，進行依靠上述旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣的獲得的磨損檢測。
[0047]在優(yōu)選的實施方式中，上述磨損狀況判斷單元4也可根據(jù)已獲得的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，分析旋轉(zhuǎn)次數(shù)成分，求出可表示磨損狀態(tài)的指定的旋轉(zhuǎn)次數(shù)成分的等級，判斷磨損狀態(tài)。如果采用旋轉(zhuǎn)次數(shù)分析，則磨損狀態(tài)的判斷能以簡單而良好的精度進行。
[0048]在旋轉(zhuǎn)次數(shù)分析的場合，也可求出已獲得的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣中包含的表示磨損狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)成分的值，將其作為評價值來判斷磨損狀態(tài)。由此，能以更進一步良好的精度，進行磨損狀態(tài)的判斷。
[0049]在優(yōu)選的實施方式中，上述信號處理單元3也可在使已獲得的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣的相位吻合的狀態(tài)，求出上述旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣與基準圖樣的差分，根據(jù)該差分判斷磨損狀態(tài)。
[0050]如果存儲作為基準圖樣的初始(幾乎不產(chǎn)生輪胎更換后的磨損的時刻)的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，則可檢測:來自也包括傳感器的固有的誤差圖樣、輪胎Ia的不平衡等的信息的初始狀態(tài)的變化量，可進一步提高檢測靈敏度。
[0051]在優(yōu)選的實施方式中，上述旋轉(zhuǎn)傳感器2包括:磁性編碼器2a或脈沖齒輪(/Of年亇)與磁性傳感器2b，該磁性傳感器2b檢測磁性編碼器2a或脈沖齒輪，另外也具有倍增電路2ca，該倍增電路2ca輸出對上述磁性傳感器2b的檢測信號進行倍增處理的旋轉(zhuǎn)脈沖。
[0052]為了以良好的精度而檢測具有作為檢測對象的指定的波動的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，裝載于車輛I上的旋轉(zhuǎn)傳感器2必須要求采用具有足夠的檢測精度、與足夠的空間分辨率的類型。像這樣，將磁性編碼器2a或脈沖齒輪與磁性傳感器2b組合，對已檢測的磁場信號進行倍增處理，提高分辨率的旋轉(zhuǎn)傳感器2對于溫度變化或污染等的惡劣的環(huán)境的抵抗性強，并且具有100脈沖以上每一圈的旋轉(zhuǎn)分辨率。于是，該旋轉(zhuǎn)傳感器2適合于本用途。
[0053]在優(yōu)選的實施方式中，還可包括磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)17，該磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)17根據(jù)上述磨損狀態(tài)判斷單元4所輸出的磨損信息，進行對駕駛員的警告或車輛的控制狀態(tài)的變更。磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)17具體來說，具有比如下述任意者的功能。
[0054]上述磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)17還可具有下述功能，該功能為，根據(jù)上述磨損狀態(tài)判斷單元4所輸出的磨損信息，在駕駛席的警告通報機構(gòu)19中進行顯示。上述警告通報機構(gòu)19為比如警告燈19a、液晶顯示裝置等的圖像顯示裝置。通過對應(yīng)于磨損量打開警告燈19a等的方式，可督促駕駛員進行打滑標記的確認、檢查。
[0055]上述磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)17也可具有下述功能，該功能為，根據(jù)上述磨損狀態(tài)判斷單元4所輸出的磨損信息，變更車輛控制計算機22的控制參數(shù)，進行考慮了輪胎Ia的能力的安全控制。
[0056]對應(yīng)于輪胎Ia的能力的降低，變更車輛姿勢控制等的安全控制系統(tǒng)22a的參數(shù)，考慮輪胎Ia的能力的降低，調(diào)整安全控制系統(tǒng)22a，由此，沒有無用的安全控制，確實地進行必要的場合的安全控制。
[0057]上述磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)17還可具有下述功能，該功能為，根據(jù)上述磨損狀態(tài)判斷單元4所輸出的磨損信息和行駛時的天氣情況，在指定的天氣時發(fā)出警告。比如，還可對應(yīng)于已檢測的磨損狀態(tài)，在晴天時不發(fā)出警告，但是，在雨天時的行駛中，發(fā)出警告等的場合，督促被判定為危險高的場合的注意事項。由此，避免過度發(fā)出警告，可期待駕駛員對警告的信任度的提高、對警告的尊重。
[0058]上述磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)17也可具有下述功能，該功能為，裝載于車輛上的計算機通過通信網(wǎng)絡(luò)，將上述磨損狀態(tài)判斷單元4所輸出的磨損信息發(fā)送給能進行車輛的檢修或輪胎Ia的更換的已確定的營業(yè)場所的終端。
[0059]由于像這樣，將對磨損的檢查、更換的信息發(fā)送給營業(yè)場所20的終端，故可在早期進行營業(yè)場所20的輪胎Ia的庫存確認等，可期待快速而適合的檢查、更換。
[0060]權(quán)利要求書和/或說明書和/或附圖中公開的至少2個結(jié)構(gòu)中的任意的組合均包含在本發(fā)明中。特別是，權(quán)利要求書中的各項權(quán)利要求的2個以上的任意的組合也包含在本發(fā)明中。
【附圖說明】
[0061]根據(jù)參照附圖的下面的優(yōu)選的實施形式的說明，會更清楚地理解本發(fā)明。但是，實施形式和附圖用于單純的圖示和說明，不應(yīng)用于確定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書確定。在附圖中，多個附圖中的同一部件標號表示同一或相應(yīng)部分。
[0062]圖1為表示本發(fā)明的第I實施方式的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置的構(gòu)思結(jié)構(gòu)的方框圖；
[0063]圖2為該磨損量檢測裝置的處理單元的構(gòu)思結(jié)構(gòu)的方框圖；
[0064]圖3為該磨損量檢測裝置的磨損量狀態(tài)判斷單元的構(gòu)思結(jié)構(gòu)的方框圖；
[0065]圖4為表示該磨損量檢測裝置的磨損量狀態(tài)判斷單元的變形例子的構(gòu)思結(jié)構(gòu)的方框圖；
[0066]圖5為表示該磨損量檢測裝置的利用狀態(tài)的方框圖；
[0067]圖6為表示構(gòu)成該磨損量檢測裝置的檢測對象的輪胎的胎面的花紋結(jié)構(gòu)例子的部分俯視圖；
[0068]圖7為表示構(gòu)成該磨損量檢測裝置的檢測對象的輪胎的另一胎面的花紋結(jié)構(gòu)例子，圖7(A)為部分俯視圖，圖7(B)為剖面?zhèn)纫晥D，圖7(C)為沿圖7(A)中的VII — VII箭頭的剖視圖；
[0069]圖8為通過該磨損量檢測裝置而檢測的特征圖樣的檢測信號例子的說明圖；
[0070]圖9(a)?圖9(c)分別為表示不同的速度的旋轉(zhuǎn)波動的曲線圖；
[0071]圖10(a)?圖10(c)為表示通過該磨損量檢測裝置而檢測的旋轉(zhuǎn)波動數(shù)據(jù)的例子的曲線圖；
[0072]圖11為表示通過該磨損量檢測裝置而檢測的旋轉(zhuǎn)次數(shù)圖譜的例子的曲線圖；
[0073]圖12為表示構(gòu)成該磨損量檢測裝置的檢測對象的基準圖樣的旋轉(zhuǎn)波動波形的例子的曲線圖；
[0074]圖13為表示該磨損量檢測裝置的檢測對象圖樣的基準圖譜的例子的曲線圖；
[0075]圖14為表示該磨損量檢測裝置的磨損特征圖樣的旋轉(zhuǎn)次數(shù)成分抽取例子的說明圖；
[0076]圖15為裝備該磨損量檢測裝置所采用的旋轉(zhuǎn)傳感器的車輪用軸承的一個例子的剖視圖；
[0077]圖16為從內(nèi)側(cè)觀看該車輪用軸承的圖；
[0078]圖17為裝備該磨損量檢測裝置所采用的旋轉(zhuǎn)傳感器的車輪用軸承的另一例子的剖視圖；
[0079]圖18為從內(nèi)側(cè)觀看該車輪用軸承的圖；
[0080]圖19為設(shè)置該磨損量檢測裝置所采用的旋轉(zhuǎn)傳感器的車輪用軸承的還一例子的剖視圖；
[0081 ]圖20為從內(nèi)側(cè)觀看該車輪用軸承的圖；
[0082]圖21A為表示該磨損量檢測裝置所采用的旋轉(zhuǎn)傳感器的第I例子的剖視圖；
[0083]圖21B為表示圖21A的旋轉(zhuǎn)傳感器的立體圖；
[0084]圖22A為表示該磨損量檢測裝置所采用的旋轉(zhuǎn)傳感器的第2例子的剖視圖；
[0085]圖22B為圖22A的旋轉(zhuǎn)傳感器的立體圖。
【具體實施方式】
[0086]參照附圖，對本發(fā)明的第I實施方式的磨損量檢測裝置進行說明。像圖1所示的那樣，該汽車用輪胎的磨損量檢測裝置5包括:旋轉(zhuǎn)傳感器2，該旋轉(zhuǎn)傳感器2檢測具有構(gòu)成磨損的檢測對象的輪胎Ia的車輪I的旋轉(zhuǎn)速度，并設(shè)置于車輪用軸承或驅(qū)動軸外圈等上;用于處理所輸出的旋轉(zhuǎn)信號的信號處理單元3。汽車用輪胎的磨損量檢測裝置5包括磨損狀態(tài)判斷單元4，該磨損狀態(tài)判斷單元4采用該信號處理單元3的輸出，檢測輪胎Ia的磨損。通過信號處理單元3和磨損狀態(tài)判斷單元4構(gòu)成磨損量檢測裝置主體15。磨損量檢測裝置主體15既可作為獨立的ECU而設(shè)置，也可作為進行車輛主體的控制的ECU的一部分而設(shè)置。換言之，旋轉(zhuǎn)傳感器2為車輪速傳感器。在圖15?20中，給出帶有旋轉(zhuǎn)傳感器的車輪用軸承的例子，關(guān)于它，將在后面進行說明。
[0087]在圖1中，信號處理單元3從旋轉(zhuǎn)傳感器2所檢測的旋轉(zhuǎn)信號中，抽取與旋轉(zhuǎn)同步的旋轉(zhuǎn)速度的波動，從該旋轉(zhuǎn)速度的波動中，抽取與跨過持續(xù)多圈的旋轉(zhuǎn)同步的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣。磨損狀態(tài)判斷單元4根據(jù)通過信號處理單元3而抽取的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，求出因表示設(shè)置于車輪I的輪胎Ia上的磨損狀態(tài)的特征結(jié)構(gòu)部而引發(fā)的部分的值，根據(jù)該已求出的值，推算而輸出上述輪胎Ia的磨損狀態(tài)。在下面，具體地對各部分進行說明。
[0088]圖2表示信號處理單元3的構(gòu)思結(jié)構(gòu)。在信號處理單元3中，采用旋轉(zhuǎn)傳感器2所檢測的旋轉(zhuǎn)信號，通過旋轉(zhuǎn)速度判斷部5a測定行駛中的車輪I的旋轉(zhuǎn)速度，通過旋轉(zhuǎn)波動圖樣抽取部6抽取與車輪I的旋轉(zhuǎn)同步的旋轉(zhuǎn)速度的波動，即每圈的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣。在這里，在旋轉(zhuǎn)傳感器2所采用的磁性編碼器等的檢測目標中，包括制造上的不一致等造成的節(jié)距誤差。由此，也可形成下述的結(jié)構(gòu)，其中，初始狀態(tài)的正常的狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣為基準的速度圖樣PO，存儲于基準速度圖樣存儲部7中，通過誤差補償部8，對與旋轉(zhuǎn)傳感器2的旋轉(zhuǎn)信號重疊的微小的誤差成分進行補償。
[0089]在旋轉(zhuǎn)波動圖樣抽取部6的信號處理中，為了排除路面的凹凸的影響，對某程度的旋轉(zhuǎn)次數(shù)的期間的旋轉(zhuǎn)信號進行處理，抽取任意的旋轉(zhuǎn)波動速度波動圖樣。比如，根據(jù)多圈的車輪I的旋轉(zhuǎn)信號，對旋轉(zhuǎn)同步成分進行平均化處理，對其進行檢測。通過將平均化處理、積分運算處理用于抽取處理，有效地排除不與車輪I的旋轉(zhuǎn)同步的任意的旋轉(zhuǎn)波動的影響。
[0090]對圖1的磨損狀態(tài)判斷單元4的功能進行說明。如果因輪胎Ia的磨損出現(xiàn)打滑標記，則因輪胎的觸地面的形狀的變化等，旋轉(zhuǎn)速度波動的圖樣變化。磨損狀態(tài)判斷單元4檢測它，由此檢測磨損狀態(tài)。
[0091]最好，還可通過在下面列舉的那樣的方式，使輪胎胎面包含在輪胎旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生指定的旋轉(zhuǎn)同步的旋轉(zhuǎn)速度波動的形狀等的特征結(jié)構(gòu)部，檢測其造成的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣的變化。其中，按照沒有產(chǎn)生振動、噪音、舒適性變差的情況的方式，所包含的特征的形狀等是極微小的。
[0092]在下面列舉為了檢測磨損量，對輪胎Ia設(shè)置的特征。
[0093].改變輪胎Ia的指定部分的材質(zhì)。比如，使指定部分比其它的部分硬或軟。
[0094].形成如果磨損進展，則比如花紋塊之間連接，構(gòu)成特征的特征結(jié)構(gòu)部的面積、配置節(jié)距變化的形態(tài)。
[0095].形成如果磨損進行，則花紋塊被分割，構(gòu)成特征的特征結(jié)構(gòu)部的面積、配置節(jié)距變化的形態(tài)。
[0096].也可形成對應(yīng)于磨損量，按照多個階段而變化的輪胎旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣。
[0097].為了使所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣與具有來自路面的噪音、小石的嚙入、輪胎的平點(flat spot)的影響等的場合的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣相區(qū)分，可按照在局部，不呈現(xiàn)單純的圖樣，而呈現(xiàn)特有的圖樣的方式設(shè)置。
[0098]如果于橫截胎面的方向設(shè)置形狀特征，由于旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣容易變化，故呈現(xiàn)磨損的特征結(jié)構(gòu)部可于橫截胎面的方向而設(shè)置。為了抑制振動、噪音，也可在初始磨損狀態(tài)(磨損幾乎不產(chǎn)生的狀態(tài))設(shè)置沿胎面的橫截方向，構(gòu)成其全長度的一部分的特征部，形成如果磨損進行，則所橫截的方向的特征部的長度變長，以容易檢測.認知的方式變化的特征部。
[0099]圖6表示形成于胎面上的特征結(jié)構(gòu)部的花紋的例子。如果輪胎Ia達到指定的磨損量，由于作為設(shè)置于槽21的內(nèi)部的特征結(jié)構(gòu)部的一個或多個(在本實施方式中為多個)的打滑標記部23露出，故花紋塊22之間連接，輪胎Ia的表面的形狀變化。如果通過硬質(zhì)的材料形成打滑標記部23，則容易在該部分產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)波動的變化。
[0100]也可不同于圖6的例子，而像圖7(A)?圖7(C)所示的那樣，預(yù)先讓作為具有特征的特征結(jié)構(gòu)部的槽24形成于輪胎Ia的胎面上。在該場合，在正常狀態(tài)(初始磨損狀態(tài))，以一定的旋轉(zhuǎn)相位，觀測速度波動，但是如果伴隨磨損，槽24消失，由于波動波形小，故可根據(jù)它推定磨損狀態(tài)。
[0101]另外，可于旋轉(zhuǎn)方向，以獨特的相位間隔而設(shè)置作為特征的特征部。如果于比如相位為0°與90°和180°的3個部位，設(shè)置特征結(jié)構(gòu)部，則伴隨旋轉(zhuǎn)，觀測圖8那樣的速度波動圖樣。由于在一圈中，以90°和180°的間隔將3個特征波形與旋轉(zhuǎn)同步地觀測，故即使在具有路面的凹凸部、小石的嚙入等的外部干擾的情況下，仍容易檢測特征部。通過按照不為均等配置的方式設(shè)置特征部，不受到噪音的影響，容易檢測特征部，可抑制誤檢測。
[0102]對相對旋轉(zhuǎn)速度的圖樣的變化的對應(yīng)進行說明。
[0103]由于旋轉(zhuǎn)速度波動的發(fā)生狀況對應(yīng)于輪胎Ia的狀態(tài)而變化，故因行駛速度而受到影響。圖9(a)?圖9(c)所示的波形的橢圓狀的虛線內(nèi)的部分為于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)波動的旋轉(zhuǎn)位置而觀測的速度波動波形，像圖9(a)?圖9(c)所示的那樣，因行駛速度，波形會變化。即，旋轉(zhuǎn)速度波動部分因輪胎Ia的傳遞特性，呈現(xiàn)頻率特性，因行駛速度，其相位、振幅變化。由此，在抽取旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣時，最好采用旋轉(zhuǎn)速度處于指定的范圍內(nèi)的狀態(tài)的信號，進行處理，通過在信號處理單元3(圖2)中設(shè)置旋轉(zhuǎn)速度判斷部5a，事先具有旋轉(zhuǎn)速度的判斷功能。
[0104]最好，在旋轉(zhuǎn)速度判斷部5a的旋轉(zhuǎn)速度判斷處理中，通過多個旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域(旋轉(zhuǎn)速度等級)，對旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣進行分類。即，按照下述方式構(gòu)成，該方式為:相對相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域，將構(gòu)成比較對象的基準的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣存儲于基準速度圖樣存儲部7中，旋轉(zhuǎn)波動圖樣抽取部6相對多個區(qū)域的相應(yīng)領(lǐng)域，判斷磨損狀態(tài)，根據(jù)它們的結(jié)果，進行綜合判斷。通過于多個速度區(qū)域檢測旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，與僅僅抽取限定于一個的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域的圖樣而進行判斷的場合相比較，可根據(jù)更多的行駛數(shù)據(jù)，進行綜合的判斷，由此，磨損檢測的精度提尚。
[0105]圖10(a)?圖10(c)表示形成疑似的特征圖樣而試驗的數(shù)據(jù)例子。在按照于輪胎胎面上橫切胎面的方式，粘貼厚度約為0.3mm的乙烯樹脂膠帶的狀態(tài)，以約15km/h的速度，在瀝青路面上行駛數(shù)十米，以960次/圈的分辨率，收集旋轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)。此時，由于于乙烯樹脂膠帶表面摩擦系數(shù)減少，故作用于輪胎觸地面上的力變化，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)波動的變化。另外，其大小因乙烯樹脂膠帶的寬度而變化。圖10(a)?圖10(c)表示已抽取的一圈量的速度波動圖樣的例子。圖1O (a)?圖1O (c)分別為對沒有膠帶，膠帶寬度為6mm，膠帶寬度為12mm的旋轉(zhuǎn)速度進行標準化處理，制作坐標圖?？芍?，通過設(shè)置特征而進行檢測，產(chǎn)生特有的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣。
[0106]參照圖3，對檢測特征結(jié)構(gòu)部造成的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，檢測磨損的進行狀況的方法的例子進行說明。該圖表示磨損狀態(tài)判斷單元4的構(gòu)思結(jié)構(gòu)的例子。通過旋轉(zhuǎn)次數(shù)分析部9，求出于行駛中檢測的旋轉(zhuǎn)速度波動的旋轉(zhuǎn)次數(shù)圖譜，在比較運算部11中，關(guān)注表示磨損的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣的次數(shù)成分P(n)，監(jiān)視其輸出電平，進行輸出電平的比較運算，根據(jù)該比較的結(jié)果，通過磨損量推算部12判斷磨損狀況的進展。在比較運算部11中，既可與預(yù)先確定的閾值電平進行比較，也可存儲初始狀態(tài)的電平Ρ0(η)，采用變化量Ρ(η)/Ρ0(η)而進行判斷。
[0107]圖11表示根據(jù)圖10(a)?圖10(c)的波形而求出的旋轉(zhuǎn)次數(shù)圖譜。在本例子中，由于較大地呈現(xiàn)25?35次周邊和60?64次附近的變化，故比如對30次、33次與62次，分別設(shè)定閾值，在已檢測的圖譜P(30)、P(33)、P(62)均超過相應(yīng)的閾值的場合，判定磨損進展。
[0108]另外，也可按多個而設(shè)置構(gòu)成檢測對象的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣的空間頻率(次數(shù))區(qū)域(即，設(shè)定多個運算窗)，抽取對應(yīng)的區(qū)域的旋轉(zhuǎn)次數(shù)成分的等級，根據(jù)它們的結(jié)果，綜合地判斷磨損狀態(tài)。
[0109]比如，將通過用于磨損檢測而設(shè)置的特征花紋pi而引發(fā)的旋轉(zhuǎn)速度波動作為圖12所示的波形W1，其圖譜為圖13所示的Rl(f)。另外，旋轉(zhuǎn)速度波動波形Wl為從圖10(c)的波形中，去除了視為路面外部干擾的低頻成分的波形。求出已檢測的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣的頻率圖譜P in (f)中包含的PI (f)成分的值，將該值作為評價值。
[0110]具體來說，像圖14所示的那樣，進行了標準化處理的檢測對象的已知的圖譜B為:
[0111]Rl(f)=Pl(f)/|Pl(f) I ,
[0112](Pl(f) I表示對象區(qū)域的圖譜的總和)，
[0113]通過已檢測的圖譜A的內(nèi)積運算，求出評價值E = Pin(f).Rl (f)。對應(yīng)于已求出的評價值E的大小，判斷磨損狀態(tài)。按照該處理，由于采用更多的信息判斷磨損狀態(tài)，故可進行對于噪音的抵抗性強、可靠的磨損狀態(tài)的檢測。
[0114]在第2實施方式的磨損量檢測裝置中，通過另外的方法，判斷磨損狀態(tài)。也可于旋轉(zhuǎn)傳感器2中設(shè)置基準，可使行駛中的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣的旋轉(zhuǎn)相位吻合，直接檢測旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣的變化。比如，像圖4所示的那樣，在吻合旋轉(zhuǎn)相位的狀態(tài)，通過差分檢測部14而獲得已檢測的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣、與存儲于基準圖樣存儲部13中的基準的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣的差分，求出相對預(yù)先設(shè)定的基準圖樣的變化量。如果在該變化量中，抽取用于檢測而設(shè)置的特征花紋Pl的磨損時的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣W1，則判定為磨損在進展。在該場合，還對應(yīng)于已抽取的磨損時的圖樣的值，推定磨損的進展程度。
[0115]如果存儲作為基準圖樣的初始的速度波動圖樣，則可檢測還包括旋轉(zhuǎn)傳感器2的固有的誤差圖樣、輪胎Ia的非平衡等的信息的相對初始狀態(tài)的變化量，可進一步提高檢測靈敏度。其中，由于在更換輪胎la、車輪I時，基準圖樣發(fā)生變化，故精度差。由此，最好，具有更新基準存儲部13所存儲的基準圖樣的功能。
[0116]圖3的磨損狀態(tài)判斷單位4的磨損量推定部12具有關(guān)系設(shè)定機構(gòu)12a。關(guān)系設(shè)定機構(gòu)12a采用上述閾值等，以設(shè)定因像上述那樣設(shè)置輪胎Ia上的磨損狀態(tài)的特征而引發(fā)的成分的值，與上述輪胎Ia的磨損的進行狀況的關(guān)系，通過比較運算部11的比較結(jié)果，根據(jù)設(shè)定于關(guān)系設(shè)定機構(gòu)12a中的關(guān)系，推定磨損的進展狀況。關(guān)系設(shè)定機構(gòu)12a也可僅僅相對指定的特征，設(shè)定上述成分的值與上述輪胎Ia的磨損的進行狀況的關(guān)系。另外，還可存儲多種的特征的上述關(guān)系，在輪胎Ia的初始設(shè)置時、更換時通過規(guī)定的選擇操作機構(gòu)(在圖中未示出)選擇而使用與用于車輛的輪胎Ia相對應(yīng)的關(guān)系。
[0117]對旋轉(zhuǎn)傳感器2進行說明。為了容易判斷旋轉(zhuǎn)相位，旋轉(zhuǎn)傳感器2既可采用添加有Z相(零相)信號的旋轉(zhuǎn)角傳感器，還可采用旋轉(zhuǎn)變壓器(resolver)，其它的絕對角傳感器。
[0118]為了以良好的精度檢測作為檢測對象的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，最好裝載于車輪I上的旋轉(zhuǎn)傳感器2具有足夠的檢測精度與足夠的空間分辨率。比如，具有可檢測至少0.5%的旋轉(zhuǎn)速度波動的精度，每圈的脈沖數(shù)大于40。為了在包括更高的次數(shù)的旋轉(zhuǎn)波動成分的低速旋轉(zhuǎn)時，獲得足夠的數(shù)據(jù)，最好旋轉(zhuǎn)傳感器2的分辨率更高。如果考慮輪胎Ia的花紋塊尺寸等的結(jié)構(gòu)，則最好按照可確保觸地長度為20mm的分辨率的方式使旋轉(zhuǎn)傳感器2的每圈的輸出脈沖數(shù)的最低值在100以上。
[0119]另外，旋轉(zhuǎn)傳感器2的輸出不必一定為脈沖輸出，也可為模擬信號。如果分析伴隨旋轉(zhuǎn)而輸出的模擬信號，由于可從信號中包含的波形的形變等中，抽取旋轉(zhuǎn)速度的波動，故可進行與脈沖輸出的場合相同的處理。特別是在旋轉(zhuǎn)脈沖的分辨率(倍增能力)低的場合，最好，通過主動地利用模擬信號，進行高分辨率的信號處理。
[0120]如果針對旋轉(zhuǎn)傳感器2列舉具體例子，則最好比如像圖21A、圖21B和圖22A、圖22B所示的那樣，通過由磁性編碼器2a或脈沖齒輪形成的目標、與檢測該目標的磁性傳感器2b構(gòu)成，包括倍增電路2ca，該電路2ca輸出對上述磁性傳感器2b的檢測信號進行了倍增處理的旋轉(zhuǎn)脈沖。
[0121]為了以良好的精度檢測構(gòu)成檢測對象的指定的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，裝載于車輪上的旋轉(zhuǎn)傳感器必須采用具有足夠的檢測精度、與足夠的空間分辨率的類型。像這樣，將由磁性編碼器2a或脈沖齒輪(/Of年亇)形成的目標與磁性傳感器2b組合，對已檢測的磁場信號進行倍增處理，分辨率提高的旋轉(zhuǎn)傳感器2對于溫度變化、污染等的惡劣環(huán)境的抵抗性強，并且具有每圈的100脈沖以上的旋轉(zhuǎn)分辨率。由此，作為旋轉(zhuǎn)傳感器2設(shè)置于溫度變化、污染等的惡劣環(huán)境中，另外必須抽取每圈中的旋轉(zhuǎn)速度波動的旋轉(zhuǎn)傳感器2，適合采用上述結(jié)構(gòu)的類型。關(guān)于旋轉(zhuǎn)傳感器2的具體例子，將在后面結(jié)合圖21A、圖21B和圖22A和圖22B而進行說明。
[0122]下面，關(guān)于利用根據(jù)磨損狀態(tài)判斷單元4而檢測的磨損狀態(tài)的信息的例子進行說明。
[0123]圖5表示其一個例子。已檢測的輪胎的磨損狀態(tài)從由上述信號處理單元3和磨損狀態(tài)判斷單元4構(gòu)成的磨損量檢測裝置主體15傳遞給車輛的上級計算機16，設(shè)置于上級計算機16中的磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)17對應(yīng)于磨損量，顯示于駕駛席的警告通報機構(gòu)19中。比如，打開警告燈等的顯示燈19a。由此，催促駕駛員進行打滑標記的確認、檢查。警告通報機構(gòu)19不但可為顯示燈19a，還可為于液晶顯示裝置等的圖像顯示裝置19b中顯示注意顯示的圖像的類型。
[0124]磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)17與上述警告通報機構(gòu)19的顯示同時地從上級計算機16，通過可與車輛通信的通信網(wǎng)絡(luò)18發(fā)送信息，根據(jù)需要，促進通過車輛銷售店、服務(wù)點等的營業(yè)場所20的檢修.更換。
[0125]也可在該場合，磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)17對應(yīng)于在行駛中檢測的磨損狀態(tài)，在晴天時不發(fā)出警告，但是在雨天時的行駛中，發(fā)出警告等，催促判定為危險高的狀態(tài)的場合的注意。磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)17特別是在判定為危險的狀態(tài)的場合，也可使ECU(電機控制單元)等的計算機式的車輛控制裝置22具有自動地限制行駛速度的功能。另外，磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)17對應(yīng)于已檢測的磨損狀態(tài)，變更車輛控制裝置22的車輛姿勢控制等的安全控制系統(tǒng)22a的參數(shù)，考慮輪胎的能力降低，調(diào)整安全控制系統(tǒng)。
[0126]整理本實施方式的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置的效果，在下面給出。
[0127].由于可在行駛中檢測輪胎Ia的磨損量，故不必要求設(shè)置特殊的傳感器。由此，成本沒有大幅度地上升，可安裝于車輛上。
[0128]?在過去，由于進行目視的檢查，故具有漏掉磨損的可能性，但是由于采用旋轉(zhuǎn)傳感器2而檢測，故發(fā)出適合的警告，催促安全確認，可實現(xiàn)預(yù)防安全。
[0129].由于即使在駕駛員沒有注意輪胎Ia在磨損的狀態(tài)運轉(zhuǎn)的情況下，仍可通過檢測信號使車輛發(fā)出警告，故可進行避免滑移的運轉(zhuǎn)操作，可防止交通事故。
[0130].由于可進行考慮了磨損狀態(tài)的車輛控制，故可對應(yīng)于行駛條件，進行適合的運轉(zhuǎn)輔助、安全控制，可防止交通事故。
[0131]?由于通過對旋轉(zhuǎn)同步成分進行累積計算，或?qū)ζ溥M行平均化處理，將其抽取，可檢測極微小的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，故可僅僅設(shè)置微小的磨損檢測用的特征，可在不影響舒適性的范圍內(nèi)，賦予功能。
[0132].另外，由于產(chǎn)生特征圖樣(包括具有特征的波動的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣)的特征結(jié)構(gòu)部設(shè)置于一個或多個規(guī)定的旋轉(zhuǎn)相位的位置，故容易從旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣中，抽取特征圖樣，可使設(shè)置于輪胎Ia上的磨損檢測用的特征結(jié)構(gòu)部為最小限的尺寸，可按照不影響舒適性的方式構(gòu)成。
[0133].由于旋轉(zhuǎn)傳感器2組裝于車輪用軸承上，故檢測誤差變小，還可檢測微小的旋轉(zhuǎn)速度波動。由此，可以良好的精度檢測:以不對舒適性造成影響的水平而形成的磨損量檢測用的形狀特征。
[0134].還有，由于可通過與高分辨率的旋轉(zhuǎn)傳感器組合，以高分辨率而檢測低速行駛狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)波動成分，故磨損檢測用的圖樣抽取精度變高。
[0135]圖21A、圖21B表示旋轉(zhuǎn)傳感器2的第I例子。該旋轉(zhuǎn)傳感器2為徑向式的磁式傳感器，包括構(gòu)成目標的環(huán)狀的磁性編碼器2a、與磁性傳感器2b，該磁性傳感器2b與該磁性編碼器2a的外周面面對，檢測該磁性編碼器2a的磁性。磁性編碼器2a交替地具有N、S的磁極2aa，從磁性傳感器2b輸出正弦波狀的旋轉(zhuǎn)信號。該正弦波狀的旋轉(zhuǎn)信號通過信號處理機構(gòu)2c，整形為矩形，作為矩形波的脈沖信號而輸出。信號處理機構(gòu)2c也可具有倍增電路2ca，在該場合，輸出經(jīng)過倍增處理的高分辨率的旋轉(zhuǎn)信號。
[0136]磁性編碼器2a也可為在上述磁極2aa上于軸向并列，于圓周上的一個部位具有Z相(零相)檢測用的磁極2ab的類型，在該場合，磁性傳感器2b不但設(shè)置有上述N、S交替的磁極2aa的檢測用的傳感部2ba，還設(shè)置檢測Z相檢測用的磁極2ab的傳感部2bb。該傳感部2bb在每一圈中，輸出I次的Z相(零相)信號。
[0137]圖22A、圖22B表示旋轉(zhuǎn)傳感器2的第2例子。該旋轉(zhuǎn)傳感器2為軸向式的磁式，環(huán)狀的磁性編碼器2a和磁性傳感器2b于軸向面對。磁性編碼器2a安裝于截面為L狀的傳感器安裝環(huán)2d的法蘭部上。其它的結(jié)構(gòu)與圖21A、圖21B所示的徑向式的旋轉(zhuǎn)傳感器2相同。另外，在圖22A、圖22B的例子中，同樣在該徑向型的旋轉(zhuǎn)傳感器2中，也可與上述相同，給出零相用的磁極和傳感部，以及倍增電路的圖示，雖然關(guān)于這一點的圖示省略。
[0138]在圖21A、圖21B和圖22A、圖22B中，均給出具有磁性編碼器2a的旋轉(zhuǎn)傳感器2，但是，旋轉(zhuǎn)傳感器2也可為目標由齒輪型的磁性體構(gòu)成的脈沖環(huán)(在圖中未示出)。在該場合，磁性傳感器檢測脈沖環(huán)的齒部，輸出旋轉(zhuǎn)信號。
[0139]按照采用該磁性編碼器2a、齒輪型的脈沖環(huán)的磁式的旋轉(zhuǎn)傳感器2，對于溫度變化、污染等的惡劣環(huán)境的抵抗性強。在磁式的場合，與光學(xué)式相比較，難以精細地設(shè)置磁極，但是如果具有倍增電路2ca，則獲得為了獲得旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣而必要的分辨率的旋轉(zhuǎn)信號。
[0140]圖15?圖20表示設(shè)置上述旋轉(zhuǎn)傳感器2的車輛用軸承的各例子。圖15、圖16所示的車輪用軸承30給出為第3代的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)型，并且用于驅(qū)動輪支承，于多排的中間處設(shè)置旋轉(zhuǎn)傳感器2的例子。該車輛用軸承30包括:外方部件31，在該外方部件31的內(nèi)周形成多排的滾動面33;內(nèi)方部件32，該內(nèi)方部件32形成有與上述各滾動面33面對的滾動面34;多排的滾動體35，該多排的滾動體35夾設(shè)于該外方部件31和內(nèi)方部件32的滾動面33、34之間，該車輛用軸承30自由旋轉(zhuǎn)地將車輪支承于車身上。該車輛用軸承30為多排向外角接觸滾珠軸承型，滾動體35由滾珠構(gòu)成，針對每排通過保持器36而保持。內(nèi)方部件32由輪箍圈32a與嵌合于該輪箍圈32a的內(nèi)側(cè)端的外周的內(nèi)圈32b構(gòu)成，于各圈32a、32b的外周上設(shè)置上述滾動面34。夕卜方部件31和內(nèi)方部件32之間的軸承空間的兩端通過密封件37、38而分別密封。
[0141]在該車輛用軸承30中，于內(nèi)方部件32的兩個滾動面34、34之間的外周上，設(shè)置旋轉(zhuǎn)傳感器2的編碼器2a，與該編碼器2a所面對的磁性傳感器2b設(shè)置于:設(shè)在外方部件31上的徑向的傳感器安裝孔內(nèi)部。旋轉(zhuǎn)傳感器2為比如結(jié)合圖21A和圖21B而在前面描述的徑向型。
[0142]圖17、圖18所示的車輪用軸承30給出為第3代的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)型，并且用于驅(qū)動輪支承，于內(nèi)側(cè)端設(shè)置旋轉(zhuǎn)傳感器2的例子。在該例子中，旋轉(zhuǎn)傳感器2采用結(jié)合圖22而在前面描述的軸向型。具體來說，內(nèi)側(cè)端的密封件38中的以壓配合方式固定于內(nèi)方部件32的外周面上的甩油環(huán)兼作圖22A和圖22B的例子的傳感器支承環(huán)2d。磁性傳感器2b通過樹脂模制于環(huán)狀的金屬外殼39的內(nèi)部，經(jīng)由金屬外殼39，固定于外方部件31上。其它的結(jié)構(gòu)與圖15、圖16所示的例子相同。
[0143]圖19、圖20所示的車輪用軸承30給出為第3代的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)型，并且用于驅(qū)動輪支承，于內(nèi)側(cè)端設(shè)置旋轉(zhuǎn)傳感器2的例子。在該例子中，外方部件31的內(nèi)側(cè)端部的端面開口通過外罩29而覆蓋，在該外罩29上安裝旋轉(zhuǎn)傳感器2的磁性傳感器2b。其它的結(jié)構(gòu)和作用效果與圖15、圖16所不的例子相同。
[0144]另外，本發(fā)明的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置可廣泛地適用于從乘用車、出租車等的小型的汽車到卡車、拖車、公共汽車等的大型汽車。
[0145]最優(yōu)選的形態(tài)適用于卡車、拖車、公共汽車等的大型汽車。
[0146]在這些汽車中，由于要求安全而以良好的效率搬運乘客、貨物，故經(jīng)常將車輛保持于正常的狀態(tài)這一點是重要的。進行日常的運行前檢修，并且還在行駛中監(jiān)視輪胎的磨損量，由此，在對運行造成影響之前，有掌握其征兆的必要。
[0147]標號的說明:
[0148]標號I表不車輪；
[0149]標號Ia表示輪胎；
[0150]標號2表示旋轉(zhuǎn)傳感器；
[0151]標號3表示信號處理單元；
[0152]標號4表示磨損狀態(tài)判斷單元；
[0153]標號5表示汽車用輪胎的磨損量檢測裝置。
【主權(quán)項】
1.一種汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其為檢測汽車用輪胎的磨損量的裝置，包括: 旋轉(zhuǎn)傳感器，該旋轉(zhuǎn)傳感器按照測定上述汽車的速度的方式檢測車輪的旋轉(zhuǎn)信號； 信號處理單元，該信號處理單元從通過該旋轉(zhuǎn)傳感器而檢測出的旋轉(zhuǎn)信號中，抽取與旋轉(zhuǎn)同步的旋轉(zhuǎn)速度的波動，根據(jù)該已抽取的旋轉(zhuǎn)速度的波動獲得旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，該旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣為持續(xù)多圈的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，各圖樣包括與旋轉(zhuǎn)同步的旋轉(zhuǎn)速度的波動； 磨損狀態(tài)判斷單元，該磨損狀態(tài)判斷單元根據(jù)這個已獲得的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣求出下述值，該值為因設(shè)置于上述車輪的輪胎上的特征而引發(fā)的成分的值，并對應(yīng)于上述輪胎的磨損狀態(tài)而變化，該磨損狀態(tài)判斷單元根據(jù)這個已求出的值，推定上述輪胎的磨損狀態(tài)，輸出磨損信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其中，上述磨損狀態(tài)判斷單元包括關(guān)系設(shè)定機構(gòu)，該關(guān)系設(shè)定機構(gòu)設(shè)定下述值與上述輪胎的磨損的進展狀況之間的關(guān)系，該值為因設(shè)置于輪胎上的特征而引發(fā)的成分的值，并對應(yīng)于上述輪胎的磨損狀態(tài)而變化， 于該關(guān)系設(shè)定機構(gòu)中設(shè)定上述關(guān)系后的上述輪胎的上述特征為下述(a)?(i)中的至少一者: (a)改變指定部分的材質(zhì)； (b)如果磨損持續(xù)，則面積或花紋變化的形態(tài)； (C)對應(yīng)于磨損量而發(fā)生不同的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣； (d)在一圈內(nèi)形成具有指定的波動的特征的圖樣； (e)由至少一個特征結(jié)構(gòu)部構(gòu)成，輪胎的胎面花紋構(gòu)成該特征結(jié)構(gòu)部，該特征結(jié)構(gòu)部伴隨磨損而變化，形成于橫截胎面的方向。 (f)由多個特征結(jié)構(gòu)部構(gòu)成，該特征結(jié)構(gòu)部形成于輪胎的旋轉(zhuǎn)方向的多個位置，各位置關(guān)系于旋轉(zhuǎn)方向不呈等間隔； (g)由至少一個特征結(jié)構(gòu)部構(gòu)成，該特征部按照局部地改變胎面的形成材料的方式構(gòu)成； (h)按照在磨損進展時，向具有特征的波動的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣而變化的方式構(gòu)成； (i)由至少一個特征結(jié)構(gòu)部構(gòu)成，該特征部由槽構(gòu)成，該槽在初始狀態(tài)形成于輪胎的胎面上，按照該槽的深度伴隨磨損而減少的方式構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其中，上述信號處理單元通過對上述旋轉(zhuǎn)傳感器的持續(xù)多圈的旋轉(zhuǎn)信號進行與旋轉(zhuǎn)同步的平均化處理或累積計算處理，獲得上述旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任意一項所述的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其中，上述信號處理單元以從一個以上被設(shè)定的行駛速度范圍中選擇的行駛速度范圍，來實施上述旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣的獲得。5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任意一項所述的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其中，上述信號處理單元針對多個行駛速度范圍，分別獲得上述旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣，針對上述信號處理單元進行上述獲得的處理的各行駛速度范圍，上述磨損狀態(tài)判斷單元分別進行磨損狀態(tài)的推定處理，根據(jù)該多個推定處理的結(jié)果，綜合判斷磨損狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中的任意一項所述的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其中，上述磨損狀態(tài)判斷單元根據(jù)已獲得的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣分析旋轉(zhuǎn)次數(shù)成分，求出能表示磨損狀態(tài)的指定的旋轉(zhuǎn)次數(shù)成分的水平，判斷磨損狀態(tài)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其中，求出已獲得的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣中包含的表示磨損狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)成分的值，將其作為評價值來判斷磨損狀態(tài)。8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中的任意一項所述的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其中，上述旋轉(zhuǎn)傳感器具有零相，上述信號處理單元在使已獲得的旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣的相位吻合的狀態(tài)，求出上述旋轉(zhuǎn)速度波動圖樣與基準圖樣的差分，根據(jù)該差分判斷磨損狀態(tài)。9.根據(jù)權(quán)利要求1?8中的任意一項所述的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其中，上述旋轉(zhuǎn)傳感器包括:磁性編碼器或脈沖裝置，該磁性編碼器或脈沖裝置具有磁性傳感器和通過該磁性傳感器所檢測的被檢測極;倍增電路，該倍增電路輸出對上述磁性傳感器的檢測信號進行倍增處理的旋轉(zhuǎn)脈沖。10.根據(jù)權(quán)利要求1?9中的任意一項所述的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其中，還包括磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)，該磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)根據(jù)上述磨損狀態(tài)判斷單元所輸出的磨損信息，進行對駕駛員的警告或車輛的控制狀態(tài)的變更。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其中，上述磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)具有下述功能，該功能為，根據(jù)上述磨損狀態(tài)判斷單元所輸出的磨損信息，在駕駛席的警告通報機構(gòu)中進行顯示。12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其中，上述磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)具有下述功能，該功能為，根據(jù)上述磨損狀態(tài)判斷單元所輸出的磨損信息，變更車輛控制計算機的控制參數(shù)，進行考慮了輪胎的能力的安全控制。13.根據(jù)權(quán)利要求10?12中的任意一項所述的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其中，上述磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)具有下述功能，該功能為，根據(jù)上述磨損狀態(tài)判斷單元所輸出的磨損信息和行駛時的天氣情況，在指定的天氣時發(fā)出警告。14.根據(jù)權(quán)利要求10?13中的任意一項所述的汽車用輪胎的磨損量檢測裝置，其中，上述磨損推定結(jié)果利用機構(gòu)具有下述功能，該功能為，裝載于車輛上的計算機通過通信網(wǎng)絡(luò)，將上述磨損狀態(tài)判斷單元所輸出的磨損信息發(fā)送給能進行車輛的檢修或輪胎的更換的已確定的營業(yè)場所的終端。
【文檔編號】B60C23/06GK105848932SQ201480062756
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年11月14日
【發(fā)明人】高橋亨, 西川健太郎, 正木信男, 若尾泰通
【申請人】Ntn株式會社