6545528 車輪締結状態のサーバ利用判定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6545528

(24)【登録日】2019年6月28日

(45)【発行日】2019年7月17日

(54)【発明の名称】車輪締結状態のサーバ利用判定装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 5/00 20060101AFI20190705BHJP

   B60B 3/16 20060101ALI20190705BHJP

   G01M 17/007 20060101ALI20190705BHJP

   B60B 35/18 20060101ALI20190705BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20190705BHJP

【ＦＩ】

   G01L5/00 103D

   B60B3/16 D

   G01M17/007 J

   B60B35/18 Z

   B60R16/02 650J

【請求項の数】10

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-102075(P2015-102075)

(22)【出願日】2015年5月19日

(65)【公開番号】特開2016-215787(P2016-215787A)

(43)【公開日】2016年12月22日

【審査請求日】2018年4月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086793

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅士

(74)【代理人】

【識別番号】100087941

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 修司

(72)【発明者】

【氏名】楠見 泰孝

(72)【発明者】

【氏名】野呂 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】加藤 浩也

(72)【発明者】

【氏名】西川 健太郎

【審査官】 田々井 正吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１２７５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０３１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４６０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３０９７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１１９２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７２３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０７２６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１４５７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３２９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７１６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４８６０６８０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５４５５３５７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５０８３３１４（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ ５／００

Ｂ６０Ｂ ３／１６

Ｂ６０Ｂ ３５／１８

Ｂ６０Ｒ １６／０２

Ｇ０１Ｍ １７／００７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車輪を車軸に締結する車輪締結部に着脱可能に設置されて前記車輪締結部の締結状態によって変化する状態量を検出するセンサユニットと、このセンサユニットに接続された情報端末と、この情報端末に接続されたサーバとを備え、
前記センサユニットは、前記状態量として歪を検出する歪センサを有し、
前記情報端末は、車両の制御・通信系から車両状態データを読み込み、この車両状態データから定められたタイミングで前記センサユニットに測定を指示する測定タイミング指示部と、前記センサユニットから前記歪センサの検出データを測定データとして受信し前記サーバへ送信する通信手段とを有し、
前記サーバは、前記測定データを、前記車両状態データの定められた項目につき過去に同一条件で測定して記憶した蓄積データと比較することで、前記車輪締結部の締結状態の異常を判定する情報処理部を有する車輪締結状態のサーバ利用判定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の車輪締結状態のサーバ利用判定装置において、前記センサユニットと前記情報端末との間の通信、および前記情報端末と前記サーバとの間の通信を無線で行う通信手段を備え、前記サーバの前記情報処理部は前記測定データを記憶しかつ前記判定を行い、前記情報端末は前記サーバから送られた判定結果を表示装置の画面に表示する表示部を有する車輪締結状態のサーバ利用判定装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の車輪締結状態のサーバ利用判定装置において、前記情報端末は、前記測定データを、前記車両状態データから前記車輪締結部の締結状態の異常を判定する情報処理部を有する車輪締結状態のサーバ利用判定装置。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車輪締結状態のサーバ利用判定装置において、前記サーバは、車両に異常が発生した場合に、その異常が判定された測定データと他の車両における測定データを比較し、この比較の結果、両測定データの間に同様の傾向または同等の水準の状況が見出された場合に対象車両情報を車両の管理部もしくは当該車両のドライバーへ連絡して注意喚起する比較報知部を有する車輪締結状態のサーバ利用判定装置。

【請求項5】

請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車輪締結状態のサーバ利用判定装置において、前記センサユニットは、前記車輪の全周に渡り設けられて前記車輪のホイールをハブに取付ける各ハブボルトの頭部とホイールナットとの間に介在し前記各ハブボルトとホイールナットとによる締め付け力を受ける変形発生用のリング状のスペーサ状部材をさらに有し、前記歪センサは、前記スペーサ状部材における前記ハブボルトが挿通されるボルト穴の間の位相部位に設けられて前記スペーサ状部材の歪を検出する車輪締結状態のサーバ利用判定装置。

【請求項6】

請求項５に記載の車輪締結状態のサーバ利用判定装置において、前記センサユニットは、前記スペーサ状部材の前記ボルト穴の間の位相部位に、前記歪センサ、この歪センサの検出信号を通信する通信装置、並びに前記歪センサおよび前記通信装置に通電する電源が設けられた車輪締結状態のサーバ利用判定装置。

【請求項7】

請求項５または請求項６に記載の車輪締結状態の判定装置において、前記センサユニットの前記スペーサ状部材は、前記ボルト穴の間の位相部位が薄肉部とされた車輪締結状態の判定装置。

【請求項8】

請求項７に記載の車輪締結状態のサーバ利用判定装置において、前記スペーサ状部材は、前記ボルト穴の間の前記薄肉部とされた位相部位における一部の位相部位に、歪集中部となる最薄部を有し、この最薄部の歪を検出する歪センサを有する車輪締結状態のサーバ利用判定装置。

【請求項9】

請求項５ないし請求項８のいずれか１項に記載の車輪締結状態のサーバ利用判定装置において、前記センサユニットは、前記歪センサの他に、温度センサを有し、かつ加速度センサ、ジャイロ、および回転センサのうちの少なくとも一つを有する車輪締結状態のサーバ利用判定装置。

【請求項10】

請求項５ないし請求項８のいずれか１項に記載の車輪締結状態のサーバ利用判定装置において、前記センサユニットは、前記スペーサ状部材に取付けられてこのスペーサ状部材の変形により歪むダイヤフラムと、このダイヤフラムに取付けられてこのダイヤフラムの歪を検出するセンサ素子とで構成された歪センサを有する車輪締結状態のサーバ利用判定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、自動車の車輪締結部における車輪締結状態の判定装置に関し、詳しくは、この車輪締結状態を高精度に判定するサーバ利用判定装置である。

【背景技術】

【0002】

自動車、特に大型商用車等においては、車輪脱落等の不具合防止として各車輪の締結状態を確認することが重要であると認識されており、ボルト締結時の締付トルク管理が法令化されている。このような締結状態の確認手段としては、外観、打音チェックによる点検が一般的であるが、走行中の締結状態を高精度に判定出来る量産技術は無い為、定期メンテナンスの他に、運行前点検、運行途中点検等の日常点検を実施し、ナット緩み等の締結異常発生を防いでいる。

【0003】

外観チェックについては、ナット締付後、ペイントマーカー等でナットとホイール間の位相を示したり、位相が分かるキャップをナットに組み付けて、緩みによる位相ズレを検出し易くする等の方法がある。また、打音チェックについては、一般的に点検者の経験則に基づく判定が主であるが、ハンマリング器具に加速度計を組み込み、ナット緩みやボルト損傷による共振周波数の変化を検出する診断ツールも存在する。

【0004】

走行中の車輪状態を監視する量産技術としては、ＴＰＭＳ（タイヤ空気圧監視装置）等があり、先行技術として、車両制御の為にタイヤ作用力を検出する方式も提案されている（例えば、特許文献１〜３）。前記タイヤの作用力を検出する装置は、ホイール支持部（ハブ）とホイール間に、柱状部と板状部を有する弾性体を配置し、各部位に生じる応力、歪等の情報から、タイヤ接地面にかかる作用力を演算し検出する装置である。この装置は、板状部に歪を増大させる応力集中部を設けることを特徴としているが、具体案は記載されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４８６０６８０号公報

【特許文献2】特許第５４５５３５７号公報

【特許文献3】特許第５０８３３１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

・外観、打音による従来の確認手法では、ナット緩み、ボルト破損等の異常を走行中に検出できない。
・点検者の経験則に基づく判定の場合、検出精度にばらつきがある。
・車両の使用環境（積載量、加減速、旋回、路面状況、タイヤ状況、車両の劣化状況等）によって生じる外乱を加味した異常判定が困難である。
・前述の先行技術の様に、ハブ、ホイール間に連結固定される弾性部材を設ける場合、構造が複雑になり、コストが高く、車両重量、車軸幅の増加、および車両の支持剛性にも影響する。

【0007】

これらの課題を解決するものとして、車輪締結部にセンサユニットを設置し、その測定データを車載器または携帯端末で解析して締結異常の判定を行うシステムを考えた。しかし、そのシステムにおいても、次の課題がある。
・車載器もしくは携帯端末で測定データや解析データを保存する場合、データ保存量に制約が生じる。
・車載器もしくは携帯端末で解析/ 状態判定する場合、処理に時間がかかる。
・解析方式や判定基準の改訂時等、アップデート作業が煩雑。（アップデートにタイムラグが生じる）
・車両管理部門でのデータ管理、車両状態監視が難しい。
・車両毎のスタンドアローン評価の場合、設定時の問題を検出出来ない可能性がある。 （当初からナットが緩んでいる場合や、タイヤの空気圧が不適な場合等、判定基準の初期設定時点での問題）

【0008】

この発明の目的は、走行中の車輪締結状態の監視が可能で、かつ走行条件違いによる影響を低減した異常判定が可能であり、メンテナンス精度の向上、判定精度の向上、判定基準の定量化が図れ、さらにサーバの利用により大容量の情報蓄積によるさらなるメンテナンス精度の向上、判定精度の向上、状態判定の高速化が得られる車輪締結状態の判定装置を提供することである。
この発明の他の目的は、センサ類の車両への着脱が容易であり、車両重量、車軸幅、支持剛性への影響が小さくできるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明の車輪締結状態のサーバ利用判定装置は、車輪２Ａを車軸に締結する車輪締結部２Ａａに着脱可能に設置されて前記車輪締結部２Ａａの締結状態によって変化する状態量を検出するセンサユニット３と、情報端末４と、この情報端末４に接続されたサーバ３０とを備え、
前記センサユニット３は、前記状態量として歪を検出する歪センサ１３を有し、
前記情報端末４は、車両の制御・通信系５から車両状態データを読み込み、この車両状態データから定められたタイミングで前記センサユニット３に測定を指示する測定タイミング指示部２３と、前記センサユニット３から前記歪センサの検出データを測定データとして受信し前記サーバ３０へ送信する通信手段２２とを有し、
前記サーバ３０は、前記測定データを、前記車両状態データの定められた項目につき過去に同一条件で測定して記憶した蓄積データと比較することで、前記車輪締結部２Ａａの締結状態の異常を判定する情報処理部３２を有する。

【0010】

この構成によると、車輪締結部２Ａａに着脱可能に設置されて前記車輪締結部２Ａａの締結状態によって変化する状態量を検出するセンサユニット３を用いる。そのため、走行中の車輪締結状態の監視が可能で、またセンサ類の車両への着脱が容易である。また、情報端末４は、測定タイミング指示部２３により車両状態データを読み込み、定められたタイミングで前記センサユニット３に測定を指示する。サーバ３０の情報処理部３２は、前記測定データを、過去に同一条件で測定して記憶した蓄積データと比較することで、前記車輪締結部２Ａａの締結状態の異常を判定する。このため、車両走行条件を限定した測定により、走行条件違いによる影響等の外乱を低減した異常判定が可能で、判定精度の向上、判定基準の定量化、メンテナンス精度の向上が図れる。前記情報処理部３２は、サーバ３０に設けられているため、大容量の蓄積データを用い、より精度良く異常判定が行え、またサーバ３０の持つ高速処理機能により、異常判定の処理の高速化が得られる。

【0011】

なお、前記「制御・通信系」とはＥＣＵ等の制御装置とＣＡＮ等の通信装置とを含む概念である。前記「車両状態データ」は、例えば、エンジン回転数、ステア角、タイヤ回転数（車速）、アクセル開度、ブレーキ作動の状況、トランスミッションの使用ギア、イグニッションスイッチのオンオフ、アクセサリー系のみオンのいずれの状態であるか等の情報であり、車両走行条件を推定出来るエンジン回転数、ステア角、タイヤ回転数、アクセル開度、ブレーキ作動の状況等が前記「項目」である。また、前記「同一条件で測定」とは、厳密な同一を示すのではなく、例えば、アイドリング時、定常走行時（直進でかつ一定速度）、安定路面走行等の区別について同一であれば問題ない。

【0012】

この発明において、前記センサユニット３と前記情報端末４との間の通信、および前記情報端末４と前記サーバ３０との間の通信を無線で行う通信手段２２，２６，３１を備え、前記サーバ３０の前記情報処理部３２は前記測定データを記憶しかつ前記判定を行い、前記情報端末４は前記サーバ３０から送られた判定結果を表示装置の画面に表示する表示部２５を有するようにしても良い。
上記構成の場合、センサユニット３と情報端末４とが無線で通信されるため、回転する車輪２Ａと固定側にある情報端末４との間の配線が簡素となる。また、情報端末４とサーバ３０との通信も無線で行うため、前記情報端末４が車載器４Ａや携帯端末４Ｂであっても良く、走行する車両上からサーバ３０との通信が行える。判定結果は、情報端末４の画面に表示するため、走行している車両上で運転者等に締結異常の判定結果を認知させることができる。

【0013】

この発明において、前記情報端末４は、前記測定データを、前記車両状態データから前記車輪締結部２Ａａの締結状態の異常を判定する情報処理部２４を有していても良い。
走行する車両とサーバ３０との間で、通信が確立できない場合があるが、このような場合であっても、情報端末４に前記情報処理部２４を有することで、車輪締結部２Ａａの締結状態の異常の判定を行うことができる。情報端末４では、サーバ３０ほどの大容量の過去蓄積データを用いることはできず、また演算速度も限られるが、実用可能な範囲での精度の良い締結状態の異常判定が行える。

【0014】

この発明において、前記サーバ３０は、前記測定データから何らかの異常が判定された場合に、その異常が判定された測定データと他の類似車両における測定データを比較し、この比較の結果、両測定データの間に同様の傾向または同等の水準の状況が見出された場合にその同様の傾向または同等の水準の状況が見出された測定データを車両の管理部へ連絡して注意喚起する比較報知部３３を有するようにしても良い。また、本比較報知部３３はセンサユニット３の初期設定において、各測定データを類似車種の他車両データと比較することで、初期の締付不良、空気圧不適等による基準の初期設定時の問題を検出することが出来る。
前記比較報知部を備える場合、異常発生時に注意喚起を他車のドライバーや運行管理部門等に認識させることができる。

【0015】

この発明において、前記センサユニット３は、前記車輪２Ａの全周に渡り設けられて前記車輪２Ａのホイールをハブ６に取付ける各ハブボルト７の頭部７ａとホイールナット８との間に介在し前記各ハブボルト７とホイールナット８とによる締め付け力を受ける変形発生用のリング状のスペーサ状部材１２をさらに有し、前記歪センサ１３は、前記スペーサ状部材１２における前記ハブボルト７が挿通されるボルト穴１１の間の位相部位に設けられて前記スペーサ状部材１２の歪を検出しても良い。
この構成のセンサユニット３の場合、スペーサ状部材１２の歪を検出してホイールナット８の締結状態の異常を検出するため、車両の走行中の締結状態の異常を検出できる。歪を生じさせるための前記スペーサ状部材１２は、ハブボルト７の頭部７ａとホイールナット８との間に介在させるリング状の部材であり、このスペーサ状部材１２に歪センサ１３を取付けた構成であるため、構造が簡単で、ホイール２の支持剛性への影響も小さい。
また、センサ類の車両への着脱が容易であり、車両重量、車軸幅への影響が小さくできる。

【0016】

この発明において、前記センサユニット３は、前記スペーサ状部材１２の前記ボルト穴１１の間の位相部位に、前記歪センサ１３、この歪センサ１３の検出信号を通信する通信装置１６、並びに前記歪センサ１３および前記通信装置１６に通電する電源１７が設けられていても良い。
前記歪センサ１３による検出やその検出信号の通信のためには通信装置１６や電源１７が必要であるが、スペーサ状部材１２のボルト穴１１の間の位相部位に前記通信装置１６および電源１７を配置することで、センサユニット３をコンパクトに構成することができる。前記スペーサ状部材１２は、ボルト穴１１の存在する位相部位では、締め付けを行うためにハブ、ホイール等に対してある程度の接触面積を確保する必要があるが、ボルト穴１１の間の位相部位は接触していなくても（肉厚を薄くしても）良い。そのため、例えば、この薄くすることで生じる空間内に前記通信装置１６や電源１７を配置することで、センサユニット３の全体としての肉厚を厚くすることなく、通信装置１６および電源１７を配置することができる。

【0017】

この発明において、前記センサユニット３の前記スペーサ状部材は、前記ボルト穴１１の間の位相部位が薄肉部１２ｂとされていても良い。
このように薄肉部１２ｂを設けることで、センサ類や、通信装置１６、電源１７等の実装部位として利用し、その実装したセンサ類等をスペーサ状部材１２の全体の肉厚から突出しないようにできる。そのため、前記スペーサ状部材１２を支障なく部材間に挟み込むことができる。また、前記薄肉部１２ｂを設けることで歪を集中させることができ、歪の検出の感度を向上させ、締結状態の異常判定の精度を向上させることができる。

【0018】

このように薄肉部１２ｂを設ける場合に、前記スペーサ状部材１２は、前記ボルト穴１１の間の前記薄肉部１２ｂとされた位相部位における一部の位相部位に、歪集中部となる最薄部１２ｃを有し、この最薄部１２ｃの歪を検出する歪センサ１３を有していても良い。
このように最薄部１２ｃを設けることで、スペーサ状部材１２の歪がより一層集中し、歪の検出の感度の向上、締結状態の異常判定の精度をより一層向上させることができる。

【0019】

この発明において、前記センサユニット３は、前記歪センサ１３の他に、温度センサ１４を有し、かつ加速度センサ１５、ジャイロ、および回転センサ（いずれも図示せず）のうちのいずれか一つを有していても良い。
歪センサ１３の歪の検出値は温度によって変わるため、温度センサ１４で温度を検出し、温度補正を行うことが、締結状態の異常判定の精度向上の上で好ましい。また、温度センサ１４により、ブレーキ引きずり等による異常発熱の検知も可能になる。前記加速度センサ１５を備える場合は、振動によるハブベアリングの損傷や、タイヤパンク等の異常の検出も可能となる。前記ジャイロまたは回転センサのいずれかが設けられる場合は、さらに車輪２Ａの姿勢や各車輪の回転角情報を用いた種々状態の検出が行える。

【0020】

この発明において、前記センサユニット３に前記スペーサ状部材１２を設ける場合に、前記センサユニット３が、前記スペーサ状部材１２に取付けられてこのスペーサ状部材１２の変形により歪むダイヤフラム１３ａと、このダイヤフラム１３ａに取付けられてこのダイヤフラム１３ａの歪を検出するセンサ素子１３ｂとで構成された歪センサ１３を有していても良い。
スペーサ状部材自体１２にダイヤフラム１３ａを設けてもスペーサ状部材１２の歪を感度良く検出することができる。

【発明の効果】

【0021】

この発明の車輪締結状態のサーバ利用判定装置は、車輪を車軸に締結する車輪締結部に着脱可能に設置されて前記車輪締結部の締結状態によって変化する状態量を検出するセンサユニットと、情報端末と、この情報端末に接続されたサーバとを備え、前記センサユニットは、前記状態量として歪を検出する歪センサを有し、前記情報端末は、車両の制御・通信系から車両状態データを読み込み、この車両状態データから定められた走行条件時に前記センサユニットに測定を指示する測定タイミング指示部と、前記センサユニットから前記歪センサの検出データを測定データとして受信し前記サーバへ送信する通信手段とを有し、前記サーバは、前記測定データを、前記車両状態データの定められた項目につき過去に同一条件で測定して記憶した蓄積データと比較することで、前記車輪締結部の締結状態の異常を判定する情報処理部を有するため、走行中の車輪締結状態の監視が可能で、かつ測定時の車両走行条件指定により、走行条件違いによる影響等の外乱を低減した異常判定が可能であり、メンテナンス精度の向上、判定精度の向上、判定基準の定量化が図れ、さらにサーバの利用により大容量の情報蓄積によるさらなるメンテナンス精度の向上、判定精度の向上、状態判定の高速化が得られる。

【0022】

前記センサユニットが、前記車輪の全周に渡り設けられて前記車輪のホイールをハブに取付ける各ハブボルトの頭部とホイールナットとの間に介在し前記各ハブボルトとホイールナットとによる締め付け力を受ける変形発生用のリング状のスペーサ状部材、およびこのスペーサ状部材における前記ハブボルトが挿通されるボルト穴の間の位相部位に設けられて前記スペーサ状部材の歪を検出する歪センサを有する場合は、センサ類の車両への着脱が容易であり、車両重量、車軸幅、支持剛性への影響が小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】この発明の一実施形態に係る車輪締結状態のサーバ利用判定装置の概要を示す説明図である。

【図2】同車輪締結状態の判定装置における車輪のセンサユニットの取付部を示す破断斜視図である。

【図3】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ同センサユニットのホイールへの取付形態の各例を示す部分斜視図である。

【図4】同センサユニットの正面図である。

【図5】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ同センサユニットにおける薄肉部の各種形態を表側および裏側から示す部分斜視図である。

【図6】同車輪締結状態のサーバ利用判定装置の概念構成を示すブロック図である。

【図7】そのセンサユニットと情報端末との関係を示すブロック図である。

【図8】同車輪締結状態のサーバ利用判定装置の全体の処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】そのサーバまたは情報端末の情報処理部の処理の流れを示すフローチャートである。

【図10】同サーバ利用判定装置の事前期準備の例を示すフローチャートである。

【図11】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ同センサユニットにおけるダイヤフラム型歪センサの各適用例を示す断面図である。

【図12】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ同センサユニットにおけるダイヤフラム型歪センサの他の各適用例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図１は、この車輪締結状態のサーバ利用判定装置を大型商用車に採用したシステムの全体像を示す。この車輪締結状態のサーバ利用判定装置は、車両１の車輪２Ａを車軸に締結する車輪締結部２Ａａに搭載されたスペーサ型のセンサユニット３と、情報端末４、およびサーバ３０とで構成される。車両１は、同図では大型商用車であるトラックの場合を示している。センサユニット３は、前記車輪締結部２Ａａの締結状態によって変化する歪等の状態量を検出する手段である。情報端末４は、車載器４Ａ、または携帯端末等の携帯端末４Ｂ等で構成され、車両に搭載されたＥＣＵ、ＣＡＮから車両状態データの抽出、測定タイミングの指示、各センサユニット３の測定データおよび車両情報の保存、これら測定データおよび車両情報のサーバ３０への転送、サーバ３０による締結状態の判定結果の表示等を行う。車載器４Ａは、車載型のコンピュータ等である。携帯端末４Ｂは、情報処理機能を備えた所謂スマートフォン等の携帯電話器、または車輪締結状態の判定専用、または他のメンテナンス用途を含むメンテナンス専用の携帯型の端末機である。サーバ３０は、汎用コンピュータや高機能のパーソナルコンピュータで構成され、データベース（図示せず）を有する。

【0025】

情報端末４は、車両１の制御・通信系５に無線で接続されている。制御・通信系５は、車両１のメインのＥＣＵ（電気制御ユニット）等の制御系と、ＣＡＮ（controller area network ）等で構成される車載ネットワーク等の通信系とを総称した概念である。情報端末４は、速度センサ等の車両状態データを検出する手段に、制御系を介することなく直接に通信系で接続されていても良い。

【0026】

サーバ３０は、測定データ、判定データ、車両情報等を蓄積するデータサーバとしての機能と、締結異常等の状態判定、その判定基準の更新、判定結果の送信等を行う高速の演算処理機器としての機能を併せ持つ。前記判定結果の送信先は、前記車載器４Ａ，携帯端末４Ｂ等の情報端末４と、運行会社の管理部門等である。サーバ３０と情報端末４とは、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）またはＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）接続されている。

【0027】

図２は、前記車両１が大型商用車である場合に、後輪ダブルホイール部に前記センサユニット３を実装した例を、その回転軸線を通る面にて切断して示す断面図である。この車輪２Ａでは、ハブ６のフランジ６ａの片面に２つのホイール２，２を互いに反対に向けて重ね、フランジ６ａの他の片面にブレーキドラム９を重ねている。これらホイール２，２とブレーキドラム９とを、ハブボルト７の頭部７ａとホイールナット８との間で挟み込んで締め付け固定している。このホイール２をハブ６のフランジ６ａにハブボルト７の頭部７ａとホイールナット８とでとの間で挟み込んで締め付ける箇所により、車輪２Ａを車軸（図示せず）に締結する車輪締結部２Ａａが構成される。ハブボルト７は、ハブ６の円周方向の複数箇所に設けられ、前記フランジ６ａ、ホイール２，２、およびブレーキドラム９に設けられたボルト穴に挿通されている。なお、前記ハブ６は、車軸（図示せず）の外周に設置されるが、ハブベアリング（すなわち車輪用軸受）の一部を構成する部品であっても、ハブベアリングとは別に設けられた部品であっても良い。各ホイール２，２の外周にはタイヤ１０が設けられ、ホイール２とタイヤ１０とで車輪２Ａが構成される。

【0028】

センサユニット３は、ホイール２と同心の円形のリング状で板状の部品であり、この例では２つのホイール２，２間に位置して、前記各ハブボルト７の頭部７ａとホイールナット８の間に介在し、これらハブボルト７とホイールナット８とで締め付けられている。センサユニット３は、円周方向の複数箇所にボルト穴１１（図１）を有し、これらボルト穴１１にハブボルト７が挿通されている。

【0029】

図３（Ａ）は、図２におけるセンサユニット３のホイールナット８による締め付け部を拡大して示す。
センサユニット３は、同図（Ａ）のように配置する他に、同図（Ｂ）のように、ホイール２とホイールナット８との間に配置しても、同図（Ｃ）のようにハブ６のフランジ６ａとホイール２との間に配置しても良い。

【0030】

なお、センサユニット３は、ハブボルト７の頭部７ａとホイールナット８との間であれば、ハブ６のフランジ６ａとブレーキドラム９との間や、ブレーキドラム９とハブボルト７の頭部７ａとの間など、ハブボルト７の頭部７ａとハブ６のフランジ６ａとの間に配置しても良いが、一般的にハブボルト７はハブ６のフランジ６ａのボルト穴に圧入して固定されるため、ハブ６のフランジ６ａよりもホイールナット８に配置する方が好ましい。
また、図３の各例ではスペーサ型のセンサユニット３は後輪ダブルホイール部に配置されているが、このホイールナット緩み検出装置が適用される車輪２Ａは、前輪のシングルタイヤ仕様であっても良い。

【0031】

図４は、センサユニット３の例を示す。このセンサユニット３は、リング状で板状のスペーサ状部材１２と、このスペーサ状部材１２に取付けられた歪センサ１３とを有する。歪センサ１３は、例えば箔ひずみゲージ、線ひずみゲージ、半導体ひずみゲージなどである。スペーサ状部材１２には、ホイール２等の部品の状態を検知する状態検知センサ２１として、歪センサ１３と温度センサ１４が取り付けられる。この他に、加速度センサ１５やジャイロや回転センサ（いずれも図示せず）を設けても良い。なお、前記状態検知センサ２１は、前記各センサの総称である。また、スペーサ状部材１２には、通信装置１６および電源１７が搭載される。この例では、通信装置１６と電源１７とを纏めて一つの部品とした電源・通信ユニット１８が用いられている。

【0032】

スペーサ状部材１２は、各部位のハブボルト７とホイールナット８とによる締め付け力の差によって変形を生じさせるための部材であり、前述のように、各ハブボルト７を挿通させるボルト穴１１が設けられている。スペーサ状部材１２の材質については、鉄合金の様に高強度、かつ高剛性の金属材料で形成されていても、またアルミニウム合金の様に弾性が比較的高い金属材料にて形成されても良い。

【0033】

スペーサ状部材１２は、前記ホイールナット８の最外径内の領域では凹みおよび欠如部分のいずれもが存在しない形状であり、この領域は後述のような厚肉部12ａとされる。この形状とすることで、ホイールナット８の締付によってホイール２の締結に関係する部材にかかる軸力を損なわず、強固に連結が可能になる。なお、ホイールナット８がワッシャ部（図示せず）を一体に有する場合は、前記最外径は、前記ワッシャ部を含む最外径である。

【0034】

スペーサ状部材１２は、ボルト穴１１の存在する位相部位、つまりボルト穴１１の周囲の部分は厚肉部12ａとされ、ボルト穴１１間の位相部位は薄肉部12ｂとされている。薄肉部12ｂは、スペーサ状部材１２の両面が前記厚肉部12ａよりも凹む形状であっても、スペーサ状部材１２の片面のみが厚肉部12ａよりも凹む形状であっても良い。この薄肉部12ｂとされたボルト穴１１間の位相部位は、前記歪センサ１３、温度センサ１４、加速度センサ１５等のセンサ類や、前記通信装置１６、電源１７、あるいは電源・通信ユニット１８を実装する部位とされる。なお、図４の例では、スペーサ状部材１２の片面の内周部は、全周に連続した薄肉部とされ、配線に利用されている。

【0035】

スペーサ状部材１２は、さらに、薄肉部12ｂとされた位相部位における一部の位相部位に、例えば図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、歪集中部となる最薄部12ｃを有していても良い。
図５（Ａ）の例では、薄肉部12ｂはスペーサ状部材１２の両面が厚肉部12ａに対して凹む部分とされ、かつスペーサ状部材１２の表側の面ではボルト穴１１間の位相部位の中央に厚肉部12ａと同一平面となる中間突条部12ｄが半径方向に延びて設けられることで、薄肉部12ｂが円周方向に並ぶ２か所に分割されている。その各分割箇所に半径方向に延びる溝部が形成されて、その溝底部分が前記最薄部12ｃとされている。

【0036】

図５（Ｂ），（Ｃ）の例では、いずれも同図（Ａ）の中間突条部12ｄが存在せず、薄肉部12ｂはボルト穴１１間の位相部位の全体に続く形状とされているが、図５（Ｂ）の例では薄肉部12ｂにおける円周方向の中央に、半径方向に延びる溝部が形成されて、その溝底部分が前記最薄部12ｃとされている。図５（Ｃ）の例では図５（Ｂ）の例と同じく溝部によって最薄部12ｃが形成されているが、最薄部12ｃはボルト穴１１間で円周方向に偏っている。
本例においては、前記歪センサ１３（図４）は、最薄部１２ｃの裏側、すなわち最薄部１２ｃを構成する溝とは反対側の面に取付けられているが、最薄部１２ｃの溝底部に取付けても良い。前記歪センサ１３は、この最薄部１２ｃに集中した歪を検出する。なお、図５（Ａ）〜（Ｃ）の各図は、図示した位相部分を反転させて示しており、そのため表を示す図と裏を示す図とで、最薄部１２ｃの位置が反転されて表れている。

【0037】

なお、スペーサ状部材１２は、図１１（Ａ），（Ｂ）に各例を示すように、歪を検出するダイヤフラム型の歪センサ１３を実装しても良い。このダイヤフラム型の歪センサ１３は、ダイヤフラム１３ａと、このダイヤフラム１３ａの歪を検出するセンサ素子１３ｂとで構成される。ダイヤフラム１３ａは、図１２（Ａ），（Ｂ）に図１１（Ａ），（Ｂ）と対応する各例を示すように、薄肉部１３ａａを設け、この薄肉部１３ａａの歪を検出するように、薄肉部１３ａａに位置して歪センサ１３ｂを設けても良い。これにより、ダイヤフラム型の歪センサ１３の検出の感度や精度がより一層向上する。

【0038】

また、スペーサ状部材１２は、上記の各例では１枚で構成したが、複数枚のスペーサ状部材構成材（図示せず）を組み合わせて一つのスペーサ状部材としても良い。

【0039】

図６は、この車輪締結状態のサーバ利用判定装置のシステム構成をブロック図で示す。センサユニット３は、各車両１の各車輪２Ａ毎に設けられている。各センサユニット３には、図７に示すように、状態検知センサ２１として歪センサ１３、温度センサ１４、加速度センサ１５等が設けられていて、これらの状態検知センサ２１の検出データの通信を行う通信装置１６を備えている。なお、ダブルホイールの場合は、図２，図３（Ａ）に示したように、そのダブルホイールを構成する２つのホイール２，２に対して一つのセンサユニット３が設けられる。車載器４Ａ、携帯端末４Ｂ等の情報端末４は、前記各センサユニット３の通信装置１６と通信を行う通信装置２２を備える。

【0040】

図６において、車載器４Ａまたは携帯端末４Ｂ等の情報端末４は、複数のセンサユニット３に対して、例えば車両１が有する全てのセンサユニット３に対して１台設けられる。また、前記情報端末４は他の車両１に対しても使用することが出来る。なお、同図において、車輪２Ａおよびセンサユニット３のブロック内に示した「Ａ〜Ｚ」の符号は、個々の車輪２Ａおよびセンサユニット３を識別する符号であり、車輪２Ａとその車輪２Ａに設けられたセンサユニット３には、同一の符号「Ａ〜Ｚ」を付してある。

【0041】

情報端末４は、前記のように前記通信装置２２により複数のセンサユニット３に接続される他に、通信装置２２を介して、前記ＥＣＵやＣＡＮ等の制御・通信系５に、その通信装置２６で接続されている。センサユニット３、情報端末４、制御・通信系５、およびサーバ３０が有する通信手段である前記各通信装置１６（図７），２２，２６，３１は、近距離無線通信の規格（例えばブルートゥ−ス（登録商標））に応じた無線通信を行う装置とされる。情報端末４は、その通信装置２２でサーバ３０の通信装置３１にも接続されている。情報端末４とサーバ３０との間の前記通信装置２２，３１による通信手段は、例えばＬＡＮやＷＡＮ、あるいはＬＴＥ（Long Term Evolution ：ロング・ターム・エボリューション）等の携帯電話の通信規格に応じた構成とされる。なお、情報端末４の通信装置２２は、センサユニット３と通信を行う手段と、サーバ３０と通信を行う手段とを纏めて一つのブロックで示している。

【0042】

情報端末４は、コンピュータとプログラムとで主に構成され、前記通信装置２２の他に、測定タイミング指示部２３、情報処理部２４、および表示部２５を有する。情報処理部２４は、情報端末４とサーバ３０の間で通信不可の場合に作動する処理部である。表示部２５は、液晶表示装置（図示せず）等の画面に画像を表示する出力を行う手段であり、サーバ３０から送信されて情報端末４で受信した各種の判定結果や異常要因、および情報端末４が持つ前記情報処理部２４で判定された結果や異常要因等を前記画面に表示する。

【0043】

測定タイミング指示部２３は、前記ＥＣＵ，ＣＡＮ等の制御・通信系５から、ＯＢＤ２（On Board Diagnosis second generation）等を介して、または直接に、車両の走行の状態に係る情報である車両状態データを読み込み、この車両状態データから、状態判定に適した走行条件時等の定められたタイミングで前記センサユニット３に測定を指示し、かつその測定データを受信する。
測定タイミング指示部２３に設定される前記「定められたタイミング」は、例えば、アイドリング時、定常走行時（直進でかつ一定速度）、安定路面走行時等である。常時測定ではなく、測定に適した時のみの測定とすることにより、センサユニット３側の消費電力削減にもなる。
測定タイミング指示部２３は、前記定められたタイミング、例えば測定する時間の間隔や、測定する車両走行条件は、任意に設定および更新可能とされている。この設定や更新は、例えば車載器４Ａ，携帯端末４Ｂ等が有する手入力を受け付ける入力手段（図示せず）からの操作によって行えるようにされる。前記入力手段は、例えばキースイッチや、前記表示部２５の画面上に設けられるタッチパネル等である。

【0044】

情報端末４の情報処理部２４は、前記測定データである歪センサ１３の検出データから所定の基準に従い前記ホイールナット８の締結状態の異常を判定する手段であり、個々のセンサユニット３毎に、ホイールナット８の締結状態の異常を判定する。情報処理部２４は、異常有無の判定の他に、異常要因を判定する機能を有していても良い。
情報処理部２４は、データ記憶部２４ａ、信号解析部２４ｂ、および状態判定部２４ｃを有し、データ記憶部２４ａに、センサユニット３から送信された歪センサ１３等の状態検知センサ２１の検出信号、およびその他の定められた情報を記憶する。このデータ記憶部２４ａは、測定した過去のデータも、その測定したときの車両状態データと関連付けて蓄積する。データ記憶部２４ａは、例えばＳＤカード等の可搬の記憶媒体で構成されていても良い。

【0045】

信号解析部２４ｂは、締結状態の異常の判定のために必要な前処理となる信号の解析を行う。状態判定部２４ｃは、信号解析部２４ｂで解析された情報を用い、ホイールナット８の締結状態の異常を判定を行う。状態判定部２４ｃは、この他に、前記信号解析部２４ｂで解析された情報を用いて異常要因を求める。異常要因は、前記信号解析部２４ｂで求めるようにしても良い。

【0046】

信号解析部２４ｂは、この実施形態では、ホイールナット８の締結状態の異常の判定の他に、温度センサ１４の検出温度を用いて歪の温度ドリフト補正を行う機能、および温度センサ１４の検出温度から、ブレーキ引きずり等によるホイール２の異常発熱の検出が可能とされ、また加速度センサ１５の検出データからハブベアリング（図示せず）の損傷やタイヤ１０のパンク等の異常を検出する機能を備える。

【0047】

情報処理部２４は、より詳しくは、前記測定データを、前記車両状態データの定められた項目につき過去に同一条件で測定してデータ記憶部２４ａに記憶した蓄積データと比較することで、前記車輪締結部２Ａａの締結状態の異常を判定を行う。
具体的には、前記信号解析部２４ｂで、ホイール２の回転における各位相の測定データ変動量を各車輪２Ａの過去データと比較し、状態判定部２４ｃで異常判定と共に要因を推定する。また、各測定時に全車輪２Ａの測定データの相互関係を確認することで、外乱を加味した異常判定と、異常要因を推定する。
例えば、(1) 一輪の限定位相のみ異常傾向を示した場合は、ホイールナット８の緩みやハブボルト７の破損等の締結異常と推定する。
(2) 限られた車輪のみが異常傾向を示した場合は、パンクや、軸受もしくはブレーキの異常、例えば異常発熱等と推定する。
(3) 全ての車輪が異常傾向を示した場合は、過積載、もしくは外乱（路面状況等）の影響と推定する。

【0048】

サーバ３０は、データベースとなるサーバおよびデータ処理を高速で行うデータ処理用のサーバとして機能する。サーバ３０は、情報端末４から送信された測定データを、情報端末４と同じく、前記車両状態データの定められた項目につき過去に同一条件で測定して記憶した蓄積データと比較することで、前記車輪締結部の締結状態の異常を判定する情報処理部３２を有する。この情報処理部３２は、情報端末４と同じく、データ記憶部３２ａ、信号解析部３２ｂ、および状態判定部３２ｃを有し、これらが行う処理，機能は、情報端末４が持つデータ記憶部２４ａ、信号解析部２４ｂ、および状態判定部２４ｃにつき前述した機能，処理と、特に説明する事項を除いて基本的には同様であるが、記憶するデータ量や、信号解析、状態判定に用いる過去の蓄積データの量等が異なり、また演算処理の速度が異なる。データ記憶部３２ａはデータベースを構成しており、情報端末４から送信された測定データを記憶し、また状態判定部３２ｃで判定した結果を蓄積する。このデータ記憶部３２ａは、測定した過去のデータも、その測定したときの車両状態データと関連付けて蓄積する。サーバ３０についての機能の補足は、以下の作用の説明と共に行う。

【0049】

上記構成の車輪締結状態のサーバ利用判定装置によると、スペーサ型のセンサユニット３を車輪締結部２Ａａに挟み込む様に設置し、締結状態等を演算する為のデータを測定する。車載器４Ａもしくは携帯端末４Ｂ等の情報端末４は、ＥＣＵやＣＡＮから車両状態データ（スタートキー等の電源のオンオフ、エンジン回転数、ステア角、タイヤ回転数（車速）、アクセル開度、ブレーキ作動の状況、トランスミッションの使用ギア等を読み込み、定められたタイミングである判定に適した走行状態にてセンサユニット３の測定データを記憶する。

【0050】

上記の判定に適した走行状態は、例えば、アイドリング時、定常走行時（直進で一定速度）、安定路面走行時等である。この状態判定に適した走行条件時に、車載器４Ａもしくは携帯端末４Ｂ等の情報端末４における測定タイミング指示部２３から、センサユニット３の起動と測定指示を出して測定しても良い。その場合、常時測定では無く、測定に適した時のみの測定により、センサユニット３側の消費電力削減にもなる。
車載器４Ａもしくは携帯端末４Ｂ等の情報端末４から、測定部位情報、車両走行条件を含んだ測定データをサーバ３０に送信し、サーバ３０にて車両毎の各車輪データの蓄積、解析、状態判定を行う。

【0051】

このように測定および判定を行うため、走行中の車輪締結部２Ａａの車輪締結状態、および車輪締結部２Ａａの周辺構成部品の状態監視が可能である。また、センサユニット３は車両への着脱が容易で、車両重量、車軸幅、支持剛性への影響が小さい。情報処理部２４は、測定タイミング指示部２３による指示に従って測定を行うため、測定時の車両走行条件指定により、走行条件違いによる影響等の外乱を低減した異常判定が可能である。また、メンテナンス精度の向上、判定精度の向上、判定基準の定量化が得られる。

【0052】

また、サーバ３０の活用により、大量のデータを蓄積できるうえ、解析、状態判定を高速に行うことが出来る他、同系、類似車種の不具合発生時データとの比較等により、判定および要因推定の高精度化が可能となる。
状態判定に際しては、測定した走行条件における測定データを、各位相、各車輪、車両全体で比較すると共に、その車両１の過去測定データ、および類似車両の過去異常発生時データとも比較し、車輪締結部位２Ａａ、および車輪締結部位２Ａａの周辺構成部品の状態判定と要因を推定する。

【0053】

例えば、一輪の限定位相のみ異常傾向を示した場合、ホイールナット８の緩みやハブボルト７の破損等の締結異常と推定する。限られた車輪２Ａのみが異常傾向を示した場合は、パンクや軸受／ブレーキの異常、異常発熱等と推定する。また、全車輪２Ａが異常傾向を示した場合は、過積載、もしくは外乱（路面状況等）の影響と推定する。さらに、比較報知部３３による類似車種の異常発生時データとの比較により、高精度な状態判定と要因推定が可能である。

【0054】

サーバ３０での状態判定結果は、車載器４Ａもしくは携帯端末４Ｂ等の情報端末４へ送信し、情報端末４はその受信した状態判定結果を表示部２５により表示装置（図示せず）の画面に表示する。状態判定で異常が認められた場合は、ドライバーだけでなく車両管理部門３９等へも通信装置３１より連絡する。特に、同系車両を多数運用している運送会社の車両管理部門３９に有益な効果として、下記が考えられる。

【0055】

(1) 異常発生時、異常が発生した車輪と同様の傾向、同等水準の状況にある車両があれば、当該車両のドライバーおよび運行管理部門へ連絡し注意喚起する。
(2) 運行管理部門にて、走行中の各車両の車輪部測定データを比較、監視することにより、車輪締結異常や異常発熱、振動等の不具合兆候をとらえることが出来る。
(3) 運用条件（走行コース等）と車種毎の不具合傾向解析によって、メンテナンスの最適化が出来る。

【0056】

情報端末４とサーバ３０との通信が不可な環境においては、情報端末４のスタンドアロンモードとなる。車載器４Ａ、携帯端末４Ｂ等の情報端末４は、データ蓄積、解析、状態判定を行う機能も有しており、情報端末４にて、サーバ３０と同じ処理を実施することが可能である。
なお、情報端末４は、通信可能な環境になり次第、通信不可時に蓄積した測定データ、状態判定結果をサーバ３０に送信する。
状態判定に適した走行条件（データ測定指示タイミング）や、解析、状態判定方法等に更新がある場合は、無線通信を介して車載器４Ａもしくは携帯端末４Ｂ等の情報端末４の情報を適時アップデートする。情報端末４において、サーバ活用モードと、スタンドアロンモードは自由に切り替えが可能なように、切り替え操作手段（図示せず）を設けておくことが好ましい。

【0057】

図１０は、上記構成の車輪締結状態のサーバ利用判定装置の事前準備（セットアップ）における使用方法および動作を示すフローチャートである。
まず、同図の上段に示すように、車輪２Ａに対してセンサユニット３をハブ６〜ホイールナット８（図３）間に組付け、正規締付トルクでホイールナット８を組付ける。
センサユニット３では、内蔵の各状態検知センサ２１（図４、図７）でホイール２等の部品の状態を測定し、その測定データを携帯端末４Ｂ，車載器４Ａ等に送信する。
携帯端末４Ｂまたは車載器４Ａでは、測定データをセンサユニット３から受信する。また、車種、部位の情報のインプット、および異常判定の基準データとして、前記測定データをデータ記憶部２４ａ（図６）に記憶する。車種、部位の情報のインプットは、携帯端末４Ｂまたは車載器４Ａ等が持つ入力機器部から行っても良く、またセンサユニット３に初期設定用のデータとして記憶させておいて、その記憶データを携帯端末４Ｂまたは車載器４Ａ等に送信し、その受信内容をインプットするようにしても良い。

【0058】

図１０の中段に示すように、ＥＣＵ，ＣＡＮ等の制御・通信系５と、携帯端末４Ｂ，車載器４Ａ等の情報端末４とに関しては、前記通信装置２６（図６）をＯＢＤ２等に装着し、アイドリング時や定常走行時等の車両状態データを前記制御・通信系５から出力する。 通信装置２６においては、前記車両状態データを、携帯端末４Ｂ，車載器４Ａ等の情報端末４へ送信する。
上記車両状態データは、例えば、エンジン回転数、ステア角、タイヤ回転数（車速）、アクセル開度、ブレーキ作動の状況、等である。
携帯端末４Ｂ，車載器４Ａ等の情報端末４では、車種データベース（図示せず）等から車両情報の出力データ形式等を読み込み、前記通信装置２６から送られた車両状態データの受信を確認して、データ測定タイミングをセットアップする。データ測定タイミングは、例えばアイドリング時や、定常走行時であり、設定時間間隔毎としてもよい。

【0059】

図１０の下段に示すように、携帯端末４Ｂ，車載器４Ａ等の情報端末４とサーバ３０とに関しては、情報端末４において、車両情報をサーバ３０（そのデータベース（図示せず））に送信する。前記車両情報は、車両形式、車齢、走行距離、地域、センサユニット３の取付け部位等である。また、車両状態データをサーバ３０へ送信する。前記車両状態データは、データ測定タイミングや、基準測定データ（アイドリング時、定常走行時）等である。
サーバ３０では、車両情報や車両状態データの受信を確認する。また、受信データのデータベースへの記憶、解析条件のセットアップ、情報端末４への最新情報のダウンロードを行う。例えば、判定基準、データ測定タイミング推奨値、ＯＢＤ２の出力等である。また、各測定データより判定基準を設定する際に、位相間、車輪間、及び類似車輪の他車両データ等と比較することで初期の締付不良やタイヤ空気圧不適等による初期設定時の問題を検出することが出来る。

【0060】

図８は、上記構成の車輪締結状態のサーバ利用判定装置の本運転における使用方法および動作を示すフローチャート、図９はそのサーバ３０の情報処理部３２が行う処理のフローチャートである。情報端末４の情報処理部２４とサーバ３０の情報処理部３２とは、基本的には同様な処理を行う。なお、図９では、情報処理部３２を構成するどの手段が行うかが明確になるように、データ記憶部３２ａ、信号解析部３２ｂ、および状態判別部３２ｃの別に、各ステップを示す矩形枠内にハッチングを施した。

【0061】

図８において、車両１の携帯端末４Ｂ，車載器４Ａ等の情報端末４では、ＥＣＵ，ＣＡＮ等の制御・通信系５（図６）から車両状態データを抽出し、情報端末４へ送信する（ステップＲ１）。抽出する車両状態データは、タイヤ回転数（車速）、ステア角等である。また、センサユニット３にて、搭載の状態検知センサ２１（歪センサ１３、温度センサ１４、…等）により、所定のデータを測定する（ステップＲ２）。測定事項は、歪、温度、加速度等である。なお、センサユニット３による測定は、情報端末４の測定タイミング指示部２３（図６）による指示に応答して行う。測定タイミング指示部２３は、設定条件時に、すなわち前記定められたタイミングに各センサユニット３へデータ測定指示を出力する。前記設定条件時は、例えばアイドリング時や直進の定常走行時であり、測定間隔の指示についても行う。

【0062】

携帯端末４Ｂ，車載器４Ａ等の情報端末４では、車両１のＥＣＵ，ＣＡＮ等の制御・通信系５から車両状態データを受信し（ステップＳ１）。受信したデータが測定指示条件に一致するデータであることを確認して（ステップＳ２）、センサユニット３から測定データを受信する（ステップＳ３）。サーバ３０との通信が可能であるか否かを確認し（ステップＳ４）、可能である場合、サーバ３０に車両情報、車両状態データ、および測定データを送信する（ステップＳ５）。

【0063】

サーバ３０の情報処理部３２では、測定データに基づき、状態判定を実施する（ステップＳ６）。なお、状態判定の方法は図９と共に後に説明する。状態判定の後、車両情報、測定データ、車両状態データ、判定結果等を保存し、データベースを更新する（ステップＳ７）。また、判定結果を情報端末４へ送信する。

【0064】

前記の判断ステップＳ４でサーバ３０との通信が可能でない場合は、情報端末４の情報処理部２４が、測定データに基づき状態判定を実施し（ステップＳ６′）、その測定データ、車両状態データ、および判定結果を、自己のデータ記憶部２４ａに記憶する（ステップＳ７′）。

【0065】

情報端末４では、サーバ３０または情報端末４の情報処理部３２，２４による上記判定の後、異常の有無に応じて次のように処理する（ステップＳ８）。異常無しの場合は、表示部２５（図６）の処理によって表示装置（図示せず）の画面に「正常」と表示する（ステップＳ９）。異常有りの場合は、前記表示装置の画面に「異常」と表示し（ステップＳ１０）、かつサーバ３０によって車両管理部門等に電子メール等で連絡する。

【0066】

図９と共に、サーバ３０の情報処理部３２の処理を説明する。情報端末４の情報処理部２４の処理は、同図に示すサーバ３０の情報処理部３２の処理と同様である。
サーバ３０の情報処理部３２では、携帯端末４Ｂ，車載器４Ａ等の情報端末４から受信した測定データ、測定部位固有情報、車両状態データを用いて次の処理を行う。

【0067】

歪データは、温度データによって温度補正し、その補正後の歪データを用いて締結異常の判定処理を行う。
また、温度データによって異常発熱の判定処理を行う。
前述の測定部位のインプットされた固有情報から、その部位についての過去の測定データ、類似車両のデータ、および異常時データを抽出し、前記締結異常の判定処理、および異常発熱の判定処理に用いる。

【0068】

センサユニット３が加速度センサ１５を有する場合は、受信した加速度データから、周波数解析を行い、ホイール２の周辺部品の異常判定の処理を行う。この処理にも前述の抽出された過去測定データが用いられる。

【0069】

前記各判定の処理では、データに異常があるか否かを判定する。例えば、データが閾値を超えているか、またセンサユニット３の複数箇所に設けられた他の歪センサ１３等の検出データと異なる傾向があるか、過去の測定データと異なる傾向があるか否かを判定する。また、異常要因の推定を行う。

【0070】

この構成の車輪締結状態のサーバ利用判定装置による効果を纏め直して次に示す。
・走行中の車輪締結状態および周辺構成部品の状態監視が可能。
・サーバ３０の活用による、大容量の情報蓄積、および状態判定の高速化が可能。
・サーバ３０の活用による、異常発生時の要因推定の高精度化が可能。
・サーバ３０の活用による、異常発生時の早期検出、および類似状態の同系車両への注意喚起等が可能。
・サーバ３０の活用による、最新測定条件、判定条件の適時適用（アップデート）が可能。
・サーバ３０の活用による、車種毎の不具合傾向の解析が行える。
・サーバ３０の活用による、基準の初期設定時の問題（初期からの締付不良、タイヤ空気圧不適等）を検出出来る。
・車両１へのセンサユニット３の着脱が容易で、車両重量、車軸幅、支持剛性への影響が小さい。
・測定時の車両走行条件指定により、外乱による影響を低減した異常判定が可能。

【0071】

以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0072】

１：車両
２：ホイール
２Ａ：車輪
２Ａａ…車輪締結部
３：センサユニット
４：情報端末
４Ａ：車載器
４Ｂ：携帯端末
５：制御・通信系（制御系または通信系）
６：ハブ
６ａ：フランジ
７：ハブボルト
７ａ：頭部
８：ホイールナット
９：ブレーキドラム
１１：ボルト穴
１２：スペーサ状部材
１２ａ：厚肉部
１２ｂ：薄肉部
１２ｃ：最薄部
１３：歪センサ
１４：温度センサ
１５：加速度センサ
１６：通信装置（通信手段）
１７：電源
１８：電源・通信ユニット
２２：通信装置（通信手段）
２３：測定タイミング指示部
２４：情報処理部
２４ａ：データ記憶部
２４ｂ：信号解析部
２４ｃ：状態判定部
２５：表示部
２６：通信装置
３０：サーバ
３１：通信装置
３２：情報処理部
３２ａ：データ記憶部
３２ｂ：信号解析部
３２ｃ：状態判定部
３３：比較報知部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】