特開2024-68408ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置、ホイールアライメント角度検出警告システム及びホイールアライメント角度検出警告方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024068408
(43)【公開日】2024-05-20
(54)【発明の名称】ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置、ホイールアライメント角度検出警告システム及びホイールアライメント角度検出警告方法
(51)【国際特許分類】
G01M 17/007 20060101AFI20240513BHJP
【ＦＩ】
G01M17/007 R
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022178837
(22)【出願日】2022-11-08
(71)【出願人】
【識別番号】522437500
【氏名又は名称】耀▲しん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＹＡＯ ＳＨＩＮ ＡＵＴＯＣＡＲ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】３Ｆ．， Ｎｏ．１， Ｌｎ．１２８， Ｊｉｎｇｙｅ １ｓｔＲｄ．， Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ Ｄｉｓｔ．， Ｔａｉｐｅｉ Ｃｉｔｙ １０４６２， Ｔａｉｗａｎ
(74)【代理人】
【識別番号】100201329
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 真二郎
(74)【代理人】
【識別番号】100167601
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 信之
(74)【代理人】
【識別番号】100220917
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 忠大
(74)【代理人】
【識別番号】100169904
【弁理士】
【氏名又は名称】村井 康司
(74)【代理人】
【識別番号】100159916
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 貴之
(72)【発明者】
【氏名】巫紘全
(57)【要約】
【課題】ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置、ホイールアライメント角度検出警告システム及びホイールアライメント角度検出警告方法を提供する。
【解決手段】ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置はリムに取り外し可能に設置され、且つ基材及びセンサーモジュールを備えている。基材はリムに取り外し可能に設置され、センサーモジュールは基材に設置され、且つ複数の測定データを生成し、これら前記測定データは少なくとも１つの基準軸に対するタイヤの傾斜角データを計算するために用いられている。ホイールアライメント角度検出警告システムは傾斜角データを標準値と比較し、傾斜角データと標準値との差異が許容範囲外にある場合、警報を発する。
【選択図】図２
【解決手段】ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置はリムに取り外し可能に設置され、且つ基材及びセンサーモジュールを備えている。基材はリムに取り外し可能に設置され、センサーモジュールは基材に設置され、且つ複数の測定データを生成し、これら前記測定データは少なくとも１つの基準軸に対するタイヤの傾斜角データを計算するために用いられている。ホイールアライメント角度検出警告システムは傾斜角データを標準値と比較し、傾斜角データと標準値との差異が許容範囲外にある場合、警報を発する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
リム（Ｒ）に取り外し可能に設置され、前記リム（Ｒ）は外面及び軸方向端面（Ｒ１）を有し、前記リム（Ｒ）の前記外面がタイヤ（Ｗ）に結合されることでタイヤ構造（Ｔ）が形成され、且つ前記軸方向端面（Ｒ１）は車軸（Ｆ）に回転可能に結合されているホイールアライメント角度検出式リム付属品であって、
前記リム（Ｒ）に取り外し可能に設置されている基材（１０）と、
前記基材（１０）に設置され、且つ少なくとも１つの基準軸に対する前記タイヤ構造（Ｔ）の傾斜角データを計算するための少なくとも１つの測定データを生成するセンサーモジュール（２０）と、を備え、
前記基材（１０）は前記リム（Ｒ）のリムカバーであり、且つ前記リム（Ｒ）のセンターホール（Ｒ２）に設置するために用いられ、前記センサーモジュール（２０）はMEMS装置の加速度計である少なくとも１つのセンサー（２２）を含むことを特徴とするホイールアライメント角度検出式リム付属品。
前記リム（Ｒ）に取り外し可能に設置されている基材（１０）と、
前記基材（１０）に設置され、且つ少なくとも１つの基準軸に対する前記タイヤ構造（Ｔ）の傾斜角データを計算するための少なくとも１つの測定データを生成するセンサーモジュール（２０）と、を備え、
前記基材（１０）は前記リム（Ｒ）のリムカバーであり、且つ前記リム（Ｒ）のセンターホール（Ｒ２）に設置するために用いられ、前記センサーモジュール（２０）はMEMS装置の加速度計である少なくとも１つのセンサー（２２）を含むことを特徴とするホイールアライメント角度検出式リム付属品。
【請求項2】
前記センサーモジュール（２０）は前記基材（１０）の前記センターホール（Ｒ２）に対向する表面に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のホイールアライメント角度検出式リム付属品。
【請求項3】
前記センサーモジュール（２０）は前記センターホール（Ｒ２）内に位置していることを特徴とする請求項２に記載のホイールアライメント角度検出式リム付属品。
【請求項4】
前記基材（１０）は底壁（１１）及び前記底壁（１１）に連接されている外周壁（１２）を有し、前記底壁（１１）及び前記外周壁（１２）は収容空間（Ｓ）を形成し、前記センサーモジュール（２０）は前記底壁（１１）に設置されていると共に前記収容空間（Ｓ）中に位置し、前記外周壁（１２）には前記センターホール（Ｒ２）に係合するための係合構成（１４）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のホイールアライメント角度検出式リム付属品。
【請求項5】
前記センサーモジュール（２０）は回路基板（２１）を更に備え、前記加速度計は前記回路基板（２１）に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のホイールアライメント角度検出式リム付属品。
【請求項6】
前記少なくとも１つの測定データは複数の測定データであり、これら前記測定データは前記加速度計が第１測定軸（ｘ）、第２測定軸（ｙ）、及び第３測定軸（ｚ）に沿って重力加速度の分量を測定し、前記第１測定軸（ｘ）は前記リム（Ｒ）の前記軸方向端面（Ｒ１）に対して垂直になり、前記第２測定軸（ｙ）及び前記第３測定軸（ｚ）は前記リム（Ｒ）の前記軸方向端面（Ｒ１）に平行すると共に前記第１測定軸（ｘ）に対して垂直になり、前記第２測定軸（ｙ）及び前記第３測定軸（ｚ）は相互に垂直になっていることを特徴とする請求項５に記載のホイールアライメント角度検出式リム付属品。
【請求項7】
前記センサーモジュール（２０）は前記回路基板（２１）に設置されているプロセッサ（２３）及び無線送受信ユニット（２４）を更に備え、前記センサー（２２）及び前記無線送受信ユニット（２４）は前記プロセッサ（２３）に電気的に接続され、これら前記測定データを前記プロセッサ（２３）に伝送し、前記プロセッサ（２３）が計算するか、前記プロセッサ（２３）により前記無線送受信ユニット（２４）を介して送信することを特徴とする請求項６に記載のホイールアライメント角度検出式リム付属品。
【請求項8】
前記プロセッサ（２３）は、これら前記測定データを受信し、且つアルゴリズムに基づいてこれら前記傾斜角データを算出するための演算ユニットを備えていることを特徴とする請求項７に記載のホイールアライメント角度検出式リム付属品。
【請求項9】
前記センサーモジュール（２０）は前記プロセッサ（２３）に接続されている電源ユニット（２５）を更に備え、前記電源ユニット（２５）は前記センサーモジュール（２０）に電力を供給することを特徴とする請求項８に記載のホイールアライメント角度検出式リム付属品。
【請求項10】
前記センサー（２２）の第１測定軸（ｘ）は前記リム（Ｒ）の前記軸方向端面（Ｒ１）に対して垂直になっていることを特徴とする請求項１に記載のホイールアライメント角度検出式リム付属品。
【請求項11】
前記第１測定軸（ｘ）は前記リムカバーの中心部及び／または前記リム（Ｒ）の前記センターホール（Ｒ２）の中心軸線上に設置されていることを特徴とする請求項１０に記載のホイールアライメント角度検出式リム付属品。
【請求項12】
前記第１測定軸（ｘ）は前記リム（Ｒ）の前記センターホール（Ｒ２）の中心軸線に重畳していることを特徴とする請求項１１に記載のホイールアライメント角度検出式リム付属品。
【請求項13】
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の少なくとも１つのホイールアライメント角度検出式リム付属品（１００）と、
前記測定データを受信して前記傾斜角データを算出するか、前記傾斜角データを受信すると共に前記傾斜角データと標準値とを比較し、前記傾斜角データが前記標準値の既定の範囲を逸脱している場合、制御信号を生成する中央処理ユニット（２００）と、
前記中央処理ユニット（２００）に接続され、前記制御信号を受信すると共に警報を発する警報ユニット（３００）と、を備えていることを特徴とするホイールアライメント角度検出警告システム。
前記測定データを受信して前記傾斜角データを算出するか、前記傾斜角データを受信すると共に前記傾斜角データと標準値とを比較し、前記傾斜角データが前記標準値の既定の範囲を逸脱している場合、制御信号を生成する中央処理ユニット（２００）と、
前記中央処理ユニット（２００）に接続され、前記制御信号を受信すると共に警報を発する警報ユニット（３００）と、を備えていることを特徴とするホイールアライメント角度検出警告システム。
【請求項14】
前記中央処理ユニット（２００）は前記車両の車載用コンピューターに設置されているか、或いは、モバイル装置（Ｍ）に設置されていることを特徴とする請求項１３に記載のホイールアライメント角度検出警告システム。
【請求項15】
前記ホイールアライメント角度検出式リム付属品（１００）が設置されている少なくとも１つのタイヤ構造（Ｔ）を更に備えていることを特徴とする請求項１３に記載のホイールアライメント角度検出警告システム。
【請求項16】
前記傾斜角データを表示する表示装置を更に備え、前記表示装置は警報メッセージを表示するための前記警報ユニットとすることを特徴とする請求項１４または１５に記載のホイールアライメント角度検出警告システム。
【請求項17】
前記警報ユニットは前記車両のダッシュボードに設置されている信号指示ランプであることを特徴とする請求項１３に記載のホイールアライメント角度検出警告システム。
【請求項18】
センサーモジュール及び基材を備えているホイールアライメント角度検出式リム付属品を車両のタイヤ構造（Ｔ）のリムに設置し、前記センサーモジュールを前記リムのリムカバーである前記基材に設置し、且つ前記リムのセンターホールに設置するために用いられている取り付けステップ（Ｓ１）と、
前記センサーモジュールと中央処理ユニットを備えている装置とをペアリングして通信接続を形成する通信ペアリングステップ（Ｓ２）と、
前記センサーモジュールが少なくとも１つの測定データを生成する測定ステップ（Ｓ４）と、
アルゴリズムにより前記測定データから少なくとも１つの基準軸に対する前記タイヤの傾斜角データを算出する演算ステップ（Ｓ５）と、
前記中央処理ユニットが前記傾斜角データと標準値とを比較し、前記傾斜角データが前記標準値の既定の範囲から逸脱している場合、警報を発する比較警報ステップ（Ｓ６）と、を含むことを特徴とするホイールアライメント角度検出警告方法。
前記センサーモジュールと中央処理ユニットを備えている装置とをペアリングして通信接続を形成する通信ペアリングステップ（Ｓ２）と、
前記センサーモジュールが少なくとも１つの測定データを生成する測定ステップ（Ｓ４）と、
アルゴリズムにより前記測定データから少なくとも１つの基準軸に対する前記タイヤの傾斜角データを算出する演算ステップ（Ｓ５）と、
前記中央処理ユニットが前記傾斜角データと標準値とを比較し、前記傾斜角データが前記標準値の既定の範囲から逸脱している場合、警報を発する比較警報ステップ（Ｓ６）と、を含むことを特徴とするホイールアライメント角度検出警告方法。
【請求項19】
前記ホイールアライメント角度検出式リム付属品を取り付けたタイヤ構造（Ｔ）を車両に取り付け、且つ四輪位置決めプロセスを実行して前記傾斜角データの前記標準値を取得する補正ステップ（Ｓ３）を更に含むことを特徴とする請求項１８に記載のホイールアライメント角度検出警告方法。
【請求項20】
前記演算ステップ（Ｓ５）において、前記少なくとも１つの測定データは複数の測定データであり、これら前記測定データから第１基準軸、第２基準軸、及び第３基準軸に対する前記タイヤ構造（Ｔ）の複数の傾斜角データを算出し、前記第１基準軸は前記車軸に平行すると共に重力方向（Ｇ）に対して垂直になる軸方向と定義し、前記第２基準軸は前記第１基準軸に対し垂直になると共に前記重力方向（Ｇ）に対して垂直になる軸方向と定義し、前記第３基準軸は前記重力方向（Ｇ）に平行する軸方向と定義することを特徴とする請求項１８に記載のホイールアライメント角度検出警告方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ホイールアライメント角度検出設備の分野に関し、更に詳しくは、タイヤの傾斜角を検知する感知器モジュールがリムに配置されるホイールアライメント角度検出式リム付属品、ホイールアライメント角度検出警告システム及びホイールアライメント角度検出警告方法に関する。
【背景技術】
【0002】
車両のタイヤは車体に取り付けられ、車両の走行時に車輪が車軸を中心として回転することで車両を連動させて前進または後退させる。車両のタイヤと車体との間に回転する動的構造が形成されるため、タイヤ及び車体構造のバランスが運転の安全性に関わるのみならず、車両の耐用年数にも直接影響を与えた。
【0003】
従来の車両のタイヤの取り付けステップは、タイヤをリムに取り付けてタイヤ構造を形成した後、まずタイヤ構造のバランスを測定し、測定した構造に基づいてリムの適切な位置にウェイトを増加することで、タイヤ構造自体が回転する動態バランスを達成させるステップを含む。タイヤ構造は車軸に結合された後、タイヤと地面との摩擦係数及び作用する方向を調整して車両の走行時の安定性を高め、通常はタイヤ構造の各傾斜角度を適切に調整する。即ち、一般的ないわゆる車輪のアライメントである。これにより、車両のサスペンション及びステアリングシステムの負荷を工場出荷時に設定した標準に適合させ、サスペンション及びステアリングシステムの損耗を抑え、同時に車両の走行時のバランス状態を保持させ、運転の安全性及び快適性を高めている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の車輪のアライメントはドライバーがホイールアライメントを特定の整備工場で実施するため、ドライバーは平時に車両を運転中にタイヤの傾斜角が変化しているかどうか知る術がなく、往々にして車体が揺れたり、異音を発したり等の車両に異常が発生して初めてドライバーが車両を修理工場に持ち込む事になり、運転の安全に問題が生じる事が多かった。また、タイヤの傾斜角が不適切であると、サスペンション及びステアリングシステムの損耗が増加した。このため、タイヤの状態を即時検出し、ドライバーに警報を鳴らすことが重要な課題であった。
【0005】
従来の特許文献では、例えば、特許文献１（台湾特許出願公開第771173B号明細書）に「タイヤにタイヤの空気圧検出チップを取り付け、タイヤの空気圧を即時検出すると共にドライバーに対し警報を発する」が開示されているが、特許文献１（台湾特許出願公開第771173B号明細書）はタイヤの空気圧を検出することを掲示しているが、車両のタイヤ傾斜角を検出して解決する方法は提出されていない。なお、特許文献２（台湾特許出願公開第774424B号明細書）に「タイヤの速度を検出して車輪を左輪にするか右輪にするか決定する方法」が開示されているが、これも同様に車両のタイヤ傾斜角を検出して解決する方法は提出されていない。また、このタイヤの空気圧検出チップはタイヤとリムとの間の接合箇所に取り付けるが、このような検出装置を着脱するには整備工場に持ち込まなければならず、ユーザーが自分で購入して取り付けることができないため、この種の技術は普及が難しかった。
【0006】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。
【0007】
本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、その目的は、ホイールアライメント角度検出式リム付属品、ホイールアライメント角度検出警告システム及びホイールアライメント角度検出警告方法を提供することにある。すなわち、加速度計及びジャイロスコープのセンサーモジュールをリム付属品に設置した後、リム付属品と共にリムに取り付ける。本発明はセンサーモジュールの測定データからタイヤ構造の複数の傾斜角度を取得し、且つ複数の傾斜角度と標準的な傾斜角度とを比較した後、警報を発する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施態様によれば、ホイールアライメント角度検出式リム付属品が提供される。このホイールアライメント角度検出式リム付属品はリムに取り外し可能に設置され、リムは外面及び軸方向端面を有し、リムの外面がタイヤに結合されることでタイヤ構造が形成され、軸方向端面は車軸に回転可能に結合される。ホイールアライメント角度検出式リム付属品の一実施例では、基材及びセンサーモジュールを含む。基材はリムに取り外し可能に設置され、センサーモジュールは基材に設置され、且つ少なくとも１つの基準軸に対するタイヤの傾斜角データを計算するための少なくとも１つの測定データを生成する。前記基材は前記リムのリムカバーであり、且つ前記リムのセンターホールに設置するために用いられ、前記センサーモジュールはMEMS装置の加速度計である少なくとも１つのセンサーを備えている。
【0009】
本発明の好適例において、前記センサーモジュールは前記基材の前記センターホールに対向する表面に設置されている。
【0010】
本発明の好適例において、前記センサーモジュールは前記センターホール内に位置している。
【0011】
本発明の好適例において、前記基材は底壁及び前記底壁に連接されている外周壁を有し、前記底壁及び前記外周壁は収容空間を形成している。前記センサーモジュールは前記底壁に設置されていると共に前記収容空間中に位置し、前記外周壁には前記センターホールに係合するための係合構成が設けられている。
【0012】
本発明の好適例において、前記センサーモジュールは回路基板を更に備え、前記加速度計は前記回路基板に設置されている。
【0013】
本発明の好適例において、前記少なくとも１つの測定データは複数の測定データであり、これら前記測定データは前記加速度計が第１測定軸、第２測定軸、及び第３測定軸に沿って重力加速度の分量を測定し、前記第１測定軸は前記リムの前記軸方向端面に対し垂直になり、前記第２測定軸及び前記第３測定軸は前記リムの前記軸方向端面に平行すると共に前記第１測定軸に対し垂直になり、前記第２測定軸及び前記第３測定軸は相互に垂直になっている。
【0014】
本発明の好適例において、前記センサーモジュールは前記回路基板に設置されているプロセッサ及び無線送受信ユニットを更に備えている。前記センサー及び前記無線送受信ユニットは前記プロセッサに電気的に接続され、これら前記測定データを前記プロセッサに伝送し、前記プロセッサが計算するか、前記プロセッサにより前記無線送受信ユニットを介して送信する。
【0015】
本発明の好適例において、前記プロセッサは、これら前記測定データを受信し、且つアルゴリズムに基づいてこれら前記傾斜角データを算出するための演算ユニットを備えている。
【0016】
本発明の好適例において、前記センサーモジュールは前記プロセッサに接続されている電源ユニットを更に備え、前記電源ユニットは前記センサーモジュールに電力を供給する。
【0017】
本発明の好適例において、前記センサーの第１測定軸は前記リムの前記軸方向端面に対し垂直になっている。
【0018】
本発明の好適例において、前記第１測定軸は前記リムカバーの中心部及び／または前記リムの前記センターホールの中心軸線上に設置されている。
【0019】
本発明の好適例において、前記第１測定軸は前記リムの前記センターホールの中心軸線に重畳している。
【0020】
本発明の一実施態様によれば、ホイールアライメント角度検出警告システムが提供される。このホイールアライメント角度検出警告システムは、少なくとも１つの上述のホイールアライメント角度検出式リム付属品と、少なくとも１つのタイヤ構造と、中央処理ユニットと、警報ユニットと、を含んで構成されている。少なくとも１つのタイヤ構造には前記ホイールアライメント角度検出式リム付属品が設置されている。中央処理ユニットは前記測定データを受信してこれら前記傾斜角データを算出するか、これら前記傾斜角データを受信すると共にこれら前記傾斜角データと複数の標準値とを比較し、これら前記傾斜角データが前記標準値の既定の範囲から逸脱している場合、中央処理ユニットが制御信号を生成する。警報ユニットは中央処理ユニットに接続され、制御信号を受信すると共に警報を発する。
【0021】
本発明の好適例において、前記中央処理ユニットは前記車両の車載用コンピューターに設置されるか、モバイル装置に設置されている。
【0022】
本発明の好適例において、前記ホイールアライメント角度検出警告システムは、前記ホイールアライメント角度検出式リム付属品が設置されている少なくとも１つのタイヤ構造を更に備えている。
【0023】
本発明の好適例において、前記ホイールアライメント角度検出警告システムは表示装置を更に備えている。前記傾斜角データは前記表示装置に表示され、前記表示装置は警報メッセージを表示するための前記警報ユニットとする。
【0024】
本発明の好適例において、前記警報ユニットは前記車両のダッシュボードに設置された信号指示ランプである。
【0025】
本発明の一実施態様によれば、ホイールアライメント角度検出警告方法が提供される。このホイールアライメント角度検出警告方法は、下記ステップを含む。センサーモジュールを備えているホイールアライメント角度検出式リム付属品を車両のタイヤ構造のリムに設置する取り付けステップ。前記センサーモジュールを中央処理ユニットを備えている装置とペアリングし、通信接続を形成する通信ペアリングステップ。前記センサーモジュールが少なくとも１つの測定データを生成する測定ステップ。前記測定データからアルゴリズムにより少なくとも１つの基準軸に対する前記タイヤの傾斜角データを算出する演算ステップ。及び、前記中央処理ユニットが前記傾斜角データを標準値と比較し、前記傾斜角データが前記標準値の既定の範囲から逸脱している場合、警報を発する比較警報ステップ。
【0026】
本発明の好適例において、前記ホイールアライメント角度検出警告方法は、前記ホイールアライメント角度検出式リム付属品が取り付けられているタイヤ構造を車両に取り付け、且つ四輪アライメントプロセスを実施して前記傾斜角データの前記標準値を取得する補正ステップを更に含む。
【0027】
本発明の好適例において、前記演算ステップの前記少なくとも１つの測定データは複数の測定データであり、これら前記測定データから第１基準軸、第２基準軸、及び第３基準軸に対する前記タイヤ構造の複数の傾斜角データを算出する。前記第１基準軸は前記車軸に平行すると共に重力方向に対し垂直になる軸方向と定義し、前記第２基準軸は前記第１基準軸に対し垂直になると共に重力方向に対し垂直になる軸方向と定義し、前記第３基準軸は重力方向に平行する軸方向と定義する。
【0028】
本発明のホイールアライメント角度検出式リム付属品はリムに取り外し可能に設置することで、ユーザーが自分で購入した後にリムに取り付け、且つ車両の走行中に停止状態（赤信号で車両を停止する）になった場合や、走行中にタイヤ構造の各傾斜角度を検出し、例えば、キャンバ角（camber、車輪中心線と鉛直線との夾角）及び他の角度を検出し、且つ各傾斜角の標準値の範囲と比較した後、警報を発する。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出式リム付属品がリムに設置されている概略構成図である。
【図2】本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出式リム付属品がリムに設置されている分解図である。
【図3】本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出式リム付属品がリムに設置されている断面図である。
【図4】本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出式リム付属品を示するブロック図である。
【図5】タイヤ構成がキャンバ角を発生した概略図である。
【図6A】タイヤ構成が第１基準軸（Ｘ軸）に傾斜角を発生してない概略図である。
【図6B】タイヤ構成が第１基準軸（Ｘ軸）に傾斜角（キャンバ角）を発生した概略図である。
【図7A】タイヤ構成が第３基準軸（Ｚ軸）に傾斜角を発生してない概略図である。
【図7B】タイヤ構成が第３基準軸（Ｚ軸）に傾斜角（キャンバ角）を発生した概略図である。
【図8】本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出式リム付属品の感知器モジュールの第１測定軸、第２測定軸、第３測定軸、水平線と重力方向を示する概略図である。
【図9】本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出警告方法を示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0031】
また、要約部分及び発明の名称は特許文献の検索を補助するために用いるにすぎず、本発明の権利範囲を制限するものではない。また、本明細書または特許請求の範囲において記載される「第１」、「第２」等の用語は部材（element）の名称を命名するまたは異なる実施例や範囲を区別するために用いているにすぎず、部材の数量の上限や下限を制限するものではない。
【0032】
まず、図１～図４を参照しながら、本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出式リム付属品をさらに詳しく説明する。本実施例のホイールアライメント角度検出式リム付属品１００は車両のリムＲに設置され、リムＲは車軸Ｆに装設されている（図５参照）。リムＲは外面及び軸方向端面Ｒ１を有し、リムの外面がタイヤＷに結合されることでタイヤ構造Ｔが形成され、且つ軸方向端面Ｒ１は車軸に回転可能に結合されている。ホイールアライメント角度検出式リム付属品１００は基材１０及びセンサーモジュール２０を含んで構成されている。センサーモジュール２０は基材１０に設置され、且つ基材１０はリムＲに取り外し可能に設置されている。本実施例の基材１０はリムカバーであり、リムＲのセンターホールＲ２に設置され、且つセンサーモジュールは基材１０のセンターホールＲ２に対向する表面に設置され、基材１０をリムＲに取り付ける際にセンサーモジュールがセンターホールＲ２内に位置する。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。他の実施例では、基材１０はリムに取り外し可能に設置される各種付属品でもよく、例えば、ボルトカバーやリムトリムストリップ等でもよい。
【0033】
本実施例の基材１０は底壁１１及び外周壁１２を含んで構成され、外周壁１２が底壁１１に連接されることで収容空間Ｓが形成され、センサーモジュール２０は底壁１１に設置されていると共に収容空間Ｓ中に位置し、外周壁１２にはセンターホールＲ２に係合するための係合構成１３が設けられている。外周壁１２の上端にはカバー１４が設置され、これは収容空間Ｓを密封する。カバー１４と外周壁１２との接合箇所にはシール部材１５が設置され、湿気や埃が収容空間Ｓ進入するのを防止し、センサーモジュール２０が腐食したり損壊しないようにしている。本実施例の係合構成１３は係合バンプであり、センターホールＲ２の係合孔Ｒ３に係合され、シール部材１５はＯ形リングである。他の実施例において、センサーモジュール２０自体が密封ケース体を備え、電子素子を密封ケース体中に密封することで、車両の走行中に外部の湿気や埃等がセンサーモジュール２０に進入して腐食や損壊を引き起こすのを回避する。
【0034】
センサーモジュール２０は回路基板２１と、複数のセンサー２２と、プロセッサ２３と、無線送受信ユニット２４と、電源ユニット２５と、記憶ユニット２６と、を含んで構成されている。センサー２２、プロセッサ２３、無線送受信ユニット２４、電源ユニット２５、及び記憶ユニット２６は回路基板２１に設置され、複数のセンサー２２はMEMSの加速度計及びジャイロスコープを備え、加速度計は加速度センサーとも呼ばれる。加速度計は重力加速度計であり、検出した重力加速度は３つの測定軸の分量を測定データとし、即ち、３軸加速度計である。測定データは演算ユニットを備えているプロセッサ２３に伝送し、演算ユニットが既定のアルゴリズムに基づいて測定データに対し計算を行った後に傾斜角データを取得し、取得した傾斜角データは無線送受信ユニット２４により車両の車載用コンピューターまたはドライバーのモバイル装置に伝送する。電源ユニット２５はセンサーモジュール２０が使用するための電力を供給し、記憶ユニット２６はプロセッサ２３がデータの演算または伝送に必要なファームウェアを保存している。電源ユニット２５はボタン電池や充放電可能なリチウム電池でもよい。他の実施例では、測定データをプロセッサ２３に伝送した後、プロセッサ２３自体が演算を行わず、測定データを無線送受信ユニット２４により車両の車載用コンピューターやドライバーのモバイル装置に伝送し、車載用コンピューターやモバイル装置が既定のアルゴリズムに基づいて傾斜角データを算出する。センサーモジュール２０がUSB２７を更に備えることで、センサーモジュール２０のファームウェア及び電源ユニット２５に対する充放電を更新する（電源ユニット２５がリチウム電池のような充放電可能な二次電池である場合）。
【0035】
本発明のホイールアライメント角度検出警告システムは車両に用いられ、４つの上述のホイールアライメント角度検出式リム付属品１００と、４つのタイヤ構造Ｔと、中央処理ユニット２００と、警報ユニット３００と、を含んで構成されている。各タイヤ構造Ｔには各タイヤ構造Ｔの傾斜角を検出するための１つのホイールアライメント角度検出式リム付属品１００が設置されている。中央処理ユニット２００はこれら前記測定データを受信すると共にこれら前記傾斜角データを算出し、或いはセンサーモジュール２０のプロセッサ２３がこれら前記傾斜角データを算出した後、これら前記傾斜角データを中央処理ユニット２００に伝送する。中央処理ユニット２００はこれら前記傾斜角データを複数の標準値と比較し、これら前記傾斜角データが標準値の既定の範囲から逸脱している場合、中央処理ユニット２００が制御信号を生成して警報ユニット３００に送信する。警報ユニット３００は中央処理ユニット２００に接続されており、警報ユニット３００が制御信号を受信した後に警報を発する。
【0036】
図２を参照すれば、中央処理ユニット２００はドライバーのモバイル装置Ｍの中央プロセッサでもよく、警報ユニット３００はモバイル装置Ｍの表示装置でもよい。モバイル装置Ｍを取り付けてホイールアライメント角度検出式リム付属品１００に対応させる応用ステップの後に、各タイヤ構造Ｔの傾斜角データがモバイル装置Ｍの表示装置に即時表示され、これら前記傾斜角データが標準値の既定の範囲から逸脱している場合、表示装置上で警報を発する。他の実施例では、中央処理ユニット２００が車両の車載用コンピューターの中央プロセッサでもよく、警報ユニット３００が車両の中央制御盤の表示装置またはダッシュボードに設置されている信号指示ランプでもよい。
【0037】
図５、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂと図８に示す如く、センサーモジュール２０のセンサー２２の加速度計及びジャイロスコープをタイヤ構造Ｔに取り付けた後、加速度計及びジャイロスコープが、取り付けられたタイヤ構造Ｔの３つの測定軸に対して加速度及び角速度の測定を行う。図８に示す如く、３軸加速度計のこの３つの測定軸はそれぞれ第１測定軸ｘ、第２測定軸ｙ、及び第３測定軸ｚであり、第１測定軸ｘはリムＲの軸方向端面Ｒ１に対し垂直になる。好ましくは、第１測定軸ｘがリムカバーの中心部及び／またはリムＲのセンターホールＲ２の中心軸線上に位置し、第２測定軸ｙ及び第３測定軸ｚがリムＲの軸方向端面Ｒ１に平行すると共に第１測定軸ｘに対し垂直になり、第２測定軸ｙ及び第３測定軸ｚが相互に垂直になる。取り付け時に、第１測定軸ｘ、第２測定軸ｙ及び第３測定軸ｚが後述の第１基準軸Ｘ、第２基準軸Ｙ及び第３基準軸Ｚにそれぞれ対応する。好ましくは、取り付け時に、第１測定軸ｘ、第２測定軸ｙ及び第３測定軸ｚが後述の第１基準軸Ｘ、第２基準軸Ｙ及び第３基準軸Ｚにそれぞれ平行する。
【0038】
タイヤ構造Ｔの傾斜角データは３つの基準軸に基づいて測定し、即ち、第１基準軸Ｘ、第２基準軸Ｙ及び第３基準軸Ｚの複数の傾斜角データである。第１基準軸Ｘは車軸Ｆに平行すると共に重力方向Ｇに対し垂直になる軸方向と定義し、本実施例の第１基準軸Ｘは車軸Ｆの延伸方向である。第２基準軸Ｙは第１基準軸に対し垂直になると共に重力方向Ｇに対し垂直になる軸方向と定義し、本実施例の第２基準軸Ｙは車両の走行方向または車両の長さ方向である。第３基準軸Ｚは重力方向Ｇに平行する軸方向と定義し、即ち、第３基準軸Ｚは鉛直方向である。よって、第１基準軸Ｘまたは第３基準軸Ｚに対するタイヤ構造Ｔの傾斜角（または、夾角という）は前述のキャンバ角である（図５、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂと図８の実施例参照）。
【0039】
一例を挙げると、図５はタイヤ構成がキャンバ角を発生した概略図である。図６Ａはタイヤ構成が第１基準軸（Ｘ軸）に傾斜角を発生してない概略図である。図６Ｂはタイヤ構成が第１基準軸（Ｘ軸）に傾斜角（キャンバ角）を発生した概略図である。第１基準軸Ｘに対しタイヤ構造Ｔが傾斜角θ１を発生した場合、即ち、前述のキャンバ角（camber）を発生した場合、センサー２２の加速度計の第１測定軸ｘ及び第１基準軸Ｘも傾斜角θ１と同じ角度の夾角を発生させる。このような状況では、加速度計が第１測定軸ｘ上での重力加速度ｇの分量ｇｘを測定し、次いで、ｇｘ＝ｇ・sin(θ１)に基づいて、加速度計が測定した第１測定軸ｘ上の分量ｇｘが重力加速度ｇと傾斜角θ１の正弦値との積に等しく、傾斜角θ１の角度を求め、即ち、キャンバ角の角度を求める。
【0040】
同様に、図７Ａはタイヤ構成が第３基準軸（Ｚ軸）に傾斜角を発生してない概略図である。図７Ｂはタイヤ構成が第３基準軸（Ｚ軸）に傾斜角（キャンバ角）を発生した概略図である。第３基準軸Ｚに対しタイヤ構造Ｔが傾斜角θ２を発生した場合、即ち、前述のキャンバ角（camber）を発生した場合、センサー２２の加速度計の第３測定軸ｚ及び第３基準軸Ｚも傾斜角θ２と同じ角度の夾角を発生させる。このような状況では、加速度計が第３測定軸ｚ上での重力加速度ｇの分量ｇｚを測定し、次いで、ｇｚ＝ｇ・sin(θ２)に基づいて、加速度計が測定した第３測定軸ｚ上の分量ｇｚが重力加速度ｇと傾斜角θ２の余弦値との積に等しく、傾斜角θ２の角度を求め、即ち、キャンバ角の角度を求める。
【0041】
よって、前述のセンサーモジュール２０は回路基板２１と、少なくとも１つのセンサー２２と、プロセッサ２３と、無線送受信ユニット２４と、電源ユニット２５と、記憶ユニット２６と、を含んで構成されている。前記少なくとも１つのセンサー２２は第１測定軸ｘ上での重力加速度ｇの分量ｇｘを測定し、及び／または前記少なくとも１つのセンサー２２は第３測定軸ｚ上での重力加速度ｇ分量ｇｚを測定する。取り付け時に、第１測定軸ｘ及び第３測定軸ｚを第１基準軸Ｘ及び第３基準軸Ｚにそれぞれ対応させる。好ましくは、取り付け時に、第１測定軸ｘ及び第３測定軸ｚを第１基準軸Ｘ及び第３基準軸Ｚにそれぞれ平行させる。ちなみに、取り付け時に、前記少なくとも１つのセンサー２２の第１測定軸ｘをリムＲの軸方向端面Ｒ１に対し垂直にし、且つ第１測定軸ｘをリムカバーの中心部及び／またはリムＲのセンターホールＲ２の中心軸線上に設置する。好ましくは、第１測定軸ｘはリムＲのセンターホールＲ２の中心軸線に重畳し、よって、車両が走行中で静止していない状態でも、キャンバ角の角度を測定可能である。当然ながら、取り付け時に、前記第３測定軸ｚをリムＲのセンターホールＲ２の中心軸線に対し垂直にし、且つ第３測定軸ｚを第３基準軸Ｚに平行させてもよい。
【0042】
図８に示す如く、前述の３軸加速度計を使用してタイヤ構造の他の角度を検出することもできる。図８の例では、水平線方向は第１基準軸Ｘの方向に相当し、よって、加速度計は第１測定軸ｘ、第２測定軸ｙ及び第３測定軸ｚ上における重力加速度ｇの分量を測定し、それぞれｇｘ、ｇｙ及びｇｚである。分量ｇｘと重力方向Ｇとの夾角は夾角αであり、分量ｇｙと重力方向Ｇとの夾角は夾角βであり、分量ｇｚと重力方向Ｇとの夾角は夾角γである。加速度計が測定した第１測定軸ｘ上での分量ｇｘは重力加速度ｇと夾角αの余弦値との積に等しく、ｇｘ＝ｇ・cos(α)から、夾角αの角度が求められる。加速度計が測定した第２測定軸ｙ上での分量ｇｙは重力加速度ｇと夾角βの余弦値との積に等しく、ｇｙ＝ｇ・cos(β)から、夾角βの角度値が求められる。加速度計が測定した第３測定軸ｚ上での分量ｇｚは重力加速度ｇと夾角γの余弦値との積に等しく、ｇｚ＝ｇ・cos(γ)から、夾角γの角度が求められる。
【0043】
よって、加速度計によりタイヤ構造Ｔの複数の傾斜角データ及び他の角度データを取得する。また、ジャイロスコープにより第１測定軸ｘ、第２測定軸ｙ及び第３測定軸ｚに対するタイヤ構造Ｔの角速度を測定し、各傾斜角データの計算中に判断を補助し、各傾斜角データを補正する。
【0044】
図９は本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出警告方法を示するフローチャートである。
【0045】
図９に示す如く、ステップＳ１は取り付けステップであり、ステップＳ１において、センサーモジュールを備えているホイールアライメント角度検出式リム付属品をリムに取り付けた後、タイヤをリムに取り付けてタイヤ構造を形成する。次いで、ステップＳ２に進む。
【0046】
ステップＳ２は通信ペアリングステップであり、ステップＳ２において、中央処理ユニットを備えている装置にセンサーモジュールをペアリングして通信接続を形成する、例えば、センサーモジュールは無線送受信ユニットを備え、無線送受信ユニットはブルートゥース（登録商標）チップを使用しており、センサーモジュールをドライバーのモバイル装置または車両の車載用コンピューターにペアリングした後に通信接続を形成する。次いで、ステップＳ３に進む。
【0047】
ステップＳ３は補正ステップであり、ステップＳ３において、前記ホイールアライメント角度検出式リム付属品が取り付けられたタイヤ構造を車両に取り付け、且つ四輪アライメントプロセスを実行して傾斜角データの標準値を取得する。例えば、車両四輪アライメントを実施する整備工場が前記ホイールアライメント角度検出式リム付属品が取り付けられたタイヤ構造を車両に取り付けた後、標準的なプロセスにより車両に対し四輪アライメントを実行し、アライメントが完了した後、センサーモジュールにより測定したタイヤ構造の各傾斜角データを標準値とする。この標準値を、ドライバーのモバイル装置や車両の車載用コンピューターに保存し、比較の根拠とする。次いで、ステップＳ４に進む。
【0048】
ステップＳ４は測定ステップであり、ステップＳ４において、前記センサーモジュールが少なくとも１つまたは複数の測定データを生成する。車両の走行中に停止状態（赤信号のため車両を停止する）になるか、走行中にセンサーモジュールが測定データを持続的に生成し、測定データは前述の３つの測定軸の加速度値である。次いで、ステップＳ５に進む。
【0049】
ステップＳ５は演算ステップであり、ステップＳ５において、これら前記測定データからアルゴリズムにより少なくとも１つの基準軸に対する前記タイヤの傾斜角データを算出し、センサーモジュールのプロセッサにより計算するか、中央処理ユニットにより計算する。次いで、ステップＳ６に進む。
【0050】
ステップＳ６は比較警報ステップであり、ステップＳ６において、中央処理ユニットが傾斜角データを標準値と比較し、これら前記傾斜角データが標準値の既定の範囲から逸脱している場合、警報を発する。
【0051】
本発明のホイールアライメント角度検出式リム付属品はリムに取り外し可能に設置され、ユーザーが自分で購入した後にリムに取り付け、且つ車両の走行中にタイヤ構造の各傾斜角度を検出し、例えば、キャンバ角（camber、車輪中心線と鉛直線との夾角）及び他の角度を検出し、且つ各傾斜角及び／または他の角度の標準値の範囲と比較した後、警報を発する。
【0052】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0053】
１０ 基材
１１ 底壁
１２ 外周壁
１３ 係合構成
１４ カバー
１５ シール部材
２０ センサーモジュール
２１ 回路基板
２２ センサー
２３ プロセッサ
２４ 無線送受信ユニット
２５ 電源ユニット
２６ 記憶ユニット
２７ USB
１００ ホイールアライメント角度検出式リム付属品
２００ 中央処理ユニット
３００ 警報ユニット
Ｆ 車軸
Ｇ 重力方向
Ｍ モバイル装置
Ｒ リム
Ｒ１ 軸方向端面
Ｒ２ センターホール
Ｒ３ 係合孔
Ｓ 収容空間
Ｔ タイヤ構造
Ｗ タイヤ
ｘ 第１測定軸
ｙ 第２測定軸
ｚ 第３測定軸
Ｘ 第１基準軸
Ｙ 第２基準軸
Ｚ 第３基準軸
α 夾角
β 夾角
１１ 底壁
１２ 外周壁
１３ 係合構成
１４ カバー
１５ シール部材
２０ センサーモジュール
２１ 回路基板
２２ センサー
２３ プロセッサ
２４ 無線送受信ユニット
２５ 電源ユニット
２６ 記憶ユニット
２７ USB
１００ ホイールアライメント角度検出式リム付属品
２００ 中央処理ユニット
３００ 警報ユニット
Ｆ 車軸
Ｇ 重力方向
Ｍ モバイル装置
Ｒ リム
Ｒ１ 軸方向端面
Ｒ２ センターホール
Ｒ３ 係合孔
Ｓ 収容空間
Ｔ タイヤ構造
Ｗ タイヤ
ｘ 第１測定軸
ｙ 第２測定軸
ｚ 第３測定軸
Ｘ 第１基準軸
Ｙ 第２基準軸
Ｚ 第３基準軸
α 夾角
β 夾角
【先行技術文献】
【特許文献】
【0054】
【特許文献1】台湾特許出願公開第771173B号明細書
【特許文献2】台湾特許出願公開第774424B号明細書
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2024-01-29
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
リム（Ｒ）に取り外し可能に設置され、前記リム（Ｒ）は外面及び軸方向端面（Ｒ１）を有し、前記リム（Ｒ）の前記外面がタイヤ（Ｗ）に結合されることでタイヤ構造（Ｔ）が形成され、且つ前記軸方向端面（Ｒ１）は車軸（Ｆ）に回転可能に結合されているホイールアライメント角度検出式リムカバー装置であって、
前記リム（Ｒ）のリムカバーであり、前記リム（Ｒ）のセンターホール（Ｒ２）に取り外し可能に設置されている基材（１０）と、
前記基材（１０）に設置され、且つ少なくとも１つの基準軸に対する前記タイヤ構造（Ｔ）の傾斜角データを計算するための少なくとも１つの測定データを生成するセンサーモジュール（２０）と、を備え、
前記センサーモジュール（２０）はMEMS装置の加速度計である少なくとも１つのセンサー（２２）を含み、
前記センサーモジュール（２０）は前記基材（１０）の前記センターホール（Ｒ２）に対向する表面に設置され、
前記センサーモジュール（２０）は前記センターホール（Ｒ２）内に位置し、
前記基材（１０）は底壁（１１）及び前記底壁（１１）に連接されている外周壁（１２）を有し、
前記底壁（１１）及び前記外周壁（１２）は収容空間（Ｓ）を形成し、
前記センサーモジュール（２０）は前記底壁（１１）に設置されていると共に前記収容空間（Ｓ）中に位置し、
前記外周壁（１２）には前記センターホール（Ｒ２）に係合するための係合構造（１３）が設けられ、
前記外周壁（１２）の上端にはカバー（１４）が設置され、
前記カバー（１４）と前記外周壁（１２）との接合箇所には収容空間（Ｓ）を密封するためのシール部材（１５）が設置され、
前記センサーモジュール（２０）は回路基板（２１）を更に備え、
前記加速度計は前記回路基板（２１）に設置され、
前記少なくとも１つの測定データは複数の測定データであり、
前記複数の測定データは前記加速度計が第１測定軸（ｘ）、第２測定軸（ｙ）、及び第３測定軸（ｚ）に沿って重力加速度の分量を測定し、
前記第１測定軸（ｘ）は前記リム（Ｒ）の前記軸方向端面（Ｒ１）に対して垂直になり、
前記第２測定軸（ｙ）及び前記第３測定軸（ｚ）は前記リム（Ｒ）の前記軸方向端面（Ｒ１）に平行すると共に前記第１測定軸（ｘ）に対して垂直になり、
前記第２測定軸（ｙ）及び前記第３測定軸（ｚ）は相互に垂直になり、
前記センサーモジュール（２０）は電源ユニット（２５）を更に含み、
前記電源ユニット（２５）はボタン電池又は充放電可能なリチウム電池であり、
前記電源ユニット（２５）は前記センサーモジュール（２０）に電力を供給し、
前記第１測定軸（ｘ）は前記リム（Ｒ）の前記センターホール（Ｒ２）の中心軸線に重畳することを特徴とするホイールアライメント角度検出式リムカバー装置。
前記リム（Ｒ）のリムカバーであり、前記リム（Ｒ）のセンターホール（Ｒ２）に取り外し可能に設置されている基材（１０）と、
前記基材（１０）に設置され、且つ少なくとも１つの基準軸に対する前記タイヤ構造（Ｔ）の傾斜角データを計算するための少なくとも１つの測定データを生成するセンサーモジュール（２０）と、を備え、
前記センサーモジュール（２０）はMEMS装置の加速度計である少なくとも１つのセンサー（２２）を含み、
前記センサーモジュール（２０）は前記基材（１０）の前記センターホール（Ｒ２）に対向する表面に設置され、
前記センサーモジュール（２０）は前記センターホール（Ｒ２）内に位置し、
前記基材（１０）は底壁（１１）及び前記底壁（１１）に連接されている外周壁（１２）を有し、
前記底壁（１１）及び前記外周壁（１２）は収容空間（Ｓ）を形成し、
前記センサーモジュール（２０）は前記底壁（１１）に設置されていると共に前記収容空間（Ｓ）中に位置し、
前記外周壁（１２）には前記センターホール（Ｒ２）に係合するための係合構造（１３）が設けられ、
前記外周壁（１２）の上端にはカバー（１４）が設置され、
前記カバー（１４）と前記外周壁（１２）との接合箇所には収容空間（Ｓ）を密封するためのシール部材（１５）が設置され、
前記センサーモジュール（２０）は回路基板（２１）を更に備え、
前記加速度計は前記回路基板（２１）に設置され、
前記少なくとも１つの測定データは複数の測定データであり、
前記複数の測定データは前記加速度計が第１測定軸（ｘ）、第２測定軸（ｙ）、及び第３測定軸（ｚ）に沿って重力加速度の分量を測定し、
前記第１測定軸（ｘ）は前記リム（Ｒ）の前記軸方向端面（Ｒ１）に対して垂直になり、
前記第２測定軸（ｙ）及び前記第３測定軸（ｚ）は前記リム（Ｒ）の前記軸方向端面（Ｒ１）に平行すると共に前記第１測定軸（ｘ）に対して垂直になり、
前記第２測定軸（ｙ）及び前記第３測定軸（ｚ）は相互に垂直になり、
前記センサーモジュール（２０）は電源ユニット（２５）を更に含み、
前記電源ユニット（２５）はボタン電池又は充放電可能なリチウム電池であり、
前記電源ユニット（２５）は前記センサーモジュール（２０）に電力を供給し、
前記第１測定軸（ｘ）は前記リム（Ｒ）の前記センターホール（Ｒ２）の中心軸線に重畳することを特徴とするホイールアライメント角度検出式リムカバー装置。
【請求項2】
前記センサーモジュール（２０）は前記回路基板（２１）に設置されているプロセッサ（２３）及び無線送受信ユニット（２４）を更に備え、前記センサー（２２）及び前記無線送受信ユニット（２４）は前記プロセッサ（２３）に電気的に接続され、これら前記測定データを前記プロセッサ（２３）に伝送し、前記プロセッサ（２３）が計算するか、前記プロセッサ（２３）により前記無線送受信ユニット（２４）を介して送信することを特徴とする請求項１に記載のホイールアライメント角度検出式リムカバー装置。
【請求項3】
前記プロセッサ（２３）は、これら前記測定データを受信し、且つアルゴリズムに基づいてこれら前記傾斜角データを算出するための演算ユニットを備えていることを特徴とする請求項２に記載のホイールアライメント角度検出式リムカバー装置。
【請求項4】
前記電源ユニット（２５）は前記プロセッサ（２３）に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のホイールアライメント角度検出式リムカバー装置。
【請求項5】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の少なくとも１つのホイールアライメント角度検出式リムカバー装置（１００）と、
前記測定データを受信して前記傾斜角データを算出するか、前記傾斜角データを受信すると共に前記傾斜角データと標準値とを比較し、前記傾斜角データが前記標準値の既定の範囲を逸脱している場合、制御信号を生成する中央処理ユニット（２００）と、
前記中央処理ユニット（２００）に接続され、前記制御信号を受信すると共に警報を発する警報ユニット（３００）と、を備えていることを特徴とするホイールアライメント角度検出警告システム。
前記測定データを受信して前記傾斜角データを算出するか、前記傾斜角データを受信すると共に前記傾斜角データと標準値とを比較し、前記傾斜角データが前記標準値の既定の範囲を逸脱している場合、制御信号を生成する中央処理ユニット（２００）と、
前記中央処理ユニット（２００）に接続され、前記制御信号を受信すると共に警報を発する警報ユニット（３００）と、を備えていることを特徴とするホイールアライメント角度検出警告システム。
【請求項6】
前記中央処理ユニット（２００）は車両の車載用コンピューターに設置されているか、或いは、モバイル装置（Ｍ）に設置されていることを特徴とする請求項５に記載のホイールアライメント角度検出警告システム。
【請求項7】
前記傾斜角データを表示する表示装置を更に備え、前記表示装置は警報メッセージを表示するための前記警報ユニットとすることを特徴とする請求項５に記載のホイールアライメント角度検出警告システム。
【請求項8】
前記警報ユニットは車両のダッシュボードに設置されている信号指示ランプであることを特徴とする請求項５に記載のホイールアライメント角度検出警告システム。
【請求項9】
請求項１に記載のホイールアライメント角度検出式リムカバー装置を使用することで実現するホイールアライメント角度検出警告方法であって、
センサーモジュール及び基材を備えているホイールアライメント角度検出式リムカバー装置を車両のタイヤ構造（Ｔ）のリムに設置し、前記センサーモジュールを前記リムのリムカバーである前記基材に設置し、且つ前記リムのセンターホールに設置するために用いられている取り付けステップ（Ｓ１）と、
前記センサーモジュールと中央処理ユニットを備えている装置とをペアリングして通信接続を形成する通信ペアリングステップ（Ｓ２）と、
前記センサーモジュールが少なくとも１つの測定データを生成する測定ステップ（Ｓ４）と、
アルゴリズムにより前記測定データから少なくとも１つの基準軸に対する前記タイヤの傾斜角データを算出する演算ステップ（Ｓ５）と、
前記中央処理ユニットが前記傾斜角データと標準値とを比較し、前記傾斜角データが前記標準値の既定の範囲から逸脱している場合、警報を発する比較警報ステップ（Ｓ６）と、を含むことを特徴とするホイールアライメント角度検出警告方法。
センサーモジュール及び基材を備えているホイールアライメント角度検出式リムカバー装置を車両のタイヤ構造（Ｔ）のリムに設置し、前記センサーモジュールを前記リムのリムカバーである前記基材に設置し、且つ前記リムのセンターホールに設置するために用いられている取り付けステップ（Ｓ１）と、
前記センサーモジュールと中央処理ユニットを備えている装置とをペアリングして通信接続を形成する通信ペアリングステップ（Ｓ２）と、
前記センサーモジュールが少なくとも１つの測定データを生成する測定ステップ（Ｓ４）と、
アルゴリズムにより前記測定データから少なくとも１つの基準軸に対する前記タイヤの傾斜角データを算出する演算ステップ（Ｓ５）と、
前記中央処理ユニットが前記傾斜角データと標準値とを比較し、前記傾斜角データが前記標準値の既定の範囲から逸脱している場合、警報を発する比較警報ステップ（Ｓ６）と、を含むことを特徴とするホイールアライメント角度検出警告方法。
【請求項10】
前記ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置を取り付けた前記タイヤ構造（Ｔ）を前記車両に取り付け、且つ四輪位置決めプロセスを実行して前記傾斜角データの前記標準値を取得する補正ステップ（Ｓ３）を更に含むことを特徴とする請求項９に記載のホイールアライメント角度検出警告方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ホイールアライメント角度検出設備の分野に関し、更に詳しくは、タイヤの傾斜角を検知する感知器モジュールがリムに配置されるホイールアライメント角度検出式リムカバー装置、ホイールアライメント角度検出警告システム及びホイールアライメント角度検出警告方法に関する。
【背景技術】
【0002】
車両のタイヤは車体に取り付けられ、車両の走行時に車輪が車軸を中心として回転することで車両を連動させて前進または後退させる。車両のタイヤと車体との間に回転する動的構造が形成されるため、タイヤ及び車体構造のバランスが運転の安全性に関わるのみならず、車両の耐用年数にも直接影響を与えた。
【0003】
従来の車両のタイヤの取り付けステップは、タイヤをリムに取り付けてタイヤ構造を形成した後、まずタイヤ構造のバランスを測定し、測定した構造に基づいてリムの適切な位置にウェイトを増加することで、タイヤ構造自体が回転する動態バランスを達成させるステップを含む。タイヤ構造は車軸に結合された後、タイヤと地面との摩擦係数及び作用する方向を調整して車両の走行時の安定性を高め、通常はタイヤ構造の各傾斜角度を適切に調整する。即ち、一般的ないわゆる車輪のアライメントである。これにより、車両のサスペンション及びステアリングシステムの負荷を工場出荷時に設定した標準に適合させ、サスペンション及びステアリングシステムの損耗を抑え、同時に車両の走行時のバランス状態を保持させ、運転の安全性及び快適性を高めている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の車輪のアライメントはドライバーがホイールアライメントを特定の整備工場で実施するため、ドライバーは平時に車両を運転中にタイヤの傾斜角が変化しているかどうか知る術がなく、往々にして車体が揺れたり、異音を発したり等の車両に異常が発生して初めてドライバーが車両を修理工場に持ち込む事になり、運転の安全に問題が生じる事が多かった。また、タイヤの傾斜角が不適切であると、サスペンション及びステアリングシステムの損耗が増加した。このため、タイヤの状態を即時検出し、ドライバーに警報を鳴らすことが重要な課題であった。
【0005】
従来の特許文献では、例えば、特許文献１（台湾特許出願公開第771173B号明細書）に「タイヤにタイヤの空気圧検出チップを取り付け、タイヤの空気圧を即時検出すると共にドライバーに対し警報を発する」が開示されているが、特許文献１（台湾特許出願公開第771173B号明細書）はタイヤの空気圧を検出することを掲示しているが、車両のタイヤ傾斜角を検出して解決する方法は提出されていない。なお、特許文献２（台湾特許出願公開第774424B号明細書）に「タイヤの速度を検出して車輪を左輪にするか右輪にするか決する方法」が開示されているが、これも同様に車両のタイヤ傾斜角を検出して解決する方法は提出されていない。また、このタイヤの空気圧検出チップはタイヤとリムとの間の接合箇所に取り付けるが、このような検出装置を着脱するには整備工場に持ち込まなければならず、ユーザーが自分で購入して取り付けることができないため、この種の技術は普及が難しかった。
【0006】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。
【0007】
本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、その目的は、ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置、ホイールアライメント角度検出警告システム及びホイールアライメント角度検出警告方法を提供することにある。すなわち、加速度計及びジャイロスコープのセンサーモジュールをリムカバー装置に設置した後、リムカバー装置と共にリムに取り付ける。本発明はセンサーモジュールの測定データからタイヤ構造の複数の傾斜角度を取得し、且つ複数の傾斜角度と標準的な傾斜角度とを比較した後、警報を発する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施態様によれば、ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置が提供される。このホイールアライメント角度検出式リムカバー装置はリムに取り外し可能に設置され、リムは外面及び軸方向端面を有し、リムの外面がタイヤに結合されることでタイヤ構造が形成され、軸方向端面は車軸に回転可能に結合される。ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置の一実施例では、基材及びセンサーモジュールを含む。基材はリムに取り外し可能に設置され、センサーモジュールは基材に設置され、且つ少なくとも１つの基準軸に対するタイヤの傾斜角データを計算するための少なくとも１つの測定データを生成する。前記基材は前記リムのリムカバーであり、且つ前記リムのセンターホールに設置するために用いられ、前記センサーモジュールはMEMS装置の加速度計である少なくとも１つのンサーを備えている。
【0009】
本発明の好適例において、前記センサーモジュールは前記基材の前記センターホールに対向する表面に設置されている。
【0010】
本発明の好適例において、前記センサーモジュールは前記センターホール内に位置している。
【0011】
本発明の好適例において、前記基材は底壁及び前記底壁に連接されている外周壁を有し、前記底壁及び前記外周壁は収容空間を形成している。前記センサーモジュールは前記底壁に設置されていると共に前記収容空間中に位置し、前記外周壁には前記センターホールに係合するための係合構成が設けられている。
【0012】
本発明の好適例において、前記センサーモジュールは回路基板を更に備え、前記加速度計は前記回路基板に設置されている。
【0013】
本発明の好適例において、前記少なくとも１つの測定データは複数の測定データであり、これら前記測定データは前記加速度計が第１測定軸、第２測定軸、及び第３測定軸に沿って重力加速度の分量を測定し、前記第１測定軸は前記リムの前記軸方向端面に対し垂直になり、前記第２測定軸及び前記第３測定軸は前記リムの前記軸方向端面に平行すると共に前記第１測定軸に対し垂直になり、前記第２測定軸及び前記第３測定軸は相互に垂直になっている。
【0014】
本発明の好適例において、前記センサーモジュールは前記回路基板に設置されているプロセッサ及び無線送受信ユニットを更に備えている。前記センサー及び前記無線送受信ユニットは前記プロセッサに電気的に接続され、これら前記測定データを前記プロセッサに伝送し、前記プロセッサが計算するか、前記プロセッサにより前記無線送受信ユニットを介して送信する。
【0015】
本発明の好適例において、前記プロセッサは、これら前記測定データを受信し、且つアルゴリズムに基づいてこれら前記傾斜角データを算出するための演算ユニットを備えている。
【0016】
本発明の好適例において、前記センサーモジュールは前記プロセッサに接続されている電源ユニットを更に備え、前記電源ユニットは前記センサーモジュールに電力を供給する。
【0017】
本発明の好適例において、前記センサーの第１測定軸は前記リムの前記軸方向端面に対し垂直になっている。
【0018】
本発明の好適例において、前記第１測定軸は前記リムカバーの中心部及び／または前記リムの前記センターホールの中心軸線上に設置されている。
【0019】
本発明の好適例において、前記第１測定軸は前記リムの前記センターホールの中心軸線に重畳している。
【0020】
本発明の一実施態様によれば、ホイールアライメント角度検出警告システムが提供される。このホイールアライメント角度検出警告システムは、少なくとも１つの上述のホイールアライメント角度検出式リムカバー装置と、少なくとも１つのタイヤ構造と、中央処理ユニットと、警報ユニットと、を含んで構成されている。少なくとも１つのタイヤ構造には前記ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置が設置されている。中央処理ユニットは前記測定データを受信してこれら前記傾斜角データを算出するか、これら前記傾斜角データを受信すると共にこれら前記傾斜角データと複数の標準値とを比較し、これら前記傾斜角データが前記標準値の既定の範囲から逸脱している場合、中央処理ユニットが制御信号を生成する。警報ユニットは中央処理ユニットに接続され、制御信号を受信すると共に警報を発する。
【0021】
本発明の好適例において、前記中央処理ユニットは前記車両の車載用コンピューターに設置されるか、モバイル装置に設置されている。
【0022】
本発明の好適例において、前記ホイールアライメント角度検出警告システムは、前記ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置が設置されている少なくとも１つのタイヤ構造を更に備えている。
【0023】
本発明の好適例において、前記ホイールアライメント角度検出警告システムは表示装置を更に備えている。前記傾斜角データは前記表示装置に表示され、前記表示装置は警報メッセージを表示するための前記警報ユニットとする。
【0024】
本発明の好適例において、前記警報ユニットは前記車両のダッシュボードに設置された信号指示ランプである。
【0025】
本発明の一実施態様によれば、ホイールアライメント角度検出警告方法が提供される。このホイールアライメント角度検出警告方法は、下記ステップを含む。センサーモジュールを備えているホイールアライメント角度検出式リムカバー装置を車両のタイヤ構造のリムに設置する取り付けステップ。前記センサーモジュールを中央処理ユニットを備えている装置とペアリングし、通信接続を形成する通信ペアリングステップ。前記センサーモジュールが少なくとも１つの測定データを生成する測定ステップ。前記測定データからアルゴリズムにより少なくとも１つの基準軸に対する前記タイヤの傾斜角データを算出する演算ステップ。及び、前記中央処理ユニットが前記傾斜角データを標準値と比較し、前記傾斜角データが前記標準値の既定の範囲から逸脱している場合、警報を発する比較警報ステップ。
【0026】
本発明の好適例において、前記ホイールアライメント角度検出警告方法は、前記ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置が取り付けられているタイヤ構造を車両に取り付け、且つ四輪アライメントプロセスを実施して前記傾斜角データの前記標準値を取得する補正ステップを更に含む。
【0027】
本発明の好適例において、前記演算ステップの前記少なくとも１つの測定データは複数の測定データであり、これら前記測定データから第１基準軸、第２基準軸、及び第３基準軸に対する前記タイヤ構造の複数の傾斜角データを算出する。前記第１基準軸は前記車軸に平行すると共に重力方向に対し垂直になる軸方向と定義し、前記第２基準軸は前記第１基準軸に対し垂直になると共に重力方向に対し垂直になる軸方向と定義し、前記第３基準軸は重力方向に平行する軸方向と定義する。
【0028】
本発明のホイールアライメント角度検出式リムカバー装置はリムに取り外し可能に設置することで、ユーザーが自分で購入した後にリムに取り付け、且つ車両の走行中に停止状態（赤信号で車両を停止する）になった場合や、走行中にタイヤ構造の各傾斜角度を検出し、例えば、キャンバ角（camber、車輪中心線と鉛直線との夾角）及び他の角度を検出し、且つ各傾斜角の標準値の範囲と比較した後、警報を発する。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出式リムカバー装置がリムに設置されている概略構成図である。
【図2】本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出式リムカバー装置がリムに設置されている分解図である。
【図3】本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出式リムカバー装置がリムに設置されている断面図である。
【図4】本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出式リムカバー装置を示すブロック図である。
【図5】タイヤ構成がキャンバ角を発生した概略図である。
【図6A】タイヤ構成が第１基準軸（Ｘ軸）に傾斜角を発生してない概略図である。
【図6B】タイヤ構成が第１基準軸（Ｘ軸）に傾斜角（キャンバ角）を発生した概略図である。
【図7A】タイヤ構成が第３基準軸（Ｚ軸）に傾斜角を発生してない概略図である。
【図7B】タイヤ構成が第３基準軸（Ｚ軸）に傾斜角（キャンバ角）を発生した概略図である。
【図8】本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出式リムカバー装置の感知器モジュールの第１測定軸、第２測定軸、第３測定軸、水平線と重力方向を示す概略図である。
【図9】本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出警告方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0031】
また、要約部分及び発明の名称は特許文献の検索を補助するために用いるにすぎず、本発明の権利範囲を制限するものではない。また、本明細書または特許請求の範囲において記載される「第１」、「第２」等の用語は部材（element）の名称を命名するまたは異なる実施例や範囲を区別するために用いているにすぎず、部材の数量の上限や下限を制限するものではない。
【0032】
まず、図１～図４を参照しながら、本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出式リムカバー装置をさらに詳しく説明する。本実施例のホイールアライメント角度検出式リムカバー装置１００は車両のリムＲに設置され、リムＲは車軸Ｆに装設されている（図５参照）。リムＲは外面及び軸方向端面Ｒ１を有し、リムの外面がタイヤＷに結合されることでタイヤ構造Ｔが形成され、且つ軸方向端面Ｒ１は車軸に回転可能に結合されている。ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置１００は基材１０及びセンサーモジュール２０を含んで構成されている。センサーモジュール２０は基材１０に設置され、且つ基材１０はリムＲに取り外し可能に設置されている。本実施例の基材１０はリムカバーであり、リムＲのセンターホールＲ２に設置され、且つセンサーモジュールは基材１０のセンターホールＲ２に対向する表面に設置され、基材１０をリムＲに取り付ける際にセンサーモジュールがセンターホールＲ２内に位置する。
【0033】
本実施例の基材１０は底壁１１及び外周壁１２を含んで構成され、外周壁１２が底壁１１に連接されることで収容空間Ｓが形成され、センサーモジュール２０は底壁１１に設置されていると共に収容空間Ｓ中に位置し、外周壁１２にはセンターホールＲ２に係合するための係合構成１３が設けられている。外周壁１２の上端にはカバー１４が設置され、これは収容空間Ｓを密封する。カバー１４と外周壁１２との接合箇所にはシール部材１５が設置され、湿気や埃が収容空間Ｓ進入するのを防止し、センサーモジュール２０が腐食したり損壊しないようにしている。本実施例の係合構成１３は係合バンプであり、センターホールＲ２の係合孔Ｒ３に係合され、シール部材１５はＯ形リングである。他の実施例において、センサーモジュール２０自体が密封ケース体を備え、電子素子を密封ケース体中に密封することで、車両の走行中に外部の湿気や埃等がセンサーモジュール２０に進入して腐食や損壊を引き起こすのを回避する。
【0034】
センサーモジュール２０は回路基板２１と、複数のセンサー２２と、プロセッサ２３と、無線送受信ユニット２４と、電源ユニット２５と、記憶ユニット２６と、を含んで構成されている。センサー２２、プロセッサ２３、無線送受信ユニット２４、電源ユニット２５、及び記憶ユニット２６は回路基板２１に設置され、複数のセンサー２２はMEMSの加速度計及びジャイロスコープを備え、加速度計は加速度センサーとも呼ばれる。加速度計は重力加速度計であり、検出した重力加速度は３つの測定軸の分量を測定データとし、即ち、３軸加速度計である。測定データは演算ユニットを備えているプロセッサ２３に伝送し、演算ユニットが既定のアルゴリズムに基づいて測定データに対し計算を行った後に傾斜角データを取得し、取得した傾斜角データは無線送受信ユニット２４により車両の車載用コンピューターまたはドライバーのモバイル装置に伝送する。電源ユニット２５はセンサーモジュール２０が使用するための電力を供給し、記憶ユニット２６はプロセッサ２３がデータの演算または伝送に必要なファームウェアを保存している。電源ユニット２５はボタン電池や充放電可能なリチウム電池でもよい。他の実施例では、測定データをプロセッサ２３に伝送した後、プロセッサ２３自体が演算を行わず、測定データを無線送受信ユニット２４により車両の車載用コンピューターやドライバーのモバイル装置に伝送し、車載用コンピューターやモバイル装置が既定のアルゴリズムに基づいて傾斜角データを算出する。センサーモジュール２０がUSB２７を更に備えることで、センサーモジュール２０のファームウェア及び電源ユニット２５に対する充放電を更新する（電源ユニット２５がリチウム電池のような充放電可能な二次電池である場合）。
【0035】
本発明のホイールアライメント角度検出警告システムは車両に用いられ、４つの上述のホイールアライメント角度検出式リムカバー装置１００と、４つのタイヤ構造Ｔと、中央処理ユニット２００と、警報ユニット３００と、を含んで構成されている。各タイヤ構造Ｔには各タイヤ構造Ｔの傾斜角を検出するための１つのホイールアライメント角度検出式リムカバー装置１００が設置されている。中央処理ユニット２００はこれら前記測定データを受信すると共にこれら前記傾斜角データを算出し、或いはセンサーモジュール２０のプロセッサ２３がこれら前記傾斜角データを算出した後、これら前記傾斜角データを中央処理ユニット２００に伝送する。中央処理ユニット２００はこれら前記傾斜角データを複数の標準値と比較し、これら前記傾斜角データが標準値の既定の範囲から逸脱している場合、中央処理ユニット２００が制御信号を生成して警報ユニット３００に送信する。警報ユニット３００は中央処理ユニット２００に接続されており、警報ユニット３００が制御信号を受信した後に警報を発する。
【0036】
図２を参照すれば、中央処理ユニット２００はドライバーのモバイル装置Ｍの中央プロセッサでもよく、警報ユニット３００はモバイル装置Ｍの表示装置でもよい。モバイル装置Ｍを取り付けてホイールアライメント角度検出式リムカバー装置１００に対応させる応用ステップの後に、各タイヤ構造Ｔの傾斜角データがモバイル装置Ｍの表示装置に即時表示され、これら前記傾斜角データが標準値の既定の範囲から逸脱している場合、表示装置上で警報を発する。他の実施例では、中央処理ユニット２００が車両の車載用コンピューターの中央プロセッサでもよく、警報ユニット３００が車両の中央制御盤の表示装置またはダッシュボードに設置されている信号指示ランプでもよい。
【0037】
図５、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂと図８に示す如く、センサーモジュール２０のセンサー２２の加速度計及びジャイロスコープをタイヤ構造Ｔに取り付けた後、加速度計及びジャイロスコープが、取り付けられたタイヤ構造Ｔの３つの測定軸に対して加速度及び角速度の測定を行う。図８に示す如く、３軸加速度計のこの３つの測定軸はそれぞれ第１測定軸ｘ、第２測定軸ｙ、及び第３測定軸ｚであり、第１測定軸ｘはリムＲの軸方向端面Ｒ１に対し垂直になる。好ましくは、第１測定軸ｘがリムカバーの中心部及び／またはリムＲのセンターホールＲ２の中心軸線上に位置し、第２測定軸ｙ及び第３測定軸ｚがリムＲの軸方向端面Ｒ１に平行すると共に第１測定軸ｘに対し垂直になり、第２測定軸ｙ及び第３測定軸ｚが相互に垂直になる。取り付け時に、第１測定軸ｘ、第２測定軸ｙ及び第３測定軸ｚが後述の第１基準軸Ｘ、第２基準軸Ｙ及び第３基準軸Ｚにそれぞれ対応する。好ましくは、取り付け時に、第１測定軸ｘ、第２測定軸ｙ及び第３測定軸ｚが後述の第１基準軸Ｘ、第２基準軸Ｙ及び第３基準軸Ｚにそれぞれ平行する。
【0038】
タイヤ構造Ｔの傾斜角データは３つの基準軸に基づいて測定し、即ち、第１基準軸Ｘ、第２基準軸Ｙ及び第３基準軸Ｚの複数の傾斜角データである。第１基準軸Ｘは車軸Ｆに平行すると共に重力方向Ｇに対し垂直になる軸方向と定義し、本実施例の第１基準軸Ｘは車軸Ｆの延伸方向である。第２基準軸Ｙは第１基準軸に対し垂直になると共に重力方向Ｇに対し垂直になる軸方向と定義し、本実施例の第２基準軸Ｙは車両の走行方向または車両の長さ方向である。第３基準軸Ｚは重力方向Ｇに平行する軸方向と定義し、即ち、第３基準軸Ｚは鉛直方向である。よって、第１基準軸Ｘまたは第３基準軸Ｚに対するタイヤ構造Ｔの傾斜角（または、夾角という）は前述のキャンバ角である（図５、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂと図８の実施例参照）。
【0039】
一例を挙げると、図５はタイヤ構成がキャンバ角を発生した概略図である。図６Ａはタイヤ構成が第１基準軸（Ｘ軸）に傾斜角を発生してない概略図である。図６Ｂはタイヤ構成が第１基準軸（Ｘ軸）に傾斜角（キャンバ角）を発生した概略図である。第１基準軸Ｘに対しタイヤ構造Ｔが傾斜角θ１を発生した場合、即ち、前述のキャンバ角（camber）を発生した場合、センサー２２の加速度計の第１測定軸ｘ及び第１基準軸Ｘも傾斜角θ１と同じ角度の夾角を発生させる。このような状況では、加速度計が第１測定軸ｘ上での重力加速度ｇの分量ｇｘを測定し、次いで、ｇｘ＝ｇ・sin(θ１)に基づいて、加速度計が測定した第１測定軸ｘ上の分量ｇｘが重力加速度ｇと傾斜角θ１の正弦値との積に等しく、傾斜角θ１の角度を求め、即ち、キャンバ角の角度を求める。
【0040】
同様に、図７Ａはタイヤ構成が第３基準軸（Ｚ軸）に傾斜角を発生してない概略図である。図７Ｂはタイヤ構成が第３基準軸（Ｚ軸）に傾斜角（キャンバ角）を発生した概略図である。第３基準軸Ｚに対しタイヤ構造Ｔが傾斜角θ２を発生した場合、即ち、前述のキャンバ角（camber）を発生した場合、センサー２２の加速度計の第３測定軸ｚ及び第３基準軸Ｚも傾斜角θ２と同じ角度の夾角を発生させる。このような状況では、加速度計が第３測定軸ｚ上での重力加速度ｇの分量ｇｚを測定し、次いで、ｇｚ＝ｇ・sin(θ２)に基づいて、加速度計が測定した第３測定軸ｚ上の分量ｇｚが重力加速度ｇと傾斜角θ２の余弦値との積に等しく、傾斜角θ２の角度を求め、即ち、キャンバ角の角度を求める。
【0041】
よって、前述のセンサーモジュール２０は回路基板２１と、少なくとも１つのセンサー２２と、プロセッサ２３と、無線送受信ユニット２４と、電源ユニット２５と、記憶ユニット２６と、を含んで構成されている。前記少なくとも１つのセンサー２２は第１測定軸ｘ上での重力加速度ｇの分量ｇｘを測定し、及び／または前記少なくとも１つのセンサー２２は第３測定軸ｚ上での重力加速度ｇ分量ｇｚを測定する。取り付け時に、第１測定軸ｘ及び第３測定軸ｚを第１基準軸Ｘ及び第３基準軸Ｚにそれぞれ対応させる。好ましくは、取り付け時に、第１測定軸ｘ及び第３測定軸ｚを第１基準軸Ｘ及び第３基準軸Ｚにそれぞれ平行させる。ちなみに、取り付け時に、前記少なくとも１つのセンサー２２の第１測定軸ｘをリムＲの軸方向端面Ｒ１に対し垂直にし、且つ第１測定軸ｘをリムカバーの中心部及び／またはリムＲのセンターホールＲ２の中心軸線上に設置する。好ましくは、第１測定軸ｘはリムＲのセンターホールＲ２の中心軸線に重畳し、よって、車両が走行中で静止していない状態でも、キャンバ角の角度を測定可能である。当然ながら、取り付け時に、前記第３測定軸ｚをリムＲのセンターホールＲ２の中心軸線に対し垂直にし、且つ第３測定軸ｚを第３基準軸Ｚに平行させてもよい。
【0042】
図８に示す如く、前述の３軸加速度計を使用してタイヤ構造の他の角度を検出することもできる。図８の例では、水平線方向は第１基準軸Ｘの方向に相当し、よって、加速度計は第１測定軸ｘ、第２測定軸ｙ及び第３測定軸ｚ上における重力加速度ｇの分量を測定し、それぞれｇｘ、ｇｙ及びｇｚである。分量ｇｘと重力方向Ｇとの夾角は夾角αであり、分量ｇｙと重力方向Ｇとの夾角は夾角βであり、分量ｇｚと重力方向Ｇとの夾角は夾角γである。加速度計が測定した第１測定軸ｘ上での分量ｇｘは重力加速度ｇと夾角αの余弦値との積に等しく、ｇｘ＝ｇ・cos(α)から、夾角αの角度が求められる。加速度計が測定した第２測定軸ｙ上での分量ｇｙは重力加速度ｇと夾角βの余弦値との積に等しく、ｇｙ＝ｇ・cos(β)から、夾角βの角度値が求められる。加速度計が測定した第３測定軸ｚ上での分量ｇｚは重力加速度ｇと夾角γの余弦値との積に等しく、ｇｚ＝ｇ・cos(γ)から、夾角γの角度が求められる。
【0043】
よって、加速度計によりタイヤ構造Ｔの複数の傾斜角データ及び他の角度データを取得する。また、ジャイロスコープにより第１測定軸ｘ、第２測定軸ｙ及び第３測定軸ｚに対するタイヤ構造Ｔの角速度を測定し、各傾斜角データの計算中に判断を補助し、各傾斜角データを補正する。
【0044】
図９は本発明の一実施例に係るホイールアライメント角度検出警告方法を示すフローチャートである。
【0045】
図９に示す如く、ステップＳ１は取り付けステップであり、ステップＳ１において、センサーモジュールを備えているホイールアライメント角度検出式リムカバー装置をリムに取り付けた後、タイヤをリムに取り付けてタイヤ構造を形成する。次いで、ステップＳ２に進む。
【0046】
ステップＳ２は通信ペアリングステップであり、ステップＳ２において、中央処理ユニットを備えている装置にセンサーモジュールをペアリングして通信接続を形成する、例えば、センサーモジュールは無線送受信ユニットを備え、無線送受信ユニットはブルートゥース（登録商標）チップを使用しており、センサーモジュールをドライバーのモバイル装置または車両の車載用コンピューターにペアリングした後に通信接続を形成する。次いで、ステップＳ３に進む。
【0047】
ステップＳ３は補正ステップであり、ステップＳ３において、前記ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置が取り付けられたタイヤ構造を車両に取り付け、且つ四輪アライメントプロセスを実行して傾斜角データの標準値を取得する。例えば、車両四輪アライメントを実施する整備工場が前記ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置が取り付けられたタイヤ構造を車両に取り付けた後、標準的なプロセスにより車両に対し四輪アライメントを実行し、アライメントが完了した後、センサーモジュールにより測定したタイヤ構造の各傾斜角データを標準値とする。この標準値を、ドライバーのモバイル装置や車両の車載用コンピューターに保存し、比較の根拠とする。次いで、ステップＳ４に進む。
【0048】
ステップＳ４は測定ステップであり、ステップＳ４において、前記センサーモジュールが少なくとも１つまたは複数の測定データを生成する。車両の走行中に停止状態（赤信号のため車両を停止する）になるか、走行中にセンサーモジュールが測定データを持続的に生成し、測定データは前述の３つの測定軸の加速度値である。次いで、ステップＳ５に進む。
【0049】
ステップＳ５は演算ステップであり、ステップＳ５において、これら前記測定データからアルゴリズムにより少なくとも１つの基準軸に対する前記タイヤの傾斜角データを算出し、センサーモジュールのプロセッサにより計算するか、中央処理ユニットにより計算する。次いで、ステップＳ６に進む。
【0050】
ステップＳ６は比較警報ステップであり、ステップＳ６において、中央処理ユニットが傾斜角データを標準値と比較し、これら前記傾斜角データが標準値の既定の範囲から逸脱している場合、警報を発する。
【0051】
本発明のホイールアライメント角度検出式リムカバー装置はリムに取り外し可能に設置され、ユーザーが自分で購入した後にリムに取り付け、且つ車両の走行中にタイヤ構造の各傾斜角度を検出し、例えば、キャンバ角（camber、車輪中心線と鉛直線との夾角）及び他の角度を検出し、且つ各傾斜角及び／または他の角度の標準値の範囲と比較した後、警報を発する。
【0052】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0053】
１０ 基材
１１ 底壁
１２ 外周壁
１３ 係合構成
１４ カバー
１５ シール部材
２０ センサーモジュール
２１ 回路基板
２２ センサー
２３ プロセッサ
２４ 無線送受信ユニット
２５ 電源ユニット
２６ 記憶ユニット
２７ USB
１００ ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置
２００ 中央処理ユニット
３００ 警報ユニット
Ｆ 車軸
Ｇ 重力方向
Ｍ モバイル装置
Ｒ リム
Ｒ１ 軸方向端面
Ｒ２ センターホール
Ｒ３ 係合孔
Ｓ 収容空間
Ｔ タイヤ構造
Ｗ タイヤ
ｘ 第１測定軸
ｙ 第２測定軸
ｚ 第３測定軸
Ｘ 第１基準軸
Ｙ 第２基準軸
Ｚ 第３基準軸
α 夾角
β 夾角
１１ 底壁
１２ 外周壁
１３ 係合構成
１４ カバー
１５ シール部材
２０ センサーモジュール
２１ 回路基板
２２ センサー
２３ プロセッサ
２４ 無線送受信ユニット
２５ 電源ユニット
２６ 記憶ユニット
２７ USB
１００ ホイールアライメント角度検出式リムカバー装置
２００ 中央処理ユニット
３００ 警報ユニット
Ｆ 車軸
Ｇ 重力方向
Ｍ モバイル装置
Ｒ リム
Ｒ１ 軸方向端面
Ｒ２ センターホール
Ｒ３ 係合孔
Ｓ 収容空間
Ｔ タイヤ構造
Ｗ タイヤ
ｘ 第１測定軸
ｙ 第２測定軸
ｚ 第３測定軸
Ｘ 第１基準軸
Ｙ 第２基準軸
Ｚ 第３基準軸
α 夾角
β 夾角
【先行技術文献】
【特許文献】
【0054】
【特許文献1】台湾特許出願公開第771173B号明細書
【特許文献2】台湾特許出願公開第774424B号明細書
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図9】