特許 7552769 取得装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】取得装置

(51)【国際特許分類】

   G01P 15/18 20130101AFI20240910BHJP

   G01P 15/00 20060101ALI20240910BHJP

   G01M 17/013 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

G01P15/18

G01P15/00 F

G01M17/013

G01P15/00 J

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023044101

(22)【出願日】2023-03-20

【審査請求日】2023-03-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004222

【氏名又は名称】弁理士法人創光国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(74)【代理人】

【識別番号】100167793

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 学

(72)【発明者】

【氏名】今井 聡

(72)【発明者】

【氏名】目黒 貴之

【審査官】藤澤 和浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２４８７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０１２５４２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００５－３２９９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－２１２６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１６２４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２２１８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１１６２９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｐ １５／００ ～ １５／１８

Ｇ０８Ｃ １３／００ ～ ２５／０４

Ｂ６０Ｂ ７／００ ～ ７／２０

Ｂ６０Ｃ １／００ ～ ２９／０６

Ｇ０１Ｍ １７／０１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の複数の車輪の各々に設けられて加速度を検出するセンサに、同一の検出タイミングにて前記加速度を検出させる指示部と、
各センサが前記同一の検出タイミングにて検出した前記加速度を、各センサからそれぞれ異なる取得タイミングにて無線通信を介して取得する取得部と、
を有する取得装置。

【請求項2】

前記指示部は、複数の前記センサのうちの第１センサに前記加速度を検出する時刻を示す時刻情報を通知した後、前記第１センサに通知した前記時刻情報を前記第１センサと異なる第２センサに通知することにより、前記同一の検出タイミングにて前記加速度を検出させる、
請求項１に記載の取得装置。

【請求項3】

前記指示部は、前記加速度の検出を開始する検出開始時刻と、前記加速度の検出を終了する検出終了時刻と、前記加速度を検出する検出間隔とを含む前記時刻情報を各センサに通知することにより、前記検出開始時刻から前記検出終了時刻まで前記検出間隔で前記加速度を各センサに検出させ、
前記取得部は、複数の前記同一のタイミングにて検出された前記加速度を前記無線通信で取得する、
請求項２に記載の取得装置。

【請求項4】

前記取得部は、
複数の前記センサのうちの第１センサが検出した前記加速度を送信させる第１送信指示を前記無線通信で前記第１センサに通知し、
前記第１送信指示を受けた前記第１センサが前記無線通信で送信した前記加速度を取得し、
前記第１センサが送信した前記加速度を取得した後に、前記第１センサと異なる第２センサが検出した前記加速度を前記第２センサに送信させる第２送信指示を前記無線通信で通知し、
前記第２送信指示を受けた前記第２センサが前記無線通信で送信した前記加速度を取得する、
請求項１に記載の取得装置。

【請求項5】

前記同一のタイミングで各センサが検出した車軸方向の前記加速度に基づいて前記車輪が脱輪するか否かを判定する判定部を有する、
請求項１に記載の取得装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車輪の加速度を取得する取得装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車輪に関する情報を取得する技術が知られている。特許文献１には、車輪に設けられた加速度センサが、検出した加速度を無線通信で送信する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－１９９５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、車両の複数の車輪の各々に設けられた加速度センサが任意のタイミングで加速度を検出して送信すると、通信の輻輳により加速度が適切に送信されなかったり、異なる路面状況下で各センサが加速度を検出することで解析に適していなかったりするおそれがある。

【0005】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、解析に適した加速度を適切に取得することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様においては、車両の複数の車輪の各々に設けられて加速度を検出するセンサに、同一の検出タイミングにて前記加速度を検出させる指示部と、各センサが前記同一の検出タイミングにて検出した前記加速度を、各センサからそれぞれ異なる取得タイミングにて無線通信を介して取得する取得部と、を有する取得装置を提供する。

【0007】

前記指示部は、複数の前記センサのうちの第１センサに前記加速度を検出する時刻を示す時刻情報を通知した後、前記第１センサに通知した前記時刻情報を前記第１センサと異なる第２センサに通知することにより、前記同一の検出タイミングにて前記加速度を検出させてもよい。

【0008】

前記指示部は、前記加速度の検出を開始する検出開始時刻と、前記加速度の検出を終了する検出終了時刻と、前記加速度を検出する検出間隔とを含む前記時刻情報を各センサに通知することにより、前記検出開始時刻から前記検出終了時刻まで前記検出間隔で前記加速度を各センサに検出させ、前記取得部は、複数の前記同一のタイミングにて検出された前記加速度を前記無線通信で取得してもよい。

【0009】

前記取得部は、複数の前記センサのうちの第１センサが検出した前記加速度を送信させる第１送信指示を前記無線通信で前記第１センサに通知し、前記第１送信指示を受けた前記第１センサが前記無線通信で送信した前記加速度を取得し、前記第１センサが送信した前記加速度を取得した後に、前記第１センサと異なる第２センサが検出した前記加速度を前記第２センサに送信させる第２送信指示を前記無線通信で通知し、前記第２送信指示を受けた前記第２センサが前記無線通信で送信した前記加速度を取得してもよい。

【0010】

前記同一のタイミングで各センサが検出した車軸方向の前記加速度に基づいて前記車輪が脱輪するか否かを判定する判定部を有してもよい。

【0011】

本発明の第２の態様においては、車両に搭載されたコンピュータが実行する、前記車両の複数の車輪の各々に設けられて加速度を検出するセンサに、同一の検出タイミングにて前記加速度を検出させるステップと、各センサが前記同一の検出タイミングにて検出した前記加速度を、各センサからそれぞれ異なる取得タイミングにて無線通信を介して取得するステップと、を有する取得方法を提供する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、解析に適した加速度を適切に取得できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】取得システムを説明するための図である。

【図2】車輪にかかる加速度を説明するための図である。

【図3】取得装置の構成を説明するための図である。

【図4】加速度を取得する処理の一例を示すシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［取得システムＳの構成］
図１は、取得システムＳを説明するための図である。取得システムＳは、車両１の車輪２に設けられたセンサ３から加速度を取得するシステムである。取得システムＳは、第１センサ３１、第２センサ３２及び取得装置４を含む。第１センサ３１は、車両１の複数の車輪２のうちの左前輪のホイール２１に設けられている。第２センサ３２は、車両１の複数の車輪２のうちの左後輪のホイール２１に設けられている。また、車両１の右前輪のホイールには、第３センサが設けられており、右後輪のホイールには、第４センサが設けられている。以下の説明において、第１センサ３１、第２センサ３２、第３センサ及び第４センサを区別する必要のない場合、センサ３と言う。

【0015】

センサ３は、車輪２にかかる加速度を検出する加速度センサである。図２は、車輪２にかかる加速度を説明するための図である。センサ３は、車輪２の車軸方向Ｘの加速度、半径方向Ｙの加速度、及び車軸方向Ｘ及び半径方向Ｙに垂直な円周方向Ｚの加速度を検出する。

【0016】

センサ３は、取得装置４と通信するための無線通信モジュールを有する。センサ３は、検出した加速度を取得装置４に無線通信で送信する。具体的には、センサ３は、取得装置４からの指示を受け付けて加速度を検出する。また、センサ３は、取得装置４からの指示を受け付けて検出した加速度を無線通信で取得装置４に送信する。また、センサ３は、電池を内蔵しており、電池の電力で動作する。

【0017】

各センサ３には時計が内蔵されており、各センサ３の時刻は同期されている。例えば、各センサ３の時刻は、センサ３がホイール２１に取り付けられる直前に同期されて、各センサ３の時刻が同期された状態でホイール２１に取り付けられる。また、各センサ３は、衛星から送信された時刻情報を含む信号を受信することにより、自身の時刻を更新してもよい。具体的には、各センサ３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を備え、原子時計を搭載した衛星から送信された原子時計に基づく時刻情報を受信して自身の時計の時刻を更新する。これにより、各センサ３は、内蔵された時計の時刻を同一にできる。また、各センサ３は、車両１に備えられたプロセッサと定期的に同期処理を行うことにより、時刻同期を実現してもよい。複数のセンサ３の同期の方法は、公知の技術を採用可能であり、上記の方法に限らない。

【0018】

ところで、複数のセンサ３の各々が任意のタイミングで加速度を検出すると、異なる路面状況下で各センサ３が加速度を検出してしまうことになる。異なる路面状況下で検出された各加速度は、路面から受けている影響が異なるので異常な加速度が検出されたとしても、検出された値が脱輪の予兆であるのか、路面の影響によるものであるのかを判定できない。そこで、取得装置４は、同一の検出タイミングにて各センサ３に加速度を検出させる。これにより、取得装置４は、同一の路面状況における加速度を検出させることができるので、異常な加速度が検出された場合に路面からの影響をうけたものか、脱輪の予兆であるかを判定可能な解析に適した加速度を取得できる。

【0019】

また、各センサ３が任意のタイミングで加速度を送信すると、複数のセンサ３が加速度を同時に送信した場合には通信の輻輳により加速度が適切に取得できなくなってしまう。そこで、取得装置４は、異なる取得タイミングにて各センサ３から加速度を取得する。これにより、取得装置４は、通信の輻輳を抑制して適切に加速度を取得できる。

【0020】

図３は、取得装置４の構成を説明するための図である。取得装置４は、通信部４１、報知部４２、記憶部４３及び制御部４４を有する。通信部４１は、無線通信で情報を送受信するための無線通信モジュールである。通信部４１は、センサ３と通信することができる。具体的には、通信部４１は、各センサ３と一対一で通信する。通信部４１とセンサ３が無線通信する周波数は、例えば３１５ＭＨｚであるが、これに限定するものではない。

【0021】

報知部４２は、車両１のユーザに情報を報知する。例えば、報知部４２は、ディスプレイを有し、文字情報及び画像情報の少なくともいずれかをディスプレイに表示させる。また、報知部４２は、スピーカを有していてもよく、情報を示すメッセージをスピーカに出力させる。

【0022】

記憶部４３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びハードディスク等を含む記憶媒体である。記憶部４３は、制御部４４が実行するプログラムを記憶する。

【0023】

制御部４４は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含む計算リソースである。制御部４４は、記憶部４３に記憶されたプログラムを実行することにより、指示部４４１、取得部４４２、判定部４４３及び報知制御部４４４としての機能を実現する。

【0024】

指示部４４１は、同一の検出タイミングにて各センサ３に加速度を検出させる。例えば、指示部４４１は、無線通信で加速度を検出する時刻を示す検出時刻を各センサ３に通知する。具体的には、指示部４４１は、複数のセンサ３のうちの第１センサ３１に検出時刻を通知した後、第１センサ３１に通知した検出時刻を第１センサと異なる第２センサ３２に通知する。指示部４４１は、車両１に搭載された全てのセンサ３に検出時刻を通知する。各センサ３は、指示部４４１が通知した検出時刻になったら加速度を検出する。各センサ３の時刻は同期されているので、指示部４４１が同一の検出時刻を各センサ３に通知することにより、各センサ３は、同一の検出タイミングにて加速度を検出できる。

【0025】

取得部４４２は、各センサ３が同一の検出タイミングにて検出した加速度を、無線通信を介して、各センサからそれぞれ異なる取得タイミングにて取得する。具体的には、まず、取得部４４２は、第１センサ３１が検出した加速度を送信させる第１送信指示を無線通信で第１センサ３１に通知する。第１センサ３１は、第１送信指示を受け付けると、検出した加速度を無線通信で取得装置４に送信する。取得部４４２は、第１センサ３１が無線通信で送信した加速度を取得する。

【0026】

取得部４４２は、第１センサ３１から加速度を取得した後に、第２センサ３２が検出した加速度を第２センサ３２に送信させる第２送信指示を無線通信で第２センサに通知する。第２センサ３２は、第２送信指示を受け付けると、検出した加速度を無線通信で取得装置４に送信する。取得部４４２は、第２センサ３２が無線通信で送信した加速度を取得する。取得部４４２は、車両１に搭載された全てのセンサ３から加速度を取得するまで上記の処理を繰り返す。これにより、取得部４４２は、単一の周波数で通信する際に無線通信の輻輳の発生を抑制できる。

【0027】

指示部４４１は、検出開始時刻、検出終了時刻、及び検出間隔を含む時刻情報を通知してもよい。検出開始時刻は、加速度の検出を開始する時刻である。検出終了時刻は、加速度の検出を終了する時刻である。検出間隔は、加速度を検出する間隔であり、例えば２０ミリ秒（５０Ｈｚ）であるが、これに限定するものではない。各センサ３は、検出開始時刻になった後、検出間隔で加速度を検出し続ける。各センサ３は、検出終了時刻になったら加速度の検出を終了する。言い換えると、各センサ３は、検出開始時刻から検出終了時刻まで検出間隔で加速度を検出し続ける。そして、取得部４４２は、検出終了時刻を過ぎた場合、各センサ３が検出間隔で検出した複数の加速度を無線通信で各センサ３から取得する。

【0028】

指示部４４１は、検出終了時刻に替えて検出時間を指示してもよい。この場合、各センサ３は、検出開始時刻から検出時間が経過するまで検出間隔で加速度を検出し続ける。そして、取得部４４２は、検出開始時刻から検出時間が経過したら、各センサ３が検出間隔で検出した複数の加速度を各センサ３から取得する。

【0029】

判定部４４３は、同一のタイミングで各センサ３が検出した車軸方向Ｘの加速度に基づいて車輪２が脱輪するか否かを判定する。例えば、判定部４４３は、所定期間内に取得された車軸方向Ｘの複数の加速度の統計量が閾値以上か否かに応じて車輪２が脱輪するか否かを判定する。所定期間は、実験などにより適宜定めればよく、所定期間の具体的な値は例えば１分であるが、これに限らない。加速度の統計量は、所定期間内の加速度の平均値、中央値、最頻値又は積算値である。閾値は、実験などにより適宜定めればよい。判定部４４３は、所定期間内に取得された車軸方向Ｘの複数の加速度の統計量が閾値以上の場合には車輪２が脱輪すると判定し、加速度の統計量が閾値未満の場合には車輪２が脱輪しないと判定する。加速度の統計量では路面からのノイズの影響が低減されるので、判定部４４３は、加速度の統計量に基づいて脱輪するか否かを判定することにより判定精度を向上できる。

【0030】

同一のタイミングで各センサ３が検出した車軸方向Ｘの複数の加速度が全て閾値以上の場合には、全ての車輪２が路面の影響を受けて異常な加速度を検出したと言える。そこで、判定部４４３は、複数の加速度が全て閾値以上の場合には車輪２が脱輪しないと判定する。一方、一部の車輪２の加速度が閾値以上であり、他の車輪２の加速度が閾値未満の場合には路面の影響を受けた異常な値ではないと言え、車輪２が脱輪する蓋然性が高い。そこで、判定部４４３は、同一のタイミングで各センサ３が検出した車軸方向Ｘの複数の加速度のうちの一部の加速度が閾値以上であり、かつ他の加速度が閾値未満の場合、閾値以上の加速度を検出したセンサ３が設けられている車輪２が脱輪すると判定する。このように、同一のタイミングで複数の加速度が検出されていることにより、判定部４４３は、異常な加速度が路面の影響を受けたものであるか、脱輪するおそれがあるものであるかを適切に判定できる。

【0031】

判定部４４３は、同一のタイミングで各センサ３が検出した半径方向Ｙ及び円周方向Ｚの加速度に基づいて路面状態を判定してもよい。例えば、判定部４４３は、所定期間内に検出された半径方向Ｙ及び円周方向Ｚの加速度から鉛直方向の加速度を算出し、算出した鉛直方向の加速度の統計量が所定の値未満であれば路面状態が舗装路であると判定する。判定部４４３は、所定期間内に検出された鉛直方向の加速度の統計量が所定の値以上であれば路面状態が未舗装道路であると判定する。具体的には、判定部４４３は、同一のタイミングで検出された各車輪２の加速度の統計量が全て所定の値以上であれば路面状態が未舗装道路であると判定する。これにより、判定部４４３は、例えば、舗装路を走行している際に、複数の車輪２のうちの一部の車輪２が路面の凸部や異物を踏んでしまった場合に未舗装道路であると誤判定することを抑制できる。

【0032】

判定部４４３は、舗装路である場合の閾値を、未舗装道路である場合の閾値よりも小さくする。これにより、判定部４４３は、未舗装路を走行することにより加速度が大きくなっている場合に脱輪すると誤判定することを抑制できる。

【0033】

報知制御部４４４は、車輪２が脱輪すると判定されたら、車輪２が脱輪することを報知する。例えば、報知制御部４４４は、報知部４２に脱輪すること示す文字情報や画像情報をディスプレイに表示させる。また、報知制御部４４４は、脱輪することを示すメッセージを報知部４２のスピーカに出力させる。

【0034】

［加速度を取得する処理］
図４は、加速度を取得する処理の一例を示すシーケンス図である。図４のシーケンスは、車両１が始動している間、繰り返し実行される。

【0035】

まず、指示部４４１は、通信部４１を介して無線通信で検出時刻を第１センサ３１に通知する（ステップＳ１）。続いて、指示部４４１は、第２センサ３２に検出時刻を通知する（ステップＳ２）。なお、指示部４４１は、ステップＳ２をステップＳ１の前に実行してもよい。

【0036】

第１センサ３１は、検出時刻に加速度を検出する（ステップＳ３１）。また、第２センサ３２は、第１センサ３１が加速度を検出する検出時刻に加速度を検出する（ステップＳ３２）。つまり、各センサ３は、同一の検出時刻に加速度を検出するので、同一の検出タイミングにて加速度を検出できる。

【0037】

取得装置４の取得部４４２は、現在時刻が検出時刻になったら、第１センサ３１に検出した加速度の送信指示を通知する（ステップＳ４）。第１センサ３１は、送信指示を受け付けると、検出時刻に検出した加速度を取得装置４に送信する（ステップＳ５）。取得装置４の取得部４４２は、第１センサ３１が送信した加速度を取得する。

【0038】

取得部４４２は、第１センサ３１が送信した加速度を取得した後、第２センサ３２に送信指示を通知する（ステップＳ６）。第２センサ３２は、送信指示を受け付けると、検出時刻に検出した加速度を取得装置４に送信する（ステップＳ７）。取得装置４の取得部４４２は、第２センサ３２が送信した加速度を取得する。

【0039】

取得装置４の判定部４４３は、取得された加速度が閾値以上か否かを判定する（ステップＳ８）。具体的には、判定部４４３は、所定期間内に取得された加速度の積算値が閾値以上か否かを判定する。報知制御部４４４は、加速度が閾値以上である場合（ステップＳ８でＹｅｓ）、脱輪することを報知する（ステップＳ９）。具体的には、報知制御部４４４は、脱輪することを示す情報を報知部４２のディスプレイに表示させる。報知制御部４４４は、加速度が閾値未満である場合（ステップＳ８でＮｏ）、脱輪することを報知しない。

【0040】

（変形例）
なお、報知制御部４４４は、車輪２が脱輪することを示す情報を、通信部４１を介して、ネットワーク上に設けられたクラウドサーバに出力する機能を有してもよい。この場合、通信部４１は、例えばインターネットを介して、クラウドサーバと接続できる。クラウドサーバに設けられた車両１の管理装置は、車輪２が脱輪することを示す情報を受信した場合、あらかじめ定められた管理者に対して、異常が発生したことを報知する。また、管理装置は、車輪２が脱輪することを示す情報を記憶媒体に記録するものであってもよい。これにより、管理者が車両１に関する車両情報の１つとして、当該情報をモニタリングすることが可能となる。

【0041】

［取得装置４の効果］
以上説明したとおり、取得装置４は、車両１の複数の車輪２の各々に設けられて加速度を検出するセンサ３に、同一の検出タイミングにて加速度を検出させる。これにより、取得装置４は、同一の路面状況における加速度を検出させることができるので、異常な加速度が路面の影響を受けたものか、脱輪の予兆であるかを判定可能な解析に適した加速度を取得できる。そして、取得装置４は、各センサが同一の検出タイミングにて検出した加速度を、各センサからそれぞれ異なる取得タイミングにて無線通信を介して取得する。これにより、取得装置４は、無線通信の輻輳を生じさせることなく適切に取得できる。

【0042】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

【符号の説明】

【0043】

Ｓ 取得システム
１ 車両
２ 車輪
２１ ホイール
３ センサ
４ 取得装置
４１ 通信部
４２ 報知部
４３ 記憶部
４４ 制御部
４４１ 指示部
４４２ 取得部
４４３ 判定部
４４４ 報知制御部

【要約】

【課題】解析に適した加速度を適切に取得する。
【解決手段】取得装置４は、車両１の複数の車輪２の各々に設けられて車輪２にかかる加速度を検出する複数のセンサ３の各々に、同一の検出タイミングにて車輪２の車軸方向Ｘの加速度を検出させる指示部４４１と、複数のセンサ３の各々が同一の検出タイミングにて検出した加速度を、各センサ３からそれぞれ異なる取得タイミングにて無線通信を介して取得する取得部４４２と、を有する。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】