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JP6343184B2 - Wear determination apparatus, wear determination method, and wear determination program - Google Patents
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JP6343184B2 - Wear determination apparatus, wear determination method, and wear determination program - Google Patents

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Description

本発明は、タイヤチェーンの装着判定装置、装着判定方法および装着判定プログラムに関する。   The present invention relates to a tire chain mounting determination device, a mounting determination method, and a mounting determination program.

従来、車両が備えるセンサを用いて当該車両のタイヤにタイヤチェーンが装着されているか否かを判定する装置が知られている。例えば、特許文献1には、車輪の回転速度の変動を検出し、検出結果に基づいてタイヤチェーンの装着の有無を判定する技術が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus for determining whether a tire chain is mounted on a tire of a vehicle using a sensor provided in the vehicle is known. For example, Patent Document 1 discloses a technique for detecting a change in the rotational speed of a wheel and determining whether or not a tire chain is attached based on the detection result.

特開平7−300067号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-300067

上述した従来技術においては、走行中の車両の外部から車両にタイヤチェーンが装着されているか否かを判定することはできなかった。すなわち、冬期の道路管理等のためには、走行中の車両のタイヤチェーン装着の有無を外部機器により検出する必要があった。例えば、道路の維持管理者等が、降雪時、積雪時、路面凍結時など、タイヤチェーンの装着を要する状況が発生している冬期の道路におけるタイヤチェーンの装着率を把握したり、タイヤチェーンの非装車に対して装着を促したりするためには、車両にタイヤチェーンが装着されているか否かを車両の外部から判定する必要がある。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、車両の外部から車両にタイヤチェーンが装着されているか否かを判定することが可能な技術の提供を目的とする。
In the prior art described above, it has not been possible to determine whether or not a tire chain is attached to the vehicle from the outside of the traveling vehicle. That is, for road management in winter, it is necessary to detect whether or not a tire chain is attached to a running vehicle by an external device. For example, road maintenance managers, etc. know the tire chain installation rate on winter roads that require tire chain installation, such as during snowfall, snowfall, road freezing, etc. In order to urge the non-vehicle to be mounted, it is necessary to determine whether or not the tire chain is mounted on the vehicle from the outside of the vehicle.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of determining whether a tire chain is attached to a vehicle from the outside of the vehicle.

前記目的を達成するため、本発明においては、車両の前輪によって励起された振動である前輪振動の特性と、車両の後輪によって励起された振動である後輪振動の特性との比較結果に基づいて、前輪または後輪にチェーンが装着されているか否かを判定する。すなわち、車両が走行すると、車両に装着された車輪から空気中や路面等に振動が励起され、当該振動は車輪の表面形状の素材や形状等を反映した特性となる。また、車両の車輪にタイヤチェーンを装着する際に、通常は、車両の前方または後方の駆動輪に対してタイヤチェーンが装着され、他方の車輪にタイヤチェーンは装着されない。   In order to achieve the above object, the present invention is based on a comparison result between characteristics of front wheel vibration that is vibration excited by a front wheel of a vehicle and characteristics of rear wheel vibration that is vibration excited by a rear wheel of the vehicle. Then, it is determined whether a chain is attached to the front wheel or the rear wheel. That is, when the vehicle travels, vibrations are excited from the wheels mounted on the vehicle to the air, the road surface, and the like, and the vibrations have characteristics reflecting the material and shape of the surface shape of the wheels. In addition, when a tire chain is attached to a vehicle wheel, the tire chain is usually attached to the front or rear drive wheels of the vehicle, and the tire chain is not attached to the other wheel.

従って、前輪または後輪にタイヤチェーンが装着されている場合には、前輪振動の特性と、後輪振動の特性とが顕著に異なった特性になる。一方、前輪または後輪にタイヤチェーンが装着されていない場合には、前輪振動の特性と、後輪振動の特性とが類似した特性になる。従って、前輪振動の特性と後輪振動の特性とを比較すれば、その比較結果に基づいて前輪または後輪にチェーンが装着されているか否かを判定することができる。   Therefore, when a tire chain is attached to the front wheel or the rear wheel, the front wheel vibration characteristic and the rear wheel vibration characteristic are significantly different. On the other hand, when a tire chain is not attached to the front wheel or the rear wheel, the front wheel vibration characteristic and the rear wheel vibration characteristic are similar. Accordingly, if the characteristics of the front wheel vibration and the characteristics of the rear wheel vibration are compared, it can be determined whether or not the chain is attached to the front wheel or the rear wheel based on the comparison result.

そして、前輪振動および後輪振動は、車両の外部、例えば、車両が走行する道路の周囲に設けられた振動センサで取得することができる。従って、本発明の一実施形態にかかる装着判定装置によれば、走行中の車両の外部から車両にタイヤチェーンが装着されているか否かを判定することができる。   The front wheel vibration and the rear wheel vibration can be acquired by a vibration sensor provided outside the vehicle, for example, around a road on which the vehicle travels. Therefore, according to the mounting determination device according to the embodiment of the present invention, it is possible to determine whether or not a tire chain is mounted on the vehicle from the outside of the traveling vehicle.

ここで、前輪振動取得手段は、車両の前輪によって励起された振動である前輪振動を取得することができればよい。すなわち、車両が路面を走行すると前輪および後輪によって振動が励起されるため、振動センサによって前輪由来の振動を検出し、振動センサの出力に基づいて前輪振動を検出することができればよい。振動は、媒体を振動させる現象であれば良く、媒体は空気であってもよい(この場合、振動は音である)し、路面であっても良く、種々の媒体を想定可能である。   Here, the front wheel vibration acquisition means only needs to be able to acquire front wheel vibration that is vibration excited by the front wheel of the vehicle. That is, when the vehicle travels on the road surface, vibrations are excited by the front wheels and the rear wheels. Therefore, it is only necessary that the vibrations derived from the front wheels can be detected by the vibration sensor and the front wheel vibrations can be detected based on the output of the vibration sensor. The vibration may be a phenomenon that causes the medium to vibrate. The medium may be air (in this case, the vibration is sound) or may be a road surface, and various media can be assumed.

また、前輪振動は、前輪によって励起された振動であるが、ここでは、前輪振動として取得された振動が主に前輪によって励起された振動であればよく、後輪によって励起された後輪振動がわずかに含まれていても良い。すなわち、前輪振動が前輪由来の振動であり、後輪振動が後輪由来の振動であることによって、両振動の比較結果に基づいてタイヤチェーンの装着と非装着とが判定できる程度に前輪由来の振動と後輪由来の振動とが区別されていれば良い。   The front wheel vibration is vibration excited by the front wheel, but here, the vibration acquired as the front wheel vibration may be vibration excited mainly by the front wheel, and the rear wheel vibration excited by the rear wheel may be It may be included slightly. That is, because the front wheel vibration is vibration derived from the front wheel and the rear wheel vibration is vibration derived from the rear wheel, it is possible to determine whether the tire chain is mounted or not based on the comparison result of both vibrations. It is only necessary to distinguish between vibration and vibration derived from the rear wheel.

後輪振動取得手段は、車両の後輪によって励起された振動である後輪振動を取得することができればよい。すなわち、後輪振動取得手段の構成は、振動の取得対象が後輪である点以外は前輪振動取得手段の構成と同様である。   The rear wheel vibration acquisition means only needs to be able to acquire rear wheel vibration that is vibration excited by the rear wheel of the vehicle. That is, the configuration of the rear wheel vibration acquisition unit is the same as the configuration of the front wheel vibration acquisition unit except that the vibration acquisition target is the rear wheel.

前輪振動と後輪振動とは、各振動の取得手段によって別個に取得されても良いし、前輪振動と後輪振動とを含む期間の振動が一旦取得された後に、取得された振動の一部を前輪振動、他の一部を後輪振動として取得する構成であっても良い。前者としては、例えば、1カ所以上の位置に設置された振動センサによって主に前輪由来の振動を検出していると見なされる期間に取得された振動を前輪振動、主に後輪由来の振動を検出していると見なされる期間に取得された振動を後輪振動として取得する構成等を採用可能である。後者としては、1カ所に設置された振動センサで検出された時系列の振動から前部の振動(早い時間帯の振動)を前輪振動として取得し、後部の振動(遅い時間帯の振動)を後輪振動として取得する構成を採用可能である。   The front wheel vibration and the rear wheel vibration may be acquired separately by each vibration acquisition means, or after a period of vibration including the front wheel vibration and the rear wheel vibration is acquired once, a part of the acquired vibration May be acquired as front wheel vibration and the other part as rear wheel vibration. As the former, for example, vibrations acquired during a period in which it is considered that vibrations mainly derived from front wheels are detected by vibration sensors installed at one or more positions are front wheel vibrations, mainly vibrations derived from rear wheels. It is possible to adopt a configuration that acquires vibrations acquired during a period considered to be detected as rear wheel vibrations. As the latter, the front vibration (early time zone vibration) is acquired as the front wheel vibration from the time series vibration detected by the vibration sensor installed at one place, and the rear vibration (late time zone vibration) is obtained. It is possible to adopt a configuration that acquires as rear wheel vibration.

装着判定手段は、前輪振動の特性と後輪振動の特性との比較結果に基づいて、前輪または後輪にタイヤチェーンが装着されているか否かを判定することができればよい。すなわち、前輪振動の特性と後輪振動の特性とを比較し、前輪または後輪にタイヤチェーンが装着されていることによる特性の差異が生じている場合に、前輪または後輪にチェーンが装着されていると判定することができればよい。むろん、ここでは、前輪振動の特性と後輪振動の特性とを比較し、特性の差異が生じていない場合に、前輪または後輪の双方にタイヤチェーンが装着されていないと判定しても良い。   The mounting determination means only needs to be able to determine whether a tire chain is mounted on the front wheel or the rear wheel based on the comparison result between the characteristics of the front wheel vibration and the characteristics of the rear wheel vibration. That is, comparing the characteristics of the front wheel vibration and the rear wheel vibration, if there is a difference in characteristics due to the tire chain being attached to the front wheel or the rear wheel, the chain is attached to the front wheel or the rear wheel. What is necessary is just to be able to determine that it is. Of course, here, the characteristics of the front wheel vibration and the characteristics of the rear wheel vibration may be compared, and if there is no difference in characteristics, it may be determined that the tire chain is not attached to either the front wheel or the rear wheel. .

振動の特性は、種々の要素によって解析することができる。例えば、振動の強度、周波数、プロファイル(波形)等を解析対象としても良いし、所定の特性の振動の有無を確認しても良く種々の手法を採用可能である。なお、振動の特性として強度を解析する場合、装着判定手段が、前輪振動の強度と後輪振動の強度との相違に基づいて、前輪または後輪にチェーンが装着されているか否かを判定する構成となる。例えば、強度の差や比を相違として取得し、当該相違に基づいて、前輪または後輪にチェーンが装着されているか否かを判定する構成を採用しても良い。   The characteristics of vibration can be analyzed by various factors. For example, vibration intensity, frequency, profile (waveform), and the like may be analyzed, and the presence or absence of vibration having a predetermined characteristic may be confirmed, and various methods can be employed. When analyzing the strength as the vibration characteristic, the mounting determination means determines whether the chain is mounted on the front wheel or the rear wheel based on the difference between the strength of the front wheel vibration and the strength of the rear wheel vibration. It becomes composition. For example, a configuration may be employed in which a difference or ratio in strength is acquired as a difference, and whether or not a chain is attached to the front wheel or the rear wheel based on the difference.

この場合、強度の差や比を解析するために解析対象として取得するサンプル量としても種々の量を採用可能である。例えば、ある時点における振動の強度を比較しても良いし、所定期間内の強度を比較しても良い。後者としては、当該所定期間内の強度の積分値であってもよいし、所定期間内の強度の平均値であっても良いし、所定期間内で強度が所定値以上となっているか否かの比較であっても良いし、所定期間内で強度が所定値以上となっているサンプルの個数であってもよい。むろん、強度に関する解析は強度自体(振動波形の振幅)に基づいて行われても良いし、強度を間接的に示す物理量(例えば、エネルギー)に基づいて行われてもよい。   In this case, various amounts can be adopted as the amount of sample acquired as an analysis target in order to analyze the intensity difference or ratio. For example, the intensity of vibration at a certain time point may be compared, or the intensity within a predetermined period may be compared. The latter may be an integral value of the intensity within the predetermined period, an average value of the intensity within the predetermined period, or whether the intensity is not less than a predetermined value within the predetermined period. Or the number of samples whose intensity is greater than or equal to a predetermined value within a predetermined period. Of course, the analysis related to the strength may be performed based on the strength itself (amplitude of the vibration waveform), or may be performed based on a physical quantity (for example, energy) indirectly indicating the strength.

なお、タイヤチェーンは、タイヤチェーンが装着された状態と装着されていない状態とで、車輪によって励起される振動の特性に差異が生じるような滑り止め防止器具であれば良く、素材や形状は限定されない。例えば、金属製のタイヤチェーンであっても良いし、樹脂製のタイヤチェーンであっても良い。   It should be noted that the tire chain may be an anti-slip device that causes a difference in the characteristics of vibration excited by the wheel between the state where the tire chain is attached and the state where the tire chain is not attached, and the material and shape are limited. Not. For example, a metal tire chain or a resin tire chain may be used.

さらに、前輪振動取得手段が取得する前輪振動の終了タイミングが、後輪振動取得手段が取得する後輪振動の開始タイミングよりも早いタイミングとなるように構成しても良い。すなわち、車両の走行に伴って励起される一連の振動を1カ所に設置された振動センサで取得し、その前部の振動を前輪振動として取得し、後部の振動を後輪振動として取得する構成において、前輪振動と後輪振動とが互いに重複せず、両者の間に所定の時間間隔が存在するように前輪振動と後輪振動とを取得する構成とする。   Furthermore, the front wheel vibration acquisition timing acquired by the front wheel vibration acquisition means may be configured to be earlier than the rear wheel vibration start timing acquired by the rear wheel vibration acquisition means. That is, a configuration in which a series of vibrations excited as the vehicle travels is acquired by a vibration sensor installed in one place, front vibrations thereof are acquired as front wheel vibrations, and rear vibrations are acquired as rear wheel vibrations. The front wheel vibration and the rear wheel vibration are not overlapped with each other, and the front wheel vibration and the rear wheel vibration are acquired so that a predetermined time interval exists between the two.

1個の振動センサで車輪によって励起された振動を取得する場合、当該振動センサと車輪との距離が小さいほど振動センサで取得される振動の強度は大きくなる。従って、振動センサと前輪との距離が振動センサと後輪との距離よりも小さい場合、振動センサで取得される振動には前輪由来の振動成分が多く含まれる。しかし、振動センサと前輪との距離が振動センサと後輪との距離に近ければ、振動センサで取得される振動において前輪由来の振動と後輪由来の振動とのいずれが支配的であるのかを区別することは困難である。   When acquiring vibration excited by a wheel with one vibration sensor, the intensity of vibration acquired by the vibration sensor increases as the distance between the vibration sensor and the wheel decreases. Therefore, when the distance between the vibration sensor and the front wheel is smaller than the distance between the vibration sensor and the rear wheel, the vibration acquired by the vibration sensor includes a lot of vibration components derived from the front wheel. However, if the distance between the vibration sensor and the front wheel is close to the distance between the vibration sensor and the rear wheel, it is determined whether the vibration derived from the front wheel or the vibration derived from the rear wheel is dominant in the vibration acquired by the vibration sensor. It is difficult to distinguish.

そして、このように区別困難な時間帯は、前輪が振動センサに最接近したタイミングと後輪が振動センサに最接近したタイミングとの中間のタイミングおよびその前後を含む時間帯である。従って、前輪振動と後輪振動とを比較する際に、このような時間帯を除外した上で前輪振動と後輪振動とを取得すれば、取得後の前輪振動においては前輪由来の振動が支配的になり、取得後の後輪振動においては後輪由来の振動が支配的になる。   Such a time zone that is difficult to distinguish is a time zone that includes an intermediate timing between the timing at which the front wheel is closest to the vibration sensor and the timing at which the rear wheel is closest to the vibration sensor, and before and after that timing. Therefore, when comparing the front wheel vibration and the rear wheel vibration, if the front wheel vibration and the rear wheel vibration are acquired after excluding such a time zone, the vibration derived from the front wheel is dominant in the acquired front wheel vibration. Therefore, in the rear wheel vibration after acquisition, the vibration derived from the rear wheel becomes dominant.

そこで、前輪振動取得手段が取得する前輪振動の終了タイミングが、後輪振動取得手段が取得する後輪振動の開始タイミングよりも早いタイミングとなるように構成すれば、前輪振動の終了タイミングが後輪振動の開始タイミング以後である場合と比較して、前輪振動と後輪振動との比較結果に基づくタイヤチェーン装着の有無を確実に判定することが可能になる。   Therefore, if the front wheel vibration end timing acquired by the front wheel vibration acquisition means is configured to be earlier than the rear wheel vibration start timing acquired by the rear wheel vibration acquisition means, the front wheel vibration end timing will be Compared with the case after the vibration start timing, it is possible to reliably determine whether or not the tire chain is mounted based on the comparison result between the front wheel vibration and the rear wheel vibration.

以上は、本発明が装置として実現される場合について説明したが、かかる装置を実現する方法やプログラム、当該プログラムを記録した媒体としても発明は実現可能である。また、以上のような装着判定処理装置は単独で実現される場合もあるし、ある方法に適用され、あるいは同方法が他の機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、発明の思想としてはこれに限らず、各種の態様を含むものである。また、ソフトウェアであったりハードウェアであったりするなど、実現態様は適宜、変更可能である。また、ソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であっても良いし光磁気記録媒体であっても良いし、今後開発されるいかなる記録媒体においても同様である。   Although the case where the present invention is realized as an apparatus has been described above, the present invention can be realized as a method and program for realizing the apparatus and a medium recording the program. In addition, the mounting determination processing device as described above may be realized alone, applied to a certain method, or used in a state where the same method is incorporated in another device. The idea is not limited to this and includes various aspects. In addition, the implementation mode can be changed as appropriate, such as software or hardware. The software recording medium may be a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, or any recording medium to be developed in the future.

(1A)はタイヤチェーンを装着していない車両によって励起された道路の振動、(1B)はタイヤチェーンを装着した車両によって励起された道路の振動を示す図である。(1A) is a diagram showing road vibration excited by a vehicle not wearing a tire chain, and (1B) is a diagram showing road vibration excited by a vehicle equipped with a tire chain. 本発明の一実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of this invention. 装着判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a mounting | wearing determination process. (4A)(4B)は前輪振動と後輪振動の比較を説明するための図である。(4A) (4B) is a figure for demonstrating the comparison of a front-wheel vibration and a rear-wheel vibration. (5A)(5B)は前輪振動と後輪振動の比較を説明するための図である。(5A) (5B) is a figure for demonstrating the comparison of a front-wheel vibration and a rear-wheel vibration.

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)装着判定の原理:
(2)装着判定装置の構成および装着判定処理:
(3)他の実施形態:
Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Principle of wearing determination:
(2) Configuration of wear determination device and wear determination processing:
(3) Other embodiments:

(1)装着判定の原理:
図1A,図1Bは、車両の走行道路の所定位置(例えば、タイヤが接する位置から既定距離離した車線内、路側帯内等の位置)に埋設された振動センサによって検出された道路の振動を示すグラフであり、横軸を時間、縦軸を強度として示している。図1Aは、タイヤチェーンを装着していない車両によって励起された道路の振動、図1Bは、タイヤチェーンを装着した車両によって励起された道路の振動を示している。なお、図1Aおよび図1Bにおいては、振動センサで取得可能な振動の強度(振幅)の最大値が1となるように規格化してある。
(1) Principle of wearing determination:
1A and 1B show road vibration detected by a vibration sensor embedded in a predetermined position (for example, a position in a lane, a roadside band, etc., which is a predetermined distance away from a position where a tire contacts) on a traveling road of the vehicle. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents intensity. FIG. 1A shows road vibrations excited by a vehicle not wearing a tire chain, and FIG. 1B shows road vibrations excited by a vehicle equipped with a tire chain. In FIG. 1A and FIG. 1B, the vibration intensity (amplitude) that can be acquired by the vibration sensor is normalized so that the maximum value is 1.

図1Aに示す振動においては、横軸の左から右へ時間が進行するにつれて強度が徐々に大きくなり、その後減衰する強度の増減パターンが2カ所に現れている。これらのパターンにおける先のパターンPfは前輪によって励起された前輪振動であり、後のパターンPrは後輪によって励起された後輪振動である。そして、図1Aに示すように、タイヤチェーンが装着されていない車両の前輪振動および後輪振動は、強度の大きさやプロファイルが互いに類似している。   In the vibration shown in FIG. 1A, the intensity gradually increases as time progresses from left to right on the horizontal axis, and thereafter an intensity increase / decrease pattern that attenuates appears in two places. The preceding pattern Pf in these patterns is the front wheel vibration excited by the front wheel, and the rear pattern Pr is the rear wheel vibration excited by the rear wheel. As shown in FIG. 1A, the front wheel vibration and the rear wheel vibration of a vehicle without a tire chain are similar in magnitude and profile.

図1Bに示す例において、車両は前輪にタイヤチェーンを装着している。車両にタイヤチェーンが装着されている場合においても前輪および後輪のそれぞれによって振動が励起されるが、図1Bに示す例においては、タイヤチェーンが装着された前輪によって励起された前輪振動の強度が、タイヤチェーンが装着されていない後輪によって励起された後輪振動の強度よりも著しく大きい。従って、図1Bに示す前輪振動は、タイヤチェーンが装着されていない場合の前輪振動(図1Aに示すパターンPf)と比較して、長期にわたって大きい強度である状態が維持される。   In the example shown in FIG. 1B, the vehicle has a tire chain attached to the front wheels. Even when the tire chain is mounted on the vehicle, the vibration is excited by each of the front wheels and the rear wheels. However, in the example shown in FIG. 1B, the intensity of the front wheel vibration excited by the front wheels to which the tire chain is mounted is The strength of the rear wheel vibration excited by the rear wheel to which the tire chain is not attached is significantly larger. Therefore, the front wheel vibration shown in FIG. 1B maintains a state of high strength over a long period of time compared to the front wheel vibration (pattern Pf shown in FIG. 1A) when the tire chain is not attached.

さらに、図1Bに示す後輪振動のパターンPrbにおいては、初期に前輪振動の振動と重複しているために、初期において図1Aに示す後輪振動のパターンPrと若干異なるものの、図1Aに示す後輪振動とほぼ同様の強度および減衰の傾向で振動が励起されていると推定される。そして、図1Bに示す前輪振動と後輪振動とを比較すると、両者は著しく異なっている。従って、前輪振動と後輪振動とを比較し、両者に顕著な相違があれば、車両の前輪または後輪にタイヤチェーンが装着されていると判定することができる。   Further, in the rear wheel vibration pattern Prb shown in FIG. 1B, since it overlaps with the vibration of the front wheel vibration in the initial stage, it is slightly different from the rear wheel vibration pattern Pr shown in FIG. It is estimated that the vibration is excited with the same tendency of intensity and damping as the rear wheel vibration. When the front wheel vibration and the rear wheel vibration shown in FIG. 1B are compared, they are remarkably different. Therefore, the front wheel vibration and the rear wheel vibration are compared. If there is a significant difference between the two, it can be determined that the tire chain is attached to the front wheel or the rear wheel of the vehicle.

(2)装着判定装置の構成および装着判定処理:
図2は本発明の装着判定装置10の一実施形態を示すブロック図であり、図3は装着判定装置10で実行される装着判定処理を示すフローチャートである。本実施形態にかかる装着判定装置10には図示しないインタフェースを介して各種の機器を接続可能であり、振動センサ40、表示部42および車両センサ43が装着判定装置10に接続されている。なお、振動センサ40は、増幅器41を介して装着判定装置10に接続されている。
(2) Configuration of wear determination device and wear determination processing:
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the wearing determination apparatus 10 of the present invention, and FIG. 3 is a flowchart showing a wearing determination process executed by the wearing determination apparatus 10. Various devices can be connected to the mounting determination device 10 according to the present embodiment via an interface (not shown), and the vibration sensor 40, the display unit 42, and the vehicle sensor 43 are connected to the mounting determination device 10. The vibration sensor 40 is connected to the wearing determination device 10 via the amplifier 41.

振動センサ40は車両が道路Rを走行することによって生じる道路Rの振動を取得できるように、道路Rに対して埋設され、または道路Rに対して接触するように取り付けられる。車両が振動センサ40の周辺の道路を走行すると、当該車両の走行による道路の振動を示す信号が振動センサ40から出力される。当該振動を示す信号は増幅器41によって増幅された後に制御部20に入力される。制御部20は、当該振動を示す信号を取得し、解析することができる。すなわち、制御部20は、振動を示す信号に基づいて、所定の単位時間毎の振動の強度を示すデータ(時系列の強度データ)を生成し、後述するRAMに記録し、解析対象とすることができる。なお、振動センサ40は、車両が走行する道路Rの所定位置(例えば、タイヤが接する位置から既定距離離した車線内、路側帯内等の位置)において、車輪によって励起された道路Rの振動を取得可能な位置に埋設される。   The vibration sensor 40 is embedded in the road R or attached so as to be in contact with the road R so that the vibration of the road R generated by the vehicle traveling on the road R can be acquired. When the vehicle travels on a road around the vibration sensor 40, a signal indicating the road vibration due to the traveling of the vehicle is output from the vibration sensor 40. A signal indicating the vibration is amplified by the amplifier 41 and then input to the control unit 20. The control unit 20 can acquire and analyze a signal indicating the vibration. That is, the control unit 20 generates data (time-series intensity data) indicating the intensity of vibration for each predetermined unit time based on a signal indicating vibration, and records the data in a RAM, which will be described later, as an analysis target. Can do. The vibration sensor 40 detects vibration of the road R excited by the wheels at a predetermined position on the road R on which the vehicle travels (for example, a position in a lane or a roadside band that is a predetermined distance away from a position where the tire contacts). It is buried in an obtainable position.

車両センサ43は、図示しない光源と当該光源から出力される光を受光する受光部とを備えている。車両センサ43の受光部は、光源からの光を受光している状態を示す信号と、受光していない状態を示す信号とを出力する。車両センサ43においては、光源と受光部との一方が道路Rの片側、他方が他方側に配置され(例えば、両側の路肩等に配置される)、光源と受光部とで道路Rを挟むように設置される。従って、車両センサ43における光源から受光部までの光路を車両が横切ると、車両の前端から後端までの期間は光が遮断される。制御部20は、当該車両センサ43の受光部が出力する信号に基づいて、車両の前端および後端が車両センサ43を横切ったタイミング(時刻)を特定することができる。なお、本実施形態において、車両センサ43の道路長方向(道路Rが延びる方向)の位置は、振動センサ40の道路長方向の位置と略同一である。むろん、車両センサ43の構成は一例であり、光源を設置せず、受光部が検出した光量の変化(車両からの反射光による変化等)に基づいて車両の通過を検出するセンサであっても良い。   The vehicle sensor 43 includes a light source (not shown) and a light receiving unit that receives light output from the light source. The light receiving unit of the vehicle sensor 43 outputs a signal indicating a state where light from the light source is received and a signal indicating a state where light is not received. In the vehicle sensor 43, one of the light source and the light receiving unit is disposed on one side of the road R and the other is disposed on the other side (for example, disposed on the road shoulders on both sides), and the road R is sandwiched between the light source and the light receiving unit. Installed. Therefore, when the vehicle crosses the optical path from the light source to the light receiving unit in the vehicle sensor 43, the light is blocked during the period from the front end to the rear end of the vehicle. The control unit 20 can specify the timing (time) when the front end and the rear end of the vehicle cross the vehicle sensor 43 based on the signal output from the light receiving unit of the vehicle sensor 43. In the present embodiment, the position of the vehicle sensor 43 in the road length direction (direction in which the road R extends) is substantially the same as the position of the vibration sensor 40 in the road length direction. Of course, the configuration of the vehicle sensor 43 is only an example, and a sensor that detects the passage of the vehicle based on a change in the amount of light detected by the light receiving unit (change due to reflected light from the vehicle, etc.) without installing a light source. good.

装着判定装置10は、制御部20と記録媒体30を備えている。制御部20は、図示しないCPU,RAM,ROM等によって構成され、記録媒体30やROMに記録されたプログラムを実行することができる。本実施形態においては、当該プログラムの一つとして装着判定プログラム21を実行可能である。また、記録媒体30には前輪振動と後輪振動との比較結果を評価するための閾値を示す閾値情報30aが記録されている。   The mounting determination device 10 includes a control unit 20 and a recording medium 30. The control unit 20 includes a CPU, RAM, ROM, and the like (not shown), and can execute a program recorded in the recording medium 30 or the ROM. In the present embodiment, the mounting determination program 21 can be executed as one of the programs. In addition, threshold information 30a indicating a threshold for evaluating a comparison result between front wheel vibration and rear wheel vibration is recorded on the recording medium 30.

装着判定プログラム21は、前輪振動取得部21aと後輪振動取得部21bと装着判定部21cとを備えている。前輪振動取得部21aは、車両の前輪によって励起された振動である前輪振動を取得する機能を制御部20に実現させるプログラムモジュールである。本実施形態において、制御部20は、1カ所に設置された振動センサ40の出力信号に基づいて取得された時系列の振動から早い時間帯の振動を前輪振動として取得し、遅い時間帯の振動を後輪振動として取得する。   The mounting determination program 21 includes a front wheel vibration acquisition unit 21a, a rear wheel vibration acquisition unit 21b, and a mounting determination unit 21c. The front wheel vibration acquisition unit 21a is a program module that causes the control unit 20 to realize a function of acquiring front wheel vibration that is vibration excited by the front wheels of the vehicle. In the present embodiment, the control unit 20 acquires the vibration in the early time zone as the front wheel vibration from the time-series vibration obtained based on the output signal of the vibration sensor 40 installed in one place, and vibrates in the late time zone. Is acquired as rear wheel vibration.

具体的には、制御部20は、振動センサ40の出力信号に基づいて時系列の振動の強度を示すデータを順次取得している。この状態において、車両センサ43の受光部が車両の前端が横切ったことを示す信号を出力すると、制御部20は、図3に示す装着判定処理を実行する。図3に示す装着判定処理において、制御部20は、装着判定プログラム21の処理により、車両1台分の振動を取得する(ステップS100)。   Specifically, the control unit 20 sequentially acquires data indicating the intensity of time-series vibration based on the output signal of the vibration sensor 40. In this state, when the light receiving unit of the vehicle sensor 43 outputs a signal indicating that the front end of the vehicle has crossed, the control unit 20 executes the mounting determination process shown in FIG. In the mounting determination process shown in FIG. 3, the control unit 20 acquires vibration for one vehicle by the process of the mounting determination program 21 (step S <b> 100).

本実施形態において、制御部20は、車両の前端が車両センサ43の受光部を横切ったタイミングから車両の後端が車両センサ43の受光部を横切ったタイミングまでの期間における時系列の振動を車両1台分の振動として取得する。このために、制御部20は、図示しない計時回路による計時結果と車両センサ43の受光部の出力信号に基づいて、車両の前端が車両センサ43の受光部を横切ったタイミング(時刻)と、車両の後端が車両センサ43の受光部を横切ったタイミング(時刻)とを特定する。そして、制御部20は、時系列の振動から車両の前端が車両センサ43の受光部を横切ったタイミングから車両の後端が車両センサ43の受光部を横切ったタイミングまでの期間の振動を抽出し、1台分の振動として取得する。   In the present embodiment, the control unit 20 detects time-series vibrations in a period from the timing when the front end of the vehicle crosses the light receiving unit of the vehicle sensor 43 to the timing when the rear end of the vehicle crosses the light receiving unit of the vehicle sensor 43. Acquired as vibration for one unit. For this purpose, the control unit 20 determines the timing (time) at which the front end of the vehicle crosses the light receiving unit of the vehicle sensor 43 based on the time measurement result by a timing circuit (not shown) and the output signal of the light receiving unit of the vehicle sensor 43, and the vehicle The timing (time) at which the rear end crosses the light receiving portion of the vehicle sensor 43 is specified. And the control part 20 extracts the vibration of the period from the timing when the front end of the vehicle crossed the light receiving part of the vehicle sensor 43 to the timing when the rear end of the vehicle crossed the light receiving part of the vehicle sensor 43 from the time series vibration. Acquired as vibration for one unit.

なお、図1Aおよび図1Bにおいては、車両の前端が車両センサ43の受光部を横切ったタイミングTfと、車両の後端が車両センサ43の受光部を横切ったタイミングTrとをグラフ内に示している。すなわち、図1Aおよび図1Bにおいては、タイミングTfからタイミングTrまでの振動が1台分の振動Wcである。   1A and 1B, the timing Tf at which the front end of the vehicle crosses the light receiving portion of the vehicle sensor 43 and the timing Tr at which the rear end of the vehicle crosses the light receiving portion of the vehicle sensor 43 are shown in the graph. Yes. That is, in FIGS. 1A and 1B, the vibration from timing Tf to timing Tr is the vibration Wc for one unit.

前輪振動取得部21aは、車両の前輪によって励起された振動である前輪振動を取得する機能を制御部20に実現させるプログラムモジュールであり、後輪振動取得部21bは、車両の後輪によって励起された振動である後輪振動を取得する機能を制御部20に実現させるプログラムモジュールである。本実施形態において制御部20は、1台分の振動が取得されると、前輪振動取得部21aおよび後輪振動取得部21bの処理により、前輪振動および後輪振動を取得する(ステップS110)。すなわち、ステップS110において、制御部20は、前輪振動取得部21aの処理により、1台分の振動の前部を前輪振動として取得する。また、制御部20は、後輪振動取得部21bの処理により、1台分の振動の後部を後輪振動として取得する。   The front wheel vibration acquisition unit 21a is a program module that causes the control unit 20 to realize a function of acquiring front wheel vibration that is vibration excited by the front wheels of the vehicle. The rear wheel vibration acquisition unit 21b is excited by the rear wheels of the vehicle. This is a program module that causes the control unit 20 to realize the function of acquiring rear wheel vibration, which is vibration. In this embodiment, when the vibration for one vehicle is acquired, the control unit 20 acquires the front wheel vibration and the rear wheel vibration by the processing of the front wheel vibration acquisition unit 21a and the rear wheel vibration acquisition unit 21b (step S110). That is, in step S110, the control unit 20 acquires the front part of the vibration for one vehicle as the front wheel vibration by the processing of the front wheel vibration acquisition unit 21a. Further, the control unit 20 acquires the rear part of the vibration for one vehicle as the rear wheel vibration by the processing of the rear wheel vibration acquisition unit 21b.

ここで、前輪振動には主に前輪によって励起された振動が含まれ、後輪振動には主に後輪によって励起された振動が含まれていればよい。従って、1台分の振動から抽出される前輪振動は後輪振動よりも早い期間の振動であれば良く、前輪振動の開始タイミングが後輪振動の開始タイミングよりも早く、前輪振動の終了タイミングが後輪振動の終了タイミングよりも早ければ良い。   Here, the front wheel vibration only includes vibration excited mainly by the front wheel, and the rear wheel vibration only needs to include vibration excited mainly by the rear wheel. Accordingly, the front wheel vibration extracted from the vibration of one vehicle may be vibration in a period earlier than the rear wheel vibration, the start timing of the front wheel vibration is earlier than the start timing of the rear wheel vibration, and the end timing of the front wheel vibration is It may be earlier than the end timing of the rear wheel vibration.

前輪振動の終了タイミングと後輪振動の開始タイミングとは、種々の関係とすることができるが、本実施形態において前輪振動の終了タイミングは後輪振動の開始タイミングよりも早いタイミングである。すなわち、制御部20は、前輪振動取得部21aの処理により、1台分の振動の前半から後期の一部の期間を除外した期間の振動を前輪振動として取得する。制御部20は、後輪振動取得部21bの処理により、1台分の振動の後半から初期の一部の期間を除外した期間の振動を後輪振動として取得する。   The end timing of the front wheel vibration and the start timing of the rear wheel vibration can be in various relations. In this embodiment, the end timing of the front wheel vibration is earlier than the start timing of the rear wheel vibration. That is, the control part 20 acquires the vibration of the period which excluded the one part period of the latter period from the first half of the vibration of one vehicle as a front wheel vibration by the process of the front wheel vibration acquisition part 21a. The control unit 20 acquires, as the rear wheel vibration, the vibration during the period excluding the initial period from the latter half of the vibration for one vehicle by the processing of the rear wheel vibration acquisition unit 21b.

より具体的には、図1A、図1Bにおいては、1台分の振動Wcの前半をWf、後半をWrとして示しており、前半Wfから取得される前輪振動の期間をF,後輪振動の期間をRとして示している。これらの図に示すように、本実施形態においては、前輪振動の期間Fと後輪振動の期間Rとの間に所定の期間Iが形成されており、前輪振動と後輪振動とが重複する部位(1台分の振動の時間中心付近の部位)は、前輪振動および後輪振動として取得されない。なお、本実施形態において制御部20は、1台分の振動の前半から後期の一部とともに初期の一部も除外して前輪振動として取得しており、1台分の振動の後半から初期の一部とともに後期の一部も除外して後輪振動として取得している。   More specifically, in FIGS. 1A and 1B, the first half of the vibration Wc for one vehicle is shown as Wf, and the second half is shown as Wr. The period of front wheel vibration acquired from the first half Wf is F, and the rear wheel vibration The period is indicated as R. As shown in these drawings, in this embodiment, a predetermined period I is formed between the period F of the front wheel vibration and the period R of the rear wheel vibration, and the front wheel vibration and the rear wheel vibration overlap. Parts (parts near the time center of vibration for one vehicle) are not acquired as front wheel vibration and rear wheel vibration. In the present embodiment, the control unit 20 acquires the front wheel vibration by excluding a part of the initial period from the first half of the vibration for one vehicle and the initial part of the vibration for one vehicle. It is acquired as rear-wheel vibration, excluding part of the latter term as well as part of it.

装着判定部21cは、前輪振動の特性と後輪振動の特性との比較結果に基づいて、前輪または後輪にチェーンが装着されているか否かを判定する機能を制御部20に実現させるプログラムモジュールである。本実施形態において制御部20は、前輪振動と後輪振動とが取得されると、装着判定部21cの処理により、前輪振動の強度の和と後輪振動の強度の和との差を取得する(ステップS120)。   The mounting determination unit 21c is a program module that causes the control unit 20 to realize a function of determining whether a chain is mounted on the front wheel or the rear wheel based on the comparison result between the characteristics of the front wheel vibration and the rear wheel vibration. It is. In the present embodiment, when the front wheel vibration and the rear wheel vibration are acquired, the control unit 20 acquires a difference between the sum of the strengths of the front wheel vibration and the sum of the strengths of the rear wheel vibrations by the process of the mounting determination unit 21c. (Step S120).

すなわち、制御部20は、前輪振動の全サンプルについての強度を足し合わせる(前輪振動の期間についての強度の積分値を取得)ことで前輪振動の強度の和を取得する。また、後輪振動の全サンプルについての強度を足し合わせる(後輪振動の期間についての強度の積分値を取得)ことで後輪振動の強度の和を取得する。そして、制御部20は、前者の和−後者の和を取得する。なお、ここで取得されるべき和は絶対値であっても良い。   That is, the control unit 20 adds the intensities of all the samples of the front wheel vibration (acquires the integrated value of the intensity for the period of the front wheel vibration) to obtain the sum of the intensities of the front wheel vibrations. Further, the sum of the strengths of the rear wheel vibrations is obtained by adding the strengths of all the samples of the rear wheel vibrations (acquiring an integrated value of the strengths for the period of the rear wheel vibrations). Then, the control unit 20 acquires the former sum-the latter sum. The sum to be acquired here may be an absolute value.

上述のように、車両の前輪または後輪にタイヤチェーンが装着されている状態においては、前輪振動と後輪振動とが顕著に異なるため、ステップS120で取得される差の値は大きくなる。一方、車両にタイヤチェーンが装着されていない状態においては、前輪振動と後輪振動とが類似しているため、ステップS120で取得される差の値は小さくなる。従って、ステップS120で取得される差の値が閾値より大きい場合には、車両の前輪または後輪にタイヤチェーンが装着されており、S120で取得される差の値が閾値以下である場合には、車両にタイヤチェーンが装着されていないと判定することができる。   As described above, in the state where the tire chain is mounted on the front wheel or the rear wheel of the vehicle, the front wheel vibration and the rear wheel vibration are significantly different, and thus the difference value acquired in step S120 is large. On the other hand, in a state where the tire chain is not mounted on the vehicle, the front wheel vibration and the rear wheel vibration are similar, and thus the difference value acquired in step S120 is small. Therefore, when the difference value acquired in step S120 is larger than the threshold value, a tire chain is attached to the front wheel or the rear wheel of the vehicle, and when the difference value acquired in S120 is equal to or less than the threshold value. It can be determined that the tire chain is not attached to the vehicle.

図4Aは、タイヤチェーンを装着した車両と装着していない車両の車輪によって励起された振動を多数回測定し、前輪振動の強度の和と後輪振動の強度の和との差を取得して作成したヒストグラムである。なお、図4Aに示すヒストグラムにおいて縦軸は頻度、横軸は前輪振動の強度の和と後輪振動の強度の和との差であり、振動の強度の規格化前の値で差が示されている。同図4Aにおいては、タイヤチェーンが装着された車両のヒストグラムを黒い矩形、タイヤチェーンが装着されていない車両のヒストグラムを白い矩形で示している。同図4Aに示すように、タイヤチェーンが装着された車両のヒストグラムはグラフの右側に分布し、タイヤチェーンが装着されていない車両のヒストグラムはグラフの左側に分布している。従って、強度の和の差が7(×107)程度の値より大きければ車両の前輪または後輪にタイヤチェーンが装着されていると判定することができ、強度の和の差が7(×107)程度の値より小さければ車両にタイヤチェーンが装着されていないと判定することができる。本実施形態においては、このように、タイヤチェーンの装着または非装着を判定するための閾値が予め定義され、当該閾値を示す情報が閾値情報30aとして予め記録媒体に記録されている。 FIG. 4A shows that the vibrations excited by the wheels of a vehicle with and without a tire chain are measured many times, and the difference between the sum of the front wheel vibration strength and the rear wheel vibration strength is obtained. This is a created histogram. In the histogram shown in FIG. 4A, the vertical axis represents the frequency, and the horizontal axis represents the difference between the sum of the front wheel vibration intensity and the sum of the rear wheel vibration intensity, and the difference is indicated by the value before normalization of the vibration intensity. ing. In FIG. 4A, the histogram of the vehicle with the tire chain attached is shown as a black rectangle, and the histogram of the vehicle with no tire chain attached is shown as a white rectangle. As shown in FIG. 4A, the histogram of the vehicle with the tire chain attached is distributed on the right side of the graph, and the histogram of the vehicle with no tire chain attached is distributed on the left side of the graph. Accordingly, if the difference in the sum of the strengths is larger than a value of about 7 (× 10 7 ), it can be determined that the tire chain is attached to the front wheel or the rear wheel of the vehicle, and the difference in the sum of the strengths is 7 (× If the value is smaller than about 10 7 ), it can be determined that the tire chain is not attached to the vehicle. In this embodiment, in this way, a threshold value for determining whether the tire chain is mounted or not is defined in advance, and information indicating the threshold value is recorded in advance on the recording medium as threshold information 30a.

そこで、制御部20は、装着判定部21cの処理により、閾値情報30aを参照し、ステップS120で取得された差が閾値より大きいか否かを判定する(ステップS130)。ステップS130において、ステップS120で取得された差が閾値より大きいと判定されない場合、制御部20は、装着判定部21cの処理により、車両にタイヤチェーンが装着されていないと判定し、表示部42に対して制御信号を出力して当該判定結果を表示部42に表示させる(ステップS140)。一方、ステップS130において、ステップS120で取得された差が閾値より大きいと判定された場合、制御部20は、装着判定部21cの処理により、車両の前輪または後輪にタイヤチェーンが装着されていると判定し、表示部42に対して制御信号を出力して当該判定結果を表示部42に表示させる(ステップS150)。   Therefore, the control unit 20 refers to the threshold information 30a by the process of the mounting determination unit 21c, and determines whether or not the difference acquired in step S120 is larger than the threshold (step S130). In step S130, when it is not determined that the difference acquired in step S120 is larger than the threshold value, the control unit 20 determines that the tire chain is not mounted on the vehicle by the processing of the mounting determination unit 21c, and displays on the display unit 42. On the other hand, a control signal is output and the determination result is displayed on the display unit 42 (step S140). On the other hand, when it is determined in step S130 that the difference acquired in step S120 is greater than the threshold, the control unit 20 has a tire chain mounted on the front wheel or the rear wheel of the vehicle by the processing of the mounting determination unit 21c. And a control signal is output to the display unit 42 to display the determination result on the display unit 42 (step S150).

以上の構成において前輪振動および後輪振動は、車両の外部に設置された振動センサ40で取得することができる。従って、走行中の車両の外部から車両にタイヤチェーンが装着されているか否かを判定することができる。さらに、以上の構成においては、前輪振動の終了タイミングが、後輪振動の開始タイミングよりも早いタイミングであり、図1Aおよび図1Bに示すように、前輪振動の期間Fと後輪振動の期間Rとの間に所定の期間Iが形成されている。そして、所定の期間Iにおいては、前輪振動と後輪振動が重複して存在し、いずれか一方が支配的であると見なすことが困難である。本実施形態においては、当該所定の期間Iが除外された状態で前輪振動および後輪振動が取得されるため、前輪振動および後輪振動の特徴が明確に現れる状態で両振動を取得することができる。この結果、前輪振動の強度の和と後輪振動の強度の和との差を解析することで、図4Aに示すように、タイヤチェーンが装着された車両と装着されていない車両とを明確に区別することができる。従って、タイヤチェーンの装着または非装着を正確に判定することができる。   In the above configuration, the front wheel vibration and the rear wheel vibration can be acquired by the vibration sensor 40 installed outside the vehicle. Therefore, it can be determined whether or not the tire chain is attached to the vehicle from the outside of the traveling vehicle. Further, in the above configuration, the front wheel vibration end timing is earlier than the rear wheel vibration start timing, and as shown in FIGS. 1A and 1B, the front wheel vibration period F and the rear wheel vibration period R A predetermined period I is formed between the two. In the predetermined period I, the front wheel vibration and the rear wheel vibration are overlapped, and it is difficult to consider that one of them is dominant. In the present embodiment, since the front wheel vibration and the rear wheel vibration are acquired in a state where the predetermined period I is excluded, it is possible to acquire both vibrations in a state where the characteristics of the front wheel vibration and the rear wheel vibration clearly appear. it can. As a result, by analyzing the difference between the sum of the strength of the front wheel vibration and the sum of the strength of the rear wheel vibration, as shown in FIG. 4A, the vehicle with the tire chain attached and the vehicle with no tire attached are clarified. Can be distinguished. Therefore, it is possible to accurately determine whether the tire chain is attached or not.

(3)他の実施形態:
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、前輪振動の特性と後輪振動の特性とを比較することによって車両にタイヤチェーンが装着されているか否かを判定する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、複数の振動センサ40が道路に設置されても良い。この場合、道路幅方向に複数個の振動センサ40を埋設し、最も正確に解析をすることが可能なデータ(例えば、強度が大きいデータや前輪振動と後輪振動の強度の差が大きいデータ等)に基づいてタイヤチェーンの装着または非装着を判定する構成等を採用可能である。
(3) Other embodiments:
The above embodiment is an example for carrying out the present invention. As long as it is determined whether the tire chain is attached to the vehicle by comparing the characteristics of the front wheel vibration and the characteristics of the rear wheel vibration, Various embodiments can also be employed. For example, a plurality of vibration sensors 40 may be installed on the road. In this case, a plurality of vibration sensors 40 are embedded in the road width direction, and data that can be analyzed most accurately (for example, data having a large intensity or data having a large difference between the intensity of the front wheel vibration and the rear wheel vibration). ) To determine whether the tire chain is mounted or not mounted.

さらに、複数の車両センサ43が道路に設置されても良い。この場合、道路長方向に複数個の車両センサ43を設置し、各センサを車両が横切るタイミングに基づいて車速を特定し、車両があるセンサを横切るタイミングと車速に基づいて車長を特定し、車速や車長に基づいて、振動センサ40で取得された振動から前輪振動や後輪振動として取得すべき範囲を特定する構成等を採用可能である。   Furthermore, a plurality of vehicle sensors 43 may be installed on the road. In this case, a plurality of vehicle sensors 43 are installed in the road length direction, the vehicle speed is specified based on the timing at which the vehicle crosses each sensor, the vehicle length is specified based on the timing at which the vehicle crosses the sensor and the vehicle speed, Based on the vehicle speed and the vehicle length, it is possible to adopt a configuration that specifies a range to be acquired as front wheel vibration or rear wheel vibration from vibrations acquired by the vibration sensor 40.

さらに、前輪振動の特性と後輪振動の特性を比較するための手法は、上述の実施形態に限定されず、種々の手法を採用可能であり、振動の強度、周波数、プロファイル(波形)等を解析対象としても良いし、所定の特性の振動の有無を確認しても良く種々の手法を採用可能である。さらに、振動の媒体は道路Rに限定されず、空気(この場合振動は音)であっても良いし、道路Rとセンサとの接触音を車輪によって励起された振動として取得しても良い。   Furthermore, the method for comparing the characteristics of the front wheel vibration and the rear wheel vibration is not limited to the above-described embodiment, and various methods can be adopted, and the vibration intensity, frequency, profile (waveform), etc. An analysis target may be used, or the presence or absence of vibration having a predetermined characteristic may be confirmed, and various methods may be employed. Furthermore, the vibration medium is not limited to the road R, and air (in this case, vibration is sound) may be used, or the contact sound between the road R and the sensor may be acquired as vibration excited by the wheels.

強度の比較をする場合において、前輪振動の強度の和と後輪振動の強度の和との比を解析しても良い。このような構成は、上述の実施形態と同様の構成において、制御部20がステップS120で前輪振動の強度の和と後輪振動の強度の和との比を取得することで実現可能である。むろん、この場合、ステップS130で判定に使用される閾値は、強度の和の比によってタイヤチェーンの装着および非装着が区別できるように予め設定された閾値である。   When comparing the strength, the ratio of the sum of the front wheel vibration strength and the sum of the rear wheel vibration strength may be analyzed. Such a configuration can be realized by acquiring the ratio of the sum of the strengths of the front wheel vibration and the sum of the strengths of the rear wheel vibration in step S120 in the same configuration as the above-described embodiment. Of course, in this case, the threshold value used for the determination in step S130 is a threshold value set in advance so that the wearing and non-wearing of the tire chain can be distinguished by the ratio of the strength sums.

図4Bは、タイヤチェーンを装着した車両と装着していない車両の振動を多数回測定し、前輪振動の強度の和と後輪振動の強度の和との比を取得して作成したヒストグラムである。なお、図4Bに示すヒストグラムにおいて縦軸は頻度、横軸は前輪振動の強度の和と後輪振動の強度の和との比である。同図4Bにおいても、タイヤチェーンが装着された車両のヒストグラムを黒い矩形、タイヤチェーンが装着されていない車両のヒストグラムを白い矩形で示している。同図4Bに示すように、タイヤチェーンが装着された車両のヒストグラムはグラフの右側に分布し、タイヤチェーンが装着されていない車両のヒストグラムはグラフの左側に分布している。従って、強度の和の比が2.5程度の値より大きければ車両の前輪または後輪にタイヤチェーンが装着されていると判定することができ、強度の和の比が2.5程度の値より小さければ車両にタイヤチェーンが装着されていないと判定することができる。   FIG. 4B is a histogram created by measuring the vibrations of a vehicle with and without a tire chain many times and obtaining the ratio of the sum of the front wheel vibration strength and the sum of the rear wheel vibration strength. . In the histogram shown in FIG. 4B, the vertical axis represents frequency, and the horizontal axis represents the ratio of the sum of the front wheel vibration intensity and the sum of the rear wheel vibration intensity. Also in FIG. 4B, the histogram of the vehicle with the tire chain attached is shown as a black rectangle, and the histogram of the vehicle with no tire chain attached is shown as a white rectangle. As shown in FIG. 4B, the histogram of the vehicle with the tire chain attached is distributed on the right side of the graph, and the histogram of the vehicle with no tire chain attached is distributed on the left side of the graph. Accordingly, if the ratio of the sum of strength is larger than a value of about 2.5, it can be determined that the tire chain is attached to the front wheel or the rear wheel of the vehicle, and the ratio of the sum of strength is a value of about 2.5. If it is smaller, it can be determined that the tire chain is not attached to the vehicle.

なお、図4Bにおいては、タイヤチェーンを装着する場合、前輪に装着しており、前輪振動の強度の和と後輪振動の強度の和との比として、前者/後者を取得しているため、比の値が閾値以上である場合にタイヤチェーンが装着されていると判定される。前輪振動の強度の和と後輪振動の強度の和との比として、後者/前者が取得される場合、比の値が閾値以下である場合にタイヤチェーンが装着されていると判定されることになる。さらに、前輪振動の強度の和と後輪振動の強度の和のうち、値が大きい方を分子にするように比を設定すれば、比の値が閾値以上である場合にタイヤチェーンが装着されていると判定される。   In FIG. 4B, when the tire chain is mounted, it is mounted on the front wheel, and the former / the latter is obtained as the ratio of the sum of the front wheel vibration strength and the sum of the rear wheel vibration strength. When the ratio value is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the tire chain is attached. When the latter / the former is acquired as the ratio of the sum of the front wheel vibration strength and the sum of the rear wheel vibration strength, it is determined that the tire chain is attached when the ratio value is equal to or less than the threshold value. become. Furthermore, if the ratio is set so that the larger of the sum of the front wheel vibration intensity and the rear wheel vibration intensity is a numerator, the tire chain is mounted when the ratio value is equal to or greater than the threshold value. It is determined that

さらに、前輪振動および後輪振動とすべき振動の長さも上述の実施形態のような長さに限定されない。例えば、図1Aおよび図1Bに示すような1台分の振動Wcの前半Wfの振動を前輪振動、後半Wrの振動を後輪振動として取得する構成であっても良い。図5Aは、多数回の振動について、前半Wfの振動が前輪振動、後半Wrの振動が後輪振動として取得された場合について、強度の和の差をヒストグラムとして示した図である。この例であっても、同図5Aに示すように、強度の和の差が7(×107)程度の値より大きければ車両の前輪または後輪にタイヤチェーンが装着されていると判定することができ、強度の和の差が7(×107)程度の値より小さければ車両にタイヤチェーンが装着されていないと判定することができる。 Further, the lengths of vibrations to be the front wheel vibration and the rear wheel vibration are not limited to the lengths as in the above-described embodiment. For example, as shown in FIGS. 1A and 1B, the configuration may be such that the vibration of the first half Wf of the vibration Wc for one vehicle is acquired as the front wheel vibration and the vibration of the second half Wr is acquired as the rear wheel vibration. FIG. 5A is a diagram showing, as a histogram, the difference in the sum of the intensities when the vibration of the first half Wf is acquired as the front wheel vibration and the vibration of the second half Wr is acquired as the rear wheel vibration. Even in this example, as shown in FIG. 5A, if the difference in the sum of strength is larger than a value of about 7 (× 10 7 ), it is determined that the tire chain is attached to the front wheel or the rear wheel of the vehicle. If the difference in the sum of the strengths is smaller than a value of about 7 (× 10 7 ), it can be determined that the tire chain is not attached to the vehicle.

さらに、図5Bは、多数回の振動について、1台分の振動Wcの前半Wfの振動を前輪振動、後半Wrの振動を後輪振動として取得した場合について、強度の和の比をヒストグラムとして示した図である。この例であっても、同図5Bに示すように、強度の和の比が2.25程度の値より大きければ車両の前輪または後輪にタイヤチェーンが装着されていると判定することができ、強度の和の比が2.25程度の値より小さければ車両にタイヤチェーンが装着されていないと判定することができる。   Further, FIG. 5B shows, as a histogram, the ratio of the sum of the intensities when the vibration of the first half Wf of the vibration Wc for one vehicle is acquired as the front wheel vibration and the vibration of the second half Wr as the rear wheel vibration. It is a figure. Even in this example, as shown in FIG. 5B, if the ratio of the sum of strengths is larger than a value of about 2.25, it can be determined that the tire chain is attached to the front wheel or the rear wheel of the vehicle. If the ratio of the sum of the strengths is smaller than a value of about 2.25, it can be determined that the tire chain is not attached to the vehicle.

さらに、前輪振動や後輪振動の取得法は上述の例以外にも種々の手法を採用可能であり、1台分の振動が取得された後、当該振動から前輪振動と後輪振動が取得される構成ではなく、前輪振動と後輪振動とが個別に取得される構成であっても良い。さらに、前輪振動と後輪振動の長さは種々の指標に基づいて特定することができる。例えば、前輪、後輪のそれぞれが振動センサ40に最接近したタイミングの前後の期間であって、タイヤ1回転分の距離だけ車両が走行する期間(最接近したタイミングの前後にタイヤ半回転分の期間)に相当する期間の振動を前輪振動および後輪振動として取得する構成等を採用可能である。むろん、タイヤ1回転分の距離だけ車両が走行する期間が重複することがホイールベース等から明らかである場合には、ホイールベース等に基づいて各期間が重複しないように各期間を短縮しても良い。   Further, various methods other than the above-described examples can be adopted as the method for acquiring the front wheel vibration and the rear wheel vibration. After the vibration for one vehicle is acquired, the front wheel vibration and the rear wheel vibration are acquired from the vibration. The front wheel vibration and the rear wheel vibration may be acquired separately. Further, the lengths of the front wheel vibration and the rear wheel vibration can be specified based on various indexes. For example, it is a period before and after the timing when the front wheel and the rear wheel are closest to the vibration sensor 40, and the vehicle travels for a distance corresponding to one rotation of the tire (for the half rotation of the tire before and after the closest timing). It is possible to adopt a configuration that acquires vibrations during a period corresponding to (period) as front wheel vibrations and rear wheel vibrations. Of course, if it is clear from the wheelbase that the vehicle travels for the distance of one rotation of the tire, it is possible to shorten each period so that the periods do not overlap based on the wheelbase etc. good.

さらに、タイヤチェーンを装着した車輪によって励起される振動と装着していない車輪によって励起される振動とのそれぞれに着目してタイヤチェーンの装着または非装着を判定することも可能である。例えば、タイヤチェーンを装着した車輪によって励起される振動の特性と装着していない車輪によって励起される振動の特性とを区別できる評価基準を予め決めておけば、前輪振動と後輪振動とのそれぞれが当該評価基準を満たすか否か判定することにより、前輪および後輪にタイヤチェーンが装着されているか否を判定することができる。なお、評価基準としては、種々の特性に応じた種々の基準を採用可能であり、例えば、前輪振動および後輪振動について、振動の強度の和と比較すべき閾値や、振動の強度が所定値以上であるサンプル数についての閾値を予め設定しておく構成等を採用可能である。すなわち、振動の強度の和が閾値以上である場合に、車輪にタイヤチェーンが装着されていると判定する構成や、振動の強度が所定値以上であるサンプル数が閾値以上である場合に、車輪にタイヤチェーンが装着されていると判定する構成等を採用可能である。   Furthermore, it is possible to determine whether the tire chain is mounted or not by paying attention to each of vibrations excited by the wheels with the tire chain mounted and vibrations excited by the wheels not mounted. For example, if the evaluation criteria that can distinguish the characteristics of the vibration excited by the wheel with the tire chain and the characteristics of the vibration excited by the wheel not attached are determined in advance, each of the front wheel vibration and the rear wheel vibration It is possible to determine whether or not a tire chain is attached to the front wheel and the rear wheel. As the evaluation criteria, various criteria according to various characteristics can be adopted. For example, for the front wheel vibration and the rear wheel vibration, the threshold value to be compared with the sum of the vibration strengths and the vibration strength are predetermined values. A configuration in which a threshold value for the number of samples as described above is set in advance can be employed. In other words, when the sum of the vibration intensity is greater than or equal to the threshold value, the configuration for determining that the tire chain is attached to the wheel, or when the number of samples whose vibration intensity is greater than or equal to the predetermined value is greater than or equal to the threshold value, It is possible to adopt a configuration that determines that a tire chain is attached to the vehicle.

10…装着判定装置、20…制御部、21…装着判定プログラム、21a…前輪振動取得部、21b…後輪振動取得部、21c…装着判定部、30…記録媒体、30a…閾値情報、40…振動センサ、41…増幅器、42…表示部、43…車両センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wear determination apparatus, 20 ... Control part, 21 ... Wear determination program, 21a ... Front wheel vibration acquisition part, 21b ... Rear wheel vibration acquisition part, 21c ... Wear determination part, 30 ... Recording medium, 30a ... Threshold information, 40 ... Vibration sensor 41 ... Amplifier 42 ... Display unit 43 ... Vehicle sensor

Claims (5)

車両の前輪によって路面に励起された振動である前輪振動を取得する前輪振動取得手段と、
前記車両の後輪によって路面に励起された振動である後輪振動を取得する後輪振動取得手段と、
前記前輪振動の特性と前記後輪振動の特性との比較結果に基づいて、前記前輪または前記後輪にタイヤチェーンが装着されているか否かを判定する装着判定手段と、
を備える装着判定装置。
Front wheel vibration acquisition means for acquiring front wheel vibration which is vibration excited on the road surface by the front wheel of the vehicle;
Rear wheel vibration acquisition means for acquiring rear wheel vibration which is vibration excited on the road surface by the rear wheel of the vehicle;
Mounting determination means for determining whether a tire chain is mounted on the front wheel or the rear wheel based on a comparison result between the characteristics of the front wheel vibration and the characteristics of the rear wheel vibration;
A wearing determination device comprising:
前記装着判定手段は、
前記前輪振動の強度と前記後輪振動の強度との相違に基づいて、前記前輪または前記後輪にタイヤチェーンが装着されているか否かを判定する、
請求項1に記載の装着判定装置。
The wearing determination means includes
Based on the difference between the intensity of the front wheel vibration and the intensity of the rear wheel vibration, it is determined whether a tire chain is attached to the front wheel or the rear wheel.
The wearing determination device according to claim 1.
前記前輪振動取得手段が取得する前記前輪振動の終了タイミングは、
前記後輪振動取得手段が取得する前記後輪振動の開始タイミングよりも早いタイミングである、
請求項1または請求項2のいずれかに記載の装着判定装置。
The end timing of the front wheel vibration acquired by the front wheel vibration acquisition means is:
It is a timing earlier than the start timing of the rear wheel vibration acquired by the rear wheel vibration acquisition means.
The wearing determination device according to claim 1 or 2.
車両の前輪によって路面に励起された振動である前輪振動を取得する前輪振動取得工程と、
前記車両の後輪によって路面に励起された振動である後輪振動を取得する後輪振動取得工程と、
前記前輪振動の特性と前記後輪振動の特性との比較結果に基づいて、前記前輪または前記後輪にタイヤチェーンが装着されているか否かを判定する装着判定工程と、
を含む装着判定方法。
A front wheel vibration acquisition step of acquiring front wheel vibration which is vibration excited on a road surface by a front wheel of the vehicle;
A rear wheel vibration acquisition step of acquiring rear wheel vibration which is vibration excited on the road surface by the rear wheel of the vehicle;
A mounting determination step of determining whether a tire chain is mounted on the front wheel or the rear wheel based on a comparison result between the characteristics of the front wheel vibration and the characteristics of the rear wheel vibration;
Wear determination method including
車両の前輪によって路面に励起された振動である前輪振動を取得する前輪振動取得機能と、
前記車両の後輪によって路面に励起された振動である後輪振動を取得する後輪振動取得機能と、
前記前輪振動の特性と前記後輪振動の特性との比較結果に基づいて、前記前輪または前記後輪にタイヤチェーンが装着されているか否かを判定する装着判定機能と、
をコンピュータに実行させる装着判定プログラム。
A front wheel vibration acquisition function for acquiring front wheel vibration, which is vibration excited on the road surface by the front wheels of the vehicle;
A rear wheel vibration acquisition function for acquiring rear wheel vibration which is vibration excited on the road surface by the rear wheel of the vehicle;
An attachment determination function for determining whether a tire chain is attached to the front wheel or the rear wheel based on a comparison result between the characteristics of the front wheel vibration and the characteristics of the rear wheel vibration;
Wear determination program that causes a computer to execute.
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