JP7752298B2 - Wheel alignment angle detection device, wheel alignment angle detection warning system, and wheel alignment angle detection warning method - Google Patents
Wheel alignment angle detection device, wheel alignment angle detection warning system, and wheel alignment angle detection warning methodInfo
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Description
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ホイールに配置されるホイールアライメント角度検出装置、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。 The present invention relates to the field of wheel alignment angle detection equipment, and more particularly to a wheel alignment angle detection device in which a sensor module that detects the tire inclination angle is disposed on a wheel, a wheel alignment angle detection warning system, and a wheel alignment angle detection warning method.
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。 Vehicle tires are attached to the body of the vehicle, and when the vehicle is moving, the wheels rotate around the axle, moving the vehicle forward or backward in unison. Because a rotating dynamic structure is formed between the vehicle's tires and body, the balance between the tire and body structure not only affects driving safety, but also has a direct impact on the vehicle's service life.
従来の車両のタイヤの取り付けステップは、タイヤをホイール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ホイール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。 Conventional vehicle tire installation procedures include first mounting the tire on a wheel to form the tire structure, then measuring the balance of the tire structure and adding weights to appropriate positions on the wheel based on the measured structure to achieve dynamic balance so that the tire structure itself rotates. After the tire structure is coupled to the axle, the coefficient of friction and direction of action between the tire and the ground are adjusted to improve vehicle stability during operation, and the various tilt angles of the tire structure are typically adjusted accordingly—this is commonly known as wheel alignment. This ensures that the load on the vehicle's suspension and steering system conforms to factory-set standards, reducing wear and tear on the suspension and steering system while maintaining balance during operation and improving driving safety and comfort.
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。 However, with conventional wheel alignment, drivers have to have the wheel alignment done by themselves at a specific repair shop, so there is no way for the driver to know if the tire inclination angle has changed while driving the vehicle under normal circumstances. Often, drivers only bring their vehicle to a repair shop when they notice an abnormality, such as the body shaking or an unusual noise, which often poses a safety risk. Furthermore, improper tire inclination increases wear and tear on the suspension and steering system. Therefore, it was important to immediately detect the condition of the tires and sound an alarm to the driver.
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ホイール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。 For example, in prior patent documents, Patent Document 1 (Taiwan Patent Application Publication No. 771173B) discloses "attaching a tire pressure detection chip to a tire to instantly detect tire pressure and issue a warning to the driver." However, while Patent Document 1 (Taiwan Patent Application Publication No. 771173B) discloses tire pressure detection, it does not disclose a method for detecting and resolving the tire tilt angle of a vehicle. Patent Document 2 (Taiwan Patent Application Publication No. 774424B) discloses "a method for detecting tire speed and determining whether the wheel should be shifted to the left or right," but similarly does not disclose a method for detecting and resolving the tire tilt angle of a vehicle. Furthermore, this tire pressure detection chip is attached to the joint between the tire and wheel, but such a detection device must be brought to a repair shop to be installed or removed; users cannot purchase and install it themselves, making it difficult for this type of technology to become widespread.
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。 The inventors therefore believed that the above drawbacks could be improved, and after extensive research, they came up with the present invention, which effectively improves the above issues through rational design.
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ホイールカバー装置に設置した後、ホイールカバー装置と共にホイールに取り付ける。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。 The present invention was developed through extensive research by the inventors in light of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a wheel alignment angle detection device, a wheel alignment angle detection and warning system, and a wheel alignment angle detection and warning method. Specifically, an accelerometer and gyroscope sensor module is installed in a wheel cover device, which is then attached to the wheel together with the wheel cover device. The present invention obtains multiple inclination angles of the tire structure from the measurement data of the sensor module, compares the multiple inclination angles with a standard inclination angle, and then issues an alarm.
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装置が提供される。このホイールアライメント角度検出装置はホイールに取り外し可能に設置され、ホイールは外面及び軸方向端面を有し、ホイール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。基材はホイール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。前記基材は前記ホイールのカバーであり、且つ前記ホイール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。 According to one embodiment of the present invention, a wheel alignment angle detection device is provided. The wheel alignment angle detection device is removably mounted on a wheel, the wheel having an outer surface and an axial end surface, the outer surface of the wheel being coupled to a tire to form a tire structure, and the axial end surface being rotatably coupled to an axle. One embodiment of the wheel alignment angle detection device includes a substrate and a sensor module. The substrate is removably mounted on the wheel, and the sensor module is mounted on the substrate and generates at least one measurement data for calculating inclination angle data of the tire relative to at least one reference axis. The substrate is a cover for the wheel and is adapted to be mounted in the center hole of the wheel, and the sensor module includes at least one sensor that is an accelerometer of a MEMS device.
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。 In a preferred embodiment of the present invention, the sensor module is installed on the surface of the substrate facing the center hole.
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。 In a preferred embodiment of the present invention, the sensor module is located within the center hole.
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。 In a preferred embodiment of the present invention, the base has a bottom wall and an outer peripheral wall connected to the bottom wall, and the bottom wall and the outer peripheral wall form an accommodation space. The sensor module is attached to the bottom wall and is located in the accommodation space, and the outer peripheral wall is provided with an engagement structure for engaging with the center hole.
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。 In a preferred embodiment of the present invention, the sensor module further includes a circuit board, and the accelerometer is mounted on the circuit board.
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測定軸は前記ホイール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測定軸は前記ホイール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。 In a preferred embodiment of the present invention, the at least one measurement data is a plurality of measurement data, and these measurement data are obtained by the accelerometer measuring the amount of gravitational acceleration along a first measurement axis, a second measurement axis, and a third measurement axis, the first measurement axis being perpendicular to the axial end face of the wheel, the second measurement axis and the third measurement axis being parallel to the axial end face of the wheel and perpendicular to the first measurement axis, and the second measurement axis and the third measurement axis being perpendicular to each other.
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。 In a preferred embodiment of the present invention, the sensor module further includes a processor and a wireless transceiver unit mounted on the circuit board. The sensor and the wireless transceiver unit are electrically connected to the processor and transmit the measurement data to the processor, where it is calculated or transmitted by the processor via the wireless transceiver unit.
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。 In a preferred embodiment of the present invention, the processor includes an arithmetic unit for receiving the measurement data and calculating the tilt angle data based on an algorithm.
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。 In a preferred embodiment of the present invention, the sensor module further includes a power supply unit connected to the processor, the power supply unit providing power to the sensor module.
本発明の好適例において、前記センサーの第1測定軸は前記ホイールの前記軸方向端面に対し垂直になっている。 In a preferred embodiment of the present invention, the first measurement axis of the sensor is perpendicular to the axial end face of the wheel.
本発明の好適例において、前記第1測定軸は前記ホイールカバーの中心部及び/または前記ホイールの前記センターホールの中心軸線上に設置されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the first measurement axis is located on the center of the wheel cover and/or the central axis of the center hole of the wheel.
本発明の好適例において、前記第1測定軸は前記ホイールの前記センターホールの中心軸線に重畳している。 In a preferred embodiment of the present invention, the first measurement axis overlaps the central axis of the center hole of the wheel.
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。 According to one embodiment of the present invention, a wheel alignment angle detection warning system is provided. This wheel alignment angle detection warning system includes at least one of the above-described wheel alignment angle detection devices, at least one tire structure, a central processing unit, and an alarm unit. The wheel alignment angle detection device is installed on the at least one tire structure. The central processing unit receives the measurement data and calculates the inclination angle data, or receives the inclination angle data and compares the inclination angle data with a plurality of standard values. If the inclination angle data deviates from a predetermined range of the standard values, the central processing unit generates a control signal. The alarm unit is connected to the central processing unit, receives the control signal, and issues an alarm.
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。 In a preferred embodiment of the present invention, the central processing unit is installed in the vehicle's on-board computer or in a mobile device.
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。 In a preferred embodiment of the present invention, the wheel alignment angle detection and warning system further includes at least one tire structure on which the wheel alignment angle detection device is installed.
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。 In a preferred embodiment of the present invention, the wheel alignment angle detection and warning system further includes a display device. The tilt angle data is displayed on the display device, and the display device serves as the warning unit for displaying a warning message.
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。 In a preferred embodiment of the present invention, the warning unit is a signal indicator lamp mounted on the dashboard of the vehicle.
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装置を車両のタイヤ構造のホイール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。 According to one embodiment of the present invention, a wheel alignment angle detection and warning method is provided. This wheel alignment angle detection and warning method includes the following steps: an installation step of installing a wheel alignment angle detection device having a sensor module on a wheel of a vehicle tire structure; a communication pairing step of pairing the sensor module with a device having a central processing unit to form a communication connection; a measurement step of generating at least one measurement data item by the sensor module; a calculation step of calculating inclination angle data of the tire relative to at least one reference axis from the measurement data using an algorithm; and a comparison and warning step of the central processing unit comparing the inclination angle data with a standard value and issuing a warning if the inclination angle data deviates from a predetermined range of the standard value.
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。 In a preferred embodiment of the present invention, the wheel alignment angle detection and warning method further includes a correction step of mounting the tire structure to which the wheel alignment angle detection device is attached on a vehicle and performing a four-wheel alignment process to obtain the standard value of the inclination angle data.
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。 In a preferred embodiment of the present invention, the at least one measurement data in the calculation step is a plurality of measurement data, and a plurality of inclination angle data of the tire structure relative to a first reference axis, a second reference axis, and a third reference axis are calculated from the measurement data. The first reference axis is defined as an axial direction parallel to the axle and perpendicular to the direction of gravity, the second reference axis is defined as an axial direction perpendicular to the first reference axis and perpendicular to the direction of gravity, and the third reference axis is defined as an axial direction parallel to the direction of gravity.
本発明のホイールアライメント角度検出装置はホイール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ホイールに取り付け、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。 The wheel alignment angle detection device of the present invention is removably installed on a wheel, and can be purchased and attached by the user. It detects various inclination angles of the tire structure when the vehicle comes to a stop (such as when the vehicle stops at a red light) or while the vehicle is moving, such as the camber angle (the angle between the wheel center line and the vertical line) and other angles, and then issues an alarm after comparing each inclination angle with the standard value range.
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。 The present invention will be described below through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the scope of the invention as claimed. Furthermore, not all of the combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the solution of the invention.
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。 Furthermore, the abstract and title of the invention are used merely to aid in searching patent documents and do not limit the scope of the invention. Furthermore, terms such as "first" and "second" used in this specification or claims are used merely to name elements or to distinguish between different embodiments or scopes, and do not limit the upper or lower limits of the quantity of elements.
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装置100は車両のホイールRに設置され、ホイールRは車軸Fに装設されている(図5参照)。ホイールRは外面及び軸方向端面R1を有し、ホイールの外面がタイヤ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はホイールRに取り外し可能に設置されている。本実施例の基材10はホイールカバーであり、ホイール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をホイール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。 First, a wheel alignment angle detection device according to one embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to Figures 1 to 4. The wheel alignment angle detection device 100 of this embodiment is installed on a vehicle wheel R, which is mounted on an axle F (see Figure 5). The wheel R has an outer surface and an axial end face R1. The outer surface of the wheel is coupled to a tire W to form a tire structure T, and the axial end face R1 is rotatably coupled to the axle. The wheel alignment angle detection device 100 includes a substrate 10 and a sensor module 20. The sensor module 20 is mounted on the substrate 10, which is removably mounted on the wheel R. In this embodiment, the substrate 10 is a wheel cover mounted in the center hole R2 of the wheel R, and the sensor module is mounted on the surface of the substrate 10 opposite the center hole R2. When the substrate 10 is attached to the wheel R, the sensor module is positioned within the center hole R2.
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。 In this embodiment, the substrate 10 includes a bottom wall 11 and an outer wall 12. The outer wall 12 is connected to the bottom wall 11 to form an accommodation space S. The sensor module 20 is attached to the bottom wall 11 and is located within the accommodation space S. The outer wall 12 is provided with an engagement structure 13 for engaging with the center hole R2. A cover 14 is attached to the upper end of the outer wall 12, sealing the accommodation space S. A seal 15 is attached at the joint between the cover 14 and the outer wall 12 to prevent moisture and dust from entering the accommodation space S and to prevent corrosion or damage to the sensor module 20. In this embodiment, the engagement structure 13 is an engagement bump that engages with the engagement hole R3 of the center hole R2, and the seal 15 is an O-ring. In another embodiment, the sensor module 20 itself includes a sealed case, and the electronic elements are sealed within the sealed case to prevent external moisture, dust, etc. from entering the sensor module 20 and causing corrosion or damage while the vehicle is in motion.
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)。 The sensor module 20 includes a circuit board 21, multiple sensors 22, a processor 23, a wireless transceiver unit 24, a power supply unit 25, and a memory unit 26. The sensors 22, processor 23, wireless transceiver unit 24, power supply unit 25, and memory unit 26 are mounted on the circuit board 21. The multiple sensors 22 include MEMS accelerometers and gyroscopes. The accelerometers are gravity accelerometers that detect gravitational acceleration along three measurement axes, i.e., triaxial accelerometers. The measurement data is transmitted to the processor 23, which includes a computing unit. The computing unit performs calculations on the measurement data based on a predetermined algorithm to obtain tilt angle data. The acquired tilt angle data is then transmitted via the wireless transceiver unit 24 to the vehicle's onboard computer or the driver's mobile device. The power supply unit 25 provides power for the sensor module 20, and the memory unit 26 stores firmware required by the processor 23 for data calculations and transmission. The power supply unit 25 may be a button battery or a rechargeable lithium battery. In another embodiment, after transmitting the measurement data to the processor 23, the processor 23 itself does not perform any calculations. Instead, the measurement data is transmitted via the wireless transceiver unit 24 to the vehicle's onboard computer or the driver's mobile device, which then calculates the tilt angle data based on a predetermined algorithm. The sensor module 20 further includes a USB 27, which updates the firmware of the sensor module 20 and the charging and discharging of the power supply unit 25 (if the power supply unit 25 is a rechargeable secondary battery such as a lithium battery).
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。 The wheel alignment angle detection and warning system of the present invention is used in a vehicle and includes four of the above-mentioned wheel alignment angle detection devices 100, four tire structures T, a central processing unit 200, and an alarm unit 300. Each tire structure T is equipped with one wheel alignment angle detection device 100 for detecting the inclination angle of the tire structure T. The central processing unit 200 receives the measurement data and calculates the inclination angle data, or the processor 23 of the sensor module 20 calculates the inclination angle data and then transmits the inclination angle data to the central processing unit 200. The central processing unit 200 compares the inclination angle data with a number of standard values, and if the inclination angle data deviates from a predetermined range of standard values, the central processing unit 200 generates and sends a control signal to the alarm unit 300. The alarm unit 300 is connected to the central processing unit 200 and issues an alarm after receiving the control signal.
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。 Referring to FIG. 2, the central processing unit 200 may be a central processor of the driver's mobile device M, and the warning unit 300 may be a display device of the mobile device M. After the application step of mounting the mobile device M and connecting it to the wheel alignment angle detection device 100, the tilt angle data of each tire structure T is immediately displayed on the display device of the mobile device M, and if these tilt angle data deviate from a predetermined range of standard values, a warning is issued on the display device. In other embodiments, the central processing unit 200 may be a central processor of an on-board computer of a vehicle, and the warning unit 300 may be a display device of the vehicle's central control panel or a signal indicator lamp installed on the dashboard.
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はホイール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がホイールカバーの中心部及び/またはホイール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がホイール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。 As shown in Figures 5, 6A, 6B, 7A, 7B, and 8, after the accelerometer and gyroscope of the sensor 22 of the sensor module 20 are mounted on the tire structure T, the accelerometer and gyroscope measure acceleration and angular velocity along three measurement axes of the mounted tire structure T. As shown in Figure 8, the three measurement axes of the three-axis accelerometer are a first measurement axis x, a second measurement axis y, and a third measurement axis z, respectively, and the first measurement axis x is perpendicular to the axial end face R1 of the wheel R. Preferably, the first measurement axis x is located on the center of the wheel cover and/or the central axis of the center hole R2 of the wheel R, the second measurement axis y and the third measurement axis z are parallel to the axial end face R1 of the wheel R and perpendicular to the first measurement axis x, and the second measurement axis y and the third measurement axis z are perpendicular to each other. When mounted, the first measurement axis x, the second measurement axis y, and the third measurement axis z correspond to the first reference axis X, the second reference axis Y, and the third reference axis Z, respectively, described below. Preferably, when mounted, the first measurement axis x, the second measurement axis y, and the third measurement axis z are parallel to the first reference axis X, the second reference axis Y, and the third reference axis Z, respectively, described below.
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)。 The inclination angle data of the tire structure T is measured based on three reference axes, namely, a plurality of inclination angle data of the first reference axis X, the second reference axis Y, and the third reference axis Z. The first reference axis X is defined as an axial direction parallel to the axle F and perpendicular to the direction of gravity G. In this embodiment, the first reference axis X is the extension direction of the axle F. The second reference axis Y is defined as an axial direction perpendicular to the first reference axis and perpendicular to the direction of gravity G. In this embodiment, the second reference axis Y is the vehicle's traveling direction or longitudinal direction. The third reference axis Z is defined as an axial direction parallel to the direction of gravity G. In other words, the third reference axis Z is vertical. Therefore, the inclination angle (also called the included angle) of the tire structure T relative to the first reference axis X or the third reference axis Z is the aforementioned camber angle (see the examples in Figures 5, 6A, 6B, 7A, 7B, and 8).
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。 For example, FIG. 5 is a schematic diagram of a tire configuration that generates a camber angle. FIG. 6A is a schematic diagram of a tire configuration that does not generate a tilt angle about the first reference axis (X-axis). FIG. 6B is a schematic diagram of a tire configuration that generates a tilt angle (camber angle) about the first reference axis (X-axis). When the tire structure T generates a tilt angle θ1 with respect to the first reference axis X, i.e., when the aforementioned camber angle is generated, the first measurement axis x of the accelerometer of the sensor 22 and the first reference axis X also generate an included angle equal to the tilt angle θ1. In this situation, the accelerometer measures the component gx of the gravitational acceleration g on the first measurement axis x. Then, based on gx = g·sin(θ1), the component gx on the first measurement axis x measured by the accelerometer is equal to the product of the gravitational acceleration g and the sine value of the tilt angle θ1, and the angle of the tilt angle θ1 is calculated, i.e., the angle of the camber angle.
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。 Similarly, FIG. 7A is a schematic diagram of a tire configuration that does not generate a tilt angle about the third reference axis (Z axis). FIG. 7B is a schematic diagram of a tire configuration that generates a tilt angle (camber angle) about the third reference axis (Z axis). When the tire structure T generates a tilt angle θ2 with respect to the third reference axis Z, i.e., when the aforementioned camber angle (camber) is generated, the third measurement axis z of the accelerometer of the sensor 22 and the third reference axis Z also generate an included angle equal to the tilt angle θ2. In this situation, the accelerometer measures the amount gz of the gravitational acceleration g on the third measurement axis z. Then, based on gz = g·sin(θ2), the amount gz on the third measurement axis z measured by the accelerometer is equal to the product of the gravitational acceleration g and the cosine of the tilt angle θ2, and the angle of the tilt angle θ2, i.e., the angle of the camber angle, is determined.
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をホイールRの軸方向端面R1に対し垂直にし、且つ第1測定軸xをホイールカバーの中心部及び/またはホイール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はホイール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をホイール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。 Therefore, the sensor module 20 includes a circuit board 21, at least one sensor 22, a processor 23, a wireless transceiver unit 24, a power supply unit 25, and a memory unit 26. The at least one sensor 22 measures the component gx of gravitational acceleration g along a first measurement axis x, and/or the at least one sensor 22 measures the component gz of gravitational acceleration g along a third measurement axis z. When installed, the first measurement axis x and the third measurement axis z correspond to the first reference axis X and the third reference axis Z, respectively. Preferably, when installed, the first measurement axis x and the third measurement axis z are parallel to the first reference axis X and the third reference axis Z, respectively. Incidentally, when installed, the first measurement axis x of the at least one sensor 22 is perpendicular to the axial end face R1 of the wheel R, and the first measurement axis x is located on the central axis of the wheel cover and/or the center hole R2 of the wheel R. Preferably, the first measurement axis x overlaps the central axis of the center hole R2 of the wheel R, thereby making it possible to measure the camber angle even when the vehicle is moving and not stationary. Of course, during installation, the third measurement axis z may be perpendicular to the central axis of the center hole R2 of the wheel R and parallel to the third reference axis Z.
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。 As shown in FIG. 8, the aforementioned three-axis accelerometer can also be used to detect other angles of the tire structure. In the example of FIG. 8, the horizontal direction corresponds to the direction of the first reference axis X, and therefore the accelerometer measures the components of gravitational acceleration g on the first measurement axis x, second measurement axis y, and third measurement axis z, which are gx, gy, and gz, respectively. The included angle between the component gx and the direction of gravity G is angle α, the included angle between the component gy and the direction of gravity G is angle β, and the included angle between the component gz and the direction of gravity G is angle γ. The component gx measured by the accelerometer on the first measurement axis x is equal to the product of the gravitational acceleration g and the cosine of the included angle α, and the included angle α can be calculated from gx = g cos(α). The quantity gy measured by the accelerometer on the second measurement axis y is equal to the product of the gravitational acceleration g and the cosine of the included angle β, and the angle value of the included angle β can be calculated from gy = g cos(β). The quantity gz measured by the accelerometer on the third measurement axis z is equal to the product of the gravitational acceleration g and the cosine of the included angle γ, and the angle of the included angle γ can be calculated from gz = g cos(γ).
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。 Accordingly, the accelerometer acquires multiple tilt angle data and other angle data of the tire structure T. Additionally, the gyroscope measures the angular velocity of the tire structure T relative to the first measurement axis x, the second measurement axis y, and the third measurement axis z to assist in the calculation of each tilt angle data and to correct each tilt angle data.
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。 Figure 9 is a flowchart showing a wheel alignment angle detection and warning method according to one embodiment of the present invention.
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装置をホイールに取り付けた後、タイヤをホイール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。 As shown in Figure 9, step S1 is an installation step. In step S1, a wheel alignment angle detection device equipped with a sensor module is installed on a wheel, and then a tire is installed on the wheel to form a tire structure. Next, proceed to step S2.
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。 Step S2 is a communication pairing step. In step S2, the sensor module is paired with a device having a central processing unit to form a communication connection. For example, the sensor module has a wireless transceiver unit, and the wireless transceiver unit uses a Bluetooth® chip. After pairing the sensor module with the driver's mobile device or the vehicle's on-board computer, a communication connection is formed. Then, proceed to step S3.
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。 Step S3 is a correction step. In step S3, the tire structure equipped with the wheel alignment angle detection device is mounted on a vehicle, and a four-wheel alignment process is performed to obtain a standard value for the inclination angle data. For example, a repair shop that performs vehicle four-wheel alignment mounts the tire structure equipped with the wheel alignment angle detection device on a vehicle, then performs four-wheel alignment on the vehicle using a standard process. After the alignment is complete, the inclination angle data of the tire structure measured by the sensor module is used as a standard value. This standard value is stored in the driver's mobile device or the vehicle's on-board computer and used as a basis for comparison. Next, proceed to step S4.
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。 Step S4 is a measurement step, in which the sensor module generates at least one or more measurement data. The sensor module generates measurement data continuously while the vehicle is moving, either when the vehicle comes to a stop (the vehicle stops due to a red light) or while the vehicle is moving, and the measurement data is acceleration values in the three measurement axes mentioned above. Then, proceed to step S5.
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。 Step S5 is a calculation step. In step S5, the tire's tilt angle data relative to at least one reference axis is calculated from the measurement data using an algorithm, and is calculated by the processor of the sensor module or by a central processing unit. Then, the process proceeds to step S6.
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。 Step S6 is a comparison and warning step. In step S6, the central processing unit compares the tilt angle data with standard values and issues a warning if the tilt angle data deviates from a predetermined range of standard values.
本発明のホイールアライメント角度検出装置はホイール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ホイールに取り付け、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。 The wheel alignment angle detection device of the present invention is removably installed on a wheel and can be purchased and attached by the user. It detects various inclination angles of the tire structure while the vehicle is running, such as camber angle (the angle between the wheel center line and the vertical line) and other angles, and issues an alarm after comparing the various inclination angles and/or other angles with standard value ranges.
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. Embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in different embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
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 ホイール
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
10 Base material 11 Bottom wall 12 Peripheral wall 13 Engagement structure 14 Cover 15 Sealing member 20 Sensor module 21 Circuit board 22 Sensor 23 Processor 24 Wireless transceiver unit 25 Power supply unit 26 Storage unit 27 USB
100 Wheel alignment angle detection device 200 Central processing unit 300 Alarm unit F Axle G Gravity direction M Mobile device R Wheel R1 Axial end face R2 Center hole R3 Engagement hole S Storage space T Tire structure W Tire x First measurement axis y Second measurement axis z Third measurement axis X First reference axis Y Second reference axis Z Third reference axis α Included angle β Included angle
Claims (10)
前記ホイールのカバーであり、前記ホイールのセンターホール(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、前記加速度計は重力加速度計であり、
前記センサーモジュール(20)は前記基材(10)における前記センターホール(R2)の底面に対向する側の面に設置され、
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ホイールアライメント角度検出装置。 A wheel alignment angle detection device that is detachably installed on a wheel, the wheel having an outer surface and an axial end surface (R1), the outer surface of the wheel being coupled to a tire (W) to form a tire structure (T), and the axial end surface (R1) being rotatably coupled to an axle (F),
A base material (10) which is a cover for the wheel and is removably installed in a center hole (R2) of the wheel;
a sensor module (20) mounted on the substrate (10) and generating at least one measurement data for calculating tilt angle data of the tire structure (T) relative to at least one reference axis,
The sensor module (20) includes at least one sensor (22) that is an accelerometer of a MEMS device, the accelerometer being a gravity accelerometer;
The sensor module (20) is installed on a surface of the substrate (10) facing the bottom surface of the center hole (R2),
The sensor module (20) is located in the center hole (R2),
The substrate (10) has a bottom wall (11) and an outer peripheral wall (12) connected to the bottom wall (11),
The bottom wall (11) and the outer peripheral wall (12) form a storage space (S),
The sensor module (20) is installed on the bottom wall (11) and is located in the storage space (S);
The sensor module (20) further comprises a circuit board (21);
The wheel alignment angle detection device is characterized in that the accelerometer is installed on the circuit board (21).
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)は前記ホイールの前記軸方向端面(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)は前記ホイールの前記軸方向端面(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)は前記ホイールの前記センターホール(R2)の中心軸線に重畳し、及び/または前記第3測定軸(z)は鉛直方向に平行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装置。 the at least one measurement data is a plurality of measurement data;
the plurality of measurement data includes the accelerometer measuring a quantity of gravitational acceleration along a first measurement axis (x), a second measurement axis (y), and a third measurement axis (z);
the first measuring axis (x) is perpendicular to the axial end face (R1) of the wheel;
the second measurement axis (y) and the third measurement axis (z) are parallel to the axial end face (R1) of the wheel and perpendicular to the first measurement axis (x);
the second measurement axis (y) and the third measurement axis (z) are perpendicular to each other;
The sensor module (20) further includes a power supply unit (25);
The power supply unit (25) supplies power to the sensor module (20);
2. The wheel alignment angle detection device according to claim 1, wherein the first measurement axis (x) overlaps with the central axis of the center hole (R2) of the wheel, and/or the third measurement axis (z) is parallel to the vertical direction.
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。 At least one wheel alignment angle detection device (100) according to any one of claims 1 to 4;
a central processing unit (200) for receiving the measurement data and calculating the tilt angle data, or for receiving the tilt angle data and comparing the tilt angle data with a standard value, and for generating a control signal if the tilt angle data is outside a predetermined range of the standard value;
and an alarm unit (300) connected to the central processing unit (200) for receiving the control signal and issuing an alarm.
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装置を車両のタイヤ構造(T)のホイールに設置し、前記センサーモジュールを前記ホイールのカバーである前記基材に設置し、且つ前記ホイール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。 A wheel alignment angle detection and warning method realized by using the wheel alignment angle detection device according to claim 1, comprising:
An installation step (S1) is used to install a wheel alignment angle detection device having a sensor module and a base material on a wheel of a vehicle tire structure (T), and to install the sensor module on the base material, which is a cover of the wheel, and to install it in a center hole of the wheel;
a communication pairing step (S2) of pairing the sensor module with a device having a central processing unit to form a communication connection;
a measuring step (S4) in which the sensor module generates at least one measurement data;
a calculation step (S5) of calculating tilt angle data of the tire with respect to at least one reference axis from the measurement data using an algorithm;
and a comparison warning step (S6) in which the central processing unit compares the inclination angle data with a standard value and issues a warning if the inclination angle data deviates from a predetermined range of the standard value.
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