JP2008114666A - Degradation state determining device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、劣化状態判定装置に関するものである。 The present invention relates to a deterioration state determination apparatus.
従来、自動車等の車両に搭載されるナビゲーション装置においては、道路地図データに基づいて、設定された出発地から目的地までの最適な経路を探索して、表示手段に表示するようになっている。また、車両の走行距離に基づいて、エンジンオイル、タイヤ等の消耗品のメンテナンスに関する警告を表示手段に表示するナビゲーション装置も提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、前記従来のナビゲーション装置においては、消耗品の消耗状態に関する走行距離の統計的な平均値に基づいて警告を表示しているので、本来のメンテナンス時期をユーザに通知することができなかった。例えば、タイヤの場合、急発進や急ブレーキを頻繁に行う運転の仕方では摩耗度合いが激しいので、走行距離の平均値に基づいてタイヤ交換の警告を表示しても、時期を逸した遅すぎる警告となってしまう。一方、穏やかな運転の仕方では摩耗度合いが緩やかなので、走行距離の平均値に基づいてタイヤ交換の警告を表示しても、時期尚早の早すぎる警告となってしまう。 However, in the conventional navigation device, since the warning is displayed based on the statistical average value of the travel distance regarding the consumption state of the consumables, the original maintenance time cannot be notified to the user. For example, in the case of tires, the degree of wear is severe in the case of driving with sudden start and braking frequently, so even if a tire replacement warning is displayed based on the average value of mileage, a warning that is too late End up. On the other hand, since the degree of wear is moderate in a gentle driving manner, even if a tire replacement warning is displayed based on the average value of the distance traveled, the warning is too early and too early.
本発明は、前記従来の問題点を解決して、路面状態や車両状態に基づいて車両の足回り部品の劣化状態を判定することによって、車両の足回り部品の劣化状態を適切に把握して、適切な時期に適切な内容の警告を通知することができる劣化状態判定装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and appropriately determines the deterioration state of the undercarriage parts of the vehicle by determining the deterioration state of the undercarriage parts of the vehicle based on the road surface state and the vehicle state. An object of the present invention is to provide a degradation state determination device capable of notifying a warning having an appropriate content at an appropriate time.
そのために、本発明の劣化状態判定装置においては、地図データを格納するデータ格納部と、車両の現在位置を検出する現在位置検出処理部と、前記現在位置における路面状態及び車両状態を示す情報を取得する情報収集部と、前記路面状態及び車両状態に基づいて前記車両の足回り部品の劣化状態を判定する劣化状態判定部と、前記足回り部品の劣化状態に対応した警告を行う警告部とを有する。 Therefore, in the degradation state determination device of the present invention, a data storage unit that stores map data, a current position detection processing unit that detects the current position of the vehicle, and information indicating a road surface state and a vehicle state at the current position are provided. An information collecting unit to be acquired; a deterioration state determining unit that determines a deterioration state of the undercarriage component of the vehicle based on the road surface state and the vehicle state; and a warning unit that issues a warning corresponding to the deterioration state of the undercarriage component; Have
本発明によれば、劣化状態判定装置は、路面状態や車両状態に基づいて車両の足回り部品の劣化状態を判定し、判定に基づいて警告を行う。これにより、車両の足回り部品の劣化状態を適切に把握して、適切な時期に適切な内容の警告を通知することができる。 According to the present invention, the deterioration state determination device determines the deterioration state of the undercarriage parts of the vehicle based on the road surface state and the vehicle state, and issues a warning based on the determination. As a result, it is possible to appropriately grasp the deterioration state of the undercarriage parts of the vehicle and notify a warning with appropriate contents at an appropriate time.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態における劣化状態判定装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a deterioration state determination apparatus according to an embodiment of the present invention.
図において、10は、本発明の実施の形態における劣化状態判定装置としてのナビゲーション装置であり、車両に搭載され、該車両の現在位置を地図上に表示したり、目的地までの経路を探索したりする通常のナビゲーション処理を実行するとともに、前記車両の足回り部品の劣化状態を判定する。なお、前記車両は乗用車、トラック、バス、二輪車等道路を走行可能なものであればいかなる種類のものであってもよいが、本発明の実施の形態においては、説明の都合上、前記車両が4つの車輪を備える乗用車である場合について説明する。
In the figure,
そして、前記ナビゲーション装置10には、外部情報提供装置20、センサ部30、外部警告装置40及び外部記憶装置50が通信可能に接続されている。ここで、前記外部情報提供装置20は、センタシステム21及び他ナビゲーションシステム22を有する。前記センタシステム21は、VICS(R)(道路交通情報通信システム:Vehicle Information & Communication System)情報、RDS−TMC(Radio Data System−Traffic Message Channel:FM多重放送による交通情報サービス)情報、警察、日本道路公団等の交通管制システムの情報、気象情報等の情報を収集して配信する図示されない情報センタに配設されたコンピュータシステムである。これにより、前記ナビゲーション装置10は、VICS(R)情報、RDS−TMC情報、交通管制システムの情報、気象情報等の情報を取得することができる。また、前記他ナビゲーションシステム22は、他の車両に搭載された車両用ナビゲーション装置や車両用ナビゲーションシステムである。これにより、いわゆる車車間通信を行い、他の車両が走行しながら取得した平均車速、渋滞度等の各種情報を取得することができる。
The
また、前記センサ部30は、各車輪のサスペンションに取り付けられ、タイヤが受ける荷重を検出する荷重センサ31、車両の上下方向加速度を検出する上下加速度センサ32、車両の前後方向の加速度を検出するGセンサ33、車両の回転角速度、すなわち、横方向の加速度を検出するジャイロセンサ34、及び、車両の速度を検出する車速センサ35を有する。なお、前記センサ部30は、ナビゲーション装置10がナビゲーション処理を適切に実行するために、GPS(Global Positioning System)衛星が発信した電波を受信することによって地球上における現在位置を検出するGPSセンサ、運転者が操作する車両のステアリングの舵(だ)角を検出するステアリングセンサ、車両の方向指示器としてのウィンカの動作を検出するウィンカセンサ、運転者が操作するアクセル開度を検出するアクセルセンサ、運転者が操作する車両のブレーキペダルの動きを検出するブレーキセンサ、車両の重量情報を取得する車重センサ、地磁気センサ、距離センサ、ビーコンセンサ、高度計等を更に有することが望ましい。また、前記センサ部30は、ナビゲーション装置10と別体となっていてもよいが、ナビゲーション装置10と一体となっていてもよい。
The
さらに、前記外部警告装置40は、表示部41及び音声出力部42を有する。前記表示部41は、CRT、液晶ディスプレイ、LED(Light Emitting Diode)ディスプレイ、プラズマディスプレイ、フロントガラスにホログラムを投影するホログラム装置等であり、ナビゲーション装置10の操作案内、操作メニュー、操作キーの案内、地図、現在位置から目的地までの経路、該経路に沿った案内情報、警告等を表示する。なお、前記表示部41は、入力部としての機能も兼ね備えるタッチパネルであることが望ましく、この場合には、前記表示部41には、操作キー、操作メニュー等の操作スイッチも表示される。また、前記音声出力部42は、スピーカ、ヘッドホン等から成り、経路に沿った案内情報、警告等を音声出力する。なお、前記外部警告装置40は、ナビゲーション装置10と別体となっていてもよいが、ナビゲーション装置10と一体となっていてもよい。
Further, the
また、前記外部記憶装置50は、ハードディスク、DVD、CD等の記憶媒体を備え、データ格納部としての地図データベース51を含み、各種のデータを記憶する。前記地図データベース51は、地図データファイル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道路データファイル、各地域のホテル、ガソリンスタンド等の施設の情報が記憶された施設情報データファイル等の各種のデータファイルを備える。なお、前記外部記憶装置50は、ナビゲーション装置10と別体となっていてもよいが、ナビゲーション装置10と一体となっていてもよい。また、前記道路データファイルに格納されている道路データには、道路自体について、幅員、勾(こう)配、カント、高度、バンク、道路の車線数、該車線数の減少する地点、幅員の狭くなる地点等のデータに加えて、路面種別を示すデータが含まれる。
The
そして、ナビゲーション装置10は、CPU、MPU等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記憶手段、通信インターフェイス等を備える一種のコンピュータであり、前記GPS、地磁気センサ、距離センサ、ステアリングセンサ、ビーコンセンサ、ジャイロセンサ等によって現在位置を検出する現在位置検出処理部、道路データ、探索データ等を含む地図データ等を記憶する記憶手段としてのデータ記憶部、入力された情報に基づいて、設定された目的地までの経路を探索する経路探索処理、経路の走行案内処理、地点や施設の検索を行うPOI(Point of Interest)検索処理等のナビゲーション処理等の各種の演算処理を行うナビゲーション処理部等を有し、設定された目的地までの経路を探索して案内を行うことができる。
The
さらに、前記ナビゲーション装置10は、通信受信部11、センサ制御部12、劣化状態判定部としての摩耗状態判定部13、警告実施判定部14及び外部出力インターフェイス15を有する。前記通信受信部11は、外部情報提供装置20と通信を行い、VICS(R)情報、RDS−TMC情報、交通管制システムの情報、気象情報等の情報に加えて、路面状態等に関する情報も取得する。また、前記センサ制御部12は、センサ部30が有する各種センサの動作を制御するとともに、各種センサが検出した情報を取得する。
Further, the
そして、前記摩耗状態判定部13は、前記通信受信部11及びセンサ制御部12が取得した路面状態や車両状態を示す情報に基づいて、車両の足回り部品の劣化状態を判定する。なお、本発明の実施の形態においては、説明の都合上、前記足回り部品がタイヤであり、劣化状態が摩耗状態である場合についてのみ説明する。この場合、前記摩耗状態判定部13は、各タイヤの摩耗量を算出し、各タイヤの摩耗レベルを判定する。
And the said wear
また、前記警告実施判定部14は、摩耗状態判定部13が判定した各タイヤの摩耗レベルに基づき、ユーザに対して警告を通知するか否か、及び、通知する警告の内容を判定する。そして、前記警告実施判定部14は、外部出力インターフェイス15を介して、外部警告装置40に対して出力指示を行い、判定した内容の警告を出力させる。
The warning
さらに、前記ナビゲーション装置10は、機能の観点から、現在位置における路面状態及び車両状態を示す情報を取得する情報収集部、並びに、タイヤの劣化状態に対応した警告を行う警告部を有する。
Furthermore, the
次に、前記構成のナビゲーション装置10の動作について説明する。まず、全体的な動作について説明する。
Next, the operation of the
図2は本発明の実施の形態における劣化状態判定装置の全体的な動作を示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart showing the overall operation of the deterioration state determination apparatus according to the embodiment of the present invention.
まず、車両のエンジンが作動してナビゲーション装置10が動作を開始すると、該ナビゲーション装置10は、劣化状態判定装置としての処理を所定周期(例えば、1〜100〔msec〕周期)で繰り返し実行する。そして、劣化状態判定装置としての処理を開始すると、ナビゲーション装置10は、まず、情報収集処理を実行する。この場合、通信受信部11は外部情報提供装置20から路面状態を示す情報を取得し、センサ制御部12はセンサ部30から車速、前後方向の加速度、横方向の加速度等の車両状態を示す情報を取得する。また、外部記憶装置50から、前回の処理において算出して記憶した各タイヤの前回の処理までの累積摩耗量も取得する。
First, when the engine of the vehicle is activated and the
続いて、ナビゲーション装置10は、摩耗量算出処理を実行する。この場合、摩耗状態判定部13は、路面状態、各タイヤの荷重、各タイヤのスリップ等に基づいて、各タイヤの現時点における瞬間的な摩耗量、すなわち、前回の処理から今回の処理までの極めて短いタイムスパンにおける摩耗量を算出する。そして、該摩耗量を前回の処理までの累積摩耗量に加えた値を今回の処理までの累積摩耗量として算出し、該累積摩耗量によって外部記憶装置50に記憶されている前回の処理までの累積摩耗量を更新する。
Subsequently, the
続いて、ナビゲーション装置10は、摩耗レベル判定処理を実行する。この場合、摩耗状態判定部13は、算出した今回の処理までの累積摩耗量に基づいて摩耗レベルを判定し、さらに、判定した摩耗レベルに対応する摩耗コードを判定する。
Subsequently, the
続いて、ナビゲーション装置10は、通知判定処理を実行して処理を終了する。この場合、摩耗状態判定部13は、判定した摩耗コードに基づいて警告を出力するか否か、及び、警告の内容を判定し、外部警告装置40に警告を出力させる。
Subsequently, the
次に、フローチャートについて説明する。
ステップS1 情報収集処理を実行する。
ステップS2 摩耗量算出処理を実行する。
ステップS3 摩耗レベル判定処理を実行する。
ステップS4 通知判定処理を実行して処理を終了する。
Next, a flowchart will be described.
Step S1: Information collection processing is executed.
Step S2: Wear amount calculation processing is executed.
Step S3 A wear level determination process is executed.
Step S4 The notification determination process is executed and the process is terminated.
次に、ステップS1における情報収集処理のサブルーチンについて説明する。 Next, a subroutine for information collection processing in step S1 will be described.
図3は本発明の実施の形態における路面状態の区分を示す図、図4は本発明の実施の形態における情報収集処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 3 is a diagram showing classification of road surface conditions in the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart showing a subroutine of information collection processing in the embodiment of the present invention.
情報収集処理は、タイヤが受ける荷重を判定するための動作と、路面のμを判定するための動作に大別される。 The information collection process is roughly divided into an operation for determining the load received by the tire and an operation for determining the μ of the road surface.
まず、ナビゲーション装置10は、外部記憶装置50から、前回の処理において算出して記憶した各タイヤの前回の処理までの累積摩耗量を取得する。続いて、センサ部30の車速センサ35から車速を取得し、Gセンサ33から車両の前後方向の加速度を取得し、ジャイロセンサ34から車両の横方向の加速度を取得する。
First, the
続いて、ナビゲーション装置10は、センサ部30が荷重センサ31を含んでいるか否かを判断する。そして、荷重センサ31を含んでいる場合には、該荷重センサ31から各タイヤの受ける荷重を取得する。
Subsequently, the
また、荷重センサ31を含んでいない場合、ナビゲーション装置10は、固有パラメータとして車両の車重を取得する。この場合、取得される車重は、車種毎のデフォルトの車重の値に、シートに配設された乗員センサが検出した乗員の体重を合算した値である。なお、オートレベリング装置のセンサを使用して、停車時におけるサスペンションの沈み込み量を測定し、測定した沈み込み量から車重を算出してもよい。そして、Gセンサ33及びジャイロセンサ34から取得した車両の前後方向及び横方向の加速度に基づいて荷重移動量を算出し、荷重移動量による補正を行って、各タイヤが受ける荷重を算出する。具体的には、以下のように算出する。
When the
まず、停車時における各タイヤが受ける荷重は、次の式(1)で算出される。
各タイヤが受ける荷重=各車輪が受ける荷重=車重/車輪の数(4) ・・・式(1)
また、加減速時における各タイヤが受ける荷重は、次の式(2)で算出される。
各タイヤが受ける荷重=各車輪が受ける荷重±前後荷重移動量/2 ・・・式(2)
ここで、
前後荷重移動量=ピッチングモーメント/ホイールベース ・・・式(3)
ピッチングモーメント=車重×前後方向の加速度×重心高 ・・・式(4)
である。
First, the load received by each tire when the vehicle is stopped is calculated by the following equation (1).
Load received by each tire = Load received by each wheel = vehicle weight / number of wheels (4) (1)
The load received by each tire during acceleration / deceleration is calculated by the following equation (2).
Load received by each tire = Load received by each wheel ± Amount of forward / backward load movement / 2 Formula (2)
here,
Front / rear load travel = pitching moment / wheel base (3)
Pitching moment = vehicle weight x longitudinal acceleration x height of center of gravity (4)
It is.
また、左右旋回時における各タイヤが受ける荷重は、次の式(5)で算出される。
各タイヤが受ける荷重=各車輪が受ける荷重±左右荷重移動量/2 ・・・式(5)
ここで、
左右荷重移動量=ロールモーメント/ホイールベース ・・・式(6)
ロールモーメント=車重×横方向の加速度×重心高 ・・・式(7)
である。
Moreover, the load which each tire receives at the time of turning right and left is calculated by the following formula (5).
Load received by each tire = Load received by each wheel ± Movement amount of left and right load / 2 (Expression (5))
here,
Left / right load travel = roll moment / wheel base (6)
Roll moment = vehicle weight x lateral acceleration x center of gravity height (7)
It is.
ここまでの動作がタイヤが受ける荷重を判定するための動作であり、以降の動作が路面のμを判定するための動作である。 The operation so far is an operation for determining the load received by the tire, and the subsequent operation is an operation for determining μ on the road surface.
続いて、ナビゲーション装置10は、車両の現在位置、すなわち、自車位置を取得する。そして、他ナビゲーションシステム22からの情報としての車車間情報又はセンタシステム21からの情報としてのセンタ情報があるか否かを判断する。ここで、車車間情報もセンタ情報もない場合には、自車位置における路面種別を地図データベース51から取得する。また、車車間情報又はセンタ情報がある場合には、自車位置における路面種別を車車間情報又はセンタ情報から取得する。これは、地図データベース51に格納されている路面種別のデータよりは、車車間情報又はセンタ情報に含まれる路面種別のデータの方が新しくて正確であると考えられるからである。
Subsequently, the
続いて、ナビゲーション装置10は、自車位置における天候情報を取得し、さらに、自車位置が屋内又は屋外の区別を示す屋内・屋外情報を取得して、処理を終了する。なお、天候情報及び屋内・屋外情報については、自車において取得した情報が最新のものであるので、車車間情報又はセンタ情報を利用しない。
Subsequently, the
このようにして取得した路面種別と天候情報及び屋内・屋外情報とによって自車位置における現在の路面状態を判定することができる。なお、路面状態は、例えば、図3に示されるように区分される。 The current road surface state at the vehicle position can be determined from the road surface type, weather information, and indoor / outdoor information acquired in this manner. The road surface state is classified as shown in FIG. 3, for example.
次に、フローチャートについて説明する。
ステップS1−1 各タイヤの前回の処理までの累積摩耗量を取得する。
ステップS1−2 車速を取得する。
ステップS1−3 前後方向の加速度を取得する。
ステップS1−4 横方向の加速度を取得する。
ステップS1−5 センサ部30が荷重センサ31を含んでいるか否かを判断する。センサ部30が荷重センサ31を含んでいる場合はステップS1−6に進み、センサ部30が荷重センサ31を含んでいない場合はステップS1−7に進む。
ステップS1−6 荷重センサ31から各タイヤの受ける荷重を取得する。
ステップS1−7 車重を取得する。
ステップS1−8 前後方向及び横方向の加速度に基づいて荷重移動量を算出し、荷重移動量による補正を行って、各タイヤが受ける荷重を算出する。
ステップS1−9 自車位置を取得する。
ステップS1−10 車車間情報又はセンタ情報があるか否かを判断する。車車間情報又はセンタ情報がある場合はステップS1−12に進み、車車間情報又はセンタ情報がない場合はステップS1−11に進む。
ステップS1−11 自車位置における路面種別を地図データベース51から取得する。
ステップS1−12 自車位置における路面種別を車車間情報又はセンタ情報から取得する。
ステップS1−13 自車位置における天候情報を取得する。
ステップS1−14 自車位置が屋内又は屋外の区別を示す屋内・屋外情報を取得して、処理を終了する。
Next, a flowchart will be described.
Step S1-1: Accumulated wear amount of each tire until the previous process is acquired.
Step S1-2: The vehicle speed is acquired.
Step S1-3: Obtain the longitudinal acceleration.
Step S1-4: The lateral acceleration is acquired.
Step S1-5: It is determined whether or not the
Step S1-6 The load received by each tire is acquired from the
Step S1-7 Obtain the vehicle weight.
Step S1-8 The load movement amount is calculated based on the longitudinal and lateral accelerations, and the load received by each tire is calculated by performing correction based on the load movement amount.
Step S1-9: The own vehicle position is acquired.
Step S1-10: It is determined whether there is inter-vehicle information or center information. If there is inter-vehicle information or center information, the process proceeds to step S1-12, and if there is no inter-vehicle information or center information, the process proceeds to step S1-11.
Step S1-11: The road surface type at the vehicle position is acquired from the
Step S1-12: The road surface type at the vehicle position is acquired from the inter-vehicle information or the center information.
Step S1-13: Obtain weather information at the vehicle position.
Step S1-14: Indoor / outdoor information indicating that the vehicle position is indoor or outdoor is acquired, and the process ends.
次に、ステップS2における摩耗量算出処理のサブルーチンについて説明する。 Next, a subroutine for the wear amount calculation process in step S2 will be described.
図5は本発明の実施の形態における路面状態に対応する動摩擦係数を示す図、図6は本発明の実施の形態における摩耗量算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 5 is a diagram showing a dynamic friction coefficient corresponding to the road surface state in the embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a flowchart showing a subroutine of wear amount calculation processing in the embodiment of the present invention.
現時点までのタイヤの累積摩耗量は、前回の処理までの累積摩耗量に、現時点における瞬間的な摩耗量、すなわち、前回の処理から今回の処理までの極めて短いタイムスパンにおける摩耗量を加えたものと考えることができる。また、摩耗量を算出するために使用される計算式は、タイヤがスリップしている場合とスリップしていない場合とでは相違する。なお、累積摩耗量は各タイヤについて算出される。 The cumulative amount of tire wear up to the present time is the cumulative amount of wear up to the previous treatment plus the instantaneous amount of wear at the current moment, that is, the amount of wear in the extremely short time span from the previous treatment to the current treatment. Can be considered. Further, the calculation formula used to calculate the wear amount is different between when the tire is slipping and when it is not slipping. The cumulative wear amount is calculated for each tire.
まず、ナビゲーション装置10は、情報収集処理において取得した自車位置における路面種別、天候情報及び屋内・屋外情報の組み合わせに基づいて路面状態を判定し、判定された路面状態に基づいて自車位置における路面のμ、すなわち、路面とタイヤとの間の摩擦係数を判定する。該摩擦係数は動摩擦係数であるものとする。なお、路面状態と動摩擦係数との関係は図5に示されるように対応付けることができる(例えば、http://www.asahi-net.or.jp/zi3-kwrz/carstop.html 参照。)。
First, the
続いて、ナビゲーション装置10は、情報収集処理において取得した各タイヤの受ける荷重を判定し、さらに、各タイヤのスリップを判定して、タイヤがスリップ中であるか否かを判断する。そして、タイヤがスリップ中である場合、及び、スリップ中でない場合におけるタイヤの摩耗量を算出する。
Subsequently, the
ここで、タイヤがスリップ中である場合、すなわち、ホイルスピンが発生している場合には、タイヤの摩耗量は、動摩擦力に比例するので、次の式(8)で算出される。
タイヤの摩耗量=動摩擦力×1/タイヤ硬度×距離×定数 ・・・式(8)
なお、タイヤ硬度は、数値が小さいほどタイヤのゴムが柔らかいことを示す係数であり、硬度計によって測定することができる。例えば、一般的な自動車用のスタッドレスタイヤのタイヤ硬度は、常温で54〜56である。なお、タイヤ硬度はタイヤ温度やタイヤの経年変化によって変化するが、ここでは、タイヤ温度やタイヤの経年変化を考慮しないものとする。
Here, when the tire is slipping, that is, when wheel spin is generated, the amount of wear of the tire is proportional to the dynamic frictional force, and is calculated by the following equation (8).
Tire wear amount = dynamic friction force × 1 / tire hardness × distance × constant (8)
The tire hardness is a coefficient indicating that the tire rubber is softer as the numerical value is smaller, and can be measured by a hardness meter. For example, the tire hardness of a typical automobile studless tire is 54 to 56 at room temperature. The tire hardness changes depending on the tire temperature and the aging of the tire, but here, the tire temperature and the aging of the tire are not considered.
また、動摩擦力は、次の式(9)で算出される。
動摩擦力=動摩擦係数×タイヤの受ける荷重×重力加速度 ・・・式(9)
一方、タイヤがスリップ中でない場合、すなわち、ホイルスピンが発生していない場合には、タイヤの摩耗量は、縦方向又は横方向の力である外力に比例するので、次の式(10)で算出される。
タイヤの摩耗量=外力×1/タイヤ硬度×距離×定数 ・・・式(10)
また、外力は、次の式(11)で算出される。
外力=タイヤの受ける荷重×重力加速度 ・・・式(11)
なお、外力の限界は、静止摩擦係数×タイヤの受ける荷重×重力加速度となる。
The dynamic friction force is calculated by the following equation (9).
Dynamic friction force = Dynamic friction coefficient x Tire load x Gravity acceleration (9)
On the other hand, when the tire is not slipping, that is, when the wheel spin is not generated, the wear amount of the tire is proportional to the external force that is the force in the vertical direction or the horizontal direction. Calculated.
Tire wear amount = external force × 1 / tire hardness × distance × constant (10)
The external force is calculated by the following equation (11).
External force = tire load x gravitational acceleration (11)
The limit of the external force is static friction coefficient × tire load × gravity acceleration.
このようにして、現時点における瞬間的な摩耗量を算出した後、ナビゲーション装置10は、前回の処理までの累積摩耗量に現時点における瞬間的な摩耗量を加算し、今回の処理までの累積摩耗量を得る。なお、各タイヤの摩耗量は、上述した方法以外の公知の方法によっても算出することができる(例えば、特開平11−326143号公報、特開2005−47295号公報等参照。)。
In this way, after calculating the instantaneous wear amount at the present time, the
そして、ナビゲーション装置10は、今回の処理までの累積摩耗量を保存して、処理を終了する。これにより、外部記憶装置50に記憶されている前回の処理までの累積摩耗量が、今回の処理までの累積摩耗量によって更新される。
And the
次に、フローチャートについて説明する。
ステップS2−1 路面とタイヤとの間の摩擦係数を判定する。
ステップS2−2 各タイヤの受ける荷重を判定する。
ステップS2−3 各タイヤのスリップを判定する。
ステップS2−4 タイヤがスリップ中であるか否かを判断する。タイヤがスリップ中である場合はステップS2−5に進み、タイヤがスリップ中でない場合はステップS2−6に進む。
ステップS2−5 タイヤがスリップ中である場合におけるタイヤの摩耗量を算出する。
ステップS2−6 タイヤがスリップ中でない場合におけるタイヤの摩耗量を算出する。
ステップS2−7 前回の処理までの累積摩耗量に現時点における瞬間的な摩耗量を加算し、今回の処理までの累積摩耗量を得る。
ステップS2−8 今回の処理までの累積摩耗量を保存して、処理を終了する。
Next, a flowchart will be described.
Step S2-1: The coefficient of friction between the road surface and the tire is determined.
Step S2-2: Determine the load received by each tire.
Step S2-3: Slip of each tire is determined.
Step S2-4: It is determined whether or not the tire is slipping. If the tire is slipping, the process proceeds to step S2-5. If the tire is not slipping, the process proceeds to step S2-6.
Step S2-5: The amount of wear of the tire when the tire is slipping is calculated.
Step S2-6: Calculate the amount of tire wear when the tire is not slipping.
Step S2-7 The instantaneous wear amount at the present time is added to the accumulated wear amount up to the previous processing to obtain the accumulated wear amount up to the current processing.
Step S2-8: The accumulated amount of wear up to the current process is stored, and the process ends.
次に、ステップS3における摩耗レベル判定処理のサブルーチンについて説明する。 Next, a subroutine for the wear level determination process in step S3 will be described.
図7は本発明の実施の形態における摩耗レベルに対応する摩耗コードを示す図、図8は本発明の実施の形態における摩耗レベル判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 7 is a diagram showing a wear code corresponding to the wear level in the embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a flowchart showing a subroutine of wear level determination processing in the embodiment of the present invention.
まず、ナビゲーション装置10は、摩耗量算出処理において取得した今回の処理までの累積摩耗量に基づいて、各タイヤの摩耗レベルを判定する。該摩耗レベルは、累積摩耗量の大きさに応じて複数段階になるようにあらかじめ設定されている。ここでは、摩耗レベルは、新品状態から安全性能の限界状態までを3段階の摩耗レベル、すなわち、小、中及び大に設定されているものとして説明する。
First, the
摩耗レベル大は、タイヤを購入した際における新品状態から100〔%〕以上摩耗が進んでいる状態に対応する。すなわち、タイヤの残り幅が1.6〔mm〕以下であって、スリップサインが出ている状態である。この状態は、車検を通らない危険な状態である。 A large wear level corresponds to a state in which wear has progressed 100% or more from a new state when the tire is purchased. That is, the remaining width of the tire is 1.6 [mm] or less and a slip sign is present. This state is a dangerous state that does not pass the vehicle inspection.
また、摩耗レベル中は、タイヤを購入した際における新品状態から50〜100〔%〕摩耗が進んでいる状態に対応する。すなわち、タイヤの制動力が若干落ちてきている状態であって、自動車に詳しい人であれば、タイヤのローテーションを行う状態である。 Further, during the wear level, it corresponds to a state in which 50 to 100% wear has progressed from the new state when the tire is purchased. That is, the tire braking force is slightly reduced, and if the person is familiar with automobiles, the tire is rotated.
さらに、摩耗レベル小は、タイヤを購入した際における新品状態から0〜50〔%〕摩耗が進んでいる状態に対応する。すなわち、タイヤの制動力が十分な状態である。 Further, the low wear level corresponds to a state in which 0 to 50% wear has progressed from the new state when the tire is purchased. That is, the tire braking force is sufficient.
そして、ナビゲーション装置10は、今回の処理までの累積摩耗量が小、中及び大のいずれに対応するのかを判定する。
Then, the
続いて、ナビゲーション装置10は、摩耗レベルに対応する摩耗コードを判定し、処理を終了する。なお、摩耗コードは、例えば、図7に示されるように、個々のタイヤの摩耗レベル及びタイヤ間の摩耗レベルのバランスに対応して、あらかじめ1から7まで設定されている。前記摩耗コードは、図7に示される例に限定されるものでなく、任意に設定することができる。
Subsequently, the
次に、フローチャートについて説明する。
ステップS3−1 今回の処理までの累積摩耗量が小、中及び大のいずれに対応するのかを判定する。
ステップS3−2 摩耗レベルに対応する摩耗コードを判定し、処理を終了する。
Next, a flowchart will be described.
Step S3-1: It is determined whether the cumulative amount of wear up to the current process corresponds to small, medium or large.
Step S3-2: The wear code corresponding to the wear level is determined, and the process is terminated.
次に、ステップS4における通知判定処理のサブルーチンについて説明する。 Next, the notification determination process subroutine in step S4 will be described.
図9は本発明の実施の形態における通知判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing a subroutine of notification determination processing in the embodiment of the present invention.
まず、ナビゲーション装置10は、摩耗レベル判定処理において判定した摩耗コードに基づいて、ユーザに対して警告を通知するか否かを判定する。すなわち、判定した摩耗コードが警告を通知すべき摩耗コードであるか否かを判断する。そして、警告を通知すべき摩耗コードでない場合には、そのまま処理を終了する。
First, the
また、警告を通知すべき摩耗コードである場合、ナビゲーション装置10は、摩耗コードに対応する警告音声、すなわち、音声による警告の内容を選択する。なお、音声による警告の内容は、図7に示されるように、摩耗コードに対応してあらかじめ設定されている。
If the wear code is a warning code to be notified, the
続いて、ナビゲーション装置10は、摩耗コードに対応する警告画像、すなわち、画像による警告の内容を選択する。なお、画像による警告の内容も、図7に示されるように、摩耗コードに対応してあらかじめ設定されている。
Subsequently, the
そして、ナビゲーション装置10は、外部出力インターフェイス15を介して、外部警告装置40に対して警告の出力指示を行い、処理を終了する。これにより、表示部41には、選択された内容の画像が表示され、音声出力部42は選択された内容の音声を出力する。前記警告は、タイヤの摩耗レベルをユーザに対して通知する内容や、タイヤの交換の案内を含むものである。この場合、摩耗レベルに対応した内容の警告が出力されるので、ユーザはタイヤの劣化状態を適確に把握することができ、適確な措置を講じることができる。
Then, the
次に、フローチャートについて説明する。
ステップS4−1 判定した摩耗コードが警告を通知すべき摩耗コードであるか否かを判断する。判定した摩耗コードが警告を通知すべき摩耗コードである場合はステップS4−2に進み、判定した摩耗コードが警告を通知すべき摩耗コードでない場合は処理を終了する。
ステップS4−2 音声による警告の内容を選択する。
ステップS4−3 画像による警告の内容を選択する。
ステップS4−4 外部警告装置40に対して警告の出力指示を行い、処理を終了する。
Next, a flowchart will be described.
Step S4-1: It is determined whether or not the determined wear code is a wear code to be notified of a warning. If the determined wear code is a wear code to be notified of a warning, the process proceeds to step S4-2. If the determined wear code is not a wear code to be notified of a warning, the process is terminated.
Step S4-2: The content of the warning by voice is selected.
Step S4-3: The content of the warning by the image is selected.
Step S4-4: A warning output instruction is issued to the
このように、本発明の実施の形態において、ナビゲーション装置10は、路面状態を示す情報及び車両状態を示す情報を取得し、路面状態及び車両状態に基づいて、車両の足回り部品であるタイヤの劣化状態、すなわち、摩耗レベルを判定し、判定した摩耗レベルに基づいて警告を通知する。これにより、タイヤの摩耗レベルを適切に判定することができるので、ユーザに対して、適切な時期に適切な内容の警告を通知することができる。
As described above, in the embodiment of the present invention, the
したがって、早すぎる時期に警告を通知しないので、警告に従って不要なタイヤ交換を行ってしまうことがない。また、警告が遅すぎることがないので、タイヤの劣化が進みすぎてしまうことがない。 Therefore, since the warning is not notified too early, unnecessary tire replacement is not performed according to the warning. Further, since the warning is not too late, the tire does not deteriorate too much.
なお、本発明の実施の形態においては、車両の足回り部品がタイヤである場合について説明したが、路面状態及び車両状態によって劣化の度合いが影響を受ける車両の足回り部品であればいかなる種類の部品であってもよく、例えば、車輪の回転を減速ないし停止させるブレーキ装置のブレーキパッド、車輪のサスペンションが備える減衰装置である油圧ダンパ、サスペンションのリンク部材のジョイントに介在するゴムブッシュ、車軸の軸受をカバーするダストカバー等であってもよい。 In the embodiment of the present invention, the case where the undercarriage part of the vehicle is a tire has been described. However, any kind of undercarriage part of the vehicle whose degree of deterioration is affected by the road surface state and the vehicle state may be used. For example, a brake pad for a brake device that decelerates or stops the rotation of a wheel, a hydraulic damper that is a damping device provided in the suspension of the wheel, a rubber bush interposed in a joint of a link member of the suspension, an axle bearing It may be a dust cover or the like for covering.
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
10 ナビゲーション装置
13 摩耗状態判定部
51 地図データベース
DESCRIPTION OF
Claims (5)
(b)車両の現在位置を検出する現在位置検出処理部と、
(c)前記現在位置における路面状態及び車両状態を示す情報を取得する情報収集部と、
(d)前記路面状態及び車両状態に基づいて前記車両の足回り部品の劣化状態を判定する劣化状態判定部と、
(e)前記足回り部品の劣化状態に対応した警告を行う警告部とを有することを特徴とする劣化状態判定装置。 (A) a data storage unit for storing map data;
(B) a current position detection processing unit for detecting the current position of the vehicle;
(C) an information collecting unit that acquires information indicating a road surface state and a vehicle state at the current position;
(D) a deterioration state determination unit that determines the deterioration state of the undercarriage parts of the vehicle based on the road surface state and the vehicle state;
(E) A deterioration state determination device including a warning unit that issues a warning corresponding to a deterioration state of the underbody parts.
前記劣化判定部は、前記路面状態を示す情報に基づいて路面状態に対応する摩擦係数を判定し、前記車両状態を示す情報に基づいて前記タイヤが受ける荷重を判定し、前記摩擦係数と前記荷重とに基づいて前記タイヤの摩耗量を算出し、算出された摩耗量に基づいて前記タイヤの劣化状態を判定する請求項1に記載の劣化状態判定装置。 The suspension part is a tire;
The deterioration determining unit determines a friction coefficient corresponding to the road surface state based on information indicating the road surface state, determines a load received by the tire based on the information indicating the vehicle state, and the friction coefficient and the load 2. The deterioration state determination device according to claim 1, wherein the wear amount of the tire is calculated based on and the deterioration state of the tire is determined based on the calculated wear amount.
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