测量方法和测量设备的制作方法
【专利摘要】利用检测单元(10)来检测由于轮胎(2B)和路面(3)之间的接触、分离和摩擦而分布在车体(2A)上的带电电位，并且利用数据处理单元(20)来监视检测单元(10)所检测到的带电电位的振幅，由此使得不仅可以精确地识别行驶中的路面的状态，而且还可以精确地识别轮胎的内压状态和轮胎的磨损状态等，其中该检测单元(10)配备有：感测电极(11)，其配置在车体(2A)的外侧表面上；参比电极(12)，其以与车体(2A)的外侧表面间隔开空间的方式配置；以及传感器放大器(13)，用于将感测电极(11)和参比电极(12)之间的电位检测作为信号并放大该信号。
【专利说明】测量方法和测量设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于测量由于行驶中的轮胎和路面之间的接触而产生的准静电场的方法和设备，并且特别地，涉及优选可应用于估计路面状态或检测轮胎的行驶状态的测量方法和测量设备。
【背景技术】
[0002]传统上，如以下列出的现有技术文献所公开的，已提出了用于检测轮胎的加速度作为识别路面状态的指标的技术(参见专利文献I)。
[0003]现有技术文献_4] 专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2011-203017
【发明内容】
_6] 发明要解决的问题
[0007]然而，在探明路面的材料或者存在于轮胎和路面之间的物体的差异时，物理定律不允许使用加速度。换句话说，加速度仅可以是间接识别路面状态的指标。
[0008]因此，例如，上述技术无法将含有作为路面状态的重要识别对象其中之一的水的路面与铺设有铁板的路面区分开。因而，该技术的路面状态的识别精度未必高。
[0009]本发明是考虑到上述情形而做出的，并且本发明的目的是提出一种不仅提高针对路面状态的识别而且还提高针对轮胎状态的识别的测量方法和测量设备。
_0] 用于解决问题的方案
[0011]通常已知轮胎和路面之间的接触、分离和摩擦使得在轮胎和路面之间产生静电的带电电位。另一方面，由于车体和轮胎彼此电容耦合，因此在车体外表面上产生与轮胎和路面之间已产生的带电电位相对应的电位。
[0012]如以下等式(I)所示，分布在轮胎表面或车体外表面上的电场是由微偶极天线在距离r处生成的电场其中之一。可以将该电场作为麦克斯韦方程(Maxwell’ s equat1n)的解来进行推导。等式⑴包括构成电磁场的三个元素(与Ι/r成比例的辐射电磁场、与Ι/r2成比例的感应电磁场和与Ι/r3成比例的准静电场)。第三项表示分布在轮胎表面或车体外表面上的电场，其中该电场在车辆行驶期间随着轮胎的转动而随时间改变。
[0013]数学式I
【权利要求】
1.一种测量方法，包括以下步骤: 检测步骤，用于检测由于轮胎和路面之间的接触、分离和摩擦而产生的分布在车体或轮胎上的带电电位；以及 监视步骤，用于监视所述检测步骤中所检测到的带电电位的振幅。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其中，还包括以下步骤: 提取步骤，用于提取所述振幅的时间变化波形；以及 估计步骤，用于根据随着路面的状态的变化而改变的所述振幅的时间变化波形的变化，来估计轮胎所接触的路面的状态。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其中，还包括以下步骤: 提取步骤，用于提取所述振幅的时间变化波形；以及 感测步骤，用于根据随着轮胎内压的变化而改变的所述振幅的时间变化波形的变化，来感测轮胎的内压状态。
4.根据权利要求1所述的测量方法，其中，还包括以下步骤: 提取步骤，用于提取所述振幅的时间变化波形；以及 感测步骤，用于根据随着轮胎磨损状态的变化而改变的所述振幅的时间变化波形的变化，来感测轮胎的磨损状态。
5.根据权利要求1所述的测量方法，其中，还包括以下步骤: 提取步骤，用于提取所述振幅的时间变化波形；以及 感测步骤，用于根据随着轮胎的振动特性的变化而改变的所述振幅的时间变化波形的变化，来感测轮胎的振动特性。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的测量方法，其中，还包括计数步骤，所述计数步骤用于针对各单位时间段对特定峰数进行多次计数，由此根据所述特定峰数的出现频度来估计轮胎所接触的路面的状态或者感测轮胎的内压状态、轮胎的磨损状态或轮胎的振动特性，其中所述特定峰数是所述振幅的时间变化波形中出现的、带电电位的变化量比该单位时间段的振幅的平均值大的峰的数量。
7.根据权利要求6所述的测量方法，其中，所述计数步骤包括:根据所述振幅的时间变化波形来获得单位时间段内的均方根值即RMS值，作为该单位时间段内的振幅的平均值。
8.根据权利要求7所述的测量方法，其中， 所述计数步骤包括:从所述振幅的时间变化波形中提取正侧峰和负侧峰；计算作为所述正侧峰的振幅值和所述负侧峰的振幅值之间的差的峰值差；在所述峰值差超过所述RMS值的情况下，将所述正侧峰或所述负侧峰判断为特定峰；并且对作为所判断出的特定峰的数量的特定峰数进行计数，以及 所述估计步骤或所述感测步骤包括:求出单位时间段内的特定峰数的频度分布，并且根据所述特定峰数的出现频度来估计轮胎所接触的路面的状态或者感测轮胎的内压状态、轮胎的磨损状态或轮胎的振动特性。
9.根据权利要求8所述的测量方法，其中，所述估计步骤或所述感测步骤包括:通过利用韦伯分布近似所述频度分布来计算所述韦伯分布的概率密度函数的尺度参数和形状参数，并且根据所计算出的所述尺度参数和所述形状参数或者根据所计算出的所述形状参数，来估计轮胎所接触的路面的状态或者感测轮胎的内压状态、轮胎的磨损状态或轮胎的振动特性。
10.一种测量设备，包括: 检测单元，用于检测由于轮胎和路面之间的接触、分离和摩擦而产生的分布在车体或轮胎上的带电电位；以及 监视单元，用于监视所述检测单元所检测到的带电电位的振幅。
【文档编号】G01M17/02GK104136930SQ201280070629
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年12月26日 优先权日:2011年12月26日
【发明者】泷口清昭, 须田义大, 山边茂之, 河野贤司, 林达郎, 山田耕太郎, 正木信男 申请人:国立大学法人东京大学, 株式会社普利司通