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JP2024071189A - Tire physical information estimating system and tire physical information estimating method - Google Patents

Tire physical information estimating system and tire physical information estimating method Download PDF

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JP2024071189A
JP2024071189A JP2022182011A JP2022182011A JP2024071189A JP 2024071189 A JP2024071189 A JP 2024071189A JP 2022182011 A JP2022182011 A JP 2022182011A JP 2022182011 A JP2022182011 A JP 2022182011A JP 2024071189 A JP2024071189 A JP 2024071189A
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JP
Japan
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tire
physical information
sensor
data
physical
Prior art date
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Pending
Application number
JP2022182011A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
寛篤 長谷川
Hiroshige Hasegawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire Corp
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Publication date
Application filed by Toyo Tire Corp filed Critical Toyo Tire Corp
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Priority to EP23206611.8A priority patent/EP4368418A1/en
Priority to US18/501,328 priority patent/US20240159792A1/en
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Abstract

To provide a tire physical information estimating system and a tire physical information estimating method capable of continuously estimating physical information of a tire even when some sensors fail.SOLUTION: A data acquisition unit 31 of a tire physical information estimation system 100 acquires data of a physical quantity measured by a sensor 20 attached to a plurality of tires 10 mounted on a vehicle. A physical information estimation unit 33 estimates tire physical information generated by the movement of the tire 10 with respect to the tire 10 and the other tires 10 by an arithmetic model 33a learned for each tire 10. A physical information estimation unit 33 estimates the tire physical information of the tire 10 to which the sensor 20 having acquired the information that the tire has failed from a sensor fault information acquisition unit 32 is attached, based on the arithmetic model 33a of the tire 10 to which the sensor 20 having acquired the information that the tire has not failed is attached.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、タイヤ物理情報推定システムおよびタイヤ物理情報推定方法に関する。 The present invention relates to a tire physical information estimation system and a tire physical information estimation method.

昨今、タイヤおよび車両等において計測される情報を学習型の演算モデルに入力し、タイヤ力等のタイヤ物理情報を推定するシステムの研究が行われている。 Recently, research has been conducted into systems that input information measured on tires and vehicles into a learning-based computational model to estimate tire physical information such as tire force.

特許文献1には従来のタイヤ物理情報推定システムが記載されている。タイヤ物理情報推定システムは、物理情報推定部およびデータ取得部を備える。物理情報推定部は、タイヤの運動によって生じるタイヤに関する物理情報を推定すべく入力層から出力層に至る学習型の演算モデルを有する。データ取得部は、入力層への入力データを取得する。演算モデルは、入力層から出力層へ向けての途中演算において畳み込み演算を実行して特徴量を抽出する特徴抽出部を有する。 Patent Document 1 describes a conventional tire physical information estimation system. The tire physical information estimation system includes a physical information estimation unit and a data acquisition unit. The physical information estimation unit has a learning-type computation model extending from an input layer to an output layer in order to estimate physical information related to a tire that is generated by the motion of the tire. The data acquisition unit acquires input data for the input layer. The computation model has a feature extraction unit that extracts feature amounts by performing a convolution computation in the intermediate computation from the input layer to the output layer.

特開2021-46080号公報JP 2021-46080 A

特許文献1に記載のタイヤ物理情報推定システムでは、タイヤに設けられたセンサによって計測された物理量に基づいてタイヤ物理情報が推定される。従来のタイヤ物理情報推定システムでは、センサが故障や電池切れによって正常に動作しなくなると、誤ったタイヤ物理情報を推定し続けてしまうという問題点があった。 In the tire physical information estimation system described in Patent Document 1, tire physical information is estimated based on physical quantities measured by a sensor provided on the tire. Conventional tire physical information estimation systems have a problem in that if the sensor fails to operate normally due to a breakdown or dead battery, the system continues to estimate erroneous tire physical information.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、一部のセンサが故障した場合にもタイヤに関する物理情報を継続的に推定することができるタイヤ物理情報推定システムおよびタイヤ物理情報推定方法を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a tire physical information estimation system and a tire physical information estimation method that can continuously estimate physical information about a tire even if some of the sensors fail.

本発明のある態様はタイヤ物理情報推定システムである。タイヤ物理情報推定システムは、車両に装着された複数のタイヤに取り付けられたセンサによって計測される物理量のデータを取得するデータ取得部と、前記データ取得部により取得したデータを入力し、タイヤの運動によって生じるタイヤ物理情報を、タイヤごとに学習済みの演算モデルによって当該タイヤと他のタイヤについて推定する物理情報推定部と、前記センサが故障しているか否かの情報を取得するセンサ故障情報取得部と、を備え、前記物理情報推定部は、前記センサ故障情報取得部で故障しているとの情報が取得されたセンサが取り付けられたタイヤのタイヤ物理情報を、故障していないとの情報が取得されたセンサが取り付けられたタイヤにおける前記演算モデルに基づいて推定する。 One aspect of the present invention is a tire physical information estimation system. The tire physical information estimation system includes a data acquisition unit that acquires data on physical quantities measured by sensors attached to multiple tires mounted on a vehicle, a physical information estimation unit that inputs the data acquired by the data acquisition unit and estimates tire physical information generated by the tire motion for the tire and other tires using a computational model that has been trained for each tire, and a sensor failure information acquisition unit that acquires information on whether the sensor is malfunctioning. The physical information estimation unit estimates tire physical information for a tire attached to a sensor that has been acquired by the sensor failure information acquisition unit as malfunctioning, based on the computational model for a tire attached to a sensor that has been acquired as not malfunctioning.

本発明の別の態様はタイヤ物理情報推定方法である。タイヤ物理情報推定方法は、車両に装着された複数のタイヤに取り付けられたセンサによって計測される物理量のデータを取得するデータ取得ステップと、データ取得ステップにより取得したデータを入力し、タイヤの運動によって生じるタイヤ物理情報を、タイヤごとに学習済みの演算モデルによって当該タイヤと他のタイヤについて推定する物理情報推定ステップと、前記センサが故障しているか否かの情報を取得するセンサ故障情報取得ステップと、を備え、前記物理情報推定ステップは、前記センサ故障情報取得ステップで故障しているとの情報が取得されたセンサが取り付けられたタイヤのタイヤ物理情報を、故障していないとの情報が取得されたセンサが取り付けられたタイヤにおける前記演算モデルに基づいて推定する。 Another aspect of the present invention is a tire physical information estimation method. The tire physical information estimation method includes a data acquisition step of acquiring data of physical quantities measured by sensors attached to multiple tires mounted on a vehicle, a physical information estimation step of inputting the data acquired by the data acquisition step and estimating tire physical information generated by the tire motion for the tire and other tires using a computational model that has been trained for each tire, and a sensor failure information acquisition step of acquiring information on whether the sensor is malfunctioning. The physical information estimation step estimates tire physical information of a tire attached to a sensor that has been acquired as malfunctioning in the sensor failure information acquisition step, based on the computational model for a tire attached to a sensor that has been acquired as not malfunctioning.

また本発明の別の態様に係るタイヤ物理情報推定システムは、車両に装着された一のタイヤに取り付けられたセンサによって計測される物理量のデータを取得するデータ取得部と、前記データ取得部により取得したデータを入力し、タイヤの運動によって生じるタイヤ物理情報を、学習済みの演算モデルによって前記一のタイヤおよび他のタイヤについて推定する物理情報推定部と、を備える。 A tire physical information estimation system according to another aspect of the present invention includes a data acquisition unit that acquires data on physical quantities measured by a sensor attached to a tire mounted on a vehicle, and a physical information estimation unit that inputs the data acquired by the data acquisition unit and estimates tire physical information generated by tire motion for the tire and other tires using a trained computational model.

本発明によれば、一部のセンサが故障した場合にもタイヤに関する物理情報を継続的に推定することができる。 According to the present invention, it is possible to continuously estimate physical information about a tire even if some of the sensors fail.

実施形態に係るタイヤ物理情報推定システムの概要を説明するための模式図である。1 is a schematic diagram for explaining an overview of a tire physical information estimation system according to an embodiment; タイヤ物理情報推定装置の機能構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a functional configuration of the tire physical information estimation device. FIG. 演算モデルの構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a computation model. タイヤ物理情報推定装置によるタイヤ物理情報推定処理の手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a procedure of a tire physical information estimation process performed by the tire physical information estimation device. 左前輪のタイヤの演算モデルにより算出した左前輪のタイヤのタイヤ力Fyの推定値と測定値との相関図の一例である。13 is an example of a correlation diagram between an estimated value of tire force Fy of the left front wheel tire calculated using a computation model of the left front wheel tire and a measured value. 右前輪のタイヤの演算モデルにより算出した左前輪のタイヤのタイヤ力Fyの推定値と測定値との相関図の一例である。13 is an example of a correlation diagram between an estimated value of tire force Fy of a left front wheel tire calculated using a computation model of a right front wheel tire and a measured value. 車両の各タイヤに対応する演算モデルによって算出した全タイヤのタイヤ力Fの推定値と測定値との平均絶対誤差を示す図表である。1 is a chart showing the mean absolute error between the estimated tire force F of all tires calculated by a computational model corresponding to each tire of a vehicle and the measured tire force F.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図1から図7を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。 The present invention will be described below based on a preferred embodiment with reference to Figures 1 to 7. The same or equivalent components and parts shown in each drawing are given the same reference numerals, and duplicated explanations will be omitted as appropriate. Furthermore, the dimensions of the parts in each drawing are enlarged or reduced as appropriate to facilitate understanding. Furthermore, some of the parts that are not important for explaining the embodiment will be omitted in each drawing.

(実施形態)
図1は、実施形態に係るタイヤ物理情報推定システム100の概要を説明するための模式図である。タイヤ物理情報推定システム100は、タイヤ10に配設されたセンサ20、タイヤ物理情報推定装置30およびセンサ故障判定装置40を備える。また、タイヤ物理情報推定システム100は、タイヤ物理情報推定装置30で推定したタイヤ力Fやタイヤ10に働く3軸まわりのモーメント等のタイヤ物理情報を、通信ネットワーク91を介して取得して蓄積し、タイヤ物理情報を監視するためのサーバ装置80などを含んでもよい。
(Embodiment)
1 is a schematic diagram for explaining an overview of a tire physical information estimation system 100 according to an embodiment. The tire physical information estimation system 100 includes a sensor 20 disposed in a tire 10, a tire physical information estimation device 30, and a sensor failure determination device 40. The tire physical information estimation system 100 may also include a server device 80 for acquiring and storing tire physical information, such as tire force F estimated by the tire physical information estimation device 30 and moments about three axes acting on the tire 10, via a communication network 91 and monitoring the tire physical information.

センサ20は、タイヤ10における加速度および歪、タイヤ空気圧、並びにタイヤ温度などタイヤ10の物理量を計測しており、計測したデータをタイヤ物理情報推定装置30およびセンサ故障判定装置40へ出力する。 The sensor 20 measures physical quantities of the tire 10, such as the acceleration and strain of the tire 10, the tire air pressure, and the tire temperature, and outputs the measured data to the tire physical information estimation device 30 and the sensor failure determination device 40.

タイヤ物理情報推定装置30は、センサ20で計測されたデータに基づいてタイヤ物理情報を推定する。タイヤ物理情報推定装置30は、タイヤ物理情報を推定する演算においてセンサ20で計測されるデータを用いるが、車両加速度等の車両側からの情報を車両制御装置90等から取得し、タイヤ物理情報を推定する演算に用いてもよい。 The tire physical information estimation device 30 estimates tire physical information based on data measured by the sensor 20. The tire physical information estimation device 30 uses data measured by the sensor 20 in the calculation to estimate the tire physical information, but may also obtain information from the vehicle side, such as vehicle acceleration, from the vehicle control device 90, etc., and use the information in the calculation to estimate the tire physical information.

タイヤ物理情報推定装置30は、推定したタイヤ力F、およびタイヤ10に働く3軸まわりのモーメント等のタイヤ物理情報を例えば車両制御装置90へ出力する。車両制御装置90は、タイヤ物理情報推定装置30から入力されたタイヤ物理情報を、例えば制動距離の推定、車両制御への適用、更には車両の安全走行に関する情報の運転者への報知などに用いる。また車両制御装置90は、地図情報や気象情報などを用いて、将来における車両の安全走行に関する情報を提供することもできる。また、タイヤ物理情報推定システム100は、車両制御装置90が車両を自動運転する機能を有する場合には、自動運転における車速制御等に用いるデータとして、推定したタイヤ物理情報を車両制御装置90へ提供する。 The tire physical information estimation device 30 outputs tire physical information such as the estimated tire force F and moments around three axes acting on the tire 10 to, for example, a vehicle control device 90. The vehicle control device 90 uses the tire physical information input from the tire physical information estimation device 30, for example, to estimate braking distance, apply it to vehicle control, and further notify the driver of information related to safe vehicle driving. The vehicle control device 90 can also provide information related to safe vehicle driving in the future using map information, weather information, and the like. Furthermore, when the vehicle control device 90 has a function of automatically driving the vehicle, the tire physical information estimation system 100 provides the estimated tire physical information to the vehicle control device 90 as data to be used for vehicle speed control in automatic driving.

センサ故障判定装置40は、センサ20で計測されたデータに基づいてセンサ20が故障しているか否かを判定し、判定結果をタイヤ物理情報推定装置30およびサーバ装置80等へ通知する。センサ故障判定装置40は、センサ20で計測されたデータに対して、畳み込み演算を用いた符号化および復号化を行う演算モデルによってセンサ20が故障しているか否かを判定している。またセンサ故障判定装置40は、センサ20の電池切れによって出力データが正常時のデータではない場合にも、センサ20が故障していると判定する。 The sensor failure determination device 40 determines whether the sensor 20 is malfunctioning based on the data measured by the sensor 20, and notifies the tire physical information estimation device 30, the server device 80, etc. of the determination result. The sensor failure determination device 40 determines whether the sensor 20 is malfunctioning based on a calculation model that performs encoding and decoding using a convolution operation on the data measured by the sensor 20. The sensor failure determination device 40 also determines that the sensor 20 is malfunctioning when the output data is not normal data due to the battery of the sensor 20 running out.

タイヤ物理情報推定装置30は、センサ故障判定装置40からセンサ故障についての判定結果が通知されている。一部のセンサ20に故障が生じると、タイヤ物理情報推定装置30は、センサ故障判定装置40から当該一部のセンサ20が故障しているとの判定結果が入力される。タイヤ物理情報推定装置30は、故障しているセンサ20が取り付けられているタイヤ10におけるタイヤ物理情報を、他の正常動作中のセンサ20によるタイヤ物理情報の推定値によって代替えし、タイヤ物理情報の推定を継続する。 The tire physical information estimation device 30 is notified of the judgment result regarding the sensor failure from the sensor failure judgment device 40. When a failure occurs in one of the sensors 20, the tire physical information estimation device 30 receives the judgment result that the one of the sensors 20 is faulty from the sensor failure judgment device 40. The tire physical information estimation device 30 replaces the tire physical information of the tire 10 to which the faulty sensor 20 is attached with the tire physical information estimated by the other sensor 20 that is operating normally, and continues estimating the tire physical information.

図2は、タイヤ物理情報推定装置30の機能構成を示すブロック図である。センサ20は、加速度センサ21、歪ゲージ22、圧力ゲージ23および温度センサ24等を有し、タイヤ10における物理量を計測する。これらのセンサは、タイヤ10の物理量として、タイヤ10の変形や動きに関わる物理量を計測している。 Figure 2 is a block diagram showing the functional configuration of the tire physical information estimation device 30. The sensor 20 has an acceleration sensor 21, a strain gauge 22, a pressure gauge 23, a temperature sensor 24, etc., and measures physical quantities in the tire 10. These sensors measure physical quantities related to the deformation and movement of the tire 10 as physical quantities of the tire 10.

加速度センサ21および歪ゲージ22は、タイヤ10とともに機械的に運動しつつ、それぞれタイヤ10に生じる加速度および歪量を計測する。加速度センサ21は、例えばタイヤ10のトレッド、サイド、ビードおよびホイール等に配設されており、タイヤ10の周方向、軸方向および径方向の3軸における加速度を計測する。 The acceleration sensor 21 and strain gauge 22 move mechanically together with the tire 10, and measure the acceleration and strain that occur in the tire 10, respectively. The acceleration sensor 21 is disposed, for example, in the tread, side, bead, wheel, etc. of the tire 10, and measures the acceleration in three axes of the tire 10: the circumferential direction, the axial direction, and the radial direction.

歪ゲージ22は、タイヤ10のトレッド、サイドおよびビード等に配設されており、配設箇所での歪を計測する。また、圧力ゲージ23および温度センサ24は、例えばタイヤ10のエアバルブに配設されており、それぞれタイヤ空気圧およびタイヤ温度を計測する。温度センサ24は、タイヤ10の温度を正確に計測するために、タイヤ10に直接、配設されていてもよい。タイヤ10は、各タイヤを識別するために、例えば固有の識別情報が付与されたRFID11等が取り付けられていてもよい。 The strain gauges 22 are disposed in the tread, sides, beads, etc. of the tire 10, and measure the strain at the locations where they are disposed. The pressure gauge 23 and temperature sensor 24 are disposed, for example, in the air valve of the tire 10, and measure the tire air pressure and tire temperature, respectively. The temperature sensor 24 may be disposed directly on the tire 10 in order to accurately measure the temperature of the tire 10. The tires 10 may be fitted with, for example, an RFID 11 or the like to which unique identification information is assigned in order to identify each tire.

タイヤ物理情報推定装置30は、データ取得部31、センサ故障情報取得部32、物理情報推定部33および通信部34を有する。タイヤ物理情報推定装置30は、例えばPC(パーソナルコンピュータ)等の情報処理装置である。タイヤ物理情報推定装置30における各部は、ハードウェア的には、コンピュータのCPUをはじめとする電子素子や機械部品などで実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラムなどによって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろな形態で実現できることは、当業者には理解されるところである。 The tire physical information estimation device 30 has a data acquisition unit 31, a sensor failure information acquisition unit 32, a physical information estimation unit 33, and a communication unit 34. The tire physical information estimation device 30 is an information processing device such as a PC (personal computer). Each unit in the tire physical information estimation device 30 can be realized in hardware terms by electronic elements and mechanical parts such as a computer CPU, and in software terms by a computer program, but here, functional blocks realized by the cooperation of these are depicted. Therefore, it will be understood by those skilled in the art that these functional blocks can be realized in various forms by combining hardware and software.

データ取得部31は、無線通信等によりセンサ20で計測された加速度、歪、空気圧および温度の情報を取得する。通信部34は、センサ故障判定装置40、車両制御装置90およびサーバ装置80等の外部装置との間で有線または無線通信等によって通信する。通信部34は、センサ20で計測されたタイヤ10の物理量、およびタイヤ10について推定したタイヤ物理情報等を通信回線、例えばCAN(コントロールエリアネットワーク)、インターネット等を介して外部装置へ送信する。 The data acquisition unit 31 acquires information on acceleration, strain, air pressure, and temperature measured by the sensor 20 through wireless communication or the like. The communication unit 34 communicates with external devices such as the sensor failure determination device 40, the vehicle control device 90, and the server device 80 through wired or wireless communication or the like. The communication unit 34 transmits the physical quantities of the tire 10 measured by the sensor 20 and tire physical information estimated about the tire 10, etc., to the external devices via a communication line, for example a control area network (CAN), the Internet, etc.

センサ故障情報取得部32は、通信部34を介してセンサ故障判定装置40からセンサが故障しているか否かの情報を取得し、物理情報推定部33へ出力する。センサ故障情報取得部32は、車両に装着された複数のタイヤ10のそれぞれに取り付けられたセンサ20ごとに、故障しているか否かの情報を取得する。 The sensor failure information acquisition unit 32 acquires information on whether or not a sensor is malfunctioning from the sensor failure determination device 40 via the communication unit 34, and outputs the information to the physical information estimation unit 33. The sensor failure information acquisition unit 32 acquires information on whether or not a sensor is malfunctioning for each of the sensors 20 attached to each of the multiple tires 10 mounted on the vehicle.

センサ故障判定装置40は、センサ20が断線、短絡、並びに電子部品の損傷および電池切れによる機能障害によって故障し、出力データが正常動作時のデータから外れている場合に、センサ20が故障しているとの情報を出力している。センサ故障判定装置40は、例えば断線および短絡を検出するような故障検知機能を有していてもよい。またセンサ故障判定装置40は、センサ20に供給される電池の電圧をモニターし、電圧低下を検知する機能を有していてもよい。 The sensor failure determination device 40 outputs information that the sensor 20 has failed when the sensor 20 has failed due to a broken wire, a short circuit, or a functional failure caused by damage to electronic components or a dead battery, and the output data deviates from the data during normal operation. The sensor failure determination device 40 may have a failure detection function, for example, to detect broken wires and short circuits. The sensor failure determination device 40 may also have a function to monitor the voltage of the battery supplied to the sensor 20 and detect a voltage drop.

またセンサ故障判定装置40は、センサ20によって計測された物理量のデータに対して、畳み込み演算等を用いたオートエンコーダ型の学習型モデルによって故障検出する機能を有していてもよい。畳み込み演算等を用いたオートエンコーダ型の学習型モデルでは、センサ20によって計測された物理量のデータから特徴量データを生成し、特徴量データから元のデータを再生し、データの再現性に基づいてセンサ20の故障を判定する。 The sensor failure determination device 40 may also have a function of detecting failures in the physical quantity data measured by the sensor 20 using an autoencoder type learning model that uses convolution operations or the like. In an autoencoder type learning model that uses convolution operations or the like, feature data is generated from the physical quantity data measured by the sensor 20, the original data is reproduced from the feature data, and a failure in the sensor 20 is determined based on the reproducibility of the data.

物理情報推定部33は、演算モデル33aを有し、データ取得部31からの情報を演算モデル33aに入力し、タイヤ力Fおよびタイヤ10に働く3軸まわりのモーメント等のタイヤ物理情報を推定する。図2に示すように、タイヤ力Fは、タイヤ10の前後方向の前後力Fx、横方向の横力Fy、および鉛直方向の荷重Fzの3軸方向成分を有する。物理情報推定部33は、これら3軸方向成分のすべてを算出してもよいし、少なくともいずれか1成分の算出または任意の組合せによる2成分の算出を行うようにしてもよい。 The physical information estimation unit 33 has a calculation model 33a, inputs information from the data acquisition unit 31 into the calculation model 33a, and estimates tire physical information such as tire force F and moments about three axes acting on the tire 10. As shown in FIG. 2, the tire force F has three axial components: a longitudinal force Fx in the longitudinal direction of the tire 10, a lateral force Fy in the lateral direction, and a load Fz in the vertical direction. The physical information estimation unit 33 may calculate all of these three axial components, or may calculate at least one of the components or two components in any combination.

演算モデル33aは、ニューラルネットワーク等の学習型モデルを用いる。図3は、演算モデル33aの構成を示す模式図である。演算モデル33aは、CNN(Convolutional Neural Network)型であり、その原型であるいわゆるDenseNetで使用された畳み込み演算およびプーリング演算を備える学習型モデルである。図3では演算モデル33aへの入力データとして3軸方向の加速度データを用い、3軸方向のタイヤ力Fx、FyおよびFzを出力する例を示している。 The computation model 33a uses a learning model such as a neural network. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the computation model 33a. The computation model 33a is a CNN (Convolutional Neural Network) type, and is a learning model equipped with the convolution and pooling operations used in the so-called DenseNet, which is its prototype. FIG. 3 shows an example in which acceleration data in three axial directions is used as input data to the computation model 33a, and tire forces Fx, Fy, and Fz in three axial directions are output.

演算モデル33aは、車両に装着されたタイヤ10ごとに設けられている。物理情報推定部33は、例えば車両に前後の車軸があり、車軸の左右に1本ずつタイヤ10が装着されている場合、4本のタイヤ10のそれぞれに対応する4つの演算モデル33aを有している。1本のタイヤ10に対応する1つの演算モデル33aでは、対応するタイヤ10に取り付けられたセンサ20によって計測される物理量のデータを入力とし、当該演算モデル33aによって、他の3本のタイヤ10を含む4本のタイヤ10におけるタイヤ物理情報が推定される。 The calculation model 33a is provided for each tire 10 mounted on the vehicle. For example, when a vehicle has front and rear axles and one tire 10 is mounted on each side of the axle, the physical information estimation unit 33 has four calculation models 33a corresponding to each of the four tires 10. In one calculation model 33a corresponding to one tire 10, data of a physical quantity measured by a sensor 20 attached to the corresponding tire 10 is input, and the tire physical information of the four tires 10 including the other three tires 10 is estimated by the calculation model 33a.

演算モデル33aは、入力層50、Stemブロック51、特徴抽出部52、中間層53、全結合部54および出力層55を備える。入力層50には、1つのタイヤ10におけるセンサ20からデータ取得部31が取得した3軸方向の加速度の時系列データが入力される。加速度データはセンサ20において時系列的に計測されており、一定の時間区間のデータを窓関数によって切り出して入力データとする。入力データは、例えば各軸方向において一定の時間区間に含まれる128個の加速度データとする。 The computational model 33a includes an input layer 50, a Stem block 51, a feature extraction unit 52, an intermediate layer 53, a full connection unit 54, and an output layer 55. Time series data of acceleration in three axial directions acquired by the data acquisition unit 31 from the sensor 20 in one tire 10 is input to the input layer 50. The acceleration data is measured in a time series manner by the sensor 20, and data within a certain time interval is extracted using a window function to be used as input data. The input data may be, for example, 128 pieces of acceleration data included in a certain time interval in each axial direction.

タイヤ10で計測される加速度はタイヤ10の1回転ごとに周期性がある。窓関数によって切り出す入力データの時間区間は、例えばタイヤ10の回転周期に相当する時間とし、入力データ自体に周期性を持たせるとよい。尚、窓関数は、タイヤ10の1回転分よりも短い時間区間または長い時間区間における入力データを切り出すようにしてもよく、少なくとも切り出した入力データに周期的な情報が含まれていれば演算モデル33aの学習が可能である。 The acceleration measured by the tire 10 is periodic for each rotation of the tire 10. The time interval of the input data extracted by the window function may be, for example, a time period corresponding to the rotation period of the tire 10, and the input data itself may be periodic. The window function may extract input data in a time interval shorter or longer than one rotation of the tire 10, and the calculation model 33a can be trained as long as the extracted input data contains at least periodic information.

Stemブロック51は、入力データの特徴を維持しつつ入力データ数のサイズを低減化する。Stemブロック51では、例えば畳み込み演算やプーリング演算等を実行している。 The Stem block 51 reduces the size of the input data while maintaining the characteristics of the input data. The Stem block 51 performs, for example, convolution operations and pooling operations.

特徴抽出部52は、Denseブロック52a、畳み込み演算52bおよびプーリング演算52cを複数回(図3ではn回と表記している)繰り返して特徴量を抽出し、中間層53の各ノードへ伝達する。図3に示す特徴抽出部52の例では、入力されたデータについてDenseブロック52aで適切なフィルタ長の畳み込み演算を実行し、後続の畳み込み演算52bおよびプーリング演算52cを実行する。 The feature extraction unit 52 repeats Dense block 52a, convolution operation 52b, and pooling operation 52c multiple times (denoted as n times in FIG. 3) to extract features and transmit them to each node in the intermediate layer 53. In the example of the feature extraction unit 52 shown in FIG. 3, a convolution operation with an appropriate filter length is performed on the input data in Dense block 52a, and the subsequent convolution operation 52b and pooling operation 52c are performed.

Denseブロック52aでの畳み込み演算は、適宜1から5程度の長さのフィルタを用い、時系列的に並んだ入力データにフィルタを移動させながら、乗算して加算する。畳み込み演算は、時系列の入力データにおける連続するフィルタ長分のデータ(例えばA1,A2,A3)に、フィルタ内の各値(f1,f2,f3)をそれぞれ乗算し、乗算して得られた値を加算し、A1×f1+A2×f2+A3×f3とする。尚、入力データの端に「0(ゼロ)」のデータを付加するゼロパティングを行って、畳み込み演算を実行するようにしてもよい。また、畳み込み演算におけるフィルタの移動量は、通常、1入力データとされるが、演算モデル33aを小さくするために、適宜変更することが可能である。 The convolution operation in the dense block 52a uses a filter of length 1 to 5 as appropriate, and multiplies and adds the input data arranged in time series while moving the filter. The convolution operation multiplies each value in the filter (f1, f2, f3) by consecutive filter length data (e.g. A1, A2, A3) in the time series input data, and adds the values obtained by multiplication to obtain A1 x f1 + A2 x f2 + A3 x f3. The convolution operation may be performed by performing zero padding, which adds "0 (zero)" data to the end of the input data. The amount of filter movement in the convolution operation is usually one input data, but it can be changed as appropriate to make the calculation model 33a smaller.

畳み込み演算52bは、フィルタ長が1の畳み込み演算を実行する。プーリング演算52cは、畳み込み演算52b後のデータに対して、平均値プーリング演算を実行する。プーリング演算52cは、例えば時系列的に並んだ2つの値の平均値を求めている。特徴抽出部52は、Denseブロック52a、畳み込み演算52bおよびプーリング演算52cによる演算を複数回繰り返し、結果として64個のデータを中間層53へ出力する。 The convolution operation 52b executes a convolution operation with a filter length of 1. The pooling operation 52c executes an average value pooling operation on the data after the convolution operation 52b. The pooling operation 52c obtains, for example, the average value of two values arranged in time series. The feature extraction unit 52 repeats the operations using the dense block 52a, the convolution operation 52b, and the pooling operation 52c multiple times, and outputs 64 pieces of data as a result to the intermediate layer 53.

全結合部54は、中間層53の各ノードからのデータを複数の階層で全結合し、タイヤ力Fx、FyおよびFzを出力層55の各ノードへ出力する。全結合部54は、重みづけを用いた線形演算等を実行する全結合のパスによる演算を実行するが、線形演算に加えて、活性化関数などを用いて非線形演算を実行するようにしてもよい。 The full connection unit 54 fully connects data from each node in the intermediate layer 53 at multiple levels, and outputs tire forces Fx, Fy, and Fz to each node in the output layer 55. The full connection unit 54 performs calculations using a full connection path that performs linear calculations using weighting, but in addition to linear calculations, it may also perform nonlinear calculations using activation functions, etc.

出力層55の各ノードには、3軸方向のタイヤ力のほか、タイヤ10に働く3軸まわりのモーメント等のタイヤ物理情報を出力してもよい。出力層55は、3軸方向のタイヤ力、およびタイヤ10に働く3軸まわりのモーメント等のタイヤ物理情報のうち、1種類または任意の組み合わせによる複数の種類のタイヤ物理情報を出力するようにしてもよい。 Each node of the output layer 55 may output tire physical information such as tire forces in the three axial directions and moments about three axes acting on the tire 10. The output layer 55 may output one type of tire physical information or multiple types of tire physical information in any combination of tire forces in the three axial directions and moments about three axes acting on the tire 10.

全結合部54および出力層55は、車両に装着されたタイヤ10の本数分設けられている。図3に示す例では、車両の左前輪(FL)、右前輪(FR)、左後輪(RL)および右後輪(RR)に対応する全結合部54および出力層55が設けられている。 All the connecting parts 54 and output layers 55 are provided for the number of tires 10 mounted on the vehicle. In the example shown in FIG. 3, all the connecting parts 54 and output layers 55 are provided for the front left wheel (FL), front right wheel (FR), rear left wheel (RL), and rear right wheel (RR) of the vehicle.

演算モデル33aは、実際の車両にその車両に応じた仕様のタイヤ10を装着し、該車両を試験走行させて演算モデル33aの学習を実行することができる。タイヤ10の仕様には、例えばタイヤサイズ、タイヤ幅、扁平率、タイヤ強度、タイヤ外径、ロードインデックス、製造年月日など、タイヤの性能に関する情報が含まれる。 The calculation model 33a can learn by mounting a tire 10 with specifications appropriate to the vehicle on an actual vehicle and running the vehicle on a test run. The specifications of the tire 10 include information related to the performance of the tire, such as tire size, tire width, aspect ratio, tire strength, tire outer diameter, load index, and date of manufacture.

物理情報推定部33は、センサ故障情報取得部32からセンサ故障の情報が入力されると、故障しているセンサ20が取り付けられているタイヤ10に対応する演算モデル33aによるタイヤ物理情報の推定を停止する。物理情報推定部33は、例えば、右前輪に対応するセンサ20が故障すると、右前輪のタイヤ10に対応する演算モデル33aによるタイヤ物理情報の推定を停止する。物理情報推定部33は、右前輪のタイヤ10で発生するタイヤ物理情報を、左前輪等の他のタイヤ10に対応する演算モデル33aによって推定する。 When sensor failure information is input from the sensor failure information acquisition unit 32, the physical information estimation unit 33 stops estimating tire physical information using the calculation model 33a corresponding to the tire 10 to which the failed sensor 20 is attached. For example, when the sensor 20 corresponding to the right front wheel fails, the physical information estimation unit 33 stops estimating tire physical information using the calculation model 33a corresponding to the right front tire 10. The physical information estimation unit 33 estimates tire physical information generated in the right front tire 10 using the calculation model 33a corresponding to other tires 10 such as the left front wheel.

物理情報推定部33は、故障しているセンサ20に対応するタイヤ10におけるタイヤ物理情報を、車両に装着された他のタイヤ10の演算モデル33aのいずれかを用いて推定する。物理情報推定部33は、故障しているセンサ20に対応するタイヤ10におけるタイヤ物理情報を、車両の同じ車軸に配置されたタイヤ10における演算モデル33aに基づいて推定してもよい。物理情報推定部33は、故障しているセンサ20に対応するタイヤ10におけるタイヤ物理情報を、車両の左右方向の同じ側に配置されたタイヤ10における演算モデル33aに基づいて推定してもよい。 The physical information estimation unit 33 estimates the tire physical information of the tire 10 corresponding to the faulty sensor 20 using one of the calculation models 33a of the other tires 10 mounted on the vehicle. The physical information estimation unit 33 may estimate the tire physical information of the tire 10 corresponding to the faulty sensor 20 based on the calculation model 33a of the tire 10 arranged on the same axle of the vehicle. The physical information estimation unit 33 may estimate the tire physical information of the tire 10 corresponding to the faulty sensor 20 based on the calculation model 33a of the tire 10 arranged on the same left-right side of the vehicle.

次にタイヤ物理情報推定システム100の動作を説明する。図4は、タイヤ物理情報推定装置30によるタイヤ物理情報推定処理の手順を示すフローチャートである。タイヤ物理情報推定装置30は、センサ20で計測されたタイヤ10における加速度、歪、タイヤ空気圧およびタイヤ温度などの物理量の時系列データを、データ取得部31によって取得する(S1)。センサ故障情報取得部32は、センサ故障判定装置40からセンサ20の故障についての情報を取得する(S2)。 Next, the operation of the tire physical information estimation system 100 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of tire physical information estimation processing by the tire physical information estimation device 30. The tire physical information estimation device 30 acquires time-series data of physical quantities such as acceleration, strain, tire air pressure, and tire temperature of the tire 10 measured by the sensor 20 using the data acquisition unit 31 (S1). The sensor failure information acquisition unit 32 acquires information about a failure of the sensor 20 from the sensor failure determination device 40 (S2).

物理情報推定部33は、データ取得部31において取得されたデータから一定の時間区間の入力データを抽出する(S3)。タイヤ物理情報の推定においては、少なくとも1軸分(例えば周方向)の加速度データが入力データとして必要である。また、タイヤ物理情報の推定において、例えばタイヤ10の周方向および軸方向の2軸分の加速度データを入力データとしても良いし、3軸分の加速度データを入力データとしても良い。更に、タイヤ10における歪、タイヤ空気圧およびタイヤ温度のうち少なくとも1つ以上の時系列データを入力データに含むようにしても良い。 The physical information estimation unit 33 extracts input data for a certain time interval from the data acquired by the data acquisition unit 31 (S3). In estimating tire physical information, at least one axial (e.g., circumferential) acceleration data is required as input data. In estimating tire physical information, for example, two axial acceleration data in the circumferential and axial directions of the tire 10 may be used as input data, or three axial acceleration data may be used as input data. Furthermore, the input data may include time series data of at least one of the strain in the tire 10, the tire pressure, and the tire temperature.

物理情報推定部33は、ステップS3で抽出した入力データを演算モデル33aに入力して、タイヤ力Fおよびタイヤ10に働く3軸まわりのモーメント等のタイヤ物理情報を算出する(S4)。物理情報推定部33は、センサ故障情報取得部32により取得した情報に基づき、センサ20が故障しているか否かを判定し(S5)、故障していないと判定した場合(S5:No)、処理を終了する。 The physical information estimation unit 33 inputs the input data extracted in step S3 to the calculation model 33a and calculates tire physical information such as the tire force F and the moments around the three axes acting on the tire 10 (S4). The physical information estimation unit 33 determines whether the sensor 20 is malfunctioning based on the information acquired by the sensor malfunction information acquisition unit 32 (S5), and ends the process if it is determined that the sensor 20 is not malfunctioning (S5: No).

ステップS5においてセンサ20が故障していると判定した場合(S5:Yes)、物理情報推定部33は、センサ20が故障しているタイヤ10のタイヤ物理情報を、故障していないとの情報が取得されたセンサ20が装着されたタイヤ10における演算モデル33aによって算出したタイヤ物理情報で代替えし(S6)、処理を終了する。 If it is determined in step S5 that the sensor 20 is faulty (S5: Yes), the physical information estimation unit 33 replaces the tire physical information of the tire 10 with the faulty sensor 20 with the tire physical information calculated by the computation model 33a for the tire 10 with the sensor 20 that is not faulty (S6), and ends the process.

図5は、左前輪のタイヤ10の演算モデル33aにより算出した左前輪のタイヤ10のタイヤ力Fyの推定値と測定値との相関図の一例である。図6は、右前輪のタイヤ10の演算モデル33aにより算出した左前輪のタイヤ10のタイヤ力Fyの推定値と測定値との相関図の一例である。図5に示したタイヤ力Fyの推定値と測定値との相関は、図6に示したタイヤ力Fyの推定値と測定値との相関と概ね同等な分布となっている。これらの相関図の例から、左前輪のタイヤ10においてセンサ20が故障した場合に、左前輪のタイヤ10におけるタイヤ力Fyの推定値を、右前輪のタイヤ10の演算モデル33aにより算出した左前輪のタイヤ10のタイヤ力Fyの推定値で代替え可能であることがわかる。 Figure 5 is an example of a correlation diagram between the estimated value of tire force Fy of the left front tire 10 calculated by the calculation model 33a of the left front tire 10 and the measured value. Figure 6 is an example of a correlation diagram between the estimated value of tire force Fy of the left front tire 10 calculated by the calculation model 33a of the right front tire 10 and the measured value. The correlation between the estimated value of tire force Fy and the measured value shown in Figure 5 has a distribution roughly equivalent to the correlation between the estimated value of tire force Fy and the measured value shown in Figure 6. From these examples of correlation diagrams, it can be seen that when the sensor 20 in the left front tire 10 fails, the estimated value of tire force Fy in the left front tire 10 can be replaced with the estimated value of tire force Fy of the left front tire 10 calculated by the calculation model 33a of the right front tire 10.

図7は、車両の各タイヤに対応する演算モデルによって算出した全タイヤのタイヤ力Fの推定値と測定値との平均絶対誤差を示す図表である。図7において、車両には左前輪(FL)、右前輪(FR)、左後輪(RL)および右後輪(RR)の4本のタイヤ10が装着されており、各タイヤに対応する演算モデルを、演算モデルFL、演算モデルFR等と表記している。 Figure 7 is a chart showing the mean absolute error between the estimated tire force F of all tires calculated using a calculation model corresponding to each tire of the vehicle and the measured value. In Figure 7, the vehicle is equipped with four tires 10: the left front wheel (FL), right front wheel (FR), left rear wheel (RL), and right rear wheel (RR), and the calculation models corresponding to each tire are denoted as calculation model FL, calculation model FR, etc.

例えば演算モデルFLでは、左前輪(FL)のタイヤ10に取り付けられたセンサ20で測定した物理量のデータが入力され、左前輪、右前輪、左後輪および右後輪のタイヤ力Fを推定する。演算モデルFLによる推定値と測定値との平均絶対誤差は、左前輪のタイヤ力Fx、FyおよびFzについて、それぞれ255.34、151.08および175.59のように算出されている。 For example, in the calculation model FL, data on physical quantities measured by a sensor 20 attached to the tire 10 of the left front wheel (FL) is input, and the tire forces F of the left front wheel, right front wheel, left rear wheel, and right rear wheel are estimated. The mean absolute errors between the estimated values by the calculation model FL and the measured values are calculated as 255.34, 151.08, and 175.59 for the tire forces Fx, Fy, and Fz of the left front wheel, respectively.

右前輪に対応する演算モデルFRによる推定値と測定値との平均絶対誤差は、左前輪のタイヤ力Fx、FyおよびFzについて、それぞれ252.58、155.07および174.18のように算出されており、演算モデルFLと同等な値となっている。センサ故障によって一のタイヤ10における演算モデルが正しくタイヤ物理情報を推定できない場合であっても、他のタイヤ10における演算モデルに基づいて推定するタイヤ物理情報によって代替えすることが可能であることがわかる。 The mean absolute errors between the estimated values and the measured values using the calculation model FR corresponding to the right front wheel are calculated as 252.58, 155.07, and 174.18 for the tire forces Fx, Fy, and Fz of the left front wheel, respectively, which are equivalent to the values of the calculation model FL. It can be seen that even if the calculation model for one tire 10 cannot correctly estimate tire physical information due to a sensor failure, it is possible to substitute tire physical information estimated based on the calculation model for the other tire 10.

タイヤ物理情報推定システム100は、センサ故障情報取得部32で故障しているとの情報が取得されたセンサ20が取り付けられたタイヤ10のタイヤ物理情報を、故障していないとの情報が取得されたセンサ20が取り付けられたタイヤ10における演算モデル33aに基づいて推定することで、一部のセンサ20が故障した場合にもタイヤ10に関するタイヤ物理情報を継続的に推定することができる。 The tire physical information estimation system 100 estimates tire physical information of a tire 10 to which a sensor 20 is attached, for which information indicating that the sensor 20 is faulty is acquired by the sensor fault information acquisition unit 32, based on a calculation model 33a for a tire 10 to which a sensor 20 is attached, for which information indicating that the sensor 20 is not faulty, so that the tire physical information of the tire 10 can be continuously estimated even if some of the sensors 20 are faulty.

物理情報推定部33は、故障したセンサ20が取り付けられたタイヤ10のタイヤ物理情報を、車両の同じ車軸に配置されたタイヤ10における演算モデル33aに基づいて推定してもよい。タイヤ物理情報推定システム100は、同じ車軸に配置されたタイヤ10における演算モデル33aによる推定値を用いることにより、車両の操舵等の影響が同等となり、タイヤ物理情報の推定精度を高めることができる。 The physical information estimation unit 33 may estimate the tire physical information of the tire 10 to which the faulty sensor 20 is attached based on the calculation model 33a for the tire 10 arranged on the same axle of the vehicle. By using the estimated value based on the calculation model 33a for the tire 10 arranged on the same axle, the tire physical information estimation system 100 can improve the estimation accuracy of the tire physical information by making the effects of vehicle steering, etc. equivalent.

物理情報推定部33は、故障したセンサが取り付けられたタイヤ10のタイヤ物理情報を、車両の左右方向の同じ側に配置されたタイヤ10における演算モデルに基づいて推定してもよい。タイヤ物理情報推定システム100は、車両の左右方向の同じ側に配置されたタイヤ10における演算モデル33aに基づく推定値を用いることにより、車両の走行中に通過する路面の影響が概ね同等となり、タイヤ物理情報の推定精度を高めることができる。 The physical information estimation unit 33 may estimate the tire physical information of the tire 10 to which the faulty sensor is attached based on a calculation model for the tire 10 located on the same left-right side of the vehicle. By using an estimated value based on the calculation model 33a for the tire 10 located on the same left-right side of the vehicle, the tire physical information estimation system 100 can improve the estimation accuracy of the tire physical information by making the influence of the road surface over which the vehicle travels roughly the same.

上述の実施形態において、演算モデル33aはCNN型DenceNetモデルを用いたが、いわゆるLeNetモデル、ResNetモデル、MobileNetモデルやPeleelNetモデルなどのモデル構造を用いてもよい。また演算モデル33a中にResidual Blockなどのモジュール構造を取り入れてモデルを構築してもよい。 In the above embodiment, the computation model 33a uses a CNN-type DenceNet model, but a model structure such as the so-called LeNet model, ResNet model, MobileNet model, or PeelNet model may also be used. A model may also be constructed by incorporating a modular structure such as a Residual Block into the computation model 33a.

次に実施形態に係るタイヤ物理情報推定システム100およびタイヤ物理情報推定方法の特徴について説明する。
実施形態に係るタイヤ物理情報推定システム100は、データ取得部31、物理情報推定部33およびセンサ故障情報取得部32を備える。データ取得部31は、車両に装着された複数のタイヤ10に取り付けられたセンサ20によって計測される物理量のデータを取得する。物理情報推定部33は、データ取得部31により取得したデータを入力し、タイヤ10の運動によって生じるタイヤ物理情報を、タイヤ10ごとに学習済みの演算モデル33aによって当該タイヤ10と他のタイヤ10について推定する。センサ故障情報取得部32は、センサ20が故障しているか否かの情報を取得する。物理情報推定部33は、センサ故障情報取得部32で故障しているとの情報が取得されたセンサ20が取り付けられたタイヤ10のタイヤ物理情報を、故障していないとの情報が取得されたセンサ20が取り付けられたタイヤ10における演算モデル33aに基づいて推定する。これにより、タイヤ物理情報推定システム100は、一部のセンサ20が故障した場合にもタイヤ10に関するタイヤ物理情報を継続的に推定することができる。
Next, features of the tire physical information estimation system 100 and the tire physical information estimation method according to the embodiment will be described.
The tire physical information estimation system 100 according to the embodiment includes a data acquisition unit 31, a physical information estimation unit 33, and a sensor failure information acquisition unit 32. The data acquisition unit 31 acquires data of physical quantities measured by sensors 20 attached to a plurality of tires 10 mounted on a vehicle. The physical information estimation unit 33 inputs the data acquired by the data acquisition unit 31, and estimates tire physical information generated by the motion of the tire 10 for the tire 10 and the other tires 10 using a computation model 33a that has been trained for each tire 10. The sensor failure information acquisition unit 32 acquires information on whether the sensor 20 is malfunctioning. The physical information estimation unit 33 estimates tire physical information of the tire 10 to which the sensor 20, which has been acquired by the sensor failure information acquisition unit 32 as being malfunctioning, is attached based on the computation model 33a of the tire 10 to which the sensor 20, which has been acquired as being malfunctioning, is attached. In this way, the tire physical information estimation system 100 can continuously estimate tire physical information regarding the tire 10 even when some of the sensors 20 are malfunctioning.

また物理情報推定部33は、センサ故障情報取得部32で故障しているとの情報が取得されたセンサ20が取り付けられたタイヤ10のタイヤ物理情報を、車両の同じ車軸に配置されたタイヤ10における演算モデル33aに基づいて推定する。これにより、タイヤ物理情報推定システム100は、タイヤ物理情報の推定において操舵等の影響が同等な推定値を用いることで、タイヤ物理情報の推定精度を高めることができる。 The physical information estimation unit 33 estimates tire physical information of the tire 10 to which the sensor 20, which has been identified as faulty by the sensor fault information acquisition unit 32, is attached, based on the calculation model 33a for the tire 10 arranged on the same axle of the vehicle. This allows the tire physical information estimation system 100 to improve the accuracy of tire physical information estimation by using estimated values that are equally affected by steering, etc., when estimating tire physical information.

また物理情報推定部33は、センサ故障情報取得部32で故障しているとの情報が取得されたセンサ20が取り付けられたタイヤ10のタイヤ物理情報を、車両の左右方向の同じ側に配置されたタイヤ10における演算モデル33aに基づいて推定する。これにより、タイヤ物理情報推定システム100は、タイヤ物理情報の推定において車両の走行中に通過する路面の影響が概ね同等な推定値を用いることで、タイヤ物理情報の推定精度を高めることができる。 The physical information estimation unit 33 estimates tire physical information of the tire 10 to which the sensor 20, which has been identified as faulty by the sensor fault information acquisition unit 32, is attached, based on the calculation model 33a for the tire 10 located on the same left-right side of the vehicle. This allows the tire physical information estimation system 100 to improve the accuracy of estimating tire physical information by using estimated values that are roughly equivalently influenced by the road surface over which the vehicle travels.

タイヤ物理情報推定方法は、データ取得ステップ、物理情報推定ステップおよびセンサ故障情報取得ステップを備える。データ取得ステップは、車両に装着された複数のタイヤ10に取り付けられたセンサ20によって計測される物理量のデータを取得する。物理情報推定ステップは、データ取得ステップにより取得したデータを入力し、タイヤ10の運動によって生じるタイヤ物理情報を、タイヤ10ごとに学習済みの演算モデル33aによって当該タイヤ10と他のタイヤ10について推定する。センサ故障情報取得ステップは、センサ20が故障しているか否かの情報を取得する。物理情報推定ステップは、センサ故障情報取得ステップで故障しているとの情報が取得されたセンサ20が取り付けられたタイヤ10のタイヤ物理情報を、故障していないとの情報が取得されたセンサ20が取り付けられたタイヤ10における演算モデルに基づいて推定する。このタイヤ物理情報推定方法によれば、一部のセンサ20が故障した場合にもタイヤ10に関するタイヤ物理情報を継続的に推定することができる。 The tire physical information estimation method includes a data acquisition step, a physical information estimation step, and a sensor failure information acquisition step. The data acquisition step acquires data of physical quantities measured by sensors 20 attached to multiple tires 10 mounted on a vehicle. The physical information estimation step inputs the data acquired in the data acquisition step, and estimates tire physical information generated by the motion of the tire 10 for the tire 10 and the other tires 10 using a computation model 33a that has been trained for each tire 10. The sensor failure information acquisition step acquires information on whether the sensor 20 is malfunctioning. The physical information estimation step estimates tire physical information of a tire 10 to which a sensor 20 that has been acquired as malfunctioning in the sensor failure information acquisition step is attached, based on a computation model for a tire 10 to which a sensor 20 that has been acquired as malfunctioning is attached. According to this tire physical information estimation method, tire physical information regarding the tire 10 can be continuously estimated even if some of the sensors 20 are malfunctioning.

またタイヤ物理情報推定システムは、データ取得部31および物理情報推定部33を備える。データ取得部31は、車両に装着された一のタイヤ10に取り付けられたセンサ20によって計測される物理量のデータを取得する。物理情報推定部33は、データ取得部31により取得したデータを入力し、タイヤ10の運動によって生じるタイヤ物理情報を、学習済みの演算モデル33aによって前記一のタイヤ10および他のタイヤ10について推定する。これにより、タイヤ物理情報推定システム100は、センサ20が取り付けられたタイヤ10に対応する演算モデル33aによって他のタイヤ10のタイヤ物理情報の推定が可能となる。 The tire physical information estimation system also includes a data acquisition unit 31 and a physical information estimation unit 33. The data acquisition unit 31 acquires data on physical quantities measured by a sensor 20 attached to one tire 10 mounted on a vehicle. The physical information estimation unit 33 inputs the data acquired by the data acquisition unit 31, and estimates tire physical information generated by the motion of the tire 10 for the one tire 10 and other tires 10 using a trained computation model 33a. This enables the tire physical information estimation system 100 to estimate tire physical information for other tires 10 using the computation model 33a corresponding to the tire 10 to which the sensor 20 is attached.

以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。 The above describes the embodiments of the present invention. These embodiments are merely examples, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes are possible within the scope of the claims of the present invention, and that such modifications and changes are also within the scope of the claims of the present invention. Therefore, the descriptions and drawings in this specification should be treated as illustrative rather than restrictive.

10 タイヤ、 20 センサ、 31 データ取得部、
32 センサ故障情報取得部、 33 物理情報推定部、 33a 演算モデル、
100 タイヤ物理情報推定システム。
10 Tire, 20 Sensor, 31 Data acquisition unit,
32 Sensor failure information acquisition unit, 33 Physical information estimation unit, 33a Calculation model,
100 Tire physical information estimation system.

Claims (5)

車両に装着された複数のタイヤに取り付けられたセンサによって計測される物理量のデータを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部により取得したデータを入力し、タイヤの運動によって生じるタイヤ物理情報を、タイヤごとに学習済みの演算モデルによって当該タイヤと他のタイヤについて推定する物理情報推定部と、
前記センサが故障しているか否かの情報を取得するセンサ故障情報取得部と、を備え、
前記物理情報推定部は、前記センサ故障情報取得部で故障しているとの情報が取得されたセンサが取り付けられたタイヤのタイヤ物理情報を、故障していないとの情報が取得されたセンサが取り付けられたタイヤにおける前記演算モデルに基づいて推定することを特徴とするタイヤ物理情報推定システム。
a data acquisition unit that acquires data of physical quantities measured by sensors attached to a plurality of tires mounted on a vehicle;
a physical information estimation unit that receives the data acquired by the data acquisition unit and estimates tire physical information generated by the tire motion for the tire and other tires using a trained calculation model for each tire;
a sensor failure information acquisition unit that acquires information on whether the sensor is malfunctioning,
the physical information estimation unit estimates tire physical information of a tire attached to a sensor that has been acquired by the sensor failure information acquisition unit as being faulty, based on the calculation model for a tire attached to a sensor that has been acquired as being non-faulty.
前記物理情報推定部は、前記センサ故障情報取得部で故障しているとの情報が取得されたセンサが取り付けられたタイヤのタイヤ物理情報を、車両の同じ車軸に配置されたタイヤにおける前記演算モデルに基づいて推定することを特徴とする請求項1に記載のタイヤ物理情報推定システム。 The tire physical information estimation system according to claim 1, characterized in that the physical information estimation unit estimates tire physical information of a tire to which a sensor that has been detected as faulty by the sensor fault information acquisition unit is attached, based on the computational model for a tire that is located on the same axle of the vehicle. 前記物理情報推定部は、前記センサ故障情報取得部で故障しているとの情報が取得されたセンサが取り付けられたタイヤのタイヤ物理情報を、車両の左右方向の同じ側に配置されたタイヤにおける前記演算モデルに基づいて推定することを特徴とする請求項1に記載のタイヤ物理情報推定システム。 The tire physical information estimation system according to claim 1, characterized in that the physical information estimation unit estimates tire physical information of a tire to which a sensor that has been detected as faulty by the sensor fault information acquisition unit is attached, based on the calculation model for tires that are located on the same left-right side of the vehicle. 車両に装着された複数のタイヤに取り付けられたセンサによって計測される物理量のデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データ取得ステップにより取得したデータを入力し、タイヤの運動によって生じるタイヤ物理情報を、タイヤごとに学習済みの演算モデルによって当該タイヤと他のタイヤについて推定する物理情報推定ステップと、
前記センサが故障しているか否かの情報を取得するセンサ故障情報取得ステップと、を備え、
前記物理情報推定ステップは、前記センサ故障情報取得ステップで故障しているとの情報が取得されたセンサが取り付けられたタイヤのタイヤ物理情報を、故障していないとの情報が取得されたセンサが取り付けられたタイヤにおける前記演算モデルに基づいて推定することを特徴とするタイヤ物理情報推定方法。
A data acquisition step of acquiring data of physical quantities measured by sensors attached to a plurality of tires mounted on a vehicle;
a physical information estimation step of inputting the data acquired in the data acquisition step, and estimating tire physical information generated by the tire motion for the tire and other tires using a computation model that has been trained for each tire;
A sensor failure information acquisition step of acquiring information on whether the sensor is malfunctioning,
the physical information estimation step estimates tire physical information of a tire equipped with a sensor that has been acquired as being faulty in the sensor failure information acquisition step, based on the computation model for a tire equipped with a sensor that has been acquired as being non-faulty.
車両に装着された一のタイヤに取り付けられたセンサによって計測される物理量のデータを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部により取得したデータを入力し、タイヤの運動によって生じるタイヤ物理情報を、学習済みの演算モデルによって前記一のタイヤおよび他のタイヤについて推定する物理情報推定部と、
を備えることを特徴とするタイヤ物理情報推定システム。
a data acquisition unit that acquires data of a physical quantity measured by a sensor attached to one of the tires mounted on the vehicle;
a physical information estimation unit that receives the data acquired by the data acquisition unit and estimates tire physical information generated by tire motion for the one tire and another tire using a trained computation model;
A tire physical information estimation system comprising:
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