JPS61129306A - タイヤパンク検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空気入りタイヤによって軌道上を走行する車両
におけるタイヤパンク検知装置に関するものである。

（従来技術） 従来、軌道車両におけるタイヤパンク検知装置として、 （イ）　たとえば特公昭５８−５１４８３号公報に示さ
れているように、タイヤの内圧低下に伴って生じるタイ
１７１−レッド部の接地長さの増大を検知する方式をと
るもの （ロ）　タイヤの荷重ピーク値の変化を検知する方式を
とるもの が知られている。

しかし、上記（イ）のタイヤ接地長さを検知する方式の
場合は、ｉｔ　１ｔｌ１１時間が１０〜２００ｍ５と広
いにもかかわらず、内圧低下検知としてそれの２０％程
度の差を読取る必要があるため、荷重検知器Ｊ３よび増
幅器にはａ精度、高分解能、高安定性のものが要求され
る。このため、装置が複雑かつ高価となる欠点がある。

また、タイヤ接地長さのみを検知するこの方式では、そ
の接地長さの増加が、パンクによるものか、輪重の増加
によるものかの判別がしにくく、正確な対応ができない
。

一方、（ロ）の荷重ピーク値のみを検出する方式では、
タイヤのパンクと、たんなる輪重の減少との混同のおそ
れがあり、やはり正確な対応ができない。

また、上記（イ）　（ロ）両方式の組合わせ論理方式を
とった場合でも、バンク時に一時的走行輪となる補助輪
が内蔵あるいは同軸に取付けられたタイヤの場合に、タ
イヤの内圧そのものが低下しても、補助輪によって検知
器の出力信号の荷重ピーク値は正常範囲を示す場合があ
り、原理的に正確な対応ができない。

（発明の目的） そこで本発明は、原理、構成が簡単で、安価でありなが
ら、タイヤパンクを、上記輪重の大小等、タイヤ状態に
関係なく正確に検出することができるタイヤパンク検知
装置を提供せんとするものである。

（発明の構成） 本発明の特徴とするところは、同軸左右両側の空気入り
タイヤによる荷重を検知する一対の荷重検知器と、該両
検知器による信号波形を引算となるように合成り−る波
形合成器と、該波形合成器による合成波形の正および負
の値と予め設定された正および負の基準値とを比較する
比較器と、この比較器からの出力信号である上記合成波
形の正および負の上記基準値を超える回数をカウントす
るカウンタと、該カウンタによるカウント数が所定数以
上になった場合に異常を判定して異常信号を出力する判
定器とを具備してなるタイヤパンク検知装置、に存する
。

（実施例） 第１図にこの装置の基本構成を示している。同図におい
て、１は同軸左右両側の空気入りタイヤのうちたとえば
左側タイヤによる荷重を検知する左側荷重検知器、２は
同右側タイヤによる荷重を検知する右側荷重検知器で、
該両検知器１，２としては荷重信号を時系列的に取出す
ことができるセンサであればよく、通常はロードセル、
感圧スイッチ、圧電素子笠を車両軌道のタイヤ転走面に
設置して用いる。この両検知器１，２は、両側タイヤの
内圧が正常の場合には、第２図（イ）（ロ）に示すよう
にタイヤ接地長さｔｌ　、ｔ２および荷重ピーク値ＦＩ
Ｎ　、０２ともに大差のないほぼ同様な波形信号Ａ、Ｂ
を出力する。これに対し、異常な（バンク状態の）タイ
ヤの場合には、異常タイヤ側の検知信号に大きな変化が
生じる。第２図（ハ）〜（ホ）には右側タイヤのパンク
によって右側検知器２の出力信号に変化が生じた場合を
示している。（ハ）はバンク当初等の、タイヤに内蔵あ
るいは同軸的に取付けられた補助輪がまだ検知器２に接
触しない程度のタイヤ内圧が保たれた状態での出力信号
Ｂ１を示している。このときの出力信号Ｂ１は、正常信
号（左側検知器１の出力信号）八と比較して、タイヤ接
地長さｔ２が大きく、かつ荷重ピーク値ｐ２が小さくな
る。また（二）はこれより内圧低下が進んで補助輪が検
知器２に当り、これによってタイヤ通過の中間部で荷重
ビークｆ＋ｔ１２が突出し、正常なピーク値であるｐｌ
にほぼ相当する出力信号Ｂ２を示し、（ホ）は補助輪に
よる荷重伝達がさらに増大して上記荷重ピーク値ｐ２の
突出量が増加した出力信号Ｂ３を示している。

このような両検知！１．２からの出力信号は、第１図の
波形合成器３によって引算となるように合成される。こ
の合成器３による合成波形を第２図に対応して第３図に
示している。第２図（イ）（ロ）のタイ−７正常域では
、第３図（イ）（ロ）に示すように、左タイヤ側信号へ
と右タイＡ７側信号Ｂのタイヤ接地長さｔ、、ｔ２およ
び荷重ピーク値ｐ１．Ｄ２のわずかの差によって、この
１７２図の例の場合には、はぼ負側のみに信号Ｃ，Ｄが
取出される。これに対し右タイヤがパンクした第２図（
ハ）〜（ホ）の異常域では、第３図（ハ）〜（ホ）に示
すように正、負両側に跨る波形信号Ｅ、Ｆ、Ｇが取出さ
れる。

この波形合成器３からの出力信号Ｃ−Ｇは、第１図の正
およびΩレベル比較器４．５に入力され、ここで、予め
設定された正および負側レベルの基準値（第３図の＋し
、−Ｌ）と比較され、合成波形信号が該基準値＋１−１
−りを超える場合に、第４図に示すようにその超える部
分（回数）に対応するパルス信号が出力される。すなわ
ち、第３図（イ）（ロ）の合成波形信号Ｃ，Ｄの場合に
は２個の負側パルス信号Ｃ＋　、Ｃ２およびＤ＋　、Ｄ
２が出力される。そして、パンク信号たる第３図（ハ）
の合成波形信号Ｅの場合には正側１個、負側２個、計３
個のパルス信号Ｅ１．Ｅ２　、Ｅ３　。

（ニ）の合成波形信号Ｆの場合には正、角番２個、計４
個のパルス信号Ｆ１〜Ｆ４、（ホ）の合成波形信号Ｇの
場合には正側２１１！Ｊ、負側３個、計５個のパルス信
号Ｇ１〜Ｇ５が出力される。

なお、タイヤ正常域であっても、たとえば車体の傾き、
あるいは車軸そのものの傾き等によって両側タイヤが両
側検知器１，２を踏むタイミングがずれた場合には、第
５図（イ）　（ロ）に、示すように時間的にずれた波形
信号Ａ、Ｂによって、第６図（イ）　（ロ）に示すよう
に正、負両側に跨る合成波形信号Ｃ’　、Ｄ’　が取出
され、これにより、比較器４．５からの出力信号として
、第７図（イ）（ロ）に示すように正、貴名１個ずつの
パルス信号Ｃ’　１．Ｃ’　２およびＤ’　１．Ｄ’　
２が出力される。

上記のようにタイヤパンク時には、正、負レベル比較７
ｓ４．５から、合わぜて３個以上のパルス信号が出力さ
れる。このパルス信号はカウンタ６゜７でカウントされ
、ついで判定器８によって上記カウントされたパルス総
数（合成波形が正、角の基準値＋し、−Ｌを超える回数
）と、予め設定された基準パルス数（２個）とを比較し
、パルス数がこの基準値を超える（３個以上）場合に異
常（パンク）と判定されて、異常信号が該判定器８から
、表示灯等を備えた表示部９に入力される。

なお、判定器８では、両カウンタ６．７の双方からパル
スが出力されたことを条件として異常と判定し、一方の
みからパルスが出力された場合［第４図（イ）（ロ）の
場合等］には、そのパルス数が多くても異常とは判定し
ない。

また一方では、上記両比較器４．５からのパルス信号が
ラッチ回路１０に入力され、ここで、最初またはＲ後に
入力されたパルス信号が保持される。すなわち、最初ま
たは最優に出たパルスが正。

負側レベル比較器４，５のいずれからのものであるかが
このラッチ回路１ｏでとらえられ、たとえば第４図（ハ
）のパルス信号の場合には、第８図に示すパルス信号Ｉ
」として出力される。このラッチ回路１０の出力信号と
、判定器８からの異常判定信号とが表示部９に取り込ま
れて、タイヤのパンクと、そのパンクタイヤの左右の別
とが表示される。

なお、パンクタイヤが車両の何番目の車軸に存在するか
については、たとえば検知器１．２のタイヤ検知信号に
基づいて通過車軸数をカウンタにて計数してこのカウン
ト信号を表示部９に送ること等によって判別することが
できる。また、カウンタ６．７および判定器８のリセッ
トは、検知器１．２のタイヤ検知信号に基づいて、左右
のタイヤの通過完了を条件として行なうことができる。

ところで、上記実施例ではアナログ的に情報処理するこ
とを前提として説明したが、マイクロコンピュータ等に
よってデジタル式に情報処理することも勿論可能である
。具体的には、第１図構成における荷重検知器１，２、
または波形合成器３、もしくは比較器４．５のいずれか
の箇所にＡ／Ｄ変換器を挿入し、これ以降の処理をソフ
ト上で行なわせるようにすることができる。

また、波形合成器３による合成波形に振動成分が多く重
畳する場合には、第９図に示す装置構成をとることがで
きる。第９図において、第１図との相違点のみを説明す
ると、１１．１２は前述したリセット方法Ｊヌよびカウ
ント方法を具体化するトリが回路で１該回路１１．１２
によって、第２図の荷重検知器１．２からの出力信号Ａ
、８が所定のトリがレベルを超える場合に、第１１図（
イ）（ロ）に示ずパルス信号ａ、ｂが出力される。この
パルス信号ａ、ｂは、オア回路１３に入力されて、第１
２図のリセット信号Ｒが出力され、このリセット信号Ｒ
が論理部１４に、比較器４．５の出力信号とともに人力
される。

論理部１４は、第１０図に示づように、比較器４．５の
出力信号を一方の入力とするＡ−７回路１５．１６と、
同信号を反転さ″せるノット回路１７゜１８と、このノ
ット回路１７．１８およびオア回路１５．１６の出力信
号を入力する第１アンド回路１９．２０と、さらに該ア
ンド回路１９．２０の出力信号と前記リセット信号との
アンドをとる第２アンド回路２１．２２とから成ってい
る。なお、第２アンド回路２１．２２の出力信号は、ま
た、オア回路１５．１６にも入力される。この論理部１
４は、基本原理として、合成波形の、（イ）　正基準値
＋し超え→負基準値−１え（ロ）　負基準値−Ｌ超え→
正基準値＋Ｌ超えの相互の挙動をカウントするものであ
り、これによって一方の基準値近傍での振動成分を無視
することができる。したがって、振動成分による装置の
誤動作を防止することができる。

この論理部１４の出力信号は、第９図のカウンタ６．７
および加算回路３を経て判定器８に取り込まれる。また
カウンタ６．７の出力および上記リセット信＠Ｒは比較
器２４に入力され、正、負いずれ側の入力パルス数が多
いかによってパンクタイヤが右か左かが判別される。

なお、この種車両では、ゴムタイヤを使用するため、軌
道の施行精度が良ければ振動成分が少なく、加えて、合
成波形をローパスフィルタに通すようにすれば、第１図
の構成でも実際上は差支えないものとなる。

また、本発明は補助幅をもたないタイヤ車両にも適用す
ることができる。この場合には、第２図〜第４図の（ハ
）の信号によってタイヤパンクを判定することとなる。

一方、パンクタイ％１の左右の別を判定するための他の
手段として、たとえば、第４図（ハ）（ニ）に示すよう
に、パンクタイヤ側のパルス間隔が広くなる現象に基づ
いて、このパルス間隔を計測し、長い方をパンク側と判
定するようにしてもよい。

ただし、バンクタイ＼７の左右の判別は、あくまでも後
の点検、修理を容易にするためのものであって、車両の
運行上は、タイヤに異常があるかどうかだけを検知でき
社ば実際上裏足りるため、かかるパンクタイヤの左右の
別までは必ずしも判別する必要はない。

（発明の効果） 以上述べたように本発明は、同軸左右両側のタイヤによ
って得られる波形を引算となるように合成し、その合成
波形の特徴的な変化によってタイヤの異常（パンク）を
判定するものであるから、原理、構成が簡単で安価であ
りながら、輪重の大小等、タイヤ状態に関係なく、タイ
ヤパンクを正確に検知することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかる装置のブロック構成図
、第２図は荷重検知器の出力波形図、第３図は合成波形
図、第４図は正、負レベル比較器からの出力波形図、第
５図乃至第７図はタイヤ正常域においてタイヤ検知信号
が時間的にずれた場合の第２図乃至第４図〈イ）　（ロ
）相当波形図、第８図はパンクタイヤの左右の別を判別
するためのラッチ回路の出力波形図、第９図は本発明の
別の実施例にかかる装置のブロック構成図、第１０図は
同装置における論理部の回路構成図、第１１図は同装置
中のトリガ回路の出力波形図、第１２図はこのトリが出
力に基づくリセット信号の波形図である。 １．２・・・約手検知器、３・・・波形合成器、４．５
・・・正、負レベル比較器、６．７・・・カウンタ、２
３゜２４・・・カウンタ、８・・・判定器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、同軸左右両側の空気入りタイヤによる荷重を検知す
   る一対の荷重検知器と、該両検知器による信号波形を引
   算となるように合成する波形合成器と、該波形合成器に
   よる合成波形の正および負の値と予め設定された正およ
   び負の基準値とを比較する比較器と、この比較器からの
   出力信号である上記合成波形の正および負の上記基準値
   を超える回数をカウントするカウンタと、該カウンタに
   よるカウント数が所定数以上になった場合に異常を判定
   して異常信号を出力する判定器とを具備してなることを
   特徴とするタイヤパンク検知装置。