JP2003526560A

JP2003526560A - 作動中のタイヤの挙動を判定するためのシステム、タイヤ及び方法

Info

Publication number: JP2003526560A
Application number: JP2001566917A
Authority: JP
Inventors: マンコス，フェデリコ; マトラシア，ジュゼッペ; モングッジ，カルロ; スペジアリ，ディエゴ，エットレ
Original assignee: ピレリ・プネウマティチ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2003-09-09
Also published as: EP1498291A1; AU2001252204A1; ATE415296T1; EP1263616B1; US7168308B2; EP2039540A2; EP2039540A3; WO2001068388A1; DE60136754D1; DE60106400T2; US20040064219A1; ATE540844T1; BR0109244A; US20050257609A1; DE60106400D1; EP1498291B1; ES2231478T3; ATE279329T1; US6959593B2; EP2039540B1

Abstract

(57)【要約】自動車走行中のタイヤ（１）と地面との間の相互作用を継続的に判定するためのシステムにおいて、前記タイヤ（１）がケーシング（２）、トレッド（３）、ベルト・プライ（６）、サイドウォール（４）、ビード（５）及び動作のために処理手段（８）と関連付けられた少なくとも第１のセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０２）とを備えており、前記第１のセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０２）が細長い圧電素子（１０、１２、２０、２１０）を備え、かかる細長い圧電素子（１０、１２、２０、２１０）が前記タイヤ（１）の少なくとも第１の部分に沿って延び、前記タイヤ（１）の回転によって発生され、前記タイヤ（１）の回転毎に周期的に形成される第１の信号を供給することができ、前記第１の信号が複数の特徴要素を含むと共に、前記処理手段（８）が前記第１の信号を得て前期第１の信号の所定の特徴要素間の時間間隔の変化を検出することができることを特徴とするシステム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は車両の走行中のタイヤと地面の間の相互作用を継続的に判定するため
のシステム及びタイヤに関している。

【０００２】本発明はまた、道路上を走行している時のタイヤと前記タイヤを備えた車両の
挙動を継続的に判定するための方法にも関係している。

【０００３】より具体的には、本発明は、少なくとも１つの走行タイヤと接触面との間の相
互作用を検出するための方法に関係している。かかる方法は、接触面に対して動
いている少なくとも１つのタイヤの挙動を検出すること、接触面に対して動いて
いる場合のそれ自体の挙動を示す信号をタイヤが発生、送信することができるよ
うにすること、ホイール・リムに取り付けられたタイヤが接触面に対して動いて
いる時のそれ自体の挙動を示す信号を発生することができるようにすること、タ
イヤ、リム、及びセンサーを含み接触面に対して動いている場合のタイヤの挙動
を示す信号を発生できるホイールを製造すること、ホイール上に載せられた走行
車両の挙動をモニターすること、ホイール上に載せられた走行車両の挙動を制御
すること、少なくとも１つの走行タイヤと接触面との間の相互作用によって起こ
されるイベントの強度を数量化すること、タイヤの構造的均一性をモニターする
こと、そしてタイヤの縮小を検出することを目的とする。

【０００４】本発明は又、 − リムに取り付けられ、接触面に対して動いているタイヤの挙動を検出するた
めのキット、 − タイヤ、リム、及び接触面に対して動いている上記タイヤの挙動を検出する
ための装置を含む車両ホイール、 − 本体、サスペンション、タイヤに取り付けられた少なくとも１つのホイール
、及びオプションとして上記走行車両の挙動を制御するための少なくとも１つの
装置を含んでいる車両、に関係している。

【０００５】自動車の走行中に、タイヤの作動状況を知っていれば、その自動車の挙動を制
御し、調節するために行うべき動作を判定できる。特に、タイヤの滑りがあるか
ないか、そして基準状態に対しての粘着力の変化を知ることは、例えばブレーキ
・ロッキングを防ぐための装置（滑り防止あるいはＡＢＳ装置）、加速時の滑り
を防止するための装置、そしてアクティブ・サスペンションなどを起動するのに
重要である。

【０００６】任意の接触面上で動いているタイヤとその面自体との間の相互作用を検出して
、そのタイヤの挙動に関する、あるいはさらにそのタイヤの特定の作動状態につ
いて、そしてより一般的にはこのタイヤが取り付けられている車両の挙動に関す
る情報を抽出するように設計されたシステムの使用は現在では一般的に行われて
いる。

【０００７】これらのシステムのうちで、１つのタイプはタイヤの特定のパラメータの値を
示す継続的な信号を提供するセンサー、例えば圧力、温度及び局所的な変形のセ
ンサーの使用に基づくシステムで構成されている。

【０００８】このタイプは、例えばフットプリントでのトレッドの局所的な変形を検出する
ためにタイヤのトレッドに挿入された圧電性あるいは磁性ポリマーのプリズム型
の素子などの、いわゆるストレイン・ゲージ・センサーである伸び計（the exte
nsometers）を含んでいる。

【０００９】ＥＰ−Ｂ１−０４４４１０９は地面と相互作用して対応するフットプリントを
形成するタイヤを備えた自動車の動きを制御する方法について述べており、この
方法は： − フットプリントの挙動をモニタリングして、そのフットプリントの挙動を示
す少なくとも１つの対応するフットプリント信号を発生するステップと、 − 少なくとも１つのフットプリント信号を用いてその車両の動きをモニターす
るステップと、 − その自動車の運転者によって発生される少なくとも１つの駆動制御信号を検
出するステップと、 − その自動車の走行を制御するために少なくとも１つのフットプリント信号に
基づいて少なくとも１つの駆動制御信号を処理するステップと、で構成されている。

【００１０】フットプリントの挙動を検出するために、この方法は、フットプリントの変形
を検出しなければならないので、トレッド・ストリップ内に埋め込まれた圧電性
の伸び計を利用する。このことはそうしたタイヤの製造と変形の測定においてか
なりの不利益を発生させる。

【００１１】なぜなら、圧電性の伸び計は圧電抵抗ゴムストリップ（piezoresistive rubbe
r strips）で形成されており、圧電性又は圧電抵抗性ゴムはエラストマではなく
プラスチック性の物質であり、従って（弾性率の違いや粘着能力の違いから）ト
レッドのゴムとの共存性の問題やファスニング（fastening）の問題が生じてし
まう。

【００１２】出願人はまた、上記の方法がフットプリント内でのトレッド・ストリップの変
形を検出するだけで、従って走行タイヤに発生する他のすべての変形は無視され
ていることに気づいていた。最終的に、出願人はまた、フットプリントの変形が
タイヤの変形と１対１の関係で対応するものではないことも観察を通じて気づい
ていた。

【００１３】同様に、先行技術は上に述べた検出システムで一般的に見られるようにタイヤ
の局所的な部分ではなく、タイヤ全体の状況を示すようなタイヤの挙動及び／又
は状態に関する特殊な情報を入手するように設計されたシステムも含んでいる。

【００１４】例えば、ＵＳ５，９１３，２４０は、車両の加速あるいは減速を理由としたタ
イヤ・スリップを制御するために、タイヤのねじれによって起こされる車両タイ
ヤに作用する縦方向の力を検出することができる装置に関するものである。この
特許によれば、この縦方向の力の判定はタイヤの膨張圧のモニタリングにも用い
ることができる。この装置は、その車両のブレーキ・キャリパー（brake callip
er）と一体化された支持構造体を有しており、少なくとも１対の半径方向の固定
的な位置に配置されたセンサーを含んでおり、その一方は外側、他方は内側、つ
まりホイールの回転軸からより離れた位置と、より近い位置に配置されている。
車両に向いた側には、ホイールに少なくとも１対の位置マーク、つまり半径方向
外側のマークと半径方向内側のマークが、回転軸から異なった距離に配置されて
いる。これらのマークの通過は前記センサーによって検出され、前記センサーは
、２つのマークを通過する間に経過する時間内の、タイヤのねじれによる変形を
測定して、その変形から上述のタイヤに作用する縦方向の力を計算する。この手
段によって得られた信号は、タイヤがスリップ状態にあったり、オプションとし
てはタイヤが膨張状態にあった場合に、その車両の運転者に警告を発する処理装
置に送られる。

【００１５】別のタイプの検出システムは、タイヤ走行時に発生する特定のイベントを示す
断続的、周期的信号を供給するセンサー、例えば、センサーがフットプリントに
入ったり、あるいは離れたりすることを示すセンサーなど、の使用に基づいてい
る。

【００１６】ＥＰ−Ａ１−０８８７２１１は、タイヤ内に配置されたセンサーであって、そ
のセンサーが回転中にタイヤと地面の接触によって形成されるフットプリントを
通過した時に電気パルスを作り出すようになったセンサーを含むタイヤ・モニタ
リング・システムを示している。この出願によるシステムはその電気パルスとタ
イヤの１回転の継続時間との比率を判定する手段と、その比率を車両内の処理装
置に送信する手段も含んでいる。

【００１７】特に、センサーは変形指示計、例えば伸び計であり、例えば圧電性物質からつ
くられ、前記電気パルスがそのセンサーがフットプリントに入った時点で第１の
ピークを有し、フットプリントから出た時点で第２のピークを有するようにタイ
ヤ内に配置されている。従ってこのセンサーはフットプリントに入った瞬間とそ
こから出た瞬間を検出し、そしてこの特許の教示によれば、これら２つのピーク
間に経過した時間とタイヤの完全な１回転に要する時間の比率を用いて車両走行
中のタイヤの平坦化を判定することができる。これは、タイヤの角速度とその半
径が分かっていれば、フットプリントの長さを測定することが可能だからである
。従ってフットプリントの長さはタイヤの平坦化に関係しており、これは動作中
のタイヤ、特に重積載量タイヤにおいては重要なパラメータである。

【００１８】別のタイプの検出システムは、走行タイヤの１つの箇所の挙動に関する周期的
かつ継続的な情報を提供するセンサーの使用に基づくシステムを含んでいる。こ
のセンサーは通常加速度計である。

【００１９】複数のそうしたセンサーがタイヤの個別箇所に取り付けられ、そして上に述べ
たシステムは前記箇所の間隔と時間の動きからタイヤあるいは車両の挙動を把握
するように設計されている。

【００２０】前記センサーのそれぞれは、それがタイヤの１回転毎に現れるという意味で周
期的な、時間において継続的な、そしてそのセンサーが取り付けられた単一箇所
の動きを示す信号を提供する。

【００２１】上に述べたシステムで得られるデータは、制動時、加速時、あるいは滑りが発
生している時などに、自動車の制御（ＡＢＳ、アクティブ・サスペンションなど
）への介入、その挙動の修正などに有用であることが主張されている。

【００２２】ＵＳ５，８２５，２８６はデータを抽出するためのシステム及び方法に関係し
ており、 − 車両ホイールに取り付けられたタイヤ内部からその車両の挙動に関するパラ
メータを検出するステップと、 − そのタイヤ内のデータをデジタル化してそれらを所定の時間間隔でタイヤか
ら外部に送信するステップと、 − これらのパラメータが変化した場合これらの所定の間隔を所定の割合で短く
するステップと、 − これらのデータをタイヤ外部の箇所で受信するステップと、 − これらのデータを前記パラメータのそれぞれに関して所定の値と比較するス
テップと、 − 前記データを示すステップと、そして − 前記パラメータのそれぞれに関してこれらのデータが所定の限度を超えた場
合に警告を発生するステップと、で構成されている。

【００２３】こうしたパラメータを検出するためのセンサーのひとつは振動センサーで、こ
れはそのインピーダンスが変化した場合に電圧信号を発信する（欄１２、行２６
−２９）圧電素子であってよく、タイプに特別の限定はない。すべてのセンサー
は各ホイールに取り付けられたモジュールの部分を形成する。本出願人の観察に
よれば、上述の方法は同様にタイヤの別個の箇所からの情報の入手を必要として
いる。

【００２４】さらに出願人の観察によれば、この先行技術に基づくシステムは、走行車両に
関するイベントの理想的なモニタリングを不可能にしている本質的な制約を示す
。

【００２５】さらにより詳しくは、本出願人は、フットプリントにおけるトレッドの局所的
変形を示す信号を提供する第１のタイプのセンサーは継続的信号を提供するが、
それはタイヤ全体の機械的応力に関して抽出されるべき重要な情報の入手を不可
能にしている。具体的には、２つの連続する時点で提供される信号間の比較は、
それ自体はタイヤ全体の変形状態、あるいは道路上の車両の挙動に関する有益な
情報は何ももたらさない。

【００２６】タイヤと接触面との間の相互作用を検出するための第２のタイプのシステムは
、タイヤの個々の箇所の動きの分析に基づいている。

【００２７】出願人はこれらの検出システムでも、タイヤ全体の機械的応力の状態を全体的
に表していないことを突き止めた。出願人は実際に、タイヤ／道路相互作用に関
する、あるいはタイヤの状態に関する重要なイベント（作動状態の変化）の到来
を予測すること（初期診断）を可能にするためには、あらゆる瞬間でタイヤ全体
の機械的応力の全体の状態を知ることが重要であることに気づいた。この情報は
また、そうしたイベント及び／又はタイヤの状態が所定の限界をいつ超えるかを
検出するためにも重要である。

【００２８】タイヤと地面との相互作用の状態が、タイヤの所定の円周部など、タイヤのい
ずれかの部分の一部を形成する複数の箇所に関連付けられた少なくとも１つの圧
電センサーを含むシステム及びタイヤで、判定できることも分かっている。

【００２９】前記複数の箇所とは一般的に連続的である。

【００３０】上述のセンサーは、タイヤの構造的均一性をモニターすることを可能にしてく
れることも分かっている。

【００３１】本明細書と特許請求の範囲においては、「特徴要素（distinctive elements）
」とはピーク、方形波などを示している。

【００３２】さらに、「細長い圧電素子」という用語は、長さがその幅あるいは直径と比較
して少なくとも２倍、好ましくは少なくとも３倍、そして更に好ましくは少なく
とも５倍以上である圧電素子を示すために用いられている。好ましくは、前記「
細長い圧電素子」の長さは少なくとも３０ｍｍであり、それは、そうでなければ
回転中のタイヤの１つの部分の変形の変化に対して十分に反応を示さないからで
ある。

【００３３】前記「細長い圧電素子」は、好適にタイヤの円周の少なくとも９０度、好まし
くは１８０度、そしてさらに好ましくはほぼ３６０度の円弧にわたって、延びて
いる。

【００３４】「継続的（continuous）」という用語は、センサーがタイヤの円周全体にわた
って延びていなくても、そしてセンサーが取り付けられているタイヤの部分が実
際にはフットプリントではない場合でも、そのタイヤの回転周期を通じて継続的
にセンサーによって発信される信号を意味するために用いられる。このフットプ
リント信号は好ましくはタイヤの全体的応力の状態、つまりタイヤの動作中のそ
れに関連したエネルギーを示している。

【００３５】「周期的（cyclical）」という用語は、その信号の各特徴を示す要素がタイヤ
の１回転毎に起きることを示すために用いられている。その構造（特定のピーク
の形状、あるいは特定の波形、特定のピークあるいは特定の波の強度、１つの特
定のピークと他の特定のピークの間の距離、あるいは１つの特定の波と他の特定
の波の間の距離など）は、周期ごとに、そして１つの周期内でもセンサーに作用
する機械的応力の変化に応じて変化する。センサーに作用するこれらの機械的応
力は、例えばタイヤと地面の間の相互作用、あるいはタイヤ自体の温度の変化に
よる膨張などによる可能性がある。

【００３６】センサーの長さは発信された信号の解像度を決める。実験室での予備的なデー
タは、センサーの長さがタイヤ全体の応力の状態を十分に示している場合は、発
信される信号の解像度の値は０．０５ｍＶのオーダであることを示している。

【００３７】出願人はまた、任意の接触面上で走行している車両に関連するイベントをモニ
タリングして、それに基づいて、少なくとも１つのタイヤ、あるいは前記車両の
少なくとも１つのホイールに取り付けられた少なくとも１つの細長い圧電素子を
用いて、前記１つ又は複数のタイヤと前記接触面との間の相互作用の継続的周期
的信号を検出し、そして前記イベントの強度を示す数値を引き出すようにこの信
号を処理することができる方法を考案した。

【００３８】本説明書とそれに続く請求項において、「イベント」という用語は車両が走行
している状態での変化、あるいはそのタイヤの少なくとも１つの使用条件を指し
て用いられている。この用語は、例えば、路面状態の（例えば乾燥状態から湿っ
た状態への、あるいは滑らかな状態から粗い状態への）変化、車両の加速／減速
による状態の変化、あるいは直線走行から曲線走行への変化、あるいはその逆へ
の変化、タイヤ・トレッド（あるいは前記トレッドの一部）の磨耗、車両サスペ
ンション・システムの能力の変化などを含むことを意図している。

【００３９】出願人は、本発明による方法が、前記１つ又は複数のセンサーによって生み出
された信号からモニターしたいと考えている所定のイベントの説明に有意な少な
くとも１つの周波数範囲を抽出、あるいは選択することを可能にすることも観察
している。

【００４０】特に、出願人は、 − 周波数分析が、所定の時間間隔で発信される信号に基づいて行われる場合は
、その結果は、その期間と強度をその時間間隔中のタイヤ及び／又は車両の動き
の状態における特定のイベントに関連付けることができる、周波数スペクトラム
となること、 − 前記信号の周波数自体が、想定されている時間間隔中のタイヤに影響を及ぼ
すイベントに関する情報を含み、あるいはそうした情報を示していること、 − 上に述べたような情報は、これらのイベントの強度を示す数値（指数）に関
連付けられること、に気づいた。

【００４１】こうした指数は以下の目的、つまり − 車両の運転者に、例えば警告メッセージを通じて、一定のイベントが発生し
たこと、あるいは発生しようとしていることを知らせるため、 − その運転者の運転スタイルをモニターするため、あるいは − 特に自動制御装置において、その車両の動作を制御するために制御装置を操
作するため、に用いることができる。

【００４２】第１の態様で、本発明は自動車走行中のタイヤと地面との間の相互作用を継続
的に判定するためのシステムであって、前記タイヤがケーシング、トレッド、ベ
ルト・プライ、サイドウォール、ビード、及び動作のために処理手段と関連付け
られた少なくとも第１のセンサーとを備えており、前記第１のセンサーが細長い
圧電素子を備えており、かかる細長い圧電素子は、前記タイヤの少なくとも第１
の部分に沿って延び、前記タイヤの回転によって発生され、前記タイヤの回転毎
に周期的に形成される第１の信号を供給することができ、前記第１の信号が複数
の特徴要素を含むと共に、前記処理手段が前記第１の信号を得て前期第１の信号
の特徴要素間の時間間隔の変化を検出することができることを特徴とするシステ
ムに関連している。

【００４３】言い換えると、この第１の実施形態では、車両タイヤと処理装置を含むシステ
ムで、前記タイヤが細長い圧電素子に関連付けられており、かかる細長い圧電素
子が、少なくとも前記タイヤの第一の部分に沿って延びており、前記タイヤの回
転によって発生され、前記タイヤの回転毎に周期的に形成される第１の継続的信
号を供給できることを特徴とするシステムに関連している。前記第１の信号は複
数の特徴要素を有しており、前記処理手段は前記第１の信号を取得し、前記第１
の信号の所定の特徴要素間の時間間隔の変化を検出することができる。この処理
手段は前記車両の走行中に前記タイヤと地面との間の相互作用を評価することも
できる。

【００４４】前記タイヤ／地面間の相互作用は、走行タイヤの挙動そしてそのタイヤを備え
た車両の動きの挙動を示めす。

【００４５】好ましくは、前記第１の信号は、前記タイヤの回転中の前記第一の圧電センサ
ーによって感知される変形の変化に比例している。

【００４６】好適に、前記システムは前記タイヤに関連付けられた第２の圧電センサーを含
んでおり、前記第２の圧電センサーが細長い圧電素子を備えており、かかる細長
い圧電素子は、前記タイヤの少なくとも第２の部分に沿って伸び、前記タイヤの
回転によって発生され、前記タイヤの回転毎に周期的に形成される第２の信号を
提供することができ、前記第２の信号は特徴要素を有しており、前記処理手段は
さらに前記第２の信号を取得し、前記第１の信号と前記第２の信号の間の所定の
特徴要素間の時間間隔の変化を検出することができる。

【００４７】好ましくは、前記第２の信号は、前記タイヤの回転中に前記第２の圧電センサ
ーによって感知される変形の変化にも比例している。

【００４８】このことを他の用語で表現すると、前記センサーで発生される信号は、前記タ
イヤを装備した車両の走行中にタイヤによって経験される機械的応力の変化を示
している。

【００４９】タイヤ／地面間の相互作用によって発生される機械的応力の変化は上記信号の
変化によって明らかにされ、従って、走行タイヤの挙動、そしてそのタイヤを装
備した車両の走行中の挙動に関する情報が提供される。

【００５０】そうしたタイヤを車両ホイール・リムに取り付けた場合、前記タイヤはそのリ
ムの質量から発生する情報、そしてその質量の相対分布から（the relative dis
tribution of the said mass）発生する情報も含み、継続的に発生する信号は従
ってホイール全体の動きも示している。

【００５１】本発明は信号の特徴要素の変化の読み取りと解釈に基づいており、そして、必
要とされる検出のタイプに従って、そうした特徴要素の絶対値、あるいは特徴要
素間の距離あるいは周波数の変化、又はそれらの量の組み合わせも考慮に入れる
。

【００５２】そうした変化は主にタイヤ／地面間の相互作用に依存しており、上記リムに起
因する信号の要素には大幅に影響されないことが実験的に確認されている。

【００５３】第２の態様で、本発明は、ケーシング、トレッド、ベルト・プライ、サイドウ
ォール、ビード及び少なくとも第１のセンサーを含む自動車用のタイヤであって
、前記第１のセンサーが細長い圧電要素を備えており、かかる細長い圧電要素は
、前記タイヤの少なくとも第１の部分に沿って延び、前記タイヤの回転によって
発生され、タイヤの回転毎に周期的に形成される第１の信号を提供することがで
き、前記第１の信号は複数の特徴要素を有しており、前記第１の信号の所定の特
徴要素間の時間間隔の変化が前記タイヤの角速度の変化を示すことを特徴とする
。

【００５４】言い換えると、この第２の実施形態においては、本発明は、少なくとも１つの
第１の細長い圧電素子を備えた自動車用タイヤに関係しており、かかる細長い圧
電素子は、前記タイヤの少なくとも第１の部分に沿って延び、前記タイヤの回転
によって発生され、前記タイヤの回転毎に周期的に形成される第１の信号を提供
することができる。前記第１の信号は、好ましくは複数の特徴要素を有している
。より好ましくは、前記第１の信号の所定の特徴要素間の時間間隔の変化はその
タイヤの角速度の変化を示している。

【００５５】前記信号は、好ましくはタイヤ全体と地面との相互作用を示している。この読
み取り方法によって、走行タイヤの挙動に関する情報、あるいは前記タイヤを装
備した車両の走行中の挙動に関する情報が提供される。

【００５６】好ましくは、前記第１の信号は、前記タイヤの回転中に前記第１の圧電センサ
ーによって感知される変形の変化に対して比例している。

【００５７】第１の変形例においては、前記第１の圧電センサーは前記タイヤの所定の円周
部の少なくとも１つの部分に対して付与される。好ましくは、それは前記タイヤ
の赤道円周部（the equatorial circumference）の少なくとも一部に沿って付与
され、さらに好ましくは、前記タイヤの所定の円周部全体に沿って付与される。
前記圧電センサーはそのタイヤの円周部から適切に間隔を置いた箇所に留めるこ
ともできる。第２の変形例においては、前記第１の圧電センサーは前記タイヤの（断面平面
上に位置する）子午輪郭部（a meridian profile）の一部に沿って付与される。
好ましくは、それは赤道面の両側に延びる前記子午輪郭部の中央部分に沿って付
与される。

【００５８】好適には、前記第１の圧電センサーは前記ケーシングの内面に付与される。

【００５９】あるいは、前記第１の圧電センサーは前記ケーシング、前記ベルト・プライ、
前記トレッド、あるいはビード内に埋め込まれる。

【００６０】別の実施形態で、前記第１のセンサーは少なくとも部分的に、タイヤ、そして
タイヤが取り付けられる車両ホイール・リムに接触した状態で配置される。

【００６１】さらに好ましくは、前記センサーは少なくとも部分的に、車両ホイール・リム
のビード・シートと、前記リムに取り付けられたタイヤのビードとの間に収容さ
れている。

【００６２】好適には、そのタイヤは細長い圧電要素を備えており、かかる細長い圧電要素
は、少なくとも前記タイヤの第２の部分に沿って延び、前記タイヤの回転によっ
て発生され、前記タイヤの回転毎に周期的に形成される第２の信号を提供するこ
とができ、前記第２の信号は特徴要素を有し、前記第２の信号の所定の特徴要素
間の時間間隔の変化は、前記タイヤの角速度の変化を示している。

【００６３】好ましくは、その第２の信号はまた、前記タイヤの回転中の前記第２の圧電セ
ンサーによって感知される変形の変化に比例している。

【００６４】好適には、前記圧電センサーは、前記ビードの一部を形成する円周部に沿って
、あるいは前記タイヤの子午輪郭部のビード部分に沿って、付与されている。

【００６５】知られているように、圧電気は、機械的応力を受けた場合にある種の結晶の２
つの面間に発生する電位差である。この現象は直接圧電効果として知られている
。電位差の影響下で、直接圧電効果を示す結晶内に発生する機械的変形から構成
される、逆電圧効果も知られている。

【００６６】過去数十年間に、機械的に応力をかけられると逆方向に電位差を発生すること
ができる熱可塑性物質（圧電性ポリマー）もつくられ、研究されている。

【００６７】好ましくは、この圧電センサーは、同軸圧電ケーブル、双極性圧電ケーブル、
あるいは細長い圧電素子を備えた圧電ストリップ、例えば圧電性ポリマーによっ
てつくられたもので構成されている。

【００６８】１つの変形例では、前記圧電センサーは、圧電部分と、非圧電性で導電性の部
分とが電気的に接続されて構成されるケーブルを備えている。好ましくは、それ
らは交互に順番に配置されている。

【００６９】特に、前記圧電部分と非圧電導電性部分がジグザグ形状（またはフレット形状
（fretted））で配置され、あるいは整列されている。

【００７０】本発明によるタイヤとシステムは、タイヤの作動状態に起きる変化に関する正
確な情報、例えばすべての滑り状況に関する情報、そして結果として有効粘着力
の変化に関する情報を、正しい時点で入手できるようにする。

【００７１】この情報が利用できると、直線道路及び／又は曲線道路上での走行車両の挙動
を調節し、最適化するための動作を迅速に実行することができる。

【００７２】より詳細には、本発明による圧電センサーは、送信手段によって制御装置と関
連付けることができ、かかる制御装置は、前記センサーから発信される信号を受
信して保存し、前記タイヤの角速度の変化、そして結果としてクリープを示す前
記信号の所定の特徴要素間の時間間隔の変化を検出し、それらを処理して、自動
車の走行中にタイヤと地面（道路）の間の相互作用の状態の変化を示す出力信号
を提供し、そしてその自動車の挙動を制御するように設計された調節装置（例え
ば、ブレーキ、アクセル、ディファレンシャル、及びサスペンションなど）を制
御することができる。

【００７３】前記出力信号は、自動車の走行中の地面（道路）とタイヤの間の相互作用の状
態の変化を示し、少なくとも部分的に、その自動車の挙動を示す視覚及び／又は
音響信号を発信することができる手段に送ることもできる。

【００７４】当業者であれば、良く知られたパラメータに基づいてセンサーによって発生さ
れた信号をどのように変換し、送信するかを決めることができるであろう。

【００７５】本発明者によって行われた予備的なテストにおいて、その信号を送信する好ま
しい方法は、周波数変調された定常周波数搬送波を使用することであることが見
出された。

【００７６】より詳細には、ホイールに取り付けられた送信装置に接続された送信アンテナ
がこの電波を発信する。かかる電波は、それ自体の周囲に一定密度の電磁場を発
生させ、搬送波の振幅と、搬送波の周波数変調に基づく可変周波数に依存する（
being contingent upon the amplitude of the carrier wave, and of variable
frequency in accordance with the frequency modulation of the said carri
er wave）。前記電磁場の密度は、送信装置のパワーとアンテナの特性に依存す
る。

【００７７】車両本体に搭載された受信装置は、磁場の密度を周波数から分離することで、
受信された信号をデコードすることができる。周波数の変化は走行タイヤの挙動
に関する情報を提供する。この周波数変調は、信号を送信できる最大距離とその
純度（purity）を決定する磁場の密度とは無関係であり、磁場が受信装置の距離
に対して弱すぎると、受信が混乱して歪められるか、または信号の受信が不可能
になる場合もある。受信装置が固定位置に搭載されており、送信装置がホイール
に取り付けられているような車両の場合、受信装置によって検出される磁場の密
度は送信装置と受信装置との間の距離に依存して変化し、具体的には、この密度
を示す値は正弦曲線状に変化し、そして好ましくは信頼性の高い信号受信を行う
ために１．６〜２．２Ｖの数値範囲に設定される。この正弦波はホイールの回転
が送信装置を受信装置から最も近い距離に持ってきた場合に最大値に達し、送信
装置が受信装置から最も離れた距離に来た時に最小値に達する。その正弦曲線の
所定の箇所を周期的信号発信の箇所として用いることができ、その箇所は最大値
であることが好ましいが、必ずしも最大値でなくてもよい。

【００７８】別の態様では、本発明は接触面に対して動いている時のタイヤの挙動を検出す
るキットに関係しており、この場合、キットとタイヤは両方とも車両のホイール
・リムに取り付けられている。

【００７９】前記キットは好ましくは以下のものを含んでいる。 − 前記タイヤの一部と接触した状態で配置された場合に、そのタイヤの動きに
関連して機械的応力がかけられ、前記機械的応力の変化を示す継続的、周期的信
号を発信する細長い圧電素子を備えたセンサー、 − 前記継続的、周期的信号の送信装置。

【００８０】さらに好ましくは、このキットは支持用構造体、圧電センサー、送信装置及び
アンテナ、そしてオプションとして、例えば車両内に搭載され、上記送信装置と
同じ周波数に合わせられる受信装置を含んでいる。

【００８１】本発明によるキットは、１つの好ましい実施形態で、特に、そしてそれ以外の
形態がないわけではないが、車両の走行中のタイヤと地面との間の相互作用を継
続的に判定するために設計されており、環状支持構造体を含んでいる。かかる環
状支持構造体は、好ましくは弾性体、さらに好ましくはエラストマー性素材で作
られており、タイヤ用の取り付けリムのビード・シート上に取り付けることがで
き、そしてそのリムの肩部と、そのタイヤの外面、特に上記タイヤのビード領域
の外面との間に配置される。

【００８２】この環状構造体の断面は好ましくはほぼ長方形の形状を有しており、その短い
辺はリムの回転軸とほぼ平行であり、長い方の辺は、タイヤの赤道面にほぼ相当
する、リムの中間平面とほぼ平行な平面上にある。

【００８３】前記長い方の辺は、上記取り付けリム上のその位置を基準として、前記環状構
造体の断面平面と、前記構造体の軸方向内側及び軸方向外側の横方向面との交差
線を形成している。

【００８４】圧電ケーブルの巻きは、前記構造体のこれら横方向面のひとつ、好ましくは軸
方向内側の面上に取り付けられ、タイヤの前記面と接触するように設計されてい
る。その巻きの端部は、前記構造体が設けられている送信装置の第１のクランプ
でクローズされている。

【００８５】この送信装置は、好ましくは前記送信装置を上記リムの肩部に固定するための
ファスナーを備えている（良く知られており、本発明の目的のためには特に重要
なものではないので図示しない）。

【００８６】圧電ケーブルの巻きの上述した端部分は、支持構造体の縁部、好ましくは半径
方向外側の縁部を通過した後、あるいは穴を通じて前記構造体を通過した後、前
記第１のクランプに届いている。

【００８７】上記送信装置は通常、送信用アンテナを備えている。第１の実施形態では、送
信用アンテナは金属性物質の、好ましくは銅の巻き部分を含んでおり、少なくと
もその一端は上記送信装置の第２のクランプに接続されている。

【００８８】別の好適な実施形態では、送信用アンテナは、ソレノイド内にフェライト・コ
ア（a ferrite core）を含んでいる。

【００８９】前記金属性材料の巻き部分は、好ましくは前記支持構造体の軸方向外面と関連
付けられている。

【００９０】以上における、前記巻き部分に対して用いられている「関連付けられた」とい
う用語の使用は、上記各巻き部分が上記支持構造体上に単に置かれているだけで
もよく、あるいは前記構造体の横方向表面の１つの少なくとも一点に取り付けら
れてもよく、さらに前記表面の長さ方向全体にわたって取り付けてもよく、さら
には前記構造体の内部に完全に埋め込まれてもよい。

【００９１】上記環状構造体の内径は取り付けリムのリム直径とほぼ等しく、好ましくは、
その環状構造を軽いテンション下で作動させるために（work under slight tens
ion）、ビード・シートと間で軽度の干渉状態をつくるべく、やや小さめな方が
よい。

【００９２】この支持構造体の弾性は、取り付け中にリムの肩部上を越えることができるだ
けでなく、別のリム直径のリム上で、好ましくは少なくとも近接リム直径のリム
上で（at least those with adjacent rim diameters）、上記構造体を用いるこ
とができるようなものであることが好ましく、言い換えれば、１４インチ・リム
上での使用が意図された構造体が、１５インチ・リムなどでも使えることが好ま
しい。

【００９３】上に述べた巻き部分は、別の直径のリムで使うために引き出さなくても直径を
大きくすることができるように、好ましくは非直線状で、より好ましくは少なく
とも１つの波状部分（undulating portion）を含んでいる。

【００９４】上記支持構造体の横方向面の高さ、つまり、上記円形の輪の較差（the amplit
ude of the circular annulus）は、取り付けリムの肩部の高さより大きいこと
が好ましい。より好ましくは、圧電ケーブルの巻きの直径は、ケーブルの前記巻
きがタイヤの外面と前記肩部の軸方向外面間に含まれるように、前記肩部の外径
以下である。

【００９５】アンテナとして機能する金属性素材の巻きの直径は、前記肩部との物理的な接
触を防ぎ、送信効率を増強するために、前記肩部の外径より大きいことが好まし
い。

【００９６】送信装置は通常、作動するために発電機も含んでいる。１つの好ましい実施形
態では、上記キットは、圧電ケーブルの巻きによって生成される電気信号が、好
ましくはバッファバッテリー（a buffer battery）を介して、送信装置の電源回
路に電力を供給することから、電源内蔵型装置となる。

【００９７】上記受信装置は、意図された使用目的のために当業者の知識に基づいて選択さ
れる形状及び手段で、送信装置から送信される信号を受信する。前記キットの検
出装置の１つの好ましい実施形態において、前にも述べたように、この信号は、
ホイールの回転速度を検出すると同時にそのいかなる変化も把握するために、ホ
イールの回転ごとにトリガーエフェクトを与えるという別の目的のためにも用い
られる。

【００９８】上記支持構造体は、加硫後にＳｈｏｒｅＡ度で測定した場合に５０〜８０の
間の硬度を示す化合物から好ましくは形成され、前記化合物の弾性率ＣＡ１，Ｃ
Ａ２は、好ましくはＣＡ１が０．８〜２ＭＰａ、ＣＡ３が３〜１２ＭＰａの範囲
である。

【００９９】上記のキットの１つの特定な実施形態では、リム・サイズ１５”ｘ６ｊに取り
付けられるタイヤ・サイズ１９５／６０Ｒ１５用の、上記支持構造体の断面の寸
法は以下の通りであり、好ましい数値範囲はリムを基準として１３"〜１６"の範
囲である。 − 外径：３９０ｍｍ、好ましくは３７０〜４７０ｍｍの範囲 − 内径：３４０ｍｍ、好ましくは３２０〜４２０ｍｍの範囲 − 輪の高さ：２５ｍｍ、好ましくは２０〜３０ｍｍの範囲 − 厚さ：２．５ｍｍ、好ましくは２〜３ｍｍの範囲。

【０１００】検出及び送信装置の部品に関して言うと、その特性は以下のとおりである。 − 圧電ケーブルの巻きの平均直径：３６０ｍｍ、好ましくは３４０〜４４０ｍ
ｍ − 銅でできた金属性巻き − 上記金属性巻きの平均直径：３８０ｍｍ、好ましくは３６０〜４６０ｍｍ − 送信装置の送信性能：４３０〜４５０ＭＨｚの周波数

【０１０１】さらに別の実施形態では、本発明はタイヤ、リム、及び接触面に対して動いて
いる時のタイヤの挙動を検出するための装置を含んでおり、前記装置は、機械的
応力の状態、あるいは前の状態からの変化を示す、継続的、周期的信号を発信す
るセンサーを含んでいる。

【０１０２】別の態様では、本発明は、本体と、少なくとも１つのサスペンションと、タイ
ヤが取り付けられた少なくとも１つのホイールと、走行車両の挙動を制御するた
めの少なくとも１つの装置であって、前記ホイールあるいはその一部からの信号
によって起動される装置と、を備えた車両に関連し、前記信号は前記ホイールあ
るいはその一部に組み合わされた少なくとも１つのセンサーによって継続的、周
期的に出力され、前記信号が、機械的応力の状態、あるいは前の状態からの変化
を示すことを特徴とする。

【０１０３】さらに別の態様では、本発明は、走行タイヤに関連付けられたセンサーによっ
て発信される信号によって、少なくとも１つの走行タイヤと接触面との間の相互
作用を検出するための方法に関しており、その方法は、機械的応力の状態あるい
は前の状態からの変化を示す、継続的、周期的信号を発生させるステップを含ん
でいる。

【０１０４】１つの変形例では、本発明は、接触面に対する少なくとも１つの走行タイヤの
挙動を検出する方法に関しており、その方法は： − 前記タイヤの動きに関する継続的、周期的信号を発生させるステップと； − 前記信号の複数の周期、あるいはその周期の一部を相互に比較するステップ
と、を含んでいる。

【０１０５】別の変形例では、本発明は、タイヤに対して接触面に対して動いているときの
それ自体の挙動を示す信号を発生させられるようにする方法に関しており、その
方法は、機械的応力の状態あるいは前の状態からの変化を示す、継続的、周期的
信号を発生させるために、前記タイヤにセンサーを取り付けるステップを含んで
いる。

【０１０６】本発明のさらに別の変形例は、タイヤが接触面に対して動いているときのそれ
自体の挙動を示す信号を送信できるようにする方法に関しており、この方法は、
以下のステップを含んでいる。 − 機械的応力の状態あるいは前の状態からの変化を示す、継続的、周期的信号
を発生させるためのセンサーを前記タイヤに取り付けるステップと、 − 前記の継続的、周期的信号を送信するための送信装置を前記センサーに取り
付けるステップを含んでいる。

【０１０７】さらに別の変形例では、本発明は、ホイール・リムに取り付けられたタイヤが
接触面に対して動いている時にそれ自体の挙動を示す信号を発生できるようにす
る方法に関しており、この方法は、機械的応力の状態あるいは前の状態からの変
化を示す、継続的、周期的信号を発生させるためのセンサーを前記タイヤに取り
付けるステップを含んでいる。

【０１０８】この方法は、好ましくは、前記タイヤの挙動の少なくとも一部を示す視覚又は
音響出力を提供できる装置に前記信号が送信される段階を含んでいる。

【０１０９】前記タイヤの動きを調整することができる少なくとも１つの装置に前記信号が
送信される段階も好ましい。

【０１１０】本発明は、タイヤと、リムと、接触面に対して動いている時のタイヤの挙動を
示す信号を発生することができるセンサーと、を含むホイールを製造する方法に
関しており、その方法は、前記センサーが機械的応力の状態あるいは前の状態か
らの変化を示す継続的、周期的信号を発生できるような構成で、前記タイヤ、前
記リム、及び前記センサーを組み合わせて前記ホイールを形成するステップを含
んでいる。

【０１１１】さらに別の実施形態では、本発明は、ホイールが取り付けられた車両の挙動を
モニタリングする方法に関しており、その方法は： − 前記ホイールの少なくとも１つに組み合わされたセンサーによって継続的、
周期的に発生され、機械的応力の状態あるいは前の状態からの変化を示す信号を
検出するステップと、 − 前記信号を前記車両が装備している処理装置に送るステップと、を含んでい
る。

【０１１２】上記処理装置は、車両の内部、外部のいずれに配置されてもよい。

【０１１３】この方法はまた、前記走行車両の挙動を示す信号を提供するために、同じ周期
内で、あるいは前の周期と比較して、前記信号の特徴要素の変化を検出する段階
を含んでいてもよい。

【０１１４】上記検出段階は、同じ車両の少なくとも２つのタイヤからくる信号の特徴要素
の変化の比較を示す信号を供給するために、同じ車両の少なくとも２つのタイヤ
からくる信号にも関係している。

【０１１５】別の変形例では、本発明は、ホイール上に取り付けられ、少なくとも１つの制
御装置を有する走行車両の挙動を制御する方法に関しており、この方法は： − 前記ホイールの少なくとも１つと関連付けられたセンサーによって継続的、
周期的に発生される信号であって、機械的応力の状態あるいは前の状態からの変
化を示す信号を検出するステップと、 − 前記車両が装備することができ、前記少なくとも１つの制御装置を起動する
ことができるユニットに、前記信号を送信するステップと、で構成されている。

【０１１６】本発明の別の変形例では、所定の圧力まで膨張されたタイヤと取り付けリムを
含むホイールであって、その質量及び質量の相対的分布の両方が分かっているホ
イールの、所定の速度での回転を分析することでタイヤの構造的均一性をモニタ
リングする方法に関しており、この方法は、 − 前記ホイールに組み合わされるセンサーであって、前記ホイール内の質量分
布の非均一性の故に発生する遠心力の変化を示す機械的応力の周期的変化を感知
することができるセンサーによって、継続的、周期的に発生される信号を検出す
るステップと、 − 前記信号を処理装置に送信するステップと、 − 上記信号の取り付けリムに起因する信号成分を除去するステップと、 − 前記信号の特徴要素の少なくとも１つを少なくとも１つの基準値と比較する
ステップと、で構成されている。

【０１１７】当業者には既知のように、これらの構造的非均一性は、接合部及びプライ・ス
ティアの存在及びその位置などの、その構造上の特徴に依存し、あるいは、タイ
ヤの質量分布の不均一性及び偏心などの製造上の欠陥、あるいは磨耗などから発
生する。

【０１１８】各不均一性に対して、基準値、あるいは閾値が選択され、この基準値あるいは
閾値は、そのタイヤが重積載量車両、中性能車、スポーツカーのいずれに対して
用いられるかによって定まるタイヤのタイプによって変わる。

【０１１９】本発明の方法によって判定された数値が所定の基準値を超えない場合は、検査
対象のタイヤは受け入れられる。そうでない場合は、拒絶される。

【０１２０】この方法は、研究開発段階で試作品を評価する場合にも非常に有益である。

【０１２１】本発明のさらに別の変形例では、接触面に対して動いている時のタイヤの挙動
を分析することでタイヤの収縮を検出する方法に関係しており、この方法は： − 前記タイヤを含むホイールと関連付けられたセンサーによって継続的、周期
的に発生される信号であって、機械的応力の状態あるいは前の状態からの変化を
示す信号を検出するステップと、 − 前記信号を処理装置に送信するステップと、 − 前記信号の特徴要素の少なくとも１つを少なくとも１つの所定の基準値と比
較するステップと、 − 上に述べた方法で検出された値が前記基準値から違うようになった時点を示
すステップと、で構成されている。

【０１２２】前記基準値は好ましくは最大閾値であり、検査対象のタイプのタイヤとって理
想的な作動圧力に基づいて当業者によって簡単に決めることができる。

【０１２３】本発明の特徴と利点を、添付の図面において、限定の意図なしに例として示し
ている多数の実施態様を参照して、以下に説明することとする。

【０１２４】図１と２は自動車用タイヤ１を示しており、このタイヤ１は、ケーシング２、
トレッド３、ベルト・プライ（ベルト・パッケージ）６、サイドウォール４及び
ビード５を含んでいる。タイヤ１はリム１５に取り付けられている。ケーシング
２は内面９を有しており、これは被覆層（ライナー）で被覆されている場合もあ
る。タイヤ１は、本発明によれば、圧電ケーブル１０で形成された細長い圧電素
子７と関連付けられている。この圧電ケーブル１０はケーシング２の内面９に貼
り付けられており、縦方向（平面ＹＺに対して垂直なＸ方向）に、ケーシングの
内面の赤道円周全体に沿ってその自動車の進む方向に延びている。同じタイプの
結果は、圧電ケーブルがその赤道円周の一部（その円周の円弧）に沿ってだけ延
びている場合にも得られる。

【０１２５】より一般的な場合、その圧電センサーは、伝導体と電気的に接続している第１
の面と第２の面を画定する、細長い圧電素子を含んでいる。

【０１２６】この圧電素子は、好ましくは、内面と外面を有している筒形状である。前記細
長い圧電素子の外面と接触した伝導体は、好ましくはその表面の周辺に配置され
た導電性物質のサック（sock）である。

【０１２７】この細長い圧電素子の内面と接触した導電体は、好ましくは伝導性物質のワイ
アあるいはワイア・コード（cord of wires）である。別の例としては、非伝導
性支承体に巻き付けられたサックの形状をしている。

【０１２８】図３に示すように、圧電ケーブル１０は、導電性物質でできた中心コア１１、
絶縁層１２、及びこれも導電性物質でできたメッシュ・ラッピング１３を備えて
いる。コア１１は例えば錫含有スチールのコードでできており、ラッピング１３
は銅でできている。絶縁層１２は、コア１１とラッピング１３との間に挟まれて
おり、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）などの圧電性ポリマーによって形成さ
れている。外面被覆保護用鞘１４は、例えばポリエチレンあるいはブチル・ハロ
ゲン・ゴムなどのエラストマー材料によって作られており、ラッピング１３に対
して付与される。上記圧電ケーブル１０は、例えば、約３ｍｍの直径を有してい
る。

【０１２９】ケーブルが、例えばケーシング２内や、ベルト・プライ６内や、トレッド４内
や、ビード４内など、タイヤ内に埋め込まれている場合は、この外部鞘１４の材
料とタイヤをつくる材料との非共存性の問題を回避するために、外部鞘１４を有
さない圧電ケーブル１０を用いることが好ましい。

【０１３０】本出願人は、上記ケーブルがタイヤの内側あるいは外側表面部分のいずれに配
置されていていても、この解決方法を好適に採用できることを見出した。

【０１３１】タイヤ１で、圧電ケーブル１０はケーシング２の内側表面に付与されている。
しかし、その圧電ケーブル１０をケーシング２内に埋め込み、ケーシング・プラ
イ２のコードを置き換えることができる場合や、ベルト６内に埋め込み、ベルト
・プライのコードを置き換えることができる場合や、トレッド３やビード５内に
埋め込む場合でも同様の結果が得られ。さらに、圧電ケーブル１０は、トレッド
３の円周溝内、好ましくは通路の底部、あるいはサイドウォール４上に配置する
こともできる。

【０１３２】上記圧電ケーブル１０によって形成された圧電センサー７が変形されると、そ
れは電荷を発生させ、その電荷は、発生した変形の程度に対して線形的な、好ま
しくは比例する電位差をつくりだす。

【０１３３】別のタイプのケーブルでは、発生された電位差は、圧電センサーの変形が変化
すると、非線形的に変化する。

【０１３４】知られているように、圧電ケーブルが機械的応力を受けると、つまり、例えば
交互に変化する圧力を受けたり、曲げ応力を繰り返し受けたりした場合など、特
にその現在の機械的応力の状態が変化すると、電荷が発生する。

【０１３５】車両の走行中、圧電センサー７は変形され、それが図４〜６、９〜１０、１３
、１４、及び１９、２０に示されているような電気的信号を発生する。これらの
信号はピーク、方形波などによって構成される特徴要素によって特徴づけられる
。

【０１３６】出願人はこれらの特徴要素が、タイヤの不均一性（例えば、トレッド・ブロッ
ク、タイヤのケーシング構造内に接着されている構造物間の接合部、質量の不均
一な分布など）と路面との相互作用によって発生し、かかる相互作用は、タイヤ
の円周に沿って局所化されており、回転するタイヤの機械的応力の状態に周期的
な変化を引き起こすことをつきとめた。周期的な変化は、ホイールの動き（回転
速度及び滑り）に関連している。

【０１３７】本発明の別の実施形態では、センサーから発信される信号に特定の特徴要素を
発生させるために、不均一性が意図的にタイヤに付与される。

【０１３８】特に、そうした特徴要素を発生させるセンサー自体が、不均一性の原因となる
場合もある。

【０１３９】別の観点で説明すれば、出願人は、これらの不均一性がタイヤの回転中に波形
（ピーク振幅（amplitude:強度）及び／又はピーク間の間隔）に影響を及ぼすこ
とを見出した。この波形は、一定速度でのタイヤの回転を乱す傾向のあるイベン
トが発生しなければ、ホイールの回転毎にほぼ同じように繰り返される。

【０１４０】従って、調査の対象となる各イベントがその波形に及ぼす影響を実験的に評価
することは極めて簡単である。複数のイベントが同時に発生することを特徴とす
るより複雑な状況については、各個別イベントの存在を識別することはそれほど
容易ではない。こうした複合的な状況は、台上で自由に回転できるホイールから
始めて、滑らかだったり、粗かったり、障害物があったり、キャンバーやドリフ
トの角度を適切に変えることができるロードホイール（よく知られている実験室
装置）で実験を行い、最終的には車両に取り付けたホイールで実験を行うことで
、実験的に再現することができる。

【０１４１】この前提となっているのは、各イベントはその波形を修正する摂動（perturba
tion）を持っているということである。複合的な状況でも、各イベントでつくり
だされる摂動がわかっていれば、ある時点で個々の信号の波形を、別の時点、例
えば前の回転周期でのその信号の対応する波形（記憶装置に保存されている）と
比較することによって、識別することができる。

【０１４２】従って、本発明は、複雑な状況を構成しているすべての要素的状況を知ること
によって、複合的な状況をうまく解釈することを可能にしてくれる。本発明によ
れば、その目的のためには、１つのタイプのセンサーを用いて１つの信号を分析
するだけで十分である。対照的に、複数のイベントの存在を特徴とする複合的な
状況を調査する先行技術による方法は、その複合的な状況から始めて、モニター
する必要がある各イベント（つまり要素的状況）に特有の異なったタイプのセン
サーによって発生される複数の信号を分析することで、そうした複合状況を構成
する要素的状況を把握しようとする。

【０１４３】圧電センサー７によって発信される、変形の変化に比例した電気信号は、送信
装置（図示せず）によってアナログあるいはデジタル信号に変換され、それらの
信号が例えば無線信号などで別の場所に送信される。

【０１４４】圧電センサー７は、上に述べた送信装置によって、制御装置８（図１）と作動
的に組み合わされており、この制御装置８がセンサー７によって発信された信号
を受信、保存し、前記タイヤ１の角速度の変化、従ってクリープを示す前記信号
の所定の特徴要素間の時間間隔の変化を検出する。制御装置はそれらを処理して
、その自動車の走行中のタイヤ１と地面（道路）との間の相互作用（スキッド）
の状態の変化を示す出力信号を提供する。この出力信号は、ブレーキ、アクセル
、ディファレンシャル装置、サスペンションなど、車両の挙動を制御するために
設計されている調節装置を操作するために用いられる。

【０１４５】１９５／６５Ｒ１５サイズで、６Ｊリムを有し、膨張圧力が２．２バール、
３５０ｋｇの垂直負荷を受け、直線道路を一定の速度で走行しているタイヤに関
して、圧電センサー７によって発信される信号の例を図４、５、及び６に示す。

【０１４６】図４のグラフは、滑らかな路面の道路上を２０ｋｍ／ｈｒの一定速度で直線走
行しているタイヤの各回転周期における、一定期間（秒）に圧電ケーブルによっ
て発信される信号ａの振幅（ミリボルト）の変化を示している。

【０１４７】図５のグラフは、滑らかな路面の道路上を８０ｋｍ／ｈｒの一定速度で直線走
行しているタイヤの各回転周期における、一定期間（秒）に圧電ケーブルによっ
て発信される信号ｂの振幅（ミリボルト）の変化を示している。

【０１４８】図６のグラフは、信号ａと信号ｂの比較を示している。この比較は、どの回転
速度でも、タイヤの各回転毎に非常に正確なピーク（特徴要素）を識別すること
ができ、これはフォニック・ホイール（phonic wheel）の歯から発信されるもの
と同等だと考えられる。タイヤが一定の速度で回転している場合、これらのピー
クは固定的な間隔を示すのに対して、制動時には、これらのピークは離れる傾向
があり、これらのピーク間の時間間隔は、タイヤの角速度の変化、従って対応す
るクリープを示している。

【０１４９】図７と８は、本発明によるシステムの変形例を示しており、これらの変形例で
は、タイヤ１は圧電センサー７及び圧電センサー１０７と関連付けられている。
圧電センサー１０７は、タイヤ１のビード５の近くの内面９に付与された圧電ケ
ーブル１０（図３参照）によって形成されている。圧電ケーブル１０は、ビード
とそのタイヤの赤道平面に平行な１つの平面との交差線によって示される円周部
の全体に沿って延びている。同じタイプの結果は、センサー１０７がその円周部
の一部だけに付与されている場合でも、あるいはビード５内に埋め込まれている
場合でも達成される。

【０１５０】１９５／６５Ｒ１５−Ｐ６０００サイズで、膨張圧力が２．２バール、２８
０ｋｇの垂直負荷を受け、直線道路を一定の速度で走行しているタイヤに関して
、圧電センサー７及び１０７によって発信される信号の例を図９と１０に示す。

【０１５１】図９のグラフは、トルクがかからない状態（つまり、一定速度での走行）にお
けるタイヤの回転の各周期内の、それぞれ圧電センサー７と圧電センサー１０７
によって一定期間（秒）発信された信号ｃと信号ｄの振幅（ミリボルト）の変化
を示している。信号ｃとｄは同期している。図９は、それぞれ信号ｃとｄの特徴
要素（類似のピーク）ＰＰ１とＰＰ２を示している。

【０１５２】類似のピークは、トレッド・パターンのピッチや圧電ケーブルをタイヤに固定
させる手段などの、不均一な質量分布による、同じ「不均一性」に関係している
。

【０１５３】タイヤの回転毎に、その類似ピークＰＰ１とＰＰ２との間の時間間隔が測定さ
れる。この間隔は、圧電センサー７において「不均一性」により生じた信号と圧
電センサー１０７において生じたそれとの間の位相ずれを示している。タイヤの
回転毎の類似ピークの位相ずれの変化は、ビード５に対して、そして結果として
タイヤ１が取り付けられているハブ１５に対して、ベルト・プライ６が受けるク
リープを示す。

【０１５４】図９に示されているケースでは、一定速度で測定されたピークＰＰ１とＰＰ２
との間の位相ずれが、そのタイヤの他の作動条件（制動、加速など）で起きる位
相ずれの変化に関する基準となる。

【０１５５】図１０は、図９と同様で、トルクが存在している状態で、タイヤの回転の各周
期における、それぞれ圧電センサー７と圧電センサー１０７によって一定期間（
秒）に発信された信号ｅと信号ｆの振幅（ミリボルト）の変化を示している。こ
の場合、ピークＰＰ１とＰＰ２との間で測定された位相ずれは、一定速度の状態
で測定されたものとは異なった値を持っている（図９）。その結果、その位相ず
れの値は、ベルト・プライ６がビード５に対して受けるクリープの測定値を示し
ている。ｉ回目の周期とｉ＋１回目の周期に測定された２つの位相ずれの時間値
の変化は、２つの連続的な周期の作動条件でのタイヤのベルト・プライ９とビー
ド５の間のクリープの変化を示している。

【０１５６】図１１は、タイヤ１に関連付けられた圧電センサー２０７を示している。この
圧電センサー２０７は、長さが４０ｍｍ程度の、ビード５に付与された圧電ケー
ブル１０の１片によって形成されている。圧電センサー２０７は、タイヤ１の子
午断面１６のビード部分に沿って横方向（Ｙ方向）に延びている。

【０１５７】図１２は、タイヤ１に関連付けられた圧電センサー３０７と圧電センサー２０
７を示している。圧電センサー３０７は、長さが４０ｍｍ程度の、ケーシング２
の内面９に付与された圧電ケーブル１０の１片によって形成されている。圧電セ
ンサー３０７は、タイヤ１の赤道面の両側に延びる子午断面１６の中央部分に沿
って横方向（Ｙ方向）に延びている。

【０１５８】図１３のグラフは、トルクがかからない状態（つまり、一定速度での走行）に
おける、タイヤの回転の各周期内での、それぞれ圧電センサー３０７と圧電セン
サー２０７によって一定期間（秒）に発信された信号ｇと信号ｈの振幅（ミリボ
ルト）の変化を示している。

【０１５９】図１４のグラフは、トルクがかかっている状態における、タイヤの回転の各周期
内での、それぞれ圧電センサー３０７と圧電センサー２０７によって一定期間（
秒）に発信された信号ｉと信号ｌの振幅（ミリボルト）の変化を示している。こ
の場合も、ピークＰＰ１とＰＰ２との間の位相ずれは、一定速度の状態で測定さ
れたもの（図１３）とは違った値を有している。

【０１６０】図１５は、タイヤ１のビード５の内面上を円周方向にジグザク構成に（a fret
ted (zigzag) configuration）延びたケーブル１１０を備えた圧電センサー４０
７を示している。このケーブル１１０は、圧電部分２０と非圧電性であるが導電
性の部分２１が交互に続き、すべて電気的に相互に接続されている。実際には、
ケーブル１１０は部分２１を介して相互に直列に接続された圧電ケーブルの一連
の部分２０によって形成されており、部分２１が圧電ケーブルの個々の部分間の
導電性を提供している。

【０１６１】より具体的には、前記圧電部分２０はそれぞれ細長い圧電素子を備えている。

【０１６２】ケーブル１１０の開始部分と末端は、例えば、作動中にケーブルから発信され
た信号を制御装置８に送信する送信装置に接続されている。

【０１６３】通常、ジグザク・ケーブルは以下の特性及び寸法を有している。ケーブル直径：３ｍｍ圧電部分（２０）の数：１０（長さＫ＝それぞれ４５ｍｍ）非圧電部分（２１）の数：１０（長さＨ＝それぞれ１４０ｍｍ）

【０１６４】図１５に示されているように、圧電物質を有さない部分２１は縦方向（タイヤ
が前方に動く方向）に置かれており、圧電部分２０は他の部分に垂直な方向に置
かれている。ケーブル１１０の全長は１８５０ｍｍで、その縦方向の延びは１４
００ｍｍである。このケーブルは１９５／６５Ｒ１５サイズのタイヤ用である。

【０１６５】圧電部分２０はすべて同じ長さであってよく、非圧電（純伝導（purely condu
cting））部分２１もすべて同じ長さを持っていてよいが、その長さは圧電部分
２０の長さとは異なっている。しかしながら、すべての部分の長さが同じである
変形例や、各部分が他の部分の長さとは違っている変形例、あるいはそれらの組
み合わせも可能である。

【０１６６】圧電ケーブル１１０は、タイヤの不均一性やケーブルがタイヤの内面に固定さ
れる方法とは無関係に、タイヤの回転中に一連の特徴要素を自動的に発生させる
ような構造及び構成（圧電部分と非圧電部分の交互繰り返し）を持っている。

【０１６７】上に述べられている実施形態で、上に述べたような構造と構成を有するケーブ
ル１１０は、（ケーブルによって発生される電気信号によって）タイヤの周期的
回転中のケーブルの動きに関する情報を送信する。ケーブル１１０の場合、ケー
ブルの動き、あるいはその異なった圧電部分２０の動きが、タイヤ１の回転速度
を示す電気信号を発生させる。ｉ回目の回転の速度の測定結果をｉ＋１回目のそ
れを比較するならば、スキッド（滑り）がある場合にその程度を即時に決定する
ことができる。

【０１６８】さらに、タイヤの回転の個々の周期内で、個々の特徴要素（ピーク）を比較す
ることで、スキッドの段階を判別することができる。

【０１６９】このタイプのケーブルの利点は、発信された信号が基本的に外乱や背景ノイズ
を基本的に含んでいないことである。

【０１７０】「ジグザグ」構成も、その全長にわたって圧電特性を有するケーブルにとって
は特別の好適さを有している。

【０１７１】図１６は、交互に配置され、同じ円周部に沿って整列された圧電部分２０と非
圧電伝導性部分２１とから構成されるケーブル２１０を備えた圧電センサー５０
７を示している。

【０１７２】特に、前記圧電部分は、少なくとも１つの細長い圧電素子を含んでいる。

【０１７３】また、ケーブル２１０などのケーブルを、子午断面の一部、言い換えるとタイ
ヤの断面と同じ面にある一部に沿って、配置することも可能である。

【０１７４】圧電センサー４０７と５０７によって発信される信号は、上に示したセンサー
によるものと同様である。

【０１７５】図１７と１８は、圧電ケーブル２１０の特定の実施形態を示している。絶縁性
圧電素材による筒状部分１１２と、非圧電性で単に絶縁性を有するだけの物質に
よる筒状部分１２１とは、中心の伝導性コア２１１の周囲に縦方向に交互に配置
された構成で設けられている。

【０１７６】導電性メッシュ２１３が部分１１２と１２１との周りに巻きつけられ、ケーブ
ルを覆い保護するための鞘２１４が伝導性メッシュ２１３の周りに巻き付けられ
ている。

【０１７７】このタイプのケーブルは、適切な電磁場に露出された場合に圧電特性を示すこ
とができる電気絶縁性ポリマーの層を有するケーブルについて、活性化及び非活
性化電磁場を交互に持続的な均一の動きで通過させることによって、つくること
ができる。

【０１７８】図１９と２０は、タイヤ１のビード５に取り付けられた圧電ケーブル１０（図
３）を備える圧電センサー６０７を示している。この圧電ケーブル１０は、ベー
ス３０の周囲部（the peripheral circumference）にわたって、あるいはその一
部に沿って延びており、好ましくはビード５に凹設された環状溝３１内に収容さ
れているか、あるいは、上記圧電ケーブルは、リム１５のベース３２に凹設され
た環状溝（図示せず）内に収容されることもできる。

【０１７９】１つの変形例で、圧電ケーブル１０は、ベース３０の周囲部に沿って付与され
る化合物ストリップ内に埋め込むこともできる。この例では、その化合物ストリ
ップの環状溝は、ビード５のベース３０か、リム１５のベース３２内、あるいは
それら両方のベースに凹設することができる。

【０１８０】同様の結果は、ケーブル１０を、ベース３０の周囲部の一部だけに取り付けた
場合でも得ることができる。

【０１８１】図２１は、ビード５のくぼみ３３に取り付けられた圧電ケーブル１０を備えた
る圧電センサー７０７を示している。別の例として、ケーブル１０は、リム１５
の肩部３４に凹設された環状溝３５内に収容することも可能であり、ビード５の
外面と接触している。ケーブル１０は、ビードのくぼみ３３、あるいは肩部のく
ぼみ３５の円周部に沿って（あるいはその一部に沿って）延びている。

【０１８２】１つの変形例では、ケーブル１０は、ビードのくぼみ３３に付与されるゴムの
ストリップ内に埋め込むこともできる。

【０１８３】ケーブル１０がくぼみ３３の円周部の一部だけに沿って延びている場合でも、
同様の結果を達成することができる。

【０１８４】センサー６０７と７０７は、図１７及び１８に示されているように、圧電部分
と非圧電伝導性部分によってできたケーブル２１０を用いてつくることもできる
。

【０１８５】最小内径が１５”からの場合のケーブル１０は、以下の構成を有している。複
数の圧電部分５（長さ各５０ｍｍ）と、その長さが相互に違う（例えば、長さ１
９０ｍｍが４セグメント、長さ２４０ｍｍが１セグメント）の非圧電部分とを、
交互に配置する。

【０１８６】図２２と２３は、リム１５の肩部３４に付与された圧電ケーブル１０を備える
圧電センサー８０７を示している。この圧電ケーブル１０は、活性部分３６、す
なわちタイヤの変形に対して反応性のある部分と、活性部分３６と交互に配置さ
れる不活性部分３７、すなわちタイヤの変形に対して反応を示さない部分とを備
えている。交互に配置された部分３６と３７は、所定の長さを有しており、ケー
ブル１０をリム１５の肩部３４の穴３８を通過させて肩部のそれぞれ内側と外側
に配置された部分３６と３７を形成することでつくられる。このようにして、ケ
ーブル１０の部分３６は、タイヤ・ビード５との接触を保ち、その変形を検出し
、一方、部分３７はビードとの接触を維持せず、従ってその変形を検出しない。

【０１８７】圧電センサー８０７は、例えば直径３ｍｍの圧電ケーブルからつくるこどがで
き、リムの肩部の穴の間の距離は、それぞれ５０ｍｍの長さの変形に反応性を示
す部分５つと、そしてそれぞれ２００ｍｍの長さの変形に対して反応しない部分
５つとが交互に配置されるように設定されている。

【０１８８】図２４は、リム１５の肩部３４に取り付けられた無線信号の送信装置３９を示
す。送信装置３９は、通常タイヤ／リム・アセンブリーのバランスを取るのに用
いられる重りを固定させるために用いられるクリンプ方法（crimping method）
によって、リムに固定される。

【０１８９】送信装置をここに配置することは多数の利点を有している。タイヤ取り付け作
業現場ですでに知られておりテスト済みの方法を用いるので、送信装置の固定が
簡単に行える。さらに、衝撃から最も良く「護られた」領域でリムの円周部に送
信装置を固定することができる。そして、送信装置自体の質量がタイヤのバラン
スを取る上での錘（mass）の役割を果たす。

【０１９０】知られているように、信号送信装置はアンテナを備えている。センサー６０７
、７０７、８０７では、アンテナ機能は、圧電ケーブル自体をラッピングするメ
ッシュによっても実行可能である。

【０１９１】図２５と２６は、１９５／６５Ｒ１５サイズで、６Ｊリムを有し、膨張圧力
が２．２バール、３００ｋｇの垂直負荷を受け、直線道路を５０ｋｍ／ｈで走行
しているＰ６０００タイヤに関して、圧電センサー６０７あるいは７０７から発
信された信号の例を示している。

【０１９２】図２５のグラフは、ホイール１回転に対応する時間間隔（秒）での、圧電ケー
ブルによって発信された信号の振幅（ボルト）を示している。

【０１９３】図２６は、２４時間の間隔をおいて同じ条件下で行われた３回のテストにおけ
る、ホイール１回転に対応する時間間隔（秒）での、同じ圧電ケーブルによって
発信された信号の振幅（ボルト）を示している。グラフは、結果が良好な反復性
（repeatability）を有することを示している。

【０１９４】ビード及びタイヤ上に圧電センサー６０７、７０７、及び８０７を配置するこ
とは、以下の利点を有している。

【０１９５】それは、圧電ケーブルの位置の一貫性を保証する。

【０１９６】それは、その長さがリムの最小内径に比例しており、タイヤの種々の測定結果
及びその測定条件（圧力、負荷など）の両方と無関係な、圧電ケーブルのリング
をつくることを可能にしてくれる。

【０１９７】それは、タイヤの高速作動中の圧電ケーブルの可動性を減少させ、従って疲労
の影響を減らし、実際には疲労をほぼゼロまで減らすと同時に、ケーブルの寿命
をタイヤの寿命とほぼ同じ程度まで延長させる。

【０１９８】一定時間に圧電センサーによって発信される信号を比較することで、タイヤの
（不規則及び／又は規則的な）磨耗を判定して、余裕をもって対応することがで
きる（take action in time）。同じ圧電ケーブルがリムの両方の肩部に取り付
けられた場合、タイヤの横方向の挙動（ドリフト）を直接知ることができる。

【０１９９】図２７〜２９は、本発明による走行タイヤ１の挙動を検出するためのキット９
００の特定の実施形態を示している。

【０２００】このキット９００は、支持構造体９０１、圧電センサー９０２、送信装置９０
３、そしてアンテナ９０４を含んでいる。

【０２０１】前記支持構造体９０１は環状の形状をしており、好ましくは弾力性の、そして
さらに好ましくはエラストマー性の材料でできている。この環状の支持構造体９
０１は、取り付けリム１５のビード・シート３２（あるいはベース）に取り付け
ることができ、リム１５の肩部３４とタイヤ１の外面、特に上に述べたタイヤ１
のビード領域５の外面の間に、配置することができる。

【０２０２】この環状構造体９０１の断面は好ましくはほぼ長方形で、短い方の片はリムの
回転軸と平行であり、長い方の片は、タイヤの赤道平面にほぼ対応する、リムの
中間平面とほぼ平行である。

【０２０３】環状構造体９０１には圧電ケーブル９０２の巻きが関連付けられている。図２
７〜２９は、前記環状構造体９０１の軸方向外面に関連付けられた巻き９０２を
示しているが、それは好ましくはタイヤ１の外面と接触する軸方向内面と関連付
けられる。圧電ケーブル９０２は、それも前記構造体９０１に関連付けられてい
る送信装置９０３の最初の２つのクランプ上で閉じられている。

【０２０４】圧電ケーブル９０２の巻きが構造体９０１の軸方向内面と関連付けられた場合
、その末端部分は、その支持構造体９０１の縁部、好ましくは半径方向外側の縁
部をまたいで、あるいは少なくとも１つの穴（図示せず）を通じて、その構造体
９０１を通過することで送信装置９０３の最初のクランプに到達する。

【０２０５】送信装置９０３は、好ましくは前記送信装置９０３をリム１５の肩部３４に固
定するためにファスナー（本発明の目的にはそれほど重要ではないので図示せず
）を備えている。

【０２０６】送信アンテナ９０４は、送信装置９０３の第２のクランプに接続された、金属
物質の巻き、例えば銅の巻きから構成されている。

【０２０７】この金属物質の巻き９０４は、好ましくは前記支持構造体の軸方向外側の面と
関連付けられている。

【０２０８】環状構造体９０１の内径は、取り付けリム１５のリム直径とほぼ等しく、軽い
テンション状態で作動できるようにするために環状構造体９０１に力を加えてビ
ード・シート３２との間に軽い干渉状態をつくりだすべく、やや小さい方が好ま
しい。

【０２０９】支持構造体９０１の弾性は、それが取り付け中にリム１５の肩部３４を越えさ
せることができるだけでなく、上に述べた構造体９０１が異なった直径のリム、
好ましくは少なくとも近接リム直径を有するリム上でも使うことができるような
ものであることが好ましく、言い換えれば、１４インチ・リムでの使用のために
設計された構造体が１５インチ・リムでも使えるようにすることが好ましい。

【０２１０】図２７〜２９では、巻き９０２と９０４は基本的には直線状である。しかしな
がら、異なった直径のリムでも使うために、引っ張らなくても直径を増大させる
ことができるように、それらが非直線状であること、より好ましくは波伏となっ
ている（undulating）ことが好ましい。

【０２１１】支持構造体９０１の側面の高さ、つまり環状体の幅は、取り付けリム１５の肩
部３４の高さより大きく、一方、圧電ケーブル９０２の巻きの直径は前記肩部３
４の外側直径より小さいので、ケーブル９０２の前記巻きはタイヤ１の外面と前
記肩部３４の軸方向内側の面との間に収容される。

【０２１２】アンテナとして機能する金属性物質９０４の巻きの直径に関しては、前記肩部
３４との物理的接触を避け、送信効率を向上させるために、前記肩部３４の外径
より大きくなっている。

【０２１３】送信装置９０３は、その作動のための発電装置（図示せず）に接続されている
。好ましい変形例では、上記のキット９００は、圧電ケーブル９０２の巻きによ
って発生される電気信号が好ましくはバッファバッテリーを介して送信装置の電
源回路に電力を提供することから、電源内蔵型である。

【０２１４】本発明による圧電センサーは、タイヤの回転の１周期中に発信された信号と、
２つの連続した周期内に発信された信号、あるいは全体として近い周期、例えば
検査中の周期の前の回転の２５周期のうちの２周期内に発信された信号と、の両
方を分析するのに用いることができる。

【０２１５】特に、タイヤの１回転周期中に、圧電センサーによって発信された信号の「相
対的／絶対的分析」を行うことが可能である。信号の分析はタイヤの１回転に関
係している場合は絶対的であり、それがタイヤの１回転中に起きる信号と一定速
度で走行している時に記録されたものとの比較であれば相対的である。１つの回
転周期中に信号の変化を分析することで、トレッド・パターンの個別ピッチ、あ
るいは圧電ケーブルをタイヤに取り付ける手段などに起因して生ずる不均一な質
量分布から構成されるタイヤの不均一性が、道路をどのように「読み取るか」、
言い換えれば、それとどのように相互作用するかを判定することができる。

【０２１６】２つの連続する周期を比較することによって、タイヤの回転中にそのタイヤと
地面との間の接着状態に変化があったかどうかを判断することが可能になる。特
に、不均一な路面やその他の外乱が存在していると、圧電センサーは、それらの
外乱を検出し、本発明の目的のために有益な特性を維持する信号を発信する。一
定速度でのタイヤの回転中に発信された信号と、例えば、制動中に発信された信
号とを比較すると、その信号の所定の特徴要素間の時間間隔の変化を判定できる
と同時に、スキッドの存在、タイヤの接着力の喪失あるいは保持、垂直方向負荷
の変化、そして道路上での外乱（障害物など）の存在など、タイヤの挙動に関し
て起きた変化を検出することが可能になる。

【０２１７】すでに述べたように、本発明による方法は、先ず第一に、タイヤの１つの回転
周期、あるいはその一部、さらには２つ以上の連続する周期内などの、所定の時
間間隔内に発信された信号を分析することを可能とする。加えて、この方法はさ
らに、上記の所定の時間間隔中に発信された信号とそれ以前の時間間隔中に発信
された対応する信号との間の比較を行うことも可能にする。

【０２１８】具体的には、上記の分析及び比較の両方は、絶対的、または相対的であってよ
い。基準が所定の値であれば絶対的であり、この基準がそれ以前の時間間隔の１
つに属する値であれば相対的である。

【０２１９】１つの時間間隔、例えば、１回転周期内での信号の特性の分析は、タイヤの不
均一性が道路をどのように「読み取るか」、つまり、それらがどのように相互作
用するかを示す。

【０２２０】２つの異なった時間間隔、例えば２つの連続する周期での前記特性の比較は、
タイヤと地面との間の相互作用がタイヤの走行中にどのように変わったかを示す
。

【０２２１】２つの異なった時間間隔、例えば制動中の信号の特性の比較は、それらの信号
の所定の特徴要素間の時間間隔の変化を明らかにし、そして、例えば、スキッド
があるかどうか、あるいはタイヤの接着力が失われたか維持されているか、垂直
負荷の変化、道路上の外乱（障害物など）が存在しているかどうかなど、タイヤ
の挙動に関して生じたあらゆる変化を明らかにする。

【０２２２】図３０〜４０は、６Ｊリムに取り付けられた１９５／６５Ｒ１５サイズのタ
イヤであって、通常の作動圧力が２．２バール、３０００Ｎの垂直負荷を受け、
前方軸の上反角（camber angle）が０．５度のタイヤを装備した車両（ＯｐｅｌＡｓｔｒａ２０００）で行われたテストを示している。このホイールには、
上に述べたように、圧電ケーブルの細長い圧電要素が取り付けられており、かか
る細長い圧電要素は、ビードと取り付けリムの肩部との間に配置され、タイヤの
周囲ほぼ３６０度にわたって延びている。

【０２２３】より詳細に説明すると、図３０のグラフは、圧電センサーによって継続的に発
信された信号の振幅（ｍＶで表示）を、時間（秒）を基軸として示したものであ
る。示されている信号は０．４ｓに相当する時間間隔で、これはそのホイールの
２．３６回転に相当する。より正確には、このグラフは滑らかなアスファルトの
直線上を４０ｋｍ／ｈの一定速度で走行している車両の前方左側のホイールから
生ずる信号を示している。

【０２２４】同様に、図３１に示されているグラフは、圧電センサーによって継続的に発信
される信号の振幅を、時間を基軸として示している。示されている信号は０．８
ｓに相当する期間に発信されたもので、これはそのホイールの４．７１回転に相
当する。より正確には、このグラフは上に述べた車両がまっすぐな舗装ブロック
上を４０ｋｍ／ｈの一定速度で走行している時に前方左側のホイールから生ずる
信号を示している。図３０と図３１に示されている信号の比較から、同じ速度で
走行している場合は、凸凹の表面（例えば舗装ブロック）と接触しているタイヤ
から発信される信号は、より滑らかな表面（例えば図３０の滑らかなアスファル
ト）上を回転しているタイヤから生ずる信号より、大きな振幅を有していること
がわかる。

【０２２５】図３２のグラフは、ホイールの８．４７回転に相当する、０．５ｓに相当する
期間中に圧電センサーから発信された継続的信号の振幅を示している。このグラ
フは、滑らかなアスファルトの直線道路上を１１５ｋｍ／ｈの一定速度で走行中
の上記車両の前方左側のホイールから生ずる信号を示している。図３０と３２の
比較から、同じ表面上を走行する場合は、速度のパラメータがその信号に影響を
及ぼすことが明らかである。従って、図３２に示されている高速（１１５ｋｍ／
ｈ）時のホイールから得られる信号は、よりゆっくりした速度（４０ｋｍ／ｈ）
で走行する同じホイールからの信号より、大きな振幅を有している。

【０２２６】前記信号は、例えば、送信装置によって受信装置に送られ、ここから良く知ら
れている数学的アルゴリズムを用いて信号を処理する電子制御装置に送られる。

【０２２７】出願人は、以下の実施例でより詳細に示される本発明の１つの実施形態に従っ
て、フーリエ変換を用いたスペクトル周波数分析によりセンサーからの信号を処
理した（以下ではＦＦＴ分析−急速フーリエ変換と称す）。

【０２２８】この分析は、好ましくは所定の期間に所定の速度で得られた信号に関して行わ
れる。そして、この分析で抽出された周波数スペクトルは、モニターしたいと思
う特定のイベントを示す周波数範囲（例えば、快適さの場合は７０〜２５０Ｈｚ
の範囲）に限定される。

【０２２９】本発明の方法によって行われるプロセスは、ＦＦＴ分析と組み合わせて、ある
いはそれに代わるものとして、数値（指数）を、信号の特徴要素の振幅、あるい
はモニターしたいと思うイベントを示す時間間隔あるいは周波数範囲でのＦＦＴ
分析によって抽出された対応するスペクトルの周波数の振幅と組み合わせる、第
２の数学的アルゴリズムの使用を含む。

【０２３０】出願人によって用いられている数学的アルゴリズムは、前記特徴要素の振幅あ
るいは所定の間隔や範囲に属する前記周波数の振幅の、平方の合計の平方根を判
定するものである。この計算方法は、ＲＭＳ（ルート・ミーン・スクエア、以下
では「ＲＭＳカリキュレーション」と記載）として知られるものである。

【０２３１】ＲＭＳカリキュレーションは同じ結果を得るように考案された同様に有効な数
学的アルゴリズムで代用することもできる。この関連では、Ｍ．Ｅ．Ｖ（ミーン
・エフェクティブ・バリュー）として知られる計算方法をあげることができる。
別に使用可能な計算方法は、英国標準Ｎｏ．６８４１，１９８７に基づく、Ｖ．
Ｄ．Ｖ（バイブレーション・ドーズ・バリュー）として知られている方法である
。

【０２３２】これらの計算で得られる結果は、検査対象のイベントの強度を示し、その時間
間隔を基準とする、指数である。

【０２３３】上に述べ処理方法は、そのイベント自体と共に所定の信号検出速度で継続的に
変化する、モニターされるイベントに対応する指数をもたらす。

【０２３４】この指数は、以下のいろいろな異なった方法で使用することができる。例えば、 − 走行距離あるいは時間の関数として、この指数の変化を示す。 − 例えば、運転者の運転スタイル及び／又は所定の路上走行についての情報を
抽出するためなどに（例えば、その運転者が毎日同じ走行を行うのであれば、そ
の必要性に合った最適のタイヤ・タイプについての情報を抽出することができる
）、この指数の値（最大値、平均値、最小値）、あるいはそうした値のつながり
を保存しておく。 − 運転者が検出できるアラーム信号（例えば、光や音響信号など）を作動させ
る、この指数の閾値を設定する。 − ある時点での指数（瞬間毎に信号を検出する場合）を計算して、それを所定
の閾値と比較して、モニターされているイベントに関する常に更新された情報を
運転者に提供する。 − そのイベントの進行的指数（つまり、特定の期間内での各瞬間の指数の合計
）を計算して、それを所定の閾値と比較し、運転者に危険な状態が切迫している
こと、あるいは安全性のゆとりの減少などについて注意を促す。 − 前に述べたように、車両の動作制御装置に介入する。

【０２３５】車両の走行中に発生する具体的なイベント及びそれに対応するタイヤの応力状
況に関連付けられた指数の計算に関する、多数の実施例を以下に示す。これらは
本発明によるタイヤの挙動の検出と判定の方法に基づいて行われたものである。
以下に示す全ての実施例は、上に述べた車両及びセンサーを用いて行われたテス
トに関するものである。

【０２３６】実施例第１部実施例１道路状態示す指数このタイプのイベントの説明は、道路の穴、起伏、路面の破損など巨視的な不
正常状態の存在を識別することにより、車両が走行している地面の表面特性を持
続的にモニタリングする作業を伴う。

【０２３７】道路状態を示す指数は、以下の方法で計算される。 − １秒間に３０００ポイントのサンプリング速度（つまり、信号の瞬間値の検
出）により、６秒の時間間隔で、本発明に基づくセンサーによって発信された信
号を受信する。 − 受信した信号についてＦＦＴ分析を行って、対応する周波数スペクトルを決
定する。 − このスペクトルを０〜７０Ｈｚの周波数範囲に限定する。 − 上の周波数範囲でＲＭＳカリキュレーションを行う。

【０２３８】すでに述べたように、この計算の結果は、例えば空間（車両が走行した距離）
や時間の間隔の関数としてこの指数を示すなど、前に述べた操作の１つで得られ
る（be put through）数値（あるいは指数）である。それはタイヤや車両の挙動
の許容限度を示す所定の閾値（警告）と比較することもできる。これは運転者に
対して道路の状態と、それに対応するタイヤや車両の応力に関する周期情報を提
供してくれる。

【０２３９】センサーによって送信される信号に反映された路面の不正常さは、すでに図３
０及び３１を参照して説明したように、上記指数により定量化することができる
。例えば、指数Ｌは滑らかな道路を示し、指数Ｉは滑らかでない道路をしめし、
指数Ｓは舗装していない道路を示す、といった具合である。

【０２４０】この指数の数値で要約的に示される情報は、例えば、運転者がそれに従って運
転挙動を修正することで、危険な状態を回避するために使用することができる。

【０２４１】例えば、その指数が所定の値（危険閾値）に近い場合、運転者には、道路の状
態が制動時に特別の注意を要するとか、あるいは車両や手動操作システム（the
vehicle or man system）に異常なストレスがかかっているなどの事実が提供さ
れる。

【０２４２】実施例２車両のダンパーの効率／調整を示す指数本発明によるセンサーから送られる信号は、粗い路面によって引き起こされる
車両サスペンションの共振周波数として識別できる変則的な周波数を含んでいる
可能性がある。

【０２４３】正常な状態では、サスペンションの振動はダンパーによって緩和され、従って
制限された強度しか有していない。

【０２４４】しかしながら、ダンパーがディスチャージされた時などに、ダンパーが誤作動
した場合、サスペンションは、その通常の作動とは似ていない方法で、それら自
体の共振周波数で振動する場合がある。

【０２４５】センサーによって発信された信号はその結果修正され、その振動は、その信号
の分光分析（spectrographic analysis）で簡単に検出することができる。

【０２４６】対応する指数は以下の方法で計算される。 − １秒あたり３０００ポイントのサンプリング速度で６秒間センサーから発信
される信号を受信する。 − 受信した信号をＦＦＴ分析にかけて対応する周波数スペクトルを判定する。
− このスペクトルを０〜２０Ｈｚの範囲に限定する。 − 上の周波数範囲についてＲＭＳカリキュレーションを行う。

【０２４７】好適に、道路、タイヤ、及びダンパー−サスペンション間の相互作用を記述す
ることは、その車両に「アクティブなサスペンション」が取り付けられている場
合、その車両の走行中にも、その指数を用いてサスペンションを調節することを
可能とする。

【０２４８】実施例３タイヤの瞬間的応力状態を示す指数上にも示唆、説明したように、本発明による信号から得られた信号は、タイヤ
と接触路面との間の相互作用を客観的に分析するために用いることができ、車両
が路面上を走行している間にそのタイヤの機械的応力状態（瞬間的応力と進行的
応力の両方）を示すことができる。

【０２４９】言い換えると、センサーから得られた信号は、タイヤの構造的一体性をモニタ
ーするために用いることができる。

【０２５０】一定時間にタイヤが受けた応力の履歴を意味する、そのタイヤの進行的応力状
態を用いて、そのタイヤの全体的な疲労を定量し、その残りの寿命を予想するこ
とができる。

【０２５１】タイヤの応力状態を示す指数は以下の方法で計算された。 − １秒間あたり５０００ポイントのサンプリング速度で１秒間の時間間隔でセ
ンサーによって発信された信号を継続的に（毎秒）受信する。 − 得られた信号に対してＦＦＴ分析を行って対応する周波数スペクトルを決定
する。 − そのスペクトルを０〜２００Ｈｚの範囲に限定する。 − 上に述べた周波数範囲内でＲＭＳカリキュレーションを行う。

【０２５２】この方法で得られた指数は、瞬間閾値指数及び／又は最大許容閾値を示す指数
と比較することができる。タイヤ製造業者が、これらの指数を自動車製造業者に
継続的に提供する。修理をすべきかどうかの判定においてケーシング疲労が重要
なファクターであるようなタイヤの場合は、この指数は非常に重要である。

【０２５３】実施例４有効なグリップを示す指数本発明において、出願人はタイヤに制動がかけられた場合の制動の効率をリア
ルタイムで判断するという課題（つまり、その角速度の強制的低下という課題）
を基本的に解決した。

【０２５４】制動動作の効率は無数のパラメータによって影響を受けるが、そのうちで最も
重要なのは、タイヤとそれが動いている接触面の間の摩擦係数である。

【０２５５】しかしながら、摩擦係数は瞬間的には測定することができず、さらに、路面で
場所毎に継続的に変わると同時に、その路面の状態（乾いているか、湿っている
か、あるいは氷が張っているかなど）にも依存するので、前もって定義すること
もできない。

【０２５６】本発明を用いて、タイヤがそのグリップの限界時にある時に、その状態を識別
する方法が分かった。

【０２５７】センサーから得られた信号は、回転速度に比例する調和振動成分（harmonic c
ontent）を有している。グリップの限界時には、トレッド・レリーフ（ブロック
及び／又はリブ）の少なくとも一部がスリップし始め、これらのレリーフと道路
との間のスリップの状態が回転速度とは無関係に５００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの範
囲で振動を発生させることが見出された。

【０２５８】これらの周波数は、本発明によるセンサーによって発信される信号に含まれて
いる。従って、その信号内に上に述べた範囲の周波数が存在していることを検出
することにより、グリップが限界の時の走行方向での状態（制動あるいは加速時
）、横方向での状態（タイヤ・ドリフト）、あるいはこれら両方の方向での組み
合わせ応力の状態を検出することができる。

【０２５９】有効グリップ指数は以下の方法で定義される。 − １秒間当たり４０００ポイントのサンプリング速度で１秒間の時間間隔でセ
ンサーによって発信される信号を継続的に（毎秒）受信する。 − 得られた信号に対してＦＦＴ分析を行って対応する周波数スペクトルを決定
する。 − そのスペクトルを５００〜１０００Ｈｚの範囲に限定する。 − 上に述べた周波数範囲内でＲＭＳカリキュレーションを行う。

【０２６０】このように計算された指数は、接触面上で上に述べたトレッド・レリーフの滑
りによって発生する信号の全体的な強度を示している。スリップが増大すると振
動も増大する。グリップ指数は、従ってスリップと相関関係を有している。

【０２６１】実施例５タイヤの不均一性を示す指数不均一な構造がないリムと本発明によるセンサーを取り付けられたタイヤで構
成されるホイールを所定の負荷状態、規定の作動圧力、そして一定速度で、滑ら
かな面上で回転させる。この方法で、例えばその製造プロセスの故に生じた、タ
イヤ自体の不均一性を評価することができる。

【０２６２】これは、本発明の方法で、以下のステップを行うことで実行できる。 − １秒間当たり３０００ポイントのサンプリング速度で６秒間の時間間隔でセ
ンサーによって発信される信号を継続的に（毎秒）受信する。 − 得られた信号に対してＦＦＴ分析を行って対応する周波数スペクトルを決定
する。 − タイヤの調和振動成分をフィルタリングすることで、つまり、第１の調和成
分と２０番目の調和成分との間の範囲でスペクトルの「調和成分分析」を行うこ
とで、このスペクトルを分析する。 − 上に述べた調和成分範囲内でＲＭＳカリキュレーションを行う。

【０２６３】上に述べた調和成分分析は、タイヤ及び／又は車両の製造者によって決められ
たタイヤの許容限度を上回るような強度を有するピークを発生する特殊な不均一
性を識別する。

【０２６４】ＲＭＳカリキュレーションの結果は、従ってこうした不均一性を取り除くこと
を目的としてタイヤに対して行う修正を計画するために用いることができる指数
である。

【０２６５】実施例６トレッドの磨耗を示す指数長さが最低２００メートルの全体として滑らかで均等な路面をもつ直線道路に
沿った４０ｋｍ／ｈ走行など、基準の速度及び基準走行距離を最初に選択してお
いて、所定の間隔で（例えば月に１回）、本発明の第１の実施形態では、タイヤ
が上述の速度で前記の道路を走行する時に本発明によるセンサーで発生された特
徴要素のピークと、同じ道路で前に行われたテスト中に記録保存された信号の対
応するピークとの間で、（振幅及び内在面積の）比較を行う。

【０２６６】その振幅及び／又は内在面積の変化は、トレッドの磨耗が発生していることを
示し、それらのピークの１つ以上が（他のピークと比較して）不均一に変化して
いる場合、それは不均等なトレッドの磨耗の存在の可能性を示唆している。

【０２６７】また、本発明の別の実施形態で、前の実施例５でも述べたように、得られた信
号をＦＦＴ分析して得られた周波数スペクトルの調和成分分析を行い、トレッド
・パターンのピッチに関連した調和成分を分析することで、このイベントを検出
することができる。

【０２６８】上に述べた調和成分分析は、トレッド・パターンのレリーフ（リブ及び／又は
ブロック）の厚みに比例するこれら調和成分の振幅の値を提供してくれ、ＲＭＳ
カリキュレーションは、磨耗指数と上に述べた数値とを関連付ける。これらの値
はタイヤが新品の時に最大で、完全に磨耗したタイヤでは最低になる。閾値は磨
耗指数に関して定義され、その閾値を下回るとそのタイヤは磨耗しており、新し
いタイヤとの取替えが必要であるとみなされる。

【０２６９】第２部車両ホイールに取り付けられた本発明によるセンサーから来る信号内に含まれ
ている情報は、そのホイールにかかる力と速度の変化を示している。

【０２７０】モニター及び／又は制御したいイベントのタイプによって、以下の通りに、相
互に直交する３つの基準軸ｘ、ｙ、ｚに沿って、その信号をその成分（つまり、
上に述べた力と速度の変化）に分解することが必要になる。 − 垂直方向の力の変化ΔＦｚ − 縦方向の力の変化ΔＦｘ − 横方向の力の変化ΔＦｙ − 角速度の変化Δω

【０２７１】本発明の１つの実施形態によれば、この信号の成分分解は、その車両の各ホイ
ールから来る各信号に対して行われる。

【０２７２】１つのセンサーから発信された１つの信号など、グローバルな値から得られた
個々の成分を計算するためには、車両のダイナミクスを示す以下の式を用いる。
− 車両の一方の側から他方の側への負荷の移行を示す式 − 前部車軸と後部車軸の間の負荷の移行を示す式 − 車両のヨーイングモーションを示す式 − 直線走行に関する式（車両の垂直方向ダイナミクス）

【０２７３】例えば、コーナリング最中の横方向の力の変化ΔＦｙを得たいと思う場合は、
手順は以下の通りである。 − 車両の４つのホイール、前方右（Ｆ．Ｒ．）、前方左（Ｆ．Ｌ．）、後方右
（Ｒ．Ｒ．）、後方左（Ｒ．Ｌ．）の信号を入手する（図４１）。 − これらの信号のそれぞれを、ＦＦＴ分析、スペクトル内の周波数の選択、そ
してＲＭＳカリキュレーションのうちの１つ以上の方法で分析する。 − 前方ホイール（前方車軸）のＲＭＳ値を後部ホイール（後部車軸）のそれと
は別々に計算する。

【０２７４】上の説明から分かるように、この処理は前方車軸の個々の成分特性の重み付け
を行うことを内容としており、つまり、前方右側ホイール（ＲＭＳ＿Ｆ．Ｒ）の
ＲＭＳ値と前方左側ホイールのＲＭＳ値（ＲＭＳ＿Ｆ．Ｌ）の合計で与えられる
前方車軸の全体ＲＭＳ値（ＲＭＳ＿ＦＲＯ）は、以下の合計と等しくなる。 − 両方の前方ホイールに働く垂直方向の力の変化（つまり、ΔＦｚ＿Ｆ．Ｒ．
＋ΔＦｚ．＿Ｆ．Ｌ．） − 両方の前方ホイールに働く横方向の力の変化（つまり、ΔＦｙ＿Ｆ．Ｒ．＋
ΔＦｙ．＿Ｆ．Ｌ．） − 両方の前方ホイールに働く縦方向の力の変化（つまり、ΔＦｘ＿Ｆ．Ｒ．＋
ΔＦｘ．＿Ｆ．Ｌ．） − 両方の前方ホイールの角速度の変化（つまり、ΔＦω＿Ｆ．Ｒ．＋ΔＦω．
＿Ｆ．Ｌ．）

【０２７５】この式の条件については、以下のことを強調しておく必要がある。ａ）分析された信号は、タイヤの応力の全体的な状態を示す他に、期間がそ
のホイールの１回転に等しい、継続的、周期的となる。その信号の期間（つまり
、ホイールの各回転−トリガー効果）を測定するか、その期間内、つまり、ホイ
ールの回転が完了する前に、信号を分析することで、そのホイールの角速度を計
算することができる。後者の方法の場合、瞬間的信号のピーク間の距離が前の期
間に関する信号の対応する距離と比較され、そしてこれらから、１ホイール回転
内でも角速度を読み取ることができ、この方法で、ホイールの回転速度の急激な
、そして突然の変化を評価することができる。従って、上式の角速度に関する条
件が分かる。ｂ）車両の低周波数ダイナミクスを無視すると、垂直方向の変化は同じ車軸
上で等しく、そして反対方向になるので、各車軸上でのこれらの変化の代数的合
計はゼロになる。ｃ）上の例で、加速や減速なしでコーナリング操作を行うと、各車軸にかか
る縦方向の力の変化の代数的合計は再びゼロとなる。

【０２７６】これらのことを前提として考えると、特に問題のケースの場合、この式はＲＭ
Ｓ＿ＦＲＯと前方車軸にかかる横方向の力の変化との間の等しさという問題に還
元される。ＲＭＳ＿ＦＲＯは（上に述べた方法で信号から抽出され）分かってい
るので、この式は前方車軸にかかる横方向の上記変化に関する値を提供する。

【０２７７】後部車軸に関しても、同じ手順が行われる。

【０２７８】ｃ）で述べた前提が当てはまらない場合、言い換えると、加速あるいは減速を
伴ってコーナリング操作が行われた場合は、各車軸にかかる縦方向の力の変化の
代数的合計はゼロではなく、式を解くためには、それを車両のヨーイングモーシ
ョンに関する式と組み合わせる必要がある。この方法で、すべての未知成分、つ
まり横方向の力と縦方向の力の変化を知ることができる。

【０２７９】同様に、その他の力の変化についても判定することができる。例えば、問題の
コーナリング操作が単純に加速あるいは減速ということであれば、前方車軸と後
部車軸との間の負荷の移動を示す式は、ヨーイングに関する式との組み合わせに
なり、これによって縦方向の力の変化が与えられる。

【０２８０】以下に、上に述べたように信号をその成分に分解することが必要となる場合に
おける、本発明による方法に基づく車両の挙動に関する特定のイベントに関連し
た指数の計算を示す、いくつかの例について説明する。

【０２８１】実施例７快適さを示す指数本発明によれば、タイヤに関連付けられたセンサーからの信号の特性を用いて
タイヤ／接触面間の相互作用を客観的に分析して、車両の運転者や通行人の安全
を図るために、この相互作用に対する外乱を定量することができる。言い換える
と、その信号に含まれている情報の諸条件の１つを用いて、車両の乗員の心地よ
さを示す快適指数を決めることができる。

【０２８２】快適さを示す指数は、以下の方法で計算される。 − １秒間あたり３０００ポイントのサンプリング速度で６秒間の時間間隔でセ
ンサーによって発信された信号を受信する。 − 得られた信号に対してＦＦＴ分析を行って対応する周波数スペクトルを決定
する。 − そのスペクトルを７０〜２５０Ｈｚの範囲に限定する。 − 上に述べた周波数範囲内でＲＭＳカリキュレーションを行う。

【０２８３】図３５のグラフは、信号のＦＦＴ分析によって抽出された周波数スペクトルを
示し、問題としている現象を示すために用いられる所定範囲の周波数を特定して
いる。この範囲を０．５Ｈｚの解像度で分割する。スペクトルも、特定の国際標
準（例えば、標準ＩＳＯ２６３１／１、第１版、１５／０５／１９８５、及び
、２６３１／１、第１版、１５／０２／１９８９）に報告されている人の生理学
的感受性を特徴付ける周波数帯域に基づいて分割される。

【０２８４】信号を諸成分に分解する手順は、上にも述べたように、各基準軸に１つの、３
つの快適指数を得るために、横方向、縦方向、そして垂直方向のそれぞれに関し
て行われる。

【０２８５】特に、接触面の特性によって発生される垂直方向の力の変化に関連する直線的
快適指数、ドリフト中の車両の挙動によって発生される横方向の力の変化に関連
するコーナリング快適指数、そして駆動あるいは制動トルクの存在によって発生
される縦方向の力の変化に関連した縦方向快適指数が決められる。

【０２８６】もちろん、前の例で述べたように信号を処理して、それを軸方向の成分に分解
せずに、「グローバルな」快適指数を得ることも可能であり、その場合、その指
数は１つのタイヤに関するものであってもよい。

【０２８７】本発明によるＲＭＳカリキュレーションで得られた快適指数を図３６と３７に
示す。

【０２８８】詳しく説明すると、これらの図はそれぞれ、時間を基準とする瞬間的な快適指
数と進行的な快適指数を示している。任意の時間ｔ_１で読み取られる進行的快適
指数はｔ_０からｔ_１までの快適指数の合計を示している。

【０２８９】図３は、相互に非常に異なった２つの接触面を走行する１つのタイヤに関する
信号から得られた、快適指数間の比較を示している。

【０２９０】詳しくは、図３８の信号２００は、６０ｋｍ／ｈの速度でアスファルトの直線
道路を走行している上記自動車の前方右ホイールのタイヤに関連付けられたセン
サーから生ずるものである。ＦＦＴ分析で処理されたこの信号は、周波数スペク
トル２１０を発生している。同様に図３８の信号３００は、６０ｋｍ／ｈの速度
で舗装されたブロック上を直線走行している同じ自動車の前方右ホイールに関連
付けられた同じセンサーから生ずるものである。ＦＦＴ分析で処理されたこの信
号は、周波数スペクトル３１０を発生している。スペクトル２１０と３１０に対
して行われたＲＭＳカリキュレーションは、２２０と３２０に示されている快適
指数をそれぞれもたらしている。最適快適指数を１００とした場合、アスファル
ト上を走行する車両の快適指数は７０であり、舗装ブロック上を走行する車両の
快適指数は３０である。

【０２９１】なお、快適指数が低ければ低いほど、快適さの程度も低いということが前提と
なっている。

【０２９２】快適指数に対する閾値を決めて、運転者が時々刻々、あるいは所定の間隔で、
その時の快適指数と比較することもできる。

【０２９３】この閾値指数は運転者自身で決めることもできるし、あるいは種々の運転習慣
によって特徴付けられる多数のグループに運転者を分割することによって定義す
ることもできる。例えば、この閾値が、長距離の走行になれた個人と稀にしか自
動車を運転しない個人との間で非常に違っているということもあり得るであろう
。

【０２９４】さらに、進行的快適指数が走行の始めの段階で計算されたものであれば、その
走行の過程で蓄積される運転者の身体的疲労を示し、それを所定の閾値と比較す
ることで運転者に対して運転者や通行人の安全を台無しにせずに、いつ走行を停
止すべきかを自動的に知らせることも可能である。このように休憩の必要性は、
分離していたり、対応が難しい道路は、良好な状態での直線走行より大きな疲れ
を生むので、実際の走行距離ではなく、運転者の身体的疲れに関係しているので
ある。

【０２９５】本発明によれば、快適指数は、道路の状態及び／又は運転者の好みに合わせて
サスペンションの硬さを変えるなど、サスペンションなどの車両制御装置を操作
するために用いることができる。

【０２９６】第３部モニターされるべきイベントのタイプによっては、上に述べたスペクトル周波
数分析（ＦＦＴ）が不必要な場合もあることが分かっている。

【０２９７】例えば、考えられるイベントの強度が、本発明によるセンサーによって提供さ
れる信号の振幅に依存する場合は、この信号について時間を基準として分析すれ
ば十分である。

【０２９８】本発明のこの変形例は、前に述べたＲＭＳカリキュレーションによって信号を
処理する段階を含むだけである。

【０２９９】本発明のこの変形を前提として、車両の挙動に関連した特定のイベントに関連
する指数の判定を示すいくつかの例について以下に示す。

【０３００】実施例８アクアプレーニング現象を示す図アクアプレーニング状態においては、一定の速度で進行している車両の場合、
そのタイヤの表面にぶつかる水は、タイヤがその上を走行している接触面と交換
する圧力と同じレベルの水圧に達する。

【０３０１】このことは、タイヤのフットプリントの下にたまる水がタイヤを押し上げ（水
圧押力）、タイヤが接触面と接触している部分、言い換えるとフットプリント領
域を減少させる傾向がある。

【０３０２】このイベントをモニターするためには、その車両の前方ホイールの少なくとも
１つに取り付けられた少なくとも１つの本発明によるセンサーを使用することが
必要になる。何故なら、最初にアクアプレーニング現象が発生するのは前輪だか
らである。

【０３０３】センサーから生ずる信号の振幅はタイヤと道路の間の相互作用に依存し、従っ
てタイヤのフットプリントの寸法に依存することになる。アクアプレーニング現
象の際には、後者はその現象が強まるにつれて減少する傾向を示し、従って信号
の振幅が減少する。

【０３０４】従って、アクアプレーニング状態の下では、前輪から来る信号の振幅をモニタ
ーすることが重要であり、特にこの振幅の勾配（一定時間内での変化）について
モニターすることが重要である。

【０３０５】この勾配は、現象の深刻さが高まるにつれて増大する。

【０３０６】センサーによって発信される信号に直接適用される上述のＲＭＳ処理は、上に
述べたのとほとんど同じ方法で、上の例で言及した式の１つを用いて処理するこ
とができる、アクアプレーニング指数を提供する。

【０３０７】特に、イベント閾値指数を設定しておくと、時々刻々計算される指数をその閾
値と比較して、運転者にアクアプレーニング現象発生の可能性があることを警告
し、そしてその場合には車両の速度を低くした方がよいことを助言できる。

【０３０８】この場合も、瞬間的な指数は、車両の関連する制御システム（ＡＢＳなど）を
調節したり、及び／又はそれに強制的に介入したりするために用いることができ
る。

【０３０９】実施例９タイヤ収縮を示す指数タイヤが通常の作動圧力で膨らまされており、所定の標準状態で接触面上を走
行している場合、本発明によるセンサーは、特にそのタイヤ自体の特性に応じて
よく定義された形状を有するホイールの１回転に相当する周期性を有する（with
a periodicity equal to one revolution of the wheel which has a well-def
ined shape depending, in particular, on the characteristics of the tyre
itself）、周期的信号を発生させる。

【０３１０】図３３は、上述の自動車が、基本的に滑らかで均一な路面を６０ｋｍ／ｈの速
度で走行している時の、その前方右ホイールに関連付けられたセンサーから得ら
れた信号を示している。この信号の形状、特にこの信号の一定時間（０．５秒）
における特徴要素の振幅は、この状態を反映している。

【０３１１】収縮というイベントが発生した場合、このグラフの形状は、図３４に示すよう
にかなり大幅に変化する。図３４は、図３３に示しているのと同じホイールが、
同じ走行条件下で、膨張圧力が通常の作動圧力の５０％に等しい状態で、発生し
た信号を示す。

【０３１２】このイベントにおいても、本発明によるセンサーによって発生された信号は、
特にＲＭＳカリキュレーションで、そのタイヤの膨張状態を時々刻々示す指数を
見つけるのに用いることができる。好適に、閾値指数を予め決めておけば、その
閾値指数と瞬間の指数を比較することで、警告など特殊な信号を発生して、その
信号を車両の運転者に送り、タイヤの部分的、あるいは全体的収縮について注意
を促すことができる。

【０３１３】こうした瞬間的指数を知っておけば、車両制御システムを自動的に調節したり
、それに強制的に介入したり、あるいは走行中のタイヤの膨張圧力を回復させた
りすることが可能になる。

【０３１４】実施例１０直線路でのロードホールディングを示す指数直線路でのロードホールディングは、任意の走行車両のホイールに対する動的
な垂直負荷の変化として示される。作動条件が変化した場合に、垂直動的負荷の
変化が少なければ少ない程、そのホイールに取り付けられたタイヤのロードホー
ルディングは大きい。言い換えると、それが接触面上を走行している時に持ち上
がる傾向が最も少ないタイヤが、最良のロードホールディング特性を有するタイ
ヤである。

【０３１５】そのホイール上で起きる垂直方向付加の変化を示すこのイベントの指数は、前
述の実施例６と７で述べたように計算することができ、他の実施例に関して繰り
返した説明を参考に、必要に応じてこの指数を用いて自動車両制御装置を調節す
ることができる。

【０３１６】第４部イベントの判定が、そのタイプによって、本発明によるセンサーによって発生
された信号の時間の関数としての分析だけに限定される場合でも、前に述べたよ
うに、その信号を軸方向成分に分解することが必要でもあるし、及び／又は、そ
れが望ましい場合もある。

【０３１７】本発明のこの変形例は、信号の個々の成分を上に述べたＲＭＳカリキュレーシ
ョンで処理するステップを含むだけである。

【０３１８】以下に、本発明のこの変形例を前提として、車両の挙動における特定のイベン
トを示す指数の計算のいくつかの例について述べる。

【０３１９】実施例１１垂直負荷の移行を示す指数垂直負荷の移行に関する情報は、その車両の少なくとも１対のホイールに関連
付けられたセンサーからの信号に含まれる垂直方向の力の成分（負荷）の変化を
同時に分析することで得ることができる。

【０３２０】この成分の振幅は、各ホイールにかかる垂直負荷に依存しているので、カーブ
での走行、制動、及び加速などの際に、問題としているイベント中により大きな
負荷がかかるホイールでその信号の振幅が強まり、他方のホイールではその振幅
が低くなることが観察される。

【０３２１】このイベントは、速度の増大で起こされる信号の振幅の増大とは簡単に区別す
ることができる。速度ｖ_１で（一定速度で直線を走行している）走行しており、
その後でｖ_１より大きなｖ_２で走行する車両の信号を比較することで、４つの車
輪すべてに同じ速度情報が適用されるのであるから、速度ｖ_２で走行している車
両を速度ｖ_１で走行している同じ車両と比較して考えれば、すべてのホイールで
信号強度の増大が起きることが分かるであろう。

【０３２２】図３９と４０は、車両がそれぞれ右に曲がる場合と左に曲がる場合の負荷の移
行の指数を計算するのに必要な一連の操作を示している。

【０３２３】より具体的には、上に述べた本発明の変形例で、図３９は、右に曲がる道路を
１１０ｋｍ／ｈの速度で走行している車両の前方右側タイヤと前方左側タイヤと
からそれぞれ生ずる信号４１０、４２０の振幅を、時間軸上に示している。信号
４１０に比較して、信号４２０はより大きな振幅を示しており、これは右側に曲
がる時は、前方左側タイヤにより大きな応力がかかることを示している。

【０３２４】図３９は、前方右側ホイールに関連付けられたセンサーからの信号と、前方左
側ホイールに関連付けられた同様のセンサーからの信号との間の、ＲＭＳカリキ
ュレーションで得られた違いを示す値を示しており、これはこのイベントに関連
する負荷の移行を示す指数に対応している。具体的に、１００が最適の負荷移行
指数であるとすれば、図３９に示される指数４３０は、７０に等しい。

【０３２５】図３９の場合と同様に、図４０は、左側に曲がる道路を１１０ｋｍ／ｈの速度
で走行している上述の車両の、前方右側タイヤに関連付けられた本発明のセンサ
ーと、前方左側タイヤに関連付けられた同様のセンサーからの信号５１０と５２
０の振幅を、時間軸上に示している。この場合、信号５１０の振幅は、信号５２
０の振幅と比較して、より大きな値を示しており、左に曲がる時は、前方右側タ
イヤにより大きな応力がかかることを示している。

【０３２６】図４０は、信号５１０と５２０の間の、ＲＭＳカリキュレーションで得られた
違いを示す値を示しており、これはこのイベントに関連した負荷の移行を示す指
数に対応している。具体的に、１００が最適の負荷移行指数であるとすれば、図
４０に示される指数５３０は、５０に等しい。

【０３２７】実施例１２トルクからの応力を示す指数走行車両にトルクがかけられた場合の本発明のセンサーからの信号は、その車
両の一連の進行方向加速と減速操作を通じて、そのホイールの速度が変化するこ
とから、その信号の種々の特徴要素間の時間的、距離的間隔の突然の変化を示す
。これらの加速及び減速は、その車両の運転者及び歩行者にとって迷惑なもので
ある。

【０３２８】この場合も、本発明によれば、ＲＭＳカリキュレーションを用いることで、そ
のイベント（進行方向、つまりｘ軸方向における加速及び減速）を示す指数を得
ることができ、必要があれがその指数を、上に他のタイプのイベントとの関連で
述べたように、所定の閾値指数と比較することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】タイヤと地面間の相互作用を継続的に判定するための、本発明によるシステム
の第１の実施形態を示す図で、タイヤは赤道平面に沿って半分に切断された俯瞰
図で示されている。

【図２】図１のタイヤの断面図である。

【図３】図１のタイヤに関連付けられた圧電センサーの拡大部分俯瞰図である。

【図４、５、６】図１のタイヤに関連付けられた圧電センサーから発信された信号を示すグラフ
である。

【図７】タイヤと地面の間の相互作用の継続的判定のための、本発明によるシステムの
第２の実施形態を示す図である。

【図８】図７のタイヤの断面図である。

【図９、１０】図７のタイヤに関連付けられた圧電センサーによって発信される信号を示すグ
ラフである。

【図１１】図１及び２の変形例である圧電センサーと関連付けられたタイヤの断面図であ
る。

【図１２】図７及び８の変形例である圧電センサーに関連付けられたタイヤの断面図であ
る。

【図１３、１４】図１２のタイヤに関連付けられた圧電センサーによって発信された信号を示す
グラフある。

【図１５】上に示した図に示す圧電センサーの変形例である圧電センサーと関連付けられ
たタイヤを示す図である。

【図１６】図１５の変形例である圧電センサーと関連付けられたタイヤを示す図である。

【図１７】図１６の圧電センサーの実施形態の縦方向断面図である。

【図１８】図１７の平面ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩで切断した断面図である。

【図１９】タイヤと地面の間の相互作用を継続的に判定するための、本発明によるシステ
ムの変形例を示す図である。

【図２０】図１９のタイヤの拡大断面図である。

【図２１】図１９のタイヤの変形例を示す図である。

【図２２】図１９のタイヤの別の変形例を示す図である。

【図２３】図２２のタイヤの断面図である。

【図２４】図１９のタイヤに取り付けられた送信装置を示す図である。

【図２５、２６】図１９のタイヤに取り付けられたセンサーによって発信される信号を示すグラ
フである。

【図２７】本発明によるタイヤの挙動を検出するキットの俯瞰図である。

【図２８】自動車用ホイールに取り付けられたタイヤの部分断面図であり、ホイール内に
タイヤのビードの１つとリムの肩部との間に取り付けられた図２７に示すキット
が取り付けられている。

【図２９】図２７でＸＸＩＸ−ＸＸＩＸと符号が付された平面で切断した部分断面図であ
る。

【図３０〜３４】タイヤに取り付けられた圧電センサーから発信され、特定のイベントを示す信
号を示すグラフである。

【図３５】フーリエ変換によって処理した後の図３１の信号から抽出された周波数スペク
トルを示す図である。

【図３６、３７】第１のケースでは瞬間の、そして第２のケースでは進行的な、車両の快適さに
関連付けられた時間を基準とする指数を示す図である。

【図３８】快適指数と、タイヤの２つの異なった作動状態でそれを得るために行われる連
続的なプロセスを示す図である。

【図３９、４０】２つの別個のケースの、ビードの負荷転送指数の計算を示す図である。

【図４１】本発明による圧電センサーを有するホイールを装備した車両を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号６０／２１２，６３５ (32)優先日平成12年６月19日(2000．6．19) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号６０／２１９，６９６ (32)優先日平成12年７月21日(2000．7．21) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号００２０２６４９．０ (32)優先日平成12年７月25日(2000．7．25) (33)優先権主張国欧州特許庁（ＥＰ） (31)優先権主張番号６０／２２２，９２１ (32)優先日平成12年８月４日(2000．8．4) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者モングッジ，カルロイタリア国，アイ−20052 モンザ，９／イー，ヴィアアジアゴ (72)発明者スペジアリ，ディエゴ，エットレイタリア国，アイ−20139 ミラノ， 30，ヴィアボンコンパグニＦターム(参考） 2G064 AA14 AB23 BA08 BA28 BD18 CC13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車走行中のタイヤ（１）と地面との間の相互作用を継続
的に判定するためのシステムであって、前記タイヤ（１）がケーシング（２）と
、トレッド（３）と、ベルト・プライ（６）と、サイドウォール（４）と、ビー
ド（５）と、及び動作のために処理手段（８）と関連付けられた少なくとも第１
のセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０２）
とを備えており、前記第１のセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、
７０７、８０７、９０２）が細長い圧電素子（１０、１２、２０、２１０）を備
え、かかる細長い圧電素子が前記タイヤ（１）の少なくとも第１の部分に沿って
延び、前記タイヤ（１）の回転によって発生され、前記タイヤ（１）の回転毎に
周期的に形成される第１の信号を供給することができ、前記第１の信号が複数の
特徴要素を含むと共に、前記処理手段（８）が前記第１の信号を得て前記第１の
信号の所定の特徴要素間の時間間隔の変化を検出することができることを特徴と
するシステム。
【請求項２】前記第１の信号が、前記タイヤ（１）の回転中に前記第１の
圧電センサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０２
）によって検出される変形の変化に比例していることを特徴とする請求項１記載
のシステム。
【請求項３】前記第１の圧電センサー（７）が、前記タイヤ（１）の所定
の円周部の少なくとも第１の部分に沿って付与されていることを特徴とする請求
項１記載のシステム。
【請求項４】前記円周部が、赤道部分の円周部であることを特徴とする請
求項３記載のシステム。
【請求項５】前記第１の圧電センサー（３０７）が、前記タイヤ（１）の
子午断面（１６）の一部に沿って付与されていることを特徴とする請求項１記載
のシステム。
【請求項６】前記第１の圧電センサー（７）が、前記ケーシング（２）の
内面に付与されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のシス
テム。
【請求項７】前記圧電センサー（７）が、前記ケーシング（２）、前記ベ
ルト・プライ（６）、前記トレッド（３）、またはビード（５）内に埋め込まれ
ていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のシステム。
【請求項８】前記タイヤ（１）と関連付けられた第２の圧電センサー（１
０７，２０７）を少なくとも備え、前記第２の圧電センサー（１０７，２０７）
が細長い圧電素子（１２）を備え、かかる細長い圧電素子（１２）が前記タイヤ
（１）の少なくとも第２の部分に沿って延び、前記タイヤ（１）の回転によって
発生され、前記タイヤ（１）の回転毎に周期的に形成される第２の信号を供給す
ることができ、前記第２の信号が複数の特徴要素を含むと共に、前記処理手段（
８）が前記第１の信号を得て前記第１及び第２の信号の所定の特徴要素間の時間
間隔の変化を検出することができることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項９】前記第２の信号が、前記タイヤ（１）の回転中に前記第２の
圧電センサー（１０７、２０７）によって検出される変形の変化に比例している
ことを特徴とする請求項８記載のシステム。
【請求項１０】前記第２の圧電センサー（１０７）が、前記ビード（５）
の一部を形成する円周部に沿って付与されていることを特徴とする請求項８記載
のシステム。
【請求項１１】前記第２の圧電センサー（２０７）が、前記タイヤ（１）
の子午断面（１６）のビード部に沿って付与されることを特徴とする請求項８記
載のシステム。
【請求項１２】前記第１及び第２の圧電センサー（１０）が、同軸圧電ケ
ーブルであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のシステム
。
【請求項１３】前記同軸圧電ケーブル（１０）が、導電性素材でつくられ
た中心コア（１１）と、圧電性ポリマーによって形成される絶縁層（１２）と、
導電性素材でつくられたメッシュ・ラッピング（１３）と、鞘（１４）とを備え
ることを特徴とする請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】前記圧電センサー（４０７、５０７）が、電気的に接続さ
れた圧電性部分（２０）と非圧電性導電性部分（２１）からなるケーブルを備え
ることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項記載のシステム。
【請求項１５】前記圧電性部分（２０）と前記非圧電性導電性部分（２１
）が交互に配置されていることを特徴とする請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】前記圧電性部分（２０）と前記非圧電性導電性部分（２１
）がジグザグ構成で配置されていることを特徴とする請求項１５記載のシステム
。
【請求項１７】前記圧電性部分（２０）と前記非圧電性導電性部分（２１
）が整列されている請求項１５記載のシステム。
【請求項１８】前記圧電性ケーブル（２１０）が、中心の導電性コア（２
１１）と、絶縁性圧電性素材の筒状部分（１１２）と、前記コアを覆い、縦方向
に交互に配置された非圧電性絶縁素材の筒状部分（１２１）と、前記部分（１１
２，１２１）と被覆鞘（２１４）の周りに巻き付けられた導電性メッシュ（２１
３）を備えることを特徴とする請求項１５記載のシステム。
【請求項１９】自動車の走行中にその取り付けリムに取り付けられたタイ
ヤ（１）と地面との間の相互作用を継続的に判定するための請求項１記載のシス
テムであって、前記第１の圧電センサー（７０７）が、リム（１５）の肩部（３
４）内に凹設された環状溝（３５）内に収容されており、前記ビード（５）の外
面と接触した状態を保つことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項２０】前記第１の圧電センサー（８０７）は、リム（１５）の肩
部（３４）に取り付けられ、部分（３６）を備えており、かかる部分（３６）は
、ビード（５）の変形に対して感応し、前記肩部（３４）内に配置され、そして
、前記ビード（５）の変形に対しては感応せず、前記肩部（３４）の外側に配置
された部分（３７）と交互に配置されることを特徴とする請求項１９記載のシス
テム。
【請求項２１】無線信号送信装置（３９）が前記リム（１５）の前記肩部
（３４）に取り付けられていることを特徴とする請求項２０記載のシステム。
【請求項２２】自動車用タイヤ（１）において、ケーシング（２）と、ト
レッド（３）と、ベルト・プライ（６）と、サイドウォール（４）と、ビード（
５）と、少なくとも第１のセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７
０７、８０７、９０２）とを備え、前記第１のセンサー（７、３０７、４０７、
５０７、６０７、７０７、８０７、９０２）が細長い圧電素子（１０、１２、２
０、２１０）を備え、かかる細長い圧電素子（１０、１２、２０、２１０）が前
記タイヤ（１）の少なくとも第１の部分に沿って延び、前記タイヤ（１）の回転
によって発生され、前記タイヤ（１）の回転毎に周期的に形成される第１の信号
を供給することができ、前記第１の信号が、複数の特徴要素と、前記タイヤ（１
）の角速度の変化を示す前記第１の信号の所定の特徴要素間の時間間隔の変化と
を有することを特徴とするタイヤ（１）。
【請求項２３】前記第１の信号が、前記タイヤ（１）の回転中に前記第１
の圧電センサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０
２）によって検出される変形の変化に比例していることを特徴とする請求項２２
に記載のタイヤ（１）。
【請求項２４】前記第１の圧電センサー（７）が、前記タイヤ（１）の所
定の円周部の少なくとも第１の部分に沿って付与されていることを特徴とする請
求項２２記載のタイヤ（１）。
【請求項２５】前記円周部が、赤道部分の円周部であることを特徴とする
請求項２４記載のタイヤ（１）。
【請求項２６】前記第１の圧電センサー（３０７）が、前記タイヤ（１）
の子午断面（１６）の一部に沿って付与されていることを特徴とする請求項２２
記載のタイヤ（１）。
【請求項２７】前記圧電センサー（７）が、前記ケーシング（２）の内面
に付与されていることを特徴とする請求項２２〜２６のいずれか１項に記載のタ
イヤ（１）。
【請求項２８】前記第１の圧電センサー（７）が、前記ケーシング（２）
、前記ベルト・プライ（６）、前記トレッド（３）、またはビード（５）内に埋
め込まれていることを特徴とする請求項２２〜２６のいずれか１項に記載のタイ
ヤ（１）。
【請求項２９】細長い圧電素子（１２）を備える第２の圧電センサー（１
０７、２０７）を少なくとも備え、かかる細長い圧電素子（１２）が前記タイヤ
（１）の少なくとも第２の部分に沿って延び、前記タイヤ（１）の回転によって
発生され、前記タイヤ（１）の回転毎に周期的に形成される第２の信号を供給す
ることができ、前記第２の信号が、複数の特徴要素と、前記タイヤ（１）の角速
度の変化を示す前記第２の信号の所定の特徴要素間の時間間隔の変化とを有する
ことを特徴とする請求項２２記載のタイヤ（１）。
【請求項３０】前記第２の信号が、前記タイヤ（１）の回転中に前記第２
の圧電センサー（１０７、２０７）によって検出される変形の変化にも比例して
いることを特徴とする請求項２９記載のタイヤ（１）。
【請求項３１】前記第２の圧電センサー（１０７）が、前記ビード（５）
の一部を形成している円周部に沿って付与されていることを特徴とする請求項２
９記載のタイヤ（１）。
【請求項３２】前記第２の圧電センサー（２０７）が、前記タイヤ（１）
の子午断面（１６）のビード部に沿って付与されていることを特徴とする請求項
２９記載のタイヤ（１）。
【請求項３３】前記第１及び第２の圧電センサー（１０）が、同軸圧電ケ
ーブルであることを特徴とする請求項２２〜３２のいずれか１項に記載のタイヤ
（１）。
【請求項３４】前記同軸圧電ケーブル（１０）が、導電性素材でつくられ
た中心コア（１１）と、圧電性ポリマーによって形成される絶縁層（１２）と、
導電性素材でつくられたメッシュ・ラッピング（１３）と、鞘（１４）とを備え
ることを特徴とする請求項３３記載のタイヤ（１）。
【請求項３５】前記圧電センサー（４０７、５０７）が、電気的に接続さ
れた圧電性部分（２０）と非圧電性導電性部分（２１）を備えるケーブル（１１
０、２１０）を備えることを特徴とする請求項２２〜３２のいずれか１項に記載
のタイヤ（１）。
【請求項３６】前記圧電性部分（２０）と前記非圧電性導電性部分（２１
）が交互に配置されていることを特徴とする請求項３５記載のタイヤ（１）。
【請求項３７】前記圧電性部分（２０）と前記非圧電性導電性部分（２１
）がジグザグ構成で配置されていることを特徴とする請求項３６記載のタイヤ（
１）。
【請求項３８】前記圧電性部分（２０）と前記非圧電性導電性部分（２１
）が整列されている請求項３６記載のタイヤ（１）。
【請求項３９】前記圧電性ケーブル（２１０）が、中心の導電性コア（２
１１）と、絶縁性圧電性素材の筒状部分（１１２）と、前記コアを覆い、縦方向
に交互に配置された非圧電性絶縁素材の筒状部分（１２１）と、前記部分（１１
２，１２１）と被覆鞘（２１４）の周りに巻き付けられた導電性メッシュ（２１
３）とを備えることを特徴とする請求項３６記載のタイヤ（１）。
【請求項４０】前記第１の圧電センサー（６０７）が、前記ビード（５）
の基底部（３０）に取り付けられていることを特徴とする請求項２２記載のタイ
ヤ（１）。
【請求項４１】前記第１の圧電センサー（７０７）が、前記ビード（５）
のくぼみ（３３）に取り付けられていることを特徴とする請求項４０記載のタイ
ヤ（１）。
【請求項４２】自動車走行中のタイヤ（１）と地面との間の総作用の継続
的判定を行うためのシステムであって、該システムが車両タイヤ（１）と処理手
段（８）とを備え、前記タイヤ（１）が少なくとも第１のセンサー（７、３０７
、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０２）と関連付けられており、
前記第１のセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、
９０２）が細長い圧電素子（１０、１２、２０、２１０）を備え、かかる細長い
圧電素子（１０、１２、２０、２１０）が前記タイヤ（１）の少なくとも第１の
部分に沿って延び、前記タイヤ（１）の回転によって発生され、該タイヤ（１）
の回転毎に周期的に形成される第１の信号を供給することができ、前記第１の信
号が複数の特徴要素を有しており、前記処理手段（８）が前記第１の信号を得て
前記第１の信号の所定の特徴要素間の時間間隔の変化を検出することを特徴とす
るシステム。
【請求項４３】少なくとも第１のセンサー（７、３０７、４０７、５０７
、６０７、７０７、８０７、９０２）と関連付けられた自動車用タイヤ（１）で
あって、前記第１のセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、
８０７、９０２）が細長い圧電素子（１０、１２；２０、２１０）を備え、か
かる細長い圧電素子（１０、１２；２０、２１０）が前記タイヤ（１）の少な
くとも第１の部分の部分に沿って延びており、前記タイヤ（１）の回転によって
発生され、該タイヤ（１）の回転毎に周期的に形成される第１の信号を供給する
ことができ、前記第１の信号が、複数の特徴要素と、前記タイヤ（１）の角速度
の変化を示す前記第１の信号の所定の特徴要素間の時間間隔の変化と、を有する
ことを特徴とする自動車用タイヤ（１）。
【請求項４４】タイヤ（１）と、リム（１５）と、接触面に対して動いて
いるタイヤの挙動を検出する装置とを含む車両ホイールであって、前記装置が少
なくとも１つのセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０
７、９０２）を含み、かかる１つのセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６
０７、７０７、８０７、９０２）が、該ホイールの機械的応力の状態または前の
状態からの変化を示す、継続的、周期的に検出される継続的、周期的信号を発信
する細長い圧電素子（１０、１２；２０、２１０）を備えることを特徴とする車
両ホイール。
【請求項４５】本体と、少なくとも１つのサスペンションと、タイヤ（１
）に取り付けられた少なくとも１つのホイールと、少なくとも１つの走行車両の
挙動を制御するための装置を含む車両であって、前記装置が前記１つ又は複数の
ホイールあるいはその部分からの信号によって作動され、前記信号が少なくとも
１つのセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０
２）によって継続的、周期的に発信され、かかる１つのセンサー（７、３０７、
４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０２）が、前記１つ又は複数のホ
イール、あるいはその部分と関連付けられた細長い圧電素子（１０、１２；２
０、２１０）を備え、前記信号は前記ホイールの機械的応力の状態、または前の
状態からの変化を示しており、継続的、周期的に検出されることを特徴とする、
車両。
【請求項４６】１つのセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、
７０７、８０７、９０２）から発信される信号により、少なくとも１つの走行タ
イヤ（１）と接触面間の相互作用を検出するための方法であって、前記１つのセ
ンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０２）が前
記タイヤ（１）と組み合わされた細長い圧電素子（１０、１２；２０、２１０）
を備えており、継続的、周期的に検出される機械的応力の状態またはその前の状
態からの変化を示す、継続的、周期的信号を発生するステップを含むことを特徴
とする方法。
【請求項４７】接触面に対する少なくとも１つの走行タイヤ（１）の挙動
を検出する方法であって、 − 前記タイヤ（１）の動きに関連して継続的、周期的に検出される、継続的、
周期的信号を発生させるステップと、 − 前記信号の複数のサイクル、またはサイクルの部分を相互に比較するステッ
プと、を備える方法。
【請求項４８】タイヤ（１）に対してそれが接触面に対して動いている時
にその挙動を示す信号を発生させる方法において、継続的、周期的に検出される
、機械的応力の状態あるいは前の状態からの変化を示す継続的、周期的信号を発
生させるために、細長い圧電素子（１０、１２；２０、２１０）を備えるセンサ
ー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０２）を前記タ
イヤに取り付けるステップを含む方法。
【請求項４９】タイヤ（１）に対して接触面に対して動いている時にその
挙動を示す信号を発信させる方法であって、 − 継続的、周期的に検出される、機械的応力の状態または前の状態からの変化
を示す継続的、周期的信号を発生させるために、前記タイヤ（１）にセンサー（
７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０２）を設けるステ
ップと、 − 前記センサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９
０２）に前記継続的、周期的信号を発信することができる送信装置（３９、９０
３）を設けるステップと、を含む方法。
【請求項５０】ホイール・リム（１５）上に取り付けられたタイヤ（１）
が接触面に対して動いている時にその挙動を示す信号を発生できるようにする方
法であって、継続的、周期的に検出される、機械的応力の状態あるいは前の状態
からの変化を示す継続的、周期的信号を発生させるために、細長い圧電素子（１
０、１２；２０、２１０）を備えたセンサー（７、３０７、４０７、５０７、
６０７、７０７、８０７、９０２）を前記タイヤ（１）に取り付けるステップを
含んでいる方法。
【請求項５１】タイヤ（１）と、リム（１５）と、センサー（７、３０７
、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０２）とを含むホイールを製造
する方法であって、かかるセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７
０７、８０７、９０２）は細長い圧電素子（１０、１２；２０、２１０）を備
え、かかる細長い圧電素子（１０、１２；２０、２１０）は接触面に対して動
いている時に前記タイヤ（１）の挙動を示す信号を発生できるようになっており
、前記センサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０
２）が、継続的、周期的に検出される、機械的応力の状態またはその前の状態か
らの変化を示す信号を発生させるように、前記タイヤ（１）と、前記リム（１５
）と、前記センサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、
９０２）とを組み合わせて前記ホイールを形成するステップを含む方法。
【請求項５２】ホイールに取り付けられた走行車両の挙動をモニターする
方法であって、 − 前記ホイールの少なくとも１つと関連付けられた細長い圧電素子を備えるセ
ンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０２）によ
って継続的、周期的に発生され、機械的応力の状態あるいはその前の状態からの
変化を示し、継続的、周期的に検出される信号を検出するステップと、 − 前記車両に設けられた処理装置（８）に前記信号を送信するステップと、を
含む方法。
【請求項５３】ホイール上に取り付けられ、少なくとも１つの動作制御装
置を備える走行車両の挙動を制御するための方法にであって、 − 前記ホイールの少なくとも１つと関連付けられた細長い圧電素子（１０、１
２；２０、２１０）を備えるセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７、
７０７、８０７、９０２）によって継続的、周期的に発生され、機械的応力の状
態あるいはその前の状態からの変化を示し、継続的、周期的に検出される信号を
検出するステップと、 − 前記車両に設けられ、１つ又は複数の前記動作制御装置を作動することがで
きる装置（８）に前記信号を発信するステップと、を含む方法。
【請求項５４】ホイールの所定の速度での回転を分析することによってタ
イヤ（１）の構造的均一性をモニタリングする方法であって、かかるホイールは
、所定の圧力まで膨らませた前記タイヤ（１）と、取り付けリム（１５）とを含
み、それららの質量と該質量の相対分布の両方が分かっており、 − 細長い圧電素子（１０、１２；２０、２１０）を備えるセンサー（７、３
０７、４０７、５０７、６０７、７０７、８０７、９０２）によって継続的、周
期的に発生される信号を検出するステップであって、かかる細長い圧電素子（１
０、１２；２０、２１０）が、前記ホイールに関連付けられ、前記ホイール内
の質量分布の非均一性により遠心力の変化を示す、機械的応力の周期的変化を感
知することができる、ステップと、 − 前記信号を処理装置（８）に送信するステップと、 − 前記取り付けリム（１５）による成分を前記信号から除去するステップと、
− 前記信号の少なくとも１つの特徴要素を少なくとも１つの基準値と比較する
ステップと、を含む方法。
【請求項５５】接触面に対して動いている時の前記タイヤ（１）の挙動を
分析することによってタイヤ（１）の収縮を検出する方法であって、 − 前記タイヤ（１）を含むホイールに関連付けられた細長い圧電素子（１０、
１２；２０、２１０）を備えるセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６０７
、７０７、８０７、９０２）によって継続的、周期的に発生され、機械的応力の
状態あるいはその前の状態からの変化を示し、継続的、周期的に検出される信号
を検出するステップと、 − 前記信号を処理装置（８）に送信するステップと、 − 前記信号の少なくとも１つの特徴要素を少なくとも１つの所定の基準値と比
較するステップと、 − このようにして見つけられた値が前記基準値といつの時点で相違したかを示
すステップと、を含む方法。
【請求項５６】接触面に対して動いている時にタイヤ（１）の挙動を検出
するキット（９００）であって、前記タイヤ（１）と前記キット（９００）の両
方とも車両ホイール・リム（１５）に取り付けられており、前記キット（９００
）が、 − 前記タイヤ（１）の一部と接触した状態で配置された場合に、そのタイヤ（
１）の動きに関連して機械的応力がかけられ、継続的、周期的に検出される、前
記機械的応力の変化を示す継続的、周期的信号を発信する細長い圧電素子（１０
、１２；２０、２１０）を備えるセンサー（７、３０７、４０７、５０７、６
０７、７０７、８０７、９０２）と、 − 前記継続的、周期的信号の送信装置（３９、９０３）と、を備えるキット。
【請求項５７】支持構造体（９０１）をさらに備えることを特徴とする請
求項５６記載のキット。
【請求項５８】アンテナ（９０４）をさらに備えることを特徴とする請求
項５６又は５７記載のキット。
【請求項５９】前記車両上に搭載することができ、前記送信装置（３９、
９０３）が送信するのと同じ周波数に合わせることができる受信装置をさらに備
えることを特徴とする請求項５６〜５８のいずれか１項に記載のキット。
【請求項６０】前記支持構造体（９０１）が環状形状をしており、タイヤ
の取り付けリム（１５）のビード・シート（３２）上に取り付けられるように設
計されていることを特徴とする請求項５６〜５９のいずれか１項に記載のキット
。
【請求項６１】前記支持構造体（９０１）を前記リム（１５）の肩部（３
４）と前記タイヤ（１）の外面の間に配置することができることを特徴とする請
求項６０記載のキット。
【請求項６２】前記支持構造体（９０１）を前記リム（１５）の肩部（３
４）と前記タイヤ（１）のビード領域（５）の外面との間に配置することができ
ることを特徴とする請求項６１記載のキット。
【請求項６３】走行車両のホイールの少なくとも１つのタイヤとそのタイ
ヤと接触している面との間の相互作用に関連した少なくとも１つのイベントをモ
ニタリングする方法であって、ａ）前記完全なタイヤのストレスの状態を示す少なくとも１つの継続的、周期
的信号を検出するステップと、ｂ）前記１つ又は複数のイベントの強度を示す少なくとも１つの数値を得るた
めに前記信号を処理するステップと、を含む方法。
【請求項６４】前記ステップｂ）において、前記１つ又は複数のイベント
に関して有意な少なくとも１つの周波数スペクトルが前記信号から抽出されるこ
とを特徴とする請求項６３記載の方法。
【請求項６５】前記少なくとも１つの周波数スペクトルを抽出するステッ
プが、フーリエ変換を用いた前記１つ又は複数の信号のスペクトル周波数分析を
含むことを特徴とする請求項６４記載の方法。
【請求項６６】前記ステップｂ）がＲＭＳカリキュレーションを含むこと
を特徴とする請求項６３記載の方法。
【請求項６７】前記ＲＭＳカリキュレーションが、有意な周波数範囲にわ
たる前記スペクトル上で行われることを特徴とする請求項６４記載の方法。
【請求項６８】前記ＲＭＳカリキュレーションが、前記信号内で所定の時
間間隔で行われることを特徴とする請求項６４記載の方法。
【請求項６９】前記ステップｂ）が、前記１つ又は複数の信号の１つの周
期の少なくとも一部の複数の特徴要素を比較するステップを含むことを特徴とす
る請求項６３〜６８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７０】前記ステップｂ）が、１つの周期の少なくとも一部の複数
の特徴要素を、前の周期の対応する複数の特徴要素と比較するステップを含むこ
とを特徴とする請求項６８又は６９記載の方法。
【請求項７１】前記ステップｂ）が、少なくとも１つの対のタイヤからの
信号を比較するステップを含むことを特徴とする請求項６９又は７０記載の方法
。
【請求項７２】前記ステップｂ）において得られた前記イベントの強度を
示す前記数値が指数であることを特徴とする請求項６３記載の方法。
【請求項７３】前記指数を所定の基準値と比較するステップを含むことを
特徴とする請求項７２記載の方法。
【請求項７４】前記所定の基準値が、前記信号の少なくとも１つの周期の
少なくとも一部の特徴要素の振幅と、前記信号の少なくとも１つの周期の少なく
とも一部の特徴要素の周波数と、前記信号の少なくとも１つの周期の少なくとも
一部の特徴要素と所定の絶対値との間の時間間隔と、から選択されることを特徴
とする請求項６９〜７３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７５】前記１つ又は複数の信号が、細長い圧電素子を備える少な
くとも１つのセンサーから生ずることを特徴とする請求項６３〜７４のいずれか
１項に記載の方法。