JP4517610B2 - タイヤ状態量検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤに装着されてそのタイヤの状態量を検出するタイヤ状態量検出装置に関するものであり、特に、タイヤ状態量の検出レンジを拡大する技術に関するものである。

タイヤに装着されてそのタイヤの状態量を検出するタイヤ状態量検出装置が既に知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１には、タイヤと路面との間における摩擦係数をタイヤ状態量として推定するために、タイヤのうち接地する部分であるトレッド部のリブまたはブロックの側面またはリブまたはブロック間の内面に歪みゲージを装着する技術が記載されている。
特開２００２−３６８３６号公報

この従来技術においては、車両走行中におけるタイヤの変形量が歪みゲージによって検出されるが、タイヤの変形量が実際には、通常の歪みゲージの検出レンジを超えてしまう場合が容易に想定される。

そのため、この従来技術を採用する場合には、タイヤの変形量を常に正確に検出することができるとは限らず、よって、タイヤ状態量を常に正確に検出することができるとは限らない。

このような事情を背景とし、本発明は、タイヤに装着されてそのタイヤの状態量を検出するタイヤ状態量検出装置において、タイヤ状態量の検出レンジを拡大することを課題としてなされたものである

本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本発明が採用し得る技術的特徴の一部およびそれの組合せの理解を容易にするためであり、本発明が採用し得る技術的特徴およびそれの組合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではない。すなわち、下記の態様には記載されていないが本明細書には記載されている技術的特徴を本発明の技術的特徴として適宜抽出して採用することは妨げられないと解釈すべきである。

さらに、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することが必ずしも、各項に記載の技術的特徴を他の項に記載の技術的特徴から分離させて独立させることを妨げることを意味するわけではなく、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能であると解釈されるべきである。
（１） タイヤに装着されてそのタイヤの状態量を検出するタイヤ状態量検出装置であって、
前記タイヤの内部に埋め込まれ、そのタイヤから作用する力によって変形し、その変形量に応じた信号を出力する検出素子と、
前記タイヤと前記検出素子との間に配置され、前記タイヤの変形量に対して前記検出素子の変形量を力学的に縮小する縮小機構と
を含み、かつ、前記検出素子の出力信号に基づき、前記タイヤ状態量が検出されるタイヤ状態量検出装置。

この装置においては、タイヤの変形量をタイヤ状態量として検出するために、タイヤから作用する力によって変形し、その変形量に応じた信号を出力する検出素子がタイヤの内部に埋め込まれる。

したがって、この装置によれば、検出素子がタイヤの表面に装着される場合より、タイヤの変形量を正確に検出することが容易となる。

さらに、この装置においては、タイヤと検出素子との間に配置された縮小機構により、タイヤの変形量に対して検出素子の変形量が力学的に縮小される。

したがって、この装置によれば、タイヤ変形量に対する検出素子の変形量の感度が、縮小機構が存在しない場合に比較して鈍感になり、それと引き換えに、タイヤ変形量の検出レンジが拡大される。

よって、この装置によれば、タイヤの変形量が大きいことが原因で、その変形量が、検出素子の検出レンジを逸脱してしまう事態を回避することが容易となる。

その結果、この装置によれば、タイヤ状態量の検出レンジが拡大され、よって、タイヤ状態量の検出値の信頼性を向上させることが容易となる。

本項における「タイヤ」の一例は、車両に装着され、路面を転動させられる車両用タイヤであるが、変形が問題になる他の種類のタイヤとすることが可能である。

本項における「タイヤの変形量」には、例えば、タイヤの歪み、伸び、縮み、曲がり、捩じり等がある。また、「タイヤの変形量」が発生する方向としては、例えば、タイヤの上下方向、横方向、前後方向等を選択することが可能である。

本項における「タイヤ状態量」は、例えば、タイヤの変形量を意味するように解釈したり、タイヤに作用する力、例えば、接地荷重、前後力、横力等を意味するように解釈したり、タイヤと路面との間における摩擦係数を意味するように解釈することが可能である。

本項における「検出素子の変形量」は、例えば、検出素子の形状自体が変化した量を意味するように解釈することが可能である。

ところで、「検出素子」の形式としては、静電容量式変位センサの如く、相対変位が可能な複数の部分を含み、それら複数の部分間の相対位置がタイヤ変形量に応じて変化する形式を採用することが可能である。この形式を採用する場合には、それら複数の部分の相対変位が、それら複数の部分によって互いに共同して定義される形状の変化を生じさせるため、この場合にも同様に、それら複数の部分間の相対変位量が、「検出素子の変形量」に該当する。
（２） 前記検出素子が、歪みゲージと、圧電素子と、静電容量式変位センサとの少なくとも一つを含む（１）項に記載のタイヤ状態量検出装置。
（３） 前記検出素子の出力信号が、その検出素子の温度に依存しないように補正される（１）または（２）項に記載のタイヤ状態量検出装置。

この装置によれば、検出素子の出力信号がその検出素子の温度に依存する場合であっても、その検出素子の、補正後の出力信号が、その検出素子の温度に依存せずに済む。

よって、この装置によれば、検出素子の温度変化にもかからわず、タイヤ状態量の検出値の信頼性を維持することが容易となる。
（４） 前記縮小機構が、前記タイヤのうち前記検出素子が埋設されている埋設部分の硬度より高い硬度を有して前記タイヤ内において前記検出素子を収容するハウジングを含む（１）ないし（３）項のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。

この装置においては、タイヤのうち検出素子が埋設されている埋設部分の硬度より高い硬度を有するハウジングにより、タイヤ内において検出素子が収容される。

したがって、この装置によれば、タイヤの変形量の割に検出素子の変形量が少なくて済む。
（５） 前記検出素子の変形量が、前記タイヤの接地荷重に依拠してそのタイヤの上下方向に発生する変形量を含み、
前記検出素子が、前記タイヤのうちのトレッド部内に埋設されている（１）ないし（４）項のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。

この装置によれば、検出素子の出力信号に基づいてタイヤの接地荷重を正確に検出することが容易となる。
（６） 前記タイヤの回転角に基づき、前記トレッド部のうち前記検出素子が埋設されている埋設部分が接地しているときにおける前記検出素子の出力信号を、前記検出素子の変形量を表す信号として処理する信号処理部と共に使用される（５）項に記載のタイヤ状態量検出装置。

前記（５）項に係る装置においては、トレッド部のうち検出素子の埋設部分が、タイヤの回転に伴い、接地する状態と接地しない状態とを繰り返すため、検出素子の出力信号が、タイヤの接地荷重を正確に反映しない時期が存在する。

これに対し、本項に係る装置においては、タイヤの回転角に基づき、トレッド部のうち検出素子の埋設部分が接地しているときにおける検出素子の出力信号が、検出素子の変形量を表す信号として処理される。

したがって、この装置によれば、検出素子の出力信号がタイヤの接地荷重を正確に反映しないにもかかわらず、その出力信号が、タイヤの接地荷重を正確に反映する信号として処理されてしまう事態が回避される。

本項における「信号処理部」は、当該タイヤ状態量検出装置の一構成要素として構成したり、そのタイヤ状態量検出装置とは別の要素として構成することが可能である。例えば、本項における「タイヤ」が車両用タイヤである場合に、「信号処理部」を車体に設置することが可能である。
（７） さらに、前記検出素子の検出結果を表す信号を無線で送信する機能を有する通信機を含む（１）ないし（６）項のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。

この装置によれば、タイヤ内に埋設された検出素子の検出結果を表す信号が無線で、そのタイヤの外部に送信されるため、タイヤ状態量を遠隔的に監視することが容易となる。
（８） 前記検出素子の変形量が、前記タイヤの接地荷重に依拠してそのタイヤの上下方向に発生する変形量を含み、
前記検出素子が、前記タイヤのうちのトレッド部内に埋設され、
前記通信機が、前記トレッド部のうち前記検出素子が埋設されている埋設部分が接地しているときにおける前記検出素子の検出結果を表す信号を送信する（７）項に記載のタイヤ状態量検出装置。

この装置においては、トレッド部のうち検出素子が埋設されている埋設部分が接地しているとき、すなわち、タイヤの接地荷重を正確に反映する変形量が検出素子に発生しているときにおける検出素子の検出結果を表す信号が送信される。

したがって、この装置によれば、タイヤ側の通信機から送信された信号が、タイヤの接地荷重を十分に正確に反映する信号であることが保証されるため、その送信された信号に対する信頼性を向上させることが容易となる。
（９） 前記検出素子が、前記トレッド部内に１個のみ埋設されている（８）項に記載のタイヤ状態量検出装置。

トレッド部内に検出素子が複数個、タイヤの周方向に並んで埋設される場合には、トレッド部のうち検出素子の埋設部分が接地している検出素子と、その埋設部分が接地していない検出素子とが一緒に存在する可能性がある。このような場合に、それら検出素子の検出結果を表す各信号が一緒に送信される可能性があると、送信された信号に対する信頼性が低下する。

これに対し、本項に係る装置においては、トレッド部内に検出素子が１個のみ埋設される。したがって、この装置によれば、トレッド部のうち検出素子の埋設部分が接地する場合に限って検出素子の検出結果を表す信号が送信されるようにしさえすれば、送信される信号が、タイヤの接地荷重を正確に反映しない信号である可能性が排除でき、よって、送信される信号に対する信頼性が向上する。
（１０） 前記ハウジングが、前記通信機を前記検出素子と共に封入するカプセルである（７）ないし（９）項のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。
（１１） さらに、前記検出素子の温度またはそれに関連する温度を検出する温度センサを含み、前記ハウジングが、その検出素子と共に封入するカプセルである（４）ないし（１０）項のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。

以下、本発明のさらに具体的な実施の形態の一つを図面に基づいて詳細に説明する。

図１には、本発明の一実施形態に従うタイヤ歪み検出装置１０が部分断面図で拡大して示されている。このタイヤ歪み検出装置１０は、図２に正面断面図で示すように、車両用のタイヤ１２のうちのトレッド部１４の内部に埋め込まれた状態で使用される。タイヤ１２は、空気が封入された状態で、図示しないホイールに装着されて使用される。このタイヤ歪み検出装置１０は、タイヤ１２側においてはタイヤ１２の歪みを検出し、車体側においては、その検出された歪みに基づいてタイヤ１２の接地荷重を推定するために使用される。

図２に示すように、トレッド部１４の表面には複数本のグルーブ２０が形成されており、それにより、トレッド部１４においては、複数個のゴム製のブロック２２がタイヤ１２の横方向に並んでいる。各ブロック２２は、グルーブ２０を隔てて他のブロック２２と隣接している。

本実施形態においては、それら複数個のブロック２２のうちの１個が予め選択されている。その選択されたブロック２２の内部に、このタイヤ歪み検出装置１０が埋設されている。

図２に示すように、このタイヤ歪み検出装置１０は、上記選択ブロック２２の内部に、トレッド部１４の摩耗限界時でもトレッド部１４の表面から露出しない位置に埋設されている。その埋設位置は、例えば、タイヤ１２と同軸の一円筒面であって、図２に二点鎖線で示すスリップサイン２４の出現予定位置を通過するものの内側に選定される。

図１に示すように、このタイヤ歪み検出装置１０は、実質的に密閉された空間を内部に有するカプセル３０を備えている。カプセル３０は、複数個のブロック２２のうちこのタイヤ歪み検出装置１０が埋設されるものの硬度より硬い硬度を有する素材によって構成されている。したがって、本実施形態によれば、タイヤ１２の変形量の割に歪みゲージの伸縮量（変形量）が少なくて済む。カプセル３０を構成する素材としては、例えば、ガラス、硬質の合成樹脂（例えば、ポリカーボネート、ＦＲＰ、ＰＰ、ＰＡ等）がある。本実施形態においては、後述のトランスポンダ通信のため、カプセル３０の素材が非導電体に選定されている。

図１に示すように、このカプセル３０内には歪みセンサ３２が封入されている。この歪みセンサ３２は、歪みゲージとして構成されており、図３に示すように、カプセル３０の内面であってタイヤ１２の上下方向に延びるもの（図示しない）に、タイヤ１２の一半径方向に平行に延びる姿勢で、一体的に貼り付けられている。

したがって、タイヤ１２からカプセル３０を経て歪みセンサ３２に作用する力は、タイヤ１２の接地荷重（すなわち上下力）を反映する成分のみからなり、よって、歪みセンサ３２の伸縮量は、接地荷重に依存することとなる。

図１に示すように、このタイヤ歪み検出装置１０のカプセル３０内には、さらに、歪みセンサ３２の温度を検出する温度センサ３４が封入されている。歪みセンサ３２は、タイヤ１２の接地荷重によって伸縮するのみならず、歪みセンサ３２の温度によっても伸縮する。歪みセンサ３２自体の熱膨張がその理由である。そのため、本実施形態においては、歪みセンサ３２の出力信号に対して温度補正を行うために、カプセル３０内に温度センサ３４が封入されているのである。

図１に示すように、このタイヤ歪み検出装置１０のカプセル３０内には、さらに、通信機としてのトランスポンダ４０が封入されている。トランスポンダ４０は、車体における各タイヤ１２の装着位置ごとに車体における特定位置に設置された車体側通信機４２（図６参照）から放出された電磁エネルギーによって駆動される。

図１に示すように、このタイヤ歪み検出装置１０のカプセル３０内には、さらに、コンピュータ４４が封入されている。コンピュータ４４は、歪みセンサ３２および温度センサ３４の各出力信号を処理し、さらに、トランスポンダ４０を介して車体側と通信を行うために設けられている。図４に示すように、コンピュータ４４は、ＣＰＵ４６とＲＯＭ４８とＲＡＭ５０とがバス５２により互いに接続されて構成されている。コンピュータ４４は、トランスポンダ４０の起動に応答し、トランスポンダ４０によって電磁エネルギーから変換された電気エネルギーによって動作させられるように設計されている。

コンピュータ４４のＲＯＭ４８には、図５にフローチャートで概念的に表されている歪み検出プログラムが記憶されており、この歪み検出プログラムはコンピュータ４４のＣＰＵ４６によって実行される。

この歪み検出プログラムにおいては、まず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても同じとする。）において、歪みセンサ３２の出力信号に基づき、歪みゲージの歪みが検出される。次に、Ｓ２において、温度センサ３４の出力信号に基づき、歪みゲージの温度が検出される。

続いて、Ｓ３において、その検出された温度に基づき、歪みの検出値が補正される。歪みの検出値に対して温度補償が行われるのである。歪みの検出値の補正は、温度（または基準温度からの変化量）と、歪みの検出値の補正後の値（または歪みの検出値の補正量）との間に予め定められた関係に従って行われる。その関係は、関数式、テーブル、マップ等の形態でＲＯＭ４８に記憶されている。

その後、Ｓ５において、歪みの検出値の補正後の値を表す信号が、トランスポンダ４０を介して、車体側に送信される。その結果、車体側は、各タイヤ１２ごとに、タイヤ１２の歪みを表す歪み検出信号を受信することとなる。

以上で、このタイヤ歪み検出装置１０の一回の実行が終了する。

図６には、各タイヤ歪み検出装置１０が送信した信号を車体側において処理するためのハードウエア構成が概念的に平面図で表されている。同図に示すように、本実施形態においては、各タイヤ歪み検出装置１０から受信した信号に基づき、各タイヤ１２ごとに接地荷重を推定するために電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）６０が、複数個のタイヤ１２について共通に、車体に設置されている。

図７に示すように、ＥＣＵ６０には、各タイヤ１２ごとに設けられた４個の車輪速度センサ６４が接続されている。各車輪速度センサ６４は、よく知られているように、車体に、対応するタイヤ１２と共に回転するロータ（図示しない）に近接した定位置において装着されている。ロータは、それの外周に複数の歯（例えば、４８個の歯）をタイヤ１２と同軸の一円周に沿って並んで備えている。車輪速度センサ６４は、ロータの各歯の通過を電磁的に検出する電磁ピックアップである。車輪速度センサ６４は、ロータの各歯が通過するごとに立ち上がるパルスとして電圧信号を発生させる。

各車輪速度センサ６４は、各タイヤ１２ごとに、上記ロータと共同することにより、タイヤ１２の角速度を車輪速度として検出するという用途と、後述のように、タイヤ１２がタイヤ歪み検出装置１０の埋設部分において路面に接触しているタイミングで、トランスポンダ４０を起動させてタイヤ歪み検出装置１０から歪み検出信号を受信するという用途との双方に使用される。

図７に示すように、ＥＣＵ６０には、さらに、直進状態センサ６８が接続されている。直進状態センサ６８は、車両が直進状態にあって、旋回状態（操舵状態）にはないことを検出するために設けられている。この直進状態センサ６８は、例えば、運転者によって操作されるステアリングホイールの操作角を検出するセンサを主体として構成したり、車体のヨーレートまたは横加速度を検出するセンサを主体として構成したり、それら物理量に関連する物理量を検出するセンサを主体として構成することが可能である。

図７に示すように、ＥＣＵ６０には、さらに、定常状態センサ７０が接続されている。定常状態センサ７０は、車両が定常状態にあって、過渡状態（加速状態、減速状態、制動状態等）にはないことを検出するために設けられている。この定常状態センサ７０は、例えば、車両の加速、減速または制動のための運転者による操作量を検出するセンサを主体として構成したり、車両の加速度または減速度を検出するセンサを主体として構成したり、それら物理量に関連する物理量を検出するセンサを主体として構成することが可能である。

図７に示すように、ＥＣＵ６０には、さらに、各タイヤ１２に関連付けて車体に設置された４個の車体側通信機４２が接続されている。各車体側通信機４２は、対応するタイヤ１２がタイヤ歪み検出装置１０の埋設部分において路面に接触しているタイミングで、トランスポンダ４０にそれを駆動するための電磁エネルギーを非接触状態で供給する機能と、そのトランスポンダ４０が発した歪み検出信号を受信する機能とを備えている。

図７に示すように、ＥＣＵ６０には、さらに、他のＥＣＵ７２が接続されている。他のＥＣＵ７２の一例は、タイヤの接地荷重に基づいて車両の運動を制御するために用意される。

ＥＣＵ６０は、コンピュータ７４を主体として構成されている。コンピュータ７４は、よく知られているように、ＣＰＵ７６とＲＯＭ７８とＲＡＭ８０とがバス８２により互いに接続されて構成されている。ＥＣＵ６０は、タイヤ歪み検出装置１０から受信した歪み検出信号に基づき、各タイヤ１２ごとに接地荷重を推定し、その推定結果を表す信号を他のＥＣＵ７２に送信するように設計されている。そのため、ＲＯＭ７８には、各タイヤ１２ごとに接地荷重を推定するためにＣＰＵ７６により実行される接地荷重推定プログラムが記憶されている。

図８には、その接地荷重推定プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。この接地荷重推定プログラムは、コンピュータ７４の電源が投入されている間、各タイヤ１２ごとに繰返し実行される。

この接地荷重推定プログラムの、今回のタイヤ１２についての今回の実行時には、まず、Ｓ１０１において、タイヤ１２内の歪みセンサ３２の埋設位置（すなわちタイヤ歪み検出装置１０の埋設位置）がタイヤ１２の回転角（例えば、前記ロータの歯の番号）に関連付けて同定される。

この同定においては、例えば、車体側通信機４２から比較的短い間隔で複数個の信号がタイヤ１２に向かって送信される。その送信された各信号に応答してタイヤ歪み検出装置１０が歪み検出信号を返信すれば、車体側通信機４２がその歪み検出信号を受信する。ＥＣＵ６０においては、その受信された各歪み検出信号のレベルが、その受信時期におけるタイヤ回転角に関連付けて記憶される。タイヤ１２の少なくとも１回転中、そのような信号の送受信が行われ、その結果、ＥＣＵ６０において複数個の歪み検出信号が受信され、それら歪み検出信号のうちレベルが最高であるものの受信時期に対応するタイヤ回転角が、トレッド部１４のうち歪みセンサ３２の埋設部分が接地している接地時タイヤ回転角してＥＣＵ６０に記憶される。

この同定の終了後、Ｓ１０２において、車輪速度センサ６４の出力信号に基づき、タイヤ回転角の実際値が上記接地時タイヤ回転角に一致するのが待たれることにより、各タイヤ歪み検出装置１０に信号を送信すべき送信タイミングが到来するのが待たれる。到来したならば、Ｓ１０２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０３に移行する。

このＳ１０３においては、直進状態センサ６８の出力信号に基づき、車両が直進状態にあるか否かが判定される。直進状態にあれば、判定がＹＥＳとなってＳ１０４に移行するが、直進状態になければ、判定がＮＯとなってＳ１０２に戻る。

車両が直進状態にあるためにＳ１０３の判定がＹＥＳとなれば、Ｓ１０４において、定常状態センサ７０の出力信号に基づき、車両が定常状態にあるか否かが判定される。定常状態にあれば、判定がＹＥＳとなってＳ１０５に移行するが、定常状態になければＳ１０２に戻る。

車両が直進状態にあり、あつ、定常状態にある場合には、図９の（ａ）に概念的に表すように、歪みゲージが埋設されたブロック２２に、接地荷重に依拠した変形のみ生じるため、歪みゲージの、自然長からの伸縮量が、接地荷重のみに依存することになる。したがって、この場合には、歪みゲージの歪みを参照して接地荷重を精度よく推定することが容易である。

これに対し、車両が旋回状態にあるか、または、加速・減速・制動状態にある場合には、図９の（ｂ）に概念的に表すように、歪みゲージが埋設されたブロック２２が捩じられるため、そのブロック２２に、接地荷重に依拠した変形のみならず、それに依拠しない変形も生ずる。そのため、歪みゲージの、自然長からの伸縮量が、接地荷重のみに依存するわけでなないことになる。したがって、この場合には、歪みゲージの歪みを参照して接地荷重を精度よく推定することが困難であり、例えば、歪みセンサ３２の複合的な出力信号から、接地荷重のみに依拠する成分を抽出する特別な信号処理が必要となる。

そこで、本実施形態においては、車両が直進状態にあり、かつ、定常状態にある場合に限って、タイヤ歪み検出装置１０に歪みを検出させてその信号をＥＣＵ６０が受信するようになっている。

なお付言するに、車両の加速・減速時または旋回時における歪みセンサ３２の出力信号と、直進走行時および定速走行時における歪みセンサ３２の出力信号とに基づき、タイヤ１２に作用する横力等、タイヤ作用力を推定することが可能である。

図８のＳ１０５においては、車体側通信機４２からタイヤ歪み検出装置１０に向かって信号が送信される。続いて、Ｓ１０６において、タイヤ歪み検出装置１０から、今回のタイヤ１２の歪みを表す歪み検出信号が受信される。その後、Ｓ１０７において、今回のタイヤ１２の空気圧であるタイヤ内圧が取得される。このタイヤ内圧は、タイヤ１２またはホイールに装着されてタイヤ１２の空気圧を直接に検出するセンサからの信号を受信することによって取得したり、車輪速度センサ６４の出力信号に基づいて車体側において推定することによって取得することが可能である。

続いて、Ｓ１０８において、上記受信された歪み検出信号により表される歪み（温度補正が行われた後の歪み）と、上記取得されたタイヤ内圧とに基づき、タイヤ１２の接地荷重が決定される。本実施形態においては、図１０に表形式で表すように、歪みとタイヤ内圧との関係が関数式、テーブル、マップ等の形態でＲＯＭ７８に記憶されており、この関係に従い、今回の歪みとタイヤ内圧との双方に対応する接地荷重が、今回の接地荷重として決定される。

その後、Ｓ１０９において、その決定された今回の接地荷重が、今回のタイヤ１２の装着位置に関連付けて、他のＥＣＵ７２に対して出力される。

以上で、この接地荷重推定プログラムの一回の実行が終了する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、タイヤ歪み検出装置１０が前記（１）項に係る「タイヤ状態量検出装置」の一例を構成し、タイヤ１２の歪み（タイヤ１２の上下方向における歪み）が同項における「タイヤ状態量」の一例を構成し、歪みセンサ３２が同項における「検出素子」の一例を構成し、カプセル３０が同項における「縮小機構」の一例を構成しているのである。

以上、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これは例示であり、前記［課題を解決するための手段］の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

本発明の一実施形態に従うタイヤ歪み検出装置１０を示す部分断面図である。 図１のタイヤ歪み検出装置１０が埋設された車両用タイヤ１２をその埋設位置に着目して示す断面図である。 図１のタイヤ歪み検出装置１０を車両用タイヤ１２に埋設された状態で拡大して示す斜視図である。 図１のタイヤ歪み検出装置１０の電気的構成を概念的に表すブロック２２図である。 図４におけるＲＯＭ４８に記憶されている歪み検出プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。 図１のタイヤ歪み検出装置１０が搭載された車両の車体側に採用された電気的構成を示す平面図である。 図６におけるＥＣＵ６０の構成およびそれに接続された機器を示すブロック２２図である。 図７におけるＲＯＭ７８に記憶されている接地荷重推定プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。 図８におけるＳ１０３およびＳ１０４の機能を説明するための斜視図である。 図８におけるＳ１０８の実行内容を説明するための図である。

符号の説明

１０ タイヤ歪み検出装置
１２ タイヤ
１４ トレッド部
３０ カプセル
３２ 歪みセンサ
３４ 温度センサ
４４ コンピュータ

Claims (8)

1. タイヤに装着されてそのタイヤの状態量を検出するタイヤ状態量検出装置であって、
   前記タイヤのトレッド部内に埋設され、そのタイヤから作用する力によって変形し、その変形量に応じた信号を出力する検出素子と、
   前記タイヤと前記検出素子との間に配置され、前記タイヤの変形量に対して前記検出素子の変形量を力学的に縮小する縮小機構と、
   タイヤ状態量を推定するための信号処理部と、を含み、
   前記信号処理部は、
   前記タイヤ内の前記検出素子の埋設位置を、前記検出素子の出力信号に基づき、タイヤの回転角に関連づけて同定するものであって、タイヤが少なくとも１回転する間に受信された前記検出素子の出力信号のうち、レベルが最高であるものの受信時期に対応する前記タイヤの回転角を、前記トレッド部のうち前記検出素子の埋設部分が接地している接地時のタイヤの回転角として記憶し、
   前記タイヤの回転角が接地時のタイヤの回転角に一致したときに、前記トレッド部のうち前記検出素子が埋設されている埋設部分の接地時における前記検出素子の出力信号を、前記検出素子の変形量を表す信号として処理するタイヤ状態量検出装置。
2. 前記縮小機構が、前記タイヤのうち前記検出素子が埋設されている埋設部分の硬度より高い硬度を有して前記タイヤ内において前記検出素子を収容するハウジングを含む請求項１に記載のタイヤ状態量検出装置。
3. 前記検出素子の変形量が、前記タイヤの接地荷重に依拠してそのタイヤの上下方向に発生する変形量を含む請求項１または２のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。
4. さらに、前記検出素子の検出結果を表す信号を無線で送信する機能を有する通信機を含む請求項１ないし３のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。
5. 前記通信機が、前記トレッド部のうち前記検出素子が埋設されている埋設部分が接地しているときにおける前記検出素子の検出結果を表す信号を送信する請求項４に記載のタイヤ状態量検出装置。
6. 前記検出素子が、前記トレッド部内に１個のみ埋設されている請求項１ないし５のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。
7. 前記ハウジングが、前記検出素子の検出結果を表す信号を無線で送信する機能を有する通信機を前記検出素子と共に封入するカプセルである請求項２に記載のタイヤ状態量検出装置。
8. さらに、前記検出素子の温度またはそれに関連する温度を検出する温度センサを含み、前記ハウジングが、前記検出素子と共に前記温度センサを収容している請求項２または７に記載のタイヤ状態量検出装置。

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