JP6119330B2 - タイヤ装置 - Google Patents
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Description
また、上記目的を達成するための第2の発明は、タイヤのトレッドに生じる振動の時間変化に応じた電圧を出力する振動発電素子(11)と、前記振動発電素子の出力電圧に対して信号処理を行う信号処理部(14)と、前記信号処理部で信号処理されたデータを前記タイヤ外部に設けられた装置へ送信する送信機(15)と、を前記タイヤ内部に備え、前記信号処理部および前記送信機は前記振動発電素子の発電した電力によって駆動するものであって、前記振動発電素子の出力電圧の高周波成分を抽出する高周波成分抽出部(142)を備え、前記高周波成分抽出部が抽出した高周波成分の振幅の大きさから、前記路面と前記タイヤ間の摩擦係数を推定する摩擦係数推定部(231)を備えることを特徴とする。
さらに、上記目的を達成するための第3の発明は、タイヤのトレッドに生じる振動の時間変化に応じた電圧を出力する振動発電素子(11)と、前記振動発電素子の出力電圧に対して信号処理を行う信号処理部(14)と、前記信号処理部で信号処理されたデータを前記タイヤ外部に設けられた装置へ送信する送信機(15)と、を前記タイヤ内部に備え、前記信号処理部および前記送信機は前記振動発電素子の発電した電力によって駆動するものであって、前記振動発電素子は、前記トレッドに対して固定されている固定基板(11E)と、前記固定基板に対して対向して設置され、かつ、前記固定基板に対してタイヤ接線方向に可動する可動基板(11P)と、を備えており、前記可動基板が前記固定基板に対する位置が変化することで発電する振動発電素子であって、前記可動基板の固有振動数が、前記トレッドにおいて前記振動発電素子が取り付けられている取付部分が変形する際に生じる振動の周波数帯に含まれる構造を備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するための第4の発明は、タイヤのトレッドに生じる振動の時間変化に応じた電圧を出力する振動発電素子(11)と、前記振動発電素子の出力電圧に対して信号処理を行う信号処理部(14)と、前記信号処理部で信号処理されたデータを前記タイヤ外部に設けられた装置へ送信する送信機(15)と、を前記タイヤ内部に備え、前記信号処理部および前記送信機は前記振動発電素子の発電した電力によって駆動するものであって、前記振動発電素子は、前記トレッドに対して固定されている固定基板(11E)と、前記固定基板に対して対向して設置され、かつ、前記固定基板に対してタイヤ接線方向に可動する可動基板(11P)と、を備えており、前記可動基板が前記固定基板に対する位置が変化することで発電する振動発電素子であって、前記可動基板の固有振動数が、1〜20Hzで回転する前記タイヤの回転運動および路面の凹凸に起因して前記トレッドに生じる振動の周波数帯に含まれる構造を備えることを特徴とする。
11…振動発電素子(振動検出部)、12…電力供給回路、14…信号処理部、
23…信号処理部
Claims (12)
- タイヤのトレッドに生じる振動の時間変化に応じた電圧を出力する振動発電素子(11)と、前記振動発電素子の出力電圧に対して信号処理を行う信号処理部(14)と、前記信号処理部で信号処理されたデータを前記タイヤ外部に設けられた装置へ送信する送信機(15)と、を前記タイヤ内部に備え、前記信号処理部および前記送信機は前記振動発電素子の発電した電力によって駆動するものであって、
前記振動発電素子の出力電圧の時間変化から、前記トレッドにおいて前記振動発電素子が取り付けられている取付部分(61)が路面と接触した時点を検出する接地時点検出部(141A)と、
前記振動発電素子の出力電圧の時間変化から、前記取付部分が路面から離れた時点である離地時点を検出する離地時点検出部(141B)と、
前記接地時点検出部が検出した前記接地時点から前記離地時点検出部が検出した前記離地時点までの接地時間を計測する接地時間計測部(144)と、
前記タイヤの回転速度を検出する車輪速検出部(22)と、
前記接地時間計測部が算出した前記接地時間と前記車輪速検出部が検出した前記タイヤの前記回転速度から、前記取付部分が路面に接触していた区間の長さである接地長を算出する接地長算出部(232A)と、
前記接地長算出部が算出した前記接地長から前記タイヤの空気圧を推定する空気圧推定部(232)と、
前記車両の積載重量を検出する積載重量検出部(24)と、を備え、
前記空気圧推定部は、
前記タイヤの空気圧に応じて予め設定された接地長である基準接地長を少なくとも1つ記憶しており、前記基準接地長と、前記接地長算出部で算出された接地長とを比較することで前記タイヤの空気圧を推定するとともに、
前記積載重量検出部が検出した前記車両の積載重量が、予め設定された積載重量である基準積載重量よりも大きい場合は、前記基準接地長をより長くし、また、前記車両の積載重量が前記基準積載重量よりも小さい場合は、前記基準接地長をより短くするように補正することを特徴とするタイヤ装置。 - 請求項1において、
前記振動発電素子の出力電圧の高周波成分を抽出する高周波成分抽出部(142)を備え、前記高周波成分抽出部が抽出した高周波成分の振幅の大きさから、前記路面と前記タイヤ間の摩擦係数を推定する摩擦係数推定部(231)を備えることを特徴とするタイヤ装置。 - タイヤのトレッドに生じる振動の時間変化に応じた電圧を出力する振動発電素子(11)と、前記振動発電素子の出力電圧に対して信号処理を行う信号処理部(14)と、前記信号処理部で信号処理されたデータを前記タイヤ外部に設けられた装置へ送信する送信機(15)と、を前記タイヤ内部に備え、
前記信号処理部および前記送信機は前記振動発電素子の発電した電力によって駆動するものであって、
前記振動発電素子の出力電圧の高周波成分を抽出する高周波成分抽出部(142)を備え、前記高周波成分抽出部が抽出した高周波成分の振幅の大きさから、前記路面と前記タイヤ間の摩擦係数を推定する摩擦係数推定部(231)を備えることを特徴とするタイヤ装置。 - 請求項1から3の何れか1項において、
前記振動発電素子は、前記トレッドに対して固定されている固定基板(11E)と、前記固定基板に対して対向して設置され、かつ、前記固定基板に対してタイヤ接線方向に可動する可動基板(11P)と、を備えており、前記可動基板が前記固定基板に対する位置が変化することで発電する振動発電素子であって、
前記可動基板の固有振動数が、前記トレッドにおいて前記振動発電素子が取り付けられている取付部分が変形する際に生じる振動の周波数帯に含まれる構造を備えることを特徴とするタイヤ装置。 - タイヤのトレッドに生じる振動の時間変化に応じた電圧を出力する振動発電素子(11)と、前記振動発電素子の出力電圧に対して信号処理を行う信号処理部(14)と、前記信号処理部で信号処理されたデータを前記タイヤ外部に設けられた装置へ送信する送信機(15)と、を前記タイヤ内部に備え、
前記信号処理部および前記送信機は前記振動発電素子の発電した電力によって駆動するものであって、
前記振動発電素子は、前記トレッドに対して固定されている固定基板(11E)と、前記固定基板に対して対向して設置され、かつ、前記固定基板に対してタイヤ接線方向に可動する可動基板(11P)と、を備えており、前記可動基板が前記固定基板に対する位置が変化することで発電する振動発電素子であって、
前記可動基板の固有振動数が、前記トレッドにおいて前記振動発電素子が取り付けられている取付部分が変形する際に生じる振動の周波数帯に含まれる構造を備えることを特徴とするタイヤ装置。 - 請求項1から5の何れか1項において、
前記振動発電素子の出力電圧は、整流部(121)および蓄電部(122)を備える電力供給回路(12)へと入力され、
前記電力供給回路は、前記振動発電素子より入力された電力を、前記信号処理部(14)および前記送信機(15)に供給することを特徴とするタイヤ装置。 - 請求項1から3の何れか1項において、
前記振動発電素子は、前記トレッドに対して固定されている固定基板(11E)と、前記固定基板に対して対向して設置され、かつ、前記固定基板に対してタイヤ接線方向に可動する可動基板(11P)と、を備え、前記可動基板が前記固定基板に対する位置が変化することで発電する振動発電素子であって、
前記可動基板の固有振動数が、1〜20Hzで回転する前記タイヤの回転運動および路面の凹凸に起因して前記トレッドに生じる振動の周波数帯に含まれる構造を備えることを特徴とするタイヤ装置。 - タイヤのトレッドに生じる振動の時間変化に応じた電圧を出力する振動発電素子(11)と、前記振動発電素子の出力電圧に対して信号処理を行う信号処理部(14)と、前記信号処理部で信号処理されたデータを前記タイヤ外部に設けられた装置へ送信する送信機(15)と、を前記タイヤ内部に備え、
前記信号処理部および前記送信機は前記振動発電素子の発電した電力によって駆動するものであって、
前記振動発電素子は、前記トレッドに対して固定されている固定基板(11E)と、前記固定基板に対して対向して設置され、かつ、前記固定基板に対してタイヤ接線方向に可動する可動基板(11P)と、を備えており、前記可動基板が前記固定基板に対する位置が変化することで発電する振動発電素子であって、
前記可動基板の固有振動数が、1〜20Hzで回転する前記タイヤの回転運動および路面の凹凸に起因して前記トレッドに生じる振動の周波数帯に含まれる構造を備えることを特徴とするタイヤ装置。 - 請求項7又は8において、
前記振動発電素子は、前記可動基板の固有振動数が1〜20Hzで回転する前記タイヤの回転運動および路面の凹凸に起因して前記トレッドに生じる振動の周波数帯に含まれる構造と、前記可動基板の固有振動数が前記トレッドにおいて前記振動発電素子が取り付けられている取付部分が変形する際に生じる振動の周波数帯に含まれる構造と、を両立する構造を備えることを特徴とするタイヤ装置。 - 請求項3から9の何れか1項において、
前記振動発電素子の出力電圧の時間変化から、前記トレッドにおいて前記振動発電素子が取り付けられている取付部分(61)が路面と接触した時点を検出する接地時点検出部
(141A)と、
前記振動発電素子の出力電圧の時間変化から、前記取付部分が路面から離れた時点である離地時点を検出する離地時点検出部(141B)と、
前記接地時点検出部が検出した前記接地時点から前記離地時点検出部が検出した前記離地時点までの接地時間を計測する接地時間計測部(144)と、
前記タイヤの回転速度を検出する車輪速検出部(22)と、
前記接地時間計測部が算出した前記接地時間と前記車輪速検出部が検出した前記タイヤの前記回転速度から、前記取付部分が路面に接触していた区間の長さである接地長を算出する接地長算出部(232A)と、
前記接地長算出部が算出した前記接地長から前記タイヤの空気圧を推定する空気圧推定部(232)と、を備えることを特徴とするタイヤ装置。 - 請求項10において、
前記空気圧推定部は、前記タイヤの空気圧に応じて予め設定された接地長である基準接地長を少なくとも1つ記憶しており、前記基準接地長と、前記接地長算出部で算出された接地長とを比較することで前記タイヤの空気圧を推定することを特徴とするタイヤ装置。 - 請求項11において、
前記車両の積載重量を検出する積載重量検出部(24)を備え、前記空気圧推定部は、前記積載重量検出部が検出した前記車両の積載重量が、予め設定された積載重量である基準積載重量よりも大きい場合は、前記基準接地長をより長くし、また、前記車両の積載重量が前記基準積載重量よりも小さい場合は、前記基準接地長をより短くするように補正することを特徴とするタイヤ装置。
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