JP7273644B2 - 無線受電システム、無線受電システムの制御方法、及びタイヤ・ホイール組立体 - Google Patents

Description

本発明は無線受電システム、無線受電システムの制御方法、及びタイヤ・ホイール組立体に関する。

従来、道路又は駐車場等に設けられた送電装置が、車両に搭載された受電装置に、無線で電力を供給する無線給電技術が知られている。例えば、特許文献１には、車両のホイール又はタイヤ等に受電装置を備えることによって、路面に設けられた送電装置による充電可能な車両が開示されている。

特開２００４－２４２３８０号公報

従来、車両で用いられる受電装置への無線給電技術において、車両に設置された受電装置と、受電装置から垂直下方向の道路等に設けられた送電装置との距離が離れた場合に、受電効率が低下するおそれがあった。

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、無線給電における受電効率を向上させる、無線受電システム、無線受電システムの制御方法、及びタイヤ・ホイール組立体を提供することにある。

本発明に係る無線受電システムは、タイヤ及びホイールから成るタイヤ・ホイール組立体と、前記タイヤ・ホイール組立体に収容され、前記タイヤよりもタイヤ径方向外側から無線によって供給される電力を受け付ける受電装置と、前記タイヤと通気可能に接続されたコンプレッサと、前記コンプレッサを制御して前記タイヤの内圧を変更する制御装置と、
を備え、前記制御装置は、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定し、前記タイヤの内圧が第１の内圧である場合に、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあると判定すると、前記タイヤの内圧を前記第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更し、前記タイヤの内圧が前記第２の内圧である場合に、前記受電装置が無線により受電可能な位置にないと判定すると、前記タイヤの内圧を前記第１の内圧に変更する。
本発明に係る無線受電システムによれば、タイヤ・ホイール組立体に収容される受電装置において、道路等に設けられた送電装置から無線で供給された電力を効率的に受電することができ、無線給電における受電効率が向上する。

本発明に係る無線受電システムでは、前記制御装置は、ＧＰＳ衛星から受信した情報に基づいて、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、ＧＰＳ衛星から受信できる汎用性の高い情報に基づいて、受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定することができる。

本発明に係る無線受電システムでは、前記制御装置は、前記受電装置に無線によって電力を供給する送電装置の位置を示す情報に基づいて、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、送電装置の位置を特定した上で判断するため、受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かをより高精度で判定することができる。

本発明に係る無線受電システムでは、前記制御装置は、前記受電装置に無線によって供給される電力の強度に基づいて、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、実際に受電装置によって受信した電力の強度に基づいて判定するため、受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを高精度で判定することができる。

本発明に係る無線受電システムでは、前記タイヤは、非磁性材料で形成されたトレッド部を備え、前記ホイールは、少なくとも一部が非磁性材料で形成されたリム部を備え、前記受電装置は、前記ホイールの前記リム部のタイヤ径方向内側に、前記受電装置を収容されることが好ましい。かかる構成によれば、送電装置が磁界を発生させる装置である場合に、送電装置が発生させた磁界が、タイヤよりもタイヤ径方向外側からタイヤ・ホイール組立体に収容された受電装置に到達するまでに、タイヤのトレッド部及びホイールのリム部を通過して減衰することを低減できる。

本発明に係る無線受電システムでは、前記ホイールは、前記コンプレッサを前記タイヤと通気可能に接続するためのスリップリングを備えることが好ましい。タイヤがタイヤ周方向に回転するのに対して、コンプレッサが回転しない位置に取り付けられている場合に、タイヤとコンプレッサとの通気経路がねじれて破損することを予防することができる。

本発明に係る無線受電システムでは、前記受電装置は、電磁誘導方式によって供給される電力を受け付けることが好ましい。かかる構成によれば、高い伝送効率で無線給電を行うことができる。

本発明に係る無線受電システムの制御方法は、前記制御装置によって、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定するステップと、前記制御装置によって、前記タイヤの内圧が第１の内圧である場合に、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあると判定すると、前記タイヤの内圧を前記第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更するステップと、前記制御装置によって、前記タイヤの内圧が前記第２の内圧である場合に、前記受電装置が無線により受電可能な位置にないと判定すると、前記タイヤの内圧を前記第１の内圧に変更するステップと、を含む。
本発明に係る無線受電システムの制御方法によれば、タイヤ・ホイール組立体に収容される受電装置において、道路等に設けられた送電装置から無線で供給された電力を効率的に受電することができ、無線給電における受電効率が向上する。

本発明に係るタイヤ・ホイール組立体は、タイヤ及びホイールから成るタイヤ・ホイール組立体であって、前記タイヤ・ホイール組立体に収容され、前記タイヤよりもタイヤ径方向外側から無線によって供給される電力を受け付ける受電装置と、前記タイヤと通気可能に接続されたコンプレッサと、前記コンプレッサを制御して前記タイヤの内圧を変更する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定し、前記タイヤの内圧が第１の内圧である場合に、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあると判定すると、前記タイヤの内圧を前記第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更し、前記タイヤの内圧が前記第２の内圧である場合に、前記受電装置が無線により受電可能な位置にないと判定すると、前記タイヤの内圧を前記第１の内圧に変更する。
本発明に係るタイヤ・ホイール組立体によれば、タイヤ・ホイール組立体に収容される受電装置において、道路等に設けられた送電装置から無線で供給された電力を効率的に受電することができ、無線給電における受電効率が向上する。

本発明によれば、無線給電における受電効率を向上させる、無線受電システム、無線受電システムの制御方法、及びタイヤ・ホイール組立体を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る無線受電システムを、タイヤ幅方向断面を用いて概略的に示す、概略図である。 本発明の一実施形態に係る無線受電システムにおける、タイヤの一例の、タイヤ幅方向断面図である。 本発明の一実施形態に係る無線受電システムにおける、ホイールの一例の、ホイール幅方向断面図である。 本発明の一実施形態に係る無線受電システムにおける、制御装置の一例の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線受電システムの制御方法の流れを示す、フロー図である。 本発明の一実施形態に係る無線受電システムの変形例を、タイヤ幅方向断面を用いて概略的に示す、概略図である。

以下、本発明の一実施形態に係る無線受電システム、無線受電システムの制御方法、及びタイヤ・ホイール組立体について、図面を参照して説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。

（無線受電システムの構成）
図１には、本発明の一実施形態に係る無線受電システム１を、タイヤ幅方向断面を用いて概略的に示す、概略図が示されている。無線受電システム１には、自動車等の車両２が備える、タイヤ１０をホイール２０に装着させたタイヤ・ホイール組立体３と、受電装置３０と、コンプレッサ５０と、制御装置６０と、が含まれる。車両２は、例えば、ユーザによって運転される車両であるが、これに限られず、完全又は部分的な自動運転が行われる車両であってもよい。受電装置３０は、例えば車両２のハブ２Ａに取り付けられて、タイヤ・ホイール組立体３に収容されている。コンプレッサ５０は、例えば、ゴムチューブ等で、タイヤ１０と、より具体的にはタイヤ１０の内腔と通気可能に接続されている。制御装置６０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークを介して、コンプレッサ５０と通信可能に接続されている。無線受電システム１に含まれる、タイヤ１０、ホイール２０、受電装置３０、コンプレッサ５０、及び制御装置６０の位置及び数は、図１に示される例に限られず、無線受電システム１の用途等に応じて、それぞれ任意に定められてもよい。

送電装置４０は、送電コイル（１次コイル）４１を備えている。送電装置４０は、道路等の路面に設置され、或いは路面の近傍に位置するように埋設されている。送電コイル４１は、電力源から供給された交流電流に基づき、交流磁界を発生させる。送電コイル４１は、全体を環状に構成され、路面の上方に向けて交流磁界を発生するように、当該環の軸方向が路面と略垂直となるように配置されている。ただし、図面では、送電コイル４１は、模式化されている。送電装置４０が備える送電コイル４１は、例えば、フェライトコア等のコアに巻き回され、全体を環状に構成されたものであるが、これに限られず、コイルばね、空芯コイル等、交流磁界を発生可能な任意のコイルとすることができる。これによって、車両２の走行中等に、タイヤ１０が送電装置４０の上を通過する際に、送電装置４０から受電装置３０に、電磁誘導方式等によって、無線給電が行われる。

図１を参照して、本発明の一実施形態に係る無線受電システム１の動作例を説明する。制御装置６０は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から受信した情報に基づいて、車両２の位置を特定し、車両２が無線給電による電力の供給を受けられる位置にいるか否かを判定する。

制御装置６０は、タイヤ１０の内圧が第１の内圧である場合に、車両２が無線給電による電力の供給を受けられる位置にいると判定すると、コンプレッサ５０を制御して、タイヤ１０の内圧を第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更する。これによって、タイヤ１０の外径が小さくなり、受電装置３０と送電装置４０との距離が近づくことで、無線給電の伝送効率を向上させることができる。更に、タイヤ１０の内圧を第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更することによって、タイヤ１０の接地面積が増大して、電力を供給される領域が広くなる。

一方で、制御装置６０は、タイヤ１０の内圧が第２の内圧である場合に、車両２が無線給電による電力の供給を受けられる位置にいないと判定すると、コンプレッサ５０を制御して、タイヤ１０の内圧を第１の内圧に変更する。これによって、タイヤ１０の転がり抵抗係数（ＲＲＣ：Rolling Resistance Coefficient）が減少して、タイヤ１０の燃費性能を向上させることができる。

次に、無線受電システム１の各構成について、詳細に説明する。

（タイヤの構成）
本発明の一実施形態に係る無線受電システム１における、タイヤの一例の構成について、詳細に説明する。

以下、特に断りのない限り、各要素の位置関係等は、タイヤを適用リムであるホイールのリム部に装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした、基準状態で測定されるものとする。また、タイヤを適用リムであるホイールのリム部に装着し、タイヤに規定内圧を充填し、最大荷重を負荷した状態で、路面と接する接地面のタイヤ幅方向の幅を、タイヤの接地幅といい、当該接地面のタイヤ幅方向の端部を接地端という。

本明細書において、「適用リム」とは、空気入りタイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）のＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（Ｔｈｅ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．）のＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム（ＥＴＲＴＯのＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬではＭｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ、ＴＲＡのＹＥＡＲ ＢＯＯＫではＤｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ）を指すが、これらの産業規格に記載のないサイズの場合は、空気入りタイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。「適用リム」には、現行サイズに加えて将来的に前述の産業規格に含まれ得るサイズも含まれる。「将来的に記載されるサイズ」の例として、ＥＴＲＴＯ ２０１３年度版において「ＦＵＴＵＲＥ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＳ」として記載されているサイズが挙げられ得る。

本明細書において、「規定内圧」とは、前述したＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等の産業規格に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）をいい、前述した産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）をいうものとする。また、本明細書において、「最大荷重」とは、前述した産業規格に記載されている適用サイズのタイヤにおける最大負荷能力に対応する荷重、又は、前述した産業規格に記載のないサイズの場合には、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する荷重を意味する。

図２には、本実施例のタイヤ１０をタイヤ幅方向に沿って切断した、タイヤ幅方向断面図が示されている。本明細書において、タイヤ幅方向とは、タイヤ１０の回転軸と平行な方向をいう。図２において、タイヤ幅方向は、矢印Ｗで示される。また、タイヤ径方向とは、タイヤ１０の回転軸と直交する方向をいう。図２において、タイヤ径方向は、矢印Ｒで示される。本実施例において、タイヤ１０は、タイヤの赤道面ＣＬに対して対称な構成であるものとして説明するが、これに限らず、タイヤの赤道面ＣＬに対して非対称な構成とすることができる。

本明細書において、タイヤ径方向に沿ってタイヤ１０の回転軸に近い側を「タイヤ径方向内側」と称し、タイヤ径方向に沿ってタイヤ１０の回転軸から遠い側を「タイヤ径方向外側」と称する。一方、タイヤ幅方向に沿ってタイヤの赤道面ＣＬに近い側を「タイヤ幅方向内側」と称し、タイヤ幅方向に沿ってタイヤの赤道面ＣＬから遠い側を「タイヤ幅方向外側」と称する。

図２に示すように、タイヤ１０は、一対のビード部１１と、一対のサイドウォール部１２と、トレッド部１３とを有している。サイドウォール部１２は、トレッド部１３とビード部１１との間に延在している。サイドウォール部１２は、ビード部１１のタイヤ径方向外側に位置している。本明細書において、トレッド部１３は、上述した接地端の間の部分とすることができる。

一対のビード部１１は、タイヤ１０をホイール２０のリム部２１に固定するためのビードコア１１Ａと、ビード部１１の剛性を高めるためのビードフィラ１１Ｂと、をそれぞれ有している。図２において一部拡大して示すように、ビードコア１１Ａは、周囲をゴムにより被覆された複数のビードワイヤ１１ｃを備える。ビードフィラ１１Ｂは、ゴム等で構成され、ビードコア１１Ａに対してタイヤ径方向外側に位置している。

タイヤ１０は、カーカス１４を有している。カーカス１４は、一対のビードコア１１Ａ間にトロイダル状に延在してタイヤの骨格を形成している。カーカス１４の端部側はビードコア１１Ａに係止されている。具体的には、カーカス１４は、ビードコア１１Ａ間に配置されたカーカス本体部１４Ａと、ビードコア１１Ａの周りにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へ折り返されているカーカス折返し部１４Ｂと、を有している。本実施形態において、カーカス１４は、カーカスコードを用いてラジアル構造とされるが、これに限られず、バイアス構造等、任意の構造とすることができる。カーカス１４は、１枚以上（図２では１枚）のカーカス層によって構成することができる。図２において一部拡大して示すように、本実施形態のカーカス層は、１本又は複数本のカーカスコード１４ｃと、カーカスコード１４ｃを被覆する被覆ゴム１４ｒと、を含む。

トレッド部１３におけるカーカス１４のタイヤ径方向外側には、トレッド部１３を補強するベルト１５及びトレッドゴムが設けられている。ベルト１５は、例えば、タイヤ径方向に積層された１枚以上（図２では２枚）のベルト層１５ａ、１５ｂによって構成することができる。図２において一部拡大して示すように、各ベルト層１５ａ、１５ｂは、１本又は複数本のベルトコード１５ｃと、ベルトコード１５ｃを被覆する被覆ゴム１５ｒと、を含む。

タイヤ１０は、タイヤ１０の内腔に空気等の気体を保持するためのインナーライナー１６を有している。インナーライナー１６は、タイヤ１０の内壁面を覆うように配置されている。

受電装置３０がタイヤ・ホイール組立体３に収容された状態で、受電装置３０よりもタイヤ径方向外側に位置する、ベルト１５及びカーカス１４等のトレッド部１３を構成する部材は、非磁性材料で形成されていてもよい。これによって、タイヤ１０及びホイール２０の強度を維持しつつ、受電装置３０と送電装置４０との間にスチール等の金属が存在することで、送電装置４０が発生させた磁界が受電装置３０に到達するまでに減衰することを防止し、ひいては、受電装置３０の無線給電における受電効率を向上させることができる。

非磁性材料には、透磁率が小さい、常磁性体及び反磁性体が含まれる。非磁性材料として、例えば、ポリエステル及びナイロン等の可塑性樹脂、ビニルエステル樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂、並びにその他の合成樹脂を含む、樹脂材料を用いることができる。樹脂材料には、更に、補強繊維として、ガラス、カーボン、グラファイト、アラミド、ポリエチレン、及びセラミック等の繊維を含ませることができる。非磁性材料として、樹脂に限らず、ゴム、ガラス、カーボン、グラファイト、アラミド、ポリエチレン、及びセラミック等を含む、任意の非金属材料を用いることができる。さらに、非磁性材料として、アルミ等の常磁性体、又は銅等の反磁性体を含む、金属材料を用いることができる。

受電装置３０がタイヤ・ホイール組立体３に収容されている状態で、受電装置３０よりもタイヤ幅方向外側に位置する、ビード部１１及びサイドウォール部１２等を構成する部材は、フェライト等の、透磁率が大きい、例えば強磁性体の、磁性材料を含んでいてもよい。これによって、タイヤ１０よりもタイヤ径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０に到達する磁界が、ビード部１１及びサイドウォール部１２よりもタイヤ幅方向外側に存在する金属及び他の磁界の影響によって減衰することを防止し、ひいては、受電装置３０の受電効率を向上させることができる。

（ホイールの構成）
次に、本発明の一実施形態に係る無線受電システム１における、ホイールの一例の構成について、詳細に説明する。

図３には、本実施例のホイール２０をホイール幅方向に沿って切断した、ホイール幅方向断面図が示されている。本明細書において、ホイール幅方向とは、ホイール２０の回転軸と平行な方向をいう。図３において、ホイール幅方向は、矢印Ｗで示される。また、ホイール径方向とは、ホイール２０の回転軸と直交する方向をいう。図３において、ホイール径方向は、矢印Ｒで示される。タイヤ１０をホイール２０に装着した状態において、ホイール幅方向は、上述したタイヤ幅方向と平行となり、ホイール径方向は、上述したタイヤ径方向と平行となる。

本明細書において、ホイール径方向に沿ってホイール２０の回転軸に近い側を「ホイール径方向内側」と称し、ホイール径方向に沿ってホイール２０の回転軸から遠い側を「ホイール径方向外側」と称する。一方、ホイール幅方向に沿ってホイールの赤道面ＣＬに近い側を「ホイール幅方向内側」と称し、ホイール幅方向に沿ってホイールの赤道面ＣＬから遠い側を「ホイール幅方向外側」と称する。

図３に示すように、ホイール２０は、円筒状のリム部２１と、リム部２１のタイヤ径方向内側に設けられ、車両２のハブ２Ａに支持固定されるディスク部２２と、を有している。

リム部２１には、ホイール幅方向外側から、１対のフランジ２３と、１対のビードシート２４と、ウェル２５と、が設けられている。ビードシート２４には、タイヤ１０のビード部１１が装着される。フランジ２３は、タイヤ１０のビード部１１を側面から支えるために、ビードシート２４からホイール径方向外側かつホイール幅方向外側に延びている。ウェル２５は、タイヤの脱着を容易にさせるために、１対のビードシート２４の間でホイール径方向内側に向かって凹形状を呈している。そのため、ウェル２５は、ビードシート２４との境界からウェル２５の底面まで、ホイール幅方向内側に向かうほど、ホイール径方向内側に向かって下がっていく傾斜面を有している。さらに、ビードシート２４には、ホイール幅方向内側に１対のハンプ２６が設けられている。ハンプ２６は、タイヤのビードがウェル２５に落ちるのを防ぐために、ホイール径方向外側に突出している。

リム部２１の少なくとも一部は、例えば、上述した樹脂材料で形成されているが、これに限られず、任意の非磁性材料で形成することができる。これによって、ホイール２０の強度を維持しつつ、ホイール２０のリム部２１よりもホイール径方向内側、即ちタイヤ径方向内側に受電装置３０が収容されている場合に、リム部２１よりもホイール径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０に到達する磁界が、リム部２１を通過することによって減衰することを防止し、ひいては、受電装置３０の受電効率を向上させることができる。

ホイール２０のリム部２１には、更にタイヤ１０を装着した際に、タイヤ１０の内腔に空気等の気体を充填するためのバルブ２７が設けられている。バルブ２７は、例えば、上述した非磁性材料で構成することができる。バルブ２７を非磁性材料で構成することで、ホイール２０のリム部２１よりもホイール径方向内側に受電装置３０が収容されている場合に、リム部２１よりもホイール径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０に到達する磁界が、バルブ２７によって減衰することを防止し、ひいては、受電装置３０の受電効率を向上させることができる。

ただし、リム部２１は、全体が非磁性材料で形成されていなくてもよい。例えば、タイヤ１０を装着した状態で、タイヤ１０のトレッド部１３と対向する部分よりもタイヤ幅方向内側の部分が、非磁性材料で形成され、タイヤ幅方向外側の部分が、金属等の強磁性材料で形成されていてもよい。これによって、ホイール２０に収容された受電装置３０が、タイヤ１０の接地面における無線給電の受電効率を低減させずに、ホイール２０の強度を向上させ、或いはホイール２０の製造コストを低減させることができる。

ディスク部２２は、径方向内端部を構成する円環状の取付部２２Ａと、取付部２２Ａからホイール径方向外側に延在している複数本のスポーク２２Ｂと、が設けられている。取付部２２Ａは、車両２のハブ２Ａに結合固定される部位であって、ハブ２Ａと取付部２２Ａを固定するボルト等を挿入するために、ホイール幅方向に貫通する取付孔を有している。スポーク２２Ｂのホイール径方向外側の端部は、リム部２１のホイール径方向内側の面の端部に、一体として結合されている。

ディスク部２２は、金属又はフェライト等の、透磁率が大きい、例えば強磁性体の、磁性材料を含んでいてもよい。ディスク部２２が磁性材料を含むことによって、ホイール２０のリム部２１よりもホイール径方向内側に受電装置３０が収容されている場合に、リム部２１よりもホイール径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０に到達する磁界が、ディスク部２２よりもホイール幅方向外側に存在する金属及び他の磁界の影響によって減衰することを防止し、ひいては、受電装置３０の受電効率を向上させることができる。一方で、ディスク部２２は、上述した樹脂材料で構成することができる。これによって、ホイール２０の軽量化を図ることができる。

ホイール２０のディスク部２２には、スポーク２２Ｂのホイール幅方向外側を覆うホイールカバー２８が設けられている。ホイールカバー２８は、金属又はフェライト等の、透磁率が大きい、例えば強磁性体の、磁性材料を含んでいてもよい。ホイールカバー２８が磁性材料を含むことによって、ホイール２０のリム部２１よりもホイール径方向内側に受電装置３０が収容されている場合に、リム部２１よりもホイール径方向外側に位置する送電装置４０から受電装置３０に到達する磁界が、ホイールカバー２８よりもホイール幅方向外側に存在する金属及び他の磁界の影響によって減衰することを防止し、ひいては、受電装置３０の受電効率を向上させることができる。

ホイール２０には、スリップリング２９が設けられている。スリップリング２９は、例えば、ホイール２０の取付部２２Ａに設けることができる。車両２に設けられたコンプレッサ５０とバルブ２７は、ゴムチューブ等で通気可能に接続される際に、スリップリング２９を介して接続される。これによって、タイヤ１０及びホイール２０がタイヤ周方向に回転することに応じて、バルブ２７が同様に回転移動するのに対して、コンプレッサ５０が回転移動しない位置に取り付けられている場合に、ゴムチューブ等がねじれて破損することを防ぐことができる。

（受電装置の構成）
次に、本発明の一実施形態に係る無線受電システム１における、受電装置の一例の構成について、詳細に説明する。

受電装置３０は、受電コイル（２次コイル）３１を備えている。図１に示されるように、受電装置３０は、タイヤ・ホイール組立体３に収容されている。受電装置３０は、例えば、車両２のハブ２Ａ又はドライブシャフト２Ｂ等に取り付けられることで、車両２のハブ２Ａにホイール２０が取り付けられた状態で、受電装置３０がホイール２０のリム部２１のタイヤ径方向内側に収容される。受電コイル３１は、全体を環状に構成され、タイヤ・ホイール組立体３が送電装置４０の上方に位置している状態で送電コイル４１と対向するように、当該環の軸方向が路面と略垂直となるように配置されている。これによって、タイヤ１０が送電コイル４１の上の路面に位置するとき、受電コイル３１に、送電コイル４１が発生した交流磁界に基づいて、電磁誘導によって起電力が発生し、電流が流れる。受電装置３０が備える受電コイル３１は、例えば、フェライトコア等のコアに巻き回され、全体を環状に構成されたものであるが、これに限られず、コイルばね、空芯コイル等、交流磁界に基づいて起電力を発生可能な任意のコイルとすることができる。

受電装置３０は、更に、電力変換回路、蓄電部、計測部、及び制御部を備えていてもよい。電力変換回路は、受電コイル３１に生じた電力を直流電力に変換し、導電線等を介して、蓄電部、或いは、車両２が備える他の車載装置に直流電力を供給する。蓄電部は、受電コイル３１に生じた電力を蓄える。蓄電部は、例えば、キャパシタであるが、これに限られず、蓄電池等の任意の蓄電装置とすることができる。蓄電部がキャパシタである場合、蓄電池に比べて短時間で充放電を行うことができる。そのため、キャパシタである蓄電部は、道路に設けられた送電装置４０の上を車両２が走行する際に受電コイル３１に生じた電力を蓄積するような高い即応性を求められる状況において、有利である。計測部は、例えば、電圧計又は電流計であって、電圧又は電流を計測することで、受電装置３０において外部から無線によって供給される電力の強度を算出することができる。本明細書において、電力の強度は、電力、電力量、電圧、電流、磁束量、又は磁束密度等、受電装置３０に無線によって供給される電力の強度を表す任意の数値をいうものとする。制御部は、受電装置３０の各機能を制御するための処理を提供する１つ以上のプロセッサを含んでいてもよい。制御部は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用のプロセッサ又は各機能の処理に特化した専用のプロセッサとすることができる。制御部には、プログラム等を記憶する記憶手段、及び外部の電子機器と有線又は無線で通信をする通信手段等の受電装置３０の制御に用いられる任意の手段が含まれていてもよい。

受電装置３０は、車両２のハブ２Ａに設置されて、タイヤ・ホイール組立体３に格納されるものとして説明したが、受電装置３０の設置位置は、上述した例に限られない。例えば、受電装置３０は、タイヤ１０のトレッド部１３の内部、或いはトレッド部１３のタイヤ径方向内側に配置されていてもよい。また例えば、受電装置３０は、ホイール２０のリム部２１のホイール径方向内側、或いはホイール径方向外側に配置されていてもよい。これらの構成によれば、タイヤ１０の内圧を第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更することによって、タイヤ１０よりもタイヤ径方向外側に位置する送電装置４０と受電装置３０との距離を近づけることができ、受電装置３０に到達する磁界を大きくすることができる。更に、タイヤ１０の内圧を第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更することによって、タイヤ１０の接地面積が増大して、電力を供給される領域が広くなる。

（コンプレッサの構成）
次に、本発明の一実施形態に係る無線受電システム１における、コンプレッサの一例の構成について、詳細に説明する。

コンプレッサ５０は、制御装置６０の制御に基づいて、タイヤ１０に気体を充填し、或いはタイヤ１０から気体を放出する。コンプレッサ５０は、タイヤ１０と通気可能に接続されている。コンプレッサ５０は、例えば、ゴムチューブ等によって、タイヤ１０が装着されたホイール２０のバルブ２７に接続されることで、タイヤ１０と通気可能に接続されている。コンプレッサ５０は、タイヤ１０の内圧を計測するための計測部を更に備えていてもよい。計測部は、例えば、圧力計であるが、これに関わらず、流量計等、タイヤ１０の内圧を算出することができる任意の装置とすることができる。これによって、コンプレッサ５０は、圧力計によって計測したタイヤ１０の内圧を制御装置６０に送信することができる。また、コンプレッサ５０は、制御装置６０によって所定の内圧が指定された場合に、圧力計によって計測したタイヤ１０の内圧が所定の内圧となるように、後述する制御装置６０の制御に基づいて、タイヤ１０に気体を充填し、或いはタイヤ１０から気体を放出することができる。

（制御装置の構成）
次に、本発明の一実施形態に係る無線受電システム１における、制御装置の一例の構成について、詳細に説明する。

図４は、制御装置６０の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。制御装置６０は、車両２を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）であるが、これに限らず、任意の電子機器であってもよい。制御装置６０は、車両２に一体として設置されてもよく、或いは着脱可能に設置されてもよい。

制御装置６０は、制御部６１、記憶部６２、通信部６３、出力部６４、及び入力部６５を備える。制御部６１は、記憶部６２、通信部６３、出力部６４、及び入力部６５のそれぞれに、電気的に接続されている。

制御部６１は、種々の機能を実行するための制御及び処理能力を提供するために、少なくとも１つのプロセッサを備えている。制御部６１は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ等の汎用のプロセッサ又は各機能の処理に特化した専用のプロセッサとすることができる。制御部６１は、後述する記憶部６２、通信部６３、出力部６４、及び入力部６５の機能を実現させるために、それぞれを制御することができる。

記憶部６２は、制御装置６０の各機能を制御するための処理、処理に用いられる情報及びプログラム等を記憶する。記憶部６２は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等とすることができる。記憶部６２は、例えば主記憶装置又は補助記憶装置として機能することができる。記憶部６２は、制御部６１に含まれるキャッシュメモリ等であってもよい。また、記憶部６２は、揮発性の記憶装置であってもよく、不揮発性の記憶装置であってもよい。本実施形態では、記憶部６２は、例えば、詳細を後述するように、タイヤ１０の内圧の制御に用いられる情報等を記憶する。

通信部６３は、ＣＡＮ通信モジュール、有線ＬＡＮ（local area network）通信モジュール、及び無線ＬＡＮ通信モジュール、並びに４Ｇ（Generation）及び５Ｇ等の移動体通信規格に対応する移動体通信モジュール等の任意の通信モジュールを含んでいる。これによって、通信部６３は、制御部６１の制御に基づいて、受電装置３０及びコンプレッサ５０等の、車両２の内部に設置された電子機器、或いはＧＰＳ衛星及びＷｅｂシステム等の、車両２の外部にある電子機器と、有線又は無線によって通信することができる。

出力部６４は、制御部６１の制御に基づいて、音、振動、光、又は画像等で情報を出力する。出力部６４は、例えばスピーカ、振動子、ライト、及び表示デバイス等の少なくとも１つを含んでいてもよい。出力部６４は、受電装置３０が送電装置４０から無線給電を受けられるか否かの情報、受電装置３０に供給されている電力の情報、或いはタイヤ１０の内圧の情報等を出力することができる。例えば、制御部６１は、受電装置３０が無線により受電可能な位置にある場合に、表示デバイスである出力部６４に情報を表示して、無線による電力の供給を受けられることをユーザに通知することができる。

入力部６５は、ユーザからの入力操作を受け付ける。入力部６５は、例えばタッチパネル等の入力デバイス、音声入力を受け付けるマイク、及びジェスチャ入力を受け付けるカメラ等の少なくとも１つを含んでいてもよい。入力部６５は、ユーザによる入力操作を受け付けると、その入力操作を電子情報として制御部６１に送信する。入力操作には、例えば、タイヤ１０の内圧を変更する処理の開始指示が含まれてもよい。

以下に、制御装置６０による、コンプレッサ５０の制御について、説明する。制御装置６０は、コンプレッサ５０を制御してタイヤ１０の内圧を変更する。制御装置６０は、通信部６３からコンプレッサ５０に制御信号を送信する。制御信号は、タイヤ１０の内圧の目標値を指定する信号、或いは、コンプレッサ５０の動作を指定する信号等の任意の信号とすることができる。コンプレッサ５０は、制御装置６０から受信した制御信号に基づいて、タイヤ１０に対して空気を充填させ、或いはタイヤ１０から空気を放出させる。これによって、タイヤ１０の内圧は、制御装置６０によって、所定の内圧に変更される。所定の内圧は、例えば、前述したＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等の産業規格に記載されている、タイヤ１０の利用に適正な空気圧の範囲内で任意の数値又は数値範囲、或いはこれらの組み合わせで設定することができる。所定の内圧は、例えば、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫの「空気圧－負荷能力対応表」で規定された範囲内で任意の数値又は数値範囲、或いはこれらの組み合わせで設定することができる。

所定の内圧には、少なくとも、受電装置３０が無線により受電可能な位置にある場合に指定される内圧と、それ以外の場合に指定される内圧が含まれる。本明細書において、通常走行時等、受電装置３０への無線による電力の供給が行われていない場合に指定される内圧を、第１の内圧といい、受電装置３０が無線により受電可能な位置にある場合に指定される内圧を第２の内圧という。第２の内圧は、第１の内圧よりも低い数値又は数値範囲、或いはこれらの組み合わせで設定される。更に、第１の内圧には、車両２の走行時における第１の内圧、車両２の停車時における第１の内圧のように、車両２の走行状態、路面状態等に応じて異なる複数の数値又は数値範囲が含まれていてもよい。また、第２の内圧には、車両２の走行時における第２の内圧、車両２の停車時における第２の内圧のように、車両２の走行状態、路面状態、無線給電により供給される電力の強度等に応じて異なる複数の数値又は数値範囲が含まれていてもよい。所定の内圧に含まれる内圧は、第１の内圧及び第２の内圧に限られない。所定の内圧として設定される内圧の数、及び設定条件は、任意に定めることができる。

制御装置６０は、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定する。

例えば、制御装置６０は、ＧＰＳ衛星から受信した情報に基づいて、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定することができる。制御装置６０は、ＧＰＳ衛星から受信した情報に基づいて、車両２の位置を特定する。制御装置６０は、例えば、予め記憶した地図情報等と比較して、車両２が、送電装置４０が設置されている道路又は駐車場等にある場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあると判定することができる。

また例えば、制御装置６０は、受電装置３０に無線によって電力を供給する送電装置４０の位置を示す情報に基づいて、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定することができる。送電装置４０の位置を示す情報は、送電装置４０自身、或いは送電装置４０の近傍に設置されている装置から送信される所定の信号に含まれていてもよい。制御装置６０は、例えば、所定の信号を受信している間、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあると判定することができる。所定の信号は、送電装置４０の設置されている道路の開始位置と終了位置を示す信号であってもよい。制御装置６０は、開始位置を示す信号を受信した場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあると判定し、終了位置を示す信号を受信した場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にないと判定することができる。

また例えば、制御装置６０は、受電装置３０に無線によって供給される電力の強度に基づいて、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定することができる。電力の強度は、例えば、電力であるが、これに限られず、電力量、電圧、電流、磁束量、又は磁束密度等、受電装置３０に無線によって供給される電力の強度を表す任意の数値とすることができる。制御装置６０は、例えば、受電装置３０と通信を行って、受電装置３０に無線によって供給される電力の強度に関する情報を取得することができる。制御装置６０は、例えば、受電装置３０において所定量以上の電力が一定期間継続して受電された場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあると判定することができる。

制御装置６０は、タイヤ１０の内圧が第１の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあると判定すると、コンプレッサ５０を制御して、タイヤ１０の内圧を第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更する。これによって、タイヤ１０の外径が小さくなり、受電装置３０と送電装置４０との距離が近づくことで、無線給電の伝送効率を向上させることができる。更に、タイヤ１０の内圧を第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更することによって、タイヤ１０の接地面積が増大して、電力を供給される領域が広くなる。

一方で、制御装置６０は、タイヤ１０の内圧が第２の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にないと判定すると、コンプレッサ５０を制御して、タイヤ１０の内圧を第１の内圧に変更する。これによって、タイヤ１０の接地面積が減少することによって、タイヤ１０の転がり抵抗係数が減少して、タイヤ１０の燃費性能を向上させることができる。

制御装置６０が、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かの判定結果に基づいて、自動でタイヤ１０の内圧を変更する例を示したが、この限りではない。例えば、制御装置６０は、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かの判定結果に加えて、入力部６５において、ユーザからの入力操作を受け付けた場合に限り、タイヤ１０の内圧を変更することとしてもよい。例えば、制御装置６０は、受電装置３０が無線により受電可能な位置にある場合に、表示デバイスである出力部６４に情報を表示して、無線により受電可能であることをユーザに通知する。その後、入力部６５において、ユーザからタイヤ１０の内圧を変更する旨の入力を受け付けた場合に、タイヤ１０の内圧を変更することができる。これによって、例えば、ユーザが車両２を運転している場合に、ユーザが意図しないタイミングでタイヤ１０の内圧が変わることを避け、安全性の低下を予防することができる。また、例えば、ユーザは、無線給電の伝送効率よりもタイヤ１０の燃費性能を優先させたい場合等に、タイヤ１０の内圧を変更させないと判断でき、無線受電システム１の利便性が向上する。

制御装置６０は、タイヤ１０の内圧を変更する場合に、車両２の速度を変更させる信号を送信することができる。例えば、車両２において自動運転が行われている場合、制御装置６０は、車両２のエンジン又はモータ等の動力源に対して、車両２の速度を変更させる信号を送信する。例えば、制御装置６０は、タイヤ１０の内圧が第１の内圧から第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更された場合に、車両２の速度を減速させることができる。これによって、タイヤ１０の内圧が下げられた場合においても、タイヤ１０への負担軽減、或いは車両２の安全性の向上を図ることができる。更に、制御装置６０は、車両２の速度を落とすことによって、受電装置３０が送電装置４０の上方に位置する時間を増加させることで、受電装置３０に供給される電力の量を増加することができる。

（無線受電システムの制御方法）
次に、図本発明の一実施形態に係る無線受電システム１の制御方法について、詳細に説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る無線受電システムの制御方法の流れを示す、フロー図である。本制御方法は、例えば、無線受電システム１に含まれる制御装置６０によって実行されることができる。

ステップＳ１０１：制御装置６０は、コンプレッサ５０を制御して、タイヤ１０の内圧を第１の内圧に変更する。

ステップＳ１０２：制御装置６０は、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定する。具体的には、制御装置６０は、ＧＰＳ衛星から受信した情報に基づいて、送電装置４０の位置を示す情報に基づいて、或いは、受電装置３０に無線によって供給される電力の強度に基づいて、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定することができる。制御装置６０は、タイヤ１０の内圧が第１の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にないと判定すると（ステップＳ１０２－Ｎｏ）、タイヤ１０の内圧を第１の内圧から変更せずに、当該判定を繰り返す。

ステップＳ１０３：制御装置６０は、タイヤ１０の内圧が第１の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあると判定すると（ステップＳ１０２－Ｙｅｓ）、コンプレッサ５０を制御して、タイヤ１０の内圧を第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更する。

ステップＳ１０４：制御装置６０は、タイヤ１０の内圧が第２の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定する。タイヤ１０の内圧が第２の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあると判定すると（ステップＳ１０４－Ｙｅｓ）、タイヤ１０の内圧を第２の内圧から変更せずに、当該判定を繰り返す。

ステップＳ１０５：制御装置６０は、タイヤ１０の内圧が第２の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にないと判定すると（ステップＳ１０４－Ｎｏ）、コンプレッサ５０を制御して、タイヤ１０の内圧を第１の内圧に変更して、本処理を終了する。

以下、本発明の一実施形態に係る無線受電システム１の変形例を説明する。図６には、本発明の一実施形態に係る無線受電システム１の変形例を、タイヤ幅方向断面を用いて概略的に示す、概略図が示されている。当該無線受電システム１の変形例では、図１に示した無線受電システム１と異なり、タイヤ１０をホイール２０のリム部２１に装着させたタイヤ・ホイール組立体３に、受電装置３０、コンプレッサ５０、及び制御装置６０が設置、収容されている。制御装置６０は、例えば、インホイールモータ４の制御装置であるが、これに限らず、任意の電子機器であってもよい。当該無線受電システム１の変形例において、図１に示した無線受電システム１と共通する部材・部位には同一の符号を付しており、それらの説明は省略する。

インホイールモータ４は、ハブと一体化して、ホイール２０の収容部の中に設置され、タイヤ１０及びホイール２０を駆動させる。インホイールモータ４は、図６に示すように、ホイール２０に取り付けられた状態で、その一部がホイール２０の収容部よりもタイヤ幅方向外側に位置していてもよい。受電装置３０は、導電線等を介して、インホイールモータ４と接続されることで、受電コイル３１に生じた電力を直流電力に変換して、インホイールモータ４に直流電力を供給することができる。

ホイール２０は、インホイールモータ４に取り付けられた状態で、インホイールモータ４が備える受電装置３０を、ホイール２０のリム部２１のタイヤ径方向内側に収容することができる。これによって、タイヤ１０の接地面が、道路等に設けられた送電装置４０の上を通過するように車両２を走行させ、或いは、送電装置４０の上に位置するように車両２を停車させることで、受電装置３０は、送電装置４０から無線によって受電した電力を、インホイールモータ４に供給することができる。これによって、受電装置３０からモータへの送電経路を短くすることができ、送電経路における電力損失を低減できる。

本変形例において、制御装置６０は、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定する。制御装置６０は、タイヤ１０の内圧が第１の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあると判定すると、コンプレッサ５０を制御して、タイヤ１０の内圧を第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更する。これによって、タイヤ１０の外径が小さくなり、受電装置３０と送電装置４０との距離が近づくことで、無線給電の伝送効率を向上させることができる。一方で、制御装置６０は、タイヤ１０の内圧が第２の内圧である場合に、受電装置３０が無線給電により受電可能な位置にないと判定すると、コンプレッサ５０を制御して、タイヤ１０の内圧を第１の内圧に変更する。これによって、タイヤ１０の転がり抵抗係数が減少して、タイヤ１０の燃費性能を向上させることができる。

本発明においては、タイヤ１０は、タイヤ１０の断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）未満である場合、タイヤ１０の断面幅ＳＷと外径ＯＤとの比ＳＷ／ＯＤは、０．２６以下であることが好ましい。また、本発明においては、タイヤ１０の断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）以上である場合、タイヤ１０の断面幅ＳＷ（ｍｍ）及び外径ＯＤ（ｍｍ）は、関係式（１）、ＯＤ（ｍｍ）≧２．１３５×ＳＷ（ｍｍ）＋２８２．３（ｍｍ）、を満たすことが好ましい。

上記比ＳＷ／ＯＤ又は関係式（１）を満たすことにより、タイヤ１０の外径ＯＤに対してタイヤ１０の断面幅ＳＷが相対的に小さくなり、空気抵抗を低減し、また、断面幅が狭い分、車両スペースを確保することができ、特にタイヤ１０の車両装着内側近傍に駆動部品の設置スペースを確保することができる。

また、上記比ＳＷ／ＯＤ又は関係式（１）を満たすことにより、タイヤ１０の断面幅ＳＷに対してタイヤ１０の外径が相対的に大きくなり、転がり抵抗を低減し、また、タイヤ１０の大径化によって車輪軸が高くなり、床下のスペースが拡大されるため、車両２のトランク等のスペースや、駆動部品の設置スペースを確保することができる。

以上のように、上記比ＳＷ／ＯＤ又は関係式（１）を満たすことにより、給電された電気エネルギーに対して低燃費性を達成することができ、また、車両スペースを大きく確保することもできる。

本発明においては、タイヤ１０は、タイヤ１０の断面幅ＳＷ（ｍｍ）及び外径ＯＤ（ｍｍ）が、関係式（２）、ＯＤ（ｍｍ）≧－０．０１８７×ＳＷ（ｍｍ）²＋９．１５×ＳＷ（ｍｍ）－３８０（ｍｍ）、を満たすことが好ましい。

上記関係式（２）を満たすことにより、タイヤ１０の外径ＯＤに対してタイヤ１０の断面幅ＳＷが相対的に小さくなり、空気抵抗を低減し、また、断面幅が狭い分、車両スペースを確保することができ、特にタイヤ１０の車両装着内側近傍に駆動部品の設置スペースを確保することができる。

また、上記関係式（２）を満たすことにより、タイヤ１０の断面幅ＳＷに対してタイヤ１０の外径が相対的に大きくなり、転がり抵抗を低減し、また、タイヤ１０の大径化によって車輪軸が高くなり、床下のスペースが拡大されるため、車両２のトランク等のスペースや、駆動部品の設置スペースを確保することができる。

以上のように、上記関係式（２）を満たすことにより、給電された電気エネルギーに対して低燃費性を達成することができ、また、車両スペースを大きく確保することもできる。

本発明では、タイヤ１０は、上記比ＳＷ／ＯＤ及び／又は関係式（２）を満たすことが好ましく、あるいは、上記関係式（１）及び／又は関係式（２）を満たすことが好ましい。

なお、上述の各例では、タイヤ１０は、内圧が２５０ｋＰａ以上であるときに、上記比ＳＷ／ＯＤ及び／又は関係式（２）を満たすことが好ましく、あるいは、上記関係式（１）及び／又は関係式（２）を満たすことが好ましい。

上述の各例では、タイヤ１０は、内圧２５０ｋＰａ以上で使用されることが好ましい。この場合、特に、タイヤ１０は、内圧が２５０ｋＰａ以上であるときに、上記比ＳＷ／ＯＤ及び／又は関係式（２）を満たすもの、あるいは、上記関係式（１）及び／又は関係式（２）を満たすものであると、好適である。これにより、タイヤの転がり抵抗値とタイヤ重量とを共に低減することができる。よって、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。

上述の各例において、タイヤ１０は、ビードフィラ１１Ｂのタイヤ幅方向断面積（図２に示す断面におけるビードフィラ１１Ｂの断面積）が、ビードコア１１Ａのタイヤ幅方向断面積（図２に示す断面におけるビードコア１１Ａの断面積）の１倍以上８倍以下であると、好適である。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
なお、カーカスをタイヤ幅方向内側及び外側から挾持する、挟み込みビードコア構造である場合には、当該カーカスの幅方向内側及び外側のビードコアの合計面積を、ビードコアのタイヤ幅方向断面積とする。
ビードフィラ１１Ｂのタイヤ幅方向断面積を上記の範囲とすることにより、高剛性部材であるビードフィラ１１Ｂの体積を小さくして、タイヤの縦バネ係数を低減し、乗り心地性を向上させることができる。また、ビードフィラ１１Ｂを軽量化して、タイヤ１０を軽量化することもでき、従って、タイヤ１０の転がり抵抗値がさらに低減される。
特に、上記関係式（１）又は関係式（２）を満たす、狭幅・大径タイヤにおいては、ベルトの張力剛性が高く、タイヤサイド部の張力剛性がベルト対比で低くなるため、上記のようにビードフィラ１１Ｂのタイヤ幅方向断面積を所定の範囲とすることによる縦バネ係数の低減効果が非常に高くなる。
ここで、ビードフィラのタイヤ幅方向断面積を、ビードコアのタイヤ幅方向断面積の８倍超とすると、高剛性部材であるビードフィラの体積が大きくなり、タイヤの縦バネ係数が十分に低減されず、乗り心地性が低下してしまうおそれがある。
一方で、ビードフィラのタイヤ幅方向断面積を、ビードコアのタイヤ幅方向断面積の１倍未満とすると、ビード部の剛性が著しく低下し、横バネ係数が減少しすぎて、操縦安定性を確保することができなくなるおそれがある。

上述の各例において、タイヤ１０は、ビードフィラ１１Ｂのタイヤ径方向中央位置におけるタイヤ幅方向の幅を「ＢＦＷ」（図２参照）とし、ビードコア１１Ａのタイヤ幅方向の最大幅を「ＢＤＷ」（図２参照）とするとき、
０．１≦ＢＦＷ／ＢＤＷ≦０．６
を満たすことが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
比ＢＦＷ／ＢＤＷを０．６以下とすることにより、ビードフィラ高さを維持しつつもビードフィラ１１Ｂの体積を減少させることにより、タイヤ回転方向に対する剛性を確保しつつも、縦バネ係数を低減させて、乗り心地性を向上させ、また、タイヤ１０を軽量化することができる。
一方で、比ＢＦＷ／ＢＤＷを０．１以上とすることにより、ビード部１１の剛性を確保して、横バネ係数を維持し、操縦安定性をより確保することができる。

上述の各例において、タイヤ１０は、ビードフィラ１１Ｂのタイヤ径方向の高さを「ＢＦＨ」（図２参照）とし、タイヤ１０のタイヤ断面高さ（セクションハイト）を「ＳＨ」（図２参照）とするとき、
０．１≦ＢＦＨ／ＳＨ≦０．５
を満たすことが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
上記比ＢＦＨ／ＳＨを０．５以下とすることにより、高剛性部材であるビードフィラ１１Ｂの径方向高さを小さくして、タイヤ１０の縦バネ係数を効果的に低減し、乗り心地性を向上させることができる。
一方で、上記比ＢＦＨ／ＳＨを０．１以上とすることにより、ビード部１１の剛性を確保して、横バネ係数を維持し、操縦安定性をより確保することができる。
ここで、タイヤ断面高さＳＨとは、タイヤ１０をリムに組み込み、タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填したときの無負荷状態でのタイヤ１０の外径とリム径との差の１／２をいうものとする。

ビードフィラ１１Ｂのタイヤ径方向の高さＢＦＨ（図２参照）は、４５ｍｍ以下とすることが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。

上述の各例において、タイヤ１０は、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部１２のゲージＴｓ（図２参照）と、ビードコア１１Ａのタイヤ径方向中心位置におけるビード幅Ｔｂ（ビード部１１のタイヤ幅方向の幅、図２参照）との比Ｔｓ／Ｔｂが、１５％以上６０％以下であると、好適である。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
なお、「タイヤ最大幅部」とは、リムにタイヤ１０を組み込み、無負荷状態としたときの、タイヤ幅方向断面内の最大幅位置をいうものとする。
ゲージＴｓ（図２参照）はゴム、補強部材、インナーライナーなどすべての部材の厚みの合計となる。
比Ｔｓ／Ｔｂを上記の範囲とすることにより、タイヤ荷重時の曲げ変形の大きいタイヤ最大幅部における剛性を適度に低下させて、縦バネ係数を低減して乗り心地性を向上させることができる。
すなわち、上記比Ｔｓ／Ｔｂが６０％超であると、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部１２のゲージＴｓ（図２参照）が大きくなり、サイドウォール部１２の剛性が高くなって縦バネ係数が高くなってしまうおそれがある。一方で、上記比Ｔｓ／Ｔｂが１５％未満であると、横バネ係数が低下し過ぎて、操縦安定性が確保できなくなるおそれがある。

上述の各例において、タイヤ１０は、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部１２のゲージＴｓ（図２参照）が、１．５ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
１．５ｍｍ以上とすることにより、タイヤ最大幅部における剛性を適度に保って、横バネ係数の低下を抑え、操縦安定性をより確保することができる。

上述の各例において、タイヤ１０は、ビードコア１１Ａの径Ｔｂｃ（本例ではビードコアのタイヤ幅方向の最大幅、図２参照）が、３ｍｍ以上１６ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
３ｍｍ以上とすることにより、リムのフランジ２３（図３参照）上での曲げ剛性及びねじれ剛性を確保しつつ、軽量化を実現することができ、一方で、１６ｍｍ以下とすることにより、重量増大を抑えつつ、操縦安定性を確保することができる。
またビードコア１１Ａがカーカス１４によって複数の小ビードコアに分割されている構造の場合には、全小ビードコアのうち幅方向最内側端部と最外側端部の距離をＴｂｃとすればよい。

上述の各例において、タイヤ１０は、タイヤを装着する車両毎に規定される最大荷重を負荷した際、タイヤ１０の接地面積が、８０００ｍｍ²以上であることが好ましい。これにより、タイヤ１０の転がり抵抗値の低減とタイヤ重量の低減とを両立させることができ、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。また、タイヤ軸力を確保して車両の安定性や安全性を高めることができる。

上述の各例において、タイヤ１０は、ベルトコード１５ｃのヤング率が４００００ＭＰａ以上であることが好ましい。これにより、カーカス構造やベルト剛性を適切化して、高内圧でも使用可能なタイヤ１０の強度を確保することができる。また、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。

上述の各例において、タイヤ１０は、インナーライナー１６の厚さが０．６ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、高内圧状態での空気漏れを抑制することができる。また、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。

上述の各例において、タイヤ１０は、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部１２のゲージＴｓ（図２参照）と、カーカスコード１４ｃの径Ｔｃ（図２参照）との比Ｔｓ／Ｔｃが、４以上１２以下であると、好適である。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
比Ｔｓ／Ｔｃを上記の範囲とすることにより、タイヤ荷重時の曲げ変形の大きいタイヤ最大幅部における剛性を適度に低下させて、縦バネ係数を低減して乗り心地性を向上させることができる。
すなわち、上記比Ｔｓ／Ｔｃが１２超であると、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部１２のゲージＴｓ（図２参照）が大きくなり、この部分の剛性が高くなって縦バネ係数が高くなってしまうおそれがある。一方で、上記比Ｔｓ／Ｔｃが４未満であると、横バネ係数が低下しすぎて、操縦安定性が確保できなくなるおそれがある。

上述の各例において、タイヤ１０は、タイヤ最大幅部における、カーカスコード１４ｃの表面からタイヤ外面までのタイヤ幅方向の距離をＴａ（図２参照）とするとき、距離Ｔａとカーカスコード１４ｃの径Ｔｃ（図２参照）との比Ｔａ／Ｔｃが２以上８以下であることが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
上記比Ｔａ／Ｔｃを８以下とすることにより、タイヤ最大幅部におけるサイドウォール部１２のゲージＴｓ（図２参照）を小さくして、サイドウォール部１２の剛性を低下させて、縦バネ係数を低減し、乗り心地性をより向上させることができる。一方で、上記比Ｔａ／Ｔｃを２以上とすることにより、横バネ係数を確保して、より操縦安定性が確保することができる。
なお、「Ｔａ」（図２参照）は、タイヤ最大幅部において、幅方向最外側のカーカスコード１４ｃの表面からタイヤ外面までのタイヤ幅方向の距離をいう。
すなわち、カーカス折り返し部１４Ｂがタイヤ最大幅部より径方向外側まで延びている場合には、カーカス折り返し部１４Ｂをなす部分のカーカスコード１４ｃの表面からタイヤ外面までのタイヤ幅方向の距離をＴａとする。

上述の各例において、タイヤ１０は、カーカスコード１４ｃの径Ｔｃ（図２参照）が、０．２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、給電効率と低燃費性を好適に両立させることができる。
１．２ｍｍ以下とすることにより、カーカスコード１４ｃの径Ｔｃに対するサイドウォール部１２のゲージＴｓを小さくして、縦バネ係数を低減することができ、一方で、０．２ｍｍ以上とすることにより、カーカスコード１４ｃの径Ｔｃに対するサイドウォール部１２のゲージＴｓを確保して、横バネ係数を大きくして操縦安定性を確保することができる。

以上述べたように、本発明の一実施形態に係る無線受電システム１は、タイヤ１０及びホイール２０から成るタイヤ・ホイール組立体３と、タイヤ・ホイール組立体３に収容され、タイヤ１０よりもタイヤ径方向外側から無線によって供給される電力を受け付ける受電装置３０と、タイヤ１０と通気可能に接続されたコンプレッサ５０と、コンプレッサ５０を制御してタイヤ１０の内圧を変更する制御装置６０と、を備える。制御装置６０は、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定し、タイヤ１０の内圧が第１の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあると判定すると、タイヤ１０の内圧を第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更し、タイヤ１０の内圧が第２の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にないと判定すると、タイヤ１０の内圧を第１の内圧に変更する。かかる構成によれば、タイヤ・ホイール組立体３に収容された受電装置３０の位置を、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かに応じて、変更することができる。これによって、受電装置３０が無線給電により受電可能な位置にある場合には、タイヤ１０の内圧を下げて、受電装置３０と送電装置４０との距離が近づけて、無線給電の伝送効率を向上させ、受電装置３０が無線給電により受電可能な位置にない場合には、タイヤ１０の内圧を上げて、タイヤ１０の転がり抵抗係数を減少させて、タイヤ１０の燃費性能を向上させることができる。したがって、タイヤ・ホイール組立体３に収容される受電装置３０において、道路等に設けられた送電装置４０から無線で供給された電力を効率的に受電することができ、無線給電における受電効率が向上する。

本発明の一実施形態に係る無線受電システム１では、制御装置６０は、ＧＰＳ衛星から受信した情報に基づいて、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、ＧＰＳ衛星から受信できる汎用性の高い情報に基づいて、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定することができる。

本発明の一実施形態に係る無線受電システム１では、制御装置６０は、受電装置３０に無線によって電力を供給する送電装置４０の位置を示す情報に基づいて、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、送電装置４０の位置を特定した上で判断が行われるため、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かをより高精度で判定することができる。

本発明の一実施形態に係る無線受電システム１では、制御装置６０は、受電装置３０に無線によって供給される電力の強度に基づいて、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定することが好ましい。かかる構成によれば、実際に受電装置３０によって受信した電力の強度に基づいて判定するため、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かをより高精度で判定することができる。

本発明の一実施形態に係る無線受電システム１では、タイヤ１０は、非磁性材料で形成されたトレッド部１３を備え、ホイール２０は、少なくとも一部が非磁性材料で形成されたリム部２１を備え、受電装置３０は、ホイール２０のリム部２１のタイヤ径方向内側に、受電装置３０を収容されることが好ましい。かかる構成によれば、送電装置４０磁界を発生させる装置である場合に、送電装置４０が発生させた磁界が、タイヤ・ホイール組立体３に収容された受電装置３０に到達するまでに、タイヤ１０のトレッド部１３及びホイール２０のリム部２１を通過して減衰することを低減できる。

本発明の一実施形態に係る無線受電システム１では、ホイール２０は、コンプレッサ５０をタイヤ１０と通気可能に接続するためのスリップリング２９を備えることが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ１０がタイヤ周方向に回転するのに対して、コンプレッサ５０が回転しない位置に取り付けられている場合に、タイヤ１０とコンプレッサ５０との通気経路がねじれて破損することを防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係る無線受電システム１では、受電装置３０は、電磁誘導方式によって供給される電力を受け付けることが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ・ホイール組立体に受電装置を収容することによって、受電装置と道路等に設けられた送電装置との距離を、電磁誘導方式による無線給電を実施可能な距離の範囲内にすることができる。これによって、無線給電において、例えば、電界結合方式よりも伝送効率が高い、電磁誘導方式を採用することができる。これによって、高い伝送効率で無線給電を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る無線受電システム１の制御方法は、制御装置６０によって、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定するステップと、制御装置６０によって、タイヤ１０の内圧が第１の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあると判定すると、タイヤ１０の内圧を第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更するステップと、制御装置６０によって、タイヤ１０の内圧が第２の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にないと判定すると、タイヤ１０の内圧を第１の内圧に変更するステップと、を含む。かかる構成によれば、タイヤ・ホイール組立体３に収容された受電装置３０の位置を、無線により受電可能な位置にあるか否かに応じて、変更することができる。これによって、タイヤ・ホイール組立体３に収容される受電装置３０において、道路等に設けられた送電装置４０から無線で供給された電力を効率的に受電することができ、無線給電における受電効率が向上する。

本発明の一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体３は、タイヤ１０及びホイール２０から成るタイヤ・ホイール組立体３であって、タイヤ・ホイール組立体３に収容され、タイヤ１０よりもタイヤ径方向外側から無線によって供給される電力を受け付ける受電装置３０と、タイヤ１０と通気可能に接続されたコンプレッサ５０と、コンプレッサ５０を制御してタイヤ１０の内圧を変更する制御装置６０と、を備える。制御装置６０は、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定し、タイヤ１０の内圧が第１の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にあると判定すると、タイヤ１０の内圧を第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更し、タイヤ１０の内圧が第２の内圧である場合に、受電装置３０が無線により受電可能な位置にないと判定すると、タイヤ１０の内圧を第１の内圧に変更する。かかる構成によれば、タイヤ・ホイール組立体３に収容された受電装置３０の位置を、無線により受電可能な位置にあるか否かに応じて、変更することができる。これによって、タイヤ・ホイール組立体３に収容される受電装置３０において、道路等に設けられた送電装置４０から無線で供給された電力を効率的に受電することができ、無線給電における受電効率が向上する。

本発明を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本発明に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各実施形態又は各実施例に含まれる構成又は機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能である。また、各実施形態に含まれる構成又は機能等は、他の実施形態又は他の実施例に組み合わせて用いることができ、複数の構成又は機能等を１つに組み合わせたり、分割したり、或いは一部を省略したりすることが可能である。

例えば、本発明において、受電装置３０が、送電装置４０から電磁誘導方式で、無線によって電力を供給される例を示したが、この限りではない。例えば、受電装置３０は、電界結合方式等、任意の方法によって、送電装置４０から無線によって電力を供給されてもよい。

また、例えば、本発明において、車両２は、自動車であるものとして説明したが、この限りではない。車両２には、乗用車、トラック、バス、及び二輪車等の自動車に加え、トラクター等の農業用車両、ダンプカー等の工事用又は建設用車両、自転車、並びに車いす等の、ホイール及びタイヤによって移動可能な任意の車両であってもよい。

また、例えば、本発明において、タイヤ１０は、空気が充填されるものとして説明したが、この限りではない。例えば、タイヤ１０には、窒素等の気体を充填することができる。また、例えば、タイヤ１０には、気体に限らず、液体、ゲル状物質、又は粉粒体等を含む、任意の流体を充填することができる。

また、例えば、本発明において、タイヤ１０は、インナーライナー１６を備えるチューブレスタイヤであるものとして説明したが、この限りではない。例えば、タイヤ１０は、チューブを備えるチューブタイプタイヤであってもよい。また、例えば、タイヤ１０は、上述した樹脂材料によって全体又は一部を形成され、気体を充填させずに用いられるエアレスタイヤであってもよい。

１：無線受電システム、 ２：車両、 ２Ａ：ハブ、 ３：タイヤ・ホイール組立体、 ４：インホイールモータ、 １０：タイヤ、 １１：ビード部、 １１Ａ：ビードコア、 １１Ｂ：ビードフィラ、 １１ｃ：ビードワイヤ、 １２：サイドウォール部、 １３：トレッド部、 １４：カーカス、 １４Ａ：カーカス本体部、 １４Ｂ：カーカス折り返し部、 １４ｃ：カーカスコード、 １４ｒ：被覆ゴム、 １５：ベルト、 １５ａ、１５ｂ：ベルト層、 １５ｃ：ベルトコード、 １５ｒ：被覆ゴム、 １６：インナーライナー、 ２０：ホイール、 ２１：リム部、 ２２：ディスク部、 ２２Ａ：取付部、 ２２Ｂ：スポーク、 ２３：フランジ、 ２４：ビード―シート、 ２５：ウェル、 ２６：ハンプ、 ２７：バルブ、 ２８：ホイールカバー、 ２９：スリップリング、 ３０：受電装置、 ３１：受電コイル、 ３２：電力変換回路、 ３３：蓄電部、 ３４：制御部、 ４０：送電装置、 ４１：送電コイル、 ５０：コンプレッサ、 ６０：制御装置、 ６１：制御部、 ６２：記憶部、 ６３：通信部、 ６４：出力部、 ６５：入力部

Claims (9)

1. タイヤ及びホイールから成るタイヤ・ホイール組立体と、
   前記タイヤ・ホイール組立体に収容され、前記タイヤよりもタイヤ径方向外側から無線によって供給される電力を受け付ける受電装置と、
   前記タイヤと通気可能に接続されたコンプレッサと、
   前記コンプレッサを制御して前記タイヤの内圧を変更する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定し、
   前記タイヤの内圧が第１の内圧である場合に、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあると判定すると、前記タイヤの内圧を前記第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更し、
   前記タイヤの内圧が前記第２の内圧である場合に、前記受電装置が無線により受電可能な位置にないと判定すると、前記タイヤの内圧を前記第１の内圧に変更する、無線受電システム。
2. 前記制御装置は、ＧＰＳ衛星から受信した情報に基づいて、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定する、請求項１に記載の無線受電システム。
3. 前記制御装置は、前記受電装置に無線によって電力を供給する送電装置の位置を示す情報に基づいて、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定する、請求項１に記載の無線受電システム。
4. 前記制御装置は、前記受電装置に無線によって供給される電力の強度に基づいて、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定する、請求項１に記載の無線受電システム。
5. 前記タイヤは、非磁性材料で形成されたトレッド部を備え、
   前記ホイールは、少なくとも一部が非磁性材料で形成されたリム部を備え、
   前記受電装置は、前記ホイールの前記リム部のタイヤ径方向内側に収容される、請求項１から４のいずれか一項に記載の無線受電システム。
6. 前記ホイールは、前記コンプレッサを前記タイヤと通気可能に接続するためのスリップリングを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の無線受電システム。
7. 前記受電装置は、電磁誘導方式によって供給される電力を受け付ける、請求項１から６のいずれか一項に記載の無線受電システム。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の無線受電システムの制御方法であって、
   前記制御装置によって、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定するステップと、
   前記制御装置によって、前記タイヤの内圧が第１の内圧である場合に、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあると判定すると、前記タイヤの内圧を前記第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更するステップと、
   前記制御装置によって、前記タイヤの内圧が前記第２の内圧である場合に、前記受電装置が無線により受電可能な位置にないと判定すると、前記タイヤの内圧を前記第１の内圧に変更するステップと、
   を含む、無線受電システムの制御方法。
9. タイヤ及びホイールから成るタイヤ・ホイール組立体であって、
   前記タイヤ・ホイール組立体に収容され、前記タイヤよりもタイヤ径方向外側から無線によって供給される電力を受け付ける受電装置と、
   前記タイヤと通気可能に接続されたコンプレッサと、
   前記コンプレッサを制御して前記タイヤの内圧を変更する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記受電装置が無線により受電可能な位置にあるか否かを判定し、
   前記タイヤの内圧が第１の内圧である場合に、前記受電装置が無線により受電可能な位置にあると判定すると、前記タイヤの内圧を前記第１の内圧よりも低い第２の内圧に変更し、
   前記タイヤの内圧が前記第２の内圧である場合に、前記受電装置が無線により受電可能な位置にないと判定すると、前記タイヤの内圧を前記第１の内圧に変更する、タイヤ・ホイール組立体。

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