(57)【要約】【課題】タイヤと車体本体との間に信号伝達のための接続構造等を設ける必要がなく、簡単な構成でタイヤの状態を検出することができるタイヤ状態検出装置を提供する。【解決手段】タイヤ１に複数のアンテナ素子１１を設けるとともに、車体本体側に３個の送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃを設け、送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃが送信した電波のアンテナ素子１１による反射波を車体本体側の送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃで受信することにより、その反射波の受信状況に基づいて、タイヤ１の送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃに対向している部分の歪量を検出し、その検出した歪データに基づいてタイヤ１が路面から受けている前後、横、上下の３方向の力を検出する。【選択図】図３
2006170686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出装置であって、
前記タイヤに設けられ、前記タイヤの歪に応じて変形する導体片と、
前記タイヤが取り付けられる車体本体における前記タイヤの周囲に設けられ、前記導体片との間で電波の送受を行うアンテナと、
前記アンテナを介して前記導体片に対して所定の送信波を送信するとともに、その送信波が前記導体片で反射されて戻ってきた反射波を前記アンテナを介して受信し、前記反射波の受信状況に基づいて、前記タイヤの前記アンテナに近接している部分の歪又はその歪に関連した数量値を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項２】
タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出装置であって、
前記タイヤに設けられ、前記タイヤの歪に応じて変形する導体片と、
前記タイヤが取り付けられる車体本体における前記タイヤの周囲に設けられ、前記導体片との間で電波の送受を行うアンテナと、
前記アンテナを介して前記導体片に対して所定の送信波を送信するとともに、その送信波が前記導体片で反射されて戻ってきた反射波を前記アンテナを介して受信し、前記反射波の受信状況に基づいて前記タイヤが路面から受けている力を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載のタイヤ状態検出装置において、
前記検出手段は、検出した前記タイヤの歪又はその歪に関連する数量値に基づいて、前記タイヤが路面から受けている力を検出することを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のタイヤ状態検出装置であって、
前記検出手段は、前記タイヤが路面から受けている力のうちの前記タイヤの前後方向に沿った力成分を検出することを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項５】
請求項２又は３に記載のタイヤ状態検出装置であって、
前記検出手段は、前記タイヤが路面から受けている力のうちの前記タイヤの前後方向、横幅方向、及び上下方向の３方向に沿った各力成分を検出することを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のタイヤ状態検出装置において、
前記導体片は、前記タイヤのサイドウォール部に設けられることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項７】
請求項４に記載のタイヤ状態検出装置において、
前記アンテナは、前記車体本体に１個設けられていることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項８】
請求項５に記載のタイヤ状態検出装置において、
前記アンテナは、前記車体本体における前記タイヤの周方向に沿って互いに間隔あけて３個以上設けられていることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載のタイヤ状態検出装置において、
前記反射波の受信レベル又はその受信レベルに関連する数量値に関する基準レベルを記憶する記憶手段をさらに備え、
前記検出手段は、前記アンテナを介して受信した前記反射波の受信レベル又はその受信レベルに関連する数量値と、前記記憶手段に記憶された前記基準レベルとに基づいて前記タイヤの歪、その歪に関連する数量値又は前記タイヤが受ける力を検出することを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のタイヤ状態検出装置において、
前記タイヤ状態検出装置は車両に設けられたタイヤの状態を検出するものであり、
前記検出手段は、前記車両が一定速度又は惰性で走行しているときに前記アンテナを介して受信した前記反射波の受信レベル又はその受信レベルに関連する数量値を前記基準レベルとして前記記憶手段に記憶させることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項１１】
請求項２に記載のタイヤ状態検出装置において、
前記導体片は、前記タイヤのサイドウォール部に設けられ、
前記アンテナは、前記車体本体における前記タイヤの周方向に離れた位置に３個設けられ、
前記検出手段は、
前記各アンテナを介して前記導体片に対して所定の送信波を送信するとともに、その送信波が前記導体片で反射されて戻ってきた反射波を前記各アンテナを介して受信し、前記反射波の受信レベルに応じてレベル変化する検出信号を前記各アンテナ毎に出力する送受信回路と、
前記検出回路から出力される前記各アンテナに対応する３個の前記検出信号のレベル値に基づいて、前記タイヤが路面から受けている力のうちの前記タイヤの前後方向、横幅方向、及び上下方向の３方向に沿った前記各力成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを導出する情報処理部と、
を備え、
前記情報処理部は、
前記３個のアンテナに対応する前記歪信号の前記レベル値をタイヤの周方向にｔ１，ｔ２，ｔ３とするとき、下記の式（１）により、
【数１】
2006170686.tif 000007
前記各力成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを導出することを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載のタイヤ状態検出装置において、
前記アンテナと前記導体片との位置関係は、前記タイヤの回転に伴って前記導体片が前記アンテナと対向する位置を通過するように設定されていることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載のタイヤ状態検出装置において、
前記導体片は、１個のタイヤに対してそのタイヤの周方向に間隔をあけて複数設けられていることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のタイヤ状態検出装置において、
隣接する前記導体片間の前記周方向に沿った各間隔について、いずれか１箇所を除いて互いに等しく設定され、その１箇所の間隔が他の間隔に対して大又は小に異なっていることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載のタイヤ状態検出装置において、
前記導体片は、１個のタイヤに対して４個以上設けられていることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載のタイヤ状態検出装置において、
前記導体片は、リング状又は板状の形態を有することを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれかに記載のタイヤ状態検出装置において、
前記導体片は、金属により形成されることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項１８】
請求項１ないし１６のいずれかに記載のタイヤ状態検出装置において、
前記導体片は、導電性を有する導電ゴムにより形成されることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項１９】
請求項１ないし１８のいずれかに記載のタイヤ状態検出装置において、
前記導体片は前記タイヤに埋め込まれていることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項２０】
請求項１ないし１８のいずれかに記載のタイヤ状態検出装置において、
前記導体片は、前記タイヤの表面に貼着され、
前記タイヤの前記導体片が貼着された部分には、前記導体片を覆うように絶縁性のゴム材が貼着されていることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項２１】
タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出方法であって、
前記タイヤの歪に応じて変形する導体片を前記タイヤに設けるとともに、前記導体片との間で電波の送受を行うアンテナを、前記タイヤが取り付けられる車体本体における前記タイヤの周囲に設け、
前記アンテナを介して前記導体片に対して所定の送信波を送信するとともに、その送信波が前記導体片で反射されて戻ってきた反射波を前記アンテナを介して受信し、前記反射波に基づいて、前記タイヤの前記アンテナに近接している部分の歪又はその歪に関連する数量値を検出することを特徴とするタイヤ状態検出方法。
【請求項２２】
タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出方法であって、
前記タイヤの歪に応じて変形する導体片を前記タイヤに設けるとともに、前記導体片との間で電波の送受を行うアンテナを、前記タイヤが取り付けられる車体本体における前記タイヤの周囲に設け、
前記アンテナを介して前記導体片に対して所定の送信波を送信するとともに、その送信波が前記導体片で反射されて戻ってきた反射波を前記アンテナを介して受信し、前記反射波に基づいて前記タイヤが路面から受けている力を検出することを特徴とするタイヤ状態検出方法。
【請求項２３】
当該タイヤの歪に応じて変形する導体片が設けられ、前記導体片が、当該タイヤが取り付けられる車体本体に設けられたアンテナから送信されてくる状態検出用の電波を反射することを特徴とするタイヤ。
【請求項２４】
タイヤが取り付けられる車体本体における前記タイヤの周囲に設けられたアンテナであって、
タイヤに設けられ、そのタイヤの歪に応じて変形する導体片に対し、状態検出用の電波を送信するとともに、その送信波が前記導体片で反射されて戻ってきた反射波を受信することを特徴とするアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出装置及びその関連技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、走行中の自動車の安定性、安全性を確保するため、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）、ＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）、ＶＳＣ（ビークルスタビリティコントロール）など種々の車両制御システムが開発されている。そして、これらシステムを制御するためには、走行中のタイヤの転動状況を正確に把握することが必要となる。
【０００３】
例えばＡＢＳにおいては、タイヤのスリップ状況を把握することが必要であり、そのために、特許文献１〜３等においては、トレッドの歪ベクトルをトレッド内に埋設したセンサによって測定し、その測定データに基づき前記スリップ状況にかかわるタイヤの路面摩擦係数や路面密着能力を推定することが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３６８３６公報
【特許文献２】特開２００２−３３１８１３公報
【特許文献３】特開２００２−０８７０３２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしかかる手段では、回転するタイヤに配設されたセンサと車体本体との間で信号を伝達するための接続構造等を設ける必要があり、構成が複雑化するという課題がある。
【０００６】
また、タイヤにマークを付けてそのマーク間の間隔等を車体本体側から計測することにより、タイヤが路面から受ける力のうちのタイヤの前後方向に沿った力成分を検出する技術が提案されているが、この技術では、タイヤが路面から受けるタイヤの横幅方向の力成分等を検出することができない。
【０００７】
そこで、本発明の解決すべき第１の課題は、タイヤと車体本体との間に信号伝達のための接続構造等を設ける必要がなく、簡単な構成でタイヤの状態を検出することができるタイヤ状態検出装置及びその関連技術を提供することである。
【０００８】
また、本発明の解決すべき第２の課題は、簡単な構成により、タイヤが路面から受ける前後方向、横幅方向及び上下方向の３つの力成分を検出することができるタイヤ状態検出装置及びその関連技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出装置であって、前記タイヤに設けられ、前記タイヤの歪に応じて変形する導体片と、前記タイヤが取り付けられる車体本体における前記タイヤの周囲に設けられ、前記導体片との間で電波の送受を行うアンテナと、前記アンテナを介して前記導体片に対して所定の送信波を送信するとともに、その送信波が前記導体片で反射されて戻ってきた反射波を前記アンテナを介して受信し、前記反射波の受信状況に基づいて、前記タイヤの前記アンテナに近接している部分の歪又はその歪に関連した数量値を検出する検出手段とを備える。
【００１０】
また、請求項２の発明では、タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出装置であって、前記タイヤに設けられ、前記タイヤの歪に応じて変形する導体片と、前記タイヤが取り付けられる車体本体における前記タイヤの周囲に設けられ、前記導体片との間で電波の送受を行うアンテナと、前記アンテナを介して前記導体片に対して所定の送信波を送信するとともに、その送信波が前記導体片で反射されて戻ってきた反射波を前記アンテナを介して受信し、前記反射波の受信状況に基づいて前記タイヤが路面から受けている力を検出する検出手段とを備える。
【００１１】
また、請求項３の発明では、請求項１の発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記検出手段は、検出した前記タイヤの歪又はその歪に関連する数量値に基づいて、前記タイヤが路面から受けている力を検出する。
【００１２】
また、請求項４の発明では、請求項２又は３の発明に係るタイヤ状態検出装置であって、前記検出手段は、前記タイヤが路面から受けている力のうちの前記タイヤの前後方向に沿った力成分を検出する。
【００１３】
また、請求項５の発明では、請求項２又は３の発明に係るタイヤ状態検出装置であって、前記検出手段は、前記タイヤが路面から受けている力のうちの前記タイヤの前後方向、横幅方向、及び上下方向の３方向に沿った各力成分を検出する。
【００１４】
また、請求項６の発明では、請求項１ないし５のいずれかの発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記導体片は、前記タイヤのサイドウォール部に設けられる。
【００１５】
また、請求項７の発明では、請求項４の発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記アンテナは、前記車体本体に１個設けられている。
【００１６】
また、請求項８の発明では、請求項５の発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記アンテナは、前記車体本体における前記タイヤの周方向に沿って互いに間隔あけて３個以上設けられている。
【００１７】
また、請求項９の発明では、請求項１ないし８のいずれかの発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記反射波の受信レベル又はその受信レベルに関連する数量値に関する基準レベルを記憶する記憶手段をさらに備え、前記検出手段は、前記アンテナを介して受信した前記反射波の受信レベル又はその受信レベルに関連する数量値と、前記記憶手段に記憶された前記基準レベルとに基づいて前記タイヤの歪、その歪に関連する数量値又は前記タイヤが受ける力を検出する。
【００１８】
また、請求項１０の発明では、請求項９の発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記タイヤ状態検出装置は車両に設けられたタイヤの状態を検出するものであり、前記検出手段は、前記車両が一定速度又は惰性で走行しているときに前記アンテナを介して受信した前記反射波の受信レベル又はその受信レベルに関連する数量値を前記基準レベルとして前記記憶手段に記憶させる。
【００１９】
また、請求項１１の発明では、請求項２の発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記導体片は、前記タイヤのサイドウォール部に設けられ、前記アンテナは、前記車体本体における前記タイヤの周方向に離れた位置に３個設けられ、前記検出手段は、前記各アンテナを介して前記導体片に対して所定の送信波を送信するとともに、その送信波が前記導体片で反射されて戻ってきた反射波を前記各アンテナを介して受信し、前記反射波の受信レベルに応じてレベル変化する検出信号を前記各アンテナ毎に出力する送受信回路と、前記検出回路から出力される前記各アンテナに対応する３個の前記検出信号のレベル値に基づいて、前記タイヤが路面から受けている力のうちの前記タイヤの前後方向、横幅方向、及び上下方向の３方向に沿った前記各力成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを導出する情報処理部とを備え、前記情報処理部は、前記３個のアンテナに対応する前記歪信号の前記レベル値をタイヤの周方向にｔ１，ｔ２，ｔ３とするとき、下記の式（１）により、
【数１】
2006170686.tif 000003
【００２０】
前記各力成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを導出する。
【００２１】
また、請求項１２の発明では、請求項１ないし１１のいずれかの発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記アンテナと前記導体片との位置関係は、前記タイヤの回転に伴って前記導体片が前記アンテナと対向する位置を通過するように設定されている。
【００２２】
また、請求項１３の発明では、請求項１ないし１２のいずれかの発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記導体片は、１個のタイヤに対してそのタイヤの周方向に間隔をあけて複数設けられている。
【００２３】
また、請求項１４の発明では、請求項１３の発明に係るタイヤ状態検出装置において、隣接する前記導体片間の前記周方向に沿った各間隔について、いずれか１箇所を除いて互いに等しく設定され、その１箇所の間隔が他の間隔に対して大又は小に異なっている。
【００２４】
また、請求項１５の発明では、請求項１３又は１４の発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記導体片は、１個のタイヤに対して４個以上設けられている。
【００２５】
また、請求項１６の発明では、請求項１ないし１５のいずれかの発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記導体片は、リング状又は板状の形態を有する。
【００２６】
また、請求項１７の発明では、請求項１ないし１６のいずれかの発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記導体片は、金属により形成される。
【００２７】
また、請求項１８の発明では、請求項１ないし１６のいずれかの発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記導体片は、導電性を有する導電ゴムにより形成される。
【００２８】
また、請求項１９の発明では、請求項１ないし１８のいずれかの発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記導体片は前記タイヤに埋め込まれている。
【００２９】
また、請求項２０の発明では、請求項１ないし１８のいずれかの発明に係るタイヤ状態検出装置において、前記導体片は、前記タイヤの表面に貼着され、前記タイヤの前記導体片が貼着された部分には、前記導体片を覆うように絶縁性のゴム材が貼着されている。
【００３０】
また、請求項２１の発明では、タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出方法であって、前記タイヤの歪に応じて変形する導体片を前記タイヤに設けるとともに、前記導体片との間で電波の送受を行うアンテナを、前記タイヤが取り付けられる車体本体における前記タイヤの周囲に設け、前記アンテナを介して前記導体片に対して所定の送信波を送信するとともに、その送信波が前記導体片で反射されて戻ってきた反射波を前記アンテナを介して受信し、前記反射波に基づいて、前記タイヤの前記アンテナに近接している部分の歪又はその歪に関連する数量値を検出する。
【００３１】
また、請求項２２の発明では、タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出方法であって、前記タイヤの歪に応じて変形する導体片を前記タイヤに設けるとともに、前記導体片との間で電波の送受を行うアンテナを、前記タイヤが取り付けられる車体本体における前記タイヤの周囲に設け、前記アンテナを介して前記導体片に対して所定の送信波を送信するとともに、その送信波が前記導体片で反射されて戻ってきた反射波を前記アンテナを介して受信し、前記反射波に基づいて前記タイヤが路面から受けている力を検出する。
【００３２】
また、請求項２３の発明では、当該タイヤの歪に応じて変形する導体片が設けられ、前記導体片が、当該タイヤが取り付けられる車体本体に設けられたアンテナから送信されてくる状態検出用の電波を反射する。
【００３３】
また、請求項２４の発明では、タイヤが取り付けられる車体本体における前記タイヤの周囲に設けられたアンテナであって、タイヤに設けられ、そのタイヤの歪に応じて変形する導体片に対し、状態検出用の電波を送信するとともに、その送信波が前記導体片で反射されて戻ってきた反射波を受信する。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１及び２１に記載の発明によれば、タイヤの歪に応じて導体片が変形すると、車体本体のアンテナから導体片に送信された電波の導体片による反射割合がその導体片の変形度合いに応じて変化するため、導体片の反射波をアンテナで受信することにより、その反射波の受信状況に基づいて、タイヤのアンテナに接近している部分の歪又はそれに関連する数量値を検出することができる。その検出した歪データに基づいて例えばタイヤが路面から受けている力等を検出することができる。その結果、タイヤと車体本体との間に信号伝達のための接続構造等を設ける必要がなく、簡単な構成でタイヤの状態を検出することができる。
【００３５】
請求項２及び２２に記載の発明によれば、タイヤの歪に応じて導体片が変形すると、車体本体のアンテナから導体片に送信された電波の導体片による反射割合がその導体片の変形度合いに応じて変化する。また、タイヤの各部には路面から受ける力に応じた歪が生じるため、導体片による電波の反射割合に基づいてタイヤが路面から受けている力を推定（検出）することができる。すなわち、導体片の反射波をアンテナで受信することにより、その反射波の受信状況に基づいてタイヤが路面から受けている力を検出することができる。その結果、タイヤと車体本体との間に信号伝達のための接続構造等を設ける必要がなく、簡単な構成でタイヤの状態を検出することができる。
【００３６】
請求項３に記載の発明によれば、タイヤが路面から受けている力を検出することができるため、その検出データをＡＢＳ等の種々の車両制御システムに利用することができる。
【００３７】
請求項４に記載の発明によれば、簡単な構成により、タイヤが路面から受けている力の前後方向の成分を検出することができ、ＡＢＳ等の各種制御に利用することができる。
【００３８】
請求項５に記載の発明によれば、簡単な構成により、タイヤが路面から受ける力の前後方向、横幅方向及び上下方向の３成分を検出することができ、走行中のタイヤの転動状況を正確かつ詳細に把握してＡＢＳ等の各種制御に利用することができる。
【００３９】
請求項６に記載の発明によれば、タイヤのサイドウォール部の歪状況には、タイヤが路面から受ける力の影響が反映されやすいため、このサイドウォール部に導体片を設けることにより、タイヤが路面から受ける力等を正確かつ詳細に検出することができる（例えば、タイヤが路面から受ける力の前後方向の成分だけでなく、横幅方向及び上下方向の成分も検出することができる）。
【００４０】
また、タイヤのトレッド面に設けられるスチールコードが導体片とアンテナとの間の電波送受に与える影響を抑制することができ、良好な電波環境を確保できる。
【００４１】
請求項７に記載の発明によれば、アンテナを１個にすることににより、簡易な構成を実現できる。
【００４２】
請求項８に記載の発明によれば、アンテナが車体本体におけるタイヤの周方向に沿って互いに間隔あけて３個以上設けられているため、各アンテナによる検出結果に基づいて、タイヤが路面から受ける力の前後方向、横幅方向及び上下方向の３成分を検出することができる。
【００４３】
請求項９に記載の発明によれば、検出手段は、アンテナを介して受信した反射波の受信レベル又はその受信レベルに関連する数量値と、記憶手段に記憶された基準レベルとに基づいてタイヤの歪、その歪に関連する数量値又はタイヤが受ける力を検出するため、基準レベルを車体の個別の状態に応じて設定しておくことにより、タイヤの歪、タイヤが受ける力等を高精度に検出することができる。
【００４４】
請求項１０に記載の発明によれば、検出手段が、車両が一定速度又は惰性で走行しているときにアンテナを介して受信した反射波の受信レベル又はその関連する数量値を基準レベルとして記憶手段に記憶させるため、車両の個別の状態に応じた基準レベルの設定を検出手段に自動的に行わせることができ、基準レベルの設定の手間を省きつつ、タイヤの歪又はタイヤが受ける力を高精度に検出することができる。
【００４５】
請求項１１に記載の発明によれば、簡単な演算処理により、タイヤが路面から受けている力の前後方向、横幅方向及び上下方向の３成分を正確に検出することができる。
【００４６】
請求項１２に記載の発明によれば、アンテナと導体片との位置関係は、タイヤの回転に伴って導体片がアンテナと対向する位置を通過するように設定されているため、タイヤの歪に伴う導体片の電波の反射割合の変化をアンテナを介して正確に検出することができ、タイヤの状態を正確に検出することができる。
【００４７】
請求項１３に記載の発明によれば、１個のタイヤに対して導体片を複数設けることにより、タイヤの１回転当たりのアンテナを介した検出頻度を増加させることができ、その結果、タイヤの回転速度が低速である場合にも、タイヤが路面から受けている力等をほぼ実時間で検出することができる等の効果が得られる。
【００４８】
請求項１４に記載の発明によれば、隣接する導体片間の周方向に沿った各間隔について、いずれか１箇所を除いて互いに等しく設定され、その１箇所の間隔が他の間隔に対して大又は小に異なっているため、その１箇所の間隔を識別標識として利用して各導体片の識別（例えば、識別番号の付与等）を容易に行うことができる。
【００４９】
請求項１５に記載の発明によれば、導体片が１個のタイヤに対して４個以上設けられているため、タイヤの１回転当たりのアンテナを介した検出頻度を増加させることができ、その結果、タイヤの回転速度が低速である場合にも、タイヤが路面から受けている力等をほぼ実時間で検出することができる等の効果が得られる。
【００５０】
請求項１６に記載の発明によれば、導体片がリング状又は板状の形態を有するため、タイヤの変形に対する追従性を確保しつつ、アンテナからの電波に対する導体片の良好な反射特性を得ることができる。
【００５１】
請求項１７に記載の発明によれば、導体片が金属により形成されるため、高導電性の導体片を容易に形成することができ、アンテナからの電波に対する導体片の良好な反射特性を得ることができる。
【００５２】
請求項１８に記載の発明によれば、導体片が導電性を有する導電ゴムにより形成されているため、導体片の機械的特性をタイヤを構成するゴムに近づけることができ、その結果、タイヤの歪に対する導体片の変形特性の追従性を向上させることができる。
【００５３】
請求項１９に記載の発明によれば、導体片がタイヤに埋め込まれているため、導体片に対する特別な絶縁対策を施す必要がないとともに、導体片を水等の外部環境から保護することができる。
【００５４】
請求項２０に記載の発明によれば、タイヤの成形終了後に導体片をタイヤに後付する場合に便利である。
【００５５】
また、ゴム材で導体片を覆うことにより、導体片に対する絶縁対策及び水等の外部環境からの保護を図ることができる。
【００５６】
請求項２３に記載の発明に係るタイヤを用いることにより、タイヤと車体本体との間に信号伝達のための接続構造等を設ける必要がなく、簡単な構成でタイヤの状態を検出することができる。
【００５７】
請求項２４に記載の発明に係るアンテナを用いることにより、タイヤと車体本体との間に信号伝達のための接続構造等を設ける必要がなく、簡単な構成でタイヤの状態を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
＜原理説明＞
実施形態についての具体的な説明を行う前に、下記の実施形態に係るタイヤが路面から受ける力（特に、前後方向、横幅方向及び上下方向の３方向の力）の検出原理について説明する。
【００５９】
本願発明者は、タイヤの転動状況は、タイヤが路面から受ける力に含まれるタイヤの前後方向、横幅方向及び上下方向の３成分を全て求めることで正確に把握することができ、しかもこれらの各力成分の情報は、ＡＢＳを含む種々の車両制御システムの制御に応用し得るという観点に基づき研究を行った。
【００６０】
その結果、タイヤのサイドウォール部にその表面歪を測定するための測定手段を設け、その表面歪の測定データを活用することにより、前記力の３成分を比較的高精度で推定できることを究明し得た。
【００６１】
詳しくは、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に略示するように、タイヤ１と路面との接触部においてタイヤ１に前後方向の力（以下、「前後力」という）Ｆｘ、横幅方向の力（以下、「横力」という）Ｆｙ及び上下方向の力（以下、「上下力」という）Ｆｚを個別にかつ静的に印加し、そのときに発生するタイヤ１のラジアル方向の表面歪εｓ、及び周方向の表面歪εｔを、それぞれタイヤ１の赤道の位置Ｐａ、トレッド端の位置Ｐｂ、サイドウォール部の位置Ｐｃ、ビード部の位置Ｐｄの４つの位置で測定した。その結果、図２の表に示すように、トレッド部の位置Ｐａ，Ｐｂにおいては、前記各力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚと、それによって生じる表面歪εｓ，εｔとの間には相関関係がない、或いは力の増減しか判断できない非線形の関係しか見出せず、従って、表面歪εｓ，εｔから前記各力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚをそれぞれ推定することは困難であることが判明した。また、ビードの位置Ｐｄにおいては、横力Ｆｙ及び上下力Ｆｚと表面歪εｓ，εｔとの間に、線形の相関関係が有るものの、前後力Ｆｘと表面歪εｓ，εｔとの間には相関関係がなく、従って、この位置Ｐｅにおいても、表面歪εｓ，εｔから３方向の全ての力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを推測することが困難であることが判明した。
【００６２】
これに対し、サイドウォール部の位置Ｐｃにおいては、表面歪εｓ，εｔの少なくとも一方と、３方向の力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚの全てとが線形の相関関係があり、従って、このこの位置Ｐｃにおいては、その表面歪εｓ，εｔから３方向の力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚの全てを推測することが可能、タイヤ１の転動状況を把握可能であることが判明した。
【００６３】
このため、タイヤ１のサイドウォール部の位置Ｐｃにおいては、前後力Ｆｘによって発生する表面歪εｘは、前後力Ｆｘの一次関数εｘ＝ｆ１（Ｆｘ）で近似でき、同様に、横力Ｆｙによって発生する表面歪εｙは、横力Ｆｙの一次関数εｙ＝ｆ２（Ｆｙ）で、上下力Ｆｚによって発生する表面歪εｚは、上下力Ｆｚの一次関数εｚ＝ｆ３（Ｆｚ）で、それぞれ近似できる。従って、３方向の力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚの合力Ｆがタイヤ１に作用したとき、タイヤ１のサイドウォール部３の領域で発生する表面歪εは、前記各表面歪εｘ，εｙ，εｚの和、即ち次式（３）で近似することが可能となる。
【００６４】
【数２】
2006170686.tif 000004
【００６５】
この式（３）の関係を利用して、３方向の各力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを求めるためには、少なくとも３箇所でタイヤ１のサイドウオール部の歪εを検出し、三元連立一次方程式を構成し、それを解く必要がある。
【００６６】
そこで、下記の実施形態では、タイヤ１のサイドウオール部における３箇所以上（ここでは、３箇所の場合について説明する）の位置で、その位置におけるタイヤ１の歪εの増減に応じて増減する数量値ｔ１〜ｔ３を取得し、次式（４）のような三元連立一次方程式を構成し、それを解くことにより３方向の各力Ｆｚ，Ｆｙ，Ｆｚを求めるようにしている。
【００６７】
【数３】
2006170686.tif 000005
【００６８】
なお、上式（４）において、Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３は係数である。この係数Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３は、事前の荷重印加試験において、各力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを変化させて取得（実測）した数量値ｔ１〜ｔ３と、そのときの各力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚとの複数のデータを数値解析することにより最適な値に決定される。即ち、事前の荷重印加試験において、例えば、タイヤ１に各力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを個別にかつ静的に印加し、そのときに取得される前記数量値ｔ１〜ｔ３を記録する。これを、各力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚをそれぞれ変化させて繰り返し、得られた複数のデータを、例えばコンピュータを用いて数値変換することにより、係数Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３の最適な値を決定する。
【００６９】
そして、上式（４）の三元連立一次方程式から、力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを求める下記の行列式（５）を得ることができる。
【００７０】
【数４】
2006170686.tif 000006
【００７１】
従って、例えば、３箇所の計測ポイントで前記数量値ｔ１〜ｔ３を取得し、その数量値ｔ１〜ｔ３を上式（５）に代入することにより、各力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚをそれぞれ求めることができる。
【００７２】
また、前記数量値ｔ１〜ｔ３は、後述するように、タイヤ１に配設したアンテナ素子１１及び車体本体に配設した３個以上（例えば、３個）の送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃとを用いたシステムによって取得するようになっている。
【００７３】
＜第１実施形態＞
図３は、本発明の第１実施形態に係るタイヤ状態検出装置の構成を概略的に示す図である。このタイヤ状態検出装置は、図３に示すように、タイヤ１に配設された複数のアンテナ素子１１と、少なくとも３個以上（ここでは、３個）の送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃと、送受信回路１５と、情報処理部１７と、記憶部（記憶手段）１９とを備えている。送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃ、送受信回路１５及び情報処理部１７は、タイヤ１が取り付けられる車体本体側に設置される。なお、本発明に係る検出手段には、送受信回路１５、情報処理部１７及び記憶部１９が相当している。
【００７４】
アンテナ素子１１は、導電性を有する材料により形成されており、図３及び図４に示すように、タイヤ１のサイドウォール部２１にその周方向に間隔をあけて複数個（少なくとも４個以上）設けられている。本実施形態では、アンテナ素子１１は、タイヤ１の成形時にサイドウオール部２１内に埋め込まれて配設されており、サイドウォール部２１の表面とほぼ平行な姿勢で埋め込まれている。なお、図３及び図４に示す符号２３はホイルを示している。
【００７５】
アンテナ素子１１の形態としては、後述する送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃが送信する電波を反射可能をものであれば任意のものが採用可能であるが、例えば、図５及び図６に例示するな厚みの薄いリング状（例えば、厚みの薄い円形リング状）又は厚みの薄い平板状（例えば、厚みの薄い円板状）の形態が採用可能である。また、アンテナ素子１１の材質としては、銅等の高電導性の金属や、導電性を有する導電ゴムなどが採用可能である。材料として金属を採用した場合には、高導電性のアンテナ素子１１を形成することができ、導電ゴムを採用した場合には、アンテナ素子１１の機械的特性をタイヤ１を構成するゴムに近づけることができる。
【００７６】
そして、アンテナ素子１１は、タイヤ１が路面から受ける力等によりそのアンテナ素子１１が配設されたタイヤ１の部分が歪むと、その部分の歪度合いに応じた変形度合いで弾性的に変形する（歪む）ようになっている。
【００７７】
そこで、本実施形態では、外部からアンテナ素子１１に電波を送信し、その送信波の反射を車体本体側で計測することにより、アンテナ素子１１が配設されたタイヤ１の部分の歪（又はその歪量を反映した数量値）を検出し、その検出結果に基づいて、タイヤ１が路面から受ける力を検出するようにしている。
【００７８】
また、本実施形態では、アンテナ素子１１の配列について、隣接するアンテナ素子１１間の周方向に沿った各間隔について、いずれか１箇所（図３の符号Ａで示す箇所）を除いて互いに等しく設定され、その１箇所Ａの間隔が他の間隔に対して大又は小（図３の図示例では「大」）に異なっている。このため、その１箇所Ａの間隔を識別標識として利用して後述する各アンテナ素子１１の識別（例えば、識別番号の付与等）を容易に行うことができるようになっている。
【００７９】
送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃは、車体本体側におけるタイヤ１の周囲においてタイヤ１の周方向に互いに間隔をあけて設けられている。本実施形態では、送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃは、タイヤ１をその軸を通る水平面で分割したときのその略上半分の領域に設けられている。より具体的には、タイヤ１の略上端部に対応する位置に送受信アンテナ１３Ａが設けられ、タイヤ１の略前方側端部及び後方側端部に対応する位置に送受信アンテナ１３Ｂ，１３Ｃが設けられている。
【００８０】
また、送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃは、図４に示すように、タイヤ１の回転に伴ってアンテナ素子１１が送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃと対向する位置を通過するように、タイヤ１のサイドウォール部２１に対向するように配置されている。これによって、送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃとアンテナ素子１１との間の電波の送受が、アンテナ素子１１が送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃと対向する位置を通過する際に効率よく行われるようになっている。
【００８１】
送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃとアンテナ素子１１との電波の送受は、タイヤ１が回転している状態において、アンテナ素子１１が送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃと対向しているときに行われる。すなわち、各アンテナ素子１１が送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃに対向する位置に到達すると、送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃから送信される電波がアンテナ素子１１で反射され、その反射波が送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃによって受信されるようになっている。
【００８２】
アンテナ素子１１は、そのアンテナ素子１１が配設されたタイヤ１の部分の歪度合いに応じた変形度合いで弾性的に変形するようになっている。また、アンテナ素子１１による反射特性（反射される電波の割合）は、アンテナ素子１１の変形度合いに応じて変化するようになっている。
【００８３】
このため、送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃを介してアンテナ素子１１による電波の反射状況を検出することにより、タイヤ１の送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃが対向する部分の歪度合いが検出できるようになっている。
【００８４】
より具体的には、アンテナ素子１１の外径寸法を、例えば送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃとの間で送受される電波の波長の１／２の値（又は１／２波長の整数倍）に設定しておく。このように設定しておくと、タイヤ１の歪に応じてアンテナ素子１１が変形した際、その変形度合いに応じてアンテナ素子１１の外径寸法が電波の波長の１／２の値（又は１／２波長の整数倍）からずれ、そのずれ度合いに応じてアンテナ素子１１の反射特性（反射割合）が劣化するようになっている。
【００８５】
送受信回路１５は、図３に示すように、高周波電源回路３１と電流検出回路３３とを備えている。高周波電源回路３１は、アンテナ素子１１の外径寸法と対応するように決定された所定周波数の高周波信号を発生させ、電流検出回路３３を介して送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃに出力する。
【００８６】
高周波電源回路３１で発生された高周波信号が送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃに与えられると、その高周波信号の周波数に応じた周波数の電波が送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃから送信される。タイヤ１のアンテナ素子１１が送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃに対向しているときには、その送信波がアンテナ素子１１により反射され、その反射が送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃにより受信される。このとき、各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃと高周波電源回路３１とを接続する各信号経路には、高周波電源回路３１が生成する高周波信号と送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃが受信した反射波に基づく受信信号とが合成された信号（合成信号）が存在することとなる。そして、この合成信号の信号強度は、送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃが受信した反射波の強度と相関があるため（例えば、反射波の強度が大きくなるのに伴って増大する）、この合成信号の強度を検出することにより、送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃによる反射波の受信強度が判別できるようになっている。なお、タイヤ１のアンテナ素子１１が送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃに対向していないときは、アンテナ素子１１による送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃの送信波の反射は行われず、送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃによる反射波の受信も行われない。
【００８７】
そこで、本実施形態では、電流検出回路３３が各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃに接続された信号経路上の合成信号（反射波の受信が行われないときは高周波電源回路３１の高周波信号のみが合成信号に含まれる）の信号強度をそれぞれ検出し、その信号強度を示す信号（強度信号）を各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃごとに情報処理部１７に出力する。ここで、この強度信号は本発明に係る検出信号に相当している。
【００８８】
上述のように、アンテナ素子１１による電波の反射度合いはタイヤ１の歪に起因したその変形度合いと相関があるため、情報処理部１７にて前記強度信号に基づいて後述する所定の演算処理を行うことにより、そのアンテナ素子１１が配設されるタイヤ１の部分の歪度合いを推測することができるようになっている。
【００８９】
情報処理部１７は、ＣＰＵ等を備えて構成されており、機能要素として、損失測定部４１と、歪演算部４３と、力導出部４５とを備えている。
【００９０】
記憶部１９は、情報処理部１７（歪演算部４３）の制御により、歪演算に必要な基準レベルに関するデータを記憶する。
【００９１】
損失測定部４１は、電流検出回路３３から与えられる各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃに対応する前記強度信号に基づいて、アンテナ素子１１によって反射された前記反射波の前記各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃによる受信レベル（又は、その受信レベルに関連する数量値（例えば、送信波の損失割合又は反射割合等））を検出する。この受信レベル等の検出は、例えば、アンテナ素子１１が反射した反射波の受信があるときの前記強度信号と、アンテナ素子１１が反射した反射波の受信がないときの前記強度信号とを比較することにより行われる。また、各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃにおけるアンテナ素子１１が反射した反射波の受信の有無は、例えば、前記強度信号の振る舞い（反射波の受信があるとその強度レベルが増大する）に基づいて判別される。
【００９２】
歪演算部４３は、記憶部１９に保存する歪演算に必要な基準レベルデータを管理する基準データ管理機能と、タイヤ１各部の歪（歪に関連する数量値）を算出する歪算出機能とを有する。これらの機能による処理動作は、損失測定部４１によって取得された各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃによる前記反射波の受信レベル（又はそれに関連する数量値）に基づいて行われる。
【００９３】
基準データ管理機能では、車両が一定速度又は惰性で走行しているとき（例えば、加速や制動による負荷がタイヤ１に印加されないで平地を走行している状態）の、各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃによる前記反射波の受信レベル（又はそれに関連する数量値）が基準レベルとして各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃごとに記憶部１９に記憶させる。車両が一定速度又は惰性で走行していることの検出は、例えば、車速信号、アクセルペダルの踏み込みレベルを示す信号、ブレーキの作動状況を示す信号等を参照することにより行うことができる。
【００９４】
ここで、各アンテナ素子１１に識別番号等を付与しておき、前記基準レベルを、各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃと各アンテナ素子１１との組み合わせごとに設定しておくのが望ましい。これによって、各アンテナ素子１１間の電波の反射特性のバラツキや、各アンテナ素子１１と各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃとの組み合わせの違いによる送受信特性のバラツキなどを除去することができる。
【００９５】
また、歪演算機能では、損失測定部４１から与えられる各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃによる前記反射波の受信レベル（又はそれに関連する数量値）と、予め記憶部１９に記憶されている各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃに対応する前記基準レベルとが比較される（例えば、差分等が行われる）。このとき、各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃと対向しているアンテナ素子１１がその識別番号によって識別され、その対向しているアンテナ素子１１に対応する基準レベルが差分等に用いられる。
【００９６】
そして、その各比較結果に基づいて、各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃに対向するタイヤ１の部分の歪量（又はその歪量に関連する数量値）ｔ１〜ｔ３が演算により導出（推定）される。この歪量（又はそれに関連する数量値）ｔ１〜ｔ３の導出は、例えば次のようにして行われる。即ち、各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃによる前記反射波の受信レベル（又はそれに関連する数量値）と、各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃに対応する前記基準レベルとの差分値と、各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃと対向するタイヤ１の部分との歪量（又はそれに関連する数量値）ｔ１〜ｔ３との相関関係（関係式等）を試験により予め導出して歪演算部４３に登録しておき、各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃに対応する前記差分値を対応する前記相関関係に代入することにより、各歪量（又はそれに関連する数量値）ｔ１〜ｔ３が導出される。
【００９７】
力導出部４５は、歪演算部４３の導出結果に基づいて所定の演算処理を行うことにより、タイヤ１が路面から受けている前後、横、上下の３方向の力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを導出する。即ち、歪演算部４３によって導出された各歪量（又はそれに関連する数量値）ｔ１〜ｔ３が前記式（５）に代入されて演算されることにより、力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚが導出される。なお、式（５）の関係式は予め力導出部４５に登録されているものとする。また、式（５）中の係数Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３は、予め行われる試験によって、歪演算部４３が導出した各歪量（又はそれに関連する数量値）ｔ１〜ｔ３に基づいて力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを導出するための最適な値に設定されているものとする。
【００９８】
このように導出されたタイヤ１が路面から受ける前後、横、上下の３方向の力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚについてのデータは、例えば、ＡＢＳ、ＴＣＳ、ＶＳＣなどの車両制御システムに利用される。
【００９９】
以上のように、本実施形態によれば、タイヤ１に設けたアンテナ素子１１の反射波を車体本体側の送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃで受信することにより、その反射波の受信状況に基づいて、タイヤ１の送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃに対向している部分の歪量ｔ１〜ｔ３を検出し、その検出した歪データに基づいてタイヤ１が路面から受けている前後、横、上下の３方向の力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを検出する。このため、タイヤ１と車体本体との間に信号伝達のための接続構造等を設ける必要がなく、簡単な構成でタイヤ１の状態を検出することができる。
【０１００】
また、前記式（５）を用いて力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを導出するため、簡単な演算処理により高精度で力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを検出することができる。
【０１０１】
また、タイヤ１が路面から受ける前後、横、上下の３方向の力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを検出することができるため、走行中のタイヤ１の転動状況を正確かつ詳細に把握してＡＢＳ等の各種制御に利用することができる。
【０１０２】
また、タイヤ１のサイドウォール部２１の歪状況には、前述のようにタイヤ１が路面から受ける力の影響が反映されやすいため、このサイドウォール部２１にアンテナ素子１１を設けることにより、タイヤ１が路面から受ける３方向の力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを正確かつ詳細に検出することができる。
【０１０３】
また、タイヤ１のトレッド面に設けられるスチールコードがアンテナ素子１１と送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃとの間の電波送受に与える影響を抑制することができ、良好な電波環境を確保できる。
【０１０４】
また、１個のタイヤ１に対してアンテナ素子１１を複数個（例えば、４個以上）設けることにより、タイヤ１の１回転当たりの送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃを介した力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚの検出頻度を増加させることができ、その結果、タイヤ１の回転速度が低速である場合にも、タイヤ１が路面から受けている力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ等をほぼ実時間で検出することができる等の効果が得られる。
【０１０５】
また、隣接するアンテナ素子１１間の周方向に沿った各間隔について、いずれか１箇所Ａを除いて互いに等しく設定され、その１箇所Ａの間隔が他の間隔に対して大又は小に異なっているため、その１箇所Ａの間隔を識別標識として利用して各アンテナ素子１１の識別（例えば、識別番号の付与等）を容易に行うことができる。
【０１０６】
また、歪演算部４３によるタイヤ１の歪量の導出が、車両が一定速度又は惰性で走行しているときの反射波の受信レベル（又はそれに関連する数量値）が基準レベルとして参照されて行われため、車両の個別の状態に依存する不確定因子（例えば、タイヤ１の空気充填レベルの増減や、乗員の増減等による重量の増減など）を除去して、タイヤ１が受ける力の検出を高精度で行うことができる。
【０１０７】
また、前記基準レベルを各アンテナ素子１１と各送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃとのすべての組み合わせについて設定しておくことにより、各アンテナ素子１１間の電波の反射特性のバラツキや、アンテナ素子１１と送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃとの組み合わせの違いによる送受信特性のバラツキ等を除去して、タイヤ１が受ける力の検出をより高精度で行うことができる。
【０１０８】
また、その車両の個別の状態に応じた基準レベルの設定を情報処理部１７に自動的に行わせることができ、基準レベルの設定の手間を省くことができる。
【０１０９】
また、アンテナ素子１１が厚みの薄いリング状又は板状の形態を有するため、タイヤ１の変形に対する追従性を確保しつつ、送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃからの電波に対するアンテナ素子１１の良好な反射特性を得ることができる。
【０１１０】
また、アンテナ素子１１を金属により形成した場合には、高導電性のアンテナ素子１１を容易に形成することができ、送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｃからの電波に対するアンテナ素子１１の良好な反射特性を得ることができる。
【０１１１】
また、アンテナ素子１１を導電ゴムにより形成した場合には、アンテナ素子１１の機械的特性をタイヤ１を構成するゴムに近づけることができ、その結果、タイヤ１の歪に対するアンテナ素子１１の変形特性の追従性を向上させることができる。
【０１１２】
また、アンテナ素子１１がタイヤ１に埋め込まれているため、アンテナ素子１１に対する特別な絶縁対策を施す必要がないとともに、アンテナ素子１１を水等の外部環境から保護することができる。
【０１１３】
＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態に係るタイヤ状態検出装置の構成を概略的に示す図である。本実施形態に係るタイヤ状態検出装置が前記第１実施形態に係るタイヤ状態検出装置と実質的に相違する点は、車体本体側の送受信アンテナ１３Ａ〜１３Ｄを１個にして、タイヤ１が受ける前記３方向の力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚのうちの前後力Ｆｘのみを検出するようにした点のみであり、互いに対応する点には同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１１４】
本実施形態に係るタイヤ状態検出装置では、図７に示すように、前述の図３に示す構成から送受信アンテナ１３Ａ以外の送受信アンテナ１３Ｂ，１３Ｃが省略されている。本実施形態において、送受信アンテナ１３Ａは、原理的には車体本体側におけるタイヤ１の周囲のいずれの位置に設けてもよいのであるが、タイヤ１の上端部の周辺に配設されている。これは、タイヤ１の上端部の歪量とタイヤ１が受ける前後力Ｆｘとの相関がタイヤ１の他の部分に比して良好であるからである。
【０１１５】
そして、電流検出回路３３及び損失測定部４１によって、送受信アンテナ１３Ａにより受信されたアンテナ素子１１の反射波の受信レベル（又はそれに関連する数量値）が取得され、歪演算部４３及び力導出部４５がその反射波の受信レベル（又はそれに関連する数量値）に基づいてタイヤ１が路面から受ける前後力Ｆｘを導出するようになっている。なお、この導出処理における電流検出部３３及び損失測定部４１による反射波の受信レベル（又はそれに関連する数量値）の導出処理は、受信レベルの導出対象の送受信アンテナ１３Ａが１個になっただけで前述の第１実施形態における処理と実質的に同一である。また、歪演算部４３における基準データ管理処理及び歪量（又はそれに関連する数量値）ｔ１の導出処理も、基準レベルの管理個数及び歪量（又はそれに関連する数量値）の導出個数が減少しただけで前述の第１実施形態における処理と実質的に同一である。
【０１１６】
力導出部４５による導出処理では、前述したタイヤ１の送受信アンテナ１３Ａと対向する部分の歪量（又はそれに関連する数量値）と前後力Ｆｘとの線形関係を用いて、前後力Ｆｘの導出が行われる。即ち、タイヤ１の送受信アンテナ１３Ａと対向する部分の歪量（又はそれに関連する数量値）ｔ１と前後力Ｆｘとの線形関係（例えば、１次方程式）を試験により予め導出して力導出部４５に登録しておき、歪演算部４３によって導出された歪量（又はそれに関連する数量値）ｔ１をその線形関係に代入して演算することにより、前後力Ｆｘが導出される。
【０１１７】
なお、本実施形態では、より実時間に近い前後力Ｆｘの検出を行うため、アンテナ素子１１は１個のタイヤ１に対して８個以上設けるのが好ましい。
【０１１８】
以上のように、本実施形態では、前述の第１実施形態に係る効果のうちの３方向の力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを検出する点に関連する部分を除いて、ほぼ同様な効果が得られるとともに、タイヤ１が受ける前後力Ｆｘの検出に特化した最適なタイヤ状態検出装置を提供できる。
【０１１９】
＜変形例＞
上記各実施形態におけるアンテナ素子１の配設形態の変形例として、図８に示すように、タイヤ１のサイドウォール部２１の表面にアンテナ素子１１を接着剤等により貼着するようにしてもよい。この場合、そのサイドウォール部２１には、アンテナ素子１１を覆うように絶縁性のゴム材５１がアンテナ素子１１の上から貼着される。この変形例に係る構成は、タイヤ１の成形終了時にアンテナ素子１１をタイヤ１に後付する場合に便利である。また、ゴム材５１でアンテナ素子１１を覆うことにより、アンテナ素子１１に対する絶縁対策及び水等の外部環境からの保護を図ることができる。
【０１２０】
また、上記各実施形態の他の変形例として、アンテナ素子１１をタイヤ１のサイドウォール部２１以外の部分（例えば、トレッド部）にアンテナ素子１１を配設するようにしてもよい。或いは、タイヤ１のサイドウォール部２１に配設したアンテナ素子１１と、それ以外の部分であるトレッド部等に配設したアンテナ素子１１とによる歪検出結果を用いてタイヤ１が受ける力（例えば、Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）を検出するようにしてもよい。
【０１２１】
また、上記各実施形態では、反射波の受信レベル（又はそれに関連する数量値）に基づいて歪量（又はそれに関連する数量値）ｔ１等を導出し、その歪量（又はそれに関連する数量値）ｔ１等を用いてタイヤ１が受ける力を導出するようにしたが、歪量（又はそれに関連する数量値）ｔ１等の導出を行うことなく、反射波の受信レベル（又はそれに関連する数量値）からタイヤ１が受ける力を直接的に導出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）はタイヤに３方向の力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを印加した際の表面歪と各力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚとの関係を求めるために実施した負荷印加試験を説明するための説明図である。
【図２】タイヤの各測定位置における歪と３方向の各力成分との相関度合いに関する表を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るタイヤ状態検出装置の構成を概略的に示す図である。
【図４】アンテナ素子及び送受信アンテナの配設位置を説明するための概略図である。
【図５】アンテナ素子の構成を示す斜視図である。
【図６】アンテナ素子の他の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るタイヤ状態検出装置の構成を概略的に示す図である。
【図８】アンテナ素子の配設形態の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１  タイヤ
１１  アンテナ素子
１３Ａ〜１３Ｃ  送受信アンテナ
１５  送受信回路
１７  情報処理部
１９  記憶部
２１  サイドウォール部
Ｆｘ  前後力
Ｆｙ  横力
Ｆｚ  上下力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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