(57)【要約】車載診断システムは、速度、ホイール速度、ヨーレート、横方向加速度のような車両運転パラメータ、および／または、タイヤ膨張圧力及びベルト縁部での温度のようなタイヤ運転パラメータを含む。これらパラメータ間の関係は、診断モデルに格納され、これによりシステム及び目標の複雑性の度合いによる、タイヤの磨耗状態および／または不正確な（誤った）車両調整を考慮した予測が可能である。
2005528270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を監視する方法であって、
調整パラメータ及び車両タイヤの負荷に関する運転パラメータの値から、タイヤ損傷に関する少なくとも１つのタイヤ損傷パラメータ値を計算するのに用いる車両および／またはタイヤ型式診断モデルを準備し、
前記少なくとも１つのタイヤ損傷パラメータ値の時間経過からタイヤ損傷特性値を確定するのに用いるタイヤ損傷モデルを準備し、
前記運転パラメータの値を検出し、
前記少なくとも１つのタイヤ損傷パラメータ値を計算し、
前記少なくとも１つのタイヤ損傷パラメータ値の時間経過を記録し、
前記タイヤ損傷特性値を確定する、
ステップを含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記少なくとも１つのタイヤ損傷パラメータ値および／または前記タイヤ損傷特性値は、診断モデルおよび／またはタイヤ損傷モデルに含まれる、方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法であって、
前記少なくとも１つのタイヤ損傷パラメータ値が計算され、センサによって検出され、そして前記タイヤ損傷モデルが、前記計算値と前記検出値との差に関して適用される方法。
【請求項４】
車両を監視する方法であって、
車両タイヤ損傷に関する少なくとも１つのタイヤ損傷パラメータ値、及び少なくとも１つの車両運転パラメータの値から、少なくとも１つの車両調整パラメータを計算するのに用いる車両および／またはタイヤ型式診断モデルを準備し、
前記少なくとも１つのタイヤ損傷パラメータ値、及び前記少なくとも１つの車両運転パラメータの値を検出し、
前記少なくとも１つの車両調整パラメータの値を計算する、
ステップを含む方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、
前記少なくとも１つのタイヤ損傷パラメータ値の時間経過が格納され、そして前記診断モデルに入れられる方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の方法であって、
前記少なくとも１つの車両調整パラメータの値が計算され、センサによって検出され、そして前記診断モデルが前記計算値と前記検出値との差に関して適用される方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の方法であって、
少なくとも１つの環境パラメータが検出され、前記診断モデルに含まれる方法。
【請求項８】
車両・タイヤ相関モデルを生成させる方法であって、
車両運転パラメータに依存するタイヤ損傷関係パラメータの少なくとも１つを含む、タイヤ及び車両詳細仮想マップを計算し、
前記車両運転パラメータに依存しテスト実施に用いられるタイヤ損傷関係パラメータの少なくとも１つを含む、タイヤ及び車両詳細現実マップをテストに基づいて確定し、
車両・タイヤ相関モデルを形成するべく、仮想及び現実マップを組み合わせる、
ステップを有する方法。
【請求項９】
車両・タイヤ信頼性マップを生成させる方法であって、
車両運転パラメータに依存するタイヤ損傷関係パラメータの少なくとも１つを有する、タイヤ及び車両詳細マップを確定し、
前記タイヤ損傷関係パラメータの値の差からタイヤの耐用年数をテストに基づいて確定し、
前記タイヤ及び車両詳細マップ、及び確定された耐用年数データから、前記信頼性マップを生成させる、
ステップを有する方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの車両運転パラメータの値を検出するセンサと、請求項１〜３、７における方法を実行するためのセンサに接続される処理装置（２８）を含む、タイヤ診断システム。
【請求項１１】
車両調整パラメータ、車両運転パラメータ、タイヤパラメータ、タイヤ調整パラメータ、環境パラメータ、車両パラメータ、及びタイヤ運転パラメータを含む診断モデルと、
前記パラメータの少なくとも幾つかを検出し、これにより前記パラメータの少なくとも幾つかが検出されず、検出されたパラメータを前記診断モデルに入れることによって確定される装置と、
を含む車両診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両タイヤを監視する方法、車両を監視する方法、車両・タイヤ相関モデルの生成方法、及び車両・タイヤ信頼性マップの生成方法に関するものである。また、本発明は、車両診断システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両ホイールのタイヤは、道路と車両との間において接触する。これらのタイヤは、車両の安全性及び快適性（乗り心地）に関し非常に重要である。タイヤは、複雑な構造体であり、その耐用年数（耐久性）は、複数の影響因子（変数）に依存する。特に、タイヤ状態に関する臨界因子（変数）の１つは、タイヤ肩部、例えば、側壁とタイヤトレッド部との間の連接領域（接合領域）の温度である。過度の車両負荷、側方への過大な力（応力）、不十分な空気圧、過度の温度上昇により起こる過度の圧力の結果、この領域において大きな変形が発生する。一定の臨界温度をこえると、タイヤは不可逆的に損傷し、そのことがタイヤの機能上の性能を損失する結果になり得る。不十分な空気圧のような不適正なタイヤパラメータや、ホイールキャンバーやホイールトーの不適正な調整のような不適正な車両パラメータは、この情況における解決に寄与する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、上述の問題点の軽減を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の目的は、請求項１に記載の、車両タイヤの監視方法によって達成される。
【０００５】
請求項１におけるこの方法は、請求項２及び３の特徴により更なる有益な改善が図られる。
【０００６】
本発明の更なる目的は、請求項５及び６の特徴により更なる有益な改善が図られる請求項４に記載の方法によって達成される。
【０００７】
請求項７において、本発明の方法の好ましい実施形態として、少なくとも１つの環境パラメータの値が診断モデルに取り込まれ用いられる。
【０００８】
請求項８に記載の方法は、本発明を達成する更なる目的を示すものである。本発明におけるこの目的は、また請求項９の特徴によって達成される。
【０００９】
本発明の目的は、また請求項１０に記載のタイヤ診断システムによって達成される。
【００１０】
請求項１１は、本発明の目的を達成するための車両診断システムの特徴をあらわす。
【００１１】
以下、本発明は、図面による詳細な説明、及び一例の参照による説明により説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、ラジアルタイヤの断面図を示すものであり、当該ラジアルタイヤは、既知のように、ケーシング（ケース）４を備え、そのケーシングは、例えばレーヨンコード繊維からなる、ビード部６において内方へ放射状となる２つの放射状ランニングパイルで作られている。ベルト１０は、ケーシング４の外部領域に放射状に配置され、例えばスチールコード繊維の２つの交差状パイル、及びナイロンコード繊維の２つの遠心状パイルからなる。ラバー層１２は、ケーシング及びベルト１０に覆うように各々加硫され、放射状外部領域にトレッド部１４を形成し、側部領域に他に比べて薄いサイドウォール部１６の一部である。ビード部６は、ホイール（図示省略）の一部であるホイールリム２０のショルダー部１８を有する。タイヤは、密閉されており、ホイールリムに挿入されたバルブ２２を通じてタイヤの内部に圧縮空気を供給することが可能とされる。この設計は単なる一例である。後述の発明は、幅広い種類のタイヤ型式において使用され得る。
【００１３】
タイヤの耐久性は、走行距離、負荷、空気圧の作用によるトレッド部１４材料の磨耗に依存する。このトレッド部１４の磨耗量は、問題なく視認することが可能とされる。タイヤの損傷は、外部からは容易に見つけることはできず、また本質的には、熱エネルギーの散逸（エネルギー消失、エネルギー損失ともいう）によりタイヤ内に生じる熱によって引き起こされるため、より難しい問題とされる。ベルト１０の側縁部領域における温度は、通常、タイヤ内に生じる最高温度であり、このような関係においては特に重要である。この理由は、ベルト、ケーシング、サイドウォール部、トレッド部のように、タイヤにおける異なる要素がそこに集まっており、タイヤが変形するときに互いの位置を変えるからである。この領域の高温状態が高いレベルで持続されると、材料損傷が生じ、あるいは更に分離（剥離）が生じ、それによって回復できないタイヤ損傷が引き起こされる。
【００１４】
従って、タイヤ診断においては、特に、ショルダー部１０の縁部領域内の温度を直接的または間接的に測定するのが有効である。この温度は、ベルト縁部領域に少なくとも１つの温度センサ２４を配置するとともに、その温度センサを、例えばタイヤに配置された自動送受信機（トランスポンダー）に接続することによって、直接的に測定（確定）される。その温度測定値は、自動送受信機（トランスポンダー）を介して非接触方式で外部に送信され、車両の既定のアンテナによって受信される。
【００１５】
温度センサ２４に加えて、例えば、トレッド部の領域におけるタイヤの物理的変形、トレッド部の温度、タイヤ内部の空気圧力、タイヤの回転数などを測定（確定）し得るセンサや、測定値を非接触方式で外部に送信し得る既知のセンサが、ベルト１０とケーシング４との間の領域に付加的に設けられ、その領域が参照符号２６で示されている。関連の自動送受信機（トランスポンダー）は、既知のように、外部から非接触方式で電磁エネルギーを受信する。
【００１６】
図２は、タイヤ損傷における温度Ｔの影響を図示するものであり、その温度Ｔは、ベルト縁部領域、例えば、タイヤショルダー部のトレッド部とサイドウォール部との間の連接部（連結部）において測定される。曲線Ｓは、タイヤが相当な機能不足となる損傷結果、例えばタイヤ交換が必要となる結果を示す。仮に温度Ｔ１が過度に高いと、タイヤの負荷上昇が起こり、十分長い露出時間Δｔの後に、許容損傷の限度（限界、境界）に達する。温度が上昇するにつれて許容される露出時間は減少する。仮に温度Ｔ２が過度に高いと、タイヤは、比較的短い時間Δｔの後に、タイヤの破損につながり得る応力下（圧力下）の状態になる。従って、タイヤを監視するにあたっては、温度及びその時間を知ることが重要であり、個別の損傷度合いは、全体に影響し、例えば損傷の合計により蓄積される。
【００１７】
タイヤ損傷モデルの定義、例えば、重みパラメータａ（Ｔ）を有し、温度Ｔの時間に関する積分である損傷値ＳＷは、実地（実際）のベンチテストや計算モデルによって確定され、その損傷値が最大値を超えるとすぐに、タイヤは回復できない損傷を受ける。
【００１８】
この関係は以下の方程式（１）にあてはまる。
ＳＷ＝∫ａ（Ｔ）Ｔｄｔ      （１）
【００１９】
図３に示される複数のパラメータ間には、全般的な依存関係及び相互作用関係がある。
【００２０】
タイヤ耐久性は、車両パラメータＦＰに主に依存し、この車両パラメータは、車両毎に異なるとともに、例えばホイール負荷や、偏向、衝撃、ステアリング（操舵）時などにおけるタイヤ負荷に影響を及ぼす軸運動のような変数（因子）を含む。このタイヤ負荷は、また、ホイールキャンバーの調整、ホイールトーの調整、アンバランスのようなホイール調整パラメータに影響を受ける。
【００２１】
車両運転パラメータＦＢは、負荷、速度、ホイール速度、ヨーレート（車両の旋回方向への回転角の変化する速度）、横方向加速度、タイヤスリップ、操舵角、スリップのような、車両固有の運転状態を特徴付けるものであり、またタイヤ負荷に影響を及ぼす。
【００２２】
加えて、このタイヤ耐久性は、ホイールキャンバー、ホイールトー、アンバランスのような車両調整パラメータＦＥに影響を受ける。
【００２３】
このタイヤ耐久性は、またそのタイヤ自身の、型式、サイズ、ＤＯＴ、タイヤ年数、走行マイル数（走行距離ともいう）のようなパラメータＲＰに影響を受け、このパラメータＲＰは、タイヤの耐久性モデルや診断モデルに含まれる。
【００２４】
タイヤ耐久性は、更に、例えば車両運転マニュアルにしたがって空気充填所でセットされた空気圧やタイヤ膨張圧とされる、タイヤ調整パラメータＲＥに影響を受ける。
【００２５】
空気温度、車輪室の温度、地面や路面の温度、太陽光の強さなどのような、環境パラメータＵＰもまた、タイヤ耐久性に影響を及ぼす。
【００２６】
タイヤ耐久性および／または損傷を直接計算する診断モデルは、それに加えておよび／またはタイヤ損傷に関する重要な変数、トレッド部の温度、タイヤの各部位の温度の平均値、タイヤ内の熱エネルギーの散逸、タイヤ内の空気圧及び膨張の動的な調整、またはタイヤの物理的な負荷のような変数を計算するのに用いられ、これらの変数は、計算モデルおよび／または運転テストを使用したパラメータリストから得られる。（図３中）右側のタイヤ運転パラメータＲＰは、計算モデルを基礎として、ベンチテストにおいて必要とされる、或いはベンチテストから得られる（図３中）左側パラメータから計算される。
ＲＰ＝ｆ（ＦＥ，ＦＢ，ＲＰ，ＲＥ，ＵＰ，ＦＰ）      （２）
【００２７】
最終的な結果として、方程式および／または特性マップの形式で広範囲の従属数を有する診断モデルが得られる。（図３中）左側及び右側パラメータの各々は、互いに独立したものではなく、例えばホイールキャンバー及びホイールトーの調整はタイヤスリップに影響し、あるいは温度は空気圧及び熱エネルギー散逸に影響する。トレッド部の厚みは、走行マイル数及びこの走行マイル数の進行状態から計算され、および／または定期的に直接測定される。
【００２８】
損傷値ＳＷは、式（１）と同様の関係を基礎として、タイヤ運転パラメータＲＰから計算される。
ＳＷ＝∫ｂ（ＲＰ）ＲＰｄｔ                      （３）
【００２９】
計算されたタイヤ運転パラメータのいくつかは、図１に示すようなセンサを介してタイヤ上で間接的に測定され、診断モデルにおいて、計算された変数と比較され、これによって診断モデルの修正が可能とされる。
【００３０】
この診断モデルは、特性マップ、アルゴリズム等の形式でパラメータの各値の間の関係を有するものであり、（図３中の処理方向に関し）両方向について用いられる。図３中の左側のパラメータ値が知られているなら、タイヤ耐久性および／またはタイヤの損傷値が計算され、そして臨界（限界）損傷値の表示が達せられる。逆に、図３中の右側のパラメータ値が測定され、或いは間接的に確定されると、これによって左側パラメータ、特にはホイールキャンバー及びホイールトーの車両調整パラメータは、診断モデルから推定され、結果的に、診断モデル、及びタイヤ運転パラメータ、ならびに他の車両運転パラメータ或いは環境パラメータの測定から、車両誤差（不具合）が認証され、表示され、また修正される。
【００３１】
（図３中）左側のパラメータのいくつか、（図３中）右側のパラメータのいくつか、及びその他が計算される混成形式も可能である。
【００３２】
この診断モデルでは、ハードウェアの配分（使用されるセンサの数）及びソフトウェアの配分が多少広範囲にわたる。特に、車両運転パラメータは、車両が運転安定化システムを装備するときには、常に認識される。同じ事が、タイヤパラメータ及び環境パラメータである空気温度、同様に、ホイールキャンバー及びホイールトーの目標変数を含む車両パラメータに対してもいえる。タイヤ運転パラメータは、診断モデルを用いたうえでこれらのデータから計算され、この場合、診断モデルによる監視を維持するべく、タイヤ運転パラメータの少なくとも１つを測定し、そして測定されたタイヤ運転パラメータを計算値と比較するのが有効である。その際、診断モデルで使用されている常数及び従属数が修正され、これによって診断モデル及びその入力変数、例えばタイヤの走行マイル数は、進行中の条件として更新される。膨大な数の右側のタイヤ運転パラメータ（図３）、加えて例えばトレッド部の膨張や、サイドウォール部またはショルダー部の変形が測定されると、診断モデルを基礎とする、不完全なホイールキャンバーおよび／またはホイールトーの調整、ホイールやタイヤのアンバランス、あるいは他の車両上の不具合を、より正確に確定することが可能である。
【００３３】
図４は、図３の診断モデルを用いて運転（運用）される診断システムの機能を示す。
【００３４】
幾つかの車両パラメータが、（図４中）左側に例示されている。幾つかのタイヤパラメータが例として、（図４中）右側に挙げられている。（図４中）左側のパラメータは、例えばデータバス３０を介して評価ユニット２８に供給され、その評価ユニット２８は、既知の形態であり、診断モデルを格納する該当の記憶装置を備えるマイクロプロセッサを含む。温度、タイヤの回転速度、タイヤを認証する認証コードのようなタイヤパラメータは、非接触式のデータ伝送パス３２を経由して、個別のタイヤから評価ユニット２８に供給される。このデータ伝送パス３２として、例えばＲＦＩＤ（ラジオ周波数認識）法を利用することができる。
【００３５】
システムの複雑性と設計、及び目標により、不正確な（誤った）車両調整パラメータ、例えばホイールキャンバー、ホイールトーを示す警告や、使い古したタイヤやまれな部位に損傷のあるタイヤを示す警告が、評価ユニット２８において生成する。加えて、残りの耐用年数や残りの許容損傷を考慮した予測タイヤ値が導出され、これによって、タイヤは時を得た方法で確実に交換される。
【００３６】
もちろん、評価モデルで計算されたタイヤ関連パラメータの値、例えば許容損傷、耐久性、あるいは走行マイル数は、データ伝送パス３２を経由してタイヤに伝送され、そして該当の記憶装置に格納される。この方法において、各タイヤは、その自体に関する評価データを保有しており、その格納されたデータは即座に読み出される。
【００３７】
図５及び図６は、進化した診断システムのブロック図を示す。
【００３８】
タイヤ温度、ホイール速度、タイヤ空気圧、ホイールおよび／または垂直方向に関する振動や加速度、ホール負荷および／またはタイヤの変形量のような変数は、センサ３４によって取り込まれ、全体としてタイヤセンサシステム３６として示されるデータ伝送システムを経由して、タイヤデータユニット３８に供給され、そのユニット３８は、少なくとも図３中のタイヤ運転パラメータＲＢ、タイヤ調整パラメータＲＥ及び格納されたタイヤパラメータＲＰのいくつかを確定する。確定され格納されたこれらのパラメータは、運転データユニット４０に供給される。
【００３９】
付加的なセンサ４２は、外部温度、太陽の位置及び強さ、ホイール速度及びスリップのような変数、操舵角、ヨーレート、ホイール位置、速度、横方向加速度のような運転力学に関する変数、トルクのようなエンジンデータを測定（確定）するのに有効である。このデータは、全体として車両センサシステム４４として示されるデータ伝送装置を経由して、車両データユニット４６に供給され、そのユニット４６は、車両運転パラメータＦＢ（図３）、車両調整パラメータＦＥ、車両パラメータＦＰ、環境パラメータＵＰの全部あるいは個々を確定し、または車両特有の方法で確定する場合には、これらのパラメータは、予めユニット４６に格納される。示されたこれらのパラメータは、計算・評価ユニット２８（図４に示す）に接続された運転データユニット４０に供給される。
【００４０】
診断システムは、全体として参照符号５０として示され、警告及びメッセージ装置５２を備え、例えば、タイヤの温度が許容外の高温になると、これら装置５２を経由してエラーメッセージが即座に出力される。
【００４１】
図５は、主として診断システムのセンサ構成を示す。図６は、主として診断システム５０のシミュレーション関連の構成を示す。
【００４２】
車両運転パラメータＦＢ（図３）は、車両運転パラメータユニット５８に入力される。車両パラメータＦＥ，ＦＰは、車両パラメータユニット６０に入力される。タイヤパラメータＲＰは、タイヤパラメータユニット６２に入力される。列挙されたパラメータは、予めタイヤデータユニット３８及び車両データユニット４６に格納される。
【００４３】
ユニット５８，６０及び６２によって供給されたデータからタイヤに作用する力（応力ともいう）及びトルク（６６）を計算するべく、計算ユニット６４によってモデル計算が用いられ、その力（応力）及びトルクは、タイヤエネルギー散逸モデル６８においてタイヤ７０のエネルギー散逸及び温度を計算するのに使用される。
【００４４】
各環境状態は、環境温度モデル７２において考慮され、このモデルは、破線によって示される回路を経由して空調制御センサに連結され、これによってユニット７０で計算された変数が修正され、タイヤのエネルギー散逸及び温度分布は、容認されたモデルに基づいて仮想マップユニット７４において計算される。
【００４５】
表示されたユニットと平行に枝分かれして、車両パラメータの１つに対応し、タイヤパラメータに対応するタイヤ６２’が備えられたテスト車両６０’は、車両運転パラメータに対応した試走を行うとともに、エネルギー散逸及びタイヤ温度分布（７８）を測定するべく、ベンチテストで使用される。
【００４６】
車両運転状態、車両、タイヤ温度及びエネルギー散逸が計算されるタイヤパラメータを用いるシミュレーション計算（８０）は、ベンチテスト結果を考慮して修正され、計算ユニット６４における基本モデルもまたこれらの結果に基づいて修正され得る。
【００４７】
温度及びエネルギー散逸マップ７８や８２は、実際（現実）の温度及びエネルギー散逸マップ８６に変換され、環境状態８４が考慮され、複数の車両及びタイヤを用いて実施したテスト７６とシミュレーション８０に基づく結果７８から出力されるものであり、ユニット８６の現実の特性マップは、ユニット７４の仮想の特性マップとは対照的に、テスト結果に基づいて確定される。
【００４８】
これら２つの特性マップは、ユニット８８において、タイヤ型式の詳細データを車両の詳細データと結合する１つの相関（相互作用）モデルを形成するべく結合される。
【００４９】
相関モデル８８で計算されたデータには、車両運転パラメータユニット４６からデータが追加される。運転データユニット４０からの実際のデータは、比較ユニット９０において、ユニット８８からの算出目標データと比較される。
【００５０】
目標から外れている場合には、警告メッセージが即座に出力される。
【００５１】
特性マップやアルゴリズムは、タイヤ型式の詳細な基礎データ及び車両データにしたがって、個別のパラメータを互いに連結（関連付け）するものであり、マップユニット９０において相関モデル８８から出力される。タイヤ型式の詳細信頼性及び耐用年数モデルは、ユニット９０の特性マップとともに、評価システム１，２及び３に含まれる全ての関係を含む計算・評価ユニット２８に、例えばこの方法で供給され、ユニット７８のデータを用いた更なるベンチテスト測定９２によるユニット９４において導出される。
【００５２】
説明したこの診断システムは、各種の方法で使用、変更（修正）がなされる。
【００５３】
タイヤ型式詳細・タイヤ車両相関モデル８８は、計算・評価ユニット２８の機能の全てを確定するものであり、主に仮想処理（図６の左側の枝）、或いは主に実際のテスト（図６の右側の枝）の使用、或いは両方の方法を組み合わせることによって開発される。
【００５４】
既知或いは測定されたタイヤパラメータ（ＲＰ）、車両パラメータ（ＦＥ，ＦＰ）、車両運転パラメータ（ＦＢ）、及び環境パラメータ（ＵＰ）の作用により、推定や計算によって、仮想的や現実的な特性マップが確定され、タイヤ温度および／またはエネルギー散逸の確定が可能とされる。同時に、パラメータのうちの１つを計算或いは推定するべく、既知のタイヤ温度やエネルギー散逸を用いることも可能である。
【００５５】
２つの特性マップやモデルの組み合わせによって、以下の実現性やアプローチが可能とされる。
【００５６】
（車両開発及びタイヤ開発）
ある一定の車両／タイヤの組み合わせに対し、異なるパラメータ調整（負荷）で予想或いは計算された、タイヤ温度やエネルギー散逸は、該当するタイヤにつきこれらの条件（損傷比較）下において予想される耐用年数と比較される。これにより、運転中の一定の型式の車両との組み合わせにおいて予想される負荷と比較して、タイヤの有効性を評価することが可能となる。結果として、タイヤ設計及び車両との調和（マッチング）が、タイヤ及び車両の開発が相当に早い段階で、特に、特性マップを確定するために仮想的な方法を用いると、最初の車両やタイヤモデルが得られる前までに、考慮されテストされ得る。
【００５７】
（シミュレーション方法の使用）
タイヤ温度やエネルギー散逸のマップ及びモデルサポート開発は、シミュレーション、タイヤシミュレーションモデルにおける温度依存タイヤ特性の調整と同時に、異なる調整及び運転パラメータの作用によって可能とされ、その特性は、ハンドリング（操縦）や運転（静止摩擦や横方向の力（応力）の伝達）に対し直接的（例えば、内部空気圧の変化の場合）、或いは間接的（剛性や摩擦値の変化による）に影響を及ぼす。
【００５８】
結果として、相関モデル８８は、診断システムでの使用に限定されることなく有効とされる。また、それは、例えば、特定の車両や車種のためのタイヤを設計する際に有効な開発手段となり、これは、その関連パラメータは、タイヤパラメータと、車両におけるシミュレーション計算及びベンチテストの作用として、タイヤ損傷、従ってタイヤの耐久性を計算するべく車両運転パラメータを利用することによって、確定されるからである。
【００５９】
タイヤ型式詳細信頼性マップ（ブロック９４）は、予め設定された負荷の下で運転されるタイヤのベンチテスト（ブロック９２）から確定される。図６中のブロック７８と９２との連結線は、既に上述のように、結果マトリックス（ブロック７８）がベンチテスト（ブロック９２）の基礎として参照されることを示す。タイヤ型式詳細信頼性マップ／耐用年数モデル（ブロック９４）は、構造の物理強度マップと同様に、運転温度に関連するタイヤ耐用年数を、例えば図２に示すような特性曲線での負荷値として提供する。結果として、耐用年数および／または信頼性に関する正確な予測を、タイヤ開発段階の極力早期の段階で行うことが可能とされる。
【００６０】
異なるパラメータやデータは、種々の方法によって確定される。
【００６１】
タイヤの回転速度は、タイヤセンサシステムを用いて直接的に、或いは車両センサシステムを用いて間接的に測定（確定）される。
【００６２】
車両センサシステム（運転力学制御、空調制御、ブレーキ制御等）から得られる個別のパラメータ、特に環境（太陽の位置及び強さ、外部の空気温度及び地面温度）に関するデータは、既に有効なモデルによる推定を用いることによって確定される。例えば、太陽の強さ、例えば単位表面あたりの入射エネルギーは、収集された気象データの評価に基づき、地面温度と空気温度との間の相関から概算される。環境温度モデルもまた、タイヤの直接的な環境における詳細な有効データを用いることなく、十分有効な概算を用いて実行され、環境温度は、地面温度と空気温度との平均値であるとみなすことができる。
【００６３】
タイヤ型式と車両との間の相関（相互作用）が確定される仮想的な方法につき、多次元車体シミュレーションの方法であるＣＡＥ／ＦＥＭ法は、ＤｏＥ（実験設計）や回帰解析等のような統計的手法に関連して用いられる。
【００６４】
全体として、本発明は、危険状態に対応した警告、残耐用年数や不正確調整の照会を、車両に有用なセンサ及び評価ユニットを介して可能とする、適応性（汎用性）の高い診断システムを提供するものであり、当該システムは、車両のメンテナンス要件を決める作業場と同様に、車両において取り出すことが可能とされる。診断モデルで使用される特性マップ、アルゴリズム、従属数は、実験的に確定され、および／またはＣＡＥ／ＦＥＭ計算などのシミュレーションにより取得される。温度及び圧力センサ、回転速度、速度、走行マイル数、及びヨーレートセンサなどのような広範囲測定センサが用いられる。非接触式の方法、例えば電磁エネルギー伝達及びＨＦ（短波）技術に基づく方法は、ホイールと車両との間のエネルギー及び信号の伝達に用いられる。
【００６５】
本発明の診断システムの主な構成の１つは、タイヤに配置され相対的に複雑なセンサ伝送ユニットであり、このセンサ伝送ユニットは、内部空気圧、異なる位置での温度、膨張、力（応力ともいう）、加速度などのタイヤ運転パラメータが、記録され、非接触方式で車両の評価ユニットに有効に伝送されるのを可能とする。
【００６６】
図７は、図１中のタイヤと同様のタイヤを示しており、この図では、図７に図示していないセンサユニットを含むセンサネットワーク１２４が、ベルト１０とケーシング４との間に、例えば薄板化されあるいは硫化処理されて配置されている。当該センサユニットは、図示された例では、データ線３２を通じて制御ユニット２８或いは評価ユニット２８（図４）に接続された、車両の既定のアンテナ１２６を介して読み出され、その入力及び出力が車両センサや他の制御ユニットに接続され、車両バスシステム３０（図４）に接続されている。
【００６７】
図８は、３つのアンテナ１２６の配置を示す図であり、それらは車両フェンダーにおいて円周方向に互いに間隔をあけて配置されており、必要に応じて車両の横方向に互いにオフセットされ、センサネットワーク１２４に含まれる自動送受信機（トランスポンダー）１３６の少なくとも１つと通信し、或いはセンサネットワークの接続中継点（端末・機器）に接続されている。この自動送受信機の構成により、設置される車両アンテナの数が確定される。
【００６８】
図９〜図１１は、タイヤの内部からセンサネットワーク１２４をみた図であり、その下に配置されたベルト１０を含むものである。
【００６９】
図９に示す実施の形態では、センサネットワーク１２４に含まれるセンサユニット１３８は、自動送受信機（トランスポンダー）１３６を含む接続中継点（端末・機器）１４２に線１４０を介して接続されている。
【００７０】
図１０に示す実施の形態では、複数の連続位置センサ１３８が共通線１４０によって自動送受信機（トランスポンダー）１３６に接続されている。
【００７１】
図１１は、線１４０が、接続中継点（端末・機器）１４２で自動送受信機（トランスポンダー）１３６に接続されたダイヤモンド型ネットワーク１４１を形成する実施の形態を示す。
【００７２】
ファイバー様（ファイバー状）の線１４０は、絶縁及び応力除去のためには、スチールケーブル、カーボン、導電性プラスチック、及び航空学で知られた導電性材料、例えば他の材料やファイバー、例えばカーボン、アラミド、スチールカーボンプラスチック、導電性プラスチックセラミックファイバーなどとの複合材料によって作製されるのが有効であり、合成金属ファイバーや線は、硫化処理の間に損傷を受けないように、耐ケミカル性及び耐熱性を有していなければならず、またタイヤ運転中の負荷に耐え得る物理特性が必要とされる。
【００７３】
データ処理技術により、センサユニット１３８はすべて、１またはそれ以上の電気絶縁線、或いは独自のプロセッサ、例えば、多重送信やバス技術を用いた自動送受信機（トランスポンダー）１３６によって個別の照会が可能となる個別のセンサユニットに対し共通とされた線を介して、中央の接続中継点（端末・機器）１４２に接続されている。結果として、図８や図９に示す回路構成は、例えば導体やファイバーネットワーク１４１の内部に含まれる。
【００７４】
所望数のセンサやタイヤに装着するセンサユニットにより、センサユニット１３８に装着される、導体やファイバーネットワーク１４１は、センサネットワーク１２４を形成し、そのセンサネットワーク１２４は、ベルト１０とケーシング４との間に配置され、タイヤ製造中に硫化処理され、必要な導体１４０から作り出される。センサネットワーク１２４は、その幅が図１ではケーシング１０の幅よりもわずかに大きく、サイドウォール部１６へと突出し、或いは所望のセンサユニットによりベルト１０を完全には覆わない。センサネットワーク１２４は、また（進行方向でみて）タイヤ外周の全体にわたって延在する必要はない。当該ネットワークの個別のファイバーは、マルチワイヤ設計を有する。全てのセンサユニット１３８及び自動送受信機（トランスポンダー）１３６の設置のための場所は、ベルト１０のスチール層によって形成され、全てのセンサユニット及び自動送受信機（トランスポンダー）１３６は、そのスチール層に電気的に接続される。図示の形態により、接続中継点（端末・機器）１４２は、例えば導体１４０を、ベース回路基板上に位置する自動送受信機（トランスポンダー）要素、例えばプロセッサ、メモリ、アンテナ、及び可能なら電源と連結するためのコンダクタトラックを有するベース回路基板を形成する。
【００７５】
この構成により、物理安定性ファイバーが回路基板全体にわたって延在し、或いは回路基板に集積された力（応力）測定用の拡張要素に接続される。
【００７６】
センサユニット１３８は、確定された物理的変数或いはタイヤ運転パラメータにより、広く多様性の形式で構成される。センサユニット１３８は、複数のセンサ要素、例えば温度を測定する要素、タイヤ空気圧を測定する要素、ファイバーから力（応力）やタイヤ構造体の局部的な膨張特性である膨張（膨張度、膨張率）（図１１）を測定する膨張測定セルと同様にして、ベルトから圧力を測定する要素を含む。
【００７７】
タイヤ接触領域（タイヤ跡表面）にわたってセンサユニットを十分良好に配設する結果、個別の表面にわたって個別に測定された変数を示す情報が得られる。これらの情報は、後述のように、多くの方法において用いられる。
【００７８】
圧力測定は、感圧ホイルや、圧電（ピエゾ電気）要素やコンデンサーを有するマイクロ測定セルを介して行われる。タイヤ構造体における膨張（膨張度、膨張率）は、感膨張ホイルや、マイクロ測定セル（圧電性によるものや容量性の原理にしたがうもの）を介して測定される。温度分布の測定は、抵抗測定要素などを介して、圧電法と同じ方法で行われる。この測定原理は、それ自体が知られており、したがって説明を要さない。
【００７９】
図１２は、互いに垂直に配置された温度測定要素１４４、圧力測定要素１４６、及び２つの膨張測定要素１４８，１５０を備えるセンサユニット１３８を示す。
【００８０】
センサユニット１３８によって記録されたデータを伝送するために、異なる選択が可能である。１つの有効な選択は、接続中継点（端末・機器）１４２に割り当てられた自動送受信機（トランスポンダー）１３６を介してデータを伝送する方法であり、そこにセンサユニット１３８が接続される。
【００８１】
自動送受信機（トランスポンダー）１３６は、アンテナ１２６の１つを通過するときに誘導性の電力が供給される。もちろん、自動送受信機（トランスポンダー）１３６は、ベルト１０の横ではなく下方に間接的に配置されるのも有効であり、これによって当該自動送受信機がアンテナ１２６に関して覆われない。自動送受信機（トランスポンダー）１３６からアンテナ１２６を介して制御ユニット１２８に伝送されるデータはオンライン式とされ、これにより各ケースにおいて１つのセンサユニットが読み出され、別の方法では、例えばトランスポンダープロセッサによって制御されるメモリにおけるサンプルホールド法にしたがって、個別のセンサユニットは周期的に読み込まれ、バッファ記憶され、読み出される。センサユニットは、一時にあるいは速度制御法によって読み出される。自動送受信及び連携伝送技術は、それ自体が知られており、たがって詳細な説明を要さない。
【００８２】
例えば、センサによる温度値、圧力値、膨張（膨張度、膨張率）等は、全てのホイール回転について読み出され、これにより適切数の回転後に完全なタイヤ跡が準備される。有効なデータ処理容量によって、既知の位置にある個別のセンサユニットに割り当てられた複数の測定値は、同時に読み出され、これによって完全なタイヤ跡を迅速に得ることが可能となる。
【００８３】
温度のような最小変化の変数は、圧力及び膨張分布のように迅速に変化する変数よりも少ない頻度で読み出される。もちろん、温度センサ要素は、特にタイヤショルダー部のベルト１０の縁部領域に配置されるが、これはタイヤのこの場所において最高温度が発生し、不十分な空気圧のタイヤや過負荷のタイヤには、この最高温度において損傷が付与されるからである。
【００８４】
データが、電子機器（メモリ、プロセッサ）に対応したデータ処理容量を有する自動送受信機（トランスポンダー）を介して読み出すことは必要とされない。個別のセンサ要素は、例えばセンサ特性共振周波数による振動回路を備え、これによりセンサは、周波数特性法で直接的に読み出される。測定信号は、共振周波数の非同調や共振周波数の調整によって提供される。中央の自動送受信機（トランスポンダー）１３６と連携する中央の接続中継点（端末・機器）１４２は、このタイプのデータ伝送では必要とされない。
【００８５】
ファイバーや導体ネットワーク１４１は必要でない。コスト低減と自動送受信機の小型化を図るべく、センサ要素は、集積され全体が柔軟で曲がり易い設計とされ、これにより、付加的な個別の電源のいくつかのケースと同様に、集積された自動送受信機を備える個別のセンサユニットの複数を、タイヤに適切に配置し非接触の方式で読み出すことが可能となる。十分な耐温度性を有するそのような柔軟なプラスチックチップは、例えば、F.ミュラー著、「Polytronic：Chips  von  der  Rolle」，Fraunhofer  Magazin  4，2001，P8-12による雑誌に挙げられている。そのようなチップは、タイヤに個別で使用され、またファイバーネットワークにおけるプリアセンブルモジュールとして配置される。
【００８６】
センサユニットが分散されたインテリジェント（情報処理機能を持つ）タイヤから、記述の測定方法で得られたデータは、複数の方法で評価される。この目的にためには、制御ユニットがマイクロプロセッサ及びメモリユニット備え、これにより、読み出しユニット及びそれに含まれる評価ユニットの運転が制御され、その結果が表示ユニットに表示される。タイヤの温度曲線が格納され、タイヤ耐用年数や損傷を明確とするタイヤショルダー部の位置での温度が境界値を超える時間が与えられる。許容外の温度は、タイヤの不十分な空気圧を明確にするのに用いられる。タイヤにおける物理的負荷と組み合わせて、例えばトレッド部平面での膨張や変形、車両のホイールキャンバーやホイールトーの間違った値が確定され、これにより対応するエラーメッセージが制御ユニットによって出力される。非対称の温度分布は、例えば不完全な排気システムによる局部的な熱流れ、不正確な軸調整など、不完全な車両状態を考慮して推定されるものである。タイヤ接触領域（タイヤ跡から）内の膨張および／または圧力の分布のタイヤ跡により、伝わる摩擦力（縦方向及び横方向）、軸アライメント、磨耗現象、ロール抵抗現象、ハイドロプレーン現象などに関する予測が可能とされる。診断能力（例えば軸アライメント、ベアリング不具合など）に加えて、圧力変動の評価によっても、タイヤの物理的な不具合について推定を行うことが可能とされる。確定値或いは考慮中の車両速度及びエンジン出力は、また車両制御及び警告システム、例えば道や車両の状態にしたがって適応する油圧マウントを調整する車両安定化システムや快適化システムに提供される。
【００８７】
概して、本発明は、タイヤの静的及び動的な負荷を記録し、そのエネルギー散逸を確定し、タイヤの機能性を監視し、その耐用年数を予測する能力のみならず、記録可能なタイヤ型式詳細データの評価を、車両の不具合の確定及びそれら不具合の監視に用いる能力を提供するものである。
【００８８】
図１３は、自己支持型の回転測定ユニット１５２を示し、当該ユニットは、センサセットワーク１２４に集積されるか、或いはタイヤ中に個別に加硫処理される。
【００８９】
回転測定ユニット１５２は、全てのタイヤ回転の信号を出力するセンサエレメント１５４を含む。センサエレメント１５４は、例えば圧電（ピエゾ電気）要素を含み、それに対しタイヤ回転の際、イナートマスが変動力で押され、これによってセンサエレメント１５４により検出される電圧信号が変動する。センサエレメント１５４の出力信号は、電力供給ユニット１５６に適宜準備される供給電力に関し評価され、タイヤの回転を統合する信号の発生、したがってメモリユニット１５８の１つによる回転増加のためのセンサエレメント１５４の信号の全てに用いられる。
【００９０】
回転測定ユニット１５２は、自己支持型に構成される結果として、タイヤに統合され、タイヤが使用される車両に関わらず、タイヤ自体がタイヤにより完了した回転数の指示信号を含む。メモリユニット１５８の総数は、作業場で読み出すことが可能である。改ざんを防止するために、メモリユニット１５８のリセットは、不可能とされ、或いは特別の認証のみ可能とされる
【００９１】
変更例として、回転測定ユニットが、固定されたリムバルブ（例えば図１中のバルブ２２）に統合される。
【００９２】
回転測定ユニット１５２と同様に、センサ１３８および／または自動送受信機（トランスポンダー）１４３は、タイヤの回転によって発生する電力が供給される。加えて、メモリ要素は、タイヤの状態のための一定の臨界値を有し、タイヤ自体に格納され、これにより例えばサイドウォール部の損傷や物理的な過負荷のためのタイヤ監視の質は、対応するデータメモリを読み出すことによって、タイヤ自体から確認される。
【００９３】
警告メッセージ（図５中の５２）は、２つのレベル、例えば単一の問題に関する警告、例えば不適切なタイヤ膨張圧力、不適切な軸アライメント、過剰なホイール負荷などや、複合された問題に関する警告に分類され、その警告の場合には、複数の干渉が互いに重なり、それらの相互動作により更に危険な運転状態、例えば不正確な（誤った）サスペンション調整（ホイールキャンバー、ホイールトー）となるタイヤ温度上昇をもたらすホイールの高負荷を招く。
【００９４】
付加的な装置、例えばセンサ及び運転中のタイヤ変数を確定する評価システムを設けることで、記述の診断システムは、振動曲線をもとに、タイヤ損傷が発生したか、或いは既に存在するかを検出するという警告オプションによって拡張される。
【００９５】
診断システムに格納された特性マップは、多次元であることが好ましく、温度を示す特性マップは、例えばホイールキャンバー、ホイールトー、重量、負荷分布、及び速度及びヨーレートのごとく運転動作を考慮した現パラメータのような環境状態の作用として、タイヤ温度に対し格納される。
【００９６】
確定されるパラメータの数により、複雑性のレベルが変わることとなる。最小限の解析は、ベルト縁部温度及びその時間をもとに残りの損傷を確定するのに適している。ハードウェアは、タイヤベルト縁部温度のセンサ、走行マイル数と同様に得られる時間のセンサ、伝送ユニット、記憶機能を有する評価ユニット、警告装置を含む。評価ユニットは、最大可能な損傷や走行マイル数のみならず、ベルト縁部温度及びその時間に関する個別タイヤ特性マップを含む。更に簡単な最小限の解析においては、ベルト縁部温度のセンサは除去され、それらの変数が適切なパラメータの値をもとに計算される。
【００９７】
以下に、タイヤ温度の計算と同様に、タイヤ中の熱関係エネルギー散逸の計算例が示される。
【００９８】
Ａ．１つのホイールのタイヤ中の熱関係エネルギー散逸Ｐlossの概算
エネルギー散逸は、入力エネルギーと出力エネルギーとの差である。
Ｐloss＝Ｐin−Ｐout
ここで、入力エネルギーは、ホイールトルク及びホイール速度の積である。
Ｐin＝Ｍy＊ωy
出力エネルギーは、ホイールによって供給されるエネルギーとしてあらわされる。
Ｐout＝Ｆx＊ｖx＋Ｆy＊ｖy＋Ｆz＊ｖz，
ここで、各座標方向ｘ，ｙ及びｚにつき、Ｆはそれぞれの力（応力）であり、ｖはそれぞれの速度である。
【００９９】
エネルギー散逸Ｐlossは、６つの主な構成に分類される。
１．Ｐloss,vx＝Ｆx＊ｖx,rel＝Ｆx＊ｖx＊Ｓx
縦方向のスリップＳxのために失われるエネルギー
２．Ｐloss,vy＝Ｆy＊ｖy,rel＝Ｆy＊ｖx＊tan(α)
タイヤスリップαのために失われるエネルギー
３．Ｐloss,vz＝Ｆz＊ｖz,rel＝Ｆz＊dΔｚwheel /dt
垂直方向のタイヤ変形（タイヤダンピング）のために失われるエネルギー
４．Ｐloss,ωx≡０...
ホイールキャンバーの動的な変化のために失われる、間接的に測定可能なエネルギー（無視してよい）
５．Ｐloss,Roll＝Ｆx,Roll＊ｖx＝Ｆx+My/rstat
ロール抵抗のために失われるエネルギー
６．Ｐloss,ωz＝Ｍz＊ωz
ホイールトーの動的な変化のために失われるエネルギー
【０１００】
総括すると、
Ｐloss＝−Ｍy＊ωy−Ｆx＊ｖx＋Ｐloss,vy＋Ｐloss,vz＋Ｐloss,ωx＋Ｐloss,ωz
＼                    ／
Ｐloss,roll
ここで、
ｘは、車両前方（縦方向）の方向への座標であり、
ｙは、車両側方（横方向）の方向への座標であり、
ｚは、車両から垂直上方（垂直方向）の方向への座標であり、
ωxは、ロール速度であり、
ωyは、回転速度（回数）であり、
ωzは、ヨー速度であり、
Ｆxは、縦方向の力（応力）であり、
Ｆyは、横方向／側方の力（応力）であり、
Ｆzは、垂直方向の力（通常の力（応力）／負荷）であり、
Ｍxは、ロールトルク（横倒しモーメント）であり、
Ｍyは、運転／ブレーキトルクであり、
Ｍzは、ヨーモーメントであり、
ｖx,y,zは、各座標軸方向における局部ホイール速度である。
【０１０１】
結果として、エネルギー散逸は、単に物理的なパラメータから計算される。
【０１０２】
Ｂ．物理的仕事及び環境状態からの熱関係エネルギー散逸を含む熱バランスを考慮したタイヤ温度の概算
運転中のタイヤにおける熱バランス方程式
Ｑ＝Ｑcon＋Ｑdiff＋Ｑdir＋Ｑw＝＞
ｃ・ｍ・ＴＲ(t)＝α・Ａ1・Ｔa−α・Ａ1・ＴＲ(t)−
−α・Ａ1・ｔ・ＴＲ(t)＋σ・ε・Ａ2・（Ｔ４Ｂ−Ｔ(t)４Ｒ）＋Ｑ0＋Ｑw
【０１０３】
以下の影響パラメータは、物理学モデルの熱バランスが考慮されている。
−      対流Ｑcon（循環空気によるエネルギー変換）
−      環境（地面、路面からの熱移動）からの拡散熱放射Ｑdiff
−      直接の太陽光放射Ｑdir
−      タイヤにおける物理的仕事Ｑwの熱変換比率
【０１０４】
詳しくは、ここにあるように、
タイヤの熱量は、
Ｑ＝ｃ・ｍ・（ＴＲ−Ｔ0）or  Ｑ＝ｃ・ｍ・ＴＲ(t)
ここで、
ｍは、タイヤの質量であり、
ｃは、タイヤの熱容量である。
対流は、
Ｑcon＝α・Ａ1・ｔ・ΔＴ
ここで、
Ａ1は、一方の媒体と他方の媒体との間の接触領域であり、
ｔは、熱移動の継続時間であり、
ρＴ＝Ｔa−ＴＲは、外部温度Ｔaとタイヤ温度ＴＲとの間におけるｔ＝０での熱移動の温度差であり、
αは、熱移動係数（速度の作用として）である。
ここで、
α＝６．２０＋４．２・ｖ        ｖ＜５ｍ／ｓ
α＝７．５２０・ｖ0.78            ｖ＞５ｍ／ｓ
αの単位Ｗ／(ｍ２・Ｋ)、ｖの単位ｍ／ｓ
拡散熱放射
Ｐdiff＝Ｑdiff＝σ・ε・Ａ2・（Ｔ４Ｂ−Ｔ４Ｒ）
ここで、
σ＝５．６７１Ｅ−０８Ｗ／(ｍ２・Ｋ４)の放射定数であり、
ε＝０．９５の熱移動係数であり、
ＴＢは、地面温度であり、
Ａ2は、タイヤ表面積である。
直接放射（太陽光放射）
Ｑ0＝Ｐ0・Ａ2
ここで、
Ｑ0は、太陽光放射からの吸収熱であり、
Ｐ0＝およそ６６６Ｗ／ｍ２（気候および天気に依存）である。
物理的仕事Ｑw（エネルギー散逸Ｐlossに関する）
【０１０５】
タイヤにおける単位時間あたりの物理的仕事の熱損失は、セクションＡとして上述のエネルギー散逸の計算から導出される。
【０１０６】
タイヤ温度を確定するための計算操作
タイヤ温度ＴＲのほぼ安定した最終値は、システム全体の一時的な効果に関し十分に長い時間ｔ、熱バランス方程式を解く反復アルゴリズムを行うことによって導出される。
【０１０７】
Ｃ．タイヤ温度ＴＲの推定における経験的（実験的）アプローチ
ＴＲ＝(ａ＊Ｐloss＋ｂ＊Ｔground＋ｃ＊Ｔconvection＋ｄ＊Ｐradiation)／Ｎ
＋Ｋ                                  （式Ｔ）
ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，Ｋ及びＮは、テストやシミュレーションで得られたマップマトリックスからの型式詳細パラメータである。
【０１０８】
Ｋは、他の或いは高次数のパラメータの複数の組み合わせを有する変数と同様に、一定の補正項とされる。
【０１０９】
エネルギー散逸Ｐlossの結果は、例えば、上述のセクションＡで説明したモデル、環境パラメータ、路面や地面温度Ｔground、空気流れ温度Ｔflow、及び太陽光放射エネルギーＰradiationか（熱バランス方程式：Ｐ0）から導出され、これらは、測定、或いはデータベースや相関モデルを介して評価したパラメータから導出される。
【０１１０】
変更例として、エネルギー散逸Ｐlossは、更に、例えば以下の形式のような経験上（実験上）のアプローチを介して概算される。
Ｐloss＝(ｓ＊Camber＋ｔ＊Toe＋ｐ＊Pressure＋ｌ＊Load＋ｖ＊Speed)／Ｎ
＋Ｋ                                    （式Ｐ）
【０１１１】
パラメータCamber，及びToe，及びPressureは、車両やタイヤ調整パラメータの特性値のためのものである。パラメータLoad及びSpeedは、車両運転パラメータの特性値のためのものである。
【０１１２】
これら特性値は、一連のテストから測定されたデータか、或いはパラメータ評価、例えば車両の動的制御のいずれかによるものである。
【０１１３】
ｓ，ｔ，ｐ，ｌ，ｖ，Ｋ及びＮは、テストやシミュレーションから得られた型式詳細マップマトリックスからのパラメータである。
【０１１４】
Ｋは、他の或いは高次数のパラメータの複数の組み合わせを有する変数と同様に、一定の補正項とされる。
【０１１５】
経験上（実験上）／統計上の温度モデルは、またエネルギー散逸Ｐlossに関係なく環境状態に関する正規化モデルや補正モデルとして用いられる。
【０１１６】
かなり簡素化された推定である、Ｔenvironment＝1/2（Ｔground＋Ｔair）は、最も簡単な場合の推定に用いられる。
【０１１７】
以下に、エネルギー散逸を用いてタイヤ温度を計算する例が示される。
【０１１８】
上述の式Ｐは、エネルギー散逸の簡単な計算方法を示す。仮想マップ確定法７４や現実マップ確定法７６の結果、タイヤ型式詳細・車両タイヤ相関モデル８８（図６）を用いると、パラメータｓ，ｔ，ｐ，ｌ，ｖ，Ｋ及びＮは、各特性エネルギー散逸値として得られる。車両パラメータＦＥ，ＦＰ（ホイールキャンバー、ホイールトー、ホイール負荷）及び車両運転パラメータＦＰ（例えば速度）は、タイヤパラメータＲＰ（例えば型式）及びタイヤ調整パラメータ（例えば空気圧）と同様に、知られた値、或いは車両センサシステム４４からの値のように、車両で測定されたデータから得られる値である。エネルギー散逸Ｐlossは、上述の式で計算される。
【０１１９】
タイヤ温度ＴＲ、例えばベルト縁部の温度を計算するために、計算されたエネルギー散逸Ｐlossは、タイヤ温度ＴＲのための上述の式Ｔで用いられる。パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄ，Ｋ及びＮは、各々の場合の特性温度値のための仮想マップ確定法７４や現実マップ確定法７６の結果として、タイヤ型式詳細・車両相関モデル８８から得られる。
【０１２０】
Ｔground，Ｔflow，Ｐradiationのような環境パラメータＵＰは、車両センサシステム４４／４２（図５）のデータから得られる。
【０１２１】
以下に、図３の右から左への診断モデルを用いる例が示される。
【０１２２】
タイヤ運転温度ＲＢ、例えばベルト縁部での温度の測定を用いれば、診断モデルは、車両調整パラメータＦＥ、例えばホイールキャンバーを計算によって評価するのに用いられ、ベルト縁部の既知の温度、及び少なくとも１つの付加的な車両パラメータＦＥ，ＦＰ、及び車両運転パラメータＦＢは、タイヤ型式詳細・車両タイヤ相関モデル８８（図６）に格納された温度マップに入れられる。
【０１２３】
また、記述の診断システムは、例えばタイヤ運転パラメータの場合に、許容値を超えたことが検出されると、能動的あるいは受動的な技術装置を介して、適した対策を紹介する可能性を提供する。例えば、タイヤ温度は、展開可能な空気力学誘導装置（翼状物／溝）を介して、或いは低温度ガスの流れを用いた目標冷却運転の実施により、タイヤ環境で空気流れを変える（空気速度の増加および／または空気流れの誘導）ことによって制限される。低温ガスが膨張時に発生し、予め液化した圧縮ガス流がタイヤに導入され、或いは車両空調制御に用いられる熱交換器によって冷却された空気流がタイヤに導入される。タイヤが許容外の高温を防止する他の可能性は、エネルギー散逸が熱に変換されるのを防止するべく、走行中にタイヤの空気圧を上げることである。
【０１２４】
対応する制御及び調整装置を組み合わせることで、タイヤ周辺における運転環境の熱的制御の方法もまた可能とされ、それによって熱的な最適作動範囲でのタイヤの使用が可能とされる。
【０１２５】
従属請求項の特徴と同様の、上述の特徴は、個別に或いは種々の組み合わせによって使用される。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】図１は、ホイールリム上に配置された車両タイヤの半断面図を示す。
【図２】図２は、タイヤにおいて損傷に関する温度及び時間の影響を示すグラフである。
【図３】図３は、診断モデルに影響を及ぼす変数（因子）を示す図である。
【図４】図４は、本発明における診断システムの機能を説明する図である。
【図５】図５は、診断システムのブロック図である。
【図６】図６は、診断システムのブロック図である。
【図７】図７は、ホイールリム上に配置された車両タイヤの半断面図であって、図１を変更した図であり、車両監視システムの部分をあわせて示す図である。
【図８】図８は、タイヤデータを読み出すための可能な形態の１つを示す図である。
【図９】図９は、センサネットワークを配置した部分の平面図である。
【図１０】図１０は、センサネットワークを配置した部分の平面図である。
【図１１】図１１は、センサネットワークを配置した部分の平面図である。
【図１２】図１２は、センサネットワークを配置した部分の平面図である。
【図１３】図１３は、センサの形態を示す図である。
【図１４】図１４は、自己収容センサの形態を示す図である。
【符号の説明】
【０１２７】
４  ケーシング
６  ビード部
８  コア
１０  ベルト
１２  ラバー層
１４  タイヤトレッド部
１６  サイドウォール部
１８  ショルダー部
２０  ホイールリム
２２  バルブ
２４  温度センサ
２６  領域
２８  評価ユニット
３０  データバス
３２  データ伝送パス
３４  タイヤセンサ
３６  タイヤセンサシステム
３８  タイヤデータユニット
４０  運転データユニット
４２  センサ
４４  車両センサシステム
４６  車両運転パラメータユニット
５０  診断システム
５２  警告及びメッセージ装置
５８  車両運転パラメータユニット
６０  車両パラメータユニット
６０’  特定車両
６２  タイヤパラメータユニット
６２’  タイヤ
６４  計算ユニット
６６  タイヤ力（応力）、モーメント
６８  タイヤエネルギー散逸モデル
７０  エネルギー散逸、温度
７２  環境温度モデル
７４  仮想マップユニット
７６  ベンチテスト
７８  温度分布、エネルギー散逸
８０  シミュレーション計算
８２  温度及びエネルギー散逸マップ
８４  環境状態
８６  現実マップユニット
８８  相関モデル
９０  比較ユニット
９２  ベンチテスト測定
９４  耐用年数モデル
１２４  センサネットワーク
１２６  アンテナ
１２８  制御ユニット
１３６  自動送受信機（トランスポンダー）
１３８  センサユニット
１４０  線
１４１  ファイバーネットワーク
１４２  接続中継点（端末・機器）
１４４  温度測定要素
１４６  圧力測定要素
１４８  膨張測定要素
１５０  膨張測定要素
１５２  回転測定ユニット
１５４  センサエレメント
１５６  電力供給ユニット
１５８  メモリユニット
【図１】
2005528270.tif 000003
【図２】
2005528270.tif 000004
【図３】
2005528270.tif 000005
【図４】
2005528270.tif 000006
【図５】
2005528270.tif 000007
【図６】
2005528270.tif 000008
【図７】
2005528270.tif 000009
【図８】
2005528270.tif 000010
【図９】
2005528270.tif 000011
【図１０】
2005528270.tif 000012
【図１１】
2005528270.tif 000013
【図１２】
2005528270.tif 000014
【図１３】
2005528270.tif 000015
【国際調査報告】
2005528270.tif 000016
2005528270.tif 000017
2005528270.tif 000018
2005528270.tif 000019