(57)【要約】【課題】タイヤ種類にかかわらず精度良くタイヤ空気圧の低下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】タイヤ側装置１からタイヤ３の接地時間を表すデータを送信し、それを車両側装置２で受信してタイヤ３の接地時間を演算しすることで、そのときのタイヤ３の接地長を演算する。そして、タイヤ交換などのようにタイヤ空気圧が変化し得る状況となったときには、そのときの接地長を基準接地長とし、その基準接地長に基づいて判定基準値を設定する。これにより、タイヤ種類に対応する相対的な判定基準値を設定でき、タイヤ空気圧が低下したと判定されるときのタイヤ空気圧の減少率のバラツキを小さくすることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ（３）におけるトレッド（３１）の裏面に取り付けられ、前記タイヤの振動の大きさに応じた検出信号を出力する振動検出部（１１）と、前記振動検出部の検出信号に基づき、前記タイヤの１回転中における前記トレッドのうちの前記振動検出部の配置箇所と対応する部分の接地時間を表すデータを出力する信号処理部（１３）と、前記接地時間を表すデータを送信する送信機（１４）と、を有するタイヤ側装置（１）と、
前記送信機から送信された前記接地時間を表すデータを受信する受信機（２１）と、前記接地時間を表すデータと車速とに基づいて、前記タイヤの接地長を演算する演算部（２２ｃ）と、前記タイヤの空気圧が変化し得る状況が発生したことを認識する変化認識部（２２ｂ）と、前記タイヤの空気圧が変化し得る状況が発生したことが認識されたとき、その後の車両の走行開始時における前記接地時間を表すデータから演算される前記タイヤの接地長を基準接地長として、前記車両の走行中に演算された前記タイヤの接地長の前記基準接地長からの相対変化に基づいてタイヤ空気圧の低下を判定する判定部（２２ｅ）と、を有する車両側装置（２）とを備えていることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項２】
前記基準接地長に対して所定値加算した値を判定基準値として設定する基準値設定部（２２ｄ）を有し、
前記判定部は、前記車両の走行中に演算された前記タイヤの接地長が前記判定基準よりも大きいとタイヤ空気圧の低下を判定することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ状態検出装置。
【請求項３】
前記基準接地長に対して係数を掛けて該基準接地長よりも大きくした値を判定基準値として設定する基準値設定部（２２ｄ）を有し、
前記判定部は、前記車両の走行中に演算された前記タイヤの接地長が前記判定基準よりも大きいとタイヤ空気圧の低下を判定することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ状態検出装置。
【請求項４】
前記変化認識部（２２ｂ）は、前記タイヤの空気圧が変化し得る状況が発生したことを入力する入力部（２３）が操作されたとき、もしくは、車両による自動認識時に、前記タイヤの空気圧が変化し得る状況の発生を認識することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のタイヤ状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤに備えた振動検出部からの検出信号に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ状態検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１において、タイヤトレッドの裏面に加速度センサを埋設し、加速度センサの検出信号に基づいてタイヤ空気圧を推定する技術が提案されている。具体的には、ピエゾ抵抗効果を用いた加速度センサをタイヤトレッドの裏面に埋設すると、タイヤ回転に伴ってタイヤトレッドのうち加速度センサの配置箇所と対応する部分が接地するタイミングおよび接地しなくなるタイミングで検出信号に振動ピークが乗る（以下、接地するタイミングを接地開始時、接地しなくなるタイミングを接地終了時という）。このため、従来では、接地開始時と接地終了時に生じる２つの振動ピークの間隔と車速とからタイヤの接地面のうちのタイヤ進行方向の長さに相当する接地長を算出し、接地長の長さに基づいてタイヤ空気圧を推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許明細書２０１１０１１３８７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、タイヤ種類毎にタイヤ空気圧に対する接地長にバラツキがあるため、精度良くタイヤ空気圧を推定することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、タイヤ種類にかかわらず精度良くタイヤ空気圧の低下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ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１ないし４に記載の発明におけるタイヤ状態検出装置は、タイヤ側装置（１）と車両側装置（２）とを有した構成とされており、
タイヤ側装置は、タイヤ（３）におけるトレッド（３１）の裏面に取り付けられ、タイヤの振動の大きさに応じた検出信号を出力する振動検出部（１１）と、振動検出部の検出信号に基づき、タイヤの１回転中におけるトレッドのうちの振動検出部の配置箇所と対応する部分の接地時間を表すデータを出力する信号処理部（１３）と、接地時間を表すデータを送信する送信機（１４）と、を有し、
車両側装置は、送信機から送信された接地時間を表すデータを受信する受信機（２１）と、接地時間を表すデータと車速とに基づいて、タイヤの接地長を演算する演算部（２２ｃ）と、タイヤの空気圧が変化し得る状況が発生したことを認識する変化認識部（２２ｂ）と、タイヤの空気圧が変化し得る状況の発生が認識されたとき、その後の車両の走行開始時における接地時間を表すデータから演算されるタイヤの接地長を基準接地長として、車両の走行中に演算されたタイヤの接地長の基準接地長からの相対変化に基づいてタイヤ空気圧の低下を判定する判定部（２２ｅ）と、を有していることを特徴としている。
【０００７】
このように、タイヤ側装置からタイヤの接地時間を表すデータを送信し、それを車両側装置で受信してタイヤの接地時間を演算して、そのときのタイヤの接地長を演算するようにしている。そして、タイヤ交換などのようにタイヤ空気圧が変化し得る状況となったときには、そのときの接地長を基準接地長とし、車両の走行中に演算されたタイヤの接地長の基準接地長からの相対変化に基づいてタイヤ空気圧の低下を判定している。これにより、タイヤ種類に対応する相対的な判定基準値を設定でき、タイヤ空気圧が低下したと判定されるときのタイヤ空気圧の減少率のバラツキを小さくすることが可能となる。よって、タイヤ種類にかかわらず精度良くタイヤ空気圧の低下を検出することが可能となる。
【０００８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるタイヤ状態検出装置１００の全体のブロック構成を示した図である。
【図２】タイヤ側装置１が取り付けられたタイヤ３の断面模式図である。
【図３】タイヤ回転時における振動発電素子１１の出力電圧波形図である。
【図４】スタンダードタイヤにおいて、タイヤ空気圧が推奨圧であったときと、推奨圧からタイヤ空気圧が２５％減少したときの振動発電素子１１の出力電圧波形図である。
【図５】タイヤ種類を変更してタイヤ空気圧が推奨圧のときと２５％減少したときの接地長の変化を調べた結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１１】
（第１実施形態）
図１〜図５を参照して、本実施形態にかかるタイヤ状態検出装置について説明する。本実施形態にかかるタイヤ状態検出装置は、車両の各車輪に備えられるタイヤの接地面における接地長、つまり接地面のうちのタイヤ進行方向の長さに基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するものとして用いられる。
【００１２】
図１に示すようにタイヤ状態検出装置１００は、タイヤ側に設けられたタイヤ側装置１と、車体側に備えられた車両側装置２とを有する構成とされている。そして、タイヤ状態検出装置１００は、タイヤ側装置１よりタイヤ空気圧に関するデータとして接地時間データを送信すると共に、車両側装置２がタイヤ側装置１から送信されたデータを受信し、そのデータに基づいてタイヤ空気圧の低下を検出する。具体的には、タイヤ側装置１および車両側装置２は、以下のように構成されている。
【００１３】
タイヤ側装置１は、図１に示すように、振動発電素子１１、電力供給回路１２、信号処理部１３、および送信機１４を備えた構成とされ、図２に示されるように、タイヤ３のトレッド３１の裏面側に設けられる。
【００１４】
振動発電素子１１は、タイヤ３が回転する際にタイヤ側装置１が描く円軌道に対して接する方向、つまりタイヤ接線方向（図２中の矢印Ｘの方向）の振動に応じた検出信号を出力する振動検出部を構成するものである。本実施形態の場合、振動発電素子１１でタイヤ接線方向の振動に応じた検出信号を出力させるのに加えて、振動エネルギーを電気エネルギーに変換し、それに基づいてタイヤ側装置１の電源を生成している。このため、振動発電素子１１は、タイヤ接線方向の振動に対して発電するように配設されている。このような振動発電素子１１としては、例えば静電誘導型の発電素子（エレクトレット）、圧電素子、摩擦式、磁歪式、電磁誘導型の素子を適用できる。また、発電用途を加味しないタイヤ接線方向の振動に応じた検出信号を出力するだけであれば他のもの、例えば加速度センサなどを用いることもできる。
【００１５】
例えば振動発電素子１１として静電誘導型の発電素子を用いる場合には、マイナスの電荷を帯びる下部電極に対して静電誘導によってプラスに帯電させられる上部電極が水平方向に振動させられると、静電誘導による電荷が変動し、起電力を生じることで発電する。このような振動発電素子１１の発電に基づいて、タイヤ側装置１の電源を生成すると共に、タイヤ接線方向の振動の大きさに応じた検出信号を生成する。
【００１６】
すなわち、タイヤ状態検出装置１００が備えられた車両が走行する際には、タイヤ３の回転運動や路面の凹凸などの種々の要因によって、タイヤ３のトレッド３１に振動が生じる。この振動が振動発電素子１１に伝わることで、振動発電素子１１による発電が行われ、それが電力供給回路１２に伝えられることでタイヤ側装置１の電源が生成される。また、振動発電素子１１の発電の際の出力電圧が振動の大きさに応じて変化することから、振動発電素子１１の出力電圧をタイヤ接線方向の振動の大きさを表す検出信号として信号処理部１３に伝えるようにしている。なお、振動発電素子１１の出力電圧は、上部電極が振動によって往復動することから、交流電圧となる。
【００１７】
電力供給回路１２は、振動発電素子１１の出力電圧に基づいて蓄電して電源を生成し、電力を信号処理部１３および送信機１４に供給するための回路であり、整流回路１２ａおよび蓄電回路１２ｂを備えた構成とされている。
【００１８】
整流回路１２ａは、振動発電素子１１より出力される交流電圧を直流変換する公知の回路である。振動発電素子１１で出力される交流電圧は、この整流回路１２ａで直流変換され、蓄電回路１２ｂに出力される。整流回路１２ａは、全波整流回路であっても半波整流回路であってもよい。
【００１９】
蓄電回路１２ｂは、整流回路１２ａより印加される直流電圧を蓄電するための回路であり、コンデンサなどによって構成される。振動発電素子１１の出力電圧は、整流回路１２ａを介して蓄電回路１２ｂで蓄電され、ここで蓄電された電圧を電源として、タイヤ側装置１が備える信号処理部１３や送信機１４などへの電力供給を行っている。また、電力供給回路１２が蓄電回路１２ｂを備えることによって、振動発電素子１１が余剰に発電している時にはその余剰分を蓄電しておき、発電量が不足している場合に、その不足分を補えるようになっている。
【００２０】
信号処理部１３は、信号処理部に相当する部分であり、振動発電素子１１の出力電圧をタイヤ接線方向の振動データを表す検出信号として用いて、この検出信号を処理することでタイヤ空気圧に関するデータを得て、それを送信機１４に伝える役割を果たす。すなわち、信号処理部１３は、振動発電素子１１の出力電圧の時間変化に基づいて、タイヤ３の回転時における振動発電素子１１の接地時間（つまり、タイヤ３のトレッド３１のうち振動発電素子１１の配置箇所と対応する部分の接地時間）を計測している。この振動発電素子１１の接地時間がタイヤ３の接地面における接地長に関するデータとなり、タイヤ空気圧を表すデータとなることから、この接地時間を表すデータを送信機１４に伝えている。
【００２１】
具体的には、信号処理部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って上記処理を行っている。そして、信号処理部１３は、それらの処理を行う機能部としてピーク検出部１３ａや接地時間計測部１３ｂを備えている。
【００２２】
ピーク検出部１３ａは、振動発電素子１１の出力電圧で表される検出信号のピーク値を検出する。タイヤ回転時における振動発電素子１１の出力電圧波形は例えば図３に示す波形となる。この図に示されるように、タイヤ３の回転に伴ってトレッド３１のうち振動発電素子１１の配置箇所と対応する部分が接地し始めた接地開始時に、振動発電素子１１の出力電圧が極大値をとる。ピーク検出部１３ａでは、この振動発電素子１１の出力電圧が極大値をとる接地開始時を第１ピーク値のタイミングとして検出している。さらに、図３に示されるように、タイヤ３の回転に伴ってトレッド３１のうち振動発電素子１１の配置箇所と対応する部分が接地していた状態から接地しなくなる接地終了時に、振動発電素子１１の出力電圧が極小値をとる。ピーク検出部１３ａでは、この振動発電素子１１の出力電圧が極小値をとる接地終了時を第２ピーク値のタイミングとして検出している。
【００２３】
振動発電素子１１が上記のようなタイミングでピーク値をとるのは、以下の理由による。すなわち、タイヤ３の回転に伴ってトレッド３１のうち振動発電素子１１の配置箇所と対応する部分が接地する際、振動発電素子１１の近傍においてタイヤ３のうちそれまで略円筒面であった部分が押圧されて平面状に変形する。このときの衝撃を受けることで、振動発電素子１１の出力電圧が第１ピーク値をとる。また、タイヤ３の回転に伴ってトレッド３１のうち振動発電素子１１の配置箇所と対応する部分が接地面から離れる際には、振動発電素子１１の近傍においてタイヤ３は押圧が解放されて平面状から略円筒状に戻る。このタイヤ３の形状が元に戻るときの衝撃を受けることで、振動発電素子１１の出力電圧が第２ピーク値をとる。このようにして、振動発電素子１１が接地開始時と接地終了時でそれぞれ第１、第２ピーク値をとるのである。また、タイヤ３が押圧される際の衝撃の方向と、押圧から開放される際の衝撃の方向は逆方向であるため、出力電圧の符号も逆方向となる。
【００２４】
そして、ピーク検出部１３ａは、第１、第２ピーク値のタイミングを含めた検出信号のデータを抽出して接地時間計測部１３ｂに伝えている。ここでいう第１、第２ピーク値のタイミングを含めた検出信号のデータとは、第１ピーク値から第２ピーク値に至るまでの期間を含めた所定期間中の検出信号そのものを示している。このときの第１ピーク値から第２ピーク値に至るまでの期間を含めた所定期間の時間設定については、例えばタイヤ１回転分とすることができる。タイヤ１回転分の期間については、タイヤ空気圧の低下検出を行いたい車速、例えば車速範囲が４０〜１２０ｋｍ／ｈ以下のときを想定し、その速度範囲において少なくともタイヤ１回転以上のデータが入る時間としている。４０〜１２０ｋｍ／ｈの速度範囲の場合、最低速度４０ｋｍ／ｈでタイヤ１回転以上となる時間（例えば２５０ｍｓ）に設定している。また、第１ピーク値となるタイミングから次に第１ピーク値となるタイミングまでとしても良い。なお、ここではピーク検出部１３ａにて第１、第２ピーク値のタイミングを含めた検出信号のデータを抽出して接地時間計測部１３ｂに伝えているが、第１、第２ピーク値を得たタイミングに関するデータのみを接地時間計測部１３ｂに伝えるようにしても良い。
【００２５】
接地時間計測部１３ｂは、ピーク検出部１３ａから伝えられたデータに基づいて振動発電素子１１の接地時間を計測する。具体的には、接地時間計測部１３ｂは、ピーク検出部１３ａから伝えられるデータから第１ピーク値のタイミングと第２ピーク値のタイミングとの間の時間間隔を計測する。これにより、振動発電素子１１の接地時間を計測している。このとき、伝えられたデータ中に複数の第１ピーク値および第２ピーク値が含まれている場合には、例えば第１ピーク値の中でも最大値のもののタイミングと、その直後の第２ピーク値のタイミングとの間の時間間隔を計測している。逆に、伝えられたデータ中に複数の第１ピーク値および第２ピーク値が含まれている場合に、第２ピーク値の中でも最小値のもののタイミングと、その直前の第１ピーク値のタイミングとの間の時間間隔を計測しても良い。
【００２６】
例えば、上記した速度範囲（４０〜１２０ｋｍ／ｈ）における最低速度でタイヤ１回転以上となる時間の検出信号が送られてきた場合、その中の最大値を第１ピーク値として検出する。また、その最大値のタイミング以降の一定時間、例えば１２０ｋｍ／ｈのタイヤ１回転より短く、４０ｋｍ／ｈで想定される接地時間より長い時間（例えば３０ｍｓ）の中から最小値を検出し、それを第２ピーク値として検出する。そして、これら第１ピーク値となるタイミングと第２ピーク値となるタイミングとの時間差を接地時間とすることができる。
【００２７】
このように、信号処理部１３では、ピーク検出部１３ａおよび接地時間計測部１３ｂによって振動発電素子１１の接地時間を計測している。そして、信号処理部１３は、その接地時間に関するデータである接地時間データを接地長に関するデータ、つまりタイヤ空気圧を表すデータとして送信機１４に出力している。
【００２８】
送信機１４は、信号処理部１３から伝えられた接地時間を表すデータを車両側装置２に対して送信するものである。送信機１４と車両側装置２が備える受信機２１との間の通信は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの公知の近距離無線通信技術によって実施可能である。接地時間を表すデータを送信するタイミングについては任意であるが、例えばタイヤ３の１回転当りにおける接地時間を取得できたときなどとすることができる。また、タイヤ３の複数回転分のデータを蓄積した後に送信する構成としてもよい。その場合、送信機１４の稼働率を抑制することができるため、送信機１４で消費される電力を低減することができる。
【００２９】
なお、接地時間を表すデータについては、車両に備えられたタイヤ３毎に予め備えられている車輪の固有認識情報（ＩＤ情報）と共に送るようにしている。各車輪の位置については、車輪が車両のどの位置に取り付けられているかを検出する周知の車輪位置検出装置によって特定できることから、車両側装置２にＩＤ情報と共に接地時間を表すデータを伝えることで、どの車輪のデータであるかが判別可能になる。
【００３０】
一方、車両側装置２は、受信機２１と演算処理部２２および入力部２３を備えた構成とされており、タイヤ側装置１より送信された接地時間を表すデータを受信し、このデータに基づいて各種処理を行うことで、各車輪のタイヤ空気圧の低下を検出する。
【００３１】
受信機２１は、タイヤ側装置１が送信した接地時間を表すデータを受信するための装置である。受信機２１で受信した接地時間を表すデータは、受信するたびに演算処理部２２に逐次出力される。
【００３２】
演算処理部２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って上記各種処理を行っている。そして、演算処理部２２は、それらの処理を行う機能部として車速取得部２２ａ、変化認識部２２ｂ、演算部２２ｃ、基準値設定部２２ｄおよび判定部２２ｅを有した構成とされている。
【００３３】
車速取得部２２ａは、例えば車速センサや車輪速度センサの検出信号に基づいて車載ＥＣＵ（電子制御装置）で演算された車速データを車載ネットワークであるＣＡＮ（Controller Area Network）通信を通じて取得することにより、車速を取得するものである。
【００３４】
変化認識部２２ｂは、ユーザによる入力部２３の操作に基づいて、タイヤ空気圧が変化する状況が発生したことを認識するものである。例えば、タイヤ交換やタイヤ空気圧調整などを行ったときに、タイヤ空気圧が変化し得る。このため、タイヤ空気圧が変化し得る状況となったことを入力するための入力部２３を備えてあり、ユーザが入力部を操作すると、変化認識部２２ｂにタイヤ空気圧が変化し得る状況が発生したことを示す信号が入力される。これに基づき、変化認識部２２ｂは、基準値設定部２２ｄに対して指令信号を出力し、基準値の設定を行わせる。なお、ここではタイヤ空気圧が変化し得る状況が発生したことを認識する変化認識部２２ｂとして、ユーザによる入力部２３の操作があったときにそれを認識するものを例に挙げたが、ユーザによる入力部２３の操作に限るものではない。例えば、駐車中にタイヤ空気圧が変化し得る状況となるため、変化認識部２２ｂにてエンジン始動時にその状況を自動認識して基準値設定するなど、タイヤ空気圧が変化し得る状況を車両側で自動認識するようにしても良い。
【００３５】
演算部２２ｃは、タイヤ空気圧の推定を行う部分であり、タイヤ側装置１から送られてきた接地時間を表すデータと車速取得部２２ａで取得した車速データとから、タイヤ空気圧を推定演算する。例えば、 車速と接地時間からタイヤ３の接地長を演算する。例えば、車速が６０ｋｍ／ｈで、接地時間が６ｍｓｅｃの場合、これらの掛け算することによって接地長が１０ｃｍと求めることができる。
【００３６】
基準値設定部２２ｂは、変化認識部２２ｂからの指令信号が入力されるとタイヤ空気圧の低下を判定するための閾値となる判定基準値を設定する。具体的には、タイヤ交換後もしくはタイヤ空気圧調整後の接地長に基づいて判定基準値を設定している。ここで、タイヤ空気圧調整後の接地長と判定基準値との関係について、図４および図５を参照して説明する。
【００３７】
図４は、スタンダードタイヤにおいて、タイヤ空気圧が推奨圧であったときと、推奨圧からタイヤ空気圧が２５％減少したときの振動発電素子１１の出力電圧波形を示している。この図に示されるように、タイヤ空気圧が推奨圧である場合と減少した場合とで、振動発電素子１１の出力電圧波形が異なっている。推奨圧のときの方が減少した場合と比較してタイヤ３の凹み量が小さくなるため接地長が短くなるため、図４に示されるように、タイヤ空気圧が推奨圧のときの方が減少した場合と比較して第１ピーク値と第２ピーク値との間の時間間隔が短くなっている。
【００３８】
図４ではタイヤ側装置１をスタンダードタイヤに取り付けた場合を例に挙げているが、タイヤ種類毎にタイヤ空気圧に対する接地長にバラツキがあるため、振動発電素子１１の出力電圧特性もタイヤ種類毎に異なったものとなる。例えば、エコタイヤの場合、スタンダードタイヤと比較して摩擦力を小さくできるように接地面積を小さくしてあるため接地長が短くなる。逆に、スタッドレスタイヤの場合、スタンダードタイヤと比較して摩擦力を大きくできるように接地面積を大きくしてあるため接地長が長くなる。
【００３９】
しかしながら、実験結果により、種類の異なるタイヤであったとしてもタイヤ空気圧が減少したときの接地長の変化の仕方、つまり接地長の相対的な変化量については概ね一定になるということを見出した。
【００４０】
図５は、タイヤ種類を変更してタイヤ空気圧が推奨圧のときと２５％減少したときの接地長の変化を調べた結果を示している。具体的には、車両を４０〜８０ｋｍ／ｈの車速で走行させ、タイヤ３の３０回転分（およそ３秒間分）で得られた接地長をプロットしてある。
【００４１】
この図に示されるように、タイヤ空気圧が推奨圧とされているときの接地長にはタイヤ種類に応じたバラツキがあり、上記した通り、スタッドレスタイヤ、スタンダードタイヤ、エコタイヤの順番で接地長が長いという結果となった。一方、タイヤ空気圧が推奨圧から２５％減少したときの接地長についてもタイヤ種類に応じたバラツキがあり、この場合も、スタッドレスタイヤ、スタンダードタイヤ、エコタイヤの順番で接地長が長いという結果となった。つまり、種類の異なるタイヤであったとしてもタイヤ空気圧が減少したときの接地長の変化の仕方、つまり接地長の相対的な変化量については概ね一定になるという結果になっていた。
【００４２】
図５に示した例で言えば、スタンダードタイヤにおいて推奨圧からタイヤ空気圧が２５％減少したときには接地長が１１４ｍｍから１３７ｍｍに変化しており、その差は２３ｍｍであった。エコタイヤにおいて推奨圧からタイヤ空気圧が２５％減少したときには接地長が１１０ｍｍから１３５ｍｍに変化しており、その差は２５ｍｍであった。スタッドレスタイヤにおいて推奨圧からタイヤ空気圧が２５％減少したときには接地長が１２０ｍｍから１４２ｍｍに変化しており、その差は２２ｍｍであった。
【００４３】
したがって、タイヤ交換もしくはタイヤ空気圧調整を行ったときのタイヤ３の接地長を基準接地長として、その基準接地長に基づいてタイヤ空気圧が低下していることの閾値となる判定基準値を設定すれば、タイヤ種類に対応する相対的な判定基準値を設定できる。このため、本実施形態では、変化認識部２２ｂからの指令信号が入力されて、車両が走行開始したときに演算されたタイヤ３の接地長に基づいて判定基準値を設定している。そして、タイヤ空気圧が低下した場合には基準接地長よりも接地長が長くなるため、例えば、演算された基準接地長に対して所定値（例えば２２ｍｍ）加算した値を判定基準値として設定している。
【００４４】
このようにして判定基準値を設定した場合、タイヤ３の種類が変化したとしても、タイヤ空気圧が低下したと判定されるタイヤ空気圧の減少率のバラツキを小さくできる。例えば、タイヤ空気圧が低下したと判定されるタイヤ空気圧の減少率が推奨圧に対して２５％であったとする。図５に示した例の場合、タイヤ３の種類に応じたタイヤ空気圧が推奨圧から２５％減少したときの接地長の相対的な変化量のバラツキが最大３ｍｍ（２５ｍｍ−２２ｍｍ）となる。
【００４５】
このため、仮に判定基準値を基準接地長＋２２ｍｍとした場合、タイヤ空気圧が推奨圧から２５％減少したときの接地長の変化が２５ｍｍとなっていたエコタイヤであっても、３ｍｍしかタイヤ空気圧が低下していると判定される値にズレがない。したがって、エコタイヤの判定基準値を基準接地長＋２２ｍｍとしたとしても、推奨圧から２２％減少したときにタイヤ空気圧の低下と判定されるのであり、２５％減少したときと３％しかズレがない。つまり、どのタイヤ種類であったとしても、タイヤ空気圧が推奨圧から２２％〜２５％減少したときにタイヤ空気圧の低下を検出できる。
【００４６】
一方、従来では、タイヤ種類にかかわらず、例えばタイヤ空気圧が減少したときの接地長が最も短くなるエコタイヤを基準として一律の判定基準値に設定している。つまり、判定基準値を絶対値として設定しており、エコタイヤにおいてタイヤ空気圧が推奨圧から２５％減少したときにタイヤ空気圧が低下したと判定できるように例えば１３４ｍｍに判定基準値を設定している。しかしながら、スタッドレスタイヤのように推奨圧から２５％減少したときの接地長は１４２ｍｍであり、１３４ｍｍとは８ｍｍもズレがあり、推奨圧から１７％減少したときにタイヤ空気圧の低下が検出されてしまうことになる。
【００４７】
したがって、本実施形態のような方法によってタイヤ空気圧の低下の判定基準値を設定することで、タイヤ空気圧が低下したと判定されるときのタイヤ空気圧の減少率のバラツキを小さくすることが可能となる。
【００４８】
判定部２２ｅは、基準値設定部２２ｄで設定された判定基準値と、走行中にタイヤ側装置１から送信された接地時間を表すデータを用いて演算部２２ｃが演算したタイヤ３の接地長とから、タイヤ空気圧が低下しているか否かを判定する。具体的には、演算したタイヤ３の接地長を判定基準値と比較し、接地長が判定基準値以上になるとタイヤ空気圧の低下を検出する。そして、タイヤ空気圧の低下が検出されると、例えば図示しない警報機を通じて警報を行ったり、インストルメントパネルに備えられたディスプレイを通じてタイヤ空気圧が低下している旨の表示を行う。これにより、ドライバにタイヤ空気圧の低下を認識させることができる。
【００４９】
入力部２３は、例えばスイッチなどによって構成され、ユーザがタイヤ交換やタイヤ空気圧調整を行ったときのように、タイヤ空気圧が変化し得る状況が発生したときに操作することで、変化認識部２２ｂにそれを伝える。このような構成により、タイヤ状態検出装置１００が構成されている。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態にかかるタイヤ状態検出装置１００では、タイヤ側装置１からタイヤ３の接地時間を表すデータを送信し、それを車両側装置２で受信してタイヤ３の接地時間を演算し、そのときのタイヤ３の接地長を演算するようにしている。そして、タイヤ交換などのようにタイヤ空気圧が変化し得る状況となったときには、そのときの接地長を基準接地長とし、その基準接地長に基づいて判定基準値を設定するようにしている。これにより、タイヤ種類に対応する相対的な判定基準値を設定でき、タイヤ空気圧が低下したと判定されるときのタイヤ空気圧の減少率のバラツキを小さくすることが可能となる。よって、タイヤ種類にかかわらず精度良くタイヤ空気圧の低下を検出することが可能となる。
【００５１】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００５２】
例えば、上記実施形態では、基準接地長に対して所定値を加算することで判定基準値を設定したが、基準接地長に１以上の所定の係数を掛けることで基準接地長よりも大きな値として判定基準値を設定することもできる。すなわち、演算された接地長の基準接地長に対する相対変化に基づいて、タイヤ空気圧の低下を検出する形態であれば、他の形態によってタイヤ空気圧の低下を検出しても良い。
【００５３】
また、判定基準値を設定する際には、変化認識部２２ｂでタイヤ空気圧が変化し得る状況が発生したことが認識されたときに、その後の走行開始時におけるタイヤ３の接地長を演算し、それを基準接地長として判定基準値を設定した。しかしながら、このときの走行開始時におけるタイヤ３の接地長とは、走行開始後のタイヤ３の１回転目にタイヤ側装置１から送られる接地時間を表すデータから求められる接地長に限らない。例えば、所定回転分の接地時間を表すデータから求められる接地長の平均値としたり、走行開始から所定時間経過するまでの間の複数回転分の接地時間を表すデータから求められる接地長の平均値としても良い。
【符号の説明】
【００５４】
１…タイヤ側装置、２…車両側装置、３…タイヤ、１１…振動発電素子、１２…電力供給回路、１３…信号処理部、１３ａ…ピーク検出部、１３ｂ…接地時間計測部、１４…送信機、２１…受信機、２２…演算処理部、２２ａ…車速取得部、２２ｂ…基準値設定部、２２ｂ…変化認識部、２２ｃ…演算部、２２ｄ…基準値設定部、２２ｅ…判定部
【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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