(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤの空気圧を点検する装置であって、
前記車両のタイヤの空気圧は前記車両のタイヤが前記装置の上を走行する間に点検され、前記装置は、
ベースと、
前記ベースの上に取り付けられているプラットフォームと、
前記プラットフォームと前記ベースとの間に配置されており、前記タイヤが前記プラットフォームの上を走行する間に、前記プラットフォームが前記ベースに加えた様々な荷重を示すデータを提供する第１の荷重センサシステムと、
前記第１の荷重センサシステムの出力をサンプリングする手段と、
前記プラットフォームの上面に取り付けられている第２の荷重センサシステムと、
前記第２の荷重センサシステムの出力をサンプリングする手段と、
前記第１の荷重センサシステム及び前記第２の荷重センサシステムの出力をサンプリングすることによって取得されたデータを処理し、前記タイヤの空気圧を示すように構成されているデータ処理手段と、
を備えており、
前記プラットフォームは、前記車両のタイヤの跡の面積全体が収まるように前記車両のタイヤの走行方向と前記走行方向を横断する方向とに十分に広がっており、
前記第２の荷重センサシステムは、前記プラットフォームを横切って延在するセンサ・アレイを備えており、前記センサ・アレイは、前記車両タイヤの幅の面積が収まるように十分な横方向の広がりを有しており、前記センサ・アレイにおける各センサは、前記タイヤが前記プラットフォームの上を走行する間に、前記センサに掛かる荷重の値を示す様々な出力を提供する荷重センサであり、
前記データ処理手段は、前記プラットフォームが受ける全荷重を表すデータを取得するために、前記第１の荷重センサシステムの出力をサンプリングすることによって取得されたデータを処理すると共に、前記第２の荷重センサシステムの出力をサンプリングすることによって取得されたデータと、前記プラットフォームが受ける全荷重を表すデータと、を一緒に処理して、前記タイヤの空気圧を判定することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１の荷重センサシステムは、前記ベース上の縦方向及び横方向に分布した複数の点にて複数のセンサを備えており、様々な点における前記プラットフォームから前記ベースへの荷重を示す請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の荷重センサシステムは、横方向に延在する複数列のセンサを備える請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の荷重センサシステムにおける複数のセンサは縦列状に配置されているセンサでもある請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記データ処理手段は、前記プラットフォームの上の前記タイヤの走行方向、及び／又は、前記プラットフォームの上の前記タイヤの走行速度、及び／又は、前記車両タイヤの軌跡角度を表すデータを取得するために、前記第１の荷重センサシステムの出力をサンプリングすることによって得られたデータを処理するように構成されている請求項２、３又は４に記載の装置。
【請求項６】
前記データ処理手段は、前記第２の荷重センサシステムの出力をサンプリングすることによって取得されたデータと、前記プラットフォームの上の前記タイヤの全走行方向、及び／又は、前記プラットフォームの上の前記タイヤの走行速度を表すデータと、を一緒に処理して、前記タイヤの空気圧を判定するように構成されている請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記データ処理手段は、前記第２の荷重センサシステムの前記センサ・アレイの複数のセンサの出力をサンプリングすることによって取得されたデータが使用される時間の間隔を表すデータを取得するために、前記第１の荷重センサシステムの出力をサンプリングすることによって取得されたデータを処理するように構成されており、
前記時間の間隔において、前記第２の荷重センサシステムの前記センサ・アレイの複数のセンサの出力をサンプリングすることによって取得されたデータを使用して代表的なセンサ荷重値を得る請求項１乃至６の何れかに記載の装置。
【請求項８】
前記データ処理手段は、前記時間の間隔の開始時に、前記第２の荷重センサシステムの前記センサ・アレイの前記複数センサの出力のサンプリングを開始し、前記時間の間隔の終了時に、前記第２の荷重センサシステムの前記センサ・アレイの前記複数センサの出力のサンプリングを終了するように構成されている請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第２の荷重センサシステムの前記センサ・アレイの前記複数のセンサに掛かる荷重の初期のピークは、前記タイヤが前記第２のアレイと接触した後であり、
前記時間の間隔の開始は、前記第２の荷重センサシステムの前記センサ・アレイの前記複数のセンサに掛かる荷重が前記初期のピークから平坦域領域まで下降したときであり、
前記時間の間隔の終了は、前記第２の荷重センサシステムの前記センサ・アレイの前記複数のセンサに掛かる荷重が前記平坦域領域から下降し始める前である請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第２の荷重センサシステムの前記複数のセンサのアレイは、前記プラットフォームを横切って延在するリニア・アレイである請求項１乃至９の何れかに記載の装置。
【請求項１１】
前記タイヤの表面にはトレッド隙間が存在する部分が在り、前記センサ・アレイの前記複数のセンサは、前記部分を識別できるように構成されるとともに配置されており、前記センサ・アレイの前記複数のセンサの各々は作動部分を備えており、前記作動部分の幅は、前記プラットフォーム上のタイヤのトレッド隙間の幅の領域内に完全に収まるように十分に小さい請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記各作動部分は、前記タイヤのエッジに隣接しているとともに横方向に延在するトレッド隙間を跨ぐだけの十分な広がりを有するように前記タイヤの走行方向に長尺となっており、
前記各作動部分は、前記タイヤの中央領域にあるトレッド隙間の領域内に完全に収まる請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記センサ・アレイの前記複数のセンサの前記複数の作動部分は、前記タイヤと係合する上面を有するカバーシートの下面と係合しており、前記カバーシートは、前記カバーシートの前記上面の上のタイヤからの荷重に応じて前記複数の作動部分が個々に移動できるように弾性的且つ局所的に変形可能であるとともに、実質的に自立するように十分な剛性を有する請求項１１又は１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記センサ・アレイは、複数の長尺な弾性変形可能な可撓性部材を備えており、前記複数の弾性変形可能な可撓性部材は互いに平行であるとともに、前記複数の弾性変形可能な可撓性部材の長手方向は前記タイヤの走行方向であり、前記各可撓性部材には前記作動部分が備えられており、前記作動部分は、ヘッド部から、前記可撓性部材と係合する部分まで下向きに延在しており、前記各可撓性部材には、前記可撓性部材の撓みに応じて変化する電気的な特性を有する少なくとも１個の検知部分が取り付けられている請求項１０乃至１３のうちの何れかに記載の装置。
【請求項１５】
弾性的に変形可能な材料で形成された長尺基材には横方向に延在する複数のスロットが設けられ、前記複数のスロットは、互いに平行であるとともに、前記長尺基材の縦方向に互いに離間しており、前記複数のスロットの隣接する一対のスロットの間には前記可撓性部材が画定されており、前記可撓性部材は、少なくとも一端が前記長尺基材の残りの部分に一体的に接続されている請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記各可撓性部材には、前記可撓性部材の撓みに応じて変化する電気的な特性を有する少なくとも２つの検知部分が取り付けられており、前記少なくとも２つの検知部分は、ブリッジ形状で電気的に接続されている請求項１４又は１５に記載の装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６の何れかに記載された装置を使用して車両のタイヤの空気圧を点検する方法であって、
前記装置の上で前記タイヤを走行させるステップと、
前記第１の荷重センサシステムの出力をサンプリングするステップと、
前記第２の荷重センサシステムの出力をサンプリングするステップと、
前記第１の荷重センサシステム及び前記第２の荷重センサシステムの出力をサンプリングすることによって取得されたデータを処理して前記タイヤの空気圧を示すステップと、
を含む方法。
【請求項１８】
前記方法は、前記第１の荷重センサシステム及び前記第２の荷重センサシステムの出力をサンプリングすることによって取得されたデータを処理して、前記プラットフォームが受ける荷重、及び／又は、前記車両の重量、及び／又は、前記車両のタイヤの軌跡角度を示すステップを更に含む請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両タイヤ点検システム、特に、車両タイヤの圧力を判定できるシステムに関するが、これに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
アレイ・センサの上を通過する間に車両タイヤの圧力を判定するため多数の提案がなされている。これらの提案は、接触圧がタイヤ空気圧の近似であるという仮定に依拠することがある。タイヤと表面との接触面積は、タイヤによって支えられた重量をタイヤ空気圧によって除算したものと見なすことができる。この関係はタイヤの構造特性に依存するが、タイヤ空気圧が減少するのにつれて、接触面積は増加する。例えば、非常に低い空気圧では、タイヤの側壁は、荷重のかなりの部分を直接的に受け取ることになる。代替的なアプローチは、タイヤ跡の横方向プロファイルを調査することに依拠する。タイヤが空気圧過剰である場合、狭くされた、比較的鋭いプロファイルが存在することになる。タイヤが空気圧不足である場合、広くされた、比較的平坦なプロファイルが存在することになる。このようなシステムの例は、国際公開第００／１１４４２号パンフレット、欧州特許第０５４５６４１号明細書、及び、欧州特許第０６５６２６９号明細書に開示されている。
【０００３】
一部の事例では、２次元アレイ・センサが存在することがあり、他の事例では、リニア・アレイ・センサが存在することがある。何れの事例でも、センサからの出力は、タイヤが通り過ぎる間隔と同じ間隔でサンプリングされる。これらの出力は、タイヤ跡の形状を指標するため使用されることがある。リニア・アレイ・センサ、又は、走行方向の広がりが限定された２次元アレイの事例では、タイヤ跡の形状は、間接的に得られる。タイヤを横切る１ラインのセンサは、タイヤの円周の同じ部分と常に接触した状態を継続することになる。タイヤ跡の中のこの部分の位置は、変化することがあり、接触線の長さは、最初の接触から増加し、その後、接触が終わるまで減少することになる。タイヤ跡の形状は、センサデータから外挿される。
【０００４】
殆どの公知システムは、タイヤの表面へのトレッド切り込みの影響を無視する。タイヤとセンサ・アレイとの間に接触が存在しない場所であるトレッド隙間が存在し、例えば、タイヤとタイヤ跡内部の表面との間の接触面積を判定するためデータを使用することは可能ではない。これは、タイヤ圧、ホイール上の荷重、車軸荷重、及び、車両重量のような量の測定の不正確さをもたらす可能性がある。
【０００５】
国際公開第２００６／００３４６７号パンフレットには、タイヤ上のトレッド間隔を検出するため十分に高分解能をもつセンサを使用するので、接触面積がトレッド隙間による影響を受けることなく、タイヤゴムと十分に接触するセンサを使用して、トラッド範囲の広がりを推定し、タイヤ圧を判定することが可能であるシステムが開示される。このシステムは、リニア・アレイ・センサを使用し、出力データは、タイヤの円周位置での接触ラインから得られる。一部の計算は、個別のセンサの面積に基づいて行われ、一部の目的のため、タイヤ跡の面積の推定値が提供される。
【０００６】
米国特許出願公開第６８２３７２８号明細書は、重量センサと、重量センサの上に重なるエリアセンサとが設けられている、タイヤ圧を推定するシステムを開示する。エリアセンサは、接触面積を直接的に推定する。この推定は、容量センサ、タイヤ接触面積の長さ及び幅を判定するラインスイッチ、又は、タイヤ跡面積を推定するため、サンプリングされ、１対のラインスイッチを使用して検出された車両速度と共に使用される出力をもつリニア・スイッチ・アレイを用いることがある。スイッチ・アレイ法の使用は、長さ及び幅だけを使用する場合より正確な面積の推定を行うと考えられる。全重量が既知であれば、タイヤ圧は、ホイールによって支えられた重量をタイヤ跡面積で除算することにより計算できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第００／１１４４２号パンフレット
【特許文献２】欧州特許第０５４５６４１号明細書
【特許文献３】欧州特許第０６５６２６９号明細書
【特許文献４】国際公開第２００６／００３４６７号パンフレット
【特許文献５】米国特許出願公開第６８２３７２８号明細書
【発明の概要】
【０００８】
第１の態様によれば、本発明は、車両タイヤが走行方向に装置の上を移動する間に車両タイヤの空気圧を点検する装置であって、ベースと、ベースの上に搭載され、車両タイヤ跡全体を収容するため走行方向及び走行方向の横方向に十分な広がりをもつプラットフォームと、プラットフォームとベースとの間に配置され、タイヤが走行方向にプラットフォームの上を移動する間にプラットフォームによってベースに加えられる変動荷重を示すデータを与える第１の荷重センサシステムと、第１の荷重センサシステムの出力をサンプリングする手段と、プラットフォームの上面に搭載され、プラットフォームを横切るセンサ・アレイを含み、アレイは車両タイヤの幅を収容するために十分な横方向広がりを有し、アレイの中の個々のセンサは、タイヤが走行方向にプラットフォームの上を移動する間にセンサ上の荷重の値を示す変動出力を与える荷重センサである、第２のセンサシステムと、第２のセンサシステムの出力をサンプリングする手段と、第１のセンサシステム及び第２のセンサシステムの出力をサンプリングすることから得られたデータを処理し、タイヤの空気圧の指標を与えるように構成されているデータ処理手段と、を備える装置を提供する。
【０００９】
本発明の本態様は、車両タイヤが走行方向に装置の上を移動する間に車両タイヤの空気圧を点検する方法であって、装置は、ベースと、ベースの上に搭載され、車両タイヤ跡全体を収容するため走行方向及び走行方向の横方向に十分な広がりをもつプラットフォームと、プラットフォームとベースとの間に配置され、プラットフォームによってベースに加えられる荷重を示すデータを与える第１の荷重センサシステムと、プラットフォームの上面に搭載され、プラットフォームを横切るセンサ・アレイを含み、アレイが車両タイヤの幅を収容するために十分な横方向広がりを有し、アレイの中の個々のセンサは、タイヤがセンサ上の荷重の値を示す変動出力を与える荷重センサである、第２のセンサシステムと、を備え、この方法は、装置の上でタイヤを移動させるステップと、第１のセンサシステムの出力をサンプリングするステップと、第２のセンサシステムの出力をサンプリングするステップと、代表的な第２のセンサ荷重値を使用してタイヤの空気圧の指標を与えるため第１のセンサシステム及び第２のセンサシステムの出力をサンプリングするステップと、を含む方法を提供する。
【００１０】
本発明の本態様によれば、タイヤ圧の指標は、第２のセンサシステムのアレイの中のセンサの出力を使用して、タイヤ跡面積を計算する必要なく、判定することができる。圧力検知素子がタイヤの表面と十分に接触した部分を有する場合、すなわち、トレッド隙間の橋渡しを行わない場合、タイヤ空気圧と検知素子によって検出された力との間に、
（１）  Ｐ＝ａＦＳ＋ｂ
として表現することができる関係があり、式中、Ｐは、空気圧であり、ＦＳは、検知素子上の荷重であり、ａ及びｂは、定数であり、定数の値は、関係している材料に固有の特性の影響のようなタイヤの構造と、検知素子の接触面積のような装置の設計とに依存する。よって、ＦＳとして使用することができる代表的な第２のセンサ荷重値を得ることにより、タイヤ圧Ｐを計算することができる。
【００１１】
よって、好ましくは、データ処理手段は、第２のセンサシステムのセンサ・アレイから少なくとも１つの代表的な荷重値を与えるように構成され、データ処理システムは、この代表的な荷重値を使用してタイヤの空気圧の指標を与えるように構成されている。
【００１２】
「代表的な」荷重値とは、側壁効果又はトレッド隙間のような干渉のない理想センサ上の荷重の合理的な指標である値を意味する。この代表値は、例えば、最高読み取り値を与えるセンサから得られた代表的な値と、最高読み取り値を与える様々なセンサからの（平均値、中央値、最頻値などを問わずに）平均と、様々なセンサからの極高値又は極低値を除く平均と、すべてのセンサからの平均などでもよい。タイヤの幅を横切る荷重値プロファイルを与えるために、複数の代表的な第２のセンサ荷重値が存在することがある。これは、プロファイルが正常空気圧、不足空気圧、又は、過剰空気圧と一致しているかどうかを示す程度で、タイヤ圧の指標が存在することを可能にすることになる。
【００１３】
以下でより詳細に説明されるように、第２のセンサシステムのアレイの中の何れかの所与の第２のセンサに対し、使用される出力は、より信頼できる値を与えるため、センサからの荷重／時間プロファイルの中の特別な点又は領域から選択されることがある。
【００１４】
第１のセンサシステムからの出力を使用する一方法は、プラットフォーム上の全荷重を計算し、タイヤ圧の計算中にこの全荷重を使用することである。式（１）から上述したように、タイヤ空気圧と特別な検知素子上の荷重との間に関係が存在する。従来のアプローチは、所与のタイヤ圧に対し、タイヤ上の荷重が増加するのにつれて、タイヤ跡が拡大し、荷重がより広い面積に広がるアプローチであり、そして、タイヤの下の表面に一定のまま保たれた圧力を生じるアプローチである。しかし、式（１）は、固定タイヤ荷重の場合に限り正確であることが今や確証されている。タイヤが単なる風船としての機能を果たす場合、車両重量が増加するにつれて、タイヤ上の荷重は増加するが、タイヤ跡も同様に拡大することになり、その結果、圧力が一定に保たれる。しかし、正常な車両タイヤの物理特性は、風船の物理特性ではなく、タイヤ剛性は、例えば、挙動に影響を与える。よって、タイヤによって支えられる車両重量の割り当てが変化するのにつれて、個別の検知素子上の圧力が変化する。このことは、式（１）の中の定数ａ及びｂのうちの少なくとも一方が真の定数ではなく、全荷重の関数として変化することを主張することとして表現することができる。この全荷重は、第１の荷重センサ・アレイからの出力から決定することができる。
【００１５】
例えば、様々な既知のタイヤ圧及びタイヤ上の様々な既知の全荷重に対し、代表的な第２のセンサ荷重値を得ることにより、特別な代表的な第２のセンサ荷重値及び全荷重に関連付けられたタイヤ圧に対し、関係を構築すること、又は、値をプロットすることが可能である。
【００１６】
このような構成で使用するため、第１のセンサシステムは、単独のセンサを使用してプラットフォームからの全荷重を測定してもよい。このセンサは、プラットフォームの下に分布されうり、例えば、空気圧センサ又は水圧センサに接続された気体又は液体を含有する管である。この管は、蛇行性経路に追従することがある。
【００１７】
しかし、一部の好ましい実施形態では、第１のセンサシステムは、種々の点でプラットフォームからのベース上の荷重を示すため、ベースを覆って縦方向及び横方向に分布した点に複数のセンサを備える。これらのセンサからの出力は、より詳しく後述されるように、全荷重を計算するために、又は、種々の方法で使用されることがあり、例えば、タイヤの移動の速度及び／又は方向と、プラットフォーム上の荷重と、第２のセンサからの出力のサンプリングを開始するようなプラットフォーム上のタイヤの位置などを判定するため使用されることがある。
【００１８】
本発明の本態様を実施する際、第２のセンサシステムのセンサ・アレイは、例えば、国際公開第００／１１４４２号パンフレット、欧州特許第０５４５６４１号明細書又は欧州特許第０６５６２６９号明細書に開示されているようなものでもよい。しかし、好ましくは、第２のセンサ・アレイは、国際公開第２００６／００３４６７号パンフレットに開示されたような方法では、リニア・アレイの形であり、個別のセンサは、タイヤ・トレッド隙間が存在する結果として非接触であるタイヤを横切るラインに沿った部分を検出するために十分に高い分解能をもつ。リニア・センサ・アレイの高分解能を表現する一つの方法は、タイヤを横断するラインに沿った方向とこのラインに垂直な方向との両方で、センサの接触表面の広がりは、センサの接触表面がトレッド隙間の境界の範囲内に完全に収まることができるような広がりであるか、又は、複数の隣接するセンサの接触表面が同時に同じトレッド隙間の境界の範囲内に収まることができるような広がりである、と言うことである。このことは、すべてのトレッド隙間がセンサ接触表面又は複数のセンサ接触表面を包含することが可能であるということではなく、後述されるように、一部のトレッド隙間がタイヤのエッジに隣接して橋渡しをされることが望ましい場合がある。
【００１９】
このような高分解能リニア・アレイを使用するとき、トラッド隙間の干渉なしにタイヤ表面の連続部分と位置合わせされた複数のセンサが存在することになる。これらのセンサのうちの一部は、出力がタイヤ圧以外の要因による影響を受ける可能性がある側壁から離れたタイヤの中央領域の中に、又は、中央領域の向かうことになる。したがって、その後の計算の目的のため依存することができるセンサ出力が存在することになる。
【００２０】
タイヤ圧は、様々の方法を使用してセンサ出力から計算することができる。タイヤ圧は、接触プロファイルを調査することにより点検され、タイヤが空気圧不足であるか、又は、空気圧過剰であるかどうかを判定することができる。別の方法では、空気圧の不足又は過剰の相対的な程度を見つけるため、１本のタイヤの点検からのデータは、同じ車両の他のタイヤの点検からのデータと比較することができる。代替的に、１本のタイヤの点検からのデータは、例えば、既知の正確な圧力でこれらのタイヤをもつ車両にこの方法を実行することにより得られたこの車両のための記憶データ、又は、例えば、既知の正確な圧力でこれらのタイヤをもつ同じタイプの別の車両にこの方法を実行することにより得られたこのタイプの車両のための記憶データと比較することができる。この場合も、点検は、空気圧の不足又は過剰の相対的な程度を見つける形式でもよい。許容可能な変動の範囲は、システムにプログラミングすることができる。比較データを利用できるような車両を検出することは、例えば、国際公開第２００６／００３４６７号パンフレットに開示された方法を使用して行うことができ、自動ナンバープレート光学認識、識別子のワイヤレスアクセス、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又はＲＦＩＤのような短距離通信の使用などを含んでもよい。
【００２１】
特に、大型トラック、配達ライトバン、バス、又は、長距離バスのような同じタイプの数台の車両が存在する保有車両の場合、既知の圧力でタイヤを使用してシステムを較正することが可能ということになるので、所与のタイプの車両に対し、センサ出力データは、タイヤ圧又はタイヤ圧の範囲のための記憶データとの比較によって、近似的なタイヤ圧又はタイヤ圧の範囲に変換することができる。
【００２２】
上述の通り、本発明の本態様の一部の実施形態では、第１のセンサシステムからのデータは、このデータが特別なホイール上の荷重を直接的に示すことになるので、タイヤ圧を判定する際にも使用される。参照目的のための記憶データが存在する場合、この記憶データは、第２のセンサシステムのアレイの中のセンサからの所与の出力に対するシステムによって判定されたタイヤ圧が第１のセンサシステムからの荷重情報に依存することになるように、車両荷重依存形式でもよい。同様に、記憶データを参照することなく、第２のセンサシステムのアレイの中のセンサからのデータからタイヤ圧を判定するアルゴリズムが存在する場合、このデータは、車両荷重依存要因を含むことになる。何れの場合でも、周囲又はタイヤ自体を問わずに温度のような他の要因をさらに考慮することができる。このような他の要因は、例えば、タイヤタイプ又は特別なタイヤの製造元を含むことができる。
【００２３】
高分解能センサの単独リニア・センサ・アレイが一部の実施形態で使用されるが、すべてが同じプラットフォームに搭載された２台、３台、又はそれ以上のような複数のこのようなリニア・センサを使用することが可能ということになる。
【００２４】
上述のように、タイヤが１ラインのセンサの上を転がるとき、タイヤの円周上の特別な点で、タイヤを横切って延びる単独のライン上に接触があることになる。高分解能センサは、タイヤが転がるときに変化するタイヤ跡のエッジを検出することになる。例えば、第１のセンサからの出力を使用することによって、移動の速度を判定することにより、タイヤ跡の輪郭の「像」を構築することが可能である。タイヤ跡の輪郭内部の面積は、計算することができるが、非接触であれるトレッド隙間を考慮する必要があるので、この面積は、接触面積に一致しないことがある。高精細センサのリニア・アレイは、トレッド隙間が存在する位置を検出することになるが、単独の接触ライン方向に限られる。このライン方向の接触エリア及びトレッド隙間の構成は、タイヤ円周の周りの他の点での構成に一致しないことがあり、この場合、トレッド・パターンを表すタイヤ跡の「像」を構築することが可能ではない。トレッド隙間が接触ラインに沿って検出されるときはいつでも、隙間がタイヤの周りで円周方向の溝であるか、又は、「ジグザグ」パターンの一部分であるかどうかとは無関係に、跡の「像」に縦方向に延在するラインを生じる。しかし、例えば、タイヤ跡が最大の幅になるとき、又は、サンプルの全部若しくは一部に亘って平均であるとき、接触ライン方向のトレッド隙間の比率を計算することが可能になる。トレッド隙間の比率がタイヤ円周の周りの他の位置で類似することになると仮定した場合、この比率は、跡面積に適用して、接触面積の推定量と、逆に言えば、トレッド・カバレッジの量の推定量とを判定することができる。
【００２５】
推定接触面積と、第２のセンサの組からの出力とを仮定すると、国際公開第２００６／００３４６７号パンフレットに記載されたような方法を使用して、ホイール上の全荷重の推定量を計算することが可能である。しかし、本発明の本態様による装置は、第１のセンサシステムからの出力を使用してホイール上の荷重の直接的な測定を行うことも可能である。両方の結果は、一致しないことになり、このことは、様々な方法で使用することができる。例えば、差の度合いは、第２のセンサシステムからのタイヤ圧の計算を調整するため使用されてもよい。付加的に、又は、代替的に、タイヤ跡の全面積と、第２のセンサシステムからの出力とを仮定すると、第１のセンサシステムによって判定されたホイール上の実荷重は、タイヤ・トレッド・パターンの結果として接触がある場合、又は、接触がない場合のタイヤ跡の比率を推定するため使用できる。
【００２６】
第１のセンサシステムは、様々な付加的な目的のため使用できる。例えば、第１のセンサシステムは、ベース上にアレイとして分布した複数のセンサを備え、これらのセンサの出力は、タイヤの実際の移動方向の指標を与えることができる。タイヤが厳密に縦方向に移動している場合、センサは、タイヤがこの方向に対しある角度で走行しているときとは異なる出力を与えることになる。必要に応じて、移動の角度は、タイヤ圧、及び／又は、タイヤ幅、及び／又は、跡面積、及び／又は、トレッド・カバレッジを計算するときに考慮することができる。例えば、タイヤがある角度で第２のシステムのセンサ・アレイの上を移動する場合、接触ラインは、より長くなることになる。これは、タイヤの幅、及び、タイヤ跡の面積が本当のそれらより大きく見せる。しかし、逸れた角度を知ることにより、この逸れた角度を考慮するため、データ又は結果に訂正を施すことができる。
【００２７】
第１のセンサシステムは、タイヤが最初に装置に接触したときを検出するため使用できる。プラットフォームの先端とセンサとの間の距離が既知であるので、この時点と第２のセンサシステムのセンサからの最初の出力との間の時間差は、タイヤがプラットフォーム上を移動する速度を判定するため使用できる。この点から、タイヤ接触経路の長さは、タイヤがセンサと接触している時間を使用することにより計算することができる。
【００２８】
第１のセンサシステムは、車両重量の指標を与えるため使用されてもよく、この指標は、関係する車両のタイプの粗い指標として使用されてもよい。例えば、大型トラックは、いつでも乗用車より重量が上回ることになる。関係する車両のタイプが直接的に分からない場合でも、システムは、適切である可能性が高いものを選択するように構成することができる。第１及び第２のセンサシステムは、タイヤの幅、車軸上のホイールの個数（システムは、２個のホイールと、１個の幅広ホイールとを区別する能力がある）、車軸の本数、車両のホイールベース、近似タイヤ圧（乗用車より大型トラックの方が遙かに高い）、トレッド・パターンの粗さなどのような関係する車両のタイプを特定するため役に立つ可能性がある他の情報をさらに提供することができる。
【００２９】
第１のセンサシステムは、好ましくは、例えば、２行、３行又はそれ以上の車両移動方向に離間する複数行のセンサを備える。一実施形態では、プラットフォームの先端に隣接する１行と、後端に隣接する１行と、例えば、ほぼ中間点にある２行の間の１つの位置との３行が存在する。各行の内部には、複数個の第１のセンサが存在することになる。その結果、好ましくは、行及び列に配置された規則的なマトリクス状のセンサが存在する。一つの特別な実施形態では、一例として、８個のセンサからなる３行が存在することがある。
【００３０】
本発明の本態様の好ましい実施形態では、高分解能リニア・センサ・アレイが第２のセンサシステムに使用され、トレッド・パターンが存在する結果として接触がある点と接触がない点とを区別することができる。ここで、一部の場合に、タイヤ幅及びタイヤ跡の形状との不正確な指標を与える可能性がある、と判定された。
【００３１】
一部の場合に、タイヤの隣接する一方側又は両方側で、横方向に向けられたトラッド隙間が存在する。トラッド隙間のうちの１つがリニア・センサ・アレイと位置合わせされた場合、タイヤを横切るラインの端にあるセンサは、トレッド隙間を検出することになり、出力を与えないことになる。出力は、さらに内側にあるセンサだけから与えられることになる。データの解析は、このようにして、より狭いタイヤから得られ、不正確なデータを導くことになる結果に類似した結果を与えることになる。この問題を取り扱う一つの方法は、１個のアレイがタイヤのエッジに隣接する横方向に延在するトレッド隙間と位置合わせされる場合でも、他のアレイがタイヤの幅に関して正確な読み取り値を与えることを確実にするために十分な距離で離間した２個の（又はこれ以上の）リニア・アレイをもつことである。しかし、本発明の本態様の好ましい実施形態は、この問題に対する代替的なアプローチを提供する。本実施形態によれば、第２のセンサシステムは、タイヤが走行方向に装置の上を移動する間にタイヤを横切るラインに沿った点での荷重を表す出力を与える横方向に延在するリニア・センサ・アレイであり、各センサは、タイヤの中のトレッド・パターンの結果としてタイヤとの接触がない上記ラインに沿った点を検出するためにアレイに十分に高い分解能を与えるため十分に小さい幅をもつ作動部分と関連付けられ、各作動部分は、細長くされ、タイヤのエッジに隣接する横方向に延びるトレッド隙間の橋渡しを行うために十分な広がりによって走行方向に延在する。
【００３２】
このようにして、作動部分が依然としてタイヤの表面と完全に接触し、トレッド隙間を検出することができる間に、タイヤ跡の幅のより正確な指標を得ることができる。
【００３３】
米国特許出願公開第５９４２６８１号明細書には、タイヤ跡の横断プロファイルを解析するシステムが開示される。このシステムは、細長いセンサのアレイを使用する。しかし、このシステムの目的は、すべてのトレッド隙間を橋渡しすることである。センサは、１５ｍｍから２０ｍｍの幅と、少なくとも５０ｍｍの長さとを有し、この長さは、センサがタイヤ表面の少なくとも３箇所と接触するように、すなわち、センサが２つのトレッド隙間の橋渡しを行うように選ばれる。これは、低分解能システムである。
【００３４】
本発明の本態様の実施形態では、作動部分のヘッド部の幅は、例えば、約１ｍｍ以下、約１．５ｍｍ以下、約２ｍｍ以下、約２．５ｍｍ以下、約３ｍｍ以下、約３．５ｍｍ以下、約４ｍｍ以下、約４．５ｍｍ以下、又は、約５ｍｍ以下でもよい。作動部分のヘッド部の幅は、例えば、約０．５ｍｍ〜約０．７５ｍｍ、約０．７５ｍｍ〜約１ｍｍ、約１ｍｍ〜約１．２５ｍｍ、約１．２５ｍｍ〜約１．５ｍｍ、約１．５ｍｍ〜約２ｍｍ、約２ｍｍ〜約２．５ｍｍ、約２．５ｍｍ〜約３ｍｍ、約３ｍｍ〜約３．５ｍｍ、約３．５ｍｍ〜約４ｍｍ、約４ｍｍ〜約４．５ｍｍ、又は、約４．５ｍｍ〜約５ｍｍでもよい。作動部分のヘッド部の幅は、約０．５ｍｍから約１．５ｍｍまで、約１ｍｍから約２ｍｍまで、約１ｍｍから約３ｍｍまで、約１ｍｍから約５ｍｍまで、又は、約２ｍｍから約５ｍｍまでの範囲でもよい。
【００３５】
本発明の本態様の実施形態では、隣接する作動部分の間の間隔は、例えば、約１ｍｍ以下、約１．５ｍｍ以下、約２ｍｍ以下、約２．５ｍｍ以下、約３ｍｍ以下、約３．５ｍｍ以下、約４ｍｍ以下、約４．５ｍｍ以下、又は、約５ｍｍ以下でもよい。隣接する作動部分の間の間隔は、例えば、約０．５ｍｍ〜約０．７５ｍｍ、約０．７５ｍｍ〜約１ｍｍ、約１ｍｍ〜約１．２５ｍｍ、約１．２５ｍｍ〜約１．５ｍｍ、約１．５ｍｍ〜約２ｍｍ、約２ｍｍ〜約２．５ｍｍ、約２．５ｍｍ〜約３ｍｍ、約３ｍｍ〜約３．５ｍｍ、約３．５ｍｍ〜約４ｍｍ、約４ｍｍ〜約４．５ｍｍ、又は、約４．５ｍｍ〜約５ｍｍでもよい。隣接する作動部分の間の間隔は、約０．５ｍｍから約１．５ｍｍまで、約１ｍｍから約２ｍｍまで、約１ｍｍから約３ｍｍまで、約１ｍｍから約５ｍｍまで、又は、約２ｍｍから約５ｍｍまでの範囲でもよい。
【００３６】
本発明の本態様の実施形態では、隣接する作動部分の間の間隔は、隣接する作動部分の間のピッチ、すなわち、ヘッド部の中心間の距離のような代替的な方法で表現されることがある。隣接する作動部分の間のピッチは、隣接する作動部分の間に僅かな隙間が存在すべきであるため、単独の作動部分の幅より少なくとも僅かに大きくされる必要がある。一部の実施形態では、隣接する作動部分の間のピッチは、作動部分の幅の約１．５倍〜約５倍、作動部分の幅の約１．５倍〜約４倍、作動部分の幅の約１．５倍〜約３倍、作動部分の幅の約１．５倍〜約２．５倍、又は、作動部分の幅の約１．５倍〜約２倍である。絶対表現では、隣接する作動部分の間のピッチは、約１．２５ｍｍ〜約１．５ｍｍ、約１．５ｍｍ〜約２ｍｍ、約２ｍｍ〜約２．５ｍｍ、約２．５ｍｍ〜約３ｍｍ、約３ｍｍ〜約３．５ｍｍ、約３．５ｍｍ〜約４ｍｍ、約４ｍｍ〜約４．５ｍｍ、又は、約４．５ｍｍ〜約５ｍｍでもよい。
【００３７】
作動部分のヘッド部の幅、隣接する作動部分の間隔、及び、隣接する作動部分の間のピッチに対するこれらの考えられる値は、作動部分によって接触されたセンサ部分の幅、間隔、ピッチにも適用できる、と理解されることになる。さらに、作動部分又はセンサ部分に関するこれらの値は、細長いヘッド部付きの作動部分が存在するかどうかとは無関係に、そして、例えば、正方形又は円形（この場合、幅は直径と見なされる）であるアクチュエータヘッド部が存在する場合に、本発明のすべての態様の観点で適用可能である。好ましい実施形態では、作動部分又はセンサ部分のような素子間のサイズ及び間隔は、変動がある実施形態であるとしても、一定又は実質的に一定である、とさらに理解されることになる。
【００３８】
本発明の実施形態では、作動部分のヘッド部の長さは、約１０ｍｍから約２５ｍｍまで、約１０ｍｍから約２０ｍｍまで、約１０ｍｍから約１５ｍｍまで、又は、約１５ｍｍから約２５ｍｍまでの範囲でもよい。作動部分のヘッド部の長さは、約１０ｍｍ以上、約１５ｍｍ以上、約２０ｍｍ以上、又は、約２５ｍｍ以上でもよい。作動部分のヘッド部の長さは、約１５ｍｍ以下、約２０ｍｍ以下、約２５ｍｍ以下、約３０ｍｍ以下でもよい。作動部分のヘッド部の長さは、作動部分のヘッド部の幅の少なくとも約１０倍、作動部分のヘッド部の幅の少なくとも約１５倍、作動部分のヘッド部の幅の少なくとも約２０倍、作動部分のヘッド部の幅の少なくとも約２５倍、又は、作動部分のヘッド部の幅の少なくとも約３０倍でもよい。
【００３９】
好ましい実施形態では、各作動部分のヘッド部は、実質的に矩形であり、ヘッド部から下向きに延在し、ヘッド部より実質的に小さい面積をもつセンサ係合部分で終端する付随的な部分である。センサ係合部分は、例えば、ヘッド部の幅と同程度、又は、同じ次数である幅を有することがある。センサ係合部分は、例えば、センサ係合部分の幅と同程度、又は、同じ次数である長さを有することがある。センサ係合部分は、例えば、正方形又は円形でもよい。
【００４０】
細長い作動部分の形態が本発明の第１の態様とは独立に使用されることがあり、よって、本発明の第２の態様によれば、車両タイヤが走行方向に装置の上を移動する間に車両タイヤの特性を点検する装置であって、タイヤが走行方向に装置の上を移動する間にタイヤを横切るラインに沿った点での荷重を示す出力を与える横方向に延在するリニア・センサ・アレイを備え、各センサは、タイヤのトレッド・パターンの結果としてタイヤと接触しない上記ラインに沿った点を検出するため、アレイに十分に高い分解能を与えるよう十分に小さい幅をもつ作動部分と関連付けられ、各作動部分は、細長くされ、タイヤのエッジに隣接する横方向に延在するトレッド隙間の橋渡しを行うため十分な広がりで走行方向に延在する装置が提供される。
【００４１】
第２の態様は、方法として表現されることもあるので、この第２の態様から見ると、本発明は、車両タイヤが走行方向に装置の上を移動する間に車両タイヤの特性を点検する方法であって、タイヤが走行方向に装置の上を移動する間にタイヤを横切るラインに沿った点での荷重を示す出力を与えるため横方向に延在するリニア・センサ・アレイを設けるステップを含み、各センサは、タイヤのトレッド・パターンの結果としてタイヤと接触しない上記ラインに沿った点を検出するため、アレイに十分に高い分解能を与えるために十分に小さい幅をもつ作動部分と関連付けられ、各作動部分のヘッド部は、細長くされ、タイヤのエッジに隣接する横方向に延在するトレッド隙間を橋渡しするため十分な広がりで走行方向に延在し、走行方向における各作動部分のヘッド部の広がりは、センサ・アレイとタイヤとの間に接触が存在する場所にタイヤの中央領域に向かうタイヤの部分が存在することと、このような部分に、トレッド隙間の橋渡しを行わない作動部分のヘッド部が存在することを確実にするため十分に制限されている、方法が提供される。
【００４２】
本発明の第２の態様の何れか又はすべての特徴は、本発明の第１の態様の何れか又はすべての特徴、及び、随意的な特徴と組み合わされてもよい。
【００４３】
本発明の実施形態で用いられるリニア・センサ・アレイは、圧電性、量子トンネル複合材料などのような様々なタイプの個別のセンサを使用してもよい。しかし、本発明の第３の態様は、高精細リニア・センサ・アレイで用いるため特に適している構成を提供する。
【００４４】
よって、本発明の実施形態では、第２のセンサ・アレイは、縦方向が走行方向に延在する複数の細長い平行な弾性変形可能な部材を備え、各変形可能な部材は、ヘッド部から変形可能な部材を係合する部品まで下方向に延在するそれぞれの作動部分が設けられ、各変形可能な部材は、この部材の長手方向に離間した少なくとも２個の検知部分が設けられ、各検知部分は、印加された応力に応じて変化する電気特性を有し、変形可能な部材上の検知部分は、ブリッジ構成の中でノードとして電気接続され、ブリッジに電気入力を供給し、ブリッジからの電気出力を検出する手段が設けられている。
【００４５】
ハーフブリッジ構成の中で接続された２個の検知材料の部分、又は、フル・ホイートストン・ブリッジ構成の中で接続された４個の検知材料の部分が存在する可能性がある。
【００４６】
この構成は、本発明の第１の態様及び第２の態様とは独立に使用されることがあるので、第３の態様から見て、本発明は、車両タイヤが走行方向に装置の上を移動する間に車両タイヤの特性を点検する装置であって、タイヤが走行方向に装置の上を移動する間にタイヤを横切るラインに沿った点における荷重を示す出力を供給する横方向に延在するリニア・センサ・アレイを備え、センサ・アレイは、縦方向が走行方向に延在する複数の細長い平行な弾性的に変形可能な部材を備え、各変形可能な部材は、ヘッド部から変形可能な部材を係合する部品まで下方向に延在するそれぞれの作動部分が設けられ、各変形可能な部材は、この部材の長手方向に離間した少なくとも２個の検知部分が設けられ、各検知部分は、印加された応力に応じて変化する電気特性を有し、変形可能な部材の検知部分は、ブリッジ構成の中でノードとして電気接続され、ブリッジに電気入力を供給し、ブリッジからの電気出力を検出する手段が設けられている、装置を提供する。
【００４７】
この態様は、方法として、及び、このような装置で用いられるリニア・アレイとして表現されることもある。本態様の特徴は、本発明の第１の態様及び第２の態様の一方又は両方の特徴及び随意的な特徴と併せて使用されてもよい。
【００４８】
可撓性部材は、一端が支持され、他端が自由に撓む状態で、片持ち梁の形式で搭載することができる。このような構成では、作動部分は、自由端に隣接する可撓性部材を係合することがある。しかし、好ましい構成では、可撓性部材は、両端で支持され、作動部分は、可撓性部材の両端の中間にある中央領域で可撓性部材を係合する。本発明の第１、第２及び第３の態様の好ましい実施形態は、このような構成を使用し、可撓性要素を作成する効率的な仕方を提供する。本実施形態によれば、弾性変形可能な材料製の細長い基材は、縦方向に互いに離間した複数の平行な横方向に延在するスロットが基材の中に設けられているので、何れかの隣接するスロットのペアの間に、基材の残りの部分に一体的に接続された第１の端及び第２の端を有している細長い可撓性部材が画定されている。
【００４９】
類似した構成が片持ち梁型可撓性部材を提供するため使用できる。このような実施形態では、弾性変形可能な材料製の細長い基材は、基材のエッジから延び、縦方向に互いに離間している複数の平行な横方向に延在するスロットが基材の中に設けられているので、何れかの隣接するスロットのペアの間に、基材の残りの部分に一体的に接続された第１の端と、第２の自由端とを有している細長い可撓性部材が画定されている。
【００５０】
このような構成は、撓みに応答して出力を供給する特別な手段とは無関係に有利であり、本発明の第１、第２及び第３の態様とは独立している。このように、本発明の第４の態様によれば、車両タイヤが走行方向に装置の上を移動する間に車両タイヤの特性を点検する装置であって、タイヤが走行方向に装置の上を移動する間にタイヤを横切るラインに沿った点での荷重を示す出力を供給するため横方向に延在するリニア・センサ・アレイを備え、センサ・アレイは、縦方向が走行方向に延在する複数の細長い平行な弾性的に変形可能な部材を備え、各可撓性部材は、ヘッド部から可撓性部材を係合する部品へ下向きに延在するそれぞれの作動部分が設けられ、各可撓性部材は、上に搭載され、部材の撓みに応じて変化する電気特性を有する少なくとも１つの検知部分が設けられ、弾性変形可能な材料製の細長い基材は、縦方向に互いに離間した複数の平行な横方向に延在するスロットが基材の中に設けられているので、何れかの隣接するスロットのペアの間に、少なくとも一端が基材の残りの部分に一体的に接続されている上記細長い可撓性部材が画定されている、装置が提供される。
【００５１】
本態様の特徴は、本発明の上記３態様のすべての特徴及び随意的な特徴と併せて、又は、このような態様のうちの何れか１つの態様の特徴と併せて、又は、このような態様のうちの何れか２つの態様の特徴と併せて使用されてもよい。
【００５２】
本発明の上記態様で使用された検知部分又は複数の検知部分は、例えば、圧電素子又は圧電抵抗素子でもよい。
【００５３】
本発明のさらなる分野は、本発明の第１の態様の第２のセンサ・アレイ、又は、本発明の第２、第３及び第４の態様のセンサ・アレイで使用されたセンサの保護に関する。
【００５４】
典型的に、上述の本発明の態様による装置は、戸外に設置され、大型トラック、バスなどと同じ大きさ、かつ、同じ重量である車両が繰り返し通過するかなり困難な動作条件に晒されることになる。国際公開第２００６／００３４６７号パンフレットでは、柔軟なテープがセンサを覆うため使用され、この外層は、環境条件からセンサを保護し、摩耗に抵抗する必要があるが、各センサ素子へのタイヤ圧の伝達も可能にする必要がある、と言える。何れか１つのセンサで観察されるような圧力がこのセンサの面積の上に加えられた圧力に起因し、隣接又は近接するセンサに加えられた圧力による影響を受けないように、クロストークは、存在すべきでない、とさらに言うことができる。
【００５５】
今度は、センサ・アレイによる十分な分解能を依然として可能にしている間に、テープより遙かに柔軟性が少なく、かつ、より大きい保護を提供する外装を使用できることが確認された。
【００５６】
したがって、本発明の上記態様の好ましい実施形態では、横方向に延在し、タイヤが上を転がるリニア・センサ・アレイが存在し、このセンサ・アレイは、複数の個別の力センサを備え、各力センサは、検知部分と作動部分とを備え、作動部分は、タイヤとの接触による荷重を受ける第１の端と、タイヤ接触力を検知部分に伝達する第２の端とを有し、センサ・アレイは、タイヤの中のトレッド・パターンの結果としてタイヤと接触しない上記ラインに沿った点を検出するため十分に高い分解能をもち、上面及び下面を有するカバーシートは、作動部分の第１の端の上に重なり、上面は、タイヤと接触することになり、下面は、荷重を作動部分の第１の端に伝達するため配置され、カバーシートは、カバーシートの上面の上でタイヤからの荷重に応答して作動部分の個別の移動を許容するため弾性的な方法で局所的に変形可能である間に実質的に自立できるよう十分に剛性がある。
【００５７】
この特徴も同様に本発明の上記態様とは独立に使用することが可能であり、よって、第５の態様から見て、本発明は、車両ホイール上のタイヤの特性を測定するため用いられる装置であって、横方向に延在し、タイヤが縦方向に上を転がり、タイヤの跡を横切って延在し、タイヤ跡を横切って横方向に延在するライン上の点でのタイヤ接触荷重に関連した出力を供給する複数の個別の力センサを含むリニア・センサ・アレイと、タイヤの跡がセンサ・アレイの上を移動するときに間隔を置いて力センサの出力をサンプリングするサンプリングシステムと、を備え、各力センサは、検知部分及び作動部分を含み、作動部分は、タイヤとの接触による荷重を受ける第１の端と、タイヤ接触力を検知部分に伝達する第２の端とを有し、センサ・アレイは、タイヤの中のトレッド・パターンの結果としてタイヤと接触しない上記ラインに沿った点を検出するため十分に高い分解能をもち、上面及び下面を有するカバーシートは、作動部分の第１の端の上に重なり、下面は、荷重を作動部分の第１の端に伝達するため配置され、カバーシートは、カバーシートの上面の上でタイヤからの荷重に応答して作動部分の個別の移動を許容するため弾性的な方法で局所的に変形可能である間に実質的に自立できるよう十分に剛性がある、装置を提供する。
【００５８】
本態様は、方法の形式で表現されてもよい。本態様の特徴は、上述の本発明の上記態様の特徴のうちの何れか又はすべてと組み合わせて使用されてもよい。
【００５９】
好ましくは、カバーシートは、実質的に耐圧縮性もある。しかし、一部の実施形態では、非圧縮性カバーシートはまた、カバーシートと作動部分の第１の端、又は、ヘッド部との間に、ゴムのような弾性的に圧縮性の材料の層を設けることもできる。
【００６０】
カバーシートは、鋼のような金属の層の形でもよく、好ましい実施形態では、ステンレス鋼でもよい。代替的に、カバーシートは、プラスチック材料で形成されてもよい。何れの場合でも、シートの厚さは、例えば、約０．５ｍｍである。本発明の一部の好ましい実施形態では、カバーシートの可能な厚さは、約０．３ｍｍと約１ｍｍとの間、約０．３ｍｍと約０．８ｍｍとの間、又は、約０．４ｍｍと約０．６ｍｍとの間である。
【００６１】
上記タイプのカバーシートは、水、塵、及び、その他の汚染物の侵入から装置を保護することになるが、依然としてトレッド隙間を検出できる高分解能センサの使用を可能にする。
【００６２】
カバーシートの特徴は、本発明のこの第５の態様との関連、及び、本発明の上記４つの態様の実施形態との関連の両方において、代替的な方法で表現されてもよい。
【００６３】
上述されているように、カバーシートは、カバーシートの上面の上でタイヤからの荷重に応答して作動部分の個別の移動を許容するため弾性的な方法で局所的に変形可能である間に実質的に自立できるよう十分に剛性がある。代替的に、又は、付加的に、カバーシートを画定する特徴は、（ｉ）カバーシートは、金属性であり、少なくとも０．３ｍｍ厚である、又は、（ｉｉ）カバーシートは、車両のタイヤの重量の下で実質的な圧縮を受けないが、弾性的に曲がる、ということがある。
【００６４】
本発明のこの態様及び他の態様の実施形態では、個別のセンサ部分に対する最大荷重に対応する作動部分の移動の程度は、例えば、約１０ミクロンから約３０ミクロンまでの範囲、約１０ミクロンから約２０ミクロンまでの範囲、約１５ミクロンから約２０ミクロンまでの範囲、約３０ミクロン以下、約２５ミクロン以下、又は、約２０ミクロン以下である。個別のセンサ上の最大荷重は、例えば、約１５ｋｇと約２５ｋｇとの間、約１５ｋｇ以上、又は、約２０ｋｇ以上である。個別のセンサ上の最大負荷は、例えば、航空機タイヤ、又は、地上移動車両の場合、２０ｋｇよりかなり大きくなる可能性がある。
【００６５】
カバーシートは、例えば、隣接するセンサからの信号を滑らかにすることを目的とすることがある。センサ間の接続を何ら用いることなく、１個のセンサがタイヤゴムと位置合わせされ、隣のセンサがトレッド隙間と完全に位置合わせされる場合、トレッド隙間がどこから始まるかに関する指標は存在しない。センサからのデータを処理すると、鋭い変わり目を用いて、トレッド隙間が第１のセンサの直後に始まる、という結論に達することになる。一部の目的のため、このことは、データの有用性に影響を与える可能性があり、鋭さの少ない変わり目が望ましい。
【００６６】
カバーシートは、所与のセンサ上の荷重の一部分を隣接するセンサに移すために役立つ。この効果は、適当なリンクによって直接的に個別のセンサのための作動部分を一つに連結することによっても得ることができる。
【００６７】
第６の態様から見て、本発明は、車両ホイール上のタイヤの特性を測定するのに用いられる装置であって、横方向に延在し、タイヤが縦方向に上を転がり、タイヤの跡全体を横切って延在し、タイヤとの間の接触ラインを横切る点でのタイヤ接触力に関連した出力を供給する複数の個別の力センサを含むリニア・センサ・アレイと、
タイヤの跡がセンサ・アレイの上を移動するときに間隔を置いて力センサの出力をサンプリングするサンプリングシステムと、を備え、各力センサは、力検知部分及び力伝達部分を含み、力伝達部分は、タイヤ接触力を受ける第１の端と、タイヤ接触力を力検知部分に伝達する第２の端とを有し、横方向に延在する柔軟な力分散部材は、使用中にタイヤと力伝達部分との間にあるように力伝達部分の第２の端と接触して力伝達部分の上に重なり、そのために、タイヤによって所与の力伝達部分に加えられた力の一部分が隣接する力伝達部分に分散される、装置を提供する。
【００６８】
力分散部材は、複数の力伝達部分と一体的に形成された部分でもよい。力分散部材は、カバーシートを備えることがあり、金属又はプラスチック材料の層でもよい。力分散部材は、弾性材料の比較的堅い層及び比較的柔軟な層を備えることがある。力分散部材は、実質的に依存しないように十分に剛性があるが、隣接する力伝達部分の個別の移動を許容するため実質的に柔軟性があることがあり、そして、本発明の上記態様に関連して説明された通りでもよい。
【００６９】
本発明のこの第６の態様は、方法の形式で表現されてもよく、本発明の他の態様の何れかからの特徴及び随意的な特徴と組み合わされてもよい。
【００７０】
本発明の別の態様は、タイヤが上を通過する横方向に延在するセンサ・アレイを使用するとき、タイヤ圧を判定する際に使用されるべきセンサデータを判定することに関係する。センサ出力は、タイヤがセンサ・アレイを通り越すときにサンプリングされることになり、一般論として、タイヤが最初にセンサと接触するとき、検出された荷重は最小から平坦域まで増加し、次に、タイヤがアレイを通り越すまで減少することになる、と仮定される。最高出力を供給するセンサは、通常は、タイヤと完全に接触したセンサであり、側壁付近の影響から離れて、タイヤの中心へ向かうセンサからの読み取り値は、タイヤ圧を判定する際に用いられる最も信頼できるデータを提供することになる。
【００７１】
タイヤの一部分が最初にセンサ・アレイを係合するときに初期ピークが存在する、と判定された。次に、ピークの後に、荷重が再び減少し始めるまで、近似平坦域が存在する。米国特許出願公開第５９４２６８１号明細書には、タイヤの荷重／時間の３本の曲線が示されている。曲線の１つずつは、このような初期ピークを示し、曲線上のこれらの最大は、計算の際に使用されることが明示される。ピークは不安定であることと、ピークの振幅は、タイヤ空気圧に関係しないある程度の数の理由のため変化する可能性があることとが分かった。本発明の別の態様によれば、タイヤ圧を判定する際に使用されるデータは、そうではなく、データがより安定であり、かつ、より信頼できる平坦域領域から取得される。
【００７２】
よって、本発明の第７の態様から見ると、車両タイヤが走行方向に装置の上を移動する間に車両タイヤの圧力を点検する方法であって、タイヤが走行方向に装置の上を移動する間にタイヤを横切るラインに沿った点での荷重を示す出力を供給するため横方向に延在するリニア・アレイ・センサを設けることと、タイヤが上を移動されるときに間隔を置いてセンサの出力をサンプリングすることとを含み、タイヤがセンサ・アレイの上を移動するとき、センサ上の荷重は、零又は最小からピークまで増加し、続いて、平坦域、そして、零又は最小まで減少し、タイヤ圧を点検する際に使用されるセンサの出力は、荷重がピークから平坦域まで戻った後に開始し、荷重が平坦域から減少し始める前に終了する時間間隔中に取得される、方法が提供される。
【００７３】
平坦域は、完全に平坦である必要はなく、出力振幅に変動を有し、又は、方向に傾き、すなわち、上向き若しくは下向きを有することさえある。しかし、これは、標準的には、最初にピークまで急激に上昇し、ピークから急激に下降し、そして、急激に最終的に下降するのとは異なり、著しくより一定している。一部の実施形態では、出力が使用されることに関する時間間隔は、荷重がピークになる点より荷重が平坦域から減少し始める点に実質的に時間的に近接する点で始まる。一部の実施形態では、出力が使用されることに関する時間間隔の程度は、タイヤがセンサに荷重を加える時間より実質的に短い。
【００７４】
タイヤがリニア・アレイの上を移動するとき、アレイとタイヤとの間に単一の接触ラインが存在し、タイヤ跡の中でのこの接触ラインの位置は、跡の前方から跡の後方へ変化する。タイヤ圧を点検するため、本発明の本態様の一部の実施形態では、センサ出力は、タイヤ跡の長さの最後の約７５％以下、タイヤ跡の長さの最後の約６５％以下、タイヤ跡の長さの最後の約５０以下、又は、タイヤ跡の長さの最後の約３０％以下に関する限りで使用される。換言すると、センサ出力は、出力が生成される全時間の最後の約７５％以下、出力が生成される全時間の最後の時間の約６５％以下、出力が生成される全時間の最後の約５０％以下、又は、出力が生成される全時間の最後の約３０％以下に関する限りで使用される。
【００７５】
タイヤ圧が記憶比較データを参照して点検される実施形態では、本発明の本態様は、選択された時間間隔におけるセンサ出力により一貫性があるので、より高い信頼性をもたらし、よって、例えば、校正段階の間に与えられる出力とより正確な相関が存在することになる。
【００７６】
本発明の本態様は、本発明を実施するように構成された装置の形式で表現されてもよい。本発明の本態様の特徴は、上述された本発明の他の態様のうちの何れか又はすべての特徴及び随意的な特徴と併せて使用されてもよい。
【００７７】
本発明のこの第７の態様の一部の実施形態では、使用されるべき適切なセンサ出力は、初期ピークを点検し、次に、適切な時間を待機するか、又は、平坦域を点検し、平坦域上の適切な点を選択するアルゴリズムを使用することにより計算することができる。リニア・アレイが上に設けられているプラットフォームを支持するベースの上の荷重分布を検出するため第１のセンサ・アレイが存在する一部の実施形態では、第１のセンサの組は、タイヤ位置及び速度を判定するため使用することができ、この情報は、リニア・アレイの中のセンサから使用するために適切なセンサ出力を特定するため使用することができる。このような実施形態では、第１のセンサからの読み取り値は、第２のセンサの組からの出力のサンプリングを開始し、サンプリングを終了するため使用することができる。代替的に、第１のセンサの組からの出力は、第２のセンサからの出力が使用されるべき時間間隔を判定するため使用することができ、この時間間隔内のサンプリングされた出力は、選択することができる。
【００７８】
出力が使用されるセンサの位置に関して、これらのセンサは、タイヤエッジから離れた、タイヤ跡の中央領域にあるセンサに限定される。これらのセンサは、タイヤ跡のエッジ及びタイヤ幅を特定し、中央領域にあるセンサを選択するため、リニア・アレイの中のセンサからのデータを解析することから選択することができる。代替的に、第１のセンサの組は、タイヤの近似的な境界と、出力が使用されるべき第２の組の中のセンサを特定するため使用される情報とを特定するため使用することができる。一般に、これらの可能性は、組み合わせることが可能であり、第２の組の中のセンサは、第２の組の中のセンサからの出力と、第１の組の中のセンサからの出力とを考慮して、選択することができる。
【００７９】
上述の通り、タイヤ圧測定のため選択されたセンサは、好ましくは、タイヤ側壁から離れたタイヤの中央領域から選ばれる。この中央領域は、例えば、タイヤの中心線の両側に対称的又はほぼ対称的に配列されることがあり、例えば、タイヤ跡の幅の最大で約１０％まで、タイヤ跡の幅の最大で約２０％まで、タイヤ跡の幅の最大で約２５％まで、タイヤ跡の幅の最大で約３０％まで、タイヤ跡の幅の最大で約３５％まで、タイヤ跡の幅の最大で約４０％まで、タイヤ跡の幅の最大で約４５％まで、タイヤ跡の幅の最大で約５０％まで、タイヤ跡の幅の最大で約５５％まで、タイヤ跡の幅の最大で約６０％まで、タイヤ跡の幅の最大で約６５％まで、タイヤ跡の幅の最大で約７０％まで、又は、タイヤ跡の幅の最大で約７５％までを占有することがある。換言すると、中央領域は、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの中心線の両側に対称的又はほぼ対称的に配列されることがあり、例えば、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約１０％まで、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約１５％まで、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約２０％まで、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約２５％まで、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約３０％まで、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約３５％まで、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約４０％まで、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約４５％まで、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約５０％まで、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約５５％まで、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約６０％まで、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約６５％まで、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約７０％まで、又は、センサ・アレイとタイヤとの間の接触ラインの長さの最大で約７５％までを占有することがある。
【００８０】
中央領域にあるセンサからの出力から、そして、平坦域の望ましい部分と一致するように選択された期間に亘って、タイヤと完全に接触した単独センサ上の荷重を表現するとして、最も大きい出力を選択することができる。しかし、これは、例えば、センサがタイヤ・トレッド隙間の中の石の位置と一致する場合、真の荷重の正確な表現ではないことについての理由が存在する可能性がある。したがって、好ましくは、最高の値をもつある程度の数のセンサからの出力が選択され、これらの出力は、トレッド隙間と完全に又は部分的に一致するセンサからの出力を除外する。例えば、最大で出力の上位５％まで、最大で出力の上位１０％まで、最大で出力の上位１５％まで、最大で出力の上位２０％まで、最大で出力の上位２５％まで、最大で出力の上位３０％まで、最大で出力の上位３５％まで、最大で出力の上位４０％まで、最大で出力の上位４５％まで、又は、最大で出力の上位５０％まで選択することができる。何らかの異常、例えば、特に高い値、又は、特に低い値を除外するため統計的手法を使用することができる。平均値は、残りの出力から計算することができる。
【００８１】
本発明の態様のこのような実施形態の意図は、タイヤがセンサ・アレイの上を転がるとき、タイヤのエッジに向かう変わり目の影響から離れて、荷重プロファイルの安定した平坦域領域において、トラッド隙間の影響なしに、タイヤゴムと完全に位置合わせされたセンサ上の荷重について信頼できる値を取得することである。
【００８２】
上述された本発明の様々な態様を実施するのに用いられる装置の構造に関して、上述されるように、検知部分を係合する複数の作動部分と共にリニア・センサ・アレイを使用する実施形態では、検知部分と位置合わせされた離間した、平行な、垂直方向に延在するスロットを有し、各スロットがそれぞれの作動部分を案内する支持構造体が設けられることがある。このような構造体は、荷重解析が必要とされる他の状況で使用できる。
【００８３】
第８の態様から見て、本発明は、支持部材と、支持部材に搭載され、弾性的に変形可能な材料で作られ、そして、隣接するスロットのペアの間に少なくとも一端が基材の残りの部分に一体的に接続された細長い可撓性部材が画定されるように、複数の平行な、横方向に延在するスロットが縦方向に互いに離間して設けられている細長い基材と、部材の撓みに応じて変化する電気特性を有している各変形可能な部材に設けられた少なくとも１個のセンサと、変形可能な部材と位置合わせされ、各作動部分が基材から離れたヘッド端部及びそれぞれの変形可能な部材を係合するベース端部を有している複数の作動部分と、作動部分のヘッド端部の上に重なる弾性的に変形可能な材料で作られたカバーシートと、を備える細長いセンサ・アレイを提供する。
【００８４】
好ましい構成では、細長い支持構造体は、基材の上に重なり、そして、作動部分を案内する離間した、平行な、垂直方向に延在するスロットを有している。
【００８５】
このようなセンサのアレイは、直線的に延在するアレイが必要とされるある程度の数の用途で使用することができ、そして、スロットは、間隔を接近させ、幅を狭くさせ、さらに、作動部分のヘッド部を狭くすることにより、基材の細長い方向に沿って高分解能を与える点で高分解能センサ・アレイを提供する際に特に役立つ。横方向での分解能は、作動部分のヘッド部のサイズを選択することにより変えることができる。正方形であり、１辺の寸法が変形可能部材の幅に等しいヘッド部は、縦方向と同じ分解能を横方向に与えることになる。横方向に細長くされたヘッド部は、この横方向により低い分解能を与えることになる。
【００８６】
本発明の本態様の特徴は、上述された本発明の何れか又はすべての他の態様の特徴又は随意的な特徴と併せて使用されることもある。車両タイヤ特性を判定するため使用される方法及び装置との関連で、センサ・アレイは、アレイの縦方向寸法がアレイ上でのタイヤの意図された移動方向を横切って直角に延びる状態で配置されることになる。
【００８７】
上述の通り、本発明の様々な態様は、様々な組み合わせで一緒に使用することができる。可能である組み合わせ及び副次的な組み合わせの数の一般性を損なうことなく、以下は、一つの特別な態様から始まる組み合わせの一例である。本発明のこの特別な態様は、車両タイヤが走行方向に装置の上を移動する間に車両タイヤの空気圧を点検する装置であって、ベースと、ベースの上に搭載され、車両タイヤの跡全体を収容するため走行方向と走行方向の横方向とに十分に広がるプラットフォームと、プラットフォームとベースとの間に配置され、タイヤが走行方向にプラットフォームの上で移動される間に、ベースを覆って縦方向及び横方向に分布した点でプラットフォームによってベースに加えられた可変荷重を示すデータを供給する第１の荷重センサの第１のアレイと、第１の荷重センサの出力をサンプリングする手段と、プラットフォームの上面に搭載され、プラットフォームを横切って延在し、そして、アレイが車両タイヤの幅を収容するため十分な横方向の広がりを有し、タイヤが走行方向にプラットフォームの上を移動する間に個別の第２のセンサがセンサ上の荷重の値を示す可変出力を供給する荷重センサである、第２のセンサの第２のアレイと、第２のセンサの出力をサンプリングする手段と、第１のセンサ及び第２のセンサの出力をサンプリングすることから取得されたデータを処理するように構成されたデータ処理手段と、を備え、データ処理手段は、少なくとも１つの代表的な第２のセンサ荷重値を与え、代表的な第２のセンサ荷重値を使用してタイヤの空気圧の指標を与えるように構成されている、装置を提供する。
【００８８】
第１の荷重センサの第１のアレイは、複数行の横方向に延在するセンサの行を備えることがある。プラットフォームの前方エッジに隣接する第１のセンサの行と、プラットフォームの後方エッジに隣接する第２のセンサの行とが存在することがある。第１の行と第２の行との間に少なくとも１行の付加的なセンサの行が存在することがある。第１の荷重センサの第１のアレイは、複数のセンサの列を備えることがある。プラットフォームの左エッジに隣接する第１のセンサの列と、プラットフォームの右エッジに隣接する第２のセンサの列とが存在することがある。第１の列と第２の列との間に少なくとも１列の付加的なセンサの列が存在することがある。
【００８９】
第２のセンサの第２のアレイは、プラットフォームを横切って延在するリニア・アレイでもよい。第２のセンサは、第２のアレイがタイヤ表面上でトレッド隙間が存在する位置を識別することができるように構成され、配置されることがある。個々の第２のセンサは、幅がプラットフォーム上のタイヤのトレッド隙間の幅の内部で完全に位置合わせされることを可能にするため十分に小さい幅をもつそれぞれの作動部分と関連付けられることがある。個々の作動部分は、細長くされ、そして、作動部分がタイヤの中央領域においてトレッド隙間の内部で完全に位置合わせされることを許容する間に、タイヤのエッジに隣接する横方向に延在するトレッド隙間の橋渡しを行うため十分な程度で走行方向に延在することがある。
【００９０】
第２のセンサと関連付けられた作動部分は、タイヤによって係合される上面をもつカバーシートの下面と係合してもよく、カバーは、カバーシートの上面の上でタイヤからの荷重に応答して作動部分の個別の移動を許容するため弾性的な方法で局所的に変形可能である間に実質的に自立できるよう十分に剛性がある。カバーシートは、タイヤによって所与の力伝達部分に加えられた力の一部分を隣接する力伝達部分に分配するのに役立つことがある。カバーシートは、少なくとも０．３ｍｍの厚さをもつ金属性でもよい。
【００９１】
センサ・アレイは、走行方向に延在する縦方向をもつ複数の細長い、平行な、弾性的に変形可能な部材を備えてもよく、各可撓性部材は、ヘッド部から可撓性部材を係合する部品まで下向きに延在する上記作動部分が設けられ、各可撓性部材は、部材の撓みに応じて変化する電気特性を有する少なくとも１個の検知部分が上に搭載されている。弾性的に変形可能な材料で作られた細長い基材は、スロットの何れかの隣接するペアの間で、少なくとも一端が基材の残りの部分に一体的に接続されている上記細長い可撓性部材が画定されるように、縦方向に互いに離間した、複数の平行な、横方向に延在するスロットが基材の中に設けられてもよい。個々の可撓性部材は、部材の撓みに応じて変化する電気特性を有する少なくとも２個の検知部分が搭載され、これらの検知部分は、ブリッジ構成の中で電気接続されている。
【００９２】
上記段落に記載されたような装置の上を上記走行方向に移動される間に車両タイヤの空気圧を点検する方法であって、第１の荷重センサの出力をサンプリングするステップと、第２のセンサの出力をサンプリングするステップと、少なくとも１個の代表的な第２のセンサ荷重値を与えるため、第１のセンサ及び第２のセンサの出力をサンプリングすることから得られたデータを処理するステップと、代表的な第２のセンサ荷重値を使用してタイヤの空気圧の指標を与えるステップと、を含む方法が提供されてもよい。
【００９３】
この方法は、プラットフォームによって支えられた全荷重を表す値を取得するため、第１のセンサの出力をサンプリングすることから取得されたデータを処理するステップを含んでもよい。この方法は、プラットフォームの上のタイヤの走行方向、及び／又は、プラットフォームの上のタイヤの走行速度、及び／又は、車両タイヤの軌跡角度を表すデータを取得するため、第１のセンサの出力をサンプリングすることから取得されたデータを処理するステップを含んでもよい。この方法は、タイヤの一方側ともう一方側との間に荷重の変動が存在する何らかのキャンバー効果を表すデータを取得するため、第２のセンサの出力をサンプリングすることから取得されたデータを処理するステップを含んでもよい。このようなキャンバーは、正になること、又は、負になることがある。
【００９４】
この方法は、第２のセンサの出力をサンプリングすることから取得されたデータが上記少なくとも１個の代表的な第２のセンサ荷重値を与えるために使用されるべき時間間隔を表すデータを取得するため、第１のセンサの出力をサンプリングすることから取得されたデータを処理するステップを含んでもよい。第２のセンサの出力をサンプリングすることは、上記時間間隔の開始時に開始され、上記時間間隔の終了時に終了してもよい。この時間間隔の開始は、タイヤが第２のアレイと接触した後、第２のセンサ上の荷重が初期ピークから平坦域領域まで下降したときに起こることがあり、上記時間間隔の終了は、第２のセンサ上の荷重が上記平坦域領域から下降し始める前に起こることがある。
【００９５】
この方法は、タイヤがプラットフォームの上を移動するとき、第２のセンサの組の中のセンサ上の荷重が比較的急峻にピークまで上昇し、続いて、ある期間に比較的平らな平坦域まで下降し、その後、急峻に下降するような方法でもよく、タイヤ圧を判定する際に使用される第２のセンサの組の中のセンサの出力は、荷重がピークから平坦域に戻った後に開始し、荷重が平坦域から減少し始める前に終了する時間間隔中に供給された出力だけである。
【００９６】
この方法と、本発明の他の態様による方法とは、トレッド隙間が存在するタイヤ跡の幅の変動を点検することによりタイヤ摩耗を調査することを含んでもよい。タイヤが新しいとき、タイヤの幅を横切るトレッド隙間が存在することになる。タイヤが摩耗すると共に、タイヤの外側エッジに向かうトレッドは、最初に摩滅し、最終的に消失することになる。よって、特別なタイヤのデータを記憶することにより、摩耗パターンを追跡することが可能である。
【００９７】
本発明のさらなる態様から見ると、車両タイヤが走行方向に装置の上を移動する間に車両タイヤの空気圧を点検する装置であって、ベースの上に搭載され、車両タイヤの跡全体を収容するため走行方向と走行方向の横方向とに十分な広がりをもつプラットフォームと、プラットフォームの上面に搭載され、プラットフォームを横切って延在し、車両タイヤの幅を収容するため十分な横方向の広がりを有し、個々のセンサが、タイヤが走行方向にプラットフォームの上を移動する間にセンサ上の荷重の値を示す可変出力を供給する荷重センサである、センサ・アレイと、センサの出力をサンプリングする手段と、センサの出力をサンプリングすることから取得されたデータを処理し、少なくとも１個の代表的なセンサ荷重値を与え、代表的なセンサ荷重値を使用してタイヤの空気圧の指標を与えるように構成されているデータ処理手段と、を備え、各センサは、幅がプラットフォーム上のタイヤのトレッド隙間の幅の内部で完全に位置合わせされることを可能にするため十分に小さい幅をもつそれぞれの作動部分と関連付けられることがあり、個々の作動部分は、タイヤによって係合されるべき上面をもつカバーシートの下面と係合し、カバーは、カバーシートの上面の上でタイヤからの荷重に応答して作動部分の個別の移動を許容するため弾性的な方法で局所的に変形可能である間に実質的に自立できるよう十分に剛性がある。
【００９８】
本発明の様々な態様の一部の実施形態は、一例として、添付図面を参照してこれから説明される。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】タイヤ特性を測定するため使用されるシステムの概略図。
【図２】システムで使用されるセンサ装置の概略端面図。
【図３】装置の主要部分の概略正面図。
【図４】装置の平面図。
【図５】装置で使用される個別センサの概略平面図。
【図６】センサの概略側面図。
【図７】電気接続を示すセンサの平面図。
【図８】センサと共に用いられるブリッジ回路の図。
【図９】複数のセンサを形成する基材の平面図。
【図１０】センサの作動部分を示す側面図。
【図１１】作動部分の平面図。
【図１２】作動部分を案内するブロックの平面図。
【図１３】基材の上に位置付けられたブロックを示す平面図。
【図１４】作動部分を覆うカバーシートを示す側面図。
【図１５】カバーシートを示す平面図。
【図１６】センサ・アレイを通り越す車両タイヤの概略図。
【図１７】図１６の構成を使用して出力されたタイヤ跡の図。
【図１８】異なるセンサを用いて図１６の構成を使用して出力された代替的なタイヤ跡の図。
【図１９】作動部分を提供する代替的な実施形態を示す図。
【図２０】異なる作動部分を使用する代替的な実施形態を示す図。
【図２１】第２の組の中のセンサ上の荷重を時間の関数として描いたグラフ。
【図２２】第２のセンサの組から出力された荷重を時間の関数として描いたグラフ。
【図２３】装置で使用される代替的な個別センサの概略平面図。
【図２４】センサと共に用いられる代替的なブリッジ回路の図。
【図２５】複数のセンサを形成する代替的な基材の平面図。
【図２６】プラットフォームとベースとの間の代替的なセンサ構成の平面図。
【発明を実施するための形態】
【０１００】
図１を参照すると、システム１は、４個のホイール３を有し、矢印Ａの方向に移動する車両２のタイヤ特性を判定するため使用される。このシステムは、２組のセンサ装置、すなわち、車両の左手側ホイールのための装置４と、右手側ホイールのための装置５とを含む。これらの装置は、同一であり、データ処理ユニット６に連結されている。
【０１０１】
図２、図３及び図４に示されるように、センサ装置は、８個ずつの３行に配置された第１の荷重センサ９のマトリクスを介して上にあるプラットフォーム８を支持するベース７を含む。前縁傾斜部１０及び後縁部１１が設けられる。第２のセンサの横方向アレイ１２がプラットフォーム８に中心位置で搭載される。使用中に、タイヤ３は、傾斜部１０を上り、プラットフォーム８に進み、傾斜部１１を下るまで、第１のセンサ９から出力を生じさせる。プラットフォーム８を上る間に、タイヤは、横方向に延在するリニア・センサ・アレイ１２を通過する。第１のセンサ９からの出力は、時間を隔ててサンプリングされ、特に、ホイール３からの装置上の全荷重を判定するため使用される。センサ・アレイ１２からの出力は、時間を隔ててサンプリングされ、特に、タイヤ３の空気圧を判定するため使用される。
【０１０２】
図５〜図８を参照すると、アレイ１２内の各センサは、両端で支持され、矢印Ｂの方向に、中間点１４で下向きに加えられた力の作用下で弾性的に撓むことができる梁１３を備える。梁１３に印刷された厚い膜部分の形をした４個の圧電抵抗素子１５、１６、１７及び１８が梁１３に沿って間隔を隔てられている。個別の圧電抵抗素子は、図５に概略的に示されるように、２個の接続部を有し、二つ一組で接合され、４個の接続点Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを設ける。これは、図７に示されるように、梁１３に印刷された導電部分１９、２０、２１及び２２を用いることによって行うことができる。接続点Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、図８に示されるように、入力電圧ＶｉがノードＡ及びＣの間に印加され、出力信号ＶｏがノードＢ及びＤの間に印加されるホイートストン・ブリッジのノードを形成する。この出力信号Ｖｏは、梁１３の撓みに応じて振幅が変動するので、点１４に加えられた荷重に依存する。
【０１０３】
リニア・アレイ１２を生成するため、基材シート２３が図９に示されるように使用される。このシートは、誘電材料の中に覆われたステンレス鋼のような適当な材料であればよい。ある程度の数の平行、等間隔スロット２４が、個別の平行梁１３を画定するため、例えば、レーザーカッターを使用して基材に切り込まれる。
【０１０４】
梁を撓ませるため、図１０に示されるように。対応する一連のアクチュエータ２５が使用される。個別のアクチュエータは、上端に細長い矩形状ヘッド部２６を設けるため、ほぼ矩形状の形をしている。下端には、ヘッド部よりかなり小さいサイズをもつフット部２７が存在し、梁１３の中間点１４を係合する。細長いヘッド部の目的は、後述される。
【０１０５】
図１２は、アクチュエータ２５を受承する一連の離間した平行スロット２９を含む支持ブロック２８を示す。図１３は、基材２３の上に位置付けられたブロック２８を示し、スロット２９が個別の梁１３と位置合わせされている。図１４は、アクチュエータ２５がブロック２８の中で支持され、アクチュエータのヘッド部２６はブロックの上に突出し、アクチュエータのフット部２７は梁１３の中間点１４を係合する状況を示す側面図である。厚さ０．５ｍｍのステンレス鋼からなるカバーシート３０は、アクチュエータ２５のヘッド部２６の上に設けられる。このカバーシートは、弾性的に変形可能であるので、シートを係合するタイヤからの荷重が個別のアクチュエータ２５に伝達されることを可能にする。
【０１０６】
図１５は、水、塵、及び、その他の汚染物が組立体の内部に入ることを防止する効果的なバリアが設けられるように、カバーシート３０がシート及び隣接する材料を密閉する周辺フランジ３１によって所与の位置に保持されているセンサ・アレイ組立体の平面図である。
【０１０７】
図１６は、アクチュエータヘッド部２６がアレイ３３として表現された、上述されるようなセンサ・アレイを通り越すタイヤ３２の概略図である。アレイは、タイヤが装置の上を転がるとき、タイヤの移動方向の横方向に延在する。タイヤは、２本の中央の「ジグザグ状」スレッドパターン３４及び３５が、タイヤのエッジから内向きに延在する横向きスレッド隙間３６及び３７と共に切り込まれている。図から分かるように、アクチュエータの細長いヘッド部は、タイヤの一方の端でスレッド隙間３６を橋渡しするため十分に長い。しかし、中央のトレッド隙間３４及び３５には、完全にスレッド隙間の内部に収まるアクチュエータヘッド部が存在する。この中央領域では、タイヤのゴムと完全に係合したアクチュエータヘッド部がさらに存在する。
【０１０８】
タイヤがアレイの上を転がるとき、アレイとの接触は、常に同じラインを横切るが、タイヤ跡の中でのこのラインの位置は、変化する。アレイの中のセンサからのデータは、図１７に示されるように、タイヤ跡の輪郭３８の表現を与えるため処理することができる。タイヤ跡の最大幅は、点３９と点４０との間の距離である。しかし、タイヤ跡の輪郭の内部にはタイヤのトレッド・パターンが見えない。トレッド隙間３４及び３５が検出されているが、単独のラインしか横切らない。隙間のジグザグ性は見えず、隙間は、縦方向ライン４１及び４２によって表現されているだけである。アクチュエータヘッド部は、トレッド隙間３６の橋渡しを行うので、このトレッド隙間は、全く現れない。
【０１０９】
図１８は、アクチュエータ２５の細長いヘッド部２６より遙かに短いアクチュエータヘッド部を使用する場合に得られる結果を示す。この場合、側方のトレッド隙間は、このトレッド隙間の広がりの少なくとも一部に亘って検出される。ゴムが存在し、隙間が存在しない他の点を見つけるために、タイヤの円周の周りでこの情報を解明することは不可能であるため、結果は、図１８に示されている通りということになる。トレッド隙間３６が付いているタイヤの側方は、完全に失われているように見え、点３９と４０との間の跡の認識された最大幅は、著しく小さいということになる。これは、タイヤ幅、跡プロファイル及び面積、跡対象性などに関する計算に影響を与えることになる。
【０１１０】
図１９は、個別の品目であるアクチュエータ２５の代わりに、アクチュエータは、ある程度の個数のアクチュエータがヘッド部を接合する接続片４４と一体化して成形されているモジュール４３として設けられている上述された実施形態の修正例を示す。このモジュールは、十分に可撓性があるので、アクチュエータが独立に移動することを可能になるが、カバーシート２６の場合と同様に、例えば、この片がテープと同様に可撓性があることは必要ではない。この片は、十分な分解能を与える方法で個別のアクチュエータの移動を依然として許可する間に、自立できる程度に十分に剛性がある。この片は、望ましい程度の広さでもよく、例えば、アクチュエータ自体と同じ広さでもよく、又は、図１９に示されるように比較的狭くてもよい。
【０１１１】
図２０は、梁１３のための代替的なアクチュエータ構成を示す。この場合、著しく深さが低減されたアクチュエータ４５は、上述されたカバーシート２６と同一又は類似する場合があるカバーシート４６に接合される。アクチュエータは、それぞれの梁１３の上に重なるように、シート４６に沿って間隔を隔てられることになる。アクチュエータ４５の下端に、梁１３を係合するフット部４７が設けられる。適切なスロット付きの随意的な案内部４８がアクチュエータのため設けられることがある。
【０１１２】
図２１は、アレイ１２内の個別センサ、すなわち、梁１３上の荷重が、タイヤが転がるにつれて、時間と共にどのように変動するかを示す。Ｘに示されたピークまでの初期上昇と、Ｙに示された平坦域までの減少と、その後に、点Ｚからの減少とが存在する。センサ出力がタイヤ圧を判定するため使用される平坦域の部分は、印Ｐが付けられている。ピークまでの初期上昇は、例えば、ゴムの性質、タイヤ補強材などからの影響がある状態で、タイヤゴム歪みの結果として起こることがある。タイヤゴムは、平坦域の領域でその後に緩むことがある。
【０１１３】
図２２は、タイヤが装置の上を転がるとき、時間の関数として、プラットフォームとベースとの間のセンサ９上の荷重の変動を示す。左手下側曲線４９は、第１行の中のセンサの累積出力を表現し、中央曲線５０は、中間行の中のセンサの累積出力を表現し、右手側曲線５１は、中間行の中のセンサの累積出力を表現する。上側曲線５２は、すべてのセンサ９上での全荷重を表現する。領域Ｑは、タイヤがセンサ・アレイ１２と係合するようにタイヤがプラットフォーム上の中央にあるときから、タイヤがプラットフォームから離れ始める前まで達し、第２のセンサの組からの出力が使用されることになる時間を表現する。センサ９からの出力は、このようにして、センサ・アレイ１２からの出力のサンプリングを始動するため使用することができる。この構成では、第２のセンサ出力を使用する開始時間は、おおよそ出力曲線４９と５１との間、すなわち、第１行のセンサの出力と第３行のセンサの出力との間の交点である。使用された期間の終わりは、曲線５０と５１との間、すなわち、中間行の出力と第３行の出力との間の交点を表現する。第２のセンサ出力の使用を終了するときを判定するために、第３の中心行を省き、代わりに、２本の他の行からの出力を使用することが可能になる。中心線の両側に１本ずつの２本の中心行を使用することが可能になる。
【０１１４】
一つの使用方法では、使用されるアレイ１２からのセンサ読み取り値は、出力が平坦域領域にある選択された期間を超える読み取り値である。タイヤ圧測定のため選択されたセンサは、タイヤ側壁から離れているタイヤの中央領域から選ばれ、例外的に高い値又は低い値を除いて、出力値の上側部分の平均が取られ、この平均は、上述された方法によりタイヤ圧を判定するため使用される。別の使用方法では、使用されるアレイ１２からのセンサ読み取り値は、同様に出力が平坦域領域にある選択された期間を超える読み取り値である。タイヤ圧測定のため選択されたセンサは、タイヤの中央領域、又は、より広い領域から選ばれ、これらのセンサ出力のすべてがタイヤ跡の横方向プロファイルを判定するため使用され、その結果、過剰空気圧及び不足蒸気圧がこのプロファイルを検査することから判定できる。この場合も、例外的に高い値又は低い値を除くことができる。
【０１１５】
図２３は、リニア・センサ・アレイにおいて用いられる代替的なセンサ梁５３を示す。このセンサ梁は、前の実施形態における梁１３と同様に設けることができる。４個の検知素子をもつのではなく、梁５３は、端子Ｘ、Ｙ及びＺを与える軌道５６、５７及び５８に接続された２個の検知素子５４及び５５が設けられている。図２４に示されるように、これらの端子は、正電源が端子Ｘに接続され、接地が端子Ｚに接続され、出力信号ｓが端子Ｙから与えられるハーフブリッジ回路の中で検知素子を接続するため使用される。
【０１１６】
図２５は、第２のセンサ・アレイのための代替的な構成を示す。この構成では、ベース５９、例えば、厚さ２．５ｍｍのスチール基材が存在する。スチール基材の上に、厚さ０．５ｍｍのステンレス鋼シート６０が搭載され、スチール基材とステンレス鋼シートとの間に、検知素子６１が等間隔に搭載されている。これは、別個の作動部分を必要としない小型かつ簡単な構成を提供する。
【０１１７】
本発明の一実施形態では、２組のセンサ装置４及び５は、個々に３２０個の個別の圧力センサを収容し、各圧力センサは、上述されているように梁１３とアクチュエータ２５とを備える。これらのセンサ装置は、６４個の個別センサを個々に有している５個のモジュールに分割される。各センサモジュールは、６４本の個別の梁を画定するスロット２４を設ける基材２３を備える。各モジュールは、対応する個数のアクチュエータ２５と、６４個のスロット付きのガイドブロックとを含む。代替的に、各モジュールは、２個のサブモジュールを含むことが可能であり、個々のサブモジュールは、３２個のセンサと、関連付けられたガイドブロック及びアクチュエータを有している。梁及びアクチュエータは、一定の３ミリピッチで配列され、各アクチュエータのヘッド部は、幅が２ｍｍであり、長さが２０ｍｍである。
【０１１８】
カバーシート３０は、個々の個別モジュールに設けることができるか、又は、共通カバーシートは、５個のモジュールの全体に亘って設けることができる。モジュールは、射出成形されたケースの中に設けられ、５個のケースは、プラットフォーム８の上側面の凹部の中に搭載される。凹部の内部には、接続ケーブルと、適切なメモリ及び処理能力をもつデータ獲得及び／又は処理ボードと、必要に応じて、両方の組のセンサ装置４及び５からデータを受信する局所処理ユニットを介して、データ処理ユニット６のような他のコンポーネントにデータを供給するインターフェイスとがさらに設けられている。
【０１１９】
作動中に、個別センサからの出力は、例えば、およそ８〜１０ｋＨｚでサンプリングされる。
【０１２０】
各モジュールの内部で、個別のアナログセンサ出力は、例えば、３２個の増幅器からなる２つのグループに配置された２段増幅器に伝達され、これらの増幅器は、各センサから高速アナログ・デジタル変換器、例えば、２個のマイクロコントローラに基礎が置かれた４個の高速ＡＤＣへアナログ信号を送信する。従来型のロードセルは、開始閾値を設定するためＤＣオフセットを必要とする。このＤＣオフセットは、トリマを用いて、又は、マイクロコントローラの制御によって実現することができる。本システムは、違った方法でマイクロコントローラによる制御を使用する。マイクロコントローラのファームウェアの下でデジタル・アナログ変換器によるオフセットの粗調整がＤＣ増幅器の第１段の内部で取り扱われるが、第２のＤＡＣによるオフセットの微調整が第２段の増幅器の中に存在する。この２段システムは、２段システムをもたない従来型のロードセル・システムを妨害することになるトリムの非常に精密な制御を可能にする。したがって、温度安定型の動的な無重量システムを提供することができる。
【０１２１】
各モジュールは、モジュールを選択するため４ビットのハードウェアプラットフォーム側アドレスをもつ１６ビット高速並列データバスを使用する。このバスは、共通リボンケーブルがモジュールを一つに接続することを可能にする。
【０１２２】
センサモジュールのためのファームウェアは、ＤＣオフセットを制御し、３２個のセンサからなる各グループに値を送信する。センサモジュールは、車両が通り越すとき、タイヤ力を読み取る。この事象は、タイヤ移動の位置及び方向を判定するため第１のセンサの組からの出力を使用する関係する装置セットのコントローラによって始動される。荷重を有することになるモジュールだけが読み取られる。タイヤが通り越すと、データを保持するセンサモジュールは、データを収集することを獲得コントローラに通知する。データは、センサモジュールが後に続く車両のホイールを取り扱うことができるように直ちに収集される。
【０１２３】
何れかの組の装置４、５のための第１のセンサの組は、例えば、全重量５トンと動的荷重２０トンを取り扱うべきことがある。各センサは、例えば、圧電抵抗厚膜材料が設けられた誘電体コーティング付きの厚さ２ｍｍのステンレス鋼基材を備える。装置のベースは、随意的な底層付きのアルミニウムのような金属でもよい。８個のセンサからなる３行が行及び列のマトリクス状に配置され、走行方向、タイヤ回転位置、及び、最大荷重を検出するため使用することができるので、データを収集するため第２の組のセンサ最良位置を判定することが可能である。
【０１２４】
モジュールと、関連付けられた電子回路の少なくとも一部は、それぞれの組の装置４又は５のプラットフォームに収容することができる。回路の一部は、２組の装置からデータを受信する別個のユニットに位置してもよい。
【０１２５】
ステンレス鋼カバーシートの使用は、センサ及び回路を保護するだけでなく、出力の一部を滑らかにするため役立つこともあり、特に、トレッド隙間のエッジが存在する場所でデータを滑らかにすることができる。しかし、他の場合では、トレッド摩耗の指標であることがあるためトレッド隙間に隣接するデータを解析できることが望ましい場合があるので、平滑化は避けられることがある。タイヤが新しいとき、ゴム表面からトレッド隙間へのかなり鋭い変わり目が存在する。トレッドがすり減ると共に、変わり目は、より滑らかになるので、変わり目は、トレッド摩耗の指標を与えるため解析することができる。
【０１２６】
上述の通り、タイヤ空気圧は、下記の（１）式で表現することができる。
【数１】
0005669829.tif 000002
【０１２７】
（１）式中、Ｐは、空気圧であり、ＦＳは、第２のセンサの組、すなわち、プラットフォームに支えられたセンサの個別の検知素子上の荷重であり、ａは、定数であり、ｂは、定数である。定数の値は、最大空気圧及び最小空気圧を使用して、実験によって決定することができる。無負荷状態の車両に対し、タイヤ圧は、下記の（２）式を使用して計算することができる。
【数２】
0005669829.tif 000003
【０１２８】
（２）式中、
Ｐ（ｕ）＝所与の検知素子荷重Ｆｔ（ｕ）に対するバール単位の計算タイヤ圧（無負荷状態車両の場合）
Ｆｔ（ｕ）＝測定検知素子荷重
Ｐ（ｍａｘ）、Ｐ（ｍｉｎ）＝最大及び最小定格タイヤ圧でのバール単位のタイヤ圧（定数）
Ｆｔ（ｍａｘ）、Ｆｔ（ｍｉｎ）＝最大及び最小定格タイヤ圧（定数）での検知素子荷重読み取り値
である。
【実施例１】
【０１２９】
車両のタイヤは、最小タイヤ圧定格１．６バールまで空気を抜き、その後、車両を装置の上で駆動させ、検知素子荷重読み取り値は、１０００として測定される。車両タイヤに、その後、最大タイヤ圧定格２．０バールまで空気を入れ、車両を再び装置の上で駆動し、検知素子負荷読み取り値が１２００として測定される。
Ｐ（ｍｉｎ）＝１．６バール、Ｐ（ｍａｘ）＝２．０バール、Ｆｔ（ｍｉｎ）＝１０００、Ｆｔ（ｍａｘ）＝１２００
【数３】
0005669829.tif 000004
【０１３０】
よって、式（２）を使用すると、このサンプルタイヤの圧力計算式は、下記の（３）式になる。
【数４】
0005669829.tif 000005
【０１３１】
このサンプルタイヤに、今度は、未知圧力まで空気を入れる。車両を装置上で駆動し、検知素子荷重Ｆｔ（ｕ）読み取り値は、１１５０として測定される。圧力（バール単位）は、今度は、
Ｐ（ｕ）＝（０．００２×１１５０）−０．４
として計算することができる。ここから、タイヤ空気圧は、Ｐ（ｕ）＝１．９６バールである。よって、この特別なタイヤのタイプと、所与の車両重量（この場合、無負荷状態の重量）に対し、タイヤ圧を計算することができる。
【０１３２】
しかし、所与のタイヤ空気圧に対し、検知素子荷重読み取り値と車両重量との間に関係が存在することが明らかになった。
【０１３３】
固定タイヤ圧に対し、検知素子からの荷重読み取り値Ｆｔとタイヤに作用する力との間に線形関係、すなわち、Ｆｔ∝Ｗが存在する、と仮定する。両者の間で、未知重量が荷重された車両に対し検知素子値を重量調整することができる比率を導出することが可能である。この比率は、
【数５】
0005669829.tif 000006
【０１３４】
よって、下記の式（４）となる。
【数６】
0005669829.tif 000007
【０１３５】
（４）式中、
Ｆｔ（ｕ）、Ｆｔ（ｌ）＝車両の無負荷状態（ｕ）及び負荷状態（ｌ）（定数）における検知素子負荷読み取り値
Ｗ（ｕ）、Ｗ（ｌ）＝車両の無負荷状態及び負荷状態（定数）における、第１のセンサ・アレイを使用して測定されたプラットフォーム上の全重量
である。
【実施例２】
【０１３６】
上記実施例で使用されたものと同じテスト車両及びテストタイヤのタイヤに正常圧力１．８バールまで空気を入れる。その後、無負荷状態車両をプラットフォーム上で駆動する。リニア・センサ・アレイからの検知素子荷重値は、１１００として測定され、第１のセンサ・アレイを使用する全荷重値は、５００として測定される。その後、車両が‘負荷’状態になるまで車両に重量を加える。車両は、再び、プラットフォーム上で駆動させた。検知素子値は、１１５０として測定され、全負荷値は、７００で測定される。
Ｆｔ（ｕ）＝１１００、Ｆｔ（ｌ）＝１１５０、Ｗ（ｕ）＝５００、Ｗ（ｌ）＝７００
比率（ＴＷＲ）＝（１１５０−１１００）／（７００−５００）
【数７】
0005669829.tif 000008
【０１３７】
式中、
ＡＤ（Ｆｔ）＝リニア・アレイにおける検知素子読み取り値の測定単位
ＡＤ（Ｗ）＝全荷重読み取り値の測定単位
である。
【０１３８】
比率（ＴＷＲ）を使用して、無負荷状態の車両に対し、調整された検知素子負荷値Ｆｔ（ｕ）を計算することが可能である。
Ｆｔ（ｕ）＝Ｆｔ−ＴＷＲ（Ｗ−Ｗ（ｕ））
よって、
【数８】
0005669829.tif 000009
【０１３９】
（５）式中、
Ｆｔ（ｕ）＝車両の無負荷状態における車両の調整された検知素子荷重値
Ｆｔ＝未知車両重量Ｗ（可変）に対する検知素子荷重値
Ｗ＝タイヤに作用する測定された全力（可変）
Ｗ（ｕ）＝車両無負荷状態（定数）においてタイヤに作用する全力
である。
【実施例３】
【０１４０】
上記実施例で使用されたものと同じテスト車両及びテストタイヤを使用すると、
Ｆｔ（ｕ）＝Ｆｔ−［（０．２５）（Ｗ−５００）］
【数９】
0005669829.tif 000010
【０１４１】
可変車両重量のための圧力計算
以下は、可変車両重量の状態で、タイヤのタイヤ圧を計算することが可能である。
【０１４２】
固定重量又は‘無負荷’状態車両に対する圧力計算のための元の式と、上記式からのＦｔ（ｕ）における置換とを考慮すると、いかなる所与の重量においても圧力を計算する式が得られる。
【数１０】
0005669829.tif 000011
【０１４３】
（７）式中、
Ｐ＝計算圧力
Ｆｔ＝リニア・アレイからの検知素子読み取り値（可変）
Ｗ＝第１のセンサの組によって測定されるようなタイヤを介して作用する全荷重（可変）
である。
【０１４４】
式の他の部分はすべてが既に定義されているように定数であり、
Ｐ（ｍｉｎ）、Ｐ（ｍａｘ）＝最大及び最小定格タイヤ圧でのバール単位のタイヤ圧（無負荷状態の車両）
Ｆｔ（ｍｉｎ）、Ｆｔ（ｍａｘ）＝Ｐ（ｍｉｎ）及びＰ（ｍａｘ）（無負荷状態の車両）での検知素子読み取り値
Ｗ（ｕ）、Ｗ（ｌ）＝無負荷状態及び負荷状態の車両（正常圧力のタイヤ）における第１のセンサ・アレイからの全荷重読み取り値
Ｆｔ（ｕ）、Ｆｔ（ｌ）＝無負荷状態及び負荷状態の車両（正常圧力のタイヤ）における検知素子読み取り値である。
【実施例４】
【０１４５】
元の実施例と、（固定無負荷状態の車両に対する）圧力計算式Ｐ（ｕ）＝０．００２Ｆｔ（ｕ）−０．４とを使用し、式中、荷重調整された検知素子読み取り値Ｆｔ（ｕ）＝Ｆｔ−０．２５Ｗ＋１２５で置換すると、いかなる所与の重量に対してもタイヤ圧力を計算する式：
Ｐ＝０．００２（Ｆｔ−０．２５Ｗ＋１２５）−０．４
Ｐ＝０．００２Ｆｔ−０．０００５Ｗ＋０．２５−０．４
が得られる。よって、
【数１１】
0005669829.tif 000012
【０１４６】
車両を未知荷重まで荷重し、タイヤに未知圧力まで空気を入れ、タイヤをプラットフォーム上で駆動させ、システムがＷを６００として計算し、Ｆｔを１１７５として計算すると、空気圧は、
Ｐ＝（０．００２×１１７５）−（０．０００５×６００）−０．１５
として計算することができ、
Ｐ＝１．９バール
を与える。
【０１４７】
実際の荷重値又は重量値と単位とを使用することは必要でないことが分かるであろう。計算は、未加工データ、又は、理論上、実際の荷重又は実際の重量を与えるため処理することができ、したがって、このような荷重又は重量を表すアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）からの出力のような中間データを使用することができる。
【０１４８】
上記実施例は、限定的ではなく、他の計算も考えられる。これらの実施例は、線形関係を仮定しているが、非線形関係を使用する代替的な式が工夫されてもよい。
【０１４９】
図２５は、図９に関して記載された基材の変形例であるセンサ・アレイを製造するため用いられる代替的な基材設計を示す。基材シート６１は、誘電体で被覆されたステンレス鋼のような何れかの適当な材料で作られればよい。ある程度の数の平行な等間隔のスロット６２は、個別の平行梁６３を画定するため、例えば、レーザーカッターを使用して基材に切り込まれる。スロットは、シートの一方のエッジから離間した点で始まるが、もう一方のエッジまで続いている。したがって、梁６３は、一方の端だけで支持された片持ち梁である。
【０１５０】
図２６は、代替的な第１のセンサシステムを示す。プラットフォーム６４とベース６５との間のセンサ・アレイの代わりに、単独のセンサ６６が存在する。センサは、蛇行路を辿る流体充填管の形をしている。この流体充填管は、空気圧又は水圧検知機器６７に接続されている。プラットフォーム上の荷重が増減するので、管６６の内部の圧力は、上昇／下降し、この圧力が検知機器６７によって検出される。
【０１５１】
したがって、本発明の実施形態は、タイヤが走行方向（Ａ）に装置の上を移動される間に車両（２）のタイヤ（３）の空気圧を点検する装置（４；５）である。この装置は、ベース（７）と、ベースの上に搭載されたプラットフォーム（８）と、プラットフォームとベースとの間に配置された第１の荷重センサシステム（９）と、プラットフォームの上面に搭載され、プラットフォームを横切る高分解能センサ（１３、２５）のリニア・アレイを含む第２の荷重センサシステム（１２）とを備える。データ処理ユニット（６）は、第１のセンサシステム及び第２のセンサシステムの出力をサンプリングすることにより得られたデータを処理し、タイヤの空気圧の指標を与える。第１のセンサシステムの出力をサンプリングすることにより得られたデータは、プラットフォームによって支えられた全荷重、及び／又は、プラットフォーム上のタイヤの走行方向、及び／又は、プラットフォーム上のタイヤの走行速度、及び／又は、車両タイヤの軌跡角度を判定するため使用されてもよい。データは、第２のセンサシステムからのデータが代表的なセンサ荷重値を与えるため使用されるべき時間間隔を判定するためさらに使用されてもよい。
【０１５２】
説明された実施形態は、例示だけを目的とすること、そして、請求項に係る本発明の範囲から逸脱することなく、数多くの変更例と、変形例と、等価的な構造体及び処理ステップとが存在することが分かるであろう。
【図１】
0005669829.tif 000013
【図２】
0005669829.tif 000014
【図３】
0005669829.tif 000015
【図４】
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【図５】
0005669829.tif 000017
【図６】
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【図７】
0005669829.tif 000019
【図８】
0005669829.tif 000020
【図９】
0005669829.tif 000021
【図１０】
0005669829.tif 000022
【図１１】
0005669829.tif 000023
【図１２】
0005669829.tif 000024
【図１３】
0005669829.tif 000025
【図１４】
0005669829.tif 000026
【図１５】
0005669829.tif 000027
【図１６】
0005669829.tif 000028
【図１７】
0005669829.tif 000029
【図１８】
0005669829.tif 000030
【図１９】
0005669829.tif 000031
【図２０】
0005669829.tif 000032
【図２１】
0005669829.tif 000033
【図２２】
0005669829.tif 000034
【図２３】
0005669829.tif 000035
【図２４】
0005669829.tif 000036
【図２５】
0005669829.tif 000037
【図２６】
0005669829.tif 000038
【図２７】
0005669829.tif 000039