(57)【要約】【課題】  少ないセンサで内側回転体の外側回転体に対する相対回転角を算出する回転角演算装置を提供する。【解決手段】  無負荷で内側回転軸と外側回転軸が同心に配置され、内側回転軸に直交する面内で相対変位可能に負荷に応じて変形する弾性部材によって連結された内側回転体及び外側回転体を有する回転体と、内側回転体及び外側回転体のいずれか一方と一体的に回転し、該回転する内側回転体又は外側回転体に設けられた１個の被測定部材と、他方の内側回転体又は外側回転体と一体的に回転し、該他方の回転する内側回転体又は外側回転体に設けられ、該回転体の周方向と直交する方向に対向する被測定部材の被測定部位までの距離を検出する１個の変位センサと、変位センサにより検出された距離の時間変化における局所的な中央値に基づいて、内側回転体と外側回転体との間の相対回転角を算出する演算手段とを具備して構成する。【選択図】図５
2008216016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無負荷で内側回転軸と外側回転軸が同心に配置され、前記内側回転軸に直交する面内で相対変位可能に負荷に応じて変形する弾性部材によって連結された内側回転体及び外側回転体を有する回転体と、
前記内側回転体及び前記外側回転体のいずれか一方と一体的に回転し、該回転する前記内側回転体又は前記外側回転体に設けられた１箇所の被測定部と、
他方の前記内側回転体又は前記外側回転体と一体的に回転し、該他方の回転する前記内側回転体又は前記外側回転体に設けられ、該回転体の周方向と直交する方向に対向する前記被測定部の被測定部位までの距離を検出する１個の変位センサと、
前記変位センサにより検出された前記距離の時間変化における局所的な中央値に基づいて、前記内側回転体と前記外側回転体との間の相対回転角及び相対変位量を算出する演算手段と、
を具備したことを特徴とする変位量算出装置。
【請求項２】
無負荷で内側回転軸と外側回転軸が同心に配置され、少なくとも前記内側回転軸に直交する面内で相対変位可能に負荷に応じて変形する弾性部材によって連結された内側回転体及び外側回転体を有する回転体と、
前記内側回転体及び前記外側回転体のいずれか一方と一体的に回転し、該回転する前記内側回転体又は前記外側回転体に設けられた１箇所の被測定部と、
他方の前記内側回転体又は前記外側回転体と一体的に回転し、該他方の回転する前記内側回転体又は前記外側回転体に設けられ、該回転体の周方向に対向する前記被測定部の被測定部位までの距離を検出する１個の変位センサと、
前記変位センサにより検出された前記距離の時間変化における局所的な中央値に基づいて、前記内側回転体と前記外側回転体との間の相対回転角及び相対変位量を算出する演算手段と、
を具備したことを特徴とする変位量算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外側回転体の内側回転体に対する相対回転角又は相対変位量を算出する回転角度算出装置又は変位量算出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪に用いられるホイールなどの回転体では、その回転体に働く力、例えば、路面の摩擦力による路面に平行なｘ軸方向の力，車両の荷重による路面からの垂直反力による鉛直方向（ｚ軸方向）の力、ｘ及びｚ軸に垂直なｙ軸回りのトルクＭｙ等に基づいて、車両のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）などの車両の旋回挙動を安定化させるビークルスタビリティアシストシステム（ＶＳＡ）などにおいて、車両の制動制御が行われている。
【０００３】
回転体のｘ，ｙ，ｚ軸方向に加わる力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ及びこれらの軸回りに働くトルクＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚの推定に係る先行技術としては、以下の特許文献があった。
【０００４】
特許文献１には、リムとホイールディスクの境界部分に接線方向変位センサと垂直方向変位センサをそれぞれ周上に点対称に４箇所設け、４個の接線方向変位センサの出力に基づいて、リムのホイールディスクに対する接線方向の相対変位量αを算出し、４個の垂直方向変位センサの出力に基づいて、リムの軸心のホイールディスクの軸心に対する垂直方向の偏心量Ｄを算出することが記載されている。
【０００５】
特許文献２には、ホイールのリム取り付け枠とハブ取り付け枠との間で十文状に配置された４本のＴ字型アームのそれぞれを構成する第１及び第２受感ビームのそれぞれに設けられた８個の歪みゲージの出力に基づいて、力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ及びこれらの軸回りに働くトルクＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚを推定することが記載されている。
【特許文献１】ＷＯ２００３／００８２４６号公報
【特許文献２】特開２００５−２４９７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、８個のセンサを用いて、リムのディスクに対する接線方向の相対変位量α及び垂直方向Ｄの偏心量を算出し、これらから、力の接線方向成分及び垂直方向成分を推定していることから、多くのセンサにコストがかかるという問題点があった。また、特許文献１では、リムの軸心がディスクの中心に対してｚ軸方向に変位するがｘ軸方向には変位しないことを前提として、リムのディスクに対する接線方向の相対変位量α及び垂直方向Ｄの偏心量を算出しているが、リムとディスクとの境界に設けられた弾性体がｘ軸方向に変位すると、誤差が生じるという問題点がある。更に、リムとディスクの狭い境界部分に接線方向変位センサと垂直方向変位センサを設けていることから、変位量の検出精度に問題がある。
【０００７】
特許文献２では、少なくとも３本のＴ字型アームのそれぞれを構成する第１及び第２受感ビームのそれぞれに設けられた８個の歪みゲージ、合計、少なくとも４８（３×８×２）個の出力に基づいて、力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ及びこれらの軸回りに働くトルクＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚを推定することから、多くのセンサにコストがかかるという問題点があった。更に、Ｆｚ，Ｍｚ以外のＦｘ，Ｆｙ及びＭｘ，Ｍｚについては、角度検出部が検出したホイールの回転角に基づいて補正する必要があり、処理が複雑になるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、回転補正が不要、且つより少ないセンサで内側回転体の外側回転体に対する相対回転角および相対変位量を算出し、相対回転角及び相対変位量に基づき、力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｍｙを推定する回転角度及び変位量算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】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、無負荷で内側回転軸と外側回転軸が同心に配置され、前記内側回転軸に直交する面内で相対変位可能に負荷に応じて変形する弾性部材によって連結された内側回転体及び外側回転体を有する回転体と、前記内側回転体及び前記外側回転体のいずれか一方と一体的に回転し、該回転する前記内側回転体又は前記外側回転体に設けられた１箇所の被測定部と、他方の前記内側回転体又は前記外側回転体と一体的に回転し、該他方の回転する前記内側回転体又は前記外側回転体に設けられ、該回転体の周方向と直交する方向に対向する前記被測定部の被測定部位までの距離を検出する１個の変位センサと、前記変位センサにより検出された前記距離の時間変化における局所的な中央値に基づいて、前記内側回転体と前記外側回転体との間の相対回転角及び相対変位量を算出する演算手段とを具備したことを特徴とする変位量算出装置が提供される。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、無負荷で内側回転軸と外側回転軸が同心に配置され、少なくとも前記内側回転軸に直交する面内で相対変位可能に負荷に応じて変形する弾性部材によって連結された内側回転体及び外側回転体を有する回転体と、前記内側回転体及び前記外側回転体のいずれか一方と一体的に回転し、該回転する前記内側回転体又は前記外側回転体に設けられた１箇所の被測定部と、他方の前記内側回転体又は前記外側回転体と一体的に回転し、該他方の回転する前記内側回転体又は前記外側回転体に設けられ、該回転体の周方向に対向する前記被測定部の被測定部位までの距離を検出する１個の変位センサと、前記変位センサにより検出された前記距離の時間変化における局所的な中央値に基づいて、前記内側回転体と前記外側回転体との間の相対回転角及び相対変位量を算出する演算手段とを具備したことを特徴とする変位量算出装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によると、回転体がトルクを受けたときに、該トルクが外側回転体を介して弾性部材に伝達され、弾性部材がトルクに応じて変形し、外側回転体が内側回転体に対して相対回転する。他方の回転する内側回転体又は外側回転体に設けられ、該回転体の周方向と直交する方向に対向する被測定部の被測定部位までの距離を検出する変位センサにより測定される距離は、被測定部及び変位センサが回転体とともに回転することから時間変化する。変化センサが検出する距離の局所的な中央値は、無負荷での、被測定部位までの一方の内側回転体又は外側回転体の回転中心からの距離Ｒ、変位センサまでの他方の内側回転体又は外側回転体の回転中心からの距離ｒ及び相対回転角により表される。よって、距離の時間変化における局所的な中央値、既知のｒ，Ｒにより、相対回転角を算出することができる。その結果、一つの変位センサにより、相対回転角を算出できる。
【００１２】
請求項２記載の発明によると、回転体がトルクを受けたときに、該トルクが外側回転体を介して弾性部材に伝達され、弾性部材がトルクに応じて変形し、外側回転体が内側回転体に対して相対回転する。他方の回転する内側回転体又は外側回転体に設けられ、該回転体の周方向と直交する方向に対向する被測定部の被測定部位までの距離を検出する変位センサにより測定される距離は、被測定部及び変位センサが回転体とともに回転することから時間変化する。変化センサが検出する距離の時間変化における局所的な中央値は、無負荷での、変位センサまでの他方の内側回転体又は外側回転体の回転中心からの距離ｒ及び相対回転角により表される。よって、距離の局所的な中央値及び既知のｒにより、相対回転角を算出することができる。その結果、一つの変位センサにより、相対回転角を算出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態による荷重算出装置１を含むブロック図である。図１に示すように、荷重算出装置１は、変位検出装置２＃ＦＬ，２＃ＦＲ，２＃ＲＬ，２＃ＲＲ及び変位−荷重変換演算手段４を含む。変位検出装置２＃ＦＬは、左前輪について変位を検出する。変位検出装置２＃ＦＲは、右前輪について変位を検出する。変位検出装置２＃ＲＬは、左後輪について変位を検出する。変位検出装置２＃ＲＲは、右後輪について変位を検出する。尚、変位検出手段２は、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の少なくとも１つの車輪について設けられていれば良い。
【００１４】
図２は、図１中の変位検出装置２＃ＦＬ，２＃ＦＲ，２＃ＲＬ，２＃ＲＲのブロック図である。変位検出装置２＃ＦＬ，２＃ＦＲ，２＃ＲＬ，２＃ＲＲは、実質的に同一であることから、変位検出装置を符号２で表わしている。図２に示すように、変位検出装置２は、変位検出手段１０、フィルタ１２及びデータ送信部１４を有する。
【００１５】
図３は車輪側面図である。図４はホイール３２を車軸ハブ３４に取り付けた状態における図３のＡ−Ａ線断面図である。図５はホイール３２を車軸ハブ３４に取り付けた状態における図３のＢ−Ｂ線断面図である。図３乃至図５に示すように、ホイール３２は、ホイールディスク２０、弾性部材２２、リム２４、並びに変位検出装置１０を構成する変位センサ２６及び被測定部（被測定部材）２８を有する。
【００１６】
ホイールディスク（内側回転体）２０は、ホイール３２の中心に配置され、車軸ハブ３４、ブレーキディスク４０及びホイールディスク２０のそれぞれに設けられた貫通穴にスタッドボルト３８を貫通し、ホイールナット３６で締結することより、ホイールディスク２０及びブレーキディスク４０が車軸４２と一体回転する車軸ハブ３４に取り付けられる。
【００１７】
ホイールディスク２０は、車軸ハブ３４の中心軸を回転軸（内側回転軸）として回転可能であるが、車軸ハブ３４に固定されていることから、路面に平行なｘ軸、車軸４２の回転軸（ｙ軸）、ｘ軸及びｙ軸に垂直なｚ軸方向への移動が規制されている。ホイールディスク２０は、例えば、アルミニウム合金を素材とする鋳造成形品である。
【００１８】
リム（外側回転体）２４は、ホイールディスク２０の外周側に配置され、タイヤ３０が装着されて、該タイヤ３０を支承するものであり、無負荷状態では、その回転軸（外側回転軸）がホイールディスク２０の回転軸と同心にある。その形状はリング状である。リム２４は、例えば、アルミニウム合金を素材とする鋳造成形品である。
【００１９】
弾性部材２２は、ホイールディスク２０とリム２４との間に配置され、ホイールディスク２０とリム２４とを連結し、タイヤ３０よりリム２４を通して伝達される、ｘ軸，ｚ軸方向の力Ｆｘ，Ｆｚ及びｙ軸回りのトルクＭｙの大きさ及び力の方向に応じて変形するものである。
【００２０】
力Ｆｘは、ブレーキ力などに起因する路面からのタイヤ３０への路面に水平な方向の摩擦力によるものであり、タイヤ３０からリム２４を通して弾性部材２２に伝達される。力（荷重）Ｆｚは、車体からの荷重の路面からの反作用によるものであり、路面からタイヤ３０及びリム２４を通して弾性部材２２に伝達される。トルクＭｙは、力Ｆｘによるリム２４の中心Ｐ２回りのモーメントがタイヤ３０及びリム２４を通して弾性部材２２に伝達される。
【００２１】
即ち、弾性部材２２は、力Ｆｘ，Ｆｚに応じてｘ軸方向，ｚ軸方向に伸長／収縮（変形）し、また、ｙ軸に平行な軸回りのトルクＭｙにより、リム２４の回転とともに、弾性部材２２の各点とリム２４の回転中心Ｐ２とを結ぶ直線に直角方向（周方向）に伸長するものであり、例えば、リングゴムやリング状にホイールディスク２０の半径方向に重ねて形成された板ばねなどからなる。力Ｆｘ，Ｆｚの伝達経路は、タイヤ３０→リム２４→弾性部材２２→ホイールディスク２０→スタッドボルト４４→車軸ハブ３４→車軸４２となる。
【００２２】
弾性部材２２は、ホイールディスク２０及びリム２４に、弾性ゴムの場合は加硫接着等により、板ばねの場合は溶接等により固定されている。力Ｆｘ，Ｆｚ及びトルクＭｙに応じてホイールディスク２０に対して相対変位することにより、その相対変位量により、力Ｆｘ，Ｆｚ及びトルクＭｙを推定するためのものである。形状は、リング形状である。尚、弾性部材２２は、ホイールディスク２０及びリム２４を両者が接触しない程度の弾性を有しつつ両者を連結していればよく、その具体的形状は任意に定めてよい。
【００２３】
リム２４は、弾性部材２２が力Ｆｘ，Ｆｚに応じてｘ軸、ｚ軸方向に変位及びトルクＭｙに応じてリム２４の中心Ｐ２を中心とする円の円周方向に変位することにより、ホイールディスク２０に対してｘ軸，ｚ軸方向に相対移動するとともに、ホイールディスク２０に対して相対回転する。
【００２４】
変位センサ２６は、被測定部材２８までの距離Ｄを測定し、その距離に応じた電気信号を出力するものであり、例えば、渦電流式、静電容量式、レーザ式などの非接触式の変位センサや、リニアポテンショメータなどの接触式の変位センサである。
【００２５】
変位センサ２６は、ホイールディスク２０の回転軸中心から一定距離ｒ離間し、例えば、中心Ｐ１から距離ｒ離間した周上（例えば、ホイールディスク２０の外周上）に、距離測定方向がホイールディスク２０の中心Ｐ１からリム２４側に向かう方向となるように配置されている。ｘ軸，ｙ軸は静止座標系である。図５では、被測定部材２８は、被測定面２８ａのみが記載されている。尚、変位センサ２６は、リム２４の回転軸から一定距離Ｒ離間、例えば、中心Ｐ２から距離Ｒの周上（例えば、リム２４の内周上）に、距離測定方向が無負荷状態で回転軸、例えば、中心Ｐ１を向かう方向に配置しても良い。
【００２６】
被測定部材２８は、リム２４に取り付けられ、変位センサ２６の測定方向の対向面が被測定面２８ａであり、リム２４と一体的に変位する。被測定部材２８の材質は、変位センサ２６が距離Ｄを検出できるものであれば良い。
【００２７】
被測定部材２８には、リム２４やホイールディスク２０の一部を加工して形成したものも含まれる。形状は、被測定面２８ａが以下のものであれば、それ以外については、問わない。被測定部材２８は、ホイールディスク２０の中心Ｐ１と変位センサ２６により測定される被測定面２８ａ上の測定点Ｓ１とを結ぶ直線Ｌ１がホイールディスク２０の中心Ｐ１から被測定面２８ａへの垂線の足Ｑ１への垂線Ｌ１’に対して所定角度α（α＞０）ずれている。
【００２８】
被測定面２８ａは、例えば、単一平面である。図６は被測定部材２８の一例を示す図である。被測定部材２８は、例えば、取り付けや製作が容易であることの観点から、対角線と底辺のなす角度がαである直方体を対角線で２分割し、その斜面が被測定面２８ａとなり、Ｓ１が無負荷状態での変位センサ２６の観測点となり、底面２８ｂの各辺が半径方向に直角になるように、底面２８ｂをリム２４に取り付ける。
【００２９】
尚、変位センサ２６をリム２４に設ける場合は、被測定部材２８をホイールディスク２０の回転軸中心から距離ｒ離間し、距離測定方向がリム２４の回転軸方向となるように配置する。また、被測定面２８ａは、変位センサ２６の距離測定方向が中心Ｐ２から被測定面２８ａへの法線に対して所定角度α（α＞０）だけ一定方向にずれるように配置する。
【００３０】
図２中のフィルタ１２は、変位検出手段１０の各変位センサ２６から出力される距離Ｄを示す電気信号から高周波成分を削除し、ノイズをカットする。データ送信部１４は、フィルタ１２から出力される電気信号を無線などにより変位−荷重変換演算手段４に送信する。
【００３１】
図１中の変位−荷重変換演算手段４は、各変位検出装置２＃ＦＬ，２＃ＦＲ，２＃ＲＬ，２＃ＲＲより送信された距離Ｄから後で詳述するように、リム２４のホイールディスク２０に対する相対回転角θを算出（演算手段）し、相対回転角θから力Ｆｘ，Ｆｚ，トルクＭｙを算出して、ＶＳＡシステム６に出力する。変位−荷重変換演算手段４は、例えば、ＣＰＵやメモリなどを有するＥＣＵ（エレクトリック  コントロール  ユニット）上を動作するプログラムにより構成する。
【００３２】
ＶＳＡシステム６は、変位−荷重変換演算手段４より出力された車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲについての、力Ｆｘ，Ｆｚ及びトルクＭｙ、並びに図示しない横加速度センサ、前後加速度センサ、ヨーレートセンサ及びピッチレートセンサなどの出力に基づいて、ＡＢＳ制御及びＴＣＳ制御などのＶＳＡ制御を行う。
【００３３】
図７乃至図１１は変位−荷重変換演算手段４の動作説明図であり、ホイール３２が車軸ハブ３４に取り付けられて、矢印Ａの方向に回転しながら路面を運動している状態を示している。図７乃至図１１中のｘ軸，ｚ軸は図５と同様である。ここでは、例えば、運転者がブレーキペダルを踏み込むことにより、路面からタイヤ３０を通してリム２４に力Ｆｘが加えられたものとする。
【００３４】
ブレーキペダルが踏み込まれると、ブレーキペダルからの液圧に基づき車軸ハブ３４と一体回転するブレーキディスク４０にブレーキ力が作用し、タイヤ３０と路面との間の摩擦力により、タイヤ３０を通してリム２４に力Ｆｘが加えられる。力Ｆｘがリム２４から弾性部材２２に伝達されて、弾性部材２２がｘ軸方向に伸縮する。その結果、リム２４の中心Ｐ２はｘ軸方向に変位量ａだけホイールディスク２０の中心Ｐ１に対して変位するともに、力Ｆｘにより回転体としてのリム２４に作用するトルクＭｙにより、リム２４が回転角θだけホイールディスク２０に対して相対回転する。
【００３５】
一方、車両からの荷重よる路面からのタイヤ３０への垂直反力Ｆｚにより、リム２４がｚ軸方向に力Ｆｚを受け、弾性部材２２がｚ軸方向に伸縮し、リム２４がｚ軸方向に変位量ｂだけ変位する。これにより、リム２４の中心Ｐ２の座標は（ａ，ｂ）となる。
【００３６】
変位センサ２６は、点Ｐ１を中心として、ホイールディスク２０と一体回転することから、観測時点において、変位センサ２６は、ｘ軸からφ反時計回りに回転しているものとする。ｘ軸，ｚ軸を（ａ，ｂ）平行移動した軸をｘ’軸，ｚ’軸とする。リム２４の中心Ｐ２（ａ，ｂ）から被測定面２８ａへの被測定面２８ａに対する垂線の足をＱ１とする。
【００３７】
点Ｐ２と点Ｑ１の距離はＲである。点Ｐ２を中心に点Ｐ２と点Ｑ１を結ぶ直線（以下、直線Ｐ２Ｑ１）を角度α回転した直線と被測定面２８ａとの交点をＳ１、点Ｐ２を中心に直線Ｐ２Ｑ１を角度（θ＋α）回転した直線と被測定面２８ａとの交点をＴ１とする。また、変位センサ２６による被測定面２８ａの変位後の観測点をＵ１とする。変位センサ２６の距離測定方向は、ホイールディスク２０の中心Ｐ１からの被測定面２８ａへの法線に対して、αずれて配置されていること、リム２４がホイールディスク２０に対してθだけ相対回転していることから、直線Ｐ２Ｔ１は、直線Ｐ１Ｕ１と平行になる。
【００３８】
図９中のＢ部拡大図である図１０に示すように、点Ｐ２から直線Ｐ１Ｕ１への垂線の足をＶ１とする。直線Ｔ１Ｕ１を点Ｔ１が点Ｐ２に一致するように平行移動した直線と直線Ｐ１Ｕ１との交点をＷ１とする。点Ｐ２と点Ｖ１の距離は、（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）となる。角Ｗ１Ｐ２Ｖ１が（θ＋α）、Ｐ２とＶ１の距離が（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）であることから、Ｖ１とＷ１の距離は（（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）ｔａｎ（θ＋α））となる。
【００３９】
座標（ａ，０）からの直線Ｐ１Ｖ１への垂線の足と点Ｐ１の距離が（ａｃｏｓφ）であり、座標（ａ，０）から直線Ｐ２Ｖ１の距離が（ｂｓｉｎφ）であることから、Ｐ１とＶ１の距離は（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）となる。
【００４０】
Ｐ１とＷ１の距離は、（Ｐ１とＶ１の距離）＋（Ｖ１とＷ１の距離）であることから、（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ＋（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）ｔａｎ（θ＋α））となる。
【００４１】
一方、点Ｐ２から被測定面２８ａ＃１までの距離はＲであること、角度Ｔ１Ｐ２Ｑ１は（θ＋α）であることから、Ｐ２とＴ１の距離はＲ／ｃｏｓ（θ＋α）となる。四角形Ｐ２Ｗ１Ｕ１Ｔ１は平行四辺形であることから、Ｗ１とＵ１の距離＝Ｐ２とＴ１の距離＝Ｒ／ｃｏｓ（θ＋α）となる。
【００４２】
Ｐ１とＵ１の距離＝Ｐ１とＷ１の距離＋Ｗ１とＵ１の距離＝（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）＋（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）ｔａｎ（θ＋α）＋Ｒ／ｃｏｓ（θ＋α）となる。一方、変位センサ２６＃１の観測点は点Ｐ１から半径ｒの位置に取り付けられていることから、Ｐ１とＵ１の距離＝Ｄ＋ｒとなる。
【００４３】
よって、次式（１）が成り立つ。
【００４４】
Ｄ＝Ｒ／ｃｏｓ（θ＋α）−ｒ＋（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）＋（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）ｔａｎ（θ＋α）                                          
＝Ｒ／ｃｏｓ（θ＋α）−ｒ＋（ａ2＋ｂ2）1/2ｓｉｎ（φ＋θ＋α＋Ａ）／ｃｏｓ（θ＋α）
・・・（１）
但し、Ａ＝ｔａｎ-1ａ／ｂである。
【００４５】
ホイールディスク２０が一回転することにより、φは０〜２π変化する。一定の時間、例えば、ホイールディスク２０が一回転する間に、θ，α，Ａがそれぞれ一定であるとすると、（φ＋θ＋α＋Ａ）は０〜２π変化することから、（ａ2＋ｂ2）1/2ｓｉｎ（φ＋θ＋α＋Ａ）／ｃｏｓ（θ＋α）は時間軸において、周期がホイールディスク２０の回転周期、振幅（ａ2＋ｂ2）1/2／ｃｏｓ（θ＋α）の正弦波となる。よって、距離Ｄの時間変化は、振幅が（ａ2＋ｂ2）1/2／ｃｏｓ（θ＋α）、中心（中央値）がＲ／ｃｏｓ（θ＋α）−ｒの正弦波となる。
【００４６】
中心（中央値）が分かると、Ｒ，ｒ，αが既知であることから、回転角度θが分かる。Ｆｘ＝Ｋa×ａ（Ｋaは弾性部材２２のｘ軸方向の伸びと力Ｆｘにより決まる定数）、Ｍｙ＝Ｋθ×θ（Ｋθは弾性部材２２のリム２４の中心Ｐ２を中心とする円周方向の伸びとトルクＭｙにより決まる定数）という関係と、Ｍｙ＝Ｆｘ×Ｒ0（Ｒ0：回転体の動半径）という関係があるため、回転体の動半径が既知Ｒ0であれば、
ａ＝Ｆｘ／Ｋa＝Ｍｙ／（Ｋa×Ｒ0）＝Ｋθ×θ／（Ｋa×Ｒ0）  ・・・（２）
より、ａを求めることができる。また、振幅（ａ2＋ｂ2）1/2／ｃｏｓ（θ＋α）が分かると、ａが式（２）より求められるので、ｂが分かる。
【００４７】
振幅（ａ2＋ｂ2）1/2ｃ／ｃｏｓ（θ＋α）は、例えば、ホイールディスク２０の規定最大回転周期等により決まる正弦波の最小周期に基づき一定のサンプリング周期で距離Ｄをサンプリングして、Ａ／Ｄ変換を行ってから、距離Ｄの局所最大値（極大値）と該極大値に後続する局所最小値（極小値）の差を１／２倍することにより算出する。また、中心（Ｒ／ｃｏｓ（θ＋α）−ｒ）は、例えば、距離Ｄの極大値と該極大値に後続する極小値の平均値を求めることにより算出する。
【００４８】
図１１は距離Ｄの中心と振幅を示す図であり、横軸に時間ｔ、縦軸に距離Ｄを示す。時刻ｔ０から時刻ｔ３では、力Ｆｘ＝０、モーメントＭｙ＝０（θ＝０，ａ＝０）、力Ｆｚが小さい（ｂが小さい）場合を示している。この場合、中心が（Ｒ／ｃｏｓα−ｒ）であり、振幅ｂ／ｃｏｓαが小さくなる。時刻ｔ０〜時刻ｔ３において、時刻ｔ１で、距離Ｄの極大値（Ｒ／ｃｏｓα−ｒ＋ｂ／ｃｏｓα）、時刻ｔ２で、距離Ｄの極小値（（Ｒ／ｃｏｓα−ｒ−ｂ／ｃｏｓα）となる。
【００４９】
時刻ｔ３から時刻ｔ６では、力Ｆｘ＝０、モーメントＭｙ＝０（θ＝０，ａ＝０）、力Ｆｚが大きい（ｂが大きい）場合を示している。この場合、中心が（Ｒ／ｃｏｓα−ｒ）であり、振幅ｂ／ｃｏｓαが大きくなる。時刻ｔ３〜時刻ｔ６において、時刻ｔ４で、距離Ｄの極大値（Ｒ／ｃｏｓα−ｒ＋ｂ／ｃｏｓα）、時刻ｔ５で、距離Ｄの極小値（（Ｒ／ｃｏｓα−ｒ−ｂ／ｃｏｓα）となる。
【００５０】
時刻ｔ６以降では、力Ｆｘ≠０、モーメントＭｙ≠０（θ≠０，ａ≠０）であり、中心（Ｒ／ｃｏｓ（θ＋α）−ｒ）、振幅（ａ2＋ｂ2）1/2／ｃｏｓ（θ＋α）である場合を示している。時刻ｔ６以降において、時刻ｔ７で、距離Ｄの極大値（Ｒ／ｃｏｓ（θ＋α）−ｒ＋（ａ2＋ｂ2）1/2／ｃｏｓ（θ＋α））、時刻ｔ８で、距離Ｄの極小値（Ｒ／ｃｏｓ（θ＋α）−ｒ−（ａ2＋ｂ2）1/2／ｃｏｓ（θ＋α））となる。
【００５１】
変位−荷重変換演算手段４は、車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲについての変位量ａ，ｂ、相対回転角度θ、及び次式（３），（４），（５）より、車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲについてのＦｘ，Ｆｚ，Ｍｙを算出する。
【００５２】
Ｆｘ＝Ｋa×ａ                                        ・・・    （３）
Ｆｚ＝Ｋb×ｂ                                        ・・・    （４）
Ｍｙ＝Ｋθ×θ                                        ・・・    （５）
但し、Ｋbは弾性部材２２のｚ軸方向の弾性力に基づく値である。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、１個の変位センサ２６により被測定面２８ａまでの距離Ｄを測定し、距離Ｄの時間変化により、距離Ｄの局所的な中央値を算出することにより、リム２４のホイールディスク２０に対する相対回転角θを算出することができる。そして、相対回転角θよりａを算出することができる。距離Ｄの時間変化に基づいて、距離Ｄの振幅を算出することにより、ｂを算出することができる。そして、ａ，ｂ，θより、Ｆｘ，Ｆｚ，Ｍｙを求めることができる。即ち、少ない変位センサ２６により相対回転角θ、Ｆｘ，Ｆｚ，Ｍｙを算出することができる。また、ａとθと間には、回転体の動半径Ｒ0を介して相関があるため、ホイールディスク２０の回転角φを検出しなくても、力Ｆｘ，Ｆｚを算出することができる。
【００５４】
第２実施形態
図１２は、本発明の第２実施形態による荷重算出装置５０を含むブロック図であり、図１中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。図１２に示すように、荷重算出装置５０は、変位検出装置５２＃ＦＬ，５２＃ＦＲ，５２＃ＲＬ，５２＃ＲＲ及び変位−荷重変換演算手段５４を含む。変位検出装置５２＃ＦＬは、左前輪について変位を検出する。変位検出装置５２＃ＦＲは、右前輪について変位を検出する。変位検出装置５２＃ＲＬは、左後輪について変位を検出する。変位検出装置５２＃ＲＲは、右後輪について変位を検出する。尚、変位検出手段５２は、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の少なくとも１つの車輪について設けられていれば良い。
【００５５】
図１２は、図１１中の変位検出装置５２＃ＦＬ，５２＃ＦＲ，５２＃ＲＬ，５２＃ＲＲのブロック図であり、図２中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。変位検出装置５２＃ＦＬ，５２＃ＦＲ，５２＃ＲＬ，５２＃ＲＲは、実質的に同一であることから、変位検出装置を符号５２で表わしている。図１２に示すように、変位検出装置５２は、変位検出手段６０、フィルタ１２及びデータ送信部１４を有する。
【００５６】
図１４は車輪側面図であり、図３中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。図１５はホイール３２を車軸ハブ３４に取り付けた状態における図１４のＡ−Ａ線断面図であり、図４中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を附している。図１４及び図１５に示すように、ホイール３２は、ホイールディスク２０、弾性部材２２、リム２４、並びに変位検出装置６０を構成する変位センサ７０及び被測定部（被測定部材）７２を有する。ホイールディスク２０、弾性部材２２及びリム２４などは図４中の構成要素と実質的に同一であるので、説明を省略する。
【００５７】
変位センサ７０は、被測定部材７２までの距離Ｄを測定し、その距離に応じた電気信号を出力するものであり、例えば、渦電流式、静電容量式、レーザ式などの非接触式の変位センサや、リニアポテンショメータなどの接触式の変位センサである。
【００５８】
図１６及び図１７は、車輪に負荷がかかっていない（無負荷）状態における車軸４２に垂直なｘ軸及びｚ軸を含む平面上に位置する変位センサ７０及び被測定部材７２の配置を示す図である。
【００５９】
変位センサ７０は、距離測定の中心点がホイールディスク２０の回転軸中心から一定距離ｒ離間し、例えば、中心Ｐ１から距離ｒ離間した周上（例えば、ホイールディスク２０の外周上）に、距離測定方向がホイールディスク２０の半径方向Ｌ１と直角方向（周方向）となるようにホイールディスク２０に配置されている。ｘ軸，ｚ軸は静止座標系である。
【００６０】
被測定部材７２は、リム２４に取り付けられ、変位センサ７０の周方向の対向面が被測定面７２ａであり、リム２４と一体的に変位する。被測定部材７２の材質は、変位センサ７０が距離Ｄを検出できるものであれば良い。
【００６１】
被測定部材７２には、リム２４やホイールディスク２０の一部を加工して形成したものも含まれる。形状は、被測定面７２ａが以下のものであれば、それ以外については、問わない。被測定部材７２は、無負荷状態において被測定面７２ａの変位センサ７０の距離測定の中心による被測定部位Ｓ１とホイールディスク２０の中心Ｐ１とを結ぶ直線Ｍ１と直線Ｌ１とのなす角度α（α＞０）となるように、被測定部材７２がリム２４に配置されている。
【００６２】
例えば、被測定部材７２は、無負荷状態において、被測定面７２ａのｘ軸及びｚ軸を含む平面による断面がホイールディスク２０の中心Ｐ１を通る直線Ｍ１となるように加工され、リム２４に配置されている。
【００６３】
被測定面７２ａは、例えば、単一平面である。図１８は被測定部材７２の一例を示す図である。被測定部材７２、例えば、取り付けや製作が容易であることの観点から、直方体からなり、面７２が周方向に直角となり、面７２ａに直角な面７２ｂが半径方向に直角となり、Ｓ１が無負荷状態での変位センサ７０の観測点となり、Ｓ１を通る被測定面７２ａ上の半径方向の直線が直線Ｍ１となり、直線Ｍ１が直線Ｌ１に対して、一定方向、例えば、反時計回りにずれているように配置する。
【００６４】
尚、変位センサ７０をリム２４に設ける場合は、被測定部材７２をホイールディスク２０の回転軸中心から半径方向に距離ｒ離間し、距離測定方向がリム２４の半径方向に直角な周方向になるよう配置する。また、被測定面７２ａは、無負荷状態において、変位センサ７０による被測定面７２ａの測定点Ｓ１とホイールディスク２０の中心Ｐ１とを結ぶ直線と変位センサ７０の測定中心とホイールディスク２０の中心Ｐ１とを結ぶ直線とのなす角度がα（α≠０）となるようにする。
【００６５】
図１３中のフィルタ１２は、変位検出手段６０の変位センサ７０から出力される距離Ｄを示す電気信号から高周波成分を削除し、ノイズをカットする。データ送信部１４は、フィルタ１２から出力される電気信号を無線などにより変位−荷重変換演算手段４に送信する。
【００６６】
図１２中の変位−荷重変換演算手段５４は、各変位検出装置５２＃ＦＬ，５２＃ＦＲ，２＃ＲＬ，５２＃ＲＲより送信された距離Ｄから後で詳述するように、リム２４のホイールディスク２０に対する相対回転角θを算出（演算手段）し、相対回転角θから力Ｆｘ，Ｆｚ，トルクＭｙを算出して、ＶＳＡシステム６に出力する。変位−荷重変換演算手段５４は、例えば、ＣＰＵやメモリなどを有するＥＣＵ（エレクトリック  コントロール  ユニット）上を動作するプログラムにより構成する。
【００６７】
図１９及び図２０は変位−荷重変換演算手段５４の動作説明図であり、ホイール３２が車軸ハブ３４に取り付けられて、矢印Ａの方向に回転しながら路面を運動している状態を示している。図１６中のｘ軸，ｚ軸は図５と同様である。ここでは、例えば、運転者がブレーキペダルを踏み込むことにより、路面からタイヤ３０を通してリム２４に力Ｆｘが加えられたものとする。
【００６８】
ブレーキペダルが踏み込まれると、ブレーキペダルからの液圧に基づき車軸ハブ３４と一体回転するブレーキディスク４０にブレーキ力が作用し、タイヤ３０と路面との間の摩擦力により、タイヤ３０を通してリム２４に力Ｆｘが加えられる。力Ｆｘがリム２４から弾性部材２２に伝達されて、弾性部材２２がｘ軸方向に伸縮する。その結果、リム２４の中心Ｐ２はｘ軸方向に変位量ａだけホイールディスク２０の中心Ｐ１に対して変位するともに、力Ｆｘにより回転体としてのリム２４に作用するトルクＭｙにより、リム２４が回転角θだけホイールディスク２０に対して相対回転する。
【００６９】
一方、車両からの荷重よる路面からのタイヤ３０への垂直反力Ｆｚにより、リム２４がｚ軸方向に力Ｆｚを受け、弾性部材２２がｚ軸方向に伸縮し、リム２４がｚ軸方向に変位量ｂだけ変位する。これにより、リム２４の中心Ｐ２の座標は（ａ，ｂ）となる。
【００７０】
変位センサ７０は、点Ｐ１を中心として、ホイールディスク２０と一体回転することから、観測時点において、変位センサ７２は、ｘ軸からφ反時計回りに回転しているものとする。ｘ軸，ｚ軸を（ａ，ｂ）平行移動した軸をｘ’軸，ｚ’軸とする。変位センサ７０の観測中心点をＱ１とする。リム２４の変位後の変位センサ７２による被測定面７２ａの観測点をＳ１とする。
【００７１】
点Ｐ１と点Ｑ１を結ぶ直線（以下、直線Ｐ１Ｑ１）を（ａ，ｂ）平行移動した直線を直線Ｐ２Ｑ２とする。リム３４はホイールディスク２０に対してθだけ反時計回りに回転していることから、直線Ｐ２Ｑ２をＰ２を中心にθ反時計回りに回転した直線をＰ２Ｑ３とすると、変位センサ７０と被測定部材７２の配置より、直線Ｐ２Ｑ３と直線Ｐ２Ｓ１とのなす角度はαである。
【００７２】
点Ｐ２から直線Ｐ１Ｑ１への垂線の足をＶ１とする。点Ｐ２と点Ｖ１の距離は、（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）となる。座標（ａ，０）からの直線Ｐ１Ｖ１への垂線の足と点Ｐ１の距離が（ａｃｏｓφ）であり、座標（ａ，０）から直線Ｐ２Ｖ１の距離が（ｂｓｉｎφ）であることから、点Ｐ１と点Ｖ１の距離は（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）となる。
【００７３】
点Ｐ１と点Ｑ１の距離がｒ，点Ｐ１と点Ｖ１の距離が（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）であることから、点Ｖ１と点Ｑ１の距離はｒ−（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）となる。点Ｐ１と点Ｑ１の距離がｒであり、直線Ｖ１Ｑ１は直線Ｐ２Ｔ１に平行、直線Ｖ２Ｐ２は直線Ｑ１Ｔ１に平行であることから、点Ｐ２と点Ｔ１の距離はｒ−（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）となる。
【００７４】
点Ｐ２と点Ｔ１の距離はｒ−（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）、角Ｓ１Ｐ２Ｔ１は（θ＋φ）、角Ｓ１Ｑ１Ｐ１が９０°、直線Ｖ１Ｑ１は直線Ｐ２Ｔ１に平行であることから、点Ｓ１と点Ｔ１の距離は、{ｒ−（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）}ｔａｎ（θ＋φ）となる。直線Ｐ２Ｖ１と直線Ｔ１Ｑ１が平行、直線Ｖ１Ｑ１と直線Ｐ２Ｔ１が平行であることから、点Ｔ１と点Ｑ１の距離は（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）となる。距離Ｄは点Ｓ１と点Ｔ１の距離と点Ｔ１と点Ｑ１の距離の和であることから、次式（６）が成り立つ。
【００７５】
Ｄ＝（ｂｃｏｓφ−ａｓｉｎφ）＋{ｒ−（ａｃｏｓφ＋ｂｓｉｎφ）}ｔａｎ（θ＋α）
＝ｒｔａｎ（θ＋α）＋（ａ2＋ｂ2）1/2ｃｏｓ（Ａ＋φ＋θ＋α）／ｃｏｓ（θ＋α）                                                   ・・・（６）
但し、Ａ＝ｔａｎ-1ａ／ｂである。
【００７６】
ホイールディスク２０が一回転することにより、φは０〜２π変化する。一定の時間、例えば、ホイールディスク２０が一回転する間に、θ，α，Ａがそれぞれ一定であるとすると、（φ＋θ＋α＋Ａ）は０〜２π変化することから、（ａ2＋ｂ2）1/2ｃｏｓ（Ａ＋φ＋θ＋α）／ｃｏｓ（θ＋α）が時間軸上で振幅（ａ2＋ｂ2）1/2／ｃｏｓ（θ＋α）の正弦波となる。よって、距離Ｄは、振幅が（ａ2＋ｂ2）1/2／ｃｏｓ（θ＋α））、中央値（中心）がｒｔａｎ（θ＋α）の正弦波となる。
【００７７】
中心が分かると、ｒ，αが既知であることから、回転角度θが分かる。Ｆｘ＝Ｋa×ａ（Ｋaは弾性部材２２のｘ軸方向の伸びと力Ｆｘにより決まる定数）、Ｍｙ＝Ｋθ×θ（Ｋθは弾性部材２２のリム２４の中心Ｐ２を中心とする円周方向の伸びとトルクＭｙにより決まる定数）という関係と、Ｍｙ＝Ｆｘ×Ｒ0（Ｒ0：回転体の動半径）という関係があるため、回転体の動半径が既知Ｒ0であれば、
ａ＝Ｆｘ／Ｋa＝Ｍｙ／（Ｋa×Ｒ0）＝Ｋθ×θ／（Ｋa×Ｒ0）  ・・・（７）
より、ａを求めることができる。また、振幅（ａ2＋ｂ2）1/2／ｃｏｓ（θ＋α）が分かると、ａが式（７）より求められるので、ｂが分かる。
【００７８】
振幅（ａ2＋ｂ2）1/2／ｃｏｓ（θ＋α）は、例えば、ホイールディスク２０の規定最大回転周期等により決まる正弦波の最小周期に基づき一定のサンプリング周期で距離Ｄをサンプリングして、Ａ／Ｄ変換を行ってから、距離Ｄの時間変化における局所最大値（極大値）と該極大値に後続する局所最小値（極小値）の差を１／２倍することにより算出する。また、中心（ｒｔａｎ（θ＋α））は、例えば、距離Ｄの極大値と該極大値に後続する極小値の平均値を求めることにより算出する。
【００７９】
図２０は距離Ｄの中心と振幅を示す図であり、横軸に時間ｔ、縦軸に距離Ｄを示す。時刻ｔ０から時刻ｔ３では、力Ｆｘ＝０，モーメントＭｙ＝０（θ＝０，ａ＝０）、力Ｆｚが小さい（ｂが小さい）場合である。この場合、中心がｒｔａｎαであり、振幅がｂ／ｃｏｓαが小さくなっている。時刻ｔ０〜ｔ３において、時刻ｔ１で、距離Ｄの極大値（ｒｔａｎα＋ｂ／ｃｏｓα）、時刻ｔ２で、距離Ｄの極小値（ｒｔａｎα−ｂ／ｃｏｓα）となる。
【００８０】
時刻ｔ３から時刻ｔ６では、力Ｆｘ＝０、モーメントＭｙ＝０（θ＝０，ａ＝０）、力Ｆｚが大きい（ｂが大きい）場合である。この場合、中心がｒｔａｎαであり、振幅ｂ／ｃｏｓαが大きくなっている。時刻ｔ３〜時刻ｔ６において、時刻ｔ４で、距離Ｄの極大値（ｒｔａｎα＋ｂ／ｃｏｓα）、時刻ｔ５で、距離Ｄの極小値（ｒｔａｎα−ｂ／ｃｏｓα）となる。
【００８１】
時刻ｔ６以降では、力Ｆｘ≠０、モーメントＭｙ≠０（θ≠０，ａ≠０）であり、中心（ｒｔａｎ（θ＋α））、振幅（ａ2＋ｂ2）1/2／ｃｏｓ（θ＋α）である場合を示している。時刻ｔ６以降において、時刻ｔ７で、距離Ｄの極大値（ｒｔａｎ（θ＋α）＋（ａ2＋ｂ2）1/2／ｃｏｓ（θ＋α））、時刻ｔ８で、距離Ｄの極小値（ｒｔａｎ（θ＋α）−（ａ2＋ｂ2）1/2／ｃｏｓ（θ＋α））となる。
【００８２】
変位−荷重変換演算手段４は、車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲについての変位量ａ，ｂ、相対回転角度θ、及び次式（８），（９），（１０）より、車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲについてのＦｘ，Ｆｚ，Ｍｙを算出する。
【００８３】
Ｆｘ＝Ｋa×ａ                                          ・・・    （８）
Ｆｚ＝Ｋb×ｂ                                          ・・・    （９）
Ｍｙ＝Ｋθ×θ                                          ・・・    (10)
但し、Ｋbは弾性部材２２のｚ軸方向の弾性力に基づく値である。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態によれば、変位センサ７０により被測定面７２ａまでの距離Ｄを測定し、距離Ｄの時間変化に基づいて、距離Ｄの中心を算出することにより、リム２４のホイールディスク２０に対する相対回転角θを算出することができる。そして、相対回転角θよりａを算出することができる。距離Ｄの時間変化より、距離Ｄの振幅を算出することにより、ｂを算出することができる。そして、ａ，ｂ，θより、Ｆｘ，Ｆｚ，Ｍｙを求めることができる。即ち、少ない変位センサ２６により相対回転角θ、Ｆｘ，Ｆｚ，Ｍｙを算出することができる。また、ａとθと間には、回転体の動半径Ｒ0を介して相関があるため、ホイールディスク２０の回転角φを検出しなくても、力Ｆｘ，Ｆｚを算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１実施形態による荷重算出装置のブロック図である。
【図２】図１中の変位検出装置のブロック図である。
【図３】車輪の側面図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】無負荷状態におけるｘ軸及びｚ軸を含む平面上に位置する変位センサ並びに被測定部材の配置を示す図である。
【図６】被測定部材の一例を示す図である。
【図７】負荷状態におけるホイールを示す図である。
【図８】変位−荷重変換演算手段の動作説明図である。
【図９】変位−荷重変換演算手段の動作説明図である。
【図１０】変位−荷重変換演算手段の動作説明図である。
【図１１】変位−荷重変換演算手段の動作説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による荷重算出装置のブロック図である。
【図１３】図１２中の変位検出装置のブロック図である。
【図１４】車輪の側面図である。
【図１５】図１４中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１６】無負荷状態におけるｘ軸及びｚ軸を含む平面上に位置する変位センサ並びに被測定部材の配置を示す図である。
【図１７】無負荷状態におけるｘ軸及びｚ軸を含む平面上に位置する変位センサ並びに被測定部材の配置を示す図である。
【図１８】被測定部材の一例を示す図である。
【図１９】変位−荷重変換演算手段の動作説明図である。
【図２０】変位−荷重変換演算手段の動作説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
２＃ＦＬ，２＃ＦＲ，２＃ＲＬ，２＃ＲＲ，５２＃ＦＬ，５２＃ＦＲ，５２＃ＲＬ，５２＃ＲＲ  変位検出装置
４，５４  変位−荷重変換演算手段
２０  ホイールディスク
２２  弾性部材
２４  リム
２６，７０  変位センサ
２８，７２  被測定部材
２８ａ，７２  被測定面
３０  タイヤ
３４  車軸ハブ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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