(57)【要約】【課題】車両の安全性または省電力を向上させるタイヤ状態量検出方法およびタイヤ状態量検出装置を提供する。【解決手段】本発明のタイヤ状態量検出システム１０において、第１車輪２０、第２車輪２２、第３車輪２４、第４車輪２６は、それぞれ第１物理量センサ３０および第１送信機４０、第２物理量センサ３２および第２送信機４２、第３物理量センサ３４および第３送信機４４、第４物理量センサ３６および第４送信機４６を含む。第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、第４物理量センサ３６はそれぞれタイヤの状態に関する第１の物理量と第２の物理量を検出する。第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、第４送信機４６は、第１の物理量の大きさに応じて第２の物理量の出力状態を変化させる形で第１の物理量と第２の物理量をＥＣＵ６４側へ送信する。【選択図】        図１
2004331009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ状態量として第１の物理量を出力するステップと、
前記第１の物理量と異なるタイヤ状態量として第２の物理量を出力するステップと、を含み、
前記第２の物理量を出力するステップは、前記第１の物理量の大きさに応じて、前記第２の物理量を示す情報の出力量が増加するようにその出力状態を変化させることを特徴とするタイヤ状態量検出方法。
【請求項２】
前記第２の物理量を出力するステップは、少なくとも前記第２の物理量の大きさに基づき、前記第２の物理量の検出重要性が増加したと判断された場合に、前記第２の物理量を示す情報の単位時間あたりの出力量が増加するように前記出力状態を変化させることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ状態量検出方法。
【請求項３】
タイヤ状態量として第１の物理量を検出する第１の検出手段と、前記第１の物理量と異なるタイヤ状態量として第２の物理量を検出する第２の検出手段と、前記第１の物理量および前記第２の物理量を出力する出力手段と、を備えたタイヤ状態量検出装置において、
前記出力手段は、前記第１の検出手段により検出された前記第１の物理量の大きさに応じて、前記第２の検出手段により検出された前記第２の物理量を示す情報の単位時間あたりの出力量が増加するようにその出力状態を変化させることを特徴とするタイヤ状態量検出装置。
【請求項４】
前記出力手段は、少なくとも前記第２の物理量の大きさに基づき、前記第２の物理量の検出重要性が増加したと判断された場合に、前記第２の物理量を示す情報の単位時間あたりの出力量が増加するように前記出力状態を変化させることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ状態量検出装置。
【請求項５】
前記第２の検出手段は、前記第１の検出手段により検出された前記第１の物理量の大きさに応じて前記第２の物理量の検出頻度を高めることにより、前記出力手段による前記第２の物理量を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させることを特徴とする請求項３または４に記載のタイヤ状態量検出装置。
【請求項６】
前記第１の検出手段は、前記第１の物理量としてタイヤの空気圧を検出し、
前記第２の検出手段は、前記第２の物理量としてタイヤの温度を検出し、
前記出力手段は、前記第１の検出手段により前記第１の物理量として検出されたタイヤの空気圧が小さいほど、前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。
【請求項７】
前記第１の検出手段は、前記第１の物理量としてタイヤの運動エネルギーを検出し、
前記第２の検出手段は、前記第２の物理量としてタイヤの温度を検出し、
前記出力手段は、前記第１の検出手段により前記第１の物理量として検出されたタイヤの運動エネルギーが大きいほど、前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。
【請求項８】
前記第１の検出手段は、前記第１の物理量としてタイヤの接地度を検出し、
前記第２の検出手段は、前記第２の物理量としてタイヤの温度を検出し、
前記出力手段は、前記第１の検出手段により前記第１の物理量として検出されたタイヤの接地度が大きいほど、前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。
【請求項９】
前記第１の検出手段は、前記第１の物理量としてタイヤの変形量を検出し、
前記第２の検出手段は、前記第２の物理量としてタイヤの温度を検出し、
前記出力手段は、前記第１の検出手段により前記第１の物理量として検出されたタイヤの変形量が大きいほど、前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。
【請求項１０】
前記出力手段は、前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度の上昇率が所定の閾値を超えた場合、前記第１の検出手段により検出された前記第１の物理量の大きさにかかわらず前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。
【請求項１１】
前記出力手段は、タイヤがフラット状態になったことを示す所定値以下までタイヤの空気圧が低下したことを条件に、前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させることを特徴とする請求項６から１０のいずれかに記載のタイヤ状態量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ状態量検出方法およびタイヤ状態量検出装置に関し、特に、車両の安全性向上との関連でタイヤの状態を監視する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、パンクによって内圧が低下しても一定距離の走行が可能なランフラットタイヤの技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このランフラットタイヤは内部に中子組立体が設けてあり、タイヤの内圧が低下したときはその中子組立体がタイヤに掛かる荷重を支える。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２９７９２２号公報（全文、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここでランフラットタイヤは、フラット状態に至った非常時でも、あくまでもしばらくの間だけタイヤ交換せずに臨時の走行を可能にするものであって、必ずしも非フラット状態でなされるような走行を維持するものではない。したがって、フラット状態になったランフラットタイヤで高速走行を延々続けてしまうと、タイヤの接地面積が増加することによって摩擦エネルギーや応力集中によるエネルギーが増加してしまい、次第にタイヤの温度が上昇する。もし、タイヤの温度が許容量を超えて上昇してしまうと、熱によりタイヤの耐久性に影響が出る可能性がある。一方、タイヤの空気圧を監視するとしても、そもそもフラット状態ではもはや空気圧が変化しないので、さらなるタイヤの状態変化を検知できず不十分である。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイヤの耐久性を左右するような状況変化を監視するためのタイヤ状態量検出方法およびタイヤ状態量検出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、タイヤ状態量として第１の物理量を出力するステップと、前記第１の物理量と異なるタイヤ状態量として第２の物理量を出力するステップと、を含むタイヤ状態量検出方法を提供する。前記第２の物理量を出力するステップは、前記第１の物理量の大きさに応じて、前記第２の物理量を示す情報の出力量が増加するようにその出力状態を変化させる。
【０００７】
本態様のタイヤ状態量検出方法によれば、タイヤの状況に関する複数種の物理量に基づいてその物理量の出力状態を制御することができる。したがって、特に非常時に必要な情報の出力頻度、出力解像度、または出力量を高めて車両の安全性をより向上させることができる。一方、通常時には情報出力の頻度を低くして消費電力を低減させることができる。なお、「出力状態を変化」として、第２の物理量を送信する頻度を変化させてもよいし、第２の物理量を検出する頻度を変化させてもよい。
【０００８】
前記第２の物理量を出力するステップは、少なくとも前記第２の物理量の大きさに基づき、前記第２の物理量の検出重要性が増加したと判断された場合に、前記第２の物理量を示す情報の単位時間あたりの出力量が増加するように前記出力状態を変化させてもよい。したがって、第１の物理量と第２の物理量のうち、より重要性の高い情報を集中的に出力させることができるので、車両の安全性をより向上させることができる。
【０００９】
本発明の別の態様は、タイヤ状態量として第１の物理量を検出する第１の検出手段と、前記第１の物理量と異なるタイヤ状態量として第２の物理量を検出する第２の検出手段と、前記第１の物理量および前記第２の物理量を出力する出力手段と、を備えたタイヤ状態量検出装置を提供する。前記出力手段は、前記第１の検出手段により検出された前記第１の物理量の大きさに応じて、前記第２の検出手段により検出された前記第２の物理量を示す情報の単位時間あたりの出力量が増加するようにその出力状態を変化させる。
【００１０】
本態様のタイヤ状態量検出装置によれば、タイヤの状況に関する複数種の情報に基づいて出力手段による出力状態を変化させることができる。したがって、特に非常時には情報出力の頻度を高めて車両の安全性をより向上させることができる。一方、通常時には情報出力の頻度を低くして消費電力を低減させることができる。
【００１１】
前記出力手段は、少なくとも前記第２の物理量の大きさに基づき、前記第２の物理量の検出重要性が増加したと判断された場合に、前記第２の物理量を示す情報の単位時間あたりの出力量が増加するように前記出力状態を変化させてもよい。したがって、第１の物理量と第２の物理量のうち、より重要性の高い情報を集中的に出力させることができるので、車両の安全性をより向上させることができる。
【００１２】
前記第２の検出手段は、前記第１の検出手段により検出された前記第１の物理量の大きさに応じて前記第２の物理量の検出頻度を高めることにより、前記出力手段による前記第２の物理量を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させてもよい。この場合、第２の物理量の検出頻度を高めることにより出力手段による出力量自体を変化させることと同様の効果が得られる。
【００１３】
前記第１の検出手段は、前記第１の物理量としてタイヤの空気圧を検出してもよく、前記第２の検出手段は、前記第２の物理量としてタイヤの温度を検出してもよい。前記出力手段は、前記第１の検出手段により前記第１の物理量として検出されたタイヤの空気圧が小さいほど、前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させてもよい。これにより、例えばランフラットタイヤの空気圧がそのランフラットタイヤで安全が保証される空気圧より低くなる場合にタイヤ温度の出力頻度が高められる。したがって、特に温度を監視すべき期間に温度情報の変化を確実に把握でき、車両の安全性をより向上させることができる。
【００１４】
前記第１の検出手段は、前記第１の物理量としてタイヤの運動エネルギーを検出してもよく、前記第２の検出手段は、前記第２の物理量としてタイヤの温度を検出してもよい。前記出力手段は、前記第１の検出手段により前記第１の物理量として検出されたタイヤの運動エネルギーが大きいほど、前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させてもよい。これにより、例えばランフラットタイヤの運動エネルギーがその許容範囲を超えるような場合にタイヤ温度の出力頻度が高められる。したがって、特に温度を監視すべき期間に温度情報の変化を確実に把握でき、車両の安全性をより向上させることができる。
【００１５】
前記第１の検出手段は、前記第１の物理量としてタイヤの接地度を検出してもよく、前記第２の検出手段は、前記第２の物理量としてタイヤの温度を検出してもよい。前記出力手段は、前記第１の検出手段により前記第１の物理量として検出されたタイヤの接地度が大きいほど、前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させてもよい。これにより、例えばランフラットタイヤの接地度がその許容範囲を超えるような場合にタイヤ温度の出力頻度が高められる。したがって、特に温度を監視すべき期間に温度情報の変化を確実に把握でき、車両の安全性をより向上させることができる。
【００１６】
前記第１の検出手段は、前記第１の物理量としてタイヤの変形量を検出してもよく、前記第２の検出手段は、前記第２の物理量としてタイヤの温度を検出してもよい。前記出力手段は、前記第１の検出手段により前記第１の物理量として検出されたタイヤの変形量が大きいほど、前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させてもよい。これにより、例えばランフラットタイヤの変形量がその許容範囲を超えるような場合にタイヤ温度の出力頻度が高められる。したがって、特に温度を監視すべき期間に温度情報の変化を確実に把握でき、車両の安全性をより向上させることができる。
【００１７】
前記出力手段は、前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度の上昇率が所定の閾値を超えた場合、前記第１の検出手段により検出された前記第１の物理量の大きさにかかわらず前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させてもよい。これにより、ランフラットタイヤの温度が急上昇したような非常時には、優先的にタイヤ温度の出力頻度、出力解像度、または出力量が高められる。したがって、特に温度を監視すべき期間に温度情報の変化を確実に把握でき、車両の安全性をより向上させることができる。
【００１８】
前記出力手段は、タイヤがフラット状態になったことを示す所定値以下までタイヤの空気圧が低下したことを条件に、前記第２の検出手段により前記第２の物理量として検出されたタイヤの温度を示す情報の単位時間あたりの出力量を増加させてもよい。これにより、例えばランフラットタイヤがフラット状態になったような非常時に、タイヤ温度の出力頻度、出力解像度、または出力量が高められる。したがって、特に温度を監視すべき期間に温度情報の変化を確実に把握でき、車両の安全性をより向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態においては、タイヤから検出された温度の情報を車体側へ送信するにあたり、そのタイヤから検出された空気圧の大きさに応じて、タイヤの温度を示す情報の送信間隔を変化させる。例えば、タイヤの空気圧が所定値を下回っていればタイヤの温度を示す情報の送信間隔を短くしてタイヤ温度の変化をリアルタイムに車体側へ伝達する。逆に、タイヤの空気圧が所定値を上回っていればタイヤ温度を示す情報の送信間隔を長くして消費電力を低減させる。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ状態量検出システムの構成を示す。車両１２に搭載されたタイヤ状態量検出システム１０において、第１車輪２０、第２車輪２２、第３車輪２４、および第４車輪２６のそれぞれには、タイヤ状態量を検出するセンサ、タイヤ状態量を送信する送信機、およびアンテナが設けられている。具体的には、第１車輪２０のホイールに第１物理量センサ３０、第１送信機４０、および第１アンテナ５０が設けられている。第２車輪２２のホイールには、第２物理量センサ３２、第２送信機４２、および第２アンテナ５２が設けられている。第３車輪２４には、第３物理量センサ３４、第３送信機４４、および第３アンテナ５４が設けられている。第４車輪２６には、第４物理量センサ３６、第４送信機４６、および第４アンテナ５６が設けられている。第１車輪２０、第２車輪２２、第３車輪２４、および第４車輪２６のそれぞれのタイヤはランフラットタイヤである。
【００２１】
本実施の形態の第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６は、それぞれタイヤの空気圧およびタイヤの温度をタイヤ状態量として検出する。第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６が検出したタイヤ状態量の情報をそれぞれ第１アンテナ５０、第２アンテナ５２、第３アンテナ５４、および第４アンテナ５６を介して車体側へ送信する。
【００２２】
なお、第１物理量センサ３０または第１送信機４０には、第１物理量センサ３０および第１送信機４０へ電力を供給する電池が内蔵されている。同様に、第２物理量センサ３２または第２送信機４２、第３物理量センサ３４または第３送信機４４、第４物理量センサ３６または第４送信機４６にも電池が内蔵されている。
【００２３】
車体側に設けられた受信機６２は、受信側アンテナ６０を介して第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６のそれぞれからタイヤ状態量の情報を受信し、受信したタイヤ状態量の情報を電子制御装置６４（以下、電子制御装置６４を「ＥＣＵ６４」と表記する）へ送る。ＥＣＵ６４は、受信機６２から受け取ったタイヤ状態量の情報に基づいてタイヤの状態を把握する。ＥＣＵ６４は、受信機６２から受け取ったタイヤ状態量に応じて警告ランプ７２を点灯させるとともに、ブザー７０に警告音を鳴らせる。例えば、受信機６２が受信するタイヤ状態量に含まれるタイヤ空気圧が所定値以上減少した場合に、ＥＣＵ６４は警告ランプ７２を点灯させ、ブザー７０を鳴らす。また例えば、受信機６２が受信するタイヤ状態量に含まれるタイヤ温度が所定値以上に増加した場合に、ＥＣＵ６４は車両の安全性に対してタイヤの状態が及ぼす影響について乗員に警告する。
【００２４】
初期化スイッチ６８は、ＥＣＵ６４によるタイヤ状態の監視動作を初期化する。タイヤセレクタ６６は、第１車輪２０、第２車輪２２、第３車輪２４、および第４車輪２６のうち、監視対象となるタイヤを選択する。
【００２５】
以下、上述の各構成による動作を説明する。図２は、本実施の形態におけるタイヤ状態量を検出する方法を示すフローチャートである。ここでは、第１車輪２０のタイヤ空気圧およびタイヤ温度を検出する第１物理量センサ３０と、第１物理量センサ３０が検出した第１車輪２０のタイヤ空気圧およびタイヤ温度をタイヤ状態量の情報として車体側へ送信する第１送信機４０の動作を例示する。ただし、第２物理量センサ３２および第２送信機４２、第３物理量センサ３４および第３送信機４４、第４物理量センサ３６および第４送信機４６も、第１物理量センサ３０および第１送信機４０と同様に機能する。
【００２６】
第１物理量センサ３０によって検出された第１車輪２０のタイヤ空気圧Ｐがタイヤ空気圧閾値Ｐ０を下回らない間は（Ｓ１０Ｎ）、第１送信機４０によるタイヤ状態量の送信間隔は１５分に維持され（Ｓ１２）、Ｓ１０におけるタイヤ空気圧の監視が繰り返し行われる。タイヤ空気圧閾値Ｐ０は第１車輪２０の設計上の空気圧から例えば１０％〜２０％ほど低い値である。Ｓ１０とＳ１２の処理を繰り返す間、第１送信機４０は１５分間隔で第１車輪２０に関するタイヤ状態量の情報を車体側へ送信する。
【００２７】
第１物理量センサ３０によって検出された第１車輪２０のタイヤ空気圧Ｐがタイヤ空気圧閾値Ｐ０を下回ったときは（Ｓ１０Ｙ）、第１車輪２０のタイヤ耐久性不足の状態ないしほぼフラット状態であるとみなされる。それ以降、第１車輪２０のタイヤ空気圧の情報については、第１送信機４０による情報送信間隔が１０秒に変更される（Ｓ１４）。第１車輪２０のタイヤ空気圧の情報について送信間隔が１０秒に変更されてから２分が経過するまでは、その情報送信間隔の設定が１０秒のまま維持される（Ｓ１６Ｎ）。
【００２８】
第１車輪２０のタイヤ空気圧の情報について送信間隔が１０秒に変更されてから２分が経過した後（Ｓ１６Ｙ）、第１車輪２０のタイヤ空気圧の情報について送信間隔が１５分に戻される（Ｓ１８）。第１車輪２０のタイヤ温度Ｔが第１のタイヤ温度閾値Ｔ０を上回った場合であって（Ｓ２０Ｙ）、タイヤ温度の勾配ΔＴが所定のタイヤ温度勾配閾値ΔＴ０を上回った場合（Ｓ２２Ｙ）、第１車輪２０のタイヤ温度が急上昇したとみなして第１車輪２０のタイヤ温度の情報について送信間隔を３０秒に変更する（Ｓ２６）。
【００２９】
Ｓ２０において第１車輪２０のタイヤ温度Ｔが第１のタイヤ温度閾値Ｔ０を上回らなかった場合（Ｓ２０Ｎ）、またはＳ２２においてタイヤ温度の勾配ΔＴが所定のタイヤ温度勾配閾値ΔＴ０を上回らなかった場合であっても（Ｓ２２Ｎ）、第１車輪２０のタイヤ温度Ｔが第２のタイヤ温度閾値Ｔ１を上回っていれば（Ｓ２４Ｙ）、第１車輪２０のタイヤ温度の情報について送信間隔を３０秒に変更する（Ｓ２６）。すなわち、タイヤ温度が飽和してくるともはやタイヤ温度勾配は大きくならないが、タイヤ温度の絶対値が大きければタイヤの耐久性に影響を及ぼす可能性が生じるためにＳ２４の判断がなされるものである。第２のタイヤ温度閾値Ｔ１は、例えば８０度〜１００度ほどに設定される。ただし、第２のタイヤ温度閾値Ｔ１として相応しい値は走行状態や周囲の状況によって定まるので、例えば車速、ブレーキの回数、外気の温度、横Ｇ、蛇角、操舵量などの各パラメータと第２のタイヤ温度閾値Ｔ１の対応関係を規定したテーブルを第１物理量センサ３０または第１送信機４０が保持し、その第１物理量センサ３０または第１送信機４０が第２のタイヤ温度閾値Ｔ１をその都度決定してもよい。
【００３０】
Ｓ２４において第１車輪２０のタイヤ温度Ｔが第２のタイヤ温度閾値Ｔ１を上回っていない場合（Ｓ２４Ｎ）、Ｓ２６をスキップする。車両１２を停車するまで（Ｓ２８Ｎ）、Ｓ２０からＳ２６までの処理を繰り返す。
【００３１】
図３は、タイヤのパンク前後の情報送信間隔および情報送信割合の変化を示す。本図の上部に情報送信間隔を示し、本図の下部に情報送信割合を示す。横軸は時間経過を示す。ここでは、第１車輪２０のタイヤ空気圧およびタイヤ温度をタイヤ状態量の情報として車体側へ送信する第１送信機４０の動作を例示する。ただし、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６も、第１送信機４０と同様に機能する。
【００３２】
パンク前の段階では、第１送信機４０は第１車輪２０のタイヤ空気圧およびタイヤ温度をともに１５分間隔で送信するとともに、第１送信機４０が送信するタイヤ状態量を占めるタイヤ空気圧とタイヤ温度の情報量の割合は５０％と５０％で等しい。第１車輪２０のタイヤがパンクしてからその２分後までの間は、タイヤ空気圧の送信間隔は１０秒に変更されるがタイヤ温度の送信間隔は依然１５分のままなので、第１送信機４０が送信するタイヤ状態量はタイヤ空気圧の情報量が１００％の割合ないし１００％に近い割合を占める。パンクから２分経過後の段階では、タイヤ空気圧の送信間隔が１５分に戻されるが、タイヤ温度の送信間隔はそのタイヤ温度の上昇度合いによっては３０秒に変更されるので、第１送信機４０が送信するタイヤ状態量はタイヤ温度の情報量が１００％に近い割合を占める。このように、第１送信機４０が送信するタイヤ温度の情報の単位時間あたりの出力量は、情報送信間隔を変化させることによって増減されている。
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態は、タイヤの運動エネルギーの大きさに応じてタイヤ温度の情報の出力状態を変化させる点で、タイヤ空気圧の大きさに応じてタイヤ温度の情報の出力状態を変化させる本発明の第１の実施の形態と異なる。以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。本実施の形態の構成は、第１の実施の形態と同様、図１に示される。
【００３３】
図１における第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６は、それぞれ対応する第１車輪２０、第２車輪２２、第３車輪２４、第４車輪２６の運動エネルギーおよびタイヤ温度を検出する。ここでいう運動エネルギーはタイヤの回転数であり、第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６は、それぞれ加速度センサと温度センサを含む。第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６は、加速度センサで検出したタイヤ回転の加速度成分を積分することによりタイヤの回転数を求める。
【００３４】
第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、それぞれ第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６によって検出されたタイヤ温度およびタイヤ回転数を、タイヤ状態量として車体側へ送信する。ただし、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、タイヤ回転数の大きさに応じてタイヤ温度の送信間隔を変化させる。例えば第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、タイヤ回転数が大きいほどタイヤ温度の情報送信間隔を短くする。すなわち、タイヤの運動エネルギーが大きいほどタイヤ温度が上昇してタイヤの耐久性に影響を及ぼす可能性が高くなるので、タイヤの運動エネルギーが大きいときにはタイヤ温度の変化を確実に捕捉すべくタイヤ温度の情報送信間隔を短くする。一方、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、タイヤ回転数が小さいほどタイヤ温度の情報送信間隔を長くする。これによりタイヤ温度が過度に上昇しないような状況では必要以上にタイヤ温度の情報を送信しないので、内蔵電池の消費電力を低減できる。
【００３５】
なお、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６が空気圧センサをさらに含む場合、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、タイヤ空気圧が所定閾値を下回ったことを条件としてタイヤ温度の情報送信間隔を変化させてもよい。ここでいうタイヤ空気圧の所定閾値は、タイヤがフラット状態であるとみなすことのできる値である。この場合、タイヤがフラット状態であるとみなされた状況においてタイヤ温度の情報送信間隔を短くできるので、タイヤ温度の変化を確実に捕捉して安全性をより高めることができる。
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態は、タイヤの変形量に応じてタイヤ温度の情報の出力状態を変化させる点で、タイヤ空気圧の大きさに応じてタイヤ温度の情報の出力状態を変化させる本発明の第１の実施の形態と異なる。以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。本実施の形態の構成もまた、第１の実施の形態と同様、図１に示される。
【００３６】
図１における第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６は、それぞれ対応する第１車輪２０、第２車輪２２、第３車輪２４、第４車輪２６のタイヤ変形量およびタイヤ温度を検出する。第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６は、それぞれタイヤ変形量を検出する歪ゲージとタイヤ温度を検出する温度センサを含む。
【００３７】
第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、それぞれ第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６によって検出されたタイヤ変形量およびタイヤ温度を、タイヤ状態量として車体側へ送信する。ただし、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、タイヤ変形量の大きさに応じてタイヤ温度の情報送信間隔を変化させる。例えば第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、タイヤ変形量が大きいほどタイヤ温度の情報送信間隔を短くする。すなわち、タイヤ変形量が大きいほどタイヤ温度が上昇してタイヤの耐久性に影響を及ぼす可能性が高くなるので、タイヤ変形量が大きいときにはタイヤ温度の変化を確実に捕捉すべくタイヤ温度の情報送信間隔を短くする。一方、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、タイヤ変形量が小さいほどタイヤ温度の情報送信間隔を長くする。これによりタイヤ温度が過度に上昇しないような状況では必要以上にタイヤ温度の情報を送信しないので、内蔵電池の消費電力を低減できる。
【００３８】
図４は、車輪およびその車輪のタイヤ表面に装着した歪ゲージを示す。図示するように、タイヤ８０のサイドウォール表面に歪ゲージ８２が複数装着されており、これら複数の歪ゲージ８２がタイヤ８０のサイドウォールの変形量を検出する。
【００３９】
なお、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６が空気圧センサをさらに含む場合、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、タイヤ空気圧が所定閾値を下回ったことを条件としてタイヤ温度の情報送信間隔を変化させてもよい。ここでいうタイヤ空気圧の所定閾値は、タイヤがフラット状態であるとみなすことのできる値である。この場合、タイヤがフラット状態であるとみなされた状況においてタイヤ温度の情報送信間隔を短くできるので、タイヤ温度の変化を確実に捕捉して安全性をより高めることができる。
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態は、タイヤの接地性に応じてタイヤ温度の情報の出力状態を変化させる点で、タイヤ空気圧の大きさに応じてタイヤ温度の情報の出力状態を変化させる本発明の第１の実施の形態と異なる。以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。本実施の形態の構成もまた、第１の実施の形態と同様、図１に示される。
【００４０】
図１における第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６は、それぞれ対応する第１車輪２０、第２車輪２２、第３車輪２４、第４車輪２６のタイヤ接地性およびタイヤ温度を検出する。ここでいうタイヤ接地性はタイヤの接地面積であり、第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６は、それぞれ空気圧センサ、歪ゲージ、温度センサを含む。第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６は、図４のようなタイヤ表面に装着された歪ゲージで検出されるサイドウォールの変形量と空気圧センサで検出されるタイヤ空気圧に基づいてタイヤの接地面積を求める。
【００４１】
第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、それぞれ第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６によって検出されたタイヤ温度およびタイヤの接地面積を、タイヤ状態量として車体側へ送信する。ただし、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、タイヤの接地面積の大きさに応じてタイヤ温度の情報送信間隔を変化させる。例えば第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、タイヤ接地面積が大きいほどタイヤ温度の情報送信間隔を短くする。すなわち、タイヤ接地面積が大きいほどタイヤ温度が上昇してタイヤの耐久性に影響を及ぼす可能性が高くなるので、タイヤ接地面積が大きいときにはタイヤ温度の変化を確実に捕捉すべくタイヤ温度の情報送信間隔を短くする。一方、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、タイヤ接地面積が小さいほどタイヤ温度の情報送信間隔を長くする。これによりタイヤ温度が過度に上昇しないような状況では必要以上にタイヤ温度の情報を送信しないので、内蔵電池の消費電力を低減できる。
【００４２】
なお、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、タイヤ空気圧が所定閾値を下回ったことを条件として、タイヤ温度の情報送信間隔を変化させてもよい。ここでいうタイヤ空気圧の所定閾値は、タイヤがフラット状態であるとみなすことのできる値である。この場合、タイヤがフラット状態であるとみなされた状況においてタイヤ温度の情報送信間隔を短くできるので、タイヤ温度の変化を確実に捕捉して安全性をより高めることができる。（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態は、各車輪の送信機が情報の送信回数を変化させる点で、各車輪の送信機が情報の送信間隔を変化させる本発明の第１〜４の実施の形態と異なる。以下、第１〜４の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００４３】
図５は、通常時と非常時における情報送信回数の変化を示す。図示するように、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、タイヤ状態量としてＩＤ、タイヤ空気圧、タイヤ温度の各情報を車体側へ送信する。ＩＤは、第１車輪２０、第２車輪２２、第３車輪２４、第４車輪２６のそれぞれに一意に割り当てられた識別情報であり、他の車両に装着された車輪やタイヤ交換で装着される市販の車輪とも区別される。
【００４４】
通常時、すなわち第１車輪２０、第２車輪２２、第３車輪２４、第４車輪２６がパンクしていない状態では、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、ＩＤ、タイヤ空気圧、タイヤ温度がそれぞれ１回ずつ送られるように構成されたタイヤ状態量の情報を送信する。
【００４５】
非常時、すなわち第１車輪２０、第２車輪２２、第３車輪２４、第４車輪２６がパンクした状態では、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、ＩＤが１回とタイヤ温度が３回送られるように構成されたタイヤ状態量の情報を送信する。
【００４６】
なお、本実施の形態の第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、第４送信機４６による情報出力状態の変化は情報送信回数の変化という形で実現される。本発明の第１〜４の実施の形態においては、第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、第４送信機４６による情報出力状態の変化として情報送信間隔の変化を説明したが、これらを本実施の形態の情報送信回数の変化で置き換えることができる。例えば第１の実施の形態を応用すると、第１送信機４０以下の各送信機は、タイヤ空気圧が小さいほどタイヤ温度の情報送信回数を増加させる。第２の実施の形態を応用すると、第１送信機４０以下の各送信機は、タイヤ運動エネルギーが大きいほどタイヤ温度の情報送信回数を増加させる。第３の実施の形態を応用すると、第１送信機４０以下の各送信機は、タイヤ変形量が大きいほどタイヤ温度の情報送信回数を増加させる。第４の実施の形態を応用すると、第１送信機４０以下の各送信機は、タイヤ接地度が大きいほどタイヤ温度の情報送信回数を増加させる。このように、第１送信機４０以下の各送信機が送信するタイヤ温度の情報の単位時間あたりの出力量は、情報送信回数の増減によって変化している。
【００４７】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。なお本発明はこの実施の形態に限定されることなく、その様々な変形例もまた本発明の態様として有効である。以下、変形例を挙げる。
【００４８】
本発明の第２の実施の形態においては、第１物理量センサ３０以下の各物理量センサは、それぞれ対応する第１車輪２０以下の各車輪のタイヤの運動エネルギーとしてタイヤ回転数を検出する構成としている。変形例においては、第１物理量センサ３０以下の各物理量センサは、それぞれ対応する第１車輪２０以下の各車輪のタイヤの運動エネルギーとしてタイヤの駆動トルクを検出してもよい。この場合、第１物理量センサ３０以下の各物理量センサは、それぞれ加速度センサを含むとともに、その加速度センサで検出した加速度成分に基づいてタイヤの駆動トルクを求めてもよい。さらに他の変形例においては、第１物理量センサ３０以下の各物理量センサは、それぞれ対応する第１車輪２０以下の各車輪のタイヤの運動エネルギーとしてタイヤの荷重を検出してもよい。この場合、第１物理量センサ３０以下の各物理量センサは、それぞれ歪ゲージと空気圧センサを含むとともに、その歪ゲージで検出したタイヤ変形量と空気圧センサで検出したタイヤ空気圧に基づいてタイヤの荷重を求めてもよい。
【００４９】
本発明の第３の実施の形態においては、第１物理量センサ３０以下の各物理量センサはタイヤのサイドウォールに設けられた歪ゲージを含む構成であり、その歪ゲージがタイヤ変形量を検出する構成であった。変形例においては、タイヤとホイールの間の距離測定によってタイヤ変形量を求める構成としてもよい。また、第３の実施の形態においては、タイヤ変形量の大きさに応じてタイヤ温度の情報送信間隔を変化させる構成を説明した。変形例においては、第１送信機４０以下の各送信機は、タイヤ温度の高さに応じてタイヤ変形量の情報送信間隔を変化させてもよい。
【００５０】
本発明の第４の実施の形態においては、第１物理量センサ３０以下の各物理量センサは、それぞれ対応する第１車輪２０以下の各車輪のタイヤ接地度としてタイヤの接地面積を検出する構成としている。変形例においては、第１物理量センサ３０以下の各物理量センサは、それぞれ対応する第１車輪２０以下の各車輪のタイヤ接地度としてタイヤと路面との摩擦係数を検出してもよい。この場合、第１物理量センサ３０以下の各物理量センサは、それぞれ歪ゲージを含むとともに、その歪ゲージで検出したタイヤ変形量に基づいてタイヤの路面μを求めてもよい。
【００５１】
本発明の第１〜４の実施の形態において、第１送信機４０以下の各送信機による情報送信間隔は１０秒、３０秒、１５分のいずれかに設定されるが、これに合わせて第１物理量センサ３０以下の各物理量センサによるタイヤ状態量の検出間隔も１０秒、３０秒、１５分のいずれかに設定してもよい。また、本発明の第１〜４の実施の形態においては、第１送信機４０以下の各送信機による情報送信間隔を変化させる構成としていたが、変形例においては、第１物理量センサ３０以下の各物理量センサによるタイヤ状態量の検出間隔を変化させることにより、結果として第１送信機４０以下の各送信機による情報送信間隔を変化させる構成としてもよい。
【００５２】
以下、本発明の各実施の形態のタイヤ状態量検出システム１０を構成する部材と特許請求の範囲に記載した部材との対応関係を例示する。図１における第１物理量センサ３０、第２物理量センサ３２、第３物理量センサ３４、および第４物理量センサ３６は、請求項３における「第１の検出手段」および「第２の検出手段」に対応する。第１送信機４０、第２送信機４２、第３送信機４４、および第４送信機４６は、請求項３に記載のおける「出力手段」に対応する。なお、「第１の検出手段」、「第２の検出手段」、および「出力手段」は、それぞれ別々のユニットで構成されてもよいし、任意の組み合わせにおいて一体的なユニットで構成されてもよい。
【００５３】
なお、特許請求の範囲に記載した文言は以下の通り解釈してもよい。「第１の物理量」および「第２の物理量」は、検出すべき物理量の種類を２通りに限定する趣旨ではなく、３種類以上を含む複数の物理量を示してもよい。「第１の検出手段」および「第２の検出手段」は、検出手段としてのセンサの種類を２通りに限定する趣旨ではなく、３種類以上を含む複数のセンサを示してもよい。「単位時間あたりの出力状態」は、例えば出力すべき情報の送信間隔や、出力すべき情報の送信回数またはデータ量など、その変化が受信側の受信率を左右するような送信状態またはその変化が受信側の電力消費を左右するような送信状態を示してもよい。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によると、車両の安全性または省電力を向上させるタイヤ状態量検出方法およびタイヤ状態量検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施の形態に係るタイヤ状態量検出システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるタイヤ状態量を検出する方法を示すフローチャートである。
【図３】タイヤのパンク前後の情報送信間隔および情報送信割合の変化を示す図である。
【図４】車輪およびその車輪のタイヤ表面に装着した歪ゲージを示す図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る通常時と非常時における情報送信回数の変化を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・タイヤ状態量検出システム、１２・・・車両、２０・・・第１車輪、２２・・・第２車輪、２４・・・第３車輪、２６・・・第４車輪、３０・・・第１物理量センサ、３２・・・第２物理量センサ、３４・・・第３物理量センサ、３６・・・第４物理量センサ、４０・・・第１送信機、４２・・・第２送信機、４４・・・第３送信機、４６・・・第４送信機、６２・・・受信機、６４・・・ＥＣＵ、７０・・・ブザー、７２・・・警告ランプ。
【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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