(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスポンダ付きのタイヤが複数装着された車両において、各タイヤに加わる力またはその力に関する係数をタイヤごとに管理するタイヤ管理装置であって、
前記車両の諸元値として、車両重量Ｍ、車両の前側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｆ、車両の後側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｒ、車両の重心位置から前側の各タイヤまでの前後方向の距離Ｌｆ、車両の重心位置から後側の各タイヤまでの前後方向の距離Ｌｒ、及び水平方向における重心位置まわりの慣性質量Ｉの何れか１つまたは複数を記憶するための記憶装置と、
車両の状態量として、車両の前後方向の加速度である縦加速度Ｇｔ、車両の横方向の加速度である横加速度Ｇｙ、及び水平方向における車両の重心位置まわりのヨー角加速度γｄｔの何れか１つまたは複数を検出するための車両状態量検出装置と、
少なくとも記憶装置に記憶されている車両の諸元値の１つ以上と検出された車両の状態量の１つ以上とを用いて、前記力またはその力に関する係数をタイヤごとに演算する演算装置と、
演算装置によって演算された力またはその力に関する係数を対応するタイヤのトランスポンダに送信して履歴として記憶させる送信手段とを備えた
ことを特徴とするタイヤ管理装置。
【請求項２】
トランスポンダ付きのタイヤが複数装着された車両において、各タイヤに加わる力またはその力に関する係数をタイヤごとに管理するタイヤ管理装置であって、
前記車両の諸元値として、車両重量Ｍ、車両の前側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｆ、車両の後側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｒ、車両の重心位置から前側の各タイヤまでの水平方向の距離ＧＬｆ、車両の重心位置から後側の各タイヤまでの水平方向の距離ＧＬｒ、及び水平方向における重心位置まわりの慣性質量Ｉの何れか１つまたは複数を記憶するための記憶装置と、
車両の状態量として、車両の前後方向の速度μ、車両の横方向の速度ν、及び車両の重心位置まわりのヨー角速度γの何れか１つまたは複数を検出するための車両状態量検出手段と、
少なくとも記憶装置に記憶されている車両の諸元値の１つ以上と検出された車両の状態量の１つ以上とを用いて、前記力またはその力に関する係数をタイヤごとに演算する演算装置と、
演算装置によって演算された力またはその力に関する係数を対応するタイヤのトランスポンダに送信して記憶させる送信手段とを備えた
ことを特徴とするタイヤ管理装置。
【請求項３】
トランスポンダ付きのタイヤが複数装着された車両において、各タイヤに加わる力またはその力に関する係数をタイヤごとに管理するタイヤ管理装置であって、
前記車両の諸元値として、車両重量Ｍ、車両の前側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｆ、車両の後側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｒ、車両の重心位置から前側の各タイヤまでの前後方向の距離Ｌｆ、車両の重心位置から後側の各タイヤまでの前後方向の距離Ｌｒ、及び水平方向における重心位置まわりの慣性質量Ｉの何れか１つまたは複数を記憶するための記憶装置と、
車両の状態量として、車両の前後方向の加速度である縦加速度Ｇｔ、車両の横方向の加速度である横加速度Ｇｙ、及び水平方向における車両の重心位置まわりのヨー角加速度γｄｔの何れか１つまたは複数を検出するための車両状態量検出装置と、
少なくとも記憶装置に記憶されている車両の諸元値の１つ以上と検出された車両の状態量の１つ以上とを用いて、前記力またはその力に関する係数をタイヤごとに演算する演算装置と、
演算装置によって演算された力またはその力に関する係数の頻度分布データをタイヤごとに作成する頻度分布データ作成手段と、
頻度分布データ作成手段によって作成された頻度分布データを対応するタイヤのトランスポンダに送信して記憶させる送信手段とを備えた
ことを特徴とするタイヤ管理装置。
【請求項４】
トランスポンダ付きのタイヤが複数装着された車両において、各タイヤに加わる力またはその力に関する係数をタイヤごとに管理するタイヤ管理装置であって、
前記車両の諸元値として、車両重量Ｍ、車両の前側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｆ、車両の後側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｒ、車両の重心位置から前側の各タイヤまでの水平方向の距離ＧＬｆ、車両の重心位置から後側の各タイヤまでの水平方向の距離ＧＬｒ、及び水平方向における重心位置まわりの慣性質量Ｉの何れか１つまたは複数を記憶するための記憶装置と、
車両の状態量として、車両の前後方向の速度μ、車両の横方向の速度ν、及び車両の重心位置まわりのヨー角速度γの何れか１つまたは複数を検出するための車両状態量検出装置と、
少なくとも記憶装置に記憶されている車両の諸元値の１つ以上と検出された車両の状態量の１つ以上とを用いて、前記力またはその力に関する係数をタイヤごとに演算する演算装置と、
演算装置によって演算された力またはその力に関する係数の頻度分布データをタイヤごとに作成する頻度分布データ作成手段と、
頻度分布データ作成手段によって作成された頻度分布データを対応するタイヤのトランスポンダに送信して記憶させる送信手段とを備えた
ことを特徴とするタイヤ管理装置。
【請求項５】
前記タイヤのトランスポンダに記憶されている頻度分布データを読取り、頻度分布データ中における所定の大きさ以上の力または力に関する係数の割合に基づいてそのタイヤの使用状況を判定する判定手段を備えた
ことを特徴とする請求項３または４の何れかに記載のタイヤ管理装置。
【請求項６】
前記各タイヤの歪量をそれぞれ検出可能な歪量検出手段を備え、
前記送信手段を、歪量検出手段による検出結果を対応するタイヤのトランスポンダに記憶させるように構成した
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５の何れかに記載のタイヤ管理装置。
【請求項７】
前記各タイヤの温度をそれぞれ検出可能な温度検出手段と、
前記送信手段を、温度検出手段による検出結果を対応するタイヤのトランスポンダに記憶させるように構成した
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６の何れかに記載のタイヤ管理装置。
【請求項８】
前記各タイヤの空気圧をそれぞれ検出可能な空気圧検出手段と、
前記送信手段を、空気圧検出手段による検出結果を対応するタイヤのトランスポンダに記憶させるように構成した
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７の何れかに記載のタイヤ管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばリトレッドされて再利用される自動車用タイヤにおいて、トレッド部以外の部分のタイヤ品質を管理するためのタイヤ管理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のタイヤ管理装置としては、トレッド部の摩耗率がタイヤの温度や路面乾燥状態等によって変化することに着目し、タイヤの温度、タイヤの空気圧及び気象条件を検出するとともに、その検出結果と車両の走行距離に基づいてタイヤのトレッド部の摩耗量を算出し、タイヤの交換時期やローテーションの時期を推定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２０１３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記タイヤ管理装置では、トレッド部の摩耗量を算出してタイヤのトレッド部の摩耗量を管理することはできるが、タイヤのトレッド部以外の部分におけるタイヤ品質を管理することができないという問題点があった。
【０００４】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、タイヤのトレッド部以外の部分のタイヤ品質を管理することのできるタイヤ管理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は前記目的を達成するために、トランスポンダ付きのタイヤが複数装着された車両において、各タイヤに加わる力またはその力に関する係数をタイヤごとに管理するタイヤ管理装置であって、前記車両の諸元値として、車両重量Ｍ、車両の前側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｆ、車両の後側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｒ、車両の重心位置から前側の各タイヤまでの前後方向の距離Ｌｆ、車両の重心位置から後側の各タイヤまでの前後方向の距離Ｌｒ、及び水平方向における重心位置まわりの慣性質量Ｉの何れか１つまたは複数を記憶するための記憶装置と、車両の状態量として、車両の前後方向の加速度である縦加速度Ｇｔ、車両の横方向の加速度である横加速度Ｇｙ、及び水平方向における車両の重心位置まわりのヨー角加速度γｄｔの何れか１つまたは複数を検出するための車両状態量検出装置と、少なくとも記憶装置に記憶されている車両の諸元値の１つ以上と検出された車両の状態量の１つ以上とを用いて、前記力またはその力に関する係数をタイヤごとに演算する演算装置と、演算装置によって演算された力またはその力に関する係数を対応するタイヤのトランスポンダに送信して履歴として記憶させる送信手段とを備えている。
また、本発明は、トランスポンダ付きのタイヤが複数装着された車両において、各タイヤに加わる力またはその力に関する係数をタイヤごとに管理するタイヤ管理装置であって、前記車両の諸元値として、車両重量Ｍ、車両の前側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｆ、車両の後側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｒ、車両の重心位置から前側の各タイヤまでの水平方向の距離ＧＬｆ、車両の重心位置から後側の各タイヤまでの水平方向の距離ＧＬｒ、及び水平方向における重心位置まわりの慣性質量Ｉの何れか１つまたは複数を記憶するための記憶装置と、車両の状態量として、車両の前後方向の速度μ、車両の横方向の速度ν、及び車両の重心位置まわりのヨー角速度γの何れか１つまたは複数を検出するための車両状態量検出手段と、少なくとも記憶装置に記憶されている車両の諸元値の１つ以上と検出された車両の状態量の１つ以上とを用いて、前記力またはその力に関する係数をタイヤごとに演算する演算装置と、演算装置によって演算された力またはその力に関する係数を対応するタイヤのトランスポンダに送信して記憶させる送信手段とを備えている。
【０００６】
また、本発明は、トランスポンダ付きのタイヤが複数装着された車両において、各タイヤに加わる力またはその力に関する係数をタイヤごとに管理するタイヤ管理装置であって、前記車両の諸元値として、車両重量Ｍ、車両の前側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｆ、車両の後側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｒ、車両の重心位置から前側の各タイヤまでの前後方向の距離Ｌｆ、車両の重心位置から後側の各タイヤまでの前後方向の距離Ｌｒ、及び水平方向における重心位置まわりの慣性質量Ｉの何れか１つまたは複数を記憶するための記憶装置と、車両の状態量として、車両の前後方向の加速度である縦加速度Ｇｔ、車両の横方向の加速度である横加速度Ｇｙ、及び水平方向における車両の重心位置まわりのヨー角加速度γｄｔの何れか１つまたは複数を検出するための車両状態量検出装置と、少なくとも記憶装置に記憶されている車両の諸元値の１つ以上と検出された車両の状態量の１つ以上とを用いて、前記力またはその力に関する係数をタイヤごとに演算する演算装置と、演算装置によって演算された力またはその力に関する係数の頻度分布データをタイヤごとに作成する頻度分布データ作成手段と、頻度分布データ作成手段によって作成された頻度分布データを対応するタイヤのトランスポンダに送信して記憶させる送信手段とを備えている。
また、本発明は、トランスポンダ付きのタイヤが複数装着された車両において、各タイヤに加わる力またはその力に関する係数をタイヤごとに管理するタイヤ管理装置であって、前記車両の諸元値として、車両重量Ｍ、車両の前側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｆ、車両の後側の各タイヤにそれぞれ加わる荷重Ｍｒ、車両の重心位置から前側の各タイヤまでの水平方向の距離ＧＬｆ、車両の重心位置から後側の各タイヤまでの水平方向の距離ＧＬｒ、及び水平方向における重心位置まわりの慣性質量Ｉの何れか１つまたは複数を記憶するための記憶装置と、車両の状態量として、車両の前後方向の速度μ、車両の横方向の速度ν、及び車両の重心位置まわりのヨー角速度γの何れか１つまたは複数を検出するための車両状態量検出装置と、少なくとも記憶装置に記憶されている車両の諸元値の１つ以上と検出された車両の状態量の１つ以上とを用いて、前記力またはその力に関する係数をタイヤごとに演算する演算装置と、演算装置によって演算された力またはその力に関する係数の頻度分布データをタイヤごとに作成する頻度分布データ作成手段と、頻度分布データ作成手段によって作成された頻度分布データを対応するタイヤのトランスポンダに送信して記憶させる送信手段とを備えている。
【０００７】
これにより、車両の諸元値及び車両の状態量を用いて各タイヤが受ける力またはその力に関する係数をタイヤごとに演算し、演算結果を対応するタイヤのトランスポンダに記憶させることから、例えば車両の諸元値として車両の重量、各タイヤの受ける重量及び慣性モーメントを用い、車両の状態量として車両の縦加速度、横加速度及び車両のヨー角加速度を用いることにより、各タイヤがそれぞれ受ける力を演算することができ、その演算結果が対応するタイヤのトランスポンダに記憶される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば車両の諸元値として車両の重量、各タイヤの受ける重量及び慣性モーメントを用い、車両の状態量として車両の縦加速度、横加速度及び車両のヨー角加速度を用いることにより、各タイヤがそれぞれ受ける力を演算することができ、その演算結果が対応するタイヤのトランスポンダに記憶されるので、トランスポンダ内に記憶されている演算結果を後で読取ることにより、そのタイヤのトレッド部及びトレッド部以外の部分が受けた力の履歴を容易且つ確実に確認することができ、タイヤのトレッド部以外の部分のタイヤ品質を管理する上で極めて有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１乃至図３は本発明における第１実施形態を示すもので、図１は車両及びタイヤ管理装置の概略平面図、図２は車両の力学モデルの一例、図３はトランスポンダの概略回路図である。
【００１０】
このタイヤ管理装置は、車両１に設けられた複数のアンテナ２０、制御装置３０、記憶装置３１、車両１の前後方向の加速度を検出する第１加速度計４１、車両１の横方向の加速度を検出する第２加速度計４２、ヨー加速度計５０及び速度計６０を有している。また、車両１は前後に２つずつタイヤＴを有する周知の自動車であり、各タイヤＴにはそれぞれ電磁波を用いて外部との情報の授受を行う周知のトランスポンダ１０が埋設されている。トランスポンダ１０はビード部、サイド部またはトレッド部のタイヤ内周面側等に埋設可能である。
【００１１】
各アンテナ２０は各タイヤＴのトランスポンダ１０に対応するように車両１側に設けられ、各アンテナ２０は制御装置３０から送信されるデータをトランスポンダ１０に送信するようになっている。
【００１２】
トランスポンダ１０は、図３に示すように、例えばアンテナ１１、整流回路１２、中央演算部１３、信号送受信部１４及び記憶部１５を有している。車両１側のアンテナ２０からトランスポンダ１０に向かって電磁波を用いてデータが送信されると、その電磁波によってアンテナ１１に交流電流が生ずるとともに、その電流が整流回路１２よって直流電流に整流され、その直流電流が中央演算部１３、信号送受信部１４及び記憶部１５の動力源として使用される。また、アンテナ１１に生じた交流電流は信号送受信部１４を介してデータとして中央演算部１３に認識され、そのデータが記憶部１５に記憶される。さらに、記憶部１５に記憶されたデータは周知のリーダライタ等によって読取り可能である。
【００１３】
また、図１に示すように、前側の各タイヤＴは車両１の重心位置Ｇから車両前後方向にＬｆの距離だけ離れた位置に配置され、後側の各タイヤＴは車両１の重心位置Ｇから車両前後方向にＬｒの距離だけ離れた位置に配置されている。
【００１４】
第１加速度計４１は車両１に設けられ、第１加速度計４１によって車両１の前後方向の加速度である縦加速度Ｇｔが検出されるようになっている。第２加速度計４２は車両１の重心位置Ｇに設けられ、第２加速度計４２によって車両１の重心位置Ｇにおいて車両横方向の加速度である横加速度Ｇｙが検出されるようになっている。また、車両１の重心位置Ｇには車両のヨー角加速度γｄｔを検出可能な周知のジャイロセンサ等から成るヨー角加速度計５０が設けられている。さらに、車両１にはその速度Ｖを検出可能な速度計６０が設けられている。
【００１５】
制御装置３０は記憶装置３１に接続されるとともに、各アンテナ２０、第１加速度計４１、第２加速度計４２、ヨー角加速度計５０及び速度計６０に接続されている（図１参照）。記憶装置３１には車両１の諸元値として例えば車両１の車両重量Ｍ、前側の各タイヤＴにそれぞれ加わる荷重Ｍｆ、後側の各タイヤＴにそれぞれ加わる荷重Ｍｒ、重心位置Ｇから前側の各タイヤＴまでの前後方向の距離Ｌｆ、重心位置Ｇから後側の各タイヤＴまでの前後方向の距離Ｌｒ及び車両１の水平面内における重心位置Ｇまわりの慣性質量Ｉが記憶されている。
【００１６】
以上のように構成されたタイヤ管理装置は、記憶装置３１に記憶されている車両１の諸元値と、第２加速度計４２及びヨー角加速度計５０の検出結果とに基づき、各タイヤＴに加わる車両横方向の力Ｙｆ，Ｙｒを制御装置３０がそれぞれ演算し、その演算結果が対応するタイヤＴのトランスポンダ１０に送信及び記憶されるようになっている。また、記憶装置３１に記憶されている車両１の諸元値と、第１加速度計４１の検出結果とに基づき、各タイヤＴに加わる車両前後方向の力Ｔｆ，Ｔｒを制御装置３０がそれぞれ演算し、その演算結果が対応するタイヤＴのトランスポンダ１０に送信及び記憶されるようになっている。
【００１７】
ここで、制御装置３０による車両横方向の力Ｙｆ，Ｙｒ及び車両前後方向の力Ｔｆ，Ｔｒの演算は、例えば図２に示す一般的な力学モデルに基づいて行うことができる。図２は、車両１に生ずる車両横方向の慣性力Ｆ１及び重心位置Ｇまわりの回転方向の慣性力Ｆ２と各タイヤＴの車両横方向の力Ｙｆ，Ｙｒとの力の釣合いをあらわすとともに、車両１に生ずる車両前後方向の慣性力Ｆ３と各タイヤＴの車両前後方向の力Ｔｆ，Ｔｒとの力の釣合いをあらわしたモデルである。即ち、前側の各タイヤＴにそれぞれ加わる車両横方向の力Ｙｆは式１：Ｙｆ＝｛（１／２）×１／（Ｌｆ＋Ｌｒ）｝×｛（Ｌｒ×Ｇｙ）＋（Ｉ×γｄｔ）｝によって演算される。また、後側の各タイヤＴにそれぞれ加わる車両横方向の力Ｙｒは式２：Ｙｒ＝｛（１／２）×１／（Ｌｆ＋Ｌｒ）｝×｛（Ｌｆ×Ｇｙ）−（Ｉ×γｄｔ）｝によって演算される。また、前側の各タイヤＴにそれぞれ加わる車両前後方向の力Ｔｆは式３：Ｔｆ＝Ｍ×Ｇｔ×（Ｍｆ／Ｍ）によって演算される。また、後側の各タイヤＴにそれぞれ加わる車両前後方向の力Ｔｒは式４：Ｔｒ＝Ｍ×Ｇｔ×（Ｍｒ／Ｍ）によって演算される。
【００１８】
一方、距離Ｌｆ，Ｌｒ、慣性モーメントＩ、車両１の重量Ｍ及び各タイヤＴにそれぞれ加わる荷重Ｍｆ，Ｍｒは記憶装置３１に記憶されており、縦加速度Ｇｔ、横加速度Ｇｙ及びヨー角加速度γｄｔは第１加速度計４１、第２加速度計４２及びヨー角加速度計５０によって連続的に検出される。即ち、制御装置３０は、例えば車両１の走行中に各タイヤＴにそれぞれ加わる車両前後方向の力Ｔｆ，Ｔｒ及び車両横方向の力Ｙｆ，Ｙｒを連続的または所定のタイミングで演算し、各アンテナ２０を介して各タイヤＴのトランスポンダ１０に演算結果を記憶させることができる。ここで、所定のタイミングに関し、例えば所定時間おき（例えば１秒おき）、所定の走行距離を走行する度（例えば１０ｍ走行する度）、またはタイヤＴが所定の回転をする度（例えば１回転する度）に制御装置３０による前記演算を行うことが可能である。
【００１９】
このように、本実施形態によれば、車両１の諸元値である各タイヤＴの重心位置Ｇからの前後方向の距離Ｌｆ，Ｌｒ、車両１の慣性モーメントＩ、車両１の重量Ｍ及び各タイヤＴにそれぞれ加わる荷重Ｍｆ，Ｍｒと、車両の状態量である縦加速度Ｇｔ、横加速度Ｇｙ及びヨー角加速度ｒｄｔに基づき、各タイヤＴが受ける車両前後方向の力Ｔｆ，Ｔｒ及び車両横方向の力Ｙｆ，ＹｒをタイヤＴごとに演算し、その演算結果が対応するタイヤＴのトランスポンダ１０に記憶されるので、トランスポンダ１０内に記憶されている演算結果を後で読取ることにより、そのタイヤＴのトレッド部及びトレッド部以外の部分が受けた力の履歴を容易且つ確実に確認することができ、各タイヤＴのトレッド部以外の部分のタイヤ品質を管理する上で極めて有利である。
【００２０】
図４乃至図５は本発明における第２実施形態を示すもので、図４は車両及びタイヤ管理装置の概略平面図、図５は頻度分布データの一例である。尚、第２実施形態は第１実施形態において制御装置３０と各アンテナ２０との間に頻度分布データ作成手段としてのデータ記憶処理装置３２を設けたものであり、その他の構成は第１実施形態と同等である。
【００２１】
この場合、データ記憶処理装置３２は周知のコンピュータから成り、制御装置３０の演算結果をタイヤＴごとに保存可能に構成されている。また、データ記憶処理装置３２は、保存している各力Ｙｆ，Ｙｒ，Ｔｆ，ＴｒについてタイヤＴごとに頻度分布データを作成するようになっている。
【００２２】
このタイヤ管理装置は、第１実施形態と同様に、例えば図２に示す一般的な力学モデルに基づき、制御装置３０による車両横方向の力Ｙｆ，Ｙｒ及び車両前後方向の力Ｔｆ，Ｔｒの演算が行われる。また、制御装置３０は、車両前後方向の力Ｔｆ，Ｔｒ及び車両横方向の力Ｙｆ，Ｙｒを例えば第１実施形態と同様に所定のタイミングで演算するようになっている。
【００２３】
第１実施形態では、演算された車両前後方向の力Ｔｆ，Ｔｒ及び車両横方向の力Ｙｆ，Ｙｒをそのままトランスポンダ１０に記憶させるようにしたが、本実施形態では、演算された各力Ｙｆ，Ｙｒ，Ｔｆ，ＴｒがタイヤＴごとにデータ記憶処理装置３２に記憶される。また、データ記憶処理装置３２に演算結果が記憶されると、データ記憶処理装置３２は記憶されている各力Ｙｆ，Ｙｒ，Ｔｆ，Ｔｒに基づいて力の大きさごとの頻度をタイヤＴごとに求め、例えば図４に示すような頻度分布データを作成する。図４は前側のタイヤＴのうち一方のタイヤＴの車両前後方向の力Ｔｆの頻度分布データである。また、データ記憶処理装置３２はある所定期間（例えば１ヶ月）分の各力Ｙｆ，Ｙｒ，Ｔｆ，ＴｒをタイヤＴごとに記憶するとともに、記憶した所定期間分の各力Ｙｆ，Ｙｒ，Ｔｆ，Ｔｒのそれぞれについて頻度分布データをタイヤＴごとに作成し、所定期間が終了した際に所定期間分の頻度分布データを対応するタイヤＴにそれぞれ送信及び記憶させるように構成されている。
【００２４】
このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、車両１の諸元値である各タイヤＴの重心位置Ｇからの前後方向の距離Ｌｆ，Ｌｒ、車両１の慣性モーメントＩ、車両１の重量Ｍ及び各タイヤＴにそれぞれ加わる荷重Ｍｆ，Ｍｒと、車両の状態量である縦加速度Ｇｔ、横加速度Ｇｙ及びヨー角加速度ｒｄｔに基づき、各タイヤＴが受ける車両前後方向の力Ｔｆ，Ｔｒ及び車両横方向の力Ｙｆ，ＹｒをタイヤＴごとに演算し、その演算結果が対応するタイヤＴのトランスポンダ１０に記憶されるので、トランスポンダ１０内に記憶されている演算結果を後で読取ることにより、そのタイヤＴのトレッド部及びトレッド部以外の部分が受けた力の履歴を容易且つ確実に確認することができ、タイヤのトレッド部以外の部分のタイヤ品質を管理する上で極めて有利である。
【００２５】
また、演算結果の頻度分布データが作成され、その頻度分布データがトランスポンダ１０に記憶されるので、トランスポンダ１０に記憶されている頻度分布データを後で読取り、タイヤＴの受けた力の履歴を確認する際に、その確認作業を容易且つ効率的に行うことが可能となる。
【００２６】
また、所定期間分の演算結果によって頻度分布データを作成し、所定期間が終了した際に所定期間分の頻度分布データが対応するタイヤＴにそれぞれ送信及び記憶されるようになっているので、トランスポンダ１０にアクセスする回数を減らすことができ、トランスポンダ１０へのデータ送信を効率的且つ確実に行うことができる。
【００２７】
尚、前記頻度分布データからタイヤの使用状況を判定する判定装置を車両１に装着することも可能である。この場合、判定装置は各アンテナ２０に接続され、各タイヤＴのトランスポンダ１０の有する頻度分布データを読取り可能に構成されている。また、頻度分布データ中において所定の大きさ以上の力が占める割合に基づいてタイヤＴの使用状況を判定するように構成されている。例えば、図４の頻度分布データを判定する場合、２０００Ｎ以上及び−２０００Ｎ以下の車両前後方向の力Ｔｆの頻度の割合が３０％以上である時に、使用状況が好ましくないと判定するように構成されている。
【００２８】
尚、第２実施形態では、データ記憶処理装置３２によって頻度分布データを作成するものを示したが、制御装置３０によって頻度分布データを作成することも可能である。
【００２９】
尚、第１及び第２実施形態では、図２の力学モデルに基づいて車両横方向の力Ｙｆ，Ｙｒ及び車両前後方向の力Ｔｆ，Ｔｒの演算を行うようにしたものを示した。これに対し、図６に示す他の一般的な力学モデルに基づいて各タイヤＴにそれぞれ加わる力の演算を行うことも可能である。この場合、車両１には横滑り角βを検出可能な周知の横滑り角検出装置がさらに設けられている。また、制御装置３０は、速度計６０及び横滑り角検出装置の検出結果に基づき、車両１の前後方向の速度μ及び車両１の横方向の速度νを算出する。また、制御装置３０は、ヨー角加速度計５０の検出結果に基づいてヨー角速度γを算出する。また、制御装置３０は、記憶装置３１に記憶されている車両１の諸元値と、算出した速度μ，ν，γとに基づき、各タイヤＴにそれぞれ加わる力を演算する。また、記憶装置３１には、車両１の諸元値として、重心位置Ｇから前側のタイヤＴまでの距離ＧＬｆ及び重心位置Ｇから後側のタイヤＴまでの距離ＧＬｒが記憶されている。即ち、前側の各タイヤＴにそれぞれ加わる車両横方向の力Ｙｆは式５：Ｙｆ＝（Ｍｆ／Ｍ）×｛Ｍ×（νｄｔ＋μ×γ）｝によって演算され、後側の各タイヤＴにそれぞれ加わる車両横方向の力Ｙｒは式６：Ｙｒ＝（Ｍｒ／Ｍ）×｛Ｍ×（νｄｔ＋μ×γ）｝によって演算される。また、前側の各タイヤＴにそれぞれ加わる車両前後方向の力Ｔｆは式７：Ｔｆ＝（Ｍｆ／Ｍ）×｛Ｍ×（μｄｔ−ν×γ）｝によって演算され、後側の各タイヤＴにそれぞれ加わる車両前後方向の力Ｔｒは式８：Ｔｒ＝（Ｍｒ／Ｍ）×｛Ｍ×（μｄｔ−ν×γ）｝によって演算される。さらに、前側の各タイヤＴにそれぞれ加わる重心位置Ｇまわりの力Ｍｆは式９：Ｍｆ＝（Ｍｒ／Ｍ）×Ｉ×γｄｔ／ＧＬｆによって演算され、後側の各タイヤＴにそれぞれ加わる重心位置Ｇまわりの力Ｍｒは式１０：Ｍｒ＝（Ｍｒ／Ｍ）×Ｉ×γｄｔ／ＧＬｒによって演算される。
【００３０】
また、前述の実施形態では、各タイヤＴに加わる各力Ｙｆ，Ｙｒ，Ｔｆ，Ｔｒ，Ｍｆ，Ｍｒをトランスポンダ１０に記憶させるようにしたものを示した。これに対し、例えば各タイヤＴにそれぞれ加わる車両横方向の力Ｙｆの代わりに、力Ｙｆの算出に用いられる式５における（νｄｔ＋μ×γ）の演算結果をトランスポンダ１０に記憶させることも可能である。ここで、（νｄｔ＋μ×γ）は力Ｙｆに関する係数である。この場合でも、トランスポンダ１０から力に関する係数を読取ることにより、タイヤＴの受けた力の履歴を確認することができるので、前述と同様の作用効果を達成することが可能である。
【００３１】
尚、記憶装置３１に車両１に装着されている各タイヤＴの特性値を記憶しておき、車両１の諸元値、車両１の状態量及び各タイヤＴの特性値に基づいて各タイヤＴに加わる力や力に関する係数を演算することも可能である。この場合、各タイヤＴの特性値を演算に加える分だけ演算結果の精度を向上することが可能である。
【００３２】
また、各タイヤＴの歪量を検出するとともに、その検出結果を前記タイヤＴに加わる力の演算結果とともに制御装置３０によってトランスポンダ１０に記憶させることも可能である。これにより、タイヤＴに加わる力及び歪量に基づいてタイヤＴの受けた力の履歴を確認することができ、タイヤＴのトレッド部以外の部分のタイヤ品質を管理する上でより有利である。尚、歪量の検出は、特表２００４−５００５６１号公報に記載されているシステムや周知の歪ゲージ等を用いて行うことが可能である。
【００３３】
また、各タイヤＴの温度を検出するとともに、その検出結果を前記タイヤＴに加わる力の演算結果とともに制御装置３０によってトランスポンダ１０に記憶させることも可能である。これにより、タイヤＴに加わる力及び温度に基づいてタイヤＴの受けた力及び熱の履歴を確認することができ、タイヤＴのトレッド部以外の部分のタイヤ品質を管理する上でより有利である。尚、温度の検出は周知の熱電対や赤外線温度計等を用いて行うことが可能である。
【００３４】
また、各タイヤＴの空気圧を検出するとともに、その検出結果を前記タイヤＴに加わる力の演算結果とともに制御装置３０によってトランスポンダ１０に記憶させることも可能である。これにより、タイヤＴに加わる力及び空気圧に基づいてタイヤＴの受けた力の履歴を確認することができ、タイヤＴのトレッド部以外の部分のタイヤ品質を管理する上でより有利である。尚、空気圧の検出は周知の空気圧計等を用いて行うことが可能であり、トランスポンダ１０に設けられた空気圧計を用いて行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明における第１実施形態を示す車両及びタイヤ管理装置の概略平面図
【図２】車両の力学モデルの一例
【図３】トランスポンダの概略回路図
【図４】本発明における第２実施形態を示す車両及びタイヤ管理装置の概略平面図
【図５】頻度分布データの一例
【図６】車両の力学モデルの他の例
【符号の説明】
【００３６】
１…車両、１０…トランスポンダ、１１…アンテナ、１２…整流回路、１３…中央演算部、１４…信号受信部、１５…記憶部、２０…アンテナ、３０…制御装置、３１…記憶装置、３２…データ記憶処理装置、４１…第１加速度計、４２…第２加速度計、５０…ヨー角加速度計、６０…速度計、Ｇ…重心位置、Ｌｆ…重心位置からの前後方向の距離、Ｇｙ…横加速度、Ｇｔ…縦加速度、ｒｄｔ…ヨー角加速度、Ｖ…車両の速度、ＧＬｆ…重心位置から前側のタイヤまでの距離、ＧＬｒ…重心位置から後側のタイヤまでの距離。
【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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