(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ（３）における路面との接地長に関するデータを出力する信号処理部（１３）と、前記接地長に関するデータを送信する送信機（１５）と、を有するタイヤ側装置（１）と、
前記送信機から送信された前記接地長に関するデータを受信する受信機（２１）と、前記接地長に関するデータから前記接地長を演算する演算部（２２ｃ）と、前記タイヤのロードインデックスを表す前記タイヤの個別の識別情報となるタイヤＩＤと対応する前記接地長の警報閾値を設定する閾値設定部（２２ｂ）と、前記演算部で演算された前記接地長が前記警報閾値以上であると前記タイヤが過負荷状態であると判定する判定部（２２ｄ）と、を有する車両側装置（２）とを備えていることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項２】
前記タイヤ側装置は、
前記タイヤにおけるトレッド（３１）の裏面に取り付けられ、前記タイヤの振動の大きさに応じた検出信号を出力する振動検出部（１１）を有し、
前記信号処理部では、前記振動検出部の検出信号に基づき、前記タイヤの１回転中における前記トレッドのうちの前記振動検出部の配置箇所と対応する部分の接地時間を表すデータを前記接地長に関するデータとして出力し、
前記車両側装置は、
前記受信機にて、前記接地長に関するデータとして前記接地時間を表すデータを受信し、前記演算部にて、前記接地時間を表すデータと車速とに基づいて、前記タイヤの接地長を演算することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ状態検出装置。
【請求項３】
前記タイヤ側装置は、
前記タイヤＩＤを記憶する情報記憶部（１４）を有し、
前記送信機では、前記接地長に関するデータと共に前記情報記憶部に記憶された前記タイヤＩＤも送信することを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ状態検出装置。
【請求項４】
前記タイヤ側装置は、
前記タイヤ内の空気圧であるタイヤ空気圧を検出する圧力センサ（１６）を備え、
前記送信機では、前記接地長に関するデータと共に前記圧力センサの検出結果を示すデータも送信し、
前記車両側装置は、
前記圧力センサの検出結果を示すデータを受信し、
前記演算部では、前記接地長と前記圧力センサの検出結果が示すタイヤ空気圧とから輪荷重を演算し、
前記判定部では、前記タイヤが過負荷状態であるか否かを判定すると共に、該過負荷状態の発生原因が前記タイヤ空気圧と前記輪荷重のいずれであるかを判定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のタイヤ状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤに備えた振動検出部からの検出信号に基づいてタイヤ空気圧の低下などのタイヤ状態を検出するタイヤ状態検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１において、タイヤトレッドの裏面に加速度センサを埋設し、加速度センサの検出信号に基づいてタイヤ空気圧を推定する技術が提案されている。具体的には、ピエゾ抵抗効果を用いた加速度センサをタイヤトレッドの裏面に埋設すると、タイヤ回転に伴ってタイヤトレッドのうち加速度センサの配置箇所と対応する部分が接地するタイミングおよび接地しなくなるタイミングで検出信号に振動ピークが乗る（以下、接地するタイミングを接地開始時、接地しなくなるタイミングを接地終了時という）。このため、従来では、接地開始時と接地終了時に生じる２つの振動ピークの間隔と車速とからタイヤの接地面のうちのタイヤ進行方向の長さに相当する接地長を算出し、接地長の長さに基づいてタイヤ空気圧を推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第２０１１０１１３８７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、従来では、接地長の長さに基づいてタイヤ空気圧を推定し、そのタイヤ空気圧が所定の閾値を下回っているか否かだけでタイヤ空気圧の低下を判定し、タイヤが過度に凹んで過負荷状態になっていると判定している。しかしながら、タイヤが過度に凹んで過負荷状態に至るケースは、タイヤ空気圧の低下だけでなく、車重や積載重量などによって加えられる輪荷重も影響する。このため、タイヤ空気圧だけでなく、各車輪に対して加わる輪荷重の影響について考慮した上で、タイヤが過負荷状態になっていることを判定することが必要である。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、タイヤ空気圧に加えて輪荷重の影響も加味してタイヤの過負荷状態を検出できるタイヤ状態検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１ないし４に記載の発明では、タイヤ（３）における路面との接地長に関するデータを出力する信号処理部（１３）と、接地長に関するデータを送信する送信機（１５）と、を有するタイヤ側装置（１）と、送信機から送信された接地長に関するデータを受信する受信機（２１）と、接地長に関するデータから接地長を演算する演算部（２２ｃ）と、タイヤのロードインデックスを表すタイヤの個別の識別情報となるタイヤＩＤと対応する接地長の警報閾値を設定する閾値設定部（２２ｂ）と、演算部で演算された接地長が警報閾値以上であるとタイヤが過負荷状態であると判定する判定部（２２ｄ）と、を有する車両側装置（２）とを備えていることを特徴としている。
【０００７】
このように、ロードインデックスに対応したタイヤが過負荷状態になっていると想定される接地長に警報閾値を設定し、演算されたタイヤの接地長が警報閾値以上であるか否かを判定することで、タイヤの過負荷状態を判定している。これにより、タイヤ空気圧や輪荷重を検出していなくても、タイヤ空気圧と輪荷重の両方を加味した警報閾値を設定することが可能となる。したがって、タイヤ空気圧と輪荷重の両方からタイヤの過負荷状態を判定して警報することが可能となる。
【０００８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるタイヤ状態検出装置１００の全体のブロック構成を示した図である。
【図２】タイヤ側装置１が取り付けられたタイヤ３の断面模式図である。
【図３】タイヤ回転時における振動発電素子１１の出力電圧波形図である。
【図４】ロードインデックス（Load  Index）とタイヤ空気圧と最大許容荷重との関係を示した図表である。
【図５】タイヤ空気圧と輪荷重との関係を示した図である。
【図６】車両に加えられる輪荷重の一例を示した図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかるタイヤ状態検出装置１００の全体のブロック構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１１】
（第１実施形態）
図１〜図６を参照して、本実施形態にかかるタイヤ状態検出装置について説明する。本実施形態にかかるタイヤ状態検出装置は、車両の各車輪に備えられるタイヤの接地面における接地長、つまり接地面のうちのタイヤ進行方向の長さに基づいてタイヤ空気圧の低下や輪荷重に応じたタイヤの過負荷状態を検出するものとして用いられる。
【００１２】
図１に示すようにタイヤ状態検出装置１００は、タイヤ側に設けられたタイヤ側装置１と、車体側に備えられた車両側装置２とを有する構成とされている。タイヤ状態検出装置１００は、タイヤ側装置１よりタイヤ負荷状態を示す接地長データとして接地時間データ等のデータ送信を行うと共に、車両側装置２がタイヤ側装置１から送信されたデータを受信し、そのデータに基づいてタイヤの過負荷状態を検出する。具体的には、タイヤ側装置１および車両側装置２は、以下のように構成されている。
【００１３】
タイヤ側装置１は、図１に示すように、振動発電素子１１、電力供給回路１２、信号処理部１３、情報記憶部１４および送信機１５を備えた構成とされ、図２に示されるように、タイヤ３のトレッド３１の裏面側に設けられる。
【００１４】
振動発電素子１１は、タイヤ３が回転する際にタイヤ側装置１が描く円軌道に対して接する方向、つまりタイヤ接線方向（図２中の矢印Ｘの方向）の振動に応じた検出信号を出力する振動検出部を構成するものである。本実施形態の場合、振動発電素子１１でタイヤ接線方向の振動に応じた検出信号を出力させるのに加えて、振動エネルギーを電気エネルギーに変換し、それに基づいてタイヤ側装置１の電源を生成している。このため、振動発電素子１１は、タイヤ接線方向の振動に対して発電するように配設されている。このような振動発電素子１１としては、例えば静電誘導型の発電素子（エレクトレット）、圧電素子、摩擦式、磁歪式、電磁誘導型の素子を適用できる。また、発電用途を加味しないタイヤ接線方向の振動に応じた検出信号を出力するだけであれば他のもの、例えば加速度センサなどを用いることもできる。
【００１５】
例えば振動発電素子１１として静電誘導型の発電素子を用いる場合には、マイナスの電荷を帯びる下部電極に対して静電誘導によってプラスに帯電させられる上部電極が水平方向に振動させられると、静電誘導による電荷が変動し、起電力を生じることで発電する。このような振動発電素子１１の発電に基づいて、タイヤ側装置１の電源を生成すると共に、タイヤ接線方向の振動の大きさに応じた検出信号を生成する。
【００１６】
すなわち、タイヤ状態検出装置１００が備えられた車両が走行する際には、タイヤ３の回転運動や路面の凹凸などの種々の要因によって、タイヤ３のトレッド３１に振動が生じる。この振動が振動発電素子１１に伝わることで、振動発電素子１１による発電が行われ、それが電力供給回路１２に伝えられることでタイヤ側装置１の電源が生成される。また、振動発電素子１１の発電の際の出力電圧が振動の大きさに応じて変化することから、振動発電素子１１の出力電圧をタイヤ接線方向の振動の大きさを表す検出信号として信号処理部１３に伝えるようにしている。なお、振動発電素子１１の出力電圧は、上部電極が振動によって往復動することから、交流電圧となる。
【００１７】
電力供給回路１２は、振動発電素子１１の出力電圧に基づいて蓄電して電源を生成し、電力を信号処理部１３および送信機１５に供給するための回路であり、整流回路１２ａおよび蓄電回路１２ｂを備えた構成とされている。
【００１８】
整流回路１２ａは、振動発電素子１１より出力される交流電圧を直流変換する公知の回路である。振動発電素子１１で出力される交流電圧は、この整流回路１２ａで直流変換され、蓄電回路１２ｂに出力される。整流回路１２ａは、全波整流回路であっても半波整流回路であってもよい。
【００１９】
蓄電回路１２ｂは、整流回路１２ａより印加される直流電圧を蓄電するための回路であり、コンデンサなどによって構成される。振動発電素子１１の出力電圧は、整流回路１２ａを介して蓄電回路１２ｂで蓄電され、ここで蓄電された電圧を電源として、タイヤ側装置１が備える信号処理部１３や送信機１５などへの電力供給を行っている。また、電力供給回路１２が蓄電回路１２ｂを備えることによって、振動発電素子１１が余剰に発電している時にはその余剰分を蓄電しておき、発電量が不足している場合に、その不足分を補えるようになっている。
【００２０】
信号処理部１３は、振動発電素子１１の出力電圧をタイヤ接線方向の振動データを表す検出信号として用いて、この検出信号を処理することでタイヤ空気圧に関するデータを得て、それを送信機１５に伝える役割を果たす。すなわち、信号処理部１３は、振動発電素子１１の出力電圧の時間変化に基づいて、タイヤ３の回転時における振動発電素子１１の接地時間（つまり、タイヤ３のトレッド３１のうち振動発電素子１１の配置箇所と対応する部分の接地時間）を計測している。この振動発電素子１１の接地時間がタイヤ３の接地面における接地長に関するデータとなり、タイヤ空気圧を表すデータとなることから、この接地時間を表すデータを送信機１５に伝えている。
【００２１】
具体的には、信号処理部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って上記処理を行っている。そして、信号処理部１３は、それらの処理を行う機能部としてピーク検出部１３ａや接地時間計測部１３ｂを備えている。
【００２２】
ピーク検出部１３ａは、振動発電素子１１の出力電圧で表される検出信号のピーク値を検出する。タイヤ回転時における振動発電素子１１の出力電圧波形は例えば図３に示す波形となる。この図に示されるように、タイヤ３の回転に伴ってトレッド３１のうち振動発電素子１１の配置箇所と対応する部分が接地し始めた接地開始時に、振動発電素子１１の出力電圧が極大値をとる。ピーク検出部１３ａでは、この振動発電素子１１の出力電圧が極大値をとる接地開始時を第１ピーク値のタイミングとして検出している。さらに、図３に示されるように、タイヤ３の回転に伴ってトレッド３１のうち振動発電素子１１の配置箇所と対応する部分が接地していた状態から接地しなくなる接地終了時に、振動発電素子１１の出力電圧が極小値をとる。ピーク検出部１３ａでは、この振動発電素子１１の出力電圧が極小値をとる接地終了時を第２ピーク値のタイミングとして検出している。
【００２３】
振動発電素子１１が上記のようなタイミングでピーク値をとるのは、以下の理由による。すなわち、タイヤ３の回転に伴ってトレッド３１のうち振動発電素子１１の配置箇所と対応する部分が接地する際、振動発電素子１１の近傍においてタイヤ３のうちそれまで略円筒面であった部分が押圧されて平面状に変形する。このときの衝撃を受けることで、振動発電素子１１の出力電圧が第１ピーク値をとる。また、タイヤ３の回転に伴ってトレッド３１のうち振動発電素子１１の配置箇所と対応する部分が接地面から離れる際には、振動発電素子１１の近傍においてタイヤ３は押圧が解放されて平面状から略円筒状に戻る。このタイヤ３の形状が元に戻るときの衝撃を受けることで、振動発電素子１１の出力電圧が第２ピーク値をとる。このようにして、振動発電素子１１が接地開始時と接地終了時でそれぞれ第１、第２ピーク値をとるのである。また、タイヤ３が押圧される際の衝撃の方向と、押圧から開放される際の衝撃の方向は逆方向であるため、出力電圧の符号も逆方向となる。
【００２４】
そして、ピーク検出部１３ａは、第１、第２ピーク値のタイミングを含めた検出信号のデータを抽出して接地時間計測部１３ｂに伝えている。ここでいう第１、第２ピーク値のタイミングを含めた検出信号のデータとは、第１ピーク値から第２ピーク値に至るまでの期間を含めた所定期間中の検出信号そのものを示している。このときの第１ピーク値から第２ピーク値に至るまでの期間を含めた所定期間の時間設定については、例えばタイヤ１回転分とすることができる。タイヤ１回転分の期間については、タイヤ３の過負荷状態の判定を行いたい車速、例えば車速範囲が４０〜１２０ｋｍ／ｈ以下のときを想定し、その速度範囲において少なくともタイヤ１回転以上のデータが入る時間としている。４０〜１２０ｋｍ／ｈの速度範囲の場合、最低速度４０ｋｍ／ｈでタイヤ１回転以上となる時間（例えば２５０ｍｓ）に設定している。また、第１ピーク値となるタイミングから次に第１ピーク値となるタイミングまでとしても良い。なお、ここではピーク検出部１３ａにて第１、第２ピーク値のタイミングを含めた検出信号のデータを抽出して接地時間計測部１３ｂに伝えているが、第１、第２ピーク値を得たタイミングに関するデータのみを接地時間計測部１３ｂに伝えるようにしても良い。
【００２５】
接地時間計測部１３ｂは、ピーク検出部１３ａから伝えられたデータに基づいて振動発電素子１１の接地時間を計測する。具体的には、接地時間計測部１３ｂは、ピーク検出部１３ａから伝えられるデータから第１ピーク値のタイミングと第２ピーク値のタイミングとの間の時間間隔を計測する。これにより、振動発電素子１１の接地時間を計測している。このとき、伝えられたデータ中に複数の第１ピーク値および第２ピーク値が含まれている場合には、例えば第１ピーク値の中でも最大値のもののタイミングと、その直後の第２ピーク値のタイミングとの間の時間間隔を計測している。逆に、伝えられたデータ中に複数の第１ピーク値および第２ピーク値が含まれている場合に、第２ピーク値の中でも最小値のもののタイミングと、その直前の第１ピーク値のタイミングとの間の時間間隔を計測しても良い。
【００２６】
例えば、上記した速度範囲（４０〜１２０ｋｍ／ｈ）における最低速度でタイヤ１回転以上となる時間の検出信号が送られてきた場合、その中の最大値を第１ピーク値として検出する。また、その最大値のタイミング以降の一定時間、例えば１２０ｋｍ／ｈのタイヤ１回転より短く、４０ｋｍ／ｈで想定される接地時間より長い時間（例えば３０ｍｓ）の中から最小値を検出し、それを第２ピーク値として検出する。そして、これら第１ピーク値となるタイミングと第２ピーク値となるタイミングとの時間差を接地時間とすることができる。
【００２７】
このように、信号処理部１３では、ピーク検出部１３ａおよび接地時間計測部１３ｂによって振動発電素子１１の接地時間を計測している。そして、信号処理部１３は、その接地時間に関するデータである接地時間データを接地長に関するデータとして送信機１５に出力している。
【００２８】
情報記憶部１４は、タイヤの種類別に付されている個別の識別情報（以下、タイヤＩＤという）を記憶した部分であり、タイヤＩＤを送信機１５に送り、上記した接地長を表すデータと共に送信機１５から車両側装置２に向けて無線送信している。ここでいうタイヤＩＤは、例えばタイヤ毎に付けられているロードインデックスなどとされている。ロードインデックスとは、タイヤ３が許容される最大負荷荷重を数値として表したものであり、タイヤ３の種別に応じて決まった値となっている。
【００２９】
送信機１５は、信号処理部１３から伝えられた接地時間を表すデータを情報記憶部１４から伝えられたタイヤＩＤと共に車両側装置２に対して無線送信するものである。送信機１５と車両側装置２が備える受信機２１との間の通信は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの公知の近距離無線通信技術によって実施可能である。接地時間を表すデータを送信するタイミングについては任意であるが、例えばタイヤ３の１回転当りにおける接地時間を取得できたときなどとすることができる。また、タイヤ３の複数回転分のデータを蓄積した後に送信する構成としてもよい。その場合、送信機１５の稼働率を抑制することができるため、送信機１５で消費される電力を低減することができる。
【００３０】
なお、接地時間を表すデータについては、車両に備えられたタイヤ３毎に予め備えられている車輪の固有認識情報（ＩＤ情報）と共に送るようにしている。各車輪の位置については、車輪が車両のどの位置に取り付けられているかを検出する周知の車輪位置検出装置によって特定できることから、車両側装置２にＩＤ情報と共に接地時間を表すデータを伝えることで、どの車輪のデータであるかが判別可能になる。
【００３１】
一方、車両側装置２は、受信機２１と演算処理部２２を備えた構成とされており、タイヤ側装置１より送信された接地時間を表すデータやタイヤＩＤ等を含むデータを受信し、このデータに基づいて各種処理を行うことで各車輪のタイヤ３の過負荷状態を判定する。
【００３２】
受信機２１は、タイヤ側装置１が送信した接地時間を表すデータやタイヤＩＤ等を含むデータを受信するための装置である。受信機２１で受信した接地時間を表すデータやタイヤＩＤ等を含むデータは、受信するたびに演算処理部２２に逐次出力される。
【００３３】
演算処理部２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って上記各種処理を行っている。そして、演算処理部２２は、それらの処理を行う機能部として車速取得部２２ａ、閾値設定部２２ｂ、演算部２２ｃおよび判定部２２ｄを有した構成とされている。
【００３４】
車速取得部２２ａは、例えば車速センサや車輪速度センサの検出信号に基づいて車載ＥＣＵ（電子制御装置）で演算された車速データを車載ネットワークであるＣＡＮ（Controller Area Network）通信を通じて取得することにより、車速を取得するものである。
【００３５】
閾値設定部２２ｂは、受信機２１が受信したデータに含まれるタイヤＩＤに基づいて、タイヤ３の種類別の警報閾値を設定する。図４および図５を参照して、タイヤＩＤと警報閾値との関係について説明する。
【００３６】
上記したように、タイヤＩＤは、例えば許容される最大負荷荷重を数値として示したロードインデックスを示している。ロードインデックスとタイヤ空気圧との関係は例えば図４に示す関係として表されている。閾値設定部２２ｂは、図４に示す関係をマップもしくは演算式などによって記憶してあり、タイヤＩＤが示すロードインデックスに従って警報閾値を設定できるようになっている。この関係は、例えば車輪に装着されているタイヤ３が２１５／４５Ｒ１７の８７Ｑ（タイヤ幅２１５ｍｍ、扁平率４５％、リム径１７インチ、ロードインデックス８７、速度表示Ｑ（＝最高速度１６０ｋｍ／ｈ））で表される場合、次のような関係となる。
【００３７】
すなわち、ロードインデックスが８７の場合、タイヤ空気圧が１４０ｋＰａのときには輪荷重として許容される最大負荷荷重が４００ｋｇとなる。また、タイヤ空気圧が１５０ｋＰａのときには輪荷重として許容される最大負荷荷重が４１５ｋｇとなる。このように、タイヤ空気圧が大きくなるほど最大負荷荷重が大きくなる。逆に言えば、タイヤ空気圧が適正圧であったとしても、最大負荷荷重を超える輪荷重が加えられていれば、タイヤ３が過剰に凹んでいて過負荷状態になっていると言える。そして、ロードインデックスが８７である場合のタイヤ空気圧と最大負荷荷重との関係が図５に示す関係とされ、この関係を示す線のときのタイヤ３の接地長はタイヤ空気圧や最大負荷荷重が異なっていてもほぼ一定の値（１４５ｍｍ）となっていた。つまり、タイヤ３の凹み量が大きく過負荷状態となっているときに、そのまま車両の走行を長時間継続しているとバーストの可能性が生じるのであり、その際のタイヤ３の凹み量に対応する接地長は基本的には一定値となる。
【００３８】
したがって、過負荷状態になっていると想定される接地長を警報閾値として設定すれば、タイヤ空気圧が適正圧であっても輪荷重が最大負荷荷重を超えている場合と輪荷重が最大負荷荷重未満であってもタイヤ空気圧が少ない場合の両方に対応した警報閾値にできる。このように、タイヤ３が過負荷状態になっていると想定される接地長をロードインデックスに応じて警報閾値として設定することで、タイヤ空気圧と輪荷重の両方を加味した警報閾値を設定することが可能となる。換言すれば、タイヤ空気圧と輪荷重の両方から過負荷状態を判定して警報することが可能となる。
【００３９】
演算部２２ｃは、タイヤ３の接地長の演算を行う部分であり、タイヤ側装置１から送られてきた接地時間を表すデータと車速取得部２２ａで取得した車速データとから、タイヤ３の接地長を演算する。具体的には、車速と接地時間を掛けることでタイヤ３の接地長を演算しており、例えば、車速が６０ｋｍ／ｈで、接地時間が６ｍｓｅｃの場合、これらの掛け算することによって接地長＝１０ｃｍと演算することができる。
【００４０】
判定部２２ｄは、閾値設定部２２ｂで設定された接地長の警報閾値と、走行中にタイヤ側装置１から送信された接地時間を表すデータを用いて演算部２２ｃが演算したタイヤ３の接地長とから、タイヤ３の過負荷状態を判定する。具体的には、演算したタイヤ３の接地長を警報閾値と比較し、接地長が警報閾値以上になるとタイヤ３が過負荷状態であると判定する。そして、タイヤ３の過負荷状態が判定されると、例えば図示しない警報機を通じて警報を行ったり、インストルメントパネルに備えられたディスプレイを通じてタイヤ３が過負荷状態である旨の表示を行う。これにより、ドライバにタイヤ３が過負荷状態であることを認識させることができる。
【００４１】
このとき、タイヤ側装置１から送られたデータに含まれる車輪毎のＩＤ情報を用いて、過負荷状態であるタイヤ３がどの車輪のものであるかを特定した形態で警報を行うようにしても良い。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態にかかるタイヤ状態検出装置１００では、タイヤ側装置１からタイヤ３の接地時間を表すデータおよびタイヤＩＤ等を含むデータを送信している。また、それを車両側装置２で受信してタイヤ３の接地時間を演算し、そのときのタイヤ３の接地長を演算するようにしている。そして、タイヤＩＤに対応したタイヤ３が過負荷状態になっていると想定される接地長である警報閾値を設定し、演算されたタイヤ３の接地長が警報閾値以上であるか否かを判定することで、タイヤ３の過負荷状態を判定している。
【００４３】
このように、タイヤＩＤに対応した警報閾値を設定することで、タイヤ空気圧や輪荷重を検出していなくても、タイヤ空気圧と輪荷重の両方を加味した警報閾値を設定することが可能となる。したがって、タイヤ空気圧と輪荷重の両方からタイヤ３の過負荷状態を判定して警報することが可能となる。
【００４４】
例えば、図６に示す車両のように、輪荷重配分が左前輪４８５ｋｇ、右車輪４７５ｋｇ、左後輪３５６ｋｇ、右後輪３５５ｋｇのように、前後左右の車輪で適正荷重が異なっている場合が有り得る。このような車両において、仮に４輪すべてに２１５／４５Ｒ１７の８７Ｑの同じタイヤ３を装着していて、例えばタイヤ空気圧が１４０ｋＰａであったとすると、後輪２輪のタイヤ３については接地長が警報閾値未満となる。しかしながら、前輪２輪のタイヤ３については接地長が警報閾値以上となることから、前輪２輪については警報が行われることになる。
【００４５】
このように、同じタイヤ空気圧であったとしても、輪荷重に応じて警報閾値が異なっている。そして、本実施形態のタイヤ状態検出装置１００によれば、タイヤ空気圧と輪荷重の双方を加味して警報閾値を設定していることから、タイヤ空気圧と輪荷重の両方からタイヤ４の過負荷状態を判定して警報することが可能となる。例えば、左前輪のように輪荷重が４８５ｋｇある場合には、図５に示すように空気圧が２００ｋＰａ程度であっても警報する必要がある。これに対して、本実施形態のタイヤ状態検出装置１００によれば、このような場合でも左車輪については、接地長が警報閾値以上になった時点で警報することができるため、左車輪のタイヤ空気圧が２００ｋＰａ程度になったときに警報できる。したがって、単にタイヤ空気圧が所定の圧力閾値（例えば適正圧２４０ｋＰａから２５％減となる１８０ｋＰａ等）以下になったときに警報を行っている従来装置と比較して、タイヤ空気圧だけでなく輪荷重も加味してより早期から警報を行うことが可能となる。
【００４６】
また、純正タイヤから他のタイヤに交換した場合などであっても、交換後のタイヤ３に取り付けられているタイヤ側装置１からタイヤＩＤが車両側装置２に送られ、そのタイヤＩＤに従って警報閾値が設定される。このため、タイヤ３の種類などにかかわらず一律に警報閾値を設定する場合と異なり、タイヤ交換を行っても、交換後のタイヤ３の種類に応じた警報閾値を設定できることから、的確にタイヤ３の過負荷状態を判定することが可能となる。
【００４７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して圧力センサを追加するものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４８】
図７に示すように、本実施形態にかかるタイヤ状態検出装置１００においては、タイヤ側装置１にタイヤ空気圧を検出する圧力センサ１６を備えてある。圧力センサ１６は、タイヤ空気圧に応じた検出信号を出力し、この検出信号を送信機１５に伝えている。送信機１５は、このタイヤ空気圧に応じた検出信号をタイヤ空気圧を示すデータとして、もしくは、検出信号からタイヤ空気圧を演算し、その演算結果をタイヤ空気圧を示すデータとして、接地長に関するデータなどと共に車両側装置２に送信している。このデータを車両側装置２が受信し、演算部２２ｃで演算した接地長とタイヤ空気圧とから更に輪荷重を演算することが可能となる。すなわち、接地長はタイヤ空気圧および輪荷重によって変化し、接地長が演算できていればタイヤ空気圧と輪荷重のうちのいずれか一方が分かれば他方を求めることもできる。
【００４９】
したがって、演算部２２ｃでタイヤ側装置１から送られてきたデータに基づいて接地長やタイヤ空気圧を演算し、例えば予め記憶しておいた接地長とタイヤ空気圧および輪荷重との関係を示したマップや演算式に基づいて輪荷重を演算することができる。これにより、タイヤ３が過負荷状態である場合に、その発生原因の判定、すなわち輪荷重が過大になっているためなのか、それともタイヤ空気圧が低下しているためなのかの判定が行え、その判定結果を合わせて警報することが可能となる。よって、ユーザは、タイヤ空気圧を調整する必要があるのか、積載量が超過していたり積載状態に偏りがあって、積載の見直しを行う必要があるのかを判断することが可能となる。
【００５０】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００５１】
例えば、タイヤ側装置１において、情報記憶部１４にタイヤＩＤが未登録のものである場合、情報記憶部１４にユーザが自分で登録しても良いし、車両側装置２にタイヤＩＤの入力部を別途設けておき、車両側装置２に直接タイヤＩＤを登録できるようにしても良い。
【符号の説明】
【００５２】
１…タイヤ側装置、２…車両側装置、３…タイヤ、１１…振動発電素子、１２…電力供給回路、１３…信号処理部、１３ａ…ピーク検出部、１３ｂ…接地時間計測部、１４…情報記憶部、１５…送信機、１６…圧力センサ、２１…受信機、２２…演算処理部、２２ａ…車速取得部、２２ｂ…閾値設定部、２２ｃ…演算部、２２ｄ…判定部
【図１】
0006372214.tif 000002
【図２】
0006372214.tif 000003
【図３】
0006372214.tif 000004
【図４】
0006372214.tif 000005
【図５】
0006372214.tif 000006
【図６】
0006372214.tif 000007
【図７】
0006372214.tif 000008