(57)【要約】【課題】  タイヤの摩耗状態を推定するのに適した構造のタイヤと、このタイヤの摩耗状態を推定する方法及びその装置を提供する。【解決手段】  タイヤ１のタイヤトレッド部に設けられたブロック列２ａ〜２ｅのうち、タイヤ軸方向中心のブロック列２ｃを構成するブロック部に、深さがブロック高さのそれぞれ５０％，８０％である穴部３ｍ，４ｍが形成された摩耗検出ブロック部３，４を設けて、タイヤの摩耗が進むと上記ブロック列２ｃのタイヤ周方向のブロック数が３段階に減少するようにした。また、上記タイヤが装着された車輌バネ下部の振動とタイヤの回転数とを検出し、上記検出された車輌バネ下部の振動とタイヤ回転数とから上記タイヤのブロック数を推定し、この推定されたブロック数と摩耗に応じた設定ブロック数とを比較して、上記タイヤの摩耗状態を推定するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤトレッド部にトレッドパターンが形成されたタイヤでにおいて、上記トレッドパターンは、少なくとも一列の、摩耗に伴ってタイヤ周方向のブロック数が変化するような断面形状を有する摩耗検出ブロック部を有するブロック列を有することを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
上記摩耗検出ブロック部を、タイヤ周方向において３段階以上ブロック数が変化するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
上記摩耗検出ブロック部を有するブロック列をタイヤ軸方向の中心位置に配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ。
【請求項４】
上記摩耗検出ブロック部を有するブロック列を、両トレッドショルダー部の、タイヤ軸方向の中心に対して軸方向等距離の線対称の位置に配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のタイヤの走行時における摩耗状態を推定する方法であって、上記タイヤが装着された車輌バネ下部の少なくとも一箇所の振動を検出するとともに、上記タイヤの回転数を検出し、上記検出された車輌バネ下部の振動とタイヤ回転数とから上記タイヤのブロック数を推定し、この推定されたブロック数と摩耗に応じた設定ブロック数とを比較して、上記タイヤの摩耗状態を推定するようにしたことを特徴とするタイヤ摩耗状態推定方法。
【請求項６】
上記車輌バネ下部振動を周波数分析して、上記検出されたタイヤ回転数に各設定ブロック数を乗じた周波数のピークレベルを検出し、このピークレベルを予め設定された基準レベルと比較して、上記タイヤの摩耗状態を推定するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のタイヤ摩耗状態推定方法。
【請求項７】
請求項４に記載のタイヤの走行時における摩耗状態を推定する方法であって、上記タイヤが装着されたホイールの両リム部の振動をそれぞれ検出するとともに、上記タイヤの回転数を検出し、上記検出された両リム部の振動とタイヤ回転数とから上記タイヤの両ショルダー部のブロック数をそれぞれ推定し、この推定されたブロック数と摩耗に応じた設定ブロック数とを比較して、上記タイヤの片減り摩耗状態を推定するようにしたことを特徴とするタイヤ摩耗状態推定方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のタイヤの走行時における摩耗状態を推定するタイヤ摩耗状態推定装置であって、タイヤ回転数検出手段と、上記タイヤが装着された車輌バネ下部の少なくとも一箇所の振動を検出して周波数分析して、上記検出されたタイヤ回転数に各設定ブロック数を乗じた周波数のピークレベルを検出する振動ピーク検出手段と、上記検出されたピークレベルを予め設定された基準レベルと比較して上記タイヤの摩耗状態を推定するタイヤ摩耗状態推定手段とを備えたことを特徴とするタイヤ摩耗状態推定装置。
【請求項９】
請求項４に記載のタイヤの走行時における摩耗状態を推定するタイヤ摩耗状態推定装置であって、上記タイヤが装着されたホイールの両リム部の振動をそれぞれ検出する第１及び第２の振動検出手段と、上記タイヤの回転数を検出するタイヤ回転数検出手段と、上記検出された両リム部の振動とタイヤ回転数とから上記タイヤの両ショルダー部のブロック数をそれぞれ推定するタイヤブロック数推定手段と、上記推定されたブロック数と摩耗に応じた設定ブロック数とを比較して上記タイヤの片減り摩耗状態を推定するタイヤ摩耗状態推定手段とを備えたことを特徴とするタイヤ摩耗状態推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの摩耗状態を推定するのに適した構造のタイヤと、このタイヤを用いたタイヤ摩耗状態の推定方法とその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、タイヤが摩耗すると、その摩耗度合に応じて湿潤路における排水性能が低下するなど、タイヤの性能は大きく変化することから、自動車の安全性を高める上では、路面と接触しているタイヤの状態、特に、その摩耗度合を検知することは重要である。タイヤの摩耗が更に進むと、バーストの危険性も高くなる。しかしながら、タイヤの摩耗度合に無関心な運転者も存在することから、車輌側にて上記摩耗度合を検知してこれを運転者に警告して、タイヤローテーションや当該タイヤの交換など適切なメンテナンスを促すことができれば、車輌の走行安全性を向上させることができると考えられる。
一方、最近はＡＢＳブレーキ、車輌姿勢制御装置（ＶＳＣ）といった車輌制御装置が実用化されてきている。これらの制御装置としては、例えば、タイヤの横振動の振動レベルやタイヤのユニフォミティレベルを検出して走行中のタイヤの路面摩擦係数μを推定するとともに、この推定された路面摩擦係数μとタイヤのスリップ率に応じた摩擦係数モデル曲線（Ｓμ曲線）とに基づいて、車輌の走行状態を制御する構成のものが多く採用されている（例えば、特許文献１，２参照）。
しかしながら、タイヤが摩耗するとトレッド剛性が高くなることから、上記Ｓμ曲線の立ち上がり勾配が大きくなり、ピーク部がシャープになる傾向にあるため、上記Ｓμ曲線に基づいた制御を行う際には、タイヤの摩耗状態を考慮する必要がある。
【０００３】
タイヤの摩耗状態を推定する技術としては、車輌絶対速度と車輪回転数とからタイヤの動負荷半径を算出し、このタイヤの動負荷半径と車輌バネ下部の共振周波数とからタイヤ摩耗量を推定する方法が提案されている。具体的には、前輪と後輪との車輌バネ下部の振動周波数成分の位相差を検出して車輌絶対速度を推定し、この車輌絶対速度と車輪速センサからの車輪速度とから車輌走行時のタイヤの回転半径であるタイヤの動負荷半径を算出し、予め記憶しておいた、タイヤの摩耗度合に応じたタイヤの動負荷半径と車輌バネ下部の共振周波数との関係からタイヤの摩耗量を推定する（例えば、特許文献３参照）。
また、左右の駆動輪の車輪速度に基づいて左右の駆動輪の路面μ勾配を求めるとともに、タイヤの動負荷半径を算出し、このタイヤの動負荷半径と上記路面μ勾配とに基づいてタイヤの摩耗状態を推定する技術も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平６−２５８１９６号公報
【特許文献２】特開２０００−０５５７９０号公報
【特許文献３】特開平６−２７８４１９号公報
【特許文献４】特開２００２−１２０５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記タイヤの動負荷半径は、タイヤ摩耗以外にもタイヤ内圧（温度依存も含む）、荷重、タイヤ回転速度、タイヤ部材の物性の経時変化などの影響を受けるため、これらの影響を排除しなければ信頼性の高い推定ができないといった問題点があった。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、タイヤの摩耗状態を推定するのに適した構造のタイヤと、このタイヤの摩耗状態を推定する方法及びその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】
本発明の請求項１に記載の発明は、タイヤトレッド部にトレッドパターンが形成されたタイヤであって、上記トレッドパターンが、少なくとも一列の、摩耗に伴ってタイヤ周方向のブロック数が変化するような断面形状を有する摩耗検出ブロック部を有するブロック列を有することを特徴とする。
本発明のタイヤは、摩耗の各段階において、タイヤトレッド部のブロック数が上記摩耗検出ブロック部の断面形状の変化に従って段階的に増減するように設定されているので、この段階的に増減するブロック数を、以下、「摩耗に応じた設定ブロック数」と呼ぶ。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤにおいて、上記摩耗検出ブロック部を、タイヤ周方向において３段階以上ブロック数（設定ブロック数）が変化するように構成したものである。なお、上記ブロック数の変化は、一種類の摩耗検出ブロック部のブロック数の変化により実現してもよいし、複数種類の摩耗検出ブロック部のブロック数の変化を組合わせて実現してもよい。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のタイヤにおいて、上記摩耗検出ブロック部を有するブロック列をタイヤ軸方向の中心位置に配置したものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のタイヤにおいて、上記摩耗検出ブロック部を有するブロック列を、両トレッドショルダー部の、タイヤ軸方向の中心に対して軸方向等距離の線対称の位置に配置したものである。
【０００８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のタイヤの走行時における摩耗状態を推定する方法であって、上記タイヤが装着された車輌バネ下部の少なくとも一箇所の振動を検出するとともに、上記タイヤの回転数を検出し、上記検出された車輌バネ下部の振動とタイヤ回転数とから上記タイヤのブロック数を推定し、この推定されたブロック数と摩耗に応じた設定ブロック数とを比較して、上記タイヤの摩耗状態を推定するようにしたことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のタイヤ摩耗状態推定方法において、上記車輌バネ下部振動を周波数分析して、上記検出されたタイヤ回転数に各設定ブロック数を乗じた周波数のピークレベルを検出し、このピークレベルを予め設定された基準レベルと比較して、上記タイヤの摩耗状態を推定するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項７に記載の発明は、請求項４に記載のタイヤの走行時における摩耗状態を推定する方法であって、上記タイヤが装着されたホイールの両リム部の振動をそれぞれ検出するとともに、上記タイヤの回転数を検出し、上記検出された両リム部の振動とタイヤ回転数とから上記タイヤの両ショルダー部のブロック数をそれぞれ推定し、この推定されたブロック数と摩耗に応じた設定ブロック数とを比較して、上記タイヤの片減り摩耗状態を推定するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のタイヤの走行時における摩耗状態を推定するタイヤ摩耗状態推定装置であって、タイヤ回転数検出手段と、上記タイヤが装着された車輌バネ下部の少なくとも一箇所の振動を検出して周波数分析して、上記検出されたタイヤ回転数に各設定ブロック数を乗じた周波数のピークレベルを検出する振動ピーク検出手段と、上記検出されたピークレベルを予め設定された基準レベルと比較して上記タイヤの摩耗状態を推定するタイヤ摩耗状態推定手段とを備えたものである。
【００１１】
また、請求項９に記載の発明は、請求項４に記載のタイヤの走行時における摩耗状態を推定するタイヤ摩耗状態推定装置であって、上記タイヤが装着されたホイールの両リム部の振動をそれぞれ検出する第１及び第２の振動検出手段と、上記タイヤの回転数を検出するタイヤ回転数検出手段と、上記検出された両リム部の振動とタイヤ回転数とから上記タイヤの両ショルダー部のブロック数をそれぞれ推定するタイヤブロック数推定手段と、上記推定されたブロック数と摩耗に応じた設定ブロック数とを比較して上記タイヤの片減り摩耗状態を推定するタイヤ摩耗状態推定手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、タイヤトレッド部に、摩耗に伴ってタイヤ周方向のブロック数が変化するような断面形状を有する摩耗検出ブロック部を有するブロック列を少なくとも一列設けたので、運転者はタイヤの摩耗が進んでいることを容易に判断することができ、運転者に適切なメンテナンスを促すことができる。このとき、上記摩耗検出ブロック部を有するブロック列をトレッドセンターに配置するようにすれば、最小の配置でタイヤの平均的な摩耗状態を判断することができる。
また、上記摩耗検出ブロック部を有するブロック列を、両トレッドショルダー部の、タイヤ軸方向の中心に対して軸方向等距離の線対称の位置に配置するようにすれば、タイヤの摩耗だけでなく、タイヤの片減り状態についても容易に判断できる。
また、上記タイヤが装着された車輌バネ下部の少なくとも一箇所の振動とタイヤの回転数とを検出し、上記検出された車輌バネ下部の振動とタイヤ回転数とから上記タイヤのブロック数を推定し、この推定されたブロック数と摩耗に応じた設定ブロック数とを比較して、上記タイヤの摩耗状態を推定するようにしたので、タイヤの摩耗状態を高い信頼性で推定することができる。
更に、上記タイヤが装着されたホイールの両リム部の振動をそれぞれ検出してタイヤの両ショルダー部のブロック数をそれぞれ推定し、この推定されたブロック数と摩耗に応じた設定ブロック数とを比較して、上記タイヤの片減り摩耗状態を推定するようにしたので、タイヤの摩耗だけでなく、タイヤの片減り状態についても高い信頼性で推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
最良の形態１．
図１（ａ），（ｂ）は、本最良の形態１に係るタイヤ１のタイヤトレッド部を示す図で、（ａ）図は周方向に連なる複数のブロック列２ａ〜２ｅの配列状態を示す平面図、（ｂ）図はブロック列２ｃの断面形状を示す図である。本例では、上記ブロック列２ａ〜２ｅのうち、タイヤ軸方向中心位置、いわゆるトレッドセンターに配置するブロック列２ｃをタイヤ周方向のブロック数が変化するような断面形状を有するブロック列とした場合について説明する。
上記ブロック列２ｃは、図１（ｂ）に示すように、摩耗に伴ってタイヤ周方向のブロック数が変化するような断面形状を有する摩耗検出ブロック部３，４と、通常のブロック数が変化しない断面形状を有する普通ブロック部５とを有している。
上記摩耗検出ブロック部３は、深さがブロック高さの約５０％である穴部３ｍを有するブロックで、ブロックをこのような形状とすることにより、タイヤの摩耗が進んでブロック高さの５０％が摩耗した時点で、摩耗検出ブロック部３のブロック数は１個減少する。また、摩耗検出ブロック部４は、深さがブロック高さの約８０％である穴部４ｍを有し、タイヤの摩耗が進んでブロック高さの８０％が摩耗した時点で、ブロック数が１個減少する。したがって、新品状態での上記ブロック列２ｃの総ブロック数をＮ個、摩耗検出ブロック部３の個数をａ個、摩耗検出ブロック部４の個数をｂ個とすると、タイヤの摩耗が進んでブロック高さの５０％が摩耗した時点では上記ブロック列２ｃの総ブロック数はａ個減少して（Ｎ−ａ）個となり、８０％が摩耗した時点では（Ｎ−ａ−ｂ）個となる。
このように、ブロック列２ｃの周方向のブロック数はタイヤ１の摩耗度合に応じて３段階に変化するので、運転者がタイヤを詳細に観察しなくても、タイヤの摩耗が進んでいることを容易にに判断することができる。
【００１４】
このように、本最良の形態１では、タイヤ１のタイヤトレッド部に設けられた周方向に連なる複数のブロック列２ａ〜２ｅのうち、タイヤ軸方向中心のブロック列２ｃを構成するブロック部に、深さがブロック高さのそれぞれ５０％，８０％である穴部３ｍ，４ｍが形成された摩耗検出ブロック部３，４を設けて、タイヤの摩耗が進むと上記ブロック列２ｃのタイヤ周方向のブロック数が３段階に減少するようにしたので、運転者はタイヤの摩耗が進んでいることを容易に判断することができる。したがって、運転者に、タイヤローテーションや当該タイヤの交換など適切なメンテナンスを促すことができ、車輌の走行安全性を向上させることができる。
また、上記摩耗検出ブロック部３，４を有するブロック列２ｃを、摩耗が最も大きなトレッドセンターに配置するようにしたので、最小の配置でタイヤの平均的な摩耗状態を判断することができる。
【００１５】
なお、上記最良の形態１では、穴部３ｍ，４ｍが形成された摩耗検出ブロック部３，４を設けて、タイヤの摩耗に応じてタイヤ周方向のブロック数を３段階に減少するようにしたが、図２に示すように、ブロックの内部に空隙部６ｎ，７ｎが形成された摩耗検出ブロック部６，７と、普通ブロック部８を有するブロック列２ｎを配置して、タイヤの摩耗が進むと上記ブロック列２ｎのタイヤ周方向のブロック数が３段階に増加するようにしてもよい。なお、上記ブロック列２ｃ及びブロック列２ｎにおいて、普通ブロック部５，８は必ずしも必要なものではなく、ブロック列２ｃ，２ｎを摩耗検出ブロック部３，４、あるいは、摩耗検出ブロック部６，７のみで構成してもよい。
また、上記例では、タイヤ１のトレッドパターンをブロックパターンとしたが、本発明は、トレッド外側をリブパターンとしたものなど、様々なトレッドパターンを有するタイヤに適用可能である。なお、この場合、上記摩耗検出ブロック部を有するブロック列を配置する位置としては、トレッドセンターに限定されるものではないが、上記のように、トレッドセンターに配置すれば、、最小の配置でタイヤの平均的な摩耗状態を判断することができるので有利である。
また、上記例では、タイヤの摩耗に応じてブロック列２ｃのタイヤ周方向のブロック数が３段階に変化する場合について説明したが、２段階であってもよいし、４段階以上であってもよく、それぞれ、上記摩耗検出ブロック部３，４、あるいは、摩耗検出ブロック部６，７と同様の摩耗検出ブロック部を適宜配置したブロック列を少なくとも一列設けることにより実現可能である。
【００１６】
最良の形態２．
上記最良の形態１では、タイヤ軸方向中心のブロック列２ｃに摩耗に伴ってタイヤ周方向のブロック数が変化するような断面形状を有する摩耗検出ブロック部３，４を設けてタイヤの摩耗状態を判断するようにしたが、上記図１（ａ）の両トレッドショルダー部に位置するブロック列２ａ，２ｅを、上記摩耗検出ブロック部３，４、あるいは、摩耗検出ブロック部６，７と同様の摩耗検出ブロック部を有するブロック列とすることにより、タイヤの平均的な摩耗の度合とともに、片減りの度合も判断することができる。このとき、上記２つのブロック列をタイヤ軸方向の中心に対して軸方向等距離の線対称の位置に配置することが肝要で、これにより、片減りの度合を確実に判断することができる。
【００１７】
最良の形態３．
図３は、本最良の形態３に係るタイヤ摩耗状態推定装置１０の構成を示す機能ブロック図で、本装置１０は、上記実施の形態１に記載した、摩耗進展とともに周方向のブロック数が変化するタイヤの摩耗状態を推定する。同図において、１１は車輌の車輌バネ下部の振動を検出する振動検出手段、１２は上記タイヤの回転数を検出するタイヤ回転数検出手段、１３は周波数分析部１３ａ，スキャン周波数演算部１３ｂ，振動レベル検出部１３ｃ及びタイヤブロック数演算部１３ｄとを備え、上記検出されたタイヤの振動の情報信号を周波数分析し、上記振動の周波数スペクトル（以下、振動スペクトルという）の、タイヤ周方向のブロック数にタイヤ回転数を乗じた周波数であるピッチ成分周波数におけるピークレベルを検出するとともに、上記検出されたピークレベルを予め設定された基準レベルと比較して、上記タイヤの周方向のブロック数を推定するタイヤブロック数推定手段、１４は上記推定されたタイヤブロック数から当該タイヤの摩耗状態を推定するタイヤ摩耗状態推定手段、１５はタイヤ摩耗状態とタイヤ周方向のブロック数との対応テーブル１５Ｔを記憶する記憶手段である。
本例では、上記振動検出手段１１として小型軽量のバイモルフ圧電式の表面実装型加速度センサを用い、これをサスペンション取付ナックル部、ブレーキ部、ハブ部などのサスペンションバネ下部や、ホイール部に取付けて、上記タイヤの振動を検出する。なお、上記振動検出手段１１の取付方向は特に限定されるものではないが、精度上はタイヤの上下方向振動、あるいは、前後方向振動を検出することが好ましい。また、上記振動検出手段１１は、工業的コスト面から考えると、通信装置が不要な非回転部分に設置することが好ましい。また、タイヤ回転数検出手段１２としては、従来用いられている車輪速センサを活用すれば、特に新たな装置を追加する必要がない。
【００１８】
図４は、上記タイヤを搭載した車輌をＤＲＹアスファルト上で走行させながら、バネ下ナックル部に伝達されたタイヤの振動を振動検出手段１１で検出し、これをタイヤブロック数推定手段１３にて周波数分析して得られた振動スペクトルの一例を示す図で、破線は車速が４５km/hr、実線は６０km/hr、一点鎖線は７５km/hrであるときの振動スペクトルを示す。
回転中のタイヤでは、接地面において各ブロックが路面と衝突する際、上記図４の矢印で示すような、周上のブロック数にタイヤ回転数を乗じた周波数、いわゆるピッチ成分の周波数近傍にピーク（以下、ピッチ成分ピークという）が発生する。
本例では、タイヤとして、上記摩耗進展とともにブロック数が変化するタイヤを搭載しているので、ブロック数が変化した場合には、図５にも示すように、上記ピッチ成分ピークの分割が発生するとともにピークレベルが変化する。このピッチ成分の周波数は、図４に示すように、タイヤ回転数によって変化するので、上記タイヤ回転数検出手段１２で検出されたタイヤ回転数と上記振動スペクトルとから上記タイヤのブロック数を推定することができる。すなわち、本発明タイヤは、タイヤの摩耗状態に応じたブロック数が予め設定されているので、タイヤブロック数推定手段１３の振動レベル検出部１３ｃにて、周波数分析部１３ａで得られた振動スペクトルについて、スキャン周波数演算部１３ｂで演算された上記設定ブロック数とタイヤ回転数とから求められる周波数につき、上記ピークの発生位置（発生周波数）をモニタリングして上記発生周波数での振動レベルを検出し、タイヤブロック数演算部１３ｄにて、上記振動レベルと予め設定された上記発生周波数での基準レベルと比較し、上記基準レベルを超えたピークの周波数を求め、この周波数から上記タイヤの周方向のブロック数を推定する。これにより、ブロック数変化部分が露出したかどうかを精度よく検出することができる。
タイヤ摩耗状態推定手段１４では、上記推定されたタイヤブロック数と、予め記憶手段１５に記憶された対応テーブル１５Ｔに基づいてから当該タイヤの摩耗状態を推定する。
これにより、摩耗進展とともに周方向のブロック数が変化するタイヤの摩耗状態を容易にかつ精度よく推定することが可能となる。
【００１９】
このように、本最良の形態３によれば、摩耗進展とともに周方向のブロック数が変化するタイヤを搭載した車輌の車輌バネ下部の振動を検出する振動検出手段１１と上記タイヤの回転数を検出するタイヤ回転数検出手段１２とを設けて車輌バネ下部の振動とタイヤの回転数を検出するとともに、タイヤブロック数推定手段１３にて、上記検出されたタイヤの振動の情報信号を周波数分析して得られた振動スペクトルのピッチ成分周波数を検出し、上記検出されたピークの周波数から、タイヤ摩耗状態とタイヤ周方向のブロック数との対応テーブル１５Ｔを用いて、上記タイヤの周方向のブロック数を推定して当該タイヤの摩耗状態を推定するようにしたので、摩耗進展とともに周方向のブロック数が変化するタイヤの摩耗状態を高精度に推定することができる。
【００２０】
なお、上記最良の形態３では、タイヤブロック数推定手段１３の振動レベル検出部１３ｃにて、スキャン周波数演算部１３ｂで演算された上記設定ブロック数とタイヤ回転数とから求められる周波数につき、上記ピークの発生位置をモニタリングしたが、ピッチ成分を含む所定周波数帯域での所定レベル以上の振動レベルとその周波数とを検出し、タイヤブロック数演算部１３ｄにて、上記振動レベルと予め設定された基準レベルと比較してタイヤの周方向のブロック数を推定するようにしてもよい。
【００２１】
最良の形態４．
図６は、本最良の形態４に係るタイヤ摩耗状態推定装置２０の構成を示す機能ブロック図である。この装置２０は、上記最良の形態２に記載した、両トレッドショルダー部に位置するブロック列２ａ，２ｅが摩耗検出ブロック部３，４、あるいは、摩耗検出ブロック部６，７と同様の摩耗検出ブロック部を有するブロック列であるタイヤが装着されたホイールの両リム部の振動をそれぞれ検出する第１及び第２の振動検出手段２１ａ，２１ｂと、上記タイヤの回転数を検出するタイヤ回転数検出手段２２と、上記検出された両リム部の振動とタイヤ回転数とから上記タイヤの両ショルダー部のブロック数をそれぞれ推定するタイヤブロック数推定手段２３と、上記推定されたブロック数と摩耗に応じた設定ブロック数とを比較して上記タイヤの片減り摩耗状態を推定するタイヤ摩耗状態推定手段２４と、タイヤ摩耗状態とタイヤ周方向のブロック数との対応テーブル２５Ｔを記憶する記憶手段２５とを備えたもので、上記実施の形態３と同様に、上記タイヤブロック数推定手段２３により、タイヤの両ショルダー部のブロック数をそれぞれ推定することにより、上記タイヤの摩耗状態を推定することができるとともに、タイヤ摩耗状態推定手段２４にて、上記ブロック列２ａの摩耗状態と上記ブロック列２ｅの摩耗状態とを比較することにより、タイヤの片減りも推定することができる。
【実施例】
【００２２】
図７は、上記図１（ｂ）の断面形状のブロックをセンター部の２列のブロック列３２，３２に配置した、タイヤサイズが１９５／６０Ｒ１５の試作タイヤ３０のブロックパターンを示す図で、ブロック列３１は通常のブロック列である。この試作タイヤ３０は新品時のブロック列３２のブロック数は６４個で、５０％摩耗時には小サイズブロック３２ａ，３２ａが連結してブロック数が５２個になり、８０％摩耗時には中サイズブロック３２ｂ，３２ｂが連結してブロック数が４２個になるように設定してある。
この試作タイヤ３０を摩耗させて観察したところ、摩耗が進むにしたがって、センター部の２列のブロック列３２，３２のブロックパターンが減少することが目視にて容易に確認できた。
また、上記試作タイヤ３０の新品、６０％摩耗品、９０％摩耗品を準備し、それぞれ乗用車に装着し、一般的なアスファルト路を速度６０km/hrで走行させながら、上記車輌の左前輪部のバネ下ナックル部の軸方向振動を計測し、上記振動を周波数分析した結果を図８に示す。図８から明らかなように、上記試作タイヤ３０では、検出されたそれぞれのピークＰ0, Ｐ60, Ｐ90のピッチ成分周波数及びそのピークレベルが、摩耗状態に応じて大きく変化していることがわかる。なお、上記ピークＰ0, Ｐ60, Ｐ90がタイヤ回転数車速により変化することは、上記実施の形態１で述べた通りである。これにより、タイヤ回転数と車輌の車輌バネ下部の振動スペクトルとからタイヤの摩耗状態を高精度に推定することができることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、運転者はタイヤの摩耗状態や片減り状態を容易に判断することができるので、運転者に適切なメンテナンスを促すことができる。
また、上記タイヤが装着された車輌バネ下部の振動とタイヤの回転数とを検出して上記上記タイヤのブロック数を推定し、この推定されたブロック数から上記タイヤの摩耗状態を推定するようにしたので、タイヤの摩耗状態を高い信頼性で推定することができ、車輌の走行安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の最良の形態１に係るタイヤのタイヤトレッド部におけるブロック列の配列状態とその断面形状を示す図である。
【図２】本発明によるタイヤのブロック列の他の断面形状を示す図である。
【図３】本最良の形態３に係るタイヤ摩耗状態推定装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】バネ下ナックル部に伝達されたタイヤの振動の振動スペクトルの一例を示す図である。
【図５】タイヤの摩耗に伴ったピッチ成分ピークの変化を示す図である。
【図６】本最良の形態４に係るタイヤ摩耗状態推定装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】実施例の試作タイヤのトレッドパターンを示す図である。
【図８】実施例の試作タイヤを装着して走行させたときのバネ下ナックル部の振動の振動スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  タイヤ、２ａ〜２ｅ  ブロック列、３，４，６，７  摩耗検出ブロック部、
３ｍ，４ｍ  穴部、５，８  普通ブロック部、６ｎ，７ｎ  空隙部、
１０  タイヤ摩耗状態推定装置、１１  振動検出手段、１２  タイヤ回転数検出手段、
１３  タイヤブロック数推定手段、１４  タイヤ摩耗状態推定手段、１５  記憶手段、
１５Ｔ  対応テーブル。
【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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