(57)【要約】【課題】ランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定することができる方法及び装置を提供する。【解決手段】ランフラットタイヤと、このタイヤ内に配置されたタイヤ情報発信体とを有するランフラットタイヤシステムを装備した車両において、タイヤの内圧を監視し、該タイヤ内圧が所定内圧以下に低下した時点をランフラット走行開始時点と判定するステップＳ１と、ランフラット走行中のタイヤの温度を測定するステップＳ２と、測定されたタイヤの温度の値に基づいて単位時間当たりの温度変化率を求めるステップＳ３と、前記温度変化率と所定の負の閾値とを比較し、前記変化率が前記所定閾値より小さい場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップＳ４とを含む。【選択図】図１
2005297751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランフラットタイヤと、このタイヤ内に配置されたタイヤ情報発信体とを有するランフラットタイヤシステムを装備した車両において、
タイヤの内圧を監視し、該タイヤ内圧が所定内圧以下に低下した時点をランフラット走行開始時点と判定するステップと、
ランフラット走行中のタイヤの温度を測定するステップと、
測定されたタイヤの温度の値に基づいて単位時間当たりの温度変化率を算出するステップと、
前記温度変化率と所定の負の閾値とを比較し、前記温度変化率が前記閾値より小さい場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップと、
を含むことを特徴とするランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する方法。
【請求項２】
前記所定内圧は１００ｋＰａ（相対圧）である請求項１に記載のランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する方法。
【請求項３】
測定されたタイヤの温度はタイヤの空洞内雰囲気温度である請求項１又は２に記載のランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する方法。
【請求項４】
前記所定閾値は−４℃／ｍｉｎである請求項１〜３のいずれか一項に記載のランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する方法。
【請求項５】
前記温度変化率とその直前に算出した温度変化率とを比較し、前記温度変化率が直前に算出した温度変化率よりも大きい場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップをさらに含む請求項１〜４のいずれか一項に記載のランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する方法。
【請求項６】
測定されたタイヤの温度と統計的に故障が発生するとされる限界温度とを比較し、測定されたタイヤの温度が限界温度よりも高い場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップをさらに含む請求項１〜５のいずれか一項に記載のランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する方法。
【請求項７】
測定されたタイヤの温度が走行継続時間ｔとともに上昇する曲線を描く関数ｆ（ｔ）の２次導関数ｆ（ｔ）´´を求め、ｆ（ｔ）´´の値が正の値である場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップをさらに含む請求項１〜６のいずれか一項に記載のランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する方法。
【請求項８】
タイヤの内圧の異常低下を検出する内圧検出手段と、
タイヤの温度を測定する温度測定手段と、
内圧検出手段及び温度測定手段からの情報を送信するタイヤ情報発信体と、
タイヤ情報発信体からの情報を受信するタイヤ情報受信体と、
受信された情報からランフラット走行の開始時点を求める第１演算手段と、
受信された情報から、測定されたタイヤの温度の値に基づいて単位時間当たりの温度変化率を求める第２演算手段と、
温度変化率の所定の負の閾値を少なくとも格納する記憶手段と、
第２演算手段によって算出された温度変化率と記憶手段に格納された閾値とを比較し、前記変化率が前記所定閾値より小さい場合にランフラット走行寿命末期であると判定する第１判定手段と、
を具えることを特徴とするランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する装置。
【請求項９】
前記温度測定手段は空洞内雰囲気温度を測定する請求項８に記載のランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する装置。
【請求項１０】
前記タイヤ情報発信体はトランスポンダである請求項８又は９に記載のランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する装置。
【請求項１１】
記憶手段に格納した閾値は−４℃／ｍｉｎである請求項８〜１０のいずれか一項に記載のランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する装置。
【請求項１２】
前記記憶手段が、直前に算出した温度変化率をさらに格納しており、
第２演算手段によって算出された温度変化率と、記憶手段に格納された、直前の温度変化率とを比較し、前記温度変化率が直前に算出した温度変化率よりも大きい場合にランフラット走行寿命末期であると判定する第２判定手段をさらに具える請求項８〜１１のいずれか一項に記載のランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する装置。
【請求項１３】
前記記憶手段が、統計的に故障が発生するとされる限界温度をさらに格納しており、
温度測定手段によって測定されたタイヤの温度と、記憶手段に格納された限界温度とを比較し、測定されたタイヤの温度が限界温度より高い場合にランフラット走行寿命末期であると判定する第３判定手段をさらに具える請求項８〜１２のいずれか一項に記載のランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する装置。
【請求項１４】
測定されたタイヤの温度が走行継続時間ｔとともに上昇する曲線を描く関数ｆ（ｔ）の２次導関数ｆ（ｔ）´´を求める第３演算手段と、
ｆ（ｔ）´´の値が正の値である場合にランフラット走行寿命末期であると判定する第４判定手段をさらに具える請求項８〜１３のいずれか一項に記載のランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する装置。
【請求項１５】
ランフラット走行寿命末期と判定された場合に警告信号を発する警告手段をさらに具える請求項８〜１４のいずれか一項に記載のランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に装着した空気入りタイヤの安全運用の観点から、タイヤの走行寿命を短くする使用条件、例えばタイヤ内圧の低下、荷重や走行速度の超過等の異常な使用条件下での走行状態の検知、及びバースト等の故障が発生すると予測される走行状態の検知等を行う検知装置が装備された車両が注目されている。
【０００３】
かかる検知装置としては、例えばタイヤの内圧を監視し、内圧が異常に低下した場合に警告等を発してドライバーに注意を促す内圧監視装置が知られている。また、特許文献１には、温度センサーをタイヤのトレッド表面に対向させてタイヤハウス内に配設し、タイヤのトレッド表面温度を検出する方法が記載されている。さらに、特許文献２には、タイヤの温度を監視し、温度の上昇率又は温度の絶対値がある閾値を超えた場合に走行条件が異常であると判定する技術が記載されている。
【０００４】
しかし、これらの従来技術はいずれも、タイヤ内圧を含む走行条件が単に異常であるか否かを判定するだけのものであって、その走行条件の異常の程度を定量的に判断するものではない。このため、ドライバーは、走行条件に異常が発生したことについては知ることができるものの、走行の継続の可否、すなわちタイヤの走行寿命の末期か否かについては知ることができない。
【０００５】
特に、パンク等の発生に伴ってタイヤの内圧（内圧が零（ゲージ圧）を含む。）が低下してタイヤがランフラット状態に変形した場合であっても、ある程度の距離を継続走行できることを前提として開発されたランフラットタイヤ、例えばサイド補強型ランフラットタイヤは、ランフラット状態では主としてタイヤのサイドウォール部に埋設した断面三日月状の補強部材等によって荷重支持する構造を採用しており、走行条件によってはランフラット走行を継続することによってタイヤの損傷が進行し、最終的には容易に破壊に至るが、このようなタイヤの損傷状態で走行を続けることは危険極まりない。このため、走行寿命の末期を知ることが安全運用の上で非常に重要である。
【特許文献１】特開平３−２６２７１５号公報
【特許文献２】国際公開第０１／１７８０６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、この発明の目的は、ランフラット状態での走行中に、ランフラット走行を継続することが不可能となる直前の時点を判定すること、すなわちランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定することができる方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、第１発明は、ランフラットタイヤと、このタイヤ内に配置されたタイヤ情報発信体とを有するランフラットタイヤシステムを装備した車両において、タイヤの内圧を監視し、該タイヤ内圧が所定内圧以下に低下した時点をランフラット走行開始時点と判定するステップと、ランフラット走行中のタイヤの温度を測定するステップと、測定されたタイヤの温度の値に基づいて単位時間当たりの温度変化率を算出するステップと、前記温度変化率と所定の負の閾値とを比較し、前記温度変化率が前記閾値より小さい場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップと、を含むことを特徴とするランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する方法である。
【０００８】
また、タイヤの前記所定内圧は１００ｋＰａ（相対圧）であることが好ましい。
【０００９】
さらに、測定されたタイヤの温度はタイヤの空洞内雰囲気温度であることが好ましい。
【００１０】
さらにまた、前記所定閾値は−４℃／ｍｉｎであることが好ましい。
【００１１】
加えて、前記温度変化率とその直前に算出した温度変化率とを比較し、前記温度変化率が直前に算出した温度変化率よりも大きい場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップをさらに含むことが好ましい。
【００１２】
加えてまた、測定されたタイヤの温度と統計的に故障が発生するとされる限界温度とを比較し、測定されたタイヤの温度が限界温度よりも高い場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップをさらに含むことが好ましい。
【００１３】
また、測定されたタイヤの温度が走行継続時間ｔとともに上昇する曲線を描く関数ｆ（ｔ）の２次導関数ｆ（ｔ）´´を求め、ｆ（ｔ）´´の値が正の値である場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップをさらに含むことが好ましい。
【００１４】
そして、第２発明は、タイヤの内圧の異常低下を検出する内圧検出手段と、タイヤの温度を測定する温度測定手段と、内圧検出手段及び温度測定手段からの情報を送信するタイヤ情報発信体と、タイヤ情報発信体からの情報を受信するタイヤ情報受信体と、受信された情報からランフラット走行の開始時点を求める第１演算手段と、受信された情報から、測定されたタイヤの温度の値に基づいて単位時間当たりの温度変化率を求める第２演算手段と、温度変化率の所定の負の閾値を少なくとも格納する記憶手段と、第２演算手段によって算出された温度変化率と記憶手段に格納された閾値とを比較し、前記変化率が前記所定閾値より小さい場合にランフラット走行寿命末期であると判定する第１判定手段と、を具えることを特徴とするランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する装置である。
【００１５】
また、前記温度測定手段は空洞内雰囲気温度を測定することが好ましい。
【００１６】
さらに、前記タイヤ情報発信体はトランスポンダであることが好ましい。
【００１７】
さらにまた、記憶手段に格納した閾値は−４℃／ｍｉｎであることが好ましい。
【００１８】
加えて、直前に算出した温度変化率をさらに格納しており、第２演算手段によって算出された温度変化率と、記憶手段に格納された、直前の温度変化率とを比較し、前記温度変化率が直前に算出した温度変化率よりも大きい場合にランフラット走行寿命末期であると判定する第２判定手段をさらに具えることが好ましい。
【００１９】
加えてまた、前記記憶手段が、統計的に故障が発生するとされる限界温度をさらに格納しており、温度測定手段によって測定されたタイヤの温度と、記憶手段に格納された限界温度とを比較し、測定されたタイヤの温度が限界温度より高い場合にランフラット走行寿命末期であると判定する第３判定手段をさらに具えることが好ましい。
【００２０】
また、測定されたタイヤの温度が走行継続時間ｔとともに上昇する曲線を描く関数ｆ（ｔ）の２次導関数ｆ（ｔ）´´を求める第３演算手段と、ｆ（ｔ）´´の値が正の値である場合にランフラット走行寿命末期であると判定する第４判定手段をさらに具えることが好ましい。
【００２１】
さらに、ランフラット走行寿命末期と判定された場合に警告信号を発する警告手段をさらに具えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、ランフラット状態での走行中に、ランフラット走行を継続することが不可能となる直前の時点を判定すること、すなわちランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は第１発明に従う代表的なランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する方法のフローチャートである。
【００２４】
図示は省略するが、第１発明を適用する車両は、ランフラットタイヤと、このタイヤ内に配置されたタイヤ情報発信体とを有する。なお、ここでいう「ランフラットタイヤ」には、例えば、タイヤの少なくともサイドウォール部に断面三日月状の補強ゴムを配設した、いわゆるサイド補強タイプのランフラットタイヤ、タイヤとホイールで区画形成した空洞内にリング状の剛体を挿入した、いわゆる中子タイプのランフラットタイヤ、タイヤ内にさらに小径のタイヤを挿入した、いわゆるチューブタイプのランフラットタイヤを含む。また、「タイヤ情報発信体」とは、温度や圧力等のタイヤ内の情報を有線及び／又は無線で車両に伝送する装置のことをいうものとする。
【００２５】
そして、第１ステップＳ１では、タイヤ内圧を測定し、このタイヤ内圧と、所定の内圧との比較を行い、タイヤ内圧が所定内圧よりも高い場合には、通常走行中と判定してタイヤ内圧の監視を継続し、タイヤ内圧が所定内圧以下に低下した場合には、その時点をランフラット走行開始時点と判定する。次に、第２ステップＳ２でタイヤの温度を測定する。ここで「タイヤの温度」には、タイヤとホイールで区画形成した空洞内雰囲気温度の他、タイヤの表面温度やタイヤの部材温度も含まれ、加えて、タイヤの温度を間接的に把握できるのであれば、ホイールの温度等を含まれるものとする。さらに、第３ステップＳ３で、第２ステップで測定されたタイヤの温度の値に基づいて、単位時間当たりの温度変化率を算出する。この「温度変化率」は、単位時間当たりに温度が上昇する場合には正の値をとり、単位時間当たりに温度が下降する場合には負の値をとる。そして、第４ステップＳ４でこの温度変化率と、所定の負の閾値との比較を行い、温度変化率が閾値以下の場合にランフラット走行寿命末期であると判定する。ここで、閾値は負の値であるので、ランフラット走行寿命末期であると判定された場合には、温度変化率も負の値、すなわち単位時間当たりに測定されたタイヤの温度が低下していることになる。
【００２６】
次に、発明者らがこの発明を完成させるに至った経緯を作用とともに説明する。
発明者らは、ランフラットタイヤがランフラット走行を継続する際、測定されたタイヤの温度Ｔと走行時間ｔとの間には、図２に示すような指数関数ｆ（ｔ）に従う関係があり、走行時間ｔが増加するにつれてタイヤの温度Ｔが上昇すること、タイヤの温度には統計的に故障が発生するとされる限界温度があること、及びランフラット走行するタイヤが故障する直前には、所定温度の変化を示す曲線が上に凸の曲線形状から下に凸の曲線形状に遷移することを見出し、国際特許出願第ＰＣＴ／ＪＰ０３／１０２７０号において、これらの知見に基づいてランフラット状態で継続走行するランフラットタイヤの走行寿命及びその末期を判定する、方法、装置及びプログラムを記憶した記録媒体を提案した。しかし、この方法ではまだ走行寿命末期に達していないと判定されたタイヤであっても、実際には故障が発生し、ランフラット走行を継続することが不可能となる場合があった。
【００２７】
この原因につき、発明者らが鋭意研究を重ねたところ、従来の走行寿命及びその末期を判定する方法では、温度上昇によるタイヤ構成部材の破壊に起因する故障のみを考慮していたが、実際には、ランフラット走行中に大きな屈曲変形を受け、応力が集中することによるサイドウォール部の破断に起因する故障も発生しており、この場合には従来の温度上昇に基づく走行寿命の判定方法では検出できないということを見出した。発明者らは、サイドウォール部の破断に起因する故障を容易に検出できる方法についてさらに研究を重ね、サイドウォール部が破断すると、タイヤの空洞内と外気とが連通してタイヤ空洞内に温度の低い外気が流入し、タイヤの温度が急激に下降することを見出した。そこで発明者らは、タイヤの温度が低下したことを検出する、すなわち測定されるタイヤの温度の値に基づいて単位時間当たりの温度変化率を求め、これと所定の負の閾値とを比較し、温度変化率が閾値より小さい場合にランフラット走行寿命末期であると判定すれば、サイドウォール部の破断に起因する故障についても検出が可能となり、ランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を精度よく判定することが可能となることを見出し、この発明を完成させるに至ったのである。
【００２８】
なお、温度変化率は、各測定間隔毎に算出を行ってもよいが、ノイズによる測定温度の変動成分を除去するため、例えばフィルターによる高周波成分の除去、一定時間内の移動平均の算出による平滑化を行うことが好ましい。
【００２９】
また、タイヤの所定内圧は１００ｋＰａ（相対圧）であることが好ましい。通常の走行状態では、タイヤの内圧がこのように低くなることはあり得ない上、タイヤの内圧が１００ｋＰａ以下になると、上述したサイドウォール部の屈曲変形が大きくなり、破壊に至りやすいからである。
【００３０】
さらに、測定されたタイヤの温度はタイヤの空洞内雰囲気温度であることが好ましい。タイヤの温度としてはタイヤの構成部材の温度等を採用することもできるが、サイドウォール部が破損し、温度の低い外気が流入した場合に、最も早く温度変化が起きるのはタイヤの空洞内雰囲気であるので、これをタイヤの温度として採用することにより迅速な判定が可能となるからである。
【００３１】
さらにまた、所定閾値は−４℃／ｍｉｎであることが好ましい。ランフラット走行中に、サイドウォール部が破損する以外にタイヤの温度が低下する一般的な要因としては、走行速度の低下や濡れた路面上の走行等があるが、これらの場合のタイヤの温度変化率はせいぜい−２℃／ｍｉｎ程度である。このため、一般的な要因によるタイヤの温度低下と明確に区別するため、閾値を−４℃／ｍｉｎとすることで、サイドウォール部の破断による温度低下であることを精度よく検知することが可能となるからである。
【００３２】
加えて、温度変化率と、その直前に算出した温度変化率とを比較し、温度変化率が直前に算出した温度変化率よりも大きい場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップをさらに含むことが好ましい。上述のとおり、ランフラット走行するタイヤの故障には、タイヤが大きな屈曲変形を受けて応力が集中することによるサイドウォール部の破断に起因する故障の他に、タイヤの温度上昇によるタイヤ構成部材の破壊に起因する故障があり、ランフラット走行寿命末期を精度よく判定するには、これら双方の故障を検出することが好ましい。発明者らの研究によれば、この温度上昇による故障が発生する直前には、図２に示すように、タイヤの温度の変化を示す曲線が上に凸の曲線形状から下に凸の曲線形状に遷移することが分かっている。そこで、この遷移を検出する、すなわち温度変化率が直前に算出した温度変化率よりも大きいことを検出することによって、温度上昇によるランフラット走行寿命末期も判定することができるようになる。
【００３３】
加えてまた、測定されたタイヤの温度Ｔと、統計的に故障が発生するとされる限界温度ＴＬとを比較し、測定されたタイヤの温度Ｔが限界温度ＴＬよりも高い場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップをさらに含むことが好ましい。上述のとおり、ランフラット走行するタイヤの温度Ｔが限界温度ＴＬを超えると故障が発生する確率が非常に高いことが統計的に知られているので、測定されたタイヤの温度Ｔがこの限界温度ＴＬよりも高くなった時点で温度上昇によるランフラット走行寿命末期と判定することにより、ランフラットタイヤを安全に運用することができるからである。
【００３４】
また、タイヤの温度Ｔが走行継続時間ｔとともに上昇する曲線を描く関数ｆ（ｔ）の２次導関数ｆ（ｔ）´´を求め、ｆ（ｔ）´´の値が正の値である場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップをさらに含むことが好ましい。上述のとおり、発明者らの研究によれば、ランフラット走行するタイヤが温度上昇により故障する直前には、図２に示すように、タイヤの温度Ｔの変化を示す曲線が上に凸の曲線形状から下に凸の曲線形状に遷移する変曲点Ｐが存在することが分かっているので、関数ｆ（ｔ）の２次導関数ｆ（ｔ）´´の値が負の値から正の値に遷移した時点、すなわち上記変曲点Ｐが生じた時点をランフラット走行寿命末期と判定することにより、ランフラットタイヤを安全に運用することができるからである。
【００３５】
なお、サイドウォール部の破断に起因する故障を検出するステップ、すなわち、温度変化率と、負の値である所定の閾値との比較を行い、温度変化率が閾値以下の場合にランフラット走行寿命末期であると判定する第４ステップＳ４に加えて、タイヤの温度上昇によるタイヤ構成部材の破壊に起因する故障を検出するステップ、すなわち所定温度Ｔと、統計的に故障が発生するとされる所定温度である限界温度ＴＬとを比較し、所定温度Ｔが限界温度ＴＬよりも高い場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップ、及び／又は所定温度Ｔが走行継続時間ｔとともに上昇する曲線を描く関数ｆ（ｔ）の２次導関数ｆ（ｔ）´´を求め、ｆ（ｔ）´´の値が正の値である場合にランフラット走行寿命末期であると判定するステップを含む場合には、これらのステップのいずれか一つでもランフラット走行寿命末期であると判定した時点をランフラット走行寿命末期とすることが好ましい。
【００３６】
次に第２発明に従う装置について説明する。図３は第２発明に従う代表的な実施態様の構成を示すブロック線図である。ランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する装置１は、タイヤ２内部に配置された、タイヤ２の内圧の異常低下を検出する内圧検出手段３と、タイヤ２の温度を測定する温度測定手段４と、内圧検出手段３及び温度測定手段４からの情報を送信するタイヤ情報発信体５とを具える。ここで、内圧検出手段３としては、圧力センサ、圧力スイッチ等を用いることができ、温度測定手段４としては、測温抵抗体、熱電対等を用いることができる。また、図３では、内圧検出手段３及び温度測定手段４はそれぞれ１個しか配置されていないが、必要に応じてこれらの手段を増やし、複数箇所の内圧及び温度を測定してもよい。
【００３７】
さらに、ランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する装置１は、車体６に配置され、タイヤ情報発信体５からの情報を受信するタイヤ情報受信体７と、受信された情報からランフラット走行の開始時点を求める第１演算手段８と、受信された情報から、測定されたタイヤの温度の値に基づいて単位時間当たりの温度変化率を求める第２演算手段９と、温度変化率の所定の負の閾値を少なくとも格納する記憶手段１０と、第２演算手段９によって算出された温度変化率と記憶手段に格納された閾値とを比較し、前記変化率が前記所定閾値より小さい場合にランフラット走行寿命末期であると判定する第１判定手段１１とを具える。なお、図３では、タイヤ情報発信体５とタイヤ情報受信体７との間のデータの伝送を無線により行う例を示したが、データの伝送を有線で行ってもよい。
【００３８】
次にこの装置の動作について説明する。タイヤ２内に配置された内圧検出手段３は、タイヤの内圧を監視し、これに関する情報をタイヤ情報発信体５及びタイヤ情報受信体７を介して第１演算手段８に伝達する。第１演算手段８は、得られた情報からランフラット走行の開始時点を求め、ランフラット走行開始信号を出力する。具体的には、第１演算手段８は、例えば、内圧検出手段３が圧力センサーの場合には、記憶手段１０等に格納してあるタイヤ内圧の所定内圧と得られた情報とを比較し、タイヤ内圧が所定内圧以下に低下していればランフラット走行を開始していると判断し、ランフラット走行開始信号を出力する。また、例えば、内圧検出手段３が圧力スイッチの場合には、内圧検出手段３からの信号がＯＮ→ＯＦＦ、又はＯＦＦ→ＯＮに切り替わった時点をランフラット走行の開始時点と判断し、ランフラット走行開始信号を出力する。
【００３９】
一方、温度測定手段４は、タイヤの温度を測定し、これに関する情報をタイヤ情報発信体５及びタイヤ情報受信体７を介して第２演算手段９に伝達する。第２演算手段９は、伝達された情報から、測定されたタイヤの温度の値に基づいて単位時間当たりの温度変化率を求め、この温度変化率に関する信号を出力する。なお、温度変化率は、各測定間隔毎に算出を行ってもよいが、ノイズによる測定温度の変動成分を除去するため、例えばフィルターによる高周波成分の除去、一定時間内の移動平均の算出による平滑化を行うことが好ましい。
【００４０】
そして、第１判定手段１１は、車両がランフラット走行状態にある、すなわち第１演算手段８からランフラット走行開始信号が出力されている場合に、第２演算手段９から出力された温度変化率と、記憶手段１０に格納された所定の閾値とを比較し、温度変化率が閾値より小さければランフラット走行寿命末期であると判定し、ランフラット走行寿命末期信号を出力する。
【００４１】
したがって、タイヤのサイドウォール部が屈曲変形により破断すると、タイヤの空洞内と外気とが連通してタイヤ空洞内に温度の低い外気が流入し、所定温度が急激に下降するので、タイヤの単位時間当たりの温度変化率が所定の閾値よりも小さくなる結果、この装置１によってサイドウォール部の破断に起因する故障が検出が可能となるのである。
【００４２】
また、温度測定手段４は空洞内雰囲気温度を測定することが好ましい。所定温度としてはタイヤの構成部材の温度等を採用することもできるが、サイドウォール部が破損し、温度の低い外気が流入した場合に、最も早く温度変化が起きるのはタイヤの空洞内雰囲気であるので、これを所定温度として採用することにより迅速な判定が可能となるからである。
【００４３】
さらに、タイヤ情報発信体５はトランスポンダであることが好ましい。タイヤ２は高速で回転するため、タイヤ情報発信体５にタイヤ情報受信体７への信号線及び作動電力を供給するための送電線を接続することは困難であるが、タイヤ情報発信体５をトランスポンダとすることでこれらの線を省略することができるからである。
【００４４】
さらにまた、記憶手段に格納した閾値は−４℃／ｍｉｎであることが好ましい。ランフラット走行中に、サイドウォール部が破損する以外にタイヤの温度が低下する一般的な要因としては、走行速度の低下や濡れた路面上の走行等があるが、これらの場合のタイヤの温度変化率はせいぜい−２℃／ｍｉｎ程度である。このため、一般的な要因によるタイヤの温度低下と明確に区別するため、閾値を−４℃／ｍｉｎとすることで、サイドウォール部の破断による温度低下であることを精度よく検知することが可能となるからである。
【００４５】
図４は、第２発明に従う他の実施態様の構成を示すブロック線図である。図４に示すように、記憶手段１０が、直前に算出した温度変化率をさらに格納しており、装置１が、第２演算手段９によって算出された温度変化率と記憶手段１０に格納された、直前の温度変化率とを比較し、現在の温度変化率が直前の温度変化率より大きい場合にランフラット走行寿命末期であると判定する第２判定手段１２をさらに具えることが好ましい。上述のとおり、ランフラット走行するタイヤの故障には、タイヤが大きな屈曲変形を受けて応力が集中することによるサイドウォール部の破断に起因する故障の他に、タイヤの温度上昇によるタイヤ構成部材の破壊に起因する故障があり、ランフラット走行寿命末期を精度よく判定するには、これら双方の故障を検出することが好ましい。発明者らの研究によれば、この温度上昇による故障が発生する直前には、図２に示すように、タイヤの温度の変化を示す曲線が上に凸の曲線形状から下に凸の曲線形状に遷移することが分かっている。そこで、この遷移を検出する、すなわち温度変化率が直前に算出した温度変化率よりも大きいことを検出することによって、温度上昇によるランフラット走行寿命末期も判定することができるようになる。
【００４６】
また、記憶手段１０が、統計的に故障が発生するとされる限界温度ＴＬをさらに格納しており、装置１が、温度測定手段４によって測定されたタイヤの温度Ｔと記憶手段１０に格納された限界温度ＴＬとを比較し、測定されたタイヤの温度Ｔが限界温度ＴＬより高い場合にランフラット走行寿命末期であると判定する第３判定手段１３をさらに具えることが好ましい。上述のとおり、ランフラット走行するタイヤの温度Ｔが限界温度ＴＬを超えると故障が発生する確率が非常に高いことが統計的に知られているので、測定されたタイヤの温度Ｔがこの限界温度ＴＬよりも高くなった時点で温度上昇によるランフラット走行寿命末期と判定することにより、ランフラットタイヤを安全に運用することができるからである。
【００４７】
さらに、装置１は、測定されたタイヤの温度Ｔが走行継続時間ｔとともに上昇する曲線を描く関数ｆ（ｔ）の２次導関数ｆ（ｔ）´´を求める第３演算手段１４と、ｆ（ｔ）´´の値が正の値である場合にランフラット走行寿命末期であると判定する第４判定手段１５をさらに具えることが好ましい。上述のとおり、発明者らの研究によれば、ランフラット走行するタイヤが温度上昇により故障する直前には、図２に示すように、タイヤの温度Ｔの変化を示す曲線が上に凸の曲線形状から下に凸の曲線形状に遷移する変曲点Ｐが存在することが分かっているので、関数ｆ（ｔ）の２次導関数ｆ（ｔ）´´の値が負の値から正の値に遷移した時点、すなわち上記変曲点Ｐが生じた時点をランフラット走行寿命末期と判定することにより、ランフラットタイヤを安全に運用することができるからである。
【００４８】
さらにまた、ランフラット走行寿命末期と判定された場合に警告信号を発する警告手段１６をさらに具えることが好ましい。ドライバーにランフラット走行寿命末期であることを警告することによって、早期に安全な場所に車両を退避する等の適切な措置を講ずることができるからである。この場合の警告手段としては、例えば、ディスプレイ、警告灯等の視覚的に認知できる手段、ブザー、アラーム、音声等の聴覚的に認知できる手段、バイブレーター等の触覚的に認知できる手段を用いることができる。あるいは、警告信号を速度リミッターや出力リミッターに入力し、車両の直接制御に適用することもできる。
【００４９】
なお、上述したところは、この発明の実施態様の一部を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、第１演算手段８、第２演算手段９、第３演算手段１４、記憶手段１０、第１判定手段１１、第２判定手段１２、第３判定手段１３、第４判定手段１５は個別に設けてもよいが、コンピュータ内にこれらの手段を統合して設けてもよい。
【実施例】
【００５０】
次に、サイド補強型ランフラットタイヤ（タイヤサイズ：２４５／４０ＺＲ１８）を装着した車両に、図３に示すランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を判定する装置を適用し、実際にランフラット走行を行ってその寿命末期の判定を行ったので、以下で説明する。
【００５１】
タイヤに配置した内圧検出手段は静電容量式圧力センサであり、温度測定手段は測温抵抗体であり、ともにリムのバルブ位置に配設されており、タイヤの空洞内雰囲気の内圧又は圧力を測定した。内圧及び温度はともに１０秒間隔で測定を行った。測定されたタイヤの温度の変化率は、１分間の平均温度をもとに演算した。また、記憶手段には、所定閾値として−２４℃／ｍｉｎを格納した。
【００５２】
この車両で、ワインディング路を含むテストコースをランフラット走行寿命末期と判定されるまでランフラット走行した。ランフラット走行寿命末期と判定された時点での温度変化率は−３６℃／ｍｉｎであり、タイヤを目視点検したところ、サイドウォール部に穴が開いていることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
この発明により、ランフラット状態での走行中に、ランフラット走行を継続することが不可能となる直前の時点、すなわちランフラットタイヤのランフラット走行寿命末期を精度よく判定することができる方法及び装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１発明に従う代表的な方法のフローチャートである。
【図２】タイヤ内の所定温度Ｔと走行時間ｔとの間の関係を示すグラフである。
【図３】第２発明に従う代表的な装置の構成を示すブロック線図である。
【図４】第２発明に従う他の装置の構成を示すブロック線図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ランフラット走行寿命末期を判定する装置
２  タイヤ
３  内圧検出手段
４  温度測定手段
５  タイヤ情報発信体
６  車体
７  タイヤ情報受信体
８  第１演算手段
９  第２演算手段
１０  記憶手段
１１  第１判定手段
１２  第２判定手段
１３  第３判定手段
１４  第３演算手段
１５  第４判定手段
１６  警告手段
【図１】
2005297751.tif 000003
【図２】
2005297751.tif 000004
【図３】
2005297751.tif 000005
【図４】
2005297751.tif 000006