(57)【要約】【課題】  リムずれやリム外れにつながる危険性を予測することは難しい。【解決手段】  タイヤ２１のビード部２１ｄはビード２８を含み、ビード２８によりビード部２１ｄはリム２６に固定される。ビード２８の周囲には複数の導線からなる導通体３２が貼り付けられ、導通体３２から引き出された導線群３５は、入出力端子３４に集められる。入出力端子３４は、タイヤ２１の表面に埋め込まれる。テスタ１００は、接続部１０２を入出力端子３４の接続面につなげて、導通体３２の各導線に給電し、各導線に流れる電流を個別に測定することにより、各導線の導通状態を検出する。テスタ１００は、非導通の導線の組み合わせにより、ビード２８の損傷箇所および損傷の程度を把握し、リム外れなどの危険性を推定する。【選択図】  図６
2005193711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導線から構成される導通体によって外面が覆われたビードと、
前記複数の導線をまとめた入出力端子とを備えたことを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
前記導通体は、格子状に交差した複数の導線から構成されることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記導通体は、前記ビードの長さ方向に平行に配置された複数の導線から構成されることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記導通体は、前記ビードの長さ方向とは垂直な方向に配置された複数の導線から構成されることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
【請求項５】
絶縁体で表面が覆われた複数の線状導体から構成されるビードと、
前記複数の線状導体の各々に個別に給電可能に接続された複数の導線と、
前記複数の導線をまとめた入出力端子とを備えたことを特徴とするタイヤ。
【請求項６】
複数の線状導体から構成されるビードと、
前記複数の線状導体全体に給電可能に前記ビードの結合面に接続された導線と、
前記導線につながる入出力端子とを備えたことを特徴とするタイヤ。
【請求項７】
複数の線状導体から構成されるビードの張力を示す状態量を電気的に検出する検出部と、
前記検出部により検出された状態量に基づいてタイヤとリム間の嵌合状態を推定する推定部とを備えたことを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記複数の線状導体の抵抗値を検出することを特徴とする請求項７に記載のタイヤ状態検出装置。
【請求項９】
前記ビードを構成する前記複数の線状導体はそれぞれ絶縁されており、
前記検出部は、前記複数の線状導体の内、非導通の線状導体の本数を検出することを特徴とする請求項７に記載のタイヤ状態検出装置。
【請求項１０】
前記ビードの外面は複数の導線から構成される導通体により覆われ、
前記検出部は、前記導通体における個々の前記導線の導通状態を検出することを特徴とする請求項７に記載のタイヤ状態検出装置。
【請求項１１】
前記導通体は、格子状に交差した複数の導線から構成され、
前記推定部は、前記検出部により検出された非導通の導線の組み合わせにより、前記ビードの損傷箇所を推定することを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ状態検出装置。
【請求項１２】
前記導通体は、前記ビードの長さ方向とは垂直な方向に平行に配置された複数の導線から構成され、
前記推定部は、前記検出部により検出された非導通の導線により、前記ビードの損傷箇所を推定することを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ状態検出装置。
【請求項１３】
前記推定部は、前記検出部により検出された非導通の導線の本数により、前記ビードの損傷の程度を推定することを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載のタイヤ状態検出装置。
【請求項１４】
複数の線状導体から構成されるビードの張力を示す状態量を電気的に検出する検出部と、
前記検出部により検出された状態量を送信する送信部とを備えたことを特徴とするタイヤ状態検出装置。
【請求項１５】
車輪に設けられたタイヤ状態検出装置と、前記タイヤ状態検出装置による検出結果を受信する車体側通信機と、受信された検出結果を処理する情報処理部とを備えた車輪情報処理装置であって、
前記タイヤ状態検出装置は、
複数の線状導体から構成されるビードの張力を示す状態量を電気的に検出する検出部と、
前記検出部により検出された状態量を前記車体側通信機に送信する送信部とを備え、
前記情報処理部は、
前記車体側通信機により受信される前記状態量に基づいてタイヤとリム間の嵌合状態を推定する推定部を備えたことを特徴とする車輪情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ状態を検出する技術に関し、特にタイヤの損傷に関する状態を検知することのできるタイヤ、タイヤ状態検出装置、および車輪情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を安全に走行させるためには、タイヤの状態を正常に保つことが必要不可欠である。タイヤのビード部にはビードワイヤが設けられ、ビードワイヤの張力によってタイヤはホイールのリム部にしっかりと固定され、タイヤ内の空気の気密性が保たれている。タイヤに過度の衝撃が加わると、タイヤのビード部がリムからずれたり、ビード部の損傷によってタイヤがリムから外れる危険性がある。リムずれやリム外れに至る異常がタイヤに発生したときには、その異常状態を的確に検出し、早期にドライバに警告して、適切な処置を講ずる必要がある。
【０００３】
タイヤの異常を検出する技術として、たとえば、特許文献１には、タイヤのビード部とホイールのリム部を導線などの検知線でつなぎ、導通状態を監視することにより、タイヤのリム外れを検知する技術が開示されている。
【特許文献１】特公平７−７１８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された技術によれば、タイヤのビード部とリム部の間をつなぐ検知線が非導通状態になってはじめてタイヤのリム外れが検知されるため、リム外れには至っていないが、タイヤに加えられた衝撃によりリムずれが生じている状態は検知することができない。また、特許文献１に記載された技術では、タイヤのビード部の損傷により将来リム外れが起こる危険性を早期に予知することはできず、適切な対処が遅れる可能性がある。
【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、タイヤの状態を的確に把握し、早期に異常を検知することのできるタイヤ、タイヤ状態検知装置、および車輪情報処理装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様はタイヤに関する。このタイヤは、複数の導線から構成される導通体によって外面が覆われたビードと、前記複数の導線をまとめた入出力端子とを備える。「導通体」は導線を含む変形可能な導通板であってもよく、単に複数の導線を組み合わせて一定の形状が維持されるように編んだものであってもよい。この構成によれば、ビードが損傷を受けると、同時にビードを覆う導通体も損傷を受けるため、導通体に含まれる導線の導通状態によって、ビードの損傷状態を間接的に把握し、タイヤとリム間の嵌合状態の良否を推定することが可能となる。
【０００７】
本発明の別の態様もタイヤに関する。このタイヤは、絶縁体で表面が覆われた複数の線状導体から構成されるビードと、前記複数の線状導体の各々に個別に給電可能に接続された複数の導線と、前記複数の導線をまとめた入出力端子とを備える。この構成によれば、ビード内の複数の線状導体の内、非導通である線状導体の本数によって、ビードの損傷の程度が把握され、タイヤのリムずれやリム外れの検出または予知が可能となる。
【０００８】
本発明のさらに別の態様もタイヤに関する。このタイヤは、複数の線状導体から構成されるビードと、前記複数の線状導体全体に給電可能に前記ビードの結合面に接続された導線と、前記導線につながる入出力端子とを備える。この構成によれば、ビード内の線状導体全体に電流を流した場合の抵抗値によって、ビードの損傷の程度を把握することができる。
【０００９】
本発明のさらに別の態様はタイヤ状態検出装置に関する。この装置は、複数の線状導体から構成されるビードの張力を示す状態量を電気的に検出する検出部と、前記検出部により検出された状態量に基づいてタイヤとリム間の嵌合状態を推定する推定部とを備える。「ビードの張力を示す状態量」とは、ビードを構成する線状導体に通電する場合、複数の線状導体からなるビード全体で見た場合の電流値または抵抗値、もしくは、個々の線状導体の電流値または抵抗値、あるいは、複数の線状導体の内、非導通となっている線状導体の本数などである。また、ビードを複数の導線からなる導通体で覆う場合、「ビードの張力を示す状態量」は、導通体を構成する個々の導線の電流値または抵抗値、あるいは、複数の導線の内、非導通となっている導線の本数などである。
【００１０】
本発明のさらに別の態様もタイヤ状態検出装置に関する。この装置は、複数の線状導体から構成されるビードの張力を示す状態量を電気的に検出する検出部と、前記検出部による検出結果を送信する送信部とを備える。前記検出部により検出された状態量に基づいてタイヤとリム間の嵌合状態を推定する推定部をさらに備えてもよい。この構成によれば、タイヤ状態の検出結果を外部で受信して、たとえば、無線端末や車体の監視装置においてタイヤ状態を監視することができる。
【００１１】
本発明のさらに別の態様は車輪情報処理装置に関する。この装置は、車輪に設けられたタイヤ状態検出装置と、前記タイヤ状態検出装置による検出結果を受信する車体側通信機と、受信された検出結果を処理する情報処理部とを備える。前記タイヤ状態検出装置は、複数の線状導体から構成されるビードの張力を示す状態量を電気的に検出する検出部と、前記検出部により検出された状態量を前記車体側通信機に送信する送信部とを備え、前記情報処理部は、前記車体側通信機により受信される前記状態量に基づいてタイヤとリム間の嵌合状態を推定する推定部を備える。
【００１２】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のタイヤ、タイヤ状態検知装置、および車輪情報処理装置によれば、タイヤの状態を的確に把握し、早期に異常を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１
図１は、実施の形態１に係る車輪２０の断面を示す図である。車輪２０は、タイヤ２１と、ホイール２２と、リム２６と、バルブ２４とを含む。タイヤ２１は、直接路面に接するトレッド部２１ａと、タイヤ２１の両肩部分であるショルダー部２１ｂと、タイヤ２１の側面部分であるサイドウォール部２１ｃと、タイヤ２１をリム２６に固定するビード部２１ｄとを含む。ビード部２１ｄは、強靱なワイヤを束ねたリング状の補強材であるビード２８を含み、タイヤ２１内の空気の気密性を保持する役目をもつ。ここでは図示しないが、ビード２８の外面にはこれから述べる導通体が貼り付けられる。
【００１５】
図２は、ビード２８の外面に貼り付けられる導通体３２の構成を説明する図である。導通体３２は、複数の導線ａ〜ｉ、１〜９を格子状に編み込んだ、変形可能な薄い導通板であり、個々の導線は絶縁されており、個々の導線を流れる電流を個別に検知可能である。ここでは、導通体３２の長さ方向について一部のみを描いているが、実際には導線の本数は導通体３２の長さに応じた本数となる。なお、導通体３２の右端Ｅ１から引き出される導線ａ〜ｉ、１〜９を総称するときは、導線群３５と呼ぶ。
【００１６】
同図のように、第１組の導線ａ〜ｉは、導通体３２の右端Ｅ１から入り、左端Ｅ２に向けて左下がりに伸び、左端Ｅ２で折り返して右上がりに伸び、右端Ｅ１から出るように配線される。第２組の導線１〜９は、導通体３２の右端Ｅ１から入り、左端Ｅ２に向けて左上がりに伸び、左端Ｅ２で折り返して右下がりに伸び、右端Ｅ１から出るように配線される。
【００１７】
第１組の導線ａ〜ｉと第２組の導線１〜９が交差するように配線されることにより、導通体３２上に格子が形成される。第１組の導線ａ〜ｉをｘ座標、第２組の導線１〜９をｙ座標とする座標を導通体３２上に定義して、導通体３２上の格子の頂点を表現することができる。たとえば、２つの導線ｂと導線４が交差する点３３は、格子の頂点であり、座標（ｂ，４）で一意に表すことができる。これにより、たとえば導通体３２上に損傷箇所３１があり、損傷によって断線している場合、導線ａと導線２が非導通となることを検知し、座標（ａ，２）によって損傷箇所３１を一意に特定することができる。
【００１８】
なお、導通体３２上の導線群３５は、導通体３２の長さ方向に対して斜めに配線されているが、これはタイヤ２１が回転により変形したとき、タイヤ２１の回転方向に対して斜め方向に導線を配線した方が導線が切れにくく、通常走行時の導通体３２の破損を防ぐことができるからである。また、導線群３５を格子状に編み込むことにより、導通体３２に伸縮性をもたせている。導通体３２の伸縮性が確保されるのであれば、導線群３５の編み方には相当の自由度があり、一般には、断線箇所の特定が可能なように、第１組の導線ａ〜ｉと第２組の導線１〜９が交差していればよく、たとえば、第１組の導線ａ〜ｉを導通体３２の長さ方向に垂直に配線し、第２組の導線１〜９を導通体３２の長さ方向と平行に配線した構成であってもよい。
【００１９】
図３は、導通体３２上の導線の配線の微細構造を説明する図である。導線ａの配線を図２では直線的に図示したが、より詳細には、図３に示すように、導線ａを蛇行させて配線する。細い釘のようなもので損傷を受けた場合など、導通体３２上の損傷箇所がきわめて小さい場合でも、導線を蛇行させることにより検知面積が広がり、微細な損傷を検知することが可能になる。
【００２０】
図４は、導通体３２が外面に貼り付けられたビード２８を説明する図である。ビード２８は、複数のワイヤ２９を束ねた構造をもつ。図２および図３で説明した導通体３２は、ビード２８の周囲に折り曲げて貼り付けられる。導通体３２の貼り合わせ位置から導線群３５が引き出される。
【００２１】
図５（ａ）、（ｂ）は、導通体３２の導線群３５をまとめる入出力端子３４を説明する図である。導通体３２から引き出された導線群３５は、図５（ａ）のように、導通体３２の外部において入出力端子３４にまとめられる。図５（ｂ）は、入出力端子３４の接続面を示す。入出力端子３４の接続面には、導線群３５の接続端子が配置されており、各導線ａ〜i、１〜９に流れる電流を個別に検出することができる。
【００２２】
図６は、導通体３２が貼り付けられたビード２８を用いたタイヤ２１の構成を説明する図である。タイヤ２１のビード部２１ｄはビード２８を含み、ビード２８によりビード部２１ｄはリム２６に固定される。ビード２８の周囲には複数の導線からなる導通体３２が貼り付けられており、導通体３２から引き出された導線群３５は、入出力端子３４に集められている。入出力端子３４は、タイヤ２１に埋め込まれており、入出力端子３４の接続面はタイヤ２１の表面に出ている。なお、導通体３２からの導線群３５をタイヤ２１の内側でバルブ２４まで伸ばして、入出力端子３４をバルブ２４と一体化してもよい。
【００２３】
テスタ１００は、接続部１０２を入出力端子３４の接続面につなげて、導通体３２の各導線に給電し、各導線に流れる電流もしくは各導線の抵抗値を個別に測定することにより、各導線の導通状態を検出する。
【００２４】
図７は、車輪２０を車軸方向から見た図である。導通体３２付きのビード２８は、車輪２０の周方向にリング状に配置され、タイヤ２１のビード部２１ｄをホイール２２のリム２６に固く締め付ける。ここでは、説明の便宜上、実際にはリム２６の裏側にあり、ビード部２１ｄ内部にあって見えない導通体３２付きのビード２８を図示している。
【００２５】
同図のように、入出力端子３４は、タイヤ２１の一箇所に埋め込まれているが、導通体３２の導線群３５を複数の入出力端子３４に分けてまとめるようにし、複数の入出力端子３４をタイヤ２１の周囲に分散配置してもよい。導線群３５を一箇所の入出力端子３４に集めるためには、導線を引き延ばす必要があるが、複数箇所の入出力端子３４に分散して集めることで、導線の配線長を短くして構成を簡単にすることができる。なお、複数の入出力端子３４を設けた場合、それぞれの入出力端子３４の位置を開始点とする座標で断線箇所を特定する。
【００２６】
図８は、テスタ１００の構成を説明する図である。テスタ１００は、本発明のタイヤ状態検出装置の一例である。テスタ１００の接続部１０２は、導通体３２の入出力端子３４と接続されて導線群３５と電気的に接触する。検出部１０４は、導線群３５に含まれる個々の導線に給電し、個々の導線に流れる電流もしくは個々の導線の抵抗を測定し、個々の導線が導通しているか否かを検出する。検出部１０４は、非導通の導線の識別情報を推定部１０６に供給する。
【００２７】
推定部１０６は、非導通の導線の識別情報にもとづいて導通体３２の格子の座標を求め、導通体３２上の断線箇所を格子単位で特定する。たとえば、非導通の導線が図２に示す導線ａと導線２であったとすると、推定部１０６は、断線箇所を座標（ａ，２）により特定する。推定部１０６は、特定された断線箇所においてビード２８が損傷を受けていると推定する。さらに、推定部１０６は、非導通の導線の本数にもとづき、ビード２８の損傷の程度を推定し、タイヤ２１とリム２６の嵌合状態の良否、すなわちリムずれやリム外れの有無もしくはリムずれやリム外れに至る危険性を推定する。
【００２８】
表示部１０８は、推定部１０６の推定結果にもとづいてディスプレイなどにタイヤ２１の状態を表示する。表示部１０８は、推定部１０６によりリム外れ等が推定されている場合、その旨を警告するとともに、推定された損傷箇所と損傷の程度を表示する。
【００２９】
図９は、テスタ１００によるタイヤ状態検出手順を示すフローチャートである。検出部１０４は、接続部１０２を介して入出力端子３４にまとめられている各導線に給電し、導線の始点と終点間に流れる電流を測定することで、個々の導線の導通状態を検知する（Ｓ１０）。
【００３０】
検出部１０４は、導線の始点と終点間に流れる電流を検出できないとき、その導線が導通異常を起こしている、すなわち、断線していると判断し（Ｓ１２のＹ）、非導通の導線の識別情報を含む異常信号を出力する（Ｓ１４）。
【００３１】
検出部１０４が、いずれの導線についても始点と終点間に流れる電流を検出した場合、導通異常がないと判断する（Ｓ１２のＮ）。検出部１０４は、タイヤ状態が正常であることを示す信号を出力する（Ｓ１６）。
【００３２】
推定部１０６は、検出部１０４の出力信号にもとづいてタイヤ２１の状態を推定する（Ｓ１８）。推定部１０６は、検出部１０４から異常信号を受けた場合、非導通の導線の識別情報をもとにビード２８の損傷箇所と損傷の程度を求め、ビード２８の張力の低下からタイヤ２１のリムずれやリム外れの危険性を推定する。また、推定部１０６は、検出部１０４から正常信号を受けた場合、タイヤ２１の状態は正常であると推定する。
【００３３】
表示部１０８は、推定部１０６による推定結果にもとづいてタイヤ状態を表示する（Ｓ２０）。推定部１０６がタイヤ２１のリム外れ等の危険性を推定した場合、表示部１０８は、リム外れ等の危険性を警告するとともに、損傷箇所と損傷の程度を表示し、推定部１０６がタイヤ２１の状態が正常であると推定した場合、表示部１０８はその旨を表示する。
【００３４】
上記の手順では、検出部１０４は、各導線に電流が流れているかどうかを検出して、導通状態が正常であるか否かを判定したが、各導線の始点と終点間の電圧降下から各導線の抵抗値を検出して、導通状態が正常か異常かを判定してもよい。この場合、検出部１０４は、導線の抵抗値が所定値よりも大きい場合は、断線したと判断する。
【００３５】
図１０は、導通体３２の別の構成を説明する図である。図２では、導線を導通体３２上に網目状に配線したが、図１０では、複数の導線ａ〜ｐ（総称して導線群３５という）を導通体３２の長さ方向に平行に並べて配線する。この配線パターンでは、損傷箇所３７があるとき、導線群３５の内、一部の導線ｊ、ｋ、ｌ、ｍが断線する。
【００３６】
前述のように、導線群３５は入出力端子３４にまとめられ、導通状態を個別に検知可能に構成されている。導線群３５は導通体３２の長さ方向に平行に配線されているため、断線している導線を特定してもビード２８の損傷箇所をタイヤ２１の周方向で特定することはできないが、断線している導線の本数により、ビード２８の損傷の程度を推定することができる。
【００３７】
図１１は、図１０の導通体３２が貼り付けられたビード２８を説明する図である。導線の本数は、ビード２８の長さに関係なく、一定であり、この場合、四角柱形状のビード２８の各辺に対して導線が４本ずつ配置され、合計１６本である。図２の導通体３２の構成では、ビード２８の長さに応じて、導線の本数が増えたが、図１０の導通体３２の構成では、入出力端子３４においてまとめられる導線の本数が一定かつ少数であるため、導線を入出力端子３４まで引き延ばしても配線長が増大する問題がなく、また、入出力端子３４の大きさを小さくすることができる。
【００３８】
図１２は、導通体３２のさらに別の構成を説明する図である。図１０の導通体３２では、複数の導線が導通体３２の長さ方向に平行に並べて配線されたが、図１２の導通体３２では、複数の導線ａ〜ｎ（総称して導線群３５という）が導通体３２の長さ方向とは垂直に並べて配線される。この配線パターンでは、損傷箇所３９があるとき、断線した導線ｂ、ｃ、ｄを特定することで、ビード２８の損傷箇所をタイヤ２１の周方向で特定することができる。
【００３９】
図１３は、図１２の導通体３２が貼り付けられたビード２８を説明する図である。前述のように、導通体３２の貼り合わせ位置から引き出された導線群３５は入出力端子３４にまとめられる。図１２の導通体３２の構成では、導線群３５の本数は、ビード２８の長さに比例して増える。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態のタイヤおよびタイヤ状態検出装置によれば、タイヤのビードを覆う導通体の導通状態を検知することで、ビードワイヤの損傷を間接的に検出し、リムずれやリム外れにつながる危険性を早期に発見することができる。また、導通体における非導通の導線の組み合わせによりビードの損傷箇所と損傷の程度を正確に捉えることができ、目視による確認をせずに、タイヤの異常状態を正確に把握して、タイヤゴムの補修、タイヤ交換などの適切な対策を講ずることができる。また、ビードを導通体で覆い、導通体の複数の導線を入出力端子にまとめたことにより、入出力端子において電気的な検出が可能となり、ビード部全体に検知手段を設ける必要がなく、単純な構成でビード部の損傷を調べることができる。
【００４１】
実施の形態２
実施の形態２では、タイヤ２１に用いられるビード２８に導通体３２を貼り付けることなく、ビード２８の内部のワイヤ２９に直接電流を流してワイヤ２９の導通状態を検知することにより、ビード２８の張力の低下を検出する。その他の構成は実施の形態１と同様であるから、以下では実施の形態１とは異なる構成と動作を中心に説明する。
【００４２】
図１４は、実施の形態２に係るタイヤ２１に用いられるビード２８を説明する図である。ビード２８を構成する複数のワイヤ２９の一本一本は絶縁体２７により絶縁される。タイヤ２１のビード部２１ｄにリング状に設けられるビード２８の結合面において、同図のように各ワイヤ２９に導線が付けられ、実施の形態１と同様、導線群３５は入出力端子３４に集められる。同図では、片側の結合面における導線群３５だけを図示しているが、対向する結合面にも同様の配線を施し、リング状のビード２８の各ワイヤ２９に電流を流せるように構成する。
【００４３】
テスタ１００の接続部１０２が入出力端子３４に接続され、テスタ１００の検出部１０４は、各導線を経由して各ワイヤ２９に給電し、各ワイヤ２９の導通状態を検出する。テスタ１００の推定部１０６は、非導通のワイヤ２９があるとき、ビード２８の一部が損傷し、張力が低下していると推定する。検出部１０４は各ワイヤ２９の抵抗値を検出してもよく、推定部１０６は、抵抗値が所定値よりも大きいワイヤ２９があるとき、そのワイヤ２９が損傷を受けていると推定してもよい。
【００４４】
上記の説明では、各ワイヤ２９を絶縁体２７により絶縁したが、各ワイヤ２９を絶縁せず、複数のワイヤ２９からなるビード２８全体に通電可能なように導線をビード２８の結合面に配線し、検出部１０４が複数のワイヤ２９からなるビード２８全体に電圧をかけて、ビード２８全体の抵抗値を検出してもよい。その場合、推定部１０６は、ビード２８全体の抵抗値が所定値よりも大きい場合に、ビード２８内の一部のワイヤ２９に損傷があり、ビード２８の張力が低下していると推定する。ビード２８内の一部のワイヤ２９が損傷を受けたり、断線すると、ビード２８全体の電流の流れが悪くなるため、抵抗値の変化からビード２８の張力の低下を検出することができる。
【００４５】
実施の形態３
図１５は、実施の形態３に係る車輪情報処理装置を備えた車両１０の全体構成を説明する図である。車両１０は、車輪２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、および２０ｄと、車体１２を備える。車輪２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、および２０ｄには、それぞれ、タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、および３０ｄが設置される。タイヤ状態検出装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、および３０ｄは、検出信号をそれぞれの送信用のアンテナ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを介して車体１２に送信する。
【００４６】
車体１２には、タイヤ状態検出装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、および３０ｄにより送信された検出信号を受信する受信機６２と、受信用のアンテナ６０と、車両１０を統括的に制御する電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」と表記する）６４と、検出されたタイヤ状態をユーザに知らせるためのブザー７０および警告ランプ７２とが設けられる。
【００４７】
以下、各輪を区別しないで構成を説明するため、各輪の位置を区別する符号ａ〜ｄを省略する。車輪２０は、実施の形態１と同様、タイヤ２１、ホイール２２その他の車輪構成体を含む。
【００４８】
図１６は、車輪２０に設置されるタイヤ状態検出装置３０の構成を説明する図である。タイヤ状態検出装置３０は、タイヤ２１のビード２８に貼り付けられた導通体３２と、導通体３２の導線群３５をまとめた入出力端子３４とを含む。導通体３２は実施の形態１で説明したいずれの構成であってもよい。
【００４９】
入出力端子３４は、検出部３６と送信機４０を含む。検出部３６は、実施の形態１で説明したテスタ１００の検出部１０４と同じ動作をする。すなわち、検出部３６は、導通体３２の各導線の導通状態を検知し、いずれかの導線の導通状態に異常があれば、その導線の識別情報を含む異常信号を出力し、いずれの導線も正常に導通している場合は、正常信号を出力する。送信機４０は、検出部３６が出力する異常信号または正常信号をアンテナ５０を介して車体１２の受信機６２に送信する。
【００５０】
図１７は、ＥＣＵ６４のタイヤ状態検出に係る構成を説明する図である。推定部２００は、実施の形態１で説明したテスタ１００の推定部１０６と同様の動作をするものであり、タイヤ状態検出装置３０から受信機６２に受信された信号にもとづいてタイヤ２１とリム２６の嵌合状態の良否を推定する。推定部２００は、受信された信号が異常信号である場合、異常信号に含まれる非導通の導線の識別情報にもとづいて、ビード２８の損傷箇所や損傷の程度を推定し、リム外れ等の危険性についてブザー７０および警告ランプ７２によりユーザに警報を発する。推定部２００は、受信された信号が正常信号である場合、警報を発しない。
【００５１】
また、推定部２００は、ナビゲーションシステムの表示部などにリム外れなどの危険性のあるタイヤ２１の輪位置と、損傷箇所や損傷の程度などの状態を表示する。なお、ＥＣＵ６４は、タイヤ状態検出装置３０から異常信号を受信したときに、車速を低下させるよう他の構成を制御してもよい。
【００５２】
推定部２００は、各タイヤ２１の輪位置に関する情報に対応づけて、タイヤ２１の損傷箇所、損傷の程度、損傷日時などのタイヤ２１の状態に関する情報を記憶部２０２に記録する。これにより、ユーザがディーラーなどに修理を依頼したときに、ディーラーが的確にタイヤ２１の損傷箇所や損傷の程度などの状態を把握し、適切に対処することができる。
【００５３】
本実施の形態の車輪情報処理装置は、タイヤ状態検出装置３０と、受信機６２と、ＥＣＵ６４のタイヤ状態検出に係る構成とによって構成される。なお、ＥＣＵ６４の推定部２００の構成を車輪２０に設置されたタイヤ状態検出装置３０内に設け、タイヤ状態検出装置３０においてリム外れなどのタイヤ２１の状態を推定し、タイヤ状態検出装置３０は、送信機４０によって推定結果を車体１２の受信機６２に送信するように構成してもよい。この場合、ＥＣＵ６４は、単に、タイヤ状態検出装置３０から送信される推定結果にもとづいてリム外れなどに関する警報を発する。
【００５４】
図１８は、本実施の形態の車輪情報処理装置によるタイヤ状態検出手順を示すフローチャートである。まず、タイヤ状態検出装置３０の検出部３６は、図示しないタイマを監視し、所定時間が経過して検出のタイミングが到来するまで待機する（Ｓ３０のＮ）。検出のタイミングが到来すると（Ｓ３０のＹ）、検出部３６は、電源から導通体３２の各導線に通電し（Ｓ３２）、導線の始点と終点間に流れる電流を測定することで、個々の導線の導通状態を検知する（Ｓ３４）。
【００５５】
検出部３６は、導線の始点と終点間に流れる電流を検出できないとき、その導線が導通異常を起こしている、すなわち、導線の少なくとも一部が断線したと判断する（Ｓ３６のＹ）。検出部３６は、断線した導線の識別情報を含む異常信号を出力する（Ｓ３８）。
【００５６】
検出部３６が、いずれの導線についても始点と終点間に電流が流れる電流を検出した場合、導通異常がないと判断する（Ｓ３６のＮ）。検出部３６は、タイヤ状態が正常であることを示す信号を出力する（Ｓ４０）。検出部３６から出力された信号は送信機４０により車体１２の受信機６２に送信される（Ｓ４２）。
【００５７】
車体１２側では、ＥＣＵ６４の推定部２００が、タイヤ状態検出装置３０から送信された信号にもとづいてタイヤ状態を推定し、異常があった場合（Ｓ４４のＹ）、ＥＣＵ６４は、タイヤ状態の異常を警報するとともに、損傷箇所をディスプレイなどに表示する（Ｓ４６）。推定部２００は、タイヤ状態検出装置３０から正常信号を受け取った場合（Ｓ４４のＮ）、ＥＣＵ６４は、タイヤ状態が正常である旨を表示する。あるいは、タイヤ状態が正常であるときは、ＥＣＵ６４は、特に何も表示しないことにしてもよい。車輪情報処理装置は、タイヤ２１の状態の監視を継続する場合は（Ｓ４８のＮ）、Ｓ３０に戻り、イグニションオフなどによりタイヤ２１の状態の監視を終了するまで、上述の手順を繰り返す。
【００５８】
なお、上記の説明では検出部３６から出力される信号が正常信号であっても異常信号であっても、送信機４０により車体１２側に信号が送信されているが、検出部３６から出力される信号が異常信号である場合にのみ、送信機４０により車体１２側に信号が送信されるように手順を変更してもよい。その場合、ＥＣＵ６４は、異常信号を受信したときにだけ、タイヤ状態の異常を警報し、損傷箇所を表示する動作を行えばよい。
【００５９】
上記のタイヤ状態検出手順では、タイヤ状態検出装置３０は、所定のタイミングで導通体３２の各導線に給電し、各導線の導通状態を検出することで消費電力を節減しているが、十分な電力を確保できる場合は、導通体３２に常時通電してタイヤ状態を監視してもよい。
【００６０】
タイヤ状態検出装置３０は、検出部３６による出力信号を所定の間隔で車体１２側に送信してもよいし、導通体３２の導通異常があったときだけ異常信号を送信するようにしてもよい。所定の間隔で出力信号を送信している場合に、導通体３２の導通異常が発生したとき、通常の送信間隔を無視して強制的に異常信号を送信してもよい。車体１２側からタイヤ状態検出装置３０に検出結果の送信命令を出し、タイヤ状態検出装置３０が送信命令に応じて検出結果を送信してもよい。検出のタイミングと検出結果の送信のタイミングが異なる場合は、前回の送信以降の検出結果をメモリなどに保持しておき、送信のタイミングが到来したときに、メモリから検出結果を読み出して送信してもよい。
【００６１】
なお、本実施の形態のタイヤ状態検出装置３０は、ビード２８の外面を覆う導通体３２の導通状態を検出するものであったが、実施の形態２のようにビード２８内のワイヤ２９に直接通電して導通状態を検出する構成であってもよい。
【００６２】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６３】
上記の説明では、薄い板状の素材である導通体３２に複数の導線を格子状に編み込んだが、板状の素材を用いずに、単に複数の導線を格子状などの形状に編み、ビード２８にかぶせてもよい。また、導線の代わりにある程度の幅をもった導通板を用いてもよい。導線の場合、損傷によって断線し、非導通となるが、導通板の場合、損傷によって完全に切れないときでも、損傷により抵抗値が変化するため、導通状態の良否を検出することができる。
【００６４】
また、上記の説明では、導通体３２に導線を格子状に配置する際、導線を導通体３２の端部で一回だけ折り返して、入出力端子３４に引き延ばすため、多数の導線が配線されることになるが、入出力端子まで引き延ばす導線の本数を減らすために、比較的少数の導線を導通体３２の両端で何度も折り返して格子状の配線パターンを形成してもよい。断線箇所を特定する精度は落ちるが、導通状態を検出すべき導線の本数は減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施の形態１に係る車輪の断面を示す図である。
【図２】図１のビードの外面に貼り付けられる導通体の構成を説明する図である。
【図３】導通体上の導線の配線の微細構造を説明する図である。
【図４】導通体が外面に貼り付けられたビードを説明する図である。
【図５】導通体の導線群をまとめる入出力端子を説明する図である。
【図６】導通体が貼り付けられたビードを用いたタイヤの構成を説明する図である。
【図７】車輪を車軸方向から見た図である。
【図８】図６のテスタの構成を説明する図である。
【図９】図６のテスタによるタイヤ状態検出手順を示すフローチャートである。
【図１０】導通体の別の構成を説明する図である。
【図１１】図１０の導通体が貼り付けられたビードを説明する図である。
【図１２】導通体のさらに別の構成を説明する図である。
【図１３】図１２の導通体が貼り付けられたビードを説明する図である。
【図１４】実施の形態２に係るタイヤに用いられるビードを説明する図である。
【図１５】実施の形態３に係る車輪情報処理装置を備えた車両の全体構成を説明する図である。
【図１６】図１５の車輪に設置されるタイヤ状態検出装置の構成を説明する図である。
【図１７】図１５のＥＣＵのタイヤ状態検出に係る構成を説明する図である。
【図１８】実施の形態３の車輪情報処理装置によるタイヤ状態検出手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１０  車両、  １２  車体、  ２０  車輪、  ２１  タイヤ、  ２６  リム、  ２７  絶縁体、  ２８  ビード、  ２９  ワイヤ、  ３０  タイヤ状態検出装置、  ３２  導通体、  ３４  入出力端子、  ３５  導線群、  ３６  検出部、  ４０  送信機、  ６２  受信機、  ６４  ＥＣＵ、  ７０  ブザー、  ７２  警告ランプ、  １００  テスタ、  １０２  接続部、  １０４  検出部、  １０６  推定部、  １０８  表示部、  ２００  推定部、  ２０２  記憶部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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