(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）車両のタイヤのトレッドに埋め込まれたＩＣタグと、
（ｂ）道路の表面又は表面近くの地中に配設された通信アンテナと、
（ｃ）前記ＩＣタグと前記通信アンテナとの通信状態に基づいて前記トレッドの摩耗状態を検出し、該摩耗状態に応じて警告を出力する検出ユニットとを有し、
（ｄ）前記ＩＣタグは、前記トレッドに埋め込まれた電波遮断部材に隠れる位置に埋め込まれており、
（ｅ）前記検出ユニットは、前記ＩＣタグと前記通信アンテナとが通信可能である場合に前記トレッドが摩耗したことを検出することを特徴とするタイヤ摩耗状態検出システム。
【請求項２】
前記通信アンテナが配設された道路はＥＴＣゲートを通過する道路であり、
前記警告は前記ＥＴＣゲートの表示装置に表示される請求項１に記載のタイヤ摩耗状態検出システム。
【請求項３】
前記車両は、表示装置及び前記ＥＴＣゲートと通信する通信手段を備え、
前記警告は前記車両の表示装置に表示される請求項２に記載のタイヤ摩耗状態検出システム。
【請求項４】
（ａ）車両のタイヤのトレッドに埋め込まれたＩＣタグと通信可能な通信アンテナと、
（ｂ）前記ＩＣタグと前記通信アンテナとの通信状態に基づいて前記トレッドの摩耗状態を判定する摩耗状態判定部と、
（ｃ）該摩耗状態判定部が判定したトレッドの摩耗状態に応じて警告を出力する警告出力部とを有し、
（ｄ）前記ＩＣタグは、前記トレッドに埋め込まれた電波遮断部材に隠れる位置に埋め込まれており、
（ｅ）前記摩耗状態判定部は、前記ＩＣタグと前記通信アンテナとが通信可能である場合に前記トレッドが摩耗したと判定することを特徴とするタイヤ摩耗状態検出装置。
【請求項５】
前記通信アンテナは、ＥＴＣゲートを通過する道路の表面又は表面近くの地中に配設され、
前記警告は前記ＥＴＣゲートの表示装置に表示される請求項４に記載のタイヤ摩耗状態検出装置。
【請求項６】
前記車両は、表示装置及び前記ＥＴＣゲートと通信する通信手段を備え、
前記警告は前記車両の表示装置に表示される請求項５に記載のタイヤ摩耗状態検出装置。
【請求項７】
前記通信アンテナは、前記車両の車体におけるタイヤの周辺部分に配設され、
前記車両は表示装置を備え、
前記警告は、前記車両の表示装置に表示される請求項４に記載のタイヤ摩耗状態検出装置。
【請求項８】
（ａ）車両のタイヤのトレッドに埋め込まれたＩＣタグと通信を行い、
（ｂ）前記ＩＣタグとの通信状態に基づいて前記トレッドの摩耗状態を検出し、
（ｃ）該摩耗状態に応じて警告を出力するタイヤ摩耗状態検出方法であって、
（ｄ）前記ＩＣタグは、前記トレッドに埋め込まれた電波遮断部材に隠れる位置に埋め込まれており、
（ｅ）前記ＩＣタグと通信可能である場合に前記トレッドが摩耗したことを検出することを特徴とするタイヤ摩耗状態検出方法。
【請求項９】
（ａ）トレッド表面から所定位置においてトレッド内に埋め込まれたＩＣタグと、
（ｂ）該ＩＣタグよりも前記トレッド表面に近い位置において前記ＩＣタグと外部の通信アンテナとの通信を不能とするようにトレッド内に埋め込まれた電波遮断層とを有し、
（ｃ）前記トレッドが摩耗して前記電波遮断層が消滅すると、前記ＩＣタグと外部の通信アンテナとが通信可能となり、前記トレッドの摩耗状態の検出が可能となることを特徴とするタイヤ。
【請求項１０】
（ａ）トレッド表面から所定位置においてトレッド内に埋め込まれたＩＣタグと、
（ｂ）該ＩＣタグと外部の通信アンテナとの通信を不能とするように、各ＩＣタグの周囲を覆うようにトレッド内に埋め込まれた電波遮断部材とを有し、
（ｃ）前記トレッドが摩耗して前記電波遮断部材が消滅すると、前記ＩＣタグと外部の通信アンテナとが通信可能となり、前記トレッドの摩耗状態の検出が可能となることを特徴とするタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ摩耗状態検出システム、装置及び方法並びにタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗用車、バス、トラック等の路上を走行する車両のタイヤは、車両の運転者等のユーザがタイヤ接地部分のゴム層であるトレッドの摩耗状態を把握することができるように、いわゆるスリップサインを備えている。該スリップサインは、トレッドにおける一部の溝内の底部に形成されたブロックであり、タイヤを新品に交換する程度にまでトレッドの摩耗が進行して溝が浅くなると、トレッド表面に露出する。したがって、前記ユーザは、車両運行前の点検等においてタイヤのトレッドを目視点検する際に、前記スリップサインがトレッド表面に露出していることを視認することによって、タイヤを新品に交換する程度にまでトレッドの摩耗が進行したことを把握することができる。
【０００３】
しかし、スリップサインは、トレッドの摩耗状態を示す厳密な指標ではなく、あくまで大凡の目安に過ぎないものである。そのため、トレッド表面に露出したスリップサインに基づくトレッドの摩耗状態の判断は、個々のユーザによってばらつきがある。また、車両運行前の点検等を実施せず、スリップサインがトレッド表面に露出していることを認識せずに車両の運行を継続するユーザも存在する。トレッドが過度に摩耗したタイヤを使用し続けると、車両の走行中にスリップが生じたり、タイヤがバーストしたりして危険な状態となることが懸念される。
【０００４】
そこで、タイヤのトレッドに形成されている溝にセンサを埋め込んでトレッドの摩耗状態等を検出するタイヤ状態推定装置に関する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。前記センサの出力に基づいてタイヤのトレッドの状態を推定することができ、これにより、トレッドの摩耗状態を正確に把握し、タイヤを適切なタイミングで新品に交換することができる。
【特許文献１】特開２００５−１７０２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の装置においては、センサが状態量を検出する機能を備える必要がある。そのため、センサのコストが高くなり、センサを埋め込んだタイヤのコストも高くなってしまう。
【０００６】
また、タイヤのトレッドに形成されたブロックの剛性変化によって変動したセンサからの情報に基づいてトレッドの状態を推定するので、推定の精度を向上させるためには、温度によるタイヤの状態、経年変化によるタイヤのゴムの硬化等のパラメータが情報として必要になる。そのため、センサの検出性能を向上させ、かつ、車両に取り付けた装置を高機能化する必要がある。
【０００７】
さらに、振動周波数に基づいてトレッドの状態を推定するので、車両の停止時には状態量を検出することができず、極低速の走行時には状態量を検出することができないか、検出することができたとしても推定の精度が低くなることが予想される。
【０００８】
さらに、センサを埋め込む溝の形状がタイヤのメーカ、種別及びサイズ毎に相違するので、センサのサイズを多数準備する必要がある。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、車両のタイヤのトレッドにＩＣタグを埋め込み、該ＩＣタグとの通信状態に基づいてトレッドの摩耗状態を検出するようにして、タイヤのトレッドの摩耗状態を正確に把握することができ、車両の運転者に対してタイヤのトレッドの摩耗状態に関する警告を通報することができる低コストで信頼性の高いタイヤ摩耗状態検出システム、装置及び方法並びにタイヤ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】
【００１０】
そのために、本発明のタイヤ摩耗状態検出システムにおいては、車両のタイヤのトレッドに埋め込まれたＩＣタグと、道路の表面又は表面近くの地中に配設された通信アンテナと、前記ＩＣタグと前記通信アンテナとの通信状態に基づいて前記トレッドの摩耗状態を検出し、該摩耗状態に応じて警告を出力する検出ユニットとを有し、前記ＩＣタグは、前記トレッドに埋め込まれた電波遮断部材に隠れる位置に埋め込まれており、前記検出ユニットは、前記ＩＣタグと前記通信アンテナとが通信可能である場合に前記トレッドが摩耗したことを検出する。
【００１１】
本発明の他のタイヤ摩耗状態検出システムにおいては、さらに、前記通信アンテナが配設された道路はＥＴＣゲートを通過する道路であり、前記警告は前記ＥＴＣゲートの表示装置に表示される。
【００１２】
本発明の更に他のタイヤ摩耗状態検出システムにおいては、さらに、前記車両は、表示装置及び前記ＥＴＣゲートと通信する通信手段を備え、前記警告は前記車両の表示装置に表示される。
【００１３】
本発明のタイヤ摩耗状態検出装置においては、車両のタイヤのトレッドに埋め込まれたＩＣタグと通信可能な通信アンテナと、前記ＩＣタグと前記通信アンテナとの通信状態に基づいて前記トレッドの摩耗状態を判定する摩耗状態判定部と、該摩耗状態判定部が判定したトレッドの摩耗状態に応じて警告を出力する警告出力部とを有し、前記ＩＣタグは、前記トレッドに埋め込まれた電波遮断部材に隠れる位置に埋め込まれており、前記摩耗状態判定部は、前記ＩＣタグと前記通信アンテナとが通信可能である場合に前記トレッドが摩耗したと判定する。
【００１４】
本発明の他のタイヤ摩耗状態検出装置においては、さらに、前記通信アンテナは、ＥＴＣゲートを通過する道路の表面又は表面近くの地中に配設され、前記警告は前記ＥＴＣゲートの表示装置に表示される。
【００１５】
本発明の更に他のタイヤ摩耗状態検出装置においては、さらに、前記車両は、表示装置及び前記ＥＴＣゲートと通信する通信手段を備え、前記警告は前記車両の表示装置に表示される。
【００１６】
本発明の更に他のタイヤ摩耗状態検出装置においては、さらに、前記通信アンテナは、前記車両の車体におけるタイヤの周辺部分に配設され、前記車両は表示装置を備え、前記警告は、前記車両の表示装置に表示される。
【００１７】
本発明のタイヤ摩耗状態検出方法においては、車両のタイヤのトレッドに埋め込まれたＩＣタグと通信を行い、前記ＩＣタグとの通信状態に基づいて前記トレッドの摩耗状態を検出し、該摩耗状態に応じて警告を出力するタイヤ摩耗状態検出方法であって、前記ＩＣタグは、前記トレッドに埋め込まれた電波遮断部材に隠れる位置に埋め込まれており、前記ＩＣタグと通信可能である場合に前記トレッドが摩耗したことを検出する。
【００１８】
本発明のタイヤにおいては、トレッド表面から所定位置においてトレッド内に埋め込まれたＩＣタグと、該ＩＣタグよりも前記トレッド表面に近い位置において前記ＩＣタグと外部の通信アンテナとの通信を不能とするようにトレッド内に埋め込まれた電波遮断層とを有し、前記トレッドが摩耗して前記電波遮断層が消滅すると、前記ＩＣタグと外部の通信アンテナとが通信可能となり、前記トレッドの摩耗状態の検出が可能となる。
【００１９】
本発明の他のタイヤにおいては、トレッド表面から所定位置においてトレッド内に埋め込まれたＩＣタグと、該ＩＣタグと外部の通信アンテナとの通信を不能とするように、各ＩＣタグの周囲を覆うようにトレッド内に埋め込まれた電波遮断部材とを有し、前記トレッドが摩耗して前記電波遮断部材が消滅すると、前記ＩＣタグと外部の通信アンテナとが通信可能となり、前記トレッドの摩耗状態の検出が可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、タイヤ摩耗状態検出システムは、車両のタイヤのトレッドにＩＣタグを埋め込み、該ＩＣタグとの通信状態に基づいてトレッドの摩耗状態を検出する。これにより、タイヤのトレッドの摩耗状態を正確に把握することができ、車両の運転者に対してタイヤのトレッドの摩耗状態に関する警告を通報することができ、コストを低下させ、信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるタイヤの構造を示す模式断面図、図２は本発明の第１の実施の形態におけるタイヤの層構造を示す概念図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるタイヤの層構造と通信装置との位置関係を示す概念図である。なお、図１において、（ａ）はトレッドが摩耗していない状態を示し、（ｂ）はトレッドが摩耗している状態を示している。
【００２４】
図において、１１は本実施の形態におけるタイヤ摩耗状態検出システムのＩＣタグであり、乗用車、バス、トラック等の路上を走行する車両のタイヤ２１におけるトレッド２３に埋め込まれている。前記ＩＣタグ１１は、工場、倉庫、商店等において、製品、商品等の物品を識別するために該物品に添付される通常のＩＣタグと同様のものであり、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）とも称される微小無線チップである。なお、通常のＩＣタグには、電池を搭載するアクティブ型と、外部から電源を供給されたときのみ作動するパッシブ型とが存在する。そして、前記ＩＣタグ１１は、アクティブ型であってもよいが、ここではパッシブ型であるものとして説明する。
【００２５】
また、タイヤ２１のトレッド表面２４には、該トレッド表面２４から凹入するように、複数の溝２２が形成されている。なお、前記ＩＣタグ１１は、溝２２に対応しない部位であって、溝２２の底部２２ａよりも深い位置、すなわち、トレッド表面２４から離れた位置に埋め込まれている。未使用の新品のタイヤ２１において、すべてのＩＣタグ１１のトレッド表面２４からの位置は同一なので、ＩＣタグ１１の埋め込まれた部位は、図２に示されるように、タイヤ２１の中心から所定の半径の円弧を描くようなＩＣタグ層１３を形成する。
【００２６】
そして、前記トレッド２３内におけるＩＣタグ１１よりも浅い位置、すなわち、トレッド表面２４に近い位置には、電波遮断層１２が埋め込まれている。該電波遮断層１２は、例えば、炭素繊維、金属繊維、金属フィルム等の電磁波をシールドする機能を備える材料を含むシート状の部材から成り、ＩＣタグ１１とトレッド表面２４との間で電波を遮断する。そのため、前記電波遮断層１２は、図２に示されるように、ＩＣタグ層１３とトレッド表面２４とに挟まれた同心円を描くように形成される。なお、前記電波遮断層１２は、溝２２に対応しない部位であって、溝２２の底部２２ａよりも浅い位置に埋め込まれている。
【００２７】
また、前記タイヤ摩耗状態検出システムは、道路の表面又は表面近くの地中に配設された通信アンテナ３１を有する。そして、前記タイヤ２１が通信アンテナ３１の上を通過すると、該通信アンテナ３１は、前記ＩＣタグ１１が備える図示されないアンテナと通信を行い、前記ＩＣタグ１１が送信した電波を受信する。
【００２８】
ただし、図１（ａ）及び３に示されるように、タイヤ２１のトレッド２３が摩耗していない状態においては、ＩＣタグ１１とトレッド表面２４との間に電波遮断層１２が存在し、ＩＣタグ１１が電波遮断層１２によってシールドされた状態となっているので、通信アンテナ３１とＩＣタグ１１とは通信を行うことができない。図１（ａ）及び（ｂ）における矢印は、ＩＣタグ１１が送信した電波を示している。
【００２９】
しかし、タイヤ２１の摩耗が進行して、図１（ｂ）に示されるように、トレッド２３の一部が摩耗によって消滅し、それとともに電波遮断層１２が消滅した状態になると、通信アンテナ３１とＩＣタグ１１とは通信を行うことができる。なお、前記電波遮断層１２が溝２２の底部２２ａよりも浅い位置に埋め込まれているので、溝２２が完全に消滅する前に、すなわち、トレッド２３が過度に摩耗する前に、電波遮断層１２が消滅し、通信アンテナ３１とＩＣタグ１１とが通信を行うことができるようになる。
【００３０】
本実施の形態におけるタイヤ摩耗状態検出装置としてのタイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットは、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、通信インターフェイス等を備えるコンピュータシステムであって、前記通信アンテナ３１に加えて、該通信アンテナ３１に接続され、前記ＩＣタグ１１との通信を制御する図示されない通信制御部、前記ＩＣタグ１１との通信によってＩＣタグ１１に記憶されている情報、すなわち、ＩＣタグ情報を取得する図示されないＩＣタグ情報取得部、前記ＩＣタグ１１との通信状態に基づいてタイヤ２１のトレッド２３の摩耗状態を判定する図示されない摩耗状態判定部、該摩耗状態判定部が判定したタイヤ２１のトレッドの２３の摩耗状態に応じて警告を出力する図示されない警告出力部等を備える。
【００３１】
そして、前記タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットは、高速道路の出入口等に配設されているＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）システムのゲート装置、すなわち、ＥＴＣゲートに配設されている。この場合、前記タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットは、ＥＴＣゲートの動作を制御する制御装置と通信可能に接続されるか、又は、前記制御装置に一体的に組み込まれるものとする。そして、前記通信アンテナ３１は、ＥＴＣゲートを通過する道路に配設され、ＥＴＣゲートを通過する車両のタイヤ２１に埋め込まれたＩＣタグ１１と通信を行う。また、前記警告出力部は、ＥＴＣゲートが備える表示装置に接続され、該表示装置に警告メッセージ等を表示させる。
【００３２】
次に、前記ＩＣタグ１１をタイヤ２１のトレッド２３に埋め込む方法について説明する。
【００３３】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるＩＣタグ埋込用ネットの構造を示す概略図である。
【００３４】
図において、１４はＩＣタグ埋込用ネットであり、タイヤ２１のトレッド２３の材料であるゴム材料、すなわち、タイヤコンパウンドに溶け込む材料から成る網状の部材である。また、網の結節点に該当する部分の少なくとも一部には、あらかじめＩＣタグ１１が取り付けられている。そして、タイヤ２１の製造工程において、前記ＩＣタグ埋込用ネット１４をタイヤコンパウンドの所定の位置に埋め込む。この場合、ＩＣタグ埋込用ネット１４に取り付けられたＩＣタグ１１が、図２に示されるように、タイヤ２１の中心から所定の半径の円弧を描くようなＩＣタグ層１３を形成するように、ＩＣタグ埋込用ネット１４を埋め込む。
【００３５】
これにより、トレッド２３にＩＣタグ１１が埋め込まれたタイヤ２１を製造することができる。
【００３６】
また、製造されたタイヤ２１のトレッド２３に、タイヤコンパウンドと同様の材料でコーティングされたＩＣタグ１１を、１つずつ打ち込むこともできる。
【００３７】
さらに、例えば、特開２００５−９６４２３号公報に記載されているような方法によって、ＩＣタグ１１をタイヤ２１のトレッド２３に埋め込むこともできる。
【００３８】
次に、前記構成のタイヤ摩耗状態検出システムの動作について説明する。
【００３９】
図５は本発明の第１の実施の形態におけるタイヤ摩耗状態検出システムの動作を示す図である。なお、図において、（ａ）はトレッドが摩耗していない状態を示し、（ｂ）はトレッドが摩耗している状態を示している。
【００４０】
まず、図５（ａ）に示されるように、タイヤ２１のトレッド２３が摩耗していない状態においては、車両が高速道路の出入口等におけるＥＴＣゲートを通過しても、タイヤ摩耗状態検出システムは動作しない。これは、タイヤ２１に埋め込まれたＩＣタグ１１が、トレッド表面２４に近い位置に埋め込まれた電波遮断層１２がシールドされた状態となっているので、ＥＴＣゲートの箇所の道路に配設された通信アンテナ３１とは通信を行うことができないからである。
【００４１】
しかし、タイヤ２１の摩耗が進行して、トレッド２３の一部が摩耗によって消滅し、それとともに電波遮断層１２が消滅した状態になると、図５（ｂ）に示されるように、車両が高速道路の出入口等におけるＥＴＣゲートを通過する際に、タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットがタイヤ２１に埋め込まれたＩＣタグ１１を検出する。これは、電波遮断層１２が消滅したことによって、タイヤ２１に埋め込まれたＩＣタグ１１が通信アンテナ３１と通信を行うことができるようになったからである。
【００４２】
この場合、タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットは、前記ＩＣタグ１１と通信を行うことによって取得したＩＣタグ情報に基づいてタイヤ２１の摩耗状態を判定し、警告を出力してＥＴＣゲートの表示装置に、例えば、「タイヤ摩耗」等の警告メッセージを表示させる。これにより、車両の運転者は、タイヤ２１の摩耗状態を確実に認識することができる。
【００４３】
なお、ＥＴＣゲートの表示装置に警告メッセージを表示させることに加えて、又は、それに代えて、ＥＴＣゲートが備える開閉可能な遮断機の棒状のゲート部材を閉状態のまま維持させるようにしてもよい。これにより、車両の運転者は、タイヤ２１の摩耗状態を更に確実に認識することができる。また、車両の走行を阻止することができるので、タイヤ２１の摩耗に起因する走行中のスリップやタイヤ２１のバーストなどのような危険な状態の発生を未然に防止することができる。
【００４４】
また、ＥＴＣゲートの備える通信装置を介して、車両に搭載されたＥＴＣ車載器に警告を送信することによって、ＥＴＣ車載器に警告メッセージ等を表示させるようにしてもよい。なお、前記ＥＴＣ車載器は、ＥＴＣゲートと通信を行う通信手段を備える。
【００４５】
さらに、前記ＥＴＣ車載器が、車両に搭載された車両用ナビゲーション装置に連動している場合には、該車両用ナビゲーション装置の表示画面に警告メッセージ等を表示させるようにしてもよいし、車両用ナビゲーション装置の音声出力手段から警告メッセージ等を音声出力させるようにしてもよい。
【００４６】
さらに、前記車両用ナビゲーション装置がＶＩＣＳ（Ｒ）（道路交通情報通信システム：Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ＆  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）の提供する道路交通情報を取得可能な通信手段を備えるものである場合には、ＶＩＣＳ（Ｒ）のシステムを経由して、前記車両用ナビゲーション装置に警告を送信するようにしてもよい。また、前記車両用ナビゲーション装置がＦＭ送信装置、電話回線網、インターネット、携帯電話回線網、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等との間で各種のデータの送受信を行うことができる通信手段を備えるものである場合には、前記車両用ナビゲーション装置に警告を直接送信するようにしてもよい。
【００４７】
さらに、ＥＴＣゲートがＥＴＣ車載器と通信を行うことによって取得した車両を特定する情報に基づいて、車両の所有者等の住所に警告を郵送するようにしてもよい。また、タイヤ摩耗状態検出システムがＩＣタグ１１と通信を行うことによって取得したＩＣタグ情報に基づいて車両の所有者等の住所を特定することができる場合には、当該住所に警告を郵送するようにしてもよい。
【００４８】
このように、本実施の形態においては、車両のタイヤ２１のトレッド２３にＩＣタグ１１を埋め込み、該ＩＣタグ１１との通信が可能になるとトレッド２３が摩耗したと判定し、前記車両の運転者に対して警告を出力するので、運転者はタイヤ２１のトレッド２３の摩耗状態を正確に把握することができる。
【００４９】
また、ＩＣタグ１１は、物品を識別するために該物品に添付される通常のＩＣタグと同様のものであって、タイヤ２１の各種状態を検出するためのセンサを備える必要がないので、安価に入手することができ、タイヤ摩耗状態検出システムのコストを低く抑えることができる。
【００５０】
さらに、ＩＣタグ１１との通信が可能になることは、タイヤ２１の摩耗状態を推定するものでなく、正にタイヤ２１の摩耗状態そのものを示しているのであるから、タイヤ２１の摩耗状態を高い精度で検出することが可能となる。
【００５１】
さらに、ＩＣタグ１１は、ＩＣタグ情報を送信するだけであって、アプリケーション等のソフトウェアが組み込まれておらず、アプリケーション等のソフトウェアがタイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットに組み込まれているので、拡張性が高い。
【００５２】
なお、必要に応じて、ＩＣタグ１１に温度検出等のセンサ機能を具備させることもできる。この場合、道路の路面温度等を正確に検出することができる。
【００５３】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００５４】
図６は本発明の第２の実施の形態におけるタイヤの構造を示す模式断面図である。なお、図において、（ａ）はトレッドが摩耗していない状態を示し、（ｂ）はトレッドが摩耗している状態を示している。
【００５５】
図に示されるように、本実施の形態における各ＩＣタグ１１は、あらかじめ電波遮断層としての電波遮断部材１５によって周囲が覆われた状態でタイヤ２１のトレッド２３内に埋め込まれている。前記電波遮断部材１５は、前記第１の実施の形態における電波遮断層１２と同様に、例えば、炭素繊維、金属繊維、金属フィルム等の電磁波をシールドする機能を備える材料を含むシート状の部材から成る。
【００５６】
そして、前記ＩＣタグ１１は、前記第１の実施の形態と同様に、溝２２に対応しない部位であって、溝２２の底部２２ａよりも深い位置、すなわち、トレッド表面２４から離れた位置に埋め込まれている。未使用の新品のタイヤ２１において、すべてのＩＣタグ１１のトレッド表面２４からの位置は同一なので、ＩＣタグ１１の埋め込まれた部位は、タイヤ２１の中心から所定の半径の円弧を描くようなＩＣタグ層１３を形成する。
【００５７】
本実施の形態においては、前記第１の実施の形態における電波遮断層１２が省略されている。すなわち、前記トレッド２３内には電波遮断層１２が埋め込まれていない。そして、電波遮断部材１５が前記電波遮断層１２と同様の機能を発揮する。
【００５８】
つまり、図６（ａ）に示されるように、タイヤ２１のトレッド２３が摩耗していない状態においては、ＩＣタグ１１の周囲に電波遮断部材１５が存在し、ＩＣタグ１１が電波遮断部材１５によってシールドされた状態となっているので、通信アンテナ３１とＩＣタグ１１とは通信を行うことができない。図６（ａ）及び（ｂ）における矢印は、ＩＣタグ１１が送信した電波を示している。しかし、タイヤ２１の摩耗が進行して、図６（ｂ）に示されるように、トレッド２３の一部が摩耗によって消滅し、それとともに電波遮断部材１５が消滅した状態になると、通信アンテナ３１とＩＣタグ１１とは通信を行うことができる。
【００５９】
なお、その他の点についての構成及び動作については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００６０】
このように、本実施の形態においては、各ＩＣタグ１１が電波遮断部材１５によって周囲が覆われた状態でタイヤ２１のトレッド２３内に埋め込まれる。したがって、電波遮断層１２をタイヤ２１のトレッド２３内に埋め込む必要がなく、タイヤ２１の構造を簡素化することができ、タイヤ摩耗状態検出システムのコストを低く抑えることができる。
【００６１】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００６２】
図７は本発明の第３の実施の形態におけるタイヤの構造を示す模式断面図である。なお、図において、（ａ）はトレッドが摩耗していない状態を示し、（ｂ）はトレッドが摩耗している状態を示している。
【００６３】
図に示されるように、本実施の形態においては、第１の実施の形態における電波遮断層１２が省略されている。また、第２の実施の形態における電波遮断部材１５も省略されている。すなわち、前記トレッド２３内には電波遮断層１２が埋め込まれておらず、かつ、各ＩＣタグ１１は電波遮断部材１５によって周囲が覆われていない。
【００６４】
そして、図７（ａ）に示されるように、ＩＣタグ１１は、溝２２に対応しない部位であって、溝２２の底部２２ａよりも浅い位置、すなわち、トレッド表面２４に近い位置に埋め込まれている。未使用の新品のタイヤ２１において、すべてのＩＣタグ１１のトレッド表面２４からの位置は同一なので、ＩＣタグ１１の埋め込まれた部位は、タイヤ２１の中心から所定の半径の円弧を描くようなＩＣタグ層１３を形成する。
【００６５】
本実施の形態においては、前述のように、トレッド２３内には電波遮断層１２が埋め込まれておらず、かつ、各ＩＣタグ１１は電波遮断部材１５によって周囲が覆われていないので、図７（ａ）に示されるように、タイヤ２１のトレッド２３が摩耗していない状態において、通信アンテナ３１とＩＣタグ１１とは通信を行うことができる。図７（ａ）における矢印は、ＩＣタグ１１が送信した電波を示している。
【００６６】
しかし、タイヤ２１の摩耗が進行して、図７（ｂ）に示されるように、トレッド２３の一部が摩耗によって消滅し、それとともにＩＣタグ１１が消滅した状態になると、通信アンテナ３１はＩＣタグ１１との通信を行うことができない。なお、前記ＩＣタグ１１が溝２２の底部２２ａよりも浅い位置に埋め込まれているので、溝２２が完全に消滅する前に、すなわち、トレッド２３が過度に摩耗する前に、ＩＣタグ１１が消滅し、通信アンテナ３１はＩＣタグ１１との通信を行うことができなくなる。
【００６７】
そして、前記タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットは、前記ＩＣタグ１１と通信を行うことができないことによってタイヤ２１の摩耗状態を判定し、警告を出力して、ＥＴＣゲートの表示装置に、例えば、「タイヤ摩耗」等の警告メッセージを表示させる。なお、ＥＴＣゲートの表示装置に警告メッセージを表示させることに加えて、又は、それに代えて、ＥＴＣゲートの備える開閉可能な棒状のゲート部材を閉状態のまま維持させるようにしてもよい。
【００６８】
また、ＥＴＣゲートの備える通信装置を介して、車両に搭載されたＥＴＣ車載器に警告を送信することによって、ＥＴＣ車載器に警告メッセージ等を表示させるようにしてもよい。
【００６９】
さらに、前記ＥＴＣ車載器が、車両が搭載している車両用ナビゲーション装置に連動している場合には、該車両用ナビゲーション装置の表示画面に警告メッセージ等を表示させるようにしてもよいし、車両用ナビゲーション装置の音声出力手段から警告メッセージ等を音声出力させるようにしてもよい。
【００７０】
さらに、前記車両用ナビゲーション装置がＶＩＣＳ（Ｒ）の提供する道路交通情報を取得可能な通信手段を備えるものである場合には、ＶＩＣＳ（Ｒ）のシステムを経由して、前記車両用ナビゲーション装置に警告を送信するようにしてもよい。また、前記車両用ナビゲーション装置がＦＭ送信装置、電話回線網、インターネット、携帯電話回線網、無線ＬＡＮ等との間で各種のデータの送受信を行うことができる通信手段を備えるものである場合には、前記車両用ナビゲーション装置に警告を直接送信するようにしてもよい。
【００７１】
さらに、ＥＴＣゲートがＥＴＣ車載器と通信を行うことによって取得した車両を特定する情報に基づいて、車両の所有者等の住所に警告を郵送するようにしてもよい。
【００７２】
なお、その他の点についての構成及び動作については、前記第１及び第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００７３】
このように、本実施の形態においては、車両のタイヤ２１のトレッド２３にＩＣタグ１１を埋め込み、該ＩＣタグ１１との通信が不可能になるとトレッド２３が摩耗したと判定し、前記車両の運転者に対して警告を出力するので、運転者はタイヤ２１のトレッド２３の摩耗状態を正確に把握することができる。
【００７４】
この場合、電波遮断層１２をタイヤ２１のトレッド２３内に埋め込む必要がなく、また、各ＩＣタグ１１の周囲を電波遮断部材１５によって覆う必要もないので、タイヤ２１の構造を簡素化することができ、タイヤ摩耗状態検出システムのコストを低く抑えることができる。
【００７５】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１〜第３の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００７６】
本実施の形態においては、タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットが、ＥＴＣゲートではなく、車両に配設されている。そして、通信アンテナ３１は、道路ではなく、車体におけるタイヤ２１の周辺部分、例えば、該タイヤ２１の周囲を覆う泥よけ、すなわち、フェンダーの内部等に配設されている。なお、前記タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットは、車両に搭載された車両用ナビゲーション装置、車両制御用コンピュータシステム、警告灯制御装置等に接続されるか、又は、一体的に組み込まれるものとする。また、タイヤ摩耗状態検出システムの警告出力部は、車両用ナビゲーション装置の表示装置、警告灯等に接続され、前記表示装置に警告メッセージ等を表示させたり、警告灯を点灯させたりするようになっている。
【００７７】
そして、前記第１の実施の形態のように、ＩＣタグ１１及び電波遮断層１２がタイヤ２１のトレッド２３内に埋め込まれている場合、タイヤ２１の摩耗が進行して、トレッド２３の一部が摩耗によって消滅し、それとともに電波遮断層１２が消滅した状態になると、タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットがタイヤ２１に埋め込まれたＩＣタグ１１を検出する。この場合、タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットは、前記ＩＣタグ１１と通信を行うことによって取得したＩＣタグ情報に基づいてタイヤ２１の摩耗状態を判定し、警告を出力して、例えば、車両用ナビゲーション装置の表示装置に「タイヤ摩耗」等の警告メッセージを表示させたり、警告灯を点灯させたりする。これにより、車両の運転者は、タイヤ２１の摩耗状態を確実に認識することができる。
【００７８】
なお、前記第２の実施の形態のように、各ＩＣタグ１１が電波遮断部材１５によって周囲が覆われた状態でタイヤ２１のトレッド２３内に埋め込まれている場合、タイヤ２１の摩耗が進行して、トレッド２３の一部が摩耗により消滅し、それとともに電波遮断部材１５が消滅した状態になると、タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットがタイヤ２１に埋め込まれたＩＣタグ１１を検出する。
【００７９】
また、前記第３の実施の形態のように、タイヤ２１のトレッド２３内に電波遮断層１２が埋め込まれておらず、かつ、各ＩＣタグ１１が電波遮断部材１５によって周囲が覆われておらず、ＩＣタグ１１が溝２２の底部２２ａよりも浅い位置に埋め込まれている場合、タイヤ２１の摩耗が進行して、トレッド２３の一部が摩耗により消滅し、それとともにＩＣタグ１１が消滅した状態になると、前記タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットは、前記ＩＣタグ１１と通信を行うことができないことによってタイヤ２１の摩耗状態を判定し、警告を出力する。
【００８０】
なお、その他の点についての構成及び動作については、前記第１〜第３の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８１】
このように、本実施の形態においては、タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットが車両に配設されている。これにより、該車両がＥＴＣゲートを通過しなくても、タイヤ２１の摩耗状態を判定して警告を出力することができる。すなわち、車両の走行している場所とは無関係に、タイヤ２１の摩耗状態を判定して警告を出力することができる。したがって、タイヤ２１の摩耗状態を適切なタイミングで判定して警告を出力するので、運転者はタイヤ２１のトレッド２３の摩耗状態をより正確に把握することができる。
【００８２】
なお、前記第１の実施の形態においては、タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットが高速道路の出入口等におけるＥＴＣゲートに配設された例についてのみ説明したが、タイヤ摩耗状態検出システムの検出ユニットは、例えば、ガソリンスタンドの出入口、自動車用品店の出入口、自動車販売店の出入口、高速道路のサービスエリア又はパーキングエリアの出入口等に配設することもできる。この場合、表示装置に警告メッセージとともに宣伝広告を表示させることもできる。さらに、タイヤ摩耗状態検出システムがＩＣタグ１１と通信を行うことによって取得したＩＣタグ情報に基づいて車両を識別することができる場合には、識別された車両に対応する商品やサービスの宣伝広告を表示させることもできる。
【００８３】
また、前記第１の実施の形態においては、ＩＣタグ層１３が単一である例についてのみ説明したが、ＩＣタグ層１３が複数となるようにＩＣタグ１１をタイヤ２１のトレッド２３内に埋め込むこともできる。この場合、各ＩＣタグ層１３毎にトレッド２３の摩耗状態を判定することができる。また、タイヤ２１の幅方向に関するＩＣタグ１１の位置に基づいて、タイヤ２１の幅方向に関するトレッド２３の摩耗状態を判定することができる。
【００８４】
さらに、取得したＩＣタグ情報に基づいてタイヤ２１の種別、サイズ、製造年月日等を判定することもできる。そして、例えば、種別及びサイズに基づいて、タイヤ２１の適正な空気圧を判定することもできる。また、例えば、製造年月日に基づいて、経年変化によるタイヤ２１の劣化を判定することもできる。
【００８５】
さらに、取得したＩＣタグ情報に基づいて、車両の長さ、幅、軸間距離等を判定することもできる。
【００８６】
さらに、車両が雪道を走行する際にタイヤ２１に装着するゴムチェーンにＩＣタグ１１を埋め込むこともできる。これにより、降雪時にゴムチェーンの未装着についての警告を表示することができる。さらに、降雪時のチェーン規制において、車両を検査レーンに誘導するか否かを判定することができる。また、取得したＩＣタグ情報に基づいてタイヤ２１がスタッドレスタイヤであることを識別可能な場合も、同様に、スタッドレスタイヤの未装着についての警告を表示したり、チェーン規制において車両を検査レーンに誘導するか否かを判定したりすることができる。
【００８７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるタイヤの構造を示す模式断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるタイヤの層構造を示す概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるタイヤの層構造と通信装置との位置関係を示す概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるＩＣタグ埋込用ネットの構造を示す概略図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるタイヤ摩耗状態検出システムの動作を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるタイヤの構造を示す模式断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態におけるタイヤの構造を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１１    ＩＣタグ
１２    電波遮断層
１５    電波遮断部材
２１    タイヤ
２３    トレッド
２４    トレッド表面
３１    通信アンテナ
【図１】
0005151573.tif 000002
【図２】
0005151573.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005151573.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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