(57)【要約】サイドウォール部にランフラット走行を可能にする補強層を配置した空気入りタイヤのランフラット走行限界をランフラット走行時に警告するタイヤ警報装置である。ランフラット走行限界を警告するのに使用されるタイヤ温度センサーを有し、このタイヤ温度センサーを補強層に対面するサイドウォール部の内面に配置する。
2004091943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイドウォール部にランフラット走行を可能にする補強層を配置した空気入りタイヤのランフラット走行限界をランフラット走行時に警告するタイヤ警報装置であって、ランフラット走行限界を警告するのに使用され、前記補強層に対面するサイドウォール部の内面に配置されるタイヤ温度センサーを備えたタイヤ警報装置。
【請求項２】
ランフラット走行時にホイールのリムに取り付けたランフラット用支持体により支持される空気入りタイヤのランフラット走行限界を警告するタイヤ警報装置であって、ランフラット走行限界を警告するのに使用され、前記ランフラット用支持体が前記空気入りタイヤと接触して支持する支持領域に配置されるタイヤ温度センサーを備えたタイヤ警報装置。
【請求項３】
ランフラット走行時にホイールのリムに取り付けたランフラット用支持体の金属製支持部材により支持される空気入りタイヤのランフラット走行限界を警告するタイヤ警報装置であって、ランフラット走行限界を警告するのに使用され、前記金属製支持部材に配置されるタイヤ温度センサーを備えたタイヤ警報装置。
【請求項４】
前記温度センサーにより検出された信号に基づいてランフラット走行限界領域に達したか否かを判定する処理手段と、該処理手段がランフラット走行限界領域に達したと判定した際に警告を発する警告手段とを備える請求項１，２または３に記載のタイヤ警報装置。
【請求項５】
前記タイヤ温度センサー及び該タイヤ温度センサーで検出した信号を送信する送信手段を備えたタイヤ側ユニットと、該送信手段からの信号を受信する受信手段及び前記処理手段と前記警告手段を備えた車両側ユニットを有する請求項４に記載のタイヤ警報装置。
【請求項６】
前記車両側ユニットは、ランフラット走行限界領域に対応する、予め設定した限界温度データを記憶する記憶部を有し、前記処理手段が前記タイヤ温度センサーで検出された信号の温度データの値と限界温度データの値とを比較し、検出信号の温度データの値が限界温度データの値を超えると、ランフラット走行限界領域に達したと判定する請求項５に記載のタイヤ警報装置。
【請求項７】
空気入りタイヤの空洞部内の圧力を検出するタイヤ内圧センサーを有し、前記処理手段が、タイヤ内圧センサーで検出した圧力値が所定の閾値を下回るか否か判定し、検出した圧力値が所定の閾値未満であると、ランフラット走行状態にあると判定し、ランフラット走行状態にあると判定した際に、ランフラット走行限界領域に達したか否かを判定する請求項６に記載のタイヤ警報装置。
【請求項８】
前記記憶部は、検出された温度の時刻歴データを蓄積し、前記処理手段は、ランフラット走行限界領域に達していないと判定した場合、記憶部に蓄積された温度の時刻歴データにおいて、最新の温度データから少なくとも３点前までの温度データを用いて、温度の時刻歴データの区分近似関数を求め、この近似関数を用いて外挿法により最新の温度データ以降の温度の値を時系列的に予測し、予測した温度の値が限界温度データの値に達するまでの時間を算出する請求項７に記載のタイヤ警報装置。
【請求項９】
前記空気入りタイヤの空洞部内の圧力を検出するタイヤ内圧センサーと、該空気入りタイヤを装着した車両の走行速度を取得する速度取得手段と、前記タイヤ温度センサー、タイヤ内圧センサー及び速度取得手段からの検出信号に基づいてランフラット走行限界領域に達したか否かを判定する処理手段と、該処理手段がランフラット走行限界領域に達したと判定した際に警告を発する警告手段とを備えた請求項１，２または３に記載のタイヤ警報装置。
【請求項１０】
前記処理手段が、前記空気入りタイヤの空洞部内の圧力に応じて危険度を評価する評価関数ｆ１と、走行速度に応じて危険度を評価する評価関数ｆ２と、タイヤ温度に応じて危険度を評価する評価関数ｆ３とを組み合わせて時間を変数とする総合評価関数ｆ４を時間で積分した時間積分値を算出し、該時間積分値と予め設定した限界値Ｌとに基づいてランフラット走行限界領域に達したか否かを判定する請求項９に記載のタイヤ警報装置。
【請求項１１】
予め設定した限界値Ｌを記憶する記憶部を有し、前記処理手段が前記時間積分値と限界値Ｌとを比較し、前記時間積分値が前記限界値Ｌを超えると、ランフラット走行限界領域に達したと判定する請求項１０に記載のタイヤ警報装置。
【請求項１２】
前記処理手段が、タイヤ内圧センサーで検出した圧力値が所定の閾値を下回るか否か判定し、検出した圧力値が所定の閾値未満であると、ランフラット走行状態にあると判定し、ランフラット走行状態にあると判定した際に、ランフラット走行限界領域に達したか否かを判定する請求項１１に記載のタイヤ警報装置。
【請求項１３】
前記記憶部は、総合評価関数ｆ４の値の時刻歴データを蓄積し、前記処理手段は、ランフラット走行限界領域に達していないと判定した場合、記憶部に蓄積された総合評価関数ｆ４の値の時刻歴データにおいて、最新のデータから少なくとも３点前までのデータを用いて、総合評価関数ｆ４の区分近似関数ｆ’４を求め、その区分近似関数ｆ’４を用いて外挿法により最新のデータ以降の総合評価関数ｆ４の値を時系列的に予測し、時系列的に予測した値と限界値Ｌを用いて、ランフラット限界領域に達するまでの時間を算出する請求項１２に記載のタイヤ警報装置。
【請求項１４】
前記タイヤ温度センサー及び前記タイヤ圧力センサーと、該タイヤ温度センサー及びタイヤ圧力センサーで検出した信号を送信する送信手段とを備えたタイヤ側ユニットと、該送信手段からの信号を受信する受信手段及び前記処理手段と前記警告手段とを備えた車両側ユニットを有する請求項９，１０，１１，１２または１３に記載のタイヤ警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、ランフラット走行時に空気入りタイヤのランフラット走行限界を警告するタイヤ警報装置に関し、更に詳しくは、ランフラット走行限界を精度良く警告することができるタイヤ警報装置に関する。
【背景技術】  車両の走行中に空気入りタイヤがパンクした場合でも、数百ｋｍ程度の緊急走行（ランフラット走行）を可能にする技術が市場の要請から多数提案されており、近年、そのような技術を実用化した安全タイヤやタイヤ／ホイール組立体が徐々に普及しつつある。これらの安全タイヤやタイヤ／ホイール組立体は、パンクなどによりタイヤの内圧が減少しても、見た目にタイヤ内圧の低下がわかり難いため、安全性確保の理由により、タイヤの状態を監視する装置を併用することが求められている。
従来、タイヤの状態を監視する装置として、例えば、日本特開平６−２１１０１２号公報に、タイヤの空気圧を検出する空気圧検出手段、タイヤの温度を検出する温度検出手段、空気圧検出手段により検出された空気圧及び温度検出手段により検出されたタイヤ温度に基づいてタイヤのバースト発生を予測するバースト発生予測手段とを備えたタイヤの状態監視装置が開示されている。また、日本特開２０００−３５５２０３号公報に、タイヤ内の空気圧を圧力センサーにより検出して車体側に無線で報知するタイヤ空気圧警報装置が提案されている。
しかしながら、上述した装置は、車両に装着した通常の空気入りタイヤの状態を監視する装置としては好適に使用することができるが、上記安全タイヤやタイヤ／ホイール組立体に用いた場合には、ランフラット走行時にドライバーにランフラット走行限界（タイヤが破壊する前に走行を停止する限界）を精度良く警告することができない。
【発明の開示】
本発明の目的は、ランフラット走行時にドライバーにランフラット走行限界を精度良く警告することが可能なタイヤ警報装置を提供することにある。
上記目的を達成する本発明のタイヤ警報装置は、サイドウォール部にランフラット走行を可能にする補強層を配置した空気入りタイヤのランフラット走行限界をランフラット走行時に警告するタイヤ警報装置であって、ランフラット走行限界を警告するのに使用され、前記補強層に対面するサイドウォール部の内面に配置されるタイヤ温度センサーを備えたことを特徴とする。
ランフラット走行を可能にする補強層をサイドウォール部に配置した空気入りタイヤでは、ランフラット走行時に荷重を支持する補強層が発熱して破壊され、ランフラット走行を不能にするが、このようにタイヤ温度センサーを補強層の近傍となるサイドウォール部の内面に配置したので、ランフラット走行の限界を左右する補強層の発熱する温度をタイヤ温度センサーでより正確に測定できるようになり、その温度データを用いてランフラット走行限界を警告することが可能になるため、ランフラット走行時にドライバーにランフラット走行限界を精度良く警告することができる。
本発明の他のタイヤ警報装置は、ランフラット走行時にホイールのリムに取り付けたランフラット用支持体により支持される空気入りタイヤのランフラット走行限界を警告するタイヤ警報装置であって、ランフラット走行限界を警告するのに使用され、前記ランフラット用支持体が前記空気入りタイヤと接触して支持する支持領域に配置されるタイヤ温度センサーを備えたことを特徴とする。
ランフラット用支持体を用いた場合、ランフラット走行時にランフラット用支持体と繰り返し接触する空気入りタイヤのトレッド部が発熱して破壊され、ランフラット走行不能になるが、このようにタイヤ温度センサーをトレッド部の近傍となるランフラット用支持体の支持領域に配置することで、ランフラット走行時に発熱するトレッド部の温度をタイヤ温度センサーでより正確に測定できるようになるため、ランフラット走行時にドライバーにランフラット走行限界を精度良く警告することが可能になる。
本発明の更に他のタイヤ警報装置は、ランフラット走行時にホイールのリムに取り付けたランフラット用支持体の金属製支持部材により支持される空気入りタイヤのランフラット走行限界を警告するタイヤ警報装置であって、ランフラット走行限界を警告するのに使用され、前記金属製支持部材に配置されるタイヤ温度センサーを備えたことを特徴とする。
このように金属製支持部材を備えたランフラット用支持体の場合、熱伝導が良好な金属製支持部材にタイヤ温度センサーを配置することで、発熱するトレッド部の温度をタイヤ温度センサーでより正確に測定できるため、ランフラット走行時にドライバーにランフラット走行限界を精度良く警告することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明のタイヤ警報装置のタイヤ側ユニットを補強層に対面するサイドウォール部の内面に取り付けた状態を示す要部断面図である。
図２は、本発明のタイヤ警報装置の一実施形態を示す説明図である。
図３は、近似関数ｆ０の一例を示すグラフ図である。
図４は、本発明のタイヤ警報装置のタイヤ側ユニットをランフラット用支持体に取り付けた例を示す要部断面図である。
図５（ａ），（ｂ）は、それぞれタイヤ側ユニットを図４のランフラット用支持体に取り付ける他の例を示す断面図である。
図６（ａ），（ｂ）は、それぞれタイヤ側ユニットを図４のランフラット用支持体に取り付ける更に他の例を示す要部拡大断面図である。
図７は、タイヤ側ユニットをランフラット用支持体の金属製支持部材に取り付けた例を示す要部断面図である。
図８は、本発明のタイヤ警報装置の他の実施形態を示す説明図である。
図９は、タイヤ内圧に応じて危険度を評価する評価関数ｆ１を示すグラフ図である。
図１０は、車両走行速度に応じて危険度を評価する評価関数ｆ２を示すグラフ図である。
図１１は、タイヤ温度に応じて危険度を評価する評価関数ｆ３を示すグラフ図である。
図１２は、総合評価関数ｆ４の一例を示すグラフ図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら、詳細に説明する。
図１，２において、１はランフラット走行を可能にした空気入りタイヤ、２は空気入りタイヤ１をホイールＷのリムＲに組み付けたタイヤ／ホイール組立体Ｘ内に配置するタイヤ側ユニット、３は車両に装着する車両側ユニットである。
空気入りタイヤ１は、タイヤ内側にインナーライナー層４が配置され、その外側に左右のビード部５間に延設されたカーカス層６が設けられている。カーカス層６の両端部がビード部５に埋設されたビードコア７の周りにビードフィラー８を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。
トレッド部９のカーカス層６外周側にはベルト層１０が配設され、その外周側にベルトカバー層１１が設けられている。両サイドウォール部１２には、インナーライナー層４とカーカス層６との間にランフラット走行を可能にするゴムからなる断面三日月状の補強層１３がそれぞれ配置され、ランフラット走行時にこの補強層１３で荷重を支持することによりランフラット走行できるようにしている。
タイヤ側ユニット２は、タイヤの温度を検出するタイヤ温度センサー１４と空気入りタイヤ１の空洞部内の圧力を検出するタイヤ内圧センサー６０、及びセンサー１４，６０で検出された検出信号を車両側ユニット３に送信する送信手段１５を備えている。送信手段１５は、送信機１５Ａとアンテナ１５Ｂを有し、アンテナ１５Ｂから所定の時間間隔で断続的に検出信号を車両側ユニット３に送信するようになっている。
タイヤ側ユニット２は、補強層１３に対面するサイドウォール部１２の内面領域１２ａに装着され、タイヤ温度センサー１４をランフラット走行の限界を左右する補強層１３の近傍に配置するようにしている。
車両側ユニット３は、アンテナ１５Ｂから送信された検出信号を受信するアンテナ１７Ａと受信機１７Ｂとからなる受信手段１７、検出した温度信号に基づいてランフラット走行限界領域に達したか否かを判定する処理手段１９、処理手段１９でランフラット走行限界領域に達したと判定した際にそれをドライバーに報知する警告手段２０を備えている。
処理手段１９に接続された記憶部２１には、ランフラット走行限界領域に対応する、予め設定した限界温度データが記憶してあり、処理手段１９ではタイヤ温度センサー１４で検出された信号の温度データの値と記憶部２１の限界温度データの値とを比較し、検出信号の温度データの値が限界温度データの値を超えると、ランフラット走行限界領域に達したと判定し、警告手段２０に作動信号を出力する。警告手段２０は、その入力を受けると、ドライバーにランフラット走行限界であることを音や光などにより警告するようになっている。処理手段１９には、時間情報データを供給するクロック手段２２が接続され、処理手段１９から記憶部２１に逐次入力された温度データが、温度の時刻歴データとして記憶部２１に蓄積されるようになっている。
また、処理手段１９では、タイヤ内圧センサー６０で検出した圧力値が予め記憶部２１に記憶した所定の閾値を下回るか否か判定し、検出した圧力値が所定の閾値未満であると、ランフラット走行状態にあると判定する。そして、この判定に基づいて、上述した温度データに基づいてランフラット走行限界領域に達したか否かを判定する。
更に、処理手段１９では、タイヤ温度センサー１４で検出された温度信号のデータ値が上記限界温度のデータ値を超えていない場合、記憶部２１に蓄積された温度の時刻歴データにおいて、最新の温度データから少なくとも３点前までの温度データを用いて、温度の時刻歴データの区分近似関数ｆ０を求める（図３参照）。近似関数ｆ０に使用される関数は、具体的には２次以上の多項式、例えば、ｆ０＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃやｆ０＝ａｔｍ＋ｃなどを好ましく用いることができる。但し、ａ，ｂ，ｃ，ｍは係数、ｔは時間（秒）であり、各係数はその関数形に従って最小二乗法等により求めることができる。ここで、温度変化に上昇する傾向もしくは横ばいの傾向がみられる場合、即ち上記関数形を用いた場合において、ａ≧０であるような場合は、現時点でランフラット走行限界に達していなくても、時間を経るとランフラット走行限界に達する可能性が高いため、近似関数ｆ０を用いて外挿法により最新の温度データ以降の温度の値を時系列的に予想する。予測した温度の値が限界温度データの値に達するまでの時間を算出し、その算出した時間が処理手段１９に接続された表示手段２３に表示され、ランフラット走行限界領域に達するまでの時間を推定してドライバーに知らせる。温度変化に降下する傾向がみられる場合、即ち上記関数形を用いた場合において、ａ＜０であるような場合は、ランフラット走行限界に達するまでの時間を推定しない。
記憶部２１に記憶させる限界温度データの値は、タイヤサイズや構造により適宜選択されるが、一般に５０〜１５０℃の範囲から選択することができる。また、最新の温度データから少なくとも３点前までの温度データとしたのは、急激な温度変化をより正確に捉えるためである。好ましくは、最新の温度データから５点前位までの温度データを用いるようにするのがよい。
上述した空気入りタイヤ１では、ランフラット走行時に荷重を支持する補強層１３が破壊されると、ランフラット走行が不能になるが、その破壊に至る過程において、繰り返し大きく変形する補強層１３の発熱が極めて大きく、他の部分より温度が大幅に上昇する。その温度が高いほどランフラット走行限界となる危険度が高くなる。
本発明では、その知見に基づき、タイヤ温度センサー１４を有するタイヤ側ユニット２を補強層１３近傍のサイドウォール部１２の内面領域１２ａに配置し、タイヤの温度として補強層１３の発熱温度をタイヤ温度センサー１４により正確に測定できるようにし、その温度データを用いて処理手段１９でランフラット走行限界を判定することができるようにしたので、ランフラット走行時にドライバーにランフラット走行限界を精度良く警告することが可能になる。
また、タイヤ温度センサー１４で検出された温度信号のデータ値が限界温度のデータ値を超えていない場合には、ランフラット走行限界領域に達するまでの時間を予測することができるので、ドライバーに予めランフラット走行限界を知らせ、タイヤ交換時期の情報を提供することができる。
図４は、上述した本発明のタイヤ警報装置を、ランフラット走行時に空気入りタイヤ３１を支持するランフラット用支持体３２をホイールＷのリムＲに取り付けたタイヤ／ホイール組立体Ｘ’に使用したものである。空気入りタイヤ３１は、上述した補強層１３がない一般的な構造のものである。
ランフラット用支持体３２は、金属、樹脂などの剛性材から形成された環状シェル３３と、ゴム、弾性樹脂などの弾性材から形成された左右の弾性リング３４とから構成されている。タイヤ／ホイール組立体Ｘ’が車両に装着されて走行中に空気入りタイヤ３１がパンクすると、そのパンクして潰れた空気入りタイヤ３１のトレッド部３１ａが環状シェル３３の外周側の支持領域３３Ｘで支持された状態になり、ランフラット走行を可能にしている。
上記のようなタイヤ／ホイール組立体Ｘ’では、ランフラット走行時に環状シェル３３と繰り返し接触するトレッド部３１ａが発熱して破壊され、ランフラット走行が不能になる。そこで、タイヤ側ユニット２を、トレッド部３１ａと接触して支持する環状シェル３３の支持領域３３Ｘに配置するようにしたのである。図示する例では、環状シェル３３の支持領域３３Ｘがシェル幅方向に並べた２つの凸状支持部３３Ａを凹状接続部３３Ｂで接続して構成されており、その凹状接続部３３Ｂの内面にタイヤ側ユニット２を取り付けている。
タイヤ側ユニット２は、図５（ａ）に示すように、凹状接続部３３Ｂの外面に装着してもよく、また、図５（ｂ）に示すように、凸状支持部３３Ａの内面に配置するようにしてもよい。
タイヤ側ユニット２は、更に、図６（ａ）に示すように、環状シェル３３の外面に形成した凹部３５内にタイヤ側ユニット２を配置してもよく、また、図６（ｂ）に示すように、環状シェル３３の内面に形成した凹部３５内にタイヤ側ユニット２を配置するようにしてもよい。このように凹部３５内にタイヤ側ユニット２を収容することで、タイヤ側ユニット２を支持領域３３Ｘの凸状支持部３３Ａの凸端部外面に取り付け、ランフラット走行時に発熱するトレッド部３１ａに極力近づけた位置に配置することが可能になる。
また、環状シェル３３が金属製支持部材から構成される場合には、熱伝導が極めて良好なため、タイヤ側ユニット２を破損しない箇所であれば環状シェル３３のいずれの位置に、例えば、図７に示すように支持領域３３Ｘから外れた弾性リング３４近傍の環状シェル３３の表面に配置してもよい。
このようにランフラット走行時に空気入りタイヤ３１を支持するランフラット用支持体３２をリムＲに取り付けたタイヤ／ホイール組立体Ｘ’にも本発明のタイヤ警報装置を好適に使用することができる。
また、ランフラット用支持体３２は、上述した構造のものに限定されず、例えば、リムＲに取り付けたＴ字状やＩ字状の中子などからなるランフラット用支持体であってもよい。
図８は、本発明のタイヤ警報装置の他の実施形態を示し、４２はタイヤ／ホイール組立体Ｘ，Ｘ’内に配置するタイヤ側ユニット、４３は車両に装着する車両側ユニットである。
上記と同様の位置に取り付けられるタイヤ側ユニット４２は、タイヤ温度を検出するタイヤ温度センサー４４と、空気入りタイヤの空洞部内の圧力を検出するタイヤ内圧センサー４５、及びタイヤ温度センサー４４とタイヤ内圧センサー４５で検出された信号を車両側ユニット４３に送信する送信手段４６を備えている。送信手段４６は、送信機４６Ａとアンテナ４６Ｂを有し、アンテナ４６Ｂから所定の時間間隔で断続的に検出信号を車両側ユニット４３に送信するようになっている。
車両側ユニット４３は、アンテナ４６Ａから送信された検出信号を受信するアンテナ４８Ａと受信機４８Ｂを有する受信手段４８、車両から車両走行速度を取得する速度取得手段５０、受信手段４８から入力されるタイヤ温度の検出信号とタイヤ内圧の検出信号、及び速度取得手段５０からの検出信号に基づいてランフラット走行限界領域に達したか否かを判定する処理手段５１、処理手段５１でランフラット走行限界領域に達したと判定した際にそれをドライバーに報知する警告手段５２、時間情報データを処理手段５１に供給するクロック手段５３、及び記憶部５４を備えている。
処理手段５１に接続された記憶部５４には処理手段５１から出力された圧力、速度、温度のデータが、時刻歴データとして蓄積されるようになっている。
また、記憶部５４には、タイヤ内圧に応じて危険度を評価する評価関数ｆ１、車両走行速度に応じて危険度を評価する評価関数ｆ２、及びタイヤ温度に応じて危険度を評価する評価関数ｆ３が記憶されている。これらの評価関数は実験から求められるものであり、各評価関数の一例を図９，１０，１１に示す。
図９はタイヤ内圧に応じて危険度を評価する評価関数ｆ１であり、この評価関数ｆ１は内圧の増加と共に単調に減少する形で記述され、
ｆ１＝ａ１×ｅ−Ｃ１ｘＰ
で表される。式中、ａ１は正の実数値からなる定数で１０−１〜１０１の範囲、Ｃ１は定数で２．０〜８．０の範囲を好ましく使用することができる。Ｐは実際のタイヤ空気圧（ｋＰａ）／タイヤ設定空気圧（ｋＰａ）の比、ｅは自然対数である。定数ａ１，Ｃ１は、タイヤサイズや構造等によって決まる値である。実際のタイヤ空気圧は、タイヤ内圧センサー４５で検出された値が使用される。なお、図９のグラフ図における横軸は実際のタイヤ空気圧／タイヤ設定空気圧の比Ｐ、縦軸は危険度である。
図１０は車両走行速度に応じて危険度を評価する評価関数ｆ２であり、この評価関数ｆ２は車両走行速度の増加と共に単調に増加する形で記述され、
ｆ２＝ａ２×ＶＣ２
で表される。式中、ａ２は正の実数値からなる定数で１０−１〜１０１の範囲、Ｃ２は定数で１．５〜３．５の範囲を好ましく使用することができる。Ｖは車両の走行速度（ｋｍ／ｈ）と基準速度（１００ｋｍ／ｈ）の比（車両の走行速度／１００）である。定数ａ２，Ｃ２も、タイヤサイズや構造等によって決まる値である。車両の走行速度は、速度取得手段５０で得られた値が用いられる。なお、図１０のグラフ図における横軸は上記Ｖ、縦軸は危険度である。
図１１はタイヤ温度に応じて危険度を評価する評価関数ｆ３であり、この評価関数ｆ３は、温度の増加と共に単調に増加する形で記述され、
ｆ３＝ａ３×ＴＣ３
で表される。式中、ａ３は正の実数値からなる定数で４〜２５６の範囲、Ｃ２は定数で１〜４の範囲を好ましく使用することができる。Ｔはタイヤ温度（℃）と基準温度（２５℃）との比（タイヤ温度／２５）である。定数ａ３，Ｃ３もタイヤサイズや構造等によって決まる値である。タイヤ温度は、タイヤ温度センサー４４で得られた値が用いられる。なお、図１１のグラフ図における横軸は上記Ｔ、縦軸は危険度である。
処理手段５１は、上記評価関数ｆ１，ｆ２，ｆ３を組み合わせて、以下の式で表される式を作成し、これを総合危険度を評価する総合評価関数ｆ４とする。図１１にその一例をグラフ図にして示す。横軸は時間ｔ、縦軸は総合危険度である。
ｆ４＝ｍ１×ａ１×ｅ−Ｃ１ｘＰｔ＋ｍ２×ａ２×ＶｔＣ２
＋ｍ３×ａ３×ＴｔＣ３
但し、ｍ１〜ｍ３は、重み付けの係数であり、通常はｍ１〜ｍ３＝１が用いられるが、タイヤサイズや構造などによって内圧、速度、温度の寄与が異なる場合には、それに応じて適宜変更する。その場合、一般に１〜１０の範囲から選択することができる。また、Ｐｔ、Ｖｔ、Ｔｔは、それぞれ各時刻におけるタイヤ内圧センサー４５、速度取得手段５０、タイヤ温度センサー４４で得られた値である。
次いで、下記式で表すように、総合評価関数ｆ４において、最新の時刻ｔ２のデータより一つ前のデータにおける時刻ｔ１と、それから時間ｔ０さかのぼった時刻ｔ１−ｔ０の区間の時間積分値Ｆｔ＝ｔ１を算出する。時間ｔ０は、タイヤ側ユニット４２から断続的に得られたデータにおいて、積分する区間のデータ数が５点〜１００点位となる時間の範囲を好ましく用いることができる。例えば、５秒間隔でデータが得られる場合には、２５秒〜５００秒位の範囲とすることができる。時間ｔ０が小さすぎても大きすぎても正確な判断ができない。特に大きすぎると急激に温度が変化した際に正確な判断ができない恐れがある。
2004091943.tif 000003
更に、積分値Ｆｔ＝ｔ１からランフラット走行限界の判定に用いる基準値ｆｃを下記式により求める。
ｆｃ＝Ｆｔ＝ｔ１／ｔ０
次いで、最新の時刻ｔ２における総合評価関数ｆ４の値ｆｔ２と基準値ｆｃ、及び記憶部５４に予め記憶させた限界値Ｌを用いて下記の式を満たす場合には、ランフラット限界領域に達していると判定し、警告手段５２がドライバーにランフラット走行限界であることを警告する。
ｆｔ２／ｆｃ＞Ｌ
なお、限界値Ｌは、補強層１３のあるタイヤの場合は、補強層１３の厚さ、物性等、補強層１３のないタイヤで、ランフラット用支持体３２を用いる場合は、ランフラット用支持体３２の環状シェル３３の材質・厚さ・形状等、弾性リング３４の材質・厚さ・形状等により決定されるが、その範囲は２〜５の範囲で適宜設定される。
逐次算出された総合評価関数ｆ４の値は、処理手段５１から記憶部５４に逐次入力され、時刻歴データとして蓄積される。
また、処理手段５１では、タイヤ内圧センサー４５で検出した圧力値が予め記憶部５４に記憶した所定の閾値を下回るか否か判定し、検出した圧力値が所定の閾値未満であると、ランフラット走行状態にあると判定する。ランフラット走行状態にあると判定した場合に、上述したランフラット走行限界領域に達したか否かを判定する
更に、処理手段５１では、危険度の限界値を超えていないと判断した場合、記憶部５４に蓄積された総合評価関数ｆ４の値の時刻歴データにおいて、最新のデータから少なくとも３点前までのデータを用いて、総合評価関数ｆ４の区分近似関数ｆ’４を求め、次いでその区分近似関数ｆ’４を用いて外挿法により最新のデータ以降の総合評価関数ｆ４の値を時系列的に予測する。該近似関数ｆ’４は、２次以上の多項式、例えば、ｆ’４＝Ａｘ２＋Ｂｘ＋Ｃやｆ’４＝Ａｘｎ＋Ｃなどを好ましく用いることができる。但し、Ａ，Ｂ，Ｃ，ｎは係数、ｘは時間（秒）、各係数はその関数形に従って最小二乗法等により求めることができる。
処理手段５１では、時系列的に予測した値と限界値Ｌを用いて、ランフラット限界領域に達するまでの時間を算出し、その算出した時間が処理手段５１に接続された表示手段５５に表示され、ランフラット走行限界領域に達するまでの時間を推定するようになっている。
本発明者は、ランフラット走行時における限界について鋭意検討し、種々の実験を重ねた結果、以下のことを知見した。
即ち、タイヤ内圧が低いほどランフラット走行限界となる危険度が高く、車両の走行速度が速いほどランフラット走行限界となる危険度が大きくなり、またタイヤ温度が高くなるほどランフラット走行限界となる危険度が増大し、このような危険度を評価する評価関数ｆ１，ｆ２，ｆ３が、上述した非線形に変化する式で表すことができることを見出した。
更に、これらの評価関数ｆ１，ｆ２，ｆ３は、互いに相関関係があり、上述した時間を変数とする総合評価関数ｆ４として関係付けることができ、その時間積分値Ｆｔ＝ｔ１と予め設定した限界値Ｌとに基づいて、上述したようにランフラット走行限界を判定することで、ランフラット走行時における限界を精度良く判定することができるのである。
上述した総合評価関数ｆ４は重み付けの係数ｍ１〜ｍ３をｆ１〜ｆ３にそれぞれ掛け合わせた積の和で規定したが、
ｆ４＝ａ１×ｅ−Ｃ１ｘＰｔｘｍ１＋ａ２×ＶｔＣ２ｘｍ２＋ａ３×ＴｔＣ３ｘｍ３
となる総合評価関数ｆ４であってもよい。但し、限界値Ｌはその式に応じて変更した値となる。
このように本発明の他の実施形態では、相関する評価関数ｆ１，ｆ２，ｆ３より得られる総合評価関数ｆ４の時間積分値と予め設定した限界値Ｌとに基づいてランフラット走行限界領域に達したか否かを判定することで、ランフラット走行時にドライバーにランフラット走行限界を一層精度よく警告することが可能になる。
また、ランフラット走行限界領域に達するまでの時間を予測することができるので、ドライバーに予めランフラット走行限界を知らせ、タイヤ交換時期の情報を提供することができる。
本発明において、タイヤ側ユニット４２は、タイヤ温度センサー４４を含むユニットと、タイヤ内圧センサー４５を含むユニットとを別々に構成にし、タイヤ温度センサー４４を含むユニットを上記ように高発熱部位の近傍に取り付け、タイヤ内圧センサー４５を含むユニットはリムＲなどに設置するようにしてもよい。
記憶部５４には、新車購入時点、あるいはタイヤ交換時点でのタイヤ内圧を車両の指定空気圧（車両に記載された空気圧、その記載がない場合はＪＡＴＭＡ（２００２年）に記載の空気圧）に設定した後、最大１０００ｋｍ程度まで走行したタイヤ初期時のタイヤ内圧、走行速度、タイヤ温度のデータをそれぞれマップデータとして記憶させ、処理手段５１が、各マップデータの平均値をそれぞれタイヤ内圧、走行速度、タイヤ温度の基準データとして算出し、タイヤ初期以降の走行時に得られるタイヤ内圧、走行速度、タイヤ温度のデータと基準データとの値を比較して、基準データとのずれ量を算出するように構成するのがよい。これにより、タイヤ初期後の通常走行時におけるタイヤの状態を容易に検証することができる。
以上、タイヤ警報装置の好ましい実施形態を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されず、他の態様であってもよいことはいうまでもなく、添付の請求の範囲によって規定されるものである。
【産業上の利用可能性】  上述した優れた効果を有する本発明のタイヤ警報装置は、ランフラット走行時に空気入りタイヤのランフラット走行限界を警告するタイヤ警報装置として、極めて有効に利用することができる。
【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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【国際調査報告】
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