(57)【要約】【課題】タイヤと路面との間の前後方向摩擦係数を精度よく算出可能とするタイヤ情報取得装置およびタイヤ情報取得方法の提供。【解決手段】車両１０は、タイヤ１８に対して少なくともタイヤ周方向に複数配設されており、それぞれタイヤ１８の周方向における加速度を検出する加速度センサ２６と、ＥＣＵ１００とを備え、ＥＣＵ１００は、タイヤ１８の各加速度センサ２６の検出値に基づいて、タイヤ１８の車両前後方向における接地長Ｌを取得すると共に、タイヤ１８に作用するタイヤ高さ方向における荷重Ｆｚおよびタイヤ１８に作用するタイヤ幅方向における横力Ｆｙを取得し、取得したタイヤ１８の接地長Ｌ、荷重Ｆｚおよび横力Ｆｙに基づいて、タイヤ１８と路面との間の前後方向摩擦係数μｘを算出する。【選択図】図１
2007106243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤに関連する情報を取得するためのタイヤ情報取得装置において、
前記タイヤに対して少なくともタイヤ周方向に複数配設されており、それぞれの検出値に基づいて前記タイヤの所定方向における加速度を求める加速度取得手段と、
前記タイヤの各加速度に基づいて、前記タイヤの車両前後方向における接地長を取得する前後接地長取得手段と、
前記タイヤに作用するタイヤ高さ方向における荷重を取得する荷重取得手段と、
前記タイヤに作用するタイヤ幅方向における横力を取得する横力取得手段と、
前記前後接地長取得手段により取得された前記タイヤの接地長、前記荷重取得手段により取得された荷重および前記横力取得手段により取得された横力に基づいて、前記タイヤと路面との間の前後方向摩擦係数を算出する摩擦係数算出手段とを備えることを特徴とするタイヤ情報取得装置。
【請求項２】
前記荷重取得手段により取得された荷重と前記摩擦係数算出手段により算出された前後方向摩擦係数に基づいて、前記タイヤに作用する車両前後方向における力を算出する前後力算出手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ情報取得装置。
【請求項３】
前記加速度取得手段は、前記タイヤに対してタイヤ幅方向に複数列設けられており、前記横力取得手段は、各列の加速度取得手段の検出値から得られる前記タイヤの車両前後方向における接地長同士の比に基づいて前記横力を取得することを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ情報取得装置。
【請求項４】
前記各加速度取得手段は、前記タイヤのトレッド部内面に配設されており、タイヤ周方向またはタイヤ径方向における前記タイヤの加速度を検出することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のタイヤ情報取得装置。
【請求項５】
車両のタイヤに関連する情報を取得するためのタイヤ情報取得方法において、
前記タイヤに対して少なくともタイヤ周方向に複数配設された加速度取得手段の検出値に基づいて、前記タイヤの車両前後方向における接地長を取得するステップと、
前記タイヤに作用するタイヤ高さ方向における荷重を取得するステップと、
前記タイヤに作用するタイヤ幅方向における横力を取得するステップと、
前記タイヤの接地長、前記荷重および前記横力に基づいて、前記タイヤと路面との間の前後方向摩擦係数を算出するステップとを含むタイヤ情報取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のタイヤに関連する情報を取得するためのタイヤ情報取得装置およびタイヤ情報取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トレッド部、サイドウォール部、ビード部の少なくとも１箇所に、該当箇所のゴムの歪を検出する歪ゲージが埋設された車両用タイヤが知られており、この種のタイヤを用いることにより、歪みゲージの出力値に基づいてタイヤと路面との接触状況等を掌握することができる（例えば、特許文献１参照。）。また、従来から、変形によって電圧を発生する圧電素子が埋設されると共に、この圧電素子からの給電により磁界を発生する導電線がタイヤの全周に亘って延在するよう埋設されたタイヤが知られている（例えば、特許文献２参照。）。このタイヤが装着される車両の車体には、当該タイヤに埋設された導電線の磁界を検出して電流を発生する磁界センサが設けられる。そして、この車両では、磁界センサからの電流値に基づいて得られるタイヤの接地開始から接地終了までの間における時間隔、車輪速およびタイヤ半径からタイヤ接地長が求められ、タイヤ接地長に基づいてタイヤ空気圧が異常低下しているか否かチェックされる。更に、タイヤのクラウン部の内周面等に形成されたマークと、ホイールリム等に設けられたマーク位置検出手段と、マーク位置検出手段が検出したマークの位置からこのタイヤの変形を検出するタイヤ変形検出手段とを備えたタイヤ変形検出手段も知られている（例えば、特許文献３参照。）。また、特許文献４には、タイヤトレッド部の接地時間などのタイヤの接地長と１：１の対応関係にある接地長の指標をタイヤの複数位置で検出して比較することにより、タイヤに加わっている横力を推定する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２２６１２０号公報
【特許文献２】特開２００３−０６５８７１号公報
【特許文献３】特開平９−１９３６２７号公報
【特許文献４】特開２００５−２０５９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のように、従来からタイヤの変形状態を検出する装置が提案されてはいるが、近年では、ＡＢＳ制御や車両安定化制御（ＶＳＣ）といった車両運動制御を高精度に実行する観点から、タイヤと路面との間の前後方向摩擦係数を精度よく算出可能とする技術へのニーズが高まっている。
【０００４】
そこで、本発明は、タイヤと路面との間の前後方向摩擦係数を精度よく算出可能とするタイヤ情報取得装置およびタイヤ情報取得方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるタイヤ情報取得装置は、車両のタイヤに関連する情報を取得するためのタイヤ情報取得装置において、タイヤに対して少なくともタイヤ周方向に複数配設されており、それぞれの検出値に基づいてタイヤの所定方向における加速度を求める加速度取得手段と、タイヤの各加速度に基づいて、タイヤの車両前後方向における接地長を取得する前後接地長取得手段と、タイヤに作用するタイヤ高さ方向における荷重を取得する荷重取得手段と、タイヤに作用するタイヤ幅方向における横力を取得する横力取得手段と、前後接地長取得手段により取得されたタイヤの接地長、荷重取得手段により取得された荷重および横力取得手段により取得された横力に基づいて、タイヤと路面との間の前後方向摩擦係数を算出する摩擦係数算出手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
このタイヤ情報取得装置は、複数の加速度取得手段、前後接地長取得手段、荷重取得手段、横力取得手段、および摩擦係数算出手段を備える。加速度取得手段は、タイヤに対して少なくともタイヤ周方向に複数配設され、それぞれタイヤの所定方向における加速度を求める。また、前後接地長取得手段は、例えばタイヤの各加速度取得手段の検出値から得られる加速度波形におけるピーク間の時間隔等に基づいてタイヤの車両前後方向における接地長Ｌを取得する。荷重取得手段は、タイヤに作用するタイヤ高さ方向における荷重Ｆｚを取得し、横力取得手段は、タイヤに作用するタイヤ幅方向における横力Ｆｙを取得する。そして、摩擦係数算出手段は、タイヤの接地長Ｌ、荷重Ｆｚおよび横力Ｆｙに基づいて、タイヤと路面との間の前後方向摩擦係数μｘを算出する。
【０００７】
ここで、タイヤと路面との間のタイヤ幅方向における摩擦係数をμｙとし、タイヤの幅方向における接地長をＷとすると、
μｙ／μｘ  ∝  Ｗ／Ｌ
という関係が成立するので、摩擦係数μｘとμｙとの比は、
μｙ／μｘ＝α（Ｗ／Ｌ）＋β…（１）
として表すことができる（ただし、αおよびβは、実験、解析により予め定められる係数である。）。また、タイヤに作用する横力Ｆｙと荷重Ｆｚとの間には、
Ｆｙ＝μｙ・Ｆｚ…（２）
という関係が成立する。
【０００８】
従って、（１）および（２）式より、タイヤと路面との間の前後方向摩擦係数μｘは、
μｘ＝μｙ／｛α（Ｗ／Ｌ）＋β｝＝Ｆｙ／Ｆｚ／｛α（Ｗ／Ｌ）＋β｝…（３）
として表される。この結果、タイヤの幅方向における接地長Ｗを一定であるとすれば、前後接地長取得手段により取得されるタイヤの接地長Ｌ、荷重取得手段により取得される荷重Ｆｚおよび横力取得手段により取得される横力Ｆｙを上記（３）式に代入する処理を摩擦係数算出手段に実行させれば、タイヤと路面との間の前後方向摩擦係数μｘを精度よく算出することが可能となり、得られた前後方向摩擦係数μｘを例えばＡＢＳ制御や車両安定化制御（ＶＳＣ）等に供することができる。
【０００９】
更に、荷重取得手段により取得された荷重と摩擦係数算手段により算出された前後方向摩擦係数に基づいて、タイヤに作用する車両前後方向における力を算出する前後力算出手段を更に備えると好ましい。
【００１０】
すなわち、上述のようにして摩擦係数算出手段により算出される前後方向摩擦係数μｘを用いれば、タイヤに作用する車両前後方向における力Ｆｘを、
Ｆｘ＝μｘ・Ｆｚ…（４）
として精度よく求めることが可能となる。
【００１１】
また、加速度取得手段は、タイヤに対してタイヤ幅方向に複数列設けられており、横力取得手段は、各列の加速度取得手段の検出値から得られるタイヤの車両前後方向における接地長同士の比に基づいて横力を取得すると好ましい。
【００１２】
このようにタイヤに対して加速度取得手段をタイヤ幅方向に複数列にわたって設けた場合、加速度取得手段の列ごとに求まるタイヤの車両前後方向における接地長は、タイヤに作用する横力Ｆｙの大きさに応じて変化する。従って、この態様によれば、タイヤに作用するタイヤ幅方向における横力Ｆｙを精度よく求めることが可能となる。
【００１３】
そして、各加速度取得手段は、タイヤのトレッド部内面に配設されており、タイヤ周方向またはタイヤ径方向におけるタイヤの加速度を検出すると好ましい。
【００１４】
すなわち、タイヤ周方向またはタイヤ径方向におけるタイヤの加速度の変化を把握すれば、加速度波形におけるピーク間の時間隔等からタイヤの車両前後方向における接地長Ｌを精度よく求めることが可能となる。
なお、加速度取得手段は、タイヤ周方向またはタイヤ径方向におけるタイヤの加速度を直接検出する加速度センサであってもよいし、または、タイヤのトレッド部内面に歪みゲージを配設しておき、その検出値である歪み量を車載の制御装置で微分することによって、タイヤ周方向またはタイヤ径方向におけるタイヤの加速度を算出するようにしてもよい。この場合、請求項における加速度取得手段は歪みゲージと制御装置とで構成される。
【００１５】
本発明によるタイヤ情報取得方法は、車両のタイヤに関連する情報を取得するためのタイヤ情報取得方法において、タイヤに対して少なくともタイヤ周方向に複数配設された加速度取得手段の検出値に基づいて、タイヤの車両前後方向における接地長を取得するステップと、タイヤに作用するタイヤ高さ方向における荷重を取得するステップと、タイヤに作用するタイヤ幅方向における横力を取得するステップと、タイヤの接地長、荷重および横力に基づいて、タイヤと路面との間の前後方向摩擦係数を算出するステップとを含むものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、タイヤと路面との間の前後方向摩擦係数を精度よく算出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明によるタイヤ情報取得装置を備えた車両を示す概略構成図であり、図２は、図１の車両に備えられた車輪を示す部分断面図である。図１に示される車両１０は、車体１２に設けられた４体の車輪１４と、これら４体の車輪１４のうちの操舵輪を操舵する図示されない操舵装置や、これら４体の車輪１４のうちの駆動輪を駆動する図示されない走行駆動源、制動装置等を備えるものである。そして、車輪１４は、それぞれホイール１６とタイヤ１８とを含む。本実施形態において、車輪１４を構成するタイヤ１８として、いわゆるランフラットタイヤが採用されている。ただし、タイヤ１８として、ランフラットタイヤ以外の一般的な中空タイヤが採用されてもよいことはいうまでもない。
【００１９】
図２に示されるように、タイヤ１８は、いわゆるサイド補強型ランフラットタイヤであり、空気圧の低下時にランフラット走行を可能とするものである。図２に示されるように、タイヤ１８は、ビードコア１８０が埋設される一対のビード部１８１と、ビード部１８１からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部１８２と、両サイドウォール部１８２間に延在するトレッド部１８３とを含む。一対のビード部１８１、一対のサイドウォール部１８２およびトレッド部１８３には、例えば１枚の繊維材からなるカーカス１８４が埋設されており、トレッド部１８３には、カーカス１８４の外側に位置するようにベルト層１８５が埋設されている。そして、各サイドウォール部１８２には、インナーライナ１８６の内側に位置するように補強ゴム１８７が埋設されている。
【００２０】
各補強ゴム１８７は、高い剛性を有し、ホイール１６とタイヤ１８とにより画成されるタイヤ内部空間１８８内の空気圧がパンク等により低下した際に、タイヤ１８の全体をホイール１６に対して支持し、それにより、ランフラット走行を可能とする。また、ホイール１６には、打ち込み式あるいは貼り付け式のバランスウェイト１７が適宜装着される。なお、車両１０に設けられるタイヤ１８は、サイド補強型のランフラットタイヤに限られるものではなく、タイヤ内部空間１８８内の空気圧が低下した際にタイヤ１８の全体をホイール１６に対して支持する中子を備えた中子型のランフラットタイヤであってもよい。
【００２１】
図１および図２に示されるように、上述の各車輪１４には、タイヤの空気圧調整用バルブとして機能するＴＰＭＳバルブ２０が装着されている。各ＴＰＭＳバルブ２０は、ホイール１６のホイールリム１６ａに設けられた取付孔１６ｂに弾性ゴムからなるグロメット１９、ワッシャおよびボルトを介して取り付けられる。グロメット１９は、所定の剛性を有しており、タイヤ内部空間１８８を気密保持する。また、ＴＰＭＳバルブ２０のバルブキャップ２０ａは、ホイールリム１６ａの外側に突出しており、このバルブキャップ２０ａを取り外して、図示されない弁口に空気供給装置のホースを接続すれば、タイヤ内部空間１８８内に空気を供給可能となる。そして、図２に示されるように、各ＴＰＭＳバルブ２０は、タイヤ内部空間１８８内に突出するハウジング２１を有しており、ハウジング２１の内部には、車輪情報としてタイヤ内部空間１８８内の空気圧を検知する空気圧センサ２２が配置されている。
【００２２】
また、上述の各車輪１４には、複数（本実施形態では８体）の加速度センサ２６が備えられている。各加速度センサ２６は、図２に示されるように、タイヤ１８のトレッド部１８３の内面に固定されており、それぞれ設置箇所においてタイヤ１８のタイヤ周方向における加速度を車輪情報として検出する。図３に示されるように、加速度センサ２６は、トレッド部１８３の内面に対して、タイヤ周方向に複数配設されると共に、タイヤ幅方向に複数列設けられている。タイヤ周方向においては、少なくとも３体（本実施形態では９０°間隔で４体）の加速度センサ２６をトレッド部１８３の内面に配置するとよい。
【００２３】
更に、本実施形態では、加速度センサ２６の列が間隔Ｗを隔てて２列設けられており、タイヤ外側の列の各加速度センサ２６と、タイヤ内側の列の各加速度センサ２６とは、タイヤ１８の幅方向において隣り合うように配置されている。加速度センサ２６の列の間隔Ｗは、トレッド部１８３の幅と概ね等しく、値Ｗは、タイヤ１８のタイヤ幅方向における接地長であるとみなすことができる。なお、各加速度センサ２６は、設置箇所においてタイヤ１８のタイヤ径方向における加速度を車輪情報として検出するものであってもよい。また、各車輪１４のタイヤ１８に対して加速度センサ２６の列が３列以上設けられてもよい。
なお、加速度取得手段は、タイヤ周方向またはタイヤ径方向におけるタイヤの加速度を検出する加速度センサであってもよいし、または、タイヤのトレッド部内面に歪みゲージを配設しておき、その検出値である歪み量を車載の制御装置で微分することによって、タイヤ周方向またはタイヤ径方向におけるタイヤの加速度を算出するようにしてもよい。
【００２４】
図４は、本発明によるタイヤ情報取得装置の制御ブロック図である。同図に示されるように、ＴＰＭＳバルブ２０のハウジング２１内には、空気圧センサ２２に加えて、ＴＰＭＳ通信機２３、制御回路２４およびバッテリ２５が収容されている。これにより、各ＴＰＭＳバルブ２０は、それぞれ車輪情報としてのタイヤ空気圧を取得すると共に取得した車輪情報を定期的に送信可能な手段として機能する。空気圧センサ２２は、例えば半導体センサであり、タイヤ内部空間内の空気圧を検出する。ＴＰＭＳ通信機２３は、空気圧センサ２２の検出値を示す信号を所定周期（例えば３分間隔）で定期的に無線送信可能なものである。制御回路２４は、ＩＣチップ等に実装されており、空気圧センサ２２やＴＰＭＳ通信機２３を制御する。バッテリ２５は、空気圧センサ２２、ＴＰＭＳ通信機２３および制御回路２４に電力を供給する。なお、ＴＰＭＳバルブ２０は、タイヤの内部空間の空気温度を検出する温度センサや、接地圧センサ等を更に備えるものであってもよい。
【００２５】
また、タイヤ１８に設けられた各加速度センサ２６は、それぞれ増幅器２７を介して通信機（送信機）２８に接続されており、各車輪１４には、これらの加速度センサ２６、増幅器２７および通信機２８に電力を供給するバッテリ２９が設けられている。増幅器２７、通信機２８およびバッテリ２９は、対応する車輪１４の適所、例えばホイール１６の外周面等に配置されている。増幅器２７は、対応する加速度センサ２６の出力を増幅して通信機２８に与え、通信機２８は、各加速度センサ２６の出力値を示す信号を例えば１０〜２０ｍｓｅｃ程度の周期で無線送信可能なものである。
【００２６】
また、車両１０の車体１２には、図１および図４に示されるように、各車輪１４に対応するように複数（本実施形態では、４体）の車体側通信機３０が配置されている。各車体側通信機３０は、対応する車輪１４に設けられているＴＰＭＳ通信機２３や通信機２８との間で車輪情報等を示す信号を送受信可能なものである。なお、車体１２には、各車輪１４に設けられているＴＰＭＳ通信機２３や通信機２８との間で車輪情報等を示す信号を送受信可能な１体の車体側通信機が配置されてもよい。そして、各車体側通信機３０は、図１および図４に示されるように、車体１２に搭載された電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）１００に接続されている。各車体側通信機３０は、対応する車輪１４のＴＰＭＳ通信機２３や通信機２８から無線送信された信号を受信し、受け取った情報をＥＣＵ１００に与える。ＴＰＭＳ通信機２３や通信機２８からの車輪情報は、ＥＣＵ１００の所定の記憶領域（バッファ）に所定量ずつ格納保持され、ＥＣＵ１００は、各車体側通信機３０から受け取った情報を用いて各種制御を実行する。
【００２７】
ＥＣＵ１００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース、メモリ等を備えるものである。そして、ＥＣＵ１００には、図１および図４に示されるように、センサ群１０１および警報装置１０２が接続されている。センサ群１０１には、例えば、車輪１４ごとに設けられて対応する車輪１４の速度を検出する車輪速センサ１０１ａ（図４参照）等が含まれる。警報装置１０２は、ＥＣＵ１００の制御のもと、所定条件下でドライバーに警報を発するものであり、例えば、車両１０のインストルメンツパネルに設けられている警告表示装置等を含む。
【００２８】
ところで、上述の車両１０では、例えば制動装置を制御するＥＣＵが、走行駆動源を制御するＥＣＵや操舵装置を制御するＥＣＵ等と協調しながら、車両１０の挙動を安定化させるために車両１０の駆動、操舵および制動の統合制御（ＶＤＩＭ：Vehicle Dynamics Integrated Management）を実行する。このような統合制御に際しては、車両運動制御を高精度に実行する観点から、タイヤ１８と路面との間の前後方向摩擦係数μｘや、タイヤ１８に作用する車両前後方向における力Ｆｘを精度よく得ることが要求される。このため、本実施形態の車両１０では、上述のＥＣＵ１００により、各車輪１４からの車輪情報に基づいてタイヤ１８と路面との間の前後方向摩擦係数μｘおよびタイヤ１８に作用する車両前後方向における力Ｆｘが算出される。
【００２９】
図５は、タイヤ１８と路面との間の前後方向摩擦係数μｘおよびタイヤ１８に作用する車両前後方向における力Ｆｘを求めるためのルーチンを示すフローチャートである。同図に示されるルーチンは、車両１０の走行中に上述のＥＣＵ１００によって所定時間おきに車輪１４ごとに実行されるものである。ある車輪１４について図５のルーチンを実行するタイミングになると、ＥＣＵ１００は、所定の記憶領域に格納されている当該車輪１４（タイヤ１８）の各加速度センサ２６からの加速度情報に基づいて、各加速度センサ２６の検出値から得られる加速度波形におけるピーク間の時間隔Δｔを求める（Ｓ１０）。
【００３０】
ここで、各加速度センサ２６は、上述のように設置箇所においてタイヤ１８のタイヤ周方向における加速度を検出するものである。従って、図６に示されるように、車両１０の走行中に回転するタイヤ１８の接地部前端付近に位置した加速度センサ２６からは、大きな加速度値（ピーク値）を示す信号が出力される。同様に、車両１０の走行中に回転するタイヤ１８の接地部後端付近に位置した加速度センサ２６からも、図６に示されるように大きな加速度値（ピーク値）を示す信号が出力される。このため、ＥＣＵ１００は、Ｓ１０において、加速度センサ２６のサンプリング時間や、加速度波形のピーク間のデータサンプリング数等に基づいて、上記加速度波形におけるピーク間の時間隔Δｔを算出する。
【００３１】
時間隔Δｔを算出すると、ＥＣＵ１００は、当該時間隔Δｔと、該当する車輪１４に対応した車輪速センサ１０１ａからの信号に示される車輪速や予め判明しているタイヤ半径等とに基づいて、該当する車輪１４のタイヤ１８の車両前後方向における接地長Ｌを算出する（Ｓ１２）。本実施形態では、上述のように各車輪１４のタイヤ１８に対して加速度センサ２６が２列にわたって設けられていることから、Ｓ１２では、各列の加速度センサ２６からの信号に基づいて算出される時間隔Δｔより得られる接地長の平均値が接地長Ｌとして算出される。すなわち、タイヤ１８の内側列の加速度センサ２６からの信号に基づいて算出される時間隔Δｔより得られる接地長をＬｉとし、タイヤ１８の外側列の加速度センサ２６からの信号に基づいて算出される時間隔Δｔより得られる接地長をＬｏとすると、タイヤ１８の車両前後方向における接地長Ｌは、
Ｌ＝（Ｌｉ＋Ｌｏ）／２
として算出される。
【００３２】
このように、複数の加速度センサ２６をタイヤ１８のトレッド部１８３の内面に配設すると共に、タイヤ周方向またはタイヤ径方向におけるタイヤ１８の加速度を検出することにより、タイヤ周方向またはタイヤ径方向におけるタイヤ１８の加速度の変化を把握して、加速度波形におけるピーク間の時間隔Δｔ等からタイヤ１８の車両前後方向における接地長Ｌを精度よく求めることが可能となる。
【００３３】
タイヤ１８の車両前後方向における接地長Ｌを算出すると、ＥＣＵ１００は、タイヤ１８に作用するタイヤ高さ方向（車両上下方向）における荷重Ｆｚと、タイヤ１８に作用するタイヤ幅方向における横力Ｆｙとを求める（Ｓ１４）。Ｓ１４において、ＥＣＵ１００は、Ｓ１２にて算出したタイヤ１８の車両前後方向における接地長Ｌと、ＴＰＭＳバルブ２０の空気圧センサ２２により検出されたタイヤ空気圧とに基づいて荷重Ｆｚを求める。本実施形態では、タイヤ１８の車両前後方向における接地長Ｌおよびタイヤ空気圧と、荷重Ｆｚとの相関を規定するマップあるいは関数式が予め定められてＥＣＵ１００の記憶装置に記憶されており、ＥＣＵ１００は、当該マップあるいは関数式を用いて荷重Ｆｚを取得する。
【００３４】
更に、Ｓ１４において、ＥＣＵ１００は、タイヤ１８の内側列の加速度センサ２６からの信号に基づいて算出される時間隔Δｔより得られる接地長Ｌｉと、タイヤ１８の外側列の加速度センサ２６からの信号に基づいて算出される時間隔Δｔより得られる接地長Ｌｏとの比とから、タイヤ１８に作用するタイヤ幅方向における横力Ｆｙを求める。本実施形態では、タイヤ内側の接地長Ｌｉとタイヤ外側の接地長Ｌｏとの比と、横力Ｆｙとの相関を規定するマップあるいは関数式が予め定められてＥＣＵ１００の記憶装置に記憶されており、ＥＣＵ１００は、当該マップあるいは関数式を用いて横力Ｆｙを取得する。上述のようにタイヤ１８に対して加速度センサ２６をタイヤ幅方向に複数列（２列）にわたって設けた場合、加速度センサ２６の列ごとに求まるタイヤ１８の車両前後方向における接地長ＬｉおよびＬｏは、タイヤに作用する横力Ｆｙの大きさに応じて変化する。従って、接地長ＬｉおよびＬｏの比を用いれば、タイヤ１８に作用するタイヤ幅方向における横力Ｆｙを精度よく求めることが可能となる。
【００３５】
上述のようにしてタイヤ１８の車両前後方向における接地長Ｌ、荷重Ｆｚおよび横力Ｆｙを得ると、ＥＣＵ１００は、これらの値に基づいてタイヤ１８と路面との間の前後方向摩擦係数（動摩擦係数）μｘを算出する（Ｓ１６）。すなわち、Ｓ１６では、上記（１）および（２）式から得られる（３）式を用いて、タイヤ１８と路面との間の前後方向摩擦係数μｘが、
μｘ＝Ｆｙ／Ｆｚ／｛α（Ｗ／Ｌ）＋β｝
として算出される。この際、タイヤ１８のタイヤ幅方向における接地長を示す値Ｗとしては、加速度センサ２６の列の間隔Ｗが（３）式に代入される。これにより、タイヤ１８と路面との間の前後方向摩擦係数μｘを精度よく算出することが可能となり、得られた前後方向摩擦係数μｘを上述の車両統合制御に供することができる。
【００３６】
更に、ＥＣＵ１００は、Ｓ１６にて算出されたタイヤ１８と路面との間の前後方向摩擦係μｘに基づいて、タイヤ１８に作用する車両前後方向における力Ｆｘを算出する（Ｓ１８）。すなわち、上述のようにして算出される前後方向摩擦係数μｘを用いれば、タイヤ１８に作用する車両前後方向における力Ｆｘは、（４）式より、Ｆｘ＝μｘ・Ｆｚとして精度よく算出され得る。そして、このようにして算出される車両前後方向における力Ｆｘも、車両統合制御に供されることになる。
【００３７】
なお、本実施形態に係る車両１０では、車両１０の駆動、操舵および制動の統合制御が実行され、当該車両統合制御に図５のルーチンを経て算出される前記方向摩擦係数μｘや車両前後方向における力Ｆｘが供されるが、これに限られるものではない。すなわち、図５のルーチンを経て算出される前記方向摩擦係数μｘや車両前後方向における力Ｆｘは、例えば一般的なＡＢＳ制御や車両安定化制御（ＶＳＣ）に供され得ることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるタイヤ情報取得装置を備えた車両を示す概略構成図である。
【図２】図１の車両に備えられた車輪を示す部分断面図である。
【図３】図１の車両に備えられた車輪のタイヤにおける加速度センサの配置態様を示す模式図である。
【図４】本発明によるタイヤ情報取得装置の制御ブロック図である。
【図５】図１の車両においてタイヤと路面との間の前後方向摩擦係数およびタイヤに作用する車両前後方向における力を求めるためのルーチンを示すフローチャートである。
【図６】タイヤの接地状態と、タイヤに設けられた加速度の検出値から得られる加速度波形との関係を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  車両、１２  車体、１４  車輪、１６  ホイール、１８  タイヤ、２０  ＴＰＭＳバルブ、２２  空気圧センサ、２３  ＴＰＭＳ通信機、２４  制御回路、２５  バッテリ、２６  加速度センサ、２７  増幅器、２８  通信機、２９  バッテリ、３０  車体側通信機、１００  ＥＣＵ、１０１  センサ群、１０１ａ  車輪速センサ、１０２  警報装置、１８３  トレッド部、１８８ タイヤ内部空間。
【図１】
2007106243.tif 000003
【図２】
2007106243.tif 000004
【図３】
2007106243.tif 000005
【図４】
2007106243.tif 000006
【図５】
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【図６】
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