(57)【要約】【課題】少ないセンサでタイヤに作用する荷重を精度よく推定できる方法とその装置を提供する。【解決手段】タイヤに作用する荷重を推定する荷重量推定装置１０を、加速度センサー１１と、加速度センサー１１の出力からタイヤ径方向加速度波形を検出する加速度波形検出手段１３と、前記加速度波形を微分して微分加速度波形を求め微分加速度波形演算手段１４と、微分加速度波形に出現する踏み込み端側のピーク位置と蹴り出し端側のピーク位置とを検出するピーク位置検出手段１５と、前記ピーク位置から接地時間と回転時間と算出するとともに、算出された接地時間と回転時間との比である接地時間比を演算する接地時間比演算手段１６と、演算された接地時間比と記憶手段１８に記憶された接地時間比と荷重との関係を示すＫ−Ｗマップ１８Ｍとから当該タイヤに作用する荷重を推定する荷重量推定手段１９とから構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤトレッドの内面側に配置された加速度センサーの出力から当該タイヤのタイヤ径方向加速度波形を検出するステップと、
前記タイヤ径方向加速度波形を微分して微分加速度波形を求めるステップと、
前記微分加速度波形からタイヤの接地時間と回転時間とを算出するステップと、
前記接地時間と前記回転時間との比である接地時間比を演算するステップと、
前記演算された接地時間比から当該タイヤに作用する荷重を推定するステップと、
を備えるタイヤ荷重推定方法。
【請求項２】
前記タイヤの内圧を検出するステップを設けるとともに、
前記荷重を推定するステップでは、
前記演算された接地時間比と前記検出された内圧とから、当該タイヤに作用する荷重を推定することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ荷重推定方法。
【請求項３】
接地時間比とタイヤの内圧とタイヤに作用する荷重との関係を示すマップを予め求めておき、
前記荷重を推定するステップでは、
前記演算された接地時間比と前記検出されたタイヤの内圧と前記マップとから当該タイヤに作用する荷重を推定することを特徴とする請求項２に記載のタイヤ荷重推定方法。
【請求項４】
前記荷重を推定するステップでは、
前記演算された接地時間比を前記検出された内圧により補正し、この補正された接地時間比から当該タイヤに作用する荷重を推定することを特徴とする請求項２に記載のタイヤ荷重推定方法。
【請求項５】
前記タイヤの摩耗量を推定するステップを設けるとともに、
前記荷重を推定するステップでは、
前記演算された接地時間比を前記推定された摩耗量により補正し、この補正された接地時間比から当該タイヤに作用する荷重を推定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のタイヤ荷重推定方法。
【請求項６】
タイヤトレッドの内面側に配置されて前記タイヤのタイヤ径方向加速度を検出する加速度センサーと、
前記加速度センサーの出力信号から、接地面近傍を含むタイヤ径方向加速度波形を抽出する加速度波形抽出手段と、
前記タイヤ径方向加速度波形を微分して微分加速度波形を求める微分演算手段と、
前記微分加速度波形に出現する２つの接地端部のピーク位置である踏み込み端側ピーク位置と蹴り出し端側ピーク位置とを検出するピーク位置検出手段と、
前記踏み込み端側ピーク位置と蹴り出し端側ピーク位置との間隔である接地時間を算出する接地時間算出手段と、
前記タイヤ径方向加速度波形における隣接する２つの踏み込み端側ピーク位置の間隔、もしくは、隣接する２つの蹴り出し端側ピーク位置の間隔から、当該タイヤが１回転する時間である回転時間を算出する回転時間算出手段と、
前記算出された接地時間と回転時間との比である回転時間比を演算する接地時間比演算手段と、
前記タイヤの内圧を検出する内圧検出手段と、
予め求めておいた接地時間比とタイヤの内圧とタイヤに作用する荷重との関係を示すマップを記憶する記憶手段と、
前記演算された接地時間比と前記検出されたタイヤの内圧と前記マップとから当該タイヤに作用する荷重を推定する荷重量推定手段と、
を備えるタイヤ荷重推定装置。
【請求項７】
タイヤトレッドの内面側に配置されて前記タイヤのタイヤ径方向加速度を検出する加速度センサーと、
前記加速度センサーの出力信号から、接地面近傍を含むタイヤ径方向加速度波形を抽出する加速度波形抽出手段と、
前記タイヤ径方向加速度波形を微分して微分加速度波形を求める微分演算手段と、
前記微分加速度波形に出現する２つの接地端部のピーク位置である踏み込み端側ピーク位置と蹴り出し端側ピーク位置とを検出するピーク位置検出手段と、
前記踏み込み端側ピーク位置と蹴り出し端側ピーク位置との間隔である接地時間を算出する接地時間算出手段と、
前記タイヤ径方向加速度波形における隣接する２つの踏み込み端側ピーク位置の間隔、もしくは、隣接する２つの蹴り出し端側ピーク位置の間隔から、当該タイヤが１回転する時間である回転時間を算出する回転時間算出手段と、
前記算出された接地時間と回転時間との比である回転時間比を演算する接地時間比演算手段と、
予め求めておいた接地時間比とタイヤに作用する荷重との関係を示すマップを記憶する記憶手段と、
前記演算された接地時間比と前記マップとから当該タイヤに作用する荷重を推定する荷重量推定手段とを備えるとともに、
前記タイヤの内圧を検出する内圧検出手段と、
前記演算された接地時間比を前記検出された内圧により補正する接地時間比補正手段とを備え、
前記荷重量推定手段は、
前記補正された接地時間比から当該タイヤに作用する荷重を推定するタイヤ荷重推定装置。
【請求項８】
前記タイヤの摩耗量を推定する摩耗量推定手段を設けるとともに、
前記荷重量推定手段は、
前記演算された接地時間比を前記推定された摩耗量により補正し、この補正された接地時間比を用いて当該タイヤに作用する荷重を推定することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のタイヤ荷重推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤトレッドの内面側に配置された加速度センサーの出力信号を用いて、当該タイヤに作用する荷重を推定する方法とその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤレッドの内面側に、車両走行時にタイヤに作用する荷重の周方向の変化を検出する複数の圧電素子と幅方向の変化を検出する複数の圧電素子とを配置し、荷重の周方向の変化から検出される当該タイヤの周方向の接地長と、荷重の幅方向の変化から検出される当該タイヤの幅方向の接地幅とに基づいて当該タイヤの接地面積を算出するとともに、タイヤの空気圧を計測し、この計測された空気圧と前記算出された接地面積とから、当該タイヤに作用する荷重を推定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１８６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に記載の方法では、荷重の周方向の変化と幅方向の変化とを検出するため、複数のセンサ（圧電素子）をタイヤレッドの内面側に配置する必要があった。また、前記特許文献１では、空気圧を考慮に入れているものの、接地面積を用いて荷重を推定しているので、荷重の推定精度が十分とはいえなかった。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、少ないセンサでタイヤに作用する荷重を精度よく推定できる方法とその装置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】
【０００６】
本発明は、タイヤに作用する荷重を推定する方法であって、タイヤトレッドの内面側に配置された加速度センサーの出力から当該タイヤのタイヤ径方向加速度波形を検出するステップと、前記タイヤ径方向加速度波形を微分して微分加速度波形を求めるステップと、前記微分加速度波形からタイヤの接地時間と回転時間とを算出するステップと、前記接地時間と前記回転時間との比である接地時間比を演算するステップと、前記演算された接地時間比から当該タイヤに作用する荷重を推定するステップとを備えることを特徴とする。
このように、加速度センサーの出力から検出されるタイヤ径方向加速度波形を用いて算出される接地時間と回転時間とからタイヤに作用する荷重を推定したので、少ないセンサでタイヤに作用する荷重を精度よく推定することができる。
【０００７】
また、前記タイヤの内圧を検出するステップを設け、前記演算された接地時間比と前記検出された内圧とから、当該タイヤに作用する荷重を推定したので、荷重の推定精度を更に向上させることができる。
このとき、接地時間比とタイヤの内圧とタイヤに作用する荷重との関係を示すマップを予め求めておき、荷重を推定するステップでは、演算された接地時間比と検出されたタイヤの内圧と前記マップとから当該タイヤに作用する荷重を推定する前記演算された接地時間比を前記検出された内圧により補正し、この補正された接地時間比から当該タイヤに作用する荷重を推定したので、タイヤに作用する荷重を確実に推定できる。
また、演算された接地時間比を検出された内圧により補正し、この補正された接地時間比から当該タイヤに作用する荷重を推定してもよい。
【０００８】
また、タイヤの摩耗量を推定するステップを設けるとともに、荷重を推定するステップでは、前記演算された接地時間比を前記推定された摩耗量により補正し、この補正された接地時間比から当該タイヤに作用する荷重を推定したので、タイヤの摩耗による影響を低減することができる。
【０００９】
また、本発明は、タイヤに作用する荷重を推定するタイヤ荷重推定装置であって、タイヤ内に配置されて前記タイヤのタイヤ径方向加速度を検出する加速度センサーと、前記加速度センサーの出力信号から、接地面近傍を含むタイヤ径方向加速度波形を抽出する加速度波形抽出手段と、前記タイヤ径方向加速度波形を微分して微分加速度波形を求める微分演算手段と、前記微分加速度波形に出現する２つの接地端部のピーク位置である踏み込み端側ピーク位置と蹴り出し端側ピーク位置とを検出するピーク位置検出手段と、前記踏み込み端側ピーク位置と蹴り出し端側ピーク位置との間隔である接地時間を算出する接地時間算出手段と、前記タイヤ径方向加速度波形における隣接する２つの踏み込み端側ピーク位置の間隔、もしくは、隣接する２つの蹴り出し端側ピーク位置の間隔から、当該タイヤが１回転する時間である回転時間を算出する回転時間算出手段と、前記算出された接地時間と回転時間との比である回転時間比を演算する接地時間比演算手段と、前記タイヤの内圧を検出する内圧検出手段と、予め求めておいた接地時間比とタイヤの内圧とタイヤに作用する荷重との関係を示すマップを記憶する記憶手段と、前記演算された接地時間比と前記検出されたタイヤの内圧と前記マップとから当該タイヤに作用する荷重を推定する荷重量推定手段とを備えることを特徴とする。
このような構成を採ることにより、精度の高いタイヤ荷重推定装置を実現できる。
また、前記演算された接地時間比を検出された内圧により補正する接地時間比補正手段を設けるとともに、前記荷重量推定手段では、前記補正された接地時間比から当該タイヤに作用する荷重を推定する構成としてもよい。
また、前記タイヤの摩耗量を推定する摩耗量推定手段を設けるとともに、前記荷重量推定手段では、前記演算された接地時間比を前記推定された摩耗量により補正し、この補正された接地時間比を用いて当該タイヤに作用する荷重を推定する構成としたので、タイヤの摩耗による影響を低減することができる。
【００１０】
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態１に係るタイヤ荷重推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】加速度センサーの取付け例を示す図である。
【図３】加速度波形と微分加速度波形の一例を示す図である。
【図４】微分加速度波形と接地時間及び回転時間との関係を示す図である。
【図５】接地時間比と荷重との関係を示す図（Ｋ−Ｗマップ）である。
【図６】接地時間比と空気圧との関係を示す図である。
【図７】補正された請求項地時間比からタイヤに作用する荷重を推定する方法を示す図である。
【図８】本実施の形態１に係るタイヤ荷重推定方法のフローチャートである。
【図９】接地時間比と残溝量と荷重との関係を示す図である。
【図１０】タイヤの装着位置を示す図である。
【図１１】新品のタイヤと摩耗したタイヤの接地状態を示す図である。
【図１２】本発明による荷重推定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係るタイヤ荷重推定装置１０の構成を示すブロック図で、同図において、１１は加速度センサー、１２は内圧検出手段としての圧力センサー、１３は加速度波形抽出手段、１４は微分加速度波形演算手段、１５はピーク位置算出手段、１６は接地時間比演算手段、１７は接地時間比補正手段、１８は記憶手段、１９は荷重推定手段である。
加速度センサー１１と圧力センサー１２とがセンサー部１０Ａを構成し、加速度波形抽出手段１３から荷重推定手段１９までの各手段、及び、記憶手段１８が記憶・演算部１０Ｂを構成する。
記憶・演算部１０Ｂを構成する各手段は、例えば、コンピュータのソフトウェア及びＲＡＭ等の記憶装置により構成され、図示しない車体側に配置される。
加速度センサー１１は、図２に示すように、タイヤ１のインナーライナー部２の同図のＣＬで示すタイヤ幅方向中心に、検出方向がタイヤ径方向になるように配置されて、タイヤトレッド３のセンター部４の内面に作用するタイヤ径方向加速度を検出する。
圧力センサ１２は、ホイールリム５のタイヤ気室６側に配置されて、タイヤの内圧であるタイヤ気室６内の空気の圧力（空気圧Ｐ）を計測する。
加速度センサー１１と圧力センサ１２の出力信号を記憶・演算部１０Ｂに送る構成としては、例えば、図２に示すように、インナーライナー部２もしくはホイールリム５に送信器７を設置して、加速度センサー１１と圧力センサ１２の出力信号をそれぞれ図示しない増幅器で増幅した後、無線にて車体側に配置された記憶・演算部１０Ｂに送信する構成とすることが好ましい（図２では、加速度センサー１１と送信器７との配線を省略している）。
あるいは、記憶・演算部１０Ｂをタイヤ１側に設けて荷重推定手段１９で推定した摩耗量のデータを車体側の車両制御装置（図示せず）に送信する構成としてもよい。
【００１３】
加速度波形抽出手段１３は、加速度センサー１１から出力されるタイヤ径方向加速度信号からセンター部４におけるタイヤ径方向加速度の時系列波形であるタイヤ径方向加速度波形（以下、加速度波形という）を抽出する。
微分加速度波形演算手段１４は、加速度波形抽出手段１３で抽出された加速度波形を時間微分して微分加速度波形を求める。
図３（ａ）は、加速度センサー１１で検出した径方向加速度波形の一例を示す図で、横軸は時間［sec]、縦軸は加速度の大きさ［G］である。加速度波形では、同図の左側の丸印に示す踏み込み側の接地端（以下、踏み込み端Ｅfという）右側の丸印に示す蹴り出し側の接地端（以下、蹴り出し端Ｅkという）の２つの接地端において加速度の大きさが０となる。
また、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した加速度波形を微分して得られた微分加速度波形を示す図で、横軸は時間［sec.］、縦軸は微分加速度の大きさ[G/sec.]である。同図に示すように、微分加速度波形には、踏み込み端Ｅfと蹴り出し端Ｅkとに大きなピークが出現する。
タイヤの接地時間Ｔcは、加速度波形のゼロクロス点である踏み込み端Ｅfの位置と蹴り出し端の位置Ｅkとの時間間隔であるが、ゼロクロス点の間隔を正確に求めるのは難しいので、本例では、微分加速度波形における２つのピーク位置である踏み込み側のピーク位置と蹴り出し側のピーク位置との時間間隔を接地時間Ｔcとした。
なお、本例では、図４に示すように、接地時間Ｔcに加えて回転時間Ｔrも算出するので、少なくともタイヤ２回転分以上の微分加速度波形を求めることが好ましい（実際には、少なくとも２つの踏み込み側のピーク位置、もしくは、少なくとも２つのと蹴り出し側のピーク位置を検出できればよい）。
【００１４】
接地時間比演算手段１６は、接地時間算出部１６ａと回転時間算出部１６ｂと接地時間比演算部１６ｃとを備え、接地時間比Ｋ＝Ｔc/Ｔrを算出する。
具体的には、接地時間算出部１６ａは、図４に示す微分加速度波形に出現する踏み込み側のピーク位置と蹴り出し側のピーク位置との時間間隔を算出し、これを接地時間Ｔcとして接地時間比演算部１６ｃに送る。
一方、回転時間算出部１６ｂは、時間的に隣接する２つの踏み込み側のピークの間の時間間隔、もしくは、２つの蹴り出し側のピークの時間間隔を算出し、これを回転時間Ｔrとして接地時間比演算部１６ｃに送る。
接地時間比演算部１６ｃでは、前記算出された接地時間Ｔcと回転時間Ｔrとを用いて、接地時間比Ｋ＝Ｔc/Ｔrを算出し、接地時間比補正手段１７に送る。なお、接地時間比Ｋは、タイヤ１の空気圧が予め設定された基準空気圧Ｐ0であるとした場合の接地時間比であるので、以下、演算された接地時間比を接地時間比Ｋ0と表す。
接地時間比補正手段１７では、接地時間比演算手段１６で演算された接地時間比Ｋ0を、圧力センサ１２で計測された空気圧Ｐを用いて補正する。
すなわち、図５に示すように、接地時間比Ｋの大きさはタイヤに作用する荷重とほぼ直線関係にあり、荷重が重ければ接地時間比Ｋは増加するが、図６に示すように、内圧（空気圧）Ｐが高くなると接地時間比Ｋは小さくなる。したがって、演算された接地時間比Ｋ0を空気圧Ｐを用いて補正すれば、荷重の推定精度を高めることができる。
具体的には、空気圧がＰのときの接地時間比をＫpとすると、Ｋ0とＫpとは、以下の式（１）に示す関係にある。
Ｋp＝Ｋ0＋ｍ（Ｐ−Ｐ0）、ｍ＜０  ……（１）
接地時間比補正手段１７では、計測された空気圧Ｐと基準接地圧Ｐ0とを比較し、計測された空気圧Ｐが基準接地圧Ｐ0からズレている場合には、接地時間比演算手段１６で演算された接地時間比Ｋ0を、上記式（１）を用いて補正する。
なお、図６に示す接地時間比Ｋ0と空気圧Ｐとの関係を示す右下がりの直線は、荷重がＷ＝１４５０Ｋｇのときの例であるが、直線の傾きｍは荷重Ｗによらずほぼ一定であるので、算出された接地時間比Ｋ0を上記式（１）を用いて補正することができる。
記憶手段１８は、図５に示すような、接地時間比Ｋとタイヤに作用する荷重との関係を示すマップ（Ｋ−Ｗマップ１８Ｍ）を記憶する。
荷重推定手段１９は、図７に示すように、接地時間比補正手段１７で補正された接地時間比Ｋpと、Ｋ−Ｗマップ１８Ｍとから、当該タイヤ１に作用する荷重Ｗpを推定する。
【００１５】
次に、タイヤ荷重推定装置１０を用いてタイヤ１に作用する荷重を推定する方法について、図８のフローチャートを参照して説明する。
まず、加速度センサー１１により、タイヤトレッド３の変形に伴って変形するインナーライナー部２内面におけるタイヤ径方向加速度を検出するとともに、圧力センサ１２により空気圧Ｐを計測し、堅守されたタイヤ径方向加速度と計測された空気圧Ｐとを送信器７から車体側に配置された記憶・演算部１０Ｂに送信する（ステップＳ１０）。
記憶・演算部１０Ｂでは、加速度センサー１１から連続して出力されるタイヤトレッド３に作用するタイヤ径方向加速度の大きさを表す信号から加速度波形を抽出する（ステップＳ１１）。
次に、抽出された加速度波形を時間微分して微分加速度波形を求めた後、微分加速度波形から踏み込み端Ｅf側のピーク位置と蹴り出し端Ｅk側のピーク位置、及び、タイヤ１回転後の蹴り出し端Ｅk側のピーク位置を検出する（ステップＳ１２）。
そして、踏み込み端Ｅf側のピーク位置と蹴り出し端Ｅk側のピーク位置との時間間隔から接地時間Ｔcを算出するとともに、隣接する２つの蹴り出し端Ｅk側のピーク位置の時間間隔から回転時間Ｔrを算出し（ステップＳ１３）た後、接地時間Ｔcと回転時間Ｔrとの比である接地時間比Ｋ0＝Ｔc/Ｔrを演算する（ステップＳ１４）。
次に、演算された接地時間比Ｋを、圧力センサ１２で計測された空気圧Ｐを用いて補正し（ステップＳ１５）する。補正された接地時間比Ｋpは、式Ｋp＝Ｋ−ｍ（Ｐ−Ｐ0）により算出される。
最後に、補正された接地時間比Ｋpと予め求めておいた接地時間比Ｋとタイヤに作用する荷重との関係を示すＫ−Ｗマップ１８Ｍと用いて、タイヤ１に作用する荷重Ｗpを推定する（ステップＳ１６）。具体的には、図７の破線で示す接地時間比Ｋとタイヤに作用する荷重Ｗとの関係を示す直線と直線Ｋ＝Ｋpとの交点が空気圧がＰのときの推定荷重Ｗpとなる。
なお、空気圧Ｐによる補正は必須事項ではないが、本例のように、補正された接地時間比Ｋpを用いれば、荷重の推定精度を一層高めることができるので好ましい。
【００１６】
なお、前記実施の形態１では、補正された接地時間比ＫpとＫ−Ｗマップ１８Ｍとを用いてタイヤに作用する荷重Ｗpを推定したが、予め、接地時間比Ｋと空気圧Ｐと荷重Ｗとの関係を示すマップ（Ｋ−Ｐ−Ｗマップ）求めておき、演算された接地時間比Ｋ0と空気圧Ｐとから直接タイヤに作用する荷重を推定してもよい。
Ｋ−Ｐ−Ｗマップとしては、例えば、図６に示した空気圧Ｐが高くなると接地時間比Ｋとの関係を示す直線を複数の荷重Ｗk（ｋ＝１〜ｎ）についてプロットしたものなどを用いることができる。すなわち、図６に、例えば、Ｗ＝６００Ｋｇ〜２６００Ｋｇの範囲で、かつ、ΔＷ＝２００Ｋｇ毎に求めた複数本の直線（Ｋpw＝Ｋ0w−ｍ（Ｐ−Ｐ0））をプロットしたものをＫ−Ｐ−Ｗマップとすればよい。そして、演算された接地時間比がＫs、計測された空気圧がＰｓであったときには、Ｋ−Ｐ−Ｗマップの直線Ｋ＝Ｋsと直線Ｐ＝Ｐｓとの交点を通る直線の荷重を推定荷重Ｗｓとすればよい。なお、直線Ｋ＝Ｋsと直線Ｐ＝Ｐｓとの交点が２つの直線の間にある場合には、内挿法等により推定荷重Ｗｓを求めればよい。
【００１７】
実施の形態２．
前記実施の形態１では、算出された接地時間比Ｋ0を空気圧Ｐで補正したが、図９（ａ），（ｂ）に示すように、接地長（接地時間比Ｋ）はタイヤ１の摩耗量にも依存するので、算出された接地時間比Ｋ0を摩耗量により補正すれば、荷重の推定精度を一層高めることができる。なお、本例では、タイヤ１の摩耗量に代えて残溝量を用いた。
図１０（ａ）は、タイヤの装着位置を示す図である。
一般に積載された荷重が同じであっても、装着位置によりタイヤに作用する荷重が異なるので、本例では、大型トラックの前輪であるステアリング軸に装着されたタイヤ（以下、タイヤ（１）という）と、後輪である駆動軸に装着されたタイヤのうちの外側のタイヤ（以下、タイヤ（５）という）について、残溝量と接地時間比Ｋとの関係を調べた。タイヤ寸法は、いずれも、245/70R19.5である。
なお、図９（ａ），（ｂ）の「ＮＥＷ」は、図１１（ａ）に示す、残溝量が１４ｍｍのタイヤで、「ＷＯＲＮ」は、図１１（ｂ）に示す、残溝量が３ｍｍのタイヤである。また、以下の［表１］（ａ），（ｂ）は、タイヤ(１)，（５）に作用する荷重である。
【表１】
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また、［表１］（ａ），（ｂ）において、ＮＥＷ（１）〜ＮＥＷ（４）及びＷＯＲＮ（１）〜ＷＯＲＮ（４）は、車両に積載した荷重で、Ｌｏａｄはそのときの各タイヤ（１），（５）に作用する荷重の大きさ（Ｋｇ）の実測値である。
図９（ａ），（ｂ）から明らかなように、残溝量が大きいと接地時間比も大きい。これは、残溝量が少ない摩耗したタイヤ（ＷＯＲＮ）では、残溝量が多い新品のタイヤ（ＮＥＷ）に比較してトレッド剛性が高くなるためである。この結果は、図１１（ａ），（ｂ）の右側の図に示した残溝量が１４ｍｍのタイヤと残溝量が３ｍｍのタイヤのフットプリントと対応している。
また、残溝量Ｄと接地時間比Ｋとの関係を示す右上がりの直線の傾きｍ’は、空気圧Ｐの場合と同様に、荷重よらずほぼ一定であるので、算出された接地時間比Ｋ0を下記の式（２）を用いて補正することができる。
ＫM＝Ｋ0＋ｍ’（Ｄ−Ｄ0）  、ｍ’＞０……（２）
ここで、Ｄ0は、新品のタイヤの溝深さである。
なお、予め、接地時間比Ｋと残溝量Ｄと荷重Ｗとの関係を示すマップ（Ｋ−Ｄ−Ｗマップ）求めておき、演算された接地時間比Ｋ0と残溝量ＤとＫ−Ｄ−Ｗマップとからタイヤに作用する荷重を推定してもよい。Ｋ−Ｄ−Ｗマップとしては、例えば、図９（ａ），（ｂ）に示したものを用いればよい。
また、Ｋ−Ｄ−Ｗマップはタイヤの装着位置により異なるので、タイヤの装着位置毎にＫ−Ｄ−Ｗマップを準備することが好ましい。
【００１８】
なお、摩耗量もしくは残溝量については、例えば、特開２０１３−１６９８１６号公報に開示されている、図３（ａ）に示した加速度波形の踏み込み前領域（踏み込み端Ｅfとよりも前の領域）から算出した踏み込み前の振動レベルの大きさである踏み込み前帯域値Ｐと、図３（ｂ）に示した微分加速度波形の接地端部に出現するピークの大きさである微分ピーク値Ｖとを算出する操作を複数回繰り返して、微分ピーク値の平均である微分ピーク平均値Ｖi-avを算出した後、踏み込み前帯域値Ｐと微分ピーク平均値Ｖi-avとの関係を示す近似線を求め、この近似線から予め設定された基準踏み込み前帯域値Ｐkに対応する微分ピーク値である基準微分ピーク値Ｖkを算出し、この基準微分ピーク値Ｖkと、予め求めておいた基準微分ピーク値Ｖkとタイヤの摩耗量Ｍとの関係を示すＶ−Ｍマップとから当該タイヤの摩耗量を推定するなど、公知の方法を用いて求めればよい。
【００１９】
また、前記実施の形態１，２では、算出された接地時間比Ｋ0を、それぞれ、空気圧Ｐもしくは残溝量Ｄで補正したが、空気圧Ｐと残溝量Ｄの両方で補正すれば、荷重の推定精度を一層高めることができる。
図１２は、本発明によるタイヤ荷重推定装置１０を用いて推定した推定荷重と実荷重との関係を示す図で、同図に示すように、推定荷重と実荷重とは、相関係数Ｒがほぼ１である。したがって、本発明を用いれば、タイヤに作用する荷重を精度よく推定することができることがわかる。
【符号の説明】
【００２０】
１  タイヤ、２  インナーライナー部、３  タイヤトレッド、４  センター部、
５  ホイールリム、６  タイヤ気室、７  送信機、
１０  タイヤ荷重推定装置、１０Ａ  センサー部、１０Ｂ  記憶・演算部、
１１  加速度センサー、１２  圧力センサー、１３  加速度波形抽出手段、
１４  微分加速度波形演算手段、１５  ピーク位置算出手段、
１６  接地時間比演算手段、１６ａ  接地時間算出部、１６ｂ  回転時間算出部、
１６ｃ  接地時間比演算部、１７  接地時間比補正手段、１８  記憶手段、
１８Ｍ  Ｋ−Ｗマップ、１９  荷重推定手段。
【図１】
2017161477.tif 000004
【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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