(57)【要約】【課題】タイヤの動作パラメータを決定する。【解決手段】クラウン部１６およびインナーライナー１５の下方のタイヤの内側キャビティ内に取り付けられ、スリップ比を決定するための周方向信号、スリップ角を決定するための横方向信号、およびタイヤに対する荷重を決定するための半径方向信号を生成する三軸加速度計を含む三脚センサ２８を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの動作パラメータを決定する組立体において、
三脚センサを有し、
前記三脚センサは、クラウン部および前記三脚センサが取り付けられたインナーライナーの下方の前記タイヤの内側キャビティ内に取り付けられ、スリップ比を決定するための周方向信号、スリップ角を決定するための横方向信号、および前記タイヤに対する荷重を決定するための半径方向信号を生成する三軸加速度計を含むことを特徴とする組立体。
【請求項２】
タイヤ磨耗状態推定システムにおいて、
車両を支持する少なくとも１つのタイヤと、
前記タイヤに取り付けられ、タイヤ空気圧を測定してタイヤ空気圧データを生成し、タイヤ縦モード周波数を測定してタイヤ縦モード周波数データを生成し、タイヤ固有識別データを使用してタイヤ固有の周波数モード係数を生成し、前記タイヤ空気圧データ、前記縦モード周波数データ、および前記タイヤ固有の周波数モード係数に基づいてタイヤ摩耗状態の推定値を算出する三軸センサとを有することを特徴とするタイヤ磨耗状態推定システム。
【請求項３】
前記三軸センサは、タイヤキャビティ圧を測定し、前記タイヤキャビティ圧測定値から導かれた前記タイヤ空気圧データを送信するように動作するタイヤ取付け式圧力測定デバイスを有することを特徴とする、請求項２に記載のタイヤ磨耗状態推定システム。
【請求項４】
前記三軸センサには、タイヤ固有の識別データが記憶されることを特徴とする、請求項３に記載のタイヤ磨耗状態推定システム。
【請求項５】
前記タイヤ固有の周波数モード係数は、タイヤ縦モード周波数の車両上測定値またはタイヤ内測定値を使用して前記三軸センサによって生成されることを特徴とする、請求項４に記載のタイヤ磨耗状態推定システム。
【請求項６】
前記タイヤ縦モード周波数データの測定は、ホイールに取り付けられた加速度計またはタイヤクラウンに取り付けられた加速度計によって行われることを特徴とする、請求項５に記載のタイヤ磨耗状態推定システム。
【請求項７】
前記三軸センサは、タイヤ磨耗状態とタイヤ縦モード周波数との間の相関モデルを有することを特徴とする、請求項６に記載のタイヤ磨耗状態推定システム。
【請求項８】
前記相関モデルは、前記タイヤの摩耗状態と、タイヤ空気圧データと、前記タイヤのタイヤ縦モード周波数データとの間の依存性を取得する多項式モデルに基づく再帰的最小二乗アルゴリズムを有することを特徴とする、請求項７に記載のタイヤ磨耗状態推定システム。
【請求項９】
前記三軸センサは、タイヤ磨耗状態とタイヤ縦モード周波数との間の相関モデルを有することを特徴とする、請求項２に記載のタイヤ磨耗状態推定システム。
【請求項１０】
前記相関モデルは、タイヤの摩耗状態と、タイヤ空気圧データと、タイヤ縦モード周波数データとの間の依存性を取得する多項式モデルに基づく再帰的最小二乗アルゴリズムを有することを特徴とする、請求項９に記載のタイヤ磨耗状態推定システム。
【請求項１１】
タイヤ磨耗状態推定システムにおいて、
車両を支持する少なくとも１つのタイヤと、
前記タイヤに固定され、タイヤキャビティの圧力を測定してタイヤ空気圧データを送信するように動作する三軸センサと、
前記三軸センサ内に記憶され、前記三軸センサからアクセスできるタイヤ固有識別データとを有し、
前記三軸センサは、タイヤ縦モード周波数を測定してタイヤ縦モード周波数データを生成し、前記タイヤ固有識別データおよびタイヤ縦モード周波数の車両上測定値またはタイヤ内測定値を使用してタイヤ固有の周波数モード係数を生成し、タイヤ空気圧データ、タイヤ縦モード周波数データ、およびタイヤ固有の周波数モード係数に基づいてタイヤ摩耗状態の推定値を算出することを特徴とするタイヤ磨耗状態推定システム。
【請求項１２】
前記タイヤ縦モード周波数の測定値は、ホイールに取り付けられた加速度計またはタイヤクラウンに取り付けられた加速度計から取得されることを特徴とする、請求項１１に記載のタイヤ磨耗状態推定システム。
【請求項１３】
前記三軸センサは、タイヤ磨耗状態とタイヤ縦モード周波数との間の相関モデルを有することを特徴とする、請求項１１に記載のタイヤ磨耗状態推定システム。
【請求項１４】
前記相関モデルは、前記タイヤの摩耗状態と、タイヤ空気圧データと、タイヤ縦モード周波数との間の依存性を取得する多項式モデルに基づく再帰的最小二乗アルゴリズムを有することを特徴とする、請求項１３に記載のタイヤ磨耗状態推定システム。
【請求項１５】
タイヤ磨耗状態推定方法であって、
タイヤキャビティ空気圧を測定してタイヤ空気圧データを生成する三軸センサを、車両を支持するタイヤに固定することと、
タイヤ縦モード周波数を測定してタイヤ縦モード周波数データを生成することと、
タイヤ固有識別データを使用してタイヤ固有の周波数モード係数を生成することと、
前記タイヤ空気圧データ、縦モード周波数データ、およびタイヤ固有の周波数モード係数に基づいてタイヤ磨耗状態の推定値を算出することとを有することを特徴とする方法。
【請求項１６】
さらに、タイヤ縦モード周波数の車両上測定値またはタイヤ内測定値を使用してタイヤ固有の周波数モード係数を生成することを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
さらに、ホイールに取り付けられた加速度計またはタイヤクラウンに取り付けられた加速度計から前記タイヤ縦モード周波数を測定することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
さらに、前記タイヤ磨耗状態の推定値を算出することは、タイヤ磨耗状態と前記タイヤ縦モード周波数との間の相関モデルを使用することを含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
さらに、タイヤの摩耗状態と、タイヤ空気圧データと、タイヤ縦モード周波数との間の依存性を取得する多項式モデルに基づく再帰的最小二乗アルゴリズムを有するように前記相関モデルを構成することを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してタイヤセンサに関する。より詳細には、本発明は、車両の動作時に測定されたタイヤパラメータデータを収集するタイヤ監視システムを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤ構造に電子デバイスを組み込むことは、実用面における多数の利点をもたらす。タイヤ電子機器には、温度、圧力、タイヤ回転数、車両速度などの、タイヤの様々な物理パラメータに関する情報を取得するセンサおよび他の構成要素を含めてもよい。そのような性能情報は、タイヤ監視・警告システムにおいて有用である場合があり、特定のタイヤ関連システムと特定の車両関連システムの少なくとも一方を調節または制御するためにフィードバックシステムの一部として使用できる場合がある。
【０００３】
電子システムをタイヤ構造と一体化することによってもたらされる別の潜在的な能力は、商業的な車両用途向けの資産管理および性能特性化に相当する。商業的なトラック部隊、飛行機、および土工機械／採掘車両はすべて、タイヤ電子システムおよび関連する情報送信の利点を利用することができる発展可能な産業である。タイヤセンサは、車両における各タイヤが走行した距離を求め、したがって、そのような商業システムの保守計画の助けになる場合がある。車両の配置および性能が、採掘などのコストのかかる用途において最適化される場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による組立体は、タイヤの動作パラメータを決定する。この組立体は、クラウン部および三脚センサが取り付けられたインナーライナーの下方のタイヤの内側キャビティ内に取り付けられた三脚センサを含む。三脚センサは、スリップ比を決定する周方向信号、スリップ角を決定するための横方向信号、タイヤに対する荷重を決定するための半径方向信号を生成する三軸加速度計を含む。
【０００５】
本発明によるタイヤ摩耗状態推定システムは、車両を支持する少なくとも１つのタイヤと、タイヤに取り付けられた三軸センサとを含む。三軸センサは、タイヤ空気圧を測定してタイヤ空気圧データを生成し、タイヤ縦モード周波数を測定してタイヤ縦モード周波数データを生成し、タイヤ固有識別データを使用してタイヤ固有の周波数モード係数を生成し、タイヤ空気圧データ、縦モード周波数データ、およびタイヤ固有の周波数モード係数に基づいてタイヤ摩耗状態の推定値を算出する。
【０００６】
システムの別の態様によれば、三軸センサは、タイヤキャビティ圧を測定し、タイヤキャビティ圧測定値から導かれたタイヤ空気圧データを送信するように動作するタイヤ取付け式圧力測定デバイスを有する。
【０００７】
システムの別の態様によれば、三軸センサには、タイヤ固有識別データが記憶される。
【０００８】
システムのさらに別の態様によれば、タイヤ固有の周波数モード係数は、タイヤ縦モード周波数の車両上測定値またはタイヤ内測定値を使用して三軸センサによって生成される。
【０００９】
システムのさらに別の態様によれば、タイヤ縦モード周波数データの測定は、ホイールに取り付けられた加速度計またはタイヤクラウンに取り付けられた加速度計によって行われる。
【００１０】
システムのさらに別の態様によれば、三軸センサは、タイヤ磨耗状態とタイヤ縦モード周波数との間の相関モデルを有する。
【００１１】
システムのさらに別の態様によれば、相関モデルは、タイヤの摩耗状態と、タイヤ空気圧データと、タイヤのタイヤ縦モード周波数データとの間の依存性を取得する多項式モデルに基づく再帰的最小二乗アルゴリズムを有する。
【００１２】
第２のタイヤ磨耗状態推定システムは、車両を支持する少なくとも１つのタイヤと、タイヤ空気圧を測定してタイヤ空気圧データを送信するように動作する、タイヤに固定された三軸センサと、三軸センサ内に記憶され、三軸センサからアクセスできるタイヤ固有識別データとを含む。三軸センサは、タイヤ縦モード周波数を測定してタイヤ縦モード周波数データを生成し、タイヤ固有識別データおよびタイヤ縦モード周波数の車両上測定値またはタイヤ内測定値を使用してタイヤ固有の周波数モード係数を生成し、タイヤ空気圧データ、タイヤ縦モード周波数データ、およびタイヤ固有の周波数モード係数に基づいてタイヤ摩耗状態の推定値を算出する。
【００１３】
第２のシステムの別の態様によれば、タイヤ縦モード周波数の測定値は、ホイールに取り付けられた加速度計またはタイヤクラウンに取り付けられた加速度計から取得される。
【００１４】
第２のシステムのさらに別の態様によれば、三軸センサは、タイヤ磨耗状態とタイヤ縦モード周波数との間の相関モデルを有する。
【００１５】
第２のシステムのさらに別の態様によれば、相関モデルは、タイヤの摩耗状態と、タイヤ空気圧データと、タイヤ縦モード周波数との間の依存性を取得する多項式モデルに基づく再帰的最小二乗アルゴリズムを有する。
【００１６】
本発明によるタイヤ磨耗状態推定方法は、タイヤキャビティ空気圧を測定してタイヤ空気圧データを生成する三軸センサを、車両を支持するタイヤに固定するステップと、タイヤ縦モード周波数を測定してタイヤ縦モード周波数データを生成するステップと、タイヤ固有識別データを使用してタイヤ固有の周波数モード係数を生成するステップと、タイヤ空気圧データ、縦モード周波数データ、およびタイヤ固有の周波数モード係数に基づいてタイヤ磨耗状態の推定値を算出するステップとを含む。
【００１７】
この方法の別の態様によれば、この方法は、タイヤ縦モード周波数の車両上測定値またはタイヤ内測定値を使用してタイヤ固有の周波数モード係数を生成する。
【００１８】
この方法のさらに別の態様によれば、この方法は、ホイールに取り付けられた加速度計またはタイヤクラウンに取り付けられた加速度計からタイヤ縦モード周波数を測定する。
【００１９】
この方法のさらに別の態様によれば、この方法は、タイヤ磨耗状態の推定値を算出し、タイヤ磨耗状態とタイヤ縦モード周波数との間の相関モデルを使用する。
【００２０】
この方法のさらに別の態様によれば、この方法は、タイヤの摩耗状態と、タイヤ空気圧データと、タイヤ縦モード周波数との間の依存性を取得する多項式モデルに基づく再帰的最小二乗アルゴリズムを有するように相関モデルを構成する。最良の態様を含み、当業者を対象とする、本発明の完全で有用な開示は、添付の図を参照する本明細書に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による例示的なタイヤ組立体の概略的な等角図である。
【図２】圧電センサの対を使用する例示的なシステムを概略的に示す図である。
【図３】圧電センサの複数の対を使用する別の例示的なシステムを概略的に示す図である。
【図４】空気入りタイヤ構造内に圧電センサを配置する別の例示的なシステムの概略的な等角図である。
【図５】３つの個々のセンサからセンサの２つの対を形成する共有センサを使用する別の例示的なシステムを概略的に示す図である。
【図６】センサの単一の対から効果的に形成されたセンサの２つの対を使用する別の例示的なシステムを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本明細書および添付の図面全体にわたって参照符号が繰り返して使用されているが、これは本発明の同じまたは類似の特徴または要素を表すものである。
【００２３】
本発明による組立体は、米国特許第８１６６８０９号明細書および米国特許第９０５０８６４号明細書において開示されたように、タイヤ関連特性を決定するためのタイヤ関連信号を生成する場合がある。図２を参照すると分かるように、例示的なタイヤ内多要素圧電センサ１００は、基板１０２の各端部上に互いに平行な関係に取り付けられた比較的狭いストリップ圧電センサ１１０，１１２の対を使用してもよい。基板１０２は、電子デバイスにおけるプリント基板と同様なファイバーグラス下地板であってもよい。例示的な圧電材料には、水晶、チタン酸バリウム、硫化カドミウム、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、および塩化ポリビニル（ＰＶＣ）を含めてもよい。
【００２４】
圧電センサ１１０，１１２は、後述のように所定の距離だけ離して取り付けられてもよい。圧電センサ１１０と圧電センサ１１２との間の領域には、環境発電圧電素子１２０が取り付けられてもよい。環境発電圧電素子１２０は、圧電センサ１１０と圧電センサ１１２との間の最大残留表面積を占有すべきであり、環境発電圧電素子１２０によって収集されたエネルギーを調整し貯留する回路を備えてもよい。圧電素子１１０，１１２，１２０の各々は、他の圧電素子から電気的に分離されてもよい。環境発電圧電素子１２０として使用するのに適切な圧電材料には、上述の材料と同じ材料を含めてもよい。任意のエネルギー調整・貯留回路は、米国特許第６７２５７１３号明細書において開示された回路に類似した回路であってもよい。
【００２５】
圧電素子１１０，１１２は、タイヤ関連信号を後で分析できるように生成する信号生成器のみであってもよい。環境発電圧電素子１２０は、類似した信号を生成してもよいが、そのような信号は、圧電素子にわたる電気的負荷によって変更される場合があり、したがって、考慮しなければならない。多要素圧電センサ１００は、インナーライナーの表面上のクラウンの下方におけるタイヤの周方向中心線上に取り付けられ、矢印１３０によって示されているようなタイヤの回転方向に配置されている。
【００２６】
この構成は、信号の向きおよび信号の厳密な分離距離が既知であることによって、タイヤベルトパッケージの転動方向と表面速度の両方が、センサ１１０，１１２の対の間で生成される信号のシーケンスおよび生成された信号間の時間差を分析することによって求められるような信号の時間分離可能な対を生成する場合がある。さらに、転動するタイヤの１回転に必要な時間は、個々の圧電センサ１１０，１１２のいずれから求められてもよい。
【００２７】
さらに、個々の各信号圧電センサ１１０，１１２は、接触部分の長さの持続時間を絶対項として測定するかまたは総タイヤベルト長の比として測定してもよい。さらに、タイヤたわみ量が算出されてもよい。タイヤ内の空気圧を使用して、算出されたたわみ量を分析しタイヤが過荷重状態であるかどうかを決定してもよい。
【００２８】
タイヤに関連する「ブラックボックス」を作成するには、上述のパラメータをタイヤ内の永久メモリデバイスまたは書換え可能なメモリデバイスに周期的に書き込めばよい。したがって、長期的なタイヤ履歴と最新のタイヤ履歴が、記憶され取り出されるか、あるいは場合によっては車両上の中央プロセッサまたはリモート位置に送信されてもよい。そのような蓄積された「ブラックボックス」データは、総走行距離と、最高温度と、最低圧力と、最大たわみ量と、最高速度と、１組の走行条件における時間または距離のうちの少なくとも１つを調べることによって個々のタイヤの再生決定において使用されてもよい。
【００２９】
車両上の各タイヤ識別情報（ＩＤ）について、同じ時間枠における、空気圧と、ベルト速度と、タイヤ角速度と、接触部分の長さまたはたわみ量または荷重のうちの少なくとも１つが既知である場合、各タイヤＩＤを車両上の特定の位置によって特定するのに十分な程度に相対的なタイヤ位置の組合せを推定することができる。たとえば、１８個のホイールを有するトラックの場合、デュアル形態として取り付けられたタイヤの任意の対が常に同一の角速度を有し、したがって、操舵タイヤをデュアルタイヤを有さない単一のタイヤとして特定することができる。旋回時には、車両の一方の側のすべてのタイヤの荷重を全体的に増大させ、かつ角速度を全体的に高くすることができ、一方、車両の他方の側の荷重は全体的に低下し、角速度は全体的に低くなる。さらに、車軸速度を比較すると、旋回時には、操舵車軸から車両の後部に向かって、旋回半径が小さくなることに起因して角速度が全体的に低くなることが分かる。非常にきつい旋回では、内側トレーラタイヤは実際には逆回転する場合がある。
【００３０】
制動時には、縦列の先頭車軸タイヤの荷重が増大する。他の可能性には、アンチロックブレーキングシステム（ＡＢＳ）による車軸の選択的な制動およびどの車軸が制動されているかの決定または駆動トルクの有無に基づくタイヤの分類が含まれる。相対タイヤデータが、プロセッサによって、経時的に直前の履歴または累積された履歴と比較して調べられてもよい。そのようなデータは、位置決定における信頼性を向上させるかまたは以前の決定を確認するために時間平均化されてもよい。
【００３１】
タイヤ内の多要素圧電センサの設置方向を調節することができない場合、異なる圧電センサ構造によって相対データの組合せが拡張されてもよい。そのような拡張は、図３に示されているような第２の例示的なシステムを使用することによって実現されてもよい。多要素圧電センサ２００は、それぞれの対をなす圧電センサと平行な関係に、基板２０２の中心軸の周りに全体的に８角形構成として取り付けられた、圧電センサ２１２，２２２，２１４，２２４，２１６，２２６，２１８，２２８の４つの対を含んでもよい。基板２０２は、図２の基板１０２に類似していてもよく、一方、それぞれの対をなす圧電センサ２１２，２２２，２１４，２２４，２１６，２２６，２１８，２２８は、圧電センサ１１０、１１２に関して説明した材料と同様な材料によって構成されてもよい。
【００３２】
図３の構成では、センサの互いに向かい合う４つの対の各々が、図２に関して上記において説明したように、長手方向に解釈されてもよい。長手方向において最も近くに揃えられた対は、検知信号間に最大の位相差または時間差を有する圧電対を決定することによって決定されてもよい。したがって、特定された長手方向対に直交する対が特定され、タイヤの操舵応答と推定された転動方向の組合せを含むように位置特定データを拡張するのに使用されてもよい。
【００３３】
図３の例示的な多要素圧電センサが車両の各タイヤ内に設置されているとき、車両上のすべてのタイヤが車両上の中央処理ユニットに様々なデータを送信するような通信システムが存在すると仮定した場合、車両制御に関するいくつかの可能性が存在する。たとえば、多要素圧電センサ２００からのデータが空気圧信号および温度信号と組み合わされ、車両の電子制御モジュール（ＥＣＭ）に接続された中央プロセッサに送信される場合、このデータが、前述の車両タイヤ位置の学習に寄与する場合があり、車両動作を制御するのに使用されてもよい。そのような制御には、限定はしないが、速度、たわみ量、荷重、低空気圧の組合せの制限を含めてもよい。車両の運転者に聴覚的または視覚的な警告を与えることと、エンジン温度に基づいてエンジン速度を制限する場合がある現在のシステムと同様にＥＭＣによって実際の車両速度を制限することの少なくとも一方が行われてもよい。
【００３４】
次に図４を参照すると分かるように、別の例示的なシステムには、タイヤ３００内に取り付けられた多要素圧電センサ３２８を含めてもよい。タイヤ３００は、外部トレッド部を有するクラウン部３１６と、内側サイドウォール部３２２および外側サイドウォール部３２０と、多要素圧電センサ３２８が取り付けられてもよいクラウン領域３１６の下方のインナーライナー３１５とを含んでもよい。
【００３５】
当業者には、本主題についてセンサと空気入りタイヤの組合せを参照して図示および説明がなされているが、他の構成が構想されることを理解されたい。たとえば、センサが非空気圧デバイスと組み合わされてもよい。さらに、本技術では、現在好ましい機能を実現するためにセンサの少なくとも１つの対が存在する必要があるが、本技術が、図２に示されているように圧電センサの単一の組に限定されることも、あるいは図３に示されているように圧電センサの４つの対に限定されることもないことを理解されたい。たとえば、各センサは、図５に示されているように三角形構成として配置されてもよい。さらに、本技術は、対をなす動き感知センサの物理的関係が維持される限り、前述の圧電センサ以外のセンサを使用して適用されてもよい。
【００３６】
図５を参照すると分かるように、多要素圧電センサ４００は、基板４０２上に全体的に三角形の構成として取り付けられた３つの圧電センサ４１０，４１２，４１４の群を使用してもよい。センサ４１２を両方の対における要素として含めることによってセンサの２つの対が形成されてもよい。このようにして、センサ４１０，４１２がセンサの第１の対４２０を形成してもよく、一方、センサ４１２，４１４はセンサの第２の対４２２を形成するように組み合わされる。センサ４００の取付け方向は、様々なセンサ４１０，４１２，４１４からの信号を分析することによって決定されてもよい。
【００３７】
複数の対を定めるための共有センサ特定の概念は、２つのセンサのみを設けることによって同様の結果が得られるように、図６に示されているようにさらに拡張されてもよい。多要素圧電センサ５００は圧電センサ５０２，５０４の対を使用してもよい。上述の例と同様に、センサ５００の向きについての特定の知識が必要になる場合がある。センサ５００が、タイヤの中心線５１０に対して、センサ５００が関連付けられた角度に配置させられる場合、動きによって生じる特定の特性が決定されてもよい。センサ５００がタイヤ中心線５１０に対してある角度に取り付けられる場合、センサ５０２，５０４によって生成される信号の位相間の差５２０を使用して車両の速度および転動方向が求められてもよい。同様に、センサ５０２，５０４間に生じる波長の差５２２を使用して操舵方向および操舵量が求められてもよい。
【００３８】
本発明では、前述のように、同じ基板上に、環境発電構成を組み込むだけでなく、他のタイヤ電子要素およびセンサも組み込むことも考えられる。そのような要素およびセンサは、限定はしないが、温度センサおよび圧力センサと、弾性表面波（ＳＡＷ）デバイスと、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）デバイスと、信号・データ記憶・送信構成要素と、信号受信構成要素と、マイクロプロセッサおよびマイクロコントローラを含むデータ処理構成要素のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【００３９】
図１に示されているように、本発明による組立体１０は、その高度センサ技術によって、自律車両の制御システムを含む車両制御システムをサポートしてもよい。自律車両は、他の車両と運転者と歩行者と「スマートシティ」のうちの少なくとも１つからのデータを利用するので、組立体１０は車両と情報を交換してもよい。そのような「インテリジェント」タイヤ１０，３０は、場合によっては人間との対話、人間による補正または制御なしに、あらゆる状況において安定で安全な走行に有意に寄与する場合がある。組立体１０は、その高度センサ技術によって自律車両制御システムをサポートしてもよい。上述のように、自律車両は、他の車両、他の運転者、および場合によっては歩行者および「スマートシティ」からのデータを利用してもよい。したがって、組立体１０は、車両とのこのような情報交換を最適化してもよい。
【００４０】
図１に示されているように、本発明による組立体は、タイヤ３０内に取り付けられたセンサ２８を含んでもよい。タイヤ３０は、外部トレッド部を有するクラウン部１６と、内側サイドウォール部２０および外側サイドウォール部２２と、センサ２８が取り付けられてもよいクラウン部の下方のインナーライナー１５とを含んでもよい。
【００４１】
センサ２８は、タイヤ３０の磨耗条件のみならず天候／道路の凹凸／滑りやすさ条件を決定するためのデータを生成してもよい。センサ２８の改善された感度では、トレッド・道路テクスチャパラメータを利用して道路検知機能を向上させてもよい。たとえば、センサ２８からのデータを利用して速度・制動性能を最適化してもよい。組立体１０は、タイヤ３０の内部のマイクロチップと特殊な設計のトレッドによって、路面条件と天候条件の両方を含む道路条件を検知してもよい。自律車両では、アクアプレーニングと摩擦を検出することが特に有用になる。マニュアル車両の場合、通常、運転者が道路条件を決定する。タイヤトレッドが摩耗している場合と、路面が滑りやすくなっている場合と、車両上のシーズンタイヤが誤っている場合の少なくとも１つの場合には、車両安全システムの有効性が低くなる場合がある。
【００４２】
したがって、自律車両は、運転者の役割を請け負ってもよい。そのような車両は、タイヤ／道路の摩擦量を自動的に導くことに必要になる場合がある。自律自動車の中央コンピュータシステムは、タイヤ動作条件を考慮してもよく、車両の制御アルゴリズムを、向上した走行性能を発揮するように自動的に改善することが可能であってもよい。センサは、複数のアームと複数のアームチップとを含む三脚形状を有してもよい。この三脚形状は、タイヤ３０へのセンサ２８の固定を改善する場合がある。三脚センサ２８は、道路検知機能を単一の点のみではなく全タイヤ幅にわたって向上させるように複数のセンサを各アームの末端まで組み込んでもよい。センサ２８は、周方向信号、横方向信号、および半径方向信号を生成する三軸加速度計であってもよい。周方向信号は、タイヤ３０に関するスリップ比を決定してもよい。横方向信号は、タイヤ３０に関するスリップ角を決定してもよい。半径方向信号は、タイヤ３０に対する荷重を決定してもよい。
【００４３】
磨耗推定方法では、振動モード周波数シフトをタイヤ磨耗のインジケータとして利用するためにセンサデータを使用してもよい。磨耗状態は、タイヤ磨耗状態と、空気圧と、タイヤ縦モード周波数との間の少なくとも１つの依存性を取得する多項式モデルに基づいて定式化された再帰的最小二乗（ＲＬＳ）アルゴリズムを使用することによって再帰的に推定されてもよい。ＲＬＳアルゴリズムに関する入力には、タイヤ空気圧、（タイヤ固有モデル係数を使用するのに必要な）タイヤＩＤ、およびタイヤ縦モード周波数を含めてもよい。タイヤ空気圧およびタイヤＩＤ情報は他のセンサから取得可能であってもよい。タイヤ縦モード周波数データは、クラウンに取り付けられた加速度計の垂直加速度信号から縦モード周波数データを抽出することによって取得されてもよい。
【００４４】
本発明についてその特定の例に関して詳細に説明したが、当業者は、上記のことを理解したときに、そのような例の修正実施形態、変形実施形態、および均等実施形態を容易に構想し得ることが理解されよう。したがって、本発明の範囲は、制限ではなく一例であり、本開示は、当業者に容易に明らかになるような本発明に対する修正と変形と追加のうちの少なくとも１つを本発明に含めることを不可能にするものではない。
【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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