(57)【要約】【課題】タイヤの接地特性を比較的簡単な構成でかつ短時間で測定することが可能なタイヤ接地特性測定方法、タイヤ接地特性測定装置、及びタイヤモデル作成プログラムを提供する。【解決手段】タイヤ接地特性測定装置１０は、走行時の車両の姿勢に関する測定データが記録されたメモリカードから測定データを読み取るカードリーダライタと、試験車両１６の異なる部位に各々取り付けられ、当該部位を各々駆動することにより試験車両１６の姿勢を変化させる複数のアクチュエータ１４ＦＬ等と、読み取った測定データに基づいて、車両の走行時の少なくとも一つのタイヤの接地面の特性が試験車両１６において再現されるように複数のアクチュエータ１４ＦＲ等を制御する制御部１２と、試験車両１６のタイヤの接地面の特性を測定する圧力センサ２６ＦＬ等と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行時の車両の姿勢に関する実測による測定データ又はシミュレーションデータを入力する入力手段と、
試験車両の異なる部位に各々取り付けられ、当該部位を各々駆動することにより前記試験車両の姿勢を変化させる複数の駆動手段と、
入力された測定データ又はシミュレーションデータに基づいて、前記車両の走行時の少なくとも一つのタイヤの接地面の特性が前記試験車両において再現されるように前記複数の駆動手段を制御する制御手段と、
前記タイヤの接地面の特性を測定する測定手段と、
を備えたタイヤ接地特性測定装置。
【請求項２】
前記測定手段は、前記タイヤの踏面にかかる圧力を測定する圧力センサであることを特徴とする請求項１記載のタイヤ接地特性測定装置。
【請求項３】
前記測定データ又はシミュレーションデータは、前記走行時の車両のロール角、ピッチ角、及びヨー角の少なくとも一つを含む姿勢回転角データと、前記走行時の車両の加速度データと、を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のタイヤ接地特性測定装置。
【請求項４】
前記試験車両のステアリングを回転駆動する回転駆動手段をさらに備えると共に、前記測定データ又はシミュレーションデータは、前記走行時の車両の操舵角データを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のタイヤ接地特性測定装置。
【請求項５】
前記測定データ又はシミュレーションデータは、所定時間走行時の車両の姿勢に関する測定データ又はシミュレーションデータであり、前記制御手段は、入力された測定データ又はシミュレーションデータに基づいて、前記車両の走行時の少なくとも一つのタイヤの接地面の特性が前記試験車両において前記所定時間を要して連続的に再現されるように前記複数の駆動手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のタイヤ接地特性測定装置。
【請求項６】
前記測定データ又はシミュレーションデータは、所定時間走行時の車両の姿勢に関する測定データ又はシミュレーションデータであり、前記制御手段は、入力された測定データ又はシミュレーションデータに基づいて、前記車両の走行時の少なくとも一つのタイヤの接地面の特性が前記試験車両において前記所定時間よりも長い時間を要して連続的に再現されるように前記複数の駆動手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のタイヤ接地特性測定装置。
【請求項７】
全タイヤ分の前記駆動手段及び前記測定手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のタイヤ接地特性測定装置。
【請求項８】
走行時の車両の姿勢に関する測定データ又はシミュレーションデータを入力し、
試験車両の異なる部位に各々取り付けられ、当該部位を各々駆動することにより前記試験車両の姿勢を変化させる複数の駆動手段を、入力された測定データ又はシミュレーションデータに基づいて、前記車両の走行時の少なくとも一つのタイヤの接地面の特性が前記試験車両において再現されるように制御し、
前記タイヤの接地面の特性を測定する
タイヤ接地特性測定方法。
【請求項９】
走行時の車両の姿勢に関する測定データ又はシミュレーションデータを入力するステップと、
試験車両の異なる部位に各々取り付けられ、当該部位を各々駆動することにより前記試験車両の姿勢を変化させる複数の駆動手段を、入力された測定データ又はシミュレーションデータに基づいて、前記車両の走行時の少なくとも一つのタイヤの接地面の特性が前記試験車両において再現されるように制御するステップと、
前記タイヤの接地面の特性を測定するステップと、
を含む処理をコンピュータに実行させるためのタイヤ接地特性測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ接地特性測定装置、タイヤ接地特性測定方法、及びタイヤ接地特性測定プログラムに係り、より詳しくは、実車による走行を行わずにタイヤの接地特性を測定するタイヤ接地特性測定装置、タイヤ接地特性測定方法、及びタイヤ接地特性測定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの接地特性を測定する技術が種々提案されているが、例えば特許文献１には、タイヤの走行路内に、表面に凸状の線が網目状に設けられた透明板を配置し、その下側に撮影装置と照明装置とを設置して、透明板上を車が走行した時のタイヤの接地踏面を撮影することによりその形状を明瞭に観察するタイヤ接地踏面形状観察装置が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、リム組みしたタイヤに所定の荷重、キャンバー角度、スリップ角度を与え、その時のタイヤの接地性を測定する室内用タイヤ接地面解析装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２４２０４４号公報
【特許文献２】特開２０００−１８６９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された装置では、装置が大がかりになると共に、接地形状しか測定できず、接地圧分布等は測定できない、という問題があった。また、一つの装置で測定する場合、車両１台分のタイヤの測定を行うには４回同じ測定を繰り返さなければならず測定に長時間を要する、という問題があった。また、従来からタイヤ単体で接地圧分布を計測する試験機は存在するものの、車両にタイヤを取り付けた状態で車両姿勢を制御した状態の下で接地圧分布を計測できる試験機は存在しなかった。
【０００５】
また、特許文献２に記載された装置では、測定条件の設定は容易であるものの、車両の特性（例えばサスペンション等）を考慮した装置ではないため、精度良く測定するのが困難である、という問題があった。また、適切なキャンバー角度やスリップ角度を与えるためには、別途実車での試験が必要となるが、走行中にこれらを測定するのは容易ではなく、大がかりな測定装置や車両の改造が必要となる、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、タイヤの接地特性を比較的簡単な構成でかつ短時間で測定することが可能なタイヤ接地特性測定装置、タイヤ接地特性測定方法、及びタイヤ接地特性測定プログラム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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明のタイヤ接地特性測定装置は、走行時の車両の姿勢に関する測定データ又はシミュレーションデータを入力する入力手段と、試験車両の異なる部位に各々取り付けられ、当該部位を各々駆動することにより前記試験車両の姿勢を変化させる複数の駆動手段と、入力された測定データ又はシミュレーションデータに基づいて、前記車両の走行時の少なくとも一つのタイヤの接地面の特性が前記試験車両において再現されるように前記複数の駆動手段を制御する制御手段と、前記タイヤの接地面の特性を測定する測定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、入力手段により入力された走行時の車両の姿勢に関する測定データ又はシミュレーションデータに基づいて、車両の走行時の少なくとも一つのタイヤの接地面の特性が試験車両において再現されるように複数の駆動手段を制御する。複数の駆動手段は、試験車両の異なる部位に各々取り付けられ、当該部位を各々駆動することにより試験車両の姿勢を変化させる。これにより、試験車両のタイヤに走行時と同様の荷重がかけられ、準動的に走行時の状況を再現することができる。そして、測定手段によってタイヤの接地面の特性を測定する。これにより、タイヤの接地特性を比較的簡単な構成でかつ短時間で測定することが可能となる。
【０００９】
なお、請求項２に記載したように、前記測定手段は、前記タイヤの踏面にかかる圧力を測定する圧力センサである構成とすることができる。また、例えば圧力センサは、タイヤの踏面の複数箇所の圧力を測定する複数のセンサを含んだ構成としてもよい。これによりタイヤの踏面の圧力分布を測定することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載したように、前記測定データ又はシミュレーションデータは、前記走行時の車両のロール角、ピッチ角、及びヨー角の少なくとも一つを含む姿勢回転角データと、前記走行時の車両の加速度データと、を含むようにしてもよい。
【００１１】
また、請求項４に記載したように、前記試験車両のステアリングを回転駆動する回転駆動手段をさらに備えると共に、前記測定データ又はシミュレーションデータは、前記走行時の車両の操舵角データを含むようにしてもよい。これにより、走行時の状況により近づけることができる。
【００１２】
また、請求項５に記載したように、前記測定データ又はシミュレーションデータは、所定時間走行時の車両の姿勢に関する測定データ又はシミュレーションデータであり、前記制御手段は、入力された測定データ又はシミュレーションデータに基づいて、前記車両の走行時の少なくとも一つのタイヤの接地面の特性が前記試験車両において前記所定時間を要して連続的に再現されるように前記複数の駆動手段を制御するようにしてもよい。これにより、忠実に走行時の状況を再現することができる。
【００１３】
また、請求項６に記載したように、前記測定データ又はシミュレーションデータは、所定時間走行時の車両の姿勢に関する測定データ又はシミュレーションデータであり、前記制御手段は、入力された測定データ又はシミュレーションデータに基づいて、前記車両の走行時の少なくとも一つのタイヤの接地面の特性が前記試験車両において前記所定時間よりも長い時間を要して連続的に再現されるように前記複数の駆動手段を制御するようにしてもよい。これにより、スローモーション的に走行状況を再現することができる。
【００１４】
また、請求項７に記載したように、全タイヤ分の前記駆動手段及び前記測定手段を備えた構成としてもよい。これにより、測定時間を短縮することができる。
【００１５】
請求項８記載の発明のタイヤ接地特性測定方法は、走行時の車両の姿勢に関する測定データ又はシミュレーションデータを入力し、試験車両の異なる部位に各々取り付けられ、当該部位を各々駆動することにより前記試験車両の姿勢を変化させる複数の駆動手段を、入力された測定データ又はシミュレーションデータに基づいて、前記車両の走行時の少なくとも一つのタイヤの接地面の特性が前記試験車両において再現されるように制御し、前記タイヤの接地面の特性を測定することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、タイヤの接地特性を比較的簡単な構成でかつ短時間で測定することが可能となる。
【００１７】
請求項９記載の発明のタイヤ接地特性測定プログラムは、走行時の車両の姿勢に関する測定データ又はシミュレーションデータを入力するステップと、試験車両の異なる部位に各々取り付けられ、当該部位を各々駆動することにより前記試験車両の姿勢を変化させる複数の駆動手段を、入力された測定データ又はシミュレーションデータに基づいて、前記車両の走行時の少なくとも一つのタイヤの接地面の特性が前記試験車両において再現されるように制御するステップと、前記タイヤの接地面の特性を測定するステップと、を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、タイヤの接地特性を比較的簡単な構成でかつ短時間で測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、タイヤの接地特性を容易かつ短時間で測定することが可能になる、という効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
【００２２】
図１には、本実施形態に係るタイヤ接地特性測定装置１０の概略ブロック図を示した。同図に示すように、タイヤ接地特性測定装置１０は、制御部１２を備えており、制御部１２には、右前輪用アクチュエータ１４ＦＲ、左前輪用アクチュエータ１４ＦＬ、右後輪用アクチュエータ１４ＲＲ、及び左後輪用アクチュエータ１４ＲＬが接続されている。
【００２３】
右前輪用アクチュエータ１４ＦＲは、図２に示すように、試験車両１６の右前方のボディーの一部に取り付けられたアーム１８ＦＲと、当該アーム１８ＦＲを駆動する駆動部２０ＦＲと、を含んで構成されている。
【００２４】
同様に、左前輪用アクチュエータ１４ＦＬは、図２に示すように、試験車両１６の左前方のボディーの一部に取り付けられたアーム１８ＦＬと、当該アーム１８ＦＬを駆動する駆動部２０ＦＬと、を含んで構成されている。
【００２５】
同様に、右後輪用アクチュエータ１４ＲＲは、図２に示すように、試験車両１６の右後方のボディーの一部に取り付けられたアーム１８ＲＲと、当該アーム１８ＲＲを駆動する駆動部２０ＲＲと、を含んで構成されている。
【００２６】
同様に、左後輪用アクチュエータ１４ＲＬは、図２に示すように、試験車両１６の左後方のボディーの一部に取り付けられたアーム１８ＲＬと、当該アーム１８ＲＬを駆動する駆動部２０ＲＬと、を含んで構成されている。
【００２７】
例えば左前輪用アクチュエータ１４ＦＬは、制御部１２からの指示により、駆動部２０ＦＬがアーム１８ＦＬを操作して試験車両１６の左前方部分に様々な方向から荷重をかけることができる。これにより、試験車両１６の左前のタイヤ２２ＦＬに様々な方向から荷重をかけることが可能となる。なお、他のアクチュエータについても同様である。
【００２８】
また、制御部１２には、ステアリング回転モータ２４が接続されている。ステアリング回転モータ２４は、試験車両１６の図示しないステアリング回転軸に取り付けられ、制御部１２からの指示により試験車両１６の図示しないステアリングを回転させる。
【００２９】
このように、各アクチュエータによって試験車両１６の各タイヤに荷重をかけることができると共に、ステアリングを回転させることができるので、任意の走行時の状況を再現することが可能となっている。
【００３０】
また、図１に示すように、制御部１２には、計測部２５を介して右前輪用圧力センサ２６ＦＲ、左前輪用圧力センサ２６ＦＬ、右後輪用圧力センサ２６ＲＲ、及び左後輪用圧力センサ２６ＲＬが接続されている。これらの圧力センサは、少なくとも１方向以上の圧力、例えば３分力を検出可能なセンサが少なくとも１つ以上埋め込まれた平板状の圧力センサである。計測部２５は、各圧力センサからの出力値を計測して測定データを得る。
【００３１】
例えば図２に示すように、左前輪用圧力センサ２６ＦＬは試験車両１６の左前のタイヤ２２ＦＬと床面との間に設けられ、タイヤ２２ＦＬの接地面の圧力分布を測定する。他の圧力センサについても同様である。
【００３２】
また、図１に示すように、制御部１２には、操作部２８、モニタ３０、タイマ３２、メモリ３４、及びカードリーダライタ３６が接続されている。
【００３３】
操作部２８は、後述するタイヤ接地特性測定処理の実行に際して必要な条件を入力したり、処理の開始を指示したりするためのものである。
【００３４】
モニタ３０は、タイヤ接地特性測定処理の処理結果を表示したりするためのものである。
【００３５】
タイマ３２は、タイヤ接地特性測定処理において試験車両１６に走行状況を再現させる際の再現速度が所望の再現速度になるようにタイミング調整するためのものである。
【００３６】
メモリ３４は、タイヤ接地特性測定処理の処理プログラムや各種パラメータ等が記憶される。なお、制御部１２は、例えばＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭ等を含んだマイクロコンピュータで構成され、メモリ３４に記憶された処理プログラムを読み込んで実行することによりタイヤの接地特性を測定する。
【００３７】
カードリーダライタ３６は、例えば半導体メモリ等で構成されたメモリカード３８に記録されたデータを読み込んだり、メモリカード３８にデータを書き込んだりするためのものである。
【００３８】
本実施形態では、後述する走行データ測定装置５０によって測定された走行時の測定データがメモリカード３８に記録される。そして、タイヤ接地特性測定装置１０では、メモリカード３８に記録された測定データを読み込み、読み込んだ測定データに基づいて、タイヤの接地特性を測定する。
【００３９】
図３には、走行データ測定装置５０の概略ブロック図を示した。同図に示すように、走行データ測定装置５０は、制御部５２、ジャイロセンサ５４、操舵角センサ５６、加速度センサ５８、及びカードリーダライタ６０を含んで構成されている。
【００４０】
走行データ測定装置５０は、図示しない測定データ取得用車両に取り付けられ、走行中の車両の姿勢に関するデータや操舵角度、加速度等のタイヤ接地特性の測定に必要な各種データを取得する。測定データ取得用車両は、例えば市販の普通乗用車とすることができる。
【００４１】
ジャイロセンサ５４は、測定データ取得用車両のロール角、ピッチ角、及びヨー角を検出して制御部５２に出力する。なお、ロール角は、車両の重心点を含むと共に車両の前後方向に沿った軸（Ｘ軸）を中心として車両が回転した時の回転角度であり、ピッチ角は、車両の重心点を含むと共に車両の左右方向に沿った軸（Ｙ軸）を中心として車両が回転した時の回転角度であり、ヨー角は、車両の重心点を含むと共に車両の上下方向に沿った軸（Ｚ軸）を中心として車両が回転した時の回転角度である。
【００４２】
操舵角センサ５６は、測定データ取得用車両の操舵角を検出して制御部５２に出力する。
【００４３】
加速度センサ５８は、測定データ取得用車両の前後方向（Ｘ軸）、左右方向（Ｙ軸）、及び上下方向（Ｚ軸）の３方向の加速度を検出して制御部５２に出力する。制御部５２は、各センサからの出力値を計測して測定データを得る機能を有する。
【００４４】
カードリーダライタ６０は、測定した各種データを前述したメモリカード３８に書き込むためのものである。
【００４５】
制御部５２は、測定データ取得用車両が所定の走行コースを走行している間、例えば数回／毎秒の頻度で各種センサからの測定データを取り込み、メモリカード３８に随時記録する。なお、走行コース及び走行速度は、任意とすることができるが、例えば時速４０ｋｍ／ｈの一定スピードで半径２０ｍで定常旋回するような走行コース及び走行速度としてもよい。
【００４６】
測定データを取得すると、タイヤ接地特性測定装置１０により測定データを取得した走行コースの走行状況を再現可能となり、タイヤ接地特性の測定が可能となる。タイヤ接地特性の測定を開始する際、オペレータは、測定データが記録されたメモリカード３８をタイヤ接地特性測定装置１０のカードリーダライタ３６にセットして、操作部２８により走行状況の再現速度等の条件を設定して測定の開始を指示する。
【００４７】
次に、本実施の形態の作用として、タイヤ接地特性測定装置１０の制御部１２で実行されるタイヤ接地特性測定処理プログラムの処理ルーチンについて図４に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図４に示す処理は、測定データが記録されたメモリカード３８がカードリーダライタ３６にセットされた状態において、オペレータが操作部２８により走行状況の再現速度等の条件を設定して測定の開始を指示すると実行される。
【００４８】
ステップ１００では、メモリカード３８に記録された測定データ、すなわちロール角、ピッチ角、ヨー角、操舵角、及び３方向の加速度のデータを読み込む。なお、ステップ１００で読み込むデータは測定１回分のデータである。
【００４９】
ステップ１０２では、各アクチュエータの駆動量、すなわち各アームに加える力の大きさ及び各アームの移動量を、ステップ１００で読み取った測定データに基づいて算出する。具体的には、まず、３方向の加速度データに基づいて、車両の３方向の変位を算出する。車両の３方向の変位は、３方向の加速度データをパラメータとする予め定めた所定の関数により算出することができる。
【００５０】
そして、ロール角、ピッチ角、及びヨー角の車両の姿勢角と、車両の３方向の変位と、に基づいて、各アームに加える力の大きさ及び各アームの移動量を算出する。各アームに加える力の大きさ及び各アームの移動量は、ロール角、ピッチ角、ヨー角、及び車両の３方向の変位をパラメータとする所定の関数により算出することができる。
【００５１】
ステップ１０４では、試験車両１６のステアリングの回転量、すなわちステアリング回転モータ２４の回転量を、ステップ１００で読み取った操舵角のデータに基づいて算出する。
【００５２】
ステップ１０６では、ステップ１０２で求めた各アームの駆動量に基づいて、右前輪用アクチュエータ１４ＦＲ、左前輪用アクチュエータ１４ＦＬ、右後輪用アクチュエータ１４ＲＲ、及び左後輪用アクチュエータ１４ＲＬを駆動すると共に、ステップ１０４で求めたステアリング回転量に基づいてステアリング回転モータ２４を駆動する。
【００５３】
これにより、試験車両１６のステアリングが、測定データ取得用車両が走行した時と同様の操舵角になると共に、試験車両１６のサスペンションが変化し、各タイヤに測定データ取得用車両が走行した時と同様の荷重がかけられる。すなわち、試験車両１６のキャスター角やキャンバー角が、測定データ取得用車両が走行した時と同様となり、測定データ取得用車両の走行時の状況が試験車両１６において静的に再現される。
【００５４】
ステップ１０８では、各タイヤの下に設置された圧力センサからの出力値に基づく測定データを計測部２５から取り込み、これをメモリカード３８に記録する。このタイヤ毎に設けられた圧力センサからの出力値が各タイヤの接地面の特性を表わすタイヤ接地特性測定データとなる。
【００５５】
ステップ１１０では、例えばモニタ３０にタイヤ毎のタイヤ接地特性測定データを圧力分布として表示する。このとき、圧力の大きさが視覚的に認識しやすいように、圧力の大きさに応じて色を変化させて表示するようにしてもよい。これにより、タイヤの圧力分布を容易に認識することができる。
【００５６】
ステップ１１２では、測定データが終了したか否か、すなわち全ての測定データについて上記の処理を行ったか否かを判断し、終了していない場合にはステップ１１４へ移行し、終了した場合には本ルーチンを終了する。
【００５７】
ステップ１１４では、オペレータによって設定された走行状況の再現速度に応じてタイミング調整を行う。例えば測定データ取得用車両の走行時と同じ速度で走行状況を再現する場合、走行データ測定装置５０により取得した測定データが数回／毎秒の頻度で各種センサからの測定データを取り込んだものであれば、同じ頻度で本ルーチンがループするように遅延時間をタイマ３２に設定する。そして、設定した遅延時間の経過後、ステップ１００へ戻って上記と同様の処理を繰り返す。これにより、走行時間と同じ時間を要して上記の測定処理が実行され、準動的に車両の走行時の状況を再現することができる。
【００５８】
また、例えば測定データ取得用車両の走行時の１／２の速度で走行状況を再現する場合には、遅延時間を２倍にすればよい。これにより、スローモーション的に走行状況を再現することが可能となる。
【００５９】
このように、本実施形態では、実際の車両を試験車両として、この試験車両にアクチュエータを取り付け、実際に走行した時の車両の姿勢や操舵角、加速度等の測定データに基づいて試験車両の各タイヤに荷重をかけて走行時の状況を再現するため、比較的簡単な構成でかつ短時間で車両のサスペンションや車体特性等を考慮したタイヤの接地特性を室内において精度良く測定することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、タイヤ接地特性測定装置１０におけるタイヤ接地特性の測定ではタイミング調整を行うことが可能なため、スローモーション的に走行状況を再現することができ、例えばタイヤのヒステリシスロスを伴った変形等を考慮した測定が可能となる。
【００６１】
また、本実施形態では、車両のタイヤ全てについて圧力センサを設置して同時にタイヤの接地特性を測定できるため、より短時間でタイヤの接地特性を測定することができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、車両のロール角等の姿勢に関する回転角と車両の加速度から算出される変位とに基づいて各アクチュエータを駆動しているが、車両の加速度及び車両の質量に基づいて３方向（車両の上下方向、前後方向、左右方向）の作用力を算出し、この作用力と、Ｘ〜Ｚ軸の３軸周りの回転レート及び車両慣性モーメントから算出される３軸周りモーメントと、に基づいて各アクチュエータを駆動するようにしてもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、試験車両１６の４カ所にアクチュエータを取り付けているが、試験車両１６の各タイヤに任意の荷重がかけられるような前後２カ所又は左右２カ所にアクチュエータを取り付けた構成としてもよい。
【００６４】
また、本実施形態では、４輪全てのタイヤについてタイヤの接地特性を測定しているが一部のタイヤについてのみ接地特性を測定するようにしてもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、圧力センサを用いてタイヤの接地特性を測定しているが、感圧紙や複数個の圧力センサを接地面に設置して接地特性を測定してもよい。また、さらに、タイヤの踏面に透明板を設置すると共にその透明板の下にカメラを設置した構成としてもよい。この場合、タイヤの踏面をカメラにより撮影することでタイヤの接地形状、すなわちタイヤの変形を測定することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、走行データ測定装置５０によって測定された走行時の測定データに基づいてタイヤの接地特性を測定する場合について説明したが、これに限らず、例えば測定対象の車両をモデル化した車両モデルデータ、任意の走行コースをモデル化したコースモデルデータ、及び走行時の条件を定義した走行条件データに基づいてコンピュータシミュレーションを実行し、走行データ測定装置５０によって測定された測定データと同様のデータを得て、このシミュレーションにより得られたシミュレーションデータに基づいてすることにより得られたタイヤの接地特性を測定するようにしてもよい。
【００６７】
（第２実施形態）
【００６８】
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実施形態では、シミュレーションにより得られたシミュレーションデータを入力してタイヤの接地特性を測定する場合について説明する。
【００６９】
図５には、本実施形態に係るタイヤ接地特性測定装置７０の概略ブロック図を示した。同図に示すように、タイヤ接地特性測定装置７０は、図１のタイヤ接地特性測定装置１０と比較して、タイヤ接地特性測定装置１０の右前輪アクチュエータ１４ＦＲ、左前輪アクチュエータ１４ＦＬ、右後輪アクチュエータ１４ＲＲ、左後輪アクチュエータ１４ＲＬ等に代えて、試験車両のロール角を制御するためのロール角制御アクチュエータ７２Ｒ、試験車両のピッチ角を制御するためのピッチ角制御アクチュエータ７２Ｐ、試験車両のヨー角を制御するためのヨー角制御アクチュエータ７２Ｙを備えると共に、試験車両の車輪のトーイン角やトーアウト角、キャンバー角を検出する右前輪アライメント姿勢センサ７６ＦＲ、左前輪アライメント姿勢センサ７６ＦＬ、右後輪アライメント姿勢センサ７６ＲＲ、左後輪アライメント姿勢センサ７６ＲＬ、ジャイロセンサ７７、操舵角センサ７８、加速度センサ７９を備えた点が異なる。
【００７０】
図６には、本実施形態に係る走行データ測定装置８０の概略ブロック図を示した。同図に示すように、走行データ測定装置８０は、図３の走行データ測定装置５０と比較して、測定データ取得用車両の車輪のトーイン角やトーアウト角、キャンバー角を検出する右前輪アライメント姿勢センサ８２ＦＲ、左前輪アライメント姿勢センサ８２ＦＬ、右後輪アライメント姿勢センサ８２ＲＲ、左後輪アライメント姿勢センサ８２ＲＬを備えた点が異なる。
【００７１】
走行データ測定装置８０は、測定データ取得用車両が所定の走行コースを走行している間に各種センサからの測定データ、すなわち車両のロール角、ピッチ角、ヨー角、操舵角、３方向（左右、前後、上下）の加速度のデータ、各車輪のトーイン角、トーアウト角、及びキャンバー角のデータを取り込み、メモリカード３８に随時記録する。なお、３方向の加速度から速度や変位を求めてメモリカード３８に随時記録するようにしてもよい。また、本実施形態では、車両のロール角、ピッチ角、ヨー角、操舵角、及び３方向の加速度のデータを車両姿勢パラメータと称し、各車輪のトーイン角、トーアウト角、及びキャンバー角のデータをアライメント姿勢パラメータと称する。
【００７２】
なお、実際に測定データ取得用車両を走行させずに、コンピュータシミュレーションにより走行データ測定装置８０が取得する測定データと同様のシミュレーションデータを得るようにすることもできる。
【００７３】
図７には、上記のシミュレーションデータを得るための走行データシミュレーション装置９０の概略ブロック図を示した。同図に示すように、走行データシミュレーション装置９０は、制御部９２及びカードリーダライタ９４を備え、測定対象の車両をモデル化した車両モデルデータ９６Ａ、任意の走行コースをモデル化したコースモデルデータ９６Ｂ、及び走行時の条件を定義した走行条件データ９６Ｃが制御部９２に入力される。これらのデータは、例えば図示しないハードディスク等の記録媒体に記憶しておいて読み込むようにしてもよいし、メモリカード３８に記憶しておいてカードリーダライタ９４により読み込むようにしてもよいし、図示しない通信装置によりネットワーク上の他のコンピュータから受信するようにしてもよい。
【００７４】
走行データシミュレーション装置９０は、制御部９２が所定のシミュレーションプログラムを実行することにより、車両モデルデータ９６Ａ、コースモデルデータ９６Ｂ、及び走行条件データ９６Ｃに基づくシミュレーションを実行し、走行データ測定装置８０により実測により測定した測定データに相当するシミュレーションデータを生成する。生成されたシミュレーションデータは、カードリーダライタ９４によりメモリカード３８に記録される。
【００７５】
タイヤ接地特性測定装置７０では、走行データ測定装置８０により取得した測定データ又は走行データシミュレーション装置９０により取得したシミュレーションデータに基づいて、タイヤの接地特性を測定する。
【００７６】
次に、本実施の形態の作用として、タイヤ接地特性測定装置７０の制御部１２で実行されるタイヤ接地特性測定処理プログラムの処理ルーチンについて図８に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図８に示す処理は、測定データ又はシミュレーションデータが記録されたメモリカード３８がカードリーダライタ３６にセットされた状態において、オペレータが操作部２８により測定の開始を指示すると実行される。
【００７７】
ステップ２００では、各アクチュエータやステアリングを駆動するための初期駆動信号を各々生成する。この初期駆動信号は、例えば予め定めた固定の駆動信号としてもよいし、過去の蓄積されたデータに基づいて判断された最適な駆動信号としてもよい。
【００７８】
ステップ２０２では、生成した初期駆動信号により各アクチュエータやステアリングを駆動させる。
【００７９】
ステップ２０４では、各車輪の車両姿勢パラメータ及びアライメント姿勢パラメータを測定する。すなわち各センサからロール角、ピッチ角、ヨー角、操舵角、加速度等の車両姿勢パラメータと、トーイン角、トーアウト角、及びキャンバー角等のアライメント姿勢パラメータと、測定する。
【００８０】
ステップ２０６では、メモリカード３８に記録された測定データ又はシミュレーションデータを読み込み、これとステップ２０４で取り込んだ車両姿勢パラメータ及びアライメント姿勢パラメータとを比較する。
【００８１】
そして、ステップ２０８では、両者の差が予め定めた許容範囲内か否かを判断し、許容範囲内であればステップ２１０へ移行し、許容範囲内でなければステップ２１６へ移行する。
【００８２】
ステップ２１６では、比較結果に基づき、例えば最小自乗法等により誤差が最小となるように初期駆動信号を修正する。そして、ステップ２０２へ戻って再び各アクチュエータ及びステアリングを駆動する。このような処理をステップ２０８で肯定判定されるまで繰り返す。
【００８３】
ステップ２１０では、各圧力センサからの出力値を取り込み、これをメモリカード３８に記録する。このタイヤ毎に設けられた圧力センサからの出力値が各タイヤの接地面の特性を表わすタイヤ接地特性測定データとなる。
【００８４】
ステップ２１２では、例えばモニタ３０にタイヤ毎のタイヤ接地特性測定データを圧力分布として表示する。このとき、圧力の大きさが視覚的に認識しやすいように、圧力の大きさに応じて色を変化させて表示するようにしてもよい。これにより、タイヤの圧力分布を容易に認識することができる。
【００８５】
ステップ２１４では、測定データ又はシミュレーションデータが終了したか否か、すなわち全ての測定データ又はシミュレーションデータについて上記の処理を行ったか否かを判断し、終了していない場合にはステップ２０２へ移行し、終了した場合には本ルーチンを終了する。
【００８６】
このように、本実施形態では、測定データ取得用車両を走行させた時に得られる測定データと同様のデータをコンピュータシミュレーションにより得て、これを用いてタイヤの接地特性を測定することができるので、大幅な計測解析の効率化とコスト削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】第１実施形態に係るタイヤ接地特性測定装置の概略ブロック図である。
【図２】タイヤ接地特性測定装置の一部外観図である。
【図３】第１実施形態に係る走行データ測定装置の概略ブロック図である。
【図４】第１実施形態に係るタイヤ接地特性測定装置で実行される処理のフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係るタイヤ接地特性測定装置の概略ブロック図である。
【図６】第２実施形態に係る走行データ測定装置の概略ブロック図である。
【図７】第２実施形態に係る走行データシミュレーション装置の概略ブロック図である。
【図８】第２実施形態に係るタイヤ接地特性測定装置で実行される処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１０、７０      タイヤ接地特性測定装置
１２      制御部（制御手段）
１４ＲＲ      右後輪用アクチュエータ（駆動手段）
１４ＦＲ      右前輪用アクチュエータ（駆動手段）
１４ＲＬ      左後輪用アクチュエータ（駆動手段）
１４ＦＬ      左前輪用アクチュエータ（駆動手段）
１６      試験車両
１８ＦＲ、１８ＦＬ、１８ＲＲ、１８ＲＬ、１８ＦＬ      アーム
２０ＦＲ、２０ＦＬ、２０ＲＲ、２０ＲＬ、２０ＦＬ      駆動部
２４      ステアリング回転モータ（回転駆動手段）
２６ＲＲ      右後輪用圧力センサ（測定手段）
２６ＦＲ      右前輪用圧力センサ（測定手段）
２６ＲＬ      左後輪用圧力センサ（測定手段）
２６ＦＬ      左前輪用圧力センサ（測定手段）
２８      操作部
３０      モニタ
３２      タイマ
３４      メモリ
３６      カードリーダライタ（入力手段）
３８      メモリカード
５０、８０      走行データ測定装置
５２      制御部
５４      ジャイロセンサ
５６      操舵角センサ
５８      加速度センサ
６０      カードリーダライタ
７２Ｒ      ロール角制御アクチュエータ（駆動手段）
７２Ｐ      ピッチ角制御アクチュエータ（駆動手段）
７２Ｙ      ヨー角制御アクチュエータ（駆動手段）
７６ＦＲ      右前輪アライメント姿勢センサ
７６ＦＬ      左前輪アライメント姿勢センサ
７６ＲＲ      右後輪アライメント姿勢センサ
７６ＲＬ      左後輪アライメント姿勢センサ
９０      走行データシミュレーション装置
【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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