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公開番号2025101175
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023217820
出願日2023-12-25
発明の名称タイヤ状態検知装置及びタイヤ状態検知方法
出願人横浜ゴム株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B60C 19/00 20060101AFI20250630BHJP(車両一般)
要約【課題】タイヤの摩耗状態の判定の精度が高いタイヤ状態検知装置及びタイヤ状態検知方法を提供する。
【解決手段】タイヤ状態検知装置は、タイヤの内腔内に設けられ、少なくともタイヤの内腔内の音を収音する第1の検出部と、第1の検出部が取得した音の情報を含む第1の信号を外部に送信する通信部と、通信部が送信した音の情報を含む第1の信号を受信する受信部と、受信部が受信した音の情報を含む第1の信号に基づく音圧を、予め設定された閾値と比較し、比較の結果、閾値に達した場合、タイヤの摩耗状態を判定する判定部とを有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
タイヤの内腔内に設けられ、少なくとも前記タイヤの前記内腔内の音を収音する第１の検出部と、
前記第１の検出部が取得した前記音の情報を含む第１の信号を外部に送信する通信部と、
前記通信部が送信した前記音の情報を含む前記第１の信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記音の情報を含む前記第１の信号に基づく音圧を、予め設定された閾値と比較し、比較の結果、前記閾値に達した場合、前記タイヤの摩耗状態を判定する判定部とを有する、タイヤ状態検知装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記閾値は、前記タイヤのタイヤ情報と、前記第１の検出部以外の測定機器で取得された前記タイヤの回転速度情報とから得られる周波数帯域に対して設定された設定音圧レベルであり、
前記判定部は、前記音の情報を含む前記第１の信号に基づく前記音圧について、前記周波数帯域における音圧レベルを取得し、前記音圧レベルと、前記閾値とを比較し、比較の結果、前記閾値に達した場合、前記タイヤの周上に偏摩耗が発生していると判定する、請求項１に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記タイヤの前記摩耗状態を判定する場合、前記音の情報を含む前記第１の信号に基づく前記音圧のデータを周波数分析し、少なくとも５００Ｈｚ以上の音圧レベルの変化を比較して、前記タイヤの前記摩耗状態を判定する、請求項１に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項４】
前記タイヤは、１つの車両に装着された複数のタイヤのうち、選択された少なくとも１つのタイヤであり、
前記選択されたタイヤにおける前記音の情報を含む前記第１の信号に基づく前記音圧を基準値として前記閾値が設定され、
前記車両に装着された複数の前記タイヤについて、前記判定部が、前記基準値に基づく前記閾値と比較し、比較の結果、前記閾値に達した場合、前記タイヤの前記摩耗状態を判定する、請求項１に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項５】
さらに、前記音とは異なる前記タイヤの前記物理量を検出する第２の検出部を有し、
前記通信部は、前記第２の検出部が取得した前記物理量の情報を含む第２の信号を外部に送信し、
前記受信部は、前記通信部が送信した前記物理量の情報を含む前記第２の信号を受信し、
前記判定部は、前記受信部が受信した前記物理量の情報を含む前記第２の信号に基づく物理量のデータを、予め設定された閾値と比較し、
前記判定部は、比較の結果、前記第１の信号に基づく前記音圧と、前記第２の信号に基づく前記物理量のデータとが、それぞれ前記閾値に達した場合、前記タイヤの摩耗状態を判定する、請求項１に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項６】
さらに、前記音とは異なる前記タイヤの物理量を検出する第２の検出部を有し、
前記通信部は、前記第２の検出部が取得した前記物理量の情報を含む第２の信号を外部に送信し、
前記受信部は、前記通信部が送信した前記物理量の情報を含む前記第２の信号を受信し、
前記判定部は、前記受信部が受信した前記物理量の情報を含む前記第２の信号に基づく物理量のデータを、予め設定された閾値と比較し、比較の結果、前記第２の信号に基づく前記物理量のデータが前記閾値に達した場合、前記タイヤの前記摩耗状態を判定するものであり、
前記第１の検出部は、前記音の収音を複数回実施し、
前記判定部は、前記各回の前記音の情報を含む前記第１の信号に基づく前記音圧を、前記閾値と比較し、前記閾値に達した場合、前記タイヤの前記摩耗状態の判定を実施し、前記音圧に基づく前記タイヤの前記摩耗状態の判定結果の一致率を求め、前記一致率を予め設定した設定閾値と比較して、前記一致率が前記設定閾値を超えた場合、前記第２の検出部は、前記タイヤの前記物理量の検出を複数回実施し、
前記判定部は、前記各回の前記タイヤの前記物理量を、予め設定した閾値と比較し、前記閾値に達した場合、前記物理量に基づく前記タイヤの前記摩耗状態の判定を実施する、請求項１に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項７】
前記タイヤは、個体識別情報が記録された記録部を有する、請求項１に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項８】
前記物理量は、前記タイヤの回転時のタイヤ変形に基づくタイヤ変形量である、請求項５に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項９】
前記判定部が判定した前記タイヤの前記摩耗状態を所定の連絡先に通知する通知部を有する、請求項１に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項１０】
タイヤの内腔内の音を収音して得た前記音の情報を含む第１の信号を送信する工程と、
前記送信された前記音の情報を含む前記第１の信号を受信し、受信した前記音の情報を含む前記第１の信号に基づく音圧を、予め設定された閾値と比較し、比較の結果、前記閾値に達した場合、前記タイヤの摩耗状態を判定する工程とを有する、タイヤ状態検知方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの内腔内で収音される音の情報を用いたタイヤ状態検知装置及びタイヤ状態検知方法に関し、特に、タイヤの摩耗状態を判定するタイヤ状態検知装置及びタイヤ状態検知方法に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、ＣＡＳＥ、ＭａａＳ（Mobility as a Service）といったモビリティニーズの変化及び多様化から、タイヤにもＩｏＴ（Internet of Things）化が求められており、ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）機能に加え、摩耗進展、接地挙動、内部故障有無等のタイヤの状態センシングが要求されている。従来から、タイヤの内表面にセンサーを装着してタイヤ摩耗量を推定することが試みられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、加速度センサーを用いて検出したタイヤ径方向加速度からタイヤトレッドの摩耗量を推定するタイヤ摩耗量推定方法が記載されている。特許文献１には、タイヤトレッドの内面に配置された加速度センサーを用いて当該タイヤのタイヤ径方向加速度を検出するステップ（ａ）と、検出されたタイヤ径方向加速度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ステップ（ｂ）と、タイヤ径方向加速度波形の踏み込み前領域の波形から、予め設定した特定周波数帯域の振動レベルである踏み込み前帯域値を算出するステップ（ｃ）と、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（ｄ）と、微分加速度波形から当該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を算出するステップ（ｅ）と、ステップ（ａ）～（ｅ）を複数回繰り返して複数の踏み込み前帯域値と微分ピーク値とを算出するステップ（ｆ）と、ステップ（ｆ）で算出された複数の踏み込み前帯域値と微分ピーク値とから、踏み込み前帯域値と微分ピーク値との関係を示す近似式、もしくは、踏み込み前帯域値に対する微分ピーク値をプロットして得られる近似線を求めるステップ（ｇ）と、近似式もしくは近似線から予め設定された基準踏み込み前帯域値に対応する微分ピーク値である基準微分ピーク値を算出するステップ（ｈ）と、算出された基準微分ピーク値から当該タイヤの摩耗量を推定するステップ（ｉ）と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－１６９８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１では、加速度センサーを用いて検出したタイヤ径方向加速度からタイヤトレッドの摩耗量を推定しているが、タイヤ径方向加速度は、走行時の路面の状態、及びタイヤの回転時の変形及び振動等のタイヤの状態の影響を受ける。このため、安定した判定が難しく、タイヤトレッドの摩耗量について誤判定が生じる可能性がある。
また、タイヤ径方向加速度は、タイヤの回転時の変形及び振動に伴う高周波振動成分が計測結果に含まれることから、ノイズが多く、ノイズを補正したり取り除く必要があるが、ノイズを完全に取り除くことは難しい。このため、特許文献１のタイヤ径方向加速度では、タイヤトレッドの摩耗量について十分な測定精度が得られない。
本発明の目的は、タイヤの摩耗状態の判定の精度が高いタイヤ状態検知装置及びタイヤ状態検知方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、発明［１］は、タイヤの内腔内に設けられ、少なくともタイヤの内腔内の音を収音する第１の検出部と、第１の検出部が取得した音の情報を含む第１の信号を外部に送信する通信部と、通信部が送信した音の情報を含む第１の信号を受信する受信部と、受信部が受信した音の情報を含む第１の信号に基づく音圧を、予め設定された閾値と比較し、比較の結果、閾値に達した場合、タイヤの摩耗状態を判定する判定部とを有する、タイヤ状態検知装置である。
発明［２］は、閾値は、タイヤのタイヤ情報と、第１の検出部以外の測定機器で取得されたタイヤの回転速度情報とから得られる周波数帯域に対して設定された設定音圧レベルであり、判定部は、音の情報を含む第１の信号に基づく音圧について、周波数帯域における音圧レベルを取得し、音圧レベルと、閾値とを比較し、比較の結果、閾値に達した場合、タイヤの周上に偏摩耗が発生していると判定する、発明［１］に記載のタイヤ状態検知装置である。
【０００７】
発明［３］は、判定部は、タイヤの摩耗状態を判定する場合、音の情報を含む第１の信号に基づく音圧のデータを周波数分析し、少なくとも５００Ｈｚ以上の音圧レベルの変化を比較して、タイヤの摩耗状態を判定する、発明［１］又は［２］に記載のタイヤ状態検知装置である。
発明［４］は、タイヤは、１つの車両に装着された複数のタイヤのうち、選択された少なくとも１つのタイヤであり、選択されたタイヤにおける音の情報を含む第１の信号に基づく音圧を基準値として閾値が設定され、車両に装着された複数のタイヤについて、判定部が、基準値に基づく閾値と比較し、比較の結果、閾値に達した場合、タイヤの摩耗状態を判定する、発明［１］～［３］のいずれか１つに記載のタイヤ状態検知装置である。
【０００８】
発明［５］は、さらに、音とは異なるタイヤの物理量を検出する第２の検出部を有し、通信部は、第２の検出部が取得した物理量の情報を含む第２の信号を外部に送信し、受信部は、通信部が送信した物理量の情報を含む第２の信号を受信し、判定部は、受信部が受信した物理量の情報を含む第２の信号に基づく物理量のデータを、予め設定された閾値と比較し、判定部は、比較の結果、第１の信号に基づく音圧と、第２の信号に基づく物理量のデータとが、それぞれ閾値に達した場合、タイヤの摩耗状態を判定する、発明［１］～［４］のいずれか１つに記載のタイヤ状態検知装置である。
発明［６］は、さらに、音とは異なるタイヤの物理量を検出する第２の検出部を有し、通信部は、第２の検出部が取得した物理量の情報を含む第２の信号を外部に送信し、受信部は、通信部が送信した物理量の情報を含む第２の信号を受信し、判定部は、受信部が受信した物理量の情報を含む第２の信号に基づく物理量のデータを、予め設定された閾値と比較し、比較の結果、第２の信号に基づく物理量のデータが閾値に達した場合、タイヤの摩耗状態を判定するものであり、第１の検出部は、音の収音を複数回実施し、判定部は、各回の音の情報を含む第１の信号に基づく音圧を、閾値と比較し、閾値に達した場合、タイヤの摩耗状態の判定を実施し、音圧に基づくタイヤの摩耗状態の判定結果の一致率を求め、一致率を予め設定した設定閾値と比較して、一致率が設定閾値を超えた場合、第２の検出部は、タイヤの物理量の検出を複数回実施し、判定部は、各回のタイヤの物理量を、予め設定した閾値と比較し、閾値に達した場合、物理量に基づくタイヤの摩耗状態の判定を実施する、発明［１］～［４］のいずれか１つに記載のタイヤ状態検知装置である。
【０００９】
発明［７］は、タイヤは、個体識別情報が記録された記録部を有する、発明［１］～［６］のいずれか１つに記載のタイヤ状態検知装置である。
発明［８］は、物理量は、タイヤの回転時のタイヤ変形に基づくタイヤ変形量である、発明［５］又は［６］に記載のタイヤ状態検知装置である。
【００１０】
発明［９］は、判定部が判定したタイヤの摩耗状態を所定の連絡先に通知する通知部を有する、発明［１］～［８］のいずれか１つに記載のタイヤ状態検知装置である。
発明［１０］は、タイヤの内腔内の音を収音して得た音の情報を含む第１の信号を送信する工程と、送信された音の情報を含む第１の信号を受信し、受信した音の情報を含む第１の信号に基づく音圧を、予め設定された閾値と比較し、比較の結果、閾値に達した場合、タイヤの摩耗状態を判定する工程とを有する、タイヤ状態検知方法である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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