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公開番号2025101318
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023218086
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】タイヤの状態変化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2つの異なる物理量を取得する取得部と、各物理量を、それぞれ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、タイヤの状態変化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２つの異なる物理量を取得する取得部と、
前記各物理量を、それぞれ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、前記タイヤの状態変化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 2,200 文字）【請求項２】
前記判定部により判定された前記タイヤの前記状態変化の判定結果を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３】
前記少なくとも２つの異なる物理量は、前記タイヤの回転時の前記内腔内の音圧と、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１に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項４】
前記取得部は、前記タイヤの回転時の前記内腔内の前記音圧を取得する第１のセンサと、前記タイヤの回転時の前記タイヤ変形量を取得する第２のセンサとを有し、
前記第１のセンサと前記第２のセンサは、１つのセンサユニットに配置されている、請求項３に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記タイヤの状態変化を判定する場合、前記タイヤの回転時の前記内腔内の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、前記タイヤの状態変化を判定する、請求項３に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項６】
前記取得部は、前記タイヤの回転時の前記内腔内の前記音圧のデータの取得を複数回実施し、
前記判定部は、前記取得部により取得された前記各回の前記音圧の前記データを、それぞれ予め設定された前記閾値と比較し、前記閾値に達した場合、前記タイヤの状態変化の判定を実施し、前記音圧に基づく前記タイヤの前記状態変化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、前記タイヤの回転時の前記内腔内の前記音圧に基づく前記タイヤの状態変化の判定結果を優先する、請求項３に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項７】
前記取得部は、前記タイヤの回転時の前記内腔内の前記音圧のデータの取得と、前記タイヤの回転時のタイヤ変形に基づく前記タイヤ変形量のデータの取得とを、それぞれ複数回実施し、
前記判定部は、前記取得部により取得された前記各回の前記音圧の前記データを、それぞれ予め設定された前記閾値と比較し、前記閾値に達した場合、前記タイヤの状態変化の判定を実施し、前記音圧に基づく前記タイヤの前記状態変化の判定結果の一致率を求め、
前記取得部により取得された前記各回の前記タイヤ変形量の前記データを、それぞれ予め設定された前記閾値と比較し、前記閾値に達した場合、前記タイヤの状態変化の判定を実施し、前記タイヤ変形量に基づく前記タイヤの前記状態変化の判定結果の一致率を求め、
前記音圧に基づく前記タイヤの前記状態変化の判定結果の前記一致率と、前記タイヤ変形量に基づく前記タイヤの前記状態変化の判定結果の前記一致率との差を取得し、前記一致率の差に基づいて、前記タイヤの摩耗形態を判定する、請求項３に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項８】
前記取得部は、前記タイヤの回転時の前記内腔内の第１の物理量の取得を複数回実施し、
前記判定部は、前記各回の前記タイヤの回転時の前記内腔内の前記第１の物理量を、予め設定した閾値と比較し、前記閾値に達した場合、前記タイヤの状態変化の判定を実施し、前記第１の物理量に基づく前記タイヤの前記状態変化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、前記取得部は、前記タイヤの回転時の前記内腔内の第２の物理量の取得を複数回実施し、
前記判定部は、前記各回の前記タイヤの回転時の前記内腔内の前記第２の物理量を、予め設定した閾値と比較し、前記閾値に達した場合、前記第２の物理量に基づく前記タイヤの状態変化の判定を実施する、請求項１に記載のタイヤ状態検知装置。
【請求項９】
タイヤの内腔内の、少なくとも２つの異なる物理量を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された前記各物理量を、それぞれ予め設定された閾値と比較し、前記比較の結果、前記閾値に達した場合、前記タイヤの状態変化を判定する判定工程とを有し、
前記取得工程は、前記タイヤの回転時の前記内腔内の第１の物理量の取得を複数回実施し、
前記判定工程は、前記各回の前記タイヤの回転時の前記内腔内の前記第１の物理量を、予め設定した閾値と比較し、前記閾値に達した場合、前記タイヤの状態変化の判定を実施し、前記第１の物理量に基づく前記タイヤの前記状態変化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、
さらに、前記取得工程は、前記タイヤの回転時の前記内腔内の、前記第１の物理量とは異なる第２の物理量の取得を複数回実施する取得工程を実施し、
さらに、前記判定工程は、前記各回の前記タイヤの回転時の前記内腔内の前記第２の物理量を、予め設定した閾値と比較し、前記閾値に達した場合、前記第２の物理量に基づく前記タイヤの状態変化の判定を実施する、タイヤ状態検知方法。
【請求項１０】
前記第１の物理量は、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り、
前記第２の物理量は、前記タイヤの回転時の前記内腔内の音圧である、請求項９に記載の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、タイヤの内腔内で取得される、少なくとも２つの異なる物理量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、物理量として、タイヤの内腔内の音圧と、タイヤ変形量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する。
続きを表示（約 3,500 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、タイヤの状態変化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２つの異なる物理量を取得する取得部と、各物理量を、それぞれ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、タイヤの状態変化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、判定部により判定されたタイヤの状態変化の判定結果を通知する通知部を有する、発明［１］に記載のタイヤ状態検知装置である。
発明［３］は、少なくとも２つの異なる物理量は、タイヤの回転時の内腔内の音圧と、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［１］又は［２］に記載のタイヤ状態検知装置である。
発明［４］は、取得部は、タイヤの回転時の内腔内の音圧を取得する第１のセンサと、タイヤの回転時のタイヤ変形量を取得する第２のセンサとを有し、第１のセンサと第２のセンサは、１つのセンサユニットに配置されている、発明［３］に記載のタイヤ状態検知装置である。
【０００７】
発明［５］は、判定部は、タイヤの状態変化を判定する場合、タイヤの回転時の内腔内の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、タイヤの状態変化を判定する、発明［３］又は［４］に記載のタイヤ状態検知装置である。
発明［６］は、取得部は、タイヤの回転時の内腔内の音圧のデータの取得を複数回実施し、判定部は、取得部により取得された各回の音圧のデータを、それぞれ予め設定された閾値と比較し、閾値に達した場合、タイヤの状態変化の判定を実施し、音圧に基づくタイヤの状態変化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、タイヤの回転時の内腔内の音圧に基づくタイヤの状態変化の判定結果を優先する、発明［３］～［５］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［７］は、取得部は、タイヤの回転時の内腔内の音圧のデータの取得と、タイヤの回転時のタイヤ変形に基づくタイヤ変形量のデータの取得とを、それぞれ複数回実施し、判定部は、取得部により取得された各回の音圧のデータを、それぞれ予め設定された閾値と比較し、閾値に達した場合、タイヤの状態変化の判定を実施し、音圧に基づくタイヤの状態変化の判定結果の一致率を求め、取得部により取得された各回のタイヤ変形量のデータを、それぞれ予め設定された閾値と比較し、閾値に達した場合、タイヤの状態変化の判定を実施し、タイヤ変形量に基づくタイヤの状態変化の判定結果の一致率を求め、音圧に基づくタイヤの状態変化の判定結果の一致率と、タイヤ変形量に基づくタイヤの状態変化の判定結果の一致率との差を取得し、一致率の差に基づいて、タイヤの摩耗形態を判定する、発明［３］～［６］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［８］は、取得部は、タイヤの回転時の内腔内の第１の物理量の取得を複数回実施し、判定部は、各回のタイヤの回転時の内腔内の第１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、タイヤの状態変化の判定を実施し、第１の物理量に基づくタイヤの状態変化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、取得部は、タイヤの回転時の内腔内の第２の物理量の取得を複数回実施し、判定部は、各回のタイヤの回転時の内腔内の第２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、第２の物理量に基づくタイヤの状態変化の判定を実施する、発明［１］～［５］のいずれか１つに記載のタイヤ状態検知装置である。
【００１０】
発明［９］は、タイヤの内腔内の、少なくとも２つの異なる物理量を取得する取得工程と、取得工程で取得された各物理量を、それぞれ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、タイヤの状態変化を判定する判定工程とを有し、取得工程は、タイヤの回転時の内腔内の第１の物理量の取得を複数回実施し、判定工程は、各回のタイヤの回転時の内腔内の第１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、タイヤの状態変化の判定を実施し、第１の物理量に基づくタイヤの状態変化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、さらに、取得工程は、タイヤの回転時の内腔内の、第１の物理量とは異なる第２の物理量の取得を複数回実施する取得工程を実施し、さらに、判定工程は、各回のタイヤの回転時の内腔内の第２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、第２の物理量に基づくタイヤの状態変化の判定を実施する、タイヤ状態検知方法である。
発明［１０］は、第１の物理量は、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り、第２の物理量は、タイヤの回転時の内腔内の音圧である、発明［９］に記載の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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