JP5902473B2

JP5902473B2 - タイヤ偏摩耗検知方法及びタイヤ偏摩耗検知装置

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Publication number: JP5902473B2
Application number: JP2011288049A
Authority: JP
Inventors: 剛真砂
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Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2016-04-13
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Description

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、タイヤショルダー部の端部が著しく摩耗するショルダーエッジ摩耗を検知する方法とその装置に関するものである。

タイヤは走行中に路面との摩擦によりトレッド表面が摩耗していく。タイヤの性能面からは、トレッド表面が均一に摩耗することで接地形状が大きく変化しないことが望ましいが、旋回時や加減速時には、タイヤの進行方向に対して横方向の力や前後方向の力が作用するので、タイヤトレッドのセンター部とショルダー部とで摩耗量が異なる場合がある。
これらの偏った摩耗が積み重なると、タイヤショルダー部の端部が著しく摩耗したタイヤになってしまう。このような偏った摩耗が積み重なったタイヤを、トレッド表面が均一に摩耗したタイヤである正常摩耗タイヤに対し偏摩耗タイヤという。
極端な偏摩耗が起こっているタイヤを使用し続けると、タイヤ本来の性能が発揮できなくなる。特にスタッドレスタイヤでは、路面のグリップ不足が発生し、走行中にスリップしやすくなるといった問題点がある。
また、偏摩耗タイヤは、タイヤの接地形状が理想としている状態から外れていることから、燃費性能もトレッド表面が均一に摩耗している正常摩耗タイヤに比べて低下する。

タイヤの摩耗を推定する方法としては、従来、タイヤトレッドの溝部もしくはトレッドゴムの内部などに磁性材料や導電ゴムから成る検知体を埋め込み、車体側にセンサーを配置して、タイヤの摩耗により検知体が摩耗してセンサーの検出信号が変化することからタイヤの摩耗を推定する方法（例えば、特許文献１参照）や、タイヤトレッドに有臭ガスや着色ガスを予め挿入しておき、トレッドの摩耗が進行しガス封入部が空気中に露出して有臭ガスや着色ガス空気中に放出されることで、タイヤが摩耗していることを周囲に認識させる方法（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。

しかしながら、タイヤトレッドにセンサーや磁性体などの異物を挿入すると、挿入した部位近辺に応力が集中して故障の核となる可能性があるため、タイヤの耐久性が低下することが懸念される。また、有臭ガスや着色ガスを用いる方法では、摩耗が進行したか否かの判定しか行えないので、トレッドの摩耗する過程における摩耗状態の変化を捉えることはできないといった問題があった。
そこで、タイヤのインナーライナー部のタイヤの幅方向中心に加速度センサーを設置して、この加速度センサーを用いて検出したタイヤ径方向の加速度波形を微分した加速度微分波形を求めるとともに、加速度微分波形における接地端のピーク値と膨出点（接地面外においてタイヤが最も外側へ膨れている箇所）のピーク値との比であるピーク値比を算出し、算出されたピーク値比の大きさから当該タイヤの摩耗状態が、センター部の摩耗の度合いがショルダー部の摩耗の度合いよりも大きいセンター摩耗であるか、あるいは、ショルダー部の摩耗の度合いがセンター部の摩耗の度合いよりも大きいショルダー摩耗であるかを推定する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
これにより、タイヤの偏摩耗の起こっている部位を精度よく推定することができるとともに、センサーがタイヤの内面側に設置されているので、センサー及びタイヤの耐久性が向上する。

特開２００３−２１４８０８号公報特開２００５−２８９５０号公報特開２０１１−１６８２１１号公報

しかしながら、前記特許文献３に記載の方法では、偏摩耗の起こっている部位がセンター部であるかショルダー部であるかを推定することを主眼としているため、ショルダー部のタイヤ幅方向最外側陸部のタイヤ幅方向外側端部での顕著な偏摩耗である、ショルダーエッジ摩耗の検知は行っていなかった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、ショルダーエッジ摩耗を精度よく推定することのできる方法を提供することを目的とする。

本願発明者は、鋭意検討の結果、ショルダーエッジ摩耗が起こっているタイヤでは、タイヤショルダー部で検出した径方向加速度の微分波形における接地端部のピーク値であるショルダー部微分ピーク値Ｐ_sが、タイヤセンター部の微分ピーク値であるセンター部微分ピーク値Ｐ_cに対して大幅に減少することから、センター部微分ピーク値Ｐ_cとショルダー部微分ピーク値Ｐ_sとを比較することで、ショルダーエッジ摩耗を精度よく検知することができることを見出し本発明に到ったものである。
すなわち、本願発明は、タイヤのショルダーエッジ摩耗を検知する方法であって、タイヤトレッドの内面側の幅方向中心部とタイヤショルダー部とに配置された加速度センサーを用いてタイヤトレッドの幅方向中心部の加速度波形とタイヤショルダー部のタイヤ径方向の加速度波形をそれぞれ検出する第１のステップと、前記各加速度波形をそれぞれ微分してタイヤトレッドの幅方向中心部の加速度微分波形とタイヤショルダー部の加速度微分波形とを求める第２のステップと、前記各加速度微分波形における接地端部のピーク値であるセンター部微分ピーク値Ｐ_cとショルダー部微分ピーク値Ｐ_sとを抽出する第３のステップと、前記センター部微分ピーク値Ｐ_cとショルダー部微分ピーク値Ｐ_sとを比較して当該タイヤのタイヤショルダー部の端部の偏摩耗（ショルダーエッジ摩耗）を検知する第４のステップとを備えたことを特徴とする。
これにより、ショルダーエッジ摩耗が起こっているか否かを精度よく検知することができる。

また、本願発明は、前記第４のステップにおいて、前記センター部微分ピーク値Ｐ_cに対するショルダー部微分ピーク値Ｐ_sの比である微分ピーク値比Ｒ＝Ｐ_s/Ｐ_cを算出し、前記算出された微分ピーク値比Ｒと予め求めておいたショルダー部の端部に偏摩耗が起きていないタイヤである正常摩耗タイヤにおける微分ピーク値比Ｒ₀とを比較して、ショルダーエッジ摩耗を検知することを特徴とする。
このように、当該タイヤの微分ピーク値比Ｒ＝Ｐ_s/Ｐ_cを算出するとともに、この微分ピーク値比Ｒと正常摩耗タイヤにおける微分ピーク値比Ｒ₀とを比較することでショルダーエッジ摩耗を検知するようにしたので、ショルダーエッジ摩耗の検知精度を更に向上させることができる。

本願発明は、タイヤのショルダーエッジ摩耗を検知する装置であって、タイヤトレッドの内面側の幅方向中心部とタイヤショルダー部とにそれぞれ配置された第１及び第２の加速度センサーと、前記第１及び第２の加速度センサーの出力信号から、タイヤトレッドの幅方向中心部の加速度波形とタイヤショルダー部のタイヤ径方向の加速度波形をそれぞれ抽出する加速度波形検出手段と、前記各加速度波形をそれぞれ微分してタイヤトレッドの幅方向中心部の加速度微分波形とタイヤショルダー部の加速度微分波形とを求める微分演算手段と、前記タイヤトレッドの幅方向中心部の加速度微分波形における接地端部のピーク値であるセンター部微分ピーク値とタイヤショルダー部の加速度微分波形における接地端部のピーク値であるショルダー部微分ピーク値とを抽出する微分ピーク値抽出手段と、前記センター部微分ピーク値に対するショルダー部微分ピーク値の比である微分ピーク値比を算出する微分ピーク値比算出手段と、前記微分ピーク値比算出手段で算出された微分ピーク値比と予め求めておいたタイヤショルダー部の端部が偏摩耗していない正常摩耗タイヤにおける微分ピーク値比とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて当該タイヤのタイヤショルダー部の端部の偏摩耗を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする。
このような構成を採ることにより、当該タイヤの微分ピーク値比Ｒ＝Ｐ_s/Ｐ_cを精度よく算出できるとともに、微分ピーク値比Ｒと正常摩耗タイヤにおける微分ピーク値比Ｒ₀とを比較してショルダーエッジ摩耗を検知できるので、ショルダーエッジ摩耗を精度よく検知することができる。

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。

本実施の形態に係るタイヤ偏摩耗検知装置の構成を示す図である。加速度センサーの取付け例を示す図である。加速度波形と加速度微分波形の一例を示す図である。接地時間比の算出方法を示す図である。正常品の微分ピーク値と偏摩耗品の微分ピーク値とを比較した図である。正常品と偏摩耗品とに荷重を加えたときのショルダーエッジ部の変形状態のＦＥＭ解析結果を示す図である。タイヤ踏面付近のタイヤ内面歪分布を示す図である。タイヤ踏面付近のタイヤ内面歪微分分布を示す図である。タイヤ内面周方向歪とタイヤ径方向加速度とを比較した図である。正常品の微分ピーク値比と偏摩耗品の微分ピーク値比とを比較した図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は本実施の形態に係るタイヤ偏摩耗検知装置１０の構成を示す機能ブロック図で、同図において、１１Ｃ，１１Ｌ，１１Ｒは加速度センサー、１２は加速度波形抽出手段、１３は加速度微分波形演算手段、１４は微分ピーク値抽出手段、１５は微分ピーク値比算出手段、１６は接地時間比算出手段、１７はショルダーエッジ摩耗検知手段である。
図２に示すように、加速度センサー１１Ｃは、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。
加速度センサー１１Ｌ，１１Ｒは、タイヤトレッド３の左右のショルダー部５Ｌ，５Ｒの両端部のインナーライナー部２に、それぞれ検出方向がタイヤ径方向になるように配置されて、左右のショルダー部５Ｌ，５Ｒの内面に作用するタイヤ径方向加速度をそれぞれ検出する。

加速度センサー１１Ｃ，１１Ｌ，１１Ｒがタイヤ偏摩耗検知装置１０のセンサー部１０Ａを構成し、加速度波形抽出手段１２からショルダーエッジ摩耗検知手段１７までの各手段が記憶・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により構成され図示しない車体側に配置される。なお、後述するショルダーエッジ摩耗検知手段１７の記憶部１７ａは、ＲＡＭ等のメモリーにより構成される。
加速度センサー１１Ｃ，１１Ｌ，１１Ｒ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６に送信器１１Ｆを設置して、加速度センサー１１Ｃ，１１Ｌ，１１Ｒ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。なお、記憶・演算部１０Ｂをタイヤ１側に設けてショルダーエッジ摩耗検知手段１７の検知結果を車体側の図示しない車両制御装置に送信する構成としてもよい。

加速度波形抽出手段１２は、加速度センサー１１Ｃから出力されるタイヤトレッド３のセンター部４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センター部４におけるタイヤ接地面近傍のタイヤ径方向加速度の時系列波形であるセンター部加速度波形を抽出するとともに、加速度センサー１１Ｌ，１１Ｒからそれぞれ出力される左右のショルダー部５Ｌ，５Ｒに作用するタイヤ径方向加速度の大きさを表す信号とから、左右のショルダー部５Ｌ，５Ｒにおけるタイヤ接地面近傍のタイヤ径方向加速度の時系列波形である左右のショルダー部加速度波形をそれぞれ抽出する。
加速度微分波形演算手段１３は、加速度波形抽出手段１２で抽出されたセンター部加速度波形と左右のショルダー部加速度波形とをそれぞれ時間微分してセンター部加速度微分波形と左右のショルダー部微分波形とを求める。

図３（ａ）は、加速度センサー１１Ｃ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。図３（ｂ）はこの加速度波形を微分して得られた加速度微分波形で、横軸は時間［sec.］、縦軸は微分加速度の大きさ［G/ sec.］である。加速度微分波形では、図３（ａ）の左側の丸印に示す踏み込み端Ｅ_fと右側の丸印に示す蹴り出し端Ｅ_kの２つの接地端において大きなピークをもつ。
以下、加速度微分波形に出現する２つの接地端Ｅ_f，Ｅ_kにおける微分加速度の大きさを微分ピーク値という。

微分ピーク値抽出手段１４は、センター部加速度微分波形に現れる踏み込み端側のピーク値であるセンター部微分ピーク値Ｐ_cと左右のショルダー部微分波形にそれぞれ現れる踏み込み端側のピーク値である左右のショルダー部微分ピーク値Ｐ_sl，Ｐ_srとをそれぞれ算出する。
微分ピーク値比算出手段１５は、センター部微分ピーク値Ｐ_cに対する左右のショルダー部微分ピーク値Ｐ_sl，Ｐ_srの比である左微分ピーク値比Ｒ_l＝（Ｐ_sl/Ｐ_c）と右微分ピーク値比Ｒ_r＝（Ｐ_sr/Ｐ_c）とを算出する。
接地時間比算出手段１６では、図４に示すように、加速度センサー１１Ｃから出力されるタイヤ径方向加速度の大きさを表す信号から時間的に隣接する２つの踏み込み端側のピークＥ_f，Ｅ_f間の時間間隔Ｔ_f（もしくは、蹴り出し端側のピークＥ_k，Ｅ_k間の時間間隔Ｔ_k）を算出するとともに、踏み込み端側のピークＥ_fと蹴り出し端側のピークＥ_kとの間の時間間隔Δｔを算出する。前記時間間隔Ｔ_fがタイヤが１周する時間（１周回転時間）であり、前記時間間隔Δｔが接地時間である。
接地時間比算出手段１６では、接地時間Δｔを１周回転時間Ｔで除した値（Δｔ/Ｔ）を算出し、この値を接地時間比Ｓとしてショルダーエッジ摩耗検知手段１７に送る。

ショルダーエッジ摩耗検知手段１７は、記憶部１７ａと検知部１７ｂとを備える。
記憶部１７ａは、タイヤショルダー部の端部が偏摩耗していないタイヤである正常摩耗タイヤを用いて求めておいたセンター部微分ピーク値Ｐ_c0に対するショルダー部微分ピーク値Ｐ_s0の比である微分ピーク値比Ｒ₀＝（Ｐ_s0/Ｐ_c0）と接地時間比との関係を示すテーブル１７Ｔを記憶して保存する。微分ピーク値比Ｒ₀は接地時間比Ｓ毎に求める。
検知部１７ｂは、微分ピーク値比算出手段１５で算出した左右の微分ピーク値比Ｒ_l，Ｒ_rと記憶部１７ａのテーブル１７Ｔから取出した正常品の微分ピーク値比Ｒ₀と比較して、当該タイヤ１の左右のショルダー部５Ｌ，５Ｒのそれぞれにショルダーエッジ摩耗が起こっているか否かを検知する。
なお、左右の微分ピーク値比Ｒ_l，Ｒ_rと比較する微分ピーク値比Ｒ₀として、接地時間比算出手段１６で算出された当該タイヤの接地時間比Ｓに対応する正常品の微分ピーク値比Ｒ₀（Ｓ）を用いることはいうまでもない。

次に、本実施の形態に係るタイヤ偏摩耗検知方法について説明する。
まず、加速度センサー１１Ｃ，１１Ｌ，１１Ｒ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内面のセンター部４及び左右のショルダー部５Ｌ，５Ｒにおけるタイヤ径方向加速度をそれぞれ検出して増幅した後、これら検出されたタイヤ径方向加速度をインナーライナー部２に設置された送信器１１Ｆから車体側に配置された記憶・演算部１０Ｂに送信する。記憶・演算部１０Ｂでは、加速度センサー１１Ｃ，１１Ｌ，１１Ｒ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センター部加速度波形と左右のショルダー部加速度波形とを抽出するとともに、これらの加速度波形を時間微分してセンター部加速度微分波形と左右のショルダー部微分波形とを微分演算により求める。
そして、微分ピーク値抽出手段１４にて、センター部加速度微分波形と左右のショルダー部微分波形とにそれぞれ現れる踏み込み端側のピーク値であるセンター部微分ピーク値Ｐ_cと左右のショルダー部微分ピーク値Ｐ_sl，Ｐ_srとそれぞれ抽出する。

図５（ａ），（ｂ）は、タイヤのインナーライナー部のタイヤ幅方向中心とショルダー部のインナーライナー部に、検出方向がタイヤ径方向になるように加速度センサーを配置した試験タイヤを車両に装着して走行させて、センター部とショルダー部のタイヤ径方向加速度をそれぞれ計測し、センター部加速度微分波形の微分ピーク値とショルダー加速度波形の微分ピーク値とを比較した結果を示す図で、横軸は接地時間比、縦軸は微分ピーク値［G/ sec.］である。（ａ）図がセンター部４の微分ピーク値、（ｂ）図がショルダー部５の微分ピーク値である。各図において、丸印がショルダー部の端部が偏摩耗していない正常摩耗タイヤ（以下、正常品という）のデータ、三角印がショルダーエッジ摩耗が起こっている偏摩耗タイヤ（以下、偏摩耗品という）のデータである。なお、菱形は、参考として挙げた、新品タイヤの微分ピーク値である。
試験タイヤのサイズはいずれも315/80R22.5で、車両の速度は、４０〜８０km/hrである。
接地時間比Ｓ＝Δｔ/Ｔ_fは、接地長のメジャーとなるパラメータで、同図の「空車」で示した車両に積載物がない場合（荷重が小さい場合）には接地長が短く、同図の「積車」で示した車両に積載物がある場合（荷重が大きい場合）には接地長が長くなる。同図の「半積車」は「空車」と「積車」の中間の荷重がかかっている場合を示す。

図５（ａ）に示すように、センター部４では、摩耗が進展すると、正常品も偏摩耗品も微分ピーク値が新品タイヤの微分ピーク値よりも大きくなる。
これに対して、ショルダー部では、図５（ｂ）に示すように、正常品の微分ピーク値は新品タイヤの微分ピーク値よりも大きくなるが、偏摩耗品の微分ピーク値は新品タイヤの微分ピーク値よりも小さくなる。
なお、正常品の微分ピーク値も偏摩耗品の微分ピーク値も新品タイヤの微分ピーク値も、接地長が長くなる（もしくは、荷重が大きくなる）につれて、それぞれ増加する。

以下に、ショルダーエッジ摩耗と微分ピーク値との関係について説明する。
図６（ａ），（ｂ）は、正常品と偏摩耗品とに荷重を加えたときのショルダーエッジ部の変形状態を有限要素法（ＦＥＭ）を用いて解析した結果を示す図で、（ａ）図が正常品で、（ｂ）図が偏摩耗品のＦＥＭ解析結果である。
図６（ｃ）のイメージ図にも示すように、正常品では、ショルダー部のタイヤ幅方向端部（ショルダーエッジ）が路面に接地しているのに対し、ショルダーエッジのトレッドが摩耗してなくなっている偏摩耗品では、ショルダー部のタイヤ幅方向外側が接地していない分だけ、タイヤ骨格部分であるケースが面外（タイヤ幅方向外側）に倒れ込んでいることが分かる。

図７（ａ）〜（ｄ）は、踏面付近のタイヤ内面歪分布を示す図で、（ａ）図はセンター部周方向歪分布、（ｂ）図はショルダー部周方向歪分布、（ｃ）図はセンター部径方向歪分布、（ｄ）図はショルダー部径方向歪分布である。各図において、横軸はタイヤ踏面中心（直下）から測った回転角度［deg.］で、縦軸はタイヤ内面歪［％］である。
周方向歪と径方向歪とを比較すると、センター部では、正常品と偏摩耗品とは変わらないが、ショルダー部では、偏摩耗品の周方向歪分布は正常品の周方向歪分布に対して圧縮傾向にあり、偏摩耗品の径方向歪分布は正常品の径方向歪分布に対して引張り傾向にあることがわかる。これは、偏摩耗品ではショルダー部がタイヤ幅方向外側に倒れ込む変形が起こっているため、タイヤ踏面内歪が緩和されていることによるものと考えられる。
また、図８（ａ）〜（ｄ）は、踏面付近のタイヤ内面歪微分分布を示す図で、（ａ）図はセンター部周方向歪微分分布、（ｂ）図はショルダー部周方向歪微分分布、（ｃ）図はセンター部径方向歪微分分布、（ｄ）図はショルダー部径方向歪微分分布である。
偏摩耗品のショルダー部ではタイヤ踏面内歪が緩和されていることで、周方向歪微分も径方向歪微分も正常品の歪み微分に対して減少していることが分かる。

ところで、図９に示すように、タイヤ内面方向歪とタイヤ径方向加速度とはよい相関を示すので、タイヤ径方向加速度の微分波形である加速度微分波形においても、偏摩耗品のショルダー部ではピーク値（微分ピーク値）が減少する。
したがって、図５（ｂ）に示すように、検知すべきタイヤのショルダー部加速度微分波形のピーク値であるショルダー部微分ピーク値を算出して、予め求めておいた正常品のショルダー部微分ピーク値と比較することで、ショルダーエッジ摩耗が起こっているか否かを検知することができる。
なお、ショルダー部のタイヤ内面歪波形もしくはタイヤ内面歪微分波形を用いてショルダーエッジ摩耗を検知することも可能であるが、接地端にピークを持つタイヤ径方向加速度微分波形のピーク値を用いる方が精度が高いので好ましい。換言すれば、タイヤ内面歪のデータはFEM解析では精度良く推定できるが、実際の歪センサーでは計測精度が劣るので、特に、ピークレベル等の絶対レベルを比較してショルダーエッジ摩耗を検知するには、本例のように、加速度のデータを用いる方が好ましい。

本例では、微分ピーク値抽出手段１４で算出されたセンター部微分ピーク値Ｐ_cと左右のショルダー部微分ピーク値Ｐ_sl，Ｐ_srとから、左微分ピーク値比Ｒ_l＝（Ｐ_sl/Ｐ_c）と右微分ピーク値比Ｒ_r＝（Ｐ_sr/Ｐ_c）とを算出し、この左右の微分ピーク値比Ｒ_l，Ｒ_rを用いてショルダーエッジ摩耗を検知する。
図１０は、正常品の微分ピーク値比と偏摩耗品の微分ピーク値比を比較した図で、同図の丸印で示す正常品の微分ピーク値比Ｒ₀も同図の三角形で示す偏摩耗品も微分ピーク値比Ｒ_j（ｊ＝ｌ，ｒ）も、接地時間比が大きくなるにつれて増加しているが、いずれの場合も、偏摩耗品の微分ピーク値比Ｒ_jの方が正常品の微分ピーク値比Ｒ₀よりも小さくなっていることが分かる。
したがって、左右の微分ピーク値比Ｒ_l，Ｒ_rと記憶部１７ａのテーブル１７Ｔから取出した接地時間比Ｓに対応する正常品の微分ピーク値比Ｒ₀（Ｓ）とを比較することで、ショルダーエッジ摩耗を検知することができる。

具体的には、図１０に示す判定ラインを示す直線Ｌ＝ａ・Ｓ＋ｂを設定し、微分ピーク値比Ｒ_jが直線Ｌよりも下にあればショルダーエッジ摩耗が起こっていると判定する。
なお、単に、微分ピーク値比Ｒ_jと微分ピーク値比Ｒ₀とを比較して、Ｒ_r（Ｓ）≒Ｒ₀（Ｓ）、Ｒ_l（Ｓ）＜Ｒ₀（Ｓ）となった場合に、図２に示すように、左側のショルダー部５Ｌのみに、同図の符号Ｚで示すショルダーエッジ摩耗が起こっていると判定してもよいが、本例のように、判定ラインを用い、Ｒ_r（Ｓ）＞Ｌ（Ｓ）、Ｒ_l（Ｓ）＜Ｌ（Ｓ）であるときに、左側のショルダー部５Ｌのみにショルダーエッジ摩耗が起こっていると判定する方が検知精度が高くなるので好ましい。
あるいは、２個の閾値Ｋ１，Ｋ２（Ｋ１＜Ｋ２）を設定し、ΔＲ＝Ｒ₀（Ｓ）−Ｒ_jとしたときに、ΔＲ＜Ｋ１ならば正常摩耗であり、ΔＲ＞Ｋ２ならば、ショルダーエッジ摩耗が起こっていると判定する。また、Ｋ１＜ΔＲ＜Ｋ２ならショルダーエッジ摩耗が起こりつつあると判定するようにしてもよい。

なお、前記実施の形態では、タイヤトレッド３の左右のショルダー部５Ｌ，５Ｒの両端部のインナーライナー部２に加速度センサー１１Ｌ，１１Ｒを取付けたが、例えば、ネガティブキャンバーを付与したタイヤなどでは、センター部と偏摩耗の起こり易い車体側のショルダー部のみに加速度センサーを取付けてもよい。
また、前記例では、微分ピーク値比算出手段１５で算出した微分ピーク値比Ｒ_jと予め求めておいた正常品の微分ピーク値比Ｒ₀とを比較することでショルダーエッジ摩耗を検知したが、センター部微分ピーク値Ｐ_cとショルダー部微分ピーク値Ｐ_sl，Ｐ_srとを直接比較してもよい。
また、図１０に示すように、正常品では、接地時間比によらず微分ピーク値比Ｒ_j（ｊ＝ｌ，ｒ）が１よりも大きいが、偏摩耗品の微分ピーク値比Ｒ_jは微分ピーク値比が全て１未満であるので、閾値としてＫ＝１を設定し、微分ピーク値比Ｒ_jが１以上であれば正常摩耗であり、微分ピーク値比Ｒ_jが１未満である場合にショルダーエッジ摩耗が起こっていると判定してもよい。

また、前記例では、加速度微分波形に現れるピーク値として、踏み込み端側のピーク値を用いたが、蹴り出し側のピーク値を用いてもよい。
また、前記例では、接地時間比算出手段１６を設けて、接地時間比Ｓを算出し、この接地時間比Ｓに対応する微分ピーク値Ｐ_sl，Ｐ_srを用いて微分ピーク値比Ｒ₀，Ｒ_jを算出したが、接地時間比算出手段１６に代えて荷重検出手段を設け、検出された荷重Ｗに対応する微分ピーク値Ｐ_sl，Ｐ_srを用いて微分ピーク値比Ｒ₀，Ｒ_jを算出してもよい。なお、この場合には、テーブル１７Ｔとして、正常摩耗タイヤにおけるセンター部微分ピーク値Ｐ_c0に対するショルダー部微分ピーク値Ｐ_s0の比である微分ピーク値比Ｒ₀＝（Ｐ_s0/Ｐ_c0）と荷重との関係を示すテーブルを用いることはいうまでもない。

以上説明したように、本発明によれば、タイヤのショルダーエッジ摩耗を精度よく検知することができるので、ショルダーエッジ摩耗を、例えば、警報手段等を用いてドライバーに認識させるなどすれば、車両の走行安全性を向上させることができる。

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、
５Ｌ，５Ｒショルダー部、６ホイール、
１０タイヤ偏摩耗検知装置、１０Ａセンサー部、１０Ｂ演算部、
１１Ｃ，１１Ｌ，１１Ｒ加速度センサー、１１Ｆ送信器、
１２加速度波形抽出手段、１３加速度微分波形演算手段、
１４微分ピーク値抽出手段、１５微分ピーク値比算出手段、
１６接地時間比算出手段、１７ショルダーエッジ摩耗検知手段、
１７ａ記憶部、１７ｂ検知部、ＣＬセンターライン。

Claims

タイヤトレッドの内面側の幅方向中心部とタイヤショルダー部とに配置された加速度センサーを用いてタイヤトレッドの幅方向中心部の加速度波形とタイヤショルダー部のタイヤ径方向の加速度波形をそれぞれ検出する第１のステップと、
前記各加速度波形をそれぞれ微分してタイヤトレッドの幅方向中心部の加速度微分波形とタイヤショルダー部の加速度微分波形とを求める第２のステップと、
前記各加速度微分波形における接地端部のピーク値であるセンター部微分ピーク値とショルダー部微分ピーク値とを抽出する第３のステップと、
前記センター部微分ピーク値とショルダー部微分ピーク値とを比較して当該タイヤのタイヤショルダー部の端部の偏摩耗を検知する第４のステップとを備えたタイヤ偏摩耗検知方法。
前記第４のステップでは、
前記センター部微分ピーク値に対するショルダー部微分ピーク値の比である微分ピーク値比を算出し、前記算出された微分ピーク値比と予め求めておいたショルダー部の端部に偏摩耗が起きていないタイヤにおける微分ピーク値比とを比較して、タイヤショルダー部の端部の偏摩耗を検知することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ偏摩耗検知方法。
タイヤトレッドの内面側の幅方向中心部とタイヤショルダー部とにそれぞれ配置された第１及び第２の加速度センサーと、
前記第１及び第２の加速度センサーの出力信号から、タイヤトレッドの幅方向中心部の加速度波形とタイヤショルダー部のタイヤ径方向の加速度波形をそれぞれ抽出する加速度波形検出手段と、
前記各加速度波形をそれぞれ微分してタイヤトレッドの幅方向中心部の加速度微分波形とタイヤショルダー部の加速度微分波形とを求める微分演算手段と、
前記タイヤトレッドの幅方向中心部の加速度微分波形における接地端部のピーク値であるセンター部微分ピーク値とタイヤショルダー部の加速度微分波形における接地端部のピーク値であるショルダー部微分ピーク値とを抽出する微分ピーク値抽出手段と、
前記センター部微分ピーク値に対するショルダー部微分ピーク値の比である微分ピーク値比を算出する微分ピーク値比算出手段と、
前記微分ピーク値比算出手段で算出された微分ピーク値比と予め求めておいたタイヤショルダー部の端部が偏摩耗していない正常摩耗タイヤにおける微分ピーク値比とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて当該タイヤのタイヤショルダー部の端部の偏摩耗を検知する検知手段とを備えるタイヤ偏摩耗検知装置。