JP2002103931A

JP2002103931A - 空気入りタイヤの異常監視装置

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Publication number: JP2002103931A
Application number: JP2000336712A
Authority: JP
Inventors: Haruyuki Takagi; 晴幸高木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】空気入りタイヤのバーストの発生を精度良く予
測するための監視装置を提供する。【解決手段】タイヤ空気室内に配置した温度検出・発信
手段と、タイヤ外部に配置した温度情報を演算処理して
異常時に警報を発するバースト発生予測手段とから構成
する。ここで、バースト発生予測手段は温度情報を受信
する受信装置５と、これを蓄積するメモリー部６と、異
常データを除去するためのフィルター部７と、必要によ
り該データを補正する補正部８と、複数のタイヤ間のデ
ータの差とその変化率の差を規定値との間で比較演算
し、異常時に異常情報を発信する比較演算部９と、異常
情報の受信時に作動する警報発信部１０とから構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は空気入りタイヤの
異常監視装置に関し、さらに詳しくは、走行中の空気入
りタイヤの空気室内の温度変化を監視することによりタ
イヤバーストの発生を予測し、異常時にバースト警報を
発するタイヤの異常監視装置に関する。

【０００２】

【従来技術】タイヤの空気圧が規定圧より低い状態で車
両を走行させると、タイヤの変形が大きくなり、タイヤ
のゴム部が急激に発熱し、この状態で長時間走行すると
そのゴム部が劣化してタイヤがバーストすることは良く
知られている。

【０００３】これを防ぐために、特に高速走行前にはタ
イヤの空気圧を充分に点検することが日常行われている
が、適正な空気圧であっても高速走行中にタイヤの空気
圧が徐々に抜ける場合があり、これがタイヤのバースト
に繋がる場合がある。これに伴う事故を未然に防ぐため
に、タイヤがバーストを起こす前にこれを予測するため
のタイヤの異常監視システムがこれまで鋭意研究されて
きた。

【０００４】ここで、タイヤのバースト発生要因の中で
も、特に車速とタイヤ空気圧とタイヤ温度はバーストの
発生との因果関係が深く、これらの値が基準値を越える
かどうかを監視することによりバーストの発生を予測す
るタイヤの異常監視システムに関する提案がこれまで種
々なされてきた。

【０００５】これらの提案のうち主なものとしては、特
開昭６１−２１１１０８号や特開平３−１３５８１０号
に代表されるように、タイヤの空気圧を監視して、異常
事態が発生した場合に警告を発するものが主流を占めて
いた。しかしながら、単に圧力低下を検知しても、これ
がそのままタイヤバーストに繋がるものではなく、上記
提案の監視装置ではタイヤバーストの予知精度としては
不充分であった。

【０００６】さらに近年では、特開平１−１５３３１０
号や特開平６−２１１０１２号に代表されるように、タ
イヤの空気圧に加えてタイヤの温度を監視して、異常事
態が発生した場合に警告を発するものが提案されてい
る。しかしながら、上記提案による監視装置は装置自体
が複雑である上に、タイヤバーストの直接原因であるタ
イヤの温度を正確に測定することができないという欠点
があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的
は、タイヤ内部の温度を簡便な装置により正確に把握し
て異常時に警報を発する監視装置を提供することにあ
り、また、本発明の第二の目的は、実測したタイヤ内部
の温度をリムの表面の温度を加味して補正することによ
り、タイヤ内部の温度をさらに正確に把握して信頼性の
高い監視装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るための本願の請求項１〜２に記載の発明は、タイヤ空
気室内に配置したタイヤ空気室内の温度を検出して検出
した温度情報を無線によりタイヤ外部に送信する温度検
出・発信手段と、タイヤ外部に配置した温度情報を演算
処理して異常時に警報を発するバースト発生予測手段と
からなる空気入りタイヤの異常監視装置を要旨とする。

【０００９】ここで、バースト発生予測手段は温度検出
・発信手段から送信された温度情報を受信する受信装置
と、該温度情報を所定時間間隔の時系列データとして蓄
積するメモリー部と、該時系列データのうち異常データ
を除去するためのフィルター部と、複数のタイヤ間にお
けるデータの差とその変化率の差を相互に比較しこれら
の差を規定値との間で比較演算して異常時に異常情報を
発信する比較演算部と、該異常情報を受信してバースト
警報を発する警報発信部とからなる。

【００１０】これにより、比較的簡便な装置でありなが
ら、各タイヤの空気室内部温度を正確に把握することに
よりバーストの発生を適格に予測することを可能にし
た。

【００１１】また、上記第二の目的を達成するための本
願の請求項３〜４に記載の発明は、タイヤ空気室内に配
置したタイヤ空気室内の温度を検出して検出した温度情
報を無線によりタイヤ外部に送信する第一温度検出・発
信装置と、タイヤ空気室内のリム表面温度を検出して検
出した温度情報を無線によりタイヤ外部に送信する第二
温度検出・発信装置とからなる温度検出・発信手段と、
タイヤ外部に配置した温度情報を演算処理して異常時に
警報を発するバースト発生予測手段とからなる空気入り
タイヤの異常監視装置を要旨とする。

【００１２】ここで、バースト発生予測手段は第一温度
検出・発信装置から送信された温度情報を受信する第一
受信装置と第二温度検出・発信装置から送信された温度
情報を受信する第二受信装置と、該温度情報を所定時間
間隔の時系列データとして蓄積するメモリー部と、該時
系列データのうち異常データを除去するためのフィルタ
ー部と、タイヤ空気室内の温度情報をリムの表面温度情
報を加味して補正する補正回路からなる補正部と、複数
のタイヤ間における補正されたデータの差とその変化率
の差を相互に比較しこれらの差を規定値との間で比較演
算して異常時に異常情報を発信する比較演算部と、該異
常情報を受信してバースト警報を発する警報発信部とか
らなる。

【００１３】これにより、実測した各タイヤの空気室内
部温度をリムの表面温度により補正することにより、前
記した請求項１〜２に記載した発明に比較して、さらに
正確なタイヤの空気室内部温度の把握を可能にし、信頼
性の高いバースト発生の予見を可能にした。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を引用して本発明
の実施形態を説明する。各図において、同一の構成要素
には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

【００１５】図１は、本発明の温度検出・発信手段の一
実施形態の概要を示すタイヤ子午線方向の断面説明図
で、空気入りタイヤ１がリム２に組み込まれ、温度検出
・発信装置３がリム２に取り付けられている。温度検出
・発信装置３は、走行中のタイヤ空気室４の温度を検出
し、検出した温度情報を無線により図示しないタイヤ外
部の受信装置に送信するように構成する。

【００１６】ここで、温度検出・発信装置３としては、
サーミスター等の温度測定素子と、その温度信号をデジ
タル化し微弱電波にて外部に送信する小電力型の半導体
テレメータの採用が有効である。

【００１７】すなわち、自動車に取り付ける電子部品は
高い信頼性と低コストが要求されるため、外部から微弱
高周波電波にて電力を供給してもらい、微弱高周波電波
にて信号を送り返すセンサー付きトランスポンダー又は
電池を内蔵した小電力テレメータをタイヤ内部に取り付
け、測定した温度信号を電波にてタイヤ外部に取り付け
た受信装置にデータを送るようにすることが推奨され
る。

【００１８】温度検出・発信装置３のリム２への取り付
け方法は、特に限定されないが、タイヤ空気室４内の温
度を正確に検出するために、リム２との境界面に断熱層
１３を介在させてリム２の表面温度の影響を受けないよ
うに取り付けることが好ましい。

【００１９】タイヤバーストを予知するためには、空気
入りタイヤ１のタイヤ壁の温度を測定して、これを基準
に監視活動を行うのが最も好ましいが、実際にはタイヤ
壁の温度を測定することは技術的に困難であるため、そ
の代わりに空気入りタイヤ１の空気室４の温度を測定し
て、これに基づきタイヤバーストの監視を行う。

【００２０】図２は、図１の温度検出・発信手段に対応
した本発明のバースト発生予測手段の一実施形態の概要
を示すブロック説明図で、温度検出・発信装置３から送
信された各タイヤにおける温度情報を各受信装置５が受
信し、該温度情報を所定時間間隔の時系列データとして
メモリー部６に蓄積する。

【００２１】蓄積された時系列データは、例えば移動平
均化演算回路等からなるフィルター部７により短時間で
の変動が大きい部分の異常データが除去される。実際に
は、例えば３０秒毎にデータを採り、連続する２０個の
データにつき移動平均化処理を行い異常データを除去す
る。

【００２２】こうして得られた各タイヤの空気室４内の
温度の時系列データは、比較演算回路からなる比較演算
部９において複数のタイヤ間におけるデータの差とその
変化率の差が相互に比較され、これらの差が規定値に対
して異常な有意差を示す場合には異常情報が警報発信部
１０に送信され、警報発信部１０が該異常情報を受信し
た場合にはバースト警報を発する。

【００２３】したがって、例えば４本のタイヤのうちの
１本のデータに他の３本のデータに比較して規定値以上
の有意差が認められた場合には、バースト警報が発せら
れることになる。

【００２４】ここで、規定値としてはタイヤの種類やサ
イズに応じた過去の実績の積み重ねによる経験値が使用
される。また、車速が一定以下の場合には本発明の監視
装置が作動しないようにするため、比較演算部９には車
両に取り付けた車速センサーにより検出された車速の時
系列データが入力させるように構成し、車速が一定以下
である場合には比較演算の対象から除外するようにする
ことが好ましい。

【００２５】なお、図２は各タイヤに装着した温度検出
・発信手段に対応したバースト発生予測手段の構成を説
明するための概念図であるため、受信装置５を一つのブ
ロックで図示しているが、これは受信装置５の数を示す
ものではない。以下、図４においても同じ。

【００２６】図３は、本発明の温度検出・発信手段の他
の実施形態の概要を示すタイヤ子午線方向の断面説明図
で、図１の実施形態と異なる点は温度検出・発信装置３
が第一温度検出・発信装置１１と第二温度検出・発信装
置１２とから構成され、これらの間には断熱層１３が介
在している。

【００２７】第一温度検出・発信装置１１には、タイヤ
空気室４内の温度を検出し、検出した温度情報を無線に
より図示しないタイヤ外部の第一受信装置に送信する役
割があり、第二温度検出・発信装置１２には、タイヤ空
気室４内のリム２の表面温度を検出し、検出した温度情
報を無線により図示しないタイヤ外部の第二受信装置に
送信する役割がある。

【００２８】したがって、第二温度検出・発信装置１２
はリム２の表面に直接接触させて取り付けられる。ま
た、断熱層１３はタイヤ空気室４内の温度とリム２の表
面の温度が互いに影響を受けないために設けられるもの
で、その構造等は図示する実施形態に限定されるもので
はない。

【００２９】図４は、図３の温度検出・発信手段に対応
した本発明のバースト発生予測手段の一実施形態の概要
を示すブロック説明図で、図２のブロック説明図と異な
る点は、温度情報が各タイヤにつきタイヤ空気室４内の
温度Ｔａとリム２の表面の温度Ｔｒの２種類あること
と、各データをフィルター７で処理した後、補正回路か
らなる補正部８にてタイヤ空気室４内の実測温度Ｔａを
リム２の表面の温度Ｔｒを加味して補正したことであ
る。なお、図４では簡略を期するため、２種類の温度情
報を受信する第一受信装置と第二受信装置とを受信装置
５として一つのブロックで表示した。

【００３０】リム２は、外部温度及びブレーキ機構に発
生する熱の影響を受けるため、その表面温度Ｔｒはタイ
ヤ空気室４内の温度Ｔａと異なる温度を示す。したがっ
て、これらの影響を受けない状態でのタイヤ空気室４内
の温度を求めるには、実測したタイヤ空気室４内の温度
Ｔａをリム２の表面の温度Ｔｒを加味して補正する必要
がある。

【００３１】補正部８の補正回路により補正される補正
後のタイヤ空気室４内の温度を求める計算式は、タイヤ
空気室４を形成するタイヤ内壁表面の総面積Ｓ１とタイ
ヤ空気室４に接するリム表面の総面積Ｓ２がそれぞれ関
係し、通常以下の計算式が適用される。〔計算式〕空気
室４内の温度＝（Ｔａ×Ｓ１＋Ｔｒ×Ｓ２）／（Ｓ１＋
Ｓ２）

【００３２】こうして得られた各タイヤにおける空気室
４内の温度の時系列データは、実際のタイヤ壁の温度に
最も近い値となるために、データが正確であると共に信
頼性があり、タイヤバースト監視装置としての優れた適
格性を示す。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項１〜
２に記載した発明は、簡便な装置であるにかかわらず、
タイヤ空気室４内の温度を正確に把握することができる
ため、タイヤバースト監視装置としての優れた適格性を
有する。

【００３４】また、本願の請求項３〜４に記載した発明
は、実測したタイヤ空気室４内の温度をリム表面の温度
を加味して補正することにより、さらに正確なタイヤ空
気室４内の温度の把握を可能にしたため、タイヤバース
ト監視装置としての信頼性が高く、優れた適格性を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温度検出・発信手段の一実施形態の概
要を示すタイヤ子午線方向の断面説明図。

【図２】図１の温度検出・発信手段に対応した本発明の
バースト発生予測手段の一実施形態の概要を示すブロッ
ク説明図。

【図３】本発明の温度検出・発信手段の他の実施形態の
概要を示すタイヤ子午線方向の断面説明図。

【図４】図３の温度検出・発信手段に対応した本発明の
バースト発生予測手段の一実施形態の概要を示すブロッ
ク説明図。

【符号の説明】

１空気入りタイヤ２リム３温度検出・発信装置４タイヤ空気室５受信装置６メモリー部７フィルター部８補正部９比較演算部１０警報発信部１１第一温度検出・発信装置１２第二温度検出・発信装置１３断熱層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タイヤ空気室内に配置したタイヤ空気室内
の温度を検出して検出した温度情報を無線によりタイヤ
外部に送信する温度検出・発信手段と、タイヤ外部に配
置した温度情報を演算処理して異常時に警報を発するバ
ースト発生予測手段とからなる空気入りタイヤの異常監
視装置。
【請求項２】前記バースト発生予測手段が前記温度検出
・発信手段から送信された温度情報を受信する受信装置
と、該温度情報を所定時間間隔の時系列データとして蓄
積するメモリー部と、該時系列データのうち異常データ
を除去するためのフィルター部と、複数のタイヤ間にお
けるデータの差とその変化率の差を相互に比較しこれら
の差を規定値との間で比較演算して異常時に異常情報を
発信する比較演算部と、該異常情報を受信してバースト
警報を発する警報発信部とからなる請求項１に記載の空
気入りタイヤの異常監視装置。
【請求項３】タイヤ空気室内に配置したタイヤ空気室内
の温度を検出して検出した温度情報を無線によりタイヤ
外部に送信する第一温度検出・発信装置と、タイヤ空気
室内のリム表面温度を検出して検出した温度情報を無線
によりタイヤ外部に送信する第二温度検出・発信装置と
からなる温度検出・発信手段と、タイヤ外部に配置した
温度情報を演算処理して異常時に警報を発するバースト
発生予測手段とからなる空気入りタイヤの異常監視装
置。
【請求項４】前記バースト発生予測手段が前記第一温度
検出・発信装置から送信された温度情報を受信する第一
受信装置と前記第二温度検出・発信装置から送信された
温度情報を受信する第二受信装置と、該温度情報を所定
時間間隔の時系列データとして蓄積するメモリー部と、
該時系列データのうち異常データを除去するためのフィ
ルター部と、タイヤ空気室内の温度情報をリムの表面温
度情報を加味しで補正する補正回路からなる補正部と、
複数のタイヤ間における補正されたデータの差とその変
化率の差を相互に比較しこれらの差を規定値との間で比
較演算して異常時に異常情報を発信する比較演算部と、
該異常情報を受信してバースト警報を発する警報発信部
とからなる請求項３に記載の空気入りタイヤの異常監視
装置。