JP2002264785A - Ａｂｓ、ａｂｓを備えた車両、空気入りタイヤ及びａｂｓの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＡＢＳ性能を向上できるＡＢＳ、ＡＢＳを備え
た車両、空気入りタイヤ及びＡＢＳの制御方法を得る。 【解決手段】光センサ１４から車両に装着したタイヤ２
０のバッドレス部２２に形成された凸凹部にレーザ光を
照射して、そこで反射したレーザ光を光センサ１４で受
光する。光センサ１４で受光したレーザ光をパルスデー
タとして演算部に送信し、パルスデータに基づいてタイ
ヤ２０の外周付近の回転速度及びスリップ率を演算す
る。これらの演算結果は制御部に送信され、この演算結
果に基づいてタイヤ２０の回転が制御される。本発明で
は、タイヤ２０の外周付近の回転速度を直接に計測して
いるため、たとえタイヤ２０にねじれ変形が生じていて
も、適切にタイヤ２０の回転を制御をでき、ＡＢＳの性
能を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載される
ＡＢＳ、ＡＢＳを備えた車両、空気入りタイヤ及びＡＢ
Ｓの制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＡＢＳ（アンチロックブレーキン
グシステム）による制御方法には、ホイール回転角度か
らスリップ率を算出し、スリップ率を制御する方法があ
った（特開昭５６−７９０４３参照）。この制御方法
は、ホイールの回転速度を計測し、また各４輪のホイー
ル回転速度から車体速度を推定し、その２つの速度から
スリップ率を求める方法である。

【０００３】そのスリップ率がμ最大値付近で制御され
るように（一般的に２０％を越えないように）ブレーキ
油圧をコントロールし、タイヤロックを避け制動距離を
短くしようとするものである。ホイール回転速度の検出
方法としては、車軸部分に回転検出用の歯車とセンサが
設置されるのが一般的である。

【０００４】しかし、これらの従来技術ではタイヤの接
地面の回転速度を計測しているわけではなく、あくまで
ホイール部分の回転速度を計測しているにすぎない。

【０００５】ここで、タイヤに前後力変化が発生しない
場合、すなわち通常走行時にはタイヤの接地面速度とホ
イール速度は一致するが、制動力及び駆動力（つまり前
後力）が発生した場合にはタイヤに回転軸回りのねじれ
変動が発生している。かかるねじれ変動が発生すると、
ホイール部分で計測した回転速度とタイヤのトレッド
（接地面付近）で計測した回転速度にはズレが生じる。

【０００６】すなわち、タイヤの接地面で発生している
前後力の変動は回転軸回りのタイヤのねじれ変動（ねじ
れ変形）を引き起こし、このねじれ変動が原因となって
ホイールの回転速度とタイヤの回転速度に差が生じてし
まう。

【０００７】このような状況の下、ホイール速度を計測
してスリップ率の制御を行うと、そのズレがあるために
制御に遅れが生じる問題がある。

【０００８】さらに、タイヤにトラブルが発生したり整
備不良等により空気圧が低下している場合には、タイヤ
の回転軸回りのねじれ剛性が大きく低下するため、同程
度の前後力に対するタイヤのねじれ量がさらに大きくな
る。このため、制動時のホイール速度とタイヤの接地面
速度の速度差がさらに拡大し、その分だけ制御の遅れも
増大しＡＢＳ性能も低下してしまう問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記事実を考慮し、タイヤの外周付近の回転速度を直接計
測し、この計測結果に基づいてタイヤの回転を制御する
ことによりＡＢＳ性能を向上できるＡＢＳ、ＡＢＳを備
えた車両、空気入りタイヤ及びＡＢＳの制御方法を提供
することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のＡＢＳ
では、車両に設けられるＡＢＳであって、車両に装着し
たタイヤの外周付近の回転速度を直接計測する計測手段
と、前記計測手段における計測結果に基づいて前記タイ
ヤの回転を制御する制御手段と、を備えたことを特徴と
する。

【００１１】次に、請求項１に記載のＡＢＳの作用効果
について説明する。

【００１２】従来のＡＢＳでは、ホイールの回転速度を
算出して、この算出結果に基づいて制御手段によりタイ
ヤの回転が制御される。しかし、タイヤに前後力が発生
すると、タイヤの接地面は回転軸回りにねじれ変動する
ため、タイヤの回転速度とホイールの回転速度にズレが
生じてしまい、適切な制御を行うことができないう不具
合があった。

【００１３】そこで、本発明のＡＢＳでは、計測手段に
より車両に装着したタイヤの外周付近の回転速度を直接
計測する。そして、この計測結果に基づいて制御手段に
よりタイヤの回転を制御する。

【００１４】このように、本発明のＡＢＳでは、計測手
段によりタイヤの外周付近の回転速度を直接に計測して
いるため、たとえタイヤにねじれ変動（ねじれ変形）が
生じていても、適切にタイヤの回転を制御をできる。こ
の結果、ＡＢＳの性能を向上できる。

【００１５】請求項２に記載のＡＢＳでは、前記計測手
段は、前記タイヤの外周付近に形成された凸凹部を検出
するセンサであることを特徴とする。

【００１６】次に、請求項２に記載のＡＢＳの作用効果
について説明する。

【００１７】タイヤの外周付近に形成された凸凹部をセ
ンサで検出することにより、容易にタイヤの外周付近の
回転速度を計測することができる。

【００１８】請求項３に記載のＡＢＳでは、前記センサ
は、前記凸凹部にレーザ光を照射し、反射したレーザ光
を受光する光センサであることを特徴とする。

【００１９】次に、請求項３に記載のＡＢＳの作用効果
について説明する。

【００２０】光センサから出射されたレーザ光は、タイ
ヤのショルダー部の凸部に照射し、凸部で反射したレー
ザ光が光センサで受光される。また、光センサから出射
されたレーザ光は、タイヤのショルダー部の凹部に照射
し、凹部で反射したレーザ光が光センサで受光される。
ここで、凸部で反射したレーザ光と凹部で反射したレー
ザ光とは、光センサに到達するまでの到達時間が異なる
ため、この２種類のレーザ光の受光回数をカウントする
ことにより容易にタイヤの外周付近の回転速度を計測で
きる。

【００２１】特に、光センサを用いることにより、レー
ザ光が照射するタイヤの凸凹部と光センサとの距離が大
きく離れている場合でも、正確にタイヤの外周付近の回
転速度を計測することができる。

【００２２】請求項４に記載のＡＢＳでは、前記計測手
段は、前記タイヤの外周付近に形成され交互に傾斜角度
が変化する第１の傾斜面と第２の傾斜面にそれぞれレー
ザ光を照射し、そこで反射したレーザ光の受光量を検出
する光センサであることを特徴とする。

【００２３】次に、請求項４に記載のＡＢＳの作用効果
について説明する。

【００２４】タイヤの外周付近に形成され交互に傾斜角
度が変化する第１の傾斜面と第２の傾斜面にそれぞれレ
ーザ光を照射し、そこで反射したレーザ光の受光量を光
センサにより検出することにより、容易にタイヤの外周
付近の回転速度を計測できる。

【００２５】請求項５に記載のＡＢＳでは、前記計測手
段は、前記タイヤの外周付近に設けられ前記タイヤの周
方向に沿って等間隔で磁界が変化する磁性部材の磁界の
変化を検出する磁気センサであることを特徴とする。

【００２６】次に、請求項５に記載のＡＢＳの作用効果
について説明する。

【００２７】タイヤの周方向に沿って等間隔で磁界が変
化する磁性部材の磁界の変化を磁気センサにより検出
し、その磁界の変化をカウントすることにより容易にタ
イヤの外周付近の回転速度を計測できる。

【００２８】特に、磁気センサを用いることにより、タ
イヤが汚れていても、正確にタイヤの外周付近の回転速
度を計測することができる。

【００２９】なお、磁性部材として、タイヤ内部に設け
られたスチールベルトを磁石で着磁したものが好まし
い。

【００３０】請求項６に記載のＡＢＳでは、前記センサ
は、前記タイヤが路面に接地する接地面に対してタイヤ
周方向に沿って略９０度開いた位置に設けられているこ
とを特徴する。

【００３１】次に、請求項６に記載のＡＢＳの作用効果
について説明する。

【００３２】タイヤの前後力による変形は、タイヤの偏
心成分による変形とタイヤのねじれ成分による変形に基
づいている。このうち偏心成分による変形とは、ホイー
ルに対してタイヤが前後方向（車両の進行方向又は反対
方向）に移動して変形することをいう。

【００３３】ここで、センサは、タイヤが路面に接地す
る接地面に対してタイヤ周方向に沿って略９０度開いた
位置に設けられているため、タイヤの前後力による変形
のうち偏心成分による変形を除去することができる。

【００３４】すなわち、上記位置にセンサを設けること
により、タイヤの偏心方向とタイヤの回転方向とが異な
る位置で、タイヤの凸凹部又は磁界の変化を検出できる
ため、タイヤが偏心成分による変形をした場合でも、そ
の変形によるズレを除去した形で、タイヤの凸凹部や磁
界の変化を正確に検出することができる。この結果、タ
イヤの外周付近の回転速度を正確に計算でき、正確にタ
イヤの回転を制御できる。

【００３５】なお、「接地面に対してタイヤ周方向に沿
って略９０度開いた位置」とは、接地面内の中心点とホ
イールの中心点とを結んだ直線に対してタイヤ周方向に
沿って略９０度開いた位置を意味する。

【００３６】請求項７に記載のＡＢＳを備えた車両で
は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＡＢＳを備
えたことをことを特徴とする。

【００３７】次に、請求項７に記載のＡＢＳを備えた車
両の作用効果について説明する。

【００３８】請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＡ
ＢＳを備えた車両では、タイヤにねじれ変動が生じた場
合でも、適切にタイヤの回転を制御できＡＢＳの性能を
向上できる。

【００３９】請求項８に記載の空気入りタイヤでは、タ
イヤの外周付近に凸凹部が形成されたことを特徴とす
る。

【００４０】次に、請求項８に記載の空気入りタイヤの
作用効果について説明する。

【００４１】この空気入りタイヤをＡＢＳを備えた車両
に装着して使用することにより、タイヤの外周付近に形
成された凸凹部を車両に設けられたセンサ等で検出で
き、タイヤの外周付近の回転速度を直接計測することが
できる。

【００４２】なお、この凸凹部は、トレッド部に形成さ
れたラグ溝とは連続しておらず別個独立したものであ
り、タイヤの全周に亘って凸部（又は凹部）が等間隔で
形成されていることが好ましい。また、凸部（又は凹
部）の個数は、タイヤの全周で３６個以上あればよく、
範囲として４０個〜５０個がより好ましく、特に４８個
が最適である。従来のＡＢＳの歯車の数が最小で３６で
あり、一般的に４０〜５０の範囲にあり、これらの数と
同じにすることで制御ロジックの開発コストが低減でき
るからである。

【００４３】また、「タイヤの外周付近」とは、タイヤ
のショルダー部が好ましく、バットレス部が最適であ
る。

【００４４】請求項９に記載の空気入りタイヤでは、タ
イヤの外周付近に該タイヤの周方向に沿って等間隔で磁
界が変化する磁性部材が設けられたことを特徴とする。

【００４５】次に、請求項９に記載の空気入りタイヤの
作用効果について説明する。

【００４６】この空気入りタイヤをＡＢＳを備えた車両
に装着して使用することにより、タイヤの外周付近に設
けられた磁性部材の磁界の変化を車両に設けられたセン
サ等で検出でき、タイヤの外周付近の回転速度を直接計
測することができる。

【００４７】請求項１０に記載の空気入りタイヤでは、
タイヤの外周付近に傾斜角度が交互に変化する第１の傾
斜面と第２の傾斜面が形成されたことを特徴とする。

【００４８】次に、請求項１０に記載の空気入りタイヤ
の作用効果について説明する。

【００４９】この空気入りタイヤをＡＢＳを備えた車両
に装着して使用することにより、タイヤの外周付近に形
成された第１の傾斜面と第２の傾斜面とで反射するレー
ザ光の受光量の変化を光センサ等で検出でき、タイヤの
外周付近の回転速度を直接計測することができる。

【００５０】なお、タイヤの全周に亘って第１の傾斜面
（又は第２の傾斜面）が等間隔で形成されていることが
好ましい。また、第１の傾斜面（又は第２の傾斜面）の
数は、請求項８と同様の理由により、タイヤの全周で３
６個以上あればよく、範囲として４０個〜５０個がより
好ましく、特に４８個が最適である。

【００５１】請求項１１に記載のＡＢＳの制御方法で
は、車両に装着したタイヤの外周付近の回転速度を直接
計測する計測工程と、前記計測工程の計測結果に基づい
て前記タイヤの回転を制御する制御工程と、とからなる
ことを特徴とする。

【００５２】次に、請求項１１に記載のＡＢＳの制御方
法の作用効果について説明する。

【００５３】計測工程において、車両に装着したタイヤ
の外周付近の回転速度が直接計測される。

【００５４】制御工程において、計測工程における計測
結果に基づいてタイヤの回転が制御される。

【００５５】本発明のＡＢＳの制御方法によれば、タイ
ヤの接地面にねじれ変動が生じている場合でも、適切に
タイヤの回転を制御でき、ＡＢＳの性能を向上させるこ
とができる。

【００５６】請求項１２に記載のＡＢＳの制御方法で
は、前記計測工程では、前記タイヤの外周付近に形成さ
れた凸凹部にレーザ光を照射し、この反射したレーザ光
を光センサで検出することを特徴とする。

【００５７】次に、請求項１２に記載のＡＢＳの制御方
法の作用効果について説明する。

【００５８】計測工程では、タイヤの外周付近に形成さ
れた凸凹部にレーザ光を照射し、この反射したレーザ光
を光センサで検出することにより、タイヤの外周付近の
回転速度を直接計測することが好ましい。

【００５９】請求項１３に記載のＡＢＳの制御方法で
は、前記計測工程では、前記タイヤの外周付近に形成さ
れ交互に傾斜角度が変化する第１の傾斜面と第２の傾斜
面とにそれぞれレーザ光を照射し、反射したレーザ光の
受光量を光センサで検出することを特徴とする。

【００６０】次に、請求項１３に記載のＡＢＳの制御方
法の作用効果について説明する。

【００６１】計測工程では、タイヤの外周付近に形成さ
れ交互に傾斜角度が変化する第１の傾斜面と第２の傾斜
面とにそれぞれレーザ光を照射し、反射したレーザ光の
受光量を光センサで検出することにより、タイヤの外周
付近の回転速度を直接計測することが好ましい。

【００６２】請求項１４に記載のＡＢＳの制御方法で
は、前記計測工程では、前記タイヤの外周付近に設けら
れタイヤ周方向に沿って等間隔で磁界が変化する磁性部
材から発生する磁界の変化を磁気センサで検出すること
を特徴とする。

【００６３】次に、請求項１４に記載のＡＢＳの制御方
法の作用効果について説明する。

【００６４】計測工程では、タイヤの外周付近に設けら
れタイヤ周方向に沿って等間隔で磁界が変化する磁性部
材から発生する磁界の変化を磁気センサで検出すること
により、タイヤの外周付近の回転速度を直接計測するこ
とが好ましい。

【００６５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の第１実施形態に係るＡＢＳについて説明する。

【００６６】図１に示すように、車両１２にはＡＢＳ１
０が搭載されている。

【００６７】このＡＢＳ１０は、センサ部である光セン
サ１４と、演算部１６（コンピュータ）と、制御部１８
（アクチュエータ）と、から構成されている。

【００６８】図４（Ａ）に示すように、車両１２に装着
される各タイヤ（４輪全部）２０の外周部近傍であるバ
ットレス部２２には、タイヤ周方向（図４中矢印Ａ方
向）に沿って凸凹部２４が形成されている。

【００６９】図４（Ｂ）に示すように、この凸凹部２４
では、凸部２４Ａと凹部２４Ｂとが交互に略等間隔に形
成されている。また、凸部２４Ａ（又は凹部２４Ｂ）の
数は、タイヤ２０の全周で３６個以上あればよく、範囲
として４０個〜５０個がより好ましく、特に４８個が最
適である。

【００７０】なお、この凸凹部２４はタイヤ２０のバッ
トレス部２２に形成されていることが好ましいが、特に
これに限られず、接地面から近く、かつ実際に接地して
摩耗しない部位であればショルダー部でもよい。

【００７１】具体的な領域としては、タイヤ２０の断面
高さ（タイヤ２０の外径からリム径を引いた数値の１／
２）の２／３以上トレッド側寄りに形成されていればよ
い。

【００７２】例えば、タイヤサイズ１８５／６５Ｒ１４
のタイヤでは、断面高１２６．７５ｍｍのうちトレッド
側へ９５．１５ｍｍ〜１０６．７５ｍｍの範囲に凸凹部
２４が形成されていることが好ましい。

【００７３】また、凸凹部２４は、タイヤ２０が車両１
２に装着されたときに車両側に位置する片側のバットレ
ス部２２に形成されていることが最低限必要であるが、
タイヤ２０の軸方向両側のバットレス部に形成されてい
てもよい。特に、両側のバットレス部に形成することに
より、タイヤの装着時における自由度を上げることがで
きる。

【００７４】また、図２に示すように、車両の各サスペ
ンションアーム２６には、ＡＢＳ１０を構成する光セン
サ１４がそれぞれ装着されている。

【００７５】本実施形態では、図３に示すように、光セ
ンサ１４は、タイヤ２０の接地面からタイヤ回転方向に
１８０度離れた位置に設けられている。

【００７６】かかる位置に光センサ１４を設けると、ね
じれ変動が発生するタイヤ２０の接地面若しくは接地面
近傍の凸凹部２４と略反対側に位置する凸凹部２４にレ
ーザ光を照射し、そこで反射したレーザ光を光センサ１
４で受光することになるが、タイヤ２０の内部に設けら
れた所定の強度を有するベルト（例えば、スチールベル
ト）は回転軸回りに変形しない剛体リングとみなすこと
ができる。

【００７７】このため、上記位置（１８０度開いた位
置）で検出したレーザ光の検出結果に基づいて演算した
タイヤ２０の外周付近の回転速度は、タイヤ２０の接地
面若しくは接地面近傍の凸凹部２４にレーザ光を照射し
この反射光を光センサ１４で検出し、この検出結果に基
づいて演算したタイヤ２０の外周付近の回転速度とを、
同一とみなすことができる。

【００７８】したがって、上記のように１８０度開いた
位置に光センサ１４を設けた場合でも、特に問題が生じ
ることはない。

【００７９】なお、「１８０度開いた位置」とは、図３
に示すように、接地面内の中心点Ｇとホイール２８の中
心点Ｏとを結んだ直線に対してタイヤ周方向に沿って略
９０度開いた位置（点Ｆ）を意味する。

【００８０】また、光センサ１４を設ける位置は、タイ
ヤ２０及びホイール２８と一体となって回転しない位置
であり、かつタイヤ２０の凸凹部２４に照射したレーザ
光の反射光を受光できる範囲内であれば、特にサスペン
ションアーム２６に限られことはない。

【００８１】また、上記光センサ１４は、車両が高速走
行しても十分に計測できる程度の応答性を備えたものを
用いることが好ましい。本実施形態では、光センサ１４
として従来から存在するレーザー変位計を用いている。

【００８２】このレーザ変位計は、レーザ光を発射する
発光部（図示省略）と、反射したレーザ光を受光する受
光部（図示省略）を備えており、発光部から発射したレ
ーザ光がタイヤ２０の凸凹部２４に照射し、ここで反射
したレーザ光が受光部で受光され検出される。レーザ変
位計では、発光部から発射したレーザ光が凸凹部２４で
反射して受光部に到達するまでの到達時間の相違を利用
して、凸凹部２４の凸部２４Ａで反射したのか、あるい
は凹部２４Ｂで反射したのかを判断することができる。

【００８３】また、図１に示すように、各光センサ１４
は、ケーブル３０により演算部１６（コンピュータ）と
接続されている。各光センサ１４で検出された検出結果
が演算部１６に送信され、演算部１６において上記検出
結果に基づいてタイヤ２０の外周付近の回転速度が演算
される。また、タイヤ２０の外周付近の回転速度の演算
結果に基づいて、各種路面状況に応じたブレーキ油圧の
制御指令を後述の制御部１８に送信する。さらに、シス
テムに異常がないかを監視している。

【００８４】なお、この演算部１６は、車両１２の任意
の場所に設けられていればよい。

【００８５】演算部１６は、ケーブル３０により制御部
１８（アクチュエータ）と接続されている。

【００８６】この制御部１８は、従来周知のものであ
り、例えばマスシリンダ（図示省略）とホイールシリン
ダ（図示省略）との配管の途中に装着され、演算部１６
からの信号により各ホイールシリンダへの油圧を減圧し
たり増圧したりして、路面状態に合わせて各タイヤ２０
の回転状態を最適に制御する。

【００８７】次に、ＡＢＳ１０を用いた制御方法につい
て説明する。

【００８８】従来のＡＢＳでは、従来技術において説明
したように、ホイールの回転速度を直接計測し、このホ
イールの回転速度をタイヤのトレッド付近の回転速度と
みなし、この計測結果に基づいてタイヤの回転を制御し
ていた。

【００８９】ここで、車両の通常走行時においては、タ
イヤに前後力の変動がほとんど発生しておらず、タイヤ
がねじれ変動の影響がないため、ホイールの回転速度を
タイヤのトレッド付近の回転速度とみなしても、タイヤ
の回転を制御することについて特に問題が生ずることは
ない。

【００９０】しかし、ドライバーがブレーキを踏んだり
あるいはアクセルを開いて加速したりした場合、タイヤ
には前後力が大きく作用するため、タイヤが回転軸回り
方向に捩られる。

【００９１】この結果、図５に示すように、タイヤ２０
には、タイヤ２０の偏心成分による偏心変形と、タイヤ
２０のねじれ成分によるねじれ変形とで構成される前後
力による変形が生じる。

【００９２】この場合、ホイール２８の回転速度とタイ
ヤ２０のトレッド付近の回転速度とは瞬間的に速度差が
生じ、この速度差はタイヤ２０に発生する前後力の変化
量が大きい程大きくなる。

【００９３】しだかって、従来のＡＢＳでは、タイヤの
回転を適切に制御することができない不具合があった。

【００９４】そこで、本発明では、タイヤ２０の外周付
近の回転速度を直接に計測し、この計測結果に基づいて
タイヤ２０の回転を制御するため、ＡＢＳ１０の性能を
格段に向上することができる。

【００９５】すなわち、図６に示すように、車両１２が
走行し各タイヤ２０が回転している状態において、光セ
ンサ１４の発光部から発射されたレーザ光は、タイヤ２
０の凸凹部２４に照射する。凸凹部２４に照射したレー
ザ光は、反射して光センサ１４の受光部で検出される。

【００９６】ここで、タイヤ２０の凸部２４Ａで反射し
たレーザ光と凹部２４Ｂで反射したレーザ光とでは、発
光部から発射されてから受光部で受光されるまでの到達
時間が若干異なる。当然ながら凸部２４Ａに照射され反
射したレーザ光の方が、凹部２４Ｂに照射され反射した
レーザ光よりも到達時間が短くなる。光センサ１４で
は、この到達時間の相違により、レーザ光が凸凹部２４
の凸部２４Ａで反射したものか、あるいは凹部２４Ｂで
反射したものかを判断し、これらの検出結果をパルスデ
ータとして演算部１６に送信する。

【００９７】演算部１６では、光センサ１４から送信さ
れたパルスデータ及び光センサ１４での検出時間などに
基づいて、各タイヤ２０の外周付近の回転速度が演算さ
れる。また、同時に、各タイヤ２０の加速度、減速度及
び近似車両速度が演算される。そして、近似車両速度と
各タイヤ２０の回転速度からスリップ率が演算される。
この演算結果（スリップ率、各タイヤ２０の加速度及び
減速度）及び路面状況等に基づいて最適なスリップ率が
演算される。そして、これらの演算結果を制御部１８に
送信する。

【００９８】制御部１８では、演算部１６から送信され
た演算結果に基づいて、スリップ率がμ最大値付近で制
御されるように、ブレーキ油圧（減圧、保持、加圧）を
制御して各タイヤ２０の回転を制御する。

【００９９】なお、凸凹部２４が形成されているタイヤ
２０のバットレス部２２は、タイヤ２０のトレッド面か
ら多少離れているが、タイヤ２０のトレッド面（外周
面）の回転速度とタイヤ２０の外周付近の回転速度の速
度差は極めて小さいため、タイヤ２０の外周付近の回転
速度に基づいてタイヤ２０の回転を制御しても、特に問
題が生じることはない。

【０１００】これは、ねじれが発生する大部分はサイド
ウォール部３２（図２参照）であるため、バットレス部
２２とホイール２８間の速度差に比べて、トレッド部３
４（図２参照）とバットレス部２２の速度差は十分に小
さく、トレッド部３４の回転速度を直接計測する場合と
ほとんど差が無いためである。

【０１０１】以上のように、本実施形態のＡＢＳ１０を
用いた制御方法によれば、タイヤ２０の外周付近の回転
速度を直接計測して、この計測結果に基づいてタイヤ２
０の回転を制御しているため、たとえタイヤ２０にねじ
れ変動による変形が生じていても、正確にタイヤ２０の
回転を制御することができる。

【０１０２】なお、本実施形態のＡＢＳ１０では、各タ
イヤ２０の外周付近に凸凹部２４を形成し、凸凹部２４
に照射したレーザ光の到達時間の差異を利用して、各タ
イヤ２０の外周付近の回転速度を演算したが、これに限
られることはない。

【０１０３】例えば、図示しないが、タイヤのバットレ
ス部に傾斜角度が異なる２つの傾斜面を交互にかつ等間
隔に形成し、各傾斜面で反射したレーザー光の光量差を
利用して、タイヤの外周付近の回転速度を演算してもよ
い。

【０１０４】次に、本発明の第２実施形態に係るＡＢＳ
について説明する。

【０１０５】なお、第１実施形態のＡＢＳ１０と同様の
構成には同符号を付し、適宜説明を省略する。

【０１０６】本実施形態のＡＢＳは、第１実施形態のよ
うにタイヤ２０のバットレス部２２に形成した凸凹部２
４に替えて、タイヤ４０内部のスチールベルト（図示省
略）を強力な磁石により着磁し、残留磁界を持たせたも
のである。

【０１０７】図９に示すように、磁石により着磁された
スチールベルトを備えた空気入りタイヤ４０は、外周付
近においてＮ極とＳ極とが交互にかつ等間隔で着磁され
ている。

【０１０８】ここで、Ｎ極とＳ極の間隔が狭ければ狭い
程、正確なタイヤ４０の外周付近の回転速度を計測する
ことができるが、その一方で、この間隔を狭くすると磁
界の変動幅が小さくなるため高精度な磁気センサ４２が
必要となり、また外乱に弱くなるという問題があるた
め、タイヤサイズが１８５／６５Ｒ１４のタイヤでは、
せいぜい３６分割してそれぞれ等分割した範囲で交互に
Ｎ極とＳ極となるように着磁するのが現実的な範囲であ
る。一方、図１０のグラフに示すように、このサイズの
タイヤを１２分割してそれぞれ等分割した範囲で交互に
Ｎ極とＳ極となるように着磁した場合では、３６分割し
た場合と比較して、センサ出力電圧が高くなるため、高
性能な磁気センサが必要となることはない。

【０１０９】なお、上記した分割数は、タイヤサイズが
大きくなればなるほど増加させることができる。また、
データ解析方法や着磁方法、スチールベルトのスチール
コードの材質の改良によりさらに分割数を増加させるこ
とができる。

【０１１０】一方、図７に示すように、タイヤ４０の接
地面からタイヤ周方向に沿って略９０度の位置にあるア
ーム４４には、タイヤ４０の磁界の変化を検出する磁気
センサ４２が設けられている。

【０１１１】なお、「接地面からタイヤ周方向に沿って
略９０度開いた位置」とは、図８に示すように、接地面
内の中心点Ｇとホイール２８の中心点Ｏとを結んだ直線
に対してタイヤ周方向（図８中矢印Ａ方向）に沿って略
９０度開いた位置（点Ｋ又は点Ｊ）を意味する。

【０１１２】本実施形態では、磁気センサ４２は、車両
１２の前方側の位置（点Ｋ）に設けられているが、車両
の後方側の位置（点Ｊ）に磁気センサ４２を設けてもよ
い。

【０１１３】本実施形態のＡＢＳによれば、スチールベ
ルトから発生する磁界の変化を磁気センサ４２で検出す
ることにより、この検出結果に基づいて演算部１６でタ
イヤ４０の外周付近の回転速度が演算される。また、演
算部１６では、第１実施形態のＡＢＳと同様にして、ス
リップ率が演算され、これらの演算結果を制御部１８に
送信する。そして、制御部１８において、演算部１６か
ら送信された演算結果に基づいて、スリップ率がμ最大
値付近で制御されるように、ブレーキ油圧（減圧、保
持、加圧）を制御して各タイヤ４０の回転を制御する。

【０１１４】この結果、本実施形態のＡＢＳによれば、
各タイヤ４０の外周付近の回転速度を直接計測して、こ
の計測結果に基づいて各タイヤ４０の回転を制御してい
るため、たとえタイヤ４０にねじれ変動による変形が生
じていても、正確にタイヤ４０の回転を制御することが
できる。

【０１１５】特に、本実施形態では、磁気センサ４２を
タイヤ４０の接地面に対してタイヤ周方向に沿って略９
０度離れた位置に設けたことにより、タイヤ４０の偏心
方向とタイヤ４０の回転方向とが異なる位置でタイヤ４
０の磁界の変化を磁気センサ４２で検出できるため、タ
イヤ４０が偏心成分による変形をした場合でも、その変
形によるズレを除去した形で、タイヤ４０の磁界の変化
を正確に検出することができる。この結果、タイヤ４０
の外周付近の回転速度をより正確に計算でき、正確にタ
イヤ４０の回転を制御できる。

【０１１６】なお、本実施形態のＡＢＳでは、タイヤ内
部のスチールベルトを磁石により着磁する方法を説明し
たが、これに限られず、例えば、図示しないが、タイヤ
のバットレス部の内部に一定間隔で金属を埋設する（成
型時に埋め込む）方法やバットレス部に一定間隔で金属
を貼り付ける方法でもよい。この場合、磁気センサとし
て渦電流式センサを用い、タイヤに設けられた金属が通
過したときの磁力線の変化を電流の変化として検出回路
で検出して、タイヤの外周付近の回転速度を計測しても
よい。

【０１１７】さらに、上記各実施形態で説明した光セン
サ１４及び磁気センサ４２以外でもよく、例えば、タイ
ヤのバットレス部に一定の間隔で発熱物質を埋め込み、
またセンサとして温度センサを用いて、温度センサによ
り発熱物質の温度を検出してタイヤの外周付近の回転速
度を計測してもよい。 （試験例）次に、本発明の第１実施形態に係るＡＢＳの
制御方法及び従来のＡＢＳの制御方法により路面摩擦係
数（μ）とスリップ率（ｓ）との関係を測定する測定試
験を行った。

【０１１８】測定試験は、各タイヤの内圧を５０ｋＰａ
に設定し、各タイヤに作用する荷重を１．９６ｋＮに設
定し、車両速度が５０ｋｍ／ｈの条件で行い、その試験
結果を図１１及び図１２に示した。

【０１１９】ここで、図１１は、本発明のＡＢＳの制御
方法を用いてタイヤトレッド付近のスリップ率を演算
し、ＡＢＳ制御を行った際のμ−ｓ曲線である。図１２
は、従来のホイールスリップ率による制御方法を用いた
場合のμ−ｓ曲線である。

【０１２０】図１１及び図１２に示すように、本発明の
第１実施形態に係るＡＢＳの制御方法によれば、従来の
ＡＢＳの制御方法と比較して、ＡＢＳ作動中のμの平均
値が上昇し、μの平均値が上昇することにより制動距離
も比例して短くなるため、より高性能な制御を実現して
いることが判明した。

【０１２１】次に、本発明の第１実施形態に係るＡＢＳ
の制御方法及び従来のＡＢＳの制御方法により、タイヤ
空気圧が低下した場合によるμ−ｓ曲線の変化を測定す
る測定試験をした。

【０１２２】試験条件としては、各タイヤに１．９６ｋ
Ｎの荷重を作用させ、車両速度が５０ｋｍ／ｈの条件で
行い、タイヤ空気圧が１００（ｋＰａ）の場合と５０
（ｋＰａ）の場合を比較し、その試験結果を図１３及び
図１４に示した。

【０１２３】ここで、図１３は、本発明のＡＢＳの制御
方法（タイヤパルス制御）を用いた場合であり、（Ａ）
は空気圧が１００（ｋＰａ）の場合のμ−ｓ曲線であ
り、（Ｂ）は空気圧が５０（ｋＰａ）の場合のμ−ｓ曲
線である。図１４は、従来のホイールスリップ率による
制御方法（車軸パルス制御）を用いた場合であり、
（Ａ）は空気圧が１００（ｋＰａ）の場合のμ−ｓ曲線
であり、（Ｂ）は空気圧が５０（ｋＰａ）の場合のμ−
ｓ曲線である。

【０１２４】図１３及び図１４に示すように、従来のＡ
ＢＳの制御方法では、タイヤの空気圧低下に対してμの
平均値が低下しＡＢＳ性能が大きく低下しているのに対
し、本発明のＡＢＳの制御方法では、タイヤの空気圧の
低下によるμの平均値の差がほとんど生じていない。

【０１２５】これは、タイヤの空気圧が低下すると同程
度の前後力に対するタイヤの変形量が大きくなるため、
従来のＡＢＳの制御方法ではホイール回転速度とタイヤ
トレッド回転速度との差が大きくなり、ホイール回転速
度による制御では正確な制御が困難となるためである。

【０１２６】一方、本発明のＡＢＳの制御方法では、タ
イヤの外周付近の回転速度を直接計測しているため、タ
イヤの変形を受けずにタイヤの回転を制御でき、ＡＢＳ
性能を向上することができるためである。

【０１２７】以上の試験結果により、本発明のＡＢＳの
制御方法によれば、従来のＡＢＳの制御方法よりも、Ａ
ＢＳ性能が向上していることが判明した。

【０１２８】

【発明の効果】本発明によれば、タイヤの外周付近の回
転速度を直接計測し、この計測結果に基づいてタイヤの
回転を制御することによりＡＢＳ性能を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るＡＢＳを搭載した
車両の概略構成図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係るＡＢＳを構成する
光センサとタイヤの位置関係を示す断面図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係るＡＢＳを構成する
光センサとタイヤの位置関係を示す側面図である。

【図４】（Ａ）は本発明の空気入りタイヤの部分的な側
面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ’間の断面図であ
る。

【図５】本発明の空気入りタイヤに発生する前後力によ
る変形を示した説明図である。

【図６】光センサから空気入りタイヤの凸凹部に向けて
レーザ光が照射される状態を示した状態図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係るＡＢＳを構成する
磁気センサとタイヤの位置関係を示す断面図である。

【図８】本発明の第２実施形態に係るＡＢＳを構成する
磁気センサとタイヤの位置関係を示す側面図である。

【図９】磁石により着磁された空気入りタイヤの概念図
である。

【図１０】タイヤの着磁分割数と磁気センサ出力との関
係を示したグラフである。

【図１１】本発明のＡＢＳの制御方法を実施した場合の
μ−ｓ曲線図である。

【図１２】従来のＡＢＳの制御方法を実施した場合のμ
−ｓ曲線図である。

【図１３】本発明のＡＢＳの制御方法を実施した場合の
μ−ｓ曲線図である。

【図１４】従来のＡＢＳの制御方法を実施した場合のμ
−ｓ曲線図である。

【符号の説明】

１０ ＡＢＳ １２ 車両 １４ 光センサ（計測手段） １６ 演算部（計測手段） １８ 制御部（制御手段） ２０ タイヤ（空気入りタイヤ） ２４ 凸凹部 ４０ タイヤ（空気入りタイヤ） ４２ 磁気センサ（計測手段）

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に設けられるＡＢＳであって、 車両に装着したタイヤの外周付近の回転速度を直接計測
   する計測手段と、 前記計測手段における計測結果に基づいて前記タイヤの
   回転を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするＡＢＳ。
2. 【請求項２】 前記計測手段は、前記タイヤの外周付近
   に形成された凸凹部を検出するセンサであることを特徴
   とする請求項１に記載のＡＢＳ。
3. 【請求項３】 前記センサは、前記凸凹部にレーザ光を
   照射し、反射したレーザ光を受光する光センサであるこ
   とを特徴とする請求項２に記載のＡＢＳ。
4. 【請求項４】 前記計測手段は、前記タイヤの外周付近
   に形成され交互に傾斜角度が変化する第１の傾斜面と第
   ２の傾斜面にそれぞれレーザ光を照射し、そこで反射し
   たレーザ光の受光量を検出する光センサであることを特
   徴とする請求項１に記載のＡＢＳ。
5. 【請求項５】 前記計測手段は、前記タイヤの外周付近
   に設けられ前記タイヤの周方向に沿って等間隔で磁界が
   変化する磁性部材の磁界の変化を検出する磁気センサで
   あることを特徴とする請求項１に記載のＡＢＳ。
6. 【請求項６】 前記センサは、前記タイヤが路面に接地
   する接地面に対してタイヤ周方向に沿って略９０度開い
   た位置に設けられていることを特徴する請求項２乃至５
   のいずれか１項に記載のＡＢＳ。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
   ＡＢＳを備えたことをことを特徴とするＡＢＳを備えた
   車両。
8. 【請求項８】 タイヤの外周付近に凸凹部が形成された
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
9. 【請求項９】 タイヤの外周付近に該タイヤの周方向に
   沿って等間隔で磁界が変化する磁性部材が設けられたこ
   とを特徴とする空気入りタイヤ。
10. 【請求項１０】 タイヤの外周付近に傾斜角度が交互に
    変化する第１の傾斜面と第２の傾斜面が形成されたこと
    を特徴とする空気入りタイヤ。
11. 【請求項１１】 車両に装着したタイヤの外周付近の回
    転速度を直接計測する計測工程と、 前記計測工程の計測結果に基づいて前記タイヤの回転を
    制御する制御工程と、 とからなることを特徴とするＡＢＳの制御方法。
12. 【請求項１２】 前記計測工程では、前記タイヤの外周
    付近に形成された凸凹部にレーザ光を照射し、この反射
    したレーザ光を光センサで検出することを特徴とする請
    求項１１に記載のＡＢＳの制御方法。
13. 【請求項１３】 前記計測工程では、前記タイヤの外周
    付近に形成され交互に傾斜角度が変化する第１の傾斜面
    と第２の傾斜面とにそれぞれレーザ光を照射し、反射し
    たレーザ光の受光量を光センサで検出することを特徴と
    する請求項１１に記載のＡＢＳの制御方法。
14. 【請求項１４】 前記計測工程では、前記タイヤの外周
    付近に設けられタイヤ周方向に沿って等間隔で磁界が変
    化する磁性部材から発生する磁界の変化を磁気センサで
    検出することを特徴とする請求項１１に記載のＡＢＳの
    制御方法。