JP2024516069A - タイヤのセンサの較正方法およびシステム - Google Patents

Abstract

タイヤのセンサ（７０）の較正方法（２００）および関連システム（１００）であって、タイヤ（９９）のクラウン部（３１）に装着されたセンサ（７０）を用いて、タイヤ（９９）が取り付けられた車両の前進中、ａ）センサ（７０）から、クラウン部（３１）の運動を表す運動信号を取得すること（１）と、ｂ）タイヤ（９９）の１つまたは複数の動作状態のそれぞれの現在の値を取得すること（２）と、ｃ）運動信号から、１つまたは複数の動作状態のそれぞれの現在の値においてクラウン部（３１）の運動に関連付けられた較正物理量を表す第１の値を得るために、運動信号を処理すること（３）と、ｄ）較正物理量と１つまたは複数の動作状態との間の所定の数学的相関によって、１つまたは複数の動作状態のそれぞれの現在の値における較正物理量を表す第２の値を計算すること（４）と、ｅ）１つまたは複数の動作状態のそれぞれの現在の値を変動させて、較正物理量を表す第１の値の第１のセットを得るために、かつ較正物理量を表す第２の値の対応する第２のセットを得るために、工程ａ）、ｂ）、ｃ）およびｄ）を反復することと、ｆ）第１のセットと第２のセットとの間の比較によりセンサ（７０）を較正すること（６）とを含む、タイヤのセンサ（７０）の較正方法（２００）および関連システム（１００）。

Description

本発明は、タイヤのセンサの較正方法および関連システムに関する。

通常、車両のタイヤは、動作中、その回転軸の周りで実質的にトロイダル構造を有し、回転軸に対し垂直な赤道面を有し、この赤道面は通常、（実質的に）幾何学的に対称な平面である（例えば、トレッド設計および／または側面への書き込みおよび／または構造もしくは外形の非対称性等の任意の微小な非対称性を無視する）。

「内腔」とは、タイヤの内面によって、および取り付けられたときにタイヤの内面を向く縁部の表面によって画定された空間を意味する。

「クラウン部」とは、トレッドバンドに配置されたタイヤ部分を意味する。

「径方向」および「軸方向」という用語は、それぞれ、タイヤの回転軸に実質的に垂直な方向および実質的に平行な方向を指して用いられる。

「接線」という語は、径方向および軸方向の双方に実質的に垂直な方向（例えば、通常、タイヤの回転方向に応じて向きを付けられる）を指して用いられる。

横、垂直および水平という用語は、それぞれ軸方向、垂直方向および水平方向を指す。

「フットプリント」とは、取り付けられたタイヤの回転中、（例えば車両に取り付けたことにより）荷重を受けて、絶えず回転面に接触するトレッドバンドの外面の部分を意味する。フットプリントは通常、実質的にヌルの曲率（または実質的に無限の曲率半径）を有するか、またはいずれの場合も、回転面に形状が一致することを実質的に仮定する。

「フットプリントエリア」は、各瞬間にフットプリントにあるクラウン部の部分を意味する。

「較正」という用語または類似の用語は、センサの出力信号の値（すなわち、未較正信号、例えば電圧または電流の現在の値）をセンサが検出する物理量（例えば、加速度）の実際の値と相関付ける動作を意味する。

いくつかのタイヤタイプ、特に、高レベルの性能が必要とされるタイヤタイプについて、タイヤの内部に取り付けられたとき、タイヤ自体の動作および状態の実質的にリアルタイムの制御を可能にするために、タイヤの特性を検出しなくてはならない監視デバイスがかねてから研究されてきた。これらの検出の目的で、監視デバイスは、タイヤのステータス（摩耗、完全性等）の現在の状態、またはタイヤと地面との間の相互作用（アクアプレーン、グリップ等）の評価に有用な情報を取得するために、変形、速度または加速度等の運動物理量を検出することが可能なセンサを備える。

米国特許第８８４９６０１（Ｂ２）号およびＷＯ２０２００２５３１５Ａ１は、縁に装着されたタイヤのセンサの較正方法および関連システムを開示している。

本出願人は、タイヤのセンサが、取得および較正された信号からタイヤのステータスおよび／または挙動に関する厳密で信頼性の高い情報を抽出することが可能になるために、厳密な較正を必要とすることを確認した。本出願人によれば、製造プロセスの制限に起因して、この較正は、タイヤに装着されるセンサごとに実行されなくてはならず、通常、タイヤに装着される前に、高性能の機器を通じて実行される。したがって、この較正は、試験の実行時間および／または機械のコストおよび／または雇用される人員（通常、有資格操作者）の観点において負担が大きい。

本出願人は、さらに、センサをタイヤに直接、特に、縁ではなく、クラウン部において内面に装着することを有利であるとみなす。このようにして、車両に取り付けられたとき、回転（例えば、線形加速）中にセンサによって検出される、タイヤが受ける応力に関する物理量は、回転中のタイヤの（例えば変形の観点における）物理的挙動に関する情報を提供する。

本出願人は、上述したタイヤのセンサの既知の較正方法が、タイヤの内面に装着されるセンサに適用することが困難であるかまたは不可能であると考える。

したがって、本出願人は、タイヤのクラウン部に装着されるセンサを厳密な方式で、かつ器具および／または人的資源の使用を低減して較正する問題に取り組んだ。

本出願人によれば、上述した問題は、添付の特許請求の範囲および／または以下に指定される較正方法および関連システムによって解決される。

一態様によれば、本発明は、タイヤのセンサの較正方法に関する。

好ましくは、タイヤのクラウン部に取り付けられた前記センサを用いて、前記タイヤが取り付けられた車両の前進中、方法は、
ａ）前記センサから、前記クラウン部の運動を表す運動信号を取得することと、
ｂ）前記タイヤの１つまたは複数の動作状態のそれぞれの現在の値を取得することと、
ｃ）前記運動信号から、前記１つまたは複数の動作状態の前記それぞれの現在の値においてクラウン部の前記運動に関連付けられた較正物理量を表す第１の値を得るために、前記運動信号を処理することと、
ｄ）前記較正物理量と前記１つまたは複数の動作状態との間の所定の数学的相関によって、前記１つまたは複数の動作状態の前記それぞれの現在の値における前記較正物理量を表す第２の値を計算することと、
ｅ）前記１つまたは複数の動作状態の前記それぞれの現在の値を変動させて、前記較正物理量を表す第１の値の第１のセットを得るために、かつ前記較正物理量を表す第２の値の対応する第２のセットを得るために、工程ａ）、ｂ）、ｃ）およびｄ）を反復することと、
ｆ）前記第１のセットと前記第２のセットとの間の比較により前記センサを較正することと
を含む。

別の態様によれば、本発明は、タイヤのセンサの較正システムに関し、システムは、
－ タイヤのクラウン部に取り付けられ、前記クラウン部の運動を検出するように構成された前記センサと、
－ 前記センサと通信する少なくとも１つの処理ユニットであって、前記タイヤが取り付けられた車両の前進中に、
ａ）前記センサから、前記クラウン部の前記運動を表す運動信号を受信することと、
ｂ）前記タイヤの１つまたは複数の動作状態のそれぞれの現在の値を取得することと、
ｃ）前記運動信号から、前記１つまたは複数の動作状態の前記それぞれの現在の値においてクラウン部の前記運動に関連付けられた較正物理量を表す第１の値を得るために、前記運動信号を処理することと、
ｄ）前記較正物理量と前記１つまたは複数の動作状態との間の所定の数学的相関によって、前記１つまたは複数の動作状態の前記それぞれの現在の値における前記較正物理量を表す第２の値を計算することと、
ｅ）前記１つまたは複数の動作状態の前記それぞれの現在の値を変動させて、前記較正物理量を表す第１の値の第１のセットを得るために、かつ前記較正物理量を表す第２の値の対応する第２のセットを得るために、工程ａ）、ｂ）、ｃ）およびｄ）を反復することと、
ｆ）前記第１のセットと前記第２のセットとの間の比較により前記センサを較正することと
を行うようにプログラムおよび構成された、少なくとも１つの処理ユニットと
を備える。

本出願人は、上述した所定の相関の使用により、センサの較正と独立して、タイヤの１つまたは複数の動作状態の現在の値における較正物理量の実際の値（すなわち、第２の値）を推定することが可能になることを認識した。

本出願人は、較正と独立して、較正物理量の上述した実際の値のセット（すなわち、第２のセット）を、センサからの出力における未較正運動信号の処理から直接得られた値のセット（すなわち、第１のセット）と相関付けることによって、信頼性があり、精密で効率的な方式でセンサを較正することが有利に可能であることを理解した。第１のセットのこれらの（未較正の）値は、第２のセットを決定するのに用いられるタイヤの１つまたは複数の動作状態の同じ現在の値における同じ較正物理量を表す。

較正物理量は、センサによって直接検出される物理量（例えば、加速度）に一致することができるか、または、異なる（例えば、以下で説明するように、変位／変形または速度である）が、通常、例えば運動信号に対する１つまたは複数の微分または積分演算を通じて、検出された物理量に相関付けることができることが確認された。

さらに、本発明の方法の工程ａ）、ｂ）、ｃ）およびｄ）の反復は、１つまたは複数の動作状態の現在の値が変動するため、未較正の信号から較正物理量の異なる値を導出することを可能にし、本発明の較正方法に正確性および／または一貫性を与える。

これらの検討事項に従い、本出願人は、本発明の較正方法およびシステムが様々な利点を有することを認識した。

まず、本発明の較正方法は、タイヤのクラウン部に装着されるセンサの使用に適している。

本出願人は、較正物理量を表す第１および第２の値を得ることにより、車両の通常使用中、例えば、タイヤの使用の最初の１ｋｍの間、センサごとに特定の事前較正を行う必要なくセンサを較正することが可能になることを検証した。これにより、本発明によるタイヤのセンサの較正が産業的および効率的に実現可能となる。

さらに、本出願人によれば、較正は実施が容易であり、得るのが容易な、（センサによって取得される未較正運動信号から得られる）較正物理量を表す第１の値、較正物理量を表す第２の値（すなわち、所定の数学的相関を通じて推定される実際の値）、およびタイヤの１つまたは複数の動作状態を表す現在の値があれば十分である。

上述した態様のうちの１つまたは複数において、本発明は、以下の好ましい特徴のうちの１つまたは複数を有することができる。

好ましくは、前記少なくとも１つの処理ユニットが、本発明の方法の実施形態のうちの任意のものを実行するためにプログラムおよび構成される。

好ましくは、前記第１のセットと前記第２のセットとの間の前記比較は、前記第１のセットの第１の値および前記第２のセットの第２の値に対する補間関数（例えば、線形回帰または多項式回帰）を計算することを含む。このようにして、センサの較正が単純にかつ正確に得られる。

好ましくは、前記センサを前記較正することは、センサの少なくとも１つの較正係数（例えば、センサの特性曲線の利得）を計算することを含む。

好ましくは、前記センサを前記較正することは、工程ａ）、ｂ）、ｃ）およびｄ）の反復ごとに、それぞれの前記第１のセットと前記第２のセットとの比較により少なくとも１つのそれぞれの較正係数を計算することを含む。

好ましくは、所定の出力条件が充足されたことを条件に前記工程ａ）、ｂ）、ｃ）およびｄ）の反復の中断が提供され、より好ましくは、前記出力条件は、計算された較正係数に対する統計的解析（例えば、分散または標準偏差の計算）によって決定される。

好ましくは、前記工程ａ）、ｂ）、ｃ）およびｄ）の反復は、タイヤの各回転時に実行される。

好ましくは、前記運動信号の前記処理（および物理量を表す第２の値の前記計算）は、車両の横加速度が（絶対値で）５ｍ／ｓ^２以下、より好ましくは２ｍ／ｓ^２以下、更により好ましくは、１ｍ／ｓ^２であることを条件に実行される。通常、方法は、例えば高速での転回中ではなく、車両の（実質的に）直線での前進中に得られる第１および第２の値を検討する。

好ましくは、前記運動信号の前記処理（および物理量を表す第２の値の前記計算）は、車両の長手方向加速度が（絶対値で）５ｍ／ｓ^２以下、より好ましくは２ｍ／ｓ^２以下、更により好ましくは、１ｍ／ｓ^２以下であることを条件に実行される。通常、方法は、車両の（実質的に）一定の前進速度、すなわち車両の高速加速または制動の段階中ではないという条件で得られた物理量を表す第１および第２の値を検討する。

好ましくは、前記運動信号の前記処理（および物理量を表す第２の値の前記計算）は、車両の前進速度が２０ｋｍ／ｈ以上、より好ましくは３０ｋｍ／ｈ以上であることを条件に実行される。

本出願人は、これらの状態の１つまたは複数の発生時に、運動信号に対して起こり得る外乱（例えば、回転に無関係の）を制限し、これにより、較正を実行するのに必要な時間を制限し、較正の信頼性、正確性および／または精度を改善することを実験により検証した。

好ましくは、システムは、車両の長手方向加速度および／または横加速度を検出するための、より好ましくはこの車両に装着された更なるセンサを備え、この更なるセンサは、前記少なくとも１つの処理ユニットに接続される。

好ましくは、システムは、車両の前進速度を検出するための、より好ましくはこの車両に装着された次の更なるセンサを備え、この次の更なるセンサは、前記少なくとも１つの処理ユニットに接続される。

このようにして、長手方向加速度および／または横加速度および／または前進速度が上述したそれぞれの値範囲内にあるとき、第１の（および場合によっては第２の）値の取得を制御するために、車両の長手方向加速度および／または横加速度および／または前進速度を検出することが可能である。

好ましくは、タイヤの前記１つまたは複数の動作状態は、グループ、すなわち、圧力、角速度、鉛直荷重、およびフットプリントエリアの長さ（またはフットプリントエリアの長さに相関付けられた長さ）において選択される。このようにして、タイヤの挙動に影響を及ぼし得る、したがって、較正物理量の値に物理的に相関付けられた主要な状態が用いられる。

好ましくは、前記システムは、タイヤの圧力を検出するための、より好ましくは前記タイヤに装着された圧力センサを備え、この圧力センサは、少なくとも１つの処理ユニットに接続される。

好ましくは、前記システムは、タイヤの角速度を検出することが可能な、より好ましくは前記タイヤが取り付けられた前記車両のハブ上に装着されたセンサを備え、このセンサは、前記少なくとも１つの処理ユニットに接続され、角速度を検出することが可能である。代替的に、角速度は、較正が実行される同じセンサによって測定することができる。

このようにして、タイヤの動作状態の現在の値を単純な方式で検出することが可能である。

好ましくは、前記センサは、前記クラウン部に属するタイヤの内面の一部分に固定される。

好ましくは、前記運動信号は、クラウン部の前記運動の、より好ましくは内面の前記部分の前記運動の加速度、より好ましくは線形加速度の（少なくとも）１つの成分を表す。このようにして、センサは、内側空洞としてタイヤの保護された部分に設置され、さらに、有意な運動量が検出される。

好ましくは、加速度の前記（少なくとも１つの）成分は、軸方向加速度、径方向加速度および接線加速度のグループから選択される。

１つの実施形態において、前記運動信号は、前記クラウン部の、より好ましくは内面の前記部分の変位／変形の（少なくとも）１つの成分（例えば、軸方向、径方向および／または接線）を表す。

好ましくは、前記センサは、クラウン部、より好ましくは内面の前記部分の前記運動の、通常線形の、加速度（またはそれぞれ変位／変形）の（少なくとも）１つの成分（最大３つの成分）を検出するように構成された加速度（またはそれぞれ変位／変形）センサである。

第１の実施形態において、前記運動信号は、クラウン部の（好ましくは径方向加速度の）運動の径方向成分を表し、前記較正物理量は、タイヤのフットプリントエリアにおけるクラウン部の径方向変位の（絶対値での）最大値である。

前記第１の実施形態において、前記運動信号を前記処理することは、
－ 前記運動信号から（好ましくは、径方向加速度を表す前記運動信号の二重積分によって）、前記クラウン部（好ましくは、内面の前記部分）の径方向変位を表す信号を得ることと、
－ 径方向変位を表す前記信号において、フットプリントエリアにおける（絶対値での）最大値を特定することであって、前記（絶対値での）最大値は、前記較正物理量を表す前記第１の値であることと
を含む。

本出願人は実際、径方向変位の最大値（すなわち、フットプリントエリアにおいてタイヤが受ける最大変形）が、センサによって検出可能であり、かつ十分厳密な方式で所定の相関を通じて計算可能であるため、較正方法に適していることを理解した。

径方向変位を表す信号は、変形／変位センサの場合、センサから（フィルタリング後に）直接得ることができるか、またはクラウン部の径方向の加速を表す元の運動信号の二重積分によって得る（すなわち、センサから直接得る）ことができることが確認される。

第２の実施形態において、前記運動信号は、クラウン部の（好ましくは径方向加速度の）運動の径方向成分を表し、前記較正物理量はフットプリント外の径方向加速度である。

この第２の実施形態において、前記運動信号を前記処理することは、
－ 前記運動信号から、前記クラウン部の（好ましくは、内面の前記部分の）径方向加速度を表す信号を得ることと、
－ 前記センサがタイヤのフットプリントエリア外にあるときの、径方向加速度を表す前記信号の部分を特定することであって、較正物理量を表す前記第１の値は、前記信号の部分における径方向加速度を表す前記信号の（例えば、平均）値から得られることと
を含む。

本出願人は実際、フットプリント外の径方向加速度が、センサによって検出可能であり、かつ十分厳密な方式で所定の相関を通じて計算可能であるため、較正方法に適していることを理解した。

径方向加速度を表す信号は、センサから（フィルタリング後に）直接得ることができるか、またはクラウン部の変位／変形の径方向の成分を表す元の運動信号からの導出により得る（すなわち、センサから直接得る）ことができることが確認される。

好ましくは、第２の実施形態において、タイヤの前記１つまたは複数の動作状態は、角速度および圧力を含む。フットプリント外の径方向加速度（すなわち、タイヤの回転のみに起因してセンサが受ける求心加速度）は、上述した動作状態の値（角速度および圧力）に数学的に相関付けられる。

第３の実施形態において、前記運動信号は、クラウン部の（好ましくは接線加速度の）運動の接線成分を表し、前記構成物理量は、フットプリントエリアにおけるクラウン部の接線速度の（絶対値での）最大値である。

この第３の実施形態において、前記運動信号を前記処理することは、
－ 前記運動信号から（好ましくは、接線加速度を表す前記運動信号の積分によって）、前記クラウン部（好ましくは、内面の前記部分）の接線速度を表す信号を得ることと、
－ 接線速度を表す前記信号において、フットプリントエリアにおける（絶対値での）最大値を特定することであって、（絶対値での）前記最大値は、前記較正物理量を表す前記第１の値であることと
を含む。

本出願人は実際、フットプリントにおける接線速度の最大値が、センサによって検出可能であり、かつ十分厳密な方式で所定の相関を通じて計算可能であるため、較正方法に適していることを理解した。

好ましくは、前記第１および第３の実施形態において、タイヤの前記１つまたは複数の動作状態は、フットプリントエリアの長さを表すフットプリントパラメータを含む。本出願人は、フットプリントエリアの径方向変位の（絶対値での）最大値（すなわち、径方向に沿ったタイヤの最大扁平化）またはフットプリントエリアにおける接線速度の（絶対値での）最大値が、フットプリントエリアの長さに物理的に相関していることを認識した。さらに、フットプリントエリアの長さ（またはそれを表すパラメータ）は、このセンサの較正と無関係に（すなわち、未較正センサも用いて）センサの運動信号（例えば、径方向または接線加速度を表す）から得ることができる。実際に、フットプリントエリアの物理的点（例えば、フットプリントエリアの入口／出口、または他の関連する特性点）の信号内の時間的位置（したがって角度位置）は、較正による影響を受けない。

好ましくは、前記フットプリントパラメータのそれぞれの現在の値を取得することは、前記運動信号、および／または更なる運動信号（前記運動信号から、例えば１つまたは複数の積分／微分を通じて得ることができるか、または例えば異なる運動成分において取得される異なる運動信号とすることさえできる）において、フットプリントエリアにおける前記運動信号および／または前記更なる運動信号の２つの特定点（例えば２つの端点）に対応する２つの時点を特定することを含み、フットプリントパラメータの前記現在の値は、前記２つの時点間の距離の関数として計算される。

図において概略化される、本発明による較正システムに属するタイヤのセンサを備えるタイヤセクションの概略斜視部分図である。 本発明によるタイヤのセンサの較正方法の流れ図である。 径方向加速度を表す運動信号の例を概略的に示す図である。 径方向速度を表す運動信号の例を概略的に示す図である。 径方向変位を表す運動信号の例を概略的に示す図である。 接線加速度を表す運動信号の例を概略的に示す図である。 接線速度を表す運動信号の例を概略的に示す図である。 接線変位を表す運動信号の例を概略的に示す図である。

本発明の特徴および利点は、添付の図面を参照して非限定的例として表される本発明のいくつかの実施形態の以下の詳細な説明によって更に明確にされる。

図１において、参照符号１００を用いて、本発明によるタイヤのセンサ７０の較正システムが概略的に示されている。センサ７０、例示的には（例えばＭＥＭＳタイプの）３軸加速度センサは、タイヤ９９のクラウン部３１（すなわち、トレッドバンド３２におけるタイヤ９９の部分）に属するタイヤ９９の内面３３の一部分３０に固定された監視デバイス６０に含まれる。

監視デバイス６０は、送信／受信システムと、センサ自体の制御および／または信号の前処理もしくは調整のための電子ユニットとを組み込むことができる（図示せず）。

通常、（センサ７０を有する）監視デバイス６０は、タイヤ９９の正中面（破線３５によって示される）において固定される。全ての図面は縮尺通りに示されるわけではなく、例示の目的のみである。

加速度センサ７０は、有利には、その３つの軸が、（長手方向／接線方向に沿った）軸Ｘ、（軸方向に沿った）Ｙ、および（径方向に沿った）Ｚとそれぞれ位置合わせされ、タイヤ９９の内面３３の部分３０が受ける（Ｘ軸に沿って方向付けられた）接線加速度、（Ｙ軸に沿って方向付けられた）軸方向加速度、および（Ｚ軸に沿って方向付けられた）径方向加速度を別個に検出するように構成される。

較正システム１００は、センサ７０によって取得され、検出された線形加速度の３つの成分を表す加速度信号を受信するために、例示的に通信線Ａ（例えば、無線）によって、監視デバイス６０と通信する処理ユニット８０を備える。

本発明は、例えば、単一の物理的および／もしくは論理的ユニットであり得るか、またはいくつかの別個の協働する物理的および／もしくは論理ユニットから構成され得る処理ユニットの任意の論理的および／または物理的配置および分割を検討し、そのようなユニットは、全体的にまたは部分的に、監視デバイス６０自体に、タイヤに、縁に、タイヤ９９が取り付けられた車両（図示せず）に搭載されて、および／またはタイヤ９９が取り付けられた車両と接続するリモートステーションに配置されることが可能である。

例示的に、処理ユニット８０は、加速度センサ７０の較正の成功の通知を送信するために、例示的に通信線Ｒ（配線を有するかまたは有しない）によってディスプレイデバイス７５、例えば車両の搭載コンピュータのスクリーンに接続される。

例示的に、較正システム１００は、例示的にタイヤ９９のバルブ内または内面に（例えば監視デバイス６０自体の中に）固定され、タイヤ９９の圧力（すなわち、タイヤの内腔におけるタイヤの膨張圧力）を検出するように構成された圧力センサ７１も備える。圧力センサ７１は、測定された現在の圧力値を送信するために、例示的に、通信線Ｐ（例えば配線を有しない）を通じて処理ユニット８０と通信する。

例示的に、較正システム１００は、タイヤ９９が取り付けられた車両のハブ（図示せず）に例示的に装着された（例えば、車両のＣＡＮまたはＡＢＳシステムの一部である）、タイヤ９９の角速度を検出することが可能なセンサ７２（以後、角速度センサ７２）も備える。角速度センサ７２は、測定された現在の角速度値を送信するために、例示的に、通信線Ｗ（配線を有するかまたは有しない）を通じて処理ユニット８０と通信する。

代替的に、現在の角速度値は、センサ７０によって生成された信号から直接得ることができる。

例示的に、較正システム１００は、例示的に車両に装着され（例えば、車両の慣性プラットフォームの一部であり）、車両の（したがって、タイヤ９９の）長手方向加速度および／または横加速度を検出するように構造化された、更なるセンサ７３（例えば、加速度センサ）も備える。更なるセンサ７３は、測定された長手方向加速度および／または横加速度値を送信するために、例示的に、通信線Ｅ（配線を有するかまたは有しない）を通じて処理ユニット８０と通信する。

例示的に、較正システム１００は、例示的に車両に装着され、車両の（したがって、タイヤ９９の）前進速度を検出するように構造化された、また更なるセンサ７４（例えば、速度センサ）も備える。このまた更なるセンサ７４は、測定された前進速度値を送信するために、例示的に、通信線Ｖ（配線を有するかまたは有しない）を通じて処理ユニット８０と通信する。

例示的に、処理ユニット８０は、以下に説明する動作を実行するようにプログラムおよび構成される。

図２は、上記で説明した較正システム１００を用いて実施することができる、本発明によるタイヤのセンサ７０（例えば、３軸加速度センサ）の較正方法２００の例のフローチャートを示す。

まず第１に、監視デバイス６０（加速度センサ７０を有する）が、（例えば糊付けにより）タイヤ９９の内面３３の部分３０に固定される（２０）。次に、タイヤ９９が例えば縁に取り付けられ、例示的に、タイヤ９９の動作圧力に等しい、例えば２００ｋＰａに等しい所望の圧力まで膨張され、次に車両に取り付けられる（２１）。

車両の前進中、加速度センサ７０は、好ましくはし車輪の各回転において、内面３３の部分３０の線形加速度を表す信号を取得する（１）。例示的に、取得された信号は、加速度の３つ全ての成分または加速度の１つ／２つの成分を表すことができる。

さらに、取得信号に時間的に関連付けられた、タイヤ９９の１つまたは複数の動作状態のそれぞれの現在の値が取得される（２）。タイヤの動作状態が圧力および角速度である場合、現在の値の取得は、専用センサ（例えば、圧力センサ７１）によって、または車両のＣＡＮおよび／またはＡＢＳセンサ（例えば、角速度センサ７２）を通じて実行される。角速度は、（加速度の任意の成分に関して）センサ７０によって取得された信号から、例えば、タイヤ９９の異なる回転において取得された信号における対応するピーク（例えば、タイヤ９９のフットプリントエリアにおけるセンサの通過時に生じる信号ピーク）間の時間距離から得ることもできる。

好ましくは、例えば、信号の取得１の後、以下の条件（例示的には３つ全ての以下の条件）、すなわち、車両の長手方向加速度および横加速度が５ｍ／ｓ^２以下であること、ならびに車両前進速度が３０ｋｍ／ｈ～２５０ｋｍ／ｈ（境界値（ｅｘｔｒｅｍｅｓ）が含まれる）であること、のうちの少なくとも１つを満たす信号が取得されたことの検証が提供される。これらの条件が満たされない場合、取得信号は破棄され（または、速度の場合、取得されることさえない）、新たな取得が検討される。代替的に、上述した条件のうちの少なくとも１つが発生するときにのみ、信号の取得を行えるようにすることが可能である。

信号が、上述した条件が満たされた状態で取得される場合、その後、方法２００は、好ましくは、例示的に少なくとも１つまたは複数のフィルタリング動作（例えば、ダイレクトおよび逆フーリエ変換およびローパスフィルタリングを含む）を通じて、センサ７０によって生成された未加工信号の前処理を行うことを含む。

その後、方法２００は、１つまたは複数の動作状態のそれぞれの現在の値における内面３３の部分３０の運動に関連付けられた較正物理量を表す第１の（未較正の）値を得るために、取得した（通常、前処理された）信号を処理すること（３）を含む。

方法２００は、較正物理量と１つまたは複数の動作状態との間の所定の数学的相関によって、１つまたは複数の動作状態の同じそれぞれの現在の値における較正物理量を表す第２の値を計算する（すなわち、実際の値を推定する）こと（４）を更に含む。

所定の数学的相関は、タイヤの物理量（例えば、変形、速度および加速度）をそのタイヤの異なる動作状態と相関付ける既知の幾何学的および／または物理数学的モデルおよび／またはシミュレーションから得ることができる。これらのモデルと組み合わせて、所定の数学的相関、および／またはこの数学的相関の１つもしくは複数の係数を、車両に取り付けられるタイヤ９９と同じモデルのサンプルタイヤに対する試験キャンペーン（通常、屋内で、例えばタイプＭＴＳ Ｆｌａｔ Ｔｒａｃ（登録商標）の試験機を通じて行う）を事前に実行することによって得ることができる。このサンプルタイヤにおいて、センサ７０と同じモデルの、（例えば、既知の較正装置を用いた既知のオフライン較正方法によって）事前に較正された少なくとも１つのサンプルセンサが固定される。

特に、方法は、例示的に、上述した動作１～４を、所定の回数、例えば２０回の反復／回転にわたって反復するように提供することができ、その間、通常、１つまたは複数の動作状態のそれぞれの現在の値は、運転条件、必要性または嗜好に従って変動する。このようにして、較正物理量を表す第１の値の第１のセット、および較正物理量を表す第２の値の対応する第２のセットが得られる。

この点において、例えば、第１の値および第２の値を補間する関数、例えば線形回帰による、第１のセットと第２のセットとの間の比較により、センサ７０の少なくとも１つの較正係数、例えばセンサ７０の特性曲線の利得が計算される。

方法２００は、１つまたは複数の動作状態の現在の値が変動するにつれ、後続の反復の実行を継続する。

各後続の反復の最後に、現在の第１および第２のセットを比較することによる較正係数の計算が更新され、出力条件５が検証される。

この出力条件は、例えば、所定の反復数（例えば、１０００回の反復／回転）とすることができる。

代替的に、この出力条件は動的に決定することができる。例えば、各反復において、その点まで得られた較正係数のセットの分散が計算される。或る（所定の）数の連続反復（例えば、１０回）にわたって、分散が所定の閾値（例えば、１％）未満であるとき、反復が停止し、較正係数の現在の値を用いてセンサ７０が較正される（６）。

以下において、図３ａ～図３ｃおよび図４ａ～図４ｃを参照すると、本発明の方法の３つの異なる実施形態が説明される。これらは、上述した動作３および４を実施する方式が異なる。図３ａ～図３ｃおよび図４ａ～図４ｃにおいて、表現された信号は、タイヤの下側半回転（フットプリントエリアを含む）に時間的に対応し、縦軸は任意の単位で表され、横軸は度単位で表される（角度位置）。実際に、有利には、本発明は（特に、以下で説明する３つの実施形態を参照して）、センサが、フットプリントエリアを含む車輪の回転の部分（例えば、回転の下半分、または１２０°の軸角度をなす、フットプリントエリアにおいて中心合わせされた部分）においてのみ運動信号を取得するようにプログラムされる（較正中のような通常使用の場合）ときにも機能する。

第１の実施形態において、取得信号は、運動の径方向加速を表し（図３ａは、例示的にフィルタリングされたこの信号の例を示す）、較正物理量は、フットプリントエリアにおける内面３３の部分３０の径方向変位の絶対値での最大値、すなわち、径方向におけるフットプリントエリアにおいてタイヤ９９が受ける最大変形（扁平化）である。

この第１の実施形態において、取得信号の処理３は、例示的に、
－ 取得信号（未較正で好ましくはフィルタリング済）の二重積分によって、内面３３の部分３０の径方向変位を表す信号を得ること（図３ｃは、図３ａの信号から二重積分によって得られるものとして径方向変位を表すこの信号を例示的に示す）と、
－ 径方向変位を表すこの信号において、フットプリントエリアにおける絶対値での最大値を特定することと
を含む。

例示的に、この値は、図３ｃにおいて、任意の基準に対し計算され、線１５０によって概略的に示される、二重矢印によって示されるピーク２０１の振幅と一致する。

この最大値は、較正物理量を表す第１の値である。

この第１の実施形態において、例示的には、タイヤ９９の前記１つまたは複数の動作状態は、フットプリントエリアの長さを表すフットプリントパラメータを含む。例示的に、フットプリントパラメータの現在の値の取得は、
－ 取得信号の単一の積分により、運動の速度の径方向の成分を表す信号（以後径方向速度信号と呼ばれる）を得ること（図３ｂは、図３ａの信号から積分により得られるものとしてこの信号を例示的に示す）と、
－ 径方向速度信号において、フットプリントエリアにおける２つの特性点に対応する２つの時点を特定することであって、例示的に、図３ｂにおいて、２つの時点は、それぞれ、径方向速度信号の絶対最大値（例えば、ピーク２０２）および絶対最小値（例えば、ピーク２０３）に対応することと、
－ フットプリントパラメータの現在の値を、前記２つの時点間の距離の関数（時間的、角度的、または線形であり、図３ｂにおいて二重矢印１８０によって概略的に示される）として計算することと
を含む。

このようにして、フットプリントパラメータの現在の値を正確に計算することが可能である。

フットプリントパラメータの現在の値は、加速度、速度または変位の任意の空間成分（すなわち、径方向／接線／軸方向）を表す任意の信号に対し計算することができる。例示的に、フットプリントパラメータの現在の値は、接線加速度を表す信号（図４ａ）または変位の接線成分を表す信号（図４ｃ）、または図３ａと同じ信号に対して計算し、フットプリントエリアにおける２つの容易に認識可能な特性点（例えば、相対または絶対極値）に対応する２つの時点を特定することができる。本出願人は、運動信号において、フットプリントエリアにおける特性点の角度（または時間）位置が較正による影響を受けないことを認識した。換言すれば、図３ａ～図３ｃおよび図４ａ～図４ｃにおいて表されるもの等の未較正信号であっても、特性点の角度位置（したがって、それらの角度距離）は実際のものを反映する。したがって、フットプリントパラメータの現実の現在の値は、未較正信号に対しても推定することができる。

第１の実施形態において、１つまたは複数の動作状態は、例示的に、フットプリントパラメータのみとするか、またはそれに角速度および圧力も加えることができる。

第１の例によれば、径方向変位のフットプリントパラメータと最大値との間の実質的な比例関係が存在するため、所定の数学的相関を、以下の式により例示的に表すことができる。
ＤＲ＝ａ_０＋ａ_１ＰＬ
ここで、ＤＲは径方向変位の絶対値での最大値であり、ＰＬはフットプリントパラメータであり、ａ_０およびａ_１は、前記で説明したように試験キャンペーンによって、またはシミュレーションモデルによって得ることができるタイヤモデルの特定の係数である。

別の例において、径方向変位の絶対最大値およびフットプリントパラメータの双方が、鉛直荷重の増大と共に増大し、圧力の増大と共に減少するため、所定の数学的相関（ＰＬ、ω、およびｐの関数としてのＤＲ）は、径方向変位およびフットプリントパラメータを鉛直荷重にリンク付けする以下の関係式系を解くことによって例示的に得ることができる。
Ｆ＝ｂ_０＋ｂ_１ωＰＬ＋ｂ_２ＰＬｐ＋ｂ_３ω^２＋ｂ_４ＰＬ^２＋ｂ_５ｐ^２
Ｆ＝ｃ_０＋ｃ_１ωＤＲ＋ｃ_２ωｐ＋ｃ_３ＤＲｐ＋ｃ_４ω^２＋ｃ_５ＤＲ^２＋ｃ_６ｐ^２
ここで、Ｆは鉛直荷重であり、ωは角速度であり、ＰＬはフットプリントパラメータであり、ＤＲは径方向変位の絶対値での最大値であり、ｐは圧力であり、ｂ_０～ｂ_５およびｃ_０～ｃ_６は、前記で説明したように試験キャンペーンによって、またはシミュレーションモデルによって得ることができる各タイヤモデルの特定の数学的係数である。

したがって、径方向加速度信号を処理することによって得られる最大の径方向変位を表す第１の値と、例えば前記の関係式により推定される最大の径方向変位の第２の値との間の（例えば線形または多項式回帰による）比較により、信号自体の取得のために用いられるセンサの較正を行うことが可能である。

第２の実施形態において、取得された運動信号は、（例えば図３ａに示す）運動の径方向加速度を表し、較正物理量は、フットプリント外の径方向加速度である。

この第２の実施形態において、取得信号の処理３は、センサ７０がタイヤ９９のフットプリントエリアの外側にある、取得（例えばフィルタリングされた）信号の部分を特定することを含む。

図３ａを参照すると、例示的に、センサがフットプリントの外側にある信号のこの部分は、破線４００前後の２つの信号のサブ部分に対応する。線４００内の信号部分はフットプリントエリアに対応する。この部分は、処理３において信号の一部分、例えば、フットプリントエリアの中心に中心合わせされた、８０°の角度をなす回転部分が検討されないことを予め決定することによって特定することができる。代替的に、信号のこの部分は、取得およびフィルタリングされた信号のグラフにおいて、フットプリントエリアの中心に対応し、信号全体における加速度の平均値に等しい値を有する、ピークに最も近い２つの点（概略的に、図３ａにおける２つの円によって示される）を特定することによって特定することができる。

フットプリント外信号の上述した部分が特定されると、較正物理量を表す第１の値が、例示的に、フットプリント外信号の上述した部分における取得信号（未較正および好ましくは未加工）の平均値から（例えば、値の平均によって）得られる。

この第２の実施形態において、１つまたは複数の動作状態は、例示的に、圧力および角速度である。

タイヤのフットプリントエリア外では、タイヤの曲率は実質的に一定とみなすことができるため、フットプリント外の径方向加速度（センサの求心加速度に対応する）は、円形軌道について、求心加速度を角速度および軌道半径にリンク付ける既知の式を用いて推定することができる。したがって、所定の数学的相関は、以下とすることができる。
ａ＝ω^２Ｒ
ここで、ａはフットプリント外の径方向加速度であり、ωはタイヤの角速度であり、Ｒはフットプリント外におけるセンサとタイヤの回転軸との間の径方向距離である。この径方向距離Ｒは、角速度および圧力増大と共に増大し、例示的に、以下の式によって表すことができる。
Ｒ＝ｄ_０＋ｄ_１ωｐ＋ｄ_２ω^２
ここで、ｐは圧力であり、ｄ_０～ｄ_２は、前記で説明した試験キャンペーンまたはシミュレーションモデルによって得ることができるタイヤモデルの特定の係数である。

したがって、径方向加速度信号を処理することによって得られるフットプリント外の径方向加速度を表す第１の値と、例えば上記の関係により推定されるフットプリント外の径方向加速度の第２の値との間の（例えば線形または多項式回帰による）比較により、信号自体の取得のために用いられるセンサを較正することが可能である。

第３の実施形態において、取得信号は接線加速度を表し（図４ａは、例示的にフィルタリングされ、未較正の、この信号の例を示す）、較正物理量は、フットプリントエリアにおける内面３３の部分３０の接線速度の最大値である。

この第３の実施形態において、取得信号の処理３は、
－ 取得信号（未較正で好ましくはフィルタリング済）の単一積分によって、タイヤ９９の内面３３の部分３０の接線速度を表す信号を得ること（図４ｂは、図４ａの信号から積分によって得られるものとして接線速度を表すこの信号の例を示す）と、
－ 接線速度を表す信号において、フットプリントエリアにおける絶対値での最大値を特定することと
を含む。

例示的に、この値は、図４ｂにおいて、例えば二重矢印によって示される、任意の基準１５１に対するピーク３０２の振幅と一致する。

この最大値は、較正物理量を表す第１の値である。

この第３の実施形態において、タイヤ９９の１つまたは複数の動作状態は、例示的に、角速度、圧力、およびフットプリントエリアの長さを表すパラメータ（またはフットプリントパラメータ）である。

本出願人は、フットプリントエリアにおける接線速度の（絶対値での）最大値が、角速度およびフットプリント長の増大と共に増大することを確認した。加えて、圧力も（僅かではあるが）フットプリントエリアにおける接線速度の最大値に影響を与える。したがって、フットプリントエリアにおける接線速度の最大値、フットプリント長またはパラメータ、角速度および場合によっては圧力を共にリンク付けする単純な多項式関係を導出することが可能である。これらの関係の係数は、タイヤモデルごとに、上記で説明した試験キャンペーンによってまたはシミュレーションモデルによって決定することができる。

フットプリントエリアの長さを表すパラメータの現在の値の取得は、例えば、図４ａの取得信号の二重積分、およびフットプリントパラメータの現在の値をそれらの距離（図４ａにおける二重矢印１８１または図４ｃにおける１８２によって概略的に示される）の関数として計算することによって得られる、接線加速度を表す取得信号のそれぞれの絶対値での最大値および最小値（例えば、図４ａにおけるピーク３００および３０１）、または変位／変形の接線成分を表す信号のそれぞれの絶対値での最大値および最小値（例えば、図４ｃの信号におけるピーク３０３および３０４）に対応する２つの時点を特定することによって実行することができる。

したがって、接線加速度信号を処理することによって得られるフットプリント内の最大接線速度の最大値を表す第１の値と、例えば上記の多項式関係により推定される接線速度の最大値の第２の値との間の（例えば線形または多項式回帰による）比較により、信号自体の取得のために用いられるセンサを較正することが可能である。

Claims (10)

1. タイヤのセンサ（７０）の較正方法（２００）であって、タイヤ（９９）のクラウン部（３１）に装着された前記センサ（７０）を用いて、前記タイヤ（９９）が取り付けられた車両の前進中、前記方法（２００）は、
   ａ）前記センサ（７０）から、前記クラウン部（３１）の運動を表す運動信号を取得すること（１）と、
   ｂ）前記タイヤ（９９）の１つまたは複数の動作状態のそれぞれの現在の値を取得すること（２）と、
   ｃ）前記運動信号から、前記１つまたは複数の動作状態の前記それぞれの現在の値において前記クラウン部（３１）の前記運動に関連付けられた較正物理量を表す第１の値を得るために、前記運動信号を処理すること（３）と、
   ｄ）前記較正物理量と前記１つまたは複数の動作状態との間の所定の数学的相関によって、前記１つまたは複数の動作状態の前記それぞれの現在の値における前記較正物理量を表す第２の値を計算すること（４）と、
   ｅ）前記１つまたは複数の動作状態の前記それぞれの現在の値を変動させて、前記較正物理量を表す第１の値の第１のセットを得るために、かつ前記較正物理量を表す第２の値の対応する第２のセットを得るために、工程ａ）、ｂ）、ｃ）およびｄ）を反復することと、
   ｆ）前記第１のセットと前記第２のセットとの間の比較により前記センサ（７０）を較正すること（６）と
   を含む、較正方法（２００）。
2. 前記運動信号を前記処理すること（３）は、以下の状態、すなわち、
   － 前記車両の横加速度が５ｍ／ｓ^２以下である、
   － 前記車両の長手方向加速度が５ｍ／ｓ^２以下である、
   － 前記車両の前進速度が２０ｋｍ／ｈ以上である
   のうちの１つまたは複数が生じることを条件に実行される、請求項１に記載の方法。
3. 前記運動信号は、前記クラウン部（３１）の前記運動の線形加速度の１つの成分を表し、前記加速度の前記成分は、軸方向加速度、径方向加速度および接線加速度のグループから選択され、前記タイヤ（９９）の前記１つまたは複数の動作状態は、圧力、角速度、鉛直荷重、およびフットプリントエリアの長さのグループから選択される、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記運動信号は、前記クラウン部（３１）の前記運動の径方向成分を表し、前記較正物理量は、フットプリントエリアにおける前記クラウン部（３１）の径方向変位の絶対値での最大値であり、前記運動信号を前記処理すること（３）は、
   － 前記運動信号から、前記クラウン部（３１）の前記径方向変位を表す信号を得ることと、
   － 前記径方向変位を表す前記信号において、前記フットプリントエリアにおける絶対値での最大値を特定することであって、絶対値での前記最大値は、前記較正物理量を表す前記第１の値である、特定することと
   を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記運動信号は、前記クラウン部（３１）の前記運動の径方向成分を表し、前記較正物理量は、フットプリント外の径方向加速度であり、前記運動信号を前記処理すること（３）は、
   － 前記運動信号から、前記クラウン部（３１）の前記径方向加速度を表す信号を得ることと、
   － 前記センサ（７０）が前記タイヤ（９９）のフットプリントエリア外にあるときの、前記径方向加速度を表す前記信号の部分を特定することであって、前記較正物理量を表す前記第１の値は、前記信号の部分における前記径方向加速度を表す前記信号の値から得られる、特定することと
   を含み、
   前記タイヤ（９９）の前記１つまたは複数の動作状態は、角速度および圧力を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記運動信号は、前記クラウン部（３１）の前記運動の接線成分を表し、前記較正物理量は、フットプリントエリアにおける前記クラウン部（３１）の接線速度の絶対値での最大値であり、前記運動信号を前記処理すること（３）は、
   － 前記運動信号から、前記クラウン部（３１）の前記接線速度を表す信号を得ることと、
   － 前記接線速度を表す前記信号において、前記フットプリントエリアにおける絶対値での最大値を特定することであって、絶対値での前記最大値は、前記較正物理量を表す前記第１の値である、特定することと
   を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記タイヤ（９９）の前記１つまたは複数の動作状態は、前記フットプリントエリアの長さを表すフットプリントパラメータを含み、前記フットプリントパラメータのそれぞれの現在の値を取得することは、前記運動信号および／または更なる運動信号において、前記フットプリントエリアにおける前記運動信号および／または前記更なる運動信号の２つの特性点に対応する２つの点を特定することを含み、前記フットプリントパラメータの前記現在の値は、前記２つの点間の距離の関数として計算される、請求項４または６に記載の方法。
8. 前記第１のセットと前記第２のセットとの間の前記比較は、それぞれ、前記第１のセットの前記第１の値および前記第２のセットの前記第２の値に関する補間関数を計算することを含み、前記センサ（７０）を前記較正すること（６）は、前記工程ａ）、ｂ）、ｃ）およびｄ）の反復ごとに、それぞれの前記第１のセットと前記第２のセットとの間の比較により少なくとも１つのそれぞれの較正係数を計算することを含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
9. タイヤのセンサ（７０）の較正システム（１００）であって、前記システム（１００）は、
   － タイヤ（９９）のクラウン部（３１）に装着され、前記クラウン部（３１）の運動を検出するように構成された前記センサ（７０）と、
   － 前記センサ（７０）と通信する少なくとも１つの処理ユニット（８０）であって、前記タイヤ（９９）が取り付けられた車両の前進中に、
   ａ）前記センサ（７０）から、前記クラウン部（３１）の前記運動を表す運動信号を受信すること（１）と、
   ｂ）前記タイヤ（９９）の１つまたは複数の動作状態のそれぞれの現在の値を取得すること（２）と、
   ｃ）前記運動信号から、前記１つまたは複数の動作状態の前記それぞれの現在の値において前記クラウン部（３１）の前記運動に関連付けられた較正物理量を表す第１の値を得るために、前記運動信号を処理すること（３）と、
   ｄ）前記較正物理量と前記１つまたは複数の動作状態との間の所定の数学的相関によって、前記１つまたは複数の動作状態の前記それぞれの現在の値における前記較正物理量を表す第２の値を計算すること（４）と、
   ｅ）前記１つまたは複数の動作状態の前記それぞれの現在の値を変動させて、前記較正物理量を表す第１の値の第１のセットを得るために、かつ前記較正物理量を表す第２の値の対応する第２のセットを得るために、工程ａ）、ｂ）、ｃ）およびｄ）を反復することと、
   ｆ）前記第１のセットと前記第２のセットとの間の比較により前記センサ（７０）を較正すること（６）と
   を行うようにプログラムおよび構成された、少なくとも１つの処理ユニット（８０）と
   を備える、較正システム（１００）。
10. 前記センサ（７０）は、前記クラウン部（３１）に属する前記タイヤ（９９）の内面（３３）の一部分（３０）に固定され、前記センサ（７０）は、前記クラウン部（３１）の前記運動の線形加速の１つの成分を検出するように構成された加速度センサであり、前記システム（１００）は、
    － 前記タイヤ（９９）の圧力を検出するために前記タイヤ（９９）に装着された圧力センサ（７１）であって、前記圧力センサ（７１）は、前記少なくとも１つの処理ユニット（８０）に接続される、圧力センサ（７１）と、
    － 前記タイヤ（９９）が取り付けられた前記車両のハブ上に装着された前記タイヤ（９９）の角速度を検出することが可能なセンサ（７２）であって、前記センサ（７２）は、前記少なくとも１つの処理ユニット（８０）に接続され、前記角速度を検出することが可能である、センサ（７２）と、
    － 前記車両の長手方向加速度および／または横加速度を検出するために前記車両に装着され、前記少なくとも１つの処理ユニット（８０）に接続される、更なるセンサ（７３）と、
    － 前記車両の前進速度を検出するために前記車両に装着され、前記少なくとも１つの処理ユニット（８０）に接続される、次の更なるセンサ（７４）と
    を備え、
    前記少なくとも１つの処理ユニット（８０）は、請求項２～８のうちの１つまたは複数に記載の較正方法を実行するようにプログラムおよび構成される、請求項９に記載のシステム（１００）。
    

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