WO2006135090A1

WO2006135090A1 - 路面状態推定方法、路面状態推定用タイヤ、路面状態推定装置、及び、車両制御装置

Info

Publication number: WO2006135090A1
Application number: PCT/JP2006/312244
Authority: WO
Inventors: Yasushi Hanatsuka; Hiroshi Morinaga
Original assignee: Kabushiki Kaisha Bridgestone
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2006-12-21
Also published as: US20090105921A1; EP1897706B1; ES2531079T3; EP1897706A4; JPWO2006135090A1; US9046457B2; EP1897706A1; JP5121452B2

Abstract

　加速度センサ１１と信号処理装置１２とを備えた路面状態推定用タイヤ１０にて、走行中のタイヤ１０の周方向または幅方向の振動を検出し、上記検出された振動波形のデータを、踏込み前領域、接地面領域、蹴出し後領域の３つの領域のデータに分割した後、踏込み前領域と接地面領域の振動レベルをそれぞれ抽出するとともに、各領域の振動レベルから、低周波帯域の振動成分と高周波帯域での振動成分とをそれぞれ抽出して、その比である振動レベル比Ｒをそれぞれ算出し、車体側にて、上記算出された振動レベル比Ｒと記憶手段３２に記憶されたタイヤ振動の振動レベル比Ｒと路面の状態との関係を示すマップ３２Ｍとに基づいて車両の走行している路面の状態を推定することにより、温度や速度の変化があった場合でも路面状態を精度良く推定することができるようにした。

Description

明細書

路面状態推定方法、路面状態推定用タイヤ、路面状態推定装置、及び、車両制御装置

技術分野

[0001] 本発明は、車両の走行する路面の状態を推定する方法と、路面状態の推定に使用されるタイヤと、このタイヤからの情報に基づいて路面の状態を推定する装置、及び、上記路面状態推定装置を搭載した車両制御装置に関するものである。

背景技術

[0002] 自動車の走行安定性を高めるため、車両の走行している路面の状態、あるいは、タィャと路面との間の摩擦係数 (路面摩擦係数)を精度良く推定し、車両制御へフィードバックすることが求められている。特に、制駆動や操舵といった危険回避の操作を起こす前に、予め路面状態や路面摩擦係数の値を推定することができれば、 ABSや VSC等の車両制御技術の精度を高めることが可能となり、安全性が一段と高まることが予想される。

従来、路面摩擦係数を推定する方法としては、アクセル、あるいはブレーキ操作を行ったときのスリップ率の変化と車両の車体加速度との関係から、路面状態、特に路面の最大摩擦係数を推定する手法が提案されている。これは、路面摩擦係数の大きさが車体加速度 Abと対応していることを利用したもので、車体加速度 Ab—車輪滑り S特性曲線の安定領域内において、予め求めておいた、低路、中路、あるいは、高路を走行した時の AbZSの値と比較して、走行中の路面の状態を推定する。これにより、車体加速度 Abから路面摩擦係数； zの大きさを容易に推定することができる (例えば、特許文献 1参照)。

[0003] また、走行中のタイヤの振動レベルが路面状態によって変化することを利用し、タイャに振動センサなどのセンサを取付けて、当該タイヤをセンサとして用いて路面状態を推定する方法が提案されている。この方法は、タイヤトレッドの内面側に振動センサを設置して走行中のタイヤトレッド部の振動レベルを検出し、この振動レベルを時系列に配列した振動波形を求めた後、上記波形の時間軸に振動検出位置を対応させ、縦軸を振動レベルのパワー値（振動の O. Aパワー値）とした振動レベル分布を示すカーブを作成し、この振動レベル分布における接地面領域での振動の O. Aパヮー値を予め作成してぉ、た様々な路面を走行した時の振動レベル分布のマスターカーブと比較することにより、走行時の路面状態を推定するようにしたもので、これにより、走行時の路面状態を精度良く判定することが可能となる (例えば、特許文献 2参照)。

特許文献 1 :特開平 7— 112659号公報

特許文献 2 :WO 01/098123 A1

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] しかしながら、上記車両の車体加速度から路面摩擦係数を推定する方法では、運転者が加速や減速などの一定の操作を行ったときのみ路面摩擦係数を推定できるものであり、定常走行時においては路面摩擦係数を推定することができないことから、リアルタイムで路面状態を推定するには適して、な、。

一方、タイヤトレッドの振動レベルを検出する方法では、例えば、路面が低下した場合には、高周波の振動レベルは上昇し、低周波の振動レベルは逆に低下するので、路面状態の変化に対する振動の O. Aパワー値変化のゲイン力 S小さくなつてしまい、そのため、路面状態の推定精度が必ずしも十分とはいえな力つた。

[0005] 本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、路面状態の変化に対する振動レベルの変化のゲインを向上させて、温度や速度の変化があった場合でも路面状態を精度良く推定することのできる方法とその装置、及び、路面状態の推定に用いられる路面状態推定用タイヤを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明者らは、鋭意検討の結果、路面状態を推定する際に、タイヤ振動を踏込み前一接地面領域一蹴出し後領域の 3領域分のうち、温度依存性の小さな踏込み前領域と接地面領域 (蹴出し前領域)の振動のデータ、もしくは、上記蹴出し前領域の振動データと蹴出し後領域の振動データのうちの温度依存性の比較的小さな周波数帯域の振動データとを用いるとともに、上記振動データから特定周波数の帯域の振動レベルを抽出し、この抽出された振動レベルに基づいて路面状態を推定するようにすれば、温度や速度の変化があった場合でも路面状態を精度良く推定することができることを見出し、本発明に至ったものである。

すなわち、本願の請求の範囲 1に記載の発明は、車両の走行する路面の状態を推定する方法であって、走行中のタイヤの振動を検出して、上記検出されたタイヤ振動を蹴出し位置よりも前の蹴出し前領域の振動と、蹴出し位置よりも後の蹴出し後領域の振動とに分離するとともに、上記蹴出し前領域のタイヤ振動の信号、または、上記蹴出し前領域に対応する時間範囲のタイヤ振動の信号を抽出し、この抽出された信号を周波数解析して周波数スペクトルを求めた後、この得られた周波数スペクトルから所定の周波数帯域の振動レベルを算出し、この算出された振動レベルに基づいて路面状態を推定するようにしたことを特徴とするものである。

[0007] また、請求の範囲 2に記載の発明は、車両の走行する路面の状態を推定する方法であって、走行中のタイヤの振動を検出して、上記検出されたタイヤ振動を蹴出し位置よりも前の蹴出し前領域の振動と、蹴出し位置よりも後の蹴出し後領域の振動とに分離するとともに、上記蹴出し前領域のタイヤ振動の信号、または、上記蹴出し前領域に対応する時間範囲のタイヤ振動の信号を抽出し、この抽出された信号を所定の周波数帯域のバンドパスフィルタを通して上記所定周波数領域の周波数のみを含むタイヤ振動の時系列波形を求めた後、この得られたタイヤ振動の時系列波形から、所定周波数帯域の振動レベルを算出し、この算出された振動レベルに基づいて路面状態を推定するようにしたことを特徴とする。

[0008] 請求の範囲 3に記載の発明は、請求の範囲 1または請求の範囲 2に記載の路面状態推定方法において、上記蹴出し前領域を、踏込み位置よりも前の踏込み前領域、及び、タイヤが路面に接地して力路面を離れるまでの接地面領域、及び、上記踏込み前領域と接地面領域とにまたがる領域のいずれかかまたは全部の領域としたことを特徴とする。

請求の範囲 4に記載の発明は、請求の範囲 1〜請求の範囲 3のいずれかに記載の路面状態推定方法にぉ、て、タイヤ接地面近傍に現れる上記タイヤ振動のピーク位置から、上記蹴出し位置を推定するようにしたことを特徴とする。請求の範囲 5に記載の発明は、請求の範囲 4に記載の路面状態推定方法において、上記タイヤ振動のピーク位置を、タイヤ振動蹴出し時に発生するタイヤ周方向振動またはタイヤ幅方向振動のピーク位置としたことを特徴とする。

[0009] 請求の範囲 6に記載の発明は、請求の範囲 3に記載の路面状態推定方法において、車輪速を測定し、上記測定された車輪速データカゝら上記タイヤ振動の蹴出し前領域の長さ、あるいは、上記蹴出し前領域に対応する時間範囲を決定することを特徴とする。

請求の範囲 7に記載の発明は、請求の範囲 1〜請求の範囲 6のいずれかに記載の路面状態推定方法において、上記周波数スペクトル、または、上記時系列波形から、少なくとも 2つの周波数帯域の振動レベルを算出し、上記算出された複数の振動レベルを用いて演算された振動レベル演算値力路面状態を推定するようにしたことを特徴とする。

[0010] また、請求の範囲 8に記載の発明は、請求の範囲 1〜請求の範囲 7のいずれかに記載の路面状態推定方法において、走行中のタイヤの振動の蹴出し前領域内の少なくとも 2箇所の所定の位置、または、蹴出し時間よりも前の少なくとも 2つの所定の時間範囲の信号抽出し、上記複数の信号の振動レベル値、または、上記複数の振動レベルを用いて演算された振動レベル演算値を用いて路面状態を推定するようにしたことを特徴とする。

請求の範囲 9に記載の発明は、請求の範囲 1〜請求の範囲 7のいずれかに記載の路面状態推定方法において、上記所定の周波数帯域の下限周波数、あるいは、少なくとも 2つの周波数帯域のうちのいずれかの下限周波数が 2000Hz以上であることを特徴とする。

[0011] 請求の範囲 10に記載の発明は、請求の範囲 1または請求の範囲 3〜請求の範囲 6 の！ヽずれかに記載の路面状態推定方法にぉ、て、上記蹴出し前領域の周波数スぺクトルカも得られる所定の周波数帯域の振動レベルに加えて、上記蹴出し後領域の信号を周波数解析して得られた周波数スペクトルから、上記所定の周波数領域よりも低い周波数帯域における振動レベルを算出し、上記算出された蹴出し前領域の振動レベルと蹴出し後領域の振動レベルとを用いて算出される振動レベルの演算値に基づ、て路面状態を推定するようにしたものである。

また、請求の範囲 11に記載の発明は、請求の範囲 2〜請求の範囲 6のいずれかに記載の路面状態推定方法にお!、て、上記所定周波数帯域のバンドパスフィルタを通して得られた蹴出し前領域のタイヤ振動の時系列波形から求められた所定周波数帯域の振動レベルに加えて、上記蹴出し後領域の信号を上記所定の周波数領域よりも低い周波数帯域のバンドパスフィルタを通して得られた蹴出し後領域の上記所定の周波数帯域よりも低い周波数帯域における振動レベルを算出し、上記算出された蹴出し前領域の振動レベルと蹴出し後領域の振動レベルとを用いて算出される振動レベルの演算値に基づ、て路面状態を推定するようにしたものである。

請求の範囲 12に記載の発明は、請求の範囲 10または請求の範囲 11に記載の路面状態推定方法において、上記低い方の周波数帯域を 0. 5〜4kHzの周波数帯域内から選択し、上記高い方の周波数帯域を 2〜： LOkHzの周波数帯域内から選択するようにしたものである。

請求の範囲 13に記載の発明は、請求の範囲 10〜請求の範囲 12の、ずれかに記載の路面状態推定方法において、車輪速を測定するとともに、上記低い方の周波数帯域及び高い方の周波数帯域のいずれか一方または両方を車輪速データにより変更可能としたものである。

請求の範囲 14に記載の発明は、請求の範囲 10〜請求の範囲 12のいずれかに記載の路面状態推定方法にお!、て、上記低、方の周波数帯域及び高!、方の周波数帯域のいずれか一方または両方をタイヤ種により変更可能としたものである。

請求の範囲 15に記載の発明は、請求の範囲 10〜請求の範囲 14のいずれかに記載の路面状態推定方法において、走行中のタイヤの振動をタイヤの少なくとも 2箇所において検出して、上記振動レベルの演算値をそれぞれ算出し、上記算出された振動レベルの演算値の平均値を用いて路面状態を推定するようにしたものである。請求の範囲 16に記載の発明は、請求の範囲 1〜請求の範囲 15のいずれかに記載の路面状態推定方法にお!、て、様々な路面状態と上記振動レベルまたは上記振動レベル演算値との関係を予め求めておき、上記関係に基づいて路面状態を推定するようにしたことを特徴とする。請求の範囲 17に記載の発明は、請求の範囲 1〜請求項 16のいずれかに記載の路面状態推定方法にぉ、て、上記振動レベルまたは振動レベル演算値が所定の閾値を超えた場合に、路面が滑りやすい状態にあると判定することを特徴とする。

請求の範囲 18に記載の発明は、請求の範囲 1〜請求の範囲 17の、ずれかに記載の路面状態推定方法において、上記タイヤ振動の踏込み前領域中の特定範囲における 1つあるいは複数の特定周波数帯域の振動レベルを算出し、上記振動レベルまたは上記複数の振動レベルから演算される振動レベル演算値に基づ、て、路面とタィャ間の介在物の有無を判定することを特徴とする。

請求の範囲 19に記載の発明は、請求の範囲 18に記載の路面状態推定方法にお

V、て、上記特定周波数帯域の振動レベルまたは振動レベル演算値が所定の閾値を超えたときに、路面とタイヤとの間に介在物があると判定することを特徴とする。請求の範囲 20に記載の発明は、請求の範囲 18または請求の範囲 19に記載の路面状態推定方法において、上記特定周波数帯域の周波数を、車速の増減に対応して増減する周波数としたことを特徴とする。

請求の範囲 21に記載の発明は、請求の範囲 20に記載の路面状態推定方法にお

V、て、上記特定周波数帯域をタイヤ振動のパターンピッチ周波数を含む周波数帯域としたことを特徴とする。

請求の範囲 22に記載の発明は、請求の範囲 20に記載の路面状態推定方法において、上記特定周波数帯域を、その下限周波数がタイヤ振動のパターンピッチ周波数よりも高い周波数帯域としたことを特徴とする。

請求の範囲 23に記載の発明は、請求の範囲 17または請求の範囲 19〜請求の範囲 22のいずれかに記載の路面状態推定方法において、上記閾値を、車輪速データに基づ!/、て変更することを特徴とする。

請求の範囲 24に記載の発明は、請求の範囲 17または請求の範囲 19〜請求の範囲 22の、ずれかに記載の路面状態推定方法にぉ、て、上記閾値をタイヤ種に基づ

V、て変更することを特徴とする。

請求の範囲 25に記載の発明は、請求の範囲 1〜請求の範囲 24のいずれかに記載の路面状態推定方法において、タイヤ周上の少なくとも 2点の振動を検出して路面状態を推定することを特徴とする。

[0014] また、請求の範囲 26に記載の発明は、路面状態を推定するために使用するタイヤであって、タイヤトレッド部のインナーライナ部の気室側に、貼り付けまたは埋め込みなどにより配設された、走行中のタイヤの振動を検出するタイヤ振動検出手段と、上記タイヤ振動検出手段で検出された、上記タイヤ振動の蹴出し前領域の信号を抽出する信号抽出手段とを備えたものである。

請求の範囲 27に記載の発明は、請求の範囲 26に記載の路面状態推定用タイヤであって、上記信号抽出手段で抽出された信号を周波数解析する周波数解析手段と、この周波数解析手段で得られた周波数スペクトルカゝら所定の周波数帯域の振動レべルを算出する振動レベル算出手段とを備えたものである。

請求の範囲 28に記載の発明は、請求の範囲 26に記載の路面状態推定用タイヤであって、上記信号抽出手段で抽出された信号から所定の周波数帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタと、上記抽出されたタイヤ振動の時系列波形から、所定周波数帯域の振動レベルを算出する振動レベル算出手段とを備えたものである。

請求の範囲 29に記載の発明は、請求の範囲 27または請求の範囲 28に記載の路面状態推定用タイヤであって、上記周波数スペクトル、または、上記時系列波形から、少なくとも 2つの周波数帯域の振動レベルを算出する手段と、上記算出された複数の振動レベルを用いて振動レベル演算値を演算する手段とを備えたものである。

[0015] 請求の範囲 30に記載の発明は、請求の範囲 26に記載の路面状態推定用タイヤにおいて、上記タイヤ振動の蹴出し前領域の信号に加えて、蹴出し後領域の信号を抽出する信号抽出手段を設けたものである。

請求の範囲 31に記載の発明は、請求の範囲 30に記載の路面状態推定用タイヤにおいて、上記信号抽出手段で抽出された蹴出し前領域の信号と蹴出し後領域の信号とを周波数解析する周波数解析手段と、この周波数解析手段で得られた蹴出し後領域の周波数スペクトルからその下限周波数が 0. 5kHz以上で、上限周波数が 4k Hz以下である周波数帯域の振動レベルを算出し、蹴出し前領域の周波数スペクトルからその下限周波数 2kHz以上で、上限周波数が 10kHz以下である周波数帯域の振動レベルを算出する振動レベル算出手段と、上記算出された蹴出し後領域の振動レベルと蹴出し前領域の振動レベルとを用いて、振動レベルの演算値を演算する手段とを備えたものである。

また、請求の範囲 32に記載の発明は、請求の範囲 30に記載の路面状態推定用タィャにおいて、上記信号抽出手段で抽出された蹴出し後領域の信号と蹴出し前領域の信号とをそれぞれ入力し、互いに異なる所定の周波帯域の信号をそれぞれ抽出するバンドパスフィルタと、上記抽出された蹴出し後領域の時系列波形力も 0. 5〜4k Hzの周波数帯域内から選択される周波数帯域の振動レベルを算出し、蹴出し前領域の時系列波形から 2〜： LOkHzの周波数帯域内から選択される周波数帯域の振動レベルを算出する振動レベル算出手段と、上記算出された蹴出し後領域の振動レべルと蹴出し前領域の振動レベルとを用いて、振動レベルの演算値を演算する手段とを備えたものである。

[0016] 請求の範囲 33に記載の発明は、請求の範囲 26〜請求の範囲 32のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤにお!、て、上記振動レベルまたは振動レベル演算値のデータを車体側に無線送信する手段を設けたものである。

請求の範囲 34に記載の発明は、請求の範囲 26〜請求の範囲 33のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤにおいて、上記タイヤ振動検出手段を、タイヤ周方向の振動を検出するタイヤ振動検出手段としたものである。

請求の範囲 35に記載の発明は、請求の範囲 26〜請求の範囲 33のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤにおいて、上記タイヤ振動検出手段を、タイヤ幅方向の振動を検出するタイヤ振動検出手段としたものである。

請求の範囲 36に記載の発明は、請求の範囲 26〜請求の範囲 35のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤにおいて、上記タイヤ振動検出手段をタイヤ幅方向中心に配設したものである。

請求の範囲 37に記載の発明は、請求の範囲 26〜請求の範囲 35のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤにおいて、上記タイヤ振動検出手段を、タイヤ幅方向中心から幅方向に所定距離だけ離隔して配設したものである。

[0017] 請求の範囲 38に記載の発明は、請求の範囲 26〜請求の範囲 37のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤにおいて、上記タイヤ振動検出手段を、 20000Hzまでのタイヤ振動を検出可能なタイヤ振動検出手段としたものである。

請求の範囲 39に記載の発明は、請求の範囲 26〜請求の範囲 38のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤにおいて、上記タイヤ振動検出手段をタイヤ周上の少なくとも 2点に配設したものである。

[0018] 請求の範囲 40に記載の発明は、車両の走行する路面の状態を推定する装置であつて、請求の範囲 33〜請求の範囲 39のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤ力無線送信された振動レベルまたは振動レベル演算値のデータを受信する手段と、上記受信された振動レベルまたは振動レベル演算値のデータに基づ!、て路面状態を推定する路面状態推定手段とを備えたものである。

請求の範囲 41に記載の発明は、請求の範囲 40に記載の路面状態推定装置において、予め求められた、様々な路面状態と上記振動レベルまたは上記振動レベル演算値との関係のマップを記憶する記憶手段を設け、上記受信された振動レベルまたは振動レベル演算値のデータと上記マップとを用いて、路面状態を推定するようにしたものである。

請求の範囲 42に記載の発明は、請求の範囲 40に記載の路面状態推定装置において、予め求められた、当該タイヤ種の様々な路面状態と上記振動レベルまたは上記振動レベル演算値との関係のマップを記憶する記憶手段をタイヤ側に設けるとともに、上記マップの情報を読み取る手段を車体側に設け、車体側にて、上記読み取つたマップ情報に基づ、て路面状態を推定するようにしたものである。

[0019] 請求の範囲 43に記載の発明は、請求の範囲 40〜請求の範囲 42のいずれかに記載の路面状態推定装置において、上記推定された路面状態の情報を他の車両に無線伝送する手段を設けたことを特徴とする。

請求の範囲 44に記載の発明は、請求の範囲 43に記載の路面状態推定装置において、上記無線伝送された路面状態の情報を受信する手段と、自車より前方の車両から送信された路面状態の情報から前方の路面状態を把握する手段を備えたものである。

また、請求の範囲 45に記載の発明は、車両の走行状態を制御する車両制御装置であって、請求の範囲 43に記載の路面状態推定装置と、先行車との車間距離を推定する手段と車輪速検出手段とを備えるとともに、上記前方の路面状態を把握する手段からの路面情報と、上記車間距離推定手段からの車間距離情報と、上記車輪速検出手段からの車輪速情報とに基づいて車両の走行状態を制御する走行状態制御手段とを備えたものである。

発明の効果

[0020] 本発明によれば、走行中のタイヤの振動を検出し、上記タイヤ振動の踏込み前領域、接地面領域、あるいは、上記踏込み前領域と接地面領域にまたがる領域などの、蹴出し位置よりも前の所定の領域 (蹴出し前領域)の信号、もしくは、上記蹴出し前領域の信号と蹴出し後領域の信号のうちの温度依存性の比較的小さな周波数帯域の信号とを抽出し、上記信号を周波数解析して得られた周波数スペクトル、もしくは、上記信号を所定周波数帯域のバンドパスフィルタを通して得られた上記タイヤ振動の時系列波形から、所定の周波数帯域の振動レベルを算出し、この算出された振動レベルに基づ、て路面状態を推定するようにしたので、温度や車速の変化があった場合でも路面状態を精度良く推定することができる。

また、走行中のタイヤの振動の蹴出し位置よりも前の少なくとも 2箇所の所定の位置、または、蹴出し時間よりも前の少なくとも 2つの所定の時間範囲の信号を抽出し、上記複数の信号を用いて路面状態を推定するようにすれば、路面状態を更に精度よく推定することができる。

このとき、上記蹴出し位置を、タイヤ接地面近傍に現れるタイヤ周方向振動のピーク位置などの、タイヤ振動の踏込み時に発生するピーク位置または蹴出し時に発生するタイヤ周方向振動のピーク位置力推定するようにすれば、上記各領域の信号を確実に抽出することができる。

また、上記周波数スペクトル、または、上記時系列波形から、少なくとも 2つの周波数帯域の振動レベルを算出するとともに、上記算出された複数の振動レベルを用いて振動レベル演算値を求め、この振動レベル演算値力路面状態を推定するようにすれば、路面状態を更に精度よく推定することができる。

[0021] また、上記タイヤ振動の踏込み前領域中の、パターンピッチ周波数を含む周波数帯域もしくは、その下限周波数がパターンピッチ周波数よりも高い周波数帯域であつて、車速の増減に対応して増減する 1つあるいは複数の特定周波数帯域の振動レべルを算出し、上記振動レベルまたは上記複数の振動レベル力演算される振動レべル演算値に基づいて、路面とタイヤ間の介在物の有無を判定するようにすれば、路面上に水や雪など介在物があるかどうかを容易にかつ確実に推定することができる。

[0022] また、上記蹴出し前領域の振動レベルに加えて、蹴出し後領域のタイヤ振動の時系列波形を検出して周波数解析し、得られた周波数スペクトルから、 0. 5〜4kHz内力選択される周波数帯域における振動レベルを算出するとともに、この算出された振動レベルと、上記蹴出し前領域のタイヤ振動の時系列波形を周波数解析して得られる周波数スペクトル力も算出される 2〜： LOkHz内から選択される周波数帯域における振動レベルとを用いて振動レベルの演算値を算出し、この算出された振動レべルの演算値に基づいて路面状態を推定するようにしても、路面状態を精度よく推定することができる。

なお、上記蹴出し前領域の振動レベルと蹴出し後領域の振動レベルとを、それぞれ、タイヤ振動の時系列波形を所定周波数帯域のバンドパスフィルタを通して得られた時系列波形から算出して振動レベルの演算値を求めても、同様の効果を得ることができる。

[0023] また、上記振動レベルまたは振動レベルの演算値が所定の閾値を超えたときに路面が滑りやすいと判定するようにすれば、車両の走行安全性を向上させるための情報を容易に得ることができる。

また、上記推定された路面状態の情報を用いて、車両の走行状態を制御するようにすれば、車両の走行安全性を著しく向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0024] [図 1]本発明の最良の形態 1に係わる路面状態推定システムの構成を示す機能プロック図である。

[図 2]加速度センサの装着位置の一例を示す図である。

[図 3]タイヤ振動波形における踏込み前領域、接地面領域、蹴出し後領域を示す図である。

[図 4]踏込み前領域、接地面領域、及び、蹴出し後領域における 4〜5kHz帯域での温度依存性を比較した図である。

圆 5]路面状態推定用タイヤを装着した車両を、 DRYアスファルト路面及び ICE路面において一定速度で走行させた際の振動波形を示す図である。

圆 6]本最良の形態 2に係わる路面状態推定システムの構成を示す機能ブロック図である。

圆 7]本発明の路面状態推定用タイヤを搭載した車両を、 DRYアスファルト路面から I CE路面に一定速度で進入させたときの、振動レベル比の時間変化を示す図である圆 8]本発明の路面状態推定用タイヤを搭載した車両を、 WET直進路にて走行させて測定したタイヤ周方向振動波形を示す図である。

[図 9]WET直進路走行時のタイヤ周方向振動波形の周波数スペクトルと DRYァスフアルト路面走行時のタイヤ周方向振動波形の周波数スペクトルとを比較した示す図である。

[図 10]ピッチ周波数帯域の振動レベルと速度の比と車速との関係を示す図である。

[図 11]水深が浅い WET直進路を走行した時のタイヤ周方向振動波形の周波数スぺタトルと DRYアスファルト路面を走行した時のタイヤ周方向振動波形の周波数スぺクトルとを比較した図である（速度 30kmZh)。

[図 12]水深が浅い WET直進路を走行した時のタイヤ周方向振動波形の周波数スぺタトルと DRYアスファルト路面を走行した時のタイヤ周方向振動波形の周波数スぺクトルとを比較した図である（速度 90kmZh)。

圆 13]本最良の形態 4に係わる路面状態推定システムの構成を示す機能ブロック図である。

圆 14]タイヤ振動波形における踏込み前領域、接地面領域、蹴出し後領域を示す図である。

[図 15]蹴出し前領域の FFT波形を示す図である。

[図 16]蹴出し後領域のの FFT波形を示す図である。

[図 17]車両を DRYアスファルト路面力も ICE路面に一定速度で進入させたときの、振動レベル演算値の変化を示す図である。符号の説明

[0025] 10, 40, 60 路面状態推定用タイヤ、 10a タイヤトレッド、

10b インナーライナ一部、 11 加速度センサ、

12, 12A, 12B 信号処理装置、 13 振動波形検出手段、

14 振動レベル分布演算手段、 15 信号抽出手段、 16 バンドパスフィルタ、 17 振動レベル算出手段、 18 振動レベル比演算手段、 19 送信手段、

20 車輪速検出手段、 21 回転センサ、 30, 50, 70 路面状態推定装置、 31 受信手段、 32, 52, 72 記憶手段、 32M, 52M, 72M マップ、

33, 53, 73 路面状態推定手段、 41 パターンピッチ記憶手段、

42 ピッチ周波数算出手段、 43 周波数分析手段、

44 ピッチ周波数レベル算出手段、 45 振動 INDEX値演算手段、

65 信号抽出手段、 66 周波数分析手段、 67 振動レベル算出手段、

68 振動レベル演算値算出手段。

発明を実施するための最良の形態

[0026] 以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。

最良の形態 1.

図 1は、本最良の形態 1に係わる路面状態推定システムの構成を示す機能ブロック図で、同図において、 10は当該タイヤに入力する振動を検出する振動検出手段である加速度センサ 11と、上記加速度センサ 11の出力を信号処理してタイヤ振動の振動レベル、あるいは振動レベルの演算値を算出して車体側に送信する信号処理装置 12とを備えた路面状態推定用タイヤ、 20は回転センサ 21を備え、車輪の回転速度を検出する車輪速検出手段、 30は車体側に設けられた、上記路面状態推定用タィャ 10から送信される振動レベル、あるいは振動レベルの演算値力も走行中の路面状態を推定する路面状態推定装置である。

本例では、上記加速度センサ 11として、 20000Hzまでの振動加速度が検出可能なセンサを用いるとともに、上記加速度センサ 11と信号処理装置 12とを、図 2に示すように、タイヤトレッド 10aのインナーライナ一部 10bのタイヤ気室側のほぼ中央部に配置して、当該タイヤに入力する振動を検出するようにしている。なお、本例では、上記加速度センサ 11の検出方向をタイヤ周方向になるように配置して、路面から入力するタイヤ周方向振動を検出する。

[0027] 上記路面状態推定用タイヤ 10に設けられた信号処理装置 12は、詳細には、加速度センサ 11の出力レベル (振動レベル)を時系列に配列した振動波形を求める振動波形検出手段 13と、上記回転センサ 21からの出力パルスを用いて、上記振動波形をタイヤの所定の位置に対応する振動波形に変換してタイヤトレッド 10aに入力する振動レベルの分布を求める振動レベル分布演算手段 14と、タイヤ接地面近傍に現れる上記タイヤ振動のピーク位置から、当該タイヤ 10の正確な蹴出 Lf立置を特定するとともに、図 3に示すように、上記振動レベル分布のデータを、踏込み前領域、接地面領域、蹴出し後領域の 3つの領域のデータに分割し、上記各領域のうち、踏込み前領域及び接地面領域 (以下、これら 2つの領域、もしくは、 2つの領域にまたがる領域を蹴出し前領域という）における振動レベルのデータをそれぞれ抽出する信号抽出手段 15と、この抽出された各振動レベルのデータ力低周波帯域 (例えば、 1〜2 kHz帯)の振動成分と高周波帯域 (例えば、 3〜5kHz帯)での振動成分を抽出するためのバンドパスフィルタ 16、このバンドパスフィルタ 16を通過した上記蹴出し前領域における低周波振動レベルのパワー値と高周波振動レベルのパワー値とを算出する振動レベル算出手段 17と、上記算出された蹴出し前領域における低周波振動レベルのパワー値に対する高周波振動レベルのパワー値との比である振動レベル比 Rをそれぞれ算出する振動レベル比演算手段 18と、送信手段 19とを備え、上記カロ速度センサ 11の出力を信号処理して得られた振動レベル演算値 (ここでは、振動レベル比 R)のデータを上記路面状態推定装置 30に送信する。

また、上記路面状態推定装置 30は、上記タイヤ 10から送信される振動レベル演算値のデータを受信する受信手段 31と、予め求めておいた路面状態とタイヤ振動の振動レベル比 Rととの関係を示すマップ 32Mを記憶する記憶手段 32と、上記受信された振動レベル比 Rのデータと上記マップ 32Mとに基づいて車両の走行している路面の状態を推定する路面状態推定手段 33とを備え、上記路面状態推定用タイヤ 10から送信された振動レベル演算値に基づいて路面状態を推定する。

[0028] ところで、上記振動レベルは温度依存性を有する。図 4は、踏込み前領域、接地面領域及び、蹴出し後領域の各領域における 4〜5kHz帯域での温度依存性を比較したものである。ここで、縦軸は、 30°Cにおける振動レベルに対する 0°Cにおける振動レベルの比である振動レベルの温度変化の度合を、温度変化の度合が最も大きな蹴出し後領域での値を 10として規格ィ匕した値で、振動レベルの温度変化の度合は、踏込み前領域、接地面領域、蹴出し後領域でそれぞれ異なっており、蹴出し領域では温度依存性が踏込み前領域や接地面領域に対して極めて大き、ことが分かる。そこで、本例では、温度外乱に対するロバスト性を向上させるため、路面状態を推定するために用いる振動レベルとして、踏込み前領域と接地面領域の振動レベルのみを用いるようにしている。

なお、上記蹴出し後領域の振動レベルのうち、比較的低い周波数帯域 (0. 5kHz 〜4kHz)での振動レベルは温度変化の度合が低、ので、路面状態を推定するために用いる振動レベルとして、上記蹴出し前領域の振動レベルと上記蹴出し後領域の振動レベルのうちの比較的低い周波数帯域での振動レベルを用いることも可能である。

次に、本最良の形態 1に係る路面状態の推定方法について説明する。

まず、加速度センサ 11にて走行中のタイヤのタイヤ周方向の振動検出し、その出力を振動波形検出手段 13に送って、時系列に配列したタイヤ周方向の振動波形を求め、この振動波形を振動レベル分布演算手段 14において処理し、上記時系列に配列した振動波形の時間軸に踏込み位置及び蹴出し位置を対応させる。

本例では、信号抽出手段 15において、上記振動波形から当該タイヤ 10の実際の蹴出し位置を特定し、上記特定された蹴出し位置を基準として踏込み位置を特定するとともに、図 3に示すように、振動レベル分布のデータを、踏込み前領域、接地面領域、蹴出し後領域の 3つの領域のデータに分割する。

図 5 (a)は、本発明による路面状態推定用タイヤ 10を装着した車両を DRYァスファルト路面（ ^ 1)にお、て一定速度で走行させた際の時系列に配列した振動波形に踏込み位置及び蹴出し位置を対応させたもので、図 5 (b)は、 ICE路面 =0. 1 )の振動波形にタイヤトレッド位置を対応させたものである。上記振動波形からあきらかなように、蹴出し位置では、 DRYアスファルト路面においても ICE路面においても、タイヤ振動のピークが大きぐかつ、路面状態が異なっていてもピーク位置が特定しやすいので、振動波形力も蹴出し位置を特定するようにすれば、回転センサ 21からの出力パルスのデータ力踏込み位置及び蹴出し位置を特定する場合に比べて、上記 3つの領域を精度よく特定することができる。

なお、上記蹴出し位置に代えて、振動波形から当該タイヤ 10の実際の踏込み位置を特定し、この特定された踏込み位置を基準として蹴出 Lf立置を特定するようにしてもよいが、 SNOW路面や WET路面等では、後述するように、踏込み前領域に振動のピークがあるので、本例のように、先に蹴出し位置を特定して、この蹴出し位置から踏込み位置を特定する方が好ま Uヽ。

[0030] 信号抽出手段 15では、上記各領域のうち、踏込み前領域及び接地面領域の振動レベルのデータをそれぞれ抽出した後、この抽出された各領域の振動レベルのデータをそれぞれバンドパスフィルタ 16に通すことで、踏込み前領域と接地面領域における低周波帯域 (例えば、 l〜2kHz帯）の振動成分と高周波帯域 (例えば、 3〜5kHz 帯)での振動成分をそれぞれ抽出する。

振動レベル算出手段 17では、上記各領域における低周波振動レベルのパワー値と高周波振動レベルのパワー値とを算出し、振動レベル演算値算出手段 18にて、上記算出された各領域における低周波振動レベルのパワー値に対する高周波振動レベルのパワー値との比である振動レベル比 Rをそれぞれ算出する。上記算出された振動レベル比 Rのデータは、送信手段 19から上記路面状態推定装置 30に送信される。

路面状態推定装置 30では、上記振動レベル比のデータを受信手段 31で受信し、路面状態推定手段 33にて、上記振動レベル比 Rと記憶手段 32に記憶された振動レベル比 Rと路面の状態との関係を示すマップ 32Mとに基づいて車両の走行している路面の状態を推定する。

[0031] 一般に、路面摩擦係数が高いときには、接地面領域では、タイヤは路面に拘束されるため振動は殆ど発生しないが、路面が低くなると、タイヤと路面間の拘束力力、さくなるので、踏込み前領域及び接地面領域にぉ、ても滑りによる振動が生じる。また、上記タイヤ振動のうち、低周波成分は路面でタイヤが平面に変形させられるとき、あるいは、タイヤと路面の衝突に起因しており、路面粗さ、速度に依存するが、高周波成分はタイヤと路面の滑りに起因するので、上記振動レベル比 Rは、路面状態、もしくは、路面摩擦係数の値によって異なる。

本発明においては、上記のように、低周波帯域を l〜2kHz帯とし高周波帯域を 3 〜5kHz帯として上記振動レベル比 Rを算出した。この振動レベル比 Rは、高路面である DRYアスファルト路面 1)では小さぐ低路面である ICE路面 =0. 1)では大きい。したがって、様々な路面を走行したときの振動レベル比 Rと路面状態 (例えば、高路，中路，低路）との関係を予め求めたマップ 32Mを作成し、これを記憶手段 32に記憶させておけば、上記マップ 32Mと上記演算された振動レべル比 Rとを比較することにより、車両の走行している路面の状態を精度良く推定することがでさる。

なお、上記マップ 32Mに代えて、振動レベル比 Rと路面摩擦係数との関係を示すマップを準備すれば、路面摩擦係数; zについてもを精度良く推定することができる

また、本例では、路面状態を推定するための振動レベルとして、温度による影響の少な、、踏込み前領域と接地面領域の振動レベルのみを用いるようにして、るので、温度外乱に対するロバスト性を向上させることができる。

このように、本最良の形態 1によれば、タイヤに入力する振動を検出する加速度センサ 11と、上記加速度センサ 11の出力を信号処理して車体側に送信する信号処理装置 12とを備えた路面状態推定用タイヤ 10にて、走行中のタイヤのタイヤ周方向振動を検出し、上記振動波形から当該タイヤ 10の正確な蹴出し位置を特定するとともに、上記振動波形のデータを、踏込み前領域、接地面領域、蹴出し後領域の 3つの領域のデータに分割し、上記各領域のうち、踏込み前領域と接地面領域とにおける振動レベルのデータをそれぞれ抽出した後、この抽出された各領域の振動レベルのデータから、踏込み前領域と接地面領域における低周波帯域の振動成分と高周波帯域での振動成分を抽出し、そのパワー値の比である振動レベル比 Rをそれぞれ算出して車体側の路面状態推定装置 30に送信し、車体側にて、上記受信した振動レベル比 Rのデータと記憶手段 32に記憶されたタイヤ振動の振動レベル比と路面の状態との関係を示すマップ 32Mとに基づいて車両の走行している路面の状態を推定するようにしたので、温度や速度の変化があった場合でも路面状態を精度良く推定することができる。

[0033] なお、上記最良の形態 1では、加速度センサ 11により、タイヤトレッド 21の幅中心部のタイヤ周方向振動を検出するようにした力加速度センサ 11の振動検出方向をタィャ幅方向とし、上記中心近傍とは逆の変形をするトレッド端部の振動についても検出し、タイヤ幅方向の振動を検出するようにしてもよい。

また、上記加速度センサ 11は、タイヤ幅方向中心に配設してもよいが、低路における滑りによるタイヤ変形を考慮すると、タイヤ幅方向中心から幅方向に所定距離だけ離隔して位置に配設する方が振動レベル比 Rが大きくなるので有利である。

また、 ICE路面では振動レベルのデータのばらつきが大きいので、複数個の加速度センサ 11をタイヤ周上に配置し、路面状態を推定するためのタイヤ振動の振動レベル、あるいは、振動レベル演算値として上記複数のセンサで得られた平均値を用いることが好ましい。これにより、路面状態の判定精度を更に向上させることができるまた、上記例では、低周波帯域を l〜2kHz帯とし高周波帯域を 3〜5kHz帯とした 1S これに限るものではなぐタイヤ種や車速等により、適宜設定すればよい。なお、その場合でも、路面状態による振動レベル比の差を大きくとるためには、高周波帯域としては、その下限値が 2000Hz以上の周波数帯域とすることが好まし、。

[0034] また、上記例では、バンドパスフィルタ 16により低周波帯域での振動成分と高周波帯域での振動成分を抽出した後、上記各領域における低周波振動レベルのパワー値と高周波振動レベルのパワー値とを算出するようにした力上記バンドパスフィルタ 16に代えて、各振動レベルのデータを周波数分析してその周波数スペクトルを求める周波数分析手段を設け、上記求められた各領域の周波数スペクトルから低周波帯域での振動レベルのパワー値と高周波帯域での振動レベルのパワー値を算出するようにしてもよい。

また、上記例では、予め求めたタイヤ振動の振動レベル比 Rと路面の状態との関係を示すマップ 32Mを用いて路面状態を推定した力上記マップ 32Mに代えて、振動レベル比 Rに対する閾値 Kを設けて、振動レベル比 Rが上記閾値 Κ以下であれば高 μ路面であり、上記閾値 Κを超えた場合には低路面であると判定するようにしてもよい。あるいは、複数の閾値 Kl, Κ2を設けて、 R≤K1なら高 μ路面、 K1 <R≤K2 なら中路面、 K2<Rなら低路面と判定するようにしてもよい。

[0035] なお、上記タイヤ振動の振動レベル比 Rと路面の状態との関係を示すマップ 32はタイヤ種により異なるので、タイヤ種が多いと記憶手段 32の容量を大きくしなければならない。そこで、路面状態推定用タイヤ 10に当該タイヤのタイヤ種のマップを記憶する記憶手段を設けるとともに、タイヤ側に上記マップの情報を読み取る手段を設けるようにすれば、記憶手段 32には、上記読み取った当該タイヤのタイヤ種のマップのみを記憶させておけばよいので、記憶手段 32の容量を小さくすることができるだけでなぐマップの検索作業が省けるので、演算速度を高めることができる。

[0036] 最良の形態 2.

上記最良の形態 1では、振動レベル比 R力路面状態を推定した力 WET路面や積雪路などのように、路面上に水や雪などの介在物がある場合には、タイヤが路面よりも先に水膜と衝突するため、接地長力考えて踏込み部のピークのあるべき位置よりも前で振動レベルが増加する。この振動の主となる周波数は当該タイヤのトレッドのパターンピッチにより変化するので、上記パターンピッチ周波数を含む帯域の振動レベルを、路面上に上記のような介在物があるかどうかのメジャーとして用いることができる。

そこで、当該タイヤのトレッドパターンのデータと車輪速データとから上記パターンピッチ周波数を算出し、このパターンピッチ周波数を含む帯域の振動レベルを、路面上に上記のような介在物があるかどうかのメジャーとして用れば、路面状態を推定することがでさる。

図 6は本最良の形態 2に係る路面状態推定システムの構成を示すブロック図である。本例の路面推定用タイヤ 40は、加速度センサ 11と、最良の形態 1の信号処理装置 12に、当該タイヤのパターンピッチを記憶するパターンピッチ記憶手段 41と、上記パターンピッチのデータと車輪速検出手段 20で検出した車輪速とのデータから、現在の車速におけるパターンピッチ周波数を算出するパターンピッチ周波数算出手段 42 とを設けるとともに、バンドパスフィルタ 16,振動レベル算出手段 17,振動レベル比演算手段 18に代えて、上記信号抽出手段 15で抽出された踏込み前領域と接地面領域とにおける振動レベルのデータを周波数分析してその周波数スペクトルを求める周波数分析手段 43と、上記求められた周波数スペクトル力上記パターンピッチ周波数を含む所定の周波数範囲の振動レベルを抽出して振動レベルのパワー値を算出するピッチ周波数レベル算出手段 44と、上記算出されたピッチ周波数帯域の振動レベルのパワー値と上記車輪速検出手段 20で検出した車輪速との比であるピッチ振動 INDEX値を演算する振動 INDEX値演算手段 45とを設けた信号処理装置 12 Aと、送信手段 19とを備えたもので、上記演算されたピッチ振動 INDEX値と車速のデータと送信手段 19から車体側に送信する。

一方、路面状態推定装置 50を、受信手段 31と、予め求めた車速毎のピッチ振動 I NDEX値と路面の状態との関係を示すマップ 52Mを記憶する記憶手段 52と、上記マップ 52Mを用いて、上記受信されたピッチ振動 INDEX値と車速とから車両の走行している路面に路面上に水や雪などの介在物があるかどうかを判定する路面状態判定手段 52とから構成することにより、路面上に水や雪などの介在物があるかどうかを判定する。

なお、上記周波数分析手段 43とパワー値算出手段 44に代えて、上記算出されたパターンピッチ周波数を含む帯域の振動レベルを抽出するバンドパスフィルタと、このバンドパスフィルタを通過した信号の振動レベルを算出するのパワー値を算出する手段を設けた構成としてもょヽ。

実施例 1

本発明の路面状態推定用タイヤを搭載した車両を、 DRYアスファルト路面 ^ 1 )から ICE路面 =0. 1)に一定速度で進入させて、振動レベル比の時間変化を測定した。その結果を図 7に示す。同図の横軸は時間、縦軸は、踏込み前領域、接地面領域、または、踏込み前領域と接地面領域にまた力 ¾領域における高周波波帯域における振動レベルのパワー値を、低周波振動レベルのパワー値で規格ィ匕した値（振動レベル比 R)で、 ICE路面に入ったと同時に上記振動レベル比 Rが増大していることが分かる。これは、接地面領域において低化による滑りの増大を捉えたことによるものであり、適当な閾値を設けることにより、路面の滑りやすさを判定することができることが確認された。

実施例 2

[0038] 本発明の路面状態推定用タイヤを搭載した車両を、 WET直進路 (水深 10mm)を

70kmZhr走行させて測定したタイヤ周方向振動波形を図 8に示す。 WET路におヽては、タイヤが路面よりも水膜と衝突するため、接地長力も考えて踏込み部のピークのあるべき位置よりも前で振動レベルが増加することが予想されるが、上記振動波形から、実際にも踏込み点よりも前で振動レベルが増加して、ることがわ力る。

図 9は上記振動波形の FFT周波数スペクトルと DRYアスファルト路面を走行させて測定したタイヤ周方向振動波形の FFT周波数スペクトルとを比較した示す図で、同図から明らかなように、計測に用いたタイヤの当該速度のタイヤパターンピッチ周波数である 1013Hz近傍の振動レベルが上昇していることが分かる。この周波数は、車速により変化するので、車速を変化させて上記タイヤパターンピッチ周波数を含む周波数帯域の振動レベルを計測した結果、図 10に示すように、ピッチ周波数帯域の振動レベルと速度の比をとり、これを振動 INDEX値とすると、 WET路を走行した場合の振動 INDEX値は、 DRYアスファルト路面を走行した場合の振動 INDEX値よりも常に大きくなることがわかる。したがって、車速に応じた適切な判定ラインを設ければ、路面上に水や雪等の介在物があるかどうかを判定することができることが確認された。

[0039] 最良の形態 3.

上記最良の形態 2では、路面上に水や雪のような介在物があるかどうかのメジャーとして、パターンピッチ周波数を含む帯域の振動レベルを用いたが、水深が浅い場合などは、 WET路面での振動レベルと DRYアスファルト路面での振動レベルの差力、さくなり、判定結果に誤りが生じやすくなる。この場合には、上記パターンピッチ周波数に代えて、その下限周波数が上記パターンピッチ周波数よりも高い周波数帯域であって、上記パターンピッチ周波数と同様に、車速の増減に対応して増減する周波数を含む周波数帯域の振動レベルをメジャーとして用いるようにすれば、路面上の介在物の有無を確実に判定することができる。図 11は、本発明の路面状態推定用タイヤを搭載した車両を、水深が 2mmと浅い WET直進路と DRYアスファルト路面をそれぞれ 30kmZhで走行させて測定したタィャ周方向振動から、踏み込み前領域のタイヤ振動を抽出して FFT解析した結果を示す周波数スぺクトルで、図 12は車速が 90kmZhのときの周波数スぺクトルであるこのタイヤでは、車速が 30kmZhの場合、パターンピッチ周波数は 1kHzよりもやや下側にある力水深が深い場合とは異なり、同図の太い実線で示した DRYァスフアルト路面での振動レベルと細い実線で示した WET路面での振動レベルの差は小さい。これに対して、上記パターンピッチ周波数よりも高い 2〜8KHzの周波数帯域では WET路面での振動レベルが上昇し、 DRYアスファルト路面での振動レベルよりも大きくなつている。

また、車速が 90kmZhの場合、上記パターンピッチ周波数は高周波側にずれて、 3kHz近傍となる力この 3kHzを含む周波数帯域では DRYアスファルト路面での振動レベルと WET路面での振動レベルの差は小さい。これに対して、上記パターンピツチ周波数よりも高い周波数領域、具体的には、 4〜： LOkHzの周波数帯域では WE T路面での振動レベルが DRYアスファルト路面での振動レベルよりも大きくなつていることがゎカゝる。

したがって、車速が 30km/hの場合、 4kHzあるいは 6kHzなどのように、車速により増減するパターンピッチ周波数よりも高、周波数領域 (ここでは、 2〜8KHz)の中力選択される特定周波数の振動レベルを算出し、この算出された振動レベルが所定の閾値を超えたときに、路面とタイヤとの間に介在物があると判定するようにすれば、水深が浅い場合でも、上記介在物の有無を確実に判定することができる。

また、上記パターンピッチ周波数よりも高い周波数領域の中から、 3〜6kHzなどのような、特定周波数帯域の複数の振動レベルを算出し、上記複数の振動レベルから演算される振動レベル演算値が所定の閾値を超えたときに、路面とタイヤとの間に介在物があると判定するようにしてもよ!、。

また、車速が 90kmZhの場合、 5kHzあるいは 8kHzなどの特定周波数の振動レベル、もしくは、 5〜8kHzなどのような特定周波数帯域の複数の振動レベルを算出すればよい。

このように、路面とタイヤとの間に介在物があるどうかを判定するための特定周波数あるいは複数の特定周波数帯域を車速に応じて変更するとともに、介在物の有無を判定するための閾値についても車速やタイヤ種に応じて変更することが好ましい。

[0041] 最良の形態 4.

上記最良の形態 1, 2, 3では、タイヤ振動の時系列波形のうち、蹴出し前領域の振動のデータを用いて路面状態や路面とタイヤ間の介在物の有無を推定したが、上述したように、蹴出し後領域の振動レベルのうち、比較的低い周波数帯域での振動レベルは温度変化の度合が低、ので、上記蹴出し前領域の振動レベルと上記蹴出し後領域の振動レベルのうちの比較的低い周波数帯域での振動レベルとを用いて路面状態を推定するようにしても、路面状態を精度よく推定することができるとともに、温度外乱に対するロバスト性を向上させることができる。

図 13は、本最良の形態 4に係わる路面状態推定システムの構成を示す機能ブロック図で、上記最良の形態 1と同一のものについては、同一符号を用いている。図 13 において、 60は当該タイヤに入力する振動を検出する振動検出手段である加速度センサ 11と、上記加速度センサ 11の出力を信号処理してタイヤ振動の振動レベルの演算値を算出する信号処理装置 12Bと、上記算出された振動レベルの演算値のデータを車体側に送信する送信手段 19とを備えた路面状態推定用タイヤ、 20は回転センサ 21を備え、車輪の回転速度を検出する車輪速検出手段である。また、 70は上記送信手段 19から送信される振動レベル演算値のデータを受信する受信手段 31 と、予め求めておいた路面状態と上記振動レベルの演算値との関係を示すマップ 72 Mを記憶する記憶手段 72と、上記受信された振動レベルの演算値のデータと上記マップ 72Mとに基づ、て車両の走行して、る路面の状態を推定する路面状態推定手段 73とを備え、上記路面状態推定用タイヤ 60から送信された振動レベル演算値に基づ!/、て路面状態を推定する路面状態推定装置で、この路面状態推定装置 70 は車体側に設けられる。

[0042] 上記信号処理装置 12Bは、詳細には、上記加速度センサ 11の出力である走行中の路面状態推定用タイヤ (以下、タイヤという） 60に入力する振動を時系列に配列した振動波形を求める振動波形検出手段 13と、上記回転センサ 21からの出力パルスを用いて、上記振動波形をタイヤの所定の位置に対応する振動波形に変換して振動レベルの分布を求める振動レベル分布演算手段 14と、タイヤ接地面近傍に現れる上記タイヤ振動のピーク位置から、当該タイヤ 60の正確な蹴出し位置を特定するとともに、上記振動レベル分布のデータを、蹴出し前領域と蹴出し後領域との 2つの領域のデータに分割し、上記各領域における振動レベルのデータをそれぞれ抽出する信号抽出手段 65と、この抽出された各振動レベルの時系列波形を周波数分析する FFTアナライザーなどの周波数分析手段 66と、この周波数分析手段 66で得られた上記各領域の周波数スペクトルの所定周波数帯域における振動レベルを算出する振動レベル算出手段 67と、上記算出された各領域における振動レベルを用いて振動レベルの演算値を算出する振動レベル演算値算出手段 68と、上記算出された振動レベルの演算値のデータを車体側に送信するための送信手段 19とを備えている。なお、本例で用いる加速度センサ 11、及び、上記加速度センサ 11と信号処理装置 12Bの配設位置は、最良の形態 1の図 2と同様である。また、本例においても、上記加速度センサ 11の検出方向をタイヤ周方向になるように配置して、路面から入力するタイヤ周方向振動を検出するようにして、る。

[0043] 次に、本最良の形態 4に係る路面状態の推定方法について説明する。

はじめに、加速度センサ 11にて走行中のタイヤ 60のタイヤ周方向振動を検出し、その出力を振動波形検出手段 13に送り、図 5 (a) , (b)に示すような、時系列に配列したタイヤ周方向の振動波形を求めた後、この振動波形を振動レベル分布演算手段 14にて処理し、上記時系列に配列した振動波形の時間軸に踏込み位置及び蹴出し位置を対応させるまでは、上記実施の形態 1と同じである。

本例では、図 14に示すように、上記時系列に配列した振動波形である振動レベル分布のデータを、踏込み前領域または接地面領域または踏込み前領域と接地面領域とにまたがる領域 (蹴出し前領域)と、蹴出し後領域とに分割する。なお、本例においても、先に蹴出し位置を特定して、この蹴出し位置から踏込み位置を特定する。

[0044] 次に、信号抽出手段 65において、上記分割された蹴出し前領域の時系列波形と蹴出し後領域の時系列波形をそれぞれ抽出した後、この抽出された各領域の時系列波形のデータをそれぞれ周波数分析手段 66に送って周波数解析を行い、蹴出し前領域の周波数スペクトルと蹴出し後領域の周波数スペクトルとを求める。

図 15は、図 5 (a)に示した DRYアスファルト路面におけるタイヤ周方向振動と図 5 ( b)に示した ICE路面におけるタイヤ周方向振動の蹴出し前領域における周波数スぺタトル (FFT波形）同士を比較したもので、蹴出し前領域では、全体に、 DRYァスファルト路面での振動レベル力 CE路面での振動レベルよりも低くなつており、 2〜10kH z、特に、 8〜10kHzの周波数帯域においては、 DRYアスファルト路面での振動レべルと ICE路面での振動レベルとの差が大きくなつている。

また、図 16は、図 5 (a)に示した DRYアスファルト路面におけるタイヤ周方向振動と図 5 (b)に示した ICE路面におけるタイヤ周方向振動の蹴出し後領域における周波数スペクトル (FFT波形）同士を比較したもので、蹴出し後領域では、上記の蹴出し前領域とは逆に、全体に、 ICE路面での振動レベルが DRYアスファルト路面での振動レベルよりも低くなつており、 0. 5kHz〜4kHz、特に、 l〜3kHzの周波数帯域にお！、ては、 DRYアスファルト路面での振動レベルと ICE路面での振動レベルの差が大きくなつている。

そこで、上記蹴出し前領域の周波数スペクトルから、 8〜： LOkHzの周波数帯域での振動レベル (蹴出し前振動レベル)を算出するとともに、上記蹴出し後領域の周波数スペクトルから、 l〜3kHzの周波数帯域での振動レベル (蹴出し後振動レベル）をそれぞれ算出し、上記蹴出し後振動レベルに対する蹴出し前振動レベルの比を求めてこれを振動レベル演算値 Sとする。上記のように、 DRYアスファルト路面での蹴出し後振動レベルは ICE路面での蹴出し後振動レベルよりも高ぐ逆に、 DRYァスフアルト路面での蹴出し前振動レベルは ICE路面での蹴出し前振動レベルよりも低いので、上記振動レベルの演算値 Sを用いて路面状態を推定するようにすれば、路面状態を精度よく推定することができる。

本例では、振動レベル算出手段 67により、上記蹴出し前振動レベルと蹴出し後振動レベルをそれぞれ算出して、振動レベル演算値算出手段 68に送る。振動レベル演算値算出手段 68では、上記蹴出し後振動レベルに対する蹴出し前振動レベルの比を求めてこれを振動レベル演算値 Sとし、この振動レベル演算値 Sを送信手段 19 を介して、車体側に設けられた路面状態推定装置 70に送信する。

路面状態推定装置 70では、上記振動レベル演算値のデータを受信手段 31で受信し、路面状態推定手段 73にて、上記振動レベル演算値 Sと記憶手段 72に記憶された、予め求めておいた路面状態とタイヤ振動の振動レベルの演算値 Sとの関係を示すマップ 72Mとに基づ、て車両の走行して、る路面の状態を推定する。

これにより、車両の走行している路面の状態を精度よく推定することができるとともに、上記蹴出し前領域の 8〜： LOkHzの周波数帯域での振動レベルと、上記蹴出し後領域の l〜3kHzの周波数帯域での振動レベルとは、ともに、温度による影響が少ないので、温度外乱に対するロバスト性についても向上させることができる。

なお、上記マップ 72Mに代えて、振動レベル演算値 Sと路面摩擦係数との関係を示すマップを準備すれば、路面摩擦係数; zを精度良く推定することができる。

[0046] このように、本最良の形態 4によれば、タイヤ 60に加速度センサ 11とこの加速度センサ 11の出力を信号処理して車体側に送信する信号処理装置 12Bとを装着して、走行中のタイヤ 60のタイヤ周方向振動を検出し、上記振動波形から当該タイヤ 60の正確な蹴出し位置を特定した後、上記振動の時系列波形を蹴出し前領域と蹴出し後領域とに分割してそれぞれ周波数分析し、得られた蹴出し前領域の周波数スぺタトルの 8〜10kHzにおける振動レベルと、蹴出し後領域の周波数スペクトルの l〜3k Hzにおける振動レベルを算出して、上記算出された蹴出し前振動レベルと蹴出し後振動レベルとから振動レベル演算値 Sを求め、これを車体側の路面状態推定装置 7 0に送信し、車体側にて、上記受信した振動レベル演算値 Sと記憶手段 72に記憶された振動レベル演算値 Sと路面の状態との関係を示すマップ 72Mとに基づいて車両の走行して、る路面の状態を推定するようにしたので、路面状態を精度良く推定することができる。

また、本例では、路面状態を推定するための振動レベルとして、温度による影響の少ない、蹴出し後領域の l〜3kHzでの振動レベルと蹴出し前領域の 8〜10kHzでの振動レベルとを用いるようにして、るので、温度外乱に対するロバスト性を向上させることがでさる。

[0047] なお、上記最良の形態 4では、蹴出し後領域の l〜3kHzでの振動レベル (蹴出し後振動レベル）と蹴出し前領域の 8〜： LOkHzでの振動レベル (蹴出し前振動レベル）との比である振動レベルの演算値 Sを用いて路面状態を推定したが、図 13及び図 1 4に示したように、上記蹴出し前振動レベルと上記蹴出し後振動レベルとは、いずれも DRYアスファルト路面での振動レベルと ICE路面での振動レベルの差が大きいので、蹴出し前振動レベルと路面状態との関係、あるいは、蹴出し後振動レベルと路面状態との関係を予め求めたマップを作成しておけば、上記蹴出し前振動レベルのデータまたは上記蹴出し後振動レベルのデータのみ力でも路面状態を推定することができる。

また、上記例では、加速度センサ 11により、タイヤトレッド 10aの幅中心部のタイヤ周方向振動を検出するようにしたが、加速度センサ 11の振動検出方向をタイヤ幅方向とし、上記中心近傍とは逆の変形をするトレッド端部の振動についても検出し、タイャ幅方向の振動を検出するようにしてもょ、。

また、 ICE路面では振動レベルのデータのばらつきが大きいので、複数個の加速度センサ 11をタイヤ周上に配置し、路面状態を推定するための振動レベル演算値として上記複数のセンサで得られた平均値を用いることが好ましい。これにより、路面状態の判定精度を更に向上させることができる。

また、上記例では、蹴出し後領域の周波帯域を l〜3kHzとし蹴出し前領域の周波帯域を 8〜： LOkHzとした力これに限るものではなぐタイヤ種や速度等により、適宜設定すればよい。

なお、蹴出し後領域の周波帯域としては、 0. 5〜4kHzの周波数帯域内から選択された周波帯域であればよぐ蹴出し前領域の周波帯域としては、 2〜： LOkHzの周波数帯域内からされた周波帯域であればょ、。

また、上記例では、周波数分析手段 66により、各領域振動の時系列波形を周波数分析してその周波数スペクトルを求め、上記各周波数スペクトル力も蹴出し後領域の l〜3kHzの振動レベル (蹴出し後振動レベル）と蹴出し前領域の 8〜： LOkHzの振動レベル (蹴出し前振動レベル)とを算出したが、上記周波数分析手段 66に代えて、バンドパスフィルタを用いて、蹴出し後領域の l〜3kHzの時系列波形と蹴出し前領域の 8〜： LOkHzの時系列波形をそれぞれ抽出して、蹴出し前振動レベルと蹴出し後振動レベルとを算出するようにしてもよ、。

また、上記例では、予め求めたタイヤ振動の振動レベル演算値 Sと路面の状態との関係を示すマップ 72Mを用いて路面状態を推定した力上記マップ 72Mに代えて、振動レベル演算値 Sに対する閾値 Kを設けて、上記振動レベル演算値が上記閾値 K 以下であれば高路面であり、上記閾値 Kを超えた場合には低路面であると判定するようにしてもよい。あるいは、複数の閾値 Kl, K2を設けて、 S≤K1なら高路面、 Kl < S≤K2なら中 μ路面、 K2< Sなら低 μ路面と判定するようにしてもょ、。このとき、上記閾値 Κを、タイヤ種や車速等により、適宜変更するようにすれば、路面状態の推定精度を更に向上させることができる。

[0049] 上記最良の形態 1〜4では、当該車両の走行している路面の状態を推定した力路面状態推定装置 30, 50, 70に、上記推定された路面状態の情報を他の車両に無線伝送する手段を設けるようにすれば、同じ道路を走行する後続車両に前方の路面状態を伝達することができる。このとき、後続の車両に、上記無線伝送された路面状態の情報を受信する手段と、自車より前方の車両から送信された路面状態の情報から前方の路面状態を把握する手段とを設けるようにすれば、後続の車両は、前方の路面状態を容易に把握することができる。

また、上記車両に、上記路面状態推定用タイヤ 10,車輪速検出手段 20,路面状態推定装置 30, 70に加えて、先行車との車間距離を推定する手段を設けるとともに、上記前方の路面状態を把握する手段からの路面情報と、上記車間距離推定手段からの車間距離情報と、上記車輪速検出手段からの車輪速情報とに基づいて車両の走行状態を制御する走行状態制御手段とを設けるようにすれば、走行中の路面状態の情報に加えて、前方の路面状態の情報や、先行車との車間距離の情報に基づいて車両の走行状態を制御することができるので、走行の安全性を大幅に高めることができる。

実施例 3

[0050] 本発明の路面状態推定用タイヤを搭載した車両を、 DRYアスファルト路面 ^ 1 )から ICE路面 =0. 1)に一定速度で進入させて、振動レベル演算値の時間変化を測定した。その結果を図 17に示す。同図の横軸は時間、縦軸は、上述した、蹴出し前振動レベルと蹴出し後振動レベルとの比である振動レベル演算値である。同図の判定ラインは、予め求めてお!、た ICE路面で振動レベル演算値のボトム値と DRY アスファルト路面のトップ値との中間の値で、振動レベル演算値が上記判定ラインよりも上ならば低路と判定し、下なら高路と判定する。

同図から明らかなように、車両が ICE路面に入ったと同時に上記振動レベル演算値が増大し、車両が高路力低路に進入したことが分かる。このように、適当な閾値を設けることにより、路面の滑りやすさを判定することができることが確認された。産業上の利用の可能性

以上説明したように、本発明によれば、定常走行中であっても、温度や速度に対してロバストにタイヤ挙動力も路面状態を推定することができるので、上記推定された路面状態の情報を用いて、 ABSや VSC等の車両制御の精度を格段に向上させることがでさる。

Claims

請求の範囲

[1] 走行中のタイヤの振動を検出して、上記検出されたタイヤ振動を蹴出し位置よりも前の蹴出し前領域の振動と、蹴出し位置よりも後の蹴出し後領域の振動とに分離するとともに、上記蹴出し前領域のタイヤ振動の信号、または、上記蹴出し前領域に対応する時間範囲のタイヤ振動の信号を抽出し、この抽出された信号を周波数解析して周波数スペクトルを求めた後、この得られた周波数スペクトル力所定の周波数帯域の振動レベルを算出し、この算出された振動レベルに基づいて路面状態を推定するようにしたことを特徴とする路面状態推定方法。

[2] 走行中のタイヤの振動を検出して、上記検出されたタイヤ振動を蹴出し位置よりも前の蹴出し前領域の振動と、蹴出し位置よりも後の蹴出し後領域の振動とに分離するとともに、上記蹴出し前領域のタイヤ振動の信号、または、上記蹴出し前領域に対応する時間範囲のタイヤ振動の信号を抽出し、この抽出された信号を所定の周波数帯域のバンドパスフィルタを通して上記所定周波数領域の周波数のみを含むタイヤ振動の時系列波形を求めた後、この得られたタイヤ振動の時系列波形から、所定周波数帯域の振動レベルを算出し、この算出された振動レベルに基づいて路面状態を推定するようにしたことを特徴とする路面状態推定方法。

[3] 上記蹴出し前領域を、踏込み位置よりも前の踏込み前領域、及び、タイヤが路面に接地してから路面を離れるまでの接地面領域、及び、上記踏込み前領域と接地面領域とにまたがる領域の、ずれかかまたは全部の領域としたことを特徴とする請求の範囲 1または請求の範囲 2に記載の路面状態推定方法。

[4] タイヤ接地面近傍に現れる上記タイヤ振動のピーク位置から、上記蹴出し位置を推定するするようにしたことを特徴とする請求の範囲 1〜請求の範囲 3のいずれかに記載の路面状態推定方法。

[5] 上記タイヤ振動のピーク位置を、タイヤ振動の蹴出し時に発生するタイヤ周方向振動またはタイヤ幅方向振動のピーク位置としたことを特徴とする請求の範囲 4に記載の路面状態推定方法。

[6] 車輪速を測定し、上記測定された車輪速データから上記タイヤ振動の蹴出し前領域の長さ、あるいは、上記蹴出し前領域に対応する時間範囲を決定することを特徴とする請求の範囲 3に記載の路面摩擦係数推定装置。

[7] 上記周波数スペクトル、または、上記時系列波形から、少なくとも 2つの周波数帯域の振動レベルを算出し、上記算出された複数の振動レベルを用いて演算された振動レベル演算値力路面状態を推定するようにしたことを特徴とする請求の範囲 1〜請求の範囲 6のいずれかに記載の路面状態推定方法。

[8] 走行中のタイヤの振動の蹴出し前領域内の少なくとも 2箇所の所定の位置、または、蹴出し時間よりも前の少なくとも 2つの所定の時間範囲の信号を抽出し、上記複数の信号の振動レベル値、または、上記複数の振動レベルを用いて演算された振動レベル演算値を用いて路面状態を推定するようにしたことを特徴とする請求の範囲 1〜請求の範囲 7のいずれかに記載の路面状態推定方法。

[9] 上記所定の周波数帯域の下限周波数、あるいは、少なくとも 2つの周波数帯域のうちのいずれかの下限周波数が 2000Hz以上であることを特徴とする請求の範囲 1〜請求の範囲 8のいずれかに記載の路面状態推定方法。

[10] 上記蹴出し前領域の周波数スペクトル力得られる所定の周波数帯域の振動レべルに加えて、上記蹴出し後領域の信号を周波数解析して得られた周波数スペクトルから、上記所定の周波数領域よりも低い周波数帯域における振動レベルを算出し、上記算出された蹴出し前領域の振動レベルと蹴出し後領域の振動レベルとを用いて算出される振動レベルの演算値に基づいて路面状態を推定するようにしたことを特徴とする請求の範囲 1または請求の範囲 3〜請求の範囲 6のいずれかに記載の路面状態推定方法。

[11] 上記所定周波数帯域のバンドパスフィルタを通して得られた蹴出し前領域のタイヤ振動の時系列波形から求められた所定周波数帯域の振動レベルに加えて、上記蹴出し後領域の信号を上記所定の周波数領域よりも低い周波数帯域のバンドパスフィルタを通して得られた蹴出し後領域の上記所定の周波数帯域よりも低い周波数帯域における振動レベルを算出し、上記算出された蹴出し前領域の振動レベルと蹴出し後領域の振動レベルとを用いて算出される振動レベルの演算値に基づいて路面状態を推定するようにしたことを特徴とする請求の範囲 2〜請求の範囲 6のいずれかに記載の路面状態推定方法。

[12] 上記低、方の周波数帯域を 0. 5〜4kHzの周波数帯域内から選択し、上記高、方の周波数帯域を 2〜： LOkHzの周波数帯域内から選択したことを特徴とする請求の範囲 10または請求の範囲 11に記載の路面状態推定方法。

[13] 車輪速を測定するとともに、上記低い方の周波数帯域及び高い方の周波数帯域のいずれか一方または両方を車輪速データにより変更可能としたことを特徴とする請求の範囲 10〜請求の範囲 12のいずれかに記載の路面状態推定方法。

[14] 上記低!、方の周波数帯域及び高、方の周波数帯域の、ずれか一方または両方をタイヤ種により変更可能としたことを特徴とする請求の範囲 10〜請求の範囲 12のいずれかに記載の路面状態推定方法。

[15] 走行中のタイヤの振動をタイヤの少なくとも 2箇所において検出して、上記振動レべルの演算値をそれぞれ算出し、上記算出された振動レベルの演算値の平均値を用

V、て路面状態を推定するようにしたことを特徴とする請求の範囲 10〜請求の範囲 14 の!、ずれかに記載の路面状態推定方法。

[16] 様々な路面状態と上記振動レベルまたは上記振動レベル演算値との関係を予め求めておき、上記関係に基づいて路面状態を推定するようにしたことを特徴とする請求の範囲 1〜請求の範囲 15の、ずれかに記載の路面状態推定方法。

[17] 上記振動レベルまたは振動レベル演算値が所定の閾値を超えた場合に、路面が滑りやすい状態にあると判定することを特徴とする請求の範囲 1〜請求の範囲 16の

V、ずれかに記載の路面状態推定方法。

[18] 上記タイヤ振動の踏込み前領域中の特定範囲における 1つあるいは複数の特定周波数帯域の振動レベルを算出し、上記振動レベルまたは上記複数の振動レベルから演算される振動レベル演算値に基づ、て、路面とタイヤ間の介在物の有無を判定することを特徴とする請求の範囲 1〜請求の範囲 17のいずれかに記載の路面状態推定方法。

[19] 上記特定周波数帯域の振動レベルまたは振動レベル演算値が所定の閾値を超えたときに、路面とタイヤとの間に介在物があると判定することを特徴とする請求の範囲 18に記載の路面状態推定方法。

[20] 上記特定周波数帯域の周波数は、車速の増減に対応して増減する周波数であることを特徴とする請求の範囲 18または請求の範囲 19に記載の路面状態推定方法。

[21] 上記特定周波数帯域をタイヤ振動のパターンピッチ周波数を含む周波数帯域としたことを特徴とする請求の範囲 20に記載の路面状態推定方法。

[22] 上記特定周波数帯域を、その下限周波数がタイヤ振動のパターンピッチ周波数よりも高い周波数帯域としたことを特徴とする請求の範囲 20に記載の路面状態推定方法。

[23] 上記閾値を、車輪速データに基づいて変更することを特徴とする請求の範囲 17または請求の範囲 19〜請求の範囲 22のいずれかに記載の路面状態推定方法。

[24] 上記閾値をタイヤ種に基づ、て変更することを特徴とする請求の範囲 17または請求の範囲 19〜請求の範囲 22のいずれかに記載の路面状態推定方法。

[25] タイヤ周上の少なくとも 2点の振動を検出して路面状態を推定することを特徴とする請求の範囲 1〜請求の範囲 24のいずれかに記載の路面状態推定方法。

[26] タイヤトレッド部のインナーライナ部の気室側に配設された、走行中のタイヤの振動を検出するタイヤ振動検出手段と、上記タイヤ振動検出手段で検出された、上記タイャ振動の蹴出し前領域の信号を抽出する信号抽出手段とを備えたことを特徴とする路面状態推定用タイヤ。

[27] 上記信号抽出手段で抽出された信号を周波数解析する周波数解析手段と、この周波数解析手段で得られた周波数スペクトルから所定の周波数帯域の振動レベルを算出する振動レベル算出手段とを備えたことを特徴とする請求の範囲 26に記載の路面状態推定用タイヤ。

[28] 上記信号抽出手段で抽出された信号から所定の周波数帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタと、上記抽出されたタイヤ振動の時系列波形から、所定周波数帯域の振動レベルを算出する振動レベル算出手段とを備えたことを特徴とする請求の範囲 26に記載の路面状態推定用タイヤ。

[29] 上記周波数スペクトル、または、上記時系列波形から、少なくとも 2つの周波数帯域の振動レベルを算出する手段と、上記算出された複数の振動レベルを用いて振動レベル演算値を演算する手段とを備えたことを特徴とする請求の範囲 27または請求の範囲 28に記載の路面状態推定用タイヤ。

[30] 上記タイヤ振動の蹴出し前領域の信号に加えて、蹴出し後領域の信号を抽出する信号抽出手段を設けたことを特徴とする請求の範囲 26に記載の路面状態推定用タィャ。

[31] 上記信号抽出手段で抽出された蹴出し前領域の信号と蹴出し後領域の信号とを周波数解析する周波数解析手段と、この周波数解析手段で得られた蹴出し後領域の周波数スペクトルからその下限周波数が 0. 5kHz以上で、上限周波数が 4kHz以下である周波数帯域の振動レベルを算出し、蹴出し前領域の周波数スペクトルからその下限周波数が 2kHz以上で、上限周波数が 10kHz以下である周波数帯域の振動レベルを算出する振動レベル算出手段と、上記算出された蹴出し後領域の振動レベルと蹴出し前領域の振動レベルとを用いて、振動レベルの演算値を演算する手段とを備えたことを特徴とする請求の範囲 30に記載の路面状態推定用タイヤ。

[32] 上記信号抽出手段で抽出された蹴出し後領域の信号と蹴出し前領域の信号とをそれぞれ入力し、互いに異なる所定の周波帯域の信号をそれぞれ抽出するバンドパスフィルタと、上記抽出された蹴出し後領域の時系列波形力その下限周波数が 0. 5 kHz以上で、上限周波数力 kHz以下である周波数帯域の振動レベルを算出し、蹴出し前領域の時系列波形からその下限周波数が 2kHz以上で、上限周波数が 10k Hz以下である周波数帯域の振動レベルを算出する振動レベル算出手段と、上記算出された蹴出し後領域の振動レベルと蹴出し前領域の振動レベルとを用いて、振動レベルの演算値を演算する手段とを備えたことを特徴とする請求の範囲 30に記載の路面状態推定用タイヤ。

[33] 上記振動レベルまたは振動レベル演算値のデータを車体側に無線送信する手段を設けたことを特徴とする請求の範囲 26〜請求の範囲 32のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤ。

[34] 上記タイヤ振動検出手段を、タイヤ周方向の振動を検出するタイヤ振動検出手段としたことを特徴とする請求の範囲 26〜請求の範囲 33のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤ。

[35] 上記タイヤ振動検出手段を、タイヤ幅方向の振動を検出するタイヤ振動検出手段としたことを特徴とする請求の範囲 26〜請求の範囲 33のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤ。

[36] 上記タイヤ振動検出手段を、タイヤ幅方向中心に配設したことを特徴とする請求の範囲 26〜請求の範囲 35に記載の路面状態推定用タイヤ。

[37] 上記タイヤ振動検出手段を、タイヤ幅方向中心から幅方向に所定距離だけ離隔して配設したことを特徴とする請求の範囲 26〜請求の範囲 35に記載の路面状態推定用タイヤ。

[38] 上記タイヤ振動検出手段を、 20000Hzまでのタイヤ振動を検出可能なタイヤ振動検出手段としたことを特徴とする請求の範囲 26〜請求の範囲 37のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤ。

[39] 上記タイヤ振動検出手段をタイヤ周上の少なくとも 2点に配設したことを特徴とする請求の範囲 26〜請求の範囲 38のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤ。

[40] 請求の範囲 33〜請求の範囲 39のいずれかに記載の路面状態推定用タイヤから無線送信された振動レベルまたは振動レベル演算値のデータを受信する手段と、上記受信された振動レベルまたは振動レベル演算値のデータに基づいて路面状態を推定する路面状態推定手段とを備えたことを特徴とする路面状態推定装置。

[41] 予め求められた、様々な路面状態と上記振動レベルまたは上記振動レベル演算値との関係のマップを記憶する記憶手段を設け、上記受信された振動レベルまたは振動レベル演算値のデータと上記マップとを用いて、路面状態を推定するようにしたことを特徴とする請求の範囲 40に記載の路面状態推定装置。

[42] 予め求められた、当該タイヤ種の様々な路面状態と上記振動レベルまたは上記振動レベル演算値との関係のマップを記憶する記憶手段をタイヤ側に設けるとともに、上記マップの情報を読み取る手段を車体側に設けて、車体側にて、上記読み取ったマップ情報に基づいて路面状態を推定するようにしたことを特徴とする請求の範囲 4

0に記載の路面状態推定装置。

[43] 上記推定された路面状態の情報を他の車両に無線伝送する手段を設けたことを特徴とする請求の範囲 40〜請求の範囲 42のいずれかに記載の路面状態推定装置。

[44] 上記無線伝送された路面状態の情報を受信する手段と、自車より前方の車両から送信された路面状態の情報力前方の路面状態を把握する手段を備えたことを特徴とする請求の範囲 43に記載の路面状態推定装置。

請求の範囲 43に記載の路面状態推定装置と、先行車との車間距離を推定する手段と車輪速検出手段とを備えるとともに、上記前方の路面状態を把握する手段からの路面情報と、上記車間距離推定手段からの車間距離情報と、上記車輪速検出手段からの車輪速情報とに基づいて車両の走行状態を制御する走行状態制御手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置。