タイヤの動的接地面計測装置およびタイヤの動的接地面計測方法
【課題】タイヤの動的接地面形状を正確に測定することができるタイヤの動的接地面計測装置およびタイヤの動的接地面計測方法を提供する。
【解決手段】路面３上に導電性を有する被接地面４が形成されている。タイヤ２のトレッド面２Ａに、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが形成されている。タイヤ２が路面３上を転動することにより、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが被接地面４に接地すると、第１、第２の電極体１２０２、１２０４は被接地面４を介して導通する。動歪み計２０は、第１、第２の電極体１２０２、１２０４が非導通のときに、第１の歪み量を測定し、第１、第２の電極体１２０２、１２０４が導通のときに、第２の歪み量を測定する。パーソナルコンピュータ２２は動歪み計２０から供給される時系列データとしての歪み量に基づいてタイヤ２の動的接地面形状を算出する。
【解決手段】路面３上に導電性を有する被接地面４が形成されている。タイヤ２のトレッド面２Ａに、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが形成されている。タイヤ２が路面３上を転動することにより、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが被接地面４に接地すると、第１、第２の電極体１２０２、１２０４は被接地面４を介して導通する。動歪み計２０は、第１、第２の電極体１２０２、１２０４が非導通のときに、第１の歪み量を測定し、第１、第２の電極体１２０２、１２０４が導通のときに、第２の歪み量を測定する。パーソナルコンピュータ２２は動歪み計２０から供給される時系列データとしての歪み量に基づいてタイヤ２の動的接地面形状を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの動的接地面形状を測定するタイヤの動的接地面計測装置およびタイヤの動的接地面計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タイヤを、透明板の上を走行させて下からビデオ観察することによりタイヤの動的な接地面形状を測定する技術が提案されている（特許文献１参照）。
また、圧力センサをドラムの内周面に二次元に密に配置し、タイヤをドラムの内周面で転動させ、圧力センサによって検出される圧力に基づいてタイヤの動的な接地圧力を測定する技術が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３０３２８号公報
【特許文献２】特開２０００−２２６７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前者の従来技術では、ドライバーが自動車を運転した状態で、特定のカメラ上を走行通過中のタイヤの接地面のビデオ観察を行うということから、タイヤの走行条件を細かく規定して測定することが難しい。それに加え、走行速度が速くなるほど接地端は境界が不明瞭となり、タイヤの動的接地面形状を確定し正確に測定することは難しい。
また、後者の従来技術では、以下の理由から動的接地面形状を正確に測定することが難しい。
例えば、３００ｋｍ／ｈでタイヤが走行した場合、圧力センサの検出信号を処理する計測装置の応答性が１００ｋＨｚであっても、走行方向の空間解像度は０．８３ｍｍである。
タイヤの開発を行うにあたっては、高速における動的接地面形状を正確に測定すること、言い換えると、空間分解能ならびに、各センサ間の信号の同期性（すなわち、タイヤがセンサを押圧してからセンサから信号が出るまでの時間が各センサで同期しいていること）を高めることが非常に重要である。
後者の技術で用いる圧力センサのように、接触−変形−電気的応答の順番で伝わる信号経路では、センサの突起部をタイヤが踏み押して初めて接地を検出するが、突起長さは真の接地以前に接地を検出して誤差を誘引するし、突起を低くすると突起を押す力が弱くなり感度が低下するし、感度を高くすると接地が終了して突起が下に戻るまでに遅延が大きくなるなど、接触から応答までの信号のずれ或いは遅延がアンコントロールに生じるため、特にセンサ間の信号の位相精度は揺らぎ信用が置けないものとなり、動的接地面形状を正確に測定することが難しい。
本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、タイヤの動的接地面形状を正確に測定することができるタイヤの動的接地面計測装置およびタイヤの動的接地面計測方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明のタイヤの動的接地面計測装置は、タイヤのトレッド面に形成された複数の電極体と、前記タイヤが導電性を有する被接地面上で転動した際に、前記複数の電極体同士の前記被接地面を介した導通状態を示す接地データを検出する導通検出手段と、前記接地データに基づいて前記タイヤの接地面形状を算出する接地面形状算出手段とを備えることを特徴とする。
また本発明のタイヤの動的接地面計測方法は、導電性を有する被接地面を設け、タイヤのトレッド面に複数の電極体を形成し、前記タイヤを前記被接地面上で転動させ、前記複数の電極体同士の前記被接地面を介した導通状態を示す接地データを検出し、前記接地データに基づいて前記タイヤの接地面形状を算出するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の計測装置および計測方法によれば、接地データは、電極体同士が被接地面を介して導通状態であるか、非導通状態であるかで決定されることから、遅延やセンサ間の信号の位相ずれを生じる要素がなく、被接地面と電極体との接触から応答までの信号の遅延やセンサ間の信号の位相ずれを最低限に抑制することができる。
したがって、算出されるタイヤの接地面形状の空間分解能及びセンサ間の前後の揺らぎなき状態を確保することができ、動的接地面形状を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施の形態においてタイヤの動的接地面計測装置１０が搭載された車両と路面とを模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】第１の実施の形態におけるタイヤの動的接地面計測装置１０の構成図である。
【図４】第１の実施の形態における第１、第２の電極体１２０２、１２０４の説明図である。
【図５】動歪み計２０で検出される歪み量を示す線図である。
【図６】各第１の電極体１２０２に対応する歪み量の波形を示す波形図である。
【図７】（Ａ）は各第１の電極体１２０２に対応する歪み量の波形図、（Ｂ）は動的接地面形状を求める説明図である。
【図８】算出されたタイヤ２の動的接地面形状Ｗの一例を示す説明図である。
【図９】１つの第２の電極体１２０４が複数の第１の電極体１２０２の周囲を囲むように延在形成されている場合を示す説明図である。
【図１０】１つの第２の電極体１２０４が１つの第１の電極体１２０２の周囲を囲むように延在形成されている場合を示す説明図である。
【図１１】第１の電極体１２０２がタイヤ２の幅方向に延在する直線上に間隔をおいて配置され、第２の電極体１２０４が前記直線と交差しかつタイヤ２の周方向に延在している場合を示す説明図である。
【図１２】複数の電極体１２が互いに近接した箇所に配置された２つの電極体１２１０を一対とする電極体対３０を複数含んで構成されている場合を示す説明図である。
【図１３】（Ａ）は第１の電極体１２０２がタイヤ２の幅方向およびタイヤ２の周方向の全域にわたって設けられたタイヤ２を示す斜視図、（Ｂ）は第１の電極体１２０２をタイヤ２の幅方向に対して交差する方向に間隔をおいて１列に並べて設けられたタイヤ２を示す斜視図である。
【図１４】図１３（Ｂ）に示すタイヤ２を用いた場合に動歪み計２０で検出される歪み量を示す線図である。
【図１５】第２の実施の形態における計測装置１０の要部を示す説明図である。
【図１６】第１の電極体１２０２−１乃至１２０２−４に対応する歪み量の波形図である。
【図１７】第３の実施の形態におけるタイヤ２のトレッド面２Ａに配置された第１、第２の電極体１２０２、１２０４および第１、第２のタイヤ側配線１４０２、１４０４の説明図である。
【図１８】図１７のＡＡ線断面図である。
【図１９】（Ａ）はトレッド面２Ａに配置された第１、第２の電極体１２０２、１２０４の説明図、（Ｂ）は第１の電極体１２０２と算出された動的接地面形状Ｗとの対応を示す説明図である。
【図２０】第４の実施の形態におけるタイヤ２のトレッド面２Ａ近傍の断面図である。
【図２１】第４の実施の形態における動歪み計２０で検出される歪み量を示す線図である。
【図２２】電極体１２をフレキシブル基板を用いて構成した変形例を示す説明図である。
【図２３】被接地面４を路面体４６に設けた変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
次に本発明の実施の形態に係るタイヤの動的接地面計測装置をタイヤの動的接地面計測方法と共に図面を参照して説明する。
まず、本実施の形態のタイヤの動的接地面計測装置（以下計測装置という）を用いてタイヤの動的接地面の形状を計測する際に使用される車両および路面について説明する。
図１は計測装置１０（図３）が搭載された車両と路面とを模式的に示す斜視図、図２は図１のＡ矢視図である。
図１に示すように、車両１には、４つのタイヤ２が装着されている。
例えば、左前輪のタイヤ２を計測対象として動的接地面形状を計測する場合には、このタイヤ２のトレッド面２Ａに後述する複数の電極体１２を設ける。
なお、計測対象とするタイヤ２を４つのタイヤ２のうちのどのタイヤにするかは任意であり、計測対象とするタイヤの数は２つ以上であってもよい。
【０００９】
車両１が走行する路面３上、すなわち、タイヤ２が転動する路面３上には、図1、図2、図３に示すように、導電性を有する被接地面４が形成されている。
被接地面４は、計測対象となるタイヤ２が転動した際に、複数の電極体１２が接触し、かつ、動的接地面形状を計測するに足る大きさと形状で形成されていればよく、被接地面４は少なくともトレッド面２Ａの接地面６（図４）以上の大きさを有していれば良い。
被接地面４は、例えば、図１、図２に示すように、被接地面４が車両１の進行方向と交差（直交）する方向に延在する帯状を呈していてもよいし、被接地面４が路面３の全域にわたって形成されていてもよい。
被接地面４の電気導電率は、計測装置１０の計測対象となるタイヤ２のトレッド面２Ａの電気導電率の１０３倍以上あればよい。
被接地面４は、導電性を有する材料で形成された板、例えば鉄板、銅板などを路面３に設置することで構成することができる。
また、被接地面４は、導電性を有する導電層を路面３上に形成することで構成することもできる。
導電層は、メタライジング、スパッタリング、メッキなどの従来公知のさまざまな方法で形成することができる。あるいは、導電塗料を塗布したり、硫酸銅などの導電性を有する材料を含む液体を塗布することで形成することもできる。
要するに導電性を有する被接地面４を路面３に形成できれば被接地面４の構成は限定されない。
【００１０】
次に図３を参照して計測装置１０の構成について説明する。
計測装置１０は、複数の電極体１２と、タイヤ側配線１４と、スリップリング１６と、中継配線１８と、動歪み計２０と、パーソナルコンピュータ２２とを含んで構成されている。
【００１１】
図３、図４に示すように、複数の電極体１２は、タイヤ２のトレッド面２Ａに形成されている。
複数の電極体１２は、第１の電極体１２０２と、第１の電極体１２０２の近傍に配置された第２の電極体１２０４とを含んで構成されている。
第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とはタイヤ２の幅方向に間隔をおいて配置されている。
第１の電極体１２０２はタイヤ２の幅方向に延在する直線上に（タイヤ２の周方向と交差する方向に延在する直線上に）沿って等間隔をおいて複数設けられ、第２の電極体１２０４は１つ設けられている。
したがって、第２の電極体１２０４の数は第１の電極体１２０２の数よりも少ない。
第２の電極体１２０４のタイヤ２の周方向に沿った長さは第１の電極体１２０２の周方向に沿った長さよりも長く、かつ、タイヤ２の周方向において第１の電極体１２０２は第２の電極体１２０４の周方向の中間に位置している。
なお、図３では、図面を簡略化するために第１の電極体１２０２を１つのみ示している。
【００１２】
タイヤ２が路面３上を転動することにより、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが被接地面４に接地すると、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とは被接地面４を介して導通する。
すなわち、図４に破線で示すようにトレッド面２Ａのうち被接地面４に接触する部分、すなわち接地面６上に位置する第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが被接地面４を介して導通し、接地面６から外れた第１の電極体１２０２は第２の電極体１２０４と導通しない。
第１、第２の電極体１２０２、１２０４は、トレッド面２Ａに銀ペーストを印刷、あるいは塗布あるいは転写することで構成される。本実施の形態では、第２の電極体１２０４は、少なくとも第１の電極体１２０２が被接地面４に接触している期間、被接地面４に接触するように構成されている。
第１の電極体１２０２の形状は、例えば、直径１．０ｍｍの円であり、第２の電極体１２０４の形状は、幅１．０ｍｍ、長さ１０ｍｍの直線状である。
【００１３】
このような銀ペーストの抵抗率は例えば１０−４Ω・cm以下である。
なお、銀ペーストのトレッド面２Ａへの印刷方法として、例えば、従来公知のタンポ印刷を用いることができる。
すなわち、シリンコンゴムなどの弾性材で成形されたタンポ転写体の表面に、電極体１２の形状で描かれた銀ペーストを転写したのち、タンポ転写体の表面をトレッド面２Ａに押し付けることにより銀ペーストをトレッド面２Ａに転写させることにより、電極体１２をトレッド面２Ａに形成するものである。
なお、本実施の形態では、電極体１２を銀ペーストを用いて構成したため、被接地面４（走行路面）に対する傷付き防止を図ることができ、例えば、後述する図２３で示すように、被接地面４が無端ベルトや回転ドラムのドラム面で構成されている場合、無端ベルトや回転ドラムの耐久性の向上を図る上で有利となる。
しかしながら、このような被接地面４に対する傷付きをそれほど考慮する必要がない場合は、磨耗の少ない硬い金属ピンを、トレッド面２Ａに対して凹凸のないように埋め込むことによって電極体１２を構成しても良い。すなわち、試験状況に応じて電極体１２を構成する電極材料や電極体１２の取付け構造は任意に選択可能である。
すなわち、電極体１２は上述の構成に限定されるものではなく、後述するように従来公知のさまざまな部材、部品を用いて構成することが可能である。
【００１４】
図３に示すように、タイヤ側配線１４は、第１、第２の電極体１２０２、１２０４とスリップリング１６とを接続するものである。
より詳細には、タイヤ側配線１４は、複数の第１の電極体１２０２とスリップリング１６とをそれぞれ接続する複数の第１のタイヤ側配線１４０２と、第２の電極体１２０４とスリップリング１６とを接続する第２のタイヤ側配線１４０４とを備えている。
タイヤ側配線１４は、第１、第２の電極体１２０２、１２０４からタイヤ２の部分、例えば、トレッドブロックを貫通してスリップリング１６まで延在するリード線で構成することができる。
あるいは、第１、第２の電極体１２０２、１２０４と同じ銀ペーストを第１、第２の電極体１２０２、１２０４からタイヤ主溝側面の箇所まで塗布することにより配線パターンを形成し、この配線パターンに一端を接続したリード線を主溝、ラグ溝を経由してタイヤ２側面まで引き回してタイヤ２に固定し、リード線の他端をスリップリング１６に接続することで構成してもよい。この場合、前記の配線パターンは絶縁皮膜で覆うことにより絶縁する。
【００１５】
スリップリング１６は、ホイール５の中心軸上に設けられ、タイヤ側配線１４と中継配線１８とを電気的に接続するものであり、市販品が使用可能である。
【００１６】
中継配線１８は、スリップリング１６を介してタイヤ側配線１４と後述する動歪み計２０の第１の入力端２００２、第２の入力端２００４とを電気的に接続するものである。
より詳細には、中継配線１８は、第１のタイヤ側配線１４０２と動歪み計２０の第１の入力端２００２とを接続する複数の第１の中継配線１８と、第２のタイヤ側配線１４０４と動歪み計２０の第２の入力端２００４とを接続する第２の中継配線１８とを備えている。
本実施の形態では、中継配線１８に、第１の抵抗を構成するバイアス抵抗ＲＢと、第２の抵抗を構成するダミー抵抗ＲＤとが設けられている。
バイアス抵抗ＲＢは、各第１の中継配線１８０２に直列に接続される。
バイアス抵抗ＲＢは、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが導通したときに動歪み計２０の第１、第２の入力端２００２、２００４に流れる検出電流を制限するためのものであり、例えば、５ｋΩ程度に設定される。
ダミー抵抗ＲＤは、第１の入力端２００２と第２の入力端２００４との間に接続され、本実施の形態では、中継配線１８と基準電位（アース電位）との間に接続される。
ダミー抵抗ＲＤは、動歪み計２０の第１、第２の入力端２００２、２００４に流れる検出電流が適切な範囲となるようにするものである。
通常、動歪み計２０の第１、第２の入力端２００２、２００４（入力チャンネル）には、所定の抵抗値（例えば１２０Ω）の歪みゲージが接続されるため、ダミー抵抗ＲＤもこの抵抗値と同程度に設定される。
本実施の形態では、第１の電極体１２０２毎に１つのバイアス抵抗ＲＢと１つのダミー抵抗ＲＤとが設けられ、各バイアス抵抗ＲＢは同一の抵抗値とされ、各ダミー抵抗ＲＤも同一の抵抗値とされている。
【００１７】
動歪み計２０は、第１、第２の入力端２００２、２００４からなる一組の入力端（入力チャンネル）を複数組（複数チャンネル）備えている。
動歪み計２０は、第１、第２の入力端２００２、２００４に歪みゲージが接続された場合、この歪みゲージから入力される検出電流（検出電圧）に基づいて検出した歪みゲージの抵抗値から歪み量を算出し、歪み量を時系列データとして測定し記録するものであり、このような動歪み計２０は市販されている。
動歪み計２０による歪み量の算出は、予め定められたサンプリング周期でサンプリングされた検出電流に基づいてなされ、したがって、歪み量は、前記のサンプリング周期でサンプリングされた時系列データである。
本実施の形態では、動歪み計２０の第１の入力端２００２は各第１の電極体１２０２に対応する第１の中継配線１８０２に接続されている。第２の入力端２００４は第２の電極体１２０４に対応する第２の中継配線１８０４に接続されると共に、前記の基準電位（アース電位）に接続されている。
なお、本実施の形態では、第２のタイヤ側配線１４０４と、スリップリング１６と、第２の中継配線１８とが、第２の入力端２００４と第２の電極体１２０４とを接続する信号線を構成している。
したがって、動歪み計２０は、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが非導通であるときに、ダミー抵抗ＲＤの抵抗値に対応する第１の歪み量を測定し、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが被接地面４を介して導通したときに、ダミー抵抗ＲＤとバイアス抵抗ＲＢとが並列接続された抵抗値に対応する第２の歪み量を測定する。
したがって、第１の歪み量が検出された第１の電極体１２０２は、被接地面４に接地しておらず、第２の歪み量が検出された第１の電極体１２０２は、被接地面４に接地していることになる。
本実施の形態では、動歪み計２０によって検出される歪み量が第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との被接地面４を介した導通状態を示す接地データであり、歪み量の時系列データが接地データの時系列データである。
なお、動歪み計２０の応答周波数は、例えば、２．５ｋＨｚ以上であることがタイヤ２の動的接地面形状を算出する際の空間分解能を確保する上で好ましく、１０ｋＨｚ以上であることが空間分解能を確保する上でより好ましい。
【００１８】
パーソナルコンピュータ２２は、予めインストールされた接地面形状算出用のプログラムを実行することにより、動歪み計２０から供給される時系列データとしての歪み量に基づいてタイヤ２の動的接地面形状を算出するものである。
タイヤ２の接地面形状の算出は、時系列データと、タイヤ２の走行速度と、第１、第２の電極体１２０２、１２０４の位置データとに基づいてなされる。
【００１９】
本実施の形態では、タイヤ側配線１４と、スリップリング１６と、中継配線１８と、動歪み計２０とによって、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との導通状態を示す接地データを検出する導通検出手段２４が構成されている。
また、パーソナルコンピュータ２２によって、接地データに基づいてタイヤ２の接地面形状を測定する接地面形状算出手段２６が構成されている。
【００２０】
次に計測装置１０の動作について説明する。
図１、図３に示すように、複数の電極体１２（第１の電極体１２０２、第２の電極体１２０４）がトレッド面２Ａに形成されたタイヤ２が装着された車両１を用意する。
車両１で路面３を走行させて計測対象となるタイヤ２を被接地面４上で転動させ、計測装置１０によるタイヤ２の動的接地面の形状の計測動作を実行する。
【００２１】
図５は動歪み計２０で検出される歪み量を示す線図であり、横軸は時間、縦軸は歪み量（μＳＴ）を示す。
第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが導通していない期間（第１の電極体１２０２と被接地面４とが接地していない期間）は歪み量が第１の値を維持する。
第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが導通すると歪み量が第１の値よりも小さい第２の値まで低下し、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが導通している期間（第１の電極体１２０２と被接地面４とが接地している期間）、歪み量が第２の値を維持し、やがて第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが導通しなくなると歪み量が第１の値に戻る。
本実施の形態では、第１の電極体１２０２がタイヤ２の幅方向に一列に並べられているため、各第１の電極体１２０２に対応する歪み量は、タイヤ２が１回転する毎に１回生じる矩形状のパルス波形を呈する。
【００２２】
図６は第１の電極体１２０４が４つ設けられた場合における各第１の電極体１２０４に対応する歪み量の波形を示す波形図である。
この場合、４つの第１の電極体１２０４に対応して４つの歪み量Ｓ１〜Ｓ４が動歪み計２０によって検出される。
図６に示すように、トレッド面２Ａが被接地面４に接地する動的接地面形状に応じた各歪み量の波形が検出される。
すなわち、歪み量が第１の値から第２の値となるタイミングがトレッド面２Ａが被接地面４に接地した位置を示し、歪み量が第２の値から第１の値となるタイミングがトレッド面２Ａが被接地面４から離間した位置を示す。
また、歪み量が第２の値を維持している期間が、トレッド面２Ａが被接地面４に接地している期間を示す。
【００２３】
図７（Ａ）は各第１の電極体１２０２に対応する歪み量の波形図、（Ｂ）は動的接地面形状を求める説明図である。
図７（Ａ）に示すように各歪み量Ｓ１〜Ｓ４が検出されたものとする。
この場合、各歪み量が第２の値に遷移した時点を接地開始点Ｐ１、第２の値から第１の値に遷移した時点を接地終了点Ｐ２とする。
図７（Ｂ）に示すように、タイヤ走行方向をＸ軸とし、タイヤ幅方向をＹ軸とする２次元座標の平面を考え、タイヤ２の動的接地面形状Ｗの輪郭をＸ座標とＹ座標とで規定する。図中、記号●は、タイヤ２の動的接地面形状Ｗの輪郭を示すＸ座標とＹ座標とで規定される座標点を示す。
すると、Ｘ座標はタイヤ２の走行速度Ｖ（路面体１２の走行速度）と接地開始点Ｐ１および接地終了点Ｐ２に対応する時間との積によって決定され、Ｙ座標はタイヤ２の幅方向における各電極体の位置によって決定される。
図７（Ｂ）では、タイヤ２の幅方向において４つの電極体が等間隔ΔＷで並んでいる例を示す。
パーソナルコンピュータ２２は、動的歪み計２４によって検出され記録された各歪み量の時系列データと、既知であるタイヤ２の走行速度Ｖと、既知であるタイヤ２の幅方向における各電極体の位置とから上述した原理に基づいてタイヤ２の動的接地面形状Ｗを特定する座標値を算出し、任意の記録媒体に記憶する。
そして、パーソナルコンピュータ２２は、算出された座標値に基づいてタイヤ２の動的接地面形状Ｗをディスプレイに表示出力し、あるいは、プリンタから印刷出力する。
図８は、タイヤ２の幅方向において３０個の第１の電極体１２０２が等間隔で並んでいる場合に算出されたタイヤ２の動的接地面形状Ｗの一例を示す説明図である。
このようにして算出されたタイヤ２の動的接地面形状Ｗは、タイヤ２の開発、評価、試験などさまざまな目的に供される。
【００２４】
以上説明したように本実施の形態によれば、導電性を有する被接地面４を設け、タイヤ２のトレッド面２Ａに複数の電極体１２を形成し、タイヤ２を被接地面４上で転動させ、複数の電極体１２同士の被接地面４を介した導通状態を示す接地データを検出し、接地データに基づいてタイヤ２の接地面形状を算出するようにした。
そのため、接地データは、電極体１２同士が被接地面４を介して導通状態であるか、非導通状態であるかで決定されることから、遅延やセンサ間の信号の位相ずれを生じる要素がなく、被接地面４と電極体１２との接触から応答までの信号の遅延やセンサ間の信号の位相ずれを最低限に抑制することができる。したがって、算出されるタイヤの接地面形状の空間分解能及びセンサ間の前後の揺らぎなき状態を確保することができ、動的接地面形状を正確に測定することができる。
また、計測装置１０による動的接地面形状の計測にあたっては、被接地面４と、計測装置１０とを電気的に接続する必要がなく、電極体１２を設けたタイヤ２を車両１に装着すると共に、車両１側に計測装置１０を搭載するだけでよい。
したがって、タイヤ２の動的接地面形状の計測を屋内で行わなければならないという制約がなくなり、車両１を路面３で走行させた状態での動的接地面形状の計測を簡単に行うことができる。そのため、タイヤ２を含む車両１全体としての走行性能やドライブフィーリングと、タイヤ２の動的接地面形状との双方を同時に計測する上で有利となる。
また、被接地面４を路面３上に設けるという簡単な構成で計測を実施できるため、タイヤ２の動的接地面形状の計測に要する設備コストを抑制する上で有利となる。
【００２５】
また、本実施の形態では、導通検出手段２４を市販されている動歪み計２０を用いて構成したので、計測装置１０を簡単に構成することができる。
しかしながら、導通検出手段２４は接地データを検出することができればよく、動歪み計２０に代えて従来公知のさまざまな信号検出回路を用いることができることは無論である。
【００２６】
なお、第１の電極体１２０２が被接地面４に被接地面４に接触している際に、第２の電極体１２０４が被接地面４に対して安定して接触していないと、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との被接地面４を介しての導通状態および非導通状態の検出を安定して行うことができない。
本実施の形態では、第２の電極体１２０４は、少なくとも第１の電極体１２０２が被接地面４に接触している期間、被接地面４に接触するように構成されているため、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との被接地面４を介しての導通状態および非導通状態の検出を安定して行うことができる。
【００２７】
また、本実施の形態では、１つの第２の電極体１２０４に対して複数の第１の電極体１２０２を設けることにより、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との被接地面４を介しての導通状態および非導通状態の検出を行うようにした。
すなわち、第１、第２の電極体１２０２、１２０４および被接地面４が、第２の電極体１２０４を共通端子としたスイッチを構成することになる。
したがって、第２の電極体１２０４に関わる配線数、すなわち、第２のタイヤ側配線１４０４の数、第２の中継配線１８０４の数、スリップリング１６の極数を抑制することができる。そのため、配線の簡素化を図りつつ第１の電極体１２０２の数を増やすことができ、動的接地面形状の計測箇所の数を確保する上で有利となる。
なお、本実施の形態では、１つの第２の電極体１２０４に対して複数の第１の電極体１２０２を設けた場合について説明したが、複数の第２の電極体１２０４を離散的に配置した場合についても、本実施の形態と同様に、スリップリング１６を経由する前に電気的に束ねて合体してすれば、スリップリング１６の極数を抑制することができる。
【００２８】
また、本実施の形態では、図４に示すように、第２の電極体１２０４のタイヤ２の周方向に沿った長さが第１の電極体１２０２の周方向に沿った長さよりも長く、かつ、タイヤ２の周方向において第１の電極体１２０２は第２の電極体１２０４の周方向の中間に位置している場合について説明したが、以下のような形態であってもよい。
（１）図４において、第１、第２の電極体１２０２、１２０４からなる一列の電極体１２がタイヤ２の周方向に間隔をおいた複数箇所に設けられていてもよい。
この場合は、電極体１２の列を設けた複数箇所における動的接地面形状Ｗを測定することができる。
【００２９】
（２）図９に示すように、１つの第２の電極体１２０４が複数の第１の電極体１２０２の周囲を囲むように延在形成されている。
この場合、第２の電極体１２０４は、少なくとも第１の電極体１２０２が被接地面４に接触している期間、被接地面４に接触するように構成されているため、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との被接地面４を介しての導通状態および非導通状態の検出を安定して行うことができる。
また、図９において、第１、第２の電極体１２０２、１２０４からなる一列の電極体１２がタイヤ２の周方向に間隔をおいた複数箇所に設けられていてもよい。
この場合は、電極体１２の列を設けた複数箇所における動的接地面形状Ｗを測定することができる。
【００３０】
（３）図１０に示すように、１つの第２の電極体１２０４が１つの第１の電極体１２０２の周囲を囲むように延在形成されている。
この場合も、上記（２）の構成と同様に、第２の電極体１２０４は、少なくとも第１の電極体１２０２が被接地面４に接触している期間、被接地面４に接触するように構成されているため、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との被接地面４を介しての導通状態および非導通状態の検出を安定して行うことができる。
また、図１０において、第１、第２の電極体１２０２、１２０４からなる一列の電極体１２がタイヤ２の周方向に間隔をおいた複数箇所に設けられていてもよい。
この場合は、電極体１２の列を設けた複数箇所における動的接地面形状Ｗを測定することができる。
【００３１】
（４）図１１に示すように、第１の電極体１２０２は、タイヤ２の幅方向に延在する直線上に（タイヤ２の周方向と交差する方向に延在する直線上に）間隔をおいて配置され、第２の電極体１２０４は、前記直線と交差しかつタイヤ２の周方向に延在している。
第１の電極体１２０２からなる一列の電極体はタイヤ２の周方向に間隔をおいた複数箇所に設けられている。
この場合、導通検出手段２４は、第１の電極体１２０２のそれぞれと、第２の電極体１２０４との導通状態を接地データとして検出する。
この場合は、電極体１２の列を設けた複数箇所における動的接地面形状Ｗを測定することができる。
また、第１の電極体１２０２の数に拘らず、第２の電極体１２０４が１つで済むため、第２の電極体１２０４に関わる配線数を抑制する上でより有利となる。そのため、配線の簡素化を図りつつ第１の電極体１２０２の数を増やすことができ、動的接地面形状の計測箇所の数を確保する上で有利となる。
【００３２】
（５）図１２に示すように、複数の電極体１２は、互いに近接した箇所に配置された２つの電極体１２１０を一対とする電極体対３０を複数含んで構成されている。
導通検出手段２４は、各電極対３０の導通状態を接地データとして検出する。
そして、タイヤ側配線１４および中継配線１８は、１つの電極体対３０を構成する２つの電極体１２１０のうちの一方の電極体１２１０を第１の入力端２００２側に接続し、他方の電極体１２１０を第２の入力端２００４側に接続するように構成される。
パーソナルコンピュータ２２によるタイヤ２の動的接地面形状の算出は、時系列データと、タイヤ２の走行速度と、電極体対３０を構成する２つの電極体１２１０の位置データとに基づいてなされる。
この場合、電極体１２は互いに近接した箇所に配置されていればよく、電極体１２を第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とに分化しない（区別しない）ため、電極体１２の構成が簡素化され、電極体１２の製造コストを抑制する上で有利となる。
また、図１２において、電極体対３０からなる一列の電極体１２がタイヤ２の周方向に間隔をおいた複数箇所に設けられていてもよい。
この場合は、電極体１２の列を設けた複数箇所における動的接地面形状Ｗを測定することができる。
【００３３】
さらに、上述した（１）〜（４）の構成において、第１の電極体１２０２の配置が以下のような形態であってもよい。
（６）図１３（Ａ）に示すように、第１の電極体１２０２を互いにタイヤ２の幅方向およびタイヤ２の周方向の全域にわたって設ける。第１の電極体１２０２はタイヤ２の幅方向および周方向に等間隔をおいて配置される。なお、図１３（Ａ）、（Ｂ）において第２の電極体１２０４の図示は省略している。
この場合は、トレッド面２Ａの全域にわたって動的接地面形状Ｗを測定することができる。
なお、図１３（Ａ）の場合においては、パーソナルコンピュータ２２において、動的歪み計２４によって検出され記録された各歪み量の時系列データと、既知であるタイヤ２の走行速度Ｖと、既知であるタイヤ２の幅方向およびタイヤ２の走行方向における各第１の電極体１２０２の位置とから第１の実施の形態で説明した原理に基づいてタイヤ２の動的接地面形状Ｗを特定する座標値を算出することになる。
【００３４】
（７）図１３（Ｂ）に示すように、第１の電極体１２０２を互いにタイヤ２の幅方向に対して傾斜する方向に等間隔をおいて１列に並べて設ける。言い換えると、第１の電極体１２０２を互いにタイヤ２の周方向と交差する方向に延在する直線上に）に等間隔をおいて１列に並べて設ける。
そして、第１の電極体１２０２を１つの第１のタイヤ側配線１４０２に共通接続すると共に、ダミー抵抗ＲＤ、バイアス抵抗ＲＢも１つずつ設ける。
動歪み計２０では、図１４に示すような歪み量Ｓ１０が検出される。
パーソナルコンピュータ２２は、既知であるタイヤ２の周方向における第１の電極体１２０２の位置に基づいて、歪み量Ｓ１０から各第１の電極体１２０２に対応する歪み量Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４をそれぞれ分離して求め、それら歪み量Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４に基づいて、動的接地面形状Ｗを算出する。
この場合は、スリップリング１６に接続されるタイヤ側配線１４の数を抑制することができるので、第１の電極体１２０２の数を確保しつつコスト低減を図ることができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付して説明を省略し、あるいは、説明を簡単に行う。
第２の実施の形態は、タイヤ側配線１４に中継器３２を設けることにより、タイヤ側配線１４の数を抑制したものである。
図１５は第２の実施の形態における計測装置１０の要部を示す説明図、図１６は４つの第１の電極体１２０２−１〜１２０２−４に対応する歪み量の波形図である。
図１５に示すように、４つの第１の電極体１２０２−１〜１２０２−４と、１つの第２の電極体１２０４が設けられている。第２の実施の形態においても第１の実施の形態（図４）と同様に、第１の電極体１２０２はタイヤ２の幅方向に延在する直線上に沿って等間隔をおいて１列に設けられている。
そして、４つの第１の電極体１２０２−１〜１２０２−４のそれぞれに第１乃至第４のバイアス抵抗ＲＢ１〜ＲＢ４がそれぞれ直列に接続され、各バイアス抵抗ＲＢ１〜ＲＢ４は、スリップリング１６に対して１本のリード線を介して共通接続されている。これにより、スリップリング１６に接続されるタイヤ側配線１４（第１のタイヤ側配線１４０２）が抑制されている。
言い換えると、第１の抵抗は、一端が第１の電極体１２０２に接続され、他端が共通接続された互いに抵抗値が異なるＮ個（Ｎは２以上の自然数）の抵抗を備える中継器３２で構成され、共通接続された箇所がスリップリング１６、第１の中継配線１８０２を介して第１の入力端２００２に接続されている。
第２の電極体１２０４は、第２のタイヤ側配線１４０４、スリップリング１６、第２の中継配線１８０４を介して第２の入力端２００４に接続されている。
【００３６】
第１乃至第４のバイアス抵抗ＲＢ１〜ＲＢ４は互いに異なる抵抗値とされ、本実施の形態では、ＲＢ１＝４０ｋΩ、ＲＢ２＝２０ｋΩ、ＲＢ３＝１０ｋΩ、ＲＢ４＝５ｋΩである。すなわち、ＲＢ１：ＲＢ２：ＲＢ３：ＲＢ４は、８：４：２：１（２３：２２：２１：２０）の比率となっている。
このような計測装置１０を用いて歪み量Ｓの検出を行うと、図１６に示すような波形が得られる。
この場合、４つの第１の電極体１２０２−１〜１２０２−４がこの順番で被接地面４に順番に接地され、かつ、逆の順番で被接地面４との接地が解除されるものとする。
すると、第１乃至第４のバイアス抵抗ＲＢ１〜ＲＢ４の抵抗値が上述のような大小関係にあることから、図１６に示すように、歪み量Ｓは、バイアス抵抗の組み合わせに応じて４段階に変化することになる。
歪み量Ｓの波形のＡ点乃至Ｈ点と、電極体と、バイアス抵抗の組み合わせとの関係は以下の通りである。
Ａ点、Ｈ点：１つの第１の電極体１２０２−１が接地し、第１のバイアス抵抗ＲＢ１が機能
Ｂ点、Ｇ点：２つの第１の電極体１２０２−１、１２０２−２が接地し、第１、第２のバイアス抵抗ＲＢ１、ＲＢ２が並列抵抗として機能
Ｃ点、Ｆ点：３つの第１の電極体１２０２−１、１２０２−２、１２０２−３が接地し、第１、第２、第３のバイアス抵抗ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３が並列抵抗として機能
Ｄ点、Ｅ点、：４つの第１の電極体１２０２−１、１２０２−２、１２０２−３、１２０２−４が接地し、第１、第２、第３、第４のバイアス抵抗ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３、ＲＢ４が並列抵抗として機能
したがって、各第１の電極体１２０２−１〜１２０２−４が被接地面４に接地している期間は以下のように特定される。
１つ目の第１の電極体１２０２−１が被接地面４に接地している期間：Ａ点からＨ点までの期間
２つ目の第１の電極体１２０２−２が被接地面４に接地している期間：Ｂ点からＧ点までの期間
３つ目の第１の電極体１２０２−３が被接地面４に接地している期間：Ｃ点からＦ点までの期間
４つ目の第１の電極体１２０２−４が被接地面４に接地している期間：Ｄ点からＥ点までの期間
パーソナルコンピュータ２２は、接地面形状算出用のプログラムを実行することにより、動歪み計２０によって検出された歪み量Ｓの波形から歪み量Ｓの大きさに基づいてＡ点乃至Ｈ点をそれぞれ判別し、各電極体が被接地面４に接地している期間を特定することにより、動的接地面形状Ｗを算出する。
【００３７】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏することは無論のこと、中継器３２を設けることにより、スリップリング１６に接続されるタイヤ側配線１４を抑制することができる。したがって、第１の電極体１２０２の数を確保しつつコスト低減を図ることができる。
【００３８】
（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は、互いに間隔をおいて配置された複数の電極体１２の間隔をタイヤ２の部分において局所的に異ならせたものである。
図１７は第３の実施の形態におけるタイヤ２のトレッド面２Ａに配置された第１、第２の電極体１２０２、１２０４および第１、第２のタイヤ側配線１４０２、１４０４の説明図、図１８は図１７のＡＡ線断面図、図１９（Ａ）はトレッド面２Ａに配置された第１、第２の電極体１２０２、１２０４の説明図、（Ｂ）は第１の電極体１２０２と算出された動的接地面形状Ｗとの対応を示す説明図である。
【００３９】
図１７、図１８に示すように、１２個の第１の電極体１２０２が互いにタイヤ２の幅方向に間隔をおいて一列に設けられ、１個の第２の電極体１２０４が設けられている。第１の実施の形態と同様に、第２の電極体１２０４のタイヤ２の周方向に沿った長さが第１の電極体１２０２の周方向に沿った長さよりも長く、かつ、タイヤ２の周方向において第１の電極体１２０２は第２の電極体１２０４の周方向の中間に位置している。
本実施の形態では、トレッド面２Ａには、４本の主溝２０２Ａ乃至２０２Ｄによって５つの陸部２０４Ａ乃至２０４Ｅが区画されている。
中央寄りの３つの陸部２０４Ｂ、２０４Ｃ、２０４Ｄには、それぞれの陸部の両側寄りの箇所に第１の電極体１２０２が１個ずつ設けられている。
両側の２つの陸部２０４Ａ、２０４Ｅには、幅方向両側の主溝２０２とショルダー部２Ｂとの間に３つの第１の電極体１２０２が間隔をおいてそれぞれ設けられている。
１２個の第１の電極体１２０２のうち、中央の陸部２０４Ｂ、２０４Ｃ、２０４Ｄに設けられた合計６個の第１の電極体１２０２はそれぞれ１本のリード線を介してスリップリング１６に接続されている。
１２個の第１の電極体１２０２のうち、両側の陸部２０４Ａ、２０４Ｅに設けられたそれぞれ３個の第１の電極体１２０２は中継器３２および１本のリード線を介してスリップリング１６に接続されている。
中央の陸部２０４Ｃには第２の電極体１２０４が設けられ、第２の電極体１２０４は１本のリード線を介してスリップリング１６に接続されている。
本実施の形態では、陸部２０４Ｂ、２０４Ｃ、２０４Ｄのうち主溝寄りの箇所にそれぞれ第１の電極体１２０２を配置すると共に、ショルダー部２Ｂ寄りの箇所に３つの第１の電極体１２０２を配置することにより、第１の電極体１２０２の間隔を局所的に異ならせた。
【００４０】
図１９（Ａ）はトレッド面２Ａに配置された第１の電極体１２０２、第２の電極体１２０４の説明図、（Ｂ）は第１の電極体１２０２と算出された動的接地面形状Ｗとの対応を示す説明図である。図中、記号●は、タイヤ２の動的接地面形状Ｗの輪郭を示すＸ座標とＹ座標とで規定される座標点を示す。
図１９（Ａ）、（Ｂ）から明らかなように、トレッド面２Ａのうち第１の電極体１２０２の間隔を密にした箇所、本実施の形態では主溝寄りの箇所およびショルダー部２Ｂ寄りの箇所の動的接地面形状Ｗをよりきめ細かく算出することができる。
したがって、動的接地面形状Ｗをよりきめ細かく得ることが必要なトレッド面２Ａの箇所に設ける第１の電極体１２０２の間隔をより密にし、そうではない箇所に設ける第１の電極体１２０２の間隔を疎にすることで、電極体の数を抑制しつつ必要とする動的接地面形状をよりきめ細かく得ることができる。
なお、第３の実施の形態では、タイヤ２の幅方向に並べられた第１の電極体１２０２の間隔をタイヤ２の部分において局所的に異ならせた場合について説明した。
しかしながら、図１３（Ａ）のように第１の電極体１２０２をタイヤ２の幅方向およびタイヤ２の周方向の全域にわたって設けた場合には、タイヤ２の幅方向および周方向の双方あるいは一方における第１の電極体１２０２の間隔を局所的に異ならせても良い。
また、図１３（Ｂ）のように第１の電極体１２０２をタイヤ２の幅方向に対して傾斜する方向に１列に並べた場合は、前記傾斜する方向における第１の電極体１２０２の間隔を局所的に異ならせても良い。
また、第１、第２の電極体１２０２，１２０４の構成は、図１７，図１８に示したものに限定されるものではなく、前述した図９，図１０，図１１に示すような構成であってもよい。
あるいは、図１２に示すように、複数の電極体１２は、互いに近接した箇所に配置された２つの電極体１２１０を一対とする電極体対３０を複数含んで構成されてもよい。この場合は、一対となる２つの電極体１２１０の間隔を、タイヤ２の部分において局所的に異ならせればよい。
【００４１】
（第４の実施の形態）
次に第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態は、第１の電極体１２０２の表面を感圧抵抗層で覆うことによりトレッド面２Ａの動的接地面形状に加えて接地圧分布を算出するようにしたものである。
図２０は第４の実施の形態におけるタイヤ２のトレッド面２Ａ近傍の断面図、図２１は第４の実施の形態における動歪み計２０で検出される歪み量を示す線図である。
図２０に示すように、トレッド面２Ａに形成された第１の電極体１２０２の表面の全域が感圧抵抗層４０で覆われている。なお、第２の電極体１２０４の表面は、第１乃至第３の実施の形態と同様に、感圧抵抗層４０で覆われておらず、被接地面４に接地したときに被接地面４と導通するように露出している。
感圧抵抗層４０は、感圧抵抗層４０に加わる圧力に応じて抵抗が変化する（圧力が大きくなるほど抵抗が低下する）材料で形成されている。このような材料として感圧導電性インクなど従来公知のさまざまな材料が使用可能である。
このような感圧抵抗層４０の抵抗率は例えば１０４〜１０６Ω・cmである。
したがって、第１の電極体１２０２に感圧抵抗層４０で構成される抵抗が直列に接続されることになる。
このように第１の電極体１２０２の表面に感圧抵抗層４０を設けた場合は、図２１に示す歪み量Ｓが動歪み計２０で検出される。
すなわち、タイヤ２が被接地面４上を転動した状態で感圧抵抗層４０が被接地面４に接地すると、歪み量Ｓは、時間経過と共に、次第に低下しやがてピークに到達し、次いでピークから上昇し元の値（非接地状態における値）に戻る。
上述のように検出される歪み量Ｓから求められる接地圧を、パーソナルコンピュータ２２を用いて、タイヤ走行方向のＸ座標とタイヤ幅方向のＹ座標とで規定される座標点ごとに算出することにより、動的接地面形状に加えて、動的な接地圧分布を算出することができる。
この場合、タイヤ側配線１４（第１、第２のタイヤ側配線１４０２、１４０４）と、スリップリング１６と、中継配線１８（第１、第２の中継配線１８０２、１８０４）と、動歪み計２０とによって、歪み量をトレッド面２Ａに加わる接地圧データとして検出する接地圧検出手段が構成される。
また、パーソナルコンピュータ２２によって、接地圧データに基づいてタイヤ２の接地圧分布を算出する接地圧分布算出手段が構成される。
したがって、第１の電極体１２０２の表面に感圧抵抗層４０を設けるという簡単な構成により、タイヤ２の動的接地面形状および動的な接地圧分布を同時に得ることができ、計測装置１０の有用性を高めることができる。
【００４２】
（電極体１２の変形例）
次に電極体１２を、フレキシブル基板を用いて構成した変形例について説明する。
図２２に示すように、フレキシブル基板４２の表面に銅箔のパターンによって複数の第１の電極体１２０２と、１つの第２の電極体１２０４とが形成されている。第１，第２の電極体１２０２，１２０４は露出しており、第１，第２の電極体１２０２，１２０４を除く銅箔のパターンは絶縁膜によって覆われて絶縁されている。
フレキシブル基板４２は、第１、第２の電極体１２０２、１２０４と接続された配線部４４が設けられており、この配線部４４がスリップリング１６を介して中継配線１８（図３）に接続されている。したがって、配線部４４がタイヤ側配線部１４を構成している。配線部４４は絶縁膜によって覆われて絶縁されている。
第１の電極体１２０２は、第１の直線Ｌ１上に間隔をおいて配置され、第２の電極体１２０４は、第１の直線Ｌ１と直交する第２の直線Ｌ２に沿って延在形成されている。
第２の電極体１２０４の長さは第１の電極体１２０２の第２の直線Ｌ２方向に沿った長さよりも長く、かつ、第２の直線Ｌ２方向において第１の電極体１２０２は第２の電極体１２０４の第２の直線Ｌ２方向の中間に位置している。
フレキシブル基板４２は、第１の直線Ｌ１をタイヤ２の幅方向と平行させた状態でタイヤ２のトレッド面２Ａに接着剤、あるいは、粘着テープを用いて接着されることにより取着されている。
配線部４４も同様に接着剤、あるいは、粘着テープを用いてタイヤ２のショルダー部などに接着されることにより取着されている。
このように、電極体１２は従来公知のさまざまな部材、部品を用いて構成することが可能である。
なお、第１、第２の電極体１２０２、１２０４の構成は、図２２に限定されるものではなく、前述した前述した図９，図１０，図１１に示すような構成であってもよい。
あるいは、図１２に示すように、複数の電極体１２は、互いに近接した箇所に配置された２つの電極体１２１０を一対とする電極体対３０を複数含んで構成されてもよい。
【００４３】
（被接地面４の変形例）
なお、実施の形態では、被接地面４を路面３上に設けた場合について説明したが、被接地面４を以下のように構成することもできる。
図２３に示すように、路面体４６と、駆動手段４８と、支持手段５０とを設ける。
路面体４６は、導電性を有する被接地面４を備えるものであり、導電性を有するスチールなどの金属材料で形成された無端ベルトで構成されている。
路面体４６は、導電性を有する被接地面４を備えればよく、非導電性を有する無端ベルトの表面に導電性を有する材料が形成されることで被接地面４を構成するなど任意である。
また、路面体４６は、モータなどの駆動源により回転される回転ドラムであってもよく、その場合は、被接地面４は回転ドラムの外周面に形成される。
【００４４】
駆動手段４８は路面体４６を駆動するものである。
駆動手段４８は、駆動ドラム５２Ａと、従動ドラム５２Ｂと、駆動モータ５４とを含んで構成されている。
路面体４６は、駆動ドラム５２Ａと、従動ドラム５２Ｂとにわたって掛け回されている。
駆動ドラム５２Ａは、駆動モータ５４によって回転駆動される。
従動ドラム５２Ｂは、回動可能に支持されている。
駆動ドラム５２Ａが駆動モータ５４によって回転駆動されることにより路面体４６が駆動ドラム５２Ａと従動ドラム５２Ｂとの間で回転駆動される。
駆動モータ５４の回転速度は、図示しないモータ駆動装置により可変され、これにより、路面体４６の走行速度が調整可能となっている。
駆動ドラム５２Ａおよび従動ドラム５２Ｂの少なくとも一方は導電性を有するスチールなどの金属材料で形成されている。
導電性を有する方のドラムの電位は基準電位とされており、本実施の形態では基準電位はアース電位である。したがって、ドラムに接触する路面体４６もアース電位とされている。
なお、駆動手段４８が路面体４６を駆動したが、駆動手段４８は、タイヤ２および路面体４６の少なくとも一方を駆動すればよい。
【００４５】
支持手段５０は、被接地面４上でタイヤ２を回転可能に支持するものである。
より詳細には、タイヤ２はホイール５のリムに組み付けられており、支持手段５０は、ホイール５が着脱自在に取り付けられ、タイヤ２を回動可能に支持し、かつ、タイヤ２に加える負荷荷重を調整できるように構成されている。
支持手段５０によってタイヤ２のトレッド面２Ａを路面体４６の被接地面４に接地させた状態で駆動モータ５４により路面体４６を走行させることにより、タイヤ２が転動される。
なお、支持手段５０は、タイヤ２のキャンバー角、スリップ角、制動力、駆動力の少なくとも１つを調整できるように構成されていてもよい。
このような支持手段５０として、従来公知のさまざまなタイヤの支持機構が使用可能である。
このように構成した場合は、支持手段５０によってタイヤ２に関するパラメータを細かく設定した状態でタイヤ２の動的接地面形状の測定を行うことができる。
【符号の説明】
【００４６】
２……タイヤ、２Ａ……トレッド面、３……路面、４……被接地面、１０……タイヤの動的接地面計測装置、１２……電極体、１２０２……第１の電極体、１２０４……第２の電極体、１２１０……電極体、１４……タイヤ側配線、１４０２……第１のタイヤ側配線、１４０４……第２のタイヤ側配線、１６……スリップリング、１８……中継配線、１８０２……第１の中継配線、１８０４……第２の中継配線、２０……動歪み計、２００２……第１の入力端、２００４……第２の入力端、２２…………パーソナルコンピュータ、２４……導通検出手段、２６……接地面形状算出手段、３０……電極体対、３２……中継器、４０……感圧抵抗層、ＲＢ……バイアス抵抗（第１の抵抗）、ＲＤ……ダミー抵抗（第２の抵抗）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの動的接地面形状を測定するタイヤの動的接地面計測装置およびタイヤの動的接地面計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タイヤを、透明板の上を走行させて下からビデオ観察することによりタイヤの動的な接地面形状を測定する技術が提案されている（特許文献１参照）。
また、圧力センサをドラムの内周面に二次元に密に配置し、タイヤをドラムの内周面で転動させ、圧力センサによって検出される圧力に基づいてタイヤの動的な接地圧力を測定する技術が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３０３２８号公報
【特許文献２】特開２０００−２２６７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前者の従来技術では、ドライバーが自動車を運転した状態で、特定のカメラ上を走行通過中のタイヤの接地面のビデオ観察を行うということから、タイヤの走行条件を細かく規定して測定することが難しい。それに加え、走行速度が速くなるほど接地端は境界が不明瞭となり、タイヤの動的接地面形状を確定し正確に測定することは難しい。
また、後者の従来技術では、以下の理由から動的接地面形状を正確に測定することが難しい。
例えば、３００ｋｍ／ｈでタイヤが走行した場合、圧力センサの検出信号を処理する計測装置の応答性が１００ｋＨｚであっても、走行方向の空間解像度は０．８３ｍｍである。
タイヤの開発を行うにあたっては、高速における動的接地面形状を正確に測定すること、言い換えると、空間分解能ならびに、各センサ間の信号の同期性（すなわち、タイヤがセンサを押圧してからセンサから信号が出るまでの時間が各センサで同期しいていること）を高めることが非常に重要である。
後者の技術で用いる圧力センサのように、接触−変形−電気的応答の順番で伝わる信号経路では、センサの突起部をタイヤが踏み押して初めて接地を検出するが、突起長さは真の接地以前に接地を検出して誤差を誘引するし、突起を低くすると突起を押す力が弱くなり感度が低下するし、感度を高くすると接地が終了して突起が下に戻るまでに遅延が大きくなるなど、接触から応答までの信号のずれ或いは遅延がアンコントロールに生じるため、特にセンサ間の信号の位相精度は揺らぎ信用が置けないものとなり、動的接地面形状を正確に測定することが難しい。
本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、タイヤの動的接地面形状を正確に測定することができるタイヤの動的接地面計測装置およびタイヤの動的接地面計測方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明のタイヤの動的接地面計測装置は、タイヤのトレッド面に形成された複数の電極体と、前記タイヤが導電性を有する被接地面上で転動した際に、前記複数の電極体同士の前記被接地面を介した導通状態を示す接地データを検出する導通検出手段と、前記接地データに基づいて前記タイヤの接地面形状を算出する接地面形状算出手段とを備えることを特徴とする。
また本発明のタイヤの動的接地面計測方法は、導電性を有する被接地面を設け、タイヤのトレッド面に複数の電極体を形成し、前記タイヤを前記被接地面上で転動させ、前記複数の電極体同士の前記被接地面を介した導通状態を示す接地データを検出し、前記接地データに基づいて前記タイヤの接地面形状を算出するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の計測装置および計測方法によれば、接地データは、電極体同士が被接地面を介して導通状態であるか、非導通状態であるかで決定されることから、遅延やセンサ間の信号の位相ずれを生じる要素がなく、被接地面と電極体との接触から応答までの信号の遅延やセンサ間の信号の位相ずれを最低限に抑制することができる。
したがって、算出されるタイヤの接地面形状の空間分解能及びセンサ間の前後の揺らぎなき状態を確保することができ、動的接地面形状を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施の形態においてタイヤの動的接地面計測装置１０が搭載された車両と路面とを模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】第１の実施の形態におけるタイヤの動的接地面計測装置１０の構成図である。
【図４】第１の実施の形態における第１、第２の電極体１２０２、１２０４の説明図である。
【図５】動歪み計２０で検出される歪み量を示す線図である。
【図６】各第１の電極体１２０２に対応する歪み量の波形を示す波形図である。
【図７】（Ａ）は各第１の電極体１２０２に対応する歪み量の波形図、（Ｂ）は動的接地面形状を求める説明図である。
【図８】算出されたタイヤ２の動的接地面形状Ｗの一例を示す説明図である。
【図９】１つの第２の電極体１２０４が複数の第１の電極体１２０２の周囲を囲むように延在形成されている場合を示す説明図である。
【図１０】１つの第２の電極体１２０４が１つの第１の電極体１２０２の周囲を囲むように延在形成されている場合を示す説明図である。
【図１１】第１の電極体１２０２がタイヤ２の幅方向に延在する直線上に間隔をおいて配置され、第２の電極体１２０４が前記直線と交差しかつタイヤ２の周方向に延在している場合を示す説明図である。
【図１２】複数の電極体１２が互いに近接した箇所に配置された２つの電極体１２１０を一対とする電極体対３０を複数含んで構成されている場合を示す説明図である。
【図１３】（Ａ）は第１の電極体１２０２がタイヤ２の幅方向およびタイヤ２の周方向の全域にわたって設けられたタイヤ２を示す斜視図、（Ｂ）は第１の電極体１２０２をタイヤ２の幅方向に対して交差する方向に間隔をおいて１列に並べて設けられたタイヤ２を示す斜視図である。
【図１４】図１３（Ｂ）に示すタイヤ２を用いた場合に動歪み計２０で検出される歪み量を示す線図である。
【図１５】第２の実施の形態における計測装置１０の要部を示す説明図である。
【図１６】第１の電極体１２０２−１乃至１２０２−４に対応する歪み量の波形図である。
【図１７】第３の実施の形態におけるタイヤ２のトレッド面２Ａに配置された第１、第２の電極体１２０２、１２０４および第１、第２のタイヤ側配線１４０２、１４０４の説明図である。
【図１８】図１７のＡＡ線断面図である。
【図１９】（Ａ）はトレッド面２Ａに配置された第１、第２の電極体１２０２、１２０４の説明図、（Ｂ）は第１の電極体１２０２と算出された動的接地面形状Ｗとの対応を示す説明図である。
【図２０】第４の実施の形態におけるタイヤ２のトレッド面２Ａ近傍の断面図である。
【図２１】第４の実施の形態における動歪み計２０で検出される歪み量を示す線図である。
【図２２】電極体１２をフレキシブル基板を用いて構成した変形例を示す説明図である。
【図２３】被接地面４を路面体４６に設けた変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
次に本発明の実施の形態に係るタイヤの動的接地面計測装置をタイヤの動的接地面計測方法と共に図面を参照して説明する。
まず、本実施の形態のタイヤの動的接地面計測装置（以下計測装置という）を用いてタイヤの動的接地面の形状を計測する際に使用される車両および路面について説明する。
図１は計測装置１０（図３）が搭載された車両と路面とを模式的に示す斜視図、図２は図１のＡ矢視図である。
図１に示すように、車両１には、４つのタイヤ２が装着されている。
例えば、左前輪のタイヤ２を計測対象として動的接地面形状を計測する場合には、このタイヤ２のトレッド面２Ａに後述する複数の電極体１２を設ける。
なお、計測対象とするタイヤ２を４つのタイヤ２のうちのどのタイヤにするかは任意であり、計測対象とするタイヤの数は２つ以上であってもよい。
【０００９】
車両１が走行する路面３上、すなわち、タイヤ２が転動する路面３上には、図1、図2、図３に示すように、導電性を有する被接地面４が形成されている。
被接地面４は、計測対象となるタイヤ２が転動した際に、複数の電極体１２が接触し、かつ、動的接地面形状を計測するに足る大きさと形状で形成されていればよく、被接地面４は少なくともトレッド面２Ａの接地面６（図４）以上の大きさを有していれば良い。
被接地面４は、例えば、図１、図２に示すように、被接地面４が車両１の進行方向と交差（直交）する方向に延在する帯状を呈していてもよいし、被接地面４が路面３の全域にわたって形成されていてもよい。
被接地面４の電気導電率は、計測装置１０の計測対象となるタイヤ２のトレッド面２Ａの電気導電率の１０３倍以上あればよい。
被接地面４は、導電性を有する材料で形成された板、例えば鉄板、銅板などを路面３に設置することで構成することができる。
また、被接地面４は、導電性を有する導電層を路面３上に形成することで構成することもできる。
導電層は、メタライジング、スパッタリング、メッキなどの従来公知のさまざまな方法で形成することができる。あるいは、導電塗料を塗布したり、硫酸銅などの導電性を有する材料を含む液体を塗布することで形成することもできる。
要するに導電性を有する被接地面４を路面３に形成できれば被接地面４の構成は限定されない。
【００１０】
次に図３を参照して計測装置１０の構成について説明する。
計測装置１０は、複数の電極体１２と、タイヤ側配線１４と、スリップリング１６と、中継配線１８と、動歪み計２０と、パーソナルコンピュータ２２とを含んで構成されている。
【００１１】
図３、図４に示すように、複数の電極体１２は、タイヤ２のトレッド面２Ａに形成されている。
複数の電極体１２は、第１の電極体１２０２と、第１の電極体１２０２の近傍に配置された第２の電極体１２０４とを含んで構成されている。
第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とはタイヤ２の幅方向に間隔をおいて配置されている。
第１の電極体１２０２はタイヤ２の幅方向に延在する直線上に（タイヤ２の周方向と交差する方向に延在する直線上に）沿って等間隔をおいて複数設けられ、第２の電極体１２０４は１つ設けられている。
したがって、第２の電極体１２０４の数は第１の電極体１２０２の数よりも少ない。
第２の電極体１２０４のタイヤ２の周方向に沿った長さは第１の電極体１２０２の周方向に沿った長さよりも長く、かつ、タイヤ２の周方向において第１の電極体１２０２は第２の電極体１２０４の周方向の中間に位置している。
なお、図３では、図面を簡略化するために第１の電極体１２０２を１つのみ示している。
【００１２】
タイヤ２が路面３上を転動することにより、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが被接地面４に接地すると、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とは被接地面４を介して導通する。
すなわち、図４に破線で示すようにトレッド面２Ａのうち被接地面４に接触する部分、すなわち接地面６上に位置する第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが被接地面４を介して導通し、接地面６から外れた第１の電極体１２０２は第２の電極体１２０４と導通しない。
第１、第２の電極体１２０２、１２０４は、トレッド面２Ａに銀ペーストを印刷、あるいは塗布あるいは転写することで構成される。本実施の形態では、第２の電極体１２０４は、少なくとも第１の電極体１２０２が被接地面４に接触している期間、被接地面４に接触するように構成されている。
第１の電極体１２０２の形状は、例えば、直径１．０ｍｍの円であり、第２の電極体１２０４の形状は、幅１．０ｍｍ、長さ１０ｍｍの直線状である。
【００１３】
このような銀ペーストの抵抗率は例えば１０−４Ω・cm以下である。
なお、銀ペーストのトレッド面２Ａへの印刷方法として、例えば、従来公知のタンポ印刷を用いることができる。
すなわち、シリンコンゴムなどの弾性材で成形されたタンポ転写体の表面に、電極体１２の形状で描かれた銀ペーストを転写したのち、タンポ転写体の表面をトレッド面２Ａに押し付けることにより銀ペーストをトレッド面２Ａに転写させることにより、電極体１２をトレッド面２Ａに形成するものである。
なお、本実施の形態では、電極体１２を銀ペーストを用いて構成したため、被接地面４（走行路面）に対する傷付き防止を図ることができ、例えば、後述する図２３で示すように、被接地面４が無端ベルトや回転ドラムのドラム面で構成されている場合、無端ベルトや回転ドラムの耐久性の向上を図る上で有利となる。
しかしながら、このような被接地面４に対する傷付きをそれほど考慮する必要がない場合は、磨耗の少ない硬い金属ピンを、トレッド面２Ａに対して凹凸のないように埋め込むことによって電極体１２を構成しても良い。すなわち、試験状況に応じて電極体１２を構成する電極材料や電極体１２の取付け構造は任意に選択可能である。
すなわち、電極体１２は上述の構成に限定されるものではなく、後述するように従来公知のさまざまな部材、部品を用いて構成することが可能である。
【００１４】
図３に示すように、タイヤ側配線１４は、第１、第２の電極体１２０２、１２０４とスリップリング１６とを接続するものである。
より詳細には、タイヤ側配線１４は、複数の第１の電極体１２０２とスリップリング１６とをそれぞれ接続する複数の第１のタイヤ側配線１４０２と、第２の電極体１２０４とスリップリング１６とを接続する第２のタイヤ側配線１４０４とを備えている。
タイヤ側配線１４は、第１、第２の電極体１２０２、１２０４からタイヤ２の部分、例えば、トレッドブロックを貫通してスリップリング１６まで延在するリード線で構成することができる。
あるいは、第１、第２の電極体１２０２、１２０４と同じ銀ペーストを第１、第２の電極体１２０２、１２０４からタイヤ主溝側面の箇所まで塗布することにより配線パターンを形成し、この配線パターンに一端を接続したリード線を主溝、ラグ溝を経由してタイヤ２側面まで引き回してタイヤ２に固定し、リード線の他端をスリップリング１６に接続することで構成してもよい。この場合、前記の配線パターンは絶縁皮膜で覆うことにより絶縁する。
【００１５】
スリップリング１６は、ホイール５の中心軸上に設けられ、タイヤ側配線１４と中継配線１８とを電気的に接続するものであり、市販品が使用可能である。
【００１６】
中継配線１８は、スリップリング１６を介してタイヤ側配線１４と後述する動歪み計２０の第１の入力端２００２、第２の入力端２００４とを電気的に接続するものである。
より詳細には、中継配線１８は、第１のタイヤ側配線１４０２と動歪み計２０の第１の入力端２００２とを接続する複数の第１の中継配線１８と、第２のタイヤ側配線１４０４と動歪み計２０の第２の入力端２００４とを接続する第２の中継配線１８とを備えている。
本実施の形態では、中継配線１８に、第１の抵抗を構成するバイアス抵抗ＲＢと、第２の抵抗を構成するダミー抵抗ＲＤとが設けられている。
バイアス抵抗ＲＢは、各第１の中継配線１８０２に直列に接続される。
バイアス抵抗ＲＢは、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが導通したときに動歪み計２０の第１、第２の入力端２００２、２００４に流れる検出電流を制限するためのものであり、例えば、５ｋΩ程度に設定される。
ダミー抵抗ＲＤは、第１の入力端２００２と第２の入力端２００４との間に接続され、本実施の形態では、中継配線１８と基準電位（アース電位）との間に接続される。
ダミー抵抗ＲＤは、動歪み計２０の第１、第２の入力端２００２、２００４に流れる検出電流が適切な範囲となるようにするものである。
通常、動歪み計２０の第１、第２の入力端２００２、２００４（入力チャンネル）には、所定の抵抗値（例えば１２０Ω）の歪みゲージが接続されるため、ダミー抵抗ＲＤもこの抵抗値と同程度に設定される。
本実施の形態では、第１の電極体１２０２毎に１つのバイアス抵抗ＲＢと１つのダミー抵抗ＲＤとが設けられ、各バイアス抵抗ＲＢは同一の抵抗値とされ、各ダミー抵抗ＲＤも同一の抵抗値とされている。
【００１７】
動歪み計２０は、第１、第２の入力端２００２、２００４からなる一組の入力端（入力チャンネル）を複数組（複数チャンネル）備えている。
動歪み計２０は、第１、第２の入力端２００２、２００４に歪みゲージが接続された場合、この歪みゲージから入力される検出電流（検出電圧）に基づいて検出した歪みゲージの抵抗値から歪み量を算出し、歪み量を時系列データとして測定し記録するものであり、このような動歪み計２０は市販されている。
動歪み計２０による歪み量の算出は、予め定められたサンプリング周期でサンプリングされた検出電流に基づいてなされ、したがって、歪み量は、前記のサンプリング周期でサンプリングされた時系列データである。
本実施の形態では、動歪み計２０の第１の入力端２００２は各第１の電極体１２０２に対応する第１の中継配線１８０２に接続されている。第２の入力端２００４は第２の電極体１２０４に対応する第２の中継配線１８０４に接続されると共に、前記の基準電位（アース電位）に接続されている。
なお、本実施の形態では、第２のタイヤ側配線１４０４と、スリップリング１６と、第２の中継配線１８とが、第２の入力端２００４と第２の電極体１２０４とを接続する信号線を構成している。
したがって、動歪み計２０は、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが非導通であるときに、ダミー抵抗ＲＤの抵抗値に対応する第１の歪み量を測定し、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが被接地面４を介して導通したときに、ダミー抵抗ＲＤとバイアス抵抗ＲＢとが並列接続された抵抗値に対応する第２の歪み量を測定する。
したがって、第１の歪み量が検出された第１の電極体１２０２は、被接地面４に接地しておらず、第２の歪み量が検出された第１の電極体１２０２は、被接地面４に接地していることになる。
本実施の形態では、動歪み計２０によって検出される歪み量が第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との被接地面４を介した導通状態を示す接地データであり、歪み量の時系列データが接地データの時系列データである。
なお、動歪み計２０の応答周波数は、例えば、２．５ｋＨｚ以上であることがタイヤ２の動的接地面形状を算出する際の空間分解能を確保する上で好ましく、１０ｋＨｚ以上であることが空間分解能を確保する上でより好ましい。
【００１８】
パーソナルコンピュータ２２は、予めインストールされた接地面形状算出用のプログラムを実行することにより、動歪み計２０から供給される時系列データとしての歪み量に基づいてタイヤ２の動的接地面形状を算出するものである。
タイヤ２の接地面形状の算出は、時系列データと、タイヤ２の走行速度と、第１、第２の電極体１２０２、１２０４の位置データとに基づいてなされる。
【００１９】
本実施の形態では、タイヤ側配線１４と、スリップリング１６と、中継配線１８と、動歪み計２０とによって、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との導通状態を示す接地データを検出する導通検出手段２４が構成されている。
また、パーソナルコンピュータ２２によって、接地データに基づいてタイヤ２の接地面形状を測定する接地面形状算出手段２６が構成されている。
【００２０】
次に計測装置１０の動作について説明する。
図１、図３に示すように、複数の電極体１２（第１の電極体１２０２、第２の電極体１２０４）がトレッド面２Ａに形成されたタイヤ２が装着された車両１を用意する。
車両１で路面３を走行させて計測対象となるタイヤ２を被接地面４上で転動させ、計測装置１０によるタイヤ２の動的接地面の形状の計測動作を実行する。
【００２１】
図５は動歪み計２０で検出される歪み量を示す線図であり、横軸は時間、縦軸は歪み量（μＳＴ）を示す。
第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが導通していない期間（第１の電極体１２０２と被接地面４とが接地していない期間）は歪み量が第１の値を維持する。
第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが導通すると歪み量が第１の値よりも小さい第２の値まで低下し、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが導通している期間（第１の電極体１２０２と被接地面４とが接地している期間）、歪み量が第２の値を維持し、やがて第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とが導通しなくなると歪み量が第１の値に戻る。
本実施の形態では、第１の電極体１２０２がタイヤ２の幅方向に一列に並べられているため、各第１の電極体１２０２に対応する歪み量は、タイヤ２が１回転する毎に１回生じる矩形状のパルス波形を呈する。
【００２２】
図６は第１の電極体１２０４が４つ設けられた場合における各第１の電極体１２０４に対応する歪み量の波形を示す波形図である。
この場合、４つの第１の電極体１２０４に対応して４つの歪み量Ｓ１〜Ｓ４が動歪み計２０によって検出される。
図６に示すように、トレッド面２Ａが被接地面４に接地する動的接地面形状に応じた各歪み量の波形が検出される。
すなわち、歪み量が第１の値から第２の値となるタイミングがトレッド面２Ａが被接地面４に接地した位置を示し、歪み量が第２の値から第１の値となるタイミングがトレッド面２Ａが被接地面４から離間した位置を示す。
また、歪み量が第２の値を維持している期間が、トレッド面２Ａが被接地面４に接地している期間を示す。
【００２３】
図７（Ａ）は各第１の電極体１２０２に対応する歪み量の波形図、（Ｂ）は動的接地面形状を求める説明図である。
図７（Ａ）に示すように各歪み量Ｓ１〜Ｓ４が検出されたものとする。
この場合、各歪み量が第２の値に遷移した時点を接地開始点Ｐ１、第２の値から第１の値に遷移した時点を接地終了点Ｐ２とする。
図７（Ｂ）に示すように、タイヤ走行方向をＸ軸とし、タイヤ幅方向をＹ軸とする２次元座標の平面を考え、タイヤ２の動的接地面形状Ｗの輪郭をＸ座標とＹ座標とで規定する。図中、記号●は、タイヤ２の動的接地面形状Ｗの輪郭を示すＸ座標とＹ座標とで規定される座標点を示す。
すると、Ｘ座標はタイヤ２の走行速度Ｖ（路面体１２の走行速度）と接地開始点Ｐ１および接地終了点Ｐ２に対応する時間との積によって決定され、Ｙ座標はタイヤ２の幅方向における各電極体の位置によって決定される。
図７（Ｂ）では、タイヤ２の幅方向において４つの電極体が等間隔ΔＷで並んでいる例を示す。
パーソナルコンピュータ２２は、動的歪み計２４によって検出され記録された各歪み量の時系列データと、既知であるタイヤ２の走行速度Ｖと、既知であるタイヤ２の幅方向における各電極体の位置とから上述した原理に基づいてタイヤ２の動的接地面形状Ｗを特定する座標値を算出し、任意の記録媒体に記憶する。
そして、パーソナルコンピュータ２２は、算出された座標値に基づいてタイヤ２の動的接地面形状Ｗをディスプレイに表示出力し、あるいは、プリンタから印刷出力する。
図８は、タイヤ２の幅方向において３０個の第１の電極体１２０２が等間隔で並んでいる場合に算出されたタイヤ２の動的接地面形状Ｗの一例を示す説明図である。
このようにして算出されたタイヤ２の動的接地面形状Ｗは、タイヤ２の開発、評価、試験などさまざまな目的に供される。
【００２４】
以上説明したように本実施の形態によれば、導電性を有する被接地面４を設け、タイヤ２のトレッド面２Ａに複数の電極体１２を形成し、タイヤ２を被接地面４上で転動させ、複数の電極体１２同士の被接地面４を介した導通状態を示す接地データを検出し、接地データに基づいてタイヤ２の接地面形状を算出するようにした。
そのため、接地データは、電極体１２同士が被接地面４を介して導通状態であるか、非導通状態であるかで決定されることから、遅延やセンサ間の信号の位相ずれを生じる要素がなく、被接地面４と電極体１２との接触から応答までの信号の遅延やセンサ間の信号の位相ずれを最低限に抑制することができる。したがって、算出されるタイヤの接地面形状の空間分解能及びセンサ間の前後の揺らぎなき状態を確保することができ、動的接地面形状を正確に測定することができる。
また、計測装置１０による動的接地面形状の計測にあたっては、被接地面４と、計測装置１０とを電気的に接続する必要がなく、電極体１２を設けたタイヤ２を車両１に装着すると共に、車両１側に計測装置１０を搭載するだけでよい。
したがって、タイヤ２の動的接地面形状の計測を屋内で行わなければならないという制約がなくなり、車両１を路面３で走行させた状態での動的接地面形状の計測を簡単に行うことができる。そのため、タイヤ２を含む車両１全体としての走行性能やドライブフィーリングと、タイヤ２の動的接地面形状との双方を同時に計測する上で有利となる。
また、被接地面４を路面３上に設けるという簡単な構成で計測を実施できるため、タイヤ２の動的接地面形状の計測に要する設備コストを抑制する上で有利となる。
【００２５】
また、本実施の形態では、導通検出手段２４を市販されている動歪み計２０を用いて構成したので、計測装置１０を簡単に構成することができる。
しかしながら、導通検出手段２４は接地データを検出することができればよく、動歪み計２０に代えて従来公知のさまざまな信号検出回路を用いることができることは無論である。
【００２６】
なお、第１の電極体１２０２が被接地面４に被接地面４に接触している際に、第２の電極体１２０４が被接地面４に対して安定して接触していないと、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との被接地面４を介しての導通状態および非導通状態の検出を安定して行うことができない。
本実施の形態では、第２の電極体１２０４は、少なくとも第１の電極体１２０２が被接地面４に接触している期間、被接地面４に接触するように構成されているため、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との被接地面４を介しての導通状態および非導通状態の検出を安定して行うことができる。
【００２７】
また、本実施の形態では、１つの第２の電極体１２０４に対して複数の第１の電極体１２０２を設けることにより、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との被接地面４を介しての導通状態および非導通状態の検出を行うようにした。
すなわち、第１、第２の電極体１２０２、１２０４および被接地面４が、第２の電極体１２０４を共通端子としたスイッチを構成することになる。
したがって、第２の電極体１２０４に関わる配線数、すなわち、第２のタイヤ側配線１４０４の数、第２の中継配線１８０４の数、スリップリング１６の極数を抑制することができる。そのため、配線の簡素化を図りつつ第１の電極体１２０２の数を増やすことができ、動的接地面形状の計測箇所の数を確保する上で有利となる。
なお、本実施の形態では、１つの第２の電極体１２０４に対して複数の第１の電極体１２０２を設けた場合について説明したが、複数の第２の電極体１２０４を離散的に配置した場合についても、本実施の形態と同様に、スリップリング１６を経由する前に電気的に束ねて合体してすれば、スリップリング１６の極数を抑制することができる。
【００２８】
また、本実施の形態では、図４に示すように、第２の電極体１２０４のタイヤ２の周方向に沿った長さが第１の電極体１２０２の周方向に沿った長さよりも長く、かつ、タイヤ２の周方向において第１の電極体１２０２は第２の電極体１２０４の周方向の中間に位置している場合について説明したが、以下のような形態であってもよい。
（１）図４において、第１、第２の電極体１２０２、１２０４からなる一列の電極体１２がタイヤ２の周方向に間隔をおいた複数箇所に設けられていてもよい。
この場合は、電極体１２の列を設けた複数箇所における動的接地面形状Ｗを測定することができる。
【００２９】
（２）図９に示すように、１つの第２の電極体１２０４が複数の第１の電極体１２０２の周囲を囲むように延在形成されている。
この場合、第２の電極体１２０４は、少なくとも第１の電極体１２０２が被接地面４に接触している期間、被接地面４に接触するように構成されているため、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との被接地面４を介しての導通状態および非導通状態の検出を安定して行うことができる。
また、図９において、第１、第２の電極体１２０２、１２０４からなる一列の電極体１２がタイヤ２の周方向に間隔をおいた複数箇所に設けられていてもよい。
この場合は、電極体１２の列を設けた複数箇所における動的接地面形状Ｗを測定することができる。
【００３０】
（３）図１０に示すように、１つの第２の電極体１２０４が１つの第１の電極体１２０２の周囲を囲むように延在形成されている。
この場合も、上記（２）の構成と同様に、第２の電極体１２０４は、少なくとも第１の電極体１２０２が被接地面４に接触している期間、被接地面４に接触するように構成されているため、第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４との被接地面４を介しての導通状態および非導通状態の検出を安定して行うことができる。
また、図１０において、第１、第２の電極体１２０２、１２０４からなる一列の電極体１２がタイヤ２の周方向に間隔をおいた複数箇所に設けられていてもよい。
この場合は、電極体１２の列を設けた複数箇所における動的接地面形状Ｗを測定することができる。
【００３１】
（４）図１１に示すように、第１の電極体１２０２は、タイヤ２の幅方向に延在する直線上に（タイヤ２の周方向と交差する方向に延在する直線上に）間隔をおいて配置され、第２の電極体１２０４は、前記直線と交差しかつタイヤ２の周方向に延在している。
第１の電極体１２０２からなる一列の電極体はタイヤ２の周方向に間隔をおいた複数箇所に設けられている。
この場合、導通検出手段２４は、第１の電極体１２０２のそれぞれと、第２の電極体１２０４との導通状態を接地データとして検出する。
この場合は、電極体１２の列を設けた複数箇所における動的接地面形状Ｗを測定することができる。
また、第１の電極体１２０２の数に拘らず、第２の電極体１２０４が１つで済むため、第２の電極体１２０４に関わる配線数を抑制する上でより有利となる。そのため、配線の簡素化を図りつつ第１の電極体１２０２の数を増やすことができ、動的接地面形状の計測箇所の数を確保する上で有利となる。
【００３２】
（５）図１２に示すように、複数の電極体１２は、互いに近接した箇所に配置された２つの電極体１２１０を一対とする電極体対３０を複数含んで構成されている。
導通検出手段２４は、各電極対３０の導通状態を接地データとして検出する。
そして、タイヤ側配線１４および中継配線１８は、１つの電極体対３０を構成する２つの電極体１２１０のうちの一方の電極体１２１０を第１の入力端２００２側に接続し、他方の電極体１２１０を第２の入力端２００４側に接続するように構成される。
パーソナルコンピュータ２２によるタイヤ２の動的接地面形状の算出は、時系列データと、タイヤ２の走行速度と、電極体対３０を構成する２つの電極体１２１０の位置データとに基づいてなされる。
この場合、電極体１２は互いに近接した箇所に配置されていればよく、電極体１２を第１の電極体１２０２と第２の電極体１２０４とに分化しない（区別しない）ため、電極体１２の構成が簡素化され、電極体１２の製造コストを抑制する上で有利となる。
また、図１２において、電極体対３０からなる一列の電極体１２がタイヤ２の周方向に間隔をおいた複数箇所に設けられていてもよい。
この場合は、電極体１２の列を設けた複数箇所における動的接地面形状Ｗを測定することができる。
【００３３】
さらに、上述した（１）〜（４）の構成において、第１の電極体１２０２の配置が以下のような形態であってもよい。
（６）図１３（Ａ）に示すように、第１の電極体１２０２を互いにタイヤ２の幅方向およびタイヤ２の周方向の全域にわたって設ける。第１の電極体１２０２はタイヤ２の幅方向および周方向に等間隔をおいて配置される。なお、図１３（Ａ）、（Ｂ）において第２の電極体１２０４の図示は省略している。
この場合は、トレッド面２Ａの全域にわたって動的接地面形状Ｗを測定することができる。
なお、図１３（Ａ）の場合においては、パーソナルコンピュータ２２において、動的歪み計２４によって検出され記録された各歪み量の時系列データと、既知であるタイヤ２の走行速度Ｖと、既知であるタイヤ２の幅方向およびタイヤ２の走行方向における各第１の電極体１２０２の位置とから第１の実施の形態で説明した原理に基づいてタイヤ２の動的接地面形状Ｗを特定する座標値を算出することになる。
【００３４】
（７）図１３（Ｂ）に示すように、第１の電極体１２０２を互いにタイヤ２の幅方向に対して傾斜する方向に等間隔をおいて１列に並べて設ける。言い換えると、第１の電極体１２０２を互いにタイヤ２の周方向と交差する方向に延在する直線上に）に等間隔をおいて１列に並べて設ける。
そして、第１の電極体１２０２を１つの第１のタイヤ側配線１４０２に共通接続すると共に、ダミー抵抗ＲＤ、バイアス抵抗ＲＢも１つずつ設ける。
動歪み計２０では、図１４に示すような歪み量Ｓ１０が検出される。
パーソナルコンピュータ２２は、既知であるタイヤ２の周方向における第１の電極体１２０２の位置に基づいて、歪み量Ｓ１０から各第１の電極体１２０２に対応する歪み量Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４をそれぞれ分離して求め、それら歪み量Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４に基づいて、動的接地面形状Ｗを算出する。
この場合は、スリップリング１６に接続されるタイヤ側配線１４の数を抑制することができるので、第１の電極体１２０２の数を確保しつつコスト低減を図ることができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付して説明を省略し、あるいは、説明を簡単に行う。
第２の実施の形態は、タイヤ側配線１４に中継器３２を設けることにより、タイヤ側配線１４の数を抑制したものである。
図１５は第２の実施の形態における計測装置１０の要部を示す説明図、図１６は４つの第１の電極体１２０２−１〜１２０２−４に対応する歪み量の波形図である。
図１５に示すように、４つの第１の電極体１２０２−１〜１２０２−４と、１つの第２の電極体１２０４が設けられている。第２の実施の形態においても第１の実施の形態（図４）と同様に、第１の電極体１２０２はタイヤ２の幅方向に延在する直線上に沿って等間隔をおいて１列に設けられている。
そして、４つの第１の電極体１２０２−１〜１２０２−４のそれぞれに第１乃至第４のバイアス抵抗ＲＢ１〜ＲＢ４がそれぞれ直列に接続され、各バイアス抵抗ＲＢ１〜ＲＢ４は、スリップリング１６に対して１本のリード線を介して共通接続されている。これにより、スリップリング１６に接続されるタイヤ側配線１４（第１のタイヤ側配線１４０２）が抑制されている。
言い換えると、第１の抵抗は、一端が第１の電極体１２０２に接続され、他端が共通接続された互いに抵抗値が異なるＮ個（Ｎは２以上の自然数）の抵抗を備える中継器３２で構成され、共通接続された箇所がスリップリング１６、第１の中継配線１８０２を介して第１の入力端２００２に接続されている。
第２の電極体１２０４は、第２のタイヤ側配線１４０４、スリップリング１６、第２の中継配線１８０４を介して第２の入力端２００４に接続されている。
【００３６】
第１乃至第４のバイアス抵抗ＲＢ１〜ＲＢ４は互いに異なる抵抗値とされ、本実施の形態では、ＲＢ１＝４０ｋΩ、ＲＢ２＝２０ｋΩ、ＲＢ３＝１０ｋΩ、ＲＢ４＝５ｋΩである。すなわち、ＲＢ１：ＲＢ２：ＲＢ３：ＲＢ４は、８：４：２：１（２３：２２：２１：２０）の比率となっている。
このような計測装置１０を用いて歪み量Ｓの検出を行うと、図１６に示すような波形が得られる。
この場合、４つの第１の電極体１２０２−１〜１２０２−４がこの順番で被接地面４に順番に接地され、かつ、逆の順番で被接地面４との接地が解除されるものとする。
すると、第１乃至第４のバイアス抵抗ＲＢ１〜ＲＢ４の抵抗値が上述のような大小関係にあることから、図１６に示すように、歪み量Ｓは、バイアス抵抗の組み合わせに応じて４段階に変化することになる。
歪み量Ｓの波形のＡ点乃至Ｈ点と、電極体と、バイアス抵抗の組み合わせとの関係は以下の通りである。
Ａ点、Ｈ点：１つの第１の電極体１２０２−１が接地し、第１のバイアス抵抗ＲＢ１が機能
Ｂ点、Ｇ点：２つの第１の電極体１２０２−１、１２０２−２が接地し、第１、第２のバイアス抵抗ＲＢ１、ＲＢ２が並列抵抗として機能
Ｃ点、Ｆ点：３つの第１の電極体１２０２−１、１２０２−２、１２０２−３が接地し、第１、第２、第３のバイアス抵抗ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３が並列抵抗として機能
Ｄ点、Ｅ点、：４つの第１の電極体１２０２−１、１２０２−２、１２０２−３、１２０２−４が接地し、第１、第２、第３、第４のバイアス抵抗ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３、ＲＢ４が並列抵抗として機能
したがって、各第１の電極体１２０２−１〜１２０２−４が被接地面４に接地している期間は以下のように特定される。
１つ目の第１の電極体１２０２−１が被接地面４に接地している期間：Ａ点からＨ点までの期間
２つ目の第１の電極体１２０２−２が被接地面４に接地している期間：Ｂ点からＧ点までの期間
３つ目の第１の電極体１２０２−３が被接地面４に接地している期間：Ｃ点からＦ点までの期間
４つ目の第１の電極体１２０２−４が被接地面４に接地している期間：Ｄ点からＥ点までの期間
パーソナルコンピュータ２２は、接地面形状算出用のプログラムを実行することにより、動歪み計２０によって検出された歪み量Ｓの波形から歪み量Ｓの大きさに基づいてＡ点乃至Ｈ点をそれぞれ判別し、各電極体が被接地面４に接地している期間を特定することにより、動的接地面形状Ｗを算出する。
【００３７】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏することは無論のこと、中継器３２を設けることにより、スリップリング１６に接続されるタイヤ側配線１４を抑制することができる。したがって、第１の電極体１２０２の数を確保しつつコスト低減を図ることができる。
【００３８】
（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は、互いに間隔をおいて配置された複数の電極体１２の間隔をタイヤ２の部分において局所的に異ならせたものである。
図１７は第３の実施の形態におけるタイヤ２のトレッド面２Ａに配置された第１、第２の電極体１２０２、１２０４および第１、第２のタイヤ側配線１４０２、１４０４の説明図、図１８は図１７のＡＡ線断面図、図１９（Ａ）はトレッド面２Ａに配置された第１、第２の電極体１２０２、１２０４の説明図、（Ｂ）は第１の電極体１２０２と算出された動的接地面形状Ｗとの対応を示す説明図である。
【００３９】
図１７、図１８に示すように、１２個の第１の電極体１２０２が互いにタイヤ２の幅方向に間隔をおいて一列に設けられ、１個の第２の電極体１２０４が設けられている。第１の実施の形態と同様に、第２の電極体１２０４のタイヤ２の周方向に沿った長さが第１の電極体１２０２の周方向に沿った長さよりも長く、かつ、タイヤ２の周方向において第１の電極体１２０２は第２の電極体１２０４の周方向の中間に位置している。
本実施の形態では、トレッド面２Ａには、４本の主溝２０２Ａ乃至２０２Ｄによって５つの陸部２０４Ａ乃至２０４Ｅが区画されている。
中央寄りの３つの陸部２０４Ｂ、２０４Ｃ、２０４Ｄには、それぞれの陸部の両側寄りの箇所に第１の電極体１２０２が１個ずつ設けられている。
両側の２つの陸部２０４Ａ、２０４Ｅには、幅方向両側の主溝２０２とショルダー部２Ｂとの間に３つの第１の電極体１２０２が間隔をおいてそれぞれ設けられている。
１２個の第１の電極体１２０２のうち、中央の陸部２０４Ｂ、２０４Ｃ、２０４Ｄに設けられた合計６個の第１の電極体１２０２はそれぞれ１本のリード線を介してスリップリング１６に接続されている。
１２個の第１の電極体１２０２のうち、両側の陸部２０４Ａ、２０４Ｅに設けられたそれぞれ３個の第１の電極体１２０２は中継器３２および１本のリード線を介してスリップリング１６に接続されている。
中央の陸部２０４Ｃには第２の電極体１２０４が設けられ、第２の電極体１２０４は１本のリード線を介してスリップリング１６に接続されている。
本実施の形態では、陸部２０４Ｂ、２０４Ｃ、２０４Ｄのうち主溝寄りの箇所にそれぞれ第１の電極体１２０２を配置すると共に、ショルダー部２Ｂ寄りの箇所に３つの第１の電極体１２０２を配置することにより、第１の電極体１２０２の間隔を局所的に異ならせた。
【００４０】
図１９（Ａ）はトレッド面２Ａに配置された第１の電極体１２０２、第２の電極体１２０４の説明図、（Ｂ）は第１の電極体１２０２と算出された動的接地面形状Ｗとの対応を示す説明図である。図中、記号●は、タイヤ２の動的接地面形状Ｗの輪郭を示すＸ座標とＹ座標とで規定される座標点を示す。
図１９（Ａ）、（Ｂ）から明らかなように、トレッド面２Ａのうち第１の電極体１２０２の間隔を密にした箇所、本実施の形態では主溝寄りの箇所およびショルダー部２Ｂ寄りの箇所の動的接地面形状Ｗをよりきめ細かく算出することができる。
したがって、動的接地面形状Ｗをよりきめ細かく得ることが必要なトレッド面２Ａの箇所に設ける第１の電極体１２０２の間隔をより密にし、そうではない箇所に設ける第１の電極体１２０２の間隔を疎にすることで、電極体の数を抑制しつつ必要とする動的接地面形状をよりきめ細かく得ることができる。
なお、第３の実施の形態では、タイヤ２の幅方向に並べられた第１の電極体１２０２の間隔をタイヤ２の部分において局所的に異ならせた場合について説明した。
しかしながら、図１３（Ａ）のように第１の電極体１２０２をタイヤ２の幅方向およびタイヤ２の周方向の全域にわたって設けた場合には、タイヤ２の幅方向および周方向の双方あるいは一方における第１の電極体１２０２の間隔を局所的に異ならせても良い。
また、図１３（Ｂ）のように第１の電極体１２０２をタイヤ２の幅方向に対して傾斜する方向に１列に並べた場合は、前記傾斜する方向における第１の電極体１２０２の間隔を局所的に異ならせても良い。
また、第１、第２の電極体１２０２，１２０４の構成は、図１７，図１８に示したものに限定されるものではなく、前述した図９，図１０，図１１に示すような構成であってもよい。
あるいは、図１２に示すように、複数の電極体１２は、互いに近接した箇所に配置された２つの電極体１２１０を一対とする電極体対３０を複数含んで構成されてもよい。この場合は、一対となる２つの電極体１２１０の間隔を、タイヤ２の部分において局所的に異ならせればよい。
【００４１】
（第４の実施の形態）
次に第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態は、第１の電極体１２０２の表面を感圧抵抗層で覆うことによりトレッド面２Ａの動的接地面形状に加えて接地圧分布を算出するようにしたものである。
図２０は第４の実施の形態におけるタイヤ２のトレッド面２Ａ近傍の断面図、図２１は第４の実施の形態における動歪み計２０で検出される歪み量を示す線図である。
図２０に示すように、トレッド面２Ａに形成された第１の電極体１２０２の表面の全域が感圧抵抗層４０で覆われている。なお、第２の電極体１２０４の表面は、第１乃至第３の実施の形態と同様に、感圧抵抗層４０で覆われておらず、被接地面４に接地したときに被接地面４と導通するように露出している。
感圧抵抗層４０は、感圧抵抗層４０に加わる圧力に応じて抵抗が変化する（圧力が大きくなるほど抵抗が低下する）材料で形成されている。このような材料として感圧導電性インクなど従来公知のさまざまな材料が使用可能である。
このような感圧抵抗層４０の抵抗率は例えば１０４〜１０６Ω・cmである。
したがって、第１の電極体１２０２に感圧抵抗層４０で構成される抵抗が直列に接続されることになる。
このように第１の電極体１２０２の表面に感圧抵抗層４０を設けた場合は、図２１に示す歪み量Ｓが動歪み計２０で検出される。
すなわち、タイヤ２が被接地面４上を転動した状態で感圧抵抗層４０が被接地面４に接地すると、歪み量Ｓは、時間経過と共に、次第に低下しやがてピークに到達し、次いでピークから上昇し元の値（非接地状態における値）に戻る。
上述のように検出される歪み量Ｓから求められる接地圧を、パーソナルコンピュータ２２を用いて、タイヤ走行方向のＸ座標とタイヤ幅方向のＹ座標とで規定される座標点ごとに算出することにより、動的接地面形状に加えて、動的な接地圧分布を算出することができる。
この場合、タイヤ側配線１４（第１、第２のタイヤ側配線１４０２、１４０４）と、スリップリング１６と、中継配線１８（第１、第２の中継配線１８０２、１８０４）と、動歪み計２０とによって、歪み量をトレッド面２Ａに加わる接地圧データとして検出する接地圧検出手段が構成される。
また、パーソナルコンピュータ２２によって、接地圧データに基づいてタイヤ２の接地圧分布を算出する接地圧分布算出手段が構成される。
したがって、第１の電極体１２０２の表面に感圧抵抗層４０を設けるという簡単な構成により、タイヤ２の動的接地面形状および動的な接地圧分布を同時に得ることができ、計測装置１０の有用性を高めることができる。
【００４２】
（電極体１２の変形例）
次に電極体１２を、フレキシブル基板を用いて構成した変形例について説明する。
図２２に示すように、フレキシブル基板４２の表面に銅箔のパターンによって複数の第１の電極体１２０２と、１つの第２の電極体１２０４とが形成されている。第１，第２の電極体１２０２，１２０４は露出しており、第１，第２の電極体１２０２，１２０４を除く銅箔のパターンは絶縁膜によって覆われて絶縁されている。
フレキシブル基板４２は、第１、第２の電極体１２０２、１２０４と接続された配線部４４が設けられており、この配線部４４がスリップリング１６を介して中継配線１８（図３）に接続されている。したがって、配線部４４がタイヤ側配線部１４を構成している。配線部４４は絶縁膜によって覆われて絶縁されている。
第１の電極体１２０２は、第１の直線Ｌ１上に間隔をおいて配置され、第２の電極体１２０４は、第１の直線Ｌ１と直交する第２の直線Ｌ２に沿って延在形成されている。
第２の電極体１２０４の長さは第１の電極体１２０２の第２の直線Ｌ２方向に沿った長さよりも長く、かつ、第２の直線Ｌ２方向において第１の電極体１２０２は第２の電極体１２０４の第２の直線Ｌ２方向の中間に位置している。
フレキシブル基板４２は、第１の直線Ｌ１をタイヤ２の幅方向と平行させた状態でタイヤ２のトレッド面２Ａに接着剤、あるいは、粘着テープを用いて接着されることにより取着されている。
配線部４４も同様に接着剤、あるいは、粘着テープを用いてタイヤ２のショルダー部などに接着されることにより取着されている。
このように、電極体１２は従来公知のさまざまな部材、部品を用いて構成することが可能である。
なお、第１、第２の電極体１２０２、１２０４の構成は、図２２に限定されるものではなく、前述した前述した図９，図１０，図１１に示すような構成であってもよい。
あるいは、図１２に示すように、複数の電極体１２は、互いに近接した箇所に配置された２つの電極体１２１０を一対とする電極体対３０を複数含んで構成されてもよい。
【００４３】
（被接地面４の変形例）
なお、実施の形態では、被接地面４を路面３上に設けた場合について説明したが、被接地面４を以下のように構成することもできる。
図２３に示すように、路面体４６と、駆動手段４８と、支持手段５０とを設ける。
路面体４６は、導電性を有する被接地面４を備えるものであり、導電性を有するスチールなどの金属材料で形成された無端ベルトで構成されている。
路面体４６は、導電性を有する被接地面４を備えればよく、非導電性を有する無端ベルトの表面に導電性を有する材料が形成されることで被接地面４を構成するなど任意である。
また、路面体４６は、モータなどの駆動源により回転される回転ドラムであってもよく、その場合は、被接地面４は回転ドラムの外周面に形成される。
【００４４】
駆動手段４８は路面体４６を駆動するものである。
駆動手段４８は、駆動ドラム５２Ａと、従動ドラム５２Ｂと、駆動モータ５４とを含んで構成されている。
路面体４６は、駆動ドラム５２Ａと、従動ドラム５２Ｂとにわたって掛け回されている。
駆動ドラム５２Ａは、駆動モータ５４によって回転駆動される。
従動ドラム５２Ｂは、回動可能に支持されている。
駆動ドラム５２Ａが駆動モータ５４によって回転駆動されることにより路面体４６が駆動ドラム５２Ａと従動ドラム５２Ｂとの間で回転駆動される。
駆動モータ５４の回転速度は、図示しないモータ駆動装置により可変され、これにより、路面体４６の走行速度が調整可能となっている。
駆動ドラム５２Ａおよび従動ドラム５２Ｂの少なくとも一方は導電性を有するスチールなどの金属材料で形成されている。
導電性を有する方のドラムの電位は基準電位とされており、本実施の形態では基準電位はアース電位である。したがって、ドラムに接触する路面体４６もアース電位とされている。
なお、駆動手段４８が路面体４６を駆動したが、駆動手段４８は、タイヤ２および路面体４６の少なくとも一方を駆動すればよい。
【００４５】
支持手段５０は、被接地面４上でタイヤ２を回転可能に支持するものである。
より詳細には、タイヤ２はホイール５のリムに組み付けられており、支持手段５０は、ホイール５が着脱自在に取り付けられ、タイヤ２を回動可能に支持し、かつ、タイヤ２に加える負荷荷重を調整できるように構成されている。
支持手段５０によってタイヤ２のトレッド面２Ａを路面体４６の被接地面４に接地させた状態で駆動モータ５４により路面体４６を走行させることにより、タイヤ２が転動される。
なお、支持手段５０は、タイヤ２のキャンバー角、スリップ角、制動力、駆動力の少なくとも１つを調整できるように構成されていてもよい。
このような支持手段５０として、従来公知のさまざまなタイヤの支持機構が使用可能である。
このように構成した場合は、支持手段５０によってタイヤ２に関するパラメータを細かく設定した状態でタイヤ２の動的接地面形状の測定を行うことができる。
【符号の説明】
【００４６】
２……タイヤ、２Ａ……トレッド面、３……路面、４……被接地面、１０……タイヤの動的接地面計測装置、１２……電極体、１２０２……第１の電極体、１２０４……第２の電極体、１２１０……電極体、１４……タイヤ側配線、１４０２……第１のタイヤ側配線、１４０４……第２のタイヤ側配線、１６……スリップリング、１８……中継配線、１８０２……第１の中継配線、１８０４……第２の中継配線、２０……動歪み計、２００２……第１の入力端、２００４……第２の入力端、２２…………パーソナルコンピュータ、２４……導通検出手段、２６……接地面形状算出手段、３０……電極体対、３２……中継器、４０……感圧抵抗層、ＲＢ……バイアス抵抗（第１の抵抗）、ＲＤ……ダミー抵抗（第２の抵抗）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのトレッド面に形成された複数の電極体と、
前記タイヤが導電性を有する被接地面上で転動した際に、前記複数の電極体同士の前記被接地面を介した導通状態を示す接地データを検出する導通検出手段と、
前記接地データに基づいて前記タイヤの接地面形状を算出する接地面形状算出手段と、
を備えることを特徴とするタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項２】
前記複数の電極体は、第１の電極体と、前記第１の電極体の近傍に配置された第２の電極体とを含んで構成され、
前記導通検出手段は、前記第１の電極体と前記第２の電極体との導通状態を前記接地データとして検出する、
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項３】
前記第１の電極体と前記第２の電極体とは前記タイヤの幅方向に間隔をおいて配置され、
前記第２の電極体の前記タイヤの周方向に沿った長さが前記第１の電極体の前記周方向に沿った長さよりも長く、かつ、前記周方向において前記第１の電極体は前記第２の電極体の周方向の中間に位置している、
ことを特徴とする請求項２記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項４】
図９、図１０
前記第２の電極体は、前記第１の電極体の周囲を囲むように延在形成されている、
ことを特徴とする請求項２記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項５】
前記複数の電極体は、前記タイヤの周方向と交差する方向に延在する直線上に間隔をおいて配置された複数の第１の電極体と、前記直線と交差しかつ前記タイヤの周方向に延在する第２の電極体とを含んで構成され、
前記導通検出手段は、前記複数の第１の電極体のそれぞれと、前記第２の電極体との導通状態を前記接地データとして検出する、
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項６】
前記第２の電極体の数は前記第１の電極体の数よりも少ない、
ことを特徴とする請求項３乃至５に何れか１項記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項７】
前記第２の電極体は、少なくとも前記第１の電極体が前記被接地面に接触している期間、前記被接地面に接触するように構成されている、
ことを特徴とする請求項３乃至６に何れか１記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項８】
前記複数の電極体は、互いに近接した箇所に配置された２つの電極体を一対とする電極体対を複数含んで構成され、
前記導通検出手段は、前記各電極対の導通状態を前記接地データとして検出する、
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項９】
前記導通検出手段は、
第１、第２の入力端の間に接続される抵抗の大きさに基づいて歪み量を検出する動歪み計と、
前記第１の入力端と前記第１の電極体との間に直列に接続された第１の抵抗と、
前記第２の入力端と前記第２の電極体とを接続する信号線と、
前記第１の入力端と第２の入力端との間に接続された第２の抵抗とを含んで構成され、
前記第１の抵抗は、前記第１の電極体と前記第２の電極体とが前記被接地面とを介して導通したときに前記第１、第２の入力端を流れる検出電流を制限するものであり、
前記第２の抵抗は、前記検出電流が適切な範囲となるようにするものであり、
前記導通検出手段は、前記歪み量を前記接地データとして検出する、
ことを特徴とする請求項２乃至７に何れか１項記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項１０】
前記第１の抵抗は、一端が前記第１の電極体に接続され、他端が共通接続された互いに抵抗値が異なるＮ個（Ｎは２以上の自然数）の抵抗を備える中継器で構成され、
前記共通接続された箇所が前記第１の入力端に接続されている、
ことを特徴とする請求項９記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項１１】
圧力に応じて抵抗が変化する材料で形成され、前記第１の電極体の表面を覆うように設けられた感圧抵抗層と、
前記歪み量を前記トレッド面に加わる接地圧データとして検出する接地圧検出手段と、
前接地圧データに基づいて前記タイヤの接地圧分布を算出する接地圧分布算出手段とをさらに備える、
ことを特徴とする請求項９または１０記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項１２】
前記複数の電極体は互いに間隔をおいて配置され、
前記間隔は前記タイヤの部分において局所的に異なっている、
ことを特徴とする請求項１乃至１１に何れか１項記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項１３】
前記接地データは、前記導通検出手段によって予め定められたサンプリング周期でサンプリングされた時系列データであり、
前記接地面形状算出手段による前記タイヤの接地面形状の測定は、前記時系列データと、前記タイヤの走行速度と、前記電極体の位置データとに基づいてなされる、
ことを特徴とする請求項１乃至１２に何れか１項記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項１４】
導電性を有する被接地面を設け、
タイヤのトレッド面に複数の電極体を形成し、
前記タイヤを前記被接地面上で転動させ、
前記複数の電極体同士の前記被接地面を介した導通状態を示す接地データを検出し、
前記接地データに基づいて前記タイヤの接地面形状を算出するようにした、
ことを特徴とするタイヤの動的接地面計測方法。
【請求項１５】
前記複数の電極体を、第１の電極体と、前記第１の電極体の近傍に配置された第２の電極体とを含んで構成し、
前記接地データを、前記第１の電極体と前記第２の電極体との導通状態として検出する、
ことを特徴とする請求項１４記載のタイヤの動的接地面計測方法。
【請求項１６】
前記複数の電極体を、互いに近接した箇所に配置された２つの電極体を一対とする電極体対を複数含んで構成し、
前記接地データを、前記各電極対の導通状態を前記接地データとして検出する、
ことを特徴とする請求項１４記載のタイヤの動的接地面計測方法。
【請求項１７】
前記複数の電極体同士の前記被接地面を介した導通状態を検出する導通検出手段によって予め定められたサンプリング周期でサンプリングされた時系列データを前記接地データとし、
前記タイヤの接地面形状の算出を、前記時系列データと、前記タイヤの走行速度と、前記電極体の位置データとに基づいて行う、
ことを特徴とする請求項１４乃至１６に何れか１項記載のタイヤの動的接地面計測方法。
【請求項１】
タイヤのトレッド面に形成された複数の電極体と、
前記タイヤが導電性を有する被接地面上で転動した際に、前記複数の電極体同士の前記被接地面を介した導通状態を示す接地データを検出する導通検出手段と、
前記接地データに基づいて前記タイヤの接地面形状を算出する接地面形状算出手段と、
を備えることを特徴とするタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項２】
前記複数の電極体は、第１の電極体と、前記第１の電極体の近傍に配置された第２の電極体とを含んで構成され、
前記導通検出手段は、前記第１の電極体と前記第２の電極体との導通状態を前記接地データとして検出する、
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項３】
前記第１の電極体と前記第２の電極体とは前記タイヤの幅方向に間隔をおいて配置され、
前記第２の電極体の前記タイヤの周方向に沿った長さが前記第１の電極体の前記周方向に沿った長さよりも長く、かつ、前記周方向において前記第１の電極体は前記第２の電極体の周方向の中間に位置している、
ことを特徴とする請求項２記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項４】
図９、図１０
前記第２の電極体は、前記第１の電極体の周囲を囲むように延在形成されている、
ことを特徴とする請求項２記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項５】
前記複数の電極体は、前記タイヤの周方向と交差する方向に延在する直線上に間隔をおいて配置された複数の第１の電極体と、前記直線と交差しかつ前記タイヤの周方向に延在する第２の電極体とを含んで構成され、
前記導通検出手段は、前記複数の第１の電極体のそれぞれと、前記第２の電極体との導通状態を前記接地データとして検出する、
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項６】
前記第２の電極体の数は前記第１の電極体の数よりも少ない、
ことを特徴とする請求項３乃至５に何れか１項記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項７】
前記第２の電極体は、少なくとも前記第１の電極体が前記被接地面に接触している期間、前記被接地面に接触するように構成されている、
ことを特徴とする請求項３乃至６に何れか１記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項８】
前記複数の電極体は、互いに近接した箇所に配置された２つの電極体を一対とする電極体対を複数含んで構成され、
前記導通検出手段は、前記各電極対の導通状態を前記接地データとして検出する、
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項９】
前記導通検出手段は、
第１、第２の入力端の間に接続される抵抗の大きさに基づいて歪み量を検出する動歪み計と、
前記第１の入力端と前記第１の電極体との間に直列に接続された第１の抵抗と、
前記第２の入力端と前記第２の電極体とを接続する信号線と、
前記第１の入力端と第２の入力端との間に接続された第２の抵抗とを含んで構成され、
前記第１の抵抗は、前記第１の電極体と前記第２の電極体とが前記被接地面とを介して導通したときに前記第１、第２の入力端を流れる検出電流を制限するものであり、
前記第２の抵抗は、前記検出電流が適切な範囲となるようにするものであり、
前記導通検出手段は、前記歪み量を前記接地データとして検出する、
ことを特徴とする請求項２乃至７に何れか１項記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項１０】
前記第１の抵抗は、一端が前記第１の電極体に接続され、他端が共通接続された互いに抵抗値が異なるＮ個（Ｎは２以上の自然数）の抵抗を備える中継器で構成され、
前記共通接続された箇所が前記第１の入力端に接続されている、
ことを特徴とする請求項９記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項１１】
圧力に応じて抵抗が変化する材料で形成され、前記第１の電極体の表面を覆うように設けられた感圧抵抗層と、
前記歪み量を前記トレッド面に加わる接地圧データとして検出する接地圧検出手段と、
前接地圧データに基づいて前記タイヤの接地圧分布を算出する接地圧分布算出手段とをさらに備える、
ことを特徴とする請求項９または１０記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項１２】
前記複数の電極体は互いに間隔をおいて配置され、
前記間隔は前記タイヤの部分において局所的に異なっている、
ことを特徴とする請求項１乃至１１に何れか１項記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項１３】
前記接地データは、前記導通検出手段によって予め定められたサンプリング周期でサンプリングされた時系列データであり、
前記接地面形状算出手段による前記タイヤの接地面形状の測定は、前記時系列データと、前記タイヤの走行速度と、前記電極体の位置データとに基づいてなされる、
ことを特徴とする請求項１乃至１２に何れか１項記載のタイヤの動的接地面計測装置。
【請求項１４】
導電性を有する被接地面を設け、
タイヤのトレッド面に複数の電極体を形成し、
前記タイヤを前記被接地面上で転動させ、
前記複数の電極体同士の前記被接地面を介した導通状態を示す接地データを検出し、
前記接地データに基づいて前記タイヤの接地面形状を算出するようにした、
ことを特徴とするタイヤの動的接地面計測方法。
【請求項１５】
前記複数の電極体を、第１の電極体と、前記第１の電極体の近傍に配置された第２の電極体とを含んで構成し、
前記接地データを、前記第１の電極体と前記第２の電極体との導通状態として検出する、
ことを特徴とする請求項１４記載のタイヤの動的接地面計測方法。
【請求項１６】
前記複数の電極体を、互いに近接した箇所に配置された２つの電極体を一対とする電極体対を複数含んで構成し、
前記接地データを、前記各電極対の導通状態を前記接地データとして検出する、
ことを特徴とする請求項１４記載のタイヤの動的接地面計測方法。
【請求項１７】
前記複数の電極体同士の前記被接地面を介した導通状態を検出する導通検出手段によって予め定められたサンプリング周期でサンプリングされた時系列データを前記接地データとし、
前記タイヤの接地面形状の算出を、前記時系列データと、前記タイヤの走行速度と、前記電極体の位置データとに基づいて行う、
ことを特徴とする請求項１４乃至１６に何れか１項記載のタイヤの動的接地面計測方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１２−１８５０７２（Ｐ２０１２−１８５０７２Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４９１６８（Ｐ２０１１−４９１６８）
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
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