タイヤ変形量の推定方法とその装置
【課題】 バルクハウゼンノイズの応力による変化の検出精度を向上させて、タイヤの変形量を正確に推定する方法を提供する。
【解決手段】 タイヤ５０のショルダー部５１の内部側に貼着され強磁性体から成るセンサ１１に電磁波を放射し、上記センサ１１からのバルクハウゼンノイズが重畳した電磁波の信号を検出し、この信号から抽出されたバルクハウゼンノイズのデータからタイヤ変形量を測定する際に、上記抽出されたバルクハウゼンノイズを周波数分析してその周波数スペクトルを求めるとともに、上記センサ１１に応力が作用した場合と作用しない場合のそれぞれについて、上記周波数スペクトルの高調波出力を算出し、この高調波出力の大きさを比較することにより、当該タイヤ５０のショルダー部５１の変形量を推定するようにした。
【解決手段】 タイヤ５０のショルダー部５１の内部側に貼着され強磁性体から成るセンサ１１に電磁波を放射し、上記センサ１１からのバルクハウゼンノイズが重畳した電磁波の信号を検出し、この信号から抽出されたバルクハウゼンノイズのデータからタイヤ変形量を測定する際に、上記抽出されたバルクハウゼンノイズを周波数分析してその周波数スペクトルを求めるとともに、上記センサ１１に応力が作用した場合と作用しない場合のそれぞれについて、上記周波数スペクトルの高調波出力を算出し、この高調波出力の大きさを比較することにより、当該タイヤ５０のショルダー部５１の変形量を推定するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの変形量を推定する方法とその装置に関するもので、特に、タイヤに取付けた強磁性体のバルクハウゼンノイズからタイヤの変形量を推定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行中のタイヤに作用する応力を測定する方法として、図８（ａ）に示すように、タイヤ５０のショルダー部５１内面の周上に複数の短冊状の強磁性型記憶合金７１を貼着するとともに、図８（ｂ）に示すように、上記強磁性型記憶合金７１に電磁波を照射して上記強磁性型記憶合金７１からのバルクハウゼンノイズの大きさを検出して、作用する応力により変化する上記強磁性型記憶合金７１のマルテンサイト相の割合を求め、このサイト相の割合から上記応力を推定する方法が提案されている。具体的には、図９の機能ブロック図にも示すように、車体側に設けられた発振装置７２から放射アンテナ７３を介して、上記強磁性型記憶合金７１に電磁波を照射し、検出アンテナ７４にて検出される上記強磁性型記憶合金７１からの電磁波の信号をノイズ検出器７５で検出し、この検出された信号をタイヤ応力推定装置７６のアンプ７６ａで増幅した後、フィルタ７６ｂにより、上記検出された信号からバルクハウゼンノイズを抽出する。そして、ピーク値算出手段７６ｃにより、上記抽出されたバルクハウゼンノイズのピーク値の大きさを算出し、タイヤ応力推定手段７６ｄにて、上記ショルダー部５１に作用する周方向剪断応力を推定する（例えば、特許文献１参照）。
上記バルクハウゼンノイズは、強磁性材料の磁化進展に伴う磁壁移動に起因する電磁ノイズで、強磁性材料に所定の周波数の電磁波を照射すると、図１０（ａ）に示すような、上記電磁波の磁界の反転位置からやや遅れた位置に鋭いピークを持つバルクハウゼンノイズが出現する。このバルクハウゼンノイズは、析出物や結晶粒界などにひっかかっていた磁壁が移動を開始するときに、それまで貯えられていたエネルギーが放出されたもので、その大きさは、上記強磁性型記憶合金７１のマルテンサイト相の割合に依存する。したがって、上記信号をフィルタリングして、図１０（ｂ）に示すような、バルクハウゼンノイズを抽出してその大きさを求めるとにより、上記マルテンサイト相の割合を求めることができるので、タイヤに作用する応力を推定することができる。
【０００３】
また、バルクハウゼンノイズを利用して応力を推定する方法としては、地中に埋設された鋼管の軸方向と周方向とに励磁ヘッドから１００Ｈｚの交流磁界を印加し、検出用の磁気ヘッドに誘起される上記バルクハウゼンノイズの周波数帯域である１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの電圧信号を読み取り、軸方向の実効電圧ＶLと周方向の実効電圧ＶCとの差から、上記鋼管の圧縮残留応力の大きさを診断する方法（例えば、特許文献２参照）や、強磁性材料から成る測定対象物へ、励磁コイルの先端に取付けた柔軟磁性複合材料を接触させながら、検出コイルにて上記測定対象物からのバルクハウゼンノイズを検出して上記測定対象物の圧縮残留応力の大きさを測定する方法（例えば、特許文献３参照）、更には、炭素鋼などの強磁性体から成る被検体にくり返し荷重を付加しながら、上記被検体の表面近傍に配置された電磁誘導式の磁気センサにより上記被検体のメカニカルバルクハウゼンノイズを検出して、上記被検体の耐久性を判定する方法などが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００５−１０６６２８号公報
【特許文献２】特開２００１−１２４６３８号公報
【特許文献３】特開２００２−３５０４０４号公報
【特許文献４】特開２００２−３９９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の方法では、いずれの場合にも、検出信号をフィルタリングして得られたバルクハウゼンノイズのピーク値の大きさや実効電圧値を用いて強磁性体に作用する応力を推定するようにしているが、上記バルクハウゼンノイズのピーク値は応力による変化が小さいだけでなく、上記ピークは地磁気や電気系のノイズの影響を受け易いため、応力の推定精度が低いといった問題点があった。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、バルクハウゼンノイズの応力による変化の検出精度を向上させて、タイヤの変形量を正確に推定する方法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、応力によるバルクハウゼンノイズの変化はピーク値の大きさだけではなくその形状についても変化することから、上記ノイズをフーリエ展開した場合には、その高次出力成分には応力による差が反映されることに注目し、上記ノイズを周波数分析して、応力が作用した場合の上記ノイズの高次出力成分と応力が作用していない場合の高次出力成分とを比較することにより、バルクハウゼンノイズの応力による変化を精度よく検出することができることを見出し本発明に想到したものである。
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、タイヤに強磁性体から成る感磁手段（センサ）を取付けて、上記感磁手段に交流磁界を印加するとともに、上記磁界の変化を検出して上記強磁性体からのバルクハウゼンノイズを検出し、このバルクハウゼンノイズのデータから当該タイヤの変形量を推定する方法であって、上記バルクハウゼンノイズを周波数分析して、上記感磁手段に応力が作用した時のバルクハウゼンノイズの高次成分と応力が作用していない時の高次成分とを比較して、上記感磁手段に作用する応力に対応する、当該タイヤの変形量を推定するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ変形量の推定方法において、上記応力が作用した時の高次成分の大きさと応力が作用していない時の高次成分の大きさとの差から当該タイヤの変形量を推定するようにしたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のタイヤ変形量の推定方法において、上記高次成分を複数個とするとともに、上記各高次成分における大きさの差の平均値から当該タイヤの変形量を推定するようにしたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のタイヤ変形量の推定方法において、上記高次成分をバルクハウゼンノイズの基本波の１１次以上でかつ奇数次の高次成分としたことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のタイヤ変形量の推定方法において、上記センサが路面側に位置したときの出力を上記応力が作用した時のバルクハウゼンノイズとし、上記感磁手段が路面側とは反対側に位置したときの出力を応力が作用していない時のバルクハウゼンノイズとしたことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載のタイヤ変形量の推定方法において、上記センサをタイヤのショルダー部に取付けたものである。
【０００８】
また、請求項７に記載の発明は、タイヤに取付けられた強磁性体から成る感磁手段（センサ）と、上記センサに交流磁界を印加する手段と、上記磁界の変化を検出して上記強磁性体からのバルクハウゼンノイズを検出する手段とを備え、上記検出されたバルクハウゼンノイズのデータから当該タイヤの変形量を推定する装置であって、上記検出されたバルクハウゼンノイズを周波数分析してその周波数スペクトルを求める手段と、上記周波数スペクトルの高次成分の大きさを算出する手段と、上記高次成分のタイヤに応力が作用していない時と応力が作用した時の大きさを比較して上記タイヤに作用する当該タイヤの変形量を推定するタイヤ変形量推定手段とを備えたことを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のタイヤ変形量の推定装置であって、上記タイヤ変形量推定手段は、複数の高次成分について、応力が作用した時の高次成分の大きさと応力が作用していない時の高次成分の大きさとの差を求めるピーク差演算手段と、上記各高次成分における大きさの差の平均値を演算するピーク差平均値算出手段と、予め求めておいたピーク差平均値とタイヤの変形量との関係を示すマップを記憶する記憶手段と、上記演算されたピーク差平均値と上記マップとから上記タイヤの変形量を推定する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載のタイヤ変形量の推定装置において、上記感磁手段（センサ）に交流磁界を印加するためのアンテナと、上記磁界の変化を検出するアンテナとをホイールディスクの外側に設けたものである。
請求項１０に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載のタイヤ変形量の推定装置において、上記センサに交流磁界を印加するためのアンテナと、上記磁界の変化を検出するアンテナとをタイヤハウスの内カバーに設置したものである。
請求項１１に記載の発明は、請求項９または請求項１０に記載のタイヤ変形量の推定装置において、上記アンテナを、タイヤ周方向に沿って複数個設けたものである。
請求項１２に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載のタイヤ変形量の推定装置において、上記センサに交流磁界を印加するためのアンテナと、上記磁界の変化を検出するアンテナとをホイールリム部のタイヤ気室側に設けたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、タイヤに強磁性体から成るセンサを取付けて、上記センサに交流磁界を印加するとともに、上記磁界の変化を検出して上記強磁性体からのバルクハウゼンノイズを検出し、このバルクハウゼンノイズのデータから当該タイヤの変形量を推定する際に、上記バルクハウゼンノイズを周波数分析して、上記センサに応力が作用した時のバルクハウゼンノイズの高次成分の大きさと応力が作用していない時の高次成分の大きさとの差をとるなど、応力の有無による高次成分の大きさを比較して当該タイヤの変形量を推定するようにしたので、タイヤの変形量を正確に推定することができる。
このとき、上記高次成分をバルクハウゼンノイズの基本波の１１次以上でかつ奇数次の高次成分とするとともに、上記高調波を複数個とり、その差の平均値から応力の大きさを推定するようにすれば、タイヤの変形量を更に正確に推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
図１は、本最良の形態に係るタイヤ変形量推定装置１０の概要を示す図で、同図において、１１はタイヤ５０のショルダー部５１の周上に貼着された強磁性体から成る感磁手段（以下、センサという）、１２は上記センサ１１に交流磁界を印加するための発振装置で、上記交流磁界は上記発振装置１２の放射アンテナ１３から放射される。また、１４は上記センサ１１のバルクハウゼン効果により発生したバルクハウゼンノイズを含む電磁波を受信する検出アンテナ１５を備えたノイズ検出器、１６は上記ノイズ検出器１４で検出したバルクハウゼンノイズを含む交流信号を増幅するアンプ１７と、上記増幅された信号から、上記交流磁界の周波数成分を取り除いてバルクハウゼンノイズを抽出するためのハイパスフィルタ１８と、上記抽出されたバルクハウゼンノイズのデータから当該タイヤの変形量を推定するタイヤ変形量推定手段１９とを備えたタイヤ変形量推定装置、２０は上記タイヤ５０の回転速度を検出するための車輪速センサである。なお、この車輪速センサとしては、例えば、磁気抵抗素子を用いトランスミッションの回転を検出するタイプのものなど、周知の車輪速センサが使用される。
上記タイヤ変形量推定手段１９は、詳細には、上記抽出されたバルクハウゼンノイズ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１９ａと、上記周波数スペクトルの複数の高次成分（ここでは、基本波の１１次高調波〜１９次高調波までのうちの奇数次の高次成分）の出力を算出する高次波出力算出手段１９ｂと、上記高次波出力算出手段１９ｂから出力される、タイヤ５０に応力が作用している時の高次成分の出力と、応力が作用していない時の高次成分の出力の差であるピーク差を、各高次波出力ごとにそれぞれ算出するピーク差演算手段１９ｃと、上記各高次波出力のピーク差の平均値を算出するピーク差平均値算出手段１９ｄと、上記算出されたピーク差の平均値と、予め記憶手段１９ｅに記憶しておいたピーク差の平均値とタイヤ変形量との関係を示すマップ１９ｍとから、当該タイヤ５０のショルダー部５１の変形量を算出するタイヤ変形量推定手段１９ｆとを備えたもので、本例では、バルクハウゼンノイズのピーク値が最大になる信号を、センサ１１が路面側に位置している時、すなわち、タイヤ５０に最大応力が作用している時の信号とし、その位置から所定長離れた位置あるいは時間遅れた時間を、車速センサ２０により算出し、センサ１１が上記位置にあるとき、あるいは上記位置にきた時間において検出した信号を、センサ１１が路面とは反対側（車体側）に位置したときに検出した、タイヤ５０に応力が作用していない時の信号としている。
【００１２】
次に、本発明によるタイヤの変形量の推定方法について説明する。
発振装置１２から放射アンテナ１３を介してタイヤ５０に所定の周波数（例えば、１００Ｈｚ）の電磁波を放射すると、強磁性体である上記センサ１１は交番的に磁化されるので、ノイズ検出器１４には、図１０（ａ）に示すような、検出アンテナ１５で受信した上記電磁波にバルクハウゼンノイズが重畳した電磁波が入力される。図２（ａ）は上記検出電磁波の拡大図で、例えば、上記センサ１１が車体側に位置したとき、すなわち、タイヤ５０のセンサ１１が貼着されたタイヤサイド部の変形が小さく、上記センサ１１に作用する応力が小さいときには、同図の実線で示すように、上記電磁波に重畳されたバルクハウゼンノイズのピークは、ピーク値Ｐ１が大きいだけでなく半値幅Ｗ１の小さな鋭いピークとなる。一方、例えば、上記センサ１１が路面側に位置したときや制動がかかったときなどには、タイヤサイド部の変形が大きくなり、その結果、上記センサ１１に作用する応力が大きくなるので、同図の破線で示すように、ピーク値Ｐ２が小さくなるだけでなく、半値幅Ｗ２の大きなブロードなピークとなる。したがって、上記バルクハウゼンノイズの周波数スペクトルを求めると、図２（ｂ）に示すように、応力が作用した場合には高調波成分が少なくなる。
ところで、図２（ｂ）に示した周波数スペクトルでは、応力が作用したときの低次のピーク値が応力が作用していないときのピーク値よりも高くなっているが、低次のピークでは、応力が作用したときの元の信号と比較してピークの変化量が少ないため、単にピーク値を比較した場合と同様に、精度の良い応力の推定が困難である。
そこで、本例では、アンプ１７で増幅され、ハイパスフィルタ１８により抽出されたバルクハウゼンノイズのピーク値をそのまま用いたり、周波数スペクトルの低次のピークを用いるのではなく、高次波出力算出手段１９ｂにより、上記センサ１１に応力が作用した場合と作用しない場合のそれぞれについて、周波数分析手段１９ａにより抽出されたバルクハウゼンノイズ周波数スペクトルの高次波の出力（ここでは、１１次、１３次、１５次、１７次、及び、１９次の高調波出力）を算出し、この高次波出力の大きさを比較することにより、上記センサ１１に作用する応力の大きさ、すなわち、当該タイヤ５０のショルダー部５１の変形量を推定する。
【００１３】
具体的には、ピーク差演算手段１９ｃにより、上記１１次〜１９次波の出力の、応力の有無による差（図２（ｂ）のａ，ｂ，ｃ，‥‥）を算出した後、ピーク差平均値算出手段１９ｄにより、上記算出されたピーク差の平均値を算出する。なお、周波数スペクトルの縦軸は一般にｄＢ値で表わすので、上記ピーク差は、ピーク値の大きさの比となる。
そして、タイヤ変形量推定手段１９ｆにおいて、上記算出されたピーク差の平均値と予め記憶手段１９ｅに記憶しておいたピーク差の平均値とタイヤ変形量との関係を示すマップ１９ｍとから、当該タイヤ５０のショルダー部５１の変形量を算出する。
図３は、上記高次波出力の平均値とタイヤ変形量の一つであるタイヤの撓み量との関係を実際に計測した結果を示す図で、同図に示すように、バルクハウゼンノイズの高調波出力の平均値はその値が大きくかつ変化が大きいので分解能が高いだけでなく、タイヤの撓み量と良好な相関関係を示していることが分かった。これに対して、従来のバルクハウゼンノイズのピーク値からタイヤの撓み量を推定する方法では、出力が小さく分解能が低いだけでなく、タイヤの撓み量との相関性も低く実用性に乏しいことが分かった。
したがって、上記図３に示した二次関数のような、バルクハウゼンノイズの高次波出力の平均値とタイヤの撓み量との関係を示すマップ１９ｍを予め求めておけば、当該タイヤ５０のショルダー部５１の変形量を精度良く推定することができる。
【００１４】
このように、本最良の形態によれば、タイヤ５０のショルダー部５１の内部側に貼着され強磁性体から成るセンサ１１に電磁波を放射し、上記センサ１１からのバルクハウゼンノイズが重畳した電磁波の信号を検出し、この信号から抽出されたバルクハウゼンノイズのデータからタイヤ変形量を測定する際に、上記抽出されたバルクハウゼンノイズを周波数分析してその周波数スペクトルを求めるとともに、上記センサ１１に応力が作用した場合と作用しない場合のそれぞれについて、上記周波数スペクトルの高調波出力を算出し、この高調波出力の大きさを比較することにより、当該タイヤ５０のショルダー部５１の変形量を推定するようにしたので、バルクハウゼンノイズの応力による変化の検出精度を向上させることができ、タイヤの変形量を正確に推定することができる。
【００１５】
なお、上記最良の形態では、バルクハウゼンノイズの１１次高調波〜１９次高調波の出力の差からタイヤ５０の変形量を推定したが、それぞれの高調波の出力差にウエィトを持たせた、高調波の出力の差の演算値からタイヤ５０の変形量を推定してもよい。
また、上記例では、センサ１１が路面側に位置したときのバルクハウゼンノイズと、センサ１１が車体側に位置したときのバルクハウゼンノイズとを比較したが、タイヤ５０に応力が作用していない時の各高次波出力のピーク値を予め計測しておき、このピーク値とセンサ１１が路面側に位置したときの各高次波出力との差を算出してもよい。
また、上記例では、バルクハウゼンノイズ周波数スペクトルのうち、１１次〜１９次高調波の出力を用いて当該タイヤの変形量を推定したが、他の高調波成分を用いても良い。なお、このときには、推定精度を向上させるためには、タイヤ５０に応力が作用したときの高次波出力の大きさが応力が作用していないとき高次波出力の大きさよりも大きくなっている高次波を用いるようにすることが好ましい。
【００１６】
また、上記例では、センサ１１をタイヤ５０のショルダー部５１の周上に貼着したが、図４あるいは図８（ｂ）に示すように、上記センサ１１をタイヤ５０のショルダー部５１内面側の周上に貼着もしくは埋設してもよい。このように、センサ１１をタイヤ５０の内面側に設けることにより、上記センサ１１の耐久性を確保することができる。なお、上記センサ１１の個数は何個でも良く、複数個の場合には、タイヤ軸方向に関して対称に取付けることが好ましい。
また、上記センサ１１に電磁波を照射するとともにバルクハウゼンノイズが重畳した電磁波を検出するためのアンテナとしては、図４もしくは図５に示すように、放射アンテナ１３と検出アンテナ１５とを一体に形成したアンテナ装置１５Ａを作製し、これを、ホイールディスク５２の外側に取付けるようにすれば、電磁波の照射とバルクハウゼンノイズの検出を効率よく行うことができる。このとき、例えば、センサ１１が４個ある場合には、上記アンテナ装置１５Ａをタイヤ周方向に４分割するなど、センサ１１の個数と配置とに応じて複数個に分割するようにすれば、上記センサ１１に電磁波を効率よく印加することができるとともに、バルクハウゼンノイズの検出効率を向上させることができる。
なお、上記アンテナ装置１５Ａを、角度パルス検出機能付ベアリングによりホイールディスク５２に固定して、ホイールディスク５２の回転速度を検出するようにすれば、上記の車輪速センサ２０を省略することもできる。
また、アンテナ装置１５Ａの配置方法としては、図６（ａ）に示すように、タイヤハウス６１の内カバー６２に貼着あるいはネジ等により固定するようにしてもよい。このとき、アンテナ装置１５Ａとしては、図６（ｂ）に示すように、１個のものでも良いし、図６（ｃ）に示すように、タイヤ周方向に複数個に分割したものであっても良い。
あるいは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、アンテナ装置１５Ａをタイヤ５０のリム部５３のタイヤ気室５４側に設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
このように、本発明によれば、簡単な構成で当該タイヤの変形量を容易に推定することができるので、これをＡＢＳ等の車両制御に適用することにより、車両の安全性を著しく高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の最良の形態に係るタイヤ変形量推定装置の概要を示す図である。
【図２】バルクハウゼンノイズとその周波数スペクトルを示す図である。
【図３】バルクハウゼンノイズ出力とタイヤの撓み量との関係を示す図である。
【図４】本発明のタイヤ変形量推定装置に用いられるセンサとアンテナ装置の配置を示す図である。
【図５】本発明のタイヤ変形量推定装置に用いられるアンテナとセンサの配置の他の例を示す図である。
【図６】本発明のタイヤ変形量推定装置に用いられるアンテナとセンサの配置の他の例を示す図である。
【図７】本発明のタイヤ変形量推定装置に用いられるアンテナとセンサの配置の他の例を示す図である。
【図８】従来のタイヤ応力の推定方法を示す図である。
【図９】従来のタイヤ応力推定装置の概要を示すブロック図である。
【図１０】電磁波に重畳されるバルクハウゼンノイズの波形を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０ タイヤ変形量推定装置、１１ センサ、１２ 発振装置、
１３ 放射アンテナ、１４ ノイズ検出器、１５ 検出アンテナ、
１６ タイヤ変形量推定装置、１７ アンプ、１８ ハイパスフィルタ、
１９ タイヤ変形量推定手段、１９ａ 周波数分析手段、１９ｂ 高次波出力算出手段、１９ｃ ピーク差演算手段、１９ｄ ピーク差平均値算出手段、１９ｅ 記憶手段、
１９ｆ タイヤ変形量推定手段、１９ｍ マップ、２０ 車輪速センサ、
５０ タイヤ、５１ ショルダー部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの変形量を推定する方法とその装置に関するもので、特に、タイヤに取付けた強磁性体のバルクハウゼンノイズからタイヤの変形量を推定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行中のタイヤに作用する応力を測定する方法として、図８（ａ）に示すように、タイヤ５０のショルダー部５１内面の周上に複数の短冊状の強磁性型記憶合金７１を貼着するとともに、図８（ｂ）に示すように、上記強磁性型記憶合金７１に電磁波を照射して上記強磁性型記憶合金７１からのバルクハウゼンノイズの大きさを検出して、作用する応力により変化する上記強磁性型記憶合金７１のマルテンサイト相の割合を求め、このサイト相の割合から上記応力を推定する方法が提案されている。具体的には、図９の機能ブロック図にも示すように、車体側に設けられた発振装置７２から放射アンテナ７３を介して、上記強磁性型記憶合金７１に電磁波を照射し、検出アンテナ７４にて検出される上記強磁性型記憶合金７１からの電磁波の信号をノイズ検出器７５で検出し、この検出された信号をタイヤ応力推定装置７６のアンプ７６ａで増幅した後、フィルタ７６ｂにより、上記検出された信号からバルクハウゼンノイズを抽出する。そして、ピーク値算出手段７６ｃにより、上記抽出されたバルクハウゼンノイズのピーク値の大きさを算出し、タイヤ応力推定手段７６ｄにて、上記ショルダー部５１に作用する周方向剪断応力を推定する（例えば、特許文献１参照）。
上記バルクハウゼンノイズは、強磁性材料の磁化進展に伴う磁壁移動に起因する電磁ノイズで、強磁性材料に所定の周波数の電磁波を照射すると、図１０（ａ）に示すような、上記電磁波の磁界の反転位置からやや遅れた位置に鋭いピークを持つバルクハウゼンノイズが出現する。このバルクハウゼンノイズは、析出物や結晶粒界などにひっかかっていた磁壁が移動を開始するときに、それまで貯えられていたエネルギーが放出されたもので、その大きさは、上記強磁性型記憶合金７１のマルテンサイト相の割合に依存する。したがって、上記信号をフィルタリングして、図１０（ｂ）に示すような、バルクハウゼンノイズを抽出してその大きさを求めるとにより、上記マルテンサイト相の割合を求めることができるので、タイヤに作用する応力を推定することができる。
【０００３】
また、バルクハウゼンノイズを利用して応力を推定する方法としては、地中に埋設された鋼管の軸方向と周方向とに励磁ヘッドから１００Ｈｚの交流磁界を印加し、検出用の磁気ヘッドに誘起される上記バルクハウゼンノイズの周波数帯域である１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの電圧信号を読み取り、軸方向の実効電圧ＶLと周方向の実効電圧ＶCとの差から、上記鋼管の圧縮残留応力の大きさを診断する方法（例えば、特許文献２参照）や、強磁性材料から成る測定対象物へ、励磁コイルの先端に取付けた柔軟磁性複合材料を接触させながら、検出コイルにて上記測定対象物からのバルクハウゼンノイズを検出して上記測定対象物の圧縮残留応力の大きさを測定する方法（例えば、特許文献３参照）、更には、炭素鋼などの強磁性体から成る被検体にくり返し荷重を付加しながら、上記被検体の表面近傍に配置された電磁誘導式の磁気センサにより上記被検体のメカニカルバルクハウゼンノイズを検出して、上記被検体の耐久性を判定する方法などが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００５−１０６６２８号公報
【特許文献２】特開２００１−１２４６３８号公報
【特許文献３】特開２００２−３５０４０４号公報
【特許文献４】特開２００２−３９９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の方法では、いずれの場合にも、検出信号をフィルタリングして得られたバルクハウゼンノイズのピーク値の大きさや実効電圧値を用いて強磁性体に作用する応力を推定するようにしているが、上記バルクハウゼンノイズのピーク値は応力による変化が小さいだけでなく、上記ピークは地磁気や電気系のノイズの影響を受け易いため、応力の推定精度が低いといった問題点があった。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、バルクハウゼンノイズの応力による変化の検出精度を向上させて、タイヤの変形量を正確に推定する方法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、応力によるバルクハウゼンノイズの変化はピーク値の大きさだけではなくその形状についても変化することから、上記ノイズをフーリエ展開した場合には、その高次出力成分には応力による差が反映されることに注目し、上記ノイズを周波数分析して、応力が作用した場合の上記ノイズの高次出力成分と応力が作用していない場合の高次出力成分とを比較することにより、バルクハウゼンノイズの応力による変化を精度よく検出することができることを見出し本発明に想到したものである。
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、タイヤに強磁性体から成る感磁手段（センサ）を取付けて、上記感磁手段に交流磁界を印加するとともに、上記磁界の変化を検出して上記強磁性体からのバルクハウゼンノイズを検出し、このバルクハウゼンノイズのデータから当該タイヤの変形量を推定する方法であって、上記バルクハウゼンノイズを周波数分析して、上記感磁手段に応力が作用した時のバルクハウゼンノイズの高次成分と応力が作用していない時の高次成分とを比較して、上記感磁手段に作用する応力に対応する、当該タイヤの変形量を推定するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ変形量の推定方法において、上記応力が作用した時の高次成分の大きさと応力が作用していない時の高次成分の大きさとの差から当該タイヤの変形量を推定するようにしたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のタイヤ変形量の推定方法において、上記高次成分を複数個とするとともに、上記各高次成分における大きさの差の平均値から当該タイヤの変形量を推定するようにしたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のタイヤ変形量の推定方法において、上記高次成分をバルクハウゼンノイズの基本波の１１次以上でかつ奇数次の高次成分としたことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のタイヤ変形量の推定方法において、上記センサが路面側に位置したときの出力を上記応力が作用した時のバルクハウゼンノイズとし、上記感磁手段が路面側とは反対側に位置したときの出力を応力が作用していない時のバルクハウゼンノイズとしたことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載のタイヤ変形量の推定方法において、上記センサをタイヤのショルダー部に取付けたものである。
【０００８】
また、請求項７に記載の発明は、タイヤに取付けられた強磁性体から成る感磁手段（センサ）と、上記センサに交流磁界を印加する手段と、上記磁界の変化を検出して上記強磁性体からのバルクハウゼンノイズを検出する手段とを備え、上記検出されたバルクハウゼンノイズのデータから当該タイヤの変形量を推定する装置であって、上記検出されたバルクハウゼンノイズを周波数分析してその周波数スペクトルを求める手段と、上記周波数スペクトルの高次成分の大きさを算出する手段と、上記高次成分のタイヤに応力が作用していない時と応力が作用した時の大きさを比較して上記タイヤに作用する当該タイヤの変形量を推定するタイヤ変形量推定手段とを備えたことを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のタイヤ変形量の推定装置であって、上記タイヤ変形量推定手段は、複数の高次成分について、応力が作用した時の高次成分の大きさと応力が作用していない時の高次成分の大きさとの差を求めるピーク差演算手段と、上記各高次成分における大きさの差の平均値を演算するピーク差平均値算出手段と、予め求めておいたピーク差平均値とタイヤの変形量との関係を示すマップを記憶する記憶手段と、上記演算されたピーク差平均値と上記マップとから上記タイヤの変形量を推定する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載のタイヤ変形量の推定装置において、上記感磁手段（センサ）に交流磁界を印加するためのアンテナと、上記磁界の変化を検出するアンテナとをホイールディスクの外側に設けたものである。
請求項１０に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載のタイヤ変形量の推定装置において、上記センサに交流磁界を印加するためのアンテナと、上記磁界の変化を検出するアンテナとをタイヤハウスの内カバーに設置したものである。
請求項１１に記載の発明は、請求項９または請求項１０に記載のタイヤ変形量の推定装置において、上記アンテナを、タイヤ周方向に沿って複数個設けたものである。
請求項１２に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載のタイヤ変形量の推定装置において、上記センサに交流磁界を印加するためのアンテナと、上記磁界の変化を検出するアンテナとをホイールリム部のタイヤ気室側に設けたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、タイヤに強磁性体から成るセンサを取付けて、上記センサに交流磁界を印加するとともに、上記磁界の変化を検出して上記強磁性体からのバルクハウゼンノイズを検出し、このバルクハウゼンノイズのデータから当該タイヤの変形量を推定する際に、上記バルクハウゼンノイズを周波数分析して、上記センサに応力が作用した時のバルクハウゼンノイズの高次成分の大きさと応力が作用していない時の高次成分の大きさとの差をとるなど、応力の有無による高次成分の大きさを比較して当該タイヤの変形量を推定するようにしたので、タイヤの変形量を正確に推定することができる。
このとき、上記高次成分をバルクハウゼンノイズの基本波の１１次以上でかつ奇数次の高次成分とするとともに、上記高調波を複数個とり、その差の平均値から応力の大きさを推定するようにすれば、タイヤの変形量を更に正確に推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
図１は、本最良の形態に係るタイヤ変形量推定装置１０の概要を示す図で、同図において、１１はタイヤ５０のショルダー部５１の周上に貼着された強磁性体から成る感磁手段（以下、センサという）、１２は上記センサ１１に交流磁界を印加するための発振装置で、上記交流磁界は上記発振装置１２の放射アンテナ１３から放射される。また、１４は上記センサ１１のバルクハウゼン効果により発生したバルクハウゼンノイズを含む電磁波を受信する検出アンテナ１５を備えたノイズ検出器、１６は上記ノイズ検出器１４で検出したバルクハウゼンノイズを含む交流信号を増幅するアンプ１７と、上記増幅された信号から、上記交流磁界の周波数成分を取り除いてバルクハウゼンノイズを抽出するためのハイパスフィルタ１８と、上記抽出されたバルクハウゼンノイズのデータから当該タイヤの変形量を推定するタイヤ変形量推定手段１９とを備えたタイヤ変形量推定装置、２０は上記タイヤ５０の回転速度を検出するための車輪速センサである。なお、この車輪速センサとしては、例えば、磁気抵抗素子を用いトランスミッションの回転を検出するタイプのものなど、周知の車輪速センサが使用される。
上記タイヤ変形量推定手段１９は、詳細には、上記抽出されたバルクハウゼンノイズ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１９ａと、上記周波数スペクトルの複数の高次成分（ここでは、基本波の１１次高調波〜１９次高調波までのうちの奇数次の高次成分）の出力を算出する高次波出力算出手段１９ｂと、上記高次波出力算出手段１９ｂから出力される、タイヤ５０に応力が作用している時の高次成分の出力と、応力が作用していない時の高次成分の出力の差であるピーク差を、各高次波出力ごとにそれぞれ算出するピーク差演算手段１９ｃと、上記各高次波出力のピーク差の平均値を算出するピーク差平均値算出手段１９ｄと、上記算出されたピーク差の平均値と、予め記憶手段１９ｅに記憶しておいたピーク差の平均値とタイヤ変形量との関係を示すマップ１９ｍとから、当該タイヤ５０のショルダー部５１の変形量を算出するタイヤ変形量推定手段１９ｆとを備えたもので、本例では、バルクハウゼンノイズのピーク値が最大になる信号を、センサ１１が路面側に位置している時、すなわち、タイヤ５０に最大応力が作用している時の信号とし、その位置から所定長離れた位置あるいは時間遅れた時間を、車速センサ２０により算出し、センサ１１が上記位置にあるとき、あるいは上記位置にきた時間において検出した信号を、センサ１１が路面とは反対側（車体側）に位置したときに検出した、タイヤ５０に応力が作用していない時の信号としている。
【００１２】
次に、本発明によるタイヤの変形量の推定方法について説明する。
発振装置１２から放射アンテナ１３を介してタイヤ５０に所定の周波数（例えば、１００Ｈｚ）の電磁波を放射すると、強磁性体である上記センサ１１は交番的に磁化されるので、ノイズ検出器１４には、図１０（ａ）に示すような、検出アンテナ１５で受信した上記電磁波にバルクハウゼンノイズが重畳した電磁波が入力される。図２（ａ）は上記検出電磁波の拡大図で、例えば、上記センサ１１が車体側に位置したとき、すなわち、タイヤ５０のセンサ１１が貼着されたタイヤサイド部の変形が小さく、上記センサ１１に作用する応力が小さいときには、同図の実線で示すように、上記電磁波に重畳されたバルクハウゼンノイズのピークは、ピーク値Ｐ１が大きいだけでなく半値幅Ｗ１の小さな鋭いピークとなる。一方、例えば、上記センサ１１が路面側に位置したときや制動がかかったときなどには、タイヤサイド部の変形が大きくなり、その結果、上記センサ１１に作用する応力が大きくなるので、同図の破線で示すように、ピーク値Ｐ２が小さくなるだけでなく、半値幅Ｗ２の大きなブロードなピークとなる。したがって、上記バルクハウゼンノイズの周波数スペクトルを求めると、図２（ｂ）に示すように、応力が作用した場合には高調波成分が少なくなる。
ところで、図２（ｂ）に示した周波数スペクトルでは、応力が作用したときの低次のピーク値が応力が作用していないときのピーク値よりも高くなっているが、低次のピークでは、応力が作用したときの元の信号と比較してピークの変化量が少ないため、単にピーク値を比較した場合と同様に、精度の良い応力の推定が困難である。
そこで、本例では、アンプ１７で増幅され、ハイパスフィルタ１８により抽出されたバルクハウゼンノイズのピーク値をそのまま用いたり、周波数スペクトルの低次のピークを用いるのではなく、高次波出力算出手段１９ｂにより、上記センサ１１に応力が作用した場合と作用しない場合のそれぞれについて、周波数分析手段１９ａにより抽出されたバルクハウゼンノイズ周波数スペクトルの高次波の出力（ここでは、１１次、１３次、１５次、１７次、及び、１９次の高調波出力）を算出し、この高次波出力の大きさを比較することにより、上記センサ１１に作用する応力の大きさ、すなわち、当該タイヤ５０のショルダー部５１の変形量を推定する。
【００１３】
具体的には、ピーク差演算手段１９ｃにより、上記１１次〜１９次波の出力の、応力の有無による差（図２（ｂ）のａ，ｂ，ｃ，‥‥）を算出した後、ピーク差平均値算出手段１９ｄにより、上記算出されたピーク差の平均値を算出する。なお、周波数スペクトルの縦軸は一般にｄＢ値で表わすので、上記ピーク差は、ピーク値の大きさの比となる。
そして、タイヤ変形量推定手段１９ｆにおいて、上記算出されたピーク差の平均値と予め記憶手段１９ｅに記憶しておいたピーク差の平均値とタイヤ変形量との関係を示すマップ１９ｍとから、当該タイヤ５０のショルダー部５１の変形量を算出する。
図３は、上記高次波出力の平均値とタイヤ変形量の一つであるタイヤの撓み量との関係を実際に計測した結果を示す図で、同図に示すように、バルクハウゼンノイズの高調波出力の平均値はその値が大きくかつ変化が大きいので分解能が高いだけでなく、タイヤの撓み量と良好な相関関係を示していることが分かった。これに対して、従来のバルクハウゼンノイズのピーク値からタイヤの撓み量を推定する方法では、出力が小さく分解能が低いだけでなく、タイヤの撓み量との相関性も低く実用性に乏しいことが分かった。
したがって、上記図３に示した二次関数のような、バルクハウゼンノイズの高次波出力の平均値とタイヤの撓み量との関係を示すマップ１９ｍを予め求めておけば、当該タイヤ５０のショルダー部５１の変形量を精度良く推定することができる。
【００１４】
このように、本最良の形態によれば、タイヤ５０のショルダー部５１の内部側に貼着され強磁性体から成るセンサ１１に電磁波を放射し、上記センサ１１からのバルクハウゼンノイズが重畳した電磁波の信号を検出し、この信号から抽出されたバルクハウゼンノイズのデータからタイヤ変形量を測定する際に、上記抽出されたバルクハウゼンノイズを周波数分析してその周波数スペクトルを求めるとともに、上記センサ１１に応力が作用した場合と作用しない場合のそれぞれについて、上記周波数スペクトルの高調波出力を算出し、この高調波出力の大きさを比較することにより、当該タイヤ５０のショルダー部５１の変形量を推定するようにしたので、バルクハウゼンノイズの応力による変化の検出精度を向上させることができ、タイヤの変形量を正確に推定することができる。
【００１５】
なお、上記最良の形態では、バルクハウゼンノイズの１１次高調波〜１９次高調波の出力の差からタイヤ５０の変形量を推定したが、それぞれの高調波の出力差にウエィトを持たせた、高調波の出力の差の演算値からタイヤ５０の変形量を推定してもよい。
また、上記例では、センサ１１が路面側に位置したときのバルクハウゼンノイズと、センサ１１が車体側に位置したときのバルクハウゼンノイズとを比較したが、タイヤ５０に応力が作用していない時の各高次波出力のピーク値を予め計測しておき、このピーク値とセンサ１１が路面側に位置したときの各高次波出力との差を算出してもよい。
また、上記例では、バルクハウゼンノイズ周波数スペクトルのうち、１１次〜１９次高調波の出力を用いて当該タイヤの変形量を推定したが、他の高調波成分を用いても良い。なお、このときには、推定精度を向上させるためには、タイヤ５０に応力が作用したときの高次波出力の大きさが応力が作用していないとき高次波出力の大きさよりも大きくなっている高次波を用いるようにすることが好ましい。
【００１６】
また、上記例では、センサ１１をタイヤ５０のショルダー部５１の周上に貼着したが、図４あるいは図８（ｂ）に示すように、上記センサ１１をタイヤ５０のショルダー部５１内面側の周上に貼着もしくは埋設してもよい。このように、センサ１１をタイヤ５０の内面側に設けることにより、上記センサ１１の耐久性を確保することができる。なお、上記センサ１１の個数は何個でも良く、複数個の場合には、タイヤ軸方向に関して対称に取付けることが好ましい。
また、上記センサ１１に電磁波を照射するとともにバルクハウゼンノイズが重畳した電磁波を検出するためのアンテナとしては、図４もしくは図５に示すように、放射アンテナ１３と検出アンテナ１５とを一体に形成したアンテナ装置１５Ａを作製し、これを、ホイールディスク５２の外側に取付けるようにすれば、電磁波の照射とバルクハウゼンノイズの検出を効率よく行うことができる。このとき、例えば、センサ１１が４個ある場合には、上記アンテナ装置１５Ａをタイヤ周方向に４分割するなど、センサ１１の個数と配置とに応じて複数個に分割するようにすれば、上記センサ１１に電磁波を効率よく印加することができるとともに、バルクハウゼンノイズの検出効率を向上させることができる。
なお、上記アンテナ装置１５Ａを、角度パルス検出機能付ベアリングによりホイールディスク５２に固定して、ホイールディスク５２の回転速度を検出するようにすれば、上記の車輪速センサ２０を省略することもできる。
また、アンテナ装置１５Ａの配置方法としては、図６（ａ）に示すように、タイヤハウス６１の内カバー６２に貼着あるいはネジ等により固定するようにしてもよい。このとき、アンテナ装置１５Ａとしては、図６（ｂ）に示すように、１個のものでも良いし、図６（ｃ）に示すように、タイヤ周方向に複数個に分割したものであっても良い。
あるいは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、アンテナ装置１５Ａをタイヤ５０のリム部５３のタイヤ気室５４側に設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
このように、本発明によれば、簡単な構成で当該タイヤの変形量を容易に推定することができるので、これをＡＢＳ等の車両制御に適用することにより、車両の安全性を著しく高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の最良の形態に係るタイヤ変形量推定装置の概要を示す図である。
【図２】バルクハウゼンノイズとその周波数スペクトルを示す図である。
【図３】バルクハウゼンノイズ出力とタイヤの撓み量との関係を示す図である。
【図４】本発明のタイヤ変形量推定装置に用いられるセンサとアンテナ装置の配置を示す図である。
【図５】本発明のタイヤ変形量推定装置に用いられるアンテナとセンサの配置の他の例を示す図である。
【図６】本発明のタイヤ変形量推定装置に用いられるアンテナとセンサの配置の他の例を示す図である。
【図７】本発明のタイヤ変形量推定装置に用いられるアンテナとセンサの配置の他の例を示す図である。
【図８】従来のタイヤ応力の推定方法を示す図である。
【図９】従来のタイヤ応力推定装置の概要を示すブロック図である。
【図１０】電磁波に重畳されるバルクハウゼンノイズの波形を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０ タイヤ変形量推定装置、１１ センサ、１２ 発振装置、
１３ 放射アンテナ、１４ ノイズ検出器、１５ 検出アンテナ、
１６ タイヤ変形量推定装置、１７ アンプ、１８ ハイパスフィルタ、
１９ タイヤ変形量推定手段、１９ａ 周波数分析手段、１９ｂ 高次波出力算出手段、１９ｃ ピーク差演算手段、１９ｄ ピーク差平均値算出手段、１９ｅ 記憶手段、
１９ｆ タイヤ変形量推定手段、１９ｍ マップ、２０ 車輪速センサ、
５０ タイヤ、５１ ショルダー部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤに強磁性体から成る感磁手段を取付けて、上記感磁手段に交流磁界を印加するとともに、上記磁界の変化を検出して上記強磁性体からのバルクハウゼンノイズを検出し、このバルクハウゼンノイズのデータから当該タイヤの変形量を推定する方法であって、上記バルクハウゼンノイズを周波数分析して、上記感磁手段に応力が作用した時のバルクハウゼンノイズの高次成分と応力が作用していない時の高次成分とを比較して当該タイヤの変形量を推定するようにしたことを特徴とするタイヤ変形量の推定方法。
【請求項２】
上記応力が作用した時の高次成分の大きさと応力が作用していない時の高次成分の大きさとの差から当該タイヤの変形量を推定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ変形量の推定方法。
【請求項３】
上記高次成分を複数個とするとともに、上記各高次成分における大きさの差の平均値から当該タイヤの変形量を推定するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ変形量の推定方法。
【請求項４】
上記高次成分をバルクハウゼンノイズの基本波の１１次以上でかつ奇数次の高次成分としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のタイヤ変形量の推定方法。
【請求項５】
上記センサが路面側に位置したときの出力を上記応力が作用した時のバルクハウゼンノイズとし、上記センサが路面側とは反対側に位置したときの出力を応力が作用していない時のバルクハウゼンノイズとしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のタイヤ変形量の推定方法。
【請求項６】
上記センサをタイヤのショルダー部に取付けたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のタイヤ変形量の推定方法。
【請求項７】
タイヤに取付けられた強磁性体から成る感磁手段と、上記感磁手段に交流磁界を印加する手段と、上記磁界の変化を検出して上記強磁性体からのバルクハウゼンノイズを検出する手段とを備え、上記検出されたバルクハウゼンノイズのデータから当該タイヤの変形量を推定する装置であって、上記検出されたバルクハウゼンノイズを周波数分析してその周波数スペクトルを求める手段と、上記周波数スペクトルの高次成分の大きさを算出する手段と、上記高次成分のタイヤに応力が作用していない時と応力が作用した時の大きさを比較して上記タイヤに作用する当該タイヤの変形量を推定するタイヤ変形量推定手段とを備えたことを特徴とするタイヤ変形量の推定装置。
【請求項８】
上記タイヤ変形量推定手段は、複数の高次成分について、応力が作用した時の高次成分の大きさと応力が作用していない時の高次成分の大きさとの差を求めるピーク差演算手段と、上記各高次成分における大きさの差の平均値を演算するピーク差平均値算出手段と、予め求めておいたピーク差平均値とタイヤの変形量との関係を示すマップを記憶する記憶手段と、上記演算されたピーク差平均値と上記マップとから上記タイヤの変形量を推定する手段とを備えたことを特徴とする請求項７に記載のタイヤ変形量の推定装置。
【請求項９】
上記センサに交流磁界を印加するためのアンテナと、上記磁界の変化を検出するアンテナとをホイールディスクの外側に設けたことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のタイヤ変形量の推定装置。
【請求項１０】
上記センサに交流磁界を印加するためのアンテナと、上記磁界の変化を検出するアンテナとをタイヤハウスの内カバーに設置したことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のタイヤ変形量の推定装置。
【請求項１１】
上記アンテナを、タイヤ周方向に沿って複数個設けたことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のタイヤ変形量の推定装置。
【請求項１２】
上記センサに交流磁界を印加するためのアンテナと、上記磁界の変化を検出するアンテナとをホイールリム部のタイヤ気室側に設けたことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のタイヤ変形量の推定装置。
【請求項１】
タイヤに強磁性体から成る感磁手段を取付けて、上記感磁手段に交流磁界を印加するとともに、上記磁界の変化を検出して上記強磁性体からのバルクハウゼンノイズを検出し、このバルクハウゼンノイズのデータから当該タイヤの変形量を推定する方法であって、上記バルクハウゼンノイズを周波数分析して、上記感磁手段に応力が作用した時のバルクハウゼンノイズの高次成分と応力が作用していない時の高次成分とを比較して当該タイヤの変形量を推定するようにしたことを特徴とするタイヤ変形量の推定方法。
【請求項２】
上記応力が作用した時の高次成分の大きさと応力が作用していない時の高次成分の大きさとの差から当該タイヤの変形量を推定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ変形量の推定方法。
【請求項３】
上記高次成分を複数個とするとともに、上記各高次成分における大きさの差の平均値から当該タイヤの変形量を推定するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ変形量の推定方法。
【請求項４】
上記高次成分をバルクハウゼンノイズの基本波の１１次以上でかつ奇数次の高次成分としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のタイヤ変形量の推定方法。
【請求項５】
上記センサが路面側に位置したときの出力を上記応力が作用した時のバルクハウゼンノイズとし、上記センサが路面側とは反対側に位置したときの出力を応力が作用していない時のバルクハウゼンノイズとしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のタイヤ変形量の推定方法。
【請求項６】
上記センサをタイヤのショルダー部に取付けたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のタイヤ変形量の推定方法。
【請求項７】
タイヤに取付けられた強磁性体から成る感磁手段と、上記感磁手段に交流磁界を印加する手段と、上記磁界の変化を検出して上記強磁性体からのバルクハウゼンノイズを検出する手段とを備え、上記検出されたバルクハウゼンノイズのデータから当該タイヤの変形量を推定する装置であって、上記検出されたバルクハウゼンノイズを周波数分析してその周波数スペクトルを求める手段と、上記周波数スペクトルの高次成分の大きさを算出する手段と、上記高次成分のタイヤに応力が作用していない時と応力が作用した時の大きさを比較して上記タイヤに作用する当該タイヤの変形量を推定するタイヤ変形量推定手段とを備えたことを特徴とするタイヤ変形量の推定装置。
【請求項８】
上記タイヤ変形量推定手段は、複数の高次成分について、応力が作用した時の高次成分の大きさと応力が作用していない時の高次成分の大きさとの差を求めるピーク差演算手段と、上記各高次成分における大きさの差の平均値を演算するピーク差平均値算出手段と、予め求めておいたピーク差平均値とタイヤの変形量との関係を示すマップを記憶する記憶手段と、上記演算されたピーク差平均値と上記マップとから上記タイヤの変形量を推定する手段とを備えたことを特徴とする請求項７に記載のタイヤ変形量の推定装置。
【請求項９】
上記センサに交流磁界を印加するためのアンテナと、上記磁界の変化を検出するアンテナとをホイールディスクの外側に設けたことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のタイヤ変形量の推定装置。
【請求項１０】
上記センサに交流磁界を印加するためのアンテナと、上記磁界の変化を検出するアンテナとをタイヤハウスの内カバーに設置したことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のタイヤ変形量の推定装置。
【請求項１１】
上記アンテナを、タイヤ周方向に沿って複数個設けたことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のタイヤ変形量の推定装置。
【請求項１２】
上記センサに交流磁界を印加するためのアンテナと、上記磁界の変化を検出するアンテナとをホイールリム部のタイヤ気室側に設けたことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のタイヤ変形量の推定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−３２４２（Ｐ２００７−３２４２Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８１１７０（Ｐ２００５−１８１１７０）
【出願日】平成１７年６月２１日（２００５．６．２１）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２１日（２００５．６．２１）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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