專利名稱：輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置及輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置以及用于其中的輪胎，特別涉及在輪胎 上獲得的信息的傳輸方式的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
作為使車輛穩(wěn)定行駛的一個(gè)方法，檢測(cè)輪胎與路面的接觸狀態(tài)、即輪 胎的接地狀態(tài)，并實(shí)施與該接地狀態(tài)相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩控制、制動(dòng)控制以及轉(zhuǎn)向 控制等技術(shù)被實(shí)用化。例如，專利文獻(xiàn)1公開了如下的車輛狀態(tài)監(jiān)視裝置，即根據(jù)來(lái)自設(shè) 置在輪胎胎面內(nèi)的多個(gè)傳感器的信息，來(lái)檢測(cè)出輪胎的接地狀態(tài)、例如輪 胎的接地長(zhǎng)度，同時(shí)估計(jì)接地面的形狀或橫向力等在輪胎上產(chǎn)生的力。專利文獻(xiàn)1:日本專利文獻(xiàn)特開2004-359203號(hào)公報(bào)。 發(fā)明內(nèi)容為了良好地獲得輪胎的接地狀態(tài)，需要通過(guò)輪胎的多個(gè)觸點(diǎn)來(lái)測(cè)量作 用在輪胎上的力。另外，當(dāng)根據(jù)獲得的作用力來(lái)估計(jì)輪胎的接地狀態(tài)時(shí)， 為了提高該估計(jì)的精度，最好在輪胎的圓周方向上也配置多個(gè)傳感器。這 樣，為了良好地估計(jì)輪胎的接地狀態(tài)而在輪胎內(nèi)部配置多個(gè)傳感器。并 且，信號(hào)線分別從各傳感器中引出并在輪胎內(nèi)布線。因此，輪胎內(nèi)的配線 變得復(fù)雜，同時(shí)其布線作業(yè)也較為繁雜。另外也會(huì)導(dǎo)致制造成本的上升。本發(fā)明就是鑒于上述狀況而完成的，其目的在于，提供可以與以往一 樣地估計(jì)輪胎接地狀態(tài)，并可使輪胎內(nèi)部的傳感器的配線簡(jiǎn)單化的輪胎狀 態(tài)估計(jì)裝置以及用于其中的輪胎。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的特征在于，其包括多個(gè)作用力傳感器，配置在輪胎的圓周方向上，用于檢測(cè)根據(jù)該輪胎的接地狀態(tài)而產(chǎn)生的作用力；信號(hào)傳輸單元，將所述多個(gè)作用力傳感器串聯(lián)連接，并按時(shí)序傳 輸所述作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)；信號(hào)識(shí)別單元，根據(jù)所述輪胎的旋轉(zhuǎn)速 度和所述作用力傳感器在圓周方向上的配置間隔，將按時(shí)序傳輸來(lái)的所述 作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)識(shí)別為每個(gè)所述作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)；以及 估計(jì)單元，根據(jù)按每個(gè)所述作用力傳感器識(shí)別的檢測(cè)信號(hào)來(lái)估計(jì)輪胎的接 地狀態(tài)。這里，作用力傳感器例如可以使用檢測(cè)在輪胎接地時(shí)產(chǎn)生的形變的形 變傳感器、或檢測(cè)在輪胎接地時(shí)受到的沖擊的加速度傳感器等。通過(guò)信號(hào) 傳輸單元按時(shí)序傳輸?shù)臋z測(cè)信號(hào)例如在被輸送到車輛一側(cè)之后，通過(guò)信號(hào) 識(shí)別單元被識(shí)別為每個(gè)作用力傳感器的信號(hào)，從而能夠與以往單獨(dú)傳輸來(lái) 的檢測(cè)信號(hào)一樣地用于估計(jì)接地狀態(tài)。信號(hào)識(shí)別單元也可以設(shè)置在輪胎一 側(cè)，在將檢測(cè)信號(hào)傳輸給車輛之前在輪胎一側(cè)識(shí)別為每個(gè)作用力傳感器的 檢測(cè)信號(hào)，然后作為單獨(dú)的檢測(cè)信號(hào)向車輛一側(cè)傳輸。根據(jù)該方式，由于配置在輪胎內(nèi)的多個(gè)作用力傳感器通過(guò)信號(hào)傳輸單 元而串聯(lián)連接，因此可使得用于獲得估計(jì)輪胎接地狀態(tài)所需的檢測(cè)信號(hào)的 輪胎內(nèi)部的配線和布線變得簡(jiǎn)單。另外，按時(shí)序傳輸?shù)臋z測(cè)信號(hào)通過(guò)信號(hào) 識(shí)別單元被識(shí)別為每個(gè)作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)，因此估計(jì)單元可立刻估 計(jì)輪胎接地狀態(tài)。另外，在上述方式中，配置在所述輪胎的圓周方向上的多個(gè)作用力傳 感器也可以以在所述輪胎的寬度方向上錯(cuò)開位置的方式配置在圓周方向 上。根據(jù)該方式，通過(guò)信號(hào)傳輸單元按時(shí)序傳輸?shù)臋z測(cè)信號(hào)將是在輪胎的 圓周方向和寬度方向上的不同位置檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)。此時(shí)，例如當(dāng)車輛 以中高速行駛時(shí)，即使作用力傳感器在輪胎圓周方向上錯(cuò)開配置，檢測(cè)定 時(shí)的偏差也很小，因此可以認(rèn)作各個(gè)作用力傳感器在實(shí)質(zhì)上相同的定時(shí)在 寬度方向上的不同位置檢測(cè)輪胎的作用力。并且，當(dāng)通過(guò)信號(hào)識(shí)別單元識(shí) 別為每個(gè)作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)時(shí)，可以將識(shí)別出的各檢測(cè)信號(hào)認(rèn)作在 實(shí)質(zhì)上相同的定時(shí)在輪胎的寬度方向上的各個(gè)位置上檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)。 其結(jié)果是，可以認(rèn)作在相同的定時(shí)得到了輪胎的寬度方向上的多個(gè)位置的 接地長(zhǎng)度。并且，能夠基于所得到的接地長(zhǎng)度來(lái)估計(jì)輪胎的接地狀態(tài)，例如輪胎接地面形狀、作用在輪胎上的橫向力、外傾角、橫向力等。另外，在上述方式中也可以如下構(gòu)成配置在所述輪胎的圓周方向上 的多個(gè)作用力傳感器在所述輪胎的寬度方向上至少配置在內(nèi)側(cè)圓周方向上 和外側(cè)圓周方向上，所述信號(hào)傳輸單元至少形成第一信號(hào)傳輸線和第二信 號(hào)傳輸線，所述第一信號(hào)傳輸線和第二信號(hào)傳輸線沿圓周方向交替連接配 置于內(nèi)側(cè)的所述作用力傳感器和配置于外側(cè)的所述作用力傳感器。根據(jù)該 方式，當(dāng)由第一信號(hào)傳輸線和第二信號(hào)傳輸線雙方傳輸檢測(cè)信號(hào)時(shí)，通過(guò) 改變由例如信號(hào)識(shí)別單元識(shí)別出的檢測(cè)信號(hào)的組合，可構(gòu)成內(nèi)側(cè)圓周方向 上的檢測(cè)信號(hào)列和外側(cè)圓周方向上的檢測(cè)信號(hào)列。其結(jié)果是，能夠獲得來(lái) 自排列在內(nèi)側(cè)圓周方向上的作用力傳感器的連續(xù)的檢測(cè)信號(hào)、和來(lái)自排列 在外側(cè)圓周方向上的作用力傳感器的連續(xù)的檢測(cè)信號(hào)。其結(jié)果是，可在多 個(gè)定時(shí)獲得輪胎寬度方向上的接地長(zhǎng)度，從而能夠高精度地估計(jì)輪胎的接 地狀態(tài)。另外，當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)傳輸線或第二信號(hào)傳輸線中的任一個(gè)由于發(fā)生 了斷線或傳輸錯(cuò)誤等而無(wú)法傳輸檢測(cè)信號(hào)時(shí)，由信號(hào)傳輸單元按時(shí)序傳輸 的檢測(cè)信號(hào)將成為在輪胎的圓周方向和寬度方向上的不同位置檢測(cè)出的檢 測(cè)信號(hào)。此時(shí)，例如當(dāng)車輛以中高速行駛時(shí)，即使作用力傳感器在輪胎圓 周方向上錯(cuò)開配置，檢測(cè)定時(shí)的偏差也很小，因此可以認(rèn)作各個(gè)作用力傳 感器在實(shí)質(zhì)上相同的定時(shí)在寬度方向的不同位置檢測(cè)輪胎的作用力。并 且，當(dāng)通過(guò)信號(hào)識(shí)別單元識(shí)別為每個(gè)作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)時(shí)，可將識(shí) 別出的各檢測(cè)信號(hào)認(rèn)作在實(shí)質(zhì)上相同的定時(shí)在輪胎的寬度方向上的各個(gè)位 置檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)。從而可以認(rèn)作是在相同的定時(shí)得到了輪胎的寬度方 向上的多個(gè)位置的接地長(zhǎng)度。并且，可基于所得到的接地長(zhǎng)度來(lái)估計(jì)輪胎 的接地狀態(tài)。即，能夠容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)斷線或傳輸錯(cuò)誤的失效保護(hù)。另外，在上述方式中，所述第一信號(hào)傳輸線和所述第二信號(hào)傳輸線也 可以連接配置在配置于內(nèi)側(cè)的所述作用力傳感器和配置于外側(cè)的所述作用 力傳感器之間的作用力傳感器。此時(shí)，配置在配置于內(nèi)側(cè)的作用力傳感器 和配置于外側(cè)的作用力傳感器之間的作用力傳感器的數(shù)量既可以是一個(gè)， 也可以為多個(gè)。根據(jù)該方式，能夠提高輪胎寬度方向上的檢測(cè)分辯能力， 因此能夠容易地實(shí)現(xiàn)輪胎接地狀態(tài)的高精度估計(jì)。另外，在上述方式中，通過(guò)所述信號(hào)傳輸單元串聯(lián)連接的多個(gè)作用力 傳感器可以輪胎的標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng)度以上的間隔配置在所述輪胎的圓周方向 上。這里，輪胎的標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng)度例如可以為輪胎氣壓警報(bào)裝置反應(yīng)時(shí)的輪 胎的接地長(zhǎng)度。即為表示可穩(wěn)定地使用的輪胎的狀態(tài)的接地長(zhǎng)度。根據(jù)該 方式，在輪胎的常用狀態(tài)下，即使輪胎的接地長(zhǎng)度延長(zhǎng)，也能夠避免多個(gè) 作用力傳感器在相同的接地定時(shí)輸出檢測(cè)信號(hào)。其結(jié)果是，能夠可靠地通 過(guò)信號(hào)識(shí)別單元進(jìn)行每個(gè)作用力傳感器的信號(hào)識(shí)別。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的特征在于，其包括多個(gè)作用力傳感 器，配置在輪胎的圓周方向上，用于檢測(cè)在該輪胎上產(chǎn)生的作用力；以及 信號(hào)傳輸單元，串聯(lián)連接所述多個(gè)作用力傳感器，并按時(shí)序傳輸所述作用 力傳感器的檢測(cè)信號(hào)。根據(jù)該方式，由于配置在輪胎內(nèi)部的多個(gè)作用力傳感器串聯(lián)連接，因 此可使得輪胎內(nèi)部的作用力傳感器的配線及其布線變得簡(jiǎn)單。另外，簡(jiǎn)化 配線、布線的結(jié)果，有助于制造成本的降低。另外，在上述方式中，配置在所述輪胎的圓周方向上的多個(gè)作用力傳 感器也可以以在所述輪胎的寬度方向上錯(cuò)開位置的方式配置在圓周方向 上。根據(jù)該方式，可按時(shí)序傳輸配置在輪胎的圓周方向和寬度方向上的作 用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)。另外，在上述方式中也可如下構(gòu)成配置在所述輪胎的圓周方向上的 多個(gè)作用力傳感器在所述輪胎的寬度方向上至少配置在內(nèi)側(cè)圓周方向上和 外側(cè)圓周方向上，所述信號(hào)傳輸單元至少形成第一信號(hào)傳輸線和第二信號(hào) 傳輸線，所述第一信號(hào)傳輸線和第二信號(hào)傳輸線沿圓周方向交替連接配置 于內(nèi)側(cè)的所述作用力傳感器和配置于外側(cè)的所述作用力傳感器。根據(jù)該方 式，當(dāng)由第一信號(hào)傳輸線和第二信號(hào)傳輸線雙方傳輸檢測(cè)信號(hào)時(shí)，通過(guò)將 傳輸出的檢測(cè)信號(hào)各個(gè)分離并改變組合，可構(gòu)成內(nèi)側(cè)圓周方向上的檢測(cè)信 號(hào)列和外側(cè)圓周方向上的檢測(cè)信號(hào)列。其結(jié)果是，能夠獲得來(lái)自排列在內(nèi) 側(cè)圓周方向上的作用力傳感器的連續(xù)的檢測(cè)信號(hào)、和來(lái)自排列在外側(cè)圓周 方向上的作用力傳感器的連續(xù)的檢測(cè)信號(hào)。另外，當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)傳輸線或第 二信號(hào)傳輸線中的任一個(gè)由于發(fā)生了斷線或傳輸錯(cuò)誤等而無(wú)法傳輸檢測(cè)信號(hào)時(shí)，由信號(hào)傳輸單元按時(shí)序傳輸?shù)臋z測(cè)信號(hào)將成為在輪胎的圓周方向和 寬度方向上的不同位置檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)。例如，當(dāng)車輛以中高速行駛 時(shí)，即使作用力傳感器在輪胎圓周方向上錯(cuò)開配置，檢測(cè)定時(shí)的偏差也很 小，因此可以認(rèn)作各個(gè)作用力傳感器在實(shí)質(zhì)上相同的定時(shí)在寬度方向上的 不同位置檢測(cè)輪胎的作用力。并且，當(dāng)識(shí)別為每個(gè)作用力傳感器的檢測(cè)信 號(hào)時(shí)，可以將識(shí)別出的各檢測(cè)信號(hào)認(rèn)作在實(shí)質(zhì)上相同的定時(shí)在輪胎的寬度 方向上的各個(gè)位置檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)。從而可以認(rèn)作得到了輪胎的寬度方 向上的多個(gè)位置的接地長(zhǎng)度。并且，可基于所得到的接地長(zhǎng)度來(lái)估計(jì)輪胎 的接地狀態(tài)。即，能夠容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)斷線或傳輸錯(cuò)誤的失效保護(hù)。另外，在上述方式中，所述第一信號(hào)傳輸線和所述第二信號(hào)傳輸線也 可以連接配置在配置于內(nèi)側(cè)的所述作用力傳感器和配置于外側(cè)的所述作用 力傳感器之間的作用力傳感器。此時(shí)，配置在配置于內(nèi)側(cè)的作用力傳感器 和配置于外側(cè)的作用力傳感器之間的作用力傳感器的數(shù)量既可以是一個(gè)， 也可以為多個(gè)。根據(jù)該方式，能夠提高輪胎寬度方向上的檢測(cè)分辯能力。另外，在上述方式中，通過(guò)所述信號(hào)傳輸單元串聯(lián)連接的多個(gè)作用力 傳感器可以輪胎的標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng)度以上的間隔配置在所述輪胎的圓周方向 上。根據(jù)該方式，在輪胎的常用狀態(tài)下，即使輪胎的接地長(zhǎng)度延長(zhǎng)，也能 夠避免多個(gè)作用力傳感器在相同的接地定時(shí)輸出檢測(cè)信號(hào)。其結(jié)果是，檢 測(cè)信號(hào)的識(shí)別變得容易，能夠加速處理。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置以及用于其的輪胎，能夠簡(jiǎn)化輪胎內(nèi) 部的配線和布線。其結(jié)果是，可提高輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置和輪胎的可靠性并 降低成本。


圖1是安裝本實(shí)施方式的輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置和輪胎的車輛的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A及圖2B是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的輪胎中的作用力傳感器的配置 和配線的一個(gè)例子的說(shuō)明圖；圖3是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的輪胎狀態(tài)估計(jì)部的結(jié)構(gòu)的框圖；圖4A及圖4B是用于說(shuō)明從本實(shí)施方式的串聯(lián)連接的作用力傳感器傳 輸?shù)臋z測(cè)信號(hào)的形態(tài)和分離處理后的形態(tài)的說(shuō)明圖；圖5A 5D是用于說(shuō)明在本實(shí)施方式中估計(jì)出的基于接地長(zhǎng)度的輪胎 的接地面形狀的說(shuō)明圖；圖6A及圖6B是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的輪胎中的作用力傳感器的配置 和配線的另一個(gè)例子的說(shuō)明圖；圖7A 圖7D是用于說(shuō)明從圖6A及圖6B所示的作用力傳感器傳輸?shù)臋z測(cè)信號(hào)的形態(tài)和分離處理后的形態(tài)的說(shuō)明圖；圖8A 圖8C是用于說(shuō)明圖6A及圖6B所示的作用力傳感器的配置和 配線的應(yīng)用例的說(shuō)明圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明IO輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置；12車輛；14輪胎；14a車輪；16、 16a、 16b、 16c作用力傳感器;18發(fā)送部；20車載控制部；22車輪速度傳感器；24信號(hào)傳輸線；26接收部；28輪胎狀態(tài)估計(jì)部；30車輪速度獲得部；32分離周期運(yùn)算部；34信號(hào)識(shí)別部；36估計(jì)部。
具體實(shí)施方式
以下，基于附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施的方式(以下稱為實(shí)施方式)。 用于本實(shí)施方式輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置的輪胎在輪胎內(nèi)部具有多個(gè)作用力 傳感器，用于檢測(cè)根據(jù)輪胎的接地狀態(tài)而產(chǎn)生的作用力。各個(gè)作用力傳感 器通過(guò)信號(hào)傳輸單元而串聯(lián)連接。并且，信號(hào)傳輸單元按時(shí)序傳輸作用力 傳感器的檢測(cè)信號(hào)。輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置通過(guò)信號(hào)識(shí)別單元將按按時(shí)序傳輸 來(lái)作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)分離為每個(gè)作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)。然后， 估計(jì)單元根據(jù)識(shí)別為每個(gè)作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)，估計(jì)輪胎的接地狀 態(tài)。這樣，由于在輪胎內(nèi)部，多個(gè)作用力傳感器通過(guò)信號(hào)傳輸單元而串聯(lián) 連接，因而對(duì)各個(gè)作用力傳感器的配線變得簡(jiǎn)單，并且其布線也較容易。圖1是安裝本實(shí)施方式的輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置10的車輛12的構(gòu)成示意圖。車輛12在前輪位置和后輪位置安裝了輪胎14。在各輪胎14的內(nèi)部、 例如在輪胎胎面里面配置了多個(gè)作用力傳感器16 (在圖1中，在各個(gè)輪胎 14上示出了三個(gè))。作用力傳感器16是檢測(cè)根據(jù)輪胎14的接地狀態(tài)而產(chǎn) 生的作用力的傳感器，例如，可以是檢測(cè)輪胎14的半徑方向上的形變的 形變傳感器、或者檢測(cè)輪胎14的半徑方向上的加速度的加速度傳感器。 將在后面描述各個(gè)作用力傳感器16的配置和配線的方式。通過(guò)作用力傳 感器16獲得的檢測(cè)信號(hào)被傳輸給固定在輪胎14的車輪14a等上的發(fā)送部 18，并通過(guò)例如無(wú)線單元而被發(fā)送給安裝在車輛12上的車載控制部20。 另外，在與輪胎14相對(duì)的位置處的車輛12的固定部分上配置有檢測(cè)輪胎 14的旋轉(zhuǎn)速度、即車輪速度的車輪速度傳感器22。車輪速度傳感器22是 電磁拾音器方式或霍爾IC方式等的旋轉(zhuǎn)傳感器，其檢測(cè)各個(gè)輪胎14的旋 轉(zhuǎn)，并向車載控制部20提供其信息。圖2A示出了配置在輪胎14內(nèi)部的作用力傳感器16的配置方式。另 外，圖2B示出了各個(gè)作用力傳感器16的配線方式。圖2A為從正面觀察 輪胎14時(shí)的正面透視圖和從側(cè)面觀察輪胎14時(shí)的側(cè)面透視圖。另外，由 于各輪胎14中的作用力傳感器16的配置和配線方式相同，因此作為代表 以右前輪的輪胎14為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖所示，本實(shí)施方式的作用力傳感 器16 (16a、 16b、 16c)以在輪胎14的寬度方向A上錯(cuò)開位置的方式配置 在圓周方向B上。在圖2A中，作用力傳感器16a—側(cè)為輪胎14的內(nèi)周側(cè)，作用力傳感器16c —側(cè)為外周側(cè)。另外，輪胎14在前進(jìn)時(shí)沿箭頭C的方向旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)車輛12前進(jìn)時(shí)，以作用力傳感器16a、 16b、 16c的 順序依次與路面G接觸，檢測(cè)與接地狀態(tài)相應(yīng)的作用力。另外，各作用力 傳感器16a、 16b、 16c的配置間隔L被設(shè)定為比輪胎14的標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng)度 L0大的間隔。這里，所謂輪胎14的標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng)度L0例如是輪胎空氣壓警 報(bào)裝置反應(yīng)時(shí)的輪胎14的接地長(zhǎng)度，是表示輪胎14可被穩(wěn)定使用的輪胎 14的狀態(tài)的接地長(zhǎng)度。通常，輪胎14在比輪胎空氣壓警報(bào)裝置發(fā)應(yīng)的狀 態(tài)高的空氣壓狀態(tài)下被使用，因此會(huì)在輪胎14上產(chǎn)生橫向力等作用力， 從而即使輪胎14的接地長(zhǎng)度發(fā)生變化，也不會(huì)長(zhǎng)于標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng)度L0。因 此，通過(guò)將作用力傳感器16的配置間隔L設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng)度L0以上， 能夠防止在某個(gè)定時(shí)輪胎14接地時(shí)多個(gè)作用力傳感器16同時(shí)輸出檢測(cè)信 號(hào)。另外，如圖2A所示，作用力傳感器16a、 16b、 16c可以配置在輪胎 14的圓周方向大約一半的區(qū)域(大約180°的區(qū)域)上。此時(shí)，從輸出作 用力傳感器16c的檢測(cè)信號(hào)到輸出作用力傳感器16a的檢測(cè)信號(hào)的間隔 長(zhǎng)，作用力傳感器16a 16b之間、以及作用力傳感器16b 16c之間的間 隔變短。其結(jié)果是，能夠容易地識(shí)別出經(jīng)過(guò)長(zhǎng)的間隔后輸出的檢測(cè)信號(hào)為 來(lái)自作用力傳感器16a的檢測(cè)信號(hào)。另外，如果在維持比標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng)度LO 長(zhǎng)的間隔的基礎(chǔ)上改變各個(gè)作用力傳感器16的配置間隔，則可根據(jù)來(lái)自 各個(gè)作用力傳感器16的檢測(cè)信號(hào)的間隔與實(shí)際的作用力傳感器16的配置 間隔來(lái)識(shí)別出檢測(cè)信號(hào)為來(lái)自哪個(gè)作用力傳感器16的信號(hào)。另外，也可 以對(duì)各個(gè)作用力傳感器16的檢測(cè)信號(hào)附加識(shí)別信息。如圖2B所示，各個(gè)作用力傳感器16a、 16b、 16c通過(guò)一條信號(hào)傳輸 線24而串聯(lián)連接。因此，當(dāng)輪胎14向前進(jìn)方向(圖2A的箭頭C方向) 旋轉(zhuǎn)時(shí)，以作用力傳感器16a、作用力傳感器16b、作用力傳感器16c的順 序依次接地，并按照該接地順序按時(shí)序傳輸作用力的檢測(cè)信號(hào)。返回到圖1，車載控制部20包括接收從輪胎14的發(fā)送部18發(fā)送的檢 測(cè)信號(hào)的接收部26和輪胎狀態(tài)估計(jì)部28。接收部26從發(fā)送部18接收檢 測(cè)信號(hào)，并依次提供給輪胎狀態(tài)估計(jì)部28。圖3示出了輪胎狀態(tài)估計(jì)部 28內(nèi)部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。輪胎狀態(tài)估計(jì)部28包括車輪速度獲得部30、分離周期運(yùn)算部32、信號(hào)識(shí)別部34、估計(jì)部36。車輪速度獲得部30獲得從車輪 速度傳感器22提供的車輪速度V，并將其提供給分離周期運(yùn)算部32。車 輪速度獲得部30也可以另外獲得輪胎14的角速度co，并且使用輪胎14的 半徑r運(yùn)算輪胎14的旋轉(zhuǎn)速度(圓周速度)V = r X co，并提供給分離周 期運(yùn)算部32。分離周期運(yùn)算部32基于車輪速度(輪胎14的旋轉(zhuǎn)速度)V 與作用力傳感器16的配置間隔L來(lái)進(jìn)行信號(hào)分離周期T = L/V的運(yùn)算。 所述信號(hào)分離周期用于分離識(shí)別以時(shí)序上連續(xù)的方式從接收部26提供的 作用力傳感器16的檢測(cè)信號(hào)。這是因?yàn)橐怨潭ǖ拈g隔配置的各個(gè)作用力 傳感器16a、 16b、 16c接地時(shí)輸出的檢測(cè)信號(hào)的輸出間隔根據(jù)輪胎14的旋 轉(zhuǎn)速度而發(fā)生變化。計(jì)算出的信號(hào)分離周期T被提供給信號(hào)識(shí)別部34，從 而基于信號(hào)分離周期T，將以時(shí)序上連續(xù)的方式提供的作用力傳感器 16a、 16b、 16c的檢測(cè)信號(hào)分離并識(shí)別為每個(gè)作用力傳感器16a、 16b、 16c 的檢測(cè)信號(hào)。分離出的每個(gè)作用力傳感器16a、 16b、 16c的檢測(cè)信號(hào)被提 供給估計(jì)部36。并且，分別計(jì)算例如與作用力傳感器16a的配置位置關(guān)聯(lián) 的輪胎14的接地長(zhǎng)度、與作用力傳感器16b的配置位置關(guān)聯(lián)的輪胎14的 接地長(zhǎng)度、與作用力傳感器16c的配置位置關(guān)聯(lián)的輪胎14的接地長(zhǎng)度。如 圖2A、圖2B所示，作用力傳感器16a、 16b、 16c在輪胎14的寬度方向上 錯(cuò)開，因此能夠獲得輪胎14的寬度方向上的多個(gè)接地長(zhǎng)度。然而，當(dāng)車輛12以中高速、例如以40km/h的速度行駛時(shí)，輪胎14 的旋轉(zhuǎn)速度V為V二llm/s。另外，當(dāng)假定作用力傳感器16的配置間隔L 二0.4m時(shí)，各作用力傳感器16a、 16b、 16c的檢測(cè)定時(shí)的偏差約為 0.036s，可以認(rèn)作在實(shí)質(zhì)上相同的定時(shí)在寬度方向上不同的位置處檢測(cè)輪 胎14的作用力。當(dāng)作用力傳感器16a、 16b、 16c為形變傳感器時(shí)，作為作 用力而檢測(cè)出的形變的變化表示輪胎14將要接地的"落地"定時(shí)和接地 狀態(tài)的輪胎14將要離開路面的"離地"定時(shí)。該"落地"與"離地"之 間為接地的時(shí)間，可使用車速計(jì)算接地長(zhǎng)度。如果知道輪胎14的至少內(nèi) 周側(cè)與外周側(cè)的接地長(zhǎng)度，則通過(guò)公知的方法可估計(jì)出輪胎14的接地狀 態(tài)，例如，外傾角的大小、橫向力的大小、滑移角的大小等。因此，估計(jì) 部36將估計(jì)出的接地狀態(tài)作為控制信息向各種控制設(shè)備提供。對(duì)如上構(gòu)成的輪胎14和輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在車輛12行駛時(shí)，由內(nèi)置于輪胎14的作用力傳感器16檢測(cè)出的與輪胎14的 接地相關(guān)的檢測(cè)信號(hào)經(jīng)由發(fā)送部18和接收部26而提供給車載控制部20的 輪胎狀態(tài)估計(jì)部28。圖4A是以時(shí)序上連續(xù)的方式從接收部26提供的作用力傳感器16a、 16b、 16c的檢測(cè)信號(hào)的一個(gè)例子。當(dāng)輪胎14旋轉(zhuǎn)接地時(shí)、即在"落地 時(shí)"由于從路面回彈而產(chǎn)生形變。當(dāng)例如配置有作用力傳感器16a的輪胎 部分落地時(shí)，檢測(cè)出落地檢測(cè)信號(hào)m。其后，接地狀態(tài)繼續(xù)，并在配置有 作用力傳感器16a的輪胎部分又從路面離開時(shí)、即在"離地時(shí)"，因接地 而變形的部分復(fù)原，從而產(chǎn)生形變。其結(jié)果，檢測(cè)出離地檢測(cè)信號(hào)n。以 下，同樣地，在配置有作用力傳感器16b的輪胎部分和配置有作用力傳感 器16c的輪胎部分落地時(shí)、離地時(shí)檢測(cè)出落地檢測(cè)信號(hào)m、離地檢測(cè)信號(hào) n。另外，在圖4A中，為了便于說(shuō)明，簡(jiǎn)化了包括落地檢測(cè)信號(hào)m和離 地檢測(cè)信號(hào)n的檢測(cè)信號(hào)。如上所述，當(dāng)車輛12以40km/h的速度行駛，并且作用力傳感器16 的配置間隔為0.4m時(shí)，落地檢測(cè)信號(hào)m和離地檢測(cè)信號(hào)n以大約0.036s 的間隔輸出。因此可以認(rèn)作各個(gè)作用力傳感器16在實(shí)質(zhì)上相同的定時(shí)在 寬度方向上的不同位置對(duì)于輪胎14檢測(cè)出了落地檢測(cè)信號(hào)m和離地檢測(cè) 信號(hào)n。因此，信號(hào)識(shí)別部34基于從分離周期運(yùn)算部32提供的信號(hào)分離周期 T，分離從接收部26提供的時(shí)序上連續(xù)的作用力傳感器16a、 16b、 16c的 檢測(cè)信號(hào)，并沿輪胎14的寬度方向A重新并聯(lián)排列，由此成為圖4B所示 的狀態(tài)。可以將此認(rèn)作表示了某個(gè)接地定時(shí)的輪胎14的寬度方向上的接 地長(zhǎng)度La、 Lb、 Lc。當(dāng)可以獲得輪胎14在某個(gè)接地定時(shí)的寬度方向上的接地長(zhǎng)度La、 Lb、 Lc時(shí)，可以估計(jì)圖5A 5D所示的輪胎14的接地面形狀。在圖5A 中，輪胎14內(nèi)周側(cè)的接地長(zhǎng)度La和外周側(cè)的接地長(zhǎng)度Lc為實(shí)質(zhì)上相同 的長(zhǎng)度。此時(shí)表示輪胎14相對(duì)于路面成垂直的姿勢(shì)，從而沒(méi)有產(chǎn)生橫向 力或外傾角沒(méi)有增大的狀態(tài)。另外，圖5B、 5C表示將方向盤向右轉(zhuǎn)向從而在輪胎14上產(chǎn)生了向圖中D方向的橫向力時(shí)的接地長(zhǎng)度的變化。如圖5B所示，當(dāng)將方向盤向D方向(右方向)轉(zhuǎn)向時(shí)，輪胎14的左邊的接地 長(zhǎng)度、即輪胎14的內(nèi)周側(cè)的接地長(zhǎng)度La變長(zhǎng)，輪胎14的右邊的接地長(zhǎng) 度、即輪胎14的外周側(cè)的接地長(zhǎng)度Lc變短。圖5C還表示橫向力增加的 狀態(tài)，從而接地長(zhǎng)度La進(jìn)一步變長(zhǎng)，接地長(zhǎng)度Lc進(jìn)一步變短。估計(jì)部36 可以預(yù)先通過(guò)試驗(yàn)等而獲得產(chǎn)生橫向力時(shí)的接地長(zhǎng)度的變化圖和接地長(zhǎng)度 的大小，并將它們以映射等的形式作為比較信息而保持。然后通過(guò)與估計(jì) 部36估計(jì)的接地長(zhǎng)度進(jìn)行比較，與公知的基于接地長(zhǎng)度的橫向力的估計(jì) 同樣地，來(lái)估計(jì)當(dāng)前實(shí)際作用在輪胎14上的橫向力的大小。另外也可以 估計(jì)輪胎14的姿勢(shì)。另外，圖5D、 5E為輪胎14向圖中E方向傾斜，從而增大外傾角的狀 態(tài)。當(dāng)在輪胎14上產(chǎn)生外傾角時(shí)，輪胎14的左邊的接地長(zhǎng)度、即輪胎14 的內(nèi)周側(cè)的接地長(zhǎng)度La變長(zhǎng)，輪胎14的右邊的接地長(zhǎng)度、即輪胎14的 外周側(cè)的接地長(zhǎng)度Lc變短。圖5E還表示外傾角增大的狀態(tài)，接地長(zhǎng)度La 進(jìn)一步變長(zhǎng)，接地長(zhǎng)度Lc進(jìn)一步變短，并從路面脫離。即，當(dāng)外傾角增 大時(shí)，輪胎14的接地寬度就會(huì)減少。輪胎14的橫向力發(fā)生變化的場(chǎng)合與 外傾角發(fā)生變化的場(chǎng)合可根據(jù)接地面形狀的不同來(lái)識(shí)別。對(duì)于外傾角發(fā)生 變化的場(chǎng)合，估計(jì)部36也可以預(yù)先通過(guò)試驗(yàn)等而獲得外傾角變化時(shí)的接 地長(zhǎng)度的變化圖和接地長(zhǎng)度的大小，并將它們以映射等形式作為比較信息 而保持。然后通過(guò)與估計(jì)部36估計(jì)出的接地長(zhǎng)度進(jìn)行比較，與公知的基 于接地長(zhǎng)度的外傾角的估計(jì)同樣地，來(lái)估計(jì)當(dāng)前實(shí)際作用在輪胎14上的 外傾角的大小。另外也可以估計(jì)輪胎14的姿勢(shì)。并且，為了獲得圖5A 5D所示的接地面形狀，需要在輪胎14的寬度方向上配置多個(gè)作用力傳感 器16，但是如本實(shí)施方式那樣，通過(guò)檢測(cè)接地長(zhǎng)度La、 Lb、 Lc也可以獲 得充分的接地面形狀，可進(jìn)行輪胎14的狀態(tài)估計(jì)。另外，作為最低配 置，如果可檢測(cè)出接地長(zhǎng)度La、 Lc，就能夠估計(jì)輪胎14的狀態(tài)。這樣，在輪胎14上，通過(guò)將多個(gè)作用力傳感器16以在輪胎14的寬度 方向上錯(cuò)開位置的方式配置在圓周方向上并串聯(lián)連接，可簡(jiǎn)化作用力傳感 器16的配線及其配線的布線。另外，通過(guò)將從串聯(lián)連接的各作用力傳感器16按時(shí)序傳輸?shù)臋z測(cè)信號(hào)分離為每個(gè)作用力傳感器16的檢測(cè)信號(hào)，能夠與使用從以往并聯(lián)連接的作用力傳感器16得到的檢測(cè)信號(hào)的場(chǎng)合同樣 地估計(jì)輪胎14的狀態(tài)。另外，圖2A所示的作用力傳感器16的配置為一個(gè)例子，例如也可以 輪胎14的在沒(méi)有配置作用力傳感器16的一半?yún)^(qū)域內(nèi)以與圖2A、 2B所示 的作用力傳感器16a、 16b、 16c相同的配置來(lái)配置三個(gè)作用力傳感器16。 此時(shí)，將有六個(gè)作用力傳感器16串聯(lián)連接。并且，提供給信號(hào)識(shí)別部34 的六個(gè)檢測(cè)信號(hào)時(shí)序上連續(xù)的信號(hào)基于分離周期運(yùn)算部32提供的信號(hào)分 離周期T而被分離。分離出的各作用力傳感器16的檢測(cè)信號(hào)以連續(xù)的輪 胎14的內(nèi)周側(cè)、中央、外周側(cè)的檢測(cè)信號(hào)構(gòu)成某個(gè)定時(shí)的輪胎14的寬度 方向上的接地長(zhǎng)度群。然后，以下一個(gè)連續(xù)的內(nèi)周側(cè)、中央、外周側(cè)的檢 測(cè)信號(hào)構(gòu)成下一個(gè)定時(shí)的輪胎14的寬度方向上的接地長(zhǎng)度群。g卩，可在 輪胎14的一次旋轉(zhuǎn)中進(jìn)行兩次的接地狀態(tài)估計(jì)，從而可提高估計(jì)精度。 如上所述，為了識(shí)別按時(shí)序傳輸?shù)臋z測(cè)信號(hào)，例如優(yōu)選將作用力傳感器 16a與作用力傳感器16c之間的間隔設(shè)定得比其它間隔寬或窄。串聯(lián)連接 的作用力傳感器16只要能將圓周方向上的配置間隔設(shè)定得比標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng) 度L0長(zhǎng)，就可以隨意提供，從而可增加檢測(cè)位置的數(shù)量，可有助于提高 估計(jì)精度。圖6A及圖6B是說(shuō)明本實(shí)施方式的輪胎14中的作用力傳感器16的另 一配置、配線方式的說(shuō)明圖。在圖6A及圖6B的例子中，與圖2A及圖2B 的例子相同，在輪胎14的圓周方向上配置多個(gè)作用力傳感器16，并且這 些作用力傳感器16在輪胎14的寬度方向上至少被配置在內(nèi)側(cè)圓周方向和 外側(cè)圓周方向上。另外，作為信號(hào)傳輸單元的信號(hào)傳輸線24形成有沿圓 周方向交替連接配置于內(nèi)側(cè)的作用力傳感器16和配置于外側(cè)的作用力傳 感器16的、至少第一信號(hào)傳輸線24a和第二信號(hào)傳輸線24b。圖6A示出了配置在輪胎14內(nèi)部的作用力傳感器16的配置方式。另 外，圖6B示出了各作用力傳感器16的配線方式。圖6A為從正面觀察輪 胎14時(shí)的正面透視圖、和從側(cè)面觀察輪胎14時(shí)的側(cè)面透視圖。由于各輪 胎14中的作用力傳感器16的配置和配線方式都相同，因此作為代表，以右前輪的輪胎14為例進(jìn)行說(shuō)明。在圖6A及圖6B的例子中，與圖2A及 圖2B的例子相同，在輪胎14的圓周方向B上配置多個(gè)作用力傳感器 16，并且這些作用力傳感器16在輪胎14的寬度方向A上至少被配置在內(nèi) 側(cè)圓周方向和外側(cè)圓周方向上。另外，在圖6A中，作用力傳感器16a,、 16b,—側(cè)為輪胎14的內(nèi)周側(cè)，作用力傳感器16&、 16b2—側(cè)為外周側(cè)。另 外，輪胎14在前進(jìn)時(shí)沿箭頭C方向旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)車輛12前進(jìn)時(shí)，以作 用力傳感器16a!和作用力傳感器16a2、接著作用力傳感器16b,和作用力傳 感器16b2的順序依次與路面G接觸，并檢測(cè)與接地狀態(tài)相應(yīng)的作用力。另 外，各個(gè)作用力傳感器16在圓周方向B上的配置間隔L被設(shè)定為比輪胎 14的標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng)度L0大的間隔，從而防止了用相同的信號(hào)傳輸線24連接 的圓周方向上的多個(gè)作用力傳感器16同時(shí)輸出檢測(cè)信號(hào)。如圖6B所示，在各作用力傳感器16ai、 16a2、 16b" 161)2中，配置于 內(nèi)側(cè)的作用力傳感器16和配置于外側(cè)的作用力傳感器16通過(guò)第一信號(hào)傳 輸線24a和第二信號(hào)傳輸線24b而沿圓周方向交替連接。因此，當(dāng)輪胎14 向前進(jìn)方向(圖6A的箭頭C方向)旋轉(zhuǎn)時(shí)，作用力傳感器16a,和作用力 傳感器16a2首先接地，接著作用力傳感器16b!、作用力傳感器161)2接 地。其結(jié)果是，作用力傳感器16a!和作用力傳感器16b2的檢測(cè)信號(hào)按時(shí)序 傳輸。并且，作用力傳感器16&2和作用力傳感器16b,的檢測(cè)信號(hào)按時(shí)序傳 輸。圖7A示出了此時(shí)傳輸?shù)臋z測(cè)信號(hào)。圖7A的上部分為第一信號(hào)傳輸線 24a的信號(hào)，下部分為第二信號(hào)傳輸線24b的信號(hào)。此時(shí)，與圖4A相同， 由每個(gè)作用力傳感器16檢測(cè)落地檢測(cè)信號(hào)m、離地檢測(cè)信號(hào)n。在圖6A 和圖6B 圖6D中，為了便于說(shuō)明，簡(jiǎn)化了包括落地檢測(cè)信號(hào)m和離地檢 測(cè)信號(hào)n的檢測(cè)信號(hào)。經(jīng)由車輪速度傳感器22和接收部26而按時(shí)序傳輸 到信號(hào)識(shí)別部34中的檢測(cè)信號(hào)通過(guò)由分離周期運(yùn)算部32基于車輪速度 (輪胎14的旋轉(zhuǎn)速度)V和作用力傳感器16的配置間隔L計(jì)算出的信號(hào) 分離周期T:L/V而被分離識(shí)別。即，被分離識(shí)別為每個(gè)作用力傳感器 16ai、 16a2、 16th、 16b2的檢測(cè)信號(hào)。分離出的每個(gè)作用力傳感器16a!、 16a2、 16t^、 16b2的檢測(cè)信號(hào)提供給估計(jì)部36。這里，估計(jì)部36根據(jù)在信號(hào)識(shí)別部34中均良好地獲得了第一信號(hào)傳輸線24a和第二信號(hào)傳輸線24b的信號(hào)的情況、和只能夠獲得某一信號(hào)傳 輸線的信號(hào)的情況，而改變信號(hào)處理的方式。例如，當(dāng)良好地獲得了第一 信號(hào)傳輸線24a和第二信號(hào)傳輸線24b的信號(hào)這兩者時(shí)，如圖7B所示， 進(jìn)行作用力傳感器16ai、 16a2、 16b, 、 16b2的檢測(cè)信號(hào)的重組。具體地 說(shuō)，替換作用力傳感器16b,和作用力傳感器16b2的檢測(cè)信號(hào)，按時(shí)序連 接作用力傳感器16a,和作用力傳感器16^的檢測(cè)信號(hào)，并按時(shí)序連接作用 力傳感器16&和作用力傳感器16b2的檢測(cè)信號(hào)。通過(guò)進(jìn)行這樣的處理，可建立與如同配置于內(nèi)周側(cè)的作用力傳感器 16ai、 16th串聯(lián)連接、連接在外周側(cè)的作用力傳感器16a2、 16b2串聯(lián)連接 的狀態(tài)相同的狀態(tài)。因此，估計(jì)部36在作用力傳感器16a!、 16&的檢測(cè)定 時(shí)，獲得輪胎14的寬度方向上兩處的接地寬度，從而能夠估計(jì)輪胎14的 接地狀態(tài)。同樣地，在作用力傳感器16b,、 16b2的檢測(cè)定時(shí)，獲得輪胎14 寬度方向上兩處的接地寬度，從而能夠估計(jì)輪胎14的接地狀態(tài)。這樣， 通過(guò)在連續(xù)的二個(gè)定時(shí)進(jìn)行接地狀態(tài)的估計(jì)，能夠以比圖2A及圖2B的連 接方式更高的分辨能力估計(jì)接地狀態(tài)。另一方面，討論信號(hào)識(shí)別部34只能夠獲得第一信號(hào)傳輸線24a或第二 信號(hào)傳輸線24b中的某一個(gè)的檢測(cè)信號(hào)的情況。例如，當(dāng)?shù)诙盘?hào)傳輸線 24b發(fā)生了斷線或傳輸錯(cuò)誤時(shí)，如圖7C所示，信號(hào)識(shí)別部34只能夠獲得 第一信號(hào)傳輸線24a的信號(hào)。信號(hào)識(shí)別部34通過(guò)信號(hào)分離周期T = L/V， 對(duì)從第一信號(hào)傳輸線24a提供的時(shí)序的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分離識(shí)別。此時(shí)，以 在輪胎14的寬度方向A上錯(cuò)開位置的方式配置在圓周方向B上的作用力 傳感器16ai、 16b2成為串聯(lián)連接的狀態(tài)、即與圖2所示的方式實(shí)質(zhì)上相同 的方式。然后，通過(guò)沿輪胎14的寬度方向A重新并聯(lián)排列，成為圖7D所 示的狀態(tài)?？梢詫⒋苏J(rèn)作如在圖4A及圖4B中說(shuō)明的那樣，表示了輪胎 14在某個(gè)接地定時(shí)的寬度方向內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的接地長(zhǎng)度。即，與圖4的 情況相同，可通過(guò)由在輪胎14的圓周方向上串聯(lián)連接的作用力傳感器16 檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，來(lái)估計(jì)輪胎14的接地狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)傳輸線24a發(fā) 生了斷線或傳輸錯(cuò)誤時(shí)，通過(guò)進(jìn)行同樣的處理，也能夠估計(jì)輪胎14的接 地狀態(tài)。這樣，當(dāng)通過(guò)如圖6所示那樣對(duì)作用力傳感器16進(jìn)行配置和連接，而能夠正常地獲得來(lái)自第一信號(hào)傳輸線24a和第二信號(hào)傳輸線24b的信號(hào) 時(shí)，可以高精度地估計(jì)輪胎14的接地狀態(tài)。另外，當(dāng)某一信號(hào)傳輸線發(fā) 生了斷線或傳輸錯(cuò)誤時(shí)，可進(jìn)行與以往相同的接地狀態(tài)估計(jì)。即，可構(gòu)成 考慮了信號(hào)傳輸線24斷線和傳輸錯(cuò)誤的失效保護(hù)。當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)傳輸線24a 和第二信號(hào)傳輸線24b的信號(hào)兩者均能夠良好地獲得時(shí)，也可以選擇某一 信號(hào)傳輸線的信號(hào)，進(jìn)行圖7B所示的處理來(lái)估計(jì)接地狀態(tài)。此時(shí)，能夠 抑制由斷線或傳輸錯(cuò)誤的有無(wú)引起的估計(jì)結(jié)果的精度差異。圖6A及圖6B示出了形成第一信號(hào)傳輸線24a、第二信號(hào)傳輸線24b 兩條線的例子，但只要沿圓周方向交替連接配置于內(nèi)側(cè)的作用力傳感器16 和配置于外側(cè)的作用力傳感器16，也可以再設(shè)置第三信號(hào)傳輸線或其以上 的信號(hào)傳輸線。此時(shí)，可提高失效保護(hù)功能。圖8A 圖8C是在使用圖6A及圖6B所示的第一信號(hào)傳輸線24a和第 二信號(hào)傳輸線24b的情況下，與圖2A及圖2B —樣地在輪胎14的寬度方 向上配置三個(gè)作用力傳感器16的例子。在圖8A中，在輪胎14的寬度方 向上的內(nèi)周側(cè)配置了作用力傳感器16ai、 16b,、 16Cl，在外周側(cè)配置了作 用力傳感器16a2、 16b2、 16c2，并在大致中央配置了作用力傳感器16a3、 16b3、 16c3、 16d3。第一信號(hào)傳輸線24a將作用力傳感器16ai、 16a3、 16b2、 16c3、 16Cl依次串聯(lián)連接。同樣地，第二信號(hào)傳輸線24b將作用力 傳感器16a2、 16b3、 16h、 16d3、 16c2依次串聯(lián)連接。與圖2A、圖6 A所 示的例子相同，用第一信號(hào)傳輸線24a連接的作用力傳感器16的圓周方向 上的接地間隔L被設(shè)定為比輪胎14的標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng)度L0大的間隔。另外， 在圖8A中，配置于輪胎14的大致中央的作用力傳感器16a3、 16b3和作用 力傳感器16c3、 16d3在圓周方向上被稍微錯(cuò)開地配置，以避免相互沖突。 如上所述，當(dāng)輪胎14以中高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)際上可以忽視圓周方向上的微 小的配置偏差。通過(guò)如圖7A所示那樣對(duì)作用力傳感器16進(jìn)行配置和配 線，與在圖6A及圖6B中說(shuō)明的例子相同，能夠構(gòu)成使用第一信號(hào)傳輸線 24a和第二信號(hào)傳輸線24b進(jìn)行高精度檢測(cè)并具有失效保護(hù)功能的輪胎狀 態(tài)估計(jì)裝置10。此時(shí)，可基于由作用力傳感器16ai、 16a3、 16b2和/或作用力傳感器16a2、 16b3、 16^檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，來(lái)估計(jì)某個(gè)定時(shí)的寬度方 向上的各個(gè)接地長(zhǎng)度，從而能夠估計(jì)此時(shí)的橫向力和外傾角，并能夠估計(jì) 接地面形狀等。另外，可基于由作用力傳感器16b2、 16c3、 16d和/或作用 力傳感器16bi、 16d3、 16C2檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，來(lái)估計(jì)下一個(gè)定時(shí)的寬度 方向上的各個(gè)接地長(zhǎng)度，從而能夠估計(jì)此時(shí)的橫向力和外傾角，并能夠估 計(jì)接地面形狀等。圖8B的處于輪胎14的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的作用力傳感器16的配置與 圖8A相同，配置于輪胎14的近似中央的作用力傳感器16a3、 16h以及作 用力傳感器16c3、 16d3的配置有所不同。在圖8B中，作用力傳感器 16a3、 16b3和作用力傳感器16c3、 16(13在輪胎14的寬度方向上稍微錯(cuò)開地 配置，以避免相互沖突。此時(shí)，輪胎14的寬度方向近似中央的檢測(cè)位置 在第一信號(hào)傳輸線24a和第二信號(hào)傳輸線24b之間稍有差異。其結(jié)果是， 被估計(jì)的輪胎14的接地面形狀稍有變化，但由于外傾角、橫向力等可通 過(guò)內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的接地長(zhǎng)度來(lái)估計(jì)，因此能夠與圖8A大致相同地估計(jì) 出橫向力和外傾角。此時(shí)，也可以基于由作用力傳感器16ai、 16a3、 16b2 和/或作用力傳感器16a2、 16b3、 161^檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，來(lái)估計(jì)某個(gè)定時(shí) 的寬度方向上的各個(gè)接地長(zhǎng)度，從而能估計(jì)此時(shí)的輪胎14的接地狀態(tài)。 另外，可基于由作用力傳感器16b2、 16c3、 16d和/或作用力傳感器16b,、 16d3、 16C2檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，來(lái)估計(jì)下一個(gè)定時(shí)的寬度方向上的各個(gè)接 地長(zhǎng)度，從而能夠估計(jì)輪胎14的接地狀態(tài)。圖8C的處于輪胎14的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的作用力傳感器16的配置與 圖8A相同，但在輪胎14的近似中央處僅配置了作用力傳感器16a3、 16d3。第一信號(hào)傳輸線24a依次串聯(lián)連接作用力傳感器16ai、 16a3、 16b2、 16Cl。同樣地，第二信號(hào)傳輸線24b依次串聯(lián)連接作用力傳感器16a2、 16b!、 16d3、 16c2。此時(shí)，基本上可基于由作用力傳感器16a,、 16a3、 16b2 和/或作用力傳感器16a2、 16b,檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，來(lái)估計(jì)某個(gè)定時(shí)的寬度 方向上的各個(gè)接地長(zhǎng)度，從而能夠估計(jì)此時(shí)的輪胎14的接地狀態(tài)。另 外，基本上可基于由作用力傳感器16b2、 16d和/或作用力傳感器16b,、 16d3、 16C2檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，來(lái)估計(jì)下一個(gè)定時(shí)的寬度方向上的各個(gè)接地長(zhǎng)度，從而能夠估計(jì)此時(shí)的輪胎14的接地狀態(tài)。這樣，通過(guò)進(jìn)行作用 力傳感器16的配置和配線，可消減作用力傳感器16的數(shù)量，并能夠進(jìn)行與其他結(jié)構(gòu)相同的輪胎14的接地狀態(tài)的估計(jì)。當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)傳輸線24a和第 二信號(hào)傳輸線24b良好地傳輸了檢測(cè)信號(hào)時(shí)，也可以在第一信號(hào)傳輸線 24a和第二信號(hào)傳輸線24b中共用作用力傳感器16a3、 16d3的檢測(cè)信號(hào)。 即，也可以基于由作用力傳感器16a,、 16a3、 16b2禾口/或作用力傳感器 16a2、 16a3、 161^檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，來(lái)估計(jì)某個(gè)定時(shí)的寬度方向上的各 個(gè)接地長(zhǎng)度，從而能夠估計(jì)輪胎14的接地狀態(tài)。另外，也可以基于由作 用力傳感器16b2、 16d3、 16d和/或作用力傳感器16b,、 16d3、 16&檢測(cè)出 的檢測(cè)信號(hào)，來(lái)估計(jì)下一個(gè)定時(shí)的寬度方向上的各個(gè)接地長(zhǎng)度，從而能夠 估計(jì)輪胎14的接地狀態(tài)。另外，即使在第一信號(hào)傳輸線24a或第二信號(hào)傳 輸線24b中的某一個(gè)發(fā)生了斷線或傳輸錯(cuò)誤的情況下，也由于每隔一次進(jìn) 行使用寬度方向上的三個(gè)作用力傳感器16的接地長(zhǎng)度的估計(jì)，因此實(shí)質(zhì) 上不會(huì)妨礙接地狀態(tài)的估計(jì)。圖2A及圖2B、圖6A及圖6B、以及圖8A 圖8C所示的作用力傳感 器16的配置為一個(gè)例子，用一條信號(hào)傳輸線24連接的輪胎14的寬度方向 A上的作用力傳感器16的數(shù)量，只要可將每個(gè)配置間隔L設(shè)定為比輪胎 14的標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng)度L0大的間隔，就可以是大于等于2的任意個(gè)數(shù)。例 如，也可以在圖2 A及圖2B的信號(hào)傳輸線24上配置五個(gè)作用力傳感器 16。此時(shí)，能夠更加準(zhǔn)確地估計(jì)圖5所示的接地面形狀。另外，在本實(shí)施方式中，作為作用力傳感器16的一個(gè)例子，示出了 使用形變傳感器的例子，但也可以使用其他形式的傳感器，例如檢測(cè)輪胎 14的半徑方向上的加速度的加速度傳感器。此時(shí)，也與圖4相同，能夠在 落地時(shí)和離地時(shí)得到信號(hào)變化，從而能夠與使用形變傳感器時(shí)同樣地估計(jì) 接地長(zhǎng)度，并估計(jì)輪胎l的接地狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，示出了為了估計(jì)輪胎14的詳細(xì)的接地狀態(tài)而將作 用力傳感器16以在輪胎14的寬度方向上錯(cuò)開位置的方式配置在圓周方向 上的例子，但是，也可以不在寬度方向上錯(cuò)開位置地只在輪胎14的圓周 方向上配置作用力傳感器16。例如，當(dāng)只在輪胎14的內(nèi)周側(cè)配置了作用力傳感器16時(shí)，可獲得輪胎14的內(nèi)周側(cè)的接地長(zhǎng)度。例如，當(dāng)輪胎14傾 斜時(shí)，內(nèi)周側(cè)的接地長(zhǎng)度根據(jù)傾斜度而發(fā)生變化。因此，通過(guò)對(duì)將獲得的 接地長(zhǎng)度與預(yù)先測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng)度進(jìn)行比較，韉那個(gè)簡(jiǎn)單地估計(jì)輪胎14的傾斜度等。另外，也可以根據(jù)接地長(zhǎng)度的長(zhǎng)度變化來(lái)估計(jì)輪胎14的氣 壓變化。當(dāng)簡(jiǎn)易地估計(jì)輪胎14的姿勢(shì)時(shí)，優(yōu)選將作用力傳感器16配置在 輪胎14的內(nèi)周側(cè)或外周側(cè)，但是當(dāng)只估計(jì)胎壓時(shí)，也可以配置在輪胎14 的寬度方向上的近似中央位置。本發(fā)明不限于上述各個(gè)實(shí)施方式，也可以基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí) 進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更等的變形。各圖所示的結(jié)構(gòu)僅用于說(shuō)明一個(gè)例子，只要 是能夠達(dá)到相同功能的結(jié)構(gòu)，也可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?，并能夠得到相同?效果。本國(guó)際申請(qǐng)要求基于2005年9月30日申請(qǐng)的日本發(fā)明專利申請(qǐng) 2005-278178號(hào)的優(yōu)先權(quán)，并且2005-278178號(hào)的全部?jī)?nèi)容將通過(guò)引用被包 括在本國(guó)際申請(qǐng)中。
權(quán)利要求
1.一種輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置，其特征在于，包括多個(gè)作用力傳感器，配置在輪胎的圓周方向上，用于檢測(cè)根據(jù)該輪胎的接地狀態(tài)而產(chǎn)生的作用力；信號(hào)傳輸單元，將所述多個(gè)作用力傳感器串聯(lián)連接，并按時(shí)序傳輸所述作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)；信號(hào)識(shí)別單元，根據(jù)所述輪胎的旋轉(zhuǎn)速度和所述作用力傳感器在圓周方向上的配置間隔，將按時(shí)序傳輸來(lái)的所述作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)識(shí)別為每個(gè)所述作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)；以及估計(jì)單元，根據(jù)按每個(gè)所述作用力傳感器識(shí)別的檢測(cè)信號(hào)來(lái)估計(jì)輪胎的接地狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置，其特征在于， 配置在所述輪胎的圓周方向上的多個(gè)作用力傳感器以在所述輪胎的寬度方向上錯(cuò)開位置的方式配置在圓周方向上。
3. 如權(quán)利要求1所述的輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置，其特征在于， 配置在所述輪胎的圓周方向上的多個(gè)作用力傳感器在所述輪胎的寬度方向上至少配置在內(nèi)側(cè)圓周方向上和外側(cè)圓周方向上，所述信號(hào)傳輸單元至少形成第一信號(hào)傳輸線和第二信號(hào)傳輸線，所述 第一信號(hào)傳輸線和第二信號(hào)傳輸線沿圓周方向交替連接配置于內(nèi)側(cè)的所述 作用力傳感器和配置于外側(cè)的所述作用力傳感器。
4. 如權(quán)利要求3所述的輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置，其特征在于， 所述第一信號(hào)傳輸線和所述第二信號(hào)傳輸線連接配置在配置于內(nèi)側(cè)的所述作用力傳感器和配置于外側(cè)的所述作用力傳感器之間的作用力傳感器o
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置，其特征在于，通過(guò)所述信號(hào)傳輸單元串聯(lián)連接的多個(gè)作用力傳感器以輪胎的標(biāo)準(zhǔn)接 地長(zhǎng)度以上的間隔配置在所述輪胎的圓周方向上。
6. 如權(quán)利要求1所述的輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置，其特征在于， 所述作用力傳感器由檢測(cè)根據(jù)輪胎的接地狀態(tài)而產(chǎn)生的作用力的傳感器構(gòu)成，并被做成檢測(cè)輪胎的半徑方向上的形變的形變傳感器和檢測(cè)輪胎 的半徑方向上的加速度的加速度傳感器中的至少任一種。
7. —種輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置，其特征在于，包括信號(hào)識(shí)別單元，其包括配置在輪胎的圓周方向上的用于檢測(cè)根據(jù)該輪 胎的接地狀態(tài)而產(chǎn)生的作用力的多個(gè)作用力傳感器、以及將所述多個(gè)作用 力傳感器串聯(lián)連接并按時(shí)序傳輸所述作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)傳輸 單元，所述信號(hào)識(shí)別單元根據(jù)所述輪胎的旋轉(zhuǎn)速度和所述作用力傳感器的 圓周方向上的配置間隔，將按時(shí)序傳輸來(lái)的所述作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)識(shí)別為每個(gè)所述作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)；以及估計(jì)單元，根據(jù)按每個(gè)所述作用力傳感器識(shí)別的檢測(cè)信號(hào)來(lái)估計(jì)輪胎 的接地狀態(tài)。
8. 如權(quán)利要求7所述的輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置，其特征在于， 所述作用力傳感器由檢測(cè)根據(jù)輪胎的接地狀態(tài)而產(chǎn)生的作用力的傳感器構(gòu)成，并被做成檢測(cè)輪胎的半徑方向上的形變的形變傳感器和檢測(cè)輪胎 的半徑方向上的加速度的加速度傳感器中的至少任一種。
9. 一種輪胎，其特征在于，包括多個(gè)作用力傳感器，配置在輪胎的圓周方向上，用于檢測(cè)在該輪胎上 產(chǎn)生的作用力；以及信號(hào)傳輸單元，將所述多個(gè)作用力傳感器串聯(lián)連接，并按時(shí)序傳輸所 述作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)。
10. 如權(quán)利要求9所述的輪胎，其特征在于，配置在所述輪胎的圓周方向上的多個(gè)作用力傳感器以在所述輪胎的寬 度方向上錯(cuò)開位置的方式配置在圓周方向上。
11. 如權(quán)利要求9所述的輪胎，其特征在于，配置在所述輪胎的圓周方向上的多個(gè)作用力傳感器在所述輪胎的寬度 方向上至少配置在內(nèi)側(cè)圓周方向上和外側(cè)圓周方向上，所述信號(hào)傳輸單元至少形成第一信號(hào)傳輸線和第二信號(hào)傳輸線，所述第一信號(hào)傳輸線和第二信號(hào)傳輸線沿圓周方向交替連接配置于內(nèi)側(cè)的所述 作用力傳感器和配置于外側(cè)的所述作用力傳感器。
12. 如權(quán)利要求9所述的輪胎，其特征在于，所述第一信號(hào)傳輸線和所述第二信號(hào)傳輸線連接配置在配置于內(nèi)側(cè)的 所述作用力傳感器和配置于外側(cè)的所述作用力傳感器之間的作用力傳感 器。
13. 如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的輪胎，其特征在于， 通過(guò)所述信號(hào)傳輸單元串聯(lián)連接的多個(gè)作用力傳感器以輪胎的標(biāo)準(zhǔn)接地長(zhǎng)度以上的間隔配置在所述輪胎的圓周方向上。
14. 如權(quán)利要求9所述的輪胎，其特征在于，所述作用力傳感器由檢測(cè)根據(jù)輪胎的接地狀態(tài)而產(chǎn)生的作用力的傳感 器構(gòu)成，并被做成檢測(cè)輪胎的半徑方向上的形變的形變傳感器和檢測(cè)輪胎 的半徑方向上的加速度的加速度傳感器中的至少任一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在與以往同樣地估計(jì)輪胎接地狀態(tài)的同時(shí)可簡(jiǎn)化輪胎內(nèi)部的傳感器的配線的輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置以及用于其的輪胎。用于輪胎狀態(tài)估計(jì)裝置的輪胎在內(nèi)部具有多個(gè)作用力傳感器，輪胎內(nèi)的作用力傳感器通過(guò)信號(hào)傳輸線串聯(lián)連接，并向設(shè)置于車輛一側(cè)的輪胎狀態(tài)估計(jì)部按時(shí)序傳輸檢測(cè)信號(hào)，所傳輸?shù)臅r(shí)序上連續(xù)的檢測(cè)值通過(guò)信號(hào)識(shí)別部被分離為每個(gè)作用力傳感器的檢測(cè)值，估計(jì)部將識(shí)別為每個(gè)作用力傳感器的檢測(cè)信號(hào)當(dāng)作是在相同定時(shí)獲得的輪胎的寬度方向的檢測(cè)信號(hào)，求出輪胎的寬度方向的接地長(zhǎng)度，估計(jì)輪胎的接地狀態(tài)。
文檔編號(hào)B60C23/00GK101277830SQ20068003613
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2006年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者大角良太, 村上英樹 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社