專利名稱：輪胎警報(bào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在缺氣行駛時(shí)警告充氣輪胎的缺氣行駛極限(界限)的輪胎警報(bào)裝置，更詳細(xì)地說，涉及可以高精度地警告缺氣行駛極限的輪胎警報(bào)裝置。
背景技術(shù)：
應(yīng)市場(chǎng)的要求，提出了多種即便在車輛的行駛中充氣輪胎被扎破的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)百km左右的緊急行駛(缺氣行駛)的技術(shù)，近年來，將該技術(shù)實(shí)用化的安全輪胎和輪胎/車輪組裝體逐漸普及。這些安全輪胎和輪胎/車輪組裝體，即便因被扎等而使輪胎的內(nèi)壓減少，看起來也很難知道輪胎內(nèi)壓的降低，因此從安全性確保的理由來說，要求并用監(jiān)控輪胎的狀態(tài)的裝置。
以往，作為監(jiān)控輪胎的狀態(tài)的裝置，例如，在日本特開平6-211012號(hào)公報(bào)中公開了一種輪胎狀態(tài)監(jiān)控裝置，其具備檢測(cè)輪胎的氣壓的氣壓檢測(cè)裝置、檢測(cè)輪胎的溫度的溫度檢測(cè)裝置、和根據(jù)由氣壓檢測(cè)裝置檢測(cè)的氣壓以及由溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)的輪胎溫度預(yù)測(cè)輪胎的破裂的破裂發(fā)生預(yù)測(cè)裝置。另外，在日本特開2000-355203號(hào)公報(bào)中，提出了由壓力傳感器檢測(cè)輪胎內(nèi)的氣壓，然后無線地向車體側(cè)報(bào)告的輪胎氣壓警報(bào)裝置的方案。
但是，上述裝置，作為監(jiān)控安裝在車輛上的通常的充氣輪胎的狀態(tài)的裝置可以很好地使用，但在使用在上述安全輪胎和輪胎/車輪組裝體的情況下，當(dāng)缺氣行駛時(shí)，不能向駕駛員高精度地警告缺氣行駛極限(到輪胎損壞之前停止行駛的極限)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供在缺氣行駛時(shí)可以向駕駛員高精度地警告缺氣行駛極限的輪胎警報(bào)裝置。
達(dá)成上述目的的本發(fā)明的輪胎警報(bào)裝置，它是在缺氣行駛時(shí)警告在側(cè)壁部配置有使缺氣行駛成為可能的加強(qiáng)層的充氣輪胎的缺氣行駛極限的警報(bào)裝置，其特征在于，具備為了警告缺氣行駛極限而使用的，被配置在與前述加強(qiáng)層相對(duì)的側(cè)壁部的內(nèi)面上的輪胎溫度傳感器。
在將使缺氣行駛成為可能的加強(qiáng)層配置在側(cè)壁部上的充氣輪胎中，在缺氣行駛時(shí)支撐載荷的加強(qiáng)層會(huì)發(fā)熱而被損壞，從而不能進(jìn)行缺氣行駛，但由于這樣將輪胎溫度傳感器配置在加強(qiáng)層附近的側(cè)壁部的內(nèi)面，因此便可以通過輪胎溫度傳感器正確地測(cè)定左右缺氣行駛的極限的加強(qiáng)層的發(fā)熱溫度，并可以利用該溫度數(shù)據(jù)警告缺氣行駛極限，因此可以在缺氣行駛時(shí)向駕駛員高精度地警告缺氣行駛極限。
本發(fā)明的其他的輪胎警報(bào)裝置，是在缺氣行駛時(shí)警告由安裝在車輪的輪輞上的缺氣行駛用支撐體支撐的充氣輪胎的缺氣行駛極限的輪胎警報(bào)裝置，其特征在于，具備為了警告缺氣行駛極限而使用的，被配置在前述缺氣行駛用支撐體的與前述充氣輪胎接觸并支撐它的支撐區(qū)域上的輪胎溫度傳感器。
在使用了缺氣行駛用支撐體的情況下，在缺氣行駛時(shí)與缺氣行駛用支撐體反復(fù)接觸的充氣輪胎的胎面部發(fā)熱而被損壞，從而不能進(jìn)行缺氣行駛，但通過像這樣將輪胎溫度傳感器配置在胎面部附近的缺氣行駛用支撐體的支撐區(qū)域上，在缺氣行駛時(shí)便可以通過輪胎溫度傳感器正確地測(cè)定發(fā)熱的胎面部的溫度，因此在缺氣行駛時(shí)可以向駕駛員高精度地警告缺氣行駛極限。
本發(fā)明的另一的輪胎警報(bào)裝置，是在缺氣行駛時(shí)警告由安裝在車輪的輪輞上的缺氣行駛用支撐體的金屬制支撐部件支撐的充氣輪胎的缺氣行駛極限的輪胎警報(bào)裝置，其特征在于，具備為了警告缺氣行駛極限而使用的，被配置在前述金屬制支撐部件上的輪胎溫度傳感器。
在這樣具備了金屬制支撐部件的缺氣行駛用支撐體的情況下，通過將輪胎溫度傳感器配置在熱傳導(dǎo)良好的金屬制支撐部件上，可以用輪胎溫度傳感器更正確地測(cè)定發(fā)熱的胎面部的溫度，因此可以在缺氣行駛時(shí)向駕駛員高精度地警告缺氣行駛極限。


圖1是展示將本發(fā)明的輪胎警報(bào)裝置的輪胎側(cè)單元安裝在與加強(qiáng)層相對(duì)面的側(cè)壁部的內(nèi)面上的狀態(tài)的主要部分剖面圖。
圖2是展示本發(fā)明的輪胎警報(bào)裝置的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的說明圖。
圖3是展示近似函數(shù)f0的一例的曲線圖。
圖4是展示將本發(fā)明的輪胎警報(bào)裝置的輪胎側(cè)單元安裝在缺氣行駛用支撐體上的一例的主要部分剖面圖。
圖5(a)、(b)分別是展示將輪胎側(cè)單元安裝在圖4的缺氣行駛用支撐體上的其他的例子的剖面圖。
圖6(a)、(b)分別是展示將輪胎側(cè)單元安裝在圖4的缺氣行駛用支撐體上的其他的例子的主要部分放大剖面圖。
圖7是展示將輪胎側(cè)單元安裝在缺氣行駛用支撐體的金屬制支撐部件上的一例的主要部分剖面圖。
圖8是展示本發(fā)明的輪胎警報(bào)裝置的其他的實(shí)施形態(tài)的說明圖。
圖9是展示按照輪胎內(nèi)壓評(píng)價(jià)危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)函數(shù)f1的曲線圖。
圖10是展示按照車輛行駛速度評(píng)價(jià)危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)函數(shù)f2的曲線圖。
圖11是展示按照輪胎溫度評(píng)價(jià)危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)函數(shù)f3的曲線圖。
圖12是展示綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4的一例的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
在圖1、2中，1是可以進(jìn)行缺氣行駛的充氣輪胎，2是配置在將充氣輪胎1組裝到車輪W的輪輞R上而成的輪胎/車輪組裝體X內(nèi)的輪胎側(cè)單元，3是安裝在車輛上的車輛側(cè)單元。
充氣輪胎1，在輪胎內(nèi)側(cè)配置有內(nèi)襯層4，在其外側(cè)設(shè)有在左右的胎圈部5之間延設(shè)的胎體層6。胎體層6的兩端部在被埋設(shè)在胎圈部5內(nèi)的胎圈芯7的周圍，以夾住填充膠條8的方式從輪胎內(nèi)側(cè)向外側(cè)翻折。
在胎面部9的胎體層6外周側(cè)配設(shè)有帶束層10，在其外周側(cè)設(shè)有帶束保護(hù)層(帶束覆蓋層)11。在兩側(cè)壁部12上，在內(nèi)襯層4和胎體層6之間，分別配置有由可實(shí)現(xiàn)缺氣行駛的橡膠構(gòu)成的剖面為月牙狀的加強(qiáng)層13，在缺氣行駛時(shí)，通過由該加強(qiáng)層13支撐載荷，從而能夠進(jìn)行缺氣行駛。
輪胎側(cè)單元2，具備檢測(cè)輪胎的溫度的輪胎溫度傳感器14和檢測(cè)充氣輪胎1的空洞部?jī)?nèi)的壓力的輪胎內(nèi)壓傳感器60，以及將用傳感器14、60檢測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給車輛側(cè)單元3的發(fā)送裝置15。發(fā)送裝置15，具有發(fā)送器15A和天線15B，從天線15B以規(guī)定的時(shí)間間隔斷續(xù)地將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給車輛側(cè)單元3。
輪胎側(cè)單元2，被安裝在與加強(qiáng)層13相面對(duì)的側(cè)壁部12的內(nèi)面區(qū)域12a上，使得將輪胎溫度傳感器14配置在影響缺氣行駛的極限的加強(qiáng)層13的附近。
車輛側(cè)單元3，具備由接收從天線15B發(fā)送的檢測(cè)信號(hào)的天線17A和接收器17B構(gòu)成的接收裝置17，根據(jù)檢測(cè)到的溫度信號(hào)判定是否達(dá)到缺氣行駛極限區(qū)域的處理裝置19，以及當(dāng)由處理裝置19判定為達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域時(shí)將其報(bào)告給駕駛員的警告裝置20。
在連接在處理裝置19上的存儲(chǔ)部21中，存儲(chǔ)有與缺氣行駛極限區(qū)域相對(duì)應(yīng)的、預(yù)先設(shè)定的極限溫度數(shù)據(jù)，在處理裝置19中，將由輪胎溫度傳感器14檢測(cè)到的信號(hào)的溫度數(shù)據(jù)的值和存儲(chǔ)部21的極限溫度數(shù)據(jù)的值相比較，當(dāng)檢測(cè)信號(hào)的溫度數(shù)據(jù)的值超過極限溫度數(shù)據(jù)的值時(shí)，判定為達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域，向警告裝置20輸出動(dòng)作信號(hào)。警告裝置20，當(dāng)收到該輸出時(shí)，便通過聲音或光等向駕駛員警告該缺氣行駛極限的情況。在處理裝置19上，連接著提供時(shí)間信息數(shù)據(jù)的時(shí)鐘裝置22，從處理裝置19逐次輸入到存儲(chǔ)部21的溫度數(shù)據(jù)，作為溫度的時(shí)刻履歷數(shù)據(jù)(時(shí)刻歴デ一タ)被積累在存儲(chǔ)部21內(nèi)。
另外，在處理裝置19，判定由輪胎內(nèi)壓傳感器60檢測(cè)到的壓力值是否低于預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部21內(nèi)的規(guī)定的閾值，如果檢測(cè)到的壓力值不到規(guī)定的閾值，判定為缺氣行駛狀態(tài)。然后，根據(jù)該判定，再根據(jù)上述溫度數(shù)據(jù)判定是否達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域。
進(jìn)而，在處理裝置19，當(dāng)由輪胎溫度傳感器14檢測(cè)到的溫度信號(hào)的數(shù)據(jù)值沒有超過上述極限溫度的數(shù)據(jù)值時(shí)，在積累于存儲(chǔ)部21內(nèi)的溫度的時(shí)刻履歷數(shù)據(jù)中，利用從最新的溫度數(shù)據(jù)到距其向前至少3個(gè)點(diǎn)為止的溫度數(shù)據(jù)，來求溫度的時(shí)刻履歷數(shù)據(jù)的分區(qū)近似函數(shù)f0(參照?qǐng)D3)。使用于近似函數(shù)f0的函數(shù)，具體地說可以優(yōu)選使用2次或其以上的多項(xiàng)式，例如，f0＝at2+bt+c或f0＝atm+c等。其中，a、b、c、m是系數(shù)，t是時(shí)間(秒)，各系數(shù)可以按照其函數(shù)形式通過最小二乘法等求得。在此，當(dāng)在溫度變化上呈現(xiàn)出上升的傾向或平穩(wěn)的傾向時(shí)，即在采用了上述函數(shù)形式的情況下，a≥0時(shí)，即便在當(dāng)前時(shí)刻沒有達(dá)到缺氣行駛極限，但經(jīng)過一定時(shí)間后達(dá)到缺氣行駛極限的可能性很高，因此利用近似函數(shù)f0通過外插法按照時(shí)間序列預(yù)想最新的溫度數(shù)據(jù)以后的溫度的值。算出直至預(yù)測(cè)的溫度值達(dá)到極限溫度數(shù)據(jù)的值的時(shí)間，將該算出的時(shí)間顯示在連接在處理裝置19上的顯示裝置23上，推定直至達(dá)到缺氣行駛極限區(qū)域?yàn)橹沟臅r(shí)間，通知駕駛員。當(dāng)在溫度變化上呈現(xiàn)下降的傾向時(shí)，即在采用了上述函數(shù)形式的情況下，a＜0時(shí)，不推定達(dá)到缺氣行駛極限為止的時(shí)間。
存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部21內(nèi)的極限溫度數(shù)據(jù)的值，根據(jù)輪胎尺寸和結(jié)構(gòu)適當(dāng)選擇，但一般可以從50～150℃的范圍選擇。另外，之所以選擇從最新的溫度數(shù)據(jù)開始到距其至少3點(diǎn)為止的溫度數(shù)據(jù)，是為了更正確地捕捉急劇的溫度變化。最好采用從最新的溫度數(shù)據(jù)開始到距其5點(diǎn)為止的溫度數(shù)據(jù)。
在上述充氣輪胎1中，當(dāng)在缺氣行駛時(shí)支撐載荷的加強(qiáng)層13損壞時(shí)，便不能進(jìn)行缺氣行駛，但在到達(dá)它的損壞的過程中，反復(fù)較大地變形的加強(qiáng)層13的發(fā)熱極大，溫度比其他的部分大幅度上升。該溫度越高達(dá)到缺氣行駛極限的危險(xiǎn)度就越高。
在本發(fā)明中，根據(jù)該見解，將具有輪胎溫度傳感器14的輪胎側(cè)單元2配置在加強(qiáng)層13附近的側(cè)壁部12的內(nèi)面區(qū)域12a上，作為輪胎的溫度，可以通過輪胎溫度傳感器14更正確地測(cè)定加強(qiáng)層13的發(fā)熱溫度，并可以用該溫度數(shù)據(jù)在處理裝置19中判定缺氣行駛極限，因此在缺氣行駛時(shí)，可以高精度地警告駕駛員缺氣行駛極限。
另外，當(dāng)用輪胎溫度傳感器14檢測(cè)到的溫度信號(hào)的數(shù)據(jù)值沒有超過極限溫度的數(shù)據(jù)值時(shí)，可以預(yù)測(cè)達(dá)到缺氣行駛極限區(qū)域?yàn)橹沟臅r(shí)間，因此可以預(yù)先通知駕駛員缺氣行駛極限，并提供輪胎更換時(shí)期的信息。
圖4，是將上述本發(fā)明的輪胎警報(bào)裝置使用在輪胎/車輪組裝體X’上的圖，所述輪胎/車輪組裝體X’是將在缺氣行駛時(shí)支撐充氣輪胎31的缺氣行駛用支撐體32安裝到車輪W的輪輞R上而成的。充氣輪胎31，是沒有上述加強(qiáng)層13的一般的結(jié)構(gòu)的輪胎。
缺氣行駛用支撐體32，包括由金屬、樹脂等剛性材料形成的環(huán)狀殼體33，和由橡膠、彈性樹脂等彈性材料形成的左右的彈性環(huán)34。當(dāng)將輪胎/車輪組裝體X’安裝在車輛上而在行駛中充氣輪胎31被扎時(shí)，該被扎而泄氣的充氣輪胎31的胎面部31a成為被環(huán)狀殼體33的外周側(cè)的支撐區(qū)域33X支撐的狀態(tài)，可以進(jìn)行缺氣行駛。
在上述這樣的輪胎/車輪組裝體X’中，在缺氣行駛時(shí)，與環(huán)狀殼體33反復(fù)接觸的胎面部31a發(fā)熱而被損壞，便不能進(jìn)行缺氣行駛。因此，便將輪胎側(cè)單元2配置在與胎面部31a接觸而支撐它的環(huán)狀殼體33的支撐區(qū)域33X上。在圖示的例子中，環(huán)狀殼體33的支撐區(qū)域33X是用凹狀連接部33B將沿著殼體寬度方向排列的2個(gè)凸?fàn)钪尾?3A連接而構(gòu)成，將輪胎側(cè)單元2安裝在該凹狀連接部33B的內(nèi)面。
輪胎側(cè)單元2，如圖5(a)所示，也可以安裝在凹狀連接部33B的外面，另外，如圖5(b)所示，也可以配置在凸?fàn)钪尾?3A的內(nèi)面。
輪胎側(cè)單元2，進(jìn)而如圖6(a)所示，也可以將輪胎側(cè)單元2配置在形成于環(huán)狀殼體33的外面的凹部35內(nèi)，另外，如圖6(b)所示，還可以將輪胎側(cè)單元2配置在形成于環(huán)狀殼體33的內(nèi)面的凹部35內(nèi)。通過這樣將輪胎側(cè)單元2收容在凹部35內(nèi)，便可以將輪胎側(cè)單元2安裝在支撐區(qū)域33X的凸?fàn)钪尾?3A的凸端部外面，能夠配置在極其靠近缺氣行駛時(shí)發(fā)熱的胎面部31a的位置上。
另外，在環(huán)狀殼體33是由金屬制支撐部件構(gòu)成的情況下，由于熱傳導(dǎo)極好，因此只要是不損壞輪胎側(cè)單元2的部位，也可以配置在環(huán)狀殼體33的任意的位置上，例如，如圖7所示，可以配置在遠(yuǎn)離支撐區(qū)域33X的彈性環(huán)34附近的環(huán)狀殼體33的表面。
這樣，在這樣的將在缺氣行駛時(shí)支撐充氣輪胎31的缺氣行駛用支撐體32安裝到輪輞R上的輪胎/車輪組裝體X’上，也可以很好地使用本發(fā)明的輪胎警報(bào)裝置。
另外，缺氣行駛用支撐體32，不限于上述的結(jié)構(gòu)，例如，也可以是由安裝到輪輞R上的T字狀或I字狀的芯體等構(gòu)成的缺氣行駛用支撐體。
圖8，展示了本發(fā)明的輪胎警報(bào)裝置的其他的實(shí)施形態(tài)，42是配置在輪胎/車輪組裝體X、X’內(nèi)的輪胎側(cè)單元，43是安裝在車輛上的車輛側(cè)單元。
安裝在與上述同樣的位置上的輪胎側(cè)單元42，具備檢測(cè)輪胎溫度的輪胎溫度傳感器44，檢測(cè)充氣輪胎的空洞部?jī)?nèi)的壓力的輪胎內(nèi)壓傳感器45，以及將由輪胎溫度傳感器44和輪胎內(nèi)壓傳感器45檢測(cè)到的信號(hào)發(fā)送給車輛側(cè)單元43的發(fā)送裝置46。發(fā)送裝置46，具有發(fā)送器46A和天線46B，從天線46B以規(guī)定的時(shí)間間隔斷續(xù)地將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給車輛側(cè)單元43。
車輛側(cè)單元43，具備具有接收從天線46A發(fā)送的檢測(cè)信號(hào)的天線48A和接收器48B的接收裝置48；從車輛取得車輛行駛速度的速度取得裝置50；根據(jù)從接收裝置48輸入的輪胎溫度的檢測(cè)信號(hào)和輪胎內(nèi)壓的檢測(cè)信號(hào)、以及來自于速度取得裝置50的檢測(cè)信號(hào)判定是否達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域的處理裝置51；當(dāng)在處理裝置51中判定為達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域時(shí)將其通知駕駛員的警告裝置52；將時(shí)間信息數(shù)據(jù)提供給處理裝置51的時(shí)鐘裝置53；以及存儲(chǔ)部54。
從處理裝置51輸出的壓力、速度、溫度的數(shù)據(jù)，作為時(shí)間履歷數(shù)據(jù)被積累在與處理裝置51相連的存儲(chǔ)部54內(nèi)。
另外，在存儲(chǔ)部54內(nèi)，存儲(chǔ)有根據(jù)輪胎內(nèi)壓評(píng)價(jià)危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)函數(shù)f1、根據(jù)車輛行駛速度評(píng)價(jià)危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)函數(shù)f2、以及根據(jù)輪胎溫度評(píng)價(jià)危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)函數(shù)f3。這些評(píng)價(jià)函數(shù)是由實(shí)驗(yàn)求得的，在圖9、10、11中展示了各評(píng)價(jià)函數(shù)的一例。
圖9是根據(jù)輪胎內(nèi)壓評(píng)價(jià)危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)函數(shù)f1，該評(píng)價(jià)函數(shù)f1以隨著內(nèi)壓的增加而單調(diào)地減少的形狀記述，用f1＝a1×e-C1xP來表示。式中，a1最好可以使用由正的實(shí)數(shù)值構(gòu)成的常數(shù)，并在10-1～101的范圍內(nèi)，C1最好可以使用常數(shù)，并在2.0～8.0的范圍內(nèi)。P是實(shí)際的輪胎氣壓(kPa)/輪胎設(shè)定氣壓(kPa)的比，e是自然對(duì)數(shù)。常數(shù)a1、C1是由輪胎尺寸和結(jié)構(gòu)等決定的值。實(shí)際的輪胎氣壓，使用由輪胎內(nèi)壓傳感器45檢測(cè)到的值。再者，圖9的曲線圖中的橫軸是實(shí)際的輪胎氣壓/輪胎設(shè)定氣壓的比P，縱軸是危險(xiǎn)度。
圖10是根據(jù)車輛行駛速度評(píng)價(jià)危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)函數(shù)f2，該評(píng)價(jià)函數(shù)f2用隨著車輛行駛速度的增加而單調(diào)增加的形狀記述，用f2＝a2×VC2來表示。式中，a2最好可以使用由正的實(shí)數(shù)值構(gòu)成的常數(shù)，并在10-1～101的范圍內(nèi)，C2最好可以使用常數(shù)，并在1.5～3.5的范圍內(nèi)。V是車輛的行駛速度(km/h)和基準(zhǔn)速度(100km/h)的比(車輛的行駛速度/100)。常數(shù)a2、C2也是由輪胎尺寸和結(jié)構(gòu)等決定的值。車輛的行駛速度，采用由速度取得裝置50得到的值。再者，圖10的曲線圖中的橫軸是上述V，縱軸是危險(xiǎn)度。
圖11是根據(jù)輪胎溫度評(píng)價(jià)危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)函數(shù)f3，該評(píng)價(jià)函數(shù)f3用隨著溫度的增加而單調(diào)地增加的形狀記述，用f3＝a3×TC3來表示。式中，a3最好可以使用由正的實(shí)數(shù)值構(gòu)成的常數(shù)，并在4～256的范圍內(nèi)，C2最好可以使用常數(shù)，并在1～4的范圍內(nèi)。T是輪胎溫度(℃)和基準(zhǔn)溫度(25℃)的比(輪胎溫度/25)。常數(shù)a3、C3也是由輪胎尺寸和結(jié)構(gòu)等決定的值。輪胎溫度，采用由輪胎溫度傳感器44得到的值。再者，在圖11的曲線圖中橫軸是上述T，縱軸是危險(xiǎn)度。
處理裝置51，將上述評(píng)價(jià)函數(shù)f1、f2、f3綜合在一起，制成用以下的數(shù)式表示的數(shù)式，將其作為評(píng)價(jià)綜合危險(xiǎn)度的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4。在圖11中將這一例用曲線圖表示。橫軸是時(shí)間t，縱軸是綜合危險(xiǎn)度。
f4＝m1×a1×e-C1xPt+m2×a2×VtC2+m3×a3×TtC3其中，m1～m3是加權(quán)系數(shù)，通常采用m1～m3＝1，但在內(nèi)壓、速度、溫度的影響因輪胎尺寸和結(jié)構(gòu)等而不同的情況下，則相應(yīng)地適當(dāng)變更。這時(shí)，一般可以從1～10的范圍內(nèi)選擇。另外，Pt、Vt、Tt，分別是在各時(shí)刻的輪胎內(nèi)壓傳感器45、速度取得裝置50、輪胎溫度傳感器44得到的值。
接著，如下述數(shù)式所表示的那樣，在綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4中，算出比最新的時(shí)刻t2的數(shù)據(jù)提前一個(gè)的數(shù)據(jù)的時(shí)刻t1、和從這里上溯時(shí)間t0的時(shí)刻t1-t0的區(qū)間的時(shí)間積分值Ft＝t1。時(shí)間t0，最好可以使用在從輪胎側(cè)單元42斷續(xù)地得到的數(shù)據(jù)中，積分的區(qū)間的數(shù)據(jù)數(shù)為5個(gè)～100個(gè)左右的時(shí)間的范圍。例如，在間隔5秒得到數(shù)據(jù)的情況下，可以設(shè)為25秒～500秒左右的范圍。無論時(shí)間t0太小或太大都不能進(jìn)行正確的判斷。特別是如果太大，有可能在溫度急劇變化的時(shí)候不能進(jìn)行正確的判斷。
Ft=t1=∫t1-t0t1f4dt]]>進(jìn)而，通過下述數(shù)式根據(jù)積分值Ft＝t1求出缺氣行駛極限的判定所采用的基準(zhǔn)值fc。
fc＝Ft＝t1/t0接著，利用最新的時(shí)刻t2的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4的值ft2和基準(zhǔn)值fc、以及預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部54內(nèi)的極限值L，在滿足下述的數(shù)式的情況下，判定為達(dá)到缺氣行駛極限區(qū)域，警告裝置52向駕駛員警告是缺氣行駛極限的情況。
ft2/fc＞L再者，極限值L，在有加強(qiáng)層13的輪胎的情況下，由加強(qiáng)層13的厚度、物理性能等決定；在沒有加強(qiáng)層13的輪胎中，在使用缺氣行駛用支撐體32的情況下，由缺氣行駛用支撐體32的環(huán)狀殼體33的材質(zhì)·厚度·形狀等、彈性環(huán)34的材質(zhì)·厚度·形狀等決定，但其范圍一般設(shè)定在2～5的范圍內(nèi)。
逐次算出的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4的值，被逐次從處理裝置51輸入到存儲(chǔ)部54，并作為時(shí)刻履歷數(shù)據(jù)被積累。
另外，在處理裝置51中，判定由輪胎內(nèi)壓傳感器45檢測(cè)到的壓力值是否低于預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部54內(nèi)的規(guī)定的閾值，當(dāng)檢測(cè)到的壓力值不到規(guī)定的閾值時(shí)，判定為是缺氣行駛狀態(tài)。在判定為是缺氣行駛狀態(tài)的情況下，判定是否達(dá)到了上述缺氣行駛極限區(qū)域。
進(jìn)而，在處理裝置51中，在判斷為沒有超過危險(xiǎn)度的極限值的情況下，在積累于存儲(chǔ)部54內(nèi)的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4的值的時(shí)刻履歷數(shù)據(jù)中，利用從最新的數(shù)據(jù)到距其向前至少3個(gè)點(diǎn)為止的數(shù)據(jù)，求出綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4的分區(qū)近似函數(shù)f’4，接著利用該分區(qū)近似函數(shù)f’4，通過外插法按照時(shí)間序列預(yù)測(cè)最新的數(shù)據(jù)以后的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4的值。該近似函數(shù)f’4，最好可以使用2次或其以上的多項(xiàng)式，例如f’4＝Ax2+Bx+C或f’4＝AXn+C。其中A、B、C、n是系數(shù)，x是時(shí)間(秒)，各系數(shù)可以根據(jù)其函數(shù)形式用最小二乘法等求出。
在處理裝置51中，利用按時(shí)間序列預(yù)測(cè)的值和極限值L，算出達(dá)到缺氣行駛極限區(qū)域?yàn)橹沟臅r(shí)間，將該算出的時(shí)間顯示在與處理裝置51相連的顯示裝置55上，推定達(dá)到缺氣行駛極限區(qū)域?yàn)橹沟臅r(shí)間。
本發(fā)明者對(duì)缺氣行駛時(shí)的極限精心探討，重復(fù)進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)了以下的事實(shí)。
即，發(fā)現(xiàn)輪胎內(nèi)壓越低達(dá)到缺氣行駛極限的危險(xiǎn)度越高；車輛的行駛速度越快達(dá)到缺氣行駛極限的危險(xiǎn)度越變大；另外輪胎溫度越高達(dá)到缺氣行駛極限的危險(xiǎn)度越增大；并且評(píng)價(jià)這樣的危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)函數(shù)f1、f2、f3，可以用上述非線形變化的數(shù)式表示。
進(jìn)而，這些評(píng)價(jià)函數(shù)f1、f2、f3彼此有相關(guān)關(guān)系，可以作為上述的以時(shí)間為變量的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4而使其具有關(guān)系，通過根據(jù)該時(shí)間積分值Ft＝t1和預(yù)先設(shè)定的極限值L，如上述那樣判定缺氣行駛極限，可以高精度地判定缺氣行駛時(shí)的極限。
上述綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4，由將加權(quán)系數(shù)m1～m3分別乘以f1～f3所得的積的和來規(guī)定，但也可以是成為f4＝a1×e-C1xPt×m1+a2×VtC2xm2+a3×TtC3xm3的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4。但是，極限值L是隨著該數(shù)式而變更的值。
這樣在本發(fā)明的其他的實(shí)施形態(tài)中，根據(jù)由相關(guān)的評(píng)價(jià)函數(shù)f1、f2、f3得到的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4的時(shí)間積分值和預(yù)先設(shè)定的極限值L來判定是否達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域，從而在缺氣行駛時(shí)可以更精確地向駕駛員警告缺氣行駛極限。
另外，由于可以預(yù)測(cè)達(dá)到缺氣行駛極限區(qū)域的時(shí)間，因此可以預(yù)先通知駕駛員缺氣行駛極限，可以提供輪胎更換時(shí)期的信息。
在本發(fā)明中，輪胎側(cè)單元42，也可以分別構(gòu)成包括輪胎溫度傳感器44的單元，和包括輪胎內(nèi)壓傳感器45的單元，將包括輪胎溫度傳感器44的單元如上述那樣安裝在高發(fā)熱部位的附近，將包括輪胎內(nèi)壓傳感器45的單元設(shè)置在輪輞R等上。
優(yōu)選以如下那樣地構(gòu)成，即，在存儲(chǔ)部54中，將新車買入時(shí)或者輪胎更換時(shí)的輪胎內(nèi)壓設(shè)定為車輛的指定氣壓(在車輛上所記載的氣壓，在沒有該記載的情況下是記載在JATMA(2002年)中的氣壓)，然后將最大行駛了1000km左右的輪胎初期時(shí)的輪胎內(nèi)壓、行駛速度、輪胎溫度的數(shù)據(jù)分別作為圖表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，處理裝置51，算出各圖表數(shù)據(jù)的平均值，分別作為輪胎內(nèi)壓、行駛速度、輪胎溫度的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并將在輪胎初期以后的行駛時(shí)所得到的輪胎內(nèi)壓、行駛速度、輪胎溫度的數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的值進(jìn)行比較，從而算出與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的偏差量。由此，可以很容易地驗(yàn)證輪胎初期后的通常行駛時(shí)的輪胎的狀態(tài)。
以上，說明了輪胎警報(bào)裝置的理想的實(shí)施形態(tài)，本發(fā)明，不限于上述實(shí)施形態(tài)，當(dāng)然也可以是其他的樣態(tài)，本發(fā)明的范圍是由所附的權(quán)利要求規(guī)定的。
工業(yè)上的可利用性具有上述良好的效果的本發(fā)明的輪胎警報(bào)裝置，作為在缺氣行駛時(shí)警告充氣輪胎的缺氣行駛極限的輪胎警報(bào)裝置，可以極為有效地利用。
權(quán)利要求
1.一種輪胎警報(bào)裝置，它是在缺氣行駛時(shí)警告充氣輪胎的缺氣行駛極限的輪胎警報(bào)裝置，所述的充氣輪胎是在側(cè)壁部配置有使缺氣行駛成為可能的加強(qiáng)層的充氣輪胎，其中，具備為了警告缺氣行駛極限而使用的，被配置在與前述加強(qiáng)層相面對(duì)的側(cè)壁部的內(nèi)面上的輪胎溫度傳感器。
2.一種輪胎警報(bào)裝置，它是在缺氣行駛時(shí)警告由安裝在車輪的輪輞上的缺氣行駛用支撐體支撐的充氣輪胎的缺氣行駛極限的輪胎警報(bào)裝置，其中，具備為了警告缺氣行駛極限而使用的，被配置在前述缺氣行駛用支撐體的與前述充氣輪胎接觸并對(duì)其進(jìn)行支撐的支撐區(qū)域上的輪胎溫度傳感器。
3.一種輪胎警報(bào)裝置，它是在缺氣行駛時(shí)警告由安裝在車輪的輪輞上的缺氣行駛用支撐體的金屬制支撐部件支撐的充氣輪胎的缺氣行駛極限的輪胎警報(bào)裝置，其中，具備為了警告缺氣行駛極限而使用的，被配置在前述金屬制支撐部件上的輪胎溫度傳感器。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的輪胎警報(bào)裝置，其中，具備根據(jù)由前述溫度傳感器檢測(cè)到的信號(hào)判定是否達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域的處理裝置，和在該處理裝置判定為達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域時(shí)發(fā)出警告的警告裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的輪胎警報(bào)裝置，其中具有具備前述輪胎溫度傳感器以及發(fā)送由該輪胎溫度傳感器檢測(cè)到的信號(hào)的發(fā)送裝置的輪胎側(cè)單元；和具備接收來自該發(fā)送裝置的信號(hào)的接收裝置以及前述處理裝置和前述警告裝置的車輛側(cè)單元。
6.如權(quán)利要求5所述的輪胎警報(bào)裝置，其中，前述車輛側(cè)單元，具有存儲(chǔ)與缺氣行駛極限區(qū)域相對(duì)應(yīng)的、預(yù)先設(shè)定的極限溫度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)部，前述處理裝置對(duì)由前述輪胎溫度傳感器檢測(cè)到的信號(hào)的溫度數(shù)據(jù)的值和極限溫度數(shù)據(jù)的值進(jìn)行比較，當(dāng)檢測(cè)信號(hào)的溫度數(shù)據(jù)的值超過極限溫度數(shù)據(jù)的值時(shí)，判定為達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的輪胎警報(bào)裝置，其中，具有檢測(cè)充氣輪胎的空洞部?jī)?nèi)的壓力的輪胎內(nèi)壓傳感器，前述處理裝置，判定由輪胎內(nèi)壓傳感器檢測(cè)到的壓力值是否低于規(guī)定的閾值，當(dāng)檢測(cè)到的壓力值不到規(guī)定的閾值時(shí)，判定為處于缺氣行駛狀態(tài)，在判定為處于缺氣行駛狀態(tài)時(shí)，判定是否達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域。
8.如權(quán)利要求7所述的輪胎警報(bào)裝置，其中，前述存儲(chǔ)部積累所檢測(cè)到的溫度的時(shí)刻履歷數(shù)據(jù)，前述處理裝置，在判定為沒有達(dá)到缺氣行駛極限區(qū)域時(shí)，在積累于存儲(chǔ)部中的溫度的時(shí)刻履歷數(shù)據(jù)中，利用從最新的溫度數(shù)據(jù)到向前至少3個(gè)點(diǎn)為止的溫度數(shù)據(jù)，求出溫度的時(shí)刻履歷數(shù)據(jù)的分區(qū)近似函數(shù)，利用該近似函數(shù)通過外插法按時(shí)間序列預(yù)測(cè)最新的溫度數(shù)據(jù)以后的溫度的值，并算出直到預(yù)測(cè)的溫度的值達(dá)到極限溫度數(shù)據(jù)的值為止的時(shí)間。
9.如權(quán)利要求1、2或3所述的輪胎警報(bào)裝置，其中具備檢測(cè)前述充氣輪胎的空洞部?jī)?nèi)的壓力的輪胎內(nèi)壓傳感器；取得安裝著該充氣輪胎的車輛的行駛速度的速度取得裝置；根據(jù)來自前述輪胎溫度傳感器、輪胎內(nèi)壓傳感器以及速度取得裝置的檢測(cè)信號(hào)判定是否達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域的處理裝置；以及在該處理裝置判定為達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域時(shí)發(fā)出警告的警告裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的輪胎警報(bào)裝置，其中，前述處理裝置，算出將綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4按時(shí)間積分的時(shí)間積分值，根據(jù)該時(shí)間積分值和預(yù)先設(shè)定的極限值L判定是否達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域；其中所述的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4，是將按照前述充氣輪胎的空洞部?jī)?nèi)的壓力評(píng)價(jià)危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)函數(shù)f1、按照行駛速度評(píng)價(jià)危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)函數(shù)f2、和按照輪胎溫度評(píng)價(jià)危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)函數(shù)f3綜合而以時(shí)間為變量的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的輪胎警報(bào)裝置，其中，具有存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的極限值L的存儲(chǔ)部，前述處理裝置對(duì)前述時(shí)間積分值和極限值L進(jìn)行比較，當(dāng)前述時(shí)間積分值超過前述極限值L時(shí)，判定為達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域。
12.如權(quán)利要求11所述的輪胎警報(bào)裝置，其中，前述處理裝置，判定由輪胎內(nèi)壓傳感器檢測(cè)到的壓力值是否低于規(guī)定的閾值，當(dāng)檢測(cè)到的壓力值不到規(guī)定的閾值時(shí)，判定為處于缺氣行駛狀態(tài)，當(dāng)判定為處于缺氣行駛狀態(tài)時(shí)，判定是否達(dá)到了缺氣行駛極限區(qū)域。
13.如權(quán)利要求12所述的輪胎警報(bào)裝置，其中，前述存儲(chǔ)部，積累綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4的值的時(shí)刻履歷數(shù)據(jù)，前述處理裝置，在判定為沒有達(dá)到缺氣行駛極限區(qū)域時(shí)，在積累于存儲(chǔ)部中的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4的值的時(shí)刻履歷數(shù)據(jù)中，利用從最新的數(shù)據(jù)到向前至少3個(gè)點(diǎn)為止的數(shù)據(jù)，求出綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4的分區(qū)近似函數(shù)f’4，利用該分區(qū)近似函數(shù)f’4通過外插法按時(shí)間序列預(yù)測(cè)最新的數(shù)據(jù)以后的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)f4的值，并利用按時(shí)間序列預(yù)測(cè)的值和極限值L，算出直至達(dá)到缺氣行駛極限區(qū)域?yàn)橹沟臅r(shí)間。
14.如權(quán)利要求9、10、11、12、或13所述的輪胎警報(bào)裝置，其中，具有具備前述輪胎溫度傳感器以及前述輪胎內(nèi)壓傳感器、和發(fā)送由該輪胎溫度傳感器以及輪胎內(nèi)壓傳感器檢測(cè)到的信號(hào)的發(fā)送裝置的輪胎側(cè)單元；和具備接收來自該發(fā)送裝置的信號(hào)的接收裝置以及前述處理裝置和前述警告裝置的車輛側(cè)單元。
全文摘要
一種在缺氣行駛時(shí)警告充氣輪胎的缺氣行駛極限的警報(bào)裝置，其中所述的充氣輪胎是在側(cè)壁部配置有使缺氣行駛成為可能的加強(qiáng)層的充氣輪胎。具有為了警告缺氣行駛極限而使用的輪胎溫度傳感器，將該輪胎溫度傳感器配置在與加強(qiáng)層相面對(duì)的側(cè)壁部的內(nèi)面。
文檔編號(hào)B60C23/20GK1774350SQ200480010160
公開日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月15日
發(fā)明者桑島雅俊 申請(qǐng)人:橫濱橡膠株式會(huì)社