特許 7096270 路面情報収集装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-27

(45)【発行日】2022-07-05

(54)【発明の名称】路面情報収集装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 40/06 20120101AFI20220628BHJP

   B60C 19/00 20060101ALI20220628BHJP

【ＦＩ】

B60W40/06

B60C19/00 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019560784

(86)(22)【出願日】2018-11-30

(86)【国際出願番号】 JP2018044248

(87)【国際公開番号】W WO2020110304

(87)【国際公開日】2020-06-04

【審査請求日】2020-12-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000204033

【氏名又は名称】太平洋工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112472

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100202223

【弁理士】

【氏名又は名称】軸見 可奈子

(72)【発明者】

【氏名】澤藤 和則

【審査官】田中 将一

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１０－５３６６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１２６９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０８１３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１２１２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８４１５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／００ － １０／３０

Ｂ６０Ｗ ３０／００ － ６０／００

Ｂ６０Ｃ １／００ － １９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のタイヤの内周面に取り付けられる加速度センサにより路面情報を収集する路面情報収集装置において、
前記加速度センサの検出結果を第１サンプリング周期でサンプリングして第１サンプリングデータを取得する第１サンプリング部と、
前記第１サンプリングデータの変化に基づいて前記加速度センサの回転位置を演算する位置演算部と、
前記第１サンプリングデータの変化に基づいて前記タイヤの回転速度を検出する速度演算部と、
前記タイヤの接地部分の裏側位置を含みかつ前記タイヤの回転速度に応じて異なるように予め設定されている第１規定範囲内に、前記加速度センサの回転位置が含まれていることを条件の１つにして作動し、前記加速度センサの検出結果を、前記第１サンプリング周期より短い第２サンプリング周期でサンプリングして、第２サンプリングデータを前記路面情報として取得する第２サンプリング部と、を有する路面情報収集装置。

【請求項2】

前記加速度センサは、複数方向の加速度を検出するための複数の検出軸を有し、
前記第１サンプリング部は、１つの前記検出軸により１方向の加速度のみをサンプリングする一方、前記第２サンプリング部は、前記複数の検出軸により複数方向の加速度をサンプリングする請求項１に記載の路面情報収集装置。

【請求項3】

前記第１サンプリング部にてサンプリングされる加速度の方向は、前記タイヤの回転半径方向か又は前記タイヤの周速方向である請求項２に記載の路面情報収集装置。

【請求項4】

前記加速度センサは、複数方向の加速度を検出するための複数の検出軸を有し、
前記第１サンプリング部は、前記複数の検出軸の全て又は一部複数により複数方向の加速度をサンプリングし、
前記位置演算部は、前記複数方向の加速度のそれぞれの変化に基づいて前記加速度センサの回転位置をそれぞれ演算し、
前記第２サンプリング部は、前記複数方向の加速度のそれぞれの変化に基づく前記加速度センサの回転位置の全てが前記第１規定範囲内に位置していることを条件の１つにして作動し、前記複数の検出軸の全てにより複数方向の加速度をサンプリングする請求項１に記載の路面情報収集装置。

【請求項5】

前記第１サンプリング部にてサンプリングされる加速度の方向は、前記タイヤの回転半径方向と前記タイヤの周速方向との二方向である請求項４に記載の路面情報収集装置。

【請求項6】

前記第２サンプリング部は、前記タイヤの回転が停止中でないことを条件の１つにして作動する請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の路面情報収集装置。

【請求項7】

前記タイヤ内の圧力を検出する圧力センサを有し、前記タイヤ内の圧力に基づくタイヤ内情報を前記路面情報と併せて収集する請求項１乃至６の何れか１の請求項に記載の路面情報収集装置。

【請求項8】

前記第１サンプリングデータの変化に基づいて前記車両が走行中か否かを判別する走行判別部を有し、走行中であることを条件にして前記タイヤ内情報が収集される請求項７に記載の路面情報収集装置。

【請求項9】

前記タイヤの回転速度に応じて前記第１サンプリング周期を変更するサンプリング周期決定部を有する請求項１乃至８の何れか１の請求項に記載の路面情報収集装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両が走行中に路面情報を収集する路面情報収集装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の路面情報収集装置として、タイヤの内周面に取り付けられる加速度センサを備えて、その加速度センサにて検出される振動や衝撃を路面情報として収集するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－５５２８４号公報（段落［０００２］，［０００３］，［００１８］）

【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、従来の路面情報収集装置は、電池の消耗が早いため、消費電力を抑えることが可能な技術の開発が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、車両のタイヤの内周面に取り付けられる加速度センサにより路面情報を収集する路面情報収集装置において、前記加速度センサの検出結果を第１サンプリング周期でサンプリングして第１サンプリングデータを取得する第１サンプリング部と、前記第１サンプリングデータの変化に基づいて前記加速度センサの回転位置を演算する位置演算部と、前記第１サンプリングデータの変化に基づいて前記タイヤの回転速度を検出する速度演算部と、前記タイヤの接地部分の裏側位置を含みかつ前記タイヤの回転速度に応じて異なるように予め設定されている第１規定範囲内に、前記加速度センサの回転位置が含まれていることを条件の１つにして作動し、前記加速度センサの検出結果を、前記第１サンプリング周期より短い第２サンプリング周期でサンプリングして、第２サンプリングデータを前記路面情報として取得する第２サンプリング部と、を有する路面情報収集装置。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態の路面情報収集装置の回路図

【図2】路面情報収集装置が取り付けられた車両の概念図

【図3】加速度センサの検出電圧の変化を示したグラフ

【図4】タイヤの角速度と第１サンプリング周期との対応表

【図5】サンプリングが行われる位置を示した概念図

【図6】路面情報収集装置のブロック図

【図7】第２実施形態の路面情報収集装置のブロック図

【図8】タイヤの角速度と第１と第２のサンプリング周期との対応表

【図9】第３実施形態の路面情報収集装置の回路図

【図10】加速度センサの検出電圧の変化を示したグラフ

【図11】第４実施形態の路面情報収集装置の回路図

【図12】第５実施形態の路面情報収集装置の回路図

【図13】路面情報収集装置のブロック図

【図14】第６実施形態の路面情報収集装置のブロック図

【発明を実施するための形態】

【0007】

［第１実施形態］
以下、図１～図６を参照して路面情報収集装置１０の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の路面情報収集装置１０は、複数のセンサを制御回路１１に接続して備えると共に電源として電池１２を有し、全体を樹脂ハウジング（図示せず）でパッケージされている。そして、図２に示すように、路面情報収集装置１０は、車両９０の各タイヤ９２の内周面に固着され、車両本体９１に搭載された監視装置９３と各路面情報収集装置１０とが無線接続される。

【0008】

図１に示すように、制御回路１１には、電池１２の出力電圧を必要に応じて変圧して各部位に給電する電源回路２４が備えられている。なお、電池１２に替えて電源としてキャパシタを備えてもよい。また、電池１２は、使い切りタイプのものであってもよいし、外部から無線にて充電可能なものであってよい。

【0009】

前述の複数のセンサは、例えば、加速度センサ１３と圧力センサ１７と温度センサ１８とからなる。これらセンサは、検出対象の変化に応じて抵抗値が変化する構造をなし、電源回路２４から電圧を受けた状態で使用されて、それぞれの検出対象の大きさに応じた検出電圧を出力する。

【0010】

また、加速度センサ１３は、例えば、Ｘ軸加速度センサ１４，Ｙ軸加速度センサ１５，Ｚ軸加速度センサ１６を備えた複合タイプであり、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３方向の加速度をそれぞれ別々に検出することができる。そして、路面情報収集装置１０は、タイヤ９２の内周面の周方向の任意の１箇所において幅方向中央に配置されると共に、Ｘ軸加速度センサ１４にてタイヤ９２の回転中心Ｃ１を向く加速度を検出し、Ｙ軸加速度センサ１５にてタイヤ９２の周速方向を向く加速度を検出し、さらに、Ｚ軸加速度センサ１６にてタイヤ９２の回転軸方向の加速度を検出することができるように配置されている。

【0011】

制御回路１１は、ＣＰＵ２０，ＲＡＭ２０Ａ，ＲＯＭ２０Ｂを有する。ＣＰＵ２０の割り込み端子には、インターフェース１９Ａを介してＸ軸加速度センサ１４の出力が接続されている。そして、車両９０が走行することでＸ軸加速度センサ１４が遠心力を受け、その検出電圧が予め設定された基準電圧以上になると、その検出電圧が割り込み信号となり、ＣＰＵ２０が割り込み処理によりＲＯＭ２０Ｂに記憶された始動用プログラム（図示せず）を実行する。

【0012】

また、始動用プログラムが実行される前迄は、Ｘ軸加速度センサ１４、インターフェース１９Ａ、ＣＰＵ２０以外の部位への電源回路２４からの給電は停止されていて、始動用プログラムの実行後にそれら部位に必要に応じて給電が開始される。さらに、ＣＰＵ２０の割り込み端子に割り込み信号が付与されない状態が予め設定された規定時間を超えて継続した場合には、ＣＰＵ２０がＲＯＭ２０Ｂに記憶されたスリープ用プログラム（図示せず）を実行し、Ｘ軸加速度センサ１４、インターフェース１９Ａ、ＣＰＵ２０以外の部位への電源回路２４からの給電が停止される。

【0013】

制御回路１１には、第１～第３のＡ／Ｄコンバータ２１，２２，２３が備えられている。第１Ａ／Ｄコンバータ２１にはＸ軸加速度センサ１４が接続され、第２Ａ／Ｄコンバータ２２にはＸ軸加速度センサ１４、Ｙ軸加速度センサ１５、Ｚ軸加速度センサ１６が接続され、さらに、第３Ａ／Ｄコンバータ２３には圧力センサ１７と温度センサ１８とが接続されている。また、各センサと第１～第３のＡ／Ｄコンバータ２１，２２，２３と間にはインターフェース１９Ｂが備えられ、各センサの検出信号が必要に応じて増幅されかつノイズを除去された状態で第１～第３のＡ／Ｄコンバータ２１，２２，２３に取り込まれる。そして、第１～第３のＡ／Ｄコンバータ２１，２２，２３は各センサの検出電圧をサンプリングして生成したサンプリングデータをバッファ２５に出力する。

【0014】

ＣＰＵ２０は、後に詳説するように第１Ａ／Ｄコンバータ２１から出力されるＸ軸加速度センサ１４の出力電圧のサンプリングデータ（以下、これを「第１サンプリングデータ」という）から加速度センサ１３の回転位置を演算する。そして、ＣＰＵ２０は、それらの演算結果に基づいて第２Ａ／Ｄコンバータ２１のオン・オフタイミングとを決定する。また、ＣＰＵ２０は、加速度センサ１３の回転位置及びタイヤ９２の角速度とは無関係に予め設定されたタイミングで第３Ａ／Ｄコンバータ２３をオンオフする。

【0015】

また、ＣＰＵ２０は、第２Ａ／Ｄコンバータ２２からバッファ２５に出力される加速度センサ１３（Ｘ軸加速度センサ１４、Ｙ軸加速度センサ１５、Ｚ軸加速度センサ１６）の検出電圧のサンプリングデータ（以下、これらを「第２サンプリングデータ」という）を、それぞれ例えばＦＦＴ処理してスペクトルデータを生成する。そして、ＣＰＵ２０は、スペクトルデータを路面情報として無線回路２６に無線出力させる。このとき、無線回路２６は、路面情報収集装置１０同士を区別するための各路面情報収集装置１０毎に識別番号と共に路面情報を無線出力させる。

【0016】

さらに、無線回路２６は、第３Ａ／Ｄコンバータ２３からバッファ２５に出力される圧力センサ１７及び温度センサ１８の出力電圧のサンプリングデータ（以下、これらを「第３サンプリングデータ」という）を、タイヤ内情報として前記識別番号と共に無線回路２６に無線出力させる。

【0017】

ところで、加速度センサ１３にて詳しい路面情報を得るためには、短いサンプリング周期で加速度センサ１３の検出結果を多数、サンプリングする必要がある。しかしながら、加速度センサ１３の検出結果は、加速度センサ１３がタイヤの接地部分の裏側に位置している瞬間にサンプリングされたものだけが路面情報として利用される。このため、加速度センサ１３が全回転位置で受ける加速度を、短いサンプリング周期でサンプリングすると、無駄に多くの電力が消費されることになる。これに対し、本実施形態の路面情報収集装置では、以下説明するように、加速度センサ１３の検出結果を、第１サンプリング周期とそれより短い第２サンプリング周期とでサンプリングする。そのために、加速度センサ１３のＸ軸加速度センサ１４の出力電圧を、第１及び第２の２つのＡ／Ｄコンバータ２１，２２でサンプリングしている。そして、第１Ａ／Ｄコンバータ２１が第１サンプリング周期でサンプリングした第１サンプリングデータの変化に基づいて加速度センサ１３の回転位置を演算し、加速度センサ１３が、タイヤの接地部分の裏側位置を含む第１規定範囲内に位置していることを条件の１つにして、第２Ａ／Ｄコンバータ２２が第２サンプリング周期で加速度センサ１３の検出結果をサンプリングする構成になっている。

【0018】

具体的には、路面情報収集装置１０が起動された直後は、第１Ａ／Ｄコンバータ２１は、初期設定の第１サンプリング周期でＸ軸加速度センサ１４の出力電圧をサンプリングする。ここで、例えば、タイヤ９２が極めて低い一定速度で回転し、遠心力を「０」と見なすことができるとすると、図３（Ａ）に示すように、横軸を［時間］、縦軸を第１サンプリングデータの値としたグラフは正弦波を描く。このときのグラフの最大と最小のピーク値の差分が、遠心力に相当し、この場合は当然［０］になる。

【0019】

これに対し、タイヤ９２の回転速度が上がり、遠心力Ｆが無視することができな大きさになると、前記グラフは、図３（Ｂ）に示すように、正弦波を遠心力Ｆ分だけ縦軸方向にオフセットさせた脈波となり、そのオフセットの値が遠心力Ｆの値となる。これを利用して、ＣＰＵ２０は、第１サンプリングデータから遠心力Ｆを求め、その遠心力Ｆから一般的な物理の公式に基づいて角速度ωを演算する。なお、ＲＯＭ２０Ｂには、加速度センサ１３の各軸で検出される遠心力Ｆを、回転中心方向を向いた加速度αに換算する定数と、タイヤ９２の回転中心Ｃ１から加速度センサ１３までの距離である回転半径ｒ１とが記憶されていている。

【0020】

ところで、タイヤ９２の回転速度に拘わらず同じ第１サンプリング周期で第１Ａ／Ｄコンバータ２１がＸ軸加速度センサ１４の出力電圧をサンプリングしていると、タイヤ９２が１回転する間にサンプリングされるサンプリングデータの数が大きく変わることになり、高速時には路面情報収集装置１０の正確な回転位置の検出が困難になる一方、低速時には必要以上にサンプリングデータが取得されて無駄に電力が使用されることになる。

【0021】

そこで、本実施形態の路面情報収集装置１０では、ＣＰＵ２０が、タイヤ９２の角速度ωに応じて第１Ａ／Ｄコンバータ２１の第１サンプリング周期を変更する制御を行っている。即ち、図４に示すように、タイヤ９２の角速度ωの大きさは、複数の段階に分割し、何れの段階でも、タイヤ９２が１回転する間に、予め設定された基準回数に近い回数のサンプリングが行われるように角速度ωの段階毎に第１サンプリング周期Ｓ１が定められている。同図４に示された例では、基準回数が２４に設定され、タイヤ９２に１回転する間に、２４回以降かつ２４回に近い回数のサンプリングが行われるように第１サンプリング周期Ｓ１が設定されている。

【0022】

なお、図４の上から２欄目と３欄目とには、タイヤ９２の外径が３５［ｃｍ］である場合の車速と、タイヤ９２の１回転の周期Ｔ１が参考の値として表示されている。

【0023】

図５には、タイヤ９２と共に回転する加速度センサ１３の円軌跡Ｒが概念的に描かれ、第１Ａ／Ｄコンバータ２１がサンプリングを行った位置の一例が、円軌跡Ｒ上に「○」として示されている。このようにタイヤ９２が１回転する間に略基準回数のサンプリングが行われることで加速度センサ１３の回転位置を検出することができる程度の第１サンプリングデータを取得することができる。

【0024】

ここで、例えば、タイヤ９２の回転中心Ｃ１に対して車両９０の水平前方となる位置を原点Ｐ０とし、その原点Ｐ０に対し、車両９０が前進してタイヤ９２が回転する方向（即ち、図２，５の反時計回り方向）の回転角θを加速度センサ１３の回転位置とすると、ＣＰＵ２０は、第１サンプリングデータから加速度センサ１３の回転位置を、例えば以下のようにして演算する。即ち、ＣＰＵ２０は、前述したように第１サンプリングデータから遠心力Ｆを求め、角速度ωを演算する。また、第１サンプリングデータの値が遠心力Ｆより大きな値から遠心力Ｆより小さい値に変化するポイントを原点Ｐ０として求める。そして、角速度ωを積分して原点Ｐ０からの回転角を加速度センサ１３の回転位置として演算する。

【0025】

また、加速度センサ１３は、原点Ｐ０から１／４周期（即ち、２π／４）だけ進んだ回転位置でタイヤ９２の接地部分の真裏に位置する。これに対し、加速度センサ１３がタイヤ９２の接地部分の真裏となる回転位置から原点Ｐ０側とその反対側とにそれぞれ一定の余裕角θｍだけオフセットした回転位置が、サンプリング開始位置Ｐ１とサンプリング終了位置Ｐ２としてＲＯＭ２０Ｂに記憶されている。具体的には、本実施形態では、余裕角θｍが例えば２π／２４（＝１５°）に設定され、サンプリング開始位置Ｐ１が４６π／２４に設定されると共にサンプリング終了位置Ｐ２が５０π／２４に設定されている。

【0026】

そして、ＣＰＵ２０は、加速度センサ１３が、サンプリング開始位置Ｐ１からサンプリング終了位置Ｐ２までの間の第１規定範囲Ｌ１内に位置していることを条件の１つにして第２Ａ／Ｄコンバータ２２をオンして、第２サンプリング周期Ｓ２でＸ軸加速度センサ１４，Ｙ軸加速度センサ１５，Ｚ軸加速度センサ１６の出力電圧をサンプリングして、前述の如く第２サンプリングデータを生成してバッファ２５に取り込む。第２Ａ／Ｄコンバータ２２をオンする他の条件として、例えば「第２Ａ／Ｄコンバータ２２によるサンプリングを行ってからタイヤ９２が１０回転以上回転していること」や「第１サンプリングデータが基準値以上に大きくなったこと」等が挙げられる。

【0027】

第２サンプリング周期Ｓ２は、第１サンプリング周期Ｓ１に比べて極めて短い値に設定されている。具体的には、第２サンプリング周期Ｓ２は、例えば、第２サンプリングデータのデータ数がＦＦＴ処理を行うことが可能な数になる一定の値（例えば、１．０×１０ ^－６［ｓ］）に設定されている。

【0028】

なお、図４の最下欄には、タイヤ９２の角速度の各段階毎に、第１規定範囲Ｌ１内で取得可能な、Ｘ軸加速度センサ１４，Ｙ軸加速度センサ１５及びＺ軸加速度センサ１６のそれぞれのサンプルデータ数Ｎ１が示されている。また、図５には、前述の加速度センサ１３の円軌跡Ｒの上に、第２Ａ／Ｄコンバータ２２がサンプリングを行った位置が概念的に縦線「｜」として示されている。同図に示すように、「｜」同士の間隔は、第１Ａ／Ｄコンバータ２１がサンプリングを行った位置である「○」同士の間隔に比べて極めて短くなる。

【0029】

ＣＰＵ２０が以上の制御を行うことで、路面情報収集装置１０全体は、図６のブロック図で示した構成として機能する。即ち、図６のオンオフ制御部３８は、電源回路２４と前述の始動用プログラム及びスリープ用プログラムを実行しているＣＰＵ２０とを含んで構成され、節電のために、各部位への給電をオンオフ制御する。また、第１サンプリング部３１は、インターフェース１９Ａ，１９Ｂと第１Ａ／Ｄコンバータ２１とその第１Ａ／Ｄコンバータ２１を制御しているＣＰＵ２０とを含んで構成され、第２サンプリング部３２は、インターフェース１９Ｂと第２Ａ／Ｄコンバータ２２とその第２Ａ／Ｄコンバータ２２を制御しているＣＰＵ２０とを含んで構成され、第３サンプリング部３３は、インターフェース１９Ｂと第３Ａ／Ｄコンバータ２３とその第３Ａ／Ｄコンバータ２３を制御しているＣＰＵ２０とを含んで構成される。

【0030】

速度演算部３４は、タイヤ９２の角速度ωと演算しているときのＣＰＵ２０を含んで構成され、位置演算部３５は、加速度センサ１３の回転位置を演算しているときのＣＰＵ２０を含んで構成される。さらに、サンプリング制御部３６は、加速度センサ１３の回転位置がサンプリング開始位置Ｐ１及びサンプリング終了位置Ｐ２になったときに第２Ａ／Ｄコンバータ２２をオンオフするＣＰＵ２０と、予め設定されたタイミングに基づいて第３Ａ／Ｄコンバータ２３をオンオフするＣＰＵ２０とを含んで構成される。さらに、サンプリング周期決定部３７は、図４に示すように、タイヤ９２の角速度ωと第１サンプリング周期とを対応させたデータテーブルと、そのデータテーブルと速度演算部３４にて求めたタイヤ９２の角速度ωとから第１サンプリング周期を決定するＣＰＵ２０とを含んで構成されている。また、ＦＦＴ処理部３９は、第２サンプリングデータをＦＦＴ処理しているときのＣＰＵ２０を含んで構成され、無線出力部４０は、無線回路２６とその無線回路２６にデータを無線送信させるＣＰＵ２０とを含んで構成されている。

【0031】

なお、本実施形態では、汎用プロセッサであるＣＰＵ２０が始動用プログラム及びスリープ用プログラムを実行することで、速度演算部３４等の一部が構成されているが、ＣＰＵ２０等の汎用プロセッサの代わりに、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏ）等を設けてもよいし、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の専用回路を設けてもよい。また、本実施形態では、始動用プログラム及びスリープ用プログラム及びデータテーブルがＲＯＭ２０Ｂに記憶されていたが、ＲＡＭ又はそれ以外の記憶媒体に記憶されていてもよく、さらには、ＲＡＭ，ＲＯＭを含む複数種類の記憶媒体を組み合わせたものに記憶されていてもよい。

【0032】

本実施形態の路面情報収集装置１０の構成に関する説明は以上である。上述したように本実施形態の路面情報収集装置１０では、加速度センサ１３が受ける加速度を、第１サンプリング周期Ｓ１とそれより短い第２サンプリング周期Ｓ２とでサンプリングする。そして、第１サンプリング周期Ｓ１でサンプリングした第１サンプリングデータの変化に基づいて加速度センサ１３の回転位置を演算し、加速度センサ１３が、タイヤ９２の接地部分の裏側位置を含む第１規定範囲Ｌ１内に位置していることを条件の１つにして、加速度センサ１３の検出結果を短い第２サンプリング周期Ｓ２でサンプリングして第２サンプリングデータを取得する。これにより、無駄なサンプリングが抑えられ、電力の消費を抑えることができる。また、タイヤ９２の回転が停止中でないことを条件の１つにして路面情報とタイヤ内情報とが収集されるので、この点でも電力の消費を抑えることができる。さらに、路面情報を得るための加速度センサ１３を加速度センサ１３の回転位置の検出にも兼用するので、加速度センサ１３の有効利用及び路面情報収集装置１０の小型化が図られる。しかも、加速度センサ１３は、複数方向の加速度を検出するものであるので、詳細な路面情報を収集することができる。そして、タイヤ９２内の圧力に基づくタイヤ内情報を路面情報と併せて収集するので、タイヤ圧やタイヤ内の温度によって加速度センサ１３の検出結果が影響を受けることがある場合に、タイヤ内情報を加味して路面状況を正確に解析することができる。

【0033】

［第２実施形態］
本実施形態は、図７と図８とに示されている。本実施形態の路面情報収集装置１０Ａは、タイヤ９２の角速度ωに応じてサンプリング周期決定部３７が第１と第２のサンプリング周期Ｓ１，Ｓ２の両方を変更する点が第１実施形態と異なる。具体的には、図８に示すようにタイヤ９２の角速度ωが高くなるに従って第２サンプリング周期Ｓ２が小さくなるように設定されている。これにより、同図の最下欄に示すように、タイヤ９２の角速度ωが大きくなるに従って、第１規定範囲Ｌ１内で取得可能なサンプルデータ数Ｎ１が大きく減ることを防いでいる。

【0034】

［第３実施形態］
本実施形態は、図９と図１０とに示されている。本実施形態の路面情報収集装置１０Ｂでは、第１Ａ／Ｄコンバータ２１が、Ｘ軸加速度センサ１４とＹ軸加速度センサ１５の両方の検出電圧を同じ第１サンプリング周期Ｓ１でサンプリングするようになっている。

【0035】

ここで、図１０（Ａ）と図１０（Ｂ）と比較して示すように、略同時にサンプリングしたＹ軸加速度センサ１５の第１サンプリングデータに基づくグラフは、Ｘ軸加速度センサ１４の第１サンプリングデータに基づくグラフと異なり、遠心力の影響を受けず、加速度センサ１３の回転位置に応じて変化する。そこで、本実施形態では、ＣＰＵ２０が位置演算部３５（図６参照）として機能するときには、Ｙ軸加速度センサ１５の第１サンプリングデータに基づいて加速度センサ１３の回転位置を検出するようになっている。

【0036】

具体的には、ＲＯＭ２０Ｂには、Ｙ軸加速度センサ１５の検出電圧と、加速度センサ１３の回転位置とを対応させたデータテーブルが記憶されている。そのデータテーブルには、Ｙ軸加速度センサ１５の検出電圧が減少中の各検出電圧の値に対する加速度センサ１３の回転位置と、Ｙ軸加速度センサ１５の検出電圧が増加中の各検出電圧の値に対する加速度センサ１３の回転位置とが分けて記憶されている。これに対し、ＣＰＵ２０は、Ｙ軸加速度センサ１５の検出電圧の第１サンプリングデータの微分値を演算し、その検出電圧が減少中か増加中かを判別した上で、データテーブルに基づいてＹ軸加速度センサ１５の検出電圧の値から加速度センサ１３の回転位置を求めるようになっている。

【0037】

なお、前記第１実施形態のようにＸ軸加速度センサ１４の検出電圧の第１サンプリングデータからも加速度センサ１３の回転位置を演算し、Ｘ軸加速度センサ１４の検出電圧から演算される加速度センサ１３の回転位置と、Ｙ軸加速度センサ１５の検出電圧から演算される加速度センサ１３の回転位置とが、予め設定された許容値の範囲で一致した場合に、何れか一方の回転位置を採用して使用する構成としてもよい。また、原点Ｐ０のみをＹ軸加速度センサ１５の検出電圧から求めて、原点Ｐ０からの回転角をＸ軸加速度センサ１４の検出電圧の積分によっても求めてもよい。

【0038】

［第４実施形態］
本実施形態の路面情報収集装置１０Ｃは、図１１に示されているように、第１Ａ／Ｄコンバータ２１が、Ｙ軸加速度センサ１５のみの検出電圧をサンプリングするようになっている。そして、第３実施形態と同様にＣＰＵ２０が位置演算部３５（図６参照）として機能するときにＹ軸加速度センサ１５の第１サンプリングデータに基づいて加速度センサ１３の回転位置を検出する。また、ＣＰＵ２０は、速度演算部３４、サンプリング周期決定部３７（図６参照）として動作せず、第１サンプリング周期は一定の値になっている。

【0039】

［第５実施形態］
本実施形態は、図１２と図１３とに示されている。本実施形態の路面情報収集装置１０Ｄの加速度センサ１３は、前述したＸ軸加速度センサ１４のみを備えた構造をなし、タイヤ９２の回転中心Ｃ１に向いた加速度のみが検出される。また、この路面情報収集装置１０Ｄでは、ＣＰＵ２０が、１つのＡ／Ｄコンバータ２１Ａのサンプリング周期を第１サンプリング周期Ｓ１と第２サンプリング周期Ｓ２とに切り替えて、図５に示すように、第１規定範囲Ｌ１では第２サンプリング周期Ｓ２で細かくサンプリングを行う一方、第１規定範囲Ｌ１以外では、第１サンプリング周期Ｓ１で粗くサンプリングを行う構成になっている。即ち、本実施形態では、図１３のブロック図に示された第１サンプリング部３１が、第１サンプリング周期Ｓ１でサンプリングを行うＡ／Ｄコンバータ２１Ａとそれを制御するＣＰＵ２０とにを含んで構成され、第２サンプリング部３２が、第２サンプリング周期Ｓ２でサンプリングを行うＡ／Ｄコンバータ２１Ａとそれを制御するＣＰＵ２０とにを含んで構成されている。

【0040】

［第６実施形態］
本実施形態は、図１４に示されている。本実施形態の路面情報収集装置１０Ｅでは、タイヤ９２の角速度ωに応じて異なる補正値を記憶したデータテーブルを有している。そして、サンプリング制御部３６は、速度演算部３４が検出したタイヤ９２の角速度ωに基づいてデータテーブルから補正値を取得し、その補正値を前述のθｍに乗じて、タイヤ９２の角速度ω毎にサンプリング開始位置Ｐ１とサンプリング終了位置Ｐ２とを演算する。これにより、タイヤ９２の角速度ωが大きくなるに従って第１規定範囲Ｌ１が範囲が広くなる制御される。この構成によれば、高速走行時であっても確実にタイヤ９２の接地部分の裏側位置に加速度センサ１３が位置するときにサンプリングを行うことができると共に、低速走行に無駄なサンプリングを抑えることができる。

【0041】

［他の実施形態］
（１）前記実施形態では、３軸方向の加速度を検出可能なものと、１軸方向の加速度を検出可能なものを例示したが、２軸方向の加速度を検出可能な加速度センサを使用してもよい。

【0042】

（２）前記実施形態の路面情報収集装置１０は、圧力センサ１７及び温度センサ１８とを有していたが、それらの一方又は両方を有していなくもてよい。

【符号の説明】

【0043】

１０，１０Ａ～１０Ｅ 各路面情報収集装置
１２ 電池
１３ 加速度センサ
１４ Ｘ軸加速度センサ
１５ Ｙ軸加速度センサ
１６ Ｚ軸加速度センサ
１７ 圧力センサ
１８ 温度センサ
２１ 第１Ａ／Ｄコンバータ
２２ 第２Ａ／Ｄコンバータ
２３ 第３Ａ／Ｄコンバータ
３６ サンプリング制御部
３７ サンプリング周期決定部
９２ タイヤ
Ｌ１ 第１規定範囲
Ｓ１ 第１サンプリング周期
Ｓ２ 第２サンプリング周期
ω 角速度

【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】