JP6933006B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、光を反射する反射層を表面に備える空気入りタイヤに関する。

現在、車両に搭載され、先行車両との間の距離を検出して、車両同士の衝突を回避する衝突回避システムが実用化されている。衝突回避システムにおいて、車両間の距離を正確に検出することは衝突回避の点から重要である。車両間の距離を検出する方式の一つとして、カメラを使用する方式が知られている。例えば、デジタルカメラで取得された画像から先行する車両の左右のテールランプ又はタイヤを特徴点として抽出し、その特徴点間の距離に基づいて、車両間の距離を推定する。

車両間の距離の推定は、晴天時及び降雨時においても正確に行われることが必要であるが、降雨時、推定精度が低下する場合がある。例えば、先行車両のテールランプを特徴点として抽出して車両間の距離を検出するとき、降雨により濡れた路面に投影されたテールランプの画像がカメラに取得される場合がある。テールランプの実際の画像ではなく、路面に投影されたテールランプの画像に基づいて車両間の距離が推定されると、推定精度が低下し易い。特に、夜間の降雨時においては、カメラによる車両間の距離の推定は低下し易い。

このような問題に対して、カメラで取得された画像を用いて車両間の距離を推定する場合、カメラによる車両間の距離の推定精度を向上させることができる空気入りタイヤが知られている（特許文献１）。
当該空気入りタイヤの表面には、ゴムの表面を含む地色領域と、空気入りタイヤの回転中心となる中心軸の周方向に設けられた着色領域を有する画像認識用ベルト領域と、を備える。着色領域は、例えば再帰反射塗料の塗布により形成される。当該空気入りタイヤには、高い認識率で画像認識が可能な着色領域を有する画像認識用ベルト領域が設けられるので、後続車両のカメラで撮像した、先行車両の空気入りタイヤを車両間の距離を測定するための特徴点として認識する認識率の低下が抑制される。さらに、濡れた路面に投影された空気入りタイヤの画像をカメラが取得し、この取得した画像に基づいて車両間の距離を推定したとしても、空気入りタイヤはテールランプに比べて路面に近い位置に配置されるので、テールランプの画像に基づく車両間の距離の推定に比べて、車両間の距離の推定精度は高い。

特開２０１６−９７８３８号公報

しかし、上記空気入りタイヤの表面に再帰反射塗料を用いた着色領域が設けられても、衝突回避システムが空気入りタイヤを特徴点として認識する認識率は、テールランプに比べて十分とはいえず、空気入りタイヤの認識率を向上させて、車両間の距離の推定精度を向上させることが好ましい。

そこで、本発明は、衝突回避システムを用いて車両間の距離を推定する場合、衝突回避システムにおける車両間の距離の推定精度を従来に比べて向上させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤの表面には、光を反射する反射層が設けられ、
前記反射層は、複数の透明小球からなる透明小球群を含み、前記透明小球群の少なくとも一部の透明小球は、前記透明小球のそれぞれの外部から内部に進入した入射光を前記透明小球の外部と接する界面で反射して、前記透明小球の外部に反射光として出射させるように構成される。
前記透明小球は、複数の透明小球Ａを含み、
前記透明小球Ａにおける前記反射光は、前記透明小球から遠ざかるほど前記入射光の光路から離れる非再帰反射光を、再帰反射光に比べて多く含むように、前記透明小球Ａは構成される。
前記透明小球Ａにおける前記非再帰反射光の光路の、前記入射光の光路に対する角度差は、２．０度〜２．５度を含み、
前記空気入りタイヤのプロファイル断面において、トレッド面に対してタイヤ幅方向外側にあり、前記トレッド面とサイドウォールとの間のタイヤ幅方向に対して傾斜した傾斜領域は、前記傾斜領域の傾斜面が、周囲に比べてタイヤ幅方向に平行に近づいた緩傾斜面を備え、
前記緩傾斜面に、前記反射層が設けられている、ことを特徴とする。
また、本発明の別の一態様は、空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤの表面には、光を反射する反射層が設けられ、
前記反射層は、複数の透明小球からなる透明小球群を含み、前記透明小球群の少なくとも一部の透明小球は、前記透明小球のそれぞれの外部から内部に進入した入射光を前記透明小球の外部と接する界面で反射して、前記透明小球の外部に反射光として出射させるように構成され、
前記透明小球は、複数の透明小球Ａを含み、
前記透明小球Ａにおける前記反射光は、前記透明小球から遠ざかるほど前記入射光の光路から離れる非再帰反射光を、再帰反射光に比べて多く含むように、前記透明小球Ａは構成され、
前記透明小球Ａにおける前記非再帰反射光の光路の、前記入射光の光路に対する角度差は、２．０度〜２．５度を含み、
前記空気入りタイヤのトレッド面は、タイヤ幅方向に延びるラグ溝を備え、
前記ラグ溝の溝壁のタイヤ径方向に対する溝壁傾斜角度は、１５度〜５５度であり、
前記ラグ溝の溝底及び前記溝壁に、前記反射層が設けられている、ことを特徴とする。
また、本発明の別の一態様は、空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤの表面には、光を反射する反射層が設けられ、
前記反射層は、複数の透明小球からなる透明小球群を含み、前記透明小球群の少なくとも一部の透明小球は、前記透明小球のそれぞれの外部から内部に進入した入射光を前記透明小球の外部と接する界面で反射して、前記透明小球の外部に反射光として出射させるように構成され、
前記透明小球は、複数の透明小球Ａを含み、
前記透明小球Ａにおける前記反射光は、前記透明小球から遠ざかるほど前記入射光の光路から離れる非再帰反射光を、再帰反射光に比べて多く含むように、前記透明小球Ａは構成され、
前記透明小球Ａにおける前記非再帰反射光の光路の、前記入射光の光路に対する角度差は、２．０度〜２．５度を含み、
前記空気入りタイヤのトレッド面は、タイヤ幅方向に延びるラグ溝を備え、
前記ラグ溝は、前記ラグ溝の延在方向の、タイヤ幅方向に対するラグ溝傾斜角度が、０〜１０度である部分を有し、
前記ラグ溝の溝底及び溝壁に、前記反射層が設けられている、ことを特徴とする。
前記ラグ溝の溝壁のタイヤ径方向に対する溝壁傾斜角度は、１５度〜５５度であり、
前記ラグ溝の溝底及び前記溝壁に、前記反射層が設けられている、ことが好ましい。

前記透明小球Ａのそれぞれは、前記透明小球Ａのそれぞれの表面の一部に前記表面に沿って形成された不透明反射膜を備える、ことが好ましい。
また、本発明の別の一態様は、空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤの表面には、光を反射する反射層が設けられ、
前記反射層は、複数の透明小球からなる透明小球群を含み、前記透明小球群の少なくとも一部の透明小球は、前記透明小球のそれぞれの外部から内部に進入した入射光を前記透明小球の外部と接する界面で反射して、前記透明小球の外部に反射光として出射させるように構成され、
前記透明小球は、複数の透明小球Ａを含み、
前記透明小球Ａにおける前記反射光は、前記透明小球から遠ざかるほど前記入射光の光路から離れる非再帰反射光を、再帰反射光に比べて多く含むように、前記透明小球Ａは構成され、
前記透明小球Ａにおける前記非再帰反射光の光路の、前記入射光の光路に対する角度差は、２．０度〜２．５度を含み、
前記透明小球Ａのそれぞれは、前記透明小球Ａのそれぞれの表面の一部に前記表面に沿って形成された不透明反射膜を備え、
前記不透明反射膜の中心位置の、前記透明小球Ａの中心に対する向きは、前記透明小球Ａの間で分散している、ことを特徴とする。

前記不透明反射膜の面積は、前記透明小球Ａのそれぞれの表面の全面積の３０〜７０％である、ことが好ましい。

前記透明小球群は、前記角度差が前記透明小球Ａよりも小さい複数の透明小球Ｂを含む、ことが好ましい。

前記透明小球Ａと前記透明小球Ｂの合計個数に対する前記透明小球Ａの個数の比率は、３０％〜７０％である、ことが好ましい。

前記反射層は、前記透明小球を保持する不透明ゴム層を含み、
前記透明小球のそれぞれは、前記透明小球それぞれの直径の２０〜６０％の長さに相当する部分が、前記不透明ゴム層から突出している、ことが好ましい。

前記透明小球のそれぞれの前記不透明ゴム層から突出する部分は、透明保護層で覆われている、ことが好ましい。

また、本発明の別の一態様は、空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤの表面には、光を反射する反射層が設けられ、
前記反射層は、複数の透明小球からなる透明小球群を含み、前記透明小球群の少なくとも一部の透明小球は、前記透明小球のそれぞれの外部から内部に進入した入射光を前記透明小球の外部と接する界面で反射して、前記透明小球の外部に反射光として出射させるように構成され、
前記透明小球は、複数の透明小球Ａを含み、
前記透明小球Ａにおける前記反射光は、前記透明小球から遠ざかるほど前記入射光の光路から離れる非再帰反射光を、再帰反射光に比べて多く含むように、前記透明小球Ａは構成され、
前記透明小球Ａにおける前記非再帰反射光の光路の、前記入射光の光路に対する角度差は、２．０度〜２．５度を含み、
前記透明小球Ａのそれぞれは、前記透明小球Ａのそれぞれの表面の一部に前記表面に沿って形成された不透明反射膜を備え、
前記反射層は、前記透明小球群が内部に深さ方向に分散配置された透明保護層を備え、
前記透明小球群は、表面全体が透明な面である透明小球Ｃを含み、前記透明小球Ｃの個数は、前記透明小球群の透明小球の全個数の５〜５０％である、ことを特徴とする。
前記不透明反射膜の面積は、前記透明小球Ａのそれぞれの表面の全面積の３０〜７０％である、ことが好ましい。

前記透明小球の直径は、１０〜２５０μｍである、ことが好ましい。

また、本発明の別の一態様は、空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤの表面には、光を反射する反射層が設けられ、
前記反射層は、複数の透明小球からなる透明小球群を含み、前記透明小球群の少なくとも一部の透明小球は、前記透明小球のそれぞれの外部から内部に進入した入射光を前記透明小球の外部と接する界面で反射して、前記透明小球の外部に反射光として出射させるように構成され、
前記透明小球は、複数の透明小球Ａを含み、
前記透明小球Ａにおける前記反射光は、前記透明小球から遠ざかるほど前記入射光の光路から離れる非再帰反射光を、再帰反射光に比べて多く含むように、前記透明小球Ａは構成され、
前記透明小球Ａにおける前記非再帰反射光の光路の、前記入射光の光路に対する角度差は、２．０度〜２．５度を含み、
前記透明小球の少なくとも一部は、表面の一部に前記表面に沿って形成された不透明な金属反射膜を備え、
前記空気入りタイヤのトレッド面は、タイヤ幅方向に延びるラグ溝をタイヤ周方向に複数備え、
前記ラグ溝のうち、タイヤ周方向に隣り合うラグ溝間の中心間距離は、いずれも、１．９５〜１．９６ｍｍの整数倍であり、
前記ラグ溝の溝底あるいは溝壁に、前記反射層が設けられている、ことを特徴とする。

上述の空気入りタイヤによれば、衝突回避システムにおける車両間の距離の推定精度を従来に比べて向上させることができる。

（ａ）は、本実施形態の空気入りタイヤに設けられる反射層の構成の一例を示す図であり、（ｂ）は、反射層に用いる透明小球における入射光と反射光の光路の一例を説明する図である。 衝突回避システムにおける入射光（照明光）と反射光の光路を説明する図である。 先行車両の空気入りタイヤに入射する入射光の入射角度θ２を説明する図である。 一実施形態における反射層に水膜が付着したときの反射光を説明する図である。 一実施形態における反射層の構成の例を示す図である。 (ａ)，（ｂ）は、一実施形態における、反射層が設けられた空気入りタイヤの一例を説明する図である。 一実施形態における反射層が設けられる傾斜領域を説明する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、一実施形態における反射層の配置を説明する図である。 他の一実施形態における反射層の配置を説明する図である。 他の一実施形態における反射層の配置を説明する図である。 他の一実施形態におけるラグ溝の配置を説明する図である。 他の一実施形態におけるラグ溝の配置を説明する図である。

以下、本発明の空気入りタイヤの実施形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１（ａ）は、本実施形態の空気入りタイヤの表面に設けられる反射層１０の構成の一例を示す図である。図１（ｂ）は、反射層１０に用いる透明小球における入射光Ｌ_ＩＮと反射光Ｌ_ＲＥＦの光路の一例を説明する図である。反射層１０は、反射層１０に入射した光を反射する。

反射層１０は、不透明のゴム表面層１２と、複数の透明小球１４からなる透明小球群１６と、を備える。図１（ａ）では、透明小球１４は、ゴム表面層１２に一様の間隔で並ぶように配置されているが、透明小球１４は、ランダムな間隔で配置されてもよい。
ゴム表面層１２は、透明小球１４の一部を支持するように、透明小球１４の一部を覆う。
透明小球群１６は、図１（ｂ）に示されるように、透明小球１４のそれぞれの外部から内部に進入した入射光Ｌ_ＩＮを透明小球１４の外部と接する界面で反射して、透明小球１４の外部に反射光Ｌ_ＲＥＦとして出射させるように構成された透明小球１４を含む。透明小球１４は、例えば、樹脂あるいはガラスで構成される。

透明小球群１６は透明小球Ａを含む。この透明小球Ａにおける反射光Ｌ_ＲＥＦは、透明小球１４から遠ざかるほど入射光Ｌ_ＩＮの光路から光路が離れる、入射光Ｌ_ＩＮの光路に対して非平行な光路を進む非再帰反射光を、入射光Ｌ_ＩＮの光路と平行な方向に出射する再帰反射光に比べて多く含むように、透明小球Ａは構成されている。
反射光Ｌ_ＲＥＦは、再起反射光を再帰反射光に比べて多く含むとは、具体的には、入射光Ｌ_ＩＮの光路と反射光Ｌ_ＲＥの光路の角度差に関する反射光Ｌ_ＲＥＦの光量（光束）の分布において、非再帰反射光の光量（光束）が、入射光Ｌ_ＩＮの光路と平行な方向に出射する再帰反射光の光量（光束）に比べて多くなることをいう。ここで、入射光Ｌ_ＩＮ及び出射光Ｌ_ＲＥＦの光路は、光束の光軸を意味する。透明小球Ａにおける非再帰反射光の光路の、入射光Ｌ_ＩＮの光路に対する角度差は、２．０度〜２．５度を含むように構成されている。このような角度差は、透明小球１４の屈折率の調整によって実現することができる。

このように角度差を設けるのは、図２に示すように、衝突回避システムにおける後続車両のカメラに向かう先行車両の空気入りタイヤの反射光Ｌ_ＲＥＦの光路と、後続車両が先行車両の空気入りタイヤを照明する照明光（入射光Ｌ_ＩＮ）の光路は、互いに平行ではなく、観測角θ1を有するからである。図２は、衝突回避システムにおける照明光（入射光Ｌ_ＩＮ）と反射光Ｌ_ＲＥＦの光路を説明する図である。
衝突回避システムでは、車間距離２０〜１００ｍにおいて、先行車両の空気入りタイヤの認識が重要である。例えば、車間距離１００ｍではθ1は約０．５度、車間距離６０ｍではθ1は約０．８度、車間距離２０ｍではθ1は約２．５度である。特に、車間距離２０ｍは、衝突回避のために空気入りタイヤの画像認識が高いことが重要である。このような車間距離では、従来の再帰反射特性を利用した反射層では、空気入りタイヤの画像認識は低い。ここで、画像認識とは、カメラで取得された空気入りタイヤの画像の構造を分析して特徴点を抽出し、空気入りタイヤの認識を行うことをいう。画像認識の優劣を定める認識率とは、カメラが空気入りタイヤの画像を複数取得した場合、「（全画像数−誤認識数）／全画像数」で示される値をいう。画像認識は、画像内の特徴部分の抽出、及び特徴部分と空気入りタイヤとの対応（パターン・マッチング）等の処理を含む。

このため、観測角θ１を考慮して、透明小球群１６は、非再帰反射光である反射光Ｌ_ＲＥＦの光路の、入射光Ｌ_ＩＮの光路に対する角度差が２．０度〜２．５度を含むように構成された透明小球Ａを含む。
上記角度差は、１．０〜１．５度を含んでもよく、２．５〜３．０度を含んでもよい。
透明小球群１６は、衝突回避のために車間距離６０〜１００ｍにおける空気入りタイヤの画像認識を高くすることも重要であることから、一実施形態によれば、観測角θ１に対応させて、上記角度差が０．５度〜０．８度を含む別の種類の透明小球を含むことが好ましい。この場合、上記角度差は、０．２〜０．５度を含んでもよく、０．８〜１．０度を含んでもよい。

入射光Ｌ_ＩＮに対する反射光Ｌ_ＲＥＦの角度差及び光量の分布の計測は、ＪＩＳ Ｚ９１１７に準拠して行われる。ここで、反射層１０への入射光Ｌ_ＩＮの入射角度は、４０度の条件で計測することが好ましい。図３は、先行車両の空気入りタイヤに入射する入射光Ｌ_ＩＮの入射角度θ２を説明する図である。図３において、入射角度θ２が、車間距離の大小に係わらず、４０度程度の入射光Ｌ_ＩＮが支配的に反射されるので、計測時の入射角度は４０度とすることが好ましい。

これにより、反射層１０は、先行車両の空気入りタイヤと後続車両のカメラの一般的な位置関係において最も認識し易い反射となる。反射層１０は、タイヤ表面の路面と接地しない非接地部分へ設けられることが好ましい。ここで、非接地部分とは、空気入りタイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填し、正規荷重で路面に接地させたときの空気入りタイヤの路面と接触しない表面領域のことである。特に、非接地部分は、夜間、路面が乾燥しているときに、後続車両の前照灯に先行車両の空気入りタイヤが反射して、空気入りタイヤの視認性が向上する。

「正規リム」とは、空気入りタイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格が空気入りタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”とする。但し、空気入りタイヤが新車装着タイヤの場合には、このタイヤが組まれる純正ホイールを用いる。

「正規内圧」とは、空気入りタイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格が空気入りタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＲＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ”であるが、空気入りタイヤが新車装着タイヤの場合には、車両に表示された空気圧とする。

「正規荷重」とは、空気入りタイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格が空気入りタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＲＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ”であるが、空気入りタイヤが乗用車である場合には上記荷重の８８％に相当する荷重とする。空気入りタイヤが新車装着タイヤの場合には、車両の車検証記載の前後軸重をそれぞれタイヤの数で除して求めた輪荷重とする。

一実施形態によれば、ＪＩＳ Ｚ９１１７における再帰反射係数と同じ計測方法で、反射層１０に対する入射角度を４０度とし角度差を角度差２．５度とした条件で、ＪＩＳ Ｚ９１１７における再起反射係数に対応する反射係数は０．０３［ｃｄ／ｌｘ／ｍ^２］以上であることが好ましい。一実施形態によれば、上記反射係数は０．０５［ｃｄ／ｌｘ／ｍ^２］以上であることが好ましい。

一実施形態によれば、図１に示すように、透明小球１４は、透明小球１４のそれぞれの表面の一部に表面に沿って形成された不透明反射膜１８を備えることが好ましい。透明小球１４が、ゴム表面層１２と直接接していると、透明小球１４とゴム表面層１２の界面における反射が少なく、所望の強度の反射光Ｌ_ＲＥＦを得ることはできない。一実施形態によれば、不透明反射膜１８は、反射効率を向上させる点から、金属製反射膜であることが好ましい。金属製反射膜の反射率は９５〜１００％であることが好ましく、金属製反射膜は例えば金属蒸着膜である。金属製反射膜の金属として、例えば、金、銀、鉄、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、あるいはコバルトが用いられる。

一実施形態によれば、不透明反射膜１８の面積は、透明小球１４のそれぞれの表面の全面積の３０〜７０％であることが好ましい。これにより、多くの透明小球１４で反射光Ｌ_ＲＥＦを生成し、かつ、反射光Ｌ_ＲＥＦの強度を高くすることができる。不透明反射膜１８の面積が、透明小球１４のそれぞれの表面の全面積の３０％未満あるいは７０％超の場合、多くの透明小球１４で反射光Ｌ_ＲＥＦを生成させることが難しくなる。不透明反射膜１８の面積は、透明小球１４のそれぞれの表面の全面積の４０〜６０％であることがより好ましい。

一実施形態によれば、不透明反射膜１８の中心位置の、透明小球１４の中心に対する向きは、透明小球１４の間で分散していることが好ましい。例えば、ランダムに分散していることが好ましい。後続車両から先行車両の空気入りタイヤの表面を照明する照明光（入射光Ｌ_ＩＮ）はタイヤ表面の法線方向に対して大きく傾斜し、さらに、照明光の入射角度も入射位置に応じて変化するので、不透明反射膜１８の中心位置の向きを、透明小球１４の間で分散させることが好ましい。

また、一実施形態によれば、透明小球群１６は、反射光Ｌ_ＲＥＦの光路の、入射光Ｌ_ＩＮの光路に対する角度差が、透明小球Ａよりも小さい複数の透明小球Ｂを含む、ことが好ましい。空気入りタイヤは、雨天時の走行の際、反射層１０の表面に水膜が付着する場合もある。この場合、水膜の屈折率によって上記角度差も変化する。透明小球Ａの場合、水膜が存在すると、水の屈折率によって、上記角度差が大きくなり過ぎて、図２に示す所望の観測角θ１を得ることが難しくなる。このため、図４に示すように、反射層１０の表面に水膜２０が付着した場合でも、所望の観測角θ１が達成できるように、予め角度差が透明小球Ａよりも小さい複数の透明小球Ｂが用いられる。透明小球Ｂにおける角度差（水膜が無い場合の角度差）は、例えば０．５度超〜１．５度を含むことが好ましい。
なお、透明小球Ｂも、透明小球Ａと同様に、反射光Ｌ_ＲＥＦのうち、透明小球１４から遠ざかるほど入射光Ｌ_ＩＮの光路から光路が離れる、入射光Ｌ_ＩＮの光路に対して非平行な光路を進む非再帰反射光の強度が、入射光Ｌ_ＩＮの光路と平行な方向に出射する再帰反射光の強度に比べて高くなるように構成されたものである。このような角度差は、透明小球Ｂの屈折率を調整することにより達成することができる。なお、一実施形態によれば、図４に示す透明小球Ｂも、透明小球Ａと同様に、不透明反射膜１８が透明小球Ｂのそれぞれの表面の一部に表面に沿って形成されることが好ましい。図４は、反射層１０に水膜２０が付着したときの反射光を説明する図である。

また、一実施形態によれば、透明小球Ａと透明小球Ｂの合計個数に対する透明小球Ａの個数の比率は、３０％〜７０％であることが好ましい。これにより、反射層１０に水膜２０が付着してもしなくても、空気入りタイヤの認識率の低下を抑制することができる。透明小球Ａと透明小球Ｂの合計個数に対する透明小球Ａの個数の比率が上記範囲を超えると、水膜２０が付着した場合、及び水膜２０が付着していない場合のどちらか一方の効果が実質的に喪失し易い。

一実施形態によれば、反射層１０は、透明小球１４を保持するゴム表面層１２を含み、透明小球１４のそれぞれは、透明小球１４それぞれの直径の２０〜６０％の長さに相当する部分が、ゴム表面層１２から突出していることが好ましい。変形が大きい空気入りタイヤでは、タイヤの表面と透明小球１４の界面に水が入り込んで透明小球１４が脱落しやすいので、透明小球１４は、ゴム表面層１２にしっかり保持されることが必要である。一方、ゴム表面層１２から透明小球１４をある程度突出させなければ、透明小球１４内に進入する入射光Ｌ_ＩＮは少なくなる。このため、透明小球１４それぞれは、直径の２０〜６０％突出させることが好ましい。
一実施形態によれば、ゴム表面層１２から突出した透明小球１４のゴム表面層１２からの脱落を抑制するために、透明小球１４のそれぞれのゴム表面層１２から突出する部分は、透明保護層２２で覆われていることが好ましい。図５は、このような一実施形態の反射層１０の構成の例を示す図である。この場合、反射光Ｌ_ＲＥＦの光路の、入射光Ｌ_ＩＮの光路に対する角度差が所望の観測角θ１の範囲から外れないような屈折率を備えた透明材料が透明保護層２２に用いられることが好ましい。透明ゴム層２２は、例えば、透明エラストマーを用いることができる。
透明エラストマーとして、例えば、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴムおよびシリコーンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１種である。
透明保護層２２の厚さは、例えば、１０〜２００μｍであり、１０μｍ未満の厚さの場合、飛び石などで破断し易い。２００μｍ超の厚さの場合、反射特性が大きく変化するので好ましくない。透明保護層２２の厚さは、好ましくは、２０〜１５０μｍである。

透明保護層２２は、透明小球１４の不透明なゴム表面層１２から突出した突出部分の球面形状に沿って凹凸をなした層であってもよいが、透明小球１４の突出部分の球面形状全体を覆う、最表面が平面を成した層であってもよい。すなわち、反射層１０は、透明小球群１６が内部に分散配置した透明保護層２２を備えてもよい。この場合の透明保護層２２の深さ方向の厚さを厚くして、深さ方向に透明小球１４を分散配置させることができる。このため、透明小球１４は、図１や図５に示す実施形態のように、透明小球１４はゴム表面層１２に一部が保持される必要は無く、透明保護層２２内に分散配置させることができる。この場合、透明小球群１４は、表面全体が透明な面である透明小球Ｃを含み、透明小球Ｃの個数は、透明小球群の透明小球の全個数の５〜５０％であることが好ましい。透明小球Ｃは、透明保護層２２の内部では、反射層１０に入社する入射光Ｌ_ＩＮを拡散する機能を有し、これによって生じた拡散光から、図２に示すような観測角θ１を有する反射光Ｌ_ＲＥＦを多く生成することができる。このため、透明小球Ｃによる拡散光の作用によって、空気入りタイヤの安定した認識率を確保することができる。

一実施形態によれば、透明小球１４の直径は、１０〜２５０μｍであることが好ましい。透明小球１４の直径が１０μｍ未満の場合、所望の反射特性が効果的に得られず、透明小球１４の直径が２５０μｍ超の場合、透明小球１４の外部との界面の接着が経年劣化により剥がれ易くなる。透明小球１４の直径は、好ましくは２０〜１８０μｍであり、さらに好ましくは３０〜１００μｍであり、最も好ましくは４０〜８０μｍである。

このような反射層１０は、空気入りタイヤの表面に設けられる。図６(ａ)，（ｂ）は、反射層１０が設けられた空気入りタイヤ５０の一例を説明する図である。空気入りタイヤ５０のトレッド面５２には、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝、周方向溝から延びるラグ溝等を備えるが、このトレッドパターンは一例であり、このトレッドパターンには限定されない。

一実施形態によれば、反射層１０は、空気入りタイヤ５０のプロファイル断面において、トレッド面５２に対してタイヤ幅方向外側にあり、トレッド面５２とサイドウォール５４との間のタイヤ幅方向に対して傾斜した傾斜領域５６に設けられていることが好ましい。図７は、好ましい一実施形態の傾斜領域５６の範囲を説明する図である。傾斜領域５６は、一実施形態によれば、空気入りタイヤ５０の接地部分が非接地部分と接する接地端Ｅからタイヤ径方向に沿った直線Ａと、傾斜領域５６と接する接線Ｂと間の成す角度θ３が所定の範囲の角度となるときの、接地端Ｅと接線Ｂの接点Ｃとの間の領域である。ここで角度θ３は、２５度〜４５度であることが好ましく、３０度〜４５度であることがより好ましい。この範囲に制限される傾斜領域５６の部分に反射層１０を設けることにより、車両間の距離の推定のために用いる後続車両のカメラが撮像した先行車両の空気入りタイヤ５０の認識率を向上させることができる。

図８（ａ）〜（ｃ）は、さらに好ましい一実施形態における反射層１０の配置を説明する図である。この一実施形態によれば、上述の角度θ３によって制限される傾斜領域５６の部分に、傾斜領域５６の傾斜面が、周囲に比べてタイヤ幅方向に平行に近づいた緩傾斜面５８を備えている。この場合、緩傾斜面５８に、反射層１０が設けられていることが好ましい。緩傾斜面５８は、周りの傾斜した面に対して法線方向がタイヤ径方向外側に向くので、タイヤ幅方向外側に反射する反射光を少なくすることができ、角度差θ１による反射層１０の反射特性を効率よく発揮させることができる。このため、車両間の距離の推定のために用いる後続車両のカメラで撮像した先行車両の空気入りタイヤ５０の認識率を向上させることができる。図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、空気入りタイヤ５０に設ける緩傾斜面５８は、１つでもよいが、２つ、３つ、４つ、さらには、５つ以上であってもよい。

図９は、好ましい他の一実施形態における反射層１０の配置を説明する図である。この一実施形態によれば、空気入りタイヤ５０のトレッド面は、タイヤ幅方向に延びるラグ溝６０を備える。このラグ溝６０の側壁６２のタイヤ径方向に対する溝壁傾斜角度θ４は、１５度〜５５度である。このとき、ラグ溝６０の溝底６４及び側壁６２に、反射層１０が設けられている。溝壁傾斜角度θ４が１５度〜５５度のラグ溝６０の溝底６４及び側壁６２に設けられることで、後続車両の照明光（入射光Ｌ_ＩＮ）が溝底６４あるいは側壁６２を照明し、ラグ溝６０内の反射層１０は、反射光Ｌ_ＲＥＦを後続車両のカメラに向けて出射させることができるので、後続車両のカメラが撮像した先行車両の空気入りタイヤ５０の認識率を向上させることができる。また、ラグ溝６０に反射層１０を設けることにより、トレッド表面が異物（飛び石、縁石擦りなど）と接触した際に反射層１０が損傷を受ける可能性が少なく、反射層１０の反射特性を長期間維持することができる。
溝壁傾斜角度θ４は、２０度〜５０度であることがより好ましい。空気入りタイヤ５０が、回転方向指定のタイヤである場合、空気入りタイヤ５０の進行方向後方に向く溝壁だけに、反射層１０を設けてもよい。
ラグ溝６０は、溝断面における溝深さ／溝幅の比が４より小さい部分を有することが、ラグ溝６０を空気入りタイヤの特徴点として認識率を高くする点から好ましい。
図１０は、好ましい他の一実施形態における反射層１０の配置を説明する図である。この場合、好ましくは、図１０に示すように、後続車両の照明光（入射光Ｌ_ＩＮ）が照明する側壁６２の部分を増大するように、後続車両側に位置するラグ溝６０の側壁６２とトレッド面５２との間の接続部分に面取り６６を設けることが好ましい。面取り６６は、平面状の面取り面で構成してもよいし、湾曲状の面取り面でもよい。

図１１は、他の一実施形態におけるラグ溝６０の配置を説明する図である。図１１に示すトレッドパターン７０には、３つの周方向主溝のタイヤ幅方向外側のショルダー領域に、ラグ溝６０が設けられている。ラグ溝６０の平面視において、ラグ溝６０は、タイヤ幅方向に延び、ラグ溝６０の延在方向（ラグ溝６０の溝幅方向の中心位置の延在方向）の、タイヤ幅方向に対するラグ溝傾斜角度θ５が、０〜１０度である部分を有する。このラグ溝６０の溝底６４及び側壁６２に、反射層１０が設けられている。タイヤ幅方向の両側のラグ溝６０に反射層１０が設けられることが好ましい。このように、ラグ溝６０は、溝傾斜角度θ５が０〜１０度の部分を備え、この部分に反射層１０が設けられることにより、空気入りタイヤ５０の回転によりラグ溝６０が接地面付近に移動した場合でも後続車両から認識可能な反射層１０の部分を増やすことができる。

図１２は、他の一実施形態におけるラグ溝６０の配置を説明する図である。図１２に示す一実施形態によれば、透明小球１４の少なくとも一部は、表面の一部に表面に沿って形成された不透明な金属製反射膜を備える。例えば、上述した金属製の不透明反射膜１８が用いられる。タイヤ周方向に間隔をあけて並ぶ複数のラグ溝６０のうち、タイヤ周方向に隣り合うラグ溝６０間の中心間距離（溝の幅方向の中心間の距離）は、いずれも、１．９５〜１．９６ｍｍの整数倍であり、ラグ溝６０の溝底６４あるいは側壁６２に、上記不透明な金属製反射膜を備える透明小球１４を含んだ反射層１０が設けられていることが好ましい。

このようなラグ溝６０に反射層１０を設けることにより、衝突回避システムにおける空気入りタイヤ５０を利用した車両間の距離の推定精度を従来に比べて向上させることができる。衝突回避システムは、上述した実施形態では、いずれも、後続車両のカメラで得た画像から車両間の距離を推定するが、衝突回避システムでは、カメラによる車両間の距離の推定の他に、反射層１０に向けて送信した電磁波の反射波を受信するレーダセンサによっても車両間の距離を推定することができる。このような電磁波の反射波を用いた車両間の距離の推定の場合、ラグ溝６０に設けた１つの反射層１０で反射した電磁波の反射波は微弱であるため、車両間の距離の推定が難しい。しかし、タイヤ接地面付近における複数のラグ溝６０は、後続車両から見て図１２に示す領域Ｆのように間隔が密に見えることを利用して、ラグ溝６０の認識率を向上させることができる。

具体的には、電磁波を利用した衝突回避システムでは、車両間の距離を測定するレーダセンサにミリ波レーダが広く使われ、この電磁波を後続車両から送信して反射波を後続車両のアンテナで受信する。このとき、Ｂｒａｇｇの法則（Ｂｒａｇｇ散乱）に基づくＢｒａｇｇ条件満たすとき、多くの反射波は同位相となって合成波となり大きな振幅を形成する。このような条件を満足するときの、タイヤ周方向における隣り合うラグ溝６０間の中心間距離（溝の幅方向の中心間の距離）ｄは、ｄ＝ｎ・λ／（２・ｓｉｎ（９０−φ））と表すことができる。ｎは１以上の整数であり、λはミリ波の波長であり、φはアンテナの、接地面に対する俯角である。ミリ波のアンテナを用いる衝突回避システムでは、波長λは約３．９ｍｍ（７６〜７７ＧＨｚ）であり、２０ｍ〜２００ｍ前方の先行車両の車間距離を測定することを考慮し、アンテナの路面からの高さを６０〜１８０ｃｍとすると、アンテナの俯角φは、約０．２〜１．７度となる。したがって、ｓｉｎ（９０−φ）≒１となり、ｄ≒ｎ・λ／２となる。したがって、ｄは、１．９５〜１．９６ｍｍの整数倍となる。

したがって、隣り合うラグ溝６０間の中心間距離（溝の幅方向の中心間の距離）は、１．９５〜１．９６ｍｍの整数倍であることが好ましい。トレッドパターンがピッチバリエーションを有していても、タイヤ全周において、１．９５〜１．９６ｍｍの整数倍とすることがより好ましい。

以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０ 反射層
１２ ゴム表面層
１４ 透明小球
１６ 透明小球群
１８ 不透明反射膜
２０ 水膜
２２ 透明保護層
５０ 空気入りタイヤ
５２ トレッド面
５４ サイドウォール
５６ 傾斜領域
５８ 緩傾斜面
６０ ラグ溝
６２ 側壁
６４ 溝底
６６ 面取り
７０ トレッドパターン

Claims (15)

1. 空気入りタイヤであって、
   前記空気入りタイヤの表面には、光を反射する反射層が設けられ、
   前記反射層は、複数の透明小球からなる透明小球群を含み、前記透明小球群の少なくとも一部の透明小球は、前記透明小球のそれぞれの外部から内部に進入した入射光を前記透明小球の外部と接する界面で反射して、前記透明小球の外部に反射光として出射させるように構成され、
   前記透明小球は、複数の透明小球Ａを含み、
   前記透明小球Ａにおける前記反射光は、前記透明小球から遠ざかるほど前記入射光の光路から離れる非再帰反射光を、再帰反射光に比べて多く含むように、前記透明小球Ａは構成され、
   前記透明小球Ａにおける前記非再帰反射光の光路の、前記入射光の光路に対する角度差は、２．０度〜２．５度を含み、
   前記空気入りタイヤのプロファイル断面において、トレッド面に対してタイヤ幅方向外側にあり、前記トレッド面とサイドウォールとの間のタイヤ幅方向に対して傾斜した傾斜領域は、前記傾斜領域の傾斜面が、周囲に比べてタイヤ幅方向に平行に近づいた緩傾斜面を備え、
   前記緩傾斜面に、前記反射層が設けられている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 空気入りタイヤであって、
   前記空気入りタイヤの表面には、光を反射する反射層が設けられ、
   前記反射層は、複数の透明小球からなる透明小球群を含み、前記透明小球群の少なくとも一部の透明小球は、前記透明小球のそれぞれの外部から内部に進入した入射光を前記透明小球の外部と接する界面で反射して、前記透明小球の外部に反射光として出射させるように構成され、
   前記透明小球は、複数の透明小球Ａを含み、
   前記透明小球Ａにおける前記反射光は、前記透明小球から遠ざかるほど前記入射光の光路から離れる非再帰反射光を、再帰反射光に比べて多く含むように、前記透明小球Ａは構成され、
   前記透明小球Ａにおける前記非再帰反射光の光路の、前記入射光の光路に対する角度差は、２．０度〜２．５度を含み、
   前記空気入りタイヤのトレッド面は、タイヤ幅方向に延びるラグ溝を備え、
   前記ラグ溝の溝壁のタイヤ径方向に対する溝壁傾斜角度は、１５度〜５５度であり、
   前記ラグ溝の溝底及び前記溝壁に、前記反射層が設けられている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 空気入りタイヤであって、
   前記空気入りタイヤの表面には、光を反射する反射層が設けられ、
   前記反射層は、複数の透明小球からなる透明小球群を含み、前記透明小球群の少なくとも一部の透明小球は、前記透明小球のそれぞれの外部から内部に進入した入射光を前記透明小球の外部と接する界面で反射して、前記透明小球の外部に反射光として出射させるように構成され、
   前記透明小球は、複数の透明小球Ａを含み、
   前記透明小球Ａにおける前記反射光は、前記透明小球から遠ざかるほど前記入射光の光路から離れる非再帰反射光を、再帰反射光に比べて多く含むように、前記透明小球Ａは構成され、
   前記透明小球Ａにおける前記非再帰反射光の光路の、前記入射光の光路に対する角度差は、２．０度〜２．５度を含み、
   前記空気入りタイヤのトレッド面は、タイヤ幅方向に延びるラグ溝を備え、
   前記ラグ溝は、前記ラグ溝の延在方向の、タイヤ幅方向に対するラグ溝傾斜角度が、０〜１０度である部分を有し、
   前記ラグ溝の溝底及び溝壁に、前記反射層が設けられている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
4. 前記ラグ溝の前記溝壁のタイヤ径方向に対する溝壁傾斜角度は、１５度〜５５度であり、
   前記ラグ溝の前記溝底及び前記溝壁に、前記反射層が設けられている、請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記透明小球Ａのそれぞれは、前記透明小球Ａのそれぞれの表面の一部に当該表面に沿って形成された不透明反射膜を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 空気入りタイヤであって、
   前記空気入りタイヤの表面には、光を反射する反射層が設けられ、
   前記反射層は、複数の透明小球からなる透明小球群を含み、前記透明小球群の少なくとも一部の透明小球は、前記透明小球のそれぞれの外部から内部に進入した入射光を前記透明小球の外部と接する界面で反射して、前記透明小球の外部に反射光として出射させるように構成され、
   前記透明小球は、複数の透明小球Ａを含み、
   前記透明小球Ａにおける前記反射光は、前記透明小球から遠ざかるほど前記入射光の光路から離れる非再帰反射光を、再帰反射光に比べて多く含むように、前記透明小球Ａは構成され、
   前記透明小球Ａにおける前記非再帰反射光の光路の、前記入射光の光路に対する角度差は、２．０度〜２．５度を含み、
   前記透明小球Ａのそれぞれは、前記透明小球Ａのそれぞれの表面の一部に当該表面に沿って形成された不透明反射膜を備え、
   前記不透明反射膜の中心位置の、前記透明小球Ａの中心に対する向きは、前記透明小球Ａの間で分散している、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
7. 前記不透明反射膜の面積は、前記透明小球Ａのそれぞれの表面の全面積の３０〜７０％である、請求項５又は６に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記透明小球群は、前記角度差が前記透明小球Ａよりも小さい複数の透明小球Ｂを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記透明小球Ａと前記透明小球Ｂの合計個数に対する前記透明小球Ａの個数の比率は、３０％〜７０％である、請求項８に記載の空気入りタイヤ。
10. 前記反射層は、前記透明小球を保持する不透明ゴム層を含み、
    前記透明小球のそれぞれは、前記透明小球それぞれの直径の２０〜６０％の長さに相当する部分が、前記不透明ゴム層から突出している、請求項１〜９のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
11. 前記透明小球のそれぞれの前記不透明ゴム層から突出する部分は、透明保護層で覆われている、請求項１０に記載の空気入りタイヤ。
12. 空気入りタイヤであって、
    前記空気入りタイヤの表面には、光を反射する反射層が設けられ、
    前記反射層は、複数の透明小球からなる透明小球群を含み、前記透明小球群の少なくとも一部の透明小球は、前記透明小球のそれぞれの外部から内部に進入した入射光を前記透明小球の外部と接する界面で反射して、前記透明小球の外部に反射光として出射させるように構成され、
    前記透明小球は、複数の透明小球Ａを含み、
    前記透明小球Ａにおける前記反射光は、前記透明小球から遠ざかるほど前記入射光の光路から離れる非再帰反射光を、再帰反射光に比べて多く含むように、前記透明小球Ａは構成され、
    前記透明小球Ａにおける前記非再帰反射光の光路の、前記入射光の光路に対する角度差は、２．０度〜２．５度を含み、
    前記透明小球Ａのそれぞれは、前記透明小球Ａのそれぞれの表面の一部に当該表面に沿って形成された不透明反射膜を備え、
    前記反射層は、前記透明小球群が内部に深さ方向に分散配置された透明保護層を備え、
    前記透明小球群は、表面全体が透明な面である透明小球Ｃを含み、前記透明小球Ｃの個数は、前記透明小球群の透明小球の全個数の５〜５０％である、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
13. 前記不透明反射膜の面積は、前記透明小球Ａのそれぞれの表面の全面積の３０〜７０％である、請求項１２に記載の空気入りタイヤ。
14. 前記透明小球の直径は、１０〜２５０μｍである、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
15. 空気入りタイヤであって、
    前記空気入りタイヤの表面には、光を反射する反射層が設けられ、
    前記反射層は、複数の透明小球からなる透明小球群を含み、前記透明小球群の少なくとも一部の透明小球は、前記透明小球のそれぞれの外部から内部に進入した入射光を前記透明小球の外部と接する界面で反射して、前記透明小球の外部に反射光として出射させるように構成され、
    前記透明小球は、複数の透明小球Ａを含み、
    前記透明小球Ａにおける前記反射光は、前記透明小球から遠ざかるほど前記入射光の光路から離れる非再帰反射光を、再帰反射光に比べて多く含むように、前記透明小球Ａは構成され、
    前記透明小球Ａにおける前記非再帰反射光の光路の、前記入射光の光路に対する角度差は、２．０度〜２．５度を含み、
    前記透明小球の少なくとも一部は、表面の一部に当該表面に沿って形成された不透明な金属反射膜を備え、
    前記空気入りタイヤのトレッド面は、タイヤ幅方向に延びるラグ溝をタイヤ周方向に複数備え、
    前記ラグ溝のうち、タイヤ周方向に隣り合うラグ溝間の中心間距離は、いずれも、１．９５〜１．９６ｍｍの整数倍であり、
    前記ラグ溝の溝底あるいは溝壁に、前記反射層が設けられている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。

Images