JP2019070561A - タイヤ劣化診断装置、及びタイヤ劣化診断システム - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの使用状況によらずタイヤの劣化状態を診断することができるタイヤ劣化診断装置を提供する。【解決手段】車両１００に取り付けられたタイヤ２０の劣化の程度を表す劣化指標値を取得する第１取得手段１１と、タイヤ２０の使用開始からの車両１００の走行距離を取得する第２取得手段１２と、劣化指標値と走行距離との関係を示す相関情報を予め記憶した記憶手段１３と、第１時点に取得された劣化指標値及び走行距離を用いて相関情報を補正した第１補正相関情報と、第１時点よりも後の第２時点に取得された劣化指標値及び走行距離を用いて相関情報を補正した第２補正相関情報とを生成する補正手段１４と、第１補正相関情報と第２補正相関情報とを比較することでタイヤ２０の劣化ペースを判定する判定手段１５とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの劣化状態を診断するタイヤ劣化診断装置、及びタイヤ劣化診断システムに関する。

空気入りタイヤにおいて、その機能や性能を十分に発揮させるためには、タイヤの劣化状態を常に把握しておくことが望まれる。例えば、車両（乗用車、トラック、バス、二輪車、フォークリフト等）に装着されるタイヤは、長距離の使用により、トレッドを構成するゴムの劣化や摩耗が進行する。また、トレッド以外のゴムや、タイヤの表面に露出していない繊維、樹脂、金属部材についても、徐々に劣化が進行する。このようなタイヤ構成部材の劣化は、車両の走行性、安全性、燃費等に影響する。また、タイヤ構成部材が劣化すると、タイヤからの騒音、振動、及びハーシュネス（ＮＶＨ）が悪化するため、車両走行時の快適性も損なわれることになる。そこで、車両に装着されたタイヤの劣化状態を診断する試みがなされている。

例えば、リトレッドタイヤにおいて、ケース構成部材の現在の物性値を推定し、現在の物性値が限界物性値に達するまでに走行可能な距離を、物性値と走行距離との関係を示す相関情報を参照して予測する装置が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。

また、タイヤ径方向加速度とタイヤトレッドの摩耗度との関係を示す相関情報を参照して、タイヤに設けた加速度センサによって検出したタイヤ径方向加速度からタイヤトレッドの摩耗度を推定する装置が開発されている（例えば、特許文献２を参照）。

特許第５３４７０５４号公報 特開２０１６−１９０６１５号公報

しかしながら、タイヤの劣化状態は、タイヤ自体の経年劣化のみならず、例えば、ハンドル操作、ブレーキ操作等のドライビング技術や、ホイールアライメント等の車両のセッティングの他、タイヤの使用状況によっても大きく影響を受ける。そのため、予め作成された相関情報を利用する特許文献１の装置、及び特許文献２の装置では、相関情報の作成時に想定していたタイヤの使用状況から外れた使用状況では、信頼性の高い予測結果を得ることができず、予測結果と実際とが大きく相違する虞がある。このように、従来の装置では、タイヤの使用状況によっては、タイヤの劣化状態を正確に診断することが困難であるという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、タイヤの使用状況によらずタイヤの劣化状態を診断することができるタイヤ劣化診断装置、及びタイヤ劣化診断システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係るタイヤ劣化診断装置の特徴構成は、
車両に取り付けられたタイヤの劣化の程度を表す劣化指標値を取得する第１取得手段と、
前記タイヤの使用開始からの前記車両の走行距離を取得する第２取得手段と、
前記劣化指標値と前記走行距離との関係を示す相関情報を予め記憶した記憶手段と、
第１時点に取得された劣化指標値及び走行距離を用いて前記相関情報を補正した第１補正相関情報と、前記第１時点よりも後の第２時点に取得された劣化指標値及び走行距離を用いて前記相関情報を補正した第２補正相関情報とを生成する補正手段と、
前記第１補正相関情報と前記第２補正相関情報とを比較することで、前記タイヤの劣化ペースを判定する判定手段と、
を備えたことにある。

本構成のタイヤ劣化診断装置によれば、第１時点に取得された劣化指標値及び走行距離を用いて相関情報を補正した第１補正相関情報と、第２時点に取得された劣化指標値及び走行距離を用いて相関情報を補正した第２補正相関情報とを比較することで、第１時点から第２時点までの間のタイヤの劣化ペースを認識することができる。そのため、第１時点から第２時点までの間にタイヤの使用状況に変化があった場合にも、タイヤの使用期間中に取得された劣化指標値を用いて相関情報を補正し、タイヤの劣化診断に劣化ペースを反映することが可能になる。従って、相関情報の作成時に想定していたタイヤの使用状況から外れた使用状況であっても、タイヤの劣化状態を適切に診断することができる。

本発明に係るタイヤ劣化診断装置において、
前記相関情報は、第１軸を走行距離とし、第２軸を劣化指標値とした座標系において、グラフ化した場合に連続的に減少又は増加するマスターカーブを示すものであり、
前記補正手段は、前記座標系において前記マスターカーブを変換して、前記第１時点に取得された劣化指標値及び走行距離に対応する座標を通る第１補正カーブを生成することにより、前記第１補正相関情報を生成し、前記第２時点に取得された劣化指標値及び走行距離に対応する座標を通る第２補正カーブを生成することにより、前記第２補正相関情報を生成することが好ましい。

本構成のタイヤ劣化診断装置によれば、第１補正カーブ及び第２補正カーブを生成することで第１補正相関情報及び第２補正相関情報の比較が容易になるため、第１時点から第２時点までの間のタイヤの劣化ペースを正確且つ容易に認識することができる。

本発明に係るタイヤ劣化診断装置において、前記変換は、前記マスターカーブを第１軸に沿って平行移動させる変換、第２軸に沿って平行移動させる変換、及び前記座標系の原点を中心として前記マスターカーブを拡大又は縮小する相似変換からなる群から選択される少なくとも一つであることが好ましい。

本構成のタイヤ劣化診断装置によれば、上記の適切な変換を用いることで、劣化ペースの判定に適した第１補正カーブ及び第２補正カーブを容易に生成することができる。

本発明に係るタイヤ劣化診断装置において、
前記記憶手段は更に、予め定められた限界劣化指標値を記憶し、
前記判定手段は、前記第１補正カーブ上で前記限界劣化指標値に対応する第１限界走行距離と、前記第２補正カーブ上で前記限界劣化指標値に対応する第２限界走行距離とを比較し、前記第１限界走行距離よりも前記第２限界走行距離が大きい場合に劣化ペースが抑制されたと判定し、前記第１限界走行距離よりも前記第２限界走行距離が小さい場合に劣化ペースが促進されたと判定することが好ましい。

本構成のタイヤ劣化診断装置によれば、予め定められた限界劣化指標値を用いることで、第１補正カーブと第２補正カーブとを正確且つ容易に比較することができる。

本発明に係るタイヤ劣化診断装置において、前記劣化指標値は、前記タイヤの内圧の積算値、前記タイヤの内部温度の積算値、前記タイヤのトレッドゴムのモジュラス、前記トレッドゴムの硬度、前記トレッドゴムの摩耗量、前記タイヤのトレッドに形成されているグルーブの深さ、及び前記タイヤのユニフォーミティからなる群から選択される少なくとも一つであることが好ましい。

本構成のタイヤ劣化診断装置によれば、上記の適切な劣化指標値を用いることで、タイヤの劣化ペースを適切に認識することができる。

本発明に係るタイヤ劣化診断装置において、前記判定手段による判定結果を報知する報知手段を更に備えることが好ましい。

本構成のタイヤ劣化診断装置によれば、判定手段による判定結果を報知することで、ドライバーや車両管理者等にタイヤの劣化ペースを迅速かつ容易に認識させることができる。

上記課題を解決するための本発明に係るタイヤ劣化診断システムの特徴構成は、
タイヤ構成部材の状態をセンシングするセンサを有するタイヤと、
上記の何れか一つに記載のタイヤ劣化診断装置と、
を備えたタイヤ劣化診断システムであって、
前記タイヤ劣化診断装置における前記第一取得手段は、前記タイヤから送信されるセンシング情報に基づいて、前記劣化指標値を取得することにある。

本構成のタイヤ劣化診断システムによれば、タイヤから送信されるセンシング情報に基づいて、劣化指標値を取得するため、走行中のタイヤの劣化ペースの判定を走行中に行うことができ、その判定結果を、ドライバーへリアルタイムに提示することが可能になる。

図１は、本発明の実施形態に係るタイヤ劣化診断システムのブロック図である。 図２は、劣化指標値、タイヤ走行距離、及び補正相関情報を記録するテーブルの一例を示す図である。 図３は、タイヤ走行距離と劣化指標値との関係を示す相関情報の説明図である。 図４は、補正手段により生成される補正相関情報の説明図である。 図５は、判定手段におけるタイヤ劣化ペース判定の説明図である。 図６は、判定手段における追加劣化判定の説明図である。 図７は、タイヤ劣化診断プログラムの処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明について、図１〜図７を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることは意図しない。

＜タイヤ劣化診断システム＞
図１は、本発明の実施形態に係るタイヤ劣化診断システム１のブロック図である。タイヤ劣化診断システム１は、車両１００に搭載されたタイヤ劣化診断装置１０と、車両１００に取り付けられたタイヤ２０とを備え、タイヤ２０の劣化ペースを診断する。

タイヤ２０は、センシングユニット２１を有するセンシング機能付き空気入りタイヤである。センシングユニット２１は、タイヤ２０のトレッド、サイドウォール、及びビード部等に設置されたセンサ部２２と、センサ部２２でのセンシング情報を車両１００側へ送信する送信部２３とを備える。センサ部２２は、例えば、温度センサ、歪センサ、空気圧センサ、及び加速度センサ等の各種センサであり、インナーライナー、プライ、ベルト、及びゴム等のタイヤ２０の構成部材の状態（温度、歪等）をセンシングする。

＜タイヤ劣化診断装置＞
タイヤ劣化診断装置１０は、第１取得手段１１、第２取得手段１２、記憶手段１３、補正手段１４、及び判定手段１５を備え、任意の構成として、報知手段１６を備える。タイヤ劣化診断装置１０は更に、近距離無線通信（ＲＦＩＤ）等の非接触通信によって送信部２３からセンシング情報を受信する第１通信手段１７、及びＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により車両１００の任意の場所に設けられている電子制御ユニット３０と通信する第２通信手段１８を備える。第１取得手段１１、第２取得手段１２、補正手段１４、判定手段１５、及び報知手段１６は、ＣＰＵ、メモリ、及びストレージ等を有するコンピュータにおいて、メモリに記録されているタイヤ劣化診断プログラムをＣＰＵが読み出して実行することで、それぞれの機能が実現される。

第１取得手段１１は、タイヤ２０の劣化の程度を表す劣化指標値を周期的に（例えば、一週間に一回）取得する。第１取得手段１１により取得された劣化指標値は、例えば、ストレージ（図外）に蓄積される。劣化指標値には、センサ部２２でのセンシング情報、タイヤ２０の構成部材の物性値（以下、単に「物性値」と称する。）、及びタイヤ２０の形状を示す指標値等のうち、タイヤ２０を取り付けた状態での車両１００の走行距離との間に連続的な増加性又は減少性を有するものを用いることができる。ここで、劣化指標値が「連続的な増加性又は減少性を有する」とは、単調増加又は単調減少が含まれるが、タイヤ２０の使用開始から終了までの全期間を通して常に増加又は減少する場合だけではなく、例えば、使用開始時の一時期のみ増加しその後は減少する場合等、全使用期間に占める割合が十分に小さい一部の期間を除いて、残りの期間が単調増加又は単調減少する場合も包含する。また、数学的な意味での厳密な単調増加又は単調減少である必要はなく、タイヤ２０の全使用期間での増加量又は減少量に比べて、十分に小さい変動量で微小な増減があってもよい。例えば、センサ部２２でのセンシング情報では、タイヤ２０の内圧の積算値、及びタイヤ２０の内部温度の積算値等、物性値では、トレッドゴムのモジュラス、及び硬度等、タイヤ２０の形状を示す指標値では、トレッドゴムの摩耗量、トレッドに形成されているグルーブの深さ、及びユニフォーミティ等が、タイヤ２０を取り付けた状態での車両１００の走行距離との間に単調増加性、又は単調減少性を有しており、劣化指標値として好適に用いることができる。これらの劣化指標値は、タイヤ２０におけるセンシング情報を、第１通信手段１７を介して取得し、センシング情報に基づいて算出、又は推定することで得ることができる。例えば、タイヤ２０の内圧の積算値は、空気圧センサのセンシング情報の累積値として算出することができ、タイヤ２０の内部温度の積算値は、温度センサのセンシング情報の累積値として算出することができる。タイヤ２０の内圧の積算値はタイヤ２０が受ける応力の総量であり、タイヤ２０の内部温度の積算値はタイヤ２０が受ける熱量の総量であり、何れもゴム等の劣化状態の指標となり得る。また、トレッドゴムの硬度は、トレッドに配された歪センサ等のセンシング情報を用いて算出することができる。ユニフォーミティは、ビード部に加速度センサを設置し、定速走行時におけるタイヤ径方向の加速度の変化から算出することができる。他の例として、センシング情報と任意の劣化指標値との対応関係を示すデータベースを予め用意しておき、このデータベースを用いることで、センシング情報から劣化指標値を推定することができる。

第２取得手段１２は、タイヤ２０の使用開始からの車両１００の走行距離（以下、「タイヤ走行距離」と称する。）を、第１取得手段１１による劣化指標値の取得と同期して、周期的に（例えば、一週間に一回）取得する。例えば、第２取得手段１２は、車両１００のトランスミッションから出力される車速信号を、第２通信部１８を介して電子制御ユニット３０から取得し、タイヤ２０を使用開始した時点からのタイヤ走行距離を算出することができる。第２取得手段１２が取得したタイヤ走行距離は、第１取得手段１１によって同じ時点で取得された劣化指標値と対応付けて、ストレージ（図外）に蓄積される。ここで、「同じ時点で取得」とは、夫々の取得タイミングが完全に一致する場合に限らず、第１取得手段１１により取得された劣化指標値と、第２取得手段１２により取得されたタイヤ走行距離とを互いに対応付けることが可能であれば、夫々の取得タイミングにずれがある場合も包含する。例えば、第１取得手段１１による劣化指標値の取得と、第２取得手段１２によるタイヤ走行距離の取得とが、夫々の取得周期に比較して十分に短い時間のずれで実行される場合、劣化指標値とタイヤ走行距離とを対応付けることが可能である。

記憶手段１３は、例えば、不揮発性半導体メモリ等であって、その記録領域に、タイヤ走行距離と劣化指標値との関係を示す相関情報が予め記録されている。相関情報は、タイヤ２０と同種のタイヤを用いてドラムや試験コース等で試験走行を行い、測定されたタイヤ走行距離と劣化指標値とを対応付けることで、予め作成されたものである。記憶手段１３の記録領域には更に、予め定められた劣化指標値（以下、「限界劣化指標値」と称する。）が記録されていることが好ましい。限界劣化指標値は、例えば、タイヤの交換が推奨される劣化状態での劣化指標値であることが好ましい。

補正手段１４は、同じ時点で取得された劣化指標値及びタイヤ走行距離を用いて相関情報を補正することにより、補正相関情報を生成する。補正手段１４による補正相関情報の生成は、周期的に、例えば、第１取得手段１１及び第２取得手段１２が同期して劣化指標値及びタイヤ走行距離を取得する度に実行される。補正手段１４において生成された補正相関情報は、例えば、ストレージ（図外）に蓄積され、生成に用いられた劣化指標値及びタイヤ走行距離と対応付けて管理されることが好ましい。図２は、劣化指標値、タイヤ走行距離、及び補正相関情報を記録するテーブルの一例を示す図である。図２の例では、補正相関情報を関数ｆｃ（Ｄｍ）として記録することで、劣化指標値及びタイヤ走行距離の取得時刻（以下、単に「時刻」と称する。）毎に、劣化指標値、タイヤ走行距離、及び補正相関情報を管理している。

判定手段１５は、補正手段１４によって生成された異なる２つの時点に関する補正相関情報を比較することで、タイヤ２０の劣化ペースを判定する。判定手段１５は更に、タイヤ劣化ペース判定に加えて、相関情報を用いてタイヤ２０の劣化状態を診断する他の判定（以下、「追加劣化判定」と称する。）を実行するように構成してもよい。

報知手段１６は、判定手段１５におけるタイヤ劣化ペース判定の結果を、ドライバーや車両管理者等へ報知するための報知情報を生成する。報知情報は、例えば、インストルメントパネル、コンソール等に設けられたディスプレイ４０に表示される。報知手段１６は更に、判定手段１５においてタイヤ劣化ペース判定に加えて追加劣化判定を行う場合には、その判定結果を報知するための追加報知情報を生成し、ディスプレイ４０等に表示させるよう構成してもよい。

＜相関情報＞
図３は、タイヤ走行距離と劣化指標値との関係を示す相関情報の説明図である。相関情報は、テーブル、関数等の様々なデータ形式をとり得るが、図３では、第１軸（横軸）をタイヤ走行距離とし、第２軸（縦軸）を劣化指標値とした直交座標系におけるグラフ形式の相関情報を示している。以下、この直交座標系においてグラフ化した相関情報をマスターカーブと称する。図３（ａ）は、タイヤ走行距離に対して単調減少性を有する劣化指標値を連続的にプロットしたときに得られるマスターカーブの一例を示している。図３（ｂ）は、タイヤ走行距離に対して単調増加性を有する劣化指標値を連続的にプロットしたときに得られるマスターカーブを示している。

相関情報を作成するために行った試験走行の計測結果が、図３（ａ）、及び図３（ｂ）において破線区間で示すように、タイヤの使用開始初期の増減の傾向がタイヤの使用期間全体での傾向と異なる場合、図３において実線で示した区間、即ち、タイヤ走行距離が増加するに連れて、劣化指標値が単調増加、又は単調減少する区間での計測結果をマスターカーブとして用いる。図３（ａ）に示すマスターカーブは連続的に減少するものであり、図３（ｂ）に示すマスターカーブは連続的に増加するものである。このようなマスターカーブに、劣化指標値とタイヤ走行距離との関係を照合することで、第１取得手段１１で取得した劣化指標値（以下、「測定劣化指標値」と称する。）Ｉｍから、タイヤ走行距離の推定値（以下、「推定走行距離」と称する。）Ｄｅを一意に推定することができる。同様に、第２取得手段１２で取得したタイヤ走行距離（以下、「測定走行距離」と称する。）Ｄｍから、劣化指標値の推定値（以下、「推定劣化指標値」と称する。）Ｉｅを推定することができる。

＜補正相関情報＞
図４は、補正手段１４により生成される補正相関情報の説明図である。補正相関情報は、相関情報と同様のデータ形式をとり得る。ここでは、図３に示したマスターカーブと同様に、直交座標系において補正相関情報をグラフ化した補正カーブを用いて説明する。

車両１００の走行においてタイヤ２０の劣化ペースが、マスターカーブを作成した試験走行での劣化ペースと同じであれば、測定劣化指標値Ｉｍ及び測定走行距離Ｄｍに対応する座標は、マスターカーブ上にプロットされる。しかし、実際の走行では、試験走行と条件が相違することにより、測定劣化指標値Ｉｍ及び測定走行距離Ｄｍに対応する座標とマスターカーブとに乖離が生じる。補正手段１４は、この乖離を解消した補正カーブを生成する。

具体的には、補正手段１４は、図２に示すテーブルを参照して時刻Ｔ１に取得された測定劣化指標値Ｉｍ１及び測定走行距離Ｄｍ１に対応する座標ａ（Ｄｍ１，Ｉｍ１）を取得し、図４（ａ）に示すように、マスターカーブＭを横軸に沿って平行移動させることで、座標ａ（Ｄｍ１，Ｉｍ１）を通る補正カーブＣ１を生成する。同様に、図２に示すテーブルを参照して時刻Ｔ２に取得された測定劣化指標値Ｉｍ２及び測定走行距離Ｄｍ２に対応する座標ｂ（Ｄｍ２，Ｉｍ２）を取得し、マスターカーブＭを横軸に沿って平行移動させることで、座標ｂ（Ｄｍ２，Ｉｍ２）を通る補正カーブＣ２を生成する。横軸に沿ったマスターカーブＭの平行移動変換は、例えば、マスターカーブ関数ｆ（Ｄｍ）に対する行列演算として実装することができる。

補正手段１４による補正カーブの生成は、図４（ａ）に示すマスターカーブＭを横軸に沿って平行移動させる変換に限らず、マスターカーブＭに他の変換を施すことでも実施可能である。例えば、図４（ｂ）に示すように、マスターカーブＭを縦軸に沿って平行移動させる変換によっても、時刻Ｔ１に関する座標ａ（Ｄｍ１，Ｉｍ１）を通る補正カーブＣ１を生成し、時刻Ｔ２に関する座標ｂ（Ｄｍ２，Ｉｍ２）を通る補正カーブＣ２を生成することも可能である。また、マスターカーブＭの平行移動は横軸又は縦軸に沿ったものに限らず、マスターカーブＭを斜め方向に平行移動させることで、補正カーブＣ１及びＣ２を生成することも可能である。更に、図４（ｃ）に示すように、直交座標系の原点を中心としてマスターカーブＭを拡大又は縮小する相似変換によっても、時刻Ｔ１に関する座標ａ（Ｄｍ１，Ｉｍ１）を通る補正カーブＣ１を生成し、時刻Ｔ２に関する座標ｂ（Ｄｍ２，Ｉｍ２）を通る補正カーブＣ２を生成することも可能である。

補正カーブの生成のためにマスターカーブに施す変換には、マスターカーブの連続的な減少性又は増加性を損なわないものであれば、平行移動変換、及び相似変換以外にも、横軸方向の拡大変換、縦軸方向の拡大変換等の他の変換も用いることが可能である。上述したマスターカーブＭに施す各変換は、何れもマスターカーブ関数ｆ（Ｄｍ）に対する行列演算として実装することができる。

＜タイヤ劣化ペース判定＞
図５は、判定手段１５におけるタイヤ劣化ペース判定の説明図である。判定手段１５は、記憶手段１３に記録されている限界劣化指標値Ｉｒを用いて、異なる２つの時点に関する補正カーブから限界劣化指標値Ｉｒに対応するタイヤ走行距離（以下、「限界走行距離Ｄｒ」と称する。）を求め、これらを比較することにより、２つの時点間でのタイヤ２０の劣化ペースの良否を判定する。限界走行距離Ｄｒの算出は、補正カーブ関数ｆｃ（Ｄｍ）の逆関数ｇｃ（Ｉｍ）の演算として実装可能である。

図５（ａ）において、補正カーブＣ１は、時刻Ｔ１に取得された劣化指標値及びタイヤ走行距離に対応する座標ａを通るようにマスターカーブを横軸に沿って平行移動させて生成されたものである。同様に、補正カーブＣ２は、時刻Ｔ１よりも後の時刻Ｔ２に関する座標ｂを通るように生成されたものであり、補正カーブＣ３は、時刻Ｔ２よりも後の時刻Ｔ３に関する座標ｃを通るように生成されたものである。

判定手段１５は、例えば、時刻Ｔ１を第１時点、時刻Ｔ２を第２時点として、時刻Ｔ１−Ｔ２間での劣化ペースを判定する場合、補正カーブＣ１において限界劣化指標値Ｉｒに対応する限界走行距離Ｄｒ１を算出し、補正カーブＣ２において限界劣化指標値Ｉｒに対応する限界走行距離Ｄｒ２を算出し、これらを比較する。限界走行距離Ｄｒ１と限界走行距離Ｄｒ２が同じ、即ち、補正カーブＣ１と補正カーブＣ２とが一致していれば、時刻Ｔ１−Ｔ２間でのタイヤ２０の劣化ペースは、マスターカーブを作成した試験走行での劣化ペースと同じである。しかし、図５（ａ）に示すように、限界走行距離Ｄｒ１よりも限界走行距離Ｄｒ２が大きい場合、時刻Ｔ１−Ｔ２間でのタイヤ２０の劣化ペースは、マスターカーブを作成した試験走行での劣化ペースに比べて遅いことになるため、判定手段１５は、タイヤ２０の劣化ペースが抑制されたと判定する。一方、時刻Ｔ２を第１時点、時刻Ｔ３を第２時点として、時刻Ｔ２−Ｔ３間での劣化ペースを判定する場合、判定手段１５は、補正カーブＣ２において限界劣化指標値Ｉｒに対応する限界走行距離Ｄｒ２を算出し、補正カーブＣ３において限界劣化指標値Ｉｒに対応する限界走行距離Ｄｒ３を算出し、これらを比較する。図５（ａ）の例では、限界走行距離Ｄｒ２よりも限界走行距離Ｄｒ３が小さいため、時刻Ｔ２−Ｔ３間でのタイヤ２０の劣化ペースは、マスターカーブを作成した試験走行での劣化ペースに比べて速いことになり、判定手段１５は、タイヤ２０の劣化ペースが促進されたと判定する。なお、図５（ａ）に示す例では、補正カーブが連続的に減少するものであったが、図５（ｂ）に示すように、補正カーブが連続的に増加するものであっても、同様の判定を行うことができる。具体的には、図５（ｂ）に示す例では、限界走行距離Ｄｒ１よりも限界走行距離Ｄｒ２が大きいため、判定手段１５は、時刻Ｔ１−Ｔ２間でタイヤ２０の劣化ペースが抑制されたと判定する。また、図５（ｂ）に示す例では、限界走行距離Ｄｒ２よりも限界走行距離Ｄｒ３が小さいため、判定手段１５は、時刻Ｔ２−Ｔ３間でタイヤ２０の劣化ペースが促進されたと判定する。

なお、判定手段１５によるタイヤ劣化ペース判定は、異なる２つの時点に関する補正カーブを比較するものであれば、限界走行距離Ｄｒの大小関係により判定するものに限らず、他の方法によるものであってもよい。例えば、予め定められたタイヤ走行距離を用いて、異なる２つの時点に関する補正カーブにおいてこのタイヤ走行距離に対応する劣化指標値を夫々算出し、これらの劣化指標値の大小関係により劣化ペースを判定するよう構成することも可能である。

また、判定手段１５は、タイヤ２０の劣化ペースが促進されているか、又は抑制されているかを単純に判定するだけではなく、促進又は抑制の程度を評価するように構成することも可能である。例えば、判定手段１５は、下式のように「劣化ペースの変動率（％）」を算出することで、タイヤ２０の劣化ペースがどの程度、促進又は抑制されているかを評価することができる。

劣化ペースの変動率（％） ＝ ｛（限界走行距離Ｄｒ２ − 限界走行距離Ｄｒ１） ／ 限界走行距離Ｄｒ１｝ × １００

判定手段１５は、劣化ペースの変動率が正の値であるときに、変動率が大きいほどタイヤ２０の劣化ペースが抑制されていると評価し、劣化ペースの変動率が負の値であるときに、変動率が小さいほどタイヤ２０の劣化ペースが促進されていると評価する。
＜追加劣化判定＞

図６は、判定手段１５における追加劣化判定の説明図である。追加劣化判定は、タイヤ２０が交換の推奨される状態になるまでに走行可能な距離（以下、「走行可能距離」と称する。）を算出することで、タイヤ２０の劣化状態を診断するものである。走行可能距離は、記憶部１３に予め記録されている限界劣化指標値Ｉｒが、タイヤの交換が推奨される劣化状態での劣化指標値である場合、限界劣化指標値Ｉｒに対応する限界走行距離Ｄｒと、第１取得手段１１において取得された測定走行距離Ｄｍとの差ΔＤとして求められる。例えば、図６（ａ）に示すように、判定手段１５は、記憶手段１３から限界劣化指標値Ｉｒを読み出し、補正カーブＣにおいて限界劣化指標値Ｉｒに対応する限界走行距離Ｄｒを算出し、限界走行距離Ｄｒと測定走行距離Ｄｍとの差から走行可能距離ΔＤを算出することができる。

また、図６（ｂ）に示すようにマスターカーブを用いて走行可能距離を算出することも可能である。具体的には、判定手段１５は、マスターカーブＭにおいて限界劣化指標値Ｉｒに対応する限界走行距離Ｄｒｍを算出し、限界走行距離Ｄｒｍと測定走行距離Ｄｍとの差から走行可能距離ΔＤを算出することができる。ただし、図６（ｂ）に示す例では、タイヤ２０の劣化ペースがマスターカーブを作成した試験走行での劣化ペースよりも抑制されており、測定劣化指標値Ｉｍ及び測定走行距離Ｄｍに対応する座標ａは、マスターカーブＭから外れている。しかし、図６（ｂ）に示すマスターカーブＭを用いて算出した走行可能距離ΔＤには、タイヤ２０の劣化ペースが抑制されたことによる影響が反映されていないため、図６（ａ）に示す補正カーブＣを用いて算出した走行可能距離に比べて小さい。そこで、判定手段１５は、下式のように「補正走行可能距離ΔＤ’」を算出することで、タイヤ２０の劣化ペースが抑制又は促進されたことによる影響を反映させて、タイヤ２０の劣化状態を診断することができる。

補正走行可能距離ΔＤ’ ＝ 走行可能距離ΔＤ × （測定走行距離Ｄｍ ／ 推定走行距離Ｄｅ）
＜判定結果の報知＞
判定結果の報知は、タイヤ２０の劣化ペースが抑制又は促進されたかを示す形態、促進又は抑制の程度を示す形態等、様々な形態を採用することできる。例えば、判定手段１５において単純にタイヤ２０の劣化ペースが抑制されたか、又は促進されたかが判定される場合、報知手段１６は、「抑制」又は「促進」の判定結果を示す二値情報を生成し、インストルメントパネル、コンソール等に設けられた「抑制」又は「促進」の夫々に対応するＬＥＤを、二値情報に基づいて点灯させるよう構成することが可能である。

また、判定手段１５においてタイヤ２０の劣化ペースの変動率を算出し、促進又は抑制の程度を評価している場合、報知手段１６は、劣化ペースの変動率を示す情報を生成し、劣化ペースの変動率をディスプレイ４０に表示させるよう構成することが可能である。

判定手段１５は更に、最新の測定劣化指標値Ｉｍ及び測定走行距離Ｄｍに対応する補正カーブを用いて算出した限界走行距離Ｄｒを報知する情報を生成することにより、限界走行距離Ｄｒをディスプレイ４０に表示させるよう構成することができる。限界走行距離Ｄｒは、タイヤ２０が交換の推奨される状態となるタイヤ走行距離を、タイヤ２０の劣化ペースを反映して補正したものであるため、ドライバーや車両管理者等は、ディスプレイ４０における限界走行距離Ｄｒの表示を見ることで、タイヤ２０の劣化状態を正確に把握することできる。

また、追加劣化判定の判定結果の報知として、報知手段１６は、判定手段１５において算出した走行可能距離ΔＤ、又は補正走行可能距離ΔＤ’を示す情報を生成し、走行可能距離ΔＤ、又は補正走行可能距離ΔＤ’をディスプレイ４０に表示させるよう構成することが可能である。走行可能距離ΔＤ、及び補正走行可能距離ΔＤ’は、タイヤ２０が交換の推奨される状態となるまでに走行できる残りの距離を、タイヤ２０の劣化ペースを反映して補正したものであるため、ドライバーや車両管理者等は、ディスプレイ４０におけるこれらの表示を見ることで、タイヤ２０の劣化状態を正確に把握することができる。

＜タイヤ劣化診断プログラム＞
タイヤ劣化診断装置１０は、ＣＰＵ、メモリ、及びストレージ等を有するコンピュータにおいて、メモリに記録されているタイヤ劣化診断プログラムをＣＰＵが読み出して実行することで、その機能が制御される。図７は、タイヤ劣化診断プログラムの処理手順を示すフローチャートである。フローチャートに示す各ステップの詳細な説明は、上述したタイヤ劣化診断装置１０の説明と重複するため省略し、ここでは、フローチャートにより示した手順に重点を置いて説明する。

タイヤ劣化診断プログラムを実行するコンピュータでは、ステップ１〜ステップ１１の処理を繰り返し実行することで、周期的（例えば、一週間に一回）にタイヤ劣化ペース判定を行う。先ず、ステップ１の実行により、センサ部２２からのセンシング情報に基づいて実測劣化指標値Ｉｍが取得される。これにより、第１取得手段１１の機能が実現される。次に、ステップ２の実行により、電子制御ユニット３０から実測走行距離Ｄｍが取得される。これにより、第２取得手段１２の機能が実現される。ステップ１における劣化指標値の取得、及びステップ２におけるタイヤ走行距離の取得は、必ずしもこの順に実行される必要はなく、ステップ２をステップ１より先に実行してもよく、あるいは、ステップ１とステップ２とを並列に実行してもよい。

ステップ１、及びステップ２の完了後に、ステップ３が実行される。ステップ３では、ステップ１において取得された実測劣化指標値Ｉｍ、及びステップ２において取得された実測走行距離Ｄｍに対応する座標を通るようにマスターカーブを平行移動させることで、補正カーブが生成され、図２に示すテーブルに登録される。これにより、補正手段１４の機能が実現される。ステップ３の完了後、ステップ４が実行され、図２に示すテーブルに２件以上の補正カーブが登録されているか否かが判定される。２件以上の補正カーブが登録されていない場合（ステップ４：Ｎｏ）、ステップ５の実行による待機処理の後に、ステップ１から処理が繰り返されることで、２件目の補正カーブが生成されテーブルに登録される。ステップ５の待機処理は、例えば、タイマ関数等を利用して、タイヤ劣化ペース判定の実行周期（例えば、一週間に一回）を調節するものである。

ステップ４の判定において、テーブルに２件以上の補正カーブが登録されている場合（ステップ４：Ｙｅｓ）、ステップ６〜ステップ９が実行される。ステップ６では、限界劣化指標値Ｉｒが記憶手段１３から読み出され、テーブルに登録されている補正カーブのうち最新の時刻（第２時点）の補正カーブ（例えば、図５（ａ）のＣ２）を用いて限界劣化指標値Ｉｒに対応する限界走行距離Ｄｒ２が算出され、テーブルに登録されている補正カーブのうち最新から２番目の時刻（第１時点）の補正カーブ（例えば、図５（ｂ）のＣ１）を用いて限界劣化指標値Ｉｒに対応する限界走行距離Ｄｒ１が算出される。ステップ７では、ステップ６において算出された限界走行距離Ｄｒ２と限界走行距離Ｄｒ１とが比較される。限界走行距離Ｄｒ２が限界走行距離Ｄｒ１より大きい場合（ステップ７：Ｙｅｓ）、ステップ８において、タイヤ２０の劣化ペースが抑制されていると判定される。限界走行距離Ｄｒ２が限界走行距離Ｄｒ１より大きくない場合（ステップ７：Ｎｏ）、ステップ９において、タイヤ２０の劣化ペースが促進されていると判定される。このようなステップ６〜ステップ９の実行により、判定手段１５の機能が実現される。

ステップ６〜ステップ９の完了後に、ステップ１０が実行される。ステップ１０では、ステップ８での判定結果、又はステップ９での判定結果をドライバーや車両管理者等へ報知するための報知情報が生成され、ディスプレイ４０に出力される。これにより、報知手段１６の機能が実現される。

ステップ１０の完了後、ステップ１１が実行され、タイヤ劣化診断プログラムの処理を継続するか否かが判定される。継続する場合（ステップ１１：Ｙｅｓ）、ステップ５の実行による待機処理の後に、ステップ１から処理が繰り返される。継続しない場合（ステップ１１：Ｎｏ）、タイヤ劣化診断プログラムの処理は終了する。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係るタイヤ劣化診断システム１、及びタイヤ劣化診断装置１０は、時刻Ｔ１（第１時点）に取得された測定劣化指標値Ｉｍ１及び測定走行距離Ｄｍ１を用いてマスターカーブＭを補正した補正カーブＣ１を生成し、時刻Ｔ２（第２時点）に取得された測定劣化指標値Ｉｍ２及び測定走行距離Ｄｍ２を用いてマスターカーブＭを補正した補正カーブＣ２を生成する。補正カーブＣ１と補正カーブＣ２とを、夫々の補正カーブから算出される限界走行距離Ｄｒ１及びＤｒ２によって比較することで、第１時点から第２時点までの間のタイヤ２０の劣化ペースを判定することができる。そのため、第１時点から第２時点までの間に、タイヤ２０の使用状況に変化があった場合にも、タイヤ２０の劣化診断に劣化ペースを反映することが可能になる。従って、タイヤ２０の使用状況によらずタイヤの劣化状態を適切に診断することができる。

〔別実施形態〕
本発明のタイヤ劣化診断システム、及びタイヤ劣化診断装置は、タイヤの劣化ペースを判定することができるという本発明の効果を奏するものであれば、上記の実施形態で説明した構成を変更することも可能である。そのような幾つかの変更例を別実施形態として説明する。

＜別実施形態１＞
上記の実施形態に係るタイヤ劣化診断システム１において、タイヤ劣化診断装置１０は車両１００の外部に設けることも可能である。例えば、車両１００が電気自動車（ＥＶ）である場合に、タイヤ劣化診断装置１０を給電設備に設けるよう構成してもよい。このような構成では、走行中にセンシングユニット２１で取得したセンシング情報を車両１００に設けたストレージに蓄積しておき、車両１００を充電するために給電設備に接続したときに、タイヤ劣化診断装置１０がタイヤ走行距離及びセンシング情報を車両１００から取得し、タイヤの劣化ペースを判定することができる。

他の例として、タイヤ劣化診断装置１０を整備工場等に設け、車両１００の整備時に、図２のテーブルから複数の時点での測定劣化指標値Ｉｍ、及び測定走行距離Ｄｍを読み出して、タイヤ２０の劣化ペースを判定するよう構成してもよい。

＜別実施形態２＞
上記の実施形態に係るタイヤ劣化診断システム１において、タイヤ劣化診断装置１０は、異なる２つの時点での補正相関情報を比較することにかえて、１つ時点での補正相関情報（補正カーブ）と相関情報（マスターカーブ）とを比較するように構成してもよい。このような構成では、タイヤの使用開始から判定時点までの劣化ペースが、マスターカーブを作成した試験走行での劣化ペースより抑制されているか又は促進されているかを評価することができる。具体的には、補正カーブを用いて限界劣化指標値Ｉｒに対応する限界走行距離Ｄｒを算出するとともに、マスターカーブを用いて限界劣化指標値Ｉｒに対応する限界走行距離Ｄｒｍを算出し、限界走行距離Ｄｒと限界走行距離Ｄｒｍとを比較する。補正カーブでの限界走行距離Ｄｒがマスターカーブでの限界走行距離Ｄｒｍより大きい場合、使用開始から判定時点までの劣化ペースが、試験走行での劣化ペースより抑制されていると判定し、補正カーブでの限界走行距離Ｄｒがマスターカーブでの限界走行距離Ｄｒｍより小さい場合、劣化ペースが促進されていると判定する。

＜別実施形態３＞
上記の実施形態に係るタイヤ劣化診断システム１において、タイヤ劣化診断装置１０が第１通信手段１７を構成要素とせず、例えば、タイヤハウスの近傍に第１通信手段１７を別個に設けることが可能である。このような構成であれば、タイヤ劣化診断装置１０の配置が、タイヤ２０に設けられたセンシングユニット２１と直接通信可能な位置に限定されないため、高い自由度での車両設計が可能である。

＜別実施形態４＞
上記の実施形態に係るタイヤ劣化診断システム１において、タイヤ劣化診断装置１０は、送信部２３からセンシング情報を直接受信せず、車両１００に設けられたストレージに蓄積されたセンシング情報を、定期的に（例えば、一日に１度）ストレージから取得するよう構成することも可能である。

＜別実施形態５＞
上記の実施形態に係るタイヤ劣化診断システム１において、タイヤ劣化診断装置１０は、劣化指標値、及びタイヤ走行距離を必ずしも第１取得手段１１、及び第２取得手段１２において算出する必要はない。例えば、車両１００に搭載された別の電子制御ユニットにおいて劣化指標値、又はタイヤ走行距離が算出される場合、タイヤ劣化診断装置１０は、ＣＡＮを介してこの電子制御ユニットから劣化指標値、又はタイヤ走行距離を、第１取得手段１１、及び第２取得手段１２において取得することが可能である。

１ タイヤ劣化診断システム
１０ タイヤ劣化診断装置
１１ 第１取得手段
１２ 第２取得手段
１３ 記憶手段
１４ 補正手段
１５ 判定手段
１６ 報知手段
２０ タイヤ
２２ センサ部（センサ）
１００ 車両

Claims (7)

1. 車両に取り付けられたタイヤの劣化の程度を表す劣化指標値を取得する第１取得手段と、
   前記タイヤの使用開始からの前記車両の走行距離を取得する第２取得手段と、
   前記劣化指標値と前記走行距離との関係を示す相関情報を予め記憶した記憶手段と、
   第１時点に取得された劣化指標値及び走行距離を用いて前記相関情報を補正した第１補正相関情報と、前記第１時点よりも後の第２時点に取得された劣化指標値及び走行距離を用いて前記相関情報を補正した第２補正相関情報とを生成する補正手段と、
   前記第１補正相関情報と前記第２補正相関情報とを比較することで、前記タイヤの劣化ペースを判定する判定手段と、
   を備えたタイヤ劣化診断装置。
2. 前記相関情報は、第１軸を走行距離とし、第２軸を劣化指標値とした座標系において、グラフ化した場合に連続的に減少又は増加するマスターカーブを示すものであり、
   前記補正手段は、前記座標系において前記マスターカーブを変換して、前記第１時点に取得された劣化指標値及び走行距離に対応する座標を通る第１補正カーブを生成することにより、前記第１補正相関情報を生成し、前記第２時点に取得された劣化指標値及び走行距離に対応する座標を通る第２補正カーブを生成することにより、前記第２補正相関情報を生成する請求項１に記載のタイヤ劣化診断装置。
3. 前記変換は、前記マスターカーブを第１軸に沿って平行移動させる変換、第２軸に沿って平行移動させる変換、及び前記座標系の原点を中心として前記マスターカーブを拡大又は縮小する相似変換からなる群から選択される少なくとも一つである請求項２に記載のタイヤ劣化診断装置。
4. 前記記憶手段は更に、予め定められた限界劣化指標値を記憶し、
   前記判定手段は、前記第１補正カーブ上で前記限界劣化指標値に対応する第１限界走行距離と、前記第２補正カーブ上で前記限界劣化指標値に対応する第２限界走行距離とを比較し、前記第１限界走行距離よりも前記第２限界走行距離が大きい場合に劣化ペースが抑制されたと判定し、前記第１限界走行距離よりも前記第２限界走行距離が小さい場合に劣化ペースが促進されたと判定する請求項２又は３に記載のタイヤ劣化診断装置。
5. 前記劣化指標値は、前記タイヤの内圧の積算値、前記タイヤの内部温度の積算値、前記タイヤのトレッドゴムのモジュラス、前記トレッドゴムの硬度、前記トレッドゴムの摩耗量、前記タイヤのトレッドに形成されているグルーブの深さ、及び前記タイヤのユニフォーミティからなる群から選択される少なくとも一つである請求項１〜４の何れか一項に記載のタイヤ劣化診断装置。
6. 前記判定手段による判定結果を報知する報知手段を更に備える請求項１〜５の何れか一項に記載のタイヤ劣化診断装置。
7. タイヤ構成部材の状態をセンシングするセンサを有するタイヤと、
   請求項１〜６の何れか一項に記載のタイヤ劣化診断装置と、
   を備えたタイヤ劣化診断システムであって、
   前記タイヤ劣化診断装置における前記第一取得手段は、前記タイヤから送信されるセンシング情報に基づいて、前記劣化指標値を取得するタイヤ劣化診断システム。

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