JP2002362117A - タイヤ状態検知方法、タイヤ状態検知装置およびタイヤ状態検知プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両のタイヤの摩耗度および空気圧の低
下を自動的にチェックすることによりタイヤ状態の安全
性を検知したり、車両に搭載する積荷の有無などをタイ
ヤ状態から自動的に検知するタイヤ状態検知方法、タイ
ヤ状態検知装置およびタイヤ状態検知プログラムを提供
する。 【解決手段】 車両に取り付けられたＥＣＵ９から求め
られる速度データＶ₁をＧＰＳユニット４から得られる
速度データＶ₂ と比較することにより、タイヤ６の軸芯
７から接地面８までの距離を実測径ｒ’として算出し、
これによってタイヤ６の状態を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、タイヤの状態に
よってタイヤの摩耗度や空気圧の低下、および積荷の有
無などを自動的にチェックするタイヤ状態検知方法、タ
イヤ状態検知装置およびタイヤ状態検知プログラムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両を用いる場合、車両の安
全状態の点検を行う必要がある。基本的な安全点検の一
つとして、タイヤの摩耗度を見る場合、運転手は目視に
よる確認、または、溝計測用のゲージによる確認を行な
うことが考えられる。また、タイヤの空気圧は圧力ゲー
ジによる確認またはタイヤの側面を指で押して確認を行
っていた。

【０００３】ところで、車両を用いて運送業務を行なう
場合には、車両に運行記録計などの運行内容の記録機器
を搭載し、時間、エンジン回転数、速度データ、積荷の
積載状態を記録することが行われている。図１２は従来
より用いられている運行記録計３１の一例を示してい
る。図１２に示す、運行記録計３１は、本体３２と、運
行内容の記録対象となるメモリカード３３と、運転手が
操作する登録ターミナル３４とを有している。登録ター
ミナル３４は積荷の積込みを記録する積込キー３５ａ、
積荷の荷卸しを記録する荷卸キー３５ｂ、バーコードリ
ーダ３５ｃのような入力部３５を有しており、運転手は
これらの入力部３５を操作することにより、運行内容を
メモリーカード３３などの記録部に記録する。

【０００４】一方、運行記録計３１は車両の速度データ
やエンジン回転数などのセンサ３６に加えて、ＧＰＳレ
シーバ３７などの車両状態の検出部と接続されており、
これらの検出部３６，３７によって測定された各測定値
を用いて、例えば０．５秒間隔などの短い所定時間ごと
に車両の速度、エンジン回転数、現在地などを前記メモ
リーカード３３に記録していた。運転手はこのメモリー
カード３３に記録された、一連の運行業務データを事務
所のパソコン（図示省略）等を利用して所定の帳票で出
力することにより、例えば日報として報告することがで
き、省力化を達成していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の運行記録計３１では、運転手による操作に依存する
入力が多いため、これが記録の正確さを低下させたり、
安全性の確保を困難にすることがある。すなわち、例え
ば運転手が積荷の積込みや荷卸しを入力し忘れた場合に
は、これが記録部３３に記録できなくなることがあっ
た。

【０００６】また、車両の安全点検についても、運転手
がこれを怠った場合には、タイヤの摩耗が生じていた
り、空気圧が低下している危険な状態の車両をそのまま
業務に用いることもあり、これが事故発生の原因となる
ことも考えられる。さらに、たとえ運転手が目視や触感
によって、定期的にタイヤ摩耗度や空気圧を確認してい
たとしても、これらを定量的に測定することは不可能で
あるから、これが確実な危険認知につながることはなか
った。加えて、走行中に生じた何らかの原因によってタ
イヤの状態が悪化している場合には、運転手がこれを識
別することは極めて困難であり、この面においてさらな
る改善が求められる。

【０００７】本発明は、上述の事柄を考慮に入れてなさ
れたものであって、車両のタイヤの摩耗度および空気圧
の低下を自動的にチェックすることによりタイヤ状態の
安全性を検知したり、車両に搭載する積荷の有無などを
タイヤ状態から自動的に検知するタイヤ状態検知方法、
タイヤ状態検知装置およびタイヤ状態検知プログラムを
提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のタイヤ状態検知方法は、ＧＰＳユニットか
ら得られる速度データを車両に取り付けられた速度セン
サから求められる速度データと比較することにより、タ
イヤの軸芯から接地面までの距離を実測径として算出
し、これによってタイヤの状態を検知することを特徴と
している。

【０００９】このタイヤ摩耗度検知方法を用いることに
より、タイヤの実測径の変化からタイヤ状態の変化を容
易に検知することができ、安全性の確保を行うことがで
きる。とりわけ、従来より用いられている運行記録計に
も速度センサから求められる速度データと、ＧＰＳユニ
ットから得られる速度データとの両方が入力されて、こ
れらが運行記録に利用されている。したがって、本発明
のタイヤ状態検知方法は、装置のハード的な構成要素に
一切追加することなく実施できる方法であるから製造コ
ストを上げることなく適用することができる。

【００１０】前記速度データに、車両が所定時間以上停
止したことによって区切りを設け、この区切りによって
区切られた各区間において、速度センサから得られる複
数の速度データとＧＰＳユニットから得られる複数の速
度データとの関係を用いてタイヤの実測径を求める場合
には、区間内の一連の運行によって得られた複数の両速
度データの関係を用いてタイヤの実測径を求めることに
より精度を向上でき、タイヤの実測径をより正確に求め
ることができる。したがって、タイヤの実測径に現れる
タイヤの状態変化がごく僅かであったとしても、これを
確実に検出することができる。

【００１１】なお、前記区切りとして、積荷の積込みお
よび荷卸しを行なうのに必要な停止時間を検出する場合
には、各積荷の運搬を行なうための運行を一連の運行と
して、その間のタイヤの実測径をより正確に求めること
ができる。一方、前記区切りとしてもっと長い停止時間
を検出するものとした場合には、例えば１日または半日
の運行を一つの区間として、その一連の運行におけるタ
イヤの実測径をより正確に求めることができる。あるい
は、ある目的地から別の目的地までの運行を一つの区間
として、その間におけるタイヤの実測径をより正確に求
めることができる。

【００１２】前記区切りの前の区間におけるタイヤの実
測径と区切りの後の区間におけるタイヤの実測径との比
較によって積荷の積載状況を検出する場合には、たとえ
運転手が積荷の積込みおよび荷卸しの記録を忘れていた
としても積荷の積載状況を検出できるので、これを運行
記録計が自動的に記録することにより、運転手の負担を
最小限に抑えることができる。なお、積荷の積載状況の
入力はタイヤの実測径の変化によって自動的に行うよう
にしても、積荷の積載状況の入力を基本的に運転手の操
作に任せて行い、タイヤの実測径の変化による積荷の積
載状況の入力は補助的に行うようにしてもよい。

【００１３】前記区切りの前後におけるタイヤの実測径
の変化量に基づいて、積み荷の重量を求める場合には、
積荷の積載量を容易に確認でき、積込みまたは荷卸しし
た積荷の判別をある程度行うことができる。

【００１４】前記両速度データの比較によって得られる
タイヤの実測径のうち空車時における実測径を基に、タ
イヤの摩耗度を検出する場合には、タイヤの摩耗度によ
るタイヤの安全性確認を自動的に行うことができる。ま
た、このタイヤの摩耗度の記録を運行記録計を用いて記
録することにより、各運転手の経済的運転の評価を行う
ことも可能である。

【００１５】前記両速度データの比較によって得られた
実測径から、所定時間内におけるタイヤの実測径の変化
量を求め、その変化量を変化に要した時間で除算し、こ
れが所定値以上であるときにタイヤの空気漏れを検出す
る場合には、タイヤの空気圧の低下を自動的に検出で
き、車両の安全確認をより確実に行うことができる。と
りわけ、走行中の何らかの原因により空気漏れが発生し
ている場合においても、これを検出することができるの
で、空気漏れによって危険な状態になったタイヤをその
まま使用して事故の発生の原因となることを防止でき
る。

【００１６】本発明のタイヤ状態検知装置は、車両に取
り付けられてタイヤの回転数に比例する速度データを出
力する速度センサと、人工衛星との通信により求められ
る車両の速度データを出力するＧＰＳユニットと、速度
センサおよびＧＰＳユニットからの両速度データを比較
することにより、タイヤの軸芯から接地面までの距離を
実測径として算出し、これによってタイヤの状態を検知
する演算処理部とを有することを特徴としている。

【００１７】前記演算処理部が、前記速度データに、車
両が所定時間以上停止したことによって区切りを設け、
この区切りによって区切られた各区間において、速度セ
ンサから得られる複数の速度データとＧＰＳユニットか
ら得られる複数の速度データとの関係を用いてタイヤの
実測径を求める精度向上機能を有するものであってもよ
い。

【００１８】前記演算処理部が、区切りの前の区間にお
けるタイヤの実測径と区切りの後の区間におけるタイヤ
の実測径との比較によって積み荷の積載状況を検出する
積載状況検出機能を有するものであってもよい。

【００１９】前記演算処理部が、区切りの前後における
タイヤの実測径の変化量に基づいて、積み荷の重量を求
める積み荷重量管理機能を有するものであってもよい。

【００２０】前記演算処理部が、両速度データの比較に
よって得られるタイヤの実測径のうち空車時における実
測径を基に、タイヤの摩耗度を検出するタイヤ摩耗度検
知機能を有するものであってもよい。

【００２１】前記演算処理部が、両速度データの比較に
よって得られた実測径から、所定時間内におけるタイヤ
の実測径の変化量を求め、その変化量を変化に要した時
間で除算し、これが所定値以上であるときにタイヤの空
気漏れを検出する空気漏れ検知機能を有するであっても
よい。

【００２２】本発明のタイヤ状態検知プログラムは、演
算処理部に、ＧＰＳユニットから出力される速度データ
と、車両に取り付けられた速度センサから出力される速
度データとを入力し、速度センサおよびＧＰＳユニット
からの両速度データを比較することにより、タイヤの軸
芯から接地面までの距離を実測径として算出すると共
に、この実測径によってタイヤの状態を判断する処理を
実行させることを特徴としている。

【００２３】前記タイヤ状態検知プログラムは、演算処
理部に、前記速度データに、車両が所定時間以上停止し
たことによって区切りを設け、この区切りによって区切
られた各区間において、速度センサから得られる複数の
速度データとＧＰＳユニットから得られる複数の速度デ
ータとの関係を用いてタイヤの実測径を求める精度向上
処理を実行させるものであってもよい。

【００２４】前記タイヤ状態検知プログラムは、演算処
理部に、区切りの前の区間におけるタイヤの実測径と区
切りの後の区間におけるタイヤの実測径との比較によっ
て積み荷の積載状況を検出する積載状況検出処理を実行
させるものであってもよい。

【００２５】前記タイヤ状態検知プログラムは、演算処
理部に、区切りの前後におけるタイヤの実測径の変化量
に基づいて、積み荷の重量を求める積み荷重量管理処理
を実行させるものであってもよい。

【００２６】前記タイヤ状態検知プログラムは、演算処
理部に、両速度データの比較によって得られるタイヤの
実測径のうち空車時における実測径を基に、タイヤの摩
耗度を検出するタイヤ摩耗度検知処理を実行させるもの
であってもよい。

【００２７】前記タイヤ状態検知プログラムは、演算処
理部に、両速度データの比較によって得られた実測径か
ら、所定時間内におけるタイヤの実測径の変化量を求
め、その変化量を変化に要した時間で除算し、これが所
定値以上であるときにタイヤの空気漏れを検出する空気
漏れ検知処理を実行させるものであってもよい。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は本発明のタイヤ状態検知装
置１の全体的な構成を示す図である。図１において、２
は例えば運送業に用いられる車両であり、３はこの車両
３に搭載される運行記録計、４は車両２の現在地Ｌを検
出するためのＧＰＳユニット、５はこのＧＰＳユニット
４が用いるＧＰＳシステムの人工衛星である。

【００２９】６は前記車両２のタイヤ、７はこのタイヤ
６の軸芯、８は車両２が走行する路面（接地面）、９は
車両２の制御を行なう制御ユニット（ＥＣＵ）である。
ＥＣＵ９はタイヤ６の駆動軸の回転に伴って発生するパ
ルスをカウントすることにより車両２の速度Ｖ₁ を求め
る機能を有しており、また、エンジン回転数Ｒなど車両
２に関する様々な制御や監視を行っている。

【００３０】そして、運行記録計２はＥＣＵ９からの出
力信号を用いて車両２の速度データＶ₁ やエンジン回転
数Ｒなどの情報を得ることができる。なお、本例では車
両２の速度データＶ₁ はＥＣＵ９の出力信号を用いるこ
とにより、車両２に備付けの車速センサ（図外）を用い
る例を示し、このＥＣＵ９がタイヤ６の回転数に比例す
る速度データを出力する速度センサとして機能している
が、本発明はこれに限られるものではなく、トランスミ
ッションに別途の速度センサを取り付けるものであって
もよい。

【００３１】一方、前記ＧＰＳユニット４は車両２の現
在地Ｌのみならず、車両２の速度データＶ₂ などの付加
的な情報も出力する機能を有している。

【００３２】図２は本発明のタイヤ状態検知装置１の詳
細な構成を示す図である。図２において、３ａは記憶部
の一例としてのメモリーカード、３ｂはアラーム発生器
としてのスピーカ、３’は運行記録システムの一部であ
りメモリーカード３ａから運行記録データを入力してこ
れを分析するパソコン、１０は速度データＶ₁ ，Ｖ₂，
現在地Ｌおよびエンジン回転数Ｒなどの様々な情報を例
えば０．５秒間隔で前記メモリーカード３ａに記録する
運行記録プログラムである。また、本発明の運行記録計
２は、タイヤ６の状態を監視して、運転者（本例の場合
乗務員）に対して何らかの出力を出すためのタイヤ状態
検知プログラム１１を有している。

【００３３】なお、前記プログラム１０，１１は図示し
ないＲＯＭやＲＡＭなどの記憶媒体に記憶されたもので
あり、図示しない運行記録計３内のＣＰＵまたはパソコ
ン３’内のＣＰＵによって実行されることによって、Ｃ
ＰＵに一連の処理を実行させるものであるが、図２では
説明を簡略化するために、運行記録計３内のみにプログ
ラム１０，１１をブロック図として表わして、その機能
を説明している。すなわち、本例においては運行記録計
３およびパソコン３’が前記処理を実行する演算処理部
である。

【００３４】ところで、図１に示す、ｒは未使用のタイ
ヤ６の無負荷時における規定の半径（タイヤ径）、ｒ’
は車両２を使用している状態における軸芯７と接地面８
との距離すなわち実測径である。なお、タイヤ６の実測
径ｒ’は車両２の車重、タイヤ溝の摩耗、空気漏れによ
る空気圧の低下、さらには、積荷の積載などによって、
規定のタイヤ径ｒよりも小さくなる。すなわち、その径
の比ｒ’／ｒはその状態によって所定の割合で１よりも
小さくなり、同じ回転数であっても径ｒ’が小さければ
小さいほど実際の速度は低くなる。

【００３５】言い換えるなら、摩耗やパンクによりタイ
ヤの実測径ｒ’が小さくなったり、荷物を積み込んでタ
イヤの実測径ｒ’が小さくなった場合には、タイヤ６の
回転数から得られた速度データＶ₁ は、実際の速度より
大きな値となる。これに対し、ＧＰＳユニット４から入
力する速度データＶ₂ はタイヤの状態に影響されること
がない。したがって、前記ＧＰＳユニット４から入力す
る速度データＶ₂ は、タイヤ６の回転数から求められた
速度データＶ₁ に比べて小さくなる。

【００３６】そこで、運行記録計３に入力された速度デ
ータＶ₁ とＧＰＳユニット４から出力される速度データ
Ｖ₂ を受信し、双方の速度データＶ₁ ，Ｖ₂ をメモリカ
ード３ａに記録し、走行が完了すると、メモリーカード
３ａに記録されたそれぞれの速度データＶ₁ ，Ｖ₂ を情
報処理装置に読み取ることにより、タイヤ６の状態を容
易に確認することができる。

【００３７】つまり、前記タイヤ状態検知プログラム１
１はＧＰＳユニット４から求めた車両２の速度Ｖ₂ を車
載センサを用いて求めた速度Ｖ₁ で除算することによ
り、タイヤ６の実測径ｒ’を規定のタイヤ径ｒによって
除算した相関値として求めることができる。そこで、以
下の説明では、タイヤ６の実測径ｒ’の代わりに速度Ｖ
₁ ，Ｖ₂ の相関値Ｖ₂ ／Ｖ₁ を用いて説明するが、これ
は基本的にはタイヤ６の実測径ｒ’の変化を判断の対象
にしていることになる。すなわち、以下の説明ではＧＰ
Ｓユニット４を含め各部の測定誤差を無視できれば以下
の式（１）が成り立つものとして説明している。 ｒ’／ｒ＝Ｖ₂ ／Ｖ₁ … 式（１）

【００３８】図３は、前記タイヤ状態検知プログラム１
１を用いたタイヤ状態検知方法の一例を示す図である。
図３において、横軸は時間を示しており、縦軸は前記相
関値ｒ’／ｒを示している。また、符号１２に示す複数
の小さな黒丸は各時点における速度Ｖ₁ ，Ｖ₂ から求め
た速度の相関値Ｖ₂ ／Ｖ₁ 、１３は複数の速度データＶ
₂ の平均を取ることにより測定誤差を軽減して、各相関
値１２のほぼ真ん中となるように求められた折れ線であ
る。

【００３９】本例に示す折れ線１３ではタイヤ６の相関
値ｒ’／ｒは午前８頃まではほゞ一定であり、タイヤ６
の状態に大きな変化が起きていないことを知ることがで
きる。しかしながら、午前８時の時点から前記折れ線は
一様に降下しはじめており、所定時間Ｔ₁ が経過したと
きの変化量Ｄを、その変化に要した時間Ｔ₁ で除算して
得られた傾きβが、所定値β_lim 以上であることが分か
る。したがって、運行記録計３上で実行される前記タイ
ヤ状態検知プログラム１１はこの所定時間Ｔ₁内の相関
値ｒ’／ｒの変化の速さを見て、これが所定値β_lim を
越えるときに、パンクなどの原因によって空気漏れが生
じていることをアラーム警告Ａｒ（図２参照）を用いて
出力することにより運転手に通知する。

【００４０】したがって、運転手はこのアラーム警告Ａ
ｒによってタイヤ６の空気圧低下を知ることができ、そ
のパンク修理を行うことができる。つまり、空気圧の低
下をできるだけ早い時期に見いだすことができるので、
パンク等によって危険な状態になっている車両２をその
まま使用することがなく、これに伴う危険を防止するこ
とができる。なお、パンクを検出するための所定時間Ｔ
₁ の設定および許容限界となる所定値β_lim の設定は、
周囲温度の変化などに起因するタイヤ６の加熱または冷
却による空気圧の変化を検出しない程度に設定すること
が望ましい。

【００４１】図４は、前記タイヤ状態検知プログラム１
１による精度向上のための処理の一例を示す流れ図であ
り、図５，６は図４に示す処理を行ったときの実際の測
定結果の例を示す図である。なお、前記運行記録プログ
ラム１０は車載センサによって求められる速度データＶ
₁ と、ＧＰＳユニット４によって求められる速度データ
Ｖ₂ の両方をその時刻とともにメモリーカード３ａに記
録しているものとする。また、図４に示す例では精度向
上処理を運行記録計３内で実行する例を示している。

【００４２】まず、図４において、Ｓ１は速度記録の開
始処理を行うステップである。例えば、メモリーカード
３ａが挿入されることにより、様々なデータの記録開始
を認識する。

【００４３】次に、Ｓ２は走行区間開始時刻を記録する
ステップである。すなわち、車両２が走行を開始して速
度データＶ₁ ，Ｖ₂ が０で無くなるまで待ち続けるルー
プ処理を繰り返す。

【００４４】Ｓ３は、車両２が走行を開始した時刻Ａつ
まり速度データＶ₁ ，Ｖ₂ の入力が始まった時刻Ａで、
走行開始を認識し、その時刻を区間開始の時刻として設
定するステップである。

【００４５】また、Ｓ４は走行状態を監視する判断を行
うステップである。すなわち、車両２が走行中であるか
停止しているかを判断し、所定時間以上停止しない限
り、走行区間の継続中としてもう一度ステップＳ４に戻
ってループ処理を繰り返す。そして、この間に速度デー
タＶ₁ ，Ｖ₂ の記録を継続する。

【００４６】Ｓ５は前記ステップＳ４において走行区間
が終了した、つまり、所定時間以上停止したと判断され
た時に実行されるステップであり、走行区間を終了した
時刻Ｂを設定する。すなわち、前記ステップＳ２〜Ｓ５
によって、車両２が走行を開始してから所定時間以上停
止するまでの間を一つの区間として設定している。

【００４７】なお、区切りとして識別するための所定時
間をどの程度にするかは車両２の使用目的によっても異
なるが、例えば、本例のように運送業に使用する場合に
は、５分前後（例えば、３〜１０分）に設定することに
よって積荷の積み卸しを一つの区切りとすることができ
る。また、１０分以上の時間とすることにより、昼食の
時間を区切りとして、午前と午後に分けて処理をするこ
ともできる。さらに、数時間に設定すると一日の業務を
一区切りとして考えることもできる。

【００４８】しかしながら、この所定時間を１分程度以
下に設定すると、信号待ちを区切りにしてしまうことが
あるので、この時間は使用条件に合わせて適宜調整する
ことが望ましい。

【００４９】Ｓ６は前記時刻Ａから時刻Ｂまでの間の区
切られた時間（区間）の全速度Ｖ₁とＶ₂ を用いてその
平均的な相関値αを求める演算を行なうステップであ
る。この演算は最小自乗法などを用いて行うことができ
る。このようにして複数の相関値Ｖ₂ ／Ｖ₁ を用いて、
一つの区切られた区間内の平均的な相関値αを求めるこ
とにより、ＧＰＳユニット４の測定誤差など、誤差によ
る影響を小さくして、より正確な測定を行うことができ
る。

【００５０】すなわち、前記ステップＳ２〜Ｓ６が本発
明の精度向上処理の内容を示している。

【００５１】Ｓ７は記録を終了するかどうかの判断を行
なうステップであり、記録を続ける場合は前記ステップ
Ｓ２に処理が戻される。

【００５２】図５，６は前記精度向上処理によって求め
られた相関値αと各速度データＶ₁，Ｖ₂ の関係を示す
図である。図５，６において、横軸は車載の速度センサ
によって求められた速度Ｖ₁ を表わし、縦軸はＧＰＳユ
ニットによって求められた速度Ｖ₂ を表わしている。ま
た、図５は１０トントラックに何も積荷を乗せないで走
行したときの実測値であり、図６は同トラックに９００
ｋｇの積荷を乗せた状態で同じ道を走行したときの実測
値を示している。

【００５３】１４，１５はそれぞれメモリーカード３ａ
に記録された各速度データＶ₁ ，Ｖ ₂ を表わしており、
１６，１７は各データの最小自乗法によって求められた
近似直線である。近似直線１６，１７の関係式は、それ
ぞれ以下の式（２），式（３）に示すものとなった。 Ｖ₂ ＝０．９８７８Ｖ₁ … 式（２） Ｖ₂ ＝０．９７８４Ｖ₁ … 式（３）

【００５４】前記式（２），式（３）から、積荷を乗せ
ていない状態における相関値α_A は０．９８７８であ
り、９００ｋｇの積荷を乗せることにより、この相関値
α_B が０．９７８４になったことを理解できる。すなわ
ち、９００ｋｇの積荷によってタイヤの実測径ｒ’が１
％ほど小さくなったことを示している。

【００５５】したがって、この関係を測定することによ
り、車両２に対する積荷の積み卸しを検出することがで
きる。また、積荷の重量と相関値αの変化量との関係を
測定することにより、どの程度の重量の積荷が積載また
は荷卸しされたかを推定することができる。また、積載
した全ての積荷による総重量を推定することの可能であ
る。

【００５６】前記タイヤ状態検知プログラム１１は、運
行管理計３上で実行されることを限定するものではな
い。すなわち、前記メモリーカード３ａに記録された両
速度データＶ₁ ，Ｖ₂ を比較できれば、これを実行する
情報処理装置を運行記録計３内のＣＰＵに限定しない。
この場合は、メモリーカード３ａには運行記録計におい
ては速度データＶ₁ ，Ｖ₂ と、時刻Ａ，Ｂを記録してお
けばよい。以下の説明では、メモリーカード３ａを用い
て各乗務員からの日報を集計するための情報処理装置
３’においてタイヤ状態検知プログラム１１が実行され
る例を示している。

【００５７】図７は、積荷の積載状況または空気漏れの
検出処理の一例を示すフローチャートであり、図８はこ
のフローチャートに示される処理を行った時の動作の一
例を示す図である。なお、図７に示される処理は、１日
の業務の終了時など、一連の業務が終了した時に纏めて
行うものである。

【００５８】図７において、Ｓ８は各区切りの前後の区
間における相関値αを比較するステップである。ここで
比較対象となっているのは、ある区切りの前にあるｎ番
目の区間における相関値α_n を、この区切りの後の区間
における相関値α_n+1 と比較している。

【００５９】Ｓ９はこれらの相関値α_n ，α_n+1 の変化
量の大きさを判断するステップである。すなわち、変化
量があまりにも大きい（前述の傾きの所定値β_lim より
も大きい）ときはこの変化が単なる積荷の積載によるも
のではなく、タイヤのパンクなどによる空気漏れが原因
であることを出力する次のステップＳ１０にジャンプす
る。また、変化量が妥当な範囲内である場合には、別の
ステップＳ１１にジャンプする。

【００６０】ステップＳ１０は空気漏れが生じているこ
とを車両２の管理者に通知するものであり、これによっ
て車両２の安全管理をより良く行うことができる。した
がって、これらのステップＳ９，Ｓ１０に示す処理が、
本発明の空気漏れ検知処理である。

【００６１】Ｓ１１は前記相関値αの変化が増加してい
るものか、減少しているものかを判断するステップであ
る。すなわち、減少しているときは積荷の積込みが行わ
れたことを出力するステップＳ１２にジャンプし、相関
値αが増大しているときは積荷の荷卸しが行われたこと
を出力するステップＳ１３にジャンプする。

【００６２】Ｓ１２は積込みを出力するステップであ
る。したがって、作業者が行った積荷の積込みを前記相
関値αの比較によって自動的に検出することができ、作
業者はこれを毎回記録する必要はないので、その手間を
省くことができる。しかしながら、積荷の積載または荷
卸しを従来と同じようにキー入力するようにしておき、
作業者が入力し忘れたときの積込みまたは荷卸しを補足
（補助）するようにしてもよい。

【００６３】Ｓ１３は積荷の荷卸しを出力するステップ
である。つまり、作業者は積荷の荷卸しの際にも毎回キ
ー入力する必要はなく、メモリーカード３ａに記録され
た運行記録データＶ₁ ，Ｖ₂ …から自動的にこれを検出
することができる。また、荷卸しの情報も一応入力する
ようにして、入力し忘れたときのために本発明による判
断を行ってもよい。

【００６４】なお、これらのステップＳ１２，Ｓ１３に
おいて、相関値αの変化量を基に積荷の重量を推測する
ようにしてもよい。この場合、積荷の積込みまたは荷卸
しか検出できるだけでなく、その重量が推定できるの
で、どの程度の重量の荷物を積込み、あるいは荷卸しし
たのかをある程度判断することができる。

【００６５】また、前記ステップＳ１１〜Ｓ１３に示す
処理が本発明の積載状況検出処理である。さらに、ステ
ップＳ１２，Ｓ１３において積込みまたは荷卸しされた
積荷の重量を判断する場合には、これらが積荷重量管理
処理となる。

【００６６】図８は具体的な一例として、一日の運行内
容を例示する図である。図８において、横軸は時間、縦
軸は相関値αを示している。また、１８ａ〜１８ｇは車
両２が例えば５分以上の所定時間以上停車したことによ
る区切り、１９ａ〜１９ｈは各区切り１８ａ〜１８ｇに
よって区切られた区間に得られた相関値αの平均、２０
ａ〜２０ｇはこの平均相関値１９ａ〜１９ｈから判断し
て前記区切り１８ａ〜１８ｇに対応して判断された動
作、またα_lim1は安全な走行を行うために許される最大
積載量の限界を示す相関値である。本例の場合、一日の
運行内の部分において積載量は安全な重量であることを
確認できる。

【００６７】また、本例の場合、区切り１８ａ，１８
ｂ，１８ｅにおいて相関値αが減少しているから、前記
積載状況検出処理によってこの時に積荷の積載を行った
ことを判断することができる。また、その変化量から積
荷重量管理処理を行って、それぞれおよそ５００ｋｇ，
９００ｋｇ，１０００ｋｇの積荷を積載したことを判断
することができる。

【００６８】同様に、区切り１８ｄ，１８ｆ，１８ｇに
おいては相関値αが増大しているから、前記積載状況検
出処理によってこの時に積荷の荷卸しを行ったことを判
断し、その変化量から積荷重量管理処理によって、それ
ぞれおよそ５００ｋｇ，９００ｋｇ，１０００ｋｇの積
荷を荷卸ししたことを判断することができる。

【００６９】一方、区切り１８ｃにおいて相関値αが僅
かな変化Δαの増加をしているが、これは変化量Δαが
僅かであるから、この区切り１８ｃにおいて積荷の積み
卸しは行われたとは判断しておらず、この部分の動作２
０ｃは「休憩」としている。なお、このような僅かな変
化量Δαは外気温やタイヤ６の表面温度の変化に依存す
るものが大きいので、これらの温度を計測して補正する
ことも可能である。

【００７０】さらに、上述のような相関値αの変化から
積荷の積載による相関値αの変化分を差し引いて空車時
における相関値α₀ を求めることも可能である。すなわ
ち、本例の場合空車時における相関値α₀ は、例えば空
車状態の相関値１９ａ，１９ｈの平均とすることができ
る。あるいは、積載する積荷の重量が分かる場合には、
全ての相関値１９ａ〜１９ｈから積荷の重量による影響
分を差し引いて、その平均値を求めてもよい。

【００７１】図９は、タイヤ６の摩耗度検出処理および
空気漏れの検出処理の一例を示すフローチャートであ
り、図１０，１１はこのフローチャートに示される処理
を行った時の動作の一例を示す図である。なお、図９に
示される処理は、一連の期間の業務が終了した時に纏め
て行うものである。

【００７２】図９において、Ｓ１４は運行日毎や半日毎
など、大きく区切られた各区間の一纏まりの運行記録に
おける空車時の相関値α₀ を得るステップである。な
お、本例では空車時の相関値α₀ として運行日毎の記録
開始時または終了時の相関値（図８の例では相関値１９
ａまたは１９ｈ）を用いている。また、図１０に示す例
では、半日ごとに区切りを設けており、図１１に示す例
では運行日毎に区切りを設けている。

【００７３】ステップＳ１５は各相関値α₀ を基準とな
る相関値α_lim2，α_lim3（図１０，１１参照）と比較す
るステップである。この基準となる相関値α_lim2，α
_lim3はタイヤ６の摩耗度の限界および警告発生レベルを
示すものである。したがって、相関値α₀ がこれらの基
準α_lim2，α_lim3より高いことを確認することにより、
タイヤ６の溝に関する車両２の安全確認を行うことがで
きる。

【００７４】Ｓ１６は相関値α₀ が基準α_lim2，α_lim3
以下であるときにタイヤ摩耗警告を出力するステップで
ある。すなわち、車両２の管理者は目視やゲージによる
確認を行わなくてもタイヤ６の交換時期を認知できる。
また、これらのステップＳ１５，Ｓ１６は本発明のタイ
ヤ摩耗度検知処理の内容を示している。

【００７５】Ｓ１７は前記相関値α₀ を、各区切りの前
後で比較するステップである。すなわち、相関値α₀ の
変化比率を求めるものであり、これにより、タイヤ６に
発生した異常事態を知ることができる。

【００７６】Ｓ１８は前記相関値α₀ の変化比率が最大
変化率に比べて大きいかどうかを判断するステップであ
る。そして、変化率がそれほど大きくない場合にはステ
ップＳ１９に、大きい場合にはステップＳ２０にジャン
プする。

【００７７】Ｓ１９はタイヤ６の摩耗や空気圧の低下な
どの異常が生じていないことを出力するステップであ
る。通常はこのステップＳ１９によって処理が終了す
る。

【００７８】Ｓ２０は相関値α₀ は急激に（前記所定値
β_lim より大きな傾きで）減少したときにタイヤ６の空
気圧がパンクなどの原因に減少していることを警告する
ステップである。すなわち、車両２の管理者はこのステ
ップＳ２０によってタイヤ６の異常減圧を認識でき、適
切なメンテナンスを行うことにより、危険な状態に陥っ
た車両２をそのまま運行に用いることを防止できる。な
お、前記ステップＳ１７〜Ｓ２０は本発明の空気漏検知
処理の内容を示している。

【００７９】図１０は図９に示した処理を用いて車両２
の状態を分析した分析例を示している。図１０におい
て、横軸は時間、縦軸は相関値αを示している。また、
２１ａ〜２１ｅは車両２が例えば２０分以上の所定時間
以上停車したことによる区切り、２２ａ〜２２ｆは各区
切り２１ａ〜２１ｅによって区切られた区間の空車時の
相関値α₀ 、２３ａ〜２３ｆは各区間２２ａ〜２２ｆに
おいて記録された速度データＶ₁ の記録値、α_lim2は安
全な走行を行うために許されるタイヤ６の摩耗限界を示
す相関値、α_lim3はタイヤ６の摩耗限界が近づいている
ことを示す相関値である。

【００８０】図１０に示す例の場合、１２日の運行にお
いて、その日の相関値２２ｄが、前日の相関値２２ｄに
比べて大きく減少していることが分かる。したがって、
図９に示した空気漏検知処理によってこの変化Δα₁ を
捕らえ、これが通常の変化ではないことを認識し、パン
ク発生を検出することができる。また、午前中の運行に
おける相関値２２ｅは妥当な範囲の変化をしているの
で、パンクが発生したのは午後であることを検出でき
る。

【００８１】つまり、本発明はタイヤ６の状態検知を運
行記録計３によって行っているので、使用者は記録され
ている情報を通して、総合的に判断してタイヤ６の異常
発生原因を追求することができる。この場合、１１日に
この車両２を運転した乗務員に安全運転のための指導を
行うことができる。

【００８２】図１１は図９に示した処理を用いて車両２
の状態を分析した別の分析例を示している。図１１にお
いても横軸は日付、縦軸は空車時の相関値α₀ を示して
いる。また、α_lim2はタイヤ６の摩耗限界を示す相関
値、α_lim3は摩耗限界が近づいていることを示す相関
値、２４は各運行日に測定された空車時の相関値であ
り、２５は各点を直線的に結んだ近似直線である。

【００８３】図１１が示すように、相関値α₀ はタイヤ
６の溝が摩耗するにつれて日ごとに小さくなるものであ
り、いずれは摩耗限界の相関値α_lim2に達して、交換を
必要とする。そして、本発明のタイヤ状態検知プログラ
ム１１を用いることにより、各車両２のタイヤ６の摩耗
状況を確実に確認することができる。

【００８４】例えば、前記直線２５の傾きなどから、タ
イヤ６を交換するべき最も適切な時期を予測することも
可能である。また、これからタイヤ６の交換に必要な日
数を逆算してタイヤ６交換の準備を始めるための警告を
出す相関値α_lim3を定めることも可能である。

【００８５】また、１０月の中旬頃に発生しているよう
に、相関値２４の突発的な低下が生じた場合には、これ
をもってパンクの発生を検出して、適切な修理を行うこ
とができる。

【００８６】なお、上述した各例では、主に車両２を運
送業務に用いる場合を例示しているので、従来より用い
られている運行記録計３に本発明のタイヤ状態検知プロ
グラム１１を導入するだけで、本発明のタイヤ状態検知
方法を実施でき、ハード的な構成の追加をほとんどある
いは一切行なう必要がなく、それだけ、導入コストを削
減できている。すなわち、タイヤ状態検知プログラム１
１だけをＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録して、これ
を従来の運行記録計システムに導入するだけで実施可能
である。

【００８７】加えて、上述した例に示すトラックのよう
に、タイヤ６の径が大きい車両２の場合には、積荷の積
載量によって実質径ｒ’の変化する範囲が大きいので、
それだけ、正確な測定を行うことができる。また、トラ
ックのタイヤ６は溝が深いので、この溝の摩耗によって
生じる実質径ｒ’の変化も大きくなるので、これを容易
に検出することが可能となる。

【００８８】しかしながら、本発明は運行記録計システ
ムに導入することだけに限定するものではなく、ＧＰＳ
システムを用いた車両の位置確認手段やタイヤの回転数
による速度データの検知手段を有するものであれば、あ
らゆるシステムに応用することが可能である。例えば、
一般車両の場合は、ジャイロセンサーを有するカーナビ
ゲーションシステムに本発明を導入することにより、日
毎の安全確認を自動的に行うことも可能となる。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のタイヤ状
態検知方法、タイヤ状態検知装置およびタイヤ状態検知
プログラムによれば、タイヤの摩耗度、空気圧などの安
全確認を自動的かつ正確に行なうことができると共に、
車両に対する積荷の積載および荷卸しを自動的に検出で
きる。すなわち、車両の運転手が行なう安全確認や運行
内容の入力動作を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイヤ状態検知装置の構成を概略的に
示す図である。

【図２】前記タイヤ状態検知装置の要部を拡大しタイヤ
状態検知プログラムの働きを示す図である。

【図３】本発明のタイヤ状態検知方法の一例を示す図で
ある。

【図４】前記タイヤ状態検知プログラムの精度向上処理
の流れを示す図である。

【図５】前記精度向上処理による実測値の分析例を示す
図である。

【図６】前記精度向上処理による別の実測値の分析例を
示す図である。

【図７】前記タイヤ状態検知プログラムの空気漏れ検知
処理と積載状況検出処理の内容を示す図である。

【図８】前記積載状況検出処理による分析例を示す図で
ある。

【図９】前記タイヤ状態検知プログラムのタイヤ摩耗度
検知処理と空気漏れ検知処理を示す図である。

【図１０】前記空気漏れ検知処理による分析例を示す図
である。

【図１１】前記タイヤ摩耗度検知処理と空気漏れ検知処
理による別の分析例を示す図である。

【図１２】従来の運行記録計の全体構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…タイヤ状態検知装置、２…車両、３…運行記録計
（演算処理部）、３’…演算処理部、４…ＧＰＳユニッ
ト、５…人工衛星、６…タイヤ、７…軸芯、８…接地
面、９…速度センサ、１１…タイヤ状態検知プログラ
ム、１８ａ〜１８ｇ，２１ａ〜２１ｅ…区切り、１９ａ
〜１９ｈ，２２ａ〜２２ｆ…区間、２０…積載状況、Ｄ
…変化量、ｒ’…実測径、Ｓ２〜Ｓ６…精度向上処理、
Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１８，Ｓ２０…空気漏れ検知処理、Ｓ
１１〜Ｓ１３…積載状況検出処理、Ｓ１５，Ｓ１６…タ
イヤ摩耗度検知処理、Ｖ₁ ，Ｖ₂ …速度データ、β_lim
…所定値。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＧＰＳユニットから得られる速度データ
   を車両に取り付けられた速度センサから求められる速度
   データと比較することにより、タイヤの軸芯から接地面
   までの距離を実測径として算出し、これによってタイヤ
   の状態を検知することを特徴とするタイヤ状態検知方
   法。
2. 【請求項２】 前記速度データに、車両が所定時間以上
   停止したことによって区切りを設け、この区切りによっ
   て区切られた各区間において、速度センサから得られる
   複数の速度データとＧＰＳユニットから得られる複数の
   速度データとの関係を用いてタイヤの実測径を求める請
   求項１に記載のタイヤ状態検知方法。
3. 【請求項３】 前記区切りの前の区間におけるタイヤの
   実測径と区切りの後の区間におけるタイヤの実測径との
   比較によって積荷の積載状況を検出する請求項２に記載
   のタイヤ状態検知方法。
4. 【請求項４】 前記区切りの前後におけるタイヤの実測
   径の変化量に基づいて、積荷の重量を求める請求項２ま
   たは３に記載のタイヤ状態検知方法。
5. 【請求項５】 前記両速度データの比較によって得られ
   るタイヤの実測径のうち空車時における実測径を基に、
   タイヤの摩耗度を検出する請求項１〜４の何れかに記載
   のタイヤ状態検知方法。
6. 【請求項６】 前記両速度データの比較によって得られ
   た実測径から、所定時間内におけるタイヤの実測径の変
   化量を求め、その変化量を変化に要した時間で除算し、
   これが所定値以上であるときにタイヤの空気漏れを検出
   する請求項１〜５の何れかに記載のタイヤ状態検知方
   法。
7. 【請求項７】 車両に取り付けられてタイヤの回転数に
   比例する速度データを出力する速度センサと、人工衛星
   との通信により求められる車両の速度データを出力する
   ＧＰＳユニットと、速度センサおよびＧＰＳユニットか
   らの両速度データを比較することにより、タイヤの軸芯
   から接地面までの距離を実測径として算出し、これによ
   ってタイヤの状態を検知する演算処理部とを有すること
   を特徴とするタイヤ状態検知装置。
8. 【請求項８】 前記演算処理部が、前記速度データに、
   車両が所定時間以上停止したことによって区切りを設
   け、この区切りによって区切られた各区間において、速
   度センサから得られる複数の速度データとＧＰＳユニッ
   トから得られる複数の速度データとの関係を用いてタイ
   ヤの実測径を求める精度向上機能を有する請求項７に記
   載のタイヤ状態検知装置。
9. 【請求項９】 前記演算処理部が、区切りの前の区間に
   おけるタイヤの実測径と区切りの後の区間におけるタイ
   ヤの実測径との比較によって積荷の積載状況を検出する
   積載状況検出機能を有する請求項８に記載のタイヤ状態
   検知装置。
10. 【請求項１０】 前記演算処理部が、区切りの前後にお
    けるタイヤの実測径の変化量に基づいて、積荷の重量を
    求める積荷重量管理機能を有する請求項８または９に記
    載のタイヤ状態検知装置。
11. 【請求項１１】 前記演算処理部が、両速度データの比
    較によって得られるタイヤの実測径のうち空車時におけ
    る実測径を基に、タイヤの摩耗度を検出するタイヤ摩耗
    度検知機能を有する請求項７〜１０の何れかに記載のタ
    イヤ状態検知装置。
12. 【請求項１２】 前記演算処理部が、両速度データの比
    較によって得られた実測径から、所定時間内におけるタ
    イヤの実測径の変化量を求め、その変化量を変化に要し
    た時間で除算し、これが所定値以上であるときにタイヤ
    の空気漏れを検出する空気漏れ検知機能を有する請求項
    ７〜１１の何れかに記載のタイヤ状態検知装置。
13. 【請求項１３】 演算処理部に、ＧＰＳユニットから出
    力される速度データと、車両に取り付けられた速度セン
    サから出力される速度データとを入力し、速度センサお
    よびＧＰＳユニットからの両速度データを比較すること
    により、タイヤの軸芯から接地面までの距離を実測径と
    して算出すると共に、この実測径によってタイヤの状態
    を判断する処理を実行させることを特徴とするタイヤ状
    態検知プログラム。
14. 【請求項１４】 前記演算処理部に、前記速度データ
    に、車両が所定時間以上停止したことによって区切りを
    設け、この区切りによって区切られた各区間において、
    速度センサから得られる複数の速度データとＧＰＳユニ
    ットから得られる複数の速度データとの関係を用いてタ
    イヤの実測径を求める精度向上処理を実行させる請求項
    １３に記載のタイヤ状態検知プログラム。
15. 【請求項１５】 前記演算処理部に、区切りの前の区間
    におけるタイヤの実測径と区切りの後の区間におけるタ
    イヤの実測径との比較によって積荷の積載状況を検出す
    る積載状況検出処理を実行させる請求項１４に記載のタ
    イヤ状態検知プログラム。
16. 【請求項１６】 前記演算処理部に、区切りの前後にお
    けるタイヤの実測径の変化量に基づいて、積荷の重量を
    求める積荷重量管理処理を実行させる請求項１４または
    １５に記載のタイヤ状態検知プログラム。
17. 【請求項１７】 前記演算処理部に、両速度データの比
    較によって得られるタイヤの実測径のうち空車時におけ
    る実測径を基に、タイヤの摩耗度を検出するタイヤ摩耗
    度検知処理を実行させる請求項１３〜１６の何れかに記
    載のタイヤ状態検知プログラム。
18. 【請求項１８】 前記演算処理部に、両速度データの比
    較によって得られた実測径から、所定時間内におけるタ
    イヤの実測径の変化量を求め、その変化量を変化に要し
    た時間で除算し、これが所定値以上であるときにタイヤ
    の空気漏れを検出する空気漏れ検知処理を実行させる請
    求項１３〜１７の何れかに記載のタイヤ状態検知プログ
    ラム。