JP2020111126A - タイヤ故障予知システム、タイヤ故障予知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より高い精度で異常判定を行い、故障を予知する。【解決手段】タイヤ故障予知システムは、走行中の車両に装着されている第１のタイヤおよび第２のタイヤそれぞれの温度値を検出する第１および第２の温度センサと、第１および第２の温度センサがそれぞれ検出した温度値を取得する温度取得部と、取得した温度値に基づき、第１および第２のタイヤについての故障の可能性の判定を行う判定部とを含む。車両は、タイヤが装着される車軸を備え、第１のタイヤと第２のタイヤとは、車両の同じ車軸に装着され、第１のタイヤの装着位置と第２のタイヤの装着位置とは、同じ車軸の対称位置であり、判定部は、第１のタイヤの温度値が所定閾値を超えており、かつ、第１のタイヤの温度値と第２のタイヤの温度値との差が所定の第１温度差閾値を超えている場合に、第１のタイヤに故障の可能性があると判定する。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ故障予知システム、タイヤ故障予知方法に関する。

走行中の車両に装着されているタイヤが故障すると、事故が発生する可能性がある。事故の発生を防止するためには、タイヤの故障を予知し、その車両の運転者などに警報を出力する必要がある。

タイヤの故障を予知するための技術として、タイヤの温度およびタイヤの空気圧を検出し、検出結果に基づいてタイヤのバースト発生を予測する技術が知られている（例えば、特許文献１）。また、複数のタイヤ間におけるデータの差とその変化率の差を相互に比較しこれらの差を規定値との間で比較演算して異常時に異常情報を発信する技術が知られている（例えば、特許文献２）。

特開平６−２１１０１２号公報 特開２００２−１０３９３１号公報

上述した技術は、走行中の車両に装着されているタイヤの故障を予知するうえで改善の余地がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、より高い精度で異常判定を行い、故障を予知することのできる、タイヤ故障予知システム、タイヤ故障予知方法を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のある態様によるタイヤ故障予知システムは、走行中の車両に装着されている第１のタイヤおよび第２のタイヤそれぞれの温度値を検出する第１および第２の温度センサと、前記第１および第２の温度センサがそれぞれ検出した温度値を取得する温度取得部と、前記温度取得部によって取得した温度値に基づき、前記第１および第２のタイヤについての故障の可能性の判定を行う判定部とを含み、前記車両は、タイヤが装着される車軸を備え、前記第１のタイヤと前記第２のタイヤとは、前記車両の同じ車軸に装着され、前記第１のタイヤの装着位置と前記第２のタイヤの装着位置とは、同じ車軸の対称位置であり、前記判定部は、前記温度取得部によって取得した、前記第１のタイヤの温度値が所定閾値を超えており、かつ、前記温度取得部によって取得した、前記第１のタイヤの温度値と前記第２のタイヤの温度値との差である温度差が所定の第１温度差閾値を超えている場合に、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定する。

また、前記第１のタイヤおよび前記第２のタイヤは空気入りタイヤであり、前記第１のタイヤおよび前記第２のタイヤそれぞれの内部の空気圧値を検出する第１および第２の空気圧センサと、前記第１および第２の空気圧センサがそれぞれ検出した空気圧値を取得する空気圧取得部とをさらに含み、前記判定部は、前記空気圧取得部によって取得した、前記第１のタイヤの空気圧値と前記第２のタイヤの空気圧値との差である空気圧差が所定の閾値を超えている場合には、前記第１温度差閾値よりも高い第２温度差閾値を用いて前記判定を行ってもよい。

前記第１のタイヤの空気圧値は、前記第１の空気圧センサの検出値を所定温度で換算した第１の温度換算空気圧値であり、前記第２のタイヤの空気圧値は、前記第２の空気圧センサの検出値を所定温度で換算した第２の温度換算空気圧値であり、前記判定部は、前記第１の温度換算空気圧値と前記第２の温度換算空気圧値との差である空気圧差が所定の閾値を超えている場合には、前記第１温度差閾値よりも高い第２温度差閾値を用いて前記判定を行うようにしてもよい。

前記判定部は、前記温度取得部によって取得した、前記第１のタイヤの温度値と前記第２のタイヤの温度値との差である温度差が、前記第２温度差閾値を超えている場合には、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定し、前記温度差が、前記第２温度差閾値を超えていない場合には、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定しないようにしてもよい。

前記第１の温度センサが検出した温度値と、前記第２の温度センサが検出した温度値との温度差平均値を算出する温度差平均値算出部をさらに含み、前記判定部は、さらに、前記温度差平均値と前記温度差との差の絶対値が所定の第３温度差閾値を超えている場合には、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定し、前記温度差平均値と前記温度差との差の絶対値が前記第３温度差閾値を超えていない場合には、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定しないようにしてもよい。

前記車両の外部の気温を検出する気温センサと、前記気温センサが検出した気温に基づいて、前記温度取得部によって取得した温度値を補正する温度補正部と、をさらに含み、前記判定部は、前記温度補正部によって補正された温度値に基づいて、前記判定を行うようにしてもよい。

前記第１の温度センサが検出した温度値の温度変化速度と、前記第２の温度センサが検出した温度値の温度変化速度とを算出する温度変化速度算出部をさらに含み、前記判定部は、さらに、前記第１の温度センサが検出した温度値の温度変化速度が所定の変化速度閾値をより大きく、かつ、前記第１の温度センサが検出した温度値の温度変化速度と前記第２の温度センサが検出した温度値の温度変化速度との比が、所定の変化速度比閾値より大きい場合に、前記判定を行うようにしてもよい。

前記第１の温度センサが検出した温度値の温度変化速度と前記第２の温度センサが検出した温度値の温度変化速度との比である温度変化速度比の平均値を算出する温度変化速度比平均値算出部をさらに含み、前記判定部は、さらに、前記平均値算出部が算出した平均値に対する、前記温度変化速度比の値が、所定の閾値より大きい場合に、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定するようにしてもよい。

正常時における、前記第１のタイヤと前記第２のタイヤとの温度差を算出する正常時温度差算出部をさらに含み、前記判定部は、さらに、前記第１のタイヤと前記第２のタイヤとの温度差と、前記正常時の温度差との差が、所定の閾値より大きい場合に、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定するようにしてもよい。

正常時における、前記第１のタイヤと前記第２のタイヤとの温度変化速度比を算出する正常時温度変化速度算出部と、をさらに含み、前記判定部は、さらに、前記正常時の温度変化速度比の最大値に対する、前記正常時の温度変化速度比の値が、所定の閾値より大きい場合に、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定するようにしてもよい。

前記温度取得部は、所定の周期で前記温度値を取得し、前記温度取得部は、前記温度取得部によって取得した、前記第１のタイヤの温度値が所定閾値を超えており、かつ、前記第１のタイヤの温度と前記第２のタイヤの温度との差が所定閾値を超えている場合に、前記所定の周期より短い周期で前記温度値を取得するようにしてもよい。

前記判定部による判定結果に基づいて、タイヤに関する警報を出力する警報部をさらに含んでいてもよい。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のある態様によるタイヤ故障予知方法は、走行中の車両の同じ車軸の対称位置に装着されている第１のタイヤおよび第２のタイヤそれぞれの温度値を検出する第１および第２の温度センサがそれぞれ検出した温度値を取得する温度値取得ステップと、前記第１のタイヤの温度値が所定閾値を超えており、かつ、前記第１のタイヤの温度値と前記第２のタイヤの温度値との差である温度差が所定の第１温度差閾値を超えている場合に、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定する判定ステップと、を含む。

本発明のタイヤ故障予知システム、タイヤ故障予知方法によれば、より高い精度で異常判定を行い、故障を予知することができる。

図１は、第１実施形態によるタイヤ故障予知システムの構成を示すブロック図である。 図２は、温度センサを設ける位置の例を示す図である。 図３は、タイヤにおける各センサの配置例を説明する図である。 図４は、温度センサを設ける位置の他の例を示す図である。 図５は、第１実施形態によるタイヤ故障予知システムの動作例を示すフローチャートである。 図６は、走行中の車両に装着されている、あるタイヤの温度変化の例を示す図である。 図７は、車両に装着されている各タイヤの内部の温度の変化例を示す図である。 図８は、第２実施形態によるタイヤ故障予知システムの構成を示すブロック図である。 図９は、空気圧センサを設ける位置の例を示す図である。 図１０は、空気圧センサを設ける位置の他の例を示す図である。 図１１は、第２実施形態によるタイヤ故障予知システムの動作例を示すフローチャートである。 図１２は、第３実施形態によるタイヤ故障予知システムの構成を示すブロック図である。 図１３は、第３実施形態によるタイヤ故障予知システムの動作例を示すフローチャートである。 図１４は、気温センサを設ける位置の例を示す図である。 図１５は、第４実施形態によるタイヤ故障予知システムの構成を示すブロック図である。 図１６は、第４実施形態によるタイヤ故障予知システムの動作例を示すフローチャートである。 図１７は、第５実施形態によるタイヤ故障予知システムの構成を示すブロック図である。 図１８は、第５実施形態によるタイヤ故障予知システムの動作例を示すフローチャートである。 図１９は、第６実施形態によるタイヤ故障予知システムの構成を示すブロック図である。 図２０は、第６実施形態によるタイヤ故障予知システムの動作例を示すフローチャートである。 図２１は、第７実施形態によるタイヤ故障予知システムの構成を示すブロック図である。 図２２は、第７実施形態によるタイヤ故障予知システムの動作例を示すフローチャートである。 図２３は、第８実施形態によるタイヤ故障予知システムの構成を示すブロック図である。 図２４は、第８実施形態によるタイヤ故障予知システムの動作例を示すフローチャートである。 図２５は、第９実施形態によるタイヤ故障予知システムの構成を示すブロック図である。 図２６は、第９実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｈの動作例を示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の各実施形態の説明において、他の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。各実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。なお、この実施形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

［第１実施形態］
以下、第１実施形態によるタイヤ故障予知システムについて説明する。

［構成］
図１は、第１実施形態によるタイヤ故障予知システム１００の構成を示すブロック図である。図１において、タイヤ故障予知システム１００は、制御部１０と、記憶部２０と、警報部３０とを備える。制御部１０は、タイヤ故障予知システム１００の動作を統括的に制御する装置であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）などを備える。また、制御部１０は、温度取得部１１と、判定部１３と、入出力部（Ｉ／Ｏ）４０とを有する。具体的には、制御部１０のＣＰＵが、記憶部２０内のプログラムを読み込んで実行することにより、これらの機能が実現される。

温度取得部１１は、温度センサ１Ｌおよび１Ｒから温度のデータを取得する。温度取得部１１は、所定の周期で温度のデータを取得する。温度取得部１１が取得した温度のデータは、記憶部２０に記憶される。入出力部（Ｉ／Ｏ）４０は、温度センサ１Ｌ、１Ｒなどのデータを入力する入力部として機能する。また、入出力部（Ｉ／Ｏ）４０は、判定部１３の判定結果に基づくデータを出力する出力部として機能する。

記憶部２０は、制御部１０での処理に用いられる各種プログラム２１や各種データ２２を格納する装置である。記憶部２０は、例えば、不揮発性メモリあるいは磁気記憶装置により構成される。制御部１０の内部に記憶部２０が設けられ、制御部１０と記憶部２０とが一体になっていてもよい。各種プログラム２１は、後述する各判定を行うためのプログラムを含む。各種データ２２は、後述する各判定を行うための閾値を含む。

警報部３０は、警報を出力する装置である。警報部３０は、制御部１０から出力される警報信号に基づいて警報を出力する。制御部１０は、自車のタイヤに故障の可能性があると判定した場合に、警報信号を出力する。警報部３０は、例えば、車両の運転者に対して警報を出力する。警報は、例えば、音声出力や表示出力によって行われる。また、警報部３０は、外部装置に向けて警報を出力してもよい。警報部３０は、車両の運転者に対して警報を出力するとともに、外部装置に向けて警報を出力してもよい。

タイヤ故障予知システム１００においては、車両に装着されているタイヤについて、同じ車軸の対称位置に装着されている他のタイヤの温度のデータを参照して、異常があるか否かを判定する。例えば、第１のタイヤが異常であるか否かを判定する場合に、同じ車軸の対称位置に装着されている第２のタイヤの温度のデータを参照して判定する。

図２は、温度センサ１Ｌおよび１Ｒを設ける位置の例を示す図である。本例において、車両５０は、前輪が１軸２輪で、後輪が１軸４輪である。車両５０の進行方向を矢印Ｙの方向とする。前輪の車軸ＪＦには、進行方向の左側にタイヤＰ１Ｌが、進行方向の右側にタイヤＰ１Ｒが、それぞれ装着されている。後輪の車軸ＪＲには、進行方向の左外側にタイヤＰ２Ｌが、進行方向の右外側にタイヤＰ２Ｒが、それぞれ装着されている。また、後輪の車軸ＪＲには、進行方向の左内側にタイヤＰ３Ｌが、進行方向の右内側にタイヤＰ３Ｒが、それぞれ装着されている。後輪に装着された左右２つずつのタイヤは、ダブルタイヤである。ダブルタイヤは、１つの車輪において、車両外側および車両内側に２つのタイヤが装着された構成である。なお、車両に装着されているタイヤを総称してタイヤＰと呼ぶことがある。

本実施形態では、車両の対称位置に装着されているタイヤとの温度差などを処理の対象にする。対称位置に装着とは、車両の前側（進行方向）から後側（後退方向）に向かう仮想線Ｘに対し、第１のタイヤと第２のタイヤとが同じ車軸の左右対称の位置に装着されていることをいう。

前輪が１軸２輪の車両については、前輪の車軸ＪＦに装着されている第１のタイヤ（例えば、左側のタイヤＰ１Ｌ）と、同じ前輪の車軸ＪＦに装着されている第２のタイヤ（例えば、右側のタイヤＰ１Ｒ）とが対称位置に装着されているタイヤである。

後輪が１軸４輪の車両については、後輪の車軸ＪＲの外側に装着されている第１のタイヤ（例えば、左外側のタイヤＰ２Ｌ）と、同じ後輪の車軸ＪＲの外側に装着されている第２のタイヤ（例えば、右外側のタイヤＰ２Ｒ）とが対称位置に装着されているタイヤである。また、後輪の車軸ＪＲの内側に装着されている第１のタイヤ（例えば、左内側のタイヤＰ３Ｌ）と、同じ後輪の車軸の内側に装着されている第２のタイヤ（例えば、右内側のタイヤＰ３Ｒ）とが対称位置に装着されているタイヤである。

本例において、温度センサ１Ｌおよび１Ｒは、各タイヤＰの内部に設けられる。制御部１０は、温度センサ１Ｌおよび１Ｒのデータを無線で取得する。制御部１０は、各センサからデータを直接取得してもよいし、中継器を設けておき、各センサから中継器を経由してデータを取得してもよい。なお、図２において、記憶部２０については、図示を省略している。

図３は、タイヤＰにおける各センサの配置例を説明する図である。図３に示すように、温度センサ１（１Ｌ、１Ｒ）は、タイヤＰの内部すなわち内腔に設ける。本例では、温度センサ１（１Ｌ、１Ｒ）は、タイヤＰのトレッド部の内側に設置することが好ましい。なお、後述する空気圧センサ２も温度センサ１と同様に、タイヤＰの内部すなわち内腔に設けることが好ましい。

図４は、温度センサ１Ｌおよび１Ｒを設ける位置の他の例を示す図である。本例において、車両５１は前輪が１軸２輪で、後輪が２軸８輪である。車両５１の進行方向を矢印Ｙの方向とする。前輪の車軸ＪＦには、進行方向の左側にタイヤＰ１Ｌが、進行方向の右側にタイヤＰ１Ｒが、それぞれ装着されている。後輪の後側の車軸ＪＲには、進行方向の左外側にタイヤＰ２Ｌが、進行方向の右外側にタイヤＰ２Ｒが、それぞれ装着されている。また、後輪の後側の車軸ＪＲには、進行方向の左内側にタイヤＰ３Ｌが、進行方向の右内側にタイヤＰ３Ｒが、それぞれ装着されている。後輪の前側の車軸ＪＭには、進行方向の左外側にタイヤＰ４Ｌが、進行方向の右外側にタイヤＰ４Ｒが、それぞれ装着されている。また、後輪の前側の車軸ＪＭには、進行方向の左内側にタイヤＰ５Ｌが、進行方向の右内側にタイヤＰ５Ｒが、それぞれ装着されている。後輪の前側、後側にそれぞれ装着された左右２つずつのタイヤは、ダブルタイヤである。ダブルタイヤは、１つの車輪において、車両外側および車両内側に２つのタイヤが装着された構成である。このように、ダブルタイヤの場合、同じ車輪に２つのタイヤが装着される。

図４において、前輪の車軸ＪＦに装着されている第１のタイヤ（例えば、左側のタイヤＰ１Ｌ）と、同じ前輪の車軸ＪＦに装着されている第２のタイヤ（例えば、右側のタイヤＰ１Ｒ）とが対称位置に装着されているタイヤである。

後輪の後側の車軸ＪＲの外側に装着されている第１のタイヤ（例えば、左外側のタイヤＰ２Ｌ）と、同じ後輪の後側の車軸ＪＲの外側に装着されている第２のタイヤ（例えば、右外側のタイヤＰ２Ｒ）とが対称位置に装着されているタイヤである。また、後輪の後側の車軸ＪＲの内側に装着されている第１のタイヤ（例えば、左内側のタイヤＰ３Ｌ）と、同じ後輪の後側の車軸ＪＲの内側に装着されている第２のタイヤ（例えば、右内側のタイヤＰ３Ｒ）とが対称位置に装着されているタイヤである。

後輪の前側の車軸ＪＭの外側に装着されている第１のタイヤ（例えば、左外側のタイヤＰ４Ｌ）と、同じ後輪の前側の車軸ＪＭの外側に装着されている第２のタイヤ（例えば、右外側のタイヤＰ４Ｒ）とが対称位置に装着されているタイヤである。また、後輪の前側の車軸ＪＭの内側に装着されている第１のタイヤ（例えば、左内側のタイヤＰ５Ｌ）と、同じ後輪の前側の車軸ＪＭの内側に装着されている第２のタイヤ（例えば、右内側のタイヤＰ５Ｒ）とが対称位置に装着されているタイヤである。

図４に示すように、前輪が１軸２輪で、後輪が２軸８輪の車両についても、上記同様に、同じ車軸の左右対称の位置に装着されている第１のタイヤおよび第２のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

本例において、温度センサ１Ｌおよび１Ｒは、各タイヤ内部に設けられる。制御部１０は、温度センサ１Ｌおよび１Ｒのデータを無線で取得する。制御部１０は、各センサからデータを直接取得してもよいし、中継器を設けておき、各センサから中継器を経由してデータを取得してもよい。なお、図４において、記憶部２０については、図示を省略している。

車輪の配置が異なる他の車両についても、各タイヤＰに温度センサを設けておき、同じ車軸の対称位置に装着されている他のタイヤの温度のデータを参照して、異常があるか否かを判定する。

本実施形態では、走行中の車両において、各タイヤＰに装着された温度センサ１Ｌ、１Ｒから、温度Ｔのデータを所定の周期で取得する。そして、同じ車軸の対称位置に装着された第１のタイヤと第２のタイヤとの温度差ＴＳを算出する。対称位置毎の温度差は、式（Ｆ０）によって算出する。
ＴＳｘ＝Ｔ（ＰｘＬ）−Ｔ（ＰｘＲ） …（Ｆ０）

ただし、式（Ｆ０）において、ｘ＝１、２、３…である。式（Ｆ０）において、Ｔ（ＰｘＬ）は車両の左側に装着されたタイヤの温度であり、Ｔ（ＰｘＲ）は車両の右側に装着されたタイヤの温度である。

本実施形態では、下記の条件（１）および条件（２）を満たす場合に、タイヤが異常であると判定し、警報を出力する。

条件（１）：いずれかのタイヤの温度が予め設定した閾値Ｔｒ１より大きい。すなわち、
Ｔ（Ｐｘｙ）＞Ｔｒ１ …（Ｆ１）
である。式（Ｆ１）において、ｘ＝１、２、３…、ｙはＬ（車両左側）またはＲ（車両右側）である。式（Ｆ１）において、閾値Ｔｒ１は、５０℃以上８０℃以下が好ましい。

条件（２）：上記の条件（１）で閾値を超えたタイヤ（第１のタイヤ）について、対称位置のタイヤ（第２のタイヤ）との温度差ＴＳが所定の閾値Ｔｒ２を超えている。すなわち、
｜ＴＳｘ｜＞Ｔｒ２ …（Ｆ２）
である。式（Ｆ２）において、ｘ＝１、２、３…である。式（Ｆ２）において、閾値Ｔｒ２は、３℃以上５℃以下が好ましい。

［動作例］
図５は、第１実施形態によるタイヤ故障予知システム１００の動作例を示すフローチャートである。図５において、例えば、車両の動力発生装置（図示せず）が始動した場合、タイヤ故障予知システム１００は以下の処理を行う。動力発生装置とは、例えば、エンジン、電動機である。例えば、車両のイグニッションスイッチがオンになったことを検出したときに、動力発生装置が始動したと判定してもよい。

第１実施形態によるタイヤ故障予知システム１００は、車両に装着されているタイヤそれぞれについて、図５に示すフローチャートに沿って処理を行う。タイヤ故障予知システム１００は、図５に示すフローチャートに沿った処理を周期的に行う。

ステップＳ１００において、タイヤ故障予知システム１００は、温度センサ１Ｌ、１Ｒによってデータを取得する。次に、ステップＳ１０３において、タイヤ故障予知システム１００の判定部１３は、取得した各データの温度Ｔが所定の閾値Ｔｒ１を超えているか否か判定する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３において、判定部１３は、温度Ｔが所定の閾値Ｔｒ１を超えていると判定した場合（ステップＳ１０３においてＹｅｓ）、ステップＳ１０７の処理に進む。

ステップＳ１０７において、判定部１３は、温度センサ１Ｌのデータと温度センサ１Ｒのデータとの温度差ＴＳが所定の閾値Ｔｒ２を超えているか否か判定する（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０７において、判定部１３が、温度差ＴＳが閾値Ｔｒ２を超えていると判定した場合（ステップＳ１０７においてＹｅｓ）、警報部３０は警報を出力し（ステップＳ１０９）、タイヤ故障予知システム１００は処理を終了する（ステップＳ１１１）。その後、タイヤ故障予知システム１００は、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

なお、上記ステップＳ１０３において、判定部１３が、温度Ｔが所定の閾値Ｔｒ１を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０３においてＮｏ）、タイヤ故障予知システム１００は処理を終了する（ステップＳ１１１）。この場合、タイヤ故障予知システム１００は警報を出力しない。その後、タイヤ故障予知システム１００は、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

また、上記ステップＳ１０７において、判定部１３が、温度差ＴＳが所定の閾値Ｔｒ２を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０７においてＮｏ）、タイヤ故障予知システム１００は処理を終了する（ステップＳ１１１）。この場合、タイヤ故障予知システム１００は警報を出力しない。その後、タイヤ故障予知システム１００は、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

以上の処理を、車両に装着されている各タイヤについて順次行い、様々なタイヤ、車両の組み合わせによる各々の異常温度を、同一車両の適切な装着位置で比較判定することにより、より精度の高い異常判定を行うことができる。

［タイヤの温度変化の例］
ここで、図６は、走行中の車両に装着されている、あるタイヤの温度変化の例を示す図である。図６において、車両の走行開始時刻（０：００）において、タイヤの気室内の温度は７５℃である。車両の走行開始後、時刻（１０：００）を過ぎると、温度はわずかに変化する。その後、時刻（１７：００）の少し前から温度が上昇し始め、時刻（１８：００）においてタイヤにバーストＢが発生している。バーストＢの発生時において、タイヤの気室内の温度は上昇している。上昇温度ＴＵは約１０℃である。本例では、バーストＢの発生から約１時間前が、温度上昇開始時刻ＴＵＳである。したがって、温度上昇開始時刻ＴＵＳからバーストＢが発生するまでの間に、温度の上昇などを検出すれば、バーストＢすなわちタイヤの故障を予知することができる。

図７は、車両に装着されている各タイヤの内部の温度の変化例を示す図である。図７は、前輪に装着されたタイヤを２つ（左右に１つずつ）有し、後輪に装着されたタイヤを４つ（左右に２つずつ）有する車両について、各タイヤの内部の温度の変化例を示す。

図７において、一点鎖線および二点鎖線は、前輪に装着されたタイヤ（同じ車軸の対称位置に装着されたタイヤ）の内部の温度の変化例を示す。図７において、短い破線および長い破線は、後輪の車両内側に装着されたタイヤ（同じ車軸の対称位置に装着されたタイヤ）の内部の温度の変化例を示す。図７において、太い実線および細い実線は、後輪の車両外側に装着されたタイヤ（同じ車軸の対称位置に装着されたタイヤ）の内部の温度の変化例を示す。

図７において、変化例Ｄ１、変化例Ｄ２は、車両が運行を開始してから運行を終了するまで（以下、運行オペレーションと呼ぶ）の時間すなわち１サイクルにおける温度の変化の例を示す。変化例Ｄ１は、８時頃から２１時頃まで車両が走行した場合におけるタイヤ内の温度の変化を示す。変化例Ｄ２は、６時頃から０時頃まで車両が走行した場合におけるタイヤ内の温度の変化を示す。

図７において、変化例Ｄ１およびＤ２を参照すると理解できるように、走行時間や走行距離が異なっても同じ車軸の対称位置に装着された第１のタイヤおよび第２のタイヤは、温度の変化の傾向が近似している。このため、同じ車軸の対称位置に装着されたタイヤ同士について、温度の値を比較すれば、バーストＢすなわちタイヤの故障をより正確に予知することができる。なお、図７に示す例においては、車両が運行を開始する時、同じ車軸の対称位置に装着された第１のタイヤおよび第２のタイヤは、同じ温度になっているが、異なる温度であってもよい。

以上のように、第１実施形態のタイヤ故障予知システムによれば、同じ車軸の対称位置に装着されたタイヤの温度を参照して判定を行うことにより、より精度の高い異常判定が可能となる。

［第２実施形態］
以下、第２実施形態によるタイヤ故障予知システムについて説明する。

［構成］
図８は、第２実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ａの構成を示すブロック図である。図８において、タイヤ故障予知システム１００Ａは、上述した第１実施形態によるタイヤ故障予知システム１００に空気圧センサ２Ｌおよび２Ｒを追加し、制御部１０に空気圧取得部１２を追加した構成になっている。制御部１０のＣＰＵが、記憶部２０内のプログラムを読み込んで実行することにより、空気圧取得部１２の機能が実現される。なお、制御部１０の内部に記憶部２０が設けられ、制御部１０と記憶部２０とが一体になっていてもよい。

空気圧取得部１２は、空気圧センサ２Ｌおよび２Ｒから空気圧のデータを取得する。空気圧取得部１２は、所定の周期で空気圧のデータを取得する。空気圧取得部１２が取得した空気圧のデータは、記憶部２０に記憶される。入出力部（Ｉ／Ｏ）４０は、空気圧センサ２Ｌ、２Ｒなどのデータを入力する入力部として機能する。

図９は、空気圧センサ２（２Ｌ、２Ｒ）を設ける位置の例を示す図である。本例において、車両５２は前輪が１軸２輪で、後輪が１軸４輪である。本例において、空気圧センサ２Ｌは、温度センサ１Ｌと同様に、各タイヤ内部に設けられる。本例において、空気圧センサ２Ｒは、温度センサ１Ｒと同様に、各タイヤ内部に設けられる。制御部１０は、温度センサ１Ｌおよび１Ｒ、空気圧センサ２Ｌおよび２Ｒのデータを無線で取得する。制御部１０は、各センサからデータを直接取得してもよいし、中継器を設けておき、各センサから中継器を経由してデータを取得してもよい。なお、図９において、記憶部２０については、図示を省略している。

図１０は、空気圧センサ２Ｌおよび２Ｒを設ける位置の他の例を示す図である。本例において、車両５３は前輪が１軸２輪で、後輪が２軸８輪である。本例において、空気圧センサ２Ｌは、温度センサ１Ｌと同様に、各タイヤ内部に設けられる。本例において、空気圧センサ２Ｒは、温度センサ１Ｒと同様に、各タイヤ内部に設けられる。制御部１０は、温度センサ１Ｌおよび１Ｒ、空気圧センサ２Ｌおよび２Ｒのデータを無線で取得する。制御部１０は、各センサからデータを直接取得してもよいし、中継器を設けておき、各センサから中継器を経由してデータを取得してもよい。なお、図１０において、記憶部２０については、図示を省略している。

本実施形態では、温度センサを各タイヤに設けて各タイヤの温度を取得するとともに、空気圧センサを各タイヤに設けて各タイヤの空気圧を取得する。そして、取得した温度が温度判定のための閾値Ｔｒ１を超えているか否かを判定し、超えている場合はさらに取得した空気圧が空気圧の異常性判定のための閾値Ａｒを超えているか否かを判定する。取得した空気圧が上記閾値Ａｒを超えていない場合は閾値Ｔｒ２を用いて同じ車軸の対称位置のタイヤの温度差を判定する。空気圧が異常であり、上記閾値ＡＲを超えている場合はより高い閾値Ｔｒ２’を用いて同じ車軸の対称位置のタイヤの温度差を判定する。

［動作例］
図１１は、第２実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ａの動作例を示すフローチャートである。第２実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ａは、車両に装着されているタイヤそれぞれについて、図１１に示すフローチャートに沿って処理を行う。タイヤ故障予知システム１００Ａは、図１１に示すフローチャートに沿った処理を周期的に行う。

タイヤ故障予知システム１００Ａは、温度センサ１Ｌ、１Ｒ、空気圧センサ２Ｌ、２Ｒによってデータを取得する（ステップＳ１０１）。次に、タイヤ故障予知システム１００Ａの判定部１３は、取得した各データの温度Ｔが所定の閾値Ｔｒ１を超えているか否か判定する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３において、判定部１３は、温度Ｔが所定の閾値Ｔｒ１を超えていると判定した場合（ステップＳ１０３においてＹｅｓ）、ステップＳ１０５の処理に進む。

ステップＳ１０５において、判定部１３は、取得した空気圧Ａ同士の差すなわち空気圧差ＡＳが所定の閾値Ａｒを超えているか否か判定する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５において、判定部１３は、空気圧差ＡＳが所定の閾値Ａｒを超えていないと判定した場合（ステップＳ１０５においてＮｏ）、ステップＳ１０７の処理に進む。

ステップＳ１０７において、判定部１３は、温度センサ１Ｌのデータと温度センサ１Ｒのデータとの温度差ＴＳが所定の温度差の閾値Ｔｒ２を超えているか否か判定する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７において、判定部１３が、温度差ＴＳが閾値Ｔｒ２を超えていると判定した場合（ステップＳ１０７においてＹｅｓ）、警報部３０は警報を出力し（ステップＳ１０９）、タイヤ故障予知システム１００Ａは処理を終了する（ステップＳ１１１）。その後、タイヤ故障予知システム１００Ａは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

一方、ステップＳ１０５において、判定部１３は、空気圧差ＡＳが所定の閾値Ａｒを超えていないと判定した場合（ステップＳ１０５においてＹｅｓ）、ステップＳ１１３の処理に進む。判定部１３は、温度差の閾値Ｔｒ２を、より高い閾値Ｔｒ２’に変更し（ステップＳ１１３）、温度センサ１Ｌのデータと温度センサ１Ｒのデータとの温度差ＴＳが変更後の閾値Ｔｒ２’を超えているか否か判定する（ステップＳ１１５）。

ステップＳ１１５において、判定部１３が、温度差ＴＳが閾値Ｔｒ２’を超えていると判定した場合（ステップＳ１１５においてＹｅｓ）、警報部３０は警報を出力し（ステップＳ１０９）、タイヤ故障予知システム１００Ａは処理を終了する（ステップＳ１１１）。その後、タイヤ故障予知システム１００Ａは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

なお、上記ステップＳ１０３において、判定部１３が、温度Ｔが閾値Ｔｒ１を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０３においてＮｏ）、タイヤ故障予知システム１００Ａは処理を終了する（ステップＳ１１１）。この場合、タイヤ故障予知システム１００Ａは警報を出力しない。その後、タイヤ故障予知システム１００Ａは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

また、上記ステップＳ１０７において、判定部１３が、温度差ＴＳが閾値Ｔｒ２を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０７においてＮｏ）、タイヤ故障予知システム１００Ａは処理を終了する（ステップＳ１１１）。この場合、タイヤ故障予知システム１００Ａは警報を出力しない。その後、タイヤ故障予知システム１００Ａは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

上記ステップＳ１１５において、判定部１３が、温度差ＴＳが閾値Ｔｒ２’を超えていないと判定した場合（ステップＳ１１５においてＮｏ）、タイヤ故障予知システム１００Ａは処理を終了する（ステップＳ１１１）。この場合、タイヤ故障予知システム１００Ａは警報を出力しない。その後、タイヤ故障予知システム１００Ａは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

以上のように、第２実施形態のタイヤ故障予知システムによれば、温度とともに空気圧も参照して判定を行うことにより、より精度の高い異常判定が可能となる。

なお、上記の処理において、空気圧センサによって取得した空気圧値を用いてもよいし、取得した値を温度換算した空気圧値を用いてもよい。つまり、空気圧センサによって取得した空気圧値を、所定温度（例えば、気温２５℃）における空気圧値に換算し、換算された空気圧値同士の差を求めてもよい。

具体的には、判定部１３は、空気圧センサ２Ｌ、２Ｒによってそれぞれ取得したデータを、所定温度（例えば、気温２５℃）における空気圧値にそれぞれ変換する。判定部１３は、換算された空気圧（以下、温度換算空気圧値と記す）同士の差をステップＳ１０５における空気圧差ＡＳとし、所定の閾値Ａｒを超えているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。つまり、第１のタイヤの空気圧値は、第１の空気圧センサの検出値を所定温度で換算した第１の温度換算空気圧値であり、第２のタイヤの空気圧値は、第２の空気圧センサの検出値を所定温度で換算した第２の温度換算空気圧値であり、判定部１３は、第１の温度換算空気圧値と第２の温度換算空気圧値との差である空気圧差ＡＳが所定の閾値Ａｒを超えている場合には、第１温度差閾値よりも高い第２温度差閾値を用いて判定を行う。

判定部１３は、空気圧センサによって取得した空気圧値を温度換算空気圧値に変換する際、記憶部２０内のプログラム２１を用いて、例えば、以下の式（Ｇ１）によって変換する。
温度換算空気圧値（タイヤゲージ圧力）［ｋＰａ］
＝（タイヤゲージ圧力［ｋＰａ］＋大気圧［ｋＰａ］）／タイヤ絶対温度［Ｋ］×最低気温（絶対温度）［Ｋ］−大気圧［ｋＰａ］ …（Ｇ１）
なお、絶対温度［Ｋ］＝セルシウス温度［℃］＋２７３．１５［Ｋ］であり、大気圧＝１０１．３３［ｋＰａ］である。

式（Ｇ１）において、大気圧は、気圧計（図示せず）によって取得できる。最低外気温は、温度計（図示せず）によって取得できる。１［ａｔｍ］＝１０１．３２５［ｋＰａ］である。なお、空気圧センサによって取得した空気圧値を温度換算空気圧値に変換するためのテーブルを記憶部２０に記憶しておき、そのテーブルを参照して空気圧値を温度換算空気圧値に変換してもよい。

温度換算空気圧値を用いることにより、以下の効果が得られる。すなわち、同一雰囲気温度環境において、走行前に空気圧センサ２Ｌ、２Ｒによってそれぞれ取得される２つのタイヤの空気圧値が同じであっても、走行中にタイヤが発熱して２つのタイヤに温度差が発生する場合がある。タイヤが故障した場合も２つのタイヤに温度差が発生する。このような場合に、その温度差によって見かけ上、空気圧値にも差が出ることがある。すなわち、温度が高い方が、空気圧の上昇が大きくなり、閾値Ａｒを用いた判定によって正しく判定されない可能性がある。そこで、上述したように、温度換算空気圧値を求め、それらの空気圧差ＡＳについて、所定の閾値Ａｒを超えているか否かを判定することにより、正しい判定を行うことができる。

［第３実施形態］
以下、第３実施形態によるタイヤ故障予知システムについて説明する。

［構成］
図１２は、第３実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｂの構成を示すブロック図である。図１２において、タイヤ故障予知システム１００Ｂは、上述した第２実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ａの制御部１０に温度差平均値算出部１４を追加した構成になっている。制御部１０のＣＰＵが、記憶部２０内のプログラムを読み込んで実行することにより、温度差平均値算出部１４の機能が実現される。なお、制御部１０の内部に記憶部２０が設けられ、制御部１０と記憶部２０とが一体になっていてもよい。

温度差平均値算出部１４は、温度取得部１１が取得した温度のデータについて、対称位置毎に第１のタイヤの温度と第２のタイヤの温度との差すなわち温度差を算出する。温度差平均値算出部１４は、車両に装着されているすべてのタイヤについて、同様に温度差を算出する。さらに、温度差平均値算出部１４は、それら温度差の平均値ＴＳａｖｅを算出する。

本実施形態では、走行中の車両において、各タイヤＰに装着された温度センサ１Ｌ、１Ｒから、温度Ｔのデータを所定の周期で取得する。そして、同じ車軸の対称位置に装着された第１のタイヤと第２のタイヤとの温度差ＴＳを算出する。対称位置毎の温度差は、上記の式（Ｆ０）によって算出する。

また、本実施形態では、同じ車軸の対称位置に装着されたタイヤ毎の温度差の平均値である、温度差平均値ＴＳａｖｅを算出する。温度差平均値ＴＳａｖｅは、各対称位置の温度差ＴＳの合計値を、対称位置の数（図２の場合は「３」、図４の場合は「５」）で除することによって算出できる。

本実施形態では、第２実施形態においてタイヤが異常であると判定しない場合でも、下記の条件（１）から条件（３）を満たす場合に、タイヤが異常であると判定し、警報を出力する。

条件（１）：いずれかのタイヤの温度が予め設定した閾値Ｔｒ１を超えている。すなわち、
Ｔ（Ｐｘｙ）＞Ｔｒ１ …（Ｆ１）
である。式（Ｆ１）において、閾値Ｔｒ１は、５０℃以上８０℃以下が好ましい。

条件（２）：上記の条件（１）で閾値Ｔｒ１を超えたタイヤ（第１のタイヤ）について、対称位置のタイヤ（第２のタイヤ）との相対温度差ＴＳが所定の閾値Ｔｒ２を超えている。すなわち、
｜ＴＳｘ｜＞Ｔｒ２ …（Ｆ２）
である。式（Ｆ２）において、閾値Ｔｒ２は、３℃以上５℃以下が好ましい。

なお、上記の条件（２）には、
｜ＴＳｘ｜＞Ｔｒ２’ …（Ｆ２’）
である場合も含む。

条件（３）：上記の条件（２）で閾値Ｔｒ２を超えたタイヤにおいて、相対温度差ＴＳと同じ車両のすべてのタイヤの温度差平均値ＴＳａｖｅとの差が、予め設定した閾値Ｔｒ３を超えている。すなわち、
｜ＴＳｘ−ＴＳａｖｅ｜＞Ｔｒ３ …（Ｆ３）
である。式（Ｆ３）において、ｘ＝１、２、３…である。式（Ｆ３）において、閾値Ｔｒ３は、３℃以上５℃以下が好ましい。

以上の処理を行うことにより、例えば、日射や左右の偏荷重などによる車両全体の温度の左右非対称性の影響を除外できる。例えば、車両の左側に日光が長時間当たっている場合において、上記の処理を行うことにより、温度の左右非対称性の影響を除外できる。

［動作例］
図１３は、第３実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｂの動作例を示すフローチャートである。図１３において、ステップＳ１０１からステップＳ１０７までの処理は、図１１を参照して説明した処理と同様である。図１３の処理においては、図１１を参照して説明した処理に、ステップＳ１１７およびＳ１１９の処理が追加されている。タイヤ故障予知システム１００Ｂは、図１３に示すフローチャートに沿った処理を周期的に行う。

ステップＳ１０３において、判定部１３が、温度Ｔが閾値Ｔｒ１を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０３においてＮｏ）、ステップＳ１１７の処理に進む。また、ステップＳ１０７において、判定部１３が、温度差ＴＳが閾値Ｔｒ２を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０７においてＮｏ）、ステップＳ１１７の処理に進む。

ステップＳ１１７において、温度差平均値算出部１４は、温度差平均値ＴＳａｖｅを算出する（ステップＳ１１７）。次に、判定部１３は、温度差と温度差平均値ＴＳａｖｅとの差の絶対値が所定の閾値Ｔｒ３を超えているか否かを判定する（ステップＳ１１９）。上記の差の絶対値が所定の閾値Ｔｒ３を超えていると判定した場合（ステップＳ１１９においてＹｅｓ）、警報部３０は警報を出力し（ステップＳ１０９）、タイヤ故障予知システム１００Ｂは処理を終了する（ステップＳ１１１）。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｂは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

一方、上記の差の絶対値が所定の閾値Ｔｒ３を超えていないと判定した場合（ステップＳ１１９においてＮｏ）、タイヤ故障予知システム１００Ｂは処理を終了する（ステップＳ１１１）。この場合、タイヤ故障予知システム１００Ｂは警報を出力しない。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｂは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

以上のように、第３実施形態のタイヤ故障予知システムによれば、温度差平均値ＴＳａｖｅを用いて判定を行うことにより、より精度の高い異常判定が可能となる。

［第４実施形態］
以下、第４実施形態によるタイヤ故障予知システムについて説明する。

［構成］
第４実施形態においては、車両の外気温を取得し、温度センサ１Ｌおよび１Ｒから取得した温度のデータを補正する。

図１４は、気温センサ３を設ける位置の例を示す図である。気温センサ３は、車両５４の発熱体から離れた位置に設けられる。車両５４において、エンジン、タイヤは発熱体であるため、これらから離れた位置に気温センサ３が設けられる。例えば、気温センサ３は、車両のボディに設けられる。図１４において、本例の気温センサ３は、車両５４の先頭位置に設けられる。気温センサ３は、車両５４の外気温を検出する。気温センサ３は、検出した外気温のデータを出力する。

図１５は、第４実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｃの構成を示すブロック図である。図１５において、タイヤ故障予知システム１００Ｃは、上述した第２実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ａに気温センサ３を追加し、制御部１０に温度差補正部１５を追加した構成になっている。制御部１０のＣＰＵが、記憶部２０内のプログラムを読み込んで実行することにより、温度差補正部１５の機能が実現される。なお、制御部１０の内部に記憶部２０が設けられ、制御部１０と記憶部２０とが一体になっていてもよい。

温度取得部１１は、温度センサ１Ｌおよび１Ｒならびに気温センサ３からデータを取得する。温度取得部１１は、所定の周期で温度のデータを取得する。なお、入出力部（Ｉ／Ｏ）４０は、温度センサ１Ｌおよび１Ｒならびに気温センサ３などのデータを入力する入力部として機能する。

温度差補正部１５は、温度センサ１Ｌおよび１Ｒから取得した温度のデータを、外気温のデータによって補正する。具体的には、温度差補正部１５は、温度センサ１Ｌおよび１Ｒから取得した温度のデータと、外気温のデータとの差の絶対値を求める。

本実施形態では、走行中の車両において、各タイヤＰに装着された温度センサ１Ｌ、１Ｒから、温度Ｔのデータを所定の周期で取得する。そして、同じ車軸の対称位置に装着された第１のタイヤと第２のタイヤとの温度差ＴＳを算出する。対称位置毎の温度差は、式（Ｆ０）によって算出する。
ＴＳｘ＝Ｔ（ＰｘＬ）−Ｔ（ＰｘＲ） …（Ｆ０）

ただし、式（Ｆ０）において、ｘ＝１、２、３…である。式（Ｆ０）において、Ｔ（ＰｘＬ）は車両の左側に装着されたタイヤの温度であり、Ｔ（ＰｘＲ）は車両の右側に装着されたタイヤの温度である。さらに、本実施形態では、気温センサ３により、気温Ｔａのデータを取得する。

本実施形態では、下記の条件（１’）および条件（２）を満たす場合に、タイヤが異常であると判定し、警報を出力する。

条件（１’）：いずれかのタイヤの温度を気温Ｔａで補正した温度が、予め設定した閾値Ｔｒ１’より大きい。すなわち、
｜Ｔ（Ｐｘｙ）−Ｔａ｜＞ Ｔｒ１’ …（Ｆ１’）
である。式（Ｆ１’）において、ｘ＝１、２、３…、ｙはＬまたはＲである。式（Ｆ１’）において、閾値Ｔｒ１’は、３０℃以上５０℃以下が好ましい。

条件（２）：上記の条件（１’）で閾値を超えたタイヤ（第１のタイヤ）について、対称位置のタイヤ（第２のタイヤ）との温度差ＴＳが所定の閾値Ｔｒ２を超えている。すなわち、
｜ＴＳｘ｜＞Ｔｒ２ …（Ｆ２）
である。式（Ｆ２）において、ｘ＝１、２、３…である。式（Ｆ２）において、閾値Ｔｒ２は、３℃以上５℃以下が好ましい。

なお、上記の条件（２）には、
｜ＴＳｘ｜＞Ｔｒ２’ …（Ｆ２’）
である場合も含む。

車両の外部の気温で補正を行うことにより、タイヤの温度そのままを用いて判定を行う場合に比べて、より精度の高い異常判定が可能となる。

［動作例］
図１６は、第４実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｃの動作例を示すフローチャートである。第４実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｃは、車両に装着されているタイヤそれぞれについて、図１６に示すフローチャートに沿って処理を行う。タイヤ故障予知システム１００Ｃは、図１６に示すフローチャートに沿った処理を周期的に行う。

タイヤ故障予知システム１００Ｃは、温度センサ１Ｌ、１Ｒ、空気圧センサ２Ｌ、２Ｒによってデータを取得する（ステップＳ１０１）。また、タイヤ故障予知システム１００Ｃは、気温センサ３から、外気温Ｔａのデータを取得する（ステップＳ１０２）。

次に、タイヤ故障予知システム１００Ｃの判定部１３は、取得した各データの温度Ｔと外気温Ｔａのデータとの差の絶対値が所定の閾値Ｔｒ１’を超えているか否か判定する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４において、判定部１３は、温度Ｔと外気温Ｔａのデータとの差の絶対値が閾値Ｔｒ１’を超えていると判定した場合（ステップＳ１０４においてＹｅｓ）、ステップＳ１０５の処理に進む。ステップＳ１０５以降の処理は、図１１を参照して説明した処理と同様である。

なお、上記ステップＳ１０４において、判定部１３が、温度Ｔと外気温Ｔａのデータとの差の絶対値が閾値Ｔｒ１’を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０４においてＮｏ）、タイヤ故障予知システム１００Ｃは処理を終了する（ステップＳ１１１）。この場合、タイヤ故障予知システム１００Ｃは警報を出力しない。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｃは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

以上のように、第４実施形態のタイヤ故障予知システムによれば、外気温で補正することにより、より高い精度で判定を行うことができる。

［第５実施形態］
以下、第５実施形態によるタイヤ故障予知システムについて説明する。

［構成］
図１７は、第５実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｄの構成を示すブロック図である。図１７において、タイヤ故障予知システム１００Ｄは、上述した第２実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ａの制御部１０に温度変化速度算出部１６と、温度変化速度比算出部１６Ａとを追加した構成になっている。制御部１０のＣＰＵが、記憶部２０内のプログラムを読み込んで実行することにより、温度変化速度算出部１６、温度変化速度比算出部１６Ａの機能が実現される。なお、制御部１０の内部に記憶部２０が設けられ、制御部１０と記憶部２０とが一体になっていてもよい。

温度変化速度算出部１６は、あるタイヤ（例えば、第１のタイヤ）について、所定期間（例えば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間）における温度変化速度ＫＴを算出する。温度変化速度比算出部１６Ａは、温度変化速度ＫＴを基に、同じ車軸の対称位置に装着されているタイヤ（例えば、第１のタイヤ、第２のタイヤ）について、温度変化速度比ＫＴＨを算出する。

本実施形態では、走行中の車両において、各タイヤＰに装着された温度センサ１Ｌ、１Ｒから、温度Ｔのデータを所定の周期で取得する。そして、同じ車軸の対称位置に装着された第１のタイヤと第２のタイヤとの温度差ＴＳを算出する。対称位置毎の温度差は、上記の式（Ｆ０）によって算出する。

また、本実施形態では、同じ車軸の対称位置に装着されているタイヤにおける温度変化速度ＫＴを算出する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間における温度変化速度ＫＴは、
ＫＴ（Ｐｘ）＝Ｔ（Ｐｘ＠ｔ２）−Ｔ（Ｐｘ＠ｔ１）／（ｔ２−ｔ１） …（Ｆ４）
によって算出する。Ｔ（Ｐｘ＠ｔ１）は時刻ｔ１における温度、Ｔ（Ｐｘ＠ｔ２）は時刻ｔ２における温度である。さらに、本実施形態では、温度変化速度ＫＴを基に、温度変化速度比ＫＴＨを算出する。温度変化速度比ＫＴＨは、
ＫＴＨｘ＝ＫＴ（ＰｘＬ）／ＫＴ（ＰｘＲ） …（Ｆ５）
によって算出する。

本実施形態では、第２実施形態においてタイヤが異常であると判定しない場合でも、下記の条件（４）および条件（５）を満たす場合に、タイヤが異常であると判定し、警報を出力する。

条件（４）：いずれかのタイヤの時系列の温度データにおける差分値から求めた温度変化速度が、予め設定した閾値ＫＴｒ１を超えている。すなわち、
ＫＴ（Ｐｘ）＞ＫＴｒ１ …（Ｆ６）
である。式（Ｆ６）において、閾値ＫＴｒ１は、例えば、０．３（℃／ｍｉｎ）であることが好ましい。

条件（５）：上記の条件（４）で閾値ＫＴｒ１を超えた装着位置に関する温度変化速度比ＫＴＨが、予め設定した閾値ＫＴｒ２を超えている。すなわち、
ＫＴＨｘ＞ＫＴｒ２ …（Ｆ７）
である。式（Ｆ７）において、閾値ＫＴｒ２は、例えば、１．１であることが好ましい。

［動作例］
図１８は、第５実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｄの動作例を示すフローチャートである。図１８において、ステップＳ１０１からステップＳ１０７までの処理は、図１１を参照して説明した処理と同様である。図１８の処理においては、図１１を参照して説明した処理に、ステップＳ１２１、Ｓ１２３、Ｓ１２５およびＳ１２７の処理が追加されている。タイヤ故障予知システム１００Ｄは、図１８に示すフローチャートに沿った処理を周期的に行う。

ステップＳ１０３において、判定部１３が、温度Ｔが閾値Ｔｒ１を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０３においてＮｏ）、ステップＳ１２１の処理に進む。また、ステップＳ１０７において、判定部１３が、温度差ＴＳが閾値Ｔｒ２を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０７においてＮｏ）、ステップＳ１２１の処理に進む。

ステップＳ１２１において、温度変化速度算出部１６は、温度変化速度ＫＴを算出する（ステップＳ１２１）。また、温度変化速度比算出部１６Ａは、温度変化速度比ＫＴＨを算出する（ステップＳ１２３）。次に、判定部１３は、温度変化速度ＫＴが所定の閾値ＫＴｒ１を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２５）。

温度変化速度ＫＴが所定の閾値ＫＴｒ１を超えていると判定した場合（ステップＳ１２５においてＹｅｓ）、判定部１３は、温度変化速度比ＫＴＨが所定の閾値ＫＴｒ２を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２７）。

温度変化速度比ＫＴＨが所定の閾値ＫＴｒ２を超えていると判定した場合（ステップＳ１２７においてＹｅｓ）、警報部３０は警報を出力し（ステップＳ１０９）、タイヤ故障予知システム１００Ｄは処理を終了する（ステップＳ１１１）。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｄは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

ステップＳ１２５において温度変化速度ＫＴが所定の閾値ＫＴｒ１を超えていないと判定した場合（ステップＳ１２５においてＮｏ）、または、ステップＳ１２７において温度変化速度比ＫＴＨが所定の閾値ＫＴｒ２を超えていないと判定した場合（ステップＳ１２７においてＮｏ）、タイヤ故障予知システム１００Ｄは処理を終了する（ステップＳ１１１）。この場合、タイヤ故障予知システム１００Ｄは警報を出力しない。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｄは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

以上のように、第５実施形態のタイヤ故障予知システムによれば、温度変化速度を用いて判定を行うことにより、より精度の高い異常判定が可能となる。

［第６実施形態］
以下、第６実施形態によるタイヤ故障予知システムについて説明する。

［構成］
図１９は、第６実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｅの構成を示すブロック図である。図１９において、タイヤ故障予知システム１００Ｅは、上述した第５実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｄの制御部１０に温度変化速度比平均値算出部１７を追加した構成になっている。制御部１０のＣＰＵが、記憶部２０内のプログラムを読み込んで実行することにより、温度変化速度比平均値算出部１７の機能が実現される。なお、制御部１０の内部に記憶部２０が設けられ、制御部１０と記憶部２０とが一体になっていてもよい。

温度変化速度比平均値算出部１７は、温度変化速度比の平均値を算出する。温度変化速度比平均値算出部１７は、温度変化速度ＫＴを基に、温度変化速度比ＫＴＨを算出し、さらに、温度変化速度比ＫＴＨを基に、その平均値である温度変化速度比平均値ＫＴＨａｖｅを算出する。

本実施形態では、走行中の車両において、各タイヤＰに装着された温度センサ１Ｌ、１Ｒから、温度Ｔのデータを所定の周期で取得する。そして、同じ車軸の対称位置に装着された第１のタイヤと第２のタイヤとの温度差ＴＳを算出する。対称位置毎の温度差は、式（Ｆ０）によって算出する。

また、本実施形態では、同じ車軸の対称位置に装着されているタイヤにおける温度変化速度ＫＴを算出する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間における温度変化速度ＫＴは、
ＫＴ（Ｐｘ）＝Ｔ（Ｐｘ＠ｔ２）−Ｔ（Ｐｘ＠ｔ１）／（ｔ２−ｔ１） …（Ｆ４）
によって算出する。Ｔ（Ｐｘ＠ｔ１）は時刻ｔ１における温度、Ｔ（Ｐｘ＠ｔ２）は時刻ｔ２における温度である。

さらに、本実施形態では、温度変化速度ＫＴを基に、温度変化速度比ＫＴＨを算出する。温度変化速度比ＫＴＨは、
ＫＴＨｘ＝ＫＴ（ＰｘＬ）／ＫＴ（ＰｘＲ） …（Ｆ５）
によって算出する。

そして、本実施形態では、温度変化速度比ＫＴＨを基に、その平均値である温度変化速度比平均値ＫＴＨａｖｅを算出する。温度変化速度比平均値ＫＴＨａｖｅは、各対称位置の温度変化速度比ＫＴＨの合計値を、対称位置の数（図２の場合は「３」、図４の場合は「５」）で除することによって算出できる。

本実施形態では、第２実施形態においてタイヤが異常であると判定しない場合でも、下記の条件（４）、条件（５）および条件（６）を満たす場合に、タイヤが異常であると判定し、警報を出力する。

条件（４）：いずれかのタイヤの時系列の温度データにおける差分値から求めた温度変化速度が、予め設定した閾値ＫＴｒ１を超えている。すなわち、
ＫＴ（Ｐｘ）＞ＫＴｒ１ …（Ｆ６）
である。式（Ｆ６）において、閾値ＫＴｒ１は、例えば、０．３（℃／ｍｉｎ）であることが好ましい。

条件（５）：上記の条件（４）で閾値ＫＴｒ１を超えた装着位置に関する温度変化速度比が、予め設定した閾値ＫＴｒ２を超えている。すなわち、
ＫＴＨｘ＞ＫＴｒ２ …（Ｆ７）
である。式（Ｆ７）において、閾値ＫＴｒ２は、例えば、１．１であることが好ましい。
条件（６）：上記の条件（５）で閾値ＫＴｒ２を超えた装着位置に関する温度変化速度比と全平均温度比との比が、予め設定した閾値ＫＴｒ３を超えている。すなわち、
ＫＴＨｘ／ＫＴＨａｖｅ＞ＫＴｒ３ …（Ｆ８）
である。式（Ｆ８）において、閾値ＫＴｒ３は、例えば、１．１であることが好ましい。

［動作例］
図２０は、第６実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｅの動作例を示すフローチャートである。図２０において、ステップＳ１０１からステップＳ１２３までの処理は、図１８を参照して説明した処理と同様である。図２０の処理においては、図１８を参照して説明した処理に、ステップＳ１２４およびＳ１２９の処理が追加されている。タイヤ故障予知システム１００Ｅは、図２０に示すフローチャートに沿った処理を周期的に行う。

ステップＳ１０３において、判定部１３が、温度Ｔが閾値Ｔｒ１を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０３においてＮｏ）、ステップＳ１２１の処理に進む。また、ステップＳ１０７において、判定部１３が、温度差ＴＳが閾値Ｔｒ２を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０７においてＮｏ）、ステップＳ１２１の処理に進む。

ステップＳ１２１において、温度変化速度算出部１６は、温度変化速度ＫＴを算出する（ステップＳ１２１）。また、温度変化速度比算出部１６Ａは、温度変化速度比ＫＴＨを算出する（ステップＳ１２３）。さらに、温度変化速度比平均値算出部１７は、温度変化速度比平均値ＫＴＨａｖｅを算出する（ステップＳ１２４）。次に、判定部１３は、温度変化速度ＫＴが所定の閾値ＫＴｒ１を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２５）。

温度変化速度ＫＴが所定の閾値ＫＴｒ１を超えていると判定した場合（ステップＳ１２５においてＹｅｓ）、判定部１３は、温度変化速度比ＫＴＨが所定の閾値ＫＴｒ２を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２７）。温度変化速度比ＫＴＨが所定の閾値ＫＴｒ２を超えていると判定した場合（ステップＳ１２７においてＹｅｓ）、判定部１３は、温度変化速度比平均値ＫＴＨａｖｅに対する、温度変化速度比ＫＴＨの比が所定の閾値ＫＴｒ３を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２９）。

上記の比が所定の閾値ＫＴｒ３を超えていると判定した場合（ステップＳ１２９においてＹｅｓ）、警報部３０は警報を出力し（ステップＳ１０９）、タイヤ故障予知システム１００Ｅは処理を終了する（ステップＳ１１１）。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｅは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

ステップＳ１２９において上記の比が所定の閾値ＫＴｒ３を超えていないと判定した場合（ステップＳ１２９においてＮｏ）、タイヤ故障予知システム１００Ｅは処理を終了する（ステップＳ１１１）。この場合、タイヤ故障予知システム１００Ｅは警報を出力しない。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｅは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

なお、図１８を参照して説明した処理と同様に、ステップＳ１２５において温度変化速度ＫＴが所定の閾値ＫＴｒ１を超えていないと判定した場合（ステップＳ１２５においてＮｏ）、または、ステップＳ１２７において温度変化速度比ＫＴＨが所定の閾値ＫＴｒ２を超えていないと判定した場合（ステップＳ１２７においてＮｏ）、タイヤ故障予知システム１００Ｅは処理を終了する（ステップＳ１１１）。この場合、タイヤ故障予知システム１００Ｅは警報を出力しない。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｅは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

以上のように、第６実施形態のタイヤ故障予知システムによれば、温度変化速度比を用いて判定を行うことにより、より精度の高い異常判定が可能となる。

［第７実施形態］
以下、第７実施形態によるタイヤ故障予知システムについて説明する。

［構成］
図２１は、第７実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｆの構成を示すブロック図である。図２１において、タイヤ故障予知システム１００Ｆは、上述した第２実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ａの制御部１０に正常時温度差算出部１８を追加した構成になっている。制御部１０のＣＰＵが、記憶部２０内のプログラムを読み込んで実行することにより、正常時温度差算出部１８の機能が実現される。なお、制御部１０の内部に記憶部２０が設けられ、制御部１０と記憶部２０とが一体になっていてもよい。

正常時温度差算出部１８は、同じ車軸の対称位置に装着されたタイヤの正常時の温度差ＴＳＭを算出する。

本実施形態では、走行中の車両において、各タイヤＰに装着された温度センサ１Ｌ、１Ｒから、温度Ｔのデータを所定の周期で取得する。そして、同じ車軸の対称位置に装着された第１のタイヤと第２のタイヤとの温度差ＴＳを算出する。対称位置毎の温度差は、上記の式（Ｆ０）によって算出する。

また、本実施形態では、所定期間の温度のデータに基づいて、同じ車軸の対称位置に装着されたタイヤの正常時の温度差ＴＳＭを算出する。所定期間は、運行オペレーションの１サイクルを含む期間が好ましい。

本実施形態では、第２実施形態においてタイヤが異常であると判定しない場合でも、下記の条件（１）および条件（７）を満たす場合に、タイヤが異常であると判定し、警報を出力する。

条件（１）：いずれかのタイヤの温度が予め設定した閾値Ｔｒ１を超えている。すなわち、
Ｔ（Ｐｘｙ）＞Ｔｒ１ …（Ｆ１）
である。式（Ｆ１）において、閾値Ｔｒ１は、５０℃以上８０℃以下が好ましい。

条件（７）：上記の条件（１）で閾値Ｔｒ１を超えたタイヤに関する装着位置温度差ＴＳと、正常時の温度差ＴＳＭとの差の絶対値が、予め設定した閾値Ｔｒ４を超えている。すなわち、
｜ＴＳｘ−ＴＳＭｘ｜＞Ｔｒ４ …（Ｆ９）
である。式（Ｆ９）において、閾値Ｔｒ４は、３℃以上５℃以下が好ましい。

［動作例］
図２２は、第７実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｆの動作例を示すフローチャートである。図２２において、ステップＳ１０１からステップＳ１０７までの処理は、図１１を参照して説明した処理と同様である。図２２の処理においては、図１１を参照して説明した処理に、ステップＳ１２２およびＳ１３５の処理が追加されている。タイヤ故障予知システム１００Ｆは、図２２に示すフローチャートに沿った処理を周期的に行う。

ステップＳ１０３において、判定部１３が、温度Ｔが閾値Ｔｒ１を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０３においてＮｏ）、ステップＳ１２２の処理に進む。また、ステップＳ１０７において、判定部１３が、温度差ＴＳが閾値Ｔｒ２を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０７においてＮｏ）、ステップＳ１２２の処理に進む。

ステップＳ１２２において、正常時温度差算出部１８は、正常時の温度差ＴＳＭを算出する（ステップＳ１２２）。次に、判定部１３は、温度差ＴＳと正常時の温度差ＴＳＭとの差の絶対値が所定の閾値Ｔｒ４を超えているか否かを判定する（ステップＳ１３５）。

上記の差の絶対値が所定の閾値Ｔｒ４を超えていると判定した場合（ステップＳ１３５においてＹｅｓ）、警報部３０は警報を出力し（ステップＳ１０９）、タイヤ故障予知システム１００Ｆは処理を終了する（ステップＳ１１１）。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｆは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

ステップＳ１３５において、上記の差の絶対値が所定の閾値Ｔｒ４を超えていないと判定した場合（ステップＳ１３５においてＮｏ）、タイヤ故障予知システム１００Ｆは処理を終了する（ステップＳ１１１）。この場合、タイヤ故障予知システム１００Ｆは警報を出力しない。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｆは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

以上のように、第７実施形態のタイヤ故障予知システムによれば、所定期間の正常時温度差を基準にして判定を行うことにより、より精度の高い異常判定が可能となる。

［第８実施形態］
以下、第８実施形態によるタイヤ故障予知システムについて説明する。

［構成］
図２３は、第８実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｇの構成を示すブロック図である。図２３において、タイヤ故障予知システム１００Ｇは、上述した第２実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ａの制御部１０に温度変化速度算出部１６と、温度変化速度比算出部１６Ａと、正常時温度変化速度比算出部１９とを追加した構成になっている。制御部１０のＣＰＵが、記憶部２０内のプログラムを読み込んで実行することにより、温度変化速度算出部１６、正常時温度変化速度比算出部１９の機能が実現される。なお、制御部１０の内部に記憶部２０が設けられ、制御部１０と記憶部２０とが一体になっていてもよい。

温度変化速度算出部１６は、あるタイヤ（例えば、第１のタイヤ）について、所定期間（例えば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間）における温度変化速度ＫＴを算出する。温度変化速度比算出部１６Ａは、温度変化速度ＫＴを基に、同じ車軸の対称位置に装着されているタイヤ（例えば、第１のタイヤ、第２のタイヤ）について、温度変化速度比ＫＴＨを算出する。正常時温度変化速度比算出部１９は、所定期間の温度変化速度比ＫＴＨに基づいて、正常時の温度変化速度比ＫＴＨＭを算出する。所定期間は、運行オペレーションの１サイクルを含む期間が好ましい。

本実施形態では、走行中の車両において、各タイヤＰに装着された温度センサ１Ｌ、１Ｒから、温度Ｔのデータを所定の周期で取得する。そして、同じ車軸の対称位置に装着された第１のタイヤと第２のタイヤとの温度差ＴＳを算出する。対称位置毎の温度差は、上記の式（Ｆ０）によって算出する。

また、本実施形態では、同じ車軸の対称位置に装着されているタイヤにおける温度変化速度ＫＴを算出する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間における温度変化速度ＫＴは、上記の式（Ｆ４）によって算出する。さらに、本実施形態では、温度変化速度ＫＴを基に、温度変化速度比ＫＴＨを算出する。温度変化速度比ＫＴＨは、上記の式（Ｆ５）によって算出する。そして、本実施形態では、所定期間の温度変化速度比ＫＴＨに基づいて、正常時の温度変化速度比ＫＴＨＭを算出する。

本実施形態では、第２実施形態においてタイヤが異常であると判定しない場合でも、下記の条件（４）および条件（８）を満たす場合に、タイヤが異常であると判定し、警報を出力する。

条件（４）：いずれかのタイヤの時系列の温度データにおける差分値から求めた温度変化速度が、予め設定した閾値ＫＴｒ１を超えている。すなわち、
ＫＴ（Ｐｘ）＞ＫＴｒ１ …（Ｆ６）
である。式（Ｆ６）において、閾値ＫＴｒ１は、例えば、０．３（℃／ｍｉｎ）であることが好ましい。

条件（８）：上記の条件（１）で閾値ＫＴｒ１を超えた装着位置に関する温度変化速度比と、正常時の温度変化速度比ＫＴＨＭとの比ＫＴＨ／ＫＴＨＭが、予め設定した閾値ＫＴｒ２を超えている。すなわち、
ＫＴＨ／ＫＴＨＭ＞ＫＴｒ２ …（Ｆ７）
である。式（Ｆ７）において、閾値ＫＴｒ２は、例えば、１．１であることが好ましい。

［動作例］
図２４は、第８実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｇの動作例を示すフローチャートである。図２４において、ステップＳ１０１からステップＳ１０７までの処理は、図１１を参照して説明した処理と同様である。図２４の処理においては、図１１を参照して説明した処理に、ステップＳ１２１、Ｓ１２３、Ｓ１２６、Ｓ１２５およびＳ１２８の処理が追加されている。タイヤ故障予知システム１００Ｇは、図２４に示すフローチャートに沿った処理を周期的に行う。

ステップＳ１０３において、判定部１３が、温度Ｔが閾値Ｔｒ１を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０３においてＮｏ）、ステップＳ１２１の処理に進む。また、ステップＳ１０７において、判定部１３が、温度差ＴＳが閾値Ｔｒ２を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０７においてＮｏ）、ステップＳ１２１の処理に進む。

ステップＳ１２１において、温度変化速度算出部１６は、温度変化速度ＫＴを算出する（ステップＳ１２１）。また、温度変化速度比算出部１６Ａは、温度変化速度比ＫＴＨを算出する（ステップＳ１２３）。さらに、正常時温度変化速度比算出部１９は、正常時の温度変化速度比ＫＴＨＭを算出する（ステップＳ１２６）。次に、判定部１３は、温度変化速度ＫＴが所定の閾値ＫＴｒ１を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２５）。

温度変化速度ＫＴが所定の閾値ＫＴｒ１を超えていると判定した場合（ステップＳ１２５においてＹｅｓ）、判定部１３は、正常時の温度変化速度比ＫＴＨＭに対する、温度変化速度比ＫＴＨの比が所定の閾値ＫＴｒ２を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２８）。

上記の比が所定の閾値ＫＴｒ２を超えていると判定した場合（ステップＳ１２８においてＹｅｓ）、警報部３０は警報を出力し（ステップＳ１０９）、タイヤ故障予知システム１００Ｇは処理を終了する（ステップＳ１１１）。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｇは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

ステップＳ１２８において上記の比が所定の閾値ＫＴｒ２を超えていないと判定した場合（ステップＳ１２８においてＮｏ）、タイヤ故障予知システム１００Ｇは処理を終了する（ステップＳ１１１）。この場合、タイヤ故障予知システム１００Ｇは警報を出力しない。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｇは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

以上のように、第８実施形態のタイヤ故障予知システムによれば、所定期間の正常時温度変化速度比を基準にして判定を行うことにより、より精度の高い異常判定が可能となる。

［第９実施形態］
以下、第９実施形態によるタイヤ故障予知システムについて説明する。

［構成］
図２５は、第９実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｈの構成を示すブロック図である。図２５において、タイヤ故障予知システム１００Ｈは、上述した第５実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｄの制御部１０において、他の温度取得部１１Ａを用いた構成になっている。制御部１０のＣＰＵが、記憶部２０内のプログラムを読み込んで実行することにより、温度取得部１１Ａの機能が実現される。なお、制御部１０の内部に記憶部２０が設けられ、制御部１０と記憶部２０とが一体になっていてもよい。

温度取得部１１Ａは、温度センサ１Ｌおよび１Ｒから温度のデータを取得する。温度取得部１１Ａは、所定の周期で温度のデータを取得する。また、温度取得部１１Ａは、タイヤの温度が予め設定した閾値Ｔｒ１より大きく、かつ、対称位置のタイヤ温度の差が、閾値Ｔｒ２を超えている場合に、温度のデータを取得する周期を短くする。

本実施形態では、走行中の車両において、各タイヤＰに装着された温度センサ１Ｌ、１Ｒから、温度Ｔのデータを所定の周期で取得する。そして、同じ車軸の対称位置に装着された第１のタイヤと第２のタイヤとの温度差ＴＳを算出する。対称位置毎の温度差は、上記の式（Ｆ０）によって算出する。

本実施形態では、下記の条件（１）および条件（２）を満たす場合に、温度のデータを取得する周期（以下、温度データサンプリング間隔と呼ぶ）を変更する。本実施形態では、温度データサンプリング間隔を短くする。短くした後の温度データサンプリング間隔は、１分以下の間隔とすることが好ましい。

条件（１）：いずれかのタイヤの温度が予め設定した閾値Ｔｒ１を超えている。すなわち、
Ｔ（Ｐｘｙ）＞Ｔｒ１ …（Ｆ１）
である。式（Ｆ１）において、閾値Ｔｒ１は、５０℃以上８０℃以下が好ましい。

条件（２）：上記の条件（１）で閾値Ｔｒ１を超えたタイヤ（第１のタイヤ）について、対称位置のタイヤ（第２のタイヤ）との相対温度差ＴＳが所定の閾値Ｔｒ２を超えている。すなわち、
｜ＴＳｘ｜＞Ｔｒ２ …（Ｆ２）
である。式（Ｆ２）において、閾値Ｔｒ２は、３℃以上５℃以下が好ましい。

なお、上記の条件（２）には、
｜ＴＳｘ｜＞Ｔｒ２’ …（Ｆ２’）
である場合も含む。

本実施形態では、温度データサンプリング間隔を短くした状態で、走行中の車両において、各タイヤＰに装着された温度センサ１Ｌ、１Ｒから、温度Ｔのデータを所定の周期で取得する。そして、同じ車軸の対称位置に装着された第１のタイヤと第２のタイヤとの温度差ＴＳを算出する。対称位置毎の温度差は、上記の式（Ｆ０）によって算出する。

そして、本実施形態では、下記の条件（４）および条件（５）を満たす場合に、タイヤが異常であると判定し、警報を出力する。

条件（４）：いずれかのタイヤの時系列の温度データにおける差分値から求めた温度変化速度が、予め設定した閾値ＫＴｒ１を超えている。すなわち、
ＫＴ（Ｐｘ）＞ＫＴｒ１ …（Ｆ６）
である。式（Ｆ６）において、閾値ＫＴｒ１は、例えば、０．３（℃／ｍｉｎ）であることが好ましい。

条件（５）：上記の条件（４）で閾値ＫＴｒ１を超えた装着位置に関する温度変化速度比ＫＴＨが、予め設定した閾値ＫＴｒ２を超えている。すなわち、
ＫＴＨｘ＞ＫＴｒ２ …（Ｆ７）
である。式（Ｆ７）において、閾値ＫＴｒ２は、例えば、１．１であることが好ましい。

以上のように、第９実施形態のタイヤ故障予知システムによれば、温度データサンプリング間隔を短くすることにより、より精度の高い異常判定が可能となる。また、第９実施形態のタイヤ故障予知システムによれば、装着位置毎の温度差と、温度変化速度との両方から異常判定を行うことにより、判定精度が向上する。

［動作例］
図２６は、第９実施形態によるタイヤ故障予知システム１００Ｈの動作例を示すフローチャートである。図２６において、ステップＳ１０１からステップＳ１０７までの処理は、図１１を参照して説明した処理と同様である。図２６の処理においては、図１１を参照して説明した処理に、ステップＳ１０８、Ｓ１２１、Ｓ１２３、Ｓ１２５およびＳ１２７の処理が追加されている。タイヤ故障予知システム１００Ｈは、図２６に示すフローチャートに沿った処理を周期的に行う。

ステップＳ１０７において、判定部１３が、温度差ＴＳが閾値Ｔｒ２を超えていると判定した場合（ステップＳ１０７においてＹｅｓ）、ステップＳ１０８の処理に進む。ステップＳ１０８において、温度取得部１１Ａは、温度のデータを取得する周期を短くし（ステップＳ１０８）、ステップＳ１２０の処理に進む。

ステップＳ１２０において、タイヤ故障予知システム１００Ｈは、温度センサ１Ｌ、１Ｒによってデータを取得し（ステップＳ１２０）、ステップＳ１２１の処理に進む。

ステップＳ１２１において、温度変化速度算出部１６は、温度変化速度ＫＴを算出する（ステップＳ１２１）。また、温度変化速度比算出部１６Ａは、温度変化速度比ＫＴＨを算出する（ステップＳ１２３）。次に、判定部１３は、温度変化速度ＫＴが所定の閾値ＫＴｒ１を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２５）。

温度変化速度ＫＴが所定の閾値ＫＴｒ１を超えていると判定した場合（ステップＳ１２５においてＹｅｓ）、判定部１３は、温度変化速度比ＫＴＨが所定の閾値ＫＴｒ２を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２７）。

温度変化速度比ＫＴＨが所定の閾値ＫＴｒ２を超えていると判定した場合（ステップＳ１２７においてＹｅｓ）、警報部３０は警報を出力し（ステップＳ１０９）、タイヤ故障予知システム１００Ｈは処理を終了する（ステップＳ１１１）。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｈは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

ステップＳ１２５において温度変化速度ＫＴが所定の閾値ＫＴｒ１を超えていないと判定した場合（ステップＳ１２５においてＮｏ）、または、ステップＳ１２７において温度変化速度比ＫＴＨが所定の閾値ＫＴｒ２を超えていないと判定した場合（ステップＳ１２７においてＮｏ）、タイヤ故障予知システム１００Ｈは処理を終了する（ステップＳ１１１）。この場合、タイヤ故障予知システム１００Ｈは警報を出力しない。その後、タイヤ故障予知システム１００Ｈは、車両に装着されている、他のタイヤについてのデータを処理の対象とする。

以上のように、第９実施形態のタイヤ故障予知システムによれば、温度データサンプリング間隔を短くして判定を行うことにより、より精度の高い異常判定が可能となる。

なお、再び上記の条件（１）および条件（２）を満たした場合には、温度データサンプリング間隔をさらに短くしてもよい。つまり、温度データサンプリング間隔を３種類設定しておき、２段階に短くなるようにしてもよい。

［タイヤ故障予知方法］
上述したタイヤ故障予知システムによると、次のようなタイヤ故障予知方法が実現される。すなわち、走行中の車両の同じ車軸の対称位置に装着されている第１のタイヤおよび第２のタイヤそれぞれの温度値を検出する第１および第２の温度センサがそれぞれ検出した温度値を取得する温度値取得ステップと、上記第１のタイヤの温度値が所定閾値を超えており、かつ、上記第１のタイヤの温度値と上記第２のタイヤの温度値との差である温度差が所定の第１温度差閾値を超えている場合に、上記第１のタイヤに故障の可能性があると判定する判定ステップと、を含むタイヤ故障予知方法が実現される。この方法によれば、より高い精度で異常判定を行い、故障を予知することができる。

また、上記第１のタイヤおよび上記第２のタイヤそれぞれの内部の空気圧値を検出する第１および第２の空気圧センサがそれぞれ検出した空気圧値を取得するステップをさらに含み、上記判定ステップにおいては、上記第１のタイヤの空気圧値と上記第２のタイヤの空気圧値との差である空気圧差が所定の閾値を超えている場合には、上記第１温度差閾値よりも高い第２温度差閾値を用いて判定を行うようにしてもよい。この方法によれば、より高い精度で異常判定を行い、故障を予知することができる。

［変形例］
以下、上述したタイヤ故障予知システムの変形例について説明する。
（変形例１）
温度および空気圧を取得している動作例のフローチャートにおいて、空気圧を取得せず、温度に基づいて処理を行うようにしてもよい。すなわち、図１３、図１８、図２０、図２２、図２４および図２６のフローチャートにおいて、空気圧を取得せず、取得した温度に基づいて処理を行うようにしてもよい。

（変形例２）
ダブルタイヤについては、２つのタイヤが同じ車輪に装着されているために、どちらのタイヤに異常が発生しているか特定できない場合も考えられる。このような場合、例えば、ダブルタイヤにおいて、温度の絶対値が大きいタイヤが異常であると判定することができる、例えば、２つのタイヤの温度差を求めれば、より高い温度のタイヤを特定することができる。

（変形例３）
制御部１０は、各センサから無線でデータを取得する場合、各センサからデータを直接取得してもよいし、中継器を設けておき、各センサから中継器を経由してデータを取得してもよい。

（変形例４）制御部１０から出力される警報信号を、タイヤ故障予知システムの外部の装置に送信し、外部の装置から車両の運転者に警報を出力してもよい。例えば、警報信号を移動通信網に送信し、移動通信網内のサーバ装置から車両の運転者が使用する通信端末（例えば、携帯電話機やスマートフォン）に制御信号を送信してよい。これにより、警報部３０を設けなくても、携帯電話機やスマートフォンによって車両の運転者に警報を伝えることができる。

１Ｌ、１Ｒ 温度センサ
２Ｌ、２Ｒ 空気圧センサ
３ 気温センサ
１０ 制御部
１１、１１Ａ 温度取得部
１２ 空気圧取得部
１３ 判定部
１４ 温度差平均値算出部
１５ 温度差補正部
１６ 温度変化速度算出部
１６Ａ 温度変化速度比算出部
１７ 温度変化速度比平均値算出部
１８ 正常時温度差算出部
１９ 正常時温度変化速度比算出部
２０ 記憶部
２１ 各種プログラム
２２ 各種データ
３０ 警報部
５０、５１〜５４ 車両
１００、１００Ａ〜１００Ｈ タイヤ故障予知システム
ＪＦ、ＪＭ、ＪＲ 車軸
Ｐ、Ｐ１Ｌ〜Ｐ５Ｌ、Ｐ１Ｒ〜Ｐ５Ｒ タイヤ

Claims (13)

1. 走行中の車両に装着されている第１のタイヤおよび第２のタイヤそれぞれの温度値を検出する第１および第２の温度センサと、前記第１および第２の温度センサがそれぞれ検出した温度値を取得する温度取得部と、前記温度取得部によって取得した温度値に基づき、前記第１および第２のタイヤについての故障の可能性の判定を行う判定部とを含み、
   前記車両は、タイヤが装着される車軸を備え、
   前記第１のタイヤと前記第２のタイヤとは、前記車両の同じ車軸に装着され、
   前記第１のタイヤの装着位置と前記第２のタイヤの装着位置とは、同じ車軸の対称位置であり、
   前記判定部は、
   前記温度取得部によって取得した、前記第１のタイヤの温度値が所定閾値を超えており、かつ、前記温度取得部によって取得した、前記第１のタイヤの温度値と前記第２のタイヤの温度値との差である温度差が所定の第１温度差閾値を超えている場合に、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定する
   タイヤ故障予知システム。
2. 前記第１のタイヤおよび前記第２のタイヤは空気入りタイヤであり、
   前記第１のタイヤおよび前記第２のタイヤそれぞれの内部の空気圧値を検出する第１および第２の空気圧センサと、前記第１および第２の空気圧センサがそれぞれ検出した空気圧値を取得する空気圧取得部とをさらに含み、
   前記判定部は、
   前記空気圧取得部によって取得した、前記第１のタイヤの空気圧値と前記第２のタイヤの空気圧値との差である空気圧差が所定の閾値を超えている場合には、前記第１温度差閾値よりも高い第２温度差閾値を用いて前記判定を行う
   請求項１に記載のタイヤ故障予知システム。
3. 前記第１のタイヤの空気圧値は、前記第１の空気圧センサの検出値を所定温度で換算した第１の温度換算空気圧値であり、前記第２のタイヤの空気圧値は、前記第２の空気圧センサの検出値を所定温度で換算した第２の温度換算空気圧値であり、
   前記判定部は、前記第１の温度換算空気圧値と前記第２の温度換算空気圧値との差である空気圧差が所定の閾値を超えている場合には、前記第１温度差閾値よりも高い第２温度差閾値を用いて前記判定を行う
   請求項２に記載のタイヤ故障予知システム。
4. 前記判定部は、
   前記温度取得部によって取得した、前記第１のタイヤの温度値と前記第２のタイヤの温度値との差である温度差が、前記第２温度差閾値を超えている場合には、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定し、
   前記温度差が、前記第２温度差閾値を超えていない場合には、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定しない
   請求項２または３に記載のタイヤ故障予知システム。
5. 前記第１の温度センサが検出した温度値と、前記第２の温度センサが検出した温度値との温度差平均値を算出する温度差平均値算出部をさらに含み、
   前記判定部は、さらに、
   前記温度差平均値と前記温度差との差の絶対値が所定の第３温度差閾値を超えている場合には、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定し、
   前記温度差平均値と前記温度差との差の絶対値が前記第３温度差閾値を超えていない場合には、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定しない
   請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のタイヤ故障予知システム。
6. 前記車両の外部の気温を検出する気温センサと、
   前記気温センサが検出した気温に基づいて、前記温度取得部によって取得した温度値を補正する温度補正部と、
   をさらに含み、
   前記判定部は、
   前記温度補正部によって補正された温度値に基づいて、前記判定を行う
   請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のタイヤ故障予知システム。
7. 前記第１の温度センサが検出した温度値の温度変化速度と、前記第２の温度センサが検出した温度値の温度変化速度とを算出する温度変化速度算出部をさらに含み、
   前記判定部は、さらに、
   前記第１の温度センサが検出した温度値の温度変化速度が所定の変化速度閾値をより大きく、かつ、
   前記第１の温度センサが検出した温度値の温度変化速度と前記第２の温度センサが検出した温度値の温度変化速度との比が、所定の変化速度比閾値より大きい場合に、
   前記判定を行う
   請求項１から請求項６のいずれか１つに記載のタイヤ故障予知システム。
8. 前記第１の温度センサが検出した温度値の温度変化速度と前記第２の温度センサが検出した温度値の温度変化速度との比である温度変化速度比の平均値を算出する温度変化速度比平均値算出部をさらに含み、
   前記判定部は、さらに、
   前記平均値算出部が算出した平均値に対する、前記温度変化速度比の値が、所定の閾値より大きい場合に、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定する
   請求項７に記載のタイヤ故障予知システム。
9. 正常時における、前記第１のタイヤと前記第２のタイヤとの温度差を算出する正常時温度差算出部をさらに含み、
   前記判定部は、さらに、
   前記第１のタイヤと前記第２のタイヤとの温度差と、前記正常時の温度差との差が、所定の閾値より大きい場合に、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定する
   請求項１から請求項８のいずれか１つに記載のタイヤ故障予知システム。
10. 正常時における、前記第１のタイヤと前記第２のタイヤとの温度変化速度比を算出する正常時温度変化速度算出部と、
    をさらに含み、
    前記判定部は、さらに、
    前記正常時の温度変化速度比の最大値に対する、前記正常時の温度変化速度比の値が、所定の閾値より大きい場合に、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定する
    請求項１から請求項９のいずれか１つに記載のタイヤ故障予知システム。
11. 前記温度取得部は、所定の周期で前記温度値を取得し、
    前記温度取得部は、前記温度取得部によって取得した、前記第１のタイヤの温度値が所定閾値を超えており、かつ、前記第１のタイヤの温度と前記第２のタイヤの温度との差が所定閾値を超えている場合に、前記所定の周期より短い周期で前記温度値を取得する
    請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載のタイヤ故障予知システム。
12. 前記判定部による判定結果に基づいて、タイヤに関する警報を出力する警報部をさらに含む請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載のタイヤ故障予知システム。
13. 走行中の車両の同じ車軸の対称位置に装着されている第１のタイヤおよび第２のタイヤそれぞれの温度値を検出する第１および第２の温度センサがそれぞれ検出した温度値を取得する温度値取得ステップと、前記第１のタイヤの温度値が所定閾値を超えており、かつ、前記第１のタイヤの温度値と前記第２のタイヤの温度値との差である温度差が所定の第１温度差閾値を超えている場合に、前記第１のタイヤに故障の可能性があると判定する判定ステップと、を含むタイヤ故障予知方法。

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