JP2023030499A - タイヤ管理装置、タイヤ管理プログラムおよびタイヤ管理方法 - Google Patents

タイヤ管理装置、タイヤ管理プログラムおよびタイヤ管理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】航空機、車両を含む移動体のタイヤについて、摩耗量の管理に加えて、内圧充填を含めた複合的なメンテナンスに対応可能なタイヤ管理装置を提供する。【解決手段】航空機、車両を含む移動体Ｍ１に装着される各タイヤ１０について、摩耗状態のデータＤ１、移動体の運用データＤ２およびタイヤの内圧時系列データＤ３を取得するデータ取得部１０２と、摩耗状態のデータおよび移動体の運用データに基づいて、タイヤの残溝が予め設定された閾値を下回った状態に対応するタイヤ交換時期情報ｄ１を算出するタイヤ交換時期情報算出部１０３と、内圧時系列データの推移に基づいて、内圧が所定の閾値を下回った状態に対応する内圧充填時期情報ｄ２を算出する内圧充填時期情報算出部１０４と、算出されたタイヤ交換時期情報と内圧充填時期情報とに基づいて、各タイヤのメンテナンスの要否を指示するメンテナンス指示部１０５とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、航空機、車両を含む移動体のタイヤに適用可能なタイヤ管理装置、タイヤ管理プログラムおよびタイヤ管理方法に関する。
移動体の一種である航空機のタイヤなどは、摩耗量が所定値に達した際に、安全性確保の観点などから交換作業が行われる。
従来から、このようなタイヤ交換作業を効率的に行うためにタイヤの摩耗量を予測するタイヤ管理装置等に関する技術が種々提案されている（特許文献１）。
これにより、タイヤの摩耗量を管理して、タイヤ交換作業を行う適切な時期等を把握して、タイヤ交換作業を効率的に行うと共に、航空機等の安全性確保およびタイヤ故障の予防などを図っている。
特開２０１９－１０５６００号公報
ところで、航空機用タイヤなどは、安全性確保の観点などから内圧データを監視し、所定の閾値を下回った際には内圧充填作業を行う必要がある。
しかしながら、従来のタイヤ管理装置等では、摩耗量の管理に加えて、内圧充填作業を含めた複合的なメンテナンスには対応できないという問題があった。
なお、このような課題は航空機用タイヤに限らず、乗用自動車、トラック、バスなどの各種移動体に装着される種々のタイヤの管理についても同様である。
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、航空機、車両を含む移動体のタイヤについて、摩耗量の管理に加えて、内圧充填を含めた複合的なメンテナンスに対応可能なタイヤ管理装置、タイヤ管理プログラムおよびタイヤ管理方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るタイヤ管理装置は、航空機、車両を含む移動体に装着される各タイヤについて、摩耗状態のデータ、前記移動体の運用データおよび前記タイヤの内圧時系列データを取得するデータ取得部と、前記摩耗状態のデータおよび前記移動体の運用データに基づいて、前記タイヤの残溝が予め設定された閾値を下回った状態に対応するタイヤ交換時期情報を算出するタイヤ交換時期情報算出部と、前記内圧時系列データの推移に基づいて、内圧が所定の閾値を下回った状態に対応する内圧充填時期情報を算出する内圧充填時期情報算出部と、算出された前記タイヤ交換時期情報と前記内圧充填時期情報とに基づいて、前記各タイヤのメンテナンスの要否を指示するメンテナンス指示部と、を備えることを要旨とする。
これにより、航空機、車両を含む移動体のタイヤについて、摩耗量の管理に加えて、内圧充填を含めた複合的なメンテナンスに対応することができる。
また、前記メンテナンス指示部は、前記タイヤ交換時期情報および前記内圧充填時期情報が、所定期間内である場合に、両時期情報が同一となるように修正して指示するようにできる。
これにより、タイヤ交換作業と内圧充填作業を同時期に行うことができ、作業効率を高めることができる。
また、前記メンテナンス指示部は、同一の前記移動体に装着された各タイヤについて、前記タイヤ交換時期情報および前記内圧充填時期情報の少なくとも一方が、予め設定した所定期間内である場合に、両時期情報が同一となるように修正して指示するようにできる。
これにより、タイヤ交換作業と内圧充填作業を同時期に行うことができ、作業効率を一層高めることができる。
また、前記両時期情報を同一とする修正は、前記タイヤ交換時期情報および前記内圧充填時期情報に対応する時期が早い方に合わせて行われるようにできる。
これにより、タイヤ交換作業と内圧充填作業を効率的に行うことができる。
また、前記内圧充填時期情報に対応する第１時期が、前記タイヤ交換時期情報に対応する第２時期よりも早い場合に、前記第１時期と前記第２時期の差分に基づいて、前記タイヤに充填すべき内圧を算出する充填内圧算出部をさらに備えるようにできる。
これにより、タイヤの性能を引き出す最適な充填内圧を算出することができる。
また、前記充填内圧算出部は、前記第１時期と前記第２時期の差分に係る期間と、予め設定した内圧充填間隔との比率に基づいて前記タイヤに充填すべき内圧を算出するようにできる。
これにより、タイヤの性能を引き出すより最適な充填内圧を算出することができる。
本発明の他の態様に係るタイヤ管理プログラムは、航空機、車両を含む移動体に装着される各タイヤについて、摩耗状態のデータ、前記移動体の運用データおよび前記タイヤの内圧時系列データを取得するデータ取得ステップと、前記摩耗状態のデータおよび前記移動体の運用データに基づいて、前記タイヤの残溝が予め設定された閾値を下回った状態に対応するタイヤ交換時期情報を算出するタイヤ交換時期情報算出ステップと、前記内圧時系列データの推移に基づいて、内圧が所定の閾値を下回った状態に対応する内圧充填時期情報を算出する内圧充填時期情報算出ステップと、算出された前記タイヤ交換時期情報と前記内圧充填時期情報とに基づいて、前記各タイヤのメンテナンスの要否を指示するメンテナンス指示ステップと、を有し、タイヤ管理装置で実行されることを要旨とする。
これにより、航空機、車両を含む移動体のタイヤについて、摩耗量の管理に加えて、内圧充填を含めた複合的なメンテナンスに対応するタイヤ管理プログラムを提供することができる。
本発明の他の態様に係るタイヤ管理方法は、航空機、車両を含む移動体に装着される各タイヤについて、摩耗状態のデータ、前記移動体の運用データおよび前記タイヤの内圧時系列データを取得するデータ取得過程と、前記摩耗状態のデータおよび前記移動体の運用データに基づいて、前記タイヤの残溝が予め設定された閾値を下回った状態に対応するタイヤ交換時期情報を算出するタイヤ交換時期情報算出過程と、前記内圧時系列データの推移に基づいて、内圧が所定の閾値を下回った状態に対応する内圧充填時期情報を算出する内圧充填時期情報算出過程と、算出された前記タイヤ交換時期情報と前記内圧充填時期情報とに基づいて、前記各タイヤのメンテナンスの要否を指示するメンテナンス指示過程と、を有することを要旨とする。
これにより、航空機、車両を含む移動体のタイヤについて、摩耗量の管理に加えて、内圧充填を含めた複合的なメンテナンスに対応するタイヤ管理方法を提供することができる。
本発明によれば、航空機、車両を含む移動体のタイヤについて、摩耗量の管理に加えて、内圧充填を含めた複合的なメンテナンスに対応可能なタイヤ管理装置、タイヤ管理プログラムおよびタイヤ管理方法を提供することができる。
実施形態に係るタイヤ管理装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 実施形態に係るタイヤ管理装置が適用されるタイヤの構成例を示す概略構成図である。 実施形態に係るタイヤ管理装置で実行されるタイヤ管理処理の処理手順の例を示すフローチャートである。
図１から図３を参照して、本発明の実施形態に係るタイヤ管理装置１００について説明する。
なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
（タイヤ管理装置の概略構成）
図１の機能ブロック図および図２の概略構成図を参照して、実施形態に係るタイヤ管理装置１００の概略構成について説明する。
タイヤ管理装置１００は、例えば汎用のコンピュータやサーバ等で構成され、図１に示すように、航空機や車両を含む移動体Ｍ１に装着される各タイヤ１０（１０ａ、１０ｂ…）が備えるセンサユニットＳＵから無線回線Ｎ１を介して内圧データ等を受信するように構成されている。
図２に示すように、タイヤ１０は、ホイール１１に装着されてタイヤ気室１２を形成するようになっている。
そして、センサユニットＳＵは、ホイール１１の内側、またはタイヤ１０の内壁に設けられる。なお、移動体Ｍ１の種類により、例えば航空機である場合には航空機用タイヤが、車両である場合には車両用タイヤが用いられることは云うまでもない。
図１に示すように、タイヤ管理装置１００は、送信機能を有するセンサユニットＳＵから無線回線Ｎ１を介して内圧データおよび温度データを受信する受信部１０１を備える。
また、タイヤ管理装置１００は、各タイヤ１０（１０ａ、１０ｂ…）について、摩耗状態のデータＤ１、移動体Ｍ１の運用データＤ２およびタイヤ１０の内圧時系列データＤ３を取得するデータ取得部１０２を備える。
なお、運用データＤ２は、移動体Ｍ１が航空機である場合には、その航空機の運行データが該当する。
また、タイヤ管理装置１００は、摩耗状態のデータＤ１および移動体Ｍ１の運用データＤ２に基づいて、タイヤの残溝（例えば、図２に示すタイヤ１０のトレッド面の溝１５の深さ）が予め設定された閾値を下回った状態に対応するタイヤ交換時期情報ｄ１を算出するタイヤ交換時期情報算出部１０３を備える。
なお、タイヤ１０の溝１５の残量データは、実測あるいは既存の測定技術（例えば、特開２０１９－１０５６００号公報、特開２０１９－１０５５５９９号公報に開示の技術）による予測であってもよい。また、定期的に各タイヤ１０（１０ａ、１０ｂ…）の摩耗量の実測データを取得することにより、各タイヤ１０（１０ａ、１０ｂ…）の寿命予測を行うことも可能である。
また、タイヤ管理装置１００は、内圧時系列データＤ３の推移に基づいて、内圧が所定の閾値を下回った状態に対応する内圧充填時期情報ｄ２を算出する内圧充填時期情報算出部１０４を備える。
また、タイヤ管理装置１００は、算出されたタイヤ交換時期情報ｄ１と内圧充填時期情報ｄ２とに基づいて、各タイヤ１０のメンテナンスの要否を指示するメンテナンス指示部１０５と、メンテナンスの指示内容等を表示する液晶表示装置等で構成される表示部２００を備える。
これにより、航空機、車両を含む移動体Ｍ１のタイヤ１０について、摩耗量の管理に加えて、内圧充填を含めた複合的なメンテナンスに対応することができる。
また、メンテナンス指示部１０５は、タイヤ交換時期情報ｄ１および内圧充填時期情報ｄ２が、所定期間内である場合に、両時期情報が同一となるように修正して指示するようにできる。
これにより、タイヤ交換作業と内圧充填作業を同時期に行うことができ、作業効率を高めることができる。
さらに、タイヤ管理装置１００は、内圧充填時期情報ｄ２に対応する第１時期ｔ１が、タイヤ交換時期情報ｄ１に対応する第２時期ｔ２よりも早い場合に、第１時期ｔ１と第２時期の差分（ｔ１－ｔ２またはｔ２－ｔ１）に基づいて、タイヤ１０に充填すべき内圧を算出する充填内圧算出部１０６を備える。
また、メンテナンス指示部１０５は、同一の移動体Ｍ１に装着された各タイヤ１０（１０ａ、１０ｂ…）について、タイヤ交換時期情報ｄ１および内圧充填時期情報ｄ２の少なくとも一方が、予め設定した所定期間内である場合に、両時期情報が同一となるように修正して指示するようにできる。
これにより、タイヤ交換作業と内圧充填作業を同時期に行うことができ、作業効率を一層高めることができる。
また、両時期情報を同一とする修正は、タイヤ交換時期情報ｄ１および内圧充填時期情報ｄ２に対応する時期が早い方に合わせて行われるようにできる。
これにより、タイヤ交換作業と内圧充填作業を効率的に行うことができる。
なお、充填内圧算出部１０６は、第１時期ｔ１と第２時期ｔ２の差分（ｔ１－ｔ２またはｔ２－ｔ１）に係る期間と、予め設定した内圧充填間隔との比率に基づいてタイヤ１０に充填すべき内圧を算出するようにしてもよい。
これにより、タイヤ交換作業と内圧充填作業を効率的に行うことができる。
また、メンテナンス指示部１０５は、タイヤ交換時期情報ｄ１および内圧充填時期情報ｄ２が、所定期間内である場合に、両時期情報が同一となるように修正して指示するようにしてもよい。
これにより、航空機、車両を含む移動体Ｍ１のタイヤ１０について、摩耗量の管理に加えて、内圧充填を含めた複合的なメンテナンスに対応することができる。
（タイヤ管理処理について）
図３のフローチャートを参照して、タイヤ管理装置１００で実行されるタイヤ管理処理の処理手順の例について説明する。
この処理が開始されると、まずステップＳ１１で、航空機、車両を含む移動体Ｍ１に装着される各タイヤ１０（１０ａ、１０ｂ…）について、摩耗状態のデータＤ１、移動体Ｍ１の運用データＤ２およびタイヤ１０の内圧時系列データＤ３を取得してステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、摩耗状態のデータＤ１および移動体Ｍ１の運用データＤ２に基づいて、タイヤ１０の残溝が予め設定された閾値を下回った状態に対応するタイヤ交換時期情報ｄ１を算出してステップＳ１３に移行する。
ステップＳ１３では、内圧時系列データＤ３の推移に基づいて、内圧が所定の閾値を下回ったか否かが判定される。
そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１１に戻り、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１４では、内圧が所定の閾値を下回った状態に対応する内圧充填時期情報ｄ２を算出してステップＳ１５に移行する。
ステップＳ１５では、タイヤ１０に充填すべき内圧を算出する。より具体的には、内圧充填時期情報２に対応する第１時期ｔ１が、タイヤ交換時期情報ｄ１に対応する第２時期ｔ２よりも早い場合に、第１時期ｔ１と第２時期ｔ２の差分に基づいて、タイヤ１０に充填すべき内圧を算出するようにできる。
なお、第１時期ｔ１と第２時期ｔ２の差分に係る期間と、予め設定した内圧充填間隔との比率に基づいてタイヤ１０に充填すべき内圧を算出するようにしてもよい。
次いで、ステップＳ１６では、算出されたタイヤ交換時期情報ｄ１と内圧充填時期情報ｄ２とに基づいて、各タイヤ１０（１０ａ、１０ｂ…）のメンテナンスの要否を指示して処理を終了する。
なお、メンテナンスの指示は、所定のメッセージの表示による報知、或いは音声出力によって行うようにできる。
これにより、航空機、車両を含む移動体Ｍ１のタイヤ１０について、摩耗量の管理に加えて、内圧充填を含めた複合的なメンテナンスに対応することができる。
以上、本発明のタイヤ管理装置、タイヤ状態量推定プログラムおよびタイヤ状態量推定方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
例えば、移動体Ｍ１が航空機である場合に、タイヤ内圧はタイヤ内センサ（ＴＰＭＳ）或いは機体センサで取得するようにできる。また、タイヤ内圧は、航空機の着陸後に計測を行って取得するようにしてもよい。
また、内圧充填時期情報算出部１０４は、タイヤ交換作業または内圧充填作業を実施したとの情報に基づいてリセットされるようにしてもよい。
Ｍ１ 移動体（航空機、車両等）
１００ タイヤ管理装置
１０（１０ａ、１０ｂ…） タイヤ
ＳＵ センサユニット
１０１ 受信部
１０２ データ取得部
１０３ タイヤ交換時期情報算出部
１０４ 内圧充填時期情報算出部
１０５ メンテナンス指示部
１０６ 充填内圧算出部
２００ 表示部

Claims (8)

  1. 航空機、車両を含む移動体に装着される各タイヤについて、摩耗状態のデータ、前記移動体の運用データおよび前記タイヤの内圧時系列データを取得するデータ取得部と、
    前記摩耗状態のデータおよび前記移動体の運用データに基づいて、前記タイヤの残溝が予め設定された閾値を下回った状態に対応するタイヤ交換時期情報を算出するタイヤ交換時期情報算出部と、
    前記内圧時系列データの推移に基づいて、内圧が所定の閾値を下回った状態に対応する内圧充填時期情報を算出する内圧充填時期情報算出部と、
    算出された前記タイヤ交換時期情報と前記内圧充填時期情報とに基づいて、前記各タイヤのメンテナンスの要否を指示するメンテナンス指示部と、
    を備えることを特徴とするタイヤ管理装置。
  2. 前記メンテナンス指示部は、
    前記タイヤ交換時期情報および前記内圧充填時期情報が、所定期間内である場合に、両時期情報が同一となるように修正して指示することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ管理装置。
  3. 前記メンテナンス指示部は、
    同一の前記移動体に装着された各タイヤについて、前記タイヤ交換時期情報および前記内圧充填時期情報の少なくとも一方が、予め設定した所定期間内である場合に、両時期情報が同一となるように修正して指示することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ管理装置。
  4. 前記両時期情報を同一とする修正は、
    前記タイヤ交換時期情報および前記内圧充填時期情報に対応する時期が早い方に合わせて行われることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のタイヤ管理装置。
  5. 前記内圧充填時期情報に対応する第１時期が、前記タイヤ交換時期情報に対応する第２時期よりも早い場合に、前記第１時期と前記第２時期の差分に基づいて、前記タイヤに充填すべき内圧を算出する充填内圧算出部をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のタイヤ管理装置。
  6. 前記充填内圧算出部は、前記第１時期と前記第２時期の差分に係る期間と、予め設定した内圧充填間隔との比率に基づいて前記タイヤに充填すべき内圧を算出することを特徴とする請求項５に記載のタイヤ管理装置。
  7. 航空機、車両を含む移動体に装着される各タイヤについて、摩耗状態のデータ、前記移動体の運用データおよび前記タイヤの内圧時系列データを取得するデータ取得ステップと、
    前記摩耗状態のデータおよび前記移動体の運用データに基づいて、前記タイヤの残溝が予め設定された閾値を下回った状態に対応するタイヤ交換時期情報を算出するタイヤ交換時期情報算出ステップと、
    前記内圧時系列データの推移に基づいて、内圧が所定の閾値を下回った状態に対応する内圧充填時期情報を算出する内圧充填時期情報算出ステップと、
    算出された前記タイヤ交換時期情報と前記内圧充填時期情報とに基づいて、前記各タイヤのメンテナンスの要否を指示するメンテナンス指示ステップと、
    を有し、タイヤ管理装置で実行されることを特徴とするタイヤ管理プログラム。
  8. 航空機、車両を含む移動体に装着される各タイヤについて、摩耗状態のデータ、前記移動体の運用データおよび前記タイヤの内圧時系列データを取得するデータ取得過程と、
    前記摩耗状態のデータおよび前記移動体の運用データに基づいて、前記タイヤの残溝が予め設定された閾値を下回った状態に対応するタイヤ交換時期情報を算出するタイヤ交換時期情報算出過程と、
    前記内圧時系列データの推移に基づいて、内圧が所定の閾値を下回った状態に対応する内圧充填時期情報を算出する内圧充填時期情報算出過程と、
    算出された前記タイヤ交換時期情報と前記内圧充填時期情報とに基づいて、前記各タイヤのメンテナンスの要否を指示するメンテナンス指示過程と、
    を有することを特徴とするタイヤ管理方法。
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