JP7381831B2 - 異常監視システム - Google Patents

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Description

本発明は、異常監視システムに関する。
走行中の車両において、タイヤに異常が発生すると走行に支障が生じるおそれがある。このため、タイヤの異常を早期に検出することが望ましい。空気入りタイヤの材料が過熱され、タイヤ材料の分解を引き起こす破損温度レベルに達した際に発生する浮遊分子を検出するセンサを用いる技術が知られている（例えば、特許文献１）。この技術においては、センサによって、タイヤ全体の温度又はタイヤ空洞部内に含まれる空気の温度が破損温度レベルに達する前に検出する。
また、自動車の故障の予兆として発生する物質及びその物質の濃度を検出するセンサを車両に設けておく技術が知られている（例えば、特許文献２）。この技術においては、故障の予兆として発生する物質の濃度の検出結果と閾値とを比較して、センサの検出結果が閾値以上である場合には、警報を発生する。
特表２００５－５３０１８１号公報 特開２００８－２５６３８７号公報
しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示されている技術においては、誤検出を回避したり、車両に設けられている複数のタイヤのうち、異常が発生した可能性があるタイヤを特定したりすることに関して改善の余地がある。
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、誤検出を回避し、車両に設けられている複数のタイヤのうち、異常が発生した可能性があるタイヤを容易に特定できる異常監視システム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異常監視システムは、複数のタイヤを含む車両に設けられたタイヤの内腔または前記タイヤの近傍に設けられた複数のガスセンサと、複数の前記ガスセンサの検出結果に基づいて前記タイヤの異常の有無の判定を行う判定部と、前記判定部の判定結果に基づくデータを出力する出力部とを含み、前記ガスセンサは、前記タイヤに異常発熱が生じた際の揮発物質を検出し、前記揮発物質は、前記タイヤを製造するときに添加された添加剤に由来する物質であり、前記判定部は、複数の前記ガスセンサの検出結果に基づいて判定を行い、複数の前記ガスセンサは、前記複数のタイヤそれぞれに対応して設けられており、前記判定部は、複数の前記ガスセンサのそれぞれの検出結果を比較することにより、前記タイヤの異常の有無の判定を行う。
また、異常監視システムにおいて、複数の前記ガスセンサは、前記車両の異なる位置に設けられており、前記判定部は、複数の前記ガスセンサのそれぞれの検出結果を比較することにより、前記タイヤの異常の有無の判定を行ってもよい。
また、異常監視システムにおいて、複数の前記ガスセンサは、前記タイヤの近傍の位置に設けられているガスセンサと、前記タイヤの近傍より離れた位置に設けられているガスセンサとを含み、前記判定部は、複数の前記ガスセンサのそれぞれの検出結果を比較することにより、前記タイヤの異常の有無の判定を行ってもよい。
また、前記車両のタイヤは、温度上昇によってチアゾール系化合物のガスを揮発し、前記ガスセンサは、少なくとも前記チアゾール系化合物のガスの濃度を検出するものであってもよい。
さらに、前記車両のタイヤは、温度上昇によって前記チアゾール系化合物以外の種類のガスを揮発し、前記チアゾール系化合物以外の種類のガスの濃度を検出するガスセンサをさらに含んでもよい。
前記ガスセンサは、複数種類のガスそれぞれに対応し、各ガスの濃度を検出するガスセンサを含み、前記車両のタイヤは、温度上昇によって揮発する複数種類の物質であって、沸点が互いに所定温度以上異なる物質を含んでもよい。
前記タイヤの外表面または前記タイヤの内腔の温度を検出する温度センサをさらに含み、前記判定部は、前記ガスセンサの検出結果と前記温度センサの検出結果とに基づいて、前記タイヤの異常の有無を判定してもよい。
前記判定部は、前記ガスセンサにおいてガスを検出した後、所定時間経過後に前記ガスセンサにおいて同じガスを検出している場合に、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定してもよい。
前記判定部は、前記ガスセンサの検出結果を所定閾値と比較することによって、前記タイヤの異常の有無を判定してもよい。
前記車両の走行速度を検出する速度センサをさらに含み、前記判定部は、選択可能な複数種類の所定閾値を有し、前記判定部は、複数種類の前記所定閾値のうち、前記速度センサの検出結果に基づいて選択した閾値を用いて前記判定を行ってもよい。
前記タイヤの内腔の空気圧を検出する空気圧センサと前記タイヤの外表面または前記タイヤの内腔の温度を検出する温度センサとの少なくとも一方をさらに含み、前記判定部は、前記空気圧センサと前記温度センサとの少なくとも一方の検出結果と、前記ガスセンサの検出結果とに基づいて、前記タイヤの異常の有無を判定してもよい。
前記車両の車輪近傍に設けられた制動装置の温度を検出する他の温度センサをさらに含み、前記ガスセンサは、前記他の温度センサの近傍に設けられており、前記他の温度センサの検出結果と前記ガスセンサの検出結果とに基づいて、前記タイヤの異常の有無を判定してもよい。
また、本発明のある態様による異常監視システムは、複数のタイヤを含む車両に設けられたタイヤの内腔または前記タイヤの近傍に設けられた複数のガスセンサと、複数の前記ガスセンサの検出結果に基づいて前記タイヤの異常の有無の判定を行う判定部と、前記判定部の判定結果に基づくデータを出力する出力部とを含み、前記ガスセンサは、前記タイヤに異常発熱が生じた際の揮発物質を検出し、前記揮発物質は、前記タイヤを製造するときに添加された添加剤に由来する物質であり、複数の前記ガスセンサは、前記複数のタイヤそれぞれに対応して設けられており、前記判定部は、複数の前記ガスセンサのそれぞれの検出結果を比較することにより、前記タイヤの異常の有無の判定を行う。
さらに、本発明のある態様による異常監視システムは、複数のタイヤを含む車両に設けられたタイヤの内腔または前記タイヤの近傍に設けられた複数のガスセンサと、複数の前記ガスセンサの検出結果に基づいて前記タイヤの異常の有無の判定を行う判定部と、前記判定部の判定結果に基づくデータを出力する出力部とを含み、複数の前記ガスセンサは、前記車両の異なる位置に設けられており、前記ガスセンサは、前記タイヤに異常発熱が生じた際の揮発物質を検出し、前記揮発物質は、前記タイヤを製造するときに添加された添加剤に由来する物質であり、前記判定部は、複数の前記ガスセンサのそれぞれの検出結果を比較することにより、前記タイヤの異常の有無の判定を行う。
また、本発明のある態様による異常監視システムは、複数のタイヤを含む車両に設けられたタイヤの内腔または前記タイヤの近傍に設けられた複数のガスセンサと、複数の前記ガスセンサの検出結果に基づいて前記タイヤの異常の有無の判定を行う判定部と、前記判定部の判定結果に基づくデータを出力する出力部とを含み、複数の前記ガスセンサは、前記車両の異なる位置に設けられており、前記ガスセンサは、前記タイヤに異常発熱が生じた際の揮発物質を検出し、前記揮発物質は、前記タイヤを製造するときに添加された添加剤に由来する物質であり、複数の前記ガスセンサは、前記タイヤの近傍の位置に設けられているガスセンサと、前記タイヤの近傍より離れた位置に設けられているガスセンサとを含み、前記判定部は、複数の前記ガスセンサのそれぞれの検出結果を比較することにより、前記タイヤの異常の有無の判定を行う。
さらに、本発明のある態様による異常監視システムは、車両に設けられたタイヤの内腔または前記タイヤの近傍に設けられたガスセンサと、前記ガスセンサの検出結果に基づいて前記タイヤの異常の有無の判定を行う判定部と、前記判定部の判定結果に基づくデータを出力する出力部とを含み、前記車両のタイヤは、温度上昇によって揮発する複数種類の物質であって、沸点が互いに所定温度以上異なる物質を含み、前記ガスセンサは、前記タイヤに異常発熱が生じた際の揮発物質を検出し、前記ガスセンサは、複数種類のガスそれぞれに対応し、各ガスの濃度を検出するガスセンサを含み、前記揮発物質は、前記タイヤを製造するときに添加された添加剤に由来する物質である。
また、本発明のある態様による異常監視システムは、車両に設けられたタイヤの内腔または前記タイヤの近傍に設けられたガスセンサと、前記ガスセンサの検出結果に基づいて前記タイヤの異常の有無の判定を行う判定部と、前記判定部の判定結果に基づくデータを出力する出力部と、前記車両の走行速度を検出する速度センサとを含み、前記ガスセンサは、前記タイヤに異常発熱が生じた際の揮発物質を検出し、前記揮発物質は、前記タイヤを製造するときに添加された添加剤に由来する物質であり、前記判定部は、選択可能な複数種類の所定閾値を有し、前記判定部は、複数種類の前記所定閾値のうち、前記速度センサの検出結果に基づいて選択した閾値を用いて前記判定を行い、前記判定部は、前記ガスセンサにおいてガスを検出した後、所定時間経過後に前記ガスセンサにおいて同じガスを検出している場合に、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する。
本発明によれば、誤検出を回避し、車両に設けられている複数のタイヤのうち、異常が発生した可能性があるタイヤを容易に特定できる。
図１は、車両におけるガスセンサの配置の例を示す図である。 図２は、車両におけるガスセンサの配置の例を示す図である。 図３は、異常監視システムの機能を示すブロック図である。 図４は、異常監視システムの主要動作などの例を示すフローチャートである。 図５は、車両に配置されているガスセンサの位置要素を考慮して判定する異常監視システムの判定動作の例を示すフローチャートである。 図６は、図５の判定動作のより具体的な例を示すフローチャートである。 図７は、図５の判定動作のより具体的な例を示すフローチャートである。 図８は、車両が貨物自動車である場合のガスセンサの配置の他の例を示す図である。 図９は、位置要素を考慮して判定する他の異常監視システムの例を示す図である。 図１０は、車両の前面に設けられたガスセンサによるガスの検出結果を利用した判定動作の例を示すフローチャートである。 図１１は、車両の前面に設けられたガスセンサによるガスの検出結果を利用した判定動作の他の例を示すフローチャートである。 図１２は、時間要素を考慮して判定する異常監視システムの例を示す図である。 図１３は、異常監視システムの判定動作の例を示すフローチャートである。 図１４は、異常監視システムの判定動作の他の例を示すフローチャートである。 図１５は、異常監視システムの判定動作の例を示すフローチャートである。 図１６は、異常監視システムの判定動作の例を示すフローチャートである。 図１７は、異常監視システムの判定動作の例を示すフローチャートである。 図１８は、車両の走行速度を考慮して判定する異常監視システムの例を示す図である。 図１９は、異常監視システムの判定動作の例を示すフローチャートである。 図２０は、タイヤの空気圧や温度を考慮して判定する異常監視システムの例を示す図である。 図２１は、異常監視システムの判定動作の例を示すフローチャートである。 図２２は、異常監視システムの判定動作の他の例を示すフローチャートである。 図２３は、温度の変化に対する揮発量の変化の例を示す図である。 図２４は、ガスクロマトグラフィーによって得られるクロマトグラムの例を示す図である。 図２５は、ガスクロマトグラフィーによって得られるクロマトグラムの例を示す図である。 図２６は、ガスクロマトグラフィーによって得られるクロマトグラムの例を示す図である。 図２７は、ガスクロマトグラフィーによって得られるクロマトグラムの例を示す図である。
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。
［ガスセンサの配置］
図１および図２は、車両２００におけるガスセンサの配置の例を示す図である。図１および図２は、車両２００が貨物自動車である場合のガスセンサの配置の例を示す。
図１において、車両２００は、ガスセンサ１Ａ、または、ガスセンサ１Ａ’を備えている。ガスセンサ１Ａ、ガスセンサ１Ａ’は、いずれもタイヤＴの車輪に対応している。ガスセンサ１Ａは、タイヤＴの車輪に対応して、タイヤＴの近傍に設けられる。ガスセンサ１Ａ’は、タイヤＴの車輪に対応して、タイヤＴの内部すなわち内腔に設けられる。ガスセンサ１Ａ、ガスセンサ１Ａ’は、いずれもタイヤＴに対応して設けられていると考えることもできる。なお、車両２００は、タイヤＴの近傍のガスセンサ１ＡとタイヤＴの内腔のガスセンサ１Ａ’との両方を備えていてもよい。
ここで、タイヤＴの近傍とは、例えば、タイヤハウス２０１の内部表面、すなわちタイヤに面した位置である。ガスセンサ１Ａは、タイヤＴから揮発する物質を検出するため、タイヤＴに面した位置に設けられていることが好ましい。
タイヤＴの内腔に設けられたガスセンサ１Ａ’は、自身の動作に必要な電力を供給するための電池を内蔵していてもよい。また、タイヤＴの外部の電池からガスセンサ１Ａ’に電力が供給されてもよい。タイヤＴの内腔において発電し、得られた電力をガスセンサ１Ａ’に供給してもよい。
ガスセンサ１Ａ、１Ａ’は、タイヤＴに異常発熱が生じた際の揮発物質を検出する。揮発物質は、タイヤＴを製造するときに添加された添加剤に由来する物質である。
図２において、車両２００は、前輪に２つのタイヤ、後輪に８つのタイヤを備えている。車両２００の前輪のタイヤＴＦＬおよびタイヤＴＦＲは、同じ車軸ＳＦの異なる車輪に取付けられている。
図２において、車両２００の後輪の前側の４つのタイヤＴＭＲ１、ＴＭＲ２、ＴＭＬ１およびＴＭＬ２は、同じ車軸ＳＭに取付けられている。タイヤＴＭＲ１とタイヤＴＭＲ２とはダブルタイヤとして同じ車輪に取付けられている。タイヤＴＭＬ１とタイヤＴＭＬ２とはダブルタイヤとして同じ車輪に取付けられている。
図２において、車両２００の後輪の後側の４つのタイヤＴＲＲ１、ＴＲＲ２、ＴＲＬ１およびＴＲＬ２は、同じ車軸ＳＲに取付けられている。タイヤＴＲＲ１とタイヤＴＲＲ２とはダブルタイヤとして同じ車輪に取付けられている。タイヤＴＲＬ１とタイヤＴＲＬ２とはダブルタイヤとして同じ車輪に取付けられている。
本例では、複数のガスセンサ１Ａ、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄを車両２００に配置している。複数のガスセンサ１Ａ、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄは、互いに異なる車輪に対応して設けられている。ガスセンサ１Ａは、車両２００の前輪のタイヤＴＦＬの近傍（例えば、タイヤハウス内）に設けられている。ガスセンサ１Ｂは、車両２００の前輪のタイヤＴＦＲの近傍（例えば、タイヤハウス内）に設けられている。ガスセンサ１Ｃは、車両２００の後輪の後側のタイヤＴＲＬ１の近傍（例えば、タイヤハウス内）に設けられている。ガスセンサ１Ｄは、車両２００の後輪の後側のタイヤＴＲＲ１の近傍（例えば、タイヤハウス内）に設けられている。このように、複数のガスセンサ１Ａ、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄは、車両２００の異なる位置に設けられている。
［異常監視システムの機能］
図３は、異常監視システム１００の機能を示すブロック図である。図３において、異常監視システム１００は、制御部１０と、記憶装置２０と、警報部３０とを備える。制御部１０は、異常監視システム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、取得部１１と、判定部１２と、入出力部（Ｉ／Ｏ）１３とを有する。具体的には、制御部１０のＣＰＵが、各種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。
取得部１１は、ガスセンサなど各種センサのデータを取得する。取得部１１が取得したデータは、記憶装置２０に記憶される。入出力部（Ｉ／Ｏ）１３は、ガスセンサなど各種センサ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）１３は、判定部１２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。
記憶装置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。記憶装置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。
警報部３０は、車両２００の運転者に対して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、自車のタイヤに異常発熱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、車両２００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、車両２００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。
［異常監視システムの主要な動作］
図４は、異常監視システム１００の主要動作などの例を示すフローチャートである。図４において、最初に、車両２００の動力発生装置（図示せず）が始動したか否かの判定が行われる（ステップＳ１）。車両２００の動力発生装置とは、例えば、エンジン、電動機である。例えば、車両２００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。
ステップＳ１において、車両２００の動力発生装置が始動したと判定された場合（ステップＳ１においてＹｅｓ）、異常監視システム１００は動作を開始する（ステップＳ２）。
異常監視システム１００においては、車両２００の各タイヤについて、異常があるか否か判定部１２が判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３において、異常があると判定された場合（ステップＳ３においてＹｅｓ）、警報部３０による警報を出力する（ステップＳ４）。その後、異常監視システム１００は動作を終了するか否か判定する（ステップＳ５）。動作を終了する場合、異常監視システム１００の動作は終了する（ステップＳ５においてＹｅｓ、ステップＳ６）。
なお、ステップＳ１において、車両２００の動力発生装置が始動していないと判定された場合（ステップＳ１においてＮｏ）、ステップＳ１に戻る。ステップＳ３において異常なしと判定された場合（ステップＳ３においてＮｏ）、および、ステップＳ５において動作を終了しない場合（ステップＳ５においてＮｏ）、ステップＳ３に戻り、異常監視システム１００は動作を継続する。
［位置要素を考慮して判定する異常監視システム］
図５は、車両２００に配置されているガスセンサの位置要素を考慮して判定する異常監視システム１００の判定動作の例を示すフローチャートである。本例では、図５の判定動作を、図４に示す主要動作に対するサブルーチンとして行う。
図５において、異常監視システム１００は、いずれかのガスセンサにおいてガスを検出したか否か判定する（ステップＳ１１）。異常監視システム１００は、ステップＳ１１の判定の結果、いずれかのガスセンサにおいてガスを検出した場合（ステップＳ１１においてＹｅｓ）、そのガスセンサによって検出されるガス濃度と他のガスセンサによって検出されるガス濃度とを比較し、その差異が所定の閾値以上か否か判定する（ステップＳ１２）。つまり、検出されるガス濃度について、複数のガスセンサ間での差異が所定の閾値以上か否か判定する。
異常監視システム１００は、ステップＳ１２の判定の結果、複数のガスセンサ間でのガス濃度の差異が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１２においてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ１３）。その後、異常監視システム１００は、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１４）。
異常監視システム１００は、ステップＳ１２の判定の結果、ガスセンサ間のガス濃度の差異が所定の閾値以上でない場合（ステップＳ１２においてＮｏ）、車両の周囲の環境要因などによる誤認識の可能性があると判定する（ステップＳ１５）。その後、異常監視システム１００は、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１４）。
異常監視システム１００は、ステップＳ１１の判定の結果、いずれのガスセンサにおいてもガスを検出していない場合（ステップＳ１１においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１４）。
以上の動作によれば、複数のガスセンサにおいて検出したガスの濃度を比較し、それらの差が所定の閾値以上である場合に限って、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する。このため、車両の周囲の環境要因などによる誤認識の可能性を排除し、自車のタイヤの異常発熱の可能性をより正確に判定できる。タイヤの過度な温度上昇を事前に検出することにより、タイヤに異常発熱が発生してバーストしたり、車両の熱によりタイヤが加熱されて故障や火災が発生したりするのを未然に防止できる。
また、タイヤが異常発熱する場合、複数のタイヤ全てにおいて異常発熱が同時に発生する場合は少ないため、複数のタイヤの検出結果を比較することにより、誤検出を抑止することができる。
図６および図７は、図５の判定動作のより具体的な例を示すフローチャートである。図６および図７は、図２のガスセンサ１Ｃおよび１Ｄを利用した判定動作を示す。ガスセンサ１Ｃは、車軸ＳＲの同じ車輪にダブルタイヤとして取付けられているタイヤＴＲＬ１およびタイヤＴＲＬ２に対応して設けられている。ガスセンサ１Ｃは、タイヤＴＲＬ１およびタイヤＴＲＬ２を検出対象とする。ガスセンサ１Ｄは、車軸ＳＲの同じ車輪にダブルタイヤとして取付けられているタイヤＴＲＲ１およびタイヤＴＲＲ２に対応して設けられている。ガスセンサ１Ｄは、タイヤＴＲＲ１およびタイヤＴＲＲ２を検出対象とする。
図６において、異常監視システム１００は、ガスセンサ１Ｃにおいてガスを検出したか否か判定する（ステップＳ１１ａ）。異常監視システム１００は、ステップＳ１１ａの判定の結果、ガスセンサ１Ｃにおいてガスを検出した場合（ステップＳ１１ａにおいてＹｅｓ）、そのガスセンサ１Ｃによって検出されるガス濃度と、他のガスセンサ１Ｄによって検出されるガス濃度とを比較し、その差異が所定の閾値以上か否か判定する（ステップＳ１２ａ）。
異常監視システム１００は、ステップＳ１２ａの判定の結果、ガス濃度の差異が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１２ａにおいてＹｅｓ）、ガスセンサ１Ｃが検出対象とする車輪位置のタイヤにおいて異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ１３ａ）。その後、異常監視システム１００は、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１４）。
異常監視システム１００は、ステップＳ１２ａの判定の結果、ガス濃度の差異が所定の閾値以上でない場合（ステップＳ１２ａにおいてＮｏ）、車両の周囲の環境要因などによる誤認識の可能性があると判定する（ステップＳ１５）。その後、異常監視システム１００は、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１４）。
異常監視システム１００は、ステップＳ１１ａの判定の結果、ガスセンサ１Ｃにおいてガスを検出していない場合（ステップＳ１１ａにおいてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１４）。
また、図７において、異常監視システム１００は、ガスセンサ１Ｃにおいてガスを検出したか否か判定する（ステップＳ１１ａ）。異常監視システム１００は、ステップＳ１１ａの判定の結果、ガスセンサ１Ｃにおいてガスを検出した場合（ステップＳ１１ａにおいてＹｅｓ）、そのガスセンサ１Ｃによって検出されるガス濃度と、他のガスセンサ１Ｄによって検出されるガス濃度とを比較し、その差異が所定の閾値以上か否か判定する（ステップＳ１２ａ）。
異常監視システム１００は、ステップＳ１２ａの判定の結果、ガス濃度の差異が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１２ａにおいてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ１３）。その後、異常監視システム１００は、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１４）。
異常監視システム１００は、ステップＳ１２ａの判定の結果、ガス濃度の差異が所定の閾値以上でない場合（ステップＳ１２ａにおいてＮｏ）、車両の周囲の環境要因などによる誤認識の可能性があると判定する（ステップＳ１５）。その後、異常監視システム１００は、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１４）。
異常監視システム１００は、ステップＳ１１ａの判定の結果、ガスセンサ１Ｃにおいてガスを検出していない場合（ステップＳ１１ａにおいてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１４）。
図８は、車両が貨物自動車である場合のガスセンサの配置の他の例を示す図である。図８の車両２００ａは、図２に示す車両２００とは異なり、車両の前面にガスセンサ１Ｆが設けられている。ガスセンサ１Ｆは、タイヤの近傍より離れた位置に設けられる。タイヤ近傍より離れた位置とは、タイヤから揮発するガスの影響を受けずに走行風を得られる車両前部の位置や、車体の上部、車体の側部（タイヤ近傍以外）、車体の後部など、車体の外輪郭部等の外気が直接当たりやすい位置である。ガスセンサ１Ｆは、外気を測定対象とし、外気に含まれるガスを検出することができる。このように、複数のガスセンサ１Ａ、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄ、ならびにガスセンサ１Ｆは、車両２００の異なる位置に設けられている。車両２００に搭載されている、空調装置または換気装置の内部にガスセンサ１Ｆを設けても良い。その場合、空調装置または換気装置の外気導入口から通風路に取り込まれた空気を外気とみなし、ガスセンサ１Ｆの測定対象とする。つまり、車両２００に搭載されている空調装置または換気装置における、外気を導入する通風路の経路内に設置されたガスセンサを用いても良い。なお、空気清浄装置が車両に設けられている場合、空気清浄装置のガスセンサを上記のガスセンサ１Ｆとして利用してもよい。
図９は、位置要素を考慮して判定する他の異常監視システム１００ａの例を示す図である。図９において、異常監視システム１００ａが図３を参照して説明した異常監視システム１００と異なる点は、制御部１０が、車両２００ａの前面に設けられたガスセンサ１Ｆの検出結果を取得する点である。車両２００ａの前面に設けられたガスセンサ１Ｆは、車両２００ａの各タイヤの揮発ガスをほとんど検出しない。このため、車両２００ａの前面に設けられたガスセンサ１Ｆは、車両２００ａの周囲の環境要因によるガスを検出することができる。ガスセンサ１Ｆによるガスの検出結果を利用することにより、周囲の環境要因を考慮して、タイヤの異常発熱の可能性を判定することができる。
図１０は、車両２００ａの前面に設けられたガスセンサ１Ｆによるガスの検出結果を利用した判定動作の例を示すフローチャートである。図１０において、異常監視システム１００ａは、ガスセンサ１Ｆが検出するガスの濃度と、ガスセンサ１Ａが検出するガスの濃度とを比較し、それらに差があるか否か判定する（ステップＳ２１）。異常監視システム１００ａは、ステップＳ２１の判定の結果、検出するガスの濃度に差がある場合（ステップＳ２１においてＹｅｓ）、次に、その差と、ガスセンサ１Ｆが検出するガスの濃度とガスセンサ１Ｂが検出するガスの濃度との差異との間に所定値以上の差があるか否か判定する（ステップＳ２２）。
異常監視システム１００は、ステップＳ２２の判定の結果、所定値以上の差がある場合（ステップＳ２２においてＹｅｓ）、ガスセンサ１Ａの車輪位置のタイヤにおいて異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ２３）。その後、異常監視システム１００は、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ２４）。
異常監視システム１００ａは、ステップＳ２２の判定の結果、所定値以上の差がない場合（ステップＳ２２においてＮｏ）、車両の周囲の環境要因などによる誤認識の可能性があると判定する（ステップＳ２５）。その後、異常監視システム１００ａは、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ２４）。
異常監視システム１００ａは、ステップＳ２１の判定の結果、検出するガスの濃度に差がない場合（ステップＳ２１においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ２４）。
以上のように、車両の少なくともタイヤ近傍より離れた位置の外気を測定する外気用のガスセンサ１Ｆを設けておき、タイヤ内腔またはタイヤ近傍に設けられたガスセンサ１Ａ～１Ｄにおける揮発物質の検出結果と外気用のガスセンサ１Ｆによる揮発物質の検出結果とを比較することにより、タイヤ異常の有無を判定できる。
ここで、例えば、連続した高速走行時など、全てのタイヤの温度が徐々に上昇する場合には誤検出する可能性がある。このため、上記のようにタイヤ近傍やタイヤ内腔の検出結果とは別の外気についての検出結果と比較することにより、検出精度が向上する。また、外気についての検出結果と比較することにより、タイヤ以外のゴム部品、例えばファンベルト等の摺動部品の発熱に由来する揮発物質と区別することができる。
図１１は、車両２００ａの前面に設けられたガスセンサ１Ｆによるガスの検出結果を利用した判定動作の他の例を示すフローチャートである。図１１において、異常監視システム１００ａは、４つのガスセンサ１Ａ～１Ｄが検出するガスの濃度について、突出した値があるか否か判定する（ステップＳ３１）。突出した値がある場合とは、例えば、あるガスセンサが検出するガスの濃度が他のガスセンサが検出するガスの濃度に対して２倍以上である場合である。異常監視システム１００ａは、ステップＳ３１の判定の結果、突出した値がある場合（ステップＳ３１においてＹｅｓ）、次に、その突出した値のガスの濃度とガスセンサ１Ｆが検出するガスの濃度とを比較し、それらに所定値以上の差があるか否か判定する（ステップＳ３２）。
異常監視システム１００ａは、ステップＳ３２の判定の結果、所定値以上の差がある場合（ステップＳ３２においてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ３３）。その後、異常監視システム１００ａは、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ３４）。
異常監視システム１００ａは、ステップＳ３２の判定の結果、所定値以上の差がない場合（ステップＳ３２においてＮｏ）、車両の周囲の環境要因などによる誤認識の可能性があると判定する（ステップＳ３５）。その後、異常監視システム１００ａは、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ３４）。
異常監視システム１００ａは、ステップＳ３１の判定の結果、検出するガスの濃度に差がない場合（ステップＳ３１においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ３４）。
［時間要素を考慮して判定する異常監視システム］
図１２は、時間要素を考慮して判定する異常監視システム１００ｂの例を示す図である。図１２において、異常監視システム１００ｂが、図３を参照して説明した異常監視システム１００と異なる点は、制御部１０がタイマー１４を有する点である。タイマー１４は、ガスセンサによる検出時点からの経過時間などを計測する。
図１３は、異常監視システム１００ｂの判定動作の例を示すフローチャートである。本例では、図１３の判定動作を、図４に示す主要動作に対するサブルーチンとして行う。
図１３において、異常監視システム１００ｂは、いずれかのガスセンサにおいてガスを検出したか否か判定する（ステップＳ４１）。異常監視システム１００ｂは、ステップＳ４１の判定の結果、いずれかのガスセンサにおいてガスを検出した場合（ステップＳ４１においてＹｅｓ）、タイマー１４によって時間を計測し（ステップＳ４２）、所定時間が経過するまで処理を待つ（ステップＳ４２においてＮｏ）。
異常監視システム１００ｂは、タイマー１４による所定時間が経過した場合（ステップＳ４２においてＹｅｓ）、再び同じガスセンサにおいてガスを検出したか否か判定する（ステップＳ４３）。異常監視システム１００ｂは、ステップＳ４３の判定の結果、再び同じガスセンサにおいてガスを検出した場合（ステップＳ４３においてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ４４）。その後、異常監視システム１００ｂは、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ４５）。
異常監視システム１００ｂは、ステップＳ４１の判定の結果、いずれのガスセンサにおいてもガスを検出していない場合（ステップＳ４１においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ４５）。異常監視システム１００ｂは、ステップＳ４３の判定の結果、同じガスセンサにおいてガスを検出していない場合（ステップＳ４３においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ４５）。
以上の動作によれば、ガスセンサにおいてガスを検出した後、所定時間経過後にそのガスセンサにおいて再度同じガスを検出している場合に、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する。このため、ガスセンサの誤検出などの可能性を排除し、自車のタイヤの異常発熱の可能性をより正確に判定できる。
図１４は、異常監視システム１００ｂの判定動作の他の例を示すフローチャートである。本例では、図１４の判定動作を、図４に示す主要動作に対するサブルーチンとして行う。
図１４において、異常監視システム１００ｂは、いずれかのガスセンサにおいてガスを検出したか否か判定する（ステップＳ５１）。異常監視システム１００ｂは、ステップＳ５１の判定の結果、いずれかのガスセンサにおいてガスを検出した場合（ステップＳ５１においてＹｅｓ）、タイマー１４によって時間を計測し、所定時間が経過するまで同じガスセンサにおいてガスを検出し続けるか否か判定する（ステップＳ５２）。
異常監視システム１００ｂは、タイマー１４による所定時間が経過するまで同じガスセンサにおいてガスを検出し続けた場合（ステップＳ５２においてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ５３）。その後、異常監視システム１００は、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ５４）。
異常監視システム１００ｂは、ステップＳ５１の判定の結果、いずれのガスセンサにおいてもガスを検出していない場合（ステップＳ５１においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ５４）。異常監視システム１００ｂは、ステップＳ５２の判定の結果、所定時間が経過する前に、同じガスセンサにおいてガスを検出しなくなった場合（ステップＳ５２においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ５４）。
以上の動作によれば、ガスセンサにおいてガスを検出した後、所定時間継続してガスを検出した場合に限って、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する。このため、ガスセンサの誤検出などの可能性を排除し、自車のタイヤの異常発熱の可能性をより正確に判定できる。この場合においても、ガスセンサにおいてガスを検出した後、所定時間経過後にそのガスセンサにおいて同じガスを検出している場合に、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する。
［複数種類のガスとガスセンサとのペアを用いる場合］
ところで、検出対象である複数種類のガスとガスセンサとのペアを複数用意しておき、すべてのペアのガスセンサにおいてガスを検出した場合に、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定してもよい。例えば、あるガスＡとこのガスＡを検出するガスセンサａとのペアと、他のガスＢとこのガスＢを検出する他のガスセンサｂとのペアとを用意する。ガスＡおよびガスＢは、共に、タイヤから揮発する物質によるガスである。そして、ガスセンサａとガスセンサｂとを同じタイヤの近傍に設けておく。ガスセンサａがガスＡを検出し、かつ、ガスセンサｂがガスＢを検出した場合に、そのタイヤに異常発熱の可能性があると判定する。なお、ガスＡに対応する物質をタイヤのトレッドのキャップゴムに添加し、ガスＢに対応する物質をタイヤのサイドゴムに添加するなど、異なる場所に異なる物質を添加しておいてもよい。こうすることにより、ガスＡを検出した場合にはタイヤのトレッドが異常発熱したことがわかり、ガスＢを検出した場合にはタイヤのサイドゴムが異常発熱したことがわかる。つまり、検出したガスによって、タイヤにおいて異常発熱した箇所を特定することができる。
図１５は、異常監視システム１００の判定動作の例を示すフローチャートである。本例では、図１５の判定動作を、図４に示す主要動作に対するサブルーチンとして行う。
図１５において、異常監視システム１００は、上記ガスセンサａにおいてガスＡを検出したか否か判定する（ステップＳ６１）。異常監視システム１００は、ステップＳ６１の判定の結果、ガスセンサａにおいてガスＡを検出した場合（ステップＳ６１においてＹｅｓ）、次に、上記ガスセンサｂにおいてガスＢを検出したか否か判定する（ステップＳ６２）。異常監視システム１００は、ステップＳ６２の判定の結果、ガスセンサｂにおいてガスＢを検出した場合（ステップＳ６２においてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ６３）。その後、異常監視システム１００は、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ６４）。
異常監視システム１００は、ステップＳ６１の判定の結果、上記ガスセンサａにおいてガスＡを検出していない場合（ステップＳ６１においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ６４）。異常監視システム１００は、ステップＳ６２の判定の結果、上記ガスセンサｂにおいてガスＢを検出していない場合（ステップＳ６２においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ６４）。
以上の動作によれば、すべてのペアのガスセンサにおいてガスを検出した場合に、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する。このため、ガスセンサの誤検出などの可能性を排除し、自車のタイヤの異常発熱の可能性をより正確に判定できる。
検出対象である複数種類のガスとガスセンサとのペアの数を増加してもよい。図１６は、異常監視システム１００の判定動作の例を示すフローチャートである。本例では、図１６の判定動作を、図４に示す主要動作に対するサブルーチンとして行う。
図１６において、異常監視システム１００は、ガスセンサａにおいてガスＡを検出したか否か判定する（ステップＳ７１）。異常監視システム１００は、ステップＳ７１の判定の結果、ガスセンサａにおいてガスＡを検出した場合（ステップＳ７１においてＹｅｓ）、次に、ガスセンサｂにおいてガスＢを検出したか否か判定する（ステップＳ７２）。異常監視システム１００は、ステップＳ７２の判定の結果、ガスセンサｂにおいてガスＢを検出した場合（ステップＳ７２においてＹｅｓ）、さらに、他のガスセンサｃにおいてガスＣを検出したか否か判定する（ステップＳ７３）。異常監視システム１００は、ステップＳ７３の判定の結果、ガスセンサｃにおいてガスＣを検出した場合（ステップＳ７３においてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ７４）。その後、異常監視システム１００は、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ７５）。
異常監視システム１００は、ステップＳ７１の判定の結果、上記ガスセンサａにおいてガスＡを検出していない場合（ステップＳ７１においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ７５）。異常監視システム１００は、ステップＳ７２の判定の結果、上記ガスセンサｂにおいてガスＢを検出していない場合（ステップＳ７２においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ７５）。異常監視システム１００は、ステップＳ７３の判定の結果、上記ガスセンサｃにおいてガスＣを検出していない場合（ステップＳ７３においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ７５）。
以上の動作によれば、すべてのペアのガスセンサにおいてガスを検出した場合に、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する。このため、ガスセンサの誤検出などの可能性を排除し、自車のタイヤの異常発熱の可能性をより正確に判定できる。
ところで、タイヤの製造において本来用いない物質をタイヤに添加しておき、その物質に由来して揮発するガスを検出するようにしてもよい。その物質は、タイヤ毎にユニークなものとしておけば、揮発するガスを検出することによって、異常発熱の可能性のあるタイヤを特定することができる。つまり、特定のガスを揮発する物質をタイヤに添加しておき、そのガスとガスセンサとのペアを用意する。特定のガスをタイヤごとにユニークなガスとすることにより、検出したガスにより、異常発熱の可能性があるタイヤをより正確に特定することができる。さらに、２種類以上の物質をタイヤ毎にユニークに組み合わせてタイヤに添加しておけば、多数のタイヤを備えた車両についても、ガスセンサで検出したガスの組合せによって、異常発熱の可能性のあるタイヤを特定することができる。
検出対象である複数種類のガスとガスセンサとのペアを複数用意しておき、ペアの１つのガスセンサがガスを検出する毎に警告を出力するようにしてもよい。このとき、異常発熱の可能性の程度を段階的に警告することが好ましい。図１７は、異常監視システム１００の判定動作の例を示すフローチャートである。本例では、図１７の判定動作を、図４に示す主要動作に対するサブルーチンとして行う。
図１７において、異常監視システム１００は、ガスセンサａにおいてガスＡを検出したか否か判定する（ステップＳ８１）。異常監視システム１００は、ステップＳ８１の判定の結果、ガスセンサａにおいてガスＡを検出した場合（ステップＳ８１においてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ８２）。この段階での異常発熱の可能性は「小」とする。このとき、異常監視システム１００は、異常発熱の可能性は「小」であることを示す警告を行う。
異常監視システム１００は、ガスセンサｂにおいてガスＢを検出したか否か判定する（ステップＳ８３）。異常監視システム１００は、ステップＳ８３の判定の結果、ガスセンサｂにおいてガスＢを検出した場合（ステップＳ８３においてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ８４）。この段階での異常発熱の可能性は「中」とする。このとき、異常監視システム１００は、異常発熱の可能性は「中」であることを示す警告を行う。
異常監視システム１００は、ガスセンサｃにおいてガスＣを検出したか否か判定する（ステップＳ８５）。異常監視システム１００は、ステップＳ８５の判定の結果、ガスセンサｃにおいてガスＣを検出した場合（ステップＳ８５においてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ８６）。この段階での異常発熱の可能性は「大」とする。このとき、異常監視システム１００は、異常発熱の可能性は「大」であることを示す警告を行う。その後、異常監視システム１００は、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ８７）。
異常監視システム１００は、ステップＳ８１の判定の結果、上記ガスセンサａにおいてガスＡを検出していない場合（ステップＳ８１においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ８７）。異常監視システム１００は、ステップＳ８３の判定の結果、上記ガスセンサｂにおいてガスＢを検出していない場合（ステップＳ８３においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ８７）。異常監視システム１００は、ステップＳ８５の判定の結果、上記ガスセンサｃにおいてガスＣを検出していない場合（ステップＳ８５においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ８７）。
［車両の速度を考慮して判定する異常監視システム］
ところで、車両の走行速度によってタイヤハウス内の気流の速度が異なるため、タイヤから発生したガスの拡散状態が異なる。車両の走行速度が大きい場合は、タイヤハウス内の気流の速度は大きい。車両の走行速度が小さい場合は、タイヤハウス内の気流の速度は小さい。このため、車両の走行速度がガスセンサの検出結果に影響し、判定に誤りが生じる可能性がある。また、車両が道路上で停止中や渋滞中においては、他の車両のタイヤから揮発するガスや車両の周囲の環境がガスセンサの検出結果に影響し、判定に誤りが生じる可能性がある。
このような判定の誤りを避けて適切に判定するため、速度センサを追加し、車両の速度を考慮して判定してもよい。この場合、例えば、車両の走行速度が所定速度未満である場合と、所定速度以上である場合とで、異なる閾値を用いてタイヤの温度の異常を判定する。所定速度は、例えば、５ｋｍ／ｈから６０ｋｍ／ｈの間に設定すると好ましい。所定速度を２段階とし、２種類の閾値を用いても良い。さらに、風速センサを追加し、自車両の位置における風速を考慮して判定してもよい。
図１８は、車両の走行速度を考慮して判定する異常監視システム１００ｃの例を示す図である。図１８において、異常監視システム１００ｃが、図３を参照して説明した異常監視システム１００と異なる点は、速度センサ２、風速センサ３を有する点である。速度センサ２は自車の走行速度を検出する。風速センサ３は、自車両の位置における風速を検出する。
図１９は、異常監視システム１００ｃの判定動作の例を示すフローチャートである。本例では、図１９の判定動作を、図４に示す主要動作に対するサブルーチンとして行う。
図１９において、異常監視システム１００ｃは、いずれかのガスセンサにおいてガスを検出したか否か判定する（ステップＳ９１）。異常監視システム１００ｃは、異常監視システム１００ｃは、ステップＳ９１の判定の結果、いずれかのガスセンサにおいてガスを検出した場合（ステップＳ９１においてＹｅｓ）、速度センサ２で検出した走行速度が所定速度以上か否か判定する（ステップＳ９２）。
異常監視システム１００ｃは、ステップＳ９２の判定の結果、走行速度が所定速度以上である場合（ステップＳ９２においてＹｅｓ）、高速時の閾値を用い、ガスセンサによって検出したガスの濃度が高速時の閾値以上か否か判定する（ステップＳ９３）。異常監視システム１００ｃは、ステップＳ９３の判定の結果、ガスセンサによって検出したガスの濃度が高速時の閾値以上である場合（ステップＳ９３においてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ９４）。その後、異常監視システム１００ｃは、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ９５）。
また、異常監視システム１００ｃは、ステップＳ９２の判定の結果、走行速度が所定速度以上でない場合（ステップＳ９２においてＮｏ）、低速時の閾値を用い、ガスセンサによって検出したガスの濃度が低速時の閾値以上か否か判定する（ステップＳ９６）。異常監視システム１００ｃは、ステップＳ９６の判定の結果、ガスセンサによって検出したガスの濃度が低速時の閾値以上である場合（ステップＳ９６においてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ９４）。その後、異常監視システム１００ｃは、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ９５）。
異常監視システム１００ｃは、ステップＳ９１の判定の結果、いずれかのガスセンサにおいてもガスを検出していない場合（ステップＳ９１においてＮｏ）、または、ステップＳ９３の判定の結果、ガスセンサによって検出したガスの濃度が高速時の閾値以上でない場合（ステップＳ９３においてＮｏ）、または、ステップＳ９６の判定の結果、ガスセンサによって検出したガスの濃度が低速時の閾値以上でない場合（ステップＳ９６においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ９５）。
以上のように車両の速度によって閾値を変えることでその影響を考慮した判定が可能になる。なお、タイヤハウス内の気流の速度は、風速の影響を受けるため、風速センサ３の検出結果を利用してもよい。風速センサ３によって検出する風速が所定値以上である場合と所定値未満である場合とで、判定部１２において異なる閾値を用いて判定してもよい。
［タイヤの空気圧や温度を考慮して判定する異常監視システム］
空気圧センサや、温度センサを追加し、タイヤの空気圧や温度を検出し、判定部１２においてそれらの検出結果を考慮して判定してもよい。
図２０は、タイヤの空気圧や温度を考慮して判定する異常監視システム１００ｄの例を示す図である。図２０において、異常監視システム１００ｄが、図３を参照して説明した異常監視システム１００と異なる点は、空気圧センサ４、温度センサ５を有する点である。空気圧センサ４は、各タイヤの内腔に設置され、タイヤの空気圧を測定する。温度センサ５は、例えば、空気圧センサ４の筐体に併設されて、タイヤ内腔の空気の温度を測定するセンサである。また、タイヤの外表面の温度を測定する非接触式のセンサでもよい。空気圧センサ４がすでに設けられている場合については、その筐体内に温度センサを追加することが好ましい。このようにすれば、空気圧センサ４と温度センサとが、電源を共用することができる。なお、タイヤ内腔の温度が上昇するとタイヤ内腔の空気圧も上昇するので、空気圧と温度との両方を測定することは、一見、重複しているように思われる。現実には、タイヤがパンク（またはスローリーク）して空気圧が低下し、それによってタイヤたわみが大きくなって発熱する場合もある。したがって、そのような場合を検知するためには空気圧と温度との両方を測定することは有効である。
本例では、タイヤの空気圧を検出する空気圧センサ４をさらに含み、上記ガスセンサ１Ａ～１Ｄによる検出結果と、上記空気圧センサ４の測定値とを用いてタイヤの温度異常を判定する。温度上昇に伴い、タイヤ内腔の空気も暖められて空気圧が上昇する場合がある。このため、ガスセンサによるガスの検出結果と空気圧センサによる空気圧の測定結果との両方を用いてタイヤの温度異常を判定することにより、検出精度が向上する。タイヤが異常発熱した場合は、タイヤの空気圧も上昇するため、ガスの検出結果と空気圧センサの測定結果との両方を用いることによって、検出の精度を高めることができる。
図２１は、異常監視システム１００ｄの判定動作の例を示すフローチャートである。本例では、図２１の判定動作を、図４に示す主要動作に対するサブルーチンとして行う。
図２１において、異常監視システム１００ｄは、いずれかのガスセンサにおいてガスを検出したか否か判定する（ステップＳ１０１）。異常監視システム１００ｄは、異常監視システム１００ｄは、ステップＳ１０１の判定の結果、いずれかのガスセンサにおいてガスを検出した場合（ステップＳ１０１においてＹｅｓ）、空気圧センサ４において検出した空気圧の値が所定値以上か否か判定する（ステップＳ１０２）。
異常監視システム１００ｄは、ステップＳ１０２の判定の結果、空気圧の値が所定値以上である場合（ステップＳ１０２においてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ１０３）。その後、異常監視システム１００ｄは、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１０４）。
異常監視システム１００ｄは、ステップＳ１０２の判定の結果、空気圧の値が所定値以上でない場合（ステップＳ１０２においてＮｏ）、車両の周囲の環境要因などによる誤認識の可能性があると判定する（ステップＳ１０５）。その後、異常監視システム１００ｄは、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１０４）。
異常監視システム１００ｄは、ステップＳ１０１の判定の結果、いずれのガスセンサにおいてもガスを検出していない場合（ステップＳ１０１においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１０４）。
ところで、図２１のステップＳ１０２において、温度センサ５において検出した温度の値も考慮して判定を行ってもよい。例えば、空気圧センサ４において検出した空気圧の値が所定値以上であり、かつ、温度センサ５において検出した温度の値が所定値以上である場合にステップＳ１０３の処理に進み、空気圧センサ４において検出した空気圧の値が所定値以上でない場合または温度センサ５において検出した温度の値が所定値以上でない場合にステップＳ１０５の処理に進むようにしてもよい。
また、図２１のステップＳ１０２において、空気圧センサ４において検出した空気圧の値は考慮せず、温度センサ５において検出した温度の値を考慮して判定を行ってもよい。図２２は、異常監視システム１００ｄの判定動作の他の例を示すフローチャートである。本例では、図２２の判定動作を、図４に示す主要動作に対するサブルーチンとして行う。
図２２において、異常監視システム１００ｄは、いずれかのガスセンサにおいてガスを検出したか否か判定する（ステップＳ１０１）。異常監視システム１００ｄは、異常監視システム１００ｄは、ステップＳ１０１の判定の結果、いずれかのガスセンサにおいてガスを検出した場合（ステップＳ１０１においてＹｅｓ）、温度センサ５において検出した温度の値が所定値以上か否か判定する（ステップＳ１０２ａ）。
異常監視システム１００ｄは、ステップＳ１０２ａの判定の結果、温度の値が所定値以上である場合（ステップＳ１０２ａにおいてＹｅｓ）、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する（ステップＳ１０３）。その後、異常監視システム１００ｄは、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１０４）。
異常監視システム１００ｄは、ステップＳ１０２ａの判定の結果、温度の値が所定値以上でない場合（ステップＳ１０２ａにおいてＮｏ）、車両の周囲の環境要因などによる誤認識の可能性があると判定する（ステップＳ１０５）。その後、異常監視システム１００ｄは、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１０４）。
異常監視システム１００ｄは、ステップＳ１０１の判定の結果、いずれのガスセンサにおいてもガスを検出していない場合（ステップＳ１０１においてＮｏ）、図４に示す主要動作に戻る（ステップＳ１０４）。
［ガスセンサ］
上記の異常監視システムに用いて好適なガスセンサは、タイヤに含まれる物質の中で温度上昇に伴って揮発する物質を検出する。揮発する物質に対してガスセンシングを行うことで安価にタイヤの異常な温度上昇を検出できる。ガスセンサは、半導体式ガスセンサや、電気化学式ガスセンサ、バイオセンサ方式等、いずれでもよい。
ガスセンサが検出することができるガスは予め決まっており、その特定のガスを検出する。検出対象のガスとガスセンサとは一対一に対応する。互いに異なる複数種類のガスをガスセンサで検出する場合、検出対象のガスそれぞれに対応するガスセンサを用意する必要がある。すなわち、ガスとガスセンサとのペアを複数用意する必要がある。
［ガスセンサによる検出］
タイヤに配合した添加剤に含まれる物質は、化学反応を起こして配合時とは分子構造が異なるものもあるが、未反応のまま残っているものもある。また、添加剤に含まれる物質が、そのまま分子構造を変えずに揮発する場合もあるが、多くは分子構造の一部（～基など）が分離して揮発する。従って、ある添加剤に含まれる物質Ｘの分子構造と、それが原因となる揮発物質Ｘ’とは同一であるとは限らない。そのまま分子構造を変えずに揮発する物質Ｘ、および、分子構造の一部が分離して揮発する物質Ｘ’は、いずれも物質Ｘに由来する物質である。
また、物質によって揮発し易さは異なり、揮発しやすい物質は沸点に到達する温度よりも低い温度で揮発する。図２３は、温度の変化に対する揮発量の変化の例を示す図である。図２３は、添加剤である物質Ｙおよび物質Ｚについて、揮発量の変化の例を示す。物質Ｙ、物質Ｚは、それぞれ固有の沸点を有する。物質Ｙ、物質Ｚは、それぞれ対応するガスセンサによって検出される。
図２３に示すように、物質Ｙ、物質Ｚについては、沸点に到達する温度よりも低い温度で揮発が開始される。その後、タイヤの温度が上昇すると、物質Ｙ、物質Ｚの揮発量が増加し、ガスの濃度が上昇する。物質Ｙ、物質Ｚの揮発量は、ガスセンサによる検出濃度に比例する。物質Ｙの揮発量が対応するガスセンサの検出閾値ＴＨを超えると、物質Ｙがガスセンサによって検出される。物質Ｚの揮発量が対応するガスセンサの検出閾値ＴＨを超えると、物質Ｚがガスセンサによって検出される。
図２３に示すように、タイヤの温度を徐々に上げた場合、ある物質が揮発する濃度は温度に対して幅を持つ。このことより、ガスセンサにおいて濃度検出に閾値を設定し、濃度が閾値を超えた場合を「検出」と呼ぶのであって、物質の揮発が開始された時点が「検出」ではない。
［ガスセンサによって検出される物質の例］
図２４～図２７は、ガスクロマトグラフィーによって得られるクロマトグラムの例を示す図である。図２４～図２７は、加硫促進剤、加硫遅延剤、老化防止剤などの添加剤の残渣に由来して揮発する物質の例を示す。図２４は、タイヤのトレッド部のキャップゴムを１２０℃で加熱した場合のクロマトグラムの例を示す図である。図２５は、タイヤのトレッド部のキャップゴムを１６５℃で加熱した場合のクロマトグラムの例を示す図である。図２６は、タイヤのサイドゴムを１２０℃で加熱した場合のクロマトグラムの例を示す図である。図２７は、タイヤのサイドゴムを１６５℃で加熱した場合のクロマトグラムの例を示す図である。図２４～図２７において、横軸は保持時間、縦軸は強度である。
図２４を参照すると、１２０℃に加熱した場合、キャップゴムからベンゾチアゾール（Benzothiazole）の残渣が揮発したことがわかる。ベンゾチアゾールは、加硫促進剤であるN-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミドの残渣に由来して揮発したと考えられる。ベンゾチアゾールをガスセンサで検出することによって、タイヤの異常発熱の可能性を判定できる。つまり、温度上昇によってチアゾール系化合物のガスを揮発するタイヤについては、少なくともチアゾール系化合物のガスの濃度を検出するガスセンサを用いてガスを検出すればよい。
図２５を参照すると、１６５℃に加熱した場合、キャップゴムから、ベンゾチアゾールおよびキノリン（Quinoline）が揮発したことがわかる。ベンゾチアゾールは、加硫促進剤であるN-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミドの残渣に由来して揮発したと考えられる。キノリンは、老化防止剤であるポリ（2，2，4トリメチル1，2ジヒドロキノリン）の残渣に由来して揮発したと考えられる。ベンゾチアゾール、キノリンの少なくとも一方をガスセンサで検出することによって、タイヤの異常発熱の可能性を判定できる。
図２６を参照すると、１２０℃に加熱した場合、サイドゴムからメチルイソブチルケトン（Methyl Isobutyl ketone）およびベンゾチアゾールが揮発したことがわかる。ベンゾチアゾールは、加硫促進剤であるN-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミドに由来して揮発したと考えられる。メチルイソブチルケトン、ベンゾチアゾールの少なくとも一方をガスセンサで検出することによって、タイヤの異常発熱の可能性を判定できる。
図２７を参照すると、１６５℃に加熱した場合、サイドゴムからベンゾチアゾール、キノリンおよびフタルイミド（Phthalimide）が揮発したことがわかる。ベンゾチアゾールは、加硫促進剤であるN-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミドの残渣に由来して揮発したと考えられる。キノリンは、老化防止剤であるポリ（2，2，4トリメチル1，2ジヒドロキノリン）の残渣に由来して揮発したと考えられる。フタルイミドは、加硫遅延剤であるN‐（シクロヘキシルチオ）フタルイミドの残渣に由来して揮発したと考えられる。ベンゾチアゾール、キノリン、フタルイミドの少なくとも１つをガスセンサで検出することによって、タイヤの異常発熱の可能性を判定できる。
以上のことから、上記の各ガスセンサは、少なくともチアゾール系化合物の濃度を検出するガスセンサを含むことが好ましい。これにより、ゴムに含まれる加硫促進剤の残渣が揮発したものを検出できる。特に、ベンゾチアゾールを検出できる。また、他にアミン系化合物の濃度を検出するセンサを追加しても良い。これにより、検出した物質の出所がタイヤであることの確かさが向上する。
また、上記の各ガスセンサは、少なくともチアゾール系化合物の濃度を検出するガスセンサと、さらに他の種類のガスの濃度を検出するガスセンサとを含み、かつ、車両のタイヤは、温度上昇によって上記他の種類のガスが揮発することが好ましい。つまり、温度上昇によってチアゾール系化合物のガスおよびチアゾール系化合物以外の種類のガスを揮発するタイヤについては、チアゾール系化合物のガスの濃度を検出するガスセンサとともに、チアゾール系化合物以外の種類のガスを検出するガスセンサを用いてガスを検出すればよい。そして、両方のガスセンサにおいてガスを検出した場合に、タイヤに異常発熱の可能性があると判定することにより、判定の正確さを高めることができる。タイヤとの組み合わせにより、他の車両のタイヤで発生している異常なタイヤ温度上昇との区別がより高精度になる。上記他の種類のガスとしては、アミン系化合物や、ケトン類、キノリン（老化防止剤に由来する）、フタル酸誘導体（加硫遅延剤の残渣に由来する）が好ましい。さらに、一般的なタイヤには配合されない物質をタイヤに配合しておくのも好ましい。そのような物質に由来するガスについては、そのガスの検出に特化したガスセンサを用意すれば検出できる。
さらに、上記の各ガスセンサは、複数種類のガスそれぞれに対応し、各ガスの濃度を検出するガスセンサを含み、かつ、車両のタイヤは、温度上昇によって揮発する複数種類の物質であって、沸点が互いに所定温度以上異なる物質を含むことが好ましい。上記所定温度は、例えば１０℃である。これにより、沸点が互いに１０℃以上異なる物質に由来するガスを順次検出することにより、タイヤの温度上昇を段階的に検出することができる。
［変形例］
上記の各異常監視システムについては、以下の変形例が考えられる。
（１）マイクロカプセルに揮発物質を封入し、それをタイヤのゴムに混合しても良い。マイクロカプセルは、融点を自由に設計できるため、任意の温度に達した時に成分が揮発する。このため、異常温度に相当する温度に達した時に特定の成分が揮発するマイクロカプセルをタイヤのゴムに混合しておき、その成分をガスセンサで検出すれば、タイヤの異常発熱を段階的に検出できる。各温度に対応する揮発物質を別々のマイクロカプセルに封入し、それをタイヤのゴムに混合しておけば、ガスセンサは揮発物質を段階的に検出するので、タイヤの発熱を段階的に検出できる。
（２）温度上昇に伴って揮発する成分を含む材料を、タイヤ表面の少なくとも一部に塗布しておいてもよい。摩耗に伴って消失しないようにするために、トレッド部の溝底や、タイヤサイド部の表面などに上記材料を塗布することが好ましい。この場合、タイヤ表面からガスが揮発するので、上記（１）のようにゴムに混合する場合よりも、ガスセンサの検出感度が向上する。
（３）ガスセンサはタイヤハウスなどタイヤの外側でタイヤの近傍に設置されてもよいが、空気圧センサと一体的に各タイヤの内腔に設置されても良い。車両によっては、各タイヤの内腔に空気圧センサを設けることがあり、空気圧センサと一体的にガスセンサを設ければ、空気圧センサの電源とガスセンサの電源とを共用することができる。
（４）車輪近傍の制動装置の温度を測定する他の温度センサと、その温度センサと一体にまたは近傍にガスセンサを備え、制動装置の温度の測定結果とガスの検出結果との両方を用いてタイヤの温度異常を判定してもよい。タイヤ自体が異常発熱している場合と、車体の異常発熱の輻射熱または熱伝導によりタイヤの温度が上昇している場合とを区別することができる。
（５）各タイヤの内腔と外側近傍との両方にガスセンサを設けてもよい。こうすることにより、異常発熱が発生したタイヤについては、そのタイヤの内腔と外側近傍との両方のガスセンサが同じガスを検出する。これに対し、他の正常なタイヤについては内腔と外側との両方のガスセンサがガスを検出しないか、または外側近傍のガスセンサだけがガスを検出する。このため、各タイヤの内腔と外側近傍との両方にガスセンサを設けることにより、車両に設けられている複数のタイヤのうちの異常発熱が発生したタイヤを特定することができる。同じ車輪に取付けられているダブルタイヤについても、異常発熱が発生したタイヤを特定することができる。
（６）制御部１０から出力される警報信号を、異常監視システムの外部の装置に送信し、外部の装置から車両２００の運転者や車両の外の運行管理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２００の運転者や運行管理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２００の運転者や運行管理者に警報を伝えることができる。特に、車両２００がトラックやバスである場合において、移動通信網を介して、運行管理センターのような組織に設けられている通信端末に信号を送信することが好ましい。
（７）車両２００にＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が搭載されて走行制御システムが構築されている場合がある。その場合には、制御部１０から出力される警報信号を車両２００のＥＣＵに入力し、運転者に対して警報を出力するだけでなく、走行制御システムによって強制的又は自動的に速度制限を行ってもよい。例えば、高速道路を走行している場合に、制御部１０から出力される警報信号をＥＣＵに入力することによって、自動的な速度抑制を行ってもよい。
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｆ ガスセンサ
２ 速度センサ
３ 風速センサ
４ 空気圧センサ
５ 温度センサ
１０ 制御部
１１ 取得部
１２ 判定部
１３ 入出力部
１４ タイマー
２０ 記憶装置
２１ 各種プログラム
２２ 各種データ
３０ 警報部
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ 異常監視システム
２００、２００ａ 車両
２０１ タイヤハウス

Claims (16)

  1. 複数のタイヤを含む車両に設けられたタイヤの内腔または前記タイヤの近傍に設けられた複数のガスセンサと、複数の前記ガスセンサの検出結果に基づいて前記タイヤの異常の有無の判定を行う判定部と、前記判定部の判定結果に基づくデータを出力する出力部とを含み、
    前記ガスセンサは、前記タイヤに異常発熱が生じた際の揮発物質を検出し、
    前記揮発物質は、前記タイヤを製造するときに添加された添加剤に由来する物質であり、
    前記判定部は、複数の前記ガスセンサの検出結果に基づいて判定を行い、
    複数の前記ガスセンサは、前記複数のタイヤそれぞれに対応して設けられており、
    前記判定部は、複数の前記ガスセンサのそれぞれの検出結果を比較することにより、前記タイヤの異常の有無の判定を行う
    異常監視システム。
  2. 複数の前記ガスセンサは、前記車両の異なる位置に設けられており、
    前記判定部は、複数の前記ガスセンサのそれぞれの検出結果を比較することにより、前記タイヤの異常の有無の判定を行う請求項１に記載の異常監視システム。
  3. 複数の前記ガスセンサは、前記タイヤの近傍の位置に設けられているガスセンサと、前記タイヤの近傍より離れた位置に設けられているガスセンサとを含み、
    前記判定部は、複数の前記ガスセンサのそれぞれの検出結果を比較することにより、前記タイヤの異常の有無の判定を行う請求項１に記載の異常監視システム。
  4. 前記車両のタイヤは、温度上昇によってチアゾール系化合物のガスを揮発し、
    前記ガスセンサは、少なくとも前記チアゾール系化合物のガスの濃度を検出する請求項１に記載の異常監視システム。
  5. 前記車両のタイヤは、温度上昇によって前記チアゾール系化合物以外の種類のガスを揮発し、
    前記チアゾール系化合物以外の種類のガスの濃度を検出するガスセンサをさらに含む請求項４に記載の異常監視システム。
  6. 前記ガスセンサは、複数種類のガスそれぞれに対応し、各ガスの濃度を検出するガスセンサを含み、
    前記車両のタイヤは、温度上昇によって揮発する複数種類の物質であって、沸点が互いに所定温度以上異なる物質を含む請求項１に記載の異常監視システム。
  7. 前記タイヤの外表面または前記タイヤの内腔の温度を検出する温度センサをさらに含み、
    前記判定部は、前記ガスセンサの検出結果と前記温度センサの検出結果とに基づいて、前記タイヤの異常の有無を判定する請求項６に記載の異常監視システム。
  8. 前記判定部は、前記ガスセンサにおいてガスを検出した後、所定時間経過後に前記ガスセンサにおいて同じガスを検出している場合に、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する請求項１に記載の異常監視システム。
  9. 前記判定部は、前記ガスセンサの検出結果を所定閾値と比較することによって、前記タイヤの異常の有無を判定する請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の異常監視システム。
  10. 前記車両の走行速度を検出する速度センサをさらに含み、
    前記判定部は、選択可能な複数種類の所定閾値を有し、
    前記判定部は、複数種類の前記所定閾値のうち、前記速度センサの検出結果に基づいて選択した閾値を用いて前記判定を行う請求項８に記載の異常監視システム。
  11. 前記タイヤの内腔の空気圧を検出する空気圧センサと前記タイヤの外表面または前記タイヤの内腔の温度を検出する温度センサとの少なくとも一方をさらに含み、
    前記判定部は、前記空気圧センサと前記温度センサとの少なくとも一方の検出結果と、前記ガスセンサの検出結果とに基づいて、前記タイヤの異常の有無を判定する
    請求項１に記載の異常監視システム。
  12. 前記車両の車輪近傍に設けられた制動装置の温度を検出する他の温度センサをさらに含み、
    前記ガスセンサは、前記他の温度センサの近傍に設けられており、
    前記他の温度センサの検出結果と前記ガスセンサの検出結果とに基づいて、前記タイヤの異常の有無を判定する
    請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載の異常監視システム。
  13. 複数のタイヤを含む車両に設けられたタイヤの内腔または前記タイヤの近傍に設けられた複数のガスセンサと、複数の前記ガスセンサの検出結果に基づいて前記タイヤの異常の有無の判定を行う判定部と、前記判定部の判定結果に基づくデータを出力する出力部とを含み、
    複数の前記ガスセンサは、前記車両の異なる位置に設けられており、
    前記ガスセンサは、前記タイヤに異常発熱が生じた際の揮発物質を検出し、
    前記揮発物質は、前記タイヤを製造するときに添加された添加剤に由来する物質であり、
    前記判定部は、複数の前記ガスセンサのそれぞれの検出結果を比較することにより、前記タイヤの異常の有無の判定を行う異常監視システム。
  14. 複数のタイヤを含む車両に設けられたタイヤの内腔または前記タイヤの近傍に設けられた複数のガスセンサと、複数の前記ガスセンサの検出結果に基づいて前記タイヤの異常の有無の判定を行う判定部と、前記判定部の判定結果に基づくデータを出力する出力部とを含み、
    複数の前記ガスセンサは、前記車両の異なる位置に設けられており、
    前記ガスセンサは、前記タイヤに異常発熱が生じた際の揮発物質を検出し、
    前記揮発物質は、前記タイヤを製造するときに添加された添加剤に由来する物質であり、
    複数の前記ガスセンサは、前記タイヤの近傍の位置に設けられているガスセンサと、前記タイヤの近傍より離れた位置に設けられているガスセンサとを含み、
    前記判定部は、複数の前記ガスセンサのそれぞれの検出結果を比較することにより、前記タイヤの異常の有無の判定を行う
    異常監視システム。
  15. 車両に設けられたタイヤの内腔または前記タイヤの近傍に設けられたガスセンサと、前記ガスセンサの検出結果に基づいて前記タイヤの異常の有無の判定を行う判定部と、前記判定部の判定結果に基づくデータを出力する出力部とを含み、
    前記車両のタイヤは、温度上昇によって揮発する複数種類の物質であって、沸点が互いに所定温度以上異なる物質を含み、
    前記ガスセンサは、前記タイヤに異常発熱が生じた際の揮発物質を検出し、
    前記ガスセンサは、複数種類のガスそれぞれに対応し、各ガスの濃度を検出するガスセンサを含み、
    前記揮発物質は、前記タイヤを製造するときに添加された添加剤に由来する物質である
    異常監視システム。
  16. 車両に設けられたタイヤの内腔または前記タイヤの近傍に設けられたガスセンサと、前記ガスセンサの検出結果に基づいて前記タイヤの異常の有無の判定を行う判定部と、前記判定部の判定結果に基づくデータを出力する出力部と、前記車両の走行速度を検出する速度センサとを含み、
    前記ガスセンサは、前記タイヤに異常発熱が生じた際の揮発物質を検出し、
    前記揮発物質は、前記タイヤを製造するときに添加された添加剤に由来する物質であり、
    前記判定部は、選択可能な複数種類の所定閾値を有し、
    前記判定部は、複数種類の前記所定閾値のうち、前記速度センサの検出結果に基づいて選択した閾値を用いて前記判定を行い、
    前記判定部は、前記ガスセンサにおいてガスを検出した後、所定時間経過後に前記ガスセンサにおいて同じガスを検出している場合に、自車のタイヤに異常発熱の可能性があると判定する
    異常監視システム。
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