WO2023032912A1 - タイヤに関する情報処理装置およびプログラム - Google Patents

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WO2023032912A1
WO2023032912A1 PCT/JP2022/032393 JP2022032393W WO2023032912A1 WO 2023032912 A1 WO2023032912 A1 WO 2023032912A1 JP 2022032393 W JP2022032393 W JP 2022032393W WO 2023032912 A1 WO2023032912 A1 WO 2023032912A1
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WO
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tire
information
sensor
feature amount
information processing
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Application number
PCT/JP2022/032393
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忠雄 千里内
貞春 米田
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Tdk株式会社
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/06Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • B60W40/068Road friction coefficient

Definitions

  • the present disclosure relates to an information processing device and a program.
  • sensors have been used to monitor tire parameters.
  • a piezoelectric element that is a strain sensor is attached to a tire, the magnitude of deformation of the tire is detected according to the magnitude of the amplitude of the signal detected by the piezoelectric element, and a load is applied to the tire based on the detection result. estimating the load to be applied.
  • Patent Document 1 the deformation of the tire is measured by a linear piezoelectric element attached to the tire, thereby improving the measurement accuracy and accurately measuring the force generated in the tire. is intended (see Patent Document 1).
  • the sensor may be damaged.
  • variations in sensitivity occur, causing variations in the values detected by the sensors.
  • such calibration often needs to be done after the sensor is mounted on the tire, which can be difficult.
  • the present disclosure has been made in consideration of such circumstances, and an information processing device and program capable of accurately acquiring evaluation information about tires even if there are individual variations in sensors that detect information about tires.
  • the task is to provide
  • One aspect of the present disclosure is a time-related feature quantity in tire information based on the first detection value detected by a first sensor that detects a first detection value related to a tire having a wheel and a rubber portion provided in a vehicle, or an information processing unit that acquires evaluation information about the tire based on one or both of: an area of a predetermined portion in the waveform of the tire information after the tire information has been normalized in a predetermined manner; It is an information processing device comprising
  • a computer is equipped with a vehicle and detects a first detection value relating to a tire having a wheel and a rubber portion. or a characteristic quantity relating to the area of a predetermined portion in the waveform of the normalized tire information obtained by subjecting the tire information to a predetermined normalization, or obtaining evaluation information regarding the tire. It is a program for executing steps.
  • the information processing device and the program it is possible to acquire the evaluation information about the tire with high accuracy even if there are individual variations in the sensors that detect the information about the tire.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of comparison of peak waveforms of distortion signals according to the embodiment; It is a figure which shows an example of the procedure of the normalization which concerns on embodiment. It is a figure which shows an example of the procedure of the normalization which concerns on embodiment. It is a figure which shows an example of the procedure of the normalization which concerns on embodiment. It is a figure which shows an example of the procedure of the normalization which concerns on embodiment. It is a figure which shows an example of the procedure of the normalization which concerns on embodiment. It is a figure which shows an example of the procedure of the normalization which concerns on embodiment. FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of comparison of peak waveforms of distortion signals after normalization according to the embodiment; It is a figure which shows an example of a schematic structure of the information processing apparatus based on the modification of embodiment (1st Embodiment). It is a figure which shows an example of a schematic structure of the information processing apparatus which concerns on embodiment (2nd Embodiment).
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an information processing apparatus 1 according to an embodiment (first embodiment).
  • the tire 51 is shown in FIG. 1, but the tire 51 is not included in the information processing apparatus 1 in this embodiment.
  • the information processing device 1 has a function of analyzing data related to the tire 51 .
  • the information processing device 1 may be called an information processing system or the like.
  • the tire 51 is one of one or more tires connected to a vehicle such as an automobile.
  • a predetermined number of tires (for example, four in the case of an automobile) are connected to the vehicle.
  • the vehicle is not particularly limited, and may be, for example, a motorcycle, a bicycle, or an aircraft.
  • an aircraft can also be regarded as a vehicle when the aircraft is traveling on the ground with its tires.
  • the tire 51 generally has a wheel and a rubber portion attached around the wheel.
  • the rubber portion may have, for example, a bead portion, a sidewall portion, a shoulder portion, and a tread portion.
  • the tire 51 may be, for example, various tires having a rubber portion, or various tires having a wheel and a rubber portion.
  • the information processing device 1 includes a tire characteristic acquisition sensor 11 and a data analysis device 21 .
  • the data analysis device 21 includes a data acquisition unit 31 , a feature amount extraction unit 32 , a data analysis unit 33 and a storage unit 34 .
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 detects (measures) a predetermined physical quantity value (detection value) relating to the tire 51 .
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 outputs the detected value (detected value) to the data acquisition section 31 of the data analysis device 21 .
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 is attached to the tire 51, for example, but if it can detect a predetermined physical quantity value (detection value) related to the tire 51, it can be provided at a location other than the tire 51. good too.
  • a sensor that is not directly attached to the tire 51 and detects a detection value related to the tire 51 by emitting light and receiving reflected light from the tire 51 may be used as the tire characteristic acquisition sensor 11. good.
  • the data analysis device 21 may be configured using, for example, a microcomputer.
  • the data analysis device 21 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory (the storage unit 34 in the example of FIG. 1). , to implement various processes.
  • the storage unit 34 stores various information.
  • the storage unit 34 may store the program.
  • the data acquisition unit 31 receives a detection value signal output from the tire characteristic acquisition sensor 11 and acquires data of the detection value.
  • the data acquisition unit 31 has, for example, an analog circuit and an analog-to-digital converter (A/D converter: Analog to Digital Converter).
  • the analog circuit receives a detection value signal (analog signal) output from the tire characteristic acquisition sensor 11 and, if necessary, performs analog processing such as amplification on the signal.
  • the A/D converter converts a detection value signal (analog signal) analog-processed by an analog circuit into a digital signal (detection value data).
  • the data acquisition unit 31 outputs the acquired detection value data to the feature amount extraction unit 32 .
  • the feature amount extraction unit 32 Based on the detection value data input from the data acquisition unit 31, the feature amount extraction unit 32 extracts a predetermined feature amount from information related to the tire based on the detection value (for convenience of explanation, also referred to as tire information). (get.
  • the feature quantity extraction unit 32 outputs the extracted feature quantity to the data analysis unit 33 .
  • the feature amount extraction unit 32 extracts the feature amount related to time (hereinafter also referred to as time feature amount) or the feature amount related to area (hereinafter also referred to as area feature amount) for the tire information.
  • the tire information is information about the characteristics of the tire 51 , and is information that changes according to the degree of deterioration of the tire 51 , for example.
  • detection is always performed by the tire characteristic acquisition sensor 11 while the vehicle is running, and the data analysis device 21 detects the detected value of the tire characteristic acquisition sensor 11 (or based on the detected value).
  • the feature quantity extraction unit 32 selects tire information to be analyzed based on the information stored in the storage unit 34 (the detected value of the tire characteristic acquisition sensor 11 or the tire information based on the detected value). to acquire
  • the constant detection may be, for example, detection at predetermined timings such as constant time intervals.
  • the feature amount extraction unit 32 detects the timing (predetermined length ), and the tire information based on the detected value may be selectively acquired. That is, in the data analysis device 21, the detected value (or information based on the detected value) of the sensor (tire characteristic acquisition sensor 11) may be stored once and then processed, or may be processed in real time. good too. In these cases, the information that can specify the tire information to be analyzed may be set in advance in the feature quantity extraction unit 32, or the feature quantity extraction unit 32 may use a predetermined rule or the like. You may specify the tire information made into analysis object based on. As the information specifying the tire information to be analyzed, for example, timing (or engine) information may be used. Note that the detected value of the sensor or information obtained from the detected value may be called sensing data or the like.
  • the tire information acquired by the feature amount extraction unit 32 is information on the detection value of the tire characteristic acquisition sensor 11 .
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 detects a detection value for predetermined tire information.
  • the tire information acquired by the feature quantity extraction unit 32 may be information obtained as a result of calculation using the detection values of the tire characteristic acquisition sensor 11 .
  • the feature amount extraction unit 32 acquires tire information by performing a predetermined calculation or the like based on the detection value of the tire characteristic acquisition sensor 11 .
  • the calculation or the like may be, for example, calculation using a predetermined calculation formula, or estimation using a predetermined calculation formula (estimation formula) or the like.
  • the data analysis unit 33 analyzes the feature amount input from the feature amount extraction unit 32 .
  • the data analysis unit 33 acquires evaluation information regarding the tire 51 based on the feature amount.
  • the feature amount itself may be used as the evaluation information, or the data analysis unit 33 may acquire the evaluation information by performing a predetermined calculation or the like using the feature amount, for example.
  • the evaluation information may be, for example, evaluation information regarding the tire 51 itself, or may be information regarding evaluation of an object related to the tire 51, such as a road surface in contact with the tire 51. Alternatively, it may be evaluation information regarding both of them. Also, the evaluation information may be information on deterioration or information on abnormality of the tire 51, an object related to the tire 51, or both.
  • the word “deterioration” is used when the tire 51 is deteriorated to the extent that it can be used, and the word “abnormality” is used when the tire 51 is deteriorated to such an extent that it cannot be used.
  • the distinction between the meanings of these terms is an example for convenience of explanation, and the terms are not necessarily limited to the distinction, and any term may be used according to each system or the like.
  • the deterioration of the tire 51 includes, for example, deterioration due to wear of the rubber portion (eg, tread portion) of the tire 51 or due to hardening of the rubber portion of the tire 51 .
  • the deformation of the rubber portion of the tire 51 changes due to abrasion of the rubber portion (for example, the tread portion) of the tire 51, or hardening of the rubber portion of the tire 51. It is possible to grasp the degree of deterioration of the tire 51 .
  • an abnormality of the tire 51 includes burst or puncture of the tire 51, for example.
  • each processing unit data acquisition unit 31, feature amount extraction unit 32, data analysis unit 33, storage unit 34 of the data analysis device 21 will be described separately.
  • Such division of each processing unit may be arbitrary, and such division of each processing unit may not necessarily exist.
  • each processing unit of the information processing device 1 (the tire characteristic acquisition sensor 11 and each processing unit of the data analysis device 21) needs information (for example, an arithmetic expression, or , threshold value, etc.), the information may be set in the information processing device 1 in advance, or may be automatically set or changed by user (human) operation, machine learning, etc. may be possible.
  • information for example, an arithmetic expression, or , threshold value, etc.
  • exchange of information between different processing units may be performed by wire or wirelessly, for example.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of mounting positions of sensors according to the embodiment.
  • FIG. 2 schematically shows how the tire 51 is in contact with the ground 111 .
  • arrows are used to indicate the direction of rotation of the tire 51.
  • the rubber portion 121 of the tire 51 is shown, and the illustration of the wheel of the tire 51 is omitted.
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 may be provided on the inner surface 123 (which may be called an inner wall or the like) of the rubber portion 121 of the tire 51 .
  • the position where the tire characteristic acquisition sensor 11 is provided is, for example, the tire when the tire 51 is viewed in the traveling direction (in the example of FIG. 2, substantially in the horizontal direction). 51 (in the example of FIG. 2, the direction substantially perpendicular to the drawing) may be positioned (for example, the central position).
  • 51 in the example of FIG. 2, the direction substantially perpendicular to the drawing
  • the portion in contact with the ground 111 and its vicinity are deformed. to be done.
  • FIG. 2 shows a configuration example in which the tire characteristic acquisition sensor 11 is adhered to the inner surface 123 of the rubber portion 121
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 is attached to the inner surface 123 of the rubber portion 121.
  • Embedded configurations may also be used.
  • the mounting position of the tire characteristic acquisition sensor 11 is not particularly limited, and may be provided on the inner surface (inner wall) of the wheel of the tire 51, for example. Further, a configuration may be used in which an acceleration sensor is provided on the inner surface of the wheel of the tire 51, and the degree of deformation of the tire 51 (for example, the rubber portion 121) is indirectly detected based on the detection value of the acceleration sensor. .
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams showing other examples of mounting positions of sensors according to the embodiment.
  • FIG. 3A shows the tire 51 with the wheel 131 and the rubber portion 132 attached.
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 is provided between a wheel 131 (for example, a rim portion) and a rubber portion 132 .
  • FIG. 3B shows the wheel 131 and the tire characteristic acquisition sensor 11 without the rubber portion 132 attached.
  • Information analyzed based on the tire information may be, for example, information on the distortion of the tire 51 .
  • the tire information based on the detection value detected by the tire characteristic acquisition sensor 11 may be, for example, distortion information, or may be used to calculate distortion information. Other information may be used.
  • the sensor for example, a strain sensor that detects the strain of the tire 51 may be used.
  • the strain sensor is installed on the tire 51 in this embodiment.
  • the tire information may be distortion information.
  • the strain sensor can detect the degree of deformation of the tire 51 .
  • the detected value of the strain sensor changes when the tire 51 rotates and the portion of the tire 51 corresponding to the predetermined portion touches the ground.
  • the predetermined portion of the tire 51 may be the inner surface of the rubber portion 121 of the tire 51, as shown in FIG.
  • the way the tire 51 deforms changes depending on the wear of the tread portion of the tire 51 and the change in the hardness of the rubber of the tire 51. Therefore, the degree of deterioration of the tire 51 can be determined by the difference in the way the tire 51 deforms. It is possible to grasp
  • the sensor for example, an acceleration sensor may be used.
  • the acceleration sensor is installed on the tire 51 in this embodiment.
  • the tire information may be acceleration information. It is also possible to detect the degree of deformation of the tire 51 based on the detection value of the acceleration sensor.
  • a pressure sensor may be used as the sensor (here, the tire characteristic acquisition sensor 11).
  • the pressure sensor is installed in the tire 51 in this embodiment.
  • the tire information may be pressure information.
  • a pressure sensor can detect the degree of deformation of the tire 51 .
  • the detected value of the pressure sensor changes when the portion of the tire 51 corresponding to the predetermined location touches the ground when the tire 51 rotates.
  • the predetermined location on the tire 51 may be a location between the wheel 131 (for example, the rim portion) and the rubber portion 132, as shown in FIGS. 3(A) and 3(B).
  • a strain sensor, an acceleration sensor, or a pressure sensor may be used in order to grasp the deformation of an object.
  • a strain sensor, an acceleration sensor, or a pressure sensor is suitable as a sensor for detecting deformation of the rubber portion of the tire 51, for example.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a detection value (distortion signal) of the distortion sensor according to the embodiment;
  • the example of FIG. 4 is an example in which a strain sensor is used as the tire characteristic acquisition sensor 11 .
  • the horizontal axis represents time
  • the vertical axis represents the level of the detected value of the strain sensor (for example, amplitude of voltage).
  • the graph shows an example of a strain signal (strain signal 1011) detected by the strain sensor.
  • the strain sensor is installed at a predetermined location on the tire 51 .
  • the strain signal 1011 shown in FIG. 4 indicates that the portion of the tire 51 corresponding to the predetermined location is in contact with the ground at time T1 and time T2 when the tire 51 rotates.
  • the time T2 is later than the time T1, and the period in which the tire 51 rotates once (one rotation period 1021) corresponds to the period of (time T2-time T1).
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of variations in the output voltage of the strain sensor.
  • the horizontal axis represents strain (magnitude of strain), and the vertical axis represents output voltage [V].
  • the graph shows characteristic 1111, characteristic 1112, and characteristic 1113 as respective characteristics of the three strain sensors.
  • the evaluation information includes, for example, the deterioration of the tire 51, the abnormality of the tire 51, the condition of the road surface on which the tire 51 is in contact (for example, the condition of the road surface being wet with rain, the condition of the road surface being frozen, etc.), or may be information relating to one or more of the grip force between the road surface in contact with the tire 51 and the like.
  • the type of deterioration of the tire 51 is not particularly limited, and may be deterioration due to wear of the tread portion of the tire 51 or deterioration due to a change in hardness of the tire 51, for example.
  • FIGS. 6 to 8 show an example of analyzing the time-related feature quantity in the data analysis device 21.
  • the analysis target is a predetermined time, specifically, the time during which the tire 51 touches the ground (contact time).
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 is a strain sensor.
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 may be an acceleration sensor or a pressure sensor.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a state in which the contact time of the tire according to the embodiment is long.
  • FIG. 6 shows how the tire 211 is in contact with the ground 111 and is rotating.
  • arrows are used to indicate the direction of rotation of the tire 211 .
  • the tire 211 is an example of the tire 51 .
  • the ground contact point Z1 of the tire 211 represents a new contact point with the ground 111
  • the ground contact point Z2 of the tire 211 represents a point leaving the ground 111 from now on.
  • the example of FIG. 6 shows the moment when the contact point Z1 of the tire 211 touches the ground 111 and the contact point Z2 separates from the ground 111.
  • the distance 221 between the contact point Z1 and the contact point Z2 depends on the time (contact time) during which the same point of the tire 211 (for example, the contact point Z1 or the contact point Z2) is in contact with the ground 111.
  • the size is.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a state in which the contact time of the tire according to the embodiment is short.
  • FIG. 7 shows how the tire 212 is in contact with the ground 111 and is rotating.
  • arrows are used to indicate the direction of rotation of the tire 212 .
  • the tire 212 is an example of the tire 51 .
  • the ground contact point Z11 of the tire 212 represents a new contact point with the ground 111
  • the ground contact point Z12 of the tire 212 represents a point leaving the ground 111 from now on.
  • the example of FIG. 7 shows the moment when the contact point Z11 of the tire 212 touches the ground 111 and the contact point Z12 separates from the ground 111.
  • the distance 222 between the contact point Z11 and the contact point Z12 depends on the time (contact time) during which the same point of the tire 212 (for example, the contact point Z11 or the contact point Z12) is in contact with the ground 111.
  • the size is.
  • the example of FIG. 6 shows a case where deterioration of the tire 211 (tire 51) is smaller than that of the example of FIG. 7 (for example, the tire 211 is new). is longer.
  • the example of FIG. 7 shows a case where the deterioration of the tire 211 (tire 51) is greater than that of the example of FIG. 6 (for example, the tire 211 is old). Shorten.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a detected value (distortion signal) of the distortion sensor according to the embodiment.
  • the horizontal axis represents time [msec]
  • the vertical axis represents the output (detected value) [V] of the strain sensor.
  • the graph shows an example of the strain signal 1211 detected for a tire with small deterioration (for example, the tire in the state shown in FIG. 6) and an example of the strain signal 1211 detected for a tire with large deterioration (for example, the tire in the state shown in FIG. 7).
  • An example of a detected distortion signal 1212 is shown.
  • the time T11 at which the positive peak occurs in the distortion signal 1211, the time T12 at which the positive peak occurs in the distortion signal 1212, the time T13 at which the negative peak occurs in the distortion signal 1212, the distortion signal The time T14 at which the negative peak occurs at 1211 is shown.
  • the moment when a positive peak occurs in the strain signal 1211 and the strain signal 1212 represents the moment (or the vicinity thereof) when a predetermined portion of the tire touches the ground.
  • the moment when the negative peak occurs in the strain signal 1211 and the strain signal 1212 represents the moment (or the vicinity thereof) when a predetermined portion of the tire leaves the ground.
  • the strain sensor detects a value (output from the strain sensor) at the moment when a predetermined portion of the tire corresponding to the position of the strain sensor touches the ground and at the moment when the predetermined portion is separated from the ground. change greatly.
  • ground contact time 1221 estimated from the strain signal 1211 detected for the less deteriorated tire is greater than the ground contact time 1222 estimated from the detected strain signal 1212 for the more heavily deteriorated tire.
  • ground contact time 1221 estimated from distortion signal 1211 corresponds to the period between time T11 and time T14.
  • the contact time 1222 estimated from the distortion signal 1212 corresponds to the period between time T12 and time T13.
  • the ground contact start time T11 in the ground contact time 1221 of the tire with small deterioration is earlier than the ground contact start time T12 in the ground contact time 1222 of the tire with large deterioration.
  • the ground contact end time T14 in the ground contact time 1221 of the tire with small deterioration is later than the ground contact end time T13 in the ground contact time 1222 of the tire with large deterioration.
  • evaluation information may be acquired using such a tendency.
  • the degree of deterioration of the tire is evaluated based on the magnitude of the detected value (e.g., amplitude) of the strain sensor attached to the inner surface of the tire, or the change in the magnitude of the detected value under certain measurement conditions. If this is the case, the magnitude of the strain sensor detection value (e.g., amplitude) or changes in the magnitude may vary depending on the sensitivity of the sensor, which may reduce the accuracy of the evaluation.
  • a time-related quantity (temporal feature quantity) that does not change with the sensitivity of the sensor is extracted, and the degree of tire deterioration is evaluated based on the difference (for example, change) in the time feature quantity.
  • one rotation time> 9(A) and 9(B) show an example in which the data analysis device 21 analyzes the feature amount related to time.
  • the analysis target is a predetermined time, specifically, the time for the tire 51 to rotate once on the ground (one rotation time). Normally, when the wear of the tire 51 (wear of the rubber portion) is small, the outer circumference of the tire 51 becomes long, and the time required for one rotation of the tire 51 becomes long. On the other hand, when the wear of the tire 51 (wear of the rubber portion) is large, the outer circumference of the tire 51 is shortened, and the time required for one rotation of the tire 51 is shortened. Therefore, in this example, the degree of deterioration of the tire 51 is evaluated based on the one-rotation time of the tire 51 .
  • a strain sensor attached to the tire 51 is used as the tire characteristic acquisition sensor 11 .
  • FIG. 9A is a diagram showing an example of a tire 311 with small wear.
  • Tire 311 is an example of tire 51 .
  • FIG. 9B is a diagram showing an example of a tire 312 with large wear.
  • Tire 312 is an example of tire 51 .
  • the tire 311 shown in FIG. 9(A) has less abrasion of the rubber portion and a longer outer circumference (outer circumference of the rubber portion) than the tire 312 shown in FIG. 9(B). For this reason, the tire 311 shown in FIG. 9A has a longer one rotation time than the tire 312 shown in FIG. 9B.
  • the data analysis device 21 may determine the degree of wear of the rubber portion (particularly, the tread portion) of the tire 51 based on the extraction result of the time feature quantity and GPS (Global Positioning System) data, for example.
  • the information processing device 1 detects (obtains) the travel distance of the vehicle in which the information processing device 1 is mounted based on the GPS data.
  • the GPS receiver may be provided, for example, in the information processing device 1 in the vehicle, or may be provided in a location other than the information processing device 1 in the vehicle.
  • the GPS data may be processed by any processing unit in the information processing device 1, for example, by the data analysis unit 33. FIG.
  • the data analysis device 21 determines the number of revolutions of the tire 51 (the number of rotations of the tire) based on the detection value of the tire characteristic acquisition sensor 11 .
  • a time feature amount (one rotation time) as shown in FIG. 4 may be extracted to determine the rotation speed of the tire.
  • the tire rotation speed may be determined by the data analysis unit 33 in the information processing device 1, for example.
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 for example, an acceleration sensor, a pressure sensor, or the like may be used instead of the strain sensor.
  • the data analysis unit 33 may calculate the outer circumference of the tire 51 based on the travel distance of the vehicle and the number of revolutions of the tire 51 .
  • the outer circumference length [m] of the tire 51 corresponds to the result of dividing the movement distance [m] of the vehicle by the number of rotations [times] of the tire 51 .
  • the outer circumference length [m] of the tire 51 may be calculated for a predetermined unit time. ] by the number of revolutions of the tire 51 [times/unit time].
  • the data analysis unit 33 determines that the tire 51 is normal. If the length is less than a predetermined threshold value (or less than or equal to a predetermined threshold value), it may be determined to be deteriorated or abnormal.
  • the data analysis unit 33 determines that, for example, the calculated outer circumference length of the tire 51 is less than a predetermined threshold A (or less than a predetermined threshold A) and greater than or equal to a predetermined threshold B (or a predetermined If it exceeds the threshold value B), it is judged to be deteriorated, and if the calculated outer peripheral length of the tire 51 is less than the predetermined threshold value B (or if it is equal to or less than the predetermined threshold value B), it is judged to be abnormal.
  • the threshold value B is a value smaller than the threshold value A, that is, a two-stage determination may be performed based on "deterioration" and "abnormality". Also, similarly, three or more stages of determination may be performed.
  • the determination using one threshold, the two-stage determination using two thresholds, or the three-stage or more determination using three or more thresholds are not limited to this example, and can be performed for arbitrary feature amounts. may be broken.
  • the analysis target is a predetermined area, specifically, an area formed by the peak waveform of the distortion signal.
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 is a strain sensor.
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 may be an acceleration sensor or a pressure sensor.
  • the waveform of the distortion signal when the tire 51 deteriorates, not only does the contact time of the tire 51 change, but also the waveform of the distortion signal at the moment when a predetermined portion of the tire 51 touches the ground, and the waveform at the moment when the predetermined portion of the tire 51 leaves the ground.
  • the waveform of the distortion signal also changes. That is, the greater the deterioration of the rubber portion of the tire 51, the more difficult it is to deform the rubber portion of the tire 51. Therefore, the waveform of the strain signal (waveform of the peak) at the moment when a predetermined portion of the tire 51 touches the ground, and , the waveform of the distortion signal (waveform of the peak) changes at the instant when a predetermined portion of the tire 51 leaves the ground.
  • FIG. 8 shows a strain signal 1211 of the tire 51 with small deterioration and a strain signal 1212 of the tire 51 with large deterioration.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of comparison of peak waveforms of distortion signals according to the embodiment.
  • the horizontal axis represents time [msec]
  • the vertical axis represents the output (detected value) [V] of the strain sensor.
  • the graph shows an example of a positive peak waveform (peak waveform 1311) in the strain signal (distortion signal 1211 in the example of FIG. 8) detected for the tire 51 with small deterioration, and an example of the waveform detected for the tire 51 with large deterioration.
  • An example of a positive peak waveform (peak waveform 1312) in the distorted signal (distortion signal 1212 in the example of FIG. 8) is shown.
  • the horizontal axis (time) is adjusted so that the peak points of these two peak waveforms 1311 and 1312 match on the horizontal axis (time).
  • the peak position of the other peak waveform 1312 is shown shifted in time so as to match the peak position of the one peak waveform 1311 .
  • the peak waveform 1312 at the moment when the tire 51 with less deterioration touches the ground has a longer contact period ( The period during which the tire 51 is deformed) is shortened. Therefore, the area inside the peak waveform 1311 (the area inside the mountain of the peak) is larger than the area inside the peak waveform 1312 (the area inside the mountain of the peak). It should be noted that the area of such a chevron portion can depend, for example, on the degree of inclination of the chevron. In this embodiment, evaluation information may be acquired using such a tendency.
  • a feature amount (area feature amount) relating to the area of a predetermined portion in the waveform of tire information may be acquired.
  • area feature amount for example, the value of the area itself may be used, or another value related to the area may be used.
  • an arbitrary portion may be used as the predetermined portion.
  • the positive peak waveform is evaluated based on the area
  • the negative peak waveform may be evaluated based on the area, or the positive peak Area-based evaluation may be performed for both waveforms and negative peak waveforms.
  • the data analysis unit 33 can perform evaluation based on the area of the distorted signal, or based on the result of comparing the areas of the two distorted signals. By performing such an evaluation, the data analysis unit 33 obtains more information about the shape of the waveform than in the case of individually evaluating or comparing single parameters such as time difference or peak voltage. Since it increases, it is possible to perform a more detailed analysis, thereby enabling a more accurate evaluation. In the present embodiment, the data analysis unit 33 can perform evaluation using such an area feature amount in combination with the time feature amount, for example.
  • FIGS. 11 to 15 show examples in which the data analysis device 21 analyzes the feature amount relating to the area of the waveform after normalization.
  • the analysis target is a predetermined area, specifically, an area formed by the peak waveform of the distortion signal after normalization.
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 is a strain sensor.
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 may be an acceleration sensor or a pressure sensor.
  • FIG. 8 shows a strain signal 1211 of the tire 51 with small deterioration and a strain signal 1212 of the tire 51 with large deterioration.
  • the feature amount extraction unit 32 normalizes the distortion signal when acquiring the feature amount related to the area of the peak waveform, and calculates the area of the peak waveform based on the normalized distortion signal. Extract (acquire) the feature amount related to
  • FIG. 11 to 14 are diagrams showing an example of the normalization procedure according to the embodiment.
  • the horizontal axis represents time (for convenience of explanation, it will be described in units of [seconds]), and the vertical axis represents the output (detected value) [V] of the strain sensor.
  • a distortion signal 1411 is shown in the graph.
  • the distorted signal 1411 is a signal before normalization, and an example of the normalization procedure will be described by taking the case of normalizing the distorted signal 1411 as an example.
  • the sensor output value (reference value) when the distortion of the detection target is 0 (when the original value of the detection target is 0) is 2.5 [V].
  • the example of FIG. 11 shows the case where the amplitude of the positive peak and the amplitude of the negative peak are the same (or substantially the same) in the distortion signal 1411, the present invention is not limited to this.
  • the feature amount extraction unit 32 subtracts a reference value from each value (detected value) of the distortion signal 1411 and acquires the result of the subtraction (referred to as a reference value subtraction value for convenience of explanation).
  • the sensor output value (reference value) is 0 [V] when the distortion of the detection target is 0 (when the original value of the detection target is 0).
  • the reference value for example, a value that has been detected in advance may be used. value may be used.
  • the horizontal axis represents time [seconds]
  • the vertical axis represents the reference value subtraction value [V] obtained from the output (detection value) of the strain sensor.
  • the graph also shows a signal (reference value subtraction signal) 1421 of the reference value subtraction value.
  • the feature amount extraction unit 32 detects the amplitude of the reference value subtraction signal 1421 (in this example, the difference between the maximum value and the minimum value).
  • the feature quantity extraction unit 32 adjusts the level of the reference value subtraction signal 1421 so that the maximum value of the reference value subtraction signal 1421 is +1 and the minimum value is -1, and the adjusted signal is normalized. (normalized signal).
  • the value of the normalization signal is the result of multiplying the value of the reference value subtraction signal 1421 (reference value subtraction value) by (2/amplitude).
  • the horizontal axis represents time [seconds]
  • the vertical axis represents the reference value subtraction value [V] obtained from the output (detection value) of the strain sensor.
  • a reference value subtraction signal 1421 is shown in the graph.
  • the graph also shows the amplitude 1451 of the reference value subtraction signal 1421 .
  • the amplitude 1451 is the level difference (positive value) between the positive peak (maximum value 1441 ) and the negative peak (minimum value 1442 ) of the reference value subtraction signal 1421 .
  • a normalized signal 1461 is shown in the graph.
  • a normalized signal 1461 is a signal normalized by amplitude information.
  • the normalization method is not necessarily limited to this example, and other methods may be used.
  • the level of the reference value subtraction signal 1421 is adjusted so that the maximum value of the reference value subtraction signal 1421 is +1 and the minimum value of the reference value subtraction signal 1421 is -1.
  • the reference value is subtracted Techniques such as adjusting the maximum and minimum values of the signal to different values may be used.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of comparison of peak waveforms of distortion signals after normalization according to the embodiment.
  • the horizontal axis represents time [seconds]
  • the vertical axis represents the normalized value [V] obtained from the output (detected value) of the strain sensor.
  • an example of the normalized signal 1461 obtained for the strain signal eg, the strain signal 1211 in the example of FIG. 8 detected for the tire 51 with small deterioration and the normalized signal 1461 for the tire 51 with large deterioration are shown.
  • An example of a normalized signal 1511 obtained for a distorted signal (eg, distorted signal 1212 in the example of FIG. 8) is shown.
  • FIG. 15 also shows an area 1611 inside the waveform of the positive peak in the normalized signal 1461 (area inside the crest of the peak) and an area 1611 inside the waveform of the negative peak in the normalized signal 1461 (area inside the peak).
  • the area inside the mountain 1612 is shown.
  • the area surrounded by the waveform of each peak and the line on the horizontal axis is the area inside the waveform of each peak (the inside of the mountain of the peak). area).
  • the peak waveform As shown in FIG. 15, compared with the peak waveform (peak waveform of the normalized signal 1461) at the instant when the tire 51 with less deterioration touches the ground, the peak waveform ( In the peak waveform of the normalized signal 1511), the contact period (the period during which the tire 51 is deformed) is shortened. Therefore, the area inside the peak waveform (the peak waveform of the normalized signal 1461) at the moment when the tire 51 with small deterioration touches the ground is the peak waveform (normalized signal 1511 peak waveform). In this embodiment, evaluation information may be acquired using such a tendency.
  • a feature amount (area feature amount) relating to the area of a predetermined portion of the waveform of the tire information after normalization may be obtained.
  • area feature amount for example, the value of the area itself may be used, or another value related to the area may be used.
  • an arbitrary portion may be used as the predetermined portion.
  • the data analysis unit 33 may, for example, perform area-based evaluation on the positive peak waveform, may perform area-based evaluation on the negative peak waveform, or may perform area-based evaluation on the positive peak waveform and the negative peak waveform. Area-based evaluation may be performed for both peak waveforms.
  • the data analysis unit 33 performs evaluation based on the area of the normalized distortion signal, or performs evaluation based on the result of comparing the areas of the two normalized distortion signals. Therefore, it is possible to perform highly accurate evaluation without being affected by variations in sensor sensitivity.
  • the feature amount extraction unit 32 shows the case where the area feature amount is extracted based on the signal after normalization.
  • a configuration may be used in which the area feature amount is extracted based on.
  • the information processing apparatus 1 even if there is individual variation in the sensor (in the present embodiment, the tire characteristic acquisition sensor 11) that detects information (detection value) regarding the tire 51, Evaluation information regarding the tire 51 can be obtained with high accuracy.
  • the information processing apparatus 1 by acquiring the time feature amount or the normalized area feature amount related to the tire information, individual variations of the sensor (the tire characteristic acquiring sensor 11 in the present embodiment) can be corrected. Evaluation information can be obtained without being affected (or with reduced influence). Accordingly, in the information processing apparatus 1 according to this embodiment, it is possible to eliminate the need for calibration for calibrating individual variations in the sensors (in this embodiment, the tire characteristic acquisition sensor 11).
  • a method in which a sensor detects a waveform (detected value) representing tire characteristics and determines the degree of deterioration of the tire based on the amplitude (absolute value) of the waveform (hereinafter referred to as method A1 for convenience of explanation).
  • method A1 a method in which a sensor detects a waveform (detected value) representing tire characteristics and determines the degree of deterioration of the tire based on the amplitude (absolute value) of the waveform
  • the information processing apparatus 1 acquires the evaluation information based on the time feature amount or the area feature amount related to the tire information as described above, and also makes a determination based on the amplitude of the tire information as described above ( Determination of method A1 described above) may be used together. Moreover, in the information processing apparatus 1 according to the present embodiment, any other evaluation method may be used together.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an information processing device 501 according to a modification of the embodiment (first embodiment).
  • tires 551 and vehicle 552 are shown in FIG. 16, but tires 551 and vehicle 552 are not included in information processing apparatus 501 in this embodiment.
  • Tire 551 is one of a plurality of tires provided on vehicle 552 .
  • the information processing device 501 includes a tire characteristic acquisition sensor 511 and a data analysis device 521 .
  • the data analysis device 521 includes a sending device 522 and a receiving device 523 .
  • the transmission-side device 522 includes a data acquisition section 531 , a transmission section 532 and a storage section 533 .
  • the receiving device 523 includes a receiving unit 541 , a feature extraction unit 542 , a data analysis unit 543 and a storage unit 544 .
  • the data analysis device 521 is composed of a transmission side device 522 and a reception side device 523, the tire characteristic acquisition sensor 511 and the transmission side device 522 are attached to the tire 551,
  • the side device 523 is attached to the vehicle 552 (here, the portion other than the tire 551).
  • the transmitting device 522 and the receiving device 523 may each be configured using a microcomputer, for example, similar to the data analysis device 21 shown in FIG.
  • the tire characteristic acquisition sensor 511 has the same function as the tire characteristic acquisition sensor 11 shown in FIG.
  • the data acquisition unit 531 has the same function as the data acquisition unit 31 shown in FIG. 1 and outputs the data acquired from the tire characteristic acquisition sensor 511 to the transmission unit 532 .
  • the transmitting unit 532 transmits the data input from the data acquiring unit 31 to the receiving unit 541 of the receiving device 523 .
  • wireless communication is used as communication between the transmitting unit 532 and the receiving unit 541, but wired communication may be used.
  • the storage unit 533 may store various types of information, such as data acquired by the data acquisition unit 31 .
  • the receiving unit 541 outputs the data received from the transmitting unit 532 of the transmitting device 522 to the feature amount extracting unit 542 .
  • the feature quantity extraction unit 542 has the same function as the feature quantity extraction unit 542 shown in FIG.
  • the data analysis unit 543 has the same function as the data analysis unit 33 shown in FIG. 1, and acquires evaluation information based on the feature amount input from the feature amount extraction unit 542 .
  • the storage unit 544 stores various types of information, and may store data received by the receiving unit 541, for example.
  • FIG. 16 shows a configuration example in which the receiving device 523 is provided in the vehicle 552 (here, a portion other than the tires 551)
  • the receiving device 523 includes the tires 551 and the vehicle 552. It may be provided in a place other than (here, a portion other than the tire 551), and for example, the receiving device 523 may be provided in a server device connected to a network such as the Internet.
  • information about tires 551 of vehicle 552 can be transmitted from transmitting device 522 to the server device (receiving device 523), and various information processing can be performed in the server device.
  • the case where one tire characteristic acquisition sensor 11 is used is shown, but as another configuration example, a plurality of tire characteristic acquisition sensors 11 may be used.
  • the plurality of tire characteristic acquisition sensors 11 may be, for example, sensors that detect detection values of different physical quantities.
  • the data analysis device 21 may perform analysis based on the detection value of the tire characteristic acquisition sensor 11 for each tire characteristic acquisition sensor 11, or may perform analysis based on the detection values of two or more tire characteristic acquisition sensors 11. Analysis based on detected values may be performed.
  • the data analysis device 21 detects the tire characteristic acquisition sensors 11 .
  • evaluation information may be acquired for a combination of these detection values using the detection values of two or more tire characteristic acquisition sensors 11. .
  • the detection values of these two or more tire characteristic acquisition sensors 11 may be used, and one of the detected values (or information based on the detected values) of these two or more tire characteristic acquisition sensors 11 (for example, , median, etc.) may be selected and adopted.
  • the detection values of these two or more tire characteristic acquisition sensors 11 may be used to calculate one piece of evaluation information (common evaluation information).
  • the data analysis device 21 evaluates based on the detection value of the tire characteristic acquisition sensor 11 installed on the tire. Get information. That is, the characteristics of each of the plurality of tires are usually independent. However, when one vehicle is equipped with a plurality of tires, there is a configuration in which the data analysis device 21 acquires evaluation information based on the detection values of the tire characteristic acquisition sensors 11 installed on two or more tires. may be used. For example, a configuration may be used in which the data analysis device 21 acquires evaluation information regarding the entire vehicle based on the detection values of the tire characteristic acquisition sensors 11 installed on two or more tires.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an information processing device 601 according to the embodiment (second embodiment).
  • tires 651 and vehicle 652 are shown in FIG. 17, but tires 651 and vehicle 652 are not included in information processing device 601 in this embodiment.
  • Tire 651 is one of a plurality of tires provided on vehicle 652 .
  • the information processing device 601 includes a tire characteristic acquisition sensor 611 and a data analysis device 621 .
  • the data analysis device 621 includes a sending device 622 and a receiving device 623 .
  • the transmission-side device 622 includes a data acquisition section 631 , a transmission section 632 and a storage section 633 .
  • the receiving device 623 includes a receiving unit 641 , a feature extraction unit 642 , a data analysis unit 643 and a storage unit 644 .
  • the feature amount extraction unit 642 includes a temporal feature amount extraction unit 671 , a normalization unit 672 , and an area feature amount extraction unit 673 .
  • the transmitting device 622 and the receiving device 623 may each be configured using a microcomputer, like the data analysis device 521 shown in FIG. 16, for example.
  • the feature amount extraction unit 642 extracts a feature amount related to time (time feature amount) and a feature amount related to area (area feature amount) from the tire information.
  • the temporal feature quantity extraction unit 671 extracts (obtains) a temporal feature quantity based on the data input from the reception unit 641 and outputs the extracted temporal feature quantity to the data analysis unit 643 .
  • the normalization unit 672 normalizes the tire information signal (for example, a distortion signal) based on the data input from the reception unit 641 and outputs the normalized signal to the area feature amount extraction unit 673 .
  • the area feature quantity extraction unit 673 extracts (obtains) an area feature quantity based on the signal normalized by the normalization unit 672 and outputs the extracted area feature quantity to the data analysis unit 643 .
  • the data analysis unit 643 acquires predetermined evaluation information based on the time feature amount input from the time feature amount extraction unit 671 and the area feature amount extracted by the area feature amount extraction unit 673.
  • the evaluation information may be calculated by a predetermined arithmetic expression including both the time feature quantity and the area feature quantity as parameters, for example.
  • the sensor in this embodiment, the tire characteristic acquisition sensor Evaluation information can be obtained without (or with reduced) influence of individual variations in 11. Accordingly, in the information processing apparatus 1 according to this embodiment, it is possible to eliminate the need for calibration for calibrating individual variations in the sensors (in this embodiment, the tire characteristic acquisition sensor 11). In the information processing apparatus 601 according to the present embodiment, by acquiring the evaluation information based on the combination of the time feature amount and the area feature amount, for example, compared to the case where the evaluation information is acquired based on only one of them, , a more detailed analysis is possible.
  • the feature amount extraction unit 642 shows the case where the area feature amount is extracted based on the signal after normalization.
  • a configuration for extracting the area feature amount may be used.
  • the feature amount extraction section 642 does not need to include the normalization section 672 , and the area feature amount extraction section 673 extracts the area feature amount based on the data input from the reception section 641 .
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 and the transmitting device 622 are provided on the tire 651, and the receiving device 623 is provided on the vehicle 652 (here, the portion other than the tire 651).
  • the entire information processing device 601 may be provided on the tire 551 as in the example of FIG. In this configuration, for example, as in the example of FIG. may be shared.
  • the information processing device (the information processing devices 1, 501, and 601 in the examples of FIGS. 1, 16, and 17) is provided in a vehicle and has a wheel (the wheel 131 in the example of FIG. 3A). ) and a rubber portion (rubber portion 132 in the example of FIG. 3A) (tires 51, 551, and 651 in the examples of FIGS. 1, 16, and 17).
  • the values detected by the tire characteristic acquisition sensors 11, 511, and 611) are detected by the first sensor (in the examples of FIGS.
  • the tire characteristic acquisition sensor 11 , 511, 611 the tire characteristic acquisition sensor 11 , 511, 611), or the area of a predetermined portion of the waveform of the normalized tire information after predetermined normalization.
  • An information processing unit in the example of FIG. 1, for example, the data acquisition unit 31, the feature amount extraction unit 32, the data analysis unit 33, the storage unit 34 In the example of FIG. 16, for example, the receiving unit 541, the feature amount extraction unit 542, the data analysis unit 543, and the storage unit 544. In the example of FIG. analysis unit 643 and storage unit 644).
  • the first detection value detected by the first sensor is one or more of strain, acceleration, and pressure.
  • the evaluation information is information about tire deterioration, information about tire abnormality, information about the condition of the road surface that the tire contacts, or information about the grip force between the tire and the road surface that the tire contacts. Contains one or more of information.
  • the information about tire deterioration includes one or more of information representing a change in hardness of the tire and information representing the degree of wear of the tread of the tire.
  • an information processing apparatus includes a first sensor.
  • the program may be stored in a computer (in the examples of FIGS. 1, 16, and 17, the computers constituting the information processing apparatuses 1, 501, and 601), which is provided in a vehicle and has a wheel and a rubber portion.
  • a computer in the examples of FIGS. 1, 16, and 17, the computers constituting the information processing apparatuses 1, 501, and 601
  • Time-related feature quantity in the tire information based on the first detection value detected by the first sensor that detects the first detection value, or in the waveform of the normalized tire information in which the tire information is normalized in a predetermined manner
  • a program for realizing the function of any component in any device is recorded on a computer-readable recording medium, and the program is It may be executed by being loaded into a computer system.
  • the term "computer system” used herein includes an operating system and hardware such as peripheral devices.
  • “computer-readable recording medium” means portable media such as flexible discs, magneto-optical discs, ROM, CD (Compact Disc)-ROM (Read Only Memory), and storage such as hard disks built into computer systems. It refers to equipment.
  • “computer-readable recording medium” means a certain amount of memory, such as volatile memory inside a computer system that acts as a server or client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. It also includes those holding time programs.
  • the volatile memory may be, for example, RAM (Random Access Memory).
  • the recording medium may be, for example, a non-transitory recording medium.
  • the above program may be transmitted from a computer system storing this program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in a transmission medium.
  • the "transmission medium" for transmitting the program means a medium having a function of transmitting information, such as a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line.
  • the above program may be for realizing part of the functions described above.
  • the above program may be a so-called difference file, which can realize the functions described above in combination with a program already recorded in the computer system.
  • a difference file may be referred to as a difference program.
  • any component in any of the devices described above may be implemented by a processor.
  • each process in the embodiment may be implemented by a processor that operates based on information such as a program and a computer-readable recording medium that stores information such as the program.
  • the function of each section may be implemented by separate hardware, or the function of each section may be implemented by integrated hardware.
  • a processor includes hardware, which may include at least one of circuitry that processes digital signals and circuitry that processes analog signals.
  • a processor may be configured using one or more circuit devices and/or one or more circuit elements mounted on a circuit board.
  • An IC (Integrated Circuit) or the like may be used as the circuit device, and a resistor, capacitor, or the like may be used as the circuit element.
  • the processor may be, for example, a CPU.
  • the processor is not limited to a CPU, and various processors such as a GPU (Graphics Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor) may be used.
  • the processor may be, for example, a hardware circuit based on ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • the processor may be composed of, for example, a plurality of CPUs, or may be composed of a plurality of ASIC hardware circuits.
  • the processor may be configured by, for example, a combination of multiple CPUs and multiple ASIC hardware circuits.
  • the processor may also include, for example, one or more of amplifier circuits, filter circuits, etc. that process analog signals.

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Abstract

実施形態に係る情報処理装置は、車両に備えられてホイールとゴム部を有するタイヤに関する第1検出値を検出する第1センサによって検出された前記第1検出値に基づくタイヤ情報における時間に関する特徴量、または、前記タイヤ情報に所定の正規化が行われた正規化後の前記タイヤ情報の波形における所定部分の面積に関する特徴量、の一方または両方に基づいて、前記タイヤに関する評価情報を取得する情報処理部を備える。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称] タイヤに関する情報処理装置およびプログラム
 本開示は、情報処理装置およびプログラムに関する。
 自動車などのタイヤに関し、センサを使用してタイヤのパラメータを監視することが行われている。
 例えば、歪みセンサである圧電素子をタイヤに取り付け、当該圧電素子により検出される信号の振幅の大きさに応じて当該タイヤの変形の大きさを検出し、その検出結果に基づいて当該タイヤに負荷される荷重を推定することなどが行われている。
 特許文献1に記載された技術では、タイヤに取り付けられた線状体の圧電素子によりタイヤの変形を測定することで、測定精度を改善し、タイヤに発生している力を正確に測定することが図られている(特許文献1参照。)。
特開2021-11234号公報
 しかしながら、従来の技術では、圧電素子などからなるセンサの個々の特性のバラツキ、あるいは、センサとタイヤとを接着させる接着剤の厚みまたは硬度などの接着具合のバラツキ、などに起因して、センサの感度にバラツキが発生し、センサの検出値にバラツキが発生する場合があった。この場合、センサから出力される検出値の振幅方向の情報を有効に活用するために、センサ自体のキャリブレーションまたはセンサの検出値のキャリブレーションを行う必要があった。
 また、このようなキャリブレーションは、センサがタイヤに取り付けられた後に行われる必要があることが多く、容易ではない場合があった。
 本開示は、このような事情を考慮してなされたもので、タイヤに関する情報を検出するセンサに個々のバラツキがあっても、タイヤに関する評価情報を精度良く取得することができる情報処理装置およびプログラムを提供することを課題とする。
 本開示の一態様は、車両に備えられてホイールとゴム部を有するタイヤに関する第1検出値を検出する第1センサによって検出された前記第1検出値に基づくタイヤ情報における時間に関する特徴量、または、前記タイヤ情報に所定の正規化が行われた正規化後の前記タイヤ情報の波形における所定部分の面積に関する特徴量、の一方または両方に基づいて、前記タイヤに関する評価情報を取得する情報処理部を備える情報処理装置である。
 本開示の一態様は、コンピューターに、車両に備えられてホイールとゴム部を有するタイヤに関する第1検出値を検出する第1センサによって検出された前記第1検出値に基づくタイヤ情報における時間に関する特徴量、または、前記タイヤ情報に所定の正規化が行われた正規化後の前記タイヤ情報の波形における所定部分の面積に関する特徴量、の一方または両方に基づいて、前記タイヤに関する評価情報を取得するステップを実行させるためのプログラムである。
 本開示によれば、情報処理装置およびプログラムにおいて、タイヤに関する情報を検出するセンサに個々のバラツキがあっても、タイヤに関する評価情報を精度良く取得することができる。
実施形態(第1実施形態)に係る情報処理装置の概略的な構成の一例を示す図である。 実施形態に係るセンサの取り付け位置の一例を示す図である。 (A)および(B)は実施形態に係るセンサの取り付け位置の他の例を示す図である。 実施形態に係る歪みセンサの検出値の一例を示す図である。 歪みセンサの出力電圧のバラツキの一例を示す図である。 実施形態に係るタイヤの接地時間が長い場合の様子の一例を示す図である。 実施形態に係るタイヤの接地時間が短い場合の様子の一例を示す図である。 実施形態に係る歪みセンサの検出値の一例を示す図である。 (A)は摩耗が小さいタイヤの一例を示す図であり、(B)は摩耗が大きいタイヤの一例を示す図である。 実施形態に係る歪み信号のピーク波形の比較の一例を示す図である。 実施形態に係る正規化の手順の一例を示す図である。 実施形態に係る正規化の手順の一例を示す図である。 実施形態に係る正規化の手順の一例を示す図である。 実施形態に係る正規化の手順の一例を示す図である。 実施形態に係る正規化後の歪み信号のピーク波形の比較の一例を示す図である。 実施形態(第1実施形態)の変形例に係る情報処理装置の概略的な構成の一例を示す図である。 実施形態(第2実施形態)に係る情報処理装置の概略的な構成の一例を示す図である。
 以下、図面を参照し、本開示の実施形態について説明する。
 (第1実施形態)
 [情報処理装置]
 図1は、実施形態(第1実施形態)に係る情報処理装置1の概略的な構成の一例を示す図である。
 なお、説明の便宜上、図1にはタイヤ51を示してあるが、本実施形態では、タイヤ51は情報処理装置1には含まれない。
 本実施形態では、情報処理装置1は、タイヤ51に関するデータを解析する機能を有する。
 なお、情報処理装置1は、情報処理システムなどと呼ばれてもよい。
 本実施形態では、タイヤ51は、自動車などの車両に接続されて備えられる1個以上のタイヤのうちの1個のタイヤである。当該車両には、所定数(例えば、自動車であれば4個など)のタイヤが接続されている。
 なお、本実施形態では、車両が自動車である場合について説明するが、車両としては、特に限定は無く、例えば、自動二輪車、自転車、あるいは、航空機などであってもよい。ここで、航空機についても、当該航空機がタイヤによって地上を走行しているときには、車両とみなすことができる。
 タイヤ51は、概略的に、ホイールと、当該ホイールの周囲に取り付けられるゴム部と、を有する。当該ゴム部は、例えば、ビード部、サイドウォール部、ショルダー部、および、トレッド部を有していてもよい。なお、タイヤ51は、例えば、ゴム部を有する各種のタイヤ、あるいは、ホイールとゴム部を有する各種のタイヤであってもよい。
 情報処理装置1は、タイヤ特性取得用センサ11と、データ解析装置21と、を備える。
 データ解析装置21は、データ取得部31と、特徴量抽出部32と、データ解析部33と、記憶部34と、を備える。
 タイヤ特性取得用センサ11は、タイヤ51に関する所定の物理量の値(検出値)を検出(測定)する。タイヤ特性取得用センサ11は、検出した値(検出値)をデータ解析装置21のデータ取得部31に出力する。
 ここで、タイヤ特性取得用センサ11は、例えば、タイヤ51に取り付けられているが、タイヤ51に関する所定の物理量の値(検出値)を検出することができれば、タイヤ51以外の箇所に備えられてもよい。例えば、タイヤ51に直接取り付けられず、タイヤ51に対して光の放射と反射光の受光を行うことなどによりタイヤ51に関する検出値を検出するセンサが、タイヤ特性取得用センサ11として用いられてもよい。
 データ解析装置21は、例えば、マイクロコンピューター(マイコン)を用いて構成されていてもよい。この場合、データ解析装置21は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサーとメモリ(図1の例では、記憶部34)を備えており、プロセッサーによって所定のプログラム(制御プログラム)を実行することで、各種の処理を実現する。
 記憶部34は、各種の情報を記憶する。記憶部34は、当該プログラムを記憶していてもよい。
 データ取得部31は、タイヤ特性取得用センサ11から出力される検出値の信号を入力して、当該検出値のデータを取得する。
 データ取得部31は、例えば、アナログ回路と、アナログデジタルコンバータ(A/Dコンバータ:Analog to Digital Converter)と、を有する。アナログ回路は、タイヤ特性取得用センサ11から出力される検出値の信号(アナログ信号)を入力し、必要に応じて、当該信号に対して増幅等のアナログ処理を行う。A/Dコンバータは、アナログ回路によってアナログ処理が行われた検出値の信号(アナログ信号)をデジタル信号(検出値のデータ)へ変換する。
 データ取得部31は、取得した検出値のデータを特徴量抽出部32に出力する。
 特徴量抽出部32は、データ取得部31から入力された検出値のデータに基づいて、当該検出値に基づくタイヤに関する情報(説明の便宜上、タイヤ情報とも呼ぶ。)について、所定の特徴量を抽出(取得)する。
 特徴量抽出部32は、抽出した特徴量をデータ解析部33に出力する。
 ここで、本実施形態では、特徴量抽出部32は、タイヤ情報について、時間に関する特徴量(以下、時間特徴量とも呼ぶ。)、または、面積に関する特徴量(以下、面積特徴量とも呼ぶ。)を抽出する。
 本実施形態では、タイヤ情報は、タイヤ51の特性に関する情報であり、例えば、タイヤ51の劣化度に応じて変化する情報である。
 ここで、本実施形態では、車両の走行中などに、常時、タイヤ特性取得用センサ11によって検出を行い、データ解析装置21においてタイヤ特性取得用センサ11の検出値(または、当該検出値に基づくタイヤ情報でもよい。)を記憶部34に記憶しておく。そして、特徴量抽出部32は、記憶部34に記憶された情報(タイヤ特性取得用センサ11の検出値、または、当該検出値に基づくタイヤ情報)に基づいて、解析対象とするタイヤ情報を選択的に取得する。なお、常時の検出は、例えば、一定時間間隔などの所定のタイミングごとの検出であってもよい。
 他の構成例として、特徴量抽出部32は、タイヤ特性取得用センサ11から順次出力される検出値をリアルタイムに入力しているときに、処理対象(解析対象)とするタイミング(所定の長さを有する期間でもよい。)で、当該検出値に基づくタイヤ情報を選択的に取得する構成であってもよい。
 つまり、データ解析装置21では、センサ(タイヤ特性取得用センサ11)の検出値(または、当該検出値に基づく情報)を、いったん記憶してから処理してもよく、あるいは、リアルタイムで処理してもよい。
 これらの場合、解析対象とするタイヤ情報を特定することが可能な情報が、あらかじめ、特徴量抽出部32に設定されていてもよく、あるいは、特徴量抽出部32が、あらかじめ定められた規則などに基づいて、解析対象とするタイヤ情報を特定してもよい。解析対象とするタイヤ情報を特定する情報としては、例えば、タイミング(機関でもよい。)の情報が用いられてもよい。
 なお、センサの検出値あるいは当該検出値から得られる情報は、センシングデータなどと呼ばれてもよい。
 ここで、一例として、特徴量抽出部32により取得されるタイヤ情報は、タイヤ特性取得用センサ11の検出値の情報である。この場合、タイヤ特性取得用センサ11は、所定のタイヤ情報について検出値を検出している。
 他の例として、特徴量抽出部32により取得されるタイヤ情報は、タイヤ特性取得用センサ11の検出値を用いて演算等された結果の情報であってもよい。この場合、特徴量抽出部32は、タイヤ特性取得用センサ11の検出値に基づいて所定の演算等を行うことで、タイヤ情報を取得する。当該演算等は、例えば、所定の演算式を用いた演算であってもよく、あるいは、所定の演算式(推定式)などを用いた推定であってもよい。
 データ解析部33は、特徴量抽出部32から入力された特徴量の解析を行う。
 本実施形態では、データ解析部33は、特徴量に基づいて、タイヤ51に関する評価情報を取得する。
 ここで、評価情報として特徴量自体が用いられてもよく、あるいは、データ解析部33は、例えば、特徴量を用いて所定の演算等を行うことで、評価情報を取得してもよい。
 ここで、評価情報は、例えば、タイヤ51自体に関する評価の情報であってもよく、または、タイヤ51と接触する路面のように、タイヤ51に関連する物体の評価に関する情報であってもよく、あるいは、これら両方に関する評価の情報であってもよい。
 また、評価情報は、タイヤ51、または、タイヤ51に関連する物体、あるいは、これら両方について、劣化に関する情報であってもよく、または、異常に関する情報であってもよい。
 なお、本実施形態では、タイヤ51が使用可能である範囲で劣化した場合に「劣化」という語を使用し、タイヤ51が使用不可能である程度で劣化した場合に「異常」という語を使用するが、これらの語の意味の区別は説明の便宜上の一例であり、必ずしも当該区別に限定されず、それぞれのシステム等に応じて任意の用語が使用されてもよい。
 本実施形態では、タイヤ51の劣化としては、例えば、タイヤ51のゴム部(例えば、トレッド部)などの摩耗、あるいは、タイヤ51のゴム部の硬化などに起因する劣化がある。例えば、タイヤ51のゴム部(例えば、トレッド部)などの摩耗、あるいは、タイヤ51のゴム部の硬化などによりタイヤ51のゴム部の変形の仕方が変化し、このような変形の違いに基づいてタイヤ51の劣化度を把握することが可能である。
 また、本実施形態では、タイヤ51の異常としては、例えば、タイヤ51のバーストあるいはパンクなどがある。
 ここで、本実施形態では、情報処理装置1がタイヤ特性取得用センサ11を含む構成例を示すが、他の構成例として、情報処理装置1はタイヤ特性取得用センサ11を含まないと捉えられてもよい。
 また、本実施形態では、説明の便宜上、データ解析装置21の各処理部(データ取得部31、特徴量抽出部32、データ解析部33、記憶部34)を区分して説明するが、このような各処理部の区分は任意であってもよく、また、このような各処理部の区分は必ずしも存在しなくてもよい。
 また、本実施形態では、情報処理装置1の各処理部(タイヤ特性取得用センサ11、データ解析装置21の各処理部)がそれぞれの処理を行うために必要な情報(例えば、演算式、あるいは、閾値など)がある場合、当該情報は、例えば、あらかじめ情報処理装置1に設定されていてもよく、あるいは、ユーザー(人)の操作、または、機械学習などによって自動的に、設定または変更などが可能であってもよい。
 また、情報処理装置1において複数の処理部の区分が設けられる場合、異なる処理部の間での情報のやり取りは、例えば、有線で行われてもよく、あるいは、無線で行われてもよい。
 <センサの取り付け位置>
 図2は、実施形態に係るセンサの取り付け位置の一例を示す図である。
 図2には、地面111にタイヤ51が接触している様子を概略的に示してある。
 また、図2には、矢印を用いて、タイヤ51の回転方向を示してある。
 また、図2の例では、説明の便宜上、タイヤ51のゴム部121を示してあり、タイヤ51のホイールについては図示を省略してある。
 本例では、タイヤ特性取得用センサ11は、タイヤ51のゴム部121の内面123(内壁などと呼ばれてもよい。)に備えられてもよい。
 ここで、タイヤ51のゴム部121の内面123において、タイヤ特性取得用センサ11が備えられる位置は、例えば、タイヤ51を進行方向(図2の例では、ほぼ左右方向)で見た場合にタイヤ51の両側(図2の例では、図面にほぼ垂直な方向)にはみ出さない位置(例えば、中央の位置)であってもよい。
 図2に示されるタイヤ51の状態では、地面111に接触している部分およびその付近が変形しており、例えば、センサとして歪みセンサが用いられる場合、当該変形に応じて歪みセンサにより歪みを検出することが行われる。
 図2の例では、タイヤ特性取得用センサ11がゴム部121の内面123に接着されている構成例を示したが、他の例として、タイヤ特性取得用センサ11がゴム部121の内面123に埋め込まれている構成が用いられてもよい。
 なお、タイヤ特性取得用センサ11の取り付け位置としては、特に限定はなく、例えば、タイヤ51のホイールの内面(内壁)などに備えられてもよい。また、タイヤ51のホイールの内面などに加速度センサを備えて、当該加速度センサの検出値に基づいて間接的にタイヤ51(例えば、ゴム部121)の変形度を検出する構成が用いられてもよい。
 図3(A)および図3(B)は、実施形態に係るセンサの取り付け位置の他の例を示す図である。
 図3(A)には、ホイール131とゴム部132とが取り付けられた状態のタイヤ51を示してある。
 本例では、タイヤ特性取得用センサ11は、ホイール131(例えば、リムの部分)とゴム部132との間に備えられている。
 図3(B)には、ゴム部132が取り付けられていない状態のホイール131およびタイヤ特性取得用センサ11を示してある。
 <タイヤ情報の例、および、タイヤ特性取得用センサの種類の例>
 タイヤ情報に基づいて解析される情報は、例えば、タイヤ51の歪みの情報であってもよい。この場合、タイヤ特性取得用センサ11によって検出される検出値に基づくタイヤ情報は、例えば、歪みの情報であってもよく、あるいは、歪みの情報を演算等するために使用されることが可能な他の情報であってもよい。
 センサ(ここでは、タイヤ特性取得用センサ11)としては、例えば、タイヤ51の歪みを検出する歪みセンサが用いられてもよい。この場合、本実施形態では、歪みセンサは、タイヤ51に設置される。また、この場合、タイヤ情報は、歪み情報であってもよい。 具体例として、歪みセンサによって、タイヤ51の変形の度合いを検出することができる。歪みセンサがタイヤ51の所定箇所に設置された場合、タイヤ51が回転するときに、当該所定箇所に対応するタイヤ51の部分が地面に接地するときに、歪みセンサの検出値が変化する。タイヤ51における当該所定箇所は、図2に示されるように、タイヤ51のゴム部121の内面などであってもよい。
 一般に、タイヤ51の変形の仕方は、タイヤ51のトレッド部の摩耗、および、タイヤ51のゴムなどの硬度の変化により変化するため、タイヤ51の変形の仕方の違いによりタイヤ51の劣化の度合いを把握することが可能である。
 また、センサ(ここでは、タイヤ特性取得用センサ11)としては、例えば、加速度センサが用いられてもよい。この場合、本実施形態では、加速度センサは、タイヤ51に設置される。また、この場合、タイヤ情報は、加速度情報であってもよい。
 加速度センサの検出値によっても、タイヤ51の変形の度合いを検出することが可能である。
 また、センサ(ここでは、タイヤ特性取得用センサ11)としては、例えば、圧力センサが用いられてもよい。この場合、本実施形態では、圧力センサは、タイヤ51に設置される。また、この場合、タイヤ情報は、圧力情報であってもよい。
 具体例として、圧力センサによって、タイヤ51の変形の度合いを検出することができる。圧力センサがタイヤ51の所定箇所に設置された場合、タイヤ51が回転するときに、当該所定箇所に対応するタイヤ51の部分が地面に接地するときに、圧力センサの検出値が変化する。タイヤ51における当該所定箇所は、図3(A)および図3(B)に示されるように、ホイール131(例えば、リムの部分)とゴム部132との間の位置などであってもよい。
 なお、一般に、対象物の変形を把握するために、歪みセンサ、加速度センサ、あるいは、圧力センサが用いられる場合がある。
 本実施形態では、歪みセンサ、加速度センサ、あるいは、圧力センサは、例えば、タイヤ51のゴム部の変形を検出するセンサとして適している。
 図4は、実施形態に係る歪みセンサの検出値(歪み信号)の一例を示す図である。
 図4の例は、タイヤ特性取得用センサ11として歪みセンサが用いられた場合の例である。
 図4に示されるグラフにおいて、横軸は時間を表しており、縦軸は歪みセンサの検出値のレベル(例えば、電圧の振幅)を表している。
 そして、当該グラフに、歪みセンサによって検出された歪みの信号(歪み信号1011)の一例を示してある。
 本例では、歪みセンサはタイヤ51の所定箇所に設置されている。そして、図4に示される歪み信号1011では、タイヤ51が回転するときに、時間T1および時間T2において、当該所定箇所に対応するタイヤ51の部分が地面に接地していることが表されている。
 ここで、時間T1よりも時間T2の方が後の時間であり、タイヤ51が一回転する周期(一回転周期1021)は(時間T2-時間T1)の期間に相当する。
 <センサの感度のバラツキ>
 センサの感度のバラツキについて説明する。
 ここでは、歪みセンサを例としてセンサの感度のバラツキについて説明するが、他のセンサについても同様である。
 図5は、歪みセンサの出力電圧のバラツキの一例を示す図である。
 図5に示されるグラフにおいて、横軸は歪み(歪みの大きさ)を表しており、縦軸は出力電圧[V]を表している。
 当該グラフに、3個の歪みセンサのそれぞれの特性として、特性1111、特性1112、および、特性1113を示してある。
 これらの歪みセンサでは、同じ歪み(歪みの大きさ)を検出する場合においても、出力電圧に違いがあり、つまり、センサ感度のバラツキがある。
 <評価情報の例>
 データ解析部33によって取得される評価情報の例を示す。
 評価情報としては、例えば、タイヤ51の劣化、タイヤ51の異常、タイヤ51が接する路面の状態(例えば、路面が雨でぬれている状態、路面が凍っている状態、など)、あるいは、タイヤ51が接する路面とタイヤ51との間のグリップ力、などのうちの1以上に関する情報であってもよい。
 また、タイヤ51の劣化の種類としては、特に限定は無く、例えば、タイヤ51のトレッド部の摩耗による劣化であってもよく、あるいは、タイヤ51の硬度の変化による劣化であってもよい。
 <時間に関する特徴量の例:接地時間>
 図6~図8を参照して、データ解析装置21において時間に関する特徴量を解析する場合の例を示す。
 本例では、解析対象は、所定の時間であり、具体的には、タイヤ51が地面に接地する時間(接地時間)である。
 一般に、タイヤ51が劣化すると、タイヤ51のゴム部が硬化する。このため、タイヤ51が劣化すると、ゴム部が変形しづらくなり、接地時間が短くなると予測される。そこで、本例では、タイヤ51の接地時間に基づいて、タイヤ51の劣化度を評価する。
 本例では、タイヤ特性取得用センサ11は、歪みセンサである。他の例として、タイヤ特性取得用センサ11は、加速度センサ、あるいは、圧力センサであってもよい。
 図6は、実施形態に係るタイヤの接地時間が長い場合の様子の一例を示す図である。 図6には、タイヤ211が地面111に接地されて回転している様子を示してある。 また、図6には、矢印を用いて、タイヤ211の回転方向を示してある。
 ここで、タイヤ211は、タイヤ51の一例である。
 図6の例では、タイヤ211における接地点Z1が、新たに地面111に接地する点を表しており、また、タイヤ211における接地点Z2が、これから地面111から離れる点を表している。つまり、図6の例では、タイヤ211における接地点Z1が地面111に接地するとともに接地点Z2が地面111から離れる瞬間の様子を示してある。
 接地点Z1と接地点Z2との間の距離221は、タイヤ211の同じ点(例えば、接地点Z1、あるいは、接地点Z2など)が地面111に接地している時間(接地時間)に応じた大きさとなっている。
 図7は、実施形態に係るタイヤの接地時間が短い場合の様子の一例を示す図である。 図7には、タイヤ212が地面111に接地されて回転している様子を示してある。 また、図7には、矢印を用いて、タイヤ212の回転方向を示してある。
 ここで、タイヤ212は、タイヤ51の一例である。
 図7の例では、タイヤ212における接地点Z11が、新たに地面111に接地する点を表しており、また、タイヤ212における接地点Z12が、これから地面111から離れる点を表している。つまり、図7の例では、タイヤ212における接地点Z11が地面111に接地するとともに接地点Z12が地面111から離れる瞬間の様子を示してある。
 接地点Z11と接地点Z12との間の距離222は、タイヤ212の同じ点(例えば、接地点Z11、あるいは、接地点Z12など)が地面111に接地している時間(接地時間)に応じた大きさとなっている。
 ここで、図6の例では、図7の例と比べて、タイヤ211(タイヤ51)の劣化が小さい場合(例えば、タイヤ211が新しい場合)を示してあり、この場合、距離221および接地時間は長くなる。
 一方、図7の例では、図6の例と比べて、タイヤ211(タイヤ51)の劣化が大きい場合(例えば、タイヤ211が古い場合)を示してあり、この場合、距離222および接地時間は短くなる。
 図8は、実施形態に係る歪みセンサの検出値(歪み信号)の一例を示す図である。
 図8に示されるグラフにおいて、横軸は時間[msec]を表しており、縦軸は歪みセンサの出力(検出値)[V]を表している。
 そして、当該グラフに、劣化が小さいタイヤ(例えば、図6に示される状態のタイヤ)について検出された歪み信号1211の一例と、劣化が大きいタイヤ(例えば、図7に示される状態のタイヤ)について検出された歪み信号1212の一例を示してある。
 ここで、図8の例では、歪み信号1211において正のピークが発生する時間T11、歪み信号1212において正のピークが発生する時間T12、歪み信号1212において負のピークが発生する時間T13、歪み信号1211において負のピークが発生する時間T14を示してある。
 歪み信号1211および歪み信号1212において、正のピークが発生する瞬間は、タイヤの所定箇所が地面に接地する瞬間(または、その付近)を表している。また、歪み信号1211および歪み信号1212において、負のピークが発生する瞬間は、タイヤの所定箇所が地面から離れる瞬間(または、その付近)を表している。
 一般に、車両の走行時に、タイヤにおける歪みセンサの位置に対応する所定箇所が地面に接地する瞬間、および、当該所定箇所が地面から離れる瞬間に、歪みセンサの検出値(歪みセンサからの出力)が大きく変化する。
 劣化が小さいタイヤについて検出された歪み信号1211から推定される接地時間1221は、劣化が大きいタイヤについて検出された歪み信号1212から推定される接地時間1222よりも大きい。
 図8の例では、歪み信号1211から推定される接地時間1221は、時間T11と時間T14との間の期間に相当する。また、歪み信号1212から推定される接地時間1222は、時間T12と時間T13との間の期間に相当する。
 そして、劣化が小さいタイヤの接地時間1221における接地開始の時間T11は、劣化が大きいタイヤの接地時間1222における接地開始の時間T12よりも早い。また、劣化が小さいタイヤの接地時間1221における接地終了の時間T14は、劣化が大きいタイヤの接地時間1222における接地終了の時間T13よりも遅い。
 このように、一般に、新しいタイヤの方が、古いタイヤと比べて、ゴムが柔らかいため、接地時間が長くなる。
 本実施形態では、このような傾向を利用して、評価情報が取得されてもよい。
 ここで、例えば、タイヤの内面に取り付けられた歪みセンサの検出値(例えば、振幅)の大きさ、または、一定の測定条件における当該検出値の大きさの変化に基づいてタイヤの劣化度が評価される場合には、センサの感度によって、歪みセンサの検出値(例えば、振幅)の大きさ、または、その大きさの変化にバラツキが生じ得るため、評価の精度が低下することが考えられる。
 これに対して、本実施形態では、センサの感度によって変わらない時間に関係する量(時間特徴量)を抽出し、時間特徴量の違い(例えば、変化)に基づいてタイヤの劣化度などを評価することにより、センサの個々のバラツキの影響を受けない精度の良い評価が可能である。
 <時間に関する特徴量の例:一回転時間>
 図9(A)および図9(B)を参照して、データ解析装置21において時間に関する特徴量を解析する場合の例を示す。
 本例では、解析対象は、所定の時間であり、具体的には、タイヤ51が地面の上で一回転する時間(一回転時間)である。
 通常、タイヤ51の摩耗(ゴム部の摩耗)が小さいと、タイヤ51の外周長が長くなり、タイヤ51の一回転時間が長くなる。一方、タイヤ51の摩耗(ゴム部の摩耗)が大きいと、タイヤ51の外周長が短くなり、タイヤ51の一回転時間が短くなる。そこで、本例では、タイヤ51の一回転時間に基づいて、タイヤ51の劣化度を評価する。
 本例では、タイヤ特性取得用センサ11として、タイヤ51に装着された歪みセンサが用いられている。
 図9(A)は、摩耗が小さいタイヤ311の一例を示す図である。
 タイヤ311は、タイヤ51の一例である。
 図9(B)は、摩耗が大きいタイヤ312の一例を示す図である。
 タイヤ312は、タイヤ51の一例である。
 ここで、図9(A)に示されるタイヤ311は、図9(B)に示されるタイヤ312と比べて、ゴム部の摩耗が小さく、タイヤの外周(ゴム部の外周)が長い。このため、図9(A)に示されるタイヤ311では、図9(B)に示されるタイヤ312と比べて、一回転時間が長くなる。
 データ解析装置21では、例えば、時間特徴量の抽出結果と、GPS(Global Positioning System)のデータに基づいて、タイヤ51のゴム部(特に、トレッド部)の摩耗の度合いを判定してもよい。
 この場合、情報処理装置1は、GPSのデータに基づいて、情報処理装置1が搭載された車両の移動距離を検出(取得)する。GPSの受信機は、例えば、車両における情報処理装置1に備えられてもよく、あるいは、車両における情報処理装置1以外の箇所に備えられてもよい。GPSのデータの処理は、情報処理装置1における任意の処理部で行われてもよく、例えば、データ解析部33で行われてもよい。
 データ解析装置21では、タイヤ特性取得用センサ11の検出値に基づいて、タイヤ51が一回転した回数(タイヤの回転数)を判定する。データ解析装置21では、例えば、図4に示されるような時間特徴量(一回転時間)を抽出して、タイヤの回転数を判定してもよい。タイヤの回転数の判定は、例えば、情報処理装置1におけるデータ解析部33で行われてもよい。
 なお、タイヤ特性取得用センサ11としては、例えば、歪みセンサの代わりに、加速度センサ、あるいは、圧力センサなどが用いられてもよい。
 そして、データ解析装置21では、データ解析部33により、車両の移動距離と、タイヤ51の回転数に基づいて、タイヤ51の外周長を演算してもよい。
 例えば、タイヤ51の外周長[m]は、車両の移動距離[m]をタイヤ51の回転数[回]で除算した結果に相当する。
 なお、所定の単位時間についてタイヤ51の外周長[m]が演算されてもよく、この場合には、タイヤ51の外周長[m]は、単位時間について、車両の移動距離[m/単位時間]をタイヤ51の回転数[回/単位時間]で除算した結果に相当する。
 データ解析部33は、例えば、演算されたタイヤ51の外周長が所定の閾値以上である場合(または、所定の閾値を超える場合)には正常であると判定し、演算されたタイヤ51の外周長が所定の閾値未満である場合(または、所定の閾値以下である場合)には劣化または異常であると判定してもよい。
 なお、データ解析部33は、例えば、演算されたタイヤ51の外周長が所定の閾値A未満であり(または、所定の閾値A以下であり)かつ所定の閾値B以上である(または、所定の閾値Bを超える)場合には劣化であると判定し、演算されたタイヤ51の外周長が所定の閾値B未満である場合(または、所定の閾値B以下である場合)には異常であると判定してもよい。ここで、閾値Bは閾値Aよりも小さい値であり、つまり、「劣化」と「異常」とで二段階の判定が行われてもよい。
 また、同様に、三段階以上の判定が行われてもよい。
 なお、1つの閾値を用いた判定、2つの閾値を用いた二段階の判定、あるいは、3つ以上の閾値を用いた三段階以上の判定は、本例に限られず、任意の特徴量について行われてもよい。
 <面積に基づく評価の例>
 図10を参照して、データ解析装置21において面積に関する特徴量を解析する場合の例を示す。
 本例では、解析対象は、所定の面積であり、具体的には、歪み信号のピークの波形により形成される面積である。
 本例では、タイヤ特性取得用センサ11は、歪みセンサである。他の例として、タイヤ特性取得用センサ11は、加速度センサ、あるいは、圧力センサであってもよい。
 一般に、タイヤ51が劣化すると、タイヤ51の接地時間が変化するばかりでなく、タイヤ51の所定箇所が地面に接地する瞬間における歪み信号の波形、および、タイヤ51の所定箇所が地面から離れる瞬間における歪み信号の波形も変化する。つまり、タイヤ51のゴム部の劣化が大きいほど、タイヤ51のゴム部が変形しづらくなるため、タイヤ51の所定箇所が地面に接地する瞬間における歪み信号の波形(ピークの山の波形)、および、タイヤ51の所定箇所が地面から離れる瞬間における歪み信号の波形(ピークの山の波形)が変化すると考えられる。
 本例では、図8の例を用いて説明する。
 図8には、劣化が小さいタイヤ51の歪み信号1211と、劣化が大きいタイヤ51の歪み信号1212が示されている。
 図10は、実施形態に係る歪み信号のピーク波形の比較の一例を示す図である。
 図10に示されるグラフにおいて、横軸は時間[msec]を表しており、縦軸は歪みセンサの出力(検出値)[V]を表している。
 そして、当該グラフに、劣化が小さいタイヤ51について検出された歪み信号(図8の例では、歪み信号1211)における正のピークの波形(ピーク波形1311)の一例と、劣化が大きいタイヤ51について検出された歪み信号(図8の例では、歪み信号1212)における正のピークの波形(ピーク波形1312)の一例を示してある。
 ここで、図10の例では、これら2つのピーク波形1311、1312のピークの点が横軸(時間)について一致するように、横軸(時間)の調整が行われている。具体的には、一方のピーク波形1311のピーク位置に合わせるように、他方のピーク波形1312のピーク位置が時間的にずらされて示されている。
 図10に示されるように、劣化が小さいタイヤ51が地面に接地する瞬間のピーク波形1311と比べて、劣化が大きいタイヤ51が地面に接地する瞬間のピーク波形1312では、接地している期間(タイヤ51が変形している期間)が短くなる。このため、ピーク波形1311の内部の面積(ピークの山の内部の面積)は、ピーク波形1312の内部の面積(ピークの山の内部の面積)と比べて大きくなる。なお、このような山形の部分の面積は、例えば、当該山形の傾斜の程度に依存し得る。
 本実施形態では、このような傾向を利用して、評価情報が取得されてもよい。
 すなわち、本実施形態では、タイヤ情報の波形における所定部分の面積に関する特徴量(面積特徴量)を取得することが行われてもよい。
 なお、面積特徴量としては、例えば、面積自体の値が用いられてもよく、あるいは、面積に関する他の値が用いられてもよい。
 また、所定部分としては、任意の部分が用いられてもよい。
 ここで、図10の例では、正のピーク波形について面積に基づく評価を行う場合を示したが、同様に、負のピーク波形について面積に基づく評価が行われてもよく、あるいは、正のピーク波形と負のピーク波形との両方について面積に基づく評価が行われてもよい。
 このように、データ解析部33は、歪み信号に関する面積に基づいて評価を行うこと、あるいは、2つの歪み信号のそれぞれに関する面積を比較した結果に基づいて評価を行うことが可能である。そして、データ解析部33は、このような評価を行うことで、例えば、時間差またはピーク電圧などといった単独のパラメータを個々に評価あるいは比較して評価する場合と比べて、波形の形について情報量が増えることから、より詳細な解析を行うことが可能であり、これにより、より精度の良い評価が可能である。
 本実施形態では、データ解析部33は、例えば、時間特徴量と組み合わせて、このような面積特徴量も用いて、評価を行うことが可能である。
 <正規化後の波形の面積に基づく評価の例>
 図11~図15を参照して、データ解析装置21において正規化後の波形の面積に関する特徴量を解析する場合の例を示す。
 本例では、解析対象は、所定の面積であり、具体的には、正規化後の歪み信号のピークの波形により形成される面積である。
 本例では、タイヤ特性取得用センサ11は、歪みセンサである。他の例として、タイヤ特性取得用センサ11は、加速度センサ、あるいは、圧力センサであってもよい。
 本例では、図8の例を用いて説明する。
 図8には、劣化が小さいタイヤ51の歪み信号1211と、劣化が大きいタイヤ51の歪み信号1212が示されている。
 本例では、概略的には、特徴量抽出部32は、ピーク波形の面積に関する特徴量を取得する場合に、歪み信号の正規化を行い、正規化後の歪み信号に基づいてピーク波形の面積に関する特徴量を抽出(取得)する。
 図11~図14は、実施形態に係る正規化の手順の一例を示す図である。
 図11に示されるグラフにおいて、横軸は時間(説明の便宜上、[秒]の単位として説明する。)を表しており、縦軸は歪みセンサの出力(検出値)[V]を表している。
 そして、当該グラフに、歪み信号1411を示してある。
 ここで、歪み信号1411は正規化される前の信号であるとし、歪み信号1411を正規化する場合を例として、正規化の手順の一例を示す。
 図11に示される歪み信号1411では、検出対象の歪みが0であるとき(検出対象の本来の値が0であるとき)のセンサ出力値(基準値)が2.5[V]となっている。
 なお、図11の例では、歪み信号1411において、正のピークの振幅と負のピークの振幅とが同じ(または、ほぼ同じ)である場合を示してあるが、これに限られない。
 まず、特徴量抽出部32は、歪み信号1411の各値(検出値)から基準値を減算し、減算した結果(説明の便宜上、基準値減算値と呼ぶ。)を取得する。
 基準値減算値では、検出対象の歪みが0であるとき(検出対象の本来の値が0であるとき)のセンサ出力値(基準値)が0[V]となる。
 ここで、基準値としては、例えば、あらかじめ検出等されている値が用いられてもよく、具体的には、センサ(本実施形態では、タイヤ特性取得用センサ11)のカタログなどに記載された値が用いられてもよい。
 図12に示されるグラフにおいて、横軸は時間[秒]を表しており、縦軸は歪みセンサの出力(検出値)から得られた基準値減算値[V]を表している。
 そして、当該グラフに、基準値減算値の信号(基準値減算信号)1421を示してある。
 次に、特徴量抽出部32は、基準値減算信号1421の振幅(本例では、最大値と最小値との間の差分とする。)を検出する。
 特徴量抽出部32は、基準値減算信号1421の最大値が+1となり、最小値が-1となるように、基準値減算信号1421のレベルを調整し、調整後の信号を正規化後の信号(正規化信号)とする。
 本例では、正規化信号の値(正規化値)は、基準値減算信号1421の値(基準値減算値)に対して(2÷振幅)を乗算した結果の値となる。
 図13に示されるグラフにおいて、横軸は時間[秒]を表しており、縦軸は歪みセンサの出力(検出値)から得られた基準値減算値[V]を表している。
 そして、当該グラフに、基準値減算信号1421を示してある。また、当該グラフに、基準値減算信号1421の振幅1451を示してある。
 本例では、基準値減算信号1421の正のピークの頂点(最大値1441)と負のピークの頂点(最小値1442)との間のレベル差(正の値)を振幅1451としている。
 図14に示されるグラフにおいて、横軸は時間[秒]を表しており、縦軸は歪みセンサの出力(検出値)から得られた正規化値[V]を表している。
 そして、当該グラフに、正規化信号1461を示してある。正規化信号1461は、振幅の情報で正規化された信号である。
 ここで、正規化の手法としては、必ずしも本例に限定されず、他の手法が用いられてもよい。
 例えば、本例では、正規化の手法として、基準値減算信号1421の最大値が+1となり、基準値減算信号1421の最小値が-1となるように、基準値減算信号1421のレベルを調整する場合を示したが、他の例として、正のピークの頂点(最大値)の絶対値の大きさと、負のピークの頂点(最小値)の絶対値の大きさとが異なる場合に、基準値減算信号の最大値と最小値とをそれぞれ異なる値に調整するような手法が用いられてもよい。
 図15は、実施形態に係る正規化後の歪み信号のピーク波形の比較の一例を示す図である。
 図15に示されるグラフにおいて、横軸は時間[秒]を表しており、縦軸は歪みセンサの出力(検出値)から得られた正規化値[V]を表している。
 そして、当該グラフに、劣化が小さいタイヤ51について検出された歪み信号(図8の例では、例えば、歪み信号1211)について得られた正規化信号1461の一例と、劣化が大きいタイヤ51について検出された歪み信号(図8の例では、例えば、歪み信号1212)について得られた正規化信号1511の一例を示してある。
 また、図15には、正規化信号1461における正のピークの波形の内部の面積(ピークの山の内部の面積)1611と、正規化信号1461における負のピークの波形の内部の面積(ピークの山の内部の面積)1612と、を示してある。
 図15の例では、それぞれのピークの波形と、横軸の線(縦軸の値が0である直線)とで囲まれる部分を、それぞれのピークの波形の内部の面積(ピークの山の内部の面積)としてある。
 なお、図15の例では、図を見易くするために、一方の正規化信号1461に関する面積1611、1612のみを図示してあるが、他方の正規化信号1511に関する面積についても同様に求められる。
 図15に示されるように、劣化が小さいタイヤ51が地面に接地する瞬間のピーク波形(正規化信号1461のピーク波形)と比べて、劣化が大きいタイヤ51が地面に接地する瞬間のピーク波形(正規化信号1511のピーク波形)では、接地している期間(タイヤ51が変形している期間)が短くなる。このため、劣化が小さいタイヤ51が地面に接地する瞬間のピーク波形(正規化信号1461のピーク波形)の内部の面積は、劣化が大きいタイヤ51が地面に接地する瞬間のピーク波形(正規化信号1511のピーク波形)の内部の面積と比べて大きくなる。
 本実施形態では、このような傾向を利用して、評価情報が取得されてもよい。
 このように、本実施形態では、正規化後のタイヤ情報の波形における所定部分の面積に関する特徴量(面積特徴量)を取得することが行われてもよい。
 なお、面積特徴量としては、例えば、面積自体の値が用いられてもよく、あるいは、面積に関する他の値が用いられてもよい。
 また、所定部分としては、任意の部分が用いられてもよい。
 ここで、データ解析部33は、例えば、正のピーク波形について面積に基づく評価を行ってもよく、負のピーク波形について面積に基づく評価を行ってもよく、あるいは、正のピーク波形と負のピーク波形との両方について面積に基づく評価を行ってもよい。
 このように、データ解析部33は、正規化後の歪み信号に関する面積に基づいて評価を行うこと、あるいは、正規化後の2つの歪み信号のそれぞれに関する面積を比較した結果に基づいて評価を行うこと、などにより、センサの感度のバラツキの影響を受けない精度の良い評価が可能である。
 ここで、図11~図15の例では、特徴量抽出部32において、正規化後の信号に基づいて面積特徴量を抽出する場合を示したが、他の構成例として、正規化していない信号に基づいて面積特徴量を抽出する構成が用いられてもよい。
 以上のように、本実施形態に係る情報処理装置1では、タイヤ51に関する情報(検出値)を検出するセンサ(本実施形態では、タイヤ特性取得用センサ11)に個々のバラツキがあっても、タイヤ51に関する評価情報を精度良く取得することができる。
 本実施形態に係る情報処理装置1では、タイヤ情報に関する時間特徴量または正規化後の面積特徴量を取得することで、センサ(本実施形態では、タイヤ特性取得用センサ11)の個々のバラツキの影響を受けずに(または、低減して)、評価情報を取得することができる。これにより、本実施形態に係る情報処理装置1では、センサ(本実施形態では、タイヤ特性取得用センサ11)の個々のバラツキを較正するためのキャリブレーションを不要とすることが可能である。
 例えば、タイヤの特性を表す波形(検出値)をセンサで検出し、当該波形の振幅(絶対値)に基づいてタイヤの劣化度を判定する手法(以下、説明の便宜上、手法A1と呼ぶ。)も考えられるが、この場合、当該センサに個々のバラツキがあってキャリブレーションされていないと、タイヤの劣化度の判定の精度が低下してしまう。
 これに対して、本実施形態では、タイヤ情報に関する時間的な特徴または正規化後の面積の特徴を反映した評価情報を取得することで、センサに個々のバラツキがあってキャリブレーションされていなくても、評価の精度を高くすることができる。
 なお、本実施形態に係る情報処理装置1では、このようにタイヤ情報に関する時間特徴量または面積特徴量に基づく評価情報を取得するが、これとともに、上記のようにタイヤ情報の振幅に基づく判定(上記した手法A1の判定)が併用されてもよい。また、本実施形態に係る情報処理装置1では、他の任意の評価手法が併用されてもよい。
 (第1実施形態の変形例)
 [情報処理装置]
 図16は、実施形態(第1実施形態)の変形例に係る情報処理装置501の概略的な構成の一例を示す図である。
 なお、説明の便宜上、図16にはタイヤ551および車両552を示してあるが、本実施形態では、タイヤ551および車両552は情報処理装置501には含まれない。
 タイヤ551は、車両552が備える複数のタイヤのうちの1個のタイヤである。
 情報処理装置501は、タイヤ特性取得用センサ511と、データ解析装置521と、を備える。
 データ解析装置521は、送信側装置522と、受信側装置523と、を備える。
 送信側装置522は、データ取得部531と、送信部532と、記憶部533と、を備える。
 受信側装置523は、受信部541と、特徴量抽出部542と、データ解析部543と、記憶部544と、を備える。
 ここで、図16の例では、データ解析装置521が送信側装置522と受信側装置523から構成されており、タイヤ特性取得用センサ511および送信側装置522がタイヤ551に取り付けられており、受信側装置523は車両552(ここでは、タイヤ551以外の部分)に取り付けられている。
 図16の例では、概略的には、図1の例と比べて、データ解析装置521が、タイヤ551の側の端末装置(送信側装置522)と、車両552(ここでは、タイヤ551以外の部分)の側の端末装置(受信側装置523)と、に分離されている点で相違し、他の点で同様である。
 なお、送信側装置522および受信側装置523は、それぞれ、例えば、図1に示されるデータ解析装置21と同様に、マイクロコンピューター(マイコン)を用いて構成されてもよい。
 タイヤ特性取得用センサ511は、図1に示されるタイヤ特性取得用センサ11と同様な機能を有する。
 データ取得部531は、図1に示されるデータ取得部31と同様な機能を有しており、タイヤ特性取得用センサ511から取得したデータを送信部532に出力する。
 送信部532は、データ取得部31から入力されたデータを受信側装置523の受信部541に送信する。
 ここで、送信部532と受信部541との通信としては、例えば、無線通信が用いられるが、有線通信が用いられてもよい。
 記憶部533は、各種の情報を記憶し、例えば、データ取得部31によって取得されたデータなどを記憶してもよい。
 受信部541は、送信側装置522の送信部532から受信したデータを特徴量抽出部542に出力する。
 特徴量抽出部542は、図1に示される特徴量抽出部542と同様な機能を有しており、受信部541から入力されたデータに基づいて特徴量を抽出(取得)する。
 データ解析部543は、図1に示されるデータ解析部33と同様な機能を有しており、特徴量抽出部542から入力された特徴量に基づいて評価情報を取得する。
 記憶部544は、各種の情報を記憶し、例えば、受信部541によって受信されたデータなどを記憶してもよい。
 (他の変形例)
 図16の例では、受信側装置523が車両552(ここでは、タイヤ551以外の部分)に備えられる構成例を示したが、他の構成例として、受信側装置523は、タイヤ551および車両552(ここでは、タイヤ551以外の部分)以外の場所に備えられてもよく、例えば、受信側装置523は、インターネットなどのネットワークに接続されたサーバー装置に備えられてもよい。この構成では、車両552のタイヤ551に関する情報を送信側装置522からサーバー装置(受信側装置523)に送信して、サーバー装置において各種の情報処理を行うことが可能である。
 ここで、本実施形態では、1個のタイヤ特性取得用センサ11が用いられる場合を示したが、他の構成例として、複数個のタイヤ特性取得用センサ11が用いられてもよい。 この場合、これら複数個のタイヤ特性取得用センサ11は、例えば、それぞれ異なる物理量の検出値を検出するセンサであってもよい。また、データ解析装置21は、それぞれのタイヤ特性取得用センサ11ごとに、タイヤ特性取得用センサ11の検出値に基づく解析を行ってもよく、あるいは、2個以上のタイヤ特性取得用センサ11の検出値に基づく解析を行ってもよい。
 例えば、1個のタイヤ(共通のタイヤ)に関する情報(検出値)を検出する複数個のタイヤ特性取得用センサ11が備えられる場合、データ解析装置21は、これら複数個のタイヤ特性取得用センサ11の検出値のそれぞれごとに評価情報を取得してもよく、あるいは、2個以上のタイヤ特性取得用センサ11の検出値を用いて、これらの検出値の組み合わせについて評価情報を取得してもよい。
 ここで、同じ物理量の検出値を検出する2個以上のタイヤ特性取得用センサ11の検出値を用いる態様としては、例えば、これら2個以上のタイヤ特性取得用センサ11の検出値(または、当該検出値に基づく情報)の平均値などを用いる態様であってもよく、これら2個以上のタイヤ特性取得用センサ11の検出値(または、当該検出値に基づく情報)のうちの1つ(例えば、中央値など)を選択して採用する態様であってもよい。
 また、異なる物理量の検出値を検出する2個以上のタイヤ特性取得用センサ11の検出値を用いる態様としては、例えば、これら2個以上のタイヤ特性取得用センサ11の検出値(または、当該検出値に基づく情報)に基づいて、1つの評価情報(共通の評価情報)を演算等する態様であってもよい。
 なお、1個の車両に複数のタイヤが備えられる場合には、例えば、それぞれのタイヤごとに、データ解析装置21は、当該タイヤに設置されたタイヤ特性取得用センサ11の検出値に基づいて評価情報を取得する。すなわち、通常は、複数のタイヤの各々の特性は独立している。
 ただし、1個の車両に複数のタイヤが備えられる場合に、データ解析装置21が、2個以上のタイヤに設置されたタイヤ特性取得用センサ11の検出値に基づいて評価情報を取得する構成が用いられてもよい。例えば、データ解析装置21が、2個以上のタイヤに設置されたタイヤ特性取得用センサ11の検出値に基づいて、車両全体に関する評価情報を取得する構成が用いられてもよい。
 (第2実施形態)
 [情報処理装置]
 図17は、実施形態(第2実施形態)に係る情報処理装置601の概略的な構成の一例を示す図である。
 なお、説明の便宜上、図17にはタイヤ651および車両652を示してあるが、本実施形態では、タイヤ651および車両652は情報処理装置601には含まれない。
 タイヤ651は、車両652が備える複数のタイヤのうちの1個のタイヤである。
 情報処理装置601は、タイヤ特性取得用センサ611と、データ解析装置621と、を備える。
 データ解析装置621は、送信側装置622と、受信側装置623と、を備える。
 送信側装置622は、データ取得部631と、送信部632と、記憶部633と、を備える。
 受信側装置623は、受信部641と、特徴量抽出部642と、データ解析部643と、記憶部644と、を備える。
 特徴量抽出部642は、時間特徴量抽出部671と、正規化部672と、面積特徴量抽出部673と、を備える。
 ここで、図17の例では、概略的には、図16の例と比べて、特徴量抽出部642の機能が図16に示される特徴量抽出部542の機能と異なる点で相違し、他の点で同様である。
 なお、送信側装置622および受信側装置623は、それぞれ、例えば、図16に示されるデータ解析装置521と同様に、マイクロコンピューター(マイコン)を用いて構成されてもよい。
 情報処理装置601について、図16に示される情報処理装置501とは相違する点について説明する。
 本実施形態では、特徴量抽出部642は、タイヤ情報について、時間に関する特徴量(時間特徴量)を抽出するとともに、面積に関する特徴量(面積特徴量)を抽出する。
 具体的には、時間特徴量抽出部671は、受信部641から入力されたデータに基づいて時間特徴量を抽出(取得)し、抽出した時間特徴量をデータ解析部643に出力する。 正規化部672は、受信部641から入力されたデータに基づいて、タイヤ情報の信号(例えば、歪み信号など)を正規化し、正規化後の信号を面積特徴量抽出部673に出力する。
 面積特徴量抽出部673は、正規化部672による正規化後の信号に基づいて、面積特徴量を抽出(取得)し、抽出した面積特徴量をデータ解析部643に出力する。
 本実施形態では、データ解析部643は、時間特徴量抽出部671から入力された時間特徴量と、面積特徴量抽出部673により抽出された面積特徴量に基づいて、所定の評価情報を取得する。
 ここで、当該評価情報は、例えば、時間特徴量と面積特徴量との両方をパラメータとして含む所定の演算式により演算等されてもよい。
 以上のように、本実施形態に係る情報処理装置601では、タイヤ情報に関する時間特徴量および正規化後の面積特徴量の両方を取得することで、センサ(本実施形態では、タイヤ特性取得用センサ11)の個々のバラツキの影響を受けずに(または、低減して)、評価情報を取得することができる。これにより、本実施形態に係る情報処理装置1では、センサ(本実施形態では、タイヤ特性取得用センサ11)の個々のバラツキを較正するためのキャリブレーションを不要とすることが可能である。
 本実施形態に係る情報処理装置601では、時間特徴量と面積特徴量との組み合わせに基づいて評価情報を取得することで、例えば、いずれか一方のみに基づいて評価情報を取得する場合と比べて、より詳細な解析が可能である。
 ここで、図17の例では、特徴量抽出部642において、正規化後の信号に基づいて面積特徴量を抽出する場合を示したが、他の構成例として、正規化していない信号に基づいて面積特徴量を抽出する構成が用いられてもよい。この構成では、特徴量抽出部642に、正規化部672が備えられなくてもよく、面積特徴量抽出部673は受信部641から入力されたデータに基づいて面積特徴量を抽出する。
 また、図17の例では、タイヤ特性取得用センサ11および送信側装置622がタイヤ651に備えられ、受信側装置623が車両652(ここでは、タイヤ651以外の部分)に備えられる場合を示したが、他の構成例として、図1の例と同様に、情報処理装置601の全体がタイヤ551に備えられていてもよい。この構成では、例えば、図1の例と同様に、送信側装置622と受信側装置623とが一体化されていて、送信部632および受信部641が備えられず、記憶部633および記憶部644が共通化されていてもよい。
 <以上の実施形態に係る構成例>
 一構成例として、情報処理装置(図1、図16、図17の例では、情報処理装置1、501、601)は、車両に備えられてホイール(図3(A)の例では、ホイール131)とゴム部(図3(A)の例では、ゴム部132)を有するタイヤ(図1、図16、図17の例では、タイヤ51、551、651)に関する第1検出値(図1、図16、図17の例では、タイヤ特性取得用センサ11、511、611により検出される値)を検出する第1センサ(図1、図16、図17の例では、タイヤ特性取得用センサ11、511、611)によって検出された第1検出値に基づくタイヤ情報における時間に関する特徴量、または、タイヤ情報に所定の正規化が行われた正規化後のタイヤ情報の波形における所定部分の面積に関する特徴量、の一方または両方に基づいて、タイヤに関する評価情報を取得する情報処理部(図1の例では、例えば、データ取得部31、特徴量抽出部32、データ解析部33、記憶部34であり、図16の例では、例えば、受信部541、特徴量抽出部542、データ解析部543、記憶部544であり、図17の例では、例えば、受信部641、特徴量抽出部642、データ解析部643、記憶部644)を備える。
 一構成例として、情報処理装置において、第1センサによって検出される第1検出値は、歪み、加速度、または、圧力のうちの1以上である。
 一構成例として、情報処理装置において、評価情報は、タイヤの劣化に関する情報、タイヤの異常に関する情報、タイヤが接する路面の状態に関する情報、または、タイヤが接する路面とタイヤとの間のグリップ力に関する情報のうちの1以上を含む。
 一構成例として、情報処理装置において、タイヤの劣化に関する情報は、タイヤの硬度の変化を表す情報、または、タイヤのトレッドの摩耗度を表す情報のうちの1以上を含む。
 一構成例として、情報処理装置において、第1センサを備える。
 また、情報処理装置により実行される処理を実現するプログラムを提供することも可能である。
 一構成例として、プログラムは、コンピューター(図1、図16、図17の例では、情報処理装置1、501、601を構成するコンピューター)に、車両に備えられてホイールとゴム部を有するタイヤに関する第1検出値を検出する第1センサによって検出された第1検出値に基づくタイヤ情報における時間に関する特徴量、または、タイヤ情報に所定の正規化が行われた正規化後のタイヤ情報の波形における所定部分の面積に関する特徴量、の一方または両方に基づいて、タイヤに関する評価情報を取得するステップを実行させるためのプログラムである。
 なお、以上に説明した任意の装置(例えば、情報処理装置1、501、601など)における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、オペレーティングシステムあるいは周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD(Compact Disc)-ROM(Read Only Memory)等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーあるいはクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。当該揮発性メモリーは、例えば、RAM(Random Access Memory)であってもよい。記録媒体は、例えば、非一時的記録媒体であってもよい。
 また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
 また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイルであってもよい。差分ファイルは、差分プログラムと呼ばれてもよい。
 また、以上に説明した任意の装置(例えば、情報処理装置1、501、601など)における任意の構成部の機能は、プロセッサーにより実現されてもよい。例えば、実施形態における各処理は、プログラム等の情報に基づき動作するプロセッサーと、プログラム等の情報を記憶するコンピューター読み取り可能な記録媒体により実現されてもよい。ここで、プロセッサーは、例えば、各部の機能が個別のハードウェアで実現されてもよく、あるいは、各部の機能が一体のハードウェアで実現されてもよい。例えば、プロセッサーはハードウェアを含み、当該ハードウェアは、デジタル信号を処理する回路およびアナログ信号を処理する回路のうちの少なくとも一方を含んでもよい。例えば、プロセッサーは、回路基板に実装された1または複数の回路装置、あるいは、1または複数の回路素子のうちの一方または両方を用いて、構成されてもよい。回路装置としてはIC(Integrated Circuit)などが用いられてもよく、回路素子としては抵抗あるいはキャパシターなどが用いられてもよい。
 ここで、プロセッサーは、例えば、CPUであってもよい。ただし、プロセッサーは、CPUに限定されるものではなく、例えば、GPU(Graphics Processing Unit)、あるいは、DSP(Digital Signal Processor)等のような、各種のプロセッサーが用いられてもよい。また、プロセッサーは、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)によるハードウェア回路であってもよい。また、プロセッサーは、例えば、複数のCPUにより構成されていてもよく、あるいは、複数のASICによるハードウェア回路により構成されていてもよい。また、プロセッサーは、例えば、複数のCPUと、複数のASICによるハードウェア回路と、の組み合わせにより構成されていてもよい。また、プロセッサーは、例えば、アナログ信号を処理するアンプ回路あるいはフィルター回路等のうちの1以上を含んでもよい。
 以上、この開示の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この開示の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
1、501、601 情報処理装置
11、511、611 タイヤ特性取得用センサ
21、521、621 データ解析装置
31、531、631 データ取得部
32、542、642 特徴量抽出部
33、543、643 データ解析部
34、533、544、633、644 記憶部
51、211、212、311、312、551 タイヤ
111 地面
121、132 ゴム部
123 内面
131 ホイール
221、222 距離
1011、1211、1212、1411 歪み信号
1021 一回転周期
1111~1113 特性
1311、1312 ピーク波形
522 送信側装置
523 受信側装置
532、632 送信部
541、641 受信部
552 車両
671 時間特徴量抽出部
672 正規化部
673 面積特徴量抽出部
1221、1222 接地時間
1421 基準値減算信号
1441 最大値
1442 最小値
1451 振幅
1461、1511 正規化信号
1611、1612 面積
Z1、Z2、Z11、Z12 接地点

Claims (6)

  1.  車両に備えられてホイールとゴム部を有するタイヤに関する第1検出値を検出する第1センサによって検出された前記第1検出値に基づくタイヤ情報における時間に関する特徴量、または、前記タイヤ情報に所定の正規化が行われた正規化後の前記タイヤ情報の波形における所定部分の面積に関する特徴量、の一方または両方に基づいて、前記タイヤに関する評価情報を取得する情報処理部を備える情報処理装置。
  2.  前記第1センサによって検出される前記第1検出値は、歪み、加速度、または、圧力のうちの1以上である、
     請求項1に記載の情報処理装置。
  3.  前記評価情報は、前記タイヤの劣化に関する情報、前記タイヤの異常に関する情報、前記タイヤが接する路面の状態に関する情報、または、前記タイヤが接する路面と前記タイヤとの間のグリップ力に関する情報のうちの1以上を含む、
     請求項1または請求項2に記載の情報処理装置。
  4.  前記タイヤの劣化に関する情報は、前記タイヤの硬度の変化を表す情報、または、前記タイヤのトレッドの摩耗度を表す情報のうちの1以上を含む、
     請求項3に記載の情報処理装置。
  5.  前記第1センサを備える、
     請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  6.  コンピューターに、
     車両に備えられてホイールとゴム部を有するタイヤに関する第1検出値を検出する第1センサによって検出された前記第1検出値に基づくタイヤ情報における時間に関する特徴量、または、前記タイヤ情報に所定の正規化が行われた正規化後の前記タイヤ情報の波形における所定部分の面積に関する特徴量、の一方または両方に基づいて、前記タイヤに関する評価情報を取得するステップを実行させるためのプログラム。
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