特開 2024-92782 タイヤ摩耗モニタリング装置及びタイヤ摩耗モニタリング方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024092782

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】タイヤ摩耗モニタリング装置及びタイヤ摩耗モニタリング方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/02 20060101AFI20240701BHJP

   B60C 19/00 20060101ALI20240701BHJP

   G01B 11/24 20060101ALI20240701BHJP

【ＦＩ】

G01M17/02

B60C19/00 H

G01B11/24 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022208934

(22)【出願日】2022-12-26

(71)【出願人】

【識別番号】000005278

【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100186015

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100211395

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】勝野 弘之

【テーマコード（参考）】

2F065

3D131

【Ｆターム（参考）】

2F065AA22

2F065AA25

2F065AA63

2F065CC13

2F065FF04

2F065JJ03

2F065JJ26

3D131BB01

3D131BB03

3D131BB04

3D131BB05

3D131BB06

3D131BB16

3D131BC55

3D131EB11X

3D131EB27V

3D131EB33V

3D131EB38X

3D131EB43X

3D131EC12V

3D131EC12X

3D131EC24V

3D131EC24X

3D131GA01

3D131LA06

3D131LA21

(57)【要約】      （修正有）

【課題】タイヤの摩耗度合いをモニタリングする技術の有用性を向上させることができる、タイヤ摩耗モニタリング装置及びタイヤ摩耗モニタリング方法を提供することにある。
【解決手段】本開示に係るタイヤ摩耗モニタリング装置は、タイヤのトレッド部を撮像した画像を取得し、前記画像内に写された前記トレッド部の摩耗度合いを定量化し、前記摩耗度合いが前記タイヤの耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定し、前記摩耗度合いが前記許容範囲から外れていると判定された場合に、前記タイヤの摩耗情報を出力する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤ摩耗モニタリング装置であって、
タイヤのトレッド部を撮像した画像を取得し、
前記画像内に写された前記トレッド部の摩耗度合いを定量化し、
前記摩耗度合いが前記タイヤの耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定し、
前記摩耗度合いが前記許容範囲から外れていると判定された場合に、前記タイヤの摩耗情報を出力するように構成された、制御部を備える、タイヤ摩耗モニタリング装置。

【請求項2】

前記摩耗度合いを定量化することは、前記画像内に写された前記トレッド部における所定の溝の幅又は長さの少なくとも一方から、前記所定の溝の深さを推定することを含む、請求項１に記載のタイヤ摩耗モニタリング装置。

【請求項3】

前記所定の溝は、溝の深さに応じて段階的に異なる幅を有しており、
前記制御部は、前記所定の溝の深さと幅との対応付け情報を用いて、前記所定の溝の幅から前記所定の溝の深さを推定するように更に構成されている、請求項２に記載のタイヤ摩耗モニタリング装置。

【請求項4】

前記所定の溝は、溝の長さ方向に向かって段階的に異なる深さを有しており、
前記制御部は、前記所定の溝の深さと長さとの対応付け情報を用いて、前記所定の溝の長さから前記所定の溝の深さを推定するように更に構成されている、請求項２に記載のタイヤ摩耗モニタリング装置。

【請求項5】

前記タイヤは、前記所定の溝として、タイヤ幅方向において、前記タイヤの赤道面を境界として前記トレッド部の一方に設けられた第１の溝と、他方に設けられた第２の溝を有しており、
前記摩耗度合いを定量化することは、前記第１の溝の深さと前記第２の溝の深さとの差分を算出することを含む、請求項２に記載のタイヤ摩耗モニタリング装置。

【請求項6】

前記制御部は、
前記タイヤを装着した車両の走行距離又は走行時間を取得し、
前記摩耗度合いと、前記車両の前記走行距離又は前記走行時間とに基づいて、前記摩耗度合いが前記タイヤの耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定するように更に構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載のタイヤ摩耗モニタリング装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記タイヤの熱履歴を取得し、
前記摩耗度合いと、前記タイヤの前記熱履歴とに基づいて、前記摩耗度合いが前記タイヤの耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定するように更に構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載のタイヤ摩耗モニタリング装置。

【請求項8】

１つ以上のコンピュータが実行するタイヤ摩耗モニタリング方法であって、
タイヤのトレッド部を撮像した画像を取得することと、
前記画像内に写された前記トレッド部の摩耗度合いを定量化することと、
前記摩耗度合いが前記タイヤの耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定することと、
前記摩耗度合いが前記許容範囲から外れていると判定された場合に、前記タイヤの摩耗情報を出力することと、
を含む、タイヤ摩耗モニタリング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、タイヤ摩耗モニタリング装置及びタイヤ摩耗モニタリング方法に関する。

【背景技術】

【0002】

タイヤの摩耗度合いをモニタリングする技術が知られている。例えば、特許文献１には、タイヤのトレッドの溝部に摩耗インジケータを設けることで、タイヤのトレッド部の摩耗を検出する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１１－５０６３６５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、タイヤの摩耗度合いをモニタリングする技術の有用性の更なる向上が求められている。例えば、鉱山サイトにおいて利用される鉱山車両では、突発的なタイヤの故障が生じると、鉱山車両の運搬及びタイヤ交換等の作業の発生により、生産性が低下してしまう。また、突発的な故障を予防するために作業員によりタイヤの検品を行うことは、コスト面で負担となっている。そのため、タイヤの摩耗度合いのモニタリングを自動化することが求められている。

【0005】

かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、タイヤの摩耗度合いをモニタリングする技術の有用性を向上させる、タイヤ摩耗モニタリング装置及びタイヤ摩耗モニタリング方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

〔１〕本開示の一実施形態に係るタイヤ摩耗モニタリング装置は、タイヤのトレッド部を撮像した画像を取得し、前記画像内に写された前記トレッド部の摩耗度合いを定量化し、前記摩耗度合いが前記タイヤの耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定し、前記摩耗度合いが前記許容範囲から外れていると判定された場合に、前記タイヤの摩耗情報を出力するように構成された、制御部を備える。
本開示の一実施形態に係るタイヤ摩耗モニタリング装置によれば、自動により、タイヤのトレッド部の摩耗度合いをモニタリングし、摩耗度合いの程度に応じてタイヤの摩耗情報を出力することができる。このため、当該タイヤ摩耗モニタリング装置によれば、タイヤの摩耗度合いをモニタリングする技術の有用性を向上させることができる。

【0007】

〔２〕本開示の一実施形態に係るタイヤ摩耗モニタリング装置は、上記〔１〕に記載のタイヤ摩耗モニタリング装置であって、前記摩耗度合いを定量化することは、前記画像内に写された前記トレッド部における所定の溝の幅又は長さの少なくとも一方から、前記所定の溝の深さを推定することを含むことが好ましい。かかる構成を有するタイヤ摩耗モニタリング装置によれば、タイヤの摩耗度合いを精度よく把握することができる。

【0008】

〔３〕本開示の一実施形態に係るタイヤ摩耗モニタリング装置は、上記〔２〕に記載のタイヤ摩耗モニタリング装置であって、前記所定の溝は、溝の深さに応じて段階的に異なる幅を有しており、前記制御部は、前記所定の溝の深さと幅との対応付け情報を用いて、前記所定の溝の幅から前記所定の溝の深さを推定するように更に構成されていることが好ましい。かかる構成を有するタイヤ摩耗モニタリング装置によれば、タイヤの摩耗度合いを簡易な方法で且つ精度よく把握することができる。

【0009】

〔４〕本開示の一実施形態に係るタイヤ摩耗モニタリング装置は、上記〔２〕に記載のタイヤ摩耗モニタリング装置であって、前記所定の溝は、溝の長さ方向に向かって段階的に異なる深さを有しており、前記制御部は、前記所定の溝の深さと長さとの対応付け情報を用いて、前記所定の溝の長さから前記所定の溝の深さを推定するように更に構成されていることが好ましい。かかる構成を有するタイヤ摩耗モニタリング装置によれば、タイヤの摩耗度合いを簡易な方法で且つ精度よく把握することができる。

【0010】

〔５〕本開示の一実施形態に係るタイヤ摩耗モニタリング装置は、上記〔２〕から〔４〕のいずれか一項に記載のタイヤ摩耗モニタリング装置であって、前記タイヤは、前記所定の溝として、タイヤ幅方向において、前記タイヤの赤道面を境界として前記トレッド部の一方に設けられた第１の溝と、他方に設けられた第２の溝を有しており、前記摩耗度合いを定量化することは、前記第１の溝の深さと前記第２の溝の深さとの差分を算出することを含むことが好ましい。かかる構成を有するタイヤ摩耗モニタリング装置によれば、タイヤの摩耗度合いをより精度よく把握することができる。

【0011】

〔６〕本開示の一実施形態に係るタイヤ摩耗モニタリング装置は、上記〔１〕から〔５〕のいずれか一項に記載のタイヤ摩耗モニタリング装置であって、前記制御部は、前記タイヤを装着した車両の走行距離又は走行時間を取得し、前記摩耗度合いと、前記車両の前記走行距離又は前記走行時間とに基づいて、前記摩耗度合いが前記タイヤの耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定するように更に構成されていることが好ましい。かかる構成を有するタイヤ摩耗モニタリング装置によれば、タイヤの摩耗度合いがタイヤの耐久性の許容範囲を超えているか否かの判定精度を向上させることができる。

【0012】

〔７〕本開示の一実施形態に係るタイヤ摩耗モニタリング装置は、上記〔１〕から〔５〕のいずれか一項に記載のタイヤ摩耗モニタリング装置であって、前記制御部は、前記タイヤの熱履歴を取得し、前記摩耗度合いと、前記タイヤの前記熱履歴とに基づいて、前記摩耗度合いが前記タイヤの耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定するように更に構成されていることが好ましい。かかる構成を有するタイヤ摩耗モニタリング装置によれば、タイヤの摩耗度合いがタイヤの耐久性の許容範囲を超えているか否かの判定精度を向上させることができる。

【0013】

〔８〕本開示の一実施形態に係るタイヤ摩耗モニタリング方法は、１つ以上のコンピュータが実行するタイヤ摩耗モニタリング方法であって、タイヤのトレッド部を撮像した画像を取得することと、前記画像内に写された前記トレッド部の摩耗度合いを定量化することと、前記摩耗度合いが前記タイヤの耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定することと、前記摩耗度合いが前記許容範囲から外れていると判定された場合に、前記タイヤの摩耗情報を出力することと、を含む。
本開示の一実施形態に係るタイヤ摩耗モニタリング方法によれば、自動により、タイヤのトレッド部の摩耗度合いをモニタリングし、摩耗度合いの程度に応じてタイヤの摩耗情報を出力することができる。このため、当該タイヤ摩耗モニタリング方法によれば、タイヤの摩耗度合いをモニタリングする技術の有用性を向上させることができる。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、タイヤの摩耗度合いをモニタリングする技術の有用性を向上させることができる、タイヤ摩耗モニタリング装置及びタイヤ摩耗モニタリング方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本開示の一実施形態に係るタイヤ摩耗モニタリングシステムの概略構成を示す図である。

【図2】図１に示されるサーバの構成を示すブロック図である。

【図3】図１に示されるタイヤ摩耗モニタリングシステムの動作を示すフローチャートである。

【図4】タイヤを撮像した画像の一例を示す図である。

【図5】タイヤのトレッド部の外表面の一例を示す図である。

【図6】図５に示されるＡ－Ａ’断面を示した断面図である。

【図7】図５に示されるＢ－Ｂ’断面を示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本開示の一実施形態に係るタイヤ摩耗モニタリングシステムについて、図面を参照して説明する。各図において共通する部材及び部位には同一の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なる場合があることに留意されたい。

【0017】

（タイヤ摩耗モニタリングシステムの構成）
はじめに、図１を参照して、本実施形態に係るタイヤ摩耗モニタリングシステム１の概要について説明する。図１は、タイヤ摩耗モニタリングシステム１の概略構成を示す図である。図１に示されるように、タイヤ摩耗モニタリングシステム１は、サーバ１０と、撮像装置２０と、計測装置３０と、端末装置４０とを含む。なお、図１では、それぞれ１つのサーバ１０、撮像装置２０、計測装置３０、及び端末装置４０が示されている。しかしながら、タイヤ摩耗モニタリングシステム１は、任意の数のサーバ１０、撮像装置２０、計測装置３０、及び端末装置４０を含んでいてもよい。

【0018】

サーバ１０は、１つ以上のコンピュータで構成されている。本実施形態では、サーバ１０は、１つのコンピュータで構成されているものとして説明する。しかしながら、サーバ１０は、クラウドコンピューティングシステム等、複数のコンピュータによって構成されていてもよい。本開示において、サーバ１０は、「タイヤ摩耗モニタリング装置」とも称される。

【0019】

撮像装置２０は、１つ以上のカメラを含むコンピュータで構成されている。カメラは、例えば、可視光カメラ、サーモグラフィカメラ、赤外線カメラ等、画像を撮像可能な任意のカメラであってもよい。撮像装置２０が撮像する画像は、写真等の静止画であってもよく、動画であってもよい。撮像装置２０は、タイヤ２を撮像した画像を生成し、サーバ１０に送信する。タイヤ２を撮像した画像には、タイヤ２の少なくとも一部が写されている。なお、タイヤ２を撮像した画像には、タイヤ２の少なくとも一部に加え、タイヤ２を装着した車両３の少なくとも一部が写されていてもよい。

【0020】

撮像装置２０は、例えば、鉱山サイトにおける車両３の走行経路に設置された固定式の撮像装置２０であってもよい。これにより、撮像装置２０は、走行経路を走行中の車両３を撮像することができ、車両３の稼働率及び鉱山における生産性を低下させにくい。ただし、撮像装置２０は、固定式の撮像装置２０に限られず、ドローンに搭載された撮像装置２０、或いは、人間により携帯可能なタブレット端末等の、移動可能な撮像装置２０であってもよい。

【0021】

計測装置３０は、１つ以上のセンサを含むコンピュータで構成されている。センサは、デジタルタコグラフ、タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）、又はカーナビゲーション装置等であるが、これらに限られない。

【0022】

例えば、車両３に装着されたタイヤ２に関する計測データは、タイヤ２のタイヤ状態データを含む。タイヤ状態データは、例えば、タイヤ２の内圧（空気圧）、内腔温度、又は熱履歴等を含むが、これらに限られない。タイヤ２の熱履歴は、タイヤ２の使用に伴いタイヤ２に加えられた熱の履歴である。タイヤ２の熱履歴は、タイヤ２の使い始めからのタイヤ２にどのくらいのエネルギーが加えられたかを評価するために用いられる。一般的に、熱履歴が大きくなるほど、タイヤ２の劣化が進む。熱履歴は、例えば、タイヤ２の内腔温度をアレニウスの式に適用することで算出され得る。また、車両３に装着されたタイヤ２に関する計測データは、車両３の走行データを含む。車両３の走行データは、例えば、車両３の走行時間、走行距離、速度、加速度、又はタイヤ２の回転数を含む、これらに限られない。なお、車両３に装着されたタイヤ２に関する計測データは、各計測値とその計測日時等を含む時系列データであってもよい。

【0023】

計測装置３０は、車両３に装着されたタイヤ２に関する計測データを計測し、サーバ１０に送信する。そのため、計測装置３０は、車両３又はタイヤ２に設置されていてもよい。

【0024】

端末装置４０は、例えばスマートフォン、タブレット端末、又はパーソナルコンピュータ等の、コンピュータである。

【0025】

ネットワーク５０は、サーバ１０、撮像装置２０、計測装置３０、及び端末装置４０が相互に通信可能な、任意の通信網である。本実施形態におけるネットワーク５０は、例えばインターネット、移動体通信網、ＬＡＮ（Local Area Network）、又はこれらの組み合わせであってもよい。

【0026】

タイヤ摩耗モニタリングシステム１は、１つ以上のタイヤ２の摩耗度合いをモニタリングするために用いられる。タイヤ摩耗モニタリングシステム１において、サーバ１０は、例えば撮像装置２０からタイヤ２のトレッド部２Ａを撮像した画像６０を取得する。そして、サーバ１０は、画像６０内に写されたトレッド部２Ａの摩耗度合いを定量化する。サーバ１０は、摩耗度合いがタイヤ２の耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定し、摩耗度合いが許容範囲から外れていると判定された場合に、タイヤ２の摩耗情報を出力する。例えば、このタイヤ２の摩耗情報は、サーバ１０から端末装置４０に送信され、端末装置４０によって表示されてもよい。このように、タイヤ摩耗モニタリングシステム１によれば、撮像装置２０から取得した画像６０に基づいて、サーバ１０が、自動により、タイヤ２のトレッド部２Ａの摩耗度合いをモニタリングし、摩耗度合いの程度に応じてタイヤ２の摩耗情報を出力することができる。

【0027】

本開示において、タイヤ２の「摩耗度合い」とは、タイヤ２の使用に伴い変化する摩耗の程度を表す指標である。本実施形態では、タイヤ２の摩耗度合いは、タイヤ２の使用に伴い増加する指標で表わされるものとする。例えば、タイヤ２の摩耗度合いは、タイヤ２の初期状態における値を０とし、タイヤ２の限界状態における値を１００として、０～１００の数値で表すことができる。ただし、タイヤ２の摩耗度合いは、タイヤ２の使用に伴い減少する指標で表わされてもよい。

【0028】

本開示において、タイヤ２は、特に限定されないが、鉱山サイト等において利用される運搬車両、建設車両、工事車両又は重機車両等の鉱山車両に装着されるＯＲ（Off The Road）タイヤであってもよい。ただし、タイヤ２は、ＯＲタイヤ以外のタイヤであってもよい。

【0029】

また、本開示において、車両３は、例えば、鉱山サイト等において利用される鉱山車両である。ただし、車両３は、上述した鉱山車両に限られず、例えば、運搬車両、建設車両、工事車両又は重機車両、バス、乗用車、バイク、自転車、又は飛行機等、タイヤ２を装着可能な任意の車両であってもよい。

【0030】

次に、図２を参照して、タイヤ摩耗モニタリング装置であるサーバ１０の構成について、詳細に説明する。図２は、サーバ１０の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、サーバ１０は、通信部１１と、出力部１２と、入力部１３と、記憶部１４と、制御部１５と、を備える。サーバ１０において、通信部１１、出力部１２、入力部１３、記憶部１４、及び制御部１５は、有線又は無線で互いに通信可能に接続されている。

【0031】

通信部１１は、ネットワーク５０に接続するための通信モジュールを含む。通信モジュールは、例えば４Ｇ（4th Generation）又は５Ｇ（5th Generation）等の移動体通信規格に対応した通信モジュールである。通信モジュールは、例えば有線ＬＡＮ又は無線ＬＡＮ等の規格に対応した通信モジュールであってもよい。通信モジュールは、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又は赤外線通信等の近距離無線通信規格に対応した通信モジュールであってもよい。本実施形態において、サーバ１０は、通信部１１を介してネットワーク５０に接続される。これによって、サーバ１０は、撮像装置２０、計測装置３０、端末装置４０、又は他のコンピュータ等と通信することができる。

【0032】

出力部１２は、１つ以上の出力装置を含む。出力装置は、例えばディスプレイ、スピーカ又はランプ等である。これにより、出力部１２は、画像、音又は光等を出力する。

【0033】

入力部１３は、１つ以上の入力装置を含む。入力装置は、例えばタッチパネル、カメラ又はマイク等である。入力部１３は、例えば、サーバ１０の利用者による入力操作を受け付ける。

【0034】

記憶部１４は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等である。記憶部１４は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部１４は、サーバ１０の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部１４は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、組み込みソフトウェア、又はデータベース等を記憶する。記憶部１４に記憶された情報は、例えば通信部１１を介してネットワーク５０から取得される情報で更新可能であってもよい。

【0035】

例えば、記憶部１４は、摩耗度合いモニタリングの対象となる１つ以上のタイヤ２のタイヤ識別情報を記憶していてもよい。タイヤ２のタイヤ識別情報は、タイヤ２を一意に識別可能な情報である。タイヤ識別情報は、例えば、サーバ１０によって一意に払い出されたタイヤ２のＩＤ（Identifier）であるが、これに限られず、タイヤ２の製造番号、或いは、タイヤ２を装着する車両３の車両番号等であってもよい。さらに、記憶部１４は、タイヤ２のタイヤ識別情報と関連付けて、タイヤ２に関する情報を記憶していてもよい。

【0036】

タイヤ２に関する情報は、例えば、タイヤ２の摩耗情報、タイヤ２に関する計測データ、タイヤ２の構成情報、タイヤ２を装着する車両３の情報、又は車両３におけるタイヤ２が装着されている位置情報の少なくとも１つを含む。タイヤ２の摩耗情報は、例えば、タイヤ２が過去に計測された摩耗度合い及び登録日時等を含む時系列データであってもよい。タイヤ２の構成情報は、例えば、タイヤ２の種類、型番、材料物性、ベルト角度、トレッドパターン、サイズ、又は重量等を含む。タイヤ２を装着する車両３の情報は、車両３の識別情報、種類、型番、排気量、装着タイヤ数、又はシャフト数等を含む。

【0037】

制御部１５は、１つ以上のプロセッサを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用のプロセッサ等であってもよい。制御部１５は、プロセッサに限られず、１つ以上の専用回路を含んでもよい。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であってもよい。制御部１５は、上述した、通信部１１、出力部１２、入力部１３、及び記憶部１４等の構成要素の機能を含む、サーバ１０の機能を実現させるために、それぞれの構成要素を制御する。

【0038】

（タイヤ摩耗モニタリングシステムの動作）
図３、図４、図５、図６、及び図７を参照して、タイヤ摩耗モニタリングシステム１の動作を説明する。図３は、タイヤ摩耗モニタリングシステム１の動作を示すフローチャートである。図４は、タイヤ２を撮像した画像６０の一例を示す図である。図５は、タイヤ２のトレッド部２Ａの外表面の一例を示す図である。図６は、図５に示されるＡ－Ａ’断面を示した断面図である。図７は、図５に示されるＢ－Ｂ’断面を示した断面図である。

【0039】

図３に示されるフローチャートには、タイヤ摩耗モニタリングシステム１に含まれる、サーバ１０、撮像装置２０、計測装置３０、及び端末装置４０の動作が示されている。そのため、本動作の説明は、タイヤ摩耗モニタリングシステム１が実行するタイヤ摩耗モニタリング方法に相当するとともに、タイヤ摩耗モニタリングシステム１に含まれる、サーバ１０、撮像装置２０、計測装置３０、及び端末装置４０のそれぞれが実行するタイヤ摩耗モニタリング方法に相当する。

【0040】

本動作の説明にあたり、サーバ１０の制御部１５は、記憶部１４に、タイヤ２のタイヤ識別情報と、タイヤ２のタイヤ識別情報に関連付けられた、タイヤ２に関する情報と、を記憶しているものとする。

【0041】

また、本動作例では、一例として、図４に示される画像６０に基づいて、サーバ１０が、タイヤ２のトレッド部２Ａの摩耗度合いをモニタリングする動作を説明する。かかる場合、撮像装置２０は、タイヤ２のトレッド部２Ａを撮像可能な位置に設置されていてもよい。本実施形態では、撮像装置２０は、車両３の走行経路において、タイヤ２のトレッド部２Ａを斜め前方から撮像可能な位置に設置されているものとして説明する。ただし、撮像装置２０は、車両３の正面又は背面を撮像可能な位置であってもよく、車両３が走行する走行経路の路面に設置されていてもよい。

【0042】

図３を参照すると、ステップＳ１０１において、計測装置３０は、センサを用いて計測した、タイヤ２に関する計測データをサーバ１０に送信する。

【0043】

具体的には、計測装置３０は、センサを用いて、タイヤ２に関する計測データを計測する。計測装置３０は、タイヤ２に関する計測データが計測されるたびに、当該タイヤ２に関する計測データをサーバ１０に送信してもよく、或いは、所定の期間に計測されたタイヤ２に関する計測データをまとめてサーバ１０に送信してもよい。本動作例では、計測装置３０は、デジタルタコグラフ及びＴＰＭＳを備えている。そのため、タイヤ２に関する計測データは、タイヤ２の内圧（空気圧）、内腔温度、及び熱履歴等のタイヤ２のタイヤ状態データと、車両３の走行時間及び走行距離等の車両３の走行データとを含む。ただし、計測装置３０から送信される計測データは、上述したデータ以外のデータを含んでいてもよい。

【0044】

ステップＳ１０２において、サーバ１０の制御部１５は、タイヤ２に関する計測データを取得する。

【0045】

具体的には、サーバ１０の制御部１５は、通信部１１を介して、タイヤ２に関する計測データを計測装置３０から受信する。ただし、制御部１５は、計測装置３０以外のコンピュータを介して、計測装置３０によって計測されたタイヤ２に関する計測データを受信してもよい。制御部１５は、受信したタイヤ２に関する計測データを、タイヤ２の識別情報と関連付けて記憶部１４に記憶してもよい。

【0046】

ステップＳ１０３において、撮像装置２０は、カメラにより、タイヤ２を撮像した画像６０をサーバ１０に送信する。

【0047】

具体的には、撮像装置２０は、カメラを用いて、タイヤ２を撮像し、タイヤ２を撮像した画像６０を生成する。画像６０は、連続的に撮像された複数の静止画又は動画であることが好ましい。ただし、画像６０は、１枚の静止画であってもよい。画像６０は、例えば、可視光カメラで撮影された写真である。ただし、画像６０は、サーモグラフィカメラで撮影されたサーモグラフィ画像等、任意の画像であってもよい。また、タイヤ２を撮像した画像６０には、タイヤ２の少なくとも一部に加え、タイヤ２を装着した車両３の少なくとも一部も写されていてもよい。本動作例では、写真の一例として、図４に示される画像６０が撮像装置２０からサーバ１０に送信される。画像６０には、タイヤ２とタイヤ２を装着した車両３の一部とが写されている。

【0048】

再び図３を参照すると、ステップＳ１０４において、サーバ１０の制御部１５は、タイヤ２を撮像した画像６０を取得する。

【0049】

具体的には、サーバ１０の制御部１５は、通信部１１を介して、タイヤ２を撮像した画像６０を撮像装置２０から受信する。ただし、制御部１５は、撮像装置２０以外のコンピュータを介して、撮像装置２０によって撮像された画像６０を受信してもよい。制御部１５は、受信した画像６０を、タイヤ２の識別情報と関連付けて記憶部１４に記憶してもよい。

【0050】

ステップＳ１０４において、更に、サーバ１０の制御部１５は、画像６０内に写された、タイヤ２又はタイヤ２を装着している車両３に表示されたタイヤ２の識別情報を特定してもよい。これにより、画像６０内に写されたタイヤ２が予め特定されていない場合でも、制御部１５が画像６０からタイヤ２を特定することができる。具体的には、制御部１５は、画像処理により、画像６０内のタイヤ２の識別情報を示す表示部分６１を特定する。図４に示されるように、表示部分６１は、例えば、ＱＲ（Quick Response）コード（登録商標）またはＡＲ（Augmented Reality）マーカー等の二次元コードであってもよい。かかる場合、制御部１５は、二次元コードである表示部分６１からタイヤ２の識別情報を読み取ることができる。ただし、表示部分６１は、二次元コードに限られず、文字列、記号、図形、色、模様、又は一次元コード等任意の表示とされてもよい。

【0051】

タイヤ２の識別情報を示す表示部分６１は、任意の位置に表示されていてもよい。例えば、図４では、表示部分６１Ａ及び６１Ｂが示されている。表示部分６１Ａは、タイヤ２のサイド部に設けられている。かかる場合、タイヤローテーション等により、タイヤ２が他の車両３に装着された場合でも、同じ表示部分６１に基づいてタイヤ２の識別情報を特定することができる。表示部分６１Ｂは、タイヤ２を装着した車両３の車体に設けられている。かかる場合、表示部分６１が車両３の車体に設けられていることで、タイヤ２の外表面が泥で汚れた場合、或いは傷付いた場合であっても、表示部分６１の視認性が低下しにくい。

【0052】

再び図３を参照すると、ステップＳ１０５において、サーバ１０の制御部１５は、画像６０における単位ピクセルあたりの実際の長さを判定する。

【0053】

単位ピクセルあたりの実際の長さの判定には、任意の手法が採用可能である。例えば、サーバ１０の制御部１５は、記憶部１４に、画像６０内に写された対象物の実際の長さを算出するために、画像６０における単位ピクセルあたりの実際の長さを記憶していてもよい。

【0054】

或いは、サーバ１０の制御部１５は、当該判定に用いられるタイヤ２に関連付けられた基準部材６２を、記憶部１４に記憶していてもよい。タイヤ２に関連付けられた基準部材６２は、タイヤ２の外表面上に設けられた溝、文字、記号、図形、色、又は模様とされてもよい。図４に示される例では、基準部材６２は、タイヤ２のサイド部の外表面上に設けられた文字である。制御部１５は、タイヤ２に関連付けられた基準部材６２の実際の長さと、画像６０内に写された基準部材６２の長さとに基づいて、画像６０における単位ピクセルあたりの実際の長さを判定してもよい。

【0055】

例えば、サーバ１０の制御部１５は、画像６０内に写された基準部材６２の輪郭を特定する。制御部１５は、特定した基準部材６２の輪郭のうち、最も距離が離れている２点間の距離を画像６０内に写された基準部材６２の長さとして特定する。画像６０内に写された基準部材６２の長さは、ピクセル数で表わされてもよい。制御部１５は、画像６０内に写された基準部材６２の長さに相当するピクセル数と、タイヤ２に関連付けられた基準部材６２の実際の長さとから、画像６０における単位ピクセルあたりの実際の長さを判定することができる。これにより、後続の処理におけるタイヤ２のトレッド部２Ａの溝の深さを推定する精度を向上させることができる。ただし、基準部材６２は、タイヤ２のリムであってもよい。かかる場合、基準部材６２の長さは、例えばタイヤ２のリム径であってもよい。

【0056】

再び図３を参照すると、ステップＳ１０６において、サーバ１０の制御部１５は、画像６０内に写されたタイヤ２のトレッド部２Ａの外表面を検出する。

【0057】

トレッド部２Ａの外表面の検出には、任意の手法が採用可能である。例えば、サーバ１０の制御部１５は、画像６０内に写されたタイヤ２のトレッド部２Ａの外表面を特定するための画像解析アルゴリズムを記憶部１４に予め記憶していてもよい。

【0058】

本実施形態では、画像解析アルゴリズムは、機械学習又はディープラーニング等の統計的手法により構築されていてもよい。例えば、画像解析アルゴリズムは、タイヤ２を撮像した画像６０と、人間等により特定されたタイヤ２のトレッド部２Ａの外表面と、を教師データとして、統計的手法により構築されてもよい。これにより、教師データの蓄積により、トレッド部２Ａの外表面の検出精度を向上させることができる。ただし、画像解析アルゴリズムは、統計的手法によらない、所定の演算処理を含んでいてもよい。

【0059】

サーバ１０の制御部１５は、図５に示されるような、検出されたタイヤ２のトレッド部２Ａの外表面を、タイヤ２の摩耗情報として、タイヤ２の識別情報と関連付けて記憶部１４に記憶してもよい。このとき、制御部１５は、画像６０がトレッド部２Ａの外表面を正面から撮像した画像でない場合、検出されたタイヤ２のトレッド部２Ａの外表面が正面から見た状態になるように、台形補正等の補正を行ってもよい。これにより、後続の処理におけるタイヤ２のトレッド部２Ａの溝の深さを推定する精度を向上させることができる

【0060】

再び図３を参照すると、ステップＳ１０７において、サーバ１０の制御部１５は、画像６０内に写されたタイヤ２のトレッド部２Ａの摩耗度合いを定量化する。

【0061】

摩耗度合いの定量化には、任意の手法が採用可能である。サーバ１０の制御部１５は、摩耗度合いを定量化するにあたり、トレッド部２Ａにおける所定の溝４の深さＤを指標として用いてもよい。サーバ１０の制御部１５は、画像６０内に写されたタイヤ２のトレッド部２Ａにおける所定の溝４の幅Ｗ又は長さＬの少なくとも一方から、所定の溝４の深さＤを推定してもよい。そのために、制御部１５は、タイヤ２の所定の溝４の幅Ｗ又は長さＬの少なくとも一方から所定の溝４の深さＤを推定するための対応付けアルゴリズムを記憶部１４に予め記憶していてもよい。制御部１５は、ステップＳ１０６において検出されたトレッド部２Ａの外表面から、所定の溝４を特定する。例えば、制御部１５は、所定の溝４を特定するために、タイヤ２のトレッドパターンと、トレッドパターンにおける所定の溝４の位置とを対応付けて記憶部１４に記憶していてもよい。

【0062】

そして、サーバ１０の制御部１５は、特定された所定の溝４の幅Ｗ及び長さＬを算出する。制御部１５は、所定の溝４の幅Ｗ及び長さＬを算出する際に、ステップＳ１０５で算出された画像６０における単位ピクセルあたりの実際の長さを用いてもよい。そして、制御部１５は、対応付けアルゴリズムを用いて、所定の溝４の幅Ｗ又は長さＬの少なくとも一方から所定の溝４の深さＤを推定する。所定の溝４の深さＤは、例えば、タイヤ２の外表面から所定の溝４の最も深い部分までの距離である。制御部１５は、推定された所定の溝４の深さＤの所定の溝４の深さの初期値に対する比を、タイヤ２のトレッド部２Ａの摩耗度合いとして、タイヤ２の識別情報と関連付けて記憶部１４に記憶してもよい。なお、所定の溝４が複数ある場合、後続の処理において、複数の所定の溝４の深さＤのうち最も浅いもの（摩耗が進んでいるもの）が、タイヤ２の所定の溝４の深さＤとされてもよい。

【0063】

以下、図５、図６、及び図７を参照して、所定の溝４の幅Ｗ又は長さＬの少なくとも一方から所定の溝４の深さＤを推定する方法の具体例を示す。図５に示される例では、タイヤ２のトレッド部２Ａにおいて、所定の溝４として２種類の溝４Ａ及び４Ｂが設けられている。そして、所定の溝４Ａ及び４Ｂは、タイヤ２の周方向に所定の間隔で設けられている。さらに、所定の溝４Ａ及び４Ｂは、タイヤ幅方向において、タイヤ２の赤道面ＣＬを境界としてトレッド部２Ａの両側に設けられている。ただし、トレッド部２Ａに設けられる所定の溝４の種類、数、及び位置は、任意に定められていてもよい。なお、以降の説明において、所定の溝４Ａ及び４Ｂを特に区別しない場合、単に所定の溝４と総称する。

【0064】

第一例として、タイヤ２の所定の溝４として、溝の深さＤに応じて段階的に異なる幅Ｗを有している溝４Ａが、推定に用いられてもよい。所定の溝４Ａの幅Ｗは、所定の溝４Ａの深さＤと相関関係を有するように構成されている。具体的には、図６に示されるように、所定の溝４Ａは、所定の溝４Ａの長さ方向（延在方向）に垂直な断面において、左右の溝壁が傾斜しており、溝底からトレッド部２Ａの外表面に向かうに従い、幅Ｗが広くなるように構成されている。そのため、新品時（０％摩耗時）から摩耗が進み、３３％摩耗時、６６％摩耗時と、所定の溝４Ａの深さＤが浅くなるに伴い、トレッド部２Ａの外表面に露出する所定の溝４Ａの幅Ｗが狭くなる。これにより、サーバ１０の制御部１５は、対応付けアルゴリズムとして、所定の溝４Ａの深さＤと幅Ｗとの対応付け情報を用いて、所定の溝４Ａの幅Ｗから深さＤを推定することができる。

【0065】

第二例として、タイヤ２の所定の溝４として、溝の長さ方向に向かって段階的に異なる深さＤを有している溝４Ｂが推定に用いられてもよい。所定の溝４Ｂの長さ方向における位置は、所定の溝４Ａの深さＤと相関関係を有するように構成されている。具体的には、図７に示されるように、所定の溝４Ｂは、溝の長さ方向に沿って溝底に所定の傾斜が設けられている。すなわち、所定の溝４Ｂは、長さ方向の一端側から他端側に向かうに従い、深さＤが浅くなるように構成されている。そのため、新品時（０％摩耗時）から摩耗が進み、３３％摩耗時、６６％摩耗時と、所定の溝４Ａの深さＤが浅くなるに伴い、トレッド部２Ａの外表面に露出する所定の溝４Ｂの長さＬが短くなる。これにより、サーバ１０の制御部１５は、対応付けアルゴリズムとして、所定の溝４Ｂの深さＤと長さＬとの対応付け情報を用いて、所定の溝４Ｂの長さＬから深さＤを推定することができる。

【0066】

本実施形態では、対応付けアルゴリズムは、機械学習又はディープラーニング等の統計的手法により構築されていてもよい。例えば、対応付けアルゴリズムは、タイヤ２の所定の溝４の幅Ｗ又は長さＬの少なくとも一方と、人間等により計測された所定の溝４の深さＤと、を教師データとして、統計的手法により構築されてもよい。これにより、教師データの蓄積により、タイヤ２の所定の溝４の深さＤを推定する精度を向上させることができる。ただし、対応付けアルゴリズムは、統計的手法によらない、所定の演算処理を含んでいてもよい。

【0067】

また、サーバ１０の制御部１５は、摩耗度合いを定量化するにあたり、トレッド部２Ａにおける所定の溝４の深さＤに加えて／代えて、タイヤ幅方向における赤道面ＣＬを挟んだ両側におけるトレッド部２Ａの摩耗度合いの偏りを指標として用いてもよい。具体的には、制御部１５は、摩耗度合いの定量化として、タイヤ幅方向において、タイヤ２の赤道面ＣＬを境界としてトレッド部の一方（例えば、図５において赤道面ＣＬよりも左側）に設けられた第１の溝４の深さＤと、他方（赤道面ＣＬよりも右側）に設けられた第２の溝４の深さＤとの差分を算出してもよい。このように、制御部１５は、第１の溝４の深さＤと第２の溝４の深さＤとの差を算出することで、タイヤ２における偏摩耗の程度を判断することができる。

【0068】

再び図３を参照すると、ステップＳ１０８において、サーバ１０の制御部１５は、タイヤ２の摩耗度合いがタイヤ２の耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定する。

【0069】

タイヤ２の耐久性の許容範囲は、任意に定められてもよい。例えば、タイヤ２の耐久性の許容範囲は、タイヤ２の摩耗度合いとして上述した、所定の溝４の深さＤに応じて定められていてもよい。サーバ１０の制御部１５は、例えば、所定の溝４の深さＤが、タイヤ２の耐久性の許容範囲として定められた値よりも浅い場合に、タイヤ２の摩耗度合いがタイヤ２の耐久性の許容範囲から外れたと判定することができる。

【0070】

さらに、タイヤ２の耐久性の許容範囲は、タイヤ２の摩耗度合いに加えて、他の要素を用いて複合的に定められていてもよい。他の要素は、例えば、計測装置３０から取得したタイヤ２に関する計測データに含まれる情報である。一例として、サーバ１０の制御部１５は、タイヤ２の摩耗度合いと、タイヤ２を装着した車両３の走行距離又は走行時間とに基づいて、摩耗度合いがタイヤ２の耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定してもよい。具体的には、車両３の走行距離又は走行時間が大きい場合、既にタイヤ２が劣化しており、タイヤ２の摩耗の進行が早いと考えられる。そのため、許容範囲は、タイヤ２の摩耗度合いが大きく、且つ、タイヤ２を装着した車両３の走行距離又は走行時間が大きいほど、摩耗度合いが許容範囲を超えやすいように設定されていてもよい。これにより、タイヤ２の摩耗度合いがタイヤ２の耐久性の許容範囲を超えているか否かの判定精度を向上させることができる。

【0071】

他の例として、サーバ１０の制御部１５は、タイヤ２の摩耗度合いと、タイヤ２の熱履歴とに基づいて、摩耗度合いがタイヤ２の耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定してもよい。具体的には、タイヤ２の熱履歴が大きい場合、既にタイヤ２が劣化しており、タイヤ２の摩耗の進行は早いと考えられる。そのため、許容範囲は、タイヤ２の摩耗度合いが大きく、且つ、タイヤ２の熱履歴が大きいほど、摩耗度合いが許容範囲を超えやすいように設定されていてもよい。これにより、タイヤ２の摩耗度合いがタイヤ２の耐久性の許容範囲を超えているか否かの判定精度を向上させることができる。

【0072】

なお、タイヤ２の耐久性の許容範囲は、複数段階設定されていてもよい。例えば、タイヤ２の耐久性の許容範囲は、タイヤ２の交換、リトレッド、又はローテーションの少なくとも１つと対応付けられていてもよい。例えば、許容範囲が、２回のローテーションのタイミングと対応付けられている場合、制御部１５は、摩耗度合いが３３％を超えた場合及び６６％を超えた場合に、許容範囲から外れたと判定してもよい。

【0073】

ステップＳ１０９において、サーバ１０の制御部１５は、タイヤ２の摩耗度合いが許容範囲から外れていると判定された場合に、タイヤ２の摩耗情報を出力する。

【0074】

タイヤ２の摩耗情報の出力には、任意の手法が採用可能である。例えば、サーバ１０の制御部１５は、ディスプレイ等の出力部１２を介して、タイヤ２の摩耗情報を表示させてもよい。或いは、制御部１５は、通信部１１を介して、タイヤ２の摩耗情報を表示させる要求を、端末装置４０に送信してもよい。かかる場合、端末装置４０は、ステップＳ１１０において、サーバ１０から受信した要求に基づいて、ディスプレイ等を介して、タイヤ２の摩耗情報を表示することができる。タイヤ２の摩耗情報は、例えば、タイヤ２の摩耗度合いを含む。ただし、タイヤ２の摩耗情報は、タイヤ２の摩耗度合いに限られず、摩耗度合いが外れた許容範囲の内容、警告メッセージ等、任意の情報が含まれていてもよい。その結果、タイヤ摩耗モニタリングシステム１の利用者は、タイヤ２のトレッド部２Ａの摩耗度合いを容易に把握することができ、タイヤ２が故障する前に、タイヤ２の交換、リトレッド、ローテーション等を計画することができる。

【0075】

以上述べたように、本実施形態において、タイヤ摩耗モニタリング装置であるサーバ１０は、タイヤ２のトレッド部２Ａを撮像した画像６０を取得する。そして、サーバ１０は、画像６０内に写されたトレッド部２Ａの摩耗度合いを定量化する。サーバ１０は、摩耗度合いがタイヤ２の耐久性の許容範囲から外れているか否かを判定し、摩耗度合いが許容範囲から外れていると判定された場合に、タイヤ２の摩耗情報を出力する。

【0076】

かかる構成によれば、サーバ１０は、取得した画像６０に基づいて、自動により、タイヤ２のトレッド部２Ａの摩耗度合いをモニタリングし、摩耗度合いの程度に応じてタイヤ２の摩耗情報を出力することができる。これにより、鉱山サイトにおけるタイヤ２の突発的な故障による生産性の低下、及び、タイヤ２の検品のための作業員の負担の増加を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、タイヤ２の摩耗度合いをモニタリングする技術の有用性を向上させることができる。

【0077】

本開示を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが可能であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各実施形態に含まれる構成又は機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能である。また、各実施形態に含まれる構成又は機能等は、他の実施形態に組み合わせて用いることができ、複数の構成又は機能等を１つに組み合わせたり、分割したり、或いは一部を省略したりすることが可能である。

【0078】

また例えば、汎用のコンピュータを、上述した実施形態に係るサーバ１０として機能させる実施形態も可能である。具体的には、上述した実施形態に係るサーバ１０の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを、汎用のコンピュータのメモリに格納し、プロセッサによって当該プログラムを読み出して実行させる。したがって、本開示は、プロセッサが実行可能なプログラム、又は当該プログラムを記憶する非一時的なコンピュータ読取可能な媒体としても実現可能である。非一時的なコンピュータ読取可能な媒体には、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、又は半導体メモリ等が含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0079】

本開示によれば、タイヤの摩耗度合いをモニタリングする技術の有用性を向上させることができる、タイヤ摩耗モニタリング装置及びタイヤ摩耗モニタリング方法を提供することができる。

【0080】

［国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）への貢献］
持続可能な社会の実現に向けて、ＳＤＧｓが提唱されている。本発明の一実施形態は「Ｎｏ．９＿産業と技術革新の基盤を作ろう」などに貢献する技術となり得ると考えられる。

【符号の説明】

【0081】

１：タイヤ摩耗モニタリングシステム、 ２：タイヤ、 ２Ａ：トレッド部、 ３：車両、 ４（４Ａ、４Ｂ）：溝、 １０：サーバ（タイヤ摩耗モニタリング装置）、 １１：通信部、 １２：出力部、 １３：入力部、 １４：記憶部、 １５：制御部、 ２０：撮像装置、 ３０：計測装置、 ４０：端末装置、 ５０：ネットワーク、 ６０：画像、 ６１（６１Ａ、６１Ｂ）：表示部分、６２：基準部材、 ＣＬ：赤道面、 Ｄ：溝の深さ、 Ｗ：溝の幅、 Ｌ：溝の長さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】