特許 7424386 判定システム、判定方法、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-22

(45)【発行日】2024-01-30

(54)【発明の名称】判定システム、判定方法、プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/02 20060101AFI20240123BHJP

   G01M 99/00 20110101ALI20240123BHJP

   B60C 19/00 20060101ALI20240123BHJP

【ＦＩ】

G01M17/02

G01M99/00 Z

B60C19/00 H

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021546505

(86)(22)【出願日】2020-06-03

(86)【国際出願番号】 JP2020021950

(87)【国際公開番号】W WO2021053889

(87)【国際公開日】2021-03-25

【審査請求日】2023-04-03

(31)【優先権主張番号】P 2019169814

(32)【優先日】2019-09-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】池田 和隆

(72)【発明者】

【氏名】中野 博斗

【審査官】福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１３２８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－０６２０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１４２１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３１５９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１０１８６９５７（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １７／０２

Ｇ０１Ｍ ９９／００

Ｂ６０Ｃ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試験対象物に耐久性試験のための負荷を発生させる駆動装置に供給される電流に関する波形を示す波形データを取得する取得部と、
前記波形データから得られる、前記駆動装置にかかる力の特定方向の成分に起因する変化に基づき、前記試験対象物の破損の予兆を判定する判定部と、
を備えた判定システム。

【請求項2】

前記電流は、前記負荷を発生している状態で前記駆動装置に供給される、請求項１に記載の判定システム。

【請求項3】

前記試験対象物は、使用時に回転させられる物体である、請求項１又は２に記載の判定システム。

【請求項4】

前記試験対象物は、タイヤ又はホイールである、請求項３に記載の判定システム。

【請求項5】

前記駆動装置は、前記試験対象物に接触して前記試験対象物を回転させる回転体を回転させるように回転軸を中心に回転するロータを有するモータを含み、
前記駆動装置にかかる力は、前記モータの前記ロータにかかる力である、
請求項３又は４に記載の判定システム。

【請求項6】

前記特定方向は、前記ロータの前記回転軸に交差する方向である、請求項５に記載の判定システム。

【請求項7】

前記駆動装置は、前記試験対象物に接触方向で接触して前記試験対象物を回転させる回転体に前記試験対象物を押し付けるために回転するロータを有するモータを含み、
前記駆動装置にかかる力は、前記モータの前記ロータにかかる力である、
請求項３又は４に記載の判定システム。

【請求項8】

前記特定方向は前記接触方向に平行である、請求項７に記載の判定システム。

【請求項9】

前記駆動装置は前記負荷を変動させるように構成されており、
前記取得部は、前記駆動装置が前記負荷を変動させたときに前記波形データを取得する、請求項１～８のいずれか一つに記載の判定システム。

【請求項10】

前記波形を周波数軸波形に変換し、前記周波数軸波形から前記変化を含み得る着目部分を抽出する抽出部を更に備え、
前記判定部は、前記着目部分に基づいて、前記試験対象物の破損の前記予兆を判定する、
請求項１～９のいずれか一つに記載の判定システム。

【請求項11】

前記判定部は、学習済みモデルを利用して、前記部分から前記試験対象物の破損の前記予兆を判定し、
前記学習済みモデルは、前記試験対象物に破損の予兆が有る場合又は前記試験対象物に破損の予兆が無い場合の前記着目部分を学習用データとして用いた教師なし学習により生成される、
請求項１０に記載の判定システム。

【請求項12】

前記電流を測定して前記波形データを出力する微分型の電流センサを有する測定部を更に備えた、請求項１～１１のいずれか一つに記載の判定システム。

【請求項13】

前記測定部は、前記電流が流れる電線に取り付けられる、請求項１２に記載の判定システム。

【請求項14】

試験対象物に耐久性試験のための負荷を発生させる駆動装置に供給される電流に関する波形を示す波形データを取得するステップと、
前記波形データから得られる、前記駆動装置にかかる力の特定方向の成分に起因する変化から、前記試験対象物の破損の予兆を判定するステップと、
を含む、判定方法。

【請求項15】

１以上のプロセッサに、請求項１４に記載の判定方法を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、試験対象物の耐久性試験に用いられる、判定システム、判定方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、タイヤ耐久試験において実施されるタイヤ故障検知方法を開示する。このタイヤ故障検知方法では、非接触式温度センサにより回転する空気入りタイヤの表面温度をタイヤ周方向に沿って１周にわたって測定する工程を繰り返し行う。また、このタイヤ故障検知方法では、所定の時間的間隔をおいて測定された前後の表面温度データをタイヤ周上の各対応する位置で比較してその温度変化量を算出する。のタイヤ故障検知方法は、該温度変化量が所定の閾値以上になった場合にタイヤの破損の予兆である内部故障が発生したと判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－２３９７２４号公報

【発明の概要】

【0004】

判定システムでは、取得部が、試験対象物に耐久性試験のための負荷を発生させる駆動装置に供給される電流に関する波形を示す波形データを取得する。判定部が、波形データから得られる、駆動装置にかかる力の特定方向の成分に起因する変化に基づき、試験対象物の破損の予兆を判定する。

【0005】

この判定システムは、試験対象物の破損の予兆の判定の精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、実施形態の判定システムのブロック図である。

【図2】図２は、上記判定システムが適用される試験装置の斜視図である。

【図3】図３は、上記試験装置の駆動装置に供給される電流の周波数成分を示す図である。

【図4】図４は、上記判定システムの動作のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0007】

（１）実施形態
（１．１）概要
図１は、実施形態の判定システム１０のブロック図である。図２は、判定システム１０が適用される試験装置３０の斜視図である。判定システム１０は、取得部１１と、判定部１３とを備える。取得部１１は、試験対象物４０（図２参照）に耐久性試験のための負荷を発生させる駆動装置３１に供給される電流Ｉ３０に関する波形を示す波形データを取得する。判定部１３は、波形データから得られる、駆動装置３１にかかる力の特定方向の成分に起因する変化から、試験対象物４０の破損の予兆を判定する。判定システム１０と試験装置３０とは試験システム１００１を構成する。

【0008】

試験対象物４０の耐久性試験においては、試験対象物４０の破損の予兆と、駆動装置３１にかかる力の特定方向の成分に起因する変化との間に相関があることが見いだされた。判定システム１０では、試験対象物４０の破損の予兆を判定するにあたって、駆動装置３１に供給される電流Ｉ３０に関する波形を示す波形データを利用する。つまり、判定システム１０では、試験対象物４０の破損の予兆を判定するにあたって、駆動装置３１に供給される電流Ｉ３０に関する波形を示す波形データを得る。そのため、試験対象物４０に判定用の装置を接触させる場合及び試験対象物４０の近傍にセンサを設置する場合等とは異なり、試験対象物４０の破損の予兆の判定においては、試験対象物４０の周辺環境の影響を受け難くなる。したがって、判定システム１０によれば、試験対象物４０の破損の予兆の判定の精度を向上できる。

【0009】

特許文献１に開示のタイヤ故障検知方法、タイヤの内部故障の有無の判定のために、非接触式温度センサによりタイヤの表面温度を測定する。しかし、非接触式温度センサは、周囲環境の影響を受けやすく、したがってタイヤの内部故障の判定結果も周囲環境の影響を受けやすい。

【0010】

対して、実施形態の判定システム１０は、前述のように、試験対象物４０の破損の予兆の判定の精度を向上できる。

【0011】

（１．２）詳細
以下、判定システム１０について更に詳細に説明する。判定システム１０は、試験装置３０による耐久性試験での試験対象物４０の破損の予兆を判定する。

【0012】

（１．２．１）試験装置
試験装置３０は、試験対象物４０の耐久性試験のための装置である。耐久性試験は、試験対象物４０の耐久性を評価する試験であって、耐久試験及び寿命試験を含み得る。一例として、耐久試験は、試験対象物４０に規定の負荷を規定の期間に亘って与えて試験対象物４０の状態を評価する試験である。一例として、寿命試験は、試験対象物４０に規定の負荷を試験対象物４０が破損するまで与える試験である。

【0013】

試験対象物４０は、使用時に回転させられる物体である。試験対象物４０の例としては、移動体の移動に用いられる物体があり、一例としては、タイヤ、及びホイールが挙げられる。本実施形態では、試験対象物４０は、タイヤである。タイヤの用途に基づく分類の例としては、自動車用タイヤ、二輪自動車用タイヤ、農業機械用タイヤ、産業車両用タイヤ、及び建設車両用タイヤが挙げられる。また、自動車用タイヤの例としては、乗用車用タイヤ、軽トラック用タイヤ、小形トラック用タイヤ、トラック用タイヤ、及びバス用タイヤが挙げられる。また、タイヤの構造に基づく分類の例としては、ラジアルプライタイヤ、バイアスプライタイヤ、チューブレスタイヤ、及び、チューブタイプタイヤが挙げられる。なお、試験対象物４０は、タイヤに限らず、ホイールであってもよい。

【0014】

図２は、試験装置３０の一例を示す。試験装置３０は、駆動装置３１と、電線３２と、制御装置３３と、機構部３４とを含む。

【0015】

機構部３４は、試験対象物４０の耐久性試験を行うための装置である。本実施形態では、機構部３４は、一度に２つの試験対象物４０の耐久性試験を実施できる。機構部３４は、ドラムである回転体３４１と、一対のホルダ３４２，３４３とを含む。回転体３４１は、試験対象物４０を回転させるための装置である。つまり、回転体３４１は、試験対象物４０に、試験対象物４０を回転させる負荷をかける。試験対象物４０を回転させる負荷は、試験対象物４０の回転速度に関係する。つまり、回転体３４１が回転することで、試験対象物４０が回転し、これによって、試験対象物４０であるタイヤもしくはホイールが装着された車両の走行状態を疑似的に再現できる。特に、回転体３４１の回転速度を調整することで、試験対象物４０で再現する走行速度を調整できる。ホルダ３４２，３４３は、試験対象物４０を試験対象物４０の回転軸４０ａｘの周りに回転可能に保持する。また、ホルダ３４２，３４３は、試験対象物４０を回転体３４１に対して所定の位置に保持する。本実施形態では、ホルダ３４２，３４３は、試験対象物４０を回転体３４１に所定の接触圧で接触させた状態で試験対象物４０を保持するように構成されている。つまり、ホルダ３４２，３４３は、試験対象物４０を回転体３４１に押し付ける負荷を試験対象物４０に与える。試験対象物４０を回転体３４１に押し付ける負荷は、試験対象物４０にかかる荷重に関係する。例えば、試験対象物４０を回転体３４１に押し付けることで、擬似的に車両の車体の重量を再現できる。なお、機構部３４は、必ずしも一対のホルダ３４２，３４３を有している必要はなく、少なくとも一つのホルダを有していてよい。

【0016】

駆動装置３１は、機構部３４を駆動する。言い換えれば、駆動装置３１は、機構部３４の動力源である。駆動装置３１は、複数のモータ３１１，３１２，３１３を含む。各モータ３１１，３１２，３１３は、与えられた電流に応じて出力が変化する。

【0017】

モータ３１１は直動モータである。モータ３１１は、試験対象物４０の回転軸４０ａｘに交差（本実施形態では、直交）する方向Ｄ３１１で移動させて試験対象物４０を回転体３４１に対して所定の位置にホルダ３４２により保持するために利用される。つまり、駆動装置３１は、モータ３１１によって、試験対象物４０の回転軸４０ａｘに交差する方向Ｄ３１１で試験対象物４０を回転体３４１の外周面に押し当てるように構成される。本実施形態では、モータ３１１のロータ３１１ａの回転軸３１１ａｘは、試験対象物４０の回転軸４０ａｘに交差する方向に延びるが、これに限定されない。

【0018】

モータ３１２は回転モータである。モータ３１２は、回転体３４１を回転させる。つまり、駆動装置３１は、モータ３１２によって回転体３４１を回転させる。本実施形態では、モータ３１２のロータ３１２ａが回転する回転軸３１２ａｘは、回転体３４１が回転する回転軸３４１ａｘと平行であるが、これに限定されない。

【0019】

モータ３１３は、直動モータである。モータ３１３は、試験対象物４０の回転軸４０ａｘに交差（本実施形態では、直交）する方向Ｄ３１３で試験対象物４０を回転体３４１に対して所定の位置にホルダ３４３により保持するために利用される。つまり、駆動装置３１は、モータ３１３によって、試験対象物４０の回転軸４０ａｘに交差する方向Ｄ３１３で試験対象物４０を回転体３４１の外周面に押し当てるように構成される。本実施形態では、モータ３１３のロータ３１３ａの回転軸３１３ａｘは、試験対象物４０の回転軸４０ａｘに交差する方向に延びるが、これに限定されない。

【0020】

モータ３１１，３１２，３１３は、交流で動作する交流モータである。交流モータは、三相交流モータや単相交流モータであってよい。具体的には、モータ３１１，３１２，３１３は、与えられた交流電流の基準周波数の変化に応じて出力すなわち回転速度（単位時間当たりの回転数）が変化する。一例として、基準周波数が高くなければ出力が大きくなり（出力軸の回転が速くなり）、基準周波数が低くなれば出力が小さくなる（出力軸の回転が遅くなる）。

【0021】

制御装置３３は、駆動装置３１を制御する。制御装置３３は、電線３２を介して駆動装置３１に接続され、電線３２を介して電流Ｉ３０を駆動装置３１に供給する。より詳細には、制御装置３３は、電源装置３３１，３３２，３３３を備える。また、電線３２は、電線３２１，３２２，３２３を含む。電源装置３３１，３３２，３３３は、駆動装置３１のモータ３１１，３１２，３１３に電線３２１，３２２，３２３を介してそれぞれ接続される。電源装置３３１，３３２，３３３は、電線３２１，３２２，３２３によって電流Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３を駆動装置３１のモータ３１１，３１２，３１３にそれぞれ供給する。以下では、電流Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３を区別しない場合には、単に、電流Ｉ３０ということがある。

【0022】

特に、電源装置３３１，３３２，３３３は、機構部３４で試験対象物４０の耐久性試験を実行するために、駆動装置３１のモータ３１１，３１２，３１３に電流Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３をそれぞれ供給する。つまり、電流Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３は、試験装置３０による試験対象物４０の耐久性試験中に駆動装置３１に供給される。なお、ホルダ３４２を用いない場合には、ホルダ３４２を回転させるモータ３１１に電流Ｉ３１を供給する必要はない。同様に、ホルダ３４３を用いない場合には、ホルダ３４３を回転させるモータ３１３に電流Ｉ３３を供給する必要はない。

【0023】

本実施形態では、モータ３１１，３１２，３１３は交流モータであるから、電流Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３は、基準周波数ｆ０を有する交流である。電源装置３３１，３３２，３３３は、電流Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３の基準周波数ｆ０を調整する機能を有する。

【0024】

（１．２．２）判定システム
判定システム１０は、試験対象物４０の破損の予兆の判定として、試験対象物４０の破損の予兆の有無を判定する。つまり、判定システム１０は、試験対象物４０の破損の予兆を検出するシステムとしての機能を有する。判定システム１０は、図１に示すように、測定部２０を備える。また、判定システム１０は、取得部１１と、抽出部１２と、判定部１３と、出力部１４と、収集部１５と、生成部１６と、記憶部１７とを備える。

【0025】

測定部２０は、試験装置３０の駆動装置３１に供給される電流Ｉ３０を測定し、電流Ｉ３０に関する波形を示す波形データ（電流波形データ）を出力する。測定部２０は、制御装置３３から駆動装置３１への電流Ｉ３０が流れる電線３２に取り付けられる。より詳細には、図２に示すように、測定部２０は、電流センサ２０１，２０２，２０３を含む。電流センサ２０１，２０２，２０３は、それぞれ、電線３２１，３２２，３２３に取り付けられる。電流センサ２０１，２０２，２０３は、微分型の電流センサである。したがって、波形データは、電流Ｉ３０を時間で微分して得られた波形を示すデータである。この種の微分型の電流センサとしては、カレントトランス及びサーチコイルが挙げられる。この種の微分型の電流センサを用いることで、測定部２０を、電線３２に後付けすることが可能になる。

【0026】

判定システム１０は、測定部２０を駆動装置３１の特にモータ３１１，３１２，３１３のロータ３１１ａ，３１２ａ，３１３ａの近傍に設置する必要がない。測定部２０は、駆動装置３１に供給される電流Ｉ３０を測定できる限り、制御装置３３を収納する制御盤等の内部に設置できる。よって、機構部３４において、測定部２０の設置のための装置や、配線の引き回しが不要であり、また、測定部２０の設置に起因するバランス調整等の必要がなくなる。更に、そのため、測定部２０の設置にあたって、試験対象物４０の耐久性試験中に測定部２０を使用できるようにするための対策（例えば、耐油対策、耐熱対策、防水対策等）が必要ない。よって、測定部２０のメンテナンスの負担を軽減可能である。また、試験対象物４０の破損の影響を受けない位置に測定部２０を配置できる。そのため、耐久性試験において試験対象物４０が破損した場合でも、試験対象物４０の破損によって測定部２０が破壊されることがない。また、試験対象物４０の耐久性試験中でも、波形データの取得が可能である。そのため、判定システム１０での判定のために、試験装置３０での耐久性試験を中断する必要がない。更に、試験装置３０での耐久性試験中でも、波形データの取得が可能であることから、試験対象物４０の状態を随時把握できる。

【0027】

図３は、試験装置３０の駆動装置３１に供給される電流Ｉ３０の周波数成分を示すグラフである。図３は、試験対象物４０の破損の前の電流Ｉ３０、特に、回転体３４１の回転に利用されるモータ３１２に供給される電流Ｉ３２の周波数成分Ｇ１０，Ｇ１１，Ｇ１２を示す。試験対象物４０の破損の２分前では電流Ｉ３２は周波数成分Ｇ１０を有する。試験対象物４０の破損の１分前では電流Ｉ３２は周波数成分Ｇ１１を有する。試験対象物４０の破損の直前ではでは電流Ｉ３２は周波数成分Ｇ１２を有する。図３から、周波数成分Ｇ１０，Ｇ１１，Ｇ１２では周波数に対してのピークが見られる。ここで、周波数成分Ｇ１０，Ｇ１１では、ピークの位置は約２０９５Ｈｚでほぼ同じである。一方、周波数成分Ｇ１２のピークの位置は約２０９７Ｈｚと周波数成分Ｇ１０，Ｇ１１のピークの位置の約２０９５Ｈｚから十分に区別可能に離れている。したがって、電流Ｉ３０の周波数成分の変化と試験対象物４０の破損の予兆とには相関がある。そして、電流Ｉ３０の周波数成分の変化は、駆動装置３１にかかる力、特にモータ３１１，３１２，３１３のロータ３１１ａ，３１２ａ，３１３ａにかかる力の特定方向の成分に起因する。試験対象物４０に破損の予兆がない場合には、試験対象物４０がスムーズに回転し、試験対象物４０の回転方向において不規則な力が試験対象物４０にはかからない。一方、試験対象物４０に破損の予兆がある場合には、試験対象物４０がスムーズには回転しにくく、試験対象物４０の回転方向において不規則な力が試験対象物４０にかかる。以上の点から、試験対象物４０の破損の予兆と、駆動装置３１にかかる力の特定方向の成分に起因する変化とに相関がある。判定システム１０では、試験対象物４０の破損の予兆と、駆動装置３１にかかる力の特定方向の成分に起因する変化と相関を利用して、試験対象物４０の破損の予兆を判定する。なお、上記の特定方向は、試験装置３０の構成に依存する。例えば、試験装置３０が、モータ３１１，３１２，３１３のロータ３１１ａ，３１２ａ，３１３ａの回転軸３１１ａｘ、３１２ａｘ、３１３ａｘに対して、どのような方向の力を試験対象物４０に作用させるかによって、上記の特定方向は変わり得る。つまり、上記の特定方向は、耐久性試験のために試験対象物４０にかける負荷に依存し得る。本実施形態では、試験装置３０は、回転体３４１の回転により、試験対象物４０に、試験対象物４０を回転させるような負荷をかける。この場合、駆動装置３１にかかる力は、モータ３１２のロータ３１２ａにかかる力であって、上記の特定方向は、モータ３１２のロータ３１２ａの回転軸３１２ａｘに交差する方向である。また、本実施形態では、試験装置３０は、ホルダ３４２，３４３によって、試験対象物４０に、試験対象物４０を回転体３４１に押し付けるような負荷をかける。この場合、駆動装置３１にかかる力は、モータ３１１，３１３のロータ３１１ａ，３１３ａにかかる力であって、上記の特定方向は、モータ３１１，３１３のロータ３１１ａ，３１３ａの回転軸３１１ａｘ、３１３ａｘに平行である。

【0028】

取得部１１は、試験装置３０の駆動装置３１に供給される電流Ｉ３０に関する波形を示す波形データ（電流波形データ）を取得する。より詳細には、取得部１１は、測定部２０に接続されており、測定部２０から波形データを取得する。測定部２０からの波形データは、電流Ｉ３０を時間で微分して得られた波形を示すデータである。試験装置３０に関しては、取得部１１は、試験装置３０の駆動装置３１のモータ３１１，３１２，３１３に供給される電流Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３に関する波形を示す波形データ（電流波形データ）を取得する。

【0029】

抽出部１２は、取得部１１で取得された波形データから、判定部１３で利用する情報を取得する。判定部１３で利用する情報は、駆動装置３１にかかる力の特定方向の成分に起因する変化に関する情報である。抽出部１２は、取得部１１で取得された波形データが示す波形を周波数軸波形（図３参照）に変換する。時間軸波形の周波数軸波形へは、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）で変換できる。抽出部１２は、変換によって得られた周波数軸波形から、駆動装置３１にかかる力の特定方向の成分に起因する変化を含み得る着目部分を抽出する。図３に示すように、電流Ｉ３０の周波数成分には、試験対象物４０の破損の予兆に関連するピークが存在する。よって、抽出部１２は、着目部分としてピークを含む所定範囲の部分を周波数軸波形から抽出してもよい。

【0030】

判定部１３は、駆動装置３１にかかる力の特定方向の成分に起因する変化から試験対象物４０の破損の予兆を判定する。本実施形態では、判定部１３は、抽出部１２で抽出された着目部分に基づいて、試験対象物４０の破損の予兆を判定する。本実施形態では、判定部１３は、試験対象物４０の破損の予兆の判定として、試験対象物４０の破損の予兆の有無を判定する。

【0031】

判定部１３は、学習済みモデルＭ１１を利用して、着目部分から試験対象物４０の破損の予兆の有無を判定する。学習済みモデルＭ１１は、与えられた入力（着目部分）に対して、判定値を出力するように設計されている。判定部１３は、抽出部１２から得た着目部分を学習済みモデルＭ１１に与え、これによって学習済みモデルＭ１１から得られた判定値に基づいて、試験対象物４０の破損の予兆の有無を判定する。例えば、判定値が閾値以上であれば、判定部１３は、試験対象物４０の破損の予兆があると判定してよい。また、判定値が閾値未満であれば、判定部１３は、試験対象物４０の破損の予兆がないと判定してよい。このような学習済みモデルＭ１１は、試験対象物４０に破損の予兆が有る場合又は試験対象物４０に破損の予兆が無い場合の着目部分を学習用データ（訓練標本）として用いた教師なし学習により生成することができる。学習済みモデルＭ１１は記憶部１７に記憶されている。なお、記憶部１７は、モータ３１１，３１２，３１３の種類毎に、学習済みモデルＭ１１を記憶してよい。つまり、判定部１３は、モータ３１１，３１２，３１３それぞれに対して異なる学習済みモデルＭ１１を利用してよい。

【0032】

このように、判定部１３は、試験対象物４０の破損の予兆を判定することができる。特に、判定部１３は、試験対象物４０の破損の予兆の有無を判定することができる。

【0033】

本実施形態では、取得部１１によって、３種類の電流Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３の波形データが得られる。そのため、３種類の電流Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３の波形データそれぞれから、試験対象物４０の破損の予兆の判定の結果が得られる。判定部１３は、ホルダ３４２で保持されている試験対象物４０について、電流Ｉ３１，Ｉ３２の波形データから、最終的な試験対象物４０の破損の予兆の有無を決定してよい。例えば、判定部１３は、電流Ｉ３１，Ｉ３２の波形データそれぞれで試験対象物４０の破損の予兆が有ると判断した場合に、試験対象物４０に破損の予兆があると結論付けてよい。同様に、判定部１３は、ホルダ３４３で保持されている試験対象物４０について、電流Ｉ３２，Ｉ３３の波形データから、最終的な試験対象物４０の破損の予兆の有無を決定してよい。例えば、判定部１３は、電流Ｉ３２，Ｉ３３の波形データそれぞれで試験対象物４０の破損の予兆が有ると判断した場合に、試験対象物４０に破損の予兆があると採取的に判定してよい。

【0034】

出力部１４は、判定部１３での判定の結果を出力する。出力部１４は、例えば、音声出力装置と、ディスプレイとを有する。ディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの薄型のディスプレイ装置である。出力部１４は、判定部１３での判定の結果をディスプレイに表示したり、音声出力装置で報知したりしてもよい。また、出力部１４は、判定部１３での判定の結果をデータとして外部装置に送信したり、蓄積したりしてもよい。なお、出力部１４は、音声出力装置とディスプレイとの両方を有する必要はない。また、出力部１４は、判定部１３での判定の結果を電子メール等で出力することもできる。

【0035】

収集部１５は、取得部１１で取得されたデータを収集して蓄積する。本実施形態では、取得部１１で取得されたデータは、測定部２０からの波形データを含む。収集部１５が収集したデータは、学習済みモデルＭ１１の生成・更新に利用される。

【0036】

生成部１６は、判定部１３が利用する学習済みモデルＭ１１を生成する。生成部１６は、一定量以上の学習用データを用いて、機械学習アルゴリズムによって学習済みモデルＭ１１を生成する。学習用データは、予め用意されていてもよいし、収集部１５が蓄積したデータから生成されてもよい。収集部１５が蓄積したデータから生成された学習用データを採用することで、学習済みモデルＭ１１を用いた状態判定の精度の更なる向上が見込める。生成部１６は、新しく生成した学習済みモデルＭ１１を評価し、学習済みモデルＭ１１の評価が向上すると、記憶部１７に記憶されている学習済みモデルＭ１１を新しく生成した学習済みモデルＭ１１に置き換えて、学習済みモデルＭ１１を更新する。学習済みモデルＭ１１の生成の方法としては、上述したように、教師なし学習を適宜利用できる。なお、教師なし学習としては、代表的な、主成分分析、自己組織化マップ、オートエンコーダ等の次元圧縮手法を利用できる。

【0037】

判定システム１０において、取得部１１と、抽出部１２と、判定部１３と、出力部１４と、収集部１５と、生成部１６とは、例えば、１以上のプロセッサ（一例としてはマイクロプロセッサ）と１以上のメモリとを含むコンピュータシステムにより実現され得る。つまり、１以上のプロセッサが１以上のメモリに記憶された１以上のプログラムを実行することで、取得部１１と、抽出部１２と、判定部１３と、出力部１４と、収集部１５と、生成部１６として機能する。１以上のプログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。

【0038】

（１．３）動作
次に、図４を参照して判定システム１０の基本的な動作について簡単に説明する。以下では、説明を簡略化するために、ホルダ３４２で保持された試験対象物４０の破損の予兆の判定について説明する。

【0039】

判定システム１０では、取得部１１は、試験装置３０の駆動装置３１のモータ３１１，３１２に供給される電流Ｉ３１，Ｉ３２に関する波形を示す波形データ（電流波形データ）を取得する（ステップＳ１１）。次に、抽出部１２は、取得部１１で取得された波形データが示す波形を周波数軸波形に変換し、周波数軸波形に基づいて駆動装置３１の時にモータ３１１、３１２のロータ３１１ａ，３１２ａにかかる力の特定方向の成分に起因する変化を含む部分を抽出する（ステップＳ１２）。その後、判定部１３は、複数の学習済みモデルＭ１１を利用して、抽出部１２で抽出された部分から、試験対象物４０の破損の予兆を判定する（ステップＳ１３）。最後に、出力部１４により、判定部１３での判定の結果を出力する（ステップＳ１４）。このように、判定システム１０は、駆動装置３１に供給される電流Ｉ３１，Ｉ３２に関する波形を示す波形データから、試験対象物４０の破損の予兆を判定して、判定の結果を提示できる。

【0040】

（１．４）まとめ
以上述べた判定システム１０は、取得部１１と、判定部１３とを備える。取得部１１は、試験対象物４０に耐久性試験のための負荷を発生させる駆動装置３１に供給される電流Ｉ３０に関する波形を示す波形データを取得する。判定部１３は、波形データから得られる、駆動装置３１にかかる力の特定方向の成分に起因する変化から、試験対象物の破損の予兆を判定する。このような判定システム１０によれば、試験対象物４０の破損の予兆に関する判定の精度を向上できる。

【0041】

換言すれば、判定システム１０は、下記の判定方法を実行しているといえる。判定方法は、取得ステップと、判定ステップとを備える。取得ステップは、試験対象物４０に耐久性試験のための負荷を発生させる駆動装置３１に供給される電流Ｉ３０に関する波形を示す波形データを取得するステップである。判定部１３は、波形データから得られる、駆動装置３１にかかる力の特定方向の成分に起因する変化から、試験対象物の破損の予兆に関する判定を行うステップである。このような判定方法によれば、試験対象物４０の破損の予兆に関する判定の精度を向上できる。

【0042】

判定システム１０は、１以上のプロセッサを含むコンピュータシステムにより実現されている。つまり、判定システム１０は、１以上のプロセッサがプログラム（判定プログラム）を実行することにより実現される。このプログラムは、１以上のプロセッサに判定方法を実行させるためのプログラム（コンピュータプログラム）である。このようなプログラムによれば、判定方法と同様に、試験対象物４０の破損の予兆に関する判定の精度を向上できる。

【0043】

（２）変形例
本開示の実施形態は、上記実施形態に限定されない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、上記実施形態の変形例を列挙する。

【0044】

一変形例では、取得部１１は、必ずしも３種類の電流Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３の波形データを取得しなくてよい。例えば、取得部１１は、モータ３１１，３１２，３１３のいずれか一つに供給される電流Ｉ３０、つまり、電流Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３のいずれか一つの波形データだけを取得してよい。この場合、測定部２０は、電流Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３のいずれか一つだけを測定する。

【0045】

一変形例では、取得部１１は、駆動装置３１で発生させる耐久性試験のための負荷を変動させたときの波形データを取得してよい。試験装置３０の場合、耐久性試験のための負荷としては、試験対象物４０を回転させる負荷、及び、試験対象物４０を回転体３４１に押し付ける負荷があり得る。試験対象物４０を回転させる負荷は、試験対象物４０の回転速度に関係する。試験対象物４０を回転体３４１に押し付ける負荷は、試験対象物４０にかかる荷重に関係する。このようにして、試験対象物４０に積極的に変化を生じさせることで、駆動装置３１に供給される電流Ｉ３０に試験対象物４０の破損の予兆が反映される可能性がある。これによって、取得部１１で取得される電流Ｉ３０の波形データにおいて試験対象物４０の破損の予兆に起因する変化が生じることが期待できる。したがって、試験対象物４０の破損の予兆に関する判定の精度の更なる向上が図れる。

【0046】

一変形例では、学習済みモデルＭ１１は、与えられた入力（着目部分）に対して、試験対象物４０の破損の予兆の有無を出力するように設計されていてよい。このような学習済みモデルＭ１１は、試験対象物４０の破損の予兆の有無に対応するラベルと着目部分との関係を規定する学習用データ（データセット）を用いた教師あり学習により生成することができる。教師あり学習としては、代表的な、教師あり学習機構を有する多層ニューラルネットワークを利用できる。

【0047】

一変形例では、判定部１３は、試験対象物４０の破損の予兆に関する判定として、試験対象物４０の破損の予兆の種類を判定してよい。例えば、判定部１３は、与えられた入力（着目部分）に対して、試験対象物４０の破損の予兆の種類を出力するように設計された学習済みモデルを利用してよい。このような学習済みモデルは、予兆の種類に対応するラベルと着目部分との関係を規定する学習用データ（データセット）を用いた教師あり学習により生成することができる。

【0048】

一変形例では、判定部１３は、ホルダ３４２で保持されている試験対象物４０について、電流Ｉ３１，Ｉ３２の波形データの少なくとも一方で試験対象物４０の破損の予兆が有ると判断した場合に、試験対象物４０に破損の予兆があると最終的に判定してよい。同様に、判定部１３は、ホルダ３４３で保持されている試験対象物４０について、電流Ｉ３２，Ｉ３３の波形データの少なくとも一方で試験対象物４０の破損の予兆が有ると判断した場合に、試験対象物４０に破損の予兆があると最終的に判定してよい。

【0049】

例えば、判定システム１０は、必ずしも、測定部２０を備えている必要はない。一例として、測定部２０が予め試験装置３０に備えられていれば、判定システム１０は、取得部１１、抽出部１２、判定部１３、出力部１４、収集部１５、生成部１６、及び記憶部１７を有している。

【0050】

ここで、測定部２０の電流センサ２０１，２０２，２０３は微分型の電流センサに限らず、その他の電流センサであってもよい。

【0051】

また、判定システム１０は、必ずしも、収集部１５、生成部１６、及び記憶部１７を有している必要はない。つまり、判定システム１０は、学習済みモデルＭ１１を自身で更新する機能を有していなくてよい。

【0052】

また、抽出部１２は、必須ではない。例えば、抽出部１２での処理をユーザが代替して行う場合、判定システム１０は、駆動装置３１にかかる力の特定方向の成分に起因する変化を含む着目部分を抽出しなくてよい。また、取得部１１で取得された波形データが示す波形の全体を入力として学習済みモデルＭ１１に基づいて試験対象物４０の破損の予兆の判定の結果を出力として得てよい。つまり、変化を含む着目部分の抽出を省略してよい。

【0053】

また、判定システム１０は、複数のコンピュータにより構成されていてもよく、判定システム１０の機能（特に、取得部１１、抽出部１２、判定部１３、出力部１４、収集部１５、及び生成部１６）は、複数の装置に分散されていてもよい。例えば、取得部１１、抽出部１２、判定部１３及び出力部１４は、機器のある施設に設置されるパーソナルコンピュータ等に設けられてよく、生成部１６及び出力部１４は、外部のサーバ等に設けられてよい。この場合、パーソナルコンピュータとサーバとが協働することで、判定システム１０が実現される。更に、判定システム１０の機能の少なくとも一部が、例えば、クラウド（クラウドコンピューティング）によって実現されていてもよい。

【0054】

以上述べた判定システム１０の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを有する。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における判定システム１０の実行主体としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されていてもよいが、電気通信回線を通じて提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１乃至複数の電子回路で構成される。ここでは、ＩＣやＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（ｖｅｒｙｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、若しくはＵＬＳＩ（ｕｌｔｒａｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるものであってもよい。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＧＰＡ）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができる再構成可能な論理デバイスも同じ目的で使うことができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。

【0055】

（３）態様
上記実施形態及び変形例から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。以下では、実施形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。

【0056】

第１の態様は、判定システム（１０）であって、取得部（１１）と、判定部（１３）とを備える。前記取得部（１１）は、試験対象物（４０）に耐久性試験のための負荷を発生させる駆動装置（３１）に供給される電流（Ｉ３０，Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３）に関する波形を示す波形データを取得する。前記判定部（１３）は、前記波形データから得られる、前記駆動装置（３１）にかかる力の特定方向の成分に起因する変化から、前記試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定を行う。この態様によれば、試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定の精度を向上できる。

【0057】

第２の態様は、第１の態様に基づく判定システム（１０）である。第２の態様では、前記電流（Ｉ３０，Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３）は、前記耐久性試験中に前記駆動装置（３１）に供給される。この態様によれば、耐久性試験を中断することなく、試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定が可能となる。

【0058】

第３の態様は、第１又は第２の態様に基づく判定システム（１０）である。第３の態様では、前記試験対象物（４０）は、使用時に回転させられる物体である。この態様によれば、使用時に回転させられる物体について、破損の予兆に関する判定が可能となる。

【0059】

第４の態様は、第３の態様に基づく判定システム（１０）である。第４の態様では、前記試験対象物（４０）は、タイヤ又はホイールである。この態様によれば、タイヤ又はホイールについて、破損の予兆に関する判定が可能となる。

【0060】

第５の態様は、第３又は第４の態様に基づく判定システム（１０）である。第５の態様では、前記駆動装置（３１）は、前記試験対象物（４０）に接触して前記試験対象物（４０）を回転させる回転体（３４１）を回転させるモータ（３１２）を含む。前記駆動装置（３１）にかかる力は、前記モータ（３１２）のロータ（３１２ａ）にかかる力である。この態様によれば、試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定の精度の更なる向上が図れる。

【0061】

第６の態様は、第５の態様に基づく判定システム（１０）である。第６の態様では、前記特定方向は、前記ロータ（３１２ａ）の回転軸に交差する方向である。この態様によれば、試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定の精度の更なる向上が図れる。

【0062】

第７の態様は、第３又は第４の態様に基づく判定システム（１０）である。第７の態様では、前記駆動装置（３１）は、前記試験対象物（４０）に接触して前記試験対象物（４０）を回転させる回転体（３４１）に前記試験対象物（４０）を押し付けるためのモータ（３１１，３１３）を含む。前記駆動装置（３１）にかかる力は、前記モータ（３１１，３１３）のロータ（３１１ａ，３１３ａ）にかかる力である。この態様によれば、試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定の精度の更なる向上が図れる。

【0063】

第８の態様は、第７の態様に基づく判定システム（１０）である。第８の態様では、前記特定方向は、前記試験対象物（４０）を前記回転体（３４１）に接触させる方向に沿った方向である。この態様によれば、試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定の精度の更なる向上が図れる。

【0064】

第９の態様は、第１～第８の態様のいずれか一つに基づく判定システム（１０）である。第９の態様では、前記取得部（１１）は、前記駆動装置（３１）で発生させる前記耐久性試験のための負荷を変動させたときの前記波形データを取得する。この態様によれば、試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定の精度の更なる向上が図れる。

【0065】

第１０の態様は、第１～第９の態様のいずれか一つに基づく判定システム（１０）である。第１０の態様では、前記判定システム（１０）は、前記波形を周波数軸波形に変換し、前記周波数軸波形から前記変化を含み得る部分を抽出する抽出部（１２）を更に備える。前記判定部（１３）は、前記抽出部（１２）で抽出された前記部分に基づいて、前記試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定をする。この態様によれば、試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定の精度の更なる向上が図れる。

【0066】

第１１の態様は、第１０の態様に基づく判定システム（１０）である。第１１の態様では、前記判定部（１３）は、学習済みモデル（Ｍ１１）を利用して、前記部分から前記試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定をする。前記学習済みモデル（Ｍ１１）は、前記試験対象物（４０）に破損の予兆が有る場合又は前記試験対象物（４０）に破損の予兆が無い場合の前記部分を学習用データとして用いた教師なし学習により生成される。この態様によれば、試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定の精度の更なる向上が図れる。

【0067】

第１２の態様は、第１～第１１の態様のいずれか一つに基づく判定システム（１０）である。第１２の態様では、前記判定システム（１０）は、前記電流（Ｉ３０，Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３）を測定して前記波形データを出力する測定部（２０）を更に備える。前記測定部（２０）は、微分型の電流センサ（２０１，２０２，２０３）を含む。この態様によれば、試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定の精度を向上できる。

【0068】

第１３の態様は、第１２の態様に基づく判定システム（１０）である。第１３の態様では、前記測定部（２０）は、前記電流（Ｉ３０，Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３）が流れる電線（３２，３２１，３２２，３２３）に取り付けられる。この態様によれば、判定システム（１０）の実装が容易になる。

【0069】

第１４の態様は、判定方法であって、取得ステップと、判定ステップとを含む。前記取得ステップは、試験対象物（４０）に耐久性試験のための負荷を発生させる駆動装置（３１）に供給される電流（Ｉ３０，Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３）に関する波形を示す波形データを取得するステップである。前記判定ステップは、前記波形データから得られる、前記駆動装置（３１）にかかる力の特定方向の成分に起因する変化から、前記試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定を行うステップである。この態様によれば、試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定の精度を向上できる。

【0070】

第１５の態様は、プログラムであって、１以上のプロセッサに、第１４の態様の判定方法を実行させるための、プログラムである。この態様によれば、試験対象物（４０）の破損の予兆に関する判定の精度を向上できる。

【符号の説明】

【0071】

１０ 判定システム
１１ 取得部
１２ 抽出部
１３ 判定部
２０ 測定部
２０１，２０２，２０３ 電流センサ
３１ 駆動装置
３１１，３１２，３１３ モータ
３１１ａ，３１２ａ，３１３ａ ロータ
３２，３２１，３２２，３２３ 電線
３４１ 回転体
４０ 試験対象物
Ｉ３０，Ｉ３１，Ｉ３２，Ｉ３３ 電流
Ｍ１１ 学習済みモデル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】