轮胎外胎寿命管理系统及轮胎外胎寿命管理方法与流程

1.本发明涉及一种对配置于胎面橡胶的轮胎径向内侧的外胎的剩余寿命进行管理的轮胎外胎寿命管理系统及轮胎外胎寿命管理方法。


背景技术：

2.近年来，从削减作为运输费用的一部分的轮胎成本及3r(reduce：减量化、reuse：再利用、recycle：再循环)的观点出发，再生轮胎在卡车和客车行业的使用越来越多。再生轮胎是指对因磨损而使剩余凹槽量为规定值以下的旧轮胎(特别是已结束了1次寿命的新轮胎)重新粘贴胎面橡胶后再利用的轮胎。因此，再生轮胎的胎面橡胶使用的是新橡胶，但其他部件(尤其是包含配置于胎面橡胶的轮胎径向内侧的胎体或带束层的外胎)经历新轮胎行驶及再生行驶后仍继续长距离和长时间地使用。因此，对轮胎外胎的剩余寿命进行管理变得非常重要，于是提出了预测剩余寿命的技术(例如，参见专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1日本专利第5347054号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的问题
7.通常，轮胎外胎会因施加到轮胎上的热量(温度)而老化，使剩余寿命时间不断变化(缩短)。传统的结构出于以下原因而存在结构复杂的问题：其是根据推算出的外胎构成部件的温度履历和该轮胎内压信息、及、预先试验而获得并存储在数据库中的外胎构成部件的温度履历和与轮胎内压及至少1个外胎构成部件的物性值相关的物性值信息来推测可能因轮胎内空气温度而老化的外胎构件的当前物性值。另外，外胎的剩余寿命是通过可行驶里程来进行预测，因此，难以精确地预测剩余寿命(残存寿命期)，从而难以制定例如轮胎更换或再生计划。
8.本发明是鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种能够简易地预测外胎的残存寿命期的轮胎外胎寿命管理系统及轮胎外胎寿命管理方法。
9.解决问题的技术手段
10.为了解决上述问题并达到目的，本发明是一种对配置于胎面橡胶的轮胎径向内侧的外胎的剩余寿命进行管理的轮胎外胎寿命管理系统，其特征在于具备：测量轮胎温度的温度测量部；根据在规定的第1周期内所测得的轮胎的多条温度信息，计算出轮胎在该第1周期内所受到的热过程量的热过程量计算部；根据第1周期内的热过程量推算出轮胎在比该第1周期长的规定的第2周期内可能受到的累积热量的累积热量推算部；根据第2周期内的累积热量和规定阈值预测外胎残存寿命期的外胎寿命预测部。
11.在上述轮胎外胎寿命管理系统中，热过程量计算部优选为：利用以温度为参数预先给出的轮胎部件的状态变化相关加速系数、及、将在第1周期内所测得的多条温度信息划
分为规定的温度区间时的累积时间来计算出热过程量。
12.在上述轮胎外胎寿命管理系统中，第1周期优选为包括安装有轮胎的车辆行驶的行驶时间和停车的非行驶时间。
13.上述轮胎外胎寿命管理系统具备获取安装有轮胎的车辆的行驶状态信息的行驶状态信息获取部，热过程量计算部优选为在计算第1周期内的热过程量时，将第1周期内的热过程量分为车辆行驶时的行驶时热过程量和车辆停止时的非行驶时热过程量。
14.上述轮胎外胎寿命管理系统将第2周期设定为1年以上，具备气象信息获取部，该气象信息获取部获取在与第2周期相当的周期内的过去的气温信息，累积热量推算部优选为根据该周期内的气温变化来推算所述累积热量。
15.上述轮胎外胎寿命管理系统具备位置信息获取部，该位置信息获取部获取测量出气温信息时的轮胎或安装有该轮胎的车辆的位置信息，气温信息获取部优选为获取包括位置信息在内的区域气温信息。
16.上述轮胎外胎寿命管理系统具备运转信息获取部，该运转信息获取部获取安装有轮胎的车辆在与第2周期相当的周期内的运转信息，累积热量推算部优选为根据该周期内的运转率变化来推算累积热量。
17.在上述轮胎外胎寿命管理系统中，规定阈值优选为被设定为表示构成外胎的带束层或胎体的耐久性的值。
18.上述轮胎外胎寿命管理系统优选为具备使用建议部，该使用建议部根据残存寿命期对轮胎的使用提出建议。
19.上述轮胎外胎寿命管理系统优选为具备将残存寿命期与轮胎识别信息一起发送给规定用户的发送部、及显示所发送的信息的显示部。
20.在上述轮胎外胎寿命管理系统中，累积热量推算部优选为具备再生可否判定部，该再生可否判定部根据第1周期内的热过程量推算轮胎在被设定为胎面橡胶使用期限的规定的第3周期内可能受到的累积热量，并且根据该第3周期内的累积热量和规定的再生可否判定阈值来判定轮胎可否再生。
21.上述轮胎外胎寿命管理系统具备测量轮胎气压的气压测量部，再生可否判定部优选为：若在第3周期到期前所测得的温度信息或气压信息超出规定范围的异常温度或异常气压状态在规定时间以上，则作出否定轮胎再生的判定。
22.另外，本发明是一种对配置于胎面橡胶的轮胎径向内侧的外胎的剩余寿命进行管理的轮胎外胎寿命管理方法，其特征在于包括：测量轮胎温度的步骤；根据在规定的第1周期内所测得的轮胎的多条温度信息，计算出轮胎在该第1周期内所受到的热过程量的步骤；根据第1周期内的热过程量，推算出轮胎在比该第1周期长的规定的第2周期内可能受到的累积热量的步骤；及根据第2周期内的累积热量和规定阈值预测外胎的残存寿命期的步骤。
23.发明效果
24.根据本发明，由于具备测量轮胎温度的温度测量部；根据在规定的第1周期内所测得的轮胎的多条温度信息，计算出轮胎在该第1周期内所受到的热过程量的热过程量计算部；根据第1周期内的热过程量，推算出轮胎在比该第1周期长的规定的第2周期内可能受到的累积热量的累积热量推算部；及根据第2周期内的累积热量和规定阈值预测外胎残存寿命期的外胎寿命预测部，因此，能够利用简易的结构来预测外胎残存寿命期。
25.附图简单说明
26.图1是表示本实施方式的轮胎外胎寿命管理系统的整体结构的框图。
27.图2是表示外胎寿命管理系统的工作程序的流程图。
28.图3是表示在第1周期内检测出的温度与检测频率的关系的图。
29.图4是表示温度加速系数与温度的关系的图。
30.图5是表示车辆行驶的规定区域的年平均气温变化的图。
31.图6是表示轮胎热过程量和预测寿命的关系的图。
32.图7是表示其他实施方式的外胎寿命管理系统的整体结构的框图。
33.图8是表示外胎寿命管理系统的工作程序的流程图。
34.图9是表示轮胎热过程量和轮胎可否再生的关系的图。
具体实施方式
35.以下，基于附图对本发明的轮胎外胎寿命管理系统的实施方式进行说明。需要说明的是，本发明不受该实施方式限定。此外，下述实施方式中的构成要素中包含本领域技术人员可替换且能容易想到的构成要素，或者实质上相同的构成要素。
36.本实施方式的轮胎外胎寿命管理系统(以下简称为外胎寿命管理系统)是一种对具有胎面橡胶和配置于该胎面橡胶的轮胎径向内侧的外胎的轮胎(充气轮胎)的外胎剩余寿命进行管理的系统。作为管理对象的轮胎不仅包含新轮胎，还包含例如因磨损而使剩余凹槽量为规定值以下的旧轮胎(尤其是已终结1次寿命的新轮胎)重新粘贴胎面橡胶后再利用的再生轮胎(也称作翻新轮胎)。在再生轮胎中，胎面橡胶使用的是新橡胶，而外胎经历新轮胎行驶及再生行驶后继续长距离和长时间地行驶。因此，对轮胎外胎的剩余寿命进行管理变得重要。外胎是配置于胎面橡胶的轮胎径向内侧的部件，包含例如胎体或带束层。
37.图1是表示本实施方式的外胎寿命管理系统的整体结构的框图。如图1所示，外胎寿命管理系统100具备：分别设置在多个车辆1的轮胎2上的传感器3、分别设置在多个车辆1上的车辆装置10、终端装置20及服务器(管理装置)30。
38.车辆装置10、终端装置20及服务器30经由因特网线路等通信网络50而可通信连接。在本实施方式中，车辆1是可安装上述再生轮胎作为轮胎2的卡车或客车，但并不限于此。需要说明的是，在图1的示例中，车辆1及车辆装置10分别示出了一个，但实际上这些车辆1及车辆装置10则设置有多个。另外，终端装置20可配置成设置有至少1台的结构。
39.传感器3是tpms(tire pressure monitoring system：轮胎压力监测系统)传感器，包含测量轮胎2的气压的气压传感器(气压测量部)3a和测量轮胎2内的空气温度的温度传感器(温度测量部)3b。此外，传感器3还可配置成进而包含加速度传感器的结构，该加速度传感器测量作用在轮胎2上的离心方向加速度。传感器3安装在例如各轮胎2的空气阀上，被配置成可与车辆装置10进行通信。传感器3中分别设置有传感器id(识别信息)，传感器3的传感器id、具备该传感器3的轮胎2的轮胎id(识别信息)及安装有该轮胎2的车轮位置(例如，在卡车或客车中，为左前轮、右前轮、左内侧后轮、左外侧后轮、右侧内后轮或右外侧后轮等)的对应关系登录在车辆装置10中。各传感器3的测量数据可利用诸如rf(radio frequency：射频)通信这样的短距离无线通信在各规定时间发送给车辆装置10。另外，在本实施方式中，将由温度传感器3b测量的轮胎2内的空气温度与外胎温度视为大致相同，根据
温度传感器3b所测得的温度信息来预测该外胎的残存寿命期。
40.车辆装置10搭载于车辆1的车体上。如图1所示，车辆装置10具备传感器接收部11、存储部12、通信部13、显示部14、位置信息检测部15、行驶状态检测部16、及控制部17。传感器接收部11接收从多个(例如，6个)轮胎2的各传感器3分别发送的数据。存储部12包含易失性或非易失性存储器或hdd等存储手段。存储部12中存储有由控制部17执行的各种程序或各种数据。在本实施方式中，存储部12根据传感器接收部11在各规定时间接收到的数据的传感器id来判定相对应的轮胎id和车轮位置，并将接收到的数据中所包含的各轮胎2的气压和温度信息存储为对应的车轮位置的轮胎的气压和温度的履历信息。另外，在车辆1中，对轮胎2进行换位时会修正车辆装置10中所登记的轮胎id(传感器id)与车轮位置的对应关系。
41.通信部13被配置成可经由通信网络50与终端装置20或服务器30进行无线通信。通信部13在各规定时间将表示车辆1的状态的各种信息与车辆1的车辆id一同发送给服务器30。具体而言，通信部13建立起与轮胎id(传感器id)对应的各车轮位置的轮胎2的气压和温度的信息与表示这些气压和温度各信息的测量时间的时间信息的关联性后发送给服务器30或终端装置20。本实施方式是将气压信息与各轮胎2的温度信息一起发送，但也可将结构配置成仅发送温度信息。另外，通信部13将车辆1的行驶状态信息和位置信息发送给服务器30。
42.显示部14是一种配置于车辆1的仪表盘等上，具有显示各种信息提供给用户(驾驶员)的显示画面的显示装置。在本实施方式中，例如，能够显示包括车辆1的当前位置信息在内的路径引导信息或各轮胎2的当前气压信息及温度信息。另外，若预测出轮胎2的外胎残存寿命期，则还能够显示与该残存寿命期相关的信息。
43.位置信息检测部15例如是gps(global positioning system：全球定位系统)传感器，通过分别接收来自多个gps卫星的信号，检测包括车辆1(轮胎2)行驶的当前位置的纬度和经度信息在内的位置信息。检测到的位置信息与时间信息一起被存储在存储部12中，并被定期发送到服务器30。
44.行驶状态检测部16检测车辆1的行驶状态信息。该行驶状态信息是表示车辆1是否处于行驶状态的信息。作为行驶状态检测部16，例如，可采用检测车辆1的车速的车速检测部、或、检测发动机或电动机等车辆驱动源的转速的驱动源转速检测部等。具体而言，检测出当车速在规定时速(例如，1km/h)以下时，或当发动机转速在规定空转转速(例如，1000rpm)以下时，车辆处于非行驶状态(停止状态)，若大于这些值，则车辆处于行驶状态。另外，利用上述位置信息检测部15的检测结果也可检测出，若车辆1的位置信息在规定时间(例如，3分钟)内未发生变动，则车辆处于非行驶状态(停止状态)。另外，行驶状态检测部16也可配置成如下结构：当发动机或电动机等车辆驱动源的转速为0即车辆驱动源停止时，检测出驱动源停止状态下的车辆处于非行驶状态(停止状态)，从而与行驶过程中的临时停止(因红灯而停止等)区分开来。检测出的行驶状态信息与时间信息一起被存储在存储部12中，并被定期发送到服务器30。
45.控制部17具有cpu(central processing unit：中央处理器)、rom(read-only memory：只读存储器)、ram(random-access memory：随机存取存储器)等，根据存储在存储部12中的程序对车辆装置10整体的作动进行控制。具体而言，控制部17执行如下处理：通过
通信部13将传感器3测得的气压和温度信息、位置信息检测部15检测出的车辆1的当前位置信息、及行驶状态检测部16检测出的车辆1的行驶状态信息分别与时间信息一起定期发送至服务器30或终端装置20。另外，根据从车辆装置10的外部接收到的信息或存储在存储部12中的数据来执行规定的处理。
46.终端装置20是由确认外胎的残存寿命期的用户(例如，卡车或客车运输公司)来进行操作的装置，可采用个人计算机或平板终端等。操作终端装置20的用户不限于上述运输公司，也可以是轮胎翻新公司或轮胎销售公司。如图1所示，终端装置20具备通信部21、存储部22、显示部23、输入部24及控制部25。通信部21被配置成可经由通信网络50与车辆装置10和服务器30进行无线通信。通信部21从车辆装置10接收作为管理对象的轮胎2的轮胎id及该轮胎2的气压和温度信息。另外，通信部21从服务器30接收作为管理对象的轮胎2的外胎残存寿命期相关信息。另外，若用户更新了轮胎2的管理信息(例如，换位或翻新等维护信息)，通信部21会将管理信息与该轮胎2的轮胎id一起发送至服务器30。
47.存储部22包含易失性或非易失性存储器或hdd等存储手段。存储部22中存储有由控制部25执行的各种程序。另外，将轮胎2的气压和温度信息、管理信息及外胎残存寿命期相关信息与轮胎id关联后存储在存储部22中。
48.显示部23是显示各种信息提供给用户的显示画面。显示部23根据用户的操作显示作为管理对象的轮胎2的外胎残存寿命期相关信息，或根据该残存寿命期显示轮胎2运行(例如，换位或翻新)相关建议信息。
49.输入部24例如是键盘或鼠标等信息输入手段，实施针对终端装置20的各种信息输入。另外，输入部24可以是重叠形成在显示部23上的触摸面板。控制部25具有cpu、rom、ram等，根据通过通信部21从车辆装置10或服务器30接收到的信息或存储在存储部22中的程序对终端装置20整体的作动进行控制。控制部25具有作为运行建议部26作动的功能。该运行建议部26根据从服务器30接收到的轮胎2的外胎残存寿命期制定该轮胎2的运行计划。例如，若胎面橡胶的剩余凹槽量和外胎的残存寿命期均充足且轮胎2的行驶里程达到规定里程，则制定执行该轮胎2的换位的运行计划并提供给用户。此外，若外胎的残存寿命期充足但胎面橡胶的剩余凹槽量在规定值以下，则制定运行计划提供给用户，该运行计划用于实施更新该胎面橡胶的翻新而制成再生轮胎。需要说明的是，上述运行计划为一个示例，并不限于此。另外，运行计划的制定和提出可由用户根据外胎残存寿命期来制定，而非由运行建议部26来实施。
50.服务器30收集并存储从各车辆装置10发送的轮胎2的温度信息，并且利用收集到的温度信息预测该轮胎2的外胎残存寿命期。另外，服务器30将与预测到的残存寿命期相关的信息发送给安装有对象轮胎2的车辆1的车辆装置10或终端装置20。服务器30例如包含设置在云端的计算机等。如图1所示，服务器30具备通信部(发送部)31、温度信息获取部32、行驶状态信息获取部33、气象信息获取部34、位置信息获取部35、运转信息获取部36、存储部37及控制部38。另外，该控制部38具有作为热过程量计算部39、累积热量推算部40及外胎寿命预测部41作动的功能。
51.通信部31被配置成可经由通信网络50与车辆装置10和终端装置20进行无线通信。通信部31将与预测到的轮胎2的外胎残存寿命期相关信息分别发送给安装有该轮胎2的车辆1的车辆装置10和终端装置20。另外，通信部31接收从车辆装置10和终端装置20发送的各
种信息。
52.温度信息获取部32获取通过通信部31接收到的各车辆1的轮胎2的温度信息。该温度信息包括车辆1的车辆id、各轮胎2的轮胎id(传感器id)、轮胎id与车轮位置的对应关系、及表示该温度信息的测量时间的时间信息。另外，温度信息获取部32可获取温度信息及通过通信部31接收到的各车辆1的轮胎2的气压信息。
53.行驶状态信息获取部33获取通过通信部31接收到的各车辆1的行驶状态信息。该行驶状态信息是车辆1是处于行驶状态还是停车状态(非行驶状态)的相关信息，根据检测到这些信息时的时间信息，可获得车辆1行驶的行驶时间和停车的非行驶时间的相关信息。
54.气象信息获取部34经由通信网络50访问互联网上的规定站点来获取所需的气象信息。具体而言，气象信息包括对象车辆1主要行驶的特定区域(例如，神奈川县)在规定期限(例如，一年)内的气温信息。该气温信息可以是最近一年的气温信息，优选为是过去(例如，30年)的年平均气温信息。另外，可适当变更对象区域或期限。该气象信息的获取可由操作人员执行，也可将结构配置成使控制部38根据预设程序来执行该气象信息的获取。
55.位置信息获取部35获取通过通信部31接收到的各车辆1的位置信息。获取到的位置信息可在设定气象信息获取部34获取气象信息时的区域时使用。
56.运转信息获取部36获取车辆1的运转信息。该运转信息可通过通信网络50从例如其他管理服务器等处获取。运转信息示出了对象车辆1的繁忙期或闲散期，包含了全年每个月的运转率信息。该每月的运转率信息示出了一个月内运转(运行)了多少小时。例如，若车辆1在30天(一个月)内运行27天，每天运行10小时，则该车辆1的运转率为(27
×
10)/(30
×
24)
×
100＝37.5％。车辆1的运转时间可通过测定发动机工作时间来确定。运转率也可用其他方法算出，也可以一个月内运转(运行)多少天来表示。另外，例如，在诸如卡车这样的车辆中，也可获取在同一区域中行驶的多个同类车体(大小等)的车辆的平均运转信息。
57.存储部37存储上述获取到的各种信息。具体而言，针对每一个车辆1构建存储各种信息的数据库，并分别按时间序列存储与车辆1对应的气压和温度信息、行驶状态信息、位置信息及运转信息。另外，存储部37中存储有气象信息，该气象信息包括根据需要获取的特定区域在规定期限(例如，一年)内的气温信息。另外，在存储部37中，针对车辆1的各轮胎2，存储有该轮胎2所受到的累积热过程量相关信息。该累积热过程量是根据获取到的各轮胎2的温度信息定期或实时地计算得出，并随时更新。
58.控制部38包含cpu、rom、ram等，根据从车辆装置10或外部设备等处接收到的信息或存储在存储部37中的程序对服务器30整体的作动进行控制。在本实施方式中，发出预测轮胎2的外胎的残存寿命期的处理指示后，控制部38将作为上述热过程量计算部39、累积热量推算部40及外胎寿命预测部41发挥功能。
59.热过程量计算部39根据获取到的各轮胎2的温度信息定期或实时地计算出上述累积热过程量。另外，与此不同，热过程量计算部39从存储部37中读出在规定的第1周期(例如，一个月)内测得的轮胎2的多条温度信息，并根据这些温度信息计算出轮胎2在该第1周期内所受到的热过程量。该第1周期可设定为至少1日的时间，为了提高残存寿命期的预测精度，优选为设定为1个月左右。终端装置20发出预测对象车辆1的轮胎2的外胎残存寿命期的处理指示后，热过程量计算部39从存储部37中读出在该指示的最近1个月内所测得的对象轮胎2的多条温度信息，根据这些温度信息计算出轮胎2在该1个月内所受到的热过程量。
60.此处，轮胎2的外胎的残存寿命期与轮胎2所受到的热量有很大关系，累积热量越多，残存寿命期越短。轮胎2不仅会因车辆1行驶过程中随轮胎滚动变形所引起的内部发热等而被加热，还会在车辆1停车时(非行驶时)因日照或周围环境的温度而受热。因此，优选为将车辆1停止状态时所受到的热量也纳入考虑。
61.在本实施方式中，上述第1周期包括安装有轮胎2的车辆1行驶的行驶期和停车的非行驶期。因此，可将轮胎2在车辆1停车的非行驶期所受到的热量纳入考虑，从而可精确地推算出外胎的残存寿命期。具体而言，根据行驶状态检测部16的检测结果，热过程量计算部39将第1周期内的热过程量分为车辆1行驶时的行驶时热过程量和车辆1停止时的非行驶时热过程量来进行计算。非行驶时热过程量例如为车辆1的发动机(驱动源)停止状态时轮胎2所受到的热过程量。此处，如果结构能够将发动机停止时的轮胎2的温度信息存储在存储部12中，则可直接使用所存储的温度信息，由于车辆装置10在发动机停止时停止，所以还可预想到轮胎2的温度信息未存储到存储部12中。此时，例如，可将预先设定的值用作停止时的温度信息来计算出热过程量(非行驶时热过程量)。另外，还可使气象信息获取部34获取车辆1停车区域内与发动机停止时的日期和时间对应的外界气体温度，将该外界气体温度用作停止时的温度信息来计算热过程量(非行驶时热过程量)。
62.根据这些结构，通过将第1周期内的热过程量分为车辆1行驶时的行驶时热过程量和车辆1停止时的非行驶时热过程量来进行计算，能够准确地计算出第1周期内的热过程量，因此，能够精确地推算出外胎的残存寿命期。进而，由于能够掌握轮胎2在车辆1不行驶的休息日所受到的热过程量，故而能够更精确地预测出外胎的残存寿命期。
63.累积热量推算部40根据第1周期内的热过程量推算出轮胎2在规定的第2周期内可能受到的累积热量。该第2周期被设定为比上述第1周期长，在本实施方式中为1年。由于累积热量推算部40是根据第1周期内的热过程量来推算出1年的累积热量，因此，通过使1天的热过程量变成365倍或使1个月的热过程量变成12倍，可轻松推算出累积热量。
64.另一方面，包括日本在内的各个国家一般都有多个季节，这些季节都是以1年为周期发生变化，因此，若推算出1年的累积热量，则优选为将因季节而发生的气温变化、车辆1的运转率变化等纳入考虑。在本实施方式中，累积热量推算部40在推算1年的累积热量时，以1个月的热过程量为基准，在该基准的热过程量的基础上考虑全年各月的温度变化或车辆1的运转率变化等。由此，可精确地推算出1年的累积热量，进而，可更精确地预测外胎的残存寿命期。
65.外胎寿命预测部41根据推算出的1年的累积热量和规定的阈值预测外胎的残存寿命期。此时，外胎寿命预测部41预测在发出外胎残存寿命期预测处理指示时的累积热过程量上加上多少(多少年的量)所推算出的1年的累积热量会超过规定的阈值。该阈值被设定为表示构成外胎的带束层或胎体的耐久性的值。这些耐久性作为剩余物性是使用带束层剥离力或带束层橡胶的断裂伸长率、或者、胎体帘线拉伸力、胎体橡胶或相邻部件的断裂伸长率等来进行设定。由此，能够防止市场上作为轮胎故障的带束层分离故障和胎体分离故障。当然，上述阈值优选为被设定为表示构成外胎的带束层或胎体的耐久性的值中更小的值。
66.接下来，对外胎寿命管理系统的工作进行说明。图2是表示外胎寿命管理系统的工作程序的流程图。图3是表示在第1周期内所检测出的温度与检测频率的关系的图。图4是表示温度加速系数与温度的关系的图。图5是表示车辆行驶的规定区域的年平均气温变化的
图。图6是表示轮胎热过程量与预测寿命的关系的图。
67.设置在多个车辆1的各轮胎2上的传感器3在各规定时间(例如，10分钟)测量该轮胎2内的温度(步骤st1)。测得的温度信息被发送给车辆1的车辆装置10，并存储在车辆装置10的存储部12中。此时，车辆装置10接收分别发送自6个传感器3的温度信息，并作为履历信息存储在存储部12中，该履历信息针对由传感器id识别出的各轮胎2建立起了温度信息与时间信息的相关性。另外，车辆装置10的位置信息检测部15和行驶状态检测部16分别检测车辆1的位置信息和行驶状态信息。针对各轮胎2，分别建立起所检测出的车辆1的位置信息和行驶状态信息与时间信息的相关性并存储在存储部12中。存储在存储部12中的各轮胎2的温度信息、时间信息、位置信息以及行驶状态信息被定期(例如，每天1次)发送给服务器30，并按照各车辆1的各轮胎2分别存储在服务器30的存储部37中。
68.接下来，服务器30的热过程量计算部39计算轮胎2在规定的第1周期内的热过程量(步骤st2)。具体而言，发出预测轮胎2的外胎残存寿命期的处理指示后，热过程量计算部39根据来自存储部37的与第1周期相当的最近1个月的该轮胎2的温度信息计算出轮胎2在该1个月内的热过程量。此处，热过程量计算部39是分别计算出所有6个轮胎2的热过程量，但为了便于说明，仅对1个轮胎2进行说明。
69.热过程量也称为ttsn(total temperature severity number：总温度程度值)，该指标表示了轮胎2从新产品时到当前的整个使用期内所受到的总热量，显示出了如下趋势：热过程量越大，越促进轮胎2的氧化老化。其原因在于若轮胎2的温度升高，则构成轮胎2的橡胶构件的透气系数也会增加。另外，轮胎2的温度尤其会因车辆1行驶时轮胎自身的发热和车辆1行驶时的气温而大幅波动。
70.首先，如图3所示，将从存储部37获得的轮胎2在最近1个月(第1周期)内的温度信息在0℃至120℃之间分类为各度的温度区间，获取各温度区间内的测量值的检测度数。该检测度数示出了将第1周期内所测得的温度信息划分到各温度区间时的累积时间。通常，轮胎2的温度具有在车辆的外侧后轮较低，在内侧后轮较高的倾向。因此，优选为根据安装有轮胎2的车轮位置分别获取检测度数(累积时间)。
71.第1周期内的热过程量是使用以温度为参数预先给出的与轮胎构件的状态变化相关的温度加速系数(加速系数)、将第1周期内所测得的多条温度信息划分到规定的温度区间时的检测度数(累积时间)，通过以下计算公式(1)计算得出。
72.第1周期内的热过程量＝σ(k(ti)
×
t(ti))
…
(1)
73.在该计算公式(1)中，第1周期内的热过程量是上述所有温度区间的区间热量的总和。另外，ti是温度，k(ti)是温度ti下的温度加速系数。另外，t(ti)是温度ti下的累积时间。此处，温度加速系数k(ti)是以温度ti为参数的与轮胎构件的状态变化相关的贡献系数，例如，根据众所周知的arrhenius反应速率方程，可以认为其与exp(α
·
ti)成正比。在图4中，根据温度ti上升10℃时轮胎加倍老化这一假设，设定为α＝0.069。另外，温度ti是各温度区间内的最高温度，但并不限于此，例如，也可是各温度区间内的平均温度。累积时间是指包括该温度在内的温度区间内的累积时间。
74.接下来，服务器30的累积热量推算部40推算轮胎2在规定的第2周期内可能受到的累积热量(步骤st3)。在本实施方式中，累积热量推算部40以上述1个月内的轮胎2的热过程量为基准，在该基准的热过程量的基础上考虑1年内各月的温度变化来推算1年的累积热
量。
75.具体而言，当将轮胎2在第1周期(例如，为10月这1个月)内所受到的热过程量设为a10、将10月的平均空气温度设为b10(℃)时，可使用11月的平均空气温度b11(℃)，通过a11＝a10
×
exp(α
×
(b11-b10))等计算公式而简易地推算出11月的区间累积热量a11。然后，分别推算接下来的12月到次年10月的区间累积热量a12～a10，将这些数值全部相加，从而可推算出轮胎2在接下来的1年内可能受到的累积热量。
76.用于推算的平均气温信息是示出如图5所示的每月平均气温变化的信息，由气象信息获取部34获取。此时，气温信息优选为获取包括由位置信息检测部15检测到的位置信息在内的区域即车辆1在第1周期内主要行驶的区域的气象信息。根据该结构，可考虑车辆1主要行驶区域内随季节的气温变化，从而可精确地推算出轮胎2在1年内可能受到的累积热量。
77.另外，在推算累积热量时，优选为将车辆1的运转率随季节的变化纳入考虑。包括车辆1的运转率在内的运转信息由运转信息获取部36获取。运转率例如可作为车辆1的发动机在规定期限(1个月)内工作的时间的比率而计算出。此时，当将轮胎2在第1周期(例如，10月这1个月)内所受到的热过程量设为a10、将10月的平均空气温度设为b10(℃)、将10月的运转率设为c10(％)时，可使用11月的平均空气温度b11(℃)和车辆1在过去的11月的平均运转率c11(％)，通过a11＝a10
×
exp(α
×
(b11-b10))
×
(c11/c10)等计算公式而简易地推算出11月的区间累积热量a11。然后，分别推算接下来的12月到次年10月的区间累积热量a12～a10，将这些数值全部相加，从而可推算出轮胎2在接下来的1年内可能受到的累积热量。由此，可精确地推算出将车辆1的繁忙期和闲散期考虑在内的1年内轮胎2可能受到的累积热量。
78.另外，也可提前计算出上述第1周期内的热过程量，并且将第1周期内的热过程量分为车辆1行驶时的行驶时热过程量和车辆1停止时的非行驶时热过程量，将这些行驶时热过程量和非行驶时热过程量与每月的运转率相结合推算出各月的区间累积热量。若将运转率设为车辆1的发动机在规定期限(1个月)内工作的时间的比率，则发动机工作时间为行驶期，发动机停止时间为非行驶期。因此，能够正确掌握轮胎2在车辆1不行驶时的休息日所受到的热过程量(非行驶时热过程量)，从而能够更精确地预测外胎的残存寿命期。
79.需要说明的是，轮胎2在规定的第2周期内可能受到的累积热量的推算方法不限于此，例如，若在整年都是夏季且全年的气温变动少的地区或车辆1的年运转率变化较小，则也可简单地使1个月(第2周期)的热过程量变成12倍来推算1年(第2周期)的累积热量。
80.接下来，服务器30的外胎寿命预测部根据推算出的第2周期内的累积热量和规定阈值预测外胎的残存寿命期(步骤st4)。具体而言，如图6所示，当前(发出预测轮胎2的外胎残存寿命期的处理指示的时间点)的热过程量(累计热过程量)加上1年(第2周期)内的累积热量，可预测热过程量在哪个时间达到阈值(临界热量)。此时，亦可求出相对于1年(第2周期)内的累积热量的上升率，预测达到阈值所需的时间，在本实施方式中，优选为在当前(例如，10月)的热过程量的基础上依次加上11月及以后各月的区间累积热量，由此预测残存寿命期。如图6所示，第2周期内的累积热量并非以恒定的斜率上升，而是具有如下趋势：根据气温的变化，冬季斜率变小，夏季斜率变大。因此，当在当前的热过程量的基础上加上累积热量时，例如，通过依次加上按月划分的区间累积热量，预测达到规定阈值所需的时间，从
而可精确地预测出外胎的残存寿命期。需要说明的是，规定阈值可根据热过程量(ttsn)与构成外胎的部件的剩余物性(例如，带束层耐久性、胎体耐久性等)的关系进行适当设定。例如，带束层的耐久性(带束层剥离力)是以剥离力[n/inch]的形式测得，该剥离力是从旧轮胎中取出一对交叉带束层，将这些交叉带束层彼此剥离时的力量。然后，根据再生轮胎的市场表现，将可确保安全性的剥离力设定为阈值。
[0081]
若预测出外胎的残存寿命期，则服务器30将该残存寿命期相关的信息与轮胎2的轮胎id一起发送给终端装置20或车辆装置10。该终端装置20或车辆装置10将接收到的残存寿命期相关信息显示在各显示部14、23(步骤st5)。如图6所示，在显示部14、23上的显示方式优选为通过图表等直观地显示从当前到预测寿命为止的残存寿命期。此时，优选为一并显示车辆1的俯视图等，并根据轮胎id显示车轮位置。根据该结构，用户(卡车或客车运输公司、司机、轮胎翻新公司或轮胎销售公司)几乎能够实时地获知轮胎2的外胎的残存寿命期，从而能够认识到接近哪个位置的轮胎2的寿命。
[0082]
另外，终端装置20的运行建议部26根据从服务器30接收到的外胎残存寿命期制定轮胎2的运行计划(步骤st6)。例如，若胎面橡胶的剩余凹槽量和外胎的残存寿命期均充足且轮胎2的行驶里程达到规定的换位里程，则制定执行该轮胎2换位的运行计划提供给用户。此外，若外胎的残存寿命期充足但胎面橡胶的剩余凹槽量在规定值以下，则制定运行计划提供给用户，该运行计划用于实施更新该胎面橡胶的翻新而制成再生轮胎。另外，运行计划除上述内容以外也可进行适当变更。制定出轮胎2的运行计划后将结束处理。
[0083]
接下来，对其他实施方式的外胎寿命管理系统100a进行说明。在其他实施方式中，外胎寿命管理系统100a预测轮胎2的外胎剩余寿命，并且判定该轮胎2是否可再生(翻新)。轮胎再生是指对终结了1次寿命的新轮胎重新粘贴胎面橡胶后再利用轮胎。因此，判定轮胎可否再生是指在胎面橡胶达到1次寿命时判定是否可再使用此前所用的外胎。
[0084]
图7是表示其他实施方式的外胎寿命管理系统的整体结构的框图。图8是表示外胎寿命管理系统的工作程序的流程图。图9是表示轮胎热过程量和轮胎再生可否的关系的图。在该其他实施方式中，对与上述外胎寿命管理系统100相同的结构标注相同的符号来省略说明。
[0085]
如图7所示，外胎寿命管理系统100a的服务器30a具备控制部38a，该控制部38a具有作为热过程量计算部39、累积热量推算部40、外胎寿命预测部41及再生可否判定部42作动的功能。发出预测轮胎2的外胎剩余寿命的处理指示后，控制部38a作为上述热过程量计算部39、累积热量推算部40及外胎寿命预测部41发挥功能，发出判定轮胎2可否再生的处理指示后，控制部38a作为上述热过程量计算部39、累积热量推算部40及再生可否判定部42发挥功能。此处，对发出判定轮胎2可否再生的处理指示时的功能进行说明。
[0086]
终端装置20发出判定对象车辆1的轮胎2可否再生的处理指示后，热过程量计算部39从存储部37中读出在规定的第1周期(例如，1个月)内所测得的轮胎2的多条温度信息，并根据这些温度信息计算出轮胎2在该第1周期内所受到的热过程量。该第1周期优选为设定为1个月左右。另外，例如，若车辆实施了轮胎换位，则根据在实施换位后至第1周期(1个月)内所测得的轮胎2的温度信息计算出该轮胎2在第1周期内所受到的热过程量。由此，考虑到轮胎2在车辆上的安装位置的温度差，能够精确地计算出热过程量，从而能够提高判定可否再生的准确度。需要说明的是，第1周期内的热过程量的计算方法等与上述相同，因此省略
说明。
[0087]
累积热量推算部40根据第1周期内的热过程量推算轮胎2在规定的第3周期内可能受到的累积热量。该第3周期被设定为表示轮胎2的胎面橡胶的使用限度(1次寿命)的期限，一般是假定剩余凹槽量因磨损而降低至规定值以下的期限。即，经常进行新轮胎2的再生的期限。在本实施方式中，将第3周期设定为比上述第1周期和第2周期长的时间(例如，3年)。需要说明的是，第3周期的累积热量的推算方法等与上述相同，因此省略说明，例如，也可通过使1个月的热过程量变成36倍来轻松地推算出3年的累积热量。
[0088]
再生可否判定部42判定第3周期(3年)到期后轮胎2可否再生。在本结构中，再生可否判定部42将轮胎2可否再生分为两部分来进行判定。第1部分是根据推算出的3年到期后的累积热量和规定的再生可否判定阈值来判定可否再生。例如，可在第1周期到期后执行该判定。第2部分是判定所测得的空气温度信息和气压信息是否处于规定范围内，并根据超出规定范围的异常空气温度或异常气压的状态持续时间和规定阈值来判定可否再生。该判定可在第3周期到期前定期进行，或监控空气温度信息和气压信息而时常进行。
[0089]
接下来，对外胎寿命管理系统的工作进行说明。此处，对判定轮胎2可否再生的处理操作进行说明。该判定轮胎2可否再生的操作与上述推算轮胎2的外胎寿命的操作分开执行。对于判定轮胎2可否再生的操作中与上述推算轮胎2的外胎寿命的操作程序相同的部分，省略详细说明。设置在多个车辆1的各轮胎2上的传感器3在各规定时间(例如，10分钟)测量该轮胎2内的温度(步骤st11)。接下来，热过程量计算部39计算轮胎2在规定的第1周期内的热过程量(步骤st12)。接下来，累积热量推算部40推算轮胎2在上述规定的第3周期(3年)内可能受到的累积热量(步骤st13)。在本实施方式中，累积热量推算部40以上述1个月的轮胎2的热过程量为基准，根据该基准的热过程量推算3年的累积热量。此时，如上所述，优选为以1个月的轮胎2的热过程量为基准，在该基准的热过程量的基础上考虑全年各月的温度变化来推算3年的累积热量。
[0090]
接下来，再生可否判定部42判定推算出的3年的累积热量是否大于再生可否判定阈值(步骤st14)。再生判定阈值是用于判定可否将使用了3年(1次寿命)的外胎制成再生轮胎再使用3年(2次寿命)的阈值。因此，再生判定阈值优选为设定为上述预测外胎剩余寿命时所使用的阈值(临界阈值)的1/2以下的值。
[0091]
在该判定中，如图9所示，若3年到期时的累积热量大于再生可否判定阈值(步骤st14：yes)，外胎会因热而严重老化(损伤)，无法再利用3年(2次寿命)，从而作出否定(ng)轮胎2再生的判定(步骤st15)。
[0092]
另一方面，若3年到期时的累积热量不大于再生可否判定阈值(步骤st14：no)，外胎不会因热而发生那么严重的老化(损伤)，因此，接下来判定所测得的空气温度信息和气压信息是否处于规定范围内，从而判定超出规定范围的异常空气温度或异常气压的状态持续时间是否在规定阈值以上(步骤st16)。通常，正常使用轮胎2时，轮胎2的空气温度和气压都在规定范围内。对此，若空气温度或气压因某些外部因素而超出规定范围，会导致轮胎2的外胎老化，因此，将超出规定范围的时间作为指标来判定轮胎2可否再生。
[0093]
具体而言，若测得的空气温度在100℃以上，则再生可否判定部42将作出超出规定范围的异常温度状态的判定。另外，若测得的气压在轮胎2的标准气压的70％以下，则再生可否判定部42作出超出规定范围的异常气压状态的判定。处于这些异常温度或异常气压状
态的时间可根据与温度信息或气压信息建立起相关性的测量时间信息计算出。在本实施方式中，若在第3周期(3年)到期前异常空气温度状态为10小时以上，或异常气压状态为10小时以上(步骤st16：yes)，预估外胎会老化(损坏)，因此，将再生可否判定部42的处理转移至步骤st15。
[0094]
另一方面，若在第3周期(3年)到期前处于异常空气温度的状态不满10小时，且处于异常气压的状态不满10小时(步骤st16：no)，则外胎不会那么严重地老化(损坏)，因此，能够再利用3年，从而再生可否判定部42作出对轮胎2的再生给予肯定(ok)的判定(步骤st17)。在本结构中，按照推算出的3年到期时的累积热量与实际测得的轮胎2的空气温度信息和气压信息这两个阶段判定轮胎2可否再生，只有所有的判定结果都给予肯定才能再生轮胎，因此，能够精确地判定可否再生。
[0095]
最后，控制部38a将判定结果至少输出到终端装置20(步骤st18)。判定外胎可否再生后，控制部38a将判定结果相关信息与轮胎2的轮胎id一起发送给终端装置20。该终端装置20将接收到的判定结果相关信息显示在显示部23上。此时，优选为一并显示车辆1的俯视图等，并根据轮胎id显示车轮位置。根据该结构，用户(卡车或客车运输公司、轮胎翻新公司或轮胎销售公司)能够正确获知轮胎2的外胎可否再生，从而能够认识到哪个位置的轮胎2可以再生(翻新)。当然，也可将判定结果输出(发送)至车辆装置10。控制部38a输出判定结果即完成处理。
[0096]
如上所述，本实施方式的外胎寿命管理系统100是对配置于胎面橡胶的轮胎径向内侧的外胎的剩余寿命进行管理的系统，其具备：测量轮胎2的温度的温度传感器3b；根据在至少1天以上的第1周期内所测得的轮胎2的多条温度信息，计算出轮胎2在该第1周期内所受到的热过程量的热过程量计算部39；根据第1周期内的热过程量推算轮胎2在设定为1年的第2周期内可能受到的累积热量的累积热量推算部40；及根据第2周期内的累积热量和规定阈值预测外胎的残存寿命期的外胎寿命预测部41。由此，以轮胎2在第1周期内实际上所受到的热过程量为基准，推算轮胎2在设定为比第1周期长的1年的第2周期内可能受到的累积热量，并根据该第2周期内的累积热量和规定阈值预测外胎的残存寿命期，因此，能够利用测量第1周期内的轮胎2的温度这种简单的结构来预测外胎的残存寿命期。
[0097]
另外，根据本实施方式，热过程量计算部39使用以温度ti为参数预先给出的与轮胎构件的状态变化相关的温度加速系数k(ti)和将在第1周期内所测得的多条温度信息划分到规定的温度区间时的累积时间t(ti)来计算第1周期内的热过程量，因此，能够简易地计算出第1周期内的热过程量。
[0098]
另外，根据本实施方式，第1周期包括安装有轮胎2的车辆1行驶的行驶期和停车的非行驶期，因此，能够将轮胎2在车辆1停车的非行驶期内所受到的热量纳入考虑来推算累积热量，从而能够精确地推算出外胎的残存寿命期。
[0099]
另外，根据本实施方式，由于具备获取安装有轮胎2的车辆1的行驶状态信息的行驶状态信息获取部33，并且热过程量计算部39将第1周期内的热过程量分为车辆1行驶时的行驶时热过程量和车辆1停止时的非行驶时热过程量来进行计算，因此，能够正确地计算出第1周期内的热过程量，从而能够精确地推算出外胎的残存寿命期。进而，通过计算出车辆1停止时的非行驶时热过程量，能够掌握轮胎2在车辆1不行驶的休息日所受到的热过程量，因此，能够更精确地预测外胎的残存寿命期。
[0100]
另外，根据本实施方式，由于具备获取与第2周期相当的1年内的过去的气温信息的气象信息获取部34，并且累积热量推算部40根据1年的气温变化来推算累积热量，因此，能够精确地推算出在日本这样的气温随季节变化的国家或地区行驶的车辆1的轮胎2的累积热量。由此，能够更精确地预测外胎的残存寿命期。
[0101]
另外，根据本实施方式，由于具备获取测得气温信息时的轮胎2或安装有该轮胎2的车辆1的位置信息的位置信息获取部35，并且气象信息获取部34获取包括位置信息在内的区域的气温信息，因此，能够将车辆1主要行驶区域内随季节的气温变化纳入考虑。由此，能够精确地推算轮胎2在1年内的累积热量，进而能够更精确地预测外胎的残存寿命期。
[0102]
另外，根据本实施方式，由于具备获取安装有轮胎2的车辆1在与第2周期相当的1年内的运转信息的运转信息获取部36，并且累积热量推算部40根据1年的运转率变化推算累积热量，因此，能够精确地推算轮胎2在将车辆1的繁忙期和闲散期纳入考虑的1年内的累积热量，进而能够更精确地预测外胎的残存寿命期。
[0103]
另外，根据本实施方式，规定阈值被设定为表示构成外胎的带束层或胎体的耐久性的值，因此，能够防止市场上作为轮胎故障的带束层分离故障或胎体分离故障。
[0104]
另外，根据本实施方式，由于具备根据残存寿命期来对轮胎的运行提出建议的运行建议部26，因此，用户能够参考建议来决定轮胎今后的运行。
[0105]
另外，根据本实施方式，由于具备将残存寿命期与轮胎2的轮胎id一起发送给规定用户的通信部31及显示所发送的信息的显示部14、23，因此，用户能够几乎实时地获知轮胎2的外胎的残存寿命期，从而能够认识到接近哪个位置的轮胎2的寿命。
[0106]
另外，根据本实施方式，累积热量推算部40具备再生可否判定部42，该再生可否判定部42根据第1周期内的热过程量推算轮胎2在被设定为胎面橡胶的使用期限的规定的第3周期内可能受到的累积热量，并根据该第3周期内的累积热量和规定的再生可否判定阈值来判定轮胎2可否再生，因此，能够利用测量轮胎2在第1周期的温度这种简单的结构来判定轮胎2可否再生。
[0107]
另外，根据本实施方式，由于具备测量轮胎2的气压的气压传感器3a，并且，若第3周期到期前所测得的空气温度信息或气压信息超出规定范围的异常温度或异常气压状态在规定时间以上，则再生可否判定部42作出否定轮胎再生的判定，因此，例如，通过所推测出的第3周期内的累积热量和规定的再生可否判定阈值的判定，即便肯定了轮胎2的再生，也会根据实际所测得的气温信息或气压信息来另行进行上述判定，因此能够精确地判定轮胎可否再生。
[0108]
以上已对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式。例如，本实施方式中例示了安装在车辆1中的轮胎2来进行说明，但并不限于此，例如，也可以是保管在仓库等中的轮胎。在该结构中，上述车辆装置10设置在仓库内，获取该轮胎的温度信息，将第1周期内的热过程量全部计算为非行驶时热过程量。需要说明的是，也可在各规定时间测量库内温度，并将该测得的温度用作轮胎温度。
[0109]
另外，在上述实施方式中，作为非行驶期，例示了发动机等驱动源不工作的时间，但并不限于此，例如，也可将发动机工作但车辆因等待红绿灯等而暂时停止的情况划分为非行驶期。
[0110]
另外，上述实施方式中示出了外胎寿命管理系统100的工作程序的一个例子来作
为轮胎外胎寿命管理方法，也可由人来管理各程序。
[0111]
符号说明
[0112]
1车辆
[0113]
2轮胎
[0114]
3传感器
[0115]
3a气压传感器
[0116]
3b温度传感器(温度测量部)
[0117]
10车辆装置
[0118]
14显示部
[0119]
20终端装置
[0120]
23显示部
[0121]
26运行建议部
[0122]
30、30a服务器
[0123]
31通信部(发送部)
[0124]
32温度信息获取部
[0125]
33行驶状态信息获取部
[0126]
34气象信息获取部
[0127]
35位置信息获取部
[0128]
36运转信息获取部
[0129]
37存储部
[0130]
38、38a控制部
[0131]
39热过程量计算部
[0132]
40累积热量推算部
[0133]
41外胎寿命预测部
[0134]
42再生可否判定部
[0135]
100、100a外胎寿命管理系统
[0136]
k(ti)温度加速系数
[0137]
ti温度
[0138]
t(ti)累积时间