JP2009067304A - タイヤ状態量管理システム - Google Patents

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Abstract

【課題】外部モジュールから、センサモジュールにデータ送信を要求する指令信号を送信したとき、取得したい特定のセンサモジュールから確実にデータを受け取ることのできるタイヤ状態量管理システムを提供する。
【解決手段】センサモジュール3のそれぞれは、他のセンサモジュールと自己とを区別する自己識別符号を保有し、外部モジュール2が送信する指令信号は、テータ取得の対象となるセンサモジュール3が保有する前記自己識別符号を含み、センサモジュール3は、外部モジュール2からの指令信号に含まれる自己識別符号が自己の保有する自己識別符号と合致したときだけデータを送信するよう構成される。
【選択図】図2

Description

本発明は、複数のタイヤを有する車両の、各タイヤに取り付けられ、タイヤ内圧を含むタイヤ状態量を検知し、外部からの指令信号に基づいて、前記タイヤ状態量のデータを送信するセンサモジュールと、前記車両の外部に配置され、これらのセンサモジュールに前記指令信号を送信するとともにセンサモジュールから送信された前記データを受信して前記タイヤ状態量を取得する外部モジュールとを具えたタイヤ状態量管理システムの改良に関する。
運行中のタイヤの管理を行うため、タイヤの内圧や温度等のタイヤ状態量を検知するセンサモジュールをタイヤの内側に取り付けて、前記車両の外部に配置された外部モジュールを用いて、センサモジュールに前記データの送信を指令する指令信号を送信するとともにセンサモジュールから送信されたデータを受信し、そのデータに基づいてタイヤのメンテナンスを行うことのできるタイヤ状態量管理システムが知られている。
このようなタイヤ状態量管理システムにおいては、タイヤ状態量のデータ取得は次のようにして行われる。すなわち、外部モジュールがハンドヘルド型の場合には、測定する作業者がこれを持って、状態量を取得したいタイヤの近くに移動し、外部モジュールを操作して前記指令信号を発信し、これを受信したセンサモジュールは前記タイヤ状態量に関するデータを発信するので、外部モジュールはこれを受信することによりデータの取得を行う。
この場合、データの発信元のセンサモジュールの特定は、外部モジュールが送信する指令信号の電波の到達範囲を狭い範囲に限定しておき、この指令信号に応答できるセンサモジュールを最寄りの一つに限定することによって行われる。
また、外部モジュールが、固定式の場合には、車両をこの近くを通過させ、車両に取り付けられた複数のタイヤに対応するセンサモジュールから送信される状態量データを順次受信し、受信したデータの順番と、この外部センサに接近したタイヤの順番とを対応付けることにより、車両に取り付けられている各タイヤについてのデータ取得が行われる。
この場合も、外部モジュールが送信する指令信号の電波の到達範囲を、複数のセンサモジュールに同時に到達しないような狭い範囲に限定することにより、前記対応付けを行うものとしている。
しかしながら、例えば、複数のタイヤが近くにある場合、特に複輪の場合には、外輪と内輪同士が極めて近い位置にあり、外部モジュールをどのような位置においても、両方のセンサモジュールからデータが送信されてしまい、データがどのセンサモジュールのものが特定できないという問題があり、この問題を解消しようとして、指令信号を弱くし過ぎると、指令信号がどのセンサモジュールにも到達しなくなってしまう。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、外部モジュールから、センサモジュールにデータ送信を要求する指令信号を送信したとき、特定のセンサモジュールから確実にデータを受け取ることのできるタイヤ状態量管理システムを提供することを目的とする。
<1>は、複数のタイヤを有する車両の、各タイヤに取り付けられ、タイヤ内圧を含むタイヤ状態量を検知し、外部からの指令信号に基づいて、前記タイヤ状態量のデータを送信するセンサモジュールと、前記車両の外部に配置され、これらのセンサモジュールに前記指令信号を送信するとともにセンサモジュールから送信された前記データを受信して前記タイヤ状態量を取得する外部モジュールとを具えたタイヤ状態量管理システムであって、
前記センサモジュールのそれぞれは、他のセンサモジュールと自己とを区別する自己識別符号を保有し、前記外部モジュールが送信する指令信号は、テータ取得の対象となるセンサモジュールが保有する前記自己識別符号を含み、前記センサモジュールは、前記外部モジュールからの指令信号に含まれる前記自己識別符号が自己の保有する自己識別符号と合致したときだけ前記データを送信するよう構成されてなるタイヤ状態量管理システムである。
<2>は、<1>において、前記自己識別符号を、センサモジュールに対応するタイヤが装着された車両の識別情報と、そのタイヤの装着ポジション情報とを組み合わせたものとするタイヤ状態量管理システムである。
<3>は、<2>において、前記センサモジュールはタイヤの状態に無関係な固有のセリアル番号を保有するよう構成されるとともに、前記車両の車体側には、前記センサモジュールに対して前記状態量に関するデータの送信を指令する指令信号を送信する車体側モジュールを具えてなり、
前記車体側モジュールが送信する指令信号は、テータ取得の対象となるセンサモジュールが保有する前記セリアル番号、および、テータ取得の対象となるセンサモジュールが取り付けられているタイヤを装着する車両の車両識別情報と、そのタイヤの装着ポジション情報とを組み合わせたものを含み、前記センサモジュールは、メモリを具えてなり、前記車体側モジュールからの指令信号に含まれる前記セリアル番号が自己の保有するセリアル番号と合致したときだけ、このメモリに、前記指令信号に含まれている前記車両識別情報と前記タイヤ装着ポジション情報との組み合わせ情報を格納するとともに、前記車体側モジュールに前記状態量に関するデータを送信するよう構成されてなるタイヤ状態量管理システムである。
<4>は、<3>において、前記センサモジュールは、所定の時間以上、前記車体側モジュールからの前記指令信号の受信がない場合には、前記メモリに記憶した前記車両識別情報とタイヤ装着ポジション情報との組み合わせ情報を消去するよう構成されてなるタイヤ状態量管理システムである。
<1>によれば、前記センサモジュールのそれぞれは、他のセンサモジュールと自己とを区別する自己識別符号を保有し、前記外部モジュールが送信する指令信号は、テータ取得の対象となるセンサモジュールが保有する前記自己識別符号を含み、前記センサモジュールは、前記外部モジュールからの指令信号に含まれる前記自己識別符号が自己の保有する自己識別符号と合致したときだけ前記データを送信するよう構成されているので、外部モジュールから送信する指令信号を十分強くしても、これに応答するセンサモジュールは一つしかないため、データを送信したセンサモジュールを特定することができ、目的とするセンサモジュールからのデータを確実に得ることができる。
<2>によれば、前記自己識別符号を、センサモジュールに対応するタイヤが装着された車両の識別情報と、そのタイヤの装着ポジション情報とを組み合わせたものとしたので、例えばハンドヘルド型の外部モジュールを持ってデータを取得しようとする作業者は、外部モジュールに車両識別情報とタイヤのポジションを外部モジュールに入力して送信するだけでよく、例えば、一つの車両に装着された多数のタイヤのそれぞれについてデータを取得しようとした場合は、これらの全タイヤに共通な車両識別情報を1回だけ入力し、タイヤごとには、タイヤ装着ポジションを順に入力してゆけばよく、データを取得したいセンサモジュールを非常に簡単に指定することができ、もし仮に、この識別情報を、車両の識別情報とタイヤ装着ポジション情報との組み合わせに代えて、センサモジュールごとに一意に定められるセンサモジュールIDとした場合には、データ取得の対象となるセンサモジュールが変わるごとにそのIDを外部モジュールに入力する必要があり、作業が非常に煩雑なものとなってしまう。
<3>によれば、前記センサモジュールはタイヤの状態に無関係な固有のセリアル番号を保有するよう構成されるとともに、前記車両の車体側には、前記センサモジュールに対して前記状態量に関するデータの送信を指令する指令信号を送信する車体側モジュールを具えてなり、
前記車体側モジュールが送信する指令信号は、テータ取得の対象となるセンサモジュールが保有する前記セリアル番号、および、テータ取得の対象となるセンサモジュールが取り付けられているタイヤを装着する車両の車両識別情報と、そのタイヤの装着ポジション情報とを組み合わせたものを含み、前記センサモジュールは、メモリを具えてなり、前記車体側モジュールからの指令信号に含まれる前記セリアル番号が自己の保有するセリアル番号と合致したときだけ、このメモリに、前記指令信号に含まれている前記車両識別情報と前記タイヤ装着ポジション情報との組み合わせ情報を格納するとともに、前記車体側モジュールに前記状態量に関するデータを送信するよう構成されているので、タイヤローテーションにより、タイヤが車両内でもしくは別の車両へと装着位置を移した場合には、センサモジュールは、自動的にしかも速やかに、自己のメモリに記憶すべき車両識別情報およびタイヤ装着ポジション情報を更新することができ、外部モジュールの指令信号に対していつも正確な応答をすることができる。
<4>によれば、前記センサモジュールは、所定の時間以上、前記車体側モジュールからの前記指令信号の受信がない場合には、前記メモリに記憶した前記車両識別情報とタイヤ装着ポジション情報との組み合わせ情報を消去するよう構成されているので、タイヤが取り外されて倉庫や一時保管場所に置かれた場合、外部モジュールからの指令信号の電波到達範囲にあったとしても、このタイヤに取り付けられたセンサモジュールが間違えてデータを送信してしまう誤動作を防止することができる。もし、この情報が消去されないままタイヤが車両から取り外されて倉庫や一時保管場所に置かれた場合、同じ識別情報を有するタイヤが車両に装着されたものと、取り外されたものとの両方存在する可能性があり、意図しないセンサモジュールが応答するのを防止できなくなってしまう。
本発明の実施形態について図に基づいて説明する。図1は、センサモジュールを、タイヤに取り付けた状態で示す断面図であり、図2は、タイヤ状態量管理システムの構成を示す概略配置図である。
タイヤ状態量管理システム10は、車両Vに設けられ、それぞれのタイヤT内に取り付けられたセンサモジュール3と、車両の外部に配置され、センサモジュール3にデータの送信を指令する指令信号を送信するとともにセンサモジュール3から送信されたデータを受信する外部モジュール2とを具えて構成され、好ましくは、これらに加えて、車両の車体側に固定して設けられ、センサモジュール3にデータ送信の指令信号を送信するとともにセンサモジュール3から送信されたデータを受信する車体側モジュール1を設けるのが好ましい。
図示の例の場合には、タイヤ状態量管理システム10には、車体側モジュール1にセンサモジュール3からのデータ取得を指令する中央制御モジュール5も設けられている。
ここで、センサモジュール3は、例えば図1に示すように、電子部品を内蔵したケース3bにゴムベース3cが一体的に取り付けらた構造をなし、このゴムベース3cをタイヤTの内面に焼き付けて貼り付けられており、走行中のタイヤが荷重下で変形してもタイヤTから隔離したり壊れたりしないよう取り付けられている。
ここで、外部モジュール2も車体側モジュール1もともにセンサモジュール3にデータ送信の指令信号を送信してセンサモジュール3からデータを受信することができるが、外部モジュール2は、主には、車両が車庫等で停止している状態でタイヤの状態量を取得するときに、また、車体側モジュール1は、車両の走行中にタイヤの状態量を取得するときに用いる。
以下に、これらのモジュール1、2を用いてセンサモジュール3から状態量のデータ取得をする手順を説明する。図3は、外部モジュール2の構成を示すブロック線図であり、外部モジュール2は、作業者が車両識別情報等のデータを入力するための入力キー21bや指令信号の送信を入力するための送信ボタン21a等で構成される入力部21、入力したデータやセンサモジュール3から送信されたデータを表示するための表示部22、センサモジュールへの指令信号を送信するための送信部23、センサモジュール3からのデータを受信する受信部24、および、これらを制御する制御部25を具えている。なお、図中、符号26は、指令信号の送信およびデータの受信のための送受信アンテナである。
作業者はこのように構成された外部モジュール2を用いて、その入力部21にその入力キー21bを用いて車両識別情報、および、タイヤ装着ポジション情報を入力し、続いて、送信ボタン21aを押す。送信ボタン21aの押下に受けて、制御部25は、作業者によって入力された車両識別情報、タイヤ装着ポジション情報を含むデータ送信の指令信号を送信部23から送信させるよう制御する。
図4は、このとき、外部モジュール2から送信される指令信号のデータ構造を示すデータ構成図であり、指令信号には、データ送信要求を指令する「送信コマンド」、データ要求の対象となるセンサモジュール3を特定するための車両識別情報として機能する「車両コード」、タイヤ装着ポジション情報として機能する「タイヤポジションコード」、そして、センサモジュール3がデータを送信する際に用いるべき「送信チャンネル」(外部モジュール2はセンサモジュール3がデータ送信に用いる際の周波数領域を指定するが、その周波数領域に対応して定められた「送信チャンネル」)が含まれる。
一方、センサモジュール3は、図5にブロック線図で示すように、内圧を検知するセンサ部31、センサモジュールIDを記憶するROM32、自己に係る車体識別情報や自己のタイヤポジション情報を記憶するメモリ33、指令信号を、外部モジュール2や車体側モジュール1から受信する受信部34、内圧等のタイヤ状態量のデータを送信する送信部35、および、これら全体を制御する制御部36を具えて構成される。なお、図中、符号37は、指令信号の受信およびデータの送信のための送受信アンテナである。
センサモジュール3の受信部34が、外部モジュール2からの指令信号を受信すると、制御部36は、この指令信号に含まれる車体識別情報およびタイヤポジション情報の両方がメモリ33に格納されている自己のものと一致するか否かをチェックし、もし、合致していれば、内圧情報のデータをセンサ部31から取り出しこのデータを、送信部35に、指令信号中の情報として指定された「送信チャネル」を使って送信させるよう制御する。
このとき、センサモジュール3から送信されるデータの構成は、図6に示すとおりであり、このデータには、「圧力データ」、「電池の電圧値」の他、タイヤ内腔部の温度データを必要としている場合には「温度データ」等が含まれる。
上記に説明したように、本発明のタイヤ状態量管理システム10おいては、外部モジュール2から、データ取得の対象となるセンサモジュール3を識別するための情報を指令信号に含んで送信するので、指令信号を同時に受信するセンサモジュール3が複数個あっても、指令信号に含まれる識別情報に合致するセンサモジュール3だけがデータを送信するので、従来のタイヤ状態量管理システムのようにデータ送信元のセンサモジュール3を特定できなくなるという問題を防止することができる。
さらに、指令信号の電波強度を上げることにより、多数のセンサモジュールが同時に電波を受信するようにすることもでき、このことによって、外部モジュール2がハンドヘルド型の場合は、作業者がこれを持ってタイヤの近くまで移動する必要がなくなり、また、固定型の場合には、これに接近する車両の位置や姿勢を細かく制限する必要がなくなり、しかも、確実にそれぞれのセンサモジュールを特定することができるという効果を得ることができる。
ここで、前記指令信号に含まれる車両識別情報としては、例えば、このタイヤ状態量管理システム10が管理する全ての車両に一意のコードを割り付けてコード化したものを用いるのがよく、また、前記指令信号に含まれるタイヤ装着ポジション情報についても、右前輪は<11>、左前輪は<12>、右後輪外側は<21>とするなど、コード化しておき、作業者がそれらのコードを入力するようにすれことにより、入力作業を簡単なものにすることができる。
また、上記のような車両コードは、これを車体の銘板等に直接記しておくことにより、作業者は銘板から読み取った車両コードを入力部11に入力すればよく、予めこれをメモしておく等の面倒な作業をなくすことができ、さらに、一旦入力した車両コードは、これを消去し、もしくは上書きしない限り、前回までに用いられた値が自動的に用いられるようにしておくことによって、同じ車両に装着された複数のタイヤの状態を連続して取得する場合には、最初に車両コードを1回入力するだけで済ませることができ、入力作業を極めて効率的なものにすることができる。
以上のように、本発明においては、センサモジュール3を一意に識別するための情報として、車両識別情報とタイヤ装着ポジション情報との組み合わせが好ましいものであるとしたので、作業者はこれを簡単に効率よく入力することができ、もし、この組み合わせの代わりに、例えば、センサモジュール3ごとに一意にコード化されたセンサモジュールIDを用いることもできるが、この場合、作業者が、どの車両のどのタイヤポジションにどのセンサモジュールIDのセンサモジュール3が取り付けられているかの情報を予め得ていないと、データ取得の対象となるセンサモジュールを特定することができず、識別情報を入力するための作業が面倒なものとなってしまう。
次に、車体側モジュール1を用いてセンサモジュール3からタイヤ状態量のデータを取得する場合の手順について説明する。図7は、車体側モジュール1の構成を示すブロック線図であり、車体側モジュール1は、センサモジュール3にデータ送信を指令する指令信号を送信する送信部13、センサモジュール3からのデータを受信する受信部12、データ取得の対象となる1以上のセンサモジュールについての、センサモジュールID、車両識別情報、タイヤ装着ポジション情報を記憶するメモリ14、および、これらを制御する制御部15を具える。なお、図中、符号16は、指令信号の送信およびデータの受信のための送受信アンテナである。
このように構成された車体側モジュール1では、制御部25は、中央制御モジュール5からの指令により、もしくは、予め定められたタイミングで、センサモジュールID、車両識別情報、タイヤ装着ポジション情報を含むデータ送信指令信号を送信部11から送信するよう制御する。
図8は、このとき、車両側モジュール1から送信される指令信号のデータ構成を示すデータ構成図であり、指令信号には、データ送信要求を指令する「送信コマンド」、データ要求の対象となるセンサモジュール3を特定するための情報としての「センサモジュールID」、この「センサモジュールID」を有するセンサモジュール3が自己識別情報として保有すべき車両識別情報である「車両コード」とタイヤ装着ポジション情報である「タイヤポジションコード」との組み合わせ、そして、センサモジュール3がデータを送信する際に用いるべき「送信チャンネル」(車体側モジュール1はセンサモジュール3がデータ送信に用いる際の周波数領域を指定するが、その周波数領域に対応して定められた「送信チャンネル」)が含まれる。
これに対して、センサモジュール3は、その受信部34が、車体側モジュール1からの指令信号を受信すると、制御部36は、この指令信号に含まれるセンサモジュールIDがROM32に格納されている自己のものと一致するか否かをチェックし、もし、合致してれば、内圧情報のデータをセンサ部31から取り出しこのデータを、送信部35に、指令信号中の情報として指定された「送信チャネル」を使って送信させるよう制御する。このとき、センサモジュール3から送信されるデータの構成は、先に図6に示した通りである。
また、指令信号を受信したときこれに含まれるセンサモジュールIDがROM32に格納されている自己のものと一致していれば、指令信号に含まれる車両識別情報とタイヤ装着ポジション情報との組み合わせは、毎回、メモリ33に格納されて更新される。そして、メモリ33に格納された車両識別情報とタイヤ装着ポジション情報との組み合わせ情報は、先に説明したように、外部モジュール2からの指令信号を受信した際に自己を照合する情報として用いられる。
このように、メモリ33に格納された車両識別情報とタイヤ装着ポジション情報との組み合わせ情報は、車両が走行して、車体側モジュール1とセンサモジュール3とがデータの送受信を行っている限り、最新のものに更新されるので、タイヤローテーションをした直後であっても、外部モジュール2からセンサモジュール3にデータ送信の要求をすれば、特別な作業をすることなく、正しいセンサモジュール3からデータを取得することができる。
以上のように、センサモジュール3のメモリ33に格納される車両識別情報、および、タイヤ装着ポジション情報は、車体側モジュール1から与えられるので、車体側モジュールに格納されている、センサモジュールID、車両識別情報、および、タイヤ装着ポジション情報は、この車体側モジュールを新しく車両に装着したとき、および、タイヤのローテーションが発生したときに書き換える必要があり、この書き換えは、タイヤ状態量管理システム10全体を司る制御部から、各車両の中央制御モジュール5を経由してそれぞれの車体側モジュール1に自動的に付与し、あるいは、書き換え専用のハンディな送信器付装置に、作業者が手動で更新すべきセンサモジュールID、車両識別情報、および、タイヤ装着ポジション情報入力し、この書き換え専用の装置から入力したデータを車体側モジュール1に送信することで行うことができる。
ここで、センサモジュール3のメモリ33に格納される車両識別情報、および、タイヤ装着ポジション情報は、所定時間、例えば1時間程度の間、車体側モジュール1から指令信号がない場合、これらを消去するのが好ましく、このことによって、外部モジュール1から指令信号を受信した、車両から取り外されて保管中のタイヤのセンサモジュールが誤ってデータを送信してしまうのを防止することができる。
本発明に係るタイヤ状態量管理システムは、タイヤ、特に、建設用車両のタイヤの管理に好適に用いることができる。
本発明に係る実施形態のセンサモジュールを、タイヤに取り付けた状態で示す断面図である。 本発明に係る実施形態のタイヤ状態量管理システムの構成を示すブロック線図である。 外部モジュールの構成を示すブロック線図である。 外部モジュールが送信する指令信号のデータ構造を示すデータ構成図である。 センサモジュールの構成を示すブロック線図である。 センサモジュールが送信する指令信号のデータ構造を示すデータ構成図である。 車体側モジュールの構成を示すブロック線図である。 車体側モジュールが送信する指令信号のデータ構造を示すデータ構成図である。
符号の説明
1 車体側モジュール
2 外部モジュール
3 センサモジュール
5 中央制御モジュール
10 タイヤ状態量管理システム
12 車体側モジュールの送信部
13 車体側モジュールの受信アンテナ
14 車体側モジュールのメモリ
15 車体側モジュールの制御部
16 車体側モジュールの送受信アンテナ
21 入力部
21a 送信ボタン
21b 入力キー
22 外部モジュールの表示部
23 外部モジュールの送信部
24 外部モジュールの受信部
25 外部モジュールの制御部
26 外部モジュールの送受信アンテナ
31 センサ部
32 センサモジュールのROM
33 センサモジュールのメモリ
34 センサモジュールの受信部
35 センサモジュールの送信部
36 センサモジュールの制御部
37 センサモジュールの送受信アンテナ
T タイヤ
W ホイール

Claims (4)

  1. 複数のタイヤを有する車両の、各タイヤに取り付けられ、タイヤ内圧を含むタイヤ状態量を検知し、外部からの指令信号に基づいて、前記タイヤ状態量のデータを送信するセンサモジュールと、前記車両の外部に配置され、これらのセンサモジュールに前記指令信号を送信するとともにセンサモジュールから送信された前記データを受信して前記タイヤ状態量を取得する外部モジュールとを具えたタイヤ状態量管理システムであって、
    前記センサモジュールのそれぞれは、他のセンサモジュールと自己とを区別する自己識別符号を保有し、前記外部モジュールが送信する指令信号は、テータ取得の対象となるセンサモジュールが保有する前記自己識別符号を含み、前記センサモジュールは、前記外部モジュールからの指令信号に含まれる前記自己識別符号が自己の保有する自己識別符号と合致したときだけ前記データを送信するよう構成されてなるタイヤ状態量管理システム。
  2. 前記自己識別符号を、センサモジュールに対応するタイヤが装着された車両の識別情報と、そのタイヤの装着ポジション情報とを組み合わせたものとする請求項1に記載のタイヤ状態量管理システム。
  3. 前記センサモジュールはタイヤの状態に無関係な固有のセリアル番号を保有するよう構成されるとともに、前記車両の車体側には、前記センサモジュールに対して前記状態量に関するデータの送信を指令する指令信号を送信する車体側モジュールを具えてなり、
    前記車体側モジュールが送信する指令信号は、テータ取得の対象となるセンサモジュールが保有する前記セリアル番号、および、テータ取得の対象となるセンサモジュールが取り付けられているタイヤを装着する車両の車両識別情報と、そのタイヤの装着ポジション情報とを組み合わせたものを含み、前記センサモジュールは、メモリを具えてなり、前記車体側モジュールからの指令信号に含まれる前記セリアル番号が自己の保有するセリアル番号と合致したときだけ、このメモリに、前記指令信号に含まれている前記車両識別情報と前記タイヤ装着ポジション情報との組み合わせ情報を格納するとともに、前記車体側モジュールに前記状態量に関するデータを送信するよう構成されてなる請求項2に記載のタイヤ状態量管理システム。
  4. 前記センサモジュールは、所定の時間以上、前記車体側モジュールからの前記指令信号の受信がない場合には、前記メモリに記憶した前記車両識別情報とタイヤ装着ポジション情報との組み合わせ情報を消去するよう構成されてなる請求項3に記載のタイヤ状態量管理システム。
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