JP2016060488A

JP2016060488A - タイヤトレッド摩耗センサシステム

Info

Publication number: JP2016060488A
Application number: JP2015177152A
Authority: JP
Inventors: アンジェルマルク; Engel Marc; ウェイクフィールドキンブルバート; Wakefield Kimble Bart; レドニクデュサン; Lednik Dusan
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2016-04-25
Also published as: EP2995474A1; CN105415985A; CN105415985B; US20160075189A1; EP2995474B1

Abstract

【課題】車両上の部品の摩耗を自動的に監視することのできるシステムを提供する。【解決手段】システムは、車両部品の摩耗を監視する。システムは、圧電円板から電流を受け取る無線周波数回路に電気的に接続された圧電円板と、圧電円板が摩耗によって表面に接触したときに、無線周波数回路が、マイクロプロセッサによって受け取られる信号を能動的に生成するように無線周波数回路からマイクロプロセッサに信号を能動的に送るアンテナとを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、一般に車両のタイヤに関し、特には、タイヤトレッドの摩耗に関する電子センサシステムに関する。

車両の所有者は、概ね、タイヤおよびベルトのような摩耗部品のメンテナンスおよび交換に対処する必要がある。例えば、タイヤメンテナンスでは、一般に、タイヤが適切な空気圧を有し、走行時に過度に高温になっていないことを確認し、不均一な磨耗の視覚的な検査またはトレッド深さの直接的な測定によって、定期的にトレッド摩耗を観察する。タイヤ間の不均一な摩耗は、タイヤのローテーションが必要であることを示す。１本のタイヤ上の不均一な摩耗は、車両にサスペンションの問題があることを示す。いずれの場合も、注意を要する問題がある。しかし、このメンテナンスの責任が疎かにされることが少なくない。このメンテナンスが行われないと、部品の寿命は一般的に短くなり、資源および消費者の金を無駄にすることになる。タイヤの空気圧を監視するシステムが開発されている。さらに、短期間であれば空気圧なしで走行できるタイヤが開発されている。しかし、タイヤおよびベルトのような部品の摩耗を監視する自動システムは開発されていない。

車両上の部品の摩耗を自動的に監視できるシステムが必要である。このようなシステムは、ベルトまたはタイヤなどの部品が完全に摩耗したことを検出することが可能であるべきである。システムが、タイヤのローテーションが必要であることを示す、タイヤ間の不均一な摩耗を検出できれば有利である。システムは、サスペンションの問題を示す、１本のタイヤ上の不均一な摩耗を検出できれば有利である。さらに、システムがタイヤの使用に関する外部因子に反応できれば有利である。

本発明によるシステムは、車両部品の摩耗を監視する。システムは、圧電円板から電流を受け取る無線周波数回路に電気的に接続された圧電円板と、圧電円板が摩耗によって表面に接触したときに、無線周波数回路が、マイクロプロセッサによって受信される信号を能動的に生成するように、無線周波数回路からマイクロプロセッサに信号を能動的に送信するアンテナとを含む。

システムの別の態様によれば、システムは、ユーザインターフェースと、摩耗した部分を示す深さにある部品に埋め込まれた一意の識別情報を有する少なくとも１つの無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグと、少なくとも１つのＲＦＩＤタグからの信号を周期的に監視できるＲＦタグ読取装置と、ＲＦタグ読取装置およびユーザインターフェースに結合されたコントローラであって、ＲＦタグ読取装置が少なくとも１つのＲＦＩＤタグから信号を得られず、破壊されたＲＦＩＤタグを示す場合に、そのＲＦＩＤタグを含む部品が摩耗していることを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示できるコントローラと、コントローラに結合されたクロックとをさらに含み、少なくともＲＦＩＤタグは、車両の各タイヤにおいてそれぞれに異なるトレッド深さに埋め込まれた複数のＲＦＩＤタグを含み、コントローラは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとのタイヤ摩耗の進度を監視でき、所定の期間内において各タイヤのトレッド深さに対応するＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されている場合、コントローラは、車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示できる。

システムのさらに別の態様によれば、部品はタイヤであり、少なくとも１つのＲＦＩＤタグは、車両のタイヤごとに１つのＲＦＩＤタグを含む。

システムのさらに別の態様によれば、在庫システムは、少なくとも１つのＲＦＩＤタグの一意の識別情報を在庫追跡に使用する。

システムのさらに別の態様によれば、システムは、ユーザインターフェースと、摩耗した部分を示す深さにある部品に埋め込まれた一意の識別情報を有する少なくとも１つの無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグと、少なくとも１つのＲＦＩＤタグからの信号を周期的に監視できるＲＦタグ読取装置と、ＲＦタグ読取装置およびユーザインターフェースに結合されたコントローラであって、ＲＦタグ読取装置が少なくとも１つのＲＦＩＤタグから信号を得られず、破壊されたＲＦＩＤタグを示す場合に、そのＲＦＩＤタグを含む部品が摩耗していることを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示してもよいコントローラと、コントローラに結合された走行距離インジケータとをさらに含み、少なくとも１つのＲＦＩＤタグは、車両の各タイヤにおいてそれぞれに異なるトレッド深さに埋め込まれた複数のＲＦＩＤタグを含み、コントローラは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとのタイヤ摩耗の進度を監視してもよく、所定の走行距離範囲内において各タイヤのトレッド深さに対応するＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されている場合、コントローラは、車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示できる。

システムのさらに別の態様によれば、システムは、コントローラに結合されたクロックをさらに含み、少なくとも１つのＲＦＩＤタグは、車両の各タイヤにおいてタイヤのトレッドを横切って同じ深さに埋め込まれた複数のＲＦＩＤタグを含み、コントローラは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視でき、所定の期間内においてタイヤの同じトレッド深さにあるＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されている場合、コントローラは、タイヤに不均一なタイヤ摩耗が生じていることを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示できる。

システムのさらに別の態様によれば、システムは、コントローラに結合された走行距離インジケータをさらに含み、少なくとも１つのＲＦＩＤタグは、車両の各タイヤにおいてタイヤのトレッドを横切って同じ深さに埋め込まれた複数のＲＦＩＤタグを含み、コントローラは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視でき、所定の走行距離範囲内においてタイヤの同じトレッド深さにあるＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されている場合、コントローラは、タイヤに不均一なタイヤ摩耗が生じていることを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示できる。

システムのさらに別の態様によれば、システムは、ユーザインターフェースと、摩耗した部分を示す深さにある部品に埋め込まれた一意の識別情報を有する少なくとも１つの無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグと、少なくとも１つのＲＦＩＤタグからの信号を周期的に監視できるＲＦタグ読取装置と、ＲＦタグ読取装置およびユーザインターフェースに結合されたコントローラであって、ＲＦタグ読取装置が少なくとも１つのＲＦＩＤタグから信号を得られず、破壊されたＲＦＩＤタグを示す場合に、そのＲＦＩＤタグを含む部品が摩耗していることを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示してもよいコントローラと、コントローラに結合され、気象・位置情報をダウンロードすることのできる無線通信装置とをさらに含み、少なくとも１つのＲＦＩＤタグの一意の識別情報は、タイヤの気象定格を含み、コントローラは、タイヤの気象定格が現在の気象条件に適していないと判定した場合、タイヤの気象定格が現在の気象条件に適していないことを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示できる。

システムのさらに別の態様によれば、システムは、コントローラに結合され、タイヤ交換に関する、車両のユーザのための外部支援を得ることができる無線通信デバイスをさらに含み、コントローラは、外部支援に関する情報をユーザに供給するようにユーザインターフェースに指示してもよい。

システムのさらに別の態様によれば、システムは、車両内のユーザインターフェースと、車両内のクロックと、車両内の走行距離インジケータと、各タイヤのトレッド内に埋め込まれた一意の識別情報を有する複数の無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグと、タイヤを保持する車両内に配置され、複数のＲＦＩＤタグからの信号を周期的に監視できるＲＦタグ読取装置と、クロック、走行距離インジケータ、ＲＦタグ読取装置、およびユーザインターフェースに結合されたコントローラであって、ＲＦタグ読取装置が少なくとも１つのＲＦＩＤタグから信号を得られず、破壊されたＲＦＩＤタグを示す場合に、問題があると判定し、次いでそのＲＦＩＤタグを含むタイヤに問題が生じていることを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示するコントローラとを含み、複数のＲＦＩＤタグは、それぞれに異なるトレッド深さに埋め込まれたＲＦＩＤタグを含み、コントローラは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとのタイヤ摩耗の進度を監視でき、所定の期間と所定の走行距離範囲とからなる群の少なくとも一方の範囲内において各タイヤのトレッド深さに対応するＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されている場合、コントローラは、車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示してもよい。

システムのさらに別の態様によれば、システムは在庫システムであって、ＲＦＩＤタグの一意の識別情報が在庫システムによって在庫追跡のために使用される在庫システムを含む。

システムのさらに別の態様によれば、複数のＲＦＩＤタグは、各タイヤのトレッドを横切って同じ深さに埋め込まれたＲＦＩＤタグを含み、コントローラは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視でき、所定の期間と所定の走行距離範囲とからなる群の少なくとも一方の範囲内においてタイヤの同じトレッド深さにあるＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されている場合、コントローラは、車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示できる。

システムのさらに別の態様によれば、システムは、コントローラに結合され、気象・位置情報をダウンロードすることのできる無線通信装置をさらに含み、少なくとも１つのＲＦＩＤタグの一意の識別情報は、各タイヤの気象定格を含み、コントローラは、タイヤの気象定格が現在の気象条件に適していないと判定した場合、タイヤの気象定格が現在の気象条件に適していないことを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示できる。

システムのさらに別の態様によれば、システムは、コントローラに結合された車両速度インジケータをさらに含み、コントローラは、タイヤの気象定格および現在の気象条件を考慮して、車両が所定の速度を超えた速度で走行していると判定した場合、現在の気象条件に対して車両の速度が速すぎることを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示できる。

システムのさらに別の態様によれば、システムは、ユーザインターフェースと、クロックと、走行距離インジケータとをさらに含み、それによって、方法が、各タイヤのトレッドに埋め込まれた一意の識別情報を有する複数の無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグを設置するステップと、複数のＲＦＩＤからの信号を周期的に監視するステップと、ＲＦＩＤタグがもはや信号を送れなくなり、破壊されたＲＦＩＤタグがあることが示されているときにそれを検出するステップと、機能しなくなったＲＦＩＤタグが問題を示すかどうかを判定し、この問題を車両のユーザに警告するステップとを含み、
設置するステップが、各タイヤ内のそれぞれに異なるトレッド深さに埋め込まれたＲＦＩＤタグを設置するステップを含み、
監視するステップでは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視し、
検出するステップにおいて、所定の期間と所定の走行距離範囲とからなる群の少なくとも一方の範囲内において各タイヤのトレッド深さに対応するＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されていることを検出した場合、警告するステップでは、車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを車両のユーザに警告できる。

システムのさらに別の態様によれば、システムは、ＲＦＩＤタグの一意の識別情報を使用してタイヤの在庫を追跡するステップをさらに含む。

システムのさらに別の態様によれば、設置するステップは、各タイヤのトレッドを横切って同じ深さに埋め込まれたＲＦＩＤタグを設置することを含み、監視するステップでは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視し、検出するステップにおいて、所定の期間と所定の走行距離範囲とからなる群の少なくとも一方の範囲内においてタイヤの同じトレッド深さにおける各ＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されていることを検出した場合、警告するステップでは、車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを車両のユーザに警告できる。

システムのさらに別の態様によれば、設置するステップにおける複数のＲＦＩＤタグの一意の識別情報は、各タイヤの気象定格を含み、方法は、気象・位置情報を得るステップと、タイヤの気象定格が現在の気象条件に適していないことを判定するステップと、タイヤの気象定格が現在の気象条件に適していないことを車両のユーザに警告するステップとをさらに含む。

本発明に使用されるシステム／方法の簡略化されたブロック図である。本発明に使用されるＲＦＩＤタグが埋め込まれたタイヤの断面図である。本発明に使用されるシステム／方法の簡略化されたブロック図である。本発明によるトレッド摩耗システム／方法の一部を概略的に表す図である。

本発明の特徴は、新規であると考えられ、特に添付の特許請求の範囲に記載されている。本発明は、本発明の他の目的および利点とともに、以下の説明を添付の図面に関連して参照することによって最もよく理解され得る。図面のいくつかの図において、同じ参照符号は、同一の要素を識別する。

図１〜図３および引用によって本明細書に組み込まれる米国特許第７１８０４０９号明細書で説明されるように、本発明に使用されるシステムおよび方法は、ベルトまたはタイヤが完全に摩耗しているときなど車両の特定の部分の状態を自動的に監視できる。システム／方法は、車両部品であるタイヤのローテーションを示すことのできるタイヤ間の不均一な摩耗を検出してもよい。システム／方法は、サスペンション／位置合わせ問題を示すことがある１本のタイヤ上の不均一な摩耗をさらに検出してもよい。システム／方法はさらに、気象条件および車両速度などのタイヤの使用に関する外部要因に反応してもよい。

単なる一例として、メインコントローラ、クロック、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ読取装置、および無線通信装置のうちの少なくとも１つは、ここでは簡単のために詳細は説明しないが、携帯無線電話回路を有するモバイル携帯電話において具体化されてもよい。モバイル電話は、車両に組み込まれたプロセッサおよび／またはユーザインターフェースのような携帯電話ハードウェア（同様に簡単のために表されていない）を含んでもよい。モバイル電話は、本発明によって利用することのできるメモリモジュールとローカルエリアネットワーク接続をさらに含んでもよい。特定の電子デバイスのそれぞれは、それらの用途に向けて選択された概念および手段を実装してもよい。システム／方法は、自動車修理工場またはタイヤ製造業者と販売店と卸売業者と小売業者のうちの少なくとも１つにおいて使用される携帯および／または固定ハンドスキャナに適用できる。

図１および図２は、例示的なシステム／方法を簡略的に表している。通信装置１２は、ユーザインターフェース１４に結合できる。通信装置１２は、示されたように装置１２の外部に接続されるかまたは内部にあるＲＦタグ読取装置２６に結合されてもよい。

通信装置１２は、例えば、車両内に設置されてもよい。車両の既存のユーザインターフェース１４は、例えば、拡声器１６、無線機１８上のテキストディスプレイ、または、専用車両情報ディスプレイもしくはヘッズアップディスプレイのような任意の他のディスプレイ２０を含んでもよい。代替として、別個のプロセッサおよび／またはユーザインターフェースが供給されてもよい。例えば、通信装置１２は、修理センターと、倉庫と、ベルト、タイヤおよび／またはゴム部品のような他の磨耗部品を扱う他の任意の施設との少なくとも一つで用いられる、ハンドヘルドスキャナまたは他の専用スキャナなどの、スキャナ自体のユーザインターフェースを有するスキャナ２２であってもよい。

システム／方法は、完全に摩耗した部品を示す深さ（例えば、タイヤの最低許容トレッド）に埋め込まれた、一意の識別情報を有する少なくとも１つのＲＦＩＤタグ３８を利用してもよい。ＲＦＩＤタグ３８は、機械的なトレッド摩耗指標を有する深さにおける１または２以上のトレッド部材（１つのみが示されている）に配置されてもよい。同様に、ＲＦＩＤタグ３８は、ベルトの摩耗を示す摩耗表面よりも下方の深さにおけるベルトに配置されてもよい。例示的なＲＦＩＤタグ３８は、タイヤ製造と均一な摩耗監視を容易にする薄い形状を提供するために、共線構成のアンテナリード線を用いて構成されてもよい。

００３１
ＲＦタグ読取装置２６は、少なくとも１つのＲＦＩＤタグ３８からの信号を周期的に監視できる。例えば、ＲＦタグ読取装置２６は、エンジン始動時に車両上の全てのＲＦＩＤタグ１０を読み取るように、ＲＦタグ読取装置２６に結合されたコントローラ２４によってプログラムされてもよい。その後、例えば、車両のエンジンがオフにされるまで、１秒ごとに読み取られてもよい。ＲＦタグ読取装置２６が少なくとも１つのＲＦＩＤタグ１０（３８）から如何なる信号を得られない場合、このことは、破壊されたＲＦＩＤタグと、その位置までトレッド摩耗またはベルト摩耗とを示しているだろう。しかしながら、ＲＦＩＤタグ１０（３８）が道路障害物によって非常に早く破壊される場合、複数のバックアップタグ１０がタイヤのトレッドまたはベルトに配置されてもよい。これらは、図を明確にするために添付の図面には示されていない。

複数のタグ１０が摩耗状態を検出するために使用される場合、コントローラ２４は、正確な摩耗状態を確認するために多数決手順を使用してもよい。さらに、あるタグが非常に早く機能しなくなったと判定された場合、その失われた読取り値は、将来、コントローラによって無視されてもよい。正常な摩耗が生じている場合、機能しなくなったＲＦＩＤタグ１０が問題にならないことがある。問題が特定されると、コントローラ２４は、ＲＦＩＤタグ３８を含む部分が摩耗していることをユーザに警告するように好適なユーザインターフェース装置１６、１８および／または２０に指示してもよい。

システム／方法は、コントローラ２４に結合されたトランシーバ２８のような無線通信装置を含んでもよい。コントローラ２４が、タイヤが摩耗していると判定した場合、無線通信デバイスは、タイヤ交換に関して車両のユーザのための外部支援４６を得てもよい。さらに、コントローラ２４は、外部支援４６についてユーザに情報を提供するようにユーザインターフェース１４に指示してもよい。例えば、トランシーバ２８は、近くのタイヤ修理センターを見つける際の支援を要求してもよい。あるいは、タイヤ摩耗に関する警告が、タイヤ交換の問合せとして、ユーザにとって好ましいタイヤ修理センターに送信されてもよい。あるいは、トランシーバ２８およびユーザインターフェース１４を介してユーザと連絡を取り車両の位置におけるタイヤ修理に関する広告を提供することのできる潜在的な広告業者に問合せが送信されてもよい。

ＲＦＩＤタグ１０の一意の識別情報について、コントローラ２４が車両の全てのタイヤに関する信号を個々に検出できるようにしてもよい。例えば、自動車販売業者または修理センターは、ＲＦＩＤタグ「Ａ」が左前輪に配置され、ＲＦＩＤタグ「Ｂ」が右前輪に配置され、ＲＦＩＤタグ「Ｃ」が左後輪に配置され、ＲＦＩＤタグ「Ｄ」が右後輪に配置され、場合によっては、ＲＦＩＤタグ「Ｅ」がスペアタイヤに配置されていることをコントローラに記録してもよい。

コントローラ２４は、タイヤの耐用年数（service lifetime）中に交換とローテーションの少なくとも一方が行われるときに再プログラムされてもよい。有利なことに、ＲＦＩＤタグ１０の一意の識別情報はタイヤ在庫システム３６と共に使用されてもよく、少なくとも１つのＲＦＩＤタグ１０（３８）の一意の識別情報は、タイヤ製造業者と倉庫と販売店と小売業者と修理センターのうちの少なくとも１つなどにおいて、追跡のために在庫システムによって使用されてもよい。

複数のＲＦＩＤタグ１０が、様々なタイヤ摩耗特性を検出するためにタイヤトレッドに配置されてもよい。例えば、タイヤトレッドを横切って同じトレッド深さ４２に配置されたＲＦＩＤタグは、サスペンションの問題を示すことのあるタイヤトレッドの不均一な摩耗を発見できる。車両は、車輪の位置合わせとその他の修理の少なくとも一方を必要とすることがある。同様に、様々なトレッド深さに配置されたＲＦＩＤタグ１０は、同じ車両上のタイヤ間の不均一な摩耗を発見できる。車輪のローテーションが必要になることもある。複数のＲＦＩＤタグ１０を使用して問題を検出するためには、さらにＲＦＩＤタグが機能しなくなったかを監視することが必要になることがある。

複数のＲＦＩＤタグ１０が車両の各タイヤにおいてそれぞれに異なるトレッド深さ４０に埋め込まれる場合、コントローラ２４は、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視できる。例えば、各機能不全の時間を記録するためにコントローラ２４によってクロック３０が使用されてもよい。各タイヤ４４のトレッド深さに対応するＲＦＩＤタグ１０の一部のみが所定の期間内に破壊された場合、コントローラ２４は、車輪のローテーションと他の修理の少なくとも一方を必要とする不均一なタイヤ摩耗が車両に生じていることを、車両のユーザに警告するようにユーザインターフェース１４に指示してもよい。

代替として、走行距離を使用して、各ＲＦＩＤタグ１０がいつ機能しなくなったかを判定してもよい。コントローラ２４は、既存の車両バスから走行距離を読み取ってもよい。複数のＲＦＩＤタグ１０が車両の各タイヤにおいてそれぞれに異なるトレッド深さ４０に埋め込まれる場合、コントローラ２４は、個々のＲＦＩＤタグ１０がいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視できる。例えば、各タイヤ内の同じトレッド深さにおけるＲＦＩＤタグ１０の一部のみが所定の走行距離範囲内に破壊されている場合、コントローラ２４は、車輪のローテーションと他の修理の少なくとも一方を必要とする不均一なタイヤ摩耗が車両に生じていることを、車両のユーザに警告するようにユーザインターフェース１４に指示してもよい。場合によっては、時間と走行距離の両方の組合せがこの種のタイヤ摩耗の検出に使用されてもよい。

車両の各タイヤにおいてタイヤのトレッドを横切って同じ深さ４２に複数のＲＦＩＤタグ１０が埋め込まれる場合、コントローラ２４は、個々のＲＦＩＤタグ１０がいつ破壊されたかを判定することによって個々のタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視できる。例えば、クロック３０によって判定される所定の期間内において、タイヤの同じトレッド深さ４２におけるＲＦＩＤタグ１０の一部のみが破壊されている場合、コントローラ２４は、車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェース１４に指示してもよい。このような摩耗は、車輪の位置合わせが必要であることなどのサスペンションの問題を示すことがある。

代替として、走行距離を使用して各ＲＦＩＤタグ１０がいつ機能しなくなったかを判定してもよい。コントローラ２４は、既存の車両バスから走行距離を読み取ってもよい。車両の各タイヤにおいてタイヤのトレッドを横切って同じ深さ４２に複数のＲＦＩＤタグ１０が埋め込まれる場合、コントローラ２４は、個々のＲＦＩＤタグ１０がいつ破壊されたかを判定することによって個々のタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視できる。例えば、タイヤの同じトレッド深さ４２にあるＲＦＩＤタグ１０一部のみが所定の走行距離範囲内に破壊された場合、コントローラ２４は、タイヤに不均一なタイヤ摩耗が生じていることを、車両のユーザに警告するようにユーザインターフェース１４に指示してもよい。このような摩耗は、車輪の位置合わせが必要であることなどのサスペンションの問題を示すことがある。

場合によっては、時間と走行距離の両方の組合せを使用してこの種の摩耗を検出してもよい。図２は、タイヤ４４のトレッド４２を横切って並べられるか、１つのトレッド部材４０内に積み重ねられている複数のＲＦＩＤタグ１０の簡略図を示しているが、ＲＦＩＤタグ１０は、タイヤの周方向に分散されてもよい。さらに、冗長性のためにタイヤ内の同じ深さ位置にバックアックＲＦＩＤタグが配置されてもよい。複数のＲＦＩＤタグが特定の摩耗状態の検出に使用される場合、コントローラ２４は、正確なタイヤ摩耗指標を確認するために多数決手順を使用してもよい。さらに、あるタグが非常に早く時期に機能しなくなったと判定された場合、そのタグの失われた読取り値は、将来、コントローラ２４によって無視されてもよい。

ＲＦＩＤタグ１０は、複数の一意の識別情報を含んでもよい。例えば、ＲＦＩＤタグ１０は、タイヤ製造ロット情報、製造日付、タイヤ製造業者、タイヤモデル、速度定格、気象定格、荷重範囲、圧力範囲などを含んでもよい。例えば、トランシーバ２８などの無線通信装置がコントローラ２４に結合されてもよい。このようにして、無線通信装置１２は、気象情報３２および位置情報３４をダウンロードし、これらを、少なくとも１つのＲＦＩＤタグ１０の一意の識別情報におけるタイヤの気象定格と比較してもよい。コントローラ２４は、タイヤの気象定格が車両の位置における現在の気象条件に適していないと判定した場合（すなわち、非スノータイヤを使用している際の降雪条件）、タイヤの気象定格が現在の気象条件に適していないことを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェース１４に指示してもよい。

同様に、コントローラ２４は、車両バスの車両速度インジケータおよびタイヤの速度範囲定格を使用して、タイヤの速度定格が現在の車両速度に適していないことを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェース１４に指示してもよい。さらに、コントローラ２４は、タイヤの製造日付を使用して、タイヤの寿命が尽きたことを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェース１４に指示してもよい。さらに、タイヤ製造業者とタイヤモデルと製造日付とロット情報のうちの少なくとも１つが外部支援４６からのリコール情報と比較されてもよく、ユーザに対して適切な警告が提示されるかまたは外部支援を通じて連絡がなされてもよい。

図３を参照すると、車両のタイヤのトレッド摩耗を監視するシステム／方法は、ユーザインターフェース１４と、クロック３０と、走行距離インジケータのうちの少なくとも１つを含んでもよい。システム／方法は、各タイヤのトレッドに埋め込まれた一意の識別情報を有する複数の無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ１０を設置する第１のステップ１００を含んでもよい。システム／方法は、タイヤ摩耗を示す深さにおいてタイヤのトレッドに埋め込まれた一意の識別情報を有する少なくとも１つの無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ１０を利用してよい。複数のＲＦＩＤタグ１０は、様々なタイヤ摩耗特性を検出するためにタイヤトレッドに配置されてもよい。例えば、タイヤトレッドを横切って同じトレッド深さに配置されたＲＦＩＤタグ１０を使用して、車輪の位置合わせの必要性と他の修理の少なくとも一方を示すことがあるタイヤの不均一な摩耗を発見することもできる。同様に、タイヤ内の様々なトレッド深さに配置されたＲＦＩＤタグ１０を使用して、車輪のローテーションの必要性と他の修理の少なくとも一方を示すことがある車両上のタイヤ間の不均一な摩耗を発見することもできる。

次のステップ１０２は、複数のＲＦＩＤタグ１０からの信号を周期的に監視することを含んでもよい。例えば、車両上のすべてのタイヤＲＦＩＤタグ１０からの信号の第１の読取り値がエンジンの始動時に監視されてもよい。その後、例えば、車両のエンジンがオフにされるまで読取り値が１秒おきに監視されてもよい。ＲＦＩＤタグ１０の一意の識別情報は、既に詳しく説明したように、車両のすべてのタイヤの監視を個々に可能にしてもよい。さらに、ＲＦＩＤタグ１０の一意の識別情報を使用して、タイヤ製造業者と倉庫と販売店と小売業者と修理センターのうちの少なくとも１つなどにおいてタイヤ在庫１１０を追跡してもよい。

次のステップ１０４は、破壊されたＲＦＩＤタグ１０を示す、ＲＦＩＤタグ１０が信号を送信しなくなった時を検出すること含んでもよい。次のステップ１０６は、機能しなくなったＲＦＩＤタグ１０が破壊されたタグを示すかどうかを判定することを含んでもよい。ＲＦＩＤタグ１０が道路の危険物によって非常に早く破壊された場合、タグ読取り値がタイヤ内に配置されたバックアップタグと比較されてもよい。このようにして、正確なタイヤ摩耗指標を確認するために多数決手順を使用してもよい。さらに、あるタグが非常に早く機能しなくなったと判定された場合、その失われた読取り値は、将来の判定においてコントローラ２４によって無視されてもよい。正常なタイヤ摩耗が生じている場合、機能しなくなったＲＦＩＤタグ１０が問題にならないことがある。これについて以下により詳しく説明する。

次のステップ１０８は、車両のユーザに警告することを含んでもよい。以下に提示されるように、様々なＲＦＩＤタグ構成によっていくつかの問題が識別されてもよい。ユーザにいくつかの解決手段１１６が提示されてもよい。例えば、タイヤが摩耗していると判定された場合、車両内の既存の無線通信装置１２は、タイヤ交換に関して、車両のユーザのための外部支援４６を得ることが可能であってもよく、または外部支援に関して情報がユーザに提示されてもよい。一例では、近くの修理センターを見つける際に外部支援４６が提示されてもよい。あるいは、タイヤ摩耗に関する警告が、タイヤ交換の問合せとしてユーザの好ましいタイヤ修理センターに送られてもよい。あるいは、既存の無線通信装置１２を介してユーザと連絡を取る潜在的な広告業者に問合せが送られてもよい。

実際には、設置ステップ１００は、各タイヤ内のそれぞれに異なるトレッド深さに埋め込まれたＲＦＩＤタグ１０を設置することを含んでもよい。監視ステップ１０２では、個々のＲＦＩＤタグ１０がいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視できる。検出ステップ１０４において、所定の期間と所定の走行距離範囲とからなる群の少なくとも一方の範囲内において、各タイヤのトレッド深さに対応するＲＦＩＤタグ１０の一部のみが破壊されている場合、警告ステップ１０８では、車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを車両のユーザに警告してもよい。

さらに、設置ステップ１００は、各タイヤのトレッドを横切って同じトレッド深さに埋め込まれたＲＦＩＤタグ１０を設置することを含んでもよい。監視ステップ１０２では、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視できる。検出ステップ１０４において、所定の期間と所定の走行距離範囲とからなる群の少なくとも一方の範囲内において各タイヤの同じトレッド深さにあるＲＦＩＤタグ１０の一部のみが破壊されている場合、警告ステップ１０８では、車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを車両のユーザに警告してもよい。

ＲＦＩＤタグ１０は、複数の一意の識別情報を含んでもよい。例えば、ＲＦＩＤタグ１０は、タイヤ製造ロット情報、製造日付、タイヤ製造業者、タイヤモデル、速度定格、気象定格、荷重範囲、圧力範囲などを含んでもよい。例えば、気象情報および位置情報がダウンロードされ（１１２）、少なくとも１つのＲＦＩＤタグ１０の一意の識別情報におけるタイヤの気象定格と比較されてもよい（１１４）。タイヤの気象定格が車両の位置における現在の気象条件に適していないと判定された場合（１０６）（すなわち、非スノータイヤを使用している際の降雪条件）、車両のユーザは、タイヤの気象定格が現在の気象条件に適していないという警告を受けることができる（１０８）。

同様に、車両の速度表示が得られ（１１２）、かつタイヤの速度範囲定格が得られる（１１４）と、ユーザは、タイヤの速度定格が現在の車両速度に適していないという警告を受けることができる（１０８）。さらに、コントローラ２４は、タイヤの製造日付を使用して、タイヤの寿命が尽きたことを車両のユーザに警告するようにユーザインターフェース１４に指示してもよい。さらに、タイヤ製造業者とタイヤモデルと製造日付とロット情報のうちの少なくとも１つが外部支援４６からのリコール情報と比較されてもよく、ユーザに対して適切な警告が提示されるか、または外部支援を通じて連絡がなされてもよい。

運転者が通常のタイヤ検査およびメンテナンスを怠った場合、タイヤ条件はそれらが車両動作を停止させる前に取り込まれることが有利である。システム／方法は、タイヤ情報を使用して、互いに矛盾する外部条件を運転者に通知してもよい。

上述のようなシステム／方法は、典型的には受動的であり、複雑な読取装置を必要としていた。図４に示されているように、本発明によるトレッド摩耗インジケータ２００がトレッド摩耗によって路面に接触した場合、トレッド摩耗インジケータは、コントローラ２４などのマイクロプロセッサ２４０によって受信できる信号を能動的に生成してもよい。トレッド摩耗インジケータ２００は、圧電円板から電流を受け取る無線周波数回路２２０に電気的に接続された圧電円板２１０と、無線周波数回路からマイクロプロセッサ２４０に信号を能動的に送信するアンテナ２３０とを含んでもよい。このトレッド摩耗インジケータ２００は、複雑でなくかつ高価でないシステム／方法を実現できる。

本発明について、その特定の実施形態を参照して特定的に図示し説明したが、当業者には、本発明の広義の範囲から逸脱せずに本発明の要素に様々な変更を加えてもよくかつ本発明の要素を均等物で置き換えてもよいことが理解されよう。さらに、本発明の基本的な範囲から逸脱せずに特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるように修正を施してもよい。したがって、本発明は、本明細書において開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内のすべての実施形態を含むものである。

Claims

車両部品の摩耗を監視するシステムであって、
圧電円板であって、当該圧電円板から電流を受け取る無線周波数回路に電気的に接続された圧電円板と、
前記圧電円板が摩耗によって表面に接触した場合、前記無線周波数回路がマイクロプロセッサによって受信される信号を能動的に生成するように、前記無線周波数回路から前記前記マイクロプロセッサに信号を能動的に送信するアンテナと、を有することを特徴とするシステム。
請求項１に記載のシステムであって、
ユーザインターフェースと、前記車両部品における摩耗した部分を示す深さに埋め込まれた一意の識別情報を有する少なくとも１つの無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグと、前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグからの信号を周期的に監視できるＲＦタグ読取装置と、前記ＲＦタグ読取装置および前記ユーザインターフェースに結合されたコントローラであって、前記ＲＦタグ読取装置が前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグから信号を得られず、破壊されたＲＦＩＤタグを示している場合、当該ＲＦＩＤタグを含む部分が摩耗していることを前記車両のユーザに警告するように前記ユーザインターフェースに指示できるコントローラと、前記コントローラに結合されたクロックとをさらに含み、
前記少なくともＲＦＩＤタグは、前記車両の各タイヤにおいてそれぞれに異なるトレッド深さに埋め込まれた複数のＲＦＩＤタグを含み、前記コントローラは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視でき、所定の期間内において各タイヤのトレッド深さに対応する前記ＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されている場合、前記コントローラは、車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを車両のユーザに警告するように前記ユーザインターフェースに指示できる、請求項１に記載のシステム。
請求項２に記載のシステムにおいて、
前記車両部品はタイヤであり、前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグは、前記車両のタイヤごとに１つのＲＦＩＤタグを含むことを特徴とするシステム。
請求項２に記載のシステムにおいて、
在庫システムであって、前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグの前記一意の識別情報が前記在庫システムによって在庫追跡のために使用される在庫システムをさらに有するシステム。
請求項１に記載のシステムであって、
ユーザインターフェースと、前記車両部品における摩耗した部分を示す深さに埋め込まれた一意の識別情報を有する少なくとも１つの無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグと、前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグからの信号を周期的に監視できるＲＦタグ読取装置と、前記ＲＦタグ読取装置および前記ユーザインターフェースに結合されたコントローラであって、前記ＲＦタグ読取装置が前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグから信号を得られず、破壊されたＲＦＩＤタグを示している場合、前記コントローラは、当該ＲＦＩＤタグを含む部分が摩耗していることを前記車両のユーザに警告するように前記ユーザインターフェースに指示できることを特徴とするコントローラと、前記コントローラに結合された車両の走行距離インジケータとをさらに含み、
前記少なくともＲＦＩＤタグは、前記車両の各タイヤにおいてそれぞれに異なるトレッド深さに埋め込まれた複数のＲＦＩＤタグを含み、前記コントローラは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視でき、所定の走行距離範囲内において各タイヤのトレッド深さに対応する前記ＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されている場合、前記コントローラは、車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを車両のユーザに警告するように前記ユーザインターフェースに指示できる、請求項１に記載のシステム。
請求項５に記載のシステムにおいて、
前記コントローラに結合されたクロックをさらに含み、前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグは、前記車両の各タイヤにおいて前記タイヤの前記トレッドを横切って同じ深さに埋め込まれた複数のＲＦＩＤタグを含み、前記コントローラは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視でき、所定の期間内においてタイヤの同じトレッド深さにある前記ＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されている場合、前記コントローラは、前記タイヤに不均一なタイヤ摩耗が生じていることを前記車両のユーザに警告するように前記ユーザインターフェースに指示できることを特徴とする。システム。
請求項５に記載のシステムにおいて、
前記コントローラに結合された走行距離インジケータをさらに含み、前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグは、前記車両の各タイヤにおいて前記タイヤの前記トレッドを横切って同じ深さに埋め込まれた複数のＲＦＩＤタグを含み、前記コントローラは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視でき、所定の走行距離範囲内においてタイヤの同じトレッド深さにある前記ＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されている場合、前記コントローラは、前記タイヤに不均一なタイヤ摩耗が生じていることを前記車両のユーザに警告するようにユーザインターフェースに指示できることを特徴とするシステム。
請求項１に記載のシステムにおいて、
ユーザインターフェースと、前記車両部品における摩耗した部分を示す深さに埋め込まれた一意の識別情報を有する少なくとも１つの無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグと、前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグからの信号を周期的に監視できるＲＦタグ読取装置と、前記ＲＦタグ読取装置および前記ユーザインターフェースに結合されたコントローラであって、前記ＲＦタグ読取装置が前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグから信号を得られず、破壊されたＲＦＩＤタグを示す場合に、当該ＲＦＩＤタグを含む前記車両部品が摩耗していることを前記車両のユーザに警告するように前記ユーザインターフェースに指示できるコントローラと、前記コントローラに結合され、気象情報および位置情報をダウンロードできる無線通信装置とをさらに含み、前記少なくとも１つの前記ＲＦＩＤタグの一意の識別情報は、前記タイヤの気象定格を含み、前記コントローラは、前記タイヤの前記気象定格が現在の気象条件に適していないと判定した場合、前記タイヤの前記気象定格が前記現在の気象条件に適していないことを前記車両のユーザに警告するように前記ユーザインターフェースに指示できることを特徴とする記載のシステム。
請求項２に記載のシステムにおいて、
前記コントローラに結合され、タイヤ交換に関する、前記車両のユーザのための外部支援を得ることができる無線通信デバイスをさらに含み、前記コントローラは、前記外部支援に関する情報を前記ユーザに供給するように前記ユーザインターフェースに指示できることを特徴とするシステム。
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記車両内のユーザインターフェースと、前記車両内のクロックと、前記車両内の走行距離インジケータと、各タイヤの前記トレッド内に埋め込まれた一意の識別情報を有する複数の無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグと、前記タイヤを保持する車両内に配置され、前記複数のＲＦＩＤタグからの信号を周期的に監視できるＲＦタグ読取装置と、前記クロック、前記走行距離インジケータ、前記ＲＦタグ読取装置、および前記ユーザインターフェースに結合されたコントローラであって、前記ＲＦタグ読取装置が前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグから信号を得られず、破壊されたＲＦＩＤタグを示す場合に、問題があると判定し、次いで当該ＲＦＩＤタグを含む前記タイヤに問題が生じていることを前記車両のユーザに警告するように前記ユーザインターフェースに指示するコントローラとを含み、複数のＲＦＩＤタグは、それぞれに異なるトレッド深さに埋め込まれたＲＦＩＤタグを含み、前記コントローラは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとのタイヤ摩耗の進度を監視でき、所定の期間と所定の走行距離範囲とからなる群の少なくとも一方の範囲内において各タイヤのトレッド深さに対応する前記ＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されている場合、前記コントローラは、前記車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを前記車両のユーザに警告するように前記ユーザインターフェースに指示できることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
請求項８に記載のシステムにおいて、
在庫システムであって、前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグの前記一意の識別情報が前記在庫システムによって在庫追跡のために使用される在庫システムをさらに有するシステム。
請求項８に記載のシステムにおいて、
前記複数のＲＦＩＤタグは、各タイヤの前記トレッドを横切って同じ深さに埋め込まれたＲＦＩＤタグを含み、前記コントローラは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視でき、所定の期間と所定の走行距離範囲とからなる群の少なくとも一方の範囲内においてタイヤの同じトレッド深さにあるＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されている場合、前記コントローラは、前記車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを前記車両のユーザに警告するように前記ユーザインターフェースに指示できることを特徴とするシステム。
請求項８に記載のシステムにおいて、
前記コントローラに結合され、気象情報および位置情報をダウンロードすることのできる無線通信装置をさらに有し、前記少なくとも１つのＲＦＩＤタグの前記一意の識別情報は、各タイヤの気象定格を含み、コントローラは、前記タイヤの気象定格が前記現在の気象条件に適していないと判定した場合、前記タイヤの前記気象定格が前記現在の気象条件に適していないことを前記車両のユーザに警告するように前記ユーザインターフェースに指示できることを特徴とするシステム。
請求項１３に記載のシステムにおいて、
前記コントローラに結合された車両速度インジケータをさらに有し、前記コントローラは、前記タイヤの前記気象定格および前記現在の気象条件を考慮して、前記車両が所定の速度を超えた速度で走行していると判定した場合、前記現在の気象条件に対して前記車両の速度が速すぎることを前記車両のユーザに警告するように前記ユーザインターフェースに指示できることを特徴とするシステム。
請求項１に記載のシステムにおいて、
ユーザインターフェースと、クロックと、走行距離インジケータとをさらに含み、それによって、方法が、各タイヤの前記トレッドに埋め込まれた一意の識別情報を有する複数の無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグを設置するステップと、前記複数のＲＦＩＤからの信号を周期的に監視するステップと、ＲＦＩＤタグがもはや信号を送れなくなった時に、破壊されたＲＦＩＤタグを示すことを検出するステップと、前記機能しなくなったＲＦＩＤタグが問題を示すかどうかを判定し、前記問題を前記車両のユーザに警告するステップとを含み、
前記設置するステップは、各タイヤ内のそれぞれに異なるトレッド深さに埋め込まれたＲＦＩＤタグを設置するステップを含み、
前記監視するステップでは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視し、
前記検出するステップにおいて、所定の期間と所定の走行距離範囲とからなる群の少なくとも一方の範囲内において各タイヤのトレッド深さに対応するＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されていることを検出した場合、前記警告するステップでは、前記車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを前記車両のユーザに警告できることを特徴とするシステム。
請求項１５に記載のシステムにおいて、
前記ＲＦＩＤタグの前記一意の識別情報を使用してタイヤの在庫を追跡するステップをさらに含むシステム。
請求項１６に記載のシステムにおいて、
前記設置するステップは、各タイヤの前記トレッドを横切って同じ深さに埋め込まれたＲＦＩＤタグを設置することを含み、前記監視するステップでは、個々のＲＦＩＤタグがいつ破壊されたかを判定することによってタイヤごとにタイヤ摩耗の進度を監視し、前記検出するステップにおいて、所定の期間と所定の走行距離範囲とからなる群の少なくとも一方の範囲内においてタイヤの同じトレッド深さにおける各ＲＦＩＤタグの一部のみが破壊されていることを検出した場合、前記警告するステップでは、前記車両に不均一なタイヤ摩耗が生じていることを前記車両のユーザに警告できることを特徴とするシステム。
請求項１７に記載のシステムにおいて、
前記設置するステップにおける前記複数のＲＦＩＤタグの前記一意の識別情報は、各タイヤの気象定格を含み、前記方法は、気象情報および位置情報を得るステップと、前記タイヤの前記気象定格が前記現在の気象条件に適していないことを判定するステップと、前記タイヤの前記気象定格が前記現在の気象条件に適していないことを前記車両のユーザに警告するステップとをさらに含むことを特徴とするシステム。