JP2016537229A - 運搬車両のタイヤパラメータを検出するための装置およびアセンブリ - Google Patents

運搬車両のタイヤパラメータを検出するための装置およびアセンブリ Download PDF

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Abstract

運搬車両のタイヤパラメータを検出するための装置は、車両の少なくとも1つのタイヤについて、圧力のような少なくとも1つのパラメータの測定値を搬送する無線信号を処理するための電子ユニットを備え、無線信号を処理するための電子ユニットの活性化のために、車両通過検出器をさらに備えることを特徴とする。

Description

本発明は、運送車両、特に重い車両に固定された自動的にタイヤパラメータを検出するための装置とアセンブリに関する。
発明の背景
貨物輸送の分野において、正確な車両メンテナンスは、突然の予期せぬ故障に遭遇する可能性を最小化するために最もよい戦略であり、突然の予期せぬ故障は、時間と、多くの場合相当のコスト(特に、それらが業務(たとえば、貨物運搬用)で使用される場合生じた故障を修理するためのコストおよび、車両自体の一時的な不活性により生じる)の損失を引き起こし得る。同様に、車両が移動中に経験する場合がある故障によって引き起こされる交通事故の可能性のある危険も考慮されなければならない。
全ての種類の路上車両が遭遇する可能性のある技術的な不具合を防ぐことによって、それらに関連する経済的な不具合および路上の安全問題を避けるためには、使用中の車両の機械部品の綿密且つ定期的なメンテナンスを行うことが不可欠であり、車両の機械部品、特にタイヤのような部品は、必ず完全な効率の状態で作動しなければならないが、そのメンテナンスはしばしば無視される。そのようなメンテナンスは主として2ステップ:タイヤ圧力の測定と任意の調整、およびトレッドの厚みおよび一般的な条件の評価を規定し、タイヤの最適な圧力は、車両の重量およびタイヤの使用状態に基づいて定義される。
残念なことに、多くの車両は、持ち主の怠慢、もしくは持ち主の時間および/またはお金の欠如によって、しばしばこの主の定期的なタイヤ検査の対象外である。もし、習慣的に車両を使用する人が運転中に特定のグリップ問題に気づかなかったら、その人はあらゆるメンテナンス介在の必要性を見出すことはないだろう。それどころか、もし習慣的に車両を使用する人が運転中にタイヤに起因する困難性に気づいたとしても、一般的なメンテナンス介在を行うには遅すぎる可能性が非常に高い。それは、不十分なタイヤ圧力によって引き起こされるトレッドの過度な、または不規則な摩耗は、タイヤの交換が必要な状況を引き起こすかもしれないためである。
近年、テレメトリーの発達に伴い、自動測定および/または車両パラメータ、特にタイヤに関連付けられたパラメータ(例えば、圧力)の分析のためのシステムが発達している。しかしながら、これらのシステムは、そのようなパラメータの監視を可能にすることを保証するために、当該システムに含まれる電子部品への連続的な電力供給に従う高消費電力を要求するので、車両操作者によって定期的に使用されない。しかしながら、その消費電力は、そのシステムによって行われる多数の測定/分析動作には繋がらない。なぜならば、通常時の前記システムは、活性状態における時間のほとんどを、予め検査対象に設定された車両が接近するまで待機することに費やすためである。
さらに、既知のシステムの多くは孤立しており、もっぱらローカルでのデータ処理を行う。これは、ユーザーから、たとえば、貨物搬送の分野に積極的な企業に属する全ての車両(軽トラクタ、重トラクタ、トラック、トレーラ、セミトレーラ、バンのような)に関連する、情報のより広いセットをあらゆる方法で集められる可能性を奪う。
本発明の目的は、上に示された態様の1つ以上の背景技術を改善することができる装置およびアセンブリを提供することである。
この目的には、低消費電力を維持されている間に、運搬車両のタイヤに関連したパラメータを自動的に検出する装置およびアセンブリを提供する目標も含まれる。
さらに、本発明の目標は、実際に必要な場合のみ車両のタイヤのメンテナンス介在を可能にする装置およびアセンブリを得ることである。
本発明の他の目標は、より高い信頼性を有し、比較的供給しやすく、かつ、競争力のあるコストを有する装置およびアセンブリを供給することである。
この目的、並びに、以下に明白に示されるこれらおよび他の目標は、車両の少なくとも1つのタイヤについての、少なくとも1つのパラメータ(たとえば、圧力)の測定値を搬送する無線信号を処理する電子ユニットを含む、運搬車両のタイヤパラメータを検出するための装置によって達成される。この装置は、無線信号を処理する前記電子ユニットの活性化のための車両通過を検出する検出器をさらに備えるという点で特徴づけられる。
この目的およびこれらの目標は、運搬車両のタイヤパラメータを検出するためのアセンブリによって達成される。このアセンブリは、運転可能な道に沿って異なる位置に配置される、前記検出装置を含むマスターユニットと、前記無線信号を受信するための各ユニットを含む少なくとも1つのスレイブユニットとを備え、前記マスターユニットと前記少なくとも1つのスレイブユニットは、ローカル通信回線によって相互に接続される。
本発明のさらに他の特徴および利点は、添付図面の中で非限定例として説明される、本発明に従う装置およびアセンブリの非排他的で好適な実施形態の説明から明らかになるであろう。
本発明に従う運搬車両のタイヤに関連付けられたパラメータを検出するためのアセンブリの構成と関係するブロック図である。 本発明の適用可能性を説明する概略上面図である。 本発明に従う検出装置の電子部品の好適な実施形態のブロック図である。 本発明に従うスレイブユニットの電子部品の好適な実施形態のブロック図である。
図に関して、参照番号1に概して示される、運搬車両のタイヤパラメータを検出するためのアセンブリは、マスターユニット12と、必要に応じて、当該マスターユニット12とローカル通信回線16(好ましくは、ISAM(Industrial Scientific And Medical)バンド中の周波数、またはSRD(Short Range Device)システムのための周波数(たとえば、868MHz)で動作する無線通信回線)を介して通信する1以上の対応するスレイブユニット11とを含む。
マスターユニット12と複数のスレイブユニット11は、運転可能な道22に向かい合って、横に配置される。アセンブリ1のユニットの総数は、1〜16まで変えることができる。
マスターユニット12は、たとえば、タレットのような閉じられた筐体内部に、運搬車両のタイヤパラメータを検出するための装置を備える。この装置は、無線信号を扱うための電子ユニット31を含む。無線信号は、運搬車両21の少なくとも1つのタイヤ23,24の少なくとも1つのパラメータの測定値を搬送する。
本発明の好適な実施形態において、検出されるパラメータは、運搬車両のタイヤ23,24の各々の圧力である。
この測定は、タイヤ23,24の各々の圧力検出器(測定した圧力データのための無線送信機(特に、あらゆる種類のTPMS(Tire Pressure Monitoring System)送信器)に接続される、または関連付けられる)を有する車両21に既知の方法を適用することで可能になる。TPMS送信器(図示されない)は、参照により本明細書に含まれる欧州特許出願EP−A1787831に記述されているように、たとえば、タイヤの内部表面、またはタイヤ膨張バルブに固定することができる剛性コネクタに固定されるシングルパッチ内の圧力検出器と一緒に統合され得る。
TPMS送信器は、識別コードを有しており、車両操作者(たとえば、運搬会社)のリモート処理ユニット15に、既知の方法で特定の車両21の特定のタイヤ23,24とユニークに関連付けられる。
各スレイブユニット11は、少なくとも1つのタイヤの少なくとも1つのパラメータの測定値を搬送する前記無線信号を受信するための各々のユニット41を備える。
マスターユニット12の特殊性は、それに接続している周辺装置またはモジュールとともに、スリープ/待機または低消費電力状態から活性化状態に移行するための内部活性化信号を生成することができる車両通過のための検出器を含むことである。内部活性化信号は、タイヤ圧力の測定値を含む無線信号の扱いを活性化するために用いられ、特に、無線信号を処理するための電子ユニット31にアクセスする。
複数のタイヤの圧力および/または他のパラメータの測定値を搬送するこれらの無線信号は、既知の種類そのものであって、一例として、パルス変調信号である。
好ましくは、測定値に関する情報の伝達は、測定値に相当するワード(たとえば、測定値の符号化に相当するビットのシーケンス)のPPM(Pulse Position Modulation)変調による既知の方法によって得られる。一例として、前記変調は、参照により本明細書に含まれる欧州特許出願EP−A1787831に記述されているように、搬送RF周波数(好ましくは、434MHzのようなIASM周波数)による変調に従う。
車両通過検出器は、磁力計35を有する点で有利である。磁力計35そのものは、大きな金属重量体が接近することの存在、すなわち、全ての種類の路上車両を検出可能である。磁力計35は、肯定的な結果の場合に、マスターユニット12に活性化信号を生成する。
磁力計35の使用により、マスターユニット12において無線信号の処理を活性化するという唯一の目的を有する車両21装置を車内に設置する必要性は完全に回避される。
より一般的には、既知の金属検出器、または地磁界の変動検出器を、車両通過検出器として用いることができる。
マスターユニット12は、図3に示されるような、いくつかの電子部品を備える。これらの電子部品は、通常時において、スリープ/待機または低消費電力状態であって、その代わりに常に活性化状態にある磁力計35、または、より一般的には、車両通過検出器によって生成される内部活性化信号によって活性化され得る。
マスターユニットの電子部品は、タイヤ23,24の圧力または他のパラメータの測定値を搬送する無線信号を処理する電子ユニット31を含む。前記電子ユニットは、マスターユニット12で受信した無線信号から抽出された情報を適切に処理するようにプログラムされた少なくとも1つのマイクロプロセッサによって、ローカル通信回線16または遠隔から送信されるメッセージまたは信号を準備するため、および制御部30に接続されたモジュールを管理するために制御部30の内部に得られる。
これらのモジュールは、無線信号受信機32、データネットワークアンテナ33、携帯電話ネットワークに接続するための通信モジュール34、磁力計35、および任意のBluetooth(登録商標)モジュール36になり得る。
磁力計35(スカラーまたはベクトルタイプであり得る)は制御部30を活性化し、それに接続された(上記に挙げた)モジュールを活性化し、活性化状態を維持する。好ましくは、無線信号受信機32は、TPMS(Tire Pressure Monitoring System)受信機であって、特にパルス無線信号(たとえば、上記説明したPPM変調によるパルス)を受信することに割り当てられ、処理部31への、各々のタイヤに対応するTPMS送信器を設けられた運搬車両のタイヤパラメータの測定の入力の受信を可能にさせる。
無線信号受信機32そのものは、既知の種類そのものであって、たとえば、参照により本明細書に含まれる国際特許出願PCT WO2012surasshu150565 A2に記述されている1つであり得る。
マスターユニット12とスレイブユニット11との間のローカル通信回線16が無線タイプであった場合、データネットワークアンテナ33が設けられる。そのようなアンテナ33は、一例として、ISMバンドの周波数またはSRDシステム(たとえば、868MHz)のために調整され、制御部30の通信ポート33aに接続され、制御部30がスレイブユニット11とやり取りする信号(たとえば、下記に記されるスレイブユニット11のための外部活性化信号、またはスレイブユニット11から抽出されるタイヤ23,24の追加の圧力の測定値または他のパラメータのデータを添付したメッセージを搬送する信号)を送受信し得る。
任意のBluetooth(登録商標)モジュール36は、マスターユニット12の制御部30と、マスターユニット12および/またはローカル通信回線16に適合する外部コンピュータとの接続を行うとともに、当該接続が正しい操作であるかを確かめる。
携帯電話ネットワーク13と接続するための通信モジュール34は、既知の種類そのものであって、前記リモート処理ユニット15に、PPM無線信号および/または通信ポート33aを介して受信する測定値、またはアラーム信号を送信するために、モバイルネットワーク13にアクセス可能であって、かつ、適切なゲートウェイおよびインターネット14によって前記リモート処理ユニット15と任意に接続可能なGSM(登録商標)/GPRS、またはUMTSトランシーバーであり得る。
説明したように、制御部30は、ローカル通信回線16で送信されるメッセージまたは信号を準備して、それらを対応する通信ポート33aに送るようにプログラムされる。
特に、これらのメッセージまたは信号の中には、磁力計35が車両21の通過を検出するとともに、それに応じて、内部活性化信号によってマスターユニット12の電子部品を活性化したときに制御部30によって生成される外部活性化信号が存在する。
外部活性化信号は生成され、マスターユニット12によってアンテナ33を用いてローカル通信回線16を介してスレイブユニット11に送信される。
スレイブユニット11はそれぞれ、各電子部品をスリープ/待機または低消費電力状態に維持し、前記外部活性化信号の受信に応じてそれらを活性化させる。外部活性化信号は、スレイブユニット11のローカル通信回線16に向かう各通信ポート上のリスニング設定を維持する。スレイブユニット11のこれら電子部品は、運搬車両21の少なくとも1つのタイヤ23,24についての、少なくとも1つのパラメータの測定値を搬送する無線信号を受信するためのユニット41を含む。この受信ユニット41は、スレイブユニット11で受信した無線信号から抽出された情報を適切に処理するようにプログラムされた少なくとも1つのマイクロプロセッサによって、ローカル通信回線16によってマスターユニット12に送信されるメッセージを準備するため、および制御部40に接続されたモジュールを管理するために制御部40の内部に得られる。制御部40は、無線信号受信機42と、データネットワークアンテナ43(たとえば、ISMバンドの周波数またはSRDシステム(たとえば、868MHz)のために調整される)とを含む。
特に、受信機42は、マスターユニット12で使用される受信機32と同じであって、車両のタイヤにあるTPMS送信器によって送信されるパルス無線信号(たとえば、上記説明したPPM変調によるパルス)の受信に適合するTPMS受信機であって、制御部40への、各々のタイヤにTPMS送信器を設けられた運搬車両のタイヤ23,24の圧力の測定値の入力の受信を可能にさせる。車両の全てのタイヤのTPMS送信器によって送信された無線信号は、マスターユニット12によってのみ受信され処理され得る。
しかしながら、受信する測定値の分解能を向上させるためには、各々がローカル通信回線16によって測定値の受信、処理、およびマスターユニット12への送信が可能な1以上の前記スレイブユニット11が使用されることが好ましい。
図示された実施形態の動作は以下のとおりである。
マスターユニット12の制御部30、および任意のスレイブユニット11の制御部40は、通常、スリープ、低消費電力、または待機状態であって、それに接続される全てのモジュールまたは周辺装置(活性状態を維持する磁力計35およびアンテナ43を除く)をオフ状態に維持する。車両21がユニット11および12が配置される運転可能な道22に、好ましくは、10または15km/hを超えない速度で、接近すると、マスターユニット12の磁力計35がそれを検出し、制御部30に送信する内部活性化信号を生成し、スリープ/待機または低消費電力状態から活性化状態に移行する。
マスターユニット12の制御部30は、TPMSレシーバー32、通信ポート33a、およびアンテナ33を順番に活性化し、スリープ/待機または低消費電力状態にあるスレイブユニット11の電子部品を活性化させるために、ローカル通信回線16を介して、当該通信回線に接続される全てのスレイブユニット11に外部活性化信号を送信する。
前記外部活性化信号は、TPMS受信機42の活性化の後に検出した測定値をスレイブユニット11がマスターユニット12に送信することに対応して、スレイブユニット11のためのデータコレクションメッセージを含み得る。
前記メッセージは、いかなる場合においても、ローカル通信回線16を介してマスターユニット12によって送信された、別々の信号に続いて送信され得る。TPMS受信機32および42は、車両21のタイヤ23,24にあるTPMS送信器によって送信された無線信号を復調し、復調したデータを制御部30および40にそれぞれ送信する。
これら復調されたデータ(ビットのシーケンスの形態)は、受信した圧力測定値、および当該データを送信したTPMS送信器の識別子(車両21の各タイヤにユニークに関連付けられる)に対応する。
スレイブユニット11の存在、および運転可能な道22に向かい合うスレイブユニット11とマスターユニット12の位置は、TPMS受信機によって受信される測定値の分解能および正確性を向上させる。第1の時間間隔(たとえば、30秒)で測定値が検出されると、スレイブユニット11は、検出された測定値を含むそれぞれのメッセージを、TPMS送信器が生成した当該TPMS送信器の識別子とともにローカル通信回線16を介してマスターユニット12に送信する。当該送信または第1の時間間隔が経過後、アンテナ43を除くスレイブユニット11の全ての電子部品はスリープ、低消費電力、または待機状態に戻る。
任意に、磁力計35が第1の時間間隔の終わりに追加の通過車両の存在を検出した場合、マスターユニット12は、第1の時間間隔に等しい他の期間においてスレイブユニット11の活性化状態を維持するために、ローカル通信回線16を介して追加の外部活性化信号をスレイブユニット11に送信する。
スレイブユニット11で得られた測定値は、マスターユニット12の処理部31においてそれぞれのメッセージから抽出され、自身のTPMS受信機32を介してマスターユニット12から受信した測定値とともに処理される。処理部31は、得られた測定値をTPMS送信器の発信で割って、任意に、不要な測定値を除去することによって、一種のデータベースを生成する
マスターユニット12の制御部30は、定期的に、予め設定された第2の時間間隔が終了すると、通信モジュール34を介して、リモート処理ユニット15に全てのこれら測定値を含む1以上のメッセージを送信する。当該メッセージはHTTPプロトコールまたは1以上のSMSもしくはe−mailメッセージの形態で送信され得る。
リモート処理ユニット15は、車両の操作者が、いくつかの車両のタイヤの状況を監視できるように、および、車両21のいかなるメンテナンス介在、または運転者もしくは持ち主への電話通知を決定するために、受信した測定値の適切な分析を行う。
好ましくは、マスターユニット12の処理部31は、制御部30に格納される、少なくとも1つのしきい値またはしきい値の間隔を用いて、各タイヤについて、マスターユニット12から受信した測定値と、任意のスレイブユニット11によって送信された測定値とをリアルタイムで比較するように構成される。あるTPMS送信器の識別子に対応する圧力測定値がこれらしきい値の範囲外である場合、マスターユニット12の制御部30は、第2の時間間隔の終了を待つことなく即座に、対応するタイヤのTPMS送信器の識別子を含むアラームメッセージを通信モジュール34によってリモート処理ユニット15に送信する。
この方法によれば、車両操作者は、しきい値圧力の範囲外のタイヤまたは車両運転者への警告を有する車両のメンテナンス介在を予定または注文できる。
実際に、本発明に従う装置およびアセンブリが意図した目的を完全に達成することが分かった。なぜならば、それらは無線信号によって、運搬車両のタイヤに関連するパラメータ(特に、圧力)を測定し、消費電力を著しく低く維持するためである。それらは、特に、非充電式の電池によって電力を供給する場合に有用である。
本発明に従う装置は、特に、輸送中の重い車両のタイヤの圧力を検出すると考えられるが、この装置は、2輪車を含むあらゆる種類の車両のタイヤに関連する、あらゆるパラメータを検出するというより一般的なあらゆる場合に使用され得る。
このように考えられた装置は、本発明の概念の範囲内にある全てが、多数の変更および変形の影響を受け得る。すなわち、当該装置の全ての詳細は、さらに他の技術的に等価な要素と置き換え得る。
実際には、使用される材料、並びに寸法は、要件および技術水準に応じていずれであってもよい。

Claims (17)

  1. 運搬車両のタイヤパラメータを検出するための装置であって、
    車両の少なくとも1つのタイヤの、圧力のような少なくとも1つのパラメータの測定値を搬送する無線信号を処理するための電子ユニットを備え、無線信号を処理するための前記電子ユニットの活性化のための車両通過検出器をさらに備えることを特徴とする、装置。
  2. 前記車両通過検出器は、金属検出器、または地磁界の変動検出器、特に磁力計である、請求項1に記載の装置。
  3. 前記電子ユニットを含む、前記車両通過検出器の電子部品は、通常時においてスリープ状態または低消費電力状態にあり、前記車両通過検出器によって生成される内部活性化信号によって活性化される、請求項1または2に記載の装置。
  4. 前記電子ユニットは、前記無線信号の受信機を含む、または当該受信機に接続され、
    前記無線信号は、測定値に相当するワードをPPM変調されたパルス状の無線信号である、先行する1以上の請求項に記載の装置。
  5. 前記電子ユニットは、少なくとも1つのスレイブユニットに接続するために、前記少なくとも1つのスレイブユニットから運搬車両のタイヤパラメータの追加の測定値を受信するように適合された少なくとも1つの通信ポートを含む、先行する1以上の請求項に記載の装置。
  6. 前記電子ユニットは、前記無線信号によって、および/または前記通信ポートを介して受信した前記測定値についての情報をリモート処理ユニットに送信するように適合された通信モジュールを含む、または当該通信モジュールに接続される、先行する1以上の請求項に記載の装置。
  7. 前記通信モジュールは、携帯電話ネットワークについての通信モジュールである、先行する1以上の請求項に記載の装置。
  8. 運搬車両のタイヤパラメータを検出するためのアセンブリであって、
    運転可能な道に沿って異なる位置に配置されるマスターユニットと、少なくとも1つのスレイブユニットとを備え、前記マスターユニットは、先行する1以上の請求項に記載の車両通過検出器を含み、前記スレイブユニットは、無線信号を受信するためのユニットを含み、前記マスターユニットと前記少なくとも1つのスレイブユニットとは、ローカル通信回線によって相互に接続される、アセンブリ。
  9. 前記ローカル通信回線は、無線回線であり、ISMバンドまたはSRDシステムの周波数で動作する、先行する請求項に記載の検出アセンブリ。
  10. 前記マスターユニットと、前記少なくとも1つのスレイブユニットとは、前記運転可能な道に相互に向かい合って配置される、先行する1以上の請求項に記載の検出アセンブリ。
  11. 前記マスターユニットは、外部活性化信号を生成して前記ローカル通信回線に送信するように構成されており、前記少なくとも1つのスレイブユニットは、当該スレイブユニットの各電子部品を、スリープ状態または低消費電力状態に維持し、前記外部活性化信号を受信するとそれらを活性化するように構成されている、請求項8〜10のいずれか1項の請求項に記載の検出アセンブリ。
  12. 請求項3に記載の装置をさらに備え、前記マスターユニットおよび前記少なくとも1つのスレイブユニットは、各電子部品をスリープ状態または低消費電力状態に戻すように構成されている、先行する請求項に記載の検出アセンブリ。
  13. 前記マスターユニットは、前記車両通過検出器によって、予め設定された第1の時間間隔の終わりに、他の通過車両が存在するか否かを検証し、他の通過車両が存在する場合に、追加の外部活性化信号するように構成されている、先行する請求項に記載の検出アセンブリ。
  14. 前記少なくとも1つのスレイブユニットは、前記ローカル通信回線に接続される送信部を含み、前記ローカル通信回線を介して、前記少なくとも1つのスレイブユニットの各々の受付部から受信した前記無線信号によって搬送された測定値を前記マスターユニットに送信する、先行する1以上の請求項に記載の検出アセンブリ。
  15. 前記外部活性化信号は、データコレクションメッセージを含み、前記少なくとも1つのスレイブユニットは、前記データコレクションメッセージの受信に続いて、前記マスターユニットに前記測定値を送信するように構成される、先行する請求項に記載の検出アセンブリ。
  16. 請求項6または7に記載の装置をさらに備え、前記マスターユニットの前記電子ユニットは、予め設定された第2の時間間隔以内に、前記通信モジュールを介して、前記マスターユニットによって受信された前記無線信号の測定値と、前記ローカル通信回線を介して前記マスターユニットによって受信された、前記少なくとも1つのスレイブユニットの測定値とを、前記リモート処理ユニットに送信するように構成される、先行する1以上の請求項に記載の検出アセンブリ。
  17. 前記マスターユニットの前記電子ユニットは、前記マスターユニットによって受信された無線信号の測定値についての少なくとも1つのしきい値と、前記ローカル通信回線を介して前記マスターユニットによって受信された、前記少なくとも1つのスレイブユニットの測定値との比較を行い、前記比較により否定的な結果が得られるとすぐに、前記通信モジュールを介して前記リモート処理ユニットに前記測定値を送信するように構成される、先行する請求項に記載の検出アセンブリ。
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