JP5254255B2 - ホイール電子装置、ならびにホイール電子装置の動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、ホイール電子装置と、ホイール電子装置の動作方法とに関する。

多くの車両に、該車両のタイヤのタイヤ圧を自動的に監視するための装置が装備されている。このようなタイヤ圧監視は、監視すべきタイヤと共働するホイール電子装置によって行われる。受信されたトリガ信号に基づいて、ホイール電子装置はタイヤのタイヤ圧を測定し、測定された該タイヤ圧に関する情報を含むメッセージを、車両内部または車両外部に配置された受信器へ無線送信し、該受信器は、受信された該メッセージを評価装置へ伝送する。

ホイール電子装置のための電気エネルギーを削減するため、該ホイール電子装置は周期的に作動および非作動化される。ホイール電子装置が作動されている間だけ、トリガ信号を受信することができる。

タイヤ圧が監視される車両の運転中、ホイール電子装置が作動される期間は比較的長い。このことは、ホイール電子装置の動作モードに相応する。それゆえホイール電子装置の製造中に、該ホイール電子装置を作動させる期間が動作モードの期間より格段に短いテストモードで、該ホイール電子装置を動作させる。

とりわけ、貨物自動車のタイヤは定期的に保守される。この保守の枠内では、タイヤを検査するために、該タイヤのトレッドパターンまたはタイヤ圧を検査する。

貨物自動車がこのようなホイール電子装置を有する場合、このホイール電子装置をタイヤの保守および検査に使用することもできる。しかし、貨物自動車の保守は運転中に行われ、従来のホイール電子装置は保守中には動作モードに切り換えられているので、問い合わせに対する該ホイール電子装置の応答は比較的長時間を要する。それゆえ貨物自動車の保守では、ホイール電子装置をテストモードで動作させるのが望ましい。

それゆえ本発明の課題は、ホイール電子装置を動作モードからテストモードに比較的簡単に切り換えられる、該ホイール電子装置の動作方法を提供することである。

また本発明では、動作モードからテストモードに比較的簡単に切り換えられるホイール電子装置を提供するという別の課題もある。

本発明の前記課題は、車両に固定されたタイヤと共働するホイール電子装置の動作方法であって、受信されたトリガ信号に基づき、該ホイール電子装置によって測定された該タイヤの少なくとも１つのパラメータに関する情報を有するメッセージを生成して無線送信する動作方法において、
・前記ホイール電子装置が前記トリガ信号を第１の期間で周期的に受信する動作モードで、該ホイール電子装置を動作させ、
・前記車両の所定の第１の運転挙動に基づいて、前記第１の期間より格段に短い第２の期間で前記ホイール電子装置が前記トリガ信号を周期的に受信するテストモードに、該ホイール電子装置を自動的に切り換え、
・前記ホイール電子装置を前記テストモードで動作させる
ことを特徴とする動作方法によって解決される。

本発明の前記別の課題は、
車両に取り付けられたタイヤの少なくとも１つのパラメータを測定するためのセンサと、
外部のトリガ信号を受信するための受信器と、
前記タイヤの測定された前記パラメータに関する情報を有するメッセージを生成する処理装置と、
該タイヤの測定された該パラメータに関する情報を有する該メッセージを送信するための送信器とを有するホイール電子装置であって、
該ホイール電子装置は前記センサと前記車両の運転中に共働し、
前記受信器が前記トリガ信号を受信した場合に、前記処理装置は前記メッセージを生成するホイール電子装置において、
動作モードでは前記トリガ信号を第１の期間で周期的に受信し、テストモードでは、該第１の期間より格段に短い第２の期間で前記トリガ信号を受信し、
前記車両の所定の第１の運転挙動に基づいて、前記動作モードから前記テストモードに自動的に切り換えられるように構成されていることを特徴とする、ホイール電子装置
によって解決される。

本発明のホイール電子装置は、車両の運転中にタイヤと共働し、場合によっては前記少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されている。前記パラメータはとりわけ、関連するタイヤのタイヤ圧または温度である。その際には、少なくとも１つのパラメータを測定するためのセンサは圧力センサまたは温度センサである。

本発明のホイール電子装置は、たとえば車両内部または車両外部に配置された送信器から到来し該ホイール電子装置の受信器によって受信されるトリガ信号に基づいて前記パラメータを測定し、該パラメータによって前記メッセージを生成して無線送信するように構成されている。前記メッセージはたとえば、たとえば２００ＭＨｚを上回る周波数を有する高周波信号によって送信することができ、トリガ信号は、たとえば２００ｋＨｚを下回る低周波信号とすることができる。その際には、メッセージを車両の受信器によって受信し、該車両の評価装置によって評価することができる。前記パラメータがタイヤ圧である場合、この評価に基づいて、車両を操縦する人に対して該車両のタイヤのうち１つのタイヤの圧力不足を警告することができる。

電気エネルギーを削減するため、本発明のタイヤ電子装置は周期的に作動および非作動化される。本発明によるホイール電子装置が作動化されている場合には、トリガ信号を受信してメッセージを生成および送信することができる。動作モードでは、ホイール電子装置が作動化される期間（第１の期間）は比較的長く、たとえば３０〜６０秒であるのに対し、テストモードではこの期間（第２の期間）は格段に短く、たとえば１秒である。

本発明ではホイール電子装置は、車両の所定の第１の運転挙動を識別した場合に自動的に動作モードからテストモードに切り換えられるように構成されている。

本発明の方法の１つの実施形態では、車両の所定の第１の運転挙動は、所定の第１の時間にわたる該車両の停止である。本発明による方法は有利には、とりわけ（貨物自動車に取り付けられた）貨物自動車タイヤの保守の枠内で使用される。貨物自動車を保守する場合、たとえば該貨物自動車のタイヤのタイヤ圧を検査することができる。このような保守を行うためには、貨物自動車は所定の時間にわたって停止されるので、本発明による方法のこの実施形態では、車両が所定の第１の時間にわたって停止される場合、本発明によるホイール電子装置はテストモードに自動的に切り換えられるように構成されている。ホイール電子装置が車両の短時間の停止でも、たとえば赤信号でもテストモードに切り換えられることがないように、前記第１の時間を十分に長く選択しなければならない。保守の特別な過程に適合するように、第１の時間を貨物自動車のたとえば運転者の設定に応じて選択することができる。第１の時間はたとえば１５分である。

車両の停止はたとえば、タイヤの加速度をホイール電子装置の加速度センサによって測定することによって検出することにより、該加速度センサによって測定された加速度が第１の所定の時間に所定の最小加速度を下回った場合に本発明のホイール電子装置を動作モードからテストモードに自動的に切り換えることができる。加速度センサはタイヤの半径方向の加速度を測定する。すなわち、タイヤが回転している場合に識別する。前記最小加速度は調整可能とすることができるが、加速度センサが加速度を測定できる限界である加速度とすることもできる。

本発明による方法はとりわけ、貨物自動車に取り付けられたタイヤを保守するために実施される。本発明による方法の１つの実施形態では、貨物自動車をタイヤ監視ステーションまで走行させて停止する。ここに到着すると、タイヤ監視ステーションの送信器によってトリガ信号が送信され、測定されたパラメータの情報を有するメッセージが受信され、受信されたメッセージがタイヤ監視ステーションの診断装置によって評価される。本発明のこのような実施形態の利点は、本発明によるホイール電子装置が設けられている場合、貨物自動車が内部の自動タイヤ圧監視部を有さなくても、該貨物自動車のタイヤのタイヤ圧を診断装置によって自動的に検査できることである。外部の診断装置の代わりに、貨物自動車の内部の評価装置も、保守の枠内でタイヤ圧を検査するために使用することができる。

すでに述べたように１つの実施形態では、本発明によるホイール電子装置の加速度センサが、第１の時間にわたって最小加速度を下回るタイヤの加速度を測定した場合に、該ホイール電子装置はテストモードに切り換えられる。通常は、貨物自動車を保守のためにまずは駐車し、所定の時間が経過した後に初めて、タイヤ監視ステーションまで走行させる。貨物自動車を十分に長い時間駐車した場合、本発明によるホイール電子装置は自動的にテストモードに切り換えられ、タイヤ圧の検査を診断装置によって比較的迅速に行うことができる。

タイヤ圧の検査が終了すると、本発明の方法の１つの実施形態では、たとえば診断装置が生成してタイヤ監視ステーションの送信器が送信しホイール電子装置によって受信された信号に基づいて、該ホイール電子装置はテストモードから動作モードに切り換えられる。その際に貨物自動車を運転するためには、ホイール電子装置を再び、比較的省エネルギーの動作モードに切り換えられる。

本発明の方法ないしは本発明のホイール電子装置の１つの実施形態では、車両の第２の運転挙動に基づいて該ホイール電子装置を自動的にテストモードから動作モードに切り換える。このことを実施するためにはたとえば、動作モードからテストモードに切り換えられた後に所定の第２の時間が経過した場合、かつ／または、ホイール電子装置の加速度センサが所定の第３の時間にわたってタイヤの最小加速度を測定した場合に、ホイール電子装置を自動的にテストモードから動作モードに切り換える。このことによって、本発明によるホイール電子装置は必要最低限より長時間にわたってテストモードに留まることがなくなることが保証される。第２の時間はたとえば１〜２４時間である。

貨物自動車の保守の枠内でタイヤ圧を検査するためには、上記のように該貨物自動車を保守のためにまずはある程度の時間にわたって駐車することにより、ホイール電子装置はテストモードに自動的に切り換えられる。その次に貨物自動車をタイヤ監視ステーションまで走行させる場合、このことは通常は、比較的低速で行われる。この速度は通常は次のように低く選択される。すなわち、ホイール電子装置が所定の第３の時間にわたってタイヤの最小加速度を測定する構成で該ホイール電子装置が構成されている場合、加速度センサが加速度を測定しない場合に自動的に動作モードに切り換えられることもないように、低く選択される。加速度センサが比較的高感度である場合、最小加速度を適切に調整することもできる。

添付された概略的な図面に、本発明の１つの実施例が一例として示されている。

貨物自動車の平面図である。 貨物自動車のタイヤのうち１つのタイヤのホイール電子装置を示す。 本発明による方法を図示するためのフローチャートである。

図１には、車両の一例として貨物自動車（ＬＫＷ）を上方から見た図が概略的に示されている。

同図の実施例の場合、貨物自動車は、それぞれ１つのタイヤ１，２を有する２つの前輪と、それぞれ１つのタイヤ３，４を有する２つの後輪とを有する。タイヤ１〜４にはそれぞれホイール電子装置１ａ〜４ａが配属されており、これらのホイール電子装置１ａ〜４ａは各タイヤ１〜４のパラメータを自動的に測定し、たとえば各タイヤ１〜４のタイヤ圧を自動的に測定する。このホイール電子装置１ａ〜４ａは、図２では詳細に示されていない。ホイール電子装置１ａ〜４ａはたとえば、周知のように前輪および後輪のリムに固定され、タイヤ１〜４と接触する。択一的に、ホイール電子装置１ａ〜４ａを所属のタイヤ１〜４内に組み込むこともできる。

ホイール電子装置１ａ〜４ａはこの実施例の場合、圧力センサ２１と、加速度センサ２２と、該圧力センサ２１および該加速度センサ２２に接続された処理装置２３と、該処理装置２３に接続された送受信器２４とを有し、これらにはそれぞれ、バッテリー２５によって電気エネルギーが供給される。

ホイール電子装置１ａ〜４ａは、圧力センサ２１によって相応のタイヤ１〜４の実際のタイヤ圧を測定するように構成されている。処理装置２３はとりわけ、測定されたタイヤ圧に関するメッセージを生成するように構成されており、このメッセージは次に、送受信器２４によって無線送信される。このメッセージはたとえば、一例として２００ＭＨｚを上回る周波数を有する高周波信号によって送信され、有利には３１５ＭＨｚまたは４３３．９２ＭＨｚを上回る周波数を有する高周波信号によって送信される。

ホイール電子装置１ａ〜４ａはこの実施例の場合には、貨物自動車を操縦する人に対してとりわけ走行中に、タイヤ１〜４の実際のタイヤ圧を通知するように構成されているか、または、タイヤ１〜４のうちいずれかのタイヤのタイヤ圧が過度に低くなった場合に、操縦者に対して警告するように構成されている。したがって、ホイール電子装置１ａ〜４ａによって送信されたメッセージは周知のように、貨物自動車に配置された受信器によって受信されて評価装置５によって評価される。こうするためには、たとえば測定されたタイヤ圧が所定の閾値と比較される。この受信器は、図１には詳細に示されていない。

効率上の理由から、とりわけ送受信器２４と処理装置２３とには独立してバッテリー２５から電気エネルギーが供給されず、ホイール電子装置１ａ〜４ａはタイヤ圧のみを測定し、処理装置２３は、送受信器２４によって受信されたトリガ信号に対する応答としてメッセージを生成するだけである。この実施例の場合にはホイール電子装置１ａ〜４ａは、とりわけ、該ホイール電子装置１ａ〜４ａの送受信器２４および処理装置２３が所定の間隔で、たとえばタイミング回路２６によって一時的に作動化され、それ以外の場合には非作動化されるように、すなわち、電気エネルギーが供給されないように構成されている。関連する送受信器２４がこの時間中にトリガ信号を受信した場合、圧力センサ２１はタイヤ圧を測定し、処理装置２３は、測定された該タイヤ圧に関する情報を含むメッセージを生成し、送受信器２４はこのメッセージを送信する。

さらに、ホイール電子装置１ａ〜４ａをテストモードおよび動作モードで動作させることができる。テストモードはとりわけ、ホイール電子装置１ａ〜４ａの製造時に作動され、動作モードはとりわけ、貨物自動車の運転中に作動される。テストモードが動作モードと異なる点は、ホイール電子装置１ａ〜４ａの２つの作動間の時間間隔が動作モード中よりも格段に短いことである。この実施例の場合、テストモードが作動されている場合、ホイール電子装置１ａ〜４ａは１秒ごとにトリガ信号を受信することができる。動作モードが作動されている場合、ホイール電子装置１ａ〜４ａは３０〜６０秒ごとにトリガ信号を受信することができる。

トリガ信号はこの実施例の場合、貨物自動車のタイヤ１〜４に所属するホイールハウス１０〜１３に配置され評価装置５によって駆動制御される送信器６〜９から送信される。この実施例の場合、送信器６〜９は貨物自動車の走行中にトリガ信号を１２５ｋＨｚの周波数で送信する。

この実施例の場合、タイヤ１ａ〜４ａがホイールに引き上げられる場合にホイール電子装置１ａ〜４ａのテストモードが作動される。加速度センサ２２が所定の最小時間にわたって半径方向に所定の最小加速度を測定した場合、相応のホイール電子装置１ａ〜４ａが使用中であることを推定することができ、それゆえ、ホイール電子装置１ａ〜４ａが動作モードに自動的に動作モードに切り換えられる。最小加速度はたとえば、約２５〜３０ｋｍ／ｈの貨物自動車の速度に相応するように選択される。

この実施例の場合には、貨物自動車のタイヤ１〜４ととりわけ該タイヤ１〜４のタイヤ圧とを定期的に検査する。こうするためには、貨物自動車をそのために設けられたステーションまで走行させる。このステーションは、床に挿入され送信器１５，１６を有する装置１４を備えている。送信器１５，１６は診断装置１７に接続されており、該診断装置１７によって制御することができる。貨物自動車のホイールが、図１中の前輪で示されたように装置１４存在する場合、該装置１４の送信器１５，１６は該前輪のタイヤ１，２の近傍に存在する。送信器１５，１６は、貨物自動車の送信器６〜９のトリガ信号に相応するトリガ信号を送信することにより、ホイール電子装置１ａ，２ａが装置１４のセンサ１５，１６のトリガ信号を受信した後に、タイヤ１，２の測定されたタイヤ圧を含むメッセージを送信するように構成されている。送信されたメッセージは診断装置１７によって受信され、さらに処理される。

この実施例では、ホイール電子装置１ａ〜４ａは以下の条件に基づいて自動的に動作モードからテストモードに切り換えられるように構成されている。

加速度センサ２２が所定の時間にわたってホイール電子装置１ａ〜４ａの加速度を測定しない場合、貨物自動車が駐車されていることを推定することができる。その際、この実施例の場合には、ホイール電子装置１ａ〜４ａは自動的に動作モードからテストモードに切り換えられる（図３のフローチャートのステップＡ）。

この所定の時間は、貨物自動車が比較的短時間にわたって停止している場合、たとえば赤信号で停車している場合に、ホイール電子装置１ａ〜４ａがテストモードに切り換えられないように選択される。この所定の時間はたとえば１５秒であり、個別に調整することもできる。このようにして、貨物自動車が装置１４上に存在する場合に、ホイール電子装置１ａ〜４ａがテストモードであることを推定することができる。このことによって、診断装置１７によって行われるタイヤ１〜４の検査を、ホイール電子装置１ａ〜４ａが動作モードである場合より迅速に実施することができる（フローチャートのステップＢ）。

テストモードでは、各ホイール電子装置１ａ〜４ａの消費エネルギーは動作モードより大きい。それゆえこの実施例の場合には、診断装置１７は送信器１５，１６によって検査の終了後にホイール電子装置１ａ〜４ａへ信号を送信し、この信号に基づいて相応のホイール電子装置１ａ〜４ａは自動的に動作モードに切り換えられるように構成されている（フローチャートのステップＣ）。

ホイール電子装置１ａ〜４ａのみが、装置１４の送信器１５，１６から到来したトリガ信号または信号を受信できるようにするためには、送信器１４，１５は制限された到達範囲のみを有することができる。このことにより、タイヤ１〜４が診断装置１７によってすでに検査されたホイール電子装置１ａ〜４ａのみが動作モードに切り換えられることが保証される。

この実施例ではさらに付加的に、ホイール電子装置１ａ〜４ａが診断装置１７から切換のための信号を受け取らなくても、別の所定の時間の経過後に自動的に動作モードに切り換えられるように構成される。この別の時間は、たとえば１〜２４時間の間とすることができる。択一的または付加的にこの実施例では、ホイール電子装置１ａ〜４ａの加速度センサ２２が所定の時間にわたって最小加速度を検出した場合に該ホイール電子装置１ａ〜４ａが自動的に動作モードに切り換えられるように構成されている（フローチャートのステップＤ）。

Claims (12)

1. 車両に固定されたタイヤ（１〜４）と共働するホイール電子装置（１ａ〜４ａ）の動作方法であって、
   前記ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）は、受信されたトリガ信号に基づき、該ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）によって測定された前記タイヤ（１〜４）の少なくとも１つのパラメータに関する情報を有するメッセージを生成して無線送信する動作方法において、
   ・前記ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）が前記トリガ信号を第１の期間で周期的に受信する動作モードで、該ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）を動作させ、
   ・所定の第１の時間にわたる前記車両の停止である所定の第１の運転挙動に基づいて、前記ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）が前記トリガ信号を、前記第１の期間より格段に短い第２の期間で周期的に受信するテストモードに、該ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）を自動的に切り換え、
   ・前記ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）を前記テストモードで動作させる
   ことを特徴とする動作方法。
2. 前記ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）の加速度センサ（２２）によって前記タイヤ（１〜４）の加速度を測定し、該加速度センサ（２２）によって測定された加速度が所定の第１の時間内に所定の最小加速度を下回った場合に、該ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）を前記動作モードから前記テストモードに自動的に切り換える、請求項１記載の動作方法。
3. 前記車両の第２の運転挙動に基づいて、前記ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）を前記テストモードから前記動作モードに自動的に切り換える、請求項１または２記載の動作方法。
4. 前記動作モードから前記テストモードに切り換えられた後に所定の第２の時間が経過した場合、かつ／または、前記ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）の加速度センサ（２２）が所定の第３の時間にわたって前記タイヤ（１〜４）の最小加速度を測定した場合、該ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）を該テストモードから該動作モードに自動的に切り換える、請求項１から３までのいずれか１項記載の動作方法。
5. 前記車両は貨物自動車である、請求項１から４までのいずれか１項記載の動作方法。
6. ・前記貨物自動車をタイヤ監視ステーション（１４〜１７）まで走行させて停車し、
   ・前記タイヤ監視ステーション（１４〜１７）の送信器（１５，１６）によってトリガ信号を送信し、
   ・測定された前記パラメータに関する情報を有するメッセージを受信し、
   ・受信された前記メッセージを、前記タイヤ監視ステーション（１４〜１７）の診断装置（１７）によって評価する、請求項５記載の動作方法。
7. 前記ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）によって受信された信号に基づいて、前記ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）を前記テストモードから前記動作モードに切り換える、請求項１から６までのいずれか１項記載の動作方法。
8. ・車両に取り付けられたタイヤ（４）の少なくとも１つのパラメータを測定するためのセンサ（２１）と、
   ・外部のトリガ信号を受信するための受信器（２４）と、
   ・前記タイヤ（１〜４）の測定された前記パラメータに関する情報を有するメッセージを生成する処理装置（２３）と、
   該タイヤ（１〜４）の測定された該パラメータに関する情報を有する該メッセージを送信するための送信器（２４）とを有するホイール電子装置であって、
   該ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）は前記センサ（２１）と前記車両の運転中に共働し、
   前記受信器（２４）が前記トリガ信号を受信した場合に、前記処理装置（２３）は前記メッセージを生成するホイール電子装置において、
   動作モードでは前記トリガ信号を第１の期間で周期的に受信し、テストモードでは、該第１の期間より格段に短い第２の期間で周期的に前記トリガ信号を受信し、
   所定の第１の時間にわたる前記車両の停止である所定の第１の運転挙動に基づいて、前記動作モードから前記テストモードに自動的に切り換えられるように構成されていることを特徴とする、ホイール電子装置。
9. 前記タイヤ（１〜４）の加速度を測定するための加速度センサ（２２）を有し、
   当該ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）は、前記加速度センサ（２２）によって測定された加速度が所定の第１の時間内に所定の最小加速度を下回った場合に、自動的に前記動作モードから前記テストモードに切り換えられるように構成されている、請求項８記載のホイール電子装置。
10. 当該ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）は前記車両の第２の運転挙動に基づいて、自動的に前記テストモードから前記動作モードに切り換えられる、請求項８または９記載のホイール電子装置。
11. 前記動作モードから前記テストモードに切り換えられた後に所定の第２の時間が経過した場合、かつ／または、当該ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）の加速度センサ（２２）が所定の第３の時間にわたって前記タイヤ（１〜４）の最小加速度を測定した場合、該テストモードから該動作モードに自動的に切り換えられるように構成されている、請求項８から１０までのいずれか１項記載のホイール電子装置。
12. 当該ホイール電子装置（１ａ〜４ａ）によって受信した信号に基づいて、前記テストモードから前記動作モードに切り換えられる、請求項８から１１までのいずれか１項記載のホイール電子装置。

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