JP5512703B2 - タイヤ圧力モニタリングシステム - Google Patents

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Description

本発明は、タイヤ圧力モニタリングシステム(TPMS)に関し、特に、トレーラが頻繁に変わるトラックのTPMSに関する。
タイヤ圧力モニタリングシステムは自動車の分野に取り入れられており、その技術的利用に向けて成熟したものとなっている。しかしながら、タイヤ圧力モニタリングシステムはトラックの分野では殆ど用いられていない。トラックのトレーラが頻繁に、時には1日に数回、変更されることがあるからである。このことにより、トラックシステムのモニタ対象、つまりタイヤが頻繁に変更されることになり、タイヤモニタリングが困難となる、ということである。
このような条件下では、一般的な解決策は、トレーラのタイヤをモニタするためのレシーバをトレーラに搭載し、トラックヘッド部のタイヤをモニタするためのレシーバをトラックヘッド部に搭載し、2つのレシーバを有線を介して相互に接続して、データを有線を介してトラックヘッド部上のディスプレイに送信する、というものとなる。トラックのトレーラが変更されると、接続する有線は変更される。
トレーラの変更により生じる問題はこの解決策により解決され得る。しかし、多数のワイヤを配置することなどの明白な欠点があり、その導入には煩わしさが伴う。更に、トレーラの変更後、モニタされるトランスミッタを認識するべくシステムを更新する、という専門的な手動オペレーションが必要になる。この解決策には、高い設置コストが掛かり低いメンテナンスの実効性しか得られない。
上記の問題を解決するために、米国特許出願公開第2006/0279416A1号(特許文献1)は、タイヤ圧力モニタリングシステムを開示している。該タイヤ圧力モニタリングシステムは、トランスポンダ21とIDリーダ13の組み合わせにより、トレーラ部のタイヤをモニタする。IDリーダ13はトラックヘッド部の後部に搭載され、トランスポンダ21はトレーラに搭載される。ヘッダ部上のレシーバは、IDリーダ13により送信される情報によりトランスポンダ21を制御し、トランスポンダ21はデータをIDリーダ13に送信し、IDリーダ13は続いてリレーされたデータをレシーバにフィードバックする。従って、該システムは、ヘッド部とトレーラ部の間の接続有線の問題を解決する。しかしながら、この解決策には未だ以下のような欠点がある。
1.システムが、相対的に複雑である。なぜなら、ヘッド部がIDリーダとトレーラ情報受信回路とを伴って構成されなければならず、また、有線がヘッド部の後部に引かれねばならないためヘッド部に設けられる有線の量は明確には減少しない。
2.IDリーダは、トレーラを変更する度に、トレーラ部のID情報を読み取るように、作動されねばならない。
米国特許出願公開第2006/0279416A1号
上述の問題に対処するために、本願は、より簡素で且つより柔軟性のあるタイヤ圧力モニタリングシステムを開示する。
本発明の実施形態によると、第1のコンポーネントと、交換可能な第2のコンポーネントとを有する自動車に適用されるタイヤ圧力モニタリングシステムが提示され、タイヤ圧力モニタリングシステムは、レジスタ、リレー及びレシーバを含む。レジスタは、無線を介して自動車の登録されたコードを送信する。リレーは、第2のコンポーネント内の個々のタイヤのためのタイヤ圧力トランスミッタにより送信される第2のタイヤ情報をリレーする、第2のコンポーネントに配置される。リレーが、登録されたコードを受信すると、登録されたコードを第2のタイヤ情報に付属させて、第2のタイヤ情報をリレーする。更に、レシーバは、リレーによりリレーされた第2のタイヤ情報を受信する、第1のコンポーネント内に配置される。第2のタイヤ情報内に含まれる登録されたコードがレシーバ内に格納された前記自動車の登録されたコードと一致するとき、レシーバは、自動車の第2のコンポーネントのタイヤ情報として第2のタイヤ情報を処理する。
本発明の実施形態では、第1のコンポーネントが自動車のヘッド部であり、前記第2のコンポーネントが自動車のトレーラ部である。
本発明の実施形態では、レジスタが第2のコンポーネント内に配置され、登録されたコードを周期的に送信する。本発明の別の実施形態では、レジスタが独立したデバイスであってもよい。
本発明の実施形態では、第2のタイヤ情報が、タイヤID情報とタイヤ圧力を含み、タイヤID情報が、第2のコンポーネント内のタイヤ圧力トランスミッタのID情報に対応する。
本発明の実施形態では、リレーが、第2のコンポーネント内の個々のタイヤのID情報を読み出すコード読み出しユニットと、第2のタイヤ情報のリレーを処理するコントローラとを含む。タイヤID情報は、コード読み出しユニット内に挿入されるIDコード情報メモリ内に格納される。コントローラは、タイヤ圧力トランスミッタにより送信された第2のタイヤ情報内のタイヤID情報が、コード読み出しユニットにより読み出されたタイヤID情報と一致すれば、第2のタイヤ情報を処理する。
本発明の実施形態では、リレーが更に、第2のコンポーネント内の個々のタイヤの標準圧力値を設定するインタフェースを配置する標準圧力設定回路を含む。
本発明の実施形態では、レシーバは、受信された第2のタイヤ情報に従って、タイヤID情報をリフレッシュする。
本発明の実施形態では、レシーバが更に、第1のコンポーネント内の個々のタイヤのための、タイヤ圧力トランスミッタにより送信される第1のタイヤ情報を受信するように用いられる。第1のタイヤ情報に含まれる受信されたタイヤID情報が、レシーバ内に格納されたタイヤID情報と一致すれば、レシーバは自動車の第1のコンポーネントのタイヤ情報として第1のタイヤ情報を処理する。この実施形態では、レシーバが、第1のコンポーネント内の個々のタイヤID情報を読み出すコード読み出しユニットと、第1のコンポーネント内の個々のタイヤの標準圧力値を設定するインタフェースを配置する標準圧力設定回路とを含む。タイヤID情報は、コード読み出しユニット内に挿入されるIDコード情報メモリ内に格納される。
従来技術と比較して、本発明は少なくとも、以下のような顕著な利点を有する。
1.登録されたコードトランスミッタは、コードを自動的に認識するのに用いられ、このことにより、使用中に手動操作及び専門的操作無しで、モニタする処理が完全に自動化され、手動のコード認識により発生し得る潜在的なミスが減少し、その利用がより簡素に且つより便利になり、全体の処理が自動化され、使用中のメンテナンスのコストが減少し、自動車のサービス効率が向上する。
2.リレーとレシーバ間の接続は無線接続であるので、その導入はより簡単であり、有線の数は減少し、ハードウエアコスト及び労務費は減少する。
本発明の特性及び特徴を、以下の実施形態及び図面によって更に記載するものである。
自動車に搭載された本発明の実施形態に係るタイヤ圧力モニタリングシステムを示す模式図である。 本発明の実施形態に係るタイヤ圧力モニタリングシステムの構成を示す。 本発明の実施形態に係るレジスタの構成を示す。 本発明の実施形態に係るリレーの構成を示す。 本発明の実施形態に係るレシーバの構成を示す。 リレーの情報を受信する本発明の実施形態に係るレシーバを示すワークフロー図である。
多くのトラックは、トレーラとヘッド部とを交換することが必要であり、従って、同システム内のタイヤは固定されず、システムによりモニタされるタイヤは固定されない。
しかしながら、ヘッド部内のタイヤ、若しくは、トレーラ内のタイヤは、実質的に固定される。よって、本発明の実施形態では、タイヤ圧力モニタリングシステムが提供される。システムはトレーラの変更を自動的に認識できるものであり、無線を介して登録するコードレジスタを設けることにより、その設置及び利用は非常に簡易なものとなっている。
図1は、自動車に搭載された本発明の実施形態に係るタイヤ圧力モニタリングシステムを示す模式図である。図2は、本発明の実施形態に係るタイヤ圧力モニタリングシステム(TPMS)の構成を示す。(ヘッド部101などの)第1のコンポーネントと(トレーラ部102などの)第2のコンポーネントを有する自動車100上に、タイヤ圧力モニタリングシステムが搭載されている。タイヤ圧力モニタリングシステムは、レジスタ10、トレーラ部内のタイヤ圧力トランスミッタ20a、ヘッド部内のタイヤ圧力トランスミッタ20b、リレー30及びレシーバ40を含む。
圧力トランスミッタ20a、20bは、自動車のタイヤ上に夫々搭載され、これにより、タイヤの圧力(及び温度など)をモニタして情報を周期的に送信する。アラームを発することが必要な際には、タイヤ圧力トランスミッタはデータを送信し、レシーバ40にアラームを発するように通知する。本明細書では、タイヤ圧力トランスミッタ20aにより送信されるタイヤ情報を第2のタイヤ情報と称し、タイヤ圧力トランスミッタ20bにより送信されるタイヤ情報を第1のタイヤ情報と称するものとする。第1と第2のタイヤ情報は、各々、タイヤ圧力及びタイヤID情報を含み得る。タイヤID情報は、現実には、圧力トランスミッタのIDに対応する。トレーラ部内のタイヤ圧力トランスミッタ20aは、リレー30によりリレーされるべき情報を送信し、ヘッド部内のタイヤ圧力トランスミッタ20bは、レシーバ40に直接情報を送信する。以下では、トレーラ部内のタイヤ圧力トランスミッタ20aの情報送信フローを中心に、説明する。
図3に示す実施形態では、ヘッド部101に搭載されるレジスタ10は、固定された固有の自動車登録コードを含み、登録されたコードを周期的に送信する。レジスタ10は、図3に示す構成を有し、該構成は、コントローラ11、信号送信ユニット12、及びバッテリ式電力供給回路13を含む。レジスタ10は、リチウム電池に電源供給されている。実際の形態では、レジスタ10の送信電力は、受信可能範囲が本システムのレシーバ30の受信アンテナ31に近接するように、制御され、従って、リレーは登録されたコードを安全に受信でき、別の乗物のリレーはその登録されたコードを受信できない。レジスタ10は、寿命が10年にも達するような大容量のバッテリを利用する。別の実施形態では、レジスタ10は、登録されたコードをレシーバ40に送信することによって、登録を行うことができる。更に別の実施形態では、レジスタ10は、独立の携帯デバイスであってもよく、これにより、オペレータはそれを操作して、必要なときに登録されたコードをリレー20に送信する。
図2及び図4に示すように、リレー20は、中央コントローラ32、トランスミッタ信号受信ユニット33、レジスタ信号受信ユニット34、信号送信ユニット35、電力供給回路36、標準圧力設定回路37、及びコード読み出しユニット38などを含む。リレー30は、トレーラ102内に搭載され、トレーラ部内の正電源に接続され、これにより、タイヤ圧力トランスミッタ20aにより送信される第2のタイヤ情報をリレーする。リレー30は、レジスタ10によって登録された後にのみ通常操作し得る。特に、リレー30は、レジスタ信号受信ユニット34を介して登録されたコード情報を受信し、登録されたコード情報を格納し、登録がうまく行った後に、信号送信ユニット35を介してレシーバ40に(タイヤID、タイヤ位置、標準タイヤ圧力、タイヤ圧力、温度などの)モニタされた第2のタイヤ情報及び登録されたコード情報を、送信する。例示の送信プロセスは、実質的には以下の通りである。リレー30は、トランスミッタ信号受信ユニット33を介してタイヤ圧力トランスミッタ20aからタイヤ情報を受信する。リレー30のコード読み出しユニット38は、トレーラ部内のタイヤのタイヤID情報を読み出せる。ある実施形態では、個々のトランスミッタ20aに対応するタイヤID情報は、夫々(ICカードなどの)対応するIDコード情報メモリに格納され得、トランスミッタが搭載された後にメモリが中に挿入されるコード読み出しユニット38により読み出され得る。コード読み出しユニット38は、ハードウエア及び/又はソフトウエアにより構成され得る。リレー30が第2のタイヤ情報を受信すると、中央コントローラ32は、ID情報を検索し、それを元々コード読み出しユニット32内にあるタイヤID情報と照合する。一致すれば、中央コントローラ32はそれを付属させ、信号送信ユニット35を介してレシーバ40に送信し、不一致であれば、中央コントローラ32は処理せずにそれを廃棄する。
リレー30は標準圧力値を設定する機能を有するのが好ましい。標準圧力設定回路37は、個々のタイヤの標準圧力値を設定するインタフェースを設ける。標準圧力値を設定する方法は以下の通りである。(最初にトランスミッタを搭載したときや、トランスミッタを変更したときなど)タイヤに標準圧力値を設定すべきであるときには、先ず、タイヤの圧力が標準圧力にまで増加され、続いてリレー30の設定キーが5秒間押下され、これにより、リレーは標準圧力設定モードに置かれ得る。この標準圧力設定モードでは、タイヤ圧力は標準圧力にまで増加可能であり、よって、リレーは、受信したデータに基づいて、(平均化などの)所定のアルゴリズムに従ってトレーラ内の個々のタイヤに対する標準圧力値を取得する。
実際には、リレー30が起動した後、リレー30は、IDコード情報メモリ内のタイヤID情報、標準圧力設定値などを読み出す。その後、リレー30は、登録されたコードを受信すべく待機し、登録されたコードを受信した後、ノーマルモニタモードに入り、登録されたコードに添付するモニタされた第2のタイヤ情報を全て即座に送信する。その後、リレー30が、モニタされた第2のタイヤ情報を受信する度に、リレー30は同様にリレーする。
図2及び図5に示すように、レシーバ40はヘッド部101に搭載され、中央コントローラ41、電力供給回路42、トランスミッタ信号受信ユニット43、リレー信号受信ユニット44、コード読み出しユニット45、ディスプレイユニット46、標準圧力設定回路47、及びアンテナ48等を含む。
ヘッド部内のトランスミッタ20bに対応するIDコード情報メモリ(図示せず)は、レシーバ40内のコード読み出しユニット45に搭載可能であり、これによりヘッド部内のタイヤ圧力トランスミッタ20bを直接にモニタする。特に、レシーバ40は、トランスミッタ信号受信ユニット43を介してタイヤ圧力トランスミッタ20bからの第1のタイヤ情報を受信する。レシーバ40が第1のタイヤ情報を受信する際、中央コントローラ41はタイヤID情報を検索し、それを元々コード読み出しユニット45内にあるタイヤID情報と照合する。一致すれば、中央コントローラ41はそれを付属させ、それをヘッド部タイヤ情報として処理し、不一致であれば、中央コントローラ41は処理せずにそれを廃棄する。
標準圧力設定回路47は、ヘッド部の標準タイヤ圧力を設定するために、リレー30内と同様に、レシーバ40内にも配置されてもよい。
レシーバ40は、リレーにより送信される信号を認識するための判別識別子として、レジスタ10内のそれと一致する登録されたコードを含む。この登録されたコードはレシーバ内にプリセット可能であり、また、レジスタ10による登録を介して取得し得る。レジスタ10はヘッド部上の或る位置に固定されてもよく、又は、独立した携帯デバイスであってもよい。
図6に示すように、リレー信号受信ユニット44を介してリレー30により送信された登録されたコードを含むタイヤ情報を、レシーバ40が受信した(ステップ201)後、レシーバ40は、登録されたコードを検索し(ステップ202)、それ自身に元から格納された登録されたコードと照合する(ステップ203)。一致すれば、このタイヤ情報が現在のトレーラの情報であることを示し、レシーバ40はリレーによりモニタされたトレーラ情報を記録して、順にリレー30により送信された温度/圧力情報を処理して、自動車内の全てのタイヤをモニタするために、例えば、情報を送信してディスプレイユニット46上に表示する。一致しなければ、レシーバ40は、現在のトレーラの情報であると捉えずに廃棄する。
トレーラが交換されても、リレー30及びタイヤ圧力トランスミッタ20aは交換される必要は無い。その代わりに、システムは、リレーにより送信される登録されたコードを含む第2のタイヤ情報に従って、タイヤID情報をリフレッシュする。新たに組み合わされたシステムに基づいて、モニタリングが実施される。
結論として、本発明の実施形態は、トレーラが頻繁に交換されるトラックのタイヤ圧力モニタリングシステムのための解決策を提示するものであり、本発明の実施形態は、トレーラの交換によるタイヤ圧力トランスミッタの変更を自動的に認識でき、このことにより、システムは、新しいタイヤ圧力トランスミッタを自動的にモニタできる。従来の解決策と比較して、本発明による解決策は以下の利点がある。
1.登録されたコードトランスミッタは、コードを自動的に認識するのに用いられ、このことにより、使用中に手動操作及び専門的操作無しで、モニタする処理が完全に自動化され、手動のコード認識により発生し得る潜在的なミスが減少し、その利用がより簡素に且つより便利になり、全体の処理が自動化され、使用中のメンテナンスのコストが減少し、自動車のサービス効率が向上する。
2.リレーとレシーバ間の接続は無線接続であるので、その導入はより簡単であり、有線の数は減少し、ハードウエアコスト及び労務費は減少する。
10・・・レジスタ、11・・・コントローラ、12・・・信号送信ユニット、13・・・電力供給回路、20a・・・トレーラ部のトランスミッタ、20b・・・ヘッド部のトランスミッタ、30・・・リレー、32・・・中央コントローラ、33・・・トランスミッタ信号受信ユニット、34・・・レジスタ信号受信ユニット、35・・・信号送信ユニット、36・・・電力供給回路、37・・・標準圧力設定回路、38・・・コード読み出しユニット、40・・・レシーバ、41・・・中央コントローラ、42・・・電力供給回路、43・・・トランスミッタ信号受信ユニット、44・・・リレー信号受信ユニット、45・・・コード読み出しユニット、46・・・ディスプレイユニット、47・・・標準圧力設定回路。

Claims (15)

  1. ヘッド部と、交換可能なトレーラ部とを有する自動車に適用されるタイヤ圧力モニタリングシステムにおいて、
    無線を介して前記自動車の登録されたコードを送信する、前記自動車のヘッド部内に配置されたレジスタと、
    前記自動車のトレーラ部内の個々のタイヤのためのタイヤ圧力トランスミッタにより送信される第2のタイヤ情報をリレーする、トレーラ部に配置されたリレーであって、登録されたコードを受信すると、登録されたコードを第2のタイヤ情報に付属させた後に第2のタイヤ情報をリレーする、リレーと、
    前記リレーによりリレーされた第2のタイヤ情報を受信する、前記自動車のヘッド部内に配置されたレシーバであって、第2のタイヤ情報内に含まれる登録されたコードがレシーバ内に格納された前記自動車の登録されたコードと一致するとき、レシーバは、前記トレーラ部のタイヤ情報として第2のタイヤ情報を処理する、レシーバと
    を含むタイヤ圧力モニタリングシステム。
  2. 前記レジスタが記登録されたコードを周期的に送信する
    請求項1に記載のタイヤ圧力モニタリングシステム。
  3. 前記第2のタイヤ情報がタイヤID情報とタイヤ圧力を含み、タイヤID情報が前記自動車のトレーラ部内のタイヤ圧力トランスミッタのID情報に対応する
    請求項1に記載のタイヤ圧力モニタリングシステム。
  4. 前記リレーが、
    前記自動車のトレーラ部内の個々のタイヤのID情報を読み出すコード読み出しユニットであって、コード読み出しユニット内に挿入されるIDコード情報メモリ内にタイヤID情報が格納される、コード読み出しユニットと、
    第2のタイヤ情報のリレーを処理するコントローラであって、タイヤ圧力トランスミッタにより送信された第2のタイヤ情報内のタイヤID情報が、コード読み出しユニットにより読み出されたタイヤID情報と一致すれば、第2のタイヤ情報を処理する、コントローラと
    を含む請求項に記載のタイヤ圧力モニタリングシステム。
  5. 前記リレーが更に、
    前記自動車のトレーラ部内の個々のタイヤの標準圧力値を設定するインタフェースを配置する標準圧力設定回路を含む、請求項に記載のタイヤ圧力モニタリングシステム。
  6. 前記レシーバは、受信された第2のタイヤ情報に従って、タイヤID情報をリフレッシュする、請求項に記載のタイヤ圧力モニタリングシステム。
  7. 前記レシーバが更に、前記自動車のヘッド部内の個々のタイヤのための、タイヤ圧力トランスミッタにより送信される第1のタイヤ情報を受信するように用いられ、第1のタイヤ情報に付属させた受信されたタイヤID情報が、レシーバ内に格納されたタイヤID情報と一致すれば、レシーバは前記自動車のヘッド部のタイヤ情報として第1のタイヤ情報を処理する
    請求項1に記載のタイヤ圧力モニタリングシステム。
  8. 前記レシーバが、
    前記自動車のヘッド部内の個々のタイヤID情報を読み出すコード読み出しユニットであって、コード読み出しユニット内に挿入されるIDコード情報メモリ内にタイヤID情報が格納される、コード読み出しユニットと、
    前記自動車のヘッド部内の個々のタイヤの標準圧力値を設定するインタフェースを配置する標準圧力設定回路と
    を含む請求項に記載のタイヤ圧力モニタリングシステム。
  9. ヘッド部と、交換可能なトレーラ部とを有する自動車に適用されるタイヤ圧力モニタリングシステムにおいて、
    オペレータによって操作されたときに、無線を介して前記自動車の登録されたコードを送信する独立した携帯レジスタと、
    前記自動車のトレーラ部内の個々のタイヤのためのタイヤ圧力トランスミッタにより送信される第2のタイヤ情報をリレーする、トレーラ部に配置されたリレーであって、登録されたコードを受信すると、登録されたコードを第2のタイヤ情報に付属させた後に第2のタイヤ情報をリレーする、リレーと、
    前記リレーによりリレーされた第2のタイヤ情報を受信する、前記自動車のヘッド部内に配置されたレシーバであって、第2のタイヤ情報内に含まれる登録されたコードがレシーバ内に格納された前記自動車の登録されたコードと一致するとき、レシーバは、前記トレーラ部のタイヤ情報として第2のタイヤ情報を処理する、レシーバと
    を含むタイヤ圧力モニタリングシステム。
  10. 前記第2のタイヤ情報がタイヤID情報とタイヤ圧力を含み、タイヤID情報が前記自動車のトレーラ部内のタイヤ圧力トランスミッタのID情報に対応する
    請求項9に記載のタイヤ圧力モニタリングシステム。
  11. 前記リレーが、
    前記自動車のトレーラ部内の個々のタイヤのID情報を読み出すコード読み出しユニットであって、コード読み出しユニット内に挿入されるIDコード情報メモリ内にタイヤID情報が格納される、コード読み出しユニットと、
    第2のタイヤ情報のリレーを処理するコントローラであって、タイヤ圧力トランスミッタにより送信された第2のタイヤ情報内のタイヤID情報が、コード読み出しユニットにより読み出されたタイヤID情報と一致すれば、第2のタイヤ情報を処理する、コントローラと
    を含む請求項10に記載のタイヤ圧力モニタリングシステム。
  12. 前記リレーが更に、
    前記自動車のトレーラ部内の個々のタイヤの標準圧力値を設定するインタフェースを配置する標準圧力設定回路を含む、請求項11に記載のタイヤ圧力モニタリングシステム。
  13. 前記レシーバは、受信された第2のタイヤ情報に従って、タイヤID情報をリフレッシュする、請求項10に記載のタイヤ圧力モニタリングシステム。
  14. 前記レシーバが更に、前記自動車のヘッド部内の個々のタイヤのための、タイヤ圧力トランスミッタにより送信される第1のタイヤ情報を受信するように用いられ、第1のタイヤ情報に付属させた受信されたタイヤID情報が、レシーバ内に格納されたタイヤID情報と一致すれば、レシーバは前記自動車のヘッド部のタイヤ情報として第1のタイヤ情報を処理する
    請求項9に記載のタイヤ圧力モニタリングシステム。
  15. 前記レシーバが、
    前記自動車のヘッド部内の個々のタイヤID情報を読み出すコード読み出しユニットであって、コード読み出しユニット内に挿入されるIDコード情報メモリ内にタイヤID情報が格納される、コード読み出しユニットと、
    前記自動車のヘッド部内の個々のタイヤの標準圧力値を設定するインタフェースを配置する標準圧力設定回路と
    を含む請求項14に記載のタイヤ圧力モニタリングシステム。
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