(57)【要約】  本発明は、車両ホイールの監視システムおよび無線測定モジュールに関する。無線測定モジュールは、車両ホイールに取り付けられ、車両のホイールの動きに関連した加速度情報を規定する加速度測定ユニットと、加速度情報を使用して、ホイールの特質または状態を特徴付ける少なくとも１つのパラメータを規定する状態規定ユニットと、無線通信信号によって、少なくとも１つのパラメータの値を通信するモジュール通信ユニットと、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両ホイールに取り付けられた少なくとも１つの無線測定モジュール（１０４Ａ，１０４Ｂ，２００，４０８）を備える車両ホイールを監視する監視システムであって、該無線測定モジュールは、
前記車両のホイールの動きに関連した加速度情報を規定する加速度測定ユニット（２０２）と、
前記加速度情報を使用して、前記ホイールの特質または状態を特徴付ける少なくとも１つのパラメータを規定する状態規定ユニット（２０４）と、
無線通信信号によって、前記少なくとも１つのパラメータの値を通信するモジュール通信ユニット（２０６）と、を備えることを特徴とする監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載の監視システムにおいて、
前記加速度測定ユニット（２０２）は、半径方向加速度を測定するように構成され、且つ、
前記状態規定ユニット（２０４）は、前記半径方向加速度によって、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を規定するように構成されることを特徴とする監視システム。
【請求項３】
請求項１に記載の監視システムにおいて、
前記加速度測定ユニット（２０２）は、接線加速度を測定するように構成され、且つ、
前記状態規定ユニット（２０４）は、前記接線加速度によって、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を規定するように構成されることを特徴とする監視システム。
【請求項４】
請求項１に記載の監視システムにおいて、
前記無線測定モジュール（２００）は、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を格納する無線読み出し可能なタグメモリ（２２２）を備えることを特徴とする監視システム。
【請求項５】
請求項１に記載の監視システムにおいて、さらに、中央処理装置（１０６，３００）を備え、該中央処理装置は、
前記無線測定モジュール（１０４Ａ，１０４Ｂ，２００，４０８）と無線通信信号を通信する前記中央処理装置の通信ユニット（１０６，３０２）と、
前記少なくとも１つのパラメータを処理する処理ユニット（３０４）と、を備えることを特徴とする監視システム。
【請求項６】
請求項５に記載の監視システムにおいて、
前記処理ユニット（３０４）は、前記パラメータが予め定められた条件を満たすとき、予め定められた機能を実行するように構成されることを特徴とする監視システム。
【請求項７】
請求項５に記載の監視システムにおいて、さらに、複数の測定モジュール（３１４Ａ，３１４Ｂ，３１４Ｃ）を備え、該各測定モジュールは、
前記車両のホイールの動きに関連した加速度情報を規定する加速度測定ユニット（２０２）と、
前記加速度情報を使用して、前記車両ホイールの特質または状態を特徴付ける少なくとも１つのパラメータを規定する状態規定ユニット（２０４）と、
無線通信信号によって、前記少なくとも１つのパラメータの値を通信するモジュール通信ユニット（２０６）と、を備え、前記中央処理装置の前記処理ユニット（３０２）は、複数の無線通信信号を受け取るように構成され、
前記処理ユニット（３０５）は、異なる無線測定モジュール（３１４Ａ，３１４Ｂ，３１４Ｃ）から受け取った前記パラメータの比較を実行するように構成され、そして、
前記処理ユニット（３０４）は、前記比較が予め定められた条件を満たすとき、予め定められた機能を実行するように構成されることを特徴とする監視システム。
【請求項８】
請求項５に記載の監視システムにおいて、
前記加速度測定ユニット（２０２，４０８）は、前記ホイールの回転に関連する前記加速度の回転成分を規定するように構成され、
前記モジュール通信ユニット（２０６）は、前記無線通信信号において、前記加速度の回転成分を含むように構成され、
前記中央処理装置（１０６，３００）は、さらに、前記車両ホイールの並進に関連した加速度の並進成分を規定する並進加速度センサ（１１０，３０６）を備え、そして、
前記処理ユニット（３０４）は、前記加速度の回転成分および前記加速度の並進成分によって、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を規定するように構成されることを特徴とする監視システム。
【請求項９】
請求項１に記載の監視システムにおいて、
該監視システムは、前記車両ホイールから測定された加速度情報を利用する車両ホイールの盗難防止システムに統合されることを特徴とする監視システム。
【請求項１０】
車両ホイールに取り付けられるように構成された無線測定モジュールであって、
前記車両のホイールの動きに関連した加速度情報を規定する加速度測定ユニット（２０２）と、
前記加速度情報を使用して、前記車両ホイールの特質または状態を特徴付ける少なくとも１つのパラメータを規定する状態規定ユニット（２０４）と、
無線通信信号によって、前記少なくとも１つのパラメータの値を通信するモジュール通信ユニット（２０６）と、を備えることを特徴とする無線測定モジュール。
【請求項１１】
請求項１０に記載の無線測定モジュールにおいて、
前記加速度測定ユニット（２０２）は、半径方向加速度を測定するように構成され、且つ、
前記状態規定ユニット（２０４）は、前記半径方向加速度によって、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を規定するように構成されることを特徴とする無線測定モジュール。
【請求項１２】
請求項１０に記載の無線測定モジュールにおいて、
前記加速度測定ユニット（２０２）は、接線加速度を測定するように構成され、且つ、
前記状態規定ユニット（２０４）は、前記接線加速度によって、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を規定するように構成されることを特徴とする無線測定モジュール。
【請求項１３】
請求項１０に記載の無線測定モジュールにおいて、
該無線測定モジュール（２００）は、さらに、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を格納する無線読み出し可能なタグメモリ（２２２）を備えることを特徴とする無線測定モジュール。
【請求項１４】
請求項１０に記載の無線測定モジュールにおいて、
該無線測定モジュール（１０４Ａ，１０４Ｂ，２００，４０８）は、前記車両ホイールから測定された加速度情報を利用する車両ホイールの盗難防止システムに統合されることを特徴とする無線測定モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両ホイールの監視システムおよび無線測定モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両ホイールの状態は、交通安全の重要な要素であり、そのため、ホイールの状態を監視することは、事故を防止するために大切なことである。
【０００３】
従来の解決策において、車両ホイールの状態は、視覚的に監視され、また、可能ならば外部の測定手段を使用して監視されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の解決策における欠点は、監視の見過ごしや測定装置の不適当な解釈といった人間の誤りを含むことである。そのため、車両ホイールを監視する新たな手法を考察することが有益となる。
【０００５】
本発明の目的は、車両ホイールの監視を有効に行うことのできる車両ホイールの監視システムおよび無線測定モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の形態は、車両ホイールに取り付けられた少なくとも１つの無線測定モジュールを備える車両ホイールを監視する監視システムであって、該無線測定モジュールは、前記車両のホイールの動きに関連した加速度情報を規定する加速度測定ユニットと、前記加速度情報を使用して、前記ホイールの特質または状態を特徴付ける少なくとも１つのパラメータを規定する状態規定ユニットと、無線通信信号によって、前記少なくとも１つのパラメータの値を通信するモジュール通信ユニットと、を備える監視システムを提供する。
【０００７】
本発明の第２の形態は、車両ホイールに取り付けられるように構成された無線測定モジュールであって、前記車両のホイールの動きに関連した加速度情報を規定する加速度測定ユニットと、前記加速度情報を使用して、前記車両ホイールの特質または状態を特徴付ける少なくとも１つのパラメータを規定する状態規定ユニットと、無線通信信号によって、前記少なくとも１つのパラメータの値を通信するモジュール通信ユニットと、を備える無線測定モジュールを提供する。
【０００８】
本発明の好ましい実施例は、従属項に開示されている。
【０００９】
本発明は、車両ホイールに取り付けられた無線測定モジュールは、車両のホイールの動きに関連した加速度情報を測定し、その測定された加速度情報に基づいてホイールの特質または状態を特徴付けるパラメータの値を規定するという事実に基づいている。一実施例において、パラメータは、無線データ通信接続を介してそのパラメータが処理される中央処理装置に伝えられる。
【００１０】
本発明の監視システムおよび無線測定モジュールは、複数の長所を提供する。本発明の１つの長所は、運転中に車両ホイールを自動的に監視するのを可能にすることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、好ましい実施例および添付図面を参照して、より一層詳細に説明される。
【００１２】
図１を参照して、車両ホイールの監視システムは、車両１００のホイール１０２Ａ，１０２Ｂに取り付けられた無線測定モジュール１０４Ａ，１０４Ｂを備え、その無線測定モジュール１０４Ａ，１０４Ｂは、無線通信信号１０８Ａ，１０８Ｂによって通信するように構成される。一実施例において、監視システムは、さらに、中央処理装置（ＣＵ）１０６を備え、その中央処理装置は、無線通信信号１０８Ａ，１０８Ｂによって、無線測定モジュール１０４Ａと通信する。
【００１３】
車両１００は、自動車，トラック，オートバイ，および／または，トレーラーである。しかしながら、開示の解決策は、これらの例に限定されるものではなく、車両は、監視されることを必要とするホイール１０２Ａ，１０２Ｂを有する如何なる車両であってもよい。
【００１４】
車両ホイール１０２Ａ，１０２Ｂは、典型的にはリムおよびタイヤを備える。タイヤは、典型的には気体が満たされたゴム構造である。
【００１５】
中央処理装置１０６は、車両１００内に取り付けられ、その場合、無線の中央処理装置１０６が、ユーザインターフェースおよび電源といった車両１００の構造を利用する。
【００１６】
一実施例において、監視システムは、車両１００の並進加速度を測定する並進加速度センサ１１０を備える。
【００１７】
図２を参照して、無線測定モジュール２００は、典型的にはアンテナ２０８を有する測定モジュールの通信ユニット（ＴＲＸ）２０６、測定モジュールの通信ユニット２０６に接続された状態規定ユニット（ＳＤＵ）２０４、および、状態規定ユニット２０４に接続された加速度測定ユニット（ＡＭＵ）２０２を備える。
【００１８】
加速度測定ユニット２０２は、一方向または複数方向におけるホイール１０２Ａ，１０２Ｂの動きに関連した加速度情報２１４を規定する。加速度情報２１４は、その加速度情報２１４を使用してホイール１０２Ａ，１０２Ｂの状態または特質を特徴付けるパラメータの値を規定する状態規定ユニット２０４に供給される。
【００１９】
或る実施例において、パラメータは、走行距離といった回転数に比例する車両ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの回転または変化である回転数を特徴付ける。
【００２０】
或る実施例において、パラメータは、ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの直径または周囲の長さといった半径に比例する車両ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの半径または変化を特徴付ける。ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの半径またはその半径に比例するパラメータは、例えば、ホイール１０２Ａ，１０２Ｂのタイヤの空気圧，タイヤのトレッドの量，および／または，ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの荷重を規定するために利用され得る。
【００２１】
或る実施例において、パラメータは、例えば、ホイール１０２Ａ，１０２Ｂが対象物、すなわち、路面上の荒れた部分にぶつかることにより生じるストレスが予め定められた限界を超えるといったホイール１０２Ａ，１０２Ｂの極限の条件を特徴付ける。
【００２２】
或る実施例において、パラメータは、ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの故障したベアリング，および／または，締め具の破壊の結果として生じるホイール１０２Ａ，１０２Ｂの横方向の動きを特徴付ける。
【００２３】
パラメータは、メモリユニット２１２に格納されたホイール１０２Ａ，１０２Ｂの予め知られている基準パラメータ、および／または、ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの基準半径，基準温度，基準圧力，および／または，基準荷重といった、状態規定ユニット２０４によって規定された基準パラメータによって規定される。
【００２４】
状態規定ユニット２０４は、例えば、ディジタルプロセッサ２１０によって実行され，また，メモリユニット２１２（ＭＥＭ）に格納されるコンピュータプログラム２１８によって実施される。
【００２５】
ディジタルプロセッサ２１０は、メモリユニット２１２からコンピュータプログラム２１８をダウンロードする。ここで、コンピュータプログラム２１８は、ディジタルプロセッサ２１０におけるコンピュータ処理を実行するためのエンコードされた命令を含んでいる。コンピュータ処理は、車両ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの状態または特質を特徴付けるパラメータの値を規定するためのアルゴリズムを実行する。
【００２６】
加速度を測定するエレメントとして、加速度測定ユニット２０２は、例えば、圧電素子または知られた技術により実施される加速度センサを備える。加速度センサの構造および機能は、いわゆる当業者であれば知られており、ここでは、詳細な考察は行わない。
【００２７】
ディジタルプロセッサ２１０は、例えば、無線通信信号２２０によって、パラメータ値２１６を通信するモジュール通信ユニット２０６を規定するパラメータ値２１６を、中央処理装置１０６に供給する。
【００２８】
無線通信信号２２０は、モジュール通信ユニット２０６が典型的に無線送信機を備える場合には無線周波数信号である。
【００２９】
或る実施例において、無線送信機は、ブルートゥース（登録商標）技術に基づいている。
【００３０】
他の実施例において、無線送信機は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４プロトコルに基づいた無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ：Wireless Local Area Network）（ＷＰＡＮ：Wireless Personal Area Network）を実施する。或る実施例において、無線送信機は、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）インターフェースを実施する。
【００３１】
或る実施例において、無線通信信号２２０は、電磁場の磁気成分の使用に基づいている。その場合、アンテナ２０８は、インダクションコイルに置き換えられる。電磁場のハッシン周波数は、例えば、数百または数キロヘルツであるが、開示された解決策は、この周波数範囲に限定されるものではない。
【００３２】
或る実施例において、無線測定モジュール２００は、状態規定ユニット２０４が規定されるパラメータを格納するためのタグメモリ（ＴＭ）２２２を備える。タグメモリ２２２は、例えば、メモリユニット２１２またはデータを格納することが可能な様々な他のエレメントにより実施される。
【００３３】
タグメモリ２２２は、例えば、ディジタルプロセッサ２１０によって、モジュール通信ユニット２０６に接続され、これによって、タグメモリ２２２に含まれるデータは、例えば、無線通信信号２２０によって、中央処理装置１０６に伝えられる。
【００３４】
タグメモリ２２２は、さらに、タイヤの形式といったホイール１０２Ａ，１０２Ｂの他の情報と同様に、ホイールの基準パラメータ値を含む。
【００３５】
図３の例を参照して、中央処理装置３００は、アンテナ３０８，アンテナ３０８に接続された中央処理装置の通信ユニット（ＴＲＸ）３０２，中央処理装置の通信ユニット３０２に接続された処理ユニット（ＰＵ）３０４，処理ユニット３０４に接続されたメモリユニット３１０，処理ユニット３０４に接続されたメモリユニット３１０，並進加速度センサ（ＴＡＣ）３０６，および，処理ユニット３０４に接続されたユーザインターフェース（ＵＩ）３１４を備える。
【００３６】
中央処理装置の通信ユニット３０２は、例えば、ブルートゥース（登録商標），ＷＬＡＮ，ＷＰＡＮ，ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）または磁気データ転送を実施する。
【００３７】
中央処理装置の通信ユニット３０２は、アンテナ３０８を介して無線通信信号２２０を受け取ることによって、無線通信信号２２０を図２の無線測定モジュール２００に通信する。中央処理装置の通信ユニット３０２は、無線通信信号２２０に含まれるパラメータを処理ユニット３０４に供給する。
【００３８】
処理ユニット３０４は、メモリユニット３１０に格納されたエンコードされた命令３１２に基づいて、パラメータを処理する。
【００３９】
或る実施例において、中央処理装置３００は、コンピュータであり、中央処理装置の通信ユニット３０２は、例えば、無線ＬＡＮのブルートゥース（登録商標）接続を実施するネットワークカードである。コンピュータは、例えば、携帯型（ラップトップ）コンピュータまたはデスクトップコンピュータ（ＰＣ）である。コンピュータ、ホイールのサービスステーション施設に配設され、そのとき、コンピュータは、例えば、走行キロメートル，回転数，および／または，極限の条件に関連するパラメータ値といったホイール１０２Ａ，１０２Ｂのタグメモリ２２２に含まれるデータを読み出す。
【００４０】
或る実施例において、中央処理装置３００は、携帯電話，ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）装置，または，通信信号２２０を伝えるために必要とされる無線インターフェースを実施する他の携帯型電子装置である。
【００４１】
或る実施例において、中央処理装置３００は、車両１００に取り付けられたデータ処理装置である。データ処理装置は、車両のＣＡＮ（Control Area Network）バスに接続され、それにより、データ処理装置は、車両のシステムと通信する。
【００４２】
図３の例を参照して、監視システムの一実施例は、図２の無線測定モジュール２００と同じ構造を有する複数の測定モジュール（ＭＭ＃１，ＭＭ＃２，…，ＭＭ＃３）３１４Ａ，３１４Ｂ，３１４Ｃを備える。各測定モジュール３１４Ａ〜３１４Ｃは、車両１００の異なるホイール１０２Ａ，１０２Ｂに取り付けられるように構成される。
【００４３】
各測定モジュール３１４Ａ〜３１４Ｃは、ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの加速度情報を規定し、ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの特質または状態を特徴付けるパラメータの値を規定し、無線通信信号３１６Ａ〜３１６Ｃ内のパラメータ値を含み、そして、無線通信信号３１６Ａ〜３１６Ｃを中央処理装置３００に伝える。
【００４４】
各無線通信信号３１６Ａ〜３１６Ｃは、無線通信信号３１６Ａ〜３１６Ｃの周波数または時間枠によって、或いは、無線通信信号３１６Ａ〜３１６Ｃに含まれるコードによって実施される測定モジュール特定識別子を有する。
【００４５】
中央処理装置の通信ユニット３０２は、無線通信信号３１６Ａ〜３１６Ｃを受け取って、その無線通信信号３１６Ａ〜３１６Ｃに含まれるパラメータを処理ユニット３０４に供給する。処理ユニット３０４は、異なる無線測定モジュール３１４Ａ〜３１４Ｃから受け取ったパラメータを比較し、その比較が予め定められた条件を満たすとき、予め定められた機能を実行する。
【００４６】
或る実施例において、各無線通信信号３１６Ａ〜３１６Ｃのパラメータは、ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの回転周波数，ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの直径または周囲の長さといった半径に比例する車両ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの半径或いは変化を特徴付ける。処理ユニット３０４は、異なるホイール１０２Ａ，１０２Ｂのパラメータを比較し、パラメータの間で予め定められた偏差を検出すると、例えば、中央処理装置３００のユーザインターフェース３１４によって、その偏差がユーザに示される。ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの回転周波数における他のホイールの回転周波数からの偏差は、空気圧が少なくなったか、或いは、その問題のタイヤのトレッドがホイール１０２Ａ，１０２Ｂにおけるものよりも少ないことを示している。
【００４７】
或る実施例において、監視システムは、車両ホイール１０２Ａ，１０２Ｂから測定された加速度情報を利用する車両ホイールの盗難防止システムに統合される。このとき、無線測定モジュール１０４Ａ，１０４Ｂは、例えば、加速度の測定に基づいたホイール１０２Ａ，１０２Ｂの動的な状態を特徴付ける動的状態情報を規定し、その動的状態情報に基づいた無線通信信号１０８Ａ，１０８Ｂを生成し、そして、その無線通信信号１０８Ａ，１０８Ｂを中央処理装置１０６に伝える。中央処理装置１０６は、無線通信信号１０８Ａ，１０８Ｂを受け取って、その無線通信信号１０８Ａ，１０８Ｂが予め定められた条件を満たすとき、予め定められたアラーム機能を実行する。
【００４８】
図４を参照して、ベース上を回転するホイール４００の回転特性を考察する。ホイールは、タイヤ部分４０２およびリム部４０４を備える。
【００４９】
図４の例において、無線測定モジュール４０８は、ホイール４００の中心点から測定半径４１０だけ離れた位置に配置される。ホイール４００の半径は、参照番号４０６によって示される。測定半径４１０は、無線測定モジュール４０８によって要求される測定範囲に作用する。測定半径４１０の選択において、ホイール４００の最大回転速度，動的な動作範囲および加速度測定ユニット２０２の誤差マージンを考慮することは合理的である。測定半径４１０は、例えば、５ｍｍおよび１０ｃｍの間で変化する。
【００５０】
無線測定モジュール４０８は、例えば、リムの中心穴に埋め込まれたカプセルによって典型的にはホイールのリムに取り付けられる。
【００５１】
図４は、半径軸４１２，接線軸４１４，並びに，半径軸４１２および接線軸４１４に直交する横軸を含むホイール４００に設けられる同等のシステムを示している。さらに、図４は、垂直軸４２０および水平軸４１８を含む空間に固定された同等のシステムも示している。
【００５２】
或る実施例において、無線測定モジュール４０８の加速度測定ユニット２０２は、半径方向の加速度を測定する。このとき、加速度情報２１４は、半径方向の加速度を含む。
【００５３】
或る実施例において、無線測定モジュール４０８の加速度測定ユニット２０２は、接線方向の加速度を測定する。このとき、加速度情報２１４は、接線方向の加速度を含む。
【００５４】
他の実施例において、無線測定モジュール４０８の加速度測定ユニット２０２は、横方向の加速度を測定する。このとき、加速度情報２１４は、横方向の加速度を含む。
【００５５】
矢印４１６の方向に一定の速度で回転するとき、無線測定モジュール４０８は、半径軸４１２の方向における遠心加速度、並びに、垂直軸４２０の方向における重力加速度４２２を受け、このとき、無線測定モジュール４０８は、半径方向の加速度
ａm,r＝４π2ｆ2ｒm＋ｇsin(４πｆｔ＋γ)  ……  （１）
を受ける。ここで、ａm,rは無線測定モジュール４０８により測定された半径方向の加速度、ｆはホイール４００の回転周波数、ｇ＝９．８１ｍｓ-2は重力加速度、ｒmは測定半径４１０、そして、γは位相ファクタである。
【００５６】
従って、接線方向の加速度は、
ａm,t＝ｇcos(４πｆｔ＋γ)  ……  （２）
との表現により示される。
【００５７】
図５は、時間５０４の関数として、無線測定モジュール４０８によって測定された半径方向の加速度５０２を示す。曲線５０６は、一時的な半径方向の加速度を表し、曲線５０８は、曲線方向の加速度の平均値を示す。同様の曲線は、接線方向の加速度に対しても提供される。
【００５８】
曲線方向の加速度の平均値５０８は、測定半径ｒmが知られているときには回転周波数ｆを規定することができるのに基づいて、式（１）の右辺の第１項を規定する。
【００５９】
回転周波数は、曲線５０６の周期時間を測定すると共に、周期時間５１０の平均値を計算することによっても規定され得る。
【００６０】
回転周波数は、接線方向の加速度の周期時間を測定することによっても規定され得る。
【００６１】
或る実施例において、状態規定ユニット２０４は、例えば、曲線５０６の加速度の最大値を合算することによって、ホイール４００の回転数Ｎの合計を登録する。このとき、ホイール４００が移動される距離Ｓは、
Ｓ＝２πｒw×Ｎ  ……  （３）
という式に基づいてカウントされる。ここで、ｒwは、ホイール４００の半径４０６である。ホイール４００の半径４０６は、例えば、タグメモリ２２に格納される。
【００６２】
或る実施例において、無線測定モジュール４０８は、半径方向の加速度ａm,rや接線方向の加速度ａm,tといったホイール４００に関連する加速度の回転成分を規定する。無線測定モジュール４０８は、加速度の回転成分を、無線通信信号２２０において加速度の回転成分の値を含むモジュール通信ユニット２０６に供給する。
【００６３】
中央処理装置３００は、無線通信信号２２０を受け取って、加速度の回転成分の値を処理ユニット３０４に供給する。
【００６４】
中央処理装置３００の並進加速度センサ３０６は、車両ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの並進に関連した加速度の並進成分ａT４２４を規定し、その加速度の並進成分ａT４２４を処理ユニット３０４に供給する。
【００６５】
処理ユニット３０４は、加速度の回転成分および加速度の並進成分によって、車両ホイール１０２Ａ，１０２Ｂの状態または特質を特徴付けるパラメータの値を規定する。
【００６６】
ホイール４００の半径４０６は、例えば、
ｒw＝ｖT×（ｒm／ａm,r）1/2  ……  （４）
という式により規定される。ここで、ｖTは、例えば、並進加速度の時間積分として計算される車両の伝播速度である。
【００６７】
図６の例を参照して、無線測定モジュール４０８によって測定される加速動作における車両ホイール４００の半径方向の加速度を考察する。半径方向の加速度は、
ａm,r(ｔ)＝４π2ｆ2(ｔ)ｒm＋ａTcos(α(ｔ))＋ｇsin(α(ｔ))  ……  （５）
という式により表される。ここで、α(ｔ)は、時間ｔの関数としたホイール４００の回転角である。
【００６８】
同様に、接線方向の加速度は、
ａm,t(ｔ)＝ａTsin(α(ｔ))＋ｇcos(α(ｔ))  ……  （６）
という式により表される。
【００６９】
式（５）の右辺の第１項は、破線６０２により示され、並進加速度ａTに従って増加する半径軸４１２の方向における遠心加速度を表す。
【００７０】
式（５）の右辺の第２項は、一点鎖線６０６により示され、半径方向の加速度における並進加速度ａTを表す。
【００７１】
式（５）の右辺の第３項は、破線６０４により示され、半径方向の加速度における重力ｇの影響を表す。
【００７２】
連続的な線６００は、無線測定モジュール４００の半径方向の加速度ａm,rを表す。
【００７３】
或る実施例において、状態規定ユニット２０４は、例えば、式（５）に従ったモデルに対して曲線６００を適応することにより、半径方向の加速度に基づいて加速度の並進成分を規定する。或る実施例において、状態規定ユニット２０４は、曲線６００から重力加速度を数学的に除去し、それによって、並進加速度の影響が周期的なファクタとして残ることになる。並進加速度は、重力の影響が除去された後、曲線６００の振幅に基づいて規定される。従って、ホイール４００の半径４０６は、例えば、伝搬速度ｖTがａTの時間積分として計算されるとき、例えば、式（４）によって規定される。接線方向の加速度は、同様の手法により考察される。
【００７４】
本発明は、添付図面に従った例を参照して述べられたが、本発明は、それらに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内の様々な手法において変形され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】車両ホイールの監視システムにおける構造の第１実施例を示す図である。
【図２】無線測定モジュールにおける構造の一例を示す図である。
【図３】中央処理装置における構造の一例を示す図である。
【図４】ホイールの回転中における車両ホイールの物理学的な一例を示す図である。
【図５】車両ホイールの加速度の第１実施例を示す図である。
【図６】車両ホイールの加速度の第２実施例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年6月25日(2008.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両ホイールに取り付けられた少なくとも１つの無線測定モジュール（１０４Ａ，１０４Ｂ，２００，４０８）を備える車両ホイールを監視する監視システムであって、該無線測定モジュールは、
前記車両のホイールの動きに関連した加速度情報を規定する加速度測定ユニット（２０２）と、
前記加速度情報を使用して、前記ホイールの特質または状態を特徴付ける少なくとも１つのパラメータを規定する状態規定ユニット（２０４）と、
無線通信信号によって、前記少なくとも１つのパラメータの値を通信するモジュール通信ユニット（２０６）と、を備えることを特徴とする監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載の監視システムにおいて、
前記加速度測定ユニット（２０２）は、半径方向加速度を測定するように構成され、且つ、
前記状態規定ユニット（２０４）は、前記半径方向加速度によって、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を規定するように構成されることを特徴とする監視システム。
【請求項３】
請求項１に記載の監視システムにおいて、
前記加速度測定ユニット（２０２）は、接線加速度を測定するように構成され、且つ、
前記状態規定ユニット（２０４）は、前記接線加速度によって、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を規定するように構成されることを特徴とする監視システム。
【請求項４】
請求項１に記載の監視システムにおいて、
前記無線測定モジュール（２００）は、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を格納する無線読み出し可能なタグメモリ（２２２）を備えることを特徴とする監視システム。
【請求項５】
請求項１に記載の監視システムにおいて、さらに、中央処理装置（１０６，３００）を備え、該中央処理装置は、
前記無線測定モジュール（１０４Ａ，１０４Ｂ，２００，４０８）と無線通信信号を通信する前記中央処理装置の通信ユニット（２０６，３０２）と、
前記少なくとも１つのパラメータを処理する処理ユニット（３０４）と、を備えることを特徴とする監視システム。
【請求項６】
請求項５に記載の監視システムにおいて、
前記処理ユニット（３０４）は、前記パラメータが予め定められた条件を満たすとき、予め定められた機能を実行するように構成されることを特徴とする監視システム。
【請求項７】
請求項５に記載の監視システムにおいて、さらに、複数の測定モジュール（３１４Ａ，３１４Ｂ，３１４Ｃ）を備え、該各測定モジュールは、
前記車両のホイールの動きに関連した加速度情報を規定する加速度測定ユニット（２０２）と、
前記加速度情報を使用して、前記車両ホイールの特質または状態を特徴付ける少なくとも１つのパラメータを規定する状態規定ユニット（２０４）と、
無線通信信号によって、前記少なくとも１つのパラメータの値を通信するモジュール通信ユニット（２０６）と、を備え、前記中央処理装置の前記処理ユニット（３０２）は、複数の無線通信信号を受け取るように構成され、
前記処理ユニット（３０４）は、異なる無線測定モジュール（３１４Ａ，３１４Ｂ，３１４Ｃ）から受け取った前記パラメータの比較を実行するように構成され、そして、
前記処理ユニット（３０４）は、前記比較が予め定められた条件を満たすとき、予め定められた機能を実行するように構成されることを特徴とする監視システム。
【請求項８】
請求項５に記載の監視システムにおいて、
前記加速度測定ユニット（２０２，４０８）は、前記ホイールの回転に関連する前記加速度の回転成分を規定するように構成され、
前記モジュール通信ユニット（２０６）は、前記無線通信信号において、前記加速度の回転成分を含むように構成され、
前記中央処理装置（１０６，３００）は、さらに、前記車両ホイールの並進に関連した加速度の並進成分を規定する並進加速度センサ（１１０，３０６）を備え、そして、
前記処理ユニット（３０４）は、前記加速度の回転成分および前記加速度の並進成分によって、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を規定するように構成されることを特徴とする監視システム。
【請求項９】
請求項１に記載の監視システムにおいて、
該監視システムは、前記車両ホイールから測定された加速度情報を利用する車両ホイールの盗難防止システムに統合されることを特徴とする監視システム。
【請求項１０】
車両ホイールに取り付けられるように構成された無線測定モジュールであって、
前記車両のホイールの動きに関連した加速度情報を規定する加速度測定ユニット（２０２）と、
前記加速度情報を使用して、前記車両ホイールの特質または状態を特徴付ける少なくとも１つのパラメータを規定する状態規定ユニット（２０４）と、
無線通信信号によって、前記少なくとも１つのパラメータの値を通信するモジュール通信ユニット（２０６）と、を備えることを特徴とする無線測定モジュール。
【請求項１１】
請求項１０に記載の無線測定モジュールにおいて、
前記加速度測定ユニット（２０２）は、半径方向加速度を測定するように構成され、且つ、
前記状態規定ユニット（２０４）は、前記半径方向加速度によって、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を規定するように構成されることを特徴とする無線測定モジュール。
【請求項１２】
請求項１０に記載の無線測定モジュールにおいて、
前記加速度測定ユニット（２０２）は、接線加速度を測定するように構成され、且つ、
前記状態規定ユニット（２０４）は、前記接線加速度によって、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を規定するように構成されることを特徴とする無線測定モジュール。
【請求項１３】
請求項１０に記載の無線測定モジュールにおいて、
該無線測定モジュール（２００）は、さらに、前記少なくとも１つのパラメータの前記値を格納する無線読み出し可能なタグメモリ（２２２）を備えることを特徴とする無線測定モジュール。
【請求項１４】
請求項１０に記載の無線測定モジュールにおいて、
該無線測定モジュール（１０４Ａ，１０４Ｂ，２００，４０８）は、前記車両ホイールから測定された加速度情報を利用する車両ホイールの盗難防止システムに統合されることを特徴とする無線測定モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
或る実施例において、状態規定ユニット２０４は、例えば、曲線５０６の加速度の最大値を合算することによって、ホイール４００の回転数Ｎの合計を登録する。このとき、ホイール４００が移動される距離Ｓは、
Ｓ＝２πｒw×Ｎ  ……  （３）
という式に基づいてカウントされる。ここで、ｒwは、ホイール４００の半径４０６である。ホイール４００の半径４０６は、例えば、タグメモリ２２２に格納される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
連続的な線６００は、無線測定モジュール４０８の半径方向の加速度ａm,rを表す。
【国際調査報告】
2009501376.tif 000009
2009501376.tif 000010
2009501376.tif 000011
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