(57)【要約】【課題】タイヤの総マイル数を追跡するための、信頼性が高く、耐久性があり、堅牢なシステムを提供する。【解決手段】車両用タイヤが経験する走行マイル数を追跡するタイヤ追跡システムは、車両用タイヤ１２によって支持された車両１０と、タイヤ固有の識別情報を生成する、タイヤに固定された識別トランスポンダ１４と、増分車両走行距離の推定値の同期ストリームを生成する、車両ベースのシステムと、増分車両走行距離の推定値のストリームに基づいて、タイヤ追加走行距離の推定値の同期ストリームを推定する、タイムスタンプ同期化および走行距離推定器２４と、タイヤ追加走行距離の推定値とタイヤ固有の識別情報とをリモートサーバ３４にアップロードするモバイルネットワーク３２と、を有している。リモートサーバ３４は、タイヤ固有の識別情報でアクセス可能な形態で、アップロードされたタイヤ追加走行距離の推定値から総タイヤ距離を集計する。【選択図】図１
2016210411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用タイヤが経験する走行マイル数を追跡するタイヤ追跡システムであって、
少なくとも１つの車両用タイヤによって支持された車両と、
タイヤ固有の識別情報を生成する、タイヤに固定された識別トランスポンダと、
増分車両走行距離の推定値の同期ストリームを生成する、車両ベースのシステムと、
前記増分車両走行距離の推定値の前記ストリームに基づいて、タイヤ追加走行距離の推定値の同期ストリームを推定する、タイムスタンプ同期化および走行距離推定器と、
前記タイヤ追加走行距離の推定値と前記タイヤ固有の識別情報とをリモートサーバにアップロードするモバイルネットワークと、を有し、
前記リモートサーバが、前記タイヤ固有の識別情報でアクセス可能な形態で、前記アップロードされたタイヤ追加走行距離の推定値から総タイヤ距離を集計することを特徴とするタイヤ追跡システム。
【請求項２】
増分車両走行距離を測定する前記車両ベースのシステムが、車両ＣＡＮバスによって増分車両走行距離の推定値を提供する少なくとも１つの車載センサを有する、請求項１に記載のタイヤ追跡システム。
【請求項３】
増分車両走行距離を測定する前記車両ベースのシステムが、増分車両走行距離の推定値を提供する全地球測位システムを有する、請求項１に記載のタイヤ追跡システム。
【請求項４】
タイヤ固有の空気圧履歴データを生成するタイヤ装着型圧力センサをさらに有し、前記モバイルネットワークが、前記タイヤ追加走行距離の推定値および前記タイヤ固有の識別情報と共に、前記タイヤ固有の空気圧履歴データを前記リモートサーバにアップロードする、請求項１に記載のタイヤ追跡システム。
【請求項５】
タイヤ固有の温度履歴データを生成するタイヤ装着型温度センサをさらに有し、前記モバイルネットワークが、前記タイヤ追加走行距離の推定値および前記タイヤ固有の識別情報と共に、前記タイヤ固有の温度履歴データを前記リモートサーバにアップロードする、請求項１に記載のタイヤ追跡システム。
【請求項６】
車両用タイヤが経験する走行マイル数を追跡するタイヤ追跡システムであって、
少なくとも１つの車両用タイヤによって支持された車両と、
タイヤ固有の識別情報を生成する、タイヤに固定された識別トランスポンダと、
増分車両走行距離の推定値の同期ストリームを生成する、車両ベースの増分車両走行距離推定器と、
前記増分車両走行距離の推定値から増分タイヤ走行距離の推定値の連続同期ストリームを生成する、タイムスタンプ同期化および走行距離推定器と、
前記増分タイヤ走行距離の推定値と前記タイヤ固有の識別情報とをリモートサーバにアップロードするモバイルネットワークと、を有し、
前記リモートサーバが、前記タイヤ固有の識別情報でアクセス可能な形態で、前記タイヤ走行距離の推定値の集合体を生成することを特徴とするタイヤ追跡システム。
【請求項７】
タイヤ固有の温度履歴データを生成するタイヤ装着型温度センサと、
タイヤ固有の空気圧履歴データを生成するタイヤ装着型圧力センサと、をさらに有し、
前記モバイルネットワークが、前記増分タイヤ走行距離の推定値と共に、前記温度履歴データと前記圧力履歴データとを前記リモートサーバにアップロードする、請求項６に記載のタイヤ追跡システム。
【請求項８】
前記車両ベースの増分車両走行距離推定器が、車両ＣＡＮバスによって増分車両走行距離の推定値を提供する少なくとも１つの車載センサを有する、請求項６に記載のタイヤ追跡システム。
【請求項９】
前記車両ベースの増分車両走行距離推定器が、増分車両走行距離の推定値を提供する全地球測位システムを有する、請求項６に記載のタイヤ追跡システム。
【請求項１０】
タイヤ履歴情報を追跡する方法であって、
車両用タイヤに、タイヤ固有の識別情報を生成する識別トランスポンダを固定することと、
車両ベースの増分車両走行距離推定器によって、増分車両走行距離の推定値の同期ストリームを生成することと、
タイムスタンプ同期化および走行距離推定器によって、前記増分車両走行距離の推定値から増分タイヤ走行距離の推定値の連続同期ストリームを生成することと、
モバイルネットワークを通じて、前記増分タイヤ走行距離の推定値と前記タイヤ固有の識別情報とをリモートサーバにアップロードすることと、
前記リモートサーバによって、前記タイヤ固有の識別情報でアクセス可能な形態で、前記タイヤ走行距離の推定値の集合体を生成することと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記車両用タイヤに、タイヤ固有の温度履歴データを生成する温度センサを装着することと、
前記車両用タイヤに、タイヤ固有の空気圧履歴データを生成する圧力センサを装着することと、
前記モバイルネットワークを通じて、前記増分タイヤ走行距離の推定値および前記タイヤ固有の識別情報と共に、前記温度履歴データと前記圧力履歴データとを前記リモートサーバにアップロードすることと、を含む、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、車両運行中に測定されるタイヤパラメータデータを収集するタイヤ監視システムに関し、特に、経験に基づくタイヤの使用マイル数（service mileage）を決定する際にタイヤセンサによるデータを利用するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤは、一般に、メーカー指定の総マイル数（mileage）の定格が付与されて販売される。このようなタイヤは、定格が付与された総マイル数のために実用的である。しかしながら、ユーザーは、タイヤの総マイル数を監視できず、タイヤに対して定格が付与された総マイル数がどのくらい残っているのかを評価することができないことがある。これは、特に、車両のタイヤがそれぞれ異なる時期に使われ始めて、それぞれ異なる寿命を有する場合に当てはまる。さらに、タイヤは、定期保守時に車両でローテーション（位置交換）されることもあり、これにより、オーナーは、各タイヤの総マイル数が分からなくなることもある。結果的に、車両のユーザーは、いつタイヤを交換するのかを決定する際に、各車両の総マイル数について推測に頼ってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、タイヤに対して定格が付与された総マイル数に達した時期を表示するために、タイヤの総マイル数を追跡するための、信頼性が高く、耐久性があり、堅牢なシステムおよび方法の必要性が残されている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様では、車両用タイヤが経験する走行マイル数（travel mileage）を追跡するタイヤ追跡システムおよび方法は、タイヤ固有の識別情報を生成する、タイヤに固定された識別トランスポンダと、増分車両走行距離の推定値の同期ストリームを生成する、車両ベースの増分車両走行距離推定器と、増分車両走行距離の推定値から増分タイヤ走行距離の推定値の連続同期ストリームを生成する、タイムスタンプ同期化および走行距離推定器と、を有している。モバイルネットワークが、増分タイヤ走行距離の推定値とタイヤ固有の識別情報とをリモートサーバにアップロードし、リモートサーバは、タイヤ固有の識別情報でアクセス可能な形態で、タイヤ走行距離の推定値の集合体を生成する。
【０００５】
別の態様では、タイヤ装着型温度センサおよびタイヤ装着型圧力センサが、車両用タイヤに装着され、それぞれタイヤ固有の温度履歴データおよび圧力履歴データを生成する。モバイルネットワークは、増分タイヤ走行距離の推定値およびタイヤ固有の識別情報と共に、温度履歴データおよび圧力履歴データをリモートサーバにアップロードする。
【０００６】
別の態様によれば、車両ベースの増分車両走行距離推定器は、車両ＣＡＮバスによって増分車両走行距離の推定値を提供する少なくとも１つの車載センサと、増分車両走行距離の推定値を提供する全地球測位システムとの少なくとも一方を有している。
【０００７】
（定義）
「ＡＮＮ」つまり「人工ニューラルネットワーク」は、学習段階においてネットワークを流れる外部または内部情報に基づいて構造が変化する非線形統計データモデリングのための適応ツールである。人工ニューラルネットワークは、入出力間の複雑な関係をモデル化したり、データのパターンを見つけたりするために使用される、非線形統計データモデリングツールである。
【０００８】
タイヤの「アスペクト比」は、タイヤの断面幅（ＳＷ）に対する断面高さ（ＳＨ）の比を意味し、百分率で表現するために１００を乗じたものを意味する。
【０００９】
「非対称トレッド」は、タイヤの中心面つまり赤道面（ＥＰ）に関して対称ではないトレッドパターンを有するトレッドを意味する。
【００１０】
「軸方向の」および「軸方向に」は、タイヤの回転軸に平行なラインまたは方向を意味する。
【００１１】
「チェーファー」は、タイヤビードの外側周囲に配置され、リムに対する摩耗および切断からコードプライを保護し、リム上方のたわみを分散させる、幅の狭い材料ストリップである。
【００１２】
「周方向」は、軸方向に垂直な環状トレッドの表面の周囲に沿って延びるラインまたは方向を意味する。
【００１３】
「Ｄｕｇｏｆｆモデル」は、スリップ角およびスリップ率の関数として縦力および横力に対する解析関係を規定する経験的タイヤモデルであり、このモデルにより、横力と縦力との結合が説明される。
【００１４】
「赤道中心面（ＣＰ）」は、タイヤの回転軸に垂直でトレッドの中心を通る平面を意味する。
【００１５】
「フットプリント」は、タイヤが回転つまり走行するときに、平坦な面と接触するタイヤトレッドの接地面または接地領域を意味する。
【００１６】
「溝」は、タイヤウォールの周囲を周方向または横方向に延びることができる、タイヤウォール内の細長い空隙領域を意味する。「溝の幅」は、溝の全長での平均幅に等しい。溝は、記載されているように、空気チューブを収容するサイズである。
【００１７】
「インボード側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、そのホイールが車両に取り付けられたときの、タイヤの車両に最も近い側を意味する。
【００１８】
「横方向」は、軸方向を意味する。
【００１９】
「横方向縁部」は、赤道中心面に平行な線であって、標準荷重および標準タイヤ圧において測定された、軸方向の最も外側のトレッドの接地面つまりフットプリントの接線を意味する。
【００２０】
「正味接地面積」は、トレッド全周にわたる横方向縁部同士の間の接地トレッド要素の全面積を、横方向縁部同士の間のトレッド全体の総面積で割ったものを意味する。
【００２１】
「非方向性トレッド」は、好適な前進方向を有していないトレッドであって、トレッドバターンが好適な走行方向に揃うようにする特定のホイールポジションで車両に配置する必要のないトレッドを意味する。逆に、方向性トレッドパターンは、特定のホイールポジションを必要とする好適な走行方向を有している。
【００２２】
「アウトボード側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、そのホイールが車両に取り付けられたときの、タイヤの車両から最も遠い側を意味する。
【００２３】
「蠕動」は、空気などの内包物質を管状経路に沿って推進させる波状収縮による動作を意味する。
【００２４】
「圧電フィルムセンサ」は、フィルム体の形をしたデバイスであり、フィルム体が曲がることで発現する圧電効果を利用して、圧力、加速度、ひずみ、または力を電荷に変換することでこれらを測定するデバイスである。
【００２５】
「半径方向の」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸に向かって放射状に延びる方向、または回転軸から離れるように放射状に延びる方向を意味する。
【００２６】
「リブ」は、少なくとも１つの周方向溝と、同等の第２の溝または横方向縁部のいずれかとによって規定された、トレッド上を周方向に延びるゴムのストリップであって、完全な深さの溝によって横方向に分割されていないゴムのストリップを意味する。
「サイプ」は、トレッド面を細分し、トラクションを改善する、タイヤのトレッド要素内に成形された小さいスロットを意味し、サイプは、一般に幅が狭く、タイヤのフットプリント内で開いれたままである溝とは対照的に、タイヤのフットプリント内で閉じている。
【００２７】
「トレッド要素」または「トラクション要素」は、溝に隣接する形状を有することによって規定された、リブ要素またはブロック要素を意味する。
【００２８】
「トレッドアーク幅」は、トレッドの横方向縁部同士の間で測定された、トレッドの円弧長を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】車両走行距離情報がＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）バスから取得される本発明のシステムおよび方法を示す概略図である。
【図２】車両走行距離情報がＧＰＳ（全地球測位システム）から取得されるシステムおよび方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１を参照すると、タイヤ追跡システムおよび方法の第１の実施形態が示されている。車両１０は、空気入りタイヤ１２を装備している。車両１０は商用トラックと見なされるが、他の車種も本発明の方法およびシステムの使用に対応可能である。タイヤ１２には、それぞれ一致しているかはどうか不明であるが、それぞれ使用が開始された日がある。したがって、各タイヤ１２は、それぞれ異なる時期に使われ始めた可能性がある。本発明のシステムおよび方法の目的は、各タイヤに関する重要な履歴情報を記録するために、各タイヤ１２を個別に監視および追跡することである。このような情報は、タイヤが経験する通算の使用マイル数、タイヤの温度履歴データ、およびタイヤの圧力履歴データの少なくとも１つを含んでいてよい。収集され記録された情報は、タイヤの履歴を監視するのに有用であり、タイヤの交換が必要になる時期を決定するのに役立つであろう。
【００３１】
タイヤ１２は、従来構造を有し、トレッド１８と空気キャビティ１６とを有している。キャビティ１６は、インナーライナー２０によって規定されている。タイヤインナーライナー２０には、以下「ＴＰＭＳ」センサと呼ばれるタイヤ監視装置１４が固定されている。この装置１４は、個々のタイヤを識別可能なタイヤ識別情報を含んでいる。さらに、装置１４は、タイヤの温度を監視する温度センサと、キャビティ１６内の空気圧を監視するタイヤ空気圧センサとを含んでいてよい。さらに、装置１４内には、タイヤＩＤ（識別情報）、温度データ、および圧力データを無線で送信する１つ以上の送信器が含まれている。本明細書では、タイヤＩＤ、タイヤの温度データ、およびタイヤの圧力データを、ＴＰＭＳ装置１４からの「データパケット」と総称する。
【００３２】
装置１４は、接着剤などの適切な手段によってタイヤインナーライナー２０に取り付けられている。ＴＰＭＳ装置１４からのデータパケットは、圧力、温度、およびタイヤＩＤが特定の時間（ｔ）で記録されているブロック２６に見られるように、時間（ｔ）でタイムスタンプが付されている。タイムスタンプが付されたデータパケットは、タイムスタンプ同期化および走行距離推定部２４に入力される。図１に示す本システムの第１の実施形態では、車両１０は、車両走行距離（distance travelled）を測定するとともに、ＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）バス２２を通じて、タイムスタンプ（ｔ）における測定された車両走行距離を提供する１つ以上のセンサを備えている。タイムスタンプ（ｔ）での車両走行距離が、タイムスタンプ同期化および走行距離推定部２４に入力される。タイムスタンプ同期化および走行距離推定部２４は、（ｔ−１）での直近の走行距離以来の（ｔ）での車両走行距離を取得し、モバイルネットワーク３２に距離３０をアップロードする。その後、走行距離の推定値が、モバイルネットワーク３２を通じて、タイヤに関するデータパケットと共にテレマティクサーバ３４にアップロードされる。テレマティクサーバ３４は、それまでの総マイル数（ｔ−１）と追加走行距離（ｔ）との和によって連続的に更新される、タイヤの総マイル数（ｔ）の記録を保持している。図１に見られるように、各タイヤについて記録された総マイル数は、保持され、車両１０から遠隔的（telemetrically）に受信したタイヤＩＤでアクセス可能である。したがって、各タイヤの使用マイル数は、タイヤのデータパケットからの圧力履歴データおよび温度履歴データと共に、車両操縦者が車両の各タイヤの履歴を評価するのを手助けするためにアクセス可能である。
【００３３】
上述したタイヤ追跡システムおよび方法の別の実施形態が図２に示されている。図２では、車両の走行距離は、ＧＰＳ（全地球測位システム）システム３６を用いて得られている。ＧＰＳシステム３６から得られたタイムスタンプ（ｔ）での走行距離の入力データ３８が、タイムスタンプ同期化および走行距離推定部２４に入力される。図１の第１の実施形態と同様に、追加走行距離を含むＴＰＭＳシステムからのデータパケットが、モバイルネットワーク３２によって、テレマティックサーバ３４に３０で送信される。
【００３４】
ＧＰＳベースの車速の見積もりは、（例えば、ＧＰＳ信号の減少に関する問題など）信頼できない場合がある。したがって、ＣＡＮバスの車速情報が好ましい場合がある。ＣＡＮバス情報は、車輪速度信号とタイヤの回転半径（車速＝回転半径×ω；ωは４つの車輪速度の平均値）とに基づいている。
【００３５】
以上のことから、本発明のタイヤ追跡システムおよび方法は、車両用タイヤが経験する走行マイル数を追跡し、さらには、タイヤの温度履歴および圧力履歴などの履歴情報も追跡可能であることが理解されるであろう。本システムは、タイヤに固定された識別トランスポンダ、すなわちＴＰＭＳ装置１４を含んでいる。モバイルネットワーク３２は、データパケット内のタイヤ固有の識別情報をリモートテレマティクスサーバ３４に遠隔的に送信するように作動する。タイムスタンプ同期化および走行距離推定部２４は、センサまたはＧＰＳのいずれかで生成された車両走行距離データから、タイヤの追加走行距離を推定する。リモートサーバ３４は、タイヤに割り当てられた固有のタイヤＩＤで識別されるタイヤ走行距離の推定値を、ユーザーがアクセス可能な形式で保存する。
【００３６】
本明細書に記載された本発明の説明を考慮すると、本発明の変形例が可能である。本発明を説明する目的で、特定の代表的な実施形態および詳細を示しているが、当業者には、主題発明の範囲から逸脱することなくさまざまな変更および修正を行うことができることが明らかであろう。したがって、前述の特定の実施形態において、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の対象となる全範囲内で行う変更が可能であることを理解されたい。
【符号の説明】
【００３７】
１０  車両
１２  タイヤ
１４  タイヤ監視装置（ＴＰＭＳセンサ）
１６  キャビティ
１８  トレッド
２０  タイヤインナーライナー
２２  ＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）バス
２４  タイムスタンプ同期化および走行距離推定部
２６  ブロック
３０  距離
３２  モバイルネットワーク
３４  テレマティックサーバ
３６  ＧＰＳ（全地球測位システム）システム
３８  タイムスタンプ（ｔ）での走行距離の入力データ
【図１】
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【図２】
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