特許 6887246 タイヤ内の、統合されたＴＰＭＳモジュールおよびＲＦＩＤタグのデータ共有システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6887246

(24)【登録日】2021年5月20日

(45)【発行日】2021年6月16日

(54)【発明の名称】タイヤ内の、統合されたＴＰＭＳモジュールおよびＲＦＩＤタグのデータ共有システム

(51)【国際特許分類】

   B60C 23/04 20060101AFI20210603BHJP

   B60C 19/00 20060101ALI20210603BHJP

【ＦＩ】

   B60C23/04 110D

   B60C23/04 110E

   B60C23/04 140A

   B60C19/00 H

【請求項の数】11

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2016-248225(P2016-248225)

(22)【出願日】2016年12月21日

(65)【公開番号】特開2017-114483(P2017-114483A)

(43)【公開日】2017年6月29日

【審査請求日】2019年11月11日

(31)【優先権主張番号】14/975980

(32)【優先日】2015年12月21日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】513158760

【氏名又は名称】ザ・グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】ジョン マイケル フェンカニン

(72)【発明者】

【氏名】ピーター ジュン−ミン スー

(72)【発明者】

【氏名】アムリタ パテル

【審査官】 宮地 将斗

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３６８３２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０１８０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２６４６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００６９８７７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−３４７８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２３３９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１５９９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８２０９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｃ ２３／０４

Ｂ６０Ｃ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤに基づく情報を共有するための統合されたシステムを有するタイヤ組立体であって、
タイヤと、
前記タイヤのインナーライナーに取り付けられており、少なくとも１つのタイヤパラメータを測定するための少なくとも１つのセンサーを有しているセンサーモジュールであって、前記少なくとも１つのセンサーからの、測定されたタイヤパラメータのデータを送信するように動作可能なセンサーモジュールと、
アクセス可能な固有のタイヤ識別コードを記憶するための、前記タイヤのサイドウォールに取り付けられている識別タグ装置であって、記憶されたタイヤ識別コードを遠隔受信機に送信するように動作可能であり、前記センサーモジュールから独立して駆動され前記タイヤにおいて前記センサーモジュールから周方向に離れて位置している識別タグ装置と、
前記識別タグ装置内および前記センサーモジュール内の双方向性のデータ共有インターフェースであって、それによって前記固有のタイヤ識別コードが前記識別タグ装置と前記センサーモジュールとの間で共有され、前記測定されたタイヤパラメータのデータは、前記識別タグ装置によって前記遠隔受信機に送信するために、前記識別タグ装置によって前記センサーモジュールから直接にアクセス可能である、データ共有インターフェースと、
を含むタイヤ組立体。

【請求項2】

前記測定されたタイヤパラメータのデータは、前記識別タグ装置によってアクセスされ記憶される、請求項１に記載のタイヤ組立体。

【請求項3】

前記センサーモジュールは、前記タイヤ識別コードを送信するように動作可能である、請求項１に記載のタイヤ組立体。

【請求項4】

前記識別タグ装置は、少なくとも１つの、タグの測定されるタイヤパラメータを測定するための、少なくとも１つの、タグに基礎を置くセンサーを含み、前記識別タグ装置は、前記少なくとも１つの、タグに基礎を置くセンサーから、前記データ共有インターフェースを介して前記センサーモジュールに、測定されたデータを送信するように動作可能である、請求項１に記載のタイヤ組立体。

【請求項5】

前記センサーモジュールは、前記少なくとも１つの、タグに基礎を置くセンサーからの、前記測定されたデータを記憶するように動作可能である記憶メモリーを含んでいる、請求項４に記載のタイヤ組立体。

【請求項6】

前記双方向性のデータ共有インターフェースは、前記センサーモジュールと前記識別タグ装置との間を延びる有線回路を含む、請求項１に記載のタイヤ組立体。

【請求項7】

前記有線回路は、インターインテグレーテッドサーキットとシリアルペリフェラルインターフェースサーキットの少なくとも一方である、請求項６に記載のタイヤ組立体。

【請求項8】

タイヤ組立体であって、
タイヤと、
前記タイヤのインナーライナーに取り付けられており、少なくとも１つのタイヤパラメータを測定するための少なくとも１つのセンサーを有している独立したセンサーモジュールであって、前記少なくとも１つのセンサーからの、測定されたタイヤパラメータのデータを送信するように動作可能なセンサーモジュールと、
アクセス可能な固有のタイヤ識別コードを記憶するための、前記タイヤのサイドウォールに取り付けられている独立した識別タグ装置であって、記憶されたタイヤ識別コードを遠隔受信機に送信するように動作可能であり、前記センサーモジュールから独立して駆動され前記タイヤにおいて前記センサーモジュールから周方向に離れて位置している識別タグ装置と、
前記識別タグ装置内および前記センサーモジュール内の双方向性のデータ共有インターフェースであって、それによって前記固有のタイヤ識別コードが、前記センサーモジュールによって、前記識別タグ装置とのデータ通信からアクセスされ記憶され、前記測定されたタイヤパラメータのデータは、前記識別タグ装置によって前記遠隔受信機に送信するために、前記識別タグ装置によって前記センサーモジュールから直接にアクセス可能である、データ共有インターフェースと、
を含み、
前記センサーモジュールは、前記タイヤ識別コードを送信するように動作可能であり、
前記識別タグ装置は、少なくとも１つの、タグの測定されるタイヤパラメータを測定するための、少なくとも１つの、タグに基礎を置くセンサーを含み、前記識別タグ装置は、前記少なくとも１つの、タグに基礎を置くセンサーから、前記データ共有インターフェースを介して前記センサーモジュールに、測定されたデータを送信するように動作可能であり、
前記センサーモジュールは、前記少なくとも１つの、タグに基礎を置くセンサーからの、前記測定されたデータを記憶するように動作可能である記憶メモリーを含んでいる
タイヤ組立体。

【請求項9】

前記測定されたタイヤパラメータのデータは、前記識別タグ装置によってアクセスされ記憶される、請求項８に記載のタイヤ組立体。

【請求項10】

前記双方向性のデータ共有インターフェースは、前記センサーモジュールと前記識別タグ装置との間を延びる有線回路を含む、請求項８に記載のタイヤ組立体。

【請求項11】

前記有線回路は、インターインテグレーテッドサーキットとシリアルペリフェラルインターフェースサーキットの少なくとも一方である、請求項１０に記載のタイヤ組立体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概ね、タイヤ内に組み込まれた電子タグおよびセンサーモジュールのためのデータ管理に関する。

【背景技術】

【0002】

ＲＦＩＤ電子タグおよびＴＰＭＳ（タイヤ圧監視システム）センサーが、タイヤなどの様々な完成品または製品の内部に組み込まれている。このようなＲＦＩＤタグは、タイヤの識別番号などのデータを記憶する能力を有している。タグのメモリーに記憶されているデータは、タイヤのライフサイクルの間に問合せ信号を受信した時に、有益な製品の識別情報を与えるために、タグから遠隔リーダーに送信される。ＴＰＭＳモジュールは、タイヤ圧や温度などのタイヤパラメータを測定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第８４４１３５５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

タイヤの耐用年数全体に亘って、測定されたタイヤパラメータのデータをタイヤの固有の識別番号と関連付けできる能力を維持するために、タイヤ内でＴＰＭＳの作用をＲＦＩＤタグの作用と統合することが有益である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様では、タイヤ組立体のための、統合されたセンサーモジュールおよびＲＦＩＤタグのデータ共有システムが設けられている。このシステムは、アクセス可能な固有のタイヤ識別コードを記憶し送信するための、タイヤに取り付けられている独立した識別タグと、タイヤに取り付けられており、１つまたは複数のタイヤパラメータを測定するための１つまたは複数のセンサーを有し、センサーからの、測定されたタイヤパラメータのデータを送信するセンサーモジュールと、識別タグ内およびセンサーモジュール内のデータ共有インターフェースであって、それによって固有のタイヤ識別コードが、識別タグとのデータ通信から、センサーモジュールによってアクセスされ記憶される、データ共有インターフェースと、を含む。

【0006】

他の態様では、測定されたタイヤパラメータのデータは、識別タグ装置によって、遠隔受信機に送信するためにアクセス可能である。

【0007】

他の態様によると、センサーモジュールは、タイヤ識別コードを送信するように動作可能であり、識別タグは、タイヤパラメータを測定するための、少なくとも１つの、タグに基礎を置くセンサーを含み、識別タグは、タグに基礎を置くセンサーから、データ共有インターフェースを介してセンサーモジュールと、測定されたデータを共有する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】タイヤに備え付けられたＲＦＩＤタグおよびＴＰＭＳモジュールを有する乗物のシステムの概略図である。

【図2】データを共有して記憶するための、タイヤ内のＴＰＭＳおよびＲＦＩＤ装置を統合するシステムのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の実施形態について、添付の図面を参照して以下に説明する。
まず、図１を参照すると、従来同様のＲＦＩＤタグ１０がタイヤ１２のサイドウォール１４に固定されている状態が示されている。ここでは「タイヤＩＤタグ」とも称されるタグ１０は双極子構造であるが、必要に応じてその他のタグ構造を採用してもよい。このＲＦＩＤタグは、ＩＣ（集積回路）パッケージを支持し、導電性のコイルが巻かれたアンテナアームを有する基板を含む、一般的なタイプのものである。このようなタグは、引用によってここに全体を組み入れる特許文献１（米国特許第８４４１３５５号）に図示および記載されている。

【0010】

このタグ１０は固有のタイヤＩＤコードを付与し、そのタイヤＩＤコードによって、タイヤの耐用年数全体に亘ってタイヤが明確に識別される。タイヤＩＤコードは、トラック２２などの乗物にどのタイヤが取り付けられているかを追跡することと、タグを保持しているタイヤがいつ交換されたかを確認することを補助する。タイヤ１２は、トレッド領域１６と、タイヤインナーライナー１９によって境界が定められているタイヤキャビティ１８とを有する従来同様の構成である。タグ１０は、識別のためにタイヤＩＤ情報を遠隔受信機（図示せず）に無線送信するように動作可能である。

【0011】

タイヤ圧監視センサー（ＴＰＭＳ）モジュール２０は、タイヤ１２に固定されて、タイヤキャビティ１８と連通している。ＴＰＭＳモジュール２０の好ましい取り付け配置は、接着剤等の適切な手段によってタイヤインナーライナー１９に取り付けられることである。ＴＰＭＳモジュール２０は、一般的に、タイヤキャビティの空気圧やタイヤの温度などの１つまたは複数の重要なタイヤパラメータを測定するために１つまたは複数のセンサーがパッケージされたモジュールパッケージである。測定されたタイヤパラメータを、タイヤの性能と健康評価のために監視することが重要である。従って、ＴＰＭＳモジュール２０は、タイヤパラメータのデータまたは情報を分析のために遠隔受信機に無線送信するためのアンテナを備えている。ＴＰＭＳモジュール２０とタイヤタグ１０は、広く市販されている装置である。ここでは、装置１０，２０は、本明細書に記載されている通り互いにデータをやりとりするように修正されている。

【0012】

タイヤ１２は、牽引トラックの形態で示されている乗物２２に取り付けられている。しかしながら、ここに記載されている、データの共有と複数の独立した装置の統合の原理は、乗用車やオフロード車等のその他の種類の乗物にも等しく適用できる。

【0013】

図２を参照すると、本発明の、統合されたＴＰＭＳモジュールおよびＲＦＩＤタグのデータ共有システムが、ブロック図の形態で示されている。ＴＰＭＳモジュール２０およびＲＦＩＤタグ１０は、図１に示され、図２のブロック図に表されているように、独立した装置である。独立したＴＰＭＳモジュール２０には、固有のタイヤ識別コード４２の記憶部を含む電気回路のデータ記憶メモリー４０が組み込まれている。従って、ＴＰＭＳモジュール２０は、ここでは「メモリーを備えたＴＰＭＳ」と称されてもよい。ＴＰＭＳモジュール２０には、タイヤが使用開始される時に初めに供給されて記憶されたタイヤＩＤコードが付与されている。それ以降は、タイヤの耐用年数全体に亘ってタイヤ１２に関連付けられたままであるＲＦＩＤタイヤタグ１０から、タイヤＩＤコードが、ＴＰＭＳモジュール２０によって更新可能かつ確認可能である。

【0014】

さらに、前述した通り、ＴＰＭＳモジュール２０は、キャビティの圧力（Ｐ）、タイヤの温度（Ｔ）、接触領域（コンタクトパッチ）の長さ（Ｌ）などのタイヤパラメータを監視および測定する１つまたは複数のセンサー２６を有する。このようなセンサーは、タイヤの動作において重要なパラメータを連続的に測定し、測定したタイヤパラメータのデータを、統合されたアンテナ２８によって遠隔受信機（図示せず）に送信する。さらに、ＴＰＭＳモジュールおよびメモリー４０は、情報とデータを共有可能にする相互接続のインターフェースの一部として、それぞれの固有のアドレスを有している。好ましいインターフェースは、市販されており集積回路（ＩＣ）に組み込まれて用いられるＩ２ＣまたはＳＰＩである。ここで用いられる「Ｉ２Ｃ」または「ＳＰＩ」は、オランダのアイントホーフェンのフィリップス（今はＮＸＰ）セミコンダクターによって開発されたインターインテグレーテッドサーキット（Ｉ２Ｃ）、または、イリノイ州のショウンバーグのモトローラによって開発されたシリアルペリフェラルインターフェース（ＳＰＩ）をそれぞれ表している。

【0015】

ＲＦＩＤタイヤタグ１０には、データＴ，Ｐ，Ｌ等のため、およびタイヤＩＤ３４を記憶するための記憶部３２が設けられている。同様に、タグ１０は、タイヤＩＤとセンサーのデータを遠隔受信機（図示せず）に無線送信するためのアンテナ３６を有している。ＲＦＩＤタグ１０は、同様に、Ｉ２ＣまたはＳＰＩのインターフェース３０を備えている。タグ１０はそれ自体のセンサー３８とデータＴ，Ｐ，Ｌ等４４をさらに備えており、共有されているＩ２ＣまたはＳＰＣのインターフェース３０によってタイヤパラメータの情報をやり取りし記憶する。センサー３８から生成されたデータは、ＴＰＭＳモジュール２０にさらに伝えられてよい。ＲＦＩＤタグは、さらに、ＴＰＭＳセンサー３８からタイヤパラメータの測定値を伝達および受信するようにパッケージ化されている。４つのアドレスが示されており、共通のＩ２ＣまたはＳＰＩのインターフェースによって全てが連結されている。従って、４つのアドレスの全ての間でのデータの共有が可能である。

【0016】

タイヤ内で用いられるＴＰＭＳモジュールにおいて現在経験する主要な問題の１つは、タイヤ／ホイール組立体からＴＰＭＳモジュールが取り外されてタイヤに固有のＩＤがもはや貼り付けられない時に、タイヤ／ホイール組立体のための固有の識別子が適用できない状態になることである。図２のシステムは、Ｉ２ＣまたはＳＰＩのインターフェースを介してＲＦＩＤタグ１０とＴＰＭＳモジュール２０の間の連絡がもたらされることによって、問題を改善する。ＲＦＩＤタグに保持されている固有のタイヤＩＤは、タイヤの耐用年数全体に亘ってタイヤとともにある。Ｉ２ＣまたはＳＰＩのインターフェースは、ＲＦＩＤ集積回路がＴＰＭＳモジュール２０に送信されて記憶され、それによってＴＰＭＳモジュール２０が、それ自体が取り付けられているタイヤの状態を確実に正確に示すことを可能にしている。また、Ｉ２ＣまたはＳＰＩのインターフェースは、ＲＦＩＤタグ１０のＩＣがＴＰＭＳモジュール２０から温度や圧力等のデータを取得し、タグ１０によって送信できるようにしている。従って、Ｉ２ＣまたはＳＰＩのインターフェースは、複数の装置のデータを通信でき共有できるようにしているので、ＲＦＩＤタグ１０は、それ自体の独立した温度や圧力等のセンサーを有している。また、メモリー４０が、適用可能な固有のタイヤＩＤをタイヤ内に埋め込んだままにして保持するＴＰＭＳモジュール２０に接続されていてもよい。

【0017】

前述したことから、タイヤ組立体のための、統合されたセンサーモジュールおよびＲＦＩＤタグのデータ共有システムが実現することが認められるであろう。タイヤは、ＲＦＩＤタグとＴＰＭＳモジュールを備えている。ＲＦＩＤタグとＴＰＭＳモジュールは互いに交信する。その結果、ＴＰＭＳモジュールからのタイヤのデータは、ＲＦＩＤタグ内に記憶されている不変のタイヤＩＤと関連付けられる。これは、乗物のレベル（vehicle level）において行われ、関連付けが自動的に行われる。さらに、このシステムは、手持ち式のＲＦＩＤリーダーを用いて作業場（yard）内のＴＰＭＳデータにアクセスすることが現在は不可能であるという問題を解決する。ＴＰＭＳとＲＦＩＤの両方を読みとることができるリーダーが存在するが、そのようなリーダーは高コストである。ＴＰＭＳモジュールとＲＦＩＤタグとの間でデータを関連付けて共有することによって、標準的なＲＦＩＤタグリーダーが、ＴＰＭＳデータとＲＦＩＤの両方にアクセスできる。このシステムは、アクセス可能な固有のタイヤ識別コードを記憶および通信するためにタイヤに取り付けられた独立した識別タグ１０と、１つまたは複数のタイヤパラメータを測定し、測定されたタイヤパラメータのデータをセンサーから送信するために１つまたは複数のセンサーを有し、タイヤに取り付けられた独立したＴＰＭＳセンサーモジュール２０と、識別タグ内およびセンサーモジュール内の、データを共有するＩ２ＣまたはＳＰＩのインターフェースとを含み、それによって、正しい固有のタイヤ識別コードが、センサーモジュールによって、識別タグとのデータ通信から、アクセスされ記憶される。測定されたタイヤパラメータのデータは、識別タグ装置によって、遠隔受信機に送信するためにアクセス可能である。ＴＰＭＳモジュール２０は、正しいタイヤＩＤとタイヤパラメータのセンサーの情報を記憶するためのメモリー４０をさらに備えている。ＲＦＩＤタグ１０は、ＲＦＩＤタグ１０によって遠隔受信機に送信するためのタイヤパラメータの情報を生成する、関連するセンサー３８をさらに有していてよい。一般的なＩ２ＣまたはＳＰＩのインターフェースは、独立したＴＰＭＳモジュール２０とＲＦＩＤタグ１０との間でタイヤＩＤとタイヤパラメータのセンサーの測定値とを自由に共有することを可能にしている。

【0018】

ここに付与した記載を考慮して、本発明の変形例が可能である。本発明の例示のために特定の代表的な実施形態および詳細を示したが、本発明の範囲から逸脱することなく、それに様々な変更や修正を行えることが当業者には明らかであるだろう。従って、記載されている特定の実施形態を、添付されている特許請求の範囲によって定義されているように本発明の意図している全範囲の中で変更可能であることが理解される。

【符号の説明】

【0019】

１０ ＲＦＩＤタグ
１２ タイヤ
１４ サイドウォール
１６ トレッド領域
１８ タイヤキャビティ
１９ タイヤインナーライナー
２０ タイヤ圧監視センサー（ＴＰＭＳ）モジュール
２２ トラック
２６ センサー
２８ アンテナ
３０ Ｉ２ＣまたはＳＰＩのインターフェース
３２ 記憶部
３４ タイヤＩＤ
３６ アンテナ
３８ センサー
４０ データ記憶メモリー
４２ タイヤ識別コード
４４ データＴ，Ｐ，Ｌ等

【図1】

【図2】