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JP2011207398A - 車載用タイヤ管理装置 - Google Patents

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JP2011207398A JP2010078407A JP2010078407A JP2011207398A JP 2011207398 A JP2011207398 A JP 2011207398A JP 2010078407 A JP2010078407 A JP 2010078407A JP 2010078407 A JP2010078407 A JP 2010078407A JP 2011207398 A JP2011207398 A JP 2011207398A
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Abstract

【課題】タイヤの交換時期を自動で報知することができる車載用タイヤ管理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】タイヤ2に備えた無線タグ3から、このタイヤの最大使用可能時間Tmaxまたは最大走行可能距離Kmaxを取得し、タイヤの使用時間の累積値が最大使用可能時間Tmaxより長いとき、または、タイヤの走行距離の累積値が最大走行可能距離Kmaxより長いときにタイヤの交換時期であることを表示装置11またはスピーカ12から報知する。
【選択図】図2

Description

本発明は車両に装着されたタイヤから情報を収集して、車両の乗員へタイヤに関する情報を報知する車載用タイヤ管理装置に関するものである。
従来のタイヤ管理装置としては、タイヤにこのタイヤのIDを記憶した無線タグを備え、車両が備える無線タグ読取器が無線タグに記憶された情報を読取り、車両に記憶した情報と一致するか否かを判定する。この判定により情報が一致する場合は、その旨をモニタに表示することでどの車体から取り外したものか判からなくなることを防止するものがある(特許文献1を参照)。
また、従来のタイヤ管理装置としては、タイヤに、このタイヤのIDを記憶した無線タグを複数個備え、磨耗により無線タグが破損することにより車両が備える無線タグ読取器で読み取りできる無線タグが減少することによりタイヤの磨耗の程度や磨耗個所を自動検出するものがある。磨耗が所定のレベルを超えると通知を行う(特許文献2を参照)。
特開2006−096428号公報 特開2006−160029号公報
しかしながら、上記従来のタイヤ管理装置は、車両が備える無線タグ読取器は、タイヤ固有のIDを過去の装着の有無の報知、または、磨耗の程度を検出して報知するために用いるものであり、タイヤの交換時期に関する報知をすることはできないという問題を有していた。
本発明は、従来の問題を解決するためになされたものであり、タイヤの交換時期を自動で報知することができる車載用タイヤ管理装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、制御部が算出したタイヤの使用時間の累積値が通信部が取得した最大使用可能時間より長いとき、または、制御部が算出したタイヤの走行距離の累積値が通信部が取得した最大走行可能距離より長いときにタイヤの交換時期であることを報知するものである。
本発明の車載用タイヤ管理装置は、タイヤに備えた無線タグからこのタイヤの最大使用可能時間または最大走行可能距離を取得し、タイヤの使用時間の累積値が最大使用可能時間より長いとき、または、タイヤの走行距離の累積値が最大走行可能距離より長いときにタイヤの交換時期であることを報知するので、車両の乗員は自動でタイヤの交換時期の通知を受けることができるという効果を奏するものである。
本発明の一実施の形態における車載用タイヤ管理装置のブロック図 同フローを説明する図 同フローを説明する図 同要部である記憶部に蓄積されるデータの構造を説明する図 同要部である記憶部に蓄積されるデータの構造を説明する図
以下、本発明の一実施の形態における車載用タイヤ管理装置について図1を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施の形態における車載用タイヤ管理装置のブロック図である。
車載用タイヤ管理装置1は、タイヤ2に埋め込まれた無線タグ3から所定の情報を受信してタイヤの交換時期を報知するものである。
タイヤ2にはあらかじめ、無線タグ3が埋め込まれている。無線タグ3は、記憶した情報を外部から無線にて読出し可能なデバイスであり、例えば、RFID(Radio Frequency IDentification)タグである。
無線タグ3はメモリと、このメモリに記憶された情報を送信するためのアンテナを備えている。後述する通信部4からの電波をエネルギー源として動作するため電池は内蔵していない。
この無線タグ3には、タイヤID、最大走行可能距離Kmax、および、最大使用可能時間Tmaxが記憶されている。
タイヤIDは、タイヤごとに付与されたIDである。このタイヤIDは、無線タグ3が埋め込まれたタイヤに独自のIDであり、他のタイヤに埋め込まれた無線タグ3に記憶されたタイヤIDとは重複しないものである。
最大走行可能距離Kmaxは、無線タグ3が埋め込まれたタイヤが通常の車両の走行を行ううえでその機能を発揮できなくなると推定される距離である。この距離を超えたタイヤは交換の対象となる。
この最大走行可能距離Kmaxはタイヤの種類により異なる値となる。例えば、通常のタイヤの場合は3万km〜4万km程度であるが、スタッドレスタイヤの場合は1.5万km〜2万km程度の値となる。
最大使用可能時間Tmaxは、この時間以上タイヤを使用すると、無線タグ3が埋め込まれたタイヤが通常の車両の走行を行ううえでその機能を発揮できなくなると推定される時間である。この時間を超えるとゴムの劣化したものとして交換の対象となる。
タイヤの使用の可否は、そのタイヤが走行に用いられた時間ではなく、走行のいかんに関わらず、当該タイヤを車両に装着した時間の累計が最大使用可能時間Tmaxを越えたか否かによって判断される。
この最大使用可能時間Tmaxはタイヤの種類により異なる値となる。例えば、通常のタイヤの場合は5年程度であるが、スタッドレスタイヤの場合は3年程度の値となる。
以下、車載用タイヤ管理装置1の構成について詳述する。車載用タイヤ管理装置1は、無線タグ3から各種情報を受信する通信部4と、通信部4が取得した各種情報に基づきタイヤの交換時期を算出する制御部5とを備える。制御部5がタイヤの交換時期であると判定すると、タイヤの交換時期であることを表示装置11、または、スピーカ12から通知
する(表示装置11、または、スピーカ12は報知部に相当する)。以下、詳述する。
通信部4は、タイヤ2にが埋め込まれている無線タグ3から無線にて、タイヤID、最大走行可能距離Kmax、および、最大使用可能時間Tmaxを読出し、制御部5へ出力するものである。
タイヤ2は、通常、車両に複数本装着されている。例えば、タイヤ2は車両の右前、左前、右後、左後の4本装着される。通信部4は、このタイヤ2の無線タグ3から読出しを行う際、車両のいずれの位置の無線タグ3から読出しを行ったかの情報(以下、「タイヤ位置情報」と称する)も合わせて制御部5へ出力することができる。
記憶部5は、各種情報を記憶するものである。ここで、各種情報とは累積走行距離Ksum1および、累積使用時間Tsum1である。これら情報を以下、「タイヤ情報」と称する。
累積走行距離Ksum1、および、累積使用時間Tsum1はいずれも、タイヤIDごとに別々に記憶される。このようにすることによりタイヤ1本ごとにその交換時期を正確に報知することができる。
累積走行距離Ksum1は、タイヤ2が車両に装着されて走行した距離の累積値である。また、累積使用時間Tsum1はタイヤ2が車両に装着された時間の累積値である。記憶部6は、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリなどの記憶媒体で構成される。
速度センサ7は車両の走行速度を検出するものである。例えば、速度センサ7は車輪の回転速度を表す車速パルスに基づいて走行速度を検出する。速度センサ7が検出した走行速度は制御部5へ出力される。
ジャイロ8は、車両の鉛直方向を軸とする回転の角速度であるヨーレートを算出して出力(以下、「ヨーレート値」と称する)するジャイロセンサである。ジャイロ8が算出したヨーレート値は制御部5へ出力される。このヨーレート値から自車の進行方向の相対的な方位変化量を算出することが可能である。GPS受信機や地磁気センサ等と組み合わせることで、自車の絶対方位を算出することができる。
GPS受信機9は、複数のGPS衛星からの電波を受信し、この受信した信号を復調することで受信機の絶対位置を計測するものである。GPS受信機9が計測した絶対位置は制御部5へ出力される。
加速度センサ10は、少なくとも前後方向検知軸の加速度を検知してこの結果(以下、「加速度情報」と称する)を出力するものである。加速度情報は制御部5へ出力される。加速度センサ10は左右方向検知軸の加速度、鉛直方向検知軸の加速度を検知することが可能なものを搭載することもできる。
表示装置11は、液晶ディスプレイなどの表示デバイスからなる。また、スピーカ12は音声により車両の乗員に報知を行うものである。制御部5がタイヤの交換時期であると判定すると、表示装置11、または、スピーカ12からタイヤの交換時期であることを通知する。
外部出力装置13は、挿入された外部記憶メディア14からデータを読出し、または外部記憶メディア14へデータを書込む処理を行うものであり、制御部5により制御される。外部記憶メディア14は、例えば、SDカード、USBメモリなどの不揮発性メモリで
ある。
制御部5は、例えば、CPUと、このCPUを制御するプログラムを記憶したROM(Read Only Memory)と、一時的にデータを記憶するRAM(Random Access Memory)とから構成される。CPUはROMに格納されるプログラムを読出して実行する。制御部5は、通信部4が取得した各種情報に基づきタイヤの交換時期を算出するものであり、その動作を以下に詳述する。
以上のように構成された車載用タイヤ管理装置1について、図2、図3を用いてその動作を説明する。図4は本発明の一実施の形態における車載用タイヤ管理装置のフロー図である。
制御部5はイグニションキーがオンしたら処理をスタートする。処理がスタートすると制御部5は、通信部4を経由して車両に取り付けられたタイヤ2に埋め込まれた無線タグ3からタイヤID、最大走行可能距離Kmax、および、最大使用可能時間Tmaxを読出す(S01)。
S01の次に、制御部5は、S01で取得したタイヤIDと一致するタイヤIDのタイヤ情報が記憶部6に記憶されているか否かを確認する(S02)。記憶部6にS01で取得したタイヤIDのタイヤ情報が存在しない場合(S02でNO)、制御部5は、記憶部6に当該タイヤIDのタイヤ情報を記憶する記憶領域を確保する(S03)。
新規に作成されたタイヤIDのタイヤ情報としては、タイヤID、最大走行可能距離Kmax、および、最大使用可能時間TmaxにはS01にて無線タグ3から取得したものが、累積走行距離Ksum1には0kmが、累積使用時間Tsum1には0時間が記憶される。
S03の後、もしくは、S01で取得したタイヤIDと一致するタイヤIDのタイヤ情報が記憶部6に記憶されている(S02でYES)場合、制御部5は、記憶部6からS01で取得したタイヤIDに対応するタイヤ情報を読出す(S04)。読出すタイヤ情報は、タイヤID、最大走行可能距離Kmax、最大使用可能時間Tmax、累積走行距離Ksum1、および累積使用時間Tsum1である。
S04の次に、制御部5は、速度センサ7が出力した走行速度を積分することで車両の走行距離(以下、「走行距離Know」と称する)を算出するとともに、GPS受信機9が算出した時刻情報をタイヤ2の使用時間(以下、「使用時間Tnow」と称する)を算出する(S05)。走行距離Knowは、タイヤ2が実際に車両の走行(車両速度が0以上の場合)に用いられた距離である。また、使用時間Tnowはタイヤ2の使用を開始してから経過した時間である。
S04の次に、制御部5は、S04で読出したタイヤ情報およびS05で算出した値を用いて、タイヤ交換時期であれば警告を行う処理(以下「警告処理」と称する)を行う。この処理は後述する。
警告処理(S05)が終了すると、制御部5は、S05にて更新された値を記憶部6へ記憶する(S07)。
S04の次に、制御部5は、イグニションキーがオンのまま(S08でNO)であれば処理をS04に戻す。制御部5は、イグニションキーがオフされた(S08でYES)であれば処理を終了する。
制御部5は、処理を終了した後、再度、その処理を図2のスタートへ戻すことができる。タイヤの交換が行われる場合は通常、イグニションキーがオフされる。イグニションキーがオンされた後に再度、図2の処理を実行することで、タイヤ2が交換された場合にも正確にタイヤ交換の時期を自動で報知することができる。
以下、図3を用いてS05の警告処理について詳細に説明する。
S05の次に、制御部5は、「S04で読出した累積走行距離Ksum1」に「S04で算出した走行距離Know」を加算して「累積走行距離Ksum2」を求める(S09)。この累積走行距離Ksum2が現在装着中のタイヤの最新の累積走行距離となる。
S09の次に、制御部5は、「S04で読出した累積使用時間Tsum1」に「S04で算出した使用時間Tnow」を加算して「累積使用時間Tsum2」を求める(S10)。この累積使用時間Tsum2が現在装着中のタイヤの最新の累積使用時間となる。
S10の次に、制御部5は、「累積走行距離Ksum2」と「S04で読出した最大走行可能距離Kmax」との比較を行う。「累積走行距離Ksum2」が「S04で読出した最大走行可能距離Kmax」よりも大きい場合(S11でYES)は、現在装着中のタイヤが最大走行可能距離を越えているためタイヤ交換の報知(S14)の対象となる。S14の処理を以下「タイヤ交換報知処理」と呼ぶ。
一方、「累積走行距離Ksum2」が「S04で読出した最大走行可能距離Kmax」以下である場合(S11でNO)は、最大走行可能距離に関しては現在装着中のタイヤ交換の報知は不要であるので、処理をS12へ進める。
S11の次に、制御部5は、「累積使用時間Tsum2」と「S04で読出した最大使用可能時間Tmax」との比較を行う。「累積使用時間Tsum2」が「S04で読出した最大使用可能時間Tmax」よりも大きい場合(S12でYES)は、現在装着中のタイヤが累積使用時間を越えているためタイヤ交換報知処理(S14)の対象となる。
一方、「累積使用時間Tsum2」が「S04で読出した最大使用可能時間Tmax」以下である場合(S12でNO)は、現在装着中のタイヤ交換の報知は不要であるので、その他の報知処理(S13)を行う。
S11がNOで、かつ、S12もNOである場合は、タイヤ交換の報知は不要である。このとき、制御部5は、その他の報知処理(S13)を行う。
その他の報知処理とは、例えば、累積走行距離Ksum2または累積使用時間Tsum2を数値情報として表示装置11、スピーカ12から報知する、または、あとどのくらい走行すればタイヤ交換時期となるかを表示装置11、スピーカ12から報知をする処理がある。
S11がYES、または、S12がYESの場合、制御部5はタイヤ交換報知処理を行う。S11がYESの場合は、制御部5は例えば「現在装着中のタイヤが最大走行可能距離を越えています。交換の時期です」という報知を行うように制御する。
また、S12がYESの場合は、制御部5は例えば「現在装着中のタイヤが最大使用可能時間を越えています。交換の時期です」という報知を行うように制御する。この報知は、表示装置11による表示、およびスピーカ12からの音声出力の少なくとも1つのより
行う。この報知はタイヤごとにどのタイヤが交換対象か分かるように行われる。
制御部5は、S13またはS14を終了すると、S09で求めた累積走行距離Ksum2、および、S10で求めた累積使用時間Tsum2を、あらたな累積走行距離Ksum1および累積使用時間Tsum1として記憶部6に記憶させる(S07)。
以上のように動作する車載用タイヤ管理装置1について、図4を用いてその具体的な使用例を説明する。図4は記憶部6に蓄積されるデータの構造を説明する図である。
図4の(a)は、初期状態からタイヤ2が4本(タイヤIDがIDa、IDb、IDc、IDd)取り付けた直後の際のデータである。図2のS03の処理により4つの記憶領域が新規作成にされている。
図4の(b)は(a)の状態から0.5年かけて0.5万キロ走行した後のデータである。タイヤ交換は行っていないので、図2のS17の処理により、全タイヤの累積走行距離Ksum1および累積使用時間Tsum1が随時更新されている。
図3の(c)は(b)の状態でタイヤ交換を行い、新たにタイヤ2が4本(タイヤIDがIDe、IDf、IDg、IDh)を取り付けた直後のデータである。図2のS03の処理により4つの記憶領域が新規作成されている。また交換前のタイヤ(タイヤIDがIDa、IDb、IDc、IDd)の情報も削除されずに保持されている。
図3の(d)は(c)の状態から1年かけて1万キロ走行した後のデータである。図2のS17の処理により、装着しているタイヤ(タイヤIDがIDa、IDb、IDc、IDd)の累積走行距離Ksum1および累積使用時間Tsum1が更新されている。また、図2のS07の処理により、装着しているタイヤE、F、G、Hだけでなく、交換前のタイヤA、B、C、Dの累積使用時間Tsum1も更新されている。
以上のように本発明の一実施の形態における車載用タイヤ管理装置は、タイヤ2に備えた無線タグ3から、このタイヤの最大使用可能時間Tmaxまたは最大走行可能距離Kmaxを取得し、タイヤの使用時間の累積値が最大使用可能時間Tmaxより長いとき、または、タイヤの走行距離の累積値が最大走行可能距離Kmaxより長いときにタイヤの交換時期であることを報知する。これにより、車両の乗員は自動でタイヤの交換時期の通知を受けることができるという効果を奏するものである。
なお、本発明の一実施の形態における無線タグ3は電池は内蔵していないと記載したが、電池を内蔵した小型の無線機であってもよい。
なお、本発明の一実施の形態における車載用タイヤ管理装置が搭載される車両は、車輪により推進力を得る乗り物であればよい。例えば、車両は、普通乗用車だけでなく、バス、トラックなどの大型車両でもよく、また、自動二輪車、自転車などであってもよい。
なお、本実施の形態では、S05において制御部5は、速度センサ7が出力した走行速度を積分することで車両の走行距離を算出すると記載したが、GPS受信機9が算出した現在位置の移動履歴に基づいて走行距離を算出してもよい。
なお、本発明の一実施の形態における車載用タイヤ管理装置は、記憶部6にタイヤIDごとに別々に累積走行距離Ksum1、および、累積使用時間Tsum1を記憶し、制御部5は、現在装着されているタイヤIDに該当する累積走行距離Ksum1と累積使用時間Tsum1とを記憶部6から読出すようにしている。
このようにすることにより、例えば、車両の所有者が、冬季はスタッドレスタイヤを車両に装着し、夏季に通常のタイヤへ交換した場合など、複数種類のタイヤを使い分けている場合においても、車両の乗員は自動でタイヤの交換時期の通知を受けることができるという効果を奏する。
なお、制御部5は、記憶部6へ累積走行距離Ksum1および累積使用時間Tsum1を記憶する際に、タイヤ位置情報を関連付けて記憶させることができる。例えば、タイヤ位置情報は、図5の「現在の取付位置」に相当する。さらに、累積走行距離Ksum1を前輪と後輪とに分けて記憶している。
例えば、制御部5は、前輪としての累積走行距離と後輪としての累積走行距離との差があるしきい値(例えば、0.5万キロ)を超えた場合にローテーションを行う必要があると判断する。このようなデータ構造とすることで、制御部5は、図3のS13にて報知処理を行う際にタイヤ交換の通知だけでなくタイヤのローテーションの実施を通知することが可能となる。
なお、制御部5は、加速度センサ10が検知した加速度情報を加味して最大走行可能距離Kmaxを修正することができる。具体的には、所定の値以上の加速度(急加速、急減速)が所定回数以上行われると、通常の走行と比べてタイヤ2の劣化が加速する。そのため最大走行可能距離Kmaxが短くなる。
そこで、制御部5は、最大走行可能距離Kmaxから加速度情報に基づき求めた値を減じた値を最大走行可能距離として用いることができる。このようにすることにより、車両の乗員はタイヤ2の劣化が加速したタイヤの交換時期の通知を受けることができるという効果を奏する。
なお、制御部5は、ジャイロ8が算出したヨーレート値を加味して最大走行可能距離Kmaxを修正することができる。ヨーレート値の変動により、車両の右左折が検出できる。車両の右左折の回数が増加すると、通常の走行と比べてタイヤ2の劣化が加速する。そのため最大走行可能距離Kmaxが短くなる。
そこで、制御部5は、最大走行可能距離Kmaxからヨーレート値に基づき求めた値を減じた値を最大走行可能距離として用いることができる。このようにすることにより、車両の乗員はタイヤ2の劣化が加速したタイヤの交換時期の通知を受けることができるという効果を奏する。
なお、制御部5は、記憶部6に記憶した、累積走行距離Ksum1、累積使用時間Tsum1、最大走行可能距離Kmax、または、最大使用可能時間Tmaxの少なくとも1つをタイヤIDごとにまとめて、外部出力装置13を経由して外部記憶メディア14へ記録することができる。
このようにすることにより、車両の所有者はタイヤの交換に関する情報を個人のPC等で管理することができるという効果を奏する。
本発明は、車両に装着されたタイヤから情報を収集して、車両の乗員へタイヤに関する情報を報知する車載用タイヤ管理装置等として有用である。
1 車載用タイヤ管理装置
2 タイヤ
3 無線タグ
4 通信部
5 制御部
6 記憶部
7 速度センサ
8 ジャイロ
9 GPS受信機
10 加速度センサ
11 表示装置
12 スピーカ
13 外部出力装置
14 外部記憶メディア

Claims (5)

  1. タイヤに備えた無線タグからこのタイヤの最大使用可能時間または最大走行可能距離を無線にて取得する通信部と、
    現在車両に装着中のタイヤの使用時間の累積値または走行距離の累積値を算出する制御部と、
    タイヤの交換時期を報知する報知部とを備え、
    前記報知部は、前記制御部が算出したタイヤの使用時間の累積値が前記通信部が取得した最大使用可能時間より長いとき、または、前記制御部が算出したタイヤの走行距離の累積値が前記通信部が取得した最大走行可能距離より長いときにタイヤの交換時期であることを報知することを特徴とする車載用タイヤ管理装置。
  2. 前記通信部はタイヤに備えた無線タグからタイヤごとに付与されたタイヤIDをさらに取得し、
    前記制御部は前記通信部が取得したタイヤIDごとに使用時間の累積値または走行距離の累積値を算出することを特徴とする請求項1に記載の車載用タイヤ管理装置。
  3. 前記通信部は、タイヤに備えた無線タグからこのタイヤの最大使用可能時間または最大走行可能距離を無線にて取得する際、タイヤ位置情報も併せて取得し、
    前記制御部は、前記通信部が取得したタイヤ位置情報ごとに使用時間の累積値または走行距離の累積値を算出し、
    前記報知部は、前記制御部が算出した使用時間の累積値または走行距離の累積値に基づきタイヤのローテーションを報知することを特徴とする請求項1に記載の車載用タイヤ管理装置。
  4. 車両の加速度を検出する加速度センサをさらに備え、
    前記制御部は前記通信部が取得した最大走行可能距離から前記加速度センサが検出した加速度に基づき求めた値を減じた値を用いてタイヤの交換時期を算出することを特徴とする請求項1に記載の車載用タイヤ管理装置。
  5. 車両の鉛直方向を軸とする回転の角速度であるヨーレートを算出するジャイロをさらに備え、
    前記制御部は前記通信部が取得した最大走行可能距離から前記ジャイロが算出したヨーレートに基づき求めた値を減じた値を用いてタイヤの交換時期を算出することを特徴とする請求項1に記載の車載用タイヤ管理装置。
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