JP6821016B2 - 無線データ伝送を用いたブレーキパッド摩耗センサ - Google Patents
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Description
1.発明の分野
本発明は、車両のための車輪監視装置であって、車両の車輪に配置されたタイヤ圧力センサと、車両の車輪に配置されたブレーキパッド摩耗センサと、車両内における車両の車輪から離隔した位置に配置された、センサを監視及び制御するタイヤ圧力監視ユニットとを含む、車輪監視装置に関する。
乗員の安全を保証するために、車両には、種々の車両コンポーネント及びシステムの状態を監視する多数の種類のセンサシステムが含まれている。例えば、ブレーキパッドの厚さを監視することが重要である。ブレーキパッドの摩耗は緩慢であるが、ブレーキパッドの最低限の厚さを維持することが適切なブレーキ操作にとって重要である。一部の車両においては、ブレーキパッドの摩耗が、犠牲ブレーキパッド摩耗センサを使用して検出され、このような犠牲ブレーキパッド摩耗センサは、ブレーキパッドと協働してブレーキディスクに接触するように、かつ、ブレーキパッドと並行に摩耗するように、支持体上でブレーキパッドに隣接して取り付けられている。ブレーキパッドセンサは、センサの抵抗を特定する電子制御ユニットにケーブルを介して接続されており、このセンサ自体は、ブレーキパッドの厚さに対応している。ブレーキパッドの近傍の高温環境に起因して、電子制御ユニットが含まれる、ブレーキパッドセンサに関連する電子機器にブレーキパッドセンサを接続するために、ケーブルが使用される。
いくつかの態様においては、車輪監視装置は、車両内における車両の車輪から離隔した位置に配置されたタイヤ圧力監視ユニットと、車両の少なくとも1つの車輪に配置されたタイヤ圧力センサユニットと、車両の少なくとも1つの車輪に配置されたブレーキパッド摩耗センサユニットとを含む。車輪のブレーキパッドの摩耗状態を検出し、摩耗状態を表す信号を発信するように構成されたブレーキパッド摩耗センサと、ブレーキパッド摩耗センサから発信された信号を受信し、この信号を遠隔装置に無線で送信するように構成された無線送信機と、外部源から得られたエネルギを電力に変換するように構成された電源、例えばバッテリ又はエネルギハーベスティング装置とを含む。電源は、ブレーキパッド摩耗センサユニット及び送信機に電力を供給するように構成されている。車両のブレーキパッド摩耗センサユニット及びタイヤ圧力センサユニットの各々は、それぞれタイヤ圧力監視ユニットによって監視及び制御される。
図1乃至図3を参照すると、車両(図示せず)には、車両の制動を達成するためのディスクブレーキ4が装備されている。各ディスクブレーキ4は、キャリパ6を含み、キャリパ6は、車軸(図示せず)に接続されたブレーキディスク5に対して一対のブレーキパッド7を押し付けて、車軸の回転を遅らせる摩擦を生じさせることで、車軸の回転速度を低減し又は車軸を静止状態に保つために使用される。ディスクブレーキシステムの中には、キャリパ6がブレーキディスク5の両側に取り付けられており、ブレーキパッド7がブレーキディスク5に対向するように各キャリパ6に取り付けられているものもある。能動的な制動が実施されていない場合には、キャリパ6及びブレーキパッド7は、ブレーキディスク5から離隔しており、ブレーキディスク5が自由に回転することを可能にする。制動動作中には、キャリパ6同士が互いに向かって動かされ、これによってブレーキパッド7がブレーキディスク5に対して押し付けられる。ブレーキパッド7とブレーキディスク5との間の摩擦が、ブレーキディスク5と、装着されている車輪(図示せず)とを減速又は停止させる。
Claims (9)
- 車両内における前記車両の車輪から離隔した位置に配置されたタイヤ圧力監視ユニットと、
前記車両の少なくとも1つの車輪に配置されたタイヤ圧力センサユニットと、
前記車両の少なくとも1つの車輪に配置されたブレーキパッド摩耗センサユニットと、
を備える車輪監視装置であって、
前記ブレーキパッド摩耗センサユニットは、
車輪のブレーキパッドの摩耗状態を検出し、前記摩耗状態を表す信号を発信するように構成されたブレーキパッド摩耗センサと、
前記ブレーキパッド摩耗センサから発信された信号を受信し、前記信号を遠隔装置に無線で送信するように構成された無線送信機と、
前記ブレーキパッド摩耗センサ及び前記無線送信機に電力を供給するように構成された電源と、
を含み、
前記車両の前記ブレーキパッド摩耗センサユニット及び前記タイヤ圧力センサユニットの各々は、前記タイヤ圧力監視ユニットによって監視及び制御され、
前記ブレーキパッド摩耗センサユニットは、前記ブレーキパッド摩耗センサから発信された信号の信号取得及び信号処理を提供するように構成された電子機器ユニットを備えており、
前記無線送信機は、前記電子機器ユニットからの出力を前記タイヤ圧力監視ユニットに送信するように構成されている、
車輪監視装置。 - 前記電源は、外部源から得られたエネルギを電力に変換し、前記電力を前記ブレーキパッド摩耗センサ及び前記無線送信機に供給するように構成されたエネルギハーベスティング装置である、
請求項1に記載の車輪監視装置。 - 前記エネルギハーベスティング装置は、前記ブレーキパッドの摩擦に基づいて制動動作中に生成される熱エネルギを用いることによって電力を生成し、
前記エネルギハーベスティング装置は、前記ブレーキパッドを支持する構造体に物理的に接触しており、
前記ブレーキパッドの摩擦に基づいて制動動作中に生成される前記熱エネルギは、前記ブレーキパッドと前記ブレーキパッドを支持する構造体とを介して熱伝導によって前記エネルギハーベスティング装置に伝達される、
請求項2に記載の車輪監視装置。 - 前記無線送信機は、前記ブレーキパッドから離隔しており、
前記ブレーキパッド摩耗センサは、導電性ワイヤハーネスを介して前記無線送信機に電気的に接続されている、
請求項3に記載の車輪監視装置。 - 前記エネルギハーベスティング装置は、
第1の外向き面及び反対側の第1の内向き面を有する第1のセラミックプレートと、
第2の外向き面及び反対側の第2の内向き面を有する第2のセラミックプレートと、
前記第1のセラミックプレートと前記第2のセラミックプレートとの間に配置されたp型半導体素子及びn型半導体素子と、
を備える熱電式エネルギハーベスタであり、
前記p型半導体素子及び前記n型半導体素子は、アレイ状に配置されており、前記アレイでは、前記p型半導体素子が前記n型半導体素子と交互に配置されており、前記アレイの前記p型半導体素子と前記n型半導体素子との間に直列電気回路が形成されており、
前記第1のセラミックプレート及び前記第2のセラミックプレートは、前記第1の内向き面及び前記第2の内向き面が、前記p型半導体素子及び前記n型半導体素子に対向するように積層状に配置されており、
前記第1の外向き面が前記第2の外向き面よりも高温になると、前記直列電気回路内に電流が生成される、
請求項3に記載の車輪監視装置。 - 前記電子機器ユニットからの前記出力は、前記ブレーキパッドの摩耗状態に対応する信号と、前記ブレーキパッド摩耗センサを一義的に識別する識別子とを含む、
請求項1に記載の車輪監視装置。 - 前記電子機器ユニットは、前記タイヤ圧力監視ユニットと共に動作可能な特定用途向け集積回路を含む、
請求項1に記載の車輪監視装置。 - 前記タイヤ圧力センサユニットは、タイヤ圧力センサから発信された信号の信号取得及び信号処理を提供するように構成された電子機器ユニットを含み、
前記タイヤ圧力センサユニットの前記電子機器ユニットは、前記ブレーキパッド摩耗センサユニットの前記特定用途向け集積回路と同様に動作する特定用途向け集積回路を含む、
請求項7に記載の車輪監視装置。 - 前記エネルギハーベスティング装置は、振動を検出し、検出した前記振動を電力に変換するように構成された装置である、
請求項2に記載の車輪監視装置。
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