CN100548727C - 轮胎管理系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种轮胎管理系统，当将数据请求信号从接收器模块发送到传感器模块时，以及当改变数据请求信号的频率时，该轮胎管理系统选择接收概率高的频率，以便系统可以从传感器模块迅速地获取测量数据。接收器模块(1)以上次从传感器模块(3)成功获取测量数据时的频率，将测量数据请求信号发送到传感器模块(3)，当不能获取测量数据时，反复发送测量数据请求信号，直到可以获取测量数据为止，当测量数据请求信号的发送次数达到了指定的发送次数时，以上上次成功获取测量数据时的频率，将测量数据请求信号发送到传感器模块(3)。

Description

轮胎管理系统
技术领域
本发明涉及一种改进的轮胎管理系统，该轮胎管理系统包括：传感器模块，其被固定到安装在车辆上的轮胎的内侧，用于测量包括轮胎内压的轮胎状态量；和接收器模块，其被固定到车体侧，用于接收从传感器模块发送的测量数据。
背景技术
为了对工程车辆(construction vehicle)等的运行中的轮胎进行管理，提出了在车辆上安装一种轮胎管理系统，其中，用于测量例如轮胎内压或者温度等轮胎状态量的传感器模块被固定到轮胎的内侧，位于车体侧的接收器模块接收来自该传感器模块的测量数据，然后，将接收到的数据发送到用于管理多个车辆的运行的车辆运行管理中心。该提案的目的在于：确保如果基于设在各车辆上的轮胎管理系统的数据，判断出该车辆很可能发生故障，则车辆运行管理中心向驾驶员发出必要命令，以事先避免发生危险情况。例如，请参考下面列出的专利文献1。
这种轮胎管理系统被构成为将数据请求信号以预定周期从各接收器模块发送到相应的传感器模块，传感器模块根据数据请求信号的接收定时测量轮胎状态量，并将测量数据发送到接收器模块，从而使接收器模块从传感器模块获取测量数据。
专利文献1：日本特开平10-104103号公报
发明内容
(本发明要解决的任务)
在上述轮胎管理系统中，由于构成轮胎的钢带(steel belt)的屏蔽效应而使传感器模块所在位置的电场强度低。此外，在传感器模块的信号接收部分，为了抑制用于驱动传感器模块的电池的消耗，而使信号接收灵敏度处于低水平。因此，相应提高从各接收器模块发送到传感器模块的数据请求信号的信号强度。然而，从对其它电子设备干扰的观点出发，当从无线装置发送的信号强度高时，某些国家限制以高于预定水平的强度和以相同的频率连续发送无线信号。在这些国家，可能有这样的情况：必须周期性地改变从接收器模块发送到传感器模块的数据请求信号的频率。
然而，因为来自其它车辆或者干扰的影响，根据数据请求信号的频率，在传感器模块处的数据请求信号的接收概率会非常低。在这种情况下，由于传感器模块无法接收数据请求信号，所以接收器模块必须在不断地改变频率的同时发送数据请求信号，直到传感器模块能够接收到数据请求信号为止，从而产生了从传感器模块获取到测量数据之前需要时间长的问题。
本发明是鉴于此问题而做出的。本发明的主要目的是提供一种轮胎管理系统，当测量数据请求信号从接收器模块发送到传感器模块时，或者当改变数据请求信号的频率时，该系统能够选择接收概率高的频率，以从传感器模块迅速地获取测量数据。
(解决该任务的手段)
为此，本发明的第一方面是一种轮胎管理系统，该轮胎管理系统包括：传感器模块，其被固定到安装在车辆上的轮胎的内侧，用于测量轮胎状态量并将测量数据发送到车体侧；以及接收器模块，其被固定到车体侧，用于以预定周期发送数据请求信号，以向所述传感器模块请求所述测量数据，还用于接收从所述传感器模块发送的测量数据；其中，所述接收器模块被构成为：(i)如果存在上次成功获取所述测量数据所使用的频率，则以所述上次成功获取所述测量数据所使用的频率将所述数据请求信号发送到所述传感器模块，否则以初始设置的频率将所述数据请求信号发送到所述传感器模块，(ii)如果不能获取所述测量数据，则向所述传感器模块反复发送所述数据请求信号，直到获取了所述测量数据为止，以及(iii)如果所述数据请求信号的发送次数达到了指定的发送次数，则以上上次成功获取测量数据所使用的频率，将所述数据请求信号发送到所述传感器模块。
在这种情况下，优选所述接收器模块被构成为通过如下指定发送频率将所述数据请求信号发送到所述传感器模块：(i)如果以所述上次成功获取测量数据所使用的频率发送所述数据请求信号，则将所述上次成功获取所述测量数据所使用的频率指定为测量数据信号的发送频率，以及(ii)如果以所述上上次成功获取测量数据所使用的频率发送所述数据请求信号，则将所述上上次成功获取所述测量数据所使用的频率指定为测量数据信号的发送频率。
本发明的第二方面是一种轮胎管理系统，该轮胎管理系统包括：传感器模块，其被固定到安装在车辆上的轮胎的内侧，用于测量轮胎状态量并将测量数据发送到车体侧；以及接收器模块，其被固定到车体侧，用于以预定周期发送数据请求信号，以向所述传感器模块请求所述测量数据，还用于接收从所述传感器模块发送的测量数据；其中，所述接收器模块被构成为：(i)如果存在上次成功获取所述测量数据所使用的频率，则以所述上次成功获取所述测量数据所使用的频率将所述数据请求信号发送到所述传感器模块，否则以初始设置的频率将所述数据请求信号发送到所述传感器模块，(ii)如果不能获取所述测量数据，则向所述传感器模块反复发送所述数据请求信号，直到获取了所述测量数据为止，以及(iii)如果所述数据请求信号的发送次数达到了指定的发送次数，则以与上次成功获取测量数据所使用的频率的频道相邻的两个频道中的一个频道的频率，将所述数据请求信号发送到所述传感器模块。
本发明的第三方面是一种轮胎管理系统，该轮胎管理系统包括：传感器模块，其被固定到安装在车辆上的轮胎的内侧，用于测量轮胎状态量并将测量数据发送到车体侧；以及接收器模块，其被固定到车体侧，用于以预定周期发送数据请求信号，以向所述传感器模块请求所述测量数据，还用于接收从所述传感器模块发送的测量数据；其中，所述接收器模块被构成为：(i)以对所述测量数据的接收概率第一高的频道的频率，将所述数据请求信号发送到所述传感器模块，(ii)如果不能获取所述测量数据，则向所述传感器模块反复发送所述数据请求信号，直到获取了所述测量数据为止，以及(iii)如果所述数据请求信号的发送次数达到了指定的发送次数，则以对所述测量数据的接收概率第二高的频道的频率，将所述数据请求信号发送到所述传感器模块。
(发明效果)
利用根据本发明的轮胎管理系统，接收器模块通过选择接收概率高的频率，将数据请求信号发送到传感器模块；如果不能获取测量数据，则接收器模块反复发送数据请求信号直到获取了测量数据为止；以及如果数据请求信号的发送次数达到了指定的发送次数，因而必须以不用频率向传感器模块发送数据请求信号，则接收器模块通过选择接收概率尽可能高的频率来发送数据请求信号。这样，可以从传感器模块迅速地获取测量数据。
附图说明
图1是示意性示出根据本发明的轮胎管理系统的配置的图；
图2(a)和2(b)是示出从传感器模块和接收器模块输出的信号的示例的时序图；
图3是以放大比例示出数据请求信号的时序图；
图4是示出接收器模块和传感器模块分别用于数据发送的频率范围的概念图；
图5(a)和5(b)是示出由接收器模块和传感器模块分别发送的数据的结构的概念图；以及
图6是示出接收器模块的数据处理的流程图。
具体实施方式
下面，将参考附图所示的实施例来说明本发明。图1示意性示出了根据本发明的轮胎管理系统的配置。该轮胎管理系统10包括：传感器模块3，其被固定到安装在车辆6上的轮胎4的内侧，用于测量轮胎状态量；接收器模块1，其设置在车体侧，用于以预定周期发送数据请求信号，以向传感器模块3请求测量数据，而且还获取从传感器模块3发送的测量数据；和中央控制模块5，用于向接收器模块1提供命令，以获取来自传感器模块3的数据。
传感器模块3通过烘烤(baking)固定到轮胎4的内表面，从而即使当行驶状态下的轮胎在满载条件下发生变形时，也能够防止传感器模块3从轮胎分离或损坏。另外，传感器模块3包括：检测部件，用于检测轮胎内压等；天线3a和发送器，用于向接收器模块1进行发送或从接收器模块1进行接收；以及控制部件，用于控制这些元件。检测部件可以包括检测器，该检测器用于检测除轮胎内压之外的轮胎温度。顺便提一句，可以将传感器模块3固定到轮胎内部空间内的车轮上，或者可以通过单独的保持部件将传感器模块3保持在轮胎内部空间内。
接收器模块1包括用于从传感器模块3接收包括温度或者压力测量数据的无线信号的天线1a，并且从天线1a获取温度或者压力测量数据。可以将接收器模块1布置在中央控制模块5内。中央控制模块5将接收器模块1获得的测量数据无线发送到车辆运行管理中心7，车辆运行管理中心7从中央控制模块5接收信号，以监视轮胎的行驶状态。
图2(a)是接收器模块1发送到传感器模块3的数据请求信号的时序图。以预定周期T将数据请求信号D发送到传感器模块3，而且以周期T的时间间隔反复发送数据请求信号。
图2(b)是传感器模块3发送到接收器模块1的测量数据的时序图。在检测到接收器模块以周期T的时间间隔发送的数据请求信号D时，传感器模块3测量诸如轮胎内压等的轮胎状态量，并经天线1a和3a将作为测量结果的测量数据信号A发送到接收器模块1。
图3是放大比例的数据请求信号的时序图，如图3所示，接收器模块1发送的数据请求信号D包括以预定周期发送的多个数据请求信号E。如果在预定时间内传感器模块没有发送数据以响应以频率F1发送的数据请求信号E，则接收器模块1再次发送数据请求信号E，并等待来自传感器模块3的数据发送。而且，如果即使在反复发送数据请求信号E直到达到了对数据请求信号E指定的指定发送次数m(在图3中，m＝4)后，从传感器模块3仍没有发送数据，则接收器模块1以不同的频率F2发送数据请求信号E，并等待来自传感器模块3的数据发送。一旦确认了来自传感器模块3的数据发送，则停止数据请求信号E的发送。因此，数据请求信号E的数量根据来自传感器模块3的数据发送的有无而变化。
图4是示出接收器模块1和传感器模块3分别用于数据发送的频率范围的概念图，其中横轴代表频率。通过如图所示分割预定频率范围ΔF以使它们互相不重叠，来确定接收器模块1和传感器模块3进行发送所使用的频率范围。在说明的实施例中，将RM所表示的五十三(53)个频道分配给从接收器模块1到传感器模块3的数据请求信号的发送，而将十四(14)个频道分配给从传感器模块3到接收器模块1的测量数据的发送。
将传感器模块3发送测量数据所使用的频道的识别码作为接收器模块1发送的数据请求信号的一部分发送到传感器模块3。接收到该信号后，传感器模块3使用在此指定的频道的频率来发送测量数据信号。
图5(a)示出了由接收器模块发送的数据请求信号的数据结构。除了命令CMD和作为发送对象的传感器模块3的自动识别码ID以外，该数据请求信号还包括识别如上所述的传感器模块3发送测量数据信号所使用的频道的识别码f。另一方面，图5(b)示出了由传感器模块发送的测量数据信号的结构。测量数据信号包括：测量数据DATA、异常标志OK/NG以及进行发送的传感器模块3的识别码ID。
接下来，将详细说明接收器模块的操作。图6是示出接收器模块1的数据处理的流程图，图中F0、F1、F2和F3表示从接收器模块1发送到传感器模块3的数据请求信号的频率。
在步骤S1，接收器模块1判断从上次将数据请求信号发送到传感器模块3起是否经过了周期T的时间。如果还没有经过周期T的时间，则重复步骤S1，直到经过了周期T为止。一旦经过了周期T，就将用于对频率为F1(F0)、F2和F3的数据请求信号的发送次数进行计数的计数器n1、n2和n3分别设置为1(步骤S2)。
接着，在步骤S3，判断计数器n1是否为m或更小，其中m是对数据请求信号指定的指定发送次数。在这种情况下，由于计数器n1被设置为1从而不大于m，所以在步骤S4，判断是否存在上次成功获取测量数据所使用的数据请求信号的频率F1的存储数据。如果不存在这种存储数据，则将数据请求信号的频率设置为根据初始设置的频率F0(步骤S5)。然而，如果存在存储数据，则将数据请求信号的频率设置为所存储的频率F1(步骤S6)。
然后，在步骤S7，将表示数据请求信号的发送次数的计数器n1增加1。接着，在步骤S8中，如果在步骤S5将数据请求信号的频率设置为F0，则接收器模块1将根据初始设置的频道指定为发送测量数据信号所使用的频道，然后将频率F0下的数据请求信号发送到传感器模块3；如果在步骤S6将数据请求信号的频率设置为F1，则接收器模块1将上次成功获取测量数据所使用的频道指定为发送测量数据信号所使用的频道，然后将频率F1下的数据请求信号发送到传感器模块3。
接着，在步骤S9，判断接收器模块1是否从传感器模块3成功获取了测量数据。如果已经成功获取了测量数据，则存储数据请求信号的频率F1的频率数据和传感器模块发送测量数据信号所使用的频道的识别码的数据(步骤S10)，存储从传感器模块3获取的测量数据(步骤S11)，然后，处理返回步骤S1。
在步骤S9，如果没有成功获取测量数据，则处理返回步骤S3，在步骤S3，判断计数器n1是否为m或更小。如果计数器n1为m或更小，则将数据请求信号的频率设置为频率F1(F0)(步骤S4、S5和S6)，然后将计数器n1增加1(步骤S7)并将频率F1(F0)下的数据请求信号发送到传感器模块3。
在步骤S9，如果测量数据的获取再次失败，则处理返回步骤S3，在步骤S3，判断计数器n1是否为m或更小。如果接收器模块1在从传感器模块3获取测量数据时反复失败，并且表示数据请求信号的发送次数的计数器n1超过了数据请求信号的指定发送次数m，则处理进入步骤S12，在步骤S12，判断计数器n2是否为m或更小。在这种情况下，由于计数器n2被设置为1从而不大于m，因而如果例如将先前成功获取测量数据所使用的数据请求信号的频率作为档案记录进行存储，则将数据请求信号的频率设置为上上次成功获取测量数据所使用的频率F2(步骤S13)。
接着，在步骤S14，将表示数据请求信号的发送次数的计数器n2增加1。在步骤S8，接收器模块1将上上次成功获取测量数据所使用的频道指定为传感器模块3发送测量数据所使用的频道，并发送频率F2下的数据请求信号。在步骤S9，如果仍没有从传感器模块3成功获取测量数据，则处理返回步骤S3。在这种情况下，由于计数器n1大于m，所以处理进入步骤S12，在步骤S12，判断计数器n2是否为m或更小。如果计数器n2为m或更小，则再次将数据请求信号的频率设置为F2(步骤S13)，将计数器n2增加1(步骤S14)，并将频率F2下的数据请求信号发送到传感器模块3(步骤S8)。
在步骤S9，如果仍没有从传感器模块3成功获取测量数据，则处理返回步骤S3。在这种情况下，由于计数器n1大于m，所以处理进入步骤S12，在步骤S12，判断计数器n2是否为m或更小。如果接收器模块1仍不能从传感器模块3获取测量数据，并且表示数据请求信号的发送次数的计数器n2大于数据请求信号的指定发送次数，则处理进入步骤S15，在步骤S15，判断计数器n3是否为m或更小。在这种情况下，由于在步骤S2将计数器n3设置为1从而不大于m，因而如果例如将先前成功获取测量数据所使用的数据请求信号的频率作为档案记录进行存储，则将数据请求信号的频率设置为上上次的前一次成功获取测量数据所使用的频率F3(步骤S16)。
接着，在步骤S17，将表示数据请求信号的发送次数的计数器n3增加1。在步骤S8，接收器模块1将上上次的前一次成功获取测量数据所使用的频道的识别码指定为传感器模块3发送测量数据所使用的频道，并发送频率F3下的数据请求信号。
在步骤S9，如果仍没有从传感器模块3成功获取测量数据，则处理返回步骤S3。在这种情况下，由于计数器n1大于m，所以处理进入步骤S12。在此，由于计数器n2大于m，所以处理进入步骤S15，在步骤S15，判断计数器n3是否为m或更小。如果计数器n3为m或更小，则将数据请求信号的频率设置为F3(步骤S16)，将计数器n3增加1(步骤S17)，并将频率F3下的数据请求信号发送到传感器模块3(步骤S8)。
在步骤S9，如果仍没有从传感器模块3成功获取测量数据，则处理返回步骤S3。在这种情况下，由于计数器n1大于m，所以处理进入步骤S12。在此，由于计数器n2大于m，所以处理进入步骤S15，在步骤S15，判断计数器n3是否为m或更小。如果接收器模块1在从传感器模块3获取测量数据时反复失败，并且表示数据请求信号的发送次数的计数器n3大于数据请求信号的指定发送次数m，则处理返回步骤S1。
在上面说明的实施例中，当接收器模块1未能获取测量数据时，以不同频率F1(F0)、F2和F3将数据请求信号发送到传感器模块各m次，然后，停止数据请求信号的连续发送。然而，也可以通过改变每m次再发送的频率而继续数据请求信号的连续发送。作为代替，可以通过返回到初始频率F1(F0)并继而返回到F2和F3，继续数据请求信号的连续发送。
另外，在上面说明的实施例中，将上次成功获取数据信号所使用的频率作为数据请求信号的频率F1来使用，将上上次成功获取数据信号所使用的频率作为频率F2来使用，将上上次的前一次成功获取数据信号所使用的频率作为频率F3来使用。然而，还可以将上次成功获取数据信号所使用的频率作为频率F1来使用，将获取数据信号的概率高的频道的频率，即与上次成功获取测量数据所使用的频率的频道相邻的两个频道中的一个频道的频率，作为频率F2来使用，以及将获取数据信号的概率高的频道的频率，即与上次成功获取测量数据所使用的频率的频道相邻的两个频道中的另一个频道的频率，作为频率F3来使用。在这种情况下，接收器模块1将与发送频率F0或F1下的数据请求信号而指定的频道相同的频道指定为传感器模块3发送测量数据所使用的频道，并发送频率F2或者F3下的数据请求信号。
另外，还可以对于如图4所示的、被分配用于从接收器模块1向传感器模块3发送数据请求信号的五十三(53)个频道中的每一个频道，求得测量数据的获取概率，并且将接收概率最高的频道的频率作为频率F1来使用，将接收概率第二最高的频道的频率作为频率F2来使用，将接收概率第三最高的频道的频率作为频率F3来使用。
根据上面的说明可以看出，利用根据本发明的轮胎管理系统，接收器模块通过选择接收概率高的频率将数据请求信号发送到传感器模块，如果不能获取测量数据，则接收器模块反复发送数据请求信号，直到获取了测量数据为止，以及如果数据请求信号的发送次数达到了指定的发送次数，因而必须以不同频率向传感器模块发送数据请求信号，则接收器模块通过选择接收概率尽可能高的频率来发送数据请求信号。这样，可以从传感器模块迅速地获取测量数据。
工业上的应用性
本发明不仅可以应用于实时测量工程车辆轮胎的轮胎状态信息的系统，而且可以应用于实时测量包括客用轿车轮胎在内的所有类型轮胎的轮胎状态信息的系统。

Claims (4)

1.一种轮胎管理系统，包括：
传感器模块，其被固定到安装在车辆上的轮胎的内侧，用于测量轮胎状态量并将测量数据发送到车体侧；以及
接收器模块，其被固定到车体侧，用于以预定周期发送数据请求信号，以向所述传感器模块请求所述测量数据，还用于接收从所述传感器模块发送的测量数据；
其中，所述接收器模块被构成为：(i)如果存在上次成功获取所述测量数据所使用的频率，则以所述上次成功获取所述测量数据所使用的频率将所述数据请求信号发送到所述传感器模块，否则以初始设置的频率将所述数据请求信号发送到所述传感器模块，(ii)如果不能获取所述测量数据，则向所述传感器模块反复发送所述数据请求信号，直到获取了所述测量数据为止，以及(iii)如果所述数据请求信号的发送次数达到了指定的发送次数，则以上上次成功获取测量数据所使用的频率，将所述数据请求信号发送到所述传感器模块。
2.根据权利要求1所述的轮胎管理系统，其特征在于，所述接收器模块被构成为通过如下指定发送频率将所述数据请求信号发送到所述传感器模块：(i)如果以所述上次成功获取测量数据所使用的频率发送所述数据请求信号，则将所述上次成功获取所述测量数据所使用的频率指定为测量数据信号的发送频率，以及(ii)如果以所述上上次成功获取测量数据所使用的频率发送所述数据请求信号，则将所述上上次成功获取所述测量数据所使用的频率指定为测量数据信号的发送频率。
3.一种轮胎管理系统，包括：
传感器模块，其被固定到安装在车辆上的轮胎的内侧，用于测量轮胎状态量并将测量数据发送到车体侧；以及
接收器模块，其被固定到车体侧，用于以预定周期发送数据请求信号，以向所述传感器模块请求所述测量数据，还用于接收从所述传感器模块发送的测量数据；
其中，所述接收器模块被构成为：(i)如果存在上次成功获取所述测量数据所使用的频率，则以所述上次成功获取所述测量数据所使用的频率将所述数据请求信号发送到所述传感器模块，否则以初始设置的频率将所述数据请求信号发送到所述传感器模块，(ii)如果不能获取所述测量数据，则向所述传感器模块反复发送所述数据请求信号，直到获取了所述测量数据为止，以及(iii)如果所述数据请求信号的发送次数达到了指定的发送次数，则以与上次成功获取测量数据所使用的频率的频道相邻的两个频道中的一个频道的频率，将所述数据请求信号发送到所述传感器模块。
4.一种轮胎管理系统，包括：
传感器模块，其被固定到安装在车辆上的轮胎的内侧，用于测量轮胎状态量并将测量数据发送到车体侧；以及
接收器模块，其被固定到车体侧，用于以预定周期发送数据请求信号，以向所述传感器模块请求所述测量数据，还用于接收从所述传感器模块发送的测量数据；
其中，所述接收器模块被构成为：(i)以对所述测量数据的接收概率第一高的频道的频率，将所述数据请求信号发送到所述传感器模块，(ii)如果不能获取所述测量数据，则向所述传感器模块反复发送所述数据请求信号，直到获取了所述测量数据为止，以及(iii)如果所述数据请求信号的发送次数达到了指定的发送次数，则以对所述测量数据的接收概率第二高的频道的频率，将所述数据请求信号发送到所述传感器模块。
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