JP2004242323A - 車両のタイヤ空気圧を監視するシステムのためのデータ送信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、ホイールユニット間でのデータ伝送の方法と、送信されたデータの衝突を防ぐことができ、しかも簡単、低コストかつ高速の中央コントロールユニットを実現することである。
【解決手段】上記課題は、各々のホイールユニットに装備されている異なる内部クロック間の自然なずれを利用して、同一車両の異なるホイールユニット間の送信の衝突を避ける、車両のタイヤ空気圧を監視するシステムのためのデータ送信方法により解決される。
【選択図】図１

Description

本発明は車両のタイヤ空気圧を監視するシステムのためのデータ送信方法に関する。より詳細には、本発明は同一の車両のホイールユニットにより送信されたデータの間の衝突を避ける方法に関する。

自動車にタイヤ空気圧を監視するシステムを設けることはすでに公知である。これらのシステムは一般に、ホイールユニットと呼ばれるタイヤ内部に固定された装置を有している。このホイールユニットはタイヤの内部の圧力を（同様に、例えば温度のような、他の複数のパラメータも）測定し、得られた測定値を車両内に配置された中央コントロールユニットへ送信する。この中央コントロールユニットは、どのタイヤにおける圧力の異常もすべて運転者に知らせることを任務としている。もちろん、各々のホイールユニットは識別子を備えており、したがって、中央コントロールユニットにより受信されたデータは、得られた測定値だけでなく、測定の実施されたタイヤの位置の指示（右前又は左前、右後又は左後）も含む。

同様に、ホイールユニット内に配置された適切なセンサによって測定されたデータを車両の移動モードに応じた異なる時間間隔で送信することも公知である。車両が駐車モードにあるとき、つまり、停止又は非常に低い速度（例えば、２５ｋｍ／ｈ未満）で移動しているときには、ホイールユニットにより得られた測定値は一般に（１時間のオーダーの）比較的長い時間間隔で伝送される。これに対して、車両が走行モードにあるとき、つまり、２５ｋｍ／ｈよりも高速で移動しているときには、この同じ情報は１分のオーダーの時間間隔で中央ユニットに伝送される。

車両が走行モードに入ったときから、各ホイールユニットは得られた測定値を規則的に送信する。しかし、多くの送信が同一車両の複数のホイールユニットによって同時に行われてしまう。その結果、往々にして同時に行われる４つの（重量物運搬車ではさらに多くの）ホイールからの送信が集まる中央ユニットにおいて、受信メッセージにノイズが生じる。この場合、測定データは使用不可能となり、システムは動作不能となる。

これらの不都合を緩和するために、各ホイールユニットの送信を時間的にずらすことが公知である。この時間的シフトの方法は、同一車両のすべてのホイールユニットを同期することが必要なため複雑である。そのうえ、複雑な計算も必要であり、送信に使用しうる時間が制限されてしまう。

この各ホイールユニットにより送信されたデータの衝突の問題を解消するために、中央コントロールユニットが一つずつ各ホイールユニットに問合せるようにすることも可能である。しかしながら、この動作方式でもまた、すべてのデータの受信時間が長くなり、タイヤ空気圧監視システムのパフォーマンスが緩慢になる。

本発明の課題は、ホイールユニット間でのデータ伝送の方法と、送信されたデータの衝突を防ぐことができ、しかも簡単、低コストかつ高速の中央コントロールユニットを実現することである。

上記課題は、各々のホイールユニットに装備されている異なる内部クロックの間の自然なずれを利用して、同一車両の異なるホイールユニット間の送信の衝突を避ける、車両のタイヤ空気圧を監視するシステムのためのデータ送信方法により解決される。

同様に、上記課題は、上記方法を使用した、車両のタイヤ空気圧を監視するシステムにおいて、システムが、各ホイールユニットに、ＲＣ回路によって実現された１つの内部クロックを有しており、ＲＣ回路の精度が約±１５％であるように構成することにより解決される。

本発明は、車両のタイヤ空気圧を監視するシステムのためのデータ送信方法であって、前記データはホイールユニットにより車両内の中央コントロールユニットに向けて送信されるものであり、前記方法が、
駐車モードのときにデータを第１の周期に従って送信するステップと、
走行モードのときにデータを前記第１の周期よりも短い第２の周期に従って送信するステップとを有する形式のデータ送信方法において、
各々のホイールユニットに設けられた異なる内部クロック間の自然なずれを利用して、同一車両の異なるホイールユニット間の送信の衝突を避けることを特徴とする、車両のタイヤ空気圧を監視するシステムのためのデータ送信方法に関する。

この自然なずれのおかげで、複雑で作業時間とコストのかかる手段を用いることなく、送信されたデータの衝突を防ぐことが可能となる。

より詳細には、ホイールユニットの内部クロックを実現している回路の精度が比較的に良くないことを利用して、ホイールユニットの送信を時間的に（及びランダムに）自動シフトさせる。

また有利には、ホイールユニットの内部クロックはＲＣ形式の発振回路により実現される。この発振器の精度は有利には約±１５％である。

一般にデータ送信間の所定のずれを操作し、衝突を避けることのできる極めて正確な内部クロックが求められるホイールユニットにおいて通常実施されるのとは逆に、本発明は同様の結果を得るために、代わりに、平均以下の精度の、したがって格段に安価で、より使用し易い内部クロックを使用する。

ただし、本発明の他の対象、特徴及び利点は、非限定的な例として添付した図面を参照しつつ、以下の記述から明らかとなる。

図１に示されている実施形態によれば、本発明によるタイヤ空気圧の監視システム１０は、２つの主要な要素を有している。すなわち、
車両の各ホイール１１に組み込まれた複数のホイールユニット１２、及び
ホイールユニットにより送信されたデータを受信する中央コントロールユニット１３。この中央コントロールユニットは車両内に配置されている。

ここで手短に注意を促したいのは、タイヤ空気圧の監視システムは上で示したように動作するということである。

各ホイールに配置されるホイールユニット１２はタイヤ内部のホイールリムに取り付けられる。これらのホイールユニットは適切なセンサ、とりわけ圧力センサを備えているが、温度センサ、加速度センサ、速度センサ等も備えている。各ホイールユニットは固有の識別子を有している。ホイールユニットは規則的に中央コントロールユニットにデータ（実施された測定の値、及びその識別子を含む）を送信し、中央コントロールユニットはこのデータを受信し、処理する。時には、このデータの前処理の作業がすでにホイールユニット自体において行われることもある。処理後、中央コントロールユニットは運転者に不具合を報告する必要があるか否か判定し、報告のために車両のダッシュボードパネルにあるディスプレイ装置１４を使用する。

ホイールユニットにより送信されるメッセージは、有利には、同一のデータを含む３つのフレームから構成されていることに注意されたい（図２参照）。これらのフレームは１つずつ１０ｍｓの間送信される。第１のフレームと第２のフレームとの間の時間間隔は±６０ｍｓ＋Δσｍｓである。第２のフレームと第３のフレームとの間の時間間隔は±８０ｍｓ＋Δσｍｓである。Δσは各クロックの不正確さに起因する値である。σの値は（後で図３との関連で説明されるように）０．２５ｍｓである。メッセージの集合は（これら３つのフレームとともに）、車両が（例えば２５ｋｍ／ｈの速度で）移動している間は１分ごとに送信される。また、メッセージの集合は車両のホイールが１回転する間に送信されることにも注意されたい。これは伝送の対称性の問題を避けるためである。

各ホイールユニットは特にマイクロコントローラから構成されており、このマイクロコントローラの内部クロックは、本発明によれば、ＲＣ発振器（抵抗とコンデンサとを有する従来型の装置）とＲＦ送信機とから構成されている。

本発明によれば、有利には、約±１５％の精度を有するＲＣ発振器が使用される。

ホイールユニットのマイクロコントローラは、車両が走行モードにあることを検出すると、特に圧力のデータを１分ごとに送信し始める。しかし、マイクロコントローラの活動再開も送信の順序付けも、約±１５％の精度の内部クロックを介して管理される。その結果、メッセージの第１のフレームの送信がランダムにシフトされる。また、後続の２つのフレームも同様にシフトされる。

図３に示されているように、発振器の誤差は２５ｍｓの幅を有するガウス分布の法則に従う。

したがって、異なるホイールからの異なるメッセージの送信シーケンスは、１つのホイールユニットのフレームの送信をそれぞれ他のホイールユニットのフレームの送信に対してランダムにシフトすることによって、送信されたデータの衝突の危険性を回避（又は最小化）することができる。

このように、各ホイールユニットに組み込まれたマイクロコントローラの各々の内部クロックが有する大きな誤差を利用することにより、複雑な及び／又はコスト高な装置を使用することなく、複数の情報が同時に伝送される危険性を最小化することが可能となる。

自然なずれΔσは、データの各送信の間の１分の時間間隔（走行モード）及び１時間の時間間隔（駐車モード）にも該当することに注意されたい。

もちろん、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、当業者に可能な範囲のすべての変更形態も含む。したがって、精度は、衝突の危険性を回避する送信のずれを自動的に生じさせるかぎり、±１５％とは異なっていてもよい。同様に、車両の動作モード（駐車又は走行）は、２５ｋｍ／ｈ以外の移動速度によって決定されてもよい。特に、走行モードは、スイッチを入れたとき又はエンジンの始動のときから、さらには車両内へのアクセス要求の指示のときから検出されるようにしてもよい。

本発明による装置を備えた車両の概略図を示す。

走行モードのときのフレーム送信の例を表す概略図を示す。

使用している装置の自然な内部的ずれによるフレーム間の時間発展を示す。

符号の説明

１０ 監視システム
１１ ホイール
１２ ホイールユニット
１３ 中央コントロールユニット
１４ ディスプレイ装置

Claims (8)

1. 車両のタイヤ空気圧を監視するシステム（１０）のためのデータ送信方法であって、前記データはホイールユニット（１２）により車両内の中央コントロールユニットに向けて送信されるものであり、前記方法が、
   駐車モードのときにデータを第１の周期に従って送信するステップと、
   走行モードのときにデータを前記第１の周期よりも短い第２の周期に従って送信するステップとを有する形式のデータ送信方法において、
   各々のホイールユニット（１２）に装備されている異なる内部クロックの間の自然なずれを利用して、同一車両の異なるホイールユニット間の送信の衝突を避けることを特徴とする、車両のタイヤ空気圧を監視するシステムのためのデータ送信方法。
2. 有利には、各々のホイールユニットの異なるクロック間の内部的なずれは、各々のホイールユニットに組み込まれたＲＣ発振器の精度によって決まる、請求項１記載の方法。
3. 有利には、約±１５％の精度を有するＲＣ発振器を使用する、請求項２記載の方法。
4. 各々のホイールユニットは伝送すべき各データにつき複数のフレーム送信する、請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
5. 伝送すべき各データに対して３つのフレームを送信する、請求項４記載の方法。
6. 第１のフレームと第２のフレームの間の間隔は６０ｍｓ＋Δσｍｓであり、第２のフレームと第３のフレームの間の間隔は８０ｍｓ＋Δσｍｓである、請求項５記載の方法。
7. 同じデータを伝送するフレームはホイールの１回転の間に送信する、請求項４から６のいずれか１項記載の方法。
8. 請求項１から７のいずれか１項記載の方法を使用した、車両のタイヤ空気圧を監視するシステム（１０）において、
   前記システムは、各ホイールユニット（１２）に、ＲＣ回路によって実現された１つの内部クロックを有しており、前記ＲＣ回路の精度は約±１５％であることを特徴とする、車両のタイヤ空気圧を監視するシステム。

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