JP2006224799A - タイヤ管理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】受信モジュールからセンサモジュールにデータ要求信号を送信する際、およびデータ要求信号の周波数を変更する際に、受信確率の高い周波数を選択して、速やかにセンサモジュールから測定データを取得できるタイヤ管理システムを提供する。
【解決手段】受信モジュール1は、前回センサモジュール3から測定データの取得に成功したときの周波数で、センサモジュール3に測定データ要求信号を送信し、測定データを取得できないときは測定データが取得できるまで、繰り返して測定データ要求信号を送信し、測定データ要求信号の送信回数が指定送信回数に達した時は、前々回に測定データの取得に成功したときの周波数で、センサモジュール3に測定データ要求信号を送信する。
【選択図】図1
【解決手段】受信モジュール1は、前回センサモジュール3から測定データの取得に成功したときの周波数で、センサモジュール3に測定データ要求信号を送信し、測定データを取得できないときは測定データが取得できるまで、繰り返して測定データ要求信号を送信し、測定データ要求信号の送信回数が指定送信回数に達した時は、前々回に測定データの取得に成功したときの周波数で、センサモジュール3に測定データ要求信号を送信する。
【選択図】図1
Description
本発明は、車両に装着されたタイヤの内側に取り付けられ、タイヤ内圧を含むタイヤ状態量を測定するセンサモジュールと、車体側に取り付けられ、センサモジュールから送信された測定データを受信する受信モジュールとを具えたタイヤ管理システムの改良に関するものである。
建設車両等の運行中のタイヤの管理を行うため、タイヤの内圧や温度等のタイヤ状態量を測定するセンサモジュールをタイヤの内部に取り付けて、このセンサモジュールからの測定データを車体側の受信モジュールで受信し、受信したデータを、複数の車両を管理する車両運行管理センター送信するよう構成されたタイヤ管理システムを車両に搭載することが提案されていて、この提案は、各車両のタイヤ管理システムのデータに基づき、もし車両が故障を起こす可能性があると判断される場合には、車両運行管理センターから運転者に必要な処置を指示することにより危険な状況を未然に防止することを目的とするものである(例えば、特許文献1)。
このようなタイヤ管理システムでは、各受信モジュールから、所定周期で、対応するセンサモジュールにデータ要求信号が送信され、センサモジュールは、データ要求信号を受信したタイミングにあわせて、タイヤ状態量の測定を行い、測定結果を受信モジュールに送信するよう構成されており、受信モジュールは、このようにして、センサモジュールから測定データを取得することができる。
特開平10−104103号公報
ところで、上述したタイヤ管理システムでは、センサモジュールの位置の電界強度が、タイヤを構成するスチールベルトによる遮蔽効果のために低くなっており、また、センサモジュールの信号受信部は、センサモジュールを駆動するための電池の消耗を抑えるために信号の受信感度が低くなっており、そのため、各受信モジュールからセンサモジュールに送信するデータ要求信号の信号強度をその分だけ大きくしているが、国によっては、無線機器から送出される無線信号の信号強度が大きいと、他の電気機器に影響を与える観点から、ある一定信号強度以上での同じ周波数での連続した無線信号の送出を規制しており、このような国では、受信モジュールからセンサモジュールに送信するデータ要求信号の周波数を一定時間毎に変えなければならない場合がある。
しかしながら、センサモジュールにおけるデータ要求信号の受信確率は、他の車両や外乱等による影響から、データ要求信号の周波数によっては極めて低いことがあり、そのときは、センサモジュールでデータ要求信号を受信できないため、受信モジュールは、センサモジュールが受信できる周波数になるまで次々と周波数を変えてデータ要求信号を送信しなければならず、センサモジュールから測定データを取得するまでに時間がかかるという問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、受信モジュールからセンサモジュールにデータ要求信号を送信する際、およびデータ要求信号の周波数を変更する際に、受信確率の高い周波数を選択して、速やかにセンサモジュールから測定データを取得できるタイヤ管理システムを提供することにある。
上記目的を達成するため本発明は、車両に装着されたタイヤの内側に取り付けられ、タイヤ状態量を測定しこの測定データを車体側に送信するセンサモジュールと、車体側に設けられ、所定の周期で、センサモジュールに測定データを要求するデータ要求信号を送信するとともに、センサモジュールから送信された測定データを取得する受信モジュールとを具えたタイヤ管理システムにおいて、受信モジュールが、前回測定データの取得に成功したときの周波数で、センサモジュールにデータ要求信号を送信し、測定データを取得できないときは測定データが取得できるまで、繰り返してデータ要求信号を送信し、データ要求信号の送信回数が指定送信回数に達した時は、前々回測定データの取得に成功したときの周波数で、センサモジュールにデータ要求信号を送信することを特徴とする。
受信モジュールは、前回測定データの取得に成功したときの周波数でデータ要求信号を送信するときは、センサモジュールから送信される測定データ信号の周波数に、前回測定データの取得に成功したときに使用した周波数を指定し、前々回測定データの取得に成功したときの周波数でデータ要求信号を送信するときは、センサモジュールから送信される測定データ信号の周波数に、前々回測定データの取得に成功したときに使用した周波数を指定してセンサモジュールにデータ要求信号を送信することが好ましい。
また、本発明は、車両に装着されたタイヤの内側に取り付けられ、タイヤ状態量を測定しこの測定データを車体側に送信するセンサモジュールと、車体側に設けられ、所定の周期で、センサモジュールに測定データを要求するデータ要求信号を送信するとともに、センサモジュールから送信された測定データを取得する受信モジュールとを具えたタイヤ管理システムにおいて、受信モジュールが、前回測定データの取得に成功したときの周波数で、センサモジュールにデータ要求信号を送信し、測定データを取得できないときは測定データが取得できるまで、繰り返してデータ要求信号を送信し、データ要求信号の送信回数が指定送信回数に達した時は、前回測定データの取得に成功したときの周波数のチャンネルに隣接した両側のチャンネルのうちの少なくとも一方のチャンネルの周波数で、センサモジュールにデータ要求信号を送信することを特徴とする。
また、本発明は、車両に装着されたタイヤの内側に取り付けられ、タイヤ状態量を測定しこの測定データを車体側に送信するセンサモジュールと、車体側に設けられ、所定の周期で、センサモジュールに測定データを要求するデータ要求信号を送信するとともに、センサモジュールから送信された測定データを取得する受信モジュールとを具えたタイヤ管理システムにおいて、受信モジュールは、第1番目に測定データの受信確率の高いチャンネルの周波数で、センサモジュールにデータ要求信号を送信し、測定データを取得できないときは測定データが取得できるまで、繰り返してデータ要求信号を送信し、データ要求信号の送信回数が指定送信回数に達した時は、第2番目に測定データの受信確率の高いチャンネルの周波数で、センサモジュールにデータ要求信号を送信することを特徴とする。
本発明のタイヤ管理システムは、受信モジュールが、センサモジュールに受信確率の高い周波数を選択してデータ要求信号を送信し、測定データを取得できないときは測定データが取得できるまで、繰り返してデータ要求信号を送信し、送信回数が指定送信回数に達したためにセンサモジュールに周波数を変えてデータ要求信号を送信しなければならない場合は、できるだけ受信確率の高い周波数を選択してデータ要求信号を送信するようにしたので、速やかにセンサモジュールから測定データを取得できる。
次に、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、本発明のタイヤ管理システムの構成を示す概略配置図である。センサモジュール3は、車両6に装着されたそれぞれのタイヤ4に取り付けられる。
センサモジュール3は、タイヤ4の内面に焼き付けて取り付けられ、走行中のタイヤが荷重下で変形してもタイヤから隔離したり壊れたりしないよう設けられている。また、センサモジュール3は、タイヤ内圧等を検知する検知手段、受信モジュール1との送受信を司るアンテナ3aやトランスミッタ、および、これらを制御する制御手段を具えて構成される。検知手段としては、タイヤ内圧の他にタイヤ温度を検知するものも含むことができる。なお、センサモジュール3は、タイヤ内側空間においてホイールに取り付けたり、タイヤ内側空間に別途の手段で保持したりすることも可能である。
タイヤ管理システム10は、車両6のそれぞれのタイヤ4内に取り付けられたセンサモジュール3と、センサモジュール3からの温度や圧力のデータを含む無線信号を受信するアンテナ1aを備えてアンテナ1aから温度や圧力のデータを取得する受信モジュール1と、受信モジュール1にセンサモジュール3からのデータ取得を指令する中央制御モジュール5と、中央制御モジュール5から無線で送信される信号を受信してタイヤの走行状況を監視する車両運行管理センター7から構成されている。なお、受信モジュール3は、中央制御モジュールの内部に配置するようにすることも可能である。
図2(a)は、受信モジュール1がセンサモジュール3に対して、測定データの送信を要求するデータ要求信号Dの送信タイミングを示すタイミングチャートである。データ要求信号Dの送信周期は、周期Tとして定めることができ、データ要求信号Dの送信処理は、周期Tの時間間隔で繰り返し行われる。
図2(b)は、センサモジュール3が測定データ信号を送信するタイミングを示すタイミングチャートである。センサモジュール3は、受信モジュール1から周期Tの時間間隔で送られてくるデータ要求信号Dを検知した場合、タイヤの内圧等のタイヤ状態量を測定する測定処理を行い、測定結果としての測定データ信号Aをアンテナ3a,1aを介して受信モジュール1に送信する送信処理を行う。
図3は、図2(a)におけるデータ要求信号Dを拡大して示すタイミングチャートである。受信モジュール1が送信するデータ要求信号Dは、所定の周期で送信されるデータ要求信号Eが、図3に示すように、複数個集まったものであり、受信モジュール1は、周波数F1で送信したデータ要求信号Eに対して、所定の時間内にセンサモジュール3からデータ送信がない場合には、再びデータ要求信号Eを送信し、センサモジュールからのデータ送信を待つ。更にデータ要求信号Eに定められた指定送信回数m(図3ではm=4)に達するまでデータ要求信号Eを繰り返して送信してもセンサモジュール3からデータ送信がない場合には、異なる周波数F2のデータ要求信号Eを送信し、センサモジュールからのデータ送信を待つ。このデータ要求信号Eの送信動作は、センサモジュール3からのデータ送信が確認されると停止される。したがって、データ要求信号Eの個数はセンサモジュールからのデータ送信の有無によって変化する。
図4は、受信モジュール1およびセンサモジュール3が、それぞれデータの送信に使用する周波数帯域を示す概念図であり、横軸は周波数を示す。受信モジュール1およびセンサモジュール3が送信に使用する周波数帯域は、図示の所定周波数領域ΔFを互いに重ならないよう分割して予め定められる。図示の例においては、RMで示した合計53個のチャンネルは、受信モジュール1からセンサモジュール3へのデータ要求信号送信用に割り当てられ、SMで示した合計14個のチャンネルは、センサモジュール3から受信モジュール1への測定データ信号送信用に割り当てられる。
センサモジュール3が測定データ信号の送信に使用するチャンネルの識別符号は、受信モジュールが送信するデータ要求信号の一部としてセンサモジュール3に送信され、この信号を受けたセンサモジュールは、そこに指定されているチャンネルの周波数を用いて測定データ信号を送信することになる。
図5は、データ構造を示す図であり、図5(a)は、受信モジュールが送信するデータ要求信号を示し、このデータ要求信号は、データ送信要求を表わす指令CMD、送信対象となるセンサモジュール3の自己識別符号IDのほか、上述した通り、センサモジュール3が測定データ信号の送信に使用すべきチャンネルを表わす識別符号fよりなっており、一方、図5(b)は、センサモジュール3が送信する測定データ信号の構造を示し、この信号は、測定データDATA、異常フラグOK/NG、および、送信するセンサモジュール3のIDよりなっている。
次に、受信モジュールの動作について詳細に説明する。図6は、受信モジュール1の処理を示すフローチャートである。図中、F0、F1、F2、F3は、受信モジュール1からセンサモジュール3に送信されるデータ要求信号の周波数である。
ステップs1において、受信モジュール1は、センサモジュール3へ前回データ要求信号を送信した時から周期Tの時間が経過したか否かを判定する。周期Tの時間が経過していない場合は、周期Tになるまで、ステップs1を繰り返す。周期Tになれば、カウンタn1、n2、n3をそれぞれ1に設定する(ステップs2)。カウンタn1、n2、n3は、周波数F1(F0)、F2、F3のデータ要求信号の送信回数を表すカウンタである。
次に、ステップs3において、カウンタn1がm以下であるか、mより大きいかを判定する。ここで、mは、データ要求信号に定められた指定送信回数である。この場合、カウンタn1は1に設定されており、m以下であるので、ステップs4において、前回測定データの取得に成功したときのデータ要求信号の周波数F1の保存データが有るか、無いかを判定する。もし、保存データが無ければ、データ要求信号の周波数を、初期設定されている周波数F0に設定し(ステップs5)、保存データが有れば、データ要求信号の周波数を、保存されている周波数F1に設定する(ステップs6)。
次に、ステップs7において、データ要求信号の送信回数を表すカウンタn1を1だけ増加させる。次に、ステップs8において、受信モジュール1は、ステップs5でデータ要求信号の周波数をF0に設定したときは、センサモジュール3が測定データ信号の送信に使用するチャンネルとして、初期設定されたチャンネルを指定して、センサモジュール3に周波数F0のデータ要求信号を送信し、ステップs6でデータ要求信号の周波数をF1に設定したときは、センサモジュール3が測定データ信号の送信に使用するチャンネルとして、前回測定データの取得に成功したとき使用されたチャンネルを指定して、センサモジュール3に周波数F1のデータ要求信号を送信する。
次に、ステップs9において、受信モジュール1は、センサモジュール3からの測定データの取得に成功したか否かを判定する。測定データの取得に成功した場合は、データ要求信号の周波数F1の周波数データおよびセンサモジュールが測定データ信号の送信に使用するチャンネルの識別符号のデータを保存し(ステップs10)、センサモジュール3から取得した測定データを保存し(ステップs11)、次に、ステップs1に戻る。
ステップs9において、センサモジュール3からの測定データの取得に失敗した場合は、ステップ3に戻り、ステップs3において、カウンタn1がm以下であるか、mより大きいかを判定する。もし、カウンタn1がm以下であれば、再びデータ要求信号の周波数を周波数F1(F0)に設定し(ステップs4、s5、s6)、カウンタn1を更に1だけ増加させ(ステップs7)、再度、センサモジュール3に周波数F1(F0)のデータ要求信号を送信する(ステップs8)。
ステップs9において、センサモジュール3からの測定データの取得に更に失敗した場合は、ステップ3に戻り、ステップs3において、カウンタn1がm以下であるか、mより大きいかを判定する。もし、受信モジュール1がセンサモジュール3からの測定データの取得の失敗を繰り返し、データ要求信号の送信回数を表すカウンタn1が、データ要求信号の指定送信回数mよりも大きくなれば、ステップS12に進み、ステップS12において、カウンタn2がm以下であるか、mより大きいかを判定する。この場合、カウンタn2は、ステップs2で1に設定されており、m以下であるので、データ要求信号の周波数を、例えば、過去に測定データの取得に成功したときのデータ要求信号の周波数が履歴として保存されていれば、前々回測定データの取得に成功したときの周波数F2に設定する(ステップ13)。
次に、ステップs14において、データ要求信号の送信回数を表すカウンタn2を1だけ増加させ、ステップs8において、受信モジュール1は、センサモジュール3が測定データ信号の送信に使用するチャンネルとして、前々回測定データの取得に成功したとき使用されたチャンネルを指定して、センサモジュール3に周波数F2のデータ要求信号を送信する。ステップs9において、センサモジュール3からの測定データの取得に失敗した場合は、ステップ3に戻る。この場合、カウンタn1がmよりも大きい場合であるので、ステップs12に進み、ステップs12において、カウンタn2がm以下であるか、mより大きいかを判定する。もし、カウンタn2がm以下であれば、再びデータ要求信号の周波数をF2に設定し(ステップs13)、カウンタn2を更に1だけ増加させ(ステップs14)、再度、センサモジュール3に周波数F2のデータ要求信号を送信する(ステップs8)。
ステップs9において、センサモジュール3からの測定データの取得に更に失敗した場合は、ステップ3に戻る。この場合、カウンタn1がmよりも大きい場合であるので、ステップs12に進み、ステップs12において、カウンタn2がm以下であるか、mより大きいかを判定する。もし、受信モジュール1がセンサモジュール3からの測定データの取得の失敗を繰り返し、データ要求信号の送信回数を表すカウンタn2が、データ要求信号の指定送信回数mよりも大きくなれば、ステップS15に進み、ステップS15において、カウンタn3がm以下であるか、mより大きいかを判定する。この場合、カウンタn3は、ステップs2で1に設定されており、m以下であるので、データ要求信号の周波数を、例えば、過去に測定データの取得に成功したときのデータ要求信号の周波数が履歴として保存されていれば、前々回の更にその前の測定データの取得に成功したときの周波数F3に設定する(ステップ16)。
次に、ステップs17において、データ要求信号の送信回数を表すカウンタn3を1だけ増加させ、ステップs8において、受信モジュール1は、センサモジュール3が測定データ信号の送信に使用するチャンネルとして、前々回の更にその前の測定データの取得に成功したとき使用されたチャンネルの識別符号を指定して、センサモジュール3に周波数F3のデータ要求信号を送信する。
ステップs9において、センサモジュール3からの測定データの取得に更に失敗した場合は、ステップ3に戻る。この場合、カウンタn1がmよりも大きい場合であるので、ステップs12に進み、ステップ12において、この場合、カウンタn2がmよりも大きい場合であるので、ステップs15に進み、ステップs15において、カウンタn3がm以下であるか、mより大きいかを判定する。もし、カウンタn3がm以下であれば、再びデータ要求信号の周波数をF3に設定し(ステップs16)、カウンタn3更に1だけ増加させ(ステップs17)、再度、センサモジュール3に周波数F3のデータ要求信号を送信する(ステップs8)。
ステップs9において、センサモジュール3からの測定データの取得に更に失敗した場合は、ステップ3に戻る。この場合、カウンタn1がmよりも大きい場合であるので、ステップs12に進み、ステップs12において、この場合、カウンタn2がmよりも大きい場合であるので、ステップs15に進み、ステップs15において、カウンタn3がm以下であるか、mより大きいかを判定する。もし、受信モジュール1がセンサモジュール3からの測定データの取得の失敗を繰り返し、データ要求信号の送信回数を表すカウンタn3が、データ要求信号の指定送信回数mよりも大きくなれば、ステップs1に戻る。
なお、上述の実施の形態では、受信モジュール1は、測定データの取得に失敗した場合は、異なる周波数F1(F0)、F2、F3でそれぞれm回、センサモジュール3にデータ要求信号を送信して、データ要求信号の連続送信を停止しているが、更にm回ごとに周波数を変えてデータ要求信号の連続送信を続けるようにしても良い。また、最初の周波数周波数F1(F0)に戻り、周波数F2、F3の順にデータ要求信号の連続送信を続けるようにしても良い。
また、上述した実施の形態では、データ要求信号の周波数F1として、前回測定データの取得に成功したときの周波数を用い、周波数F2として、前々回測定データの取得に成功したときの周波数を用い、周波数F3として、前々回の更にその前の測定データの取得に成功したときの周波数を用いたが、周波数F1として、前回測定データの取得に成功したときの周波数を用い、周波数F2として、高い確率で測定データの取得が期待できる、前回測定データの取得に成功したときの周波数のチャンネルに隣接した両側のチャンネルのうちの一方のチャンネルの周波数を用い、周波数F3として、高い確率で測定データの取得が期待できる、前回測定データの取得に成功したときの周波数のチャンネルに隣接した両側のチャンネルのうちの他方のチャンネルの周波数を用いることも可能である。この場合、センサモジュール3が測定データ信号の送信に使用するチャンネルを、周波数F0または周波数F1のデータ要求信号の送信ときに指定したチャンネルと同じに指定して周波数F2およびF3のデータ要求信号を送信する。
また、例えば、図4で示した、受信モジュール1からセンサモジュール3へのデータ要求信号送信用に割り当てられている53個のチャンネル毎に、測定データの受信確率を求めておいて、周波数F1として、第1番目に受信確率の高いチャンネルの周波数を用い、周波数F2として、第2番目に受信確率の高いチャンネルの周波数を用い、周波数F3として、第3番目に受信確率の高いチャンネルの周波数を用いることも可能である。
上述したように本発明のタイヤ管理システムによれば、受信モジュールが、センサモジュールに受信確率の高い周波数を選択してデータ要求信号を送信し、測定データを取得できないときは測定データが取得できるまで、繰り返してデータ要求信号を送信し、送信回数が指定送信回数に達したためにセンサモジュールに周波数を変えてデータ要求信号を送信しなければならない場合は、できるだけ受信確率の高い周波数を選択してデータ要求信号を送信するようにしたので、速やかにセンサモジュールから測定データを取得できる。
この発明は、建設車両用タイヤだけでなく、乗用車用を含めたすべての種類のタイヤの状態情報をリアルタイムで測定するシステムに用いることができる。
1 受信モジュール
1a、3a アンテナ
3 センサモジュール
4 タイヤ
5 中央制御モジュール
6 車両
7 車両運行管理センター
10 タイヤ管理システム
1a、3a アンテナ
3 センサモジュール
4 タイヤ
5 中央制御モジュール
6 車両
7 車両運行管理センター
10 タイヤ管理システム
Claims (4)
- 車両に装着されたタイヤの内側に取り付けられ、タイヤ状態量を測定しこの測定データを車体側に送信するセンサモジュールと、車体側に設けられ、所定の周期で、センサモジュールに前記測定データを要求するデータ要求信号を送信するとともに、センサモジュールから送信された測定データを取得する受信モジュールとを具えたタイヤ管理システムにおいて、
前記受信モジュールは、前回測定データの取得に成功したときの周波数で、前記センサモジュールにデータ要求信号を送信し、測定データを取得できないときは測定データが取得できるまで、繰り返してデータ要求信号を送信し、データ要求信号の送信回数が指定送信回数に達した時は、前々回測定データの取得に成功したときの周波数で、前記センサモジュールにデータ要求信号を送信するように構成されてなるタイヤ管理システム。 - 前記受信モジュールは、前回測定データの取得に成功したときの周波数でデータ要求信号を送信するときは、前記センサモジュールから送信される測定データ信号の周波数に、前回測定データの取得に成功したときに使用した周波数を指定し、前々回測定データの取得に成功したときの周波数でデータ要求信号を送信するときは、前記センサモジュールから送信される測定データ信号の周波数に、前々回測定データの取得に成功したときに使用した周波数を指定して前記センサモジュールにデータ要求信号を送信するように構成されてなる請求項1に記載のタイヤ管理システム。
- 車両に装着されたタイヤの内側に取り付けられ、タイヤ状態量を測定しこの測定データを車体側に送信するセンサモジュールと、車体側に設けられ、所定の周期で、センサモジュールに前記測定データを要求するデータ要求信号を送信するとともに、センサモジュールから送信された測定データを取得する受信モジュールとを具えたタイヤ管理システムにおいて、
前記受信モジュールは、前回測定データの取得に成功したときの周波数で、前記センサモジュールにデータ要求信号を送信し、測定データを取得できないときは測定データが取得できるまで、繰り返してデータ要求信号を送信し、データ要求信号の送信回数が指定送信回数に達した時は、前回測定データの取得に成功したときの周波数のチャンネルに隣接した両側のチャンネルのうちの少なくとも一方のチャンネルの周波数で、前記センサモジュールにデータ要求信号を送信するように構成されてなるタイヤ管理システム。 - 車両に装着されたタイヤの内側に取り付けられ、タイヤ状態量を測定しこの測定データを車体側に送信するセンサモジュールと、車体側に設けられ、所定の周期で、センサモジュールに前記測定データを要求するデータ要求信号を送信するとともに、センサモジュールから送信された測定データを取得する受信モジュールとを具えたタイヤ管理システムにおいて、
前記受信モジュールは、第1番目に測定データの受信確率の高いチャンネルの周波数で、前記センサモジュールにデータ要求信号を送信し、測定データを取得できないときは測定データが取得できるまで、繰り返してデータ要求信号を送信し、データ要求信号の送信回数が指定送信回数に達した時は、第2番目に測定データの受信確率の高いチャンネルの周波数で、前記センサモジュールにデータ要求信号を送信するように構成されてなるタイヤ管理システム。
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