JP2012506554A - センサベースの測定のための校正係数 - Google Patents

Abstract

センサデバイスのためのデバイス固有校正データを提供する方法であって、環境が監視されるある領域内にセンサデバイスを設ける工程を含み、該センサデバイスは、前記領域の選択された状態に反応する部分と、送信部分と、メモリ部分とを少なくとも備える。前記センサデバイスが分類されるセンサ群に関連付けられた包括的校正データが、前記センサデバイスから離隔したデータベースに格納される。前記センサデバイスの実際の校正データをより正確に適合させるための、前記包括的校正データの修正に用いる訂正データが少なくとも、前記センサデバイスのメモリ部分に格納される。前記センサデバイスは、前記訂正データを取得するために問合せデバイスにより問い合わせられる。前記センサデバイスに関する前記包括的校正データは、前記データベースから取得され、センサデバイス固有校正データを作り出すため、前記校正データを用いて修正される。

Description

本発明は、校正（キャリブレーション）情報をセンサデバイスに関連付けるためのシステム及び方法に関する。

ＳＡＷタイヤ圧力センサ等のある種のセンサでは、製造される全センサに個々の校正データを供給する必要がある。該センサが測定され／問い合わされる場合、頻度情報が取得され、また、校正データ及び事前に定義されたアルゴリズムを用いて温度及び圧力情報が導き出され得る。

現在、このデータ及びその使用のための手順を扱うためのいくつかの方法が存在する。ＷＯ２００７／００５０２０は、すべての校正データがセンサと共に保持されるＲＦＩＤタグに格納されるシステムを開示する。センサに問い合わせる前に、校正係数を取得するためにタグがまず読み取られる。しかしながら、このシステムには欠点がある。すなわち、必要なデータすべてを読み取るのにかなりの時間がかかることである。ＲＦＩＤタグが、自動車のホイール等の環境に置かれる場合、読取り範囲が厳格にもたらされ得る。特に、該自動車が急速に移動している場合、タグから必要なデータのすべてを読む取るための十分に長い機会を得ることが難しくなり得る。

別の方法は、特定の用途に対しある一定の範囲に入るセンサのみが使用されるようにし、かつ校正係数の「平均」セットが使用可能となるように、センサをグループ化することである。このアプローチの問題は、高精度の仕様を要求するいくつか用途では、該グループ化が非常に狭くなり得、そのため、多数のグループによる記号論理学的問題となり、又は、非常に乏しいセンサ収率を被る。

ＥＰ１６５９３７４に開示される第３のアプローチは、これもまたセンサを有するＲＦＩＤを提供することがであるが、ＲＦＩＤは、シリアル番号／識別番号のみを格納し、該シリアル番号／識別番号は、ＲＦＩＤが関連付けられているセンサを一意に特定する。すべての適用可能なセンサ係数はデータベースに格納され、該データベースは、問合せ電子機器に局所的に格納され得、又は、遠隔的に格納され得、別のオンボードシステムから、又はインターネットを介する等、より遠隔の源からでさえアクセスされる。使用状態において、センサのシリアル／識別番号が読み取られ、校正情報を検索するために用いられる。しかしながら、このアプローチの問題点は、データベースのサイズと、データベースに対するアクセスの実現である。

ＷＯ２００７／００５０２０ ＥＰ１６５９３７４

本発明によれば、センサデバイスのためのデバイス固有校正データを提供する方法が提供される。該方法は、環境が監視されるある領域内にセンサデバイスを設ける工程にして、該センサデバイスが、前記領域の選択された状態に反応する部分と、送信部分と、メモリ部分とを少なくとも備える該工程と、前記センサデバイスが分類されるセンサ群に関連付けられた包括的校正データを、前記センサデバイスから離隔したデータベースに格納する工程と、前記センサデバイスの実際の校正データをより正確に適合させるため、前記包括的校正データの修正に用いる訂正データを少なくとも、前記センサデバイスのメモリ部分に格納する工程と、前記訂正データを取得するために問合せデバイスで前記センサデバイスに問い合わせる工程と、前記センサデバイスに関する前記包括的校正データを前記データベースから取得する工程と、センサデバイス固有校正データを作り出すため、前記校正データを用いて前記包括的校正データを修正する工程とを含む。

本発明は、センサデバイスを更に提供する。該センサデバイスは、監視されるある領域の選択された環境変数に反応する部分と、送信部分と、メモリ部分とを備える。前記メモリ部分は、センサ固有校正データを作り出すため、前記センサデバイスが分類されるセンサ群に関する包括的校正データを修正するための訂正データを少なくとも格納する。

本発明に従う方法及びセンサデバイスは、次の利点を有する。すなわち、本発明は、使用されるセンサのための正確な校正データが、先行技術システムよりも必要なデータが格段に少ない態様で、該センサに局所的に格納されると共に問合せ器によりアクセス可能なデータベースに格納されることを可能にする。これは、センサデバイスからデータを抜き取るために必要な時間を低減し、また、データベースが、問合せ器により局所的に格納されることを可能にし、先行技術に関連するアクセス問題を回避する。より詳しくは、包括的校正データが上記群又は各群のために計算されるので、各センサは、その実際の校正データに基づいてある群に割り当てられる。（一つ又は複数の）群に対する該データは、新規なセンサが製造される際に変化せず、そのため、先行技術において要したものと同じ絶え間ない更新要求はない。従って、センサの特定のクラスに対する校正係数は、問合せ器内へとしっかりと符号化され得、そのため、検索を特に簡易で迅速なものとする。

センサデバイスを分類するために使用される群の数は、特定のセンサ用途に要求される精度次第である。いくつかの実施形態において、全センサデバイスに適用される包括的校正データの単一のセットを供給することが許容され得る。この場合、別個センサ識別システムは必要ない。

しかしながら、好ましい実施形態において、複数のセンサ群が定義され、各群に対する包括的校正データが定義され、かつ、各センサデバイスが、該複数群からの包括的校正データからのその現実の校正データの偏差に基づいて、特定の群に分類される。次いで、訂正データが、該センサが分類された群に対する包括的校正データと、該センサに対する実際の校正データとの差に基づいて計算される。識別手段は、センサデバイスが分類されたどの群が問合せ器により読み取られ得るかにより、センサに設けられ得る。

そのため、本発明の方法は、複数のセンサデバイス群に関する校正データを、前記センサデバイスから離隔したデータベースに格納する工程と、前記センサデバイスが分類された前記センサ群を表すセンサ識別データを、前記センサデバイスのメモリ部分に格納する工程と、前記識別データを取得するために前記センサデバイスに問い合わせる工程と、前記センサデバイスの前記センサ群を特定するために前記識別システムを使用する工程と、前記センサデバイスのための前記群固有包括的校正データを前記データベースから取得する工程とを更に含む。

本発明は、環境における少なくとも一つの状態を監視する方法を更に提供する。該方法は、前記少なくとも一つの状態に反応する出力信号を作り出すためのセンサを準備する工程と、前記センサを前記環境に配置する工程と、メモリデバイスを前記センサに関連付ける工程と、前記センサに関連付けられた包括的校正データをマッピングするために該センサに固有の訂正データを導き出し、該センサの固有校正データを適合させる工程と、前記訂正データを前記メモリデバイスに格納する工程と、問合せデバイスを用いて前記訂正データを読み取る工程と、前記包括的校正データを修正するために前記問合せデバイスを使用する工程と、前記環境における前記状態の読取り値を取得するために、修正された校正データを用いて前記センサの出力信号を処理する工程とを含む。

好ましくは、該方法は、前記センサの実際の校正データに基づく関連する包括的校正データを有するセンサ群に該センサを分類する工程と、各センサ群のための包括的校正データを、前記センサから離隔したデータベースに格納する工程と、前記センサが分類された前記センサ群を識別するセンサ識別データを前記メモリデバイスに格納する工程と、前記問合せデバイスを用いて前記センサ識別データを読み取る工程と、前記センサが分類された前記センサ群のための包括的校正データを前記データベースから読み取る工程とを更に含む。

本発明は、先行技術のアプローチによる別の方法では非現実的であった市場を開く。本発明はまた、システム読取り時間とシステム精度とシステム実行計画との間に交換を行う際に、システム設計者に付加的な柔軟性を与える。そのようなシステムはまた、前記柔軟性が訂正因子を使用するか又は使用しないことを許容するであろう。そのため、時間に余裕のないシステムは、訂正因子のいくつかのみを読み取ることができるか、又は一つの訂正因子も読み取らない。あるいは、精度要求がそのようならば、訂正因子は未使用のままであり得る。システムに対するこれらの変化はすべて、他の任意の再構成を伴うことなく、ソフトウェアによりなされ得る。

本発明が十分に理解され得るため、例示の目的で与えられる本発明の実施形態が以下に記述される。

本発明に従うシステムは、ＳＡＷ型圧力及び温度センサ等のセンサを備える。該センサは、該センサを、電子インジケータ（電子表示器）を格納する、ＲＦＩＤタグ等の識別（同定）システムに関連付けている。電子インジケータは、該特定のセンサが分類される群を識別（特定）する。ある特定の群におけるすべてのセンサは、（複数の）校正係数の共通の包括的セットもしくは「平均」セットを共有する。すなわち、各センサに対する該特定の校正係数は、該特定の群に対して定義された包括的値の事前に設定された範囲に入る。群の数は、任意の特定の用途に要求される精度次第であり、わずか一つの群であり得、この場合、識別システムは不要である。

各群に対する包括的校正係数を記録するデータベースが確立される。このデータベースは、操作中に該システムによるアクセスのために格納され、インターネット等のネットワークにより遠隔的に検索され得、またアクセス可能であり得る。しかしながら、（全）群に対する（全）包括的校正係数は、あるデータベースにすべてのセンサに対する個々の校正係数を格納する先行技術システムよりも格段に少ないデータを表し、そのため、問合せ器（呼掛け器もしくは質問者）に対し局所的に有利に格納され得、そこにしっかりと符号化され得る。更に、作り出される各新規のセンサが既存の群に分類されるので、データベースは固定され、そのため、先行技術システムのように更新される必要はない。

各センサはまた、該各センサに関連付けられた（複数の）訂正因子（補正率）のセットを有する。訂正因子は、個々のセンサに対して特有であり、また、特定のセンサの実際の校正係数に対しより正確に適合させるために、該センサが置かれている群のための包括的校正係数を調整するために用いられる。これらの訂正因子はまた、実際の校正係数よりも拡大に少量のデータを表し、そのため、より小さい格納スペースで足り、より重要なことに、使用中に問合せ器によって読み取られる時間が格段に短くなる。好ましい実施形態において、訂正データは、該識別システムの電子インジケータにより格納される。

使用において、センサはその動作場所、例えばタイヤ等に据え付けられ、また、問合せ器は、センサの走査範囲内に、例えば乗り物のホイールアーチに近接して位置付けられる。問合せ器は、該センサに対する訂正因子のみならず電子識別子（電子識別子が存在する場合）をダウンロードするためにＲＦＩＤを読み取る。該電子識別子は、例えば単に群番号であり、該特定のセンサに適用する包括的校正係数を特定するために問合せ器により用いられる。次いで、問合せ器は、電子識別子を用いて該特定のセンサに関する包括的校正係数を検索し、次に、センサ固有校正係数を計算するため、事前に定義された訂正機能を用いて、これもＲＦＩＤから読み取られた訂正因子を適用する。

動作（操作）データも該センサから直接読み取られる。好ましい実施形態において、この動作データは、該センサを構成するＳＡＷデバイスの共振周波数（共鳴振動数）であり、次いで、センサ固有係数は、センサからの測定環境情報、例えばタイヤ内の温度及び圧力を導き出すため、動作データと共に、また事前に定義されたアルゴリズムを用いて、問合せソフトウェアにより使用される。

Claims (15)

1. センサデバイスのためのデバイス固有校正データを提供する方法であって、
   環境が監視されるある領域内にセンサデバイスを設ける工程にして、該センサデバイスが、前記領域の選択された状態に反応する部分と、送信部分と、メモリ部分とを少なくとも備える該工程と、
   前記センサデバイスが分類されるセンサ群に関連付けられた包括的校正データを、前記センサデバイスから離隔したデータベースに格納する工程と、
   前記センサデバイスの実際の校正データをより正確に適合させるため、前記包括的校正データの修正に用いる訂正データを少なくとも、前記センサデバイスのメモリ部分に格納する工程と、
   前記訂正データを取得するために問合せデバイスで前記センサデバイスに問い合わせる工程と、
   前記センサデバイスに関する前記包括的校正データを前記データベースから取得する工程と、
   センサデバイス固有校正データを作り出すため、前記校正データを用いて前記包括的校正データを修正する工程とを含む方法。
2. 複数のセンサデバイス群に関する校正データを、前記センサデバイスから離隔したデータベースに格納する工程と、
   前記センサデバイスが分類された前記センサ群を表すセンサ識別データを、前記センサデバイスのメモリ部分に格納する工程と、
   前記識別データを取得するために前記センサデバイスに問い合わせる工程と、
   前記センサデバイスの前記センサ群を特定するために前記識別システムを使用する工程と、
   前記センサデバイスのための前記群固有包括的校正データを前記データベースから取得する工程とを更に含む請求項１の方法。
3. 前記識別データ及び修正データが同じメモリ部分に格納される請求項２の方法。
4. 前記センサデバイスはＳＡＷベースのセンサデバイスである請求項１〜３のいずれか一つの方法。
5. 前記データベースは、センサデバイスに問い合わせるための問合せ器に局所的に格納される請求項１〜４のいずれか一つの方法。
6. 前記データベースは問合せ器に格納される請求項５の方法。
7. センサデバイスであって、監視されるある領域の選択された環境変数に反応する部分と、送信部分と、メモリ部分とを備え、前記メモリ部分が、センサ固有校正データを作り出すため、前記センサデバイスが分類されるセンサ群に関する包括的校正データを修正するための訂正データを少なくとも格納するセンサデバイス。
8. 前記センサデバイスが分類された群を表すセンサ識別データを格納するメモリ部分を更に含む請求項７のセンサデバイス。
9. 前記訂正データ及びセンサ識別データの両方を格納する単一のメモリ部分が設けられる請求項８のセンサデバイス。
10. 問合せ器から問合せ信号を受信するための受信部分を更に含む請求項７〜９のいずれか一つのセンサデバイス。
11. 環境における少なくとも一つの状態を監視する方法であって、
    前記少なくとも一つの状態に反応する出力信号を作り出すためのセンサを準備する工程と、
    前記センサを前記環境に配置する工程と、
    メモリデバイスを前記センサに関連付ける工程と、
    前記センサに関連付けられた包括的校正データをマッピングするために該センサに固有の訂正データを導き出し、該センサの固有校正データを適合させる工程と、
    前記訂正データを前記メモリデバイスに格納する工程と、
    問合せデバイスを用いて前記訂正データを読み取る工程と、
    前記包括的校正データを修正するために前記問合せデバイスを使用する工程と、
    前記環境における前記状態の読取り値を取得するために、修正された校正データを用いて前記センサの出力信号を処理する工程とを含む方法。
12. 前記センサの実際の校正データに基づく関連する包括的校正データを有するセンサ群に該センサを分類する工程と、
    各センサ群のための包括的校正データを、前記センサから離隔したデータベースに格納する工程と、
    前記センサが分類された前記センサ群を識別するセンサ識別データを前記メモリデバイスに格納する工程と、
    前記問合せデバイスを用いて前記センサ識別データを読み取る工程と、
    前記センサが分類された前記センサ群のための包括的校正データを前記データベースから読み取る工程とを更に含む請求項１０の方法。
13. 実質的にここに記述したセンサデバイスのためのデバイス固有校正データを設ける方法。
14. 実質的にここに記述したセンサデバイス。
15. 実質的にここに記述した環境における少なくとも一つの状態を監視する方法。