JP4578621B2 - タイヤの圧力を監視するための安全システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの圧力を監視するための安全システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌における車輪のタイヤ圧力監視システムは、圧力異常を車輌のオンボードコンピュータに表示し、運転手に対して即座にその警報を出すのに使用するものである。
【０００３】
この種のシステムは、タイヤ内側のバルブに取付けられるため近づきがたいものであり、その電力は電力供給バッテリーから適度に取り出さなければならない。そのため、その圧力値の無線送信は、例えば車輌が動いているときには６分周期、静止しているときには１時間周期というように、不連続に行われる。よって、情報の周期が不適切に延長されないように各計測結果の良好な受信を確実なものとする必要がある。
【０００４】
また、各計測結果は、圧力に関する情報のビットの多数（相当数）のバーストの系列という形で重複して送信される。例えば、基本的な形態では、三つの５０ｍｓのバーストが約１００ｍｓの間隔をおいて送信される。よって各車輪は他の車輪に関係なくランダム（無作為）にそのデータを送信し、二つの車輪の送信において起こり得る衝突は、系列のバーストの全体には一般に影響を及ぼさない。
その重複、すなわち多数回の各計測結果の送信の繰り返しは、そのような無線衝突のランダムな危険性に応じて決定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本出願人は、ある車輌速度をこえると、バーストの訂正受信はもはや不確実となる（保証されない）ことを知見した。このことは、各バーストの多数のビットがエラー（誤り）となったこと及びそれにより各バーストの全体的ロス（消失）が発生したことを意味する。つまり、その重複の効果の全てが失われる。これは「送信データの薄れ」と言い換えることも可能である。
【０００６】
本出願人が知見したところでは、特に高速では、圧力監視システムは、車輪の各回転におけるシャシおよび車輪の金属塊が遮蔽物となって介在する特定の角度域でオンボードコンピュータとの無線連絡を一時的に失う。それゆえ、これはランダムな事象の問題ではなく、重複が効果がないことを説明している。
【０００７】
そこで本出願人は、車輪のタイヤからの遠隔読取の送信の問題点に対する解決法を提案することとした。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、車輌における車輪のタイヤの圧力を監視するための安全システムに関するものであって、
圧力センサと、
圧力データの同一のバーストの系列の送信機と、
データのバーストの送信を制御するプロセッサとを備え、
少なくとも車輪回転速度が閾値よりも高いときには、系列の少なくとも１つのバーストが車輪一回転中に全体として送信されるように構成された、
ことを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、各バーストにとって、送信機−受信機の通信が切断される周期外で送信が実行される蓋然性が高く、多数のバーストの送信における重複によって、これらバーストを利用するために少なくとも一つのバーストがオンボードコンピュータに正確に送信され、全体的な蓋然性が向上する。
【００１０】
本発明はデータの送信に関するものであるので、そのシステムが圧力に関するデータ以外にも例えば温度や車輪の同一性等に関するデータも送信可能であることが考えられる。
【００１１】
送信機は、周波数変調型のものが有利である。
【００１２】
したがって、このデータに用いるコンピュータは、周波数に関連した情報が受信信号レベルから独立した（無関係な）信号を受信する。このことは、振幅変調において、無線受信レベルが連続的に且つ大きな変動で変化する事実および金属塊の存在ならびに参考平均値の決定が不可能であることによって達成困難な、復調信号のゲイン（振幅利得）の監視についてのあらゆる必要性を無くす。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、添付図面を参照した、本発明の監視システムの好適な形態についての次述の説明によって、より容易に理解されるであろう。
【００１４】
車輌のタイヤ圧力を遠隔監視するための安全システムは、符号９で示されており、車輌、この例では自動車における車輪７のタイヤ８内に内装され、そのバルブに取付けられている。このシステムは、出力がプロセッサ２に接続された圧力センサ１を備えている。この例のプロセッサ２は、マイクロプロセッサであり、無線送信機３この例ではラジオ送信機を制御するものである。それらの送信は、車輌のオンボードコンピュータ１９によって受信され、このオンボードコンピュータ１９はそれらを必要に応じて警報信号を与えるのに使用する。バッテリー１０は上述の全てのシステム９の回路に電力を供給する。
【００１５】
マイクロプロセッサ２は、その処理時間を計測するとともに、特に回路２１を制御して、計算ユニット（ＡＬＵ）２２のようなプロセッサ２の他の回路を待機状態または稼動状態とする、時間基準回路２０を備えている。
【００１６】
このシステムは次のように作動する。
【００１７】
遠隔測定圧力のバーストＮの系列この例ではＮ＝３を計算ユニット２２の制御下で送信できるように、マイクロプロセッサ２の回路を周期的にこの例では２秒ごとに稼動させ、そしてこれらの回路（２２）を再び待機状態にするべく、時間基準回路２０は最後にカウントするクロック信号によって回路２１を制御する。
【００１８】
この種の送信は、車輪が回転しているときには６分周期で実行される。これは、リードバルブのような内部センサ４がマイクロプロセッサ２に指示を行う。それ以外の静止時には周期は１時間とされる。
【００１９】
データのバーストの送信を制御するマイクロプロセッサ２は、少なくとも車輪７の回転速度が閾値よりも高いときに、系列の少なくとも一つのバーストが車輪７の一回転中に全体として送信されるように、低い送信閾値よりも速度が速くなると送信機３に通信データを送信する。
【００２０】
より詳細には、この場合、各バーストの送信時間は、車輌が特定の最高速度で動いているときの車輪が一回転する時間の何分の一かに等しい。例えば、閾値速度を３００ｋｍ／ｈとすると、車輪の一回転は２４ｍｓに相当する。この例では、バーストの持続時間はこの値の三分の一又は８ｍｓに相当する。
【００２１】
図３（Ａ）は、車輪７の一回転中におけるオンボードコンピュータ１９による受信レベルを示しており、さらにこれを無線送信計数Ｔによって表している。この送信曲線Ｔは、車輌の金属塊の存在により実質的に送信がゼロとなった約１０度の範囲Ｃと、変わらず通信は成立しているものの減衰の著しい範囲Ａとを有している。全体的には、これら範囲Ａ，Ｃ以外では、受信レベルは緩慢な範囲内で変動する。
【００２２】
図３（Ｂ）は、経過時間ｔと、図３（Ａ）において定められた車輪７の角度位置を考慮した、系列のバーストの送信のための各８ｍｓの持続時間の連続する周期３１，３２，３３とを示している。閾値速度においては、車輪７がＣの角度領域または回転角度位置にあるときに三つのバースト３１，３２，３３の送信が実行され、オンボードコンピュータ１９に対する無線通信が切断される蓋然性はゼロである。さらに詳しくは、バースト送信の各周期３１，３２，３３は１２０度の回転に相当する時間に及んでおり、それは殆ど３つのうち２つ（３６０−１２０−１０／３６０）が約１０度の死角Ｃの外側に位置することになる。
【００２３】
さらに、Ｎ＝３のバーストが途切れなく連続的にすなわちこの速度での一回転中に送信される場合、これらのうちの多くて２つのバースト（周期３１，３２）がそれらの隣接端部域において死角Ｃによる影響を受ける一方で、３番目のバースト（周期３３）は確実に受信されうる。
【００２４】
オンボードコンピュータ１９によるデータ受信の使用の蓋然性をさらに向上させるために、計算ユニット２２は計算とともに、この例では重複ビットや自動訂正符号データを圧力計測データのビットならびに車輪の同一性に関するビットに対して付加し、所定数のビットの受信ロス（消失）に耐え得るようにする。
【００２５】
送信Ｔの変動を克服するために、この例では増幅ではなく周波数変調によって、すなわち周波数ｆ０、対応するロジック０と周波数ｆ１、対応するロジック１との間の飛び越し（ジャンプ）によって、データの送信が行われる。
【００２６】
オンボードコンピュータ１９では、高入力利得のＦＭ復調器が、受信周波数値に応じて変化する電圧を供給する。よってこの電圧は２つの可能な値、ロジック０および１を取る。したがって、車輪７からの受信信号の増幅における変動は、それらの各回転において克服される。
【００２７】
この例では、システム９が間隔をおいて系列のバーストを送信するとき、それにもかかわらず、キャリアの一つこの例ではｆ０かまたは変調ｆ０／ｆ１により予め定められたビットのパターンを送信することによって、バースト間においてその送信を継続する。したがってマイクロプロセッサ２は、送信機３を制御して、変調された又は変調されていないキャリアを各系列長（時間）の全体にわたり送信させる。
【００２８】
したがって、オンボードコンピュータ１９は、通信状態「０」を検出することによって、受信が範囲Ｃの角度位置を示す間におけるキャリアｆ０の消失する、車輪７の角度位置を定めることができる。よって、範囲Ｃは、車輪７におけるオンボードコンピュータ１９の同調否定パルスとしての役割をなす。よって、車輪速度７は連続検出処理により定めることができる。オンボードコンピュータ１９は、受信バーストの各周期３１，３２，３３において、レベルの計測によって、考えられる範囲Ｃおよび／または範囲Ａの存在及び位置を決定し、信用の低いレベルを通信ビットに割り当て、範囲Ａ，Ｃ外で受信したバーストによりその訂正を行う。
【００２９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、遠隔読取の送信を確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の車輪のタイヤに内装され、オンボードコンピュータが読取に使用される、本発明の監視システムの概要図である。
【図２】図１に示す遠隔システムの電気作用ブロック図である。
【図３】（Ａ）：車輪一回転中における、コンピュータによる受信無線信号のレベルの変化を、および（Ｂ）：（Ａ）図を考慮した、遠隔測定圧力信号の系列のバーストを送信する瞬間をそれぞれ示したものである。
【符号の説明】
１…圧力センサ、２…プロセッサ、３…送信機、４…内部センサ、７…車輪、８…タイヤ、９…監視システム、１０…電力供給バッテリー、１９…オンボードコンピュータ、２０…時間基準回路、２１…回路、２２…計算ユニット、３１〜３３…周期、Ｃ…死角範囲。

Claims (4)

1. 車輌における車輪のタイヤ（８）の圧力を監視するための安全システムであって、
   圧力センサ（１）と、
   前記圧力センサ（１）の圧力データをビット化したバーストを送信する送信機（３）と、
   複数の前記バーストの系列送信を制御するプロセッサ（２）とを備え、
   少なくとも車輪回転速度が閾値よりも高いときには、車輪が１／３回転する単位時間毎の前記バーストを、連続して系列送信し、少なくとも１つの前記バーストが車輪一回転中に全体として送信されるように構成された、
   ことを特徴とするタイヤの圧力を監視するための安全システム。
2. 前記送信機（３）が周波数変調型のものである、請求項１記載のタイヤの圧力を監視するための安全システム。
3. 前記プロセッサ（２）及び送信機（３）が、前記系列送信される各系列長の全体にわたりキャリアを送信するように構成されている、請求項２記載のタイヤの圧力を監視するための安全システム。
4. プロセッサ（２）が、圧力計測データに重複データを付加するように構成されている、請求項１記載のタイヤの圧力を監視するための安全システム。

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