(57)【要約】  タイヤに含まれるセンサデバイスからの無線伝送は、タイヤに関連した受信ユニットまたは伝送調整器によって調整される。詳細には、全センサデバイスは、伝送に利用可能な全体的な時間ウィンドウを知っており、少なくともこの情報に基づいて、そのような時間ウィンドウ内にそのデータを伝送するための専用のタイムスロットを計算する。この調整した伝送によって、衝突および伝送エラーの確率を著しく低減し、伝送数を減少して、各センサデバイスにおいて利用可能な限られたバッテリー資源に適合することが可能となる。
2011507751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられたタイヤに含まれた複数のセンサデバイスからのデータ伝送の管理方法であって、この方法が、
−前記タイヤにおいて予め定められた個々の位置に前記複数のセンサデバイスを設けるステップ；
−前記タイヤの外部で、前記車両に伝送調整器を設けるステップ；
−前記タイヤを回転させ、その回転中に、前記複数のセンサデバイスに、前記タイヤの状態に関連するデータを取得させるステップ；
−前記複数のセンサデバイスに前記取得データを無線で伝送させるステップ；
を含み、前記複数のセンサデバイスに前記取得データを無線で伝送させる前記ステップが、
−前記伝送調整器からのタイミング情報を送出するステップであって、前記タイミング情報は、少なくとも、前記複数のセンサデバイスからの前記取得データの伝送に対する最大許容時間間隔に関連付けられている、ステップ；
−前記複数のセンサデバイスの各センサデバイスにおいて、前記タイミング情報を受信し、前記最大許容時間間隔内で前記取得データを伝送するための少なくとも１つの個々の伝送タイムスロットを計算して、複数の重ならない伝送タイムスロットを得るステップ；
−複数のセンサデバイスの各センサデバイスにおいて、前記個々の計算された少なくとも１つの伝送タイムスロットを待機し、前記計算された少なくとも１つの個々の伝送タイムスロット内で前記取得データを無線で伝送するステップ
を含む、方法。
【請求項２】
前記最大許容時間間隔が、最大でも、前記タイヤの完全な１回転に必要な時間間隔に等しい、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記最大許容時間間隔が、最大でも、前記タイヤの完全な１回転に必要な前記時間間隔の半分の期間に等しい、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
複数のセンサデバイスの少なくとも１つのマスタセンサデバイスからアイドル情報を送出するステップをさらに含み、前記アイドル情報が、前記複数のセンサデバイスが前記タイミング情報を受信する準備状況に関連付けられており、前記伝送調整器からタイミング情報を送出する前記ステップは、前記伝送調整器による前記アイドル情報の受信の結果として実行される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記複数のセンサデバイスの各センサデバイスが、前記タイヤが回転する結果発生した電気エネルギーを蓄積するように構成されている電気回路を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記アイドル情報を送出するステップが、個々の電気回路の電圧が予め定められた閾値よりも高いときに前記少なくとも１つのマスタセンサデバイスによって実行される、請求項４に従属する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記伝送調整器によって送出された前記タイミング情報が、さらに、複数のセンサデバイスによって前記タイヤの状態に関連するデータを取得するための最大許容取得時間間隔に関連付けられている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記最大許容取得時間間隔と前記複数の重ならない計算された伝送タイムスロットとが互いに重ならない、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記伝送調整器において、前記複数のセンサデバイスから伝送された前記取得データを受信し、前記データを処理して前記タイヤの状態を導き出すことをさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つのセンサデバイスから伝送された少なくとも１つのデータ部分に受信抜けがある場合に、前記伝送調整器に、前記少なくとも１つのセンサデバイス宛に前記データ部分の再伝送要求を送るステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのセンサデバイスが前記再伝送要求を受信した結果、前記少なくとも１つのセンサデバイスによって前記データ部分を再伝送することをさらに含み、前記再伝送が、前記最大許容時間間隔内で実行される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記再伝送が、前記タイミング情報に基づいて前記少なくとも１つのセンサデバイスによって計算された個々の再伝送タイムスロット内で、前記少なくとも１つのセンサデバイスによって実行され、前記計算された個々の再伝送タイムスロットと前記複数の重ならない伝送タイムスロットとが互いに重ならない、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記タイヤの予め定められた個々の位置において前記複数のセンサデバイスを設ける前記ステップが、少なくとも２つのセンサデバイスを前記タイヤの実質的に同じ子午面に配置することを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
車両に取り付けられたタイヤを監視するシステムであって、
−タイヤの回転中に前記タイヤの状態に関連付けられたデータを取得し、前記取得データを前記タイヤの外部に無線で伝送するように構成された複数のセンサデバイス；
−前記複数のセンサデバイスによって伝送された前記取得データを受信するように構成された伝送調整器；
を含み、
−前記伝送調整器はさらに、前記複数のセンサデバイスに、タイミング情報であって、少なくとも、前記複数のセンサデバイスからの前記取得データの伝送に対する最大許容時間間隔に関連付けられている前記タイミング情報を送出するように構成されており；
−前記複数のセンサデバイスの各センサデバイスはさらに、前記タイミング情報を受信し、前記最大許容時間間隔内に前記取得データを伝送するための少なくとも１つの個々の伝送タイムスロットを計算して、複数の重ならない伝送タイムスロットを得るように構成されており；および
−前記複数のセンサデバイスの各センサデバイスがさらに、前記計算された少なくとも１つの個々の伝送タイムスロットを待機し、前記計算された少なくとも１つの個々の伝送タイムスロット内で前記取得データを無線で伝送するように構成されている、システム。
【請求項１５】
前記最大許容時間間隔が、最大でも、前記タイヤの完全な１回転に必要な時間間隔と等しい、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記最大許容時間間隔が、最大でも、前記タイヤの完全な１回転に必要な前記時間間隔の半分の期間に等しい、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
少なくとも１つのマスタセンサデバイスがさらに、前記タイミング情報を受信するための、前記複数のセンサデバイスの準備状況に関連付けられているアイドル情報を送出するように構成されており、前記伝送調整器がさらに、前記アイドル情報の受信の結果、前記タイミング情報を送出するように構成されている、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１８】
前記複数のセンサデバイスの各センサデバイスが、前記タイヤが回転する結果発生した電気エネルギーを蓄積するように構成されている電気回路を含む、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
少なくとも１つのマスタセンサデバイスが、個々の電気回路の電圧が予め定められた閾値よりも高いときに前記アイドル情報を送出するように構成されている、請求項１７に従属する請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記タイミング情報がさらに、前記複数のセンサデバイスによって前記タイヤの状態に関連するデータを取得するための最大許容取得時間間隔に関連付けられている、請求項１４〜１９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２１】
前記最大許容取得時間間隔と前記複数の重ならない計算された伝送タイムスロットとが互いに重ならない、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記伝送調整器がさらに、前記データを処理して、前記タイヤの状態を導き出すように構成されている、請求項１４〜２１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２３】
前記伝送調整器がさらに、少なくとも１つのセンサデバイスから伝送された少なくとも１つのデータ部分に受信抜けがある場合に、前記少なくとも１つのデータ部分の再伝送要求を少なくとも１つのセンサデバイス宛に送るように構成されている、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのセンサデバイスがさらに、前記再伝送要求を受信した結果、前記少なくとも１つのデータ部分を再伝送するように構成されており、前記再伝送が、前記最大許容時間間隔内で実行される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのセンサデバイスがさらに、前記タイミング情報に基づいて個々の再伝送タイムスロットを計算し、前記個々の計算された再伝送タイムスロット内で前記少なくとも１つのデータ部分を再伝送するように構成されており、前記計算された個々の再伝送タイムスロットと前記複数の重ならない伝送タイムスロットとが互いに重ならない、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記複数のセンサデバイスが、前記タイヤの実質的に同じ子午面に配置された少なくとも２つのセンサデバイスを含む、請求項１４〜２５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２７】
前記複数のセンサデバイスの各センサデバイスが加速度計を含む、請求項１４〜２６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２８】
前記加速度計が、少なくとも２つの方向、好ましくは３つの方向において加速度を測定するように構成されている、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記複数のセンサデバイスの各センサデバイスが、前記タイヤの内面に固定されている、請求項１４〜２８のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、車両に取り付けられたタイヤに含まれた複数のセンサによって測定されたデータの伝送を管理する方法およびシステムに関する。前記センサは、例えば加速度計、および／または歪みゲージ、および／または圧力センサ、および／または温度センサを含み得る。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
空気入りタイヤ内に電子デバイスを組み込むことが、車両の安全性を高めるために重要性を増している。タイヤ用エレクトロニクスには、タイヤの挙動、および様々なその物理的パラメータ、例えば温度、圧力、タイヤの回転数、車両速度などに関する情報を得るのに好適なセンサおよび他の構成部品が含まれ得る。そのような情報は、タイヤの監視システムおよび／または警告システムにおいて有用となり得る。さらに、車両のアクティブ制御システムは、タイヤ内に含まれたセンサデバイスから送出された情報に基づき得る。
【０００３】
内蔵式タイヤ用電子システムは、従来、様々な技術および異なる発電システムによって電力供給されている。
【０００４】
タイヤ用電子システムに電力を供給するための典型的な解決法は、非充電式バッテリーを使用することである。適切な電子システムの動作が定期的なバッテリー交換に依存しているため、非充電式バッテリーはタイヤのユーザにとっては不便となり得る。実際のところ、バッテリーは、複雑なレベルの機能で特徴付けられる電子的アプリケーションに電力を供給するときに、貯蔵しているエネルギーをかなり急速に使い果たしてしまう傾向がある。さらに、従来のバッテリーは一般に、環境に優しくない重金属を含み、しかも、廃棄の問題を抱えている。さらに、従来のバッテリーの性能は、温度に影響されることが多い：特に、そのようなバッテリーの機能は、低温では信頼できない。
【０００５】
タイヤ監視システムに対し電力供給するための別の公知の方法は、車両に配置されたアンテナと、それにごく接近して設けられかつタイヤ内に配置された電子デバイス内に含まれている別のアンテナとの間で、無線周波数（ＲＦ）パワーの結合を生じさせることである。これは一般に車両部分に配置されたアンテナを、しばしばロードハザードからの損傷にさらすこととなり、それゆえ多くの欠点をもたらし得る。
【０００６】
タイヤ監視システムへの電力供給のために、例えば圧電気に基づくエネルギースカベンジングまたはハーベスティング要素の使用もまた提案されている。圧電気は、特定の材料、例えば石英、ロッシェル塩、およびチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などの特定の固溶体セラミックス材料が、機械的なストレスを受けたときに電荷を発生させる特性である。
【０００７】
例えば、国際公開第２００５／０６７０７３号には、エネルギー蓄積装置（例えばコンデンサ）に関連した可撓性圧電素子を含むタイヤが開示されている。可撓性圧電素子は、前記タイヤの半径方向に対して直角な平面に沿って実質的に位置決めされるように、カンチレバー式にハウジングに取り付けられており、圧電素子の第１の端部がハウジングに拘束される。可撓性圧電素子の第２の端部には負荷質量部が結合されている。ハウジングの内壁と負荷質量部の外面との間には小さな間隙が形成されて、圧電素子の撓みを制限できるようにする。圧電素子を含むハウジングは、好ましくはタイヤの内面の、タイヤのトレッド領域に一致したタイヤ部分に取り付けられている。圧電素子は、タイヤの回転時に半径方向加速度の作用下で撓む。負荷質量部および間隙を、ａ）タイヤが低速で回転するときの、実質的にタイヤの完全な１回転中の、可撓性素子の小規模（small entity）の振動；ｂ）実質的に、圧電素子を含むタイヤ部分が接触領域を通過する間のみの可撓性素子の大規模（large entity）の振動が得られるように選択する。
【０００８】
一般に、無線伝送を用いて、タイヤの性能情報をタイヤの外部の、車体に配置された受信器に送出するので、ホイールに配置された電子デバイスは、一般にアンテナに関連づけられた送信器を含む。
【０００９】
ＥＰ第１４８４２００号は、タイヤ／ホイール組立体と車体との間で通信するための通信システムに関し、その通信システムは、ホイールに取り付けられかつホイールと共に回転するホイール側通信装置と、車体に対して定位置に取り付けられた車体側通信装置とを備える。通信は、ホイールの回転位置に従ってホイール側通信装置と車体側通信装置との間で行われる。ＥＰ第１４８４２００号によれば、ホイール側通信装置および車体側通信装置の一方が他方から信号を受信するとき、受信は、ホイールの回転につれて周期的に変化する。受信における変化とホイールの回転位置の変化との間には、あるパターンがあり、ホイールの実際の回転位置が特定の回転位置に適合するときに、受信が向上する。ＥＰ第１４８４２００号に記載されているシステムは、通信装置間の通信状態が悪い可能性のある回転位置を除いて、ホイールの複数の回転位置の中の、あるホイールの回転位置において、ホイール側通信装置と車体側通信装置との間の通信を選択的に行う。さらに、ＥＰ第１４８４２００号の通信システムはまた、ｉ）タイヤ／ホイール組立体の回転位置を検出する回転位置検出装置；およびｉｉ）回転位置検出装置によって検出されたホイールの回転位置と、受信信号レベルとの間の関係に基づいて、通信のタイミングを決定する伝送タイミング決定装置を備え得る。受信信号レベルは、車体側通信装置およびホイール側の通信装置のうちの一方からの、他方によって受信された信号のレベルである。
【００１０】
別の文献、すなわちＥＰ第１５３６３９２号では、システムの安定した機能を実現し、かつ死点、すなわち受信強度が受信限度に到達しない点が存在しても送受信の確率を高めるという目的が、個別の回転可能なホイールに装着されてホイールの状態を伝送する送信器と、車体側に装着されて、送信器から送出されたホイールの状態を受信する受信器とを有するホイール状態監視システムによって達成できると説明されている。ここでは、ホイールの回転速度が検出され（例えば加速度計によって）、ホイールの状態を示すデータが、ホイールの検出された回転速度に従った間隔で送信器から受信器に送出される。特に、システムは、ホイールの回転速度に対応する間隔で伝送が達成されるように構成される。それゆえ、送受信が不可能な死点が存在する場合でも、数回の伝送によって送受信を達成できる確率を高めることができ、かつシステムは、その機能を安定的に実行することができる。詳細には、受信器が、複数のホイールのそれぞれに装着された送信器から送出された複数のデータを受信する場合には、送信器からの第１のデータ伝送は、各送信器に設定された各待機時間の経過後に実行されるので、時間に関して別のホイールからの電波の伝送と重なってしまうという伝送の問題を、克服することができる。
【００１１】
ＥＰ第１８２６０２９号には、取得したホイール情報、例えば温度データおよびタイヤ空気圧データなどが、タイミングを制御することによって、送信器がデッドスペースに配置されていない状況で送信器から確実に伝送されるシステムが記載されている。ここでは、送信器は、ホイール情報、伝送時間幅、および送信器から無線によって伝送されるべきデータの伝送タイミングを取得する。特に、ＥＰ第１８２６０２９号に記載のホイール情報取得システムは、回転中にホイールのホイール情報を取得し、かつ：
−ホイールに取り付けられ、回転中にホイールに関連したホイール情報を検出し、かつ検出したホイール情報をホイール側から無線で伝送する第１の通信装置；および
−ホイールから離れて設けられ、および第１の通信装置によって伝送されたホイール情報を受信しかつ取得する第２の通信装置
を含み、ここで、第１の通信装置は、回転中、第１の通信装置が取り付けられているホイールに対して規定された回転速度の最大値を有し（例えば９０ｋｍ／時〜３００ｋｍ／時の範囲に含まれる）；および第１の通信装置によって伝送されたホイール情報の１パケットの伝送時間幅をＴ１で表し、かつ、第１の通信装置において予め指定された回転速度の最大値に従って決定される、予測された最小回転周期をＲ１で表す場合、Ｔ１≦Ｒ１・１／２、好ましくはＴ１≦Ｒ１・１／１２を満たすようにＴ１を設定する。
【００１２】
国際公開第２００４／０３０９５０号では、ハウジング内に支持された圧電素子を含む空気入りタイヤの内部に、アクチュエータをその圧電素子と接触するように配置して取り付けて、タイヤの回転中にアクチュエータに作用する外力に応じてその圧電素子を撓ませるために設けられた遠隔測定装置が説明されている。タイヤが回転する度に、電荷の周期的パルスが、圧電素子の撓みによって発生する。電荷は蓄積されて、以下のステップを含む電力消費プロトコル下で使用される：ローカル環境から遠隔測定装置へのデータを測定するためのデータ測定回路への電力供給の開始；データ測定回路への電力供給の停止；データ伝送回路への電力供給の開始；測定回路からデータを伝送；および伝送回路への電力供給の停止。それゆえ、電力消費プロトコルは、遠隔測定装置によるデータの測定および伝送中、発生した電力の消費を最小限にする。
【００１３】
ＥＰ第１４８７６８２号には、走行中のタイヤの挙動の監視方法が記載されており、その方法は以下のステップを含む：少なくとも一時的に、前記タイヤの子午面に位置する前記タイヤのトレッド領域の第１の点の加速度プロファイルを示す第１の曲線を取得しかつ記憶するステップ；少なくとも一時的に、実質的に前記子午面に位置する前記タイヤのトレッド領域の第２の点の加速度プロファイルを示す少なくとも第２の曲線を取得しかつ記憶するステップ；前記第１の曲線と第２の曲線とを、またはそこから得られる各パラメータを比較するステップ；前記比較から前記タイヤの挙動を判断するステップ。
【００１４】
ＥＰ第１６７６１１２号には、車両の走行中の転がり面における、前記車両に取り付けられたタイヤのコーナリング角を決定するための方法およびシステムが記載されている。その方法は以下のステップを含む：前記タイヤと前記転がり面との間の接触領域の長さを推定するステップであって、前記長さがタイヤの赤道面からの距離において測定されるステップ；前記タイヤに加えられる負荷を推定するステップ；前記タイヤが受けるキャンバ角を推定するステップ；および前記キャンバ角、タイヤ負荷および接触領域の長さからそのようなコーナリング角を導き出すステップ。
【００１５】
ＥＰ第１７９４００７号には、車両の走行中の転がり面における、前記車両に取り付けられたタイヤのコーナリング角を決定するための方法およびシステムが記載されている。その方法は以下のステップを含む：前記タイヤの赤道面から離れたタイヤのトレッドの部分の横加速度を決定するステップ；前記タイヤの回転速度を決定するステップ；および横加速度振幅対少なくとも１つの回転速度に対して予め定められたコーナリング角の値の特性曲線を使用することによって、前記横加速度および前記回転速度から前記コーナリング角を決定するステップ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
発明の概要
本願出願人によれば、完全なタイヤセンサシステムは、タイヤと地面との相互作用のより詳細な記述を得るために、タイヤ内の予め定められた位置に配置された複数のセンサデバイスを含む必要があり、それが、タイヤから導き出された情報に基づいた、信頼性のある車両制御システムを実施するために必要であることは明らかである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
例えば、複数の加速度計を、タイヤの内面に固定し、かつタイヤの同じ子午面に配置して、タイヤと地面との間の接触領域の異なる点における接触領域の長さに関する情報を導き出すことができる、および／または様々な他のパラメータ、例えばタイヤ負荷、タイヤが被るコーナリング角および／またはキャンバ角、タイヤのトレッド面と地面との間の現在の摩擦および発生し得る摩擦などを導き出すことができる。
【００１８】
タイヤ内に含まれた複数のセンサデバイスからデータを信頼性高く収集するためには、可能な限り、異なるセンサデバイスから同時に送出された（一般にデータパケットの形態で送出される）情報間の衝突を回避する必要がある。実際に、異なるセンサデバイスから送出されたパケット間に衝突があると、抜けたパケットの複数回の再伝送、および／またはセンサデバイスからの全てのパケットの複数回の伝送が必要となり、それは、利用可能な電力が非常に限られているデバイスにとって不都合であることは明らかである。この後者の問題は、非充電式のおよび廃棄上の問題のあるバッテリーの使用が繰り返されるタイヤ内蔵式センサシステムの場合のように、センサデバイスに対し電力供給を行うためにエネルギースカベンジング部品を使用する場合に、より重要になる。
【００１９】
それゆえ、本出願人は、タイヤ内に含まれた複数のセンサデバイスから、信頼性がありかつ低電力消費の伝送を提供するという問題に直面した。
【００２０】
本出願人は、この問題を、様々なセンサデバイスの伝送を調整することによって解決できることを発見した。詳細には、全センサデバイスが、伝送に利用可能な全体的な時間ウィンドウを知っており、少なくともこの情報に基づいて、そのような時間ウィンドウ内でそのデータを伝送するための専用のタイムスロットを計算する。この調整された伝送によって、伝送エラーの確率を著しく低減し、伝送数を低減して、各センサデバイスにおいて利用可能な限られたバッテリー容量に適合することが可能となる。
【００２１】
第１の態様では、本発明は、車両に取り付けられたタイヤに含まれた複数のセンサデバイスからのデータ伝送の管理方法に関し、その方法は：
−前記タイヤの予め定められた個々の位置において前記複数のセンサデバイスを設けるステップ；
−前記タイヤの外部で、前記車両に伝送調整器を設けるステップ；
−前記タイヤを回転させ、その回転中に、前記複数のセンサデバイスに、前記タイヤの状態に関連するデータを取得させるステップ；
−前記複数のセンサデバイスに取得データを無線で伝送させるステップ；
を含み、前記複数のセンサデバイスに前記取得データを無線で伝送させる前記ステップは：
−前記伝送調整器からタイミング情報を送出するステップであって、前記タイミング情報は、少なくとも、前記複数のセンサデバイスからの取得データの伝送に対する最大許容時間間隔（maximum allowd time interval）に関連付けられている、ステップ；
−前記複数のセンサデバイスの各センサデバイスにおいて、前記タイミング情報を受信し、前記最大許容時間間隔内で取得データを伝送するための少なくとも１つの個々の伝送タイムスロットを計算して、複数の重ならない伝送タイムスロットを得るステップ；
−複数のセンサデバイスの各センサデバイスにおいて、計算された少なくとも１つの個々の伝送タイムスロットを待機し、計算された少なくとも１つの個々の伝送タイムスロット内で取得データを無線で伝送するステップ
を含む。
【００２２】
第２の態様では、本発明は、車両に取り付けられたタイヤを監視するためのシステムであって：
−タイヤの回転中に前記タイヤの状態に関連するデータを取得し、取得データを前記タイヤの外部に無線で伝送するように構成された複数のセンサデバイス；
−前記複数のセンサデバイスによって伝送された前記取得データを受信するように構成された伝送調整器；
を含み、
−前記伝送調整器はさらに、前記複数のセンサデバイスに、タイミング情報であって、少なくとも前記複数のセンサデバイスからの取得データの伝送に対する最大許容時間間隔に関連付けられている前記タイミング情報を送出するように構成されており；；
−前記複数のセンサデバイスの各センサデバイスはさらに、前記タイミング情報を受信し、前記最大許容時間間隔内に取得データを伝送するための少なくとも１つの個々の伝送タイムスロットを計算して、複数の重ならない伝送タイムスロットを得るように構成されており；および
−複数のセンサデバイスの各センサデバイスがさらに、計算された少なくとも１つの個々の伝送タイムスロットを待機し、計算された少なくとも１つの個々の伝送タイムスロット内で取得データを無線で伝送するように構成されている、システムに関する。
【００２３】
本発明は、上述の態様の少なくとも１つにおいて、以下説明する好ましい特徴の１つ以上を含み得る。
【００２４】
最大許容時間間隔は、好ましくは最大でも、前記タイヤの完全な１回転に必要な時間間隔に等しく、一層好ましくは最大でも、前記タイヤの完全な１回転に必要な前記時間間隔の半分の期間に等しい。これは、タイヤの回転毎の、タイヤと地面との間の相互作用に関する情報を必要とする、非常に正確な車両制御システムを実施するために好都合である。
【００２５】
好ましい実施形態では、少なくとも１つのセンサデバイスはマスタセンサデバイスとして「指定」される。マスタセンサデバイスは、前記タイミング情報を受信するための、前記複数のセンサデバイスの準備状況に関連付けられているアイドル情報を送出するように構成されている。さらに、伝送調整器は、前記アイドル情報の受信の結果、前記タイミング情報を送出するように構成されている。
【００２６】
有利には、前記複数のセンサデバイスの各センサデバイスは、タイヤが回転する結果発生した電気エネルギーを蓄積するように構成されている電気回路を含む。タイヤの回転からのエネルギーのスカベンジングによって、センサデバイスでのバッテリーの使用に関連した廃棄問題の発生を回避することが可能となる。
【００２７】
マスタセンサデバイスは、その個々の電気回路の電圧が予め定められた閾値よりも高いときに前記アイドル情報を送出するように適合できる。これにより、異なるセンサデバイスが動作準備完了状態にあるときに、これらセンサデバイスからの伝送の調整を開始することが可能になる。
【００２８】
伝送調整器によって送出されたタイミング情報はまた、複数のセンサデバイスによって、前記タイヤの状態に関連するデータを取得するための最大許容取得時間間隔と関連づけ得る。そのような場合には、各センサデバイスは、その取得および伝送作業を、非常に単純かつ低電力消費的な方法で構成し得る。
【００２９】
前記最大許容取得時間間隔と前記複数の重ならない計算された伝送タイムスロットとは、互いに重ならないようにすることが好都合であり得る。そのような場合には、各センサデバイスにおける全体的な電力管理がより良い状態にあり、ピーク電力が必要とされない。
【００３０】
伝送調整器はさらに、センサデバイスによって受信されたデータを処理するように構成されて、前記タイヤの状態を導き出し得る。転がり中のタイヤの挙動を特徴づける様々なパラメータを導き出すために、伝送調整器において好適な処理アルゴリズムを実行し得る。
【００３１】
本発明の方法およびシステムは、可能な限り、センサデバイスからの再伝送を回避するように努めており、例外的なケースとして、伝送調整器はさらに、特に、少なくとも１つのセンサデバイスから伝送された前記少なくとも１つのデータ部分に受信抜けがある場合に、少なくとも１つのセンサデバイス宛に少なくとも１つのデータ部分の再伝送要求を送る（address）ように構成され得る。
【００３２】
それゆえ、少なくとも１つのセンサデバイスはさらに、前記再伝送要求を受信した結果、前記少なくとも１つのデータ部分を再伝送するように構成され得る。再伝送は、最大許容時間間隔内に実行される。
【００３３】
少なくとも１つのセンサデバイスはまた、伝送調整器によって以前に受信されたタイミング情報に基づいて個々の再伝送タイムスロットを計算し、前記個々の計算された再伝送タイムスロット内に前記少なくとも１つのデータ部分を再伝送するように構成され得る。好ましくは、前記計算された個々の再伝送タイムスロットと、前記複数の重ならない伝送タイムスロットとは互いに重ならないので、伝送されたパケットと再伝送されたパケットとの間の衝突を回避する。
【００３４】
好ましい実施形態では、複数のセンサデバイスは、タイヤの実質的に同じ子午面に配置された少なくとも２つのセンサデバイスを含む（例えばセンサデバイスが、多くとも５°の円周角（circumferential angle）内に配置され得る）。これにより、タイヤと地面との間の接触領域の非常に正確な監視が可能となる。
【００３５】
より好ましい実施形態では、前記複数のセンサデバイスの各センサデバイスは、加速度計を含み得る。前記加速度計は、好ましくは、少なくとも２つの方向、好ましくは３つの方向において加速度を測定するように構成され得る。
【００３６】
好ましくは、前記複数のセンサデバイスの各センサデバイスをタイヤの内面に固定し、それは、例えば、好適な接着剤を使用することにより、簡単に達成し得る。
【００３７】
本発明のさらなる特徴および利点は、以下、単に非限定的な例としてのみ提供されるいくつかの例示的な実施形態の詳細な説明から明白となる。説明は、添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
図面の簡単な説明
【図１】本発明の好ましい実施形態において使用可能な、タイヤの内面に３つのセンサデバイスが配置されたタイヤの横断面を概略的に示す。
【図２】本発明の別の好ましい実施形態において使用可能な、ライナーの内面にセンサデバイスの３つの群が配置されたタイヤの赤道断面を概略的に示す。
【図３】タイヤの同じ子午面に配置された３つのノード／センサデバイスの協調的なデータ伝送のための第１の例示的な一連の時間フレームを示す。
【図４】タイヤの同じ子午面に配置された３つのノード／センサデバイスの協調的なデータ伝送のための第２の例示的な一連の時間フレームを示す。
【図５】タイヤの同じ子午面に配置された３つのノード／センサデバイスによって伝送されたロストデータパケットの再伝送のための第３の例示的な一連の時間フレームを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
発明の例示的な実施形態の詳細な説明
図１に、内部が中空のトロイダル状構造を含む例示的なタイヤ１を示す。トロイダル弧状構造は、複数の構成要素（主に、２つのビード部で終端するカーカス）によって形成され、各ビード部は、カーカスの内側円周縁部に沿って形成されて、タイヤを、対応する支持リム（図１には示さず）に固定する。タイヤ１は一般に、少なくとも１対の環状の補強コア（ビードコアと呼ばれる）を含み、ビードコアは、前記ビード部に挿入されている。カーカスは、テキスタイルまたは金属製コードを含む少なくとも１つの補強プライによって形成された支持構造であり、補強プライは、トロイダル状プロファイルに従って一方のビード部から他方のビード部へ軸方向に延在し、その端部は、対応するビードコアと結合している。ラジアルタイヤでは、前述のコードが実質的に、タイヤの回転軸を含む平面にある。
【００４０】
カーカスに対して半径方向外側の位置には、ベルト構造として公知の環状構造があり、環状構造は、一般に、互いに重なり合って巻かれた、ゴム引き布の１つ以上のストリップを含む。エラストマー材料で作製され、ベルト構造の周りに巻かれ、かつ通常、タイヤと道路との転がり接触のためにリリーフパターンが成形されたトレッドもまた追加されている。エラストマー材料で作製され、対応するビード部の外縁部からそれぞれ半径方向に外側に延在する２つのサイドウォール部がまた、軸方向に対向した位置でカーカスに配置される。
【００４１】
チューブレスタイヤでは、カーカスの内面は、通常少なくとも１つのライナー層、すなわち気密性エラストマー材料の１つ以上の層で覆われている。タイヤ１はさらに、特定のタイヤの設計に従って他の公知の要素、例えばエッジ、ストリップおよびフィラーを含んでもよい。
【００４２】
タイヤと地面との間の相互作用に関する量を測定するように構成されたセンサ部品を含む少なくとも２つのセンサデバイスが、タイヤ１内の実質的に同じ子午面に沿って配置されている。本発明の目的においては、タイヤの「子午面」とは、タイヤの回転軸を含む任意の平面を意図している。好ましい実施形態では、センサ部品を加速度計とし得る。加速度計の代わりに歪みゲージを使用するかまたはそれと併用することもできる。本発明の目的においては、用語「実質的に同じ子午面に沿って」は、センサデバイスが前記子午面に対して一定量ずれていることを意図し、それは、センサデバイスの位置によって規定された子午面間の角度として表すことができる。好ましくは、認められたずれは、５°以下、一層好ましくは３°以下、さらに一層好ましくは１°以下の角度に対応し得る。より詳細には、センサデバイスは、タイヤ１のクラウン部Ｔ、すなわち、タイヤ１のサイドウォール部間に軸方向に延在するタイヤ１の部分に対応して配置される。好ましくは、図１の実施形態に示すように、少なくとも３つのセンサデバイスを実質的にタイヤ１の同じ子午面に沿って配置することができる。
【００４３】
図１に示す実施形態では、３つのセンサデバイス１１、１２、および１３を、タイヤ１の内側面の内側ライナー面上に配置している。実質的にタイヤ１の赤道面に第１のセンサデバイス１１が配置されている。他の２つのセンサデバイス１２、１３は、タイヤ１のクラウン部Ｔの肩部領域においてタイヤ１の実質的に同じ子午面に配置されている。そのようなセンサデバイスの配置によって、タイヤと地面との間の相互作用領域全体の一般的な挙動を監視することが可能になる；例えばタイヤのコーナリング時、２つの肩部センサデバイス１２および１３から導き出された信号が、互いに対して変化する：この変化を追跡して、タイヤ１のコーナリング角に関する情報を得るか、またはタイヤ１が装着されている車両の所与の操作を識別する。本発明の背景において引用した一部の文献に記載されている方法を、車両の走行中にタイヤの挙動および／またはタイヤと地面の相互作用に関する情報を導き出すために利用することができる。
【００４４】
タイヤと地面との間の相互作用領域全体を確実に良好に監視するために、センサデバイスは、一定の距離互いに離間している必要がある。しかしながら、肩部領域に配置されたセンサデバイスに関しては、それらセンサデバイスが、ほとんど全ての走行状態において信号を提供できるように、サイドウォール部から十分に離れて配置されている必要がある。この点において、例えばキャンバなどの車両調整と、車両の特定の操作（例えば急カーブ）とが相まって、サイドウォール部付近のトレッドの肩部部分と地面との間の相互作用の一過性の部分ロスの原因となり得ることに留意する必要がある。好ましくは、肩部センサデバイスを、タイヤの赤道面からトレッド幅の１５％〜３０％、一層好ましくはトレッド幅の１８％〜２８％、さらに一層好ましくはトレッド幅の２０％〜２５％の距離を置いて配置できるとよい。例えば、１９５ｍｍのトレッド幅を有するタイヤでは、２つの肩部センサデバイスを赤道面に対して反対側に配置し、そのそれぞれを、赤道面から４５ｍｍの距離に配置し得る。
【００４５】
好ましくは、少なくとも１つのセンサデバイスが、少なくとも２つの互いに直交する方向において、タイヤ１のそれぞれの被監視点の加速度を測定するように構成される。一層好ましくは、全てのセンサデバイスを、少なくとも２つの互いに直交する方向に対して加速度を測定するように適合する。例えば、図１では、Ｘ、ＹおよびＺの局所的な軸は、本願明細書ではそれぞれ以下のように称される３方向を表す：
−前記タイヤの半径方向である求心方向Ｚ、
−前記タイヤの周囲に対して接線の方向にある接線方向Ｙ、
−前記求心方向および接線方向の双方に対して直交する方向である横方向Ｘ。
測定に好ましい方向は、求心方向および接線方向である。
【００４６】
図２に、本発明において使用できるタイヤのさらなる実施形態を示す。ここでは、いくつかのセンサデバイスの群２１、２２、および２３がタイヤ１に関係している。センサデバイス２１、２２、および２３の各群は、図１を参照して上述したように、タイヤ１の実質的に同じ子午面に沿って配置されたセンサデバイスを含む。好ましくは、センサデバイスの群は、実質的に同じ角度で互いに離間した円周位置に配置されている。例えば、図２では、実質的に１２０°の角度で互いに離間したセンサデバイスの３つの群を示す。図２の実施形態における各群２１、２２または２３内のセンサデバイスの配置に関する限りは、図１を参照して上述したものを参照されたい。
【００４７】
図２に示すように、複数の群のセンサデバイスを使用することによって、センサデバイスによって実行される測定をより正確かつ信頼性を高くすること、ならびにホイールの回転全体をより良好に監視することを達成することが可能となる。
【００４８】
センサデバイス１１、１２、１３および／または２１、２２、２３は、一般に（センサ部品の他に）、電源装置、好ましくは回転中にタイヤが被る変形のおかげで電気エネルギーを発生させそれを電気回路に蓄積する自己発電装置（例えば、圧電装置）と、処理装置と、送信器と、送信器に接続されたアンテナとを含み得る。各センサデバイスにはまた、（同様にアンテナに接続されている）受信器、好ましくは低レート（low rate）の、低電力消費のウェイクアップ（wake-up）無線受信器が含まれる。
【００４９】
センサデバイス１１、１２、１３および／または２１、２２、２３は、受信装置と無線通信を行い、かかる受信装置は、一般に、アンテナ、アンテナに接続された受信器、および処理装置を含む。受信装置はまた、送信器（これもアンテナに接続されている）を含む。そのような受信装置は、好ましくは車両に配置し得る。好ましい実施形態では、個々の受信装置を、各タイヤに含まれる複数のセンサデバイスからデータを受信し、かつそれらの伝送を制御するために、車両に取り付けられた各タイヤに関連させる。それゆえ、例えば、車は４つの受信装置を含むことができ、そのそれぞれが、関連のタイヤに含まれたセンサデバイスと双方向通信を行うことができる。
【００５０】
動作時、タイヤの走行中、センサデバイスのセンサ部品は測定を行うので、例えば、関連するタイヤの各点の加速度に関する情報を有する電気信号が生成され、取得される。次いで、取得した信号を、センサデバイスによって無線で、一般に無線周波数で、関連の受信装置へ伝送する。伝送された信号は、一般にデータパケットの形態である。好ましい実施形態では、取得操作および伝送操作は、異なる、重なっていない時間間隔において行われて、ピーク電力消費が発生する確率を低くするようにする。一般に、センサデバイスに対し電力供給するために自己発電装置を使用する場合には、自己発電装置によって発生された電圧が、予め定められた閾値を上回るときに、センサデバイスの動作を開始する。以下詳細に説明するように、タイヤに含まれる異なるセンサの伝送のタイミングは関連の受信装置によって制御され、それゆえ、受信装置は、関連のタイヤに含まれるセンサデバイスのための伝送調整器としての機能を果たす。データ伝送のタイミングを設定するために、伝送調整器から送出されたタイミング情報は、センサデバイスによって受信および処理される。
【００５１】
各受信装置すなわち伝送調整器は、関連の各タイヤに含まれたセンサデバイスによって送出された信号（またはデータパケット）を受信する。それゆえ、各伝送調整器に含まれた処理装置は、関連のタイヤの状態、例えばその挙動、および／またはタイヤの動作を特徴付けるパラメータ（負荷、コーナリング角、キャンバ角など）を導き出すために必要とされる処理を行うことができる。上述のようにおよび以下詳細に説明するように、各伝送調整器はタイミング情報もセンサデバイスに伝送して、関連の各タイヤに含まれる各センサデバイスからのデータ伝送のタイミングを制御する。
【００５２】
全てのタイヤから情報を収集することによって、タイヤまたは車両によって実行される操作（例えば制動、加速度、コーナリングなど）を識別することができる。さらに、そのような操作の最中に、（例えばハイドロプレーニングによって）タイヤまたは車両が危険な状態に達ししつつあることも識別できる。そのような場合には、警告信号を発生させることができ、例えば運転者または車両の自動制御システムによって、車両を制御するための逆作用を起こすことができる。これらの「高レベル」な動作は、全ての伝送調整器と通信している中央受信装置またはシステム制御ホスト（例えば車載の車両コンピュータに、またはそれと通信するように、実装される）によって実施することができる。
【００５３】
上述したように、タイヤに含まれる複数のセンサデバイスの伝送のタイミングは関連の受信装置によって制御され、それゆえ、受信装置は、関連のタイヤに含まれるセンサデバイス用の伝送調整器としての機能を果たす。詳細には、複数のセンサデバイスの伝送スケジュールを設定するために、間接的な方法（implicit method）が使用され、そこでは、各センサデバイスが、伝送調整器によって伝送されたタイミング情報に基づいて、取得データの伝送のための、それ自体に割り当てられるタイムスロットを決定する。タイミング情報は、伝送調整器によって、いわゆる「ビーコンパケット」を介して送出することができる。ビーコンパケットは、各センサデバイスがそれ自体の動作、特に個々の伝送タイムスロットを好適にスケジュールすることを可能にするデータをほとんど含まない。好適な動作スケジュールは、受信したタイミング情報、およびおそらく各センサデバイス自体に記憶された情報に基づいて、各センサデバイスによって実行され得る。伝送スケジュールを生成する間接的な方法によって、センサデバイスのアーキテクチャを単純化することが可能になる。なぜなら、低レートのウェイクアップ受信器をセンサデバイスに使用することができるためである。さらに、スケジュール命令の長いパケットが必要ないため、タイミング情報の受信に必要な電力消費の著しい削減が達成でき、センサデバイスに対し電力供給するために自己発電（またはエネルギースカベンジング）装置を使用する場合には特に有利である。車両制御に有用な情報を得るために、タイヤの回転との同期を好都合に実施して、タイヤの回転毎に伝送調整器によってタイミング情報を送出し、タイヤの回転毎にデータパケットもまたセンサデバイスによって伝送調整器へ送出するようにする。
【００５４】
実際には、タイヤに含まれるセンサデバイスと、関連の伝送調整器とによって形成されるサブシステムを、調整器（伝送調整器）および複数のノード（複数のセンサデバイス）を有するピコネットワークとして構成する。ピコネットワークでは、複数のノードが独立しており、相互作用しない。さらに、ノードの伝送順序が調整器およびノードに知られている。順序は予め定められ、調整器およびノードの双方に記憶される。さらに、全ノードに同じ量の伝送時間が割り当てられる。調整器によって送出されたタイミング情報を含むビーコンパケットが複数のノードに到着する時間の差が、伝送タイムスロットと比較してごくわずかであることも想定される。
【００５５】
以下のパラメータは、伝送調整器から送出された、および／またはネットワークのセンサデバイス／ノードから導き出された／計算された、タイミング情報を説明するための例示的な定義とし得る：
−Ｔｓｌｏｔ：伝送調整器に伝送するために１つのノードまたはセンサデバイスに割り当てられたタイムスロットである；
−Ｔｆｒａｍｅ：ｎ個のノードがデータを伝送するための時間、すなわち持続期間Ｔｓｌｏｔの複数の重ならないタイムスロットによって形成された全時間間隔である；
−ｎ：全ネットワークノード数、すなわち１つのタイヤにおける全センサデバイス数である；
−Ｔｔｘ０：所与の伝送サイクルにおいて伝送調整器によってネットワークに割り当てられた全伝送時間である（再伝送する可能性を含む）；
−Ｔｔｘ：所与の伝送サイクルにおける残りの時間である；
【００５６】
タイヤに含まれるノードまたはセンサデバイスと、関連の伝送調整器との間の通信プロトコルは、「マスタ」ノードとして指定されているセンサデバイスの１つが１つ以上のビーコン要求パケットを伝送調整器に伝送する初期化フェーズを含み得る。このビーコン要求は、センサデバイスがデータの伝送のために達する準備状態に対応し得る。例えば、この準備状態は、十分なレベルの電力が、センサデバイスに含まれるエネルギースカベンジング部品に関連する電気回路に蓄積されていることに対応し得、これは、一般に一定数のタイヤの回転後に発生する。１つまたは複数のビーコン要求パケットは、好都合にも、マスタセンサデバイスに含まれたセンサ部品によって取得された、タイヤの現在の回転速度に関する情報（およびおそらく、センサデバイスが配置されている場所の回転角度）を含む。例えば、そのような情報を、センサデバイスによって感知されかつ取得された加速度曲線とし、そこから回転速度（およびおそらく、センサデバイスが配置されている場所の回転角度）を導き出すことができる。
【００５７】
初期化フェーズでは、伝送調整器は、１つまたは複数のビーコン要求パケットを受信し、タイヤの現在の回転速度（およびおそらく、マスタセンサデバイスが配置されている場所の回転角度）を導き出す。導き出された情報に基づいて、伝送調整器は、ネットワークの全てのセンサデバイス／ノードの伝送にどれだけの時間を割り当てるかを計算することができる。全てのセンサデバイスによるデータ伝送に許容された最大時間を、好ましくはタイヤの完全な１回転に必要な時間よりも短く、一層好ましくはタイヤの完全な１回転に必要な時間の半分よりも短く設定し得る。これにより、データ伝送とタイヤの回転との同期を維持することが可能になり、それは、回転中、タイヤと地面との間の相互作用を非常に正確にかつ実質的に連続的に監視することに有利である。
【００５８】
次いで、伝送調整器は、センサデバイスにおいて個々の伝送タイムスロットの計算に必要なタイミング情報を有するビーコンパケットを発生する。例えば、以下の情報がビーコンパケットに含まれ得る：
−全ネットワークデータ伝送時間（Ｔｔｘ０）；
−伝送に残された時間（Ｔｔｘ）；
−ネットワークに現在存在するノード／センサデバイス数（ｎ）。
【００５９】
ノード／センサデバイス数を各ノード／センサデバイスに持続的に記憶することもでき、それにより、伝送調整器についてタイミング情報のみを送出するようにプログラムすることができる。好ましい実施形態では、パケットロスを再伝送するための、Ｔｔｘ０内で確保すべき時間間隔に関する追加的な情報が、ビーコンパケットに提供される。例えば、Ｔｔｘ０の一定の割合（例えば１０％）に関するデータを、伝送調整器によって送出されたビーコンパケットに含めることができる。しかしながら、このデータをまた各ノード／センサデバイスに永久的に記憶できることも理解されたい。
【００６０】
伝送調整器が、関連のタイヤに含まれる全てのノード／センサデバイスから有効なデータパケットを受信するまで、タイミング情報を含むビーコンパケットを定期的に（例えば各フレームの開始時に）再伝送できる。これらの有効なデータパケットを、ノード／センサデバイスによって送出された確認ビーコン、または、好ましくは、タイヤの回転中にノード／センサデバイスによって取得されかつ伝送調整器に伝送される実データとし得る。伝送調整器によって実行された、タイミング情報を有するビーコンの各再伝送において、伝送に残された時間Ｔｔｘは更新される。
【００６１】
好ましい実施形態では、タイミング情報を含む１つまたは複数のビーコンパケットは、タイヤが回転する毎に伝送調整器によって送出される。次のビーコンの伝送のタイミングを、センサデバイスによって取得されかつ伝送されたデータに基づいて伝送調整器によって導き出すことができ、そこから、伝送調整器はタイヤの回転速度を導き出す。
【００６２】
ここで、タイヤに含まれたノードまたはセンサデバイスと関連の伝送調整器との間の通信プロトコルは、伝送フェーズを含み、そのフェーズでは、伝送調整器から受信されたタイミング情報に基づくデータ伝送のスケジューリングを設定するのに必要な全ての動作をノード／センサデバイスが実行する。
【００６３】
特に、伝送調整器によって送出されたタイミング情報を含むビーコンパケットを受信すると、各ノードは好ましくは個々の受信器をオフにして、電力を節約する。加えて、各ノードは、次の伝送サイクルのビーコンを聴取する（listen）ために、何時受信器を再びオンにするかを推定する。例えば、個々のデータ伝送後に、または全ネットワークデータ伝送時間Ｔｔｘ０の終わりに、あるいは、ロストデータパケットのために再伝送メカニズムを起動する場合には、再伝送時間間隔の始まりの推定時間に、各ノード／センサデバイスの受信器をオンにすることができる。
【００６４】
さらに、各ノード／センサデバイスは、伝送調整器によって送出されたビーコンパケットを介して受信したおよび／またはノード／センサデバイス自体のメモリに記憶された、パラメータＴｔｘ、Ｔｔｘ０、ｎを使用して、間接的に、複数の重ならない伝送タイムスロットによって形成されたデータ伝送用のＴＤＭＡ（時分割多元接続）スケジューリングを発生する。詳細には、図１の例示的なタイヤの実施形態のように、タイヤに含まれかつ同じ子午面に配置された３つのノード／センサデバイスを考慮すると、各ノード／センサデバイスを、順序番号ａ１＝１、ａ２＝２、ａ３＝３に関連させることができる。順序番号およびビーコンパケットからのタイミング情報に基づいて、各ノード／センサデバイスは、それに割り当てられた伝送タイムスロットを計算することができる。
【００６５】
例えば、各ノード／センサデバイスは、パラメータＴｔｘ、すなわち伝送に残された時間を、伝送に使用可能なフレーム（上述のパラメータＴｆｒａｍｅを参照）に等しいものとして使用し、ｎ個のノード／センサデバイスのためにＴｔｘを単に分割することによって、伝送の時間間隔の持続期間Ｔｓｌｏｔを決定するように構成され得る。他の場合では、データ伝送に使用可能な（およびＴｓｌｏｔを決定するためにｎ個のノード／センサデバイスによって分割されるべき）持続時間Ｔｆｒａｍｅを、Ｔｔｘから、通信プロトコルに必要な時間間隔、例えば再伝送のための時間間隔および／またはデータ取得のための時間間隔などを差し引くことによって、導き出すことができる。さらに別の例では、通信プロトコルは、各データ伝送のための複数のフレームを設定し得るので、各ノード／センサデバイスが、対応する複数の伝送タイムスロットに割り当てられる。いずれの場合も、パラメータＴｓｌｏｔが決定されると、ノード／センサデバイスのそれぞれによって、時間パラメータＴｗａｉｔ＿ｉｎｉｔｉａｌを、上述の順序番号および単純な式（Ｔｗａｉｔ＿ｉｎｉｔｉａｌ）ｉ＝（ａｉ−１）＊Ｔｓｌｏｔを使用して導き出すことができる。各ノード／センサデバイスｉに対し、計算したパラメータ（Ｔｗａｉｔ＿ｉｎｉｔｉａｌ）ｉは、ＴＤＭＡスケジューリングに対応して、伝送調整器へのデータ伝送前にノード／センサデバイスが待機する必要のある時間に一致する。次いで、個々の割り当てられた伝送タイムスロット（または、複数の伝送フレームが設定されている場合、複数のタイムスロット）内で、各ノード／センサデバイスによってデータ伝送を実行する。伝送したデータパケットは、各ノード／センサデバイスに関連する識別子のラベルが付けられる。データ伝送の完了後、各ノード／センサデバイスは、伝送されるべき次のデータを取得／処理できる動作モードに戻り、および／または、連続的なタイヤ回転において好ましくは実施されるべき次の伝送サイクルの伝送調整器からのビーコンを聴取するため受信器を起動する。
【００６６】
この間接的なスケジューリングメカニズムは、各ノード／センサデバイスにおいて伝送調整器からの複雑なスケジューリング命令を受信することを回避するので、受信のための電力を温存するという利点を有する。さらに、ＴＤＭＡスケジューリングには、異なるノード／センサデバイスによって送出されたデータパケット間の衝突の確率をかなり少なくして（または無くして）、再伝送の必要性を低減するまたは回避しさえもするというさらなる利点がある。これにより、さらに、伝送調整器において正確なデータ受信を可能とするために各ノード／センサデバイスにおいて必要とされる電力消費を削減することになる。
【実施例】
【００６７】
実施例１
図３に、タイヤの同じ子午面に配置された３つのノード／センサデバイスの調整されたデータ伝送の第１の例示的な一連の時間フレームを示す。タイミング情報を含むビーコン（図３において「Ｂ」で示す）が、データ伝送に提供された時間ウィンドウの初めに、３つのノード／センサデバイスに関連する伝送調整器によって送出されていると仮定する。またデータ取得は、異なる時間ウィンドウにおいて行われると仮定する。
【００６８】
図３に示すように、伝送調整器は、タイミング情報を有する第１のビーコンを送出する。第１のビーコンは、ノード２において正確に受信されるが、ノード１（マスタノードとして指定）およびノード３では受信されない（図３の第１のフレームにおいて２つの「Ｘ」によって示す）。それゆえ、伝送調整器、ノード１およびノード３は、第１のフレームの間ずっと待機／聴取モードのままである一方、ノード２は、第１のフレームにおけるその割り当てられたタイムスロットを計算して待機し、そのタイムスロットで第１のデータパケットを伝送する。第１のデータパケットの伝送後、ノード２は処理／待機ステータスに入り、その間に、次に割り当てられたタイムスロットにおいて伝送されるべき次のデータパケットを処理する。この動作モードでは、ノード２の受信器のスイッチが切られる。
【００６９】
第２のフレームの始めに、別のビーコンが伝送調整器によって送出される（更新されたタイミングパラメータと共に）。なぜなら、伝送調整器は、全てのノード／センサデバイスからのデータを受信するわけではないためである。この第２のビーコンは、ノード２では、受信器のスイッチが切られているために、ロスされる：しかしながら、ノード２は既に、タイミング情報を有する第１のビーコンを受信しているため、それ自体の伝送スケジューリングに必要な全ての情報を処理している。他方で、マスタノード１およびノード３は、それらの受信器のスイッチが入っているので、タイミング情報を有するビーコンを正確に受信する。受信したタイミング情報に基づいて、マスタノード１およびノード３の双方とも、それらに割り当てられた伝送タイムスロットを計算する。特に、マスタノード１はすぐに第１のデータパケットを伝送する一方、ノード３は、それに割り当てられたタイムスロットを待機してからその第１のデータパケットを伝送する。次いで、マスタノード１およびノード３の双方とも処理／待機ステータスに入り、その間は、それらの受信器のスイッチを切る。マスタノード１の伝送とノード３の伝送との間に、ノード２が、ＴＤＭＡスケジューリングに従ってその第２のデータパケットを伝送する。
【００７０】
第２のフレーム後、伝送調整器は、関連のタイヤに含まれる全てのノード／センサデバイスからのデータパケットを受信し、タイミング情報を含むこれ以上のビーコンは、これに続くフレームにおいて送出されない。そのため、データ伝送は、後に続くフレームにおけるＴＤＭＡスケジューリングに従って、伝送ウィンドウの終わりまで進む。
【００７１】
実施例２
図４に、タイヤの同じ子午面に配置された３つのノード／センサデバイスの調整されたデータ伝送の第２の例示的な一連の時間フレームを示す。タイミング情報を含むビーコン（図４において「Ｂ」で示す）は、データ取得に提供された時間ウィンドウの初めに、３つのノード／センサデバイスに関連する伝送調整器によって３度送出されると仮定する。また、データ伝送は、データ取得の終了後に行われると仮定する。
【００７２】
伝送ウィンドウの開始タイミングは、ビーコンに含まれる好適なパラメータＴ_ｔｘによって命令され得る。タイミング情報を含むビーコンは、伝送調整器によって連続的に３度送出されて、ノード／センサデバイスによってビーコンが受信されない可能性を低減する（または無くする）。この例示的な通信プロトコルでは、実際、伝送調整器は、ノード／センサデバイスによるビーコンの受信確認を有するわけではない（これは、必須でないにしても、電力消費を削減するために有利である）。
【００７３】
図４に示すように、全てのノードは、タイミング情報を含むビーコンを受信する。従って、全てのノードは、それらの受信器のスイッチを切り、以降の伝送時間ウィンドウにおいて伝送されるべきデータを取得し始める。ノードはまた、次のデータ伝送に割り当てられたタイムスロットを計算する。そこで、伝送ウィンドウが開始されると（図４においてＴ_ｔｘで示す）、各ノードが（まずマスタノード１、次いでノード２、その後にノード３）、伝送ウィンドウの各フレームにおける個々の割り当てられたタイムスロットにおいてデータパケットを伝送する。
【００７４】
実施例３
図５に、タイヤの同じ子午面に配置された３つのノード／センサデバイスによって伝送されたロストデータパケットを再伝送するための第３の例示的な一連の時間フレームを示す。通信プロトコルが、伝送ウィンドウの最後に再伝送ウィンドウを提供すると仮定する。例えば、そのような再伝送ウィンドウは、伝送ウィンドウの１０％の期間にわたり続き得る。ノード／センサデバイスが再伝送ウィンドウを正確に設定することを可能とするタイミング情報は、伝送調整器によって送出されたビーコンにおいて送出されるか、またはノード／センサデバイスのメモリに永久的に記憶され得る。しかしながら、データパケットの伝送とは異なり、再伝送はＴＤＭＡスケジュールには従わず、伝送調整器によって受信された要求に応じてノード／センサデバイスによって実行される。
【００７５】
伝送ウィンドウの終わりに、各ノード／センサデバイスが、関連の伝送調整器からの、発生し得る再伝送要求ビーコンを聴取するために、その個々の受信器のスイッチを入れると仮定する。好ましくは、聴取動作中、各ノード／センサデバイスはその個々の送信器のスイッチを切る。
【００７６】
また、伝送調整器が、各ノードの識別子を使用して、再伝送要求ビーコンをノード宛に送出すると仮定する。
【００７７】
図５の例示的な順序を参照すると、伝送ウィンドウの最後に、伝送調整器は、マスタノード１（ＲＢ１）宛に（すなわちその識別子をラベルされた）再伝送要求ビーコンを送出して一部のロストデータパケットの再伝送を要求し、マスタノード１（Ｒ＿ＴＸ）によって再伝送されたパケットを受信するために、聴取ステータスにスイッチする。マスタノード１は、自身宛の再伝送要求ビーコンＲＢ１を受信し、再伝送要求ビーコンによって命令されたロストデータパケットを再伝送する。図５に示すように、再伝送中、別の受信抜けが伝送調整器において発生する（図５においてＸで示す）。再伝送後、マスタノード１はその送信器のスイッチを切り、さらなる再伝送要求ビーコンを聴取するためにその受信器のスイッチを入れる。
【００７８】
マスタノード１の再伝送の完了時、伝送調整器は、ノード２（ＲＢ２）宛に（すなわちその識別子をラベルされた）再伝送要求ビーコンを送出する。伝送調整器からの、発生し得る再伝送要求を聴取しているノード２は、再伝送要求ビーコンＲＢ２を入手し損ない（図５においてＸＸＸで示す）、聴取を継続する。
【００７９】
予め定められた経過時間後、伝送調整器は、ノード３（ＲＢ３）宛に（すなわちその識別子をラベルされた）再伝送要求ビーコンを送出する。伝送調整器からの、発生し得る再伝送要求を聴取しているノード３は、自身宛の再伝送要求ビーコンＲＢ３を受信し、再伝送要求ビーコンによって命令されたロストデータパケットを再伝送する。再伝送後、ノード３はその送信器のスイッチを切り、さらなる再伝送要求ビーコンを聴取するために、その受信器のスイッチを入れる。
【００８０】
ノード３の再伝送完了後、伝送調整器は、マスタノード１（ＲＢ１）宛に（すなわちその識別子をラベルされた）別の再伝送要求ビーコンを送出して、以前に入手し損ねた再伝送パケットの再伝送を要求する。マスタノード１は、自身宛の再伝送要求ビーコンＲＢ１を受信し、再伝送要求ビーコンによって命令されたロストデータパケットを再伝送する。
【００８１】
マスタノード１の再伝送完了後、伝送調整器は、ノード２（ＲＢ２）宛に（すなわちその識別子をラベルされた）別の再伝送要求ビーコンを送出する。伝送調整器からの、発生し得る再伝送要求を聴取しているノード２は、自身宛の再伝送要求ビーコンＲＢ２を受信し、再伝送要求ビーコンによって命令されたロストデータパケットを再伝送する。
【００８２】
再伝送フェーズは、全てのロストデータパケットが伝送調整器において成功裏に受信されるまで、または伝送ウィンドウの終わりに達するまで続く。
【００８３】
本発明を、いくつかの可能性のある実施形態を考慮することによって説明した。当業者は、説明した実施形態に対していくつかの修正例、ならびに他の実施形態が可能であることに容易に認識するであろうが、これらはすべて添付の特許請求の範囲に含まれる。
【００８４】
例えば、単一のタイヤからの伝送を特に参照して説明したが、異なるタイヤからの伝送も本発明に包含される。例として、異なるタイヤに含まれるセンサデバイスからの伝送は、異なる信号を分離するためのＣＤＭＡ（符号分割多元接続）、またはＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）を利用することによって実施することができる。
【００８５】
さらに、図２に示す実施形態にあるような、単一のタイヤに含まれるセンサデバイスの異なる群からの伝送を、各群の１つのセンサデバイスをその群のマスタノード／センサデバイスと指定することによって実施できる。このマスタノードは、動作準備が整ったとき、その群を代表してビーコンの伝送を開始し得るので、伝送調整器は、各群のタイヤにおける位置の情報を、少なくともおおよそに得ることができる。群の数によって、センサデバイスの各群の最大許容時間間隔を決定することができ、センサデバイスの各群は、実際に同じ伝送ＴＤＭＡ構造を有し得る（特にセンサデバイスの数が全ての群で等しい場合）。好ましい実施形態では、ＴＤＭＡ構造を、センサデバイスの各群に割り当てられた伝送間隔間に重なりがないようにする。明らかに、ＴＤＭＡ構造は、タイヤに含まれた各センサデバイスが少なくとも１つのデータパケットを伝送調整器に伝送できるようにするために十分な時間のタイムスロットを提供する必要がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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