(57)【要約】タイヤ情報管理システム２０は、タイヤ１４内に装着される複数のセンサモジュール１３と、これらのセンサモジュール１３からのデータを受信する少なくとも１つの受信モジュール１１と、受信モジュール１１にセンサモジュール１３からのデータ取得を指令する中央制御モジュール１５とを具え、中央制御モジュール１５が、それぞれのセンサモジュール１３に予め対応付けられた、所定数の受信モジュール用接続ポート１２と、所定のサンプリングタイムで、センサモジュール１３からのデータ取得の指令を、順番に、それぞれのセンサモジュール１３に対応する接続ポート１２に出力し、指令に応じてセンサモジュール１３からのデータの入力があった場合には、この接続ポート１２を次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュール１３に対応付け、指令を発してもセンサモジュール１３からのデータの入力がなかった場合には、このセンサモジュール１３からのデータ取得を他の接続ポート１２に割り付けて、当該他の接続ポート１２を次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュール１３に対応付ける制御手段とを備え、このことにより、タイヤ情報管理システム２０は、受信モジュール１１やタイヤ１４が故障した場合でも通信を維持することができる。
2004067300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内に装着される複数のセンサモジュールと、これらのセンサモジュールからのデータを受信する少なくとも１つの受信モジュールと、受信モジュールにセンサモジュールからのデータ取得を指令する中央制御モジュールと、を備えるタイヤ情報管理システムにおいて、
前記中央制御モジュールが、
それぞれのセンサモジュールに予め対応付けられた、所定数の受信モジュール用接続ポートと、
所定のサンプリングタイムで、センサモジュールからのデータ取得の指令を、順番に、それぞれのセンサモジュールに対応する接続ポートに出力し、指令に応じてセンサモジュールからのデータの入力があった場合には、この接続ポートを次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュールに対応付け、指令を発してもセンサモジュールからのデータの入力がなかった場合には、このセンサモジュールからのデータ取得を他の接続ポートに割り付けて、当該他の接続ポートを次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュールに対応付ける制御手段と、
を備えることを特徴とするタイヤ情報管理システム。
【請求項２】
全ての接続ポートにおいてセンサモジュールからの応答がなかった場合は、タイヤ情報管理システムの故障信号を出力する請求の範囲第１項に記載のタイヤ情報管理システム。
【請求項３】
センサモジュールがタイヤ内圧を検出する手段を有することを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載のタイヤ情報管理システム。
【請求項４】
センサモジュールがタイヤ内の温度を検出する手段を有することを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載のタイヤ情報管理システム。
【請求項５】
それぞれのタイヤ内に取り付けられたセンサモジュールと、これらのセンサモジュールからのデータを受信する受信モジュールと、受信モジュールにセンサモジュールからのデータ取得を指令する中央制御モジュールとを具えるタイヤ情報管理システムにおいて、
受信モジュールは、いずれかのタイヤの近傍に配置され、センサモジュールに対して信号を送受信する複数のアンテナ、これらのアンテナとワイヤリングにより接続された一の受信本体部、および、受信本体部とそれぞれのアンテナとの間の電気的接続を断接するアンテナ切替手段よりなり、
受信本体部は、中央制御モジュールからの指令信号を変調してアンテナへの出力信号を生成するとともにアンテナからの信号を復調して中央制御モジュールにデータを出力する制御手段を具えてなるタイヤ情報管理システム。
【請求項６】
それぞれのアンテナの近傍に前記送受信信号を増幅するアンプを具えてなる請求の範囲第５項に記載のタイヤ情報管理システム。
【請求項７】
それぞれのセンサモジュールには、予め、対応するアンテナが定められ、
前記中央制御モジュールは、所定のサンプリングタイムで、センサモジュールからのデータ取得の指令を、順番に、それぞれのセンサモジュールに対応するアンテナに出力し、指令に応じてセンサモジュールからのデータの入力があった場合には、このアンテナを次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュールに対応付け、指令を発してもセンサモジュールからのデータの入力がなかった場合には、このセンサモジュールからのデータ取得を他のアンテナに割り付けて、当該他のアンテナを次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュールに対応付ける処理を行うものとする請求の範囲第５もしくは６項に記載のタイヤ情報管理システム。
【請求項８】
全てのアンテナにおいてセンサモジュールからの応答がなかった場合は、タイヤ情報管理システムの故障信号を出力する請求の範囲第７項に記載のタイヤ情報管理システム。
【請求項９】
それぞれのタイヤ内に取り付けられタイヤの内圧を検知する複数のセンサモジュールと、いずれかのタイヤの近傍に配置され、センサモジュールとの信号の送受信を行うアンテナと、それぞれのアンテナからの送信信号およびその送信タイミングを制御する中央制御モジュールとを具えるタイヤ情報管理システムにおいて、
センサモジュールは、受信した信号の強度を計測する受信信号強度測定手段を具え、
中央制御モジュールは、車両に取り付けられたすべてのセンサモジュールに対して、各アンテナから送信された信号に対する受信信号強度の測定および測定結果の送信を行わせる受信信号強度取得制御手段と、それぞれのセンサモジュールからの受信信号強度測定データに基づいて、各センサモジュールが取り付けられているタイヤの装着位置を特定するセンサモジュール位置特定手段とを具えてなるタイヤ情報管理システム。
【請求項１０】
前記アンテナを指向性の高いものとし、各アンテナを、対応するタイヤの向きに高い指向性を示す姿勢に取り付けてなる請求の範囲第９項に記載のタイヤ情報管理システム。
【請求項１１】
前記受信信号強度取得制御手段とセンサモジュール位置特定手段とは、それぞれの実行処理を、車両のエンジンをスタートさせるタイミングに合わせて行う請求の範囲第９もしくは１０項に記載のタイヤ情報管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、タイヤ内に取り付けられ、タイヤの内圧等のタイヤに関するデータを検出する複数のセンサモジュールと、これらのセンサモジュールからこのデータを含む信号を受信する受信モジュールと、受信モジュールからデータを取得する中央制御モジュールとを具えたタイヤ情報管理システムの改良に関する。
【背景技術】  建設車両等、運行中の車両のタイヤの管理を行うため、タイヤの温度や圧力を測定するセンサモジュールをタイヤの内面に取り付け、このセンサモジュールから送信された測定データ等を含む電波信号を受信モジュールが受信して、この信号を複数の車両を管理する車両運行管理センタに送信し、もし故障を起こす危険な状況となった場合に、運転者に適切な処置を指示するタイヤ情報管理システムが提案されている。
そして、このシステムには各タイヤ内に装着されるセンサモジュールにそれぞれ対応する受信モジュールが車両に取り付けられていて、この受信モジュールにて処理された信号は、ワイヤリングで一旦この車両の中央制御モジュールに集められ、この中央制御モジュールから電波で車両管理センタに送信される。
上述した従来のタイヤ情報管理システムでは、受信モジュール等が故障によりセンサモジュールと通信ができなくなった場合、タイヤ内で異常が発生してもその異常を検出できなかった。また、タイヤがパンク等により故障した場合でも、異常を検出することが出来ず、安全性に問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、受信モジュールやタイヤが故障した場合でも通信を維持することができるとともに、受信モジュールの数に拘わらず中央制御モジュールを共通化することができ、また、タイヤの交換やローテンションの際に必要となる、センサモジュールとタイヤとの対応付けの作業を軽減することのできるタイヤ情報管理システムを提供することを目的とする。
【発明の開示】
上記目的を達成するため、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならびに作用効果を以下に示す。
（１）本発明は、タイヤ内に装着される複数のセンサモジュールと、これらのセンサモジュールからのデータを受信する少なくとも１つの受信モジュールと、受信モジュールにセンサモジュールからのデータ取得を指令する中央制御モジュールと、を備えるタイヤ情報管理システムにおいて、
前記中央制御モジュールが、それぞれのセンサモジュールに予め対応付けられた、所定数の受信モジュール用接続ポートと、
所定のサンプリングタイムで、センサモジュールからのデータ取得の指令を、順番に、それぞれのセンサモジュールに対応する接続ポートに出力し、指令に応じてセンサモジュールからのデータの入力があった場合には、この接続ポートを次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュールに対応付け、指令を発してもセンサモジュールからのデータの入力がなかった場合には、このセンサモジュールからのデータ取得を他の接続ポートに割り付けて、当該他の接続ポートを次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュールに対応付ける制御手段と、
を備えることを特徴とするタイヤ情報管理システムである。
本発明によれば、中央制御モジュールが、それぞれのセンサモジュールに予め対応付けられた、所定数の受信モジュール用接続ポートと、所定のサンプリングタイムで、センサモジュールからのデータ取得の指令を、順番に、それぞれのセンサモジュールに対応する接続ポートに出力し、指令に応じてセンサモジュールからのデータの入力があった場合には、この接続ポートを次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュールに対応付け、指令を発してもセンサモジュールからのデータの入力がなかった場合には、このセンサモジュールからのデータ取得を他の接続ポートに割り付けて、他の接続ポートを次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュールに対応付ける制御手段と、を備えているため、接続ポートの全てに受信モジュールが接続されていなくても、言い換えると、受信モジュールの数に拘わらず、中央制御モジュールを共通化することができる。また、システム稼働中に受信モジュールが故障した場合も、次の受信モジュールにセンサモジュールのデータ取得を割り振ることができ、受信モジュールの故障に対処することができる。
（２）本発明は、（１）において、全ての接続ポートにおいてセンサモジュールからの応答がなかった場合は、タイヤ情報管理システムの故障信号を出力するタイヤ情報管理システムである。
本発明によれば、全ての接続ポートにおいてそのセンサモジュールからの応答がなかった場合は、最初の指令を発した接続ポートに対応するセンサモジュールが故障だと判断することで、センサモジュールの故障にも対処することができる。そして、そのことを故障信号によって知ることができる。
（３）本発明は、（１）もしくは（２）において、センサモジュールがタイヤ内圧を検出する手段を有することを特徴とするタイヤ情報管理システムである。
本発明によれば、それぞれのタイヤの内圧に関する情報を取得することができる。
（４）本発明は、（１）〜（３）のいずれかにおいて、センサモジュールがタイヤ内の温度を検出する手段を有することを特徴とするタイヤ情報管理システムである。
本発明によれば、それぞれのタイヤの温度に関する情報を取得することができる。
（５）本発明は、それぞれのタイヤ内に取り付けられたセンサモジュールと、これらのセンサモジュールからのデータを受信する受信モジュールと、受信モジュールにセンサモジュールからのデータ取得を指令する中央制御モジュールとを具えるタイヤ情報管理システムにおいて、
受信モジュールは、いずれかのタイヤの近傍に配置され、センサモジュールに対して信号を送受信する複数のアンテナ、これらのアンテナとワイヤリングにより接続された一の受信本体部、および、受信本体部とそれぞれのアンテナとの間の電気的接続を断接するアンテナ切替手段よりなり、
受信本体部は、中央制御モジュールからの指令信号を変調してアンテナへの出力信号を生成するとともにアンテナからの信号を復調して中央制御モジュールにデータを出力する制御手段を具えてなるタイヤ情報管理システムである。
本発明によれば、センサモジュールとの送受信の機能を担うアンテナだけをセンサモジュールの近傍に配置したので、受信本体部を、岩石等の飛来を受けて損傷されることのない場所に配置し、あるいは金属製のケース等で覆うことができ、岩石等の飛来により損傷を受ける可能性のある部品をアンテナだけに限定して、その際の被害を最小に抑制することができる。
さらに、このタイヤ情報管理システムによれば、従来、複数の受信モジュールが担っていた、アンテナへの出力信号を生成しアンテナからの信号を解読する機能を一の受信本体部に具えさせるので、受信モジュールにかかるコストを節減することができる。なお、受信本体部とそれぞれのアンテナとの間の接続を断接する前記アンテナ切替手段は、従来のシステムにおいて、中央制御モジュールがそれぞれの受信モジュールに対して行っていた切替機能を担うものである。
（６）本発明は、（５）において、それぞれのアンテナの近傍に前記送受信信号を増幅するアンプを具えてなるタイヤ情報管理システムである。
本発明によれば、それぞれのアンテナの近傍に送受信の信号を増幅するアンプを具えるので、受信本体部と各アンテナとの間の損失をカバーすることができる。
（７）本発明は、（５）もしくは（６）において、それぞれのセンサモジュールには、予め、対応するアンテナが定められ、
前記中央制御モジュールは、所定のサンプリングタイムで、センサモジュールからのデータ取得の指令を、順番に、それぞれのセンサモジュールに対応するアンテナに出力し、指令に応じてセンサモジュールからのデータの入力があった場合には、このアンテナを次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュールに対応付け、指令を発してもセンサモジュールからのデータの入力がなかった場合には、このセンサモジュールからのデータ取得を他のアンテナに割り付けて、当該他のアンテナを次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュールに対応付ける処理を行うものとするタイヤ情報管理システムである。
本発明によれば、いずれかのアンテナが、どのセンサモジュールが対応付けられていなくとも、言い換えると、アンテナの数に拘わらず、中央制御モジュールを共通化することができる。また、システム稼働中にアンテナが故障した場合も、次のアンテナにセンサモジュールのデータ取得を割り振ることができ、このような故障に対処することができる。
（８）本発明は、（７）において、全てのアンテナにおいてセンサモジュールからの応答がなかった場合は、タイヤ情報管理システムの故障信号を出力するタイヤ情報管理システムである。
本発明によれば、全てのアンテナにおいてそのセンサモジュールからの応答がなかった場合は、最初の指令を発した接続ポートに対応するセンサモジュールが故障だと判断することで、センサモジュールの故障に対処することができる。そして、そのことを故障信号によって知ることができる。
（９）本発明は、それぞれのタイヤ内に取り付けられタイヤの内圧を検知する複数のセンサモジュールと、いずれかのタイヤの近傍に配置され、センサモジュールとの信号の送受信を行うアンテナと、それぞれのアンテナからの送信信号およびその送信タイミングを制御する中央制御モジュールとを具えるタイヤ情報管理システムにおいて、
センサモジュールは、受信した信号の強度を計測する受信信号強度測定手段を具え、
中央制御モジュールは、車両に取り付けられたすべてのセンサモジュールに対して、各アンテナから送信された信号に対する受信信号強度の測定および測定結果の送信を行わせる受信信号強度取得制御手段と、それぞれのセンサモジュールからの受信信号強度測定データに基づいて、各センサモジュールが取り付けられているタイヤの装着位置を特定するセンサモジュール位置特定手段とを具えてなるタイヤ情報管理システムである。
アンテナから送信された信号は、一般的に、このアンテナにもっとも近い位置にあるセンサモジュールがもっとも高い受信信号強度を示す。本発明によれば、中央制御モジュールは、上述のような受信信号強度取得制御手段およびセンサモジュール位置特定手段を具え、また、それぞれのアンテナがどのタイヤの近くに配置されているかは既知であるので、各アンテナに対してもっとも高い受信信号強度を示すセンサモジュールを、このアンテナにもっとも近い位置にあるタイヤに取り付けられているものであると判定することができ、このことにより、センサモジュールとタイヤとの対応付けの操作を自動化してタイヤ交換やタイヤローテンションに要する労力を大幅に削減することができる。
（１０）本発明は、（９）において、前記アンテナを指向性の高いものとし、各アンテナを、対応するタイヤの向きに高い指向性を示す姿勢に取り付けてなるタイヤ情報管理システムである。
本発明によれば、各アンテナは、対応するタイヤの向きに高い指向性を示すような姿勢に取り付けられているので、このアンテナに対応して配置されたセンサモジュールの受信強度を他のセンサモジュールの受信強度に対してより際立てて高いものとすることができ、センサモジュールの位置の特定をより確実に行わせることができる。
（１１）本発明は、（９）もしくは（１０）において、前記受信信号強度取得制御手段とセンサモジュール位置特定手段とは、それぞれの実行処理を、車両のエンジンをスタートさせるタイミングに合わせて行うタイヤ情報管理システムである。
本発明によれば、受信信号強度取得制御手段とセンサモジュール装着ポジション特定手段との実行処理のタイミングをエンジンのスタートに合わせたので、エンジンを止めてタイヤ交換もしくはタイヤローテーションを行った後の新たなセンサモジュールとタイヤとの対応付けを、タイヤ交換等の作業直後の走行に反映させることができる。
【図面の簡単な説明】図１は、本発明に係る第１の実施形態のタイヤ情報管理システムのアルゴリズムの一例を説明するためのフローチャートである。
図２は、第１の実施形態のタイヤ情報管理システムの一例を示すブロック図である。
図３は、図２に示すタイヤ情報管理システムにおける制御の一例を示すフローチャートである。
図４は、図２に示すタイヤ情報管理システムにおける制御の他の例を示すフローチャートである。
図５は、本発明に係る第２の実施形態のタイヤ情報管理システムを示すシステム構成図である。
図６は、第２の実施形態のタイヤ情報管理システムのアルゴリズムの一例を説明するためのフローチャートである。
図７は、受信信号強度取得制御手段の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態のタイヤ情報管理システムのアルゴリズムの一例を説明するためのフローチャートである。図１において、ＣＭは中央制御モジュールを、ＳＭ（ｉ）はセンサモジュールを、ＲＭ（ｉ，ｋ）は、センサモジュールＳＭ（ｉ）に対してｋ番目の優先順位で対応付けられた受信モジュールを、ＣＰ（ｉ，ｋ）は、受信モジュールＲＭ（ｉ，ｋ）用の接続ポートを、それぞれ示しており、ｉ＝１‥‥Ｎ（Ｎはタイヤ毎に装着されたセンサモジュールの数）、ｋ＝１‥‥Ｍ（Ｍは受信モジュールの数）である。
ここで、ｋ番目の優先順位で対応付けられた受信モジュールとは、まず、センサモジュールＳＭ（ｉ）と、ｋ＝１番目の受信モジュールＲＭ（ｉ，１）とを対応付けてこれらの間で通信を開始し、もし、１番目から（ｋ−１）番目までの受信モジュールのいずれもがセンサモジュールＳＭ（ｉ）との間で通信を確立できなかった場合、この次にセンサモジュールＳＭ（ｉ）と対応付けられる受信モジュールのことをいう。
図１に従って本実施形態のタイヤ情報管理システムの一例を説明する。まず、ＣＭの制御のもと、ＣＰ（１，１）を介して、ＲＭ（１，１）にＳＭ（１，１）からのデータ取得を指令する（ステップ１）。データは、例えば、センサモジュールのＩＤと圧力や温度のデータを予め定めた順に並べた構成をとることができる。次に、所定時間内例えば３ｍｓの間に、ＣＭがデータ取得をしたかどうかを判断する（ステップ２）。
所定時間内にＣＭがデータ取得に成功した場合は、ＳＭ（１）からのデータをＣＭが車両運行管理センタに送信する（ステップ３）。その後、同じ操作を繰り返す。一方、所定時間内にＣＭがデータ取得に成功しなかった場合は、ＲＭ（１，１）が接続されていないか故障と判断し、ＣＰ（１，１）に対し次回からはデータ取得を行わないようにする（ステップ４）。ＲＭ（１，１）が接続されていないか故障と判断された場合は、ＣＭが次の優先順位のＣＰ（１，２）を介してＲＭ（１，２）に、データ取得のできなかったＳＭ（１）からのデータ取得を指令する（ステップ５）。このようにして、最後に、ＲＭ（１，Ｍ）でもＳＭ（１）のデータ取得ができなかった場合は、タイヤ情報管理システムの故障信号を出力する（ステップ６）。
以上の操作をＳＭ（１）からＳＭ（Ｎ）まで繰り返すことで、中央制御モジュールＣＭの制御により、ｉ＝１から順番に、センサモジュールＳＭ（ｉ）からのデータ取得の指令を、それぞれのセンサモジュールＳＭ（ｉ）に対応する接続ポートＣＰ（ｉ，ｋ１）（ｋ１は最初に通信を確立することのできた受信モジュールに対応する優先順位）に発し、指令に応じてセンサモジュールから受信モジュールに送信されたデータを順番に受け取るとともに、受信モジュールから応答がない場合は、次の優先順位の接続ポートに対し、受信モジュールから応答がなかった接続ポートに対応づけられたタイヤのセンサモジュールに対するデータ取得の指令を発し、応答のない受信モジュールに対応するタイヤのセンサモジュールからのデータを得ることができる。
初回のＳＭ（１）からＳＭ（Ｎ）までのデータ取得操作により、受信モジュールと接続ポートとの接続状態がどのようであっても、このシステムにおいて、受信モジュールが接続されている接続ポートを自動的に把握することができ、全てのセンサモジュールからの信号を受信できるよう受信モジュールを自動的に割り付けることができる。そして、２回目以降の通常の動作におけるＳＭ（１）からＳＭ（ｎ）までの操作において、初回には受信モジュールを認識できた接続ポートで受信モジュールを認識できなくなった場合は、受信モジュールが故障したものとみなし、他の受信モジュールでそのセンサモジュールからの信号を受信するよう自動的に割り付けることができる。
以下、具体的な例にそって本発明のタイヤ情報管理システムをさらに詳細に説明する。図２は本実施形態のタイヤ情報管理システムの一例を示すブロック図である。図２に示す例において、タイヤ情報管理システム２０は、車両１６のそれぞれのタイヤ１４に取り付けられたセンサモジュール１３（ＳＭ１〜ＳＭ６）と、センサモジュール１３からの温度や圧力のデータを含む電波信号を受信する受信モジュール１１（ＲＭ１〜ＲＭ４）と、それぞれの受信モジュール１１からの信号を集める中央制御モジュール１５（ＣＭ）と、中央制御モジュール１５から電波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管理センタ１７から構成されている。
本例では、中央制御モジュール１５は４つの接続ポート１２（ＣＰ１〜ＣＰ４）を持ち、接続ポート１２に受信モジュール１１（ＲＭ１〜ＲＭ４）が各別に接続されている。また、受信モジュール１１のＲＭ１とセンサモジュール１３のＳＭ１とが対応付けられており、受信モジュール１１のＲＭ２とセンサモジュール１３のＳＭ２とが対応付けられており、受信モジュール１１のＲＭ３とセンサモジュール１３のＳＭ３及びＳＭ４とが対応付けられており、受信モジュール１１のＲＭ４とセンサモジュール１３のＳＭ５及びＳＭ６とが対応付けられている。
次に、図２に示すタイヤ情報記管理システム２０における実際の操作について説明する。図３は図２に示すタイヤ情報管理システム２０における制御の一例を示すフローチャートである。図３に従って制御の流れを説明すると、まず、ＣＭの制御のもとＣＰ１を介してＲＭ１に対しＳＭ１との通信指令が発せられる（Ｓ１）。ここで、ＲＭ１はＳＭ１と通信を実行し、ＳＭ１のデータをＣＰ１を介してＣＭに送る。次に、ＣＭの制御のもとＣＰ２を介してＲＭ２に対しＳＭ２との通信指令が発せられる（Ｓ２）。ここで、ＲＭ２はＳＭ２と通信を実行し、ＳＭ２のデータをＣＰ２を介してＣＭに送る。
次に、ＣＭの制御のもとＣＰ３を介してＲＭ３に対しＳＭ３及びＳＭ４との通信指令が発せられる（Ｓ３）。ここで、ＲＭ３はＳＭ３及びＳＭ４と通信を実行し、ＳＭ３及びＳＭ４のデータをＣＰ３を介してＣＭに送る。次に、ＣＭの制御のもとＣＰ４を介してＲＭ４に対しＳＭ５及びＳＭ６との通信指令が発せられる（Ｓ４）。ここで、ＲＭ４はＳＭ５及びＳＭ６との通信を実行し、ＳＭ５及びＳＭ６のデータをＣＰ４を介してＣＭに送る。最後に、ＣＭがＳＭ１〜ＳＭ６のデータを管理する（Ｓ５）。
図４は図２に示すタイヤ情報管理システム２０における制御の他の例を示すフローチャートである。図４に示す例はＲＭ１が故障しているあるいは途中で故障した場合の制御のフローチャートである。図４に従って制御の流れを説明すると、まず、ＣＭの制御のもとＣＰ１を介してＲＭ１に対しＳＭ１との通信指令が発せられる（Ｓ１）。ここで、制限時間となってもＳＭ１のデータはＣＭに送られてこないことから、ＲＭ１が故障していることがわかる。この場合は、ＳＭ１のデータを取得するため、ＣＭの制御のもとＣＰ２を介してＲＭ２に対しＳＭ１との通信指令が発せられる（Ｓ２）。ここで、ＲＭ２はＳＭ１との通信を実行し（制限時間内にデータ取得ができたものとする）、ＳＭ１のデータをＣＰ２を介してＣＭに送る。以下、次の回からＳＭ１のデータ取得を、ＣＰ１に対してデータ取得の指令を発せず、ＣＰ２を介してＲＭ２にデータ取得の指令を発するよう割り付ける。また、ＣＰ２でもＳＭ１のデータ取得ができない場合は、順次ＣＰ３、ＣＰ４に対しＳＭ１のデータ取得指令を発し、全てのデータ取得指令が成立しなかった場合はＳＭ１が故障だと判断し、その対策を行う。
以下、図３に示した通常の制御と同様に、ＣＭの制御のもとＣＰ２を介してＲＭ２に対しＳＭ２との通信指令が発せられる（Ｓ３）。ここで、ＲＭ２はＳＭ２と通信を実行し、ＳＭ２のデータをＣＰ２を介してＣＭに送る。次に、ＣＭの制御のもとＣＰ３を介してＲＭ３に対しＳＭ３及びＳＭ４との通信指令が発せられる（Ｓ４）。ここで、ＲＭ３はＳＭ３及びＳＭ４と通信を実行し、ＳＭ３及びＳＭ４のデータをＣＰ３を介してＣＭに送る。次に、ＣＭの制御のもとＣＰ４を介してＲＭ４に対しＳＭ５及びＳＭ６との通信指令が発せられる（Ｓ５）。ここで、ＲＭ４はＳＭ５及びＳＭ６との通信を実行し、ＳＭ５及びＳＭ６のデータをＣＰ４を介してＣＭに送る。最後に、ＣＭがＳＭ１〜ＳＭ６のデータを管理する（Ｓ６）。
上述した正常の状態における制御（図３のフローチャート）と故障が起きた場合の制御（図４のフローチャート）は、いずれも図１に示した本発明のタイヤ情報管理システムの制御アルゴリズムによって自動的に達成することができる。また、上述した実施例では、ＣＭの４箇所のＣＰの全てに個別にＲＭが対応している例を示したが、図１に示すアルゴリズムは、ＣＰの全てにＲＭが接続していなくても共通に適用することができるため、車両の大きさ等に関係なくＣＭを共通に使用することができる。
なお、上述した本発明を適用することにより、複数のセンサモジュールに対し１つの受信モジュールによりデータ送信が可能になり、タイヤ情報管理システムを簡易設計することも可能になる。
次に、本発明に係る第２の実施形態について説明する。図５は、この実施形態のタイヤ情報管理システムを示すシステム構成図である。タイヤ情報管理システム１０は車両Ｖに設けられ、それぞれのタイヤＴ内に取り付けられたセンサモジュール３と、これらのセンサモジュール３からのデータを受信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とを具え、受信モジュール１は、タイヤＴの近傍に配置されセンサモジュール３に対して信号を送受信する複数のアンテナ６、これらのアンテナ６とワイヤリングにより接続された一の受信本体部７、および、受信本体部７とそれぞれのアンテナ６との間の接続を断接するアンテナ切替手段８よりなり、受信本体部７は、中央制御モジュール５からの指令信号を変調してアンテナ６への出力信号を生成するとともにアンテナ６からの信号を解読して中央制御モジュール５にデータを出力する制御手段を具える。
また、受信本体部７と各アンテナ６との間のアンテナ６の近傍に、センサモジュール３への送信信号、および、センサモジュール３からの受信信号を増幅するアンプ９を具える。また、アンテナ切替手段８は、ワイヤリング用のリレー、あるいは、半導体スイッチ等で構成することができるが、各アンテナ６に常時接続したポートを受信本体部７にハードウエアとして設け、各ポートの開放、閉止をソフトウェアで行うもので構成してもよい。
このタイヤ情報管理システム１０において、中央制御モジュール５は、一定の周期で、各センサモジュール３からこのセンサモジュール３が取り付けられているタイヤＴに関する、タイヤ内圧等のタイヤのデータを取得する処理を行うが、この一巡の処理ルーチンの作動は次の通りある。まず、中央制御モジュール５は、受信本体部７に、第一のセンサモジュール３ａのＩＤとこのモジュール３ａからのデータ取得を指令する信号を出力する。受信本体部７は、この信号を変調した変調信号をアンテナ６ａに出力するが、この出力に先立って、受信本体部７もしくは中央制御モジュール５は、アンテナ切替手段８が第一のアンテナ６ａを選択した状態となるよう制御する。
このようにして、受信本体部７からの変調信号は、第一のアンテナ６ａから送信されるが、少なくとも、第一のセンサモジュール３ａは、第一のアンテナ６ａの近傍に位置するので、この信号を受信することができ、第一のセンサモジュール３ａはデータ送信指令と送られたＩＤとを照合して、タイヤＴａに関するデータを送信する。この信号は、第一のアンテナ６ａで少なくとも受信することができ、このとき、アンテナ切替手段８は第一のアンテナ６ａを選択した状態にあるので、受信本体部７はこの信号を入力することができる。この信号を入力した受信本体部７は、復調処理によりタイヤに関するデータを抽出し、このデータを中央制御モジュール５に出力する。
以上の第一のセンサモジュール３ａに対して行ったと同じ処理を、第二〜第四のセンサモジュール３に対して順に行うことによって一巡の処理ルーチンを完了する。このようにして、中央制御モジュール５に集められたデータは、必要に応じて、タイヤ以外の他の構成要素の状態も監視する図示しない車両搭載の全体管理装置に送られ、全体管理装置のデータは所定のタイミングで、複数車両を管理する車両運行管理センタに送信される。
第２の実施形態のタイヤ情報管理システムにおいても、それぞれのセンサモジュール３には、予め、対応するアンテナ６が定められ、
前記中央制御モジュール５は、所定のサンプリングタイムで、センサモジュール３からのデータ取得の指令を、順番に、それぞれのセンサモジュール３に対応するアンテナ６に出力し、指令に応じてセンサモジュール３からのデータの入力があった場合には、このアンテナ６を次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュール３に対応付け、指令を発してもセンサモジュール３からのデータの入力がなかった場合には、このセンサモジュール３からのデータ取得を他のアンテナ６に割り付けて、当該他のアンテナ６を次回のサンプリングにおけるそのセンサモジュール３に対応付ける処理を行うが、この処理について、そのアルゴリズムの一例を説明するためのフローチャートである図６を参照して説明する。図６において、ＣＭは中央制御モジュールを、ＳＭ（ｉ）はセンサモジュール３を、ＡＮ（ｉ，ｋ）は、センサモジュールＳＭ（ｉ）に対してｋ番目の優先順位で対応付けられたアンテナ６を、それぞれ示しており、ｉ＝１‥‥Ｎ（Ｎはタイヤ毎に装着されたセンサモジュールの数）、ｋ＝１‥‥Ｍ（Ｍはアンテナの数）である。
ここで、ｋ番目の優先順位で対応付けられたアンテナとは、まず、センサモジュールＳＭ（ｉ）と、ｋ＝１番目のアンテナＡＮ（ｉ，１）とを対応付けてこれらの間で通信を開始し、もし、１番目から（ｋ−１）番目までのアンテナのいずれもがセンサモジュールＳＭ（ｉ）との間で通信を確立できなかった場合、この次にセンサモジュールＳＭ（ｉ）と対応付けられるアンテナのことをいう。
図６に従って本実施形態のタイヤ情報管理システムの一例を説明する。まず、ＣＭの制御のもと、ＡＮ（１，１）にＳＭ（１，１）からのデータ取得を指令する（ステップ１）。次に、所定時間内例えば３ｍｓの間に、ＣＭがデータ取得をしたかどうかを判断する（ステップ２）。
所定時間内にＣＭがデータ取得に成功した場合は、ＳＭ（１）からのデータをＣＭが車両運行管理センタに送信する（ステップ３）。その後、同じ操作を繰り返す。一方、所定時間内にＣＭがデータ取得に成功しなかった場合は、ＡＮ（１，１）が故障と判断し、ＡＮ（１，１）に対し次回からはデータ取得を行わないようにする（ステップ４）。ＡＮ（１，１）が故障と判断された場合は、ＣＭが次の優先順位のＡＮ（１，２）に、データ取得のできなかったＳＭ（１）からのデータ取得を指令する（ステップ５）。このようにして、最後に、ＡＮ（１，Ｍ）でもＳＭ（１）のデータ取得ができなかった場合は、タイヤ情報管理システムの故障信号を出力する（ステップ６）。
以上の操作をＳＭ（１）からＳＭ（Ｎ）まで繰り返すことで、中央制御モジュールＣＭの制御により、ｉ＝１から順番に、センサモジュールＳＭ（ｉ）からのデータ取得の指令を、それぞれのセンサモジュールＳＭ（ｉ）に対応するアンテナＡＮ（ｉ，ｋ１）（ｋ１は最初に通信を確立することのできたアンテナに対応する優先順位）に発し、指令に応じてセンサモジュールからアンテナに送信されたデータを順番に受け取るとともに、アンテナから応答がない場合は、次の優先順位のアンテナに対し、そのセンサモジュールに対するデータ取得の指令を発し、センサモジュールからのデータを得ることができる。
初回のＳＭ（１）からＳＭ（Ｎ）までのデータ取得操作により、アンテナがどのような状態であっても、このシステムにおいて、機能させることのできるアンテナを自動的に把握することができ、全てのセンサモジュールからの信号を受信できるようアンテナを自動的に割り付けることができる。そして、２回目以降の通常の動作におけるＳＭ（１）からＳＭ（Ｎ）までの操作において、初回には認識できたアンテナが認識されなくなった場合は、アンテナが故障したものとみなし、他のアンテナでそのセンサモジュールからの信号を受信するよう自動的に割り付けることができる。
また、中央制御モジュール５は、車両Ｖに取り付けられたすべてのセンサモジュール３に対して、各アンテナ６から送信された信号に対する受信信号強度の測定および測定結果の送信を行わせる受信信号強度取得制御手段と、受信信号強度取得制御手段により得られた受信信号強度測定データに基づいて、各センサモジュール３が取り付けられているタイヤＴの装着位置を特定するセンサモジュール位置特定手段とを具え、これらの手段は、ＣＰＵ、メモリおよびメモリに格納されたプログラム等で構成される。
エンジンのイグニッション信号に基づいて処理を開始する、上記の受信信号強度取得制御手段の処理ルーチンを、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。ここでアンテナ６はＭ個あり、それぞれのアンテナ６には、アンテナ番号ｋが順に１〜Ｍまで付けられ、また、センサモジュール３はＮ個あり、それぞれのセンサモジュール３にはセンサ番号ｉが１〜Ｎまで付されている。また、番号ｋのアンテナから送信された所定強度の信号を番号ｉのセンサモジュールが受信したときの受信強度をＲＳＳＩ（ｋ、ｉ）とする。なお、それぞれのセンサモジュール３には、受信強度を測定する受信信号強度測定手段を具える。
この処理ルーチンは、まず初期化処理Ｓ１を行い、アンテナ番号ｋ、センサ番号ｉをそれぞれ１にセットするとともに、すべてのｋとｉとに対してＲＳＳＩ（ｋ、ｉ）をゼロにセットする。次いで、処理Ｓ２において、１番目のアンテナに対する１番目のセンサモジュールの受信強度ＲＳＳＩ（１、１）を取得する指令を受信本体部７に出力する。
受信本体部７は、この指令を変調するとともにアンテナ切替手段８をアンテナ番号１のアンテナ６を選択する状態にしたあと、前述のタイヤデータ取得処理について説明したのと同様の手順にしたがって、センサ番号１のセンサモジュール３から受信強度データとＩＤとを受信し、これを復調して中央制御モジュール５に出力するので、これを入力した中央制御モジュール５は、取得したＲＳＳＩ（１、１）を保存する処理Ｓ４を実行する。ただし、処理Ｓ４に先だって、所定時間内の受信本体部７からの入力の有無を判定する処理Ｓ３を行い、入力がない場合には、再度、ＲＳＳＩ（１、１）を取得する処理Ｓ２をリトライする。そして、所定回数のリトライを繰り返しても入力がない場合は、故障である旨の信号を車両全体管理システムに出力して故障表示等の処理をこれに行わせることもできる。
取得したＲＳＳＩ（１、１）を保存する処理Ｓ４で、アンテナ番号１，センサ番号１に対する処理は終了し、次に、処理Ｓ５、Ｓ６にしたがって、アンテナ番号ｋを１としたまま、センサ番号ｉを１だけ増加させ、次のセンサモジュールに対して同様の操作をおこない、ＲＳＳＩ（１、２）を得る。アンテナ番号１に対する全部のセンサモジュール３に対するＲＳＳＩ（１、ｉ）のデータを取得したあと、処理Ｓ７、Ｓ８にしたがって、次のアンテナに対して同様の処理を行いＲＳＳＩ（２、ｉ）を得、このようにして、受信信号強度取得制御手段は、すべてのアンテナ番号とセンサ番号との組み合わせに対してＲＳＳＩ（ｋ、ｉ）を得る処理を行って終了する。
次いで、センサモジュール位置特定手段が、センサモジュールのＩＤとタイヤの装着位置とを対応付ける処理を開始し、これは、アンテナ番号ｋごとに、それぞれのセンサモジュールに対するＲＳＳＩ（ｋ、ｉ）を比較する処理と、比較の結果、最大のＲＳＳＩの値を与えるセンサモジュールのＩＤを、アンテナ番号ｋに予め対応付けられているタイヤ装着位置に対応させる処理とよりなる。この時アンテナ６を、指向性を有するものとして構成し、対応するタイヤの向きにもっとも高い感度を示すように配置することによって、この対応付けをより確実なものとすることができる。
【産業上の利用可能性】  本発明は、建設車両等、運行中の車両のタイヤの管理を行うタイヤ情報管理システムとして用いることができる。
【図１】
2004067300.tif 000003
【図２】
2004067300.tif 000004
【図３】
2004067300.tif 000005
【図４】
2004067300.tif 000006
【図５】
2004067300.tif 000007
【図６】
2004067300.tif 000008
【図７】
2004067300.tif 000009
【国際調査報告】
2004067300.tif 000010
2004067300.tif 000011
2004067300.tif 000012
2004067300.tif 000013
2004067300.tif 000014
2004067300.tif 000015
2004067300.tif 000016