JP2001352263A

JP2001352263A - 競技用自転車などの車両用のデータ送信システム

Info

Publication number: JP2001352263A
Application number: JP2001092525A
Authority: JP
Inventors: Valentino Campagnolo; ヴァレンティノ・カンパニョーロ
Original assignee: Campagnolo SRL
Current assignee: Campagnolo SRL
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2001-12-21
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: CN100542151C; ITTO20000296A1; ITTO20000296A0; CN1319975A; CZ20011102A3; IT1320289B1; DE10115284A1; US6873885B2; US20010027359A1; US6625523B2; TW564230B; JP4969733B2; US20040093126A1; FR2807240A1; CZ301950B6; FR2807240B1

Abstract

(57)【要約】【課題】特に自転車などの車両などに搭載される、小
型・軽量で、エネルギ消費の少ないデータ送信のシステ
ムを提供する。【解決手段】データ送信のシステムは、 − 各種検出信号（ＴＸｋ−ＤＡＴＡ）を発生するため
の各種センサ（Ｓ）に接続することが可能な周辺モジュ
ール（４０）のセットと； − 前記周辺モジュール（４０）のセットから来る前記
検出信号を受信するよう設計されたメインユニット（３
２）と、から構成される。前記周辺モジュール（４０）
が、前記検出信号（ＴＸｋ−ＤＡＴＡ）を、前記メイン
ユニット（３２）によって決められたそれぞれの送信時
間スロットのフレームワークの中で選択的に送信するよ
う構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ送信システム
に関し、特に競技用自転車などの車両への適用に留意し
て開発された前記システムに関する。いずれにせよ、こ
の適用可能性への関連、特にレース用自転車への適用可
能性への関連は、本発明の適用領域を制限するものと解
釈してはならない。

【０００２】

【従来の技術】車両分野において過去数年にわたり、当
該手段の使用／動作に関して各種の情報が得られるよ
う、例えば、いずれも自動で作動するある判断基準に基
づいて、及びユーザによって発せられる特定の指令に基
づいて、アクチュエータを介して前記手段の使用／動き
の条件を変更するために介在できるよう、各種性格のセ
ンサを自転車に接続する傾向が増してきている。

【０００３】この傾向は、連続的に増加する量のデータ
を取り出し、処理する方向において顕著であり、この結
果、より精巧でつながり合ったシステムの入手の要求が
高まっている。これらのシステムは、自転車に搭載され
なければならないことから、特に重量、全体の寸法、電
気エネルギの消費の観点において、自転車の性能に悪影
響を及ぼすことがないものでなくてはならない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した問題点を解消し、この分野においてさらに高まると
見られる前記必要性に応えることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、以下の
ような請求項に具体化された特徴を有するシステムによ
り達成することができる。特に本発明は、前記システム
の関係において、データ送信のためにリンクされる接続
の量を制限することを可能とするなど、インターフェー
スの解決を可能とする。この方法により、接続を減らす
ことが可能であり、少なくともその内の一部を取り除く
ことができる。

【０００６】特に、本発明による解決策によれば、無線
形式、すなわち、キャリヤ（もしくは可能ならば光学的
手段）を使用するデータ送信に対して特に優利であるこ
とを示している。これによって、無線ローカルエリア・
ネットワーク（ＷＬＡＮｓ）として知られる形式のネッ
トワークなどの使用を可能にする。これは、インターフ
ェース可能なセンサの数を増加させ、データ送信回数を
低減させる可能性を有する。

【０００７】特に、本発明に係る解決策は、例えば電力
消費やこれによるシステムの自律操作性などの重要な観
点を害することなく予知し得る、そして信頼できる方法
での情報の伝達を達成するため、センサに関連して発生
するかなり多くの数の事象の無作為性を利用している。

【０００８】現状の好ましい実施の形態では、自転車に
搭載することが可能なローカル通信ネットワークの創生
を予定している。このネットワークに存在するものは、
信号を自身で予め処理し、電源の観点から自律している
能力を備えたメイン・ネットワーク・マネジャと周辺モ
ジュールとである。

【０００９】操作基準は、マスタ−スレーブ形式のもの
で、ネットワークのマスタとして構成され、同期化信号
を発生するよう設計されたメイン・ユニットを備え、ス
レーブ・ユニットとして構成されてシステムの一部を形
成する各種モジュールが、その情報をメイン・ユニット
に伝達する。

【００１０】各モジュールには時間スロットが割り当て
られ、その中で送信を実行することができる。これによ
って、センサ及び/又はそれにより伝達される信号を特
定する各データセットを前記センサにより送信される信
号の中に含んでいなくとも、センサとこれに対応する信
号との識別を可能とする。

【００１１】マスタ・ユニットと周辺モジュールとの間
の双方向の通信が可能となることから、最適な方法での
ネットワークの構築と、通信の信頼性の向上とが可能と
なる。

【００１２】好ましくは、通信は、事象（たとえば、車
輪の回転を表示する個々のパルス、ペダルの昇降を表示
する個々のパルス）が発生したときにではなく、適切な
タイミングにおいて行われる。好ましく意図されている
のは、センサの情報をローカルで処理し、予め定められ
た条件が満たされたときにこの情報を入手可能にするこ
とである。センサからのデータ項目の送信は、好ましく
は通常はシステムに連結された処理／表示ユニットへ伝
達する効果的なニーズが存在するときに発生する。

【００１３】上述の情報を伝達するニーズは、検知され
た事象が処理ユニットに対して重要な性質を持つという
事実に通常はリンクしている。たとえば自転車等の車両
を例にすると、もし自転車が停止しているなら、通信チ
ャンネルを占める必要性はない（電力消費の観点か
ら。）。同様に、もし自転車が手で押されているならば
（したがって、所定の限度以下の低速度であるなら
ば）、車輪の回転に関する情報を処理ユニットに送信す
る必要性はない。

【００１４】同様な観点から、もし自転車の搭乗者がペ
ダル操作をしていないなら、あるいはペダルの操作力が
予め定めた限度以下であるならば、ペダル操作センサ及
び/又はペダル操作力センサの信号を処理ユニットに送
信する必要性は存在しない。

【００１５】周辺の事前処理モジュールは、好ましくは
情報が通信のために入手可能と決定される前に、対応す
るセンサから来る情報を処理しておくことが可能であ
る。

【００１６】好ましい方法では、上述の周辺モジュール
は無線形式であって、基本的に： − 対応するセンサから来る情報を処理し、無線周波数
通信部を制御する機能を果たすマイクロ・コントローラ
と； − 前記マイクロ・コントローラによって統合される様
相（ｍｏｄａｌｉｔｙ）と技術に応じた無線周波数チャ
ンネル上でデータの送信と受信が可能な無線周波数のト
ランシーバと； − エネルギの観点から自律ができる、例えばローカル
・バッテリなどの電力供給源と；からなり、好ましくは
前記電源には、電力供給源自身のチャージ水準を監視可
能な回路が接続される。

【００１７】好ましくは、プラグ・アンド・プレイ形式
の搭載様相と、ネットワークに導入されたときに当該装
置の動作を予め限定することができる特有の機能とが予
定される。

【００１８】本発明に係る重要な解決策の特徴は電力消
費にリンクしており：送信チャンネル、特に無線周波
数チャンネルを占める時間を短縮することによって、電
力消費を最小限に抑えることができる。

【００１９】好ましくは、周辺モジュールのマイクロ・
コントローラは、以下の各機能を果たすように構成され
る（通常、対応するファームウェアのストラテジのレベ
ルにおいて）： − 信号の検出（捕捉、フィルタ、調整など）； − 対応する情報を、メイン処理、及び表示システムに
使用可能なフォーマットとするよう処理すること； − 電力消費を最適化するアルゴリズムの起動； − 通信チャンネル上に有り得るエラーの存在（たとえ
ば、情報が末端に達しない状況）から情報を復活させる
ためのアルゴリズムの実行。

【００２０】車両に搭載可能な複数のセンサと、コント
ロールシステムにおいて好ましい対応をする反応性と、
通信チャンネルの最適な信頼性を保証するようデザイン
された変調の技術とは、無線周波数通信の目的のために
は比較的高い周波数が優先されることを指向している。

【００２１】本発明の現状の好ましい実施の形態では、
工業−科学−医学（ＩＳＭ）周波数バンドを好ましくは
使用する無線周波数装置が使われており、したがって９
０２から９２８ＭＨｚの周波数、及び、短距離装置（Ｓ
ＲＤ）適用に対しては特に４３３ＭＨｚから４３４．８
ＭＨｚ、８６８から８７０ＭＨｚ、及び２４００から２
４８３．５ＭＨｚの周波数が使用される。好ましくは、
これらの装置によって比較的短い通信時間が得られ、単
位時間あたりに多数のセンサの情報の送信をより多くす
ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、非限定の例示目的で表示
する図面を参照して以下に本発明を詳述する。図１の一
般ダイアグラムにおいて、参照符号１は本発明に係る通
信システム全体を示し、好ましくは競技用自転車Ｃなど
の車両搭載用に設計されている。上述したように、この
適用可能な参照は、本発明の範囲を限定するものと解釈
してはならない。いずれにせよ、システム１などの自転
車に搭載されるシステムを監視するための特定の様相
は、本出願人によって同日に提出された工業発明の特許
出願に示されている。

【００２３】基本的に、システム１は、通常は無線形式
の（好ましくは無線周波数キャリアによる、例えば約４
００ＭＨｚもしくは約９００ＭＨｚの）通信チャンネル
の手段により、複数の周辺モジュール４０に接続される
制御ユニット３２からなる。後者のモジュールは、対応
する情報を処理するための各センサに接続され、以下に
詳細を示す様相によって前記情報をユニット３２へ伝達
するよう設計される。一般に、ユニット３２とモジュー
ル４０の間の相互作用のメカニズムはマスタ−スレーブ
形式で、ユニット３２がマスタ・ユニット、モジュール
４０がスレーブ・ユニットとして機能する。

【００２４】図２でよく見られるように、モジュール４
０からユニット３２へのデータの送信は、通常、時間配
分基準にしたがって実行される。具体的に、図２のタイ
ミングチャートでは、３つの部分のセットにより重複し
て構成されている。符号ａ）で示す部分は、マスタ・ユ
ニット３２の作動を示す。図２の最上段に示されている
のは、ユニット３２から予め定められた頻度で（ｔ
_ｓｙｎの間）伝達される同期化信号ＴＸ−ＳＹＮで、ネ
ットワークを構成する全てのモジュール４０に受信され
るように設計されている。

【００２５】ダイアグラムは、信号ＲＸ−ＤＡＴＡを示
しており、その高いロジック・レベル部分は、ユニット
３２が各種モジュール４０から来る信号を受信するため
に自身でセットする時間スロット（以下に示す基準にし
たがって選択的に設定される。）を示している。

【００２６】これに対して図２の部分ｂ）とｃ）は、シ
ステムに含まれる各種モジュール４０の動作を示してお
り、特に第１モジュールはサフィックス１により示し、
一般のモジュールはサフィックスｋで示している。

【００２７】特に、ユニット３２に情報の項目を伝達す
る必要があるときには、各モジュール４０（ここにはユ
ニット３２から来る同期化信号が達する。）は、固有に
割り当てられた（一般にＷＰＵｋ−ＤＬＹｋで示し、こ
こでｋ＝１、…、ｎ。）遅延期間を待つための参照とし
て信号ＴＸ−ＳＹＮを使用し、その後、伝達に必要な時
間の間に伝達信号ＴＸｋ−ＤＡＴＡを起動する。

【００２８】図２から、各種周辺モジュール４０には、
前記の同期化信号からの異なった遅延時間が与えられて
いることが理解されよう。この目的は、送信における重
複の可能性を回避するものであり、これにより通信の全
てを予知可能にしている。ここに述べる通信様相では、
ユニット３２は、受信が発生している時間スロットに応
じて送信している周辺モジュール４０を自動的に認識で
きるという更なる利点があり、これによって、各関連す
る時間ごとに、モジュール４０を特定するためのデータ
のセットを、モジュール４０からユニット３２へ送信さ
れるデータのストリング中に提供する必要はなくなる。

【００２９】図３は、ユニット３２のより詳細をブロッ
ク図形式で示している。図３のブロック図において、通
信を制御するための処理機として機能するよう設計され
たプロセッサ３２０を特定することができる。プロセッ
サ３２０は、本システムのフレームワークにおける情報
の伝達に関するあらゆるステップを実行するために必要
なタイミングを、アンテナ３２２を備えた符号３２１で
示すトランシーバ・モジュールを制御することによって
管理する。

【００３０】プロセッサ３２０は、情報の交換ができる
ように、特にシステム・ネットワーク１から来るデータ
を外部表示装置／処理ユニット（図示せず）へ伝達する
ことができるように構成され、これは上位階層レベルの
ユニットとして特定されてもよい。

【００３１】上述は、好ましくは、対応する受信ライン
８１と送信ライン８２の非同期直列双方向インターフェ
ースによって得られる。さらに好ましい方法では、上述
は、先に記した工業発明の特許出願に関して本出願人に
より同日に出願された内容により詳しく記述された様相
によって得ることができる。

【００３２】モジュール３２１は、モジュール４０と直
接結ばれる送信チャンネルとインターフェースしてお
り、この両者ともを情報の受信とも送信とも見ることが
できる。これは、相対立する環境にあっても、高レベル
の信頼性を保証できるよう変調技術によって実行され
る。好ましくは、送信にはＦＳＫ変調が使用される。

【００３３】好ましい方法によれば、トランシーバ・ア
ンテナ３２２は、例えば車両のボトル入れよりも低い位
置で車両に搭載可能となるよう、ユニット３２と一体化
されている。

【００３４】図４のブロック図によれば、各センサＳと
接続するよう設計された各モジュール４０は、調整機能
とそのモジュール４０自身の機能を特定するメインコア
として、それぞれのプロセッサ４００を備えていること
が分かる。プロセッサ４００の活動は、前記センサの信
号の検出と、該信号のその後の処理によって決まる。以
上の状況のほかは、前記モジュールは通常は静止状態に
あり、すなわち低電力吸収状態にある。図３のブロック
図で見られるものと基本的に同様の様相によれば、プロ
セッサ４００に接続されるものは、ユニット３２との間
を往復交信する無線周波数チャンネルを物理レベルで管
理するよう設計されたトランシーバ４０１である。これ
は、ユニット３２に採用される、例えばＦＳＫ変調を使
用するものと互換性のある変調技術によって実行され
る。この場合においても、符号４０１ａで示すトランシ
ーバ・アンテナは、好ましくはユニットと一体化され
る。さらには入力回路４０２も設けられ、センサＳをプ
ロセッサ４００にインターフェースするよう設計されて
いる。回路４０２（信号調整、デジタル−アナログ変換
などの機能を果たすように設計される）の特性は、勿
論、関連するセンサＳに特有なものである。

【００３５】例示として図５のダイアグラムは、車輪の
回転スピードやペダル操作の検出の信号のセンサなど、
特定のセンサの場合を示している。これらのセンサは通
常、感知要素として、関連する可動部材（上述の例でい
えば、車輪もしくはクランクセット）に搭載された磁石
Ｍを含んでいる。このような場合、入力回路４０２ａ
は、磁石Ｍが通過するたびにスイッチが開放位置と閉鎖
位置とに交互に切り換わるリード・リレー４０２などの
要素を含み、もしくはこれを接続して搭載する。

【００３６】本技術分野の知識を有する者であれば、い
ずれの場合においても車両に搭載される各種センサの特
性と操作モードは全て異っているため、回路４０２の特
性はモジュール４０ごとに全て異なるものとなることは
理解されよう。いずれにせよ、これらの特有の実施化の
態様は広く知られているものと考えられ、また、これら
は本発明の理解と実施のためには重要ではないことか
ら、ここで詳細な説明は必要とされるものではない。

【００３７】図４と図５の双方において、符号４０３
は、モジュール４０への電力供給を確実にするように設
計された、電力供給源（通常はバッテリ）４０４の状態
をプロセッサ４００に信号送信することによって監視す
る予備回路を示す。

【００３８】本発明に係るシステムの内容に絡む情報の
伝達の様相に関して以降に説明する内容をよりよく理解
し解釈するために、本発明に係る解決策は、色々ある内
の中でも、相互に対比させたニーズを有利な方法で調整
することを目的としていることを想起すべきである。す
なわち：− 各モジュール４０に対応する電力供給源の
提供を可能にし、これによって、その目的のためにシス
テムに関連して電力供給送信のためのラインを設ける必
要性をなくし、同時に、（特定の適用要求に応じて）使
用する典型的なプラグ・アンド・プレイ様相による１
つ、もしくはそれ以上のセンサをシステム内に入れ込
み、もしくはシステムから取り外す可能性を保証し；−
各固有のモジュール４０に、システムが搭載された手
段の非常に密度高い使用状態においても操作にかなりの
自律性（例えば、約１年ほど）を与え；− 典型的には
時計用のバッテリなどのような非常に小さい諸元の電力
供給源の使用を可能にし、これによってセンサの数が増
えることで手段が不用意に重くなることを防ぐいてい
る。

【００３９】再度、図３のブロック図において、ライン
８１にある受信信号と、ライン８２にある送信信号と
は、ライン３５にある制御信号を含めて全体で、ユニッ
ト３２がより高いレベルのユニットに向かう物理的通信
バスの一部を形成することを可能にし、これによって専
らライン３５上の作用で課されるイネーブル・フェーズ
の間においてのみ送信信号（ライン８２）が駆動され、
それ以外においては信号８２を不作動もしくは解除状態
に維持する。

【００４０】この操作のモードは、ユニット３２による
電力吸収、これによる消費を、実際の操作が必要な時間
帯にのみ制限することができる。以下により明らかなよ
うに、モジュール４０に対してもほぼ同様な操作モード
が採用される。

【００４１】もしユニット３２が送信中にイネーブル信
号３５が非活動化を課したならば、ユニット３２自身に
は、ライン８２に存在する送信信号の有効的な解除を付
与する前に、送信を完了させるために予め設定された時
間を許容する可能性が常に与えられる。

【００４２】この事実は図６のタイミングチャートによ
って理解することができ、この図では相互に積み重なる
４つの部分のセットからなり、このうち部分ａ）、
ｂ）、ｃ）は基本的に図２のａ）、ｂ）、ｃ）に対応し
ている。図６に更に示されるのは、ｄ）で示される更な
るグラフで、これはライン３５に存在する制御信号の典
型的な波形を示し（その高いレベルは、プロセッサ３２
０のイネーブリングに対応する）、ここで符号８２は、
同一のラインに存在する送信信号の可能性のある波形を
示す。

【００４３】再度、図６において、制御ユニット３２
は、１つの同期化と次の同期化との間の間隔において一
度だけ送信のために起動され、その同じ間隔において、
周辺モジュール４０の数と同じ数の受信をするために起
動される。２つの連続する同期化の間の間隔内にある時
間スロットは、上述したより高いレベルのユニットへの
データ送信（ライン８２上）に与えられる。この後者の
スロットは、ＴＸＨＬで示されている。

【００４４】他方、ユニット３２は、同期化信号ＴＸ−
ＳＹＮを発生するため常に活動状態にあり（したがっ
て、先に静止状態と示した状態においても）、これはシ
ステム・ネットワークのための基本参照を構成する。モ
ジュール３２１のファームウェアは、無線周波数を活動
化するための時間を最適化することができる機能を備え
ることが好ましく、これによって対応する消費を最適化
する。同期化信号（ネットワークを構築する全てのモジ
ュールに対してユニークである。）を発生することに加
え、各種周辺モジュールからの応答を待つためにユニッ
ト３２が活動状態を維持する時間も最適化される。これ
は、モジュール３２１の受信機能の起動が、モジュール
４０の１つによる送信が予定されている瞬間よりも僅か
に先行していることを意味する。この先行は、正しい時
間ロックを保証するために監視され、最も小さい値に維
持される。

【００４５】上述の機能はさらに、モジュール３２１の
受信部を活動状態に維持するか否かを決定するため、有
用な通信の事象特性の認識をする。これは、受信の始ま
った瞬間に受信の内容が重要でないことが見出されたと
きに、電気エネルギの無駄をさらに回避することを可能
とする。

【００４６】例えば、もしモジュール４０が伝達すべき
何らの情報もなければ、自身の送信機を活動化すること
なく、このためユニット３２は対応するデータブロック
を受信するために活動化する必要はない。このモジュー
ル４０（スレーブとして作用する）による信号送信がな
いことは、これに関連する時間に、関連する発信器が活
動化していることを示す特定の信号間隔が受信されない
ことから、ユニット３２（マスタとして作用する）によ
って認識される。

【００４７】したがってユニット３２は、この事象を認
識し、前回の送信された同期化信号によって関連するモ
ジュール４０のための受信フェーズを不能にするよう有
利な決定をする。

【００４８】もし特定の条件下で、モジュール４０によ
る送信を正当化するような事象が存在しないなら（例え
ば、そのモジュールが車輪スピード・センサに連結され
たもので、自転車が静止しているとき）、同期化信号Ｔ
Ｘ−ＳＹＮの発生の率を活動状態に維持していても、ユ
ニット３２は、応答の受信を待つ状況にセットする各種
時間スロットの間、自身の受信機のオンへの切替を最小
限に減少させることができる。

【００４９】同様に、より高いレベルの時間ユニット
（図６ｄに示す時間スロットＴＸＨＬ）への情報の送信
は、いずれかのモジュール４０から有効なデータが到着
したときにのみ起動される。

【００５０】この結果は、例えば図７に示すように、各
時間ごとの関連する送信機が、所定の時間、信号を発信
することによって、自身の活動化が認知されるよう、初
期フェーズによって特徴づけられる送信をさせることに
よって得ることができる。

【００５１】上述の条件は、ネットワークの送信機がい
ずれも活動化していないときに、検知可能な背景ノイズ
に対して前記送信された信号が優勢である限り認識され
る。さらなる区別の要素は、前記信号が、同期化信号を
参照して正確な時間に検出され、その結果、外乱によっ
てエラーが発生する可能性がより少ないという事実によ
って形成される。

【００５２】送信の開始における認識の初期フェーズの
後には、所定の意味を有するビットのセットが続く。例
えば、ユニット３２による同期化信号の送信において、 − データ・フレームのリード部分が開始することを示
す、固定された間隔のビットと； − ネットワークを全体として識別する、送信源（すな
わち、ユニット３２）のアドレスがコード化された特定
のビットと； − ユニット３２からモジュール４０に対して要求され
たコードを示すビット（例えば、前記システム・ネット
ワーク内の新しいロジック・アドレスの通信）と； − 前の通信の結果を示す特定のビットと；例えば、
もし４つのモジュール４０がシステム・ネットワークの
一部を形成するとすれば、前回の通信によって受信され
たデータが有用であると見出されたか否かにつき情報を
提供する４つのビットが送信され；受信された内容と
対応する制御フィールドに対して制御が実施された後、
これらのビットはユニット３２のレベルで明確にされ； − そして、同期化信号が送られるべきネットワーク・
アドレスを含む特定のビットと；を特定することができる。

【００５３】図７でよりよく示されているように、同じ
基準が、モジュール４０のいずれか１つからユニット３
２への送信に採用されている。特に、図７のタイミング
チャートは、ａ）、ｂ）で示す２つの部分からなる。前
記２つの部分の内、第１はユニット３２のレシーバ（こ
のレシーバが活動化しているときには高いロジック・レ
ベルを有する。）の受信イネーブル信号ＡＲと、これに
対応する受信制御信号ＲＸとを示す。

【００５４】図７の下部には、モジュール４０の送信イ
ネーブル信号ＡＴ（この場合においても、起動に対応し
て高いロジック・レベル）と、これに対応する送信信号
ＴＸとを示す。特に、図７のａ）、ｂ）両部分の下側の
図において、符号Ｉは初期フェーズを示し、符号Ｔは、
情報の送信があるフェーズを示す。

【００５５】この結果、モジュール４０による送信の場
合においても、送信フェーズＴにおいて、 − データ・フレームのリード部分を示すようデザイン
された固定されたシーケンスのビットと； − 送信源、すなわち関連するモジュール４０のロジッ
ク・アドレスがコード化されたビットと；上述したよ
うに、ユニット３２が、モジュール４０の送信する時間
間隔によって、特に、同期化信号に対する前記時間間隔
の遅れによって当該モジュール４０を特定することがで
きれば、これらのビットの存在はオプションとなり； − ユニット３２のアドレスを含み、したがって送信し
ているモジュール４０が参照するネットワーク・アドレ
スを含む特定のビットと； − 対応するモジュール４０の電源（図４、５のブロッ
ク４０４）のチャージレベルを特定する特定のビット
と； − 送信しているモジュール４０に接続されたセンサＳ
の特有データを含む特定のビットと；そして、 − 前記データの完全性を制御する特有のビットと；を特定することができる。

【００５６】図８は、同期化信号のためにユニット３２
から送信され得るフレームの構成を示す。これは好まし
くは１つのバイト・フレームであり、フレームのリード
部を特定するビットの固定シーケンスがＨで示されてい
る。ユニット３２のアドレスのコード化を含む部分はＣ
１で示され、そして１つもしくはそれ以上のバイトから
なるフィールドＣ２は、上述したような他のデータをキ
ャリーするようデザインされる。特に符号Ｃ２１は、前
の通信の結果を示すビットのセットを示す。

【００５７】図９は、同様な様相によってフレームを構
成する各種フィールドを示し、これも同じく好ましくは
バイトで構成され、モジュール４０からの送信に使用さ
れる。この場合においても、リード部Ｈと、これに続く
フィールドＣ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６のセットが存在し、
これらはそれぞれ電力供給源のチャージ状況と、モジュ
ール４０のアドレスと（もし、その情報が存在するな
ら）、そして（フィールドＣ４からＣ６の場合には）重
要なデータを運ぶように設計されており、さらには、通
常は制御機能を持つ単一のバイトで構成される最終フィ
ールドＣＫが設けられる。

【００５８】したがってユニット３２は、各種モジュー
ル４０から受信したデータの有用性を評価し、この通信
がシステム・ネットワークを構築するモジュールの１つ
から来ているかを認識することができ、これは、モジュ
ール４０からの各送信において、ネットワーク・コード
が常に存在していることからできる。この後者の態様
は、互いに並んで操作すること（例えば、２人乗り自転
車に搭載され、２人が互いに平行してペダルを踏むよう
な場合）が偶然に見られる２つのネットワークの間にお
いて、互いに障害となる可能性を回避する目的から重要
である。このような障害の現象が発生する可能性は、デ
ータ送信のために使用される特定の様相（図２と図６の
タイミングチャートにより分かり易く示されるように）
から見れば実際には非常に小さい。データ同士が衝突す
る可能性は、いずれにせよ偶然ではあるが、全く同一の
時間スロットにおいて同様な様相による送信が生じると
いう事実があれば、予め予想され得る。

【００５９】いずれにせよ、ネットワークに連続する通
信が有効ではない、あるいはシステム・ネットワークの
外部の送信機からの送信に障害を受ける、などの条件が
検出されれば、ユニット３２は、予め定められたストラ
テジに応じて、ネットワークのロジック・アドレスの変
更を決定することができ、新たなアドレスをネットワー
クの一部を形成するモジュールに送信する。

【００６０】以前述べたように、各モジュール４０は、
可能である限り低い電流吸収条件となるよう構成される
ことが好ましい。

【００６１】この活動は、インターフェースするセンサ
Ｓの形式によって異なる。センサがオン／オフのモード
で作動する場合（例えば、車両の車輪の回転パルスを検
出するセンサ、もしくはペダル操作を検出するセンサな
ど）では、検出すべき事象が生じたときにモジュールが
活動状態となり、これは事象を検出するために必要な間
に発生し、そして先行する事象との関係から分析され
る。もしその結果が、より高いレベルのユニットのため
の情報の重要な項目に相当するなら、情報の送信（すな
わち、通信）のステップがイネーブルとなる。

【００６２】もし信号がアナログ形式であれば（例え
ば、力センサ、各種ポテンシオメータのセンサなど）、
対応するモジュール４０の活動は、予め定められた周波
数による韻律形式のものとなり、より高いレベルのマネ
ジャからの通信による手段によってイネーブルとなる。

【００６３】さらにモジュール４０は、必要なときには
情報送信のステップの管理をも見ることができる。この
ステップのために、ユニット３２の同期化信号による時
間ロックがあることが重要で、これによりモジュール４
０は、同期フレームを受信できるよう自身をセットしな
ければならない。

【００６４】有効な同期化を認知した後、モジュール４
０は、モジュール４０に予定された遅延にしたがって、
すなわち割り当てられた時間スロットの間で、自身のデ
ータブロックの送信を起動する。

【００６５】同期化がロックされると、同期化受信の近
傍における受信機のオンタイムと、その送信のために割
り当てられた時間スロットの近傍における送信機の活動
化の時間とを最適化する基準に従い、その後の送信の実
行が可能となる。

【００６６】これらの操作基準は、図１０のタイミング
チャートにより詳しく示されており、ここでもａ）、
ｂ）で示される重複する２つの部分のセットからなる。
上の部分は、基本的には図２、図６の表示で既に使用さ
れたものと同様な様相に従ったユニット３２の活動状態
を示す。但し、ｂ）で示される部分は、モジュール４０
の動作に関する。ここで符号Ｈは、例えば車輪に連結さ
れたスピード・センサによって発生する信号などのパル
ス信号であり、この信号は始めは存在せず（図示の左方
部分）、その後発生する。

【００６７】その下のグラフは、受信ＡＲＸにおけるイ
ネーブル信号の典型的な波形と、モジュール４０をネッ
トワーク同期化にロックすることを可能にする受信信号
ＲＸと、最後に、対応する時間スロットに位置する送信
信号ＴＸと、を示す。

【００６８】既に説明したように、各モジュール４０が
請け負う他の機能は、対応する電力供給源（図４、５の
ブロック４０３、４０４）の作動状態を検出することで
ある。この機能は、システムがユニット３２に情報の送
信が必要なときに作動する。事実、各送信されるデータ
ブロック、図９に示すような前記表示を搬送するビット
はアップデートされる。

【００６９】他の重要な機能は、成功した通信の成果の
検証に関するものと、情報の回復可能性に関するもので
ある。ある形式のセンサ（例えば、車輪の回転のパルス
に対するものなど）では、パルスの累積カウントが移動
した空間を示すものであることから、どのパルスをも見
失わないことが重要である。モジュール４０からの通信
には、前回の有用な通信以降に発生したパルス数が入力
され、この値は通信の成功が検証された後にのみ初期化
される。

【００７０】検証の結果、前回の通信が否定的な結果と
されれば、パルス数に関する前回の値は初期化されず、
その後のパルスは通常の累積メカニズムによって増加し
ていく。その次の送信試行の際に伝達されるパルスの数
は、前回の有効な通信以降で当該送信に至るまでの間で
合計されたものとなる。このメカニズムは、合計の値が
予め定められた値を超えるまで繰り返される。この値を
超えると、前記情報の回復のストラテジは非活動化され
る。

【００７１】再度、車輪の回転のためのパルス・センサ
などのセンサの場合には、前記第２の部分の情報は、過
去の２つの同期化信号の間に検出されたパルスの間の時
間の平均値で構成される。予め定められた時間基準とな
るこの値は、スピードの値を得ることを可能にする。例
えば、図９のフレーム構造において、フィールドＣ４が
パルス数の伝達に使用され、フィールドＣ５、Ｃ６は上
述の平均時間値を送信するのに使用することができる。

【００７２】勿論、本発明の原則に偏ることなく、これ
まで説明し、図示したものに対して構成と実施の形態の
詳細を広く変更することは可能であり、これによって本
発明の範疇から乖離するものではない。

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、データ送信のためにリ
ンクされる接続の量を制限することを可能にし、接続数
を減らすことが可能であり、少なくともその内の一部を
取り除くことができるデータ送信のシステムを提供す
る。特に、本発明による解決策によれば、無線形式、即
ち、キャリヤ（もしくは可能ならば光学的手段）を使用
するデータ送信に対して特に優利である。

【００７４】特に、本発明によれば、たとえば電力消費
やこれによるシステムの自律操作性などの重要な観点を
害することなく、予知し得るそして信頼できる方法での
情報の伝達を達成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシステムの一般的なアーキテク
チャをブロック図で示す。

【図２】本発明に係るシステムのフレームワークにお
ける情報通信のために採用される様相を示す第１のタイ
ミングチャートである。

【図３】図１に見られる一つの要素をより詳細に示す
更なるブロック図である。

【図４】図１に示す要素の他の構造を参照した１つの
可能性のある実施解決策を示す。

【図５】図１に示す要素の他の構造を参照した１つの
可能性のある実施解決策を示す。

【図６】基本的に図２と同様の更なるタイミングチャ
ートであり、本発明に係るシステムのフレームワークに
おける信号送信の更なる詳細を示す。

【図７】本発明に係るシステムのフレームワークの信
号送信の更なる詳細を示す。

【図８】本発明に係るシステムのフレームワークの信
号送信に使用可能なフレームの１つの例を示す。

【図９】本発明に係るシステムのフレームワークの信
号送信に使用可能なフレームの１つの例を示す。

【図１０】本発明に係るシステムのフレームワークの
信号送信の様相を示す更なるタイミングチャートであ
る。

【符号の説明】

３２．メインユニット、４０．周辺モジュール、３
２１、４０１．トランシーバ・モジュール４０２．モ
ジュール、４０３．監視回路、４０４．電力供給源Ｓ．センサ、ＴＸｋ−ＤＡＴＡ．検出信号、ＴＸ−
ＳＹＮ．同期化信号、ＴＸＨＬ．時間スロット、ＷＰ
Ｕｋ−ＤＬＹｋ．遅延信号。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特に自転車などの車両などに搭載される
データ送信のシステムであって： − 各種検出信号（ＴＸｋ−ＤＡＴＡ）を発生するため
の各種センサ（Ｓ）に接続することが可能な周辺モジュ
ール（４０）のセットと； − 前記周辺モジュール（４０）のセットから来る前記
検出信号を受信するよう設計されたメインユニット（３
２）と、から構成され、前記周辺モジュール（４０）が、前記検出信号（ＴＸｋ
−ＤＡＴＡ）を、前記メインユニット（３２）によって
決められたそれぞれの送信時間スロットのフレームワー
クの中で選択的に送信するよう構成されていることを特
徴とするシステム。
【請求項２】前記メインユニット（３２）が、それぞ
れの周期的な形式の同期化信号（ＴＸ−ＳＹＮ）を発生
するよう構成され、前記時間スロットは、前記同期化信
号（ＴＸ−ＳＹＮ）からスタートするそれぞれの遅延信
号（ＷＰＵｋ−ＤＬＹｋ）によって決められることを特
徴とする、請求項１に係るシステム。
【請求項３】前記メインユニット（３２）と前記周辺
モジュール（４０）とが、それぞれ前記信号の無線送信
のためのトランシーバ・モジュール（３２１、４０１）
を含んでいる、請求項１または請求項２に係るシステ
ム。
【請求項４】前記トランシーバ・モジュール（３２
１、４０１）が、無線周波数送信をするよう構成されて
いることを特徴とする、請求項３に係るシステム。
【請求項５】前記トランシーバ・モジュール（３２
１、４０１）が、ＦＳＫ形式の変調により作動すること
を特徴とする、請求項３または請求項４に係るシステ
ム。
【請求項６】より高い階層レベルの処理ユニットに接
続可能であり、前記メインユニット（３２）が、前記検
出信号を受け取り、これを選択的に（ＴＸＨＬ）より高
い階層レベルのユニットに送るよう構成されていること
を特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一に係
るシステム。
【請求項７】前記中央ユニット（３２）から前記のよ
り高い階層レベルのユニットへの送信が、選択的に予め
定められた時間スロット（ＴＸＨＬ）の中で実行される
ことを特徴とする、請求項６に係るシステム。
【請求項８】前記中央ユニット（３２）から前記より
高い階層レベルのユニットへのデータ送信に使用される
前記時間スロット（ＴＸＨＬ）が、前記周辺モジュール
（４０）から前記中央ユニット（３２）への送信に使用
される時間スロットから時間的に分離されていることを
特徴とする、請求項７に係るシステム。
【請求項９】前記中央ユニット（３２）が、前記より
高い階層レベルのユニットへ物理チャンネルで送信する
よう構成されていることを特徴とする、請求項６から請
求項８に係るシステム。
【請求項１０】前記周辺モジュール（４０）は、少な
くとも一部が、送信すべき有用な信号がない状況を検出
し、そして少なくとも一部が、前記有用な信号のない状
況が発生したときに、低電力吸収状態に切り替え可能で
あるよう構成されていることを特徴とする、請求項１か
ら請求項９のいずれか一に係るシステム。
【請求項１１】前記中央ユニット（３２）は、少なく
とも一部（３２１）が、前記周辺モジュール（４０）か
ら受信すべき有用な情報がない場合には選択的に少ない
電力吸収状態に入ることができるよう構成されているこ
とを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれか一
に係るシステム。
【請求項１２】前記メインユニット（３２）が、前記
同期化信号（ＴＸ−ＳＹＮ）を前記少ない電力吸収状態
でも送信するよう構成されていることを特徴とする、請
求項２及び請求項１１にかかるシステム。
【請求項１３】前記メインユニット（３２）が、該メ
インユニット（３２）へ送信べき検出信号を現在有して
いない周辺センサ（４）に割り当てられた時間スロット
に対応する時間、自身の受信機能を抑制するように構成
されていることを特徴とする、請求項１１または請求項
１２にかかるシステム。
【請求項１４】前記周辺モジュールは、少なくとも一
部が、対応する接続されたセンサ（Ｓ）から受信された
前記検出信号を事前処理するための各モジュール（４０
２）を備えていることを特徴とする、請求項１から請求
項１３のいずれか一に記載のシステム。
【請求項１５】前記周辺モジュール（４０）は、少な
くとも一部が、それに接続されるそれぞれの電力供給源
（４０４）を備え、このそれぞれが好ましくはそれに接
続された前記電力供給源（４０４）の状態を監視するた
めの回路（４０３）を有していることを特徴とする、請
求項１から請求項１４のいずれか一に係るシステム。
【請求項１６】前記周辺モジュール（４０）が、前記
メインユニット（３２）に送られるそれぞれのセンサ
（Ｓ）の検出信号に加え、それぞれの電力供給源（４０
４）の状態を示す更なる信号（Ｃ３）を含むよう構成さ
れていることを特徴とする、請求項１５に係るシステ
ム。
【請求項１７】前記メインユニット（３２）が、前記
周辺モジュール（４０）に対して、前記メインユニット
（３２）自身に対する前回の通信の結果を示す検証信号
を送信するよう構成されていることを特徴とする、請求
項１から請求項１６のいずれか一に係るシステム。
【請求項１８】前記システムが、測定回数の値で表わ
される検出信号を発生するための各センサ（Ｓ）に接続
可能な少なくとも１つの周辺モジュール（４０）を備
え、前記少なくとも１つの周辺モジュール（４０）は、
前記メインユニット（３２）から受信する前記検証信号
から始まって、前回の測定回数の値の送信失敗を検知す
ることができ、その次の前記測定回数の値を、前回送信
して受信されなかった値と、当該前回の送信から始まっ
て合計して数えられた値との累計値として実行すること
ができる、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】前記メインユニット（３２）が、それ
ぞれのネットワーク・アドレスによって特定され、前記
メインユニット（３２）が、前記ネットワーク・アドレ
スの変動を前記周辺モジュール（４０）へ選択的に通信
するよう構成されていることを特徴とする、請求項１か
ら請求項１８のいずれか一に係るシステム。
【請求項２０】前記メインユニット（３２）が、前記
周辺モジュール（４０）の１つから来る否定的な結果と
なる送信事象の継続を検出し、その結果によってネット
ワーク・アドレスを変更するよう構成されていることを
特徴とする、請求項１７から請求項１９に係るシステ
ム。
【請求項２１】前記トランシーバ・モジュール（３２
１、４０１）が、好ましくは工業−化学−医学（ＩＳ
Ｍ）周波数バンド、すなわち９０２から９２８ＭＨｚ、
及び２４００から２４８３．５ＭＨｚの周波数、及び短
距離領域装置（ＳＲＤ）適用のための周波数バンド、特
に４３３ＭＨｚから４３４．８ＭＨｚ、８６８から８７
０ＭＨｚ、そして２４００から２４８３．５ＭＨｚを使
用することを特徴とする、請求項４に記載のシステム。