JP4764479B2 - 自動車遠隔タイヤモニタシステムにおける単一無線周波数検知器を用いた車輪センサ位置測定 - Google Patents

Description

本発明は、遠隔タイヤモニタリングシステムに関する。より適切には、本発明は、単一無線周波数検知器を用いて車輪センサ位置を決定するための方法及び装置に関する。

システムは、車両のタイヤ圧といった特性を監視し、中央モニタリングステーションにある受信機に無線送信を用いてその特性を報告するために開発されている。モニタはそれぞれのタイヤに設けられ、タイヤ特性の計測を周期的に行う。その後モニタは、測定に応じて警告又は表示を行う中央モニタリングステーションに無線周波数送信で測定結果を伝送する。

そのようなシステムにおける１つの問題は、中央ステーションでの送信機の位置をプログラムすることに対する要求である。完全に有用なものにするために、表示又は警告をするとき、タイヤ特性データは測定結果をもたらしたタイヤと好ましくは関連付けられる。それぞれのモニタは測定結果と共に送信されうる識別情報を有する。タイヤモニタは、好ましくはこの情報を生成するために作動され、その後情報は中央ステーションに伝達され、そしてタイヤの位置と関連付けられる。

米国特許第５，６００，３０１号明細書の技術によれば、タイヤモニタはリードスイッチ又は他の磁気装置をそれぞれ有する。磁石はリードスイッチの近くを通過して、識別データを有する無線周波数伝送をモニタに伝送させる。サービス技術者は各車輪でこの処理を繰り返し、そして中央モニタリングステーションに識別位置情報をロードする。他の方法は、識別情報を含み、そして適切なバーコードリーダにより読み込まれ得る、各タイヤモニタに印刷されたバーコードを提供する。

米国特許第５，８８０，３６３号明細書では、作動信号は中央コントローラから、各車輪格納部の低周波数送信機に送信される。送信機は、タイヤモニタを作動させるために低周波信号を生成する。タイヤ圧力モニタは、長波識別信号を生成し、タイヤ圧力及び識別データと共にその識別信号を直接コントロールユニットに送信することにより対応する。長波識別信号は、コントローラにより受信された他の送信信号とこの送信信号とを識別することによってタイヤの位置を識別するために用いられる。

米国特許第５，８８３，３０５号明細書は無線信号によるデータの双方向通信を開示する。タイヤ圧力モニタは、タイヤに近接する車輪格納部内のアンテナにより送信される無線周波数信号により作動される。タイヤ圧力モニタは、車輪格納部アンテナにより検知される第２の無線周波数信号を送信する。第２の信号は、タイヤ圧力データを検知するために復調される。

これら従来の技術は、有効性において限定されている。磁気プログラミング技術は、例えばそのようなタイヤモニタがタイヤ及び車両と組み立てれらている工場において、混信やクロストークの影響を受けやすい。バーコードラベルシステムは、紛失され又は汚れ若しくは判読できなくなりうる、各タイヤのラベルを必要とする。長波作動信号を送信し、そして長波識別信号その結果生成する機器は、一部のアプリケーションにとって費用がかかりすぎる。双方向データ通信技術は、車輪格納部で受信した無線信号の復調、及び中央コントローラに接続される同軸ケーブル配線を必要とし、この２つはシステムのコストを増加させる。

これらの先行技術の一部に対する更なる限界は、サービス技術者による起動を必要とする手作業である。車輪位置データを受信機に自動的に伝達するシステムが求められる。そのようなシステムは、タイヤローテーション又はタイヤ交換といったタイヤ位置の変更後に特に有効である。

本願と共に譲渡された米国特許第６，５１８，８７６号明細書は、タイヤモニタが車両の各車輪に設けられ、そしてタイヤモニタ識別子と共にタイヤデータを周期的に送信するシステム及び方法を開示する。４つの小型で廉価なＲＦ検知器が各車輪の近くに設けられる。各ＲＦ検知器は、電力線及び接地線により中央コントロールユニットに接続される。タイヤモニタがＲＦ送信信号を発することによりデータを送信するとき、送信機に最も近いＲＦ検知器がＲＦエネルギーの炸裂を検知する。ＲＦ検知器は、送信されたデータのエンベロープを用いてコントロールユニットへの電力線を変調することによりＲＦエネルギーに反応する。コントロールユニットは、その電源線の１つにこの変調を検知する。また、コントロールユニットのＲＦ受信機は、タイヤモニタにより送信されたデータを受信し、復調する。コントロールユニットは、電源線の変調により与えられた位置インジケータと受信データとを結びつける。車両において車輪の位置が変更されたとき、コントロールユニットは、送信データの中のタイヤモニタ識別子と関係する、変調された電源線を用いて新しい位置を決定することができる。

このシステムがアプリケーションにおいて大変成功している一方で、削減されたコストと重量を特徴とするシステムが望まれる。コントロールユニットから４つ全てのＲＦ検知器に繋がるケーブルは、取付によるコスト及び重量を実質的に増加する。それゆえ、削減された複雑度、部品点数、重量、及びコストを提供するシステムにおいて、従来のシステムの操作上の利点を提供するシステム及び方法に対する要求がある。

前置きとして、一実施形態における、車両のリモートタイヤモニタリングシステムと共に用いられるタイヤモニタは、単一無線周波数（ＦＰ）検知器と、受信機と、コントロールユニットとを有する。ＲＦ検知器は、ＲＦ送信信号を検知するため複数のタイヤモニタに関連付けられる。検知したとき、ＲＦ検知器は送信インジケータを生成する。ＲＦ検知器から離れて、受信機は複数のタイヤモニタからタイヤ情報を受信するように動作可能である。コントロールユニットはＲＦ検知器及び受信機と結合され、複数のタイヤモニタ位置を測定するように動作する。

他の実施形態において、前面、後面、左面、及び右面を有する車両と共に使用するためのリモートタイヤモニタシステムは、単一検知器、受信機、及びコントロールユニットを有する。単一検知器は、車両の、ある面に隣接した位置に設けられる。単一検知器は、複数のタイヤモニタのうち少なくとも１つからのＲＦ送信信号に応じて送信インジケータを生成する。受信機はタイヤ情報を受信するように動作可能であり、コントロールユニットは単一検知器及び受信機と結合される。コントロールユニットは、検知された送信インジケータ及びタイヤ情報に基づいて複数のタイヤモニタの位置を決定するように動作可能である。

他の実施形態において、車両の車輪に位置するタイヤモニタのためのタイヤモニタ方法は、複数のタイヤモニタからＲＦ送信信号を検知し、複数のタイヤモニタからタイヤデータを受信することを有する。タイヤモニタ方法は、検知されたＲＦ送信信号及びタイヤデータに基づいて複数のタイヤモニタの位置を決定することをさらに有する。

好ましい実施形態における前述の議論は、前置きとしてのみ提供されている。この項におけるいかなることも、本発明の範囲を定義する請求項を限定するものとして解釈されない。

本願は、２００１年１０月２９日に出願された米国特許出願第１０／０２１，２８４号の継続出願である、２００５年１月７日に出願され米国特許出願第１１／０３０，８３７号の部分継続出願であり、これらは参照としてその全体がここに援用される。本出願は、ウィリアム・デヴィッド・スチュワート、イディル・ボウダウド、及びトーマス・デヴィッド・ステファン・マクリーランドの名前で２００２年４月１８日に出願され、本出願の出願人に譲渡された米国特許出願第１０／１２５，０４３号にも関連し、これらは参照としてその全体がここに援用される。

図面を参照すると、それは車両１０２の一部と共に示される遠隔タイヤモニタシステム１００のブロック図である。本実施形態における車両１０２は４つのタイヤ１０４を有する。車両がトラック、トレーラ、又は多輪自動車である場合には、スペア又は追加のタイヤのような５番目のタイヤといった、他の数のタイヤが含まれてもよい。

送信機すなわちタイヤモニタ１０６が各タイヤ１０４に関連付けられる。各々のタイヤモニタ１０６は、電池駆動の無線周波数（ＲＦ）送信機を有する。任意の適切なタイヤモニタが用いられ得る。マクリーランドらの名において１９９９年２月５日に出願され、本願と共に本願の譲受人に譲渡された「遠隔タイヤ圧力モニタシステムのための方法及び機器」と題する米国特許出願第０９／２４５，９３８号明細書は、参照としてここに援用され、遠隔タイヤ圧力モニタシステム１００において用いられるためのある適切なタイヤモニタを説明する。各タイヤモニタ（ＴＭ）１０６は、タイヤ特性を計測するための圧力センサのようなセンサを有する。タイヤモニタ１０６は、測定されたタイヤ特性をタイヤデータに変換する。タイヤデータは、タイヤモニタ１０６からの送信のためにエンコードされる。

タイヤモニタは、タイヤデータを有するＲＦ信号を送信するように構成された送信機をさらに有する。一部の実施形態において、受信機での衝突を最小限に抑えるため送信はエンコードされ、又はランダム化される。例えば、バイリーらの名において１９９９年２月５日に出願され、本願と共に本願の譲受人に譲渡された「遠隔タイヤ圧力モニタリングシステムにおける通信方法」と題する米国特許出願第０９／２４５，５７７号明細書が参照としてここに援用される。本願は、データワードが時間遅延により分割されて送信される技術を示す。複数の非周期タイムウィンドウの間にデータワードが送信されるように、各データワードのための時間遅延は、タイヤにとって一般的な繰り返しパターンに従って定義される。変調技術、送信周波数、及び送信電力といった送信パラメータは、地域の規制に従い、及びＲＦ信号の信頼性のある受信を保証するように選択される。

タイヤモニタ１０６はモーションスイッチ１３９を有する。モーションスイッチ１３９は、車両１００の動作を検知すると閉鎖する。モーションスイッチ１３９は、スイッチ１３９の閉鎖、及び車両の動きを示す信号をプロセッサ１２４に送信する。スイッチの閉鎖に応じて、タイヤモニタシステム１００は、例えばタイヤデータを送信することにより動作を開始する。明らかにされる実施形態では、通常動作の間、タイヤモニタ１０６は管理タイヤ圧力情報を毎分一度送信する。任意の適切なモーションスイッチがスイッチ１３９のために用いられ得る。

遠隔タイヤモニタシステム１００は、コントロールユニット１１０及び複数の無線周波数（ＲＦ）検知器１１２を有する。他の実施形態では、遠隔タイヤモニタシステム１００は、タイヤ圧力情報及び低タイヤ圧警報といったユーザ情報を提供するためのユーザディスプレイをさらに有する。明らかにされる実施形態では、関連付けられたタイヤモニタ１０６からのＲＦ信号を検知し、検知されたＲＦ信号に応じて送信インジケータを生成する関連付けられたタイヤモニタ１０６に最も近い車両１０２に、各ＲＦ検知器１１２が取り付けられる。各ＲＦ検知器１１２は、導電体１１４によりコントロールユニット１１０と電気的に結合される。以下、ＲＦ検知器１１２の構造及び動作がより詳細に説明される。

コントロールユニット１１０はＲＦ受信機１２０、ＲＦ検知器１２２、及びコントローラ１２４を有する。ＲＦ受信機１２０は、車両１０２の車輪又はタイヤ１０４と関連付けられる複数のタイヤモニタ１０６のうち、少なくとも１つの送信するタイヤモニタ１０６からタイヤデータを伝達するＲＦ信号を受信するように構成される。任意の適切なＲＦ受信回路が用いられる。ＲＦ受信機１２０の設計及び実施は、ＲＦ信号に用いられる変調の形式、ＲＦ信号のための送信周波数、及び許容される大きさ、重量、及び電力消費量といった物理的制限に依存する。

ＲＦデコーダ１２２は、車両１０２の車輪又はタイヤ１０４と関連付けられる複数のＲＦ検知器１１２のうち、少なくとも１つの受信中のＲＦ検知器１１２から送信インジケータを受信するように構成される。このように、タイヤモニタ１０６は、送信するタイヤモニタ１０６と関連付けられたＲＦ検知器１１２により検知されたＲＦ信号を送信する。受信中のＲＦ検知器１１２は、接続された導電体１１４に送信インジケータを与えることによりＲＦ信号の検知を信号で伝える。

ＲＦ検知器１２２は、ＲＦ検知器から受信した送信インジケータに応じて車両の送信するタイヤモニタの位置を識別するようさらに構成される。従って、ＲＦデコーダ１２２は、ＲＦ検知器１１２に順に接続される導電体１１４に接続される複数の入力回路１２３を有する。導電体１１４に与えられた送信インジケータは、関連付けられた入力回路１２３により検知される。明らかにされる実施形態において、入力回路１２３及びＲＦ検知器１１２との間の一対一関係がある。この手段において、送信インジケータを生成するＲＦ検知器１１２は、どの入力回路１２３が送信インジケータを検知したかを決定するＲＦデコーダにより、識別されうる。他の実施形態において、ＲＦデコーダ１２２は、複数のＲＦ検知器１１２の間でいくつかの方法により多重化される、４つ未満の入力回路１２３を有しうる。例えば、単一入力回路１２３は、ＲＦデコーダ１２２のコスト及び複雑度を削減するために、複数のＲＦ検知器１１２の間で時分割されてもよい。

ＲＦデコーダ１２２は、ＲＦ回路１２０と電気的に結合される。ＲＦ回路１２０でＲＦ信号が受信されると、ＲＦ信号の中に含まれるタイヤデータを抽出するためにＲＦ信号が復調される。あるアプリケーションでは、復調の後に追加のデータ復号が要求されうる。一実施形態におけるタイヤデータは、ＲＦ信号を送信するタイヤモニタ１０６を一意に識別するタイヤモニタ識別子、又は固有の識別コードを有する。さらに、この実施形態において、タイヤデータは、送信するタイヤモニタ１０６が位置するタイヤ１０４の被検知タイヤ圧に関係するタイヤ圧力データを有する。タイヤ回転数、タイヤ温度等といった他のタイヤデータが含まれ、あるいはタイヤ圧力データに置き換えられてもよい。

ＲＦ信号からタイヤデータが抽出された後、タイヤデータはＲＦ受信機１２０からＲＦデコーダ１２２に送信される。ＲＦデコーダ１２２は、車両１０２の送信するタイヤモニタ１０６の位置とタイヤデータを結びつける。位置情報は、ＲＦ検知器１１２から導電体１１４越しに受信される送信インジケータと入力回路１２３とを用いて決定される。タイヤデータ及び関連付けられたタイヤ位置は、ＲＦデコーダからコントローラ１２４に送信される。

コントローラ１２４は、遠隔タイヤモニタシステム１００の動作を制御する。コントローラ１２４は、好ましくはプロセッサ１２８とメモリ１２６とを有するマイクロコントローラである。プロセッサ１２８は、システム１００の全体的な動作を制御するためにメモリ１２６に記憶されたデータ及び指示に応じて動作する。

明らかにされる実施形態において、プロセッサ１２８は、遠隔タイヤモニタシステム１００の複数のタイヤモニタ１０６に対する位置データを記憶する。コントローラ１２４は、ＲＦデコーダ１２２からタイヤデータ及び位置データを受信するため、ＲＦデコーダ１２２と電気的に接続される。明らかにされる実施形態において、タイヤデータ及び位置データがマイクロコントローラ１２４で受信されたとき、プロセッサ１２８は記憶された位置データをメモリ１２６から読み出す。一実施形態において、位置データは、左前、左後、右前、あるいは右後といった車両上の位置に関連付けられて記憶される。受信された位置データは、記憶された位置データと比較される。変化がない場合、位置データは更新されず、受信されたタイヤデータを用いて更なる処理が発生する。しかしながら、送信しているタイヤモニタ１０６の位置が送信しているタイヤモニタに対して記憶された位置データと変化したとき、送信するタイヤモニタ１０６のためにプロセッサ１２８は位置データを更新する。このように、コントローラ１２４は、受信された位置情報をもたらす送信するタイヤモニタの位置を含む複数のタイヤモニタ１０６の位置を、メモリ１２６に記憶するよう構成されたメモリ１２６及びプロセッサを有する。

他の実施形態において、メモリ１２６は位置データの記憶ために用いられない。正しくは、ＲＦ検知器１１２からの送信インジケータにより与えられる位置情報と受信されたタイヤデータがコントロールユニットにより関連付けられる。入力回路１２３からのタイヤデータ及び位置情報は、もし妥当であればシステム１００により、表示又は警告を生成するため一緒に用いられる。さらに他の実施形態において、タイヤデータは送信するタイヤモニタ１０６に対する任意の識別情報を削除し、そして再度、適切な表示又は警告を生成するために入力回路１２３からのタイヤデータ及び位置情報が一緒に用いられる。

図１における構成要素の識別を完結するのであれば、車両１０２は、ＣＡＮドライバ１３０、ボルテージレギュレータ１３２、電源ノイズサプレッサ１３４、及びバッテリ１３６を更に有する。バッテリ１３６は、遠隔タイヤモニタシステム１００を有する車両１０２の電気システムのために動作電力を供給する。バッテリ１３６は車両の電力システムの一部であり、一般的にオルタネータ及び他の部品を有する。車両のためのそのような電力システムは、公知である。電力線サプレッサ１３４は、バッテリ１３６からの電力線のノイズを減少する。ノイズは、イグニッションシステムのような、車両の他の電気部品に由来する。ボルテージレギュレータ１３２は、電力線サプレッサ１３４からのバッテリ電圧又は他の動作電圧を受けて、コントロールユニット１１０及びＣＡＮドライバ１３０といった部品のために良く調節された電圧を生成する。ＣＡＮドライバ１３０は、コントロールド・エリア・ネットワーク（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の他の構成要素と共に電気的インターフェースを提供する。コントロールド・エリア・ネットワークすなわちＣＡＮは、自動車及び他のアプリケーションにおいて一般的に用いられる、データのシリアル通信プロトコルである。ＣＡＮドライバ１３０によりアクセスされるＣＡＮバス１３８は、電気的ノードすなわちモジュールから成るネットワークを相互に接続するために用いられる。ＣＡＮバスは、採用された規格に従って機能する。遠隔タイヤ圧力モニタシステム１００と共に、ＣＡＮバス１３８は、車両１０２内でタイヤモニタデータを他の場所に運ぶために用いられ得る。例えば、警告又は表示（図示しない）は車両１０２の運転者に、タイヤデータが低タイヤ圧のような範囲外の状況であることを示す視覚的又は聴覚的な表示を提供するように制御されうる。

図１において、ＲＦデコーダ１２２及びコントローラ１２４は、コントロールユニット１１０と切り離された構成要素として図示される。他の実施形態において、それらは単一プロセッサ又は論理ブロック又は回路内に併合される。システム１００の機能性を拡張するために含まれる、任意の他の説明された構成要素又は付加的な構成要素は、システム１００の他の部品と統合又は結合されうる。

さらに、システム１００はＣＡＮバスと共に用いられるよう限定されるべきではない。他の実施形態において、任意の他の通信媒体が、車両１０２の他の構成要素と共にシステム１００を相互に接続するために採用されうる。例えば、通信バスはＪ−１８５０又はＵＳＢ規格に応じて置換されうる。すなわち、コントロールユニット１１０は車両１０２の他の構成要素と直接に配線によって接続されうる。さらに、システム１００が完全に内蔵型となるように、外部通信は完全に省略されうる。

図１は、遠隔タイヤモニタシステム１００において用いるためのＲＦ検知器１１２の一実施形態の詳細図をさらに示す。ＲＦ検知器１１２は、タイヤモニタ１０６から送信される無線周波数（ＲＦ）信号を検知するアンテナ１４０、アンプ（ＲＦ ＡＭＰ）１４２、アンプ１４２を介してアンテナ１４０に接続されるエンベロープ検知器と、エンベロープ検知器１４４に接続される出力回路１４６とを有する。エンベロープ検知器１４４は、フィルタ１４８、ダイオード１５０、及びグラウンドとアンプ（ＡＭＰ）１５４に接続されるキャパシタ１５２を有する。ＲＦ検知器１１２は、ＲＦデコーダ１２２の入力回路１２３にＲＦ検知器１１２を接続する導電体１１４上に設けられる電力線１５６及び接地線１５８から電力を得る。電力線１５６上のノイズからＲＦ検知器１１２の利用可能な回路を絶縁するために、ＲＦ検知器１１２はレジスタ１６０及び接地されるキャパシタ１６２をさらに有する。

エンベロープ検知器１４４は、アンテナで受信され、そしてタイヤモニタ１０６により送信されたＲＦ信号のエンベロープに対応するデータを出力回路１４６で生成するためにアンプ１４２により増幅された入力信号に反応する。このように、フィルタ１４８、ダイオード１５０、及びキャパシタ１５２は、ＲＦ信号に応じてアンテナにより生成される電気信号のエンベロープを検知するため、アンテナ１４０に結合される回路を一緒に形成する。エンベロープそれ自体は、アンプ１５４で増幅される電気信号である。アンプ１５４からの出力信号はトランジスタ１６４のベースに接続される。ベースにおけるこの信号に応じて、トランジスタ１６４は、ＲＦ検知器１１２で受信されたＲＦ信号のエンベロープに応じて伝導線１１４上の有線信号を変調する。すなわち、トランジスタ１６４のベースに与えられた信号は、トランジスタ１６４のターンオンを制御し、伝導線１１４の電圧印加点にあるコレクタから伝導線１１４の接地点にあるエミッタに電流を伝える。その結果、導電体１１４における電流は、ＲＦ検知器１１２のアンテナ１４０で受信されたＲＦ信号に応じて変調される。

一実施形態において、変調された電流を検知するために、明らかにされる実施形態におけるＲＦデコーダの入力回路１２３は、導電体１１４に接続される、入力回路１２３の入力段から引き込まれる電流を複製するカレントミラーを有しうる。入力回路１２３のカレントミラーからの出力電流は、マイクロコントローラ１２４により読み出されうる電圧信号に電流信号を変換する抵抗に供給される。適切なカレントミラー回路が、回路設計の当業者の視野の範囲内にある。

このように、ＲＦ検知器１１２と関連付けられるタイヤモニタ１０６がＲＦ検知器１１２により検知されたＲＦ信号を送信していることを示す送信インジケータを、導電体１１４に供給される信号が形成する。送信インジケータの生成は、タイヤモニタ１０６により送信されたＲＦ信号のエンベロープの検知、及びＲＦ信号のエンベロープに応じた導電体１１４上への有線信号の生成を有する。特に、明らかにされる実施形態において、コントロールユニット１１０と結合される導電体１１４の電流を変調することにより有線信号が生成される。コントロールユニット１１０は、送信するタイヤモニタ１０６の場所を決定するために電流の変調を検知する。

意義深いことに、ＲＦ検知器１１２は、タイヤモニタ１０６により送信されたデータを復調しない。コントロールユニット１１０のＲＦ回路１２０のみが、ＲＦ信号１０６の内容物を抽出するためにデータを復調する。ＲＦ検知器は、送信するＲＦ信号の存在を検知するのみである。これは、ＲＦ検知器１１２のコスト、及び遠隔タイヤモニタシステム１００の全コストを削減する。

また、導電体１１４内の電流を変調することにより、ノイズに対するＲＦ検知器の感度が下げられる。ノイズは、導電体１１４の電圧スパイク又はパルスの形態において発生する。しかしながら、このノイズはＲＦ検知器１１２の動作にわずかな効果しか与えず、導電体の電流レベルにわずかな影響しか与えない。その結果、導電体１１４は、例えば、ツイストペア線、あるいは任意の他の安価な２線ケーブルであり得る。同軸ケーブル、又は他のシールドケーブルは、ＲＦ検知器１１２を用いるシステム１００を実施するために必須ではない。

他の実施形態において、ＲＦ回路１２０は省略されうる。そのような実施形態において、ＲＦ検知器１１２は、無線周波数信号の変化を検知し、導電体１１４の有線信号を変調する。そのような実施形態におけるＲＦデコーダ１２２は、マイクロコントローラ１２４と共にデータを復調するように構成される。導電体１１４の電流パルスは、ＲＦデコーダ１２２により検知され、電圧パルスに変換される。電圧パルスはマイクロコントローラ１２４により読み出されうる。このように、マイクロコントローラ１２４は、ＲＦ回路１２０を使用せずに、ＲＦ検知器及びＲＦデコーダからデータを得る。これは、相対的に高価なＲＦ回路を撤廃するという利点を有する。さらに、これは、データ全体を運ぶ無線周波数信号を送信するためにタイヤモニタ１０６により用いられる送信電力の減少を可能にする。一部の管轄区域において、タイヤモニタのようなアプリケーションに対し、実質的に減衰された送信出力が要求される。ＲＦ検知器１１２の使用により遠隔タイヤモニタシステム１００の信頼できる性能を提供する一方で、これらの低送信出力の要件が満たされうる。

他の実施形態において、ここに説明される機能性は、メモリに記憶されたデータ及び命令に応じて動作するプログラムされたコンピュータ又は他のプロセッサを用いて実行されうる。プロセッサは、ここに図示される実施形態において説明されるハードウェア要素の一部又は全てと共に動作しうる。

公開されたタイヤモニタシステムは、車両の複数のタイヤモニタの位置を自動的に特定するための、改良された自動学習又は自動訓練方法を提供するために用いられる。前述したように、トランスポンダ又は磁気起動工具といった前述の装置は、車両センサ又はタイヤモニタのための識別子と共に遠隔タイヤモニタシステムのコントロールユニットを訓練するため自動車工場内で用いられた。工場の訓練ブース又は起動エリアに置かれた車両と共に、車輪センサは順に作動され、コントロールユニットは、作動された圧力送信を一定の順序で予測しながら、車輪センサの車両上の位置及び識別子を学習した。他の訓練ブースからのクロストークを防ぐために、各起動エリアはＲＦシールドされることが要求される。受信機の他の訓練方法は、車輪センサの識別子をスキャンするためのバーコードリーダを用いること、及び受信機にこのデータを入力することである。これらの方法全ては、手動あるいは自動のリーダのどちらも追加の動作を必要とした。これらの動作はコスト及び潜在的な休止時間を追加する。

図１において明らかにされる実施形態では、そのような道具は要求されない。自動車工場内の生産ラインの終端において、標準的な１分から２分の動的試験が、車両のステアリング、ブレーキ等を試験し、調整するために用いられる。明らかにされる実施形態において、４つのタイヤ圧力モニタ車輪センサの位置及び識別子は、この動的試験の間、自動的に学習される。

これは、動的試験ブースで「学習状態」にコントロールユニット又は受信機を置くことにより実現される。車両センサは、通常モード又は箱から出したばかりの新品に対応する特別初期モードのいずれか一方にあるとき１分に一度送信し、より頻繁に送信するときには例えば３０秒ごと、又は１０秒ごとである。

例えば車輪センサが製造業者の生産ラインを離れるとき、それらはオフモードにセットされる。このモードは、その動作スイッチの閉鎖により作動されるまで各車輪センサが休止状態にあることを意味する。動作スイッチの閉鎖は、回転する車輪のタイヤモニタを回転することによりもたらされる遠心力を介してのみ成し遂げられる。通常動作の間、車輪センサは駆動しているとき、毎分に一度管理タイヤ圧力を含むタイヤ情報を送信する。しかしながら、明らかにされる実施形態では、動作スイッチの初めの１６起動の間の運転期間において、車輪センサは毎３０秒（米国規制基準に従うため）又は米国外では１０秒に一度管理圧力データを送信する。他の時間間隔が用いられてもよい。初めの１６送信、又は任意の他の適切な数の送信の後、送信間隔は、１分のような通常モード値に変更される。この初期モードは工場試験モードとして知られている。

動的車両試験のとき、車両は加速されて、車輪の回転及びそれに伴う作動スイッチの閉鎖により車輪センサが作動する。車輪センサがタイヤ圧力の送信を開始すると、例えば毎３０秒に一度、各センサの識別子がセンサにより送信され、コントロールユニットのＲＦ回路により受信される。この初期非学習状態において、受信機は、４つのＲＦ検知器と送信を関連付けながら、メモリに新しい識別子をロードする。ＲＦ検知器の１つにおける作動と同期するデータのみが受信されたとき、導電体は有効であると見なされる。動的試験の１から２分に渡って、各車輪センサ識別子、及び関連付けられた車輪位置といったタイヤ情報を、各車輪センサは何度も送信し、コントロールユニットは照合する。コントロールユニットは、その後の通常使用のために不揮発性メモリにこのデータをロードする。

この自動学習技術の鍵となる利点は、車両組み立て工場でのいかなる追加の労働又は機器の欠如、及び車輪センサにおけるトランスポンダ要素又は磁気スイッチに対する要求の欠如である。また、クロストークにより他の車両から誤った車輪を学習し、誤った位置を得る可能性がない。このように、コストが削減され、動作が単純化され、信頼性が向上する。タイヤモニタシステムの明らかにされる実施形態を用いると、追加の作動又は学習ツールは、車両の車輪センサの位置を用いてコントロールユニットを訓練するために必要とされない。コントロールユニットを訓練するために必要とされる唯一の手段は、車両組み立て工場のライン試験の最後における標準動的車両試験である。訓練手段は回転台上でのステアリング及びブレーキ試験と同時に行われるため、また工場試験モードの特徴により、タイヤモニタシステムを「自動学習」するため余分の時間又はコストが要求されない。

明らかにされる実施形態は、システムのタイヤモニタの１つを交換するときのコントロールユニットのタイヤモニタ位置情報の自動更新をさらに提供する。例えば車両の車輪又はタイヤの１つが交換される場合に、これが生じる。本実施形態の本質に従い、ＲＦ検知器が車輪センサの位置を連続的に示す場合には、車輪センサは交換され、ユーザの介入に対する要求なくしてコントロールユニットにより検知される。この場合において、新しい車輪センサが車輪に取り付けられた場合には、タイヤモニタに対し誤った識別子を受信し、適切な車輪位置からＲＦ検知パルスをまだ得ていると、コントロールユニットは初めに認識する。さらに、コントロールユニットは、その位置に対して前もって記憶された識別子がもはや受信されないことを検知する。ある期間に渡り、例えば１０分間の運転では、受信機は記憶された識別子の受信を終始しており、その位置に対する新しいＩＤを現在受信している。照合の後、新しい識別子はその位置に対して記憶され、動作は通常として継続する。

これによる大きな利点は、ユーザによる介入に対する要求の欠如、及び各サービス場所での修理工具に対する要求の撤廃である。タイヤモニタ位置及び識別子は、自動的に更新される。

図２は、図１の遠隔タイヤモニタシステムのための自動学習手段を図示したフローチャートである。本手段はブロック２００で開始する。ブロック２０２において、遠隔タイヤモニタシステムを有する車両に新しいタイヤモニタを有する１以上のタイヤが取り付けられる。この実施形態において、タイヤモニタは未使用であり、製造業者からの箱から出したばかりの新品である。ブロック２０２の最終組立は、工場での車両の最終組立ての一部として発生する。あるいは、新しいタイヤが車両に取り付けられたとき、又は遠隔タイヤモニタシステムが車両に加えられたときに、組み立てが生じる。

ブロック２０４において、動的車両試験が初期化され、それに応じてブロック２０６において、タイヤモニタは無線周波数（ＲＦ）信号を送信しはじめる。動的車両試験は、駆動トレーン及びブレーキを含む、車両のシステムの適切な機能を検査するための試験である。あるいは、タイヤモニタが送信を開始する原因となる任意の動作が、ブロック２０６における送信を初期化するために、ブロック２０４で置換されうる。例えば、ブロック２０４で組み立てラインの終点から保管エリア又は最終点検エリアに車両を運転する処理は、ブロック２０６で送信を開始するために十分な能力を持つ。車両の車輪のタイヤモニタの動きに応じてタイヤモニタを作動するモーションスイッチを各タイヤモニタが有することが考慮される。

さらに、ブロック２０６では、毎３０又は６０秒に一度といった試験モード間隔でタイヤモニタは送信を開始する。この側面は、割愛されてもよいが、タイヤモニタシステムを初期化するための利便性を追加する。初期化後、タイヤモニタに電力を与えるバッテリから電力の流出を減少するために間隔は切り詰められ得る。

ブロック２０６でのＲＦ信号の送信後、ブロック２０８において遠隔タイヤモニタシステムの受信機によりＲＦ信号が受信される。ＲＦ信号は復調され、復号され、そしてＲＦ信号上で運ばれたデータを抽出するために処理される。例えば、タイヤモニタは、タイヤの圧力又はタイヤモニタ識別子に応じたデータを用いて搬送信号を変調する。遠隔タイヤモニタシステムの受信機は、データを受けとるために、受信したＲＦ信号を復調する。ブロック２１２において、タイヤモニタ識別子を有するデータがある場合には、遠隔タイヤモニタシステムのコントロールユニットに供給される。

それと同時に、ブロック２０８、２１０で受信され復調された同じＲＦ信号が、ブロック２１４で検知される。好ましい実施形態において、ＲＦ信号は復調せずに、例えば図１と共に前述された形式の検知器を用いて、受信される。他の適切なＲＦ検知器が用いられてもよい。ブロック２１６において、検知されたＲＦ信号に応じて送信インジケータがコントロールユニットに供給される。タイヤモニタにより送信されブロック２０８で受信機により受信されたＲＦ信号を車両のＲＦ検知器が検知したことを、送信インジケータがコントロールユニットに示す。

ブロック２１８において、タイヤモニタと関連付けられる識別情報が記憶される。一実施形態において、タイヤモニタにより送信され、遠隔タイヤモニタシステムの受信機により受信された識別子を形成するデータが、メモリに記憶される。他の形式及びフォーマットの識別情報が記憶されてもよい。例えば、コントロールユニットは、ＲＦ検知器が受信されたＲＦ信号を検知したことを示すＲＦ検知器インジケータを記憶する。

このように、説明された手段は、遠隔タイヤモニタシステムにおける自動学習能力を提供する。コントロールユニットが車両の個々のタイヤモニタの識別子及び位置を識別し記憶するために、手作業の介入は必要でない。これは、遠隔タイヤモニタシステムの動作の初期化に関連する時間とコストとを削減する。

図３は、図１の遠隔タイヤモニタシステムのための自動学習手段を図示したフローチャートである。図３の手段はブロック３００で開始する。

ブロック３０２において、車両の車輪と関連付けられたタイヤモニタにより送信されたＲＦ信号は、遠隔タイヤモニタシステムの受信機により受信される。ブロック３０４において、ＲＦ信号は復調され、復号され、そしてＲＦ信号上で運ばれたデータを抽出するために処理される。例えば、タイヤモニタは、タイヤの圧力又はタイヤモニタ識別子に応じたデータを用いて搬送信号を変調する。タイヤモニタ識別子は、タイヤモニタと関連付けられる製造番号、又は一意の、又は略一意のデータである。例えば、タイヤモニタ識別子はタイヤモニタの製造時にタイヤモニタに記憶された複数ビットデータである。遠隔タイヤモニタシステムの受信機は、データを受けとるために、受信したＲＦ信号を復調する。ブロック３０６において、タイヤモニタ識別子を有するデータがある場合には、遠隔タイヤモニタシステムのコントロールユニットに供給される。

それと同時に、ブロック３０２、３０４で受信され復調された同じＲＦ信号が、ブロック３０８で検知される。好ましい実施形態において、ＲＦ信号は復調せずに、例えば図１と共に前述された形式の検知器を用いて、受信される。他の適切なＲＦ検知器が用いられてもよい。ブロック３１０において、検知されたＲＦ信号に応じて送信インジケータはコントロールユニットに供給される。タイヤモニタにより送信されブロック３０２で受信機により受信されたＲＦ信号を車両のＲＦ検知器が検知したことを、送信インジケータがコントロールユニットに示す。

ブロック３１２において、コントロールユニットのメモリから記憶された識別情報が読み出される。明らかにされる実施形態において、送信インジケータ又はＲＦ検知器と関連付けられるメモリ位置に、識別情報が記憶される。このように、コントロールユニットは、送信が受信されている受信中のＲＦ検知器から有線インジケータを受信する。有線インジケータを用いて、以前の識別情報が読み出されるメモリ位置をコントロールユニットが選択する。

ブロック３１４において、コントロールユニットは、送信するタイヤモニタから受信された識別子が記憶された識別情報と一致するかどうか判断する。本実施形態において、一致は、受信及び記憶データのビット単位の一致、又はある他の水準、又は受信データと記録データとの関連を意味する。データが一致する場合、ブロック３１６において、圧力データのようなタイヤ情報が更新される。例えば、一実施形態において、タイヤ圧力データは、タイヤモニタに対する識別情報と共に記憶される。受信されたタイヤ圧力データが、記憶されたタイヤ圧力データから規定の量だけ変わるのであれば、受信されたタイヤ圧力データは記憶され、警告又は他のユーザインジケータが生成される。

ブロック３１８において、受信された識別子と記憶された識別情報との間に一致がない場合、手段は、このＲＦ検知器と関連付けられた追加の送信の受け取りを待つ。好ましくは、タイヤモニタは、１分に一度のような周期で圧力データ及びタイヤモニタ識別子を送信する。次の送信を受信したとき、ブロック３２０において、手段は、以前に受信されたタイヤモニタ識別子を照合しようとする。以前受信されたタイヤモニタ識別子の通信においてエラーがあったか否かを判断するため、新しく受信されたタイヤモニタ識別子と以前受信されたタイヤモニタ識別子とを比較することにより、これはなされる。いくつかの実施形態において、複数の後続の送信が比較のために受信されうる。照合がない場合、ブロック３２２において、ブロック３０２で受信された不一致の送信が破棄される。この状況は、同じタイヤモニタは送信を継続し、そして不一致の送信がエラーと共に受信されたことを示す。

ブロック３２０において、新しく受信されたデータが以前に受信されたデータと検証される場合、このＲＦ検知器のために記憶された識別情報は、受信された送信からのタイヤモニタ識別子で更新される。この状況は、タイヤモニタが取り替えられ、そして確実に通信していることを示す。このように、説明されたシステム及び手段は、タイヤモニタが取り替えられた後の自動更新能力を提供する。例えば車両のタイヤがローテーションされた場合、又はタイヤが交換された場合に、これが生じる。車両のタイヤモニタの識別子及び位置を更新するために、遠隔タイヤモニタシステムに対し、手作業による介入をする必要性はない。

図４は、遠隔タイヤモニタシステム４０２を有する車両４００のブロック図である。図４の実施形態において、車両４０２は車輪４０４、４０６、４０８、４１０を有する。各車輪はリムに取り付けられたタイヤを有する。他の実施形態において、車両４００は異なる数の車輪を有しうる。例えば、ある好ましい実施形態において、トラックは１８の車輪を有する。

遠隔タイヤモニタシステム４０２は、コントロールユニット４１２、前部検知器４１４、及び後部検知器４１６を有する。前部検知器４１４は、ケーブル４１８によりコントロールユニット４１２と電気的に接続される。同様に、後部検知器４１６は、ケーブル４２０によりコントロールユニット４１２と電気的に接続される。

遠隔タイヤモニタシステム４０２は、車両４００の各車輪と接続されるタイヤモニタを更に有する。このように、タイヤモニタ４２４は車輪４０４と接続され、タイヤモニタ４２６は車輪４０６と接続され、タイヤモニタ４２８は車輪４０８と接続され、タイヤモニタ４３０は車輪４１０と接続される。タイヤモニタは、概してここに説明された形式のものであり、タイヤ圧といったタイヤの状態を検知し、各タイヤモニタを一意に識別する識別情報及びタイヤ圧といったタイヤデータを含む送信信号を時々送信するように構成される。

明らかにされる実施形態において、前部検知器４１４は左前輪４０４に近接して設けられる。例えば、前部検知器４１４は、車輪４０４に近接する車輪格納部内に取り付けられうる。同様に、後部検知器４１６は、車輪４０８に近接する車輪格納部内のような、左後輪４０８の近くに置かれる。この取付形態により、前部検知器４１４は、前輪４０４、４０６に接続される一対のタイヤモニタ４２４、４２６からの送信信号を検知するように置かれる。前部検知器４１４は、左前タイヤモニタ４２４と近接し、右前タイヤモニタ４２６と離間する。同様に、後部検知器４１６は、左後タイヤモニタ４２８及び右後タイヤモニタ４３０からの送信信号を検知するように置かれる。後部検知器４１６は、左後タイヤモニタ４２８と近接し、右後タイヤモニタ４３０と離間する。

明らかにされる実施形態は単なる例示である。図４において、検知器４１４、４１６は、前輪４０４、４０６及び後輪４０８、４１０各々からの無線周波数送信信号を検知するように設計される。他の実施形態において、ＲＦ検知器４１４、４１６は、左車輪４０４、４０８及び右車輪４０６、４１０各々からのＲＦ送信信号を検知するように置かれる。同様に、図４において前部検知器４１４は、右前輪４０６から離間しながら左前輪４０４に近接して置かれる一方で、この位置関係は、前部検知器４１４が左前輪格納部内のような右前輪４０６の近くに置かれるように、逆にされてもよい。同様に、図４に図示される左後輪４０８に近接する後部検知器４１６は、右後輪４１０の近くに置かれてもよい。ＲＦ検知器４１４、４１６の現実の位置関係は重要ではない。正確に言うと、タイヤモニタからのＲＦ送信信号の受信周波数又は相対的信号強度は、コントロールユニット４１２と共に検知器４１４、４１６により測定されるものである。タイヤモニタの関連付けられた一対の各々からＲＦ検知器によって受信された複数の送信信号又は相対的信号強度が測定されるように、各ＲＦ検知器が中心線から離間して車の一側面又は端部に置かれることは重要である。

コントロールユニット４１２は、タイヤモニタシステム４０２のタイヤモニタからの無線周波数送信信号を受信する受信機、コントローラ４３２、及びメモリ装置４３４を有する。コントローラ４３２は処理手段を形成し、ここに説明された必須の機能を果たすために互いに接続される、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又は論理素子のような任意の適切なコントロール装置である。

メモリ装置４３４はデータを記憶するためのメモリ手段を形成し、好ましくは半導体メモリにより形成される。説明された実施形態において、コントロールユニット４１２のメモリ装置は、パーシスタントメモリ、すなわちＥ^２ＰＲＯＭのような不揮発性メモリ、及びランダムアクセスメモリのような作業メモリを有する。例えば、パーシスタントメモリは、記憶されたタイヤ識別子及び圧力データのために、車両４００が駐車されたときのような長期間に渡って用いられる。ＲＡＭは、タイヤモニタ識別子及びタイヤモニタ位置と関連付けられるカウンタ値を記憶する配列として組織され、以下により詳細に説明される。

図５は、遠隔タイヤモニタシステムの一実施形態による動作を示したフローチャートである。図５において示された手段は、図４に示された形式の遠隔タイヤモニタシステムと共に用いられ得る。図５における方法の実施形態は、そのようなシステムのコントロールユニットに、車両におけるシステムのタイヤモニタの位置を自動的に学習させ、学習手段又は学習ルーチンとして参照される。システムの各タイヤモニタからタイヤデータの数個の送信されたフレームを受信した後に、この測定がなされる。コントロールユニットは、作業メモリ内にデータ配列を構築し、システム内の各タイヤモニタに対して位置情報を測定するために配列のデータを使用する。データ配列の一例が以下に示される。

この例において、配列の行は、そこからのデータが受信される各タイヤモニタに対する識別情報により測定される。前述の例において、識別情報は「ｉｄ１」、「ｉｄ２」等として記載される。しかしながら、より典型的な例において、識別情報は、送信するタイヤモニタの一意の識別子又は識別コードを形成する数値である。典型的には、タイヤ圧又は他のタイヤデータと共に送信フレームの中でタイヤモニタにより識別コードが送信される。典型的な配列は４つの行で示され、１行はこの例における車両の各タイヤモニタに対応する。コントローラによってその送信信号が受信される追加の送信するタイヤモニタのためのデータを記録する追加の行を用いて、配列は書式設定される。

前述の例示された配列において、配列の行は、システムの各ＲＦ検知器で受信されたフレームの数を数えるフレームカウント値に対応する。このように、この実施形態において、タイヤモニタ識別子ｉｄ１で分類されたフレームは、前部ＲＦ検知器で２２回受信されている。同じ識別子ｉｄ１を有するフレームが、後部ＲＦ検知器で２回等、受信されている。カウントラベル合計ＲＦフレームカウンタ（Ｔｏｔａｌ ＲＦ＿ＦｒａｍｅＣｏｕｎｔｅｒ）は、識別されたタイヤモニタからコントローラの受信機により受信されたフレームの総数を計算したものである。受信機はＲＦ検知器よりも高い感度を有し、ＲＦ検知器が失敗した送信信号を検知するため、この列に記録された全フレームカウントは常にＲＦＤフレームカウンタ以上である。

図５の手段はブロック５００で開始する。図５の手段は、車両のタイヤがタイヤモニタと初めに組み立てられ、遠隔タイヤモニタシステムに加えられたときの、生産ラインにおける学習ルーチンを示す。ブロック５０２において、タイヤ識別子が電気的消去可能（Ｅ^２）メモリに既に記憶されたか否かが決定される。このメモリは、電力がメモリから外されたときでさえ、そこにデータを記憶する、不揮発性、すなわちパーシスタントメモリである。説明されたシステムにおいて、車両への取付後、パーシスタントメモリは空である。図５の手順に従って識別子が受信され、そして照合されるとすぐに、タイヤモニタはパーシスタントメモリに記憶される。このように、ブロック５０２は、タイヤモニタシステムが車両に取り付けられた後に初めて動作しているか否かを判断する。初めてであるならば、タイヤモニタはパーシスタントメモリに記憶されず、ブロック６０２に続く経路はない。タイヤ識別子がパーシスタントメモリにすでに記憶されたのであれば、「Ｙｅｓ」経路がブロック５０４に続く。

ブロック５０４では、データのフレームが受信されているか否かが判断される。そうでないのであれば、データのフレームが受信されているまで、制御はブロック５０４を含むループに留まる。以前指摘したように、タイヤモニタにより送信されたデータの各フレームは、タイヤの測定されたタイヤ圧に対応するデータのようなタイヤデータ及び送信するタイヤモニタを一意に識別するタイヤ識別子に対応するデータを有する。ヘッダ又は同期データのような他の情報が、同様にして送信されうる。

ブロック５０４でデータのフレームが受信されたとき、データのフレームに収容されたタイヤモニタ識別子は、抽出され、作業メモリ内のリストに記憶された他の既受信識別子と比較される。抽出されたタイヤ識別子がブロック５０６でリストにない場合、それはブロック５０８でリストに加えられる。その後制御は、関連する車輪位置カウンタが増加されるブロック５１０に進む。前述のように、各識別子は３つの関連付けられたカウンタを有する。他の各カウンタは、システムの各ＲＦカウンタと関連付けられ、各ＲＦ検知器により検知された送信信号の数に対応するデータを記憶する。第３のカウンタは、識別されたタイヤモニタから受信した全フレームを計数し、フレームがカウンタの受信機で受信された後に増やされる。このように、ブロック５１０で増やされる適切な車輪位置カウンタは、前部ＲＦ検知器又は後部ＲＦ検知器に対応するフレームカウンタ及び合計ＲＦフレームカウンタとを有する。

ブロック５１２において、特定の基準が満たされているかどうか判断するように検査は実行される。初めに、本実施形態においては２０である既定の数よりも大きい合計ＲＦフレームカウンタ値をリスト内の４つのタイヤ識別子が有するかどうか判断される。すなわち、合格基準を適用する前に、少なくとも４つのタイヤ識別子が２０以上の値を有しなければならない。この検査は、タイヤモニタからの強い信号があることを保証し、システムに加えられたいかなる不正確又は間違ったタイヤ識別子を除去するために実行される。タイヤモニタから受信された信号が弱い場合、２０以上よりむしろわずか数回、それはおそらく受信される。任意の他の適切な数が、既定の数２０に置き換えられてもよい。数の減少は、タイヤモニタ位置がシステムにより学習される速度を増加するが、不正確なタイヤモニタ位置学習の可能性を増加する。

明らかにされる実施形態の第２の基準によれば、４つではなく２つの異なるタイヤ識別子に関して、前部ＲＦ検知器のためのカウンタは後部ＲＦ検知器のためのカウンタよりも大きくなければならない。第３の基準によれば、リスト内の２つの残余タイヤ識別子に関し、後部ＲＦ検知器のためのフレームカウンタが前部ＲＦ検知フレームカウンタよりも大きな値を記憶するかどうかが判断される。これらの基準がリスト内のタイヤ識別子を用いて実行されないのであれば、データの追加のフレームの受信を待つために制御はブロック５０４に戻る。

しかしながら、これら３つの基準が実行されない場合、ブロック５１４では、前述の第２の基準に従って２つのタイヤ識別子が車両の前軸に対するリストから選択され、前述の第３の基準に従って２つのタイヤ識別子が後軸のためにリストから選択される。このように、ブロック５１８において、手段は、２０よりも大きい合計ＲＦフレームカウンタ値と共に４つのタイヤ識別子を選択し、前部フレームカウンタ値及び後部フレームカウンタ値を用いることにより、車両前部と車両後部との間で選択されたタイヤ識別子を区別している。例えば、前述のリスト例に示された値を用いると、車両前部に位置するタイヤモニタに対応した識別子はタイヤ識別子ｉｄ１及びｉｄ２である。車両後部に位置するタイヤモニタに対応した識別子はタイヤ識別子ｉｄ３及びｉｄ４である。

ブロック５１６で開始すると、手段は、各軸に対して左右のタイヤ識別子を識別する。各前後軸に対するリストから識別されたタイヤ識別子の間で、１つのＲＦ検知器カウンタ値が他よりも大きいフレームカウンタ値を有する場合、初めにそれが測定される。そうでない場合、手段は、軸上の２つのタイヤモニタを識別できない。制御は、データの追加フレームの受信を待つためにブロック５０４に戻る。ブロック５１６の基準が合致する場合、ブロック５１８において、大きいＲＦ検知フレームカウンタを有するタイヤ識別子が、車両のその端部に関するＲＦ検知器と同じ側にあるように選定される。このように、図４において、前輪４０４、４０６の間で、大きい方の値であるＲＦ検知器カウンタと関連付けられるタイヤ識別子は、タイヤモニタ４２６と対応するように選択される。同様に、小さい方の値であるＲＦ検知器カウンタ値を有するタイヤ識別子は、タイヤモニタ４２４と対応するように選択される。図５において提案されるように、これらＲＦ検知器４１４及び４１６が車両４００の左側に位置し、ブロック５１４で選択されたタイヤ識別子のタイヤからなる場合には、大きい値であるＲＦ検知フレームカウンタは、両軸の左側面タイヤモニタに関連付けられる。図４において、代わりにＲＦ検知器４１４が車両４００の左側面に取り付けられる場合、より大きな値であるタイヤ識別子はタイヤモニタ４２４と関連付けられるように選択され、より大きな値であるタイヤ検知器フレームカウンタはタイヤモニタ４２８と関連付けられるように選択される。前述のデータのリスト例を用い、双方のタイヤモニタが車両の左側にあるとすると、処理は、左前タイヤモニタに対してｉｄ１を選択し、右前タイヤモニタに対してｉｄ２を選択する。同様に、処理は、左後タイヤモニタに対してｉｄ３を選択し、右後タイヤモニタに対してｉｄ４を選択する。

ブロック５２０において、４つの選択されたタイヤ識別子は、Ｅ^２ＰＲＯＭ又は前述した他のパーシスタントメモリといった不揮発性メモリに記憶される。タイヤモニタシステムのその後の動作の間、タイヤデータの新しいフレームが受信されたとき、フレームに含まれるタイヤ識別情報は、タイヤ識別子に対する記憶から選択された１つと比較される。一致する場合、タイヤ圧情報又はフレームに含まれる他のタイヤデータは、最新のタイヤ圧情報を更新するために用いられる。ブロック５２２において、図５に示される学習ルーチンは終了され、図５の処理が終了する。

図６は、通常運転動作の間に車両のタイヤモニタ位置を学習する遠隔タイヤモニタシステムのための処理を示す。タイヤモニタ識別子がシステムのパーシスタントメモリに既に記憶されているとブロック５０２（図５参照）で判断した後にアクセスされるブロック６０２でこの処理は開始する。

ブロック６０２において、パーシスタントメモリに記憶されたタイヤモニタ値は、作業メモリ内のリスト又は配列に挿入される。各配列エントリに対する、合計ＲＦフレームカウンタ、（前部にある識別子に対する）前部ＲＦ検知器カウンタ値及び（後部にある識別子に対する）後部ＲＦ検知器カウンタ値は、５のような規定値で予めロード（プリロード）される。このようにプリロードされた値を記憶することは、パーシスタントメモリに既に記憶され、作業メモリ配列にコピーされたタイヤ識別子に重み付けをする。この方法で配列内のプリロードされたタイヤモニタ値に重み付けをする利点は、近接した車両のタイヤモニタが車両の４つのタイヤモニタの１つとして検知され、選択される可能性を下げることにある。これは、例えば、組み立てラインの終端又は他の場所において、類似のシステムを有する複数の車両が互いに隣接して駐車された場合に生じる。さらに、プリロードされたタイヤモニタ値に重み付けすることは、信頼性のある情報が即座に運転者に与えられ得るように、学習処理に必要な時間を削減する。この処理は、車両が始動され、新しい旅程が開始される度に生じる。

ブロック６０４では、データのフレームが受信されているか否かが判断される。そうでないのであれば、データのフレームが受信されるまで、制御はブロック６０４を含むループに留まる。一旦データのフレームが受信されると、制御はブロック６０６に進む。

ブロック６０６では、受信されたフレームに含まれるタイヤモニタ識別子がパーシスタントメモリ又はＥ^２ＰＲＯＭに既に記憶されたか否かが決定される。そうでないのであればブロック６０８において、受信されたタイヤモニタ識別子は、作業メモリ内のタイヤ識別子の作業リストに加えられる。処理はブロック６１０に進む。

ブロック６１０において、関連する車輪位置カウンタが増やされる。ここでの動作は、図５のブロック５１０における動作に類似する。データの作業リストは、各前部若しくは後部ＲＦ検知器カウンタ及び合計ＲＦフレームカウンタに対する列を有する。ブロック６１０において、受信されたタイヤ識別子に対応する合計ＲＦフレームカウンタは、増やされる。またブロック６１０では、ＲＦ検知器の送信するタイヤモニタからの送信信号の感知又は検知に応じて、前部又は後部ＲＦ検知器カウンタが増やされる。

ブロック６１２では、後部タイヤモニタ位置から前部を確実に区別するために十分なデータのフレームが受信されているかどうか決定するため、３つの基準が検査される。ブロック６１２の動作は、図５のブロック５１２の動作に類似する。ブロック６１４では、２つのタイヤ識別子が車両の前部に対応するように選択され、２つのタイヤ識別子が車両の後部に対応するように選択される。ブロック６１２では、全ての３つの基準が満たされないのであれば、処理は、追加のデータのフレームの受信を待つためにブロック６０４に戻る。

ブロック６１６では、タイヤモニタの前及び後一式の各々に対し、１つのタイヤモニタがより高いＲＦ検知器カウンタ値を有するかどうか決定する。そうでない場合、処理は追加のデータの受信を待つためにブロック６０４に戻る。そうである場合、ブロック６１８において、前及び後の選択されたタイヤモニタの組は、左前、右前、左後、及び右後タイヤモニタを選択しながら、右及び左のタイヤモニタの間で各々並べられる。ブロック６２０では、４つのタイヤモニタ識別子は、タイヤモニタのための位置情報と共に、不揮発性メモリ又はパーシスタントメモリに記憶される。図６の学習処理は６２２で終了する。

前述のように、本実施形態は、車輪位置及びデータを車両の受信機に自動的に移送する方法及び機器を提供することがわかる。タイヤローテーション又はタイヤ交換によるタイヤ位置の変更後でさえも、システムは車両のタイヤ位置を自動的に再学習する。外部操作は要求されない。混信及びクロストークは、タイヤモニタに近接するＲＦ検知器の設置により最小化される。前輪の間の１つのＲＦ検知器を共有すること、及び後輪の間の１つのＲＦ検知器を共有することにより、ＲＦ検知器の必要数は、要求される配線、及び付随する車両取付コスト、重量及び問題と共に削減される。さらに、システムは、手作業の介入なく、車両のタイヤモニタ識別子を学習し更新するための自動学習能力を提供する。

本発明の適切な実施形態が示され、説明されるが、変更がなされてもよい。例えば、典型的な実施形態はシステムのタイヤモニタから受信した送信信号を数え、他の実施形態は代わりの手段を実行、すなわちシステムにおけるタイヤモニタ位置を識別するための他の信号パラメータを検知する。また、図５及び６における２つの学習手段は、生産ラインにおける学習手段、及び通常の運転の間の学習手段の双方に対して類似するが、各手段が実施される異なった環境を説明するため他の手段のステップ又は検査基準が２つの手段を変更するために置換されうる。それゆえ、本発明の真の精神及び範囲に収まる全てのそのような変化及び変形を対象にすることが、付随する特許請求の範囲において意図される。

図５及び６と共に説明される左右決定に加えて、多種の他の左右決定がなされうる。一実施形態において、遠隔タイヤモニタシステム４０２は、ＲＦ検知器４１４、４１６により受信される相対信号強度を検知するように構成される。他の実施形態において、コントロールユニット４１２は、ＲＦ受信機により受信される相対信号強度を検知するように構成されてもよい。

図７は、遠隔タイヤモニタシステム７０２を有する車両７００のブロック図である。図７の実施形態において、車両７００は車輪７０４、７０６、７０８、７１０を有する。他の実施形態において、車両７００は異なる数の車輪を有してもよい。遠隔タイヤモニタシステム７０２は前部ＲＦ検知器７１４を有する。遠隔タイヤモニタシステム７０２の構成はこれに限定されず、単一後部ＲＦ検知器、単一左ＲＦ検知器、及び単一右ＲＦ検知器といった様々な他の構成がなされてもよい。遠隔タイヤモニタシステム７０２は、車両７００の各車輪と接続されるタイヤモニタを有する。特に、タイヤモニタ７２４は車輪７０４と接続され、タイヤモニタ７２６は車輪７０６と接続され、タイヤモニタ７２８は車輪７０８と接続され、タイヤモニタ７３０は車輪７１０と接続される。

遠隔タイヤモニタシステム７０２はコントロールユニット７１２を有する。コントロールユニット７１２は、図１のＲＦ受信機１０１のようなＲＦ受信機を有する。他の実施形態において、ＲＦ受信機は受信信号強度表示回路を有する。前部検知器７１４は、ケーブル７１８によりコントロールユニット７１２と電気的に接続される。ケーブル７１８は、車両に配設される電力線の１つを用いる。前部検知器７１４は左前輪７０４に近接して設けられる。例えば、前部検知器７１４は、車輪７０４に近接する車輪格納部内に取り付けられうる。前部検知器７１４は、右前輪７０６から離間しながら左前輪７０４に近接して置かれる一方で、この位置関係は、他の実施形態において前部検知器７１４が左前輪格納部内のような右前輪７０６の近くに置かれるように、変更されてもよい。

この取付形態により、前部検知器７１４は、前輪７０４、７０６に接続される一対のタイヤモニタ７２４、７２６からの送信信号を検知するように置かれる。あるいは、又は加えて、前部検知器７１４は、後輪７０８、７１０に接続される一対のタイヤモニタ７２８、７３０からの送信信号を検知するように動作しうる。

前部検知器７１４を用いると、遠隔タイヤモニタシステム７０２は以下のように動作する。任意のタイヤモニタがＲＦ送信信号を発することによりデータを送信するとき、前部検知器７１４はＲＦエネルギーの炸裂を検知する。前部ＲＦ検知器は、図１と共に前述されたような送信データのエンベロープを用いてコントロールユニット７１２へのケーブル７１８上の信号を変調することによりＲＦエネルギーに反応する。コントロールユニット７１２は、送信インジケータとしてこの変調を検知する。

検知された変調に基づいて、コントロールユニット７１２は前及び後位置情報を測定する。前部検知器７１４は、前部タイヤモニタ７２４、７２６と近接し、後部タイヤモニタ７２８、７３０から離間して設置されるため、前部検知器７１４は、前部タイヤモニタ７２４、７２６よりは頻繁ではないが、後部タイヤモニタ７２８、７３０からＲＦ送信信号を受信する。その結果、コントロールユニット７１２は、前部タイヤモニタ７２４、７２６からよりも少ない数の変調を後部タイヤモニタ７２８、７３０から検知する。検知された変調を数えることにより、コントロールユニット７１２は、検知された変調のより大きな数を用いて前輪に識別子を割り当てる。反対に、コントロールユニット７１２は、検知された変調のより小さな数を用いて後輪に識別子を割り当てる。

図８は、自動学習モードの間、遠隔タイヤモニタシステム７０２の位置情報を測定するための方法の一実施形態を図示したフローチャートである。遠隔タイヤモニタシステム７０２の動作は、論考の便宜のためにのみ説明され、各種の他の遠隔リモートタイヤシステムが実現されうる。ブロック８００から８１０は、図２のブロック５００から５１０と略類似する。ブロック８００から８１０において、コントロールユニット７１２は、タイヤモニタ７２４から７３０からデータの複数のフレームを受信し、データから識別子を抽出する。コントロールユニット７１２は、図２及び５と共に説明される自動学習モードを実行する。遠隔リモートタイヤシステム７０２のための自動学習モードを実行した後、コントロールユニット７１２は、車両のシステムのタイヤモニタの位置を自動的に学習する。コントロールユニット７１２は、作業メモリ７３４にデータ配列を設立する。配列のデータは、各タイヤモニタの識別子と、検知された変調の計数値とを有する。図４の遠隔タイヤモニタ４０２と異なり、遠隔タイヤモニタ７０２は各識別子と関連付けられる２つの位置カウンタを用いる。あるカウンタは、前部ＲＦ検知器７１４と関連付けられ、他のカウンタは、識別されたタイヤモニタから受信した合計フレームの計数と関連付けられる。この合計フレームは、より高感度であるコントロールユニット７１２の受信機により受信されうる。一例として、メモリ７３４は下記のようなデータ配列として記録されうる。

ブロック８１２において、リスト内の４つのタイヤ識別子が、例えば２０である既定の数よりも大きい合計ＲＦフレームカウンタ値を有するかどうか測定するために、検査が実行される。この検査の充足は、弱い信号に起因して起こりうるエラーを減少する、各タイヤモニタからの強い信号があることを示す。この検査が充足されるとき、４つのタイヤモニタのカウンタ値は、ブロック８１４で位置情報を測定するために比較される。コントロールユニット７１２は、４つの識別子のカウンタ値を比較し、ブロック８１４で前軸に対して２つの識別子を、後軸に対して他の２つの識別子を選択する。ＲＦ検出器７１４の位置に従い、前軸に対する２つの識別子は、後軸に対するそれよりも高いカウンタ値を有する。コントロールユニット７１２は、単一ＲＦ検知器の左前位置のようなＲＦ検知器構成の初期設定情報を有する。このように、コントロールユニット７１２は、前軸により高いカウンタ値を有する２つの識別子を割り当てる。他の２つの識別子は後軸に割り当てられる。前述の配列例において、コントロールユニット７１２は、前軸に対して識別子ｉｄ１及びｉｄ２を、後軸に対して識別子ｉｄ３及びｉｄ４を選択する。ブロック８１６では、前軸に対する２つの識別子ｉｄ１及びｉｄ２が比較され、後軸に対する２つの識別子ｉｄ３及びｉｄ４がそれぞれ比較される。ブロック８１８では、各車軸に対し、高カウンタ値を有する識別子が、ＲＦ検知器が取り付けられる側面と同じ側面であると判断される。特に、識別子ｉｄ１が左側面であると測定され、識別子ｉｄ２が右側面であると測定される。同様に、識別子ｉｄ３が左側面であると測定され、識別子ｉｄ２が右側面であると測定される。

ブロック８２０では、４つの識別子ｉｄ１からｉｄ４がメモリ７３４に記憶される。その結果、コントロールユニット７１２は、単一ＲＦ検知器７１４を用いて４つのタイヤモニタ７２４から７３０の位置情報を自動的に測定する。ＲＦ検知器７１４を中心から外れて配置すること、すなわち、右位置と左位置とを区別するために左側又は右側に近接させることは、重要である。

他の実施形態において、位置測定の精度を改善するために、コントロールユニット７１２は、ＲＦ検知器７１４及びタイヤモニタ７２４から７３０の設定情報を記憶する。前述のように、それは、ＲＦ検知器７１４の設定、つまり前左位置を記憶するようにプログラムされる。さらに、コントロールユニット７１２は、ＲＦ検知器７１４と各タイヤモニタ７２４から７３０、ｄ１、ｄ２、ｄ３、及びｄ４との間の各距離に関する情報を記憶する。コントロールユニット７１２は情報ｄ１からｄ４を用いても、用いなくてもよい。識別子のカウンタ値の間に実質的に差があるとき、コントロールユニット７１２は位置を測定するために距離情報ｄ１からｄ４を用いない。しかしながら、カウンタ値の間の差が小さい場合、コントロールユニット７１２は、記憶された距離情報を読み出し、カウンタ値及び距離情報に基づいて位置を測定する。例えば、図７の遠隔タイヤモニタ７０２において、距離情報ｄ１からｄ４はｄ４＞ｄ３＞ｄ２＞ｄ１という関係を有する。カウンタ値は、距離ｄ１からｄ４に反比例する。距離情報を用いると、システム動作の精度は実質的に改善される。これは、４つより多い車輪を有する遠隔タイヤモニタに対し際だった利点を有する。例えば、各側面及び／又は前輪と後輪との間の中央輪と互いに近接するように配置される２つの前輪を有するトラックは、位置検出の精度を改善するために距離情報を頼りにする。

前述の遠隔タイヤモニタシステム７０２は、ＲＦ検知器７１４が後部タイヤモニタ７２８、７３０からＲＦ送信信号を受信するように動作する。他の実施形態において、前部ＲＦ検知器７１４は後部タイヤモニタ７２８、７３０からＲＦ送信信号を受信しない。前述のように、前部検知器７１４は安価であり、タイヤモニタシステム７０２を実行するための費用を最小化する小さなＲＦ検知器であってもよい。前部検知器７１４は、後部タイヤモニタ７２８、７３０からＲＦ送信信号を検知するために十分に敏感でなくてもよい。あるいは、又は加えて、車両７００は、リムジン、トレーラ、及びトラックといった前輪と後輪との間にかなりの距離を有する長い動体を有してもよい。これらの実施例において、後部タイヤモニタ７２８、７３０がＲＦ送信信号を送信するとき、前部検出器７１４はＲＦ送信信号を検知しなくてもよい。コントロールユニット７１２は、後部タイヤモニタ７２８、７３０のＲＦ送信信号に起因する変調を検知しない。コントロールユニット７１２は前輪に任意の検知された変調を用いて識別子を割り付け、それに対して後輪に検知を用いずに識別子を割り当てる。その結果、コントロールユニット７１２は、単一ＲＦ検出器７１４を用いて前及び後位置を決定することができる。

ＲＦ検知器７１４が前部タイヤモニタ７２４、７２６からのみＲＦ送信信号を検知すると、コントロールユニット７１２は自動学習モードを実行し、４つの識別子ｉｄ１からｉｄ４の配列を設立する。２つのカウンタが、識別されたタイヤモニタから受信した合計フレームを数えるために用いられ得る。一例として、識別子の配列は、下記のように示される。

コントロールユニット７１２は、遠隔タイヤモニタシステム７０２の前及び後位置情報を測定するために配列のデータを用いる。コントロールユニット７１２が変調を検出しない場合、それは、後部タイヤモニタ７２８、７３０に２つの識別子ｉｄ３及びｉｄ４を選択し割り当てる。

前及び後位置を測定した後、左及び右位置情報は、タイヤモニタ配置の自動認識を完結するための測定を必要とする。後部タイヤモニタ７２８、７３０のために、コントロールユニット７１２は、ＲＦ送信信号の検知がないために、配列のデータを用いない。前部タイヤモニタ７２４、７２６に対し、コントロールユニット７１２は、位置の誤った測定の原因となるほどにカウンタ値の差が認知できず、あるいは小さいため、配列のデータを再度用いない。その結果、コントロールユニット７１２は、カウンタ値に基づいた左／右位置を測定することができない。あるいは、又は加えて、前述のように前部検出器７１４が後部タイヤモニタ７２８、７３０からＲＦ送信信号を受信したとき、正確な左対右測定がカウンタ値の比較に基づいてなされてもよい。例えば、カウンタ値はより小さい差のみを有しうる。

左及び右位置情報を測定するための様々な手段が用いられる。例えば、左及び右位置の測定が、受信された信号強度、加速度、位相差、タイヤ圧変化、その他に基づいてなされる。他の公知の手段が可能である。これらの手段は、タイヤモニタ位置の自動配置を完了するため単一ＲＦ検知器を用いた前後測定手段と組み合わされる。

図９は、受信した信号強度に応じて左及び右位置情報を測定するための、遠隔タイヤモニタシステム７０２による動作を図示したフローチャートである。タイヤモニタ７２４、７２６、７２８、７３０が信号を送信するとき、ＲＦ受信機及び／又はＲＦ検知器７１４は、ブロック９０２及び９０８で信号を受信する。ＲＦ受信機は、ブロック９０４でタイヤモニタ識別子を抽出するためにＲＦ信号を復調し、ブロック９０６でコントロールユニット７１２に識別子を供給する。ＲＦ検知器７１４はＲＦ送信信号を検知し、ブロック９１０でエンベロープと共にケーブル７１８を変調する。コントロールユニット７１２は、ブロック９１２でＲＦ検知器により生成された検知された変調と識別子を関連付ける。たとえば、コントロールユニット７１２は、多くの検知された変調を数え、検知された変調の数及び識別子の配列を設立する。ブロック９１４では、コントロールユニット７１２は、検知された変調の数に基づいて前及び後位置情報を測定する。特に、コントロールユニット７１２は、２つの識別子が前輪及び前部タイヤモニタ７２４、７２６に割り当てられるように動作する。

受信したＲＦ信号の変調に加え、ＲＦ受信機は、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）信号を生成するように動作可能である。この理由のため、ＲＦ受信機はＲＳＳＩ回路と、識別子を抽出するための復調及び復号回路とを有する。ＲＳＳＩ回路は、ブロック９０５でＲＦ受信機で受信されたＲＦ信号のＲＳＳＩ信号を生成する。様々な他のＲＳＳＩ回路が、タイヤモニタからの相対信号強度を検出する限りにおいて、用いられ得る。ＲＳＳＩ回路は、信号検知回路のような他の回路にＲＳＳＩ信号を供給する。信号検知回路は、ピーク検出器、ドループ検出器、又はネガティブピーク検出器等を含む。一例として、ＲＦ検知器は、ブロック９０７で動作するピーク検出器を含む。ピーク検出器は、コントロールユニット７１２のプロセッサ７３２にピーク受信信号強度信号を出力する。ピーク検出器に対する詳細な説明は、その全体がここに援用される同時継続出願第１０／１２５，０４３号明細書において提供される。一実施形態において、プロセッサ７３２は各車輪に対するピークＲＳＳＩ値の移動平均を作成するように動作する。ブロック９１６において、コントロールユニット７１２は、タイヤモニタ７２４、７２６、７２８、７３０の識別子と関連付けられたピークＲＳＳＩ値の移動平均を読み出す。ブロック９１７において、コントロールユニット７１２は、ピークＲＳＳＩ値の移動平均を比較し、より大きなＲＳＳＩ値で２つの識別子を測定する。

次のブロック９１８では、コントロールユニット７１２は、ＲＦ受信機及び／又はアンテナ７０４が車両の左車輪の近くに配置されているかどうかを判断する。ＲＦ受信機及び／又はアンテナ７０４が左車輪の近くに配置されていると判断したとき、コントロールユニット７１２は、ブロック９２４で大きいピークＲＳＳＩ値と共に左車輪に２つの識別子を割り当てる。他の実施形態において、ＲＦ受信機及び／又はアンテナの位置は、コントロールユニット７１２に予めプログラムされてもよい。ＲＦ受信機及び／又はアンテナが左車輪の近くに配置されないのであれば、ブロック９２２で大きいピークＲＳＳＩ値と共に右車輪に２つの識別子を割り当てる。ブロック９２２及び／又は９２４において、コントロールユニット７１２は、後左及び後右車輪と同様に前左及び後左車輪の測定を完結する。ブロック９２６では、４つのタイヤモニタ７２４、７２６、７２８、７３０の自動位置決定が完結される。

あるいは、又は加えて、ＲＦ受信機のＲＳＳＩ回路は、コントロールユニット７１２が更なる位置情報を測定することを可能にする。例えば、ＲＦ検知器７１４は適切に動作しないのであれば、コントロールユニット７１２は、いかなるＲＦ送信信号をもＲＦ検知器７１４から受信しない。例えば、作業メモリ７３４の識別子の配列は、以下のように示される。

合計ＲＦフレームカウンタ（Ｔｏｔａｌ ＲＦ＿ＦｒａｍｅＣｏｕｎｔｅｒ）は既定の閾値、例えば２０を超えるため、コントロールユニット７１２は、タイヤモニタ７２４から７３０がタイヤデータを送信し、適切に動作していると判断することができる。同じ理由から、コントロールユニット７１２はＲＦ検知器７１４が適切に動作していないと判断することができる。コントロールユニット７１２は、相対信号強度を有する、識別子の他の配列を設立していてもよい。例えば、コントロールユニット７１２は、大きなＲＳＳＩ値が識別子と共に受信される度に、各識別子に対してカウンタ値を増加しうる。そのようなカウンタ値に基づいて、コントロールユニット７１２は、タイヤモニタの位置情報を測定する。図７において、ＲＦ受信機及び／又はアンテナ７０４は、左後タイヤモニタ７２６の近くに配置される。コントロールユニット７１２は、大きいカウンタ値と共に識別子を左後タイヤモニタ７２６に、２番目に大きいカウンタ値を左前タイヤモニタに、そして最も小さなカウンタ値を右前タイヤモニタに割り当てる。これは、ＲＦ受信機がＲＦ検知器７１４の感度よりも高い感度を有するために可能である。

他の実施形態において、左及び右タイヤ位置を測定するために、加速センサからの加速度信号が用いられ得る。タイヤが回転するとき、タイヤモニタは２つの形式の加速、すなわち遠心加速度及び接線加速度を経験する。遠心加速度は最大車両速度に依存する。タイヤモニタにより経験される接線加速度は、回転するタイヤの周囲で生み出される。遠心加速度及び接線加速度は、２つの直交する軸に沿って生じる。

各タイヤモニタは、加速度値を検出するため、加速度センサを有する。加速度値は、接線加速度の極性、つまり２種類の加速度等の間の位相差を有する。加速度センサは、２軸又は３軸に沿って生じる加速度値を検知する、２軸センサ又は３軸センサである。加速度センサは、加速度値を表す信号を生成する。一実施形態において、加速度センサは、接線加速度の極性を検出し、そして極性を示す信号を生成する。車両の右側及び左側の車輪は、反対方向に回転するように通常構成される。その結果、車両の右側及び左側のタイヤモニタは、反対方向の接線加速度を経験する。例えば、左タイヤモニタ７２４、７２８及び右タイヤモニタ７２６、７３０は、反対極性を示す加速度信号をコントロールユニット７１２に送信する。遠隔タイヤモニタシステムと共に用いるための接線加速度のより詳細な情報は、参照によりその全体がここに援用される、ワッカー（Ｗａｃｋｅｒ）らに付与された米国特許第６，２０４，７５８号明細書において見つけられる。

図１０は、加速度の極性を用いて左及び右位置情報を測定するための、遠隔タイヤモニタシステム７０２による動作を図示したフローチャートである。タイヤモニタ７２４から７３０のうちの１つは、前部検知器７１４及びコントロールユニット７１２により受信されたタイヤ情報信号を送信する。前部検知器７１４は、ブロック１００２で信号を検知し、ブロック１００４でコントロールユニット７１２に送信インジケータを与える。コントロールユニット７１２はブロック１００６でＲＦ信号を受信し、ブロック１００８で復調する。コントロールユニット７１２は、ブロック１０１４で受信信号から識別子を抽出する。ブロック１０１０において、コントロールユニット７１２は、他のセンサ、ギア機構、又は任意の他の適切な装置により検知された車両移動方向と共に設けられる。

ブロック１０１８では、コントロールユニット７１２は、送信インジケータのような検知された変調を有する２つの識別子を選択する。前述のように、前部検知器７１４は任意のＲＦ送信信号を検知しないため、コントロールユニット７１２は、後部タイヤモニタから任意の変調を検知しない。ブロック１０２２で、コントロールユニット７１２は、前部タイヤに２つの識別子を割り当て、後部タイヤに２つの識別子を残す。ブロック１０１６では、コントロールユニット７１２は、受信ＲＦ信号から接線加速度の極性を検出するように動作する。ブロック１０２０では、コントロールユニット７１２は、接線加速度の極性に応じて左又は右位置情報を読み出す。車輪回転方向は車両が前方又は後方に移動したときによって異なるため、コントロールユニット７１２は車両の移動方向をさらに考慮する。接線加速度の極性は、車輪の回転方向に直接関係する。ブロック１０２４において、コントロールユニット７１２は、前左及び前右位置、及び後左及び後右位置を測定する。識別子は、ブロック１０２６で位置情報と共に記憶される。

他の実施形態において、加速度センサは２種類の加速度の関係を測定し、結果の信号を生成する。加速度信号は、２軸センサであり、２つの直交する軸に沿って生じる遠心加速後及び接線加速度を検知する。車輪の回転方向、つまり時計周り又は反時計周りに依存して、遠心加速度に対する信号及び接線加速度に対する信号は位相差を生み出す。この目的にために、加速度センサはサイン波形式の結果の信号を生成する。このサイン波出力信号は、重力に加えて遠心又は接線加速度成分に起因する加速度を示す。前述のように、左側及び右側のタイヤは反対方向に回転する。例えば、左側のタイヤは時計周りに回転するのに対し、右側のタイヤは反時計周りに回転する。車輪の回転方向に従い、加速度センサにより生成される２つのサイン波形状は位相が一致せず、ある軸は他方の軸に先行、あるいは遅滞する。例えば、左側のタイヤが時計周りに回転するならば、ｚ軸に沿う加速度はｘ軸に沿った加速度に９０度先行する。反対に、右側のタイヤが時計周りに回転するならば、ｚ軸に沿う加速度はｘ軸に沿った加速度に９０度遅滞する。加速度センサ及び先行／遅滞情報のより詳細な情報は、参照によりその全体がここに援用される、同時継続出願第１０／１２５，０４３号明細書において見つけられる。

この先行／遅滞関係は、回転方向と組み合わされて、コントロールユニット７１２が左対右位置情報を測定することを可能にする。遠隔タイヤモニタシステム７０２の動作は、図１０に関連して説明される動作に略一致する。コントロールユニット７１２は、ＲＦ検知器７１４からの送信インジケータとして検知された変調を受信し、受信機からＲＦ信号を受信する。コントロールユニット７１２は、識別子を多くの検知された変調と関連付け、検知された変調の数に基づいて前対後位置を測定する。コントロールユニット７１２は、車両移動方向、及び接線加速度及び遠心加速度の位相差を表す加速度値を検知する。２種類の加速度信号の位相差に応じた左及び右位置情報は、あらかじめプログラムされる。特に、車両が前方に移動するとき、左車輪は時計周りに回転し、右車輪は反時計周りに回転する。左車輪に対し、ｚ軸に沿う加速度はｘ軸に沿った加速度に９０度遅滞し、左車輪に対し、ｚ軸に沿う加速度はｘ軸に沿った加速度に９０度先行する。加速度センサは、左車輪及び右車輪からこの位相差を検知し、コントロールユニット７１２にそれを送信する。車両移動方向に基づいて、コントロールユニット７１２は左車輪及び右車輪の回転方向を測定することができる。そして、コントロールユニット７１２は、加速度値を表す加速度信号と左及び右位置を関連付ける。結果として、車両の４つの角の自動位置決定が完結される。

遠隔タイヤモニタシステム７０２及びその動作が前述されたが、様々な他のシステムが可能である。前部ＲＦ検知器７１４の代わりに、後部ＲＦ検知器、左ＲＦ検知器、又は右ＲＦ検知器が用いられ得る。後部ＲＦ検知器は後軸に近接して設けられうる。

左又は右ＲＦ検知器は、それぞれ車両の左及び右側に近接して配置されうる。例えば、４輪車と共に用いるための右ＲＦ検知器を有する遠隔タイヤモニタシステムは、以下のように動作する。右ＲＦ検知器は、後部タイヤモニタ、特に後右タイヤモニタに近接して配置されうる。コントロールユニットは、４つの識別子のカウンタ値を比較することにより左及び右位置情報を初めに決定する。他の２つよりも高いカウンタ値を有する２つの識別子は右タイヤモニタに割り当てられる。他の２つの識別子は左タイヤモニタに割り当てられる。さらに、右ＲＦ検知器は後軸に近接して配置されるため、コントロールユニットは前対後位置情報を測定する。右タイヤモニタに割り当てられた２つの識別子の間で、より高いカウンタ値を有する識別子は後右タイヤモニタと関連付けられる。他の識別子が後左タイヤモニタと関連付けられる。同様に、他の２つの識別子が左前及び左後タイヤモニタと関連付けられる。

他の実施形態において、右ＲＦ検知器は中心から外れて、すなわち、車両の右側に近接して、かつ前軸と後軸との間の中ほどに配置される。前述のように、コントロールユニットは、検知された送信インジケータを用いて右対左位置情報を測定することができる。ＲＦ検知器は前軸及び後軸の双方に近接しないため、前対後位置情報を測定する他の手段が要求される。前述されたＲＳＳＩ信号又は加速度信号は、前対後位置を測定するために用いられる。

前述のように、本実施形態は車両の受信機に車輪位置及びデータを自動的に移送する方法及び機器を提供することがわかる。遠隔タイヤモニタシステムは、タイヤモニタから各ＲＦ送信信号を検知して送信インジケータを生成する単一ＲＦ検知器を用いる。単一ＲＦ検知器を用いて、システムコントロールユニットは、前対後及び／又は左対右といった位置情報を測定する。システムコントロールユニットは、測定後に、前対後又は左対右といった位置情報の残余を測定するため送信信号の信号強度を用いる。さらに、システムコントロールユニットは全体の位置情報を測定するために送信信号の信号強度を用いる。この特徴は、ＲＦ検知器が適切に動作しない場合に特に適している。タイヤローテーション又はタイヤ交換によるタイヤ位置の変更後でさえも、システムは車両のタイヤ位置を自動的に再学習する。

単一で安価なＲＦ検知器は、各タイヤに関連付けられたタイヤモニタの位置を識別するために必要とされる。単一ＲＦ検知器は、車両の大きさ及び形式にかかわらず、位置情報を測定するように動作する。ＲＦ検知器に加えてＲＦ受信機の使用は、システムの動作の精度及び効率をさらに改善する。ＲＦ検知器の誤動作時には、ＲＳＳＩ回路を有するＲＦ受信機が位置情報を測定するための追加の手段として役目を果たす。

それゆえ、前述の詳細な説明は限定よりむしろ説明に役立つものと見なされることを意図し、全ての均等物を含む特許請求の範囲は、本発明の精神と範囲を定義することを意図することが理解される。

車両の一部と共に示される遠隔タイヤモニタシステムの一実施形態のブロック図である。 図１の遠隔タイヤモニタシステムのための自動学習手段の一実施形態を図示したフローチャートである。 図１の遠隔タイヤモニタシステムのための自動学習手段の一実施形態を図示したフローチャートである。 ２つのＲＦ（無線周波数）検知器を用いる遠隔タイヤモニタシステムを有する車両のブロック図である。 遠隔タイヤモニタシステムの一実施形態を図示したフローチャートである。 遠隔タイヤモニタシステムの一実施形態を図示したフローチャートである。 単一フロントＲＦ検知器を用いる遠隔タイヤモニタシステムを有する車両のブロック図である。 フロントＲＦ検知器を用いる遠隔タイヤモニタシステムの第１の実施形態の動作を図示したフローチャートである。 フロントＲＦ検知器を用いる遠隔タイヤモニタシステムの第２の実施形態の動作を図示したフローチャートである。 フロントＲＦ検知器を用いる遠隔タイヤモニタシステムの第３の実施形態の動作を図示したフローチャートである。

Claims (28)

1. 車両の車輪に関連付けられ、タイヤ情報を送信するように動作可能な複数のタイヤモニタと、
   複数のタイヤモニタからＲＦ送信信号を検知し、被検知送信インジケータを生成するように動作可能である単一の無線周波数（ＲＦ）検知器と、
   前記単一の無線周波数（ＲＦ）検知器とは別に設けられ、前記タイヤ情報を受信するように動作可能な受信機と、
   前記ＲＦ検知器及び前記受信機と結合されたコントロールユニットとを備え、
   前記コントロールユニットは、前記被検知送信インジケータ及び前記受信タイヤ情報に基づいて前記複数のタイヤモニタの位置を測定するように動作可能であって、
   前記コントロールユニットは、前記被検知送信インジケータを計数するように動作可能であり、車両における前記複数のタイヤモニタの位置を計数値を比較して決定する遠隔タイヤモニタシステム。
2. 前記コントロールユニットは、前記被検知送信インジケータを計数するように動作可能であり、計数値に基づいて前記複数のタイヤモニタの位置を前対後位置と関連付けるように動作可能である請求項１に記載の遠隔タイヤシステム。
3. 前記コントロールユニットは、前記被検知送信インジケータを計数するように動作可能であり、計数値に基づいて前記複数のタイヤモニタの位置を左対右位置と関連付けるように動作可能である請求項１に記載の遠隔タイヤシステム。
4. 前記コントロールユニットは、前記複数のタイヤモニタに対する前記受信被検知送信インジケータの計数値を比較し、前対後位置と関連付けられた前記複数のタイヤモニタに対する左対右位置を測定するように動作可能である請求項２に記載の遠隔タイヤシステム。
5. 前記コントロールユニットは、前記検知器と各タイヤモニタとの間の距離を記憶し、前記距離情報を前記カウント値と関連付けるように動作可能である請求項４に記載の遠隔タイヤシステム。
6. 前記検知器は中心から外れた位置に配設され、前軸又は後軸のどちらか一方に近接する請求項１に記載の遠隔タイヤモニタシステム。
7. 前面、後面、左側面、及び右側面を有する車両に用いられる遠隔タイヤモニタシステムであって、
   車両の各面に関連付けられ、タイヤ情報を送信するように動作可能な複数のタイヤモニタと、
   車両のある面に近接して配設され、前記複数のタイヤモニタのうち少なくとも１つからの無線周波数（ＲＦ）送信信号に応じて送信インジケータを生成する単一の無線周波数（ＲＦ）検知器と、
   前記タイヤ情報を受信するように動作可能な受信機と、
   前記ＲＦ検知器及び前記受信機と結合されたコントロールユニットとを備え、
   前記コントロールユニットは、前記送信インジケータ及び前記受信タイヤ情報に基づいて前記複数のタイヤモニタの位置を測定するように動作可能であって、
   前記コントロールユニットは、前記送信インジケータを計数するように動作可能であり、車両における前記複数のタイヤモニタの位置を計数値を比較して決定する遠隔タイヤモニタシステム。
8. 前記検知器は前面又は後面のどちらか一方に近接するように配設され、前記検知器に近接するタイヤモニタからＲＦ送信信号を検知するように動作可能である請求項７に記載の遠隔タイヤモニタシステム。
9. 前記検知器は左面又は右面のどちらか一方に近接するように配設され、前記検知器に近接するタイヤモニタからＲＦ送信信号を検知するように動作可能である請求項７に記載の遠隔タイヤモニタシステム。
10. 前記コントロールユニットは、前記複数のタイヤモニタからの各送信信号に対する受信信号強度を評価するように動作可能である請求項８に記載の遠隔タイヤモニタシステム。
11. 前記コントロールユニットは、前記被検知送信インジケータに基づいて前対後位置を、前記受信信号強度に基づいて左対右位置を測定するように動作可能である請求項１０に記載の遠隔タイヤシステム。
12. 前記コントロールユニットは、前記検知器の異常を検知し、異常を検知したとき前記受信信号強度に基づいて前対後位置情報及び左対右位置情報を測定するように構成される請求項１０に記載の遠隔タイヤモニタシステム。
13. 各タイヤモニタは、加速度値を検知するための加速度センサを有し、そして前記加速度値に対して加速度信号を生成し、
    前記コントロールユニットは、前記複数のタイヤモニタから各送信信号に対して前記加速度信号を評価するように動作可能である請求項８に記載の遠隔タイヤモニタシステム。
14. 前記コントロールユニットは、前記送信インジケータに基づいて前対後位置を、前記加速度信号の極性に基づいて左対右位置を測定するように動作可能である請求項１３に記載の遠隔タイヤシステム。
15. 前記コントロールユニットは、前記送信インジケータに基づいて前対後位置を、前記加速度信号の先行／遅滞関係に基づいて左対右位置を測定するように動作可能である請求項１３に記載の遠隔タイヤシステム。
16. 前面、後面、左側面、及び右側面を有する車両に用いられるタイヤモニタ方法であって、
    車両の、ある面に近接するように単一の無線周波数（ＲＦ）検知器を配設し、
    前記単一のＲＦ検知器において、車両の各面に関連付けられた複数のタイヤモニタのうち少なくとも１つからＲＦ送信信号を検知し、
    受信機において、前記複数のタイヤモニタからタイヤデータを受信し、
    コントロールユニットにおいて、前記タイヤデータ及び検知された前記ＲＦ送信信号に基づいて前記複数のタイヤモニタの位置を測定し、
    前記コントロールユニットにおいて、各タイヤモニタからの検知送信信号の数を計数し、
    各タイヤモニタの識別子を抽出するために受信された前記タイヤデータを処理し、
    前記識別子を検知送信信号の数と関連付けるタイヤモニタ方法。
17. 前記コントロールユニットにおいて、前記複数のタイヤモニタの中の検知送信信号の数を比較し、
    タイヤモニタの残余よりも、大きい数の前記検知送信信号を有する少なくとも１つの識別子を選択する請求項１６に記載のタイヤモニタ方法。
18. 前記単一のＲＦ検知器に近接する少なくとも１つのタイヤモニタに前記選択識別子を割り当て、
    前記単一のＲＦ検知器から離間する少なくとも１つのタイヤモニタに前記残余識別子を割り当てる請求項１７に記載のタイヤモニタ方法。
19. 送信信号の検知は、前記単一のＲＦ検知器に近接したタイヤモニタから前記送信信号を検知し、前記単一のＲＦ検知器から離間するタイヤモニタから送信信号を検知しない請求項１６に記載のタイヤモニタ方法。
20. 前記検知送信信号と関連付けられた第１の識別子を選択し、
    検知送信信号と関連付けられない第２の識別子を選択し、
    前記ＲＦ検知器に近接する前記タイヤモニタに前記第１の識別子を割り当て、
    前記ＲＦ検知器から離間する前記タイヤモニタに前記第２の識別子を割り当る請求項１９に記載のタイヤモニタ方法。
21. 前記コントロールユニットにおいて、各タイヤモニタからの受信信号強度を検知し、
    前記受信信号強度に基づいて前記前面に近接する前記タイヤモニタの左対右位置を測定し、
    前記受信信号強度に基づいて前記右面に近接する前記タイヤモニタの左対右位置を測定する請求項２０に記載のタイヤモニタ方法。
22. 前記コントロールユニットにおいて、各タイヤモニタからの受信信号強度を検知し、
    前記受信信号強度に基づいて前記左面に近接する前記タイヤモニタの前対後位置を測定し、
    前記受信信号強度に基づいて前記右面に近接する前記タイヤモニタの前対後位置を測定する請求項２０に記載のタイヤモニタ方法。
23. 前記タイヤモニタにおいて、車輪の回転に起因する加速度値を示す加速度信号を生成し、
    前記コントロールユニットにおいて、前記加速度信号の先行／遅滞関係を評価し、
    前記加速の極性に基づいて前記タイヤモニタの左対右位置を測定する請求項２０に記載のタイヤモニタ方法。
24. 前記タイヤモニタにおいて、車輪の回転に起因する加速度値を示す加速度信号を生成し、
    前記コントロールユニットにおいて、前記加速度信号の先行／遅滞関係を評価し、
    前記加速の極性に基づいて前記タイヤモニタの前対後位置を測定する請求項２０に記載のタイヤモニタ方法。
25. 前記タイヤモニタにおいて、車輪の回転に起因する加速度値を示す加速度信号を生成し、
    前記コントロールユニットにおいて、前記加速度信号の先行／遅滞関係を評価し、
    前記加速の先行／遅滞関係に基づいて前記タイヤモニタの左対右位置を測定する請求項２０に記載のタイヤモニタ方法。
26. 前記タイヤモニタにおいて、車輪の回転に起因する加速度値を示す加速度信号を生成し、
    前記コントロールユニットにおいて、前記加速度信号の先行／遅滞関係を評価し、
    前記加速の先行／遅滞関係に基づいて前記タイヤモニタの前対後位置を測定する請求項２０に記載のタイヤモニタ方法。
27. 単一の検知器を、中心から外れるように、かつ前軸又は後軸のどちらか一方に近接するように配設する請求項１６に記載のタイヤモニタ方法。
28. 前記コントロールユニットにおいて、前記複数のタイヤモニタの中の検知送信信号の数を比較し、
    前記単一のＲＦ検知器に近接するタイヤモニタに、大きな数の検知送信信号を有する識別子を割り当て、
    前記単一のＲＦ検知器から離間するタイヤモニタに、小さな数の検知送信信号を有する識別子を割り当てる請求項２７に記載のタイヤモニタ方法。

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