JP4817265B2 - 車両用タイヤの空気圧モニタリングシステム及び車両用タイヤの識別方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用タイヤのモニタリング（監視）システムに関し、詳細には、自動車用タイヤ空気圧モニタリングシステムに関する。より詳細には、本発明は、各タイヤを識別するためにプラグイン式の外部符号化（エンコーディング）メモリを用いた、タイヤ空気圧モニタリングシステムに関する。

タイヤ空気圧モニタリングシステム（「Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ」、これを「ＴＰＭＳ」と略記する）は主に、タイヤ空気圧の自動モニタリングに用いられ、空気漏れに起因する低いタイヤ空気圧、又は高温に起因する高いタイヤ空気圧についての早期警告を提供するが、これはタイヤの破裂を回避し、安全な運転を保証するためである。

一般に、タイヤ空気圧モニタリングシステムは、送信及び検出ユニット（各タイヤに１つずつ）と、受信及び表示ユニット（１つのみ）からなる。

送信及び検出ユニットの回路は、温度及び圧力センサ、ＭＣＵ（主制御ユニット）、送信器及びバッテリからなる。この装置は、電気回路を保護するための保護ケースを含み、このケースをタイヤの周辺に取り付けるためのデバイスを含む。

受信部の回路は、バッテリユニット、受信器、ＭＣＵ及び表示ユニットからなる。その回路のための構造は、ケースと、ケース表面上に設けられた機能スイッチと、表示部と、を含む。

図１に示すように、自動車用タイヤ空気圧モニタリングシステムは一般に、送信及び検出ユニット９２と、受信及び表示ユニット９１からなり、この受信及び表示ユニット９１は、表示ユニット９１０１、受信ユニット９１０２、及び受信アンテナ９１０３を備える。

図１の左側の図は、表示ユニット（すなわち、自動車の計器パネル上に表示される画面）の正面図である。通常の自動車の表示ユニット９１０１は、４つのデータ表示領域９１０１１を含んでおり、これは、４つのタイヤのパラメータをそれぞれに表示する。図１中の破線は、表示領域９１０１１と各タイヤとの間の対応関係を示している。

以下に、動作プロセスを示す。送信及び検出ユニット９２のセンサは、タイヤの圧力変化を電気パラメータに変換するが、この電気パラメータは、電子部品の電磁誘導に応じて変化する。そして、これらの電気パラメータは、送信及び検出ユニットにおいて、ＭＣＵによってデジタルコード信号へと処理される。このユニットにおいて、デジタルコード信号のＩＤの識別（このＩＤを他のユニットと区別するために用いる）が完了した後、これらのコード信号は、送信器により、搬送周波数を介して送信される。無線信号が受信アンテナ９１０３によって受信されて、復調された後に、元のデータが復元される。そして、データは、受信及び表示ユニットのＭＣＵによって処理された後で、車両に取り付けられた表示部により、ユーザインターフェースにおいて対応するタイヤデータ領域上に表示される。このようにして、運転者は、各タイヤの圧力を明瞭に知ることができる。受信したデータがタイヤ空気圧の設定限界よりも低いか又は設定限界よりも高いことが分かった場合に、ＭＣＵは、表示画面上に警告用のアイコン（図形）を提示する。そして、運転者は、安全運転を保証するために表示される、タイヤ空気圧のデータに従ってタイヤに対する適切な措置を講じることができる。

４つのタイヤのそれぞれに対して、１つの送信及び検出ユニットが利用可能である。この送信及び検出ユニットのＭＣＵのメモリにおいて、当該ユニットのＩＤコードが設定されている（これは、上記ＩＤを他の識別コードと区別するために用いられる）。該ユニットの識別コードは、信号中に含まれる。ＭＣＵのメモリ内に予め保存されたＩＤコードと、受信したＩＤコードとの比較を通じて、受信及び表示ユニットのＭＣＵは、ＩＤ同士の間の関係を識別し、データがどのタイヤに関連付けられているかを判定する。この処理の後に、各領域上での対応する圧力及び温度の情報が画面上に表示されることになる。ＩＤコードに関する判定によって、受信及び表示ユニットは、他の送信及び検出ユニットが送信した受信情報を不要と判断して、その情報を捨て去ることができる。

ところで、タイヤの入れ換えは普通のことである。

進路変更に関与する前輪、そして、様々な角度で掛かる後及び前の車軸に起因して、４つのタイヤにかかる負荷がそれぞれ異なるため、各タイヤの摩耗の度合い及び位置は普通異なる。旋回中の安定性を向上させるために、ほとんどの前輪駆動車両及び前輪操舵車両の後輪は、漢字「八」の外側に向かう形状をとる前輪（数種の車両は、漢字「八」の内側に向かう形状をとり、これは懸架設計によって決定される）よりも、大きな傾斜角度を持つ。その結果、後輪は、内側リム及び外側リム（すなわち、台形を形成する部分）上で摩耗し易い。同様に、後輪駆動でも同じ摩耗が発生し得る。タイヤの寿命を延ばし、そして４つのタイヤの磨耗が、同期的にかつ均等に生じるためには、定期的なタイヤのローテーション（配置換え）が必要である。

タイヤのローテーションの工程では、対応する送信及び検出ユニットが入れ替えられることになる。その結果、受信及び表示ユニットのＭＣＵメモリ内に保存されたＩＤコードと、タイヤ識別情報との間の、元の対応関係がとれなくなり、その結果、タイヤに関連して画面上に表示される圧力及び温度に関する情報が不適切となる。

新しいタイヤを取り付ける場合、あるいはタイヤの送信及び検出ユニットが損傷した際に当該送信及び検出ユニットを交換する場合に、新しいユニットのＩＤコードは、元のＩＤコードと異なる。従って、受信及び表示ユニットのＭＣＵメモリに保存された、対応するタイヤに関するＩＤコードの識別情報は、新たに交換されたユニットのＩＤコードに適用不能となる。つまり、受信及び表示ユニットは、交換されたユニットから受信した情報を捨て去ることになる。新しいユニットの送信する圧力及び温度の情報が、画面上に表示されることはない。

現在、タイヤの入れ替え及び交換時におけるタイヤ識別の問題を解決するために、業界では４つの方法が主に用いられている。これら４つの識別方法の技術及びそれぞれの特徴を以下に示す。

１．固定符号化方法：受信及び表示ユニットのＭＣＵメモリ内のＩＤコードと、タイヤの識別情報との間の対応関係を工場にて固定する。また、同一のＩＤコードを送信及び検出ユニットのＭＣＵメモリにおいて固定し、送信及び検出ユニットの表面にマークする。取り付け時には、これらの送信及び検出ユニットが、マークに従って対応するタイヤに対して取り付けられ、適用中に変えることは許されない。この方法は極めて簡単であるが、その欠点は、誤った取り付けが許されないことである。そうしないと、識別の混乱が発生する虞がある。その一方で、送信ユニットが損傷を受けた場合に、ユーザは、修理又は交換のために製造会社に出向く必要がある。タイヤのローテーションの際には、送信及び検出ユニットを、そのマークされた位置に従って再度取り付けなければならない。

２．インターフェース入力による方法：この種の識別技術では、各送信ユニットのＩＤコードを、製品の包装又は製品自体に印刷する。しかし、タイヤの入れ替え後や、送信ユニットが損傷した後には、ＩＤコードを受信ポートに入力して、正確な識別を行う必要がある。この方法の欠点は、ＩＤコードが１６桁又は３２桁であるため、入力の手続きが複雑であり、ユーザがコードセットを誤入力し易いことである。さらには、多数のボタンにより、取扱が不便になることや、自動車のレイアウトが不格好になることである。

３．低周波（ＬＦ）のウェークアップによる方法：この技術では、ＬＦ信号の近接場効果（例えば、１２５ＫＨｚ）を用いる。図２に示すように、この仕組みにおいて、各タイヤの近くにはＬＦアンテナ９１０４がある。対応するタイヤ近くのＬＦアンテナに対してＬＦ信号を送信することにより、モニタリングシステムは、対応するタイヤの送信及び検出ユニット９２をそれぞれトリガすることができ、これにより、タイヤの送信及び検出ユニット９２は、ＩＤコードを、ＲＦ（無線周波数）を通じて送信する。受信ユニット９１０２は、この信号を介して、タイヤのＴＰＭＳユニットの対応する識別コードを得て、タイヤの位置を自動的に決める。この方法の欠点は以下のとおりである。
１）４つのＬＦアンテナ９１０４を、対応するタイヤの近辺に取り付けなければならない。ワイヤの取り付け及び配置のためには、かなりの作業量が必要となる。
２）ＬＦ信号が、隣接する送信及び検出ユニットを誤ってトリガする可能性がある。
３）複雑な電磁環境及び妨害に起因して、ＬＦ信号が妨害されることがあり、その結果、識別プロセスの効果がなくなってしまう。

４．アンテナ近接場受信による方法。図３に示すように、この技術は、受信及び表示ユニットの４つの受信アンテナ９１０３を含む。これらの４つの受信アンテナは、各タイヤ周囲の２０〜３０ｃｍ内の近接領域に及んでおり、数値制御によるマイクロ波スイッチ９１０８で制御される。特定のタイヤの送信及び検出ユニットから送信された情報を受信しなければならない場合には、当該タイヤに近い受信アンテナのマイクロ波スイッチのみがオンになり、他のスイッチはオフとされ、これにより、ＲＴＰＭユニットが接続されたタイヤの圧力及び温度を受信画面上に表示することができる。この識別技術の欠点は以下のとおりである。
１）アンテナのレイアウトが複雑であり、マイクロ波スイッチがコスト高となる。その上、ＲＦスイッチのアイソレーションが現時点では十分でないため、混信したコード（すなわち、他のタイヤからの情報の受信）の可能性が存在する。
２）複雑な電磁環境及び自動車中のあらゆる種類の妨害に起因して、ＬＦ信号が妨害され、その結果、識別プロセスの効果がなくなってしまう。

上記をまとめると、上述した識別技術は、以下のような１つ以上の欠点を持っている。

１．送信ユニットの取り付けについては置き換え不可能である。従って、故障した送信ユニットに対応する識別コードを記録するために、該ユニットを工場に送ることを要する。

２．識別コードを入力することは面倒な作業である。ユーザが、識別コードを誤入力する可能性がある。

３．設計又はレイアウトに影響が出る可能性がある。

４．４つのＬＦアンテナを取り付ける必要があり、これは面倒な問題を引き起こす。

５．ＬＦ信号が誤って隣接した送信及び検出ユニットをトリガする虞がある。

６．アンテナ設計が複雑であり、ＲＦスイッチがコスト高であり、またＲＦのアイソレーションが十分でない。

本発明は、上述した欠点を克服するために、タイヤ識別が安全かつ効果的であって、可能な限り簡単で便利な、自動車用タイヤ空気圧モニタリングシステムを提供する。

本発明によれば、複数の送信及び検出ユニットを含む自動車用タイヤ空気圧モニタリングシステムが提供される。これらの送信及び検出ユニットは、各タイヤに１セットずつ設けられ、それぞれが、各タイヤに関するセンサ、送信器、送信アンテナと、そして、受信ユニット、ＭＣＵ（主制御ユニット）、表示ユニットを含む受信及び表示ユニットと、を備えており、プラグイン式の符号化メモリ（コードメモリ）が受信及び表示ユニットに差し込まれるという特徴を有する。各送信及び検出ユニットに対して固定のＩＤコードが設定される。このＩＤコードは、符号化メモリ内のＩＤと同一である。

各受信及び表示ユニットには、符号化メモリをそれぞれ差し込むためのソケットを設けることができる。そして、固定のＩＤコードであって、符号化メモリ内のＩＤコードと同じＩＤコードを、送信及び検出ユニットの送信器に設定することができる。

各送信器に対してプラグイン符号化メモリが１つあり、該送信器の固定のＩＤコードは、符号化メモリのＩＤコードと同一である。タイヤのローテーションの際に行うべきことは、タイヤに対応する表示領域に対して符号化メモリを差し込むことだけである。タイヤ交換が必要な場合には、１組の送信器及び再プラグイン符号化メモリのみを購入し、それらをタイヤとその受信及び表示ユニットに対してそれぞれに取り付ければよい。

以下に、自動車用タイヤ空気圧モニタリングシステムでタイヤを監視する方法の動作工程を示す。

表示ユニットをスタートさせて、その初期化を行う。

４つのプラグイン外部符号化メモリの回路中のＩＤコードを読み込み、受信ユニットから送られるデータの受信を待つ。

受信したデータ中のＩＤコードが、読み込んだデータと同一であるか否かを判断する。

データ同士が異なる場合には、そのデータを捨て去り、データの受信待ちを継続する。

データが同一である場合には、ＩＤコードに対応する表示領域を決定する。

受信したデータを画面上に表示し、データの受信待ちを継続する。

受信ユニットが表示ユニットに送るデータについては、センサによって取得したデータが増幅され、そしてＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換が行われるように処理される。その後、該データはＩＤコードとともに符号化され、変調され、再増幅されてから、最後にアンテナ経由で送信される。

各起動時には、受信及び表示ユニットが、受信及び表示ユニットにおける表示ユニットのソケットに差し込まれたプラグイン符号化メモリのＩＤコードを読み、そして、これに対応する情報、つまり、受信及び表示ユニットにおけるＭＣＵ（主制御ユニット）のメモリ内に保存されたＩＤコード及びタイヤ識別情報に関する情報を設定し直して、この情報を保存する。送信ユニットによって送信された信号中のＩＤコードを読み出した後で、受信ユニットは、受信及び表示ユニットにおけるＭＣＵメモリ内のＩＤコードと、タイヤとの間の対応関係に従って、送信及び検出ユニットが送信している信号に対応するタイヤを判別し、対応する領域において圧力及び温度に関する情報を表示する。

タイヤのローテーションを要する場合に、ユーザはただ、対応するプラグイン符号化メモリを入れ替えればよい。次回の電源投入時には、受信及び表示ユニットが、受信及び表示ユニットのＭＣＵメモリ内に保存されたＩＤコードと、タイヤとの間の対応関係を設定し直して、正しい表示領域に情報を表示する。

各送信器は、それ自体に対応するプラグイン符号化メモリを有するため、ユーザが特定の送信器の損傷を発見した場合はいつでも、製造業者に頼ることなく、その代わりに１組の送信器及びその付属品であるプラグイン符号化メモリを購入して、その新しい送信器を取り付け、古い符号化メモリを取り外して、新たなプラグイン符号化メモリを差し込めばよい。次回の電源投入時に、受信及び表示ユニットは、受信及び表示ユニットのＭＣＵメモリ内に保存されたＩＤコードと、タイヤとの間の対応関係を設定し直して、送信及び検出ユニットによって送信された信号を、正しい表示領域に表示する。

本発明は、符号化プラグ技術をＴＰＭＳに適用し、タイヤの配置換えやタイヤ交換に起因する再識別問題を、ＩＤコードの再設定問題へと転換することで、タイヤの再識別に対する簡単で効果的な技術的解決策を提供する。プラグイン方法を採用することにより、操作が簡単であって信頼性が高まる。

本発明は、符号化技術を採用し、プラグイン符号化メモリ内のＩＤコードを、無線信号経由ではなくＩ／Ｏ（入力／出力）経由で読み込む。このことは、自動車内の電磁ノイズによって、ＬＦ（低周波）信号が送信中に妨害されるという問題を回避し、外乱問題を本質的に解決する。

以下、図面を参照しながら本発明について詳細に説明する。

図４に示すように、自動車１は４つのタイヤ２を有する。

本発明の自動車用タイヤモニタリングシステムは、以下の３つのコンポーネント（構成要素）を含む。

１．送信及び検出ユニット１２。この送信及び検出ユニット１２は、固定のＩＤコードセットを有し、センサと、制御回路と、送信器及び送信アンテナを含み、それらはタイヤ２毎に設定される。送信及び検出ユニット１２は、ＲＦ信号１２０を外部に送信し、該信号は、検出対象であって監視されることになる情報（例えば、圧力及び温度）と、識別コード（つまり、ＩＤコード）を含む。

２．受信及び表示ユニット１１。この受信及び表示ユニット１１は、受信ユニット１０２及び表示ユニット１０１を含む。受信ユニット１０２は、電源、受信器、ＭＣＵ及び表示駆動回路を含む。表示ユニット１０１は、ＬＣＤ（液晶表示装置）又はＶＦＤ（蛍光表示管）、及び符号化ソケット１０１４を含む。対応する符号化ソケット１０１４が、各表示部のデータ表示領域１０１１に関して設けられる。

３．符号化（エンコーディング）プラグ１０１５。この符号化プラグ１０１５は、符号化メモリ回路及びプラグを含む。

各送信及び検出ユニット１２のＩＤコードは、符号化プラグ１０１５のＩＤに対応し、すなわち、符号化プラグ１０１５内の符号化メモリ回路に保存されたＩＤコードは、これに対応する送信及び検出ユニットのＭＣＵのメモリ内に設定されたコードと一致する。

本発明によれば、送信及び検出ユニット１２及び符号化プラグ１０１５が、１組として製造されて販売される。

ＩＤ符号化ソケット１０１４は、表示ユニット１０１のデータ表示領域１０１１の近辺に設けられている。プラグイン符号化メモリを用いる場合、すなわち、符号化プラグ１０１５が符号化ソケット１０１４に差し込まれると、受信及び表示ユニット１１のＭＣＵは、ＩＤコードソケットを介して、プラグイン符号化メモリの符号化メモリ回路中に保存されたＩＤコードを読み、このＩＤと、これに対応するタイヤデータ表示領域とを識別する対応関係を確立する。

各起動時に、受信及び表示ユニットは、表示ユニットに差し込まれた、各ソケット上のプラグイン符号化メモリのＩＤコードを読み取り、これに対応する識別情報、つまり、受信及び表示ユニットにおけるＭＣＵ（主制御ユニット）のメモリ内に保存されたＩＤコードと、タイヤ識別情報との間の識別のための情報を設定し直して、その後に該情報を保存する。送信ユニットが送信した信号中のＩＤコードを読み込んだ後で、受信ユニットは、受信及び表示ユニットにおけるＭＣＵメモリ内のＩＤコードと、タイヤ識別情報との間の対応関係に従って、送信及び検出ユニットが送信している信号に対応するタイヤを判別し、これに対応する表示領域上に圧力及び温度の情報を表示する。

タイヤのローテーション又は別の位置へのタイヤ移動が必要な場合に、ユーザは、これに対応する符号化プラグ１０１５を入れ替えるだけでよい。次回の電源投入時に、受信及び表示ユニットは、受信及び表示ユニットのＭＣＵメモリ内に保存されたＩＤコードとタイヤ識別情報との間の対応関係を設定し直して、情報を正しい位置に表示する。

ある送信器（送信及び検出ユニット）が損傷したことを、ユーザが見つけたときにいつでも、該ユーザは、送信器を購入し、損傷を受けた送信ユニットに対応する符号化プラグを引き抜いて、新しい符号化プラグを差し込むだけでよい。次回の電源投入時に、受信及び表示ユニットは、受信及び表示ユニットのＭＣＵメモリ内に保存されたＩＤコードとタイヤ識別情報との間の対応関係を設定し直して、送信及び検出ユニットが送信した信号を正しい表示領域に表示する。

以下に、本発明の自動車用タイヤ空気圧モニタリングシステムによってタイヤを監視する方法の工程を示す。表示ユニット１０１は、起動して初期化されてから、４つの符号化プラグ１０１５の回路内にあるＩＤコードを読み込む。次に、表示ユニット１０１は、受信ユニット１０２から送信されるデータの受信待ちとなり、受信したデータ中のＩＤコードが、読み込んだデータと同一であるか否かを判定する。これらのＩＤが異なる場合には、データが捨てられ、表示ユニット１０１は、データ受信待ちとなる。また、これらのＩＤが同一である場合には、表示ユニット１０１が、ＩＤコードの対応する表示位置を判定し、受信したデータをディスプレイ上に表示して、データの受信待ちを継続する。

本発明は、符号化プラグイン技術を採用し、タイヤのローテーション及びタイヤ交換に起因する再識別問題を、ＩＤコードの再設定問題に転換する。これによって、タイヤの再識別に対する簡単で効果的な技術的解決策が提供される。プラグイン方法を採用することにより、操作が簡単になり、信頼性が高まる。

本発明は、符号化技術を採用し、プラグイン符号化メモリ内のＩＤコードを、無線信号経由ではなくＩ／Ｏ（入力／出力）経由で読み出す。その結果、自動車中の電磁ノイズによってＬＦ（低周波）ウェークアップにおけるＬＦ信号がその送信において妨害されるという問題が回避され、外乱問題が本質的に解決される。

図５は、本発明の送信及び検出ユニットを例示した回路図である。

図５において、送信及び検出ユニット１２の回路は、センサ回路１２１、制御及び送信回路１２２、送信アンテナ１２３を含む。

モニタリングを要する場合に、制御及び送信回路１２２は、データ線を介してセンサ回路１２１に信号を送信し、これにより、センサが圧力及び温度の測定を開始する。測定が行われた後で、センサ回路１２１は、帰還信号を制御及び送信回路１２２に送信し、これにより、制御及び送信回路１２２が該信号の受信後にＡ／Ｄ変換を開始する。そして、Ａ／Ｄ変換値が符号化される。測定された符号化値、ＩＤコード、誤り訂正コードはその後、特定の通信プロトコルに従ってフレーム化される。最終的に、制御及び送信回路１２２は、変調及び周波数変換の後に、送信アンテナ１２３を介して、データフレームを送信する。

図６は、本発明の受信及び表示ユニット１１の受信ユニット１０２を例示した回路図である。

上述のように、受信及び表示ユニット１１は、表示ユニット１０１、受信ユニット１０２及び受信アンテナ１０３を含み、これらは信号インターフェースによって接続されている。

本実施例において、受信ユニット１０２の回路は３つの部分、すなわち、電源回路、受信回路１０２ａ、データ受信インターフェース回路１０２ｂを含む。電源回路の機能は、受信及び表示ユニット全体に電力を提供し、自動車の始動時に当該ユニットを自動的に起動させること、つまり、タイヤモニタリングシステム起動時に当該ユニットを起動させることである。また、受信回路１０２ａの機能は、アンテナ１２３によって送信されたＲＦ信号１２０を受信し、復調し、その復号化及び変換を行い、そして、変換済の表示データをデータ受信インターフェース回路１０２ｂに送ることであり、その後、データ受信インターフェース回路１０２ｂは、受信したデータを表示ユニット１０１に送る。

また受信回路１０２ａは、受信した信号が必要であるか否かを判定する。受信した信号が不要であると判定された場合に、その信号は捨てられる。また受信した信号が必要であると判定された場合に、その信号が変換される。空間にラジオノイズが多いと、エラー信号が発生する場合がある。その結果、受信回路は、その受信したデータが通信プロトコル内の符号化データであるか否か、又は他の何らかのエラー信号データであるかどうかについて判別することを要する。

図７は、本発明による受信及び表示ユニット１１の表示ユニット１０１の回路原理を示す。

本実施例において、表示ユニット１０１の回路は、主制御ユニット１０１Ｃ、符号化（コード）プラグインターフェース回路１０１４５、データ表示インターフェース回路１０１１ａ、及び警告回路１０１ｌｂを含む。

図中、データ受信インターフェース回路１０２ｂは、受信ユニット１０２から信号を受信し、これらの信号を表示ユニット１０１に送信して処理させる。

受信した信号１２０は、主制御ユニット１０１Ｃによって以下のように処理される。先ず、主制御ユニット１０１Ｃは情報（特にＩＤコード）を読み、そして受信したＩＤを、符号化プラグインターフェース回路１０１４５から得られたＩＤコードと比較する。これらのＩＤが一致しない場合には、受信データが捨てられて、データ受信インターフェース回路１０２ｂからの次の信号を待つ。また、これらのＩＤが一致した場合には、処理を続行する。すなわち、受信データは、データ表示インターフェース回路１０１１ａへと送られて、所定の表示領域に表示される。

上記プロセスにおいて、主制御ユニット１０１Ｃは、ＩＤコード及び符号化プラグの位置、そして起動時における初期のＩＤコードとその表示領域との間の対応関係に基づいて、データシステムについてこれに対応する表示領域を判定することができる。

一方では、警告回路１０１１ｂも設定される。処理及び変換が行われ、そして設定されたデータ範囲との比較が行われた後、受信した情報が異常である場合に、警告回路１０１１ｂは運転者に警告を発する。本例では、警告用に警報ブザーを用いる。

符号化プラグインターフェース回路１０１４５を通じて、主制御ユニット、ＭＣＵ１０１Ｃは、各再起動時のコードプラグ１０１５、すなわち、外部プラグイン符号化プラグメモリ内のＩＤコードを読み出して、該ＩＤコードと、これに対応するタイヤデータ表示領域１０１１との間の識別関係をＭＣＵ１０１Ｃのメモリに保存する。

受信ユニット１０２は、受信アンテナ１０３からの無線信号を受信した後に、ＲＦ信号１２０の周波数を変換して、信号を復調する。これらのプロセスが完了した後に、復調されたデジタル信号が、データ受信インターフェース回路１０２ｂを介してＭＣＵ１０１Ｃに送信される。

ＭＣＵ１０１Ｃは、受信したデジタル信号を処理して、温度値、圧力値及びＩＤコードを抽出する。そして、ＭＣＵは、確立されたＩＤコード及びその対応するタイヤデータ表示領域との識別関係を読み出してから、それを、受信済のＩＤコードとを比較する。これらのＩＤがこのシステム用のデータである場合に、ＭＣＵは、受信した温度値及び圧力値を処理し、これらの温度値及び圧力値を、データ表示インターフェース回路１０１１ａを介して表示領域１０１１に送って、対応する領域にデータを表示する。

また、ＭＣＵ１０１Ｃは、正常値の範囲をプリセット（事前設定）し、データ表示と同時に異常データを警告回路１０１ｌｂへと送信することができる。

本発明の特定の仕組みにおいて、符号化プラグ１０１５は、符号化メモリを用いた外部のプラグイン型であることが望ましく、該メモリは内部メモリ内にＩＤコードをもち、接続ポート及び符号化（エンコーディング）メモリ回路を含んでいる。

この接続ポートは、インターフェース回路及び接続回路を含む。該インターフェース回路は、パラレルポート回路及びシリアルポート回路に分けられる。

接続回路は、符号化メモリ回路をＭＣＵ回路に接続する回路である。

いくつかの従来技術は、例えば、インターフェース回路及び接続回路の実施において採用することができる。

プラグ及びソケットは、接続インターフェース回路によって接続することができる。それらのクランプは、金めっきコネクタ（すなわち、ゴールデンフィンガ）を用いてプリント回路基板に繋ぐことができる。プリント回路基板は、ゴールデンフィンガを通じてソケットに直接差し込むことができ、ソケットのインターフェース回路に接続することができる。

符号化メモリ回路は、ＳＩＭカード又はＩＣカードの形態をとることができる。例えば、メモリ回路は、ＳＩＭカード又はＩＣカードに組み込むことができ、メモリ内のコードを、ＳＩＭカード又はＩＣカードのインターフェースを介して読み出すことができる。

本発明において、符号化メモリ回路は識別において重要であり、この点について多数の技術を導入することができる。

以下の例は、自動車での適用であり、技術的効果に加えて、コスト、信頼性、保守性、利便性を包括的に考慮したものである。

以下の例

メモリは、符号化メモリ回路において最も重要な部分である。

実施例４−１におけるメモリはシフト型メモリであり、その原理を図８に示す。

データ書き込みに際して、データＤ１が登録のために送信され、全データは、クロック信号ＣＰが来る度に１桁右側に移る。データ読み取りに際して、全データが１桁左側に移り、Ｄ１ポートから値を読む。これは実際上、縦列接続の符号化回路であり、１回につき１桁が読み取られる。例えば、１６桁コードの読み取りにおいて、外部回路は、１６個のクロック信号ＣＰを与える。コード（ＩＤコード）の全１６桁が全て読み取られるまでの間、１桁が毎回Ｄ１ポートから読まれる。８桁のコードが必要な場合には、外部回路が８個のクロック信号を与える。その他の場合も同様である。

メモリについては、マトリックス型のメモリであってもよく、これは、スイッチ、ダイオード、ＭＯＳ型素子、トランジスタ又はＰＬＡによってそれぞれ実現される。実施例４−２におけるメモリは、スイッチマトリックス型メモリである。図９に、その原理を示す。

本図は、線で接続したスイッチマトリックスを示しており、パラレルポートの信号線の状態によりコードを決定する。つまり、グランドとの接続で２進数「０」に設定され、ＶＤＤとの接続で「１」に設定される。よって、８本の信号線の状態によって、８桁のコードを得ることができる。この８桁のコードをＩＤコードとして用いるとともに、インターフェースを介して読み出すことができる。

実施例４−３におけるメモリは、ダイオードマトリックス型である。図１０に、その原理を示す。

ダイオードメモリマトリックスは実際上、ダイオード符号器（エンコーダ）である。ＰＴＢ０乃至ＰＴＢ３のうちの、ある線（例えば、ＰＴＢ２）が低い電圧を持つ一方で、他の線が全て高い電圧である場合に、ＰＴＣＯ乃至ＰＴＣ３の値を読み出すことができる。ＰＴＣ０乃至ＰＴＣ３はプルアップ抵抗を有し、その接続部に接続されるダイオードが１０であれば、論理値「０」として設定される（さもなければ、論理値「１」に設定される）。ＰＴＢ０乃至ＰＴＣ３の４本の線が全てローレベルである場合、ＰＴＣ０乃至ＰＴＣ３は、４つの４桁値を読み出すことができ、これらは共に１６桁コードを構成する。この１６桁コードは、ＩＤコードとして用いることができる。

実施例４−４におけるメモリは、ＭＯＳ型素子のマトリックス型メモリである。図１１には、その原理を示す。

ＭＯＳメモリマトリックスは、ダイオードメモリマトリックスのメモリと同様の原理を採用している。唯一の相違点は、ダイオードの代わりにＭＯＳ型素子（ＦＥＴ）を用いる点にある。

また、トランジスタマトリックスメモリを用いることもできる。

同様に、トランジスタメモリマトリックスは、原理的にダイオードメモリマトリックスのメモリと同様である。唯一の相違点は、ダイオードの代わりにトランジスタを用いる点にある。

上述した実施例は全て、実施上で組み合わせることもできるし、また統合することもできる。よって、最終の技術的なスキーム（仕組み）の数は、各実施例の数の積である。

図１２は、この自動車用タイヤモニタリングシステムの動作プロセスを示す一例である。この例では、圧力のモニタリングを主眼とする。

先ず、送信及び検出ユニット１２は、圧力センサから電気信号を得て、該信号を信号制御及び送信回路に送るが、これは、当該電気信号が増幅されて、Ａ／Ｄ変換器により処理された後で符号化を行うためである。この符号化を通じて、データコード及びＩＤコードを、順序付けられた形式で生成することができる。その後、これらのコードは、ＦＳＫ変調器によって変調され、増幅回路によって増幅され、最終的にアンテナを介して送信されることになる。

アンテナから送信されたＲＦ信号１２０を受信した後に、受信及び表示ユニット１１における受信回路１０２ａは、低ノイズ増幅器、デジタルフィルタ、高周波数復調器及びデータ受信インターフェース回路１０２ｂを介して信号をＭＣＵ１０１Ｃに送信する。

ＭＣＵ１０１Ｃは、符号化プラグ１０１５中のＩＤコードを、符号化プラグインターフェース回路１０１４５を介して読み出し、ＩＤコードとソケット１０１４との間の対応関係を提示する。

ＭＣＵ１０１Ｃは、読み出された符号化プラグ１０１５内のＩＤコード及びデータ受信回路を介して送信された信号中のＩＤコードに従い、受信した情報を捨て去るか、又は、その情報を表示するかを判定する。

データ受信回路からの情報が有効であって、かつ表示する必要があると判定された場合には、タイヤ識別に関連する情報及びＩＤコード並びに対応関係が、表示駆動制御回路を介して表示領域に表示される。通常、ＬＣＤ表示が用いられる。

図１３は、この自動車用タイヤモニタリングシステムについて、監視方法の一例を示したものである。本例の自動車は、４つのタイヤを有する。

以下に具体的なステップを示す。
ステップ６００：起動する。
ステップ６０１：初期化する。
ステップ６０２：４つの符号化プラグメモリ回路内のＩＤコードを読み込む。
ステップ６０３：ＩＤコードとタイヤ識別情報との対応関係、すなわち、異なる位置にあるタイヤについて、適切な領域での表示に必要な対応関係を確立してこれを保存する。
ステップ６０４：データの受信待ち、すなわち、送信及び検出ユニットからのデータを待つ。
ステップ６０５：データが実際に受信されたか否かを判定する（すなわち、受信したデータが、通信プロトコル内のコードデータであるか、あるいは他のエラー信号又はデータであるかどうかを判定する）。
ステップ６０６：受信したデータ中のＩＤコードが、ステップ６０３に示した、保存されたＩＤコードに一致しているか否かを判定する。

上記コードが一致しない場合には、ステップ６２０に進み、データを捨てる。その後、ステップ６０４に戻ってデータの受信を待つ。

上記コードが一致する場合には、ステップ６１０に進み、ＩＤコードについて、これに対応する表示領域を決定する。

ステップ６１１：データ表示、すなわち、受信したデータを、これに対応する表示領域に適切な方法で表示する。そしてステップ６０４に戻り、データの受信を待つ。

上述したステップに対応するソフトウェアは、受信及び表示ユニットのＭＣＵ内に保存されるが、これは、自動車用タイヤモニタリングシステムの製造時に行われる。このソフトウェアは、固定的（すなわち、読み取り専用）であってもよいし、またプログラム可能であっても構わない。

また、このソフトウェアを用いて、アイテム（対象項目）を監視するための値の範囲を保存し、監視されたアイテムと受信データとを比較して、結果が適切な値の範囲内にあるか否かを判定することができる。また本発明を用いて、有効な情報が妥当な範囲内に入っているか否かを判定することができる。有効な情報が妥当な範囲内に無い場合に、警告回路又は他のコントローラがトリガされて、注意喚起又は警告を発することになる。

既存技術下での自動車用タイヤモニタリングシステムの模式図である。 既存の低周波ウェークアップによる自動車用タイヤモニタリングシステムの模式図である。 既存の近接場アンテナによる受信／送信自動車用タイヤモニタリングシステムの模式図である。 本発明の一実施形態による自動車用タイヤモニタリングシステムの模式図である。 本発明の一実施形態による送信及び検出ユニットを例示した回路図である。 本発明の一実施形態による受信ユニットを例示した回路図である。 本発明の一実施形態による表示ユニットを例示した回路図である。 本発明の符号化プラグにおけるメモリであって、シフトメモリを示す図である。 本発明の符号化プラグにおけるメモリであって、スイッチングマトリックスメモリを示す図である。 符号化プラグにおけるメモリであって、ダイオードマトリックスメモリを示す図である。 符号化プラグにおけるメモリであって、ＭＯＳマトリックスメモリを示す図である。 本発明の一実施形態によるモニタリングシステムの動作手順を示す図である。 本発明の一実施形態によるモニタリングシステムの動作プロセスを示す図である。

符号の説明

１ 自動車
２ タイヤ
１１ 受信及び表示ユニット
１２ 送信及び検出ユニット
１０１ 表示ユニット
１２０ ＲＦ信号
１０２ 受信ユニット
１０１５ 符号化プラグ
１０３ 受信アンテナ
１２２ 制御及び送信回路
１０１１ 表示領域
１２３ 送信アンテナ
１０１４ 符号化ソケット
１０２ａ 受信回路
１０２ｂ データ受信インターフェース回路
１１Ｃ 電源回路
１０１１ａ データ表示インターフェース回路
１０１ｌｂ 警告回路
１０１４５ 符号化プラグインターフェース回路
１０１Ｃ 主制御ユニット

Claims (11)

1. センサと、制御及び送信回路と、送信アンテナとを含み、各タイヤに設けられた送信及び検出ユニットと、
   受信ユニットと、主制御ユニットと、表示ユニットとを含む受信及び表示ユニットであって、前記受信及び表示ユニットには、複数のプラグイン式コードメモリが装備され、各メモリが固定のＩＤコードを有する受信及び表示ユニットと、を備え、
   各送信及び検出ユニットは、前記複数のプラフイン式コードメモリの１つにおける前記固定のＩＤコードに対応する固定のＩＤコードを有し、
   前記受信及び表示ユニットの前記表示ユニットは、前記複数のプラグイン式コードメモリが差し込まれる複数のソケットを含む、
   自動車用タイヤモニタリングシステム。
2. 前記センサが、圧力センサ及び／又は温度センサである、請求項１に記載の自動車用タイヤモニタリングシステム。
3. 前記送信及び検出ユニットは、前記センサを介して電気信号を取得して、増幅及びＡ／Ｄ変換器による処理の後に前記電気信号を符号化し、これらの処理を通じて、データコード及びＩＤコードが指定された形式で生成されてから、変調及び増幅後に送信される、請求項２に記載の自動車用タイヤモニタリングシステム。
4. 前記受信及び表示ユニットにおける受信ユニットは、電力回路、受信回路、及びデータ受信インターフェース回路を含んでおり、前記受信回路は、受信した信号であって、該信号中に抽出するＩＤコード情報を含む信号を処理し、該信号を、データ受信インターフェース回路を介して前記主制御ユニットに送信する、請求項２に記載の自動車用タイヤモニタリングシステム。
5. 前記受信及び表示ユニットの前記表示ユニットは、コードプラグインターフェース回路、データ表示インターフェース回路、及び警告回路を含む、請求項２に記載の自動車用タイヤモニタリングシステム。
6. 前記コードメモリがシフト型である、請求項１に記載の自動車用タイヤモニタリングシステム。
7. 前記コードメモリがマトリックス型である、請求項１に記載の自動車用タイヤモニタリングシステム。
8. 前記コードメモリは、スイッチマトリックス型、ダイオードマトリックス型、ＭＯＳ型素子マトリックス型、又はトランジスタマトリックス型である、請求項１から６のいずれか一項に記載の自動車用タイヤモニタリングシステム。
9. ａ）請求項１に記載の自動車用タイヤ空気圧モニタリングシステムを備えるステップと、
   ｂ）前記システムを起動して初期化するステップと、
   ｃ）前記複数のプラグイン式コードメモリからＩＤコードを読み込むステップと、
   ｄ）読み込んだ各ＩＤコードとタイヤ識別情報との間の対応関係を確立して保存するステップと、
   ｅ）前記複数の送信及び受信ユニットの少なくとも１つからデータを受信するステップと、
   ｆ）受信したデータ中のＩＤコードが、読み込んだ複数のＩＤコードの１つに対応するか否かを決定するステップと、
   ｇ）受信したデータ中のＩＤコードが、読み込んだ複数のＩＤコードの１つに一致しない場合には、受信したデータを捨てて、前記複数の送信及び検出ユニットの少なくとも１つから追加のデータを受信することを待つステップと、
   ｈ）受信したデータ中のＩＤコードが、読み込んだ複数のＩＤコードの１つに一致する場合には、受信したデータ中の情報を表示するステップと、
   ｉ）ステップｅ）からステップｈ）までを繰り返すことにより、タイヤ空気圧のモニタリングを継続するステップと、
   を含む自動車用タイヤモニタリング方法。
10. 警告回路を備え、感知されたタイヤ空気圧が所定の範囲の外側のときに、アラームを作動する
    請求項９に記載のモニタリング方法。
11. 前記送信及び検出ユニットから送信される前記データは、複数のセンサによって取得され、Ａ／Ｄ変換器によって増幅されると共に変換され、各送信及び検出ユニットにおける固定されたＩＤコードと一緒に符号化され、送信信号が変調されると共に増幅された後に、アンテナを介して送信される
    請求項９又は１０に記載のモニタリング方法。

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