JP6412605B2 - 車輪の速度センサ及び加速度センサを用いて、タイヤの状態及び位置を計測する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの圧力監視システムにて車輪の速度センサ及び加速度センサを用いて、タイヤの状態及び車両における位置を計測する方法及び装置に関する。

タイヤの状態を検知し、且つその検知したタイヤの状態の情報を車両の搭乗者に表示するシステムは知られている。多くの場合、かかるシステムは、圧力に加えて、タイヤの温度のような、タイヤの状態を検知することができるにもかかわらず、タイヤの圧力監視（「ＴＰＭ」）システムとして知られている。かかるＴＰＭシステムは、タイヤの圧力及びその関係したタイヤ内の例えば、温度の情報を監視し、且つその検知したタイヤの状態の情報を車両配置型受信機、すなわち、車両に取り付けた受信機に伝送するタイヤ配置型センサ組立体を含む。その送信した検知したタイヤの情報の信号は、暗号化した高周波（「ＲＦ」）信号とすることができる。車両配置型受信機は、運転室内に設けられたディスプレイに接続し、例えば、膨張不足のタイヤの圧力状態が存在し又は過熱したタイヤの状態が生ずるとき、警報信号を車両の運転者に表示することができる。

タイヤ配置型センサ組立体の各々は、該組立体と関係した独特の識別（「ＩＤ」）コードを有することができる。該タイヤ配置型センサ組立体は、その関係した独特のＩＤコードを含む信号を検知したタイヤの状態を共に伝送することができる。車型配置型受信機は、その受信したタイヤの信号及び独特のＩＤを前右側（「ＦＲ」）、前左側（「ＦＬ」）及び後右側（「ＲＲ」）又は後左側（「ＲＬ」）のような、車両における特定のタイヤの位置と関係付けることができる。タイヤのＩＤを車両におけるタイヤの位置と関係付けることにより、車配置型受信機は、車両の運転者がどのタイヤ（すなわちタイヤの位置）が検知された不適当な状態を有するのかを識別することができるよう各特定のタイヤ位置にて検知したタイヤの状態の情報を表示することができる。

タイヤの位置をタイヤの各位置に対してタイヤ配置型の受信したＩＤコードと関係付けるためには、車配置型受信機は「学習」過程が必要となる。この学習過程を実行するための方法が提案されている。最も簡単な学習システムは、車両配置型受信機をタイヤ配置型センサの各々のＩＤとそれらの位置と共にプログラム化することを含む。タイヤが回転するとき又はセンサを交換したとき、車両配置型システムは、再プログラム化しなければならない。学習過程を自動化するその他の方策も提案されている。かかるシステムの１つは、局所化した信号質問を含むものであり、その場合、タイヤ配置型センサ組立体の各々は、受信機を含むことができ、該受信機は、例えば、車両配置型受信機によって制御された、局所低周波数（「ＬＦ」）質問信号を用いて、タイヤ外に配置した送信機から別個に質問を受ける。質問信号の受信に応答して、タイヤ配置型センサ組立体は、その独特のＩＤを有する応答信号を伝送する。応答信号を受信したとき、システムは、どのタイヤの位置が丁度、質問を受けたのかを「知る」から、車両配置型受信機は、独特のタイヤＩＤをタイヤの位置と関係付ける。車両配置型システムは、そのディスプレイ作動のため、後で使用するため、タイヤ配置型センサのＩＤ及びタイヤの位置関係を記憶装置に保存する。質問過程は、各車両の始動時に行ない、タイヤの回転及び（又は）センサの交換に自動的に対応するようにすることができる。

タイヤ配置型システムが車輪のｒｐｍ（毎分当たり回転数）を測定するタイヤの回転センサを含む幾つかのＴＰＭシステムが提案されている。タイヤ配置型システムは、タイヤのＩＤ、タイヤの回転ｒｐｍ値、及びタイヤの状態の情報を伝送する。各タイヤは、各タ
イヤは、車輪のｒｐｍを監視する関係した外部の車輪回転センサを有している。車両配置型受信機は、２つのｒｐｍ値を受信し、且つ比較し、また、ｒｐｍ値の一致に応答してタイヤのＩＤをタイヤの位置と関係付ける。

ハノン（Ｈａｎｎｏｎ）に付与され、且つ本発明の譲受人と同一人に譲渡された米国特許出願第２０１２／０１１２８９９Ａ１号は、独特のＩＤ、タイヤの状態センサを有し、また、タイヤが２つの位置の一方を経て回転するときを検知する加速度センサを更に含む、タイヤ配置型センサを用いてタイヤの状態及び位置を計測する方法及び装置を開示している。車輪速度センサは、車両配置型受信機に接続されている。車両配置型受信機は、タイヤの状態信号の受信に応答し、且つ車輪の速度センサの信号に応答して、タイヤのＩＤをタイヤの位置と関係付ける。

米国特許出願第２０１２／０１１２８９９Ａ１号

本発明は、タイヤの状態及び車両における位置を計測する方法及び装置に関するものである。

本発明の一例としての実施の形態によれば、タイヤが回転するとき、地球の水平線に対する関係したタイヤの２つの相対的な回転位置を検知し、且つそれらを表示する第一及び第二の信号を提供する、タイヤ配置型センサを含む、タイヤの状態を検知し且つその位置を探知する装置が提供される。送信機は、タイヤの状態の情報を伝送し且つ、第一及び第二の信号に応答して信号処理の遅延時間の値を伝送する。車両配置型センサは、車両の車台に対するタイヤの回転を監視し、且つそれを表示する信号を提供する。コントローラは、伝送されたタイヤの状態の情報信号、信号処理の遅延時間値、及び車両配載型センサからの信号を監視し、且つそれらに応答してタイヤの位置を関係付ける。

本発明の別の例の実施の形態によれば、タイヤの状態及び車両における位置を測定する方法が提供され、該方法は、タイヤが回転するとき、地球の水平線に対するタイヤの２つの相対的な回転位置を検知し、且つ、それらを表示する第一及び第二の信号を提供するステップと、上記第一及び第二の信号に応答してタイヤの状態の情報及び信号処理の遅延時間の値を伝送し且つ車両の車台に対するタイヤの回転を監視し、且つそれらを表示する信号を提供するステップと、伝送されたタイヤの状態の情報、信号処理の遅延時間の値、車両配置型センサからの信号を監視するステップと、それらに応答してタイヤの位置を関係付けるステップとを備えている。

本発明の上記及びその他の特徴並びに有利な点は、添付図面と共に、本発明の以下の詳細な説明を検討することにより、当業者に明らかになるであろう。
本発明の一例としての実施の形態によるタイヤの圧力監視システムを有する、車両の概略図である。 タイヤの１つと関係したセンサ装置を更に詳細に示す、図１のタイヤの圧力監視システム概略図的なブロック図である。 信号の伝送が行われるであろう、２つの回転位置におけるタイヤ配置型センサを示す、図２のタイヤの圧力監視システムの概略図である。 本発明の一例としての実施の形態によるタイヤ配置型センサ装置の概略図的なブロック図である。 本発明の一例としての実施の形態による、タイヤ配置型受信機を更に詳細に示す、図１のタイヤの圧力監視システムの機能的ブロック図である。 各タイヤ配置型センサの位置を車両におけるタイヤの位置と相関させるため、本発明の一例としての実施の形態による制御過程を示す流れ図である。 タイヤ配置型センサの制御方法を示す、本発明の一例としての実施の形態による制御過程を示す流れ図である。

図１を参照すると、本発明の一例としての実施の形態によって形成されたタイヤの圧力監視（「ＴＰＭ」）システム１０が車両１２に取り付けた状態で示されている。ＴＰＭシステム１０は、車両１２の前右側（「ＦＲ」）、前左側（「ＦＬ」）、後右側（「ＲＲ」）、及び後左側（「ＲＬ」）という４つのコーナの各々に配置された複数のタイヤ配置型センサ１４（「ＳＩ」）、１６（「Ｓ２」）、１８（「Ｓ３」）及び２０（「Ｓ４」）を含む。タイヤ配置型センサ１４、１６、１８、２０は、幾つかの知られた方策の任意のものを用いてそれらの関係したタイヤの内部に取り付けることを理解すべきである。例えば、ＴＰＭタイヤ配置型センサの各々は、別個のハウジングに入れて弁ステム組立体の一部として取り付け、且つ車輪のリムに、又はタイヤ自体の内壁に装着することができる。タイヤ配置型センサ１４、１６、１８、２０の各々は、タイヤが地球の重力界を通って回転するとき、加速度を検知すると共に、圧力及び（又は）温度のような、タイヤの少なくとも１つの状態を検知するセンサを含む。タイヤ配置型センサ１４、１６、１８，２０の各々は１つの独特の識別コードを有しており、また、各々は、回転中、タイヤの加速度を解析するコントローラと、タイヤの加速度が２つの可能な値の１つであるとき、遅延時間の値、タイヤのＩＤ、及び検知したタイヤの状態の情報を伝送する、高周波（「ＲＦ」）送信機のような、送信機とを含む。

ＴＰＭシステム１０は、車両の関係したＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、及びＲＬコーナ位置にて関係したタイヤに装着され、且つその車両のコーナ位置にて関係したタイヤの外側に配置された車輪の回転センサ組立体２２、２４、２６、２８を更に含む。外側の車輪の回転センサ組立体２２の各々は、その関係したタイヤと共に回転し得るよう取り付けられた円形の歯付き板又はディスク３０を含む。センサ３２は、ディスクに隣接して取り付けられ、且つタイヤが回転するとき、ディスク３０の各歯がセンサを通過したときを検知し、且つそのことを表示する電気信号を提供する。パルスの各々は、回転の増分量（３６０／歯数）を表わす。車輪の回転センサ組立体２２、２４、２６、２８は、車両のアンチロックブレーキシステム（「ＡＢＳ」）の一部とし、且つ車輪の速度（「ＷＳ」）センサと呼ぶことができる。車輪の回転センサ組立体の各センサ３２はＡＢＳ電子制御装置（「ＥＣＵ」）４０と接続されている。

ＴＰＭシステム１０は、車両配置型受信機／コントローラ４４を更に含む。該受信機／コントローラ４４は、ＡＢＳ ＥＣＵ ４０と接続され、且つ車輪の各々における車輪の回転信号を受信する。センサ３２は、車両の車台に固定されているため、センサ３２によって検知されるディスク（及び結果として、タイヤ）の相対的な増分的回転速度は車台に対するものであることを理解すべきである。

車両配置型受信機／コントローラ４４は、タイヤ配置型センサ１４、１６、１８、２０の各々からのＲＦ信号を受信する受信アンテナ４６も含む。車両配置型受信機／コントローラ４４は、ディスプレイ４８と接続され、車両センサの各々にてタイヤの各々の検知したタイヤの状態の情報を表示する。ディスプレイ４８は、液晶ティスプレイ（「ＬＣＤ」）を含む、幾つかの知られた形態の任意のものとすることができる。

該システムは、図２から図５を参照することにより、一層良く理解されよう。図２を特に参照すると、車両のＦＲコーナに配置されたタイヤ５４は、独特のＩＤを有するＴＰＭタイヤ配置型センサ１４を含み、該センサは、地球の重力界を通って加速度を検知し、且つタイヤの状態（例えば、圧力及び温度）を検知するようタイヤ５４に作用可能に装着されている。ＦＲコーナと関係した車輪の回転センサ２２は、タイヤ５４と共に回転するよう装着された、その歯付きディスク３０を有している。センサ３２は、ディスクに隣接して装着され、且つセンサ３２が通過するディスク３０の各歯を表示する電気信号を提供する。本発明の一例としての実施の形態によれば、歯付きディスクは、ディスク３０の回りに等間隔に配置された複数の歯５６を有している。歯がセンサ３２を通過する毎に、パルスが提供される。各歯パルス（例えば、方形波）、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを有している。ＡＢＳ ＥＣＵ ４０は、立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジ又はその双方をカウントすることができる。パルスのカウント値は、タイヤ５４の各完全な回転毎に一定である。誘導センサ、ホール効果センサ等を含む、幾つかの型式のセンサの任意のものをセンサ３２に使用することができる。

センサ３２からの出力は、ＡＢＳ ＥＣＵ ４０と接続される。上述したように、ＡＢＳ ＥＣＵ ４０は、センサ３２の出力を監視し、且つ現在のパルスカウント値を定期的に提供する。この場合にも、センサ３２は、車両の車台に対して固定されており、任意のパルスカウント値は、車両の車台に対する回転を表示する。ＡＢＳ ＥＣＵ ４０は、通常の車両の移動中、タイヤ５４が連続的に回転するとき、連続的なパルスの流れを受信する。ＡＢＳ ＥＣＵ ４０は、車両配置型ＴＰＭ受信機／コントローラ４４と接続されている。本発明の一例としての実施の形態によれば、ＡＢＳ ＥＣＵ ４０は、４つのタイヤの全てから単一のメッセージにて車両配置型コントローラ４４に対する車輪のカウント値の受信及び伝送を行う。車両配置型コントローラ４４は、ＡＢＳ ＥＣＵ ４０から受信したカウント値の時間を記録し、且つ車両の４つのコーナの各々に対しＡＢＳが受信した過去の出力値の経歴を保存する。例えば、パルスのカウントの経歴は、１秒の精度とすることができる。車輪の各々の回転量の計測は、車両配置型コントローラ４４によって行なうことができよう。何れのタイヤに対しても絶対的な角度基準値は何ら計測されないことを理解すべきである。その相対的な回転はカウント値により表される、相対的な回転基準値のみが必要とされる。

タイヤ配置型センサ１４は、独特のＩＤ、タイヤの状態センサ、タイヤの回転センサを含むＴＰＭ回路６０を含む。ＴＰＭ回路６０は、タイヤ配置型センサ１４の外側に示されているが、本発明の一例としての実施の形態によれば、タイヤ配置型センサ１４のハウジング内に配置される。タイヤ配置型センサ１４は加速度を検知する。タイヤが地球の水平線に対して地球の重力界を通って回転するとき、検知した加速度に基づいて、タイヤ５４の少なくとも２つの所定の位置を識別することができる。これら２つの所定の位置の識別を利用して、ＴＲＭ送信機を発動させる。図３に示したように、本発明の一例としての実施の形態が示されており、この場合、タイヤ配置型センサ１４は、車両の通常の移動中、地球の水平線に対するタイヤ５４の２つの別個の位置にてそのタイヤの状態のＲＦ信号を伝送する。

図４を参照すると、タイヤ配置型センサ１４はＴＰＭ回路６０を含む。当業者は、離散回路、異なる型式の回路の組み合わせ、又は特定用途集積回路（「ＡＳＩＣ」）を使用することにより、マイクロコントローラのような、コントローラを使用してＴＰＭ回路６０の制御機能を実行することができ、且つアナログ又はデジタルドメインの何れかにて具体化することができることが理解されよう。タイヤ配置型センサ１４、１６、１８、２０の各々は、同様の仕方にて構成され且つ使用され、また、簡易化のため、車両の前右側コーナのセンサ１４についてのみ詳細に説明する。

タイヤ配置型センサ１４は、圧電変換器（「ＰＺＴ」）のような加速度計６６を含む。加速度計６６は、タイヤ５４が回転するとき、力と共に変化する電圧を提供し又は生じさせる。加速度計６６がタイヤの回転中に経験する２つの力は、求心力、及び地球の重力界の力である。加速度計６６は、タイヤが１回転する間、円にて移動するとき、加速度計はタイヤが１回転する間、地球の重力が＋１Ｇから−１Ｇまで正弦波パターンにて変化するのを経験する。求心力は、車両が、一定の速度にて移動するとき、一定のレベルであるか、又は、回転中、地球の重力の変化と比較して、車両の速度の変化と共にゆっくりと変化する。

加速度計センサ６６は、アナログ対デジタル変換器（「ＡＤＣ」）６４と接続されている。標本化した加速度信号を表わす、ＡＤＣ６４の出力は、低域フィルタ（「ＬＰＦ」）７０と接続されており、該低域フィルタは、ハードウェアとして具体化し、又はソフトウェアにて機能を実行することができる。ＬＰＦ７０は、加速度計信号から道路の騒音を除去するのを助ける。ＬＰＦ７０の出力は、比較器７２のプラス適応閾値、及び比較器７４のマイナス適応閾値と比較し、且つデータスライサ７６にて使用する信号基準レベルを提供する。データスライサ７６は、アナログ信号をデジタル信号（０又は１）に変換する。エッジ検出器回路７８は、加速度計６６からの出力された信号の立ち上がりエッジ（「Ｒ」）及び立ち下がり（「Ｆ」）エッジを検出し、タイヤが回転するとき、地球の水平線に対するセンサ（従って、タイヤ）の第一の所定の角度位置、及び地球の水平線に対するセンサ（従って、タイヤ）の第二の所定の角度位置を表示（すなわち、識別）する。加速度計センサの信号の立ち上がりエッジと加速度信号の立ち下がりエッジとの間の分離角度（この場合にも、地球の水平線に対する）は、単に一例として、約１８０°離して設定される。当業者は、立ち上がりエッジの検出と立ち下がりエッジの検出との間の角度変化が望ましいものとなるように、その他の角度を選ぶことができることが理解されよう。どんな相対的角度を選ぼうとも、分離角度は、タイヤの各回転中、一定のままである。エッジ検出器７８の出力は、マイクロコンピュータ８０と接続される。ＬＰＦ７０、閾値比較器７２、７４、データスライサ７６、エッジ検出器機能部７８は、マイクロコンピュータ８０内にてソフトウェアで具体化することができる。

低域フィルタ７０、閾値比較器７２、７４、データスライサ７６、及びエッジ検出器７８にて行われる信号の処理は、本明細書にて「信号処理の遅延時間」と称する特定の時間がかかる。閾値（所望の立ち上がりエッジエッジ又は立ち下がりエッジ値の何れかが生じたことの検出）が加速度信号の値により横切られた（ｃｒｏｓｓｅｄ）ことを判定し得るよう加速度信号が処理されたならば、加速度信号の横切りにより表わされた、回転するタイヤの角度位置は、既に、その位置を通過している。実際の閾値の横切りと閾値の横切り事象との間の遅延時間は、相対的な回転位置の誤差値となる。誤差値の程度は、フィルタ率を含む多数のファクタに依存する。本発明によれば、タイヤ配置型センサは、マイクロコンピュータ８０を介して、この信号処理の遅延時間を計算し、且つ車両配置型受信機／コントローラ４４に伝送し得るようその計測した遅延時間を保存する。

図４に示したセンサ処理はデータスライサを使用すること以外の手段により行うこともでき、また、その代わり、隔離型周波数処理法によって実現することもできることを更に理解すべきである。また、上述したように、検知した２つの回転位置は、１８０°離れている必要はない。本明細書にて使用した１８０°の値は、本発明の一例としての実際の形態を表わすものである。

タイヤ配置型センサ１４は、本発明の一例としての実施の形態によれば、タイヤの圧力及び（又は）温度を検知するタイヤの状態センサ８２を更に含む。タイヤの状態センサ８２の出力は、信号プロセッサの回路８４と接続され、該信号プロセッサの回路は、センサ８２からの信号をデジタル形態に変換し、且つ情報をデジタルパケット又はワードに配置
し、検知されたタイヤの状態に関する情報を有する最終的な伝送を行う。信号プロセッサ８４の出力は、マイクロコンピュータ８０と接続される。

マイクロコンピュータ８０は、その関係した独特のＩＤ、例えば、この例にてセンサＩＤ＝ＳＩをその内部メモリに格納している。上述したように、各タイヤは、その関係した独特のタイヤＩＤを有している。マイクロコンピュータ８０は、デジタル情報パケット又はワードを伝送し得るように組み立て、これは、検知したタイヤの状態、関係したＩＤ、計算した処理時間遅延の情報、すなわち、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジ検出値を処理することから必要な時間を含む。マイクロコンピュータは、所望であれば、ウェークアップ部分、チェックサム部分等のような、情報パケットの一部として、その他のデータを更に含むことができる。しかし、マイクロコンピュータ８０は、情報パケットの一部として、車両の車台又は地球の水平線に対するタイヤの位置のセンサ６６からの角度情報はいずれも含まない。マイクロコンピュータ８０の出力は、ＲＦ送信機回路８６と接続され、タイヤの情報を有する情報パケットをアンテナ８８を介して伝送する。

図５から図７を参照すると、タイヤ配置型センサ１４が従う伝送制御のみならず、車両配置型受信機／コントローラ４４の作用が理解されよう。車両配置型受信機／コントローラ４４は、車両のコントローラエリアネットワークバス（「ＣＡＮ−バス」）のような、適当な接続部を介してＡＢＳ ＥＣＵ ４０の出力と接続されている。車両配置型受信機／コントローラ４４は、各車輪と関係したセンサ３２及び歯付きディスク３０を介して車両の車輪の各々の回転角度を監視する、すなわちそれぞれＷＳ ＦＲ、ＷＳ ＦＬ、ＷＳ
ＲＲ、及びＷＳ ＲＬとして表示された車輪の速度センサ２２、２４、２６、２８の各々を監視する。車両配置型受信機／コントローラ４４は、ＲＦ受信機９０を含み、該ＲＦ受信機は、タイヤ配置型センサ１４、１６、１８、２０と関係した送信機の各々からのタイヤの状態情報、タイヤのＩＤ、遅延時間値を受信し且つ復調し得るようアンテナ４６と接続されている。
タイヤ配置型装置の各々から受信した信号は、本明細書にて、車輪又はタイヤの回転が第一の位置（立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの一方）にあるとき、メッセージＡと称し、また、車輪又はタイヤの回転が第二の位置（立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの他方）にあるとき、メッセージＢと称し、これらの位置は、一例としての実施の形態によれば、約１８０°隔てられている。伝送した信号は、ビンＡ又はビンＢの表示が割り当てられる。何れの横切りであるか、立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジが最初に検出されるかどうかを問わず、これは、ビンＡの表示が割り当てられ、第二のものは、ビンＢの表示が割り当てられる。

事象グラフ９２は、タイヤ配置型センサ１４ ＩＤ ＳＩのような、タイヤ配置型装置の１つから受信したタイヤの情報信号の発生を表わす。各タイヤの状態信号を受信したとき、受信機／コントローラ４４は、それ以前に受信したタイヤ状態の信号から生じたＡＢＳ ＥＣＵパルス又は回転角度の量をカウントする。ＡＢＳ ＥＣＵ ４０から受信した車輪の位置情報（パルス状又は角度値であるかどうかを問わず）は、受信したとき、時間記録がされる。相対的な角度運動の量は、車輪の各々の速度センサからのパルスのカウント値を保つことにより計測することができる。同様に、タイヤ配置型センサ１４から受信した伝送分の全てに時間記録がされる。表９４は、センサ１４から受信した同一の時間記録をした伝送分に相応する、ＡＢＳ車輪速度センサにより検出された４つの車輪の回転カウント値である。これらのカウント値はメモリに保存される。同様に、車輪の速度カウント値は、タイヤ配置型装置Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の各々に対して保存される。

タイヤ配置型装置の各々からの信号の伝送は、上述したように、センサの関係したマイクロコンピュータ８０によって制御される。マイクロコントローラ８０は、加速度センサからの信号から、回転が生じたときを「知る」。最初のタイヤの回転が生じた後、最初の
１０分間の間隔の間、タイヤの状態信号を４０回伝送することが望ましい。１０分間の間隔の間、４０回の所定の時間範囲にてマイクロコントローラ８０は、タイヤの状態センサ８２を監視し、且つエッジ検出器がタイヤが立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジ位置に達したことを表示したとき、タイヤの状態信号を伝送し、これに加えて、信号の処理に起因する計算した遅延時間値を伝送する。マイクロコンピュータは、タイヤの回転中、立ち上がりエッジの閾値及び立ち下がるエッジの閾値との横切りに応答して幾つかのパターンの任意のものにてタイヤの状態信号を伝送することができる。しかし、タイヤの角度が位置Ａ又は位置Ｂの何れかに関して何の定義もない。一連の伝送において、立ち上がりエッジの横切りは、位置Ａと分類し、また、立ち下がるエッジの横切りは、位置Ｂと分類することができる。異なる伝送シーケンスにおいて、立ち上がりエッジの横切りは位置Ｂと分類し、立ち下がりエッジの横切りは位置Ａと分類することができる。本発明の一例としての実施の形態によるタイヤ配置型システムは、立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの横切りに相応するかどうかを問わず、第一の伝送が伝送Ａと称され、また、第二の横切りが（立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの他方）が伝送Ｂと称されるように設定される。タイヤ配置型センサからの信号の伝送は、地球の水平線又は車両の車台の何れかに対するタイヤの特定の角度位置を何ら表示するものではないことは明白であろう。車両配置型受信機／コントローラ４４が必要とする唯一の情報は、回転中に所定のＡ位置及びＢ位置に到達し、このため車輪の速度データ（相対的回転角度）を補正のため使用する、すなわち、タイヤのＩＤを特定のコーナ位置と関係付けることができるようにすることである。データ及び遅延時間の時間記録は、システムの変動を補償する。

受信機／コントローラ４４は、十分な量のデータが集められた（十分な数の表９４が充たされた）後、同一の時間記録グループからのデータを処理し、且つタイヤ配置型センサの計算した遅延時間を考慮に入れることによって、Ａ及びＢ位置にて生じであろう、受信したタイヤの状態信号を有するものとどの相対的なタイヤの角度位置が最も良く相関するかを判定する。マイクロコントローラ８０は、Ａ、Ｂ、Ａ、Ｂパターンにて伝送するよう送信機８６を制御し、また、エッジ検出器は、地球の水平線に対して１８０°隔てられていると仮定する。また、表９４が表すものは、タイヤ状態信号がＳ１ ＩＤを有する毎に、遅延時間を考慮に入れて、伝送間の１８０°を表示するカウント値の変化をＦＲ ＡＢＳ車輪センサ（ＷＳ ＦＲ）が測定したことであると仮定する。次に、受信機は、タイヤＩＤ Ｓ１は車両のＦＲコーナに配置されていると仮定するこができよう。タイヤ状態のデータが所定の閾値以上の信頼性レベルに相関するならば、そのタイヤの位置に対するタイヤのＩＤは受信機／コントローラ４４の内部メモリに保存されて、タイヤの状態情報をディスプレイ４８に表示すべきとき、例えば、膨張不足が生じたとき、タイヤの位置を識別するため、後にて使用される。信頼性レベルは、幾つかの異なる方法により判定することができる。一例は、表内のＷＳ角度データがサンプルの所定の数を所定の量以上、超えて変化しないと判定することである。

センサのＩＤがコーナの位置と相関したならば、伝送した信号の圧力／温度情報部分は、センサの各々について監視し、タイヤの識別情報は、車両の運転者のため計測された関係するタイヤ位置情報と共に表示することができる。当業者が理解するように、タイヤ状態情報の表示は、異常なタイヤの状態にのみ限定し、又は、所望であれば、連続的なタイヤの圧力及び温度とすることができる。

図６を参照すると、ＴＰＭシステム内のタイヤの位置を計測する本発明の一例としての実施の形態による制御過程１５０を示す流れ図が示されている。該過程は、初期状態、フラグ、適当な値等が設定される、ステップ１５２にて開始する。ステップ１５４にて、車両のタイヤの各々からの車輪の回転角度を示すＡＢＳ信号が連続的に捕獲され、且つ受信機／コントローラ４４に提供される。受信したデータは、ステップ１５５にて時間記録が為される。ステップ１５６にて、受信機／コントローラ４４はタイヤ配置型装置から受信
したＲＦタイヤ状態の信号を監視する。ステップ１５８において、ＲＦ信号を受信したかどうかの判定が為される。否であれば、過程のループはステップ１５４に戻り、このステップにて、ＡＢＳ車輪速度センサからの車輪の角度位置の捕獲が続けられる。ステップ１５８における判定が肯であるならば、受信したＲＦデータは、ステップ１５９にて時間記録が為される。ステップ１６０において、４つの車輪全てからの車輪データは一時的に保存される（表９４）。ステップ１６２において、位置を判定するのに十分な量のデータが集められたかどうかに関して判定が為される。例えば、位置の判定が為される前に、１０から２０回、データの標本採取が為されることが望ましい。十分なデータが無いならば、過程のループは、十分な量のデータが受信され且つ保存される迄、ステップ１５４に戻る。

ステップ１６４において、遅延時間の値を考慮して、受信したタイヤの状態信号の事象に最も良く相応する、車輪の速度センサからの車輪の角度位置データを相関させることにより車輪の位置の判定が為され、これは、例えば、Ｓ１ ＩＤを有するタイヤの状態の信号が受信される毎に、車輪ＦＲは１８０°回転し、このため、Ｓ１をＦＲ位置と相関させる。ステップ１６６において、判定したタイヤの位置の相関が所定の値よりも大きい信頼性の値を有するかどうかに関して判定が為される。判定の信頼性レベルが十分であると仮定して、タイヤ配置型装置のＩＤ及び判定したタイヤの位置情報は、ステップ１６８にてメモリに保存される。信頼性レベルが所定のレベルよりも大きくない場合、位置情報は保存されず、過程のループは、ステップ１５４に戻り、それ以前に保存した全ての位置情報は保持される。車両配置型装置４４は、センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４を車両におけるタイヤの位置ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬと相関させる。

図７を参照すると、タイヤ配置型センサが従う制御過程２００が示されている。過程は、初期状態、フラグ、適当な値等が設定される、ステップ２０２にて開始する。ステップ２０４において、加速度センサの出力が監視される。ステップ２０６において、車輪が加速度信号に基づいて移動しているかどうか判定される。移動が検出されない場合、過程のループは、ステップ２０４に戻る。車両の移動があるならば、過程は、立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの横切りがステップ２０８にて生じたかどうかを判定する。ステップ２０８における判定が否であれば、過程のループは、ステップ２０４に戻り、このステップにて加速度信号の監視が続けられる。ステップ２０８にて、立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの横切りが生じたならば（すなわち、関係した閾値に達したならば）、最初に検出した状態、すなわち、立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジは局所位置Ａと分類される。次の横切り事象（すなわち、立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの他方）は、ステップ２１０にて局所位置Ｂと分類される。ステップ２１２において、タイヤ配置型コントローラは、データメッセージを伝送する準備をする。データメッセージを伝送する前、過程は、ステップ２１４にて、データメッセージの実際の伝送が行われる迄、立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの横切りが検出される間の遅延時間を表わす遅延時間の値を計測する。遅延時間の値がステップ２１４にて計測されたならば、データパケットは組み立てられ、且つステップ２１６にて伝送される。タイヤ配置型センサからのメッセージパケットは、タイヤのＩＤ、遅延時間の値、及びタイヤの状態の情報を含むであろう。

滑らかな路面のときであっても信号のフィルタリングは必要である。パッセィブ及び適応型デジタルフィルタリング技術を使用して、不必要な信号の減衰又はバッテリエネルギを使用せずに、３から２０ヘルツの周波数範囲にわたって信号を平滑にすることができる。

本発明の上記の説明から、当業者は、改良、変更及び改変が認識されよう。例えば、タイヤ配置型センサはＲＦを介してＡＢＳ ＥＣＵと連絡し、また、ＡＢＳ ＥＣＵは、タイヤ配置型装置を車両のコーナ位置と相関付けを実行することができる。当業者の範囲に属するかかる改良、変更及び（又は）改変は、請求の範囲に包含することを意図するものである。
［形態１］ タイヤの状態検知及び位置探知装置において、
タイヤが回転するとき、地球の水平線に対するその関係したタイヤの２つの相対的な回転位置を検知し、且つそれを表示する第一及び第二の信号を提供するタイヤ配置型センサと、
前記第一及び第二の信号の各々に応答して、タイヤの識別、タイヤの状態の情報及び処理遅延時間の値を伝送する送信機と、
車両の車台に対するタイヤの回転を監視し、且つそれを表示する信号を提供する車両配置型センサと、
伝送されたタイヤの識別信号、処理遅延時間の値及び車両配置型センサからの信号を監視し、且つそれに応答してタイヤの識別情報をタイヤの位置と関係付けるコントローラと、を備えるタイヤの状態検知及び位置探知装置。
［形態２］ 形態１に記載の装置において、 タイヤ配置型センサは、１８０°隔てられた２つの相対的な回転位置を検知する、装置。
［形態３］ 形態１に記載の装置において、 タイヤ配置型センサは、相対的な回転位置を検知するため使用される加速度計を含む、装置。
［形態４］ 形態１に記載の装置において、
前記タイヤ配置型システムは、タイヤと共に回転するよう取り付けられた歯付きディスクと、
該歯付きディスクに隣接して取り付けられ、且つ該歯付きディスクに誘導結合された誘導センサとを含む、装置。
［形態５］ タイヤの状態を検知する方法において、
タイヤが回転するとき、地球の水平線に対するタイヤの２つの相対的な回転位置を検知し、且つそれを表示する第一及び第二の信号を提供するステップと、
前記第一及び第二の信号に応答してタイヤの状態の情報及び信号の処理遅延時間の値を伝送するステップと、
車両の車台に対するタイヤの回転を監視し、且つそれを表示する信号を提供するステップと、
伝送されたタイヤの状態信号、信号の処理遅延時間の値及び車両配置型センサからの信号を監視し、且つそれらに応答してタイヤの位置を関係付けるステップとを備える、方法。

１０ タイヤの圧力監視（ＴＰＭ）システム
１２ 車両
１４ タイヤ配置型センサ
１６ タイヤ配置型センサ
１８ タイヤ配置型センサ
２０ タイヤ配置型センサ
２２ 車輪の回転センサ組立体
２４ 車輪の回転センサ組立体
２６ 車輪の回転センサ組立体
２８ 車輪の回転センサ組立体
３０ 歯付き板又はディスク
３２ 車輪の速度センサ
４０ ＡＢＳ検出制御装置
４４ 車配置型受信機／コントローラ
４８ ディスプレイ
５４ タイヤ
６０ ＴＰＭ回路

Claims (4)

1. タイヤの状態及び識別情報を検知及び伝送するタイヤ状態検知装置であって、
   車両のタイヤと共に回転するよう取り付けられた歯付きディスクと、
   ディスク回転センサであって、ディスク歯が該ディスク回転センサを通過する毎に、パルス信号を提供するディスク回転センサと、
   前記タイヤと共に回転するように取り付けられ、前記タイヤが地球の重力加速度を受ける場において回転するとき、正弦波信号である加速度信号を生成する加速度センサと、
   前記タイヤが回転するとき、前記加速度信号の前記正弦波信号の１周期ごとに、前記加速度センサの２つの回転位置を決定するように、前記加速度信号を処理すると共に、該処理の実行における処理遅延時間を決定する、タイヤ配置型コントローラであって、前記処理遅延時間は、前記タイヤの回転中に前記加速度信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジが、それぞれ、前記２つの回転位置の何れかに対応する所定の閾値を実際に横切った時点から、前記閾値の横切りの処理完了の時点までの遅延時間を表す、前記タイヤ配置型コントローラと、
   前記タイヤの状態を検知するタイヤ配置型センサと、
   前記タイヤ配置型コントローラが、前記加速度センサが前記各回転位置にあると決定したとき、タイヤの識別とタイヤの状態とを含むメッセージパケットを、前記決定された処理遅延時間と共に、送信する送信機と、
   車両配置型コントローラであって、前記ディスク回転センサ及び前記送信されたメッセージパケットを監視し、前記送信されたメッセージパケットに応じて前記ディスクの角度位置を対応付け、および、前記タイヤの識別をタイヤの位置に関連付ける、車両配置型コントローラと、
   を備えるタイヤ状態検知装置。
2. 請求項１に記載のタイヤ状態検知装置において、
   前記２つの回転位置は、１８０°隔てられている、タイヤ状態検知装置。
3. 請求項１に記載のタイヤ状態検知装置において、
   前記ディスク回転センサは、前記歯付きディスクに隣接して取り付けられた誘導センサである、タイヤ状態検知装置。
4. 請求項１に記載のタイヤ状態検知装置において、
   前記歯付きディスク及び前記ディスク回転センサは、車両アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の一部を構成し、前記アンチロックブレーキシステムは、ＡＢＳコントローラを更に有し、該ＡＢＳコントローラは、車輪回転データを前記車両配置型コントローラに通信するように、前記車両配置型コントローラに動作可能に連結されている、タイヤ状態検知装置。

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