(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ検出および伝送モジュール（３）を取付けられた複数の車輪（２）を有する車両（１）に搭載されたレシーバ（１０）によって感知された信号を処理する方法であって、各々の検出および伝送モジュールは前記モジュールを取付けられた車輪の状態の表示を含む検出信号を伝送することができ、感知された信号は、車輪位置と関連してそれぞれ記憶された複数の波形と比較されて、記憶された波形が感知された信号と近い車輪位置を選択し、
感知された信号を前処理しかつ前処理された信号の極値を識別した後、感知された信号と各波形との比較が、前処理された信号を時間軸方向に変形して、前処理された信号の第１および第２の極値と前記波形の第１および第２の極値とを一致させるステップと、変形された信号と前記波形との間の距離を計算するステップとを含み、前記複数の波形のうち計算された距離が最小である波形に関連する車輪位置が選択されることを特徴とする、信号を処理する方法。
【請求項２】
感知された信号の前処理は少なくとも１つの低域フィルタ処理動作を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前処理された信号の各々の識別された極値の時間位置およびタイプ（最大または最小）が確認され、前記前処理された信号の時間軸方向への変形は、第１の極値が同じタイプでありかつ第２の極値も同じタイプのときのみ適用される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
波形は車両の基準速度に対して記憶され、前記感知された信号が受信される瞬間の車両の速度の表示が得られ、前処理された信号の各々の識別された極値の時間位置が確認され、前処理された信号の第１および第２の極値間の時間差と前記波形の第１および第２の極値間の時間差との間の比が予め定められた両立基準に従う基準速度および得られた速度表示と両立するときのみ、前記前処理された信号の時間軸方向への変形が
適用される、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
記憶された波形の各々は実質的に周期的な学習信号の周期と対応する、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
各々の波形はＮ個のサンプリング点の上で記憶され、前記前処理された信号の時間軸方向への変形は、前記前処理された信号のタイムシフトおよびタイムストレッチを含み、変形された信号と波形との間の距離計算は波形を再サンプリングするステップを含み、距離は再サンプリングされた波形および変形された信号のＮ個の点の上で計算される、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
それぞれ検出および伝送モジュール（３）を取付けられたいくつかの車輪（２）を有する車両（１）に搭載されたレシーバ（１０）によって感知された信号を処理するための装置であって、各々の検出および伝送モジュールは前記モジュールを取付けられた車輪の状態の表示を含む検出信号を伝送することができ、装置（４）は、感知された信号を車輪位置と関連してそれぞれ記憶された複数の波形と比較して、記憶された波形が感知された信号と近い車輪位置を選択するための手段（１７）を含み、それは感知された信号を前処理するための手段（１８、１９）および前処理された信号の極値を識別するための手段（２０）をさらに含み、感知された信号を各波形と比較するための手段（１７）は、前処理された信号を時間軸方向に変形して、前処理された信号の第１および第２の極値と前記波形の第１および第２の極値とを一致させるための手段ならびに変形された信号と前記波形との間の距離を計算するための手段を含み、前記複数の波形のうち計算された距離が最小である波形に関連する車輪位置が選択されることを特徴とする、信号を処理するための装置。
【請求項８】
前処理する手段は少なくとも１つの低域フィルタ（１８、１９）を含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前処理された信号の極値を識別するための手段（２０）は、前処理された信号の各々の識別された極値の時間位置およびタイプ（最大または最小）を確認するための手段を含み、比較手段（１７）は、第１の極値が同じタイプでありかつ第２の極値も同じタイプのときのみ、前記前処理された信号の時間軸方向への変形を定めるための手段を含む、請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
装置は、前記感知された信号が受信される瞬間の車両の速度表示を受取るように構成され、波形は車両の基準速度に対して記憶され、前処理された信号の極値を識別するための手段（２０）は、前処理された信号の各々の識別された極値の時間位置を確認するための手段を含み、比較手段（１７）は、前処理された信号の第１および第２の極値間の時間差と前記波形の第１および第２の極値間の時間差との間の比が予め定められた両立基準に従う基準速度および受取られた速度表示と両立するときのみ、前記前処
理された信号の時間軸方向への変形を定めるための手段を含む、請求項７から９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
各々の波形はＮ個のサンプリング点の上で記憶され、前記前処理された信号の時間軸方向への変形は、前記前処理された信号のタイムシフトおよびタイムストレッチを含み、変形された信号と波形との間の距離計算は波形を再サンプリングするステップを含み、距離は再サンプリングされた波形および変形された信号のＮ個の点の上で計算される、請求項７から１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
それぞれ検出および伝送モジュール（３）を取付けられたいくつかの車輪（２）を有する車両（１）に搭載されたレシーバ（１０）によって感知された信号を処理するための装置（４）向けの波形を学習する方法であって、各々の検出および伝送モジュールは前記モジュールを取付けられた車輪の状態の表示を含む検出信号を伝送することができ、前記方法は前記車両の車輪の各々ごとに、
検出および伝送モジュールからの実質的に周期的な基準信号を記録するステップと、
前処理の後、基準信号の周期を定めるステップと、
前処理された基準信号の周期の間、Ｎ個の点を再サンプリングするステップとを含み、Ｎは予め定められた数であって、さらに、再サンプリングされた信号の周期を記憶するステップと、
記憶された信号周期内の各々の極値の時間位置およびタイプ（最大または最小）をさらに記憶するステップとを含む、信号を処理するための装置向けの波形を学習する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
この発明は、検出および伝送モジュールが車輪に取付けられるある車両上で用いられる、車輪の場所特定の技術に関する。
【０００２】
【発明の背景】
このようなモジュールは、車輪上で測定を行ないかつ、ワイヤレスリンク（通常は無線）を通して、車両に搭載された受信モジュールへ信号を伝送して、測定値または測定値から検出された特定の状況を報告する。
【０００３】
最も一般的な適用例はタイヤの圧力の測定用である。しかし、たとえば温度などの他のパラメータも測定できる。そのような測定を行なう目的は、起こり得る何らかの異常な状況を車両のドライバに警告することまたは測定されたパラメータを単に知らせることである。このため、どの車輪に関するのかの表示をドライバに与える必要がある。
【０００４】
この目的のため、公知の試みでは、車輪に特有の識別子を、その車輪に設置されたモジュールによって伝送される信号に組み入れている。
【０００５】
起こり得る１つの問題は、車両の車輪はさまざまな修理またはメンテナンス作業で取替えできることであり、それは、ドライバが識別子によって車両の車輪の場所をもはや特定できなくなることを意味する。
【０００６】
欧州特許第０，６２６，９１１号には、モジュールによって信号に組み入れられる各々の識別子と車輪位置との間にリンクを確立するマッチングモードでレシーバが動作することも可能な、車両の車輪のタイヤの圧力をモニタするための装置が記載されている。少なくとも車輪が換えられるときは常に、マッチングモードに切換えることが必要である。このプロセスは比較的面倒なものである。すなわち、マニュアルでレシーバをマッチングモードに切換えると、オペレータはタイヤの空気を抜いたりまたは再度空気を入れたりして、測定値が圧力の変化を反映する検出信号を判定しなければならない。オペレータが自分が空気を抜いたまたは再度空気を入れたタイヤの位置を示すと、この車輪位置と判定された検出信号から拾われた識別子との間のリンクがメモリに記憶される。一般的にドライバが行なうことができず整備士を必要とするこれらの作業を回避するため、各車輪に面して位置づけてレシーバの数を増やすことができる。すなわち、最大の強さで所与の識別子を搬送する信号を拾うレシーバの位置が、対応する車輪位置についての情報を次に与える。しかしながら、単一のレシーバと比較すると、この解決策はシステムが必要とする回路の数を増してしまうという欠点を有する。
【０００７】
欧州特許第０，８６１，１５９号では、別の車両から拾われた可能性がある一切の信号を排除するため、車輪から受信する信号の強さを考慮することが提案された。また、受信した信号の強さのいかなる変動も調べて、固定されているために安定した強さを与える車両の１つまたは複数のスペアの車輪と、車輪の回転のために強さが変化する車軸に取付けられた車輪とを区別することも提案されている。
【０００８】
フランス特許２，７７４，１１８には、レシーバとともに働く処理回路が受信された検出信号の署名を分析して、特定の車輪位置に信号を割当てる方法が記載されている。典型的には、この署名は受信した信号の強さのプロファイルであり、これは波の伝播に対する異なる障害物のために、車輪が車両に取付けられる位置に依存して異なる。したがって、パターン認識は信号を車輪位置に関連づける。これは、識別子と車輪位置との間のリンクを更新または確認するために時々行なわれてもよく、次に検出された識別子に基づいて区別がなされる。実際の車両または同じモデルの別の車両上で行なわれる初期学習段階が、各車輪位置ごとに基準波形を定めるのに用いられる。認識段階の間に観察される署名は、次に異なる基準波形と比較されて、信号が伝送された車輪位置を推定する。
【０００９】
このパターン認識プロセスは比較的困難である。なぜなら、検出された信号はノイズを含みかつ基準波形と位相が合っておらず、また、基準波形が学習されるときとは異なり得る、検出信号の伝送の際の車両のスピードに依存して、それらが変動を示すためである。したがって、この学習プロセスはかなり強力な信号プロセッサを必要とし、それは装置のコストに不利である。
【００１０】
【発明の概要】
この発明の目的は、必要な動作を単純化し、それにより特に、比較的単純でかつ経済的な処理回路を用いるのを可能にする信号処理方法を提案することである。
【００１１】
したがって、この発明は、それぞれ検出および伝送モジュールを取付けられた複数の車輪を有する車両に搭載されたレシーバによって感知される信号を処理する方法を提案し、各々の検出および伝送モジュールは前記モジュールを取付けられた車輪の状態の表示を含む検出信号を伝送することができ、感知された信号は車輪位置と関連してそれぞれ記憶された複数の波形と比較されて、記憶された波形が感知された信号と近い車輪位置を選択する。この発明に従うと、感知された信号を前処理しかつ前処理された信号の極値を識別した後、感知された信号と各波形との比較は、前処理された信号を時間軸方向に変形して、前処理された信号の第１および第２の極値を前記波形の第１および第２の極値とを一致させるステップと、変形された信号と前記波形との間の距離を計算するステップとを含む。複数の波形のうち計算された距離が最小である波形に関連する車輪位置が選択される。
【００１２】
前処理された信号に適用される時間軸方向の変形は、信号および記憶された波形の極値に関する限られた数の単純なパラメータから定められる。次に波形はかなり限られた数の動作の中で信頼性をもって認識され得る。
【００１３】
動作のこの数をさらに限定するさまざまな可能な方法が存在する。たとえば、前処理された信号の各々の識別された極値の時間位置およびタイプ（最大または最小）を確認して、前処理された信号の時間軸方向への変形が、第１の極値が第２の極値と同じタイプでなければ適用されないようにしてもよい。
【００１４】
車両の基準速度に対して波形が記憶されるため、感知された信号が受信されるときの車両の速度の表示を得ること、前処理された信号の各々の識別された極値の時間位置を確認することならびに、前処理された信号の第１および第２の極値間の時間差と前記波形の第１および第２の極値間の差が、予め定められた両立基準に従う基準速度および得られた速度表示と両立する場合のみに、前処理された信号の時間軸方向への変形を適用することが可能である。
【００１５】
この発明の別の局面は、それぞれ検出および伝送モジュールが取付けられたいくつかの車輪を有する車両に搭載されたレシーバによって感知される信号を処理するための装置に関し、各々の検出および伝送モジュールは前記モジュールが取付けられた車輪の状態の表示を含む検出信号を伝送することができる。装置は、感知された信号を前処理するための手段、前処理された信号の極値を識別するための手段および、感知された信号を車輪位置と関連してそれぞれ記憶された複数の波形と比較して、記憶された波形が感知された信号と近い車輪位置を選択するための手段を含む。感知された信号を各波形と比較するための手段は、前処理された信号を時間軸方向に変形して、前処理された信号の第１および第２の極値と前記波形の第１および第２の極値とを一致させるための手段と、変形された信号と前記波形との間の距離を計算するための手段とを含み、複数の波形のうち計算された距離が最小である波形に関連する車輪位置が選択される。
【００１６】
この発明の第３の局面は、それぞれ検出および伝送モジュールを取付けられたいくつか
の車輪を有する車両に搭載されたレシーバによって感知される信号を処理するための装置向けの波形を学習する方法に関し、各々の検出および伝送モジュールは前記モジュールが取付けられた車輪の状態の表示を含む検出信号を伝送することができる。この方法は、前記車両の車輪の各々ごとに以下のステップを含む。すなわち、
検出および伝送モジュールからの実質的に周期的な基準信号を記録するステップと、
前処理の後、基準信号の周期を定めるステップと、
前処理された基準信号の周期の間、Ｎ個の点を再サンプリングするステップとを含み、Ｎは予め定められた数であり、さらに、再サンプリングされた信号の周期を記憶するステップと、
記憶された信号周期内の各々の極値の時間位置およびタイプ（最大または最小）をさらに記憶するステップとを含む。
【００１７】
このようにして学習された波形は、認識段階で適用される信号処理方法を実現するのに好適である。
【００１８】
この発明の他の特徴および利点は、いずれの点においても制限的なものではない、例示の目的のために以下に説明される例からおよび添付の図面を参照して明らかになる。
【００１９】
【詳細な説明】
図１を参照すると、デジタルで振幅変調または周波数変調された、車輪の状態、特に車輪に取付けられるタイヤの圧力および／または温度などの表示である検出信号を、車両に設置された処理ユニット４に向けて発する検出モジュール３がそれ自体公知の態様でその各々に取付けられる車輪２を有する車両１上での使用のために、車輪位置を特定しかつ認識する方法が設計される。
【００２０】
モジュール３は、車輪のリムにすなわち車輪の回転軸から距離をあけて設置されるため、車輪の回転は、左右の車輪に含まれるモジュールによって発せられる信号の伝播の差を生じさせる。さらに、エンジンブロック５は、前方モジュールからの信号が伝播する方向を後方モジュールからの信号が伝播する方向とは異なる方向に変更する障害物を構成し、車両構造の他の要素はこれらの相違を強調する傾向にある。したがって、処理ユニットによって受信された検出信号は振幅が変調されている。
【００２１】
この発明の目的のため、この変調は各車輪位置ごとの検出信号の波形を定めるのに用いられる。たとえば、初期学習段階の間に処理ユニット４によって受信された検出信号を適切にフィルタリングおよび処理することによって波形が定められる。
【００２２】
次に認識プロセスが用いられて、学習されかつ記憶された波形との比較を行なうことによって、処理ユニット４によって受信された検出信号を異なる車輪位置に割当てる。
【００２３】
図２は、１組のモジュール１３−２０を有する処理ユニット４の可能な構成を示す。実際には、ユニット４は、これらの異なるモジュール１３−２０に機能的に対応するプログラム命令と関連づけられた従来のデジタル信号プロセッサからなり得る。
【００２４】
レシーバ１０は、たとえば車台の下など車両に設置されたユニット４のアンテナ１１によって拾われる無線信号を受信する。レシーバ１０は、感知された信号の必要なアナログ処理を行ない、それをデジタル化してその後の処理に備える。
【００２５】
動作において、検出モジュール３は、信号を入手しかつレシーバを同期化するのに用いられるヘッダ、モジュール３の識別子を含む部分および測定の結果を含むことが意図される部分を含み得る検出信号を伝送する。この伝送は定期的に行なってもよいし、または時々、特定の状態が検出されるときに行なわれてもよい。
【００２６】
抽出モジュール１２は、レシーバ１０によって出力されたデジタル信号から識別子を抽出する。測定値処理モジュール１３は、検出モジュール３によって伝送されたデータを操作して、検出された可能性がある何らかの問題を車両のドライバに警告するかまたは測定された値をドライバに知らせる。処理モジュール１３は、モジュール１２によって抽出された識別子に基づいてメモリ１５に記憶されたマッチングテーブルからそれが取出す関連する車輪位置の表示を通信された情報に挿入する。
【００２７】
メモリ１５は学習段階の間に記録された波形も含む。図２に示された例では、処理ユニット４のモジュール１６によって学習が扱われる。これは工場でただ一度しか行なわれない。別の実施例では、処理ユニット４は学習モジュール１６を有していないものでもよく、この場合、波形は異なるテスト車両（しかし同じモデル）上で学習されることになるであろう。
【００２８】
メモリ１５においては、異なる車輪位置に関する波形は、モジュール１２によって抽出されるであろうそれぞれの識別子と各々関連付けられる。この関連付けは、メモリ１５とともに働く認識モジュール１７により規定される。
【００２９】
モジュール１６および１７は、示された例では２つの連続した低域フィルタ１８、１９を含む、感知された信号の前処理システムと関連して動作する。第１のフィルタ１８の目的は信号から高周波のパラサイトを取除くことである。たとえば、それは感知されたデジタル信号の３つの連続したサンプルにメディアン型のフィルタ処理を適用してもよい。第２の低域フィルタ１９は信号を平滑化して、信号の意味のない極値を逓倍し得る残余の短期間の変動を打ち消す。それはたとえば、オーダ６の有限パルスレスポンスを備えるバターワース型フィルタであってもよい。
【００３０】
次にモジュール２０は第２の低域フィルタ１９からの出力信号の極値を検索する。それは、（任意の送信元に対して）受信した信号内のそのタイプ（最大または最小）およびその時間位置を確認することにより、この信号の各々の極値を識別する。
【００３１】
学習段階では、モジュール１６は低域フィルタ１９によって送出された前処理された信号の周期Ｔを推定し、この信号は実質的に周期的なものである。このため、モジュール１６は、前処理された信号の自己相関関数を一定の個数の遅延時間に対して計算する。計算を軽減するため、これらの遅延は、その差が学習段階の間の車両の速度と両立する限り、同じタイプの２つの極値の横座標間の差に対応するものに限定される。車輪２の半径Ｒおよび学習段階の間に車両が移動していた基準速度ｖ0は既知であるため、周期の第１の推定が以下のように導出される。
【００３２】
【数１】
0003585450.tif 000002
【００３３】
この第１の推定Ｔ１は大まかなものである。それは、値Ｔ１に近い時間差の間に行なわれる自己相関関数の計算手段によって洗練される。最終的に保持された周期Ｔは計算された自己相関が最大となるものである。
【００３４】
次にモジュール１６は、前処理された信号の周期の間、Ｎ個のサンプリング点（たとえばＮ＝６４）を再サンプリングする。一周期の中でモジュール２０によって識別された極値のリストが、再サンプリングされた波形に対応するように次に再び尺度決めされる。この極値のリスト（タイプ、時間位置）は、波形のＮ個のサンプルにリンクされるメモリ１５に記録される。
【００３５】
上述の作業は車両の各々の可動車輪ごとに繰返される。
認識段階では、モジュール１７は、フィルタ１９によって与えられた前処理された信号をメモリ１５に記憶された波形の各々と一致させようと試みる。
【００３６】
初期ステップでは、波形の１対の極値と前処理された信号の１対の極値とが一致するように、前処理された信号にタイムシフトおよびタイムストレッチを適用する。好ましくは、計算の量を制限するため、同じタイプの極値の対のみがテストされる、すなわち２つの対の第１の極値が同じタイプでありかつ２つの対の第２の極値も同じタイプであって（しかし、１つの対の２つの極値は最大と最小であり得る）、車両の速度と両立するタイムストレッチをもたらすものだけである。
【００３７】
この後者の条件をテストするため、波形の対の２つの極値間の時間差ｄと、前処理された信号の対の２つの極値間の時間差Ｄを考慮する。量ｖ0.ｄ／Ｄは、認識プロセスを実行する際の車両の速度であるとモジュール１７に示された速度ｖを含む速度範囲内になければならない。この速度表示ｖは、たとえば車両に搭載された速度計によって与えられる。
【００３８】
したがって、１つまたはそれ以上の変形された信号が各々の車輪位置ごとに定められ得る。タイムシフトおよびタイムストレッチが与えられた後、対応する波形の持続時間全体にわたって、再サンプリングが、必要に応じて補間されて行なわれ、前処理された信号との比較を容易にする。次にモジュール１７は、このシフトされストレッチされた信号と再サンプリングされた波形との間の距離を計算する。この距離は、たとえばＮ個の点の上の、信号と波形との間の平均２次誤差である。
【００３９】
最後に、モジュール１７は、その波形から計算された距離が最小となる車輪位置を選択する。次にモジュール１７は、学習プロセスの間に特定された、車両に対する車輪の所与の位置と次に関連づけられる選択された波形に関連して、モジュール１２により拾われた信号から抽出された識別子をメモリ１５に記録する。
【００４０】
その後、処理モジュール１３が検出モジュール３によって伝送された測定値を利用するとき、それは同じ信号からモジュール１２によって抽出された識別子に基づいて、メモリ１５のルックアップにより、伝送している車輪の位置を得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う装置を取付けられた車両の概略図である。
【図２】この発明によって提案される装置のブロック図である。
【符号の説明】
４  処理ユニット、１２  抽出モジュール、１３  処理モジュール、１５  メモリ。
【図１】
0003585450.tif 000003
【図２】
0003585450.tif 000004