(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤの状態および位置を決定する装置であって、
タイヤ回転センサからの信号を監視するエッジ検出器と、
タイヤに配置した感知部であって、前記車両の複数のタイヤが、関連したタイヤに配置した感知部を有し、タイヤに配置した感知部それぞれが、
前記タイヤと共に回転するように取り付けられ、タイヤの回転中に前記タイヤの２つの所定の回転位置のうちの少なくとも１つを前記タイヤが通過するときに第１のタイヤ回転信号を供給する第１のタイヤ回転センサ、
タイヤ状態を感知し、前記タイヤ状態を示すタイヤ状態信号および固有のタイヤ識別標識を供給するタイヤ状態センサ、
前記第１のタイヤ回転信号を送信することなく、前記タイヤ状態信号および前記固有のタイヤ識別標識を送信する送信機、ならびに
タイヤの回転中に前記２つの所定の回転位置のうちの少なくとも１つに前記タイヤが到達したことを前記第１のタイヤ回転信号が示すことを前記エッジ検出器が検出することに応答して、前記タイヤ状態信号および前記固有のタイヤ識別標識の伝送が生じるように前記送信機を制御する制御部を備える、タイヤに配置した感知部と、
前記タイヤの外部に取り付けられ、タイヤの回転を感知し、基準に対する前記タイヤの増分角度位置を示す第２のタイヤ回転信号を供給する第２のタイヤ回転センサと、
送信された前記タイヤ状態信号、前記固有のタイヤ識別標識、および前記第２のタイヤ回転信号を受信すると共に、前記固有のタイヤ識別標識を前記車両のある特定のタイヤ位置と関係付けるように前記タイヤ状態信号の受信を前記第２のタイヤ回転信号と相関させる、車両に配置した受信機と
を備える装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記第１のタイヤ回転センサが重力センサである装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、前記第２のタイヤ回転センサが、アンチロック・ブレーキ・システムの車輪速度センサである装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、前記車両の乗員室内部に設置されると共に前記車両に配置した受信機に接続された、受信した前記タイヤ状態信号およびこの受信したタイヤ状態信号に関連したタイヤ位置を表示する表示装置をさらに備える装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、前記車両に配置した受信機が、タイヤ位置と共に関連した前記固有のタイヤ標識を記憶する記憶装置を備える装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置において、前記第２のタイヤ回転センサが複数の歯を有する円盤を備え、前記円盤が前記タイヤと共に回転するように取り付けられ、前記第２のタイヤ回転センサが前記車両に取り付けられた歯センサであって、各円盤の歯が歯センサを通過することを示す信号を供給する歯センサをさらに備える装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置において、前記複数の歯が前記円盤の周囲を取り囲んで等間隔に配置され、１個の歯が欠けており、前記欠けている歯の位置が、前記第２のタイヤ回転センサのための基準点としての役割を果たす装置。
【請求項８】
請求項６に記載の装置において、前記複数の歯が前記円盤の周囲を取り囲んで等間隔に配置され、前記第２のタイヤ回転センサのための基準点としての役割を前記車両が果たし始める時点で、歯の位置が前記歯センサに隣接している装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置において、前記２つの所定の回転位置が、約１８０度離れている装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置において、前記制御部が、送信された前記タイヤ状態信号および前記固有のタイヤ識別標識が受信されるごとに基準に対する前記タイヤの前記増分角度位置を示す受信した前記第２のタイヤ回転信号、基準に対する前記タイヤの前記増分角度位置を示す記憶した前記第２のタイヤ回転信号を用いた前記固有のタイヤ識別標識と前記車両のある特定のタイヤ位置との相関性を記憶する装置。
【請求項１１】
車両のタイヤの状態および位置を決定する方法であって、
タイヤ回転センサからの信号をエッジ検出器で監視するステップと、
タイヤの回転を感知し、タイヤの回転中に２つの所定の回転位置のうちの少なくとも１つを前記タイヤが通過するごとに第１のタイヤ回転信号を供給するステップと、
タイヤ状態を感知し、前記タイヤ状態を示すタイヤ状態信号を供給するステップと、
タイヤの回転中に前記２つの所定の回転位置のうちの少なくとも１つに前記タイヤが到達したことを前記第１のタイヤ回転信号が示すことを前記エッジ検出器が検出することに応答して、前記第１のタイヤ回転信号を送信することなく、前記タイヤ状態信号および固有のタイヤ識別標識を送信するステップと、
前記車両に対するタイヤの回転を感知し、基準に対する前記タイヤの増分角度位置を示す第２のタイヤ回転信号を供給するステップと、
送信された前記タイヤ状態信号、前記固有のタイヤ識別標識、および前記第２のタイヤ回転信号を受信するステップと、
前記固有のタイヤ識別標識を前記車両のある特定のタイヤ位置と関係付けるように前記タイヤ状態信号の受信を前記第２のタイヤ回転信号と相関させるステップと
を含む方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、前記タイヤの回転を感知するステップが、重力を感知する方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法において、受信した前記タイヤ状態信号およびこの受信したタイヤ状態信号に関連したタイヤの位置を表示するステップをさらに含む方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法において、相関させられたタイヤの位置と共に関連した前記固有のタイヤ標識を記憶するステップをさらに含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ圧監視システムにおける車両のタイヤの状態および位置を決定する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ状態を感知し、感知したタイヤ状態の情報を車両の乗員に表示するシステムが知られている。このシステムは、圧力に加えてタイヤの温度などのタイヤ状態を感知ものであるが、そうしたシステムは、しばしばタイヤ圧監視（「ＴＰＭ：タイヤ圧  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ」）システムとして知られている。そうしたＴＰＭシステムは、例えば、関連したタイヤの内側の空気圧および温度を感知し、車両に配置した受信機、すなわち車両内に取り付けた受信機に感知したタイヤ状態の情報を送信するタイヤに配置したセンサ組立体を含む。送信された感知したタイヤ状態信号は、符号化された高周波（「ＲＦ」）信号であってもよい。車両に配置した受信機は、例えば、十分に膨らんでいないタイヤ圧の状態が存在するとき、または熱が入りすぎたタイヤ状態が生じているときに車両の運転者に警告信号を表示するように車両の乗員室内に設置した表示器に接続される。
【０００３】
各タイヤに配置したセンサ組立体は、その組立体に関連した固有識別（「ＩＤ」）コードを有することができる。タイヤに配置したセンサ組立体は、感知したタイヤ状態と共に組立体の関連した固有ＩＤコードを含む信号を送信することができる。車両に配置した受信機は、受信したタイヤの信号および固有ＩＤを右前（「ＦＲ」）、左前（「ＦＬ」）、右後（「ＲＲ」）または左後（「ＲＬ」）などの車両のある特定のタイヤの位置と関連付けることができる。タイヤＩＤを車両のタイヤの位置と関連付けることによって、車両に配置した受信機は、各特定のタイヤの位置で感知したタイヤ状態の情報を表示することができ、したがって、車両の運転者は、どのタイヤ（すなわち、タイヤの位置）が、感知された不適切な状態を有するか識別することができる。
【０００４】
タイヤの位置ごとにタイヤの位置を、タイヤに配置した送信したＩＤコードと関連付けることは、車両に配置した受信機による「学習」過程を必要とする。各タイヤに配置したセンサ組立体が例えば低周波（「ＬＦ」）呼掛け信号を用いてタイヤの外側に位置する送信機から別個に呼び掛けられる受信機を含む信号の呼掛けを用いることを含むこの学習機能を達成するための方法が提案されている。呼掛け信号の受信に応答して、タイヤに配置したセンサ組立体は、タイヤの固有ＩＤを有する応答信号を送信する。応答信号を受信すると、車両に配置した受信機は、どのタイヤの位置がたった今呼び掛けられたかをシステムが「知る」ので固有のタイヤＩＤをタイヤの位置と関連付ける。車両に配置したシステムは、表示動作で後に使用するために、タイヤに配置したセンサのＩＤおよびタイヤの位置の関連付けを記憶装置に記憶する。
【０００５】
タイヤに配置したシステムがタイヤ回転センサを備えるいくつかのＴＰＭシステムが提案されている。このタイヤに配置したシステムは、タイヤＩＤ、タイヤの回転値、およびタイヤ状態の情報を送信する。各タイヤは、車輪回転を監視し車輪ごとに第２の回転値を決定する関連した外部の車輪回転センサを有する。制御部は、タイヤの位置をタイヤに基づく回転値を外部監視した回転値と、十分な一致で、比較することによって関連付けてタイヤ位置の割当てを定める。しかし、これらの構成は、送信されたタイヤに基づく信号のそれぞれが、タイヤ状態値と共にタイヤの回転値を含むことを必要とする。タイヤ状態の情報の伝送ごとにタイヤの回転値を伝送することは、送信したＲＦ信号が、位置の割当てに対して少なくとも２つの情報部分、すなわち、タイヤ回転情報とタイヤ状態の情報とを持たなければならないので、電池によって電力供給され得るタイヤに配置したセンサのエ
ネルギーの浪費につながる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、車両のタイヤの状態および位置を決定する方法および装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の例示の一実施形態によれば、装置は、車両のタイヤの状態および位置を決定するものであり、タイヤに配置した感知部であって、車両の複数のタイヤが、関連したタイヤに配置した感知部を有し、タイヤに配置した感知部それぞれが、タイヤと共に回転するように取り付けられ、タイヤの回転中に少なくとも２つの所定の回転位置のうちの１つをタイヤが通過するごとに第１のタイヤ回転信号を供給する第１のタイヤ回転センサ、タイヤ状態を感知し、このタイヤ状態を示すタイヤ状態信号および固有のタイヤ識別標識を供給するタイヤ状態センサ、タイヤ状態信号および固有のタイヤ識別標識を送信する送信機、タイヤの回転中に少なくとも２つの所定の回転位置のうちの１つにタイヤが到達したことを第１のタイヤ回転信号が示すときに、タイヤ状態信号および固有のタイヤ識別標識の伝送が生じるように送信機を制御する制御部を備える、タイヤに配置した感知部を備える。この装置は、タイヤの外部に取り付けられ、タイヤの回転を感知し、基準に対するタイヤの増分角度位置を示す第２のタイヤ回転信号を供給する第２のタイヤ回転センサをさらに備える。車両に配置した受信機は、送信されたタイヤ状態信号、固有のタイヤ識別標識、および第２のタイヤ回転信号を受信すると共に、固有のタイヤ識別標識を車両の特定のタイヤの位置と関係付けるようにタイヤ状態信号の受信を第２のタイヤ回転信号と相関させる。
【０００８】
本発明の別の例示の実施形態によれば、車両のタイヤの状態および位置を決定する方法は、タイヤの回転を感知し、タイヤの回転中に少なくとも２つの所定の回転位置のうちの１つをタイヤが通過するごとに第１のタイヤ回転信号を供給するステップと、タイヤ状態を感知し、このタイヤ状態を示すタイヤ状態信号を供給するステップと、このタイヤの回転中に少なくとも２つの所定の回転位置のうちの１つにタイヤが到達したことを第１のタイヤ回転信号が示すときに、タイヤ状態信号および固有のタイヤ識別標識を送信するステップと、車両に対するタイヤの回転を感知し、基準に対するタイヤの増分角度位置を示す第２のタイヤ回転信号を供給するステップと、送信されたタイヤ状態信号、固有のタイヤ識別標識、および第２のタイヤ回転信号を受信するステップと、固有のタイヤ識別標識を車両のある特定のタイヤの位置と関係付けるようにタイヤ状態信号の受信を第２のタイヤ回転信号と相関させるステップとを含む。
【０００９】
本発明の前述および他の特徴および利点は、本発明の以下の詳細な説明を添付図面と共に検討すると当業者には明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の例示の一実施形態によるタイヤ圧監視システムを有する車両の概略説明図である。
【図２】複数のタイヤのうちの１つに関連付けられたセンサ配置をより極めて詳細に示す図１のタイヤ圧監視システムの概略構成図である。
【図３】信号伝送が生じ得る２つの回転位置でタイヤに配置したセンサを示す図２のタイヤ圧監視システムの概略説明図である。
【図４】本発明の例示の一実施形態によるタイヤに配置したセンサ部の概略構成図である。
【図５】本発明の例示の一実施形態による車両に配置した受信機をさらに詳細に示す図１のタイヤ圧監視システムの機能構成図である。
【図６】それぞれのタイヤに配置したセンサの位置を車両のタイヤの位置と相関させるための本発明の例示の一実施形態による制御プロセスを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を参照すると、本発明の例示の一実施形態によって作製されるタイヤ圧監視（「ＴＰＭ」）システム１０が、車両１２に取り付けられた状態で示される。ＴＰＭシステム１０は、車両１２の各四隅、右前（「ＦＲ」）、左前（「ＦＬ」）、右後（「ＲＲ」）および左後（「ＲＬ」）にそれぞれ設置された複数のセンサ１４（「Ｓ１」）、１６（「Ｓ２」）、１８（「Ｓ３」）および２０（「Ｓ４」）を備える。センサ１４、１６、１８および２０は、それらに関連したタイヤにいくつかの知られた構成のいずれかで取り付けられることを理解されたい。例えば、各ＴＭＰセンサは、バルブステム組立体の一部として取り付けられてもよく、分離したハウジングに取り付けられると共に車輪リムに取り付けられてもよく、またはタイヤ自体の側に取り付けられてもよい。各センサ１４、１６、１８および２０は、タイヤの回転中にタイヤの少なくとも２つの所定の角度位置を感知するセンサ、ならびに圧力および／または温度などのタイヤの少なくとも１つの状態を感知するセンサを含む。センサ１４、１６、１８および２０は、感知したタイヤ状態の情報を送信する高周波（「ＲＦ」）送信機などの送信機をさらに備える。
【００１２】
ＴＰＭシステム１０は、関連する車両のＦＲ、ＦＬ、ＲＲおよびＲＬの隅にそれぞれ位置すると共に、この車両の隅の位置で関連したタイヤの外部に取り付けられた車輪回転センサ組立体２２、２４、２６および２８をさらに備える。各外部の車輪回転センサ組立体２２は、車両の関連したタイヤと共に回転するように取り付けられた円形の歯付き板または円盤３０を含む。センサ３２は、タイヤが回転するときに円盤３０の各歯がセンサを通過したことに関する通過を感知し、通過を示す電気信号を供給する。車輪回転センサ組立体２２、２４、２６、２８は、車両のアンチロック・ブレーキ・システム（「ＡＢＳ」）の一部であってもよく、車輪速度（「ＷＳ」）センサと呼ばれる場合もある。車輪回転センサ組立体の各センサ３２は、ＡＢＳ電子制御装置（「ＥＣＵ」）４０に接続される。
【００１３】
ＴＰＭシステム１０は、車両に配置した受信器／制御部４４をさらに備える。受信器／制御部４４は、ＡＢＳ  ＥＣＵに接続され、センサ３２および歯付き円盤３０を介して車両の四隅での各車輪の増分角度位置を示す車輪回転信号を受信する。受信器／制御部４４は、各タイヤセンサ１４、１６、１８および２０からタイヤ状態の情報を示すＲＦ信号を受信する受信アンテナ４６も備える。受信器／制御部４４は、車両の各隅にあるタイヤごとにタイヤ状態の情報を表示する表示器４８に接続される。表示器４８は、液晶表示器（「ＬＣＤ」）を含むいくつかの知られた形態のいずれかをとることができる。
【００１４】
図２を参照すると、車両右前隅に位置するタイヤ５４は、タイヤ５４に動作可能に取り付けられた、タイヤの回転およびタイヤ状態を感知するＴＰＭセンサ１４を備える。車輪回転センサ２２は、タイヤ５４と共に回転するように取り付けられた歯付き円盤３０を有する。センサ３２は、センサ３２によって円盤３０の各歯の通過を示す電気信号を供給する。本発明の例示の一実施形態によれば、歯付き円盤は、円盤３０の周りに等間隔に配置された７２個の歯５６を有し、１個の歯が欠けている（全部で７１個の歯）。歯がセンサ３２を通過するごとに、パルスが供給される。誘導センサ、ホール効果センサ等を含むいくつかの種類のセンサのいずれかが、センサ３２に使用されてもよい。７２個の歯の位置がある場合、パルスは、欠けている歯の位置５８に当たる場合を除いて、５度ごとにセンサ３２から出力される。欠けている歯の位置５８は、ゼロの車輪位置と呼ばれ、基準点として働くことができる。
【００１５】
センサ３２からの出力は、ＡＢＳ制御部４０に接続される。ＡＢＳ制御部は、センサの出力を監視し、すなわち空所５８がセンサ３２を通過するときにゼロ車輪円盤位置に対す
る円盤３０の角度位置、および車輪５４の角度位置を決定する。円盤３０にある空所５８がセンサ３２を通過するときに信号は発生しないが、ＡＢＳ  ＥＣＵは、通常の車両移動中にタイヤ５４が連続的に回転しているときに連続的なパルスの流れを受信し、欠けているパルスがあるときに、ＡＢＳ  ＥＣＵは、最後のパルスと次に受信されるパルスの間の中間が、「ゼロ位置」であることを「知る」ことを理解されたい。次いで、ＡＢＳ  ＥＣＵは、ゼロ位置後に受信した各パルスが、５度の回転に等しいことを知る。角度の監視／決定は、円盤３０および車輪５４が回転するとき連続的であり、完全な回転ごとにゼロ位置は、角度の決定を再始動する。ＡＢＳ  ＥＣＵは、車両に配置したＴＰＭ受信器／制御部４４に接続される。
【００１６】
タイヤに配置したセンサ１４は、タイヤ状態センサと、タイヤが回転するときにタイヤ５４の少なくとも２つの所定の角度位置を感知するタイヤ回転センサとを備えるＴＰＭ回路６４を含む。図３に示すように、タイヤに配置したセンサ１４が、通常の車両移動中にタイヤが回転するとき、例えば、駐車中ではなく、移動中にタイヤ５４の２つの離された角度位置でそのタイヤ状態のＲＦ信号を送信することができる本発明の例示の一実施形態が示される。２つの離間した角度で伝送を行うことによって、ＲＦが存在しない位置の出現が避けられる。
【００１７】
図４を参照すると、タイヤに配置したセンサ１４は、回路６０を含む。回路６０の制御機能は、ディスクリート回路、様々なタイプの回路の組合せ、または特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）を用いることによってマイクロコントローラなどの制御部を用いて達成することができ、アナログ領域またはデジタル領域で具体化することができることを当業者は理解されよう。各タイヤに配置したセンサ１４、１６、１８、２０は、同様のやり方で構築され動作する。
【００１８】
加速度計６６は、圧電変換器（「ＰＺＴ」）であってもよい。加速度計６６は、タイヤ５４が回転するときに力と共に変化する電圧を供給または発生する。タイヤの回転中に加速度計６６が受ける２つの力は、向心力および地球の重力である。あるタイヤの回転中に加速度計６６が円で移動するとき、地球の重力は、タイヤの１回転にわたって正弦波パターンで＋１Ｇから−１Ｇまで変化することを経験する。向心力は、車両が等速で移動しているとき一定の大きさであり、または回転中に地球の重力の変化に比べて、車両速度と共にゆっくり変化していることになる。
【００１９】
加速度計センサ６６は、アナログ・デジタル変換器（「ＡＤＣ」）６４に接続される。標本化加速度信号を表すＡＤＣの出力は、ハードウェア、またはソフトウェアにおいて達成される機能として具体化できる低域通過フィルタ（「ＬＰＦ」）７０に接続される。ＬＰＦ７０は、加速度計信号から交通騒音を除去するのを助ける。ＬＰＦ７０の出力は、比較器７２において正の閾値と比較され、比較器７４において負の閾値と比較され、データスライサ７６に用いる信号基準レベルを与える。データスライサ７６は、アナログ信号をデジタル信号（０または１）に変換する。エッジ検出器回路７８は、タイヤが回転するときにタイヤの第１の所定の角度位置（０の値）および第２の所定の角度位置（１の値）を示すように加速度計６６からの信号出力の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを検出する。加速度信号の信号処理は、第１の所定の角度位置および第２の所定の角度位置で生じる０および１の値が、約１８０度離れているタイヤの角度位置として生じるようになっている。エッジ検出器の出力は、マイクロコンピュータ８０に接続される。ＬＰＦ７０、閾値比較器７２、７４、データスライサ７６、およびエッジ検出器機能７８は、マイクロコンピュータ８０内のソフトウェアで具体化されてもよい。
【００２０】
タイヤに配置したセンサ１４は、タイヤ圧および／またはタイヤの温度を感知するタイヤ状態センサ８２をさらに備える。タイヤ状態センサ８２の出力は、センサ８２からの信
号をデジタル形式に変換し、感知したタイヤ状態に関して情報を有する最終的な伝送のためのデジタルパケットまたはデジタルワードに情報を置く信号処理部回路８４に接続される。信号処理部８４の出力は、マイクロコンピュータ８０に接続される。
【００２１】
マイクロコンピュータ８０は、その内部記憶装置内にタイヤの関連した固有ＩＤ、例えば、この例ではセンサＩＤ＝Ｓ１を記憶している。述べたように、各タイヤは、その関連した固有のタイヤＩＤを有する。マイクロコンピュータ８０は、感知したタイヤ状態および関連したＩＤを含む伝送のためのデジタル情報パケットまたはワードをアセンブルする。マイクロコンピュータは、必要ならば情報パケットの一部として他のデータ、例えばウェークアップ部分（ｗａｋｅ−ｕｐ  ｐｏｒｔｉｏｎ）、検査合計部分（ｃｈｅｃｋ−ｓｕｍ  ｐｏｒｔｉｏｎ）などを含んでもよい。しかし、マイクロコンピュータは、センサ６６からの角度情報を情報パケットの一部として少しも含まない。マイクロコンピュータ８０の出力は、アンテナ８８を介してタイヤ状態の情報を有する情報パケットを伝送するためにＲＦ送信機回路８６に接続される。
【００２２】
マイクロコンピュータ８０は、標本タイミング（センサ６６およびタイヤ状態センサ８２の監視タイミング）を制御する内部タイマーを備え、送信機８６からの情報パケットの伝送速度を制御する。本発明の一実施形態では、センサ６６およびタイヤ状態センサ８２は、常に監視されてもよく、タイヤ状態の情報は、タイヤの回転中に０度または１８０度のタイヤ位置に到達したことをエッジ検出器７８が示すごとに送信される。そのような連続的な感知およびデータ伝送は、必須ではない。また、現在では過度のデータ伝送を許可しないという連邦伝送ガイドライン（Ｆｅｄｅｒａｌ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ）（米国連邦通信委員会）に従わなければならない。
【００２３】
図５を参照すると、車両に配置した受信機の動作は、タイヤに配置したセンサ１４が従う伝送制御と同様に理解されよう。車両に配置した受信器／制御部４４は、車両の制御部のエリア・ネットワーク・バス（「ＣＡＮバス」）などの適切な接続を介してＡＢＳ  ＥＣＵ４０の出力に接続される。車両に配置した受信器／制御部４４は、車両の各車輪の角度位置をセンサ３２および各車輪に関連付けられた歯付き円盤３０を介して監視し、すなわち、ＷＳ  ＦＲ、ＷＳ  ＦＬ、ＷＳ  ＲＲ、およびＷＳ  ＲＬともそれぞれ呼ばれる各車輪速度センサ２２、２４、２６、２８を監視する。車両に配置した装置４４は、タイヤに配置したセンサ１４、１６、１８および２０に関連付けられた送信機のそれぞれからタイヤ状態の情報を受信し復調するアンテナ４６に接続されたＲＦ受信機９０も含む。
【００２４】
タイヤに配置した装置それぞれからの受信信号は、センサ６６によって感知されるとき、車輪またはタイヤの回転が第１の位置であるときにメッセージ１、および車輪またはタイヤの回転が第１の位置から約１８０度である第２の位置であるときにメッセージ２と本明細書中では呼ばれる。
【００２５】
事象グラフ９２は、タイヤに配置した装置１４、ＩＤ  Ｓ１の１つから受信したタイヤ状態信号の発生を表す。各タイヤ状態信号が受信されると、受信器／制御部４４は、各関連したＡＢＳ車輪速度センサ２２、２４、２６および２８によって示されるように４つの車輪それぞれの角度位置を監視する。表９４は、ＲＦタイヤ状態メッセージが受信されるごとにＡＢＳ車輪速度センサによって検出される４つの車輪についての度の角度値である。これらの角度値は、タイヤＩＤ＝Ｓ１を有するメッセージが受信されたときに生じた角度値として記憶装置に記憶される。同様に、車輪位置が、それらの関連したタイヤ状態センサのうちの１つからのＲＦ信号が受信されるごとに、タイヤに配置した装置Ｓ２、Ｓ３およびＳ４ごとに記憶される。
【００２６】
述べたような、タイヤに配置した装置それぞれからの信号の伝送は、センサのマイクロ
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、いつタイヤの回転が、センサ６６からの信号６０から生じているのかを「知る」。最初にタイヤが回転し始めた後のはじめの１０分間の間、タイヤ状態信号を４０回送信することが望ましいものであり得る。１０分間にわたる４０個の所定のタイムスロットの間、マイクロコントローラ８０は、タイヤ状態センサ８２を監視し、エッジ検出器が、０度または１８０度の位置にタイヤが到達したことを示すときにタイヤ状態信号を送信する。マイクロコンピュータは、タイヤの回転中に０度および１８０度の位置に到達することに応じていくつかのパターンのいずれかでタイヤ状態信号を送信することができる。例えば、マイクロコンピュータは、タイヤ位置が位置１に到達するときに４０個のタイムスロットの第１番目において送信することができる。４０個のタイムスロットの第２番目の間に、マイクロコントローラは待機し、タイヤ位置が位置２などに到達するときに送信してもよい。その結果、表９４が１、２、１、２などのタイヤ伝送パターンを有することになる。任意の他の所望のパターンが、マイクロコンピュータ８０によって使用されてもよい。４０個の伝送についての最初の１０分の時間間隔の後、マイクロコントローラは、伝送タイミングを毎分１回に変えてもよい。また、マイクロコントローラは、同じ伝送パターン維持してもよく、または伝送パターンを変えてもよい。
【００２７】
十分な量のデータが収集された（十分な数の表９４が満たされた）後、受信器／制御部４４は、どのタイヤの角度位置が、０度および１８０度の位置で生じた受信済みのタイヤ状態信号と最も良くと相関するのかを決定する。マイクロコントローラ８０が、１、２、１、２のパターンで送信するように送信機８６を制御していたと仮定する。また、表９４は、ＦＲ  ＡＢＳ車輪速度センサ（ＷＳ  ＦＲ）が、タイヤ状態信号がＳ１  ＩＤを有するごとに角度１０２度および角度２８２度をそれぞれ常に測定したことを示すと仮定する。次いで、受信機は、タイヤＩＤ  Ｓ１が車両右前隅に位置すると仮定することができる。タイヤ状態データが、所定の閾値を超える信頼度でタイヤの角度位置と相関すると、タイヤ状態の情報、例えば、十分に膨らんでいないタイヤが生じたことが表示器４８に表示されるときにタイヤの位置を識別するのに後に使用するために、このタイヤの位置についてのこのタイヤＩＤが、受信器／制御部４４の内部記憶装置に記憶される。信頼度は、いくつかの異なる方法によって決定することができる。一例は、表中のＷＳの角度データが、所定個数の標本にわたって所定の量より多く変化しないことを判定することである。
【００２８】
センサＩＤのものが、隅の位置と相関させられると、送信された信号の圧力／温度情報部分がセンサごとに監視され、タイヤ状態の情報が、関連した決定されたタイヤの位置情報と共に車両の運転者に表示されてもよい。当業者が理解するように、タイヤ状態の情報の表示は、異常なタイヤ状態だけに限られてもよく、または必要であれば連続的なタイヤ圧および温度の情報であってもよい。
【００２９】
図６を参照すると、ＴＰＭシステムにおけるタイヤの位置を決定する本発明の例示の一実施形態による制御プロセス１５０の流れ図が示される。このプロセスは、ステップ１５２で開始し、初期条件、フラグ、適切な値などが設定される。ステップ１５４では、各車両タイヤからの車輪角度位置を示すＡＢＳ信号が、連続的に取り込まれ、受信器／制御部４４に供給される。ステップ１５６では、受信器／制御部４４が、タイヤに配置した装置から受信したＲＦタイヤ状態情報信号を監視する。ステップ１５８では、ＲＦ信号が受信されたか判定が行われる。否定的の場合、このプロセスは、ループしてステップ１５４に戻り、ＡＢＳ車輪速度センサからの車輪角度位置が、取り込まれ続ける。ステップ１５８での判定が肯定的である場合、ステップ１６０において、４つの車輪すべてからの車輪角度は、一時的に記憶される（表９４）。ステップ１６２では、位置の決定を行うために収集された十分な量のデータがあるかに関して判定が行われる。例えば、位置決定が行われる前に１０〜２０個のデータ抽出標本を有することが望ましいものであり得る。十分なデータがない場合、十分な量のデータが受信および記憶されるまで、このプロセスは、ルー
プしてステップ１５４に戻る。
【００３０】
ステップ１６４では、車輪位置の決定が、受信したタイヤ状態信号の事象に最も良く対応する角度の車輪位置を相関させることによって行われ、例えば、車輪ＦＲは、Ｓ１  ＩＤを有するタイヤ状態信号が受信されるごとに１８０度回転し、したがって、Ｓ１をＦＲの位置と相関させる。ステップ１６６では、決定したタイヤの位置の相関性が、所定の値より大きい信頼値を有するかに関して判定が行われる。決定の信頼度が十分であると仮定すると、ステップ１６８において、タイヤに配置した装置のＩＤおよび決定されたタイヤの位置情報は、記憶装置に記憶される。信頼値が所定の水準以下の場合、位置情報は記憶されず、このプロセスはループしてステップ１５４に戻り、何らかの先の記憶した位置情報は、保持される。車両に配置した装置４４は、センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４を車両のタイヤの位置ＦＲ、ＦＬ、ＲＲおよびＲＬと相関させる。
【００３１】
信号フィルタリングが、滑らかな路面上でも必要とされる。受動デジタルフィルタリング技法と適応デジタルフィルタリング技法の両方が、過度の信号減衰または電池のエネルギーの使用なしで、３〜２０ヘルツの周波数範囲にわたって信号を平滑化するために使用することができる。
【００３２】
本発明の上記の説明から、当業者は、改良形態、変更形態、および修正形態に気付くであろう。例えば、例示の実施形態において説明されたような歯付き円盤は、車輪のゼロ位置を定めるために歯が欠けているが、（７２個の歯を備える円盤を仮定するとき）すべての７２個のパルスが、車輪を「ゼロ」位置（すなわち、開始位置）に戻すことを知っているので、車両が動き出すときの車輪位置が、ゼロ位置を示していてもよい。また、タイヤに配置したセンサは、ＲＦを介してＡＢＳ  ＥＣＵと情報をやり取りしてもよく、ＡＢＳ  ＥＣＵが、タイヤに配置した装置と車両の隅の位置との相関を行ってもよいことが考えられる。当業界の技術の範囲内のそのような改良形態、変更形態、および／または修正形態は、添付の特許請求の範囲によって保護されるものである。
本発明は、少なくとも以下の技術的思想を含む。
［形態１］
車両のタイヤの状態および位置を決定する装置であって、
タイヤに配置した感知部であって、前記車両の複数のタイヤが、関連したタイヤに配置
した感知部を有し、タイヤに配置した感知部それぞれが、
前記タイヤと共に回転するように取り付けられ、タイヤの回転中に前記タイヤの少なく
とも２つの所定の回転位置のうちの１つを前記タイヤが通過するごとに第１のタイヤ回転
信号を供給する第１のタイヤ回転センサ、
タイヤ状態を感知し、前記タイヤ状態を示すタイヤ状態信号および固有のタイヤ識別標
識を供給するタイヤ状態センサ、
前記タイヤ状態信号および前記固有のタイヤ識別標識を送信する送信機、ならびに
タイヤの回転中に前記少なくとも２つの所定の回転位置のうちの１つに前記タイヤが到
達したことを前記第１のタイヤ回転信号が示すときに、前記タイヤ状態信号および前記固
有のタイヤ識別標識の伝送が生じるように前記送信機を制御する制御部を備える、タイヤ
に配置した感知部と、
前記タイヤの外部に取り付けられ、タイヤの回転を感知し、基準に対する前記タイヤの
増分角度位置を示す第２のタイヤ回転信号を供給する第２のタイヤ回転センサと、
送信された前記タイヤ状態信号、前記固有のタイヤ識別標識、および前記第２のタイヤ
回転信号を受信すると共に、前記固有のタイヤ識別標識を前記車両のある特定のタイヤ位
置と関係付けるように前記タイヤ状態信号の受信を前記第２のタイヤ回転信号と相関させ
る、車両に配置した受信機と
を備える装置。
［形態２］
形態１に記載の装置において、前記第１のタイヤ回転センサが重力センサである装置
。
［形態３］
形態１に記載の装置において、前記第２のタイヤ回転センサが、アンチロック・ブレ
ーキ・システムの車輪速度センサである装置。
［形態４］
形態１に記載の装置において、前記車両の乗員室内部に設置されると共に前記車両に
配置した受信機に接続された、受信した前記タイヤ状態信号およびこの受信したタイヤ状
態信号に関連したタイヤ位置を表示する表示装置をさらに備える装置。
［形態５］
形態１に記載の装置において、前記車両に配置した受信機が、タイヤ位置と共に関連
した前記固有のタイヤ標識を記憶する記憶装置を備える装置。
［形態６］
形態１に記載の装置において、前記第２のタイヤ回転センサが複数の歯を有する円盤
を備え、前記円盤が前記タイヤと共に回転するように取り付けられ、前記第２のタイヤ回
転センサが前記車両に取り付けられた歯センサであって、各円盤の歯が歯センサを通過す
ることを示す信号を供給する歯センサをさらに備える装置。
［形態７］
形態６に記載の装置において、前記複数の歯が前記円盤の周囲を取り囲んで等間隔に
配置され、１個の歯が欠けており、前記欠けている歯の位置が、前記第２のタイヤ回転セ
ンサのための基準点としての役割を果たす装置。
［形態８］
形態６に記載の装置において、前記複数の歯が前記円盤の周囲を取り囲んで等間隔に
配置され、前記第２のタイヤ回転センサのための基準点としての役割を前記車両が果たし
始める時点で、歯の位置が前記歯センサに隣接している装置。
［形態９］
形態１に記載の装置において、前記少なくとも２つの所定の回転位置が、約１８０度
離れている装置。
［形態１０］
形態１に記載の装置において、前記制御部が、送信された前記タイヤ状態信号および
前記固有のタイヤ識別標識が受信されるごとに基準に対する前記タイヤの前記増分角度位
置を示す受信した前記第２のタイヤ回転信号、基準に対する前記タイヤの前記増分角度位
置を示す記憶した前記第２のタイヤ回転信号を用いた前記固有のタイヤ識別標識と前記車
両のある特定のタイヤ位置との相関性を記憶する装置。
［形態１１］
車両のタイヤの状態および位置を決定する方法であって、
タイヤの回転を感知し、タイヤの回転中に少なくとも２つの所定の回転位置のうちの１
つを前記タイヤが通過するごとに第１のタイヤ回転信号を供給するステップと、
タイヤ状態を感知し、前記タイヤ状態を示すタイヤ状態信号を供給するステップと、
タイヤの回転中に前記少なくとも２つの所定の回転位置のうちの１つに前記タイヤが到
達したことを前記第１のタイヤ回転信号が示すときに、前記タイヤ状態信号および固有の
タイヤ識別標識を送信するステップと、
前記車両に対するタイヤの回転を感知し、基準に対する前記タイヤの増分角度位置を示
す第２のタイヤ回転信号を供給するステップと、
送信された前記タイヤ状態信号、前記固有のタイヤ識別標識、および前記第２のタイヤ
回転信号を受信するステップと、
前記固有のタイヤ識別標識を前記車両のある特定のタイヤ位置と関係付けるように前記
タイヤ状態信号の受信を前記第２のタイヤ回転信号と相関させるステップと
を含む方法。
［形態１２］
形態１１に記載の方法において、前記タイヤの回転を感知するステップが、重力を感
知する方法。
［形態１３］
形態１１に記載の方法において、受信した前記タイヤ状態信号およびこの受信したタ
イヤ状態信号に関連したタイヤの位置を表示するステップをさらに含む方法。
［形態１４］
形態１１に記載の方法において、相関させられたタイヤの位置と共に関連した前記固
有のタイヤ標識を記憶するステップをさらに含む方法。
【符号の説明】
【００３３】
１０  タイヤ圧監視（「ＴＰＭ」）システム
１２  車両
１４  センサ、タイヤセンサ、タイヤに配置したセンサ
１６  センサ、タイヤセンサ、タイヤに配置したセンサ
１８  センサ、タイヤセンサ、タイヤに配置したセンサ
２０  センサ、タイヤセンサ、タイヤに配置したセンサ
２２  車輪回転センサ組立体、車輪回転センサ、車輪速度センサ、ＡＢＳ車輪速度センサ
２４  車輪回転センサ組立体、車輪速度センサ、ＡＢＳ車輪速度センサ
２６  車輪回転センサ組立体、車輪速度センサ、ＡＢＳ車輪速度センサ
２８  車輪回転センサ組立体、車輪速度センサ、ＡＢＳ車輪速度センサ
３０  円形の歯付き板または円盤、歯付き円盤、円盤
３２  センサ
４０  ＡＢＳ電子制御装置（「ＥＣＵ」）、ＡＢＳ 制御部、ＡＢＳ  ＥＣＵ
４４  車両に配置した受信器／制御部、受信器／制御部、車両に配置したＴＰＭ受信器／制御部、車両に配置した装置
４６  受信アンテナ、アンテナ
４８  表示器
５４  タイヤ、車輪
５６  歯
５８  欠けている歯の位置、空所
６０  回路、信号
６４  ＴＰＭ回路
６６  加速度計、センサ
７０  低域通過フィルタ（「ＬＰＦ」）
７２  比較器、閾値比較器
７４  比較器、閾値比較器
７６  データスライサ
７８  エッジ検出器回路、エッジ検出器
８０  マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ
８２  タイヤ状態センサ、センサ
８４  信号処理部回路、信号処理部
８６  ＲＦ送信機回路、送信機
８８  アンテナ
９０  ＲＦ受信機
９２  事象グラフ
９４  表
１５０  制御プロセス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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