(57)【要約】本発明の測定装置は、共に車輪に取り付けられた車輪（１１）タイヤ圧力センサ（１２）および発信器（１３）と、この発信器から出力された信号から変調エンベロープを抽出し、このエンベロープの周期を算定し、車輪の回転速度を導出するよう、前記信号を処理する手段（１７）とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌の車輪（１１）の回転速度の測定方法であって、
車輪タイヤの圧力センサ（１２）の発信器（１３）からの信号のエンベロープを検出し、前記エンベロープの周期を算定し、車輪回転速度を導出する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記車輌の圧力センサの前記発信器から出力される信号は、前記信号が観測される観測期間Θからなるサイクル周期で処理され、そこからほぼ等価で連続する振幅最大値（Ｐｉ１、Ｐｉ２）を検出して、それら最大値間の時間長を算定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の測定方法。
【請求項３】
前記圧力センサ（１２）から出力される前記信号は、前記信号から前記エンベロープを分離できるよう、フィルタ処理もしくは平滑処理を行うために取り出される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の測定方法。
【請求項４】
前記の観測期間は、前記車輌の走行速度から算定される、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の測定方法。
【請求項５】
前記サイクル周期の長さは、前記車輌の走行速度から算定される、
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の測定方法。
【請求項６】
請求項１に記載の測定方法を実行する測定システムであって、
共に前記車輪に載置された車輪（１１）のタイヤ圧センサ（１２）および発信器（１３）と、
前記発信器から出力される信号から変調エンベロープを抽出し、前記エンベロープ周期を算出し、車輪の回転速度を導出するよう、前記信号を処理するための手段（１７）と
を具備することを特徴とする測定システム。
【請求項７】
前記信号処理手段（１７）は、前記発信器（１３）から前記信号を受信するための手段（１４）に支線で接続されている、
ことを特徴とする請求項６記載の測定システム。
【請求項８】
前記車輌の走行速度を示す手段（１５）を具備し、
前記手段（１７、１５）が前記変調エンベロープの周期を算定できるよう備えられる、
ことを特徴とする請求項６および７に記載の測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌の車輪の回転速度の測定に関する。この回転速度は、特に、車輪のアンチロックシステムや走行制御システムに、有効活用可能である。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪の回転速度を測定するには、様々な方法があるが、最も基本的な方法は、単純な回転数の計測である。しかしながら、それら従来の方法では、組立や保守に費用のかかる特殊な機器を必要とする。
【０００３】
車輪のタイヤ圧センサも周知の計器である。この種のタイヤ圧式センサは幅広く使われており、ほとんどの自動車製造会社がシステマティックに車体に搭載するという現状である。フランス特許の第２、７７４、１７８号における開示では、車輪と共に回転駆動される車輪タイヤ圧力センサの発信器から出力される信号が、この発信器とそれに対応する受信器との間に配置されるシャーシ部位での回転中の障害物や固定のマスク対象物に起因の成分のため、振幅変調処理される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願人は、タイヤ圧センサからの信号の変調エンベロープが周期信号であり、その周期は車輪が１回転する長さに等しいことに注目して、本発明を提案した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の観点から、本発明は、自動車の車輪の回転速度を測定する方法に関し、車輪のタイヤ圧センサの発信器からの信号のエンベロープを検出し、そのエンベロープ周期を算定して、車輪の回転速度を導出することを特徴とする。
【０００６】
当然ではあるが、回転数／秒単位の回転の角速度をｖ、メートル／秒単位の線形回転速度をＶ、車輪の外周長をｃ、車輪のリム部に取り付けられたセンサの発信器からの回転による変調された信号のエンベロープの周期をＴとすると、次のような式が成り立つ。
【０００７】
ｖ＝１／Ｔ；Ｖ＝ｃｖ
本発明の測定方法の主要な長所は、タイヤ圧をモニターするシステム以外の特別な部品を必要としないことである。
【０００８】
本発明は、前記の測定方法を実践するための車輌の車輪の回転速度を測定するシステムに関し、共に車輪に搭載された車輪タイヤ圧力センサおよび発信器と、この発信器から出力される信号から変調エンベロープを抽出し、そのエンベロープの周期を算出し、車輪の回転速度を導出するよう、前記信号を処理する手段とを具備する。
【０００９】
本発明に係る測定システムは、例えば、車輌の線形走行速度を示す手段などの、この周期を測定する前に変調エンベロープの周期を算出する手段を備えてもよい。
【００１０】
これによれば、最短時間内に車輌の走行速度を考慮して回転速度を測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、付随する図面を参照した、本方法を実践する実施形態や本測定システムの好適実施例に関する以下の説明から、十分に理解される。
【００１２】
本発明による車輪１１の回転速度を測定する装置を、以下に詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すように、本装置は、双方とも車輪１１に搭載された圧力センサ１２とその発信器１３の集合体と、この発信器１３から出力される信号２１を処理するための固定受信器１４とを備える。
【００１４】
一般的に、この固定受信器１４は、直列接続された、受信アンテナ１４１と、アナログ式の無搬送波信号２２を出力する復調器１４２と、フィルタ１４３と、タイヤ圧データを処理するための電子部品１４４とからなる。
【００１５】
それら部品により、無線信号がデジタル信号に変換され、タイヤ圧が算定できる。
【００１６】
本装置の実施例は、復調器１４２の下流側に、固定受信機から入力される信号の支線１６と、この信号を処理するための供給手段１７を具備しており、入力信号から変調エンベロープを抽出して車輪の回転速度を算出する。
【００１７】
本例における信号処理手段は、直列に接続された下記の手段で構成される。
【００１８】
‐信号から変調エンベロープ２３を抽出するためのフィルタ手段１７１。
【００１９】
‐このエンベロープ２３をサンプリング処理およびデジタル化処理するための捕捉手段１７２、１７３。
【００２０】
‐前記のエンベロープの周期を算出するための演算処理器１７４、１７８。
【００２１】
また本装置は、前記捕捉手段および前記演算処理器に接続された少なくとも１つのクロック１７６を具備しており、この演算処理器はサンプル値を保存する少なくとも１つのメモリ１７７および車輌速度表示器１５に接続されている。
【００２２】
本実施例の装置では、一例として、搭載型の車輌速度表示器１５を使用する。しかし、この表示器を使用するのは、車輪の外周長に沿って配備されたオドメータを使用することと同様でありえる。
【００２３】
図２に示すように本発明に係る方法は、圧力センサの発信器から出力される信号をサイクル周期処理する工程を含む。この周期は、ほぼ等価で連続する振幅最大値（Ｐｉ１、Ｐｉ２）を含む観測期間Θからなり、それら最大値間の時間長が検出される。
【００２４】
この観測期間は探索時間Ｔであって、そこから回転速度が算出できる。
【００２５】
この算出結果を得るため、この信号２２は、復調器１４２の出力端から取り出された後、フィルタ１４３で低域通過処理されて、その信号からエンベロープが分離される。
【００２６】
この処理は、アナログフィルタ方式で行うことができ、そのフィルタ除去周波数Ｆｃは、車輪の回転周波数の最大値よりわずかに大きな値とする。
【００２７】
そして、フィルタ処理された信号は、所定のサンプリング周波数ｆｅでサンプリング処理される。公知の信号処理技術に従えば、この周波数はフィルタ除去周波数Ｆｃの少なくとも２倍程度である。
【００２８】
観測期間Θは、車輌の走行速度に関係する情報から算出されるが、この情報は、例えば、速度計やオドメータなどの車輌搭載の計器類の情報源から取得することができる。
【００２９】
実際、メートル／秒単位の走行速度をＵ、メートル単位の車輪外周長をｃとすると、車輪の回転の周期Ｔはｃ／Ｕと見積もることができる。この見積もりから、少なくとも２つの最大値を含む観測期間Θが以下のとおりに演算される。
【数１】
2005507501.tif 000003
【００３０】
この観測期間Θは、信号の履歴、車輪速度の認識、周期中の最大値の位置などを考慮して、所定のサイクル数から、その周期を算出する周期信号が完全に内包されるよう、Ｔに近い数であるがそれよりは大きな数値として、比較的短い時間幅に最適数値化される。
【００３１】
いったん困難が除去された後、ｎ個のサンプル値Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｉ、…、Ｐｎを、求められた観測期間内の時間ｔ０から例えば１、２、…、ｉ、…、ｎの時間順に並べる。ここで、並べる値の数ｎは、下記の式で示せる。
【数２】
2005507501.tif 000004
【００３２】
そして、前記の信号内の、２つの連続するほぼ等価の最大値Ｐｉ１とＰｉ２が、探索されるが、この最大値は、２つの連続周期のそれぞれの最大値に対応しており、観測期間Θ内での配列位置ｉ１とｉ２が判定される。
【００３３】
そこから、探索時間が演算できる。
【数３】
2005507501.tif 000005
【００３４】
上記の数式から、時間ｔ０からｔ０＋Θまでの車輪の回転速度が最終的に算出される。
【００３５】
連続した回転速度を算出するには、前述した演算工程を繰り返す必要がある。そして、所定のサンプル周波数Ｆｅにおける車輪のモーメント回転速度のサンプル値が得られる。
【００３６】
１つのサイクル周期には、理論上、処理時間を追加する必要のある少なくとも１つの観測期間が含まれるので、サイクル周期の長さはそれより長く、かつ、原則的に固定される必要がある。
【００３７】
本発明に係る方法により、車輪の回転速度が、下記の周波数で連続的に計測することができる。
【数４】
2005507501.tif 000006
【００３８】
上記の周波数は、可変値であって、車輌の走行速度に依存する。走行速度が早いほど、周波数も高くなる。このため、車輌の走行速度が増加するにつれて、車輪の回転速度をより迅速に測定できる。
【００３９】
図１の実施形態に戻り、発信器１３から出力された信号２１は、シャーシ１０によって異なる寄生変調処理をされた後に、受信器１４で受信され、そこで処理されてタイヤの圧力が提供される。このため、復調器１４２の出力端からの信号２２は、受信器内のフィルタ１４３で圧力情報を処理するのに通常必要な処理としてフィルタ処理される。
【００４０】
この信号２２は、さらに、例えばＲＣフィルタなどの、信号処理手段１７内のフィルタ１７１でフィルタ処理される。
【００４１】
フィルタ１７１の出力端からの信号２３は、周波数ｆｅの等間隔でアナログ振幅を固定するサンプル／ホールド処理器１７２、および、周期が求められる信号のデジタルサンプル値Ｐｉをその出力端２４から出力するアナログ／デジタル変換器１７３により、周波数ｆｅでコンスタントにサンプル処理およびデジタル処理される。それらの処理は、プロセッサ１７４で制御されるクロック１７６に従って実行される。
【００４２】
図３に図示されるように、プロセッサ１７４からの制御信号がメモリ１７８のプログラムに送られ、メモリ１７７内のサンプルＰｉは、Ｐ１からＰｎまで、それぞれＭ１からＭｎに配置保存される（ステップ３０）。
【００４３】
そして、上記のプログラム、あるいは本方法により、車輪の回転速度が算出され、搭載コンピュータ１７５に送られる。この処理のため、この段階では下記のステップが連続して実行される。
【００４４】
‐メモリ１７７内の２つの最大値Ｐｉのアドレスｉ１とｉ２を検索する（ステップ３１）。
【００４５】
‐変調エンベロープ周期Ｔ＝（ｉ２−ｉ１）／ｆｅである、これらの２つの値の間の時間長を算出する（ステップ３２、３３）。
【００４６】
‐回転の線形速度Ｖ＝c／Ｔまたは回転の角速度ｖ＝ｌ／Ｔを算出（ステップ３４）し、その速度値をユーザ手段１７５による処理のため伝送する。
【００４７】
‐車輌の走行速度Ｕを取得する（ステップ３５）。
【００４８】
‐車輌走行速度に関連する、新規の観測期間Θ＝２ｃ／Ｕおよび新規の取得すべきサンプル数ｎを算出する（ステップ３６）。
【００４９】
‐算出済みの観測期間Θおよびサンプル数ｎを更新して、メモリ１７７をクリア処理する処理を含む、次のサイクルの初期化を行う（ステップ３８）。
【００５０】
‐必要に応じて、ｔ０＋（Ｎ＋１）Θで示す次のサイクル開始に向け待機する（ステップ３７）。
【００５１】
‐次のサイクルを開始し（ステップ３９）、サンプル／ホールド処理器１７２と変換器１７３との動作を制御する（ステップ４０）。
【００５２】
現在のサイクル周期の終了と同時に演算が終了する場合、現在のサイクル周期の終了のために待機をする必要はない。例えば、サンプル数値を観測して取得するステップと、速度を算定するステップとが連続する場合である。
【００５３】
例えば、サイクル周期Ｎ中での車輪の回転速度を算出するステップが、１つ前のサイクル周期Ｎ−１中に観測され、取得されたサンプル数値に対応する場合などの、より複雑な場合はそうではない。
【００５４】
そのようなより複雑な場合では、サイクル周期Ｎ中の速度演算は、１つ前のサイクル周期Ｎ−１での信号の観測に相当する。このため、時間ｔ０＋ＮΘから時間ｔ０＋（Ｎ＋１）Θまでの期間中は、ｎ個のサンプル値を入力した後に、所定期間［ｔ０＋（Ｎ−１）Θ、ｔ０＋ＮΘ］に走行する車輪の回転速度がマイクロプロセッサで演算される。
【００５５】
車輌の複数の車輪を測定する装置の最も一般的な実施例（図４参照）では、１組の車輪タイヤ圧力センサを備え、信号処理手段１７で４つの車輪のデータが処理されるのが通常である。
【００５６】
（１４ａ）タイプの４つの受信器を備えるタイヤ圧の測定システムの例では、ローパスフィルタだけを４つ設けて、サンプル／ホールド処理器とアナログ／デジタル変換器への入力信号を多重信号化するだけでよい。これにより、必要な部品の数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る測定システムのブロック図である。
【図２】圧力センサから出力される一般的な信号およびその変調エンベロープを示す図である。
【図３】車輪の回転速度を算出する方法のフローチャートである。
【図４】本方法をどのように４輪車に適用したかを示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  シャーシ
１１  車輪
１２  圧力センサ
１３  発信器
１４、１４ａ  受信器
１５  車輌速度表示器
１６  信号支線
１７  供給手段
１７  信号処理手段
２１、２２、２３  信号
２３  変調エンベロープ
２４  出力端
１４１  受信アンテナ
１４２  復調器
１４３  フィルタ
１４４  電子部品
１７１  フィルタ手段
１７２  サンプル／ホールド処理器
１７２、１７３  捕捉手段
１７３  アナログ／デジタル変換器
１７４、１７８演算処理器
１７５  コンピュータ
１７５  ユーザ手段
１７６  クロック
１７７、１７８  メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
2005507501.tif 000010
2005507501.tif 000011
2005507501.tif 000012
2005507501.tif 000013
2005507501.tif 000014
2005507501.tif 000015
2005507501.tif 000016
2005507501.tif 000017
2005507501.tif 000018
2005507501.tif 000019
2005507501.tif 000020
2005507501.tif 000021
2005507501.tif 000022
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2005507501.tif 000024
【国際調査報告】
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2005507501.tif 000026
2005507501.tif 000027
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