(57)【要約】      （修正有）【課題】十分に正確であり、相当量の電力を必要とせず、堅固である、車輪に取り付け可能なセンサ装置、及び車輪が回転しているときの車輪の角度位置を検出するための方法を提供する。【解決手段】車輪のタイヤに取り付けられたセンサ装置を使用してタイヤ特性を測定して送信する方法であって、取得した加速度データをデジタルフィルタリングし車輪が角度位置範囲内にあるときの時点を決定するステップと、他のセンサデータを取得し前記時点で送信するステップとを含み、デジタルフィルタリングするステップが、直列に接続された指数移動平均フィルタＥＭＡ１、ＥＭＡ２を使用するステップと、パラメータＮを含む既定の式のセットに対応し、３６０°回転あたりのサンプル数ＮｏＳを決定することと、パラメータＮを前記サンプル数ＮｏＳに比例する値に設定することとを含む方法。方法を実行するように適合されたセンサ装置。【選択図】図６
2018184157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪のタイヤに取り付けられ、または取り付け可能なセンサ装置（１０００）を使用してタイヤ特性を測定して送信する方法であって、
前記センサ装置が、前記タイヤの特性を検知するための少なくとも１つのセンサ素子（１００２、１００３）と、加速度計（１００１）と、無線送信機または送受信機（１００６）と、コントローラ（１０１０）とを備え、
前記方法は、
ａ）サンプリング周波数（ｆｓ）で加速度センサ（９０４、１００１）から情報を取得し、前記情報をデジタル化し、それによって加速度データ（Ｘｉ）を取得するステップと、
ｂ）ノイズを低減するために前記加速度データ（Ｘｉ）をデジタルフィルタリングするステップ（６０２）と、
ｃ）前記車輪が一定の角度位置範囲にある少なくとも２つの時点（ｔｘ、ｔｙ）を決定するステップ（６０３）と、
ｄ）前記タイヤの特性を測定するように適合された少なくとも１つの他のセンサ（１００２、１００３）から、センサ情報を取得して、デジタル化し、それにより他のセンサデータを取得するステップ（６０４）と、
ｅ）前記他のセンサデータを前記時点（ｔｘ、ｔｙ）で受信機に送信するステップ（６０５）と
を含み、
ステップｂ）が、直列に接続された複数（Ｍ）の少なくとも２つのデジタルフィルタ（ＥＭＡ１、ＥＭＡ２）を使用することを含み、前記少なくとも２つのデジタルフィルタの各々が、１つ以上のパラメータ（Ｎ１、Ｎ２）を含む既定の式のセットに対応するフィルタ特性を有する指数移動平均フィルタであり、
前記方法は、前記時点（ｔｘ、ｔｙ）の間のサンプル数（ＮｏＳ）を決定し、前記パラメータ（Ｎ１、Ｎ２）の各々を、前記サンプル数（ＮｏＳ）に比例する値に設定するステップｆ）をさらに含む、方法。
【請求項２】
前記サンプリング周波数（ｆｓ）が、車輪１回転当たりのサンプルの数（Ｎｏｓ）が２０〜１００の範囲の値、好ましくは４０〜８０の範囲の値になるように前記車輪の角速度の関数として選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップｆ）が、
前記第１の指数移動平均フィルタ（ＥＭＡ１）の前記パラメータ（Ｎ１）を、前記時点間の前記サンプル数（ＮｏＳ）を５．０〜１２．０の範囲の既定の第１の定数（Ｃ１）で割った値に設定し、前記第２の指数移動平均フィルタ（ＥＭＡ２）の前記パラメータ（Ｎ２）を、前記時点間の前記サンプル数（ＮｏＳ）を、５．０〜１２．０の範囲の既定の第２の定数（Ｃ２）で割った値に設定すること、または
前記第１指数移動平均フィルタ（ＥＭＡ１）の前記パラメータ（Ｎ１）を、前記時点間の前記サンプル数（ＮｏＳ）に、１／１２〜１／５の範囲の既定の第１の定数（Ｃ１）を乗じた値に設定し、前記第２の指数移動平均フィルタ（ＥＭＡ２）の前記パラメータ（Ｎ２）を、前記時点間の前記サンプル数（ＮｏＳ）に、１／１２〜１／５の範囲の既定の第２の定数（Ｃ２）を乗じた値に設定すること
を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ステップａ）が、遠心または求心加速度センサの読み出しを含み、
ステップｂ）が、平均値を決定することを含み、
ステップｃ）が、前記ＥＭＡフィルタのうちの１つの出力が前記平均値と交差するか、または前記平均値に既定の定数オフセットを加えた値と交差する瞬間として、前記時点（ｔｘ、ｔｙ）を選択することを含み、前記オフセットが−０．４ｇ〜＋０．４ｇの範囲の値である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
ステップａ）が、接線加速度センサの読み出しを含み、
ステップｃ）が、前記ＥＭＡフィルタのうちの１つの出力が、ゼロと交差するか、またはゼロに既定の定数オフセットを加えた値と交差する瞬間として前記時点（ｔｘ、ｔｙ）を選択することを含み、前記オフセットが、−０．４ｇ〜＋０．４ｇの範囲の値である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
ステップｃ）が、前記ＥＭＡフィルタのうちの１つの出力が、別のＥＭＡフィルタの出力と交差する瞬間として、前記時点（ｔｘ、ｔｙ）を選択することを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ステップｃ）が、第１のＥＭＡフィルタの出力が前記第１のＥＭＡフィルタの直後ではない別のＥＭＡフィルタの出力と交差する瞬間として、前記時点（ｔｘ、ｔｙ）を選択することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
直列に接続された６つのＥＭＡフィルタ（ＥＭＡ１〜ＥＭＡ６）を備え、すべての前記ＥＭＡフィルタの前記パラメータ（Ｎ）が、値Ｔ．ｆｓ／（２＊π）に等しく設定され、ここで、Ｔが、１回の３６０°回転の周期であり、ｆｓが、前記サンプリング周波数である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ステップａ）が、単一の軸のみで加速度情報を取得することを含むか、または
ステップａ）が、少なくとも２つの異なる軸で加速度情報を取得することを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記センサ装置（１０００）が、スリープモードまたは低電力モード及びウェイクアップタイマーをさらに備え、
前記センサ装置（１０００）が、少なくとも８０％の時間の間、スリープモードに移行するように適合されたマイクロプロセッサを備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
他のセンサ素子が、温度センサまたは圧力センサであり、
あるいは前記センサ装置（１０００）が、温度センサ及び圧力センサの両方を備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記１つ以上のパラメータ（Ｎ１、Ｎ２）を含む前記既定の式のセットが、以下の式のセットまたは等価な式のセットであり、前記第１のＥＭＡフィルタ（ＥＭＡ１）の式が、
【数１】
2018184157.tif 000009
であり、ｘｉが、デジタル化された加速度データのサンプルであり、
ＥＭＡ［１］ｉが、前記第１の指数移動平均ブロック（ＥＭＡ１）の「ｉ」番目の値であり、
「ｉ」が、追加のデータサンプルごとに１ずつ増加するインデックスであり、
Ｎ１が浮動小数点数であり、
前記第２のＥＭＡフィルタ（ＥＭＡ２）の式が、
【数２】
2018184157.tif 000010
であり、Ｎ２が浮動小数点数である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
車両の車輪のタイヤに取り付け可能であり、少なくとも１つのタイヤ特性を測定し、送信するセンサ装置（１０００）であって、
加速度センサ（１００１）と、
前記タイヤの特性（Ｔ、ｐ）を検知する別のセンサ素子（１００２、１００３）と、
無線型の送信機または送受信機（１００６）と、
タイマー（１０１７）と、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法を実行するコントローラ（１０１０）と
を備えるセンサ装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のセンサ装置（１０００）と、
前記センサ装置に電力を供給する電池（１０１９）またはエネルギー取得手段と
を備えるセンサモジュール（１５００）。
【請求項１５】
請求項１４に記載のセンサ装置（１０００）を複数備えるタイヤ位置特定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、タイヤ圧監視システム（ＴＰＭＳ）及び／または車両の個別のタイヤの位置を特定するシステムに使用され得るようなタイヤ圧センサ装置のような車両の車輪に取り付け可能なセンサ装置に関するが、本発明のセンサ装置は、圧力センサを必ずしも必要とせず、別の種類のセンサ、例えば、温度センサを代わりに含むか、または圧力センサと組み合わせて含むことができる。
【背景技術】
【０００２】
「タイヤ圧」を検出するためのシステムは、当技術分野で知られている。それらは通常２つの種類がある。
（ａ）圧力センサが各車輪に取り付けられていないが、例えば、長距離にわたる各々の車輪の平均回転数距離に基づいて、タイヤのうちの１つの圧力が間接的に決定されるいわゆる「間接システム」と、
（ｂ）圧力センサと無線送信機とを備えたセンサ装置が各々の車輪に取り付けられ、タイヤの圧力を測定し、車両の制御ユニットに圧力を送信するように適合されたようになっていわゆる「直接システム」である。
【０００３】
本発明は、「直接システム」にさらに密接に関連している。
【０００４】
タイヤのうちの「１つ」が低圧力であることだけではなく、「左前のタイヤ」が低圧力であることを、車両の運転手に知らせるために、固有のセンサＩＤを有する車輪（例えば１２３）が低圧力であることを知るだけでは十分ではなく自動車の制御ユニットは、このセンサがどの車輪に、例えば、自動車の「左前」側に、実際に位置しているかを知る必要がある。
【０００５】
車両のコントローラ（例えば、ボードコンピュータ）に固有のＩＤを手動で入力することにより、各々の車輪の位置（例えば、左前、右前、左後、右後）を関連付けることは技術的に可能であるが、車輪は、例えば季節の間に置き換えられる場合に問題が生じる。
【０００６】
このような手動の関連付けは、「自動位置特定」を使用することによって回避することができる。いくつかの自動位置特定システムは、圧力センサ及び固有のＩＤを備えるだけでなく、遠心（または求心）加速度信号の＋／−１ｇ信号リップルを自動車に対する各々のＡＢＳ装置の位置が固定されているので、ＡＢＳシステムから取得された信号を用いてこのリップル信号を相関させることによって検出することができる加速度計を備えるＴＰＭＳセンサ装置を使用する。車輪に取り付けられたＴＰＭＳ装置から発生する加速度データをＡＢＳデータと相関させることによる自動位置特定の例は、当技術分野では既知であるので、ここでは詳細に説明する必要はない。
【０００７】
ＴＰＭＳ装置は、典型的には電池駆動であり、例えば、１つの電池がＴＰＭＳ装置（車輪に取り付けられている）を一定期間  、例えば１０年間動作させることができるように、自動位置特定を可能にするために、タイヤ圧を測定し、加速関連データを（自動車が動いた後のある時間窓の間に）送信することができるように低電力消費を満たすことは大きな課題である。現在、２つの解決策が提供されている。
（ｂ１）圧力データを測定し、加速度データを測定し、このデータを（１つ以上の）データパケットで（前記時間ウィンドウの間に）、制御ユニットによるさらなる処理（例えば、ＡＢＳデータ及びＴＭＰＳ加速度データ間の前記相関を実行する）のために、送信するＴＰＭＳ装置。これらの装置は、十分な量の加速度データを送信する必要がある欠点を有するが、装置が実際にデータを処理する必要がないという利点を有する（データパケット内のデータのパッケージ化またはラッピング、任意選択で、タイムスタンプなどの供給から離れて）。そのようなシステムは、例えば、ＵＳ２０１４／２００７８５（Ａ１）に記載されている。
（ｂ２）圧力データを測定し、加速度データを測定し、センサデータを送信するための適切な瞬間を決定するために加速度データを内部的に処理するＴＰＭＳ装置（例えば、圧力値、必ずしも加速度データを含む必要はない）。このようなＴＰＭＳ装置は、通常、車輪が既定の角度位置にあるときに、車輪１回転につき各々１回センサデータを送信する。このようなシステムは、例えば、ＵＳ２０１４／２００７８５（Ａ１）第５欄第３段落に参照される。これらの装置は、より多くのデータ処理を内部で行う必要がある欠点を有するが、装置がより少ないデータを送信できるという利点を有する。
【０００８】
カテゴリ（ｂ１）及びカテゴリ（ｂ２）の装置は、節電のために異なるトレードオフを行う。カテゴリ（ｂ１）の装置では、データ処理に関する消費電力は削減されるが、データ送信に伴う消費電力が増加する。カテゴリ（ｂ２）の装置では、データ送信に関する消費電力は削減されるが、データ処理に関する消費電力が増加する。
【０００９】
本発明は、上記（ｂ２）のカテゴリのセンサ装置とより密接に関連している。このような装置は、典型的には、ＩＤ及びセンサ値（例えば圧力値）を含むデータパッケージを車輪１回転につき１回だけ、好ましくは車輪が特定の角度位置にあるごとに送信する。
【００１０】
ＵＳ２００３／０３８７１６（Ａ１）は、「ＡＢＳと組み合わせた直接ＴＰＭＳセンサ」の解決策を記載している。
【００１１】
ＵＳ２０１２／２００４０８（Ａ１）は、波形、振幅、周波数及び位相パラメータで＋／−１ｇリップルを再構成する位置特定方式に基づいて、タイヤの位置を特定する解決策を記述している。波形は（車輪の回転による）正弦波であることが知られているので、振幅は２ｇピーク・トゥ・ピーク（重力＋／−１ｇのため）であることが知られており、周波数は車両速度（遠心力測定から推定される）に依存し、ここでは相関によって位相を決定するためのアルゴリズムが説明され、＋／−１ｇリップルは再構築され、車輪はそこから位置を特定される。
【００１２】
ＵＳ８７００２８６（Ｂ２）は、タイヤの位置特定システム、及びタイヤ圧監視システムの方法についても説明している。
【００１３】
センサデータが車輪回転と同期して、例えば、車輪が所定の角度位置にあるときはいつでも、送信されることを可能にするための前提条件として、このようなセンサ装置によって実行することができる角度車輪位置を決定するための方法（またはアルゴリズム）を提供する必要がある。
【発明の概要】
【００１４】
本発明の目的は、車輪に取り付け可能なセンサ装置を提供すること、及び車輪が回転しているときの車輪の角度位置を検出するための、センサ装置によって実行される方法を提供することである。
【００１５】
特に、本発明の目的は、十分に正確であり、かつ／または相当量の電力を必要とせず、かつ／または堅固であり、好ましくはこれらのすべてであるセンサ装置及び方法を提供することである。
【００１６】
本発明の特定の実施形態の目的は、そのようなセンサ装置に埋め込まれ、機械的振動による信号歪みに対して堅固であり、電力効率が良い低電力マイクロコントローラによって実行され得る方法を提供することである。
【００１７】
本発明の特定の実施形態の目的は、圧力センサ装置を提供することであり、タイヤ圧を測定し、車輪が既定の角度範囲にあるときに測定されたタイヤ圧を瞬時に送信する方法である方法を提供することである。
【００１８】
本発明の特定の実施形態の目的は、このような圧力センサ装置とＡＢＳシステムとを含むタイヤ位置特定システムを提供することである。
【００１９】
これら及び他の目的は、本発明の実施形態による方法及び回路によって達成される。
【００２０】
第１の態様では、本発明は、車両の車輪のタイヤに取り付けられるまたは取り付け可能なセンサ装置を用いてタイヤ特性を測定し送信する方法を提供し、センサ装置は、タイヤの特性を検知するための少なくとも１つのセンサ素子と、加速度計と、無線送信機または送受信機とコントローラと、を備え、この方法は、ａ）サンプリング周波数で加速度センサから情報を取得し、情報をデジタル化して加速度データを取得するステップと、ｂ）ノイズを低減するために加速度データをデジタルフィルタリングするステップと、ｃ）車輪が一定の角度位置範囲にある少なくとも２つの時点を決定するステップと、ｄ）タイヤの特性を測定してそれにより他のセンサデータを取得するように適合された少なくとも１つの他のセンサから、センサ情報を取得し、デジタル化するステップと、ｅ）他のセンサデータを時点で受信機に送信するステップと、を含み、ステップｂ）が、直列に接続された複数の少なくとも２つのデジタルフィルタを使用することを含み、少なくとも２つのデジタルフィルタの各々が、１つ以上のパラメータを含む既定の式のセットに対応するフィルタ特性を有する指数移動平均フィルタであり、この方法は、前記時点の間のサンプル数を決定し、前記パラメータの各々を、前記サンプル数に比例する値に設定するステップｆ）をさらに含む。
【００２１】
「一定角度位置範囲」は、±２０°未満、好ましくは＋／−１５°未満、好ましくは±１０°未満の許容差を有することが好ましい。一定である限り、定数の値は本発明のためには重要ではない。例えば、本発明は、センサ装置が車輪の頂部にあるとき、または車輪の底部にあるときそれぞれのたびに、送信が行われる場合には機能するが、車輪が常にこの特定の位置にあるときに送信が行われる限り、車輪が他の位置にあれば機能する。「車輪の向き」の代わりに、「車輪の角度の位置」という表現を使用することもできる。
【００２２】
強力なプロセッサを必要とし、多くの時間及びエネルギーを消費し、したがってセンサ装置の外部で行う必要がある技術である「曲線適合」または他の最小化技術とは対照的に、発明者らは、少なくとも２つのＥＭＡに基づいて、前記デジタルフィルタリング技術を使用することにより、非常に安定した角度（ノイズに対して堅固な）を取得可能であることを見出した。
【００２３】
とりわけ、このようなフィルタは、比較的簡単なプロセッサ上に実装することができ、限られた操作（例えば、２つの乗算と１つの追加サンプルにつき１つの加算のオーダーで）だけを必要とし、非常に限られたメモリリソースしか必要としないため、直列に接続された少なくとも２つ、好ましくは７つ未満のＥＭＡを使用することが大きな利点である。これは、シリコン領域（したがってチップコスト）ならびに電力消費（電池駆動アプリケーションの寿命）の点で有利である。
【００２４】
一連のＥＭＡ−フィルタは、入力にノイズの多いデータが与えられると、この種の用途で発生する機械的ノイズをフィルタリングするために効果的に使用できることは利点である。
【００２５】
このようなフィルタの主な利点は、加速度センサがサンプリングされる周波数にほとんど影響を受けない実質的に一定の位相シフトを提供することである。
【００２６】
これらの特徴の組み合わせは、本明細書で提案されるフィルタを、想定される用途に理想的にする。
【００２７】
一実施形態では、サンプリング周波数は、車輪１回転当たりのサンプル数が２０〜１００の範囲の値、好ましくは４０〜８０の範囲の値となるように車輪の角速度の関数として選択される。
【００２８】
一実施形態では、サンプリング周波数は、車輪１回転当たりのサンプル数（例えば、最新の車輪回転のサンプル数）が既定の閾値（例えば、３０未満）よりも低いことが判明した場合に増加し、サンプリング周波数（例えば、最新の車輪回転のサンプル数）が既定の閾値（例えば、７０より高い）よりも高いことが判明した場合に減少する。サンプリング周波数は、例えば、既定のサンプリング周波数の限定されたリストから、例えば、１０未満、例えば、８未満、例えば、６未満、例えば、わずか５またはわずか４つまたはわずか３つの既定のサンプリング周波数を含むリストから、選択することができる。
【００２９】
一実施形態では、ステップｆ）は、第１の指数移動平均フィルタのパラメータを、前記時点間の前記サンプル数を５．０〜１２．０の範囲の既定の第１の定数で割った値に設定するステップと、第２の指数移動平均フィルタのパラメータを、前記時点間の前記サンプル数を、５．０〜１２．０の範囲の既定の第２の定数で割った値に設定するステップと、を含む
【００３０】
第１及び第２の定数の値は同じであってもよく、または異なる値であってもよい。
【００３１】
一実施形態では、ステップｆ）は、第１指数移動平均フィルタのパラメータを、前記時点間の前記サンプル数に、１／１２〜１／５の範囲の既定の第１の定数を乗じた値に設定するステップと、第２の指数移動平均フィルタのパラメータを、前記時点間の前記サンプル数に、１／１２〜１／５の範囲の既定の第２の定数を乗じた値に設定するステップと、を含む。
【００３２】
第１及び第２の定数の値は同じであってもよく、または異なる値であってもよい。
【００３３】
一実施形態では、ステップａ）は、遠心または求心加速度センサの読み出しを含み、ステップｂ）が、平均値を決定することを含み、ステップｃ）が、ＥＭＡフィルタのうちの１つの出力が、前記平均値と交差するか、または前記平均値に既定の定数オフセットを加えた値と交差する瞬間として前記時点を選択することを含み、既定の定数オフセットは−０．４ｇ〜＋０．４ｇの範囲、または−０．３ｇ〜＋０．３ｇの範囲、もしくは−０．２ｇ〜＋０．２ｇの範囲の値である。
【００３４】
平均値は、例えば、特定のＥＭＡの最新のローカル最大値（例えば、最新のローカル最大値ＥＭＡ３）及び同じＥＭＡの最新のローカル最小値の平均として決定することができる。
【００３５】
「遠心加速度センサ」は、遠心力に関連する半径方向の加速度を決定するように構成された加速度センサを意味する。
【００３６】
一実施形態では、ステップａ）は、接線加速度センサの読み出しを含み、ステップｃ）が、ＥＭＡフィルタのうちの１つの出力が、ゼロと交差するか、またはゼロに既定の定数オフセットを加えた値と交差する瞬間として前記時点を選択することを含み、既定の定数オフセットは−０．４ｇ〜＋０．４ｇの範囲、または−０．３ｇ〜＋０．３ｇの範囲、もしくは−０．２ｇ〜＋０．２ｇの範囲の値である。
【００３７】
「接線加速度センサ」とは、接線方向、例えば、タイヤの円周に接する方向、の加速度を求めるように構成された加速度センサを意味する。
【００３８】
一実施形態では、ステップｃ）は、ＥＭＡフィルタのうちの１つの出力が別のＥＭＡフィルタの出力と交差する瞬間として、前記時点を選択することを含む。
【００３９】
「交差する」とは、第１の出力値と第２の出力値との差（ｖ１−ｖ２）が前記時点の前後で符号を変化させることを意味する。
【００４０】
一例として、ＥＭＡ１とＥＭＡ２の交差、またはＥＭＡ１とＥＭＡ３の交差、またはＥＭＡ１とＥＭＡ４の交差、またはＥＭＡ２とＥＭＡ３の交差、またはＥＭＡ２とＥＭＡ４の交差、または交差ＥＭＡ２とＥＭＡ５など。
【００４１】
一実施形態では、ステップｃ）は、第１のＥＭＡフィルタの出力が第１のＥＭＡフィルタの直後ではない別のＥＭＡフィルタの出力と交差する瞬間として、前記時点を選択することを含む。
【００４２】
これらの実施形態では、ＥＭＡ２とＥＭＡ３の交差は、許されないが、例えばＥＭＡ２とＥＭＡ３またはＥＭＡ４の交差は、良い対象である
【００４３】
約５．０〜約１２．０の範囲のＣの値に対して、位相シフトは約３０°〜約４５°の範囲の値であり、したがって、２つのＥＭＡは、約６０°〜約９０°の範囲の角度だけ位相シフトされており、２つの曲線の傾きが実質的に異なるので有益であり、したがって、交差の瞬間は、ノイズに高度に鈍感である。
【００４４】
一実施形態では、デジタルフィルタは、直列に接続された６つのＥＭＡフィルタを含み、これらのＥＭＡフィルタの各々のパラメータ「Ｎ」は、Ｔ．ｆｓ／（２＊π）の値と等しく設定され、ここで、Ｔは３６０°回転の周期であり、ｆｓはサンプリング周波数である。
【００４５】
または、換言すれば、各々のフィルタのパラメータＮは、３６０°の車輪１回転当たりのサンプル数を２＊πで割ったものに設定される。
【００４６】
一実施形態では、ステップａ）は、単一軸の加速度情報を取得することを含む。
【００４７】
単一軸は半径方向であってもよく、この場合、加速度データは遠心力または求心力に対応し、または、単一軸は接線方向に配向することができ、その場合加速度データは、接線加速度に対応する。興味深いことに、これらの両方とも、重力に起因する＋１ｇ／−１ｇリップル信号を有するが、（車両が一定速度で走行していると仮定すると）接線加速度はＤＣ値を持たない。
【００４８】
利用可能な場合、ＤＣ値は、当技術分野でそれ自体知られている形態で車輪の角速度を計算するために使用することができる。しかし、角速度は、車輪の完全な３６０°回転に必要な時間の測定値に基づいて計算または推定することもできる。
【００４９】
一実施形態では、ステップａ）は、互いに平行でない少なくとも２つの軸で加速度情報を取得することを含む。
【００５０】
この実施形態では、（例えば、不揮発性メモリに格納することができる車輪の半径を考慮して）角速度を決定または推定するために半径方向加速度を使用することができ、第２の軸は、車輪の接線であり得る。後者の加速度センサは、好ましくは、ＤＣ値なしで＋１ｇ／−１ｇ信号を提供する。
【００５１】
一実施形態では、センサ装置は、スリープモードもしくは低電力モード及びウェイクアップタイマーをさらに備え、センサ装置は、例えば適合された、例えば、少なくとも８０％の時間スリープモードに移行するようにプログラムされた、マイクロプロセッサを含む。
【００５２】
一実施形態では、他のセンサ素子は、温度センサまたは圧力センサである。
【００５３】
一実施形態では、センサ装置は、温度センサと圧力センサの両方を備える。
【００５４】
一実施形態では、１つ以上のパラメータを含む既定のセットの式は、以下の式のセット、または等価な式のセットであり、第１のＥＭＡフィルタは、以下の式、または等価な式であり、
【数１】
2018184157.tif 000003
ここで、ｘｉはデジタル化された加速度データであり、ＥＭＡ［１］ｉは、第１の指数移動平均フィルタのｉ番目の値であり、「ｉ」は、各々の追加のデータサンプルに１ずつ増加されるインデックスであり、Ｎ１は、周期ごとのサンプル数をＣ１で割った浮動小数点数であり、Ｃ１は、５．０〜１２．０の範囲の既定の定数であり、
第２のＥＭＡフィルタのための既定の式は、以下の式、または等価な式であり、
【数２】
2018184157.tif 000004
Ｎ２は、前記サンプル数をＣ２で割った浮動小数点数であり、Ｃ２は、５．０〜１２．０の範囲の既定の定数である。
【００５５】
Ｎ１は必ずしも整数ではない浮動小数点値であることに留意されたい。Ｎ１及びＮ２の値は同じである必要はなく、異なっていてもよいことに留意されたい。
【００５６】
３つ以上のＥＭＡの場合、第３（Ｍ＝３）及びその後の各々のＥＭＡフィルタの式は、以下のように書くことができる。
【数３】
2018184157.tif 000005
ここで、ＮｍはＭ番目のＥＭＡフィルタのＮの値であり、３６０°の車輪１回転あたりのサンプル数をＣｍで割った値に等しく、Ｃｍは、５．０〜１２．０の範囲の一定値である。
【００５７】
第２の態様では、本発明は、少なくとも１つのタイヤ特性を測定して送信するためのセンサ装置を提供し、センサ装置は、車両の車輪のタイヤに取り付け可能であり、加速度センサと、タイヤの特性を検知するための別のセンサ素子と、無線送信機または送受信機と、タイマーと、例えば、構成された、例えば、第１の態様による方法を実行するようにプログラムされたコントローラと、を備える。
【００５８】
センサ装置は、集積半導体装置であってもよい。
【００５９】
コントローラは、メモリを含むか、またはメモリに接続されたプログラマブルマイクロプロセッサを備えることができ、またはデジタル状態機械を備えることができる。
【００６０】
第３の態様では、本発明は、第２の態様によるセンサ装置と、センサ装置に電力を供給するための電池またはエネルギー取得手段（energy harvesting means）と、を備える。
【００６１】
エネルギー取得手段は、例えば、誘導性または圧電性のエネルギー取得手段であってもよい。
【００６２】
第４の態様では、本発明は、第３の態様による複数のセンサ装置を備えるタイヤ位置特定システムを提供する。
【００６３】
タイヤ位置特定システムは、第１の態様によるセンサ装置を各々備えた複数の車輪をさらに備え、車両は、センサ装置の各々によって送信されたセンサデータを受信する受信機と、センサデータの受信時刻に対応するタイムスタンプを提供するように構成された時間捕捉ユニットと、を備える制御ユニットをさらに備え、車両は、車輪回転データを提供するように適合されたＡＢＳシステムをさらに備え、制御ユニットは、ＡＢＳシステムに動作可能に接続され、センサデータの受信時刻に対応するタイムスタンプを提供するように適合され、ＡＢＳシステムによって提供される車輪回転データと、車輪に取り付けられたセンサ装置によって提供されるセンサデータとの間の一致を見出し、それにより各々の車輪を位置特定する。
【００６４】
本発明の特定の好ましい態様は、添付の独立請求項及び従属請求項に記載されている。従属請求項からの特徴は、独立請求項の特徴及び他の従属請求項の特徴と、適切かつ単なる請求項に明記されたものと組み合わせることができる。
【００６５】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施形態を参照して明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】（ＵＳ８７００２８６Ｂ２の図３のレプリカ）ノイズのないセンサ装置の加速度センサによって測定される（理想的な）加速度データ対時間の例を示す。
【図２】車輪に搭載された加速度センサから取得される実際の加速度データの一例としての複数の「ドット」を示し、主に機械的振動に起因するノイズを含む。図２はまた、例えば、強力なコンピュータ上で実行される「曲線適合」技術によって取得される「正弦曲線」を示す。
【図３】本発明の実施形態で使用することができるように直列に接続された６つのローパスフィルタを示し、各々のフィルタは「指数移動平均」（ＥＭＡ）フィルタである。図３はまた、フィルタに対応する数式のセットを示す。
【図４】加速度計から取得されるノイズの多い加速度データの一例である複数の「ドット」を示し、元の（ノイズの多い）データに当てはめられた正弦波を表す第１の曲線「Ｏｒｉｇｉｎａｌ」と、特定の重み付け係数Ｎ＝Ｔ・ｆｓ／（２π）を使用するとき、図３のフィルタを用いて取得されたＥＭＡ１、ＥＭＡ２、ＥＭＡ６を表す他の曲線との、４つの正弦曲線を示し、ここで、Ｔは、３６０°の車輪回転に対応する時間周期であり、ｆｓは、サンプリング周波数であり、（Ｔ．ｆｓ）は、３６０°車輪の回転当たりのサンプル数である。
【図５】本発明のいくつかの実施形態で使用することができるように、ＥＭＡ２及びＥＭＡ６の交差の表示と共に、図４の曲線を示す。ＥＭＡ２とＥＭＡ６との交差は、ノイズのない元のデータを表す当てはめられた曲線の最大値及び最小値と実質的に一致することが分かる。
【図６】本発明の方法の高レベルフローチャートを示す。
【図７】本発明による方法の特定の実施形態のより詳細な例である。
【図８】本発明による方法の一態様を示し、特に、周期Ｔの値がどのように初期化され得るか、及び周期Ｔの値がどのように更新され得るかを示す。
【図９】本発明の一実施形態によるセンサ装置の高レベルブロック図である。第１のセンサは、例えば、圧力センサまたは温度センサとすることができる。
【図１０】本発明によるセンサ装置の特定の実施例のより詳細な例を示す。
【図１１】特定の重み付け係数Ｎ＝Ｔ・ｆｓ／１０．７５を使用するとき、図３のフィルタ構造から取得された曲線のセットを示し、ここで、Ｔは、３６０°の車輪回転に対応する時間周期であり、ｆｓはサンプリング周波数であり、（Ｔ．ｆｓ）は３６０°車輪の回転当たりのサンプル数である。
【図１２】特定の重み係数Ｎ及びサンプリング速度を使用するとき、加速度計と図３のフィルタ構造とを備えるセンサ装置から取得された４つの例示的な曲線のセットを示す。図１２（ａ）は、Ｎ＝Ｔ．ｆｓ／（２π）と２０サンプル／周期の曲線のセットを表し、図１２（ｂ）は、Ｎ＝Ｔ．ｆｓ／（２π）と４０サンプル／周期の曲線のセットを表し、図１２（ｃ）は、Ｎ＝Ｔ．ｆｓ／（３π）と２０サンプル／周期の曲線のセットを表し、図１２（ｄ）は、Ｎ＝Ｔ．ｆｓ／（３π）と４０サンプル／周期の曲線のセットを表す。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
本発明は、特定の実施形態に関して、及び特定の図面を参照して説明されるが、本発明はそれに限定されず、請求項によってのみ限定される。記載された図面は概略的なものにすぎず、限定的ではない。図面において、要素のいくつかのサイズは、説明のために誇張されており、縮尺通りに描かれていない場合がある。寸法及び相対的な寸法は、本発明の実施の実際の低減に対応していない。
【００６８】
さらに、明細書及び特許請求の範囲における第１、第２などの用語は、類似の要素を区別するために使用され、必ずしも時間的に、空間的に、順位的に、またはその他の形式で順序を記述するために使用されるものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載された本発明の実施形態は、本明細書に記載または図示されている以外の順序で動作可能であることを理解されたい。
【００６９】
さらに、説明及び特許請求の範囲における用語の上部、下部などは、説明目的で使用され、必ずしも相対的な位置を記述するためではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載された本発明の実施形態は、本明細書に記載または図示された以外の方向で動作することができることを理解されたい。
【００７０】
特許請求の範囲で使用される用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、その前に列挙される手段に限定されると解釈されるべきではなく、他の要素またはステップを排除するものではないことに留意されたい。したがって、記載された特徴、完全体、ステップ、または構成要素の存在を言及される通り特定するものとして解釈されるべきであるが、１つ以上の他の特徴、完全体、ステップ、もしくは構成要素、またはそれらのグループの存在もしくは追加を排除するものではない。したがって、「手段Ａ及びＢを備える装置」という表現の範囲は、構成要素Ａ及びＢのみからなる装置に限定されるべきではない。これは、本発明に関して、装置の単に関連する構成要素が、Ａ及びＢであることを意味する。
【００７１】
本明細書を通して、「一実施形態」または「実施形態」は、実施形態に関連して記載された特定の特徴、構造または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の様々な箇所における「一実施形態では」または「実施形態で」という表現の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指しているわけではないが、そうである場合もある。さらに、特定の特徴、構造または特性は、１つ以上の実施形態において、本開示から当業者に明らかであるように、任意の好適な方法で組み合わせることができる。
【００７２】
同様に、本発明の例示的な実施形態の説明において、本発明の様々な特徴が、本開示を合理化し、様々な発明的態様のうちの１つ以上の理解を助ける目的で、単一の実施形態、図、またはその説明にまとめられることがあることが理解されるべきである。しかしながら、この開示の方法は、特許請求された発明が各々の請求項に明示的に記載されているより多くの特徴を必要とするという意図を反映するものと解釈されるべきではない。むしろ、以下の請求項が反映するように、本発明の態様は、単一の前述の開示された実施形態のすべての特徴よりも少ないものである。したがって、詳細な説明に続く請求項は、この詳細な説明に明示的に組み込まれ、各々の請求項は、本発明の別個の実施形態として独立して成立している。
【００７３】
さらに、本明細書に記載された、いくつかの実施形態は、他の実施形態に含まれるいくつかの特徴を含み、他の特徴を含まないが、当業者により理解されるように、異なる実施形態の特徴の組み合わせは本発明の範囲内である。例えば、以下の特許請求の範囲において、特許請求された実施形態のいずれかは、任意の組み合わせで使用することができる。
【００７４】
本明細書で提供される説明では、多くの具体的な詳細が述べられている。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体的な詳細なしに実施され得ることが理解される。他の例では、周知の方法、構造及び技術は、この説明の理解を不明瞭にしないために詳細に示されていない。
【００７５】
本発明は、概して、車両の車輪に取り付けられたまたは取り付け可能な少なくとも１つのセンサ装置を備えるシステムに関し、センサ装置は、少なくとも１つの特性（例えば、タイヤ圧またはタイヤ温度のようなタイヤ特性または車輪特性または環境特性または任意のその他の特性））を測定するように適合されている。
【００７６】
本発明による方法及び装置は、例えば、「直接ＴＰＭＳ」システム及び／または自動車輪位置特定システムにおいて使用することができるが、本発明はこれに限定されず、他の用途にも使用することができる。しかしながら、説明を容易にするために、本発明は、タイヤ圧監視システム（ＴＰＭＳ）の特定の場合についてより詳細に説明される。
【００７７】
ＴＰＭＳシステムの主要な機能（名称が示唆するように）は、頻繁にタイヤ圧を監視し（例えば毎秒複数回）、測定されたタイヤ圧を受信機に条件付きで送信することである。圧力は、例えば、異常が検出された直後に、例えば、車輪が回転しているが圧力が正常であるとき（読み取り：既定の範囲内にある）２分ごとに１回送信することができるが、他の方式を使用することもできる。車輪が回転していないとき、例えば、車輪付き車両が駐車しているとき、センサ装置は通常、電力を節約するために送信しない。
【００７８】
最近では、ＴＰＭＳシステムにも一般的に実装されている別の機能は、自動車の車輪の各々に１つずつ、例えば４つのセンサ装置を自動的に検出する機構を指す「自動位置特定」の機能であり、システムが、このセンサ装置が、例えば、前左、前右、後左または後右に位置することを検出することができる。これは、例えば、センサ装置に圧力センサを組み込むだけでなく、加速度センサを組み込むだけでなく、加速度データを例えばＡＢＳデータと相関させることによっても可能である。そのような相関を見出すための技術及び方法は、知られており、例えば、背景技術の項で引用した文献に記載されているので、ここでは詳細に説明する必要はない。
【００７９】
「自動位置特定」を有するシステムは、例えば、タイヤのうちの１つの圧力が低いことを明示するだけでなく、タイヤのどれが低い圧力であるか、例えば、左後車輪のタイヤ、を運転手に明示することを可能にする。
【００８０】
直接ＴＰＭＳシステムの主な課題は、センサ装置が一般的に電池駆動であり、比較的長期間（例えば、特定の使用条件の下では、顧客に応じて少なくとも１０年間）動作可能であるべきであるため、「電力バジェット」に関連する。これは、電力を節約するためにいくつかのトレードオフを行う必要があることを意味する。この種の用途に使用される典型的な電池は、コイン型電池、ボタン型電池、例えば、約２２５ｍＡｈの典型的容量を有するＩＥＣ  ＣＲ２０３２によるリチウムコイン型電池、であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の電池を用いることもできる。
【００８１】
背景技術のセクション（ＵＳ２０１４／２００７８５を議論したとき）で既に説明したように、「直接システム」には基本的に異なる２つのアプローチが使用されている。
（ｂ１）第１のアプローチは、多くの加速度データが捕捉され、個々のデータパッケージとして自動車の制御ユニットに送信されるか、またはタイムスタンプを伴う単一のデータパッケージに組み合わされ、制御ユニットは、タイムスタンプ付き加速度データをタイムスタンプの付きＡＢＳデータと相関させる。電力制限されたセンサ装置は、加速度データコンテンツを処理する必要はなく、加速度データをパッケージ化（及び任意選択でタイムスタンプ）して送信するだけでよい。制御ユニットは、自動車電池によって駆動され、同様の電力制限を受けない。相関の結果は、主にタイムスタンプの精度に依存するが、送信の瞬間には依存しないことが理解できる。
（ｂ２）第２のアプローチ（ＵＳ２０１４／２００７８５の第５段落第３段落に記載）は、データパケット（例えば、装置ＩＤ及び任意選択でセンサ値、例えば圧力値を含む）が車輪１回転につき１回だけ、かつ車輪回転に同期して、すなわち常に車輪の実質的に同じ角度位置で送信される。自動車の制御ユニットは、典型的には、その到着時にデータパケットをタイムスタンプし、加速度データとＡＢＳデータとを相関させて、最も可能性の高い車輪位置を見つける。この場合の相関の結果は、本発明の根底にある問題の一つである送信の瞬間の精度に大きく依存することが分かる。
【００８２】
リソース制約（例えば、メモリ制約、性能制約）及び電力制約プロセッサ上で実装可能な堅固で十分に正確なメカニズムを見つけることは、大きな課題である。
【００８３】
「十分に正確」とは、例えば、車輪の角度位置が約＋／−１５°または約＋／−１０°の既定の角度範囲にあるときに送信の時間が生じることを意味する。
【００８４】
「堅固」とは、送信の時間がノイズ、特に道路に接触している回転車輪の機械的振動によって引き起こされる加速度データに課されるランダムノイズから著しく損なわれないことを意味する。
【００８５】
図１は、ＵＳ８７００２８６Ｂ２の図３のレプリカであり、ノイズがない場合に車輪に取り付けられたセンサ装置の加速度センサによって測定されるような、（理想的な）加速度データ対時間の例を示す。ＵＳ８７００２８６Ｂ２は、ノイズの問題に関与しておらず、ノイズを処理する方法の詳細を提供していないことに留意されたい。
【００８６】
しかしながら、実際には、加速度センサから取得されたデータは、図１のように滑らかではなく、図２に示されているように、機械的振動によるノイズがひどくなることが多い。
【００８７】
図２は、車輪に取り付けられた本発明によるセンサ装置に埋め込まれた加速度センサから取得された実際の加速度データを表す複数の「ドット」を示す。加速度データの値は、主に回転している車輪の機械的振動に起因する重畳ノイズを有する正弦波（図１に示す「理想的な正弦波」に類似）として見ることができる。このノイズは、高周波ランダムノイズとして現れる。
【００８８】
ドットの各々は、センサ装置内部の加速度センサの実際の測定値に対応する。明らかに、より多くのサンプルが１周期につき得られるほど、より正確な角度位置を決定することができるだけでなく、データの測定及び処理に多くの電力が必要となる。当業者は、自動車速度の関数として、または車輪の角速度の関数として、好適なサンプリング周波数を容易に見つけることができる。本発明の実施形態では、好ましくは１６〜１００サンプル、好ましくは２０〜８０サンプル、例えば約３０サンプル／周期、または約４０サンプル／時間、または約５０サンプル／周期、または６０サンプル／周期、または約７０サンプル／周期、例えば１周期あたり１６または３２または４８または６４または８０または９６サンプルが得られる。
【００８９】
実際の実装では、制御ユニット、例えば、センサ装置のマイクロプロセッサは周期的に起動し、加速度センサからサンプルを得て、ノイズを除去するために加速度サンプルを処理し、車輪が既定の角度位置範囲内にあるかどうかを確認するためにいくつかの計算を実行し、そうであれば、例えば、圧力センサのような、別のセンサからのサンプルを得て、圧力値を送信し、例えば任意選択でウェイクアップタイマーを再プログラムしてしばらくしてからウェイクアップし、電力を節約するために再びスリープ状態に移行する。「低電力モード」及び「スリープモード」は、当該技術分野において周知であり、したがって、ここでより詳細に説明する必要はない。
【００９０】
ウェイクアップ周期（したがって、サンプリング周波数「ｆｓ」またはサンプリング周期「Ｔｓ」）を定期的に調整して、「比較的一定」のサンプル数を１周期当たりに、例えば約４８得ることが技術的に可能である。「比較的一定」とは、自動車の加速または減速を考慮に入れて所定数のサンプル＋／−例えば２０％の既定のサンプル数を意味する。各々の車輪回転後、前回の回転の周期Ｔｓを決定することができ（例えば、ローカルタイマーに基づいて）、次の車輪回転のための推定周期Ｔｓを決定することができ、ウェイクアップ周期は本実施例では、例えば、Ｔｓ／４８のように決定することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９１】
しかし、サンプリング周波数ｆｓは、限定された既定のサンプリング周波数のセットから、例えばわずか３つの既定のサンプリング周波数のセットから選択される、別のアプローチが好ましい。
【００９２】
本発明によるセンサ装置の例示的な実施形態では、３つのサンプル周波数：
車輪の角速度ωが２．０〜４．０旋回／秒（典型的には約１０ｋｍ／ｈ及び４０ｋｍ／ｈの自動車速度に相当）の範囲にある場合、ｆｓ１＝約１２５Ｈｚ（Ｔｓ＝８ｍｓ）、
車輪の角速度ωが４．０〜９．０旋回／秒（典型的には約４０ｋｍ／ｈ及び７０ｋｍ／ｈの自動車速度に相当）の範囲にある場合、ｆｓ２＝約２００Ｈｚ（Ｔｓ＝５ｍｓ）、
車輪の角速度ωが９．０旋回／秒を超える場合（典型的には約７０ｋｍ／ｈを超える自動車速度に相当）の範囲にある場合、ｆｓ３＝約４００Ｈｚ（Ｔｓ＝２．５ｍｓ）、が選択され、
もちろん、本発明は３つのサンプル周波数のみとこれらの特定の値または範囲に限定されず、別の数のサンプリング周波数及び他の範囲も同様に使用することができる。しかしながら、好ましくは、最大で１０または最大で８または最大で６または最大で４つの異なるサンプリング周波数または最大で３つの異なるサンプリング周波数が使用される。
【００９３】
図２には、本発明の原理を説明するための例示的な目的のために付け加えられた「正弦曲線」も示されているの。重要なのは、この曲線はセンサ装置自体の内部のリソース制約と電力制約プロセッサでは計算されず、別のコンピュータで実行される「曲線適合」技術を使用してオフラインで計算される。曲線適合技術は当該技術分野において周知であるが、それらはまた非常に計算集約的であり、したがって、所与の制約（メモリ、電力、時間など）内のセンサ装置内のプロセッサによって実行することはできない。
【００９４】
このように、本発明者らは、信頼できる自動位置特定を取得するために、ノイズの多い加速度データから開始し、滑らかな正弦曲線を計算するために時間またはリソース（特に処理電力及びメモリ）または電力を有しないで、＋／−２０°の既定の許容差の範囲内、または＋／−１５°の許容差の範囲内、または＋／−１０°の許容差の範囲内で、車輪が既定の角度位置をとる時点を決定することができる方法またはアルゴリズムを見出すという特定の問題に直面していた。本発明者は、この問題の解決策を見出すために、図３に示される特定の種類のデジタルフィルタ、続いて、判定回路３０１を使用することに着目した。
【００９５】
図３は、車輪が既定の角度位置にあるかどうか（既定の許容差内で）を判定するアルゴリズムまたは方法を示すブロック図である。上述したように、加速度センサは、あるサンプリング周波数（例えば、角度車輪速度に応じて３つの既定のサンプル周波数のうちの選択されたサンプル周波数）でサンプリングされる。各々のサンプルＸｉは、機能ブロック３００への入力として提供され、ブロック３００は、データパケット（例えば、圧力データを含む）が送信されるべきか否かを示すバイナリトリガ信号を提供する。
【００９６】
本発明の重要な態様によれば、（ノイズの多い）加速度データＸｉは、複数の少なくとも２つの、例えば、少なくとも３つ、例えば少なくとも４つ、例えば少なくとも５つ、例えば少なくとも６つ、の直列に接続されたローパスデジタルフィルタ使用してフィルタリングされる。これらのフィルタの各々は、本明細書では「ＥＭＡ」と略記される指数移動平均フィルタである。
【００９７】
ＥＭＡ１、ＥＭＡ２等の中のデータを処理することは、以下の１セットの式または等価な式の１つ以上を計算することを含む。
【数４】
2018184157.tif 000006
そして
【数５】
2018184157.tif 000007
ＥＭＡ２の場合、Ｍ＝２、ＥＭＡ３の場合、Ｍ＝３など。
【００９８】
したがって、式［１］及び［２］から理解できるように、各々の新しいサンプルに、２回の乗算及び１回の加算だけが必要である。好ましくは、使用される値は浮動小数点値であるが、必ずしも必要ではない。
【００９９】
本発明者らは驚くべきことに、「Ｎ」が１つの完全な車輪の回転（３６０°）の周期「Ｔ」に比例して選択される場合、例えば、Ｎ＝Ｔ．ｆｓ／６またはＮ＝Ｔ．ｆｓ／７またはＮ＝Ｔ．ｆｓ／８またはＮ＝Ｔ．ｆｓ／９またはＮ＝Ｔ．ｆｓ／１０またはＮ＝Ｔ．ｆｓ／１１のような、またはＮ＝Ｔ・ｆｓ／１２、または一般にＮ＝Ｔ・ｆｓ／Ｃ、ここでＣは約５．０〜約１２．０までの範囲の所定の定数値であり、ｆｓはサンプリング周波数であり、（したがって、Ｔ．ｆｓは３６０°の車輪回転あたりのサンプル数である）、その場合、各々のＥＭＡはノイズの多いデータを効果的にローパスフィルタリングするが、さらに重要なことに、実質的に一定の位相シフトを提供することを見出した。
【０１００】
さらに、この位相シフトは、特に周期当たりのサンプル数が少なくとも２０または少なくとも３０または少なくとも４０または少なくとも５０または少なくとも６０、少なくとも７０、または少なくとも８０である場合、周期当たりのサンプル数（したがってサンプリング周波数）にほとんど影響を受けないことが判明した。
【０１０１】
より詳細には、彼らは驚くべきことに、Ｎの値がＴ．ｆｓ／（２π）に等しく、１周期当たりのサンプル数が十分に高く（例えば、１周期当たり少なくとも４０）選択される場合、ＥＭＡは約４５°に等しい一定の位相シフトをもたらし（図１２ｂ参照）、Ｎの値がＴ．ｆｓ／（３π）に等しく、１周期当たりのサンプル数が十分に高く（例えば、少なくとも４０）選択される場合、ＥＭＡは、約３０°の実質的に一定の位相シフトをもたらす（図１２ｄ参照）ことを見出した。
【０１０２】
「指数移動平均」という用語は、金融界でよく知られている用語であり、株式市場における株式の価値を追跡するために使用されるが、発明者に知られている限り、ＥＭＡ機能、周期Ｔを有する正弦関数とランダムノイズとの重ね合わせと考えることができる図２のノイズの多いデータに適用されると、Ｃは約５．０〜約１２．０の範囲の既定の定数であるとき、Ｎの値がＮ＝Ｔ・ｆｓ／Ｃとして選択されるとき、１周期当たり２０〜１００サンプル、例えば、１周期当たり少なくとも３０サンプルまたは少なくとも４０サンプルでサンプリングするとき、このようなＥＭＡ機能は、実質的に一定の位相シフトを有するローパスフィルタとして動作することは知られていない。
【０１０３】
各々の個々のＥＭＡ関数の位相シフトは一定であるので、少なくとも２つのＥＭＡの直列接続の全位相シフトも同様である。これは、ＥＭＡ１、ＥＭＡ２などがすべて同じ値Ｎの値、例えば、Ｎ＝Ｔ．ｆｓ／（２π）、を使用する場合に当てはまるが、ＥＭＡの一部またはすべてがＮの異なる値を使用する場合、例えば、ＥＭＡ１の値ＮはＴ．ｆｓ／（２π）に設定され、ＥＭＡ２の値ＮはＴ．ｆｓ／（３π）に設定されると、約７５°の合計位相シフトをもたらす。しかしながら、計算の数を減らすために、ＥＭＡが同じＮの値を使用することが好ましい。
【０１０４】
車両が通常一定の速度で走行しないので、Ｔの値は、例えば３６０°の車輪の回転ごとに１回または２回、それに応じてＮの値を調整することによって定期的に再計算される。
【０１０５】
すべてのＥＭＡが同じ値のＮ（必ずしも必要ではないが、いくつかの実施形態では好ましい）を使用する場合、重み付け係数（１／Ｎ）及び（Ｎ−１）／Ｎもまた３６０°の車輪回転につき１回だけ再計算する必要があることが理解できる。
【０１０６】
さらに、各々のＥＭＡフィルタは、典型的には少なくとも４０サンプルのウィンドウサイズを有し、したがって少なくとも４０値のメモリサイズを必要とする本明細書では「ＳＭＡ」と称される、古典的（単純）移動平均関数とは対照的に、非常に少数の数値しか格納及び更新する必要がないので極めて有利である。
【０１０７】
最後に、各々のＥＭＡがノイズを適切にフィルタリングすることが判明した。
【０１０８】
これまでは、ＥＭＡブロックのみが記述された。以下では、これらの値を用いて、車輪が既定の角度位置（所定の許容誤差内）にある時点をどのように決定することができるかについて説明する。これは判定回路３０１の機能であり、これは、直列に接続され６つのＥＭＡを有し、各々がＮ＝Ｔ．ｆｓ／（２π）の同じ値を使用し、それぞれ約４５°の一定の位相シフトを引き起こす図３の特定の例について最初に説明する。したがって、ＥＭＡ１の出力におけるサンプルは、元のデータに対して４５°位相シフトされ、ＥＭＡ２の出力におけるサンプルはＥＭＡ１の出力に対して４５°位相シフトされ、元のデータに対して２×４５°＝９０°位相シフトされるなどである。これを図４に視覚的に示す。
【０１０９】
ＤＣ成分：
図４を説明する前に、図１の加速度データは、遠心加速度データまたは求心加速度データとして測定される。このデータは、車輪の角速度を抽出することができるＤＣ成分（図１の例では約４６．５に等しい）と、＋／−１ｇリップル信号との両方を含む。このような加速度データＸｉは、ＥＭＡに直接入力することができる。
【０１１０】
しかし、ＤＣ値は、ＥＭＡ１に入れる前に加速データから差し引かれることが好ましい。ＤＣ値は、例えば、ＥＭＡ１またはＥＭＡ２の出力または任意の他のＥＭＡの最新の２つの極値（すなわち、最後の極大値及び最後の極小値）の平均として計算することができる。このＤＣ値は、連続した周期で大きく変化せず、この平均の正確な決定は重要ではないことが明らかになった。
【０１１１】
遠心加速度センサからのＤＣ＋／−１ｇリップル信号を使用するのではなく、接線加速度センサ（使用可能な場合）からの＋／−１ｇリップル信号を使用することもできる。本発明の好ましい実施形態では、遠心加速度と接線加速度の両方を測定することができる。遠心加速度は、角速度を抽出するために使用することができ、接線加速度は速度に依存するＤＣ成分なしに＋／−１リプル信号を余分に使用することができる。
【０１１２】
式［１］及び［２］は、次の３つすべての場合に有効であることが分かった。
ｉ）非ゼロ平均（またはＤＣ値）が差し引かれず、このアルゴリズムが典型的にわずかに遅く収束する遠心力、
ｉｉ）ＥＭＡ１に入れる前に非ゼロ平均（またはＤＣ値）を差し引いた遠心力、
ｉｉｉ）ｉｉ）と同じ結果を提供するが、極大値及び極小値の決定、及び平均値の計算、及びサンプル値からのその平均値の減算を必要としない接線力。後者の実施形態は、より少ない処理時間とより少ない処理能力を必要とするので、より電力効率が良い。
【０１１３】
図４は、特定の重み係数Ｎ＝Ｔ・ｆｓ／（２π）を使用したとき、図２の（ノイズの多い）加速度データ及び図３の６つのＥＭＡフィルタによって提供されるデータ系列を示し、ここで、Ｔは、車輪の１つの全周期（すなわち、３６０°回転）の時間、ｆｓは、サンプリング周波数、（Ｔ・ｆｓ）は、３６０°回転中のサンプル数である。
【０１１４】
以上のように、この特定の値のＮ及び周期ごとの十分に高いサンプル数（例えば、少なくとも２０、少なくとも３０、または少なくとも４０）に対して、ＥＭＡ１出力が元のデータ（理想的なノイズのない）に対して４５°位相シフトされ、ＥＭＡ２が、２×４５°＝９０°位相シフトされ、及びＥＭＡ６が、元のデータに対して６×４５°＝２７０°位相シフトされる。
【０１１５】
したがって、元のデータの極大値は、ＥＭＡ２のゼロ交差（zero crossing）と実質的に一致し、ＥＭＡ２の極大値は元のデータのゼロ交差と実質的に一致し、ＥＭＡ２のゼロ交差は、元のデータの極小値と実質的に一致する。
【０１１６】
また、ＥＭＡ２とＥＭＡ６の交差は、元のデータの極大値及び極小値と実質的に一致する。
【０１１７】
本発明者らは、これらの観察を利用して、データパケットが送信される瞬間を決定するという考えに到達した。特に、以下のいずれかの時点を送信の瞬間として使用することができる（表１参照）。
【表１】
2018184157.tif 000008
【０１１８】
これらの基準のいずれかを使用することができるが、もちろん、実質的に同じ角度で（ある程度の許容差の範囲内で）常に送信するために、異なる基準を混在させるべきではない。（しかし、さらに、表１の基準に本発明が限定されないことを説明する部分を参照のこと）。
【０１１９】
原則として、これらの基準のいずれかを使用することができるが、当業者は、これらの基準のうちの１つを選択する際に、以下の点を考慮に入れることができる。
−ＥＭＡ１データの使用は、ＥＭＡ２データまたはＥＭＡ３データの使用よりも多くのジッタを提供する可能性があり、ＥＭＡ１データは大幅にフィルタリングされないため、ＥＭＡ２データは、よりフィルタリングされるなど。（したがって、ＥＭＡ１信号はノイズが多くなる可能性がある）。
−ＥＭＡ６データの振幅は、ＥＭＡ５データの振幅などよりも小さい（したがって、ＥＭＡ６データは、より重要でないビットを有する可能性がある）。
−図５では、ＥＭＡ２とＥＭＡ６の交差はＥＭＡ２のゼロ交差と一致し、実際の使用では、ＥＭＡ２とＥＭＡ６の交差を使用してより正確な場合があり、ＥＭＡ２とＥＭＡ６の傾きが反対の符号を持つため、交差の瞬間はノイズに対してわずかに敏感であり、したがってより正確であるが、もちろんＥＭＡ６を使用できるようにするには、ＥＭＡ３、ＥＭＡ４、ＥＭＡ５も計算する必要があり、より多くの計算を必要とする。
【０１２０】
当業者は、他の考慮事項も考慮に入れることができる。
【０１２１】
これらの瞬間のいずれかを送信の瞬間として選択する利点は、車輪速度に関係なく、（さらに述べるように、ＴとＮの値は定期的に調整されるとすると）、そして上述したように、サンプリング周波数が十分に高いとすると、それらが元のデータに対して一定の位相シフトを有することである。
【０１２２】
明らかに、より多くのサンプルが１周期ごとに得られるほど、送信の瞬間をより正確に判定することができる。または、言い換えれば、サンプリング周波数ｆｓは、送信の瞬間の最大偏差（したがって、ジッタ）に影響を与える。例えば、ｆｓ＝２０ｘ正弦波のグランド周波数の場合、時間の最大誤差は、３６０°／２０＝約１８°または＋／−９°ジッタであるが、ｆｓ＝４０ｘ正弦波のグランド周波数では、時間の最大誤差は、３６０°／４０＝約９°または＋／−４．５°にすぎない。したがって、ｆｓの値を十分に大きく選ぶことにより、任意の所望の精度に近づくことができる。しかし、電力バジェットと処理時間には限界がある。実用上の理由から、固定サンプリング周波数（例えば、ｆｓ＝１２５Ｈｚ）、または３つの既定のサンプリング周波数のうちの選択された１つを使用することが望ましい場合がある。
【０１２３】
一実施形態では、ＥＭＡ２の立ち下がりエッジとＥＭＡ６の立ち上がりエッジの交差を使用して送信の瞬間を定義する。図５では、ＥＭＡ２の立ち下がりエッジがＥＭＡ６と交差する瞬間は、元のデータ（ただしノイズのない）が極大値に達する時点に対応し、ＥＭＡ２の立ち上がりエッジがＥＭＡ６と交差する瞬間は、元のデータ（ただしノイズなし）が極小値に達する時点に対応する（ただし、さらに詳細を参照）ことが分かる。
【０１２４】
図６は、図９に示されるようなセンサ装置によって実行され得るような、本発明による方法の高レベルフローチャートを示す。図９に示すセンサ素子９０２は、圧力センサであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、センサ素子は、例えば、温度センサのような、他のタイプのセンサであってもよい。方法６００は、
―加速度センサからの情報を取得して、デジタル化して加速度データを取得するステップ６０１と、
−直列に接続された少なくとも２つのＥＭＡフィルタを使用することによって、ノイズを低減するためにコントローラ９０６、１０１０内の加速度データをデジタルフィルタリングするステップ６０２と、各々のＥＭＡフィルタは、Ｎ＝Ｔ．ｆｓ／Ｃを有する式（上記の式［１］及び式［２］を参照）を使用し、Ｔは１つの３６０°の車輪回転の周期であり、Ｃは５．０〜１２．０までの既定の定数であり、ｆｓはサンプリング周波数であり、
−車輪の向きが既定の範囲内にあるときの時点を決定するステップ６０３と、
−センサ素子からセンサ情報を取得して、デジタル化してセンサデータを得るステップ６０４と、
−車輪が既定の角度位置（既定の許容誤差内）にある時点においてセンサデータを受信機に送信するステップ６０５と、含む。
【０１２５】
図７は、本発明の一実施形態による方法の特定の実施形態のより詳細な例であり、送信の時点を決定するための基準は、ＥＭＡ２の立ち上がりエッジとＥＭＡ６の立ち下がりエッジとの間の交差として、または逆として選択される。ＥＭＡ２とＥＭＡ６の両方の交差（ＥＭＡ２の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方）でデータパケットを送信することも可能である。これは、例えば、低速度で運転するときに使用することができる。
【０１２６】
ほとんどのステップは自明であり、いくつかのステップのみ説明する。
【０１２７】
＊ステップ７０２において、車輪が動いているか否かが検査される。明らかに、自動車が静止しているときは、データを測定及び／または送信することは意味がないので、電力を節約することができる。
【０１２８】
＊ステップ７０３において、周期Ｔは、大まかに概算で初期化される。これは、位相の誤った計算につながる可能性があるが、それ以降は正確に周期Ｔを再計算するアルゴリズムである。これは、粗周期推定値Ｔ１は２０％の誤差を有する図８に示されている。
【０１２９】
＊ステップ７０１及びステップ７１８は、プロセッサが２回の測定の間にスリープモードになることを意味する。コントローラまたはプロセッサ、例えば、スリープモードまたは低電力モード機能を有するマイクロコントローラは、当該技術分野において周知であり、したがって、本明細書でより詳細に説明する必要はない。低電力モードでは、典型的には、ウェイクアップタイマーは、典型的にはＲＣ発振器周波数（図９または図１０には明示されていない）に基づいて、低減されたクロック周波数で依然としてチックしていることを知ることで十分である。
【０１３０】
図７の特定の例のステップ７１７において、送信が行われる。上述したように、各々の自動位置特定動作のために一定の角度車輪位置で行われる限り、どの位置で送信が行われるかは実際問題ではない。
【０１３１】
図８は、特に、例えば、遠心力（当技術分野でそれ自体知られている方法に基づく）に基づいて、周期Ｔの値を値Ｔ１にどのように初期化することができるか、しかし、さらに重要なことには、どのように周期Ｔの値が更新されるかの本発明による方法の形態を示す。示された例では、Ｔの値は、ＥＭＡ６と交差するＥＭＡ２の立ち上がりエッジの開始から、ＥＭＡ６と交差するＥＭＡ２の次の立ち上がりエッジまで一定と見なされる。Ｔの値は、例えば、タイマー１０１７（図１０参照）を使用して、これらのイベントのタイムスタンプを捕捉し、これらのタイムスタンプを差し引くことによって決定することができる。
【０１３２】
図９は、本発明の一実施形態によるセンサ装置の高レベルブロック図を示す。一見して、ハードウェアブロックは従来技術の装置と同じように見える場合があるが、コントローラ９０６は、図３に示すように、直列に接続された少なくとも２つのＥＭＡを使用して、本発明による方法、例えば図６または図７に示される方法を実行するように適合される。
【０１３３】
図１０は、本発明によるセンサ装置１０００の特定の実施形態の一例としてのより詳細なハードウェアブロック図を示す。
【０１３４】
センサ装置１０００は、圧力センサ１００２と温度センサ１００３の両方を有するが、必ずしも必要ではない。変形は、圧力センサのみ、または温度のみ、またはこれらのセンサではなく、別の種類のセンサを含むことができる。
【０１３５】
装置１０００は、マルチプレクサ１００４と、それに続く単一の増幅器１００５と、それに続くアナログ／デジタル変換器１００６と、を有するが、必ずしも必要ではなく、異なるセンサは、それらの独自の増幅器及び／またはアナログ／デジタル変換器を有することができる。
【０１３６】
装置１０００は、典型的には、ＲＡＭ１０１２などの揮発性メモリに接続されているか、またはそれを含んでいる、例えばＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュ１０１３及び任意選択で他の周辺装置１０１４などの不揮発性メモリに接続されているか、またはそれを含んでいるマイクロコントローラまたはＭＣＵ１０１１を有する。
【０１３７】
装置１０００は、例えば、装置にプログラムされるデータ（例えば、固有のＩＤ）を受信するため、及び／または初期化の間に電池を放電させないために電力を受け取るために、コイル１０１７に接続されたＬＦ受信機１０１５を、任意選択で備えることができる。しかしながら、ＬＦ受信機は、本発明が動作するために絶対的に必要とされるわけではない。
【０１３８】
ＲＦ部１０１６は、データパケットを送信するためのＲＦアンテナ１０１８に接続されている。
【０１３９】
好ましくは、ＭＣＵだけでなく、他のモジュールも低電力モードに設定することができる。例えば、装置１０００は、例えばＲＦ送信機に選択的に電力を供給するためなど、個々のモジュールに選択的に電力を供給するための１つ以上のスイッチを備えることができる。
【０１４０】
好ましい実施形態では、タイマー１００７は、４ＭＨｚ〜１２ＭＨｚの範囲の周波数、例えば約８ＭＨｚのクロック周波数を有するクロック信号を提供するように適合されてもよい。このクロック周波数はＲＣ発振器から、例えば、較正されたＲＣ発振器から得られる。
【０１４１】
図１１は、図３に示された、しかし、３つのＥＭＡ：ＥＭＡ１、ＥＭＡ２、ＥＭＡ３のみを有するもののようなフィルタ構造から取得することができる一セットの曲線を示す。上述したように、ＥＭＡ１はＴに比例するＮ（Ｎ１として示される）の値（例えばＴ／Ｃ１に等しい）を使用し、ここでＣ１は５．０〜１２．０の範囲の既定の定数である。同様に、ＥＭＡ２は、Ｔに比例するＮ（Ｎ２として示される）の値（例えば、Ｔ／Ｃ２に等しい）を使用し、ここでＣ２は、５．０〜１２．０の範囲の既定の定数である。Ｃ１とＣ２の値は同じでもよいが、必ずしも必要ではないことに留意されたい。最後に、ＥＭＡ３は、Ｔに比例するＮ（Ｎ３として示される）の値（例えば、Ｔ／Ｃ３に等しい）を使用し、ここでＣ３は、５．０〜１２．０の範囲の既定の定数である。Ｃ３はＣ１と同じであってもよく、またはＣ２と同じであってもよく、またはＣ１とＣ２の両方と異なっていてもよい。
【０１４２】
特定の実施形態では、ＥＭＡ１、ＥＭＡ２、及びＥＭＡ３の各々は、Ｃに対して同じ値、すなわちＣ＝１０．７５を使用し、したがってＮ＝Ｔ・ｆｓ／（１０．７５）であり、ここで、Ｔは３６０°の車輪回転に対応する時間周期である。これらのＥＭＡによって引き起こされる位相シフトは、各々約３０°である（十分に高いサンプル周期、例えば、少なくとも４０サンプル／周期）ため、ＥＭＡ３は、元のデータに対して約３×３０°＝９０°だけシフトする。したがって、元の正弦データ（重畳されたノイズのために利用可能ではない）の極小値は、ＥＭＡ３の「ゼロ交差」と一致するが、後者は実質的にノイズがなく、したがってゼロ交差は非常に正確に決定される。
【０１４３】
本発明のいくつかの実施形態では、測定がΔＴ１に等しい時間間隔で周期的に得られている図１１（ｂ）に示すように、加速度センサをサンプリングし、既定のサンプリング周波数（例えば４００Ｈｚ）で、またはサンプリング周波数の限定されたセットから選択されたサンプリング周波数（例えば、車輪の角速度に依存して１２５Ｈｚまたは２５０Ｈｚまたは４００Ｈｚで）で、フィルタリングされる。
【０１４４】
「ゼロ交差の瞬間」は、異なる方法で決定することができる。最も簡単な方法が図１１（ｂ）に示され、ゼロ交差が、ＥＭＡ３値が符号を変化させた（この例では正から負へ）間隔の１つで単に検出される。１周期当たりのサンプル数が十分に高い場合、例えば１周期当たり約４０（サンプリング周波数と実際の車輪回転速度から実際の数が続く）、これは送信の瞬間にある程度のジッタを生じる。必要に応じて、周期ごとにより多くのサンプルを選択することにより、したがって、より高いサンプリング周波数を選択することにより、このジッタを低減することができる。
【０１４５】
代替的な実施形態では、ゼロ交差の実際の時間は、データ（Ｖ３７、Ｔ３７）及び（Ｖ３８、Ｔ３８）の線形外挿によって予測され、特別なタイマー割り込みが、プロセッサをウェイクアップしてこの予測された時刻にデータパケットを送信するために使用される。このようにして、ジッタをさらに低減することができる。
【０１４６】
ＥＭＡ３のゼロ交差で、またはその直後にデータパケットを常に送信することによって、データパケットは、車輪が実質的に同じ角度位置にあるときに常に送信される。これは、ＥＭＡフィルタがこのようなＴの変化を考慮しているために（式［１］及び［２］参照、ここでＮはＴに比例する）、周期Ｔの絶対値が変化しても（例えば、自動車がゆっくりと加速するときでも）、当てはまる。さらに、ＥＭＡ３のゼロ交差の瞬間は、ＥＭＡ３が既に複数回フィルタリングされているため、入力信号Ｘｉのジッタに対して非常に堅固である。
【０１４７】
図１１（ａ）（３つのＥＭＡのみを有する）に示すアルゴリズムまたは方法は、図３の方法（６つのＥＭＡを有する）と比較して、より少ないメモリ及びより少ない計算しか必要とせず、したがって消費電力がわずかに少なくなる点で有益である。
【０１４８】
上記の例では、（元の虚ノイズのない）加速度データが極大値または極小値に達したときにのみ送信することが示唆されていたが、絶対的な必要はなく、送信は、実際には一定角度（または位相シフト）で実行することができる。したがって、表１の条件は良い例であるが、他の条件も同様に使用することができる。
【０１４９】
元の（虚ノイズのない）正弦波は常に＋／−１ｇの振幅を有することを考慮すると、実際には任意の２つのＥＭＡ間の交差が好適な送信の瞬間として使用され得ることを意味する。例えば、図１１（ａ）に示す黒四角に対応する瞬間のいずれかが、送信点の瞬間として使用することができるが、もちろん後続の周期では、同じＥＭＡの対応する交差が使用されるべきである。したがって、例えば、黒三角で示される図１１（ａ）のＥＭＡ２及びＥＭＡ３の立ち上がりエッジの交差はまた、好適な送信点のセットを形成する。
【０１５０】
この方法は、交点の瞬間における曲線の傾きが９０°に近いとき、入力信号のノイズに対してわずかに堅固であることが理解されよう。この点で、ＥＭＡ１とＥＭＡ３の交点は、ＥＭＡ２とＥＭＡ３の交点よりもわずかに良好に定義されていることに留意されたい。一方、ＥＭＡ２は、ＥＭＡ１よりもよくフィルタリングされており、ＥＭＡ１よりもＥＭＡ２の方が有利である。当業者は実験を行うことによって容易に良好な妥協点を見つけることができる。
【０１５１】
しかし、本発明は、（図１１にも示すように）３つのＥＭＡを有するアルゴリズムまたは方法またはシステムに限定されず、例えば４つのＥＭＡ、または５つのＥＭＡを使用することも可能である。４つのＥＭＡの場合、４つのＥＭＡの各々は、Ｎに対して同じ値を使用することができるが、必ずしも必要ではなく、ＥＭＡの各々またはいくつかは、Ｎに対して異なる値を使用することができる。例としてのみではあるが、Ｎ１及びＮ２は、Ｔ．ｆｓ／（２π）に等しいように選択され、Ｎ２は、Ｔ．ｆｓ／８．２５に等しく選択され、Ｎ２はＴ．ｆｓ／１０．７５に等しく選択される。これらのＥＭＡの各々は、一定の位相シフトを提供し、当業者は、上述したように、例えばＥＭＡ２のゼロ交差またはＥＭＡ３のゼロ交差またはＥＭＡ４のゼロ交差またはＥＭＡ２とＥＭＡ３のゼロ交差またはＥＭＡ２とＥＭＡ４のゼロ交差またはＥＭＡ３とＥＭＡ４のゼロ交差での好適な送信の瞬間を選択するための基準を容易に見つけることができる。ＥＭＡ番号が高いほど振幅は小さくなるが、フィルタリングがより良好となる。交点の傾きが非常に似ている（例えば、３０°より小さい角度を定義する）ことができるので、ＥＭＡの交差を直接隣接するものの１つで選択することは通常は好ましくない。これらの態様のすべては、上で詳細に説明されており、当業者は、適切な組み合わせを選択するための日常的な実験を容易に実行することができる。最後に、曲線の１つ（例えば、ＥＭＡ２）がゼロとは異なる既定のＤＣ値と交差するとき、例えばＥＭＡ２が＋０．１ｇの値と交差するとき、またはＥＭＡ３が−０．１２５ｇと交差するときなどの時点で送信することさえ可能である。
【０１５２】
図１２（ａ）〜（ｄ）は、１周期当たりのサンプル数の影響、及びＮ＝Ｔ・ｆｓ／Ｃとして選択されるＮの値の影響を示すための４つの例示的な曲線のセットを示し、ここで、Ｃは、既定の定数である。これらの例では、「元のデータ」は、位相シフト及び振幅低下をよりよく説明するために、ノイズのない正弦曲線であると仮定された。
【０１５３】
図１２（ａ）は、Ｎ＝Ｔ・ｆｓ／（２π）と２０サンプル／周期のＥＭＡ１〜ＥＭＡ４を表す。
【０１５４】
図１２（ｂ）は、Ｎ＝Ｔ・ｆｓ／（２π）と４０サンプル／周期のＥＭＡ１〜ＥＭＡ４を表す。
【０１５５】
図１２（ｃ）は、Ｎ＝Ｔ・ｆｓ／（３π）と２０サンプル／周期のＥＭＡ１〜ＥＭＡ４を表す。
【０１５６】
図１２（ｄ）は、Ｎ＝Ｔ・ｆｓ／（３π）と４０サンプル／周期のＥＭＡ１〜ＥＭＡ４を表す。
【０１５７】
図から分かるように、これらの各々の場合の位相シフトは、（車輪の速度に関係なく）一定である。
【０１５８】
Ｎ＝Ｔ・ｆｓ／（２π）の位相シフトは、４５°に近いが、わずかに４５°未満であり、したがって、直列の２つのＥＭＡは、約９０°の位相シフトを提供し、ＥＭＡ（ｘ＋２）のゼロ交差を検出することにより、ＥＭＡ（ｘ）において極大値または極小値に達する瞬間を検出することが可能である。
【０１５９】
Ｎ＝Ｔ・ｆｓ／（３π）の位相シフトは、３０°に近いが、わずかに３０°未満であり、したがって、直列の３つのＥＭＡは、約９０°の位相シフトを提供し、ＥＭＡ（ｘ＋３）のゼロ交差を検出することにより、ＥＭＡ（ｘ）において極大値または極小値に達する瞬間を検出することが可能である。
【０１６０】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）の比較は、非常に驚くべきことに、１周期当たりのサンプル数に関係なく、４５°の位相シフトがほぼ同じままであることを示している。本発明のいくつかの実施形態では、この観察は、周期Ｔが変化するたびに、サンプリング周波数を調整する必要がないことによって利用されるが、少数の既定のサンプル周波数のみを使用すれば十分である。しかし、最も重要なことは、Ｔが徐々に増加または減少してもフィルタが使用され続けることを意味する。前の回転のサンプル数が、送信の瞬間に４０または３８だけであることが判明しても、実際には問題にならない（例えば、図１１参照）。フィルタの位相シフトは、少なくとも自動車やトラックなどの加速が制限されているために車輪の角速度が突然変化しないような用途では、実質的に同じままであることが分かった。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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