(57)【要約】      （修正有）【課題】休眠モード及び部分覚醒モードを有し電池寿命を延ばすタイヤタグを供給する。【解決手段】タイヤ電子維持システムとしてのタイヤタグ１４はタイヤ１０のパラメータを測定し測定パラメータを表すデータ信号を発生させる感知器１８を含む。また、装置のパラメータを測定するために第一の周期的基準で感知器を作動させるためマイクロプロセッサ１６も含む。マイクロプロセッサは、発生されたデータ信号を記憶する記憶装置を有する。送信機及び受信機２１がマイクロプロセッサに結合されている。マイクロプロセッサは、受信された送信が有効な呼掛信号であるか否かを第二の周期的基準で決定するために周期的且つ部分的に覚醒し、受信された送信が有効な呼掛信号であれば、完全に覚醒し、最後に記憶された測定パラメータを送信することによって、送信機を経由して、有効な呼掛信号に応答する。【選択図】図１
2011254481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池動作装置における電池寿命を大事に使うシステムであって、
ポストアンブルを含む送信を受信するための受信機と、
前記受信機に結合されており、前記ポストアンブルを調べることによって前記送信がＦＬＰらしいか否かを決定するために周期的且つ部分的に覚醒する、マイクロプロセッサと
を具備するシステム。
【請求項２】
前記ポストアンブルがマンチェスター符号化されている請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
予め決められている数の遷移を前記ポストアンブルが含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記マイクロプロセッサは、予め決められている数の遷移を前記送信が含んでいるか否かを決定することによって、前記送信がＦＬＰらしいか否かを決定する請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記マイクロプロセッサは感知器からデータを収集する様に構成されている請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記電池動作装置が送信機を含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記送信機がオンである時間を前記ポストアンブルが短縮させる請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記ポストアンブルが、前記ＦＬＰと前記電池動作装置から送信されるＲＬＰとの間の時間を増加させ、適切な戻りリンクチャネル上で前記送信機を安定させるのに十分な時間を前記電池動作装置に与える、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記送信機は有効なＦＬＰにのみ応答してオンにされる請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記送信機は複数の装置の中の一つの装置からデータを取得するために逐次近似ルーチンを使用する請求項６に記載のシステム。
【請求項１１】
前記電池動作装置はその装置に関連させられている特定の識別番号を有する有効なＦＬＰにのみ応答する請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
位相同期回路（ＰＬＬ）を有する送信機を前記電池動作装置が含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記電池動作装置が適切な戻りリンクチャネル上でＰＬＬをロックさせなければならない時間を前記ポストアンブルが増加させる請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ＰＬＬがオンである時間を前記ポストアンブルが短縮させる請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
有効なＦＬＰにのみ応答して前記ＰＬＬがオンにされる請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記マイクロ制御装置は、まず前記ＦＬＰの先頭部分を調べ、前記送信が有効なＦＬＰであると思われることをその先頭部分が示していれば、前記ＰＬＬをオンにして、前記ＦＬＰが有効であるか否かを決定するために前記ＦＬＰの残りをその後に読み取る請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
前記ＦＬＰが無効であれば前記電池動作装置が前記ＰＬＬをオフにする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ポストアンブルは、前記ＰＬＬがオンである時間を減少させ、それによって、前記電池動作装置が有効なＦＬＰの存在下にない時に電池電力を節約する請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ポストアンブルが、前記ＦＬＰと前記電池動作装置からのＲＬＰとの間の時間を増加させ、適切な戻りリンクチャネル上でＰＬＬをロックさせるのに十分な時間を前記電池動作装置に与える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２０】
前記送信が有効なＦＬＰであれば前記電池動作装置が前記送信にのみ応答する請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記受信機がオンである時間を前記ポストアンブルが短縮させる請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
電池動作装置における電池寿命を大事に使うシステムであって、
ポストアンブルを含む送信を受信するための受信機と、
前記受信機に結合されており、予め決められている数の遷移を前記送信が含んでいるか否かを決定するのに十分な長さだけ前記受信機をオンにすることによって前記送信がＦＬＰらしいか否かを決定するために周期的且つ部分的に覚醒する、マイクロプロセッサと
を具備するシステム。
【請求項２３】
前記マイクロプロセッサは、前記ＦＬＰデータの少なくとも一部を調べることによって前記送信が有効なＦＬＰであるか否かを決定するために完全に覚醒する請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記ポストアンブルが論理ゼロのストリームを含んでいる請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記ポストアンブルが論理一のストリームを含んでいる請求項２２に記載のシステム。
【請求項２６】
前記ポストアンブルが論理ゼロのストリームで始まり且つ論理一で終わる請求項２２に記載のシステム。
【請求項２７】
論理ゼロから論理一への遷移が前記有効なＦＬＰの終りを意味する請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記ポストアンブルが論理一のストリームで始まり且つ論理ゼロで終わる請求項２２に記載のシステム。
【請求項２９】
前記電池動作装置が送信機を含んでいる請求項２２に記載のシステム。
【請求項３０】
前記ポストアンブルが、前記ＦＬＰと前記電池動作装置からのＲＬＰとの間の時間を増加させ、適切な戻りリンクチャネル上で前記送信機を安定させるのに十分な時間を前記電池動作装置に与える、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記送信機は有効なＦＬＰにのみ応答してオンにされる請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
位相同期回路（ＰＬＬ）を有する送信機を前記電池動作装置が含んでいる請求項２２に記載のシステム。
【請求項３３】
前記電池動作装置が適切な戻りリンクチャネル上でＰＬＬをロックさせなければならない時間を前記ポストアンブルが増加させる請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記ＰＬＬがオンである時間を前記ポストアンブルが短縮させる請求項３２に記載のシステム。
【請求項３５】
前記マイクロ制御装置は、まず前記ＦＬＰの先頭部分を調べ、前記送信が有効なＦＬＰであると思われることをその先頭部分が示していれば、前記ＰＬＬをオンにして、前記ＦＬＰが有効であるか否かを決定するために前記ＦＬＰの残りをその後に読み取る請求項３２に記載のシステム。
【請求項３６】
前記ＦＬＰが無効であれば前記電池動作装置が前記ＰＬＬをオフにする請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
前記ＰＬＬは有効なＦＬＰにのみ応答してオンにされる請求項３２に記載のシステム。
【請求項３８】
前記ポストアンブルは、前記ＰＬＬがオンである時間を減少させ、それによって、前記電池動作装置が有効なＦＬＰの存在下にない時に電池電力を節約する請求項３２に記載のシステム。
【請求項３９】
前記ポストアンブルが、前記ＦＬＰと前記電池動作装置からのＲＬＰとの間の時間を増加させ、適切な戻りリンクチャネル上でＰＬＬをロックさせるのに十分な時間を前記電池動作装置に与える、請求項３２に記載のシステム。
【請求項４０】
前記送信機がオンである時間を前記ポストアンブルが短縮させる請求項２２に記載のシステム。
【請求項４１】
前記送信が有効なＦＬＰであれば前記電池動作装置が前記送信にのみ応答する請求項２２に記載のシステム。
【請求項４２】
前記受信機がオンである時間を前記ポストアンブルが短縮させる請求項２２に記載のシステム。
【請求項４３】
前記ＦＬＰがマンチェスター符号化されている請求項２２に記載のシステム。
【請求項４４】
電池動作装置における電池寿命を大事に使う方法であって、
無線送信を受信することと、
周期的且つ部分的に覚醒することと、
前記無線送信が有効なポストアンブルを含んでいるか否かを決定することによって、前記無線送信がＦＬＰらしいか否かを決定することと
を具備する方法。
【請求項４５】
前記ポストアンブルは予め決められている数の遷移を含んでいれば有効である請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記ＦＬＰデータの少なくとも一部を調べることによって前記送信が有効なＦＬＰであるか否かを決定するために完全に覚醒することを更に含んでいる請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
送信機を経由して前記有効なＦＬＰに応答することを更に含んでいる請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
有効なポストアンブルが、前記ＦＬＰと前記電池動作装置から送信されるＲＬＰとの間の時間を増加させ、適切な戻りリンクチャネル上で前記電池動作装置の送信機を安定させるのに十分な時間を前記電池動作装置に与える、請求項４４に記載の方法。
【請求項４９】
位相同期回路（ＰＬＬ）を有する送信機を前記電池動作装置が含んでいる請求項４４に記載の方法。
【請求項５０】
前記電池動作装置が適切な戻りリンクチャネル上でＰＬＬをロックさせなければならない時間を有効なポストアンブルが増加させる請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記ＰＬＬがオンである時間を有効なポストアンブルが短縮させる請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
有効なポストアンブルが、前記ＰＬＬがオンである時間を減少させ、それによって、前記電池動作装置が有効なＦＬＰの存在下にない時に電池電力を節約する請求項４９に記載の方法。
【請求項５３】
有効なポストアンブルが、前記ＦＬＰと前記電池動作装置からのＲＬＰとの間の時間を増加させ、適切な戻りリンクチャネル上でＰＬＬをロックさせるのに十分な時間を前記電池動作装置に与える、請求項４９に記載の方法。
【請求項５４】
電池動作装置における電池寿命を大事に使う方法であって、
複数の装置の中から特定の装置を目標に定めることと、
ポストアンブルを含む送信を送信することと、
前記ポストアンブルを調べることによって前記送信がＦＬＰらしいか否かを決定するために第一の状態へ覚醒することと、
前記送信がＦＬＰらしければ第二の状態へ覚醒することと
を具備する方法。
【請求項５５】
前記ＦＬＰが有効であるか否かを決定することを更に含んでいる請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
有効な前記ＦＬＰに応答することを更に含んでいる請求項５５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的にはタイヤパラメータ監視システムに関するものであり、詳細には、「休眠し」且つ温度及び空気圧の様なタイヤパラメータを測定して記憶するために周期的に「覚醒する」ことによって電力を大事に使う電子感知器回路を各々が有するタイヤタグを含むタイヤ電子管理システムに関するものである。そのタグのマイクロプロセッサは、パラメータの測定及び記憶機能から独立して、周期的に探索モードへ覚醒して読取機／送受信機（ＲＴ）からの呼掛信号であると思われる送信を探す。呼掛信号らしき送信の検出と同時に、タグは、呼掛モードへ完全に覚醒し、その呼掛信号が有効であることを確認し、例えば、タイヤパラメータ情報をそのＲＴへ送信することによって、その有効な呼掛信号に応答する。タグは、ＲＴによって呼び掛けられることなく、自律的基準で、周期的に覚醒して最後に記憶されたタイヤパラメータを送信する様に、プログラムされていてもよい。タグは、更に、タイヤパラメータのうちの一つが規定閾値の範囲を超えていれば「警報」信号を自動的に送信する様にプログラムされていてよい。
【従来の技術】
【０００２】
温度及び空気圧の様なパラメータを得るためにタイヤを監視することが望ましい。オフロード（ＯＴＲ）車用の大きなタイヤは非常に高価であり且つ車両及びタイヤの効率を極限まで増加させるために定期的に整備されなければならないので、これらのタイヤを監視することは特に有益である。
【０００３】
過去において、タイヤ監視装置は、弁棒への接続によってタイヤ空気圧を監視するシステム（米国特許第４，７３４，６７４号）から、タイヤの外部で信号を受信するために磁気結合を使用するシステム（米国特許第４，５８８，９７８号）へ、更に、タイヤ空気圧の変化速度を測定しこの空気圧の変化速度に依存してデータの送信速度を変化させる精巧なシステム（米国特許第５，６５６，９９２号）へ、狙いを付けられてきた。その他のシステムは、誘導結合装置によってタイヤタグ回路に通電させる無線周波数送信によって作動させられる。米国特許第５，１６６，６７６号を参照されたい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
誘導磁気結合または容量結合に依存する受動装置は、長いコイルの巻回を必要とし、従って、タイヤの構造及び組立工程に大きな修正を必要とする、という不都合を一般に有している。その様な受動装置によるもう一つの重大な不都合は、タイヤとその装置との間の通信を可能にするために、タイヤに非常に近接している位置、通常はタイヤから数インチ以内に呼掛機が置かれていなければならないということである。連続的な監視は呼掛機が車両の各ホイールに装着されていることを必須的に必要とするので、この連続的な監視は上述の近接要件のために実際的ではない。各々のタイヤに埋め込まれている受動装置からデータを人手で取得することも、上述の近接要件のために、面倒で且つ多くの時間を必要とする。
【０００５】
タイヤの状態を監視するために使用されるその他の従来技術の装置は、弁棒の位置の様なタイヤの外部に置かれている自己出力型回路で構成されている。外部に装着される装置は、天候や暴力行為による様な損傷に曝されるという不都合を有している。更に、外部に取り付けられる装置は、監視中のそのタイヤから容易に分離されてしまうことがある。
【０００６】
公知のタイヤ監視識別装置によるもう一つの不都合は、外部に装着されなければならないかまたはタイヤの構造若しくは組立工程に比較的大きな修正を必要とする様な方法でタイヤに固定されなければならない比較的大きなアンテナを一般に必要とする従来の無線周波数（ＲＦ）を使用して通信送信が達成される、ということである。
【０００７】
米国特許第５，５００，０６５号、第５，５６２，７８７号、第５，５７３，６１０号及び第５，５７３，６１１号に示され且つ記載されている装置によって、種々の問題が処理されてきた。しかし、これらの装置は、タイヤのホイール仕切空間内に含まれており、タイヤを貫通して外部受信機へデータを送信することが困難である。タイヤに直接には付着しておらずその代わりにホイールつまりリムに付着している幾つかの追加的な装置も弁棒に含まれており、その装置を含んでいるその同じリムからタイヤが取り外されて別のタイヤと取り替えられ得るので、その装置はそのタイヤの永続的な記録を提供しない。また、これらの従来技術の装置は、タイヤ、ホイールまたは弁棒に排他的に付着し、多くの応用で要望されているデザインの柔軟性を提供しない。
【０００８】
また、ＲＦ通信を使用する時、タイヤの側壁を貫通して信号を送信することは側壁におけるタイヤの厚さのためにその送信効率を著しく低減させるという問題のために、遠隔地へその信号を送信することが困難である。タイヤ中のカーボン含有量がＲＦ信号の送信率に影響を及ぼしそのためにアンテナデザインについての問題を持ち出す、ということが気付かれた。更に、基板つまりプリント回路板にエッチングされているかまたは配置されている従来技術のアンテナによって、問題が生じている。その様な構造からの良好な送信は、タイヤの側壁を貫通する一つの方向でのみ生じる。しかし、タグが内側の側壁に位置する様にタイヤが「逆に」装着されるかもしれない。その様な装着は、望ましい方向でタイヤの側壁を貫通して信号を送信させることを更に困難にするかもしれない。
【０００９】
従って、両方の側壁を貫通する少なくとも二つの方向で十分に送信することのできるアンテナ構造を有することが望ましい。
タイヤタグの有効寿命を延ばすために電池電力を大事に使うタイヤタグを提供することも望ましい。
小さくて軽いタイヤタグはタイヤの内面にそのタイヤタグを固定するパッチによる応力を殆ど生じさせないので、小さくて軽いタイヤタグを製造することが望ましい。
【００１０】
上述の文書中に開示されているタイヤ監視装置は僅かな利点を生じさせるが、信号／雑音比、再現性及び送信距離の点から遠隔読取機／送受信機（ＲＴ）とのＲＦ通信を改良することのできる個別部品へシステムの機能を分離することを可能にすることによって多能性及び柔軟性を提供するタイヤ監視システムが必要とされている。本発明は、タイヤの内側に直接に取り付けられる単一装置構造（タイヤタグ）に組み合わされている別個の部品を使用する。これらのタグ部品は、温度及び空気圧等のタイヤパラメータを測定するための測定装置（感知器）と、タイヤに結合されており外部指令信号を受信して車両タイヤから外部ＲＴへタイヤデータ信号を送信するためのＲＦ送信機及び受信機とを含んでいる。更に、本発明は、電池寿命を長くしてタイヤタグの有効寿命を延ばすというタグのプログラミングにおける利点を提供する。
【００１１】
車両が固定ＲＴを通過する時にタイヤデータを読むことも望ましいかもしれない。従って、各タイヤタグを迅速且つ積極的に識別するためのシステムが非常に望ましい。
本発明は、電池寿命を著しく大事に使う幾つかの休眠モード及び部分覚醒モードを含んでおり、新規なタグ識別技術を提供し、タグ性能を改良する適合可能な送信オプションを提供する。
更に、感知器の測定機能と記憶機能とは、タイヤタグと遠隔設置されているＲＴとの間の通信機能から独立して動作する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、タイヤタグの様なパラメータ測定装置を含むタイヤタグ電子管理システム（ＥＴＭＳ）を提供することによって、従来技術の不都合を解決する。一つの実施形態では、タイヤタグは、通常は、電力を大事に使う様にＲＣ監視タイマのみが作動している深い休眠モードにある。タグは、周期的基準で周期的且つ部分的に覚醒し、低速クロックを始動させ、感知器による測定を受信し及び／またはあるかもしれない呼掛信号を探すためにもっと覚醒すべき時であるか否かを決定し、もしその時でなければ、探索モードカウンタを一だけ調整して、深い休眠モードへ戻る。
【００１３】
もしもっと覚醒すべき時であるとタグが決定すれば、タグは、低速クロックを使用し続けて、感知器カウンタを調べることによって感知器を読み取るべき時であるか否かを決定し、もし感知器を読み取るべき時であれば、タグは空気圧や温度の様な感知器データを読み取って記憶する。もし感知器を読み取るべき時でなければ、タグは、感知器カウンタを一だけ調整して、遠隔読取機／送受信機（ＲＴ）からの呼掛信号（順方向リンクパケット−ＦＬＰとも呼ばれる）を調べる。呼掛信号と思われるものをもしタグが検出すれば、タグは呼掛モードへもっと覚醒する。呼掛信号と思われるものをもしタグが検出しなければ、タグは、低速クロックを使用し続けて、自律送信（ＡＴ）カウンタを調べることによって自律送信を実行すべき時であるか否かを決定する。もしＡＴを実行すべき時でなければ、タグはＡＴカウンタを一だけ調整して深い休眠モードへ戻る。もしＡＴを実行すべき時であれば、タグは、呼掛モードへ覚醒し、高速クロックを始動させて、ＡＴを実行する（例えば、タグは最後に記憶された感知器データをＲＴへ送信する）。
【００１４】
呼掛モード中で、タグは、高速クロックを始動させ、入ってきた送信が有効な呼掛信号であるか否かを調べるためにその入ってきた送信の少なくとも一部を読み取り、入ってきた送信がもし有効な呼掛信号であればその呼掛信号に応答する。入ってきた送信がもし有効な呼掛信号でなければ、タグは、予め決められている時間の間、有効な呼掛信号を待つ。その所定時間内にもし有効な呼掛信号が検出されなければ、タグは高速クロックをオフにして再び深い休眠モードへ入る。所定時間内にもし有効な呼掛信号が検出されれば、タグはその有効な呼掛信号に応答する。
【００１５】
もう一つの実施形態では、呼掛信号に同時に応答している二つ以上のタイヤタグからの混信を防止するために、システムは特定のタイヤタグを識別するための新規な逐次近似ルーチン（ＳＡＲ）を使用する。その時には、ＲＴはその識別されたタグに一時的識別番号を割り当ててそのタイヤタグへ指令信号を送信する。
タイヤパラメータが規定閾値の範囲を超える様な特定の警報状態が発生していれば、その新規なシステムは遠隔読取機／送受信機（ＲＴ）への自律送信（ＡＴ）を実行することもできる。
タグは、プログラムされた規則的間隔で自律送信（ＡＴ）を行う様にプログラムされていてもよい。
タグは、その「休眠／覚醒」ルーチンによって電池電力を大事に使う。
本発明は、更に、多くのタグの中から特定のタグを識別する簡潔な方法を提供する。
タグは、これらの機能及びその他の機能を実行する様にプログラム可能である。
【００１６】
従って、エネルギーを大事に使うタイヤ電子管理システムを提供することが本発明の目的である。
幾つかの機能が実行され得る様にプログラム可能であるタイヤ電子管理システムを提供することが、本発明の更なる目的である。
多くのタグの中から特定のタグを識別する方法と、複数のタグが同時にＲＴの範囲内にある時に特定のタイヤタグへデータを送信し且つ特定のタイヤタグからデータを受信する方法とを提供することが、本発明のもう一つの目的である。
タイヤの寿命の間に亙ってタイヤデータを記録するタイヤタグを提供することが、本発明の更なる目的である。
寿命の間タイヤに永続的に取り付けられていてタイヤの全履歴が取得されることを可能にするタイヤタグを提供することが、本発明の更にもう一つの目的である。
【００１７】
タイヤタグが周期的に覚醒し警報状態または周期的間隔の満了の様な特定の状態に応じて一つ以上のタイヤパラメータをＲＴへ自動的に送信する自律送信モードを含むタイヤ電子管理システムを提供することも、本発明の目的である。
データの受信及び送信機能から完全に独立しているタイヤパラメータ測定機能を有するタイヤタグを提供することが、本発明の更なる目的である。
タイヤパラメータを測定し且つその測定パラメータを記憶するタイヤタグ回路が、遠隔ＲＴと通信するタイヤタグの能力から独立して動作する、タイヤ電子維持システムを提供することも、本発明の目的である。
【００１８】
本発明のこれらの特徴及びその他の特徴は、下記の発明の実施の形態と共に理解すれば、もっと十分に明らかになる。なお、下記の発明の実施の形態では、同じ符号は同じ構成部分を示している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一つの実施形態によるタイヤ電子管理システム（ＥＴＭＳ）を構成している部品の全般概要図である。
【図２】タイヤタグと共に使用されてよい代わりのアンテナ構成の詳細図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は、プリント回路板に対して平行であり且つ僅かに離隔されているアンテナを各々が有している埋込タイヤタグ組立品の、夫々側面図、平面図、斜視図及び端面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、プリント回路板に対して平行であり且つ僅かに離隔されているアンテナを各々が有している非埋込タイヤタグ組立品の、夫々側面図、平面図、斜視図及び端面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｅ）は、夫々、タイヤタグ及びパッチの一つの実施形態の側面図、断面図、分解されている埋込  タイヤタグ組立品とタイヤタグが装着されるパッチとの斜視図、タイヤパッチに装着されている埋込タイヤタグ組立品の斜視図、並びに（Ｂ）に示されている埋込タイヤタグ及びパッチの一部の断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｅ）は、夫々、タイヤタグ及びパッチのもう一つの実施形態の側面図、断面図、分解されている埋込タイヤタグ組立品とパッチとの斜視図、組み立てられているタイヤタグ及びパッチの斜視図、並びに（Ｂ）に示されているタイヤタグ及びパッチの一部の断面図であってタイヤタグがパッチとどの様に結合するのかを示している断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は、タイヤパッチに装着されている埋込タイヤタグ組立品のもう一つの実施形態の、夫々平面図、側面図、斜視図及び端面図である。
【図８】埋込タイヤタグの一つの実施形態を示しており図９とは反対側の斜視図である。
【図９】埋込タイヤタグの一つの実施形態を示しており図８とは反対側の斜視図である。
【図１０】プリント回路板に垂直なアンテナを有しており且つ矩形の基部を有している埋込タイヤタグ組立品のもう一つの実施形態の、夫々背面図、平面図、端面図及び平面図、並びに斜視図である。
【図１１】Ｔ形に隆起した台地を有するパッチを組み立てるために使用されている層を示している積層タイヤパッチの平面図である。
【図１２】図１１に示されているパッチの側面図である。
【図１３】本発明の一つの実施形態によるタイヤパッチを製造するために使用されている上半分の鋳型のＴ形台地を示しており、（Ａ）〜（Ｃ）は、夫々、鋳型の平面図、断面図、及び（Ｂ）に示されている鋳型の一部の断面図である。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）は、図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示されている鋳型の下半分の、夫々平面図及び側面図である。
【図１５】複数のタイヤタグと複数の読取機／送受信機（ＲＴ）とが使用されている本発明のＥＴＭＳのもう一つの実施形態を示す図である。
【図１６】本発明によるタイヤタグのもっと詳細なブロック図である。
【図１７】深い休眠モード、意識清明休眠モード、探索モード及び呼掛モードを含むタイヤタグの種々の動作モードを示す図である
【図１８】システムと共に使用され得る種々の読取機を示すＥＴＭＳの一つの実施形態の一般的なブロック図である。
【図１９】本発明の一つの実施形態によるＲＴのもっと詳細なブロック図である。
【図２０】本発明の一つの実施形態によるタイヤタグのもっと詳細なブロック図である。
【図２１】何日かに亙る所定の時刻に測定された車両の異なる位置における幾つかのタイヤについての報告された動作時圧力のグラフである。
【図２２】同じ日付時刻に測定された図２１と同じタイヤについての報告された動作時温度のグラフである。
【図２３】同じ日付時刻に測定された図２１と同じタイヤについての計算された常温タイヤ空気圧のグラフである。
【図２４】タグ逐次近似ルーチン（ＳＡＲ）流れ図を示す流れ図である。
【図２５】読取機ＳＡＲ流れ図を示す流れ図である。
【図２６】ウェブを経由してタイヤデータに遠隔アクセスするためのユーザインタフェースの一つの実施形態を示す画面ショットである。
【図２７】ウェブを経由してタイヤデータに遠隔アクセスするためのユーザインタフェースの一つの実施形態を示す画面ショットである。
【図２８】ウェブを経由してタイヤデータに遠隔アクセスするためのユーザインタフェースの一つの実施形態を示す画面ショットである。
【図２９】ウェブを経由してタイヤデータに遠隔アクセスするためのユーザインタフェースの一つの実施形態を示す画面ショットである。
【図３０】ウェブを経由してタイヤデータに遠隔アクセスするためのユーザインタフェースの一つの実施形態を示す画面ショットである。
【図３１】ウェブを経由してタイヤデータに遠隔アクセスするためのユーザインタフェースの一つの実施形態を示す画面ショットである。
【図３２】ウェブを経由してタイヤデータに遠隔アクセスするためのユーザインタフェースの一つの実施形態を示す画面ショットである。
【図３３】ウェブを経由してタイヤデータに遠隔アクセスするためのユーザインタフェースの一つの実施形態を示す画面ショットである。
【図３４】ウェブを経由してタイヤデータに遠隔アクセスするためのユーザインタフェースの一つの実施形態を示す画面ショットである。
【図３５】ウェブを経由してタイヤデータに遠隔アクセスするためのユーザインタフェースの一つの実施形態を示す画面ショットである。
【図３６】ウェブを経由してタイヤデータに遠隔アクセスするためのユーザインタフェースの一つの実施形態を示す画面ショットである。
【図３７】本発明の一つの実施形態に従って使用される通信規約の概要図である。
【図３８】タグへのＦＬＰ及びタグからのＲＬＰのタイミングを示す図である。
【図３９】本発明の一つの実施形態で使用されているマンチェスター符号化を示すタイミング図である。
【図４０】本発明の一つの実施形態によるＦＬＰ及びＲＬＰのタイミングを示すタイミング図である。
【図４１】本発明の一つの実施形態によるＦＬＰ及びＲＬＰのタイミングを示すタイミング図である。
【図４２】本発明の一つの実施形態によるＦＬＰ及びＲＬＰのタイミングを示すタイミング図である。
【図４３】本発明の一つの実施形態によるタグファームウェアの全機能の流れ図である。
【図４４】意識清明休眠を示す流れ図である。
【図４５】初期化を示す流れ図である。
【図４６】感知器の処理を示す流れ図である。
【図４７】感知器の処理を示す流れ図である。
【図４８】探索処理を示す流れ図である。
【図４９】呼掛処理を示す流れ図である。
【図５０】割込サービスルーチンを示す流れ図である。
【図５１】順方向リンクパケット（ＦＬＰ）の形式を示す図である。
【図５２】パケット処理（予備識別）を示す流れ図である。
【図５３】パケット処理（データシフト処理）を示す流れ図である。
【図５４】指令ルーチンを示す流れ図である。
【図５５】ＥＥＰＲＯＭルーチンを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
タイヤ電子管理システム（ＥＴＭＳ）の一つの実施形態のブロック図が、図１に示されている。車両１２に装着されているタイヤ１０内に、タイヤタグ１４が設置されている。タイヤ１０の内部にタイヤタグ１４を取り付ける種々の方法が種々の特許及び関連出願で説明されており、これらには、"Method for Embedding a Monitoring Device Within a Tire During
Manufacture"という名称の米国特許第５，５００，０６５号、"Method of
Monitoring Conditions of Vehicle Tires"という名称の米国特許第５，５６２，７８７号、"Tires Containing a Monitoring Device for Monitoring an
Engineering Condition Therein"という名称の米国特許第５，５７３，６１０号、"Method of Monitoring Conditions of Vehicle Tires and Tires
Containing a Monitoring Device Therein"という名称の米国特許第５，５７３，６１１号、及び１９９７年９月１７日に出願された"Method and Apparatus for Bonding an Active Tag to a Patch and
a Tire"という名称の米国特許第５，９７１，０４６号があり、これらの総てが本発明の譲受人に譲渡されており、これらの全体が参照によってそっくりそのまま本明細書に組み入れられている。
【００２１】
タイヤタグ１４は、マイクロ制御装置及びＲＡＭ記憶装置１６、一つ以上の監視装置（感知器）１８、及びタイヤタグアンテナ２０を含んでいる。信号は、タグアンテナ２０を経由してタイヤタグ１４によって送受信される。タイヤタグ１４に通電するために、電池２２の様な電源が備えられている。遠隔呼掛機２６に対して信号を送受信するために、タグ１４にＲＦ回路２１も備えられている。車両１２は個々のタイヤ１０毎にタイヤタグを有することが好ましい。
【００２２】
呼掛機２６は、タグ１４と対話的に動作する様に設計されている。特定の実施に依存する種々の部品を呼掛機２６が含んでいてよいことが認識されるべきであり、それらの部品そのものの設計が特定の実施に適合可能であってよい。例えば、呼掛機２６は、携帯型であっても、呼掛による駆動用に固定的に装着されていても、車両１２に設置されていてもよい。
【００２３】
一般的なレベルでは、呼掛機２６は、アンテナ２８、読取機／送受信機（ＲＴ）３０、及び読取機処理装置（ＲＰ）３２を含んでいる。アンテナ２８は、タグアンテナ２０からの信号を受信し且つ呼掛機２６からタグ１４（またはその他のタグ）へデータを送信する様に構成されている。ＲＴ３０は、タグ１４に対する信号の送受信用の一つのシステムを示している。ＲＰ３２は、通信チャネル３３を経由してＲＴ３０と対話する。ＲＰ３２は、タグデータを受信及び解釈し、通信チャネル２９を経由するタグ１４への送信のためにＲＴ３０へ指令信号を供給する。
【００２４】
ＲＰ３２からユーザインタフェースサイト３６へ通信チャネル３４が備えられていてよい。このユーザインタフェースサイト３６は、野外支援コンピュータ（ＦＳＣ）、非インテリジェント端末若しくはインテリジェント端末、またはＲＰ３２によって処理されたデータに対してユーザが見る及び／若しくは対話することを可能にするその他の装置であってよい。通信チャネル２９、３３、３４は、イーサネット（登録商標）リンク、インターネットリンク、有線リンク、無線リンク、マイクロ波リンク、衛星リンク、光リンク、ケーブルリンク、ＲＦリンク、ＬＡＮリンク、またはその他の通信リンクを含んでいてよい。更に、ユーザインタフェースサイト３６（分離して示されているが）は、呼掛機２６内に組み入れられていてよい。一つの実施形態では、ＲＰ３２は野外支援コンピュータ（ＦＳＣ）３６の機能を含んでいる
【００２５】
あるいは、読取機処理装置（ＲＰ）３２及び読取機／送受信機（ＲＴ）３０が別個の装置であり、ＲＰ３２がユーザインタフェースサイト３６の一部であってそれ自体がＲＴ３０から遠く離れていてもよい。ＲＴ３０は、単一装置として示されているが、幾つかの実施形態では複数のＲＴ装置であってよい。一例として、車両１２の両側に物理的に設置されておりＲＴ３０が設置されている車両１２の片側から各々のＲＴ装置３０がタグ１４を読む個々のＲＴ装置３０を提供することが、幾つかの状況では好都合であるかもしれない。個々のタイヤ１０から取得されたデータは、タイヤ管理システムの一部を形成している「タイヤ」データベースへその後にダウンロードされてよい。
【００２６】
図１では、タイヤタグアンテナ２０はブロック図中にブロックの一つとして示されている。しかし、片方または両方のタイヤ壁を貫通するタイヤタグ信号の送信と耐久性とにとって、特定の実施のための特有のアンテナデザインが有用であることを、本願の発明者が見出した。一つの実施形態では、タグアンテナ２０は、埋め込まれて（つまり、Stycast（登録商標）の様なエポキシ樹脂内に閉じ込められて）、タイヤの内側に永久的に接着されるゴムタイヤパッチ内に装着される、図２（Ａ）に示されている単極アンテナ２０Ａである。一つの実施形態では、そのパッチは、硬化処理されたタイヤのインナライナであってよい内壁に接着されている。アンテナ２０Ａは、この分野で公知な様に結線２４を経由してタグ電子装置に接続されている。単極アンテナ２０Ａは、双極構成と同じＲＦ信号能力を達成するが寸法は小さい選曲可能なアンテナである。図２（Ａ）に示されているアンテナ２０Ａは、相対的な寸法比率でも実際の寸法比率でも決して示されておらず、単に一例である。従って、その単極構成は殆ど質量を有してない非常に小さなタグの製造を可能にしている。好ましい実施形態では、そのアンテナは、長さ２インチ（５．０８センチメートル）であり、直径０．０４０インチ（０．１０１６センチメートル）の通例のバスワイヤで作られている。
【００２７】
図２（Ｂ）（Ｃ）は、アンテナ素子２０Ｂが双極方式で動作してタイヤタグ１４の電子装置に接続されている二つのストリップつまりアームである、実施形態を示している。アンテナ素子２０Ｂは、ゴムタイヤ１０の内側に永久的に貼付されているゴムパッチ３９（図３〜１１に示されている）に取り付けられている。タイヤへの良好な接続を確実にするために、タグ１４の部品及びアンテナ２０は、Stycastの様なエポキシ樹脂内に最初に閉じ込められて、タイヤ１０の内側に取り付けられているゴムパッチ３９にその後に貼り付けられるのがよい。
【００２８】
電子プリント回路板３８（図３（Ａ）及び図１０（Ａ）に例示されている）と別個のアンテナ２０との両方が一つのブロック内に閉じ込められる様に、これらをエポキシ樹脂内に閉じ込めることが好ましい。その閉じ込めブロック（タグ１４）はパッチ３９に接着されるかまたは別の方法で付着されてよく、これが今度はタイヤ１０の内壁つまり多分インナライナに接着される。このアプローチの利点は幾つかある。第一に、閉じ込めは機械的保全性を改良する。アンテナ２０が電子プリント回路板（ＰＣＢ）３８と一緒に閉じ込められていると、パッチ３９に関連する機械的応力にアンテナ２０が曝されない。第二に、アンテナ２０をＰＣＢ基板から離隔させることによって、アンテナ２０は、ＰＣＢ３８上の接地面から遠く離れて設置されることができ、従ってもっと強い信号を供給し、このことはコストのもっと低い回路基板の使用も可能にする。第三に、この好ましいアンテナは、信号を全方向へ放射する単極アンテナであり、パッチアンテナの様な単一方向アンテナに対して利点を有していると信じられている。第四に、適切に嵌め込まれればアンテナ２０を密着装填させる埋込材料内にアンテナ２０が閉じ込められていれば、部品がよりよく嵌め込まれる。第五に、その様な埋込組立品の製造においては、マイクロストリップ回路のインピーダンスを厳格に制御する必要がなく、プリント回路板３８を高価な材料で作る必要がなく、ゴムパッチ３９内でのアンテナ２０の組立工程が削除されるので、その様な埋込組立品の製造コストが低い。第六に、埋込タグ組立品は、使用中のタイヤの内側で遭遇される過酷な環境でタグ１４が動作することを可能にする。
【００２９】
図２（Ｃ）に示されている様に、もっと短い双極アンテナ素子２０Ｄが使用され得る様に、誘導子２０Ｅが双極アンテナ素子２０Ｄと直列に配置されてよい。
【００３０】
図３（Ａ）〜（Ｄ）に、Stycast（登録商標）の様な材料かまたは標準的に使用されているその他の任意の埋込材料内に埋め込まれているつまり閉じ込められているタイヤタグ１４の一つの実施形態が開示されている。図３（Ａ）は、プリント回路板３８に平行な平面内でプリント回路板３８に取り付けられているアンテナ２０を有するプリント回路板３８を示している側面図である。図３（Ｂ）は新規な埋込タイヤタグ１４の平面図であり、図３（Ｃ）は斜視図であり、図３（Ｄ）は端面図である。なお、タイヤタグ１４の基部１３は、引き延ばされており、一般に卵形であり、後述される様にタイヤパッチ３９上に装着するための窪み１５を内部に有している。アンテナ２０はＰＣＢ３８の延長部２０Ａの下方にある。
【００３１】
図４は、Stycast（登録商標）の様なエポキシ材料内に埋め込まれる前のタイヤタグ１４のもう一つの実施形態を示している。このタイヤタグ１４は、延長部２０Ａを有するＰＣＢ３８を含んでいる。延長部２０Ａの下方にアンテナ２０があり、アンテナ２０は延長部２０Ａとほぼ平行である。図４（Ａ）は側面図であり、図４（Ｂ）は平面図であり、図４（Ｃ）は斜視図であり、図４（Ｄ）は正面図である。
【００３２】
図５は、埋込タイヤタグ１４を成形タイヤパッチ３９に装着する一つの方法を示している。図５（Ａ）は、タイヤパッチ３９に装着されている埋込タイヤタグ１４の側面図である。図５（Ｂ）は、タイヤパッチ３９に形成されているメサつまり台地部分３９Ｄに装着するための、埋込タイヤタグ１４における基部１３の下方の窪み１５を示す、線５Ｂ−５Ｂに沿って取り出された図５（Ａ）の断面図である。図５（Ｃ）は、埋込タイヤタグ１４と、このタイヤタグ１４を受け入れるためにその上面に形成されているメサつまり台地部分３９Ｄを有するタイヤパッチ３９とを示す分解斜視図である。
【００３３】
図５（Ｄ）は、タイヤタグ１４がタイヤパッチ３９に組み合わされている場合のタグ組立品の斜視図である。図５（Ｅ）は、埋込タイヤタグ１４の凹形の基部１５がタイヤパッチ３９のメサつまり台地部分３９Ｄ上に配置されている状態を示す、図５（Ｂ）の一つの角部の断面図である。タイヤパッチ３９は、任意の公知の方法でタイヤタグ１４に接着されてよい。
【００３４】
図６（Ａ）〜（Ｅ）は、タイヤタグ１４をタイヤパッチ３９に取り付ける別の方法を示すもう一つの実施形態を表している。図６（Ｂ）、（Ｅ）に見られる様に、タイヤパッチ３９はＴ形のメサ３９Ｄを有しており、タイヤタグ１４の凹形の基部１３はタイヤパッチ３９のＴ部３９Ａを受け入れるための嵌め込み窪み１４Ａを有しており従って図示の様にタイヤパッチ３９をタイヤタグ１４に固定する。
【００３５】
タイヤタグ１４がタイヤ１０から可能な限り絶縁される様にタイヤタグ１４をタイヤパッチ３９上に配置することが望ましい。その様な基本的な構造は、共有譲渡された米国特許第６，０３０，４７８号に示されている。しかし、タイヤパッチ３９へのタイヤタグ１４の最良の可能な取付けを確実にするために、図６（Ａ）〜（Ｅ）に示されているタイプのタグ装着を使用することが好ましい。その様なメサ３９Ｄをタイヤパッチ３９上に構築するために、特別な構造のタイヤパッチ３９が使用されている。従って、タグ１４とパッチ３９との両方の周囲における全面成形閉じ込めで柔軟なゴムパッチ３９を圧縮状態に保持することによってタイヤタグ１４をタイヤパッチ３９に確実に取り付け、且つ、動いているタイヤ内で遭遇される応力及び振動からタイヤタグ１４を隔離することを助ける、特有な構造のタイヤパッチ３９上に埋込タイヤタグ１４が装着されている。
【００３６】
図６（Ｂ）、（Ｅ）において、タイヤパッチ３９上におけるメサ３９Ｄの周辺部から外方へ広がっている肩部３９Ａを受け入れる内向き脚部１４Ｂによって形成されている窪み１４Ａをタイヤタグ１４の基部１３が有していることが分かる。なお、肩部３９Ａから下方へ広がっており且つ肩部３９Ａに垂直なタイヤパッチ表面３９Ｃに窪み１４Ａが接触しており、肩部３９Ａの直下に弧状凹形窪み３９Ｂが形成されている。この窪み３９Ｂの目的は、タイヤが発生する応力からタイヤタグ１４をもっと隔離させてタイヤタグ１４の寿命を延ばすために、タイヤパッチ３９内の応力を分散させることである。タイヤ１０へのタイヤパッチ３９の装着中に使用される公知の縫い道具が窪み３９Ｂ内の空気を除去してパッチ３９とタイヤ１０とをもっと強固に取り付けることを弧状凹形窪み３９Ｂが可能にするので、この目的が完遂される。上述のこの新規な窪み構造は、本明細書中に開示されている各々の実施形態中で使用され得る。
【００３７】
タイヤ１０内におけるタイヤタグ１４の配置は、意味があって且つ重要である。タイヤ１０内におけるタイヤタグ１４の位置は、タグ１４の寿命のみならず、タイヤ１０の壁を貫通してタグ１４が信号を送信する能力にも影響を及ぼす。オフロードタイヤは直径と幅との両方で極端に大きい。周知の様に、ビード１１Ａ、１１Ｂ領域（図１５参照）を強化するためにこの領域近傍に周辺を取り囲んで置かれている鋼鉄コードつまりワイヤを、幾つかのタイヤが含んでいるかもしれない。図１５に示されている様に、放射状に延びているコード１７が、離隔放射状に、タイヤ１０の一方側における一方のビード１１Ａ、１１Ｂからタイヤ１０の他方側における対応するビード１１Ａ、１１Ｂへ延びていてよい。この構造は、タイヤのビード領域を強化しており、且つ、タイヤをビード領域で僅かにしか撓ませない。一方では、タイヤ１０の壁を貫通する良好な無線送信を可能にするために、鋼鉄コードつまりワイヤが可能な限り離隔されている領域にタイヤタグ１４が存在する必要があるので、鋼鉄コードつまりワイヤが設置されている領域、特にビード領域内の領域は、タイヤタグ１４にとって理想的な位置ではない。
【００３８】
しかし、他方では、タイヤタグ１４に及ぶ応力を最小限にするタイヤ１０の領域にタイヤタグ１４が設置されている必要がある。また、パッチ３９がその上のタグ１４と共に配置されているホイールリムまたはタイヤビードから離隔するほど、タイヤ壁を貫通する無線送信が良好になる。これは、タグ１４が設置されているビード（周辺を取り囲む大きな鋼鉄ワイヤつまりコードが配置されている）から離隔するほど、ビードかまたはその近傍に設置されている鋼鉄コード（つまりワイヤ）とタイヤ内の何らかの鋼鉄ベルトとによってタグ１４が影響を及ぼされにくくなるからである。
【００３９】
放射状に延びている任意の二本のワイヤ１７間の距離は、タイヤ１０の踏面の中央で最大になる。周知の様に、放射状に延びているワイヤ１７は、タイヤ１０の両側におけるビードから離隔するに連れて増加する間隔を有している。ワイヤ間のこのより広い間隔は、タイヤ１０を貫通するより良好な無線送信を可能にする隙間を作り出す。従って、タイヤ１０を貫通する送信は、タイヤのビードからの最大距離の位置で最も良好になる。
【００４０】
従って、タイヤタグ１４への応力を最小限にし同時にタイヤ１０の壁を貫通する十分な無線送信を可能にするために、タイヤのビードから十分に離隔している何れかの最適な位置にタイヤパッチ３９を（その上のタイヤタグ１４と共に）置くことが望ましい。このやり方では、タグ１４への応力が最小限にされ、同時に、十分な無線送信が得られる。従って、タイヤ壁上におけるタイヤパッチ３９の位置は妥協である。タイヤビードから十分に離隔している距離ではタイヤ壁を貫通する十分な信号送信を可能にするが、ある位置ではタイヤ１０のひどい撓みによるタイヤタグ１４への応力及びそれに伴う損傷を減少させる。
【００４１】
オフロードタイヤでは、組み合わされているタイヤパッチ３９／タイヤタグ１４をタイヤ１０に装着するのに好ましい領域はタイヤのビードから（放射方向へ）約６〜約２０インチ（約１５．２４〜約５０．８センチメートル）であると決められていた。この好ましい距離は、タイヤの具体的な寸法及びタイプに依存する。一つの実施形態では、この距離はビード（またはホイールリム）から約１２〜１５インチ（約３０．４８〜３８．１センチメートル）である。タイヤパッチ及びタグを好ましい領域に装着することは、周辺を取り囲んでいる鋼鉄ワイヤ及び放射状に延びているワイヤ１７の間隔からの距離が満足な無線送信を可能にするのに十分であることを確実にする。更に、この距離はパッチ３９への応力を最低にし、従って、タイヤタグ１４の寿命を延ばす。
【００４２】
図７（Ａ）〜（Ｄ）は、組立品全体がタイヤ１０に接着され得る様に、矩形の埋込タイヤタグ１４がタイヤパッチ３９の窪み３９Ｅ内に配置されてこの窪み３９Ｅ内に取り付けられている、タイヤタグ１４及びタイヤパッチ３９の更にもう一つの実施形態を示している。図７（Ａ）〜（Ｄ）に示されている様に、図１６に示されている圧力感知器７４によってタイヤ内の圧力がアクセスされることを可能にするために、タイヤタグ１４の埋込内に開口部つまり口１４Ｃが備えられている。しかし、（Tire Life（商標）の様な）流体を含んでいるタイヤ内でタグ１４が使用される場合は、圧力感知器７４はこの圧力感知器７４への損傷を防止するためにその流体から保護されなければならない。この目的のために、流体が圧力感知器７４に到達することを防止するために、この分野では公知の疎水性フィルタ１４Ｄが開口部つまり口１４Ｃ内に配置されている。
【００４３】
ＰＣＴ特許出願ＷＯ９９／２９５２４号は、圧力感知器と空気注入室との間の圧力平衡のための通路を提供するウィッキング装置を使用する内部に閉じ込められた圧力感知器を有するタイヤタグを開示している。このウィッキング装置は、接着剤、ゴム、埃等が空気注入室から圧力感知器へ通過することを防止しつつ、気体分子は空気注入室から圧力感知器へ通過することを可能にする。しかし、それは、ウィッキング装置であるので、タイヤ内の液体が感知器へ移されることを防止しない。それと対照してみると、本発明の疎水性フィルタは、接着剤、ゴム、埃及び類似の汚染物質が圧力感知器に到達することを防止するのみならず、どの様な流体が圧力感知器７４に到達することをも防止する。
【００４４】
図８、９は、タイヤタグ１４がエポキシ樹脂内に埋め込まれた場合の本発明の一つの実施形態を示す対立斜視図である。この埋込形状は図３（Ａ）〜（Ｄ）に示されている埋込形状と同じである。
【００４５】
図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、タイヤタグ１４の基部１４Ａが卵形である代わりに矩形であることを除いて、図４に示されている実施形態に類似している。この組立品も、タイヤタグプリント回路板３８に垂直なアンテナ２０と共に埋め込まれている。
【００４６】
図１１は、図６に示されているタイヤタグ１４の実施形態を受け入れるためのＴ形に隆起した卵形台座つまりメサ３９Ｄを中央に有するタイヤパッチ３９の平面図である。
図１２は、図１１及び図６に示されている様に、パッチ３９を形成し且つタイヤタグ１４がその上に装着されるＴ形の台座３９Ｄを作り出すために種々の層３９Ｆが使用されている任意的なタイヤパッチ構造を示すタイヤパッチ３９の側面図である。
【００４７】
図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、タイヤタグ１４がそこに装着され得るＴ形の台座、台地つまりメサ３９Ｄを有するタイヤパッチ３９を作るための鋳型３９Ｇを示している。
図１４（Ａ）（Ｂ）は、図１３に示されている鋳型３９Ｇの下半分３９Ｈを示している。
【００４８】
図１５は、図１に示されているシステムのもう一つの実施形態を示している。この実施形態では、二つのタイヤ１０Ａ、１０Ｂを有しており、各々のタイヤがその内面に取り付けられている夫々のタイヤタグ１４Ａ、１４Ｂを有している、車両１２が示されている。これらのタイヤタグ１４Ａ、１４Ｂは、「埋込」と呼ばれる硬質エポキシ樹脂の（または類似の）筐体若しくは被覆またはその他の任意の保護筐体内に閉じ込められていてよい自己出力型装置である。これらの埋込タグ１４Ａ、１４Ｂは、例えば図１１にのみ示されている様に、ゴムパッチ３９内で夫々タイヤ１０Ａ、１０Ｂ内に貼付されていてよい。参照によってそっくりそのまま本明細書に組み入れられている共有譲渡された米国特許第６，０３０，４７８号に開示されている様に、埋込タグ１４Ａ、１４Ｂは硬化処理されたタイヤ１０Ａ、１０Ｂの内壁に永久的に接着されている。一つの実施形態では、タグアンテナ２０は、パッチ３９のゴム構造内に配置されており、タグ電子装置に適切に接続されている。タグ／パッチ組立品は単一の装置としてタイヤ１０に取り付けられている。
【００４９】
第一の読取機／送受信機（ＲＴ）３０Ａ、第二の読取機／送受信機（ＲＴ）３０Ｂ、アンテナ２８Ａ、２８Ｂ及び読取機処理装置（ＲＰ）３２を含む呼掛機２６が、図１５にも表されている。ＲＴ３０Ａ、３０Ｂは、例えば固定ゲート読取機、携帯読取機または車載読取機を含む異なるタイプであってもよい。固定ゲート読取機は、ガソリンスタンド、格納庫、運搬道路等の様な固定位置における設備用に設計されている。最新のタグ感知器データを記憶装置から読み取る他に、車両１２が静止している期間中または延長期間中にＲＴの範囲内でＲＴ３０がタグ履歴データをダウンロードしてもよい。固定ゲート読取機への通信は、有線電話線、ＲＦリンク、モデムリンク、またはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）リンクによることができる。固定ゲート読取機、携帯読取機及び車載読取機は、圧力データ及び温度データの様なタイヤデータを収集する。
【００５０】
一つの実施形態では、特に、車両１２に対してタイヤが装着されまたは取り外される時にタグ１４を初期プログラミングまたは再プログラミングし、最後に記憶された感知器データをタグから読み取り、またタグ履歴データをタグ１４からダウンロードするために使用される携帯読取機３０を、呼掛機２６が含んでいる。携帯読取機３０は、電池から電力を供給され、キーパッド／キーボード、タッチスクリーンまたはこの分野で公知のその他の入力装置、ユーザとの対話及びデータ表示用のＬＣＤ表示装置、データ検索と遠隔サーバ５０へのダウンロードとの間の長期間に亙る複数のタグからのタグデータを保持するための十分な記憶装置、及び記憶されているタグデータが遠隔サーバ５０内のデータベースへダウンロードされることを可能にするための通信チャネル５１を含んでいる。この通信チャネル５１は、例えば、ＲＳ−２３２シリアルリンク、イーサネット（登録商標）リンク、または当業者に公知のその他の何らかの通信リンクを含んでいてよい。
【００５１】
図１５に示されている様に、呼掛機２６のこの実施形態は読取機／送受信機（ＲＴ）３０Ａ、３０Ｂを含んでいる。各々のＲＴ３０Ａ、３０Ｂは夫々アンテナ２８Ａ、２８Ｂに結合されている。読取機処理装置（ＲＰ）３２は、通信チャネル４０を介してＲＴ３０Ａ、３０Ｂと通信している別個の部品である。読取機処理装置３２は、通信チャネル４４を介して第一のデータ送信装置４２（例えば、モデム）に接続されていてよい。なお、ＲＴ電源はＲＰ３２内に設置されていてよい。第一のデータ送信装置４２は、必要に応じて、通信チャネル４７を介して第二のデータ送信装置４６（例えば、モデム）と通信する様に構成されている。本明細書で使用される場合、「通信チャネル」という用語は、イーサネット（登録商標）リンク、インターネットリンク、有線リンク、無線リンク、マイクロ波リンク、衛星リンク、光リンク、ケーブルリンク、ＲＦリンク、ＬＡＮリンク、またはその他の通信リンクを経由する通信を含んでいる。第二のデータ送信装置４６は、ＲＳ−２３２シリアルリンク、イーサネット（登録商標）リンク、またはその他の通信リンクの様な通信チャネル４９を経由して、野外支援コンピュータ（ＦＳＣ）または遠隔サーバを含んでいてよいユーザインタフェースサイト４８と通信する様に設計されている。
【００５２】
上述の様に、本発明の種々の構成が用いられ得る。図１５に示されているその様な構成の一つは、野外支援コンピュータ４８から遠隔サーバ５０へ転送されるデータを有している。一つの実施形態では、野外支援コンピュータ４８からの情報は、インターネットの様な通信チャネル５１を渡って、通信チャネルを経由して種々のコンピュータノード５２Ａ〜５２Ｎに接続されている遠隔サーバ５０へ転送される。この遠隔サーバ５０は、タグデータのデータベースを作動させ且つ維持する適切なソフトウェアを有するパーソナルコンピュータ、ウェブサーバ、またはその他のコンピュータであってよい。ノードは、例えばインターネットを経由して遠隔サーバ５０にアクセスすることのできる携帯コンピュータまたは遠隔設置されているコンピュータであってよい。ＲＰ３２、野外支援コンピュータ４８、及び遠隔サーバ５０は、例えば、二つ以上の別個のコンピュータ、異なる仮想装置に区分されている一つのコンピュータ、または二つの部品として作動すると共に第三の部品として作動する第二のコンピュータに接続されている一つの仮想装置であってよい。
【００５３】
ユーザインタフェースサイト４８は、タグ１４が装着されているタイヤ１０を有する車両１２に搭載されているＲＴ３０であってもよい。一つの実施形態では、このＲＴ３０は、車両１２によって電力を供給され、ＲＦリンクまたはその他の通信リンクを含む通信チャネルを経由して遠隔サーバ５０へタグデータがダウンロードされるまでこのタグデータを記憶しておく能力を有している。
【００５４】
図１５に示されているシステムは、低空気圧／高温度警報状態を早期に警告するために鉱区の様な特定の場所の周囲における固定位置に取り付けられている固定監視読取機を含んでいてよい。固定監視読取機は、例えば、鉱区の周囲や、大きな交差点、車両準備進路、ショベルカー基地、粉砕機基地、ダンプカー基地、積込み機基地、整備作業場、タイヤ販売店等の様な種々の位置に設置されている主に受信専用読取機である。この監視読取機の目的は、各々の車両１２に車載読取機を供給することによって達成されるよりも低コストである低圧力または高温度の様な警報状態を合図するためのシステムを提供することである。監視読取機は、通常は、一つ以上のタグから送信されている自律送信（ＡＴ）パケットを受信する。ＡＴパケットは、（圧力不足状態または過熱状態の様な）タグ警報状態を示す。監視読取機は、監視読取機の範囲内を車両が通過する時に、最後に記憶されたタイヤ感知器データを含むＡＴパケットを受信することもできる。一つの実施形態では、タグ１４から監視読取機へ送信された警報信号は、（Modular Mine（商標）の様な）ディスパッチシステム、有線電話線、ＲＦモデム、または類似の通信チャネルを経由して遠隔サーバ５０へ中継される。あるいは、読取機処理装置３２またはユーザインタフェースサイト（例えば、野外支援コンピュータ）４８が、種々のタイプのＲＴのうちの一つから、例えば、ディスパッチシステムへタイヤタグデータ及び／または警報信号を転送してもよい。そのディスパッチシステムは、その後、タイヤ電子管理システム（ＥＴＭＳ）データベースとして作動する遠隔サーバ５０へこのデータを転送する。固定ゲート読取機及び監視読取機の具体的な位置は、必要に応じて顧客毎に異なる。
【００５５】
図１５に示されている実施形態では、工業、科学及び医療（ＩＳＭ）周波数帯（９０２〜９２８ＭＨｚ）で動作している無線ＲＦリンク（例えば、２９Ａ）によって、データがタイヤタグ１４から呼掛機２６によって取得される。その他の周波数帯が、本発明からそれることなく使用され得る。この周波数帯は、連邦通信委員会規則第１５部（47C.R.F.§15）のもとに認証された無免許の送信機用に主に意図されている。コードレス電話機及び無線ＬＡＮの様な多くの装置がＩＳＭ周波数帯を共有しており、本発明のタイヤ電子管理システムはこれらの他の装置の間で共存し且つ強固に動作する様に設計されている。
【００５６】
信号の混信を最小限にするために、順方向リンクチャネル（つまり、読取機からタグへ）の周波数は、擬似ランダム法（周波数ホッピング）によってＩＳＭ周波数帯内の利用可能な幾つかのＲＦチャネルの間で変えられる。この周波数帯で動作しているその他の装置からの連続的な混信を防止するために、各々の順方向リンク指令は擬似ランダム法における以前の指令とは異なる周波数で送信される。周波数ホッピングも、システムが47C.R.F.§15による最高信号放射（＋３６ｄＢＭ）を送信することを可能にする。９０２〜９２８ＭＨｚのＩＳＭ周波数帯は、一つには、タイヤ壁を貫通して信号を放射するのにこれらの周波数が効率的であると決定されたという理由のために選択された。一つの実施形態では、タイヤ壁を貫通して順方向リンクデータを放射するのに好ましい周波数は９１５ＭＨｚである。もっと低い周波数が使用されれば、帯域幅がもっと狭くなる。
【００５７】
図１５を参照すると、タイヤ１０Ａ、１０Ｂ内に取り付けられているタイヤタグ１４Ａ、１４Ｂは、温度及び空気圧の様なタイヤパラメータを感知するための感知器７２、７４（図１６に示されている）を含んでいる。タイヤタグ１４Ａ、１４Ｂは、次の項目を含む幾つかの機構をユーザに提供する。
タイヤの記録を保持するために使用され得る特有のタイヤ識別子。
タイヤ空気圧及びタイヤ温度を含むタイヤパラメータを表している最後に記憶された感知器データ。
タイヤパラメータをＲＴへ自律的に送信する能力。
圧力及び温度を含む監視された総てのタイヤパラメータの読出し、タイヤパラメータがプログラムされている範囲外である旨の決定、車両におけるホイール位置、タイヤ識別番号、及び車両識別番号。このデータは局所位置及び／または遠隔位置へ供給され得る。局所とはＲＴの位置（つまり、ガソリンスタンド、車載または車両の近隣）のことを指しており、遠隔とはデータが転送されるＲＴから隔てられている位置（つまり、タイヤ販売店、ディスパッチ）のことを指している。
パラメータが範囲外である場合に警報信号を自律的且つ周期的に送信する能力。警報信号が送信されるべきか否かを決定するために、タイヤパラメータが周期的にサンプリングされる。警報状態が存在しているか否かを決定するためにタグによって使用される警報閾値は、ユーザによってプログラム可能である。
ユーザによって選択された規定間隔に亙ってサンプリングされたタイヤパラメータの履歴。
警報閾値及び覚醒時間間隔を入力する能力。
【００５８】
図１６にタイヤタグ１４がもっと詳細に示されている。図示されているタグ１４は温度感知器７２及び圧力感知器７４を含んでいる。タグ１４は、タイヤのローテーション回数の様なその他のタイヤパラメータを決定するためのその他の感知器を当然に含むことができる。温度感知器７２の一つの目的は、圧力感知器７４からのデータが基準常温充填圧力（例えば、２０℃（６８．０°Ｆ））における海面での圧力）に修正されることを可能にすることである。一つの実施形態では、温度感知器７２はNational Semiconductor社によって製造されたモデルLM60BIM3である。長期間の探知及び記録のために使用されてよい圧力感知器７４は、圧力変化を感知するために使用されている。一つの実施形態では、圧力感知器はSensym社によって製造されているモデルSCC 100AHO-GFである。タイヤタグ１４は増幅された温度信号８０を生じさせるために温度感知器７２からのアナログ信号を増幅するための増幅器７６をも含んでおり、増幅された温度信号８０はマイクロ制御装置８４のＲＡＭ記憶装置に供給されて記憶される。タグ１４は増幅された圧力信号８２を生じさせるために圧力感知器７４からのアナログ信号を増幅するための増幅器７８を更に含んでおり、増幅された圧力信号８２はマイクロ制御装置８４のＲＡＭ記憶装置に供給されて記憶される。マイクロ制御装置８４は適切な時に感知器７２、７４へ感知器電圧８６を供給する。一つの実施形態では、感知器７２、７４はマイクロ制御装置８４へ供給されるアナログ出力を生じさせ、マイクロ制御装置８４は後続の処理及び記憶のために感知器データにアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換を施す。もう一つの実施形態では、感知器７２、７４は、マイクロ制御装置８４によって直接に読まれ且つそのＲＡＭ記憶装置に記憶され得るデジタル出力を周知の方法で生じさせる。
【００５９】
マイクロ制御装置８４は信号線９０を介してＲＦ送信機８８と通信する。ＲＦ送信機８８は（図１のタグアンテナ２０と一致している）タグアンテナ９２と通信している。タイヤタグ１４はリチウム電池（これには限定されない）の様な電源９４によって電力を供給されるが、その他の満足な電池が使用され得る。一つの実施形態では、電源９４は、Tadiran Lithium Batteries社によって製造された、１／２ＡＡ、３．６ボルト、１．２アンペア時（Ａｈ）の二つのリチウム電池を含んでいる。
【００６０】
タイヤタグ１４は幾つかの動作モードを有している。代表的なモードは、タグが通常は無活動である（クロックは作動していないが、ＲＣ監視タイマは作動しており、このＲＣ監視タイマは殆ど電力を使用しない）深い休眠モードである。タグ１４はその時間の大部分をこの低電力モード中で過ごす。タグは、（監視タイマが時間切れになる時に）周期的且つ部分的に意識清明休眠モードへ覚醒して、低速クロックを始動させ、探索モードカウンタを調べることによって探索モードへ入るべき時であるか否かを決定し、探索モードへ入るべき時でなければ、探索モードカウンタを調整し（例えば、カウンタを一だけ減少させ）て、深い休眠モードへ戻る。
【００６１】
そうではなく、探索モードへ入るべき時であれば、タグは低速クロックを使用し続ける探索モードへ入る。タグは、最初に、感知器カウンタを調べることによって感知器を読む取るべき時であるか否かを決定する。感知器を読む取るべき時であれば、タグは圧力及び温度の様な感知器データを読んで記憶する。感知器を読む取るべき時でなければ、タグは感知器カウンタを一だけ調整する（例えば、カウンタを一だけ減少させる）。タグは、次に、順方向リンクパケット（ＦＬＰ）と呼ばれる遠隔読取機／送受信機（ＲＴ）３０からの呼掛信号を調べる。タグが呼掛信号らしきものを検出すると、タグは呼掛モードへ完全に覚醒する。呼掛信号らしきものを検出しなければ、タグは、探索モードのままであり、自律送信（ＡＴ）カウンタを調べることによって自律送信を実行すべき時であるか否かを決定する。自律送信を実行すべき時でなければ、タグはＡＴカウンタを一だけ調整し（例えば、カウンタを一だけ減少させ）て深い休眠モードへ戻る。自律送信を実行すべき時であれば、タグは、呼掛モードへ覚醒し、高速クロックを始動させて、自律送信を実行する（つまり、タグは、監視モード中で動作している何れかのＲＴ３０へ、最後に記憶された感知器データを送信する）。
【００６２】
呼掛モード中では、タグは、高速クロックを始動させ、このタグ１４用に意図されている有効な呼掛信号であるか否かを調べるために順方向リンク送信の少なくとも一部を読み、有効な呼掛信号であればその呼掛信号に応答する。そうではなく、その送信が有効な呼掛信号でなければ、プログラム可能な期間の間タグは有効な呼掛信号を待つ。その期間内に有効な呼掛信号が検出されなければ、タグは高速クロックをオフさせて再び深い休眠モードへ入る。有効な呼掛信号が検出されれば、タグは、ＲＴ３０によって割り当てられている戻りリンクチャネル上のその有効な呼掛信号に応答する。あるいは、タグ１４は各々の戻りリンクチャネル上の各々の呼掛信号へその応答を順次に送信する。
【００６３】
図１７は、本発明の一つの実施形態による、意識清明休眠モード、探索モード、呼掛モード及び深い休眠モードを含むタイヤタグ１４の種々のモードと、これらのモードのタイミングとを示している。タグ１４はその時間の大部分を休眠モードのうちの一つで過ごす。深い休眠モードの間は、タグ１４は電池寿命を大事に使うのに役立つために電力を殆ど使用しない。再帰的評価モード（ＲＥＭ）は、深い休眠モード、意識清明休眠モード、探索モード、及び呼掛モード（完全に覚醒）への移行を含んでいる。タグ１４は、感知器の読取を受け取るべき時であるか否かを決定し、順方向リンクパケット（ＦＬＰ）らしきものの存在を探し、自律送信（ＡＴ）の時であるか否かを決定するのに十分に長い間だけ探索モードへ周期的に覚醒し、それから、感知器が読み取られた（必要であれば）後であってＦＬＰらしきものが検出されず且つＡＴの時でなければ、深い休眠モードへ戻る。
【００６４】
深い休眠モード中では、タグのマイクロ制御装置８４は静的休止状態にあり、その内部クロック発振器は停止されている。ＲＣ監視タイマのみが作動している。図１６を参照すると、タグのマイクロ制御装置８４は、深い休眠モード中では、如何なるプログラムを実行することも如何なる外部ＩＯピンを制御することもできない。タグ１４は、電池電力を大事に使うために、努力してその寿命の大部分をこのモード中で休眠している。深い休眠モードの間は、クロック発振器がオフであるので、深い休眠カウンタは内部Ｒ／Ｃ発振器によって周期的に（例えば、約１８ｍｓ毎に）調整される（増加または減少される）。内部監視タイマー（ＷＤＴ）が深い休眠カウンタを監視し、深い休眠カウンタが例えばヌル値（オールゼロ）を含んでいる時は、ＷＤＴはマイクロ制御装置８４を覚醒させる（つまり、タグ１４が意識清明休眠モードへ入ることができる様に、ＷＤＴは低速クロックを始動させる）。
【００６５】
意識清明休眠モード中では、タグ１４は、内部探索モードカウンタが例えばヌル値（オールゼロ）を含んでいるか否かを決定することによって探索モードへ入るべき時であるか否かを決定するのに十分なほど、覚醒している。意識清明休眠モードは低速クロックしか使用していないので、この意識清明休眠モードは最小限度量の処理と少量の電力としか必要としない。探索モードへ入るべき時でなければ、マイクロ制御装置８４は探索モードカウンタを調整し（例えば、減少させ）それから深い休眠モードへ戻る。要するに、意識清明休眠モード中は、低速クロック発振器がオンにされてそのために低速クロック信号（例えば、３７ＫＨｚ）を生じさせており、探索モードカウンタが調整されており、探索モードカウンタがオールゼロを含んでいれば探索モードが実行され、探索モードカウンタがオールゼロを含んでいなければ低速クロック発振器がオフにされて深い休眠モードが再び始められる。
【００６６】
探索モード中では、タグ１４は、感知器を読み取るべき時であるか否かを決定することと、ＲＴ３０からの順方向リンクパケット（ＦＬＰ）らしき送信を探索することと、自律送信（ＡＴ）の時であるか否かを決定することと、を含む命令を実行するために低速クロック（例えば、３７ＫＨｚ）を使用し続ける。マイクロ制御装置８４は、感知器カウンタを調べることによって、感知器を読み取るべき時であるか否かを決定する。感知器を読み取るべき時であれば、後述の様に、マイクロ制御装置８４は各々の感知器からデータを順次に読み取って記憶する。感知器を読み取るべき時でなければ、タグ１４は、マイクロ制御装置８４が一定の期間に亙って特定の数の遷移を探索するという予備識別を実行することによって、ＦＬＰの存在を探索する。例えば、タグ１４は、送信がＦＬＰらしいということを示していることが分かる２５ｍｓの期間に亙って最少でも７１個の遷移を探索する様にプログラムされていてよい。遷移とは二進遷移（例えば、０から１、またはその逆）のことであると定義されている。送信がＦＬＰらしいということを予備識別が示せば、タグは呼掛モードへ入る。送信がＦＬＰらしいということを予備識別が示さなければ、マイクロ制御装置８４は自律送信（ＡＴ）カウンタを調べることによってＡＴを実行すべき時であるか否かを決定する。ＡＴを実行すべき時でなければ、マイクロ制御装置８４はそのカウンタを調整して（例えば、そのカウンタを減少させて）深い休眠モードへ戻る。ＡＴを実行すべき時であれば、マイクロ制御装置８４は、呼掛モードへ覚醒し、高速クロック（例えば、４ＭＨｚ）を始動させて、ＡＴを実行する（例えば、マイクロ制御装置８４は最後に記憶された感知器データをＲＴ３０へ送信する）。
【００６７】
呼掛モード中では、タグ１４は、高速クロックを始動させ、順方向リンクパケット（ＦＬＰ）の少なくとも一部を読み取って、そのＦＬＰが有効であるか否かを決定する。各々のＦＬＰ内における奇偶検査ビット、検査合計、または巡回冗長検査（ＣＲＣ）の様な誤り検出ビットを送信することによって、誤り検出が完遂される。タグ１４は、その時、その送信が有効なＦＬＰであることを確かめるためにその誤り検出ビットを検査する。タグは、そのＦＬＰがプリアンブルビット、データビット、誤り検出ビット（例えば、ＣＲＣ）及びポストアンブルビットを含んでいることを確実にするためにも検査し、また、全バイト数（例えば、１２７）が有効なＦＬＰを示していることを確かめるために検査する。タグ１４がＦＬＰ内の誤り（例えば、ＣＲＣが有効でない）を検出すれば、その欠陥ＦＬＰが無視され且つ／またはタグ１４はそのＦＬＰが再送信されることを要求する。
【００６８】
一つの実施形態では、マイクロ制御装置８４は、まずＦＬＰの先頭部分（例えば、最初の四バイト）を調べ、その送信が有効なＦＬＰであると思われることをその先頭部分が示していれば、位相同期回路（ＰＬＬ）をオンにして、ＣＲＣが有効であることを検査するためにＦＬＰの残りをその後に読み取る。ＦＬＰが有効なＣＲＣを含んでいれば、タグ１４はそのＦＬＰに応答する。そうではなく、ＦＬＰが無効であると決定されれば、マイクロ制御装置８４は予め決められている期間の間（例えば、高速カウンタがゼロに等しくなるまで）有効なＦＬＰを探索し続ける。その所定の期間の間に有効な呼掛信号が検出されなければ、マイクロ制御装置８４は高速クロックをオフにして再び深い休眠モードへ入る。所定の期間の間に有効な呼掛信号が検出されれば、タグはその有効な呼掛信号に応答する。
【００６９】
タグ１４がＦＬＰを探索し続ける期間は、タグ１４のプログラム可能な機構である。一つの実施形態では、タグ１４は（上述の）高速カウンタと範囲外カウンタとを含んでいる。送信が無効なＦＬＰであるとタグ１４が決定すると、高速カウンタが始動される。その後、高速カウンタがヌル値（オールゼロ）を含むまで、予め決められている速度で、この高速カウンタは一だけ調整される（一だけ増加または減少される）。その時、タグ１４は深い休眠モードへ入る。一つの有効なＦＬＰが検出されると、範囲外カウンタが始動される。その後、範囲外カウンタがヌル値を含むまで、予め決められている速度で、この範囲外カウンタは一だけ調整される（一だけ増加または減少される）。その時、タグ１４は深い休眠モードへ入る。ヌル値が発生するまでの持続期間は、開始値を所定の値に設定することによってプログラム可能である。これらの高速カウンタ及び範囲外カウンタは、例えば、無効のＦＬＰが検出された場合よりも有効なＦＬＰが検出された場合の方が、深い休眠モードが開始されるまでの時間が大きくなる様に、異なる値を含む様に設定され得る。要するに、高速カウンタは深い休眠へ戻る前にＦＬＰらしきものを探索する長さを決定し、範囲外カウンタは少なくとも一つの有効なＦＬＰを受信した後にＦＬＰを探索し続ける長さを決定する。従って、範囲外カウンタは一般に高速カウンタよりも大きな値（もっと長い期間）に設定される。
【００７０】
図１８は、ＥＴＭＳの一つの実施形態の部品を示している。本システムは、タグ１４、関連する読取機／送受信機（ＲＴ）３０及び読取機処理装置３２を含む呼掛機２６、固定ゲート読取機３０Ｇ、手持形読取機３０Ｈ、車載読取機３０Ｖ、監視読取機３０Ｓ、野外支援コンピュータ４８、及び遠隔サーバ５０を含んでいる。遠隔記憶されているタイヤパラメータデータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはインターネットを経由してアクセスされてよい。
【００７１】
読取機／送受信機（ＲＴ）３０は、一つの実施形態では、一つ以上のタイヤタグ１４のためにＲＦ通信を開始する。ＲＴ３０の一つの形態は、固定位置（例えば、ガソリンスタンド、格納庫、運搬道路等）に置かれている固定ゲート読取機３０Ｇである。固定ゲート読取機３０Ｇは、一つ以上のタイヤタグ１４と通信して、タイヤ空気圧データ、温度データ、状況データ（例えば、警報状態）、車両ＩＤ、及びタイヤＩＤを含むデータを収集する。ＲＴ３０は、一つ以上のタイヤタグ１４からこのデータの履歴（履歴データ）を取得してもよい。この履歴データは、イーサネット（登録商標）リンク、インターネットリンク、有線リンク、無線リンク、マイクロ波リンク、衛星リンク、光リンク、ケーブルリンク、ＲＦリンク、ＬＡＮリンク、またはその他の適切な通信リンクの様な通信チャネルによって、ＲＴ３０からタイヤデータベースへ送られる。
【００７２】
ＲＴ３０は携帯つまり手持形読取機３０Ｈを具備していてもよく、図１８を参照されたい。その様な手持形読取機３０Ｈは、タイヤタグ１４と通信し、温度、圧力、及びＩＤ情報を含むデータを収集し、履歴データを取得する。手持形読取機３０Ｈは、固定読取機を使用できない位置や、タグをプログラムすること及び／または人間のユーザによって物理的に点検され得るタイヤ上のタグからのデータをダウンロードすることがもっと簡単である場合に、使用されてよい。手持形読取機３０Ｈは、準備進路上、タイヤ販売店、車両の非使用中、作業場での検査中、ダンプカー基地、または燃料トラックによる燃料の供給中の様な種々の場所及び時で、タイヤタグ１４と通信するために使用されてよい。従って、手持形読取機３０Ｈは、タイヤの温度、圧力、タイヤＩＤ、及びタイヤ履歴データを含む最後に記憶されたタグデータの「現場での読取」を提供する。
【００７３】
ＲＴ３０のもう一つの形態は、（図１８に示されている）車載読取機３０Ｖつまり車両１２に取り付けられている読取機である。各々の車載読取機３０Ｖも、タイヤの空気圧、温度、状況、車両ＩＤ、タイヤ位置、及びタイヤＩＤを含むタグデータを一つ以上のタグ１４から検索して、例えば遠隔サーバ５０に存在しているタイヤデータベースへこのデータを転送することができる。
【００７４】
ＲＴ３０は、大きな交差点、車両準備進路、ショベルカー基地、粉砕機基地、ダンプカー基地、積込み機基地、整備作業場、タイヤ販売店等の様な、被監視車両が通過しなければならない特定の位置に、戦略的に配置されていてよい（これも図１８に示されている）監視読取機３０Ｓを含んでいてもよい。これらの読取機３０Ｓは、それらの近傍を移動する車両１２上のタグ１４からの、タイヤの識別、圧力、温度、及び警報送信を含むタグデータの自律送信を読み取ることができる。通常は、履歴データは監視読取機３０Ｓによってタグ１４から収集されない。タグデータは、衛星リンク、ＲＦリンク、またはＬＡＮリンク等の様な通信チャネルを経由して、ＲＰ３２、野外支援コンピュータ４８、及び／または遠隔サーバ５０へ通信される。あるいは、タグデータは車両監視システムへ通信されてよい。監視読取機３０Ｓは主に受信専用読取機である（つまり、これらはタグ１４へ指令信号を送信しない）。反対に、タグ１４は自律的な基準でタグデータを周期的に（または警報状態に応答して）送信し、このタグデータは監視読取機３０Ｓによって読み取られ得る。
【００７５】
タグ１４がその様にプログラムされていれば、（車載読取機３０Ｖ、手持形読取機３０Ｈ、または固定ゲート読取機３０Ｇの様な）ＲＴはタグ１４から送信される警報信号を検出するかもしれない。一つの実施形態では、タイヤ１０が予めプログラムされているパラメータ閾値の範囲を超えていれば、その様な警報信号がタグ１４によって周期的間隔でＲＴ３０へ送信される。ＲＴ３０は、この信号を検出して、警報状態にあるタイヤ１０の位置を決定することができる。ＲＴ３０は、ＲＦリンク、衛星リンク、またはその他の通信リンクの様な通信チャネルを経由して、その様な警報状態を周期的（頻繁な）間隔で遠隔サーバ５０へ自動的に送信する。タイヤタグ１４は、一般に、温度及び空気圧の閾値がタイヤ１０の動作に許容されている温度及び空気圧の最高及び／または最低範囲に等しい様に、プログラムされている。
【００７６】
一つの実施形態では、ＲＴ３０は警報信号を認識する。一旦、警報信号が認識されると、タイヤタグ１４はその警報信号の送信を中止する様にプログラムされていてよい。あるいは、電池９４（図１６）を大事に使うために、タグ１４は予め決められている期間後に警報信号の送信を停止する様にプログラムされていてもよい。そうなっていれば、タグデータが後にＲＴ３０へダウンロードされた時に、ＲＴ３０によって、範囲外状態が認識されて警報状態が認識される。その警報信号は、範囲外状態（例えば、温度または圧力）、実際の温度値及び／または圧力値等を含む種々の情報を含んでいてよい。車載読取機３０Ｖは単に警報信号とこの警報信号が発せられた時刻とを受信する必要があるだけでもよく、野外支援コンピュータ４８及び／または遠隔サーバ５０はタイヤの管理のために実際の温度及び／または圧力のデータを必要としてもよい。監視読取機３０Ｓは、圧力警報状態及び／または温度警報状態を示す送信を例えば１４から受信して、その情報を遠隔サーバ５０へ中継してよい。
【００７７】
タイヤタグの機構
総てのタイヤタグ１４及び／またはＲＴ３０は、下記の機構を含む様にプログラムされていてよい。
圧力の読取−−ＲＴ３０は、タイヤ１０の圧力を読み取る、つまり、タイヤ／ホイール空洞内の内部空気圧力を平方インチ当たりのポンド（ｐｓｉ）で読み取る能力を有している。ＲＴ３０は等価常温充填圧力（例えば、２０℃／６８．０°Ｆので圧力）を計算することもできる
温度の読取−−ＲＴ３０はタイヤ１０の温度を読み取る能力を有している。装着位置の様な要因のために、タグ１４の温度は空気温度のみに帰すべきでないかもしれない。
【００７８】
特有のタイヤ識別番号−−この番号は特定のタイヤ１０を明確に識別する。このタイヤ識別番号は一般にタイヤシリアル番号である。この番号は、タグインストーラによって（例えば、手持形読取機３０Ｈを経由して）タグ１４内へプログラムされる。タイヤシリアル番号はタイヤ製造者によって割り当てられる。
タイヤ商標番号−−このタイヤ商標番号は、そのタイヤを識別し、タイヤシリアル番号よりも読取が容易である。この番号は一般にユーザによってタイヤに記されている。この番号も、タグインストーラによって（例えば、手持形読取機３０Ｈを経由して）タグ１４内へプログラムされてよい。
タイヤタイプ番号−−タイヤタイプは、タイヤのタイプを識別し、タイヤ製造者によって割り当てられる。この番号も、タグインストーラによって（例えば、手持形読取機３０Ｈを経由して）タグ１４内へプログラムされてよい。
【００７９】
機能識別（ＦＩＤ）番号−−例えば、タグ、タイヤ、及び車両上におけるタイヤの位置を識別する略記識別番号。例えばタイヤが車両の別の部分へ交替されると、この機能ＩＤ番号は変更されることができる。このＦＩＤ番号はＲＴ３０によってタグ１４内へプログラムされている。
特有のタグ識別番号−−このタグ識別番号は特定のタグ１４を識別する。このタグ識別番号は、一般にタグシリアル番号であるが、例えばタイヤ及び車両上におけるタイヤの位置も識別してよい。タグシリアル番号は、タイヤ製造者によって割り当てられて、タグ１４のＲＯＭ内へプログラムされる。
【００８０】
タイヤ履歴データ−−タグ１４は、一定の期間中の温度及び空気圧の様な履歴データを記録するＲＡＭ記憶装置１６を含んでいる。この履歴データは、そのデータがいつ記録されたのかを示すタイムスタンプと共に記録される。このデータは、タグ１４から（直接または間接に）ＲＰ３２、野外支援コンピュータ４８、または遠隔サーバ５０へダウンロードされてよい。タグ記憶装置１６は感知器データを周期的に記憶する。一つの実施形態では、約１，０００データレコードが同時に記憶されてよい。しかし、記憶可能なレコードの数は記憶装置１６の大きさにしか制限されない。感知器データが記憶装置１６へ記憶される速度はユーザによって選択可能である。新たに測定された感知器データ用の場所がもうなければ（つまり、タグ記憶装置が満杯）、最も古い記憶データが上書きされる。
タイヤ履歴データの更新−−タグ１４は、以前にＲＴ３０へ送信されていない新たなタイヤ履歴データのみの転送を可能にする。更に、タグは、現在のタイヤ履歴データの一部（全部を含む）の転送を可能にする。
【００８１】
書込能力−−タグ１４は、ホイール位置、車両番号、パラメータ閾値等を含むユーザ定義データをユーザがタグ記憶装置１６内へ書き込むことを可能にする。このデータは、認可されたユーザのみがデータをタグ１４へ書き込むことができる様に保護されているパスワードであってよい。
自動データ収集−−タグ１４は、外部作動なしに、予め決められている間隔で自己覚醒し、感知器の読取を受け取り、これらの読取を記憶装置に記憶し、休眠状態へ入る能力を有している。タグ１４は通常はデフォルト覚醒間隔（例えば、２．５秒）で工場から予めプログラムされているが、ユーザはこの覚醒間隔を変更することができる。
【００８２】
自律送信（ＡＴ）−−タグ１４は、外部作動なしに、予め決められている間隔で自己覚醒し、感知器の読取を受け取り、この感知器データをＲＴへ送信し、休眠状態へ入る様にプログラムされていてよい。感知器測定機能は、タグ１４の送信機能とは独立に作動させられる。タグ１４は通常はデフォルト覚醒間隔（例えば、２．５秒）で工場から予めプログラムされているが、ユーザはこの覚醒間隔を変更することができる。タグ覚醒間隔は一般にＡＴ間隔よりも多く、これらの間隔の両方がユーザによってプログラムされてよい。ＡＴ内に、タグ１４は最後に記憶された感知器の読取（例えば、圧力及び／または温度）を送信する。
【００８３】
警報送信−−タグ１４は、外部作動なしに、予め決められている間隔で自己覚醒し、最後に記憶された感知器データを調べ、警報状態が存在している（つまり、感知器データ値が記憶されている閾値の範囲を超えている）か否かを決定し、その様な状態が存在していれば警報信号を送信して、休眠状態へ戻る様にプログラムされていてよい。この警報機構はユーザによって使用可能にされるかまたは使用禁止にされることができる。タグ１４は通常はデフォルト覚醒間隔（例えば、２．５秒）で工場から予めプログラムされているが、ユーザはこの覚醒間隔を変更することができる。タイヤパラメータが予め決められている閾値の範囲を超えていれば（つまり、タイヤ１０の動作に許容されているパラメータ閾値を超過しているかまたはそれ未満であれば）、タグ１４は覚醒モード中に警報信号を送信する。一時間の様な何らかの期間の後に警報信号が認識されなければ、タグ１４は電池電力を大事に使うために信号の送信を中止する。警報が時間切れでも、タグ１４は動作し続ける。ＲＴ３０は、警報信号を認識して、警報信号を終結させることをタグ１４に指令することもできる。非警報状態へ戻ると、警報機構がユーザによって使用可能にされていれば、警報機構を回復させる。
【００８４】
機密保護−−タグ１４は異なるレベルのパスワード保護を提供する。第一は製造者レベルにあり（製造者はその特有のタグ識別番号をパスワードで保護してよい）、第二はユーザレベルにある（ユーザはユーザ定義データの様な総てのプログラム可能なデータをパスワードで保護してよい）。
タグ停止−−タグ停止指令は、温度読取や空気圧読取、ユーザ定義データ、タグ履歴データ等の様な、記憶装置１６内に記憶されている総てのデータを消去する。これはタグ１４をそれが最初に製造された時と同じ状態へ戻す。一旦、停止させられると、タグ１４はもはや如何なる外部指令にも応答しない。この機構はパスワードで保護されている。記憶されている総てのデータを消去する一つの方法は、タグ１４をその最も警戒を怠らない状態（つまり、呼掛モード）へ覚醒させて、電池が消耗するまで総ての電池消費動作（例えば、高速クロック、ＲＦ受信機、感知器、ＰＬＬ等）を始動させることである。この機能は、もしかすると有用なタイヤデータを誰もそのタイヤから取得することができない様に、例えばタイヤ１０が廃棄される時に使用されてよい。
【００８５】
ユーザデータの消去−−この機能は、総てのユーザ定義データ（例えば、全車両名、パラメータ閾値、ホイール位置データ等）を消去して、そのタグ１４を製造者レベルのデフォルト値へ戻す。この機能は、例えばそのタイヤ１０の所有者の変更時に使用されてよい。
無線周波数動作−−特許請求の範囲に記載されているシステムは、ＩＳＭ周波数帯（９０２〜９２８ＭＨｚ）で動作することが好ましい。
通信−−タグ１４は、本明細書に記載されている様に、固定ゲート読取機３０Ｇ、手持形読取機３０Ｈ、車載読取機３０Ｖ、及び／または監視読取機３０Ｓの様なＲＴ３０と通信することができる。
データの表示−−タグデータは通例の測定装置に表示される（例えば、圧力についてはｐｓｉ、温度については℃及び／または°Ｆ）。
電力−−タグ１４は、タグ１４と一緒に含まれている電源９４によって電力を供給される。一般に、電源９４は交換可能ではない（保守項目ではない）。
タグ寿命−−現在の電池能力ではタグの全寿命は約２年よりも長く、この約２年という寿命は、通常の動作状態では、タグが監視しているタイヤの平均寿命よりも長い。
【００８６】
オフ機能−−タグ１４は、例えばタイヤ空気圧が４０ｐｓｉ（またはその他の予め選択されている何らかの圧力）未満になっている場合を認識することができる。その様な圧力は、タイヤ１０が装着されていないか、またはタグ１４がタイヤ１０に取り付けられる前に棚にあることを示している。タイヤ空気圧がその様な閾値未満になると、タグ１４は感知器情報の報告及び記憶を中止する。このことは、不要時におけるタグ１４の動作を防止する。しかし、タグ１４は、タイヤ空気圧がその閾値（例えば、４０ｐｓｉまたはその他の予め選択されている何らかの圧力）を超えた時に完全機能状態へ自分自身をオンすることができる様に、感知器圧力を監視し且つ順方向リンクパケット（ＦＬＰ）を探すことができる。
【００８７】
読取機範囲−−固定ゲート読取機３０Ｇについては、読取機範囲は、読取機アンテナ２８と車両１２の同じ側のどのホイール位置におけるタグ１４からも少なくとも１０メートル以内である（この範囲は、車両１２が時速２０キロメートルまでで移動することが可能である）。手持形読取機３０Ｈが固定タイヤ１０を読み取ることについては、読取機の範囲は、読取機３０Ｈと車両１２の同じ側のどのホイール位置におけるタグ１４からも約５メートルである。車載読取機３０Ｖについては、読取機は、その読取機の範囲内（例えば、読取機３０Ｖと車両１２の同じ側）にあるタイヤタグ１４から信号を受信することができる。車載読取機３０Ｖは、車両１２が約時速９０キロメートルまでで移動中にタグ１４を読み取ることができる。監視読取機３０Ｓは、（車両１２が約時速７３キロメートルまでで移動中に）読取機アンテナ２８から約５０メートルまでのタイヤタグを監視することができると推定される
【００８８】
定義
オンデマンド（またはオンサイト）−−ＲＴ３０が通信を始動させ、タグ１４が例えば、温度、圧力、タイヤＩＤ、及び／またはその他のタイヤパラメータ情報を表す最後に記憶された感知器データで応答する、双方向通信。
警報−−タグ１４が警報信号をＲＴ３０へ送信する片方向通信。その警報信号は、範囲外状態（例えば、温度または圧力）、実際の温度値及び／または圧力値等を含む種々の情報を含んでいてよい。警報信号は、予めプログラムされている閾値を一つ以上のタイヤパラメータが超えている時に送信される。
自律送信（ＡＴ）−−タグ１４が、最後に記憶された感知器データ（またはその他の予めプログラムされているデータ）を周期的時間間隔でＲＴ３０へ送信する片方向通信。
【００８９】
タイヤ履歴データの更新−−ＲＴ３０が通信を始動させ、温度、圧力またはその他の記憶されているデータを含む以前に送信されていない新しいタイヤ履歴データでタグ１４がＲＴ３０に応答する双方向通信。
順方向リンク−−ＲＴ３０からタイヤタグ１４への片方向通信。ＲＴ３０（監視読取機３０Ｓを除く）は、一つ以上のタイヤタグ１４へＲＦ信号を周期的に送信する。順方向リンク信号は、一つ以上のタグ１４を探しているか、または一つ以上のタグ１４と直接に通信している。
戻りリンク−−タイヤタグ１４からＲＴ３０への片方向通信。タグ１４は、戻りリンクを経由して、ＲＴ３０へ応答（例えば、タグデータ）を送信する。順方向と戻りとの両方のリンクのタイミング並びにシステムのその他の特性がこの明細書中に記載されている。
【００９０】
本発明の更なる説明
再び図１、１５を参照すると、タイヤデータの取得方法が示されている。呼掛モード中では、ＲＴ３０は、特定のタイヤタグ１４が呼び掛けられている時にのみその特定のタイヤタグ１４から感知器データ及びその他のデータを取得することができる。一つの実施形態では、タイヤタグ１４は、（１）特有のＩＤ（例えば、タグシリアル番号）、（２）機能的ＩＤ、及び／または（３）タグ呼掛の間にＲＴ３０によって割り当てられる一時的ＩＤ、によって呼び掛けられ得る。タグの取得は後にもっと詳細に記載されている。
【００９１】
ＲＴ３０が特定のタイヤ１０からのタイヤ温度やタイヤ空気圧を要求していれば、ＲＴ３０はその特定のタイヤ１０に対応するタイヤタグ１４の記憶装置１６内における規定記憶位置からのデータを要求する。これらの記憶位置は、そのタグ１４によって取得された感知器データを記憶している。このデータは、戻りリンクパケット（ＲＬＰ）を経由してＲＴ３０へ送信され得る。そのＲＴ３０は、感知器７２、７４（図１６参照）用の較正係数の送信を要求することもできる。タイヤのタイプ、車両上におけるタイヤの位置、車両ＩＤ、及び／またはタイヤＩＤを含む、タグ記憶装置１６に記憶されているその他の情報が要求されてもよい。要求された情報が一旦検索されると、ＲＴ３０は、プログラム可能な期間の間休眠モード（例えば、深い休眠モード）へ入ることをタグ１４に命令する。あるいは、一旦タグ１４が予め決められている期間（例えば、２〜３秒）の間ＲＴ３０の範囲外になると休眠モードへ戻る様に、そのタグがプログラムされていてもよい。深い休眠モードへ入ることは、そのタグ呼掛セッションを完了させる。その後、新しい呼掛セッションが開始され得る。
【００９２】
タイヤタグ１４は、コスト的に有効で、低電力しか使用せず、連邦通信委員会規則第１５部（47C.R.F.§15）に従っていることが望ましい。スペクトル拡散のない（自由空間での）許容最大出力は−１ｄＢＭである。戻りリンク（つまり、タグから読取機へ）は、幾つかの利用可能な無線周波数チャネルのうちの何れか一つで送信する能力を有している。このことは、妨害装置からの信号を防止する手段をタグ１４に提供する。一つの実施形態では、タグ１４は、異なる戻りリンクチャネルの各々で順次にＦＬＰに応答する。もう一つの実施形態では、ＲＴ３０は戻りリンクチャネルを監視して、混信量の最も少ないチャネルで送信することをタグ１４に指令する。自律送信（ＡＴ）についは、タグ１４は、戻りリンクチャネルの何れかまたは総てで戻りリンクパケット（ＲＬＰ）を送信するオプションを有している。
【００９３】
一つの実施形態では、四つの戻りリンクチャネルが存在しており、タグ１４は各々のチャネルで順次に戻りリンクパケット（ＲＬＰ）を送信する。例えば、タグ１４がそのシリアル番号を有するＲＴ３０へチャネル１で応答すれば、そのタグ１４は次の読取機指令へはチャネル２で応答する。もしＲＴ３０がタグから欠陥データを受信すれば、ＲＴ３０は、そのデータを無視して、データを再送信することをタグ１４に指令する。その時、タグ１４はチャネル３でそのデータを再送信する。その受信されたデータが再び崩れているともしＲＴ３０が決定すれば、ＲＴ３０はデータを再送信することをタグ１４に指令する。一つの実施形態では、データの再送信は、そのデータが五回送られる（各チャネルで一回、例えば、チャネル１、２、３、４及び１−最初のチャネルは二回試行される）まで続けられる。もしそれでもＲＴ３０が良好なデータを受信しなければ、ＲＴ３０は予め決められている期間の間はその特定のタグ１４へ送信することを中止する。
【００９４】
あるいは、ＲＴ３０は、その四つの戻りリンクチャネルを監視して、そのチャネルが最も少ない雑音量及び／または混信量を有しているのかを示している、どのチャネルが最も低い受信信号強度（ＲＳＳ）を有しているのかを決定することができる。従って、最も低いＲＳＳを有しているチャネルの信号混信が最も少ない。従って、どのチャネルが最も低いＲＳＳを有しているのかをＲＴ３０が決定した後、ＲＴ３０は、最も低いＲＳＳを有する戻りリンクチャネルに対応する順方向リンクパケット(ＦＬＰ)内の二ビットを送信し、そのチャネルで戻りリンクパケットを送信することをタイヤタグ１４に命令する。妨害信号の持続期間は数秒のオーダであると予想され得る。従って、ＲＴ３０ははっきりしている戻りリンクチャネルを数秒毎に調べる。ＲＴ３０は、示されている戻りリンクチャネルでタグ信号を受信する様に自分自身を同調させて、ヌル指令（オールゼロ）を送信する。このヌル指令は、ＲＴ３０がＲＳＳレベルを監視している間にその他の何れかのタグが応答することを防止するために同報通信される。もう一つのチャネルが最も低いＲＳＳを有していると決定されるまで、特定のタグ１４が応答することを指令されるチャネルに最も低いＲＳＳチャネルがなる。更に、ＲＳＳの最も低いチャネルは通じていてその他の送信と混信していないので、そのチャネルが選択される。各々のＲＴ３０は受信信号強度（ＲＳＳ）表示器を有しており、この表示器はタグ１４が応答を試行していることをそのＲＴ３０に示す。そのＲＴ３０は、入ってきた戻りリンクチャネル上の受信信号強度を調べる。その後、ＲＴ３０は、最も低いＲＳＳを有しているチャネルで応答する様にタグ１４に命令する順方向リンクパケットを送信し、タグ送信のためにそのチャネルを監視する。
【００９５】
順方向リンク通信の間、パケットはＲＴ３０からタグ１４へ送られる。戻りリンク通信の間、パケットはタグ１４からＲＴ３０へ送られる。受信されたタグデータは、その後、読取機処理装置（ＲＰ）３２へ伝達される（図１、１５を参照）。
【００９６】
順方向リンクは振幅変位電鍵操作（ＡＳＫ）変調を使用する。９０２ＭＨｚと９２８ＭＨｚとの間に散在されている５０チャネルが存在している。拡散スペクトル送信を使用すると、読取機アンテナ２８から放射され得る許容最大出力は＋３６ｄＢＭである。一つの実施形態では、順方向リンクにおけるデータ転送速度は、毎秒７．５キロビット（Ｋｂｐｓ）である。
四つまでの通信チャネルを含む戻りリンクは周波数変位電鍵操作（ＦＳＫ）変調を使用する。これらのチャネルは９０２〜９２８ＭＨｚ間である程度均等に離隔されている。
【００９７】
47C.R.F.§15のもとで、拡散スペクトル送信（つまり、周波数ホッピング）を使用すると、自由空間内で放射され得る許容最大出力は＋３６ｄＢＭである（拡散スペクトル送信を使用しなければ、自由空間内における許容最大出力は−１ｄＢＭである）。順方向リンクでは、送信される出力量はタイヤ壁のすぐ外側で測定される。しかし、一つの実施形態では、タイヤ壁を貫通してＦＬＰを送信することによって１０〜１５ｄＢＭが失われる。タイヤ壁を貫通する送信に起因する減衰に加えて、その他のタイヤ及び／または車両１２の部品からの混信に起因して追加的な減衰が生じるかもしれない。
【００９８】
システムは、タグ１４から送信されるデータ／命令よりもはるかに少ないデータ／命令しかタグ１４へ送信しない。順方向リンクのデータ転送速度は７．５Ｋｂｐｓであり、戻りリンクのデータ転送速度は６０Ｋｂｐｓである。これらのデータ転送速度が非対称である理由は、システムの複雑なものの大部分がタグ１４よりもむしろＲＴ３０に設置されているからである。このことは、より簡単なタグ回路を可能にし、タグ１４が７．５Ｋｂｐｓというより低速度でＦＬＰデータを読み取ることによってより少ない電力しか消費しないことを可能にしている。ＲＴ３０は、タグ１４によって６０Ｋｂｐｓで戻されているデータを読み取るのに十分な精巧さを有している。更に、タイヤタグ１４はもっと速い速度でデータを伝えるので、タイヤタグ１４はもっと短い期間の間オンにされる。タイヤタグ１４の電池寿命はシステムの総ての有用さの重要点であるので、このことは重要な利点である。
【００９９】
図１９に戻ると、ＲＴ３０の部品の概要が示されている。通信規約が半二重である（つまり、何れの時においても、読取機／送受信機（ＲＴ）３０はデータを送信するかまたは受信するかの何れかである）ので、送信／受信（ＴＲ）スイッチ１００が備えられている。ＲＴ３０のこの図示されている実施形態は多重システム内で使用されていないので、ＲＴアンテナ２８が送信動作と受信動作との両方で使用されている。ＲＴ３０がフィルタ等の様な追加的な部品を含んでいることが分かるが、簡単化のために、これらの回路はこの分野で周知であるので示されていない。受信通路では、低雑音増幅器１０２がＦＳＫ受信機１０４の前端にある。入ってきたＲＬＰデータはマイクロ制御装置１０６へ送信される。各々のＲＬＰは、マイクロ制御装置１０６によって受信されて、有効かどうかを決定するために調べられる。ＦＬＰがタグ１４へ送信される時は、このＦＬＰは最初にＡＳＫ送信機１０７を介して高出力増幅器１０８へ供給される。増幅された信号は、その後、タグ１４への送信のために読取機アンテナ２８に接続されているＴＲスイッチ１００の反対側へ送られる。
【０１００】
一つには最低限として５０チャネルと明示している連邦通信委員会規則第１５部(47C.R.F.§15)の理由から五十の順方向リンクチャネルが選択されたが、５０超のチャネルがこの拡散スペクトルシステム内で使用され得ることは明らかである。同様に、タグ１４からＲＴ３０へデータを送信するために使用されている４つの戻りリンクチャネルも、異なる数のチャネルへ変更されてよい。
【０１０１】
大きなトラックの様な多数のタイヤの車両と共に本システムが使用される場合は、動作の同期が予期されている。詳細には、図１５に示されている様に二つのＲＴ３０Ａ、３０Ｂを使用する場合には、第一のＲＴが例えば車両１２の一方側用に選定されていてよく、第二のＲＴが車両１２の他方側用に選定されていてよい。車両１２の第一の側における第一のＲＴ３０Ａからの指令信号は、特定の戻りリンクチャネル、例えばチャネル１、３のみを使用するためにその信号を受信することをタイヤタグ１４に命令してよい。車両１２の第二の側における第二のＲＴ３０Ｂは、別の戻りリンクチャネル、例えばチャネル２、４で送信するためにその信号を受信することをタイヤタグ１４に命令してよい。この機構は、異なる二つのタイヤからデータを同時に読み取るかまたは同一のタイヤからデータを二回読み取る危険を減らすために実施される。二つのＲＴ３０が同一のタグ１４を読み取る状況では、ＲＰ３２とＦＳＫ受信機１０４との一方または両方が、その重複データを認識してその様なデータを削除する様に構成されている。
【０１０２】
その他の状況では、二つのタグ１４が同時に覚醒して両方のタグがＲＴアンテナ２８の範囲内にある可能性がある。もしこのことが発生すれば、両方のタグ１４が同一の戻りリンクチャネルで同一のメッセージに応答しているかもしれないので、混信が生じるかもしれない。範囲内にあるかもしれない多くのタグから一つのタグを識別してこの一つのタグと通信するために、ＲＴ３０は、後述の様なＳＡＲアルゴリズムを使用し、及び／または、そのタグの特有のタグシリアル番号または機能的ＩＤ番号を送信することによって特定のタグ１４へ送信する。
【０１０３】
図２０は、図１６に示されているタイヤタグ１４のもっと詳細なブロック図である。ＰＩＣマイクロ制御装置２００はタイヤタグ１４の動作のための種々の信号を受信及び送信する。このマイクロ制御装置２００は、Microchip Technology Inc.によって製造されたマイクロ制御装置であって二つの内部発振器、内部ＲＡＭ、内部ＲＯＭ、内部Ａ／Ｄ変換器、及びその他の通例の構造を有するモデルPIC16C717であってよい。これは特許請求の範囲に記載されているシステム内で使用され得る多くのマイクロ制御装置のうちの一つであることが分かるが、電池寿命を極限まで増加させるために、二つの発振器が二つのクロック速度を可能にするので二つの発振器が望ましい。二つのクロックを有することは、高速クロックの使用を最小限にする（従って、電池電力を大事に使う）ことを設計者に可能にする。これら二つの発振器は、内部マイクロ制御装置発振器である必要はない。
【０１０４】
図２０に示されているタイヤタグ１４は、互いに別個且つ独立である二つの特有の機能、つまり（１）データ測定機能、及び（２）データ受信及び送信機能、を有している。第一の独立の機能を実行するために、マイクロ制御装置２００は例えば圧力感知器２０６及び温度感知器２０８を使用することによってタイヤパラメータを測定する。マイクロ制御装置２００は、探索モードへ周期的に覚醒し且つ（その他の作業の中で）感知器２０６、２０８にタイヤパラメータを測定させる様にプログラムされている。その測定パラメータは、その後、マイクロ制御装置２００へ送られてその内部ＲＡＭに記憶される。探索モードの完了と同時に、マイクロ制御装置２００は深い休眠モードへ戻る。
【０１０５】
第二の独立の機能では、マイクロ制御装置２００は、読取機／送受信機（ＲＴ）３０からのＦＬＰを調べ、有効なＦＬＰが受信されていれば、ＲＴ３０へ一つ以上のＲＬＰを送信する。従って、このデータ送信機能はパラメータ測定機能から独立している。別個のデータ測定機能を有していることは、従来技術に対する利点を提供する本発明の特有の形態である。タグ１４内に記憶されているタイヤパラメータをＲＴ３０が要求した時は、タグのマイクロ制御装置２００は単にそのＲＡＭにアクセスして最後に記憶されたパラメータデータをＲＴ３０へ送信するだけである。従って、マイクロ制御装置２００は、ＲＴ３０からの呼掛指令に応答して感知器２０６、２０８に電力を供給する必要はない。このことは、本システムが従来技術のシステムよりも高速で動作することを可能にする。更に、マイクロ制御装置２００は、いつの時点でも、もう一つの機能（例えば、データ測定）から独立している一つの機能（例えば、データの受信及び送信）を処理しさえすればよい。タグ１４は、第一のモード中で感知器パラメータを測定するか、または、第二のモード中でデータを送信する。これらの機能は互いに独立である。パラメータ測定機能は、ＲＴ３０からの何らかの外部呼掛指令に応答して実行されることはない。
【０１０６】
具体的に言うと、マイクロ制御装置２００は深い休眠モードから意識清明休眠モードへ周期的に覚醒する。意識清明休眠モード中では、マイクロ制御装置２００は、低速クロックを始動させ、探索モードカウンタを調べることによって探索モードへ入るべき時であるか否かを決定する。探索モードカウンタは、探索モードへ入るべき時である（例えば、カウンタがオールゼロを含んでいる）ことを示すか、または、何らかのその他の値を示す。探索モードへ入るべき時でなければ、マイクロ制御装置２００は、探索モードカウンタを調整して（例えば、カウンタを減少させて）、深い休眠モードへ戻る。
【０１０７】
探索モードへ入るべき時であれば、マイクロ制御装置２００は探索モードへ入って低速クロックを使用し続ける。マイクロ制御装置２００は、感知器カウンタを調べることによって、感知器を読み取るべき時であるか否かを決定する。感知器を読み取るべき時であれば、マイクロ制御装置２００は、後述の様に、各々の感知器からデータを順次に読み取って記憶する。感知器を読み取るべき時でなければ、マイクロ制御装置２００は感知器カウンタを調整して予備識別を実行する（つまり、送信が順方向リンクパケットらしいか否かを決定する）。その送信がＦＬＰらしいとマイクロ制御装置２００が決定すれば、マイクロ制御装置２００は呼掛モードへ入る。その送信がＦＬＰらしいとマイクロ制御装置２００が決定しなれば、マイクロ制御装置２００は、自律送信（ＡＴ）カウンタを調べることによって、ＡＴを実行すべき時であるか否かを決定する。ＡＴの時でなければ、マイクロ制御装置２００は、そのカウンタを調整して（例えば、そのカウンタを減少させて）、深い休眠モードへ戻る。ＡＴの時であれば、マイクロ制御装置２００は、呼掛モードへ覚醒し、高速クロックを始動させて、ＡＴを実行する（つまり、最後に記憶された感知器データをＲＴ３０へ送信する）。
【０１０８】
探索モード中で感知器を読み取るために、マイクロ制御装置２００は定電流源２０４を作動させるために感知器電力線２０２に信号を出し、定電流源２０４が今度は圧力感知器２０６及び温度感知器２０８を作動させる。増幅器２１０、２１２も感知器電力線２０２を経由してオンにされる。増幅器２１０、２１２は、夫々感知器２０６、２０８によって生じさせられたアナログ信号を増幅する。マイクロ制御装置２００は、タイヤ１０に生じる動的物理効果に起因する感知器２０６、２０８からのデータ中における何らかの不規則をデジタル的に濾過及び平滑化するためのＡ／Ｄ変換器及びデジタル信号処理コードを含んでいる。例えば、圧力データは、タイヤ１０が動いて角度位置や地形等の関数として曲がるので、ある程度不規則になり得る。マイクロ制御装置２００は、オンにされたばかりの部品２０４〜２１２からの過渡現象を無視してそれらの部品が正常な安定状態動作を呈することを可能にするために、感知器の読取を受け取る前に短期間待つ。その後、マイクロ制御装置２００は、入力線２１４、２１６上の増幅された感知器信号のＡ／Ｄ変換を実行する。信号線２１４は、マイクロ制御装置ＲＡＭ内に記憶される増幅された圧力感知器データを伝える。同様に、信号線２１６は、やはりマイクロ制御装置２００のＲＡＭ内に記憶される増幅された温度感知器データを伝える。探索モードの最後に、マイクロ制御装置２００は、感知器電力線２０２への電力をオフにし、それによって部品２０４〜２１２を無活動モードにする。マイクロ制御装置２００へは電池に接続されている入力ピン２１８を経由して電力が供給される。
【０１０９】
最低／最高感知器値、連続データサンプル等を含む構成値及び履歴データを記憶するために、シリアルＥＥＰＲＯＭ２２０が使用されている。履歴データはマイクロ制御装置ＲＡＭからＥＥＰＲＯＭ２２０へ周期的に書き込まれる。ＥＥＰＲＯＭは、不揮発性記憶装置であるので、その情報を維持するために電力を必要とせず、電池電力を大事に使うためにオフにされ得る。
【０１１０】
第二の機能（つまり、データの受信及び送信）を実行するために、マイクロ制御装置２００は、探索モードの間、送信がＲＴからの順方向リンクパケットらしいか否かを決定するために予備識別を実行する。その送信がＦＬＰらしいとマイクロ制御装置２００が決定すれば、マイクロ制御装置２００は、呼掛モードへ入って、その送信が有効なＦＬＰであるか否かを決定する。最初の段階として、タグ受信機電力がマイクロ制御装置２００からＡＳＫ受信機２２４へ線２２２で供給される。一つの実施形態では、タグ受信機２２４は利得増大トランジスタを有するダイオード検出器として組み立てられている。順方向リンクデータを検出するために、周知の比較回路が受信機２２４に結合されている。タグアンテナ２２６によって受信されたデータ信号は、低域通過フィルタ２２８を通り送信／受信（ＴＲ）スイッチ２３０を経由してＡＳＫ受信機２２４へ供給される。データ受信期間中はＴＲスイッチ２３０が受信状態に設定されている。受信機２２４からのデータ信号はマイクロ制御装置２００へ供給される。呼掛モードにおけるデータ受信中に、マイクロ制御装置２００は送信が有効な順方向リンクパケットであるか否かを決定する。ＦＬＰは、感知器情報、タグ位置、ユーザ定義データ等の様な情報を提供することをタイヤタグ１４に命令する指令信号を含んでいる。圧力感知器データ及び温度感知器データの取得及び記憶は、(上述の様に)データ受信機能（つまり、ＲＴ３０からの有効な順方向リンクパケットの探索）とは独立の別個の機能である。
【０１１１】
呼掛モード中では、タグ１４はデータを受信及び送信することができる。呼掛モードへ入ると同時に、マイクロ制御装置２００は、高速クロックを始動させ、ＦＬＰの最初の部分（例えば、最初の四バイト）を調べ、その送信が有効なＦＬＰらしいことをその部分が示していれば、イネーブル線２３４を経由して送信機２３２の位相同期回路（ＰＬＬ）段をオンにし、その後に、ＣＲＣが有効であるか否かを調べるためにＦＬＰの残り（例えば、最後の二バイト）を読み取る。ＦＬＰが有効なＣＲＣを含んでいれば、タグ１４はそのＦＬＰに応答する。
【０１１２】
選択されている戻りリンクチャネルを自動追跡するためにＰＬＬが一定の量の時間を必要とするので、ＦＬＰの一部のみを読み取った後にＰＬＬがオンにされる。送信イネーブル線２３６を作動させることによって送信機２３２がオンにされ、送信イネーブル線２３６はその送信機の高出力増幅器段を使用可能にする。ＦＳＫ送信機２３２が一旦作動させられると、以前に記憶された圧力データ及び温度データを含んでいるかもしれずＦＬＰによって要求されたデータが、マイクロ制御装置２００によってデータ線２３１でＦＳＫ送信機２３２へ供給される。このデータを送信するために、ＴＲスイッチ２３０が受信状態から送信状態へ変更される。そのデータは、その後、低域通過フィルタ２２８を介して送られ、タグアンテナ２２６を経由して送信される。呼掛モードの完了と同時に、マイクロ制御装置２００は、（ＰＬＬ、送信機、感知器、高速クロック等の様な）タグ部品をオフにして、深い休眠モードを再び始める。このことが、マイクロ制御装置２００の第二の独立機能（つまり、データの受信及び送信）を終了させる。
【０１１３】
一つの実施形態では、ＦＳＫ送信機２３２は別個の四つのチャネルで送信する様に設計されている。ＦＳＫ送信機２３２に利用可能な四つのチャネルのうちの特定の一つの選択を可能にするために、ＦＳＫ送信機２３２にチャネル選択線２３８が備えられている。なお、何れかの個々のＲＬＰ送信の間、四つの送信チャネルのうちの一つだけが正常に使用される。
【０１１４】
従って、第二のデータ受信／送信機能の実行中は、探索モードのマイクロ制御装置２００は、送信がＲＴ３０のうちの一つからのＦＬＰらしいか否かを調べるために予備識別を実行する。その送信がＦＬＰらしいとマイクロ制御装置２００が決定すれば、マイクロ制御装置２００は呼掛モードへ入る。その送信がＦＬＰらしいとマイクロ制御装置２００が決定しなければ、タグ１４は予め決められている期間の間再び深い休眠モードへ入る。呼掛モード中では、送信が有効なＦＬＰであると確認され、以前に総ての適切な送信防護及び通信規約が後に続かれていれば、タグ１４に記憶されている要求されたデータがＲＴ３０へ送信される。休眠、覚醒、ＦＬＰの探索、及びデータを送信するかまたは深い休眠モードへ再び入るというこの周期は、タグ１４の連続的な機能である。
【０１１５】
再び図１７を参照すると、本発明の一つの実施形態によるタイヤタグ１４の種々のモードとこれらのモードのタイミングとが示されている。示されている様に、タグ１４は約６００ｍｓ間の深い休眠モードにある。その後、タグ１４はほぼ２５ｍｓ間の意識清明休眠モードへ移行する。探索モードへ入るべき時であれば、タグ１４は、探索モードへもっと覚醒して、予め決められている時間の間、予備識別を実行する（つまり、送信がＦＬＰらしいか否かを決定する）。その送信がＦＬＰらしくなければ、タグ１４は単に別の６００ｍｓ間の深い休眠モードを再び始める。その後、ＦＬＰらしき送信が検出されるまで、タグ１４はこの処理を繰り返す。ＦＬＰらしき送信が検出された時は、タグ１４は有効なＦＬＰを探すための呼掛モードへ完全に覚醒する。その時、タグ１４は、例えば、タイヤの温度及び空気圧に関する記憶データをＲＴ３０へ送信することによって、有効なＦＬＰに応答する。なお、上記のタイミングはユーザによってプログラム可能である。ＲＴ３０がタグ１４から感知器データを取得しようとする時間も、ユーザによってプログラム可能である。探索モードの間は、タグ１４も予め決められている時にタイヤパラメータデータを測定及び記憶する。これらの時は、予備識別が実行される時とは一般に異なっている。一つの実施形態では、感知器データはタグ１４によって３０秒毎に読み取られる。更に、タグ１４がＲＴ３０と自律的に通信（例えば、ＡＴを送信）しようとしてもよい。
【０１１６】
再び図２０を参照すると、線２４０上の送信／受信制御信号は、線２３６にイネーブル信号を送信することによって制御される。水晶振動子２４２、２４４が四つの戻りリンクチャネルの周波数を制御する。水晶振動子２４２、２４４の組合せ、位相同期回路（ＰＬＬ）、及び周波数分割器が、公知の方法で、四つの戻りリンクチャネル用の四つのＦＳＫ周波数を供給する。
【０１１７】
タグ１４による送信用に使用されるべき戻りリンクチャネルは、幾つかの方法で決定されてよい。タグは、戻りリンクチャネルを順次に選択（つまり、各々のＲＬＰ毎に異なる戻りリンクチャネルを使用）してよい。あるいは、ＲＴ３０は特定のチャネルを使用することをタグ１４に命令してよい。使用すべき最良の戻りリンクチャネルを決定する一つの方法はＲＴ３０にヌル指令を送信させることであり、このヌル指令はタグ１４に送信させない。このことは、四つの戻りリンクチャネルの各々における受信信号強度（ＲＳＳ）をＲＴ３０が決定することを可能にする。その後、最も低い信号強度（つまり、最も少ない雑音／混信量）を有する戻りリンクチャネルに応答を送信することをＲＴ３０がタグ１４に命令する。
【０１１８】
一つの実施形態では、マイクロ制御装置２００は、その内部クロックを発生させるために４ＭＨｚ水晶振動子の様な外部水晶振動子を必要とする。もう一つの実施形態では、マイクロ制御装置２００は、低速クロック（３７ＫＨｚ）及び高速クロック（４ＭＨｚ）を生じさせるための二つの内部発振器を含んでおりMicrochip, Inc.によって製造されたモデルPIC16C717である。従って、PIC16C717マイクロ制御装置には外部水晶振動子が必要とされない。更にもう一つの実施形態では、マイクロ制御装置２００は、異なる周波数を有する二つ以上のクロックを発生させるために、二つ以上の外部水晶振動子（または、一つの水晶振動子と周波数分割器）を使用する。タグ１４は、電力を大事に使う様に、異なる機能を実行するための異なるクロック速度を含むことが好ましい。タグ１４は、その機能の大部分を実行するために低速クロックを使用して、より多くのタグ電力を消費する高速クロックが使用される時間を最小限にする。電力を大事に使うことも、休眠モードを含む異なる動作モードをタグ１４が含むことが好ましい理由である。
【０１１９】
タグ１４は、例えば、タグ１４がタイヤの異常を感知したと監視読取機または車載読取機が検出することを可能にするために、ＲＴ３０へ警報信号を送信する。使用可能にされていると、警報状態が自律送信（ＡＴ）パケットの送信を始動させる。警報状態は、タグ感知器２０６、２０８によって決定されている通りの過熱状態及び／または過圧／圧力不足状態を含む。警報閾値はプログラム可能であるので、各々のタイヤパラメータ（例えば、温度及び空気圧）に対して、最高設定値と最低設定値との両方が選択され得る。タグ１４の記憶装置に記憶されている閾値を温度が超えているか、または、予め決められている閾値を圧力が超過あるいは不足していると、タグ１４が検出すると、タグ１４は警報信号を始動させる。
【０１２０】
Ａ．タイヤ温度補正
タイヤが供用状態で動かされる時は、タイヤは曲がることによって働く。この曲がりは、少なくともある程度は、車両がある位置から別の位置へ移動する時に負荷を支持し、隆起や衝撃を吸収し、車両の移動を可能にするためのコーナリング及びトラクションを提供することによって、引き起こされる。この働きは、各々のタイヤ内における熱の発生に帰着する。最後に、この熱は、例えば、リム及び車両懸架装置への伝導、放射、周囲の雰囲気への対流、タイヤが接触している地面つまり車道への伝導によって、タイヤによって放散される。
【０１２１】
一般に、タイヤが供用中に経験する温度上昇は、そのタイヤが支持する負荷、車両の移動速度、及び車両が移動する時にその車両が耐える操縦、によって決定される。これらの要因が極端になるほど、熱の発生が多くなる。タイヤ自体の熱の発生に対する追加的な要因はタイヤの空気圧である。適切に空気注入されているタイヤに比べて、空気圧不足のタイヤは、所定の動作条件下でより激しく働く（つまり、より多く曲がる）。より激しく働くタイヤはより多くの熱を発生させる。更に、ブレーキドラムまたは駆動モータの様な車両におけるその他の熱発生部品の存在が、タイヤに熱を与える。
【０１２２】
タイヤ製造者によって製造されている各々のタイヤは、特定のタイヤ空気圧とそのタイヤ空気圧における一定の耐負荷容量とに対して設計されている。特定の動作温度に対する特定のタイヤ空気圧を明示するよりも、目標常温充填タイヤ空気圧がそのタイヤに対して明示される協定にタイヤ製造者が同意した。その常温充填温度は、一定の基準温度であり、通常は２０℃（６８°Ｆ）に等しく設定されている。規定温度（例えば、２０℃）における規定目標常温充填タイヤ空気圧に適切に空気注入されているタイヤは、特定の製造者が明示しているかもしれない速度等の様なその他の使用条件を条件として、一般に、規定負荷支持容量内で満足に機能する。
【０１２３】
特に採掘動作の様な一定の動作環境では、タイヤは設計負荷容量かまたはその近傍で動作するかなりの時間を過ごすかもしれない。これらの環境では、そのタイヤは製造過程における設備利用を極限まで増加させるために可能な限り十分に緊張させられ、その結果、そのタイヤは熱を発生させる。これらのタイプの動作におけるタイヤの寸法及び質量は大きくて莫大な熱量を供給し、この莫大な熱量は上述の手段を通じた冷却をゆっくりとした過程にする。その様な環境におけるタイヤはそのタイヤが周囲の空気と同じ温度まで冷却するのを可能にするのに十分な休止時間をめったに経験せず、そのために、常温充填温度における常温充填タイヤ空気圧の測定が困難且つ稀である。その結果、タイヤが供用された後における殆どのタイヤ空気圧測定は、そのタイヤが最初に空気注入された常温以外の温度で行われる。これらの測定は動作時タイヤ空気圧測定と呼ばれる。
【０１２４】
タイヤ及びリム構造内に含まれている空気量は（タイヤ修理工による）意図的な働きまたは（タイヤ構造に対する傷害による）意図的でない働きによる以外の空気の著しい追加または損失がない閉鎖系であるので、この系は下記で表される理想気体の法則によって支配される。
ＰＶ＝ｎＲＴ
ここで、総ての単位をＳＩ（国際単位系）で表して、
Ｐ＝気体によって及ぼされる圧力
Ｖ＝気体を含んでいる室の体積
ｎ＝系内に含まれている気体のモル数
Ｒ＝系内の気体に特有の定数
Ｔ＝気体の温度
である。Ｒの値は、固定されており、一般に圧縮空気または幾つかの場合には窒素であるタイヤ内の特定の気体混合物に依存している。幾つかのタイヤは、そのタイヤの内部にUltraseal International, Inc.のUltraseal Tire
Life Extenderも使用している。追加的な空気が追加または損失されないとすると、ｎの値も一定である。タイヤ構造が、変形可能ではあるが、織物または鋼鉄の形の本体コードの存在のために本質的に非伸張性であるので、Ｖの値（タイヤ及びリム構造によって規定されている室の体積）は少なくとも第一次近似として一定である。従って、この式中の唯一の変数は、気体の温度及び圧力になる。従って、
ＰＶ＝ｎＲＴ    及び    ｋ＝Ｔ／Ｐ＝Ｖ／ｎＲ（一定）
である。
【０１２５】
上述の様に、タイヤが熱くなると、タイヤの内部空気圧は、増加して、測定時に実際は深刻な圧力不足である場合にそのタイヤが適切に加圧されていることを示すかもしれない。空気圧不足のタイヤは、適切に空気注入されているタイヤに比べて、所定の動作条件下で激しく働く。
【０１２６】
本発明は、組合せ気体法則（シャルルの法則とボイルの法則との両方）を使用することによって、現在の（動作時の）如何なるタイヤの空気圧及び温度に対しても、測定されるべきタイヤ１０の周囲の（常温の）等価圧力を可能にする。測定タイヤ空気圧が十分である様に思えても、計算された常温タイヤ空気圧が現在の測定温度に対してタイヤ内の不十分な圧力を示すかもしれないので、このことは重要である。従って、本発明は、現在の（動作時の）タイヤの温度及び空気圧を使用することによって、周囲の（常温の）等価タイヤ空気圧を決定する。
【０１２７】
タイヤの等価常温充填圧力を決定する本発明の方法は、米国特許第６，０２５，７７７号に開示されている予測方法とは異なる。この米国特許の第１０欄第８〜２１行に記載されている例は、将来の圧力の「予測」を示しており、将来の必要性に基づくタイヤ空気圧の予備調整を可能にしている。この米国特許は、予め決められている基準に基づく現在の実際の圧力を決定していない。更に、この米国特許は、この目的のために、組合せ気体法則を使用していない。それとは違って、本発明は、組合せ気体法則を使用して周囲の温度における対応常温圧力を計算するために、現在の（動作時の）圧力及び温度を使用する。
【０１２８】
タイヤが上述の働きに耐えてその働きの経過中に昇温するので、上述の単純化された式によって支配されている通りにそのタイヤの空気圧が上昇する。タイヤの空気室の温度及び空気圧が二つの異なる時点ｔ１、ｔ２で測定されると、それらの温度及び圧力の対応値は次の式で関係付けられるはずである。
ｋ１＝ｋ２＝Ｔ１／Ｐ１＝Ｔ２／Ｐ２
ここで、Ｐ１＝時刻ｔ１における圧力（タイヤ製造者によって明示されている常温充填基準圧力）（ＳＩ単位で）
Ｐ２＝時刻ｔ２における圧力（現在の動作時圧力）（ＳＩ単位で）
Ｔ１＝時刻ｔ１における温度（常温充填基準温度−２０℃）
Ｔ２＝時刻ｔ２における温度（現在の動作時温度）（℃で）
である。
【０１２９】
更に、時刻ｔ２において温度及びタイヤ空気圧が測定され、時刻ｔ１における温度が既知であれば、時刻ｔ１における圧力は容易に計算され得る。更に一段階進んで、時刻ｔ１は当該タイヤが周囲の温度（説明のために２０℃であるとする）で最初に空気注入された時刻であり、且つ、時刻ｔ２における温度及び空気圧が任意の何らかの期間の間供用されていた後のそのタイヤの運転状態を表していれば、等価常温充填タイヤ空気圧（この場合はＰ１）は上述の式から計算され得る。この値は、その後、そのタイヤが適切に空気注入されているか否かを決定するためにそのタイヤ用にタイヤ製造者によって明示されている目標常温充填タイヤ空気圧と比較され得る。
【０１３０】
実際には、今日では、手持形圧力計を使用して、供用中のタイヤの動作時タイヤ空気圧を容易に測定することができる。しかし、そのタイヤの内部空気室の温度も知らなければ、そのタイヤの等価常温充填タイヤ空気圧について推測することができるだけである。空気室温度をも測定するために、弁棒を通してタイヤ室内へ熱電対プローブを挿入することの様な種々の手段が用いられてよい。しかし、その様な測定は、測定を行うために車両が安全な位置に停止していなければならないので、時間及び人手を必要としてその車両の供用時間を減じる。
【０１３１】
今日の殆どの場合には、動作時タイヤ空気圧測定のみが行われて、特定のタイヤが点検修理を必要としているか否かを決定するために一定の推定または比較が行われる。しかし、下記の例が示すことができる様に、この様にして取得されたデータは、等価常温充填タイヤ空気圧についての推定に誤解を生じさせていることがある。
【０１３２】
共に最初は１００ｐｓｉの目標常温充填タイヤ空気圧まで空気注入されており且つこれらの測定が同じ較正圧力計を使用して２０℃で行われている同じ車両の二つのタイヤの動作を考察する。その車両を供用して、あるかなりの期間（多分３日）後にその同じ較正圧力計で動作時タイヤ空気圧を測定する。典型的な結果は、両方のタイヤが１１７ｐｓｉという動作時タイヤ空気圧を示すということになる。両方のタイヤがその同じ動作時タイヤ空気圧を示し且つタイヤ温度情報が知られていないので、下記の事項が推定されるはずである。
両方のタイヤが同じ温度まで昇温した。
その温度上昇が上記に示されている式に従って圧力応答を作り出した。
両方のタイヤに対する等価常温充填タイヤ空気圧は依然として１００ｐｓｉである。
【０１３３】
両方のタイヤが空気損失に起因して等価常温充填タイヤ空気圧における同じ変化を経験することはありそうもなく、しかも、両方のタイヤが同じ車両に装着されているという事実のためにこれら両方のタイヤが同様に供用されているので、このことは合理的な推定である。これらのタイヤは多分それ以上の注意もなく供用されたままであろう。
【０１３４】
実際、その状況は非常にゆゆしい。第一のタイヤは、上記の推定に一致して、記載されている動作環境にとって完全に正常な状態である１００ｐｓｉという等価常温充填タイヤ空気圧と約６５℃という対応タイヤ室温度とを有しているかもしれない。しかし、第二のタイヤには、実際には、タイヤから幾らかの空気が抜き取られるパンクがあるかもしれない。第二のタイヤからは幾らかの空気が抜き取られているので、この第二のタイヤは、圧力不足であり、今ではより多く働いており、約９７℃の温度まで空気室を加熱した。この高い温度は（上記の式の通りに）より高い圧力を引き起こすので、動作時タイヤ空気圧の読取は実際には１１７ｐｓｉである。しかし、９７℃と１１７ｐｓｉという動作時タイヤ空気圧との組合せは、９０ｐｓｉ以下という等価常温充填タイヤ空気圧を生じさせる。
【０１３５】
このタイヤは、今では少なくとも１０ｐｓｉの空気圧不足であり、この実際の空気圧不足のためにゴムが焼けてそのタイヤが破損しそうなほど高温かもしれない。しかし、タイヤ空気室温度を知らなければ、この情報は得られず、そのタイヤは何らの注意も受けることなく供用されたままにされるかもしれない。
【０１３６】
実際の動作時タイヤ空気圧及び実際のタイヤ室温度を知ることによって、等価常温充填タイヤ空気圧が容易に計算されることができ、空気圧不足である様な点検修理の必要なタイヤは即時に注意を払われることができる。その時、点検修理の必要のないその他のタイヤは、日常の目視検査以外の注意を払われない様にできる。この様にして、問題のあるタイヤにのみタイヤの点検修理が向けられることができて、点検修理の効率が達成され得る。更に、空気漏れの様な問題の早期識別は、タイヤに対する更なる損傷と、新しいタイヤ、点検修理時間、設備の損傷、設備の無駄な利用、潜在的な二次的損傷または負傷の様な関連コストとをもしかすると削除することができる、即時の点検修理に通じることができる。これらの利益の総てが、動作時タイヤ空気圧と実際のタイヤ室温度とを報告するこのＥＴＭＳ（タイヤタグシステム）によって提供され得る。これらの報告は運転者の何らの介在もなしに自動的に提供され、等価常温充填タイヤ空気圧の計算が評価用に利用可能になる。このＥＴＭＳシステムは、計算された等価常温充填タイヤ空気圧を既知の目標常温充填タイヤ空気圧と即時に比較することもでき、特定のタイヤに対する注意または点検修理の必要性に要員を自動的に気付かせる。
【０１３７】
図２１〜２３は、常温充填タイヤ空気圧の計算を試行することの問題を示す実際のタイヤ測定からのデータを示しているグラフである。例えば、三つのグラフ総てにおけるＬＦｆｆｆｃ１７タイヤ（左前）を表しているデータを考える。なお、図２２における報告された動作時圧力は、ほぼ１１１ｐｓｉと１１７ｐｓｉの間である。これは満足な動作時圧力である。しかし、図２３における左前タイヤ用の報告された動作時温度は、非常に高くて約１６０°Ｆと１８０°Ｆとの間である。図２３のグラフは、そのタイヤの計算された常温タイヤ空気圧が、そのタイヤで問題が生じたことを示す不満足な状態である９１ｐｓｉと９４ｐｓｉとの間であることを示している。
【０１３８】
Ｂ．蒸気圧補正
更に、本発明は、測定されたタイヤ空気圧をタイヤ内の蒸気圧に従って補正することによって、タイヤ蒸気圧を補償する。タイヤ内の流体上で収集された気体の圧力を得るために、その流体の分圧が考慮されなければならない。液体が液体から気体状態へ変化する時にその液体が圧力を及ぼすことを、物理学は示している。この圧力は「蒸気圧」として知られている。通常は、これは、タイヤ内における液体冷却製品の使用を除いて、ＥＴＭＳの圧力測定にとって要因ではない。これらの製品は殆どが水を含んでおり、十分な量の冷媒がタイヤに加えられていてそのタイヤの最高動作温度で存在する液体が常に存在していると思われる。これらの推定を仮定すれば、冷媒が使用されていれば、ＥＴＭＳシステムはタイヤの温度に基づいて水蒸気圧を補正する。冷媒の使用は、使用されるべき補正用のデータベース内で示されていなければならない。
【０１３９】
蒸気圧は測定されたタイヤ空気圧を増加させる。この追加的な測定圧力を補正するために、計算された蒸気圧寄与が、測定された圧力から減じられる。この蒸気圧は次の式を使用して計算される。
ＰVP＝（２．４×１０-6）＊ｅ[0.0433(Temp+273)]  （ＳＩ単位で）
【０１４０】
水、Tire Life、またはその他の公知の液体の様な流体の分圧は、各々の流体用の周知の表から得られ得る。その表は、所定の増分の気体温度と各々の所定温度増分に対する対応分圧とを含んでいる。適切な表からの適切な値でマイクロコンピュータ２００をプログラミングすることによって、タグ１４またはＲＴ３０は上述の様な周知の方法でタイヤ１０内の蒸気圧を補正することができる。
【０１４１】
Ｃ．標高圧力補正
更に、周囲の（常温）タイヤ空気圧が高度と共に変化するので、本システムは、タイヤが使用されている位置の標高に周囲の（常温）圧力がどの程度基づくべきかを計算することができる。この圧力補償は、より正確な結果圧力の読取を提供するために実行される。このＥＴＭＳシステムは圧力を絶対圧力として測定する。この情報は、そのシステムの位置に関連する形式で示される必要がある。つまり、その報告された計器圧力は、その位置で測定された圧力と一致しなければならない。このＥＴＭＳシステムによって測定された絶対圧力は、その位置の標高に基づいて計器圧力へ変換されなければならない。この変換は、その位置における大気圧を絶対圧力から減じることよって行われる。大気圧は次の式を使用することによって計算される。
Ｐatmos＝（６．６×１０-9）＊（標高2）
−０．０００５３＊標高＋１４．６９  （ＳＩ単位で）
【０１４２】
一つの実施形態では、タグ１４はタイヤの絶対常温圧力を与え、標高が既知であれば、この絶対常温圧力はその位置の標高を相殺するために補正され得る。
【０１４３】
本発明の追加的説明
上述の様に、タグ１４は幾つかの動作モードを有している。一つの実施形態では、タグは、ヌル値に備えて探索モードカウンタをサンプリングすることによって、探索モードへ入るべき時であるか否かを決定するために、深い休眠モードから意識清明休眠モードへ周期的に覚醒する。探索モードカウンタがオールゼロを含んでいれば、タグ１４は探索モードへ入る。探索モード中では、タグ１４は、（１）感知器測定を受け取って記憶し、（２）順方向リンクパケットらしきものの存在を調べる、という少なくとも二つの独立機能を実行する。受信された送信がＦＬＰらしいことを予備識別が示せば、タグ１４は、そのＦＬＰが有効であることを確認する呼掛モードへ入り、そのＦＬＰが有効であれば、それに応答する。有効なＦＬＰを読み取る処理は、その呼掛が完了するまで続く。その後、タグ１４は深い休眠モードへ戻る。
【０１４４】
タグ１４がＲＴ３０の範囲内でなければ、ＲＴ呼掛への応答は明らかに存在しない。しかし、タグ１４がＲＴ３０の視界内へ来れば、特定のタグ１４を検出及び識別する一つの方法は特有の逐次近似ルーチン（ＳＡＲ）アルゴリズムを使用することである。このアルゴリズムは、（特有のタグシリアル番号及び／または特有のタイヤ識別番号の様な）識別番号によってタグを識別する。特定のタグ１４を識別するもう一つの方法は、機能的ＩＤ（ＦＩＤ）番号及び／または一時的ＩＤ番号を使用することである。ＦＩＤによる識別は、速い取得が要求されており且つ圧力及び温度の様な通例のタイヤ位置及び簡単なタイヤパラメータの読取以上の情報が必要でない場合に使用されるべきである。
【０１４５】
一つの実施形態では、タグ１４は、工場で符号化された（各々のタグに特有の）そのシリアル番号、（タグ及び車両上のその位置を識別する（一般に、０と６３との間の）短い番号である）そのＦＩＤ番号、または（特定の呼掛セッション中にのみタグを識別する短い番号である）一時的ＩＤ番号によって識別され得る。ＳＡＲ処理は、タグをその特有のＩＤ（例えば、そのシリアル番号）によって識別するために使用される。タグの特有のＩＤは、捕捉するのにもっと長くかかってもよいが、機能的ＩＤ番号よりも多目的に使用できる。２４ビットのタグシリアル番号を使用すれば、１６００００００個超の特有のタグが識別され得る。
【０１４６】
特有の逐次近似ルーチン（ＳＡＲ）の一つの実施形態が、図２４、２５に示されている流れ図に図示されている。ＲＴ３０は、ＲＴアンテナ２８の視界内へ移動しているタイヤ１０に装着されているタグ１４から読取を行う。ＳＡＲ処理は、特定のタグを識別するのに必要とされる時間を短縮し、通信処理を速め、特定のタグ１４からデータを読み取ることを促進し、エネルギーを大事に使う。
【０１４７】
図２４、２５の実施形態では、各々のタグ１４は３バイトの整数（２４ビット）のタグ識別番号で識別されている（従って、１６００００００個超のタグが各々特有のタグシリアル番号を有することができる）。これらのシリアル番号は逐次近似ルーチン（ＳＡＲ）を使用して読み取られている。指令及び応答アルゴリズムは、ＲＴ３０が最高で２４指令周期以内に特有のタグシリアル番号に目標を合わせることを可能にする方法で、総ての見渡し可能なタグの各々のビットに呼び掛ける。指令周期は、一つのＦＬＰ指令信号をタグへ送信し且つ一つのＲＬＰ応答を受信することとして規定されている。このアルゴリズムは、一定数のビットを有するマスク比較器値を特定のタグのシリアル番号と比較することによって、（多数のタイヤタグの中で）未知のタグシリアル番号を識別するために使用され得る。このＳＡＲアルゴリズムは、マスク比較器値のもう一つのビットをあらわにするために、マスク値を一ずつ順次に増加させることを含んでいる。修正されたマスク比較器値は、その後、タグのシリアル番号と、一致するまで比較される。タグ１４は、一致を検出すると、そのＦＬＰ指令信号に応答する。一つの実施形態では、比較器値は２４ビットであり、マスク値は５ビットである。
【０１４８】
タイヤタグ１４の立場からＳＡＲ論理を示している流れ図が、図２４に示されている。タグマイクロ制御装置８４は、ＲＴから受信された比較器値（例えば、十六進数の１０）（ブロック４００）とそのタグの特有のタグシリアル番号（例えば、十六進数の１２）（ブロック４０２）との間で、論理ＸＯＲ動作を実行する。この論理ＸＯＲの結果がブロック４０４に与えられている。ブロック４０４内の結果とＲＴから受信されたマスク番号（例えば、十六進数の０１）（ブロック４０６）との間で、論理ＡＮＤ動作が実行される。論理ＡＮＤの結果がゼロであれば（ブロック４０８）、比較器値はタグシリアル番号と一致した。従って、ＲＴが正しいタグを捕捉したことを確認するために、タグ１４はそのシリアル番号で応答する（ブロック４１０）。ブロック４１２で、論理ＡＮＤの結果が（この例の場合の様に）ゼロでなければ、その処理が続かなければならない。従って、タグ１４は応答しない（ブロック４１４）。
【０１４９】
ＲＴの立場からＳＡＲ捕捉処理を示している流れ図が、図２５に示されている。最初に、総てのマスクビットが論理ゼロに設定され、タグ視界内フラグが偽に設定される（ブロック４２０）。ＳＡＲ指令がその後に送信される（ブロック４２２）。総てのマスクビットが論理ゼロであれば、送信される比較器値はオールゼロである。このヌル指令を送信することは、ＲＴ３０の範囲内の総てのタグ１４に応答すべきことを命令している。
【０１５０】
ＲＴ３０は、その後、何れかのタグが範囲内にあるか否かを決定するために、戻りリンクチャネル上のＲＳＳレベルを監視する（ブロック４５０）。一つ以上のタグ１４がＲＴ３０の範囲内であることをＲＳＳのレベルが示していれば、タグ視界内フラグが真に設定される（ブロック４５２）。ＲＴ３０はその後にマスク値を一だけ増加させる（ブロック４４６）（つまり、比較器値の第一ビットがあらわにされる）。ブロック４４８で、マスク値が２４よりも大きいか否かをＲＴ３０が決定する。マスク値が２４を超えていなければ、修正された比較器値を含むもう一つのＳＡＲ指令をＲＴ３０が送信し（ブロック４２２）、タグが応答するまでかまたはマスク値が２４に等しくなる（つまり、全２４ビットの比較器値が送信される）までこの処理が続く。マスク値が２４よりも大きければ、ＲＴは後述の様にタグ取得確認が実行されるブロック４２６へ進む。
【０１５１】
あるいは、ＲＴ３０が一つのタグから良好な応答を受信すれば（ブロック４２４）、ＲＴはそのタグを捕捉した。良好な応答とは、良好なＲＳＳと良好なＣＲＣとを有する戻りリンク信号のことである。正しいタグをＲＴが捕捉したことを確認するために、比較器値がタグ１４からの応答値（つまり、そのシリアル番号）に等しく設定され且つマスク値が２４の全マスク値に等しく設定される（ブロック４２６）。マスク値を２４に設定することは、全２４ビットの応答値がタグ１４へ送られることを可能にする。ＲＴ３０は、そのタグ１４との更なる通信を簡単化するためにそのタグに割り当てるための一時的ＩＤ番号も選択する。その後、ＲＴ３０は、（応答値に等しい）マスクされていない比較器値とその一時的ＩＤ番号とを含むＳＡＲ指令をタグ１４へ送信する（ブロック４２８）。タグ１４からの良好な応答をＲＴ３０が受信すれば（ブロック４３０）、シリアル番号捕捉は完了する（ブロック４３２）。応答がないかまたはＳＡＲ指令に対する欠陥応答があれば（ブロック４３４）、シリアル番号捕捉は失敗した（ブロック４３６）。
【０１５２】
あるいは、戻りリンク応答がないかもしれず（ブロック４３８）、そのことは、現在のマスク値に一致するタグがＲＴ３０の範囲内にないことを示している。その後、ＲＴ３０は、視界内フラグが設定されているか否かを決定する（ブロック４４２）。視界内フラグが設定されていなければ、ＲＴ３０は新しいＳＡＲ指令を開始する（ブロック４２０）。そうではなく、視界内フラグが設定されていれば、ＲＴ３０はブロック４４４で視界内フラグをクリアしてブロック４４６へ続く。ブロック４４６では、マスク値が一だけ増加させられる。ブロック４４８では、ＲＴ３０はマスク値が２４よりも大きいか否かを決定する。マスク値が２４よりも大きくなければ、ＲＴ３０はもう一つのＳＡＲ指令を送信し（ブロック４２２）、タグが応答するまでかまたはマスク値が２４に等しくなる（つまり、全２４ビットの比較器値が送信される）までこの処理が続く。マスク値が２４よりも大きければ、ＲＴはブロック４２６へ進み、このブロック４２６では上述の様に比較器値がタグ１４からの応答値に等しくされ且つ一時的ＩＤ番号が割り当てられる。
【０１５３】
一時的ＩＤが上述されているが、ＲＴ３０は、全タグシリアル番号、機能的ＩＤ、一時的ＩＤ、またはその他の何らかの特有の識別子を使用することによって通信するために、特定のタグを選択することができる。
【０１５４】
図１５を参照すると、ＲＰ３２は、ＲＴ３０Ａ、３０Ｂから受信された情報を収集して、ＲＴ３０Ａ、３０Ｂへ指令を出すためのスケジューラ３３を動かす。スケジューラ３３は、ＲＴの一つによって送信されるべき指令のスケジュールを作り出す。例えば、ＲＴ３０Ａ、３０Ｂの一つによって特定のタイヤタグ１４が捕捉されていれば、そのタイヤタグ１４へ一時的ＩＤ番号を送信することを一つの指令がＲＴ３０に命令すべきかもしれない。そのような決定はＲＰ３２によって行われる。データは、一つの実施形態では２．４５ＧＨｚの拡散スペクトルモデムである無線モデム４２の様な通信チャネルによって送信されるが、通信チャネルは無線モデム４２に限定されない。このデータは、野外支援コンピュータ（ＦＳＣ）４８に結合されている相補モデム４６へ送信される。一つの実施形態では、ＲＴ３０Ａ及び／またはＲＰ３２が、選択されたタグ群の中から、特定のタグ１４からの信号を識別することができる様に、一時的ＩＤがその特定のタグ１４に割り当てられる。一時的ＩＤが割り当てられていると、タグ１４は、（１）その一時的ＩＤ、（２）その特有のＩＤ（例えば、タグシリアル番号）、または（３）機能的ＩＤ、を明確に識別する指令にのみ応答する。これらの識別番号はタグ群内の特定のタグを識別する。タグ１４はＦＬＰの範囲内にある間は捕捉されたままである。タグ１４が範囲外になると、タグ１４は予め決められている期間の後に（例えば、範囲外カウンタがゼロに達した後に）休眠する。あるいは、ＲＴ３０は、一般に、呼掛モードが完了すると深い休眠モードへ入る様にタグ１４に指令する。
【０１５５】
タグ１４が明確に識別され（捕捉され）て例えば一時的ＩＤを与えられれば、ＲＴ３０は一定のデータ（例えば、選択された記憶装置位置の内容）を要求する指令信号を送信することによってタグ１４に呼び掛ける。このデータは、最新の圧力読取及び温度読取、タイヤタグのホイール位置、車両番号、タグシリアル番号、閾タイヤ空気圧値、閾タイヤ温度値、ユーザ定義データ、並びにｍ＝利得及びｂ＝オフセット値として式ｙ＝ｍｘ＋ｂを解くために使用され得る感知器用の較正係数（この較正データは生の感知器データを調整するために使用される）を含んでいてよい。このデータは、ＲＴ３０によって受信され、ＲＰ３２へ転送され、野外支援コンピュータ４８及び／または遠隔サーバ５０へ供給される。
【０１５６】
一つの実施形態では、タグ１４及び読取機／送受信機（ＲＴ）３０は、特定の指令／応答通信規約に従ってそれらの受信／送信機能を実行する。ＲＴ３０とタグ１４との間で通信するための基本的な手段は、タグ記憶装置１６への及びタグ記憶装置１６からの読取及び／または書込から成っている。温度、圧力、及び較正係数の様な特定の情報へのアクセスのために、予め定義されているデータ構造がタグ記憶装置内の戦略的位置を規定する。タグ記憶装置１６も、タグ１４の機能的動作を定義するソフトウェアコードを記憶している。
【０１５７】
要求された総てのタグデータをＲＴ３０Ａが首尾よく取得していると、タグ１４を深い休眠モードに置く指令信号をＲＴ３０Ａが一般に出す。一つの実施形態では、深い休眠モードは約３０秒間続く様に設計されている。この持続期間はタグ１４が再覚醒した時にこのタイヤタグがＲＴ３０の視界外にあることを確実にし、従って、同じタイヤタグの過誤重複読取を防止する。しかし、種々の環境ではもっと長いまたはもっと短い深い休眠モードが望ましいことが分かる。更に、同じタイヤタグの過誤重複読取は、特定のタイヤタグからのデータをそのタイヤタグのシリアル番号と関係付けることによって削除され得る。しかし、タグ１４を約３０秒間休眠させることは、同じタグ１４の重複読取を防止するための簡単な方法である。最初のタグ１４が深い休眠モードに置かれると、同じ車両１２上のタイヤかもしれない次のタグ１４をシステムがその後に読む。
【０１５８】
休眠モードの一つの実施形態が図１７に示されている。タグ１４は予め決められている期間（例えば、約６００ｍｓ）の間深い休眠モードにある。その後、タグ１４は、探索モードへ入るべき時であるか否かを決定するために、数ミリ秒の間意識清明休眠モードへ覚醒し、探索モードへ入るべき時でなければ、タグ１４は深い休眠モードを再び始める。どこかの時点で、タグ１４は探索モード（低速クロックを動かしている）へ入る。タグ１４が探索モードに留まっている時間は、感知器が読み取られるべきであるか否か及び受信された送信がＦＬＰらしいか否かを含む幾つかの変数に依存する。ＦＬＰらしきものが検出されると、呼掛モード（高速クロックを動かしている）中でそのＦＬＰらしきものが読み取られて確認される。タグ１４が呼掛モードにある時間も、幾つかの変数に依存する。最後に記憶された感知器の読取を報告するために、タグ１４は約１００ｍｓ間だけオンになっている必要があってもよい。それと対照してみると、タグ履歴データをダウンロードすることは、タグ１４が約２０秒間オンになっていることを必要とするかもしれない。種々のモードの持続期間はタグ１４のプログラム可能な機構である。上記の時間は種々のモードの持続期間の単なる説明例である。これらの時間は、具体的な応用に依存してもっと長かったりもっと短かったりしてもよい。
【０１５９】
再び図２０を参照すると、探索モード処理がもっと詳細に記載されている。タグ１４は、内部フラグをクリアすること、内部レジスタ及び／またはカウンタを初期化すること、及び外部ハードウェア機能をそれらのオフ状態へ初期化することによって、短縮された再設定処理を最初に実行する。その後、タグ１４は、感知器を読み取るべき時であるか否かを決定し、感知器を読み取るべき時であれば、感知器データを読み取って記憶する。その後、タグはＡＳＫ受信機２２４をオンにして予備識別探索機能を使用可能にする（つまり、ＡＳＫ受信機は順方向リンクパケットらしき送信を探し始める）。一つの実施形態では、タグ１４は固定期間、一般に２５ｍｓの間、順方向リンクパケットを探す。この時間中、タグ１４は、ＦＬＰを示す一定数の遷移（一般に２５ｍｓの間に７１遷移）を有する送信を探している。ＦＬＰらしきものが検出されれば、タグ１４は呼掛モードへ入る。しかし、ＦＬＰらしきものの存在を予備識別が示さなければ、タグ１４は自律送信（ＡＴ）を実行すべき時であるか否かを決定し、自律送信を実行すべき時でなければ、プログラム可能な期間（一般に６００ｍｓ）の間の深い休眠モードへ戻る。種々のモードの持続期間は、具体的な応用に依存して調整されてよいタグ１４のプログラム可能な機構である。結局、タグ１４は探索モードへ再覚醒して予備識別を再び実行する。この処理はタグ１４がＦＬＰらしきものを検出するまで繰り返され、タグ１４がＦＬＰらしきものを検出した時にタグは呼掛モードへ入る。再び、覚醒期間、休眠モードの持続期間、及び（感知器測定及び自律送信の様な）間隔は、総てユーザによってプログラム可能である。
【０１６０】
タグ１４からのデータは、ユーザによるデータ入力用のキーボードとユーザへのデータ出力用の表示装置とを含む野外支援コンピュータ４８を経由して、アクセスされ得る。その表示装置は、タイヤの圧力、タイヤの温度、較正係数、圧力及び温度の履歴、タグ識別番号、タイヤ位置等のタグデータをユーザに提供する。このデータは、野外支援コンピュータ４８にダウンロードされて保管され得る。周期的に、新しいデータファイルが作り出されることができ、保管されているタグデータが遠隔サーバ５０へダウンロードされることができる。遠隔サーバ５０は、遠隔ユーザにタイヤデータを提供し、そのユーザが特定のタグを特定の車両タイヤと関係付け、特定のタグにタイヤ位置を割り当て、または踏面深さや車両タイプ等の様なその他のユーザ定義データを入力することを可能にするために、システムにウェブインタフェースを提供することもできる。
【０１６１】
図１５に示されている実施形態は野外支援コンピュータ４８がモデム４２、４６を経由して読取機処理装置３２と通信していることを示しているが、これらの部品（つまり、ＦＳＣ４８及びＲＰ３２）は単一の装置または大きな距離で分離されている装置であってもよい。部品の配置は、システムの要求よりもむしろこれらの部品が使用される実施によって決められる。ＥＴＭＳと共に使用可能な種々の部品のもう一つの概要である図１８によって示されている様に、種々のオプションが提供され得る。
【０１６２】
更に、上述の様に、ＲＰ３２、野外支援コンピュータ４８、及び遠隔サーバ５０は、二つ以上の別個のコンピュータ、異なる仮想装置に区分されているコンピュータ、または二つの部品として作動すると共に第三の部品として作動する第二のコンピュータに接続されている一つの仮想装置であってよい。更に、要求／応答通信規約（例えば、遠隔サーバがＲＰ３２からのデータを要求する）を使用して、または押しつけ通信規約（例えば、データが遠隔サーバ５０によって要求されていなくても、ＲＰ３２がその様なデータを遠隔サーバ５０へ周期的に送信する）を使用して、これらの部品間でデータが送信され得る。
【０１６３】
図２６〜３６は、ユーザがタイヤデータにアクセスし且つ一定のタグパラメータを設定することができる方法を示すウェブブラウザ画面の画面ショットを示している。図２６は、特定のタグ、日付及び時刻、並びにタグの現在状況（正常、警戒、または警報）を識別する状況画面を示している。警戒は許容範囲外の最初のレベルであり、警報は許容範囲からひどく離れている。図２７は、記憶されている温度、測定された圧力、及び車両の前部における二つのタグ用の表示時刻における計算された常温圧力読取を示している。
【０１６４】
語句「現在」の使用は、本明細書では、タイヤ周囲の（常温）圧力または温度と対照的に、タイヤの現在の（測定された）動作時温度または圧力を示している。図２８は、車両"Temp Vehicle"の左前部(LF)における特定のタグ(SN16776728)についての、一定の期間における、現在の温度データ(Temperature)、計算された常温充填圧力データ(Cold-fill)、及び現在の計器圧力データ(Gauge)を含む履歴データを示している。図２９は、一定の期間における常温充填圧力データ及び現在の温度データを含むタグデータのグラフ表示装置を示している。
【０１６５】
図３０は、車両名称、製造者、モデル、状況（オンラインまたはオフライン）、及び状態（関連する車両タイヤの何れかが警報状態にあるか否か）を含む、具体的な車両についてのタグ情報を示している。図３１は、具体的なタイヤと関連するタグ情報を示している。この画面は、（タイヤ商標番号、タイヤシリアル番号、及びタグシリアル番号を含む）名称、製造者、モデル、車両上のタイヤの位置、タイヤの寸法、状況、及び状態の様な一定のタグデータをユーザが編集することを可能にする。
【０１６６】
図３２は、（ユーザの位置、名称、電話番号等を含む）そのタイヤタグのユーザと、最後のログイン、失敗したログイン試行の数、容認されるログイン試行の最高数、及びアカウントが使用禁止にされているか否かの様なログイン情報とを、確認するユーザ概要を示している。これらのパラメータは、適切なパスワードを有するユーザによって編集され得る。図３３は、システムに関する疑問についてユーザが電子メール経由でタグ製造者に連絡することができる方法を示している。
【０１６７】
図３４は、認可されたユーザが、例えば特定の車両上の特定のタイヤに特定のタグを割り当てるために車両データを編集し、そのタイヤの製造者及びモデル番号を識別し、特定の車両に車両識別番号(VIN)を割り当てること等を行うことができる方法を示している。図３５は、認可されたユーザが、例えば、タイヤシリアル番号、タイヤ商標、圧力閾値、タイヤ位置、そのタイヤがその車両に装着されている時間、及びそのタイヤが使用されてきた全時間数を入力するために、タイヤデータを編集することを可能にするもう一つの画面を示している。この画面は、編集されているそのタイヤに特定のタグをそのユーザが割り当てることをも可能にしている。図３６は、タグシリアル番号と温度及び空気圧警報閾値とを入力することによって、認可されたユーザが新しいタグを作り出す（プログラムする）ことを可能にしている。
【０１６８】
図３７は、本発明の一つの実施形態による受信／送信通信規約の概要を示している。最も一般的なＲＴ指令は、タグに対するデータの読取または書込に関係している（ブロック３００）。任意的な機構は、一時的ＩＤ、機能的ＩＤ及び／または特有のタグＩＤによって個々のタグを識別すること（ブロック３０２）と、呼掛モードが完了すると深い休眠モードへ入るべきことをタグ１４に指令することによってタグとの通信を終了させること（ブロック３０４）と、を含んでいる。呼掛モードは、（１）深い休眠モードへ入るべきことをＲＴ３０がタグに指令した時、（２）高速カウンタが満了した時、または（３）範囲外カウンタが満了した時、に完了する。
【０１６９】
図３８は、ＦＬＰ３１０及びＲＬＰ３１２のタイミングを示している。図示されている様に、これらのパケットは半二重方式でインタリーブされている。ＲＴ３０は、ＦＬＰ３１０を送信し、その後、次のＦＬＰ３１０を送信する前に応答のＲＬＰ３１２を得るために規定の期間待つ。この規定の期間はＲＬＰの持続期間よりも長い。一つの実施形態では、図４０に示されている様に、ＦＬＰの持続期間は７．３３ｍｓであり、ＦＬＰ間の期間は２．７ｍｓであり、ＲＬＰの持続期間は１．３ｍｓである。ＲＴ３０はこの方式で連続的に送信及び受信する。図３８を参照すると、四つの時間仕様が存在している。Ｔ１及びＴ２はＲＴからのＦＬＰに関係しており、Ｔ３及びＴ４はタグ１４からのＲＬＰに関係している。
【０１７０】
時間Ｔ１はあるＦＬＰと次のＦＬＰとの間の順方向リンク沈黙時間（つまり、ＲＴ３０が送信していない時間）を表している。この時間の間、ＲＴ３０は、タグ１４からのＲＬＰ応答を待っているか、またはアイドルモードにある。一つの実施形態では、この期間は２．７ｍｓである。時間Ｔ１の持続期間はプログラム可能である。
【０１７１】
時間Ｔ２はＲＴ３０からの順方向リンクパケットの持続期間を表している。期間Ｔ２はＲＴ３０によって制御される。一つの実施形態では、この期間は１５．８ｍｓである。時間Ｔ２の持続期間はプログラム可能である。
【０１７２】
時間Ｔ３はＲＬＰの最後と次のＦＬＰとの間のアイドル時間を表している（つまり、時間Ｔ３はタグ応答の最後と次のＲＴ送信の最初との間の時間を表している）。一つの実施形態では、この期間は０．７ｍｓである。時間Ｔ３の持続期間はプログラム可能である。
【０１７３】
時間Ｔ４はタグ１４からのＲＬＰ応答の持続期間を表している。期間Ｔ４はタグ１４によって制御される。一つの実施形態では、この期間は１．３３ｍｓである。時間Ｔ４の持続期間はプログラム可能である。
【０１７４】
正常な動作モード中では、ＥＴＭＳ用の無線通信規約は指令／応答構成を使用する。ＲＴ３０は、周期的間隔で順方向リンクパケット（ＦＬＰ）を送信し、ＦＬＰ同士の間の規定時間でタイヤタグ１４からの戻りリンクパケット（ＲＬＰ）を受信する。ＲＴ３０は、既知の位置にあるかまたは特定の時間に（範囲内に）存在しているタグ１４に依存することができない。固定ゲート読取機の場合には、タグ１４は通常はＲＴ３０の範囲内に存在していない。作業場所と固定ゲート読取機の位置とに依存して、タグは一時間に２回から一日に一回かまたはそれよりも少なくＲＴ３０の範囲内にあるだけでよい。タグがＲＴ３０の範囲内にある時間は、数秒程度に短くても数時間程度に長くてもよい。これらの不確実さのために、タグ１４がＲＴ３０からのＦＬＰ指令を聞き損ねない様に、タグ１４は頻繁に覚醒して十分に長くそのままでいなければならない。
【０１７５】
探索モード中では、タグ１４は、低速クロック（例えば、３７ＫＨｚ）を使用し、ＦＬＰらしき送信を探索する。タグ１４は、一般に、毎時数千回、探索モード動作を実行する。このため、探索モードはタグの電池電力を最も多く消費する。探索モードの間、タグ１４は予備識別を実行する（つまり、タグ１４はＦＬＰを示す一定数の遷移を有する送信を探索する）。ＦＬＰを示す送信の検出と同時に、タグは、呼掛モードへ入り、高速クロック（例えば、４ＭＨｚ）を始動させ、有効なＦＬＰの存在を確認して、それに応答する。
【０１７６】
一つの実施形態では、ＦＬＰデータ及びＲＬＰデータはマンチェスター符号化されており、このことは、全データビットに遷移が存在していることを意味している。その様な符号化は、タグ受信機が波形からクロックを確立するのに役立つ。更に、その様な符号化は、タグ１４が、送信がＦＬＰらしいか否かを決定する（つまり、予備識別を実行する）ために、規定の間隔の間に一定数の遷移を検出することを可能にする。マンチェスター符号化の線図は図３９に見ることができる。
【０１７７】
図４０に示されている様に、ＦＬＰは、ＲＴ３０からタグ１４へのパケットとして規定されており、短いプリアンブルを有している。一つの実施形態では、プリアンブルは、論理０の六ビットを含んでおり、論理１で終わっている。波形内における論理０から論理１への遷移は、後続のビットがデータであることをタグ１４に合図している。ＦＬＰは７．５Ｋｂｐｓで送信される。一つの実施形態では、ＦＬＰの形式は次の通りである。
プリアンブル＝７ビット（０．９３ｍｓ）
データ＝３２ビット（４．２７ｍｓ）
巡回冗長検査（ＣＲＣ）＝１６ビット（２．１３ｍｓ）
ポストアンブル＝７２ビット（８．４７ｍｓ）
ＦＬＰ送信用の合計時間＝１５．８ｍｓ
【０１７８】
ＣＲＣはＦＬＰ内のデータを確認する一つの方法である。その他の方法は、奇偶検査ビットや検査合計等の使用を含んでいる。正しいＣＲＣを有するＦＬＰは有効なパケットである。有効なＦＬＰのデータ含有量は、そのタグが応答を必要としているか否かを明示している。ＲＬＰはタグ１４からＲＴ３０への送信として規定されている。ＲＬＰの形式はＦＬＰに類似しているが、ＲＬＰはＦＬＰよりも速い速度で送信される。一つの実施形態では、ＲＬＰはＦＬＰよりも８倍速い６０Ｋｂｐｓで送信される。ＲＬＰの形式は次の通りである。
プリアンブル＝３２ビット（５３３μｓ）
データ  ３２ビット（５３３μｓ）
ＣＲＣ  １６ビット（２６７μｓ）
ＲＬＰ送信用の合計時間＝１．３３ｍｓ
【０１７９】
ＦＬＰ及びＲＬＰのタイミングは、図４０、４１のタイミング線図に示されている。一つの実施形態では、タグ１４はＲＬＰを送信する前に準備をしなければならない。例えば、送信機２３２の位相同期回路（ＰＬＬ）は、規定の戻りリンクチャネルをロックするのに７ｍｓ程度かかる。ＦＬＰにポストアンブルがなければ、その場合にはタグは自分が応答しなければならないことを知っており、ＦＬＰにおけるＣＲＣの最後とＲＬＰの最初との間の時間は、図４１に示されている様に１ｍｓに過ぎない。この時間は、ＰＬＬが戻りリンクチャネルをロックすることを可能にするのに十分な時間ではない。一つのオプションは、たとえタグが応答する必要がなくても、有効なＦＬＰが存在している場合は常にＰＬＬをオンにすることである。もう一つのオプションはＦＬＰとＲＬＰとの間のオフ時間を延長することであるが、その場合は、ＦＬＰが検出されることを確実にするために、タグ受信機２２４は覚醒期間よりももっと長い間オンのままでいなければならない。このことは、電池の使用を増加させ、タグ１４の寿命を縮める。
【０１８０】
従って、より良いオプションは、図４０に示されている様にＦＬＰ送信にポストアンブルを付加することである。その場合、タグ１４はＦＬＰのデータ部を読み取り、応答が要求されていれば、ＰＬＬをオンさせ、その後にＣＲＣを確認し、ＣＲＣに問題がなければ続行することができる。そうではなく、ＣＲＣに問題があるとタグ１４が決定すれば、タグ１４はＰＬＬをオフすることができる。ＣＲＣを確認する前にデータを読み取ることは、ＦＬＰの残部（ＣＲＣ及びポストアンブル）が受信されて読み取られている間はＰＬＬが落ち着くことを可能にする。タグ１４はＦＬＰの一部を調べた後にしかＰＬＬを使用可能にしないので、タグのＰＬＬがオンである時間が最小限にされる。従って、この方式のパケットインタリーブは、（固定ゲート読取機の場合には長期間になり得る）応答を要求している無効のＦＬＰが存在している場合にＰＬＬがオンである時間を最小限にすることによって、タグの電池電力を保存する。
【０１８１】
従って、一つの実施形態では、ＦＬＰは、電池消費を最小限にする方法を提供するポストアンブルを含んでいる。図４０のタイミング線図は、（プリアンブル及びポストアンブルを含んでいる）ＦＬＰとＲＬＰとのタイミングを示している。ポストアンブルが７ビットの代わりに７２ビットで構成されていることを除いて、ポストアンブルはＦＬＰのプリアンブルと同じ形式を有している。プリアンブルと同様に、ポストアンブルも一で終わるゼロのストリームである（つまり、ポストアンブルは７１個のゼロを含んでいて一で終わっている）。論理ゼロから論理一への遷移はＦＬＰの最後を意味している。（ＦＬＰのポストアンブルに起因する）ＦＬＰとＲＬＰとの間の増加した時間は、戻りリンクチャネル上でＰＬＬをロックさせるのに十分な時間をタグ１４に与える。このことは、ＰＬＬをオンさせる様にタグ１４がＦＬＰによって明確に指令された後にのみ、タグ１４がＰＬＬをオンさせることを意味している。このことはＰＬＬがオンである時間を減少させ、それによって、タグ１４がＦＬＰの存在下にある時に電池電力を節約する。ポストアンブルも、有効なＦＬＰが存在していない時に受信機２２４がオンである時間を最小限にすることによって、電池電力を大事に使う。
【０１８２】
タグ１４は、ＦＬＰらしきものを探索するために、時々受信機２２４をオンにしなければならない。ＦＬＰらしきものの存在を検出するためには、受信機２２４は、送信が少なくとも７１個の遷移を含んでいるか否かを決定するために、ほぼ２５ｍｓ間オンでなければならない。ＦＬＰはマンチェスター符号化されている（つまり、全データビットに遷移が存在している）ので、ＦＬＰはこの間隔の間に少なくとも７１個の遷移を有する。ポストアンブルなしに同じパケット間タイミングが使用されると、受信機２２４は約５０ｍｓの間電力を供給されている必要がある。従って、ポストアンブルの使用は、タグ受信機２２４によって使用される電力を５０％だけ減少させる。図４２は、種々の覚醒時間を有する三つのタグと、これらが総てＦＬＰの存在を検出する方法とを示している。タグ１４がＦＬＰらしきものの存在を検出すると、タグ１４は、その送信を読み取ってその送信がＲＴ３０からの有効なＦＬＰであるか否かを確認するために、呼掛モードへ移行して受信機２２４をオンのままにしておく。
【０１８３】
上記の通信規約は、ＰＬＬを使用可能にする様に有効なＦＬＰによって明確に指令された時にのみタグ１４がＰＬＬを使用可能にし、また、タグに受信機２２４をオンにさせ且つＦＬＰの探索のために必要とされる最少時間をポストアンブルの使用が短縮させるので、電池電力を大事に使う。
【０１８４】
図４３は、本発明の一つの実施形態に従うタイヤタグのファームウェアの機能と、それらの互いの関係とを示す流れ図である。タグのファームウェアの正常な処理の流れは、深い休眠から意識清明休眠へハードウェアによって始動させられる覚醒、初期化、感知器の処理、探索、自律送信、有効なＦＬＰの呼掛及び処理、並びに深い休眠への復帰を含んでいる。これらの機能は正常処理中に使用される。これらの機能の各々は、下記にもっと詳細に説明されている。
【０１８５】
深い休眠はマイクロプロセッサのハードウェア機能である。一定のレジスタがが、予め決められている休眠時間の間監視タイマー（ＷＤＴ）を構成する様に設定される。深い休眠モードの間、マイクロプロセッサは作動しておらず総てのクロックは停止されている。従って、深い休眠モード中では最少電力量しか消費されない。ＷＤＴが時間切れになると、マイクロプロセッサはその低速クロックモードで開始される。休眠からのこの最初の覚醒は意識清明休眠と呼ばれる。図４４〜５４は、図４３に示されている機能の各々を示している詳細な流れ図である。
【０１８６】
図４４は、本発明の一つの実施形態に従う意識清明休眠処理を示す流れ図である。タグ１４は深い休眠から意識清明休眠へ直接に入る（ブロック４８０）。ブロック４８２で、タグ１４はリセット信号の原因を決定する。その原因が電源オンリセット（ＰＯＲ）または予期されないＷＤＴリセットであったとタグ１４が決定すれば、タグ１４は初期化へ進む（ブロック４８４）。そうではなく、その原因が予期された監視タイマ（ＷＤＴ）リセットであれば、タグソフトウェアはブロック４８６へ進む。そこで、タグ１４は深い休眠レジスタがオールゼロを含んでいるか否かを決定する。深い休眠レジスタがオールゼロを含んでいれば、タグ１４は初期化へ進む（ブロック４８４）。そうではなく、深い休眠レジスタがオールゼロを含んでいなければ、タグは深い休眠レジスタを減少させて（ブロック４８８）深い休眠モードへ戻る（ブロック４９０）。
【０１８７】
図４５は、本発明の一つの実施形態に従う初期化処理を示す流れ図である。この初期化処理は、休眠状態の終了に起因して（ブロック５００）、予期されないＷＤＴリセットに起因するか若しくは呼掛処理ループ中に遭遇される障害状態に起因して（ブロック５０２）、または電源オンリセット（ＰＯＲ）に起因して（ブロック５０４）、意識清明休眠処理から入られる。初期化処理が休眠処理の正常な終了から入られれば（ブロック５００）、タグはブロック５２２へ進む。ＰＯＲ（ブロック５０４）は、電池がタグ１４内に取り付けられる時に、正常に発生する。初期化処理がＰＯＲから入られていれば、診断及び状況バイトを含む全記憶装置がクリアされ、履歴データ保管ポインタがリセットされる（ブロック５０６）。初期化が障害状態に起因して入られていれば（ブロック５０２）、タグはブロック５０８で適切な診断状況エラービットをセットする。タグ１４はその後にそのＥＥＰＲＯＭから構成値を読み取る（ブロック５１０）。そのＥＥＰＲＯＭのヘッダバイトが有効でなければ（ブロック５１２）、タグはブロック５１８へ進む。ＥＥＰＲＯＭのヘッダバイトが有効であれば、タグはそのＥＥＰＲＯＭ値を使用して初期化を行うブロック５１４へ進む。ブロック５１６では、タグは整合性検査を実行する。この整合性検査が問題なければ、タグはブロック５２２へ進む。そうではなく、ＥＥＰＲＯＭから読み込まれた値が整合性検査処理に落ちれば、タグは適切な診断状況エラービットをセットし（ブロック５１８）デフォルト値を使用してタグを構成する（ブロック５２０）。構成値が読み込まれると、総てのタイマ及びモードが初期化される（ブロック５２２）。その後、タグ１４は感知器処理を続ける。
【０１８８】
図４６、４７は、本発明の一つの実施形態に従う感知器処理を示す流れ図を示している。タグ１４は、感知器の読取が使用可能にされているか否かを最初に調べる（ブロック６００）。感知器の読取が使用可能にされていなければ、タグ１４は探索機能へ進む（ブロック６１８）。感知器の読取が使用可能にされていれば、タグ１４は、感知器レジスタ（カウンタ）がゼロに等しいか否かを決定することによって（ブロック６０２）、感知器を読み取るべき時か否かを決める。感知器レジスタがゼロに等しくなければ、タグ１４は感知器レジスタを減少させて（ブロック６０４）探索機能へ進む（ブロック６１８）。感知器レジスタがゼロに等しければ、タグ１４は、感知器レジスタを再読込みし、感知器電源をオンにし、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）の入力を温度感知器へ設定し、感知器を安定させるために遅延を始動させる（ブロック６０６）。遅延（ブロック６０８）の後に、タグ１４はＡ／Ｄ入力から温度値を読み取りその後にＡ／Ｄ入力を圧力感知器へ設定する（ブロック６１０）。圧力感知器が安定させられている間に、タグ１４は必要な何れかの信号濾過を実行して温度データを記憶装置に記憶する（ブロック６１２）。その後、タグ１４はＡ／Ｄ入力から圧力値を読み取って感知器回路をオフにする（ブロック６１４）。タグ１４は圧力データについて必要な何れかの信号濾過を実行してその圧力データを記憶装置に記憶する（ブロック６１６）。
【０１８９】
図４７では、タグ１４は履歴データの保管が使用可能にされているか否かを調べる（ブロック６１８）。履歴データの保管が使用可能にされていれば、タグ１４は、保管レジスタがゼロに等しいか否かを決定することによって、履歴データを保管すべき時か否かを決める（ブロック６２０）。保管レジスタがゼロに等しくなければ、タグ１４は保管レジスタを減少させる（ブロック６２２）。保管レジスタがゼロに等しければ、タグ１４は、保管レジスタを再読込みし、温度読取及び空気圧読取を履歴データＥＥＰＲＯＭ保管内に保管する（ブロック６２４）。その後、タグ１４は警報機能が使用可能にされているか否かを調べる（ブロック６２６）。警報機能が使用可能にされていなければ、タグ１４は探索機能へ進む（ブロック６３２）。警報機能が使用可能にされていれば、タグ１４は、温度及び空気圧の値が予め決められている範囲内か否かを調べるために、温度及び空気圧の値を調べる（ブロック６２８）。温度及び空気圧の値が予め決められている範囲内であれば、タグ１４は探索機能へ進む（ブロック６３２）。温度及び空気圧の値が予め決められている範囲内でなければ、タグ１４は、自律送信警報モードを使用可能にする警報フラグを設定し（ブロック６３０）、その後に探索機能へ進む（ブロック６３２）。
【０１９０】
図４８は、本発明の一つの実施形態に従う探索機能を示す流れ図である。タグ１４は、固定間隔、一般には２５ｍｓの間、受信機２２４をオンにする（ブロック６５０）。その後、タグ１４は、受信されたデータ送信が固定間隔の間に特定の数、一般には７１、を超える遷移を含んでいたか否かを決定する（ブロック６５２）。受信されたデータ送信が固定間隔の間に特定の数を超える遷移を含んでいれば、その受信されたデータ送信は考えられ得る順方向リンクパケット（ＦＬＰ）であり、タグ１４は呼掛機能へ進む（ブロック６５６）。受信されたデータ送信が固定間隔の間に特定の数を超える遷移を含んでいなければ、タグ１４は受信機２２４をオフにして（ブロック６５４）自律送信（ＡＴ）機能へ進む（ブロック６５８）。
【０１９１】
図４９は、本発明の一つの実施形態に従う呼掛機能を示す流れ図である。呼掛モード中では、タグ１４はマイクロプロセッサの高速クロックを使用可能にする（ブロック７００）。呼掛機能は、呼掛タイマが満了するまで、タグ１４が幾つかの作業をループ内で反復的に実行する、フォアグラウンド処理である。呼掛タイマが満了すると、タグ１４は休眠する。あるいは、ＦＬＰ指令は呼掛が完了すると深い休眠モードへ入るべきことをタグ１４に命令してよい。これらの作業は、監視タイマー（ＷＤＴ）をリセットすること（ブロック７０２）、整合性検査処理を呼び出すことによって障害状態を探すこと（ブロック７０４）、有効なＦＬＰを調べること（ブロック７０６）、ＦＬＰ指令に応答すること、及び戻りリンクパケット（ＲＬＰ）を送信すること、を含んでいる。
【０１９２】
一つの実施形態では、呼掛タイマ（カウンタ）は二つの値のうちの一つと共に読み込まれる。高速度値は最初の有効なＦＬＰを探索する長さを明示している（ブロック７００）。受信範囲外値は、少なくとも一つの有効なＦＬＰが受信された後にＦＬＰの探索が続けられる長さを明示している（ブロック７０８）。有効なＦＬＰが受信されると、タグ１４はそのＦＬＰがこの特定のタグに対して意図されているのか否かを調べる（ブロック７１０）。一つの実施形態では、タグ１４はそのＦＬＰが指令またはＳＡＲ要求であるか否かを調べる（ブロック７１２）。その後、タグ１４は適切なＳＡＲ処理（ブロック７１４）または指令処理（ブロック７１６）を呼び出す。これらの処理は、今度は、一般に、ＲＬＰ処理を呼び出す（ブロック７１８）。呼掛ループを支援するこれらの機能は、バックグラウンド機能であり、割込サービスルーチン、ＦＬＰ処理ルーチン、ＲＬＰ処理ルーチン、ＥＥＰＲＯＭインタフェースルーチン、整合性検査ルーチン、指令処理ルーチン、及びＳＡＲ処理ルーチンを含んでいる。割込サービスルーチンは事象駆動され、その他のルーチンは必要時に呼び出される。呼掛処理は呼掛タイマが満了する時に終結させられ（ブロック７２０）、その時タグは深い休眠モードへ入る（ブロック７２２）。
【０１９３】
図５０は、本発明の一つの実施形態に従う割込サービスルーチンを示す流れ図である。この割込サービスルーチンは、タグ１４の動作モードの機能としての内部事象及び外部事象に対応している（ブロック７５０）。ブロック７５１で、タグ１４はその事象の原因を決定する。ブロック７５２で、タグはその事象が受信機データの遷移に起因していたのか否かを決定する。割込が受信機データの遷移によって発生させられていたのであれば、割込サービスルーチンは、有効なＦＬＰの実際の検出が実行されるＦＬＰ処理ルーチンを呼び出す（ブロック７５４）。割込が受信機データの遷移によって発生させられていたのでなければ、タグ１４は第一の内部タイマ（タイマ０）が満了しているのか否かを決定する（ブロック７５６）。第一の内部タイマが満了していれば、その内部タイマゼロ割込は、ＦＬＰの探索やＲＬＰの送信等の様な働きを始動させる（ブロック７５８）。第一の内部タイマが満了していなければ、タグは第二の内部タイマ（タイマ１）が満了しているのか否かを決定する（ブロック７６０）。第二の内部タイマが満了していれば、タグはその呼掛ループを終結させる（ブロック７６２）。第二の内部タイマが満了していなければ、その割込は予期された原因なしで発生しており、そのことは障害状態を示している。従って、タグ１４は診断状況語内にエラービットを設定する（ブロック７６４）。
【０１９４】
図５１は、本発明の一つの実施形態に従う順方向リンクパケット（ＦＬＰ）の形式を示している。各々のＦＬＰは、プリアンブル、データ、ＣＲＣ、及びポストアンブルを含んでいる。ＦＬＰはパケット処理ルーチンによって呼掛モード中で処理される。ＦＬＰは、予備識別、ビット伝送速度の測定、データ検出、データシフト、及びパケットの確認を含む一連の事象を実行することによって、読み取られる。
【０１９５】
パケット処理ルーチンは、ＦＬＰ及びＲＬＰに関係するシリアルビット通信規約を処理する。受信機２２４がデータ遷移を検出すると、割込が起動され、この割込が今度はパケット処理ルーチンを呼び出させる。タグ１４は、受信機雑音と有効なＦＬＰかもしれない送信とを識別しなければならない。過大な受信機雑音があれば、呼掛ループが全周期を完了させて探索処理を再び使用可能にする（つまり、遷移割込を再び使用可能にする）ことができるまで、予備識別処理はＦＬＰの探索を終結させる。
【０１９６】
図５２は、本発明の一つの実施形態に従うパケット処理予備識別の流れ図を示している。ブロック８００で、タグ１４は割込サービスルーチンから入る。その後、タグ１４は、プリアンブル受取フラグが設定されているか否かを決定する（ブロック８０２）。プリアンブルフラグは、タグ１４が有効なプリアンブル列（例えば、２５ｍｓ間の７１個の遷移）を見つけたか否かを示している。プリアンブルフラグが設定されていれば、タグ１４はブロック８０４へ進んでシフトデータ処理を開始する。プリアンブルフラグが設定されていなければ、タグはビット遷移時間間隔が長過ぎたのか否かを決定する（ブロック８０６）（つまり、遷移に時間が掛かり過ぎている）。ビット遷移時間間隔が長過ぎたのでなければ、タグ１４はブロック８０８へ進む。ビット遷移時間間隔が長過ぎたのであれば、タグ１４は、ブロック８１０で、最後の遷移がプリアンブル終結に適切な極性（例えば、論理一）であったのか否かを決定する。最後の遷移が適切な極性でなかったのであれば、タグ１４は予備識別ルーチンを再初期化してシフトデータ処理へ出て行く（ブロック８１６）。そうではなく、最後の遷移が適切な極性であったのであれば、タグ１４は十分なプリアンブル遷移が検出されたのか否かを決定する（ブロック８１２）。十分なプリアンブル遷移が検出されたのであれば、タグは、そのプリアンブル受取フラグを設定し、（データ検出のための）時間間隔閾値を計算し、ＦＬＰデータビットを数えるためのループカウンタを初期化し、その後にシフトデータ処理へ出て行く（ブロック８１４）。十分なプリアンブル遷移が検出されたのでなければ、タグはブロック８１６へ進む。
【０１９７】
ブロック８０８で、タグ１４はビット遷移時間間隔が短過ぎたのか（つまり、遷移が互いに接近し過ぎでいたのか）否かを決定する。ビット遷移時間間隔が短過ぎたのであれば、タグ１４はブロック８１６へ進む。ビット遷移時間間隔が短過ぎたのでなければ、タグは多過ぎるプリアンブルビットがあったのか否かを決定する（ブロック８１８）。多過ぎるプリアンブルビットがあったのであれば、タグは、ＦＬＰの探索を終結させ、遷移割込を使用禁止にする（ブロック８２０）。多過ぎるプリアンブルビットがなかったのであれば、タグはシフトデータ処理へ出て行く（ブロック８２２）。
【０１９８】
図５３は、本発明の一つの実施形態に従うパケット処理シフトデータ処理を示している。タグ１４はブロック８３０でシフトデータ処理に入る。その後、タグ１４は、ビット遷移時間間隔が上記の閾値であるか否かを決定する（ブロック８３２）。ビット遷移時間間隔が上記の閾値でなければ、タグは出て行って次の遷移を待つ（ブロック８３４）。ビット遷移時間間隔が上記の閾値であれば、タグ１４は第一の順方向リンクデータビットをシフトする（ブロック８３６）。次に、タグ１４は現在のデータビットが戻りリンクチャネルビットのうちの一つであるか否かを決定する（ブロック８３８）。現在のデータビットが戻りリンクチャネルビットのうちの一つであれば、そのビットが戻りリンクチャネルレジスタ内へシフトされ（ブロック８４０）、その後にタグ１４は遷移割込サービスから出て行く（ブロック８４２）。現在のデータビットが戻りリンクチャネルビットのうちの一つでなければ、順方向リンクレジスタ内へビットがシフトされる（ブロック８４４）。その後、タグはシフトが完了しているのか否かを決定する（ブロック８４６）。シフトが完了していなければ、タグ１４は遷移割込サービスから出て行く（ブロック８４２）。シフトが完了していれば、タグは、誤り検出ビット（例えば、奇偶検査ビット、検査合計、またはＣＲＣ）に間違いがないか否かをタグ１４が決定するブロック８４８へ進む。誤り検出ビットに間違いがあれば、タグ１４はパケット処理ルーチンを終結させてもう一つのＦＬＰを待つ（ブロック８５０）。誤り検出ビットに間違いがなければ、タグ１４は、パケットＯＫフラグを設定し、遷移割込を使用禁止にし、遷移割込サービスから出て行く（ブロック８５２）。
【０１９９】
図５４は、本発明の一つの実施形態に従う指令ルーチン（つまり、呼掛モードの応答部分）を示している。このルーチンは、ＲＴ３０から受信された有効なＦＬＰ指令を処理する。この指令ルーチンは、単一の順方向リンクパケット時間間隔を超えて広がる長いマクロ指令をも分析する。長いマクロ指令は第一の指令によって始動させられ、その結果（例えば、データ）は第二の指令によって検索される。
【０２００】
具体的に言うと、この指令ルーチンはブロック９００で呼掛処理から呼び出される。タグ１４はＦＬＰ指令が有効であるか否かを調べる（ブロック９０２）。ＦＬＰ指令が有効でなければ、タグ１４は、診断状況語内に指令エラービットを設定し（ブロック９０４）、そのパケットを無視する（ブロック９０６）。ＦＬＰ指令が有効であれば、タグ１４はそのＦＬＰ指令が長いマクロ指令であるか否かを調べる（ブロック９０８）。そのＦＬＰ指令が長いマクロ指令であれば、タグ１４は、その長いマクロを実行し始めて、その結果をタグＲＡＭ内に記憶する（ブロック９１０）。一つの実施形態では、タグ１４はタグシリアル番号を含む戻りリンクパケット（ＲＬＰ）を組み立てる（ブロック９１２）。そのＦＬＰ指令が長いマクロでなかったのであれば、タグ１４はその指令に応答するデータを含むＲＬＰを組み立てる（ブロック９１４）。何れの場合にも、タグ１４は、その後、要求時に、その結果のＲＬＰを送信する（ブロック９１６）。
【０２０１】
図５５は、本発明の一つの実施形態に従うＥＥＰＲＯＭルーチンの流れ図である。タグ１４は、履歴データを保管し、製造者定義データ及びユーザ定義データ、構成定数、並びに（頻繁にはアクセスされず確実に維持されることが求められている）その他のデータを不揮発性記憶装置内に記憶する。このルーチンは、ＥＥＰＲＯＭ読出、ＥＥＰＲＯＭ書込、履歴保管及び構成転送を含んでいる。具体的に言うと、タグ１４はＥＥＰＲＯＭ先頭ポインタがＥＥＰＲＯＭ最後尾ポインタに等しいか否かを最初に決定する（ブロック９５０）。ＥＥＰＲＯＭ先頭ポインタがＥＥＰＲＯＭ最後尾ポインタに等しくなければ、タグはブロック９５８へ進む。そうではなく、ＥＥＰＲＯＭ先頭ポインタがＥＥＰＲＯＭ最後尾ポインタに等しければ、タグは、ブロック９５２へ進んで、超過（またはあふれ）状態が可能にされているか否かを決定する。超過状態が可能にされていなければ、タグは、超過エラービットを設定して（ブロック９５４）、呼出処理へ進む（ブロック９６２）。超過状態が可能にされていれば、ＥＥＰＲＯＭ最後尾ポインタが一だけ増加され、そのＥＥＰＲＯＭ最後尾ポインタがラップアラウンドされ、必要であれば超過ビットが設定される（ブロック９５６）。ブロック９５８では、タグ１４は、そのＲＡＭ内のデータをＥＥＰＲＯＭへ転送し、ＥＥＰＲＯＭの先頭ポインタ位置で始まるそのデータを記憶する。次に、タグ１４は、ブロック９６０で、ＥＥＰＲＯＭ先頭ポインタをＲＡＭデータの最後へ（つまり、ＲＡＭデータの後の利用可能な最初の記憶装置位置へ）増加させ、必要であればそのポインタをラップさせる。タグ１４はその後に呼出処理へ戻る（ブロック９６２）。
【０２０２】
周期的に覚醒し、感知器測定を行い、その様な測定を外部装置へ通信する等の上記の処理は、タイヤタグ以外の実施形態でも使用され得ることが分かる。例えば、開示されている処理は、車両／車軸負荷、タイヤの回転（走行距離）、排気物質、油圧、電池充電、冷媒レベル、ブレーキの磨耗、トランスミッション流体レベル、パワーステアリング流体レベル、ブレーキ流体レベル、クラッチ流体レベル、風防ワイパ流体レベル、ヘッドライト及びテールライトの状況等の様なその他の車両パラメータを測定するためにも使用され得る。これらのパラメータは、無線通信規約を経由して遠隔装置と通信するタグを使用することによって、タイヤパラメータとほぼ同じ方法で監視され得る。その様なタグは、電池寿命を大事に使うために、本明細書に記載されている休眠／覚醒ルーチンを使用することができる。これらの及びその他の実施形態は、この開示されている発明の範囲内である。
【０２０３】
一つの実施形態では、タイヤ１０の内側に装着されるタイヤタグ１４を含む新規なタイヤ電子管理システムが開示されており、そのタグは、タイヤパラメータを測定し、生の感知器データを濾過し、データを記憶し、且つそのタイヤパラメータを遠隔ＲＴ３０へ報告する小さなマイクロ制御装置８４を有している。そのタグ１４は、ＦＬＰらしきものを探索するために、周期的に覚醒する。ＦＬＰらしきものが検出されれば、タグは、もっと覚醒し、その送信が有効なＦＬＰであることを確認し、その送信が有効なＦＬＰであれば、そのＦＬＰ指令に応答する。タグ１４がＲＴから有効な指令を受信すると、このタグ１４は一つ以上のＲＬＰを経由して応答データを送信する。一般に、ＲＴ３０は、最初は、例えばＳＡＲ処理を使用して、タグ１４にそのシリアル番号で呼び掛ける。タグシリアル番号が確認されると、通常は一時的ＩＤがそのタグ１４に割り当てられる。その後、ＲＴ３０は、そのタグ記憶装置１６に記憶されているタイヤパラメータの様なデータを要求する。その後、タグ１４は応答のＲＬＰをＲＴ３０へ送信する。呼掛モードの完了と同時に、タグ１４は深い休眠モードを再び始める。
【０２０４】
この新規なタイヤタグシステムを使用することによる利益は、（１）タイヤ感知器を読み取り且つ遠隔読取機／送受信機（ＲＴ）３０と通信するために必要な電力を最小限にすること、（２）感知器データをデジタル的に濾過すること、（３）感知器データを保管すること、及び（４）種々の環境に順応する様にタグをプログラミングすること、を含んでいる。両方のタイヤの側壁を貫通する送信を強め、反対側のタイヤへの装着を可能にし、且つＲＴ３０によってタイヤタグに呼び掛けることをより容易にする、特有のアンテナも提供される。
【０２０５】
従って、タグ１４が遠隔ＲＴ３０のＲＦ範囲内にある時にそのＲＴ３０から受信された順方向リンクパケットを経由して、タグ１４はその内部記憶装置に対する読取及び書込アクセスを提供する。更に、タグ１４は、予めプログラムされている構成（例えば、周期的間隔の経過または警報状態）に応答して戻りリンクパケットが自動的に送信される、自律送信（ＡＴ）モードを有している。警報状態は、高いまたは低いタイヤ空気圧及び／または高い温度を含んでいる。警報信号は、圧力または温度の様なパラメータの一つが予め決められている範囲を超えている時にはいつも発生される。この警報信号は周期的に送信される。送信の期間はユーザによって変えられ得る。タグ１４がＲＴ３０の範囲内にある場合にはＡＴデータは送信されず、それは、もし送信されると、その他のタグが、（１）有効な順方向リンクパケットを探索しており、（２）それらの自分のＡＴデータを送信している場合に、混信が生じるからである。従って、タグ１４は圧力データ及び温度データを周期的に記憶しており、範囲外状態が検出されると、警報信号が次のＡＴ間隔時に送信される。
【０２０６】
本発明の特定の実施形態が詳細に提示及び開示されたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の実施形態における本発明の変更及び修正が成されることが、当業者には明らかである。本明細書に記載されているものとは僅かにのみ異なる他の構成部分、段階、方法及び技術も、本発明の範囲内である。従って、本発明の範囲は、本明細書に記載されている特定の実施形態によって限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びその等価物によって規定されるべきである。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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