(57)【要約】  車両のタイヤ圧モニタリングセンサ装置の自動位置決めのためのシステム及び方法は、リム又はタイヤに設けられたセンサを用いて２つの異なる時刻におけるホイールの角度を測定し、測定された角度の差を決定する。本システム及び方法は、角度及び／又は測定された角度の差とセンサの識別情報とを、電子制御モジュールに送信する。代替として、本システム及び方法は時間差を電子制御モジュールに送信する。電子制御モジュールは、ホイール装置から送信された情報とアンチロックブレーキシステムデータとを相関させる。センサを設けたホイールの位置が決定され、センサの識別情報が割り当てられる。
2013505167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール位相角度情報を用いて車両のホイールの自動位置決めを行う方法であって、上記方法は、
上記車両のホイールと関連付けられるホイール装置を構成するステップを含み、上記ホイール装置は、タイヤ圧モニタリングセンサ及びホイール位相角度センサを備え、上記タイヤ圧モニタリングセンサによって測定されたタイヤ圧を送信し、
上記方法は、
上記車両の各ホイールと関連付けられるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）センサを構成するステップを含み、上記ＡＢＳセンサは、ホイール位相角度を示すＡＢＳデータを生成し、
上記方法は、
上記ホイールが回転したとき、上記ホイール位相角度センサにより第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）におけるホイール位相角度を測定するステップと、
上記第２の時刻（Ｔ２）において、ホイール位相角度情報及び上記タイヤ圧モニタリングセンサの識別情報を含むデータフレームを上記ホイール装置から送信するステップと、
電子制御装置（ＥＣＵ）において、上記データフレームを受信し、予め決められた時間遅延に基づいて上記第１の時刻（Ｔ１）を計算するステップと、
各ホイールに関連付けられたＡＢＳデータを受信するステップと、
上記計算された第１の時刻（Ｔ１）及び上記第２の時刻（Ｔ２）における上記ホイール位相角度情報と上記ＡＢＳデータとを相関させるステップと、
上記ホイール位相角度情報に一致するＡＢＳデータを有するホイールの位置に上記識別情報を割り当てるステップとを含む方法。
【請求項２】
上記ホイール装置において、上記第１の時刻（Ｔ１）及び上記第２の時刻（Ｔ２）における上記ホイール位相角度の測定値の位相角度差を計算するステップをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
上記送信するステップは、上記第２の時刻（Ｔ２）において、上記位相角度差及び上記識別情報を含む上記データフレームを上記ホイール装置から送信するステップをさらに含む請求項２記載の方法。
【請求項４】
上記送信するステップは、上記位相角度差、上記第２の時刻（Ｔ２）における上記位相角度の測定値、及び上記識別情報を含む上記データフレームを、上記ホイール装置から送信するステップをさらに含む請求項２記載の方法。
【請求項５】
上記送信するステップは、上記第１の時刻（Ｔ１）及び上記第２の時刻（Ｔ２）における上記位相角度の測定値、及び上記識別情報を含む上記データフレームを、上記ホイール装置から送信するステップをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
上記送信するステップは、上記データフレームを複数回にわたって送信するステップをさらに含み、上記データフレームは各送信の間にフレーム間間隔を有して送信される請求項１記載の方法。
【請求項７】
上記ホイール位相角度を示すＡＢＳデータを生成するステップは、所与の時間期間において各ＡＢＳセンサを通過するＡＢＳ歯状部のカウント数を表すＡＢＳデータを生成するステップを含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
上記相関させるステップは、上記計算された第１の時刻（Ｔ１）及び上記第２の時刻（Ｔ２）の間に各ＡＢＳセンサを通過するＡＢＳ歯状部の個数を表すデータ又はＡＢＳ歯状部のカウント数と、上記位相角度情報とを比較するステップを含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
ホイール位相角度情報を用いて車両のホイールの自動位置決めを行う方法であって、上記方法は、
上記車両のホイールと関連付けられるホイール装置を構成するステップを含み、上記ホイール装置は、タイヤ圧モニタリングセンサ及びホイール位相角度センサを備え、上記タイヤ圧モニタリングセンサによって測定されたタイヤ圧を送信し、
上記方法は、
上記車両の各ホイールと関連付けられるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）センサを構成するステップを含み、上記ＡＢＳセンサは、ホイール位相角度を示すＡＢＳデータを生成し、
上記方法は、
上記ホイールが回転したとき、上記ホイール位相角度センサにより、ホイール位相角度が第１の位相角度（Ｐ１）に到達した第１の時刻（Ｔ１）を測定するステップと、
上記ホイール装置には既知である予め決められた位相角度にわたって上記ホイールが回転した後で、上記ホイール位相角度が第２の位相角度（Ｐ２）に到達した第２の時刻（Ｔ２）を測定するステップと、
上記タイヤ圧モニタリングセンサの識別情報と、上記第１の時刻（Ｔ１）及び上記第２の時刻（Ｔ２）の時間差とを含む無線周波メッセージを、上記ホイール装置から送信するステップと、
電子制御装置（ＥＣＵ）において、上記無線周波メッセージを受信するステップと、
各ホイールに関連付けられたＡＢＳデータを受信し、上記ＡＢＳデータによって表されるホイール位相情報を決定するステップとを含み、上記ＥＣＵには予め決められた位相角度が既知であり、
上記方法は、
上記時間差と上記ＡＢＳデータとを相関させるステップと、
上記時間差内において上記予め決められた位相角度に一致するＡＢＳデータを有するホイールの位置に上記識別情報を割り当てるステップとを含む方法。
【請求項１０】
上記予め決められた位相角度は一定であり、上記時間差は可変である請求項９記載の方法。
【請求項１１】
上記第１の時刻（Ｔ１）を測定するステップは、上記ホイール位相角度が、それ自体により決定された第１の位相角度に到達した第１の時刻（Ｔ１）を測定するステップをさらに含み、
上記方法は、上記ホイール装置において、上記第１の時刻（Ｔ１）及び上記第２の時刻（Ｔ２）を格納するステップをさらに含む請求項９記載の方法。
【請求項１２】
ホイール位相角度情報を用いて車両のホイールの自動位置決めを行うタイヤ圧モニタリングシステムであって、上記システムは、
上記車両のホイールに関連付けられたホイール装置を備え、上記ホイール装置は、
上記ホイールのタイヤ圧を測定するタイヤ圧モニタリングセンサと、
第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）におけるホイール位相角度を測定するホイール位相角度センサとを備え、
上記ホイール装置は、上記第２の時刻（Ｔ２）において無線周波メッセージを送信し、上記無線周波メッセージは、
ホイール位相角度情報と、
上記タイヤ圧モニタリングセンサの識別情報と、
上記測定されたタイヤ圧とを含み、
上記システムは、
上記車両の各ホイールと関連付けられるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）センサをさらに備え、上記ＡＢＳセンサは、ホイール位相角度を示すＡＢＳデータを生成するように動作し、
上記システムは、
上記ホイール装置及び上記ＡＢＳセンサと通信する電子制御装置（ＥＣＵ）をさらに備え、上記ＥＣＵは、
予め決められた時間遅延に基づいて上記第１の時刻（Ｔ１）を計算する命令と、
上記計算された第１の時刻（Ｔ１）及び上記第２の時刻（Ｔ２）における上記ホイール位相角度情報と上記ＡＢＳデータとを相関させる命令と、
上記ホイール位相角度情報に一致するＡＢＳデータを有するホイールの位置に上記識別情報を割り当てる命令とを実行するように動作するシステム。
【請求項１３】
上記ホイール位相角度を示すＡＢＳデータは、所与の時間期間において各ＡＢＳセンサを通過するＡＢＳ歯状部の個数を表すデータ又はＡＢＳ歯状部のカウント数を含む請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
上記ＥＣＵは、上記ＡＢＳデータを周期的に受信して格納し、履歴ＡＢＳトレースを生成するように動作する請求項１２記載のシステム。
【請求項１５】
上記ＥＣＵは、予め決められた時間遅延を認識するようにプログラミングされた請求項１２記載のシステム。
【請求項１６】
上記ＥＣＵは、上記ＡＢＳセンサからホイール回転の周期を受信する命令を実行するようにさらに動作する請求項１２記載のシステム。
【請求項１７】
ホイール位相角度情報を用いて車両のホイールの自動位置決めを行うタイヤ圧モニタリングシステムとともに用いるホイール装置であって、上記ホイール装置は、
上記ホイールのタイヤ圧を測定するタイヤ圧モニタリングセンサと、
第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）におけるホイール位相角度を測定するホイール位相角度センサと、
上記第１の時刻（Ｔ１）及び上記第２の時刻（Ｔ２）におけるホイール位相角度の測定値に基づいてホイール位相角度差を決定し、無線周波メッセージをエンコードする電子回路とを備え、上記無線周波メッセージは、ホイール位相角度情報と、上記タイヤ圧モニタリングセンサの識別情報と、上記測定されたタイヤ圧とを含み、
上記ホイール装置はさらに、上記第２の時刻（Ｔ２）において上記無線周波メッセージを送信する無線周波送信機を備え、
上記ホイール装置は上記車両の各ホイールに関連付けられるホイール装置。
【請求項１８】
上記ホイール位相角度センサは衝撃センサである請求項１７記載のホイール装置。
【請求項１９】
上記ホイール位相角度センサは加速度計である請求項１７記載のホイール装置。
【請求項２０】
上記ホイール位相角度センサは、ホール効果センサ、又は上記ホイールによる道路の衝撃に応答するセンサを含む請求項１７記載のホイール装置。
【請求項２１】
ホイール位相角度情報を用いて車両のホイールの自動位置決めを行うタイヤ圧モニタリングシステムであって、
上記システムはホイール装置を備え、上記ホイール装置は、
上記ホイールのタイヤ圧を測定するタイヤ圧モニタリングセンサと、
上記ホイールが回転して第１の位相角度（Ｐ１）に到達したときの第１の時刻（Ｔ１）と、上記ホイールが予め決められた位相角度にわたってさらに回転して第２の位相角度（Ｐ２）に到達したときの第２の時刻（Ｔ２）とを決定するホイール位相角度センサとを備え、
上記システムは、
上記第１の時刻（Ｔ１）及び上記第２の時刻（Ｔ２）を格納し、上記第１の時刻（Ｔ１）及び上記第２の時刻（Ｔ２）の間の時間差（Ｔ２−Ｔ１）を決定する電子回路を備え、上記電子回路は、上記時間差と、上記タイヤ圧モニタリングセンサの識別情報と、上記測定されたタイヤ圧とを含む無線周波メッセージをエンコードするようにさらに動作し、
上記システムは、
上記車両の各ホイールと関連付けられるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）センサをさらに備え、上記ＡＢＳセンサは、ホイール位相角度を示すＡＢＳデータを生成するように動作し、
上記システムは、
上記ホイール装置及び上記ＡＢＳセンサと通信する電子制御装置（ＥＣＵ）をさらに備え、上記ＥＣＵは、
上記時間差及び上記識別情報を受信する命令と、
上記時間差と、上記ＡＢＳデータによって表されるホイール位相角度情報とを相関させる命令と、
上記時間差内において予め決められた位相角度にわたって掃引されたＡＢＳデータを有するホイールの位置に上記識別情報を割り当てる命令とを実行するように動作するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、車両のホイールの自動位置決めを行うシステム及び方法に関し、より具体的には、ホイール位相角度情報を用いて車両のホイールの自動位置決めを行うタイヤ圧モニタリングシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
優先権．
本願は、２００９年９月２２日に出願された、「タイヤ圧モニタリングシステムにおけるホイール位相角度を用いた自動位置決めの実行（Use of wheel phase angle to perform auto-location in a Tire Pressure Monitoring System）」と題する米国特許仮出願第６１／２７７，３４４号の優先権を主張し、その開示内容の全体はここに含まれる。本願は、２０１０年７月３０日に出願された、「ホイール回転情報の相関を用いたタイヤ圧モニタリングシステムの自動位置決め（Tire Monitoring System Auto-Location Using Correlation of Wheel Rotational Information）」と題する米国特許仮出願第６１／４００，６２２号に関連し、２０１０年２月２６日に出願された、「タイヤ圧モニタリングホイール装置からの回転カウンタ情報を用いたホイール位置決定システム及び方法（Wheel Position Determination Systems and Methods Using Revolution Counter Information From Tire Pressure Monitoring Wheel Units）」と題する米国特許仮出願第６１／３３９，０１５号に関連し、それらの開示内容の全体はここに含まれる。
【０００３】
タイヤ圧モニタリングシステムでは、多くの理由から、ホイールの自動位置決めを行うことが必要とされている。タイヤ圧モニタリングシステムは、概して、車両の各ホイール内に、又は各ホイールに設けられたセンサと、車両のドライバーに報告されるタイヤ圧情報を各センサから受信する中央コントローラとを含む。自動位置決めは、各センサを識別すること、及びその位置を車両上において決定することを、自動的に、かつ人の介入なしに行うことである。自動位置決めは、最初に取り付けの際に行い、その後、タイヤの回転又は交換が生じたときに行ってもよい。自動位置決めを行うことは、車両の各ホイールにおけるタイヤ圧モニタリング（tire pressure monitoring:ＴＰＭ）センサの識別情報又はシリアル番号を決定することを含む。高級車では、各ホイールにおけるＴＰＭセンサの識別情報がわかれば、位置毎の圧力表示を実装してドライバーに見せることができる。前後の車軸でプラカードタイヤ圧が異なるベース車両では、適切な車軸のための正しいしきい値に対する圧力をチェックするために、ＴＰＭセンサの識別情報及び位置を知ることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，３６２，２１８号明細書
【特許文献２】米国特許第７，３６７，２２７号明細書
【特許文献３】米国特許第７，０１０，９６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ホイール位相角度情報を用いて車両のホイールの自動位置決めを行うタイヤ圧モニタリングシステム及び方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ホイールからの測定値をアンチロックブレーキシステム（antilock brake system：ＡＢＳ）のデータと組み合わせて車両上の特定の位置に対するタイヤ圧モニタリングセンサの識別を可能にする、タイヤ圧モニタリングシステム及び方法に関する。本システム及び方法は、複数の衝撃センサを用いて瞬間のホイール角度を導出することができる、リムに設けられた複数のセンサを用いるタイヤ圧モニタリングシステムとともに用いる場合に特に適している。代替として、又は追加として、本システム及び方法は、複数の加速度計を用いて瞬間のホイール角度を導出することができる、リムに設けられたセンサを用いるタイヤ圧モニタリングシステムにおいても実施することができる。本システム及び方法は、瞬間のホイール角度を導出することができる、リムに設けられた複数のセンサを用いるタイヤ圧モニタリングシステムとともに用いる場合にも適している。本願の自動位置決めの方法は、複数の加速度計デバイスの使用に限定されるものではない。例えば、位相情報を導出可能な複数の周期信号を用いてもよい。位相情報を導出するために、ホール効果センサ又は「道路の衝撃（road strike）」に応答するセンサなどのデバイスを用いてもよい。
【０００７】
好都合なことには、ほとんどの車両がＡＢＳを用いている。ＡＢＳにより、独立した各ホイール速度をほぼリアルタイムで測定できるようになる。ホイールの位置を決定するために、ＡＢＳデータと他のセンサからのデータとの相関を用いることができる。
【０００８】
一例として、ホイール位相角度情報を用いて車両のホイールの自動位置決めを行う方法の一実施形態は、以下のステップを含む。
（ｉ）車両のホイールと関連付けられるホイール装置を構成する。ホイール装置は、タイヤ圧モニタリングセンサ及びホイール位相角度センサを備え、タイヤ圧モニタリングセンサによって測定されたタイヤ圧を送信する。
（ｉｉ）車両の各ホイールと関連付けられるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）センサを構成する。ＡＢＳセンサは、ホイール位相角度を示すＡＢＳデータを生成する。
（ｉｉｉ）ホイールが回転したとき、ホイール位相角度センサにより第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）におけるホイール位相角度を測定する。
（ｉｖ）第２の時刻（Ｔ２）において、ホイール位相角度情報及びタイヤ圧モニタリングセンサの識別情報を含むデータフレームをホイール装置から送信する。
（ｖ）電子制御装置（electronic control unit：ＥＣＵ）において、上記データフレームを受信し、予め決められた時間遅延に基づいて上記第１の時刻（Ｔ１）を計算する。
（ｖｉ）各ホイールに関連付けられたＡＢＳデータを受信する。
（ｖｉｉ）上記計算された第１の時刻（Ｔ１）及び上記第２の時刻（Ｔ２）における上記ホイール位相角度情報と上記ＡＢＳデータとを相関させる。
（ｖｉｉｉ）ホイール位相角度情報に一致するＡＢＳデータを有するホイールの位置に識別情報を割り当てる。
【０００９】
本発明の他の実施形態は、ホイール位相角度情報を用いて車両のホイールの自動位置決めを行うタイヤ圧モニタリングシステムを含む。タイヤ圧モニタリングシステムは、車両のホイールに関連付けられるホイール装置を含む。ホイール装置は、ホイールのタイヤ圧を測定するタイヤ圧モニタリングセンサと、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）におけるホイール位相角度を測定するホイール位相角度センサとを含む。ホイール装置は、第２の時刻（Ｔ２）において無線周波メッセージを送信する。無線周波メッセージは、ホイール位相角度情報、タイヤ圧モニタリングセンサの識別情報、及び測定されたタイヤ圧を含む。
【００１０】
タイヤ圧モニタリングシステムは、車両の各ホイールと関連付けられるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）センサをさらに含み、ＡＢＳセンサは、ホイール位相角度を示すＡＢＳデータを生成するように動作する。タイヤ圧モニタリングシステムは、ホイール装置及びＡＢＳセンサと通信する電子制御装置（ＥＣＵ）をさらに含む。ＥＣＵは、予め決められた時間遅延に基づいて上記第１の時刻（Ｔ１）を計算し、上記計算された第１の時刻（Ｔ１）及び上記第２の時刻（Ｔ２）における上記ホイール位相角度情報と上記ＡＢＳデータとを相関させる命令を実行し、ホイール位相角度情報に一致するＡＢＳデータを有するホイールの位置に識別情報を割り当てるように動作してもよい。
【００１１】
本発明の他の実施形態は、ホイール位相角度情報を用いて車両のホイールの自動位置決めを行うタイヤ圧モニタリングシステムとともに用いるホイール装置に関する。ホイール装置は、ホイールのタイヤ圧を測定するタイヤ圧モニタリングセンサと、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）におけるホイール位相角度を測定するホイール位相角度センサとを含む。ホイール装置は、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）におけるホイール位相角度の測定値に基づいてホイール位相角度差を決定し、無線周波メッセージをエンコードする電子回路をさらに含む。無線周波メッセージは、ホイール位相角度情報、タイヤ圧モニタリングセンサの識別情報、及び測定されたタイヤ圧を含む。ホイール装置は、また、第２の時刻（Ｔ２）において無線周波メッセージを送信する無線周波送信機を含む。ホイール装置は、車両の各ホイールに関連付けられ、当該車両のホイールに設けられる。
【００１２】
本発明の他の実施形態は、ホイールの自動位置決めを行う方法に関し、上記方法は、（ｉ）ホイールが回転したとき、ホイール位相角度が第１の位相角度（Ｐ１）に到達した第１の時刻（Ｔ１）をホイール位相角度センサにより測定することと、（ｉｉ）ホイール装置には既知である予め決められた位相角度にわたってホイールが回転した後で、ホイール位相角度が第２の位相角度（Ｐ２）に到達した第２の時刻（Ｔ２）を測定することとを含む。上記方法はさらに、（ｉ）タイヤ圧モニタリングセンサの識別情報と第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の時間差とを含む無線周波メッセージを、ホイール装置から送信することと、（ｉｉ）電子制御装置（ＥＣＵ）において、上記時間差とＡＢＳデータとを相関させ、上記時間差内において予め決められた位相角度に一致するＡＢＳデータを有するホイールの位置に識別情報を割り当てることとを含む。
【００１３】
本発明の他の実施形態は、ホイールの自動位置決めを行うシステムに関する。上記システムは、ホイールが回転して第１の位相角度（Ｐ１）に到達したときの第１の時刻（Ｔ１）と、ホイールが予め決められた位相角度にわたってさらに回転して第２の位相角度（Ｐ２）に到達したときの第２の時刻（Ｔ２）とを決定するホイール位相角度センサを有するホイール装置を備える。ホイール装置はさらに、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）を格納し、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の間の時間差（Ｔ２−Ｔ１）を決定する電子回路を含む。上記電子回路はさらに、時間差、タイヤ圧モニタリングセンサの識別情報、及び測定されたタイヤ圧を含む無線周波メッセージをエンコードするように動作する。
【００１４】
上記システムは、また、車両の各ホイールと関連付けられるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）センサであって、ホイール位相角度を示すＡＢＳデータを生成するように動作するＡＢＳセンサと、ホイール装置及びＡＢＳセンサと通信する電子制御装置（ＥＣＵ）であって、以下の命令を実行するように動作するＥＣＵとをさらに含む。
（ｉ）時間差及び識別情報を受信する。
（ｉｉ）時間差と、ＡＢＳデータによって表されるホイール位相角度情報とを相関させる。
（ｉｉｉ）上記時間差内において予め決められた位相角度にわたって掃引されたＡＢＳデータを有するホイールの位置に識別情報を割り当てる。
【００１５】
以上の部分では、後述する発明の詳細な説明をより理解しやすくするために、本発明の特徴及び技術的優位点をやや大まかに説明した。本発明の請求項の主題となる、本発明の追加の特徴及び優位点について以下に説明する。本発明と同じ目的を実施するための他の構造に係る変更又は設計を行うための基礎として、開示した概念及び特定の実施形態を容易に利用可能であるということが、当業者には理解されるであろう。そのような等価な構造が添付の請求の範囲に示す本発明の精神及び範囲から乖離したものではないということもまた当業者には理解されるであろう。その構成及び動作方法の両方に関して本発明に特有のものであると確信される新規な特徴と、さらなる目的及び優位点とは、以下の説明を添付の図面とともに考慮することで、よりよく理解されるであろう。しかしながら、各図面は、例示及び説明のみを目的として提示され、本発明の範囲の定義を意図したものではないということが特に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】タイヤ圧モニタリングシステムの一実施形態を示す。
【図２】タイヤ圧モニタリングシステムとともに用いるホイール装置の一実施形態を示す。
【図３Ａ】重力すなわち加速度の関数としてのホイール位相角度を示す。
【図３Ｂ】異なるセンサからの位相変動信号を示す。
【図４】ホイール装置からのホイール位相角度情報と、ＡＢＳデータとの相関を示す。
【図５】ホイール装置においてホイール位相角度情報を用いてホイールの自動位置決めを行う方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図６】電子制御装置（ＥＣＵ）においてホイールの自動位置決めを行う方法をさらに示すフローチャートである。
【図７】ホイール位相角度情報を用いてホイールの自動位置決めを行う方法の他の実施形態を示すフローチャートである。
【図８】ホイール位相角度情報を用いてホイールの自動位置決めを行う方法の他の実施形態を示すフローチャートである。
【図９】ホイール位相角度情報を用いてホイールの自動位置決めを行う方法の他の実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付の図面は明細書に組み込まれかつ明細書の一部を形成し、ここで、同様の符号は同様の部分を示す。添付の図面は、本発明の実施形態を例示し、明細書の記載とともに、本発明の原理を説明する目的をはたす。
【００１８】
本発明は、ホイールからの測定値をアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）のデータと組み合わせて車両上の特定の位置に対するタイヤ圧モニタリングセンサの識別を可能にするシステム及び方法に関する。本発明のさまざまな実施形態によれば、タイヤ圧モニタリングシステムは、ホイールのリム又はタイヤに設けられた複数の、典型的には４つのＴＰＭセンサと、ＴＰＭセンサからの信号を受信する電子制御装置（ＥＣＵ）とを備える。さらに、本システムは、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）からＥＣＵに提示されるデータを用いる。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るタイヤ圧モニタリングシステム１００を示す。システム１００は、４つのホイールを有する標準的な車両１に構成される。４つのホイールは、左前輪（ＦＬ）、右前輪（ＦＲ）、左後輪（ＲＬ）、及び右後輪（ＲＲ）を含む。他の実施形態では、システム１００は、異なる個数のホイールを有する他の任意の車両に構成されてもよい。システム１００は、車両１の各ホイールに関連付けられたホイール装置１０１、１０２、１０３、及び１０４を含む。
【００２０】
システム１００はさらに、４つのアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）センサ２０１、２０２、２０３、及び２０４を含む。ＡＢＳセンサ２０１〜２０４もまた、車両１の各ホイールに関連付けられる。従って、各ホイールには、ホイール装置１０１、１０２、１０３、及び１０４のうちの１つと、ＡＢＳセンサ２０１、２０２、２０３、及び２０４のうちの１つとが割り当てられる。
【００２１】
システム１００は、また、電子制御装置（ＥＣＵ）３００及び受信機４００を含む。ＥＣＵ３００は、コントローラエリアネットワーク（Controller Area Network：ＣＡＮ）バスなどの通信バスを介してＡＢＳセンサ２０１〜２０４に接続され、ＡＢＳセンサ２０１〜２０４からＡＢＳデータを受信する。ＥＣＵ３００は、プロセッサ３０２及び記憶装置３０４を含む。ＥＣＵ３００は、受信されたＡＢＳデータを記憶装置３０４に格納して、履歴ＡＢＳトレースを提供するように動作する。ＥＣＵ３００は、任意の適当な手段によって実装されてもよく、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＩＣ）、又はここに説明する機能を実行するようにプログラミングされた他の適当なデータ処理デバイスによって実装されてもよい。さらに、ＥＣＵ３００は、有線及び無線のいずれでもよい他の任意の適当なデバイスを用いて車両の他の構成要素と通信してもよい。ＣＡＮバスは、車両の構成要素間におけるデータ通信の例示的な実装である。
【００２２】
ＥＣＵ３００は、また、受信機４００により、ホイール装置１０１、１０２、１０３、及び１０４からのデータを受信する。例えば、ホイール装置１０１、１０２、１０３、及び１０４は、データ及び他の情報を伝送する無線周波通信情報又は他の無線通信情報をＥＣＵ３００に送信する。無線通信のために、各ホイール装置は適当な無線送信回路を含み、ＥＣＵ３００は適当な無線受信回路を含む。さらに、これらの無線回路は、合意された送受信フォーマット及びデータエンコード技術を用いてもよい。ＥＣＵ３００は、以下に詳述するように、ホイール装置１０１、１０２、１０３、及び１０４から受信されたデータと、ＡＢＳデータとを相関させ、自動位置決めを行うように動作する。
【００２３】
図２を参照すると、ホイール装置１０１の構造がさらに詳細に示されている。ホイール装置１０２〜１０４は、ホイール装置１０１のものと同じ構造を組み込んでもよい。図２に示すように、ホイール装置１０１は、マイクロコントローラ２０２、バッテリ２０４、トランスポンダコイル２０６、センサインターフェース２０７、圧力センサ２０８、ホイール位相角度センサ２１２、送信機２０４、及びアンテナ２１６を含む。マイクロコントローラ２０２はセンサインターフェース２０７に接続されている。センサインターフェース２０７はホイール位相角度センサ２１２に接続されている。ホイール位相角度センサ２１２は、異なる複数の時刻におけるホイール位相角度を測定する。ホイール位相角度センサ２１２は、測定値をセンサインターフェース２０７に送る。センサインターフェース２０７は、電気的出力信号の形式で、ホイール位相角度センサ２１２の測定値を受信する。センサインターフェース２０７は、電気的出力信号を受信し、この信号の増幅及びフィルタリングを行う。センサインターフェース２０７は、処理された信号をアナログ／ディジタル変換器（図示せず）に送り、上記信号をディジタル信号に変換する。マイクロコントローラ２０２は、処理のために、ホイール位相角度センサ２１２からのディジタル形式の出力信号を受信する。
【００２４】
例示した実施形態では、圧力センサ２０８は、ホイール装置１０１が関連付けられたタイヤの空気圧を検出する。代替の実施形態では、圧力センサ２０８に加えて、温度センサ又はタイヤのデータを検出するための他のデバイスをさらに備えてもよく、又は、圧力センサ２０８は、温度センサ又はタイヤのデータを検出するための他のデバイスによって置き換えられてもよい。タイヤ圧データの示度は、アナログ／ディジタル変換器（図示せず）を介してマイクロコントローラ２０２に送られる。
【００２５】
バッテリ２０４は、ホイール装置１０１の電源である。トランスポンダコイル２０６は、遠隔の励振器から送られた信号によるトランスポンダの外部起動を検出し、また、トランスポンダコイル２０６は、データをホイール装置１０１から遠隔の検出器に送るために信号を変調してもよい。ホイール装置１０１は、圧力センサ２０８からのタイヤ圧と、ホイール位相角度センサ２１２からのホイール位相角度情報とを含むデータを、送信機２１４及びアンテナ２１６を介してＥＣＵ３００に送る（図１参照）。
【００２６】
ホイールが回転したとき、ホイール位相角度センサ２１２は、ホイール位相角度を測定するように動作する。ホイール位相角度の測定値は、絶対的基準を有していなくてもよい。言い換えると、位相の測定値は、ホイールの最上部の点又は道路の衝撃が生じる点から測定される必要はない。鍵となる情報は、位相差、又はホイールの位相デルタであり、従って、同じ角度に対して異なる２つの位相角度を測定することが必要とされる。基準は、精度及び実装の容易さに基づいて任意に選択されてもよい。ホイール位相角度センサ２１２は、ホイールのリムに設けられてもよく、又は、タイヤに設けられたセンサであってもよい。代替として、又は追加として、ホイール位相角度センサ２１２は、ホイールに関連付けられた任意の適当な位置に配置されてもよい。一実施形態では、ホイール位相角度センサ２１２は、回転センサを含む。例えば、回転センサは、重力に基づいてホイール位相角度を測定する圧電回転センサであってもよい。具体的には、ホイールが回転するとき、重力に起因して回転センサの検出素子は異なる力を受け、その結果、ホイール位相角度又はホイールの角度位置を表す異なる出力信号が生じる。このように、回転センサは、予め決められた時刻におけるホイール位相角度を示す出力信号を生成する。回転センサの出力信号は、ホイール位相角度に依存して異なる振幅及び／又は異なる極性を有してもよい。例えば、回転センサは、０度において振幅Ｍを有しかつ１８０度において振幅−Ｍを有する出力信号を生成する。代替として、又は追加として、従来の任意の回転センサをホイール位相角度センサ２１２として使用してもよい。
【００２７】
他の実施形態において、ホイール位相角度センサ２１２は、加速度に応答して電気信号を生成するタイプの衝撃センサを備える。上記電気信号は、加速時に受けた変化を示し、典型的には、加速時に受けた変化に比例する。代替として、ホイール位相角度センサ２１２は、加速度計又は微小電気機械システム（micro-electromechanical systems：ＭＥＭＳ）センサをそれぞれ備えてもよい。加速度計と衝撃センサとの間の主な違いは、衝撃センサの出力信号はその衝撃センサに加わった力の変化に関連するのに対して、加速度計の出力信号は加えられた絶対的な力に比例するということにある。衝撃センサは、例えば、２００８年４月２２日に発行され、本願出願人が所有する、「遠隔のタイヤ圧モニタシステムにおける衝撃センサを用いた動き検出（Motion Detection Using A Shock Sensor In A Remote Tire Pressure Monitor System）」と題する特許文献１と、２００８年５月６日に発行され、本願出願人が所有する、「衝撃センサ及び無線ソリューションを用いたホイールセンサ位置の決定（Determination Of Wheel Sensor Position Using Shock Sensors And A Wireless Solution）」と題する特許文献２とにおいて議論されている衝撃センサを用いて実装されてもよい。これらの開示内容の全体はここに含まれる。加速度計センサは、例えば、２００６年３月１４日に発行され、本願出願人が所有する、「無線ソリューションを用いたホイールセンサ位置の決定（Determination Of Wheel Sensor Position Using A Wireless Solution）」と題する特許文献３において議論されているセンサを用いて実装されてもよい。その開示内容の全体はここに含まれる。
【００２８】
衝撃センサ又は加速度計がホイール位相角度センサ２１２として使用される実施形態において、図３Ａは、ホイール位相角度又はホイールの角度位置を重力又は加速度の関数として示すグラフである。図示した実施形態において、ホイールは反時計回りに回転し、ｚ軸に沿った加速度３０４は、ｘ軸に沿った加速度よりも約９０度すすんでいる。出力信号は、ホイールの１回転に等しい周期を有する正弦波である。出力信号の大きさは、衝撃センサ又は加速度計などのホイール位相角度センサ２１２が回転するときに、当該ホイール位相角度センサ２１２が受ける加速度の変化に比例する電圧である。図３Ａに示すグラフは例示であり、動くホイールが受ける実際の加速度は、図３Ａに示す量とは異なる可能性がある。
【００２９】
図３Ｂ（ａ）は、衝撃センサ又は加速度計であってもよいホイール位相角度センサ２１２から出力された位相変動信号を示す。図３Ｂ（ｂ）は、ホール効果センサ又は道路の衝撃のセンサであってもよいホイール位相角度センサ２１２から出力された位相変動信号を示す。図３Ｂ（ａ）及び図３Ｂ（ｂ）に示す位相変動信号は、マイクロコントローラ２０２に入力される。マイクロコントローラ２０２は、位相変動信号における反復パターンを認識し、ホイールの１回転を決定する。次いで、マイクロコントローラ２０２は、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）においてホイールの１回転にわたるどの位置にあるのかを決定し、第１の位相角度（Ｐ１）及び第２の位相角度（Ｐ２）を決定する。第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の間で位相変動信号がその特性を変化させないことを想定し、このとき、第１の位相角度（Ｐ１）及び第２の位相角度（Ｐ２）は互いに相対的な値を有し、これらは自動位置決めのデータとして使用可能である。
【００３０】
再び図２を参照すると、センサインターフェース２０７は、必要な制御信号の提供と、衝撃センサなどのホイール位相角度センサ２１２からの電気信号の検出とを行うように構成される。上述のように、衝撃センサは、加速度の変化を検出して電荷出力信号の形式で出力を生成する。出力信号は、典型的には、１ｍＶ／ｇのオーダーである。好ましくは、ホイール位相角度センサ２１２が１つよりも多くの衝撃センサを含む場合、それらの衝撃センサは多重化によって同じインターフェース２０７を共用することができる。
【００３１】
センサインターフェース２０７を介して、マイクロコントローラ２０２は、ホイール位相角度を表す出力信号をホイール位相角度センサ２１２から受信する。マイクロコントローラ２０２は、例えば、データ記憶装置及びデータ処理装置のためのメモリを含んでもよい。マイクロコントローラ２０２は、受信されたホイール位相角度、又はそれに関連したデータを、後のＥＣＵ３００への送信のために格納する。マイクロコントローラ２０２は、出力信号を受信する毎に送信を行わなくてもよい。一実施形態では、マイクロコントローラ２０２は、ホイール位相角度センサ２１２によって測定された２つのホイール位相角度差を計算して決定する。例えば、マイクロコントローラ２０２は、第１の時刻（Ｔ１）において測定された第１のホイール位相角度を、第２の時刻（Ｔ２）において測定された第２のホイール位相から減算する。
【００３２】
マイクロコントローラ２０２は、送信機２１４及びアンテナ２１６を介して無線周波メッセージのエンコード及び送信を行う。無線周波メッセージは、とりわけ、タイヤ圧情報、ホイール装置１０１の識別子、及びホイール位相角度情報を含む。ホイール位相角度情報は、異なる複数の時刻において測定されたホイール位相角度を含んでもよい。他の実施形態では、ホイール位相角度情報は、送信時において測定されたホイール位相角度と、異なる２つの時刻において測定されたホイール位相角度差とを含んでもよい。代替として、ホイール位相角度情報は、ホイール位相角度差のみを含んでもよい。
【００３３】
再び図１を参照すると、ＥＣＵ３００は、ホイール装置２０１から無線周波メッセージを受信する。ＥＣＵ３００は、無線周波メッセージを、又は無線周波メッセージに含まれたデータを格納する。このようなデータは、メモリデバイスなどの適当なデータ記憶装置である記憶装置３０４に格納されてもよい。また、ＥＣＵ３００は、無線周波メッセージから、タイヤ圧、識別子、及びホイール位相角度情報を抽出する。ＥＣＵ３００は、ホイール位相角度情報と、ＡＢＳセンサ２０１〜２０４からのＡＢＳデータとを相関させる。言い換えると、ＥＣＵ３００は、ＡＢＳデータを分析して、そのＡＢＳデータによって示されかつそのＡＢＳデータに対応するホイール位相角度、又はホイール位相角度差を決定する。ＥＣＵ３００は、ホイール装置１０１からのホイール位相角度情報と、ＡＢＳデータのホイール位相角度又は位相角度差とを比較し、最も一致したものを決定する。op最も一致したものが発見されたとき、ＥＣＵ３００は、ホイール装置１０１〜１０４からのホイール位相角度情報に最も一致したＡＢＳデータをゆうするホイールに、ホイール装置１０１からの識別子を割り当てる。
【００３４】
図４を参照して、ホイール装置１０１〜１０４からのホイール位相角度情報と、ＡＢＳデータとの相関について、さらに説明する。ホイール位相角度センサ２１２は、複数の時刻におけるホイール位相角度を測定する。この実施形態において、ホイール位相角度センサ２１２は、第１の時刻（Ｔ１）における第１のホイール位相角度（Ｐ１）を測定し、予め決められた時間を待機する。次いで、ホイール位相角度センサ２１２は、第２の時刻（Ｔ２）における第２のホイール位相角度（Ｐ２）を測定する。ここで、Ｔ２＝Ｔ１＋予め決められた時間、である。この実施形態において、ホイール装置１０１〜１０４は、この予め決められた時間を認識するようにプログラミングされていてもよい。例えば、タイヤに設けられたＴＰＭセンサの場合、地面に「衝撃を与える」作用は、以前に「衝撃を与えた」ときから所定の回転が完了したということを示す情報をもたらす。ＴＰＭセンサが、最後に衝撃を与えたときからの時間を報告すると、ホイールの位相を導出することができる。必須ではないが、ホイールの回転の周期が送られることが望ましい場合もある。
【００３５】
一実施形態において、予め決められた時間（Ｔ２−Ｔ１）は、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の間におけるホイールの複数回の回転を保証するように選択された固定値を有してもよい。車両のホイール間におけるホイール速度の差が小さい可能性がある場合、ホイールの複数回の回転をカバーするように予め決められた時間（Ｔ２−Ｔ１）の値を設定することは、自動位置決めの精度を向上させることができる。従って、この実施形態に係るタイヤ圧モニタリングシステムは、精度の要件を充分に満たすことができる。代替として、他の実施形態において、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の間の期間は可変であってもよく、それに対して、位相角度差又は位相デルタは固定値であってもよい。以下に、この実施形態についてさらに詳述する。
【００３６】
図２に関連して先に説明したように、マイクロコントローラ２０２は、第１のホイール位相角度（Ｐ１）から第２のホイール位相角度（Ｐ２）を減算することにより、ホイール位相角度差（ＰＤ）を計算して決定する。ホイール位相角度差（ＰＤ）は、０度と３６０度の間の範囲を有してもよい。この実施形態では、ホイール装置１０１〜１０４は、ホイール位相角度差を含む無線周波メッセージをＥＣＵ３００に送信してもよい。ホイール装置１０１〜１０４は、ホイール位相角度差（ＰＤ）が取得された時刻において、すなわち第２の時刻（Ｔ２）において、無線周波メッセージを送信してもよい。ホイール装置１０１〜１０４がホイール位相角度差（ＰＤ）を提供するので、ＥＣＵ３００は、ホイール位相角度差を計算する負荷を低減することができる。タイヤ圧モニタリングシステムは時間に関する要件が厳しいアプリケーションであり、ホイール位相角度差（ＰＤ）の計算を処理するための追加の時間は、不確定性をもたらし、不正確さを増大させる可能性がある。
【００３７】
図１に示すように、ＥＣＵ３００は、ＡＢＳセンサ２０１〜２０４からＡＢＳデータを周期的に受信する。追加として、道路のカーブにおける車両の進行の制御を支援するために、横滑り防止装置（Electronic Stability Control：ＥＳＣ）システムが、ステアリング角度や車両のヨーなどの他の情報をＡＢＳシステムの入力に追加してもよい。例えば、ＥＣＵ３００は１００ｍｓ毎にＡＢＳデータを受信する。図４に示すように、現在の時点から過去の時点までにわたるＡＢＳデータのローリングウィンドウが格納される。この実施形態では、ドライブの全体にわたって各ホイールについてＡＢＳデータのローリングウィンドウが格納される。ＡＢＳデータのローリングウィンドウは可変であり、第１の時刻（Ｔ１）を含むのに十分なほど大きい。格納されたＡＢＳデータは、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の間の履歴ＡＢＳトレースをもたらす。ＡＢＳデータは、ホイールが回転したときの位相を測定するために使用される情報を含む。一実施形態では、ＡＢＳデータは、予め決められた時間期間の間にＡＢＳセンサ２１０〜２０４を通過する所定個数のＡＢＳ歯状部を含んでもよい。単なる一例としては、２４個の歯状部がＡＢＳセンサ２１０を通過することが、完全な１回転が完了したことを示すという場合がある。所定個数のカウント値に係るＡＢＳデータを、定数であるホイール毎の歯状部の個数で除算してもよい。所定個数のカウント値を歯状部の個数で除算した余りは、任意の所与の期間にわたるホイールの角度変化の推定値をもたらす。上述した２４個の歯状部の例を用いると、２４／２４＝１であり、余りは０である。従って、ＥＣＵ３００は、ホイール位相角度の変化が生じていないと決定する。
【００３８】
図４に示すように、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）は、ホイール位相角度（Ｐ１，Ｐ２）とＡＢＳデータとの相関が生じるであろう時点となる可能性がある。時間遅延、又は第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の間の時間期間は、正確な自動位置決めをもたらす有効な位相角度データ及びＡＢＳデータの生成を保証するように、予め決められていてもよい。第１の時刻（Ｔ１）、第２の時刻（Ｔ２）、第１の位相角度（Ｐ１）などを後に計算して決定してもよいように、時間遅延、又は第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の間の時間期間は、ＥＣＵ３００及びホイール装置１０１〜１０４にとって既知であってもよい。代替として、他の実施形態では、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の間の時間期間は可変であってもよい。
【００３９】
図５〜図８を参照して、ホイール位相角度情報を用いてホイールの自動位置決めを行う方法について詳述する。図５は、ホイール位相角度情報を用いてホイールの自動位置決めを行う方法の一実施形態を示すフローチャートである。特に、図５は、都合のため、ホイール装置１０１における動作を示す。ホイール装置１０１における動作は、ホイール装置１０２〜１０４にも同様に適用可能である。図５に示す実施形態では、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の間の時間期間は予め決められているのに対して、第１の位相角度（Ｐ１）及び第２の位相角度（Ｐ２）の間の位相角度差は可変である。
【００４０】
図５に示すように、ホイール装置１０１において、第１のホイール位相角度（Ｐ１）は、第１の時刻（Ｔ１）において測定され、第２のホイール位相角度（Ｐ２）は、予め決められた時間が経過した後の第２の時刻（Ｔ２）において測定される（ステップ５０２）。ホイール装置１０１において、Ｐ２からＰ１を減算することでホイール位相角度差（ＰＤ）が計算される（ステップ５０４）。マイクロコントローラ２０２は、タイヤ圧、ＴＰＭセンサの識別子、及びホイール位相角度情報を含む無線周波メッセージを生成する。無線周波メッセージは、送信機２１４及びアンテナ２１６を介して送信される（ステップ５０６）。衝突及び経路ロスを考慮して、ＥＣＵ３００がメッセージを受信することを保証するために、無線周波メッセージは複数回（例えば５回又は８回）にわたって送信される。従って、２つの送信機が同時に送信することで受信機が区別できなくなるときに生じる衝突を防止するために、フレーム間の間隔が導入されてもよい（ステップ５２０）。各フレーム１〜８内には、同じホイール位相角度情報が複製される。データの最初のフレームが受信されなかったとき、ＥＣＵ３００は、ホイール位相角度データが正確であるようにするために、フレーム１が送信された時刻を計算できなければならない（ステップ５２０）。従って、ホイール位相角度情報を含んで送信されたフレームは、ＥＣＵ３００には既知である予め決められたフレーム間の間隔を必要とする。フレームに１から８までの番号が付与されていてもよく、代替として、ＥＣＵによってフレーム間の間隔からフレーム番号情報が導出されてもよい。
【００４１】
一実施形態において、ホイール位相角度情報は、第１のホイール位相角度（Ｐ１）及び第２のホイール位相角度（Ｐ２）を含む。ホイール装置は、第２の時刻（Ｔ２）において第１及び第２のホイール角度（Ｐ１及びＰ２）を送信する（ステップ５０８）。他の実施形態では、ホイール位相角度情報は、第２のホイール位相角度（Ｐ２）、及び第２の時刻（Ｔ２）において送信されたホイール位相角度差（ＰＤ）を含む（ステップ５１０）。さらに他の実施形態では、ホイール位相角度情報は、ホイール位相角度差（ＰＤ）のみを含む（ステップ５１２）。
【００４２】
図６は、ＥＣＵ３００においてホイール位相角度情報を用いてホイールの自動位置決めを行う方法の一実施形態を示すフローチャートである。例示した実施形態において、ホイール位相角度差（ＰＤ）は、第２の時刻（Ｔ２）において受信される（ステップ６０２及びステップ５１２）。ここで、ＥＣＵ３００が最初のフレームを受信したことを仮定する。ＥＣＵ３００は、ＥＣＵ３００には既知である固定値の時間遅延に基づいて、第１の時刻（Ｔ１）を計算する（ステップ６０４）。第１の時刻（Ｔ１）は、ＡＢＳデータを分析する基準点を与える計算を必要とする可能性がある。上述のように、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の間の期間は、測定された位相角度の間の意味のある位相角度差を取得できることを保証するように設定される。
【００４３】
第１の時刻（Ｔ１）を決定した後で、ＥＣＵ３００は、Ｔ１とＴ２の間における、ホイール毎の各ＡＢＳデータに係る位相角度差を計算することができる（ステップ６０６）。上述の例を用いると、Ｔ１とＴ２の期間においてＡＢＳ歯状部の４８個の歯状部が通過したことは、ホイールが完全に２回転したことを示す可能性があり、このとき、４８個の歯状部／２４個の歯状部の残りが０であることは、位相角度差が０であることを示す。ＥＣＵ３００は、各ＡＢＳデータに係る位相角度差に対してホイール位相角度差（ＰＤ）を比較する（ステップ６０８）。言い換えると、ＥＣＵは、ＲＦメッセージの位相の測定値を補間することによって、各ＡＢＳセンサからのカウント値が何になるのかを推定し、同様のホイール角度を有するホイール装置に係るＡＢＳデータから一致するものを探すことができる。相関をとることの目的は、ホイール位相角度センサ２１２の導出された位相回転に一致するＡＢＳデータ集合はどれなのかを決定することにある。
【００４４】
補間を行うための多数の方法が存在する。例えば、車両速度が比較的一定であるという仮定に基づく線形補間を使用してもよい。例えば、円周全体の有効な長さにわたって、車両の全ホイールが少なくとも０．１％の差で回転する。時速４０ｋｍ（典型的には５．５Ｈｚ）において６０秒経過したとき、各ホイールの角度回転の差は、おそらく、０．００１×５．５×６０になる。これは、１回転の１／３、又は１２０度に相当する。結果として、ＥＣＵ３００は、ホイール装置１０１から送信されたホイール位相角度差に最も一致するＡＢＳデータの位相角度差を有する場所に識別子を割り当てる。
【００４５】
図７は、自動位置決め方法の他の実施形態を示すフローチャートである。例示した実施形態では、ホイール位相角度（Ｐ２）及びホイール位相角度差（ＰＤ）が、第２の時刻（Ｔ２）において受信される（図７に示すように、ステップ７０２及びステップ５１０）。ＥＣＵ３００が最初のフレームを受信したことを仮定する。ＥＣＵ３００は、ＥＣＵ３００には既知である固定値の時間遅延に基づいて、第１の時刻（Ｔ１）を計算する（ステップ７０４）。計算された第１の時刻（Ｔ１）は、ＡＢＳデータを分析する基準点になる。ＥＣＵ３００は、さらに、第２の位相角度（Ｐ２）からホイール位相角度差（ＰＤ）を減算することにより、ホイール位相角度（Ｐ１）を計算する（ステップ７０６）。ＥＣＵ３００は、格納された履歴ＡＢＳデータを検索し、第１及び第２の時刻（Ｔ１，Ｔ２）におけるＡＢＳトレースを決定する。続いて、ＥＣＵ３００は、第１及び第２の時刻（Ｔ１，Ｔ２）におけるＡＢＳデータに対して、ホイール装置から送信されたホイール位相角度（Ｐ１，Ｐ２）を比較する（ステップ７０８）。結果として、ＥＣＵ３００は、ホイール装置から送信されたホイール位相角度差に最も一致するＡＢＳデータの位相角度差を有する場所に識別子を割り当てる（ステップ６１０）。
【００４６】
図８は、自動位置決め方法の他の実施形態をさらに示すフローチャートである。例示した実施形態では、図７及び図８に示す実施形態とは異なり、図８に示すように、ホイール位相角度（Ｐ１，Ｐ２）が第２の時刻（Ｔ２）において受信される（ステップ８０２）。ＥＣＵ３００は、基準点として固定値の時間遅延に基づいて、第１の時刻（Ｔ１）を計算する（ステップ８０４）。続いて、ＥＣＵ３００は、格納されたＡＢＳデータを検索し、第１及び第２の時刻（Ｔ１，Ｔ２）におけるＡＢＳトレースを決定する（ステップ８０６）。次いで、ＥＣＵ３００は、第１及び第２の時刻（Ｔ１，Ｔ２）におけるＡＢＳデータに対して、ホイール装置１０１から送信されたホイール位相角度（Ｐ１，Ｐ２）を比較する（ステップ８０８）。結果として、ＥＣＵ３００は、ホイール装置から送信されたホイール位相角度差に最も一致するＡＢＳデータの位相角度差を有する場所に識別子を割り当てる（ステップ８０８）。
【００４７】
上述の各実施形態に関連して説明したように、ホイール装置１０１〜１０４は、２つの異なる時刻における関連付けられたホイールＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、及びＲＲのホイール位相角度を測定し、相対的な位相角度差を決定する。相対的な位相角度差は、当該相対的な位相角度差がＡＢＳシステムから抽出された同様の情報に対して比較されるように、後の測定時においてＥＣＵ３００に送信される。ＥＣＵ３００は、位相角度差を含むＲＦメッセージをホイール装置１０１〜１０４から受信し、ホイール装置１０１〜１０４からの位相角度差をＡＢＳセンサ２０１〜２０４からのＡＢＳデータと比較する。ＥＣＵ３００は、ＡＢＳデータを周期的に受信し、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）をカバーするＡＢＳデータの可変なローリングウィンドウを格納する。従って、ＥＣＵは、ＲＦメッセージの位相の測定値を補間することによって、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の間における各ＡＢＳセンサからのＡＢＳデータが何になるのかを推定し、同様のホイール角度を有するホイール装置に係るＡＢＳデータから一致するものを探すことができる。相関をとることの目的は、ホイール位相角度センサ２１２の導出された位相角度に一致するＡＢＳデータ集合はどれなのかを決定することにある。
【００４８】
上述の各実施形態において、ＥＣＵ３００は、自動位置決めを実行するために、第１の時刻Ｔ１及び第２の時刻Ｔ２を基準点として決定して使用する。ＥＣＵ３００は、第２の時刻と、ＥＣＵ３００には既知である固定値の時間遅延とに基づいて、第１の時刻を計算する。次いで、ＥＣＵ３００は、第１の時刻Ｔ１及び第２の時刻Ｔ２に対応するＡＢＳデータを決定する。言い換えると、上述の各実施形態は、相関をとるための関連するホイール位相角度と関連するＡＢＳデータとを定義するために、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）に依存している。同じ基準点Ｔ１及びＴ２内において２つのデータ集合を比較することにより、正確な相関を得ることができる。ホイール装置１０１〜１０４からのホイール位相角度情報と、ＡＢＳデータとの相関をとることを、簡単かつ正確に実装することができる。さらに、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の間の期間は、変化する状況に適応しかつシステムの精度の要件を保証するために、容易に可変にすることができる。
【００４９】
さらに、ホイール装置１０１〜１０４が位相角度差を計算して決定することができるので、ＥＣＵ３００の計算負荷を低減することができる。タイヤ圧モニタリングシステムは時間に敏感なアプリケーションであるので、ＥＣＵ３００の計算時間が減少することは、当該システムの精度及び効率を増大させることができる。
【００５０】
上述の各実施形態では、位相角度の測定値間における固定値の時間遅延と、可変な位相角度差とに基づいて、自動位置決めが実行される。他の実施形態では、自動位置決めは、可変な測定時刻間に生じる固定値の位相角度差又は固定値の位相デルタ（ＴＤ＝Ｔ２−Ｔ１）を知っているホイール装置１０１〜１０４及びＥＣＵ３００によって実行されてもよい。言い換えると、位相デルタは固定値であり、第１の時刻（Ｔ１）及び第２の時刻（Ｔ２）の間の期間、すなわちＴ２−Ｔ１は可変である。図９を参照すると、位相デルタが固定値でありかつ時間期間（Ｔ２−Ｔ１）が可変である実施形態が、詳細に説明されている。ホイール装置１０２が自動位置決めイベントを実行すると決定したとき、ホイール装置１０２は、それ自体が決定した位相角度（Ｐ１）に到達するまで待機する。次いで、ホイール装置１０２は、それ自体が決定した位相角度（Ｐ１）に到達した時刻を決定し、その時刻（Ｔ１）を格納する（ステップ９０２）。この実施形態では、都合上、ホイール装置１０２のみに言及するが、他のホイール装置１０１、１０３、及び１０４にも同様にあてはまる。ホイール装置１０２及びＥＣＵ３００には既知である固定値の位相デルタにわたって回転した後、ホイール装置１０２は、第２の位相角度Ｐ２（Ｐ２＝Ｐ１＋固定値の位相デルタ）に到達する（ステップ９０４）。ホイール装置１０２は、第２の位相角度Ｐ２に到達した時刻を決定し、その時刻（Ｔ２）を格納する（ステップ９０４）。
【００５１】
ホイール装置１０２は、識別情報及び時間差（ＴＤ＝Ｔ２−Ｔ１）を送信する（ステップ９０６）。図５に関連して先に説明したように、ホイール装置１０２は、ＥＣＵ３００が無線周波メッセージを受信することを保証するために、同じ無線周波メッセージを複数回にわたって送信する（ステップ９０８）。ＥＣＵ３００は、識別情報及び時間差（ＴＤ）を受信する。ＥＣＵ３００は、既知の位相角度に係る時間差（ＴＤ）をＡＢＳ情報と相関させる（ステップ９１０）。時間差（ＴＤ）において固定値の位相角度にわたって掃引されたＡＢＳの場所に識別情報が割り当てられる（ステップ９１２）。この実装において、固定値の位相角度は、整数回の回転でなくてもよい。言い換えると、Ｎが整数であるとき、第２の位相角度（Ｐ２）は、（Ｐ１＋（Ｎ×３６０度））に等しくなくてもよい。位相差（ＰＤ）は、Ｔ２における送信時にエンコードされてもよく、又は、ホイール装置及びＥＣＵの両方に既知である予め決められた値であってもよい。
【００５２】
本発明及びその利点について詳細に説明したが、添付の請求の範囲に示す本発明の精神及び範囲から乖離することなく、さまざまな変更、置換、及び改変をそこに行うことが可能であるということが理解されるべきである。さらに、本願の範囲は、明細書で説明した処理、機械、製造、物質の組成、手段、方法、及びステップに係る特定の実施形態に限定されることを意図していない。本発明の開示から当業者が容易に理解するように、ここに説明した対応する実施形態と同じ機能を行うか又は実質的に同じ結果を達成する、既存の、又は将来に開発される処理、機械、製造、物質の組成、手段、方法、及びステップは、本発明に従って利用可能である。従って、添付の請求の範囲は、そのような処理、機械、製造、物質の組成、手段、方法、及びステップを包含することを意図する。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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