(57)【要約】  特定のセンサに固有な校正値が抽出されて、センサに付属するメモリに格納される。そして、そのメモリから読み出されて、データ読取値（１４）を補償する。監視したい対象（１４）にセンサを設置した後に、校正値を抽出してメモリに格納することも可能である。
2008545137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ読取値を発生するセンサを用意し、
前記センサを監視対象に関連させ、
前記関連させる工程に続いて、前記センサのための較正係数を決定し、
前記センサに近くにメモリを設け、
前記決定する工程において決定された前記較正係数を前記メモリに格納すること
を具備することを特徴とする、センサからのデータ読取値を補正するための方法。
【請求項２】
前記センサ及び前記メモリからデータを読み取るためのインタロゲータを用意し、
前記メモリから前記較正係数を読み取り、
前記センサからデータを読み取り、
前記較正係数の関数として、前記センサからのデータ読取値を修正すること
を更に具備することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記メモリを設けることは、前記較正係数を格納するようにＲＦＩＤ装置のメモリの一部を構成することから成ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記メモリを設けることは、前記センサにメモリ装置を付属させることから成ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記センサを用意することは、表面弾性波（ＳＡＷ）利用センサを用意することから成ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
監視対象に付属して設置されるように構成されている物理的パラメータ感応センサと、
メモリ装置と
を具備しており、前記メモリ装置が、前記センサに固有に関連する、設置後抽出された較正係数を格納するように構成されている
ことを特徴とする自己補償センサ。
【請求項７】
前記センサは表面弾性波（ＳＡＷ）利用センサであることを特徴とする、請求項６に記載の自己補償センサ。
【請求項８】
前記メモリ装置はＲＦＩＤ装置内のメモリの一部であることを特徴とする、請求項６に記載の自己補償センサ。
【請求項９】
前記メモリ装置のメモリの一部は、前記センサを独特に識別しているデータを含むように構成されていることを特徴とする、請求項６に記載の自己補償センサ。
【請求項１０】
タイヤを用意し、
少なくとも１つのタイヤ関連パラメータに応答する出力信号を生成するセンサを用意し、
前記タイヤにメモリ装置を付属させ、
前記センサに前記メモリ装置を付属させ、
前記センサに固有の校正値を抽出し、
前記校正値を前記メモリ装置に格納し、
前記格納された校正値の関数として、前記出力信号を修正すること
を具備することを特徴とする、タイヤ関連パラメータを監視するための方法。
【請求項１１】
前記センサに前記メモリ装置を付属させることは、前記センサと前記メモリ装置とをタイヤ・パッチに埋め込むことから成ることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記タイヤに前記センサと前記メモリ装置を付属させることは、タイヤ・パッチを前記タイヤの一部に固定することから成ることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記タイヤに前記センサと前記メモリ装置を付属させることは、前記センサと前記メモリ装置を前記タイヤの一部に埋め込むことから成ることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記センサに固有の校正値を抽出することと前記校正値を前記メモリ装置に格納することは、前記埋め込みの後に行うことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記センサに固有の校正値を抽出することと前記校正値を前記メモリ装置に格納することは、前記固定の後に行うことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記センサに固有の校正値を抽出することと前記校正値を前記メモリ装置に格納することは、前記埋め込みの後に行うことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に言うならば、表面弾性波（ＳＡＷ）装置に存在するような共振素子と交信するシステム及び方法に関するものである。このようなＳＡＷ装置は、周囲の温度及び圧力のような物理的なパラメータを検出するためのタイヤ又はホイールの組立体に組み込むことができる。本発明は、このような表面弾性波（ＳＡＷ）装置のための関連する校正値保持に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ構造体に電子装置を組合せることにより、実際上の様々な利点が得られる。タイヤ電子装置は、タイヤ識別パラメータを中継するために、更に温度、圧力、タイヤ回転数、車両速度などの様々の物理パラメータに係る情報を得るために、センサ及びその他の構成要素を含んでいる。かかる性能情報は、タイヤ監視警告システムにおいて役立つ可能性もあり、適正なタイヤパラメータに調整するためにフィードバックシステムに使用される潜在的な可能性がある。
【０００３】
タイヤ構造体に組み込まれた電子装置システムから得られる更に別の潜在的な可能性には、商業的な車両利用分野における資産追跡や性能指標がある。商業輸送トラック、航空機、土木／採鉱車両は全て、タイヤ電子装置システム及び関連情報送信の利点を享受できる産業として挙げられる。無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグは、所与のタイヤごとに独自の識別を可能にし、タイヤの追跡を可能にする。タイヤセンサは、車両の各タイヤが走行した距離を測定することができ、従って、商業組織のための保守計画の一助となることができる。土木／採鉱機械に係る分野のように費用の嵩む利用分野では、車両配置及び車両性能を最適化することができる。
【０００４】
タイヤ又はホイールの組立体に係る様々なパラメータを測定するために使用されている１つの特定の形式のセンサすなわち状態応答装置には、表面弾性波（ＳＡＷ）装置のような弾性波装置がある。典型的はＳＡＷ装置は、圧電材料基板上に形成された、互いに指の間に入り込んでいる指状電極から構成された少なくとも１つの共振器を有している。電気入力信号がＳＡＷ装置に印加されると、選択した電極がＳＡＷ装置を変換器として動作させ、入力信号を基板での機械波に変換する。同一の電極が、変換プロセスを逆転させて、電気出力信号を発生する。ＳＡＷ装置の出力信号の周波数、位相及び／又は振幅の変化のような出力信号の変化は、ＳＡＷ装置の伝搬路の特性変化に対応している。
【０００５】
或るＳＡＷ装置の例では、ＳＡＷ装置の周波数及びその変化を監視することにより、温度や圧力やＳＡＷ装置が受けている歪みのようなパラメータを測定するに十分な情報が得られる。このような動作ができるＳＡＷ装置は、３つの別個の共振素子を含むことができる。このようなＳＡＷ装置の具体例として、Transense Technologies、PLCによって開発されたＳＡＷ装置があり、その具体的な特徴は、アメリカ特許出願公開公報第２００２／０１１７００５号（Viles他）及び第２００４／００２０２９９号（Freakes他）に開示されており、その両方をここに引用して本明細書に組み込むものである。
【特許文献１】アメリカ特許出願公開公報第２００２／０１１７００５号（Viles他）
【特許文献２】アメリカ特許出願公開公報第２００４／００２０２９９号（Freakes他）
【０００６】
典型的には、タイヤ工業のＳＡＷ装置は、受動装置として使用され、ＳＡＷ装置へ信号を送信し且つＳＡＷ装置から信号を受信するための回路を含む遠隔のトランシーバ装置と交信する。その遠隔のトランシーバ装置すなわちインタロゲータは、遠隔位置からＳＡＷ装置へ可変周波数のエネルギー信号を送信する。ＳＡＷ装置は、励振の間に、送信されてエネルギーの一部を蓄え、そして、その後、対応する出力信号を送信することができる。インタロゲータの送信信号と受信信号との比較により、ＳＡＷ装置がその共振周波数で励振されていることがわかる。ＳＡＷ交信技術の例は、米国特許第６，７６５，４９３号（Lonsdale他）及び英国特許出願第２，３８１，０７４号（Kalinin他）に見ることができ、その両方をここに引用して本明細書に組み込むものである。
【特許文献３】米国特許第６，７６５，４９３号（Lonsdale他）
【特許文献４】英国特許出願第２，３８１，０７４号（Kalinin他）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＳＡＷ装置の各共振素子の共振周波数は、入力パラメータだけでなく製造許容誤差、タイヤ据付条件及びその他の要因でもバラツキを生じるので、ＳＡＷインタロゲータは模範的には、検出されたデータを正確に反映するように、上記したバラツキを許容できなければならない。鏡映を提供するために代表的にこのような変化を許さなければならない。従来様々なインタロゲーションシステムが開発されてきたが、本発明により以下に提示するようなデータ抽出精度を改善したＳＡＷインタロゲーションを実現できる技術を提供する構成は出現していない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明が対象とする従来技術の問題に鑑みて、本発明は、ＳＡＷ利用装置から読み取られたデータに基づく正確なセンサ情報を提供する改良した装置及び方法を提供する。本明細書の以下の部分は主に、タイヤ又はホイールの構造体内に一体化してＳＡＷ利用装置を使用する例を参照するが、そのような使用も特定の形式の装置も本発明を限定するものではなく、ＳＡＷを利用するかどうかに係わりなく、かかる装置は、他の形成の様々な装置や素子と組み合わせて、又は、独立した環境センサとして使用することが可能であり、また、本発明の実施から得られる利点を享受することができる。
【０００９】
典型的な構成において、ＳＡＷ利用装置は、発信器／増幅器にフィードバック素子として結合されている弾性波装置を含むことができ、更にアンテナ素子に結合されて、アクティヴ送信器を形成する。弾性波装置は、このようなアクティヴ送信器によって生じる単一の搬送波周波数（又は複数の搬送周波数）を決定する。従って、送信されるＲＦ信号の単一の周波数（又は複数の周波数）は、それ自体がセンサとして機能している弾性波装置を有する１つ以上の検出されたパラメータを表示している。同時に、送信された信号の振幅は、発信器増幅器に接続している別の回路によって制御することができる。
【００１０】
より単純な形のうちの１つにおいて、ＳＡＷ利用装置からの送信された信号は、時間制御されたシーケンスにおいてオンオフされる。しかし、他の方法も可能である。この情報送信方法論の好ましい特徴は、回路簡略化とパワー節約である。例えば、検出したいパラメータを測定して、その測定したパラメータをデジタル化し、そのデジタル化した測定パラメータをデジタルデータストリームに符号化して送信することをタイヤ内の回路に要求する代わりに、検出されたパラメータ情報は、送信されたＲＦ周波数によって運ばれる。かかる方法は、単純な場合も複雑な場合もあるが、送信信号を振幅変調することによって他の任意の必要な情報を送信することができる。かかる回路構成は、一体化タイヤ電子装置から遠隔の受信器位置まで情報の組合せを能動的に送信することができる。その情報の組合せは、弾性波装置によって検出される物理的なパラメータと、増幅器を選択的にオンオフすることによって弾性波装置から発せられるＲＦ信号に重畳されるデジタルデータとすることができる。
【００１１】
この種類の装置の別の好ましい特徴は、電子装置組立体を介して送信することができる情報に制限がないことである。このような情報は、タイヤ又はホイールの組立体と関連する圧力や温度のようなパラメータに関する検出情報を含むことができる。他の情報は、独特なタグ識別情報、走行距離、タイヤ回転数、車両速度、トレッド摩耗量、タイヤ撓み量、タイヤに作用する静的及び／又は動的な力の大きさ、その他の選択的な組合せを含むことができる。更には、電子装置組立体からのＲＦ出力信号を任意の形式の所望のデータで変調するようにマイクロコントローラを構成することができるので、そして、本発明の較正方法が送信データの信頼性のある解釈を保証することが可能であるので、多くの異なる形式の情報が可能である。
【００１２】
ＳＡＷ利用装置と関連した上記の好ましい特徴を認識した上で、ＲＦエネルギーの再送信を利用するＳＡＷ利用装置に関係する好ましからざる特徴は全くないことを本発明は確認している。これら特徴の内で重要なことは、製造許容誤差による個々のＳＡＷ利用装置の較正点のバラツキと、製造後の実際の据付工程の結果として生じるバラツキとである。
【００１３】
本発明の或る実施例の特徴によれば、物理的な及び環境上のパラメータに基づく個々のセンサデータ出力信号に固有なバラツキを考慮する方法が提供される。
【００１４】
本発明の他の実施例の或る特徴によれば、個々のセンサ固有のバラツキを補償して、一様に正確で再現可能なデータを集めることができる方法が提供される。
【００１５】
本発明の更に別の実施例の更なる特徴によれば、論は、ＳＡＷ利用センサのための個々の較正係数を獲得して格納するための装置及び方法が提供される。
【００１６】
本発明の他の実施例の更に他の特徴によれば、個々のＳＡＷ利用センサに関連する格納されている較正係数に容易にアクセスできる装置及び方法が提供される。
【００１７】
本発明のその他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明において述べると共に、以下の詳細な説明から当業者には明らかになる筈である。更に、以下に詳細に図示し説明し参照し検討する本発明の特徴や工程に対する変更や修正は、本発明の技術思想の範囲から離れることなく、本発明の様々な実施例や使用方法において実現可能であることも理解される筈である。変更や修正には、限定するものではないが、図示し説明し参照し検討した様々な要素、特徴、工程などの均等手段への置換並びに図示し説明し参照し検討した様々な要素、特徴、工程などの機能上、動作上、位置上の逆転も含まれる。
【００１８】
更に、本発明の様々な実施例や様々な現在好ましい実施例は、ここに開示する特徴や工程や要素やそれらの均等物の様々な組合せや配置（図面に明確に示されていない又は図面を参照しての詳細な説明に記載さていない特徴や部品や工程や配置の組合せも含む）を含むものである。
【００１９】
本明細書の「課題を解決するための手段」において必ずしも説明していない本発明の他の実施例は、本明細書の「課題を解決するための手段」において言及した特徴や部品や工程、及び／又は本明細書において別に検討している他の特徴や部品や工程の性質の様々の組合せも含むこともできる。本明細書の他の部分を検討することにより、当業者は、上記した実施例及びほかの特徴を更に良く理解できるであろう。
【実施例】
【００２０】
添付図面を参照した本明細書において、当業者に向けた最良態様を含めて本発明を十分且つ実施可能に説明する。
【００２１】
図１は、インタロゲータと、既知の方法によりタイヤ内に取り付けられたＳＡＷ利用装置との間の動作関係を概略的に図解する。
【００２２】
図２は、手持式インタロゲータとＳＡＷ利用装置との間の基本的な動作関係を概略的に図解する。
【００２３】
図３は、ドライブスルー形式のインタロゲータ配置の基本的な動作構成を図解する。
【００２４】
図４は、本発明の方法が適用できるメモリ装置を含むＳＡＷ利用装置の基本構成を図解する。
【００２５】
本発明の同一又は同様な特徴又は要素を指示するために、本明細書全体及び全添付図面において同一の参照番号を使用する。
【００２６】
本明細書の「課題を解決するための手段」において述べたように、本発明は、ＳＡＷ利用装置から読み取られたデータに基づいて正確なセンサ情報を提供する改良した装置及び方法に特に関するものである
【００２７】
本発明の特徴の選択的な組合せは、本発明の複数の異なる実施例に対応する。本件出願において開示して検討する典型的な実施例の各々は本発明を限定するものではないことは理解されたい。１つの実施例の一部として図示し又は説明した特徴又は工程は、別の実施例の特徴と組み合わせて、更に別の実施例を構成する。更に、或る特徴は、同一又は同様な機能を果たすここに明示的に説明していない同様な装置又は特徴と置換可能である。
【００２８】
本発明によるタイヤ・電子装置組立体の現在好ましい実施例を以下参照する。図面を参照するならば、図１は、弾性波センサのような状態応答装置を含む、受動的に動作する電子装置組立体を有する既知のタイヤ監視システムの特徴を図解する。タイヤ構造体１０は、タイヤ又はホイールの組立体内の温度又は圧力のような様々な物理的なパラメータを監視するための状態応答装置１２を組み入れることができる。このような状態応答装置は、少なくとも１つの共振子形式のセンサ、例えば表面弾性波（ＳＡＷ）共振子又はバルク弾性波（ＢＡＷ）共振子を含むことができる。その状態応答装置は、これた特定な形式のセンサでも、又は、商業的に入手可能な弾性波センサでも、又は、適当な単一周波数又は複数の周波数で共振する他の形式のセンサでもいい。図１の状態応答装置１２を有する受動的に動作する組立体は、遠隔のエネルギー源からエネルギー供給することができる。従って、データ取得トランシーバ１４には典型的には、状態応答装置１２と通信するための送信器電子装置及び受信器電子装置が設けられている。そのトランシーバ１４のアンテナ２０からタイヤ１０の電子装置組立体に送信されるＲＦパルス１６は、ＳＡＷ装置を励振する。その励振されたＳＡＷ装置は、そのエネルギーの一部を蓄え、各エネルギー供給ＲＦパルスの終わりに、トランシーバに戻す信号を発信する。
【００２９】
更に図１を参照するならば、トランシーバ１４は、所与の状態応答装置１２を固有振動周波数（共振周波数）で付勢するためのインタロゲーション信号１６を送信して、励振パルスの後に、状態応答装置１２の各共振素子が励振中に蓄えられたエネルギーを放出するようにする。この放射されたエネルギーのピークレベルは、状態応答装置１２の共振素子のそれぞれの共振周波数で生じる。この信号がトランシーバ１４で受信される。状態応答装置１２から送信された信号の周波数の変化を監視することによって、タイヤ構造体１０内の予め選択した状態に対応する情報を測定することができる。
【００３０】
本発明の特徴によれば、状態応答装置自体によって検出されるパラメータ以外の情報も中継する状態応答装置１２を設けることもできる。
このような情報は、限定するものではないが、製造情報、タイヤ情報、関心対象となるその他のデータを含む、状態応答装置１２が設けられる具体的なタイヤに関連したデータを含むことができる。本発明によれば、状態応答装置１２は更に、状態応答装置１２に付属する具体的なＳＡＷ利用センサに関係するデータを中継することもできる。
特に、状態応答装置に付属する具体的なＳＡＷ利用センサに関係する較正係数が、上述した他の種類のデータと共に、詳細に後述する状態応答装置１２に付属するメモリに格納することができる。
【００３１】
状態応答装置１２は、様々な形態でタイヤ構造体に関連して設けることができる。例えば、状態応答装置１２は、タイヤ構造体の内部に又はホイール組立体に対する他の位置に取り付けることができる。或いは、状態応答装置１２は、妥当な誘電特性を有するエラストマ材料に入れて、タイヤ構造体に貼り付けるか又はタイヤ構造体内に埋め込むことができる、又、状態応答装置１２は、沢山の方法でパッケージ化することができ、ホイール組立体、バルブステム、又は、タイヤに関連する温度及び圧力のような環境状態の実質的に正確な測定を可能にする他の場所に取り付けることができる。
【００３２】
状態応答装置１２の設置可能位置が多様であることにより、タイヤ構造体又はホイール組立体に状態応答装置を「一体化する」とは、上記した可能位置並びに当業者が思いつく他の場所の全てを含むものであることは、本発明から理解できる筈である。しかし、この状態応答装置１２の多様な配置可能性は、状態応答装置１２内の１つのセンサ又は複数のセンサからのセンサ応答のバラツキを生じる可能性があることを本発明は認識している。
【００３３】
表面弾性波（ＳＡＷ）装置が圧力及び温度のセンサとして多くの利点を有しているが、ウェーハの厚さの不均一性並びに製造許容誤差のために、各装置毎に較正を行う必要がある。更に、ＳＡＷパッケージがゴムパッチ内に又はゴム表面の上へ埋め込まれる場合、結果的にパッケージに作用する応力は、充分な反復性及び再現性を有していないので、パッチ毎の較正を必要とする。個々の較正の結果として、充分な正確さ、反復性及び再現性を持って装置を読みとるために、較正係数がインタロゲータによって読み取られた周波数に適用されなければならない。従って、各装置毎にその装置に固有の較正係数を関連させる必要がある。
【００３４】
較正係数記憶の問題に対する１つの解決法は、ＳＡＷ装置を含んでいる各パッチ内に又はパッチ上に無線周波数識別（ＲＦＩＤ）トランスポンダを物理的に取り付けるか又は埋め込むことである。必要な較正係数は、ＳＡＷ装置の較正時に、ＲＦＩＤトランスポンダに書き込まれる。動作時、ＲＦＩＤインタロゲータは最初、パッチ固有の識別番号と、パッチ内のＲＦＩＤトランスポンダに格納されている較正係数とを読み取る。次に、ＳＡＷインタロゲータは、検出した温度及び圧力に対応している、ＳＡＷ共振子の周波数を読み取る。較正係数に係わる適切な数式を使用して、較正した温度及び圧力のパラメータが計算される。
【００３５】
次に図２を参照するならば、状態応答装置１２と使用する手持式インタロゲータ４０の典型的な実施例が図解されている。そのインタロゲータ４０は、状態応答装置１２から読み取られたデータを表示するための表示パネル４２を有している。その表示パネル４２は更に、インタロゲータ４０自体に係わる他の情報、例えばバッテリ・レベル又はソフトウェアバージョン情報を表示することもできる。表示パネル４２はまた、「タッチ」パネルとして構成して、表示及びインタロゲータ４０のための入力制御の両方の目的を達成するようにすることもできる。或いは、様々な機能を制御するための制御要素（図示せず）を、インタロゲータの外部に取り付けることもできるアンテナ４４は、インタロゲータ４０の主ハウジングに取り付けられ、支持要素４５によって主ハウジングから離れて支持されている。
【００３６】
普通の動作において、インタロゲータ４０は、状態応答装置１２に１つ以上の信号４８を送るようにプログラムすることができる。これらの信号は、アンテナ２６ａ、２６ｂを介して状態応答装置１２によって受信され、状態応答装置１２に対して、インタロゲータ４０が読み取られる集めた及び／又は格納されたデータを送信するよう命令するために用いることができる。送信された信号４８は、状態応答装置１２内の素子によって整流されて、状態応答装置に動作電力を供給することができる。或いは、状態応答装置１２の具体的な形式によれば、インタロゲータ４０は、状態応答装置１２によって自動的に送られる連続又は間欠送信信号４６を読み取ることだけが必要な場合もある。インタロゲータ４０と状態応答装置１２との相互動作が、上述した２つの動作モードの結合を必要とする可能性もある。例えば、インタロゲータ４０は、状態応答装置１２のための電源としては機能せず、状態応答装置１２に対してデータを送信する又は「ダウンロード」するように命令する信号を送信することを要求される場合もある。動作上の特性の全ての変形例は、本発明の範囲内にあると考える。
【００３７】
図３を参照して、本発明と組み合わせて使用可能なインタロゲータの別の配置例を説明する。図３には、ドライブスルー形式のインタロゲータ配置の例を図示している。この配置例において、複数のインタロゲータ５０、５２、５４及び５６が４列のアレイに配置され、各列には８つのインタロゲータが配置されている。当業者には明らかなように、アレイに含まれるインタロゲータの合計数は、アレイが配置される具体的な用途に関係している。図示した例の配置では、複数の車輪を有する車両がレーン７０を通過できるようにインタロゲータアレイは配置され、車両のタイヤ６０、６２、６４及び６６がインタロゲータの隣接する列の間を通過するようにインタロゲータが配置されている。この方法において、正常動作下で、インタロゲータ５０は、タイヤ６０からのデータを読み取るように位置しており、インタロゲータ５２はタイヤ６２からのデータを読み取り、インタロゲータ５４はタイヤ６４からのデータを読み取り、インタロゲータ５６はタイヤ６６からのデータを読み取る。
【００３８】
上記したように、インタロゲータとＲＦＩＤ電子装置組立体との組合体の動作に係わる特徴のうちの１つは、システムの精度及び性能が、状態応答装置１２からインタロゲータ４０に送信されるＳＡＷセンサ信号の較正に依存することである。従って、読み取りデータの正確さに悪影響を及ぼす可能性のある製造上のバラツキ又は据付で生じるバラツキを補償できる必要がある。上述したように、本発明による補償は、ＲＦＩＤ装置のメモリ部分、又はタイヤ又はホイールに既に付属しており且つ識別可能なＳＡＷセンサを付属されることができるメモリ付の他の装置内に、個々の較正係数を格納させる形をとることができる。
【００３９】
図４を参照するならば、タイヤ構造体又は対応するホイール組立体内の所定の状態を監視するための電子装置組立体１２が図解されている。電子装置組立体１２は、様々な形態でタイヤ構造体に関連させて設けることができる。例えば、電子装置組立体１２は、タイヤ構造体の内部に又はホイール組立体に対して他の位置に取り付けることができる。或いは、状態応答装置１２は、タイヤ構造体の内部に又はホイール組立体に対する他の位置に取り付けることができる。更に或いは、電子装置組立体１２は、妥当な誘電特性を有するエラストマ材料に入れて、タイヤ構造体に貼り付けるか又はタイヤ構造体内に埋め込むことができる。又、電子装置組立体１２は、沢山の方法でパッケージ化することができ、ホイール組立体、バルブステム、又は、タイヤに関連する温度及び圧力のような環境状態の実質的に正確な測定を可能にする他の場所に取り付けることができる。電子装置組立体１２の設置可能位置が多様であることにより、タイヤ構造体又はホイール組立体に電子装置組立体を「一体化する」とは、上記した可能位置並びに当業者が思いつく他の場所の全てを含むものであることは、本発明から理解できる筈である。
【００４０】
電子装置組立体１２は、温度及び圧力のようなタイヤの所定の状態に係わる様々な情報を検地することができる弾性波技術に基づくセンサのような状態応答装置２２を有していることが好ましい。本発明の実施例で使用できる状態応答装置の具体例としては、ＳＡＷ装置である。そのＳＡＷ装置の具体的な特徴は、米国特許出願第１０／０５７，４６０号に開示されている。ここに引用してその内容を本明細書に組み入れるものである。このＳＡＷ装置は、各々異なる共振周波数で動作する少なくとも３つの共振素子を含む。所与の組合せの環境状態で同時に放射することができる３つの異なる共振周波数の１つの具体例は、４３３．２８ＭＨｚ、４３３．８３ＭＨｚ及び４３４．２６ＭＨｚである。各共振周波数は、検出している１つ以上のパラメータに応答して僅かにシフトする。３つの共振素子の組合せにより、タイヤの温度及び圧力のレベルを測定するために充分な情報を提供する状態応答装置が得られる。このような複数の共振素子の共振周波数は、隣接する共振周波数間の距離がタイヤ内のどのような圧力又は温度の状態でも共振子バンド幅より大きいように、設計することが好ましい。
【特許文献５】米国特許出願第１０／０５７，４６０号
【００４１】
典型的な構成例において、状態応答装置２２は、単一ポートに少なくとも２つの物理的な接続点４８、４８’を有する単一ポート・デバイスとして構成することができる。発振回路２８及び一組のらせん状アンテナ素子２６ａ、２６ｂが、このような電気的接続点４８、４８’を介して状態応答装置の入力ポートに接続される。状態応答装置２２は、上述したように共振周波数の変化によってタイヤ関連データを提供する一方で、発信器２８は、制御回路３０と協力して、後述するように他のデータを提供するために使用することができる。発振回路２８は、多くの様々な回路構成を有するように構成することができ、例えば、１つの増幅器素子（例えばオペアンプ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）又は他の種類のトランジスタ）によって、又は限定するものではないが、抵抗器、インダクタ、ダイオード、キャパシタ、トランジスタ、その他の効果的な発振のために必要な正帰還及び適切な位相シフトの組合せを実現できる素子のような能動素子及び／又は受動素子を選択的に組み合わせた増幅器を含むような集積回路によって、実現することができる。発振回路２８のためのそれ以外の構成例には、当業者に周知のコルピッツ発振器がある。
【００４２】
状態応答装置２２の入力ポートに接続したヘリカルアンテナ素子２６ａ、２６ｂは、状態応答装置２２の共振周波数の、状態により誘導された変化の検出を容易にする。らせん状アンテナ素子２６ａ、２６ｂは、発信器２８によって発生された信号のための送信素子としても機能する。アンテナ素子２６ａ、２６ｂがらせん状素子として図示し説明しているが、非限定的な例として直線又は湾曲の形状を含む他の形状並びに所望の放射性能のために最適化されている長さ使用できることは理解されたい。モノポールアンテナ、ループアンテナ又は当業者の知識範囲内のほかのアンテナのような他のアンテナ構成を使用することが本発明の範囲内にあることは、本発明から理解できる筈である。
【００４３】
更に図４を参照するならば、制御装置３０が発振回路２８に接続されて、発信器２８を選択的にオンオフする手段を構成し、アンテナ素子２６ａ及び２６ｂによって実現されているアンテナから放射されるＲＦ信号に、デジタルデータストリームを重畳することができる。電源３２から発振回路２８への動作電力を選択的に制御することによって、データは状態応答装置２２で実効的に変調される。このようなオンオフ変調を提供している制御装置３０は、機能を任意に変えることができるマイクロコントローラとすることができる。具体的な情報は、制御装置３０に付属するオンボードメモリ３４に格納することができる。そして、このような具体的な情報を表す出力信号は制御装置３０によって使用されて、状態応答装置２２に結合されているアンテナ素子２６ａ、２６ｂによって放射されるＲＦ信号をその具体的なデータを変調するために、発信器２８への電源を制御することができる。本発明によるならば、ＳＡＷセンサの具体的な較正定数はメモリ３４に格納して、メモリ３４から較正定数を読み出して、適切な数式で使用して、測定した監視対象パラメータを適切に較正することができる。
【００４４】
本発明の他の実施例において、制御装置３０は無線周波数識別（ＲＦＩＤ）チップとすることができる。ＲＦＩＤチップは多くの場合、それ自体のマイクロコントローラを含んでおり、そのマイクロコントローラが、制御装置３０と発振回路２８との間の接続を選択的に制御するために使用することができる。ＲＦＩＤマイクロコントローラは、機能が制限されていることを特徴ということもできるが、そのような場合、制御素子を追加するこも本発明の実施例の範囲内にあるものである。
【００４５】
上述したように、本発明の特徴は、本発明のＳＡＷ利用組立体が情報の組み合わせを送信することができることである。典型的な電子装置組立体１２から放射されるデータ信号は、情報の２つの独立のストリームを搬送することができる。情報の最初のストリームは、制御装置３０から発振回路２８への結合を介して与えられるオンオフ変調によって実現されるデジタル情報である。情報の第２のストリームは、（検出されている物理的なパラメータに依存している）状態応答装置２２の共振周波数によって決定される。或る構成において、状態応答装置２２は、各々がわずかに異なる共振周波数で動作すると共に各周波数がセンサが監視している物理的な状態に依存して僅かに変化する複数の共振素子を含むことができる。これらの判別可能な共振周波数の値を監視することによって、温度、圧力又はタイヤと関連がある他の状態に関する情報を演繹することができる。例えば、３つの共振素子を有する１つの典型的なＳＡＷセンサ実施例において、１つの共振周波数から演繹して１つの圧力値を表示することができ、そして、他の２つの共振周波数の差から温度値を演繹することができる。
【００４６】
再び図４を参照するならば、電子装置組立体１２はアクティヴ組立体として任意選択的に構成することができ、電源３２が、例えば発振回路２８及び制御装置３０のような、組立体１２の内の選択した素子に電力供給するように設けられる。或るの実施例において、電源３２は、限定するものではないが、充電式電池のような電池とすることができる。他の実施例において、電源３２は、タイヤ回転から機械エネルギーを電気エネルギーに変換する（そのあと、蓄積することも可能）ように構成されている圧電素子を含むような内部電力発生装置とすることもできる。本発明で使用可能な電力発生装置の例は、発明の名称「System and Method for Generating Electric Power from a Rotating Tire's Mechanical Energy Using Piezoelectric Fiber Composites」で現在係属中の米国特許出願第１０／１４３，５３５号において開示されている。ここに引用してその内容を本明細書に組み入れる。電源３２が電子装置組立体１２の一体的な部品として設けられていない他の例では、電力は、ホイールからタイヤ内の電子装置組立体に誘導結合することができ、又は、ＲＦパワーを整流して利用することもできる。どのような形式の電源も使用することができ、またそれが本発明の範囲内にあることは理解されたい。
【特許文献６】米国特許出願第１０／１４３，５３５号
【００４７】
以上、特定な実施例を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明では上記実施例を変更、変形し、均等物に置換できるということは当業者には理解できよう。従って、上記の開示は、単なる例であって本発明がそれに限定されるものではなく、本発明は変更、変形及び／又は追加を除外するものではないということは当業者には理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】インタロゲータと、既知の方法によりタイヤ内に取り付けられたＳＡＷ利用装置との間の動作関係を概略的に図解する。
【図２】手持式インタロゲータとＳＡＷ利用装置との間の基本的な動作関係を概略的に図解する。
【図３】ドライブスルー形式のインタロゲータ配置の基本的な動作構成を図解する。
【図４】本発明の方法が適用できるメモリ装置を含むＳＡＷ利用装置の基本構成を図解する。
【図１】
2008545137.tif 000003
【図２】
2008545137.tif 000004
【図３】
2008545137.tif 000005
【図４】
2008545137.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月28日(2008.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ読取値を発生するセンサを用意し、
前記センサを監視対象に関連させ、
前記関連させる工程に続いて、前記センサのための較正係数を決定し、
前記センサに近くにメモリを設け、
前記決定する工程において決定された前記較正係数を前記メモリに格納すること
を具備することを特徴とする、センサからのデータ読取値を補正するための方法。
【請求項２】
前記センサ及び前記メモリからデータを読み取るためのインタロゲータを用意し、
前記メモリから前記較正係数を読み取り、
前記センサからデータを読み取り、
前記較正係数の関数として、前記センサからのデータ読取値を修正すること
を更に具備することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記メモリを設けることは、前記較正係数を格納するようにＲＦＩＤ装置のメモリの一部を構成することから成ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記メモリを設けることは、前記センサにメモリ装置を付属させることから成ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記センサを用意することは、表面弾性波（ＳＡＷ）利用センサを用意することから成ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
監視対象に付属して設置されるように構成されている物理的パラメータ感応センサと、
メモリ装置と
を具備しており、前記メモリ装置が、前記センサに固有に関連する、設置後抽出された較正係数を格納するように構成されている
ことを特徴とする自己補償センサ。
【請求項７】
前記センサは表面弾性波（ＳＡＷ）利用センサであることを特徴とする、請求項６に記載の自己補償センサ。
【請求項８】
前記メモリ装置はＲＦＩＤ装置内のメモリの一部であることを特徴とする、請求項６に記載の自己補償センサ。
【請求項９】
前記メモリ装置のメモリの一部は、前記センサを独特に識別しているデータを含むように構成されていることを特徴とする、請求項６に記載の自己補償センサ。
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月27日(2008.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ読取値を発生するセンサを用意し、
前記センサを監視対象に関連させ、
前記関連させる工程に続いて、前記センサのための較正係数を決定し、
前記センサに近くにメモリを設け、
前記決定する工程において決定された前記較正係数を前記メモリに格納すること
を具備することを特徴とする、センサからのデータ読取値を補正するための方法。
【請求項２】
前記センサ及び前記メモリからデータを読み取るためのインタロゲータを用意し、
前記メモリから前記較正係数を読み取り、
前記センサからデータを読み取り、
前記較正係数の関数として、前記センサからのデータ読取値を修正すること
を更に具備することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記メモリを設けることは、前記較正係数を格納するようにＲＦＩＤ装置のメモリの一部を構成することから成ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記メモリを設けることは、前記センサにメモリ装置を付属させることから成ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記センサを用意することは、表面弾性波（ＳＡＷ）利用センサを用意することから成ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
監視対象に付属して設置されるように構成されている物理的パラメータ感応センサと、
メモリ装置と
を具備しており、前記メモリ装置が、前記センサに固有に関連する、設置後抽出された較正係数を格納するように構成されている
ことを特徴とする自己補償センサ。
【請求項７】
前記センサは表面弾性波（ＳＡＷ）利用センサであることを特徴とする、請求項６に記載の自己補償センサ。
【請求項８】
前記メモリ装置はＲＦＩＤ装置内のメモリの一部であることを特徴とする、請求項６に記載の自己補償センサ。
【請求項９】
前記メモリ装置のメモリの一部は、前記センサを独特に識別しているデータを含むように構成されていることを特徴とする、請求項６に記載の自己補償センサ。
【国際調査報告】
2008545137.tif 000007