(57)【要約】ＲＦデータリンクにおけるデータエラーを検出して修正する方法は、各伝送されたデータフレームに対して、データ損傷レベルを測定することによって、有効データフレームと損傷データフレームを識別すること；各損傷データフレームに対して、測定されたデータ損傷レベルを、データ損傷閾値と比較すること；データ損傷閾値より少ないデータ損傷レベルを有する損傷データフレームを、再構築すること；有効かつ再構築されたデータフレームからのデータを使用してデータブロックを再構築すること；及び／又は再構築されたデータブロックにおけるデータを検証することを含んでいる。
2010507340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスリンクの上で伝送されたデジタルデータのブロックであって、その各々が少なくとも一連のデータビットを含む複数の伝送されたデータフレームを備えるデータブロックにおけるエラーを修正する方法であって、前記方法は、
ａ．  各伝送されたデータフレームに対して、データ破損レベルを測定することによって、有効なデータフレームと破損データフレームを識別する工程と、
ｂ．  各破損データフレームについて、測定されたデータ破損レベルを、データ破損閾値と比較する工程と、
ｃ．  前記破損データフレームであって、前記データ破損閾値を下回るデータ破損レベルを有するものを、再構築する工程と、
ｄ．  有効でかつ再構築されたデータフレームからのデータを使用して前記データブロックを再構築する工程と、
ｅ．  前記再構築されたデータブロックにおける前記データを検証する工程とを備えることを特徴とするエラー修正方法。
【請求項２】
前記データ破損レベルの測定は、前記伝送されたデータフレームにおける無効データビットの数とロケーションを検出することを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記無効データビットの数は、エッジ検出ウインドウを使用して検出されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記データ破損レベルの測定は、各データビットの検出後に前記エッジ検出ウインドウを時間同期させることを更に備えること特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ワイヤレスリンクは、タイヤ圧モニターシステム（ＴＰＭＳ）の一部であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ワイヤレスリンクにおいて、データエラーを検出し、修正する方法であって、前記方法は、
（ａ）  前記ワイヤレスリンクの上で受信し、シンボルを備える符号化データフレームにおいて、前記シンボルが有限時間間隔の上で受信されたかどうかを調べることにより、データエラーを検出する工程と、
（ｂ）  前記有限時間間隔の上で受信しなかったシンボルを、データエラーとして指定する工程と、
（ｃ）  検出されたデータエラーであって、検出エラー閾値内に含まれるものを修正する工程と、
（ｄ）  プログラム可能な境界パラメータに対して、修正されたデータフレームをチェックすることにより、修正されたデータエラーを含むデータフレームを認証する工程とを備えることを特徴とするエラー検出・修正方法。
【請求項７】
前記シンボルは期間を有し、前記有限時間間隔は１シンボル期間に相当する継続期間を持つことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記検出する工程は、前記有限時間間隔の上のエッジ検出ウインドウを利用することによってなされることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記エッジ検出ウインドウは、受信シンボルが検出されるたびに再同期されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記シンボルは、マンチェスター方式で符号化されていることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記ワイヤレスリンクは、タイヤ圧モニターシステム（ＴＰＭＳ）の一部であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
前記指定する工程は、サイクリック・リダンダンシー・チェックアルゴリズムを用いて、検出されたエラーを修正する工程を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
検出されたデータエラーの各々は、受信したデータフレーム内にロケーションを有し、前記データエラーのロケーションは、メモリ内に格納されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
エラー修正アルゴリズムは、前記データエラーを修正するために用いられ、既知の修正データに対する変化を含む前記エラー修正ルゴリズムの反復が試されることのないように、前記エラー修正アルゴリズムによって計算される反復回数は、前記データエラーの前記ロケーションを呼び戻し、既知データエラーだけを変えて前記データフレームを修正しようと試みることによって少なくされることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記エラー検出及び修正方法をソフトウェアに実装する工程を更に備えること特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１６】
前記ワイヤレスリンクは、タイヤ圧モニターシステム（ＴＰＭＳ）の一部であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１７】
無線チャンネルにおける、データエラーを検出して修正する方法であって、前記方法は、
（ａ）  前記無線チャンネルの上で受信し、シンボルを備えるデータフレームにおけるデータエラーを検出する工程を備え、有限時間間隔の上のエッジ検出ウインドウを用いて受信したシンボルの存在を調べることによって、前記データエラーは検出され、
（ｂ）  検出されたデータエラーが修正可能であるか否かを決定し、修正不可能なデータエラーを含む前記データフレームを廃棄する工程を備え、
（ｃ）  修正可能なエラーを含む前記データフレームにおいて検出されたデータエラーを修正する工程を備え、
（ｄ）  修正されたデータフレームを、境界閾値に対してチェックすることによって修正されたデータフレームを認証する工程を備えることを特徴とするデータエラー検出・修正方法。
【請求項１８】
前記検出する工程において、前記データフレームはチェックサムを有し、前記決定する工程は更に、前記チェックサムを満足させるように試みながらデータ決定アルゴリズムを使用して前記データフレームにおいて検出されたデータエラーだけを操作し、その後、前記チェックサムを満足させるように操作されたデータフレームを記憶する工程を備え、前記データ決定アルゴリズムによって操作された１つのデータフレームが厳密に前記チェックサムを満足させる場合に限り、受信した前記データフレームが修正可能であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記データ決定アルゴリズムは、サイクリック・リダンダンシー・チェックアルゴリズムを備えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記無線チャンネルは、タイヤ圧モニターシステム（ＴＰＭＳ）の一部であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
ワイヤレスリンクにおいて、データエラーを検出して修正する方法であって、前記方法は、
（ａ）  チェックサムを有し、かつ夫々がシンボル期間を持つシンボルから構成され、マンチェスター方式で符号化されたデータフレームを、前記ワイヤレスリンクの上で受信する工程を備え、
（ｂ）  受信した前記データフレームにそれぞれシンボルがあるか否かを決定することによって受信した前記データフレームにおけるエラーを検出する工程を備え、前記検出する工程では、データエラーの各々は、受信した前記データフレームにロケーションを持ち、各シンボルの存在は、１シンボル期間に相当する継続期間を持つエッジ検出ウインドウを用いて検出され、前記エッジ検出ウインドウがシンボルを検出しない状態で閉じる場合には、受信した前記データフレームにおけるシンボルがデーラエラーとしてマーキングされ、
（ｃ）  各データエラーのロケーションをメモリに格納する工程を備え、
（ｄ）  データエラーの数がプログラム可能な閾値レベルを超えている場合に、データフレームを廃棄する工程を備え、
（ｅ）  データ修正アルゴリズムを用いて、前記データフレームが修正可能かどうかを決定する工程を備え、前記決定する工程では、前記チェックサムを満足させる試みの際にデータ修正アルゴリズムによって用いられた反復の回数が、既知の良好なデータに対して変更を伴う反復を試みないことで結果として少なくされるように、前記チェックサムを満足させる試みにおいて、前記データ修正アルゴリズムは、前記データエラーだけを呼び戻して変更し、また、前記チェックサムを満足させる総ての変更が加えられたデータフレームが前記メモリに格納され、
（ｆ）  変更が加えられた１つのデータフレームが、厳密に前記チェックサムを満足させる場合に限り、受信した前記データフレームを修正し、その他の修正不可能なデータフレームの総てを廃棄する工程を備え、
（ｇ）  プログラム可能な境界閾値に対して修正された前記データフレームを認証する工程を備えることを特徴とするデータエラー検出・修正方法。
【請求項２２】
前記データエラー数が４個を超えている場合、前記修正する工程において、受信した前記データフレームを廃棄することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ワイヤレスリンクは、タイヤ圧モニターシステム（ＴＰＭＳ）の一部であることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記データ修正アルゴリズムは、サイクリック・リダンダンシー・チェックアルゴリズムであることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
データエラーを検出して修正する前記方法は、ソフトウェアに実装されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、1つ以上のＲＦトランスミッタから1つ以上のＲＦレシーバへと、データフレームとブロックを用いるデータフォーマットでデータが送信されるようなＲＦデータリンクに関する。より詳しくは、本発明は、遠隔タイヤ圧モニターシステム等に使用されるように、ＲＦデータリンクを介して送られるデータの品質を向上させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライバーにリアルタイムで正確なタイヤ圧情報を提供するべく、自動車には遠隔タイヤ圧モニターシステム（ＴＰＭＳ）が使用されている。典型的なＴＰＭＳでは、各車輪に圧力センサが取り付けられ、ＲＦトランスミッタが各センサに接続される。トランスミッタは、対応するセンサから圧力データを受け取り、このデータをレシーバに送る。レシーバは、データを復号化しかつタイヤ圧情報をドライバーに伝送するプロセッサの制御下にある。
【０００３】
好ましくは、トランスミッタとレシーバの間のＲＦデータリンクは、デジタルデータの送信で構成される。このため、各ＲＦ信号はデータフレームとしてフォーマットされる。遠隔タイヤ圧モニターシステムにおける車輪センサ／トランスミッタによって送られるデータの各フレームは、しばしばデータレコード、ワード又はキャラクタと呼ばれる、ビット列を含んでいる。フレームは、センサ／トランスミッタ間の組み合わせを一意的に特定するタイヤ／車輪識別子に対応する情報や、タイヤの測定タイヤ圧に対応するデータのようなタイヤデータを含んでもよい。このデータは往々にして“ペイロード”とも呼ばれる。フレームヘッダや同期データなどの他の情報は、フレームの一部として伝送されてもよい。データブロックを形成する複数データフレームは、それぞれの時間枠の間に伝送されてもよい。例えば、データブロックは、８つの時間枠の間に送られる８つのデータフレームを含んでもよい。データブロックは、ある更新頻度で、ＴＰＭＳにおいて繰り返されることが好ましい。更新頻度は秒、分、又は時間のオーダー、或いは他の適当なレートとなるように選択されてもよい。また、例えば車輪の停止時や回転時などのように、運転モードによって、更新頻度を変えるようにしても良い。
【０００４】
従来、データのフレーム又はブロックには、ＴＰＭＳのプロセッサによって様々なエラー検出処理が施されてきた。例えば、チェックサムステップは、基本的なエラー検出技法であり、ここでは各伝送フレーム又はブロックは、トランスミッタにおけるチェックサム・アルゴリズム（例えば、ＣＲＣ）によって決定されるような、フレーム又はブロックの多くのセット・ビットに基づく数値を含む。そして、レシーバは、同じチェックサムアルゴリズムを受信したフレームまたはブロックに適用し、受信データから算出された数値が伝送された数値と一致するか否かを判定している。一致していない場合、プロセッサは、受信データが破損したと見なすことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＴＰＭＳにおけるＲＦデータリンクは、電気的なノイズが多いという過酷な環境で動作しなければならない。伝送信号の強度は、周囲の条件によって劣化する可能性がある。従って、伝送データが破損したり歪められたりするのは一般的なことである。データビットが劣化したり、不正確に送られたりする場合があり、結果として無効データや、データ無しの状態、及び／又は受信側での処理速度の低下などをもたらすことになる。ある無効データにいたっては、その数値がシステムの通常運転の間に道理にかなって予想される範囲に入らないために、往々にして“信じ難い(implausible)”と呼ばれることがある。
【０００６】
従来、ＴＰＭＳにおけるＲＦデータリンクの品質を向上させるための試みがなされてきた。これらの試みの中には、ＲＦリンク自体のＲＦ信号品質を改善するために、ＴＰＭＳ・車輪トランスミッタかＴＰＭＳレシーバのどちらかへのハードウェアの変更が含まれる。その他の試みとしては、温度と圧力の誤った読み込みに対処し、トランスミッタにより多くの保護を供することに重点的に取り組んだものがある（ＥＭＣ，ＡＳＩＣフィルタリング等）。残念ながら、これらの解決策は十分満足のいくものではなく、システムにハードウェアをシステムに追加する解決策においてはシステムコストを増加するといったような問題を抱えている。
【０００７】
本発明は、受信ＲＦデータの劣った品質のせいでこれまで破損されてきた、ＴＰＭＳフレームやブロックに代表されるような無線伝送データフレームやブロックについて信頼性の高い再構築(robust reconstruction)を可能にするシステム及び方法を提供することを目的とするものである。好ましくは、本発明方法及びシステムは、ソフトウェア、ファームウェア、或いは他のプログラム可能な媒体の中で、或いはこれらを介して実行される。更に、データフィルタリング・アルゴリズムが、フレームやブロックに含まれる情報に対して使用されても良い。これらのソフトウェア・アルゴリズムは、受けとった情報がもっともらしく、かつ伝送された情報と一致していることを保証するのに役立つものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態において、本発明方法は４つの基本ステップ又は処理手順を含む。まず、第１ステップでは、例えばＴＰＭＳフレームなどのような伝送データフレームにおける、いかなる無効ビットについて、その数と位置とが検出される。このステップを実行するため、ＲＦデータフレームが復号化されている時に、エッジ検出ウインドウを使用して無効ビットが検出される。これらのウインドウのロケーションと幅は、ソフトウェアで設定可能である。正確なタイミングを確実にするために、ソフトウェアは各ビット上で再同期することが好ましい。各ビットの数値の総ては、これらの有効性状況(validity status)と共に記録かつ格納されることが好ましい。
【０００９】
第２ステップでは、データフレーム（ＴＰＭＳフレーム）は、ＣＲＣ８ビットエラー確認技法等を使用して再構築される。ステップ１から得られた情報を使用して、データの破損度合を決定できる。好ましくは、ソフトウェアが、許容できる破損レベルのユーザー設定を可能にする。その際、データ有効ビット(data validity bits)が、再構築アルゴリズムを簡素化するのに使用されても良い。試行解(trial solutions)は２Ｍから２Ｎへと減らしても良く、ここでＭはペイロードとチェックサム中のビット総数、Ｎはペイロードとチェックサム中の無効ビット数である。他に起こり得る解(other possible solutions)は、既知の圧力と温度範囲（これも又ソフトウェアで設定可能）を使用して、決定されても良い。その際、ソフトウェア・アルゴリズムは、フレーム再構築に使用されても良い。
【００１０】
第３ステップでは、データブロック（ＴＰＭＳデータ・ブロック）が再構築されても良い。有効で且つ再構築されたフレームから得られた情報を用い、ブロックのための正しい情報が解読されてもよい。更に、アルゴリズムが、データの一貫性(consistency)、マジョリティ(majorities)、妥当性(plausibility)等のチェックに使用されても良い。
【００１１】
第４ステップでは、データが、フィルターにかけられたり、検証されても良い。これは、先のデータブロックからの格納情報を、現在のブロック情報からの情報と比べることによって達成され、実際のデータ使用（例えば、ＴＰＭＳアプリケーションモジュールにおいて車両データバス上に情報を載せること）の前におけるデータの妥当性を保証するものである。
【００１２】
本発明方法の実施形態は、単にソフトウェア、ファームウェア等で実装可能であり、これは、実装化や変更を迅速にする。それは、ハードウェア変更に代わり低コストである。また、単にソフトウェアを変更したり、ファームウェアをアップデートしたりすることと等により、容易に設定可能である。この方法は、信頼性の高いチェックサム(robust checksum)をペイロードに組み込むあらゆるＲＦデータリンクにおいても使用可能である。
【００１３】
これに続く詳細な説明によって本発明をより理解することができるため、上記説明は本発明の特徴と技術的利点の概要をかなり広範に説明したにすぎない。本発明の請求項の主題を成す追加の特徴や利点は、これより以下に説明されるであろう。ここに開示したコンセプト及び特定実施形態は、本発明と同じ目的を実行するためにその他の構造を変更又は設計する際の基本として容易に利用可能であることを、当事者によって理解されるべきである。また更に、そのような均等構造物(equivalent constructions)が、添付した請求の範囲で説明したような本発明の趣旨と範囲を逸脱しないことが、当業者によって理解されるべきである。その構成や動作方法に関し、本発明の特徴付けると思われる新たな特徴は、更なる目的と利点と共に、添付図面に関連して考察された以下の説明によって一層理解されるだろう。しかしながら、各図面は単なる例証と説明のために提供されたものであって、本発明を限定する意図のもとではないことを特に理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
同種の番号が、同種の部品を表すように、本願明細書に組み込まれ、かつその一部を成す添付図面は、本発明の実施形態を説明するものであって、説明を伴って本発明の原理を説明するのに役立っている。これらの図面の内容は以下の通りである。
【図１】ＴＰＭＳの、又は類似のデータフレームの一例におけるプリアンブル・パートとペイロード・パートのグラフ表示である。
【図２】（ＴＰＭＳ）トランスミッタからのＲＦアクティビティが無い状態での、ＴＰＭＳレシーバ等からのＲＦデータラインのグラフ表示である。
【図３】（ＴＰＭＳ）トランスミッタからのＲＦアクティビティが有る状態での、ＴＰＭＳレシーバ等からのＲＦデータラインのグラフ表示であり、更にＲＦマーク検出ラインのトリガーを示す図である。
【図４】マンチェスター方式で符号化された “０”と“１”の各ビットのグラフ表示である。
【図５】ウインドウのエッジの範囲内にある時間枠(time period)の間にＲＦデータラインのサンプリングを可能にするべく、マンチェスター方式で符号化されたビット内に開いたエッジ検出ウインドウのグラフ表示である。
【図６】本発明方法の実施形態に従った、データフレームとブロックの復号化とエラー修正を示すハイレベル・アクティビティ図である。
【図７】図６の方法に使用されるフレーム復号化工程のアクティビティ図である。
【図８】図６及び図７の方法で使用されるような、データフレーム・プリアンブルの１番目の部分を認証する手順を示すアクティビティ図である。
【図９】図６乃至図８の方法で使用されるような、データビット時間の演算を示すアクティビティ図である。
【図１０】本発明の方法で使用されるような、マンチェスター方式で符号化されたデータビットの復号化を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の方法で使用されるような、フレーム再構築手順を示すアクティビティ図である。
【図１２−Ａ】図６に示されるように、本発明におけるＲＦデータフレームとブロックの復号化かつエラー修正方法の実施形態に関するハイレベル・シーケンス線図である。
【図１２−Ｂ】図６に示されるように、本発明におけるＲＦデータフレームとブロックの復号化かつエラー修正方法の実施形態に関するハイレベル・シーケンス線図である。
【図１３】図６及び図７の方法で使用されるような、データフレーム・プリアンブルの１番目の部分を認証する処理の実施形態を示すシーケンス線図である。
【図１４】図９に示されるような、本発明の方法の実施形態で使用されるビット時間演算処理のシーケンス線図である。
【図１５】図１０に示されるような、本発明の方法の実施形態で使用されるマンチェスター方式のビット復号化処理のシーケンス線図である。
【図１６】一例として、フレームにおける最大無効ビット数の関数として表されるＴＰＭＳデータフレーム処理時間を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に概略説明される方法実施形態の各ステップと処理は、図６〜１５に示すフローチャートによって特徴づけられている。図６はフローチャートであり、図１２は本発明の方法の実施形態の基本ステップをハイレベルで説明するシーケンス線図であって、各ステップは好ましくはソフトウェア、ファームウェア、又は他のプログラム可能媒体に実装されるものである。本発明の方法の実施形態は、ここではデータフレームとブロックで表わされるＴＰＭＳのＲＦ信号に関して記述される。しかしながら、本発明の実施形態は、データフレームとブロックを用いる他のＲＦ信号に使用されても良い。
【００１６】
以下に詳細に説明するように、本発明の様々な実施形態は、以下に述べる多くのステップを含んでも良い。マンチェスター方式で符号化されたデータフレーム、或いは同等のものは、例えばＴＰＭＳ内に設けられるようなワイヤレスリンク上で受信される。データフレームは、チェックサムを有し、それぞれがシンボル期間(symbol period)を持つシンボルから構成される。受信したデータフレームにおけるエラーは、かかるデータフレーム内に各シンボルが存在しているか否かを判断することによって検出されても良い。尚、各データエラーは受信したデータフレームにロケーション(location)を有しており、各シンボルの存在は、１シンボル期間に相当する継続期間(duration)を持つエッジ検出ウインドウ(edge diction window)を用いることで検出される。エッジ検出ウインドウが、シンボルを検出しない状態で閉じる場合に、受信したデータフレームにおけるシンボルがデータエラーとしてマーキングされても良い。各データエラーのロケーションは、システムメモリに格納されても良い。データエラーの数がプログラム可能な閾値レベルを超えた場合は、データフレームは廃棄されても良い。また、サイクリック・リダンダンシー・チェックアルゴリズムのようなデータ修正アルゴリズムを利用することによって、データフレームが修正可能であるか否かが決定されてもよい。尚、このデータ修正アルゴリズムは、チェックサムを満足させる試みにおいてデータ修正アルゴリズムによって使用される反復回数が、既知の良好なデータに対して変更を伴うような反復をしないことによって、少なくされるように、かかる試みにおいてデータエラーだけを呼び戻して変更する(recalls and changes)ものである。チェックサムを満足させるような総ての変更されたデータフレームは、システムメモリに格納されても良い。本発明のいくつかの実施形態では、データエラーの数がある定数（例えば４つ）を超える場合は、受信したデータフレームは廃棄されても良い。１つの変更されたデータフレームだけがチェックサムを満足させる場合には、受信したデータフレームは修正されても良い。他の残っているデータフレームの総ては、修正不能であるとして廃棄されても良い。最終的に、修正されたデータフレームは、プログラム可能な境界閾値(programmable boundary thresholds)に対して認証(validated)されても良い。
【００１７】
図１に示すように、ＴＰＭＳ・ＲＦデータフレームは、一連のシンボル又はビットを備え、それらはＭビット又はシンボルのペイロードによって追随されるプリアンブルを定義する。ＲＦデータを復号化する際の第１ステップは、ＴＰＭＳプロセッサがフレーム全体を復号化するべくそれ自身準備できるように、フレームの始まりを検出することである。図２は、ＴＰＭＳトランスミッタによるＲＦアクティビティが無い状態における、受信したＲＦデータラインを示している。図示するように、ＴＰＭＳレシーバのＲＦセクションは、常にノイズを拾い続けている。このため、ＴＰＭＳプロセッサが、ＲＦデータ入力ライン上のあらゆるパルスを、正しいパルス幅で、モニターすることが不可能になる。それ故、本発明によれば、（例えば、車両電子制御装置における）システムハードウェアは、正しいパルス幅とダブルマークに相当するパワーレベルを検出した上でトリガーすることになるマーク検出回路の代役を務める(supplies)のが好ましい。図３は、ＴＰＭＳトランスミッタのＲＦアクティビティがある状態における、受信したＲＦデータラインを示している。図３は、ＲＦマーク検出ラインのトリガー(triggering)も示している。ＴＰＭＳプロセッサは、ＲＦフレームの始まりを探すだけで、受信したＲＦデータラインにおけるノイズを絶えず処理しているわけではないので、ＴＰＭＳプロセッサ及び／又は類似機器にかかる処理負荷は減少する（多くない）。
【００１８】
図６を参照するに、ＴＰＭＳが起動された後、ＴＰＭＳプロセッサのソフトウェアにより、ＴＰＭＳプロセッサはマークが検出されるまで待機させられる（１）。マークが検出された場合には、最大のピーク検出出力（ＰＤＯ）の測定が開始される（２）。マーク検出に続き、マンチェスター方式で符号化されたペイロードデータのストリーム(stream)がＴＰＭＳプロセッサに送られ、フレームの復号化処理（３−６）が始まる。マーク検出回路は高い感度を有することができ、このためプリアンブルが実際にＴＰＭＳのＲＦデータフレームの始まりを示すことを裏付けるために、プリアンブルは認証されるべきである。従って、図７に示すように、フレームの復号化処理は、データフレームのプリアンブルの認証（３）を含んでいる。プリアンブルの１番目と２番目の部分は、異なる手順、及び／又はプログラム可能な境界パラメータを使用して認証される。
【００１９】
図７を参照し、マーク検出回路は、予測不可能なダブルマーク内のある位置で、トリガーすることになる。この結果、最大パルス幅を認証するチェックが可能となる。この処理（プリアンブルの１番目の部分の認証）は、図８及び図１３に示されている。ダブルマークの幅は、以下のように表すことができる:
ダブルマーク幅＜（２×公称ビット幅×許容範囲）
【００２０】
幾つかの異なるＴＰＭＳのトランスミッタは、異なったプロトコルを使用するが、同じ搬送周波数や、同じ又は類似のデータレート、及び類似のフレーム・プリアンブルを使用している。従って、特定のシステムプロトコルを使用しないトランスミッタからの信号を除去することが好ましい。何故ならこれらの信号は主システム(subject system)で使用しないからである。また、データフレームのプリアンブルに現れるのは特定数の０か、又は他の指標でしかないことを保証することが好ましい。
【００２１】
図７に示されるように、プリアンブルにおける０のビットタイミングは、プリアンブルの第１番目の部分の認証の一部として、演算されたり、認証されたりしてもよい。これは図９及び図１４に示されている。ビット幅は、公称ビット幅±許容範囲と同じである。図９に示すように、平均ビット時間（ビット幅）は、プリアンブルの１番目の部分における、１番目の０や最後から２番目の０の立ち下がりエッジを検出することによって、求められても良い。算出された平均ビット時間が、（ＴＰＭＳソフトウェアに設定されたような）許容範囲内に収まる場合は、その算出されたビット時間が使用されても良い。そうでない場合は、公称ビット時間が使用されても良い。
【００２２】
図７及び図１０を見ると、プリアンブルの２番目の部分は、プリアンブルの次の３ビットをマンチェスター方式で符号化されたビットとして復号化し、０、マーク、１を見つけることで認証されることができる（３）。マンチェスター方式で符号化されたビットの復号化については後で詳細に説明する。プリアンブルの認証のいずれかが失敗した場合、プリアンブルは無効であるとして報告されてもよい。
【００２３】
図６及び図７に戻り、送受信データに使用されるビットタイマの同期（５）が実行されなければならない。経験に基づくデータによって、ビットタイミングは大きなパルス、即ちダブルマーク、０、マーク、１のパルス直後にはっきりとオフ（間違った値）に成り得ることが分かってきた。従って、図９に示したように、最後から２番目のプリアンブルの０の立ち下がりエッジ時点で、同期が開始されることが好ましいかもしれない。このタイマは、マンチェスタービットのスタートを指示する(indicate)ようにしても良い。このタイマが正しい場所で確実に作動(consistently activate)できるようにするため、新しく入ってくるフレームのビットレート（４）を知る必要がある。ビットレートが温度と共に４.０９６ｋＨｚ±５％の範囲で変化することになるようなタイミングのため、ＴＰＭＳトランスミッタの一例はＲＣ発振器（oscillator）を使用する。しかしながら、フレームの長さが約１６ｍｓと短いので、温度はそのような時間枠の間に大きく変化できないため、フレームのビットレートはそのフレーム期間にわたって一定になるだろう。
【００２４】
図８及び図１３に示すように、１番目のプリアンブルの０の立ち下がりエッジと４番目のプリアンブルの０の立ち下がりエッジとの間の時間が測定される。この際、新しく入ってくるフレームのビットレートは、２−３usの精度まで落ちた状態で算出できる。しかしながら１フレーム（６０＋ビット）の期間にわたって(over)、ビットタイマはオフタイム(off time)となるため、以下に述べるように定期的に再同期されなければならない。
【００２５】
マンチェスター方式の符号化の特徴としては、遷移(transition)がビットの中間で起こることである。立ち上がりエッジはマンチェスターの“０”に対応し、立ち下がりエッジはマンチェスターの“１”に対応している（図４）。各マンチェスタービットの復号化のために、図１０と図１５で説明するように、ウインドウがビット内部で開かれることが好ましい。このウインドウの内側で、エッジの検出が可能になることが好ましい。このウインドウの外側では、エッジ検出が無効化されることが好ましくなる。これは、図５に説明されている。エッジがウインドウの内側で検出された時には、本発明の実施形態では、ビットが“０”か“１”であるかを見出すためのエッジの直後に、ＲＦデータラインがサンプリングされる。ウインドウがエッジの発生が無い状態で閉じられた場合には、ビットは無効であるとしてマーキングされることが好ましい。
【００２６】
上述したように、ＴＰＭＳシステムにおけるビットタイマを駆動する発振器は、ドリフトする可能性があり、それ故ビット時間はある精度までしか計算できない可能性がある。その結果、図７で明らかなように、ビットタイマは本発明に従って再同期されることが好ましい（５）。演算されたビット時間の半分の時間でビットタイマをリロードすることにより、有効なエッジを受信して、ビットタイマを再同期することが可能である。これは、次のビットに対しては(for the next bit)、エッジがビットの真ん中で発生し、結果としてビットタイマを同期した状態に保持することを意味している。
【００２７】
図６及び図７に示すように、フレームにおけるビットの復号化は、フレームペイロード全体が復号化されるまで継続して行われる。図６から分かるように、フレームが復号化された後に、最大ＰＤＯ測定値がサンプリングされ、格納される（７）。このポイントは、例のＴＰＭＳレシーバにおけるＲＦ復号化のタイム・クリティカルなセクションの一端(an end)に示す(represents)。図６に示されるように、この時点でフレームはバッファリングされて（８）、優先度の低いタスクに移されることができ、バッファリングされたフレームの処理を開始することが可能となる。
【００２８】
バッファリングされたデータフレームの処理は、無効であるとマーキングされた何らかのビットを持ったフレームを再構築する試みを含んでいる。これらには、無効のチェックサムを有するとして、最初に決定されたフレームを含んでいる（９）。フレームが再構築されて、フレーム・チェックサムが成功裏に再認証された場合、そのフレームペイロード情報が抽出され、格納される（１０）。フレーム再構築が不可能である場合、この時点でフレームは廃棄される。フレーム再構築手順は、図１１に示されている。フレーム・チェックサムが演算され、無効チェックサムを持ったどのフレーム(any frames)も廃棄される。フレームが廃棄されない場合には、このフレームに含まれる情報（トランスミッタＩＤ、機能コード、圧力、温度、及びチェックサム）がシステムメモリに格納され、タイマがスタートする。
【００２９】
更に図１１を参照し、フレーム復号化処理の間、ＴＰＭＳプロセッサがどんなエッジも検出しなかった場合には、如何なるビットも無効であるとしてマーキングされる。フレーム再構築処理はプロセッサに負担をかける(intensive)ので、本発明方法の実施形態では、最も回復の見込みがないような無効フレームは出来るだけ除去してもよい。これらは、チェックサムに無効ビットがあるようなフレームや、無効ビット数がプログラム可能な特定の閾値を超えるようなフレームを含んでも良い。言い換えれば、フレームにおける最大許容破損度合を定義するような閾値をＴＰＭＳソフトウェアに設けるようにしても良い。フレーム破損度合（即ち、無効ビット数）が、この閾値を超えた場合、そのフレームを廃棄しても良い。フレーム再構築は、サイクリック・リダンダンシー・チェックアルゴリズム等を用いて実行されてもよく、そこでは、復号化されたビットが無効であるとしてマーキングされたフレームロケーション(frame locations)におけるバイナリーコードの可能な限りのあらゆるコンビネーションを試みてもよいし、そして例えばチェックサムやチェックサムアルゴリズム等のプログラム可能な境界パラメータを用いて再チェックしてもよい。チェックサムがパスした場合、その際、そのフレームは格納され、可能解の数がインクリメントされる。起こり得る総てのフレーム・コンビネーションがテストされても良い。１つの解だけが見つけられた場合、フレームは、成功裏に再構築されたと見なすことができ、パスされても良いことになる。解が全くない場合、或いは１つより多い可能解がある場合には、フレームを再構築不能と見なし、廃棄しても良い。本方法の実施例をテストする間に、フレーム再構築が可能な様々なレベルを伴ったフレーム処理に対し、それらの集計タスク時間(task times tabulated)が測定された。
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【００３０】
図１６は、フレーム中の最大無効ビット数の関数として表されるフレーム処理時間を示したものである。この例では、フレームは、１６ｍｓ毎に受信される。しかしながら、フレームの間の自由な処理時間が他のオペレーティングシステムのタスクに奉仕するべく費やされるので、１フレームに対する最大処理時間は本例では２ｍｓに固定される。説明した例では、再構築されるためのフレーム中の最大無効ビット数は４ビットに設定されている。従って、最悪の場合、フレームが連続して入ってくるような条件下で、それらの総てが４個の無効ビットを持った無効なフレームである場合、２ｍｓ／１６ｍｓ、すなわち処理パワーの１２．５％が本例におけるフレーム処理に費やされることになる。
【００３１】
図６に示されるように、ＴＰＭＳデータブロックの終わりに達するまで、フレーム復号化を継続しても良い。ＴＰＭＳデータブロックを１秒間にわたって伝送されるようにしても良い。言い換えれば、ＴＰＭＳレシーバに最初のデータフレームが受信された１秒後にブロックは完全となる。その時、このデータブロックは、ＴＰＭＳアプリケーションの残りの部分へとパスされることが可能である。フレームは、同一ブロック内では一貫したもの(consistent)でなければならず、これを確実にするためのチェックが行われることも望ましい。ブロック処理の終わりで、最大ＰＤＯ測定値の平均が算出されることが好ましく（１１）、それによってブロック処理が完全なものとなりうる。
【００３２】
当業者であるならば、以上の説明及び添付した図面を踏まえて、本方法の実施形態を実行するために書かれうるプログラム可能なコードを理解すべきである。使用されるプログラミング言語や実際のインストラクションは、使用されるＴＰＭＳプロセッサやオペレーティングシステム、更にプログラマーの嗜好によって変わる場合もあろう。
【００３３】
以上、本発明方法の様々なステップの実施形態を遠隔タイヤ圧モニターシステムに例をとり説明してきたが、本方法の種々の実施形態が、データ品質改善を目的とする様々なＲＦデータリンクを伴って使用可能である。
【００３４】
本発明及び利点を詳細に説明してきたが、添付した請求の範囲で定義されるように、本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく様々な変更、代替及び改良が可能であることを理解されたい。更に、本願の範囲は、本願明細書で説明した工程、機械、製造、組成物、手段、方法、ステップに関する特定実施形態に限定する意図をもつものではない。当業者であるならば本発明の開示から容易に理解可能であるため、今存在しているか、後に発展されることになる工程、機械、製造、組成物、手段、方法、ステップであって、ここで記述した対応実施形態と実質上同じ機能を果たすか、或いは実質上同じ結果をもたらすこれらのものは、本発明に従って利用されても良い。即ち、添付した請求の範囲は、それぞれの範囲内において、上述したような工程、機械、製造、組成物、手段、方法又はステップを含むことを意図している。
【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−Ａ】
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【図１２−Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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