(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントロールユニットと、
前記コントロールユニットへ無線信号を送信するために、車両のそれぞれの車輪に取り付け可能である複数のタイヤモニタとを備える遠隔タイヤモニタシステムであって、
前記それぞれのタイヤモニタは、加えられる力の変化に比例して第１及び第２のセンサ信号を生成する一対のショックセンサと、前記一対のセンサからの前記第１および第２のセンサ信号に基づいて前記それぞれのタイヤモニタのための左右位置情報を決定するように設定されるコントロール回路とを含み、
送信された無線信号は車輪の温度情報を有し、前記コントロールユニットは補正ソフトウェアに応じて動作し、
前記コントロールユニットは、前記補正ソフトウェアと協働し、前記温度情報を用いて、送信された無線信号の相対強度を補正するように構成される
遠隔タイヤモニタシステム。
【請求項２】
前記一対のショックセンサは、
第１の軸方向に加えられる力の変化に反応して前記第１のセンサ信号を生成するために取り付けられる第１の圧電素子センサと、
第２の軸方向に加えられる力の変化に反応して前記第２のセンサ信号を生成するために取り付けられる第２の圧電素子センサとを備える、請求項１に記載の遠隔タイヤモニタシステム。
【請求項３】
前記一対のショックセンサは、第１及び第２の圧電素子センサを備える、請求項１に記載の遠隔タイヤモニタシステム。
【請求項４】
前記コントロール回路は、前記第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号を交互にサンプリングする請求項１に記載の遠隔タイヤモニタシステム。
【請求項５】
前記コントロールユニットで受信された、タイヤモニタから送信された無線信号の相対強度を決定するための受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）回路をさらに備える、請求項１に記載の遠隔タイヤモニタシステム。
【請求項６】
前記送信された無線信号は前記位置情報を含む、請求項５に記載の遠隔タイヤモニタシステム。
【請求項７】
前記コントロールユニットは、
それぞれのタイヤモニタによって送信される前記無線信号の中の前記位置情報と、前記送信された無線信号の前記相対信号強度とに応じて、前記車両の前記複数のタイヤモニタのそれぞれの位置を決定するように構成される請求項６に記載の遠隔タイヤモニタシステム。
【請求項８】
前記送信された無線信号は、前記第１及び第２のセンサ信号に応じて前記それぞれのタイヤモニタで決定された右側／左側位置情報を含み、
前記コントロールユニットは、前記送信された無線信号の前記相対信号強度に基づき、前記それぞれのタイヤモニタに対して前方／後位置情報を決定する、
請求項７に記載の遠隔タイヤモニタシステム。
【請求項９】
車両の車輪に取り付け可能であるタイヤモニタにおいて動作検出信号の状態を検出し、
前記動作検出信号の状態に基づき、前記タイヤモニタが動いているかどうか決定し、
前記タイヤモニタが動いているならば、２つの動作検出信号の間の遅延／先導関係を決定し、
前記動作検出信号は車輪の温度情報を有し、前記温度情報を用いて前記動作検出信号の相対強度を補正し、
前記遅延／先導関係に基づいて、前記車両における前記タイヤモニタの左右位置情報を推定する、タイヤモニタ方法。
【請求項１０】
位置情報の推定は、前記タイヤモニタのための車輪の回転方向を推定する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記補正された動作検出信号の相対信号強度に基づいて前記各タイヤモニタの前後位置情報を決定する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記遅延／先導関係の決定は、
第１の動作検出信号の前記周期を推定し、
第１の動作検出信号の位置から第２の動作検出信号のおおよそ同じ位置までの遅延を計測し、
前記遅延が前記周期の半分よりも小さいのであれば、前記第２の動作検出信号が前記第１の動作検出信号を先導すると決定する、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記遅延／先導関係を、あらかじめ決められた回数だけ決定し、
前記決定された遅延／先導関係に基づき、複数の方向カウンタのうち１つのカウンタを増加させ、
前記複数の方向カウンタの値に基づいて、前記左右位置情報を推定する、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記推定された左右位置情報の指標を送信する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記左右位置情報における信頼度を定義するデータを送信する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
信頼度を定義するデータの送信は、前記複数の方向カウンタの内容を通信する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
信頼度を定義するデータの送信は、前記推定された左右位置情報をエンコードするデータ及び前記信頼度を定義するデータを送信する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
コントロールユニットを含む遠隔タイヤモニタシステムにおけるそれぞれのタイヤモニタに対して位置情報を決定するための方法であって、
前記それぞれのタイヤモニタにより送信され、受信機で受信される無線周波数データを監視し、前記無線周波数データは、送信するそれぞれのタイヤモニタの動作に応じて動作信号を生成する第１及び第２のショックセンサを用い、前記送信するそれぞれのタイヤモニタにおいて決定される右側／左側位置情報を含み、
データ送信の数が閾値を超えたとき、前記それぞれのタイヤモニタからの前記無線周波数データに含まれる右側／左側位置情報に基づいて、前記それぞれのタイヤモニタに対して左手側位置及び右手側位置を割り付け、
前記受信機で受信される無線信号における、通信するタイヤモニタに対応する車輪温度データを検出し、
前記検出された温度データに従って前記無線信号の相対強度を補正し、
前記補正された前記無線信号を用いて前記それぞれのタイヤモニタに対して前及び後位置を割り付け、
前記コントロールユニットにおいて新しいタイヤモニタ位置を記憶する、位置情報決定方法。
【請求項１９】
無線周波数データの監視は、
データフレームに対して受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）を決定し、及び前記データフレームに含まれるデータをデコードする、それぞれのタイヤモニタにより送信される前記データフレームを検出し、
前記デコードされたデータから前記右側／左側位置情報を決定し、
前記それぞれのタイヤモニタに対して回転方向カウンタを更新する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
無線周波数データの監視は、
前記デコードされたデータから前記データフレームに対するファンクションコードを決定し、
前記デコードされたデータから回転方向情報を識別し、
前記ファンクションコードが前記それぞれのタイヤモニタの停止状況又は起動状況と関連づけられるのであれば、前記デコードされたデータからのタイヤ状況情報で前記タイヤモニタに対して記憶されたタイヤ状況情報を更新する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
無線周波数データの監視は、
前記回転方向カウンタを更新した後に、前記デコードされたデータからのタイヤ状況情報で前記タイヤモニタに対して記憶されたタイヤ状況情報を更新する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記それぞれのタイヤモニタに対する左手側位置及び右手側位置の割り付けは、
２つの左側及び２つの右側タイヤモニタのいずれが検出されているか、前記それぞれのタイヤモニタに対して前記右側／左側位置情報から決定し、
そうであるならば、前記左側タイヤモニタを前記左手側位置に割り付け、そして前記右側タイヤモニタを前記右手側位置に割り付ける、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記それぞれのタイヤモニタに対する左手側位置及び右手側位置の割り付けは、
前記右側／左側位置情報から、それぞれのタイヤモニタに対して、２つの同じ側のタイヤモニタ、及び１つの他の側のタイヤモニタ、及び１つの未知のタイヤモニタのいずれが検知されているのか決定し、
そうであるならば、前記１つの未知のタイヤモニタを、前記１つの他の側のタイヤモニタとして、前記同じ側に割り付け、
２つの左側、及び２つの右側タイヤモニタのいずれが検出されているのか決定し、
そうであるならば、前記左側タイヤモニタを前記左手側位置に割り付け、そして前記右側タイヤモニタを前記右手側位置に割り付ける、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記それぞれのタイヤモニタに対する前及び後位置の割り付けは、
前記それぞれのタイヤモニタに対して記憶された受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）情報を検索し、
左手側位置及び右手側位置に割り付けられたタイヤモニタに対して、既定の範囲のＲＳＳＩ情報を有する２つの同じ側のタイヤモニタを識別し、
前記２つの同じ側のタイヤモニタのうち、より大きいＲＳＳＩ値を有する１つのタイヤモニタを識別し、
前記受信機に対し、前記車両の前又は後位置を決定し、
前記２つの同じ側のタイヤモニタのうち前記１つのタイヤモニタを、前記受信機に対する前記前又は後位置に基づいて、前又は後位置に割り付け、
前記２つの同じ側のタイヤモニタのうち前記他の側のタイヤモニタを、前記前又は後位置以外の位置に割り付ける、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記監視されている無線周波数データにおける、通信するタイヤモニタに対する温度データを検出し、
前記監視されている無線周波数データに対するＲＳＳＩ値を計測し、
前記検出された温度データに従って前記ＲＳＳＩ値を補正し、そして前記補正されたＲＳＳＩ情報を記憶する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
タイヤモニタシステムの受信機における方法であって、
前記タイヤモニタシステムのタイヤセンサからの無線通信を受信し、
前記受信された無線通信に対して受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）値を決定し、
タイヤ温度情報を決定するために前記無線通信をデコードし、
前記ＲＳＳＩ値における変動を減少させるために前記タイヤ温度情報に従って前記ＲＳＳＩ値を補正することにより受信信号の相対強度を補正する、方法。
【請求項２７】
車両の車輪に取り付け可能なタイヤモニタにおける動作検出信号の状態を検出し、
前記動作検出信号の前記状態に基づき、前記タイヤモニタが動いているかどうか決定し、
前記タイヤモニタが動いているならば、２つの動作検出信号の間の遅延／先導関係を決定し、
前記遅延／先導関係に基づき、前記タイヤモニタが、前記車両の右手側位置又は左手側位置に取り付けられているかどうか決定し、
前記決定に基づき、右手カウンタ値を記憶する右手カウンタ、又は左手カウンタ値を記憶する左手カウンタを増やし、
前記決定された右手側位置又は左手側位置に関する情報を、遠隔コントロールユニットへ送信し、
前記決定における信頼度に関する情報を、前記遠隔コントロールユニットへ送信し、
前記動作検出信号が有する温度データを用いて動作検出信号の相対強度を補正する、
タイヤモニタ方法。
【請求項２８】
前記決定された右手側位置又は左手側位置に関する前記情報、及び前記決定における信頼度に関する前記情報をエンコードし、
前記エンコードされた情報を送信する、備える請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
車両の車輪に取り付け可能であるタイヤモニタにおける無線信号を検知し、
前記無線信号に含まれる加速度信号の周期に基づき、前記車輪の回転周期を推定し、
前記推定された回転周期に関する情報を、前記車両の遠隔コントロールユニットに送信し、
前記推定された回転周期に基づくデータを車両速度データと関連付け、
前記無線信号が有する温度データに従って前記無線信号の相対強度を補正し、
前記相関関係に基づいて、前記タイヤモニタの左右位置情報を推定する、
タイヤモニタ方法。
【請求項３０】
前記相関関係に基づき、前記コントロールユニットで、前記タイヤモニタが前記車両に取り付けられていると結論づける、請求項２９に記載のタイヤモニタ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
第１の側面では、本発明は、一般に、遠隔タイヤモニタシステム及びそのようなシステムの部品に関する。他の側面では、本発明は、そのようなシステムにおいてタイヤモニタのための自動的に無線自動ロケーションを行うための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
システムは、車両のタイヤ圧力といった特性を監視するため、及び無線通信を用いてセントラルモニタリングステーションの受信機にその特性を報告するために開発される。モニタは、それぞれのタイヤに配置され、タイヤの特性を定期的に計測する。タイヤモニタはロールスイッチの動きを通じて活動を感知する。ロールスイッチは、車両が停止又は運転中に感知し、それに応じてタイヤの特性を計測する、ボールとスプリングを用いた機械スイッチである。モニタは、計測に応じて警告又は表示を行うセントラルモニタリングステーションに、無線周波数通信で測定結果を送信する。
【０００３】
そのようなシステムにおける一つの問題は、セントラルステーションで送信機の位置をプログラムする必要性である。完全に役に立つために、タイヤ特性データは好ましくは、表示又は警告を行うときに計測が開始されるタイヤと関連付けられる。それぞれのモニタは、測定に伴って伝達される識別情報を含む。タイヤモニタは、この情報を生成するために好ましくは起動され、その後情報はセントラルステーションに伝えられタイヤの位置と関連づけられる。
【０００４】
米国特許第５，６００，３０１号明細書の技術において、タイヤモニタはそれぞれ、リードスイッチ又は他の磁気装置を含む。磁石はリードスイッチの近くを通過して、モニタが識別情報を含む無線周波数通信を送信する。保守技術者は、それぞれの車輪でこの処理を繰り返して、識別及び位置データをセントラルモニタリングステーションにロードする。他の方法は、識別情報を含み、そして適切なバーコードリーダで読まれうる、それぞれのタイヤモニタ上に印刷されたバーコードを提供する。
【０００５】
米国特許第５，８８０，３６３号明細書において、起動信号はセントラルコントローラからそれぞれのタイヤハウス（ホイールウェル）の低周波通信機に供給される。通信機はタイヤモニタを起動するための低周波信号を生成する。タイヤ圧力モニタは、長波識別信号を生成すること、及びコントロールユニットに直接圧力及び識別情報を送信することにより反応する。長波識別信号は、コントローラによって受信された他の送信からこの送信を識別することによってタイヤの位置を識別するために用いられる。
【０００６】
米国特許第５，８８３，３０５号明細書は無線信号によるデータの双方向通信を開示する。タイヤ圧力モニタは、タイヤに近接する、タイヤハウス（ホイールウェル）のアンテナにより送信される無線周波数信号によって起動される。タイヤ圧力モニタは、タイヤハウス（ホイールウェル）アンテナにより検出される、第２の無線周波数信号を送信する。第２の信号はタイヤ圧力情報を検出するためにデコードされる。
【０００７】
米国特許第６，２０４，７５８Ｂ１号明細書は、タイヤモニタの加速度を検出するための接線方向加速度計を有するタイヤモニタを開示する。１つの軸方向の接線方向加速度は、加速度を決定するために検出される。タイヤモニタに対する位置データは、加速度に応じて決定される。
【０００８】
これらの従来技術は有効性において限定されている。磁気的プログラミング技術は、例えば多くのそのようなタイヤモニタがタイヤ及び車両と組み立てられる工場における、混信やクロストークが前提とされる。バーコードラベルシステムはそれぞれのタイヤに対し、失われ、又は汚れ、又は判読し難くなりうるラベルを必要とする。長波起動信号を送信し、そしてそこから長波識別信号を生成する機具は、いくつかの適用品においては高価すぎる。双方向データ通信技術は、共にシステムの原価に加算される、タイヤハウス（ホイールウェル）で受信された無線信号のデコード、及びセントラルコントローラに戻る同軸ケーブルを必要とする。検出されねばならない接線方向加速度は、現行の適用品では非常に高価となりうる、高感度加速度計を必要とする。
【０００９】
これら先行技術のいくつかに対するさらなる限定は、保守点検員による起動を要求する手動操作である。システムは、車輪位置データを受信機に自動的に送信することが望まれる。そのようなシステムは、タイヤローテーション又はタイヤ交換のような、タイヤ位置のいかなる変更後でも、特に有効である。
【００１０】
本願発明に一般的に関連づけられる米国特許第６，５１８，８７６号明細書は、タイヤモニタが車両のそれぞれの車輪に位置し、タイヤモニタ識別子を伴うタイヤデータを周期的に送信する、システム及び方法を開示する。４つの小さく、安価なＲＦ検出器はそれぞれの車輪の近くに位置する。それぞれのＲＦ検出器は、電力線とアース線によってセントラルコントロールユニットに接続される。タイヤモニタがＲＦ送信を放つことによりデータを送信するとき、送信機に最も近いＲＦ検出器は、ＲＦエネルギーの噴出を検出する。ＲＦ検出器は、送信データの包絡線でコントロールユニットへの電力線を変調することにより、ＲＦエネルギーに反応する。コントロールユニットはその電力線の一つにおけるこの変調を検出する。また、コントロールユニットのＲＦ受信機は、タイヤモニタにより送信されたデータを受信し、デコードする。コントロールユニットは、受信データを、電力線における変調により供給される位置表示と関連づける。車両の車輪の位置が変更されるとき、コントロールユニットは、送信されたデータの中で、タイヤモニタ識別子と関連する変調された電力線を用いて新たな位置を決定することが出来る。
【００１１】
このシステムは、適用品において大変成功している一方で、コストを削減し耐久性を改良することを特徴とする、システム及び構成部品が望まれる。公知のタイヤモニタに含まれるロールスイッチは、タイヤが荒れた舗装道路を横断するときに、車両が動き、衝撃、及び振動する間の高重力を含む、使用の間の多くの力に必然的にさらされる。また、ロールスイッチは時間と共に性能が落ち、理想的でないスイッチになる傾向がある。さらに、現在入手可能なロールスイッチは、プリント基板上に自動的に組み立てられ得る形式である本当の表面実装型デバイスではなく、現在入手可能なロールスイッチは相対的に高価である。それゆえに、改良されたタイヤモニタ、及びそのように改良されたタイヤモニタを用いたタイヤ圧力モニタリングシステムに対する必要性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前置きとしてのみ、遠隔タイヤモニタシステムは、コントロールユニットと、コントロールユニットに無線信号を送信するために車両のそれぞれの車輪に取り付け可能な複数のタイヤモニタとを含む。タイヤモニタは、一対のショックセンサからの第１及び第２のショックセンサ信号に基づいてそれぞれのタイヤモニタに対し位置データを決定するように構成されるショックセンサ及び制御回路のような、一対の圧電物質又は圧電セラミックセンサをそれぞれ含む。ショックセンサは、加えられた力の変化に比例する出力電圧を生成する。それゆえに、従来用いられた加速度計において遠心力により生成されるオフセット量は存在せず、タイヤモニタの設計を単純化する。
【００１３】
前述の概略は前置きとしてのみ与えられている。この項では、何も本発明の目的を定義する請求項における限定として解釈されるべきものはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図を参照すると、図１は遠隔タイヤモニタシステム１０２を有する車両１００の一部と共に示される遠隔タイヤモニタシステム１０２のブロック図である。車両１００は車輪１０４、１０６、１０８、１１０を含む。それぞれの車輪はリム上に取り付けられたタイヤを含む。他の実施形態では、車両１００は異なる数の車輪を有しうる。例えば、ある好ましい実施形態では、トラックは１８個の車輪を有する。
【００１５】
図示された実施形態における遠隔タイヤモニタシステム１０２は、コントロールユニット１１２及びタイヤモニタ１２４、１２６、１２８、１３０を含む。タイヤモニタ１２４、１２６、１２８、１３０はタイヤの特性を計測し、コントロールユニット１１２により受信し処理するためにタイヤデータを送信する。システム１０２は同様に他の構成要素を含みうる。このように、図１に図示された実施形態は単なる例示である。
【００１６】
図１に示される遠隔タイヤモニタシステム１０２は、車両１００のそれぞれの車輪と関連づけられるタイヤモニタを含む。このように、タイヤモニタ１２４は車輪１０４と関連づけられ；タイヤモニタ１２６は車輪１０６と関連づけられ；タイヤモニタ１２８は車輪１０８と関連づけられ；タイヤモニタ１３０は車輪１１０と関連づけられる。タイヤモニタは、一般的にここに記述される形式であり、タイヤ圧力といったタイヤの状況を検出するため、及びタイヤ圧力データ若しくはそれぞれのタイヤモニタを一意的に識別する識別情報といったタイヤデータを含む送信を時折送る。
【００１７】
それぞれのタイヤモニタ１２４、１２６、１２８、１３０は、電池式の無線周波数（ＲＦ）送信機、及びタイヤ特性を計測するための圧力センサのようなセンサを含む。タイヤモニタ１２６は計測されたタイヤ特性をタイヤデータに変換する。タイヤデータは車両１０６から送信するためにエンコードされる。いかなる適切なタイヤモニタもが用いられ得る。タイヤモニタ１２４、１２６、１２８、１３０は、図２と共により詳細に以下説明される。
【００１８】
コントロールユニット１１２に関して、いかなる適切なコントロールユニットもがシステム１０２において用いられ得る。ある好適な実施形態では、コントロールユニット１１２は、コントローラ１３２と、記憶装置１３４と、タイヤモニタシステム１０２のタイヤモニタから無線周波数送信を受信するための受信機１３６とを含む。コントローラ１３２は、処理手段を形成し、マイクロプロセサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はここに記述された必須の機能を実行するために結合される論理デバイスのような、いかなる適切なコントロール装置であっても良い。コントロールユニット１１２は、車両の状況についてのデータをやりとりするための車両データコミュニケーションバスに結合されうる。例えば、いくつかの車両は、車両の構成部品の間で内部的にデータをやりとりするためにＣＡＮバスを用いる。このデータの一つの例は、車両の速度に関するデータである。
【００１９】
ある実施形態では、コントローラ１３２はプロセサとして実行される。プロセサは、遠隔タイヤモニタシステム１０２の複数のタイヤモニタの位置データを記憶する。コントローラ１３２は、タイヤモニタから送信され、受信機１３６でデコードされたタイヤデータと位置データとを受信する。図示した実施形態では、タイヤデータ及び位置データがプロセサで受信されると、プロセサは記憶装置１３４から記憶された位置データを検索する。ある実施形態では、位置データは、左前、左後、右前、右後といった車両上の位置と関連づけられて記憶される。受信された位置データは、記憶された位置データと比較される。変化が無ければ、位置データは更新されず、受信されたタイヤデータを用いてさらなる処理が行われる。しかしながら、プロセサは、送信しているタイヤモニタの位置が送信しているタイヤモニタの記憶された位置データから変化するとき、送信しているタイヤモニタの位置データを更新する。このように、コントローラ１３２は、受信された位置データをもたらす、送信しているタイヤモニタの位置を含む、複数のタイヤモニタの位置をメモリ１３４に記憶するよう構成される、メモリ１３４とプロセサを含む。
【００２０】
記憶装置１３４は、データを記憶するための記憶手段を形成し、好ましくは半導体メモリにより形成される。図示された実施形態においては、コントロールユニット１１２の記憶装置１３４は、Ｅ２ＰＲＯＭのようなパーシスタントメモリ及び非揮発性メモリや、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のようなワーキングメモリを含む。例えば、パーシスタントメモリは、例えば車両１００が駐車されたときのように、長時間に渡ってタイヤ識別子及び圧力データを記憶するために用いられ得る。
【００２１】
受信機１３６はいかなる適切な無線受信回路でもあり得る。システム１０２の受信機１３６及びタイヤモニタは、データがタイヤモニタによる送信のために変調及びデコードされるように設計される。受信機１３６は、好ましくは、タイヤモニタからの送信の相対的な強度を決定するための受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）回路を含む。いかなる適切なＲＳＳＩ回路をも用いられ得る。
【００２２】
図２は、本願発明におけるさらなる実施形態に対応するタイヤモニタ２００のブロック図である。タイヤモニタ２００は、コントローラ２００、バッテリ２０４、トランスポンダコイル２０６、圧力センサ２０８、第１のショックセンサ２１０及び第２のショックセンサ２１２のような１以上の圧電素子モーションセンサ、ＲＦ回路２１４、及びアンテナ２１６を含む。車両のそれぞれの車輪又はタイヤは、タイヤ圧力といったタイヤの状況を監視するために車輪又はタイヤと関連づけられるタイヤモニタ２００のような、タイヤモニタを有することが予想される。タイヤモニタは、ショックセンサ２１０、２１２によって生成される信号によりある程度始動され、そしてコントローラ２０２によって制御される。コントローラ２０２はタイヤモニタの位置、例えば車両の左側又は右側を、ショックセンサ２１０、２１２により生成される信号に基づき決定する。コントローラ２０２は、このように、ショックセンサ２１０、２１２からの加速信号に反応するタイヤモニタ位置情報決定回路を形成する。コントローラ２０２は、ショックセンサ２１０、２１２からの加速度信号に反応して車両上のタイヤモニタの位置に関する位置情報を決定するように構成された、制御回路を形成する。
【００２３】
コントローラ２０２は、適切なプロセサ、マイクロプロセサ、マイクロコントローラ、又は他のここに記述される機能を実行するに適切なデータ処理機器である。一実施形態では、コントローラ２０２は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として構成される。
ＡＳＩＣは、単独あるいは制御ソフトウェアと共に、必要な機能を実行する能力がある既存の回路ブロックを用いて設計される。コントローラ２０２は、一般的に、データ及び受信及び生成されたデータと共に用いるための命令を記憶するためのメモリをさらに含む。コントローラ２０２は、図３と共に以下詳細に説明される。
【００２４】
バッテリ２０４は、コントローラ２０２を含むタイヤモニタ２００のための動作電力を供給する。バッテリ２０４は交換可能、又は永久に取り付けられ得る。
【００２５】
トランスポンダコイル２０６は、タイヤモニタ２００に外部から加えられる電磁エネルギーに反応して始動するように構成される。加えられたＲＦエネルギーに反応して、トランスポンダコイル２０６は、コントローラ２０２によって検出され得る電圧又は電流信号を生成する。この件におけるトランスポンダコイルを用いたコントローラ２０２との通信は、タイヤモニタ２００のようなタイヤモニタの動作を引き起こすため、又はタイヤモニタ２００で生成されるデータ又は他の情報を通信するために知られている。図示した実施形態においてトランスポンダコイル２０６は、発振器をトランスポンダコイル２０６の近辺に移すことにより引き起こされるプログラミング始動を検出する。発振器はコントローラ２０２によって検出されうる信号を生成するようにトランスポンダコイルを始動させる。コントローラは、例えば後述する方法でタイヤ情報を送信する。このタイヤ情報の初めの送信は、ここに記述される形式の遠隔タイヤモニタリングシステムのコントロールユニットをプログラムするために用いられ得る。
【００２６】
圧力センサ２０８は、タイヤの状況を検出し、それに反応してタイヤデータを生成するための検知機器を形成する。図示する実施形態においては、圧力センサ２０８は、タイヤモニタ２００が関係するタイヤの気体空気圧力を検出する。他方の実施形態では、圧力センサ２０８は、温度センサ又はタイヤデータを検出するための他の機器により補われ、あるいは置き換えられうる。タイヤデータの値は入力２２０においてコントローラ２０２により供給される
【００２７】
ショックセンサ２１０は、タイヤモニタ２００のモーションスイッチ又は回転センサを形成する。ショックセンサ２１０、２１２の組合せは、二軸加速度計を形成し、第１の軸方向の第１の加速度と第２の軸方向の第２の加速度とを決定する。図４〜８と共に以下に示すように、動作する間、第１の軸及び第２の軸は、タイヤモニタ２００が関係するそれぞれのタイヤの回転平面に置かれる。タイヤモニタ２００及び関係する車輪は、第１の軸及び第２の軸に直交する第３の軸に対して回転する。
【００２８】
ショックセンサ２１０、２１２は力センサ、変位センサ、又は回転センサの一例である。ショックセンサは、圧電素子回転センサとしても一般的に参照されうる。圧電素子回転センサの他の形式は、ここに説明されるショックセンサの代わりに用いられ得る。
【００２９】
好ましい実施形態においては、ショックセンサ２１０、２１２は、加速度として衝撃を検出し加速度に比例した電気信号を生じる形式の、商業的に入手可能なショックセンサとして具体化される。例はＭｕｒａｔａ，Ｉｎｃ．から入手可能であるＰＫＧＳ−ｘｘＲＡシリーズショックセンサである。これらの機器は単なる例示であり、他の機器に置き換えられ得る。これらの機器は、加速度検出要素として圧電素子セラミック構造を用いる。これらの機器は、電荷出力の形式で加速度を検出する、電荷有感型（Ｃｈａｒｇｅ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｔｙｐｅ）である。ショックセンサは機械的なスイッチではなく、センサである。これらは力を消散させずに実際に電流を生成する。これらの機器の電荷感度の典型的な値は、０．１５３ｐＣ／Ｇである。これらの機器は、加えられた加速度に比例した出力電圧、典型的には１ｍＶ／ｇ、ｇは重力による加速度、を供給する。それぞれのショックセンサは特徴的な共振周波数、典型的には約２７ＫＨｚを有する。前述のように、そのような機器はハードディスクドライブにおいて書き込み保護するために、及び自動車おいてエアバッグを展開するために用いられる。好ましくは、ショックセンサ２１０、２１２は従来の表面実装半田技術を用いるプリント基板に組み立てられる。
【００３０】
加速度計とショックセンサとの間の主な相違点は、ショックセンサからの出力信号はショックセンサに加えられる力の変化に関係づけられる一方で、加速度計からの出力信号は加えられた力の絶対値に比例するということにある。ここに説明するような適用品にショックセンサを用いる１つの利点は、ショックセンサの使用が、高速での遠心力により引き起こされる大電圧オフセットが存在する中で小さな信号変化を検出するという加速度計の使用に特有の問題をなくすということにある。また、加速度計は加えられた力の絶対値を計測するため、ある時点において大信号オフセットの中で小信号を検出するとき、加速度計は高速度において飽和する。二軸加速度計を用いる従来の設計では、加速度計が高いＧ力により飽和するため、タイヤモニタシステムは９７ｋｍ／ｈ（６０ｍｐｈ）より速い速度で車輪位置を検出することが出来ない。例として、１６１ｋｍ／ｈ（１００ｍｐｈ）で４１ｃｍ（１６ｉｎｃｈ）の車輪を用いると、センサによって視認される遠心力は２６０ｇである。加速度計の出力信号を分析する回路は、このオフセットにおいて＋／−１ｇの変動を招く。オフセット問題は、複雑なフィルタリングと増幅を用いることにより処理される。しかしながら、これは、設計に複雑さとコストを加え、高速度での性能を妨げる。ショックセンサは高速度で特に良好であり、必要であるならば１．６ｋｍ／ｈ（１ｍｐｈ）まで完全に動作する。また、低コスト加速度計は動作するためにかなりの供給電力を必要とし、そしてＲＴＰＭセンサにおいてそれらを用いることはセンサのバッテリ寿命を制限する。その一方で、ショックセンサは電流をせず、実際に電流を生成する。
【００３１】
他の問題点は、二軸加速度計を用いるときに生じる。加速度計は３本の幾何学軸、ｘ、ｙ、ｚに関して動作するために指定され、ｘ及びｙ軸は、プリント基板の平面に対して垂直であるｚ軸と共に加速度計が設置されるプリント基板（ＰＣＢ）の平面に対して平行である。しかしながら、加速度計業者はｘ及びｙ平面機器を提供するのみである。タイヤモニタの使用は、ｘ及びｚ平面の二軸加速度計を必要とする。入手可能な二軸加速度計はその側面上に単純に設置されない。なぜならば、機器はプリント基板の表面に設置されるためである。二軸加速度計をその側面上で正しい方向に向けることは、タイヤモニタのメインＰＣＢに取り付けられる、小さなドータボードＰＣＢを必要とする。それらに対し最小限度の要求しかないため、市場において、棚ｘ及びｚ平面を離れた二軸加速度計はない。カスタムメイドのｘ及びｚ平面デバイスは膨大な開発及び部品コストを有する。
【００３２】
ショックセンサ２１０、２１２と繋がれたタイヤモニタ２００の操作は、図４から７と共に以下に説明される。図示された実施形態において、ショックセンサ２１０、２１２は両方ともモーションスイッチとして用いられ、タイヤが動いているときには測定し、そしてタイヤが車両のどちらの側面に位置するか測定する。ショックセンサ２１０は入力２２２、２２４の間にあるコントローラ２０２と接続される。同様に、ショックセンサ２１２は入力２２６、２２８の間にあるコントローラ２０２と接続される。ショックセンサ２１０はショックセンサＸとして表され、ショックセンサ２１２はショックセンサＹとして表される。
【００３３】
ＲＦ回路２１４は、タイヤデータ、識別データ、状態データ、及びタイヤモニタからの他の情報を運ぶ無線周波数信号を送信するために必要な回路を含む。アンテナ２１６は、ＲＦ送信を容易にするため、ＲＦ回路２１４に電気的に接続される。一実施形態では、タイヤのバルブステムはアンテナ２１６として用いられる。好ましい実施形態では、ＲＦステージ２１４は、車両の右又は左側のタイヤモニタ２００の位置決めをするようにタイヤモニタに対して決定された位置情報を表すデータを伝えるため、無線信号を送信する。ＲＦステージ２１４はこのように、位置情報無線送信回路を形成する。
【００３４】
図３は、図２におけるコントローラ２０２の一実施形態を示したブロック図である。コントローラ２０２は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）としてこの実施形態において実行される。ＡＳＩＣはマイクロプロセサコア３０２と、トランスポンダインターフェース３０４と、ショックセンサインターフェース３０６と、アナログ／デジタルコンバータ３０８と、アンプ３１０と、電流源３１２とを含む。アンプ３１０及び電流源は圧力センサインターフェースを形成する。これらの機器は、サイズ、重量、及び消費電力を減らすため１つの集積回路に統合される。
【００３５】
マイクロプロセサコア３０２は、従来のマイクロプロセサ回路である。マイクロプロセサコア３０２は、好ましくはＡＳＩＣに統合されて用いられる従来のコア回路である。好ましくは、マイクロプロセサコア３０２はメモリ回路とプロセサとを含む。プロセサはメモリ回路に記憶されたデータ及び命令に反応して動作する。次に、メモリ回路は、プロセサ用の制御プログラムとデータが記憶された読み出し専用メモリと、プロセサの動作データを記憶するための読み書きメモリとを含む。以下説明されるメモリ回路におけるメモリ使用の例は、記憶された最後の動作又は停止の決定と、動作決定カウンタと、動作又は停止サブルーチンの返値と、動作状態フラグと、車両の通信するタイヤモニタの位置情報とを含む。
【００３６】
トランスポンダインターフェース３０４は、遠隔発振器によって与えられる信号によりトランスポンダの外部起動を検出するため、及びタイヤモニタ２００から遠隔検出器にデータを伝えるための信号を変調するための回路を含む。一実施形態においてトランスポンダインターフェース３０４は、Ｓ．マクリーランド（Ｓ．ＭｃＣｌｅｌｌａｎｄ）らの名前で１９９９年２月５日に出願された「遠隔タイヤ圧力モニタリングシステムのための方法及び装置」と題された米国特許出願番号第０９／２４５，９３８号の公開に従って構成され、及び動作し、この出願の譲受人に同様に譲渡され、この引用によりその全体がこの開示に含まれる。他の適したトランスポンダインターフェース回路が置き換えられ得る。
【００３７】
ショックセンサインターフェース３０６は、必要な制御信号を提供するように構成され、そしてショックセンサ２１０、２１２から応答信号を検出する。前述したように、１つの実施形態におけるショックセンサ２１０、２１２は、電荷量出力信号の態様において加速度を検出する。出力信号は１ｍＶ／ｇのオーダーである。ショックセンサインターフェース３０６はこのアナログ信号を受信して、信号を増幅及び分離し、増幅した信号をそれに応じて供給する。ショックセンサインターフェース３０６はマイクロプロセサコア３０２からの制御信号に反応して動作する。好ましくは、両方のショックセンサが多重通信を介して同じインターフェースを共有する。ショックセンサインターフェースは図４と共に以下より詳細に説明される。
【００３８】
ＡＤＣ３０８はアナログ信号を受信し、マルチビットデジタル信号に変換する。ＡＤＣ３０８は好ましくは、ＡＳＩＣに集積するために用いられる従来のコア回路である。特に、ＡＤＣ３０８は、ショックセンサインターフェース３０６から増幅されたショックセンサ信号を受信し、デジタルデータに変換する。ＡＤＣ３０８は、さらに処理を行うためにマイクロプロセサコア３０２にデジタルデータを供給する。ＡＤＣ３０８はマイクロプロセサコア３０２からの制御信号に反応して動作する。
【００３９】
アンプ３１０は圧力センサ２０８から受信した圧力信号を増幅する。アンプ３１０は増幅された圧力信号２０をＡＤＣ３０８に供給する。次に、ＡＤＣ３０８は、アナログ圧力信号をデジタルデータに変換して、さらに処理するため、デジタルデータをマイクロプロセサコア３０２に供給する。電流源３１２は、供給電圧の起こりうる変動に関係なく、圧力センサ２０８に定電流を提供する。
【００４０】
図４は、図３のショックセンサインターフェース３０６における一実施形態のブロック図である。ショックセンサインターフェース３０６は、電圧アンプ４０２、ハイパスフィルタ４０４、ローパスフィルタ４０６、及び電圧アンプ４０８を含む。他の実施形態において、特定の動作上の特徴を提供し、又は特定の設計目標に合致するために追加の構成要素が含まれ、又は置き換えられ得る。
【００４１】
前述したように、２つのショックセンサは、好ましくは従来のショックセンサインターフェースを共有する。ショックセンサからの入力信号は、例えばマイクロプロセサコア３０２（図３参照）の制御の下で適切な制御回路を用いて多重化される。この方法では、タイヤモニタの物理サイズ及び電力消費要求量を減少する、ショックセンサインターフェースの単独実行が必要とされる。多重化によって、第１のショックセンサ入力信号は、第１の時間間隔の間に増幅し分離するためにショックセンサインターフェースに接続される。後に、第２の時間間隔の間、第２のショックセンサ入力信号はショックセンサインターフェースに接続される。
【００４２】
電圧アンプ４０２は、ショックセンサ２１０のようなショックセンサの２つの節点に接続される差動入力を有する。ショックセンサからの出力信号は振幅において非常に小さいため、ショックセンサインターフェース３０６は、確実に検波し、コントローラ２０２において次の処理を行うために、この信号に対して十分なゲインを提供する。図示される実施形態における電圧アンプ４０２は、このゲインの十分な量を提供する。電圧アンプ４０２は、約５００の電圧ゲインを有するように設定される。また、電圧アンプ４０２は、シングルエンド変換するような差動動作を提供する。オペレーションアンプ統合回路のような、いかなる好適なアンプ回路も電圧アンプ４０２を満たすために用いられ得る。
【００４３】
ハイパスフィルタ４０４及びローパスフィルタ４０６は、電圧アンプ４０２から増幅信号を分離するため、及びショックセンサインターフェース３０６により生成された信号の帯域幅を制限するために作動する。図示する実施形態において、ハイパスフィルタは約２Ｈｚの周波数をカットオフし、ローパスフィルタは約１２０Ｈｚの周波数をカットオフする。他のカットオフ周波数が、適切な実施のために選択されうる。あるいは、２つのフィルタ４０４、４０６が１つのシングルバンドパスフィルタに結合されうる。
【００４４】
電圧アンプ４０８は電圧増幅の最終段を提供する。図４の好適な実施形態では、このアンプ４０８は実質的に電圧ゲインを有する。他のゲイン値は選択されうる。また、いかなる好適なアンプ設計がショックセンサインターフェース３０６からの出力信号を提供するために用いられ得る。
【００４５】
図５は、図２のタイヤモニタ２００のようなタイヤモニタによって経験される加速度を図示したものである。図５はタイヤ５０４に連動する車輪５０２に取り付けられるタイヤモニタ２００を図示する。車輪５０２及びタイヤ５０４は、時計回り方向又は反時計回り方向のどちらにもハブ５０６に対して回転する。時計回り（ＣＷ）方向の回転は図５において図示される。図５においてさらに図示されるように、タイヤモニタ５００はタイヤが回転する間、２つの形式の加速度を経験する。タイヤモニタが直面する、又は最大車両速度及びタイヤとリムの組合せに依存する遠心加速度ａｎが用いられる。ある好適な実施形態において、いつタイヤモニタが状態を変更することを決定するかを示す、タイヤモニタに要求される起動速度は、車両が約２４ｋｍ／ｈ（１５ｍｉｌｅｓ  ｐｅｒ  ｈｏｕｒ）の速度に達するときである。他の起動速度も同様に用いられ得る。この速度においてタイヤモニタにより検出される力は、変化しうる。経験的に、２Ｇの加速度力、又は重力に従う加速度の２倍が指定される。タイヤモニタ５００により検出される最大加速度は、タイヤモニタで１８００Ｇの遠心加速度ａｎに対応する、３２２ｋｍ／ｈ（２００ｍｉｌｅｓ  ｐｅｒ  ｈｏｕｒ）の速度、あるいはそれ以上の速度を達成する特定の高速自動車で発生する。
【００４６】
図５にさらに図示されるように、タイヤモニタ５００は、接線方向加速度ａｔを経験する。タイヤモニタにより経験される接線方向加速度は、遠心加速度ａｎとは対照的に重要性が非常に小さい。好適な値はｇ力のうちのわずかである。また、そのような接線方向加速度は短時間の継続期間しか継続しない。
【００４７】
図６は、図２のタイヤモニタ２００のようなタイヤモニタ６００における加速度を図示したものである。タイヤモニタ６００は、本実施形態において２つの直交する軸方向の加速度に対して感度があるようにホイール上のタイヤモニタ内に位置する、図２のショックセンサ２１０、２１２のような、一対のショックセンサを含む。図６に示すように、これらはｘ軸６０２及びｚ軸６０４を含む。ショックセンサは、タイヤモニタ６００と共に、タイヤモニタ６００が取り付けられるホールの中心６０６に対して回転する。ｙ軸は、ページの平面に対して垂直、かつｘ軸６０２とｚ軸６０４に対して直交し、中心６０６を通って延びる。車輪が回転すると、タイヤモニタ６００は時計回り方向６０８及び反時計回り方向６１０のいずれかへ動く。
【００４８】
本実施形態においては、ショックセンサは、図６に示すように検出軸方向に向けてタイヤモニタ６００に置かれる。車両が前進すると、タイヤモニタ６００及び加速度計の２つの直交軸は、ｙ軸すなわち車輪中心６０６にある車軸まわりに回転する。本実施形態では、ショックセンサのそれぞれの出力信号、つまり軸当たり１出力は、サイン波を生成する。このサイン波は、遠心又は接線加速度成分を加算した重力を原因とする加速度を示す。図７及び８には２つのサイン波が示される。デュアルショックセンサは、図において示されるようなサイン波特性を有する、第１及び第２の軸加速度信号を生成する。
【００４９】
図７は、車輪が反時計回り（ＣＣＷ）方向に動いているときの、加速度すなわちＧ力、対、車輪角度位置を示すグラフである。図７はｘ軸７０２及びｚ軸７０４方向の加速度を示す。同様に、図８は車輪が時計回り（ＣＷ）方向に動いているときの、加速度すなわちＧ力対車輪角度位置を示すグラフである。図８はｘ軸８０２方向の加速度と、ｚ軸８０４方向の加速度とを示す。図７及び図８の両方において、ショックセンサにより検出される最大加速度は、約プラスマイナス１ｇ、すなわち重力による加速度の１倍である。前述の通り、典型的な適用品では、動いている車輪で経験される実際の加速度はこの値よりもずっと大きいあるいはずっと小さいことがあり得る。
【００５０】
図７及び図８から、車輪が回転すると、ショックセンサにより生成される２つの波形は、９０度の位相差であることがわかる。車輪の回転方向、つまり時計回り又は反時計回りによって、１つの軸は、他の軸を先導し又は遅れる。このように、反時計回り方向への回転を示す図７では、ｚ軸７０４方向の加速度は、ｘ軸方向の加速度に約９０度先導する。同様に、図８では、ｘ軸８０２方向の加速度は、ｚ軸８０４方向の加速度に約９０度先導する。
【００５１】
図示する実施形態において、ショックセンサは検出した加速度を電圧波形のような信号に変換する。第１の軸における加速度に対する第１の信号と第２の軸における加速度に対する第２の信号を含むこれらの信号は、増幅され、分離され、そしてタイヤモニタのコントローラによってデジタルデータに変換される。タイヤモニタを有するタイヤの位置に対する位置情報は、信号に基づいて決定される。決定は、ショックセンサからのサンプリング信号に基づいてタイヤモニタが時計回りあるいは反時計回り方向に回転した後に、行われる。右手側位置又は左手側位置のような位置情報は、回転方向から決定される。
【００５２】
例えば、タイヤモニタのコントローラは、ｘ軸方向の第１の加速度信号及びｚ軸方向の第２の加速度信号の遅延／先導関係を決定する。コントローラはｘ軸信号がｚ軸信号を先導又はｚ軸信号に遅延するか否かを決定する。この遅延／先導情報は、タイヤモニタと関連する車輪又はタイヤの、時計回り又は反時計回り回転のいずれか一方を示す。時計回り又は反時計回り回転情報、及び車両が後退よりむしろ前に進む情報に基づいて、コントローラはタイヤモニタが車両の右側又は左手側のいずれか一方にあることを決定する。指向性のある回転により、開示する方法及び装置は、交互＋１ｇ／−１ｇ成分を調査する。それゆえに、図７及び８は、ｚ軸ショックセンサの出力に見られる全ての加速成分を示さず、交互成分を表す。タイヤモニタの動作は、図１０〜１２と共に以下により詳細に説明される。
【００５３】
タイヤモニタにショックセンサを加速度計の代わりに用いることは、タイヤモニタの設計を実質的に単純化する。加速度計の出力は、加速度計に加えられる正確な力に比例するため、車輪の放射面において動作する加速度計は、車輪の速度が増加するにつれて増加する遠心力に支配される。これは、検出されることが求められる力は車輪が回転するときの１ｇ重力の変化であるため、従来技術において望ましくない効果である。これは、加速度計を用いた設計がより複雑になる、遠心力の変化する効果が打ち消されることを意味する。ショックセンサは加えられた力の変化に比例する電圧を出力するのみであるため、遠心力により生成された一様の、又は非常にゆっくりと変化するオフセットは、ショックセンサによって全く検出されない。タイヤモニタでこの電圧を検出することは、比較的単純である。
【００５４】
図９は、ショックセンサからの出力信号を示す。図９（ａ）は、車輪が回転するように車輪に取り付けられたショックセンサを装備する車両が動くときの、ショックセンサ出力信号を示す。出力信号は、車輪の１回転に等しい周期を有する正弦関数である。出力信号の大きさは、ショックセンサが回転するときにショックセンサにより経験される加速度に比例する電圧であり、１ｇすなわち重力による加速度の１倍である。このように、電圧の最大値は±１ｇに一致する。前述のように、典型的なショックセンサは、約１ｍＶ／ｇの加速度に比例する出力電圧を有する。図９に示す信号は、重力加速度に比例する正弦波出力信号である。この信号は、タイヤモニタによる検出のために増幅され分離される。
【００５５】
図９（ｂ）及び９（ｃ）は、ショックセンサからの固有共鳴周波数出力信号を示す。図９（ｂ）は、車両が停止しているときの信号を示す。信号は実質的にノイズである。ショックセンサを有する車両が停止し、及び加速を経験しているとき、共鳴成分はない。停止しているとき、ショックセンサからの出力信号はない。図９（ｃ）は、車両及びショックセンサが動いているときの信号を示す。ロードノイズ及び振動の動きに付随する加速度のために、信号は約２７ｋＨｚの固有振動周波数を表す。図９（ｂ）及び９（ｃ）において示される信号は、ショックセンサの動き、すなわち加速度による共鳴信号である。ショックセンサインターフェースのフィルタは、共振周波数を明確に検出するよりも、広帯域ノイズを検出するように設計される。
【００５６】
このように、図９は、ショックセンサを備えるタイヤモニタにおける動作検出のための２つの可能な方法を図示する。図９（ａ）により提案される第１の方法において、重力加速度に比例する正弦波出力信号は、車両の動作の徴候を与える。タイヤモニタは、正弦波の周波数よりも大きい周波数でこの信号のサンプリングを行い、信号の周期的性質を検出する。もし、周期的性質がショックセンサ出力信号にないならば、タイヤモニタは、乗り物が休んでいるという決定を行う。もし、周期的性質がショックセンサ出力信号に表れているならば、タイヤモニタは乗り物が動いているという決定を行う。
【００５７】
図９（ｂ）及び９（ｃ）によって提案される第２の方法では、ショックセンサの動きや加速度による共鳴信号は、車両動作の指標を与える。共鳴信号は、ショックセンサが非ゼロ力の支配下にあるときに、ショックセンサにより生成される広帯域ノイズ信号である。もし、共鳴信号がショックセンサ出力信号にないならば、タイヤモニタは、乗り物が休んでいるという決定を行う。もし、共鳴信号がショックセンサ出力信号に表れているならば、タイヤモニタは、乗り物が動いているという決定を行う。
【００５８】
図３の実施形態において、ショックセンサインターフェース３０６は、タイヤモニタ及びタイヤモニタが取り付けられる車両の動きを示す動作信号と見なされる、ショックセンサ出力信号を検出する。ショックセンサインターフェース３０６はショックセンサ出力信号を増幅及び分離し、そしてアナログショックセンサ信号をアナログ／デジタルコンバータ３０８に供給する。増幅は、いかなる適した量、それどころか１によってもなされうる。ＡＤＣ３０８はアナログショックセンサ信号をデジタルショックセンサデータに変換し、そしてデータをマイクロプロセサコア３０２に供給する。このデータは動作データと見なされる。動作データの相対的な値は、車両が動いている又は停止していることを示すように解釈される。
【００５９】
また、ショックセンサの加速による広帯域ノイズは、車両及びタイヤモニタが動いているかどうかを決定するために検出される。ショックセンサインターフェース回路３０６のフィルタ４０４、４０６は、広帯域ノイズを検出するために設けられる。この信号は、ショックセンサが停止し、いかなる力も加えられないときは、存在しない。
【００６０】
マイクロプロセサコア３０２は、車両が動作又は停止しているならば、ショックセンサデータをサンプリングし及びショックセンサデータの値に基づく結論を示すことにより、車両の動作状況を決定する。これは、マイクロプロセサコア３０２の中で、ショックセンサデータ又は動作データの値と記憶された閾値とを比較することにより、行われる。動作データが閾値を超えた場合、動作信号の大きさはショックセンサによる動作の検出に対応し、そしてマイクロプロセサコアはタイヤモニタ及び車両が動作中であるという結論を下す。他方、動作データが閾値を超えないならば、マイクロプロセサコアはタイヤモニタ及び車両が停止しているという結論を下す。
【００６１】
このように、タイヤモニタにおけるモーションスイッチとしてのショックセンサの使用は、前世代のタイヤモニタである高価な機械式のボール及びスプリングロールスイッチの置換を可能にする。機械式ロールスイッチは、しばしば信頼できず、高価であり、タイヤモニタの電池寿命を浪費し、減少する。また、機械式ロールスイッチは表面実装型ではなく、そのためプリント基板に手作業で組み立てられなければならない。設計におけるロールスイッチの使用は、プリント基板上にロールスイッチ装置の配置及び半田付けのための高価な組立機器を必要とする。モーションスイッチとして用いられるショックセンサは、電流を使用せず、それゆえに電池寿命を長くする。典型的なショックセンサのコストは、機械的ロールスイッチのコストの約半分であり、それゆえタイヤモニタの部品コストを減少させる。ショックセンサは可動部品を有さない固体圧電素子であるため、ショックセンサは、厳しいタイヤモニタの環境において重要な、より高い耐久性がある。さらに、ショックセンサは、タイヤモニタの他の部品と共にプリント基板の表面に取り付けられ得、それゆえに従来の電子製造技術と互換性を有する。
【００６２】
他の実施形態においては、わずかに異なるショックセンサの設計がタイヤモニタに用いられる。図２〜９と共に前述された実施形態の１つの面では、２つの異なるショックセンサ形式が２つのショックセンサ２１０、２１２として用いられる。２つのショックセンサは、図６に図示する直交するｘ及びｚ軸に沿って、９０度離れて設けられる。一般に商業的に入手可能な機器を用いるならば、これは２つの異なるショックセンサ部品を必要とする。例えば、Ｍｕｒａｔａ，Ｉｎｃ．は、部品番号ＰＫＧＳ  ００ＲＡ（０度部品）及びＰＫＧＳ  ９０ＲＡ（９０度部品）を販売する。これら２つの部品の相違点は、内部の圧電性物質が、ＰＫＧＳ  ００ＲＡでは水平に対して０度で、そしてＰＫＧＳ  ９０ＲＡ部品では水平に対して９０度で取り付けられることにある。これは、図７及び８に図示するように、車両が動いている方向に従って、これらの出力において９０度の先導又は遅延をもたらす。
【００６３】
重要な製造の及びコスト低減の利益を提供する、他のショックセンサ形式が入手可能である。例えば、０度部品及び９０度部品の製造と同様に、Ｍｕｒａｔａ，Ｉｎｃ．は２５度部品、つまりＰＫＧＳ  ２５ＲＡをもまた製造する。これは、この部品の中では圧電性物質が水平に対して２５度で内部に取り付けられていることを意味する。他の実施形態では、２つのこれら２５度ショックセンサがタイヤモニタに取り付けられる。１つの２５度ショックセンサは、タイヤモニタプリント基板上に取り付けられ、他のショックセンサ部品は第１のショックセンサに対して１８０度の向きでタイヤモニタプリント基板上に取り付けられる。この位置取りは、２つのショックセンサ出力信号は、前述の実施形態におけるように９０度ではない、５０度の位相のずれがあることを実質的に意味する。ショックセンサの他のいかなる角度仕様も、検出可能な信号が生成される限り、指定されうる。
【００６４】
これは、タイヤモニタプリント基板に取り付けられる全てのショックセンサは全く同一であるため、工場における製造ライン組立の間で利点をもたらす。対照的に、２つの同じショックセンサは特別な取り扱いに対する必要性をなくす。全てのショックセンサ部品は普通に取り扱われる。これは、製造コスト及び製造誤差を減少し、製造量を改善する。
【００６５】
図１０は、図１のタイヤモニタの一般的な動作を示したフローチャートである。ここに開示する実施形態に応じて、タイヤモニタはいくつかの動作モードのうちの１つで動作する。あるモードは、タイヤモニタが定期的にタイヤ圧力といったタイヤの特性を測定し、そしてもし適切であれば、タイヤデータを運ぶために遠隔受信機に無線周波数（ＲＦ）送信を送信する、通常モードである。通常モードは、一般的に周期的にのみ入られ、多くの割合では、タイヤモニタは、タイヤモニタの動作回路の多くがタイヤモニタに電力を与えるバッテリのエネルギーを大切に使うために電力が落とされる、スリープモードに留まる。動作の初めに、タイヤモニタが車両が駐車されたときのような停止状況から動作に推移したことを検出すると、タイヤモニタは、タイヤモニタにより決定され供給される情報によって補助されるタイヤモニタシステムが車両の全てのタイヤモニタの位置を決定しようとする、無線自動ロケーション（ＷＡＬ）モードに入る。図１０はこの開始動作を示す。処理はステップ１０００で開始する。図１０に示すように実行する処理は、好ましくはタイヤモニタ２００（図２）のコントローラ２０２によって実行され、特に、処理は、マイクロプロセサコア３０２の記憶回路に記憶されるソフトウェアプログラムコードとデータとして具体化され、マイクロプロセサコア３０２のプロセサによって実行される。
【００６６】
ステップ１００２では、コントローラは、車両が動作しているかどうか決定するためにタイヤモニタの動作検出器の状況を計測する。１つの実施形態では、これは図１５と共に以下に説明される処理を実行することによりなされる。一般的に、コントローラは、車両が動作しているかどうか決定するためにショックセンサ２１０、２１２のうち１つの出力信号を計測する。
【００６７】
ステップ１００４では、動作検出がなされる。コントローラは２つの値を有するタイヤモニタの動作状態を維持する。動作状態は、コントローラが、タイヤモニタが動作中であると決定するならば、動作中という値を有する。動作状態は、コントローラが、タイヤモニタが動作中でないと決定するならば、停止中という値を有する。動作状態は、フラグ又は他の論理値を設定又は再設定することにより記憶されうる。
【００６８】
ショックセンサ出力信号に基づいて、コントローラが、車両が動作していないと決定するならば、制御は、１０秒といった既定の時間を待つためにステップ１０１６を実行する。ステップ１００２の計測は、車両が動作しているとコントローラが決定するまで反復される。
【００６９】
ステップ１００４で明らかな動作検出がなされると、制御はステップ１００６を実行する。このステップでは、コントローラは、この動作検出が新しい運転サイクルの開始に対応するかどうか決定する。図１０における記載に示したように、１つの実施形態では、新たな運転サイクルは１０秒といった既定の時間の間、停止状態に置かれた後に、動作状態に戻すように定義される。いかなる閾値をも用いられ得る。
【００７０】
新たな動作状態が新たな運転サイクルに対応するのであれば、ステップ１００８では、コントローラは３分のような既定の時間、ＷＡＬモードに入る。ＷＡＬモードにおける処理の１つの例は、図２０と共に以下に説明される。他方、ステップ１０１０で新たな運転サイクルが開始しないならば、コントローラは既定の継続期間の間、ＷＡＬモードに留まる。タイマーが、既定の継続期間の経過を追うため、コントローラによって設定される。ステップ１０１２で、時間継続期間がテストされる。３分又は他の時間継続期間が経過されていないならば、制御は、再度動作検出器を測定する前に遅延時間の間を待つため、ステップ１０１６に戻る。３分が経過したならば、タイヤモニタはステップ１０１４で通常モードに入る。
【００７１】
図１１は、ロール検出又は動作検出のためのタイヤモニタコントローラの動作を示したタイミングチャートである。図１１及び以下に続く他のチャートに示す処理は単なる例示である。多くの方法が、ここに説明された結果を達成するために発明され得る。多くの改良及び置換が、ここに説明された例に対してなされ得る。そのような置換は当業者の理解の範囲において容易である。
【００７２】
図１１は、信号１１０２、信号１１０４、及び信号１１０６を有する３つの信号を示す。それぞれの信号は、タイヤモニタが動いているかどうか決定するため、コントローラによるショックセンサの起動に対応する。信号１１０２、１１０４、１１０６が論理的に低レベルにある時間の間、計測はなされない。信号１１０２、１１０４、１１０６が高レベルにある時間の間、計測はなされる。このように、ショックセンサからの信号１１０２、１１０４、１１０６はショックセンサロールサンプルを形成する。
【００７３】
信号１１０２は、装置が停止しているときの動作に対応する。周期的なショックセンササンプルは、信号１１０２の状態により示されるように得られる。開示された実施形態において、動きが検出されないならば、サンプルは１０秒毎に得られる。好ましくは、無線自動ロケーションのために、サンプルは、一対のショックセンサから交互にショックセンサを用いて得られる。このように、第１のサンプリング周期１１０８の間、ショックセンサＸはサンプリングされる。１０秒後、第２のサンプリング周期１１１０の間、他のショックセンサ、つまりショックセンサＹがサンプリングされる。１０秒後、第３のサンプリング周期１１１２の間、第１のショックセンサ、つまりショックセンサＸが再びサンプリングされる。それぞれ独立のショックセンサは、このように２０秒ごとにサンプリングされる。動作検出のために、好ましくは一つのショックセンサのみが用いられる。ここに説明される典型的な実施形態では、ショックセンサは１０秒ごとに１回サンプリングされる。
【００７４】
サンプリングは、適切な多重信号をそれぞれのショックセンサのサンプリングを起動するために供給することによりなされる。図１１の典型的な実施形態では、それぞれのサンプリングウインドウは１２８ｍｓの継続期間を有する。
【００７５】
信号１１０４は、装置が停止状態から動作状態に推移するときの動作に対応する。この例では、動作状態は時間１１１４で変化する。開示された実施形態において、動作における変化が検出されると、サンプリング周波数が変化する。このように、時間１１１６において、動作は検出されない。
【００７６】
この典型的な実施形態において、時間１１１７において得られるサンプルの間、サンプルにおける変化は、初めに検出される。この検出は、次の３つのサンプリング時間の間に確認される。時間１１１８では、動作は、ショックセンサからのサンプルにおける変化により確認される。状態における変化、すなわち停止から動作又は動作から停止の検出において、３つの追加測定が状態の変化を確認するためになされる。これら３つの測定は図１１において濃く塗られている。第１の測定は、変化が検出された測定の後に、実質的に当然に行われる。第２の測定は第１の測定が開始した後、約１．７秒後になされる。第３の測定は第２の測定が開始した後、約１．３秒後になされる。図示したタイミング及び測定の数は単なる例示である。
【００７７】
３つのサンプル確認を完了した後に、コントローラは、動作検出器の状態の周期的なサンプリングに戻る。１０秒経過後は、測定は時間１１１８で行われる。このとき、サンプルにおける変化が検出され、コントローラはタイヤモニタが未だ動いていると結論づける。次の測定は、時間１１２０で同様の結果で再度なされる。動作状態における変化が検出されないため、３つの確認サンプリングは繰り返されない。
【００７８】
信号１１０６は、信号１１０２又は信号１１０４のサンプリング間隔の１つの詳細な図である。信号１１０６は、いくつかの個々の測定が、動作検出器の状態を検出するために測定タイムウインドウ１１２２の間、なされることを示す。図１１の典型的な実施形態において、第１の測定は、測定タイムウインドウの開始するとき、つまり時間０ｍｓでなされる。続く測定は、８ｍｓ、１６ｍｓ、３２ｍｓ、６４ｍｓ、及び１２８ｍｓ、すなわち測定タイムウインドウ１１２２の終わりになされる。それぞれの測定間隔は、選択されたショックセンサが動かされるとき、継続する約１．４５ｍｓである。他のタイミングは同様に用いられ得る。
【００７９】
図１２は、図２のタイヤモニタの動作検出方法を示したフローチャートである。図１２を実行する処理は、タイヤモニタのコントローラにより実行される。特に、コントローラのマイクロプロセサは、図１２を実行する処理を実行するためのコントローラに記憶されたデータ命令に反応して作動する。処理はステップ１２００で開始する。
【００８０】
ステップ１２０２では、ショックセンサビットが反転される。ショックセンサビットは、ショックセンサＸ及びショックセンサＹと呼ばれる２つのショックセンサのどちらがサンプリングされるべきかを示すバイナリ値である。サンプリングは、サンプリングされたショックセンサにより生成された信号を検出するために適切な多重信号を供給することによって実行される。センササンプルビットはタイヤモニタのコントローラに記憶される。ステップ１２０４では、データビットの状態が試験される。データビットがバイナリ１の値を有するならば、ステップ１２０６では、ショックセンサＹが、サンプリングするショックセンサとして指定される。他方、ステップ１２０８では、ショックセンサＸは、サンプリングするショックセンサとして指定される。
【００８１】
ステップ１２２０では、ショックセンサ信号がサンプリングされる。この例では、ショックセンサは複数の回数サンプリングされる。図１２の例において、ショックセンサ信号は、時間０ｍｓ、８ｍｓ、１６ｍｓ、３２ｍｓ、６４ｍｓ、及び１２８ｍｓでのウインドウに渡りサンプリングされる。他のサンプリングをも用いられ得る。サンプリングされた値は、デジタルデータ又は、デジタルデータに変換されそして記憶されるアナログ信号の値である。この実施形態では、ショックセンサが動いているならば、バイナリ１の値が生成される。さらに、ショックセンサが停止しているならば、バイナリ０の値が生成される。
【００８２】
ステップ１２１２では、コントローラは閾値条件が合致しているかどうか決定する。図示した例において、コントローラは、ステップ１２１０で測定された６つのサンプルのうち、３つ以上がバイナリ１の値に等しいかどうか決定する。これは、タイヤモニタが今動いていることを示しているとして取り扱われる。他の閾値条件をも代用され得る。閾値条件が合致するのであれば、ステップ１２１６でコントローラは、タイヤモニタが動作状態にあったと以前に決定されているかどうか決定する。もしそうであるならば、状況の変化はなく、処理はステップ１２２４で終了する。
【００８３】
閾値状況が合致しないならば、これはタイヤモニタが今、停止していることを示しているとして取り扱われる。ステップ１２１４で、コントローラは、タイヤモニタが停止状態にあったと以前に決定されているかどうか決定する。もしそうであるならば、状況の変化はなく、処理はステップ１２２４で終了する。
【００８４】
ステップ１２１４で先行測定が停止状態を示し、あるいはステップ１２１６で先行測定が動作状態を示すのであれば、ステップ１２１８ではショックセンサ値はさらに３回検出される。開示される実施形態において、３つの測定のタイミングは、先行測定から０秒、１．７秒、及び３秒開けられる。他の反復計測タイミング及びパターンもが代用され得る。
【００８５】
ステップ１２２０では、コントローラは、３つ全ての反復測定が状態の変化を裏付けるかどうか決定する。これは、現在の動作状態の値を記憶した動作状態の値と比較することによりなされる。変化が確認されなければ、処理はステップ１２２４で終了する。ステップ１２２０で変化が確認されれば、現在のモードは反転される。以前、状態が動作中であるならば、状態は停止に設定される。以前、状態が停止であるならば、状態は動作中に設定される。現在の動作状態を定義するデータは、将来の参照のために記憶される。
【００８６】
タイヤモニタのコントローラが、タイヤモニタと車両がショックセンサを有するタイヤモニタの動作検出機能を用いることにより動作していることを検出した後に、タイヤモニタは、ショックセンサからの信号の相対位相を決定しなければならない。相対位相は信号の間の遅延／先導関係を定義し、それゆえに、図７及び８に関連して前述したように、車輪の回転方向を定義する。
【００８７】
図１３は、２つのタイヤモニタ信号の位相情報を決定するために、図２のタイヤモニタにおけるコントローラの動作を示すタイミングチャートである。図１３は、位相検出処理の間にタイヤモニタのコントローラの活動を一般的に表現する信号１３０２、１３０４、１３０６を示す。処理は図１３の上図に示したように、３つのステージを含む。
【００８８】
信号１３０２は、位相検出処理の第１ステージ１３０８の間の動作を示す。第１ステージ１３０８は、標本周波数、又はショックセンサからの信号がサンプリングされるべき周波数の決定に対応する。位相検出処理である第１のステージ１３０８の継続期間は、０．１９ｍｓから４１０ｍｓまで可変である。
【００８９】
図１３の下図は位相検出処理である第１ステージがどのように初期化されるかを示す。図１３の下図は、タイヤモニタがそのショックセンサのうちの一つの状態を測定するときにタイヤモニタの中でアクティブである、ショックセンサロールサンプル信号１１０４を示す。図１１に関連してより詳細に前述されたように、停止状態から動作状態への変化を示すショックセンサ計測における変化を検出するとき、タイヤモニタは３つの測定を行う。図１３の下図及び図１１に示すように、それぞれの測定はショックセンサ出力の６つのサンプルを含む。測定は、それぞれ１．７秒及び１．３秒の継続期間が開けられる。停止から動作への状態の変化を確認するとき、無線自動ロケーションルーチンの第１のステージ１３０８が開始する。
【００９０】
信号１３０４は、位相検出処理の第２ステージ１３１０の間の動作を示す。このステージは、第１のステージ１３０８の間に決定される標本周波数の確認に対応する。図１４はサンプリング周波数を確認する１つの処理を示す。図１４において、ショックセンサ出力の１つからの出力信号１４０２は、周期的にサンプリングされる。前述したように、タイヤモニタが取り付けられる車輪が回転する間、ショックセンサは、車輪が回転するにつれて同じ周波数において周期的な遠心加速度を経験する。車輪回転速度が増加すると、信号１４０２の周波数は増加する。
【００９１】
サンプリング周波数を確認するために、タイヤモニタは信号１４０２をサンプリングする。図１４の典型的な実施形態において、タイヤモニタはサンプリング周期の間、出力信号１４０２を１６回サンプリングする。サンプリング周期は２５ｍｓから１．２秒までの継続期間を有する。１６個のサンプルを用いて、タイヤモニタは信号１４０２の形状を近似しうる。タイヤモニタは点１４０６での初期値を決定する。信号１４０２が初期値に近似する、点１４０８のような値を採るとき、タイヤモニタは１／２周期が経過したとみなす。信号１４０２が点１４１０で、初期値に近似する値を再度採るとき、タイヤモニタは１周期が経過したとみなす。周波数は、この測定された周期に基づいて確認される。他の実施形態においては、信号１４０２の傾きすなわち１階微分は、サンプリング周期に対して測定された値における差の比として決定される。傾きは信号１４０２の頂点を近似するために用いられる。他の周波数又は周期測定技術が同様に用いられ得る。
【００９２】
図１３に示されるように、第２のステージ１３１０の継続期間は、車両の相対的な速度に依存する。タイヤモニタは、サンプリング周波数を確実に確認するために、信号１４０２のいくつかの周期を必要とする。低い車両速度では、第２ステージ１３１０の継続期間がより長くなるように、信号１４０２の存続期間はより長い。
【００９３】
図１３を再度参照すると、信号１３０６は、位相検出処理の第３ステージの間の動作を示す。このステージ１３１２は、タイヤモニタの２つのショックセンサからの信号に対する直角位相サンプリングに対応する。図７及び８に関連して前述したように、ある実施形態では、２つのショックセンサ信号は、位相ずれが９０度、すなわち互いに直角位相の関係にある。２つの信号の遅延又は先導関係は、信号の相対位相、そして前述のように車輪の回転方向を決定するために用いられる。他の実施形態において、２５度ショックセンサ又は他の設定角度を有するショックセンサは信号処理に適した調整がされて用いられ得る。
【００９４】
図１５は、２つのショックセンサを用いるタイヤモニタにより決定される位相を示す。図１５は、タイヤモニタの２つのショックセンサにより生成され、Ｘチャンネル信号１５０２及びＹチャンネル信号１５０４を含む、２つのショックセンサチャンネル信号を示す。信号は、連続かつ重複して示される。しかしながら前述のように、いくつかの実施形態では、２つの信号１５０２、１５０４は、タイヤモニタが交互に、又は他の不連続あるいは周期的なサンプリングを用いてサンプリングするよう、多重化されている。
【００９５】
開示された実施形態において、タイヤモニタは、初めに信号の傾きにおける変化が位置するまで、Ｘチャンネル信号１５０２のような、１チャンネルをサンプリングする。これは、Ｘチャンネル信号１５０２の頂点を示す。そして、タイヤモニタは、Ｙチャンネル信号１５０４において同等の傾き変化が決定されるまで、Ｙチャンネル信号１５０４をサンプリングする。正から負への傾き又は負から正への傾きのどちらでも、同値の傾き変化が観察されうる。
【００９６】
タイヤモニタは、Ｘチャンネル信号１５０２とＹチャンネル信号１５０４との傾き変化の間の時間継続期間ｔを測定する。この時間継続期間は、λとして図１５に示され、２つの信号１５０２、１５０４の周期と比較される。もしｔ＜λ／２ならば、Ｘチャンネル信号１５０２はＹチャンネル信号１５０４を先導する。一方、もしｔ＞λ／２ならば、Ｙチャンネル信号１５０４はＸチャンネル信号１５０２を先導する。この遅延／先導関係から、タイヤモニタは車輪の回転方向を決定しうる。回転方向から、タイヤモニタは、車両の右側車輪又は車両の左側車輪のどちらに位置するかを決定する。
【００９７】
図１５の実施形態において、ショックセンサチャンネル信号は直角位相関係にある。厳密な直角位相関係は、信号の間に実質的に９０度の位相差を必要とする。他の実施形態では、準直角位相関係が認められ、ショックセンサチャンネル信号の間に遅延／先導関係を決定するために用いられる。例えば前述のように、ある製造業者は、圧電性物質が水平に対して角度２５度で取り付けられる、２５度ショックセンサを供給する。これらの部品の２つが一緒に用いられるとき、５０度遅延／先導関係がショックセンサチャンネル信号の間に認められる。これらの信号は、このように準直角位相関係を有する。５０度の差は、信号の間の遅延／先導関係、及び前述のようにタイヤモニタが取り付けられる車輪の回転方向を解決するに十分である。正確な直角位相ショックセンサチャンネル信号のためにここに説明される処理は、この、又は他の例に対して容易に拡張しうる。
【００９８】
図１６は、車両のタイヤモニタのための無線自動ロケーション処理を示したタイミングチャートである。図１６に示される処理は、図１７〜１９と共により詳細に以下に説明される。図１６において、信号１６０２は、タイヤモニタのショックセンサにより供給されるショックセンサ出力信号をサンプリングするタイヤモニタの動作を示す。信号１６０４は、タイヤモニタの無線回路を用いてデータを通信するためのタイヤモニタの動作を示す。通信は、タイヤモニタが取り付けられる車両の受信機による受信を意図するものである。
【００９９】
無線自動ロケーション処理は、動作検出がタイヤモニタのために確認されたときに点１６０６で開始する。点１６０６に先だって、タイヤモニタのショックセンサは、タイヤモニタが停止状態にあるかどうか、あるいはタイヤモニタが動作しているかどうかを決定する動作検出器として用いられている。一旦動作が確認されると、すなわち例えばここに説明されたように、無線自動ロケーション処理が始まる。他の実施形態では、いかなる他の動作検出機器又はルーチンが用いられ得る。例えば、静止状態から動作状態への推移を信号で送信するための従来のロールスイッチを含むことは、いくつかの適用例において適切である。
【０１００】
開示される実施形態において、無線自動ロケーション処理は、それぞれ約１０秒離れる、９つの回転方向決定周期を含む。決定周期のいかなる適した数及びいかなる適した時間間隔もが用いられ得る。図１６は単なる例示である。
【０１０１】
図１６の差込図に示されるように、典型的な回転方向決定周期は、図１４〜１５と共に前述される第１、第２、及び第３ステージを含む。決定周期は、サンプリング周波数を推定するため先に説明したものに類似する処理が実行される、第１のステージ処理１６０８で始まる。一旦、サンプリング周波数が推定されると、第２のステージ処理１６１０が周波数推定値を確認するために実行される。推定値が確認されると、第３の処理が回転方向について決定を行うために実行される。
【０１０２】
次に、第２及び第３ステージが２回目として、その後に３回目として実行される。それぞれの時に、回転方向についての決定は、３つの決定が得られるまでなされない。９つのサンプルを測定し、それぞれの時に決定を形成する処理は、点１６０６での動作検出の確認から約９０秒かかる。
【０１０３】
図１６において示されるように、多数決原理が、車輪の回転方向について最終決定を形成するために用いられる。１以上の誤った決定が、車両が一時的に反対に動くならば、発生しうる。多数決原理は、そのような誤った決定を破棄する。決定処理又は他の原理の反復における他の回数が用いられ、そして同様の結果に適用される。
【０１０４】
この時の間、タイヤモニタは、適切なデータを有する無線周波数（ＲＦ）通信を周期的に放っている。第１のＲＦ通信１６１２は、点１６０６で動作検出を確認するために行われる。無線自動ロケーション（ＷＡＬ）処理の間、それぞれのＷＡＬ通信は、タイヤモニタによって決定されるような、例えばモード決定データ、タイヤ圧力又はタイヤ温度を決定するデータであるタイヤデータ、タイヤモニタ識別データ、及び回転方向（時計回り、あるいは反時計回り）を決定する方向データを含む。説明された例において、ＲＦ通信はその後、約１０秒ごとに発生する。この実施形態では、約３分を必要とする、１９の通信が発生する。１つの実施形態におけるタイヤモニタは、（突発的なパンクといった）異常な状況が検出されるまでＲＦ通信の周波数が実質的に下げられ、そして方向データが送信されない、通常通信モードにその後入る。他の実施形態では、タイヤモニタは、方向データを含む、ＷＡＬ通信を行い続ける。
【０１０５】
図１７は、遠隔タイヤモニタのための通信処理の一実施形態を示すフローチャートである。開示された実施形態は、ヨーロッパにおける車両の動作に特に適している。処理はステップ１７００で開始する。図１７〜１９のフローチャートに示された       処理は、プロセサ、すなわち、タイヤモニタのメモリに記憶されるコンピュータプログラムコードにより制御されるソフトウェアの中の論理により、制御回路の中で実行される。システムの全ての動作のために必要な追加のステップは、明快さのために除外されるが、当業者にとって明らかである。
【０１０６】
ステップ１７０２では、タイヤモニタの制御回路は、ショックセンサ信号の状態を決定するため、Ｘチャンネル及びＹチャンネルをサンプリングする。チャンネルのうち、一方、又は両方が検査される。決定された値は、ショックセンサに働く力及び、それゆえにタイヤモニタ若しくはタイヤモニタが取り付けられる車輪の動きの指標を与える。車両及び車輪が停止しているならば、１つの値区分から１つの値が返される。車両及び車輪が特定の速度以上で動作しているならば、他の値区分から１つの値が返される。返値は、タイヤモニタの状態を停止又は動作のどちらかに決定するために用いられる。
【０１０７】
ステップ１７０４では、制御回路はステップ１７０２でサンプリングした値に基づき、車輪が回転しているかどうか、決定する。制御回路はその後、１０秒のような既定の時間を待って、その後、Ｘ又はＹショックセンサチャンネルを再度サンプリングするために、ステップ１７０２へ折り返す。
【０１０８】
ステップ１７０４で車輪が回転しているならば、ステップ１７０８で、３０サンプルといった規定のサンプリング数が動作検出の開始から行われているかどうか、制御回路が決定する。いかなる適した閾値もが用いられ得る。そうでないならば、ステップ１７１０でプロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎが車輪の回転方向の決定を行うために呼び出される。プロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎの一例が図１８と共に以下説明される。方向が決定された後、ステップ１７１２で制御回路の制御下にあるタイヤモニタは、決定された方向を定義するデータを含むＲＦ通信を送信する。これは、ＷＡＬ通信として参照されうる。制御は、Ｘ及びＹショックセンササンプルを再度サンプリングする前に、１０秒間の経過を待つために、その後、ステップ１７０６に進む。
【０１０９】
ブロック１７０８で３０サンプルが生じるならば、処理はステップ１７１４に進む。そこでは、動作がタイヤモニタによって検出されたために、１９ＷＡＬ通信が行われているかどうか決定される。そうでない場合、ステップ１７１６では、タイヤモニタは、モードデータ、タイヤモニタ識別子、タイヤデータを含む、通常のＲＦ通信を初期化する。その後、処理は、Ｘ及びＹショックセンササンプルを再度サンプリングする前に１０秒間の経過を待つため、ステップ１７０６へ進む。
【０１１０】
ブロック１７１４で１９ＷＡＬ通信が行われるならば、処理はステップ１７１８へ進む。この点では、無線自動ロケーション処理は終わり、タイヤモニタは従来の間隔でタイヤデータを送信する、通常動作を開始する。
【０１１１】
図１８は、図１７のプロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎの一実施形態を示す。プロシージャはステップ１８００で開始する。ステップ１８０２では、制御回路は、プロシージャで用いられるいくつかの変数の値を、例えば変数をゼロ値に置き換えることにより、消去する。本実施形態では、これらの変数は、ＵＮＫｃｏｕｎｔ、ＬＨＳｃｏｕｎｔ、ＲＨＳｃｏｕｎｔ、及びＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔである。ステップ１８０４では、制御回路はプロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｓａｍｐｌｅを呼び出す。このプロシージャの一例は図１９と共に以下説明される。このプロシージャは、タイヤモニタが取り付けられ、又は等しく定められる車輪の回転方向の推定値、及びタイヤモニタと車輪とが取り付けられる車両の側面の推定値を返す。可能性のある返値は右手側にはＲＨＳ、そして左手側にはＬＨＳである。ステップ１８０６では、制御回路は変数ＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔの値を増加する。
【０１１２】
ステップ１８０８では、制御回路はプロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｓａｍｐｌｅにより返される値を評価する。値がＬＨＳと一致するのであれば、ステップ１８１０で制御回路は変数ＬＨＳｃｏｕｎｔの値を増加させる。そうでなく、ステップ１８１２で値がＲＨＳと一致するのであれば、ステップ１８１４で制御回路は変数ＲＨＳｃｏｕｎｔの値を増加させる。値が返されず、あるいは返値が認識されないのであれば、ステップ１８１６で制御回路は変数ＵＮＫｃｏｕｎｔの値を増加させる。全ての場合において、処理はステップ１８１８に進む。
【０１１３】
ステップ１８１８では、制御回路は変数ＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔの値を検査する。この値が３と等しいのであれば、その後、３つの異なる方向サンプルが評価され、処理はステップ１８２０へ続く。そうでないならば、処理は、プロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｓａｍｐｌｅが再度呼び出される、ステップ１８０４へもどる。閾値、すなわちループ値３は、任意であり、回転方向を決定するための多数決原理を実行するために用いられる。他の値が代用されうる。
【０１１４】
ステップ１８２０で始まると、制御回路は、回転方向、又はタイヤモニタが取り付けられる車両の側面を推定する。ステップ１８２０では、制御回路は変数ＬＨＳｃｏｕｎｔの値を検査する。ＬＨＳｃｏｕｎｔが１よりも大きいならば、ステップ１８２２において、プロシージャがタイヤモニタが車両の左手側面に位置すると決定していることを示す値ＬＨＳを返すように、プロシージャの出力が設定される。ＬＨＳｃｏｕｎｔが１よりも大きくないならば、ステップ１８２４で制御回路は変数ＲＨＳｃｏｕｎｔを検査する。ＲＨＳｃｏｕｎｔが１よりも大きいならば、ステップ１８２６において、プロシージャがタイヤモニタが車両の右手側面に位置すると決定していることを示す値ＲＨＳを返すように、プロシージャの出力が設定される。ＲＨＳｃｏｕｎｔが１よりも大きくないならば、ステップ１８２８において、プロシージャが回転方向、あるいはタイヤモニタが取り付けられる車両の側面を確実に決定できないことを示す値ＵＮＫＮＯＷＮを返すように、プロシージャの出力が設定される。プロシージャはステップ１８３０で終了する。
【０１１５】
図１９は、図１８のプロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｓａｍｐｌｅの一実施形態を示す。プロシージャはステップ１９００で開始する。ステップ１９０２では、制御回路は変数ＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔの値を検査する。この変数は、図１８と共に先に説明されたプロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎの開始時にゼロに置き換えられる。この変数は、プロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｓａｍｐｌｅへの初めの呼び出し後に増やされる。ＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔが、プロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎによるプロシージャ  Ｇｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｓａｍｐｌｅの初めの呼び出しを示す、０と等しいならば、処理はステップ１９０４へ進む。他方、ＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔが０以外の値と等しいならば、処理はステップ１９０６へ進む。
【０１１６】
ステップ１９０４では、無線自動ロケーション処理の第１ステージと共に前述の処理が実行される。タイヤモニタは、ショックセンサチャンネル信号をサンプリングするために用いる適切なサンプリング周波数の推定値を造る。
【０１１７】
ステップ１９０６では、無線自動ロケーション処理の第２ステージと共に前述の処理が実行される。タイヤモニタは、ショックセンサチャンネル信号をサンプリングするために用いる適切なサンプリング周波数を確認する。
【０１１８】
ステップ１９０８では、ステージ１、つまりステップ１９０４により生成された結果が、ステージ１、つまりステップ１９０６により生成された結果により確認されるかが決定される。確認が全くなければ、処理は、変数ＣＯＮＦＩＲＭｃｏｕｎｔが増加されるステップ１９１０へ進む。他方、処理はステップ１９１２へ進む。
【０１１９】
ステップ１９１２、１９１４、１９１６、１９１８、及び１９２０では、無線自動ロケーション処理の第３ステージと共に前述の処理が実行される。ステップ１９１２では、制御回路は、ショックセンササンプル信号の周期当たりｎサンプルとして図１９に示すように、サンプルの規定数のために、Ｙチャンネルショックセンササンプル信号をサンプリングする。ある典型的な実施形態において、ｎは１６のように固定された数である。いかなる適した値をも用いられ得る。Ｘチャンネルショックセンササンプル信号の最大値が、その後決定される。ステップ１９１４では、時間遅延ｔが、次のＹチャンネルショックセンササンプル信号の傾き変化が起こるまで、測定される。
【０１２０】
ステップ１９１６では、ｔの値が、Ｘチャンネル及びＹチャンネルショックセンササンプル信号の周期の値の半分と比較される。ｔがこの値よりも小さいならば、ステップ１９１８では、Ｘチャンネル信号がＹチャンネル信号を先導し、プロシージャにより返される値がＬＨＳに設定されるようにプロシージャが決定する。他方、ステップ１９２０では、プロシージャは、Ｙチャンネル信号がＸチャンネル信号を先導し、プロシージャにより返される値がＲＨＳに設定されることをプロシージャが確認する。
【０１２１】
ステップ１９０８において、ステージ１がステージ２により確認されず、変数ＣＯＮＦＩＲＭｃｏｕｎｔがステップ１９１０で増やされるならば、ステップ１９２２ではＣＯＮＦＩＲＭｃｏｕｎｔの値が、１０のような規定値に対して検査される。ＣＯＮＦＩＲＭｃｏｕｎｔが規定値を超えないならば、制御は処理のステージ１を繰り返すためステップ１９０４に戻る。他方、エラーが発生していれば、ステップ１９２４でプロシージャにより返される値はＵＮＫＮＯＷＮに設定される。プロシージャはステップ１９２６で終了する。
【０１２２】
図２０は、車両のタイヤモニタのための無線自動ロケーション処理の第２実施形態を示したタイミングチャートである。図２０に示される処理は、図２１〜２３と共により詳細に以下説明される。図２０では、信号２００２は、タイヤモニタのショックセンサにより供給されるショックセンサ出力信号をサンプリングするタイヤモニタの動作を示す。信号２００４は、タイヤモニタの無線回路を用いてデータを送信するタイヤモニタの動作を示す。通信は、タイヤモニタが取り付けられる車両の受信機による受信のために用いられる。
【０１２３】
無線自動ロケーション処理は、タイヤモニタに対して動作検出が確認されたときに点２００６で開始する。点２００６に先立ち、タイヤモニタのショックセンサは、タイヤモニタが停止状態にあるか又はタイヤモニタが動作中かどうか決定するために動作検出器として用いられている。一旦、例えばここに説明されたように、動作が確認されると、無線自動ロケーション処理が開始する。別の方法では、いかなる他の適した検出装置又はルーチンが用いられる。
【０１２４】
図示される実施形態において、無線自動ロケーション処理は９方向決定周期２００８を含む。それぞれの方向決定周期は、無線自動ロケーションルーチンの位相シフトサンプリング処理が初めの動作検出から約９０秒かかるように、約１０秒ごとに行われる。動作検出が点２００６で確認された後、第１の方向決定周期の間、タイヤモニタは車輪の回転方向を決定するためにショックセンサ信号をサンプリングする。１０秒の遅延後、第２の方向決定周期の間、タイヤモニタは車輪の回転方向を決定するためにショックセンサ信号を再度サンプリングする。この処理は、方向決定周期の規定数の間、継続する。図示した例において、９のような方向決定周期が用いられる。他の実施形態では、方向決定周期は、車輪が動作している限り、又は当分の間、継続する。
【０１２５】
この間、タイヤモニタは、信号２００４により示されるように、適切なデータと共に無線周波数（ＲＦ）通信を周期的に発信する。第１のＲＦ通信２０１２は点２００６で動体検出の確認が行われる。無線自動ロケーション（ＷＡＬ）処理の間、それぞれのＷＡＬ通信は、タイヤモニタによって決定されるような、例えばモード決定データ、タイヤ圧力又はタイヤ温度を決定するデータであるタイヤデータ、タイヤモニタ識別データ、及び回転方向（時計回り、あるいは反時計回り）を決定する方向データを含む。説明された例において、ＲＦ通信はその後、約３０秒ごとに発生する。この実施形態では、ＲＦ通信は約３分周期で発生する。１つの実施形態におけるタイヤモニタは、（突発的なパンクといった）異常な状況が検出されるまでＲＦ通信の周波数が実質的に下げられ、そして方向データが送信されない、通常通信モードにその後入る。他の実施形態では、タイヤモニタは、方向データを含む、ＷＡＬ通信を行い続ける。
【０１２６】
図２０に示され、以下により詳細に説明される第２の実施形態は、他の環境や他の国々においてふさわしい。第２の実施形態は米国において用いるために特にふさわしい。米国において、政府の規制は特定の出力レベルでの通信を３０秒ごとよりも頻繁でないよう制限する。ヨーロッパにおける規制は１０秒ごとにそのような通信を認める。
【０１２７】
図２１は、遠隔タイヤモニタのための通信処理の一実施形態を示すフローチャートである。開示された実施形態は、米国において車両の動作に特に適する。処理はステップ２１００で開始する。図２１〜２３のフローチャートに示された処理は、プロセサ、すなわち、タイヤモニタのメモリに記憶されるコンピュータプログラムコードにより制御されるソフトウェアの中の論理により、制御回路の中で実行される。システムの全ての動作のために必要な追加のステップは、明快さのために除外されるが、当業者にとって明らかである。
【０１２８】
ステップ２１０２では、タイヤモニタの制御回路は、ショックセンサ信号の状態を決定するため、Ｘチャンネル及びＹチャンネルをサンプリングする。チャンネルのうち、一方、又は両方が検査される。決定された値は、ショックセンサに働く力及び、それゆえにタイヤモニタ若しくはタイヤモニタが取り付けられる車輪の動きの指標を与える。車両及び車輪が停止しているならば、１つの値区分から値が返される。車両及び車輪が特定の速度以上で動作しているならば、他の値区分から１つの値が返される。返値は、タイヤモニタの状態を停止又は動作のどちらかに決定するために用いられる。
【０１２９】
ステップ２１０４では、制御回路はステップ２１０２でサンプリングした値に基づき、車輪が回転しているかどうか、決定する。車輪が回転していないのであれば、制御はステップ２１０６へ進む。制御回路はその後、１０秒のような既定の時間を待って、その後、Ｘ又はＹショックセンサチャンネルを再度サンプリングするために、ステップ２１０２へ折り返す。
【０１３０】
ステップ２１０４で車輪が回転しているならば、ステップ２１０８で、３０サンプルといった規定のサンプリング数が動作検出の開始から行われているかどうか、制御回路が決定する。いかなる適した閾値もが用いられ得る。そうでないならば、ステップ２１１０でプロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎが車輪の回転方向の決定を行うために呼び出される。プロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎの一例が図２２と共に以下説明される。方向が決定された後、ステップ２１１２において、タイヤモニタは最後の通信から３０秒経過しているか決定する。そうでないならば、処理は、動作検出のためにＹチャンネルを再度サンプリングする前に、１０秒といった既定時間を遅延させるため、ステップ２１０６に戻る。
【０１３１】
最後の通信から３０秒が経過しているのであれば、ステップ２１１４でプロシージャＴｒａｎｓｍｉｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎが呼び出される。このプロシージャのある典型的な実施形態は、図２３と共に以下に説明される。制御回路の制御下にあるタイヤモニタは、決定された方向を定めるデータを含むＲＦ通信を送信する。これは、ＷＡＬ通信として参照される。その後、処理は、Ｘ及びＹショックセンササンプルを再度サンプリングする前に１０秒間の経過を待つため、ステップ２１０６へ進む。
【０１３２】
ステップ２１０８では、３０サンプルが生じ、制御はステップ２１１６へ進む。ここで、タイヤモニタによって動作が検出されてから、７つのＷＡＬ通信が生じているか決定される。そうでないならば、ステップ２１１８において、タイヤモニタは、モードデータ、タイヤモニタ識別子、及びタイヤデータを含む、通常のＲＦ通信を初期化する。その後、処理は、Ｘ及びＹショックセンササンプルを再度サンプリングする前に１０秒間の経過を待つため、ステップ２１０６へ進む。
【０１３３】
ステップ２１１６において、７つのＷＡＬ通信が生じているのであれば、処理はステップ２１２０へ進む。この点では、無線自動ロケーションルーチンは終了し、タイヤモニタは、従来の間隔でタイヤデータを送信する通常動作で、無線自動ロケーションルーチンを始める。
【０１３４】
図２２は、図２１のプロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎの一実施形態を示す。処理はステップ２２００で開始する。ステップ２２０２では、制御回路はプロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｓａｍｐｌｅを呼び出す。このプロシージャの一実施形態は、図１９と共に前述される。このプロシージャは、タイヤモニタが取り付けられ、又は等しく定められる車輪の回転方向の推定値、及びタイヤモニタと車輪とが取り付けられる車両の側面の推定値を返す。可能性のある返値は、右手側に対してＲＨＳ、そして左手側に対してはＬＨＳである。ステップ２２０４では、制御回路は変数ＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔの値を増加する。
【０１３５】
ステップ２２０６では、制御回路はプロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｓａｍｐｌｅにより返される値を評価する。値がＬＨＳと一致するのであれば、ステップ２２１０で制御回路は変数ＬＨＳｃｏｕｎｔの値を増加させる。そうでなく、ステップ２２０８で値がＲＨＳと一致するのであれば、ステップ２２１４で制御回路は変数ＲＨＳｃｏｕｎｔの値を増加させる。値が返されず、あるいは返値が認識されないのであれば、ステップ２２１６で制御回路は変数ＵＮＫｃｏｕｎｔの値を増加させる。全ての場合において、処理はステップ２２１８に進む。
【０１３６】
ステップ２２１８で始まると、制御回路は、回転方向、又はタイヤモニタが取り付けられる車両の側面を推定する。ステップ２２１８では、制御回路は変数ＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔの値を検査する。ＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔが３のように規定値と等しいならば、処理はステップ２２２２へ進む。他方、処理は、ＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔの値が再度検査されるステップ２２２０へ進む。ＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔの値が６に等しいのであれば、処理はステップ２２３８で終了する。他方、処理は、ＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔの値が再度検査されるステップ２２２４へ進む。ＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔの値が９に等しいのであれば、処理はステップ２２３６へ進む。他方、処理は、ショックセンサから他のサンプルを得るために再度プロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｓａｍｐｌｅを呼び出す、ステップ２２０２へ戻る。
【０１３７】
ステップ２２１８において、ＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔが、ここまでに３つのサンプルがショックセンサから取得されていることを示す、３という値を有するならば、ステップ２２２０では、制御回路は３つのサンプルが工程の初めに取得される第１のサンプルかどうか決定する。これは、例えば、ショックセンサが、長期の停止期間の後に車両が動いていることを初めて検出するとき、工程の初めに初期化される論理フラグの値を検査することによって、決定される。ステップ２２２０は、ロール検出が生じた後の非常に速い通信を考慮する。このように、高速通信は、３つのショックセンササンプルに基づく。他の全ての通信は９つのショックセンササンプルに基づく。ステップ２２２０の結果が肯定的であれば、処理はステップ２２２６へ進む。他方、処理はステップ２２３８で終了する。
【０１３８】
ステップ２２２６では、制御回路は変数ＬＨＳｃｏｕｎｔ、ＲＨＳｃｏｕｎｔ、及びＵＮＫｃｏｕｎｔの値を検査する。ＬＨＳｃｏｕｎｔがＲＨＳｃｏｕｎｔ及びＵＮＫｃｏｕｎｔよりも大きいならば、ステップ２２２８で、変数ＬＨＳはプロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎにより返される値として割り当てられる。ステップ２２３０では、ＲＨＳｃｏｕｎｔがＬＨＳｃｏｕｎｔ及びＵＮＫｃｏｕｎｔの双方よりも大きいのであれば、ステップ２２３２で値ＲＨＳがプロシージャＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎにより返される値として割り当てられる。他方ステップ２２３４では、値ＵＮＫＮＯＷＮがプロシージャの出力として設定される。ステップ２２２８、２２３２、２２３４それぞれの後に、操作変数ＵＮＫｃｏｕｎｔ、ＬＨＳｃｏｕｎｔ、ＲＨＳｃｏｕｎｔ、及びＳＡＭＰＬＥｃｏｕｎｔが初期化され、処理はステップ２２３８で終了する。ステップ２２２８、２２３２、２２３４の一つが実行され、及び方向を割り当てた後にのみ、変数が初期化される。他方、プロシージャの中の中間ループの後において、変数の値は次のプロシージャ呼び出しにおいて用いるために変化しないままである。
【０１３９】
図２３はプロシージャ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎの一実施形態を示した図である。このプロシージャは、受信機への方向情報の無線自動ロケーション（ＷＡＬ）モード通信を初期化するため、タイヤモニタの制御回路により呼び出される。図２１に示したように、このプロシージャは、タイヤモニタが位置する車両の側面の推定値を返す、プロシージャ  Ｇｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎへの呼び出し後に呼び出される。これは、ＲＨＳ又はＬＨＳといった値と共に、変数として記憶される。プロシージャはステップ２３００で開始する。ステップ２３０２では、制御回路は、最後の方向情報がタイヤモニタにより送信されてから、プロシージャ  Ｇｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ（方向値Ｄ１として図２３参照）により返される値が変更されているかどうか決定する。変化が検出されなければ、制御はステップ２３１６へ進む。
【０１４０】
制御回路が、回転方向又はタイヤモニタが取り付けられる車両の側面が変わったと決定するならば、ステップ２３０４では制御回路はプロシージャ  Ｇｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎを呼び出す。このプロシージャの典型的な実施形態は、図１８及び２２と共に前述される。このプロシージャ呼び出しにより返される値は、方向値Ｄ２として図２３において参照される。ステップ２３０６では、方向値Ｄ２は、正確な方向が得られていることを確認するために、方向値Ｄ１と比較される。値が合致するならば、制御は、Ｄ１及びＤ２の新たな方向値が現在の方向値及びプロシージャの出力値として割り当てられる、ステップ２３０８へ進む。
【０１４１】
他方、方向値Ｄ２が方向値Ｄ１を確認しないならば、ステップ２３１０では、制御回路は方向値Ｄ１がＵＮＫＮＯＷＮという値を有するかどうか決定する。この場合、値は矛盾し、信頼できる結論は引き出されない。この状況においては、値の変更よりむしろ、処理はステップ２３１６へ進み、以前決定された方向値は現在の方向及びプロシージャの出力値として割り当てられる。
【０１４２】
ステップ２３１０で方向値Ｄ１が未知であるならば、ステップ２３１２では制御回路は最後の通信の時に送られた値と等しいかどうか決定する。そうであれば、これは、方向は変わっておらず、ステップ２３１６では以前に決定された方向値が、現在の方向値及びプロシージャの出力値として割り当てられることを示唆する。他方、ステップ２３１４では、現在の方向値は未知という値に割り当てられる。
【０１４３】
その後、処理は、制御回路が車両が動いているかどうか決定する、ステップ２３１８へ進む。そうであるならば、ステップ２３２０では、方向情報が方向関数コードと共に送信される。他方、ステップ２３２２では、タイヤモニタは停止関数コードを送信する。
【０１４４】
１つの実施形態に従って、システムのタイヤモニタは、いかなる通信の間でも、いくつかのデータフィールドを通信する。それぞれの通信は、タイヤモニタの動作状況又はモードに特有のものである。それぞれの通信は、それゆえに、タイヤモニタに対する現在の動作情報を決定する、モードビット、モードコード、又はファンクションコードを含む。例えば、タイヤモニタが停止していると決定したのであれば、タイヤモニタは停止関数コードを送信する。これは、分析目的のために、受信機によって用いられる。タイヤモニタが動いているのであれば、タイヤモニタは、更新された方向情報を伝える方向関数コードを送信する。これは、特定のタイヤモニタに対して受信機自ら記憶するタイヤ位置情報を更新するために、受信機によって用いられる。処理はステップ２３２４で終了する。
【０１４５】
図２４〜２８は、図１の遠隔タイヤモニタシステムの動作を示すフローチャートである。図２４は、図１に示される形式の遠隔タイヤモニタシステムにおける、車両上のタイヤモニタの位置を特定するための処理の一実施形態を示す。そのようなシステムは、車両のダッシュボード内のように一般的に中央に置かれるコントロールユニット、及び車両のそれぞれの車輪のタイヤモニタを含む。処理はステップ２４００で開始する。
【０１４６】
開示された実施形態において、遠隔タイヤ圧力モニタシステムは、例えば車両の始動スイッチが回されることにより、最初に電源が投入されるときに、圧力、温度、及びセンサ位置情報が、以前に記憶されたセンサ位置データを用いて監視される。このデータは、コントロールユニットのフラッシュ、又は電気的消去可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）のような、パーシスタントメモリに記憶される。３分のような、既定の運転時間の後に、センサ位置が更新される。ある実施形態では、さらなる位置変更は、点火サイクル及び旅行の継続期間の間、抑制される。
【０１４７】
このように、図２４のステップ２４０２において、コントロールユニットは、得られるデータがセンサの位置変化又は更新処理を保証するかどうか決定する。そうでないならば、コントロールユニットは記憶されたタイヤモニタすなわちセンサの位置を使用し続ける。ステップ２４０４。他方、保存された情報が期限切れであるとの決定に応じて、コントロールユニットは自ら記憶するタイヤセンサ位置情報を更新する処理を開始する。ステップ２４０６。同時に、コントロールユニットはそれぞれのタイヤモニタから受信したタイヤ圧力データ及び温度データを監視し続ける。ステップ２４０８。範囲外、又は異常な状況が検出されるならば、警告が与えられる。
【０１４８】
図２５は、遠隔タイヤ圧力モニタリングシステムにおけるタイヤモニタの無線自動ロケーションに関する処理の一実施形態を示す。自動ロケーションは、人間の介在なく、車両の車輪におけるタイヤモニタの位置を決定するシステムの部品の能力に関係する。これは、右から左の位置、及び後ろから前の位置の解決を含む。位置情報は、タイヤモニタが範囲外、又は異常な状況のどちらを検出したかを識別することを含む、車両の運転者に完全な情報を提供するために用いられる。図２５に例示された処理では、中央に位置するコントロールユニットは、タイヤモニタの通信を受信し、検出したタイヤモニタを車両上の位置に分配する。図２５は、コントロールユニットの他の作動するルーチンにより呼び出され、そしてマイクロコントローラ又は他のコントロールユニットの制御論理により実行される制御動作を表す、システムのコントロールユニットにより実行されるプロシージャを示す。処理はステップ２５００で開始する。
【０１４９】
ステップ２５０２では、プロシージャ  Ｍｏｎｉｔｏｒ  ＲＦ  Ｄａｔａがコントロールユニットにより呼び出される。プロシージャ  Ｍｏｎｉｔｏｒ  ＲＦ  Ｄａｔａの一実施形態は、図２６と共に以下に詳細に説明される。このプロシージャは、タイヤモニタで受信されたデータ、及びタイヤモニタからのＲＦ通信を、検索し処理する。それぞれのタイヤモニタは、好ましくは周期的な間隔でデータを送信する。それぞれのフレームは、確実な受信能力を保証するため、同じデータの既定の数の反復フレームを一般的に含む。１つの例では、それぞれのタイヤモニタはデータの８フレームを含む。一実施形態における通信データは、通信するタイヤモニタの唯一の識別コード、すなわち、圧力や温度といったタイヤデータ、通信するタイヤモニタの現在の動作モードを定義するモードデータ、通信するタイヤモニタによりタイヤモニタが取り付けられる車輪に対して決定される回転方向を定義する方向情報、及びチェックサムのような検証情報を含む。
【０１５０】
ステップ２５０４では、コントロールユニットは、有効フレームの数が既定の閾値を超えるかどうか決定する。有効フレームは、その中に、受信データが一つも明らかなエラーを含まず、及びチェックサム又は他の検証情報がエラーを有さないものである。既定の閾値は８つの受信フレームのうち５つである。他の数は、データの確実な受信を保証するために用いられ得る。
【０１５１】
有効フレームの全数が閾値を超えないときには、ステップ２５０６においてコントロールユニットは、初めのフレームが受信されてから３分が経過しているかどうか決定する。そうでないのであれば、システムは時間切れでなく、制御はさらに受信されたＲＦデータを処理するためにステップ２５０２へ戻る。他方、制御は、以前のセンサ位置が現在検出されたタイヤセンサに割り当てられる、ステップ２５１８へ進む。
【０１５２】
有効フレームの全数が、フレームが確実に受信されていることを示す、閾値を超えるのであれば、ステップ２５０８において、プロシージャ  Ａｓｓｉｇｎ  Ｌｅｆｔ  ａｎｄ  Ｒｉｇｈｔ  Ｈａｎｄ  Ｓｉｄｅ  Ｗｈｅｅｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｓが呼び出される。このプロシージャの一実施形態は、図２７と共に以下詳細に説明される。このプロシージャは、通信するタイヤモニタに車両の左手側及び右手側の位置を割り付けるようとする。
【０１５３】
ステップ２５１０において、コントロールユニットは左右の割り付けが成功したか否か決定する。左手側及び右手側位置が割り付けられていないならば、制御は、以前のセンサ位置が現在検出されたタイヤセンサに割り付けられる、ステップ２５１８へ進む。
【０１５４】
ステップ２５１２、プロシージャ  Ａｓｓｉｇｎ  Ｆｒｏｎｔ  ａｎｄ  Ｒｅａｒにおいて、ＬＨＳ／ＲＨＳ  Ｗｈｅｅｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｓが呼び出される。このプロシージャの一実施形態は、図２８と共に以下詳細に説明される。このプロシージャは、通信するタイヤモニタに車両の前及び後ろ及び左手側及び右手側の位置を割り付けるようとする。
【０１５５】
ステップ２５１４において、コントロールユニットは、全てのタイヤモニタの位置がうまく割り付けられているか決定する。そうでないのであれば、制御は、以前のセンサ位置が現在検出されたタイヤセンサに割り付けられる、ステップ２５１８へ進む。他方、ステップ２５１６では、新たに割り付けられたセンサ位置がコントロールユニットのパーシスタントメモリに記憶される。ステップ２５１６。タイヤセンサ位置はいかなる適した形式又はフォーマットでも記憶されうる。例えば、それぞれのメモリアドレスが左前車輪、右前車輪、左後車輪、及び右後車輪のために指定され、一意のタイヤモニタ識別コードが指定されたメモリアドレスに記憶される。圧力データ及び温度データといったタイヤデータは、指定されたメモリアドレスに関連づけられたメモリアドレスに記憶される。
【０１５６】
図２６は、プロシージャすなわちサブルーチン  Ｍｏｎｉｔｏｒ  ＲＦ  Ｄａｔａの一実施形態を示す。開示された実施形態は、図１のコントロールユニット１１０のような、コントロールユニットにおける使用に適しており、コントロールユニット１１０内では、ＲＦデコーダによりデジタルデータにデコードされ、その後マイクロコントローラに運ばれるＲＦ通信を、ＲＦ回路が受信する。図２６は、コントロールユニットの他の作動するルーチンにより呼び出され、そしてマイクロコントローラ又は他のコントロールユニットの制御論理により実行される制御動作を表す、システムのコントロールユニットにより実行されるプロシージャを示す。処理はステップ２６００で開始する。
【０１５７】
ステップ２６０２において、新しいフレームが受信されているかどうか決定される。システムのタイヤモニタは、例えば、タイヤモニタの動作モード及び受信フレームの性質を示すモードインジケータすなわちファンクションコード、圧力又は温度といったタイヤデータ、特有のタイヤ識別コード、回転方向データ、及びチェックサム又は他の検証情報を含む、データのフレームを伝達する。新しいフレームが受信されていないのであれば、処理はステップ２６０４で終了する。
【０１５８】
新しいフレームが受信されたのであれば、ステップ２６０６において、フレームに含まれるファンクションコードが評価される。フレームのファンクションコードが、タイヤセンサによって決定される既知又は未知の回転方向と一致するかどうか決定される。そうでないならば、ステップ２６０８において、コントロールユニットは、受信されたファンクションコードが停止コード又は動作コードであるという結論を下す。制御はその後、コントローラが、受信フレームからデコードされたデータからタイヤモニタ識別コード圧力及び温度又は他のタイヤデータを回収する、ステップ２６１０へ進む。タイヤモニタ識別コードと関連して記憶される圧力及び温度値は、新しい値と共に更新される。処理はその後ステップ２６０４で終了する。
【０１５９】
ステップ２６１２において、コントローラは、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）値が既定の範囲内であるかどうか決定する。これは、いかなる適した方法で決定される。そうでないのであれば、制御は、ステップ２６１０へ進む。ＲＳＳＩが範囲内であるならば、ステップ２６１４において、コントロールユニットは、受信フレームにおける識別コードにより識別される、タイヤセンサから受信した通信に対して平均ＲＳＳＩ値を計算する。ある典型的な実施形態において、全てのＲＳＳＩ値の蓄積は、それぞれの車輪に対して記憶される。平均をとるために、記憶された値は、特定の車輪に対して受信されたフレームの数により分割される。計算された平均ＲＳＳＩは、後の使用のために記憶される。
【０１６０】
ステップ２６１２において、受信されたフレームの回転方向フィールドが検索される。回転方向フィールドが、タイヤモニタが反時計方向に回転していると決定していることを示すのであれば、制御はステップ２６１８へ進む。ステップ２６１８では、反時計カウンタ値が増やされる。反時計回りカウンタは、コントロールユニットのマイクロプロセサ又は他のプロセサのメモリに記憶される。制御はその後ステップ２６１０へ進む。
【０１６１】
ステップ２６１６において、受信されたフレームの回転方向フィールドが反時計方向回りを示さないのであれば、ステップ２６２０において、コントロールユニットは、回転方向フィールドが、タイヤモニタが時計方向に回転していると決定していることを示すかどうか決定する。そうであるならば、制御はその後ステップ２６２２へ進む。ステップ２６２２では、時計回りカウンタ値が増やされる。時計回りカウンタは、コントロールユニットのマイクロプロセサ又は他のプロセサのメモリに記憶される。制御はその後ステップ２６１０へ進む。
【０１６２】
ステップ２６２０では、回転方向が時計回りでないならば、制御はステップ２６２４へ進む。ステップ２６２４において、回転が時計回り又は反時計回りでないために、コントロールユニットは回転方向が未知であると決定する。従って、未知カウンタの値は増やされる。未知カウンタは、コントロールユニットのマイクロプロセサ又は他のプロセサのメモリに記憶される。制御はその後ステップ２６１０へ進む。
【０１６３】
前述のように、ステップ２６１０において、現在のフレームがそこから受信されるタイヤモニタの圧力及び温度値は、メモリに更新される。Ｍｏｎｉｔｏｒ  ＲＦ  Ｄａｔａプロシージャは、その後ステップ２６０４で終了する。
【０１６４】
図２７はプロシージャ  Ａｓｓｉｇｎ  Ｌｅｆｔ  Ａｎｄ  Ｒｉｇｈｔ  Ｈａｎｄ  Ｓｉｄｅ  Ｗｈｅｅｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｓの一実施形態を示す。図２７は、コントロールユニットの他の作動するルーチンにより呼び出され、そしてマイクロコントローラ又は他のコントロールユニットの制御論理により実行される制御動作を表す、システムのコントロールユニットにより実行されるプロシージャを示す。処理はステップ２７００で開始する。
【０１６５】
ステップ２７０２において、コントロールユニットは、車両のそれぞれのタイヤセンサごとに少なくとも２０フレームが受信されていることを決定する。２０フレームは、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）データ及び車輪回転方向データの両方を含む。典型的な実施形態において指定されるフレームの数は２０である。他の実施形態においては、他のフレーム数が用いられ得る。また、他の実施形態においては、それぞれのタイヤセンサにおいて受信されたフレームの好ましい数は、異なる閾値に設定され得る。
【０１６６】
ステップ２７０４において、コントロールユニットは、車両の左手側面に位置する２つのタイヤセンサと、車両の右手側面に位置する２つのタイヤセンサが検出されるかどうか決定する。これは、それぞれのタイヤモニタに対して記憶される車輪回転方向データから決定される。そうであるならば、ステップ２７０６において、コントロールユニットは、左手側面センサを車両の左手側面に、そして右手側面センサを車両の右手側面に割り付ける。
【０１６７】
この割り当て処理はいかなる適した方法においても行われうる。一例では、指定されたメモリアドレスはそれぞれ左前、左後、右前、及び右後車輪に割り当てられる。より多くの車輪を有する車両では、より多くのメモリアドレスが適切な識別子と共に割り当てられる。タイヤセンサが車両上の位置に割り付けられるとき、タイヤセンサに対する特定の識別コードが、指定メモリアドレスに記憶される。タイヤ圧力データ及び温度データといった、関連するデータは、関連するメモリアドレスに記憶される。他の例では、タイヤセンサ識別コードは不揮発性メモリに記憶され、位置割り当て情報を決定する位置記憶データに関連付けられる。車両のタイヤモニタの位置が決定され、そしてタイヤモニタが適切な位置に割り付けられているとき、コントロールユニットは、位置割り当て情報を定義するデータを記憶する、関連位置に適切なデータを記憶する。他の割り当て処理が同様に用いられ得る。
【０１６８】
ステップ２７０４において２つの左側及び２つの右側センサが検出されないならば、ステップ２７０８では、コントロールユニットが、２つのセンサが同じ側に位置しているか、そして、同時にあるセンサが未知のセンサと並んで他の側面に位置しているか決定する。さらに、これは、ＲＦ通信の中でタイヤセンサから報告される、車輪回転方向情報を用いて決定される。この状況が合致するのであれば、未知のセンサは車両にとっておそらく新しく、それによりコントロールユニットは未知のセンサをたった１つの既知のセンサと共に、車両の側面に割り付ける。ステップ２７１４。確認するために、ステップ２７１６において、コントロールユニットは、２つの左手側面及び２つの右手側面センサが今あるかどうか決定する。そうであるならば、制御は割り付けを完成させるためステップ２７０６へ進む。そうでないならば、制御はステップ２７１２へ進む。
【０１６９】
ステップ２７０８における検査が失敗したのであれば、ステップ２７１０においてコントロールユニットは、４つのタイヤセンサのうち識別されたものを判断し、２以上の未知の位置又は１つの側面はその面に対して割り付けられる３以上のタイヤセンサを有する。ステップ２７１２において、コントローラは、初期設定としてデフォルトの左及び右側位置に以前に知られた位置を割り付ける状況とする。
【０１７０】
サブルーチンはステップ２７１４で終了する。サブルーチンは車両におけるタイヤセンサの割り付けられた位置を返す。
【０１７１】
他の実施形態が同様に実行され得る。それぞれのタイヤセンサでの車輪の回転方向に対する決定を行い、及び回転方向を定義するデータを送信する前述の処理の代わりに、他の情報が方向決定に代えて、又は加えて伝達されうる。図２１と共に前述されるような一実施形態において、ショックセンサ出力信号は、左／右決定を行うときに１０回サンプリングを行う。それぞれのサンプルの値は、例えば図２２において参照されるような左／右決定値である。右手側カウンタ又は左手側カウンタは、左／右決定に基づいて増やされる。右手側カウンタは右手側カウンタ値を記憶し、左手側カウンタは左手側カウンタ値を記憶する。１０サンプルの終わりには、大きい数又は値（左又は右）を有するカウンタがどちらであろうと、タイヤセンサから伝達される方向を定めるデータを決定する。本実施形態では、方向情報のみが伝達される。
【０１７２】
しかしながら、他の実施形態では、データは決定がどのくらい強固か、すなわち方向決定における信頼の程度、つまり車両のセンサに対して決定される位置情報（車両の左又は右手側）における信頼の程度を示しながら送信される。第１の実施形態では、２つのカウンタに記憶された値は、右／左方向データと共に、又は方向データに代えて伝達される。第２の実施形態では、どの程度強固に決定がなされるかを表現する数が、すなわち決定における信頼の程度が伝達される。例えば、伝達された数は以下に示すように選択される。
0004585525.tif 000002
【０１７３】
このように、タイヤセンサによる全ての決定が、センサが車両の右手側にあるというものであるならば、センサはその決定に１００パーセントの信頼性があるという結論を出し、値０を送信する。コントロールユニットで受信されて、データの値は同様の方法により翻訳される。全ての決定よりも少数（仮に、１０個の決定のうち９個）が、センサが車両の右手側にあるというものであるならば、センサはまだ右手側にあるという結論を低信頼度ではあるが、出す。値１がこれを示すために送信され、コントロールユニットでそれに応じて翻訳される。残りの値のいずれも、ＬＨＳ、ＲＨＳカウンタの内容を基にして届いた決定の混合値に基づき、同様に通信のために選択される。
【０１７４】
他のデータ値が用いられ、あるいは置き換えられ得る。例えば、３、４、又はそれ以上のビットが１０進法の値をエンコードするために用いられ、すなわち、８進、１６進、又は前述の表に示したものと類似の他の案が置き換えられ得る。このエンコード方法では、通信要求は、左右決定に関して実質的により多くの情報を運ぶ一方で、相対的に低く保たれ得る。
【０１７５】
図２８は、プロシージャ  Ａｓｓｉｇｎ  Ｆｒｏｎｔ  ａｎｄ  Ｒｅａｒ、つまりＬＨＳ／ＲＨＳ  Ｗｈｅｅｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｓの一実施形態を示す。図２８は、コントロールユニットの他の作動するルーチンにより呼び出され、そしてマイクロコントローラ又は他のコントロールユニットの制御論理により実行される制御動作を表す、システムのコントロールユニットにより実行されるプロシージャを示す。この処理はステップ２８００で開始する。
【０１７６】
ステップ２８０２において、コントロールユニットは、車両上のそれぞれのタイヤセンサごとに少なくとも２０フレームが受信されているか決定する。２０フレームは、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）データ及び車両回転方向データの双方を含む。典型的な実施形態において指定されるフレーム数は２０である。他の実施形態では、他のフレーム数が用いられ得る。また、他の実施形態においては、それぞれのタイヤセンサにおいて受信されたフレームの好ましい数は、異なる閾値に設定され得る。
【０１７７】
ステップ２８０４では、左手側及び右手側前及び後のセンサ位置を割り付ける処理である。左手側センサを処理するため、ステップ２８０６では、コントロールユニットはＲＳＳＩデータ値を既定の制限値と比較する。コントロールユニットは、ＲＳＳＩ値が２つの左手側センサのための範囲に入っているかどうか決定する。入っていないのであれば、制御は、コントロールユニットが左手側位置を以前に知られたタイヤセンサ位置にデフォルトで割り付ける、ステップ２８０８に進む。
【０１７８】
一実施形態に従って、ＲＳＳＩ温度補正技術は、システムの信頼性のある動作を保証するために提供される。それぞれの車輪に取り付けられたタイヤセンサは、システム及び構成部品の使用を満たす出力電力を有する。指定される出力電力の典型的な値は、３ｍで計測される、６５ｄＢｕＶ  ＋５／−３ｄＢｕＶである。これは、それぞれのタイヤセンサは、どの車輪リム上で、―４０℃から＋１００℃までの指定された最小／最大動作温度幅の範囲にあるいかなる温度で計測されるときにも、６２ｄＢｕＶから７０ｄＢｕＶまでの間の出力電力を有することを意味する。ここに説明される無線自動ロケーションシステムが信頼性のある動作をするために、車両の通信機で交わされる電力拡散は、前輪からと後輪からとの通信を信頼性をもって区別するために、最小化されねばならない。電力拡散の一部は、部品１つ１つの許容誤差による。電力拡散の他の部分は、タイヤセンサごとの温度による。全ての通信機は、ブレーキング、すなわち掴まれたブレーキキャリパにより、同じ温度ではない。
【０１７９】
温度ＲＦ変化効果は、ＲＳＳＩ値を補正することにより最小化され得る。これは、一実施形態において、送信されたタイヤデータの一部として、それぞれのタイヤセンサにより受信された温度データを観察することによって成し遂げられる。測定されたＲＳＳＩ値は、受信機又はコントロールユニットのソフトウェアで、問題のあるタイヤセンサのために調節される。ＲＳＳＩ補正値対受信温度のルックアップテーブルを用いることのような、いかなる適切な補正アルゴリズムをも用いられ得る。これは、補正回路を実行するための、受信し記憶したデータを処理するコントロールユニットのプロセサにより、又は、タイヤモニタから受信した温度情報を用いてＲＳＳＩ値を調整又は補正する専用補正回路の使用により、達成される。ＲＳＳＩの温度補正は、約３ｄＢの許容誤差を減少させ、より信頼性の高いシステムを生み出す。
【０１８０】
ステップ２８０６では、２つの左手側センサに対して既定の範囲内にＲＳＳＩ値があるならば、ステップ２８１０においてコントロールユニットは、左手側センサのうち１つの受信信号強度が他よりも強いか否か決定する。これは、一実施形態において、２つの左手側センサ及び差分値に対するＲＳＳＩカウンタを比較することによりなされる。
ＲＳＳＩカウンタは、車両の任意の車輪又はタイヤのセンサに対し、アナログ／デジタルコンバータが読み出す、すなわち平均的な値に相当する。フレームが受信されると、タイヤセンサのためのＲＳＳＩカウンタは増やされる。２つの左手側タイヤセンサのためのＲＳＳＩカウンタの間の差分が閾値を超えないのであれば、制御は、コントロールユニットが左手側位置を以前に知られたタイヤセンサ位置にデフォルトで割り付ける、ステップ２８０８に進む。他方、２つの左手側タイヤセンサのためのＲＳＳＩカウンタの間の差分が閾値を超えるのであれば、コントロールユニットは、ＲＳＳＩが受信機から遠い他のタイヤセンサよりも一般的に強いように、タイヤセンサのうちの１つが受信機により近いという結論を下す。ステップ２８１２において、コントロールユニットは受信機が車両の前部に位置するかどうか決定する。この情報は、あらかじめプログラムされた記憶領域から検索される。
【０１８１】
受信機が車両の前部に位置するのであれば、ステップ２８１４では、最高ＲＳＳＩカウンタを有する左手側タイヤセンサは、車両の左前部位置に割り付けられる。同様にして、最低ＲＳＳＩカウンタを有する左手側タイヤセンサは、車両の左後部位置に割り付けられる。他方、受信機が車両の前部に位置していないのであれば、ステップ２８１６において、最高ＲＳＳＩカウンタを有する左手側タイヤセンサは車両の左後部位置に割り付けられ、最低ＲＳＳＩカウンタを有する左手側タイヤセンサは車両の左前部位置に割り付けられる。
【０１８２】
他方、ステップ２８１８において、右手側前部及び後部センサ位置を割り付ける処理が開始する。右手側センサを処理するために、ステップ２８１８においてコントロールユニットはＲＳＳＩデータ値を既定の制限値と比較する。コントロールユニットは２つの右手側センサの範囲内にＲＳＳＩ値があるかどうか決定する。そうでないのであれば、制御は、コントロールユニットが左手側位置を以前に知られたタイヤセンサ位置にデフォルトで割り付ける、ステップ２８０８に進む。
【０１８３】
ステップ２８１８において、２つの右手側センサの既定の範囲内にＲＳＳＩ値があるならば、ステップ２８２２において、コントロールユニットは、右手側センサのうち１つの受信信号強度が他よりも大きいかどうか決定する。これは、２つの右手側センサに対するＲＳＳＩカウンタ、及び差分値を比較することにより、開示された実施形態において実行される。２つの右手側タイヤセンサに対するＲＳＳＩカウンタの差分が閾値を超えないのであれば、制御は、コントロールユニットが右手側位置を以前に知られたタイヤセンサ位置にデフォルトで割り付ける、ステップ２８０８に進む。他方、２つの右手側タイヤセンサに対するＲＳＳＩカウンタの差分が閾値を超えるのであれば、コントロールユニットは、ＲＳＳＩが受信機から遠い他のタイヤセンサよりも一般的に強いように、タイヤセンサのうちの１つが受信機により近いという結論を下す。ステップ２８２４において、コントロールユニットは受信機が車両の前部に位置するかどうか決定する。この情報は、あらかじめプログラムされた記憶領域から検索される。
【０１８４】
受信機が車両の前部に位置するのであれば、ステップ２８２６では、最高ＲＳＳＩカウンタを有する右手側タイヤセンサは、車両の右前部位置に割り付けられる。同様にして、最低ＲＳＳＩカウンタを有する右手側タイヤセンサは、車両の右後部位置に割り付けられる。他方、受信機が車両の前部に位置していないのであれば、ステップ２８２８において、最高ＲＳＳＩカウンタを有する右手側タイヤセンサは車両の右後部位置に割り付けられ、最低ＲＳＳＩカウンタを有する右手側タイヤセンサは車両の右前部位置に割り付けられる。
【０１８５】
ステップ２８３０において、コントロールユニットは全てのセンサ位置が割り付けられているかどうかを決定する。そうでないのであれば、ステップ２８３２で以前に知られたセンサ位置が、車両における全ての位置が割り付けられるように、割り付けられる。このプロシージャはステップ２８３４で終了する。このプロシージャは車両のタイヤセンサの割り付けられた位置を返す。
【０１８６】
車両上のタイヤセンサの位置を決定することに加えて、またここに開示される本実施形態は、それぞれのタイヤセンサで決定されたような車両速度を表示及び提供する。この車両速度の表示は、コントロールユニットによる受信のためにタイヤセンサにより伝達され、そして同じ車両に取り付けられたタイヤセンサから来た受信通信を確認するために用いられる。
【０１８７】
車両速度がタイヤセンサにより決定されるのは、ショックセンサ出力信号が車輪の回転の一周期と等しい周期を有する周期的だからである。車輪回転の周期に近似する加速信号は、この目的のために用いられ得る。これは、真実の車両速度を与えないが、車両速度の相対的な指標を与える。しかしながら、車両のコントロールユニットは、車両の構成部品の間で内部的にデータを運ぶＣＡＮバス経由で現実の車両速度を得る。コントロールユニットは、受信した車輪の速度／周波数データをＣＡＮバス経由の現実の車両速度との相関関係を示す。強い相関関係があれば、コントロールユニットは、近辺の車両からではなく、自らの車両のタイヤセンサからの通信を受信しているという信頼性を増加させる。また、同じ車両の送信機に対するＲＳＳＩレベルはより強くなり、どのセンサが車両にふさわしいか検出する方法の堅牢性を増加させる。
【０１８８】
前述から、本発明は、遠隔タイヤ圧力モニタリングシステムのタイヤモニタにおける改良された動作検出を提供する。タイヤモニタの機械式ロールスイッチは、センサ及び適したインターフェース回路により置き換えられる。２つのセンサは同じ場所におかれ、タイヤモニタの動作に反応して出力信号を生成する。出力信号の位相遅延／先導関係は、タイヤモニタ及びタイヤモニタが取り付けられる車輪の動作に関する情報を決定するために用いられる。
【０１８９】
適したセンサの一つの特有の実施形態は、ショックセンサである。ショックセンサは、ショックセンサにより検知された加速度に比例して電気的出力信号を提供する、圧電素子である。検出された動作の２つの方法が提供される。第１の方法では、タイヤモニタを有する車輪の回転に従って重力加速度に比例する正弦信号の存在が検出される。第２の方法では、ショックセンサの加速による広帯域ノイズが、車両及びタイヤモニタが動作しているかどうか決定するために、検出され得る。機械式ロールスイッチの代わりに固体ショックセンサを使用することは、タイヤモニタにおける電力消費を減少する、安価、高堅牢性、及び高耐久性の解決策を提供する。さらに、モーションスイッチとして用いられるショックセンサは、プリント基板に表面実装され、機械式スイッチに必要な手作業による組立工程を削除し、タイヤモニタの製造コストを減少する。
【０１９０】
さらに、本発明は、遠隔タイヤ圧力モニタリングシステムにおけるセンサ位置のための改良された方法及び装置を提供する。左右の位置は、一対の圧電素子モーションセンサを用いる送信機で決定される。二軸加速度計又は２つの一軸加速度計は、ショックセンサ及び適したインターフェース回路により置き換えられる。これは、ショックセンサは、２つの一軸加速度計のコストの半分である、二軸加速度計のコストの半分以下のコストを兼ね備えるため、コストを減らす強みを有する。また、これは、ショックセンサはプリント基板へ自動的に組み立てられるための標準表面実装パッケージでパッケージされているため、単純化された製造の利点を有する。ショックセンサからの出力信号を信頼性高く検出する回路は、従来の加速度計により検出される遠心力を打ち消すために必要なものよりも実質的に単純化されている。
【０１９１】
それゆえに、前述の詳細な説明は限定するよりもむしろ説明的なものとしてみなされ、そして、請求項はすべての均等物を含み、本発明の精神と範囲を定めることを意図するものであることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】車両の一部と共に示される遠隔タイヤモニタシステムの一実施形態におけるブロック図である。
【図２】図１における遠隔タイヤモニタシステムにおいて使用するためのタイヤモニタのブロック図である。
【図３】図２におけるタイヤモニタのコントローラの一実施形態を示すブロック図である。
【図４】図３におけるショックセンサインターフェースの一実施形態を示すブロック図である。
【図５】図２におけるタイヤモニタにより経験される加速度を示した図である。
【図６】図２におけるタイヤモニタにより経験される加速度を示した図である。
【図７】図２におけるタイヤモニタにより経験される加速度を示した図である。
【図８】図２におけるタイヤモニタにより経験される加速度を示した図である。
【図９】図２におけるタイヤモニタにより経験される加速度を示した図である。
【図１０】図２におけるタイヤモニタの一般的な動作を示したフローチャートである。
【図１１】図２におけるタイヤモニタの一般的な動作を示したタイミングチャートである。
【図１２】図２におけるタイヤモニタの動作検出処理を示したフローチャートである。
【図１３】２つのタイヤモニタ信号に関する周波数情報を決定するための図２におけるタイヤモニタのコントローラの動作を示したタイミングチャートである。
【図１４】サンプリング周波数を確認するための一つの処理を示した図である。
【図１５】２つのショックセンサ信号を用いてタイヤモニタにより決定される周波数を示した図である。
【図１６】車両のタイヤモニタのための無線自動ロケーション処理を示したタイミングチャートである。
【図１７】図１６における無線自動ロケーション処理を示したフローチャートである。
【図１８】図１６における無線自動ロケーション処理を示したフローチャートである。
【図１９】図１６における無線自動ロケーション処理を示したフローチャートである。
【図２０】車両のタイヤモニタのための無線自動ロケーション処理の第２実施形態を示したタイミングチャートである。
【図２１】図１６における無線自動ロケーション処理を示したフローチャートである。
【図２２】図１６における無線自動ロケーション処理を示したフローチャートである。
【図２３】図１８及び図２２における通信方向プロシージャを示したフローチャートである。
【図２４】図１における遠隔タイヤモニタシステムの動作を示したフローチャートである。
【図２５】図１における遠隔タイヤモニタシステムの動作を示したフローチャートである。
【図２６】図１における遠隔タイヤモニタシステムの動作を示したフローチャートである。
【図２７】図１における遠隔タイヤモニタシステムの動作を示したフローチャートである。
【図２８】図１における遠隔タイヤモニタシステムの動作を示したフローチャートである。
【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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