KR20120094476A - 휠 위상각 정보를 사용하여 차량에서 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20120094476A
KR20120094476A KR1020127010187A KR20127010187A KR20120094476A KR 20120094476 A KR20120094476 A KR 20120094476A KR 1020127010187 A KR1020127010187 A KR 1020127010187A KR 20127010187 A KR20127010187 A KR 20127010187A KR 20120094476 A KR20120094476 A KR 20120094476A
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존 그리어
사무엘 스트라한
폴 맥그로티
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슈레이더 일렉트로닉스 리미티드
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Abstract

차량 상의 타이어 압력 감시 센서의 자동 위치 선정을 위한 시스템 및 방법은 림 장착 또는 타이어 장착 센서를 사용하여 2개의 다른 시간에 휠의 각을 측정하고 측정된 각의 차이를 결정한다. 시스템 및 방법은 각 및/또는 측정된 각의 차이를 센서 식별과 함께 전자 제어 모듈에 송신하는 것을 제공한다. 대안으로, 시스템 및 방법은 시간 차이를 전자 제어 모듈에 송신하는 것을 제공한다. 전자 제어 모듈은 휠 유닛으로 송신된 정보를 안티록 브레이크 시스템 데이터와 상관시킨다. 센서를 장착하는 휠의 위치가 결정되고 센서 식별이 할당된다.

Description

휠 위상각 정보를 사용하여 차량에서 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING AUTO-LOCATION OF A WHEEL IN A VEHICLE USING WHEEL PHASE ANGLE INFORMATION}
본 출원은 발명의 명칭이 "Use of wheel phase angle to perform auto-location in a Tire Pressure Monitoring System"인 2009년 9월 22일자로 출원된 가출원 제61/277,344호에 대한 우선권을 주장하며, 그 명세서는 전체가 여기에 포함되어 있다. 본 출원은 발명의 명칭이 "Tire Monitoring System Auto-Location Using Correlation of Wheel Rotational Information"인 2010년 7월 30일자로 출원된 가출원 제61/400,622호 및 발명의 명칭이 "Wheel Position Determination Systems and Methods Using Revolution Counter Information From Tire Pressure Monitoring Wheel Units"인 2010년 2월 26일자로 출원된 가출원 제61/339,015호에 관한 것이며, 그 명세서는 전체가 여기에 포함되어 있다.
본 발명은 일반적으로 차량에서 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 시스템 및 방법에 관한 것으로 특히 휠 위상각 정보를 사용하여 차량에서 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 타이어 압력 감시 시스템 및 방법에 관한 것이다.
타이어 압력 감시 시스템에서는, 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 것은 다수의 이유로 필요하다. 타이어 압력 감시 시스템은 일반적으로 차량의 각 휠 내에 또는 휠에 있는 센서 및 차량의 운전자에게 보고될 각 센서로부터의 타이어 압력 정보를 수신하는 중앙 제어기를 포함한다. 자동 위치 선정은 자동적으로 그리고 인간의 개입없이 차량 상의 각 센서의 식별 및 그 위치의 결정이다. 자동 위치 선정은 설치 시 및 그에 따른 타이어 회전 또는 배치의 경우 초기에 행해질 수 있다. 자동 위치 선정의 수행은 차의 휠 각각에서 타이어 압력 감시(TPM) 센서의 식별 또는 일련번호의 결정을 포함한다. 프리미엄 차량에서, 각 휠 내의 TPM 센서의 식별을 인지하는 것은 위치 표시에 의해 압력이 충족되어 운전자에게 제시되게 한다. 전차축 및 후차축에 대한 다른 공시 타이어 압력을 갖는 기본 차량에서, 적용가능 차축의 정확한 임계값에 대한 압력을 검사하기 위해 TPM 센서 식별 및 위치를 인식하는 것이 바람직하다.
본 발명은 휠로부터의 측정이 안티록 브레이크 시스템("ABS") 데이터와 결합되어 차량 상의 특정 위치에 대한 타이어 압력 감시 센서의 식별을 허용하는 타이어 압력 감시 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 시스템 및 방법은 충격 센서를 사용하여 순간 휠 각을 추론할 수 있는 림 장착 센서를 사용하는 타이어 압력 감시 시스템과의 사용에 특히 적합하다. 대안으로, 또는 추가적으로, 본 시스템 및 방법은 가속도계를 사용하여 순간 휠 각을 추론할 수 있는 림 장착 센서를 사용하는 타이어 압력 감시 시스템에 실시될 수도 있다. 또한, 본 시스템 및 방법은 순시 휠 각을 추론하는 타이어 장착 센서를 사용하는 타이어 압력 감시 시스템과의 사용에 상당히 적합하다. 이 자동 위치 선정의 방법은 가속도 장치의 사용에 한정되지 않는다. 예를 들어, 위상 정보가 추론될 수 있는 주기적 신호가 사용될 수도 있다. 홀 효과 센서 또는 '도로 충돌'에 응답하는 센서와 같은 장치는 위상 정보를 추론하는데 사용될 수 있다.
유리하게도, 대부분의 차량은 ABS를 사용한다. ABS는 독립적인 휠 속도가 거의 실시간으로 감시되게 한다. 센서로부터의 ABS 데이터와 다른 데이터 사이의 상관은 휠 위치를 선정하는데 사용될 수 있다.
일례로서, 휠 위상각 정보를 사용하여 차량에서 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 방법의 일실시예는 (i) 차량의 휠과 관련되는 휠 유닛을 배치하되, 휠 유닛은 타이어 압력 감시 센서 및 휠 위상각 센서를 포함하고 휠 유닛은 타이어 압력 감시 센서에 의해 측정된 타이어 압력을 송신하는 단계, (ii) 차량의 각 휠과 관련되는 안티록 브레이크 시스템("ABS") 센서를 배치하되, ABS 센서는 휠 위상각을 나타내는 ABS 데이터를 생성하는 단계, (iii) 휠의 회전 시에, 휠 위상각을 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 휠 위상각 센서로 측정하는 단계, (iv) 제 2 시간(T2)에, 휠 유닛으로부터 타이어 압력 감시 센서의 휠 위상각 정보 및 식별을 포함하는 데이터의 프레임을 송신하는 단계, (v) 전자 제어 유닛("ECU")에서, 데이터의 프레임을 수신하고 제 1 시간(T1)을 소정 시간 지연에 기초하여 계산하는 단계, (vi) 각 휠과 관련된 ABS 데이터를 수신하는 단계, (vii) 휠 위상각 정보를 계산된 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 ABS 데이터와 상관시키는 단계, 및 (viii) 식별을 ABS 데이터가 휠 위상각 정보와 일치하는 휠의 위치에 할당하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 휠 위상각 정보를 사용하여 차량에서 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 타이어 압력 감시 시스템을 포함한다. 타이어 압력 감시 시스템은 차량의 휠과 관련되는 휠 유닛을 포함한다. 휠 유닛은 휠의 타이어 압력을 측정하는 타이어 압력 감시 센서 및 휠 위상각을 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 측정하는 휠 위상각 센서를 포함한다. 휠 유닛은 제 2 시간(T2)에 무선 주파수 메시지를 송신한다. 무선 주파수 메시지는 휠 위상각 정보, 타이어 압력 감시 센서의 식별, 및 측정된 타이어 압력을 포함한다.
타이어 압력 감시 시스템은 차량의 각 휠과 관련되고 휠 위상각을 나타내는 ABS 데이터를 제공하도록 동작가능한 안티록 브레이크 시스템("ABS") 센서를 더 포함한다. 타이어 압력 감시 시스템은 휠 유닛 및 ABS 센서와 통신하는 전자 제어 유닛("ECU")을 더 포함한다. ECU는 제 1 시간(T1)을 소정 시간 지연에 기초하여 계산하고, 휠 위상각 정보를 계산된 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 ABS 데이터와 상관시키고, 식별을 ABS 데이터가 휠 위상각 정보와 일치하는 휠의 위치에 할당하는 명령을 실행하도록 동작가능할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 휠 위상각 정보를 사용하여 차량에서 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 타이어 압력 감시 시스템과 함께 사용되는 휠 유닛에 관한 것이다. 휠 유닛은 휠의 타이어 압력을 측정하는 타이어 압력 감시 센서 및 휠 위상각을 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 측정하는 휠 위상각 센서를 포함한다. 휠 유닛은 휠 위상각 차이를 휠 위상각 측정에 기초하여 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 결정하고 무선 주파수 메시지를 인코드하는 전자 회로를 더 포함한다. 무선 주파수 메시지는 휠 위상각 정보, 타이어 압력 감시 센서의 식별 및 측정된 타이어 압력을 포함한다. 또한, 휠 유닛은 무선 주파수 메시지를 제 2 시간(T2)에 송신하는 무선 주파수 송신기를 포함한다. 휠 유닛은 차량의 각 휠과 관련되고 차량의 휠 상에 장착된다.
본 발명의 다른 실시예는 (i) 휠의 회전 시에, 휠 위상각이 제 1 위상각(P1)에 도달하는 제 1 시간(T1)을 휠 위상각 센서로 측정하는 단계 및 (ii) 휠이 휠 유닛에 인식된 소정 위상각을 회전한 후에 휠 위상각이 제 2 위상각(P2)에 도달하는 제 2 시간(T2)을 측정하는 단계를 포함하는 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 (i) 휠 유닛으로부터 타이어 압력 감시 센서의 식별 및 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이의 시간 차이를 포함하는 무선 주파수 메시지를 송신하는 단계 및 (ii) 전자 제어 유닛("ECU")에서, 시간 차이를 ABS 데이터와 상관시키는 단계 및 식별을 ABS 데이터가 시간 차이 내에서 소정 위상각과 일치하는 휠의 위치에 할당하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 휠이 제 1 위상각(P1)에 도달하도록 회전할 때의 제 1 시간(T1) 및 휠이 제 2 위상각(P2)에 도달하도록 소정 위상각을 또한 회전할 때의 제 2 시간(T2)을 결정하는 휠 위상각 센서를 갖는 휠 유닛을 포함한다. 휠 유닛은 제 1 및 제 2 시간(T1, T2)을 저장하고 시간 차이(T2-T1)를 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이에서 결정하는 전자 회로를 더 포함한다. 전자 회로는 시간 차이, 타이어 압력 감시 센서의 식별 및 측정된 타이어 압력을 포함하는 무선 주파수 메시지를 인코드하도록 또한 동작가능하다.
또한, 상기 시스템은 차량의 각 휠과 관련되고 휠 위상각을 나타내는 ABS 데이터를 제공하도록 동작가능한 안티록 브레이크 시스템("ABS") 센서 및 휠 유닛 및 ABS 센서와 통신하는 전자 제어 유닛("ECU")을 포함하며, ECU는 (i) 시간 차이 및 식별을 수신하고, (ii) 시간 차이를 ABS 데이터에 의해 표현되는 휠 위상각 정보와 상관시키고, (iii) 식별을 ABS 데이터가 시간 차이 내에서 소정 위상각을 스윕한 휠의 위치에 할당하는 명령을 실행하도록 동작가능하다.
상술한 것은 이하의 본 발명의 상세한 설명이 한층 더 이해될 수 있도록 본 발명의 특징 및 기술적 장점을 다소 광범위하게 개설하였다. 본 발명의 청구범위의 대상을 형성하는 본 발명의 추가 특징 및 장점이 이하 기재될 것이다. 개시된 개념 및 특정 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위한 다른 구조를 수정하거나 설계하는 기초로서 쉽게 이용될 수 있는 것이 당업자에 의해 인식되어야 한다. 또한, 그러한 등가 구성이 첨부된 청구범위에 설명된 바와 같이 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않는 것이 당업자에 의해 실현되어야 한다. 다른 목적 및 장점과 함께 동작의 구성 및 방법 둘 다에 대해서는 본 발명의 특성을 나타내는 것으로 생각되는 새로운 특징은 첨부 도면과 관련하여 고려될 때 이하의 설명으로부터 한층 더 이해될 것이다. 그러나, 도면 각각이 예시 및 설명만을 위해 제공되고 본 발명의 제한의 정의로 의도되지 않는 것이 확실히 이해되어야 한다.
명세서에 포함되고 명세서의 일부를 형성하며 동일 번호가 동일 부분을 나타내는 첨부 도면은 본 발명의 실시예를 예시하고 그 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 타이어 압력 감시 시스템의 일실시예를 예시한다.
도 2는 타이어 압력 감시 시스템과 함께 사용되는 휠 유닛의 일실시예를 예시한다.
도 3a는 중력, 즉 가속도의 함수로서 휠 위상각을 예시하고 도 3b는 다른 센서로부터의 위상 변화 신호를 예시한다.
도 4는 휠 유닛으로부터의 휠 위상각 정보와 ABS 데이터 사이의 상관 관계를 예시한다.
도 5는 휠 유닛에서 휠 위상각 정보를 사용하여 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 방법의 일시예를 예시하는 순서도이다.
도 6은 전자 제어 유닛("ECU")에서 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 방법을 다르게 예시하는 순서도이다.
도 7은 휠 위상각 정보를 사용하여 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 방법의 다른 실시예를 예시하는 순서도이다.
도 8은 휠 위상각 정보를 사용하여 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 방법의 다른 실시예를 예시하는 순서도이다.
도 9는 휠 위상각 정보를 사용하여 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 방법의 다른 실시예를 예시하는 순서도이다.
본 발명은 휠로부터의 측정이 차량 상의 특정 위치에 대한 타이어 압력 감시 센서의 식별을 허용하도록 안티록 브레이크 시스템(ABS) 데이터와 결합되는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 각종 실시예에 따르면, 타이어 압력 감시 시스템은 통상 4개인 휠 림 또는 타이어 장착 TPM 센서, 및 TPM 센서로부터 신호를 수신하는 전자 제어 유닛(ECU)을 포함한다. 또한, 시스템은 안티록 브레이크 시스템(ABS)으로부터 ECU로 제공된 데이터를 이용한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이어 압력 감시 시스템(100)을 예시한다. 시스템(100)은 4개의 휠을 갖는 표준 차량(1)에 배치되어 있다. 4개의 휠은 전방 좌측 휠(FL), 전방 우측 휠(FR), 후방 좌측 휠(RL) 및 후방 우측 휠(RR)을 포함한다. 다른 실시예에 있어서, 시스템(100)은 다른 수의 휠을 갖는 어떤 다른 차량에 배치될 수 있다. 시스템(100)은 차량(1)의 각 휠과 관련되는 휠 유닛(101, 102, 103 및 104)을 포함한다.
시스템(100)은 4개의 안티록 브레이크 시스템(ABS) 센서(201, 202, 203 및 204)를 더 포함한다. 또한, ABS 센서(201-204)는 차량(1)의 각 휠과 관련된다. 따라서, 각 휠은 휠 유닛(101, 102, 103 및 104) 중 하나 및 ABS 센서(201, 202, 203 및 204) 중 하나에 할당되어 있다.
또한, 시스템(100)은 전자 제어 유닛(ECU)(300) 및 수신기(400)를 포함한다. ECU(300)는 계측 제어기 통신망(CAN) 버스와 같은 통신 버스를 통해 ABS 센서(201-204)에 연결되고 ABS 센서(201-204)로부터 ABS 데이터를 수신한다. ECU(300)는 프로세서(302) 및 스토리지(304)를 포함한다. ECU(300)는 이력 ABS 트레이스를 제공하기 위해 스토리지(304)에 수신된 ABS 데이터를 저장하도록 동작한다. ECU(300)는 어떤 적당한 수단, 예를 들어 여기에 기재된 기능을 수행하도록 프로그램된 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 응용 주문형 집적 회로(ASIC), 또는 어떤 적당한 데이터 처리 장치에 의해 구현될 수 있다. 게다가, ECU(300)는 어떤 다른 적당한 장치, 유선 또는 무선을 사용하여 다른 차량 구성요소와 통신할 수 있다. CAN 버스는 차량의 구성요소 사이의 데이터 통신의 예시적 구현이다.
또한, ECU(300)는 데이터를 휠 유닛(101,102, 103 및 104)으로부터 수신기(400)를 통해 수신한다. 예를 들어, 휠 유닛(101, 102, 103 및 104)은 무선 주파수 또는 다른 무선 통신 전달 데이터 및 다른 정보를 ECU(300)에 송신한다. 각 휠 유닛은 무선 통신을 위해 적당한 무선 송신 회로를 포함하고 ECU(300)는 적당한 무선 수신 회로를 포함한다. 게다가, 무선 회로는 협정된 송신 및 수신 포맷과 데이터 인코딩 기술을 사용할 수 있다. ECU(300)는 이하 상세히 논의되는 바와 같이 자동 위치 선정을 수행하기 위해 휠 유닛(101, 102, 103 및 104)으로부터 수신된 데이터를 ABS 데이터에 상관시키도록 동작한다.
도 2를 참조하면, 휠 유닛(101)의 구조는 더 상세히 예시되어 있다. 휠 유닛(102-104)은 휠 유닛(101)의 것과 동일한 구조를 통합시킬 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 휠 유닛(101)은 마이크로컨트롤러(202), 배터리(204), 트랜스폰더 코일(206), 센서 인터페이스(207), 압력 센서(208), 휠 위상각 센서(212), 송신기(214) 및 안테나(216)를 포함한다. 마이크로컨트롤러(202)는 센서 인터페이스(207)에 연결된다. 센서 인터페이스(207)는 휠 위상각 센서(212)에 연결된다. 휠 위상각 센서(212)는 복수의 다른 시간에 휠 위상각을 측정한다. 휠 위상각 센서(212)는 측정을 센서 인터페이스(207)에 제공한다. 센서 인터페이스(207)는 전기 출력 신호의 형태로 휠 위상각 센서(212)의 측정을 수신한다. 센서 인터페이스(207)는 전기 출력 신호를 수신하고 그 신호를 증폭 및 필터링한다. 센서 인터페이스(207)는 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해 처리된 신호를 아날로그 디지털 변환기(도시되지 않은)에 송신한다. 마이크로컨트롤러(202)는 출력 신호의 디지털 형태를 휠 위상각 센서(212)로부터 처리를 위해 수신한다.
예시된 실시예에 있어서, 압력 센서(208)는 휠 유닛(101)이 관련되는 타이어의 공압식 공압을 검출한다. 대체 실시예에 있어서, 압력 센서(208)는 타이어 데이터를 검출하기 위해 온도 센서 또는 다른 장치로 보충되거나 대체될 수 있다. 타이어 압력 데이터의 지시는 아날로그 디지털 변환기(도시되지 않은)를 통해 마이크로컨트롤러(202)에 송신된다.
배터리(204)는 휠 유닛(101)의 전력원이다. 트랜스폰더 코일(206)은 원격 여자기에 의해 인가되는 신호에 의해 트랜스폰더의 외부 활성화를 검출하고 휠 유닛(101)으로부터 원격 검출기로 데이터를 전달하기 위해 신호를 변조할 수 있다. 휠 유닛(101)은 압력 센서(208)로부터의 타이어 압력 및 휠 위상각 센서(212)로부터의 휠 위상각 정보를 포함하는 데이터를 송신기(214) 및 안테나(216)를 통해 ECU(300)에 제공한다(도 1 참조).
휠의 회전 시에, 휠 위상각 센서(212)는 휠 위상각을 측정하기 위해 동작한다. 휠 위상각 측정은 절대 기준에 반할 필요가 없다. 다시 말하면, 위상 측정은 휠의 상부, 또는 도로 충돌점으로부터 측정될 필요가 없다. 중요 정보의 일부는 휠의 위상 차이, 또는 위상 델타일 수 있으므로, 요건은 2개의 다른 위상각이 동일 각에서 측정된다는 것이다. 그 기준은 정밀도 특성 및 구현의 용이함에 기초하여 임의로 선택될 수 있다. 휠 위상각 센서(212)는 휠의 림, 또는 타이어 장착 센서 상에 장착될 수 있다. 대안으로, 또는 추가적으로, 휠 위상각 센서(212)는 휠과 관련된 어떤 적당한 위치 상에 배치될 수 있다. 일실시예에 있어서, 휠 위상각(212)은 회전 센서를 포함한다. 예를 들어, 회전 센서는 중력에 기초하여 휠 위상각을 측정하는 압전 회전 센서일 수 있다. 특히, 휠이 회전됨에 따라, 중력은 회전 센서의 회전 소자가 휠 위상각 또는 휠 각 위치를 나타내는 다른 출력 신호가 되는 다른 힘을 경험하게 한다. 이와 같이, 회전 센서는 소정 시간에 휠 위상각을 나타내는 출력 신호를 생성한다. 회전 센서의 출력 신호는 휠 위상각에 따라 다른 진폭 및/또는 다른 극성을 가질 수 있다. 예를 들어, 회전 센서는 진폭(M)을 0도에서 갖고 진폭(-M)을 180도에서 갖는 출력 신호를 생성한다. 대안으로, 또는 추가적으로, 어떤 종래의 회전 센서는 휠 위상각 센서(212)로 사용될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 휠 위상각 센서(212)는 가속도에 응답하여 전기 신호를 생성하는 종류의 충격 센서를 포함한다. 전기 신호는 경험한 가속도의 변경을 나타내거나, 또는 통상 이 변경에 비례한다. 대안으로, 휠 위상각 센서(212)는 가속도계 또는 마이크로 전자 기계 시스템(MEMs) 센서를 각각 포함할 수 있다. 가속도계와 충격 센서 사이의 주요 차이는 충격 센서로부터의 출력 신호가 충격 센서에 인가된 힘의 변경에 관련되는 반면, 가속도계로부터의 출력 신호가 인가된 절대적인 힘에 비례한다는 것이다. 충격 센서는 예를 들어 2008년 4월 22일자로 공표되고 발명의 명칭이 Motion Detection Using A Shock Sensor In A Remote Tire Pressure Monitor System인 공동 소유된 미국 특허 제7,362,218호 및 2008년 5월 6일자로 공표되고 발명의 명칭이 Determination Of Wheel Sensor Position Using Shock Sensors And A Wireless Solution인 공동 소유된 미국 특허 제7,367,227호에서 논의된 충격 센서로 구현될 수 있으며, 그 명세서는 전체가 여기에 포함되어 있다. 가속도계 센서는 예를 들어 2006년 3월 14일자로 공표되고 발명의 명칭이 Determination Of Wheel Sensor Position Using A Wireless Solution인 공동 소유된 미국 특허 제7,010,968호에서 논의된 센서로 구현될 수 있으며, 그 명세서는 전체가 여기에 포함되어 있다.
충격 센서 또는 가속도계가 휠 위상각 센서(212)로 사용되는 실시예에 있어서, 도 3a는 중력 또는 가속도의 함수로서 휠 위상각 또는 휠 각 위치를 나타내는 그래프이다. 예시된 실시예에 있어서, 휠은 반 시계방향으로 회전하고, z 축(304)을 따르는 가속도는 대략 90도까지 x 축을 따르는 가속도를 리드한다. 출력 신호는 휠의 1회전과 같은 주기를 갖는 정현파이다. 출력 신호의 진폭은 회전함에 따라 충격 센서 또는 가속도계와 같은 휠 위상각 센서(212)에 의해 경험되는 가속도의 변경 또는 가속도에 비례하는 전압이다. 도 3a에 도시된 그래프는 한 예이고, 이동 휠에서 경험되는 실제 가속도는 도 3a에 예시된 양과 다를 수 있다.
도 3b(a)는 충격 센서 또는 가속도계일 수 있는 휠 위상각 센서(212)로부터의 위상 변화 신호 출력을 예시한다. 도 3b(b)는 홀 효과 센서, 또는 로도 충돌 센서일 수 있는 휠 위상각 센서(212)로부터의 위상 변화 신호 출력을 예시한다. 도 3b(a) 및 (b)에 예시된 위상 변화 신호는 마이크로컨트롤러(202)에 입력된다. 마이크로컨트롤러(202)는 위상 변화 신호에서 반복 패턴을 인식하고 휠의 1회전을 결정한다. 그 다음, 마이크로컨트롤러(202)는 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 휠의 1회전이 얼마나 먼지를 판단하고 제 1 위상각(P1) 및 제 2 위상각(P2)을 결정한다. 위상 변화 신호가 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이에서 그 특징을 변경하지 않는다고 한다면, 제 1 위상각(P1) 및 제 2 위상각(P2)은 서로 관련될 것이고, 자동 위치 선정 데이터로 사용될 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 센서 인터페이스(207)는 필요한 제어 신호를 제공하고 충격 센서와 같은 휠 위상각 센서(212)로부터 전기 신호를 검출하도록 구성된다. 앞서 논의된 바와 같이, 충격 센서는 전기 전하 출력 신호의 형태로 출력을 생성하기 위해 가속도의 변경을 검출한다. 출력 신호는 통상 대략 1 mV/g이다. 바람직하게는, 휠 위상각 센서(212)가 1개 이상의 충격 센서를 포함하면, 충격 센서는 멀티플렉싱을 통해 동일한 인터페이스(207)를 공유할 수 있다.
센서 인터페이스(207)를 통해, 마이크로컨트롤러(202)는 휠 위상각 센서(212)로부터 휠 위상각을 나타내는 출력 신호를 수신한다. 마이크로컨트롤러(202)는 예를 들어 데이터 스토리지를 위한 메모리 및 데이터 처리 유닛을 포함할 수 있다. 마이크로컨트롤러(202)는 ECU(300)로의 나중의 송신을 위해 수신된 휠 위상각, 또는 이에 관련된 데이터를 저장한다. 마이크로컨트롤러(202)는 출력 신호가 수신되었을때마다 송신할 수 없다. 일실시예에 있어서, 마이크로컨트롤러(202)는 휠 위상각 센서(212)에 의해 측정된 2개의 휠 위상각의 차이를 계산 및 결정한다. 예를 들어, 마이크로컨트롤러(202)는 제 1 시간(T1)에 측정된 제 1 휠 위상각을 제 2 시간(T2)에 측정된 제 2 휠 위상으로부터 차감한다.
마이크로컨트롤러(202)는 송신기(214) 및 안테나(216)를 통해 무선 주파수 메시지를 인코드 및 송신한다. 무선 주파수 메시지는 그 중에서도 특히, 타이어 압력 정보, 휠 유닛(101)의 식별자, 및 휠 위상각 정보를 포함한다. 휠 위상각 정보는 다른 시간에 측정된 휠 위상각을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 휠 위상각 정보는 송신 시에 측정된 휠 위상각 및 2개의 다른 시간에 측정된 휠 위상각의 차이를 포함할 수 있다. 대안으로, 휠 위상각 정보는 휠 위상각의 차이만을 포함할 수 있다.
도 1로 돌아가서 다시 참조하면, ECU(300)는 휠 유닛(201)으로부터 무선 주파수 메시지를 수신한다. ECU(300)는 무선 주파수 메시지, 또는 무선 주파수 메시지에 포함된 데이터를 저장한다. 그러한 데이터는 메모리 장치와 같은 적당한 데이터 저장소인 스토리지(304)에 저장될 수 있다. 또한, ECU(300)는 무선 주파수 메시지로부터 타이어 압력, 식별자, 및 휠 위상각 정보를 추출한다. ECU(300)는 휠 위상각 정보를 ABS 센서(201-204)로부터의 ABS 데이터와 상관시킨다. 다시 말하면, ECU(300)는 ABS 데이터를 분석하고 ABS 데이터에 의해 지시되고 이 데이터에 대응하는 휠 위상각 또는 휠 위상각 차이를 결정한다. ECU(300)는 가장 가까운 일치를 결정하기 위해 휠 유닛(101)으로부터의 휠 위상각 정보를 ABS 데이터의 휠 위상각 또는 휠 위상각 차이와 비교한다. 가장 가까운 일치를 발견할 시에, ECU(300)는 휠 유닛(101)으로부터 송신된 식별자를 ABS 데이터가 휠 유닛(101-104)으로부터의 휠 위상각 정보와 가장 가까이 일치하는 휠에 할당한다.
도 4를 참조하면, ABS 데이터와의 휠 유닛(101-104)으로부터의 휠 위상각 정보의 상관이 더 설명된다. 휠 위상각 센서(212)는 복수의 시간에 휠 위상각을 측정한다. 이 실시예에 있어서, 휠 위상각 센서(212)는 제 1 시간(T1)에 제 1 휠 위상각(P1)을 측정하고 소정 시간을 대기한다. 휠 위상각 센서(212)는 이 때 제 2 시간(T2)에 제 2 휠 위상각(P2)을 측정하며 여기서 T2=T1 + 소정 시간이다. 이 실시예에 있어서, 휠 유닛(101-104)은 이 소정 시간을 인식하도록 사전프로그램된다. 예를 들어, 타이어 장칙 TPM 센서에서 지면에 "충돌하는" 작용은 타이어 센서가 이전 "충돌"에 대하여 회전을 종료했다는 지시를 제공한다. TPM 센서가 마지막 충돌 이후의 시간을 보고하면, 이 때 휠의 위상이 추론될 수 있다. 또한, 필수가 아니더라도 휠 회전의 주기가 송신될 수도 있는 것이 바람직할 수 있다.
일실시예에 있어서, 소정 시간(T2-T1)은 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이에서 복수의 휠 회전을 보장하기 위해 고정 및 선택될 수 있다. 차량 휠들 사이의 휠 속도의 차이가 작을 수 있는 경우에, 복수의 휠 회전을 커버하기 위해 소정 시간(T2-T1)의 값을 설정하는 것은 자동 위치 선정의 정밀도를 개선할 수 있다. 따라서, 이 실시예에 따른 타이어 압력 감시 시스템은 정밀도 요건에 충분히 따를 수 있다. 대안으로, 다른 실시예에 있어서, 제 1 시간과 제 2 시간(T1, T2) 사이의 주기는 가변가능할 수 있는 반면, 위상각 차이 또는 위상 델타는 고정될 수 있다. 이 실시예는 이하 더 상세히 설명될 것이다.
상기 도 2와 관련하여 논의된 바와 같이, 마이크로컨트롤러(202)는 제 2 휠 위상각(P2)을 제 1 휠 위상각(P1)으로부터 차감함으로써 휠 위상각 차이(PD)를 계산 및 결정한다. 휠 위상각 차이(PD)는 0도와 360도 사이의 범위일 수 있다. 이 실시예에 있어서, 휠 유닛(101-104)은 휠 위상각 차이를 포함하는 무선 주파수 메시지를 ECU(300)에 송신할 수 있다. 휠 유닛(101-104)은 휠 위상각 차이(PD)가 획득되는 시간, 즉 제 2 시간(T2)에 무선 주파수 메시지를 송신할 수 있다. 휠 유닛(101-104)이 휠 위상각 차이(PD)를 제공하기 때문에, ECU(300)는 휠 위상각 차이를 계산하는 부담을 감소시킬 수 있다. 타이어 압력 감시 시스템은 시간 임계 응용이고, 휠 위상각 차이(PD)의 계산을 처리하는 추가 시간은 불확실성을 도입하고 부정밀도를 증가시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, ECU(300)는 ABS 센서(201-204)로부터 ABS 데이터를 주기적으로 수신한다. 추가적으로, 전자 안정성 제어(ESC) 시스템은 도로에서의 만곡을 통해 제어 차량의 진행을 원조하기 위해 조향각, 차량 요(yaw) 등과 같은 다른 입력을 ABS 시스템 정보에 추가할 수 있다. 예를 들어, ECU(300)는 100 ms마다 ABS 데이터를 수신한다. 도 4에 도시된 바와 같이, ABS 데이터의 롤링 윈도우(rolling window)가 저장되어, 현재 시점으로부터 과거 시점까지 실행된다. 이 실시예에 있어서, ABS 데이터의 롤링 윈도우는 전체 구동 동안 각 휠에 저장된다. ABS 데이터의 롤링 윈도우는 가변이고 제 1 시간(T1)을 포함하기에 충분히 크다. 저장된 ABS 데이터는 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이에 이력 ABS 트레이스를 제공한다. ABS 데이터는 휠이 회전되는 위상을 측정하는데 사용되는 정보를 포함한다. 일실시예에 있어서, ABS 데이터는 소정 기간 동안 ABS 센서(210-204)를 통과하는 복수의 ABS 티쓰(teeth)를 포함할 수 있다. 단지 일례로서, 24 티쓰는 ABS 센서(210)를 통과하고, 그것은 전체 사이클의 종료를 지시한다. 카운트의 수에 대한 ABS 데이터는 일정한 휠 당 티쓰의 수로 분할될 수 있다. 티쓰의 수로 분할된 카운트의 수의 나머지는 어떤 소정 기간 동안 휠 각 변경의 추정을 제공한다. 상술한 24 티쓰의 예를 사용하면, 24/24 = 1이고 나머지는 제로이다. 따라서, ECU(300)는 어떤 휠 위상각 변경도 없다고 판단한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)은 ABS 데이터와의 휠 위상각(P1, P2)의 상관이 발생될 시점에 역할을 할 수 있다. 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이의 시간 지연 또는 기간은 정확한 자동 위치 선정이 되는 유효한 위상각 데이터 및 ABS 데이터의 생성을 보장하기 위해 미리 결정될 수 있다. 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이의 시간 지연 또는 기간은 제 1 시간(T1), 제 2 시간(T2), 제 1 위상각(P1) 등이 나중에 계산 및 결정될 수 있도록 ECU(300) 및 휠 유닛(101-104)에 인식될 수 있다. 대안으로, 다른 실시예에 있어서, 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이의 기간이 가변될 수 있다.
도 5-8을 참조하면, 휠 위상각 정보를 사용하여 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 방법이 상세히 설명된다. 도 5는 휠 위상각 정보를 사용하여 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 방법의 일실시예를 예시하는 순서도이다. 특히, 도 5는 편의상 휠 유닛(101)에서의 동작을 도시한다. 휠 유닛(101)에서의 동작은 휠 유닛(102-104)에 동일하게 적용가능할 수 있다. 도 5에 예시된 실시예에 있어서, 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이의 기간이 미리 결정되는 반면, 제 1 위상각(P1)과 제 2 위상각(P2) 사이의 위상각이 가변가능하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 휠 유닛(101)에서, 제 1 휠 위상각(P1)은 제 1 시간(T1)에 측정되고 제 2 휠 위상각(P2)은 소정 시간 경과 후의 제 2 시간(T2)에 측정된다(단계 502). 휠 유닛(101)에서, 휠 위상각 차이(PD)는 PI를 P2로부터 차감함으로써 계산된다(단계 504). 마이크로컨트롤러(202)는 타이어 압력, TPM 센서(208)의 식별자, 및 휠 위상각 정보를 포함하는 무선 주파수 메시지를 생성한다. 무선 주파수 메시지는 송신기(214) 및 안테나(216)를 통해 송신된다(단계 506). 무선 주파수 메시지는 ECU(300)가 메시지를 수신하는 것을 보장하기 위해 충돌 및 경로 손실을 고려해서 복수 배(예를 들어, 5 배 또는 8 배) 송신된다. 따라서, 프레임간 간격은 수신기와 구별될 수 없도록 2개의 송신기가 동시에 수신할 때 발생하는 충돌을 회피하기 위해 도입될 수 있다(단계 520). 동일 휠 위상각 정보는 각 프레임 1 내지 8에서 복제된다. 데이터의 제 1 프레임이 수신되지 않으면, 이 때 ECU(300)는 휠 위상각 데이터가 정확해지도록 프레임 1이 송신된 시간을 계산할 수 있어야 한다(단계 520). 그러므로, 휠 위상각 정보를 포함하는 송신된 프레임은 ECU(300)에 인식된 소정 프레임간 간격을 필요로 한다. 프레임은 1 내지 8로 넘버링될 수 있거나, 대안으로 프레임 번호 정보는 프레임간 간격으로부터 ECU에 의해 추론될 수 있다.
일실시예에 있어서, 휠 위상각 정보는 제 1 휠 위상각(P1) 및 제 2 휠 위상각(P2)을 포함한다. 휠 유닛은 제 2 시간(T2)에 제 1 및 제 2 휠 각(P1 및 P2)을 송신한다(단계 508). 다른 실시예에 있어서, 휠 위상각 정보는 제 2 시간(T2)에 송신되는 제 2 휠 위상각(P2) 및 휠 위상각 차이(PD)를 포함한다(단계 510). 또 다른 실시예에 있어서, 휠 위상각 정보는 휠 위상각 차이(PD)만을 포함한다(단계 512).
도 6은 ECU(300)에서 휠 위상각 정보를 사용하여 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 방법의 일실시예를 예시하는 순서도이다. 예시된 실시예에 있어서, 휠 위상각 차이(PD)는 제 2 시간(T2)에 수신된다(단계 602 및 단계 512). 여기서 ECU(300)가 제 1 프레임을 수신한 것으로 가정된다. ECU(300)는 ECU(300)에 인식되어 있는 고정 시간 지연에 기초하여 제 1 시간(T1)을 계산한다(단계 604). 제 1 시간(T1)은 ABS 데이터가 분석될 기준점을 제공하기 위해 계산을 필요로 할 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이의 기간은 측정된 위상각들 사이의 중요한 위상각 차이가 얻어질 수 있는 것을 보장하기 위해 설정된다.
제 1 시간(T1)을 결정한 후에, ECU(300)는 T1과 T2 사이의 휠 당 각 ABS 데이터에 대한 위상각 차이를 계산할 수 있다(단계 606). 앞서 논의된 예를 사용하면, T1과 T2 사이의 기간을 통과한 ABS 티쓰의 48 티쓰는 2개의 전체 휠 회전을 지시하고 48 티쓰/24 티쓰의 제로 나머지는 제로 위상각 차이를 지시할 수 있다. ECU(300)는 각 ABS 데이터의 위상각 차이에 대한 휠 위상각 차이(PD)를 비교한다(단계 608). 다시 말하면, ECU는, RF 메시지 위상 측정의 보간에 의해, 각 ABS 센서로부터의 카운트의 수가 존재하는 것 및 유사한 휠 각을 갖는 휠 유닛에 대한 ABS 데이터로부터의 일치를 검색하는 것을 추정할 수 있다. 상관의 목적은 ABS 데이터 세트가 휠 위상각 센서(212)의 추론된 위상 회전과 일치하는지를 판단하는 것이다.
보간을 수행하는 복수의 방법이 존재한다. 예를 들어, 차량 속도가 비교적 일정하다는 가정에 기초한 선형 보간이 사용될 수 있다. 예를 들어, 차량의 모든 휠은 전체 유효 환경에서 적어도 0.1% 차이로 회전할 것이다. 40 kmh에서 60초(통상 5.5Hz)후에, 각 휠의 각도 회전의 차이는 0.001 * 5.5 * 60이 될 것이다. 이것은 회전의 1/3 또는 120도와 동등하다. 그 결과, ECU(300)는 ABS 데이터의 위상각 차이가 휠 유닛(101)으로부터 송신된 휠 위상각 차이에 대부분 가까이 일치하는 위치에 식별자를 할당한다.
도 7은 자동 위치 선정 방법의 다른 실시예를 예시하는 순서도이다. 예시된 실시예에 있어서, 휠 위상각(P2) 및 휠 위상각 차이(PD)는 도 7에 도시된 바와 같이 제 2 시간(T2)에 수신된다(단계 702 및 단계 510). ECU(300)가 제 1 프레임을 수신한 것으로 가정된다. ECU(300)는 ECU(300)에 인식된 고정 시간 지연에 기초하여 제 1 시간(T1)을 계산한다(단계 704). 계산된 제 1 시간(T1)은 ABS 데이터가 분석되는 기준점이다. ECU(300)는 휠 위상각 차이(PD)를 제 2 위상각(P2)으로부터 차감함으로써 휠 위상각(P1)을 또한 계산한다(단계 706). ECU(300)는 저장된 이력 ABS 데이터를 검색하고 제 1 및 제 2 시간(T1, T2)에 ABS 트레이스를 결정한다. 그 후, ECU(300)는 제 1 및 제 2 시간에 ABS 데이터에 대한 휠 유닛으로부터 송신되는 휠 위상각(P1, P2)을 비교한다(T1, T2)(단계 708). 그 결과, ECU(300)는 ABS 데이터의 위상각 차이가 휠 유닛으로부터 송신된 휠 위상각 차이에 대부분 가까이 일치하는 위치에 식별자를 할당한다(단계 610).
도 8은 자동 위치 선정 방법의 다른 실시예를 또한 예시하는 순서도이다. 예시된 실시예에 있어서, 휠 위상각(P1, P2)은 도 7 및 8에 예시된 실시예와 달리 도 8에 도시된 바와 같이 제 2 시간(T2)에 수신된다(단계 802). ECU(300)는 기준점으로서 고정 시간 지연에 기초하여 제 1 시간(T1)을 계산한다(단계 804). 이어서, ECU(300)는 저장된 ABS 데이터를 검색하고 제 1 및 제 2 시간(T1, T2)에 ABS 트레이스를 결정한다(단계 806). ECU(300)는 이 때 제 1 및 제 2 시간(T1, T2)에 ABS 데이터에 대한 휠 유닛(101)으로부터 송신되는 휠 위상각(P1, P2)을 비교한다(단계 808). 그 결과, ECU(300)는 ABS 데이터의 위상각 차이가 휠 유닛으로부터 송신된 휠 위상각 차이에 대부분 가까이 일치하는 위치에 식별자를 할당한다(단계 808).
상술한 실시예와 관련하여 논의된 바와 같이, 휠 유닛(101-104)은 2개의 다른 시간에 관련 휠(FL, FR, RL 및 RR)의 휠 위상각을 측정하고 상대 위상각 차이를 결정한다. 상대 위상각 차이는 상대 위상각 차이가 ABS 시스템으로부터 추출된 유사한 정보와 비교되도록 나중의 측정 시간에 ECU(300)에 송신된다. ECU(300)는 위상각 차이를 포함하는 휠 유닛(101-104)으로부터의 RF 메시지를 수신하고 휠 유닛(101-104)으로부터의 위상각 차이를 ABS 센서(201-204)로부터의 ABS 데이터와 비교할 것이다. ECU(300)는 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)을 커버하는 ABS 데이터를 주기적으로 수신하고 ABS 데이터의 가변 롤링 윈도우를 저장한다. 따라서, ECU(300)는, RF 메시지 위상 측정의 보간에 의해, 각 ABS 센서로부터의 ABS 데이터가 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이에 존재하는 것 및 유사한 휠 각을 갖는 휠 유닛에 대한 ABS 데이터로부터의 일치를 검색하는 것을 추정할 수 있다. 상관의 목적은 ABS 데이터 세트가 휠 위상각 센서(212)의 추론된 위상각과 일치하는지를 판단하는 것이다.
상술한 실시예에 있어서, ECU(300)는 자동 위치 선정을 수행하기 위해 제 1 및 제 2 시간(T1, T2)을 기준점으로 결정해서 사용한다. ECU(300)는 ECU(300)에 인식된 제 2 시간(T2) 및 시간 지연에 기초하여 제 1 시간을 계산한다. ECU(300)는 이 때 제 1 및 제 2 시간(T1 및 T2)에 대응하는 ABS 데이터를 결정한다. 다시 말하면, 상술한 실시예는 상관을 위한 관련된 휠 위상각 및 관련된 ABS 데이터를 규정하기 위해 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 의존한다. 동일한 기준점, T1 및 T2 내에서 2개의 다른 데이터 세트를 비교함으로써, 정확한 상관이 획득될 수 있다. 휠 유닛(101-104)으로부터의 휠 위상각 정보와 ABS 데이터 사이의 상관의 간단하고 정확한 구현이 획득될 수 있다. 더욱이, 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이의 기간은 변경 상황을 수용하고 시스템 정밀도 요건을 보장하기 위해 용이하게 가변될 수 있다.
게다가, 휠 유닛(101-104)이 위상각 차이를 계산 및 결정할 수 있으므로, ECU(300)에 관한 계산 부담이 감소될 수 있다. 타이어 압력 감시 시스템은 시간 민감성 응용이기 때문에, ECU(300)에 의한 감소된 계산 시간은 그러한 시스템의 정밀도 및 효율을 증가시킬 수 있다.
상술한 실시예에 있어서, 자동 위치 선정은 위상각 측정과 가변 위상각 차이 사이의 고정 시간 지연에 기초하여 수행된다. 다른 실시예에 있어서, 자동 위치 선정은 가변 측정 시간들(TD = T2-T1) 사이에 발생하는 고정 위상각 차이 또는 고정 위상 델타를 인식하는 휠 유닛(101-104) 및 ECU(300)에 의해 실현될 수도 있다. 다시 말하면, 위상 델타는 고정되고, 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이의 기간, 즉 T2-T1은 가변가능하다. 도 9를 참조하면, 위상 델타가 고정되고 기간(T2-T1)이 가변가능한 실시예는 더 상세히 설명된다. 휠 유닛(102)이 자동 위치 선정 이벤트를 수행하기로 결정할 때, 휠 유닛(102)은 그것이 스스로 결정한 위상각(P1)에 도달할 때까지 대기한다. 휠 유닛(102)은 이 때 스스로 결정한 위상각(P1)이 도달된 시간을 결정하고 그러한 시간(T1)을 저장한다(단계 902). 이 실시예에 있어서, 휠 유닛(102)은 편의상 논의되고 다른 휠 유닛(101, 103 및 104)은 동등하게 이용가능할 수 있다. 휠 유닛(102) 및 ECU(300)에 인식된 고정 위상 델타를 회전한 후에, 휠 유닛(102)은 제 2 위상각(P2)(P2=P1+고정 위상 델타)(단계 904)에 도달한다. 휠 유닛(102)은 제 2 위상각(P2)이 도달된 시간을 결정하고 시간(T2)을 저장한다(단계 904).
휠 유닛(102)은 식별, 및 시간 차이(TD = T2-T1)를 송신한다(단계 906). 도 5와 관련하여 앞서 논의된 바와 같이, 휠 유닛(102)은 ECU(300)가 receives the 무선 주파수 메시지를 수신하는 것을 보장하기 위해 동일 무선 주파수 메시지를 복수 배 송신한다(단계 908). ECU(300)는 식별 및 시간 차이(TD)를 수신한다. ECU(300)는 알려진 위상각에 대한 시간 차이(TD)를 ABS 정보와 상관시킨다(단계 910). 식별은 시간 차이(TD)로 고정 위상각을 스윕한 ABS 위치에 할당된다(단계 912). 이 구현에서, 고정 위상각은 회전 정수일 필요는 없다. 다시 말하면, 제 2 위상각(P2)은 같을 필요는 없으며(PI+(N * 360°)), 여기서 N은 정수이다. 위상 차이(PD)는 T2에서의 송신으로 인코드될 수 있거나, 휠 유닛 및 ECU 둘 다에 인식되는 미리 결정된 값일 수 있다.
본 발명 및 그 장점이 상세히 기재되었을지라도, 각종 변경, 대체 및 수정은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있는 것이 이해되어야 한다. 더욱이, 본 출원의 범위는 명세서에 기재된 프로세스, 기계, 제조, 물질의 조성, 수단, 및 단계의 특정 실시예에 한정되는 것으로 의도되지 않는다. 당업자는 본 발명의 기재로부터 용이하게 인식될 것이므로, 여기에 기재된 대응하는 실시예와 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 실질적으로 동일한 결과는 달성하는 현재 존재하거나 나중에 개발될 프로세스, 기계, 제조, 물질의 조성, 수단, 방법, 또는 단계는 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위는 그러한 프로세스, 기계, 제조, 물질의 조성, 수단, 방법, 또는 단계를 그 범위 내에 포함하도록 의도된다.

Claims (21)

  1. 휠 위상각 정보를 사용하여 차량에서 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 차량의 휠과 관련되는 휠 유닛을 배치하는 단계－상기 휠 유닛은 타이어 압력 감시 센서 및 휠 위상각 센서를 포함하고 상기 휠 유닛은 상기 타이어 압력 감시 센서에 의해 측정된 타이어 압력을 송신함－와,
    상기 차량의 각 휠과 관련되는 안티록 브레이크 시스템("ABS") 센서를 배치하는 단계－상기 ABS 센서는 휠 위상각을 나타내는 ABS 데이터를 생성함－와,
    상기 휠의 회전 시에, 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 상기 휠 위상각 센서로 휠 위상각을 측정하는 단계와,
    상기 제 2 시간(T2)에, 상기 휠 유닛으로부터 휠 위상각 정보 및 상기 타이어 압력 감시 센서의 식별을 포함하는 데이터의 프레임을 송신하는 단계와,
    전자 제어 유닛("ECU")에서, 상기 데이터의 프레임을 수신하고 상기 제 1 시간(T1)을 소정 시간 지연에 기초하여 계산하는 단계와,
    각 휠과 관련된 상기 ABS 데이터를 수신하는 단계와,
    상기 휠 위상각 정보를 상기 계산된 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 상기 ABS 데이터와 상관시키는 단계와,
    ABS 데이터가 상기 휠 위상각 정보와 일치하는 상기 휠의 위치에 상기 식별을 할당하는 단계를 포함하는
    방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 휠 유닛에서, 상기 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 상기 휠 위상각 측정의 위상각 차이를 계산하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 송신 단계는 상기 제 2 시간(T2)에, 상기 휠 유닛으로부터 상기 위상각 차이 및 상기 식별을 포함하는 상기 데이터의 프레임을 송신하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 송신 단계는 상기 제 2 시간(T2)에, 상기 휠 유닛으로부터 상기 위상각 차이, 상기 제 2 시간(T2)에서의 상기 위상각 측정 및 상기 식별을 포함하는 상기 데이터의 프레임을 송신하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 단계는 상기 제 2 시간(T2)에, 상기 휠 유닛으로부터 상기 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에서의 상기 위상각 측정 및 상기 식별을 포함하는 상기 데이터의 프레임을 송신하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 단계는 상기 데이터의 프레임을 여러 번 송신하는 단계를 더 포함하며, 상기 데이터의 프레임은 각 송신 사이에서 프레임간 간격을 가지고 송신되는
    방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 휠 위상각을 나타내는 ABS 데이터를 제공하는 단계는 소정 기간에 각 ABS 센서를 통과한 복수의 ABS 티쓰(teeth)의 카운트를 나타내는 상기 ABS 데이터를 제공하는 단계를 포함하는
    방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상관 단계는 상기 계산된 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이에서 각 ABS 센서를 통과한 상기 복수의 ABS 티쓰의 카운트 또는 상기 복수의 ABS 티쓰를 나타내는 데이터와 상기 위상각 정보를 비교하는 단계를 포함하는
    방법.
  9. 휠 위상각 정보를 사용하여 차량에서 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 차량의 휠과 관련되는 휠 유닛을 배치하는 단계－상기 휠 유닛은 타이어 압력 감시 센서 및 휠 위상각 센서를 포함하고 상기 휠 유닛은 상기 타이어 압력 감시 센서에 의해 측정된 타이어 압력을 송신함－와,
    상기 차량의 각 휠과 관련되는 안티록 브레이크 시스템("ABS") 센서를 배치하는 단계－상기 ABS 센서는 휠 위상각을 나타내는 ABS 데이터를 생성함－와,
    상기 휠의 회전 시에, 휠 위상각이 제 1 위상각(P1)에 도달하는 제 1 시간(T1)을 상기 휠 위상각 센서로 측정하는 단계와,
    상기 휠이 상기 휠 유닛에 인식된 소정 위상각을 회전한 후에 상기 휠 위상각이 제 2 위상각(P2)에 도달하는 제 2 시간(T2)을 측정하는 단계와,
    상기 휠 유닛으로부터 상기 타이어 압력 감시 센서의 식별 및 상기 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이의 시간 차이를 포함하는 무선 주파수 메시지를 송신하는 단계와,
    전자 제어 유닛("ECU")에서, 상기 무선 주파수 메시지를 수신하는 단계와,
    각 휠과 관련된 상기 ABS 데이터를 수신하고 상기 ABS 데이터에 의해 표현되는 휠 위상 정보를 결정하는 단계－상기 소정 위상각은 상기 ECU 유닛에 인식됨－와,
    상기 시간 차이를 상기 ABS 데이터와 상관시키는 단계와,
    ABS 데이터가 상기 시간 차이 내에서 상기 소정 위상각과 일치하는 상기 휠의 위치에 상기 식별을 할당하는 단계를 포함하는
    방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 소정 위상각은 일정하고, 상기 시간 차이는 가변인
    방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    제 1 시간(T1)을 측정하는 단계는 상기 휠 위상각이 스스로 결정한 제 1 위상각에 도달하는 상기 제 1 시간(T1)을 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)을 상기 휠 유닛에 저장하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  12. 휠 위상각 정보를 사용하여 차량에서 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 타이어 압력 감시 시스템에 있어서,
    상기 차량의 휠과 관련된 휠 유닛으로서,
    상기 휠의 타이어 압력을 측정하는 타이어 압력 감시 센서와,
    제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 휠 위상각을 측정하는 휠 위상각 센서
    를 포함하고, 상기 제 2 시간(T2)에,
    휠 위상각 정보와,
    상기 타이어 압력 감시 센서의 식별과,
    상기 측정된 타이어 압력
    을 포함하는 무선 주파수 메시지를 송신하는 상기 휠 유닛과;
    상기 차량의 각 휠과 관련되고 상기 휠 위상각을 나타내는 ABS 데이터를 제공하도록 동작가능한 안티록 브레이크 시스템("ABS") 센서와;
    상기 휠 유닛 및 상기 ABS 센서와 통신하는 전자 제어 유닛으로서,
    상기 제 1 시간(T1)을 소정 시간 지연에 기초하여 계산하고,
    상기 휠 위상각 정보를 상기 계산된 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 상기 ABS 데이터와 상관시키고,
    ABS 데이터가 상기 휠 위상각 정보와 일치하는 상기 휠의 위치에 상기 식별을 할당하는
    명령을 실행하도록 동작가능한 상기 전자 제어 유닛("ECU")을 포함하는
    타이어 압력 감시 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 휠 위상각을 나타내는 상기 ABS 데이터는 소정 기간에 각 ABS 센서를 통과한 복수의 ABS 티쓰의 카운트 또는 상기 복수의 ABS 티쓰를 나타내는 데이터를 포함하는
    타이어 압력 감시 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 ECU는 이력 ABS 트레이스를 생성하기 위해 상기 ABS 데이터를 주기적으로 수신하고 상기 ABS 데이터를 저장하는 명령을 실행하도록 동작가능한
    타이어 압력 감시 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 ECU는 상기 소정 시간 지연을 인식하도록 프로그램되는
    타이어 압력 감시 시스템.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 ECU는 상기 ABS 센서로부터 휠 회전의 주기를 수신하는 명령을 실행하도록 또한 동작가능한
    타이어 압력 감시 시스템.
  17. 휠 위상각 정보를 사용하여 차량에서 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 타이어 압력 감시 시스템에 사용되는 휠 유닛에 있어서,
    상기 휠의 타이어 압력을 측정하는 타이어 압력 감시 센서와,
    제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에 휠 위상각을 측정하는 휠 위상각 센서와,
    상기 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에서의 휠 위상각 측정에 기초하여 휠 위상각 차이를 결정하고, 휠 위상각 정보, 상기 타이어 압력 감시 센서의 식별 및 상기 측정된 타이어 압력을 포함하는 무선 주파수 메시지를 인코드하는 전자 회로와,
    상기 제 2 시간(T2)에 상기 무선 주파수 메시지를 송신하는 무선 주파수 송신기를 포함하며,
    상기 차량의 각 휠과 관련되는
    휠 유닛.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 휠 위상각 센서는 충격 센서를 포함하는
    휠 유닛.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 휠 위상각 센서는 가속도계를 포함하는
    휠 유닛.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 휠 위상각 센서는 홀 효과 센서 또는 상기 휠에 의한 도로 충돌(a load strike)에 응답하는 센서를 포함하는
    휠 유닛.
  21. 휠 위상각 정보를 사용하여 차량에서 휠의 자동 위치 선정을 수행하는 타이어 압력 감시 시스템에 있어서,
    상기 휠의 타이어 압력을 측정하는 타이어 압력 감시 센서와,
    상기 휠이 제 1 위상각(P1)에 도달하도록 회전할 때의 제 1 시간(T1)과 상기 휠이 제 2 위상각(P2)에 도달하도록 소정 위상각 만큼 더 회전할 때의 제 2 시간(T2)을 결정하는 휠 위상각 센서와,
    상기 제 1 시간 및 제 2 시간(T1, T2)를 저장하고 시간 차이(T2-T1)를 상기 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2) 사이에서 결정하는 전자 회로－상기 전자 회로는 상기 시간 차이, 상기 타이어 압력 감시 센서의 식별 및 상기 측정된 타이어 압력을 포함하는 무선 주파수 메시지를 인코드하도록 또한 동작가능함－
    를 포함하는 휠 유닛과;
    상기 차량의 각 휠과 관련되고 상기 휠 위상각을 나타내는 ABS 데이터를 제공하도록 동작가능한 안티록 브레이크 시스템("ABS") 센서와;
    상기 휠 유닛 및 상기 ABS 센서와 통신하고,
    상기 시간 차이 및 상기 식별을 수신하고,
    상기 시간 차이를 상기 ABS 데이터에 의해 표현되는 휠 위상각 정보와 상관시키고,
    상기 식별을 ABS 데이터가 상기 시간 차이 내에서 상기 소정 위상각을 스윕한 상기 휠의 위치에 할당하는 명령을 실행하도록 동작가능한 전자 제어 유닛("ECU")을 포함하는
    타이어 압력 감시 시스템.
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