特許 7336016 ミリメートル波長レーダを使用した内部膨張高さ及び接触パッチセンサを含む車両用タイヤ組立体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-22

(45)【発行日】2023-08-30

(54)【発明の名称】ミリメートル波長レーダを使用した内部膨張高さ及び接触パッチセンサを含む車両用タイヤ組立体

(51)【国際特許分類】

   B60C 23/04 20060101AFI20230823BHJP

   G01S 13/34 20060101ALI20230823BHJP

   B60C 23/06 20060101ALI20230823BHJP

【ＦＩ】

B60C23/04 150B

B60C23/04 110D

B60C23/04 150K

B60C23/04 110A

G01S13/34

B60C23/06 B

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022502479

(86)(22)【出願日】2020-07-15

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-16

(86)【国際出願番号】 US2020042039

(87)【国際公開番号】W WO2021011595

(87)【国際公開日】2021-01-21

【審査請求日】2022-02-08

(31)【優先権主張番号】62/874,326

(32)【優先日】2019-07-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】509321583

【氏名又は名称】ファイヤーストーン インダストリアル プロダクツ カンパニー エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ノルトマイヤー、ダニエル エル．

【審査官】久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２２９４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１１２１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０３８８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１１２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２８２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２０９３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００３３４４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１７８６９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｃ ２３／０４

Ｇ０１Ｓ １３／３４

Ｂ６０Ｃ ２３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）であって、
回転軸（Ｘ）を中心とする変位のために適合され、リム壁を含むリム（Ｒ）と、
円筒形トレッド領域（ＴＤ）と、タイヤ本体（Ｂ）の中央開口（Ｏ）を少なくとも部分的に画定する、それぞれ第１及び第２の取り付けビーズ（Ｄ１、Ｄ２）に半径方向内向きに延在する、軸方向に離間した第１及び第２の側壁（Ｓ１、Ｓ２）と、を有する、タイヤ本体（Ｂ）を含む、タイヤ（ＴＲ）であって、前記タイヤ本体（Ｂ）が、内面（ＩＳＦ）を含み、前記円筒形トレッド領域（ＴＤ）が、関連付けられた路面（ＲＤ）に沿ってロールするように適合された外部トレッド（ＴＤＸ）を含み、前記円筒形トレッド領域（ＴＤ）が、前記第１及び第２の側壁（Ｓ１、Ｓ２）と一緒になって、前記タイヤ本体（Ｂ）の前記中央開口（Ｏ）と連通する開放端を有する環状タイヤ室（Ｃ）を少なくとも部分的に画定し、前記タイヤ本体（Ｂ）を前記リム（Ｒ）に取り付け、これによって、前記タイヤ本体（Ｂ）の前記内面（ＩＳＦ）の少なくとも一部が、前記リム壁の一部に向かって半径方向内側に対向する、タイヤ（ＴＲ）と、
前記リム壁の前記一部に沿って支持されているタイヤ高さ及び接触パッチセンサ（１００、１００’）であって、前記環状タイヤ室（Ｃ）内に少なくとも部分的に配置され、前記タイヤ高さ及び接触パッチセンサ（１００、１００’）が、
電源（１７８）と、
レーダ源（１６０）であって、前記電源（１７８）と通信可能に結合され、かつ前記タイヤ本体（Ｂ）の前記内面（ＩＳＦ）に沿って、前記リム壁の前記一部から標的領域（ＴＧ）の方へ前記環状タイヤ室（Ｃ）内に、１２０ギガヘルツ（ＧＨｚ）以上の周波数と、２．５ミリメートル（ｍｍ）以下の波長とを有するミリメートル波長レーダ波（ＥＭＴ）を放出するように動作可能である、レーダ源（１６０）と、
レーダ受容体（１７０）であって、前記電源（１７８）と通信可能に結合され、かつ前記タイヤ本体（Ｂ）の前記内面（ＩＳＦ）に沿って、前記標的領域（ＴＧ）から反射されたミリメートル波長レーダ波（ＲＦＬ）を受信するように、並びに前記反射されたレーダ波（ＲＦＬ）に対する関係を有する信号及び／又は前記反射されたレーダ波（ＲＦＬ）の受信を生成するように動作可能である、レーダ受容体（１７０）と、
アンテナ（１０４、１０４’）であって、少なくとも前記レーダ受容体（１７０）と通信可能に結合され、かつ前記反射されたレーダ波（ＲＦＬ）に対する前記関係を有するデータ、信号、及び／又は通信を送信するように、並びに／又は前記環状タイヤ室（Ｃ）の外部にある関連付けられたシステムに前記反射されたレーダ波（ＲＦＬ）を受信するように動作可能である、アンテナ（１０４、１０４’）と、を含む、タイヤ高さ及び接触パッチセンサ（１００、１００’）と、
プロセッサ（１０６、１０６’、１３６、１３６’、１１２、１１２’）であって、前記レーダ源（１６０）、前記レーダ受容体（１７０）、及び前記アンテナ（１０４、１０４’）のうちの少なくとも１つと通信可能に結合され、前記プロセッサ（１０６、１０６’、１３６、１３６’、１１２、１１２’）が、
ａ）（ｉ）前記レーダ波が前記レーダ源（１６０）から前記標的領域（ＴＧ）、次いで前記レーダ受容体（１７０）へと移動するのに必要な飛行時間（１６０）、及び（ｉｉ）前記レーダ源（１６０）によって送信される前記レーダ波（ＥＭＴ）と、前記標的領域（ＴＧ）から反射され、かつ前記レーダ受容体（１７０）によって受信される前記レーダ波（ＲＦＬ）との間の周波数位相シフトのうちの少なくとも１つに基づいて、前記レーダ源（１６０）と前記標的領域（ＴＧ）との間の距離を決定し、
ｂ）前記タイヤ（ＴＲ）の接触パッチ（ＣＰ）の二次元画像（ＣＰ’）を構築する、
ように動作可能である、プロセッサ（１０６、１０６’、１３６、１３６’、１１２、１１２’）と、を備える、タイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項2】

前記プロセッサ（１０６、１０６’、１３６、１３６’、１１２、１１２’）が、前記レーダ源（１６０）によって送信される前記レーダ波（ＥＭＴ）と、前記標的領域（ＴＧ）から反射され、かつ前記レーダ受容体（１７０）によって受信される前記レーダ波（ＲＦＬ）との間の周波数位相シフトに基づいて、前記レーダ源（１６０）と前記標的領域（ＴＧ）との間の相対移動の速度及び加速度のうちの少なくとも１つを決定するように更に動作可能である、請求項１に記載のタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項3】

前記レーダ源（１６０）が、（ｉ）レーダ波の個々のパルス、及び（ｉｉ）周波数変調された連続レーダ波のうちの少なくとも１つを放出するように動作する、請求項１又は２に記載のタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項4】

前記レーダ源（１６０）が、２４０ギガヘルツ（ＧＨｚ）以下の周波数と、１．２５ミリメートル（ｍｍ）以上の波長とを有する前記ミリメートル波長レーダ波（ＥＭＴ）を前記標的領域（ＴＧ）の方へ放出する、請求項１～３のいずれか一項に記載のタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項5】

前記プロセッサ（１０６、１０６’、１３６、１３６’、１１２、１１２’）が、１ミリメートル増分以下の分解能で前記距離を決定する、請求項１～４のいずれか一項に記載のタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項6】

前記プロセッサ（１０６、１０６’、１３６、１３６’、１１２、１１２’）が、１ミリ秒以下の間隔で前記距離を繰り返し決定する、請求項１～５のいずれか一項に記載のタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項7】

前記タイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）の移動からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように動作可能な振動エネルギー収集デバイス（１８６）であって、前記レーダ源（１６０）と通信可能に結合され、かつそれに電力を提供するように動作可能である、振動エネルギー収集デバイス（１８６）を更に備える、請求項１～６のいずれか一項に記載のタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項8】

前記電源（１７８）が、充電可能であり、前記振動エネルギー収集デバイス（１８６）が、前記電源（１７８）に動作可能に接続されて、それに充電電力を供給する、請求項７に記載のタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項9】

前記タイヤ高さ及び接触パッチセンサ（１００、１００’）の前記電源（１７８）が、前記アンテナ（１０４、１０４’）によって受信された無線周波数波から電気エネルギーを収集するための無線周波数エネルギー収集回路（１８２）を含む、請求項１～８のいずれか一項に記載のタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項10】

前記電源（１７８）が、充電可能であり、前記無線周波数エネルギー収集回路（１８２）が、前記電源（１７８）に動作可能に接続されて、それに充電電気エネルギーを供給する、請求項９に記載のタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項11】

前記プロセッサ（１０６、１０６’、１３６、１３６’、１１２、１１２’）が、前記標的領域（ＴＧ）から反射された前記レーダ波（ＲＦＬ）が前記レーダ受容体（１７０）において受信される到着角に基づいて、前記標的領域（ＴＧ）と前記レーダ受容体（１７０）との間の角度を決定するように動作可能である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項12】

前記プロセッサ（１０６、１０６’）が、前記環状タイヤ室（Ｃ）内に少なくとても部分的に配置され、前記タイヤ高さ及び接触パッチセンサ（１００、１００’）が、前記プロセッサ（１０６、１０６’）を含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載のタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項13】

前記プロセッサ（１３６、１３６’、１１２、１１２’）が、前記環状タイヤ室（Ｃ）の外部にある、請求項１～１２のいずれか一項に記載のタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項14】

前記標的領域（ＴＧ）は、前記回転軸（Ｘ）を中心に前記タイヤ本体（Ｂ）の前記内面（ＩＳＦ）に沿って３６０度延在する反射標的（ＴＧ’）を含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載のタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）。

【請求項15】

車両システム（Ｓ、Ｓ’）であって、
電子制御システム（１１０、１１０’）と、
前記電子制御システム（１１０、１１０’）と動作通信している請求項１～１４のいずれか一項に記載の少なくとも１つのタイヤ組立体（Ｔ、Ｔ’）と、を備える、車両システム（Ｓ、Ｓ’）。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

本開示の主題は、関連付けられたタイヤ組立体の膨張高さに対する関係を有する、及び／又は関連付けられたタイヤ組立体のトレッドと、道路若しくは他の支持面（タイヤ組立体が支持されている）との間に画定された接触パッチに対する関係を有する信号、データ、情報、及び／又は他の出力を生成するように動作する、内部膨張高さ及び接触パッチセンサを含む、車両用タイヤ組立体の技術に広く関する。そのようなセンサは、所定の周波数及び波長の、及び／又は所定の範囲の周波数及び波長内のミリメートル波レーダ技術を使用する。そのようなミリメートル波長レーダ膨張高さ及び接触パッチセンサを含むタイヤ組立体、並びにそのようなタイヤ組立体のうちの１つ以上を含む車両システムも含まれる。

【0002】

本開示の主題は、車、トラック、及びバスなどの電動車両並びにトレーラなどの非電動車両を含む車両に関連して使用することが特に適している可能性があり、そのような車両を具体的に参照して、その主題が詳細に説明されることが理解されよう。しかしながら、対象センサの適用及び使用は、本明細書に開示される特定の実施例に限定されることを意図するものでは決してなく、単に例示的なものであることを特に理解されたい。

【0003】

一般に、車輪に接続され、かつ空気タイヤの空気室内に位置するような、タイヤ本体の内側の、及び／又はタイヤ組立体の一部としての、１つ以上のセンサを含むことが知られている。そのようなセンサは、光センサ、超音波センサ、及び他の非接触距離センサを含んでいた。多くの場合、低解像度、遅い更新及び／又は再生速度、不有効性（タイヤ室内の条件に起因する）、及び現代の車両制御システムにおける使用に必要なデータを導出することができないことなどの他の欠点などの多種多様な異なる理由で、そのようなシステムは、最適以下であると見なされている。

【0004】

１つのそのような先行システムは、タイヤ室の内側に超広帯域レーダセンサを使用する。センサは、レーダ波を使用して、タイヤの下の汚れの状態を感知し、タイヤフットプリントを感知し、かつ／又はタイヤケーシングの偏向を感知する。超広帯域レーダ波は、解像度、再生速度、電子干渉などの観点から提供されるデータの種類、品質、及び速度に関して不十分であると考えられている。また、１つのそのような先行システムは、タイヤがロールしている表面に向かって垂直方向下方に連続的に配向されるように、スリップリングを使用し、このスリップリングシステムは、様々な既知の欠陥による多くの用途には望ましくない。

【0005】

他の既知のセンサは、トレッド領域又は側壁などのタイヤのケーシング内に埋め込まれている。これらのセンサは、特定の用途に有効であり得るが、タイヤ自体がセンサを含むように製造又は修正されることを必要とし、そのことが、タイヤのコストを増加させ、タイヤケーシング内に恒久的に埋め込まれたセンサの再使用を防止する。これらのシステムはまた、典型的には、電力源を欠いており、車両本体又はサスペンションに接続された固定高周波質問機を必要として、センサを通電及び作動させる。

【0006】

更に他のシステムは、車両のサスペンション又は本体などのタイヤ空気室の外部にあるセンサの配置に依存している。そのようなシステムは、タイヤケーシングの外側からのタイヤの内側の状態を感知しようとするため、それらの有効性を低減し、提供される情報の種類及び品質を制限する。

【0007】

当該技術分野で知られているこれらの従来のタイヤセンサ及び他のものにもかかわらず、同等又は改善された性能、製造の容易さ、製造コストの削減、及び／又は他の方法を提供し、タイヤ組立体及びセンサの技術を進歩させながら、前述及び／又は他の課題に対処する必要性が存在すると考えられている。

【発明の概要】

【0008】

本開示の主題によるタイヤ組立体の一実施例は、円筒形トレッド領域と、タイヤ本体の中央開口を少なくとも部分的に画定する、それぞれ第１及び第２の取り付けビーズに対して半径方向内側に延在する、軸方向に離間した第１及び第２の側壁と、を含む、タイヤ本体を有する、タイヤを含むことができる。タイヤ本体は、内面を含むことができ、円筒形トレッド領域は、関連付けられた路面に沿ってロールするように適合された外部トレッドを含むことができる。円筒形トレッド領域は、第１及び第２の側壁と一緒に、タイヤ本体の中央開口と連通する開放端を有する環状タイヤ室を少なくとも部分的に画定することができる。タイヤの高さ及び接触パッチセンサは、環状タイヤ室内に少なくとも部分的に配置することができる。センサは、電源と、電源と通信可能に結合されたレーダ源と、を含むことができる。レーダ源は、タイヤ本体の内面に沿って、標的領域の方へ環状タイヤ室内にミリメートル波長レーダ波を放出するように動作可能であり得る。レーダ受容体は、電源と通信可能に結合され、かつタイヤ本体の内面に沿って、標的領域から反射されたミリメートル波長レーダ波を受信するように動作可能であり得る。レーダ受容体はまた、例えば、到着時間に対する関係などの、反射されたレーダ波に対する関係を有する信号、及び／又はレーダ受容体における反射されたレーダ波の受信を生成するように動作可能であり得る。アンテナは、少なくともレーダ受容体と通信可能に結合され、かつ反射されたレーダ波に対する関係を有するデータ、信号、及び／又は通信を送信するように、並びに／又は環状タイヤ室の外部にある関連付けられたシステムに、レーダ受容体における反射されたレーダ波を受信するように動作可能であり得る。プロセッサは、レーダ源と、レーダ受容体と、アンテナとのうちの少なくとも１つと通信可能に結合することができる。プロセッサは、（ｉ）レーダ波がレーダ源から標的領域、次いでレーダ受容体へと移動するのに必要な飛行時間、及び（ｉｉ）レーダ源によって送信されるレーダ波と、標的領域から反射され、かつレーダ受容体によって受信されるレーダ波との間の周波数位相シフトのうちの少なくとも１つに基づいて、レーダ源と標的領域との間の距離を決定するように動作可能であり得る。

【0009】

本開示の主題による車両システムの一実施例は、電子制御システムと、電子制御システムと動作通信している前述の段落による少なくとも１つのタイヤ組立体と、を含むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の主題による、各々が膨張高さ及び接触パッチセンサを含む複数のタイヤ組立体を含む車両の第１の実施例の概略図である。

【0011】

【図2】本開示の主題による、各々が膨張高さ及び接触パッチセンサを含む複数のタイヤ組立体を含む車両の第２の実施例の概略図である。

【0012】

【図3】本開示の主題による、膨張高さ及び接触パッチセンサを含むタイヤ組立体の断面側面図である。

【0013】

【図4】タイヤ空気圧及びタイヤ荷重の変動に応答してタイヤ接触パッチを変化させることを示す図である。

【0014】

【図4A】本開示の主題の一実施形態による、タイヤ組立体の膨張高さ及び接触パッチセンサによって構築されたタイヤ接触パッチの二次元画像を例示する。

【0015】

【図5】本開示の主題による、タイヤ組立体の膨張高さ及び接触パッチセンサの一実施例の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

ここで図面を参照すると、図示は、本開示の主題の実施例を例示する目的であり、限定することを意図するものではないことを理解されたい。加えて、図面は縮尺通りではなく、特定の特徴及び／又は要素の部分は、明確にするため、及び理解を容易にするために誇張され得ることが理解されよう。

【0017】

図１は、本開示による、タイヤ膨張高さ及び接触パッチを監視するためのタイヤ監視システムＳを含む車両Ｖの一実施例の概略図である。車両Ｖは、電動車両、牽引又は他の非電動車両、又はトラクタ及びセミトレーラ車両などの電動車両と非電動車両との組み合わせであり得る。システムＳは、以下に更に記載されるように、本開示の主題による、内部膨張高さ及び接触パッチセンサモジュール又はセンサ１００を含む１つ以上の空気タイヤ組立体Ｔを含む。

【0018】

システムＳはまた、電子制御ユニット（electronic control unit、ＥＣＵ）１１２がそれぞれの受信機モジュール１３０を介してセンサモジュール１００のうちの１つ以上と動作通信する、電子制御システム１１０も含む。図１に例示される実施形態では、センサモジュール１００及び受信機モジュール１３０は、互いに対して１：１の比で提供され、受信機モジュール１３０の各々は、それがそれぞれ通信しているタイヤ組立体Ｔの領域内で車両Ｖ上に位置する。すなわち、示される例示的な配置において、各受信機モジュール１３０は、センサモジュール１００を含むタイヤ組立体Ｔが位置する車両Ｖのそれぞれの角部に位置する。そのような例示的な構成では、各受信機モジュール１３０は、無線周波数又は別の無線通信リンクを介して、センサモジュール１００のそれぞれ１つと無線動作通信している。受信機モジュール１３０は、その間の電力及びデータの通信のために、ＥＣＵ１１２と有線（図示）及び／又は無線動作通信している。図１の実施形態では、センサモジュール１００は、したがって、センサトランシーバ１０２と、センサトランシーバ１０２に接続されているアンテナ１０４と、を含み、これによって、センサトランシーバは、アンテナ１０４を使用して送信及び受信されたＲＦ信号を介して、センサモジュール１００に無線データを送信し、センサモジュール１００から無線データを受信する（及び任意選択的に、以下に記載されるように電力を受信する）。センサモジュール１００はまた、センサ１００を制御するため、及び本明細書に記載のレーダデータを処理するための、マイクロプロセッサなどの、電子コントローラ又は電子プロセッサ１０６も含む。例えば、以下で更に詳細に説明するように、プロセッサ１０６は、それと関連付けられたタイヤ組立体Ｔの膨張高さ及び接触パッチに関する情報を導出し、更なる処理のため、並びに／又は車両Ｖの別のシステム（例えば、限定するものではないが、警告灯又は他の警告システム、タイヤの膨張／収縮システム、並びに／又は任意の他のシステム及び／若しくはプロセス）への制御入力として使用するために、この情報をＥＣＵ１１２に通信する。

【0019】

受信機モジュール１３０は、受信機モジュールトランシーバ１３２と、無線ＲＦ信号を使用して、それぞれに関連付けられたセンサモジュール１００との双方向無線データ通信（及び任意選択的な電力送信）のためにトランシーバ１３２に接続されているアンテナ１３４と、を含む。図１に示される実施形態では、受信機モジュール１３０はまた、所与の受信機プロセッサ１３６が通信しているセンサモジュール１００から受信したセンサデータに対するローカルデータ処理動作を実行するための、マイクロプロセッサなどのローカル電子受信機プロセッサ１３６も含む。そのため、各受信機モジュール１３０の受信機プロセッサ１３６は、そのそれぞれに関連付けられたセンサモジュール１００から受信されたデータを使用して、タイヤ組立体Ｔの膨張高さ及び接触パッチに関する情報を導出し、更なる処理のため、並びに／又は車両Ｖの別のシステム（例えば、限定するものではないが、警告灯又は他の警告システム、タイヤの膨張／収縮システム、並びに／又は任意の他のシステム及び／若しくはプロセス）への制御入力として使用するために、この情報をＥＣＵ１１２に通信する。あるいは、受信機プロセッサ１３６は、ＥＣＵ１１２の一部又は電子制御システム１１０の他の部分によって／として提供される単一の受信機プロセッサによって置き換えることができる。ＥＣＵ１１２、センサプロセッサ１０６、及び受信機プロセッサ１３６は各々、単一のプロセッサ又はモジュールに分離又は統合され得る、マイクロプロセッサベースのコントローラ又は他の電子コントローラなどの任意の好適なタイプ、種類、及び／又は構成によって提供され得る。

【0020】

図２は、図１と同様であるが、本明細書に別途示され及び／又は説明されたものを除いて図１のタイヤ監視システムＳと同一である代替タイヤ監視システムＳ’を含む、車両Ｖを示す。システムＳに対する同様の構成要素は、プライム記号を付した（’）指定を含む同様の参照文字で特定され、これらの成分のいくつかの説明はここでは繰り返されない。図２に例示される代替配置では、各センサモジュール１００’は、ＥＣＵ１１２’の一部として提供されるか、又はそうでなければ、ＥＣＵ１１２’に動作的に接続されている、単一受信機モジュール１３０’と無線通信している。受信機モジュール１３０’は、無線周波数又は他の無線通信リンクを介して各センサモジュール１００’と無線動作通信している。受信機モジュール１３０’は、無線トランシーバ１３２’と、各センサモジュール１００’と受信機モジュール１３０’との双方向無線ＲＦデータ通信のためにトランシーバ１３２’に接続されている少なくとも１つのアンテナ１３４’と、を含む。本実施例に示すように、受信機モジュール１３０’は、複数のアンテナ１３４’を含み、各アンテナは、タイヤセンサモジュール１００’のうちの１つの領域に専用であり、好ましくはその領域内に位置するが、受信機モジュール１３０’は、代替的に、単一のアンテナ１３４’のみを使用して、タイヤ組立体センサモジュール１００’のすべてと通信する。受信機モジュール１３０’は、それが通信しているセンサモジュール１００’から受信したセンサデータに対するデータ処理動作を実行するための、マイクロプロセッサなどの電子受信機プロセッサ１３６’を含む。そのため、受信機プロセッサ１３６’は、センサモジュール１００’から受信されたデータを使用して、各タイヤ組立体Ｔ’の膨張高さ及び接触パッチに関する情報を導出し、更なる処理のため、並びに／又は車両Ｖ’の別のシステム、デバイス、又はプロセス（例えば、警告灯又は他の警告システム、タイヤの膨張／収縮システム、並びに／又は任意の他のシステム及び／若しくはプロセス）への制御入力として使用するために、この情報をＥＣＵ１１２’に通信する。あるいは、受信機プロセッサ１３６’は、ＥＣＵ１１２’の一部又は電子制御システム１１０’の別の部分によって／として提供することができる。

【0021】

本開示の主題に従って、各内部タイヤ高さ及び接触パッチセンサ１００は、それと動作的に関連付けられたそれぞれのタイヤ組立体の膨張した高さに対する関係を有するデータ、信号、情報、並びに／又は他の通信を生成かつ出力し、また、任意選択的に、タイヤ組立体Ｔのトレッドと道路又は他の表面（タイヤ組立体がその上のロール移動のために支持されている）との間に画定された接触パッチの寸法（例えば、サイズ及び形状）に対する関係を有するデータ、信号、情報、並びに／又は他の通信を生成かつ出力する。各タイヤ膨張高さ及び接触パッチセンサ１００はまた、タイヤ組立体Ｔのタイヤ部分の側壁の偏向に対する関係を有する、タイヤの標的部分とセンサ１００との間の角度又は角度変化に対する関係を有する、並びに／又はタイヤＴＲの一部分がセンサＳに対して移動している速度及び／若しくは加速度に対する関係を有するデータ、信号、情報、並びに／又は他の通信を生成かつ出力することもできる。

【0022】

図３は、本開示の主題による、膨張高さ及び接触パッチセンサを含むタイヤ組立体Ｔの一実施例の断面側面図である。タイヤ組立体Ｔは、ローリング軸又は回転軸Ｘを中心に回転するワンピース又はマルチピースホイールＷを含む。車輪Ｗは、ロール軸Ｘを中心に同心円状に画定され、かつエラストマー空気圧膨張タイヤＴＲが動作的に取り付けられている、円筒形縁Ｒを含む。縁Ｒは、ロール軸に沿って軸方向に離間している、第１及び第２の円周方向に延在する円形取り付けフランジＦ１及びＦ２を含む。タイヤＴＲは、補強エラストマータイヤのカーカス又はタイヤ本体Ｂ（円筒形トレッド領域ＴＤは、道路ＲＤ又は他の関連付けられた支持面に沿ってロールするように適合されている外部トレッドＴＤＸを含む）を含むことができる。タイヤ本体Ｂは、それぞれ第１及び第２の半径方向及び円周方向に延在する側壁Ｓ１及びＳ２を通ってトレッド領域ＴＤの向かい合う内側及び外側に接続されている、第１及び第２の環状ビーズＤ１及びＤ２によって画定される中央取り付け開口Ｏを含む。第１及び第２のビーズＤ１及びＤ２はそれぞれ、第１及び第２の取り付けフランジＦ１及びＦ２上又はそれらに対する縁上に着座し、中空タイヤ室ＣがタイヤＴＲの縁Ｒと本体Ｂとの間に画定されるように、フランジを流体密に密封係合する。タイヤ本体Ｂは、タイヤ室Ｃを少なくとも部分的に画定する内面ＩＳＦを含む。タイヤ本体内面ＩＳＦは、それぞれ第１及び第２の側壁Ｓ１及びＳ２の第１及び第２の側壁内面Ｓ１ｉ及びＳ２ｉ、並びにトレッド領域内面ＴＤｉ（第１及び第２の側壁内面の間に延在し、それを相互接続する）を含み、それらによって画定される。

【0023】

好ましい配置では、本開示の主題に従って、タイヤの高さ及び接触パッチセンサ１００は、タイヤ組立体Ｔのタイヤ室Ｃ内部に位置し、１２０ギガヘルツ（ＧＨｚ）を超える周波数のミリメートル波長レーダ波及び２．５ミリメートル（ｍｍ）以下の波長をタイヤ室Ｃ内部の標的表面の方へ向けるように動作可能な電波（レーダ）送信機を利用するタイプ、種類、及び／又は構造とすることができる。一実施形態では、センサデバイス１００は、包括的に、２．５～１．２５ミリメートル（ｍｍ）の範囲の波長に対応する、包括的に、１２０～２４０ギガヘルツ（ＧＨｚ）の範囲内の周波数のレーダ波を送信する。

【0024】

感知デバイス１００は、標的表面から反射されたレーダ波を受信し、かつ受信された反射されたレーダ波に従って変動する信号、データ、情報、及び／又は通信を生成する、レーダ受信機を更に含む。センサデバイス１００は、レーダ受容体によって生成された信号、データ、情報、及び／又は通信を利用して、タイヤ組立体Ｔの高さ又は膨張高さＨに対応する、レーダ源と標的表面との間の距離（「高さ」又は「変位」と称されることもある）を導出することができる、センサプロセッサ１０６を含む（又は同じものは、各受信機プロセッサ１３６によって導出することができる）。

【0025】

センサプロセッサ１０６又は受信機プロセッサ１３６はまた、任意選択的に、レーダ源と標的表面との間の相対速度及び／又は加速度も導出する。センサプロセッサ１０６又は受信機プロセッサ１３６はまた、任意選択的に、レーダ源と標的表面との間の角度又は角度の変化も導出する。プロセッサ１０６及び／又は１３６（又はＥＣＵ１１２）は、これらと他の動作データを、（ｉ）レーダ波から標的、次いでレーダ受容体へと移動するための、レーダ波の飛行時間、（ｉｉ）パルスドップラー法又は連続波周波数変調（continuous wave frequency modulation、ＣＷＦＭ）法を使用して、レーダ源によって送信されるレーダ波と、標的領域から反射され、かつレーダ受容体によって受信されるレーダ波との間の周波数位相シフト、及び（ｉｉｉ）標的表面から反射され、かつレーダ受容体によって受信されるレーダ波の到着角又は到着角の変化のうちの少なくとも１つに基づいて、導出する。センサプロセッサ１０６及び／又は受信機プロセッサ１３６によって導出された距離は、タイヤ組立体Ｔの「膨張高さ」Ｈ（図３）との関係を有し、「膨張高さ」Ｈは、縁Ｒと道路ＲＤ又は他の表面（タイヤ組立体Ｔが、室Ｃ内の空気圧及びタイヤによって担持される負荷ＴＲに基づいて、任意の所与の時間に動作可能に支持されている）の最小半径方向距離として画定することができる。

【0026】

タイヤ組立体Ｔは、本開示の主題による、タイヤ膨張高さ及び接触パッチセンサ１００を含むものとして図３に示されている。センサ１００は、任意の適切な方法でタイヤ室Ｃ内に動作的に支持することができ、縁Ｒ若しくは車輪Ｗの他の部分上に又はそれに沿って、及び／又はタイヤＴＲに沿って支持された１つ以上の構成要素を含むことができる。例えば、図３に示す配置では、センサ１００は、タイヤ室Ｃ内に配置され、かつタイヤ本体Ｂの内面ＩＳＦの方に配向されている縁Ｒの外径面に沿って／の外側に支持されていることが示されている。センサ１００は、縁Ｒに適切な様式で固定されるセンサハウジング１５０を含む。例示される実施形態では、センサハウジング１５０は、縁Ｒに移動不能に固定され、それと共に回転する。あるいは、センサハウジング１５０は、センサハウジング１５０が縁Ｒと共に回転しないように、回転軸Ｘを中心とするセンサハウジング１５０と縁Ｒとの間の相対的な角度移動を可能にするスリップリング又は他の接続部を使用して、縁に移動可能に接続することができる。このようにして、センサ１００は、道路ＲＤの方へ連続的に動作的に向けられ得る。センサ１００は、ミリメートル波長レーダ源１６０及びミリメートル波長レーダ受容体１７０を含む。図３に示されるような好ましい配置では、レーダ源１６０及びレーダ受容体１７０は、縁Ｒなどの共通の構成要素上に動作的に配置され、本明細書に示されるように、単一のハウジング（例えば、ハウジング１５０）内の同じ構成要素の一部として、又は別個の隣接する構成要素の一部として、互いに近位関係に位置し得る。一実施形態では、センサハウジング１５０は、センサ１００が、縁Ｒを介してタイヤ室Ｃ内に突出することを可能にし、また、センサ１００が、縁ＲからタイヤＴＲの除去を必要とせずに取り外され、かつ交換又はサービス化されることを可能にする、タイヤ室Ｃの外部にある（例えば、タイヤ室Ｃの外側の縁Ｒの露出した外面に沿って）位置からアクセス可能な気密ねじ付き接続部によって、縁Ｒに接続されている。しかしながら、本開示の主題から逸脱することなく、他の構成及び／又は配置が交互に使用され得ることが理解されよう。

【0027】

膨張高さ及び接触パッチセンサ１００は、自己内蔵型の充電可能な電源１７８（例えば、１つ以上の電池）を含むことができ、また、通信及び／若しくは他の目的のための信号、データ、並びに／又は情報の無線受信並びに／又は送信に好適な無線周波数（radio frequency、ＲＦ）アンテナ１０４も含むことができる。アンテナ１０４（又は、第２のアンテナを含み得る）は、受信されたＲＦエネルギーから電気エネルギーを収集し、かつ直接使用のためにセンサに、及び／又は充電回路１８４（自己内蔵型の充電可能な電源１７８を充電するためなど）に、無線電力を提供するために使用される、任意選択的な無線周波数エネルギー収集回路１８２（図６）に接続され得る。別の実施形態では、センサ１００は、縁Ｒ（図示）、タイヤ本体Ｂ、又はタイヤ室Ｃの他の場所、タイヤ組立体Ｔ、又は車両Ｖに接続されている任意選択的な振動エネルギー収集デバイス１８６（図６）を含むか、又はそれに接続されている。振動エネルギー収集デバイス１８６は、センサ１００に直接給電するため及び／又は電源１７８を充電するための電気エネルギーに、タイヤ組立体Ｔの振動及び他の移動の形態の運動エネルギーを変換するための任意の既知のシステムを含むことができる。本開示による使用のための振動エネルギー収集デバイス１８６の好適な例としては、移動からの機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する圧電又は同様の電気機械変換器、及び／又はコイルと磁場との間の相対的な移動に基づいて電力誘導を介して電力を発生させる電磁エネルギー発生器が挙げられる。

【0028】

使用中、本開示の主題に従って、膨張高さ及び接触パッチセンサ１００は、タイヤ本体内面ＩＳＦの一部の上に位置し、及び／又はその一部として提供される標的ＴＧに向かう方向に（例えば、矢印ＥＭＴで表されるように）、レーダ源１６０から、１２０ギガヘルツ（ＧＨｚ）以上の周波数及び２．５ミリメートル（ｍｍ）以下の波長を有するミリメートル波レーダ波を放出するように動作可能であるものとして、図３に示される。一実施形態では、センサデバイス１００は、包括的に、２．５～１．２５ミリメートル（ｍｍ）の範囲の波長に対応する、包括的に、１２０～２４０ギガヘルツ（ＧＨｚ）の範囲内の周波数のレーダ波を送信する。標的ＴＧは、タイヤ本体Ｂの任意の部分及びその内面ＩＳＦなどの、レーダ源１６０から概ね離間しており、かつそれに対して移動可能である、タイヤ室Ｃの内部にある、タイヤ組立体Ｔの任意の部分によって提供することができる。放出されたレーダ波ＥＭＴは、標的ＴＧに入射し、次いで、放出されたレーダ波のうちの少なくともいくつかは、矢印ＲＦＬで表されるように、レーダ受容体１７０に向かって戻る方向に、標的ＴＧから反射される。レーダ受容体１７０（複数の受信機アンテナのアレイを含むことができる）と、受信された反射されたレーダ波ＲＦＬとの間に画定された角度は、到着角と称される。本開示の主題による膨張高さ及び接触パッチセンサ１００は、任意の特殊な反射体又はコーティングの使用を必要とせずに、内側エラストマー表面ＩＳＦの任意の部分又はタイヤ本体Ｂの他の部分からレーダ波を反射しながら、適切に動作することになる。しかしながら、場合によっては、タイヤ本体Ｂの内面ＩＳＦに接続された又はタイヤ本体Ｂ内に埋め込まれた、別個の特殊な反射標的ＴＧ’（破線で部分的に示されている）を提供することが望ましい場合があり、例えば、所定の反射特性を有するコーティング、フィルム、又は他の層若しくは構造、例えば、動作の特定のレベルの性能又は堅牢性を提供することが有用であり得るものなどである。一実施形態では、添加された標的ＴＧ’は、回転軸Ｘを中心に本体Ｂの内面ＩＳＦに沿って３６０度延在し、これによって、添加された標的ＴＧ’の一部は、縁Ｒ上のタイヤＴＲの角度取り付け位置に関係なく、センサ１００と常に位置合わせされることになる。

【0029】

センサ１００、又はセンサと動作的に関連付けられたシステム若しくは構成要素は、レーダ源１６０から標的ＴＧ、次いでレーダ受容体１７０まで、光の速度（すなわち、空気中２９９，７９２，４５８メートル／秒（ｍ／秒））で移動するレーダ波の飛行時間を決定するように動作可能であり得る。レーダ波が移動する往復距離は、飛行時間に関係することが理解されよう。したがって、レーダ波の飛行時間を決定することによって、レーダ源１６０と標的ＴＧとの間の距離Ｈ’は、プロセッサ１０６及び／又は１３６又はＥＣＵ１１２若しくは別のプロセッサによって決定することができる。標的ＴＧが、トレッド領域内面ＴＤｉとして提供される場合、レーダ源１６０とびレーダ受容体１７０との間のこの距離Ｈ’は、タイヤ組立体Ｔの膨張高さＨに直接関連し、それと共に直接的に変動し、これによって、距離Ｈ’（及び膨張高さＨ）は、タイヤ室Ｃの空気圧が低減されるにつれて（縁Ｒが路面ＲＤに接触するまで）、減少し、距離Ｈ’（及び膨張高さＨ）は、タイヤＴＲが十分に膨張したときに（側壁Ｓ１及びＳ２が最大高さに拡張されるまで）、最大値まで増加する。上記のように、タイヤ組立体Ｔの「膨張高さ」Ｈは、縁Ｒと道路ＲＤ又は他の表面（タイヤ組立体Ｔが動作可能に支持されている）との間の最小距離として定義される。したがって、センサプロセッサ１０６及び／又は受信機プロセッサ１３６及び／又はＥＣＵ１１２及び／又は他のプロセッサは、センサ１００によって測定される距離Ｈ’及び／又はセンサ１００によって測定される距離Ｈ’の変化に基づいて、膨張高さＨの変化を決定及び／又は評価することができる。

【0030】

追加的に、又は代替的に、膨張高さ及び接触パッチセンサ１００、又はそれに動作的に関連付けられたシステム若しくは構成要素は、レーダ源１６０によって送信されたレーダ波ＥＭＴと、連続的に送信されたレーダ波のパルスドップラーレーダパルス又は連続波周波数変調（ＣＷＦＭ）を使用して、標的ＴＧから反射され、かつレーダ受容体１７０によって受信されるレーダ波ＲＦＬとの間の周波数シフト又は位相シフトを決定するように動作可能であり得る。いずれの場合でも、ドップラー効果に基づいて、送信レーダ波ＥＭＴに対して反射されたレーダ波ＲＦＬによって呈される周波数シフトが、源１６０と標的ＴＧとの間の相対移動に対する関係を有することになる。したがって、レーダ波の飛行時間を決定することによって、及び／又はレーダ波の位相シフトを決定することによって、センサ１００、又はセンサ１００と動作的に関連付けられたシステム若しくは構成要素（プロセッサ１０６、プロセッサ１３６、及び／又はＥＣＵ１１２）は、次いで、源１６０と標的ＴＧとの間の距離Ｈ’を決定することができ、また、レーダ源１６０に対する標的ＴＧの速度及び加速度も決定することができる。センサ１００は、経時的な変化を評価するために、そのような測定値を迅速に更新するように動作し得る。更に、センサ１００は、受容体１７０によって受容される反射されたレーダ波ＲＦＬの到着角又は到着角の変化を監視及び評価するように動作し得る。到着角又は到着角の変化により、センサプロセッサ１０６又は受信機プロセッサ１３６が、タイヤ内面ＩＳＦ（例えば、ＴＤｉ、Ｓ１ｉ、及び／又はＳ２ｉによって少なくとも部分的に画定され得る）又は別の標的ＴＧとレーダ受容体１７０との間の角度又は角度の変化を決定することを可能にする。したがって、膨張高さ及び接触パッチセンサ１００、又はそれに動作的に関連付けられたシステム若しくは構成要素は、レーダ波源１６０と標的ＴＧとの間の、距離、角度、速度、及び／又は加速度を決定するように動作可能である。

【0031】

追加的に、又は代替的に、膨張高さ及び接触パッチセンサ１００、又はそれに動作的に関連付けられたシステム若しくは構成要素は、レーダ源１６０と、一方又は両方の側壁Ｓ１及びＳ２の任意の部分（例えば、側壁内面Ｓ１ｉ及び／又はＳ２ｉなど）などのタイヤ室Ｃ内に位置する代替標的との間の、距離、角度、速度差、及び／又は加速度を決定するように動作可能であり得、並びに／又は、膨張高さＨ、又はタイヤ室Ｃに含まれる空気圧を評価するために、タイヤ室Ｃ全体の第１の側壁Ｓ１と第２の側壁Ｓ２との間に画定された最大距離を決定するように動作可能であり得る。

【0032】

図４も参照すると、膨張高さ及び接触パッチセンサ１００、又はそれと動作的に関連付けられたシステム若しくは構成要素は、任意選択的に、タイヤＴＲの外部トレッドＴＤＸと道路ＲＤ又は他の支持面（タイヤＴＲがロール移動のために支持されている）との間に存在するタイヤ接触パッチＣＰのサイズを感知するように更に動作可能である。図４は、タイヤ空気圧及びタイヤ荷重の変動に応答してタイヤ接触パッチＣＰサイズ（長さ（Ｌ）ｘ幅（Ｗ）の変化を示す図を提供する。特に、タイヤ膨張圧力が増加すると、接触パッチＣＰの長さＬ及び幅Ｗ（したがって、幅Ｗを掛けたその長さＬによって推定される、又は別様に決定される、その全体的なサイズ／面積Ａ）が減少する。逆に、タイヤ荷重が増加するにつれて、接触パッチＣＰの長さＬ及び幅Ｗ（したがって、その全体的なサイズ／面積Ａ）が増加する。本開示の一態様によれば、車両のタイヤ組立体Ｔのうちの少なくとも１つ及び好ましくは各々について、センサ１００は、（ｉ）接触パッチＣＰの長さＬ、（ｉｉ）接触パッチＣＰの幅Ｗ、及び（ｉｉｉ）接触パッチＣＰのサイズ／面積Ａのうちの少なくとも１つを感知する。一実施例では、センサプロセッサ１０６、受信機プロセッサ１３６、及び／又はＥＣＵ１１２は、受信された反射されたレーダ波ＲＦＬを使用して、二次元画像ＣＰ’（図４Ａ）を構築する。二次元画像ＣＰ’は、接触パッチＣＰ、及びそれに位置合わせされかつ隣接するトレッド内面ＴＤｉの対応する部分が、道路ＲＤ又は他の支持面と接触していないトレッドＴＤＸ及びトレッド内面ＴＤｉの部分と比較して、平坦であるか、又はそうでなければ非円筒形である事実に基づいて、接触パッチＣＰを表す。更に、接触パッチに隣接する道路ＲＤの存在は、レーダ波の反射ＲＦＬに影響を与える。したがって、接触パッチＣＰと位置合わせされ、それと隣接するトレッド内面ＴＤｉの一部から反射されたレーダ波ＲＦＬは、トレッド内面ＴＤｉから反射されるが、接触パッチＣＰと位置合わせされず、それと隣接しないレーダ波から、センサ１００によって区別可能であることになる。接触パッチＣＰの長さＬ、幅Ｗ、及び／又は全体的な面積Ａは、直接的に、及び／又は画像接触パッチＣＰ’に基づいて導出することができる。代替的又は追加的に、センサプロセッサ１０６、受信機プロセッサ１３６、及び／又はＥＣＵ１１２は、構築された二次元接触パッチ画像ＣＰ’を、保存された接触パッチ画像及び／又は他のデータ（それぞれにオーバー膨張、アンダー膨張、又はオーバーロード障害条件に関し、それらを示す）と比較するためにパターンマッチング及び他の画像処理方法を使用し、プロセッサ１０６、１３６、及び／又は１１２は、接触パッチ画像ＣＰ’（センサ１００によって検知された実際の接触パッチＣＰに対応し、それを表す）が、画像マッチを通してそのような障害状態の存在を示すかどうかを決定する。

【0033】

図５は、本開示の主題による、膨張高さ及び接触パッチセンサ１００の一実施例を概略的に例示する。上述のように、センサ１００は、好ましくは、包括的に、それぞれ２．５ｍｍ～１．２５ｍｍ（２．５ｍｍ≧λ≧１．２５ｍｍ）の範囲内の波長（λ）に対応し、パルスドップラーレーダ法又は連続波周波数変調方法のいずれかを利用する（受信機１７０と標的ＴＧとの間の、距離、相対速度、加速度、及び／又は角度若しくは角度の変化に対する関係を有するデータ、信号、情報、及び／又は他の通信を生成する）、包括的に、１２０ＧＨｚ～２４０ＧＨｚ（１２０ＧＨｚ≦ｆ≦２４０ＧＨｚ）の範囲内の周波数（ｆ）を有するミリメートル波レーダ波を利用する、タイプ、種類、及び／又は構造のものである。

【0034】

センサ１００は、標的ＴＧ又は任意の他の表面などの標的表面の方へ送信（ＴＸ）アンテナ１９６を介してレーダ波を放出するように動作可能であるミリメートル波レーダ源１６０を含む。例示される実施例では、レーダ源１６０は、送信機１９０によって生成された周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタ１９２に動作可能に接続された、周波数変調された連続波送信機１９０と、次に、送信アンテナ１９６を介して標的ＴＧへと、放出されたレーダ波ＥＭＴを出力する、電力増幅器１９４と、を含む。センサ１００はまた、受信（ＲＸ）アンテナ２００を通して標的から反射された戻されたレーダ波ＲＦＬと、複数のアンテナのアレイを含むことができる受信（ＲＸ）アンテナ２００における反射されたレーダ波ＲＦＬの到着角と、を感知、受信、又は別様に検出するように動作可能である、レーダ波受容体１７０も含む。受信アンテナ２００は、増幅された信号をバンドパスフィルタ２０４に出力する低ノイズ増幅器２０２に動作可能に接続されている。

【0035】

ＲＦミキサー２０６は、バンドパスフィルタ２０４からの入力信号に、また、周波数変調された連続波送信機１９０からの元々生成されたＦＭＣＷ信号に、動作可能に接続され、かつそれらの信号を受信する。ミキサー２０６は、元々送信されたレーダＦＭＣＷ信号ＥＭＴと受信された反射信号ＲＦＬとの間の位相シフト又は位相差を表す信号を出力する。ＲＦミキサー２０６は、アナログ－デジタル変換器（analog-to-digital converter、ＡＤＣ）２０８に動作可能に接続され、アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）２０８に位相差信号を出力する。アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）２０８は、望ましくない高周波ノイズを除去するために、デジタル信号を、信号を調整するためのローパスフィルタ２１０に出力する。ローパスフィルタ２１０は、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform、ＦＦＴ）モジュール２１２に動作可能に接続されている。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）モジュール２１２は、信号に対して高速フーリエ変換を実行して、マイクロプロセッサ１０６又は別の電子コントローラ（それは、代替的に、受信機モジュール１３０の受信機プロセッサ１３６、ＥＣＵ１１２、並びに／又はシステムＳ及び／若しくは車両Ｖの一部として提供される別のマイクロプロセッサ若しくは他のコントローラであり得る）に入力される所望の周波数位相シフトデータを取得する。プロセッサ１０６（又は別の電子コントローラ）は、高さＨ’、並びに送信アンテナ１９６と標的ＴＧとの間の相対速度及び／又は加速度を導出する。プロセッサ１０６及び１３６並びにＥＣＵ１１２は、例えば、データを処理し、ソフトウェアルーチン／プログラム、並びに他の機能（飛行時間、周波数位相シフト、及び到着角又は到着角の変化（ＲＸアンテナ２００によって受信された反射されたレーダ波ＲＦＬの）の決定に少なくとも関する）を実行するための、マイクロプロセッサなどの任意の好適なタイプ、種類、及び／又は構成であり得る。加えて、センサ１００は、任意の好適な有線又は無線方式で、他のシステム及び／又は構成要素（例えば、図１におけるコントローラ１１２）と通信可能に結合することができる。

【0036】

加えて、プロセッサ１０６又はセンサの他の部分１００は、非一時的記憶デバイス又はメモリ２２０を含むことができ、これは、データ、値、設定、パラメータ、入力、ソフトウェア、アルゴリズム、ルーチン、プログラム、及び／又は他の情報若しくはコンテンツを、任意の関連付けられた使用又は機能のために記憶するために使用することができる（例えば、飛行時間、及び周波数位相シフト（送信されたレーダ波とＲＸアンテナ２００を介して受信された反射されたレーダ波との間で生じる）の決定に関連付けて使用される、及び／又はＲＸアンテナ２００における反射されたレーダ波ＲＦＬの到着角を決定するために使用されるなど）、任意の好適なタイプ、種類、及び／又は構成であり得る。非一時的メモリ２２０は、プロセッサ１０６と動作可能に通信可能に結合されており、これによって、プロセッサは、メモリにアクセスして、任意の１つ以上のソフトウェアプログラム及び／又はルーチンを検索及び実行することができる。加えて、データ、値、設定、パラメータ、入力、ソフトウェア、アルゴリズム、ルーチン、プログラム、パターンマッチングのための保存された接触パッチ画像、及び／又は他の情報若しくはコンテンツもまた、プロセッサ１０６による検索のためにメモリ２２０内に保持することができる。そのようなソフトウェアルーチンは、例えば、オペレーティングシステムなどのソフトウェアプログラムの個別に実行可能なルーチン又は部分であり得ることが理解されよう。加えて、コントローラ、処理デバイス、及び／又はメモリは、任意の好適な形態、構成、及び／又は配置を取ることができ、かつ本明細書に示され説明される実施形態は、単なる例示であることが理解されよう。更に、しかしながら、上で詳述したモジュールは、ソフトウェア実装、ハードウェア実装、又はそれらの任意の組み合わせを含むがそれらに限定されない、任意の好適な方法で実施することができることを理解されたい。

【0037】

そのような配置を使用して、タイヤ膨張高さ及び接触パッチセンサ１００は、タイヤ膨張高さＨ、センサ１００に対するタイヤ本体Ｂの標的ＴＧ部分の速度及び加速度、タイヤ接触パッチＣＰのサイズ及び形状、並びに標的ＴＧとセンサ１００との間の角度又は角度の変化、に関する信号、データ、及び／又は他の情報を提供することができる非常に正確なセンサとして機能することができる。この情報は、警告システム、乗車制御又は取り扱いシステム、振動制御及びアクティブ制振システムなどの他の車両システム、並びにアクティブサスペンションシステム又はアクティブエンジン取り付けなどの路面情報を利用するシステムによって使用することができる。本明細書に開示されるセンサ１００は、距離／高さの測定値について、＋／－１ミリメートル増分の精度を達成することを可能にし、両方の測定値は、１ミリ秒未満の更新速度で新しい測定値で更新される。一実施形態では、変位及び速度測定は、７００マイクロ秒ごとに新しい測定値で更新される。

【0038】

多数の異なる機構及び／又は構成要素が、本明細書に示され、記載される実施形態に示されているが、いずれの実施形態もすべてのかかる機構及び構成要素を含むものとして具体的に示され、記載されていないことが認められよう。したがって、本開示の主題は、本明細書において示され、記載される、異なる機構及び構成要素の任意、かつすべての組み合わせを包含することを意図しており、制限なく、任意の組み合わせで、機構及び構成要素の任意の好適な配置を使用できることが理解されるべきである。したがって、機構及び／又は構成要素の任意のかかる組み合わせを目的とする請求項は、本明細書に具体的に表現されているかどうかにかかわらず、本開示において根拠を見出すことを意図することが明確に理解されるべきである。

【0039】

したがって、本開示の主題は前述の実施形態を参照して記載されており、構造及び開示された実施形態の構成部分同士の構造上の相互関係がかなり強調されてきたが、他の実施形態を考案することができ、本明細書に記載の原則から逸脱することなく、示され、記載された実施形態に多数の変更を加え得ることが理解されよう。明らかに、前述の「発明を実施するための形態」を読み、理解すると、他についての修正及び変更を思い付くであろう。したがって、前述の説明的事項は、本開示の主題の単なる説明であり、制限ではないと解釈されるべきであることが明確に理解されるべきである。したがって、本開示の主題は、そのような修正及び変更をすべて含むものとして解釈されることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図4A】

【図5】