(57)【要約】【課題】  車輪の物理状態を検出して、その物理状態を車体側に無線通信を用いて伝える通信システムにおいて、新規な方法で、通信データの短縮化を実現する。【解決手段】  車輪側無線送信装置は、検出した車輪のタイヤ内空気圧に基づいた通信速度で、タイヤ内温度に基づいたデューティー比のデータフレームを無線送信し（ステップ１１０〜１４０）、車体側無線受信装置は、その無線送信されたデータの通信速度に基づいて車輪のタイヤ内空気圧およびタイヤ内温度のデータを記憶媒体に記憶させる。【選択図】 図６
2006117143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪に取り付けられた車輪側無線送信装置と、車体に取り付けられた車体側無線送信装置と、を備えた通信システムであって、
前記車輪側無線送信装置は、前記車輪の物理状態を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記車輪の物理状態に基づいた通信速度でデータを無線送信する送信手段と、を有し、
前記車体側無線送信装置は、前記送信手段が無線送信したデータを受信する受信手段と、前記受信手段が受信したデータの通信速度を特定する特定手段と、前記特定手段が特定した通信速度に基づいて、前記車輪の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させる記憶制御手段と、を備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記物理状態は、前記車輪が有するタイヤ内空気圧であり、
前記送信手段は、前記検出手段が検出した前記タイヤ内空気圧が低いほど高い通信速度でデータを無線送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記送信手段は、通信速度が高いほど多い繰り返し回数で、同じ物理状態についてのデータ送信を繰り返すことを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項４】
車輪に取り付けられた車輪側無線送信装置と、車体に取り付けられた車体側無線送信装置と、を備えた通信システムであって、
前記車輪側無線送信装置は、前記車輪の物理状態を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記車輪の物理状態に基づいたデューティー比でデータを無線送信する送信手段と、を有し、
前記車体側無線送信装置は、前記送信手段が無線送信したデータを受信する受信手段と、前記受信手段が受信したデータのデューティー比を特定する特定手段と、前記特定手段が特定したデューティー比に基づいて、前記車輪の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させる記憶制御手段と、を備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
前記検出手段は、前記車輪の複数種類の物理状態を検出し、
前記送信手段は、前記複数種類のデータのそれぞれの種類についての送信を別々のデータで行い、送信するデータに係る物理状態の種類に基づいたビットフォーマットで、当該データを無線送信することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項６】
前記検出手段は、前記車輪の複数種の物理状態を検出し、
前記送信手段は、前記複数種類のデータのそれぞれの種類についての送信を別々のデータで行い、送信するデータに係る物理状態の種類に基づいた切替ビット値を当該データに含めて無線送信することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項７】
車輪に取り付けられた車輪側無線送信装置と、車体に取り付けられた車体側無線送信装置と、を備えた通信システムであって、
前記車輪側無線送信装置は、前記車輪の第１種類の物理状態および第２種類の物理状態を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記第１種類の物理状態に基づいた通信速度、および前記検出手段が検出した前記第２種類の物理状態に基づいたデューティー比で、データを無線送信する送信手段と、を有し、
前記車体側無線送信装置は、前記送信手段が無線送信したデータを受信する受信手段と、前記受信手段が受信したデータの通信速度およびデューティー比を特定する特定手段と、前記特定手段が特定した通信速度に基づいて、前記第１種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させ、また特定手段が特定したデューティー比に基づいて、前記第２種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させる記憶制御手段と、を備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項８】
前記第１種類の物理状態は、前記車輪が有するタイヤ内空気圧であり、
前記送信手段は、前記検出手段が検出した前記タイヤ内空気圧が低いほど高い通信速度でデータを無線送信することを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
前記送信手段は、通信速度が高いほど多い繰り返し回数で、同じ前記第１種類および前記第２種類の物理状態についてのデータ送信を繰り返すことを特徴とする請求項７または８に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記検出手段は、第３種類の物理状態を検出し、
前記送信手段は、前記第３種類の物理状態についての送信を、前記第１種類および第２種類の物理状態とは別のデータで、前記第１種類および第２種類の物理状態と異なるビットフォーマットで、前記検出手段が検出した前記第３種類の物理状態に基づいた通信速度で、当該データを無線送信し、
前記特定手段は、前記受信手段が受信したデータの通信速度、デューティー比、およびビットフォーマットを特定し、
前記記憶制御手段は、前記特定手段が特定した通信速度およびビットフォーマットに基づいて、前記第１種類または第３種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させ、また特定手段が特定したデューティー比に基づいて、前記第２種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項１１】
前記検出手段は、第３種類の物理状態を検出し、
前記送信手段は、前記第３種類の物理状態についての送信を、前記第１種類および第２種類の物理状態とは別のデータで、前記第種類１および第２種類の物理状態と異なるビットフォーマットで、前記検出手段が検出した前記第３種類の物理状態に基づいたデューティー比で、当該データを無線送信し、
前記特定手段は、前記受信手段が受信したデータの通信速度、デューティー比、およびビットフォーマットを特定し、
前記記憶制御手段は、前記特定手段が特定した通信速度に基づいて、前記第１種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させ、また特定手段が特定したビットフォーマットおよびデューティー比に基づいて、前記第２種類または第３種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項１２】
前記検出手段は、第３種類の物理状態を検出し、
前記送信手段は、前記第３種類の物理状態についての送信を、前記第１種類および第２種類の物理状態についての送信とは別のデータで、前記第１種類および第２種類の物理状態についての送信と異なる切替ビット値を当該データに含めて、前記検出手段が検出した前記第３種類の物理状態に基づいた通信速度で、無線送信し、
前記特定手段は、前記受信手段が受信したデータの通信速度、デューティー比、および前記切替ビット値を特定し、
前記記憶制御手段は、前記特定手段が特定した通信速度および前記切替ビット値に基づいて、前記第１種類または第３種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させ、また特定手段が特定したデューティー比に基づいて、前記第２種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項１３】
前記検出手段は、第３種類の物理状態を検出し、
前記送信手段は、前記第３種類の物理状態についての送信を、前記第１種類および第２種類の物理状態についての送信とは別のデータで、前記第１種類および第２種類の物理状態についての送信と異なる切替ビット値を当該データに含めて、前記検出手段が検出した前記第３種類の物理状態に基づいたデューティー比で、無線送信し、
前記特定手段は、前記受信手段が受信したデータの通信速度、デューティー比、および前記切替ビット値を特定し、
前記記憶制御手段は、前記特定手段が特定した通信速度に基づいて、前記第１種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させ、また特定手段が特定した前記切替ビット値およびデューティー比に基づいて、前記第２種類または第３種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項１４】
車輪に取り付けられるものであって、
車輪の物理状態を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記車輪の物理状態に基づいた通信速度でデータを無線送信する送信手段と、を備えた車輪側無線送信装置。
【請求項１５】
車輪に取り付けられるものであって、
車輪の物理状態を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記車輪の物理状態に基づいたデューティー比のデータを無線送信する送信手段と、を備えた車輪側無線送信装置。
【請求項１６】
車輪に取り付けられるものであって、
前記車輪の第１種類の物理状態および第２種類の物理状態を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記第１種類の物理状態に基づいた通信速度、および前記検出手段が検出した前記第２種類の物理状態に基づいたデューティー比で、データを無線送信する送信手段と、を備えた車輪側無線送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪の物理状態を検出して、その物理状態を車体側に無線通信を用いて伝える通信システム、およびその通信システムに用いられる車輪側無線送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ内空気圧を検出し、それをデータとして無線送信する車輪側無線送信装置と、この車輪側無線送信装置が送信したタイヤ内空気圧のデータを受信し、そのデータを記憶媒体に記憶させると共に、そのデータに基づきユーザに対して警告等の表示を行う車体側受信装置とを備えたタイヤ空気圧監視システムが実用化されている。
【０００３】
このタイヤ空気圧監視システムのような、車輪の物理状態（上記のタイヤ空気圧監視システムにおいてはタイヤ内空気圧）を検出し、その物理状態を車体側に無線通信を用いて伝える通信システムは、従来、その物理状態を示す専用のビット列範囲を含むデータの送受信を行うことで、当該物理状態を車輪側から車体側に伝えるようになっていた。
【０００４】
図１２に、車輪側から車体側にタイヤ内空気圧とタイヤ内温度とを伝える通信システムにおける、従来の通信データの構成の一例を示す。この図１２に示す通信データは、タイヤ内空気圧とタイヤ内温度の一回分の送信に１つ用いられる、６２ビット長のフレームである。そしてこのフレームは、１ビット長のスタートビット部２０１、４ビット長の同期部２０２、３２ビット長のＩＤ（各車輪を識別する符号に相当する）部２０３、８ビット長の圧力部２０４、８ビット長の温度部２０５、８ビット長の誤り検出部２０６、１ビット長のストップビット部２０７を、この順に並べて有している。ここで、圧力部２０４の内容が、検出したタイヤ内空気圧の値を示し、温度部２０５の内容が、検出したタイヤ内温度の値を示すようになっている。すなわち、圧力部２０４、および温度部２０５はそれぞれの物理状態を示す専用のビット列範囲である。
【０００５】
ことろで、車輪側無線送信装置は、車輪の回転と共にその位置や速度が変化するので、車輪の回転角によっては通信がうまくいかない場合がある。図１３に、上記のタイヤ空気圧監視システムにおける、車輪側無線送信装置の位置と、その位置において車輪側無線送信装置から送信されたデータの、車体側受信装置における受信レベルとの関係の一例のグラフを示す。横軸が、車輪の回転軸の回りの回転角で表した車輪側無線送信装置の位置を示し、縦軸が、車体側受信装置における受信レベルを示す。折れ線２０８が、受信レベルの基準値を示す水平線２０９を下回る領域２１０において、車輪側無線送信装置から送信されたデータは、車体側受信装置で受信が困難または不可能となる。
【０００６】
このように、車輪側無線送信装置の位置によっては通信がうまくいかない場合があるので、１回のデータ送信中に車輪側無線送信装置がこの通信が位置にさしかかることが少なくなるよう、できるだけ短時間で物理状態の送信を完了したいというニーズがある。物理状態の送信を短時間で済ます方法としては、例えば通信を高速化する方法が考えられる。しかし、通信速度が高くなれば、受信感度が低下するためビット当たりのエラー確率が高くなってしまうという問題がある。
【０００７】
また、特許文献１に開示されているように、送信されるデータ中のＩＤ部のビット長を通常よりも減らすことも考えられる。
【特許文献１】特開２０００−２３８５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、この場合、ＩＤ部の値が取りうる範囲が狭まるので、車輪が一意に特定できない可能性があるという問題がある。
【０００９】
本発明は上記点に鑑み、車輪の物理状態を検出して、その物理状態を車体側に無線通信を用いて伝える通信システムにおいて、新規な方法で、通信データの短縮化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車輪に取り付けられた車輪側無線送信装置と、車体に取り付けられた車体側無線送信装置と、を備えた通信システムであって、前記車輪側無線送信装置は、前記車輪の物理状態を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記車輪の物理状態に基づいた通信速度でデータを無線送信する送信手段と、を有し、前記車体側無線送信装置は、前記送信手段が無線送信したデータを受信する受信手段と、前記受信手段が受信したデータの通信速度を特定する特定手段と、前記特定手段が特定した通信速度に基づいて、前記車輪の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させる記憶制御手段と、を備えたことを特徴とする通信システムである。
【００１１】
このようになっているので、通信システムにおいて、車輪側無線送信装置は、検出した車輪の物理状態に基づいた通信速度でデータを無線送信し、車体側無線受信装置は、その無線送信されたデータの通信速度に基づいて車輪の物理状態のデータを特定し記憶媒体に記憶させるので、送受信されるデータの通信速度によって物理状態が車輪側から車体側に伝わる。このように、データの通信速度という、送受信されるデータの内容そのものではない要素によって物理状態が伝わるので、その分送受信されるデータの長さが低減される。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の通信システムにおいて、前記物理状態は、前記車輪が有するタイヤ内空気圧であり、前記送信手段は、前記検出手段が検出した前記タイヤ内空気圧が低いほど高い通信速度でデータを無線送信することを特徴とする。
【００１３】
このようになっていると、タイヤ内空気圧が低いほど、すなわちタイヤ異常である可能性が高いほど、通信速度が速くなり、このタイヤ内空気圧の情報を迅速に車両側に伝えることができるので、安全確保という面で都合がよい。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の通信システムにおいて、前記送信手段は、通信速度が高いほど多い繰り返し回数で、同じ物理状態についてのデータ送信を繰り返すことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、車輪に取り付けられた車輪側無線送信装置と、車体に取り付けられた車体側無線送信装置と、を備えた通信システムであって、
前記車輪側無線送信装置は、前記車輪の物理状態を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記車輪の物理状態に基づいたデューティー比でデータを無線送信する送信手段と、を有し、前記車体側無線送信装置は、前記送信手段が無線送信したデータを受信する受信手段と、前記受信手段が受信したデータのデューティー比を特定する特定手段と、前記特定手段が特定したデューティー比に基づいて、前記車輪の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させる記憶制御手段と、を備えたことを特徴とする通信システムである。
【００１６】
このようになっているので、通信システムにおいて、車輪側無線送信装置は、検出した車輪の物理状態に基づいたデューティー比でデータを無線送信し、車体側無線受信装置は、その無線送信されたデータのデューティー比に基づいて車輪の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させるので、送受信されるデータのデューティー比によって物理状態が車輪側から車体側に伝わる。このように、データのデューティー比という、送受信されるデータの内容そのものではない要素によって物理状態が伝わるので、その分送受信されるデータの長さが低減される。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の通信システムにおいて、前記検出手段は、前記車輪の複数種類の物理状態を検出し、前記送信手段は、前記複数種類のデータのそれぞれの種類についての送信を別々のデータで行い、送信するデータに係る物理状態の種類に基づいたビットフォーマットで、当該データを無線送信することを特徴とする。
【００１８】
このようにすることで、車輪の複数種類の物理状態のそれぞれを、別々のデータで送信することが可能となる。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の通信システムにおいて、前記検出手段は、前記車輪の複数種の物理状態を検出し、前記送信手段は、前記複数種類のデータのそれぞれの種類についての送信を別々のデータで行い、送信するデータに係る物理状態の種類に基づいた切替ビット値を当該データに含めて無線送信することを特徴とする。
【００２０】
このようにすることで、車輪の複数種類の物理状態のそれぞれを、別々のデータで送信することが可能となる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明は、車輪に取り付けられた車輪側無線送信装置と、車体に取り付けられた車体側無線送信装置と、を備えた通信システムであって、前記車輪側無線送信装置は、前記車輪の第１種類の物理状態および第２種類の物理状態を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記第１種類の物理状態に基づいた通信速度、および前記検出手段が検出した前記第２種類の物理状態に基づいたデューティー比で、データを無線送信する送信手段と、を有し、前記車体側無線送信装置は、前記送信手段が無線送信したデータを受信する受信手段と、前記受信手段が受信したデータの通信速度およびデューティー比を特定する特定手段と、前記特定手段が特定した通信速度に基づいて、前記第１種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させ、また特定手段が特定したデューティー比に基づいて、前記第２種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させる記憶制御手段と、を備えたことを特徴とする通信システムである。
【００２２】
このようになっているので、通信システムにおいて、車輪側無線送信装置は、検出した車輪の第１種類の物理状態に基づいた通信速度、および第２種類の物理状態に基づいたデューティー比で、データを無線送信し、車体側無線受信装置は、その無線送信されたデータの通信速度に基づいて車輪の第１種類および第２種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させるので、送受信されるデータの通信速度の大小およびデューティー比によって物理状態が車輪側から車体側に伝わる。このように、データの通信速度およびデューティー比という、送受信されるデータの内容そのものではない要素によって物理状態が伝わるので、その分送受信されるデータの長さが低減される。
【００２３】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の通信システムにおいて、前記第１種類の物理状態は、前記車輪が有するタイヤ内空気圧であり、前記送信手段は、前記検出手段が検出した前記タイヤ内空気圧が低いほど高い通信速度でデータを無線送信することを特徴とする。
【００２４】
このようになっていると、タイヤ内空気圧が低いほど、すなわちタイヤ異常である可能性が高いほど、通信速度が速くなり、このタイヤ内空気圧の情報を迅速に車両側に伝えることができるので、安全確保という面で都合がよい。
【００２５】
また、請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の通信システムにおいて、前記送信手段は、通信速度が高いほど多い繰り返し回数で、同じ前記第１種類および前記第２種類の物理状態についてのデータ送信を繰り返すことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項７ないし９のいずれか１つに記載の通信システムにおいて、前記検出手段は、第３種類の物理状態を検出し、前記送信手段は、前記第３種類の物理状態についての送信を、前記第１種類および第２種類の物理状態とは別のデータで、前記第１種類および第２種類の物理状態と異なるビットフォーマットで、前記検出手段が検出した前記第３種類の物理状態に基づいた通信速度で、当該データを無線送信し、前記特定手段は、前記受信手段が受信したデータの通信速度、デューティー比、およびビットフォーマットを特定し、前記記憶制御手段は、前記特定手段が特定した通信速度およびビットフォーマットに基づいて、前記第１種類または第３種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させ、また特定手段が特定したデューティー比に基づいて、前記第２種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させることを特徴とする。
【００２７】
このようにすることで、車輪の第３種類の複数の物理状態を、第１種類および第２種類物理状態とは別のデータで送信することが可能となる。
【００２８】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項７ないし９のいずれか１つに記載の通信システムにおいて、前記検出手段は、第３種類の物理状態を検出し、前記送信手段は、前記第３種類の物理状態についての送信を、前記第１種類および第２種類の物理状態とは別のデータで、前記第種類１および第２種類の物理状態と異なるビットフォーマットで、前記検出手段が検出した前記第３種類の物理状態に基づいたデューティー比で、当該データを無線送信し、前記特定手段は、前記受信手段が受信したデータの通信速度、デューティー比、およびビットフォーマットを特定し、前記記憶制御手段は、前記特定手段が特定した通信速度に基づいて、前記第１種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させ、また特定手段が特定したビットフォーマットおよびデューティー比に基づいて、前記第２種類または第３種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させることを特徴とする。
【００２９】
このようにすることで、車輪の第３種類の複数の物理状態を、第１種類および第２種類物理状態とは別のデータで送信することが可能となる。
【００３０】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項７ないし９のいずれか１つに記載の通信システムにおいて、前記検出手段は、第３種類の物理状態を検出し、前記送信手段は、前記第３種類の物理状態についての送信を、前記第１種類および第２種類の物理状態についての送信とは別のデータで、前記第１種類および第２種類の物理状態についての送信と異なる切替ビット値を当該データに含めて、前記検出手段が検出した前記第３種類の物理状態に基づいた通信速度で、無線送信し、前記特定手段は、前記受信手段が受信したデータの通信速度、デューティー比、および前記切替ビット値を特定し、前記記憶制御手段は、前記特定手段が特定した通信速度および前記切替ビット値に基づいて、前記第１種類または第３種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させ、また特定手段が特定したデューティー比に基づいて、前記第２種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させることを特徴とする。
【００３１】
このようにすることで、車輪の第３種類の複数の物理状態を、第１種類および第２種類物理状態とは別のデータで送信することが可能となる。
【００３２】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項７ないし９のいずれか１つに記載の通信システムにおいて、前記検出手段は、第３種類の物理状態を検出し、前記送信手段は、前記第３種類の物理状態についての送信を、前記第１種類および第２種類の物理状態についての送信とは別のデータで、前記第１種類および第２種類の物理状態についての送信と異なる切替ビット値を当該データに含めて、前記検出手段が検出した前記第３種類の物理状態に基づいたデューティー比で、無線送信し、前記特定手段は、前記受信手段が受信したデータの通信速度、デューティー比、および前記切替ビット値を特定し、前記記憶制御手段は、前記特定手段が特定した通信速度に基づいて、前記第１種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させ、また特定手段が特定した前記切替ビット値およびデューティー比に基づいて、前記第２種類または第３種類の物理状態のデータを記憶媒体に記憶させることを特徴とする。
【００３３】
このようにすることで、車輪の第３種類の複数の物理状態を、第１種類および第２種類物理状態とは別のデータで送信することが可能となる。
【００３４】
また、請求項１４に記載の発明は、車輪に取り付けられるものであって、車輪の物理状態を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記車輪の物理状態に基づいた通信速度でデータを無線送信する送信手段と、を備えた車輪側無線送信装置である。
【００３５】
このようになっているので、車輪側無線送信装置は、検出した車輪の物理状態に基づいた通信速度でデータを無線送信する。したがって、この送信されたデータを受信する側、すなわち車体側無線受信装置が、その無線送信されたデータの通信速度に基づいて車輪の物理状態を特定するようになっていれば、送受信されるデータの通信速度によって物理状態が車輪側から車体側に伝わる。このように、データの通信速度という、送受信されるデータの内容そのものではない要素によって物理状態が伝わるので、その分送受信されるデータの長さが低減される。
【００３６】
また、請求項１５に記載の発明は、車輪に取り付けられるものであって、車輪の物理状態を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記車輪の物理状態に基づいたデューティー比のデータを無線送信する送信手段と、を備えた車輪側無線送信装置である。
【００３７】
このようになっているので、車輪側無線送信装置は、検出した車輪の物理状態に基づいたデューティー比のデータを無線送信する。したがって、この送信されたデータを受信する側、すなわち車体側無線受信装置が、その無線送信されたデータのデューティー比に基づいて車輪の物理状態を特定するようになっていれば、送受信されるデータのデューティー比によって物理状態が車輪側から車体側に伝わる。このように、データのデューティー比という、送受信されるデータの内容そのものではない要素によって物理状態が伝わるので、その分送受信されるデータの長さが低減される。
【００３８】
また、請求項１６に記載の発明は、車輪に取り付けられるものであって、前記車輪の第１種類の物理状態および第２種類の物理状態を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記第１種類の物理状態に基づいた通信速度、および前記検出手段が検出した前記第２種類の物理状態に基づいたデューティー比で、データを無線送信する送信手段と、を備えた車輪側無線送信装置である。
【００３９】
このようになっているので、車輪側無線送信装置は、検出した車輪の第１種類の物理状態に基づいた通信速度、および第２種類の物理状態に基づいたデューティー比で、データを無線送信する。したがって、この送信されたデータを受信する側、すなわち車体側無線受信装置が、その無線送信されたデータの通信速度に基づいて車輪の第１種類および第２種類の物理状態を特定するようになっていれば、送受信されるデータの通信速度およびデューティー比によって物理状態が車輪側から車体側に伝わる。このように、データの通信速度およびデューティー比という、送受信されるデータの内容そのものではない要素によって物理状態が伝わるので、その分送受信されるデータの長さが低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図９に基づいて説明する。図１は、本実施形態を示す車両の概略斜視図で、図２は本実施形態の通信システムの概略構成を示すブロック図である。図１および図２に示すように、本実施形態の通信システムは、車輪側無線送信装置１１〜１４、車体側無線受信モジュール２１〜２４、制御装置３０、および表示装置６０、を備えている。
【００４１】
車輪側無線送信装置１１〜１４は、タイヤとホイールディスクから成る各車輪１〜４のホイールディスクのバルブ部分にそれぞれ設けられている。図３は、本実施形態の車輪側無線送信装置１１〜１４の概略構成を示すブロック図である。図３に示すように、車輪側無線送信装置１１〜１４は、それぞれセンサ部１１ａ〜１４ａ、送信アンテナ１１ｂ〜１４ｂ、送信回路１１ｃ〜１４ｃ、内蔵電池１１ｄ〜１４ｄ、および車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅを備えている。
【００４２】
センサ部１１ａ〜１４ａは、タイヤ内の空気圧を検出し、その検出した空気圧に基づく信号をそれぞれ車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅに出力するタイヤ内空気圧センサ、および、タイヤ内の温度を検出し、その検出した温度に基づく信号をそれぞれ車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅに出力する温度センサを有している。
【００４３】
送信回路１１ｃ〜１４ｃは、それぞれ車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅから受けたデータを、それぞれ送信アンテナ１１ｂ〜１４ｂを用いて無線送信するものである。
【００４４】
内蔵電池１１ｄ〜１４ｄは、それぞれ車輪側無線送信装置１１〜１４の各構成要素に電源供給するものである。
【００４５】
車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅは、周知のマイクロコンピュータとして構成することができる。車輪側メモリ１１ｆ〜１４ｆは、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ等から構成され、それぞれ車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅで実行されるプログラムおよび各種データを記憶する。
【００４６】
この車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅは、後述するように、このプログラムを実行することで、それぞれセンサ部１１ａ〜１４ａから受けたタイヤ内空気圧およびタイヤ内温度を、繰り返し送信回路１１ｃ〜１４ｃに出力する。これによって、送信回路１１ｃ〜１４ｃが、それぞれ対応する車体側無線受信モジュール２１〜２４に対して、対応するタイヤのタイヤ内空気圧、タイヤ内温度を送信する。
【００４７】
車体側無線受信モジュール２１〜２４は、それぞれ各車輪１〜４に隣接した車体側部位（具体的にはホイールハウス７０内）に取り付けられ、それぞれ対応する車輪１〜４に取り付けられた車輪側無線送信装置１１〜１４から送信される電波を無線受信する受信アンテナと、その受信アンテナが受信した信号に所定の周波数変換、復調、Ａ／Ｄ変換等の処理を施し、その処理結果の信号を、信号線８０を介して制御装置３０に送信する無線受信回路と、を備えている。なお、各車体側無線受信モジュール２１〜２４のそれぞれの無線受信回路から制御装置３０への信号の送信は、図２のような有線式に限らず、無線式とすることもできる。また、車体側無線受信モジュール２１〜２４は、このように車体の４つの位置に分散しておらずともよく、例えば１つの無線受信モジュールが車体の中心付近に配され、車輪側無線送信装置１１〜１４からの無線信号を受信して制御装置３０に出力するようになっていてもよい。また、この場合、車体後部等に置かれたスペア車輪の車輪側無線送信装置から送信された信号も受信するようになっていてよい。
【００４８】
制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ等を備えた周知のマイクロコンピュータであり、ＲＯＭ内に記憶されたプログラムに従って所定の作動を実現するようになっている。また制御装置３０は、その作動において、車体側無線受信モジュール２１〜２４からデータを受け取り、ユーザインターフェース６０および図示しないホーンやハザードに制御信号を出力し、また、ユーザインターフェース６０からユーザの操作に基づく信号を受ける。
【００４９】
ユーザインターフェース６０は、車両の走行距離等を表示するものであり、例えば液晶パネルが用いられる。またユーザインターフェース６０は、ボタン等のユーザが操作可能な操作装置を有し、その操作装置に対するユーザの操作に基づく信号を制御装置３０に出力する。
【００５０】
以下、上記のような構成の通信システムの作動について説明する。まず、図４に、この通信システムにおいて車輪側無線送信装置１１〜１４からそれぞれ車体側無線受信モジュール２１〜２４に送信されるデータフレーム９０の構成を示す。データの無線配送の一単位であるデータフレーム９０は、全体として４６ビットのデータから成る。そして、データフレーム９０のデータは、その先頭から順に、１ビット長のスタートビット部９１、４ビット長の同期部９２、３２ビット長のＩＤ部９３、８ビット長の誤り検出部９４、１ビット長のストップビット部９５に分かれている。
【００５１】
スタートビット部９１およびストップビット部９５は、それぞれデータフレーム９０の先頭および後端であることを示すためのデータを含む部分である。同期部９２は、通信の同期を確保するためのデータを含む部分である。ＩＤ部９３は、個々の車輪を区別するためのＩＤを含む部分である。誤り検出部９４は、チェックサム等、データフレーム９０の伝送誤りを検出、修正するためのデータを含む部分である。本実施形態においては、データフレーム９０中には、タイヤ内空気圧、タイヤ内温度等の車輪の物理状態を示すデータは含まれていない。
【００５２】
また、本実施形態においては、この通信システムにおいて無線送受信されるデータフレーム９０をデジタル信号として搬送する形式、すなわち、データフレーム９０のビットフォーマットとしては、ディファレンシャルバイフェイズ符号を採用する。図５に、このディファレンシャルバイフェイズ符号における、ハイ・ロー信号と、ビットの１、０の値との対応関係を示すための波形図を示す。この図に示す通り、ディファレンシャルバイフェイズ符号においては、信号の各ビットの境目（位置１４１〜１４７に相当する）において、信号レベルがハイからローへ、またはローからハイへ変化するようになっている。また、“１”のビット値を示す信号は、そのビットに相当する期間（期間１５１、１５４に相当する）、ハイまたはローのレベルを維持する。また、“０”のビット値を示す信号は、そのビットに相当する期間の開始時と終了時との間（以下中間期間と呼ぶ）で、そのレベルをハイからローへ、またはローからハイへ変化するようになっている。
【００５３】
なお、以下では、１ビットに相当する信号の期間をビット幅と呼び、“０”のビット値を示す信号において、そのビットに相当する期間の最初から、信号レベルが変化するまでの時間を、そのビットのビット幅で除算した値を、単にデューティー比と呼ぶ。
【００５４】
本実施形態においては、データフレーム９０の各ビットの内容ではなく、送受信するデータフレーム９０の通信速度およびデューティー比によって、車輪の物理状態を伝えるようになっている。なお、通信速度は、ビット幅の逆数に相当する量である。
【００５５】
このような作動を実現するため、車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅは、図６に示すような送信プログラム１００を繰り返し実行するようになっている。なお、送信プログラム１００の実行は、一定時間周期（例えば１分周期）で行ってもよいし、センサ部１１ａ〜１４ａから受けたタイヤ内空気圧やタイヤ内温度が所定幅以上変化する度に行ってもよい。
【００５６】
車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅは、この送信プログラム１００の実行を開始すると、まずステップ１１０で、センサ部１１ａ〜１４ａのタイヤ内空気圧センサから空気圧の信号を取得し、さらに、タイヤ内温度センサから温度の信号を取得する。
【００５７】
続いてステップ１２０で、その取得したタイヤ内空気圧に基づいて、データフレーム９０の送信における通信速度を算出する。算出式としては、例えば
【００５８】
（数１）
通信速度＝速度係数／タイヤ内空気圧＋基本速度
を用いる。ここで、速度係数および基本速度は、タイヤ内空気圧が０キロパスカルのときに、通信速度が５ｋｂｐｓとなり、タイヤ内空気圧が４００キロパスカルのときに、通信速度が３ｋｂｐｓとなるような定数とする。なお、タイヤ空気圧センサの圧力分解能が４キロパスカルである場合、通信速度は平均２０ｂｐｓ刻みで変動することになる。
【００５９】
続いてステップ１２５で、ステップ１１０にて取得したタイヤ内温度に基づいて、データフレーム９０の送信におけるデューティー比を算出する。算出式としては、例えば
【００６０】
（数２）
デューティー比＝係数×タイヤ内温度＋基本比
を用いる。ここで、係数および基本比は、タイヤ内温度が−４０℃のときにデューティー比が３０パーセントとなり、タイヤ内温度が８０℃のときにデューティー比が７０パーセントとなるような定数とする。なお、タイヤ内温度センサの温度分解能が１℃である場合、デューティー比は約０．３３パーセント刻みで変動することになる。
【００６１】
続いてステップ１３０で、送信回数を算出する。ここでいう送信回数とは、同じタイヤ内空気圧およびタイヤ内温度、すなわち同じ今回のステップ１１０で取得したタイヤ内空気圧およびタイヤ内温度について、データフレーム９０を何回送信するかについての値である。具体的には、所定の送信可能期間（例えば２１ミリ秒）内にその通信速度で送信できるデータフレーム９０の最大数を算出する。例えば、通信速度が４ｋｂｐｓの場合、データフレーム９０を１つ送信するのに１１．５ミリ秒かかるので、２１ミリ秒内に送信できるデータフレーム９０の最大数は１である。
【００６２】
続いてステップ１４０で、ステップ１２０で決定した通信速度で、ステップ１２５で決定したデューティー比で、データフレーム９０を、ステップ１３０で決定した回数だけ、繰り返し送信回路１１ｃ〜１４ｃに出力する。これによって、送信回路１１ｃ〜１４ｃは、当該通信速度および当該デューティー比で、データフレーム９０を、当該回数だけ、繰り返し無線送信する。このとき、データフレーム９０のＩＤ部９３としては、あらかじめ車輪側メモリ１１ｆ〜１４ｆのＲＯＭに記憶された自己の識別符号を用いる。そしてステップ１４０の後、送信プログラム１００の１回分の実行が終了する。
【００６３】
このような車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅの処理によってセンサ部１１ａ〜１４ａが送信する信号の波形図の例を、図７および図８に示す。図７は、検出したタイヤ内空気圧およびタイヤ内温度がそれぞれ２００キロパスカルおよび２０℃である場合についてのデータフレーム９０を表す信号波形である。この場合、上記の算出式の例に従えば、通信速度は４ｋｂｐｓとなるので、ビット幅は２５０マイクロ秒となる。また、デューティー比が５０％となるので、“０”のビット値を示す信号において、そのビットに相当する期間の最初から、信号レベルが変化するまでの時間が１２５マイクロ秒となり、その信号レベルが変化してからそのビットに相当する期間の終わりまでの時間が同じく１２５マイクロ秒となる。また、データフレーム９０の１回の送信に係る時間が１１．５ミリ秒となるので、送信回数は１回となる。
【００６４】
また図８は、検出したタイヤ内空気圧およびタイヤ内温度がそれぞれ１００キロパスカルおよび５０℃である場合についてのデータフレーム９０を表す信号波形である。この場合、上記の算出式の例に従えば、通信速度は４．５ｋｂｐｓとなるので、ビット幅は２２２マイクロ秒となる。また、デューティー比が６０％となるので、“０”のビット値を示す信号において、そのビットに相当する期間の最初から、信号レベルが変化するまでの時間が約１３３マイクロ秒となり、その信号レベルが変化してからそのビットに相当する期間の終わりまでの時間が約８９マイクロ秒となる。また、データフレーム９０の１回の送信に係る時間が１０．２ミリ秒となるので、送信回数は２回となる。
【００６５】
次に、このようにして車輪側無線送信装置１１〜１４から送信された信号を受信する車体側無線受信モジュール２１〜２４から、このデータフレーム９０を受ける制御装置３０が実行する受信プログラム２００を、図９に示す。
【００６６】
制御装置３０は、ほぼ間断なくこの受信プログラム２００を繰り返し実行するようになっており、その実行においては、まずステップ２１０で、新たに車輪側無線送信装置１１〜１４からデータフレーム９０を受信したか、すなわち、前回ステップ２１０を実行した後に車体側無線受信モジュール２１〜２４のいずれかからデータフレーム９０を受けているか否かを判定し、受けていれば続いてステップ２２０を実行し、受けていなければ受信プログラム２００の実行を終了する。
【００６７】
ステップ２２０では、受けたデータフレーム９０のビット幅を測定する。具体的には、受けたデータフレーム９０の信号のうち、オンまたはオフの持続時間のうち最も長い値、すなわちビット値“１”を示す信号の持続時間を、ビット幅として特定する。なお、以下では、この特定したビット幅でデータフレーム９０が構成されているものとして、データフレーム９０の各部９１〜９５の値を特定する。
【００６８】
続いてステップ２３０では、データフレーム９０の通信速度を、このビット幅の逆数を算出することで特定する。
【００６９】
続いてステップ２３５では、受けたデータフレーム９０のデューティー比を測定する。具体的には、受けたデータフレーム９０の信号のうち、中間期間における信号レベルの切り替わり位置から、その直前の信号レベルの切り替わり位置までの時間を測定し、その測定値を上述のビット幅で除算し、その結果を当該データフレーム９０についてのデューティー比とする。
【００７０】
続いてステップ２４０では、受けたデータフレーム９０の誤り検出部９４の内容に基づいて、データフレーム９０が正常であるか否かを判定し、正常であれば続いてステップ２５０を実行し、正常でなければ受信プログラム２００の実行を終了する。
【００７１】
ステップ２５０では、受けたデータフレーム９０のＩＤ部９３の内容に基づいて、受信したデータフレーム９０が自車両の有する車輪についてのものであるか否かを判定する。これは、制御装置３０の記憶媒体に登録されているＩＤのうちいずれか１つに、当該ＩＤ部９３の内容と一致するものがあるか否かで判定する。なお、制御装置３０の記憶媒体へのＩＤの登録については、例えば、車体への車輪装着時に、ユーザインターフェース６０に対してユーザが車輪装着の旨の操作を行うことで、制御装置３０が、その直後に受信したＩＤを記憶媒体に登録するようになっていればよい。受信したデータフレーム９０が自車両の有する車輪についてのものであれば続いてステップ２６０を実行し、そうでなければ受信プログラム２００の実行を終了する。
【００７２】
ステップ２６０では、ステップ２３０で特定した通信速度に基づいて、当該データフレーム９０によって伝えられたタイヤ内空気圧の値を算出する。この算出は、上述の数１を、タイヤ内空気圧について解いた数式を用いて行う。これによって、車輪側無線送信装置１１〜１４において検出されたタイヤ内空気圧についてのデータフレーム９０の形式から、当該タイヤ内空気圧の値が再現される。
【００７３】
続いてステップ２６５では、ステップ２３５で特定したデューティー比に基づいて、当該データフレーム９０によって伝えられたタイヤ内温度の値を算出する。この算出は、上述の数２を、タイヤ内温度について解いた数式を用いて行う。これによって、車輪側無線送信装置１１〜１４において検出されたタイヤ内温度についてのデータフレーム９０の形式から、当該タイヤ内温度の値が再現される。
【００７４】
続いてステップ２７０では、ステップ２６０および２７０で特定した車輪の物理状態、すなわちタイヤ内空気圧およびタイヤ内温度のデータを、制御装置３０の記憶媒体（具体的にはＲＡＭ）に記憶させ、その後受信プログラム２００の１回分の実行を終了する。
【００７５】
このようにして制御装置３０の記憶媒体に記憶された車輪の物理状態のデータは、制御装置３０による図示しない他のプログラムの実行により、その物理状態をユーザインターフェース６０に表示させるようになっていてもよい。また、制御装置３０は、図示しない他のプログラムの実行により、記憶媒体に記憶させたタイヤ内空気圧が異常なほど低い、タイヤ内温度が異常なほど高い等、車輪の物理状態に基づいて異常であると判定した場合に、警告マークをユーザインターフェース６０に表示させるようになっていてもよい。
【００７６】
以上のような車輪側無線送信装置１１〜１４、車体側無線受信モジュール２１〜２４、制御装置３０等の作動により、本実施形態における通信システムにおいて、車輪側無線送信装置１１〜１４は、センサ部１１ａ〜１４ａを用いて車輪の物理状態としてタイヤ内空気圧およびタイヤ内温度を検出し、また送信回路１１ｃ〜１４ｃを用いて、検出したタイヤ内空気圧に基づいた通信速度で、検出したタイヤ内温度に基づいたデューティー比のデータフレーム９０を無線送信する。そして、車体側無線受信モジュール２１〜２４は、その送信されたデータフレーム９０を受信し、制御装置３０は、車体側無線受信モジュール２１〜２４が受信したデータの通信速度およびデューティー比を特定し、その特定した通信速度に基づいて、タイヤ内空気圧のデータを記憶媒体に記憶させ、またその特定したデューティー比に基づいて、タイヤ内温度のデータを記憶媒体に記憶させる。
【００７７】
このようになっているので、通信システムにおいて、車輪側無線送信装置１１〜１４は、検出したタイヤ内空気圧に基づいた通信速度で、タイヤ内温度に基づいたデューティー比のデータを無線送信し、車体側無線受信装置は、その無線送信されたデータの通信速度に基づいて、タイヤ内空気圧およびタイヤ内温度のデータを記憶媒体に記憶させるので、送受信されるデータの通信速度の大小およびデューティー比によって物理状態が車輪側から車体側に伝わる。このように、データの通信速度およびデューティー比という、送受信されるデータの内容そのものではない要素によって物理状態が伝わるので、その分送受信されるデータの長さが低減される。
【００７８】
また、タイヤ内空気圧と通信速度との関係は、数１に示した通り、タイヤ内空気圧が低いほど、通信速度が高い。したがって、通信速度が速くなり、タイヤ内空気圧が低いほど、すなわちタイヤ異常である可能性が高いほど、このタイヤ内空気圧の情報を迅速に車両側に伝えることができるので、車両の安全確保の面で都合がよい。
【００７９】
また、送信プログラム１００のステップ１３０で示した通り、車輪側無線送信装置１１〜１４は、通信速度が高いほど多い繰り返し回数で、同じ物理状態についてのデータフレーム９０を送信するようになっている。したがって、タイヤ内空気圧が低いほど、すなわちタイヤ異常である可能性が高いほど、このタイヤ内空気圧の情報が伝えられる回数が多くなり、その情報伝達の冗長度が増し、情報がより正確に伝わるようになる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態においては、センサ部１１ａ〜１４ａは、タイヤ内空気圧、タイヤ内温度に加え、タイヤの接地圧力を検出するようになっている。接地圧力とは、タイヤと地面との境界における圧力をいう。このため、センサ部１１ａ〜１４ａは、タイヤの表面部分に圧力センサを有しており、その圧力センサから受けた信号に基づいて、時間的に極大となる圧力を、当該タイヤの接地圧力として特定する。
【００８０】
そして車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅは、タイヤ内空気圧およびタイヤ内温度を制御装置３０に伝えるためのデータフレームとは別のデータフレームを用いて、接地圧力を制御装置３０に伝えるようになっている。
【００８１】
具体的には、車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅは、送信プログラム１００の繰り返し実行において、ある実行回にはタイヤ内空気圧に基づく通信速度およびタイヤ内温度に基づくデューティー比でデータフレームを送信し、またある実行回には接地圧力に基づく通信速度でデータフレームを送信する。どの実行回にどの物理状態を送信するかは、それらの物理量に変動がある度に、その物理量を伝えるために送信プログラム１００を実行するようになっていてもよいし、ある回にはタイヤ内空気圧およびタイヤ内温度、次の回には接地圧力という風に、交互に送信する物理状態の種類を切り替えるようになっていてもよい。
【００８２】
なお、接地圧力を伝える場合は、接地圧力に基づくデューティー比でデータフレームを送信するようになっていてもよい。また、接地圧力を伝える場合は、同じデータフレームでタイヤ内空気圧またはタイヤ内温度を伝えるようになっていてもよい。例えば、接地圧力を伝える場合は、接地圧力に基づく通信速度およびタイヤ内温度に基づくデューティー比でデータフレームを送信するようになっていてもよい。
【００８３】
また、図１０に示す通り、本実施形態においては、車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅが無線送信のためにセンサ部１１ａ〜１４ａに送信するデータフレーム９０’は、第１実施形態のデータフレーム９０の各部分に加え、１ビット長の切替ビット部９６を有している。
【００８４】
そして、車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅは、タイヤ内空気圧およびタイヤ内温度を伝えるためのデータフレーム９０’中の切替ビット部９６のビット値を“１”とし、接地圧力を伝えるためのデータフレーム９０’中の切替ビット部９６のビット値を“０”とすることで、送信されたデータフレーム９０’がどの物理状態を伝えるためのものであるかを受信側に区別させるようにする。
【００８５】
また、制御装置３０は、受信プログラム２００の実行においては、車体側無線受信モジュール２１〜２４が受信したデータフレーム９０’中の切替ビット部９６に基づいて、それがどの物理状態を伝えるためのものであるかを特定し、その特定した物理状態を、受けたデータフレーム９０’の通信速度およびデューティー比のうち少なくとも１つに基づいて算出し、それを記憶媒体に記憶させる。
【００８６】
このようになっているので、この通信システムは、通信速度およびデューティー比を調整し、切替ビット部の値を切り替えることで、３種類以上の物理状態を車両側の車体側無線受信モジュール２１〜２４および制御装置３０に伝えることができる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態においては、センサ部１１ａ〜１４ａは、タイヤ内空気圧、タイヤ内温度に加え、タイヤの接地圧力を検出するようになっている。このため、センサ部１１ａ〜１４ａは、タイヤの表面部分に圧力センサを有しており、その圧力センサから受けた信号に基づいて、時間的に極大となる圧力を、当該タイヤの接地圧力として特定する。
【００８７】
そして車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅは、タイヤ内空気圧およびタイヤ内温度を制御装置３０に伝えるためのデータフレーム９０とは別のデータフレーム９０を用いて、接地圧力を制御装置３０に伝えるようになっている。
【００８８】
具体的には、車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅは、送信プログラム１００の繰り返し実行において、ある実行回にはタイヤ内空気圧に基づく通信速度およびタイヤ内温度に基づくデューティー比でデータフレーム９０を送信し、またある実行回には接地圧力に基づく通信速度でデータフレーム９０を送信する。どの実行回にどの物理状態を送信するかは、それらの物理量に変動がある度に、その物理量を伝えるために送信プログラム１００を実行するようになっていてもよいし、ある回にはタイヤ内空気圧およびタイヤ内温度、次の回には接地圧力という風に、交互に送信する物理状態の種類を切り替えるようになっていてもよい。
【００８９】
また、車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅは、異なる物理状態を伝える場合には、データフレーム９０のビットフォーマットも異なるものを用いる。具体的には、車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅは、タイヤ内空気圧およびタイヤ内温度を伝える場合のデータフレーム９０については、ディファレンシャルバイフェイズ符号を用いて信号化し、接地圧力を伝える場合のデータフレーム９０については、マンチェスター符号を用いて信号化する。
【００９０】
図１１に、マンチェスター符号における、ハイ・ロー信号と、ビットの１、０の値との対応関係を示すための波形図を示す。この図に示す通り、マンチェスター符号においては、信号の各ビットの中間期間において、信号レベルがハイからローへ、またはローからハイへ変化するようになっている。具体的には、“０”のビット値を示す信号は、そのビットに相当する期間の最初の位置（位置１６１、１６３、１６４に相当する）において信号レベルがハイであり、当該中間期間（位置１６５、１６７、１６８に相当する）において信号レベルがローに落ち、それがそのビットに相当する期間の終端の位置（位置１６２、１６４に相当する）まで持続する。また、“１”のビット値を示す信号は、そのビットに相当する期間の最初の位置（位置１６２に相当する）において信号レベルがローであり、当該中間期間（位置１６６に相当する）において信号レベルがハイに上がり、それがそのビットに相当する期間の終端の位置（位置１６３に相当する）まで持続する。
【００９１】
このように、マンチェスター符号においては、各ビットの期間の中間位置で必ず信号レベルの切り替わりがあるので、制御装置３０において、この方式の信号を受けたときに、そのビット幅を測定するためには、ディファレンシャルバイフェイズ符号と同様に、同じレベルが持続する最も長い値を、ビット幅として特定することができる。
【００９２】
また、データフレーム９０をマンチェスター符号を用いて信号化する場合は、そのデータフレーム９０のデューティー比としては、あるビットに相当する期間の最初から、信号レベルが変化するまでの時間を、そのビットのビット幅で除算した値を、単にデューティー比と呼ぶ。
【００９３】
また、車輪側制御部１１ｅ〜１４ｅは、送信するデータフレーム９０の同期部９２の信号波形としては、ハイ信号が２ビット幅分続いた後に、“１”を示す信号が２つ続くような波形のものとする。このような同期部９２を有するデータフレーム９０を送信することで、送信されたデータフレーム９０がどのビットフォーマットによるものであるか、すなわちどの物理状態を伝えるためのものであるかを受信側に区別させるようにする。
【００９４】
また、制御装置３０は、受信プログラム２００の実行においては、車体側無線受信モジュール２１〜２４が受信したデータフレーム９０中の所定の位置にある同期部９２において、２ビット分のハイ信号の後にどのようなレベルの信号が続くかに基づいて、それがどのビットフォーマットによるデータフレーム９０であるか、すなわちどの物理状態を伝えるためのものであるかを特定し、その特定した物理状態を、受けたデータフレーム９０の通信速度およびデューティー比のうち少なくとも１つに基づいて算出し、それを記憶媒体に記憶させる。
【００９５】
なおこのとき、制御装置３０は、受けたデータフレーム９０の同期部９２において、何ビット分ハイ信号が続いているかについては、ビット幅の取りうる範囲（例えば２００マイクロ秒から３３３マイクロ秒まで）に基づいて、そのハイ信号の持続時間が２ビット分であるか３ビット分であるかを検出するようになっていてもよいし、あらかじめ、受けたデータフレーム９０のビット幅を、同期部９２以外の部分、例えばデータフレーム９０の後半部分の信号を用いて特定するようになっていてもよい。
【００９６】
以上のようになっているので、この通信システムは、通信速度およびデューティー比を調整し、ビットフォーマットを切り替えることで、３種類以上の物理状態を車両側の車体側無線受信モジュール２１〜２４および制御装置３０に伝えることができる。
【００９７】
なお、上記の各実施形態において、車体側無線受信モジュール２１〜２４および制御装置３０が車体側無線受信装置に相当し、センサ部１１ａ〜１４ａが検出手段に相当する。また、送信回路１１ｃ〜１４ｃが送信手段に相当し、車体側無線受信モジュール２１〜２４が受信手段に相当する。
【００９８】
また、制御装置３０が、受信プログラム２００のステップ２２０〜２６５を実行することで、特定手段として機能し、また、ステップ２７０を実行することで、記憶制御手段として機能する。
【００９９】
また、タイヤ内空気圧が第１種類の物理状態に相当し、タイヤ内温度が第２種類の物理状態に相当し、接地圧力が第３種類の物理状態に相当する。
（他の実施形態）
なお、上記の各実施形態においては、車輪側無線送信装置１１〜１４が検出する物理状態としては、タイヤ内空気圧、タイヤ内温度、接地圧力等が例示されているが、車輪の物理状態であれば、タイヤ摩耗度、走行距離、タイヤ位置等、どのようなものであってもよい。
【０１００】
また、上記の各実施形態においては、車輪側無線送信装置１１〜１４は、無線送信の通信速度およびデューティー比を調整することで、複数種類の物理状態を伝えるようになっているが、通信速度およびデューティー比のいずれか一方のみを調整することで、単一の種類の物理状態を伝えるようになっていてもよい。
【０１０１】
また、上記の各実施形態においては、ビットフォーマットとしてディファレンシャルバイフェイズ符号、およびマンチェスター符号を用いているが、必ずしもこれらのビットフォーマットを使用しなければならないわけではない。通信速度を調整して物理状態を伝えるためには、送信の度に変動するビット幅を、車体側でその受信の度に検出できるようになっていればよい。例えば、各ビットに切り替わるときに信号レベルが変動するようなビットフォーマットや、最も長く同じレベルが持続する時間とビット幅との比が一定であるようなビットフォーマットであれば、どのようなものであってもよい。また、デューティー比を調整して物理状態を伝えるためには、送信のために変動するデューティー比を、車体側でその受信の度に検出できるようになっていればよい。例えば、各ビットに切り替わるときに信号レベルが変動するようなビットフォーマットや、最も長く同じレベルが持続する時間とビット幅との比が一定であるようなビットフォーマットであれば、どのようなものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施形態を示す車両の概略斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】車輪側無線送信装置１１〜１４の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態における車輪側無線送信装置１１〜１４から送信されるデータフレーム９０の構成を示す図である。
【図５】ディファレンシャルバイフェイズ符号におけるビット値と信号のハイ・ローとの関係を示す図である。
【図６】送信プログラム１００のフローチャートである。
【図７】車輪側無線送信装置１１〜１４から送信される信号の一例を示す図である。
【図８】車輪側無線送信装置１１〜１４から送信される信号の一例を示す図である。
【図９】受信プログラム２００のフローチャートである。
【図１０】第２実施形態における車輪側無線送信装置１１〜１４から送信されるデータフレーム９０の構成を示す図である。
【図１１】マンチェスター符号におけるビット値と信号のハイ・ローとの関係を示す図である。
【図１２】車輪側から車体側にタイヤ内空気圧とタイヤ内温度とを伝える通信システムにおける、従来の通信データの構成の一例を示す図である。
【図１３】従来のタイヤ空気圧監視システムにおける、車輪側無線送信装置の位置と、その位置において車輪側無線送信装置から送信されたデータの、車体側受信装置における受信レベルとの関係の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０３】
１〜４…車輪、１１〜１４…車輪側無線送信装置、１１ａ〜１４ａ…センサ部、
１１ｂ〜１４ｂ…送信アンテナ、１１ｃ〜１４ｃ…送信回路、
１１ｄ〜１４ｄ…電池、１１ｅ〜１４ｅ…車輪側制御部、
１１ｆ〜１４ｆ…車輪側メモリ、２１〜２４…車体側無線受信モジュール、
３０…制御装置、４０…メータＥＣＵ、５０…車体側メモリ、
６０…ユーザインターフェース、７０…ホイールハウス、８０…信号線、
９０、９０’…データフレーム、９１…スタートビット部、９２…同期部、
９３…ＩＤ部、９４…誤り検出部、９５…ストップビット部、９６…切替ビット部、
１００…送信プログラム、２００…受信プログラム。
【図１】
2006117143.tif 000003
【図２】
2006117143.tif 000004
【図３】
2006117143.tif 000005
【図４】
2006117143.tif 000006
【図５】
2006117143.tif 000007
【図６】
2006117143.tif 000008
【図７】
2006117143.tif 000009
【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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