(57)【要約】【課題】携帯機と車載器との通信が成立しやすく、かつ、消費電力が少ない車両用通信システムを提供する。【解決手段】携帯機２０と、車両２に搭載された車載器１０との間で無線通信を行う車両用通信システム１であって、車両２が備える複数のタイヤ３にそれぞれ取り付けられ、タイヤ３の空気圧を検出するセンサ部と、センサ部が検出した空気圧を示す信号を無線送信するタイヤ無線部とを有するタイヤ空気圧センサ３０を備え、タイヤ無線部は、携帯機２０および車載器１０との間で無線による信号の送受信が可能であり、携帯機２０と車載器と１０の直接通信と、タイヤ空気圧センサ３０を介した携帯機２０と車載器１０との中継通信とが切り換え可能になっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯機（２０）と、車両（２）に搭載された車載器（１０）との間で無線通信を行う車両用通信システムであって、
前記車両が備える複数のタイヤ（３）にそれぞれ取り付けられ、前記タイヤの空気圧を検出するセンサ部（３１）と、前記センサ部が検出した前記空気圧を示す信号を無線送信するタイヤ無線部（３２）とを有するタイヤ空気圧センサ（３０）を備え、
前記タイヤ無線部は、前記携帯機および前記車載器との間で無線による信号の送受信が可能であり、
前記携帯機と前記車載器との直接通信と、前記タイヤ空気圧センサを介した前記携帯機と前記車載器との中継通信とが切り換え可能になっている車両用通信システム。
【請求項２】
前記携帯機および前記車載器の少なくとも一方は、
前記直接通信が不成立であると判断した場合に、前記中継通信を実行する制御部（１２、２２）を備える請求項１に記載の車両用通信システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記直接通信が不成立であると判断した場合に、複数の前記タイヤ空気圧センサごとに定まる中継経路のうち、通信安定性が最も高い一つの中継経路を用いて前記中継通信を行う請求項２に記載の車両用通信システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記タイヤ空気圧センサと前記携帯機との前記通信安定性に基づいて、前記中継通信で用いる前記タイヤ空気圧センサを決定する請求項３に記載の車両用通信システム。
【請求項５】
前記制御部は、複数の前記中継経路における通信のエラーレートを比較して、最も低いエラーレートと２番目に低いエラーレートとの差が一定値以上であれば、最も低いエラーレートとなった前記中継経路を、前記通信安定性が最も高い中継経路とし、
最も低いエラーレートとのエラーレートの差が前記一定値以内である前記中継経路がある場合、最も低いエラーレートとなった前記中継経路と、最も低いエラーレートとのエラーレートの差が前記一定値以内である前記中継経路を候補経路とし、前記候補経路から、エラーレートと受信信号強度とに基づいて、前記通信安定性が最も高い中継経路を決定する請求項３または４に記載の車両用通信システム。
【請求項６】
前記車載器は、前記中継通信が終了した場合、前記中継通信を行っていた前記タイヤ空気圧センサに、前記中継通信を終了させることを指示する中継終了指令を送信する請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用通信システム。
【請求項７】
前記携帯機は、複数の前記タイヤ空気圧センサからそれぞれ受信した信号の受信強度差に基づいて、前記車両と前記携帯機との距離を判定する距離判定部（Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８４、Ｓ８５、Ｓ８６、Ｓ８７）を備える請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用通信システム。
【請求項８】
前記距離判定部は、前記車両と前記携帯機との距離が、近いか遠いかを判定し、
前記携帯機は、前記距離判定部が前記車両と前記携帯機との距離が近いと判定した場合には、相対的に消費電力が少ない予め設定された近傍通信方式で前記中継通信を行い、前記距離判定部が前記車両と前記携帯機との距離が遠いと判定した場合には、相対的に消費電力が多い予め設定された遠方通信方式で前記中継通信を行う請求項７に記載の車両用通信システム。
【請求項９】
車両（２）が備える複数のタイヤ（３）にそれぞれ取り付けられ、前記タイヤの空気圧を検出するセンサ部（３１）と、前記センサ部が検出した前記空気圧を示す信号を無線送信するタイヤ無線部（３２）とを有するタイヤ空気圧センサ（３０）であって、前記タイヤ無線部が、無線による信号の送受信が可能である前記タイヤ空気圧センサとともに、前記車両に搭載され、携帯機（２０）との間で無線通信を行う車載器であって、
前記携帯機との直接通信と、前記タイヤ空気圧センサを介した前記携帯機との中継通信とが切り換え可能になっている車載器。
【請求項１０】
車両（２）が備える複数のタイヤ（３）にそれぞれ取り付けられ、前記タイヤの空気圧を検出するセンサ部（３１）と、前記センサ部が検出した前記空気圧を示す信号を無線送信するタイヤ無線部（３２）とを有するタイヤ空気圧センサ（３０）であって、前記タイヤ無線部が、無線による信号の送受信が可能である前記タイヤ空気圧センサとともに前記車両に搭載された車載器との間で無線通信を行う携帯機であって、
前記車載器との直接通信と、前記タイヤ空気圧センサを介した前記車載器との中継通信とが切り換え可能になっている携帯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
車両に搭載された車載器とユーザに携帯される携帯機とを備えた車両用通信システム、その車両用通信システムで用いる車載器および携帯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載器と、ユーザに携帯される携帯機を備えた車両用通信システムが知られている。たとえば、キーレスエントリーシステムがその一例である。特許文献１には、タイヤ空気圧センサが備える無線通信部とアンテナをキーレスエントリーシステムに組み入れた技術が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されているシステムでは、タイヤに備えられたセンサユニットが送信する信号を受信するために、各ホイールの近傍にそれぞれ車室外アンテナを備えている。この車室外アンテナがキーレスエントリーシステムのアンテナとしても使われており、携帯通信機に向けたリクエスト信号は、４つの車室外アンテナと車室内アンテナから周期的に送信される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１８６４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている技術では、携帯機と車載器との通信をする際に４つの車室外アンテナと車室内アンテナから信号を送信する。これら５つのアンテナからそれぞれ信号を送信するので、携帯機との通信は成立しやすい。しかし、消費電力が多くなるという問題があった。
【０００６】
本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、携帯機と車載器との通信が成立しやすく、かつ、消費電力が少ない車両用通信システム、車載器、および携帯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、開示した技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
上記目的を達成するための車両用通信システムに係る１つの開示は、
携帯機（２０）と、車両（２）に搭載された車載器（１０）との間で無線通信を行う車両用通信システムであって、
車両が備える複数のタイヤ（３）にそれぞれ取り付けられ、タイヤの空気圧を検出するセンサ部（３１）と、センサ部が検出した空気圧を示す信号を無線送信するタイヤ無線部（３２）とを有するタイヤ空気圧センサ（３０）を備え、
タイヤ無線部は、携帯機および車載器との間で無線による信号の送受信が可能であり、
携帯機と車載器との直接通信と、タイヤ空気圧センサを介した携帯機と車載器との中継通信とが切り換え可能になっている。
【０００９】
この車両用通信システムは、携帯機と車載器との直接通信と、タイヤ空気圧センサを介した携帯機と車載器との中継通信とが切り換え可能である。よって、各ホイールの近傍に備えられたアンテナと車室内アンテナの５つのアンテナを常に用いるよりも、消費電力を低減できる。また、直接通信と中継通信という複数の通信経路で通信が可能であるので、携帯機と車載器が良好に通信することができる。
【００１０】
また、上記目的を達成するための車載器に係る１つの開示は、上記車両用通信システムが備える車載器である。すなわち、上記目的を達成するための車載器に係る１つの開示は、
車両（２）が備える複数のタイヤ（３）にそれぞれ取り付けられ、タイヤの空気圧を検出するセンサ部（３１）と、センサ部が検出した空気圧を示す信号を無線送信するタイヤ無線部（３２）とを有するタイヤ空気圧センサ（３０）であって、タイヤ無線部が、無線による信号の送受信が可能であるタイヤ空気圧センサとともに、車両に搭載され、携帯機（２０）との間で無線通信を行う車載器であって、
携帯機との直接通信と、タイヤ空気圧センサを介した携帯機との中継通信とが切り換え可能になっている。
【００１１】
また、上記目的を達成するための携帯機に係る１つの開示は、上記車両用通信システムが備える携帯機である。すなわち、上記目的を達成するための携帯機に係る１つの開示は、
車両（２）が備える複数のタイヤ（３）にそれぞれ取り付けられ、タイヤの空気圧を検出するセンサ部（３１）と、センサ部が検出した空気圧を示す信号を無線送信するタイヤ無線部（３２）とを有するタイヤ空気圧センサ（３０）であって、タイヤ無線部が、無線による信号の送受信が可能であるタイヤ空気圧センサとともに車両に搭載された車載器との間で無線通信を行う携帯機であって、
車載器との直接通信と、タイヤ空気圧センサを介した車載器との中継通信とが切り換え可能になっている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両用通信システム１の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】携帯機２０の電気的構成を示す図である。
【図３】タイヤ空気圧センサ３０の電気的構成を示す図である。
【図４】中継通信において携帯機２０の制御部２２が実行する第１の処理を示す図である。
【図５】中継通信においてタイヤ空気圧センサ３０の制御部３４が実行する第１の処理を示す図である。
【図６】中継通信において車載器１０の制御部１２が実行する第１の処理を示す図である。
【図７】中継通信において車載器１０の制御部１２が実行する第２の処理を示す図である。
【図８】中継通信においてタイヤ空気圧センサ３０の制御部３４が実行する第２の処理を示す図である。
【図９】中継通信において携帯機２０の制御部２２が実行する第２の処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の車両用通信システム１の電気的構成を示すブロック図である。車両用通信システム１は、車載器１０と携帯機２０を備える。加えて、車両用通信システム１は、タイヤ空気圧センサ３０を備えている。
【００１４】
車載器１０は車両２に設置されている。携帯機２０は、車両２の使用者に携帯される。車載器１０と携帯機２０とは直接通信を行い、また、タイヤ空気圧センサ３０を中継する中継通信も可能である。
【００１５】
タイヤ空気圧センサ３０は、車両２の各タイヤ３にそれぞれ設置される。タイヤ空気圧センサ３０は、タイヤ３の空気圧を検出し、検出した空気圧を無線送信する。また、このタイヤ空気圧センサ３０は、送信機能だけでなく受信機能も備えている。
【００１６】
車両用通信システム１が実行する処理には、たとえば、車載器１０と携帯機２０との間で双方向の無線通信を介した認証処理がある。この認証処理では、認証が成立した後、ドアロック機構を制御するドアロックＥＣＵなどへ、認証が成立したことを示す信号を供給する。認証が成立したことを示す信号を供給する機器は、エンジンを制御するエンジンＥＣＵなどでもよい。
【００１７】
［車載器１０の構成］
車載器１０は、車載器無線部１１と制御部１２とを備えている。車載器無線部１１は、携帯機２０およびタイヤ空気圧センサ３０との間で、信号の無線送信および無線受信が可能である。
【００１８】
通信に用いる電波の周波数は、たとえばＲＦ帯である。より具体的には、３１５ＭＨｚ帯、９２０ＭＨｚ帯を用いることができる。また、２．４ＧＨｚ帯を用いてもよい。車載器無線部１１に接続された車載器アンテナ１３は、それらの周波数を送受信するための電気長になっている。車載器アンテナ１３の設置位置は、たとえば、車両２の中央部である。
【００１９】
車載器無線部１１は、複数の通信方式を切り換えて通信することができる。通信方式は、近傍通信方式と遠方通信方式に分けられる。車載器無線部１１は、それら近傍通信方式による通信と遠方通信方式による通信とが、それぞれ１種類以上可能である。近傍通信方式は、遠方通信方式と比較して相対的に消費電力が小さい通信方式である。たとえば、近傍通信方式としてＦＳＫあるいはＡＳＫを設定しておくことができる。遠方通信方式は、近傍通信方式と比較して相対的に消費電力が大きい通信方式である。ただし、通信距離は、近傍通信方式よりも長くすることができる。遠方通信方式としては、たとえば、スペクトラム拡散を採用した通信方式がある。スペクトラム拡散を行う、すなわち、広い周波数帯域を使用することから、消費電力が多くなる。しかし、スペクトラム拡散を行うのでノイズに強くなる。そのため、通信距離を長くすることができる。
【００２０】
制御部１２は、たとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータである。ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭなどの実体的な記録媒体に記憶されているプログラムを実行する。これにより、制御部１２は、種々の機能を実行する。これらの機能を実行すると、プログラムに対応する方法が実行されることになる。
【００２１】
制御部１２の機能の１つとして、車載器無線部１１の制御がある。制御部１２は、車載器無線部１１を制御して、車載器無線部１１に、携帯機２０との通信およびタイヤ空気圧センサ３０との通信を行わせる。制御部１２は、車両２に備えられた種々の車両制御機器と接続されており、それらの車両制御機器へ、作動を指示する指示信号を送信する。車両制御機器は、たとえば、車両２のドアロックを制御するドアロックＥＣＵ、エンジンを制御するエンジンＥＣＵなどである。これらの車両制御機器と制御部１２とは、車内ネットワークを介して接続されている。
【００２２】
なお、制御部１２が備える機能の一部または全部は、一つあるいは複数のＩＣ等を用いて（換言すればハードウェアとして）実現してもよい。また、制御部１２が備える機能の一部又は全部を、ＣＰＵによるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現してもよい。
【００２３】
［携帯機２０の構成］
図２に携帯機２０の電気的構成を示す。携帯機２０は、携帯機無線部２１、制御部２２、ロックスイッチ２３、アンロックスイッチ２４、携帯機アンテナ２５を備えている。携帯機無線部２１は、車載器１０が備えている車載器無線部１１と通信可能に構成されている。したがって、車載器１０の車載器無線部１１と同様、近傍通信方式と遠方通信方式とを切り換えて通信することができる。携帯機アンテナ２５は、携帯機無線部２１に接続されており、携帯機アンテナ２５により、電波が送受信される。
【００２４】
制御部２２は、携帯機無線部２１を制御して、携帯機無線部２１に、車載器１０との通信およびタイヤ空気圧センサ３０との通信を行わせる。携帯機無線部２１により送受信される信号には、車載器１０との間で認証処理を行うための信号がある。また、ロックスイッチ２３が押されたことを検出した場合には、車両２のドアの施錠を指示する信号を送信し、アンロックスイッチ２４が押されたことを検出した場合には、車両２のドアの解錠を指示する信号を送信する。
【００２５】
［タイヤ空気圧センサ３０の構成］
図３にタイヤ空気圧センサ３０の電気的構成を示す。タイヤ空気圧センサ３０は、センサ部３１、タイヤ無線部３２、センサアンテナ３３、制御部３４を備えている。センサ部３１は、タイヤ空気圧センサ３０が備えられているタイヤ３の空気圧を検出する。
【００２６】
タイヤ無線部３２は、車載器１０が備えている車載器無線部１１、および、携帯機２０が備えている携帯機無線部２１と通信可能に構成されている。したがって、車載器１０の車載器無線部１１、携帯機２０の携帯機無線部２１と同様、近傍通信方式と遠方通信方式とを切り換えて通信することができる。センサアンテナ３３はタイヤ無線部３２と接続されており、センサアンテナ３３により、電波が送受信される。
【００２７】
制御部３４は、センサ部３１が検出した空気圧を取得する。また、タイヤ無線部３２を制御して、タイヤ無線部３２に、車載器１０との通信および携帯機２０との通信を行わせる。タイヤ無線部３２が送信する信号には、センサ部３１が検出した空気圧を示す信号がある。また、中継通信を行っている状態では、タイヤ無線部３２は、携帯機２０から受信した信号を車載器１０へ送信し、車載器１０から受信した信号を携帯機２０へ送信する。中継通信を行っていない状態では、センサ部３１から取得した空気圧を周期的に車載器１０へ送信する。
【００２８】
［中継通信における処理］
図４から図９を用いて中継通信における処理を説明する。中継通信は、車載器１０と携帯機２０が直接通信を行っており、全部の通信が完了する前に直接通信が不成立になったときに実行する。中継通信を実行する理由は、タイヤ空気圧センサ３０の位置は、車両２の各隅に近い位置にあることから、直接通信が不成立でも、中継通信は成立する可能性があるからである。
【００２９】
中継通信における処理は、通信不成立になったことを、携帯機２０が判断した場合と、車載器１０が判断した場合とで相違する。図４から図６は、通信不成立になったことを携帯機２０が判断した場合に実行する処理であり、図７から図９は、通信不成立になったことを車載器１０が判断した場合の処理である。
【００３０】
［通信不成立になったことを携帯機２０が判断した場合］
まず、図４から図６を用いて、通信不成立になったことを携帯機２０が判断した場合の処理を説明する。図４は、携帯機２０の制御部２２が実行する処理であり、図５はタイヤ空気圧センサ３０の制御部３４が実行する処理であり、図６は車載器１０の制御部１２が実行する処理である。携帯機２０の制御部２２、タイヤ空気圧センサ３０の制御部３４、車載器１０の制御部１２は、それぞれ、図４、図５、図６に示す処理を周期的に実行する。
【００３１】
携帯機２０の制御部２２は、図４のステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１に示すように、直接通信が不成立になったか否かを判断する。具体的には、車載器１０との直接通信が完了していないのに、車載器１０へ送信した信号に対する返信がなかった場合、直接通信が不成立になったと判断する。Ｓ１の判断がＮＯであれば、図４の処理を終了する。図４の処理は、中継通信における処理であるので、図４の処理を終了した場合、携帯機２０の制御部２２は、直接通信など、他の処理を実行する。
【００３２】
Ｓ１の判断がＹＥＳになった場合にはＳ２へ進む。Ｓ２では、タイヤ空気圧センサ３０へ起動トリガを送信する。図５に示すように、タイヤ空気圧センサ３０の制御部３４は、Ｓ１１において、起動トリガを受信したか否かを判断している。
【００３３】
携帯機２０が図４のＳ２を実行して起動トリガを送信しており、かつ、タイヤ空気圧センサ３０が携帯機２０と通信可能な位置にあれば、Ｓ１１の判断がＹＥＳになる。携帯機２０が起動トリガを送信した場合に、すべてのタイヤ空気圧センサ３０において、このＳ１１の判断がＹＥＳになることは多くない。
【００３４】
多くの場合、車載器アンテナ１３よりも携帯機２０から遠い位置にあるタイヤ空気圧センサ３０は、起動トリガを受信できない。また、車載器アンテナ１３よりも携帯機２０に近い位置にあるタイヤ空気圧センサ３０であっても、電波遮蔽物がある等の理由により、起動トリガを受信できない可能性もある。反対に、車載器アンテナ１３よりも携帯機２０から遠い位置にあるタイヤ空気圧センサ３０であっても、起動トリガを受信できることもある。
【００３５】
Ｓ１１の判断がＹＥＳであれば、Ｓ１２において起動する。ここでの起動とは、中継通信を行う状態に移行することを意味する。続くＳ１３では、起動済み通知を、携帯機２０へ返信する。
【００３６】
そこで、携帯機２０は、Ｓ３において、タイヤ空気圧センサ３０から返信があったか否かを判断する。起動トリガを送信した後、一定時間内に、起動済み通知を受信しなかった場合には、Ｓ３の判断をＮＯにする。Ｓ３の判断がＮＯであれば図４の処理を終了する。Ｓ３の判断がＹＥＳになった場合にはＳ４に進む。
【００３７】
Ｓ４では、複数のタイヤ空気圧センサ３０から返信があったか否かを判断する。この判断がＮＯであればＳ８に進む。この場合、通信方式を変更していないので、Ｓ８の送信で用いる通信方式は、直接通信を行っていたときと同じ通信方式となる。直接通信での通信方式は、たとえば、ＦＳＫ（周波数偏移変調）である。これとは異なり、Ｓ４の判断がＮＯになった場合に、次に説明する近傍通信方式または遠方通信方式を採用してもよい。
【００３８】
Ｓ４の判断がＹＥＳであればＳ５に進む。Ｓ５では、複数のタイヤ空気圧センサ３０からそれぞれ受信した起動済み通知の受信信号強度（以下、ＲＳＳＩ）を比較する。各タイヤ空気圧センサ３０から受信した信号のＲＳＳＩは、時間経過により変動する。そこで、この比較には、一定期間に各タイヤ空気圧センサ３０からそれぞれ受信した信号のＲＳＳＩの代表値を用いる。代表値はたとえば平均値である。そして、複数のタイヤ空気圧センサ３０から受信した信号のＲＳＳＩの代表値のうち、最大値と最小値の差（以下、受信強度差）を算出し、受信強度差が閾値以上であるか否かを判断する。
【００３９】
受信強度差が閾値以上であればＳ６に進む。携帯機２０が車両２に近いほど、携帯機２０から各タイヤ空気圧センサ３０までの距離の差が大きくなる。そのため、携帯機２０が車両２に近いほど、携帯機２０が複数のタイヤ空気圧センサ３０から受信する起動済み通知のＲＳＳＩの差が大きいと推定できる。よって、Ｓ６に進む場合には、携帯機２０は車両２の近くに位置すると推定できる。そこで、Ｓ６では、以降の通信において近傍通信方式を選択することに決定する。
【００４０】
一方、Ｓ５の判断がＮＯであればＳ７に進む。Ｓ７に進む場合には、携帯機２０は車両２の遠くに位置すると推定できる。そこで、Ｓ７では、以降の通信において遠方通信方式を選択することに決定する。なお、このＳ６およびＳ７における「近い」および「遠い」は、携帯機２０がタイヤ空気圧センサ３０と通信可能な距離範囲を２種類に分け、その距離範囲のうち、ある境界距離よりも短い距離を「近い」とし、境界距離よりも長い距離を「遠い」としている。境界距離は、近傍通信方式で良好に通信可能な距離範囲の上限値を意味する。近傍通信方式で良好に通信可能な距離は、近傍通信方式の具体的な通信方式およびその通信方式での通信電力に応じて定まる。
【００４１】
Ｓ６またはＳ７を実行した場合にはＳ８へ進む。Ｓ８では、直接通信が不成立となって、車載器１０に送信できなかった情報（以下、再送情報）を、この時点で選択されている通信方式で、タイヤ空気圧センサ３０へ送信する。この再送情報のヘッダには、通信方式を示す情報を含ませる。これにより、タイヤ空気圧センサ３０は、携帯機２０が送信する再送情報を復号できる。
【００４２】
タイヤ空気圧センサ３０の制御部３４は、Ｓ１３を実行して起動済み通知を返信した場合、Ｓ１４に進む。Ｓ１４では、図４のＳ８で携帯機２０が送信した再送情報を、Ｓ１３を実行後の一定時間内に受信したか否かを判断する。この判断がＮＯであればＳ１５に進む。
【００４３】
Ｓ１５では、通常状態へ移行する。通常状態は、起動トリガを受信する前の状態である。通常状態は、センサ部３１が検出した空気圧を周期的に車載器１０に送信している状態である。
【００４４】
Ｓ１４の判断がＹＥＳであればＳ１６に進む。Ｓ１６では、携帯機２０から受信した再送情報、車外通信安定情報、タイヤ空気圧センサ３０のセンサＩＤを、車載器１０へ送信する。車外通信安定情報は、タイヤ空気圧センサ３０が中継する携帯機２０と車載器１０の中継通信において、車両２の外側部分の通信であるタイヤ空気圧センサ３０と携帯機２０との間の通信の安定性を表す情報である。この車外通信安定情報は、具体的には、再送情報のＲＳＳＩと、再送情報のエラーレートである。なお、タイヤ空気圧センサ３０と車載器１０との間の通信方式は、携帯機２０が決定した通信方式でもよいし、それとは別に、予め設定されている通信方式でもよい。
【００４５】
車載器１０の制御部１２は、図６に示すように、Ｓ３１において、この再送情報を受信したか否かを判断している。この判断がＮＯであれば図６の処理を終了する。一方、Ｓ３１の判断がＹＥＳであればＳ３２に進む。
【００４６】
Ｓ３２では、車内通信安定情報を決定する。車内通信安定情報は、車載器１０がタイヤ空気圧センサ３０から受信した再送情報のＲＳＳＩとエラーレートである。
【００４７】
続くＳ３３では、最も安定な中継経路を決定する。一つのタイヤ空気圧センサ３０のみから再送情報を受信している場合には、そのタイヤ空気圧センサ３０を経由する中継経路を、ここで決定する中継経路とする。複数のタイヤ空気圧センサ３０から再送情報を受信している場合には、車外通信安定情報に基づいて、最も安定な中継経路を決定する。
【００４８】
車外通信安定情報は具体的にはＲＳＳＩとエラーレートである。これら２つの車外通信安定情報のうちエラーレートを優先して考慮して、最も安定な中継経路を決定する。具体的には以下のようにして最も安定な中継経路を決定する。
【００４９】
まず、それぞれの車外通信安定情報に含まれているエラーレートを比較して、最も低いエラーレートと２番目に低いエラーレートとの差が一定値以上であれば、最も低いエラーレートとなった中継経路を、通信安定性が最も高い中継経路とする。
【００５０】
それぞれの車外通信安定情報に含まれているエラーレートを比較して、最も低いエラーレートとの差が一定値以内であるエラーレートがある場合、最も低いエラーレートとなった中継経路と、最も低いエラーレートとの差が一定値以内であるエラーレートとなった中継経路を候補経路とする。
【００５１】
これらの候補経路から通信安定性が最も高い中継経路を決定する際には、エラーレートに加えてＲＳＳＩも用いる。候補経路間では、エラーレートには大きな差はない。そこで、ＲＳＳＩに予め設定した値以上の差があれば、最もＲＳＳＩが高くなった中継経路を、通信安定性が最も高い中継経路とする。それぞれの候補経路のＲＳＳＩの相互の差が予め設定した値よりも小さければ、候補経路のうちエラーレートが最も低い経路を、通信安定性が最も高い中継経路とする。
【００５２】
このように、本実施形態では、通信安定情報としてＲＳＳＩおよびエラーレートを用いているが、エラーレートをＲＳＳＩよりも優先して用いて、通信安定性が最も高い中継経路を決定している。ＲＳＳＩは変動が大きいのに対して、エラーレートはＲＳＳＩほどには変動しないので、エラーレートの方が、通信安定性を判断する指標として適しているからである。
【００５３】
続くＳ３４では、最も安定な中継経路において中継するタイヤ空気圧センサ３０のＩＤ（以下、中継センサＩＤ）を付加した車載器情報を、車載器無線部１１から送信させる。車載器情報には、中継センサＩＤの他に、携帯機２０との直接通信でも送信する情報が含まれている。
【００５４】
タイヤ空気圧センサ３０は、再送情報を車載器１０へ送信した後、Ｓ１７において、車載器情報を受信したか否かを判断している。車載器１０がＳ３４を実行して車載器情報を送信した場合、タイヤ空気圧センサ３０はその車載器情報を受信できる。車載器情報を受信した場合にはＳ１７の判断がＹＥＳになる。Ｓ１７の判断がＮＯであるうちはＳ１７の判断を繰り返し実行し、Ｓ１７の判断がＹＥＳになるとＳ１８へ進む。
【００５５】
Ｓ１８では、受信した車載器情報に含まれている中継センサＩＤが、自身のＩＤであるか否かを判断する。この判断がＮＯであれば、そのタイヤ空気圧センサ３０は、車載器１０が送信する情報や携帯機２０が送信する情報を中継する必要がないので、Ｓ１５へ進み、通常状態へ移行する。Ｓ１８の判断がＹＥＳであった場合にはＳ１９へ進む。Ｓ１９では、受信した車載器情報を携帯機２０へ転送する。なお、携帯機２０への情報送信には、携帯機２０から再送情報を受信したときの通信方式を用いる。
【００５６】
携帯機２０は、再送情報を送信した後、Ｓ９を実行する。Ｓ９では車載器１０との通信が完了したか否かを判断する。この判断がＹＥＳであれば図４に示す処理を終了する。一方、車載器１０との通信が、全部は終了していない場合、タイヤ空気圧センサ３０を経由して車載器情報が送信されてくるはずである。Ｓ１０では、その車載器情報に基づいて定まる携帯機情報を送信する。
【００５７】
この時点で、４つのタイヤ空気圧センサ３０のうち、中継経路として選択されているタイヤ空気圧センサ３０のみが起動状態にある。起動状態にあるタイヤ空気圧センサ３０は、Ｓ１９を実行後、Ｓ２０において、中継する情報を受信したか否かを判断する。中継する情報は、車載器情報および携帯機情報である。
【００５８】
中継する情報を受信したと判断した場合にはＳ２１へ進む。Ｓ２１では、受信した情報を中継する。具体的には、車載器情報を受信した場合には、その車載器情報を携帯機２０へ送信する。一方、携帯機情報を受信した場合には、その携帯機情報を車載器１０へ送信する。
【００５９】
車載器１０は、Ｓ３４を実行した後、Ｓ３５に進む。Ｓ３５では、携帯機２０との通信が完了したか否かを判断する。この判断がＮＯである場合、携帯機情報がタイヤ空気圧センサ３０により中継されて送信されてくるはずである。Ｓ３６では、その携帯機情報に基づいて定まる車載器情報を送信する。この車載器情報は、タイヤ空気圧センサ３０により中継されて携帯機２０に送信される。
【００６０】
Ｓ３６を実行後、再び、Ｓ３５において、携帯機２０との通信が完了したか否かを判断する。この判断がＹＥＳになった場合にはＳ３７に進む。Ｓ３７では、請求項の中継終了指令に相当する終了トリガを、中継センサとなっているタイヤ空気圧センサ３０に送信する。その後、図６の処理を終了する。
【００６１】
タイヤ空気圧センサ３０は、Ｓ２１を実行した場合、または、Ｓ２０の判断がＮＯであった場合には、Ｓ２２において、終了トリガを受信したか否かを判断する。この判断がＮＯであるうちは、Ｓ２０へ戻り、終了トリガを受信するまで中継を継続する。終了トリガを受信した場合には、Ｓ１５に進み、通常状態へ移行する。
【００６２】
［通信不成立になったことを車載器１０が判断した場合］
次に、図７から図９を用いて、通信不成立になったことを車載器１０が判断した場合の処理を説明する。図７は、車載器１０の制御部１２が実行する処理であり、図８はタイヤ空気圧センサ３０の制御部３４が実行する処理であり、図９は携帯機２０の制御部２２が実行する処理である。
【００６３】
車載器１０の制御部１２は、図７のＳ４１に示すように、直接通信が不成立になったか否かを判断する。具体的には、携帯機２０との直接通信が完了していないのに、携帯機２０へ送信した信号に対する返信がなかった場合、直接通信が不成立になったと判断する。Ｓ４１の判断がＮＯであれば、図７の処理を終了する。図７の処理は、中継通信における処理であるので、図７の処理を終了した場合、車載器１０の制御部１２は、直接通信など、他の処理を実行する。Ｓ４１の判断がＹＥＳになった場合にはＳ４２へ進む。Ｓ４２では、タイヤ空気圧センサ３０へ起動トリガを送信する。
【００６４】
図８に示すタイヤ空気圧センサ３０の制御部３４の処理において、Ｓ５１からＳ５４は図５のＳ１１からＳ１４と同じである。したがって、Ｓ５１では起動トリガを受信したか否かを判断し、起動トリガを受信した場合にはＳ５２にて起動し、Ｓ５３にて起動済み通知を返信する。なお、Ｓ５３における返信先は車載器１０になる。Ｓ５４では、再送情報を、Ｓ５３を実行後の一定時間内に受信したか否かを判断する。
【００６５】
車載器１０の制御部１２は、Ｓ４３において、タイヤ空気圧センサ３０から返信があったか否かを判断する。起動トリガを送信した後、一定時間内に、起動済み通知を受信しなかった場合には、Ｓ４３の判断をＮＯにする。Ｓ４３の判断がＮＯであれば図７の処理を終了する。Ｓ４３の判断がＹＥＳになった場合にはＳ４４に進む。
【００６６】
Ｓ４４では、再送情報を、返信があったタイヤ空気圧センサ３０へ送信する。再送情報は、直接通信が不成立となって携帯機２０に送信できなかった情報である。
【００６７】
タイヤ空気圧センサ３０は、Ｓ５４において、再送情報を受信したと判断した場合には、Ｓ６２に進む。Ｓ６２の処理はＳ１５と同じであり、通常状態に移行する。一方、Ｓ５４において、再送情報を受信したと判断した場合にはＳ５５に進む。
【００６８】
Ｓ５５では、携帯機２０へ、再送情報と、車室内通信安定情報と、センサＩＤを送信する。車内通信情報は、タイヤ空気圧センサ３０が車載器１０から受信した再送情報のＲＳＳＩとエラーレートである。
【００６９】
携帯機２０の制御部２２は、図９に示すように、Ｓ８１において、再送情報を受信したか否かを判断している。この判断がＮＯであれば図９の処理を終了する。一方、Ｓ８１の判断がＹＥＳであればＳ８２に進む。
【００７０】
Ｓ８２では、車外通信安定情報を決定する。車外通信安定情報は、携帯機２０がタイヤ空気圧センサ３０から受信した再送情報のＲＳＳＩとエラーレートである。
【００７１】
続くＳ８３では、最も安定な中継経路を決定する。このＳ８３での中継経路の決定方法は、Ｓ３３と同じである。Ｓ８４は図４のＳ４と同じ処理である。したがって、Ｓ８４では複数のタイヤ空気圧センサ３０から返信があったか否かを判断する。Ｓ８４の判断がＮＯであればＳ８８に進み、ＹＥＳであればＳ８５に進む。
【００７２】
Ｓ８５の処理は図４のＳ５に類似する。Ｓ５との違いは、ＲＳＳＩを比較する信号が、起動済み通知であるか再送情報であるかである。それ以外はＳ５と同じであり、複数のタイヤ空気圧センサ３０から受信した受信強度差が閾値以上であるか否かを判断する。
【００７３】
Ｓ８５の判断がＹＥＳであればＳ８６に進み、Ｓ８５の判断がＮＯであればＳ８７に進む。Ｓ８６およびＳ８７の処理はそれぞれ図４のＳ６およびＳ７と同じであり、Ｓ８６では、携帯機２０は車両２に近いと判断し、近傍通信方式を選択する。一方、Ｓ８７では、携帯機２０は車両２から遠いと判断し、遠方通信方式を選択する。Ｓ８６またはＳ８７を実行した場合にはＳ８８に進む。また、Ｓ８４の判断がＮＯであった場合もＳ８８に進む。
【００７４】
Ｓ８８では、Ｓ８３で決定した最も安定な中継経路において中継するタイヤ空気圧センサ３０のＩＤである中継センサＩＤを付加した携帯機情報を、携帯機無線部２１から送信させる。携帯機情報には、中継センサＩＤの他に、車載器１０との直接通信でも送信する情報が含まれている。
【００７５】
Ｓ８９およびＳ９０の処理は図４のＳ９およびＳ１０と同じであり、Ｓ８９では、車載器１０との通信が完了したか否かを判断する。この判断がＹＥＳであれば図９に示す処理を終了する。車載器１０との通信が、全部は終了していない場合、タイヤ空気圧センサ３０を経由して車載器情報が送信されてくるはずである。Ｓ９０では、その車載器情報に基づいて定まる携帯機情報を送信する。
【００７６】
なお、図４〜図９の処理において、Ｓ４〜Ｓ７およびＳ８４〜Ｓ８７は請求項の距離判定部に相当する。
【００７７】
［実施形態のまとめ］
以上、説明した本実施形態の車両用通信システム１では、直接通信と中継通信とが可能であるので、直接通信のみが可能である場合よりも、携帯機２０と車載器１０との通信が成立しやすい。
【００７８】
また、本実施形態では、携帯機２０と車載器１０との間の通信を、直接通信と、タイヤ空気圧センサ３０を介した中継通信とに切り換えて行う。したがって、特許文献１のように、常に、各ホイールの近傍に備えられたアンテナと車室内アンテナの５つのアンテナを常に用いるよりも、消費電力を低減できる。
【００７９】
また、本実施形態では、中継通信の際、最も安定な中継経路を構成するタイヤ空気圧センサ３０を決定し、それ以外のタイヤ空気圧センサ３０は、中継通信を行わない。そのため、４つのタイヤ空気圧センサ３０が全部、中継通信を行うよりも、消費電力を低減できる。
【００８０】
また、中継経路は、携帯機２０とタイヤ空気圧センサ３０との間の車外経路と、タイヤ空気圧センサ３０と車載器１０との間の車内経路とに分けることができる。本実施形態では、中継経路を決定する際、車外経路の通信安定性を示している車外通信安定情報に基づいて中継経路として利用するタイヤ空気圧センサ３０を決定する。これにより、消費電力を低減するために中継経路の数を減らしつつも、携帯機２０と車載器１０との間の通信を成立させやすくできる。
【００８１】
また、本実施形態では、中継通信が終了した場合に、車載器１０から終了トリガをタイヤ空気圧センサ３０へ送信する。これにより、携帯機２０から終了トリガをタイヤ空気圧センサ３０へ送信する場合に比較して、車載器１０よりも消費電力を低減する必要性が高い携帯機２０の消費電力をより低減できる。
【００８２】
また、携帯機２０は、複数のタイヤ空気圧センサ３０から信号を受信した場合、受信強度差を算出し、その受信強度差に基づいて、携帯機２０と車両２との距離を推定する。よって、携帯機２０と車両２との距離を推定するために、別途、ハードウェア構成を追加することなく、携帯機２０と車両２との間の距離を推定することができる。
【００８３】
さらに、携帯機２０は、携帯機２０と車両２との距離が近いと判断した場合には、遠方通信方式よりも省電力な通信方式が選択されている近傍通信方式で中継通信を実行する。これによって、中継通信時の携帯機２０の消費電力を少なくできる。
【００８４】
一方、携帯機２０は、携帯機２０と車両２との距離が遠いと判断した場合には、近傍通信方式よりも通信距離を長くすることができる遠方通信方式で中継通信を実行する。これによって、携帯機２０と車両２との距離が遠い場合でも、中継通信を成立させやすくなる。
【００８５】
以上、実施形態を説明したが、開示した技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も開示した範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。なお、以下の説明において、それまでに使用した符号と同じ番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
【００８６】
＜変形例１＞
前述の実施形態では、車外通信安定情報のうちエラーレートを優先して用いて通信安定性が最も高い中継経路を決定していた。これに代えて、エラーレートとＲＳＳＩから一つの通信安定度を決定し、この通信安定度に基づいて、通信安定性が最も高い中継経路を決定してもよい。
【００８７】
具体的には、以下のようにして通信安定性が最も高い中継経路を決定する。まず、各タイヤ空気圧センサ３０から受信した車外通信安定情報から、それぞれ通信安定度を決定する。通信安定度は、ＲＳＳＩが高いほど高くし、また、エラーレートが低いほど低くする。
【００８８】
そして、最も高い通信安定度と次に高い通信安定度との差が所定値以上であれば、車内通信安定情報を考慮することなく、車外通信安定情報から決定した通信安定度が最も高くなったタイヤ空気圧センサ３０を経由する中継経路を、最も安定な中継経路とする。
【００８９】
車外通信安定情報から決定した最も高い通信安定度と次に高い通信安定度との差が上記所定値よりも小さい場合には、車内通信安定情報からも同様にして通信安定度を決定する。そして、車内通信安定情報から決定した通信安定度が最も高くなったタイヤ空気圧センサ３０を経由する中継経路を、最も安定な中継経路とする。
【００９０】
この変形例１では、車外通信安定情報と車内通信安定情報のうち、車外通信安定情報を優先して考慮して、最も安定な中継経路を決定している。
【符号の説明】
【００９１】
１：車両用通信システム      ２：車両      ３：タイヤ      １０：車載器      １１：車載器無線部      １２：制御部      １３：車載器アンテナ      ２０：携帯機      ２１：携帯機無線部      ２２：制御部      ２３：ロックスイッチ      ２４：アンロックスイッチ      ２５：携帯機アンテナ      ３０：タイヤ空気圧センサ      ３１：センサ部      ３２：タイヤ無線部      ３３：センサアンテナ      ３４：制御部      Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８４、Ｓ８５、Ｓ８６、Ｓ８７  距離判定部
【図１】
2019048484.tif 000003
【図２】
2019048484.tif 000004
【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】
2019048484.tif 000009
【図８】
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【図９】
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