(57)【要約】【課題】車体に設けられた通信装置と、複数の車輪に設けられた複数の通信装置との間の通信に要する時間を低減することが期待できる車載通信装置、車載通信システム、通信プログラム及び通信方法を提供する。【解決手段】本実施の形態に係る車載通信装置は、送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を複数の送信用アンテナから順番に無線送信する要求信号送信部と、要求信号送信部が送信した要求信号を受信した車輪側通信装置が要求信号に含まれる識別情報を含めて送信する応答信号を受信用アンテナを用いて受信する応答信号受信部とを備え、要求信号送信部は、第１の送信用アンテナからの要求信号の送信を終えた後、当該要求信号に対する車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、第２の送信用アンテナからの要求信号の送信を開始する。【選択図】図２
2019156280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の複数の車輪にそれぞれ対応付けて前記車両の車体に設けられた複数の送信用アンテナ、及び、前記車体に設けられた受信用アンテナを用いて、前記複数の車輪にそれぞれ設けられた複数の車輪側通信装置との間で無線通信を行う車載通信装置において、
前記送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を、前記複数の送信用アンテナから順番に無線送信する要求信号送信部と、
前記要求信号送信部が送信した前記要求信号を受信した前記車輪側通信装置が前記要求信号に含まれる識別情報を含めて送信する応答信号を、前記受信用アンテナを用いて受信する応答信号受信部と
を備え、
前記要求信号送信部は、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、当該要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始する、車載通信装置。
【請求項２】
前記要求信号送信部は、前記複数の送信用アンテナから順番に連続して前記要求信号を送信する、請求項１に記載の車載通信装置。
【請求項３】
前記応答信号受信部が受信した応答信号に含まれる識別情報に基づいて、前記応答信号の送信元の前記車輪側通信装置を判定する判定部を備える、請求項１又は請求項２に記載の車載通信装置。
【請求項４】
前記要求信号送信部は、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、前記車輪側通信装置が送信する前記応答信号の送信時間より短い時間の間に、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始する、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の車載通信装置。
【請求項５】
車両の複数の車輪にそれぞれ設けられた複数の車輪側通信装置と、
前記車輪にそれぞれ対応付けて前記車両の車体に設けられた複数の送信用アンテナ、及び、前記車体に設けられた受信用アンテナを用いて前記車輪側通信装置との間で無線通信を行う車体側通信装置と
を備え、
前記車体側通信装置は、
前記送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を、前記複数の送信用アンテナから順番に無線送信する要求信号送信部と、
前記要求信号送信部が送信した要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号を、前記受信用アンテナを用いて受信する応答信号受信部と
を有し、
前記車輪側通信装置は、
前記車体側通信装置からの要求信号を受信する要求信号受信部と、
前記要求信号受信部が受信した要求信号に含まれる識別情報を取得する識別情報取得部と、
前記識別情報取得部が取得した識別情報を含む応答信号を無線送信する応答信号送信部と
を有し、
前記車体側通信装置の前記要求信号送信部は、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、当該要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始する、車載通信システム。
【請求項６】
前記車輪側通信装置の前記応答信号送信部は、前記応答信号をランダムな時間を隔てて複数回送信する、請求項５に記載の車載通信システム。
【請求項７】
前記車輪側通信装置の前記応答信号送信部は、前記車輪側通信装置に付された第２識別情報を含む応答信号を送信し、
前記車体側通信装置は、前記応答信号受信部が受信した応答信号に含まれる識別情報及び第２識別情報に基づいて、前記応答信号の送信元の前記車輪側通信装置を判定する判定部を有する、請求項５又は請求項６に記載の車載通信システム。
【請求項８】
車両に搭載された車載通信装置に、
前記車両の複数の車輪にそれぞれ対応付けて前記車両の車体に設けられた複数の送信用アンテナを用いて、前記送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を、前記複数の送信用アンテナから順番に無線送信し、
前記複数の車輪にそれぞれ設けられた複数の車輪側通信装置が前記要求信号を受信した場合に前記要求信号に含まれる識別情報を含めて送信する応答信号を、前記車体に設けられた受信用アンテナを用いて受信する
処理を実行させ、
前記複数の送信用アンテナから要求信号を順番に無線送信する際に、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、当該要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始させる、通信プログラム。
【請求項９】
車両の複数の車輪にそれぞれ設けられた複数の車輪側通信装置と、前記車両の車体に搭載された車体側通信装置とが、前記車輪にそれぞれ対応付けて前記車体に設けられた複数の送信用アンテナ、及び、前記車体に設けられた受信用アンテナを用いて無線通信を行う通信方法において、
前記車体側通信装置が、前記送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を、前記複数の送信用アンテナから順番に無線送信し、
前記車輪側通信装置が、前記車体側通信装置からの要求信号を受信し、受信した要求信号に含まれる識別情報を取得し、取得した識別情報を含む応答信号を無線送信し、
前記車体側通信装置が、前記車輪側通信装置からの応答信号を、前記受信用アンテナを用いて受信すると共に、
前記車体側通信装置が前記複数の送信用アンテナから要求信号を順番に無線送信する際に、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、当該要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始する、通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車体に設けられた通信装置と、車両の各車輪に設けられた複数の通信装置とが無線通信を行う車載通信装置、車載通信システム、通信プログラム及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に設けられたタイヤの空気圧を検出し、検出した空気圧に異常があった場合、使用者に警告等を発するタイヤ空気圧監視システム（TPMS : Tire Pressure Monitoring System）がある。タイヤ空気圧監視システムでは、車体に設けられた監視ユニットがＬＦ（Low Frequency）帯の電波を用いて要求信号を送信し、車輪に設けられたセンサユニットが要求信号の受信に応じてタイヤの空気圧の検知結果を含む応答信号をＲＦ（Radio Frequency）帯又はＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を用いて送信する。監視ユニットは、各センサユニットからの応答信号を受信して、車両の各タイヤの空気圧を監視する。
【０００３】
特許文献１においては、各タイヤの近傍に送信用コイルアンテナを設けて、磁界を媒体として送信用コイルアンテナから対応するセンサユニットのみへ要求信号を送信する構成とすることにより、各センサユニットが装着されたタイヤ位置と関連付けて各センサユニットのＩＤコードが登録されていなくても、各センサユニットが装着されたタイヤ位置を判別することができるタイヤ空気圧監視システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６１２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タイヤ空気圧監視システムでは、例えば車両が４つのタイヤを備える構成であれば、監視ユニットが４つのセンサユニットとの間で要求信号の送信及び応答信号の受信を行う必要がある。監視ユニットは、４つのセンサユニットとの通信を同時的に行うことはできず、４つのセンサユニットと順番に通信を行う。このため、監視ユニットが４つのセンサユニットとの通信を終えるまでに長い時間を要する。この通信時間が長いほど、例えば車両のエンジン始動時に通信を行う構成の場合、通信を終える前に運転手が車両の走行を開始してしまい、タイヤの空気圧に関する警告が間に合わない可能性がある。
【０００６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、車体に設けられた通信装置と、複数の車輪に設けられた複数の通信装置との間の通信に要する時間を低減することが期待できる車載通信装置、車載通信システム、通信プログラム及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本態様に係る車載通信装置は、車両の複数の車輪にそれぞれ対応付けて前記車両の車体に設けられた複数の送信用アンテナ、及び、前記車体に設けられた受信用アンテナを用いて、前記複数の車輪にそれぞれ設けられた複数の車輪側通信装置との間で無線通信を行う車載通信装置において、前記送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を、前記複数の送信用アンテナから順番に無線送信する要求信号送信部と、前記要求信号送信部が送信した前記要求信号を受信した前記車輪側通信装置が前記要求信号に含まれる識別情報を含めて送信する応答信号を、前記受信用アンテナを用いて受信する応答信号受信部とを備え、前記要求信号送信部は、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、当該要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始する。
【０００８】
本態様に係る車載通信システムは、車両の複数の車輪にそれぞれ設けられた複数の車輪側通信装置と、前記車輪にそれぞれ対応付けて前記車両の車体に設けられた複数の送信用アンテナ、及び、前記車体に設けられた受信用アンテナを用いて前記車輪側通信装置との間で無線通信を行う車体側通信装置とを備え、前記車体側通信装置は、前記送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を、前記複数の送信用アンテナから順番に無線送信する要求信号送信部と、前記要求信号送信部が送信した要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号を、前記受信用アンテナを用いて受信する応答信号受信部とを有し、前記車輪側通信装置は、前記車体側通信装置からの要求信号を受信する要求信号受信部と、前記要求信号受信部が受信した要求信号に含まれる識別情報を取得する識別情報取得部と、前記識別情報取得部が取得した識別情報を含む応答信号を無線送信する応答信号送信部とを有し、前記車体側通信装置の前記要求信号送信部は、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、当該要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始する。
【０００９】
本態様に係る通信プログラムは、車両に搭載された車載通信装置に、前記車両の複数の車輪にそれぞれ対応付けて前記車両の車体に設けられた複数の送信用アンテナを用いて、前記送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を、前記複数の送信用アンテナから順番に無線送信し、前記複数の車輪にそれぞれ設けられた複数の車輪側通信装置が前記要求信号を受信した場合に前記要求信号に含まれる識別情報を含めて送信する応答信号を、前記車体に設けられた受信用アンテナを用いて受信する処理を実行させ、前記複数の送信用アンテナから要求信号を順番に無線送信する際に、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、当該要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始させる。
【００１０】
本態様に係る通信方法は、車両の複数の車輪にそれぞれ設けられた複数の車輪側通信装置と、前記車両の車体に搭載された車体側通信装置とが、前記車輪にそれぞれ対応付けて前記車体に設けられた複数の送信用アンテナ、及び、前記車体に設けられた受信用アンテナを用いて無線通信を行う通信方法において、前記車体側通信装置が、前記送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を、前記複数の送信用アンテナから順番に無線送信し、前記車輪側通信装置が、前記車体側通信装置からの要求信号を受信し、受信した要求信号に含まれる識別情報を取得し、取得した識別情報を含む応答信号を無線送信し、前記車体側通信装置が、前記車輪側通信装置からの応答信号を、前記受信用アンテナを用いて受信すると共に、前記車体側通信装置が前記複数の送信用アンテナから要求信号を順番に無線送信する際に、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、当該要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始する。
【００１１】
なお、本願は、このような特徴的な処理部を備える車載通信装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする通信方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるための通信プログラムとして実現したりすることができる。また、車載通信装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、車載通信装置を含むその他の装置又はシステムとして実現したりすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記によれば、車体に設けられた通信装置と、複数の車輪に設けられた複数の通信装置との間の通信に要する時間を低減することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に係る監視装置の構成を示すブロック図である。
【図３】センサ位置情報の一例を示す模式図である。
【図４】本実施の形態に係るセンサ装置の構成を示すブロック図である。
【図５】監視装置及び４つのセンサ装置の間の無線通信の手順を説明するための模式図である。
【図６】監視装置及びセンサ装置の通信に係る時間を説明するための模式図である。
【図７】本実施の形態に係る監視装置が行う要求信号送信処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態に係るセンサ装置が行う応答信号送信処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】本実施の形態に係る監視装置が行う応答信号受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本実施の形態に係る監視装置が行う応答信号受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本実施の形態に係るセンサ装置が行う周期通知信号の送信処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】本実施の形態に係る監視装置が行う周期通知信号の受信処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［本発明の実施の形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００１５】
（１）本態様に係る車載通信装置は、車両の複数の車輪にそれぞれ対応付けて前記車両の車体に設けられた複数の送信用アンテナ、及び、前記車体に設けられた受信用アンテナを用いて、前記複数の車輪にそれぞれ設けられた複数の車輪側通信装置との間で無線通信を行う車載通信装置において、前記送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を、前記複数の送信用アンテナから順番に無線送信する要求信号送信部と、前記要求信号送信部が送信した前記要求信号を受信した前記車輪側通信装置が前記要求信号に含まれる識別情報を含めて送信する応答信号を、前記受信用アンテナを用いて受信する応答信号受信部とを備え、前記要求信号送信部は、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、当該要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始する。
【００１６】
本態様にあっては、車両の車体には車体側通信装置が設けられ、車両の複数の車輪にはそれぞれ車輪側通信装置が設けられる。車体には複数の車輪に対応付けて複数の送信用アンテナが設けられ、車体側通信装置は各送信用アンテナから対応する車輪側通信装置へ無線信号を送信する。また車体には複数の車輪側通信装置に対して共通の受信用アンテナが設けられ、車体側通信装置は受信用アンテナを用いて車輪側通信装置からの無線信号を受信する。
車体側通信装置は、送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を、複数の送信用アンテナから順番に無線送信する。この要求信号を受信した車輪側通信装置は、受信した要求信号に含まれる識別情報を取得し、取得した識別情報を含む応答信号を送信する。この応答信号を受信用アンテナにて受信した車体側通信装置は、応答信号に含まれる識別情報に基づいて、いずれの送信用アンテナから送信した要求信号に対する応答信号であるかを判定することができる。
また車体側通信装置は、複数の送信用アンテナから順番に要求信号を無線送信する場合に、一つの送信用アンテナからの要求信号の送信を終えた後、この要求信号に対する車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、次の送信用アンテナからの要求信号の送信を開始する。これにより車体側通信装置は、要求信号に対する応答信号の受信を待って次の要求信号を送信する場合と比較して、複数の送信用アンテナから要求信号を順番に送信する処理を短時間で完了することができる。応答信号の受信を待たずに要求信号の送信を順番に行った場合、複数の車輪側通信装置から送信される応答信号の順序が変動する可能性があるが、上記のように要求信号及び応答信号に識別情報を含ませることによって、受信の順序が変動してもいずれの車輪側通信装置からの応答信号であるかを判定することができる。
【００１７】
（２）前記要求信号送信部は、前記複数の送信用アンテナから順番に連続して前記要求信号を送信することが好ましい。
【００１８】
本態様にあっては、車体側通信装置が複数の送信用アンテナから順番に連続して複数の車輪側通信装置への要求信号を送信する。これにより、複数回の要求信号の送信に要する時間を短縮することができる。
【００１９】
（３）前記応答信号受信部が受信した応答信号に含まれる識別情報に基づいて、前記応答信号の送信元の前記車輪側通信装置を判定する判定部を備えることが好ましい。
【００２０】
本態様にあっては、受信用アンテナにて受信した応答信号に含まれる識別情報に基づいて、この応答信号の送信元の車輪側通信装置がいずれのものであるかを車体側通信装置が判定する。車体側通信装置は、例えば識別情報と各送信用アンテナの位置との対応を記憶しておくことにより、受信した応答信号に含まれる識別情報に基づいて、送信元の車輪側通信装置が車両のいずれの車輪に設けられたものであるかを判定することができる。
【００２１】
（４）前記要求信号送信部は、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、前記車輪側通信装置が送信する前記応答信号の送信時間より短い時間の間に、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始することが好ましい。
【００２２】
本態様にあっては、車体側通信装置は一つの送信用アンテナからの要求信号の送信を終えた後、車輪側通信装置が送信する応答信号の送信時間より短い時間の間に、次の送信用アンテナからの要求信号の送信を開始する。これにより、車体側通信装置及び複数の車輪側通信装置の間の無線通信に要する時間を、より確実に低減することができる。
【００２３】
（５）本態様に係る車載通信システムは、  車両の複数の車輪にそれぞれ設けられた複数の車輪側通信装置と、前記車輪にそれぞれ対応付けて前記車両の車体に設けられた複数の送信用アンテナ、及び、前記車体に設けられた受信用アンテナを用いて前記車輪側通信装置との間で無線通信を行う車体側通信装置とを備え、前記車体側通信装置は、前記送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を、前記複数の送信用アンテナから順番に無線送信する要求信号送信部と、前記要求信号送信部が送信した要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号を、前記受信用アンテナを用いて受信する応答信号受信部とを有し、前記車輪側通信装置は、前記車体側通信装置からの要求信号を受信する要求信号受信部と、前記要求信号受信部が受信した要求信号に含まれる識別情報を取得する識別情報取得部と、前記識別情報取得部が取得した識別情報を含む応答信号を無線送信する応答信号送信部とを有し、前記車体側通信装置の前記要求信号送信部は、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、当該要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始する。
【００２４】
本態様にあっては、態様（１）と同様に、車体側通信装置が複数の送信用アンテナから要求信号を順番に車輪側通信装置へ送信する処理を短時間で完了することができる。
【００２５】
（６）前記車輪側通信装置の前記応答信号送信部は、前記応答信号をランダムな時間を隔てて複数回送信することが好ましい。
【００２６】
本態様にあっては、車輪側通信装置が応答信号をランダムな時間を隔てて複数回送信する。これにより、例えば複数の車輪側通信装置による応答信号の送信が重複した場合であっても、その後の応答信号の送信は異なるタイミングで行われるため、車体側通信装置が複数の車輪側通信装置からの応答信号を受信できる可能性が高まる。
【００２７】
（７）前記車輪側通信装置の前記応答信号送信部は、前記車輪側通信装置に付された第２識別情報を含む応答信号を送信し、前記車体側通信装置は、前記応答信号受信部が受信した応答信号に含まれる識別情報及び第２識別情報に基づいて、前記応答信号の送信元の前記車輪側通信装置を判定する判定部を有することが好ましい。
【００２８】
本態様にあっては、車輪側通信装置が要求信号に含まれる識別情報と共に、自身に付された第２識別情報を応答信号に含めて送信する。車体側通信装置は、車輪側通信装置からの応答信号に含まれる識別情報及び第２識別情報に基づいて、応答信号の送信元の車輪側通信装置を判定する。車体側通信装置は、例えば識別情報及び第２識別情報と各送信用アンテナの位置との対応を記憶しておくことにより、受信した応答信号に含まれる識別情報に基づいて、送信元の車輪側通信装置が車両のいずれの車輪に設けられたものであるかを判定することができる。
【００２９】
（８）本態様に係る通信プログラムは、車両に搭載された車載通信装置に、前記車両の複数の車輪にそれぞれ対応付けて前記車両の車体に設けられた複数の送信用アンテナを用いて、前記送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を、前記複数の送信用アンテナから順番に無線送信し、前記複数の車輪にそれぞれ設けられた複数の車輪側通信装置が前記要求信号を受信した場合に前記要求信号に含まれる識別情報を含めて送信する応答信号を、前記車体に設けられた受信用アンテナを用いて受信する処理を実行させ、前記複数の送信用アンテナから要求信号を順番に無線送信する際に、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、当該要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始させる。
【００３０】
本態様にあっては、態様（１）と同様に、車体側通信装置が複数の送信用アンテナから要求信号を順番に車輪側通信装置へ送信する処理を短時間で完了することができる。
【００３１】
（９）本態様に係る通信方法は、車両の複数の車輪にそれぞれ設けられた複数の車輪側通信装置と、前記車両の車体に搭載された車体側通信装置とが、前記車輪にそれぞれ対応付けて前記車体に設けられた複数の送信用アンテナ、及び、前記車体に設けられた受信用アンテナを用いて無線通信を行う通信方法において、前記車体側通信装置が、前記送信用アンテナ毎に異なる識別情報を含む要求信号を、前記複数の送信用アンテナから順番に無線送信し、前記車輪側通信装置が、前記車体側通信装置からの要求信号を受信し、受信した要求信号に含まれる識別情報を取得し、取得した識別情報を含む応答信号を無線送信し、前記車体側通信装置が、前記車輪側通信装置からの応答信号を、前記受信用アンテナを用いて受信すると共に、前記車体側通信装置が前記複数の送信用アンテナから要求信号を順番に無線送信する際に、第１の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を終えた後、当該要求信号に対する前記車輪側通信装置からの応答信号の受信を待つことなく、第２の前記送信用アンテナからの前記要求信号の送信を開始する。
【００３２】
本態様にあっては、態様（１）と同様に、車体側通信装置が複数の送信用アンテナから要求信号を順番に車輪側通信装置へ送信する処理を短時間で完了することができる。
【００３３】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る車載通信システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３４】
＜システム概要＞
図１は、本実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す模式図である。本実施の形態に係る車載通信システム１００は、車両１が備える４つの車輪３について、タイヤの空気圧を検知して以上の有無などの情報を運転者へ報知するタイヤ空気圧監視システムでもある。本実施の形態に係る車載通信システム１００は、車両１の車体の適所に設けられた監視装置１０と、各車輪３のタイヤ又はホイール等の部分に設けられた４つのセンサ装置３０と、車両１の例えば運転席近傍に設けられた報知装置８とを備えて構成されている。各センサ装置３０は、自装置が設けられた車輪３のタイヤの空気圧を検出する。本実施の形態に係る車載通信システム１００は、監視装置１０が各センサ装置３０と無線通信を行うことにより、各車輪３のタイヤ空気圧に係る情報を取得し、取得した情報に基づいて報知装置８を用いたタイヤ空気圧の報知を行う。
【００３５】
車両１には、監視装置１０が４つのセンサ装置３０に対してＬＦ帯の無線信号を送信するための４つの送信アンテナ５が搭載されている。本実施の形態に係る車両１は右前、右後、左前及び左後に車輪３が設けられ、各車輪３にセンサ装置３０が設けられているため、４つの送信アンテナ５は各車輪３に対応付けて車両１の右前、右後、左前及び左後に設けられる。各送信アンテナ５は、例えば車両１の各タイヤハウス又はその周辺に搭載される。各送信アンテナ５の搭載位置は、各送信アンテナ５から送信される無線信号を、各車輪３のセンサ装置３０が格別に受信することができる位置とすることが好ましい。各送信アンテナ５から送信されるＬＦ帯の無線信号は、対応する１つのセンサ装置３０でのみ受信され、他の３つのセンサ装置３０では受信されないよう、その信号到達範囲が設定される。ただし車両１の周辺環境などの影響により、各送信アンテナ５から送信される無線信号が複数のセンサ装置３０にて受信される可能性はある。
【００３６】
監視装置１０は、車両１の４ヶ所に設けられた４つの送信アンテナ５に個別の信号線を介して接続されている。監視装置１０は、いずれか１つの送信アンテナ５を選択して１つのセンサ装置３０へ無線信号を送信する処理を、４つの送信アンテナ５について順番に行うことによって、４つのセンサ装置３０に対する無線信号の送信を行う。監視装置１０は、各センサ装置３０に対して、タイヤ空気圧の検出結果の送信を要求する要求信号を、ＬＦ帯の無線信号として送信する。本実施の形態に係る車載通信システム１００では各送信アンテナ５に対して識別情報が付されており、送信アンテナ５から送信する要求信号にはこの送信アンテナ５に対して付された識別情報が含まれている。以下、送信アンテナ５に対して付された識別情報を、アンテナＩＤと呼ぶ。
【００３７】
センサ装置３０は、監視装置１０からＬＦ帯の無線信号として送信される要求信号を受信した場合に、車輪３のタイヤの空気圧を検出して、検出したタイヤ空気圧に関する情報を含む応答信号をＵＨＦ帯の無線信号として送信する。このときにセンサ装置３０は、受信した要求信号に含まれるアンテナＩＤを取得し、取得したアンテナＩＤを応答信号に含める。更に、センサ装置３０には個別の識別情報（以下、センサＩＤと呼ぶ）が付されており、センサ装置３０は自身のセンサＩＤを要求信号に含める。即ち各センサ装置３０から監視装置１０へ送信される応答信号には、タイヤ空気圧に関する情報と、受信した要求信号から取得したアンテナＩＤと、自身のセンサＩＤとが含まれる。
【００３８】
監視装置１０は、センサ装置３０から送信されるＵＨＦ帯の応答信号を受信するための受信アンテナ６を備えている。受信アンテナ６は、監視装置１０に内蔵されていてもよく、監視装置１０とは別体で設けられて信号線を介して監視装置１０に接続されてもよい。監視装置１０は、４つのセンサ装置３０からの応答信号を共通の受信アンテナ６で受信する。監視装置１０は、受信した応答信号に含まれるアンテナＩＤ及びセンサＩＤに基づいて、この応答信号がいずれのセンサ装置３０から送信されたものであるかを判定することができる。監視装置１０は、受信した応答信号からタイヤ空気圧に関する情報を取得し、報知装置８を用いた運転者に対するタイヤ空気圧の報知を行う。
【００３９】
報知装置８は、例えば車両１の運転席近傍に設けられたディスプレイ装置とすることができる。例えば監視装置１０は、報知装置８にタイヤ空気圧の検知結果をリアルタイムに表示してもよい。また例えば監視装置１０は、タイヤ空気圧の異常の有無を判定し、異常があると判定した場合に報知装置８に警告メッセージなどを表示してもよい。報知装置８は、ディスプレイ装置以外の構成であってもよく、例えば音声出力によりタイヤ空気圧を報知する構成であってよく、また例えばタイヤ空気圧の異常に対して点灯するランプなどであってもよい。
【００４０】
センサ装置３０は、監視装置１０からの要求信号を受信した場合のみではなく、例えば周期的にタイヤ空気圧を検知し、検知したタイヤ空気圧に関する情報を含む信号を周期的に監視装置１０へ送信してよい。この場合にセンサ装置３０が送信する信号には、タイヤ空気圧に関する情報と、自身のセンサＩＤとが含まれ、アンテナＩＤは含まれない。センサ装置３０からの周期的な信号を受信アンテナにて受信した監視装置１０は、受信した信号に含まれるセンサＩＤに基づいて、この信号がいずれのセンサ装置３０から送信されたものであるかを判定する。
【００４１】
監視装置１０が要求信号を送信してセンサ装置３０からの応答信号を受信する処理は、例えば車両１のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態へ切り替えられた場合又はエンジン始動時等の特定のタイミングで行われる。この処理は、送信アンテナ５とセンサ装置３０との対応関係を監視装置１０が確認すること、及び、車両１の車輪３のタイヤ空気圧を取得する事の２つを目的として行われる。これ以後は、特段の事情がない限り、監視装置１０が要求信号を送信することなく、センサ装置３０が周期的に送信する信号を監視装置１０が受信し、受信した信号に基づいて監視装置１０が報知を行う。監視装置１０による要求信号の送信は、その他に例えば車両１が停車状態から走行状態へ移行したタイミング、又は、タイヤ空気圧に異常があると判定されたタイミング等に行われ得る。監視装置１０は、センサ装置３０の位置を確認することが好ましいタイミングで要求信号の送信を行う。
【００４２】
＜装置構成＞
図２は、本実施の形態に係る監視装置１０の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る監視装置１０は、処理部（プロセッサ）１１、記憶部（ストレージ）１２、有線通信部（トランシーバ）１３、無線送信部（トランシーバ）１４及び無線受信部（トランシーバ）１５等を備えて構成されている。処理部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等の演算処理装置を用いて構成されており、記憶部１２に記憶されたプログラム１２ａを実行することによって種々の演算処理及び制御処理等を行うことができる。本実施の形態において処理部１１は、記憶部１２に記憶されたプログラム１２ａを読み出して実行することにより、車両１の車輪３に設けられたセンサ装置３０との間で無線信号を送受信する処理、センサ装置３０から受信した無線信号に基づいてタイヤ空気圧を運転者に通知する処理、及び、各センサ装置３０の搭載位置を判定する処理等を行う。
【００４３】
記憶部１２は、例えばフラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性のメモリ素子を用いて構成されている。記憶部１２は、処理部１１が実行する各種のプログラム、及び、処理部１１の処理に必要な各種のデータを記憶する。本実施の形態において記憶部１２は、処理部１１が実行するプログラム１２ａと、このプログラム１２ａの実行に必要なデータとしてセンサ位置情報１２ｂとを記憶している。なおプログラム１２ａは、例えば監視装置１０の製造段階において記憶部１２に書き込まれてもよく、また例えば遠隔のサーバ装置などが配信するものを監視装置１０が通信にて取得してもよく、また例えばメモリカード又は光ディスク等の記録媒体９９に記録されたものを監視装置１０が読み出して記憶部１２に記憶してもよく、また例えば記録媒体９９に記録されたものを書込装置が読み出して監視装置１０の記憶部１２に書き込んでもよい。プログラム１２ａは、ネットワークを介した配信の態様で提供されてもよく、記録媒体９９に記録された態様で提供されてもよい。
【００４４】
記憶部１２に記憶されるセンサ位置情報１２ｂは、車両１に搭載される４つのセンサ装置３０が、車両１のいずれの車輪３に搭載されているかを示す情報である。図３は、センサ位置情報１２ｂの一例を示す模式図である。本実施の形態においてセンサ位置情報１２ｂには、センサ装置３０の搭載位置と、この搭載位置に対応して設けられる送信アンテナ５に付されたアンテナＩＤと、センサ装置３０に対して付されたセンサＩＤとが対応付けて記憶されている。本例では、センサ装置３０の搭載位置を右前、右後、左前及び左後の４種類とし、アンテナＩＤをＡ１〜Ａ４とし、センサＩＤをＳ１〜Ｓ４としている。搭載位置及びアンテナＩＤの対応関係は変化することはないが、センサＩＤは車輪３の交換などによって変化する可能性がある。センサ位置情報１２ｂに記憶される各情報の初期値は、例えば車両１の製造工程において記憶部１２に書き込まれる。ただしセンサ位置情報１２ｂのセンサＩＤについては、監視装置１０がセンサ装置３０の位置を判定して設定してもよい。
【００４５】
有線通信部１３は、車両１内に設けられた車内ネットワークを介して、車両１に搭載された各種の車載機器との間でメッセージの送受信を行う。なお図示の例では車内ネットワークに報知装置８のみが接続されているが、これ以外の種々の車載機器が車内ネットワークには接続され得る。有線通信部１３は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）又はイーサネット（登録商標）等の通信プロトコルに従ってメッセージの送受信を行う。有線通信部１３は、処理部１１から送信メッセージとして与えられたデジタルデータを電気信号として車内ネットワークを構成する通信線へ出力することによりメッセージを送信することができる。また有線通信部１３は、車内ネットワークを構成する通信線の電位をサンプリングして取得し、サンプリングの結果として得られたデジタルデータを受信メッセージとして処理部１１へ与える。有線通信部１３は、ＣＡＮ又はイーサネット等の通信プロトコルに従って通信を行うＩＣ（Integrated Circuit）を用いて構成され得る。
【００４６】
無線送信部１４は、４つの送信アンテナ５が個別の信号線を介して接続されている。無線送信部１４は、処理部１１から与えられた送信用のデータを変調した電気信号を送信アンテナ５へ出力することによって、周波数が３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚのＬＦ帯の無線信号を送信する。本実施の形態において無線送信部１４は、４つの送信アンテナ５のうちのいずれか１つを選択し、選択した送信アンテナ５から無線信号を送信する。無線送信部１４は、処理部１１から与えられる送信用のデータに含まれるアンテナＩＤに応じて、いずれの送信アンテナ５から無線信号を送信するかを決定することができる。
【００４７】
無線受信部１５は、受信アンテナ６が接続されている。無線受信部１５は、センサ装置３０が送信する周波数が３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚのＵＨＦ帯の無線信号を受信アンテナ６にて受信し、受信した信号を復調して得られた受信データを処理部１１へ与える。
【００４８】
また本実施の形態に係る監視装置１０は、記憶部１２に記憶されたプログラム１２ａを処理部１１が読み出して実行することにより、要求信号送信部２１、応答信号受信部２２及びセンサ位置判定部２３等が処理部１１にソフトウェア的な機能ブロックとして実現される。要求信号送信部２１は、無線送信部１４の動作を制御することによって、車両１の各車輪３に搭載された４つのセンサ装置２０に対して、タイヤ空気圧の検知結果の送信を要求する要求信号を送信する処理を行う。要求信号送信部２１は、タイヤ空気圧の検知結果を要求する命令と、送信に用いる送信アンテナ５のアンテナＩＤとを含む送信データを生成して無線送信部１４へ与えることにより、指定した１つの送信アンテナ５からの要求信号の送信を無線送信部１４に行わせることができる。要求信号送信部２１は、４つの送信アンテナ５から順番に要求信号を送信させることで、４つのセンサ装置３０へ順番に要求信号を送信する。
【００４９】
応答信号受信部２２は、無線受信部１５が受信した応答信号に対応する受信データを取得すると共に、取得した受信データに含まれる各種の情報を抽出して取得する処理を行う。受信データに含まれる情報は、例えばタイヤ空気圧の検知結果に係る情報、アンテナＩＤ及びセンサＩＤ等の情報である。応答信号受信部２２は、取得した情報に基づいて、各車輪３のタイヤ空気圧が正常範囲内であるか否かを判定する処理を行い、正常範囲内でない場合には報知装置８を用いた運転者への報知を行うことができる。タイヤ空気圧の正常範囲については、これを判定するための閾値が記憶部１２に予め記憶されている。また応答信号受信部２２は、受信データから取得したアンテナＩＤ及びセンサＩＤをセンサ位置判定部２３へ与える。
【００５０】
センサ位置判定部２３は、センサ装置３０から受信した応答信号に含まれるアンテナＩＤ及びセンサＩＤに基づいて、この応答信号を送信したセンサ装置３０がいずれの車輪３に設けられたものであるか否か、その搭載位置を判定する処理を行う。センサ位置判定部２３は、例えば図３に示したセンサ位置情報１２ｂに基づいて、応答信号に含まれるアンテナＩＤがＡ１であり、且つ、センサＩＤがＳ１である場合、この応答信号の送信元が車両１の右前の車輪３に搭載されたセンサ装置３０であると判定することができる。またセンサ位置判定部２３は、記憶部１２に記憶されたセンサ位置情報１２ｂを参照し、受信した応答信号に含まれるアンテナＩＤ及びセンサＩＤの組み合わせが、センサ位置情報１２ｂに記憶された組み合わせのいずれかと一致するか否かを判定する。センサ位置判定部２３は、両組み合わせが一致する場合、車輪３の交換などが行われておらず、センサ装置３０の位置はセンサ位置情報１２ｂに記憶された位置であると判定する。これに対して両組み合わせが一致しない場合、センサ位置判定部２３は、車輪３の交換などが行われたと判断し、新たに取得したアンテナＩＤ及びセンサＩＤの組み合わせをセンサ位置情報１２ｂに記憶することで、センサ位置情報１２ｂを更新する。なお監視装置１０は、センサ位置情報１２ｂを更新する前に要求信号の送信を再度行い、アンテナＩＤ及びセンサＩＤの組み合わせが一致しないことを複数回確認した後にセンサ位置情報１２ｂを更新してもよい。
【００５１】
上述のように本実施の形態に係る監視装置１０は、４つの送信アンテナ５から４つのセンサ装置３０へ順番に要求信号を送信する。このときに監視装置１０は、各要求信号に対するセンサ装置３０からの応答信号の受信を待つことなく、連続的に４回の要求信号の送信を行う。要求信号送信部２１は、一つの送信アンテナ５から要求信号を送信した後、遅滞なく次の送信アンテナ５からの要求信号の送信を開始する。
【００５２】
またセンサ装置３０は、監視装置１０からの要求信号を受信しない場合であっても、周期的にタイヤ空気圧の検知結果を監視装置１０へ送信する。センサ装置３０が周期的に送信する信号にはタイヤ空気圧の検知結果に係る情報及びセンサＩＤが含まれ、アンテナＩＤは含まれていない。センサ装置３０からの周期的な信号を受信した監視装置１０の処理部１１は、受信した信号を復調して得られた受信データからセンサＩＤを取得し、センサ位置判定部２３へ与える。センサ位置判定部２３は、与えられたセンサＩＤを基に記憶部１２のセンサ位置情報１２ｂを参照し、受信した信号が車両１のいずれの位置に搭載されたセンサ装置３０からのものであるかを判定する。この場合にセンサ位置判定部２３は、車両１の車輪３の交換などは行われていないものとして位置を判定すればよい。
【００５３】
図４は、本実施の形態に係るセンサ装置３０の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るセンサ装置３０は、制御部（プロセッサ）３１、記憶部（ストレージ）３２、空気圧検知部３３、無線受信部（トランシーバ）３４及び無線送信部（トランシーバ）３５等を備えて構成されている。制御部３１は、例えばＣＰＵ又はマイコン（マイクロコンピュータ）等を用いて構成され、センサ装置３０の各部の動作を制御する。なお図示は省略するがセンサ装置３０は電池を備えており、センサ装置３０の各部は電池から供給されている電力により動作する。
【００５４】
記憶部３２は、例えばマスクＲＯＭ（Read Only Memory）又はＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリ素子を用いて構成されている。本実施の形態において記憶部３２は、センサ装置３０に対して付されるセンサＩＤ３２ａを記憶している。なお各センサ装置３０のセンサＩＤは、少なくとも、車両１に搭載された４つのセンサ装置３０について重複しないように設定される。記憶部３２のセンサＩＤ３２ａは、例えばセンサ装置３０の製造工程にて記憶されてもよく、車両１の製造工程において記憶されてもよく、これら以外の場所で記憶されてもよい。
【００５５】
空気圧検知部３３は、例えばタイヤ内に設けられたダイヤフラムの空気圧に応じた変化量をセンサにて検知することによって、タイヤの空気圧を検知する。空気圧検知部３３は、タイヤの空気圧に応じた電気信号を出力する。制御部３１は空気圧検知部３３が出力する電気信号をサンプリングして取得し、取得した値をタイヤ空気圧の検知結果に係る情報とすることができる。
【００５６】
無線受信部３４は、受信アンテナ３４ａが接続されている。無線受信部３４は、監視装置１０が送信するＬＦ帯の無線信号を受信アンテナ３４ａにて受信し、受信した信号を復調して得られた受信データを制御部３１へ与える。また、無線送信部３５は、送信アンテナ３５ａが接続されている。無線送信部３５は、制御部３１から与えられた送信用のデータを変調した電気信号を送信アンテナ３５ａへ出力することによって、ＵＨＦ帯の無線信号を送信する。
【００５７】
また本実施の形態に係るセンサ装置３０の制御部３１には、要求信号受信部４１、識別情報取得部４２及び応答信号送信部４３等の機能ブロックが設けられる。要求信号受信部４１は、所定の周期で無線受信部３４を動作させることによって、監視装置１０からの要求信号の受信の有無を確認する。無線受信部３４にて要求信号を受信した場合、要求信号受信部４１は、無線受信部３４から与えられるデータを取得する事によって、監視装置１０が送信した要求信号に係る受信データを取得する。なお車両１には４つのセンサ装置３０が搭載されているが、監視装置１０からの要求信号の受信の有無を確認するタイミングは４つのセンサ装置３０で非同期であり、受信の有無を確認する周期は同じである。
【００５８】
識別情報取得部４２は、要求信号受信部４１が取得した受信データに含まれるアンテナＩＤを抽出して取得する。応答信号送信部４３は、要求信号受信部４１が監視装置１０からの要求信号に係る受信データを取得した場合に、空気圧検知部３３によるタイヤ空気圧の検知結果を取得する。応答信号送信部４３は、取得したタイヤ空気圧の検知結果と、識別情報取得部４２が取得したアンテナＩＤと、記憶部３２に記憶されたセンサＩＤ３２ａとを含む送信データを生成する。応答信号送信部４３は、生成した送信データを無線送信部３５へ与えることによって、この送信データを応答信号として監視装置１０へ送信する。
【００５９】
なお本実施の形態においてセンサ装置３０は、１回の要求信号の受信に対して、応答信号の送信を３回行う。３回の応答信号の送信間隔はランダムな時間であり、これは制御部３１の乱数発生機能及びタイマ機能を用いて実現される。応答信号送信部４３は、１回目の応答信号を送信し、ランダムな時間を待機し、２回目の応答信号を送信し、ランダムな時間を待機し、３回目の応答信号を送信する。３回の応答信号の内容は同一である。２回のランダムな待機時間はそれぞれ異なる。応答信号送信部４３は、待機の必要が生じる都度、乱数発生機能により待機時間を決定し、決定した待機時間をタイマ機能にてカウントする。
【００６０】
またセンサ装置３０は、監視装置１０からの要求信号を受信しない場合であっても、周期的にタイヤ空気圧の検知結果を監視装置１０へ送信する。センサ装置３０の制御部３１は、所定の周期で空気圧検知部３３によるタイヤ空気圧の検知結果を取得する。制御部３１は、取得したタイヤ空気圧の検知結果と、記憶部３２に記憶されたセンサＩＤ３２ａとを含む送信データを生成して無線送信部３５へ与えることによって、監視装置１０に対する周期的なタイヤ空気圧の通知を行う。
【００６１】
＜通信手順＞
図５は、監視装置１０及び４つのセンサ装置３０の間の無線通信の手順を説明するための模式図である。なお図５には、要求信号及び応答信号の送受信の様子をタイミングチャートとして示しており、上側に４つの送信アンテナ５からの要求信号の送信タイミングを示し、下側に４つのセンサ装置３０による応答信号の送信タイミングを示している。監視装置１０は、例えば車両１のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態へ切り替えられた場合に、センサ装置３０への要求信号の送信を行う。４つの車輪３にそれぞれ設けられたセンサ装置３０には対応する送信アンテナ５が車両１の車体に設けられており、監視装置１０は、４つの送信アンテナ５から順番に要求信号を送信することによって、４つのセンサ装置３０に対して順番に要求信号を送信する。
【００６２】
例えば監視装置１０は、アンテナＩＤがＡ１の送信アンテナ５から、Ａ１のアンテナＩＤを含む要求信号を送信する。Ａ１のアンテナＩＤを含む要求信号を所定時間に亘って送信した後、この要求信号に対するセンサ装置３０からの応答信号の受信を待つことなく、即ち応答信号の受信の有無に関わらず、監視装置１０は、アンテナＩＤがＡ２の送信アンテナ５から、Ａ２のアンテナＩＤを含む要求信号を送信する。Ａ２のアンテナＩＤを含む要求信号を所定時間に亘って送信した後、この要求信号に対するセンサ装置３０からの応答信号の受信を待つことなく、監視装置１０は、アンテナＩＤがＡ３の送信アンテナ５から、Ａ３のアンテナＩＤを含む要求信号を送信する。そして、Ａ３のアンテナＩＤを含む要求信号を所定時間に亘って送信した後、この要求信号に対するセンサ装置３０からの応答信号の受信を待つことなく、監視装置１０は、アンテナＩＤがＡ４の送信アンテナ５から、Ａ４のアンテナＩＤを含む要求信号を送信する。
【００６３】
なお、一の送信アンテナ５からの要求信号の送信終了から次の送信アンテナ５からの要求信号の送信開始までには、例えば監視装置１０による送信アンテナ５の切替制御などに伴う遅延時間が発生し得る。ただし監視装置１０は、一の要求信号の送信終了から次の要求信号の送信開始までの時間を出来るだけ短くし、４つの要求信号の送信を連続的に行うことが好ましい。
【００６４】
アンテナＩＤがＡ１の送信アンテナ５から送信された要求信号は、センサＩＤがＳ１のセンサ装置３０にて受信される。センサＩＤがＳ１のセンサ装置３０は、タイヤ空気圧の検知結果を取得すると共に受信した要求信号からアンテナＩＤを取得して、タイヤ空気圧の検知結果と、アンテナＩＤのＡ１と、自身のセンサＩＤのＳ１とを含む応答信号を送信する。アンテナＩＤがＡ２の送信アンテナ５から送信された要求信号は、センサＩＤがＳ２のセンサ装置３０にて受信される。センサＩＤがＳ２のセンサ装置３０は、タイヤ空気圧の検知結果と、アンテナＩＤのＡ２と、自身のセンサＩＤのＳ２とを含む応答信号を送信する。アンテナＩＤがＡ３の送信アンテナ５から送信された要求信号は、センサＩＤがＳ３のセンサ装置３０にて受信される。センサＩＤがＳ３のセンサ装置３０は、タイヤ空気圧の検知結果と、アンテナＩＤのＡ３と、自身のセンサＩＤのＳ３とを含む応答信号を送信する。そして、アンテナＩＤがＡ４の送信アンテナ５から送信された要求信号は、センサＩＤがＳ４のセンサ装置３０にて受信される。センサＩＤがＳ４のセンサ装置３０は、タイヤ空気圧の検知結果と、アンテナＩＤのＡ４と、自身のセンサＩＤのＳ４とを含む応答信号を送信する。なお各センサ装置３０は、上述のように応答信号をそれぞれ３回送信するが、図５においては最初の１回分のみを図示している。
【００６５】
４つのセンサ装置３０による要求信号の受信タイミング及び応答信号の送信タイミング等は、同期が取られておらず、各々のタイミングで行われる。このため、図示の例のように要求信号をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の順番で送信した場合であっても、応答信号がＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の順番で送信されるとは限らない。またセンサ装置３０による応答信号の送信は、対応する要求信号の送信中に行われる場合もあれば、この要求信号の送信が終了して次の要求信号の送信中に行われる場合もあり得る。本実施の形態に係る車載通信システム１００では、監視装置１０がアンテナＩＤを要求信号に含めて送信し、センサ装置３０が受信した要求信号に含まれるアンテナＩＤを応答信号に含めて送信する。このため監視装置１０は、どのようなタイミングで応答信号を受信した場合であっても、この応答信号がいずれの送信アンテナ５から送信した要求信号に対する応答であるかを判定することができる。
【００６６】
また複数のセンサ装置３０による応答信号の送信が重複する場合もあり得る。本実施の形態に係る車載通信システム１００では、各センサ装置３０がランダムな時間を隔てて応答信号を３回送信する。このためいずれか１回の応答信号の送信に重複が発生した場合であっても、別の２回の応答信号の送信は重複せずに行われることが期待できる。
【００６７】
図６は、監視装置１０及びセンサ装置３０の通信に係る時間を説明するための模式図である。なお図６には、横軸を時間ｔとするタイミングチャートが示してあり、上側に監視装置１０による要求信号の送信タイミングを示し、中央にセンサ装置３０による要求信号の受信タイミングを示し、下側にセンサ装置３０による応答信号の送信タイミングを示している。監視装置１０は、一つの送信アンテナ５から要求信号の送信を所定時間Ｔ１に亘って行う。このときに監視装置１０は、タイヤ空気圧に関する情報の送信を要求する命令などと、送信に用いる送信アンテナ５のアンテナＩＤとを含む要求信号を、所定時間Ｔ１の間に繰り返して送信する。所定時間Ｔ１は、例えば数百ミリ秒〜数秒の時間が設定される。
【００６８】
各センサ装置３０は、無線受信部３４による監視装置１０からの要求信号の受信を、所定周期Ｔ２で繰り返し行っている。即ち各センサ装置３０は、所定周期Ｔ２が経過する毎に１回の頻度で、監視装置１０からの要求信号の有無を確認している。センサ装置３０による受信タイミングの所定周期Ｔ２は、監視装置１０が要求信号を送信する所定時間Ｔ１と略同じ時間に設定される。即ち、Ｔ２≒Ｔ１である。また更に、所定周期Ｔ２は所定時間Ｔ１以下であることが好ましい。即ち、Ｔ２≦Ｔ１であることが好ましい。
【００６９】
監視装置１０からの要求信号を受信したセンサ装置３０は、タイヤ空気圧の検知結果を取得し、受信した要求信号からアンテナＩＤを取得する。センサ装置３０は、タイヤ空気圧の検知結果とアンテナＩＤと自身のセンサＩＤとを含む応答信号を送信する。このときにセンサ装置３０は、ランダムな時間を隔てて応答信号を３回送信する。センサ装置３０が１回の応答信号を送信する所定時間Ｔ３は、監視装置１０が要求信号を送信する所定時間Ｔ１より十分に短い時間である。即ち、Ｔ３＜＜Ｔ１である。応答信号を送信する所定時間Ｔ３は、例えば数ミリ秒〜数十ミリ秒の時間が設定される。また１回目の応答信号の送信開始から３回目の応答信号の送信完了までの時間は、所定時間Ｔ１より短いことが好ましい。
【００７０】
なお監視装置１０による一の送信アンテナ５からの要求信号の送信完了から次の送信アンテナ５からの要求信号の送信開始までの時間は、応答信号を送信する所定時間Ｔ３よりも短いことが好ましい。
【００７１】
＜フローチャート＞
図７は、本実施の形態に係る監視装置１０が行う要求信号送信処理の手順を示すフローチャートである。本実施の形態に係る監視装置１０の処理部１１は、車両１のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態へ切り替えられたか否かを判定する（ステップＳ１１）。イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態へ切り替えられていない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、処理部１１は、イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態へ切り替えられるまで待機する。
【００７２】
イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態へ切り替えられた場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、処理部１１の要求信号送信部２１は、１番目の送信アンテナ５から、この送信アンテナ５のアンテナＩＤを含む要求信号を、所定時間Ｔ１に亘って送信する（ステップＳ１２）。１番目の要求信号の送信を終えた後、要求信号送信部２１は、遅滞なく、２番目の送信アンテナ５から、この送信アンテナ５のアンテナＩＤを含む要求信号を、所定時間Ｔ１に亘って送信する（ステップＳ１３）。２番目の要求信号の送信を終えた後、要求信号送信部２１は、遅滞なく、３番目の送信アンテナ５から、この送信アンテナ５のアンテナＩＤを含む要求信号を、所定時間Ｔ１に亘って送信する（ステップＳ１４）。３番目の要求信号の送信を終えた後、要求信号送信部２１は、遅滞なく、４番目の送信アンテナ５から、この送信アンテナ５のアンテナＩＤを含む要求信号を、所定時間Ｔ１に亘って送信し（ステップＳ１５）、要求信号送信処理を終了する。
【００７３】
図８は、本実施の形態に係るセンサ装置３０が行う応答信号送信処理の手順を示すフローチャートである。本実施の形態に係るセンサ装置３０の制御部３１は、タイマ機能により所定周期Ｔ２を計時しており、無線信号の受信の有無を確認するタイミングに至ったか否かを判定する（ステップＳ２１）。受信タイミングに至っていない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、制御部３１は、所定周期Ｔ２が経過して受信タイミングに至るまで待機する。受信タイミングに至った場合Ｓ（２１：ＹＥＳ）、制御部３１の要求信号受信部４１は、無線受信部３４にて無線信号の受信を行う（ステップＳ２２）。要求信号受信部４１は、無線受信部３４にて監視装置１０からの要求信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２３）。要求信号を受信していない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、要求信号受信部４１は、ステップＳ２１へ処理を戻す。
【００７４】
要求信号を受信した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、制御部３１の識別情報取得部４２は、受信した要求信号に含まれるアンテナＩＤを取得する（ステップＳ２４）。制御部３１の応答信号送信部４３は、空気圧検知部３３によるタイヤ空気圧の検知結果を取得する（ステップＳ２５）。また応答信号送信部４３は、記憶部３２に記憶されたセンサＩＤ３２ａを取得する（ステップＳ２６）。
【００７５】
次いで応答信号送信部４３は、ステップＳ２５にて取得したタイヤ空気圧の検知結果と、ステップＳ２４にて取得したアンテナＩＤと、ステップＳ２６にて取得したセンサＩＤとを含む応答信号を、無線送信部３５にて監視装置１０へ送信する（ステップＳ２７）。応答信号の送信完了後、応答信号送信部４３は、乱数発生機能により発生させた乱数に応じて待機時間を決定し、決定した待機時間をタイマ機能により計時することによって、ランダムな時間を待機する（ステップＳ２８）。ランダム時間の待機後、応答信号送信部４３は、同じ内容の応答信号を無線送信部３５にて送信する（ステップＳ２９）。応答信号の送信完了後、応答信号送信部４３は、再度決定したランダムな時間を待機する（ステップＳ３０）。ランダム時間の待機後、応答信号送信部４３は、同じ内容の応答信号を無線送信部３５にて送信し（ステップＳ３１）、応答信号送信処理を終了する。
【００７６】
図９及び図１０は、本実施の形態に係る監視装置１０が行う応答信号受信処理の手順を示すフローチャートである。本実施の形態に係る監視装置１０の処理部１１の応答信号受信部２２は、無線受信部１５にていずれかのセンサ装置３０からの応答信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ４１）。応答信号を受信していない場合（Ｓ４１：ＮＯ）、応答信号受信部２２は、応答信号を受信するまで待機する。応答信号を受信した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、応答信号受信部２２は、受信した応答信号をバッファなどのメモリに一時的に記憶する（ステップＳ４２）。応答信号受信部２２は、４つのセンサ装置３０の全てから応答信号の受信を完了したか否かを判定する（ステップＳ４３）。全ての応答信号の受信を完了していない場合（Ｓ４３：ＮＯ）、応答信号受信部２２は、ステップＳ４１へ処理を戻す。
【００７７】
全ての応答信号の受信を完了した場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、処理部１１のセンサ位置判定部２３は、バッファなどのメモリに蓄積した応答信号に含まれるアンテナＩＤ及びセンサＩＤの組み合わせを取得する（ステップＳ４４）。次いでセンサ位置判定部２３は、記憶部１２に記憶されたセンサ位置情報１２ｂを参照する（ステップＳ４５）。センサ位置判定部２３は、応答信号から取得したアンテナＩＤ及びセンサＩＤの組み合わせと、センサ位置情報１２ｂに記憶されたアンテナＩＤ及びセンサＩＤの組み合わせとが一致するか否かを判定する（ステップＳ４６）。両組み合わせが一致する場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、センサ位置判定部２３は、ステップＳ５０へ処理を進める。
【００７８】
両組み合わせが一致しない場合（Ｓ４６：ＮＯ）、センサ位置判定部２３は、再確認処理を行う（ステップＳ４７）。再確認処理は、各センサ装置３０への要求信号の送信から応答信号の受信までをもう一度行い、応答信号に含まれるアンテナＩＤ及びセンサＩＤの組み合わせをもう一度取得する処理である。センサ位置判定部２３は、再確認処理にて取得したアンテナＩＤ及びセンサＩＤの組み合わせと、記憶部１２のセンサ位置情報１２ｂに記憶されたアンテナＩＤ及びセンサＩＤの組み合わせとが一致するか否かを判定する（ステップＳ４８）。両組み合わせが一致する場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、センサ位置判定部２３は、ステップＳ５０へ処理を進める。両組み合わせが一致しない場合（Ｓ４８：ＮＯ）、センサ位置判定部２３は、新たに応答信号から取得したアンテナＩＤ及びセンサＩＤの組み合わせをセンサ位置情報１２ｂに記憶することによって、センサ位置情報１２ｂを更新し（ステップＳ４９）、ステップＳ５０へ処理を進める。
【００７９】
処理部１１は、車両１の４つの車輪３について、バッファなどのメモリに蓄積した応答信号に含まれるタイヤ空気圧の検知結果を取得する（ステップＳ５０）。処理部１１は、取得したタイヤ空気圧の検知結果と、予め記憶した閾値とを比較することによって、タイヤ空気圧に異常があるか否かを判定する（ステップＳ５１）。タイヤ空気圧に異常がある場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、処理部１１のセンサ位置判定部２３は、異常があると判定したタイヤ空気圧の検知結果と共に応答信号に含まれていたアンテナＩＤ及びセンサＩＤを取得して記憶部１２に記憶されたセンサ位置情報１２ｂを参照することにより、異常がある車輪３の位置を判定する（ステップＳ５２）。次いで処理部１１は、有線通信部１３にて報知装置８へ報知を行う命令を送信することにより、車輪３の位置を示してタイヤ空気圧に異常がある旨を運転者に報知し（ステップＳ５３）、処理を終了する。タイヤ空気圧に異常がない場合（Ｓ５１：ＮＯ）、処理部１１は、報知を行うことなく、処理を終了する。
【００８０】
図１１は、本実施の形態に係るセンサ装置３０が行う周期通知信号の送信処理の手順を示すフローチャートである。本実施の形態に係るセンサ装置３０は、所定の周期でタイヤ空気圧の検知結果を通知する周期通知信号を監視装置１０へ送信する処理を行っている。センサ装置３０の制御部３１は、所定の周期が経過してタイヤ空気圧の検知結果を送信するタイミングに至ったか否かを判定する（ステップＳ６１）。送信タイミングに至っていないと判定した場合（Ｓ６１：ＮＯ）、制御部３１は、送信タイミングに至るまで待機する。
【００８１】
送信タイミングに至った場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、制御部３１は、空気圧検知部３３によるタイヤ空気圧の検知結果を取得する（ステップＳ６２）。また制御部３１は、記憶部３２に記憶されたセンサＩＤ３２ａを取得する（ステップＳ６３）。次いで制御部３１は、ステップＳ６２にて取得したタイヤ空気圧の検知結果と、ステップＳ６３にて取得したセンサＩＤとを含む周期通知信号を、無線送信部３５にて監視装置１０へ送信し（ステップＳ６４）、処理を終了する。
【００８２】
図１２は、本実施の形態に係る監視装置１０が行う周期通知信号の受信処理の手順を示すフローチャートである。本実施の形態に係る監視装置１０の処理部１１は、無線受信部１５にていずれかのセンサ装置３０からの周期通知信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ７１）。周期通知信号を受信していない場合（Ｓ７１：ＮＯ）、処理部１１は、周期通知信号を受信するまで待機する。
【００８３】
周期通知信号を受信した場合（Ｓ７１：ＹＥＳ）、処理部１１は、受信した周期通知信号に含まれるセンサＩＤを取得する（ステップＳ７２）。また処理部１１は、記憶部１２に記憶されたセンサ位置情報１２ｂを参照する（ステップＳ７３）。処理部１１は、ステップＳ７２にて取得したセンサＩＤに対応付けてセンサ位置情報１２ｂに記憶された位置を取得することにより、受信した周期通知信号の送信元のセンサ装置３０が搭載されている車輪３の位置を判定する（ステップＳ７４）。
【００８４】
次いで処理部１１は、受信した周期通知信号に含まれるタイヤ空気圧の検知結果を取得する（ステップＳ７５）。処理部１１は、取得したタイヤ空気圧の検知結果と、予め記憶した閾値とを比較することによって、タイヤ空気圧に異常があるか否かを判定する（ステップＳ７６）。タイヤ空気圧に異常がある場合（Ｓ７６：ＹＥＳ）、処理部１１は、有線通信部１３にて報知装置８へ報知を行う命令を送信することにより、車輪３の位置を示してタイヤ空気圧に異常がある旨を運転者に報知し（ステップＳ７７）、処理を終了する。タイヤ空気圧に異常がない場合（Ｓ７６：ＮＯ）、処理部１１は、報知を行うことなく、処理を終了する。
【００８５】
＜まとめ＞
以上の構成の本実施の形態に係る車載通信システム１００では、車両１の車体に監視装置１０が設けられ、車両１の４つの車輪３にはそれぞれセンサ装置３０が設けられる。車体には４つの車輪３に対応付けて４つの送信アンテナ５が設けられ、監視装置１０は各送信アンテナ５から対応するセンサ装置３０へ無線信号を送信する。また車体には４つのセンサ装置３０に対して共通の受信アンテナ６が設けられ、監視装置１０は受信アンテナ６を用いて４つのセンサ装置３０からの無線信号を受信する。
【００８６】
本実施の形態に係る監視装置１０は、送信アンテナ５毎に異なるアンテナＩＤを含む要求信号を、４つの送信アンテナ５から順番に無線送信する。この要求信号を受信したセンサ装置３０は、受信した要求信号に含まれるアンテナＩＤを取得し、取得したアンテナＩＤを含む応答信号を監視装置１０へ送信する。この応答信号を受信アンテナ６にて受信した監視装置１０は、応答信号に含まれるアンテナＩＤに基づいて、いずれの送信アンテナ５から送信した要求信号に対するセンサ装置３０からの応答信号であるかを判定することができる。
【００８７】
また監視装置１０は、４つの送信アンテナ５から順番に要求信号を送信する場合に、一つの送信アンテナ５からの要求信号の送信を終えた後、この要求信号に対するセンサ装置３０からの応答信号の受信を待つことなく、次の送信アンテナ５からの要求信号の送信を開始する。監視装置１０は、複数の送信アンテナ５から順番に連続して要求信号を送信する。一の要求信号の送信完了から次の要求信号の送信開始までの時間は、出来るだけ短いことが好ましい。これにより監視装置１０は、要求信号に対する応答信号の受信を待って次の要求信号を送信する場合と比較して、４つの送信アンテナ５から要求信号を順番に送信する処理を短時間で完了することができる。応答信号の受信を待たずに要求信号の送信を順番に行った場合、複数のセンサ装置３０から送信される応答信号の順序が変動する可能性があるが、本実施の形態に係る車載通信システム１００では要求信号及び応答信号にアンテナＩＤを含ませることによって、受信の順序が変動してもいずれのセンサ装置３０からの応答信号であるかを監視装置１０が判定することができる。
【００８８】
また本実施の形態に係るセンサ装置３０は、受信した要求信号に含まれるアンテナＩＤと自身のセンサＩＤとを含む応答信号を監視装置１０へ送信する。監視装置１０は、受信アンテナ６にて受信した応答信号に含まれるアンテナＩＤ及び／又はセンサＩＤに基づいて、この応答信号の送信元がいずれのセンサ装置３０であるかを判定する。監視装置１０は、記憶部１２のセンサ位置情報１２ｂにアンテナＩＤ及びセンサＩＤとセンサ装置３０の搭載位置との対応関係を記憶しておくことにより、受信した応答信号に含まれるアンテナＩＤ及びセンサＩＤに基づいて、送信元のセンサ装置３０がいずれの車輪３に設けられたものであるかを判定することができる。
【００８９】
また本実施の形態に係る監視装置１０は、一つの送信アンテナ５からの要求信号の送信を終えた後、センサ装置３０が送信する応答信号の送信時間より短い時間の間に、次の送信アンテナ５からの要求信号の送信を開始する。一の要求信号の送信完了から次の要求信号の送信開始までの時間は、出来るだけ短いことが好ましい。これにより、監視装置１０が４つのセンサ装置３０との間で行う無線信号の送信に要する時間を低減することができる。
【００９０】
また本実施の形態に係るセンサ装置３０は、応答信号をランダムな時間を隔てて複数回送信する。これにより、例えば複数のセンサ装置３０による応答信号の送信が重複した場合であっても、その後の応答信号の送信は異なるタイミングで行われることが期待できるため、監視装置１０が複数のセンサ装置３０からの応答信号を受信できる可能性が高まる。
【００９１】
なお本実施の形態においては、監視装置１０からセンサ装置３０へＬＦ帯の無線信号を送信し、センサ装置３０から監視装置１０へＵＨＦ帯又はＲＦ帯の無線信号を送信する構成としたが、これに限るものではなく、無線通信の周波数帯は適宜に設定すればよい。また監視装置１０が要求信号に含める識別情報を送信アンテナ５に対して付されたアンテナＩＤとしたが、これに限るものではない。要求信号に含める識別情報は、必ずしも送信アンテナ５に対して付されたものでなくてよく、車両１の車輪３の位置に対して異なる情報であればよく、例えばランダムな値を採用してもよい。また本実施の形態においては、４つの車輪３を有する車両１を例に説明したが、３つ以下又は５つ以上の車輪３を有する車両１についても本技術を適用してよい。
【００９２】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９３】
１  車両
３  車輪
５  送信アンテナ（送信用アンテナ）
６  受信アンテナ（受信用アンテナ）
８  報知装置
１０  監視装置（車載通信装置、車体側通信装置）
１１  処理部
１２  記憶部
１２ａ  プログラム
１２ｂ  センサ位置情報
１３  有線通信部
１４  無線送信部
１５  無線受信部
２１  要求信号送信部
２２  応答信号受信部
２３  センサ位置判定部（判定部）
３０  センサ装置（車輪側通信装置）
３１  制御部
３２  記憶部
３２ａ  センサＩＤ
３３  空気圧検知部
３４  無線受信部
３４ａ  受信アンテナ
３５  無線送信部
３５ａ  送信アンテナ
４１  要求信号受信部
４２  識別情報取得部
４３  応答信号送信部
９９  記録媒体
１００  車載通信システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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