(57)【要約】【課題】デッドポイントが存在するような状況でも、送受信の確率を高めてシステムの安定的な機能を発揮することができる車輪状態監視システムを提供する。【解決手段】回転する車輪に各別に装着され、車輪の状態を送信する送信機１と、車体側に装着され、送信機から送信される車輪の状態を受信する受信機１１と、を備えた車輪状態監視システムにおいて、送信機１から受信機１１へランダムな間隔で車輪の状態を示すデータを送信する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する車輪に各別に装着され、車輪の状態を送信する送信機と、車体側に装着され、送信機から送信される車輪の状態を受信する受信機と、を備えた車輪状態監視システムにおいて、送信機から受信機へランダムな間隔で車輪の状態を示すデータを送信することを特徴とする車輪状態監視システム。
【請求項２】
複数の車輪に各別に設けた送信機からの複数のデータを受信機で受信するにあたり、送信機からの最初のデータの送信を、各別に設定した各別の待ち時間経過後に実施する請求項１記載の車輪状態監視システム。
【請求項３】
送信間隔カウンタを備え、生成した乱数を送信間隔カウンタにセットし、セットした乱数が０になるまでカウントし、０になった時点で送信を行うことで、送信機から受信機へのランダムな間隔で送信を達成する請求項１または２記載の車輪状態監視システム。
【請求項４】
送信回数カウンタを備え、予め定めた送信回数を送信回数カウンタにセットし、セットした送信回数が０になるまで送信の回数をカウントし、０になった時点で送信を終了する請求項１〜３のいずれか１項に記載の車輪状態監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転する車輪に各別に装着され、車輪の状態を送信する送信機と、車体側に装着され、送信機から送信される車輪の状態を受信する受信機と、を備えた車輪状態監視システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、タイヤ内の圧力を監視する圧力センサと圧力センサにより検出された圧力データを送信する送信回路とからなる送信機と、送信機から送信されるタイヤ内の圧力データを受信する受信回路からなる受信機と、を備えた車輪状態監視システムは種々のものが知られている。この車輪状態監視システムでは、例えば、自動車用空気入りタイヤの圧力を監視して、異常があるときにドライバーへの警告やブレーキ等のシステムの制御を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した車輪状態監視システムでは、通常、４輪の各別に設けた圧力センサで定期的に検出した圧力データを、各別の送信機から車体側に設けた１つの受信機に送信している。ここで、送信機から送信される電波が受信機のアンテナに届く強さは、タイヤの回転によって起こる送信機の位置の変化に応じて変化する。ある回転角に送信機が存在するとき、受信機での電波の受信強度が小さくなり、送受信が成立しなくなる回転角が存在する場合がある。
【０００４】
図４は上述した従来の車輪状態監視システムにおける送受信の状態の一例を説明するための図である。図４に示す例では、タイヤの回転角度（タイヤ１周で３６０°）に対し受信強度の相対値をプロットしており、受信限界よりも外側の領域で安定したデータの送受信を行うことができる。図４では、右下の部分に、受信限界に満たない受信強度の部分であるデッドポイントが存在することがわかる。図４は一例の概念を示したものであり、タイヤサイズ、データサイズ、データ伝送スピード等により、デッドポイントの位置やデッドポイントの有無も変化する。上述した例では、このデッドポイントの所で、データの復調が不可能となる問題がある。このような状況では、送受信の成立する確率が低下し、システムが安定的な機能を発揮できなかった。
【０００５】
上述したデッドポイントに起因するデータの送受信障害をなくし、送受信の確率を高めるためには、一般に送信の回数を多くすればよい。しかし、本発明の対象とする車輪状態監視システムでは、送信回数をむやみに多く増やすと、以下のような不都合が生じる問題があった。
▲１▼送信回数を増やすことにより、電池の消耗を早めることになり、送信機の寿命を短くする。
▲２▼送信回数を増やすことにより、他のタイヤからの電波の送信と時間的に重なってしまい、受信不可能になる場合がある。
【０００６】
本発明は、デッドポイントが存在するような状況でも、送受信の確率を高めてシステムの安定的な機能を発揮することができる車輪状態監視システムを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならびに作用を以下に示す。
【０００８】
請求項１に記載の車輪状態監視システムは、回転する車輪に各別に装着され、車輪の状態を送信する送信機と、車体側に装着され、送信機から送信される車輪の状態を受信する受信機と、を備えた車輪状態監視システムにおいて、送信機から受信機へランダムな間隔で車輪の状態を示すデータを送信する構造としたものである。
【０００９】
本発明に係るこの車輪状態監視システムによれば、ランダムの間隔で車輪の状態を示すデータを送信するよう構成することで、送受信の不可能なデッドポイントが存在しても、数回の送信で送受信できる確率は高くでき、システムが安定してその機能を発揮することができる。
【００１０】
請求項２に記載の車輪状態監視システムは、請求項１に記載するところにおいて、複数の車輪に各別に設けた送信機からの複数のデータを受信機で受信するにあたり、送信機からの最初のデータの送信を、各別に設定した各別の待ち時間経過後に実施するものである。
【００１１】
送信機からの最初のデータの送信を、各別に設定した各別の待ち時間経過後に実施するこの車輪状態監視システムによれば、他の車輪からの電波の送信が時間的に重なってしまい、受信不可能となる問題を好適に解消することができる。
【００１２】
請求項３に記載の車輪状態監視システムは、請求項１または２に記載するところにおいて、送信間隔カウンタを備え、生成した乱数を送信間隔カウンタにセットし、セットした乱数が０になるまでカウントし、０になった時点で送信を行うことで、送信機から受信機へのランダムな間隔で送信を達成するものである。
【００１３】
送信カウンタと乱数を利用して、送信機から受信機へのランダムな間隔での送信を達成したこの車輪状態監視システムによれば、ランダムな間隔での圧力データの送信を好適に実施することができる。
【００１４】
請求項４に記載の車輪状態監視システムは、請求項１〜３のいずれか１項に記載するところにおいて、送信回数カウンタを備え、予め定めた送信回数を送信回数カウンタにセットし、セットした送信回数が０になるまで送信の回数をカウントし、０になった時点で送信を終了するものである。
【００１５】
送信回数カウンタを利用して送信回数を制御するこの車輪状態監視システムによれば、送信回数の制御を好適に実施することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の車輪状態監視システムを構成する送信機と受信機の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１（ａ）に示す送信機１は、タイヤ内の圧力を測定する圧力センサ２と、タイヤ内の温度を測定する温度センサ３と、タイヤの加速度を測定する加速度センサ４と、圧力センサ２、温度センサ３及び加速度センサ４におけるデータ測定間隔を制御し、得られた圧力データ、温度データ及び加速度データを処理する制御回路５と、制御回路５からの出力を送信するための送信回路６と、送信回路に付属するアンテナ７とから構成されている。なお、ここでは温度センサ３と加速度センサ４を設けているが、これらのセンサは必要に応じて設けられるものであり、必須の構成ではない。
【００１８】
図１（ｂ）に示す受信機１１は、アンテナ１２と、送信機１から送信されてきた各種のデータを含む電波を受信する受信回路１３と、受信回路１３で受信した各種のデータを処理する制御回路１４と、制御回路１４で処理したデータをドライバー等に表示する表示装置１５とから構成されている。
【００１９】
図２は本発明の車輪状態監視システムを車両に装着した状態の一例を示す部分断面図である。図２に示す例において、車輪状態監視システムを構成する、圧力センサ２、温度センサ３、加速度センサ４、制御回路５、送信回路６、アンテナ７からなる送信機１は、タイヤ２１に空気を注入するための円筒状のバルブステム２２と一体となってホイール２３に取り付けられている。また、車体側には、アンテナ１２、受信回路１３、制御回路１４、表示装置１５からなる受信機１１が設けられている。本発明の車輪状態監視システムでは、通常、４輪のタイヤの各別に送信機１は装着され、４個の送信機１からの圧力データ等を、車体側に設けた１個の受信機１１で受信して、受信したデータを処理後必要な表示を行っている。
【００２０】
図３は本発明の車輪状態監視システムの実際の動作の一例を説明するためのフローチャートである。以下、図３に示すフローチャートに従って本発明の車輪状態監視システムを説明する。
【００２１】
まず、圧力センサ等で求めた１つの同じデータを送信する回数である送信回数を送信回数カウンタにセットし（ステップ１）、各別の送信機毎に設定した待ち時間経過後（ステップ２）、圧力センサ等で求めたデータの最初の送信を送信機のＩＤとともに受信機に大して行う（ステップ３）。
【００２２】
ここで、各別の送信機毎に設定した待ち時間経過後に最初の送信を行うのは、複数の送信機から同時に最初の送信がなされると、最初の送信が重なってしまい、１つの受信機で最初の信号を受け取ることができないためである。また、セットすべき送信回数は、対象が車両の場合はタイヤの径、許容する車両の速度等を考慮して、２〜１０程度の値を予め選択する。送信回数が多くなれば、送受信が成功する確率が高くなるが、その一方、送信機の電池の消耗が激しくなる。そのため、過去の経験に基づいて、適当な値を設定する必要がある。
【００２３】
次に、乱数ｎ（整数）を生成し（ステップ４）、生成した乱数ｎを送信間隔カウンタにセットする（ステップ５）。乱数の生成は、単純な論理演算で実現可能なＭ系列生成等既知の技術を利用することができる。また、乱数ｎは、１＜ｎ＜Ｎ＋１（ここでＮの値は電池寿命等により決定され、例えば５０（ｍｓ）である）の関係を満たすように設定される。
【００２４】
次に、送信間隔カウンタの値から１を減じ（ステップ６）、送信間隔カウンタの値が０かどうかを判定する（ステップ７）。判定の結果、送信間隔カウンタの値が０でない場合は、ステップ５とステップ６との間に戻り、ステップ６とステップ７の動作を繰り返す。判定の結果、送信間隔カウンタの値が０の場合は、圧力等のデータを送信する（ステップ８）。送信するデータは、送信機のＩＤと圧力データ、温度データ、加速度データをシリアルに連結させ、例えば、２４ビットのデータとして送信する。
【００２５】
次に、送信回数カウンタの値から１を減じ（ステップ９）、送信回数カウンタの値が０かどうかを判定する（ステップ１０）。判定の結果、送信回数カウンタの値が０でない場合は、ステップ３とステップ４との間に戻り、ステップ４〜ステップ１０の動作を繰り返し、同じデータの送信を繰り返す。判定の結果、送信回数カウンタの値が０の場合は、１つの同じデータの送信を終了し、次のデータの送信に備える。
【００２６】
上述した本発明の車輪状態監視システムにおける動作は、送信機１の制御回路５内で実施される。これにより、ランダムの間隔で圧力等のデータを受信機１１に送信するよう構成することができる。
【００２７】
上述した例では、タイヤ内における圧力等の状態の測定について説明したが、本発明の車輪状態監視システムは、タイヤだけでなく回転体の内部圧力等の状態を測定する目的にも利用できることはいうまでもない。また、上述した例では、タイヤ内の測定すべき状態として、圧力、温度、加速度を一例として挙げたが、それ以外の車輪の状態、例えば、リムの振動等のデータも振動センサを送信機に装着することで測定できることはいうまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ランダムの間隔で圧力データを送信するよう構成しているため、送受信の不可能なデッドポイントが存在しても、数回の送信で送受信できる確率は高くでき、システムが安定してその機能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の車輪状態監視システムを構成する送信機と受信機の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の車輪状態監視システムを車両に装着した状態の一例を示す部分断面図である。
【図３】本発明の車輪状態監視システムの実際の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】従来の車輪状態監視システムにおける送受信の状態の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
１　送信機
２　圧力センサ
３　温度センサ
４　加速度センサ
５、１４　制御回路
６　送信回路
７、１２　アンテナ
１１　受信機
１３　受信回路
１５　表示装置
２１　タイヤ
２２　バルブステム
２３　ホイール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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