(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪に取り付けられ、転動中の車輪の車輪情報を取得する車輪情報取得システムであって、
車輪の転動中に、前記車輪に関する車輪情報を検出し、検出した車輪情報を車輪の側から無線で送信する、前記車輪に取り付けられる第１の通信器と、
前記第１の通信器から送信された車輪情報を受信して取得する、車輪外に取り付けられる第２の通信器とを備え、
前記第１の通信器は、前記車輪情報を取得時間間隔Ｔ２で検出し、検出の度に、検出した車輪情報を、繰り返し回数ＰＮ（回）繰り返し送信するものであり、
前記第１の通信器には、この第１の通信器が取り付けられる前記車輪の、転動時における回転速度の最高値が規定されており、
同一の車輪情報を、繰り返し回数ＰＮ（回）繰り返し送信する際、最初の車輪情報の送信を開始してからＰＮ番目の車輪情報の送信を終了するまでの繰り返し送信時間幅をＴ４とし、
前記第１の通信器から送信される１つの前記車輪情報の送信時間幅をＴ１とし、前記第１の通信器に予め規定された前記回転速度の前記最高値に応じて定まる、前記車輪の想定最短回転周期をＲ１とすると、
前記送信時間幅Ｔ１、繰り返し回数ＰＮ、および前記Ｔ４は、Ｔ１・ＰＮ≦Ｔ４・１／４を満たし、かつ
前記Ｔ１は、Ｔ１≦Ｒ１・１／２の関係を満たすように設定されていることを特徴とする車輪情報取得システム。
【請求項２】
前記Ｔ１は、Ｔ１≦Ｒ１・１／１２の関係を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車輪情報取得システム。
【請求項３】
前記第１の通信器は、最高走行速度が予め設定された車両に装着される車輪に取り付けられ、前記第１の通信器に規定される前記回転速度の前記最高値は、この車両の前記最高走行速度と前記車輪の外径とに基いて算出されることを特徴とする請求項１または２に記載の車輪情報取得システム。
【請求項４】
前記車両の前記最高走行速度は、９０（ｋｍ／ｈ）〜３００（ｋｍ／ｈ）の範囲であることを特徴とする請求項３に記載の車輪情報取得システム。
【請求項５】
前記回転速度の前記最高値は、前記車両に装着されるべき車輪のうち、外径が最も小さい車輪の外径を用いて算出されることを特徴とする請求項３または４に記載の車輪情報取得システム。
【請求項６】
前記第１の通信器には、この第１の通信器が取り付けられる前記車輪の、転動時における回転速度の最低値が規定されており、
前記第１の通信器に予め規定された前記回転速度の前記最低値に応じて定まる、前記車輪の想定最長回転周期をＲ２とすると、
前記Ｔ４は、Ｒ２・１／１２≦Ｔ４の関係を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車輪情報取得システム。
【請求項７】
前記Ｔ４は、Ｒ２・１／２≦Ｔ４の関係を満たすように設定されていることを特徴とする請求項６に記載の車輪情報取得システム。
【請求項８】
前記第１の通信器は、最低走行速度が予め設定された車両に装着される車輪に取り付けられ、前記第１の通信器に規定される前記回転速度の前記最低値は、この車両の前記最低走行速度と前記車輪の外径とに基いて算出されることを特徴とする請求項６または７に記載の車輪情報取得システム。
【請求項９】
前記車両の前記最低走行速度は、１０（ｋｍ／ｈ）〜５０（ｋｍ／ｈ）の範囲であることを特徴とする請求項８に記載の車輪情報取得システム。
【請求項１０】
前記回転速度の前記最低値は、前記車両に装着されるべき車輪のうち、外径が最も大きい車輪の外径を用いて算出されることを特徴とする請求項８または９に記載の車輪情報取得システム。
【請求項１１】
車輪に取り付けられ、転動中の車輪の車輪情報を取得する車輪情報取得システムであって、
車輪の転動中に、前記車輪に関する車輪情報を検出し、検出した車輪情報を、車輪の側から無線で送信する、前記車輪に取り付けられる第１の通信器と、
前記第１の通信器から送信された車輪情報を受信して取得する、車輪外に取り付けられる第２の通信器とを備え、
前記第１の通信器は、前記車輪情報を取得時間間隔Ｔ２で検出し、検出の度に、検出した車輪情報を、繰り返し回数ＰＮ（回）繰り返し送信するものであり、
前記第１の通信器には、この第１の通信器が取り付けられる前記車輪の、転動時における回転速度の最低値が規定されており、
前記第１の通信器から送信される１つの前記車輪情報の送信時間幅をＴ１とし、
最初の車輪情報の送信を開始してからＰＮ番目の車輪情報の送信を終了するまでの繰り返し送信時間幅をＴ４とし、また、前記第１の通信器に予め規定された前記回転速度の前記最低値に応じて定まる、前記車輪の想定最長回転周期をＲ２とすると、
前記送信時間幅Ｔ１、繰り返し回数ＰＮ、および前記Ｔ４は、Ｔ１・ＰＮ≦Ｔ４・１／４を満たし、かつ
前記Ｔ４は、Ｒ２・１／１２≦Ｔ４の関係を満たすように設定されていることを特徴とする車輪情報取得システム。
【請求項１２】
前記Ｔ４は、Ｒ２・１／２≦Ｔ４の関係を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１１に記載の車輪情報取得システム。
【請求項１３】
前記第１の通信器は、最低走行速度が予め設定された車両に装着される車輪に取り付けられ、前記第１の通信器に規定される前記回転速度の前記最低値は、この車両の前記最低走行速度と前記車輪の外径とに基いて算出されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の車輪情報取得システム。
【請求項１４】
前記車両の前記最低走行速度は、１０（ｋｍ／ｈ）〜５０（ｋｍ／ｈ）の範囲であることを特徴とする請求項１３に記載の車輪情報取得システム。
【請求項１５】
前記回転速度の前記最低値は、前記車両に装着されるべき車輪のうち、外径が最も大きい車輪の外径を用いて算出されることを特徴とする請求項１３または１４に記載の車輪情報取得システム。
【請求項１６】
前記第１の通信器は、検出した車輪情報を、送信間隔Ｔ３で繰り返し送信するものであり、前記取得時間間隔Ｔ２および前記送信間隔Ｔ３は、Ｔ３≦Ｔ２・１／１０の関係を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１〜１５いずれかに記載の車輪情報取得システム。
【請求項１７】
前記送信時間幅Ｔ１および前記取得時間間隔Ｔ２は、５００・Ｔ１≦Ｔ２を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の車輪情報取得システム。
【請求項１８】
同一の車輪情報を送信間隔Ｔ３で繰り返し送信する際、複数の送信間隔Ｔ３が、それぞれ異なった間隔に設定されていることを特徴とする請求項１６または１７に記載の車輪情報取得システム。
【請求項１９】
前記取得時間間隔Ｔ２、前記送信時間幅Ｔ１、および前記繰り返し送信回数ＰＮは、それぞれ、１２０（ｓｅｃ）≦Ｔ２≦６６０（ｓｅｃ）、Ｔ１≦１００（ｍｓｅｃ）、およびＰＮ≦１２（回）を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の車輪情報取得システム。
【請求項２０】
前記第１の通信器は、前記取得時間間隔Ｔ２で検出したそれぞれ異なる車輪情報毎に、各車輪情報に加えて、各車輪情報をそれぞれ識別させることを可能とするカウンタ情報を送信することを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の車輪情報取得システム。
【請求項２１】
前記第１の通信器は、複数の車輪にそれぞれ取り付けられており、複数の前記第１の通信器それぞれは、前記車輪情報に加えて、自らが取り付けられた車輪を識別させることを可能とする車輪識別情報を送信することを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の車輪情報取得システム。
【請求項２２】
前記第１の通信器は、前記車輪情報に加えて、前記第１の通信器の電源電圧情報を送信することを特徴とする請求項１〜２１のいずれかに記載の車輪情報取得システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車、バス、あるいはトラック等の、少なくとも４輪以上の車輪を有する車両や二輪車両等の、各種車両の車輪に関する車輪情報、例えば、タイヤの内圧データや温度データを取得する車輪情報取得システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、乗用車、バス、トラック、さらにはモーターバイク等の、タイヤをリムに組み付けた車輪を有する各種車両において、タイヤの内圧を常に監視して、必要な時にはタイヤの内圧の異常を報知するタイヤ内圧警報システムを装着することが提案されている。【０００３】
タイヤ内圧警報システムでは、例えば、複数のタイヤそれぞれのタイヤ空洞領域に、内圧を測定する圧力センサと、この圧力センサで測定された内圧データを無線で送信する送信器とが設けられる。なお、タイヤ空洞領域とは、タイヤ内周面とリム底の底面とで囲まれた、空気が充填される領域のことである。一方、車体本体側では、これら複数のタイヤに備えられる送信器から無線で送信される内圧データを受信する受信器、および、この受信器が取得した内圧データに基づいて、タイヤの状態を車両の操縦者に知らせるための表示手段とが設けられる。そして、受信器において、タイヤの内圧が異常か否かが常に監視され、異常の場合は、タイヤの内圧が異常である旨が、表示手段によって車両の操縦者に報知される。【０００４】
このようなタイヤ内圧警報システムでは、複数のタイヤそれぞれに備えられた各送信器から、内圧データが定期的に送信される。このとき、それぞれの送信器からのデータ送信のタイミングが重なった場合には、各電波が干渉してデータ通信障害などを生じ、受信器で正常に内圧データを受信できない場合があった。このような、複数のタイヤそれぞれに備えられた各送信器から、内圧データが定期的に送信されることで生じる、データ通信障害の問題を解決するタイヤ内圧警報システムの例が、下記特許文献１〜４に記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２５０１８６号公報
【特許文献２】特開平７−２５７１１９号公報
【特許文献３】特開２００１−３２２４１１号公報
【特許文献４】特開２００３−２３７３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、複数のタイヤそれぞれに備えられた各送受信器のデータ送信タイミングが重ならないようにする、タイヤ内圧警報システムが記載されている。特許文献１記載のタイヤ内圧警報システムは、動作起動信号を受信すると動作起動し、この動作起動のタイミングを基準にしてデータ送信タイミングを設定している。特許文献１記載のタイヤ内圧警報システムは、これにより、送受信器の作動に用いる発振周波数の誤差等によって、複数のタイヤそれぞれに備えられた各送受信器のデータ送信タイミングが累積的にずれることを防止し、各送受信器のデータ送信タイミングが重なるのを防止している。【０００６】
また、特許文献２では、空気圧の減圧したことを個別に識別するための電磁波信号を用いた、タイヤ毎の減圧警報装置が記載されている。特許文献２記載のタイヤ毎の減圧警報装置では、複数のタイヤそれぞれに備えられた各送信器からの電磁波信号について、互いに異なる時間間隔毎に搬送波周波数を変調している。すなわち、特許文献２記載のタイヤ毎の減圧警報装置では、送信するデータの変調の時間間隔を異ならせることで、搬送波周波数が同一の信号であっても、互いに干渉を起こさないようにしている。【０００７】
特許文献３では、タイヤに組み込まれた空気圧検出装置の動作モードを、外部から任意に設定することにより、空気圧検出装置での電力消費を必要最小限に抑え、且つ、その管理を容易に行えるようにするタイヤ内圧警報システムが記載されている。このような特許文献３では、各検出装置（送信器）を、設定装置（受信器）から送信された電波に基づいて、各検出装置（送信器）自身の動作モードで設定させている。特許文献３記載のタイヤ内圧警報システムでは、検出装置を必要なときにだけ動作させることで、電池の消耗を抑制するとともに、検出装置の送信間隔を任意に設定することにより、各検出装置からの送信電波の衝突を防止している。【０００８】
特許文献４では、送信したデータを受信器で正しく受信させることができる、タイヤ状態監視装置の送信器およびタイヤ状態監視装置を提供している。特許文献４記載のタイヤ状態監視装置では、各送信器の車速センサによって、車輌が一旦停止したことを検出し、その後に、車輌の走行を検出すると、各送信器の送信コントローラが、ＲＯＭに予め登録されている固有のＩＤコードに基づいて、各送信器毎にそれぞれ異なる遅延時間を算出する。このそれぞれ異なる遅延時間が経過した後、各送信器は、空気圧や温度を計測して所定の間隔でデータ送信する。これにより、それぞれの送信器がそれぞれ異なるタイミングでデータを送信することで生じる、各送信器からの送信電波の衝突を防止している。【０００９】
特許文献１〜４においては、このように、複数の車輪に設けられた各送信器から、それぞれ異なる送信タイミング（または異なる変調の時間間隔）で車輪情報を送信する構成としている。特許文献１〜４では、このような構成とすることで、通信不良を防止し、受信器が各車輪の車輪情報を確実に受信することを可能としている。
このような車輪情報取得システムにおいて、送信出力が周囲のノイズレベルと比較して低めに設定されている場合など、送信器とアンテナの相対的な位置が遠くなると、送信器から送られたデータを、アンテナによって受信できないといった問題点を有している。【００１０】
図６は、従来の車輪情報取得システムにおける問題点を説明する車両側面図である。図６に示す例では、車両１００に取り付けられたタイヤ１１０の車輪情報を取得する。図６では、送信器１２０が、タイヤ内周面とリム底の底面とで囲まれた、空気が充填されるタイヤ空洞領域に備えられている。そして、この送信器１２０から送信される車輪情報を受信する受信アンテナ１３０が、車両１００のタイヤハウス１４０に備えられている。タイヤ１１０に備えられた送信器１２０は、タイヤ１１０が取り付けられた車両１００の進行（すなわち、タイヤ１１０の回転）にともなって移動する。これにより、車両１００のタイヤハウス１４０に備えられた受信アンテナ１３０と、送信器１２０との相対位置が変化する。【００１１】
送信器１２０が、走行路面に近い図６で陰を付した領域（以下、不感帯とする）に位置していると、送信器１２０が、この不感帯以外の他の場所に位置している場合と比べて、受信アンテナ１３０と送信器１２０との距離が比較的長くなる。このため、送信器１２０が不感帯にある状態で、この送信器１２０から車輪情報が無線で送信されると、送信電波が受信アンテナ１３０まで充分な強度で届かないことで、通信エラーが生じるといった問題点がある。また、送信電波がある程度の強度で受信アンテナ１３０に直接届く場合でも、送信器１２０が不感帯にある状態では、地面からの反射波も強くなる。このため、この反射波と送信器１２０から受信アンテナ１３０に直接届くデータとでフェージングが生じ、通信エラーが生じるといった問題点もある。また、送信器１２０が不感帯にある状態では，タイヤ１１０や、タイヤ１１０と車両１００を接続する図示しないハブやシャフト、ブレーキなどの各装置が障害物となり、通信エラーが生じるといった問題点もある。【００１２】
特許文献１〜４では、複数のタイヤに設けられた各送信器から、それぞれ異なる送信タイミング（または異なる変調の時間間隔）でタイヤ情報を送信している。しかし、この場合も、個々のタイヤにおいて、送信器１２０からの送信のタイミングと、送信器１２０が不感帯にあるタイミングとが一致した場合など、送信器１２０からタイヤ情報を送信しても通信エラーが生じて受信器１３０は車輪情報を受信できないといった問題があった。このように、受信アンテナ１３０が送信器１２０から送信された車輪情報を受信できるか否かの確率は、車両１００における不感帯の大きさと、送信器１２０から車輪情報を送信するタイミングにおける、受信アンテナ１３０と送信器１２０との相対位置に大きく影響される。【００１３】
上述の各引用文献では、このような複数の送信器からの送信タイミング、および送信器と受信器の相対的な位置の関係については考慮されていない。このため、複数の車輪それぞれに設けられた各送信器から、それぞれ異なる送信タイミング（または異なる変調の時間間隔）でタイヤ情報を送信しても、走行中の個々のタイヤにおいて、送信器が不感帯にあるタイミングで送信された車輪情報については、送信された車輪情報を受信器（受信アンテナ）によって受信できないといった問題点を有している。【００１４】
そこで、本発明は、上記問題を解決するために、走行中の車両の車輪から送信されるデータであっても、受信器が確実に送信データを受信することができる車輪情報取得システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、車輪に取り付けられ、転動中の車輪の車輪情報を取得する車輪情報取得システムであって、車輪の転動中に、前記車輪に関する車輪情報を検出し、検出した車輪情報を車輪の側から無線で送信する、前記車輪に取り付けられる第１の通信器と、前記第１の通信器から送信された車輪情報を受信して取得する、車輪外に取り付けられる第２の通信器とを備え、前記第１の通信器は、前記車輪情報を取得時間間隔Ｔ２で検出し、検出の度に、検出した車輪情報を、繰り返し回数ＰＮ（回）繰り返し送信するものであり、前記第１の通信器には、この第１の通信器が取り付けられる前記車輪の、転動時における回転速度の最高値が規定されており、
同一の車輪情報を、繰り返し回数ＰＮ（回）繰り返し送信する際、最初の車輪情報の送信を開始してからＰＮ番目の車輪情報の送信を終了するまでの繰り返し送信時間幅をＴ４とし、前記第１の通信器から送信される１つの前記車輪情報の送信時間幅をＴ１とし、前記第１の通信器に予め規定された前記回転速度の前記最高値に応じて定まる、前記車輪の想定最短回転周期をＲ１とすると、前記送信時間幅Ｔ１、繰り返し回数ＰＮ、および前記Ｔ４は、Ｔ１・ＰＮ≦Ｔ４・１／４を満たし、かつ前記Ｔ１は、Ｔ１≦Ｒ１・１／２の関係を満たすように設定されていることを特徴とする車輪情報取得システムを提供する。
【００１６】
前記Ｔ１は、Ｔ１≦Ｒ１・１／１２の関係を満たすように設定されていることが好ましい。【００１７】
また、前記第１の通信器は、最高走行速度が予め設定された車両に装着される車輪に取り付けられ、前記第１の通信器に規定される前記回転速度の前記最高値は、この車両の前記最高走行速度と前記車輪の外径とに基いて算出されることが好ましい。【００１８】
また、前記車両の前記最高走行速度は、９０（ｋｍ／ｈ）〜３００（ｋｍ／ｈ）の範囲であることが好ましい。【００１９】
前記回転速度の前記最高値は、前記車両に装着されるべき車輪のうち、外径が最も小さい車輪の外径を用いて算出されることが好ましい。【００２０】
前記第１の通信器には、この第１の通信器が取り付けられる前記車輪の、転動時における回転速度の最低値が規定されており、前記第１の通信器に予め規定された前記回転速度の前記最低値に応じて定まる、前記車輪の想定最長回転周期をＲ２とすると、前記Ｔ４は、Ｒ２・１／１２≦Ｔ４の関係を満たすように設定されていることが好ましい。
【００２８】
前記Ｔ４は、Ｒ２・１／２≦Ｔ４の関係を満たすように設定されていることが好ましい。【００２９】
前記第１の通信器は、最低走行速度が予め設定された車両に装着される車輪に取り付けられ、前記第１の通信器に規定される前記回転速度の前記最低値は、この車両の前記最低走行速度と前記車輪の外径とに基いて算出されることが好ましい。【００３０】
前記車両の前記最低走行速度は、１０（ｋｍ／ｈ）〜５０（ｋｍ／ｈ）の範囲であることが好ましい。【００３１】
前記回転速度の前記最低値は、前記車両に装着されるべき車輪のうち、外径が最も大きい車輪の外径を用いて算出されることが好ましい。【００３２】
また、本発明は、車輪に取り付けられ、転動中の車輪の車輪情報を取得する車輪情報取得システムであって、車輪の転動中に、前記車輪に関する車輪情報を検出し、検出した車輪情報を、車輪の側から無線で送信する、前記車輪に取り付けられる第１の通信器と、前記第１の通信器から送信された車輪情報を受信して取得する、車輪外に取り付けられる第２の通信器とを備え、前記第１の通信器は、前記車輪情報を取得時間間隔Ｔ２で検出し、検出の度に、検出した車輪情報を、繰り返し回数ＰＮ（回）繰り返し送信するものであり、前記第１の通信器には、この第１の通信器が取り付けられる前記車輪の、転動時における回転速度の最低値が規定されており、前記第１の通信器から送信される１つの前記車輪情報の送信時間幅をＴ１とし、最初の車輪情報の送信を開始してからＰＮ番目の車輪情報の送信を終了するまでの繰り返し送信時間幅をＴ４とし、また、前記第１の通信器に予め規定された前記回転速度の前記最低値に応じて定まる、前記車輪の想定最長回転周期をＲ２とすると、前記送信時間幅Ｔ１、繰り返し回数ＰＮ、および前記Ｔ４は、Ｔ１・ＰＮ≦Ｔ４・１／４を満たし、かつ前記Ｔ４は、Ｒ２・１／１２≦Ｔ４の関係を満たすように設定されていることを特徴とする車輪情報取得システムを提供する。
【００３４】
前記Ｔ４は、Ｒ２・１／２≦Ｔ４の関係を満たすように設定されていることが好ましい。【００３５】
前記第１の通信器は、最低走行速度が予め設定された車両に装着される車輪に取り付けられ、前記第１の通信器に規定される前記回転速度の前記最低値は、この車両に設定された前記最低走行速度と前記車輪の外径とに基いて算出されることが好ましい。
【００３６】
前記車両の前記最低走行速度は、１０（ｋｍ／ｈ）〜５０（ｋｍ／ｈ）の範囲であることが好ましい。
【００３７】
前記車輪の転動時の回転速度の最低値は、前記車両に装着されるべき車輪のうち、外径が最も大きい車輪の外径を用いて算出されることが好ましい。
前記第１の通信器は、検出した車輪情報を、送信間隔Ｔ３で繰り返し送信するものであり、前記取得時間間隔Ｔ２および前記送信間隔Ｔ３は、Ｔ３≦Ｔ２・１／１０の関係を満たすように設定されていることが好ましい。
また、前記送信時間幅Ｔ１および前記取得時間間隔Ｔ２は、５００・Ｔ１≦Ｔ２を満たすように設定されていることが好ましい。
また、同一の車輪情報を送信間隔Ｔ３で繰り返し送信する際、複数の送信間隔Ｔ３が、それぞれ異なった間隔に設定されていることが好ましい。
また、前記取得時間間隔Ｔ２、前記送信時間幅Ｔ１、および前記繰り返し送信回数ＰＮは、それぞれ、１２０（ｓｅｃ）≦Ｔ２≦６６０（ｓｅｃ）、Ｔ１≦１００（ｍｓｅｃ）、およびＰＮ≦１２（回）を満たすように設定されていることが好ましい。
また、前記第１の通信器は、前記取得時間間隔Ｔ２で検出したそれぞれ異なる車輪情報毎に、各車輪情報に加えて、各車輪情報をそれぞれ識別させることを可能とするカウンタ情報を送信することが好ましい。
前記第１の通信器は、複数の車輪にそれぞれ取り付けられており、複数の前記第１の通信器それぞれは、前記車輪情報に加えて、自らが取り付けられた車輪を識別させることを可能とする車輪識別情報を送信することが好ましい。
また、前記第１の通信器は、前記車輪情報に加えて、前記第１の通信器の電源電圧情報を送信することが好ましい。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の車輪情報取得システムによると、車輪が転動中であっても、車輪に備えられた送信器から無線で送信される車輪情報を受信器において確実に受信して取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の車輪情報取得システムの一例であるタイヤ内圧監視システムについて説明する概略構成図である。
【図２】図１に示すタイヤ内圧監視システムの送信器の概略構成図である。
【図３】図１に示すタイヤ内圧監視システムの受信器の概略構成図である。
【図４】走行中の車両における、車輪に装着された送信器と不感帯との位置関係について説明する概略側面図である。
【図５】図２に示す送信器から送信される車輪情報について説明する図である。
【図６】従来の車輪情報取得システムにおける問題点を説明する車両側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  タイヤ内圧監視システム
１２ａ〜１２ｆ  車輪
１４  トラック車両
１６ａ〜１６ｆ  送信器
１８ａ〜１８ｆ  受信器通信部
２０  受信器本体部
２２  表示器
４４  回路基板
４６  圧力センサ
４７  温度センサ
４８  増幅回路
５０  制御回路
５２、７６  マイクロプロセサ
５４、７８  メモリ
５６  送信回路
６０、６６  アンテナ
６８  増幅回路
７２ａ〜７２ｆ  復調回路
７９  信号処理回路
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の車輪情報取得システムについて、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
図１は、本発明の車輪情報取得システムの一例である、トラック車両のタイヤ内圧監視システム（以降、システムという）１０を示す。【００４２】
図１では、タイヤとリムの組み立て体である車輪１２ａ〜１２ｆが、トラック車両１４の各車輪装着位置に装着されている状態を示している。車輪１２ａ〜１２ｆの各タイヤの空洞領域には、送信器（第１の通信器）１６ａ〜１６ｆが、この空洞領域の壁面となるリム底の底面に、それぞれ設置固定されている。各送信器１６ａ〜１６ｆは、圧力センサおよび温度センサを有し、各センサによって測定された内圧データおよび温度データを無線で送信する。【００４３】
トラック車両１４の、車輪１２ａ〜１２ｆが装着される車両本体には、各車輪の装着位置であるタイヤハウス近傍に、アンテナおよびアンプを有する受信器通信部１８ａ〜１８ｆが設けられている。この受信器通信部１８ａ〜１８ｆは、１つの受信器本体部２０に有線で接続されており、送信器１６ａ〜１６ｆから無線で送信される情報を受信する。さらに、受信器本体部２０は、内圧データ、および必要に応じて各送信器１６ａ〜１６ｆの電源電池残量（電源電圧）などの情報を、トラック車両１４のドライバに知らせるために、これらの情報を表示する表示器２２と接続されている。なお、受信器通信部１８ｃは送信器１６ｃ，１６ｄの送信信号を受信し、受信器通信部１８ｆは送信器１６ｅ，１６ｆの送信信号を受信するように構成されている。【００４４】
なお、受信器通信部１８ａ〜１８ｆおよび受信器本体部２０は、本発明における第２の通信器に対応し、受信器通信部１８ａ〜１８ｆは、主として内圧データや温度データ等測定データの受信を行う。【００４５】
送信器１６ａ〜１６ｆは、各タイヤの内圧データ、温度データおよび送信器１６ａ〜１６ｆそれぞれの電源電圧データ、および、後述する各送信ＩＤやカウンタデータを、所定の時間間隔で無線で送信する。
送信器１６ｂ〜１６ｆは、送信器１６ａと同様の構成であるので、送信器１６ａ〜１６ｆの代表として送信器１６ａを説明し、送信器１６ｂ〜１６ｆの説明は省略する。図２は送信器１６ａの概略構成図である。
送信器１６ａは、回路基板４４に設けられた各回路を有し、タイヤの内圧を測定する圧力センサ４６および温度センサ４７と接続されている。
圧力センサ４６は、ゲージ圧、差圧あるいは絶対圧を測定する半導体圧力センサや静電容量型圧力センサであって、タイヤの内圧を測定する。温度センサ４７は、半導体温度センサあるいは抵抗素子型温度センサであり、タイヤの空洞領域内の温度を測定する。圧力センサ４６および温度センサ４７は、後述するＡＤ変換回路４８と接続されている。【００４６】
回路基板４４には、ＡＤ変換回路（ＡＤ）４８、制御回路５０、マイクロプロセサ（ＭＰＵ）５２、メモリ５４、送信回路５６、送信用アンテナ６０および各回路の電源としてのバッテリ６４が設けられている。
ＡＤ変換回路４８は、圧力センサ４６、温度センサ４７、およびバッテリ６４と接続されている。ＡＤ変換回路４８は、圧力センサ４６で測定された圧力データ、および温度センサ４７で測定された温度データ、およびバッテリ６４が備える図示しない電圧センサで測定された電源電圧データ（電池残量を表すデータ）とを、例えば８ビット等の信号にデジタル変換する部分である。以降、圧力データおよび温度データを併せて車輪データとし、車輪データおよび電源電圧データを併せて計測データとする。【００４７】
制御回路５０は、タイヤの内圧および温度を測定する測定タイミングや、送信用アンテナ６０から受信器通信部１８ａに向かって送信データを送信する際の、送信データの送信時間幅および送信時間間隔などの制御管理を行う部分である。この送信データは、測定して得られた計測データと、後述の送信ＩＤ、カウンタデータ、巡回冗長検査コードとを含んでいる。
制御回路５０は、専用の回路で構成された形態でもよいし、ＭＰＵ５２にプログラミングされた形態であってもよい。ＡＤ変換回路４８、ＭＰＵ５２および送信回路５６を常時駆動させると大きな駆動電力を必要とするため、一定時間間隔毎に駆動し、それ以外は送信器１６ａの処理および送信を休止するスリープモードとする。これによってバッテリ６４の消費が軽減され、送信器１６ａは、長期にわたってタイヤの内圧を監視することができる。なお、例えば、タイヤの内圧が、予め設定された許容範囲から外れて異常であると判定される場合、測定時間間隔は短く変更されるのは勿論である。制御回路５０は、図示しない入力装置と接続可能であり、送信条件値や各種送信パラメータ値を、外部から入力可能な構成となっている。送信条件値とは、送信時間間隔および送信時間幅などの制御管理を行うための値であり、各種送信パラメータ値とは、この送信条件値を制御回路５０自身で算出して設定するための値のことである。送信条件値や各種送信パラメータ値については、後に詳述する。【００４８】
アンテナ６０は、受信器１８に向けて、例えば３１５ＭＨｚの電波を放射するように構成される。バッテリ６４は、例えばＣＲ−２０３２（コイン形二酸化マンガンリチウム電池）等の公知の電池が用いられる。バッテリ６４は、バッテリ６４自身の出力電圧を測定することができる、図示しない電圧センサを備えている。この電圧センサはＡＤ変換回路４８と接続されており、ＡＤ変換回路４８にバッテリ６４の電源電圧データを送る。【００４９】
ＭＰＵ５２は、受信器１８（すなわち受信器通信部１８ａ）に送信するための送信データを生成する。ＭＰＵ５２では、ＡＤ変換回路４８においてＡＤ変換されて供給された計測データに、メモリ５４から呼び出された送信器１６ａの識別情報（ＩＤ）を付与する。送信器１６ａの識別情報（ＩＤ）は、送信器１６ａと、他の送信器１６ｂ〜１６ｆとの別を識別することを可能とする。ＭＰＵ５２では、さらにこれらの情報に、カウンタ情報、および巡回冗長検査コード（ＣＲＣ；ｃｙｃｌｉｃ  ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  ｃｈｅｃｋ  ｃｏｄｅ）とを付与して、受信器１８に送信する１単位（１パケット）分の送信データを生成する。カウンタ情報は、送信器１６ａから繰り返し送信される車輪情報が、それぞれ同一の車輪情報であることを示す情報である。巡回冗長検査コードは、送信データの誤り検出のための、公知の巡回冗長検査（ＣＲＣ；ｃｙｃｌｉｃ  ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  ｃｈｅｃｋ）に用いられる。また、ＭＰＵ５２は、各回路の動作の制御管理を行い、自己診断機能によって検出された送信回路上の異常を、予め定めた異常コードとして送信する。【００５０】
ＭＰＵ５２で生成される送信データの信号は、所定の形式の信号が繰り返し続くように生成された信号である。ＩＤやカウンタ情報は、特定のビット数の０と１が所定の規則で連続して配列された信号である。
このカウンタデータは、受信器側がこのカウンタデータをチェックすることで、受信した１パケット分の送信データが、既に受信した送信データであるか否かを判定するためのデータである。【００５１】
このカウンタデータは４ビットの信号である。計測データ（内圧データ、温度データおよび電源電圧データ）が測定されてＭＰＵ５２に新たに供給された際、ＭＰＵ５２は、以前のカウンタデータを順次インクリメントしてカウンタデータを更新し、更新した新たなカウンタデータを、供給された計測データに付与する。同一の１単位（１パケット）分の送信データには、全て同一のカウンタデータが付与されている。
ＭＰＵ５２は、また、これらのデータ（計測データ、ＩＤ、およびカウンタデータ）に巡回冗長検査コードを付与する。ＭＰＵ５２は、このようにして、内圧データ、温度データ、電源電圧データ、ＩＤ、カウンタ情報、および巡回冗長検査コードがひとまとまりとなった１パケット分の送信データを生成する。
メモリ５４は、送信器１６ａのＩＤを記憶保持する他、測定された内圧データ、温度データ、および電圧データ、カウンタ情報を記憶保持することができる。【００５２】
送信回路５６は、所定の周波数、例えば３１５ＭＨｚの搬送波を生成する図示されない発振回路と、ＭＰＵ５２で生成された送信信号に応じて搬送波を変調して、搬送波が変調された高周波信号を生成する図示されない変調回路と、高周波信号を増幅する図示されない増幅回路とを有する。ここで、搬送波の変調方式は、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）方式、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）方式、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）方式、ＱＰＳＫや８層ＰＳＫ等の多値のＰＳＫ方式、１６ＱＡＭや６４ＱＡＭ等の多値のＡＳＫ方式等、公知の方式であればよい。以上が、送信器１６ａの構成である。【００５３】
図３は、受信器本体部２０と、受信器本体部２０に接続された受信器通信部１８ａ，１８ｂ，・・・１８ｆを示した構成図である。受信器通信部１８ａ〜１８ｆは、いずれも同様の構成を有するので、受信器通信部１８ａを代表として説明する。
受信器通信部１８ａは、アンテナ６６および増幅回路６８を有する。アンテナ６６は、送信器１６ａから送信された、例えば３１５ＭＨｚの電波を受信するように構成される。増幅回路６８は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等を用いて構成され、受信した高周波信号を増幅し、受信器本体部２０に供給する。【００５４】
受信器本体部２０は、受信器通信部１８ａ〜１８ｆから供給された高周波信号から送信データを復調して計測データ（内圧データ、温度データ、および電源電圧データ）、ＩＤ、カウンタ情報を取り出す。そして、受信器本体部２０は、受信器本体部２０に予め設定登録された対応づけの結果を用いて、取り出したＩＤから、このＩＤに対応するタイヤの装着位置情報を取得する。装着位置情報とは、送信された内圧データおよび温度データが、どの装着位置に装着された車輪のタイヤの内圧および温度であるか、電圧データがどの車輪のタイヤに備えられた送信器のデータであるかを示す情報である。受信器本体部２０は、取得された装着位置情報にしたがってタイヤの内圧を温度補正し、この温度補正した内圧データによってタイヤの内圧を監視する。
受信器本体部２０において、受信器通信部１８ａ〜１８ｆから高周波信号が供給された場合、例えば、右前輪のタイヤの温度補正した内圧を予め定められた設定値と比較することで、例えば「通常」、「注意」、「警告」の３段階の内圧の状態に区別して判定する。判定結果は、受信器本体部２０に接続された表示器２２に供給される。また、表示器２２は、内圧の値を、車両装着位置毎に表示する。ここで表示器２２は、例えばトラック車両１４の計器パネルであり、このパネルが内圧の数値および判定結果（内圧の状態）を表示する。また、受信器本体部２０は、例えば、送信器１６ａのバッテリ６４の電源電圧データと予め定められた設定値と比較することで、「通常」、「注意」、「警告」の３段階の電圧の状態に区別して判定もする。【００５５】
受信器本体部２０は、復調回路７２ａ〜７２ｆと、ＭＰ７６と、メモリ７８と、信号処理回路７９とを有して構成される。復調回路７２ａ〜７２ｆは、公知のフィルタリング処理を行い、さらに信号の符号訂正を行って復調された信号を生成する回路であって、復調された信号をＭＰ７６に供給する。なお、電源は、図示されない内蔵バッテリが用いられる。また、電源はトラック車両１４のバッテリが用いられてもよい。【００５６】
メモリ７８は、送信器１６ａ〜１６ｆの各ＩＤと車両１４における装着位置との、対応づけのデータを記憶保持する。
ＭＰ７６は、受信器通信部１８ａ〜１８ｆが送信器１６ａ〜１６ｆからの送信信号を受信した場合、各復調回路７２ａ〜７２ｆから供給されたそれぞれの信号から、ＩＤと計測データ（内圧データ、温度データ、電源電圧データ）、およびカウンタデータを取得する。これらのデータを取得すると、ＭＰ７６は、メモリ７８に設定されて記憶保持されている、ＩＤと車輪の装着位置情報との対応付けのデータを参照する。これにより、取得したＩＤから、車輪データ（内圧データおよび温度データ）がどの車輪の車輪データであるか、電源電圧データがどの車輪に取り付けられた送信器のデータであるかを求める。
また、ＭＰ７６は、この際、復調した送信信号に対して、巡回冗長検査コードを用いて巡回冗長検査を行い、送信信号が正しいかどうか誤りを検出する。誤りがあった場合、ＭＰ７６は、検出した誤りの修正を行う。【００５７】
また、ＭＰ７６は、カウンタデータを用い、各復調回路７２ａ〜７２ｆから供給された送信データが、既に受信済みのデータであるか否か判定する。メモリ７８は、受信したカウンタデータを記憶保持することができる。ＭＰ７６はメモリ７８を検索し、受信したカウンタデータと一致するカウンタデータが記憶されているか否かを判定する。
ＭＰ７６は、一致するカウンタデータがなければ、受信した計測データが新規に得られたデータであると判断し、このカウンタデータと共に送られた計測データを信号処理回路７９に送り、このカウンタデータはメモリ７８に記憶される。一致するカウンタデータがある場合は、ＭＰ７６は、受信した計測データが既に受信済みのデータであると判断し、このカウンタデータとともに送信された計測データについては処理を行わず、ＭＰ７６においてデータの消去を行う。【００５８】
信号処理回路７９は、ＭＰ７６と接続されており、表示器２２に適合する信号を生成する。例えば、ＭＰ７６から送られた温度データを用いて内圧データの温度補正を行い、この温度補正された内圧データ、および電源電圧データを表示器２２に出力する。
受信器通信部１８ａ〜１８ｆおよび受信器本体部２０は以上のように構成される。【００５９】
次に、車輪情報取得システム１０の動作を、送信器１６ａ〜１６ｆのうち送信器１６ａを用いて説明する。
図４は、走行中の車両１４における、車輪１２ａに装着された送信器１６ａと不感帯との位置関係について説明する図である。車両１４の車輪１２ａに備えられた送信器１６ａは、車両の進行（すなわち、車輪１２ａの回転）にともなって移動する。この移動にともなって、送信器１６ａと車両１４のタイヤハウスに設けられた受信器通信部１８ａとの相対位置は、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に変化する。車輪１２ａに対する送信器１６ａの移動範囲において、走行路面に近い領域には、送信器１６ａが無線による送信データの送信を行っても、受信器通信部１８ａによる受信が困難な領域（不感帯）が存在する。【００６０】
車両１４において、不感帯の範囲は、送信器１６ａの送信出力、受信器通信部１８ａの受信感度、車両１４における車輪１２ａと受信器通信部１８ａとの距離、および車輪１２ａのサイズ、構造や、タイヤハウスの形状など種々の条件に応じて決まる。不感帯の範囲が比較的小さい場合、例えば、図４(ａ)〜（ｄ）で陰を付した部分のみが不感帯である場合は、送信器１６ａと受信器１８との相対位置が図４（ｃ）に示す状態にある場合でのみ、通信エラー（受信器通信部１８ａが送信器１６ａから送信される車輪情報を受信できない現象）が生じる。また、不感帯の範囲が比較的大きい場合、例えば、図４（ａ）〜（ｄ）に示す破線より下の部分全体が不感帯である場合は、送信器１６ａと受信器通信部１８ａとの相対位置が図４（ｂ）〜（ｄ）に示す状態で通信エラーが生じる。【００６１】
一般的にトラックや乗用車などの車両において、送信器が車輪の上半分の領域（すなわち、図４中に破線で示す、車輪の中心を通り地面に平行な平面で、タイヤを分割した際の、車両側（上側）の領域）に送信器がある場合は、受信器通信部において問題なくデータが受信できる。タイヤ中心を通り地面に垂直な平面でタイヤを分割した際の、地面側（下側）の領域全体は、不感帯に成り得る可能性があるといえる。
また、一般的に、不感帯となる確率がより高いとされている範囲は、車輪１２ａの中心を通り路面に垂直な垂線を基準線として、車輪１２ａの回転方向に±１５°の範囲である（図４において陰を付した範囲）。
このように、車輪１２ａの転動とともに移動し、不感帯を繰り返し通過する送信器１６ａから、送信データが送信される。【００６２】
図５は、送信器１６ａから送信される送信データについて説明する図である。
本実施形態のタイヤ内圧監視システム１０では、各送信器１６ａ〜１６ｆそれぞれにおいて、所定の取得時間間隔Ｔ２毎に計測データ（内圧データ、温度データ、電源電圧データ）を取得する。そして、取得した計測データに、送信ＩＤ、カウンタ情報、および巡回冗長検査コードを付与して１まとまりとし、送信時間幅Ｔ１の１パケットの送信データ（パケットＰ１、パケットＰ２、パケットＰ３、・・・パケットＰ１２）を生成する。そして、この送信時間幅Ｔ１の、１パケット分の送信データを、送信時間間隔Ｔ３おきに所定の回数（ＰＮ回）繰り返し送信する。１回の測定で得られた同一の送信データをＰＮ回だけ繰り返し送信する際、送信し始めから送信終了までの時間は、繰り返し送信時間幅Ｔ４となっている。
本実施形態のタイヤ内圧監視システム１０では、例えば、Ｔ１＝１５（ｍｓｅｃ）、Ｔ２＝６００（ｓｅｃ）、Ｔ３＝５４（ｍｓｅｃ）、Ｔ４＝６０９（ｍｓｅｃ）、ＰＮ＝１２回となっている。【００６３】
これらの送信条件値（Ｔ１〜Ｔ４、およびＰＮ）は、送信器１６ａの制御回路５０に予め設定されている。
これらの送信条件値は、タイヤ内圧監視システム１０を車両１４に取り付ける際に、送信器１６ａの制御回路５０に設定されればよいし、予め装着される車両が決まっている場合など、送信器１６ａの製造時に設定されていてもよい。【００６４】
以下、送信条件値について詳述する。
取得された車輪１２ａの車輪情報を送信器１６ａから送信する際、繰り返し送信される各パケットの送信時間幅Ｔ１は、車両１４が最高走行速度で走行する場合における車輪１２ａの回転周期をＲ１とすると、Ｔ１≦Ｒ１・１／２の関係を満たすように設定されている。
すなわち、送信器１６ａが装着された車輪１２ａが、最も速く回転する場合の回転周期Ｒ１の半分以下の時間で、１つのパケットＰｍ（ｍ＝１〜１２の任意の数）を送信可能としている。【００６５】
車輪１２ａが最も速く回転し、かつ不感帯の範囲が比較的大きい（すなわち、車輪１２ａの中心を通り地面に垂直な平面で車輪１２ａを分割した際の地面側の領域全体が不感帯である）場合、不感帯以外の領域に送信器１６ａが連続して位置する時間（図４（ｂ）〜（ｄ）に至る時間）は最も短く、車輪１２ａの最短回転周期Ｒ１の半分の時間となる。このような状態（車輪１２ａが最も速く回転し、かつ不感帯の範囲が比較的大きい状態）で、１つのパケットの送信に要する時間が、車輪１２ａの最短回転周期Ｒ１の半分以上であれば、１つのパケットの送信中であっても送信器１６ａが不感帯にさしかかることとなり、送信エラーが生じる。【００６６】
本実施形態では、１つのパケットＰｍの送信時間幅Ｔ１を、車輪１２ａが最も速く回転する場合の回転周期の半分以下に設定している。これにより、車輪１２ａにおける不感帯の範囲が比較的大きい場合（すなわち、車輪１２ａの中心を通り地面に垂直な平面で車輪１２ａを分割した際の地面側の領域全体が不感帯である場合）であっても、送信器１６ａが不感帯に入っていない状態で、１つのパケット全体を送信することができ、受信器通信部１８ａが確実に１つのパケット全体を受信することができる。
なお、より確実に１つのパケット全体を受信するには、Ｔ１およびＲ１が、Ｔ１≦Ｒ１・１／１２の関係を満たすことが好ましい。すなわち、最短回転周期Ｒ１の１／１２以下の時間で１つのパケットを完全に送信することがより好ましい。【００６７】
なお、この回転周期Ｒ１は、車輪１２ａが装着された車両１４における最高走行速度、および車輪１２ａの外径Ｄに基づいて算出された値である。車両１４における最高走行速度としては、例えば、リミッターで規定されるトラック車両の最高走行速度である９０（ｋｍ／ｈ）を設定すればよい。また、日本国内の乗用車であれば１８０（ｋｍ／ｈ）を最高速度に設定すればよい。また、速度制限のない状態で、高性能な自動車車両を走行させる場合などでは、この最高速度を、例えば、３００（ｋｍ／ｈ）を最高速度に設定すればよい。本発明において設定される車両の最高速度は、９０（ｋｍ／ｈ）〜（３００ｋｍ／ｈ）であることが好ましい。車両１２ａの回転周期Ｒ１は、例えば、車両１４の移動速度（距離／時間）を、車輪１２ａの外径（距離）で除した値で表すことができる。【００６８】
送信器１６ａは、計測データを所定の取得時間間隔Ｔ２毎に取得し、取得の度に、送信時間幅Ｔ１の同一パケットの送信データを、繰り返し送信間隔Ｔ３毎に繰り返し送信する。この取得時間間隔Ｔ２および繰り返し送信間隔Ｔ３は、Ｔ３≦Ｔ２・１／１０を満たすように設定されている。さらには、Ｔ３≦Ｔ２・１／５００の関係を満たしている。
このような条件を満たすことで、車輪１２ａが回転している最中に、送信器１６ａから同一の送信データを３回以上、さらには１０回以上繰り返し送信することを可能としている。このように、１つのパケット単位の送信時間幅Ｔ１が充分に短い送信データを、複数回繰り返し送信することで、単発での通信成功の確率が低い場合であっても、受信器通信部１８ａにおける送信データの受信確率が向上する。【００６９】
また、想定される最低走行速度で車両１４が走行する際の、車輪１２ａの回転周期である最長回転周期Ｒ２と、同一の送信データを繰り返し送信する際の、同一の送信データの繰り返し送信の開始から終了までの時間Ｔ４は、Ｒ２・１／２≦Ｔ４の関係を満たしている。車輪１２ａが最も遅く回転し（すなわち、車輪１２ａの回転周期が最も長く）、かつ、不感帯の範囲が比較的大きい場合（車輪１２ａの中心を通り地面に垂直な平面で車輪１２ａを分割した際の地面側の領域全体が不感帯である場合）、送信器１６ａが不感帯の領域に連続してある時間（図４（ｂ）〜(ｄ)に至る間）は最も長く、車輪１２ａの最長回転周期Ｒ２の半分の時間となる。仮に、複数のパケットを繰り返し送信する全体の時間Ｔ４が、車輪１２ａの最長回転周期Ｒ２の半分以下になったとする。この状態では、例えば、送信器１６ａが不感帯にさしかかるとともに送信データの送信が開始された場合、送信器１６ａが不感帯に連続してある間に、同一の送信データの繰り返し送信を終えることとなる。すなわち、繰り返し送信された同一の送信データは、一度も受信器通信部１８ａで受信されないこととなる。【００７０】
本実施形態では、最長回転周期Ｒ２の１／２以上の時間にわたって、送信データを繰り返し送信することで、不感帯の領域が比較的大きい場合であっても、送信器１６ａが不感帯以外の場所にある状態で送信データを確実に送信することができ、これにより受信器１８ａにおいて送信データを確実に受信することができる。
不感帯の領域が比較的小さい場合、すなわち、図５で陰を付した領域が不感帯である場合など、Ｔ４はＲ２・１／１２≦Ｔ４の関係を満たせばよい（１／１２＝３０°／３６０°）。より確実に受信器１８ａにおいて受信情報を受信させたい場合は、Ｒ２・１／２≦Ｔ４の関係を満たすことが好ましい。【００７１】
また、本実施形態では、同一の送信データを繰り返し送信する際の、同一送信データの送信開始から終了までの時間Ｔ４は、Ｔ１・ＰＮ≦Ｔ４・１／４を満たし、かつ、上述の取得時間間隔Ｔ２は、５００・Ｔ１≦Ｔ２を満たすように設定されている。
すなわち、送信時間幅Ｔ１の同一の送信データを、繰り返し送信間隔Ｔ３で複数回（１２回）繰り返し送信するにあたり、同一の送信データの送信にかかる全体の時間Ｔ４に対して、実際に送信データを送信している時間を１／４以下としている。これに加え、１つの送信データの送信時間幅Ｔ１を、取得時間間隔Ｔ２の１／５００以下としている。
このように、１つの送信データの送信時間幅Ｔ１を非常に短い時間とした上で、長時間かけて複数回繰り返し送信することで、同一の車両１４の他の送信器からの送信情報との衝突を防ぎ、送信データの受信確率を向上させている。また、実際に送信データを送信する時間を短くし、送信に要する電力の消費を抑え、バッテリ６４の寿命を長く保つという効果もある。
なお、本発明の車輪情報取得システムでは、１２０（ｓｅｃ）≦Ｔ２≦６６０（ｓｅｃ）、Ｔ１≦１００（ｍｓｅｃ）、およびＰＮ（回）≦１２を満たすことが好ましい。
車輪１２ａの送信器１６ａからは、このような送信データが送信される。【００７２】
なお、本実施形態のタイヤ内圧監視システム１０では、パケット単位で繰り返し送信される送信データの、各パケット間の繰り返し送信間隔Ｔ３を一定とした。各送信器からの送信データの送信タイミングが繰り返し一致することを、より確実に防止するには、同一送信データを繰り返し送信するに際し、各パケット間の送信間隔Ｔ３は異なる間隔に設定されることが好ましい。
例えば、送信器１６ａにおいて車輪情報を検出し、ＡＤ変換回路（ＡＤ）４８に、圧力センサ４６および温度センサ４７から測定データが送信される度に、検出した各測定データの値に応じて、繰り返し送信する各パケット間の繰り返し送信間隔Ｔ３を、それぞれ異なる間隔に設定すればよい。なお、この各パケット間の繰り返し送信間隔Ｔ３の設定は、送信器１６ａの製造時に設定された定数、送信器１６ａの取り付け時に設定された定数、送信器が検出した車輪情報の値、検出された前記第１の通信器の駆動電源電圧の値、前記第１の通信器を構成するＣＰＵで発生した乱数など、種々の値に基づいて設定することができる。
このように、パケットを繰り返し送信するに際し、各送信間隔Ｔ３を異なる間隔に設定することで、複数の車輪に装着された各送信器からの送信データの送信タイミングが、繰り返し一致することを防止することができる。【００７３】
各送信条件値は、制御回路５０において以下のように設定されればよい。
車輪１２ａにおける最短回転周期Ｒ１および最長回転周期Ｒ２が既知の場合、この最短回転周期Ｒ１および最長回転周期Ｒ２を予め制御回路５０に入力することで、制御回路５０が自動的に各送信条件値を算出して設定すればよい。
また、最短回転周期Ｒ１および最長回転周期Ｒ２が既知でない場合であっても、車両１４の最高走行速度および車輪１２ａのタイヤ外径Ｄが既知であれば、これを制御回路５０に入力する。制御回路５０では、これら車両１４の最高走行速度および車輪１２ａのタイヤ外径Ｄに基いて、車輪１２ａの最短回転周期Ｒ１を算出し、さらに、この最短回転周期Ｒ１に基いて、送信条件値を算出して設定すればよい。また、同様に、車両１４の最低走行速度および車輪１２ａのタイヤ外径Ｄが既知であれば、これを入力し、制御回路５０において最長回転周期Ｒ２を算出し、さらに、この最長回転周期Ｒ２に基いて送信条件値を算出して設定すればよい。【００７４】
なお、車両１４の最高走行速度が既知であり、車両１４に装着される車輪のタイヤ外径Ｄが未定である場合（すなわち、どのサイズのタイヤが装着されるか未定である場合）も考えられる。この場合、制御回路５０に、車両１４に装着することが想定されるタイヤの外径のうち、最小のタイヤ外径（最小タイヤ外径）を入力する。制御回路５０は、この最小タイヤ外径と車両１４における最高走行速度とに基いてタイヤの回転周期を算出し、この周期を最短回転周期Ｒ１として、この最短回転周期Ｒ１に基いて送信条件値を算出して設定すればよい。
同様に、車両１４の最低走行速度が既知であり、車両１４に装着される車輪のタイヤ外径Ｄが未定である場合も考えられる。この場合、制御回路５０に、車両１４に装着することが想定されるタイヤの外径のうち、最大のタイヤ外径（最大タイヤ外径）を入力する。制御回路５０は、この最大タイヤ外径と車両１４における最低走行速度とに基いてタイヤの回転周期を算出し、この周期を最長回転周期Ｒ２として、この最長回転周期Ｒ２に基いて送信条件値を算出して設定すればよい。
制御回路５０は、このように、各送信条件値を算出し設定する。【００７５】
なお、車両１４における最高走行速度とは、車両１４の性能および車輪１２ａのタイヤ性能や走行条件などによって規定される、車輪情報を取得する際の走行条件下での想定最高速度である。トラック車両である車両１４の場合は、リミッターで規定されるトラック車両の最高速度である９０（ｋｍ／ｈ）を設定する。また、日本国内の乗用車であれば１８０（ｋｍ／ｈ）を想定最高速度に設定すればよい。
また、車両の車輪を構成するタイヤには、使用可能な車両の最高速度が定められており、タイヤの用途記号の一部に最高速度を示す記号が示されている。車両１４が、このタイヤの最高速度よりも高い速度で走行する能力がある場合など、このようなタイヤの最高速度を車両１４における最高速度として設定すればよい。【００７６】
また、車両１４における最低走行速度としては、例えば、走行中に車輪情報を逐次取得する必要がない程度の、比較的低い走行速度を設定すればよい。ここで、走行中に車輪情報を逐次取得する必要がない走行速度とは、走行中に車輪の空気圧が急激に低下しても、車両を即座に停止することができる程度に低い走行速度のことをいう。すなわち、車両１４における最低走行速度としては，走行中に車輪の空気圧が急激に低下しても、車両１４が操縦不能な状態のまま比較的長い距離を走行してしまうことがないと考えられる、充分に低い（充分に安全な）速度を設定すればよい。トラック車両である車両１４の場合は、例えば１０（ｋｍ／ｈ）を想定最低速度に設定すればよい。本発明において、車両における最低走行速度としては、１０（ｋｍ／ｈ）〜５０（ｋｍ／ｈ）であることが好ましい。【００７７】
送信器１６ａから送信されたこのような送信データは、受信器１８ａで受信されて、受信器本体部２０に供給される。
受信器本体部２０のＭＰ７６は、予めメモリ７８に記憶保持されているタイヤの装着位置の情報と各送信ＩＤとの対応関係を参照する。そして、受信した送信ＩＤから、この送信ＩＤが含まれる同一パケット内の内圧データ、温度データ、および電源電圧データが、どの装着位置に設けられた車輪におけるタイヤの内圧データであるかを判別（特定）する。また、ＭＰ７６が、取得した内圧データを予め設定された数値範囲と比較して内圧の状態を判定する。そして、信号処理回路７９が、この判定結果の情報に基づいて、表示器２２に適合する信号を生成して出力する。同様に、取得した電源電圧データを予め設定された数値範囲と比較して送信器１６ａの電池残量の状態を判定し、この判定結果に基づいて、表示器２２に適合する信号を生成して出力する。
そして、表示器２２は、受信器本体部２０の信号処理回路７９から出力された信号を受け取り、判定結果に基づいた表示モードで、各車輪の状態（内圧の状態および電池残量の状態）を表し、車両１４の操縦者に各車輪の状態を報知する。【００７８】
本発明の車輪情報取得システムでは、このように、送信器による車輪情報の取得のタイミング、およびこの送信器から無線で送信される送信データの、送信時間幅や送信タイミングを制御する。これにより、送信器が不感帯に位置しない状態で、取得した温度データや内圧データなどの車輪情報を、送信器から確実に送信することができ、受信器において車輪情報を確実に受信して取得することができる。【００７９】
上記実施形態では、合計６輪のトラック車両を例にしたが、本発明では少なくとも２輪以上の車輪を有する車両を対象とすることができる。また、上記実施形態では、タイヤの内圧および温度を車輪情報としたが、本発明においては、車輪の状態をセンサによって測定されるものであれば車輪情報は特に制限されない。
【実施例】
【００８０】
このような車輪情報取得システムを用いて、走行する車両の車輪情報（タイヤ内圧データおよび温度データ）を取得した場合の、車輪情報の取得確率の例を以下に示す。下記表１および表２は、同一のトラック車両に、本発明の車輪情報取得システムに対応する車輪情報取得システムＡ（送信器が繰り返し送信器能を有する）を装着した場合と、送信器が繰り返し送信器能を有さない車輪情報取得システムＢを装着した場合の、各場合それぞれにおける車輪情報の取得確率の例を示している。下記表１および表２は、同一のトラック車両を、１日約６時間ずつ、１週間（７日間）公道を走行させて得られた、各場合それぞれについての結果である。表１および表２は、このトラック車両の走行中における、各送信器からの車輪情報の送信回数に対する、受信器における車輪情報の受信回数の割合を、百分率でそれぞれ示している。【００８１】
表１は、所定のトラック車両（使用タイヤ、フロント；２９５／８０Ｒ２２．５、リア；１１Ｒ２２．５）に車輪情報取得システムＡを装着した場合と、同一のトラック車両に車輪情報取得システムＢを装着した場合それぞれについて、車両本体の各車輪装着位置に設けられた各受信器における受信確率の結果を示している。
また、表２は、所定のバス車両（使用タイヤ、フロントおよびリヤ、共に１２Ｒ２２．５）について、車輪情報取得システムＡを装着した場合と車輪情報取得システムＢを装着した場合それぞれの、車両本体の各車輪装着位置に設けられた各受信器における受信確率の結果を示している。下記表１および表２において、ＰＮは、上述の繰り返し回数（ＰＮ）に対応している。また、ＦＬ（左前輪）、ＦＲ（右前輪）・・・は、各車両における車輪装着位置を表している。下記表１において、ＰＮ＝１に対応する結果が、トラック車両に車輪情報取得システムＢを装着した場合の結果であり、ＰＮ＝１２に対応する結果が、トラック車両に車輪情報取得システムＡを装着した場合の結果である。下記表２においても、ＰＮ＝１に対応する結果が、バス車両に車輪情報取得システムＢを装着した場合の結果であり、ＰＮ＝２、５、１２それぞれに対応する結果それぞれが、バス車両に車輪情報取得システムＡを装着した場合の結果である。【００８２】
【表１】
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【００８３】
【表２】
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このように、車輪情報の受信確率は、パケットデータの繰り返し回数の増加とともに上昇し、１２回繰り返した場合では、ほぼ１００％、すなわち全ての車輪情報を受信器で確実に受信可能となっている。
【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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