JP2006107146A - データ通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の目的は、間欠起動制御回路を備えたデータ通信装置を提供することである。これにより、上記データ通信装置を使用して電池交換せずに長期間のデータ通信を行う。
【解決手段】
コマンドデータ信号のＬＦ電波を受信するＬＦ受信回路に対して、常時起動することをしない間欠起動制御回路から、間欠的にアクティブ信号を送信する。このアクティブ信号がＬＦ受信回路に送信されている間にコマンドデータ信号のＬＦ電波がＬＦ受信回路で受信されると、ＬＦ受信回路からマイクロコンピュータに向けてシステムを立ち上げるための信号が送信される。間欠起動制御回路によりアクティブ信号が送信される間欠時間間隔を制御し、常に上記ＬＦ受信回路においてコマンド信号を受信出来るようにする。これにより、間欠起動制御回路を備えたデータ通信装置の低消費電力が実現される。
【選択図】
図２

Description

本発明は、データ通信装置及びその制御方法に関し、特に間欠起動制御回路を備えたデータ通信装置とその制御方法に関する。

近年、安全に係わる規制が日米で相次ぎ強化されている。北米にて施行されるＴＲＥＡＤ法（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｒｅｃａｌｌ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ，Ａｃｏｕｎｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ａｃｔ）によると、２００６年以降に販売される新車には、自動車タイヤ空気圧監視システムの装着が義務付けられる。そのため、現在、タイヤの中にセンサを装着して空気圧及び温度を測定する技術が検討されている。当該技術は、タイヤのバルブ部分にセンサユニットを搭載し、４輪全てを個別に監視するシステムである。このため、高精度のモニタリング、駐停車中でもタイヤ空気圧を監視することができるなどのメリットを有する。

このような空気圧監視システムとして、タイヤ空気圧を一定時間毎に測定し、この情報を無線にて車体側に送信し、その情報が運転席に装備された表示装置に表示されるシステムがある。このシステムは、タイヤホイル内に装着される送信側モジュールと、車体側に設置される受信側モジュールとを備える。送信側モジュールは、圧力および温度等を検出するための数種類のセンサと、上記受信側モジュールから送信されるコマンドデータをＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の電波で受信するための受信手段と、上記受信側モジュールへ上記センサで取得されたデータをＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の電波で送信するための送信手段とを備えている。この時、送信側モジュールで使用される電力は、全て送信側モジュールに接続される電池により供給される。

上記したように、タイヤホイル内に装着されて使用される送信側モジュールは、タイヤの空気圧測定、信号処理、無線送信等を主に担うが、タイヤバランスに影響を与えないよう小型、軽量が要求される。このため、使用される電池としては、ボタン電池等がコスト的にも現実的である。また、使用電池は、走行中の振動などにより簡単に接続が外れないように送信側モジュールの回路に対して接続される必要があり、通常はタイヤ破棄時まで交換は行われない。

このような使用条件から、送信側モジュールでは消費電力を極力抑制した効率的な使用が望まれる。

上記した技術に関連して、以下に示すような提案がなされている。

特開２００３−２２０８０９号公報に開示されている「タイヤ取り付け位置検出装置」では、各タイヤ内に取り付けられ、各タイヤのタイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段と、タイヤ空気圧検出手段に付属して各タイヤ内に取り付けられ、タイヤ空気圧検出手段が検出したタイヤ空気圧を含むタイヤ空気圧情報を、タイヤを識別するタイヤ識別ＩＤとともに送信する送信手段と、各タイヤ近傍の車両側に取り付けられ、送信手段が送信するタイヤ識別ＩＤとタイヤ空気圧情報を受信する受信手段とを備え、送信手段は受信手段に信号の送信を行うウェイクモードと、該信号の送信を行わないスリープモードとを有し、車両始動時に受信手段は、その取り付け位置に最も近いタイヤに取り付けられたタイヤ空気圧検出手段に付属する送信手段に対して、ウェイクアップ信号を発し、送信手段をスリープモードからウェイクモードに切り換え、該ウェイクモードに切り換った送信手段からタイヤ空気圧情報及びタイヤ識別ＩＤの返信を受け、該タイヤ識別ＩＤ及びタイヤ空気圧情報にタイヤの取り付け位置情報を結び付けてタイヤの取り付け位置を確認するタイヤ取り付け位置検出装置が提案されている。

特開２００３−２２０８０９号公報

上述した従来技術では、スリープモード及びウェイクモードを有しているが、送信手段がスリープモードの時に、受信手段がウェイクアップ信号を送ることによってスリープモードを解除している。そのため、送信手段はいつ来るか分からないウェイクアップ信号を受け取るためにウェイクアップ信号を受信する受信部分を常にアクティブにしており、当該受信部分において定常的に電流が消費されていた。その結果、交換が困難な電池を内蔵する上記のシステムにおいては電池の寿命が短くなってしまい、所定の動作期間、例えば１０年という仕様を満たさなくなってしまうという問題が発生していた。また、大きな電池を用いて所定の動作期間を確保することはコストアップという問題につながる。

したがって、本発明の目的は、間欠起動制御回路を備えたデータ通信装置を提供することである。

以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用する括弧付き符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明のデータ通信デバイス（５０ａ〜ｄ）は、データ信号を受信する受信回路（１９１ａ〜ｄ）と、受信回路で受信されたデータ信号を処理する制御部（１９５ａ〜ｄ）と、受信回路が起動されている間にデータ信号を受信するように、予め定められた間欠時間間隔で受信回路を起動する間欠起動制御回路（１９４ａ〜ｄ）とを備える。

また、本発明のデータ通信デバイス（５０ａ〜ｄ）に係わる制御部（１９５ａ〜ｄ）は、間欠起動制御回路（１９４ａ〜ｄ）に対して時間間隔指示を出力し、間欠起動制御回路は、時間間隔指示に基づいて定められる間欠時間間隔で受信回路（１９１ａ〜ｄ）を起動する。

また、本発明のデータ通信デバイス（５０ａ〜ｄ）に係わる間欠起動制御回路（１９４ａ〜ｄ）は、特定の周波数のパルスを生成する発振器（２５０ａ〜ｄ）と、発振器に接続されて、周波数を分周する分周器（２６０ａ〜ｄ）と、分周器に接続されて、分周器で分周された周波数のパルスの出力タイミングを、時間間隔指示により制御される間欠時間間隔で出力するタイマー（２７０ａ〜ｄ）とを備える。

また、本発明のデータ通信デバイス（５０ａ〜ｄ）に係わる分周器（２６０ａ〜ｄ）は、複数の分周比による分周機能を備え、分周器とタイマー（２７０ａ〜ｄ）との間にスイッチが接続されて、スイッチにより分周器の備える複数の分周比のうちの１つの分周機能が選択される。

また、本発明のデータ通信デバイス（５０ａ〜ｄ）に係わる制御部は、ＣＰＵ（１９７ａ〜ｄ）と、メモリ（１９８ａ〜ｄ、１９９ａ〜ｄ）とを有するマイクロコンピュータ（１９５ａ〜ｄ）を備える。

また、本発明のデータ通信装置（１５ａ〜ｄ）は、データ信号の電波を受信してデータ信号を生成する共振アンテナ（１６０ａ〜ｄ）と、データ通信デバイス（５０ａ〜ｄ）と、送信信号を送信するための送信部（２１０ａ〜ｄ、１７０ａ〜ｄ）とを有し、データ通信デバイスは、共振アンテナからデータ信号を受信する受信回路（１９１ａ〜ｄ）と、受信回路で受信されたデータ信号を処理して送信信号を生成する制御部（１９５ａ〜ｄ）と、予め定められた間欠時間間隔で受信回路を起動する間欠起動制御回路（１９４ａ〜ｄ）とを備える。

また、本発明のデータ通信装置（１５ａ〜ｄ）に係わる制御部（１９５ａ〜ｄ）から間欠起動制御回路（１９４ａ〜ｄ）に時間間隔指示が送信され、受信回路（１９１ａ〜ｄ）に入力されるデータ信号と起動信号とがオーバラップするように、且つ起動信号により起動される受信回路における消費電流が最小になるように起動信号が送信される間欠時間間隔が制御される。

また、本発明のＴＰＭＳ（Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）（１）は、タイヤホイル内に装着されて、データ信号の電波を受信して入力電圧を発生する共振アンテナ（１６０ａ〜ｄ）と、共振アンテナに接続されてデータ信号を入力する受信回路（１９１ａ〜ｄ）と、受信回路で受信されたデータ信号を処理する制御部（１９５ａ〜ｄ）と、予め定められた間欠時間間隔で受信回路を起動する間欠起動制御回路（１９４ａ〜ｄ）とを有するデータ通信デバイス（５０ａ〜ｄ）と、データ信号に基づいて制御部で処理された送信信号を送信するための送信部（２１０ａ〜ｄ、１７０ａ〜ｄ）と、更に、タイヤの空気圧を測定するための圧力センサ（１２ａ〜ｄ）と、圧力センサの温度補正をするための温度センサ（１４ａ〜ｄ）とを備えたデータ通信装置（１５ａ〜ｄ）と、車体側に設置されて、データ通信装置にデータ信号の電波を送信する車体側送信部（２２ｂ、２２ｄ）と、データ通信装置から送信される圧力センサおよび温度センサで測定された測定データの電波を受信する車体側受信部（２２ｃ、２２ｅ）とを備えた第２データ通信装置（２２）とを備える。

また、本発明のデータ信号のデータ通信方法は、データ信号を受信する受信ステップと、受信するステップで受信されたデータ信号を処理するステップと、予め定められた間欠時間間隔で受信するステップを実行する間欠起動ステップとを備える。

また、本発明のデータ信号のデータ通信方法に係わるデータ信号を処理するステップは、間欠起動ステップに対して時間間隔指示を出力し、間欠起動ステップは、時間間隔指示に基づいて定められる間欠時間間隔で入力するステップを実行する。

また、本発明のデータ信号のデータ通信方法に係わる間欠起動ステップは、特定の周波数のパルスを生成するステップと、周波数を分周するステップと、分周するステップで分周された周波数のパルスを処理するステップにより間欠時間間隔で出力するステップとを備える。

また、本発明のデータ信号のデータ通信方法に係わる分周するステップでは複数の分周比に分周することができ、更に、分周するステップの複数の分周比のうちから１つを選択するステップを備えたデータ信号のデータ通信方法。

また、本発明のデータ信号のデータ通信方法に係わるデータ信号を処理するステップは、ＣＰＵと、メモリとを有するマイクロコンピュータにより実行する。

また、本発明のデータ信号のデータ通信方法は、データ信号の電波を受信してデータ信号を発生するステップと、データ信号を入力するステップと、入力するステップで入力されたデータ信号を処理するステップと、データ信号を処理するステップで処理されたデータ信号から送信信号を生成するステップと、入力するステップが実行されている間にデータ信号を受信するように、予め定められた間欠時間間隔で入力するステップを実行する間欠起動ステップと送信信号を送信するステップとを備える。

本発明により、受信回路を間欠動作させることができるためデータ通信装置において消費電力を低減することができ、電池交換せずに長期間のデータ通信を行うことが可能となる。

添付図面を参照して、本発明による間欠起動制御回路を備えたデータ通信装置を実施するための最良の形態を以下に説明する。

初めに、本発明の実施の形態に係わる間欠起動制御回路を備えたデータ通信装置（本実施の形態においては「送信側モジュール」）が装備されるＴＰＭＳ（Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の概略構成を図１に示す。

ＴＰＭＳ１は、背景技術にも示されたように、タイヤホイル内に装着される送信側モジュール１５ａ〜ｄと、車体側に設置されるセンサイニシエータ１８ａ〜ｄおよび受信側モジュール２２とからなる。送信側モジュール１５ａ〜ｄは、圧力および温度等を検出するための数種類のセンサと、受信側モジュール２２へ上記センサで取得されたデータ信号をＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の電波で送信するための送信手段と、受信側モジュール２２からセンサイニシエータ１８ａ〜ｄを介して送信されるコマンドデータ信号をＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の電波で受信するための受信手段とを備えている。また、受信側モジュール２２は、送信側モジュール１５ａ〜ｄから送信されるデータ信号を受信するのみでなく、Ｋｅｙ Ｌｅｓｓ Ｅｎｔｒｙなどから送信されるＲＦの電波を受信するための受信機能をも併せ持っている。

本実施の形態に係わるＴＰＭＳ１の送信側モジュール１５ａ〜ｄは、基本的に全てのタイヤ１０ａ〜ｄに装着される。送信側モジュール１５ａ〜ｄは、空気圧センサ、温度センサと、センサイニシエータ１８ａ〜ｄを介して受信側モジュール２２に上記センサで取得された測定データをＲＦの電波で送信するための送信手段とを備えている。

運転者が車に搭乗する際、運転者により受信側モジュール２２へＫｅｙ Ｌｅｓｓ Ｅｎｔｒｙ用のＲＦ電波が送信される。受信側モジュール２２においてＫｅｙ Ｌｅｓｓ Ｅｎｔｒｙ用のＲＦ電波が受信されると、受信側モジュール２２から図示せぬ車内ＬＡＮおよびセンサイニシエータ１８ａ〜ｄを介して送信側モジュール１５ａ〜ｄへ向けて起動を知らせるためのコマンド信号がＬＦ（１２５ＫＨｚ）電波により送信される。これにより送信側モジュール１５ａ〜ｄが起動して、各種センサにより、直ちにタイヤの空気圧および温度が測定される。そして、測定により得られた情報は、送信手段により、データ信号としてＲＦ（４３３ＭＨｚ、３１５ＭＨｚ）の電波で受信側モジュール２２に入力される。受信側モジュール２２は、入力されたデータ信号に基づき、表示装置２５などの表示手段および警報手段により、運転者に対してタイヤの空気圧情報を知らせる。

車が走行を開始すると、タイヤに装備されている図示せぬモーションＳＷにより車の走行が感知されて、特定の時間間隔、あるいはタイヤの空気圧変動が規定値以上になった場合に、空気圧センサおよび温度センサで取得されたタイヤの空気圧および温度情報等を示すデータ信号が送信側モジュール１５ａ〜ｄの送信手段によりＲＦの電波で受信側モジュール２２に送信される。そして、受信側モジュール２２から表示手段および警報手段にデータ信号に対応する信号が送られて、表示手段および警報手段により、運転者にタイヤの空気圧および温度情報等が知らされる。

図２に、送信側モジュール１５ａ〜ｄのシステムブロック図が示されている。送信側モジュール１５ａ〜ｄは、受信側モジュール２２側から送信されるコマンド信号のＬＦ電波を受信するためのコイルアンテナ１６０ａ〜ｄおよびＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄ、ＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄに対して間欠的にアクティブ信号を送信する間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄ、温度センサ１４ａ〜ｄ、空気圧センサ１２ａ〜ｄ、空気圧センサ１２ａ〜ｄからの出力信号を増幅するためのセンサＡＭＰ１９２ａ〜ｄ、ＡＤコンバータ１９３ａ〜ｄ、タイヤの位置情報や各種補正データを保存するためのＥＥＰＲＯＭ１９６ａ〜ｄ、マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄ、送信インタフェース２１０ａ〜ｄを介して車体側に向かってデータ信号のＲＦ電波を送信するためのＲＦアンテナ１７０ａ〜ｄ、および電池１８０ａ〜ｄを備えている。

ここで、コイルアンテナ１６０ａ〜ｄ、空気圧センサ１２ａ〜ｄ、送信インタフェース２１０ａ〜ｄ、ＲＦアンテナ１７０ａ〜ｄ、および電池１８０ａ〜ｄを除く構成因子は、全て同一のチップ上に通信デバイス５０として構成されている。

次に、図３により、上記した送信側モジュール１５ａ〜ｄと受信側モジュール２２間におけるデータ通信およびそのデータ処理の動作原理について説明する。

車体側に装着される受信側モジュール２２において、Ｋｅｙ Ｌｅｓｓ Ｅｎｔｒｙ用のＲＦ電波が受信される、あるいはドアオープンが知らされると、受信側モジュール２２に備えられた無線送信ユニット２２ｂを介して、ＬＦ送信用アンテナ２２ｄから送信側モジュール１５ａ〜dに向けてコマンド信号のＬＦ電波が送信される。図３では、判りやすくするためにＬＦ送信用アンテナ２２ｄは受信側モジュール２２に直接接続されているが、実際にはこの間に図示せぬ車内ＬＡＮおよびセンサイニシエータを介している。コマンド信号のＬＦ電波は送信側モジュール１５ａ〜ｄのコイルアンテナ１６０ａ〜ｄで受信されて、ＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄに送られる。ＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄで処理されたコマンド信号は、マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄに入力される。

マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄは、図３に示されているように、ＣＰＵ１９７ａ〜ｄと、ＣＰＵ１９７ａ〜ｄにそれぞれバスライン２０２ａ〜ｄを介して接続されているＲＯＭ１９８ａ〜ｄ、ＲＡＭ１９９ａ〜ｄおよびクロックジェネレータ２００ａ〜ｄとを備えている。クロックジェネレータ２００ａ〜ｄは、発振器２０１ａ〜ｄを備えている。コマンド信号の入力によりマイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄに割り込みがかかる。これにより、マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄに備えられたＣＰＵ１９７ａ〜ｄが起動して、マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄはスタンバイモードから動作モードに切り換わる。マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄが動作モードに切り換わると、マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄに備えられた水晶発振器２０１ａ〜ｄが発振を開始する。水晶発振器２０１ａ〜ｄが発振を開始してからＰｒｅａｍｐｌｅ期間内に、送信側モジュール１５ａ〜ｄ内において、ダンピング抵抗の設定等、データ取得のための初期設定が行われる。

マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄは、入力されたコマンド信号に基づいて温度センサ１４ａ〜ｄおよび空気圧センサ１２ａ〜ｄに向けて測定開始の制御信号を送信する。温度センサ１４ａ〜ｄおよび空気圧センサ１２ａ〜ｄで取得されたタイヤの空気圧および温度に関するデータ信号は、センサＡＭＰ１９２ａ〜ｄを介して、あるいは直接にＡＤコンバータ１９３ａ〜ｄに入力される。そして、ＡＤコンバータで処理された後、マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄに入力される。マイクロコンピュータに入力されたタイヤの空気圧および温度に関するデータは、ＥＥＰＲＯＭ１９６ａ〜ｄに保存されている補正値により補正された後、測定データ信号として、送信インターフェース２１０a〜ｄおよびＲＦアンテナ１７０ａ〜ｄを介して受信側モジュール２２へＲＦ電波で送信される。受信側モジュール２２に備えられたＲＦ受信用アンテナ２２ｅで測定データ信号のＲＦ電波が受信されると、無線受信ユニット２２ｃを介して信号処理ユニット２２ａに送られる。測定データ信号は、信号処理ユニット２２ａで処理されて、その処理結果は表示装置２５に表示される。

（間欠起動制御回路を備えたデータ通信装置の実施形態）
通常、送信側モジュールにおいては、本実施の形態に係わる間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄに対応する起動回路が常時起動している。起動回路は、コマンド信号のＬＦ電波を受信してマイクロコンピュータに対して割り込みをかけ、起動させる機能を備えている。そして、送信側モジュールでコマンド信号のＬＦ電波が受信されると、マイクロコンピュータが起動されてデータの取得が行われる。送信側モジュールにおいて消費される電力は、全て送信側モジュールに接続されている電池により供給される。しかしながら、電池交換をせずに送信側モジュールを長期間動作させようとすると、起動回路を常時起動させておくための消費電力も無視できなくなる。

本実施の形態に係わる送信側モジュール１５ａ〜ｄは、起動回路に換わって間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄを備えている。

図４に、本実施の形態に係わる間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄを示している。間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄは、発振器２５０ａ〜ｄ、分周器２６０ａ〜ｄ、Ｔｉｍｅｒ２７０ａ〜ｄを備えている。

以下、本実施の形態に係わる間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄおよび間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄを備えた送信側モジュール１５ａ〜ｄの動作原理について説明する。本実施の形態に係わる間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄに備わる発振器２５０ａ〜ｄは、２０Ｈｚの発振周波数を、５０（ｍＳ）幅のパルスとして生成している。発振器２５０ａ〜ｄから出力される２０Ｈｚの発振周波数は、発振器２５０ａ〜ｄに接続されている分周器２６０ａ〜ｄにより分周され、分周比を選択するためのスイッチを介してＴｉｍｅｒ２７０ａ〜ｄに入力される。Ｔｉｍｅｒ２７０ａ〜ｄにより、発振器２５０ａ〜ｄから出力される５０（ｍＳ）幅パルスが特定の間欠時間で間欠起動制御回路１９４ａ〜dの外部に出力されるように調整される。マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄからＴｉｍｅｒ２７０ａ〜ｄに制御信号が送信されることにより、発振器２５０ａ〜ｄで生成される５０（ｍＳ）幅パルスが間欠起動制御回路１９４ａ〜dの外部に出力される間欠時間は、０．８（Ｓ）〜２０４（Ｓ）の範囲に設定される。そして、Ｔｉｍｅｒ２７０ａ〜ｄに設定された間欠時間で、間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄからＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄに向けて５０(ｍＳ）幅のパルスがアクティブ信号として出力される。

図５（ａ）には、間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄからＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄに向けて出力されるアクティブ信号のタイミングチャートが示されている。また、図５（ｂ）には、受信側モジュール２２から送信側モジュール１５ａ〜ｄへ送信される起動用のコマンド信号のタイミングチャートが示されている。

図５（ａ）に見られるように、例えば本実施の形態に係わる間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄからＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄに向けて３．２（Ｓ）の間欠時間でアクティブ信号が出力されている時、図５（ｂ）に見られるように６．４（Ｓ）の間欠時間で、受信側モジュール２２側から送信側モジュール１５ａ〜ｄに向けて起動用のコマンド信号が送信されたとする。この場合、受信側モジュール２２側から送信側モジュール１５ａ〜ｄに向けての起動用のコマンド信号がどのようなタイミングで送信されたとしても、ＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄにおいて起動用のコマンド信号は、間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄから送信された５０（ｍＳ）幅のパルスであるアクティブ信号が受信されている間に同時に受信される。この条件下においてＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄは、アクティブ信号により受信側モジュール２２側からのコマンド信号を受信可能な状態になっており、コマンド信号の受信により、マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄに割り込みをかけてマイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄを起動させる。

送信側モジュール１５ａ〜ｄにて受信側モジュール２２側からのコマンド信号のＬＦ電波を受信するためには、受信側モジュール２２側から送信側モジュール１５ａ〜ｄに向けて起動用のコマンド信号が送信されてＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄに入力されたときに、ＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄは、同時に間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄからのアクティブ信号を受信してアクティブな状態になっている必要がある。つまり、アクティブ信号の間欠クロック間隔が３．２（Ｓ）に設定されているときには、起動用のコマンド信号のクロック間隔は、３．２（Ｓ）の２倍である６．４（Ｓｅｃ）以上であることが必要である。このことは、アクティブ信号の間欠クロック間隔が３．２（Ｓｅｃ）に設定されているときに限らず、０．８（Ｓ）〜２０４（Ｓ）の範囲に設定されているとき全てに対して同様な関係が必要となる。

本実施の形態に係わる間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄを備えた送信側モジュール１５ａ〜ｄにおいては、消費電力を最少にすることが最大の課題となっているので、間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄから出力されるアクティブ信号の間欠クロック間隔を長くすることにより、消費電力をなるべく低く抑えることが望まれる。しかし、アクティブ信号の間欠クロック間隔を長くして、受信側モジュール２２側から送信されるコマンド信号のＬＦ電波を常に受信できるようにするためには、受信側モジュール２２側から送信されるコマンド信号のＬＦ電波のクロック間隔もそれに対応させて長くしなくてはならない。受信側モジュール２２で使用できる消費電力にも制限はあり、また、コマンド信号の送信速度が遅くなるという問題も生じる。このため、最終的には、所望とする送信側モジュール１５ａ〜ｄおよび受信側モジュール２２の消費電力と、コマンド信号の送信速度を考慮した上でアクティブ信号の間欠クロック間隔が決定される。

本実施の形態の送信側モジュール１５ａ〜ｄにおいては、マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄに備えられたＲＯＭ１９８ａ〜ｄ、あるいはＲＡＭ１９９ａ〜ｄに間欠クロック間隔制御用のプログラムが格納されている。そして、受信側モジュール２２からのコマンド信号により、この間欠クロック間隔制御用のプログラムがＣＰＵ１９７ａ〜ｄに呼び込まれて実行されて、間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄに備えられるＴｉｍｅｒ２７０ａ〜ｄの間欠クロック間隔の設定が調整され、コマンド信号に基づいた間欠クロック間隔に変更される。これにより、逐次送信側モジュール１５ａ〜ｄの消費電力を変更することができる。また、連動して、受信側モジュール２２の消費電力およびコマンド信号の送信速度を変更することができる。

図６に、本実施の形態に係わる送信側モジュール１５ａ〜ｄに備わるＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄにおける消費電流を４（μＡ／hr）としたときの、間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄから出力されるアクティブ信号の間欠クロック間隔と、実際のＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄの受信平均電流（／hr）との関係が示されている。

通常の（ボタン）電池１８０ａ〜ｄの放電容量は、おおよそ２２０（ｍＡ・ｈｒ）であり、ＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄで常時４（μＡ／ｈｒ）の電流が消費されると、約６．３年で電池１８０ａ〜ｄが消耗してしまう。

本実施の形態に係わる送信側モジュール１５ａ〜dおいては、電池による最少使用年数を約１０年に設定している。図６に示されるように、本実施の形態において、間欠クロック間隔を０．８（Ｓ）に設定すると、ＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄにおける消費電流は、４（μＡ／hr）/１６＝２５０（ｎＡ／hr）となり、この結果、ＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄのみにより消費された場合の電池１８０ａ〜ｄの寿命は１６倍の１００年となる。しかし実際
には、本実施の形態に係わる送信側モジュール１５ａ〜ｄで消費される電流は、ＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄのみだけでなく、マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄおよび送信インタフェース２１０ａ〜ｄにおける消費電流、さらには間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄの常時消費電流も考慮する必要がある。送信側モジュール１５ａ〜ｄ全体では、ＬＦ受信回路１９１ａ〜ｄ、マイクロコンピュータ１９５ａ〜ｄおよび送信インタフェース２１０ａ〜ｄ、間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄにおいて、送信インタフェース２１０ａ〜ｄを介して受信側モジュール２２に対して１０分間に１回の割合でＲＦ電波の送信を行った場合、それぞれで消費される消費電流の比率は、１：１：１となる。従って、上記した、間欠クロック間隔が０．８（Ｓｅｃ）に設定された本実施の形態に係わる送信側モジュール１５ａ〜ｄにおける電池１８０ａ〜ｄ寿命は約３０年程になり、本実施の形態に係わる送信側モジュール１５ａ〜ｄで当初目標とされた電池１８０ａ〜ｄ寿命の１０年以上は達成される。

本実施の形態の送信側モジュール１５ａ〜ｄにおいては、備えられている間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄが制御されて、特定の間欠クロック間隔でアクティブ信号が出力されることにより、極めて少ない消費電力で送信側モジュール１５ａ〜ｄによるデータ通信が実現する。これにより、電池１８０ａ〜ｄを長期間に渡って交換せずに、送信側モジュール１５ａ〜ｄによるデータ通信が実施できる。

本実施の形態に係わる送信側モジュール１５ａ〜ｄでは、間欠起動制御回路１９４ａ〜ｄに備えられるＴｉｍｅｒ２７０ａ〜ｄの間欠クロック間隔の設定がコマンド信号により制御され、出力されるアクティブ信号の間欠クロック間隔が、コマンド信号に基づいた間欠クロック間隔に変更される。これにより、必要な時に送信側モジュール１５ａ〜ｄの消費電力を変更することができる。また、連動して、受信側モジュール２２の消費電力と、送信側モジュール１５ａ〜ｄとの消費電力のバランスを調整できる。さらに、アクティブ信号の間欠クロック間隔に追従したコマンド信号の送信速度を変更することができる。

本実施の形態においては、主として車に装着されているタイヤに係わるＴＰＭＳについて記述したが、もちろんこれは車に限定されるものではなく、本実施の形態は、タイヤを用いた他の移動体に係わるＴＰＭＳとしても適用可能である。

また、本実施の形態に係わるデータ通信方法は、一般のＡＳＫ方式のデータ通信において、より省電力化された通信手法として適用できることは言うまでもない。

本発明の実施の形態に係わるＴＰＭＳ（Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係わる送信側モジュールの概略構成図である。 本発明の実施の形態に係わる送信側モジュールおよび受信側モジュールの概略構成図、および送信側モジュールと受信側モジュールとの間における通信経路図である。 本発明の実施の形態に係わる間欠起動制御回路の概略構成図である。 （ａ）間欠起動制御回路から出力されるアクティブ信号のタイミングチャート（ｂ）受信側モジュールから送信側モジュールへ送信される起動用信号のタイミングチャートを示す図である。 ＬＦ受信回路における消費電流を４（μＡ／hr）としたときの、間欠起動制御回路から出力されるアクティブ信号の間欠クロック間隔と、実際のＬＦ受信回路における受信電流（／hr）との関係を示す図である。

符号の説明

１…ＴＰＭＳ（Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ…タイヤ
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ…空気圧センサ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ…温度センサ
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ…送信側モジュール
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ…センサイニシエータ
２２…受信側モジュール
２２ａ…信号処理ユニット
２２ｂ…無線送信ユニット
２２ｃ…無線受信ユニット
２２ｄ…ＬＦ送信用アンテナ
２２ｅ…ＲＦ受信用アンテナ
２５…表示装置
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ…通信デバイス
１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄ…コイルアンテナ
１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ、１７０ｄ…ＲＦアンテナ
１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄ…電池
１９１ａ、１９１ｂ、１９１ｃ、１９１ｄ…ＬＦ受信回路
１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃ、１９２ｄ…センサＡＭＰ
１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃ、１９３ｄ…ＡＤコンバータ
１９４ａ、１９４ｂ、１９４ｃ、１９４ｄ…間欠起動制御回路
１９５ａ、１９５ｂ、１９５ｃ、１９５ｄ…マイクロコンピュータ
１９６ａ、１９６ｂ、１９６ｃ、１９６ｄ…ＥＥＰＲＯＭ
１９７ａ、１９７ｂ、１９７ｃ、１９７ｄ…ＣＰＵ
１９８ａ、１９８ｂ、１９８ｃ、１９８ｄ…ＲＯＭ
１９９ａ、１９９ｂ、１９９ｃ、１９９ｄ…ＲＡＭ
２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ…クロックジェネレータ
２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ…発振器
２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ…バスライン
２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ…送信インタフェース
２５０…２０Ｈｚ発信器
２６０…分周器
２７０…Ｔｉｍｅｒ

Claims (14)

1. データ信号を受信する受信回路と、
   前記受信回路で受信された前記データ信号を処理する制御部と、
   予め定められた間欠時間間隔で前記受信回路を起動する間欠起動制御回路とを具備するデータ通信デバイス。
2. 前記制御部は、前記間欠起動制御回路に対して時間間隔指示を出力し、
   前記間欠起動制御回路は、前記時間間隔指示に基づいて定められる前記間欠時間間隔で前記受信回路を起動する請求項１記載のデータ通信デバイス。
3. 前記間欠起動制御回路は、
   特定の周波数のパルスを生成する発振器と、
   前記発振器に接続されて、前記周波数を分周する分周器と、
   前記分周器に接続されて、前記分周器で分周された前記周波数のパルスの出力タイミングを、前記時間間隔指示により制御される前記間欠時間間隔で出力するタイマーと
   を具備する請求項１または２記載のデータ通信デバイス。
4. 前記分周器は、
   複数の分周比による分周機能を備え、
   前記分周器と前記タイマーとの間にスイッチが接続されて、前記スイッチにより前記分周器の備える前記複数の分周比のうちの１つの分周機能が選択される請求項３記載のデータ通信デバイス。
5. 前記制御部は、ＣＰＵと、メモリとを有するマイクロコンピュータを備えた請求項１乃至４のいずれかに記載のデータ通信デバイス。
6. データ信号の電波を受信してデータ信号を生成する共振アンテナと、
   データ通信デバイスと、
   送信信号を送信するための送信部とを具備し、
   前記データ通信デバイスは、
   前記共振アンテナから前記データ信号を受信する受信回路と、
   前記受信回路で受信された前記データ信号を処理して前記送信信号を生成する制
   御部と、
   予め定められた間欠時間間隔で前記受信回路を起動する間欠起動制御回路と
   を備えるデータ通信装置。
7. 前記制御部から前記間欠起動制御回路に時間間隔指示が送信され、
   前記受信回路に入力される前記データ信号と前記起動信号とがオーバラップする
   ように、且つ前記起動信号により起動される前記受信回路における消費電流が最小になるように前記起動信号が送信される前記間欠時間間隔が制御される請求項６記載のデータ通信装置。
8. タイヤホイル内に装着されて、データ信号の電波を受信して入力電圧を発生する共振アンテナと、前記共振アンテナに接続されて前記データ信号を入力する受信回路と、前記受信回路で受信された前記データ信号を処理する制御部と、予め定められた間欠時間間隔で前記受信回路を起動する間欠起動制御回路とを具備するデータ通信デバイスと、前記データ信号に基づいて前記制御部で処理された送信信号を送信するための送信部と、更に、タイヤの空気圧を測定するための圧力センサと、圧力センサの温度補正をするための温度センサとを備えたデータ通信装置と、
   車体側に設置されて、前記データ通信装置にデータ信号の電波を送信する車体側送信部と、前記データ通信装置から送信される前記圧力センサおよび温度センサで測定された前記測定データの電波を受信する車体側受信部とを備えた第２データ通信装置と
   を具備するＴＰＭＳ（Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）。
9. データ信号を受信する受信ステップと、
   前記受信ステップで受信された前記データ信号を処理するステップと、
   予め定められた間欠時間間隔で前記受信ステップを実行する間欠起動ステップ
   とを具備するデータ信号のデータ通信方法。
10. 請求項９に記載のデータ通信方法に備わる前記データ信号を処理するステップは、前記間欠起動ステップに対して時間間隔指示を出力し、
    前記間欠起動ステップは、前記時間間隔指示に基づいて定められる前記間欠時間間隔で前記入力するステップを実行するデータ信号のデータ通信方法。
11. 請求項９または１０に記載のデータ通信方法に備わる間欠起動ステップは、
    特定の周波数のパルスを生成するステップと、
    前記周波数を分周するステップと、
    前記分周するステップで分周された前記周波数のパルスを前記処理するステップにより前記間欠時間間隔で出力するステップと
    を備えるデータ信号のデータ通信方法。
12. 請求項１１に記載のデータ信号のデータ通信方法において、
    前記分周するステップでは複数の分周比に分周することができ、
    更に、前記分周するステップの複数の分周比のうちから１つを選択するステップ
    を備えたデータ信号のデータ通信方法。
13. 請求項９から１２までに記載のデータ信号のデータ通信方法において、
    前記データ信号を処理するステップは、ＣＰＵと、メモリとを有するマイクロコンピュータにより実行するデータ信号のデータ通信方法。
14. データ信号の電波を受信してデータ信号を発生するステップと、
    前記データ信号を入力するステップと、
    前記入力するステップで入力された前記データ信号を処理するステップと、
    前記データ信号を処理するステップで処理された前記データ信号から送信信号を生成するステップと、
    前記入力するステップが実行されている間に前記データ信号を受信するように、予め定められた間欠時間間隔で前記入力するステップを実行する間欠起動ステップと
    前記送信信号を送信するステップと
    を具備するデータ信号のデータ通信方法。

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