JP2013046148A - 通信方法及び通信システム、送信装置及び受信装置、並びにタイヤ空気圧監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】送信情報の完全性を高めつつ、送信データの増加を抑制した通信方法を提供する。
【解決手段】通信方法は、固定データ列であるバルブＩＤと、可変データ列であって冗長性を高めたい検出情報とを含む検出信号を送信するとともに、受信した検出信号の誤り検出を行い、誤りがない際に受信した検出信号の受信データを採用する。通信方法は、検出情報を冗長させるために検出情報と一対一対応する第３データを予め決められたルールによって作成し、バルブＩＤと、検出情報及び第３データとの排他的論理和をとることによって演算データを算出し、演算データを含む検出信号を送信し、検出信号を受信して、予め記憶されたバルブＩＤと演算データとの排他的論理和をとることで演算データから検出情報及び第３データを復元し、検出情報と第３データとが一致する際に誤りがないとして受信した検出信号の受信データを採用する。
【選択図】図２

Description

この発明は、送信情報の完全性を高めた通信方法及び通信システム、送信装置及び受信装置、並びにタイヤ空気圧監視システムに関する。

近年、車両には、タイヤの空気を監視するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が設けられている。タイヤ空気圧監視システムは、走行時に車両のタイヤに装着されたタイヤバルブからタイヤの空気圧や温度を無線通信によって取得して、タイヤの異常を監視するシステムである。

タイヤ空気圧監視システムのタイヤバルブは、空気圧や温度等の検出情報とともに、車両に対応するかを確認するためのＩＤコード等を含ませた無線信号を送信する。この無線信号には、ビット誤りを検出するための誤り検出符号が付加されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３０６２０２号公報

ところで、通信環境の悪い場所においては、上記の誤り検出符号が含まれた無線信号に多数のビット誤りが発生して、誤り検出符号が偶然にも正常であると判断されるおそれがある。そこで、このような誤判断を回避するために、検出符号には、誤り検出符号に加え、データ列のペイロード部に冗長情報が追加されている。すなわち、無線信号には、同一の検出情報が冗長情報として複数含まれている。無線信号を受信した車両は、誤り検出符号によって誤りを確認するとともに、複数の検出情報同士が同一であることによって誤りがないことを確認する。

ここで、無線信号は、冗長性を高くするために冗長情報を増加させると、データ列が長くなって送信データが増加することとなる。そこで、送信情報の完全性を高めつつ、送信データの増加を抑制することが求められていた。なお、タイヤ空気圧監視システムに限らず、無線通信を行うシステムでは同様の課題があった。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、送信情報の完全性を高めつつ、送信データの増加を抑制した通信方法及び通信システム、送信装置及び受信装置、並びにタイヤ空気圧監視システムを提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、固定データ列である第１データと、可変データ列であって冗長性を高めたい第２データとを含む無線信号を送信するとともに、受信した前記無線信号の誤り検出を行い、誤りがない際に受信した前記無線信号の受信データを採用する通信方法であって、前記第２データを冗長させるために当該第２データと一対一対応する第３データを予め決められたルールによって作成し、前記第１データと、前記第２データ及び前記第３データとの排他的論理和をとることによって排他的論理和データを算出し、前記排他的論理和データを含む無線信号を送信し、前記無線信号を受信して、予め記憶された前記第１データと前記排他的論理和データとの排他的論理和をとることで前記排他的論理和データから前記第２データ及び前記第３データを復元し、前記第２データと前記第３データとが一対一対応となる際に誤りがないとして受信した前記無線信号の受信データを採用することをその要旨としている。

同構成によれば、第２データを冗長するために複製し、第１データと、第２データ及び第３データとの排他的論理和をとることで第１データのデータ列に第２データ及び第３データを含ませた排他的論理和データを算出したので、第１データからなるデータ長となる。このため、従来であれば、第２データ２つ分と第１データとからなるデータ長となるところ、複製した冗長データによって冗長性が高められながら、第２データ２つ分が減らされている。よって、送信情報の完全性を高めつつ、送信データの増加を抑制することが可能となる。

そして、受信した排他的論理和データと予め記憶された第１データとの排他的論理和をとることで第２データ及び第３データを復元し、第２データと第３データとが一対一対応となる際に誤りがないとして受信した無線信号の受信データを採用する。すなわち、第２データ及び第３データの復元と合わせて、第２データ及び第３データのビット誤り検出を同時に行うことが可能である。ここで、第２データ及び第３データの復元ができたということは、受信した排他的論理和データに含まれる第１データと記憶された第１データが一致したということであって、認証が成立したことを意味している。よって、第１データの照合を行う際には、照合に掛かる演算処理を低減することが可能となる。なお、複数の第１データが受信側に記憶されている場合には、総当りで第２データと第３データとが一対一対応となるかを確認することで、第２データと第３データとの復元が可能であるとともに、誤り検出を行うことが可能である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の通信方法において、前記排他的論理和データを算出後に、前記排他的論理和データから誤り検出符号を算出して、前記誤り検出符号を前記無線信号に含ませ、前記誤り検出符号によって受信した前記無線信号の誤り検出を行うことをその要旨としている。

同構成によれば、排他的論理和データから算出した誤り検出符号を無線信号に含ませたので、第２データ及び第３データの復元を行う前に、誤り検出符号による誤り検出を行うこととなり、仮に誤りがあった際には第２データ及び第３データの復元を行わずに済む。すなわち、受信処理を簡素化することが可能となる。また、異なるデータ列を受信した場合に誤り検出符号が偶然一致しても、第３データが一致しないので、誤りを検出することが可能である。

請求項３に記載の発明は、固定データ列である第１データと、可変データ列であって冗長性を高めたい第２データとを含む無線信号を送信する送信装置と、受信した前記無線信号の誤り検出を行い、誤りがない際に受信した前記無線信号の受信データを採用する受信装置と、を備えた通信システムであって、前記送信装置は、前記第２データを冗長させるために当該第２データと一対一対応する第３データを予め決められたルールによって作成し、前記第１データと、前記第２データ及び前記第３データとの排他的論理和をとることによって排他的論理和データを算出し、前記排他的論理和データを含む無線信号を送信し、前記受信装置は、前記無線信号を受信して、予め記憶された前記第１データと前記排他的論理和データとの排他的論理和をとることで前記排他的論理和データから前記第２データ及び前記第３データを復元し、前記第２データと前記第３データとが一対一対応となる際に誤りがないとして受信した前記無線信号の受信データを採用することをその要旨としている。

同構成によれば、第２データを冗長するために複製し、第１データと、第２データ及び第３データとの排他的論理和をとることで第１データのデータ列に第２データ及び第３データを含ませた排他的論理和データを算出したので、第１データからなるデータ長となる。このため、従来であれば、第２データ２つ分と第１データとからなるデータ長となるところ、複製した冗長データによって冗長性が高められながら、第２データ２つ分が減らされている。よって、送信情報の完全性を高めつつ、送信データの増加を抑制することが可能となる。

そして、受信した排他的論理和データと予め記憶された第１データとの排他的論理和をとることで第２データ及び第３データを復元し、第２データと第３データとが一致する際に誤りがないとして受信した無線信号の受信データを採用する。すなわち、第２データ及び第３データの復元と合わせて、第２データ及び第３データのビット誤りを同時に行うことが可能である。ここで、第２データ及び第３データの復元ができたということは、受信した排他的論理和データに含まれる第１データと記憶された第１データが一致したということであって、認証が成立したことを意味している。よって、第１データの照合を行う際には、照合に掛かる演算処理を低減することが可能となる。なお、複数の第１データが受信装置に記憶されている場合には、総当りで第２データと第３データとが一対一対応となるかを確認することで、第２データと第３データとの復元が可能であるとともに、誤り検出を行うことが可能である。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の通信システムにおいて、前記送信装置は、前記排他的論理和データを算出後に、前記排他的論理和データから誤り検出符号を算出し、前記受信装置は、前記誤り検出符号を前記無線信号に含ませ、前記誤り検出符号によって受信した前記無線信号の誤り検出を行うことをその要旨としている。

同構成によれば、排他的論理和データから算出した誤り検出符号を無線信号に含ませたので、第２データ及び第３データの復元を行う前に、誤り検出符号による誤り検出を行うこととなり、仮に誤りがあった際には第２データ及び第３データの復元を行わずに済む。すなわち、受信処理を簡素化することが可能となる。また、異なるデータ列を受信した場合に誤り検出符号が偶然一致しても、第３データが一致しないので、誤りを検出することが可能である。

請求項５に記載の発明は、固定データ列である第１データと、可変データ列であって冗長性を高めたい第２データとを含む無線信号を送信する送信装置であって、前記第２データを冗長させるために複製し、前記第１データと、前記第２データ及び前記第３データとの排他的論理和をとることによって排他的論理和データを算出し、前記排他的論理和データを含む無線信号を送信することをその要旨としている。

同構成によれば、第２データを冗長するために複製し、第１データと、第２データ及び第３データとの排他的論理和をとることで第１データのデータ列に第２データ及び第３データを含ませた排他的論理和データを算出したので、第１データからなるデータ長となる。このため、従来であれば、第２データ２つ分と第１データとからなるデータ長となるところ、複製した冗長データによって冗長性が高められながら、第２データ２つ分が減らされている。よって、送信情報の完全性を高めつつ、送信データの増加を抑制することが可能となる。

請求項６に記載の発明は、固定データ列である第１データと、可変データ列であって冗長性を高めたい第２データとを含んで送信された無線信号の誤り検出を行い、誤りがない際に受信した前記無線信号の受信データを採用する受信装置であって、前記第２データを冗長させるために複製し、前記第１データと、前記第２データ及び前記第３データとの排他的論理和をとることによって排他的論理和データを算出し、前記排他的論理和データを含んで送信された無線信号を受信して、予め記憶された前記第１データと前記排他的論理和データとの排他的論理和をとることで前記排他的論理和データから前記第２データ及び前記第３データを復元し、前記第２データと前記第３データとが一対一対応となる際に誤りがないとして受信した前記無線信号の受信データを採用することをその要旨としている。

同構成によれば、受信した排他的論理和データと予め記憶された第１データとの排他的論理和をとることで第２データ及び第３データを復元し、第２データと第３データとが一致する際に誤りがないとして受信した無線信号の受信データを採用する。すなわち、第２データ及び第３データの復元と合わせて、第２データ及び第３データのビット誤りを同時に行うことが可能である。ここで、第２データ及び第３データの復元ができたということは、受信した排他的論理和データに含まれる第１データと記憶された第１データが一致したということであって、認証が成立したことを意味している。よって、第１データの照合を行う際には、照合に掛かる演算処理を低減することが可能となる。なお、複数の第１データが受信装置に記憶されている場合には、総当りで第２データと第３データとが一対一対応となるかを確認することで、第２データと第３データとの復元が可能であるとともに、誤り検出を行うことが可能である。

請求項７に記載の発明は、請求項３又は４に記載の通信システムを採用したタイヤ空気圧監視システムであって、前記送信装置がタイヤバルブであり、前記受信装置が車両に設けられ、前記第１データはタイヤバルブ固有のバルブＩＤであり、前記第２データはタイヤバルブが検出した検出情報であることをその要旨としている。

同構成によれば、タイヤ空気圧監視システムに適用したことで、タイヤバルブから送信される送信情報の完全性を高めつつ、送信データの増加を抑制することが可能となる。また、電池で駆動するタイヤバルブはできる限り電力消費を抑制したい要望があるので、データ長を抑制することで、無線信号の送信に掛かる電力消費の抑制が可能となる。

本発明によれば、送信情報の完全性を高めつつ、送信データの増加を抑制することができる。

タイヤ空気圧監視システムの概略構成を示すブロック図。 （ａ）送信に必要なデータを示す図、（ｂ）送信時の演算に用いるデータを示す図、（ｃ）送信時の演算データを示す図。 （ａ）受信データを示す図、（ｂ）各バルブＩＤを示す図、（ｃ）受信データの演算結果を示す図。 タイヤ空気圧監視システムの通信を示すシーケンスチャート。

以下、本発明を車両のタイヤ空気圧監視システムに具体化した一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。車両には、タイヤの空気圧等を検出して、空気圧等の異常を監視するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が設けられている。

図１に示されるように、車両１の各タイヤ２（計４個）には、空気注入口であるとともに、タイヤ２の空気圧等を検出して送信するタイヤバルブ３（計４個）がそれぞれ設けられている。タイヤバルブ３には、タイヤバルブ３の動作を制御するバルブ制御部３１が搭載されている。バルブ制御部３１には、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の電波によってタイヤ２の空気圧等を含む検出信号Ｓｔｐを送信するＵＨＦ発信部３２が接続されている。バルブ制御部３１には、バルブＩＤを記憶したメモリ３１ａが設けられている。

また、タイヤバルブ３には、タイヤ２の圧力を検出する圧力センサ３３、タイヤ２の温度を検出する温度センサ３４、タイヤ２に掛かる加速度を検出する加速度センサ３５等が搭載されている。これらセンサ類は、検出信号をバルブ制御部３１に出力する。ＵＨＦ発信部３２が送信する検出信号Ｓｔｐには、タイヤ２の空気圧、温度、及びタイヤ２の固有ＩＤ（バルブＩＤ）等が含まれている。タイヤバルブ３は、加速度センサ３５が加速度を検出した際に、各タイヤバルブ３から順に検出信号ＳｔｐをＵＨＦ発信部３２から送信する。

車両１の車体には、タイヤ空気圧監視システムを制御する制御装置４が搭載されている。制御装置４には、各タイヤ２のタイヤバルブ３から送信されるタイヤ２の空気圧等を含む検出信号ＳｔｐをＵＨＦ帯の電波で受信する受信機５が接続されている。また、制御装置４には、タイヤ２の空気圧等を運転者に表示する表示装置６が接続されている。表示装置６は、車両１の運転席に設置される。

受信機５は、検出信号Ｓｔｐを受信すると、バルブＩＤと検出情報とからなる受信データを制御装置４に出力する。制御装置４は、検出信号Ｓｔｐ内のバルブＩＤとメモリ４ａに記憶されたバルブＩＤとが一致するか否かを判定するＩＤ照合を実行し、ＩＤ照合が成立すれば、車両１に登録されたタイヤ２からの信号であると認識する。

そして、制御装置４は、検出信号Ｓｔｐ内に含まれるタイヤ２の空気圧や温度を読み取り、タイヤ２の空気圧や温度を表示装置６に表示させる。また、制御装置４は、タイヤ２の空気圧や温度が異常であれば、その旨を表示装置６や図示しないアラーム等で報知する。制御装置４は、タイヤバルブ３から検出信号Ｓｔｐを受信する度に、この動作を繰り返し実行する。

本実施例のタイヤ空気圧監視システムでは、冗長性を高めながらデータ長を抑えた通信方法が採用されている。タイヤ空気圧監視システムにおいては、バルブＩＤが毎回同じデータである固定データ列であって、空気圧や温度等の検出情報が毎回異なる可変データ列である。なお、バルブＩＤが第１データに相当し、検出情報が第２データに相当する。

タイヤバルブ３のバルブ制御部３１には、送信するデータを演算するデータ演算部３１ｂと、誤り検出符号を算出する誤り符号演算部３１ｃとが設けられている。データ演算部３１ｂは、冗長性を高めたい検出情報及び検出情報を複製した複製データと、バルブＩＤとの排他的論理和をとることによって排他的論理和データ（以下、演算データ）を算出し、演算データからなる送信データを算出する。誤り符号演算部３１ｃは、データ演算部３１ｂによって算出された送信データから誤り検出符号を算出する。本実施例では、誤り検出符号として巡回冗長検査（ＣＲＣ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）を採用している。ＣＲＣは、データの送信時にその一部が変化したことを検出する。なお、データ演算部３１ｂは、予め決められたルールとして複製を行い、第２データに相当する検出情報と一対一対応となる第３データとして検出情報の複製データを算出する。

車両１の制御装置４には、受信した受信データに誤りがないか誤り検出符号から検出する誤り検出部４ｂと、受信データから元のデータを復元するデータ演算部４ｃと、バルブＩＤが一致するか否かを判定するＩＤ照合部４ｄとが設けられている。

誤り検出部４ｂは、受信データのペイロード部（演算データ）から誤り検出符号を算出して、算出した誤り検出符号と受信データに含まれる誤り検出符号とが一致するかを確認して、誤り検出を行う。データ演算部４ｃは、誤り検出部４ｂに誤りがないと判断されると、排他的論理和によってバルブＩＤと検出情報及び検出情報の複製データとが一緒になった演算データに対して排他的論理和を再度行うことで検出情報及び検出情報の複製データを復元する。すなわち、データ演算部４ｃは、演算データと記憶されたバルブＩＤとの排他的論理和をとることで検出情報及び検出情報の複製データを復元する。ＩＤ照合部４ｄは、復元された検出情報と検出情報の複製データとが一対一対応として一致したことに基づいて、バルブＩＤ照合が成立したと判定する。

続いて、タイヤ空気圧監視システムの通信方法について図２及び図３を参照して具体的に説明する。
図２（ａ）に示されるように、データ演算部３１ｂは、メモリ３１ａからバルブＩＤを取り出し、圧力センサ３３が検出した圧力情報を取得し、温度センサ３４が検出した温度情報を取得して、上記の送信に必要なデータを算出する。送信に必要なデータは、バルブＩＤと圧力情報と温度情報とからなる。バルブＩＤは、５つに分割し、圧力情報と排他的論理和をとる部分をＢ部分とし、複製した圧力情報と排他的論理和をとる部分をＣ部分とし、温度情報と排他的論理和をとる部分をＤ部分とし、複製した温度情報と排他的論理和をとる部分をＥ部分とし、残りの部分をＡ部分として、先頭から順にＡ部分、Ｂ部分、Ｃ部分、Ｄ部分、Ｅ部分からなる。また、圧力情報と温度情報とが検出情報である。

図２（ｂ）に示されるように、データ演算部３１ｂは、検出情報の冗長性を持たせるために、圧力情報と温度情報とを複製し、これら圧力情報と温度情報とを送信に必要なデータのバルブＩＤのＢ部分〜Ｅ部分に対応する位置させた演算に用いるデータＢを算出する。演算に用いるデータＢは、送信に必要なデータのバルブＩＤのＢ部分に対応する位置に圧力情報が位置し、送信に必要なデータのバルブＩＤのＣ部分に対応する位置に圧力情報が位置し、送信に必要なデータのバルブＩＤのＤ部分に対応する位置に温度情報が位置し、送信に必要なデータのバルブＩＤのＥ部分に対応する位置に温度情報が位置し、それ以外のビットに０が入れられたデータ列である。

図２（ｃ）に示されるように、データ演算部３１ｂは、送信に必要なデータと演算に用いるデータＢとの排他的論理和（ＸＯＲ）をとることで排他的論理和データとしての演算データを算出する。すなわち、データ演算部３１ｂは、バルブＩＤａのＢ部分と圧力情報との排他的論理和ＸＯＲＢと、バルブＩＤａのＣ部分と圧力情報との排他的論理和ＸＯＲＣ、バルブＩＤａのＤ部分と温度情報との排他的論理和ＸＯＲＤと、バルブＩＤａのＥ部分と温度情報との排他的論理和ＸＯＲＥとを算出する。演算データは、バルブＩＤａのＡ部分、排他的論理和ＸＯＲＢ、排他的論理和ＸＯＲＣ、排他的論理和ＸＯＲＤ、排他的論理和ＸＯＲＥとからなる。演算データが検出信号Ｓｔｐのペイロード部となる。

そして、誤り符号演算部３１ｃは、データ演算部３１ｂが演算したペイロード部から誤り検出符号としてＣＲＣを算出する。バルブ制御部３１は、ペイロード部の先頭にプリアンブルを付加するとともに、ペイロード部の後端にＣＲＣを付加した送信データを生成して、送信データを含む検出信号ＳｔｐをＵＨＦ発信部３２から発信する。

図３（ａ）に示されるように、車両１の制御装置４は、受信機５が受信した検出信号Ｓｔｐから受信データを取り出す。この受信データは、ビット誤り等が発生していなければ、送信データと同一であるはずである。まず、誤り検出部４ｂが受信データのプリアンブルを除いたペイロード部に対してＣＲＣによる誤り検出を行い、ビット誤りがないことを確認する。

図３（ｂ）に示されるように、データ演算部４ｃは、メモリ４ａから各バルブＩＤ（ＩＤａ，ＩＤｂ，ＩＤｃ，ＩＤｄ）を取り出す。データ演算部４ｃは、プリアンブルとＣＲＣとを除いた受信データのペイロード部と、各バルブＩＤ（ＩＤａ，ＩＤｂ，ＩＤｃ，ＩＤｄ）との排他的論理和（ＸＯＲ）を総当りでとることで演算結果を算出する。

図３（ｃ）に示されるように、データ演算部３１ｂは、受信データのペイロード部とバルブＩＤａとの排他的論理和をとることで、検出情報及び複製した検出情報を復元する。すなわち、データ演算部３１ｂは、圧力情報、複製した圧力情報、温度情報、複製した温度情報とからなる演算結果を得ることができる。ここで、受信データのペイロード部とバルブＩＤａとの排他的論理和をとることで、受信データのペイロード部に含まれるバルブＩＤａを除去できるということは、受信データのペイロード部にバルブＩＤａが含まれていた、すなわちＩＤ照合が成立したことを意味している。なお、異なるバルブＩＤが含まれていた場合には、バルブＩＤが除去されず、検出情報及び複製した検出情報を得ることができない。よって、ＩＤ照合部４ｄは、検出情報と複製した検出情報とが一対一対応することに基づいてＩＤ照合が成立したと判定する。

次に、前述のように構成されたタイヤ空気圧監視システムの通信態様について図４を参照して説明する。ここでは、タイヤバルブ３が検出情報を載せた検出信号Ｓｔｐを車両１に送信し、車両１が検出信号Ｓｔｐを受信して、検出情報を表示するまでを説明する。

図４に示されるように、タイヤバルブ３は、圧力及び温度を検出する（ステップＳ１）。すなわち、タイヤバルブ３は、加速度センサ３５が加速度を検出すると、圧力センサ３３が圧力情報をバルブ制御部３１に出力するとともに、温度センサ３４が温度情報をバルブ制御部３１に出力する。

タイヤバルブ３は、圧力及び温度を検出すると、演算データを算出する（ステップＳ２）。すなわち、データ演算部３１ｂは、冗長性を持たせたい圧力情報と温度情報とを複製し、圧力情報及び温度情報と複製した圧力情報及び温度情報とをバルブＩＤ内に含ませるために排他的論理和（ＸＯＲ）を行うことでペイロード部を算出する。

タイヤバルブ３は、誤り検出符号を付加する（ステップＳ３）。すなわち、誤り符号演算部３１ｃは、ペイロード部から誤り検出符号のＣＲＣを算出して、ペイロード部にＣＲＣを付加する。また、バルブ制御部３１は、ペイロード部の先頭にプリアンブルを付加して送信データを生成する。

そして、タイヤバルブ３は、検出信号Ｓｔｐを送信する（ステップＳ４）。すなわち、バルブ制御部３１は、生成された送信データを含ませた検出信号ＳｔｐをＵＨＦ発信部３２から発信する。

車両１は、タイヤバルブ３から送信された検出信号Ｓｔｐを受信する（ステップＳ５）。すなわち、制御装置４は、受信機５が受信した検出信号Ｓｔｐから取り出された受信データを取得する。

車両１は、受信データの誤り検出を行う（ステップＳ６）。すなわち、誤り検出部４ｂは、受信データのプリアンブルを除いたペイロード部に対してＣＲＣによる誤り検出を行い、ビット誤りがないことを確認する。誤り検出部４ｂは、誤り検出がない際に、受信データに対する演算を継続する。

車両１は、受信データから送信情報を復元し、ＩＤ照合を行う（ステップＳ７）。すなわち、データ演算部４ｃは、メモリ４ａからバルブＩＤａを取り出し、受信データのペイロード部とバルブＩＤａとの排他的論理和をとることで、検出情報及び複製した検出情報を復元する。このとき、ＩＤ照合部４ｄは、検出情報及び複製した検出情報が一対一対応となれば、受信データのペイロード部から検出情報及び複製した検出情報を復元できたこととなり、バルブＩＤａのＩＤ照合が成立したと判定する。よって、車両１に登録されたタイヤ２からの信号であると認識する。

車両１は、ＩＤ照合が成立すれば、検出情報を表示装置６に表示する（ステップＳ８）。すなわち、制御装置４は、タイヤ２の空気圧や温度を表示装置６に表示させる。また、制御装置４は、タイヤ２の空気圧や温度が異常であれば、その旨を表示装置６や図示しないアラーム等で報知する。

さて、本実施例のタイヤ空気圧監視システムでは、タイヤバルブ３から車両１に送信する検出信号Ｓｔｐの検出情報に冗長性を持たせながら、データ長が長くなることを抑制した。すなわち、タイヤバルブ３は、冗長性を持たせたい検出情報を複製して、バルブＩＤと検出情報及び複製した検出情報との排他的論理和をとることで検出情報及び複製した検出情報をバルブＩＤに含ませる。このため、検出情報及び複製した検出情報分だけデータ長を短くすることができる。

また、車両１は、受信した受信データと検出情報との排他的論理和をとることで、検出情報及び複製した検出情報を復元するとともに、検出情報に誤りがないかを確認する。そして、検出情報に誤りがなければ、ＩＤ照合が成立したことなる。このため、冗長性を持たせながらデータ長が増えていない受信データからバルブＩＤを復元できるとともに、同時に検出情報の誤りを検出でき、更にＩＤ照合を行うことができる。よって、検出情報の完全性を高めつつ、送信データの増加を抑制することができ、更にＩＤ照合にかかる演算処理を低減することができる。

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）検出情報を冗長するために複製し、バルブＩＤと、検出情報及び複製した検出情報との排他的論理和をとることでバルブＩＤのデータ列に検出情報及び複製した検出情報を含ませた演算データを算出したので、バルブＩＤからなるデータ長となる。このため、従来であれば、検出情報２つ分とバルブＩＤとからなるデータ長となるところ、複製した冗長データによって冗長性が高められながら、検出情報２つ分が減らされている。よって、送信情報の完全性を高めつつ、送信データの増加を抑制することが可能となる。

また、受信した受信データと予め記憶されたバルブＩＤとの排他的論理和をとることで検出情報及び複製した検出情報を復元し、検出情報と複製した検出情報とが一対一対応として一致する際に誤りがないとして受信した検出信号Ｓｔｐの受信データを採用する。すなわち、検出情報及び複製した検出情報の復元と合わせて、検出情報及び複製した検出情報のビット誤り検出を同時に行うことができる。ここで、検出情報及び複製した検出情報の復元ができたということは、受信した演算データに含まれるバルブＩＤと記憶されたバルブＩＤが一致したということであって、認証が成立したことを意味している。よって、第１データの照合を行う際には、照合に掛かる演算処理を低減することができる。なお、複数のバルブＩＤが受信側に記憶されている場合には、総当りで検出情報と複製した検出情報とが一対一対応として一致するかを確認することで、検出情報と複製した検出情報との復元ができるとともに、誤り検出を行うことができる。

（２）演算データから算出した誤り検出符号のＣＲＣを検出信号Ｓｔｐに含ませたので、検出情報及び複製した検出情報の復元を行う前に、ＣＲＣによる誤り検出を行うこととなり、仮に誤りがあった際には検出情報及び複製した検出情報の復元を行わずに済む。すなわち、受信処理を簡素化することができる。また、ビット誤りのあるデータ列を受信した場合に誤り検出符号が偶然一致しても、複製した検出情報が一致しないので、誤りを検出することができる。

（３）電池で駆動するタイヤバルブ３はできる限り電力消費を抑制したい要望があるので、データ長を抑制することで、検出信号Ｓｔｐの送信に掛かる電力消費を抑制することができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態において、バルブＩＤと検出情報との排他的論理和をとる際のバルブＩＤのデータ列に対する検出情報の位置は予め送信側と受信側で位置が共有されていれば任意に設定可能である。

・上記実施形態では、圧力情報及び温度情報を検出情報として検出信号Ｓｔｐに含めたが、これらに限らず、タイヤ空気圧の監視及び警報に必要な情報を検出情報として検出信号Ｓｔｐに含めてもよい。例えば、急減圧を示すステータス情報を検出情報として検出信号Ｓｔｐに含めてもよい。また、圧力情報のみを検出情報として検出信号Ｓｔｐに含めてもよい。

・上記実施形態では、バルブＩＤと検出情報とを並べた送信に必要なデータのデータ長と同じデータ長の演算に用いるデータＢを生成したが、バルブＩＤと複製した検出情報とで排他的論理和をとった後に、検出情報を並べるようにしてもよい。

・上記実施形態では、バルブＩＤを第１データとしたが、通常使用時には不変である初期設定値を第１データとしてもよい。すなわち、初期設定値と検出情報との排他的論理和をとる。また、バルブＩＤと初期設定値とを第１データとしてもよい。

・上記実施形態では、第２データとしての検出情報を単に複製した複製データを第３データとしたが、第２データに対して何らかの演算を行ったものを第２データと一対一対応する第３データとしてもよい。例えば、第２データの全ビットを反転させたデータ、第２データに任意の数を足したデータや、第２データの最下位ビットのみを反転したデータ等を第３データとする。

・上記実施形態において、検出信号Ｓｔｐに暗号化を行ってもよい。例えば、誤り検出符号を付加した（ステップＳ３）後に暗号化を行い、検出信号Ｓｔｐを送信する（ステップＳ４）。また、検出信号Ｓｔｐを受信した（ステップＳ５）後に、復号を行う。

・上記実施形態では、ＣＲＣによって誤り検出を行ったが、パリティビット等の他の誤り検出符号を採用してもよい。
・上記実施形態では、本発明にかかる通信方法をタイヤ空気圧監視システムの通信に適用したが、冗長させたい情報を含む無線信号を送信する通信システムに適用してもよい。

１…車両、２…タイヤ、３…タイヤバルブ、４…制御装置、４ａ…メモリ、４ｂ…誤り検出部、４ｃ…データ演算部、４ｄ…ＩＤ照合部、５…受信機、６…表示装置、３１…バルブ制御部、３１ａ…メモリ、３１ｂ…データ演算部、３１ｃ…誤り符号演算部、３２…ＵＨＦ発信部、３３…圧力センサ、３４…温度センサ、３５…加速度センサ、Ｂ…演算に用いるデータ、Ｓｔｐ…検出信号、ＸＯＲ…排他的論理和、ＸＯＲＢ…バルブＩＤａのＢ部分と圧力情報との排他的論理和、ＸＯＲＣ…バルブＩＤａのＣ部分と圧力情報との排他的論理和、ＸＯＲＤ…バルブＩＤａのＤ部分と温度情報との排他的論理和、ＸＯＲＥ…バルブＩＤａのＥ部分と温度情報との排他的論理和。

Claims (7)

1. 固定データ列である第１データと、可変データ列であって冗長性を高めたい第２データとを含む無線信号を送信するとともに、受信した前記無線信号の誤り検出を行い、誤りがない際に受信した前記無線信号の受信データを採用する通信方法であって、
   前記第２データを冗長させるために当該第２データと一対一対応する第３データを予め決められたルールによって作成し、前記第１データと、前記第２データ及び前記第３データとの排他的論理和をとることによって排他的論理和データを算出し、前記排他的論理和データを含む無線信号を送信し、
   前記無線信号を受信して、予め記憶された前記第１データと前記排他的論理和データとの排他的論理和をとることで前記排他的論理和データから前記第２データ及び前記第３データを復元し、前記第２データと前記第３データとが一対一対応となる際に誤りがないとして受信した前記無線信号の受信データを採用する
   ことを特徴とする通信方法。
2. 請求項１に記載の通信方法において、
   前記排他的論理和データを算出後に、前記排他的論理和データから誤り検出符号を算出して、前記誤り検出符号を前記無線信号に含ませ、前記誤り検出符号によって受信した前記無線信号の誤り検出を行う
   ことを特徴とする通信方法。
3. 固定データ列である第１データと、可変データ列であって冗長性を高めたい第２データとを含む無線信号を送信する送信装置と、受信した前記無線信号の誤り検出を行い、誤りがない際に受信した前記無線信号の受信データを採用する受信装置と、を備えた通信システムであって、
   前記送信装置は、前記第２データを冗長させるために当該第２データと一対一対応する第３データを予め決められたルールによって作成し、前記第１データと、前記第２データ及び前記第３データとの排他的論理和をとることによって排他的論理和データを算出し、前記排他的論理和データを含む無線信号を送信し、
   前記受信装置は、前記無線信号を受信して、予め記憶された前記第１データと前記排他的論理和データとの排他的論理和をとることで前記排他的論理和データから前記第２データ及び前記第３データを復元し、前記第２データと前記第３データとが一対一対応となる際に誤りがないとして受信した前記無線信号の受信データを採用する
   ことを特徴とする通信システム。
4. 請求項３に記載の通信システムにおいて、
   前記送信装置は、前記排他的論理和データを算出後に、前記排他的論理和データから誤り検出符号を算出し、
   前記受信装置は、前記誤り検出符号を前記無線信号に含ませ、前記誤り検出符号によって受信した前記無線信号の誤り検出を行う
   ことを特徴とする通信システム。
5. 固定データ列である第１データと、可変データ列であって冗長性を高めたい第２データとを含む無線信号を送信する送信装置であって、
   前記第２データを冗長させるために当該第２データと一対一対応する第３データを予め決められたルールによって作成し、前記第１データと、前記第２データ及び前記第３データとの排他的論理和をとることによって排他的論理和データを算出し、前記排他的論理和データを含む無線信号を送信する
   ことを特徴とする送信装置。
6. 固定データ列である第１データと、可変データ列であって冗長性を高めたい第２データとを含んで送信された無線信号の誤り検出を行い、誤りがない際に受信した前記無線信号の受信データを採用する受信装置であって、
   前記第２データを冗長させるために当該第２データと一対一対応する第３データを予め決められたルールによって作成し、前記第１データと、前記第２データ及び前記第３データとの排他的論理和をとることによって排他的論理和データを算出し、前記排他的論理和データを含んで送信された無線信号を受信して、予め記憶された前記第１データと前記排他的論理和データとの排他的論理和をとることで前記排他的論理和データから前記第２データ及び前記第３データを復元し、前記第２データと前記第３データとが一対一対応となる際に誤りがないとして受信した前記無線信号の受信データを採用する
   ことを特徴とする受信装置。
7. 請求項３又は４に記載の通信システムを採用したタイヤ空気圧監視システムであって、
   前記送信装置がタイヤバルブであり、前記受信装置が車両に設けられ、
   前記第１データはタイヤバルブ固有のバルブＩＤであり、
   前記第２データはタイヤバルブが検出した検出情報である
   ことを特徴とするタイヤ空気圧監視システム。

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