JP4749030B2 - 受信装置及びタイヤ圧監視システム - Google Patents

Description

本発明は受信装置に関し、特にマンチェスターコードで符号化されたデータを受信する受信装置及び当該受信装置を使用したタイヤ圧監視システムに関する。

近年、自動車においてタイヤ圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）を搭載することが検討されている。ＴＰＭＳにおいては、タイヤ内部に電池を内蔵した送信機を組み込み、送信機からのタイヤ圧データを自動車本体の受信機で受信する。この無線通信においては、ＦＭ及びＡＭの２種類の変調方式が一般的である。ＦＭ方式の場合は、電波を連続して送信する方式であるため、送信機内部の電池の消耗が激しい。この問題を解決するために、通信速度を速くして送信時間を短縮したり、送信回数を減らして電池の消耗を少なくすると、通信の信頼性が低下してしまう。一方、ＡＭ方式の場合は、電波を送信するときのみ送信回路を動作させれば良いので、ＦＭ方式より長時間動作させることができ、データ転送速度や送信回数を増やすことが可能である。

タイヤ圧データの符号化方式としては、マンチェスターコード方式又はＮＲＺ（Non Return to Zero）コード方式が通常使用される。マンチェスターコード方式は、ビット中央のパルスの立上り又は立下りでビットデータ（論理値）を表しており、同じビットデータ（論理値）が連続しても信号のレベルのＨ又はＬが連続することがないため判断が容易であり、ＮＲＺコード方式よりも長時間動作させることができ、またノイズに強いので好ましい方式である。従来のマンチェスターコード方式においては、１ビットの間にパルスの立上りがあるか立下りがあるかを判定することにより復号化を行っていた。
特表平０８−５０７７３５号公報

タイヤ圧監視システムにおいては、タイヤに送信装置を装着し、自動車本体に受信装置を装着して、送信装置からタイヤ圧データを受信装置に送信する構成を有している。このような構成においては、ブレーキやタイヤの発熱により送信装置周辺の温度が大きく変化して、送信電波の搬送波周波数の変動や、パルス幅、パルスの立上り・立下りのタイミングの変動などが起こる。このような変動が起こると、受信装置においてビットが誤判定されてしまい、信頼性高くデータの復号化を行うことができない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、搬送波周波数の変動や、パルス幅、パルスの立上り・立下りのタイミングの変動などが起こる環境下においても信頼性高くデータの復号化を行うことができる受信装置及びタイヤ圧監視システムを提供することを目的とする。

本発明の受信装置は、High及びLowのパルスの組み合わせでビットを表すマンチェスターコードで符号化された符号化データを受信する受信手段と、前記符号化データのパルス幅を計測する計測手段と、パルス端部の立上り又は立下りを判別する判別手段と、前記パルス幅が１ビット長パルスの変動範囲の最小値以上であり１／２ビット長パルスの変動範囲の最大値未満である場合、前記パルス端部の立上り又は立下りに基づいて１／２ビット長パルスであるか１ビット長パルスであるかを判定し、前記パルス幅が１／２ビット長パルスの変動範囲の最小値以上であり１ビット長パルスの変動範囲の最小値未満である場合、１／２ビット長パルスであると判定し、前記パルス幅が１／２ビット長パルスの変動範囲の最大値以上であり１ビット長パルスの変動範囲の最大値未満である場合、１ビット長パルスであると判定するパルス幅判定手段と、前記パルス幅判定手段の判定結果及び被判定ビットの前のビットの値に基づいて前記符号化データのビットの値を判定する論理値判定手段と、を具備することを特徴とする。また、本発明の受信装置において、記判別手段は、前記パルス端部の立上り又は立下りが、ビット中央のパルス端部の立上り又は立下りであるか、ビットの境界のパルス端の立上り又は立下りであるかを判別し、前記論理値判定手段は、前記パルス端部の立上り又は立下りが、ビット中央のパルス端部の立上り又は立下りである場合に、前記符号化データのビットの値を判定しても良い。

この構成によれば、パルス幅、前記パルス端部の立上り又は立下りの別、及び被判定ビットの前のビットの値に基づいて符号化データのビットの値を判定する。マンチェスターコードで符号化されたデータは、ビットを表すパルスに特徴がある。すなわち、被判定ビットとその前のビットとの関係に規則性がある。このため、この関係とパルス幅のデータとパルス端部の立上り又は立下りの別とに基づいてビットの値の判定を行うことにより、搬送波周波数の変動や、パルス幅、パルスの立上り・立下りのタイミングの変動などが起こっても誤判定なくビットの値を判定することができる。

この構成によれば、マンチェスターコードにおける１／２ビット長のパルス幅のパルスエッジがビットデータの判定に使用するビット中央のパルスエッジであるか、ビットデータの判定に使用しないビット間の境界のパルスエッジであるかを判別することができ、正確にビットデータの判定を行うことができる。

本発明のタイヤ圧監視システムは、High及びLowのパルスの組み合わせでビットを表すマンチェスターコードでタイヤ圧データを符号化して符号化データを得る符号化手段及び前記符号化データを送信する送信手段を有する送信装置と、上記受信装置と、を具備することを特徴とする。

この構成によれば、パルス幅、前記パルス端部の立上り又は立下りの別、及び被判定ビットの前のビットの値に基づいて符号化データのビットの値を判定する。マンチェスターコードで符号化されたデータは、ビットを表すパルスに特徴がある。すなわち、被判定ビットとその前のビットとの関係に規則性がある。このため、この関係とパルス幅のデータとに基づいてビットの値の判定を行うことにより、搬送波周波数の変動や、パルス幅、パルスの立上り・立下りのタイミングの変動などが起こっても誤判定なくビットの値を判定することができる。その結果、検知されたタイヤ圧を正確なタイヤ圧データとしてディスプレイに表示させることが可能となり、正確なタイヤ圧データをドライバーに認識させることができる。

本発明の受信装置及びタイヤ圧監視システムによれば、パルス幅と、前記パルス端部の立上り又は立下りの別と、被判定ビットの前のビットの値とに基づいて符号化データのビットの値を判定するので、搬送波周波数の変動や、パルス幅、パルスの立上り・立下りのタイミングの変動などが起こってもマンチェスターコードで符号化されたデータを誤判定なく判定することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るタイヤ圧監視システムを示す概略ブロック図である。図１に示すタイヤ圧監視システムは、マンチェスターコードで符号化されたデータを送信する送信装置１と、送信装置１から送信された符号化データを受信して復号化する受信装置２とから主に構成されている。送信装置１はタイヤに装着され、受信装置２は自動車本体に装着される。また、受信装置２で復号化されたデータは、必要に応じて自動車本体に設置されたディスプレイ３に送信される。

送信装置１は、タイヤ圧を検知するセンサ１４と、センサ１４で検知されたタイヤ圧データをマンチャスターコードで符号化する制御部１３と、符号化されたタイヤ圧データ（符号化データ）で搬送波を変調し、アンテナ１１を介して受信装置２に送信するＲＦ回路１２とから主に構成されている。

受信装置２は、送信装置１から送信された電波をアンテナ２１を介して受信するチューナ回路２２と、チューナ回路２２で受信された符号化データを復号化すると共に、復号化されたタイヤ圧データをディスプレイ３に送信するコントロールユニット２３とから主に構成されている。また、コントロールユニット２３は、マンチェスターコードで符号化された符号化データのパルス幅の計測を割り込ませる制御を行う割り込み制御部２３１と、符号化データのパルス幅を計測するタイマやカウンタなどの計測部２３３と、符号化データのビットの値を判定する演算を行う演算部２３２と、制御プログラムなどを格納するＲＯＭ２３４と、種々のデータを書き換え可能に格納するＲＡＭ２３５と、復号化されたタイヤ圧データをディスプレイ３に送信する制御を行う通信制御部２３６とを有する。さらに、コントロールユニット２３の演算部２３２は、図２に示すように、パルス幅データやパルスエッジデータを格納する格納部２３２１と、パルス幅の判定を行うパルス幅判定部２３２２と、パルスエッジの立上り又は立下りを判別するエッジ判別部２３２３と、パルス幅、前記パルス端部の立上り又は立下りの別、及び被判定ビットの前のビットの値に基づいて符号化データのビットの値を判断する論理値判断部（判定部）２３２４と、格納部２３２１に格納されたビット値を、論理値判断部２３２４で判断された符号化データのビット値に更新する論理値更新部２３２５とを有する。

上記構成を有するタイヤ圧監視システムにおいては、自動車のタイヤに装着された送信装置１のセンサ１４によりタイヤ圧が検知される。ここで、タイヤ圧の検知方法について制限はない。センサ１４で検知されたタイヤ圧データは、制御部１３でマンチェスターコードを用いて符号化されて符号化データがＲＦ回路１２に出力される。ＲＦ回路１２では、搬送波を符号化データで変調し、その電波をアンテナ１１を介して受信装置２に送信する。受信装置２では、送信装置１から送信された電波をアンテナ２１を介してチューナ回路２２で受信する。チューナ回路２２では、符号化データで変調された搬送波から符号化データを抽出してコントローラユニット２３の計測部２３３に出力する。計測部２３３では、符号化データのパルスのパルスエッジを検出すると共に、パルスエッジの立上り又は立下りのデータを検出し、その検出の度に割り込み制御部２３１の制御によりパルス幅の計測を行う。このパルス幅のデータやパルスエッジのデータは演算部２３２に出力される。演算部２３２では、パルス幅データ、パルスエッジデータ及び判定されるビット（被判定ビット）の前のビットの論理値（ビットデータ）に基づいて符号化データを復号化して、タイヤ圧データを得る。このタイヤ圧データは、通信制御部２３６によりディスプレイ３に送られて、ディスプレイ３上で必要に応じて表示される。なお、符号化データの復号化の詳細については後述する。

次に、符号化データの復号化の詳細について説明する。
本発明に係るタイヤ圧監視システムにおける通信で使用する符号化方式はマンチェスターコード方式である。送信されるタイヤ圧データは、１フレームが５０から１００ビットの範囲の任意のビット数の信号であり、ＩＤコード、圧力データ、温度データなどを含む。なお、１ビットの幅は２４４．１４μｓ（マイクロ秒）である。

マンチェスターコードは、図３（ａ）〜（ｃ）に示すHigh（Ｈ）及びLow（Ｌ）のパルスの組み合わせで示されている。すなわち、図３（ａ）はビットデータ（論理値）１を示し、図３（ｂ）はビットデータ（論理値）０を示す。したがって、ビットデータが０，０又は１，１と続く場合には、１／２ビット長（１２２．０７μｓ）のＨパルス５１又はＬパルス５２が交互に現れる。一方、図３（ｃ）は異なるビットデータ（論理値）が続く、すなわち１，０又は０，１と続く場合のビットの境界部分を示す。この場合においては、１ビット長にわたってＨ又はＬのパルス５３（Ｍ）になる。なお、図３（ｃ）においては、０，１と続く場合を示している。また、図３（ａ）〜（ｃ）に示すパルスは送信装置におけるパルスであり、受信装置におけるパルスはＨとＬが反転する。したがって、ビットデータの判定は受信装置におけるパルス波形（図３（ａ）〜（ｃ）の反転形状）で行う。

マンチェスターコードで符号化されたデータは、上述したようにブレーキやタイヤの発熱により送信装置周辺の温度が大きく変化して、搬送波周波数の変動や、パルス幅、パルスの立上り・立下りのタイミングの変動などにより、そのパルス形状が崩れる。具体的に、マンチェスターコードで符号化されたデータの形状が崩れる理由は次のとおりである。すなわち、送信装置１内部のマイコン用クロックの公差が±１％程度あるために、データ転送速度は４０９６ｂｐｓ±１％の公差となる。また、送信装置１のＲＦ回路１２の立上り時間が温度により変動するために、送信装置１側では、例えば、１／２ビット長パルスの１２２．０７μｓ（１／４０９６^*１／２）のパルス幅が１２２．０７＋０／−５２μｓの変動を有する。受信装置２側では、受信信号を検波して得られた電圧を積分した信号と、基準値として検波して得られた電圧を積分した信号とを二値化回路に入力する。このため、基準値に時間遅れが発生して±１５％のパルス幅の変動が生じる。以上により、パルス幅の変動の最小値と最大値は以下のように求められる。
（１／２ビット長パルス）
・１２２．０７μｓの最小値＝送信装置１の最大通信速度（４０９６ｂｐｓ＋１％）−送信装置１におけるパルスの立上り変動分（５２μｓ）−受信装置２のデータ遅延分（１２２．０７μｓ×１５％）×２（両パルスエッジ分）＝５０．３３μｓ
・１２２．０７μｓの最大値＝送信装置１の最大通信速度（４０９６ｂｐｓ＋１％）＋送信装置１におけるパルスの立上り変動分（５２μｓ）＋受信装置２のデータ遅延分（１２２．０７μｓ×１５％）×２（両パルスエッジ分）＝２０９．８６μｓ
（１ビット長パルス）
・２４４．１４μｓの最小値＝送信装置１の最大通信速度（４０９６ｂｐｓ−１％）−受信装置２のデータ遅延分（１２２．０７μｓ×１５％）×２（両パルスエッジ分）＝１５２．７２μｓ
・２４４．１４μｓの最大値＝送信装置１の最大通信速度（４０９６ｂｐｓ−１％）＋受信装置２のデータ遅延分（１２２．０７μｓ×１５％）×２（両パルスエッジ分）＝３３０．７２μｓ

図４は、以上の計算から求められた結果からパルス幅の変動範囲つまり公差を図示したものであるが、図４から分かるように、１／２ビット長パルスのパルス幅の範囲（１２２μｓの範囲）と１ビット長パルスのパルス幅の範囲（２４４μｓの範囲）との間で公差が重複する範囲が生じることになる。このような温度変化などに起因する公差の重複範囲が存在することにより、従来の方法では受信装置２でのビット誤判定が発生することになる。したがって、本発明においては、このような公差が重複する範囲があっても正確にビット判定を行うことができる方法を提供する。

図５（ａ）〜（ｄ）は、マンチェスターコードで符号化されたデータの形状の崩れ及びビットデータの判定を説明するための模式図である。図５（ａ）〜（ｄ）において、それぞれ上段は送信装置１側の送信波形（Ｔｘ）を示し、下段は受信装置２側の出力波形（ＴＵ）を示す。また、それぞれの図５（ａ）〜（ｄ）において左側の表記は２つのビットデータが連続する状態を模式的に表しており、すなわち、図５（ａ）は０，０のビットデータを示し、図５（ｂ）は１，１のビットデータを示し、図５（ｃ）は０，１のビットデータを示し、図５（ｄ）は１，０のビットデータを示す。この表記から分かるように、ビットデータ０，１については、ビットの中間位置に立上り又は立下りがあるかで識別することが可能であり、受信装置２側においてビットの中間位置に立上りがあるビットデータが１であり、ビットの中間位置に立下りがあるビットデータが０である。０，０と続く場合や１，１と続く場合には、１／２ビット長のＨ，Ｌが連続し、０，１と続く場合や１，０と続く場合には、両ビットの中間位置の間で１ビット長のＨ又はＬが現れる。さらに、それぞれの図５（ａ）〜（ｄ）において中央の表記はデータ転送速度が４０９６ｂｐｓ−１％の場合の波形の崩れを示し、それぞれの図５（ａ）〜（ｄ）において右側の表記はデータ転送速度が４０９６ｂｐｓ＋１％の場合の波形の崩れを示す。

図５（ａ）〜（ｄ）において、パルスエッジ６１，６４は、被判定ビットとその前のビットとの間の境界のパルスエッジ又は被判定ビットの前のビットの中央位置のパルスエッジであり、受信装置２側における立上りエッジ６１と、受信装置２側における立下りエッジ６４とがある。図５（ａ）〜（ｄ）において、パルスエッジ６２，６５は、被判定ビットの中央位置のパルスエッジであり、受信装置２側における立上りエッジ６５と、受信装置２側における立下りエッジ６２とがある。これらの立上りエッジ６５及び立下りエッジ６２によりビットデータを区別することができる。図５（ａ）〜（ｄ）において、パルスエッジ６３，６６は、被判定ビットとその後のビットとの間の境界のパルスエッジであり、受信装置２側における立上りエッジ６３と、受信装置２側における立下りエッジ６６とがある。なお、このパルスエッジ６３，６６は、ビットデータ０又は１が連続する境界には現れ、連続しない境界には現れない。

符号化されたデータの形状の崩れについて、図５（ａ）に示すビットデータが０，０と連続する場合を例に説明する。最初にデータ転送速度が４０９６ｂｐｓ−１％の場合（図５（ａ）中央）を説明する。この表記において、理想的なパルス幅は１２０．８６μsである（送信装置１側の１／２ビット長時間）。送信装置１からデータが送信される際に、パルスエッジの立上りの部分に送信遅れが発生する。この送信遅れは、図５（ａ）中の薄く網掛けされた領域、すなわち前述した最大５２μsである。したがって、受信装置２側においては、ビット中央の立下りエッジ６２は、立下りエッジ６２とその右隣りの矢印の範囲内で送信遅れが発生することになる。なお、送信装置１側におけるパルスエッジの立下りエッジでは送信遅れは発生しない。

次に、受信装置２側において符号化データが復号化されて出力される際に上述した処理遅延が生じる。この処理遅延は、図５（ａ）中の濃く網掛けされた領域、すなわち１５％分、最大１８．５μｓである。この処理遅延は、パルスエッジの立上りエッジ及び立下りエッジのいずれにも発生する。この結果、受信装置２側における出力波形では、パルスエッジの立上りエッジ６１から立下りエッジ６２までの時間は１０２．４μｓから２０９．８６μｓまで変動することになり、立下りエッジ６２から立上りエッジ６３までの時間は５０．３μｓから１３８．４μｓまで変動することになる。すなわち、本来１２０．８６μｓであるべき１／２ビット長パルスのパルスエッジ間時間つまりパルス幅が、５０．３μｓから２０９．８６μｓまで変動する。一方、データ転送速度が４０９６ｂｐｓ＋１％の場合（図５（ａ）右側）については、上記処理遅延のみであるので、本来１２３．３μｓであるべき１／２ビット長パルスのパルスエッジ間時間つまりパルス幅が、１０４．８μｓから１４１．８μｓまで変動する。

図５（ｂ）に示すビットデータが１，１と連続する場合についても、データ転送速度が４０９６ｂｐｓ−１％の場合（図５（ｂ）中央）には、本来１２０．８６μｓであるべき１／２ビット長パルスのパルス幅が、５０．３μｓから２０９．８６μｓまで変動し、データ転送速度が４０９６ｂｐｓ＋１％の場合（図５（ｂ）右側）については、本来１２３．３μｓであるべき１／２ビット長パルスのパルス幅が、１０４．８μｓから１４１．８μｓまで変動する。

次に、図５（ｃ）に示すビットデータが０，１と連続する場合を例に説明する。データ転送速度が４０９６ｂｐｓ−１％の場合（図５（ｃ）中央）において、理想的なパルス幅は２４１．７２μsである（送信装置１側の１ビット長時間）。送信装置１からデータが送信される際に、パルスエッジの立上りの部分に送信遅れが発生する。この送信遅れは、図５（ｃ）中の薄く網掛けされた領域、すなわち前述した最大５２μsである。したがって、受信装置２側においては、ビット前端の立下りエッジ６４は、立下りエッジ６２とその右隣りの矢印の範囲内で送信遅れが発生することになる。なお、送信装置１側におけるパルスエッジの立上りエッジでは送信遅れは発生しない。

次に、受信装置２側において符号化データが復号化されて出力される際に上述した処理遅延が生じる。この処理遅延は、図５（ｃ）中の濃く網掛けされた領域、すなわち１５％分、最大１８．５μｓである。この処理遅延は、パルスエッジの立上りエッジ及び立下りエッジのいずれにも発生する。この結果、受信装置２側における出力波形では、パルスエッジの立下りエッジ６４から立上りエッジ６５までの時間は１５２．７２μｓから２６０．２２μｓまで変動することになる。一方、データ転送速度が４０９６ｂｐｓ＋１％の場合（図５（ｃ）右側）については、上記処理遅延のみであるので、本来２４６．６μｓであるべき１ビット長パルスのパルス幅が、２２７．１μｓから２６５．１μｓまで変動する。

図５（ｄ）に示すビットデータが１，０と連続する場合についても、データ転送速度が４０９６ｂｐｓ−１％の場合（図５（ｄ）中央）には、本来２４１．７２μｓであるべき１ビット長パルスのパルス幅が、２２３．２２μｓから３３０．７２μｓまで変動し、データ転送速度が４０９６ｂｐｓ＋１％の場合（図５（ｄ）右側）については、本来２４６．６μｓであるべき１ビット長パルスのパルス幅が、２２７．１μｓから２６５．１μｓまで変動する。

１ビット長のパルスでは、その終端のパルスエッジ６２，６５は必ずビット中央のパルスエッジである。したがって、パルスエッジが立上りエッジ６５であればビットデータは１であり、パルスエッジが立下りエッジ６２であればビットデータは０である。このように判定されたビットデータは、コントローラユニット２３の演算部２３２の格納部２３２１に格納される。

一方、１／２ビット長のパルスでは、その終端のパルスエッジは、ビット中央のパルスエッジ６２，６５である場合と、被判定ビットと前後のビットとの境界のパルスエッジ６１，６３，６４，６６である場合とがあり、１ビット長のパルス幅の場合と異なって、パルスエッジの立上り又は立下りのみの情報ではビットデータを判定することができない。そこで、本発明においては、被判定ビットの前のビットデータ、つまり前のビットの中央のパルスエッジの立上り又は立下りと判別すべきパルスエッジの立上り又は立下りとの関係に着目して、その規則性に基づいて１／２ビット長のパルスの終端のパルスエッジがビット中央のパルスエッジであるかビットの境界のパルスエッジかを判別する。そして、パルスエッジがビット中央に位置する場合には、そのパルスエッジの立上り又は立下りでビットデータを判定する。このように判定されたビットデータは、コントローラユニット２３の演算部２３２の格納部２３２１に格納される。

新たに検出されたパルスエッジ（パルス幅が計測されたパルスの終端のパルスエッジ）がビット中央に位置するのであれば、新たに検出されたパルスエッジの方向は格納部２３２１に格納されているビットデータを示すパルスエッジの方向と同じでなければならない。例えば、前のビットデータが０の場合は新たに検出されたパルスエッジは０を示す立下りでなければならない。そして、新たに検出されたパルスエッジがビット中央に位置するパルスエッジであると判定された場合、そのパルスエッジの方向からビットデータが判定される。一方、新たに検出されたパルスエッジがビットの境界（次のビットの前端）にあるのであれば、新たに検出されたパルスエッジの方向は格納部２３２１に格納されているビットデータを示すパルスエッジの方向と逆である。このような理論により、１／２ビット長のパルスが検出されたときに、パルスエッジがビット中央のパルスエッジであるかビットの境界のパルスエッジかを判別し、さらにそのビットデータを判定することができる。

具体的には、１／２ビット長のパルスが検出されたとき（被判定ビットの値及びその前のビットの値が同じとき）には、すなわち図２においてパルス幅判定部２３２２で１／２ビット長のパルスと判定されると、その情報はエッジ判別部２３２３に出力される。エッジ判別部２３２３では、格納部２３２１に格納されているビットデータを用いてパルスエッジがビット中央のパルスエッジであるかビットの境界のパルスエッジかを判別する。すなわち、格納されているビットデータが０である場合において、パルスエッジが立上りエッジであればビットデータ０の中央のパルスエッジであることを判別し、パルスエッジが立下りエッジであればビットデータ０のエッジの境界（次のビットの始端）のパルスエッジであることを判別し、格納されているビットデータが１である場合において、パルスエッジが立上りエッジであればビットデータ１のエッジの境界（次のビットの始端）のパルスエッジであることを判別し、パルスエッジが立下りエッジであればビットデータ１の中央のパルスエッジであることを判別する。このようにして判別された情報は、論理値判断部２３２４に出力される。論理値判断部２３２４においては、ビットデータの中央のパルスエッジの立上り又は立下りによりビットデータを判断する。このビットデータは論理値更新部２３２５により更新されて、格納部２３２１に格納される。

なお、パルス幅の計測において、図４のＡ領域及びＥ領域はノイズであり、ビット値判定を行わず、図４のＢ領域からＤ領域においてビット値判定を行う。ビット値判定を行う際のパルス幅は、図５に示す１／２ビット長時間５４〜５７と、１ビット長時間５８，５９である。１／２ビット長時間５４は、受信装置２側におけるビットデータ０のＨ時間であり、１／２ビット長時間５５は、受信装置２側におけるビットデータ０のＬ時間であり、１／２ビット長時間５６は、受信装置２側におけるビットデータ１のＬ時間であり、１／２ビット長時間５７は、受信装置２側におけるビットデータ１のＨ時間である。１ビット長時間５８は、受信装置２側におけるビットデータ１，０と続く場合のＬ時間であり、１ビット長時間５９は、受信装置２側におけるビットデータ０，１と続く場合のＨ時間である。パルス幅が図４のＢ領域のときには、１／２ビット長時間５５，５６と、１／２ビット長時間５４，５７の一部との検出が行われ、パルス幅が図４のＣ領域のときには、１／２ビット長時間５４，５７の残りと、１ビット長時間５８の一部との検出が行われ、パルス幅が図４のＤ領域のときには、１ビット長時間５８の残りと、１ビット長時間５９との検出が行われる。

本発明においては、ビットデータの判定において、パルスエッジの方向、パルス幅及び被判定ビットの前のビットデータに基づいて判定する。すなわち、パルスエッジの方向、パルス幅を計測し、パルス幅の計測値に応じて、及び必要に応じてパルスエッジの方向の判別結果を組み合わせて、１ビット長のパルスに対する判定処理をすべきか、１／２ビット長のパルスに対する判定処理をすべきかを選択し、さらにパルスエッジの方向の判断結果と被判定ビットの直前のビットデータを考慮して、最新のパルスエッジがビット中央のパルスエッジであるかビットの境界のパルスエッジかを判別すると共に、ビット中央のパルスエッジである場合にそのパルスエッジの立上り又は立下りによりビットデータを判定する。

次に、ビットデータの判定処理（復号化処理）について図６〜図８を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態に係る受信装置のビットデータの判定処理を説明するためのフローチャートである。図７は、図６に示すフローチャートにおける１／２ビット長パルスのビットデータ判定を説明するためのフローチャートである。図８は、図６に示すフローチャートにおける１ビット長パルスのビットデータ判定を説明するためのフローチャートである。

パルス幅の読み取りは、割り込み制御部２３１の制御により、立上り、立下りの両パルスエッジを検出し、計測部２３３により計測することにより行う。ここでは、ビットデータの開始は、スタートビット中の最後のビットデータ１から開始するものとする。したがって、ビットデータの開始は立上りエッジからとなる。前回判断したパルスエッジ（スタート時は立上りエッジ）からパルス幅の計測を開始し、次のパルスエッジ変更点（ビットデータを判断する対象のパルスエッジ、スタート直後は立下り）を検出し、前回のパルスエッジと判断対象のパルスエッジ間のパルス幅（以降、単にパルス幅と称する）を確定し、確定したパルス幅データを格納部２３２１に格納し（ＳＴ１１）、さらに判断対象のパルスエッジデータも格納部２３２１に格納する（ＳＴ１２）。

次いで、パルス幅判定部２３２２において、パルス幅の判定を行う。すなわち、パルス幅が１／２ビット長パルスの基本パルス幅１２２μｓの変動範囲の最小値以上であるかどうかを判断する（ＳＴ１３）。パルス幅が１／２ビット長パルスの変動範囲の最小値未満であれば、図４におけるＡ領域であり、ノイズであるとしてビットデータの判定は行わない。パルス幅が１／２ビット長パルスの変動範囲の最小値以上であれば、パルス幅が１ビット長パルスの基本パルス幅２４４μｓの変動範囲の最小値以上であるかどうかを判断する（ＳＴ１４）。パルス幅が１ビット長パルスの変動範囲の最小値未満であれば、図４におけるＢ領域であり、１／２ビット長パルスのビットデータの判定処理を行う（ＳＴ１６）。パルス幅が１ビット長パルスの変動範囲の最小値以上であれば、パルス幅が１／２ビット長パルスの変動範囲の最大値以上であるかどうかを判断する（ＳＴ１５）。

パルス幅が１／２ビット長パルスの変動範囲の最大値未満であれば、図４におけるＣ領域であり、公差重複領域であるので、パルスエッジの判別を行う。すなわち、このＣ領域においては、ビットデータ１→１の立下りエッジと、ビットデータ０→１の立上りエッジとが重複するので、パルスエッジを判別して判定処理を切り替える。したがって、パルスエッジが立上りであるかどうかを判断し（ＳＴ１７）、パルスエッジが立上りであれば、図５（ｃ）のビットデータのシーケンスであるので、１ビット長パルスのビットデータの判定処理を行い（ＳＴ１９）、パルスエッジが立上りでなければ（立下りであれば）、図５（ｂ）のビットデータのシーケンスであるので、１／２ビット長パルスのビットデータの判定処理を行う（ＳＴ１６）。

そして、パルス幅が１／２ビット長パルスの変動範囲の最大値以上であれば、パルス幅が１ビット長パルスの変動範囲の最大値以上であるかどうかを判断する（ＳＴ１８）。パルス幅が１ビット長パルスの変動範囲の最大値未満であれば、図４におけるＤ領域であり、１ビット長パルスのビットデータの判定処理を行う（ＳＴ１９）。パルス幅が１ビット長パルスの変動範囲の最大値以上であれば、図４におけるＥ領域であり、ノイズであるとしてビットデータの判定は行わない。

１／２ビット長パルスのビットデータの判定処理は、図７に示すような手順で行われる。すなわち、１／２ビット長パルスの終端のパルスエッジが立下りであるかどうかを判断する（ＳＴ２１）。このとき、被判定ビットの前のビットのビットデータを用いてデータビットの判定を行う。パルスエッジが立下りであれば、ビットデータ（論理値）が０であるかどうかを判断する（ＳＴ２２）。そして、ビットデータが０であれば、ビットデータ０を確定し、論理値更新部２３２５によりビットデータを更新して格納部２３２１に格納する（ＳＴ２３）。ビットデータが０でなければ、ビットの境界を示すパルスエッジであるので何も処理をしない。一方、パルスエッジが立下りでなければ（立上りであれば）、ビットデータ（論理値）が１であるかどうかを判断する（ＳＴ２４）。そして、ビットデータが１であれば、ビットデータ１を確定し、論理値更新部２３２５によりビットデータを更新して格納部２３２１に格納する（ＳＴ２５）。ビットデータが１でなければ、ビットの境界を示すパルスエッジであるので何も処理をしない。

１ビット長パルスのビットデータの判定処理は、図８に示すような手順で行われる。１ビット長パルスの終端のパルスエッジはビット中央に位置するので、パルスエッジの立上り又は立下りに基づいてビットデータを判定する。すなわち、パルスエッジが立下りであるかどうかを判断する（ＳＴ３１）。パルスエッジが立下りであれば、ビットデータ１を確定し、論理値更新部２３２５によりビットデータを更新して格納部２３２１に格納する（ＳＴ３２）。一方、パルスエッジが立下りでなければ（立上りであれば）、ビットデータ０を確定し、論理値更新部２３２５によりビットデータを更新して格納部２３２１に格納する（ＳＴ３３）。

上述したように、本実施の形態に係る受信装置は、パルス幅、パルス端部の立上り又は立下り、及び被判定ビットの前のビットの値に基づいて符号化データのビットの値を判定する。マンチェスターコードで符号化されたデータは、ビットを表すパルスに特徴がある。すなわち、被判定ビットとその前のビットとの関係に規則性がある。このため、この関係と、パルス幅のデータと、パルス端部の立上り又は立下りの別とに基づいてビットの値の判定を行うことにより、搬送波周波数の変動や、パルス幅、パルスの立上り・立下りのタイミングの変動などが起こっても誤判定なくビットの値を判定することができる。この場合において、被判定ビットの値及びその前のビットの値が同じ場合において、パルスエッジの判別結果を含めてビットデータを判定することにより、マンチェスターコードにおける１／２ビット長のパルス幅のパルスエッジがビットデータの判定に使用するビット中央のパルスエッジであるか、ビットデータの判定に使用しないビット間の境界のパルスエッジであるかを判別することができ、正確にビットデータの判定を行うことができる。さらに、このような受信装置を有するタイヤ圧監視システムにおいては、検知されたタイヤ圧を正確なタイヤ圧データとしてディスプレイに表示させることが可能となり、正確なタイヤ圧データをドライバーに認識させることができる。

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態における数値などについては一例でありこれに限定されるものではない。また、上記実施の形態においては、受信装置がタイヤ圧監視システムに適用された場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、マンチェスターコードを用いる通信システムにおける受信装置に適用することができる。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

本発明の実施の形態に係るタイヤ圧監視システムを示す概略ブロック図である。 図１に示す受信装置のコントロールユニットにおける演算部の構成を示す概略ブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）は、マンチェスターコードを説明するための図である。 受信装置における符号化データのパルス幅の公差を説明するための図である。 （ａ）〜（ｄ）マンチェスターコードで符号化されたデータの波形の崩れを説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る受信装置のビットデータの判定処理を説明するためのフローチャートである。 図６に示すフローチャートにおける１／２ビット長パルスのビットデータ判定を説明するためのフローチャートである。 図６に示すフローチャートにおける１ビット長パルスのビットデータ判定を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 送信装置
２ 受信装置
３ ディスプレイ
１１，２１ アンテナ
１２ ＲＦ回路（受信手段）
１３ 制御部
１４ センサ
２２ チューナ回路
２３ コントロールユニット
２３１ 割り込み制御部
２３２ 演算部
２３３ 計測部（計測手段）
２３４ ＲＯＭ
２３５ ＲＡＭ
２３６ 通信制御部
２３２１ 格納部
２３２２ パルス幅判定部
２３２３ エッジ判別部（判別手段）
２３２４ 論理値判断部
２３２５ 論理値更新部

Claims (3)

1. High及びLowのパルスの組み合わせでビットを表すマンチェスターコードで符号化された符号化データを受信する受信手段と、前記符号化データのパルス幅を計測する計測手段と、パルス端部の立上り又は立下りを判別する判別手段と、前記パルス幅が１ビット長パルスの変動範囲の最小値以上であり１／２ビット長パルスの変動範囲の最大値未満である場合、前記パルス端部の立上り又は立下りに基づいて１／２ビット長パルスであるか１ビット長パルスであるかを判定し、前記パルス幅が１／２ビット長パルスの変動範囲の最小値以上であり１ビット長パルスの変動範囲の最小値未満である場合、１／２ビット長パルスであると判定し、前記パルス幅が１／２ビット長パルスの変動範囲の最大値以上であり１ビット長パルスの変動範囲の最大値未満である場合、１ビット長パルスであると判定するパルス幅判定手段と、前記パルス幅判定手段の判定結果及び被判定ビットの前のビットの値に基づいて前記符号化データのビットの値を判定する論理値判定手段と、を具備することを特徴とする受信装置。
2. 前記判別手段は、前記パルス端部の立上り又は立下りが、ビット中央のパルス端部の立上り又は立下りであるか、ビットの境界のパルス端の立上り又は立下りであるかを判別し、前記論理値判定手段は、前記パルス端部の立上り又は立下りが、ビット中央のパルス端部の立上り又は立下りである場合に、前記符号化データのビットの値を判定することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. High及びLowのパルスの組み合わせでビットを表すマンチェスターコードでタイヤ圧データを符号化して符号化データを得る符号化手段及び前記符号化データを送信する送信手段を有する送信装置と、請求項１又は請求項２に記載の受信装置と、を具備することを特徴とするタイヤ圧監視システム。

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