JP6617219B2 - 送信機、受信機、及び、送受信システム - Google Patents

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Description

本発明は、送信機、受信機、及び、送受信システムに関する。
車両に設けられた複数のタイヤの状態を運転者が車室内で確認できるようにするための装置として、送受信システムが知られている。送受信システムは、車両の車輪のそれぞれ装着される送信機と、車両に搭載された受信機とを備える。各送信機は、タイヤの状態を示すデータを含む送信データを受信機に送信する。受信機は、送信データを受信することで、タイヤの状態を把握する。
上記した送受信システムでは、送信データに含まれるタイヤの状態が、複数のタイヤのうちのいずれのタイヤに関するものであるかを、言い換えれば、受信した送信データが複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着された送信機から送信されたものであるのかを、受信機において特定できることが好ましい。この種の送受信システムとしては、例えば、特許文献1に記載されている。
特許文献1に記載の送受信システムは、複数の車輪の回転角度を検出する回転角度検出装置を備える車両に搭載されている。送信機は、予め定められた特定角度で送信データを送信する。受信機は、送信データを受信すると、回転角度検出装置の検出結果から各車輪の回転角度を把握する。受信機は、送信データを受信した時点での各車輪の回転角度のばらつきから、各送信機が、いずれの車輪に装着されたものであるかを特定する。
特開2014−227124号公報
ところで、車両によっては、複数の送信機から送信された送信データが互いに干渉し合うヌルポイントが存在する場合がある。送信データが送信される特定角度と、ヌルポイントが一致してしまう場合、特定角度で送信された送信データを受信機が受信することができず、結果的に、各送信機がいずれの車輪に装着されているかの特定が行えなくなるおそれがある。
本発明の目的は、ヌルポイントの影響によって、複数の車輪のそれぞれに装着された送信機がいずれの車輪に装着されているかの特定が行えなくなることを抑制できる送信機、受信機、及び、送受信システムを提供することにある。
上記課題を解決する送信機は、車両の各車輪に設けられ、前記車両に搭載された受信機に送信データを送信可能に構成される。前記車両は複数の車輪それぞれの回転角度を検出値として検出する回転角度検出部を有している。前記送信機は、識別情報が記憶された送信記憶部と、前記送信記憶部に記憶された識別情報と前記受信機に登録された各送信機の識別情報とを前記受信機が照合するために用いる照合データを含んだ前記送信データを送信するように構成された送信部と、対応する車輪の回転角度が予め定められた複数の特定角度のいずれかとなったことを検出したときに前記送信部に前記送信データを送信させることで、対応する送信機が前記複数の車輪のうちいずれの車輪に装着されているかを前記受信機に特定させる特定角度送信を行うことが可能である制御部と、を備える。前記制御部は、前記特定角度での送信の実行時に、前記車輪の回転角度を示す角度データとは異なるデータであり前記送信データに含まれるデータを前記特定角度に応じて変更することで、前記受信機に、同一の特定角度で送信された送信データ毎に、当該送信データの受信を契機として前記回転角度検出部によって検出される前記検出値を収集させるように構成されている。
送信機は、特定角度での送信の実行時に、複数の特定角度で送信データを送信する。特定角度のうち、いずれかの特定角度がヌルポイントと一致している場合であっても、ヌルポイントと一致しない特定角度で送信された送信データを受信機は受信することができる。複数の特定角度で送信データが送信されている場合、受信機は、同一の特定角度で送信された送信データ毎に、当該送信データの受信を契機として検出値を収集する必要がある。
送信機の制御部は、特定角度に応じて送信データに含まれるデータを変更している。このため、受信機は、送信データを受信したときに、同じ態様で変更されているデータを含んだ送信データは、同一の特定角度で送信されたと認識することができる。したがって、複数の特定角度で送信された送信データから、各送信機が複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着されているかを特定可能である。したがって、ヌルポイントの影響によって、複数の車輪のそれぞれに装着された送信機がいずれの車輪に装着されているかの特定が行えなくなることを抑制できる。
上記送信機について、前記制御部は、前記識別情報を前記照合データとして用いるか、前記識別情報、及び、異なる値を取り得る可変データから演算され、かつ、前記識別情報よりもデータ長の短い演算データを前記照合データとして用いるかを、前記特定角度に応じて変更してもよい。
これによれば、照合データとして識別情報を用いるか、演算データを用いるかによって、送信データのデータ長を変化させることができる。受信機は、データ長に応じて、同一の特定角度で送信された送信データを認識することができる。
上記送信機について、前記制御部は、前記特定角度に応じて、前記送信データに含まれる前記識別情報を変更してもよい。
これによれば、受信機は、識別情報に応じて、同一の特定角度で送信された送信データを認識することができる。
上記送信機について、前記制御部は、前記特定角度に応じて、誤り検出符号、又は、誤り訂正符号の演算態様を変更してもよい。
これによれば、受信機は、受信した送信データに含まれる誤り検出符号、又は、誤り訂正符号から、同一の特定角度で送信された送信データを認識することができる。
上記課題を解決する受信機は、複数の車輪それぞれの回転角度を検出値として検出する回転角度検出部を有する車両に搭載され、各車輪に装着された送信機のそれぞれが前記複数の車輪のうちいずれの車輪に装着されているかを特定可能に構成される。受信機は、前記送信機にそれぞれ登録された識別情報が記憶された受信記憶部と、対応する車輪の回転角度が予め定められた複数の特定角度のいずれかとなったことを検出したときに送信データを送信することが可能な前記送信機から送信される前記送信データを受信可能に構成された受信部と、前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部によって検出される前記検出値を収集し、当該検出値のばらつきから前記送信機のそれぞれが前記複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着されているかを特定する特定部と、を備える。前記特定部は、前記車輪の回転角度を示す角度データとは異なるデータであり前記受信部が受信した前記送信データに含まれるデータの前記特定角度に応じた変更態様に基づいて、同一の特定角度で送信された送信データ毎に前記検出値を収集する。
特定部は、受信した送信データの特定角度に応じた変更態様に基づいて、同一の特定角度で送信された送信データ毎に、当該送信データの受信を契機として検出値を収集することができる。したがって、送信データが複数の特定角度で送信されていても、同一の特定角度で送信された送信データ毎に検出値を収集することで、送信機がいずれの車輪に装着されているかを特定することができる。したがって、ヌルポイントの影響によって、複数の車輪のそれぞれに装着された送信機がいずれの車輪に装着されているかの特定が行えなくなることを抑制できる
上記受信機は、前記受信部で受信した前記送信データに含まれる照合データと、前記受信記憶部に記憶された識別情報とに基づき、前記送信データを送信した前記送信機に登録された識別情報と前記受信記憶部に記憶された識別情報とを照合する照合処理を行う照合部を備えてもよい。前記照合データは、前記送信機に登録された識別情報、又は、前記送信機に登録された識別情報及び異なる値を取り得る可変データから演算され、かつ、前記送信機に登録された識別情報よりもデータ長の短い演算データであってもよい。前記照合部は、前記照合データとして前記識別情報を受信した場合、当該識別情報と前記受信記憶部に記憶された識別情報とに基づいて前記照合処理を行い、前記照合データとして前記演算データを受信した場合、前記送信データに含まれる前記可変データ及び前記受信記憶部に記憶された識別情報から演算されたデータと、前記演算データとに基づいて前記照合処理を行ってもよい。前記特定部は、前記送信データのデータ長の前記特定角度に応じた変更態様に基づいて、同一の特定角度で送信された送信データ毎に前記検出値を収集してもよい。
これによれば、特定部は、照合データのデータ長の差に起因する送信データのデータ長の差から、送信データが同一の特定角度で送信されたかを認識することができる。
上記受信機について、前記特定部は、受信した前記送信データに含まれる識別情報であって前記特定角度に応じて異なる識別情報と、前記受信記憶部に記憶された識別情報との照合に基づいて、同一の特定角度で送信された送信データ毎に前記検出値を収集してもよい。
これによれば、特定部は、識別情報に応じて、送信データが同一の特定角度で送信されたかを認識することができる。
前記特定部は、前記受信部で受信した前記送信データから複数の演算態様で誤り検出符号、又は、誤り訂正符号を演算し、演算によって得られた符号を、前記送信データに含まれて前記特定角度に応じて異なる演算態様で演算された誤り検出符号、又は、誤り訂正符号と比較することに基づいて、同一の特定角度で送信された送信データ毎に前記検出値を収集してもよい。
これによれば、特定部は、誤り検出符号、又は、誤り訂正符号に応じて、送信データが同一の特定角度で送信されたかを認識することができる。
上記課題を解決する送受信システムは、複数の車輪それぞれの回転角度を検出値として検出する回転角度検出部を有する車両の各車輪に設けられ、送信データを送信するように構成された送信機と、前記送信データを受信し、各車輪に装着された送信機のそれぞれが前記複数の車輪のうちいずれの車輪に装着されているかを特定可能に構成された受信機と、を備える。前記各送信機は、識別情報が記憶された送信記憶部と、前記送信記憶部に記憶された識別情報と前記受信機に登録された各送信機の識別情報とを前記受信機が照合するために用いる照合データを含んだ前記送信データを送信するように構成された送信部と、対応する車輪の回転角度が予め定められた複数の特定角度のいずれかとなったことを検出したときに前記送信部に前記送信データを送信させる制御部と、を備える。前記制御部は、前記特定角度での送信の実行時に、前記車輪の回転角度を示す角度データとは異なるデータであり前記送信データに含まれるデータを前記特定角度に応じて変更する。前記受信機は、前記送信機にそれぞれ登録された識別情報が記憶された受信記憶部と、前記送信データを受信可能に構成された受信部と、前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部によって検出される前記検出値を収集し、当該検出値のばらつきから前記送信機のそれぞれが前記複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着されているかを特定する特定部と、を備える。前記特定部は、前記送信データに含まれるデータの前記特定角度に応じた変更態様に基づいて、同一の特定角度で送信された送信データ毎に前記検出値を収集する。
本発明によれば、ヌルポイントの影響によって、複数の車輪のそれぞれに装着された送信機がいずれの車輪に装着されているかの特定が行えなくなることを抑制できる。
(a)はタイヤ状態監視システムを搭載した車両の概略図、(b)は車両の各車輪と加速度センサの検出軸との関係を示す概略図。 回転センサユニットの概略図。 車輪の回転により生じるパルスの概略図。 送信機の概略構成図。 (a)は第1角度を示す図、(b)は第2角度を示す図。 第1実施形態における送信モードと、送信データの態様との対応を示す図。 (a)は第1データのフレームフォーマットを示す概略図、(b)は第2データのフレームフォーマットを示す概略図。 (a)は第1データの一例を示す図、(b)は第2データの一例を示す図。 受信記憶部に記憶されるIDコードの一例を示す図。 第2データに含まれる可変データ、及び、受信記憶部に記憶されたIDコードから演算された誤り検出符号の一例を示す図。 第1データの受信を契機として収集されたパルスカウント値を示す概略図。 第2データの受信を契機として収集されたパルスカウント値を示す概略図。 第3実施形態における送信モードと、送信データの態様との対応を示す図。 第3実施形態における送信モードと、送信データの態様との対応を示す図。 送信モードと、送信データの態様との変形例を示す図。
(第1実施形態)
以下、送信機、受信機、及び、送受信システムの第1実施形態について説明する。
図1(a)に示すように、送受信システムとしてのタイヤ状態監視システム30は、車両10に搭載されている。まず、タイヤ状態監視システム30が搭載される車両10について説明する。
車両10は、4つの車輪11を備える。各車輪11は、ホイール12と、このホイール12に装着されたタイヤ13とを備える。なお、適宜、各車輪11のうち右前車輪11をFR、左前車輪11をFL、右後車輪11をRR、左後車輪11をRLとして説明する。
車両10は、ABS(アンチロック・ブレーキシステム)20を備える。ABS20は、ABSコントローラ25と、車両10の4つの車輪11にそれぞれ対応する回転センサユニット21〜24とを備える。第1回転センサユニット21は、左前車輪FLに対応し、第2回転センサユニット22は、右前車輪FRに対応している。第3回転センサユニット23は、左後車輪RLに対応し、第4回転センサユニット24は、右後車輪RRに対応している。ABSコントローラ25はマイクロコンピュータ等よりなり、回転センサユニット21〜24からの信号に基づき各車輪11の回転角度を求める。
図2に示すように、回転角度検出部としての各回転センサユニット21〜24は、車輪11と一体回転する歯車26と、歯車26の外周面に対向するように配置された検出器27とを備える。歯車26の外周面には複数本(本実施形態では48本)の歯が等角度間隔おきに設けられている。そして、検出器27は、歯車26が回転することで生じるパルスを検出する。ABSコントローラ25は、検出器27に有線接続され、各検出器27の検出値としてのパルスのカウント値(以下、パルスカウント値と記載)に基づき、各車輪11の回転角度を求める。具体的にいえば、歯車26が回転することで、歯の数に対応した数のパルスが検出器27に発生する。ABSコントローラ25は、検出器27に発生したパルスをカウントする。図3に示すように、本実施形態においては、パルスの立ち上がりと立ち下がりをカウントすることで、ABSコントローラ25は0〜95までカウントを行う。
次に、タイヤ状態監視システム30について説明する。
図1(a)に示すように、タイヤ状態監視システム30は、車両10の4つの車輪11にそれぞれ装着される送信機31と、車両10に設置される受信機50とを備える。送信機31は、タイヤ13の内部空間に配置されるように、車輪11に取り付けられている。送信機31としては、タイヤバルブに固定されたものや、ホイール12やタイヤ13に固定されたものが用いられる。送信機31は、対応するタイヤ13の状態(例えば、タイヤ空気圧やタイヤ内温度)を検出して、検出したタイヤ13の情報を含む送信データを受信機50に無線送信する。タイヤ状態監視システム30は、送信機31から送信される送信データを受信機50で受信することで、タイヤ13の状態を監視するシステムである。
図4に示すように、各送信機31は、圧力センサ32、温度センサ33、加速度センサ34、送信制御部35、送信回路36、バッテリ37、及び送信アンテナ39を備える。送信機31は、バッテリ37からの供給電力によって動作し、送信制御部35は送信機31の動作を統括的に制御する。なお、バッテリ37は、一次電池であってもよいし、二次電池や、キャパシタなどの蓄電装置であってもよい。
圧力センサ32は、対応するタイヤ13の空気圧を検出する。圧力センサ32は、検出結果を送信制御部35に出力する。温度センサ33は、対応するタイヤ13内の温度を検出する。温度センサ33は、検出結果を送信制御部35に出力する。
図1(b)に示すように、加速度センサ34は検出軸34aを備え、検出軸34aに沿う方向への加速度を検出する。加速度センサ34は、検出結果を送信制御部35に出力する。加速度センサ34は、一軸の加速度センサ34であってもよいし、多軸の加速度センサ34であってもよい。
加速度センサ34は、送信機31が車輪11の最下位置(あるいは最上位置)に位置しているときに、検出軸34aが鉛直方向(下方向)を向くように設けられている。
なお、加速度センサ34が検出軸34a以外にも別の検出軸を有する多軸の加速度センサ34の場合には、それぞれの検出軸に作用する加速度が個別に検出される。以下の説明において、加速度センサ34によって検出される加速度とは、検出軸34aによって検出される加速度を示す。
図4に示すように、送信制御部35は、CPU35a及び送信記憶部35b(RAMやROM等)を含むマイクロコンピュータ等よりなる。送信記憶部35bには各送信機31に付与された固有の識別情報を示すデータであるIDコードが記憶されている。これにより、送信機31にはIDコードが登録されている。なお、説明の便宜上、左前車輪FLに装着された送信機31のIDコードをFLID、右前車輪FRに装着された送信機31のIDコードをFRID、左後車輪RLに装着された送信機31のIDコードをRLID、右後車輪RRに装着された送信機31のIDコードをRRIDと表記する。
また、送信記憶部35bには、送信機31を制御する種々のプログラムが記憶されている。プログラムには、送信機31から送信される送信データの態様を切り替えるプログラムなどが含まれる。送信制御部35は、計時機能を備える。計時機能は、例えば、タイマや、カウンタによって実現される。
送信制御部35は、所定の取得間隔毎に、圧力センサ32、温度センサ33、加速度センサ34によって検出された検出結果を取得する。
送信制御部35は、検出結果に基づいて、タイヤ状態(例えば、タイヤ空気圧やタイヤ内温度)などを含む送信データを生成する。送信データは、デジタルデータであり、2進数や、16進数のデータ列である。送信制御部35は、生成した送信データを送信回路36に出力する。送信回路36は、送信制御部35から出力された送信データを変調する。そして、変調された送信データは、無線信号として送信アンテナ39から送信される。無線信号とは、送信データを含んだ信号といえる。無線信号は、RF帯(例えば、315MHz帯や、434MHz帯)の信号として送信される。本実施形態において、送信回路36は送信部となり、送信制御部35は送信回路36から送信データを送信させる制御部となる。
送信制御部35は、加速度センサ34によって検出された加速度から車両10が走行しているか停車しているかを判定している。加速度センサ34に作用する遠心加速度は、車速が速くなるにつれて大きくなっていく。送信制御部35は、加速度センサ34によって検出された加速度が走行判定用閾値以上であれば車両10が走行していると判定し、加速度センサ34によって検出された加速度が走行判定用閾値未満であれば車両10が停車していると判定する。走行判定用閾値は、公差などを考慮して、車両10が停車しているときに加速度センサ34によって検出される加速度よりも大きい値が設定される。
本実施形態の送信機31は、送信データを送信する送信モードとして、車輪11の回転角度に関わらず送信データを送信する通常送信と、車輪11の回転角度が予め定められた特定角度となったときに送信データを送信する特定角度送信とを備える。
通常送信では、所定の間隔毎に送信データが送信される。所定の間隔は、例えば、十秒〜数十秒などである。
特定角度送信は、例えば、車両10が予め定められた時間以上、継続して停車した後に、車両10が走行を開始した場合に行われる。予め定められた時間は、例えば、数十分〜数時間など、タイヤ交換が可能である時間に設定される。即ち、特定角度送信は、タイヤローテーションなどに伴い、車輪11の位置が変更された可能性がある場合に行われる。
特定角度送信時には、車輪11の回転角度が、予め定められた特定角度となったことを検出したときに送信データが送信される。詳細に説明すれば、1回前の送信データの送信から所定の時間(例えば、十秒〜数十秒)が経過しており、かつ、特定角度が検出された場合に送信データは送信される。また、特定角度の検出に失敗、即ち、1回前の送信データの送信から所定の時間が経過しているにも関わらず、特定角度が検出できない場合にも送信データは送信される。この場合、送信データは不特定角度で送信されることになる。
図5(a)及び図5(b)に示すように、特定角度は、複数定められている。本実施形態では、送信機31が車輪11の最上部に位置している場合の角度である第1角度と、送信機31が車輪11の最後部に位置している場合の角度である第2角度が特定角度として定められている。第1角度を基準(0度)とした場合、第2角度は270度となる。なお、送信データは、第1角度と第2角度で交互に送信されてもよいし、ランダムで送られるようにしてもよい。
送信機31が特定角度になったことは、加速度センサ34によって検出される加速度によって検出可能である。前述したように、検出軸34aの延びる方向は、車輪11の回転角度に関わらず遠心力の作用する方向と同一方向となっており、加速度センサ34は車輪11の回転角度に関わらず遠心加速度を検出する。一方、重力加速度は常に鉛直方向に作用するため、検出軸34aが鉛直方向を向いていない場合、加速度センサ34は重力加速度の分力(重力加速度成分)を検出する。加速度センサ34によって、検出される加速度は、遠心加速度に重力加速度を加えた加速度となる。
ここで、車両10が急加速や、急停止しない限り、車輪11が1回転する間に変化する遠心加速度は極僅かである。したがって、車輪11が1回転する間に変化する加速度は、重力加速度とみなすことができる。そして、この重力加速度の変化から、車輪11の回転角度が特定角度となったことを検出することができる。重力加速度のみを考慮した場合、重力加速度は、車輪11が1回転する間に、+1[G]〜−1[G]の間で変化する。本実施形態の場合は、送信機31が車輪11の最下位置となったときが+1[G]であり、送信機31が車輪11の最上位置となったときに−1[G]となる。
なお、「特定角度」とは、許容範囲(角度範囲)を含む車輪11の回転角度である。送信制御部35が加速度を取得する頻度や、加速度センサ34の検出誤差など、種々の要因により、特定角度と、実際に送信データが送信されるときの車輪11の回転角度には誤差が生じる場合がある。「特定角度」とは、特定角度に完全に一致する角度のみを示すものではなく、誤差を加味した許容範囲を含むものといえる。
次に、送信データのプロトコル(フレームフォーマット)について説明する。
図6に示すように、本実施形態では、送信機31の送信モードや、送信データを送信する際の車輪11の回転角度に応じて、フレームフォーマットが異なる2つの送信データが送信される。本実施形態では、通常送信を行う場合、及び、特定角度送信時に第1角度で送信を行う場合は同一のフレームフォーマットで送信データが送信される。以下、この送信データを第1データとして説明を行う。第1データは、IDコードを含む送信データである。
特定角度送信時に第2角度で送信を行う場合、及び、特定角度送信時に特定角度を検出できなかった場合は同一のフレームフォーマットで送信データが送信される。以下、この送信データを第2データとして説明を行う。第2データはIDコードを含まない送信データである。
図7(a)及び図8(a)に示すように、第1データには、プリアンブル、識別コード、IDコード、固定ビット、圧力データ、温度データ、ステータスコード、誤り検出のための符号である誤り検出符号、及び、ストップビットが含まれる。第1データは計100ビットのデータである。なお、本実施形態の第1データには、送信データを送信する際の車輪11の回転角度を示す角度データは含まれていない。
IDコードは、32ビットのデータである。IDコードは、送信記憶部35bに記憶されており、IDコードの変更を行わない限り、常に同一である。したがって、IDコードは、一定の値となる固定データとなる。
固定ビットは、4ビットのデータである。固定ビットは、例えば、誤り検出符号の演算のためのデータである。本実施形態の固定ビットは予め定められた値(=固定値)である。なお、本実施形態においては、4つの送信機31で、IDコードは異なる一方で、固定ビットは同一である。
圧力データは、12ビットのデータである。圧力データは、圧力センサ32によって検出された圧力、すなわち、タイヤ13の空気圧を示すデータである。圧力センサ32によって検出される圧力は変動する。したがって、圧力データは異なる値を取り得る可変データとなる。
温度データは、8ビットのデータである。温度データは、温度センサ33によって検出された温度、すなわち、タイヤ13内の温度を示すデータである。温度センサ33によって検出される温度は変動する。したがって、温度データは異なる値を取り得る可変データとなる。なお、タイヤ状態監視システム30においては、圧力データ、及び、温度データがペイロードデータ、すなわち、受信機50に取得させたいデータとなる。
ステータスコードは、16ビットのデータである。ステータスコードは、送信機31の状態を示すデータである。ステータスコードは、異なる値を取り得る可変データとなる。ステータスコードには、送信データが特定角度で送信されたものであるかを示すビット(以下、特定ビットと称する)が含まれている。送信制御部35は特定角度で送信データを送信する場合、特定ビットを「1」とする。送信制御部35は特定角度とは異なる回転角度で送信データを送信する場合、特定ビットを「0」とする。通常送信においては、特定ビットは、常に0となる。
誤り検出符号は、8ビットのデータである。なお、本実施形態では、誤り検出を行うための符号として誤り検出符号を用いているが、誤り検出符号に代えて、誤り訂正符号を用いてもよい。すなわち、誤り検出を行うための符号とは、誤り検出のみを行う誤り検出符号、及び、誤り検出に加え、誤り訂正を行う誤り訂正符号を示す。
誤り検出符号としては、パリティビット、チェックサム、ミラーデータ、CRC符号などいかなる誤り検出符号が用いられてもよい。誤り訂正符号としては、BCH符号、RS符号、ハミング符号、ターボ符号、畳み込み符号など、いかなる誤り訂正符号が用いられてもよい。
本実施形態では、誤り検出符号として、チェックサムが用いられている。チェックサムは、IDコード、固定ビット、圧力データ、温度データ、及び、ステータスコードから演算される。本実施形態では、チェックサムを8ビットとしているため、チェックサムの演算に用いられるデータも8ビットに合わせられる。
図8(a)に示すように、32ビットのIDコードは4つに分割され、分割されたデータは、それぞれ8ビットとなる。図8(a)では、分割されたIDコードのそれぞれをID1、ID2、ID3、ID4で表わしている。なお、図8(a)は、第1データの一例として、右前車輪FRに装着された送信機31、即ち、FRIDの送信機31から送信される第1データの一例を示している。
12ビットの圧力データは、2つに分割され、分割されたデータは4ビットと8ビットとなる。図8(a)では、分割されたデータのうち、4ビットのデータを圧力1、8ビットのデータを圧力2で表わしている。そして、4ビットのデータである圧力1と、4ビットの固定ビットとを合わせて8ビットのデータとしている。具体的にいえば、固定ビットを上位4ビット、圧力1を下位4ビットとする8ビットのデータを生成している。
16ビットのステータスコードは、2つに分割され、分割されたデータは、それぞれ8ビットとなる。図8(a)では、分割されたステータスコードのそれぞれを、ステータス1、ステータス2で表わしている。
そして、送信制御部35は、送信データを生成する際には、8ビットに合わせられた複数のデータの総和からチェックサムを演算する。チェックサムは、上記したデータの排他的論理和をとった値であるともいえる。
なお、プリアンブルは16ビットのデータである。識別コードは2ビットのデータである。ストップビットは2ビットのデータである。プリアンブル、識別コード、及び、ストップビットは、例えば、プロトコルによって定められたデータである。これらのデータは誤り検出符号の演算には用いられない。図8(a)及び図8(b)では、誤り検出符号の演算に用いられないデータのデータ列については、省略している。
次に、第2データについて説明する。
図7(b)及び図8(b)に示すように、第2データとは、第1データからIDコード、及び、固定ビットを省略した送信データである。第2データは、IDコード及び固定ビットの分だけ第1データよりもデータ長が短く、64ビットのデータとなる。
なお、特定角度送信時に第1角度及び第2角度でそれぞれ送信データを送信する場合、特定ビットは「1」となる。特定角度の検出に失敗し、不特定角度で送信データが送信される場合、特定ビットは「0」となる。
図8(b)に示すように、第2データでは、IDコード及び固定ビットが省略されているが、誤り検出符号は、第1データと同様の態様で演算した誤り検出符号が用いられる。具体的にいえば、誤り検出符号としては、IDコード、固定ビット、圧力データ、温度データ、及び、ステータスコードから演算されたものが用いられる。すなわち、第2データとは、IDコード、及び、固定ビットを含めて誤り検出符号を演算しているが、IDコード、及び、固定ビットを含まない送信データであるといえる。なお、図8(b)は、第2データの一例として、右前車輪FRに装着された送信機31、即ち、FRIDの送信機31から送信される第2データの一例を示している。
第1データと第2データとでは、角度データとは異なるデータ(車輪の回転角度を示していないデータ)が変更されている。具体的には、第1データと第2データとでは、IDコード及び固定ビットを含むか含まないかの点で異なっている。これにより、第1データと第2データでは、データ長が異なっている。
次に、受信機50について説明する。
図1(a)に示すように、受信機50は、受信制御部51と、受信回路52と、受信アンテナ56とを備える。受信制御部51には、車両10に搭載された表示器57が接続されている。受信制御部51は受信CPU54及び受信記憶部55(ROMやRAM等)を含むマイクロコンピュータ等よりなる。受信制御部51は、計時機能を備える。計時機能は、例えば、タイマや、カウンタによって実現される。受信回路52は、各送信機31から受信アンテナ56を介して受信された無線信号を復調して、送信データを受信制御部51に出力する。受信回路52が受信部として機能している。
受信制御部51は、受信回路52からの送信データに基づき、タイヤ13の状態(例えば、タイヤ空気圧やタイヤ内温度)を把握する。受信制御部51は、タイヤ13に異常が生じている場合には、表示器57にて報知を行う。また、表示器57には、各タイヤ13の圧力が、車輪11の位置に対応付けられて表示される。
受信記憶部55には、受信機50が搭載された車両10の各車輪11に装着された4つの送信機31のIDコード及び固定ビットが記憶されている。これにより、受信機50にはIDコードが登録されている。送信記憶部35bと、受信記憶部55には、同一のIDコードが記憶されており、これにより、受信機50と送信機31とは対応付けられている。受信制御部51は、受信機50が搭載された車両10の各車輪11に装着された4つの送信機31から送信された送信データのみを自身に送られた送信データとして認識する。受信制御部51は、受信回路52が受信した送信データと、受信記憶部55に記憶されたIDコードとに基づき、送信データを送信した送信機31に登録された識別情報(IDコード)と、受信機50に登録された識別情報(IDコード)とを照合する照合処理を行う。受信制御部51は、送信データが、受信機50に対応付けられた送信機31から送信されたものであると判断すると、当該送信データに含まれるタイヤ13の状態を示すデータ(圧力データ、及び、温度データ)を受信機50が搭載された車両10のものとして採用する。なお、以下の説明において、説明の便宜上、受信機50に対応付けられた送信機31、すなわち、受信記憶部55に記憶されたIDコードと同一のIDコードが登録されている送信機31、から送信された送信データを「正規なデータ」と称する。また、「正規なデータ」とは異なるデータ、すなわち、受信機50に対応付けられていない送信機31から送信された送信データを「非正規なデータ」と称する。
前述したように、送信機31は、送信データとして、第1データ及び第2データを送信する。送信データとして、第1データを受信した場合と、第2データを受信した場合とで、IDコードの照合のために受信制御部51が行う処理は異なる。
受信回路52が第1データを受信した場合、受信制御部51は、第1データに含まれるIDコードを取得し、この取得したIDコードと受信記憶部55に記憶されたIDコードとの照合を行う。したがって、第1データにおいては、IDコードが照合データである。第1データに含まれるIDコードが、受信記憶部55に記憶された複数のIDコードのいずれかと一致する場合、受信制御部51は、第1データを正規なデータと判定する。一方で、第1データに含まれるIDコードが、受信記憶部55に記憶された複数のIDコードのいずれとも一致しない場合、受信制御部51は、第1データを非正規な送信データと判定する。
受信回路52が第2データを受信した場合、受信制御部51は、第2データに含まれる誤り検出符号に基づき、IDコードの照合を行う。したがって、第2データにおいては、誤り検出符号が照合データである。受信回路52が第2データを受信すると、受信制御部51は、第2データ、受信記憶部55に記憶されたIDコード、及び、固定ビットから誤り検出符号を演算する。誤り検出符号の演算は、送信機31の場合と同様の態様で演算される。すなわち、送信記憶部35b及び受信記憶部55には、同一の態様で誤り検出符号を演算するようにプログラムが記憶されている。
受信制御部51は、第2データに含まれる圧力データ、温度データ、及び、ステータスコードに、受信記憶部55に記憶されたIDコード及び固定ビットを加えて、8ビットの誤り検出符号を演算する。本実施形態では、受信記憶部55に4つの車輪11に対応して、4つのIDコードが記憶されているため、4つの誤り検出符号が演算されることになる。即ち、FLID、FRID、RLID、RRIDのそれぞれを用いた誤り検出符号が演算されることになる。
ここで、送信機31のIDコード(及び固定ビット)と、受信機50に登録されたIDコード(及び固定ビット)とが一致している場合、第2データに含まれる誤り検出符号と、受信制御部51で演算された誤り検出符号とは一致する。詳細に説明すると、誤り検出符号の演算に際しては、送信機31と受信機50とで同一の態様で演算が行われる。誤り検出符号の演算に用いられるデータのうち、圧力データ、温度データ、及び、ステータスコードは、誤りが生じていない限り同一である。また、送信データを送信した送信機31と、受信機50とでIDコードが一致している場合にはIDコード(及び固定ビット)も一致し、同一のデータを用いて、同一の演算が行われることになる。すると、送信機31と受信機50とで、演算によって得られた演算データである誤り検出符号は一致する。したがって、第2データに含まれる演算データである誤り検出符号と、受信制御部51によって演算された誤り検出符号との一致を確認することで、送信機31のIDコードと、受信機50のIDコードとの照合を行うことができる。
例えば、FRID、FLID、RRID、及び、RLIDとして、図9に示すIDコード(ビット列)が受信記憶部55に記憶されているとする。
図10に示すように、FRID、FLID、RRID、及び、RLIDを用いて、誤り検出符号(チェックサム)を演算すると、FRIDを用いて演算した誤り検出符号と、第2データに含まれる誤り検出符号とが一致する。
第2データに含まれる誤り検出符号と、受信制御部51によって演算された誤り検出符号のいずれかが一致する場合、受信制御部51は、第2データを正規なデータと判定する。一方で、第2データに含まれる誤り検出符号と、受信制御部51によって演算された誤り検出符号のいずれもが一致しない場合、受信制御部51は、第2データを非正規なデータと判定する。
本実施形態では、受信制御部51が、送信データから照合データ、及び、可変データを取得する取得部として機能している。また、受信制御部51が、照合データ、及び、受信記憶部55に記憶されたIDコードから照合を行う照合部として機能している。取得部(取得手段)、及び、照合部(照合手段)は、受信制御部51の機能として実現されているといえる。
なお、本実施形態の受信制御部51は、IDコードに加えて、固定ビットも含めて誤り検出符号の演算を行っている。これは、送信制御部35も、固定ビットも含めて誤り検出符号を演算しているからである。すなわち、誤り検出符号の演算には用いられる一方で、第2データには含まれないデータは、IDコードのみに限られない。例えば、本実施形態のように、誤り検出符号の演算には用いられる一方で、第2データには含まれないデータは、IDコード及び固定ビットであってもよいし、IDコードのみでもよい。誤り検出符号の演算には用いられる一方で、第2データには含まれないデータは、少なくともIDコードを含む固定値(固定データ)であって、受信記憶部55に記憶され、誤り検出符号の演算に用いることができるデータであればよい。本実施形態では、IDコード及び固定ビットを固定データとみなすこともできる。
なお、第1データと第2データとの区別は、第1データと第2データのデータ長の差異から行われる。
上記したように、受信機50は、第1データを受信した場合であっても、第2データを受信した場合であっても、IDコードの照合を行うことができる。ここで、受信制御部51は、正規なデータが、いずれの車輪11(タイヤ)に関するものなのかを特定したい場合がある。例えば、4つの車輪11のうち、1つの車輪11に圧力異常が生じた際に、いずれの車輪11に圧力異常が生じたかを表示器57に表示したい場合や、本実施形態のように、車輪11の位置毎に対応した圧力を表示器57に表示したい場合には、正規なデータがいずれの車輪11(タイヤ)に関するものなのかを特定する必要がある。言い換えれば、各送信機31のIDコードと、車輪11の位置との対応付けをする必要がある。
以下、各送信機31が複数の車輪11のうちいずれの車輪11に装着されているかを特定する車輪位置特定処理について説明する。車輪位置特定処理は、例えば、車両10の起動状態と停止状態とを切り替えるスタートスイッチにより、車両10が起動状態とされた際に行われる。車両10の起動状態とは、アクセルペダルの操作により車両10が走行可能な状態であり、車両10の停止状態とはアクセルペダルを操作しても車両10が走行しない状態である。以下の説明では、説明の便宜上、正規なデータのみが受信されるものとする。
受信記憶部55には、送信機31から送信される送信データの取り得る2種類のフレームフォーマットと特定ビットとの組み合わせが記憶されている。フレームフォーマットと特定ビットとの組み合わせを把握することで、送信機31に含まれるデータの変更態様から、送信機31の送信モード、及び、送信データが送信された特定角度とを特定することができる。
送信データを取得すると、受信制御部51は、受信した送信データが特定角度で送信されたデータか否かを判定する。前述したように、特定角度で送信された送信データの特定ビットは「1」となっている。したがって、特定ビットが「1」か「0」かにより、送信データが特定角度で送信されたか否かを判定することができる。
また、受信制御部51は、特定角度で送信された送信データが、第1角度で送信されたか、第2角度で送信されたかを判定する。第1角度では、第1データが送信され、第2角度では第2データが送信される。したがって、特定ビットが「1」である第1データは第1角度で送信されており、特定ビットが「1」である第2データは第2角度で送信されたと判定することができる。
受信制御部51は、特定角度で送信された送信データを受信すると、当該受信を契機として、各回転センサユニット21〜24のパルスカウント値(車輪11の回転角度)をABSコントローラ25から取得する。受信制御部51は、第1角度で送信された第1データを受信した場合と、第2角度で送信された第2データを受信した場合とで、個別にパルスカウント値を収集していく。
ここで、各車輪11の回転速度は、デファレンシャルギアなどの影響によって異なる。このため、複数の車輪11にそれぞれ装着された送信機31の相対位置(車輪11同士の回転角度の差)は車両10の走行に伴い変化していく。また、送信機31が特定角度で送信データを送信している場合、送信データを送信した時点では、当該送信データを送信した送信機31が装着された車輪11に対応する回転センサユニット21〜24によって検出される回転角度(に対応するパルスカウント値)も特定角度と一致する。即ち、各送信機31が特定角度で送信データを送信している場合に、送信データの受信を契機としてパルスカウント値を取得していくと、パルスカウント値のばらつきが少ない回転センサユニットが存在する。
図11に示すように、FLIDの送信機31に着目し、この送信機31が第1角度で複数回送信データを送信したとする。この送信データの受信を契機として、受信制御部51が各回転センサユニット21〜24のパルスカウント値(車輪11の回転角度)をABSコントローラ25から取得すると、左前車輪FLに対応する第1回転センサユニット21によって検出されるパルスカウント値のばらつきが最も少なくなる。したがって、FLIDの送信機31は、左前車輪FLに装着されていると特定することができる。本実施形態では、受信制御部51が、各送信機31がいずれの車輪11に装着されているかを特定する特定部として機能している。特定部(特定手段)は、受信制御部51の機能として実現されているといえる。
図12に示すように、FLIDの送信機31が第2角度で複数回送信データを送信した場合であっても、同様のことがいえる。受信制御部51は、第1角度で送信された第1データ、及び、第2角度で送信された第2データのいずれかを受信することができれば、送信機31がいずれの車輪11に装着されているかを特定可能であるといえる。本実施形態の受信機50は、車輪位置特定処理を行う車輪位置特定装置である。
受信制御部51は、4つの送信機31について、いずれの車輪11に装着されているかを特定する。受信制御部51は、4つのIDコードと、車輪11の位置とを対応づけて、受信記憶部55に記憶し、車輪位置特定処理を終了する。
なお、説明の便宜上、受信制御部51は、特定角度で送信された送信データが、第1角度で送信されたか、第2角度で送信されたかを判定すると記載しているが、受信制御部51は、送信データの態様が異なることを認識できればよく、送信データがいずれの特定角度で送信されたかを認識しなくてもよい。本実施形態においては、受信制御部51は、受信した送信データが、第1データであるか第2データであるかを認識することで、同一の送信機31から送信された複数の送信データを受信した際に、同一の特定角度で送信された送信データ毎に送信データを区分できればよい。例えば、受信制御部51は、特定ビットが「1」である第1データを複数回受信した際に、これらの第1データが同一の特定角度で送信されたことを認識できればよく、第1角度で送信されたか、第2角度で送信されたかの判定は必ずしも行う必要がない。
次に、本実施形態の送信機31、受信機50、及び、タイヤ状態監視システム30の作用について説明する。
送信機31は、第1角度と、第2角度で送信データを送信している。受信制御部51は、第1角度で送信された送信データを受信した場合と、第2角度で送信された送信データを受信した場合とで、個別にパルスカウント値を収集していくことで、送信機31が設けられている車輪11の位置を特定できる。
ところで、各送信機31がいずれの車輪11に装着されているかを特定するために、同一のフレームフォーマットの送信データを第1角度と第2角度とで交互に送信することも考えられる。
受信機50は、第1角度と第2角度とで交互に送信データが送信されることを認識できていれば、第1角度及び第2角度という互いに異なる角度でそれぞれ送信された送信データ毎に分けて、パルスカウント値を収集することができる。また、通信環境の影響などで、送信データを受信できず、第1角度(あるいは第2角度)で送信された送信データを連続して受信する場合がある。この場合であっても、送信データが送信される間隔は把握できているため、送信データを受信した間隔が、送信データが送信される間隔の2倍程度であれば、同一の特定角度で送信された送信データを2回連続で受信したと認識することができる。
しかしながら、複数回連続して、送信データを受信できなかった場合、各送信機31がいずれの車輪11に装着されているかの特定が困難になる。これは、受信制御部51の計時機能の精度などに起因して、複数回連続して送信データを受信できなかった後に受信した送信データが、第1角度で送信されたものか第2角度で送信されたかを判断できなくなるためである。
これに対し、送信データに、特定角度を示す角度データを含んで送信することも考えられる。しかしながら、この場合には、角度データの分だけデータ長が長くなることが考えられる。また、データ長が長くなることを抑制するために角度データを短く(例えば、1ビット)にすると、角度データと誤り検出符号とに同時に誤りが生じた際に、角度データが誤っているにも関わらず、誤りを検出できないおそれがある。すると、第1角度で送信された送信データを受信したにも関わらず、受信制御部51は、第2角度で送信された送信データを受信したと誤認するおそれがある。すると、パルスカウント値のばらつきが大きくなり、各送信機31がいずれの車輪11に装着されているかの特定が遅くなったり、特定ができなくなったりするおそれがある。
これに対し、本実施形態では、データ長に基づき、第1角度で送信データが送信されたか、第2角度で送信データが送信されたかを把握しているため、角度データを含んでいなくても、送信データが送信された車輪11の回転角度を特定することができる。
また、データ長に基づき特定角度を判定しているため、仮に、送信データに誤りが生じていたとしても、送信データが送信された特定角度を誤認識することも抑制されている。
したがって、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)送信制御部35は、複数の特定角度で送信データを送信している。したがって、複数の特定角度のうちの1つがヌルポイントと一致していたとしても、受信機50に特定角度で送信された送信データを受信させることができる。したがって、ヌルポイントの影響によって、送信機31がいずれの車輪11に装着されているかを特定できなくなることが抑制されている。
複数の特定角度に応じて角度データとは異なるデータ(車輪の回転角度を示していないデータ)を変更することで、受信した送信データが、第1角度で送信されたか、第2角度で送信されたかを判定することができる。したがって、送信データに含まれるデータを、特定角度を示すデータとして兼用することができる。
(2)角度データ以外のデータであるIDコードの有無によって第1角度と第2角度とを示すことができる。IDコードを含まない第2データは、IDコードの分だけデータ長が短くなっている。したがって、送信データを送信するのに要する消費電力が低減され、バッテリ37の長寿命化を図ることができる。
(3)異なる特定角度で送信される送信データについて、角度データではないデータを変更することで、受信機50に第1角度で送信された送信データか、第2角度で送信された送信データかを認識させている。したがって、送信データに角度データを含めて送信を行う必要がなく、角度データを含めて送信データを送信する場合に比べて、データ長を短くすることができる。したがって、送信データを送信するのに要する消費電力が低減され、バッテリ37の長寿命化を図ることができる。
(4)データ長によって、同一の特定角度で送信された送信データであることを認識できるため、送信データに誤りが生じていたとしても、送信データが送信された特定角度を誤認識することが抑制されている。したがって、通信環境が良好ではなく、送信データに誤りが生じやすい場合でも、特定角度の誤認識が抑制される。
(5)受信制御部51は、送信データに含まれるデータの変更態様から、送信データが送信された特定角度を認識することができる。したがって、受信制御部51は、同一の特定角度で送信された送信データ毎に、当該送信データの受信を契機としてパルスカウント値を収集することができる。そして、収集したパルスカウント値のばらつきから、送信機31がいずれの車輪11に装着されているかの特定を行うことができる。
(6)受信制御部51は、第1データを受信した場合であっても、第2データを受信した場合であっても、IDコードの照合を行うことができる。このため、IDコードの有無に基づき、同一の特定角度で送信された送信データ毎に、個別に当該送信データの受信を契機としたパルスカウント値を収集することができる。
(7)第2データは、第1データに比べてデータ長が短い。したがって、第2データは、第1データに比べると、受信回路52に受信されるまでに、データ(符号)に誤りが生じにくい。
(8)送信機31と、受信機50とを備えるタイヤ状態監視システム30は、送信データとして、第1データが用いられる場合であっても、第2データが用いられる場合であっても送受信を行うことができる。そして、送信データに含まれるデータの変更態様から、送信機31がいずれの車輪11に装着されているかを特定可能である。したがって、タイヤ状態監視システム30は、上記した効果(1)〜(7)に記載の効果を得ることができる。
(第2実施形態)
以下、送信機、受信機、及び、送受信システムの第2実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態の送信機、受信機、及び、送受信システムと同様な構成については、同一の符号を付すことで、その説明を省略する。
第2実施形態においては、各送信機31の送信記憶部35bには、2つのIDコードが記憶されている。2つのIDコードのうちの一方を第1IDコードとし、他方を第2IDコードとする。送信制御部35は、第1角度で送信データを送信する場合、送信データに第1IDコードを含める。送信制御部35は、第2角度で送信データを送信する場合、送信データに第2IDコードを含める。即ち、特定角度に応じて、送信データ中のIDコードが変更されることになる。なお、第2実施形態においては、送信データとしては、第1データが用いられる。
受信記憶部55には、各送信機31に登録された2つのIDコード、即ち、第1IDコード、及び、第2IDコードが記憶されている。第1IDコードを含む送信データを受信した場合、受信制御部51は、当該送信データは第1角度で送信されたと認識することができる。受信制御部51は、第2IDコードを含む送信データを受信した場合、当該送信データは第2角度で送信されたと認識することができる。即ち、受信制御部51は、同一のIDコードを含む送信データを複数回受信した場合には、その複数回受信した送信データが同一の特定角度から送信された送信データであることを認識することができる。受信制御部51は、送信データを受信した際に、送信記憶部35bに登録された数のIDコードに応じて照合を行う。詳細にいえば、受信制御部51は、第1IDコードを受信した場合であっても、第2IDコードを受信した場合であっても、受信記憶部55に記憶された第1IDコードとの照合、及び、受信記憶部55に記憶された第2IDコードとの照合の2種類の態様で照合を行うことになる。
したがって、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(9)特定角度に応じて異なるIDコードを含んだ送信データを送信することで、受信制御部51は、同一の特定角度で送信された送信データ毎に、当該送信データの受信を契機としてパルスカウント値を収集することができる。これにより、受信制御部51は、送信機31がいずれの車輪11に装着されているかを特定することが可能である。
(第3実施形態)
以下、送信機、受信機、及び、送受信システムの第3実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態の送信機、受信機、及び、送受信システムと同様な構成については、同一の符号を付すことで、その説明を省略する。
第3実施形態においては、送信データが送信される特定角度に応じて、誤り検出符号、又は、誤り訂正符号の演算態様が異なる。まず、誤り検出符号としてチェックサムが用いられる場合について説明する。
図13に示すように、通常送信を行う際には、送信制御部35は、第1実施形態と同一の演算態様でチェックサムを演算する。即ち、チェッムサムは、8ビットに合わせられたデータの総和である。例えば、図8(a)に示すチェックサムのように「00010111」を送信データに含めて送信を行う。
特定角度送信時に、第1角度で送信データの送信を行う場合、送信制御部35は、通常送信時と同一の演算態様に加えて、当該演算態様で演算されたデータの上位4ビットを反転させる演算を行う。例えば、誤り検出符号以外のデータが同一である送信データを送信する際に、通常送信時に演算されるチェックサムが「00010111」とすれば、第1角度で送信される送信データに含まれるチェックサムは「11100111」となる。
特定角度送信時に、第2角度で送信データの送信を行う場合、送信制御部35は、通常送信時と同一の演算態様に加えて、当該演算態様で演算されたデータの下位4ビットを反転させる演算を行う。例えば、誤り検出符号以外のデータが同一である送信データを送信する際に、通常送信時に演算されるチェックサムが「00010111」とすれば、第2角度で送信される送信データに含まれるチェックサムは「00011000」となる。
特定角度送信時に、不特定角度(特定角度の検出失敗)で送信データの送信を行う場合、送信制御部35は、通常送信時と同一の演算態様に加えて、当該演算態様で演算されたデータの全8ビットを反転させる演算を行う。例えば、誤り検出符号以外のデータが同一である送信データを送信する際に、通常送信時に演算されるチェックサムが「00010111」とすれば、第2角度で送信される送信データに含まれるチェックサムは「11101000」となる。
受信記憶部55には、送信制御部35が行うチェックサムの演算態様が記憶されている。受信制御部51は、送信制御部35と同様に、チェックサムの演算を行うことができる。受信制御部51は、送信データを受信すると、送信データに含まれるデータからチェックサムの演算を行う。本実施形態では、送信制御部35は、4種類の演算態様でチェックサムを演算しているため、受信制御部51は、4種類のチェックサムを演算することになる。そして、チェックサムが一致するかを確認することで、受信制御部51は、送信機31のモードや、特定角度を認識することができる。例えば、図8(a)に示す送信データを受信制御部51が取得すると、受信制御部51は、4種類のチェックサムである「00010111」、「11100111」、「00011000」、「11101000」を演算することになる。受信制御部51は、演算したチェックサムが「00010111」であり、送信データに含まれるチェックサムも「00010111」であれば、送信データは通常送信で送信されたと判定することができる。受信制御部51は、演算したチェックサムが「11100111」であり、送信データに含まれるチェックサムも「11100111」であれば、送信データは第1角度で送信されたと判定することができる。同様に、第2角度や、不特定角度で送信された送信データについても判定することができる。
また誤り検出符号として、CRC符号を用いる場合、異なるCRC生成多項式を用いてCRC符号の演算を行う。CRC生成多項式の一例を図14に示す。CRC生成多項式が異なる場合、演算されるCRC符号も異なるものとなる。
受信制御部51は、送信データを受信すると、送信データに含まれるデータからCRC符号の演算を行う。CRC符号の演算は、送信制御部35が行う演算態様と同一の演算態様、即ち、図14に示す生成多項式を用いて行われる。これにより、チェックサムの場合と同様に、送信データに含まれるCRC符号と、受信制御部51が演算したCRC符号とが一致するかを確認することで、受信制御部51は、送信機31のモードや、特定角度を認識することができる。
これによれば、以下の効果を得ることができる。
(10)特定角度に応じて異なる演算態様で演算された誤り検出符号を用いることで、受信制御部51は、同一の特定角度で送信された送信データ毎に、当該送信データの受信を契機としてパルスカウント値を収集することができる。これにより、受信制御部51は、送信機31がいずれの車輪11に装着されているかを特定することが可能である。
なお、実施形態は、以下のように変更してもよい。
・第1実施形態において、IDコードの有無に代えて、ペイロードデータの有無によってデータ長を変更してもよい。送信制御部35は、第1角度で送信データを送信する場合には、圧力データ及び温度データを含めて送信を行う。送信制御部35は、第2角度で送信データを送信する場合には、圧力データ及び温度データのうち少なくとも一方を省略して、送信を行う。これにより、第1角度で送信される送信データと、第2角度で送信される送信データのデータ長を異ならせることができる。第1角度で送信データが送信される場合には、ペイロードデータは送信されるため、長時間に亘って、受信制御部51がタイヤ13の状態を把握できない事態は起こらない。
また、第1実施形態のように、温度データのデータ長と、圧力データのデータ長とが異なっている場合、第1角度で温度データを省略した送信データを送信し、第2角度で圧力データを省略した送信データを送信してもよい。
・第1実施形態において、演算データとして、誤り検出符号以外を用いてもよい。例えば、IDコードを分割したデータであるID1〜ID4のうち少なくとも1つと、可変データのうち少なくとも1つとの排他的論理和をとった排他的論理和データを演算データとしてもよい。すなわち、固定データ及び可変データから演算される演算データとは、固定データの一部、及び、可変データの一部から演算されたデータであってもよいし、固定データの全部、及び、可変データの全部から演算されたデータであってもよい。
ID1〜ID4は、受信記憶部55に記憶されているため、受信制御部51は、受信記憶部55に記憶されたID1〜ID4のうちの少なくとも1つと、第2データに含まれる可変データのうちの少なくとも1つから排他的論理和データを演算することができる。なお、この場合、受信機50と、受信機50に対応付けられる送信機31とで、同一のデータから排他的論理和が演算されるようにする。具体的にいえば、送信記憶部35bと、受信記憶部55に、同一のデータを用いて排他的論理和データが演算されるようなプログラムが記憶される。なお、この場合、誤り検出符号は、排他的論理和データを含んだデータから演算される。
上記した排他的論理和データを演算データとして用いる場合、第2データには誤り検出符号が含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。
第2データに排他的論理和データ、及び、誤り検出符号の両方が含まれる場合、排他的論理和データ及び誤り検出符号の両方を演算データ(照合データ)としてもよい。具体的にいえば、送信制御部35は、排他的論理和データ及び誤り検出符号を含み、IDコードを含まない第2データを生成する。受信制御部51は、第2データを取得すると、第2データに含まれる可変データ及び受信記憶部55に記憶されたIDコードから排他的論理和データ及び誤り検出符号を演算する。受信制御部51は、第2データに含まれる排他的論理和データと演算した排他的論理和データ、及び、第2データに含まれる誤り検出符号と演算した誤り検出符号の両方が一致する場合、第2データを正規なデータと判定する。
なお、排他的論理和データに代えて、IDコードを分割したデータであるID1〜ID4のうち少なくとも1つと、可変データのうち少なくとも1つとから任意の方法で演算されたデータを演算データとしてもよい。どのような演算方法であっても、送信制御部35と受信制御部51とで同一の方法で演算が行われれば、IDコードの照合を行うことができる。したがって、互いに対応付けられる送信機31と受信機50とで、同一の演算が行われればよく、演算態様は任意である。
・第1実施形態において、送信データには、シャッフルパターンが含まれていてもよい。シャッフルパターンとは、定められた規則によってIDコードをシャッフルするものである。例えば、シャッフルパターンによって定められた規則によって、ID1〜ID4のうちの特定のビットが反転する。したがって、送信制御部35は、シャッフルパターンに応じて、誤り検出符号の演算態様を変更することになる。この場合、受信制御部51は、送信データに含まれるシャッフルパターンに応じて、誤り検出符号を演算することで、誤り検出符号の一致を確認する。
・第1実施形態において、送信制御部35は、第1角度で送信される第1データの全ビットを反転した(0と1を入れ替えた)送信データを第2角度で送信するようにしてもよい。この場合、第1角度で送信される送信データと、第2角度で送信される送信データとで、固定ビットが異なる。固定ビットは、固定データであるため、反転しない限りは同一のものである。したがって、固定ビットを確認することで、送信データが反転しているかを確認することができる。受信制御部51は、固定ビットから送信データが反転しているか否かを判断することができる。受信制御部51は、送信データが反転していなければ第1角度で、送信データが反転していれば第2角度で送信された送信データであることを認識することができる。
・第1実施形態において、通常送信時に第2データが送信されるようにしてもよい。この場合、通常送信時に送信される送信データのデータ長が短くなるため、送信データを送信する際のバッテリ37の消費電力が低減される。この場合、特定角度の検出失敗時に送信される送信データは、第1データとしてもよいし、第2データのままでもよい。特定角度の検出失敗時に送信される送信データが第2データのままとなると、通常送信時に送信される送信データと、特定角度の検出失敗時に送信される送信データとでは、フレームフォーマット及び特定ビットが共に一致する。
車輪位置特定処理に際しては、送信データが特定角度で送信されているか否かを判断できればよい。通常送信時と、特定角度の検出失敗時とには、ともに不特定角度で送信データが送信されるため、送信データの態様は同一であってもよい。即ち、送信データの変更態様(パターン)は、少なくとも、特定角度の数+1個あればよいといえる。
・第1実施形態において、誤り検出符号のビット数(データ長)は、IDコードのビット数(データ長)よりも少なければ、適宜変更してもよい。例えば、誤り検出符号は、16ビットであってもよい。
・第1実施形態において、第1データと第2データで、プリアンブルやストップビットを異なる値にしてもよい。この場合、受信制御部51は、プリアンブルやストップビットから送信データが第1データであるか、第2データであるかを区別してもよい。
・第2実施形態において、送信記憶部35bには、単一のIDコードが記憶されていてもよい。この場合、図15に示すように、送信モードや、特定角度に応じて、IDコードの一部を反転させる。送信制御部35は、通常送信を行う場合には、IDコードを変更せずに送信データを送信する。特定角度送信時に第1角度で送信データを送信する場合、送信制御部35は、ID1を反転して送信データを送信する。例えば、図8(a)に示すIDコードの場合、ID1を「11111110」から「00000001」とし、ID2,ID3,ID4は変更せずに送信データを送信する。同様に、特定角度送信時に第2角度で送信データを送信する場合、送信制御部35は、ID2を反転し、特定角度送信時に特定角度の検出に失敗した場合にはID3を反転する。
受信制御部51は、IDコードが取りえる4つのパターンから、送信モード、及び、特定角度を認識する。そして、受信制御部51は、同一の特定角度で送信された送信データ毎に、当該送信データの受信を契機としてパルスカウント値を収集することで、送信機31がいずれの車輪11に装着されているかを特定することが可能である。
なお、この場合、IDコードの一部を反転することで、IDコード同士が同一とならないように各送信機31のIDコードは設定される。即ち、IDコードの一部を反転したとしても、IDコードが被らないように各送信機31のIDコードは設定される。
・第2実施形態において、送信記憶部35bには、単一のIDコードが記憶されていてもよい。この場合、第1IDコードは、送信記憶部35bに記憶されたIDコード(全ビット)とし、第2IDコードは、第1IDコードの一部としてもよい。例えば、第2IDコードは、第1IDコードの下位16ビットとしてもよいし、上位16ビットとしてもよい。なお、通常送信時には、第1IDコードを含む送信データが送信されることになる。
受信制御部51は、第2IDコードを受信した場合、第2IDコードと、受信記憶部55に記憶されたIDコードとの照合を行う。例えば、第2IDコードとして、第1IDコードの上位16ビットが用いられる場合、受信制御部51は、受信記憶部55に記憶されたIDコードの上位16ビットと、第2IDコードとを照合し、これらが一致する場合には送信データを正規なデータと判断する。したがって、受信制御部51は、複数の態様で照合を行い。この照合結果に基づいて、特定角度のうち、同一の特定角度で送信された送信データ毎に、当該送信データの受信を契機としてパルスカウント値を収集することになる。
なお、この場合、第2IDコード同士が同一とならないように各送信機31の第1IDコードは設定される。例えば、第1IDコードの上位16ビットを第2IDコードとする場合、各送信機31の第1IDコードの上位16ビットが被らないように第1IDコードは設定される。
・第2実施形態において、送信データを第2データとしてもよい。この場合、第1角度で送信される第2データは、第1IDコードを用いて演算された誤り検出符号を含み、第2角度で送信される第2データは、第2IDコードを用いて演算された誤り検出符号を含むことになる。即ち、第1実施形態の送信データの変更態様と、第2実施形態の送信データの変更態様とを併用してもよい。
また、第1実施形態において、ID1を反転(0と1とを入れ替え)した第2データを送信するなど、誤り検出符号の演算態様を第1データとは変更してもよい。即ち、第1実施形態の送信データの変更態様と、第3実施形態の送信データの変更態様とを併用してもよい。また、第1実施形態の送信データの変更態様と、第2実施形態の送信データの変更態様と、第3実施形態の送信データの変更態様を併用することも可能である。具体的にいえば、第1データとは異なるIDコードを用いて、かつ、第1データとは異なる演算態様で演算された第2データと、第1データとを特定角度に応じて送信するようにしてもよい。
・第3実施形態において、送信制御部35は特定角度に応じて異なる誤り検出符号(又は誤り訂正符号)を用いてもよい。例えば、送信制御部35は、第1角度で送信データを送信する場合には、誤り検出符号をチェックサムとし、第2角度で送信データを送信する場合には、誤り検出符号をCRC符号としてもよい。誤り検出符号が異なると、誤り検出符号の演算態様も異なる。したがって、特定角度に応じて演算態様は異なることになる。
・各実施形態において、特定角度は3つ以上設定されていてもよい。この場合、3つの特定角度で送信される送信データのそれぞれは、角度データ以外のデータを特定角度に応じて変更される。例えば、第1実施形態の送信データと、第2実施形態の送信データとを組み合わせてもよい。第1角度で送信を行う場合、第1IDコードを含む第1データを送信し、第2角度で送信を行う場合、第1IDコードを用いて演算された誤り検出符号を含んだ第2データを送信する。複数の特定角度のうち、第1角度及び第2角度とは異なる第3角度で送信を行う場合、第2IDコードを含む第2データを送信し、第1角度、第2角度、及び、第3角度とは異なる第4角度で送信を行う場合、第2IDコードを用いて演算された誤り検出符号を含んだ第2データを送信する。
この場合も、受信制御部51は、送信制御部35が送信する送信データの変更態様から、送信データが送信された特定角度を認識する。受信記憶部55には、送信データの取り得る態様が記憶されている。
・各実施形態において、受信記憶部55には、車輪11に装着された送信機31のIDコード、及び、スペアタイヤに装着された送信機31のIDコードが記憶されていてもよい。また、夏タイヤに装着された送信機31のIDコード、及び、冬タイヤに装着された送信機31のIDコードの両方が受信記憶部55に記憶されていてもよい。この場合、受信制御部51は、受信頻度の高い上位4輪までのIDコードについて、タイヤ13の異常を報知してもよい。
・各実施形態において、車両10は、複数の車輪11を備えたものであればよく、例えば、二輪車であってもよい。
・各実施形態において、送信データには角度データが含まれていてもよい。この場合、受信制御部51は、角度データと、角度データ以外のデータの変更態様との両方から、送信データが送信された特定角度を認識することができる。したがって、両者の一致性から特定角度を認識することで、特定角度の誤認識を抑制できる。
・各実施形態において、送信データに含まれるデータは、適宜変更してもよい。例えば、加速度センサ34によって検出された加速度データが含まれていてもよい。
・各実施形態において、送信制御部35は、特定角度に応じて送信データの周波数を変更してもよい。また、送信制御部35は、特定角度に応じて送信データのビットレートを変更してもよいし、変調方式を変更してもよい。
10…車両、11…車輪、21〜24…回転センサユニット(回転角度検出部)、30…タイヤ状態監視システム(送受信システム)、31…送信機、35…送信制御部(制御部)、35b…送信記憶部、36…送信回路(送信部)、50…受信機、51…受信用制御部(照合部、及び、特定部)、52…受信回路(受信部)、55…受信記憶部。

Claims (8)

  1. 車両の各車輪に設けられ、前記車両に搭載された受信機に送信データを送信可能に構成された送信機であって、前記車両は複数の車輪それぞれの回転角度を検出値として検出する回転角度検出部を有しており、前記送信機は、
    識別情報が記憶された送信記憶部と、
    前記送信記憶部に記憶された識別情報と前記受信機に登録された各送信機の識別情報とを前記受信機が照合するために用いる照合データを含んだ前記送信データを送信するように構成された送信部と、
    対応する車輪の回転角度が予め定められた複数の特定角度のいずれかとなったことを検出したときに前記送信部に前記送信データを送信させることで、対応する送信機が前記複数の車輪のうちいずれの車輪に装着されているかを前記受信機に特定させる特定角度送信を行うことが可能である制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記特定角度での送信の実行時に、前記車輪の回転角度を示す角度データとは異なるデータであり前記送信データに含まれるデータを前記特定角度に応じて変更することで、前記受信機に、同一の特定角度で送信された送信データ毎に、当該送信データの受信を契機として前記回転角度検出部によって検出される前記検出値を収集させるように構成され
    前記制御部は、
    前記識別情報を前記照合データとして用いるか、
    前記識別情報、及び、異なる値を取り得る可変データから演算され、かつ、前記識別情報よりもデータ長の短い演算データを前記照合データとして用いるかを、
    前記特定角度に応じて変更するように構成された送信機。
  2. 前記制御部は、
    前記特定角度に応じて、前記送信データに含まれるデータのうち、
    前記識別情報を変更する請求項1に記載の送信機。
  3. 車両の各車輪に設けられ、前記車両に搭載された受信機に送信データを送信可能に構成された送信機であって、前記車両は複数の車輪それぞれの回転角度を検出値として検出する回転角度検出部を有しており、前記送信機は、
    識別情報が記憶された送信記憶部と、
    前記送信記憶部に記憶された識別情報と前記受信機に登録された各送信機の識別情報とを前記受信機が照合するために用いる照合データを含んだ前記送信データを送信するように構成された送信部と、
    対応する車輪の回転角度が予め定められた複数の特定角度のいずれかとなったことを検出したときに前記送信部に前記送信データを送信させることで、対応する送信機が前記複数の車輪のうちいずれの車輪に装着されているかを前記受信機に特定させる特定角度送信を行うことが可能である制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記特定角度での送信の実行時に、前記車輪の回転角度を示す角度データとは異なるデータであり前記送信データに含まれるデータを前記特定角度に応じて変更することで、前記受信機に、同一の特定角度で送信された送信データ毎に、当該送信データの受信を契機として前記回転角度検出部によって検出される前記検出値を収集させるように構成され、
    前記制御部は、前記特定角度に応じて、前記送信データに含まれるデータのうち、
    前記識別情報を変更するように構成された送信機。
  4. 複数の車輪それぞれの回転角度を検出値として検出する回転角度検出部を有する車両に搭載され、各車輪に装着された送信機のそれぞれが前記複数の車輪のうちいずれの車輪に装着されているかを特定可能に構成された受信機であって、
    前記送信機にそれぞれ登録された識別情報が記憶された受信記憶部と、
    対応する車輪の回転角度が予め定められた複数の特定角度のいずれかとなったことを検出したときに送信データを送信することが可能な前記送信機から送信される前記送信データを受信可能に構成された受信部と、
    前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部によって検出される前記検出値を収集し、当該検出値のばらつきから前記送信機のそれぞれが前記複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着されているかを特定する特定部と、を備え、
    前記特定部は、前記車輪の回転角度を示す角度データとは異なるデータであり前記受信部が受信した前記送信データに含まれるデータの前記特定角度に応じた変更態様に基づいて、同一の特定角度で送信された送信データ毎に前記検出値を収集し、
    前記受信部で受信した前記送信データに含まれる照合データと、前記受信記憶部に記憶された識別情報とに基づき、前記送信データを送信した前記送信機に登録された識別情報と前記受信記憶部に記憶された識別情報とを照合する照合処理を行う照合部をさらに備え、
    前記照合データは、前記送信機に登録された識別情報、又は、前記送信機に登録された識別情報及び異なる値を取り得る可変データから演算され、かつ、前記送信機に登録された識別情報よりもデータ長の短い演算データであり、
    前記照合部は、
    前記照合データとして前記識別情報を受信した場合、当該識別情報と前記受信記憶部に記憶された識別情報とに基づいて前記照合処理を行い、
    前記照合データとして前記演算データを受信した場合、前記送信データに含まれる前記可変データ及び前記受信記憶部に記憶された識別情報から演算されたデータと、前記演算データとに基づいて前記照合処理を行い、
    前記特定部は、前記送信データのデータ長の前記特定角度に応じた変更態様に基づいて、同一の特定角度で送信された送信データ毎に前記検出値を収集する受信機。
  5. 前記特定部は、受信した前記送信データに含まれる識別情報であって前記特定角度に応じて異なる識別情報と、前記受信記憶部に記憶された識別情報との照合に基づいて、同一の特定角度で送信された送信データ毎に前記検出値を収集する請求項に記載の受信機。
  6. 複数の車輪それぞれの回転角度を検出値として検出する回転角度検出部を有する車両に搭載され、各車輪に装着された送信機のそれぞれが前記複数の車輪のうちいずれの車輪に装着されているかを特定可能に構成された受信機であって、
    前記送信機にそれぞれ登録された識別情報が記憶された受信記憶部と、
    対応する車輪の回転角度が予め定められた複数の特定角度のいずれかとなったことを検出したときに送信データを送信することが可能な前記送信機から送信される前記送信データを受信可能に構成された受信部と、
    前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部によって検出される前記検出値を収集し、当該検出値のばらつきから前記送信機のそれぞれが前記複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着されているかを特定する特定部と、を備え、
    前記特定部は、前記車輪の回転角度を示す角度データとは異なるデータであり前記受信部が受信した前記送信データに含まれるデータの前記特定角度に応じた変更態様に基づいて、同一の特定角度で送信された送信データ毎に前記検出値を収集し、
    前記特定部は、受信した前記送信データに含まれる識別情報であって前記特定角度に応じて異なる識別情報と、前記受信記憶部に記憶された識別情報との照合に基づいて、同一の特定角度で送信された送信データ毎に前記検出値を収集する受信機。
  7. 複数の車輪それぞれの回転角度を検出値として検出する回転角度検出部を有する車両の各車輪に設けられ、送信データを送信するように構成された送信機と、
    前記送信データを受信し、各車輪に装着された送信機のそれぞれが前記複数の車輪のうちいずれの車輪に装着されているかを特定可能に構成された受信機と、を備えた送受信システムであって、
    前記各送信機は、
    識別情報が記憶された送信記憶部と、
    前記送信記憶部に記憶された識別情報と前記受信機に登録された各送信機の識別情報とを前記受信機が照合するために用いる照合データを含んだ前記送信データを送信するように構成された送信部と、
    対応する車輪の回転角度が予め定められた複数の特定角度のいずれかとなったことを検出したときに前記送信部に前記送信データを送信させる制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記特定角度での送信の実行時に、前記車輪の回転角度を示す角度データとは異なるデータであり前記送信データに含まれるデータを前記特定角度に応じて変更し、
    前記制御部は、
    前記識別情報を前記照合データとして用いるか、
    前記識別情報、及び、異なる値を取り得る可変データから演算され、かつ、前記識別情報よりもデータ長の短い演算データを前記照合データとして用いるかを、
    前記特定角度に応じて変更するように構成され、
    前記受信機は、
    前記送信機にそれぞれ登録された識別情報が記憶された受信記憶部と、
    前記送信データを受信可能に構成された受信部と、
    前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部によって検出される前記検出値を収集し、当該検出値のばらつきから前記送信機のそれぞれが前記複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着されているかを特定する特定部と、を備え、
    前記特定部は、前記送信データに含まれるデータの前記特定角度に応じた変更態様に基づいて、同一の特定角度で送信された送信データ毎に前記検出値を収集する送受信システム。
  8. 複数の車輪それぞれの回転角度を検出値として検出する回転角度検出部を有する車両の各車輪に設けられ、送信データを送信するように構成された送信機と、
    前記送信データを受信し、各車輪に装着された送信機のそれぞれが前記複数の車輪のうちいずれの車輪に装着されているかを特定可能に構成された受信機と、を備えた送受信システムであって、
    前記各送信機は、
    識別情報が記憶された送信記憶部と、
    前記送信記憶部に記憶された識別情報と前記受信機に登録された各送信機の識別情報とを前記受信機が照合するために用いる照合データを含んだ前記送信データを送信するように構成された送信部と、
    対応する車輪の回転角度が予め定められた複数の特定角度のいずれかとなったことを検出したときに前記送信部に前記送信データを送信させる制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記特定角度での送信の実行時に、前記車輪の回転角度を示す角度データとは異なるデータであり前記送信データに含まれるデータを前記特定角度に応じて変更し、
    前記制御部は、前記特定角度に応じて、前記送信データに含まれるデータのうち、
    前記識別情報を変更するように構成され、
    前記受信機は、
    前記送信機にそれぞれ登録された識別情報が記憶された受信記憶部と、
    前記送信データを受信可能に構成された受信部と、
    前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部によって検出される前記検出値を収集し、当該検出値のばらつきから前記送信機のそれぞれが前記複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着されているかを特定する特定部と、を備え、
    前記特定部は、前記送信データに含まれるデータの前記特定角度に応じた変更態様に基づいて、同一の特定角度で送信された送信データ毎に前記検出値を収集する送受信システム。
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