JP7492909B2

JP7492909B2 - タイヤ状態監視システム、受信機、及び送信機

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Publication number: JP7492909B2
Application number: JP2020203025A
Authority: JP
Inventors: 雅宣豊福
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2024-05-30
Anticipated expiration: 2040-12-07
Also published as: WO2022123965A1; JP2022090558A

Description

本発明は、タイヤ状態監視システム、受信機、及び送信機に関するものである。

従来から、タイヤに設置されたセンサの情報をタイヤに設置された送信機から車両の車体に設置された受信機に送信することでタイヤの状態を監視するタイヤ状態監視システムが知られている。当該システムにおいて、低消費電力化のために、車両の動作状態に応じて、送信機又は受信機の動作状態を変更する技術が知られている。例えば、特許文献１には、車体に設置された車輪速センサで取得された情報に基づいて、送信機又は受信機の動作状態を変更するタイヤ空気圧監視装置が開示されている。

特開２００５－１５３６４１号公報

しかしながら、従来の技術では、受信機が車両の動作状態に関する情報を車輪速センサなどの他の車載機器から受信するために、受信機を他の車載機器又はアクセサリー電源などに配線接続する必要があり、車体への受信機設置に大きな工数を要していた。

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、車両への設置を容易にしつつ、消費電力を低減させることができる、タイヤ状態監視システム、受信機、及び送信機を提供することにある。

本発明に係るタイヤ状態監視システムは、車両のタイヤに設置され、前記タイヤの状態を示す情報を取得し、前記タイヤの状態を示す情報を含む信号を繰り返し送信する送信機と、前記車両の車体に設置され、前記信号を受信する受信機と、を含み、前記受信機は、前記信号を常時受信可能な状態である第１受信モードと、前記信号を受信可能な状態とそれに続く受信しない状態とから成るサイクルを繰り返す第２受信モードとで、動作を切り替え可能であって、前記第１受信モードでの動作中に、所定の期間継続して前記信号を受信しない場合に、前記第２受信モードに動作を切り替えるように構成されている。
かかる構成によれば、受信機は、送信機以外の機器から情報を受信することなく、送信機から受信した信号に基づいて動作モードを切り替えることができる。したがって、タイヤ状態監視システムの車両への設置を容易にしつつ、消費電力を低減させることができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記送信機は、第１時間間隔で前記信号を繰り返し送信する第１送信モードと、前記第１時間間隔より長い第２時間間隔で前記信号を繰り返し送信する第２送信モードとで、動作を切り替え可能であって、前記第１送信モードでの動作中に、前記車両が停止していると判定した場合に、前記第２送信モードに動作を切り替えるように構成されていることが好ましい。かかる構成によれば、送信機の消費電力を低減させることができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記送信機は、前記車両の走行状態を示す情報を取得し、前記車両の速度が第１期間継続して所定の速度以下である場合に、前記車両が停止していると判定することが好ましい。かかる構成によれば、送信機は、簡易な構成で車両４が停止していることを判定することができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記第２送信モードにおいて送信される信号のデータ長は、前記第１送信モードにおいて送信される信号のデータ長よりも長いことが好ましい。かかる構成によれば、受信機は、消費電力を抑えた動作中においても、信号を受信し損なうことなく正確に受信することができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記送信機は、前記第２送信モードでの動作中に、前記車両が停止していないと判定した場合に、前記第１送信モードに動作を切り替え、前記送信機から送信される信号のデータ長は、前記送信機の動作が前記第２送信モードから前記第１送信モードに切り替わったのち所定の回数だけ、前記第２送信モードにおいて送信される信号のデータ長のままとされることが好ましい。かかる構成によれば、受信機は、動作モードの切り替え時においても、信号を受信し損なうことなく正確に受信することができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記信号には、前記送信機の動作状態を示す情報が含まれ、前記受信機は、前記第２受信モードでの動作中に、受信した前記信号に含まれる前記送信機の動作状態を示す情報に基づいて、前記送信機が第１送信モードであると判定した場合に、前記第１受信モードに動作を切り替えることが好ましい。かかる構成によれば、受信機は、受信機が信号を受信する頻度が増えると判定した場合に、受信機の動作モードを変更することができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記受信機の前記第２受信モードにおける１つのサイクルの継続時間は、前記送信機が前記第２送信モードでの動作中に送信する前記信号の継続時間よりも短いことが好ましい。かかる構成によれば、受信機は、第２受信モードでの動作中に、送信機が第２送信モードにおいて送信する信号を受信し損なうことなく正確に受信することができる。

本発明に係るタイヤ状態監視システムでは、前記信号の継続時間は、前記１つのサイクルの継続時間の１．５～２倍であることが好ましい。かかる構成によれば、受信機に信号を正確に受信させることができる。

本発明に係る受信機は、上述したタイヤ状態監視システムに含まれる、受信機であって、前記信号を常時受信可能な状態である第１受信モードと、前記信号を受信可能な状態とそれに続く受信しない状態とから成るサイクルを繰り返す第２受信モードとで、動作を切り替え可能であって、前記第１受信モードでの動作中に、所定の期間継続して前記信号を受信しない場合に、前記第２受信モードに動作を切り替えるように構成されている。
かかる構成によれば、受信機は、送信機以外の機器から情報を受信することなく、送信機から受信した信号に基づいて動作モードを切り替えることができる。そのため、タイヤ状態監視システムにおいて、受信機の車両への設置を容易にしつつ、消費電力を低減させることができる。

本発明に係る送信機は、上述したタイヤ状態監視システムに含まれる、送信機であって、第１時間間隔で前記信号を繰り返し送信する第１送信モードと、前記第１時間間隔より長い第２時間間隔で前記信号を繰り返し送信する第２送信モードとで、動作を切り替え可能であって、前記第１送信モードでの動作中に、前記車両が停止していると判定した場合に、前記第２送信モードに動作を切り替えるように構成されている。
かかる構成によれば、タイヤ状態監視システムにおいて、受信機を、送信機以外の機器から情報を受信することなく、送信機から受信した信号に基づいて動作モードを切り替え可能な構成とすることができる。そのため、タイヤ状態監視システムにおける受信機の車両への設置が容易になる。また、タイヤ状態監視システムにおいて、送信機の消費電力を低減させることができる。

本発明によれば、車両への設置を容易にしつつ、消費電力を低減させることができる、タイヤ状態監視システム、受信機、及び送信機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システムを概略的に示す、概略図である。図１に含まれる、送信機の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。送信機の動作を示すフローチャートである。図１に含まれる、受信機の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。受信機の動作を示すフローチャートである。第２受信モードにおける受信機の動作状態を概略的に示す、概略図である。本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システムの動作を概略的に示す、概略図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。本実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。

（タイヤ状態監視システムの構成）
図１を参照して、本実施形態に係るタイヤ状態監視システム１の概要について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１を概略的に示す、概略図である。タイヤ状態監視システム１には、送信機２と、受信機３と、が含まれる。

タイヤ状態監視システム１は、車両４のタイヤ５の状態を監視するために用いられる。タイヤ５の状態は、例えば、タイヤの内圧、温度、又は歪み等であるが、これに限られない。

車両４は、例えば、乗用車、トラック、バス、及び二輪車等の自動車である。ただし、車両４は、自動車に限られず、タイヤ５を有する任意の車両４であってもよい。

タイヤ５は、例えば、空気入りタイヤである。かかる場合、タイヤ５はホイールのリムに装着され、規定内圧まで空気が充填される。ただし、タイヤ５には、空気に限られず、窒素等の気体、或いは液体又はゲル状物質等を含む、任意の流体が規定内圧まで充填されてもよい。

送信機２は、車両４のタイヤ５に設置されている。例えば、送信機２は、タイヤ５のエアバルブと一体的に構成されることで、タイヤ５の内部空間に面するように設置されてもよい。送信機２は、タイヤ５の状態を示す情報を取得し、取得したタイヤ５の状態を示す情報を含む信号を無線により送信する。受信機３は、車両４の車体４Ａに設置され、送信機２から送信された信号を受信する。なお、図１に示される車両４における、送信機２、受信機３、及びタイヤ５の位置及び数は一例であって、それらの用途等に応じて、それぞれ任意に定めることができる。例えば、車両４が備えるタイヤ５の数に応じて、複数の送信機２がタイヤ状態監視システム１に含まれてもよい。

タイヤ状態監視システム１には、更に、車両４の車載装置６及びバッテリー７が含まれてもよい。車載装置６は、例えば、車両４の制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）、カーナビゲーションシステム等の、車両４に設置された任意のコンピュータであってもよい。車載装置６は、車両４に一体として設置されていてもよく、或いは着脱可能に設置されていてもよい。

受信機３と車載装置６とは、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワーク又は専用線を介して、有線又は無線で互いに通信可能に接続されている。例えば、受信機３は、送信機２から受信したタイヤ５の状態を示す情報を車載装置６に送信する。これにより、車載装置６は、タイヤ５の状態を示す情報を車両４の運転手が閲覧可能なように表示させることができる。或いは、車載装置６は、タイヤ５の状態を示す情報に基づいて車両４を制御することができる。また、受信機３は、バッテリー７と直接接続されてもよい。これにより、電力供給を受けるために、受信機３をアクセサリー電源に配線する必要がなくなり、受信機３の車両４への設置が容易になる。特に、トラック等の大型車両では、アクセサリー電源への配線には、キャビンを上昇させることなど、高度な知識及び技術が必要であるため、有効である。

次に、タイヤ状態監視システム１の送信機２及び受信機３について、詳細に説明する。

（送信機の構成）
図２を参照して、本実施形態に係る送信機２の構成を説明する。図２は、送信機２の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。図２に示されるように、送信機２は、第１センサ部２１と、第２センサ部２２と、通信部２３と、記憶部２４と、制御部２５と、を備える。第１センサ部２１、第２センサ部２２、通信部２３、記憶部２４、及び制御部２５は、有線又は無線により互いに通信可能に接続されている。

第１センサ部２１は、１つ以上のセンサを含む。第１センサ部２１のセンサは、例えば、圧力センサ、温度センサ、歪みセンサ等である。これにより、第１センサ部２１は、タイヤ５の内圧、温度又は歪み等、タイヤ５の状態を示す情報を取得する。第１センサ部２１が備えるセンサは、上述したセンサに限られず、タイヤ５の状態を示す情報として取得すべき情報に応じて、任意に定められてもよい。

第２センサ部２２は、１つ以上のセンサを含む。第２センサ部２２のセンサは、例えば、加速度センサ、角速度センサ等である。これにより、第２センサ部２２は、加速度、角速度等、車両４の走行状態を示す情報を取得する。詳細は後述するが、第２センサ部２２で取得された情報は、車両４の走行状態に応じて送信機２の動作モードを変更するために用いられる。第２センサ部２２が備えるセンサは、上述したセンサに限られず、車両４の走行状態を示す情報として取得すべき情報に応じて、任意に定められてもよい。

通信部２３は、１つ以上の無線通信モジュールを含む。通信モジュールは、例えば、無線ＬＡＮ（local area network）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信規格に対応した通信モジュールである。これにより、通信部２３は、無線により、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を受信機３に送信する。

記憶部２４は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等である。記憶部２４は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部２４は、送信機２の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部２４は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、又は組み込みソフトウェア等を記憶してもよい。また、記憶部２４は、送信機２を複数の動作モードで動作させるために必要な情報を記憶してもよい。

制御部２５は、１つ以上のプロセッサを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用のプロセッサ等であってもよい。制御部２５は、プロセッサに限られず、１つ以上の専用回路を含んでもよい。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であってもよい。

制御部２５は、上述した、第１センサ部２１、第２センサ部２２、通信部２３、及び記憶部２４等の構成要素の機能を含む、送信機２の機能を実現させるために、それぞれの構成要素を制御する。更に、制御部２５は、送信機２の機能として、処理を実施した時刻を計測し、或いは所定の時間間隔で処理を実施するために、タイマ等の計時機能を備えている。

図３を参照して、制御部２５により送信機２の各機能を制御して実現される、送信機２の動作について、説明する。図３は、送信機２の動作を示すフローチャートである。本動作は、送信機２の制御方法に相当する。

ステップＳ１０１において、制御部２５は、タイヤ５の状態を示す情報を取得する。

具体的には、制御部２５は、第１センサ部２１により、タイヤ５の状態を示す情報を取得する。タイヤ５の状態を示す情報は、例えば、圧力センサにより取得されたタイヤ５の内圧である。制御部２５は、取得したタイヤ５の状態を示す情報を、当該情報の取得時刻と関連付けて記憶部２４に記憶させてもよい。

ステップＳ１０２において、制御部２５は、車両４の走行状態を示す情報を取得する。

具体的には、制御部２５は、第２センサ部２２により、車両４の走行状態を示す情報を取得する。車両４の走行状態を示す情報は、例えば、角速度センサにより取得されたタイヤ５の角速度である。制御部２５は、取得した車両４の走行状態を示す情報を、当該情報の取得時刻と関連付けて記憶部２４に記憶させてもよい。

ステップＳ１０３において、制御部２５は、車両４が停止しているか否かを判定する。例えば、制御部２５は、車両４の速度が第１期間継続して所定の速度Ｓ以下である場合に、車両４が停止していると判定してもよい。第１期間は、例えば、１５分である。所定の速度Ｓは、例えば、時速５ｋｍである。ただし、第１期間及び所定の速度Ｓは、それぞれ任意に定められてもよい。

より具体的には、制御部２５は、第２センサ部２２によって取得された車両４の走行状態を示す情報に基づいて、車両４の速度を算出する。制御部２５は、算出した車両４の速度が第１期間継続して所定の速度Ｓ以下であるか否かを判定する。例えば、車両４の走行状態を示す情報がタイヤ５の角速度である場合、制御部２５は、タイヤ５の角速度から車両４の速度を算出する。ただし、制御部２５は、実際に車両４の速度を算出せずに、第２センサ部２２によって取得された車両４の走行状態を示す情報が所定の閾値を超えるか否かを判定してもよい。例えば、車両４の走行状態を示す情報がタイヤ５の角速度である場合、制御部２５は、タイヤ５の角速度が、第１期間継続して、所定の速度Ｓに相当する所定の角速度を超えない場合に、車両４が停止していると判定してもよい。

一方で、制御部２５は、算出した車両４の速度が所定の速度Ｓを超えた場合には、すぐに車両４が走行している、即ち、停止していないと判定してもよい。

ステップＳ１０３において、車両４が走行している、即ち、車両４が停止していないと判定された場合（ステップＳ１０３－ＮＯ）、ステップＳ１０４において、制御部２５は、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を、第１時間間隔で繰り返し送信する第１送信モード（通常送信モード）で送信機２を動作させる。第１送信モードは、車両４の走行中など、タイヤの状態に変化が生じ得る状況において、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を繰り返し送信するモードである。第１時間間隔は、例えば、１～１０分ごとである。ただし、第１時間間隔は、１～１０分以外の任意の時間間隔であってもよい。

具体的には、制御部２５は、最後に信号が送信されてから第１時間が経過したか否かを判定する。制御部２５は、最後に信号が送信されてから第１時間が経過したと判定した場合、第１センサ部２１によって取得されたタイヤ５の状態を示す情報を含む信号を生成する。信号は、タイヤ５の状態を示す情報に加え、プリアンブル、送信機２の動作モードを示す情報（例えば、本ステップでは、「第１送信モード」を示す値が設定されたフラグ）、及び送信機２を一意に示す識別子（例えば、送信機ＩＤなど）を含んでもよい。プリアンブルは、信号で送信されるデータ本体の開始位置を定義し、通信の同期をとるためにデータ本体の前に設定される、ビット列等のデータである。第１送信モードにおいて、プリアンブルのデータ長は、例えば、１０ｋｂｐｓのデータ速度で送信する場合には、２～５ｍｓのデータ長とされる。

制御部２５は、通信部２３を制御して、生成した信号を送信する。制御部２５は、信号を送信した場合、信号を送信した時刻を、最後に信号が送信された時刻として、記憶部２４に記憶し、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。制御部２５は、最後に信号が送信された時刻と関連付けて、送信時の送信機２の動作モード及び送信された信号の内容等を、記憶部２４に記憶してもよい。

一方で、制御部２５は、最後に信号が送信されてから第１時間が経過していないと判定した場合、信号の生成及び送信を行わずに、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。

ステップＳ１０３において、車両４が停止している、即ち、車両４が走行していないと判定された場合（ステップＳ１０３－ＹＥＳ）、ステップＳ１０５において、制御部２５は、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を、第１時間間隔より長い第２時間間隔で繰り返し送信する第２送信モード（省電力モード）で送信機２を動作させる。第２送信モードは、車両４の停止中など、タイヤの状態に変化が生じにくい状況において、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を第１送信モードよりも長い間隔で送信するモードである。第２時間間隔は、例えば、１時間ごとである。ただし、第２時間間隔は、１時間以外の、第１時間間隔より長い任意の時間間隔であってもよい。

具体的には、制御部２５は、最後に信号が送信されてから第２時間が経過したか否かを判定する。制御部２５は、最後に信号が送信されてから第２時間が経過したと判定した場合、第１センサ部２１によって取得されたタイヤ５の状態を示す情報を含む信号を生成する。信号は、タイヤ５の状態を示す情報に加え、プリアンブル、送信機２の動作モードを示す情報（例えば、本ステップでは、「第２送信モード」を示す値が設定されたフラグ）、及び送信機２を一意に示す識別子を含んでもよい。

第２送信モードにおいて送信される信号のデータ長は、第１送信モードにおいて送信される信号のデータ長よりも長くされる。すなわち、第２送信モードにおいて送信される信号の継続時間は、第１送信モードにおいて送信される信号の継続時間よりも長くされる。例えば、第２送信モードにおける信号に含まれるプリアンブルを、ロングプリアンブルとし、第１送信モードにおける信号に含まれるプリアンブルよりも長くすることで信号のデータ長が長くされてもよい。これにより、送信機２は、受信機３が消費電力を抑えた動作中においても、受信機３に、信号を受信し損なうことなく正確に受信させることができる。例えば、第２送信モードにおける信号のデータ長は、第１送信モードにおける信号のデータ長の１倍から１．４倍の範囲の長さにされてもよい。そのために、第２送信モードにおける信号のプリアンブルは、第１送信モードにおける信号のプリアンブルよりも、例えば、１０ｋｂｐｓのデータ速度で送信する場合において２００ｍｓ程度、長いデータ長とされる。

送信機２から送信される信号のデータ長は、送信機２の動作が第２送信モードから第１送信モードに切り替わったのち所定の回数だけ、第２送信モードにおいて送信される信号のデータ長のままとされてもよい。所定の回数は、例えば、２回であるが、これに限られない。これにより、送信機２の動作が第２送信モードから第１送信モードに切り替わってから、受信機３が第２受信モードから第１受信モードに切り替わるまでにタイムラグが発生した場合においても、受信機３に、信号を受信し損なうことなく正確に受信させることができる。

一方で、制御部２５は、最後に信号が送信されてから第２時間が経過していないと判定した場合、信号の生成及び送信を行わずに、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。

（受信機の構成）
図４を参照して、本実施形態に係る受信機３の構成を説明する。図４は、受信機３の構成を概略的に示す、機能ブロック図である。図４に示されるように、受信機３は、通信部３１と、記憶部３２と、制御部３３と、を備える。通信部３１、記憶部３２、及び制御部３３は、有線又は無線により互いに通信可能に接続されている。

通信部３１は、１つ以上の無線通信モジュールを含む。通信モジュールは、例えば、無線ＬＡＮ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の通信規格に対応した通信モジュールである。これにより、通信部３１は、送信機２から送信された、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を、無線により、受信する。

記憶部３２は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等である。記憶部３２は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部３２は、受信機３の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部３２は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、又は組み込みソフトウェア等を記憶してもよい。また、記憶部３２は、受信機３を複数の動作モードで動作させるために必要な情報を記憶してもよい。

制御部３３は、１つ以上のプロセッサを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ等の汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用のプロセッサ等であってもよい。制御部３３は、プロセッサに限られず、１つ以上の専用回路を含んでもよい。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣであってもよい。

制御部３３は、上述した、通信部３１及び記憶部３２等の構成要素の機能を含む、受信機３の機能を実現させるために、それぞれの構成要素を制御する。更に、制御部３３は、受信機３の機能として、処理を実施した時刻を計測し、或いは所定の時間間隔で処理を実施するために、タイマ等の計時機能を備えている。

図５を参照して、制御部３３により受信機３の各機能を制御して実現される、受信機３の動作について、説明する。図５は、受信機３の動作を示すフローチャートである。本動作は、受信機３の制御方法に相当する。

ステップＳ２０１において、制御部３３は、信号を常時受信可能な状態である第１受信モード（通常受信モード）で受信機３を動作させる。第１受信モードは、車両４の走行中など、タイヤの状態に変化が生じ得る状況において、送信機２から高頻度で送信されるタイヤ５の状態を示す情報を含む信号を繰り返し受信するモードである。受信機３の第１受信モードは、送信機２の第１送信モードに対応する動作モードである。

具体的には、制御部３３は、通信部３１を制御して、信号を常時受信可能な状態にする。これにより、制御部３３は、送信機２からタイヤ５の状態を示す情報を含む信号が送信された場合に、いつでも通信部３１により信号を受信することができる。制御部３３は、信号を受信した場合、受信した信号を記憶部３２に記憶する。制御部３３は、更に、当該信号を受信した時刻を、最後に信号が受信された時刻として、記憶部３２に記憶する。

ステップＳ２０２において、制御部３３は、第２期間継続して信号を受信していないか否かを判定する。第２期間は、例えば、１５分以上である。第２期間は、第１送信モードにおいて送信機２が信号を送信する時間間隔である第１時間間隔よりも長い時間とされ、第２送信モードにおいて送信機２が信号を送信する時間間隔である第２時間間隔よりも短い時間とされる。本実施形態では、第２期間は、上述した第１期間と等しいものとするが、第１期間と異なっていてもよい。

具体的には、制御部３３は、最後に信号が受信された時刻からの経過時間を計測する。制御部３３は、最後に信号が受信された時刻から第２期間が経過したと判定された場合に、第２期間継続して信号を受信していないと判定する。

ステップＳ２０２において、最後に信号が受信された時刻から第２期間が経過していないと判定された場合（ステップＳ２０２－ＮＯ）、制御部３３は、受信機３を第１受信モードで動作させたまま、ステップＳ２０１からの処理を繰り返す。

ステップＳ２０２において、最後に信号が受信された時刻から第２期間が経過したと判定された場合（ステップＳ２０２－ＹＥＳ）、ステップＳ２０３において、制御部３３は、信号を受信可能な状態とそれに続く受信しない状態とから成るサイクルを繰り返す第２受信モード（間欠受信モード）で受信機３を動作させる。第２受信モードは、車両４の停止中など、タイヤの状態に変化が生じにくい状況において、送信機２から低頻度で送信されるタイヤ５の状態を示す情報を含む信号を繰り返し受信するモードである。受信機３の第２受信モードは、送信機２の第２送信モードに対応する動作モードである。これにより、制御部３３は、送信機２が第１送信モードから第２送信モードに切り替わったことの通知を受けずとも、受信機３の動作を第１受信モードから第２受信モードに切り替えることができる。

図６を参照して、受信機３の第２受信モードについて、より詳細に説明する。図６は、第２受信モードにおける受信機３の動作状態を概略的に示す、概略図である。図６において、制御部３３は、信号を受信可能な状態と受信しない状態とから成るサイクルを繰り返すように受信機３を動作させる。

具体的には、図６に示されるように、制御部３３は、通信部３１を制御して、継続時間Ｔ_ＯＮの間、信号を受信可能な状態にする。次に、制御部３３は、通信部３１を制御して、継続時間Ｔ_ＯＦＦの間、信号を受信しない状態にする。これらの処理を繰り返すことで、制御部３３は、信号を受信可能な状態と受信しない状態とから成るサイクルを、継続時間Ｔ_{ＴＯＴＡＬ}（Ｔ_ＯＮ＋Ｔ_ＯＦＦ＝Ｔ_{ＴＯＴＡＬ}）で繰り返すように受信機３を動作させる。例えば、制御部３３は、通信部３１を起動させることで、通信部３１が信号を受信可能な状態にし、通信部３１を停止させることで、通信部３１が信号を受信しない状態にしてもよい。継続時間Ｔ_ＯＮは、例えば、１０ｍｓである。継続時間Ｔ_ＯＦＦは、例えば、５０ｍｓ～１５０ｍｓである。このように、制御部３３は、受信機３の機能を一部制限する期間を設けることで、受信機３の消費電力を抑えることができる。

ここで、１つのサイクルの継続時間Ｔ_{ＴＯＴＡＬ}は、第２送信モードにおいて送信機２により送信される信号の継続時間よりも短くされる。より好ましくは、１つのサイクルの継続時間Ｔ_{ＴＯＴＡＬ}は、第２送信モードにおいて送信機２により送信される信号のプリアンブルよりも短くされる。これにより、受信機３は、第２受信モードにおいて、送信機２が第２送信モードにおいて送信する信号を受信し損なうことなく正確に受信することができる。例えば、第２送信モードにおける信号の継続時間は、１つのサイクルの継続時間Ｔ_{ＴＯＴＡＬ}の１．５～２倍とされてもよい。これにより、受信機３に信号を正確に受信させつつ、送信機２の消費電力を抑えることができる。

再び図５を参照して、ステップＳ２０４において、制御部３３は、送信機２から受信した信号に基づいて、送信機２が第１送信モードで動作しているか否かを判定する。

具体的には、制御部３３は、送信機２から受信した信号に含まれる、送信機２の動作モードを示す情報に基づいて、送信機２が第１送信モードで動作しているか否かを判定する。

ステップＳ２０４において、受信機３が第２受信モードでの動作中に、送信機２が第１送信モードで動作していると判定された場合（ステップＳ２０４－ＹＥＳ）、制御部３３は、ステップＳ２０１からの処理を繰り返して、受信機３を第２受信モードから第１受信モードに切り替える。

一方で、ステップＳ２０４において、送信機２が第１送信モードで動作していないと判定された場合（ステップＳ２０４－ＮＯ）、制御部３３は、受信機３を第２受信モードで動作させたまま、ステップＳ２０３からの処理を繰り返す。

（タイヤ状態監視システムの動作）
図７を参照して、本実施形態におけるタイヤ状態監視システム１の動作を説明する。図７は、タイヤ状態監視システム１の動作を概略的に示す、概略図である。本動作では、タイヤ状態監視システム１は、タイヤ５の状態を示す情報の一例として、タイヤ５に充填された空気の内圧を監視するために用いられるものとする。かかる場合、タイヤ状態監視システム１は、タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System)とも称される。

時点Ｔ０において、車両４は停止しており、送信機２は、第２送信（省電力）モードで、受信機３は、第２受信（間欠受信）モードで、それぞれ動作しているものとする。具体的には、送信機２は、第２送信モードにおいて、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を、第２時間間隔で繰り返し送信する。受信機３は、第２受信モードにおいて、信号を受信可能な状態と受信しない状態とを所定の時間間隔で繰り返す。

時点Ｔ１において、車両４はまだ停止したままであり、送信機２の制御部２５は、第２センサ部２２により取得された、車両４の走行状態を示す情報に基づいて、車両４が停止していると判定する。送信機２の制御部２５は、送信機２を第２送信モードで動作させたままとし、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を、第２時間間隔で繰り返し送信する。受信機３の制御部３３は、送信機２から信号を受信し、受信した信号に含まれる、送信機２の動作モードを示す情報に基づいて、送信機２が第２送信モードで動作していると判定する。このため、受信機３の制御部３３は、受信機３を第２受信モードで動作させたままとする。

その後、車両４が走行を開始し、時点Ｔ２において、車両４の速度が所定の速度Ｓを超えた場合に、送信機２の制御部２５は、第２センサ部２２により取得された、車両４の走行状態を示す情報に基づいて、車両４が走行していると判定する。これにより、送信機２の制御部２５は、送信機２の動作を第２送信モードから第１送信（通常）モードに切り替え、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を、第１時間間隔で繰り返し送信する。具体的には、送信機２の制御部２５は、最後に信号を送信してから第１時間が経過したと判定した場合に、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を送信する。この時、送信機２の制御部２５は、送信する信号のデータ長を、所定の回数（本実施例では２回）だけ、第２送信モードにおいて送信される信号のデータ長のままとする。そして、時点Ｔ３において、受信機３の制御部３３は、送信機２から信号を受信し、受信した信号に含まれる、送信機２の動作モードを示す情報に基づいて、送信機２が第１送信モードで動作していると判定する。これにより、受信機３の制御部３３は、信号を常時受信可能な状態である第１受信モードで受信機３を動作させる。

時点Ｔ４において、車両４は走行したままであり、送信機２の制御部２５は、第２センサ部２２により取得された、車両４の走行状態を示す情報に基づいて、車両４が走行していると判定する。送信機２の制御部２５は、送信機２を第１送信モードで動作させたままとし、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を、第１時間間隔で繰り返し送信する。受信機３の制御部３３は、送信機２から信号を受信し、受信した信号に含まれる、送信機２の動作モードを示す情報に基づいて、送信機２が第１送信モードで動作していると判定する。受信機３の制御部３３は、受信機３を第１受信モードで動作させたままとする。

その後、車両４は減速し、時点Ｔ５において、車両４の速度が所定の速度Ｓを下回る。そして、時点Ｔ６において、送信機２の制御部２５は、第２センサ部２２により取得された、車両４の走行状態を示す情報に基づいて、車両４の速度が第１期間継続して所定の速度Ｓ以下であるため、車両４が停止していると判定する。これにより、送信機２の制御部２５は、送信機２の動作を第１送信モードから第２送信モードに切り替え、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を、第２時間間隔で繰り返し送信する。具体的には、送信機２の制御部２５は、最後に信号を送信してから第２時間が経過したと判定した場合に、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を送信する。

時点Ｔ７において、受信機３の制御部３３は、最後に信号が受信された時刻から第２期間が経過すると、第２期間継続して信号を受信していないと判定する。これにより、受信機３の制御部３３は、受信機３の動作を第１受信モードから第２受信モードに切り替える。このようにして、タイヤ状態監視システム１において、送信機２及び受信機３は、それぞれの動作を切り替えることができる。

以上述べたように、本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１は、車両４のタイヤ５に設置され、タイヤ５の状態を示す情報を取得し、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号を繰り返し送信する送信機２と、車両４の車体４Ａに設置され、信号を受信する受信機３と、を含み、受信機３は、信号を常時受信可能な状態である第１受信モードと、信号を受信可能な状態とそれに続く受信しない状態とから成るサイクルを繰り返す第２受信モードとで、動作を切り替え可能であって、第１受信モードでの動作中に、所定の期間継続して信号を受信しない場合に、第２受信モードに動作を切り替えるように構成されている。かかる構成によれば、受信機３は、送信機２以外の他の機器から情報を受信することなく、送信機から受信した信号に基づいて動作モードを切り替えることができる。そのため、受信機３が動作モードの切り替えに用いる情報を車輪速センサなどの他の車載機器から受信するために、受信機３を他の車載機器又はアクセサリー電源などに配線接続する必要がなくなる。したがって、タイヤ状態監視システム１の車両４への設置を容易にしつつ、消費電力を低減させることができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、送信機２は、第１時間間隔で信号を繰り返し送信する第１送信モードと、第１時間間隔より長い第２時間間隔で信号を繰り返し送信する第２送信モードとで、動作を切り替え可能であって、第１送信モードでの動作中に、車両４が停止していると判定した場合に、第２送信モードに動作を切り替えるように構成されている。かかる構成によれば、タイヤ状態監視システム１において、車両４の停止中など、タイヤの状態に変化が生じにくい状況において、タイヤ５の状態を示す情報を含む信号の送信間隔を長くすることで、送信機２の消費電力を低減させることができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、送信機２は、車両４の走行状態を示す情報を取得し、車両４の速度が第１期間継続して所定の速度以下である場合に、車両４が停止していると判定することが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ状態監視システム１において、送信機２は、簡易な構成で車両４が停止していることを判定することができ、タイヤ状態監視システム１を安価で提供することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、第２送信モードにおいて送信される信号のデータ長は、第１送信モードにおいて送信される信号のデータ長よりも長いことが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ状態監視システム１において、受信機３は、消費電力を抑えた動作中においても、信号を受信し損なうことなく正確に受信することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、送信機２は、第２送信モードでの動作中に、車両４が停止していないと判定した場合に、第１送信モードに動作を切り替え、送信機２から送信される信号のデータ長は、送信機２の動作が第２送信モードから第１送信モードに切り替わったのち所定の回数だけ、第２送信モードにおいて送信される信号のデータ長のままとされることが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ状態監視システム１において、送信機２の動作が第２送信モードから第１送信モードに切り替わってから、受信機３が第２受信モードから第１受信モードに切り替わるまでにタイムラグが発生した場合においても、受信機３は、信号を受信し損なうことなく正確に受信することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、信号には、送信機２の動作状態を示す情報が含まれ、受信機３は、第２受信モードでの動作中に、受信した信号に含まれる送信機２の動作状態を示す情報に基づいて、送信機２が第１送信モードであると判定した場合に、第１受信モードに動作を切り替えることが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ状態監視システム１において、受信機３は、受信機３が信号を受信する頻度が増えると判定した場合に、受信機３の動作モードを変更することで、信号を受信し損なうことなく正確に受信することができる。特に、受信機３は、当該判定に用いられる情報を、送信機２から受信することで、車両４の動作状態に関する情報を取得するために、受信機３を他の車載機器又はアクセサリー電源などに配線接続する必要がないため、受信機３の車両４への設置を容易にすることができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、受信機３の第２受信モードにおける１つのサイクルの継続時間は、送信機２が第２送信モードでの動作中に送信する信号の継続時間よりも短いことが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ状態監視システム１において、受信機３は、第２受信モードにおいて、送信機２が第２送信モードにおいて送信する信号を受信し損なうことなく正確に受信することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ状態監視システム１では、送信機２が第２送信モードでの動作中に送信する信号の継続時間は、受信機３の第２受信モードにおける１つのサイクルの継続時間の１．５～２倍であることが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ状態監視システム１において、受信機３に信号を正確に受信させることができる。

本発明の一実施形態に係る受信機３は、タイヤ状態監視システム１に含まれる、受信機３であって、信号を常時受信可能な状態である第１受信モードと、信号を受信可能な状態とそれに続く受信しない状態とから成るサイクルを繰り返す第２受信モードとで、動作を切り替え可能であって、第１受信モードでの動作中に、所定の期間継続して信号を受信しない場合に、第２受信モードに動作を切り替えるように構成されている。かかる構成によれば、受信機３は、送信機２以外の機器から情報を受信することなく、送信機２から受信した信号に基づいて動作モードを切り替えることができる。そのため、タイヤ状態監視システム１において、受信機３の車両４への設置を容易にしつつ、消費電力を低減させることができる。

本発明の一実施形態に係る送信機２は、タイヤ状態監視システム１に含まれる、送信機２であって、第１時間間隔で信号を繰り返し送信する第１送信モードと、第１時間間隔より長い第２時間間隔で信号を繰り返し送信する第２送信モードとで、動作を切り替え可能であって、第１送信モードでの動作中に、車両４が停止していると判定した場合に、第２送信モードに動作を切り替えるように構成されている。かかる構成によれば、タイヤ状態監視システム１において、受信機３を、送信機２以外の機器から情報を受信することなく、送信機２から受信した信号に基づいて動作モードを切り替え可能な構成とすることができる。そのため、タイヤ状態監視システム１における受信機３の車両４への設置が容易になる。また、タイヤ状態監視システム１において、送信機２の消費電力を低減させることができる。

本発明を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本発明に基づき種々の変形及び修正を行うことが可能であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各実施形態又は各実施例に含まれる構成又は機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能である。また、各実施形態に含まれる構成又は機能等は、他の実施形態又は他の実施例に組み合わせて用いることができ、複数の構成又は機能等を１つに組み合わせたり、分割したり、或いは一部を省略したりすることが可能である。

例えば、上述した実施形態において、送信機２の機能又は受信機３の機能として説明された機能又は処理の全部又は一部は、プログラムにより実現され得る。プログラムは、コンピュータで読取り可能な非一時的記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読取り可能な非一時的記録媒体は、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、又は半導体メモリである。プログラムの流通は、例えば、プログラムを記録したＤＶＤ（digital versatile disc）又はＣＤ－ＲＯＭ（compact disc read only memory）などの可搬型記録媒体を販売、譲渡、又は貸与することにより行われる。或いは、プログラムを所定のサーバのストレージに格納しておき、所定のサーバから他のコンピュータにプログラムを転送することにより、プログラムを流通させることができる。プログラムはプログラムプロダクトとして提供されてもよい。

送信機２又は受信機３のプロセッサは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラム又は所定のサーバから転送されたプログラムを、一旦、メモリに格納する。そして、プロセッサは、メモリに格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。プログラムには、プロセッサによる処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるものが含まれる。例えば、プロセッサに対する直接の指令ではないがプロセッサの処理を規定する性質を有するデータは、「プログラムに準ずるもの」に該当する。

また例えば、上述した実施形態において、送信機２の機能又は処理として説明された機能又は処理の全部又は一部が、受信機３の機能又は処理として実現されてもよい。かかる場合、実施形態に係る送信機２の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを、受信機３が備えるメモリ等に記憶させ、受信機３のプロセッサ等によって当該プログラムを読み出して実行させてもよい。同様に、受信機３の機能又は処理として説明された機能又は処理の全部又は一部が、送信機２の機能又は処理として実現されてもよい。

また例えば、上述した実施形態において、送信機２は、第１センサ部２１と第２センサ部２２とを備え、第１センサ部２１により、タイヤ５の状態を示す情報を取得し、第２センサ部２２により、車両４の走行状態を示す情報を取得するものとして説明した。しかしながら、送信機２は、１つのセンサにより、タイヤ５の状態を示す情報と車両４の走行状態を示す情報とを取得してもよい。或いは、送信機２は、第１センサ部２１又は第２センサ部２２を備えず、タイヤ５に設置された第１センサ部２１又は第２センサ部２２と通信可能に接続されることで、タイヤ５の状態を示す情報又は車両４の走行状態を示す情報を取得してもよい。

１：タイヤ状態監視システム、２：送信機、２１：第１センサ部、２２：第２センサ部、２３：通信部、２４：記憶部、２５：制御部、３：受信機、３１：通信部３１、３２：記憶部、３３：制御部、４：車両、４Ａ：車体、５：タイヤ、６：車載装置、７：バッテリー

Claims

車両のタイヤに設置され、前記タイヤの状態を示す情報を取得し、前記タイヤの状態を示す情報を含む信号を繰り返し送信する送信機と、
前記車両の車体に設置され、前記信号を受信する受信機と、
を含み、
前記受信機は、
前記信号を常時受信可能な状態である第１受信モードと、前記信号を受信可能な状態とそれに続く受信しない状態とから成るサイクルを繰り返す第２受信モードとで、動作を切り替え可能であって、
前記第１受信モードでの動作中に、所定の期間継続して前記信号を受信しない場合に、前記第２受信モードに動作を切り替えるように構成され、
前記送信機は、
第１時間間隔で前記信号を繰り返し送信する第１送信モードと、前記第１時間間隔より長い第２時間間隔で前記信号を繰り返し送信する第２送信モードとで、動作を切り替え可能であって、
前記第１送信モードでの動作中に、前記車両が停止していると判定した場合に、前記第２送信モードに動作を切り替えるように構成され、
前記第２送信モードにおいて送信される信号のデータ長は、前記第１送信モードにおいて送信される信号のデータ長よりも長い、タイヤ状態監視システム。
前記送信機は、
前記車両の走行状態を示す情報を取得し、
前記車両の速度が第１期間継続して所定の速度以下である場合に、前記車両が停止していると判定する、請求項１に記載のタイヤ状態監視システム。
前記送信機は、前記第２送信モードでの動作中に、前記車両が停止していないと判定した場合に、前記第１送信モードに動作を切り替え、
前記送信機から送信される信号のデータ長は、前記送信機の動作が前記第２送信モードから前記第１送信モードに切り替わったのち所定の回数だけ、前記第２送信モードにおいて送信される信号のデータ長のままとされる、請求項１に記載のタイヤ状態監視システム。
前記信号には、前記送信機の動作状態を示す情報が含まれ、
前記受信機は、前記第２受信モードでの動作中に、受信した前記信号に含まれる前記送信機の動作状態を示す情報に基づいて、前記送信機が第１送信モードであると判定した場合に、前記第１受信モードに動作を切り替える、請求項１から３のいずれか一項に記載のタイヤ状態監視システム。
前記受信機の前記第２受信モードにおける１つのサイクルの継続時間は、前記送信機が前記第２送信モードでの動作中に送信する前記信号の継続時間よりも短い、請求項１から４のいずれか一項に記載のタイヤ状態監視システム。
前記信号の継続時間は、前記１つのサイクルの継続時間の１．５～２倍である、請求項５に記載のタイヤ状態監視システム。
請求項１から６のいずれか一項に記載のタイヤ状態監視システムに含まれる、送信機であって、
第１時間間隔で前記信号を繰り返し送信する第１送信モードと、前記第１時間間隔より長い第２時間間隔で前記信号を繰り返し送信する第２送信モードとで、動作を切り替え可能であって、
前記第１送信モードでの動作中に、前記車両が停止していると判定した場合に、前記第２送信モードに動作を切り替えるように構成され、
前記第２送信モードにおいて送信される信号のデータ長は、前記第１送信モードにおいて送信される信号のデータ長よりも長い、送信機。