データ伝送方法及びそれを用いたセンサシステム
【課題】移動する検出ユニットで検出された検出データを読み取り装置へ、効率良く伝送する。
【解決手段】読み取り装置３０から供給された電源電力が、非接触の磁界結合を介して、検出対象物に装着された検出ユニット１０へ伝送される。センサ素子１１及び検出回路１２により、検出対象物の温度、圧力等が検出される。電圧判定回路２０−１，２０−２では、受電した電源電力の大きさを判定し、この判定結果が動作保証値以上のときには、制御回路１３を動作モードに設定して検出データを送信させる。判定結果が動作保証値よりも小さいが検出データの保持可能な値以上のときには、回路１３を保持モードに設定して検出データを保持させ、判定結果が動作保証値以上に回復したときには、動作モードへ復帰させ、保持させた検出データを送信させる。判定結果が検出データの保持可能な値よりも小さいときには、回路１３を停止モードに設定して動作を停止させる。
【解決手段】読み取り装置３０から供給された電源電力が、非接触の磁界結合を介して、検出対象物に装着された検出ユニット１０へ伝送される。センサ素子１１及び検出回路１２により、検出対象物の温度、圧力等が検出される。電圧判定回路２０−１，２０−２では、受電した電源電力の大きさを判定し、この判定結果が動作保証値以上のときには、制御回路１３を動作モードに設定して検出データを送信させる。判定結果が動作保証値よりも小さいが検出データの保持可能な値以上のときには、回路１３を保持モードに設定して検出データを保持させ、判定結果が動作保証値以上に回復したときには、動作モードへ復帰させ、保持させた検出データを送信させる。判定結果が検出データの保持可能な値よりも小さいときには、回路１３を停止モードに設定して動作を停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動する検出対象物の物理量（例えば、温度、圧力、応力、変位、加速度、電気量等）を、その検出対象物に装着したセンサにて検出し、この検出したデータを非接触で読み取り装置側へ伝送するデータ伝送方法及びそれを用いたセンサシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動する検出対象物の物理量をセンサにて検出してこの検出したデータを読み取り装置側へ伝送するセンサシステムとして、例えば、下記の特許文献１、２、３に記載された技術が知られている。この特許文献１〜３に記載されたセンサシステムでは、センサ素子及び送信機を有する検出ユニットを車両のタイヤ側に装着し、その検出ユニットによりタイヤの空気圧や温度を検出してこの検出データを無線で送信し、この送信データを、車両本体に取り付けた読み取り装置側の受信機で受信してタイヤに異常が生じているか否かを判定して車両の安全性を向上させるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６１１１３号公報
【特許文献２】特開２００３−２９１６１５号公報
【特許文献３】特開平１０−１０４１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の検出ユニットから読み取り装置へのデータ伝送方法及びそれを用いたセンサシステムでは、次の（Ａ）、（Ｂ）のような課題があった。
【０００５】
（Ａ） データ伝送上の課題
従来は、センサ素子及び送信機を有する検出ユニットを車両のタイヤ側に装着し、タイヤの空気圧や温度を検出してこの検出データを無線で車両本体側の受信機へ送信する構成になっている。ところが、特許文献１の段落００２８に記載されているように、車両の走行中にはタイヤの回転に伴ってこれに装着された検出ユニットも回転するので、この検出ユニットの回転角度によって車両本体側の受信機の受信感度が変化し、ある回転角度の範囲において受信機で受信が出来ない点（この点を「ヌルポイント」ともいう。）が生じる。これを防止するためには、送信電波の電力を大きくすればよいが、電波法の規制や混信等の問題が生じるので、そのような対策がとれない。そこで、特許文献ｌの技術では、ヌルポイントを避けたタイヤの回転角度の範囲（例えば、１８０°±６０°の範囲）で、送信機から検出データを受信機へ無線送信するようにしている。
【０００６】
しかし、このような構成では、タイヤの１回転中の限られた回転角度範囲の時間内に検出データを伝送しなければならないので、タイヤの回転速度が速くなってその回転角度範囲の時間が短くなると、検出ユニットが回転して検出データの送信を完了する前に、途中でデータ伝送が遮断される虞があった。これを回避するために、短時間にデータ伝送を完了させようとすると、データ伝送レートを高くしなければならないが、データ伝送レートを高くすると、無線通信に要する帯域が広がって通信回線の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を許容値以上に確保することが難しくなるという問題が生じる。
【０００７】
（Ｂ） 電池消耗に対する保守点検上の課題
従来は、検出ユニット内に電源電力供給用の電池が設けられているので、電池消耗に対する保守点検が必要になり、不利不便であった。これを解消するために、読み取り装置側において電源源力を重畳した送信信号を作り、これを非接触で検出ユニット側へ送り、該検出ユニット側でその送信信号を復調して電源電力を取り出し、検出ユニットの内部回路に供給することが考えられる。しかし、前記（Ａ）の問題と同様に、タイヤの１回転中に途中で送信信号が遮断され、読み取り装置側から検出ユニットへ、十分な電源電力を供給することが難しく、この結果、検出ユニットから読み取り装置側へ、検出データを最後まで伝送することができないという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のデータ伝送方法は、移動する検出対象物に装着され、外部から与えられる電源電力を受電すると共に制御信号を受信し、前記受電した電源電力及び前記受信した制御信号に基づき、前記検出対象物における物理量の変化を検出して検出データを外部へ送信する検出ユニットと、前記検出ユニットから離間して設置され、前記検出ユニットに対して非接触で、前記電源電力が重畳された前記制御信号を前記検出ユニットへ送信し、且つ前記検出ユニットから送信された前記検出データを受信する読み取り装置と、を備えたセンサシステムにおけるデータ伝送方法である。
【０００９】
そして、前記検出ユニットでは、前記受電した電源電力の大きさを判定し、前記判定結果が動作保証値以上のときには、前記検出ユニットを動作モードに設定して前記検出データを送信させて一定の時間待たせ、前記判定結果が前記動作保証値よりも小さいが前記検出データの保持可能な値以上のときには、前記検出ユニットを保持モードに設定して前記検出データを保持させ、前記判定結果が前記動作保証値以上に回復したときには、前記保持モードから前記動作モードへ移行させ、一定の待ち時間後に前記保持させた検出データを送信させ、前記判定結果が前記検出データの保持可能な値よりも小さいときには、停止モードに設定して前記検出ユニットの動作を停止させる。
【００１０】
本発明のセンサシステムは、前記と同様の検出ユニットと読み取り装置とを備えたセンサシステムである。
【００１１】
そして、前記検出ユニットは、前記受電した電源電力の大きさを判定して判定結果を出力する判定手段と、前記判定結果が動作保証値以上のときには、前記検出ユニットを動作モードに設定して前記検出データを送信させて一定の時間待たせる第１の設定手段と、前記判定結果が前記動作保証値よりも小さいが前記検出データの保持可能な値以上のときには、前記検出ユニットを保持モードに設定して前記検出データを保持させる第２の設定手段と、前記保持モードにおける前記判定結果が前記動作保証値以上に回復したときには、前記保持モードから前記動作モードへ移行させ、一定の待ち時間後に前記保持させた検出データを送信させる第３の設定手段と、前記判定結果が前記検出データの保持可能な値よりも小さいときには、前記検出ユニットを停止モードに設定して前記検出ユニットの動作を停止させる第４の設定手段とを有している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のデータ伝送方法及びそのセンサシステムによれば、検出ユニット側における受電時間が短くて一連の動作シーケンスを一度に完結できない場合でも、受電状態の回復を待って動作を継続出来る。送信の中断後は、保持モードで保持していた検出データを送るところから再開するので、検出データを送り終えるまでに必要な電源電力が連続して供給され続けないといけない時間を短縮出来る。更に、例えば結合磁界が中断される時間が短い場合でも、待ち時間分は信号を送らない時間があるので、読み取り装置側で信号伝送が中断したと判断でき、誤って一連のデータ送信と受け取ることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
センサシステムは、移動する検出対象物に装着され、外部から与えられる電源電力を受電すると共に制御信号を受信し、前記受電した電源電力及び前記受信した制御信号に基づき、前記検出対象物における物理量の変化を検出して検出データを外部へ送信する検出ユニットと、前記検出ユニットから離間して設置され、前記検出ユニットに対して非接触の磁界結合で、前記電源電力が重畳された前記制御信号を前記検出ユニットへ送信し、且つ前記検出ユニットから送信された前記検出データを受信する読み取り装置とを備えている。
【００１４】
前記検出ユニットは、前記受電した電源電力の大きさを判定して判定結果を出力する判定手段と、前記判定結果が動作保証値以上のときには、前記検出ユニットを動作モードに設定して前記検出データを送信させてタイマ回路により一定の時間待たせる第１の設定手段と、前記判定結果が前記動作保証値よりも小さいが前記検出データの保持可能な値以上のときには、前記検出ユニットを保持モードに設定して前記検出データを保持レジスタに保持させる第２の設定手段と、前記保持モードにおける前記判定結果が前記動作保証値以上に回復したときには、前記保持モードから前記動作モードへ移行させ、タイマ回路により一定の待ち時間後に前記保持させた検出データを送信させる第３の設定手段と、前記判定結果が前記検出データの保持可能な値よりも小さいときには、前記検出ユニットを停止モードに設定して前記検出ユニットの動作を停止させる第４の設定手段とを有している。
【実施例１】
【００１５】
（実施例１の構成）
（図１、図２の構成）
図１は、本発明の実施例１を示すセンサシステムの概略の構成図である。図２は、図１のセンサシステムが適用される車両のタイヤを示す斜視図である。
【００１６】
図１に示すセンサシステムは、移動する検出対象物として、例えば、図２に示す車両のタイヤ１の圧力とこの圧力に密接に関連する温度を検出するものであり、タイヤ１の例えば側部内に埋設される検出ユニット１０と、この検出ユニット１０から離間して車両本体側に取り付けられ、該検出ユニット１０に対して非接触の磁界結合で電源電力の供給及びデータの送受信を行う読み取り装置３０とを備えている。図２のタイヤ１は、回転するので、検出ユニット１０と読み取り装置３０の距離が近いエリア２では、読み取り装置３０から検出ユニット１０へ供給される駆動磁界が検出ユニット１０に届いて動作する。これに対し、検出ユニット１０と読み取り装置３０の距離が遠いエリア３では、読み取り装置３０から検出ユニット１０へ供給される駆動磁界が検出ユニット１０に届く強度が弱くなってしまう。
【００１７】
検出ユニット１０は、タイヤ１の温度を検出する温度検出用センサ素子１１Ａ及びタイヤ１の圧力を検出する圧力検出用センサ素子１１Ｂを有するセンサ素子１１を備え、このセンサ素子１１に、温度用検出回路１２Ａ及び圧力用検出回路１２Ｂを有する検出回路１２が接続されている。
【００１８】
例えば、センサ素子１１を構成する温度検出用センサ素子１１Ａは、温度依存性の大きなサーミスタ抵抗素子等で構成され、圧力検出用センサ素子１０Ｂは、外圧によって静電容量値が変化する可変コンデンサ等で構成されている。検出回路１２を構成する温度用検出回路１２Ａは、温度検出用センサ素子１１Ａで検出された温度検出値をディジタル信号からなる温度検出データに変換する等の機能を有する回路、圧力用検出回路１２Ｂは、圧力検出用センサ素子１１Ｂで検出された圧力検出値をディジタル信号からなる圧力検出データに変換する等の機能を有する回路である。
【００１９】
検出回路１２には、温度用制御回路１３Ａ及び圧力用制御回路１３Ｂを有する制御回路１３が接続されている。制御回路１３は、検出ユニット１０の全体を制御する回路であり、例えば、中央処理装置（以下「ＣＰＵ」という。）、或いは個別回路等により構成されている。
【００２０】
制御回路１３には、保持レジスタ１４、第１のタイマ回路１５−１、及び第２のタイマ回路１５−２が接続されている。保持レジスタ１４は、制御回路１３が駆動電力不足で保持モードになった時に検出データを保持するためのレジスタである。第１のタイマ回路１５−１は、検出ユニット１０が読み取り装置３０へ１回のデータ送信を完了すると一定時間Ｔ１だけ検出ユニット１０の動作を待たせるための回路である。第２のタイマ回路１５−２は、制御回路１３が十分な駆動電力を供給されて保持モードから動作モードに復帰して再度動作を開始する前に一定時間Ｔ２だけ該検出ユニット１０の動作を待たせるための回路である。
【００２１】
又、検出ユニット１０は、読み取り装置３０に対して非接触で電源電力及び信号の授受を行うアンテナコイル１６を有し、このアンテナコイル１６がバーアンテナ１７に巻装されている。アンテナコイル１６には、図示しないコンデンサが接続され、これらのアンテナコイル１６及びコンデンサが、読み取り装置３０から供給される交流磁界の周波数に同調している。アンテナコイル１６には更に、電源手段（例えば、整流回路）１８が接続され、この整流回路１８に蓄積手段（例えば、コンデンサ）１９が接続されると共に、該整流回路１８が第１、第２の電圧判定回路２０−１，２０−２を介して制御回路１３に接続されている。
【００２２】
整流回路１８は、アンテナコイル１６に誘導される交流起電圧を整流して検出ユニット駆動用の直流電源電圧を生成し、これを第１、第２の電圧判定回路を介して制御回路１３等に与える回路である。コンデンサ１９は、電源ライン及び基準電位（グランド電位）間に接続され、整流回路１８で生成された直流電源電圧の電荷を蓄積するものである。コンデンサ１９は、充電可能な電池等の他の蓄積手段に置き換えても良い。第１の電圧判定回路２０−１は、第１及び第３の設定手段としての機能を有し、整流回路１８で生成された直流電源電圧を検出ユニット１０の動作保証値と比較し、動作保証値よりも低い電圧になると、制御回路１３に対してリセットをかけるための回路である。第２の電圧判定回路２０−２は、第２及び第４の設定手段として機能を有し、動作保証値よりも低いが、検出データの保持可能な電圧を受電しているか否かの判定を行い、この判定結果を制御回路１３へ与える回路である。整流回路１８、コンデンサ１９、電圧判定回路２０−１，２０−２により、判定手段が構成されている。
【００２３】
アンテナコイル１６は、クロック検出回路（CK検出回路）２１を介して制御回路１３に接続されると共に、第１の受信手段（例えば、受信回路）２２を介して制御回路１３に接続され、この制御回路１３が第１の送信手段（例えば、送信回路）２３を介してアンテナコイル１６に接続されている。
【００２４】
クロック検出回路２１は、アンテナコイル１６に誘導される交流起電圧に重畳されたクロック信号を検出して制御回路１３に与える回路である。受信回路２２は、アンテナコイル１６に誘導される交流起電圧に重畳された読み取り装置３０からの制御信号を受信し、この制御信号を復調等してコマンド（命令）やデータを制御回路１３に与える回路である。制御回路１３は、与えられるコマンドの実行を制御して検出データを出力したり、データを処理する等の機能を有している。送信回路２３は、制御回路１３から与えられる検出データの変調等を行って送信信号を生成し、この送信信号をアンテナコイル１６の磁界結合を介して読み取り装置３０へ伝送させる回路である。
【００２５】
読み取り装置３０は、アンテナコイル１６と磁界結合されるループアンテナ３１と、電源電力用のキャリア（例えば、１２５ＫＨｚの搬送波）を発振する発振回路３２と、この発振回路３２に接続された変調回路３３と、この変調回路３３とループアンテナ３１の間に接続された第２の送信手段（例えば、送信回路）３４と、ループアンテナ３１に接続された第２の受信手段（例えば、受信回路）３５とを有している。更に、変調回路３３及び受信回路３５には、データ処理及び制御機能を有する制御回路３６が接続され、この制御回路３６が、及びインタフェース３７を介して、センサシステム全体を制御するコンピュータで構成された上位コントローラ３８に接続されている。
【００２６】
変調回路３３は、発振回路３２から与えられる電源電力用のキャリアにより、制御回路３６から出力されるコマンドやデータを変調する回路である。送信回路３４は、変調回路３３で変調された変調信号を送信信号に変換し、この送信信号をループアンテナ３１を介して検出ユニット１０へ伝送させる回路である。受信回路３５は、検出ユニット１０からループアンテナ３１を介して送られてくる検出データ等を受信して復調し、この復調した検出データ等を制御回路３６へ出力する回路である。制御回路３６は、受信回路３５からの検出データ等を入力し、この検出データ等に対して補正演算等を行い、この処理結果をインタフェース３７を介して上位コントローラ３８へ送る回路である。
【００２７】
（図３の構成）
図３は、図１中の温度検出用センサ素子１１Ａ、温度用検出回路１２Ａ及び温度用制御回路１３Ａの構成例を示す回路図である。
【００２８】
センサ素子１１Ａは、例えば、温度によって抵抗値Rthが変化する温度依存性の大きなサーミスタ抵抗素子で構成され、このセンサ素子１１Ａに検出回路１２Ａが接続されている。検出回路１２Ａは、例えば、ＣＲ発振回路の発振周波数を決める静電容量素子及び抵抗素子からなる時定数回路の内の抵抗素子を用いて温度を検出する回路であり、この検出回路１２Ａに制御回路１３Ａが接続されている。制御回路１３Ａは、検出回路１２Ａを制御するための各種の制御信号及び温度検出データ（例えば、カウント数Ｎ１，Ｎ２）を出力する制御部や、演算部、データ記憶部等を有しており、ＣＰＵ等で構成されている。
【００２９】
検出回路１２Ａは、基準となる固定抵抗値Rrefを有する基準素子（例えば、基準抵抗素子）４１Ａと、センサ素子１１Ａに接続された第１の発振回路４２−１Ａと、基準抵抗素子４１Ａに接続され、第１の発振回路４２−１Ａと同一特性の第２の発振回路４２−２Ａとを有している。第１の発振回路４２−１Ａは、センサ素子１１Ａと共にＣＲ発振回路を構成し、制御回路１３Ａの制御信号により動作して、センサ素子１１Ａの抵抗値に対応した周波数で発振してクロック信号を出力する回路である。第２の発振回路４２−２Ａは、基準抵抗素子４１Ａと共にＣＲ発振回路を構成し、制御回路１３Ａの制御信号により動作して、基準抵抗素子４１Ａの抵抗値に対応した周波数で発振してクロック信号を出力する回路である。
【００３０】
この検出回路１２Ａには、制御回路１３Ａの制御信号により動作してカウント（計数）回数である設定回数（例えば、設定値）Ｍ１を設定する第１のメモリ４３−１Ａと、制御回路１３Ａの制御信号により動作して設定値Ｍ２を設定する第２のメモリ４３−２Ａと、基準のクロック信号からなる基準周波数信号frefを出力する水晶発振回路等で構成された基準信号源４５Ａとが設けられている。第１のメモリ４３−１Ａの出力側には、第１の計数手段（例えば、第１のカウンタ）４４−１Ａが接続され、第２のメモリ４３−２Ａの出力側にも、第１のカウンタ４４−１Ａと同一特性の第２の計数手段（例えば、第２のカウンタ）４４−２Ａが接続されている。
【００３１】
第１のカウンタ４４−１Ａは、制御回路１３Ａの制御信号により動作し、第１のメモリ４３−１Ａに設定された設定値Ｍ１の回数だけ、発振回路４２−１Ａの出力クロック信号の数をカウントするものであり、この出力側に第３の計数手段（例えば、第３のカウンタ）４４−３Ａが接続されている。第２のカウンタ４４−２Ａは、制御回路１３Ａの制御信号により動作し、第２のメモリ４３−２Ａに設定された設定値Ｍ２の回数だけ、発振回路４２−２Ａの出力クロック信号の数をカウントするものであり、この出力側に第４の計数手段（例えば、第４のカウンタ）４４−４Ａが接続されている。
【００３２】
第３のカウンタ４４−３Ａは、制御回路１３Ａの制御信号により動作し、第１のカウンタ４４−１Ａが設定値Ｍ１の回数だけカウント動作を行っている期間に、基準信号源４５Ａから出力される基準周波数信号frefのクロック数をカウントし、このカウント数Ｎ１を制御回路１３Ａに記憶させる。第４のカウンタ４４−４Ａは、第３のカウンタ４４−３Ａと同一特性であり、制御回路１３Ａの制御信号により動作し、第２のカウンタ４４−２Ａが設定値Ｍ２の回数だけカウント動作を行っている期間に、基準信号源４５Ａから出力される基準周波数信号frefのクロック数をカウントし、このカウント数Ｎ２を制御回路１３Ａに記憶させる。カウント数Ｎ１は、設定値Ｍ１に対応し、カウント数Ｎ２は、設定値Ｍ２に対応している。
【００３３】
（図４の構成）
図４は、図１中の圧力検出用センサ素子１１Ｂ、圧力用検出回路１２Ｂ、及び圧力用制御回路１３Ｂの構成例を示す回路図であり、図３中の要素（数字＋Ａ）と共通の要素には、共通の符号（同一数字＋Ｂ）が付されている。
【００３４】
図４の回路では、図３のサーミスタ抵抗からなるセンサ素子１１Ａ、及び基準抵抗素子４１Ａに代えて、容量式のセンサ素子１１Ｂ、及び基準容量素子４１Ｂを設け、そのセンサ素子１１Ｂを用いてタイヤ１の圧力を検出するようになっている。
【００３５】
この図４の回路では、各回路ブロックを制御するための各種の制御信号及び圧力検出データを出力する制御回路１３Ｂと、この制御回路１３Ｂの制御信号により動作してセンサ素子１１Ｂの容量値Csで決まる発振周波数で発振する第１の発振回路４２−１Ｂと、制御回路１３Ｂの制御信号により動作して基準容量素子４１Ｂの固定の容量値Crefで決まる発振周波数で発振する第２の発振回路４２−２Ｂと、制御回路１３Ｂの制御信号により動作してカウント回数である設定値Ｍ１を設定する第１のメモリ４３−１Ｂと、制御回路１３Ｂの制御信号により動作して設定値Ｍ３を設定し、これに対応するカウント数Ｎ３を制御回路１３Ｂへ与える第３のメモリ４３−３Ｂとを有している。
【００３６】
第２の発振回路４２−２Ｂ及び第１のメモリ４３−１Ｂの出力側には、第２のカウンタ４４−２Ｂが接続されている。第２のカウンタ４４−２Ｂは、制御回路１３Ｂの制御信号により動作し、第１のメモリ４３−１Ｂ内の設定値Ｍ１の回数だけ第２の発振回路４２−２Ｂの出力クロック信号数をカウントするものであり、この出力側に第１のカウンタ４４−１Ｂが接続されている。第１のカウンタ４４−１Ｂは、制御回路１３Ｂの制御信号により動作して、第２のカウンタ４４−２Ｂがカウント動作している間に、第１の発振回路４２−１Ｂの出力クロック信号数をカウントしてこのカウント数Ｎ１を制御回路１３Ｂへ出力するものである。制御回路１３Ｂは、各種の制御信号及び圧力検出データ（例えば、カウント数Ｎ１，Ｎ３）を出力する機能を有している。
【００３７】
（実施例１の動作）
本実施例１では、以下の（１）〜（５）のような動作が行われる。
【００３８】
（１） 参考例のデータ伝送方法
本実施例１に対する参考例として、例えば、図１の検出ユニット１０内に保持レジスタ１４、第２の電圧判定回路２０−２、及び第２のタイマ回路１５−２を設けないセンサシステムが考えられる。このようなセンサシステムにおけるデータ伝送方法は、例えば、以下のステップＳ１〜Ｓ５により実行される。
【００３９】
ステップＳ１において、図１の読み取り装置３０内の上位装置３８から、検出ユニット１０を動作させるためのコマンドやデータが出力されると、このコマンドやデータが、インタフェース３７を介して制御回路３６へ送られ、この制御回路３６の制御により、読み取り装置３０が動作モードへ移行する。読み取り装置３０が動作モードに移行すると、変調回路３３が動作し、キャリア発振回路３２から出力される電源源力用のキャリアにより、制御回路３６からの制御信号が変調される。この変調信号が送信回路３４で送信信号に変換され、ループアンテナ３１へ送られと、このループアンテナ３１から交流磁界が発生する。
【００４０】
タイヤ１の側部内に埋設された検出ユニット１０がタイヤ１と共に回転し、この検出ユニット１０のアンテナコイル１６がループアンテナ３１に近接すると、このループアンテナ１６に交流起電圧が誘導される。誘導された交流起電圧は、整流回路１８で整流されて直流電源電圧が生成され、コンデンサ１９が充電される。第１の電圧判定回路２０−１は、その受電された直流電源電圧と検出ユニット１０の動作保証値とを比較して、検出ユニット１０の動作可能な電圧を受電出来たか否かの判定を行う。
【００４１】
ステップＳ２において、第１の電圧判定回路２０−１は、検出ユニット１０の動作保証値以上の電圧を受電出来たと判定した時には、制御回路１３に掛けていたリセットを解除してこの制御回路１３を初期状態にすると共に、受電した直流電源電圧を制御回路１３へ供給し（パワーリング）、検出ユニット１０を動作モードへ移行させる。
【００４２】
ステップＳ３において、動作モードへの移行により、アンテナコイル１６に誘導された交流起電圧から、クロック検出回路２１によりクロックが検出されて制御回路１３へ供給されると共に、その交流起電圧が、受信回路２２で受信されて復調され、この復調された読み取り装置３０からのコマンドやデータが制御回路１３へ送られる。これにより、制御回路１３内の図３の温度用制御回路１３Ａ、温度用検出回路１２Ａ及び温度検出用センサ素子１１Ａと、図４内の圧力用制御回路１３Ｂ、圧力用検出回路１２Ｂび圧力検出用センサ素子１１Ｂとが動作し、タイヤ１の温度及び圧力が検出される。
【００４３】
ステップＳ４において、タイヤ１の温度及び電圧の検出データは、制御回路１３から出力され、送信回路２３によって例えば次のような送信信号に変換される。
送信信号＝同期信号＋スタート信号＋
検出データ＋誤り検出訂正コード＋エンド信号
【００４４】
この送信信号において、同期信号、スタート信号、及びエンド信号は、データ伝送のために付加される信号である。又、非接触で動作する検出ユニット１０から読み取り装置３０へのデータ伝送は、動作条件により外乱の影響で不安定になったりすることがあるので、これを訂正するために、誤り検出訂正コードが付加されている。このような送信信号は、アンテナコイル１６及びループアンテナ３１の電磁結合を介して読み取り装置３０側へ送られる。読み取り装置３０側へ送られた送信信号は、受信回路３５で受信されて復調され、制御回路３６へ送られる。制御回路３６において、所定の演算処理等が行われて温度検出データ及び圧力検出データが算出され、この算出結果がインタフェース３７を介して上位コントローラ３８へ送られる。
【００４５】
ステップＳ５において、ステップＳ４での検出ユニット１０から読み取り装置３０への検出データの送信後は、第１のタイマ回路１５−１によって制御回路１３が待ち時間のモードになる。第１のタイマ回路１５−１を設けた理由は、検出ユニット１０側においてデータ検出とデータ送信を連続して繰り返して行い、検出データを読み取り装置３０側へ切れ目無く送信すると、読み取り装置３０側では受信が難しいので、データ送信が完了すると、一定時間、検出ユニット１０の動作を待たせるようにしている。
【００４６】
このステップＳ５の待ち時間が経過すると、ステップＳ３へ戻り、ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５の動作を繰り返す。この動作中に、検出ユニット１０側での受電電圧が低くなって動作が出来なくなった場合は、これが第１の電圧判定回路２０−１で判定されて制御回路１３が停止モードになり、この制御回路１３がリセットされて初期化される。
【００４７】
このような参考例のセンサシステムでは、次の（ｉ）、（ｉｉ）のような利点がある。
（ｉ） 検出ユニット１０は、読み取り装置３０から供給される電源電力を非接触で受電して、タイヤ１の温度及び圧力の検出データを読み取り装置３０側へ返すことが出来る。
【００４８】
（ｉｉ） 読み取り装置３０と検出ユニット１０との距離が遠くなり、磁界結合が弱くなって検出ユニット１０が動作出来なくなると、これが第１の電圧判定回路２０−１で検出されて停止モードになるので、誤動作や暴走を起こすこともない。
【００４９】
しかし、読み取り装置３０と検出ユニット１０との電磁結合が不安定で、読み取り装置３０から検出ユニット１０へ連続して電源電力を供給出来ない場合は、検出ユニット１０の動作が途中で中断してリセットが掛かってしまい、検出データを読み取り装置３０へ最後まで送れないことが発生し易いという欠点がある。
【００５０】
そこで、このような欠点を解決するために、本実施例１では、検出ユニット１０内に保持レジスタ１４、第２のタイマ回路１５−２及び第２の電圧判定回路２０−２を設けている。
【００５１】
（２） 図１のセンサシステムのデータ伝送方法
図１のセンサシステムにおけるデータ伝送方法は、例えば、以下のステップＳＰ１〜ＳＰ１２により実行される。
【００５２】
ステップＳＰ１において、前記ステップＳ１と同様に、読み取り装置３０が動作モードへ移行し、送信信号がループアンテナ３１へ送られ、このループアンテナ３１から交流磁界が発生する。タイヤ１と共にこれに埋設された検出ユニット１０が回転し、この検出ユニット１０のアンテナコイル１６がループアンテナ３１に近接すると、このループアンテナ１６に交流起電圧が誘導される。誘導された交流起電圧は、整流回路１８で整流されて直流電源電圧が生成され、コンデンサ１９が充電される。受電された直流電源電圧は、第１の電圧判定回路２０−１によってセンサユニット１０の動作保証値と比較され、動作可能な電圧を受電出来たか否かの判定が行われると共に、第２の電圧判定回路２０−２によって検出データの保持可能な値と比較され、動作保証値よりも低い電圧であるが、検出データの保持可能な電圧を受電出来たか否かの判定が行われる。
【００５３】
ステップＳＰ２において、第１の電圧判定回路２０−１により、動作保証値以上の電圧を受電出来なかったと判定されたが、第２の電圧判定回路２０−２により、動作保証値よりも低い電圧であるが、検出データの保持可能な電圧を受電出来たと判定された時には、制御回路１３に掛けられていたリセットが解除され、この制御回路１３が初期状態に設定されると共に、保持レジスタ１４も初期状態に設定される。
【００５４】
ステップＳＰ３において、検出ユニット１０から読み取り装置３０への検出データの送信動作の場合よりも回路の消費電流が十分小さい保持モードになり、センサ素子１１及び検出回路１２により検出された検出データが、保持レジスタ１４に保持される。保持モード中は回路の消費電流が十分小さいので、この保持モードを維持するには、受電した直流電源電圧が低くてもよい。短時間であれば、受電電圧が全く無くなっても、コンデンサ１９に充電されていた電荷で保持モードを維持できる。
【００５５】
ステップＳＰ４において、磁界結合が大きくなって、受電している直流電源電圧が高くなり、第１の電圧判定回路２０−１により、動作保証値以上の電圧を受電出来たか否かの判定が行われる。
【００５６】
ステップＳＰ５において、第１の電圧判定回路２０−１により、動作保証値以上の電圧を受電出来たと判定されると、検出ユニット１０が保持モードから動作モードへ移行し、受電した直流電源電圧が制御回路１３へ供給（パワーリング）され、検出ユニット１０が通常動作を行う。
【００５７】
ステップＳＰ６において、制御回路１３により、保持レジスタ１４のフラグが調べられる。
【００５８】
ステップＳＰ７において、保持レジスタ１４のフラグが立っていれば、第２のタイマ回路１５−２による一定の待ち時間だけ待つ。一定の待ち時間を入れるのは、保持モードになっていた時間が極めて短いと、読み取り装置３０側から見て一連の動作に見えて異常なデータを受信したと判定される問題を避けるためである。つまり、一定の待ち時間があれば、読み取り装置３０側においてデータ伝送が中断したと判定できるので、その問題を回避できる。
【００５９】
ステップＳＰ８において、ステップＳＰ６でフラグが立っていなければ、制御回路１３内の図３の温度用制御回路１３Ａ、温度用検出回路１２Ａ及び温度検出用センサ素子１１Ａと、図４内の圧力用制御回路１３Ｂ、圧力用検出回路１２Ｂび圧力検出用センサ素子１１Ｂとが動作し、タイヤ１の温度及び圧力が検出される。
【００６０】
ステップＳＰ９において、温度及び圧力の検出データに、データ取得済みフラグが付加されて保持レジスタ１４に保存される。
【００６１】
ステップＳＰ１０において、ステップＳＰ７又はＳＰ９の処理後、保持レジスタ１４に保持された検出データが制御回路１３から出力され、前記ステップＳ４と同様に、送信回路２３によって送信信号に変換され、アンテナコイル１６及びループアンテナ３１の電磁結合を介して読み取り装置３０側へ送られる。
【００６２】
ステップＳＰ１１において、保持レジスタ１４に保持された検出データの送信後、制御回路１３によって保持レジスタ１４のフラグが初期化される。
【００６３】
ステップＳＰ１２において、第１のタイマ回路１５−１による一定の待ち時間だけ待つ。その後、ステップＳＰ８へ戻る。
【００６４】
以上のステップＳＰ１〜ＳＰ１２の処理において、ステップＳＰ６〜ＳＰ１２の動作中に磁界結合が弱くなって、第１の電圧判定回路２０−１により、動作保証値以上の受電が出来ないと判定されると、保持モードへ移行する。又、ステップＳＰ３の保持モード中に更に磁界結合が弱くなって、第２の電圧判定回路２０−２により、検出データの保持可能な電圧を受電出来出来ないと判定されると、停止モードになって制御回路１３にリセットが掛けられて初期化される。
【００６５】
（３） 図３の動作
先ず、第１の発振回路４２−１Ａが、制御回路１３Ａの制御信号により、センサ素子１１Ａの抵抗値Rthに対応する周波数で発振すると共に、第２の発振回路４２−２Ａが、制御回路１３Ａの制御信号により、基準抵抗素子４１Ａの抵抗値Rrefに対応する周波数で発振する。制御回路１３Ａの制御信号により、第１のメモリ４３−１Ａ内の設定値Ｍ１が第１のカウンタ４４−１Ａにロードされると共に、制御回路１３Ａの制御信号により、第２のメモリ４３−２Ａ内の設定値Ｍ２が第２のカウント４４−２Ａにロードされる。制御回路１３Ａの制御信号により第１、第２のカウンタ４４−１Ａ，４４−２Ａが動作し、第１のカウンタ４４−１Ａにより、第１の発振回路４２−１Ａから出力されるクロック信号の数がカウントされると共に、第２のカウント４４−２Ａにより、第２の発振回路４２−２Ａから出力されるクロック信号の数がカウントされる。
【００６６】
第１のカウンタ４４−１Ａが設定値Ｍ１回のカウント動作を行っている期間に、制御回路１３Ａの制御信号により第３のカウンタ４４−３Ａが動作し、基準周波数信号frefのクロック数がカウントされ、このカウント数Ｎ１が制御回路１３Ａに記憶される。同時に、第２のカウント４４−２Ａが設定値Ｍ２回のカウント動作を行っている期間に、制御回路１３Ａの制御信号により第４のカウンタ４４−４Ａが動作し、基準周波数信号frefのクロック数がカウントされ、このカウント数Ｎ２が制御回路１３Ａに記憶される。
【００６７】
（４） 図４の動作
先ず、制御回路１３Ｂの制御信号により、第１のメモリ４３−１Ｂ内の設定値Ｍ１が第２のカウンタ４４−２Ｂにロードされると共に、制御回路１３Ｂの制御信号により、第１の発振回路４２−１Ｂがセンサ素子１１Ｂの容量値Csで決まる発振周波数で発振し、第２の発振回路４２−２Ｂが基準容量素子３１Ｂの容量値Crefで決まる発振周波数で発振する。制御回路１３Ｂの制御信号により動作する第２のカウンタ４４−２Ｂによって、第２の発振回路４２−２Ｂから出力されるクロック信号の数がカウントされる。
【００６８】
第２のカウンタ４４−２Ｂが設定値Ｍ１回のカウント動作を行っている期間に、制御回路１３Ｂの制御信号により第１のカウンタ４４−１Ｂが動作し、第１の発振回路４２−１Ｂから出力されるクロック信号の数がカウントされ、このカウント数Ｎ１が制御回路１３Ｂに記憶される。
【００６９】
このような（３）、（４）の動作が終了すると、図３の制御回路１３Ａの制御信号により第３、第４のカウンタ４４−３Ａ，３４−４Ａがリセットされると共に、図４の制御回路１３Ｂの制御信号により、第１のカウンタ４４−１Ｂがリセットされる。そして、制御回路１３Ａに記憶された図３のカウント数Ｎ１，Ｎ２等の検出データが、送信回路１７によって送信信号に変換され、アンテナコイル１６及びループアンテナ３１の電磁結合を介して読み取り装置３０側へ送られる。
【００７０】
（５） 図５は、参考例と比較した図１のデータ伝送方法を示すタイムチャートである。この図５の横軸は、時間である。
【００７１】
図５に示すように、参考例のセンサシステムでは、検出ユニット１０から読み取り装置３０への１回の動作（５１）は、（検出動作（５１ａ）＋検出データ送信動作（５１ｂ））であり、読み取り装置３０から検出ユニット１０への電源電力供給（パワーリング）の継続時間が十分長いときには（５０−１）、例えば２回の動作（５１，５１）が行われる。パワーリングの継続時間は長いが（５０−２）、送信中に検出ユニット１０の受電電圧が低下するか（５０−２ａ）、或いは受電が中断されたときには（５０−２ｂ）、動作中に送信が停止し、その後、受電電圧が上昇しても、パワーリングの残りの時間が短すぎて検出データを送信できない。又、パワーリングの継続時間が短く（５０−３）、しかも送信中に受電が短時間中断されたときには（５０−３ａ）、検出データを送信できない。
【００７２】
これに対し、本実施例１のセンサシステムでは、パワーリングの継続時間が十分長いときには（５０−１）、参考例と同様に、（検出動作（５２ａ）＋検出データ送信動作（５２ｂ））の１回の動作（５２）が例えば２回行われる。パワーリングの継続時間は長いが（５０−２）、送信中に検出ユニット１０の受電電圧が低下するか（５０−２ａ）、或いは受電が中断されたときには（５０−２ｂ）、受電電圧の低下（５０−２ａ）により保持モード（５２ｃ）になって検出データが保持レジスタ１４に保持され、この保持モード中に仮に短時間の受電中断（５０−２ｂ）があっても、コンデンサ１９の蓄積電荷によって保持モードを維持出来る。その後、受電電圧が上昇して動作モードに移行すれば、保持レジスタ１４に保持された検出データが送信されるので、送信動作（５２）を完了出来る。又、パワーリングの継続時間が短く（５０−３）、しかも送信中に受電が短時間中断されたときには（５０−３ａ）、コンデンサ１９の蓄積電荷により保持モード（５２ｄ）になって検出データが保持レジスタ１４に保持され、受電状態の回復後にその保持された検出データが送信されるので、送信動作（５２）を完了出来る。
【００７３】
（実施例１の効果）
本実施例１によれば、以下の（Ａ）〜（Ｃ）のような効果がある。
【００７４】
（Ａ） 図１の効果
本実施例１のセンサシステムでは、磁界結合が強くて検出ユニット１０の受電電圧が十分に高いときには、下記のようなステップＳＴ１〜ＳＴ４を順次実行してステップＳＴ２〜ＳＴ４の処理を繰り返す。
【００７５】
検出ユニット１０が電源電圧を受電して内部動作を初期化（ステップＳＴ１）→タイヤ１の温度検出・圧力検出（ステップＳＴ２）→検出データの送信（ステップＳＴ３）→第１のタイマ回路１５−１による待ち時間（ステップＳＴ４）→ステップＳＴ２へ戻る。
【００７６】
検出ユニット１０の動作中に受電電圧が全くなくなるか、或いは受電電圧が極めて弱くなって検出データの保持すら出来ない状態になれば、第２の電圧判定回路２０−２により制御回路１３にリセットが掛かって停止モードになる。その後、電源電圧を受電すると、ステップＳＴ１より動作を再開する。ステップＳＴ３を実行中に磁界結合が弱くなって受電電圧が低くなり、ステップＳＴ２で検出した検出データの保持が可能な場合は、第２の電圧判定回路２０−２により、ステップＳＴ３の場合よりも回路の消費電流が十分小さい保持モードになり、検出データを保持レジスタ１４で保持する。磁界結合強度が回復して受電電圧が高くなると、第２のタイマ回路１５−２によって一定の待ち時間後、ステップＳＴ３の最初から実行し、保持レジスタ１４に保持された検出データを送信する構成になっている。そのため、次の（ａ）〜（ｄ）のような効果がある。
【００７７】
（ａ） 検出ユニット１０側における受電時間が短くて一連の動作シーケンスを一度に完結できない場合でも、受電状態の回復を待って動作を継続出来る。
【００７８】
（ｂ） 送信の中断後は、保持モードで保持していた検出データを送るところから再開するので、検出データを送り終えるまでに必要な電源電圧が連続して供給され続けないといけない時間を短縮出来る。
【００７９】
（ｃ） 駆動磁界が中断される時間が短い場合でも、第２のタイマ回路１５−２の待ち時間分は信号を送らない時間があるので、読み取り装置３０側で信号伝送が中断したと判断でき、誤って一連のデータ送信と受け取ることはない。
【００８０】
（ｄ） 読み取り装置３０側で受信するには、本来のデータが送られてくるので、特段の処理を必要としない。
【００８１】
（Ｂ） 図３、図４の効果
センサ素子１１Ａ，１１Ｂと発振回路４２−１Ａ，４２−１Ｂとの組み合わせ、及び、基準抵抗素子４１Ａや基準容量素子４１Ｂと発振回路４２−２Ａ，４２−２Ｂとの組み合わせで、タイヤ１の温度や圧力を検出しているので、初期状態での発振周波数がばらついても、所定の条件（カウント数Ｎ１＝Ｎ２）に初期調整（即ち、オフセット調整）出来る。センサ素子１１Ａ，１１Ｂと発振回路３２−１Ａ，４２−１Ｂとの組み合わせで、所定の温度や圧力の変化を加えたときの温度検出データや圧力検出データ（カウント値）を所定の値（＝Ｎ２−Ｎ１）に調整（即ち、フルスケール調整）出来る。更に、センサ素子１１Ａ，１１Ｂによる発振と、基準抵抗素子４１Ａや基準容量素子４１Ｂによる発振とに、同一特性の発振回路４２−１Ａ，４２−２Ａ又は４２−１Ｂ，４２−２Ｂを使い、発振周波数の変化を相対的に検出しているので、発振回路４２−１Ａ，４２−２Ａ又は４２−１Ｂ，４２−２Ｂの特性変動が原因で発振周波数が同じ割合で変化しても、キャンセルされて影響を与えないので、発振回路４２−１Ａ，４２−２Ａ又は４２−１Ｂ，４２−２Ｂのばらつきや変動の影響を受け難い。
【実施例２】
【００８２】
図６は、本発明の実施例２を示すセンサシステムの他の適用例を示す概略の斜視図である。
【００８３】
この適用例では、回転するコンベア６０上に製品６１を載せて搬送する装置において、温度検出用の検出ユニット１０Ａがコンベア６０に装着され、このコンベア６０の近傍に読み取り装置３０が配設され、検出ユニット１０Ａで検出されたコンベア６０の検出温度データが非接触で読み取り装置３０へ送信される。このようなセンサシステムにおいても、実施例１とほぼ同様の作用効果を奏する。
【実施例３】
【００８４】
図７は、本発明の実施例３を示すセンサシステムの他の適用例を示す概略の斜視図である。
【００８５】
この適用例では、樹脂製等の配管７０の中にボール状のキャリア７１を本来流す液体７２と共に流す（転がす）ための装置において、ボール状のキャリア７１内に温度、圧力、ＰＨ等を検出するための検出ユニット１０Ｂが設けられている。配管７０の複数箇所に配置された各検出エリア７３には、読み取り装置３０のループアンテナ３１に代えてアンテナコイル３１Ｂがそれぞれ巻装されている。この装置では、読み取りエリア７３内にボール状のキャリア７１が来ると、読み取り装置３０のアンテナコイル３１Ｂと検出ユニット１０のアンテナコイル１６との磁界結合により、読み取り装置３０から検出ユニット１０Ｂへ非接触で電源電力が供給され、該検出ユニット１０Ｂが動作する。
【００８６】
ボール状のキャリア７１は回転（転がる）ので、検出ユニット１０Ｂ側のアンテナコイル１６の磁界を受ける方向と、読み取り装置３０側のループアンテナ３１Ｂからの駆動磁界の方向が完全に直交すると、駆動磁界があってもアンテナコイル１６には誘導起電圧が発生しないので、検出ユニット１０Ｂが動作できず、駆動磁界が途切れ途切れになってしまう。このような場合でも、本実施例３のデータ伝送方法を使えば、検出ユニット１０Ｂの検出データを読み取り装置３０へ的確に送信できる。
【００８７】
なお、本発明は、図示の実施例１〜３に限定されず、種々の変形や利用形態が可能である。この変形や利用形態としては、例えば、次の（ａ）〜（ｄ）のようなものがある。
【００８８】
（ａ） 検出ユニッ１０，１０Ａ，１０Ｂ及び読み取り装置３０は、図示以外の他の回路構成に変更出来る。例えば、図３、図４では、基準素子として、物理量の変化に対して電気的な特性値が一定の基準抵抗素子４１Ａや基準容量素子４１Ｂを用いているが、これに代えて、物理量の変化に対して電気的な特性値がセンサ素子１１Ａ，１１Ｂとは異なる他の素子を用い、これに対応して図３、図４の回路構成を変更しても良い。又、図３、図４では、第１の発振回路４２−１Ａ，４２−１Ｂと第２の発振回路４２−２Ａ，４２−２Ｂの２つの発振回路を用いているが、これに代えて、１つの共通発振回路を設け、これを切り替え手段で切り替えて使用する構成に変更しても良い。
【００８９】
（ｂ） 検出ユニット１０、１０Ａ，１０Ｂと読み取り装置３０とは、磁界結合により電力及び信号の授受を行う構成にしているが、電波結合等の他の非接触結合方式に変更しても良い。
【００９０】
（ｃ） 図１では、センサ素子１１として、温度検出用センサ素子１１Ａ及び圧力検出用センサ素子１１Ｂを使用し、図６では、温度検出用の検出ユニット１０Ａを使用し、図７では、温度、圧力、ＰＨ等を検出する検出ユニット１０Ｂを使用しているが、移動する検出対象物の物理量としては、温度、圧力、ＰＨ以外に、応力、変位、加速度、電気量等の種々のものが適用出来る。
【００９１】
（ｄ） 本発明のセンサシステムは、車両のタイヤ１、コンベア５０、配管７０以外に、読み取り装置３０に対して検出ユニット１０、１０Ａ，１０Ｂ側が循環運動をして通信が繰り返されるような種々の装置やシステムに適用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施例１を示すセンサシステムの概略の構成図である。
【図２】図１のセンサシステムが適用される車両のタイヤを示す斜視図である。
【図３】図１中の温度検出用センサ素子１１Ａ、温度用検出回路１２Ａ及び温度用制御回路１３Ａの構成例を示す回路図である。
【図４】図１中の圧力検出用センサ素子１１Ｂ、圧力用検出回路１２Ｂ、及び圧力用制御回路１３Ｂの構成例を示す回路図である。
【図５】参考例と比較した図１のデータ伝送方法を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の実施例２を示すセンサシステムの他の適用例を示す概略の斜視図である。
【図７】本発明の実施例３を示すセンサシステムの他の適用例を示す概略の斜視図である。
【符号の説明】
【００９３】
１ タイヤ
１０，１０Ａ，１０Ｂ 検出ユニット
１１，１１Ａ，１１Ｂ センサ素子
１２，１２Ａ，１２Ｂ 検出回路
１３，１３Ａ，１３Ｂ 制御回路
１４ 保持レジスタ
１５−１，１５−２ タイマ回路
１６，３１Ｂ アンテナコイル
１８ 整流回路
１９ コンデンサ
２０−１，２０−２ 電圧判定回路
２２，３５ 受信回路
２３，３４ 送信回路
３０ 読み取り装置
３１ ループアンテナ
６０ コンベア
７０ 配管
７１ キャリア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動する検出対象物の物理量（例えば、温度、圧力、応力、変位、加速度、電気量等）を、その検出対象物に装着したセンサにて検出し、この検出したデータを非接触で読み取り装置側へ伝送するデータ伝送方法及びそれを用いたセンサシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動する検出対象物の物理量をセンサにて検出してこの検出したデータを読み取り装置側へ伝送するセンサシステムとして、例えば、下記の特許文献１、２、３に記載された技術が知られている。この特許文献１〜３に記載されたセンサシステムでは、センサ素子及び送信機を有する検出ユニットを車両のタイヤ側に装着し、その検出ユニットによりタイヤの空気圧や温度を検出してこの検出データを無線で送信し、この送信データを、車両本体に取り付けた読み取り装置側の受信機で受信してタイヤに異常が生じているか否かを判定して車両の安全性を向上させるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６１１１３号公報
【特許文献２】特開２００３−２９１６１５号公報
【特許文献３】特開平１０−１０４１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の検出ユニットから読み取り装置へのデータ伝送方法及びそれを用いたセンサシステムでは、次の（Ａ）、（Ｂ）のような課題があった。
【０００５】
（Ａ） データ伝送上の課題
従来は、センサ素子及び送信機を有する検出ユニットを車両のタイヤ側に装着し、タイヤの空気圧や温度を検出してこの検出データを無線で車両本体側の受信機へ送信する構成になっている。ところが、特許文献１の段落００２８に記載されているように、車両の走行中にはタイヤの回転に伴ってこれに装着された検出ユニットも回転するので、この検出ユニットの回転角度によって車両本体側の受信機の受信感度が変化し、ある回転角度の範囲において受信機で受信が出来ない点（この点を「ヌルポイント」ともいう。）が生じる。これを防止するためには、送信電波の電力を大きくすればよいが、電波法の規制や混信等の問題が生じるので、そのような対策がとれない。そこで、特許文献ｌの技術では、ヌルポイントを避けたタイヤの回転角度の範囲（例えば、１８０°±６０°の範囲）で、送信機から検出データを受信機へ無線送信するようにしている。
【０００６】
しかし、このような構成では、タイヤの１回転中の限られた回転角度範囲の時間内に検出データを伝送しなければならないので、タイヤの回転速度が速くなってその回転角度範囲の時間が短くなると、検出ユニットが回転して検出データの送信を完了する前に、途中でデータ伝送が遮断される虞があった。これを回避するために、短時間にデータ伝送を完了させようとすると、データ伝送レートを高くしなければならないが、データ伝送レートを高くすると、無線通信に要する帯域が広がって通信回線の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を許容値以上に確保することが難しくなるという問題が生じる。
【０００７】
（Ｂ） 電池消耗に対する保守点検上の課題
従来は、検出ユニット内に電源電力供給用の電池が設けられているので、電池消耗に対する保守点検が必要になり、不利不便であった。これを解消するために、読み取り装置側において電源源力を重畳した送信信号を作り、これを非接触で検出ユニット側へ送り、該検出ユニット側でその送信信号を復調して電源電力を取り出し、検出ユニットの内部回路に供給することが考えられる。しかし、前記（Ａ）の問題と同様に、タイヤの１回転中に途中で送信信号が遮断され、読み取り装置側から検出ユニットへ、十分な電源電力を供給することが難しく、この結果、検出ユニットから読み取り装置側へ、検出データを最後まで伝送することができないという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のデータ伝送方法は、移動する検出対象物に装着され、外部から与えられる電源電力を受電すると共に制御信号を受信し、前記受電した電源電力及び前記受信した制御信号に基づき、前記検出対象物における物理量の変化を検出して検出データを外部へ送信する検出ユニットと、前記検出ユニットから離間して設置され、前記検出ユニットに対して非接触で、前記電源電力が重畳された前記制御信号を前記検出ユニットへ送信し、且つ前記検出ユニットから送信された前記検出データを受信する読み取り装置と、を備えたセンサシステムにおけるデータ伝送方法である。
【０００９】
そして、前記検出ユニットでは、前記受電した電源電力の大きさを判定し、前記判定結果が動作保証値以上のときには、前記検出ユニットを動作モードに設定して前記検出データを送信させて一定の時間待たせ、前記判定結果が前記動作保証値よりも小さいが前記検出データの保持可能な値以上のときには、前記検出ユニットを保持モードに設定して前記検出データを保持させ、前記判定結果が前記動作保証値以上に回復したときには、前記保持モードから前記動作モードへ移行させ、一定の待ち時間後に前記保持させた検出データを送信させ、前記判定結果が前記検出データの保持可能な値よりも小さいときには、停止モードに設定して前記検出ユニットの動作を停止させる。
【００１０】
本発明のセンサシステムは、前記と同様の検出ユニットと読み取り装置とを備えたセンサシステムである。
【００１１】
そして、前記検出ユニットは、前記受電した電源電力の大きさを判定して判定結果を出力する判定手段と、前記判定結果が動作保証値以上のときには、前記検出ユニットを動作モードに設定して前記検出データを送信させて一定の時間待たせる第１の設定手段と、前記判定結果が前記動作保証値よりも小さいが前記検出データの保持可能な値以上のときには、前記検出ユニットを保持モードに設定して前記検出データを保持させる第２の設定手段と、前記保持モードにおける前記判定結果が前記動作保証値以上に回復したときには、前記保持モードから前記動作モードへ移行させ、一定の待ち時間後に前記保持させた検出データを送信させる第３の設定手段と、前記判定結果が前記検出データの保持可能な値よりも小さいときには、前記検出ユニットを停止モードに設定して前記検出ユニットの動作を停止させる第４の設定手段とを有している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のデータ伝送方法及びそのセンサシステムによれば、検出ユニット側における受電時間が短くて一連の動作シーケンスを一度に完結できない場合でも、受電状態の回復を待って動作を継続出来る。送信の中断後は、保持モードで保持していた検出データを送るところから再開するので、検出データを送り終えるまでに必要な電源電力が連続して供給され続けないといけない時間を短縮出来る。更に、例えば結合磁界が中断される時間が短い場合でも、待ち時間分は信号を送らない時間があるので、読み取り装置側で信号伝送が中断したと判断でき、誤って一連のデータ送信と受け取ることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
センサシステムは、移動する検出対象物に装着され、外部から与えられる電源電力を受電すると共に制御信号を受信し、前記受電した電源電力及び前記受信した制御信号に基づき、前記検出対象物における物理量の変化を検出して検出データを外部へ送信する検出ユニットと、前記検出ユニットから離間して設置され、前記検出ユニットに対して非接触の磁界結合で、前記電源電力が重畳された前記制御信号を前記検出ユニットへ送信し、且つ前記検出ユニットから送信された前記検出データを受信する読み取り装置とを備えている。
【００１４】
前記検出ユニットは、前記受電した電源電力の大きさを判定して判定結果を出力する判定手段と、前記判定結果が動作保証値以上のときには、前記検出ユニットを動作モードに設定して前記検出データを送信させてタイマ回路により一定の時間待たせる第１の設定手段と、前記判定結果が前記動作保証値よりも小さいが前記検出データの保持可能な値以上のときには、前記検出ユニットを保持モードに設定して前記検出データを保持レジスタに保持させる第２の設定手段と、前記保持モードにおける前記判定結果が前記動作保証値以上に回復したときには、前記保持モードから前記動作モードへ移行させ、タイマ回路により一定の待ち時間後に前記保持させた検出データを送信させる第３の設定手段と、前記判定結果が前記検出データの保持可能な値よりも小さいときには、前記検出ユニットを停止モードに設定して前記検出ユニットの動作を停止させる第４の設定手段とを有している。
【実施例１】
【００１５】
（実施例１の構成）
（図１、図２の構成）
図１は、本発明の実施例１を示すセンサシステムの概略の構成図である。図２は、図１のセンサシステムが適用される車両のタイヤを示す斜視図である。
【００１６】
図１に示すセンサシステムは、移動する検出対象物として、例えば、図２に示す車両のタイヤ１の圧力とこの圧力に密接に関連する温度を検出するものであり、タイヤ１の例えば側部内に埋設される検出ユニット１０と、この検出ユニット１０から離間して車両本体側に取り付けられ、該検出ユニット１０に対して非接触の磁界結合で電源電力の供給及びデータの送受信を行う読み取り装置３０とを備えている。図２のタイヤ１は、回転するので、検出ユニット１０と読み取り装置３０の距離が近いエリア２では、読み取り装置３０から検出ユニット１０へ供給される駆動磁界が検出ユニット１０に届いて動作する。これに対し、検出ユニット１０と読み取り装置３０の距離が遠いエリア３では、読み取り装置３０から検出ユニット１０へ供給される駆動磁界が検出ユニット１０に届く強度が弱くなってしまう。
【００１７】
検出ユニット１０は、タイヤ１の温度を検出する温度検出用センサ素子１１Ａ及びタイヤ１の圧力を検出する圧力検出用センサ素子１１Ｂを有するセンサ素子１１を備え、このセンサ素子１１に、温度用検出回路１２Ａ及び圧力用検出回路１２Ｂを有する検出回路１２が接続されている。
【００１８】
例えば、センサ素子１１を構成する温度検出用センサ素子１１Ａは、温度依存性の大きなサーミスタ抵抗素子等で構成され、圧力検出用センサ素子１０Ｂは、外圧によって静電容量値が変化する可変コンデンサ等で構成されている。検出回路１２を構成する温度用検出回路１２Ａは、温度検出用センサ素子１１Ａで検出された温度検出値をディジタル信号からなる温度検出データに変換する等の機能を有する回路、圧力用検出回路１２Ｂは、圧力検出用センサ素子１１Ｂで検出された圧力検出値をディジタル信号からなる圧力検出データに変換する等の機能を有する回路である。
【００１９】
検出回路１２には、温度用制御回路１３Ａ及び圧力用制御回路１３Ｂを有する制御回路１３が接続されている。制御回路１３は、検出ユニット１０の全体を制御する回路であり、例えば、中央処理装置（以下「ＣＰＵ」という。）、或いは個別回路等により構成されている。
【００２０】
制御回路１３には、保持レジスタ１４、第１のタイマ回路１５−１、及び第２のタイマ回路１５−２が接続されている。保持レジスタ１４は、制御回路１３が駆動電力不足で保持モードになった時に検出データを保持するためのレジスタである。第１のタイマ回路１５−１は、検出ユニット１０が読み取り装置３０へ１回のデータ送信を完了すると一定時間Ｔ１だけ検出ユニット１０の動作を待たせるための回路である。第２のタイマ回路１５−２は、制御回路１３が十分な駆動電力を供給されて保持モードから動作モードに復帰して再度動作を開始する前に一定時間Ｔ２だけ該検出ユニット１０の動作を待たせるための回路である。
【００２１】
又、検出ユニット１０は、読み取り装置３０に対して非接触で電源電力及び信号の授受を行うアンテナコイル１６を有し、このアンテナコイル１６がバーアンテナ１７に巻装されている。アンテナコイル１６には、図示しないコンデンサが接続され、これらのアンテナコイル１６及びコンデンサが、読み取り装置３０から供給される交流磁界の周波数に同調している。アンテナコイル１６には更に、電源手段（例えば、整流回路）１８が接続され、この整流回路１８に蓄積手段（例えば、コンデンサ）１９が接続されると共に、該整流回路１８が第１、第２の電圧判定回路２０−１，２０−２を介して制御回路１３に接続されている。
【００２２】
整流回路１８は、アンテナコイル１６に誘導される交流起電圧を整流して検出ユニット駆動用の直流電源電圧を生成し、これを第１、第２の電圧判定回路を介して制御回路１３等に与える回路である。コンデンサ１９は、電源ライン及び基準電位（グランド電位）間に接続され、整流回路１８で生成された直流電源電圧の電荷を蓄積するものである。コンデンサ１９は、充電可能な電池等の他の蓄積手段に置き換えても良い。第１の電圧判定回路２０−１は、第１及び第３の設定手段としての機能を有し、整流回路１８で生成された直流電源電圧を検出ユニット１０の動作保証値と比較し、動作保証値よりも低い電圧になると、制御回路１３に対してリセットをかけるための回路である。第２の電圧判定回路２０−２は、第２及び第４の設定手段として機能を有し、動作保証値よりも低いが、検出データの保持可能な電圧を受電しているか否かの判定を行い、この判定結果を制御回路１３へ与える回路である。整流回路１８、コンデンサ１９、電圧判定回路２０−１，２０−２により、判定手段が構成されている。
【００２３】
アンテナコイル１６は、クロック検出回路（CK検出回路）２１を介して制御回路１３に接続されると共に、第１の受信手段（例えば、受信回路）２２を介して制御回路１３に接続され、この制御回路１３が第１の送信手段（例えば、送信回路）２３を介してアンテナコイル１６に接続されている。
【００２４】
クロック検出回路２１は、アンテナコイル１６に誘導される交流起電圧に重畳されたクロック信号を検出して制御回路１３に与える回路である。受信回路２２は、アンテナコイル１６に誘導される交流起電圧に重畳された読み取り装置３０からの制御信号を受信し、この制御信号を復調等してコマンド（命令）やデータを制御回路１３に与える回路である。制御回路１３は、与えられるコマンドの実行を制御して検出データを出力したり、データを処理する等の機能を有している。送信回路２３は、制御回路１３から与えられる検出データの変調等を行って送信信号を生成し、この送信信号をアンテナコイル１６の磁界結合を介して読み取り装置３０へ伝送させる回路である。
【００２５】
読み取り装置３０は、アンテナコイル１６と磁界結合されるループアンテナ３１と、電源電力用のキャリア（例えば、１２５ＫＨｚの搬送波）を発振する発振回路３２と、この発振回路３２に接続された変調回路３３と、この変調回路３３とループアンテナ３１の間に接続された第２の送信手段（例えば、送信回路）３４と、ループアンテナ３１に接続された第２の受信手段（例えば、受信回路）３５とを有している。更に、変調回路３３及び受信回路３５には、データ処理及び制御機能を有する制御回路３６が接続され、この制御回路３６が、及びインタフェース３７を介して、センサシステム全体を制御するコンピュータで構成された上位コントローラ３８に接続されている。
【００２６】
変調回路３３は、発振回路３２から与えられる電源電力用のキャリアにより、制御回路３６から出力されるコマンドやデータを変調する回路である。送信回路３４は、変調回路３３で変調された変調信号を送信信号に変換し、この送信信号をループアンテナ３１を介して検出ユニット１０へ伝送させる回路である。受信回路３５は、検出ユニット１０からループアンテナ３１を介して送られてくる検出データ等を受信して復調し、この復調した検出データ等を制御回路３６へ出力する回路である。制御回路３６は、受信回路３５からの検出データ等を入力し、この検出データ等に対して補正演算等を行い、この処理結果をインタフェース３７を介して上位コントローラ３８へ送る回路である。
【００２７】
（図３の構成）
図３は、図１中の温度検出用センサ素子１１Ａ、温度用検出回路１２Ａ及び温度用制御回路１３Ａの構成例を示す回路図である。
【００２８】
センサ素子１１Ａは、例えば、温度によって抵抗値Rthが変化する温度依存性の大きなサーミスタ抵抗素子で構成され、このセンサ素子１１Ａに検出回路１２Ａが接続されている。検出回路１２Ａは、例えば、ＣＲ発振回路の発振周波数を決める静電容量素子及び抵抗素子からなる時定数回路の内の抵抗素子を用いて温度を検出する回路であり、この検出回路１２Ａに制御回路１３Ａが接続されている。制御回路１３Ａは、検出回路１２Ａを制御するための各種の制御信号及び温度検出データ（例えば、カウント数Ｎ１，Ｎ２）を出力する制御部や、演算部、データ記憶部等を有しており、ＣＰＵ等で構成されている。
【００２９】
検出回路１２Ａは、基準となる固定抵抗値Rrefを有する基準素子（例えば、基準抵抗素子）４１Ａと、センサ素子１１Ａに接続された第１の発振回路４２−１Ａと、基準抵抗素子４１Ａに接続され、第１の発振回路４２−１Ａと同一特性の第２の発振回路４２−２Ａとを有している。第１の発振回路４２−１Ａは、センサ素子１１Ａと共にＣＲ発振回路を構成し、制御回路１３Ａの制御信号により動作して、センサ素子１１Ａの抵抗値に対応した周波数で発振してクロック信号を出力する回路である。第２の発振回路４２−２Ａは、基準抵抗素子４１Ａと共にＣＲ発振回路を構成し、制御回路１３Ａの制御信号により動作して、基準抵抗素子４１Ａの抵抗値に対応した周波数で発振してクロック信号を出力する回路である。
【００３０】
この検出回路１２Ａには、制御回路１３Ａの制御信号により動作してカウント（計数）回数である設定回数（例えば、設定値）Ｍ１を設定する第１のメモリ４３−１Ａと、制御回路１３Ａの制御信号により動作して設定値Ｍ２を設定する第２のメモリ４３−２Ａと、基準のクロック信号からなる基準周波数信号frefを出力する水晶発振回路等で構成された基準信号源４５Ａとが設けられている。第１のメモリ４３−１Ａの出力側には、第１の計数手段（例えば、第１のカウンタ）４４−１Ａが接続され、第２のメモリ４３−２Ａの出力側にも、第１のカウンタ４４−１Ａと同一特性の第２の計数手段（例えば、第２のカウンタ）４４−２Ａが接続されている。
【００３１】
第１のカウンタ４４−１Ａは、制御回路１３Ａの制御信号により動作し、第１のメモリ４３−１Ａに設定された設定値Ｍ１の回数だけ、発振回路４２−１Ａの出力クロック信号の数をカウントするものであり、この出力側に第３の計数手段（例えば、第３のカウンタ）４４−３Ａが接続されている。第２のカウンタ４４−２Ａは、制御回路１３Ａの制御信号により動作し、第２のメモリ４３−２Ａに設定された設定値Ｍ２の回数だけ、発振回路４２−２Ａの出力クロック信号の数をカウントするものであり、この出力側に第４の計数手段（例えば、第４のカウンタ）４４−４Ａが接続されている。
【００３２】
第３のカウンタ４４−３Ａは、制御回路１３Ａの制御信号により動作し、第１のカウンタ４４−１Ａが設定値Ｍ１の回数だけカウント動作を行っている期間に、基準信号源４５Ａから出力される基準周波数信号frefのクロック数をカウントし、このカウント数Ｎ１を制御回路１３Ａに記憶させる。第４のカウンタ４４−４Ａは、第３のカウンタ４４−３Ａと同一特性であり、制御回路１３Ａの制御信号により動作し、第２のカウンタ４４−２Ａが設定値Ｍ２の回数だけカウント動作を行っている期間に、基準信号源４５Ａから出力される基準周波数信号frefのクロック数をカウントし、このカウント数Ｎ２を制御回路１３Ａに記憶させる。カウント数Ｎ１は、設定値Ｍ１に対応し、カウント数Ｎ２は、設定値Ｍ２に対応している。
【００３３】
（図４の構成）
図４は、図１中の圧力検出用センサ素子１１Ｂ、圧力用検出回路１２Ｂ、及び圧力用制御回路１３Ｂの構成例を示す回路図であり、図３中の要素（数字＋Ａ）と共通の要素には、共通の符号（同一数字＋Ｂ）が付されている。
【００３４】
図４の回路では、図３のサーミスタ抵抗からなるセンサ素子１１Ａ、及び基準抵抗素子４１Ａに代えて、容量式のセンサ素子１１Ｂ、及び基準容量素子４１Ｂを設け、そのセンサ素子１１Ｂを用いてタイヤ１の圧力を検出するようになっている。
【００３５】
この図４の回路では、各回路ブロックを制御するための各種の制御信号及び圧力検出データを出力する制御回路１３Ｂと、この制御回路１３Ｂの制御信号により動作してセンサ素子１１Ｂの容量値Csで決まる発振周波数で発振する第１の発振回路４２−１Ｂと、制御回路１３Ｂの制御信号により動作して基準容量素子４１Ｂの固定の容量値Crefで決まる発振周波数で発振する第２の発振回路４２−２Ｂと、制御回路１３Ｂの制御信号により動作してカウント回数である設定値Ｍ１を設定する第１のメモリ４３−１Ｂと、制御回路１３Ｂの制御信号により動作して設定値Ｍ３を設定し、これに対応するカウント数Ｎ３を制御回路１３Ｂへ与える第３のメモリ４３−３Ｂとを有している。
【００３６】
第２の発振回路４２−２Ｂ及び第１のメモリ４３−１Ｂの出力側には、第２のカウンタ４４−２Ｂが接続されている。第２のカウンタ４４−２Ｂは、制御回路１３Ｂの制御信号により動作し、第１のメモリ４３−１Ｂ内の設定値Ｍ１の回数だけ第２の発振回路４２−２Ｂの出力クロック信号数をカウントするものであり、この出力側に第１のカウンタ４４−１Ｂが接続されている。第１のカウンタ４４−１Ｂは、制御回路１３Ｂの制御信号により動作して、第２のカウンタ４４−２Ｂがカウント動作している間に、第１の発振回路４２−１Ｂの出力クロック信号数をカウントしてこのカウント数Ｎ１を制御回路１３Ｂへ出力するものである。制御回路１３Ｂは、各種の制御信号及び圧力検出データ（例えば、カウント数Ｎ１，Ｎ３）を出力する機能を有している。
【００３７】
（実施例１の動作）
本実施例１では、以下の（１）〜（５）のような動作が行われる。
【００３８】
（１） 参考例のデータ伝送方法
本実施例１に対する参考例として、例えば、図１の検出ユニット１０内に保持レジスタ１４、第２の電圧判定回路２０−２、及び第２のタイマ回路１５−２を設けないセンサシステムが考えられる。このようなセンサシステムにおけるデータ伝送方法は、例えば、以下のステップＳ１〜Ｓ５により実行される。
【００３９】
ステップＳ１において、図１の読み取り装置３０内の上位装置３８から、検出ユニット１０を動作させるためのコマンドやデータが出力されると、このコマンドやデータが、インタフェース３７を介して制御回路３６へ送られ、この制御回路３６の制御により、読み取り装置３０が動作モードへ移行する。読み取り装置３０が動作モードに移行すると、変調回路３３が動作し、キャリア発振回路３２から出力される電源源力用のキャリアにより、制御回路３６からの制御信号が変調される。この変調信号が送信回路３４で送信信号に変換され、ループアンテナ３１へ送られと、このループアンテナ３１から交流磁界が発生する。
【００４０】
タイヤ１の側部内に埋設された検出ユニット１０がタイヤ１と共に回転し、この検出ユニット１０のアンテナコイル１６がループアンテナ３１に近接すると、このループアンテナ１６に交流起電圧が誘導される。誘導された交流起電圧は、整流回路１８で整流されて直流電源電圧が生成され、コンデンサ１９が充電される。第１の電圧判定回路２０−１は、その受電された直流電源電圧と検出ユニット１０の動作保証値とを比較して、検出ユニット１０の動作可能な電圧を受電出来たか否かの判定を行う。
【００４１】
ステップＳ２において、第１の電圧判定回路２０−１は、検出ユニット１０の動作保証値以上の電圧を受電出来たと判定した時には、制御回路１３に掛けていたリセットを解除してこの制御回路１３を初期状態にすると共に、受電した直流電源電圧を制御回路１３へ供給し（パワーリング）、検出ユニット１０を動作モードへ移行させる。
【００４２】
ステップＳ３において、動作モードへの移行により、アンテナコイル１６に誘導された交流起電圧から、クロック検出回路２１によりクロックが検出されて制御回路１３へ供給されると共に、その交流起電圧が、受信回路２２で受信されて復調され、この復調された読み取り装置３０からのコマンドやデータが制御回路１３へ送られる。これにより、制御回路１３内の図３の温度用制御回路１３Ａ、温度用検出回路１２Ａ及び温度検出用センサ素子１１Ａと、図４内の圧力用制御回路１３Ｂ、圧力用検出回路１２Ｂび圧力検出用センサ素子１１Ｂとが動作し、タイヤ１の温度及び圧力が検出される。
【００４３】
ステップＳ４において、タイヤ１の温度及び電圧の検出データは、制御回路１３から出力され、送信回路２３によって例えば次のような送信信号に変換される。
送信信号＝同期信号＋スタート信号＋
検出データ＋誤り検出訂正コード＋エンド信号
【００４４】
この送信信号において、同期信号、スタート信号、及びエンド信号は、データ伝送のために付加される信号である。又、非接触で動作する検出ユニット１０から読み取り装置３０へのデータ伝送は、動作条件により外乱の影響で不安定になったりすることがあるので、これを訂正するために、誤り検出訂正コードが付加されている。このような送信信号は、アンテナコイル１６及びループアンテナ３１の電磁結合を介して読み取り装置３０側へ送られる。読み取り装置３０側へ送られた送信信号は、受信回路３５で受信されて復調され、制御回路３６へ送られる。制御回路３６において、所定の演算処理等が行われて温度検出データ及び圧力検出データが算出され、この算出結果がインタフェース３７を介して上位コントローラ３８へ送られる。
【００４５】
ステップＳ５において、ステップＳ４での検出ユニット１０から読み取り装置３０への検出データの送信後は、第１のタイマ回路１５−１によって制御回路１３が待ち時間のモードになる。第１のタイマ回路１５−１を設けた理由は、検出ユニット１０側においてデータ検出とデータ送信を連続して繰り返して行い、検出データを読み取り装置３０側へ切れ目無く送信すると、読み取り装置３０側では受信が難しいので、データ送信が完了すると、一定時間、検出ユニット１０の動作を待たせるようにしている。
【００４６】
このステップＳ５の待ち時間が経過すると、ステップＳ３へ戻り、ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５の動作を繰り返す。この動作中に、検出ユニット１０側での受電電圧が低くなって動作が出来なくなった場合は、これが第１の電圧判定回路２０−１で判定されて制御回路１３が停止モードになり、この制御回路１３がリセットされて初期化される。
【００４７】
このような参考例のセンサシステムでは、次の（ｉ）、（ｉｉ）のような利点がある。
（ｉ） 検出ユニット１０は、読み取り装置３０から供給される電源電力を非接触で受電して、タイヤ１の温度及び圧力の検出データを読み取り装置３０側へ返すことが出来る。
【００４８】
（ｉｉ） 読み取り装置３０と検出ユニット１０との距離が遠くなり、磁界結合が弱くなって検出ユニット１０が動作出来なくなると、これが第１の電圧判定回路２０−１で検出されて停止モードになるので、誤動作や暴走を起こすこともない。
【００４９】
しかし、読み取り装置３０と検出ユニット１０との電磁結合が不安定で、読み取り装置３０から検出ユニット１０へ連続して電源電力を供給出来ない場合は、検出ユニット１０の動作が途中で中断してリセットが掛かってしまい、検出データを読み取り装置３０へ最後まで送れないことが発生し易いという欠点がある。
【００５０】
そこで、このような欠点を解決するために、本実施例１では、検出ユニット１０内に保持レジスタ１４、第２のタイマ回路１５−２及び第２の電圧判定回路２０−２を設けている。
【００５１】
（２） 図１のセンサシステムのデータ伝送方法
図１のセンサシステムにおけるデータ伝送方法は、例えば、以下のステップＳＰ１〜ＳＰ１２により実行される。
【００５２】
ステップＳＰ１において、前記ステップＳ１と同様に、読み取り装置３０が動作モードへ移行し、送信信号がループアンテナ３１へ送られ、このループアンテナ３１から交流磁界が発生する。タイヤ１と共にこれに埋設された検出ユニット１０が回転し、この検出ユニット１０のアンテナコイル１６がループアンテナ３１に近接すると、このループアンテナ１６に交流起電圧が誘導される。誘導された交流起電圧は、整流回路１８で整流されて直流電源電圧が生成され、コンデンサ１９が充電される。受電された直流電源電圧は、第１の電圧判定回路２０−１によってセンサユニット１０の動作保証値と比較され、動作可能な電圧を受電出来たか否かの判定が行われると共に、第２の電圧判定回路２０−２によって検出データの保持可能な値と比較され、動作保証値よりも低い電圧であるが、検出データの保持可能な電圧を受電出来たか否かの判定が行われる。
【００５３】
ステップＳＰ２において、第１の電圧判定回路２０−１により、動作保証値以上の電圧を受電出来なかったと判定されたが、第２の電圧判定回路２０−２により、動作保証値よりも低い電圧であるが、検出データの保持可能な電圧を受電出来たと判定された時には、制御回路１３に掛けられていたリセットが解除され、この制御回路１３が初期状態に設定されると共に、保持レジスタ１４も初期状態に設定される。
【００５４】
ステップＳＰ３において、検出ユニット１０から読み取り装置３０への検出データの送信動作の場合よりも回路の消費電流が十分小さい保持モードになり、センサ素子１１及び検出回路１２により検出された検出データが、保持レジスタ１４に保持される。保持モード中は回路の消費電流が十分小さいので、この保持モードを維持するには、受電した直流電源電圧が低くてもよい。短時間であれば、受電電圧が全く無くなっても、コンデンサ１９に充電されていた電荷で保持モードを維持できる。
【００５５】
ステップＳＰ４において、磁界結合が大きくなって、受電している直流電源電圧が高くなり、第１の電圧判定回路２０−１により、動作保証値以上の電圧を受電出来たか否かの判定が行われる。
【００５６】
ステップＳＰ５において、第１の電圧判定回路２０−１により、動作保証値以上の電圧を受電出来たと判定されると、検出ユニット１０が保持モードから動作モードへ移行し、受電した直流電源電圧が制御回路１３へ供給（パワーリング）され、検出ユニット１０が通常動作を行う。
【００５７】
ステップＳＰ６において、制御回路１３により、保持レジスタ１４のフラグが調べられる。
【００５８】
ステップＳＰ７において、保持レジスタ１４のフラグが立っていれば、第２のタイマ回路１５−２による一定の待ち時間だけ待つ。一定の待ち時間を入れるのは、保持モードになっていた時間が極めて短いと、読み取り装置３０側から見て一連の動作に見えて異常なデータを受信したと判定される問題を避けるためである。つまり、一定の待ち時間があれば、読み取り装置３０側においてデータ伝送が中断したと判定できるので、その問題を回避できる。
【００５９】
ステップＳＰ８において、ステップＳＰ６でフラグが立っていなければ、制御回路１３内の図３の温度用制御回路１３Ａ、温度用検出回路１２Ａ及び温度検出用センサ素子１１Ａと、図４内の圧力用制御回路１３Ｂ、圧力用検出回路１２Ｂび圧力検出用センサ素子１１Ｂとが動作し、タイヤ１の温度及び圧力が検出される。
【００６０】
ステップＳＰ９において、温度及び圧力の検出データに、データ取得済みフラグが付加されて保持レジスタ１４に保存される。
【００６１】
ステップＳＰ１０において、ステップＳＰ７又はＳＰ９の処理後、保持レジスタ１４に保持された検出データが制御回路１３から出力され、前記ステップＳ４と同様に、送信回路２３によって送信信号に変換され、アンテナコイル１６及びループアンテナ３１の電磁結合を介して読み取り装置３０側へ送られる。
【００６２】
ステップＳＰ１１において、保持レジスタ１４に保持された検出データの送信後、制御回路１３によって保持レジスタ１４のフラグが初期化される。
【００６３】
ステップＳＰ１２において、第１のタイマ回路１５−１による一定の待ち時間だけ待つ。その後、ステップＳＰ８へ戻る。
【００６４】
以上のステップＳＰ１〜ＳＰ１２の処理において、ステップＳＰ６〜ＳＰ１２の動作中に磁界結合が弱くなって、第１の電圧判定回路２０−１により、動作保証値以上の受電が出来ないと判定されると、保持モードへ移行する。又、ステップＳＰ３の保持モード中に更に磁界結合が弱くなって、第２の電圧判定回路２０−２により、検出データの保持可能な電圧を受電出来出来ないと判定されると、停止モードになって制御回路１３にリセットが掛けられて初期化される。
【００６５】
（３） 図３の動作
先ず、第１の発振回路４２−１Ａが、制御回路１３Ａの制御信号により、センサ素子１１Ａの抵抗値Rthに対応する周波数で発振すると共に、第２の発振回路４２−２Ａが、制御回路１３Ａの制御信号により、基準抵抗素子４１Ａの抵抗値Rrefに対応する周波数で発振する。制御回路１３Ａの制御信号により、第１のメモリ４３−１Ａ内の設定値Ｍ１が第１のカウンタ４４−１Ａにロードされると共に、制御回路１３Ａの制御信号により、第２のメモリ４３−２Ａ内の設定値Ｍ２が第２のカウント４４−２Ａにロードされる。制御回路１３Ａの制御信号により第１、第２のカウンタ４４−１Ａ，４４−２Ａが動作し、第１のカウンタ４４−１Ａにより、第１の発振回路４２−１Ａから出力されるクロック信号の数がカウントされると共に、第２のカウント４４−２Ａにより、第２の発振回路４２−２Ａから出力されるクロック信号の数がカウントされる。
【００６６】
第１のカウンタ４４−１Ａが設定値Ｍ１回のカウント動作を行っている期間に、制御回路１３Ａの制御信号により第３のカウンタ４４−３Ａが動作し、基準周波数信号frefのクロック数がカウントされ、このカウント数Ｎ１が制御回路１３Ａに記憶される。同時に、第２のカウント４４−２Ａが設定値Ｍ２回のカウント動作を行っている期間に、制御回路１３Ａの制御信号により第４のカウンタ４４−４Ａが動作し、基準周波数信号frefのクロック数がカウントされ、このカウント数Ｎ２が制御回路１３Ａに記憶される。
【００６７】
（４） 図４の動作
先ず、制御回路１３Ｂの制御信号により、第１のメモリ４３−１Ｂ内の設定値Ｍ１が第２のカウンタ４４−２Ｂにロードされると共に、制御回路１３Ｂの制御信号により、第１の発振回路４２−１Ｂがセンサ素子１１Ｂの容量値Csで決まる発振周波数で発振し、第２の発振回路４２−２Ｂが基準容量素子３１Ｂの容量値Crefで決まる発振周波数で発振する。制御回路１３Ｂの制御信号により動作する第２のカウンタ４４−２Ｂによって、第２の発振回路４２−２Ｂから出力されるクロック信号の数がカウントされる。
【００６８】
第２のカウンタ４４−２Ｂが設定値Ｍ１回のカウント動作を行っている期間に、制御回路１３Ｂの制御信号により第１のカウンタ４４−１Ｂが動作し、第１の発振回路４２−１Ｂから出力されるクロック信号の数がカウントされ、このカウント数Ｎ１が制御回路１３Ｂに記憶される。
【００６９】
このような（３）、（４）の動作が終了すると、図３の制御回路１３Ａの制御信号により第３、第４のカウンタ４４−３Ａ，３４−４Ａがリセットされると共に、図４の制御回路１３Ｂの制御信号により、第１のカウンタ４４−１Ｂがリセットされる。そして、制御回路１３Ａに記憶された図３のカウント数Ｎ１，Ｎ２等の検出データが、送信回路１７によって送信信号に変換され、アンテナコイル１６及びループアンテナ３１の電磁結合を介して読み取り装置３０側へ送られる。
【００７０】
（５） 図５は、参考例と比較した図１のデータ伝送方法を示すタイムチャートである。この図５の横軸は、時間である。
【００７１】
図５に示すように、参考例のセンサシステムでは、検出ユニット１０から読み取り装置３０への１回の動作（５１）は、（検出動作（５１ａ）＋検出データ送信動作（５１ｂ））であり、読み取り装置３０から検出ユニット１０への電源電力供給（パワーリング）の継続時間が十分長いときには（５０−１）、例えば２回の動作（５１，５１）が行われる。パワーリングの継続時間は長いが（５０−２）、送信中に検出ユニット１０の受電電圧が低下するか（５０−２ａ）、或いは受電が中断されたときには（５０−２ｂ）、動作中に送信が停止し、その後、受電電圧が上昇しても、パワーリングの残りの時間が短すぎて検出データを送信できない。又、パワーリングの継続時間が短く（５０−３）、しかも送信中に受電が短時間中断されたときには（５０−３ａ）、検出データを送信できない。
【００７２】
これに対し、本実施例１のセンサシステムでは、パワーリングの継続時間が十分長いときには（５０−１）、参考例と同様に、（検出動作（５２ａ）＋検出データ送信動作（５２ｂ））の１回の動作（５２）が例えば２回行われる。パワーリングの継続時間は長いが（５０−２）、送信中に検出ユニット１０の受電電圧が低下するか（５０−２ａ）、或いは受電が中断されたときには（５０−２ｂ）、受電電圧の低下（５０−２ａ）により保持モード（５２ｃ）になって検出データが保持レジスタ１４に保持され、この保持モード中に仮に短時間の受電中断（５０−２ｂ）があっても、コンデンサ１９の蓄積電荷によって保持モードを維持出来る。その後、受電電圧が上昇して動作モードに移行すれば、保持レジスタ１４に保持された検出データが送信されるので、送信動作（５２）を完了出来る。又、パワーリングの継続時間が短く（５０−３）、しかも送信中に受電が短時間中断されたときには（５０−３ａ）、コンデンサ１９の蓄積電荷により保持モード（５２ｄ）になって検出データが保持レジスタ１４に保持され、受電状態の回復後にその保持された検出データが送信されるので、送信動作（５２）を完了出来る。
【００７３】
（実施例１の効果）
本実施例１によれば、以下の（Ａ）〜（Ｃ）のような効果がある。
【００７４】
（Ａ） 図１の効果
本実施例１のセンサシステムでは、磁界結合が強くて検出ユニット１０の受電電圧が十分に高いときには、下記のようなステップＳＴ１〜ＳＴ４を順次実行してステップＳＴ２〜ＳＴ４の処理を繰り返す。
【００７５】
検出ユニット１０が電源電圧を受電して内部動作を初期化（ステップＳＴ１）→タイヤ１の温度検出・圧力検出（ステップＳＴ２）→検出データの送信（ステップＳＴ３）→第１のタイマ回路１５−１による待ち時間（ステップＳＴ４）→ステップＳＴ２へ戻る。
【００７６】
検出ユニット１０の動作中に受電電圧が全くなくなるか、或いは受電電圧が極めて弱くなって検出データの保持すら出来ない状態になれば、第２の電圧判定回路２０−２により制御回路１３にリセットが掛かって停止モードになる。その後、電源電圧を受電すると、ステップＳＴ１より動作を再開する。ステップＳＴ３を実行中に磁界結合が弱くなって受電電圧が低くなり、ステップＳＴ２で検出した検出データの保持が可能な場合は、第２の電圧判定回路２０−２により、ステップＳＴ３の場合よりも回路の消費電流が十分小さい保持モードになり、検出データを保持レジスタ１４で保持する。磁界結合強度が回復して受電電圧が高くなると、第２のタイマ回路１５−２によって一定の待ち時間後、ステップＳＴ３の最初から実行し、保持レジスタ１４に保持された検出データを送信する構成になっている。そのため、次の（ａ）〜（ｄ）のような効果がある。
【００７７】
（ａ） 検出ユニット１０側における受電時間が短くて一連の動作シーケンスを一度に完結できない場合でも、受電状態の回復を待って動作を継続出来る。
【００７８】
（ｂ） 送信の中断後は、保持モードで保持していた検出データを送るところから再開するので、検出データを送り終えるまでに必要な電源電圧が連続して供給され続けないといけない時間を短縮出来る。
【００７９】
（ｃ） 駆動磁界が中断される時間が短い場合でも、第２のタイマ回路１５−２の待ち時間分は信号を送らない時間があるので、読み取り装置３０側で信号伝送が中断したと判断でき、誤って一連のデータ送信と受け取ることはない。
【００８０】
（ｄ） 読み取り装置３０側で受信するには、本来のデータが送られてくるので、特段の処理を必要としない。
【００８１】
（Ｂ） 図３、図４の効果
センサ素子１１Ａ，１１Ｂと発振回路４２−１Ａ，４２−１Ｂとの組み合わせ、及び、基準抵抗素子４１Ａや基準容量素子４１Ｂと発振回路４２−２Ａ，４２−２Ｂとの組み合わせで、タイヤ１の温度や圧力を検出しているので、初期状態での発振周波数がばらついても、所定の条件（カウント数Ｎ１＝Ｎ２）に初期調整（即ち、オフセット調整）出来る。センサ素子１１Ａ，１１Ｂと発振回路３２−１Ａ，４２−１Ｂとの組み合わせで、所定の温度や圧力の変化を加えたときの温度検出データや圧力検出データ（カウント値）を所定の値（＝Ｎ２−Ｎ１）に調整（即ち、フルスケール調整）出来る。更に、センサ素子１１Ａ，１１Ｂによる発振と、基準抵抗素子４１Ａや基準容量素子４１Ｂによる発振とに、同一特性の発振回路４２−１Ａ，４２−２Ａ又は４２−１Ｂ，４２−２Ｂを使い、発振周波数の変化を相対的に検出しているので、発振回路４２−１Ａ，４２−２Ａ又は４２−１Ｂ，４２−２Ｂの特性変動が原因で発振周波数が同じ割合で変化しても、キャンセルされて影響を与えないので、発振回路４２−１Ａ，４２−２Ａ又は４２−１Ｂ，４２−２Ｂのばらつきや変動の影響を受け難い。
【実施例２】
【００８２】
図６は、本発明の実施例２を示すセンサシステムの他の適用例を示す概略の斜視図である。
【００８３】
この適用例では、回転するコンベア６０上に製品６１を載せて搬送する装置において、温度検出用の検出ユニット１０Ａがコンベア６０に装着され、このコンベア６０の近傍に読み取り装置３０が配設され、検出ユニット１０Ａで検出されたコンベア６０の検出温度データが非接触で読み取り装置３０へ送信される。このようなセンサシステムにおいても、実施例１とほぼ同様の作用効果を奏する。
【実施例３】
【００８４】
図７は、本発明の実施例３を示すセンサシステムの他の適用例を示す概略の斜視図である。
【００８５】
この適用例では、樹脂製等の配管７０の中にボール状のキャリア７１を本来流す液体７２と共に流す（転がす）ための装置において、ボール状のキャリア７１内に温度、圧力、ＰＨ等を検出するための検出ユニット１０Ｂが設けられている。配管７０の複数箇所に配置された各検出エリア７３には、読み取り装置３０のループアンテナ３１に代えてアンテナコイル３１Ｂがそれぞれ巻装されている。この装置では、読み取りエリア７３内にボール状のキャリア７１が来ると、読み取り装置３０のアンテナコイル３１Ｂと検出ユニット１０のアンテナコイル１６との磁界結合により、読み取り装置３０から検出ユニット１０Ｂへ非接触で電源電力が供給され、該検出ユニット１０Ｂが動作する。
【００８６】
ボール状のキャリア７１は回転（転がる）ので、検出ユニット１０Ｂ側のアンテナコイル１６の磁界を受ける方向と、読み取り装置３０側のループアンテナ３１Ｂからの駆動磁界の方向が完全に直交すると、駆動磁界があってもアンテナコイル１６には誘導起電圧が発生しないので、検出ユニット１０Ｂが動作できず、駆動磁界が途切れ途切れになってしまう。このような場合でも、本実施例３のデータ伝送方法を使えば、検出ユニット１０Ｂの検出データを読み取り装置３０へ的確に送信できる。
【００８７】
なお、本発明は、図示の実施例１〜３に限定されず、種々の変形や利用形態が可能である。この変形や利用形態としては、例えば、次の（ａ）〜（ｄ）のようなものがある。
【００８８】
（ａ） 検出ユニッ１０，１０Ａ，１０Ｂ及び読み取り装置３０は、図示以外の他の回路構成に変更出来る。例えば、図３、図４では、基準素子として、物理量の変化に対して電気的な特性値が一定の基準抵抗素子４１Ａや基準容量素子４１Ｂを用いているが、これに代えて、物理量の変化に対して電気的な特性値がセンサ素子１１Ａ，１１Ｂとは異なる他の素子を用い、これに対応して図３、図４の回路構成を変更しても良い。又、図３、図４では、第１の発振回路４２−１Ａ，４２−１Ｂと第２の発振回路４２−２Ａ，４２−２Ｂの２つの発振回路を用いているが、これに代えて、１つの共通発振回路を設け、これを切り替え手段で切り替えて使用する構成に変更しても良い。
【００８９】
（ｂ） 検出ユニット１０、１０Ａ，１０Ｂと読み取り装置３０とは、磁界結合により電力及び信号の授受を行う構成にしているが、電波結合等の他の非接触結合方式に変更しても良い。
【００９０】
（ｃ） 図１では、センサ素子１１として、温度検出用センサ素子１１Ａ及び圧力検出用センサ素子１１Ｂを使用し、図６では、温度検出用の検出ユニット１０Ａを使用し、図７では、温度、圧力、ＰＨ等を検出する検出ユニット１０Ｂを使用しているが、移動する検出対象物の物理量としては、温度、圧力、ＰＨ以外に、応力、変位、加速度、電気量等の種々のものが適用出来る。
【００９１】
（ｄ） 本発明のセンサシステムは、車両のタイヤ１、コンベア５０、配管７０以外に、読み取り装置３０に対して検出ユニット１０、１０Ａ，１０Ｂ側が循環運動をして通信が繰り返されるような種々の装置やシステムに適用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施例１を示すセンサシステムの概略の構成図である。
【図２】図１のセンサシステムが適用される車両のタイヤを示す斜視図である。
【図３】図１中の温度検出用センサ素子１１Ａ、温度用検出回路１２Ａ及び温度用制御回路１３Ａの構成例を示す回路図である。
【図４】図１中の圧力検出用センサ素子１１Ｂ、圧力用検出回路１２Ｂ、及び圧力用制御回路１３Ｂの構成例を示す回路図である。
【図５】参考例と比較した図１のデータ伝送方法を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の実施例２を示すセンサシステムの他の適用例を示す概略の斜視図である。
【図７】本発明の実施例３を示すセンサシステムの他の適用例を示す概略の斜視図である。
【符号の説明】
【００９３】
１ タイヤ
１０，１０Ａ，１０Ｂ 検出ユニット
１１，１１Ａ，１１Ｂ センサ素子
１２，１２Ａ，１２Ｂ 検出回路
１３，１３Ａ，１３Ｂ 制御回路
１４ 保持レジスタ
１５−１，１５−２ タイマ回路
１６，３１Ｂ アンテナコイル
１８ 整流回路
１９ コンデンサ
２０−１，２０−２ 電圧判定回路
２２，３５ 受信回路
２３，３４ 送信回路
３０ 読み取り装置
３１ ループアンテナ
６０ コンベア
７０ 配管
７１ キャリア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する検出対象物に装着され、外部から与えられる電源電力を受電すると共に制御信号を受信し、前記受電した電源電力及び前記受信した制御信号に基づき、前記検出対象物における物理量の変化を検出して検出データを外部へ送信する検出ユニットと、
前記検出ユニットから離間して設置され、前記検出ユニットに対して非接触で、前記電源電力が重畳された前記制御信号を前記検出ユニットへ送信し、且つ前記検出ユニットから送信された前記検出データを受信する読み取り装置と、
を備えたセンサシステムにおけるデータ伝送方法であって、
前記検出ユニットでは、前記受電した電源電力の大きさを判定し、
前記判定結果が動作保証値以上のときには、前記検出ユニットを動作モードに設定して前記検出データを送信させて一定の時間待たせ、
前記判定結果が前記動作保証値よりも小さいが前記検出データの保持可能な値以上のときには、前記検出ユニットを保持モードに設定して前記検出データを保持させ、前記判定結果が前記動作保証値以上に回復したときには、前記保持モードから前記動作モードへ移行させ、一定の待ち時間後に前記保持させた検出データを送信させ、
前記判定結果が前記検出データの保持可能な値よりも小さいときには、停止モードに設定して前記検出ユニットの動作を停止させることを特徴とするデータ伝送方法。
【請求項２】
前記検出ユニットと前記読み取り装置とは、非接触の磁界結合により信号の授受を行うことを特徴とする請求項１記載のデータ伝送方法。
【請求項３】
前記検出対象物に装着された前記検出ユニットは、前記読み取り装置に対して循環運動をして通信が繰り返されることを特徴とする請求項１又は２記載のデータ伝送方法。
【請求項４】
移動する検出対象物に装着され、外部から与えられる電源電力を受電すると共に制御信号を受信し、前記受電した電源電力及び前記受信した制御信号に基づき、前記検出対象物における物理量の変化を検出して検出データを外部へ送信する検出ユニットと、
前記検出ユニットから離間して設置され、前記検出ユニットに対して非接触で、前記電源電力が重畳された前記制御信号を前記検出ユニットへ送信し、且つ前記検出ユニットから送信された前記検出データを受信する読み取り装置と、
を備えたセンサシステムであって、
前記検出ユニットは、
前記受電した電源電力の大きさを判定して判定結果を出力する判定手段と、
前記判定結果が動作保証値以上のときには、前記検出ユニットを動作モードに設定して前記検出データを送信させて一定の時間待たせる第１の設定手段と、
前記判定結果が前記動作保証値よりも小さいが前記検出データの保持可能な値以上のときには、前記検出ユニットを保持モードに設定して前記検出データを保持させる第２の設定手段と、
前記保持モードにおける前記判定結果が前記動作保証値以上に回復したときには、前記保持モードから前記動作モードへ移行させ、一定の待ち時間後に前記保持させた検出データを送信させる第３の設定手段と、
前記判定結果が前記検出データの保持可能な値よりも小さいときには、前記検出ユニットを停止モードに設定して前記検出ユニットの動作を停止させる第４の設定手段と、
を有することを特徴とするセンサシステム。
【請求項５】
前記判定手段は、前記受電した電源電力を直流電力に変換する整流回路と、前記変換された直流電力を蓄積する蓄積手段と、前記変換された直流電力の大きさを判定して判定結果を出力する判定回路とにより、構成したことを特徴とする請求項４記載のセンサシステム。
【請求項６】
前記一定の時間、及び前記一定の待ち時間は、タイマ回路により計時することを特徴とする請求項４又は５記載のセンサシステム。
【請求項７】
前記検出データは、保持レジスタに保持させることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のセンサシステム。
【請求項８】
前記検出ユニットと前記読み取り装置とは、非接触の磁界結合により信号の授受を行うことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載のセンサシステム。
【請求項９】
前記検出対象物に装着された前記検出ユニットは、前記読み取り装置に対して循環運動をして通信が繰り返されることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載のセンサシステム。
【請求項１】
移動する検出対象物に装着され、外部から与えられる電源電力を受電すると共に制御信号を受信し、前記受電した電源電力及び前記受信した制御信号に基づき、前記検出対象物における物理量の変化を検出して検出データを外部へ送信する検出ユニットと、
前記検出ユニットから離間して設置され、前記検出ユニットに対して非接触で、前記電源電力が重畳された前記制御信号を前記検出ユニットへ送信し、且つ前記検出ユニットから送信された前記検出データを受信する読み取り装置と、
を備えたセンサシステムにおけるデータ伝送方法であって、
前記検出ユニットでは、前記受電した電源電力の大きさを判定し、
前記判定結果が動作保証値以上のときには、前記検出ユニットを動作モードに設定して前記検出データを送信させて一定の時間待たせ、
前記判定結果が前記動作保証値よりも小さいが前記検出データの保持可能な値以上のときには、前記検出ユニットを保持モードに設定して前記検出データを保持させ、前記判定結果が前記動作保証値以上に回復したときには、前記保持モードから前記動作モードへ移行させ、一定の待ち時間後に前記保持させた検出データを送信させ、
前記判定結果が前記検出データの保持可能な値よりも小さいときには、停止モードに設定して前記検出ユニットの動作を停止させることを特徴とするデータ伝送方法。
【請求項２】
前記検出ユニットと前記読み取り装置とは、非接触の磁界結合により信号の授受を行うことを特徴とする請求項１記載のデータ伝送方法。
【請求項３】
前記検出対象物に装着された前記検出ユニットは、前記読み取り装置に対して循環運動をして通信が繰り返されることを特徴とする請求項１又は２記載のデータ伝送方法。
【請求項４】
移動する検出対象物に装着され、外部から与えられる電源電力を受電すると共に制御信号を受信し、前記受電した電源電力及び前記受信した制御信号に基づき、前記検出対象物における物理量の変化を検出して検出データを外部へ送信する検出ユニットと、
前記検出ユニットから離間して設置され、前記検出ユニットに対して非接触で、前記電源電力が重畳された前記制御信号を前記検出ユニットへ送信し、且つ前記検出ユニットから送信された前記検出データを受信する読み取り装置と、
を備えたセンサシステムであって、
前記検出ユニットは、
前記受電した電源電力の大きさを判定して判定結果を出力する判定手段と、
前記判定結果が動作保証値以上のときには、前記検出ユニットを動作モードに設定して前記検出データを送信させて一定の時間待たせる第１の設定手段と、
前記判定結果が前記動作保証値よりも小さいが前記検出データの保持可能な値以上のときには、前記検出ユニットを保持モードに設定して前記検出データを保持させる第２の設定手段と、
前記保持モードにおける前記判定結果が前記動作保証値以上に回復したときには、前記保持モードから前記動作モードへ移行させ、一定の待ち時間後に前記保持させた検出データを送信させる第３の設定手段と、
前記判定結果が前記検出データの保持可能な値よりも小さいときには、前記検出ユニットを停止モードに設定して前記検出ユニットの動作を停止させる第４の設定手段と、
を有することを特徴とするセンサシステム。
【請求項５】
前記判定手段は、前記受電した電源電力を直流電力に変換する整流回路と、前記変換された直流電力を蓄積する蓄積手段と、前記変換された直流電力の大きさを判定して判定結果を出力する判定回路とにより、構成したことを特徴とする請求項４記載のセンサシステム。
【請求項６】
前記一定の時間、及び前記一定の待ち時間は、タイマ回路により計時することを特徴とする請求項４又は５記載のセンサシステム。
【請求項７】
前記検出データは、保持レジスタに保持させることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のセンサシステム。
【請求項８】
前記検出ユニットと前記読み取り装置とは、非接触の磁界結合により信号の授受を行うことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載のセンサシステム。
【請求項９】
前記検出対象物に装着された前記検出ユニットは、前記読み取り装置に対して循環運動をして通信が繰り返されることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載のセンサシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２０００８０（Ｐ２００７−２０００８０Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８６８６（Ｐ２００６−１８６８６）
【出願日】平成１８年１月２７日（２００６．１．２７）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２７日（２００６．１．２７）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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