データ通信方法及びデータ通信装置
【課題】演算回路やプログラムの規模の増大を抑制しつつ、共通の信号線で複数の情報を伝達することができるデータの通信方法を提供する。
【解決手段】パルスＰ１（周期信号Ｆ１）の周期により、速度情報を表す第１の物理情報を伝送するデータ通信方法において、パルスＰ１に基づき選択的に生成される当該パルスＰ１の周期を有する複数種類のパルスＰ１，Ｐ２により、パルスＰ２の連続する回数に基づいて第１の物理情報とは異なる第２の物理情報を伝送し、パルスＰ１への切り替えに基づいて第２の物理情報の伝送を終了する。
【解決手段】パルスＰ１（周期信号Ｆ１）の周期により、速度情報を表す第１の物理情報を伝送するデータ通信方法において、パルスＰ１に基づき選択的に生成される当該パルスＰ１の周期を有する複数種類のパルスＰ１，Ｐ２により、パルスＰ２の連続する回数に基づいて第１の物理情報とは異なる第２の物理情報を伝送し、パルスＰ１への切り替えに基づいて第２の物理情報の伝送を終了する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通の信号線で複数種類の物理情報を伝送するデータ通信方法及びデータ通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＡＢＳ（anti lock braking system）や車両の安定制御装置等の車載システムでは、その制御を行うために、車輪の回転速度を測定する回転速度センサを利用している。回転速度センサは、車輪の近傍に配置され、その検出結果（回転速度情報）は信号線を用いて車載の制御装置へ伝送される。車輪の情報としては、回転速度情報の他、タイヤの空気圧等の情報もあり、これは空気圧センサ等によって検出される。近年、車両には多くのセンサが搭載され、その数は更に増加することが予想される。従って、各センサに対して個別に信号線を設けていては信号線の数が膨大となる。そこで、例えば、回転速度センサの信号線に空気圧センサの検出結果等の他の検出結果を重畳させるなど、共通の信号線で複数種類の物理情報を伝送する技術が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、回転速度センサによって供給されるデータと追加データとを共通の１本の信号線を経て伝送するための方法が提案されている。これは、パルス状の回転速度センサの信号をトリガとして、隣り合うパルス間に、シリアルビットデータを重畳させるものである。また、特許文献２には、車輪の回転に応じて出力される概ねデューティー比５０％のパルス状の信号のハイ期間（ハイレベルの期間）において、シリアルビットデータを重畳させる方法が提案されている。これは、車輪の回転に応じて出力されるパルスの波高よりも大きく、該パルスよりも狭幅の重畳パルスにより、シリアルビットデータを表すものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００１−５０５６９１号公報（第２頁、第１図等）
【特許文献２】特開２００５−２７４３１０号公報（第［００５５］−［００６２］段落、第１０図等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、これらの方法は、回転速度センサの信号線に他の情報を重畳させることができる優れたものであるが、回転速度が速い場合には必要な情報を好適に重畳させることができなくなる可能性がある。これは、隣り合うパルス間の時間（周期）やパルスのハイ期間が短くなって、重畳可能なシリアルビットデータの生成が困難になる可能性があるためである。
【０００６】
一方、スタートビットやエンドビット、パリティビットを設けることで、必要な情報（シリアルビットデータ）を複数の周期に分けて伝送することも可能である。しかしながら、このような方法を採用する場合、情報の送信側及び受信側の双方においてそれに見合った制御機能が必要になるため、演算回路やプログラムの規模を増大させる可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、演算回路やプログラムの規模の増大を抑制しつつ、共通の信号線で複数種類の物理情報を伝送することができるデータ通信方法及びデータ通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、パルスの周期により、速度情報を表す第１の物理情報を伝送するデータ通信方法において、前記パルスに基づき選択的に生成される当該パルスの周期を有する複数種類のパルスにより、一の種類の前記パルスの連続する回数に基づいて前記第１の物理情報とは異なる第２の物理情報を伝送し、前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスへの切り替えに基づいて前記第２の物理情報の伝送を終了することを要旨とする。
【０００９】
同構成によれば、前記第１の物理情報（速度情報）及び前記第２の物理情報は、前記パルス及び当該パルスの周期を有する複数種類の前記パルスを用いてそれぞれ伝送することができるため、それらの伝送を共通の１本の信号線で実現することができる。また、前記第２の物理情報は、基本的に前記一の種類の前記パルスの連続する回数を計数するのみで伝送することができるため、送信側及び受信側の双方において演算回路やプログラムなどの規模の増大を抑制することができる。
【００１０】
なお、前記複数種類のパルスのうちの１種類のパルスは、元となる前記パルスと同一波形のパルス（即ち未処理のパルス）であってもよい。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のデータ通信方法において、前記複数種類のパルスは、元となる前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間に他のパルスが重畳されることで生成されていることを要旨とする。
【００１１】
同構成によれば、送信側では、元となる前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間に他のパルスを重畳（合成）するのみの極めて簡易な方法で、前記複数種類のパルスを生成することができる。なお、受信側での前記複数種類のパルスの識別は、例えば他のパルスの重畳に際し変化する前記パルスの振幅を閾値判定することで容易に行うことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のデータ通信方法において、前記複数種類のパルスは、元となる前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間が変更されることで生成されていることを要旨とする。
【００１３】
同構成によれば、送信側では、元となる前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間（パルス幅）を変更するのみの極めて簡易な方法で、前記複数種類のパルスを生成することができる。なお、受信側での前記複数種類のパルスの識別は、例えば変更された前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間を計時することで容易に行うことができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデータ通信方法において、前記第２の物理情報は、前記他の種類の前記パルスが生成される時間が所定時間に達するごと又は前記他の種類の前記パルスの生成回数が所定回数に達するごとに繰り返し伝送されており、前記第２の物理情報は、前記他の種類の前記パルスが生成される前記所定時間内又は前記他の種類の前記パルスが生成される前記所定回数内に取得されることを要旨とする。
【００１５】
同構成によれば、前記他の種類の前記パルスが生成される前記所定時間内又は前記他の種類の前記パルスが生成される前記所定回数内に取得された前記第２の物理情報は、当該期間の経過ごとに繰り返し伝送されることで、前記第２の物理情報を間欠的に更新することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデータ通信方法において、前記第２の物理情報は、複数種類から選択可能ないずれか一種類の物理情報であって、前記第２の物理情報の伝送に先立つ前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスの連続する回数に基づいて、前記複数種類から選択可能ないずれか一種類の物理情報の種類の選択情報を伝送することを要旨とする。
【００１７】
同構成によれば、前記第２の物理情報の伝送に先立つ前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスの連続する回数に基づいて、前記物理情報の種類の選択情報が伝送されることで、当該選択情報に対応する一の種類の前記物理情報を前記第２の物理情報として伝送することができる。従って、前記第２の物理情報としての複数種類の前記物理情報を、共通の１本の信号線で選択的に伝送することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデータ通信方法において、前記第２の物理情報の伝送終了後に切り替わる前記他の種類の前記パルスにより、その周期ごとの前記第２の物理情報の増減情報を伝送することを要旨とする。
【００１９】
同構成によれば、前記第２の物理情報の伝送終了後に切り替わる前記他の種類の前記パルスにより、その周期ごとの前記第２の物理情報の増減情報が伝送されることで、これに先立って伝送された前記第２の物理情報を前記増減情報に基づいて増減補正することができる。このように、前記第２の物理情報の伝送終了後は、該第２の物理情報自体を再送する必要はなく、前記パルスの周期ごとに前記増減情報のみを伝送すればよいことから、送信側及び受信側の双方において演算回路やプログラムなどの規模の増大を更に抑制することができる。また、前記増減情報を、前記第１の物理情報等と共通の１本の信号線で伝送することができる。特に、前記第２の物理情報を表す前記一の種類の前記パルスの各回数の分解能を、前記増減情報を表す前記他の種類の前記パルスの各周期の分解能よりも大きく設定しておくことで、前記第２の物理情報をノミナル値に到達させるまでの時間をより短縮化することができる。一方、前記第２の物理情報の伝送終了後（ノミナル値への到達後）は、例えば前記増減情報に基づいて前記第２の物理情報をより細やかに増減補正することができる。
【００２０】
なお、前記増減情報は、前周期までに伝送又は補正された前記第２の物理情報の維持（未補正）を表していてもよい。
請求項７に記載の発明は、速度センサから出力される検出信号に基づいて、速度情報を表す第１の物理情報に応じた周期を有するパルスを生成する周期信号生成部と、前記パルスに基づいて、当該パルスの周期を有する一の種類の前記パルスを前記第１の物理情報とは異なる第２の物理情報に応じた回数で連続的に生成し、前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスに切り替えて、信号線に出力する信号処理部とを備えたことを要旨とする。
【００２１】
同構成によれば、前記信号線には前記複数種類のパルスのいずれか一種類のパルスが選択的に出力されることで、当該パルスの周期により、前記第１の物理情報（速度情報）が前記信号線を通じて伝送される。また、前記信号線には前記第２の物理情報に応じた回数で連続的に生成された前記一の種類の前記パルスが出力されることで、当該パルスの回数により、前記第２の物理情報が前記信号線を通じて伝送される。このように、前記第１の物理情報及び前記第２の物理情報の伝送を共通の１本の信号線で実現することができる。また、前記第２の物理情報は、基本的に前記一の種類の前記パルスの連続する回数を計数して前記信号線に出力するのみで伝送（送信）することができるため、送信側となる前記信号処理部（回路構成、プログラム等）の規模の増大を抑制することができる。同様に、受信側においても、基本的に前記信号線に出力された前記一の種類の前記パルスの連続する回数を計数するのみで前記第２の物理情報を受信することができるため、その演算回路やプログラムなどの規模の増大を抑制することができる。
【００２２】
なお、前記複数種類のパルスのうちの１種類のパルスは、元となる前記パルスと同一波形のパルス（即ち未処理のパルス）であってもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、演算回路やプログラムの規模の増大を抑制しつつ、共通の信号線で複数種類の物理情報を伝送することができるデータ通信方法及びデータ通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】マグネットロータ及びセンサ等の配置関係を示す側面図。
【図２】マグネットロータ及びセンサを示す正面図。
【図３】車輪の状態検出装置の構成例を模式的に示すブロック図。
【図４】検出信号をデジタルカウント値へ変換する方法の一例を示す説明図。
【図５】周期信号を生成する方法の一例を示す説明図。
【図６】第１の実施形態の出力信号の一例を示すタイムチャート。
【図７】第１の実施形態の出力信号の生成態様を示すフローチャート。
【図８】第２の実施形態の出力信号の一例を示すタイムチャート。
【図９】第２の実施形態の出力信号を示す波形例。
【図１０】第２の実施形態の付加情報の補正態様の一例を示すタイムチャート。
【図１１】第３の実施形態の出力信号を示す波形例。
【図１２】第３の実施形態の周期信号を生成する方法を示す説明図。
【図１３】第３の実施形態の出力信号の一例を示すタイムチャート。
【図１４】変形形態の出力信号の一例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下、本発明を車両の車輪の回転状態等を検出する車輪の状態検出装置に適用した第１の実施形態について説明する。なお、この状態検出装置は、検出した車輪の回転状態等の情報をＡＢＳや横滑り防止装置（ＥＳＣ：electronic stability control）などの制御を行うＥＣＵ（electronic control units）に伝送するものである。
【００２６】
図１及び図２に示すように、車両の車輪９には、その回転状態の検出に供される輪状のマグネットロータ８が一体回転するように固定されている。なお、マグネットロータ８は、車輪９に直接固定されていてもよいし、図１に示すように、車輪９を固定するシャフト７（回転軸）に固定されていてもよい。車輪９（マグネットロータ８）の回転を検出するための検出素子であるセンサ１０は、ハブベアリング等、車輪９と共に回転しない車両側に取着されている。このセンサ１０は、ホール素子やホール素子を備えたホールＩＣ等の磁気検出センサであって、マグネットロータ８に対して所定の間隔Ａを有して対向配置される。
【００２７】
センサ１０は、車輪９及びマグネットロータ８の回転に応じて正弦波状の交流の検出信号Ｓを出力する。図２に示すように、マグネットロータ８には、所定間隔でＮ極及びＳ極が交互に設けられており、ＮＳ両極がセンサ１０を通過することによって交流の検出信号Ｓが出力される。マグネットロータ８がセンサ１０を通過する速度によって検出信号Ｓの交流周波数が変化する。この周波数は、マグネットロータ８と一体回転する車輪９の回転速度の検出に供される。以上の磁気検出の原理については、公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００２８】
ところで、車両の走行に伴って、車輪９には図１におけるシャフト７に沿った方向の力が印加され、矢印Ｂで示す回転ぶれが生じる。この回転ぶれによって、対向配置されるセンサ１０とマグネットロータ８との間の所定の間隔Ａに変化が生じる。その結果、センサ１０の磁界の強さ又は磁束の大きさが変化するので、センサ１０が出力する交流成分の検出信号Ｓの振幅（波高）が変化する。検出信号Ｓには、このような波高の変化の他、温度変化による直流成分の増減なども生じるので、車輪の状態検出装置は、正確に交流周波数を検出するべく、以下のような信号処理を行う。
【００２９】
すなわち、図３に示すように、車輪の状態検出装置は、受取部１と、波高検出部２と、周期信号生成部としての周期信号生成部３と、信号処理部を構成する出力部４及び付加信号生成部５とを備えて構成される。受取部１は、車輪９（マグネットロータ８）の回転に応じて出力される検出信号Ｓを受け取る機能部である。回転センサ（センサ１０）などのセンサから出力される検出信号Ｓは高インピーダンスの信号であることが多い。受取部１は、入力インピーダンスが高く、出力インピーダンスが低いバッファ１１を備えている。波高検出部２は、検出信号Ｓの波高を検出する機能部である。周期信号生成部３は、検出信号Ｓの波高（ピーク）に応じて設定される閾値（Ｔｈ）に基づいて、検出信号Ｓの周期に応じた周期を有する周期信号Ｆ１を生成する機能部である。付加信号生成部５は、付加信号Ｆ３を生成する機能部である。出力部４は、周期信号Ｆ１及び付加信号Ｆ３を合成して１つの出力信号Ｆとして出力する機能部である。なお、本実施形態において、車輪の状態検出装置は、マイクロコンピュータなどを中核とする電子回路によって構成されており、上記した各機能部は、ハードウェア及びハードウェアとソフトウェアとの協働によって実現されている。
【００３０】
初めに、波高検出部２及び周期信号生成部３の機能について詳述する。なお、以下では、検出信号ＳをＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換してデジタル信号処理する場合を例として説明する。図４は検出信号Ｓをデジタルカウント値Ｄへ変換する方法の一例を示し、図５は、周期信号Ｆ１を生成する方法の一例を示す。上述したように、受取部１において検出信号Ｓはインピーダンス変換されており、この際、同時に信号の増幅処理等を施すことも可能である。従って、厳密には、波高検出部２では、受取部１が受け取る検出信号Ｓではなく、受取部１から出力される信号がＡ／Ｄ変換されることになるが、情報処理上の信号処理においては、受取部１の前後において同様の信号であると考えることができる。従って、以下、受取部１から出力される信号についても、検出信号Ｓと称して説明する。
【００３１】
図３に示すように、波高検出部２は、Ａ／Ｄ変換部２１と、反転閾値設定部２２と、コンパレータ２３と、カウンタ２４と、レジスタ２５とを有して構成される。Ａ／Ｄ変換部２１は、検出信号Ｓを所定の条件に従ってＡ／Ｄ変換する機能部であって、Ａ／Ｄコンバータを有して構成される。Ａ／Ｄコンバータには、フラッシュ型、逐次比較型、積分型等の種々のタイプのものがあり、変換速度や変換精度等に応じて、適宜最適なものが選択される。また、Ａ／Ｄコンバータの出力形態も、アナログの入力に対して絶対的な値をデジタル値として出力するものや、アナログの入力が所定量の変化をするごとにトリガ信号を出力するものなど、種々の形態のものがあり、適宜選択される。本実施形態においては、絶対的な値をデジタル値として出力するものではなく、所定量の変化（所定のステップ）ごとに、トリガ信号を出力するタイプのＡ／Ｄコンバータが用いられる場合を例として説明する。
【００３２】
本実施形態において、このタイプのＡ／Ｄコンバータを用いるのは以下の対策のためである。つまり、センサ１０の検出信号Ｓの振幅中心が揺れた場合、即ち、直流分のオフセットに変動が生じた場合であっても、検出信号Ｓの振幅（波高）に応じて適切な信号処理を可能とするためである。ただし、直流分のオフセットは、カップリングコンデンサや直流バイアス等を利用した別の信号処理回路によって解消させることも可能である。従って、絶対的な値をデジタル値として出力するタイプのＡ／Ｄコンバータを用いてもよい。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換部２１は、検出信号Ｓが所定量だけ変化するごとに、具体的には、振動する波形のピークＰ側に向かって所定量だけ変化するごとに、トリガ信号を出力する。振動する波形の波高のことを「ピーク・トゥ・ピーク（peak to peak）」と称するように、「波形のピークＰ」とは、波形の山側及び谷側の双方を指すものとする。図４に示すように、所定の反転閾値ＲよりもピークＰ側において、トリガ信号が出力され、このトリガ信号がカウンタ２４において計数されて、デジタルカウント値Ｄとなる。図４において、正弦波状の検出信号Ｓに沿って、階段状に変化し５、６、７・・・２４、２５と値が付記されたものがデジタルカウント値Ｄである。
【００３４】
検出信号ＳがピークＰに達すると、ピークＰに向かって検出信号Ｓが所定量だけ変化することがなくなる。従って、デジタルカウント値Ｄは、検出信号ＳのピークＰの近傍において一定値が継続する状態となる。図４に示す例においては、デジタルカウント値Ｄが「２５」において継続しており、デジタルカウント値Ｄのピーク値Ｄｐとなっている。なお、カウンタ２４がアップ・ダウン・カウンタであって、検出信号Ｓが一方向（一方のピークＰの方向）及びその反対方向に所定量だけ変化した場合にそれぞれ異なるトリガ信号がＡ／Ｄ変換部２１から出力される構成であれば、検出信号Ｓの波形に応じたデジタルカウント値Ｄを得ることが可能である。しかし、この場合には、ノイズ等により検出信号ＳがピークＰ以外の位置で増減した場合にも追従してしまう可能性が生じる。そこで、本実施形態においては、カウンタ２４はアップ・カウンタとして構成される。そして、検出信号Ｓが逆方向（一方のピークＰとは反対方向、即ち他方のピークＰの方向）へ変化する際には、デジタルカウント値Ｄの複数カウント分に相当する所定の変化幅ｈを超えた場合に、一方のピークＰを超えて反転したと判定されるように構成される。つまり、ヒステリシスが設定される。
【００３５】
具体的には、反転閾値設定部２２において、検出信号Ｓが該当のピークＰを超えて反転したか否かを判定するための反転閾値Ｒが設定される。ここでは、反転閾値Ｒは、デジタルカウント値Ｄの５カウント分に当たる変化幅ｈを有して設定される。Ａ／Ｄ変換部２１は、最新のトリガ信号の出力時の検出信号Ｓのアナログ値（又はＡ／Ｄ変換閾値であるアナログ値）を反転閾値設定部２２に出力する。反転閾値設定部２２は、受け取った当該アナログ値に所定の変化幅ｈ（ヒステリシス値）を反映して、反転閾値Ｒを設定する。検出信号Ｓが上昇しているとき（ピークＰが山側のとき）には、当該アナログ値から上記変化幅ｈ（ヒステリシス値）が減算されて、反転閾値Ｒが設定される。検出信号Ｓが下降しているとき（ピークＰが谷側のとき）には、当該アナログ値に上記変化幅ｈが加算されて、反転閾値Ｒが設定される。
【００３６】
反転閾値Ｒは、反転判定部として機能するコンパレータ２３に入力される。コンパレータ２３は、検出信号Ｓと反転閾値Ｒとを比較して、検出信号Ｓが該当のピークＰを超えて反転したか否かを判定する。コンパレータ２３からの判定出力を受け取ったカウンタ２４は、デジタルカウント値Ｄのピーク値Ｄｐをレジスタ２５に転送して記憶させると共に、自身のデジタルカウント値Ｄをプリセットする。図４に示す例では、カウンタ２４は、レジスタ２５にデジタルカウント値Ｄのピーク値Ｄｐとして「２５」を記憶させると共に、自身のデジタルカウント値Ｄを「５」にプリセットする。プリセットされる値「５」は、上記変化幅ｈに対応するデジタルカウント値Ｄのステップ数である。
【００３７】
コンパレータ２３から判定出力を受けたＡ／Ｄ変換部２１は、それ以降は、当該判定出力を受け取る前とは逆方向へ検出信号Ｓが所定量変化した場合に、トリガ信号を出力する。このトリガ信号により、カウンタ２４はデジタルカウント値Ｄをインクリメントする。また、コンパレータ２３からの判定出力を受けた反転閾値設定部２２は、反転閾値Ｒを設定する際の演算方法を切り替える。即ち、反転閾値設定部２２は、Ａ／Ｄ変換部２１から受け取る上記アナログ値に対して変化幅ｈを減算するか、加算するかの切り替えを行う。
【００３８】
周期信号生成部３は、レジスタ２５から最新のデジタルカウント値Ｄのピーク値Ｄｐを取得して閾値Ｔｈを設定する。この閾値Ｔｈは、周期信号判定用の閾値であって、ピーク値Ｄｐに対して所定の係数ｋを乗じることによって算出・設定される。なお、閾値Ｔｈがレジスタ２５において算出・設定されて、周期信号生成部３が閾値Ｔｈをレジスタ２５から取得する構成であってもよい。いずれにせよ、周期信号生成部３は閾値Ｔｈとカウンタ２４から取得するデジタルカウント値Ｄとに基づいて周期信号Ｆ１の出力タイミングを決定する。本実施形態においては、この出力タイミングごとに、周期信号Ｆ１を反転させる。つまり、車輪９（マグネットロータ８）が等速で回転していれば、デューティー比５０％となるようなパルス（矩形波）が、周期信号Ｆ１として生成される。ただし、周期信号生成部３は、必ずしも周期信号Ｆ１の波形を生成する必要はなく、パルス波形の変化点など、出力タイミングを決定すれば足りる。波形生成に関しては、出力部４において実施してもよい。
【００３９】
以下、具体的な数値を用いて説明する。ここでは、理解を容易にするために周期信号生成部３で波形を生成する場合を例として説明する。図５における検出信号Ｓの左側の谷のピーク値Ｄｐは「２３」である。例えば、係数ｋが「０．８」の場合、閾値Ｔｈは「１８」となる。ここでは、説明を容易にするために端数は切り捨てとする。この場合、カウンタ２４から受け取るデジタルカウント値Ｄが「１８」となると、周期信号生成部３は周期信号Ｆ１を生成する。このとき、周期信号Ｆ１の波高は、ローレベルである基準値Ｃから正方向へハイレベルである信号レベルＰＬへと変化する。また、図５における検出信号Ｓの山のピーク値Ｄｐは「２５」であり、閾値Ｔｈは「２０」となる。この場合、カウンタ２４から受け取るデジタルカウント値Ｄが「２０」となると、周期信号生成部３は、上記と同様にして周期信号Ｆ１を生成する。このとき、周期信号Ｆ１の波高は、信号レベルＰＬから負方向へ基準値Ｃへと変化する。つまり、周期信号Ｆ１は、デジタルカウント値Ｄが閾値Ｔｈに達する度に反転して、検出信号Ｓの１周期において１つずつ生成される。このように、周期信号生成部３は、検出信号Ｓの波高（ピーク値Ｄｐ）に応じて設定される閾値Ｔｈに基づいて検出信号Ｓの周期に応じた（周期に比例する）周期を有する周期信号Ｆ１を生成する。周期信号Ｆ１は、その周期により、速度情報を表す第１の物理情報としての車輪９（マグネットロータ８）の回転速度情報を提供するものである。
【００４０】
前記付加信号生成部５は、例えば空気圧センサや温度センサなどから第２の物理情報としての付加情報（空気圧情報や温度情報など）Ｘを受け取る。付加信号生成部５は、付加情報Ｘを周期信号Ｆ１の１回あたりに設定された分解能で除して回数ｎ（＝Ｘ／分解能）を演算・設定する。ここでは、説明を容易にするために端数は切り捨てとする。そして、付加信号生成部５は、周期信号Ｆ１の波高が信号レベルＰＬへと変化するタイミングに同期して、該周期信号Ｆ１のハイレベルの期間（パルス幅）に比べて十分に狭幅なパルス幅を有するパルス状の付加信号Ｆ３を生成する。付加信号生成部５は、前述の態様で設定された回数ｎ分、前記周期信号Ｆ１の立ち上がりタイミングごとに、付加信号Ｆ３を連続的に生成する。また、付加信号生成部５は、回数ｎ分だけ付加信号Ｆ３を連続的に生成した後は、所定時間Ｔｄを経過するまで新たな付加信号Ｆ３の生成を停止する。この間、付加信号生成部５は、新たな付加情報Ｘを受け取る。所定時間Ｔｄは、新たな付加情報Ｘを受け取るために十分な時間（例えば周期信号Ｆ１の通常の周期Ｔ（図５参照）の複数回分の時間）に設定されている。そして、付加信号生成部５は、所定時間Ｔｄを経過した後（新たな付加情報Ｘを受け取った後）は、前述の態様でこのときの付加情報Ｘに応じた回数分だけ付加信号Ｆ３を連続的に生成する。つまり、付加信号生成部５は、新たな付加情報Ｘの受け取りと該付加情報Ｘに応じた回数分の付加信号Ｆ３の連続的な生成を交互に行っている。なお、付加信号Ｆ３は、付加信号生成部５において生成されるが、周期信号Ｆ１と同様に、付加信号生成部５が必ずしも付加信号Ｆ３を生成する必要はない。付加信号生成部５は、パルス波形の変化点などの出力タイミングを決定すれば足り、波形生成に関しては、出力部４において実施してもよい。
【００４１】
前記出力部４は、周期信号生成部３で生成された周期信号Ｆ１及び付加信号生成部５で生成された付加信号Ｆ３を合成して出力信号Ｆを生成する。従って、図６のタイムチャートに示すように、本実施形態のデータ通信方法（通信プロトコル）では、付加信号Ｆ３の生成が停止される所定時間Ｔｄ内では、周期信号Ｆ１がそのまま出力信号Ｆとして生成される。以下では、このタイプの出力信号Ｆを便宜的に第１種類のパルスＰ１ともいう。また、所定時間Ｔｄの経過後は、当該所定時間Ｔｄ内における新たな付加情報Ｘに応じた回数分だけ連続して、周期信号Ｆ１の立ち上がりに同期して付加信号Ｆ３の重畳された信号、即ち波高の嵩上げされた信号が出力信号Ｆとして生成される。以下では、このタイプの出力信号Ｆを便宜的に第２種類のパルスＰ２ともいう。なお、ここでは、周期信号Ｆ１がハイレベルのときに、付加信号Ｆ３がさらに高いレベルの信号として重畳される波形例を示しているが、波形例はこれに限定されるものではない。周期信号Ｆ１がローレベルのときに、付加信号Ｆ３がさらに低いレベルの信号として重畳されてもよい。
【００４２】
そして、出力部４は、このように生成された出力信号Ｆ（パルスＰ１又はＰ２）を信号線Ｌに出力する。なお、既述のように、出力信号Ｆを構成する周期信号Ｆ１は、その周期により車輪９（マグネットロータ８）の回転速度情報を提供するものである。また、出力信号Ｆを構成する付加信号Ｆ３は、その連続する回数により付加情報Ｘを提供するものである。従って、送信側（車輪の状態検出装置）は、これら回転速度情報及び付加情報Ｘを共通の１本の信号線ＬでＥＣＵに伝送（送信）することになる。一方、受信側（ＥＣＵ）は、信号線Ｌに出力された出力信号Ｆを入力することで、これら回転速度情報及び付加情報Ｘが伝送（受信）される。具体的には、ＥＣＵは、周期信号Ｆ１の波高よりも小さい所定閾値Ｔｈ１と出力信号Ｆとを大小比較することで、該出力信号Ｆの立ち上がりタイミング、即ち出力信号Ｆ（パルスＰ１又はＰ２）の周期を取得する。そして、ＥＣＵは、この出力信号Ｆの周期により、車輪９（マグネットロータ８）の回転速度情報を取得する。あるいは、ＥＣＵは、周期信号Ｆ１の波高よりも大きく、且つ、付加信号Ｆ３分だけ嵩上げされた周期信号Ｆ１（即ちパルスＰ２）の波高よりも小さい所定閾値Ｔｈ２と出力信号Ｆとを大小比較することで、付加信号Ｆ３の連続的に生成された回数ｎを計数・取得する。そして、ＥＣＵは、この付加信号Ｆ３の回数ｎに、１回あたりに設定された前述の分解能を乗ずることで、付加情報Ｘを取得する。
【００４３】
次に、送信側（車輪の状態検出装置）における出力信号Ｆの生成制御態様について図７に示すフローチャートを参照して説明する。
既述のように、周期信号Ｆ１は、閾値Ｔｈとデジタルカウント値Ｄとに基づいて決定された出力タイミングごとに反転する。まず、周期信号Ｆ１がローレベル（基準値Ｃ）へと反転されると（Ｓ（ステップ）１１）、付加情報Ｘに応じた回数分のパルスＰ２（付加信号Ｆ３分だけ嵩上げされた周期信号Ｆ１）の出力が終了してからの経過時間Ｔｐが所定時間Ｔｄ以上か否かが判断される（Ｓ１２）。ここで、経過時間Ｔｐが所定時間Ｔｄ以上でないと判断されると、新たな付加情報Ｘを受け取るための時間内にあることから、通信フラグＪが「０」に設定され（Ｓ１３）、反対に、経過時間Ｔｐが所定時間Ｔｄ以上と判断されると、直前の所定時間Ｔｄ内に受け取った新たな付加情報Ｘを伝送する必要があることから、通信フラグＪが「１」に設定される（Ｓ１４）。
【００４４】
そして、周期信号Ｆ１がハイレベル（信号レベルＰＬ）へと反転されると（Ｓ１５）、通信フラグＪが「１」か否かが判断される（Ｓ１６）。ここで、通信フラグＪが「１」ではないと判断されると、センサ値として所定時間Ｔｄ内に受け取った新たな付加情報Ｘが設定され（Ｓ１７）、更に該付加情報Ｘが前述の分解能で除されて回数ｎが演算・設定される（Ｓ１８）。一方、Ｓ１６で通信フラグＪが「１」と判断されると、周期信号Ｆ１の立ち上がりタイミングに合わせて付加信号Ｆ３が出力される（Ｓ１９）。そして、回数ｎから「１」を減じたものが新たな回数ｎとして設定され（Ｓ２０）、更に当該回数ｎが「０」か否かが判断される（Ｓ２１）。ここで、回数ｎが「０」と判断されると、Ｓ１８で設定された回数ｎ分の付加信号Ｆ３（パルスＰ２）の出力が終了したことから、経過時間Ｔｐが「０」に設定（リセット）される（Ｓ２２）。また、Ｓ２１において回数ｎが「０」でないと判断され、あるいはＳ１８又はＳ２２の処理が完了すると、Ｓ１１に戻って同様の処理が繰り返される。以上により、所定時間Ｔｄ内において新たな付加情報Ｘに相当する回数ｎが演算・設定され、所定時間Ｔｄの経過後に回数ｎ分だけ連続してパルスＰ２（付加信号Ｆ３分だけ嵩上げされた周期信号Ｆ１）が信号線Ｌに出力される。これにより、回転速度情報及び付加情報Ｘが、送信側（車輪の状態検出装置）から共通の１本の信号線Ｌを通じて受信側（ＥＣＵ）に伝送（送信）されることは既述のとおりである。
【００４５】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、第１の物理情報（回転速度情報）及び第２の物理情報（付加情報Ｘ）は、周期信号Ｆ１（パルスＰ１）及び周期信号Ｆ１の周期を有する複数種類のパルスＰ１，Ｐ２を用いてそれぞれ伝送することができるため、それらの伝送を共通の１本の信号線Ｌで実現することができる。また、第２の物理情報は、基本的にパルスＰ２の連続する回数を計数するのみで伝送することができるため、送信側及び受信側の双方において演算回路やプログラムなどの規模の増大を抑制することができる。
【００４６】
特に、センサ１０の検出信号Ｓ（周期信号Ｆ１）を利用するものの、該検出信号Ｓの周期が変化するわけではないため、受信側（ＥＣＵ）の回転速度情報の検出に係る処理回路自体は変更しなくてもよい。
【００４７】
（２）本実施形態では、送信側では、元となるパルスＰ１（周期信号Ｆ１）のハイレベルの期間に他のパルス（付加信号Ｆ３）を重畳（合成）するのみの極めて簡易な方法で、複数種類のパルスＰ１，Ｐ２を生成することができる。なお、受信側での複数種類のパルスＰ１，Ｐ２の識別は、例えば他のパルス（付加信号Ｆ３）の重畳に際し変化するパルスＰ２の振幅を閾値判定することで容易に行うことができる。
【００４８】
（３）本実施形態では、パルスＰ１が生成される所定時間Ｔｄ内に取得された第２の物理情報（付加情報Ｘ）は、当該期間の経過ごとに繰り返し伝送されることで、第２の物理情報を間欠的に更新することができる。特に、所定時間Ｔｄの管理（計時）によって自動的に付加情報Ｘの取得及びその伝送を繰り返すことができるため、送信側及び受信側の双方において小規模の回路等を追加するのみで実現することができる。
【００４９】
（第２の実施形態）
以下、本発明を車輪の状態検出装置に適用した第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態は、基本的に初期値となる付加情報Ｘ（以下、便宜的に「付加情報Ｘｓ」ともいう）自体の伝送を電源オン後の１度のみとし、その後は周期信号Ｆ１の周期ごとの付加情報Ｘの増減情報のみを伝送して該付加情報Ｘを更新するようにしたことが前記第１の実施形態とは異なる構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。
【００５０】
図８は、本実施形態における出力信号Ｆを示すタイムチャートである。同図に示すように、本実施形態のデータ通信方法（通信プロトコル）では、車両の電源（イグニッションスイッチ）がオンされると、車輪９の回転の開始に伴い、出力信号Ｆとして周期信号Ｆ１の出力が開始される。通常、車両の電源オン後、車輪９の回転、即ち周期信号Ｆ１の出力が開始されるまでにある程度の時間差がある。本実施形態では、付加信号生成部５は、この時間差を利用して初期値となる付加情報Ｘｓを受け取るとともに、周期信号Ｆ１の１回あたりに設定された分解能で除して回数ｎ（＝Ｘｓ／分解能）を演算・設定する。そして、付加信号生成部５は、付加情報Ｘｓに応じた回数ｎ分だけ連続して付加信号Ｆ３の生成を停止し、その後、付加信号Ｆ３の生成を開始・継続する。なお、付加信号Ｆ３の生成が停止される電源オン後の制御期間を「ラーニングモード」といい、その後の制御期間を「通常モード」という。
【００５１】
従って、ラーニングモードでは、出力部４は、付加情報Ｘｓに応じた回数ｎ分だけ連続して、周期信号Ｆ１をそのまま出力信号Ｆとして生成・出力する。これにより、送信側（車輪の状態検出装置）は、前記第１の実施形態に準じて、回転速度情報及び付加情報Ｘｓを共通の１本の信号線ＬでＥＣＵに伝送（送信）することになる。一方、受信側（ＥＣＵ）は、信号線Ｌに出力された出力信号Ｆを入力することで、これら回転速度情報及び付加情報Ｘｓが伝送（受信）される。
【００５２】
一方、通常モードでは、初期値となる付加情報Ｘｓの前記増減情報の伝送が開始される。すなわち、付加信号生成部５は、周期信号Ｆ１の前周期における付加情報Ｘと現周期における付加情報Ｘとの差分値（周期ごとの増減情報）に応じた付加信号Ｆ３を、周期信号Ｆ１の周期ごとに生成する。これにより、出力部４は、周期信号Ｆ１の周期ごとに、該周期信号Ｆ１に付加信号Ｆ３を合成した出力信号Ｆを生成する。なお、本実施形態では、前記差分値として「−１」、「±０」、「＋１」の３値が割り当てられており、該差分値にその１単位当たりに設定された分解能を乗ずることで、通常モードにおける付加情報Ｘの増減量が求められる。換言すれば、通常モードにおいて、初期値となる付加情報Ｘｓに、周期信号Ｆ１の周期ごとの増減量を積算していくことで、その都度、最新の付加情報Ｘとしての更新が可能となる。
【００５３】
本実施形態では、通常モードにおいて１単位当たりの差分値に設定された分解能（例えば「１」）は、ラーニングモードにおいて周期信号Ｆ１の１回あたりに設定された分解能（例えば「５」）に比べて十分に小さく設定されている。これは、ラーニングモードにおいて、付加情報Ｘを初期値（Ｘｓ）へとより迅速に立ち上げるとともに、通常モードにおいて、より細やかに付加情報Ｘを更新（増減補正）するためである。
【００５４】
図９は、周期信号Ｆ１に各差分値（−１、±０、＋１）に応じた付加信号Ｆ３を合成した出力信号Ｆを示す波形図である。同図に示すように、付加信号Ｆ３は付加情報Ｘの差分値に応じて以下の３種類が生成され、それに応じて出力信号ＦもＦａ〜Ｆｃの３種類の波形（パルス）に成形される。なお、ここでは、周期信号Ｆ１がハイレベルのときに、付加信号Ｆ３がさらに高いレベルの信号として重畳される波形例を示しているが、波形例はこれに限定されるものではない。周期信号Ｆ１がローレベルのときに、付加信号Ｆ３がさらに低いレベルの信号として重畳されてもよい。
【００５５】
出力信号Ｆａは、１パルスからなる付加信号Ｆ３が重畳されるケースである。この周期は、前周期に対して、付加情報Ｘを１単位相当減ずることを示す（差分値：「−１」）。出力信号Ｆｂは、２パルスからなる付加信号Ｆ３が重畳されるケースである。例えば、付加信号Ｆ３の１パルスのパルス幅が５０μｓの場合、５０μｓの間隔をおいて２つのパルスが重畳される。この周期は、前周期に対して、付加情報Ｘの増減がないことを示す（差分値：「±０」）。出力信号Ｆｃは、３パルスからなる付加信号Ｆ３が重畳されるケースである。出力信号Ｆｂと同様、５０μｓの間隔をおいて３つのパルスが重畳される。この周期は、前周期に対して、付加情報Ｘを１単位相当増やすことを示す（差分値：「＋１」）。
【００５６】
例えば、図１０のタイムチャートにおいて、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ５では付加信号Ｆ３のパルス数が「３」であり、付加情報Ｘは１単位相当増加される。時刻ｔ３では付加信号Ｆ３のパルス数が「１」であり、付加情報Ｘは１単位相当減少される。時刻ｔ４、ｔ６では付加信号Ｆ３のパルス数が「２」であり、付加情報Ｘが維持される。
【００５７】
従って、付加情報Ｘｓの伝送後の累積の差分値ＳＤは、通常モードにおける周期信号Ｆ１のパルス数（周期数）と、付加信号Ｆ３のパルス数とを用いて、下式（１）に従って計算することでその値を求めることができる。
【００５８】
【数１】
ここで、ａｊは所定閾値Ｔｈ１と交差したパルス数、即ち周期信号Ｆ１のパルス数であり、ｂｊは所定閾値Ｔｈ２と交差したパルス数、即ち付加情報Ｘの差分値を示す付加信号Ｆ３のパルス数である。出力信号Ｆを受け取ったＥＣＵは、各周期において累積の差分値ＳＤを増減させてこれを更新してもよいし、所定の期間の経過後にまとめて演算して累積の差分値ＳＤを求めてもよい。なお、初期値として伝送された付加情報Ｘｓは、その後の累積の差分値ＳＤに１単位当たりの分解能を乗じたものが加算されることで、最新の付加情報Ｘとして更新される。
【００５９】
ここで、式（１）によれば、図１０における各時刻ｔ０〜ｔ６において、累積の差分値ＳＤは、以下の通りとなる。
時刻ｔ０：０
時刻ｔ１：１ ＝ ３ − ２×１
時刻ｔ２：２ ＝ ６ − ２×２
時刻ｔ３：１ ＝ ７ − ２×３
時刻ｔ４：１ ＝ ９ − ２×４
時刻ｔ５：２ ＝１２ − ２×５
時刻ｔ６：２ ＝１４ − ２×６
なお、式（１）は、下式（２）のように解釈することもできる。
【００６０】
【数２】
ここで、式（２）の右辺の第１項は、矩形波（出力信号Ｆ）の前周期までの累積の差分値ＳＤを示している。例えば、図１０における時刻ｔ１〜ｔ６を式（２）のｎの可変域と考える。式（２）の右辺の第１項は、時刻ｔ５において確定されている累積の差分値ＳＤ（＝１２）である。一方、式（２）の右辺の第２項は、時刻ｔ５から時刻ｔ６へ時間が経過したときの差分（＝２）を示している。つまり、この通信プロトコルによれば、出力信号Ｆを受け取ったＥＣＵが、各周期において累積の差分値ＳＤを増減させて更新することも可能であり、所定の期間の経過後にまとめて演算して累積の差分値ＳＤを求めることも可能であることが一層よく理解できる。
【００６１】
このように、矩形波（出力信号Ｆ）の各周期において、前周期までの累積の差分値ＳＤに差分を加える（マイナスの値を含む）という簡単な演算で累積の差分値ＳＤを更新可能であるので、出力信号Ｆを受け取るＥＣＵの演算負荷が軽減され、演算時間も短縮される。また、データを一時記憶するためのＲＡＭなどの一時記憶手段の容量も抑制することが可能である。
【００６２】
そして、いずれの態様で累積の差分値ＳＤを求めるにしても、当該差分値ＳＤに１単位当たりの分解能を乗じたものを初期値としての付加情報Ｘｓに加算することで、最新の付加情報Ｘを求めることができる。
【００６３】
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態における（１）（２）の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、第２の物理情報（付加情報Ｘｓ）の伝送終了後（ラーニングモード後）に切り替わるパルス（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）により、その周期ごとの第２の物理情報の増減情報（差分値）が伝送されることで、第２の物理情報を増減情報に基づいて増減補正することができる。このように、ラーニングモード後は、第２の物理情報自体を再送する必要はなく、パルスの周期ごとに増減情報のみを伝送すればよいことから、送信側及び受信側の双方において演算回路やプログラムなどの規模の増大を更に抑制することができる。また、増減情報を、第１の物理情報等と共通の１本の信号線Ｌで伝送することができる。特に、第２の物理情報を表すパルスＰ１の各回数の分解能を、増減情報を表す他の種類のパルス（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）の各周期の分解能よりも大きく設定したことで、第２の物理情報をノミナル値に到達させるまでの時間をより短縮化することができる。一方、ラーニングモード後（ノミナル値への到達後）は、例えば増減情報に基づいて第２の物理情報をより細やかに増減補正することができる。
【００６４】
（２）本実施形態では、ラーニングモードから通常モードへの移行は、パルスＰ１（周期信号Ｆ１）からパルス（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）への切り替わりによって自動的に認識できるため、例えばこれらを区別するためのフラグなどを割愛することができる。
【００６５】
（３）本実施形態では、パルスＰ１（周期信号Ｆ１）及びパルス（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）の通信状の役割が互いに異なるため、これらの併用によって通信が阻害することはない。
【００６６】
（第３の実施形態）
以下、本発明を車輪の状態検出装置に適用した第３の実施形態について説明する。なお、第３の実施形態は、付加情報Ｘの差分値に応じた出力信号Ｆ（周期信号、付加信号）の生成態様を変更したことが前記第２の実施形態とは異なる構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。
【００６７】
図１１に示すように、本実施形態の周期信号Ｆ１は、前記第１の実施形態と同様に閾値Ｔｈとデジタルカウント値Ｄとに基づいて決定された出力タイミングでその波高が信号レベルＰＬへと変化しており、そのパルス幅は検出信号Ｓの周期Ｔに比べて十分に狭幅なパルス幅Ｗとなっている。そして、付加情報Ｘの差分値に応じて生成される付加信号Ｆ３ａは以下の３種類となっており、それに応じて出力信号ＦもＦａ〜Ｆｃの３種類の波形（パルス）に成形される。すなわち、付加信号Ｆ３ａは、周期信号Ｆ１の波高が基準値Ｃへと切り替わるタイミングに合わせて該周期信号Ｆ１と間隔を空けることなくその波高と同一のレベル（信号レベルＰＬ）の信号として重畳される。これにより、出力信号Ｆは、周期信号Ｆ１のパルス幅Ｗが見かけ上、拡幅されたパルス幅Ｗ１を有することになる。このパルス幅Ｗ１も、検出信号Ｓの周期Ｔに比べて十分に狭幅なパルス幅Ｗとなっている。なお、ここでは、周期信号Ｆ１の波高が基準値Ｃへと切り替わるタイミングに合わせて該周期信号Ｆ１と間隔を空けることなくその波高と同一のレベル（信号レベルＰＬ）の信号として重畳される付加信号Ｆ３ａの波形例を示しているが、これに限定されるものではない。例えば、周期信号Ｆ１の波高が基準値Ｃにあるときの間隔（パルス幅）が検出信号Ｓの周期Ｔに比べて十分に狭幅な場合、周期信号Ｆ１の波高が信号レベルＰＬへと切り替わるタイミングに合わせて該周期信号Ｆ１と間隔を空けることなくその波高と同一のレベル（基準値Ｃ）の信号として重畳される付加信号Ｆ３ａ（即ちパルスＰ１（周期信号Ｆ１）のローレベルの期間を変更する付加信号Ｆ３ａ）であってもよい。
【００６８】
出力信号Ｆａは、１パルスからなる付加信号Ｆ３ａが重畳されるケースである。本実施形態において、付加信号Ｆ３の１パルスのパルス幅は、周期信号Ｆ１のパルス幅Ｗと同等である。従って、周期信号Ｆ１のパルス幅Ｗが５０μｓの場合、付加信号Ｆ３のパルス幅Ｗも５０μｓであり、周期信号Ｆ１（出力信号Ｆａ）の見かけ上のパルス幅Ｗ１は２Ｗ（＝１００μｓ）となる。この周期は、前周期に対して、付加情報Ｘを１単位相当減ずることを示す（差分値：「−１」）。出力信号Ｆｂは、２パルスからなる付加信号Ｆ３ａが重畳されるケースである。この場合、５０μｓの付加信号Ｆ３が周期信号Ｆ１に対して間隔をおかずに２つ重畳されるので、周期信号Ｆ１（出力信号Ｆｂ）の見かけ上のパルス幅Ｗ１は３Ｗ（＝１５０μｓ）となる。この周期は、前周期に対して、付加情報Ｘの増減がないことを示す（差分値：「±０」）。出力信号Ｆｃは、３パルスからなる付加信号Ｆ３が重畳されるケースである。この場合、周期信号Ｆ１（出力信号Ｆｃ）の見かけ上のパルス幅Ｗ１は４Ｗ（＝２００μｓ）となる。この周期は、前周期に対して、付加情報Ｘを１単位相当増やすことを示す（差分値：「＋１」）。
【００６９】
ここで、本実施形態における周期信号Ｆ１の生成態様について説明する。図１２は、周期信号Ｆ１を生成する方法の一例を示す。前記第１の実施形態と同様、周期信号Ｆ１は、閾値Ｔｈとデジタルカウント値Ｄとに基づいて決定された出力タイミング（ここでは、デジタルカウント値Ｄが「１８」に達したタイミング）でその波高が信号レベルＰＬへと変化する。この周期信号Ｆ１は、検出信号Ｓの周期Ｔに比べて十分に狭幅なパルス幅Ｗを有する。以降、上述の態様で決定された出力タイミングで、周期信号Ｆ１の生成が繰り返される。なお、本実施形態では、検出信号Ｓが谷側から山側へ変化している際に周期信号Ｆ１が生成されるようにしているが、これに代えて、若しくはこれに加えて、検出信号Ｓが山側から谷側へ変化している際に同様に周期信号Ｆ１が生成されるようにしてもよい。特に、検出信号Ｓが山側から谷側へ変化している際にも周期信号Ｆ１を生成する場合、周期信号Ｆ１の周期は、検出信号Ｓの半周期（＝Ｔ／２）となる。いずれにせよ、周期信号生成部３は、検出信号Ｓの波高（ピーク値Ｄｐ）に応じて設定される閾値Ｔｈに基づいて検出信号Ｓの周期に応じた（周期に比例する）周期を有する周期信号Ｆ１を生成する。周期信号Ｆ１（出力信号Ｆ）が、付加信号Ｆ３の重畳に関わらず、検出信号Ｓの周期に応じた周期を有することはいうまでもない。
【００７０】
通常モードにおける累積の差分値ＳＤの演算（式（１）参照）に係るａｊは、前記第１の実施形態と同様、所定閾値Ｔｈ１と交差したパルス数、即ち周期信号Ｆ１のパルス数である。一方、ｂｊは、周期信号Ｆ１の見かけ上のパルス幅Ｗ１により求められる。具体的には、「ｂｊ＝（Ｗ１／Ｗ）−１」とすることにより、付加信号Ｆ３ａのパルス数として求められる。
【００７１】
そして、図１３に示すように、ラーニングモードにおいて初期値となる付加情報Ｘｓが伝送された後は、前記第１の実施形態と同様、通常モードにおいて周期信号Ｆ１の周期ごとの増減量を積算していくことで、その都度、最新の付加情報Ｘとしての更新が可能となる。
【００７２】
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第２の実施形態と同様の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、複数種類のパルス（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）は、元となるパルスＰ１（周期信号Ｆ１）のハイレベルの期間（パルス幅Ｗ１）が変更されることで生成されている。従って、送信側では、元となるパルスＰ１のハイレベルの期間を変更するのみの極めて簡易な方法で、複数種類のパルスを生成することができる。なお、受信側での複数種類のパルス（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）の識別は、例えば変更されたパルスのハイレベルの期間を計時することで容易に行うことができる。
【００７３】
特に、元となるパルスＰ１のハイレベルの期間に他のパルスを重畳した場合のようにパルスの振幅（波高）が変化することがないため、複数種類のパルスを識別等するためにパルスの振幅を複数の閾値で判定する必要もなく、受信側（ＥＣＵ）の回路構成をより簡易化することができる。具体的には、振幅（波高）を変化させるパルスＰ１，Ｐ２（図６参照）の場合、電流出力３種類、パルス数判定閾値２つ（所定閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２）、マイコンのタイマー入力２個が必要になるのに対し、パルス幅を変化させるパルス（Ｆ１，Ｆａ〜Ｆｃ：図１１参照）の場合、電流出力２種類、パルス数判定閾値１つ（所定閾値Ｔｈ１）、マイコンのタイマー入力１個が必要になり、受信側の回路構成に有利と推定される。
【００７４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第２の物理情報は、複数種類の物理情報（例えば空気圧情報及び温度情報）から選択可能ないずれか一種類の物理情報であってもよい。この場合、一の種類の物理情報の伝送に先立って、当該物理情報の種類の選択情報を併せて伝送する必要がある。この選択情報は、第２の物理情報自体の伝送に係る一の種類のパルスとは異なる他の種類のパルスの連続する回数に基づいて伝送すればよい。
【００７５】
以下、図１４のタイムチャートに基づいて、２種類の物理情報Ｘ１，Ｘ２を選択的に（交互に）伝送する場合について説明する。なお、本変形形態のデータ通信方法（通信プロトコル）では、パルスＰ１の連続する回数に基づいて第２の物理情報（物理情報Ｘ１，Ｘ２）を伝送し、該第２の物理情報の伝送に先立つパルスＰ２の連続する回数に基づいて選択情報を伝送するものとする。具体的には、パルスＰ２が１回のときはその後に伝送される第２の物理情報が物理情報Ｘ１（例えば温度情報）であり、パルスＰ２が２回のときはその後に伝送される第２の物理情報が物理情報Ｘ２（例えば空気圧情報）であることを表すものとする。
【００７６】
この場合、図１４に示すように、パルスＰ２が１回であることに基づいて、その後の第２の物理情報が物理情報Ｘ１であることが選択情報として伝送される。そして、その後のパルスＰ１の連続する回数に基づいて当該物理情報Ｘ１が伝送される。続いて、パルスＰ２への切り替えに基づいて物理情報Ｘ１の伝送が終了されるとともに、該パルスＰ２が２回であることに基づいて、その後の第２の物理情報が物理情報Ｘ２であることが選択情報として伝送される。そして、その後のパルスＰ１の連続する回数に基づいて当該物理情報Ｘ２が伝送される。このように、第２の物理情報の伝送に先立つパルスＰ２の連続する回数に基づいて選択情報が伝送されることで、当該選択情報に対応する一の種類の物理情報（Ｘ１，Ｘ２）を第２の物理情報として伝送することができる。従って、第２の物理情報としての複数種類の物理情報を、共通の１本の信号線Ｌで選択的に伝送することができる。特に、複数種類の物理情報を２種類のパルスＰ１，Ｐ２のみを利用して選択的に伝送することができる。なお、複数種類の物理情報を交互に伝送するようにしてもよいし、一の種類の物理情報を重み付けして集中的に伝送するようにしてもよい。
【００７７】
・前記第１の実施形態において、第２の物理情報（付加情報Ｘ）の新たな取得は、パルスＰ１が生成される所定回数内に行うようにしてもよい。このように変形しても、第２の物理情報を間欠的に更新することができる。
【００７８】
・前記第１の実施形態において、パルスＰ２が生成される所定時間内等に付加情報Ｘを取得するとともに、その後のパルスＰ１の連続する回数に基づいて第２の物理情報（付加情報Ｘ）を伝送してもよい。
【００７９】
・前記第１の実施形態において、付加情報Ｘの伝送に係るパルスとしては、例えばパルス幅の変更されたパルス（図１１参照）であってもよい。
・前記第２及び第３の実施形態において、増減情報（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）による付加情報Ｘｓの更新が遅れ気味と推定される場合（例えば差分値が一定期間連続して「−１」又は「１」となる場合）には、現在の付加情報Ｘ（Ｘｓ）を伝送し直すようにしてもよい。
【００８０】
・前記各実施形態において、第２の物理情報（付加情報Ｘ）としては、例えば山側及び谷側のピークＰ間の偏差に基づき推定される、車輪９に印加される横力であってもよい。
【符号の説明】
【００８１】
Ｘ…付加情報（第２の物理情報）、Ｘ１，Ｘ２…物理情報（第２の物理情報）、Ｌ…信号線、３…周期信号生成部、４…出力部（信号処理部）、５…付加信号生成部（信号処理部）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通の信号線で複数種類の物理情報を伝送するデータ通信方法及びデータ通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＡＢＳ（anti lock braking system）や車両の安定制御装置等の車載システムでは、その制御を行うために、車輪の回転速度を測定する回転速度センサを利用している。回転速度センサは、車輪の近傍に配置され、その検出結果（回転速度情報）は信号線を用いて車載の制御装置へ伝送される。車輪の情報としては、回転速度情報の他、タイヤの空気圧等の情報もあり、これは空気圧センサ等によって検出される。近年、車両には多くのセンサが搭載され、その数は更に増加することが予想される。従って、各センサに対して個別に信号線を設けていては信号線の数が膨大となる。そこで、例えば、回転速度センサの信号線に空気圧センサの検出結果等の他の検出結果を重畳させるなど、共通の信号線で複数種類の物理情報を伝送する技術が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、回転速度センサによって供給されるデータと追加データとを共通の１本の信号線を経て伝送するための方法が提案されている。これは、パルス状の回転速度センサの信号をトリガとして、隣り合うパルス間に、シリアルビットデータを重畳させるものである。また、特許文献２には、車輪の回転に応じて出力される概ねデューティー比５０％のパルス状の信号のハイ期間（ハイレベルの期間）において、シリアルビットデータを重畳させる方法が提案されている。これは、車輪の回転に応じて出力されるパルスの波高よりも大きく、該パルスよりも狭幅の重畳パルスにより、シリアルビットデータを表すものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００１−５０５６９１号公報（第２頁、第１図等）
【特許文献２】特開２００５−２７４３１０号公報（第［００５５］−［００６２］段落、第１０図等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、これらの方法は、回転速度センサの信号線に他の情報を重畳させることができる優れたものであるが、回転速度が速い場合には必要な情報を好適に重畳させることができなくなる可能性がある。これは、隣り合うパルス間の時間（周期）やパルスのハイ期間が短くなって、重畳可能なシリアルビットデータの生成が困難になる可能性があるためである。
【０００６】
一方、スタートビットやエンドビット、パリティビットを設けることで、必要な情報（シリアルビットデータ）を複数の周期に分けて伝送することも可能である。しかしながら、このような方法を採用する場合、情報の送信側及び受信側の双方においてそれに見合った制御機能が必要になるため、演算回路やプログラムの規模を増大させる可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、演算回路やプログラムの規模の増大を抑制しつつ、共通の信号線で複数種類の物理情報を伝送することができるデータ通信方法及びデータ通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、パルスの周期により、速度情報を表す第１の物理情報を伝送するデータ通信方法において、前記パルスに基づき選択的に生成される当該パルスの周期を有する複数種類のパルスにより、一の種類の前記パルスの連続する回数に基づいて前記第１の物理情報とは異なる第２の物理情報を伝送し、前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスへの切り替えに基づいて前記第２の物理情報の伝送を終了することを要旨とする。
【０００９】
同構成によれば、前記第１の物理情報（速度情報）及び前記第２の物理情報は、前記パルス及び当該パルスの周期を有する複数種類の前記パルスを用いてそれぞれ伝送することができるため、それらの伝送を共通の１本の信号線で実現することができる。また、前記第２の物理情報は、基本的に前記一の種類の前記パルスの連続する回数を計数するのみで伝送することができるため、送信側及び受信側の双方において演算回路やプログラムなどの規模の増大を抑制することができる。
【００１０】
なお、前記複数種類のパルスのうちの１種類のパルスは、元となる前記パルスと同一波形のパルス（即ち未処理のパルス）であってもよい。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のデータ通信方法において、前記複数種類のパルスは、元となる前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間に他のパルスが重畳されることで生成されていることを要旨とする。
【００１１】
同構成によれば、送信側では、元となる前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間に他のパルスを重畳（合成）するのみの極めて簡易な方法で、前記複数種類のパルスを生成することができる。なお、受信側での前記複数種類のパルスの識別は、例えば他のパルスの重畳に際し変化する前記パルスの振幅を閾値判定することで容易に行うことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のデータ通信方法において、前記複数種類のパルスは、元となる前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間が変更されることで生成されていることを要旨とする。
【００１３】
同構成によれば、送信側では、元となる前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間（パルス幅）を変更するのみの極めて簡易な方法で、前記複数種類のパルスを生成することができる。なお、受信側での前記複数種類のパルスの識別は、例えば変更された前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間を計時することで容易に行うことができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデータ通信方法において、前記第２の物理情報は、前記他の種類の前記パルスが生成される時間が所定時間に達するごと又は前記他の種類の前記パルスの生成回数が所定回数に達するごとに繰り返し伝送されており、前記第２の物理情報は、前記他の種類の前記パルスが生成される前記所定時間内又は前記他の種類の前記パルスが生成される前記所定回数内に取得されることを要旨とする。
【００１５】
同構成によれば、前記他の種類の前記パルスが生成される前記所定時間内又は前記他の種類の前記パルスが生成される前記所定回数内に取得された前記第２の物理情報は、当該期間の経過ごとに繰り返し伝送されることで、前記第２の物理情報を間欠的に更新することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデータ通信方法において、前記第２の物理情報は、複数種類から選択可能ないずれか一種類の物理情報であって、前記第２の物理情報の伝送に先立つ前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスの連続する回数に基づいて、前記複数種類から選択可能ないずれか一種類の物理情報の種類の選択情報を伝送することを要旨とする。
【００１７】
同構成によれば、前記第２の物理情報の伝送に先立つ前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスの連続する回数に基づいて、前記物理情報の種類の選択情報が伝送されることで、当該選択情報に対応する一の種類の前記物理情報を前記第２の物理情報として伝送することができる。従って、前記第２の物理情報としての複数種類の前記物理情報を、共通の１本の信号線で選択的に伝送することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデータ通信方法において、前記第２の物理情報の伝送終了後に切り替わる前記他の種類の前記パルスにより、その周期ごとの前記第２の物理情報の増減情報を伝送することを要旨とする。
【００１９】
同構成によれば、前記第２の物理情報の伝送終了後に切り替わる前記他の種類の前記パルスにより、その周期ごとの前記第２の物理情報の増減情報が伝送されることで、これに先立って伝送された前記第２の物理情報を前記増減情報に基づいて増減補正することができる。このように、前記第２の物理情報の伝送終了後は、該第２の物理情報自体を再送する必要はなく、前記パルスの周期ごとに前記増減情報のみを伝送すればよいことから、送信側及び受信側の双方において演算回路やプログラムなどの規模の増大を更に抑制することができる。また、前記増減情報を、前記第１の物理情報等と共通の１本の信号線で伝送することができる。特に、前記第２の物理情報を表す前記一の種類の前記パルスの各回数の分解能を、前記増減情報を表す前記他の種類の前記パルスの各周期の分解能よりも大きく設定しておくことで、前記第２の物理情報をノミナル値に到達させるまでの時間をより短縮化することができる。一方、前記第２の物理情報の伝送終了後（ノミナル値への到達後）は、例えば前記増減情報に基づいて前記第２の物理情報をより細やかに増減補正することができる。
【００２０】
なお、前記増減情報は、前周期までに伝送又は補正された前記第２の物理情報の維持（未補正）を表していてもよい。
請求項７に記載の発明は、速度センサから出力される検出信号に基づいて、速度情報を表す第１の物理情報に応じた周期を有するパルスを生成する周期信号生成部と、前記パルスに基づいて、当該パルスの周期を有する一の種類の前記パルスを前記第１の物理情報とは異なる第２の物理情報に応じた回数で連続的に生成し、前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスに切り替えて、信号線に出力する信号処理部とを備えたことを要旨とする。
【００２１】
同構成によれば、前記信号線には前記複数種類のパルスのいずれか一種類のパルスが選択的に出力されることで、当該パルスの周期により、前記第１の物理情報（速度情報）が前記信号線を通じて伝送される。また、前記信号線には前記第２の物理情報に応じた回数で連続的に生成された前記一の種類の前記パルスが出力されることで、当該パルスの回数により、前記第２の物理情報が前記信号線を通じて伝送される。このように、前記第１の物理情報及び前記第２の物理情報の伝送を共通の１本の信号線で実現することができる。また、前記第２の物理情報は、基本的に前記一の種類の前記パルスの連続する回数を計数して前記信号線に出力するのみで伝送（送信）することができるため、送信側となる前記信号処理部（回路構成、プログラム等）の規模の増大を抑制することができる。同様に、受信側においても、基本的に前記信号線に出力された前記一の種類の前記パルスの連続する回数を計数するのみで前記第２の物理情報を受信することができるため、その演算回路やプログラムなどの規模の増大を抑制することができる。
【００２２】
なお、前記複数種類のパルスのうちの１種類のパルスは、元となる前記パルスと同一波形のパルス（即ち未処理のパルス）であってもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、演算回路やプログラムの規模の増大を抑制しつつ、共通の信号線で複数種類の物理情報を伝送することができるデータ通信方法及びデータ通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】マグネットロータ及びセンサ等の配置関係を示す側面図。
【図２】マグネットロータ及びセンサを示す正面図。
【図３】車輪の状態検出装置の構成例を模式的に示すブロック図。
【図４】検出信号をデジタルカウント値へ変換する方法の一例を示す説明図。
【図５】周期信号を生成する方法の一例を示す説明図。
【図６】第１の実施形態の出力信号の一例を示すタイムチャート。
【図７】第１の実施形態の出力信号の生成態様を示すフローチャート。
【図８】第２の実施形態の出力信号の一例を示すタイムチャート。
【図９】第２の実施形態の出力信号を示す波形例。
【図１０】第２の実施形態の付加情報の補正態様の一例を示すタイムチャート。
【図１１】第３の実施形態の出力信号を示す波形例。
【図１２】第３の実施形態の周期信号を生成する方法を示す説明図。
【図１３】第３の実施形態の出力信号の一例を示すタイムチャート。
【図１４】変形形態の出力信号の一例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下、本発明を車両の車輪の回転状態等を検出する車輪の状態検出装置に適用した第１の実施形態について説明する。なお、この状態検出装置は、検出した車輪の回転状態等の情報をＡＢＳや横滑り防止装置（ＥＳＣ：electronic stability control）などの制御を行うＥＣＵ（electronic control units）に伝送するものである。
【００２６】
図１及び図２に示すように、車両の車輪９には、その回転状態の検出に供される輪状のマグネットロータ８が一体回転するように固定されている。なお、マグネットロータ８は、車輪９に直接固定されていてもよいし、図１に示すように、車輪９を固定するシャフト７（回転軸）に固定されていてもよい。車輪９（マグネットロータ８）の回転を検出するための検出素子であるセンサ１０は、ハブベアリング等、車輪９と共に回転しない車両側に取着されている。このセンサ１０は、ホール素子やホール素子を備えたホールＩＣ等の磁気検出センサであって、マグネットロータ８に対して所定の間隔Ａを有して対向配置される。
【００２７】
センサ１０は、車輪９及びマグネットロータ８の回転に応じて正弦波状の交流の検出信号Ｓを出力する。図２に示すように、マグネットロータ８には、所定間隔でＮ極及びＳ極が交互に設けられており、ＮＳ両極がセンサ１０を通過することによって交流の検出信号Ｓが出力される。マグネットロータ８がセンサ１０を通過する速度によって検出信号Ｓの交流周波数が変化する。この周波数は、マグネットロータ８と一体回転する車輪９の回転速度の検出に供される。以上の磁気検出の原理については、公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００２８】
ところで、車両の走行に伴って、車輪９には図１におけるシャフト７に沿った方向の力が印加され、矢印Ｂで示す回転ぶれが生じる。この回転ぶれによって、対向配置されるセンサ１０とマグネットロータ８との間の所定の間隔Ａに変化が生じる。その結果、センサ１０の磁界の強さ又は磁束の大きさが変化するので、センサ１０が出力する交流成分の検出信号Ｓの振幅（波高）が変化する。検出信号Ｓには、このような波高の変化の他、温度変化による直流成分の増減なども生じるので、車輪の状態検出装置は、正確に交流周波数を検出するべく、以下のような信号処理を行う。
【００２９】
すなわち、図３に示すように、車輪の状態検出装置は、受取部１と、波高検出部２と、周期信号生成部としての周期信号生成部３と、信号処理部を構成する出力部４及び付加信号生成部５とを備えて構成される。受取部１は、車輪９（マグネットロータ８）の回転に応じて出力される検出信号Ｓを受け取る機能部である。回転センサ（センサ１０）などのセンサから出力される検出信号Ｓは高インピーダンスの信号であることが多い。受取部１は、入力インピーダンスが高く、出力インピーダンスが低いバッファ１１を備えている。波高検出部２は、検出信号Ｓの波高を検出する機能部である。周期信号生成部３は、検出信号Ｓの波高（ピーク）に応じて設定される閾値（Ｔｈ）に基づいて、検出信号Ｓの周期に応じた周期を有する周期信号Ｆ１を生成する機能部である。付加信号生成部５は、付加信号Ｆ３を生成する機能部である。出力部４は、周期信号Ｆ１及び付加信号Ｆ３を合成して１つの出力信号Ｆとして出力する機能部である。なお、本実施形態において、車輪の状態検出装置は、マイクロコンピュータなどを中核とする電子回路によって構成されており、上記した各機能部は、ハードウェア及びハードウェアとソフトウェアとの協働によって実現されている。
【００３０】
初めに、波高検出部２及び周期信号生成部３の機能について詳述する。なお、以下では、検出信号ＳをＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換してデジタル信号処理する場合を例として説明する。図４は検出信号Ｓをデジタルカウント値Ｄへ変換する方法の一例を示し、図５は、周期信号Ｆ１を生成する方法の一例を示す。上述したように、受取部１において検出信号Ｓはインピーダンス変換されており、この際、同時に信号の増幅処理等を施すことも可能である。従って、厳密には、波高検出部２では、受取部１が受け取る検出信号Ｓではなく、受取部１から出力される信号がＡ／Ｄ変換されることになるが、情報処理上の信号処理においては、受取部１の前後において同様の信号であると考えることができる。従って、以下、受取部１から出力される信号についても、検出信号Ｓと称して説明する。
【００３１】
図３に示すように、波高検出部２は、Ａ／Ｄ変換部２１と、反転閾値設定部２２と、コンパレータ２３と、カウンタ２４と、レジスタ２５とを有して構成される。Ａ／Ｄ変換部２１は、検出信号Ｓを所定の条件に従ってＡ／Ｄ変換する機能部であって、Ａ／Ｄコンバータを有して構成される。Ａ／Ｄコンバータには、フラッシュ型、逐次比較型、積分型等の種々のタイプのものがあり、変換速度や変換精度等に応じて、適宜最適なものが選択される。また、Ａ／Ｄコンバータの出力形態も、アナログの入力に対して絶対的な値をデジタル値として出力するものや、アナログの入力が所定量の変化をするごとにトリガ信号を出力するものなど、種々の形態のものがあり、適宜選択される。本実施形態においては、絶対的な値をデジタル値として出力するものではなく、所定量の変化（所定のステップ）ごとに、トリガ信号を出力するタイプのＡ／Ｄコンバータが用いられる場合を例として説明する。
【００３２】
本実施形態において、このタイプのＡ／Ｄコンバータを用いるのは以下の対策のためである。つまり、センサ１０の検出信号Ｓの振幅中心が揺れた場合、即ち、直流分のオフセットに変動が生じた場合であっても、検出信号Ｓの振幅（波高）に応じて適切な信号処理を可能とするためである。ただし、直流分のオフセットは、カップリングコンデンサや直流バイアス等を利用した別の信号処理回路によって解消させることも可能である。従って、絶対的な値をデジタル値として出力するタイプのＡ／Ｄコンバータを用いてもよい。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換部２１は、検出信号Ｓが所定量だけ変化するごとに、具体的には、振動する波形のピークＰ側に向かって所定量だけ変化するごとに、トリガ信号を出力する。振動する波形の波高のことを「ピーク・トゥ・ピーク（peak to peak）」と称するように、「波形のピークＰ」とは、波形の山側及び谷側の双方を指すものとする。図４に示すように、所定の反転閾値ＲよりもピークＰ側において、トリガ信号が出力され、このトリガ信号がカウンタ２４において計数されて、デジタルカウント値Ｄとなる。図４において、正弦波状の検出信号Ｓに沿って、階段状に変化し５、６、７・・・２４、２５と値が付記されたものがデジタルカウント値Ｄである。
【００３４】
検出信号ＳがピークＰに達すると、ピークＰに向かって検出信号Ｓが所定量だけ変化することがなくなる。従って、デジタルカウント値Ｄは、検出信号ＳのピークＰの近傍において一定値が継続する状態となる。図４に示す例においては、デジタルカウント値Ｄが「２５」において継続しており、デジタルカウント値Ｄのピーク値Ｄｐとなっている。なお、カウンタ２４がアップ・ダウン・カウンタであって、検出信号Ｓが一方向（一方のピークＰの方向）及びその反対方向に所定量だけ変化した場合にそれぞれ異なるトリガ信号がＡ／Ｄ変換部２１から出力される構成であれば、検出信号Ｓの波形に応じたデジタルカウント値Ｄを得ることが可能である。しかし、この場合には、ノイズ等により検出信号ＳがピークＰ以外の位置で増減した場合にも追従してしまう可能性が生じる。そこで、本実施形態においては、カウンタ２４はアップ・カウンタとして構成される。そして、検出信号Ｓが逆方向（一方のピークＰとは反対方向、即ち他方のピークＰの方向）へ変化する際には、デジタルカウント値Ｄの複数カウント分に相当する所定の変化幅ｈを超えた場合に、一方のピークＰを超えて反転したと判定されるように構成される。つまり、ヒステリシスが設定される。
【００３５】
具体的には、反転閾値設定部２２において、検出信号Ｓが該当のピークＰを超えて反転したか否かを判定するための反転閾値Ｒが設定される。ここでは、反転閾値Ｒは、デジタルカウント値Ｄの５カウント分に当たる変化幅ｈを有して設定される。Ａ／Ｄ変換部２１は、最新のトリガ信号の出力時の検出信号Ｓのアナログ値（又はＡ／Ｄ変換閾値であるアナログ値）を反転閾値設定部２２に出力する。反転閾値設定部２２は、受け取った当該アナログ値に所定の変化幅ｈ（ヒステリシス値）を反映して、反転閾値Ｒを設定する。検出信号Ｓが上昇しているとき（ピークＰが山側のとき）には、当該アナログ値から上記変化幅ｈ（ヒステリシス値）が減算されて、反転閾値Ｒが設定される。検出信号Ｓが下降しているとき（ピークＰが谷側のとき）には、当該アナログ値に上記変化幅ｈが加算されて、反転閾値Ｒが設定される。
【００３６】
反転閾値Ｒは、反転判定部として機能するコンパレータ２３に入力される。コンパレータ２３は、検出信号Ｓと反転閾値Ｒとを比較して、検出信号Ｓが該当のピークＰを超えて反転したか否かを判定する。コンパレータ２３からの判定出力を受け取ったカウンタ２４は、デジタルカウント値Ｄのピーク値Ｄｐをレジスタ２５に転送して記憶させると共に、自身のデジタルカウント値Ｄをプリセットする。図４に示す例では、カウンタ２４は、レジスタ２５にデジタルカウント値Ｄのピーク値Ｄｐとして「２５」を記憶させると共に、自身のデジタルカウント値Ｄを「５」にプリセットする。プリセットされる値「５」は、上記変化幅ｈに対応するデジタルカウント値Ｄのステップ数である。
【００３７】
コンパレータ２３から判定出力を受けたＡ／Ｄ変換部２１は、それ以降は、当該判定出力を受け取る前とは逆方向へ検出信号Ｓが所定量変化した場合に、トリガ信号を出力する。このトリガ信号により、カウンタ２４はデジタルカウント値Ｄをインクリメントする。また、コンパレータ２３からの判定出力を受けた反転閾値設定部２２は、反転閾値Ｒを設定する際の演算方法を切り替える。即ち、反転閾値設定部２２は、Ａ／Ｄ変換部２１から受け取る上記アナログ値に対して変化幅ｈを減算するか、加算するかの切り替えを行う。
【００３８】
周期信号生成部３は、レジスタ２５から最新のデジタルカウント値Ｄのピーク値Ｄｐを取得して閾値Ｔｈを設定する。この閾値Ｔｈは、周期信号判定用の閾値であって、ピーク値Ｄｐに対して所定の係数ｋを乗じることによって算出・設定される。なお、閾値Ｔｈがレジスタ２５において算出・設定されて、周期信号生成部３が閾値Ｔｈをレジスタ２５から取得する構成であってもよい。いずれにせよ、周期信号生成部３は閾値Ｔｈとカウンタ２４から取得するデジタルカウント値Ｄとに基づいて周期信号Ｆ１の出力タイミングを決定する。本実施形態においては、この出力タイミングごとに、周期信号Ｆ１を反転させる。つまり、車輪９（マグネットロータ８）が等速で回転していれば、デューティー比５０％となるようなパルス（矩形波）が、周期信号Ｆ１として生成される。ただし、周期信号生成部３は、必ずしも周期信号Ｆ１の波形を生成する必要はなく、パルス波形の変化点など、出力タイミングを決定すれば足りる。波形生成に関しては、出力部４において実施してもよい。
【００３９】
以下、具体的な数値を用いて説明する。ここでは、理解を容易にするために周期信号生成部３で波形を生成する場合を例として説明する。図５における検出信号Ｓの左側の谷のピーク値Ｄｐは「２３」である。例えば、係数ｋが「０．８」の場合、閾値Ｔｈは「１８」となる。ここでは、説明を容易にするために端数は切り捨てとする。この場合、カウンタ２４から受け取るデジタルカウント値Ｄが「１８」となると、周期信号生成部３は周期信号Ｆ１を生成する。このとき、周期信号Ｆ１の波高は、ローレベルである基準値Ｃから正方向へハイレベルである信号レベルＰＬへと変化する。また、図５における検出信号Ｓの山のピーク値Ｄｐは「２５」であり、閾値Ｔｈは「２０」となる。この場合、カウンタ２４から受け取るデジタルカウント値Ｄが「２０」となると、周期信号生成部３は、上記と同様にして周期信号Ｆ１を生成する。このとき、周期信号Ｆ１の波高は、信号レベルＰＬから負方向へ基準値Ｃへと変化する。つまり、周期信号Ｆ１は、デジタルカウント値Ｄが閾値Ｔｈに達する度に反転して、検出信号Ｓの１周期において１つずつ生成される。このように、周期信号生成部３は、検出信号Ｓの波高（ピーク値Ｄｐ）に応じて設定される閾値Ｔｈに基づいて検出信号Ｓの周期に応じた（周期に比例する）周期を有する周期信号Ｆ１を生成する。周期信号Ｆ１は、その周期により、速度情報を表す第１の物理情報としての車輪９（マグネットロータ８）の回転速度情報を提供するものである。
【００４０】
前記付加信号生成部５は、例えば空気圧センサや温度センサなどから第２の物理情報としての付加情報（空気圧情報や温度情報など）Ｘを受け取る。付加信号生成部５は、付加情報Ｘを周期信号Ｆ１の１回あたりに設定された分解能で除して回数ｎ（＝Ｘ／分解能）を演算・設定する。ここでは、説明を容易にするために端数は切り捨てとする。そして、付加信号生成部５は、周期信号Ｆ１の波高が信号レベルＰＬへと変化するタイミングに同期して、該周期信号Ｆ１のハイレベルの期間（パルス幅）に比べて十分に狭幅なパルス幅を有するパルス状の付加信号Ｆ３を生成する。付加信号生成部５は、前述の態様で設定された回数ｎ分、前記周期信号Ｆ１の立ち上がりタイミングごとに、付加信号Ｆ３を連続的に生成する。また、付加信号生成部５は、回数ｎ分だけ付加信号Ｆ３を連続的に生成した後は、所定時間Ｔｄを経過するまで新たな付加信号Ｆ３の生成を停止する。この間、付加信号生成部５は、新たな付加情報Ｘを受け取る。所定時間Ｔｄは、新たな付加情報Ｘを受け取るために十分な時間（例えば周期信号Ｆ１の通常の周期Ｔ（図５参照）の複数回分の時間）に設定されている。そして、付加信号生成部５は、所定時間Ｔｄを経過した後（新たな付加情報Ｘを受け取った後）は、前述の態様でこのときの付加情報Ｘに応じた回数分だけ付加信号Ｆ３を連続的に生成する。つまり、付加信号生成部５は、新たな付加情報Ｘの受け取りと該付加情報Ｘに応じた回数分の付加信号Ｆ３の連続的な生成を交互に行っている。なお、付加信号Ｆ３は、付加信号生成部５において生成されるが、周期信号Ｆ１と同様に、付加信号生成部５が必ずしも付加信号Ｆ３を生成する必要はない。付加信号生成部５は、パルス波形の変化点などの出力タイミングを決定すれば足り、波形生成に関しては、出力部４において実施してもよい。
【００４１】
前記出力部４は、周期信号生成部３で生成された周期信号Ｆ１及び付加信号生成部５で生成された付加信号Ｆ３を合成して出力信号Ｆを生成する。従って、図６のタイムチャートに示すように、本実施形態のデータ通信方法（通信プロトコル）では、付加信号Ｆ３の生成が停止される所定時間Ｔｄ内では、周期信号Ｆ１がそのまま出力信号Ｆとして生成される。以下では、このタイプの出力信号Ｆを便宜的に第１種類のパルスＰ１ともいう。また、所定時間Ｔｄの経過後は、当該所定時間Ｔｄ内における新たな付加情報Ｘに応じた回数分だけ連続して、周期信号Ｆ１の立ち上がりに同期して付加信号Ｆ３の重畳された信号、即ち波高の嵩上げされた信号が出力信号Ｆとして生成される。以下では、このタイプの出力信号Ｆを便宜的に第２種類のパルスＰ２ともいう。なお、ここでは、周期信号Ｆ１がハイレベルのときに、付加信号Ｆ３がさらに高いレベルの信号として重畳される波形例を示しているが、波形例はこれに限定されるものではない。周期信号Ｆ１がローレベルのときに、付加信号Ｆ３がさらに低いレベルの信号として重畳されてもよい。
【００４２】
そして、出力部４は、このように生成された出力信号Ｆ（パルスＰ１又はＰ２）を信号線Ｌに出力する。なお、既述のように、出力信号Ｆを構成する周期信号Ｆ１は、その周期により車輪９（マグネットロータ８）の回転速度情報を提供するものである。また、出力信号Ｆを構成する付加信号Ｆ３は、その連続する回数により付加情報Ｘを提供するものである。従って、送信側（車輪の状態検出装置）は、これら回転速度情報及び付加情報Ｘを共通の１本の信号線ＬでＥＣＵに伝送（送信）することになる。一方、受信側（ＥＣＵ）は、信号線Ｌに出力された出力信号Ｆを入力することで、これら回転速度情報及び付加情報Ｘが伝送（受信）される。具体的には、ＥＣＵは、周期信号Ｆ１の波高よりも小さい所定閾値Ｔｈ１と出力信号Ｆとを大小比較することで、該出力信号Ｆの立ち上がりタイミング、即ち出力信号Ｆ（パルスＰ１又はＰ２）の周期を取得する。そして、ＥＣＵは、この出力信号Ｆの周期により、車輪９（マグネットロータ８）の回転速度情報を取得する。あるいは、ＥＣＵは、周期信号Ｆ１の波高よりも大きく、且つ、付加信号Ｆ３分だけ嵩上げされた周期信号Ｆ１（即ちパルスＰ２）の波高よりも小さい所定閾値Ｔｈ２と出力信号Ｆとを大小比較することで、付加信号Ｆ３の連続的に生成された回数ｎを計数・取得する。そして、ＥＣＵは、この付加信号Ｆ３の回数ｎに、１回あたりに設定された前述の分解能を乗ずることで、付加情報Ｘを取得する。
【００４３】
次に、送信側（車輪の状態検出装置）における出力信号Ｆの生成制御態様について図７に示すフローチャートを参照して説明する。
既述のように、周期信号Ｆ１は、閾値Ｔｈとデジタルカウント値Ｄとに基づいて決定された出力タイミングごとに反転する。まず、周期信号Ｆ１がローレベル（基準値Ｃ）へと反転されると（Ｓ（ステップ）１１）、付加情報Ｘに応じた回数分のパルスＰ２（付加信号Ｆ３分だけ嵩上げされた周期信号Ｆ１）の出力が終了してからの経過時間Ｔｐが所定時間Ｔｄ以上か否かが判断される（Ｓ１２）。ここで、経過時間Ｔｐが所定時間Ｔｄ以上でないと判断されると、新たな付加情報Ｘを受け取るための時間内にあることから、通信フラグＪが「０」に設定され（Ｓ１３）、反対に、経過時間Ｔｐが所定時間Ｔｄ以上と判断されると、直前の所定時間Ｔｄ内に受け取った新たな付加情報Ｘを伝送する必要があることから、通信フラグＪが「１」に設定される（Ｓ１４）。
【００４４】
そして、周期信号Ｆ１がハイレベル（信号レベルＰＬ）へと反転されると（Ｓ１５）、通信フラグＪが「１」か否かが判断される（Ｓ１６）。ここで、通信フラグＪが「１」ではないと判断されると、センサ値として所定時間Ｔｄ内に受け取った新たな付加情報Ｘが設定され（Ｓ１７）、更に該付加情報Ｘが前述の分解能で除されて回数ｎが演算・設定される（Ｓ１８）。一方、Ｓ１６で通信フラグＪが「１」と判断されると、周期信号Ｆ１の立ち上がりタイミングに合わせて付加信号Ｆ３が出力される（Ｓ１９）。そして、回数ｎから「１」を減じたものが新たな回数ｎとして設定され（Ｓ２０）、更に当該回数ｎが「０」か否かが判断される（Ｓ２１）。ここで、回数ｎが「０」と判断されると、Ｓ１８で設定された回数ｎ分の付加信号Ｆ３（パルスＰ２）の出力が終了したことから、経過時間Ｔｐが「０」に設定（リセット）される（Ｓ２２）。また、Ｓ２１において回数ｎが「０」でないと判断され、あるいはＳ１８又はＳ２２の処理が完了すると、Ｓ１１に戻って同様の処理が繰り返される。以上により、所定時間Ｔｄ内において新たな付加情報Ｘに相当する回数ｎが演算・設定され、所定時間Ｔｄの経過後に回数ｎ分だけ連続してパルスＰ２（付加信号Ｆ３分だけ嵩上げされた周期信号Ｆ１）が信号線Ｌに出力される。これにより、回転速度情報及び付加情報Ｘが、送信側（車輪の状態検出装置）から共通の１本の信号線Ｌを通じて受信側（ＥＣＵ）に伝送（送信）されることは既述のとおりである。
【００４５】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、第１の物理情報（回転速度情報）及び第２の物理情報（付加情報Ｘ）は、周期信号Ｆ１（パルスＰ１）及び周期信号Ｆ１の周期を有する複数種類のパルスＰ１，Ｐ２を用いてそれぞれ伝送することができるため、それらの伝送を共通の１本の信号線Ｌで実現することができる。また、第２の物理情報は、基本的にパルスＰ２の連続する回数を計数するのみで伝送することができるため、送信側及び受信側の双方において演算回路やプログラムなどの規模の増大を抑制することができる。
【００４６】
特に、センサ１０の検出信号Ｓ（周期信号Ｆ１）を利用するものの、該検出信号Ｓの周期が変化するわけではないため、受信側（ＥＣＵ）の回転速度情報の検出に係る処理回路自体は変更しなくてもよい。
【００４７】
（２）本実施形態では、送信側では、元となるパルスＰ１（周期信号Ｆ１）のハイレベルの期間に他のパルス（付加信号Ｆ３）を重畳（合成）するのみの極めて簡易な方法で、複数種類のパルスＰ１，Ｐ２を生成することができる。なお、受信側での複数種類のパルスＰ１，Ｐ２の識別は、例えば他のパルス（付加信号Ｆ３）の重畳に際し変化するパルスＰ２の振幅を閾値判定することで容易に行うことができる。
【００４８】
（３）本実施形態では、パルスＰ１が生成される所定時間Ｔｄ内に取得された第２の物理情報（付加情報Ｘ）は、当該期間の経過ごとに繰り返し伝送されることで、第２の物理情報を間欠的に更新することができる。特に、所定時間Ｔｄの管理（計時）によって自動的に付加情報Ｘの取得及びその伝送を繰り返すことができるため、送信側及び受信側の双方において小規模の回路等を追加するのみで実現することができる。
【００４９】
（第２の実施形態）
以下、本発明を車輪の状態検出装置に適用した第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態は、基本的に初期値となる付加情報Ｘ（以下、便宜的に「付加情報Ｘｓ」ともいう）自体の伝送を電源オン後の１度のみとし、その後は周期信号Ｆ１の周期ごとの付加情報Ｘの増減情報のみを伝送して該付加情報Ｘを更新するようにしたことが前記第１の実施形態とは異なる構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。
【００５０】
図８は、本実施形態における出力信号Ｆを示すタイムチャートである。同図に示すように、本実施形態のデータ通信方法（通信プロトコル）では、車両の電源（イグニッションスイッチ）がオンされると、車輪９の回転の開始に伴い、出力信号Ｆとして周期信号Ｆ１の出力が開始される。通常、車両の電源オン後、車輪９の回転、即ち周期信号Ｆ１の出力が開始されるまでにある程度の時間差がある。本実施形態では、付加信号生成部５は、この時間差を利用して初期値となる付加情報Ｘｓを受け取るとともに、周期信号Ｆ１の１回あたりに設定された分解能で除して回数ｎ（＝Ｘｓ／分解能）を演算・設定する。そして、付加信号生成部５は、付加情報Ｘｓに応じた回数ｎ分だけ連続して付加信号Ｆ３の生成を停止し、その後、付加信号Ｆ３の生成を開始・継続する。なお、付加信号Ｆ３の生成が停止される電源オン後の制御期間を「ラーニングモード」といい、その後の制御期間を「通常モード」という。
【００５１】
従って、ラーニングモードでは、出力部４は、付加情報Ｘｓに応じた回数ｎ分だけ連続して、周期信号Ｆ１をそのまま出力信号Ｆとして生成・出力する。これにより、送信側（車輪の状態検出装置）は、前記第１の実施形態に準じて、回転速度情報及び付加情報Ｘｓを共通の１本の信号線ＬでＥＣＵに伝送（送信）することになる。一方、受信側（ＥＣＵ）は、信号線Ｌに出力された出力信号Ｆを入力することで、これら回転速度情報及び付加情報Ｘｓが伝送（受信）される。
【００５２】
一方、通常モードでは、初期値となる付加情報Ｘｓの前記増減情報の伝送が開始される。すなわち、付加信号生成部５は、周期信号Ｆ１の前周期における付加情報Ｘと現周期における付加情報Ｘとの差分値（周期ごとの増減情報）に応じた付加信号Ｆ３を、周期信号Ｆ１の周期ごとに生成する。これにより、出力部４は、周期信号Ｆ１の周期ごとに、該周期信号Ｆ１に付加信号Ｆ３を合成した出力信号Ｆを生成する。なお、本実施形態では、前記差分値として「−１」、「±０」、「＋１」の３値が割り当てられており、該差分値にその１単位当たりに設定された分解能を乗ずることで、通常モードにおける付加情報Ｘの増減量が求められる。換言すれば、通常モードにおいて、初期値となる付加情報Ｘｓに、周期信号Ｆ１の周期ごとの増減量を積算していくことで、その都度、最新の付加情報Ｘとしての更新が可能となる。
【００５３】
本実施形態では、通常モードにおいて１単位当たりの差分値に設定された分解能（例えば「１」）は、ラーニングモードにおいて周期信号Ｆ１の１回あたりに設定された分解能（例えば「５」）に比べて十分に小さく設定されている。これは、ラーニングモードにおいて、付加情報Ｘを初期値（Ｘｓ）へとより迅速に立ち上げるとともに、通常モードにおいて、より細やかに付加情報Ｘを更新（増減補正）するためである。
【００５４】
図９は、周期信号Ｆ１に各差分値（−１、±０、＋１）に応じた付加信号Ｆ３を合成した出力信号Ｆを示す波形図である。同図に示すように、付加信号Ｆ３は付加情報Ｘの差分値に応じて以下の３種類が生成され、それに応じて出力信号ＦもＦａ〜Ｆｃの３種類の波形（パルス）に成形される。なお、ここでは、周期信号Ｆ１がハイレベルのときに、付加信号Ｆ３がさらに高いレベルの信号として重畳される波形例を示しているが、波形例はこれに限定されるものではない。周期信号Ｆ１がローレベルのときに、付加信号Ｆ３がさらに低いレベルの信号として重畳されてもよい。
【００５５】
出力信号Ｆａは、１パルスからなる付加信号Ｆ３が重畳されるケースである。この周期は、前周期に対して、付加情報Ｘを１単位相当減ずることを示す（差分値：「−１」）。出力信号Ｆｂは、２パルスからなる付加信号Ｆ３が重畳されるケースである。例えば、付加信号Ｆ３の１パルスのパルス幅が５０μｓの場合、５０μｓの間隔をおいて２つのパルスが重畳される。この周期は、前周期に対して、付加情報Ｘの増減がないことを示す（差分値：「±０」）。出力信号Ｆｃは、３パルスからなる付加信号Ｆ３が重畳されるケースである。出力信号Ｆｂと同様、５０μｓの間隔をおいて３つのパルスが重畳される。この周期は、前周期に対して、付加情報Ｘを１単位相当増やすことを示す（差分値：「＋１」）。
【００５６】
例えば、図１０のタイムチャートにおいて、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ５では付加信号Ｆ３のパルス数が「３」であり、付加情報Ｘは１単位相当増加される。時刻ｔ３では付加信号Ｆ３のパルス数が「１」であり、付加情報Ｘは１単位相当減少される。時刻ｔ４、ｔ６では付加信号Ｆ３のパルス数が「２」であり、付加情報Ｘが維持される。
【００５７】
従って、付加情報Ｘｓの伝送後の累積の差分値ＳＤは、通常モードにおける周期信号Ｆ１のパルス数（周期数）と、付加信号Ｆ３のパルス数とを用いて、下式（１）に従って計算することでその値を求めることができる。
【００５８】
【数１】
ここで、ａｊは所定閾値Ｔｈ１と交差したパルス数、即ち周期信号Ｆ１のパルス数であり、ｂｊは所定閾値Ｔｈ２と交差したパルス数、即ち付加情報Ｘの差分値を示す付加信号Ｆ３のパルス数である。出力信号Ｆを受け取ったＥＣＵは、各周期において累積の差分値ＳＤを増減させてこれを更新してもよいし、所定の期間の経過後にまとめて演算して累積の差分値ＳＤを求めてもよい。なお、初期値として伝送された付加情報Ｘｓは、その後の累積の差分値ＳＤに１単位当たりの分解能を乗じたものが加算されることで、最新の付加情報Ｘとして更新される。
【００５９】
ここで、式（１）によれば、図１０における各時刻ｔ０〜ｔ６において、累積の差分値ＳＤは、以下の通りとなる。
時刻ｔ０：０
時刻ｔ１：１ ＝ ３ − ２×１
時刻ｔ２：２ ＝ ６ − ２×２
時刻ｔ３：１ ＝ ７ − ２×３
時刻ｔ４：１ ＝ ９ − ２×４
時刻ｔ５：２ ＝１２ − ２×５
時刻ｔ６：２ ＝１４ − ２×６
なお、式（１）は、下式（２）のように解釈することもできる。
【００６０】
【数２】
ここで、式（２）の右辺の第１項は、矩形波（出力信号Ｆ）の前周期までの累積の差分値ＳＤを示している。例えば、図１０における時刻ｔ１〜ｔ６を式（２）のｎの可変域と考える。式（２）の右辺の第１項は、時刻ｔ５において確定されている累積の差分値ＳＤ（＝１２）である。一方、式（２）の右辺の第２項は、時刻ｔ５から時刻ｔ６へ時間が経過したときの差分（＝２）を示している。つまり、この通信プロトコルによれば、出力信号Ｆを受け取ったＥＣＵが、各周期において累積の差分値ＳＤを増減させて更新することも可能であり、所定の期間の経過後にまとめて演算して累積の差分値ＳＤを求めることも可能であることが一層よく理解できる。
【００６１】
このように、矩形波（出力信号Ｆ）の各周期において、前周期までの累積の差分値ＳＤに差分を加える（マイナスの値を含む）という簡単な演算で累積の差分値ＳＤを更新可能であるので、出力信号Ｆを受け取るＥＣＵの演算負荷が軽減され、演算時間も短縮される。また、データを一時記憶するためのＲＡＭなどの一時記憶手段の容量も抑制することが可能である。
【００６２】
そして、いずれの態様で累積の差分値ＳＤを求めるにしても、当該差分値ＳＤに１単位当たりの分解能を乗じたものを初期値としての付加情報Ｘｓに加算することで、最新の付加情報Ｘを求めることができる。
【００６３】
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態における（１）（２）の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、第２の物理情報（付加情報Ｘｓ）の伝送終了後（ラーニングモード後）に切り替わるパルス（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）により、その周期ごとの第２の物理情報の増減情報（差分値）が伝送されることで、第２の物理情報を増減情報に基づいて増減補正することができる。このように、ラーニングモード後は、第２の物理情報自体を再送する必要はなく、パルスの周期ごとに増減情報のみを伝送すればよいことから、送信側及び受信側の双方において演算回路やプログラムなどの規模の増大を更に抑制することができる。また、増減情報を、第１の物理情報等と共通の１本の信号線Ｌで伝送することができる。特に、第２の物理情報を表すパルスＰ１の各回数の分解能を、増減情報を表す他の種類のパルス（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）の各周期の分解能よりも大きく設定したことで、第２の物理情報をノミナル値に到達させるまでの時間をより短縮化することができる。一方、ラーニングモード後（ノミナル値への到達後）は、例えば増減情報に基づいて第２の物理情報をより細やかに増減補正することができる。
【００６４】
（２）本実施形態では、ラーニングモードから通常モードへの移行は、パルスＰ１（周期信号Ｆ１）からパルス（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）への切り替わりによって自動的に認識できるため、例えばこれらを区別するためのフラグなどを割愛することができる。
【００６５】
（３）本実施形態では、パルスＰ１（周期信号Ｆ１）及びパルス（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）の通信状の役割が互いに異なるため、これらの併用によって通信が阻害することはない。
【００６６】
（第３の実施形態）
以下、本発明を車輪の状態検出装置に適用した第３の実施形態について説明する。なお、第３の実施形態は、付加情報Ｘの差分値に応じた出力信号Ｆ（周期信号、付加信号）の生成態様を変更したことが前記第２の実施形態とは異なる構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。
【００６７】
図１１に示すように、本実施形態の周期信号Ｆ１は、前記第１の実施形態と同様に閾値Ｔｈとデジタルカウント値Ｄとに基づいて決定された出力タイミングでその波高が信号レベルＰＬへと変化しており、そのパルス幅は検出信号Ｓの周期Ｔに比べて十分に狭幅なパルス幅Ｗとなっている。そして、付加情報Ｘの差分値に応じて生成される付加信号Ｆ３ａは以下の３種類となっており、それに応じて出力信号ＦもＦａ〜Ｆｃの３種類の波形（パルス）に成形される。すなわち、付加信号Ｆ３ａは、周期信号Ｆ１の波高が基準値Ｃへと切り替わるタイミングに合わせて該周期信号Ｆ１と間隔を空けることなくその波高と同一のレベル（信号レベルＰＬ）の信号として重畳される。これにより、出力信号Ｆは、周期信号Ｆ１のパルス幅Ｗが見かけ上、拡幅されたパルス幅Ｗ１を有することになる。このパルス幅Ｗ１も、検出信号Ｓの周期Ｔに比べて十分に狭幅なパルス幅Ｗとなっている。なお、ここでは、周期信号Ｆ１の波高が基準値Ｃへと切り替わるタイミングに合わせて該周期信号Ｆ１と間隔を空けることなくその波高と同一のレベル（信号レベルＰＬ）の信号として重畳される付加信号Ｆ３ａの波形例を示しているが、これに限定されるものではない。例えば、周期信号Ｆ１の波高が基準値Ｃにあるときの間隔（パルス幅）が検出信号Ｓの周期Ｔに比べて十分に狭幅な場合、周期信号Ｆ１の波高が信号レベルＰＬへと切り替わるタイミングに合わせて該周期信号Ｆ１と間隔を空けることなくその波高と同一のレベル（基準値Ｃ）の信号として重畳される付加信号Ｆ３ａ（即ちパルスＰ１（周期信号Ｆ１）のローレベルの期間を変更する付加信号Ｆ３ａ）であってもよい。
【００６８】
出力信号Ｆａは、１パルスからなる付加信号Ｆ３ａが重畳されるケースである。本実施形態において、付加信号Ｆ３の１パルスのパルス幅は、周期信号Ｆ１のパルス幅Ｗと同等である。従って、周期信号Ｆ１のパルス幅Ｗが５０μｓの場合、付加信号Ｆ３のパルス幅Ｗも５０μｓであり、周期信号Ｆ１（出力信号Ｆａ）の見かけ上のパルス幅Ｗ１は２Ｗ（＝１００μｓ）となる。この周期は、前周期に対して、付加情報Ｘを１単位相当減ずることを示す（差分値：「−１」）。出力信号Ｆｂは、２パルスからなる付加信号Ｆ３ａが重畳されるケースである。この場合、５０μｓの付加信号Ｆ３が周期信号Ｆ１に対して間隔をおかずに２つ重畳されるので、周期信号Ｆ１（出力信号Ｆｂ）の見かけ上のパルス幅Ｗ１は３Ｗ（＝１５０μｓ）となる。この周期は、前周期に対して、付加情報Ｘの増減がないことを示す（差分値：「±０」）。出力信号Ｆｃは、３パルスからなる付加信号Ｆ３が重畳されるケースである。この場合、周期信号Ｆ１（出力信号Ｆｃ）の見かけ上のパルス幅Ｗ１は４Ｗ（＝２００μｓ）となる。この周期は、前周期に対して、付加情報Ｘを１単位相当増やすことを示す（差分値：「＋１」）。
【００６９】
ここで、本実施形態における周期信号Ｆ１の生成態様について説明する。図１２は、周期信号Ｆ１を生成する方法の一例を示す。前記第１の実施形態と同様、周期信号Ｆ１は、閾値Ｔｈとデジタルカウント値Ｄとに基づいて決定された出力タイミング（ここでは、デジタルカウント値Ｄが「１８」に達したタイミング）でその波高が信号レベルＰＬへと変化する。この周期信号Ｆ１は、検出信号Ｓの周期Ｔに比べて十分に狭幅なパルス幅Ｗを有する。以降、上述の態様で決定された出力タイミングで、周期信号Ｆ１の生成が繰り返される。なお、本実施形態では、検出信号Ｓが谷側から山側へ変化している際に周期信号Ｆ１が生成されるようにしているが、これに代えて、若しくはこれに加えて、検出信号Ｓが山側から谷側へ変化している際に同様に周期信号Ｆ１が生成されるようにしてもよい。特に、検出信号Ｓが山側から谷側へ変化している際にも周期信号Ｆ１を生成する場合、周期信号Ｆ１の周期は、検出信号Ｓの半周期（＝Ｔ／２）となる。いずれにせよ、周期信号生成部３は、検出信号Ｓの波高（ピーク値Ｄｐ）に応じて設定される閾値Ｔｈに基づいて検出信号Ｓの周期に応じた（周期に比例する）周期を有する周期信号Ｆ１を生成する。周期信号Ｆ１（出力信号Ｆ）が、付加信号Ｆ３の重畳に関わらず、検出信号Ｓの周期に応じた周期を有することはいうまでもない。
【００７０】
通常モードにおける累積の差分値ＳＤの演算（式（１）参照）に係るａｊは、前記第１の実施形態と同様、所定閾値Ｔｈ１と交差したパルス数、即ち周期信号Ｆ１のパルス数である。一方、ｂｊは、周期信号Ｆ１の見かけ上のパルス幅Ｗ１により求められる。具体的には、「ｂｊ＝（Ｗ１／Ｗ）−１」とすることにより、付加信号Ｆ３ａのパルス数として求められる。
【００７１】
そして、図１３に示すように、ラーニングモードにおいて初期値となる付加情報Ｘｓが伝送された後は、前記第１の実施形態と同様、通常モードにおいて周期信号Ｆ１の周期ごとの増減量を積算していくことで、その都度、最新の付加情報Ｘとしての更新が可能となる。
【００７２】
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第２の実施形態と同様の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、複数種類のパルス（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）は、元となるパルスＰ１（周期信号Ｆ１）のハイレベルの期間（パルス幅Ｗ１）が変更されることで生成されている。従って、送信側では、元となるパルスＰ１のハイレベルの期間を変更するのみの極めて簡易な方法で、複数種類のパルスを生成することができる。なお、受信側での複数種類のパルス（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）の識別は、例えば変更されたパルスのハイレベルの期間を計時することで容易に行うことができる。
【００７３】
特に、元となるパルスＰ１のハイレベルの期間に他のパルスを重畳した場合のようにパルスの振幅（波高）が変化することがないため、複数種類のパルスを識別等するためにパルスの振幅を複数の閾値で判定する必要もなく、受信側（ＥＣＵ）の回路構成をより簡易化することができる。具体的には、振幅（波高）を変化させるパルスＰ１，Ｐ２（図６参照）の場合、電流出力３種類、パルス数判定閾値２つ（所定閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２）、マイコンのタイマー入力２個が必要になるのに対し、パルス幅を変化させるパルス（Ｆ１，Ｆａ〜Ｆｃ：図１１参照）の場合、電流出力２種類、パルス数判定閾値１つ（所定閾値Ｔｈ１）、マイコンのタイマー入力１個が必要になり、受信側の回路構成に有利と推定される。
【００７４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第２の物理情報は、複数種類の物理情報（例えば空気圧情報及び温度情報）から選択可能ないずれか一種類の物理情報であってもよい。この場合、一の種類の物理情報の伝送に先立って、当該物理情報の種類の選択情報を併せて伝送する必要がある。この選択情報は、第２の物理情報自体の伝送に係る一の種類のパルスとは異なる他の種類のパルスの連続する回数に基づいて伝送すればよい。
【００７５】
以下、図１４のタイムチャートに基づいて、２種類の物理情報Ｘ１，Ｘ２を選択的に（交互に）伝送する場合について説明する。なお、本変形形態のデータ通信方法（通信プロトコル）では、パルスＰ１の連続する回数に基づいて第２の物理情報（物理情報Ｘ１，Ｘ２）を伝送し、該第２の物理情報の伝送に先立つパルスＰ２の連続する回数に基づいて選択情報を伝送するものとする。具体的には、パルスＰ２が１回のときはその後に伝送される第２の物理情報が物理情報Ｘ１（例えば温度情報）であり、パルスＰ２が２回のときはその後に伝送される第２の物理情報が物理情報Ｘ２（例えば空気圧情報）であることを表すものとする。
【００７６】
この場合、図１４に示すように、パルスＰ２が１回であることに基づいて、その後の第２の物理情報が物理情報Ｘ１であることが選択情報として伝送される。そして、その後のパルスＰ１の連続する回数に基づいて当該物理情報Ｘ１が伝送される。続いて、パルスＰ２への切り替えに基づいて物理情報Ｘ１の伝送が終了されるとともに、該パルスＰ２が２回であることに基づいて、その後の第２の物理情報が物理情報Ｘ２であることが選択情報として伝送される。そして、その後のパルスＰ１の連続する回数に基づいて当該物理情報Ｘ２が伝送される。このように、第２の物理情報の伝送に先立つパルスＰ２の連続する回数に基づいて選択情報が伝送されることで、当該選択情報に対応する一の種類の物理情報（Ｘ１，Ｘ２）を第２の物理情報として伝送することができる。従って、第２の物理情報としての複数種類の物理情報を、共通の１本の信号線Ｌで選択的に伝送することができる。特に、複数種類の物理情報を２種類のパルスＰ１，Ｐ２のみを利用して選択的に伝送することができる。なお、複数種類の物理情報を交互に伝送するようにしてもよいし、一の種類の物理情報を重み付けして集中的に伝送するようにしてもよい。
【００７７】
・前記第１の実施形態において、第２の物理情報（付加情報Ｘ）の新たな取得は、パルスＰ１が生成される所定回数内に行うようにしてもよい。このように変形しても、第２の物理情報を間欠的に更新することができる。
【００７８】
・前記第１の実施形態において、パルスＰ２が生成される所定時間内等に付加情報Ｘを取得するとともに、その後のパルスＰ１の連続する回数に基づいて第２の物理情報（付加情報Ｘ）を伝送してもよい。
【００７９】
・前記第１の実施形態において、付加情報Ｘの伝送に係るパルスとしては、例えばパルス幅の変更されたパルス（図１１参照）であってもよい。
・前記第２及び第３の実施形態において、増減情報（出力信号Ｆａ〜Ｆｃ）による付加情報Ｘｓの更新が遅れ気味と推定される場合（例えば差分値が一定期間連続して「−１」又は「１」となる場合）には、現在の付加情報Ｘ（Ｘｓ）を伝送し直すようにしてもよい。
【００８０】
・前記各実施形態において、第２の物理情報（付加情報Ｘ）としては、例えば山側及び谷側のピークＰ間の偏差に基づき推定される、車輪９に印加される横力であってもよい。
【符号の説明】
【００８１】
Ｘ…付加情報（第２の物理情報）、Ｘ１，Ｘ２…物理情報（第２の物理情報）、Ｌ…信号線、３…周期信号生成部、４…出力部（信号処理部）、５…付加信号生成部（信号処理部）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスの周期により、速度情報を表す第１の物理情報を伝送するデータ通信方法において、
前記パルスに基づき選択的に生成される当該パルスの周期を有する複数種類のパルスにより、一の種類の前記パルスの連続する回数に基づいて前記第１の物理情報とは異なる第２の物理情報を伝送し、前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスへの切り替えに基づいて前記第２の物理情報の伝送を終了することを特徴とするデータ通信方法。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ通信方法において、
前記複数種類のパルスは、元となる前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間に他のパルスが重畳されることで生成されていることを特徴とするデータ通信方法。
【請求項３】
請求項１に記載のデータ通信方法において、
前記複数種類のパルスは、元となる前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間が変更されることで生成されていることを特徴とするデータ通信方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のデータ通信方法において、
前記第２の物理情報は、前記他の種類の前記パルスが生成される時間が所定時間に達するごと又は前記他の種類の前記パルスの生成回数が所定回数に達するごとに繰り返し伝送されており、
前記第２の物理情報は、前記他の種類の前記パルスが生成される前記所定時間内又は前記他の種類の前記パルスが生成される前記所定回数内に取得されることを特徴とするデータ通信方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のデータ通信方法において、
前記第２の物理情報は、複数種類から選択可能ないずれか一種類の物理情報であって、
前記第２の物理情報の伝送に先立つ前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスの連続する回数に基づいて、前記複数種類から選択可能ないずれか一種類の物理情報の種類の選択情報を伝送することを特徴とするデータ通信方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のデータ通信方法において、
前記第２の物理情報の伝送終了後に切り替わる前記他の種類の前記パルスにより、その周期ごとの前記第２の物理情報の増減情報を伝送することを特徴とするデータ通信方法。
【請求項７】
速度センサから出力される検出信号に基づいて、速度情報を表す第１の物理情報に応じた周期を有するパルスを生成する周期信号生成部と、
前記パルスに基づいて、当該パルスの周期を有する一の種類の前記パルスを前記第１の物理情報とは異なる第２の物理情報に応じた回数で連続的に生成し、前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスに切り替えて、信号線に出力する信号処理部とを備えたことを特徴とするデータ通信装置。
【請求項１】
パルスの周期により、速度情報を表す第１の物理情報を伝送するデータ通信方法において、
前記パルスに基づき選択的に生成される当該パルスの周期を有する複数種類のパルスにより、一の種類の前記パルスの連続する回数に基づいて前記第１の物理情報とは異なる第２の物理情報を伝送し、前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスへの切り替えに基づいて前記第２の物理情報の伝送を終了することを特徴とするデータ通信方法。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ通信方法において、
前記複数種類のパルスは、元となる前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間に他のパルスが重畳されることで生成されていることを特徴とするデータ通信方法。
【請求項３】
請求項１に記載のデータ通信方法において、
前記複数種類のパルスは、元となる前記パルスのハイレベル又はローレベルの期間が変更されることで生成されていることを特徴とするデータ通信方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のデータ通信方法において、
前記第２の物理情報は、前記他の種類の前記パルスが生成される時間が所定時間に達するごと又は前記他の種類の前記パルスの生成回数が所定回数に達するごとに繰り返し伝送されており、
前記第２の物理情報は、前記他の種類の前記パルスが生成される前記所定時間内又は前記他の種類の前記パルスが生成される前記所定回数内に取得されることを特徴とするデータ通信方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のデータ通信方法において、
前記第２の物理情報は、複数種類から選択可能ないずれか一種類の物理情報であって、
前記第２の物理情報の伝送に先立つ前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスの連続する回数に基づいて、前記複数種類から選択可能ないずれか一種類の物理情報の種類の選択情報を伝送することを特徴とするデータ通信方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のデータ通信方法において、
前記第２の物理情報の伝送終了後に切り替わる前記他の種類の前記パルスにより、その周期ごとの前記第２の物理情報の増減情報を伝送することを特徴とするデータ通信方法。
【請求項７】
速度センサから出力される検出信号に基づいて、速度情報を表す第１の物理情報に応じた周期を有するパルスを生成する周期信号生成部と、
前記パルスに基づいて、当該パルスの周期を有する一の種類の前記パルスを前記第１の物理情報とは異なる第２の物理情報に応じた回数で連続的に生成し、前記一の種類の前記パルスとは異なる他の種類の前記パルスに切り替えて、信号線に出力する信号処理部とを備えたことを特徴とするデータ通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−５３９７７（Ｐ２０１１−５３９７７Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０３００２（Ｐ２００９−２０３００２）
【出願日】平成２１年９月２日（２００９．９．２）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２日（２００９．９．２）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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