(57)【要約】【課題】  コントローラ（質問器）から測定値送信機（応答器）にむけて送信する質問信号の周波数帯域を狭くする。【解決手段】  車輌本体に設けられ、タイヤ近傍に向けて質問信号を送信する質問器１０と、車輌の各タイヤに装着され、質問信号に対応してタイヤ情報を含む応答信号を質問器１０に返信する応答器１とを備え、質問信号は変調信号によって変調されると共に送信期間に送出される被変調波と、信期間に続く受信期間に送出される搬送波とからなり、応答器１には送信期間に変調信号に応答してタイヤ情報を検知するセンサ４を設け、質問器１０からは送信期間にセンサ４の応答周波数のほぼ１／２の変調信号によってダブルサイドバンド変調された変調波を送信した。【選択図】        図１
2006015792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌本体に設けられ、タイヤ近傍に向けて質問信号を送信すると共に、受信したタイヤ空気圧等のタイヤ情報を処理する質問器と、前記車輌の各タイヤに装着され、前記質問信号に対応して前記タイヤ情報を含む応答信号を前記質問器に返信する応答器とを備え、前記質問信号は変調信号によって変調されると共に送信期間に送出される被変調波と、前記送信期間に続く受信期間に送出される搬送波とからなり、前記応答器には前記送信期間に前記変調信号に応答して前記タイヤ情報を検知するセンサを設け、前記質問器からは前記送信期間に前記センサの応答周波数のほぼ１／２の前記変調信号によってダブルサイドバンド変調された前記変調波を送信したことを特徴とするタイヤ情報検出装置。
【請求項２】
前記質問器には、ダイオードを用いたダブルバランスミキサと、前記ダブルバランスミキサに前記送信期間と前記受信期間とで前記搬送波を供給する搬送波発振器と、前記変調信号を出力する変調信号発振器とを設け、前記送信期間には前記ダブルバランスミキサに前記変調信号を供給し、前記受信期間には前記ダイオードに直流バイアス電圧を印加したことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ情報検出装置。
【請求項３】
前記センサは前記変調信号によって励振されると共に、前記タイヤ情報に対応して周波数が変化する共振信号を出力する水晶共振器からなり、前記応答器には前記被変調波を復調して前記変調信号の２倍の周波数の励振信号を出力すると共に、前記共振信号によって前記受信期間に前記搬送波を変調する復調兼変調手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ情報検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの空気圧等を監視するためのタイヤ情報検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３を参照して従来のタイヤ情報検出装置を説明する。コントローラは、約２．４ＧＨｚのマイクロ波周波数帯にある搬送波信号ｆ１について少なくとも１つの無線周波数ジェネレータＧ１を含む。その搬送波信号ｆ１は、ジェレータＧ２によって生成される、好ましくは１乃至３０ＭＨｚの周波数帯にある少なくとも１つの低周波数信号ｆ２によって変調される。この変調の結果として、所望の供給周波数が生成される。結果として生じる信号は、増幅され、タイヤの近傍のアンテナＡ１を介して送出される。
【０００３】
変調は、振幅変調であることが好ましい。このような変調形式に従って、側波帯が、スペクトル内に、搬送波周波数に沿って左右に例えば振幅変調についてｆ１＋ｆ２およびｆ１−ｆ２のところに生成される。複数の周波数ｆ２が使用される場合、それらの合計は、例を図に示される側帯波はスペクトルを生じる。変調は、電子スイッチＳ１によってスイッチオフされ、そのスイッチは、タイマＴ１によって周期的に制御される。
【０００４】
タイヤは、少なくとも１つの測定値送信機ＭＧ１（トランスポンダ）を含み、想定値送信機ＭＧ１は、少なくとも１つのアンテナＡ２、少なくとも１つのダイオードを持つ受信機、および受信される変調信号によって励起される水晶共振器Ｑ１を含む。この水晶共振器Ｑ１は、タイヤ空気圧の影響をうけて共振周波数が変わり、再びそれ自体変調器ダイオードまたはミキサダイオードＤ２、好ましくはパラメトリック利得が使用されることを許すバラクタダイオードに結合される。さらにその周波数は、測定値によって変更される。変調は、スイッチＳ１によって時間ｔ１にスイッチオフされ、受信機Ｅ１は、すぐこの後に、ｔ１の約１μ秒後であるｔ２にアクティブにされる。
【０００５】
供給周波数の変調が、スイッチオフされると、水晶共振器Ｑ１は、約１ｍ秒間発振し続ける。搬送波が、まだ存在するので、この供給周波数は、変調ダイオードＤ２を介して変調される。しかし、これが起きるのは、変調周波数ｆ２がすでに水晶共振器Ｑ１を励起しているとき、すまわち変調周波数ｆ２が起こり得る測定値にほぼ対応するときのみである。供給信号が、干渉を引き起こし得るＡ１によって変調されることなく、受信機はＡ３の変調された信号をアンテナＡ４で認識し、従って変調から測定値を導き出すことができる。変調が無い場合または変調がよわすぎる場合、起こり得る測定値は、繰り返しサンプリングすることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特許第３４９４４４０号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
搬送波信号ｆ１を変調信号ｆ２によって振幅変調すると、ｆ１＋ｆ２及びｆ１−ｆ２の側波が生じるが、変調度を深くすると多数のスプリアスが発生してコントローラから測定値送信機に送信する信号の帯域が拡散され、電波に関する法規に抵触するおそれがある。
【０００８】
本発明はコントローラ（質問器）から測定値送信機（応答器）にむけて送信する質問信号の周波数帯域を狭くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題に対して、車輌本体に設けられ、タイヤ近傍に向けて質問信号を送信すると共に、受信したタイヤ空気圧等のタイヤ情報を処理する質問器と、前記車輌の各タイヤに装着され、前記質問信号に対応して前記タイヤ情報を含む応答信号を前記質問器に返信する応答器とを備え、前記質問信号は変調信号によって変調されると共に送信期間に送出される被変調波と、前記送信期間に続く受信期間に送出される搬送波とからなり、前記応答器には前記送信期間に前記変調信号に応答して前記タイヤ情報を検知するセンサを設け、前記質問器からは前記送信期間に前記センサの応答周波数のほぼ１／２の前記変調信号によってダブルサイドバンド変調された前記変調波を送信した。
【００１０】
また、前記質問器には、ダイオードを用いたダブルバランスミキサと、前記ダブルバランスミキサに前記送信期間と前記受信期間とで前記搬送波を供給する搬送波発振器と、前記変調信号を出力する変調信号発振器とを設け、前記送信期間には前記ダブルバランスミキサに前記変調信号を供給し、前記受信期間には前記ダイオードに直流バイアス電圧を印加した。
【００１１】
また、前記センサは前記変調信号によって励振されると共に、前記タイヤ情報に対応して周波数が変化する共振信号を出力する水晶共振器からなり、前記応答器には前記被変調波を復調して前記変調信号の２倍の周波数の励振信号を出力すると共に、前記共振信号によって前記受信期間に前記搬送波を変調する復調兼変調手段を設けた。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、質問信号は変調信号によって変調されると共に送信期間に送出される被変調波と、送信期間に続く受信期間に送出される搬送波とからなり、応答器には送信期間に変調信号に応答してタイヤ情報を検知するセンサを設け、質問器からは送信期間にセンサの応答周波数のほぼ１／２の変調信号によってダブルサイドバンド変調された変調波を送信したので、変調波の周波数帯域が狭くなり、法規上の規制を満足することができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明によれば、質問器には、ダイオードを用いたダブルバランスミキサと、ダブルバランスミキサに送信期間と受信期間とで搬送波を供給する搬送波発振器と、変調信号を出力する変調信号発振器とを設け、送信期間にはダブルバランスミキサに変調信号を供給し、受信期間にはダイオードに直流バイアス電圧を印加したので、送信期間にダブルサイドバンド変調信号を出力し、受信期間に搬送波信号のみを出力できる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明によれば、センサは変調信号によって励振されると共に、タイヤ情報に対応して周波数が変化する共振信号を出力する水晶共振器からなり、応答器には被変調波を復調して変調信号の２倍の周波数の励振信号を出力すると共に、共振信号によって受信期間に搬送波を変調する復調兼変調手段を設けたので、応答器の構成を簡素化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に本発明のタイヤ情報検出装置の構成を示す。車輌のタイヤ（図示せず）には応答器１が装着される。また、車輌本体（図示せず）側には、質問器１０が設けられる。
【００１６】
応答器１はアンテナ２と、アンテナ２１に結合された復調兼変調手段３と、前記復調兼変調手段３に結合されたセンサ４等を有する。復調兼変調手段３はダイオード等の非直線素子からなり、復調手段としての機能と変調手段としての機能を有する。また、センサ４は自己共振周波数に近い周波数の信号によって励振されると自己共振するような水晶共振器等からなり、その共振周波数はタイヤの空気圧や温度等に対応して変化する。センサ４は複数設けられる。
【００１７】
質問器１０は、アンテナ１１に結合された送信アンプ１２と、送信アンプ１２の前段に設けられ変調器１３と、変調器１３に搬送波（２．４ＧＨｚ）を供給する搬送波発振器１４と、変調器１３に変調信号（５ＭＨｚ）を供給する変調信号発振器１５と、アンテナ１１に結合された受信アンプ１６と、その後段に設けられた復調器１７等を有する。
【００１８】
変調器１３はダイオードＤ１〜Ｄ４と２つのバルントランスを有するダブルバランスミキサから構成され、バルントランスＴ１のアンバランス側線路の一端が送信アンプ１２に接続され、他端は接地される。また、バルントランスＴ２のアンバランス側線路の一端が搬送波発振器が接続され、他端は接地される。バルントランスＴ１のバランス側線路の中点は切替手段１８に接続される。切替手段１８には発振器１５又は直流電源Ｅが接続される。また、バルントランスＴ２のバランス側線路の中点は接地される。そして、バランス側線路間にダイオードＤ１からＤ４がリング状にになって接続される。
なお、変調器１３をダブルバランスミキサで構成する場合、ダイオードの代わりにＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を使用してもよい。さらに、ダブルバランスミキサをギルバートミキサによって構成してもよい。
【００１９】
次に、本発明のタイヤ情報検出装置の動作を説明する。代表的なタイヤ情報としは、タイヤ空気圧やタイヤ温度があるが、説明の都合上タイヤ空気圧を検出する場合について説明する。
【００２０】
先ず、応答器１に対して、質問信号が質問器１０から送出される。質問信号は送信期間Ｔａで送信される被変調波（ＤＳＢ）と、受信期間Ｔｂで送信される搬送波（ＣＷ）とからなる。被変調波を送信するときは、変調器１３には搬送波と切替手段１８によって切り替えられた発振信号とが供給される。このため、変調器１３からは搬送波が抑圧された被変調波、即ち、振幅変調波の一種であるダブルサイドバンド変調信号（ＤＳＢ）が出力される。このダブルサイドバンド変調信号は、搬送波の周波数位置に対して両側に５ＭＨｚ離れた位置に発生する。また、搬送波のみを送信するときには、変調器１３には搬送波と切替手段１８によって切り替えられた直流電圧とが供給される。このため、ダイオードＤ１及びＤ３が導通して、変調器１３からは搬送波のみが出力される。
【００２１】
応答器１においては、被変調波が復調兼変調手段３によって復調され、変調信号の２倍の周波数の信号（１０ＭＨｚ）が検出される。この信号によってセンサ４が励振される。従って、センサ４には変調信号周波数のおよそ２倍の自己共振周波数を有するものが使用される。その結果、センサ４は復調された信号によって励振され、自己共振周波数の共振信号を出力する。この共振信号は、送信期間Ｔａが終了しても多少の時間連続して出力するので、受信期間Ｔｂで送られてきている搬送波を共振信号によって振幅変調する。この変調は、復調兼変調手段３によって行われる。そして、自己共振周波数はタイヤの空気圧の影響をうけてそれに応じた周波数に変化するので、自己共振周波数の変化がタイヤ情報となる。
【００２２】
復調兼変調手段３振幅変調された被変調波は、搬送波とその両側に１０ＭＨｚ離れて発生するサイドバンド信号とを有し、これが応答信号となってアンテナ２から放射されて質問器１０のアンテナ１１で受信される。そして、受信アンプ１６で増幅された後、復調器１７によって復調され、タイヤ情報が抽出される。
【００２３】
なお、電波法規では、質問信号及び応答信号の周波数帯域とレベルとを規制しているが、本発明においては、質問信号の帯域は、変調信号周波数がセンサ４の自己共振周波数の１／２で済むので帯域を狭くすることができ、応答信号の側波のレベルはセンサの自己共振信号のレベルが微弱であるので問題はない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のタイヤ情報検出装置の構成を示す回路図である。
【図２】本発明のタイヤ情報検出装置における質問信号のフォーマットである。
【図３】従来のタイヤ情報検出装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００２５】
１：応答器
２：アンテナ
３：復調兼変調手段
４：センサ
１０：質問器
１１：アンテナ
１２：送信アンプ
１３：変調器
１４：搬送波発振器
１５：変調信号発振器
１６：受信アンプ
１７：復調器
１８：切替手段
Ｔ１、Ｔ２：バルン
Ｄ１〜Ｄ４：ダイオード
Ｅ：直流電源
【図１】
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【図２】
2006015792.tif 000004
【図３】
2006015792.tif 000005