(57)【要約】【課題】  センサの出力特性がばらついていても、正確なタイヤ情報、即ち、タイヤ空気圧やタイヤ温度等を検出出来るようにする【解決手段】  車輌１本体に設けられ、質問信号を送信する質問器２０と、車輌１の各タイヤ２に装着され、質問信号に対応してタイヤ空気圧等のタイヤ情報を質問器２０に返信する応答器１１とを備え、応答器１１にはタイヤ情報を検出するための１つ以上のセンサ１３ａ、１３ｂと、センサ１３ａ、１３ｂの特性を特定するためのセンサ特定手段１４とを設け、質問器２０には、タイヤ情報を処理する制御手段４５と、センサ特定手段１４によって特定されたセンサの特性を補正する補正テーブルを設け、制御手段４５は補正テーブルによってタイヤ情報を補正してタイヤ情報に関わるデータを出力した。【選択図】        図１
2006008086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌本体に設けられ、質問信号を送信する質問器と、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タイヤ空気圧等のタイヤ情報を前記質問器に返信する応答器とを備え、前記応答器には前記タイヤ情報を検出するための１つ以上のセンサと、前記センサの特性を特定するためのセンサ特定手段とを設け、前記質問器には、前記タイヤ情報を処理する制御手段と、前記センサ特定手段によって特定された前記センサの特性を補正する補正テーブルを設け、前記制御手段は前記補正テーブルによって前記タイヤ情報を補正して前記タイヤ情報に関わるデータを出力したことを特徴とするタイヤ情報検出装置。
【請求項２】
前記センサは少なくとも、自身の有する第１の自己共振周波数が前記タイヤの空気圧変化に対応して変化する第１の共振子を備え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】
前記センサは少なくとも、自身の有する第２の自己共振周波数が前記タイヤの温度変化に対応して変化する第２の共振子を備え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。
【請求項４】
前記特性識別手段を自身の有する第３の自己共振周波数が前記第１及び第２の自己共振周波数とは異なる第３の共振子で構成したことを特徴とする請求項３に記載のタイヤ情報検出装置。
【請求項５】
前記質問器は、前記第１乃至第３の自己共振周波数の近傍の信号によって搬送波がそれぞれ変調された前記質問信号を順次前記応答器に送信して前記第１乃至第３の共振子を励振し、前記応答器は、前記第１乃至第３の自己共振周波数の信号によって前記搬送波がそれぞれ変調された前記応答信号を順次前記質問器に送信したことを特徴とする請求項５に記載のタイヤ情報検出装置。
【請求項６】
前記質問信号は、変調された前半の期間と無変調の後半の期間とからなり、前記応答器は、前記後半の期間において前記搬送波をそれぞれ前記第１乃至第３の自己共振周波数の信号によって変調して放射したことを特徴とする請求項５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、タイヤの空気圧や温度等のタイヤ情報を検出するためのタイヤ情報検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のタイヤ情報検出装置を図７にしたがって説明する。図７において、送信装置１０は車輌の各タイヤに装着され、タイヤ空気圧を検出してこれをタイヤ空気圧信号として送信する。受信装置３１は前輪Ａ１、Ａ２の中央部及び後輪Ｂ１、Ｂ２の中央部に配置され、受信アンテナを内蔵し送信装置１０からの信号を受信する。マイコンなどの制御装置４は受信装置３１から出力されるタイヤ空気圧値が正常範囲であるかを判定する。液晶などの表示装置５は制御装置４で判定した内容を表示する。
【０００３】
送信装置１０にはタイヤ空気圧を検出するためのセンサが設けられ、検出された空気圧値はタイヤ空気圧信号に変換され、この空気圧信号によって変調された高周波信号が送信装置１０から送信する。受信装置３１は高周波信号を復調してタイヤ空気圧信号として出力し、これを解読すると共に空気圧値として表示装置５に表示する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−００２０２０（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、各センサはタイヤの空気圧に対する出力特性にバラツキがあると、正確な空気圧値を表示することが出来ない。また、均一な出力特性を有するセンサを４個揃えることはコスト高となる。
【０００６】
本発明は、センサの出力特性がばらついていても、正確なタイヤ情報、即ち、タイヤ空気圧やタイヤ温度等を検出出来るようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する手段として、車輌本体に設けられ、質問信号を送信する質問器と、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タイヤ空気圧等のタイヤ情報を前記質問器に返信する応答器とを備え、前記応答器には前記タイヤ情報を検出するための１つ以上のセンサと、前記センサの特性を特定するためのセンサ特定手段とを設け、前記質問器には、前記タイヤ情報を処理する制御手段と、前記センサ特定手段によって特定された前記センサの特性を補正する補正テーブルを設け、前記制御手段は前記補正テーブルによって前記タイヤ情報を補正して前記タイヤ情報に関わるデータを出力した。
【０００８】
また、前記センサは少なくとも、自身の有する第１の自己共振周波数が前記タイヤの空気圧変化に対応して変化する第１の共振子を備えた。
【０００９】
また、前記センサは少なくとも、自身の有する第２の自己共振周波数が前記タイヤの温度変化に対応して変化する第２の共振子を備えた。
【００１０】
また、前記特性識別手段を自身の有する第３の自己共振周波数が前記第１及び第２の自己共振周波数とは異なる第３の共振子で構成した。
【００１１】
また、前記質問器は、前記第１乃至第３の自己共振周波数の近傍の信号によってそれぞれ変調された前記質問信号を順次前記応答器に送信して前記第１乃至第３の共振子を励振し、前記応答器は、前記第１乃至第３の自己共振周波数の信号によってそれぞれ変調された前記応答信号を順次前記質問器に送信した。
【００１２】
また、前記質問信号は、変調された前半の期間と無変調の後半の期間とからなり、前記応答器は、前記後半の期間において前記搬送波をそれぞれ前記第１乃至第３の自己共振周波数の信号によって変調して放射した。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、応答器にはタイヤ情報を検出するための１つ以上のセンサと、センサの特性を特定するためのセンサ特定手段とを設け、質問器には、タイヤ情報を処理する制御手段と、センサ特定手段によって特定されたセンサの特性を補正する補正テーブルを設け、制御手段は補正テーブルによってタイヤ情報を補正してタイヤ情報に関わるデータを出力したので、各センサの特性がばらついていても正確なタイヤ空気圧やタイヤ温度を正確に表示することが出来る。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明によれば、センサは少なくとも、自身の有する第１の自己共振周波数がタイヤの空気圧変化に対応して変化する第１の共振子を備えたので、第１の自己共振周波数の変化によって正確なタイヤ空気圧を検出できる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明によれば、センサは少なくとも、自身の有する第２の自己共振周波数がタイヤの温度変化に対応して変化する第２の共振子を備えたので、第２の自己共振周波数の変化によって正確なタイヤ温度を検出できる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明によれば、特性識別手段を自身の有する第３の自己共振周波数が第１及び第２の自己共振周波数とは異なる第３の共振子で構成したので、第１及び第２の自己共振周波数の影響を受けずに第１及び第２のセンサの特性を特定できる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明によれば、質問器は、第１乃至第３の自己共振周波数の近傍の信号によってそれぞれ変調された質問信号を順次応答器に送信して第１乃至第３の共振子を励振し、応答器は、第１乃至第３の自己共振周波数の信号によってそれぞれ変調された応答信号を順次質問器に送信したので、応答器には電源を設けなくても応答信号を質問器に返信できる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明によれば、質問信号は、変調された前半の期間と無変調の後半の期間とからなり、応答器は、後半の期間において搬送波をそれぞれ第１乃至第３の自己共振周波数の信号によって変調して放射したので正確な応答信号を返信できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図面に従って本発明のタイヤ情報検出装置を説明する。図１は車輌を含めた全体の構成を示し、車輌１に装着された各タイヤ２内には同一構成の応答器１１が設けられる。また、車輌１の本体には質問器２０が設置される。質問器２０には各タイヤ２に対応してその近傍に配置されたアンテナＡｎｔが接続される。
【００２０】
図２は応答器１１の回路構成を示し、送受信用のアンテナ１２を有し、このアンテナ１２には復調兼変調用のダイオード１５と、１つ以上のセンサ１３（１３ａ、１３ｂ、）と、センサ１３の特性を特定するためのセンサ特定手段１４とが結合される。
【００２１】
センサ１３は、自己共振周波数を有し、タイヤ２内の空気圧や温度の変化に対応して自己共振周波数が変化する、例えば水晶共振子等の共振子からなる。特性識別手段１４も、同様に水晶共振子等の共振子からなる。そして、例えば、第１のセンサ１３ａは第１の自己共振周波数Ｆ１を有し、タイヤ空気圧に対応してその第１の自己共振周波数Ｆ１が変化することによってタイヤ空気圧を検出する。また、第２のセンサ１３ｂは第２の自己共振周波数Ｆ２を有し、タイヤの温度に対応してその第２の自己共振周波数Ｆ２が変化することによってタイヤの温度を検出する。
【００２２】
タイヤ空気圧に対する第１の自己共振周波数Ｆ１の変化は、例えば図３に示すように個々のセンサによってＡ〜Ｃのようにバラツキ、タイヤ温度に対する第２の自己共振周波数Ｆ２の変化も、例えば図４の示すように個々のセンサによってＤ〜Ｆのようにばらつく。
【００２３】
また、特性識別手段１４は、第１及び第２の自己共振周波数（Ｆ１、Ｆ２）とは異なる第３の自己共振周波数Ｆ３を有し、第３の自己共振周波数Ｆ３によって第１のセンサの圧力特性（図３のＡ又はＣの何れの特性であるか）及び第２のセンサの温度特性（図４のＤ〜Ｆの何れの特性であるか）を特定するためのものである。従って、第３の自己共振周波数Ｆ３と第１及び第２の自己共振周波数Ｆ１、Ｆ２との間には特別の数値的関係を持たせる必要はない。各自己共振周波数（Ｆ１〜Ｆ３）はおよそ１０ＭＨｚである。
【００２４】
質問器２０の回路構成を図５に示す。アンテナＡｎｔに接続される送信部２１は、２．４ＧＨｚの搬送波（Ｆｃ）を発生する搬送波発振器２２と、変調器２３と、変調用の発振信号を出力する発振器２４（第１の発振器２４ａ乃至第３の発振器２４ｃ）と、送信アンプ２５とを有する。第１の発振器２４ａは第１のセンサ１３ａの第１の自己共振周波数Ｆ１の近傍の周波数（ｆ１）で発振し、第２の発振器２４ｂは第２のセンサ１３ｂの第２の自己共振周波数Ｆ２の近傍の周波数（ｆ２）で発振し、発振器２４ｃはセンサ特定手段１４の第３の自己共振周波数Ｆ３の近傍の周波数（ｆ３）で発振する。変調器２３には第１の発振器２４ａ乃至第３の発振器２４ｃの何れかの発振信号が切り替えられて入力される。
【００２５】
そして、搬送波が何れかの発振器２４からの発振信号によって振幅変調され、変調された２．４ＧＨｚの高周波信号は送信アンプ２５によって増幅され、アンテナＡｎｔから放射される。
【００２６】
アンテナＡｎｔに接続される受信部４１は、受信アンプ４２、ミキサ４３、局部発振器４４、ＣＰＵ等からなる制御手段４５、複数のメモリ４６（第１のメモリ４６ａ乃至第３のメモリ４６ｃ）、表示手段４７等を有する。局部発振器４４は搬送波発振器２２と同じ周波数（２．４ＧＨｚ）の局部発振信号を出力してミキサに４３に供給する。また、第１のメモリ４６ａには第１のセンサ１３ａの複数の特性（図３の特性Ａ乃至Ｃ）をそれぞれ補正するための複数の補正テーブルが格納され、第２のメモリ４６ｂには第２のセンサ１３ｂの複数の特性（図４の特性Ｄ乃至Ｅ）をそれぞれ補正するための複数の補正テーブルが格納されている。これらの補正テーブルは第１のセンサ１３ａ及び第２のセンサ１３ｂの自己共振周波数（Ｆ１、Ｆ２）から正しいタイヤ圧力及びタイヤ温度を演算によって求めるために使用される。
【００２７】
また、第３のメモリ４６ｃにはセンサ特定手段１４の第３の自己共振周波数Ｆ３と、この周波数Ｆ４によって特定された第１及び第２のセンサ１３あ、１３ｂの特性の種別との対応関係を示す対応テーブルが格納されている。
【００２８】
以上の構成において、まず、質問器２０は特定のタイヤ２の応答器１１に対して図６のＴ１、Ｔ２、Ｔ３で示す期間で質問信号を送信する。期間Ｔ１〜Ｔ３の前半Ｔ１ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ３ｃは送信期間、後半のＴ１ｘ、Ｔ２ｙ、Ｔ３ｚは受信期間である。送信期間のＴ１ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ３ｃではそれぞれ第１乃至第３の発振器２４ａ、２４ｂ、２４ｃからの発振信号によって振幅変調された高周波信号（２．４ＧＨｚ）が送信され、後半の期間Ｔ１ｘ、Ｔ２ｙ、Ｔ３ｚでは無変調の搬送波のみが送信される。この送信工程は他のタイヤの応答器１１に対しても同様に繰り返される。
【００２９】
すると、応答器１１においては、振幅変調された高周波信号はダイオード１５によって復調され、各発振信号と同じ周波数の信号が生成される。そして、第１のセンサ１３ａは、その自己共振周波数（Ｆ１）が期間Ｔ１ａに重畳されている第１の発振器２４ａの発振信号の周波数に近いのでこの発振信号によって励振され、同様に、第２のセンサ１３ｂは、期間Ｔ２ｂに重畳されている第２の発振器２４ｂの発振信号によって励振され、特性識別手段１４は、期間Ｔ３ｃに重畳されている第３の発振器２４ｃの発振信号によって励振される。
【００３０】
そして、励振された第１のセンサ１３ａは第１の自己共振周波数（Ｆ１）の信号を発生し、これによって無変調の期間Ｔ１ｘにおいて搬送波がダイオード１５によって振幅変調されてアンテナ１２から放射される。同様に、第２のセンサ１３ｂは第２の自己共振周波数（Ｆ２）の信号を発生し、これによって無変調の期間Ｔ２ｙにおいて搬送波がダイオード１５によって振幅変調されてアンテナ１２から放射される。また、センサ特定手段１４は第３の自己共振周波数Ｆ３の信号を発生し、これによって無変調の期間Ｔ３ｚにおいて搬送波がダイオード１５によって振幅変調されてアンテナ１２から放射される。
【００３１】
質問器２０においては、第１乃至第３の自己共振周波数（Ｆ１〜Ｆ３）の信号によって変調された高周波信号はミキサ４３に入力され、ここで高周波信号が復調されて第１乃至第３の自己共振周波数（Ｆ１〜Ｆ３）の信号が抽出されて制御手段４５に入力される。制御手段４５は、先ず、入力された第３の自己共振周波数Ｆ３の信号に基づいて、第３のメモリ４６ｃに格納されれている対応テーブルから対応する第１及び第２のセンサ１３ａ、１３ｂに対応する補正テーブルを特定する。そして、入力された第１のセンサ１３ａの自己共振周波数Ｆ１と第２のセンサ１３ｂの第２の自己共振周波数Ｆ２とをそれぞれ第１のメモリ４６ａに格納されている補正テーブル及び第２のメモリ４６ｂに格納されている補正テーブルによって補正し、これをタイヤ空気圧とタイヤ温度を示すデータに変換して表示装置４７に出力する。
【００３２】
以上のように、第１のセンサ１３ａと第２のセンサ１３ｂの特性に応じて補正テーブルを設けることで、各センサの特性がばらついていても正確なタイヤ空気圧やタイヤ温度を正確に表示することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のタイヤ情報検出装置の構成図である。
【図２】本発明のタイヤ情報検出装置における応答器の回路図である。
【図３】本発明のタイヤ情報検出装置における質問器の回路図である。
【図４】本発明のタイヤ情報検出装置に使用されるセンサの特性図である。
【図５】本発明のタイヤ情報検出装置に使用されるセンサの特性図である
【図６】本発明のタイヤ情報検出装置における質問信号のタイムチャートである。
【図７】従来のタイヤ情報検出装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
１：車輌
２：タイヤ
１１：応答器
１２：アンテナ
１３ａ：第１のセンサ
１３ｂ：第２のセンサ
１４：センサ特定手段
１５：ダイオード
２０：質問器
２１：送信部
２２：搬送波発振器
２３：変調器
２４ａ：第１の発振器
２４ｂ：第２の発振器
２４ｃ：第３の発振器
２５：送信アンプ
４１：受信部
４２：受信アンプ
４３：ミキサ
４４：局部発振器
４５：制御手段
４６ａ：第１のメモリ
４６ｂ：第２のメモリ
４６ｃ：第３のメモリ
４７：表示装置
【図１】
2006008086.tif 000003
【図２】
2006008086.tif 000004
【図３】
2006008086.tif 000005
【図４】
2006008086.tif 000006
【図５】
2006008086.tif 000007
【図６】
2006008086.tif 000008
【図７】
2006008086.tif 000009