(57)【要約】【課題】  タイヤから放射された電波を受信するアンテナと検出回路との間での伝送ロスを少なくして受信感度を高める。【解決手段】  車輌１本体に設けられた質問器４０と、車輌０１の各タイヤ１１に装着され、応答信号を質問器４０に返信する応答器２０とを備え、各タイヤ１１の近傍には、アンテナ３１とミキサ３２と分波器３３とを有し、質問器４０にケーブル４１を介して接続されたアンテナ部３０を設け、ミキサ３２は第１ポート３２ａと第２ポート３２ｂとの間で双方向性を有すると共に、第３ポート３２ｃを有する双方性のミキサ３２で構成され、ミキサ３２の第１ポート３２ａをアンテナ３１に接続すると共に第２ポート３２ｂを分波器３３の高域側端子３３ａに接続し、第３ポート３２ｃを分波器３３の低域側端子３３ｂに接続し、分波器３３の共通端子３３ｃをケーブル４１に接続した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌本体に設けられ、変調期間と無変調期間とからなる質問信号を送出すると共に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、タイヤ情報信号が重畳されると共に前記質問信号と同じ周波数の応答信号を前記無変調期間に前記質問器に返信する応答器とを備え、前記各タイヤの近傍には、アンテナとミキサと分波器とを有し、前記質問器にケーブルを介して接続されたアンテナ部を設け、前記ミキサは第１ポートと第２ポートとの間で双方向性を有すると共に、第３ポートを有する双方性のミキサで構成され、前記ミキサの第１ポートを前記アンテナに接続すると共に前記第２ポートを前記分波器の高域側端子に接続し、前記第３ポートを前記分波器の低域側端子に接続し、前記分波器の共通端子を前記ケーブルに接続したことを特徴とするタイヤ情報検出装置。
【請求項２】
前記アンテナと前記ミキサと前記分波器とを同一のケース内に構成してユニット化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】
前記ミキサを、ダイオードを用いたパッシブ型のバランスミキサで構成し、前記変調器の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】
図５を参照して従来のタイヤ情報（空気圧）検出装置を説明する。車輌に装着されたタイヤ１のホイール２に、圧力検知型の電荷生成器３が装着されており、車体側には、電波受信用のアンテナ４がホイールハウス内に設置されている。
【０００３】
アンテナ４は、検出回路回路５に接続されており、検出回路５からは表示か色６に接続されている。ホイール２には、圧力検知型の電荷生成器３がホイールリム部のエッジにクランプして固定され、電荷生成器３で発生した静電気がタイヤ内面にチャージされるようになっている。チャージされた電荷は容量を越えた時に放電され、電波として車体側に設置されたアンテナ４で検知される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−９９８１２（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アンテナ４で受信した電波は、そのまま検出回路５までケーブルで伝送するので、ケーブルによる伝送ロスが大きくなり感度が低下するという問題がある。また、伝送ロスの少ないケーブルを使用すればコストの上昇を招くという問題がある。
【０００６】
本発明は、タイヤから放射された電波を受信するアンテナと検出回路との間での伝送ロスを少なくして受信感度を高め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ため、車輌本体に設けられ、変調期間と無変調期間とからなる質問信号を送出すると共に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、タイヤ情報信号が重畳されると共に前記質問信号と同じ周波数の応答信号を前記無変調期間に前記質問器に返信する応答器とを備え、前記各タイヤの近傍には、アンテナとミキサと分波器とを有し、前記質問器にケーブルを介して接続されたアンテナ部を設け、前記ミキサは第１ポートと第２ポートとの間で双方向性を有すると共に、第３ポートを有する双方性のミキサで構成され、前記ミキサの第１ポートを前記アンテナに接続すると共に前記第２ポートを前記分波器の高域側端子に接続し、前記第３ポートを前記分波器の低域側端子に接続し、前記分波器の共通端子を前記ケーブルに接続した。
【０００８】
また、前記アンテナと前記ミキサと前記分波器とを同一のケース内に構成してユニット化した。
【０００９】
また、前記ミキサを、ダイオードを用いたパッシブ型のバランスミキサで構成し、前記変調器の前記ダイオードに直流バイアス電圧を印加した。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、各タイヤの近傍には、アンテナとミキサとを有し、質問器にケーブルを介して接続されたアンテナ部を設け、ミキサは第１ポートと第２ポートとの間で双方向性を有すると共に、第３ポートを有する双方性のミキサで構成され、ミキサの第１ポートをアンテナに接続すると共に第２ポートを分波器の高域側端子に接続し、第３ポートを分波器の低域側端子に接続し、分波器の共通端子をケーブルに接続したので、応答信号はミキサで検波され、周波数の低いタイヤ情報信号がケーブルを介して質問器に送出される。したがって、ケーブルによる伝送ロスが少なくなって質問器での受信感度を高くすることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば、アンテナとミキサと分波器とを同一のケース内に構成してユニット化したので、アンテナ部をタイヤの近傍に配置し易い。
【００１２】
また、請求項３１に記載の発明によれば、ミキサを、ダイオードを用いたパッシブ型のバランスミキサで構成し、変調器のダイオードに直流バイアス電圧を印加したので、質問信号をアンテナ部から容易に放射できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に本発明のタイヤ情報検出装置の全体構成を示す。車輌１０に装着された各タイヤ１１内にはそれぞれ応答器２０が設けられる。また、車輌１０の本体側には、各タイヤ１１の近傍に配置されたアンテナ部３０と、質問器４０とが設けられ、各アンテナ部３０と質問器４０との間がそれぞれケーブル４１で接続される。
【００１４】
そして、質問器４０から送出された質問信号は各アンテナ部３０から各応答器２０に向かって放射され、各応答器２０からは各タイヤ１１の空気圧等のタイヤ情報を含む応答信号が放射される。各アンテナ部３０は応答信号を受信するとともにこれを検波してタイヤ情報をケーブル４１を介して質問器４０に供給するようになっている。
【００１５】
図２は応答器２０とアンテナ部３０との構成を示す。応答器２０はアンテナ２１と、復調兼変調用のダイオード２３と、ダイオード２３に結合されたセンサ２２とを有する。センサ２２は、例えば、空気圧に対応して自己共振周波数が変化する水晶共振子等の共振子からなる。従って、センサ１４は自己共振周波数に近い周波数で励振されると自己共振する。
【００１６】
アンテナ部３０はアンテナ３１とミキサ３２と分波器３３とを有し、これらが同一のケース内にユニット化されている。ミキサ３２は、第１ポート３２ａと第２ポート３２ｂと第３ポート３２ｃとを有し、第１ポート３２ａと第２ポート３２ｂとの間で双方向性を有するミキサで構成される。また、分波器３３は高域側ポート３３ａと低域側ポート３２ｂと共通ポート３２ｃとを有する二波分波器で構成される。
【００１７】
そして、ミキサ３２の第１ポート３２ａがアンテナ３１に接続され、第２ポート３２ｂが分波器３３の高域側ポート３３ａに接続され、第３ポート３２ｃが分波器３３の低域側ポート３３ｂに接続される。また分波器３３の共通ポート３３ｃはケーブル４１に接続される。
【００１８】
図３は、ミキサ３２の１構成例を示す。このミキサはダイオードによるダブルバランスミキサであり、その構成は周知であるが２つのバルントランスＴ１、Ｔ２のアンバランス側線路の一端がそれぞれ第１ポート３２ａ、第２ポート３２ｂに接続され、他端が設置される。また、バルントランスＴ１のバランス側線路の中点が第３ポート３２ｃに接続され、バルントランスＴ２のバランス側線路の中点が接地される。そして、バランス側線路間にダイオードＤ１〜Ｄ４がリング状にになって接続される。第３ポート３２ｃは前述のとおり、分波器３３の低域側ポート３２ｂに接続されるが、この第３ポート３２ｃには直流バイアス電圧Ｅと変調波とが切り替えによって印加されるようになっている。
【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、１つの応答器２０に対して、図４に示すように質問信号が期間Ｔだけ質問器４０から送出される。質問信号の搬送波は約２．４ＧＨｚであり、変調波は約１０ＭＨｚである。搬送波はケーブル４１側から供給され、分波器３３の共通ポート３３ｃに到達する。分波器３３は２．４ＧＨｚと１０ＭＨｚとを十分に分離するように構成されているので、搬送波は高域側ポート３３ａを介してミキサ３２の第２ポート３２ｂに供給される。
【００２１】
期間Ｔの内、前半の送信期間Ｔａでは、第３のポート３２ｃに変調波が入力され、振幅変調された質問信号がアンテナ３１から放射される。また、後半の受信期間Ｔｂでは、第３のポート３２ｃに直流バイアス電圧Ｅが印加され、一対のダイオードＤ１、Ｄ２が導通して搬送波のみがアンテナ３１から放射される。これを他のタイヤに付いても同様に繰り返される。
【００２２】
応答器２０におけるセンサ２２は、その自己共振周波数が質問信号に含まれる変調信号である１０ＭＨｚと同一か又はその近傍となるように選ばれている。しかし、応答器２０はセンサ２２を励振するエネルギーを持っていないためセンサは共振動作をしていない。しかし、質問信号がアンテナ２１を介してダイオード２３に印加され、ダイオード２３で復調されると１０ＭＨｚの変調波成分が発生し、これがセンサ２２に供給されると、センサ２２は上記自己共振周波数が１０ＭＨｚに近接しているので変調波成分によって励振され、自己共振周波数の信号を発生し、この信号は漸次減衰しながら継続する。そして、受信期間Ｔｂになると、２．４ＧＨｚの搬送波をダイオード２３によって振幅変調して応答信号となってアンテナ２１から放射される。
【００２３】
応答信号はアンテナ部３０のアンテナ３１で受信され、ミキサ３２の第１ポート３２ａに供給される。つまり、受信期間Ｔｂでは、第１ポート３２ａにはセンサ２２の自己共振周波数の信号で振幅変調された応答信号（２．４ＧＨｚ）が入力される。
【００２４】
よって、ミキサ３２においては、応答信号が検波され、第３ポート３２ｃからはセンサ２２の自己共振周波数の信号が出力され、この信号は分波器３３の低域側ポート３３ｂに供給され、さらに、共通ポート３３ｃを介してケーブル４１に送出される。自己共振周波数は１０ＭＨｚと低いため、ケーブル４１による伝送ロスは小さくなる。そして、ケーブル４１を介して質問器４０に供給される。
【００２５】
自己共振周波数の変化はタイヤ空気圧の変化に対応しているため、これがタイヤ情報となり質問器４０によって空気圧のデータに変換され、図示しない表示装置に表示される。
【００２６】
なお、質問信号は２．４ＧＨｚと高いためにケーブル４１による伝送ロスが大きくなるが、質問器４０は車輌１０の本体側に設けられているため、電源電圧の供給によって質問信号のパワーを大きくすることが容易であるので伝送ロスが問題になることはない。しかし、応答器２０には電源がないため応答信号の伝送ロスは質問器４０における受信感度を低下するが、本発明のように構成することによって、受信感度の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のタイヤ情報検出装置の全体構成図である。
【図２】本発明のタイヤ情報検出装置における応答器とアンテナ部の回路図である。
【図３】本発明のタイヤ情報検出装置のアンテナ部に使用されるミキサの回路図である。
【図４】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５】従来のタイヤ情報検出装置の全体構成図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０：車輌
１１：タイヤ
２０：応答器
２１：アンテナ
２２：センサ
２３：ダイオード
３０：アンテナ部
３１：アンテナ
３２：ミキサ
３２ａ：第１ポート
３２ｂ：第２ポート
３２ｃ：第３ポート
３３：分波器
３３ａ：広域側ポート
３３ｂ：低域側ポート
３３ｃ：共通ポート
４０：質問器
４１：ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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