(57)【要約】【課題】  コントローラ（質問器）から出力される振幅変調波の歪みを小さくて応答器のセンサを励振し易くする。【解決手段】  振幅変調された質問信号をタイヤ近傍に向けて送信すると共に、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、質問器１０には搬送波を発生する搬送波発振器１４と、変調信号を発生する変調信号発振器１５と、変調信号によって搬送波を振幅変調する可変利得増幅１３とを設け、振幅変調波の歪みを少なくするように可変利得増幅器１３の利得制御端に入力される変調信号にプリディストーションをかけた。【選択図】        図１
2006062586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振幅変調された質問信号を車輌のタイヤ近傍に向けて送信すると共に、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、前記質問器には搬送波を発生する搬送波発振器と、変調信号を発生する変調信号発振器と、前記変調信号によって前記搬送波を振幅変調する可変利得増幅とを設け、振幅変調波の歪みを少なくするように前記可変利得増幅器の利得制御端に入力される前記変調信号にプリディストーションをかけたことを特徴とするタイヤ情報検出装置。
【請求項２】
前記可変利得増幅器の後段に設けられると共に、前記可変利得増幅器から出力される前記質問信号を検波する検波手段と、前記変調信号発振器から出力される前記変調信号が一方の入力端に入力されるオペアンプとを設け、前記検波手段から出力される検波信号を前記オペアンプの他方の入力端に入力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。
【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を持つ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】
トランスポンダＭＧ１においては、振幅変調波がダイオードＤ１によって検波されてｆ２の変調波が検波され、検波された変調波によって水晶共振器Ｑ１が励振されるが、十分に励振するためには振幅変調波の変調度を大きくする必要がある。しかし、水晶共振器を励振し易くするために変調度を大きくすると、変調波が大きく歪み、スプリアス発生の問題が生じる、また、その問題を避けるために変調度を下げると変調レベルが低くなって水晶共振器を十分に励振できないという問題がある。
【０００８】
本発明はコントローラ（質問器）から出力される振幅変調波の歪みを小さくて応答器のセンサを励振し易くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、振幅変調された質問信号を車輌のタイヤ近傍に向けて送信すると共に、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、前記質問器には搬送波を発生する搬送波発振器と、変調信号を発生する変調信号発振器と、前記変調信号によって前記搬送波を振幅変調する可変利得増幅とを設け、振幅変調波の歪みを少なくするように前記可変利得増幅器の利得制御端に入力される前記変調信号にプリディストーションをかけた。
【００１０】
また、前記可変利得増幅器の後段に設けられると共に、前記可変利得増幅器から出力される前記質問信号を検波する検波手段と、前記変調信号発振器から出力される前記変調信号が一方の入力端に入力されるオペアンプとを設け、前記検波手段から出力される検波信号を前記オペアンプの他方の入力端に入力した。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、振幅変調された質問信号を車輌のタイヤ近傍に向けて送信すると共に、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、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に返信する応答器とを備え、質問器には搬送波を発生する搬送波発振器と、変調信号を発生する変調信号発振器と、変調信号によって搬送波を振幅変調する可変利得増幅とを設け、振幅変調波の歪みを少なくするように可変利得増幅器の利得制御端に入力される変調信号にプリディストーションをかけたので、変調度を大きくすることが可能となり、応答器に大きな変調信号を供給できる。
【００１２】
また、請求項２の発明によれば、可変利得増幅器の後段に設けられると共に、可変利得増幅器から出力される質問信号を検波する検波手段と、変調信号発振器から出力される変調信号が一方の入力端に入力されるオペアンプとを設け、検波手段から出力される検波信号をオペアンプの他方の入力端に入力したので、可変利得増幅器からは歪みの少ない振幅変調波を出力できる。
【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。
【００１４】
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、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は検出すべきタイヤ情報に対応して複数設けられる。
【００１５】
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の前段に設けられた可変利得増幅器１３と、可変利得増幅器１３に搬送波（２．４ＧＨｚ）を供給する搬送波発振器１４と、変調信号（５ＭＨｚ）を発生する変調信号発振器１５と、変調信号を歪ませて可変利得増幅器１３に供給するプリディストーション回路１８と、可変利得増幅器１３の出力側に設けられた検波手段（ダイオード）１９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。
【００１６】
可変利得増幅器１３は変調器として使用され、その利得制御端には変調信号がプリディストーション回路１８を介して供給される。プリディストーション回路１８はオペアンプ１８ａを有し、その一方の入力端に変調信号発振器１５が結合される。また、他方の入力端には検波手段１９が結合される。
【００１７】
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ては、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。
【００１８】
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。この質問信号は図２に示すように、送信期間Ｔａで送信される振幅変調波（ＡＭ）と、受信期間Ｔｂで送信される搬送波（ＣＷ）とからなる。振幅変調波を送信するときは、可変利得増幅器１３には搬送波と変調信号とが供給される。変調信号によって可変利得増幅器１３の利得が変化して振幅変調波が出力される。
【００１９】
検波手段１９は振幅変調波を検波すると変調信号と同じ周波数の検波電圧を出力するが、この検波電圧は変調信号と同じ周波数である（検波信号という）。この場合において、変調度を大きくすると（変調信号のレベルを大きくすると）、可変利得増幅器１３の飽和特性によって振幅変調波が歪む。従って、検波手段１９からは歪んだ検波信号が検出される。検出信号はオペアンプ１８ａの他方の入力端に入力されることで、オペアンプ１８ａから可変利得増幅器１３に供給される変調信号が歪む。可変利得増幅器１３に供給される変調信号の歪みと検波信号の歪みとが逆位相となるようにすれば（すなわち、二つの信号が逆位相となるようにすれば）、歪みが相殺されるので、変調度を大きくしても可変利得増幅器１３から出力される振幅変調波の歪みがなくなる。
【００２０】
また、受信期間Ｔｂでは、搬送波のみを送信するので、図示しない手段によって変調信号の供給が停止される。
【００２１】
応答器１においては、振幅変調波が復調兼変調手段３によって復調され、変調信号と同じ周波数の信号（５ＭＨｚ）が検出される。しかも、検出された信号の歪みは極めて少ない。また、変調度が大きいので大きな信号が検出される。この信号によってセンサ４が十分に励振される。センサ４には変調信号の周波数またはそれに近い周波数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。
【００２２】
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、引き続く受信期間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。
【００２３】
復調兼変調手段３によって振幅変調された被変調波は、搬送波とその両側に５ＭＨｚ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。
【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：可変利得増幅器（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：プリディストション回路
１８ａ：オペアンプ
１９：検波手段
【図１】
2006062586.tif 000003
【図２】
2006062586.tif 000004
【図３】
2006062586.tif 000005