JP2009524062A - 距離表示システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

距離表示システムは送信部（２１４）、その送信部から離間するトランシーバ（２１６）およびそのトランシーバに対して離間した関係に保持される受信部（２１４Ａ）を含む。送信部は第一電磁波（ＥＷ１）を送信する。トランシーバは第一電磁波を受信し、受信部に第二電磁波（ＥＷ２）を送信する。トランシーバは、入力に関して第二電磁波を変調し、送信部とトランシーバとの間の距離（Ｄ１）、加速度入力、圧力レベルまたは温度示度といった信号、データまたは情報を伝達するよう作動する。

Description

本発明は、概して距離測定技術、特に電磁波変調を用いて関連する構造部材間の距離を表示するシステムおよび方法に関する。

主題のシステムおよび方法は、各種の用途および環境にて広範に利用できる。適当な用途の一例として、例えば車両の空気ばねのような関連流体サスペンション部材における主題のシステムおよび方法の利用が挙げられる。主題のシステムおよび方法については、このような関連流体サスペンション部材への使用に具体的に言及して、以下で詳細に説明する。しかしながら、主題のシステムおよび方法は、広範な応用が可能であり、適当な応用例に過ぎない、ここで示し論じられる特定の例に制限されないことは明確に理解されるべきである。

周知であり一般的に用いられる各種装置および構造は、ある構造部材の、他の構造部材に対する相対位置を監視するために、これまで用いられており、かつ現在も用いられている。例えば、一もしくは複数のリンク部材を含む機械式リンクセンサは、車両のサスペンション部品と車両の対応するフレームまたは車体間のような近接した構造部材間を接続するために用いられることが多い。リンク部材は通常、リンクの動きに応じて変化する可変抵抗器または他の適当な部品を介して作動する。そして、電子制御ユニット（ＥＣＵ）または他の適当な装置は、可変抵抗器に流れる電圧の対応する変化もしくは可変抵抗器に流れる電流の対応する変化を基に、一方の構造部材の、他方の構造部材に対する相対位置を決定する。

残念ながら、この構造には多くの問題および／または欠点があり、それらは一般に連続的な利用に関連するものである。機械式リンクの使用、特に車両のサスペンションシステムに関連して用いられるものにおける問題の一つは、そのリンクが、例えば車道からの瓦礫によるもののような物理的衝撃の影響を受けることが多いことである。この衝撃の影響により、リンクが著しく損傷または破壊され、仮に動くとしても、装置はもはや正常に作動しなくなる場合もある。

機械式リンクセンサの別の問題点は、センサの電子部品が一般に厳しい環境条件（例えば、極端な温度、水、泥、塩）にさらされることである。その環境条件とは、車両が車道を走行することによって通常経験するものである。このような厳しい条件下にさらされた結果、センサの電子部品が腐食し、正常に機能しなくなる恐れがある。これらの何れかもしくは両方の問題、または他の問題により、一または複数の機械式リンクセンサはいつでも非稼動となり得る。したがって、このようなセンサの定期点検および交換が一般に必要とされる。

機械式リンクセンサにはさらに別の不利点としては、機械式リンクセンサが他のサスペンション部品とは分離して取付けされていることである。その結果、組立て工程において、一般にこれら部品の組付けに余分な時間と手間を要する。さらに、機械式リンクセンサを搭載し動作させるために、一般に空間領域を作る余分な手間を要する。こうして、このようなセンサは不都合にも取付けと動作のために多くの手間と空間を要する。

機械式リンクセンサの代替として、一般に超音波周波数で流体媒体を介して移動する音波または圧力波を利用する非接触式センサが、一方の構造部材の、他方の構造部材に対する相対位置を決定するために用いられてきた。この用途の一例には、空気ばねのような流体サスペンション部材の高さを測定するために用いられている超音波センサが含まれる。このような利用方法において、超音波センサは空気ばねの片方の端部材で保持され、空気ばねのばね室を介して超音波を反対側の端部材に送信する。超音波は反対側の端部材の適当な機能によって反射され、両端部材間の距離が従来の方法を用いて測定される。

このような機械式リンクの利点の一つは、超音波センサを衝撃および曝露から少なくともある程度保護することにある。しかしながら、超音波の使用には多くの不利点もある。欠点の一つはセンサが比較的高額で、好ましくないことに製造費用が増大することである。さらに、衝撃または曝露によって損傷したセンサの交換費用も同様に増大する。

別の欠点として、超音波センサでは、超音波を反射してセンサに返すのに適した標的がセンサと標的間の距離を測定するために必要である。かかる標的が存在しない場合、超音波が正常に反射されず、よって距離を正確に測定できなくなる。このように、超音波センサの正常な作動のためには標的領域が存在しなければならない。しかしながら、大きな問題となり得ることに、製品の設計制約により標的領域を含む可能性が制限される。これもまた超音波センサを搭載した従来製品が抱える問題なことであるが、既存製品は適当な標的領域を有さない。

本発明の一実施例によれば、第一の電磁波を送信する送信機を含む距離表示システムが提供される。トランシーバは送信機から離れた位置で保持される。トランシーバは、第一の電磁波を受信し、第二の電磁波を送信するよう作動する。トランシーバはさらに、距離に関して第二電磁波を変調するよう作動する。受信機はトランシーバに対して離間した関係に保持され、変調された第二の電磁波を受信するよう作動する。

先の段落に記載の距離表示システムにおいて、トランシーバは振幅変調および周波数変調の一方によって第二電磁波を変調させる。

先の段落の何れかに記載の距離表示システムにおいて、第一の電磁波は第一の周波数を有する第一の搬送波を介して送信され、第二の電磁波は第二の周波数を有する第二の搬送波を介して送信される。

先の段落の何れかに記載の距離表示システムにおいて、第一の周波数は約３０ｋＨｚ〜約３００ＭＨｚの範囲である。

先の段落の何れかに記載の距離表示システムにおいて、第二の周波数は約３００ｋＨｚ〜約６ＧＨｚの範囲である。

連動車両サスペンションシステムに関する本発明の別の実施例に係る距離表示システムにおいて、連動車両サスペンションシステムは第一端部材、第二端部材およびそれらの間に配置された弾性体壁を有する関連空気ばねアセンブリを含む。さらに、この距離表示システムは、第一電磁波を送信するために第一端部材に近接して保持される送信機を含む。トランシーバは送信機から離れて位置する第二端部材に近接して保持される。トランシーバは第一電磁波を受信し第二電磁波を送信するよう作動する。トランシーバはさらに、距離に関して第二電磁波を変調するよう作動する。受信機はトランシーバに対して離間して保持され、被変調第二電磁波を受信するよう作動する。

本発明の一実施例に係る空気ばねアセンブリが提供され、その空気ばねアセンブリは、第一端部材、第一端部材から離間して位置する第二端部材、ならびに第一および第二端部材間に保持される可撓性ばね壁を含み、第一端部材と第二端部材との間に少なくとも部分的に流体室を形成している。第一トランシーバは第一端部材に保持され、第一電磁波を送信するための第一アンテナおよび第二電磁波を受信するための第二アンテナを含む。第二トランシーバは第一トランシーバから離れて位置する第二端部材に保持される。第二トランシーバは、第一電磁波を受信するよう作動する第一アンテナ、第二電磁波を送信するよう作動する第二アンテナ、および第一アンテナと第二アンテナ間で電気通信する制御演算装置を含む。制御演算装置は第二トランシーバの、第一アンテナからの距離に関する電気信号を受信する。制御演算装置はさらに、電気信号に関して第二電磁波の特性を変調させる。

先の段落に記載の空気ばねアセンブリにおいて、第二電磁波の変調特性は振幅変調および周波数変調の一方である。

先の段落の何れかに記載の空気ばねアセンブリにおいて、第一送信機は第一端部材に保持された送信部および第一端部材に近接して保持された受信部を含む。

先の段落の何れかに記載の空気ばねアセンブリにおいて、第一トランシーバは、第一トランシーバの第一アンテナと電気通信する送信機を含み、その送信機は約３０ｋＨｚ〜約３００ＭＨｚの周波数で作動する。

先の段落の何れかに記載の空気ばねアセンブリにおいて、第二トランシーバは、第二トランシーバの第二アンテナと電気通信する送信機を含み、その送信機は約３００ｋＨｚ〜約６ＧＨｚの周波数で作動する。

先の段落の何れかに記載の空気ばねアセンブリにおいて、第二トランシーバは第一トランシーバと誘導的に接続される。さらに、第二トランシーバは第一アンテナと電気通信する電力回路を含み、第一トランシーバと誘導的に接続することによって電気エネルギーを収集するよう作動する。

先の段落の何れかに記載の空気ばねアセンブリにおいて、第二トランシーバは、制御演算装置と電気通信するセンサを含み、そのセンサは制御演算装置にセンサ信号を出力するよう作動する。制御演算装置は、第二トランシーバおよび第二端部材の何れかに作用する入力を示す。

先の段落の何れかに記載の空気ばねアセンブリにおいて、センサは加速度計、熱電対および圧力変換器の何れかである。

先の段落の何れかに記載の空気ばねアセンブリにおいて、制御演算装置は距離およびセンサ信号に関して第二電磁波の特性を変調するよう作動する。

先の段落の何れかに記載の空気ばねアセンブリにおいて、制御演算装置は、電圧−周波数変換装置、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラまたはマイクロコンピュータの何れかを含む。

本発明の一実施例によれば、空気ばねの第一および第二端部材間の距離を測定する方法であって、第一端部材に近接して保持される送信機を提供すること、および第一電磁波を送信することを含む、空気ばねの第一および第二端部材間の距離を表示する方法が提供される。その方法は、第二端部材に近接の送信機から離間して保持されるトランシーバを提供すること、および第二電磁波を送信することも含む。その方法はさらに、第一電磁波を介してトランシーバへ電気信号を誘導すること、および送信機とトランシーバ間の距離に関して第二電磁波を変調させることを含む。その方法は、変調された第二の電磁波に基づいて送信機とトランシーバとの間の距離を測定することも含む。

先の段落に記載の方法において、ｄ）は、振幅変調および周波数変調の一方に基づく変調信号によって第二搬送波を変調し、変調された第二の電磁波を発生させることを含む。

先の段落の何れかに記載の方法において、第二搬送波の変調は、被誘導電気信号に基づいて変調信号を発生させることを含む。

先の段落の何れかに記載の方法はさらに、トランシーバに対して離間した関係にある受信機を提供することを含み、この受信機は、被変調第二電磁波を受信し、その被変調第二電磁波から変調信号を復号する受信機を提供することを含む。

次に図を参照する。図の内容は本発明の例示的実施形態を示す目的のものであり、本発明を制限する目的ではない。図１は車両１００を示す。この車両は例えば車両ボディ１０２のようなばね上質量、そして例えば車軸１０４および車輪１０６のようなばね下質量を有する。例えば緩衝装置１０８のような複数の減衰部材が、車両のばね上部とばね下部との間に適宜固定されている。さらに、例えば空気ばねアセンブリ１１０のような複数の流体ばね部材が、車両のばね上部とばね下部との間で車輪１０６および緩衝装置１０８に近接して配置されている。

車両１００はさらに、空気ばねアセンブリ１１０と連通する流体供給システム１１２を含み、この流体供給システムからの加圧流体を選択的に供給および排出するよう作動する。流体供給システム１１２は、圧縮器１１４のような加圧流体源を含み、加圧流体源からの加圧流体を取り込んで保存するために、例えばタンク１１６のような保存容器を任意で含むこともできる。システム１１２はさらに、このシステムから加圧流体を排出するために、例えば消音器１１８のような適当な流体排出装置を含むことができる。

流体供給システム１１２は流体ばね部材と適宜連通する。例えば、システム１１２はバルブアセンブリ１２０または他の適当な装置もしくは構造を含み、加圧流体を加圧流体源と流体ばね部材との間に選択的に分散させる。図１の例示的実施例に示されるように、圧縮器１１４、タンク１１６および消音器１１８はバルブアセンブリ１２０と流体連通している。さらに、空気ばねアセンブリ１１０は流体経路１２２を介してバルブアセンブリ１２０と流体連通している。このように、バルブアセンブリ１２０は加圧流体を圧縮器および／またはタンクから一または複数の空気ばねアセンブリに流入させるよう選択的に作動させることができる。さらに、バルブアセンブリ１２０は消音器１１８または別の適当な構造によって、一または複数の空気ばねアセンブリから加圧流体を排出するよう選択的に作動させることができる。前述の流体供給システムおよびその動作は例示に過ぎず、他の適当な流体源、システムおよび／または動作方法を代わりに用いることもできることは理解されるであろう。

車両１００はさらにサスペンションコントロールシステム１２４を含み、例えば緩衝装置１０８、空気ばねアセンブリ１１０および／または加圧流体供給システム１１２のような一または複数のサスペンションシステム構造を選択的に作動させる。サスペンションコントロールシステム１２４は、バルブアセンブリ１２０の一または複数の部品と通信する電子制御ユニット１２６を含み、例えば通信線１２８を介して、バルブアセンブリの構成要素を選択的に始動および／または作動させる。さらに、電子制御ユニット１２６は、空気ばねアセンブリ１１０と例えば通信線１３０を介して適宜連通している。

例えばコントロールシステム１２４のようなサスペンションコントロールシステムは、幅広い方法において動作可能である。例えばコントロールシステム１２４のようなサスペンションコントロールシステムは、高さ調整に用いられる（すなわち、車両のばね上部を選択的に上げ下げする）。別の例として、例えばコントロールシステム１２４のようなサスペンションコントロールシステムは、水準調整に用いられる（すなわち、車両のばね上部を実質的に水平方向に保つ）。この一般的な高さの監視および調整との関連について、サスペンションコントロールシステムは、車両の高さおよび／または方向を監視するために、通常一または複数の高さセンサまたは距離センサを利用する。先の段落の何れかで議論したように、幅広い種類の高さセンサおよび／または距離測定装置が知られており一般的に用いられている。代替構造として、空気ばねアセンブリ１１０は本発明による新規な概念の距離表示システムを含む。この距離表示システムは、車高または２つの車両もしくはサスペンションシステム構成要素間の距離を測定し、伝達するために電磁波１３２および１３４を発信する。

本発明による流体サスペンションの一例示的実施形態を、図２に空気ばねアセンブリ２００として示す。空気ばねアセンブリ２００は第１すなわち上端部材２０２、第２すなわち下端部材２０４およびこれらの端部材間に保持された可撓性ばね壁２０６を含む。第１すなわち上端部材２０２は関連する上部車両部品ＵＶＣに沿って配置され、第２すなわち下端部材２０４は関連する下部車両部品ＬＶＣに沿って配置されている。上下車両部品は、例えば、それぞれが車両のばね上部およびばね下部の一部分を構成し、または、ばね上部およびばね下部と関連付けられる。さらに、第一および第二端部材がそれぞれ上下車両部品に面して適宜保持されることは理解されるであろう。例えば、留め具（図示なし）を用いて保持される。その上、空気ばねアセンブリ２００は、図２においては、回転ローブ構造で示されていることは理解されるであろう。しかしながら、この構造は例示に過ぎず、他の適当な構造を代わりに用いることもできることは理解されるべきである。

可撓性ばね壁２０６は端部材２０２と端部材２０４との間に延びるばね室２０８の少なくとも一部分を画定する。例えば図１にある流動経路１２２の何れかのような適当な流動経路ＦＬＮは、空気ばねアセンブリの端部材の何れかを突き抜けて形成された孔によってばね室２０８と連通する。例えば、通路２１０は第一端部材２０２を突き抜けて形成された孔である。適当なコネクタまたは取付け部品２１２は、流動経路ＦＬＮが通路２１０を介してばね室２０８と連通するよう経路を保持するために用いられる。

空気ばねアセンブリ２００はさらに距離表示システム（番号なし）を含む。この距離表示システムは、第一トランシーバ２１４および第一トランシーバから間隔Ｄ１を空けて配置された第二トランシーバ２１６を含む。第一トランシーバ２１４は伝導リード線２１８を介して一もしくは複数の装置または部品と通信する。例えば、伝導リード線２１８は、図１における空気ばねアセンブリ１１０と電子制御ユニット１２６との間に延びる通信線１３０を代表するものである。さらに、電力は例えばバッテリーや車両オルタネータのような外部電源（図示なし）から供給される。しかしながら、図２に示されるように、第二トランシーバ２１６はワイヤレスであることが好ましい。このように、第二トランシーバ２１６を介する伝達は第一電磁波ＥＷ１および第二電磁波ＥＷ２を利用してなされる。

図２が示す例示的実施形態では、第一トランシーバ２１４は第一端部材２０２に保持され、第二トランシーバ２１６は第二端部材２０４に保持される。第一および第二トランシーバは、適当な留め具、接着剤、ブラケットを用いるか、端部材取付け用のトランシーバまたはトランシーバの部品を製造する（例えば、型取る）ことにより端部材部に適宜保持される。さらに、このような配置は例示に過ぎず、本発明による距離表示システムのいかなる構成要素も他の位置、方向および／または配列にて配置され得ることは理解されるべきである。

第一および第二トランシーバは未調整位置にて用いられることが、図２より認識できるはずである。すなわち、図２に示される例示的実施形態において、第二トランシーバ２１６は第二端部材のほぼ中央に配置される一方で、第一トランシーバ２１４は第一端部材の周辺端部方向に外側に配置される。こういうものとして、第一トランシーバ２１４は任意で補助部２１４Ａを含み、補助部２１４Ａは主要部とは別個に取付け可能で、伝導リード線２１８Ａを介して一もしくは複数の装置または部品と連通する。このような構造において、主要部が送信部となり補助部が受信部となることもある。しかしながら、他の適当な構成、配列または動作方法が代わりに用いられることもある。

さらに、第一トランシーバ２１４と第一端部材２０２間の距離Ｄ２および第二トランシーバ２１６と第二端部材２０４間の距離Ｄ３が通常固定されることは理解されるであろう。したがって、当業者であれば、図２のＤ１で示される両トランシーバ間の距離が、Ｄ４で示される空気ばねアセンブリ２００の高さの代表となり得ること、ならびに他の長さまたは距離も同様に決まることは理解されるであろう。

距離表示システム３００の一例示的実施形態は図３に概略的に示され、第一トランシーバ３０２およびこの第一トランシーバ３０２から間隔Ｄ１を空けて配置された第二トランシーバ３０４を含む。第一トランシーバ３０２は、例えば車両のバッテリーまたはオルタネータのような適当な外部電源と伝導リード線３０６を介して連通する。さらに、第一トランシーバ３０２は一もしくは複数の別のシステムおよび／または構成要素３０８と例えば適当な伝導リード線３１０を介して通信する。

第一トランシーバ３０２は、送信機３１２およびこの送信機と通信する第一アンテナ３１４を含む。適宜調節された電力は外部電源（図示なし）からリード線３０６を介して送信機３１２に供給される。あるいは、第一トランシーバ３０２は伝導リード線３０６と連通する電源回路３１６を含み、適当な電源から電気エネルギーを受け取る。回路３１６はトランシーバ３０２の他の部品を利用するか作動させるために、適当な電圧および／または電流レベルの調整電力を出力できる。例えば、電源回路３１６は、図３で送信機３１２と電気通信し、その送信機に調整電力を供給する。

送信機３１２は、第一アンテナ３１４を介する第一電磁波ＥＷ１として送信される搬送波信号を出力するよう作動する。トランシーバ３０２はさらに、電源回路３１６と電気通信する受信機３１８および受信機３１８と電気通信する第二アンテナ３２０を含む。第二トランシーバ３０４は、第一電磁波ＥＷ１を受信するよう作動する第一アンテナ３２２を含む。第二トランシーバはさらに第二電磁波ＥＷ２を送信するよう作動する第二アンテナ３２４を含み、その第二電磁波ＥＷ２は第一トランシーバ３０２の第二アンテナ３２０で受信され、第一トランシーバの受信機３１８に伝達される。第二トランシーバ３０４は、例えば第二トランシーバを保持する構造用部品のような距離表示システムの関連する部品において働く入力に対応する変調信号を発生させ、その変調信号を利用して、第二電磁波ＥＷ２の例えば周波数または振幅といった特性を調節する。受信機は第二電磁波からの変調信号を復元させ、第二電磁波に関する出力信号を、例えば伝導リード線３１０を介して部品または装置３０８のような他の装置および／またはシステムに適宜発信するよう作動する。

第一トランシーバ３０２は電源回路３１６と連通する制御演算装置３２６を任意に含み、電源回路３１６はその制御演算装置からの調整電力を受け取る。さらに、制御演算装置３２６は受信機３１８と電気通信し、その受信機が発信する出力信号を受信する。そして、制御演算装置はその出力信号を、例えば距離、加速値、温度レベル、圧力レベルまたは他の入力内容に関するデータのようなデータおよび／または他の情報に復号または変更する。そのデータおよび／または他の情報は、他の装置またはシステムに伝達される。例えば伝導リード線３３０を介してシステムまたは車両回路網３２８に伝達される。

作動において、第一電磁波ＥＷ１は第一トランシーバ３０２から第一アンテナ３１４を介して送信され、第二トランシーバ３０４の第一アンテナ３２２によって受信される。一例示的実施形態において、第二トランシーバ３０４の第一アンテナ３２２は、誘導要素（図示なし）または他の適当な機能もしくは部品を含み、第一電磁波ＥＷ１は、この誘導要素を横切るかまたはこれに沿って電気出力を誘発し、第二トランシーバ３０４に電力を供給する。あるいは、別の電力源が第二トランシーバ３０４に提供されることもある。この場合、第一トランシーバ３０２との誘導結合を利用するというより該第二トランシーバに電力を供給することを目的とする。

当業者であれば、電磁波の一または複数の特性が、電磁波の移動距離により周知の関係性に従って変化することは理解されるであろう。このように、適当な計算、装置または比較によって、第一電磁波ＥＷ１の移動距離（すなわち、第一および第二トランシーバ間の距離Ｄ１）が第二トランシーバによって測定され、第一トランシーバまたは別の部品に伝達される。あるいは、第一電磁波ＥＷ１および／または他のデータもしくは情報の移動距離に対応する信号は、第二トランシーバから適当な装置または部品に伝達されることもある。この装置または構成要素は電磁波ＥＷ１を受信し、第二トランシーバからの距離および／または他のデータもしくは情報を特定する。このような適当な部品は、例えば第一トランシーバの受信機３１８および／または制御演算装置３２６を含む。

距離表示システム４００の別の例示的実施形態は図４に示され、送信部４０２、受信部４０４およびトランシーバ４０６を含む。送信部４０２は、送信機４０８およびこの送信機と連通するアンテナ４１０を含み、アンテナ４１０を介する第一電磁波ＥＷ１として送信される搬送波信号を発生させるよう作動する。送信機４０８は、例えばリード線４１２のような適当な伝導リード線を介して外部電源から調整電力を受け取る。あるいは、送信部４０２は、外部電源から電力を受け取り送信機４０８に調整電力を出力する電源回路４１４を含むこともある。

受信部４０４は、受信機４１６および受信機４１６と電気通信するアンテナ４１８を含む。調整電力は例えばリード線４２０のような伝導リード線を介して外部電源から供給される。あるいは、電源回路４２２が受信部４０４に含まれることもあり、外部電源から電力を受け取り受信機に調整電力を出力する。受信機４１６は、伝導リード線４２６を介して部品または装置４２４と電気通信するものとして図４に示され、その部品または装置に伝達信号を出力するよう作動する。制御演算装置４２８が受信部４０４に任意に含まれることもあり、電源回路４２２および受信機４１６と電気通信する。制御演算装置４２８が含まれる場合、その制御演算装置はデータ、信号および／または他の情報を例えば伝導リード線４３２のような適当な接続機器を介して、例えば車両またはシステム回路網４３０のような他の部品またはシステムに出力するよう作動する。

トランシーバ４０６は送信部４０２から距離Ｄ１をおいて位置するものとして図４に示される。このようにして、第一電磁波ＥＷ１は距離Ｄ１を移動し、トランシーバ４０６の第一アンテナ４３４で受信される。トランシーバ４０６は第二アンテナ４３６から第二電磁波ＥＷ２を出力するよう作動する。この第二アンテナは、距離表示システム３００に関して上記した内容に類似した方法で、信号、データおよび／または他の情報を受信部４０４に伝達するよう調整されている。しかしながら、システム４００は、受信部４０４が送信部４０２とは別個に保持されている点で距離表示システム３００とは異なる。したがって、受信部４０４はトランシーバ４０６から距離Ｄ５をおいて位置するものとして示される。しかしながら、距離Ｄ５が距離Ｄ１とは異なる距離の代表に過ぎず、この距離Ｄ５によって距離Ｄ１よりも大きい、または小さい距離が示され得ることは理解されることであろう。

例えば図２〜図４に関してそれぞれ示され、前述したトランシーバ２１６、３０４および４０６といったトランシーバの一例示的実施形態は、トランシーバ５００として図５に示され、このトランシーバ５００は第一アンテナ５０２および第二アンテナ５０４を含む。第一アンテナ５０２は第一電磁波ＥＷ１を受け取るよう作動し、誘導要素（図示なし）または他の適当な装置もしくはbuhin
を含む場合もある。第一電磁波ＥＷ１はトランシーバに電力を供給するために、この誘導要素を横切るか、またはこれに沿って電気出力を誘導する。トランシーバ５００はさらに第一アンテナ５０２と電気通信する電力回路５０６を含む。電力回路５０６は第一電磁波ＥＷ１によってアンテナ５０２の表面もしくは内側で生じた電気エネルギーを収集するために作動する。あるいは、例えばバッテリー（図示なし）のような別の電源が用いられることもある。

制御演算装置５０８はアンテナ５０２および電力回路５０６と、それぞれ導電体５１０および５１２を介して電気通信する。電力回路５０６は、電気エネルギーを制御演算装置に出力する。その電気エネルギーは、制御演算装置の作動に適するよう調整されている。さらに、アンテナ５０２から出力された電気信号は導電体５１０を介して制御演算装置５０８に伝達される。さらにその制御演算装置は、導電体５１６を介して変調信号を送信機５１４に出力するよう作動する。一例示的実施形態において、制御演算装置によって出力された変調信号は、第一電磁波を送信する装置または部品（例えば、トランシーバ３０２または送信部４０２）とトランシーバ５００間の距離に関する。電力回路５０６はさらに、導電体５１８を介して送信機５１４と連通し、送信機に電力を供給する。送信機５１４は、第二アンテナ５０４を介する第二電磁波ＥＷ２を送信するために、搬送波信号を発生させ、その搬送波信号を制御演算装置５０８からの変調信号と結びつけるよう作動する。

一例示的実施形態によると、制御演算装置５０８はアンテナ５０２からの電気信号を振幅および／または周波数変動変調信号に復号または変換するよう作動する。これらの変調信号において、振幅および／または周波数の変動はアンテナ５０２からの電気信号の電圧または電流レベルに対応する。さらにまた、アンテナからの電気信号の電圧および／または電流レベルが、第一電磁波の移動距離によって変動し、その移動距離はトランシーバまたは他の構造間の距離に対応することは認識できるはずである。このように、距離は電磁波の周波数および／または振幅の変動として伝達される。したがって、電磁波ＥＷ２は第１および第二トランシーバ間の距離に応じて変調される。非変調電磁波は、例えば第一トランシーバ３０２または受信部４０４のような受信機または構成要素によって受信される。この受信機または構成要素は変調信号を復号し、変調信号に基づいて距離を測定する別の部品またはシステムに変調信号を出力する。あるいは、受信機または構成要素は変調信号を変換するか、あるいは第二電磁波ＥＷ２の変調に基づいて距離を特定し、その距離に対応するデータおよび／または情報を出力することもある。

制御演算装置５０８として利用する適当な部品の一例は、入力電圧の変動にしたがって出力された変動周波数を供給するよう作動する電圧制御発振器または電圧−周波数変換装置である。適当な電圧−周波数変換装置の一例には、カリフォルニア州サンタクララ市にあるナショナル セミコンダクター社製の製品番号ＬＭ２３１ＡＮがある。

例えば図２〜図５に関してそれぞれ図示され、前述したトランシーバ２１６、３０４、４０４および５００といったトランシーバの別の例示的実施形態は、トランシーバ６００として図６に示され、このトランシーバ６００は第一アンテナ６０２および第二アンテナ６０４を含む。トランシーバ６００はさらに、アンテナ６０２と電気通信する電力回路６０６を含み、詳細に上記したように第一アンテナの表面もしくは内側で生じた電気エネルギーを収集するために作動する。制御演算装置６０８は導電体６１０を介して電力回路６０６と電気通信し、該制御演算装置の作動に適するよう調整された電気エネルギーを受け取る。第１センサ６１２はアンテナ６０２と制御演算装置６０８間で導電体６１４および６１６を介して電気通信する。一例示的実施形態において、センサ６１２は、上記したように第一電磁波ＥＷ１の移動距離に関する信号を出力し、さらにセンサ出力信号を制御演算装置６０８に伝達するよう作動する。

トランシーバ５００の制御演算装置５０８と同様に、第一センサ６１２を、センサの出力信号の周波数および／または振幅を変動させるよう作動する。この変動は、導電体６１４を介してアンテナ６０２から送られる電圧および／または電流の変動に応じる。あるいは、アナログ・デジタル変換器または他の適当な装置をセンサ６１２として利用し、導電体６１４を介して入力情報を受け取り、導電体６１６を介してデジタル化した出力信号を制御演算装置６０８に送信することもできる。このように、制御演算装置６０８は、例えばデジタル化したセンサ入力信号を受信し、第一電磁波の移動距離に対応する変調信号を発生することが可能な、例えばプログラマブル・マイクロプロセッサ、マイクロコントローラまたはマイクロコンピュータを含む。

制御演算装置は、導電体６２０を介して変調信号を送信機６１８に出力する。送信機６１８は、導電体６２２を介して電力回路６０６と電気通信する。送信機は第２搬送波信号を発生させ、第二アンテナ６０４によって送信される変調第二電磁波ＥＷ２を作り出すために第２搬送波信号を変調信号と結びつける。

一例示的実施形態において、トランシーバ６００はさらに、センサ６１４および６１６のような一または複数の付加部品を含むこともある。加速度、流体圧力または構成要素の温度もしくは流体温度といった別の部分または部品上で作用する、入力内容を示すセンサ信号を出力するよう作動するセンサのような、適当な数、種類および／または特性の部品が用いられることは理解されるであろう。図５で示されるように、センサ６１４は電力回路６０６と制御演算装置６０８間で導体素子６２８および６３０を介して電気通信する。さらに、センサ６１６は、電力回路と制御演算装置間で導体素子６３２および６３４を介して電気通信する。適当なセンサの例として、例えば単軸および多軸加速度計のような加速度計、例えば熱電温度計のような温度センサ、および例えば圧力変換器のような圧力センサが挙げられる。

例えばセンサ６２４および／または６２６のような付加部品が備わっている場合、制御演算装置６０８は好ましくはセンサ６１２からだけでなくこれらの部品からの出力信号も受信するよう作動する。制御演算装置はこうして、その出力信号に対応する信号もしくはデータおよび／または情報を受信機または部品に伝達する。適当な作動の一例として、様々な出力信号を結合または符号化し、センサまたは他の部品からのデータおよび／または情報を伝達するのに適した変調信号を発生させる制御演算装置６０８が挙げられる。例えば周波数シフト変調、位相シフト変調のような信号の符号化スキームを任意に利用することもできる。そして送信機６１２は変調信号を伝送する搬送波を調節し、データおよび／または情報は上記したように第二電磁波ＥＷ２を介して第一トランシーバに伝達される。第一トランシーバまたは受信部はその後、変調信号を一または複数のセンサからの出力に関する出力信号、データおよび／または情報に復元および復号する。

第一電磁波ＥＷ１および第二電磁波ＥＷ２は、それぞれ第一および第二非変調搬送波信号に基づいている。非変調搬送波信号は適宜発生させることができ、一例示的実施形態においては、対応の送信機によって発生させる。例えば、第一搬送波信号は送信機３１２または４０８によって発生する。同様に、第二搬送波信号は、例えば送信機５１４または６１８によって発生する。適当な特性および／または特徴が搬送波信号に用いられることは理解されることであろう。例えば、搬送波信号は約２０ｋＨｚ〜約３０ＧＨｚのような適当な周波数をもつ。一例示的実施形態において、第一電磁波ＥＷ１は約３０ｋＨｚ〜約３００ＭＨｚの範囲内の周波数を有する第一搬送波信号に基づいている。さらに、このような例示的実施形態では、約３００ｋＨｚ〜約６ＧＨｚの範囲内の周波数を有する第２搬送波信号に基づく第二電磁波ＥＷ２が含まれる。しかしながら、その他の適当な周波数または周波数の範囲も代わりに用いることができることは明確に理解されるべきである。

前記の実施例を参照して本発明を説明し、その構造および開示された実施例の構成部間の相互関係について特に強調してきた。その一方で、他の実施形態も実施可能であり、例示し記述した実施例について、本発明の原則から離れることなく多くの変更が可能であることは理解されるであろう。明らかに、先の詳細な説明の解釈および理解について、他の実施例では変更および修正が生じるであろう。したがって、先の記述内容は本発明の単なる実例として解釈されるべきであり、本発明を制限するものでないことは明確に理解されるべきである。このように、変更および修正が添付の特許請求項および特許請求項に相当するものの範囲内でなされる限り、本発明はその全ての変更および修正を含むものとして解釈されるべきである。

本発明による距離表示システムを車両での実施に関して示した図である。 本発明の一例示的実施形態であり、本発明による距離表示システムを含む空気ばねアセンブリの側面の部分断面図である。 本発明による距離表示システムの一例示的実施形態を示す概略図である。 本発明による距離表示システムの別の例示的実施形態を示す概略図である。 本発明によるトランシーバの一例示的実施形態を示す概略図である。 本発明によるトランシーバの別の例示的実施形態を示す概略図である。

Claims (12)

1. 第一の端部材、第二の端部材および前記第一端部材と前記第二端部材との間に配置されたエラストマー壁を有する関連した空気ばねアセンブリを含む関連した車両サスペンションシステム用の距離表示システムであって、前記第一端部材に近接して保持され、第一の電磁波を送信する送信機と、
   前記送信機から離間する前記第二端部材に近接して保持されるトランシーバで、前記第一電磁波を受信し、第二電磁波を送信するよう作動し、前記距離に関して前記第二電磁波を変調するよう作動するトランシーバと、
   前記トランシーバに対して離間した関係に保持され、変調された第二電磁波を受信するよう作動する受信機と、を含む距離表示システム。
2. 前記トランシーバは第一のトランシーバであり、前記距離表示システムが、前記送信機および前記受信機を有する第二のトランシーバを含む、請求項１に記載の距離表示システム。
3. 前記第二トランシーバが、前記第二電磁波の前記変調に基づいて前記距離を表示するよう作動する、請求項２に記載の距離表示システム。
4. 前記第一トランシーバおよび前記第二トランシーバが、前記第二電磁波の前記変調を用いて、前記第一トランシーバと前記第二トランシーバとの間でデータおよび情報の一方を伝達する、請求項２に記載の距離表示システム。
5. 前記送信機および前記第二トランシーバが、前記第一電磁波を用いて誘導的に結合される、請求項１に記載の距離表示システム。
6. 前記送信機または前記受信機の少なくとも一方が前記第一端部材に保持され、前記トランシーバが前記第二端部材に保持される、請求項１に記載の距離表示システム。
7. 空気ばねアセンブリであって、
   第一の端部材と、
   前記第一端部材から離間する第二の端部材と、
   前記第一端部材と前記第二端部材との間に保持され、前記第一端部材と前記第二端部材との間に少なくとも部分的に流体室を形成する可撓性ばね壁と、
   前記第一端部材に保持される第一のトランシーバで、第一の電磁波を送信するよう作動する第一のアンテナおよび第二の電磁波を受信するよう作動する第二のアンテナとを含む第一トランシーバと、
   前記第一トランシーバから離間して前記第二端部材に保持される第二のトランシーバで、前記第二トランシーバは前記第一電磁波を受信するよう作動する第一のアンテナと、前記第二電磁波を送信するよう作動する第二のアンテナと、前記第一アンテナと前記第二アンテナとの間で電気通信する制御演算装置とを含み、前記制御演算装置は前記第二トランシーバの前記第一アンテナからの前記距離に関する電気信号を受信し、前記電気信号に関して前記第二電磁波の特性を変調させる第二トランシーバと、を含む空気ばねアセンブリ。
8. 前記第一トランシーバが、該第一トランシーバの前記第二アンテナと電気通信し、前記距離に関する出力信号を発生させるよう作動する受信機および前記受信機と電気通信する制御演算装置を含み、前記制御演算装置は前記出力信号を受信し、前記出力信号に基づいて前記距離を測定する、請求項７に記載の空気ばねアセンブリ。
9. 前記第二トランシーバが前記制御演算装置と電気通信するセンサを含み、前記センサは前記制御演算装置にセンサ信号を出力するよう作動し、前記演算装置は、前記第二トランシーバおよび前記第二端部材の一方に作用する入力を示す、請求項７に記載の空気ばねアセンブリ。
10. 空気ばねの第一の端部材と第二の端部材との間の距離を測定する方法で、前記方法は、
    ａ）前記第一端部材に近接して保持され、第一電磁波を送信する送信機を提供することと、
    ｂ）前記第二端部材に近接の前記送信機に対して離間した関係に保持され、第二電磁波を送信するトランシーバを提供することと、
    ｃ）前記第一電磁波を介して前記トランシーバに電気信号を誘導することと、
    ｄ）前記送信機と前記トランシーバとの間の距離に関する第二電磁波を変調することと、
    ｅ）前記被変調第二電磁波に基づいて前記送信機と前記トランシーバとの間の距離を測定することと、を含む方法。
11. 前記第二トランシーバが、入力レベルに関するセンサ信号を出力するセンサを含み、ｄ）が前記距離および前記センサ信号に関して前記第二電磁波を変調することを含む、請求項１０に記載の方法。
12. ｅ）が、前記被変調第二電磁波に基づいて前記距離および前記入力レベルを測定することを含む、請求項１１に記載の方法。

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