JP4357324B2 - タイヤ空気圧モニターシステム及び該タイヤ空気圧モニタシステムに使用するタイヤ空気圧モニター用受信機 - Google Patents

タイヤ空気圧モニターシステム及び該タイヤ空気圧モニタシステムに使用するタイヤ空気圧モニター用受信機 Download PDF

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Description

本発明は、車両用タイヤの空気圧を監視するためのタイヤ空気圧モニターシステム及びこのタイヤ空気圧モニタシステムに使用するタイヤ空気圧モニター用受信機に関する。
図４を参照して従来のタイヤ空気圧モニターシステムを説明する。図４に示すように、車輌２の各タイヤ３ａ〜３ｄのタイヤバルブにそれぞれセンサ装置１１ａ〜１１ｄが備えられる。また、車輌２内にはモニター装置１２が備えられる。センサー装置１１ａ〜１１ｄは、それぞれ対応するタイヤ３ａ〜３ｄの空気圧や温度等のタイヤ情報を検出し、そのタイヤ情報を無線信号に変換して外部に送信するようになっている。この際、センサー装置１１ａ〜１１ｄは、タイヤ３ａ〜３ｄの空気圧や温度等が正常値であるか異常値であるかによって異なった送信パターンで送信するようになっている。そして、それぞれのセンサー装置からランダムに間欠送信される。
モニター装置１２は、四つの受信アンテナ１３ａ〜１３ｄ、受信装置１４及び表示器１５を備えている。受信装置１４は、受信回路１６及びマイコン１７を備えている。そして、各受信アンテナ１３ａ〜１３ｄは、受信回路１６に接続される。受信回路１６は、無線信号をパルス信号に復調してマイコン１７に対して出力する。また、受信回路１６には、ＲＳＳＩ回路が内蔵され、受信回路１６は各受信アンテナ１３ａ〜１３ｄによる無線信号の受信信号強度表示信号（ＲＳＳＩ信号）をマイコン１７に対して出力する。
マイコン１７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭからなるＣＰＵユニットによって構成されている。また、マイコン１７には、タイヤ３ａ〜３ｄの空気圧や温度等の基準データが記憶されている。この基準データは、タイヤ３ａ〜３ｄの空気圧や温度等の正常値を示す値であり、所定の範囲を以て設定されている。表示器１５は、車輌２の室内に配設されており、タイヤ３ａ〜３ｄに異常が生じた際にマイコン１７からの作動信号によってその旨を表示する。
また、各受信アンテナ１３ａ〜１３ｄと受信回路１６との通電経路には、それぞれ検波部１８ａ〜１８ｄが設けられる。これら検波部１８ａ〜１８ｄは、それぞれマイコン１７からの作動信号に基づいて対応する受信アンテナ１３ａ〜１３ｄの受信可否を制御するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１１８３３３号公報（図５）
上記システムにおいては、検波部の受信可否をマイコンによって制御するので、その制御が複雑である。
本発明は、無線信号がセンサー装置からランダムに送信されても、また、検波部の受信可否をマイコンによって複雑に制御しなくても目的とするタイヤの空気圧情報を確実に検出できるようにすることを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明のタイヤ空気圧モニターシステムは、車輌のタイヤに設けられたセンサー装置から送信された無線信号を受信して前記無線信号の電界強度に対応したＲＳＳＩ信号と前記無線信号に含まれる前記タイヤの少なくとも空気圧データとをそれぞれ検出するタイヤ空気圧モニター用受信機と、前記ＲＳＳＩ信号と前記空気圧データとが入力され、前記空気圧データを処理すると共に表示信号を出力する制御装置と、前記表示信号によってタイヤ空気圧を表示する表示部とを備え、前記タイヤ空気圧モニター用受信機を前記車輌の複数のタイヤに対応して個別に設け、前記制御装置には、入力された前記ＲＳＳＩ信号のレベルを検出するレベル検出手段と、予め所定のレベル値を記憶したメモリと、前記検出したＲＳＳＩ信号と前記所定のレベル値とを比較するレベル比較手段と、それらの差に応じて利得制御信号を出力して前記タイヤ空気圧モニター用受信機の利得を制御する利得制御信号発生手段とを有し、前記タイヤ空気圧モニター用受信機を制御して前記ＲＳＳＩ信号の出力レベルを調整するレベル調整手段を設け、前記各タイヤ空気圧モニター用受信機から前記制御装置に入力される各ＲＳＳＩ信号のレベルをほぼ同一に設定した。
また、本発明のタイヤ空気圧モニター用受信機は、車輌のタイヤに設けられたセンサー装置から送信された無線信号を受信して前記無線信号の電界強度に対応したＲＳＳＩ信号と前記無線信号に含まれる前記タイヤの少なくとも空気圧データとをそれぞれ検出する検出手段と、前記ＲＳＳＩ信号を増幅する増幅器とを設け、前記増幅器を可変利得増幅器で構成した。
また、本発明のタイヤ空気圧モニター用受信機は、請求項１に記載のタイヤ空気圧モニターシステムに使用されるタイヤ空気圧モニター用受信機であって、前記可変利得増幅器はオペアンプと抵抗値の異なる複数の帰還抵抗とを有し、前記帰還抵抗を前記利得制御信号によって切り替えた。
請求項１に記載のタイヤ空気圧モニターシステムは、タイヤ空気圧モニター用受信機を車輌の複数のタイヤに対応して個別に設け、制御装置にはタイヤ空気圧モニター用受信機を制御してＲＳＳＩ信号の出力レベルを調整するレベル調整手段を設け、各タイヤ空気圧モニター用受信機から制御装置に入力される各ＲＳＳＩ信号のレベルをほぼ同一に設定したので、制御装置に入力されるＲＳＳＩ信号は、その出力源であるタイヤ空気圧モニター用受信機からのものが常に最大となる。従って、そのＲＳＳＩ信号に対応して入力されたデータを処理すれば、必ず対応するタイヤの空気圧情報を検出できる。
また、前記レベル調整手段は、ＲＳＳＩ信号のレベルを検出するレベル検出手段と、予め所定のレベル値を記憶したメモリと、検出したＲＳＳＩ信号と所定のレベル値とを比較するレベル比較手段と、それらの差に応じて利得制御信号を出力してタイヤ空気圧モニター用受信機の利得を制御する利得制御信号発生手段とを設けたので、各タイヤ空気圧モニター用受信機の利得を調整して各ＲＳＳＩ信号の出力レベルを同じにすることができる。
また、請求項２に記載のタイヤ空気圧モニター用受信機は、車輌のタイヤに設けられたセンサー装置から送信された無線信号を受信して無線信号の電界強度に対応したＲＳＳＩ信号と無線信号に含まれれるタイヤの少なくとも空気圧データとをそれぞれ検出する検出手段と、ＲＳＳＩ信号を増幅する増幅器とを設け、増幅器を可変利得増幅器で構成したので、ＲＳＳＩ信号のレベル調整ができる。
また、請求項３に記載のタイヤ空気圧モニター用受信機は、可変利得増幅器はオペアンプと抵抗値の異なる複数の帰還抵抗とを有し、帰還抵抗を利得制御信号によって切り替えたので、ＲＳＳＩ信号のレベル調整が簡単である。
図１乃至図３を参照して本発明のタイヤ空気圧モニターシステム及びタイヤ空気圧モニター用受信機を説明する。先ず、図１において、車輌２２の各タイヤ２３ａ〜２３ｄのタイヤバルブにそれぞれセンサー装置２４ａ〜２４ｄが備えられる。また、車輌２２内には、各タイヤ２３ａ〜２３ｄに対応して配置されたタイヤ空気圧モニター用受信機（以下、単に受信機という）２５ａ〜２５ｄと、制御装置２６と、表示器２７とが設けられる。
センサー装置２４ａ〜２４ｄは、それぞれ対応するタイヤ２３ａ〜２３ｄの空気圧や温度等のタイヤ情報を検出し、そのタイヤ情報を無線信号（ＡＳＫ変調された３１５ＭＨｚの信号）に変換して外部に送信するようになっている。そして、各センサー装置２４ａ〜２４ｄから無線信号がランダムに間歇送信される。
各受信機２５ａ〜２５ｄの構成は皆同一であり、図２に示すように、アンテナ２５１と、それに接続された高周波増幅器２５２と、増幅された無線信号を中間周波信号（周波数は１０．７ＭＨｚ）に周波数変換するミキサ２５３と、ミキサ２５３に局部発振信号を供給する発振器２５４と、中間周波信号を帯域通過する中間周波フィルタ２５５と、中間周波信号を検波する検波器２５６と、検波器２５６の次段に接続されたベースバンドフィルタ２５７およびＲＳＳＩ信号増幅器２５８と、ベースバンドフィルタ２５７の次段に接続された出力増幅器２５９とを有する。
そして、検波器２５６からベースバンド信号が出力され、それがベースバンドフィルタ２５７によって波形整形され、出力増幅器２５９を介してタイヤ空気圧や温度等のタイヤ情報を示すデータが出力される。一方、検波器２５６から出力されるベースバンド信号は、無線信号の電界強度に比例していることから、これがＲＳＳＩ信号となり、ＲＳＳＩ信号増幅器２５８を介して出力される。すなわち、各受信機２５ａ〜２５ｄからは無線信号の電界強度に比例するＲＳＳＩ信号と、タイヤ空気圧や温度の情報を含むデータとが出力され、これらが制御装置２６に個別に入力される。なお、ＲＳＳＩ信号増幅器２５８はオペアンプで構成され、その出力端と一方の入力端との間に接続される帰還抵抗Ｒの選択によって利得が設定されるようになっている。選択するためのスイッチ手段ＳＷは制御装置２６によって制御されるが、その制御の方法は後述する。
制御装置２６は、図３に示すように、入力されたデータを処理してタイヤの空気圧や温度を求めて表示器２７に出力するマイコンからなるデータ処理部２６ａと、これとは別に、各受信機２５ａ〜２５ｄから入力されるＲＳＳＩ信号のレベルを調整するためのレベル調整手段２６ｂとを有する。レベル調整手段２６ｂは、レベル検出手段２６ｂ１と、メモリ２６ｂ２と、レベル比較手段２６ｂ３と、利得制御信号発生手段２６ｂ４とを有する。
そして、車輌の実使用時では、各受信機２５ａ〜２５ｄからのＲＳＳＩ信号とデータとがランダムなタイミングで制御装置２６に個別に入力されると、制御装置２６は適宜の処理によってタイミングが重複しない１つの受信機のＲＳＳＩ信号を検出し、データ処理部２６ａはそのＲＳＳＩ信号に対応したデータのみを処理する。そして、タイヤの空気圧や温度を表示するための表示信号を表示器２７に出力する。
ここで、問題になるのは、各受信機２５ａ〜２５ｄの利得にバラツキがあると、各センサー装置２４ａ〜２４ｄが出力する無線信号の電界強度がほぼ等しいにも関わらず、利得の高い受信機が、対応していないセンサー装置からの無線信号を受信してそのＲＳＳＩ信号とデータとを出力するおそれがある。しかし、各受信機２５ａ〜２５ｄの利得をほぼ一定にすれば、各受信機２５ａ〜２５ｄは対応するセンサー装置からの無線信号に基づくＲＳＳＩ信号を最大レベルで（他のセンサー装置のＲＳＳＩ信号よりも大きく）出力することができる。
以上のことから、各受信機２５ａ〜２５ｄには出力されるＲＳＳＩ受信のレベルを変えられるＲＳＳＩ信号増幅器２５８を設け、このＲＳＳＩ信号増幅器の利得を調整して各受信機毎にその出力レベルが一定値となるようにする。
以下、受信機２５ａ〜２５ｄの利得調整の方法を説明する。先ず、制御装置２６のレベル調整手段２６ｂにおけるメモリ２６ｂ２には、ＲＳＳＩ信号の目標レベルとする所定のレベル値（基準値）が格納される。この基準値は所定の範囲を以て設定される。そして、各受信機２５ａ〜２５ｄを各タイヤ２３ａ〜２３ｄに対応して車輌２２に取り付けた状態で各センサー装置２４ａ〜２４ｄから一個ずつ調整のための無線信号を出力し、これがレベル検出手段２６ｂ１に個別に入力される。対応する受信機から出力されるＲＳＳＩ信号のレベルはレベル検出手段２６ｂ１によって読み取られてレベル比較手段２６ｂ３によって基準値と比較される。その差は利得制御信号発生手段２６ｂ４に送られ、利得制御信号発生手段２６ｂ４からは、例えばデジタル変換された利得制御信号が出力される。この利得制御信号は受信機２５ａ〜２５ｄのスイッチ手段ＳＷに供給される。レベル調整手段２６ｂは各受信機２５ａ〜２５ｄの利得を調整／設定するために使用されるものであり、調整後における車輌の実使用時には使用されない。
この調整によれば、各受信機２５ａ〜２５ｄのアンテナ２５１からＲＳＳＩ信号増幅器２５８の出力端までの利得はほぼ同一となり、各受信機２５ａ〜２５ｄからは対応するセンサー装置からの無線信号に基づくＲＳＳＩ信号が最大となって出力される。従って、制御装置２６に入力されるＲＳＳＩ信号は対応するセンサー装置以外からの無線信号に基づくＲＳＳＩ信号よりも必ず大きくなる。
本発明のタイヤ空気圧モニターシステムの構成図である。 本発明のタイヤ空気圧モニター用受信機の回路図である。 本発明のタイヤ空気圧モニターシステムにおける制御装置のブロック構成図である。 従来のタイヤ空気圧モニターシステムの構成図である。
符号の説明
２２：車輌
２３ａ〜２３ｄ：タイヤ
２４ａ〜２４ｄ：センサー装置
２５ａ〜２５ｄ：タイヤ空気圧モニター用受信機
２５１：アンテナ
２５２：高周波増幅器
２５３：ミキサ
２５４：発振器
２５５：中間周波フィルタ
２５６：検波器
２５７：ベースバンドフィルタ
２５８：ＲＳＳＩ信号増幅器
２５９：出力増幅器
２６：制御装置
２６ａ：データ処理部
２６ｂ：レベル調整手段
２６ｂ１：レベル検出手段
２６ｂ２：メモリ
２６ｂ３：レベル比較手段
２６ｂ４：利得制御信号発生手段
２７：表示器
ＳＷ：スイッチ手段
Ｒ：帰還抵抗

Claims (3)

  1. 車輌のタイヤに設けられたセンサー装置から送信された無線信号を受信して前記無線信号の電界強度に対応したＲＳＳＩ信号と前記無線信号に含まれる前記タイヤの少なくとも空気圧データとをそれぞれ検出するタイヤ空気圧モニター用受信機と、前記ＲＳＳＩ信号と前記空気圧データとが入力され、前記空気圧データを処理すると共に表示信号を出力する制御装置と、前記表示信号によってタイヤ空気圧を表示する表示部とを備え、前記タイヤ空気圧モニター用受信機を前記車輌の複数のタイヤに対応して個別に設け、
    前記制御装置には、入力された前記ＲＳＳＩ信号のレベルを検出するレベル検出手段と、予め所定のレベル値を記憶したメモリと、前記検出したＲＳＳＩ信号と前記所定のレベル値とを比較するレベル比較手段と、それらの差に応じて利得制御信号を出力して前記タイヤ空気圧モニター用受信機の利得を制御する利得制御信号発生手段とを有し、前記タイヤ空気圧モニター用受信機を制御して前記ＲＳＳＩ信号の出力レベルを調整するレベル調整手段を設け、
    前記各タイヤ空気圧モニター用受信機から前記制御装置に入力される各ＲＳＳＩ信号のレベルをほぼ同一に設定したことを特徴とするタイヤ空気圧モニターシステム。
  2. 車輌のタイヤに設けられたセンサー装置から送信された無線信号を受信して前記無線信号の電界強度に対応したＲＳＳＩ信号と前記無線信号に含まれる前記タイヤの少なくとも空気圧データとをそれぞれ検出する検出手段と、前記ＲＳＳＩ信号を増幅する増幅器とを設け、前記増幅器を可変利得増幅器で構成したことを特徴とするタイヤ空気圧モニター用受信機。
  3. 請求項１に記載のタイヤ空気圧モニターシステムに使用されるタイヤ空気圧モニター用受信機であって、前記可変利得増幅器はオペアンプと抵抗値の異なる複数の帰還抵抗とを有し、前記帰還抵抗を前記利得制御信号によって切り替えたことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ空気圧モニター用受信機。
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