JP4790527B2 - タイヤ情報検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ情報検出装置に関し、特に、自動車等に用いられるタイヤの空気圧など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。

従来、自動車等に用いられるタイヤの空気圧などの測定値を、車両本体側に設置されたコントローラに無線伝送し、例えば、ドライバに対する警報メッセージのために評価する無線伝送装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる無線伝送装置においては、図４に示すようなコントローラを車両本体側に備えると共に、図５に示すような測定値送信器（トランスポンダ）をタイヤ内に備えている。

コントローラは、図４に示すように、約２．４ＧＨｚの搬送波（ｆ１）を発生する搬送波発振器Ｇ１と、変調器ＭＯ１と、励振信号を出力する発振器（変調波発振器）Ｇ２とを含む。発振器Ｇ２は、後述するトランスポンダの共振器の共振周波数の近傍の周波数（ｆ２）の励振信号を変調器ＭＯ１に出力する。搬送波発振器Ｇ１からの搬送波が発振器Ｇ２からの励振信号により振幅変調され、振幅変調された２．４ＧＨｚの高周波信号が不図示のアンプにより増幅された後、タイヤの近傍のアンテナＡ１から放射される。

また、コントローラは、変調器ＭＯ１による振幅変調の有無を切り替えるスイッチＳ１と、トランスポンダから放射される高周波信号を受信し、タイヤの空気圧などの測定値（Ｓ１）を算出する受信機Ｅ１と、スイッチＳ１における切替タイミング及び受信機Ｅ１における状態を制御するタイマＴ１とを含む。タイマＴ１により搬送波の振幅変調の有無が切り替えられ、一定期間、振幅変調された高周波信号が送信された後、時点ｔ１にて振幅変調が停止されて無変調の搬送波が送信される。受信機Ｅ１は、時点ｔ１から約１μ秒以下である時点ｔ２にてアクティブ状態とされ、トランスポンダからの高周波信号をアンテナＡ４を介して受信する。

トランスポンダは、図５に示すように、低域通過フィルタＬ１１／Ｃ１１と、変復調器として機能するダイオードＤ１１と、タイヤの空気圧によって容量が変化する容量性圧力センサ（以下、単に「圧力センサ」という）ＳＣ１１と、コントローラからの高周波信号に含まれる励振信号によって励振される水晶共振子Ｑ１１を有する共振器とを含む。コントローラからの高周波信号は、低域通過フィルタＬ１１／Ｃ１１によって励振信号が取り出されると共に、ダイオードＤ１１によって復調される。これにより、発振器Ｇ２の励振信号が抽出される。共振器は、その共振周波数が発振器Ｇ２の励振信号の周波数と近いので、励振信号により励振される。かかる励振により共振周波数の共振信号が発生する。なお、共振器の共振周波数は、圧力センサＳＣ１１の容量がタイヤの空気圧に応じて変化することによって変動するため、ここで発生する共振信号の共振周波数もその影響を受けることとなる。

上述のように、コントローラは、振幅変調された高周波信号を送信した後、振幅変調を停止して無変調の搬送波を送信する。共振器は、振幅変調が停止された場合においても約１ｍ秒以上発振し続ける。このため、コントローラからの無変調の搬送波は、共振器の共振信号に応じてダイオードＤ１１により振幅変調されてアンテナＡ３から放射される。受信機Ｅ１では、振幅変調された高周波信号をアンテナＡ４を介して受信し、不図示の復調器などを介して共振信号を抽出することで、タイヤの空気圧などの測定値（Ｓ１）を算出可能とされている。
特許第３４９４４４０号公報、図３及び図５

しかしながら、上述したような無線伝送装置においては、トランスポンダの共振器の共振周波数は逐次変化し、また、共振器に水晶共振子Ｑ１１が使用されているため、そのＱ値が大きく安定した通信が可能である反面、共振周波数の帯域が狭いという特性を有しているので、励振信号の使用可能周波数帯域も狭くなる。そして、発信機Ｇ２の励振信号の周波数が、共振器の共振周波数からずれると、共振器におけるレスポンスが小さくなる。この結果、タイヤの空気圧などのタイヤ情報を正確に検出することができないという問題がある。共振器が水晶共振子でない場合においても同様の問題があるが、水晶共振子はＱ値が大きいので、問題が顕著になる。

このような問題に対応するため、従来の無線伝送装置においては、共振器の共振周波数と近似させるべく、発振器Ｇ２が生成する励振信号の周波数を予め設定される範囲で少しずつ変化させてトランスポンダ側に出力し、共振器におけるレスポンスを判定することで当該励振信号の周波数を調整している。しかし、この場合には、励振信号の周波数を調整するために時間を要し、タイヤの空気圧などのタイヤ情報を検出するまでの時間が長くなるという問題がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、タイヤの空気圧などのタイヤ情報を迅速且つ正確に検出することができるタイヤ情報検出装置を提供することを目的とする。

本発明のタイヤ情報検出装置は、共振器を備え車両のタイヤに装着される測定値送信機と、車両本体に設けられ、前記測定値送信機に対して前記共振器を共振させるための励振信号を送信する一方、前記共振器の共振周波数に関わる共振信号を受信し、当該共振器の共振周波数に応じて測定値を算出するコントローラと、前記測定値送信機との先行する通信で得られた前記共振器の共振周波数を記録する周波数メモリと、を具備するタイヤ情報検出装置であって、前記コントローラは、前記励振信号の周波数を、前記周波数メモリに記録されている前記測定値送信機との先行する通信で得られる前記共振器の共振周波数に対応した周波数に決定することを特徴とする。

この構成によれば、コントローラにより、前記周波数メモリに記録されている前記測定値送信機との先行する通信で得られる前記共振器の共振周波数に対応した周波数が決定される。このため、共振器の共振のレスポンスを最初から高めることが可能であり、タイヤの空気圧などのタイヤ情報を迅速且つ正確に検出することが可能となる。

上記タイヤ情報検出装置において、例えば、前記コントローラは、前記励振信号の周波数を、前記測定値送信機との直前の通信で得られる前記共振器の共振周波数に基づいて決定することが考えられる。この場合には、励振信号の周波数を共振器の現在の共振周波数により近い周波数に設定できるので、最初から共振器の共振のレスポンスを高める可能性が更に高くなる。

また、上記タイヤ情報検出装置において、前記コントローラは、前記励振信号の周波数を、前記測定値送信機との直前の複数回の通信で得られる前記共振器の共振周波数の平均値に基づいて決定するようにしても良い。この場合には、測定値送信機との直前の複数回の通信で得られる共振器の共振周波数の平均値に基づいて共振器を共振させるための信号の周波数が決定されるため、個々の通信において雑音などから発生する周波数のずれやゆらぎの影響を小さくすることが可能となる。

なお、上記タイヤ情報検出装置において、前記コントローラは、前記励振信号の周波数を、前記測定値送信機との先行する通信で得られる前記共振器の共振周波数の代わりに、前記測定値送信機との先行する通信で前記共振器の共振周波数を得る際に使用した励振信号の周波数に基づいて決定しても良い。このように変更した場合においても、上記と同様の効果がある。

また、上記タイヤ情報検出装置において、前記コントローラは、前記決定した周波数の励振信号によって前記共振器の共振周波数に関わる共振信号を受信できない場合、前記励振信号の周波数を当該周波数の周辺の一定帯域内において順次変化させて決定することが好ましい。この場合には、共振器の共振周波数が変動し得る広い周波数帯域を探査する場合と比べて共振器を共振させることが可能な励振信号の周波数を得るまでに要する時間を短縮することが可能となる。

また、上記タイヤ情報検出装置において、前記コントローラは、前記決定した周波数の前記励振信号によって前記共振器の共振周波数に関わる共振信号を受信できない場合、前記励振信号の周波数を共振器の共振周波数が変動し得る帯域内において順次変化させて決定しても良い。この場合には、確実に共振器の共振周波数に関わる共振信号を受信可能な、励振信号の周波数を得ることが可能となる。

なお、上記タイヤ情報検出装置において、前記共振器は、水晶共振器で構成することが好ましい。この場合には、水晶共振器の高いＱ値を得ながら、上述したような効果を得ることが可能なタイヤ情報検出装置を提供することが可能となる。

本発明によれば、タイヤの空気圧などのタイヤ情報を迅速且つ正確に検出することができるタイヤ情報検出装置を提供可能となる。

以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態に係るタイヤ情報検出装置は、従来技術で説明したタイヤ情報検出装置（無線伝送装置）と同様に、車両本体側に配設されたコントローラと、タイヤ内に配設された測定値送信器（以下、「トランスポンダ」という）とから構成される。以下においては、特に、本タイヤ情報検出装置による検出対象をタイヤの空気圧とする場合について説明するが、その他の検出対象、例えば、構造応力にも適用することが可能である。

図１は、本実施の形態に係るタイヤ情報検出装置を構成するコントローラの構成について説明するための機能ブロック図である。なお、本実施の形態に係るタイヤ情報検出装置において、トランスポンダは、従来のタイヤ情報検出装置と同様の構成を採るため、図５に示すトランスポンダの構成を参照しつつ、その説明を省略する。

図１に示すように、本実施の形態に係るコントローラ１００は、装置全体の制御を行う制御部１０１と、約２．４ＧＨｚの搬送波を発生する搬送波発振器１０２と、励振信号を発生する励振信号発振器１０３と、励振信号発振器１０３からの励振信号を用いて搬送波発振器１０２からの搬送波の変調を行う変調器１０４とを含んでいる。

励振信号発振器１０３は、トランスポンダが有する共振器(以下、単に「共振器」という)の共振周波数の近傍の周波数の励振信号を発生する。変調器１０４は、励振信号発振器１０３から入力される励振信号を用いて搬送波発振器１０２からの搬送波を振幅変調する。振幅変調された２．４ＧＨｚの高周波信号が不図示のアンプにより増幅された後、タイヤの近傍のアンテナ１０５から放射される。なお、励振信号発振器１０３が出力する励振信号の周波数は、後述するように、制御部１０１により調整される。

なお、コントローラが、トランスポンダに対して、タイマ制御により振幅変調された高周波信号を送信した後、振幅変調を停止して無変調の搬送波を送信し、この無変調の搬送波の送信時に共振器の共振信号で振幅変調された高周波信号を受信するのは、従来のタイヤ情報検出装置と同様であるため、かかる処理については説明を省略する。

また、コントローラ１００は、トランスポンダから受信する高周波信号と搬送波発振器１０２から出力される搬送波とをミキシングするミキサー１０６と、共振信号を通過させる低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１０７と、共振信号の復調を行う復調器１０８と、共振信号の強度（以下、適宜「信号強度」という）を測定する強度測定部１０９と、共振器の共振周波数を記録する周波数メモリ１１０とを含んでいる。

トランスポンダよりアンテナ１１１を介して受信した高周波信号がミキサー１０６に入力され、搬送波発振器１０２からの搬送波とミキシングされた後、ＬＰＦ１０７に入力される。ＬＰＦ１０７を通過した共振信号が、復調器１０８により復調され、復調後の共振信号が制御部１０１に入力される。制御部１０１は、入力された復調後の共振信号から共振器の共振周波数を抽出し、当該共振周波数に応じてタイヤの空気圧を算出する。例えば、制御部１０１は、タイヤの空気圧と共振器の共振周波数とを対応付けて登録したテーブル、又は、タイヤの空気圧の変動量と共振器の共振周波数の変動量とを対応付けて登録したテーブルを参照することにより、タイヤの空気圧を算出する。なお、空気圧の算出は、この方法に限らず、他の方法、例えばプログラムの中に式として組み込むことなども可能である。

一方、ＬＰＦ１０７を通過した共振信号の強度が、強度測定部１０９により測定され、その測定結果が制御部１０１に入力される。制御部１０１は、信号強度の測定結果及び復調後の共振信号と所定の受信条件（後述）とを比較し、信号強度が所定値以上であり、また受信条件を満たした場合にその共振信号の周波数を共振器の共振周波数として採用する。そして、採用した共振周波数を周波数メモリ１１０に記録する。

本実施の形態に係るコントローラ１００は、タイヤの空気圧の変化に応じて共振器の共振周波数が変化する状況において、励振信号発振器１０３が発生する励振信号の周波数（以下、適宜「励振周波数」という）をトランスポンダとの先行する通信で得られる共振器の共振周波数を使用してタイヤの空気圧を迅速且つ正確に検出するものである。

具体的には、本実施の形態に係るコントローラ１００は、トランスポンダとの前回の通信で把握した共振器の共振周波数に応じて後続する通信における励振周波数を決定する。そして、この励振周波数に応じたトランスポンダのレスポンスが小さかった場合、すなわち、共振器の共振周波数が励振周波数から相当量ずれている場合には、その励振周波数の周辺の狭い範囲の周波数帯域内で励振周波数を順次変化させて現在の共振周波数を探査する狭帯域探査処理を行う。そして、この狭範囲探査処理でも現在の共振周波数を検出できない場合には、狭範囲探査処理よりも広い範囲の周波数帯域内で現在の共振周波数を探査する広帯域探査処理を行う。ただし、この場合の周波数帯域は、共振器が共振し得る範囲である。上記の受信条件が満たされたときにのみタイヤの空気圧が算出される。

以下、本実施の形態に係るコントローラが共振器の共振周波数を探査する際の処理について図２及び図３を用いて説明する。図２及び図３は、本実施の形態に係るコントローラが共振器の共振周波数を探査する際の処理について説明するためのフロー図である。

なお、図２及び図３においては、先行する通信時に共振器の共振周波数を既に把握しているものとし、周波数メモリ１１０には前回の共振周波数が記録されているものとする。なお、本タイヤ情報検出装置の起動後、最初に共振器の共振周波数を周波数メモリ１１０に記録する際には、任意の方法を選択することが可能である。例えば、励振周波数を共振器の共振周波数が変動し得る周波数帯域において一定の周波数ピッチで変化させて共振信号が得られたらその周波数を共振器の共振周波数として記録することが考えられる。この場合、共振器として振動子を用いる場合には、スプリアスを避けるため、低い周波数から測定を始める。

周波数メモリ１１０に、共振器における前回の共振周波数を記録した状態で、トランスポンダと通信を行う場合、まず、制御部１０１は、同一の励振周波数で通信処理を繰り返す回数をカウントするカウンタ（不図示）の値（以下、「カウンタ値」という）をリセットする（ステップ(以下、「ＳＴ」という)２０１）。

カウンタ値をリセットした後、制御部１０１は、周波数メモリ１１０に記録された前回の共振周波数を読み出す（ＳＴ２０２）。そして、この前回の共振周波数に対応する励振周波数の励振信号を発生するように励振信号発振器１０３に指示する。変調器１０４により、励振信号発振器１０３からの励振信号を用いて搬送波発振器１０２からの搬送波を変調し、その変調後の信号(以下、「変調信号」という)をアンテナ１０５を介してトランスポンダに送信する（ＳＴ２０３）。

コントローラ１００から送信された変調信号が共振器の共振周波数の周波数成分を含む場合、共振器が励振され、この励振により共振器の共振信号が発生する。そして、この共振信号に応じてコントローラ１００からの無変調の搬送波が振幅変調されてコントローラ１００に出力される。コントローラ１００は、このように振幅変調された信号をアンテナ１１１を介して受信する。かかる信号は、復調器１０８及び強度測定部１０９により共振信号が復調されると共に信号強度を測定され、復調後の共振信号及び信号強度の測定結果が制御部１０１に渡される。このとき、制御部１０１は、受け取った復調後の共振信号の共振周波数に基づいてタイヤの空気圧を算出する。

なお、変調信号を送信した後、制御部１０１は、トランスポンダから予め定めた受信条件を満たす共振信号の受信を監視している（ＳＴ２０４）。ここで、本実施の形態における受信条件とは、Ａ．トランスポンダから受信する共振信号のＳ／Ｎ比が９ｄＢ以上であること、Ｂ．共振信号の周波数が規定値以内であること、Ｃ．共振信号の周波数の分散が規定値以内であることをいう。Ｂは、空気圧と共振周波数との関係から予め共振周波数変化の範囲が想定できることから、もしその範囲外であれば、空気圧の変化とは係らない何らかの異常な値であると認定するものであり、Ｃは、共振器の特性から予め周波数の分散が想定されることから、もしその範囲外であれば、何らかの原因による異常があったものと判断されるのである。

受信条件を満たす共振信号の受信がない場合、制御部１０１は、カウンタ値をインクリメントする（ＳＴ２０５）。そして、インクリメント後のカウンタ値が予め定めた規定回数（例えば、１００回）に到達したかを判定する（ＳＴ２０６）。ここで、カウンタ値が規定回数に到達していない場合には、処理をＳＴ２０２に戻し、再度ＳＴ２０２以降の処理を繰り返す。

処理を複数回繰り返すのは、タイヤの回転に伴ってコントローラとトランスポンダの通信状態が逐次変化し、励振信号の周波数に係らない原因で受信条件を満たす共振信号が得られない場合があるからである。

一方、ＳＴ２０４において、受信条件を満たす共振信号の受信を確認した場合には、その共振信号の共振周波数を、共振器における現在の共振周波数として周波数メモリ１１０に記録する（ＳＴ２０７）。その後、処理をＳＴ２０１に戻し、後続する処理に備える。

このように、本実施の形態に係るコントローラにおいては、周波数メモリ１１０から読み出した前回の共振周波数に基づいて励振周波数を決定し、この励振周波数に応じた励振信号をトランスポンダに送信する。かかる励振信号の送信を、規定回数（例えば、１００回）だけ繰り返し、その間に受信条件を満たす信号受信があった場合には前回の共振周波数を現在の共振周波数として記録する。

一方、ＳＴ２０６において、カウンタ値が規定回数に到達している場合には、制御部１０１は、図３に示す周波数探査処理に移行する。ここで、周波数探査処理とは、タイヤの空気圧に応じて逐次変動する共振器における現在の共振周波数を探査する処理である。この周波数探査処理において、制御部１０１は、まず、ＳＴ２０２で読み出した前回の共振器の共振周波数の周辺の狭い帯域内で探査を行う狭帯域探査処理を行い（ＳＴ３０１〜ＳＴ３０５）、この狭帯域探査処理で現在の共振周波数を探査できない場合には、共振器の共振周波数が変動し得る帯域内の探査を行う広帯域探査処理を行う（ＳＴ３０６〜ＳＴ３１０）。

周波数探査処理を開始すると、制御部１０１は、まず、探査対象となる周波数(以下、「探査対象周波数」という)ｆ０を、狭帯域探査処理における最小の周波数(以下、「第１最小周波数」という)ｆｍｉｎ１に設定する（ＳＴ３０１）。ここで、探査対象周波数は、励振信号発振器１０３により発生される励振信号の周波数として指定される。なお、ここで、第１最小周波数ｆｍｉｎ１は、ＳＴ２０２で読み出した前回の共振周波数から所定値だけ小さい周波数が選択される。

探査対象周波数ｆ０を第１最小周波数ｆｍｉｎ１に設定した後、制御部１０１は、この第１最小周波数ｆｍｉｎ１の励振信号で搬送波発振器１０２からの搬送波を変調し、その変調信号をトランスポンダに送信する（ＳＴ３０２）。そして、変調信号を送信した後、ＳＴ２０４と同様に、トランスポンダからの所定の受信条件を満たす共振信号の受信を監視する（ＳＴ３０３）。

受信条件を満たす共振信号の受信がない場合、制御部１０１は、探査対象周波数ｆ０を更新する（ＳＴ３０４）。具体的には、探査対象周波数ｆ０を一定周波数ピッチ（Δｆ）だけ上げた周波数に設定する処理を行う。なお、周波数探査処理を開始した後、最初にＳＴ３０４で探査対象周波数ｆ０を更新する場合には、第１最小周波数ｆｍｉｎ１にΔｆを追加した周波数が探査対象周波数ｆ０に設定されることとなる。

そして、探査対象周波数ｆ０を更新した後、探査対象周波数ｆ０が、狭帯域探査処理における最大の周波数(以下、「第１最大周波数」という)ｆｍａｘ１を上回っているかを判定する（ＳＴ３０５）。なお、ここで、第１最大周波数ｆｍａｘ１は、ＳＴ２０２で読み出した前回の共振周波数から所定値だけ大きい周波数が選択される。

ここで、探査対象周波数ｆ０が第１最大周波数ｆｍａｘ１を上回っていない場合、制御部１０１は、処理をＳＴ３０２に戻し、再度ＳＴ３０２以降の処理を行う。これにより、探査対象周波数ｆ０を更新しながら、前回の共振周波数を基準とした一定範囲の周波数帯域内で共振器における現在の共振周波数を探査することが可能となる。また、共振器の共振周波数が変動し得る広い周波数帯域を探査する場合と比べて共振器を共振させるための信号の周波数を決定するまでに要する時間が短縮される。

ＳＴ３０２〜ＳＴ３０５の処理を繰り返すうち、ＳＴ３０３において、受信条件を満たす共振信号の受信を確認した場合には、処理をＳＴ２０７に移行し、受信した共振信号の共振周波数を、共振器における現在の共振周波数として周波数メモリ１１０に記録する（ＳＴ２０７）。そして、処理をＳＴ２０１に戻し、後続する処理に備える。

一方、ＳＴ３０２〜ＳＴ３０５の処理を繰り返すうち、ＳＴ３０５において、探査対象周波数ｆ０が第１最大周波数ｆｍａｘ１を上回っている場合、制御部１０１は、探査対象周波数ｆ０を、広帯域探査処理における最小の周波数(以下、「第２最小周波数」という)ｆｍｉｎ２に設定する（ＳＴ３０６）。なお、ここで、第２最小周波数ｆｍｉｎ２は、共振器の共振周波数が変動し得る最小の周波数が選択される。

探査対象周波数ｆ０を第２最小周波数ｆｍｉｎ２に設定した後、制御部１０１は、この第２最小周波数ｆｍｉｎ２の励振信号で搬送波発振器１０２からの搬送波を変調し、その変調信号をトランスポンダに送信する（ＳＴ３０７）。そして、変調信号を送信した後、ＳＴ２０４又はＳＴ３０３と同様に、トランスポンダからの所定の受信条件を満たす共振信号の受信を監視する（ＳＴ３０８）。

受信条件を満たす共振信号の受信がない場合、制御部１０１は、狭帯域探査処理（ＳＴ３０４）と同様に、探査対象周波数ｆ０を更新する（ＳＴ３０９）。具体的には、探査対象周波数ｆ０を一定周波数ピッチ（Δｆ）だけ上げた周波数に設定する処理を行う。周波数探査処理を開始した後、最初にＳＴ３０９で探査対象周波数ｆ０を更新する場合には、第２最小周波数ｆｍｉｎ２にΔｆを追加した周波数が探査対象周波数ｆ０に設定されることとなる。

そして、探査対象周波数ｆ０を更新した後、探査対象周波数ｆ０が、広帯域探査処理における最大の周波数(以下、「第２最大周波数」という)ｆｍａｘ２を上回っているかを判定する（ＳＴ３１０）。なお、ここで、第２最大周波数ｆｍａｘ２は、共振器の共振周波数が変動し得る最大の周波数が選択される。

ここで、探査対象周波数ｆ０が第２最大周波数ｆｍａｘ２を上回っていない場合、制御部１０１は、処理をＳＴ３０７に戻し、再度ＳＴ３０７以降の処理を行う。これにより、探査対象周波数ｆ０を更新しながら、共振器の共振周波数が変動し得る周波数帯域内で共振器における現在の共振周波数を探査することが可能となる。また、共振器の共振周波数を確実に把握することができる、励振周波数を得ることが可能となる。

ＳＴ３０７〜ＳＴ３１０の処理を繰り返すうち、ＳＴ３０８において、受信条件を満たす共振信号の受信を確認した場合には、処理をＳＴ２０７に移行し、受信した共振信号の共振周波数を、共振器における現在の共振周波数として周波数メモリ１１０に記録する（ＳＴ２０７）。そして、処理をＳＴ２０１に戻し、後続する処理に備える。

なお、狭帯域探査処理における一定周波数ピッチΔｆと広帯域探査処理における一定周波数ピッチΔｆは異なる値であっても良い。通常、前者の方を小さく、後者の方を大きく設定するのが効率的である。

一方、ＳＴ３０７〜ＳＴ３１０の処理を繰り返すうち、ＳＴ３１０において、探査対象周波数ｆ０が第２最大周波数ｆｍａｘ２を上回っている場合、制御部１０１は、処理をＳＴ３０６に戻し、再度ＳＴ３０６以降の処理を行う。なお、ここでは、広帯域探査処理（ＳＴ３０６〜ＳＴ３１０）において、共振器における現在の共振周波数を探査できなかった場合には、ＳＴ３０６に戻し、広帯域探査処理を繰り返す場合について説明しているが、これに限定されず、ＳＴ３０１に戻し、狭帯域探査処理から繰り返すようにしても良い。

このように本実施の形態に係るタイヤ情報検出装置においては、コントローラ１００が、トランスポンダが有する共振器を共振させるための励振信号の周波数を、トランスポンダとの先行する通信で得られる共振器の共振周波数に基づいて決定する。このため、共振器の共振のレスポンスを最初から高めることが可能であり、タイヤの空気圧などのタイヤ情報を迅速且つ正確に検出することが可能となる。

特に、本実施の形態に係るタイヤ情報検出装置においては、コントローラ１００が、共振器を共振させるための励振信号の周波数を、トランスポンダとの直前の通信で得られる共振器の共振周波数に基づいて決定する。このため、共振器の共振のレスポンスを更に高めることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態に係るタイヤ情報検出装置では、コントローラ１００が、励振信号の周波数を、トランスポンダとの直前の通信で得られる共振器の共振周波数に基づいて決定する場合について説明している。しかし、励振信号の周波数を決定する際の処理については、これに限定されず、適宜変更が可能である。例えば、直前の通信で得られる共振周波数の代わりに、直前の複数回の通信で得られる共振周波数の平均値に基づいて励振信号の周波数を決定するようにしても良い。また、直前の通信で得られた共振周波数をそのまま使用することの他、回路の特性によっては所定量周波数をシフトさせて使用することも可能である。また、平均値については加重平均値を採用するなどの応用が可能である。要は、直前の通信で得られた共振周波数を利用して励振周波数を決定する発明の主旨を逸脱しないその他の応用も可能である。

また、上記実施の形態に係るタイヤ情報検出装置では、コントローラ１００から変調信号を送信した後、所定の受信条件を満たす共振信号の受信があった場合に共振器における現在の共振周波数を周波数メモリ１１０に記録し、後続するトランスポンダとの通信で周波数メモリ１１０に記録された共振周波数に対応する励振周波数を使用する場合について説明している。しかし、周波数メモリ１１０に記録し、後続する通信で使用する対象としては、共振周波数に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、所定の受信条件を満たす共振信号の受信があった場合における励振周波数を記録し、これを後続する通信で使用するようにしても良い。

さらに、上記実施の形態に係るタイヤ情報検出装置では、周波数探査処理（狭帯域探査処理及び広帯域探査処理）において、探査対象周波数ｆ０を第１最小周波数ｆｍｉｎ１又は第２最小周波数ｆｍｉｎ２に設定した後、探査対象周波数ｆ０を一定周波数ピッチで上げていく場合について示している。しかしながら、共振器における共振周波数を探査する場合の処理については、これに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、狭帯域探査処理においては、前回の共振周波数に近い周波数から探査対象周波数ｆ０を設定し、次第に遠い周波数を設定するようにしても良い。この場合、前回の共振周波数から一定周波数ピッチで探査対象周波数ｆ０を上げるだけでなく下げるように設定しても良く、また、前回の共振周波数から一定周波数ピッチで上下させるように設定しても良い。

また、上記実施の形態に係るタイヤ情報検出装置では、共振器の種類を特定していないが、共振器はＬＣ共振器をはじめ、セラミック共振子や単結晶共振子を含む共振器などが適用可能である。その中で、水晶共振子で構成される共振器は、水晶共振子が高いＱ値を持ち、安定した通信が可能であることからタイヤの空気圧を測定する上で最適であることから、本発明においても最も有用な共振器である。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ情報検出装置を構成するコントローラの構成について説明するための機能ブロック図である。 上記実施の形態に係るコントローラが共振器の共振周波数を探査する際の処理について説明するためのフロー図である。 上記実施の形態に係るコントローラが共振器の共振周波数を探査する際の処理について説明するためのフロー図である。 従来のタイヤ情報検出装置を構成するコントローラの構成について説明するための概略回路構成図である。 従来のタイヤ情報検出装置を構成するトランスポンダの構成について説明するための概略回路構成図である。

符号の説明

１００ コントローラ
１０１ 制御部
１０２ 搬送波発振器
１０３ 励振信号発振器
１０４ 変調器
１０５、１１１ アンテナ
１０６ ミキサー
１０７ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
１０８ 復調器
１０９ 強度測定部
１１０ 周波数メモリ

Claims (7)

1. 共振器を備え車両のタイヤに装着される測定値送信機と、車両本体に設けられ、前記測定値送信機に対して前記共振器を共振させるための励振信号を送信する一方、前記共振器の共振周波数に関わる共振信号を受信し、当該共振器の共振周波数に応じて測定値を算出するコントローラと、前記測定値送信機との先行する通信で得られた前記共振器の共振周波数を記録する周波数メモリと、を具備するタイヤ情報検出装置であって、前記コントローラは、前記励振信号の周波数を、前記周波数メモリに記録されている前記測定値送信機との先行する通信で得られる前記共振器の共振周波数に対応した周波数に決定することを特徴とするタイヤ情報検出装置。
2. 前記コントローラは、前記励振信号の周波数を、前記測定値送信機との直前の通信で得られる前記共振器の共振周波数に基づいて決定することを特徴とする請求項１記載のタイヤ情報検出装置。
3. 前記コントローラは、前記励振信号の周波数を、前記測定値送信機との直前の複数回の通信で得られる前記共振器の共振周波数の平均値に基づいて決定することを特徴とする請求項１記載のタイヤ情報検出装置。
4. 前記コントローラは、前記励振信号の周波数を、前記測定値送信機との先行する通信で得られる前記共振器の共振周波数の代わりに、前記測定値送信機との先行する通信で前記共振器の共振周波数を得る際に使用した励振信号の周波数に基づいて決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のタイヤ情報検出装置。
5. 前記コントローラは、前記決定した周波数の前記励振信号によって前記共振器の共振周波数に関わる共振信号を受信できない場合、前記励振信号の周波数を当該周波数の周辺の一定帯域内において順次変化させて決定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のタイヤ情報検出装置。
6. 前記コントローラは、前記決定した周波数の前記励振信号によって前記共振器の共振周波数に関わる共振信号を受信できない場合、前記励振信号の周波数を前記共振器の共振周波数が変動し得る帯域内において順次変化させて決定することを特徴とする請求項５記載のタイヤ情報検出装置。
7. 前記共振器は、水晶共振器で構成されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のタイヤ情報検出装置。
   

Images