KR100655537B1 - 트랜스폰더의 기동 제어 방법 및 타이어 상태 감시시스템용 인테로게이터 - Google Patents

트랜스폰더의 기동 제어 방법 및 타이어 상태 감시시스템용 인테로게이터 Download PDF

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Abstract

과제
질문 신호의 송신전력을 트랜스폰더와 인테로게이터와의 위치 관계, 양자의 송수신 성능, 및, 오손물 등에 의한 실제의 전파 장애 상황 등을 종합적으로 가미하여 자율적으로 최적 설정한다.
해결 수단
패시브형의 트랜스폰더에 대해 송신하는 질문 신호의 송신전력을 최소 전력 또는 소정의 전력으로부터 서서히 증대시키면서 응답 신호의 반송의 유무를 판정하고, 응답 신호의 반송을 판정하면, 그 이후에 있어서의 상기 질문 신호의 송신전력을 동 판정시의 값 또는 판정시의 값에 대해 소정의 연산을 행하여 얻어진 값으로 유지한다.
트랜스폰더, 인테로게이터

Description

트랜스폰더의 기동 제어 방법 및 타이어 상태 감시 시스템용 인테로게이터{TRANSPONDER STARTING CONTROL METHOD AND INTERROGATOR FOR TIRE STATE MONITOR SYSTEM}
도 1은 타이어 상태 감시 시스템의 시스템 구성도.
도2는 트랜스폰더(3)와 인테로게이터(8)의 각 블록도.
도 3은 트랜스폰더(3)마다의 개별 송신 유닛(6a 내지 6d)의 블록도.
도 4는 인테로게이터(8)의 제어부(87)에서 실행되는 동작 프로그램의 플로우 차트를 도시한 도면.
도 5는 도 4의 플로우 차트의 실행 결과의 일예를 도시한 송신전력 변화 특성도.
도 6은 변형예의 주요부 플로우 차트를 도시한 도면.
도 7은 도 6의 플로우 차트의 실행 결과의 일예를 도시한 송신전력 변화 특성도.
도 8은 즉응성을 의도하여 개량한 플로우 차트를 도시한 도면.
도9는 도 8의 플로우 차트의 한 변형예를 도시한 주요부 플로우 차트를 도시한 도면.
도 1O은 도 8의 플로우 차트의 실행 결과의 일예를 도시한 송신전력 변화 특 성도.
도 11은 질문 신호(9)와 응답 신호(10)의 신호 포맷을 도시한 도면.
도 12는 증대폭을 부등으로 한 송신전력 변화 특성도.
도 13은 증대폭과 함께 감소폭도 부 등으로 한 송신전력 변화 특성도.
(도면 부호의 설명)
dPi : 초기치(변수) S15 : 스텝(판정 수단)
S20 : 스텝(송신전력 유지 수단) S23 : 스텝(송신전력 감소 수단)
S35 : 스텝(판정 수단) S41 : 스텝(송신전력 유지 수단)
S44 : 스텝(송신전력 감소 수단) 1 : 타이어 상태 감시 시스템
3 : 트랜스폰더 8 : 인테로게이터
9 : 질문 신호 1O : 응답 신호
86 : 수신 레벨 판정부(판정 수단)
87 : 제어부(송신전력 유지 수단, 송신전력 감소 수단)
기술 분야
본 발명은 패시브형의 트랜스폰더(응답기), 즉, 인테로게이터(질문기)로부터의 질문 신호에 응답하여 기동하고, 소요되는 정보를 인테로게이터에 반송하는 트랜스폰더의 기동 제어 방법에 관한 것으로, 예를 들면, 타이어 상태 감시 시스템(TPMS : 직접식 타이어 공기압 경보 시스템)에 적용할 수 있는 제어 방법에 관한 것이며, 특히, 동 시스템의 인테로게이터에 관한 것이다.
종래의 기술
특수한 용도를 제외하고, 차량의 타이어는 공기 주입식이므로, 이 종류의 타이어를 휠에 조립하여 차량에 장착하는 경우, 차종마다 지정된 적정한 공기압으로 조절하여야 한다. 공기압의 과부족은 승차감의 악화, 조종 안정성의 저하, 타이어의 편마모 등을 초래하는데다, 최악의 경우(타이어의 열화에 더하여 극단적으로 공기압이 낮은 경우 등), 고속 주행시에 타이어 버스트를 야기할 가능성을 부정할 수 없기 때문이다.
일반적으로, 공기압의 체크는 전용의 계측구(공기압 게이지)를 타이어 밸브에 눌러대어 행하지만, 이 방법은 차량의 정지시 밖에 행할 수 없으며, 또한, 의도적으로 행할 필요가 있어, 타이어의 공기압을 항상 감시할 수가 없다. 다른 한편, 타이어의 공기압 체크는 차량의 시업(始業) 점검 항목의 하나이며, 이 점검이 준수되고 있는 한, 특히, 상기한 최악 사태의 회피는 가능한 것이나, 실제로는 확실한 시업 점검이 이행되고 있지 않는 것이 실제의 상태이다.
이와 같은 배경에서, 타이어 공기압 경보 시스템의 의무 부여가, 미국 TRED법의 시행에 의해 2O03년 11월 1일부터 시작되었다. 시작 3년간은 단계적으로 장착률을 높여가기 위해, 본격적인 시장의 확대는 2OO6년 1O월 이후가 되지만, 이미 타이어, 밸브 메이커와 전자 부품, 카 일렉트로닉스 메이커와의 제휴가 2O03년부터 시작되고 있다.
주목되고 있는 것은, 지금까지 일부 차종에 탑재되어 있던 DDS(간접식 타이어 공기압 경보 시스템)가 아니라, TPMS(직접식 타이어 공기압 경보 시스템)인. ABS(안티 로크 브레이크 시스템)에 사용되고 있는 차륜 속도 센서의 정보를 이용하여 타이어의 공기압을 간접적으로 감시하는 DDS와는 달리, TPMS는 타이어의 밸브 부분에 센서 유닛을 탑재하고, 각 타이어 전부를 개별적으로 게다가 다이렉트로 감시하는 시스템이다. 이 때문에, 정밀도가 높은 모니터링을 행할 수 있는데다, 주정차중에도 타이어 공기압을 감시할 수 있는 등의 메리트를 갖는다.
TPMS에 관한 종래 기술은 많은 것이 있으며, 예를 들면, 「차량 타이어의 변수 데이터를 송출하기 위한 능동 집적회로 트랜스폰더 및 센서 장치」(이하, 종래 장치라고 한다)가 알려져 있다(특허 문헌 1 참조).
이 종래 장치는 차량에 장착된 각 타이어에 부착된 트랜스폰더와, 해당 차량의 차체측에 장착된 인테로게이터에 의해 구성되어 있다. 인테로게이터란 질문기에 관한 것이고, 트랜스폰더란 그 질문기로부터의 질문 신호에 응답하여 신호를 반송하는 응답기인 것이다.
트랜스폰더는 각각의 타이어의 상태를 검출하기 위한 센서부를 구비한다. 타이어의 상태란 시간의 경과와 함께 변화할 수 있는 타이어의 변수 데이터로서, 이 변수 데이터에는 기본적으로 공기압이 포함되지만, 그에 더하여, 타이어 온도나 브레이크 온도, 타이어의 회전 정보 등이 포함되는 것도 있다. 따라서 센서부는 오로지, 공기압 센서이거나, 또한, 공기압 센서와 온도 센서 및 회전 센서를 포함하는 복합 센서이다. 나아가서는, 상기한 타이어의 상태에는 변수 데이터는 아니지만, 타이어의 제조 정보 등의 고유 데이터가 포함되는 것도 있다. 이 경우, 고유 데이터를 기록한 메모리 등도 상기한 센서부 내지는 그 주변 회로부에 포함된다.
이 트랜스폰더는, 또한, 상기한 센서부에 더하여, 인테로게이터로부터 적절하게 송신되는 질문 신호를 수신하는 수신부와, 이 수신부에 의한 질문 신호의 수신에 응답하여 상기한 센서부의 센서 정보를 무선으로 송신하는 송신부를 구비한다. 따라서 이 트랜스폰더는 인테로게이터로부터의 질문 신호에 응답하여 기동하고, 응답 신호를 반송하기 때문에, 패시브형(수신형)의 트랜스폰더이다.
한편, 차량측에 마련된 인테로게이터는 각 타이어의 트랜스폰더에 대해 질문 신호를 무선으로 송신하는 송신부와, 이 질문 신호에 응답하여 트랜스폰더로부터 반송된 응답 신호(센서 정보 ; 공기압 정보나 그 밖의 정보)를 수신하는 수신부와, 이 수신부에 의해 수신된 응답 신호에 포함되는 변수 데이터(특히 공기압 정보)의 양부를 판정하고, 그 판정 결과를 차량의 탑승자에게 통보하는 통보부를 구비한다.
이와 같은 구성을 갖는 종래 장치에 의하면 각각의 트랜스폰더로부터 반송된 응답 신호에 의거하여, 인테로게이터가 각 타이어의 상태 이상을 판정하여 탑승자에게 통보하기 때문에, 타이어의 공기압 등의 변수 데이터의 이상 감시를 항상 계속적으로 행할 수 있고, 특히, 타이어 버스트 등의 최악 사태의 회피에 매우 효과적이다. 또한, 각각의 트랜스폰더는 차량측의 인테로게이터로부터 적절하게 송신되는 질문 신호에 응답하여 기동하는 패시브형이므로, 장시간의 주정차에 있어서 불필요한 동작을 정지하거나, 또한, 차량으로부터 타이어를 떼어낸 때 등의 불필요한 동작을 정지하거나 하여, 트랜스폰더의 내장 전지의 소모를 회피할 수 있다.
[특허 문헌 1]
특표평9-509488호 공보(16페이지 내지 21페이지, 도 3)
그러나, 상기한 종래 장치는 이하의 점에서 해결하여야 할 과제가 있다.
즉, 차량당의 트랜스폰더의 수는 그 차량의 타이어의 수에 의존하고, 예를 들면, 4륜차의 경우는 스페어 타이어도 포함하여 5개의 트랜스폰더를 필요로 한다. 이들 복수의 트랜스폰더로부터의 응답 신호를 혼신없이 인테로게이터에서 수신하기 위해서는, 각 타이어의 트랜스폰더를 개별적으로 기동시켜야 한다. 이러한 개별 기동의 방법으로서는, 인테로게이터로부터의 질문 신호에 식별 정보를 포함시켜 두고, 식별 정보가 일치한 트랜스폰더만을 기동하는 방법(이하, 제 1의 방법이라고 한다)과, 각각의 트랜스폰더의 근처에 질문 신호의 송신 안테나를 개별적으로 배치하고, 각 송신 안테나로부터 시분할로 질문 신호를 송신하는 방법(이하, 제 2의 방법이라고 한다) 등이 고려된다.
제 1의 방법의 결점은 모든 트랜스폰더의 수신부와 식별 정보의 일치 판정부를 항상 동작시켜 두어야 하는 점에 있다. 이것은, 트랜스폰더의 전력 소비가 커지는 것을 의미하고, 내장 전지의 소모를 빠르게 한다.
또한, 제 2의 방법의 결점은 각각의 송신 안테나의 커버 에어리어에 하나의 트랜스폰더만이 들어가도록 다양한 조정을 행하여야 한다는 점에 있다. 이 조정에는, 차종마다의 최적 설계(각 트랜스폰더와 쌍을 이루는 송신 안테나의 최적 설계)나, 각 송신 안테나의 전력 조정 등이 포함된다. 그 때문에, 제조 비용과 작업 비 용이 증가한다. 게다가, 최적의 설계나 전력 조절을 행하였다고 하여도, 경년 변화나 송신 안테나 주위의 오손 등에 의해 부적절한 전력으로 되는 일도 있고, 자주, 공장 등에 차량을 갖고 들어가 전력 조절을 행하여야 하며, 차량의 이용 효율을 저해한다는 결점도 있다.
따라서 본 발명의 목적은 전력 소비의 증대를 초래하지 않고, 게다가, 제조 비용이나 작업 비용을 저감할 수 있고, 또한, 차량의 이용 효율도 저해하지 않는, 트랜스폰더의 기동 제어 방법 및 타이어 상태 감시 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명은 질문 신호를 수신하여 기동하고 소요되는 응답 신호를 반송하는 패시브형의 트랜스폰더의 기동 제어 방법에 관한 것으로, 예를 들면, 타이어 상태 감시 시스템용 인테로게이터에 적용하기 알맞는 것으로서, 그 특징은, 상기 질문 신호의 송신전력을 최소 전력 또는 소정의 전력으로부터 서서히 증대시키면서 응답 신호의 반송의 유무를 판정하고, 응답 신호의 반송을 판정하면, 그 이후에 있어서의 상기 질문 신호의 송신전력을 동 판정시의 값 또는 판정시의 값에 대해 소정의 연산을 행하여 얻어진 값으로 유지한다는 것이다.
여기서, 질문 신호란, 트랜스폰더를, 응답 신호를 반송할 수 있는 상태로 천이(본 발명은 이 천이에 관한 것을 "기동"이라고 한다)시키기 위한 신호인 것을 말한다. 그 질문 신호에 유의한 정보가 포함되어 있는지의 여부는 묻지 않는다. 단순한 반송파만의 신호라도 좋다. 또한, "응답 신호"란, 그 트랜스폰더에서 생성된 임의의 정보(타이어 상태 감시 시스템용의 트랜스폰더라면, 적어도 타이어의 공기압 정보)를 포함하는 신호로서, 인테로게이터에 의해 어떠한 목적(타이어 상태 감시 시스템용의 트랜스폰더라면, 타이어의 공기압 양부 통보 등)에 이용되는 신호인 것을 말한다.
또한, 응답 신호의 반송 유무의 판정은 응답 신호의 신호 레벨에 의거하여 행하여도 좋고, 또한, 해당 응답 신호에 오류 정정 정보가 포함되어 있는 경우에는, 그 오류 정정 정보를 이용하여 오류가 정정되었는지의 여부에 의거하여 행하여도 좋다.
본 발명에서는, 질문 신호의 송신전력이 트랜스폰더와 인테로게이터의 위치 관계, 양자의 송수신 성능, 및, 오손물(汚損物) 등에 의한 실제의 전파 장애 상황 등을 종합적으로 가미하여 자율적으로 최적 설정된다.
또한, 바람직한 양태로는, 질문 신호의 송신전력의 감소 조작을 포함하기 때문에, 예를 들면, 오손물 등에 의한 실제의 전파 장애 상황이 해소되었을 때의 송신전력의 복귀(증대→감소)가 도모된다.
또한, 바람직한 양태로는, 상기 질문 신호를 서서히 증대시키기 위한 초기치를 변수로 하고, 해당 초기치를 응답 신호의 반송 판정시의 송신전력으로 갱신하기 때문에, 쓸데없는 전력 증대 조작을 회피하고, 응답 신호의 수신 대기 시간이 없어진다.
본 발명에 의하면 수작업에 의하는 일 없이 질문 신호의 송신전력을 최적화할 수 있고, 제조 비용이나 작업 비용을 저감할 수 있다.
또한, 이러한 송신전력의 최적화는 통상의 사용중에 행하여지기 때문에, 예를 들면, 타이어 상태 감시 시스템용 인테로게이터에 적용한 경우라도, 일체 공장 등에 가지고 들어갈 필요가 없고, 따라서 해당 시스템 탑재 차량의 이용 효율도 저해하지 않는다.
또한, 바람직한 양태에 의하면 오손물 등에 의한 실제의 전파 장애 상황이 해소되었을 때의 송신전력의 복귀(증대→감소)를 도모할 수 있다.
또한, 바람직한 양태에 의하면 쓸데없는 전력 증대 조작을 회피할 수 있고, 응답 신호의 수신 대기 시간을 없앨 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 이 실시 형태에서는 타이어 상태 감시 시스템(TPMS)에의 적용을 나타내지만 이것으로 한정되지 않는다. 동 시스템은 패시브형의 트랜스폰더와 인테로게이터를 포함하는 시스템의 대표예에 지나지 않고, 다른 유사 시스템에도 응용 가능하다. 또한, 이하의 설명에 있어서의 다양한 세부의 특정 내지 실례(實例) 및 수치나 문자열 그 밖의 기호의 예시는, 본 발명의 사상을 명료하게 하기 위한, 어디까지나 참고이며, 그들의 전부 또는 일부에 의해 본 발명의 사상이 한정되지 않는 것은 분명하다. 또한, 주지의 수법, 주지의 수순, 주지의 아키텍처 및 주지의 회로 구성 등(이하「주지 사항」)에 관해서는 그 세부에 걸치는 설명을 피하지만, 이것도 설명을 간결하게 하기 위함으로서, 이들 주지 사항의 전부 또는 일부를 의도적으로 배제하는 것은 아니다. 이들의 주지 사항은 본 발명의 출원 시점에서 당업자가 알 수 있는 바이므로, 이하의 설명에 당연히 포함되어 있다.
도 1은 타이어 상태 감시 시스템의 시스템 구성도이다. 타이어 상태 감시 시 스템(1)은 단지 일예로서 나타내는 4륜 자동차(도면에서는, 그 부감도(俯瞰圖)를 모식화 하여 도시하고 있다)의 각 타이어(2)(여기서는, 좌전(左前) 타이어(2FL), 우전(右前) 타이어(2FR), 좌후 타이어(2RL), 우후 타이어(2RR))의 각각에 부착된 트랜스폰더(3)(여기서는, 좌전 타이어(2FL) 부착된 좌전 타이어용 트랜스폰더(3FL), 우전 타이어(2FR)에 부착된 우전 타이어용 트랜스폰더(3FR), 좌후 타이어(2RL)에 부착된 좌후 타이어용 트랜스폰더(3RL), 우후 타이어(2RR)에 부착된 우후 타이어용 트랜스폰더(3RR))와, 차체(4)의 각 타이어(2)의 최근(最近) 위치(예를 들면, 휠 하우스 내)에 부착된 개별 송신 안테나(5a 내지 5d) 및 개별 송신 유닛(6a 내지 6d)과, 해당 차체(4)의 임의 위치에 부착된 공통 수신 안테나(7) 및 인테로게이터(8)를 갖는다.
또한, 일반적으로, 차량에는 교환용의 스페어 타이어도 적재되어 있기 때문에, 이 스페어 타이어의 상태도 감시할 필요가 있다면, 이러한 스페어 타이어에도 트랜스폰더를 부착함과 함께, 스페어 타이어 수납 장소의 가장 가까운 곳에도 개별 송신 안테나와 개별 송신부를 배치하여 두어도 좋다. 이하에서는, 스페어 타이어의 존재를 무시하고, 전후륜의 4개의 타이어에 관한 설명만을 하지만, 이것은 설명의 편의이다.
도 2는 트랜스폰더(3)와 인테로게이터(8)의 각 블록도이다. 이 도면에 있어서, 트랜스폰더(3)는 소정 주파수대(후술)의 질문 신호(9)를 수신하는 수신 안테나(31) 및 수신부(32)와, 이 질문 신호(9)의 수신에 응답하여 기동하는 제어부(33), 센서부(34) 및 변조/송신부(35)와, 이 변조/송신부(35)에서 변조된 소 정 주파수대(후술)의 응답 신호(10)를 송신하는 송신 안테나(36)와, 인테로게이터(3)의 동작 전원을 마련하는 내장 전지(37)를 갖는다.
여기서, 질문 신호(9)의 주파수와 응답 신호(10)의 주파수는 다음 사고방식에 따라 선정된다. 우선, 질문 신호(9)의 주파수는 수신부(32)에서 중간 주파수로 변환할 필요가 없는 "낮은" 주파수를 사용한다. 이것은, 중간 주파수로 변환할 때의 전력 소비를 불필요하게 하여 내장 전지(37)의 소모를 방지하기 위한 대책이다. 이에 대해, 응답 신호(10)는 "높은" 주파수를 사용한다. 낮은 주파수보다도 높은 주파수의 쪽이 송신에 필요한 전력을 억제할 수 있기 때문이다. 이것도, 내장 전지(37)의 소모를 방지하기 위한 대책이다.
주파수의 "높은/낮은"이란, 이상의 사고방식에 따라 선정된 실제의 주파수인 것을 말한다. 어디까지나, 그들 2개의 신호(질문 신호(9)와 응답 신호(10))의 주파수의 비교를 나타내는 편리상의 말이지만, 당연하지만, 이용 가능한 주파수대는 법률(일본에서는 전파관리법)로 규정되어 있고, 그 규정 내에서밖에 실제의 주파수를 선택할 수 없다. 구체적인 일예를 나타내기로 하면, 상기한 질문 신호(9)의 주파수는 LF대의 예를 들면, 125kHz로 할 수 있고, 또한, 상기한 응답 신호(10)는 UHF대의, 예를 들면, 315MHz(일본과 북미의 경우, EU에서는 430MHz)로 할 수 있다.
트랜스폰더(3)는 패시브형의 것이다. 즉, 트랜스폰더(3)는 수신 안테나(31) 및 수신부(32)에 의한 질문 신호(9)의 수신에 응답하여 제어부(33), 센서부(34) 및 변조/송신부(35)를 기동하고, 송신 안테나(36)로부터 응답 신호(10)를 송신하는 것이다.
"기동"이란, 트랜스폰더(3)가 응답 신호를 반송할 수 잇는 활성화 상태로 되는 것을 말한다. 구체적으로는, 트랜스폰더(3)의 모든 부분에 내장 전지(37)로부터의 전원이 공급된 상태로 천이하는 것, 또한, 질문 신호(9)의 수신 대기 상태로부터 응답 신호(10)의 반송 가능 상태로 천이하는 것을 말한다.
응답 신호(10)에는 각각의 타이어의 상태를 나타내는 정보가 포함되어 있다. 타이어의 상태는 시간의 경과와 함께 변화할 수 있는 타이어의 변수 데이터이고, 이 변수 데이터에는 기본적으로 공기압이 포함되지만, 그에 더하여 타이어 온도나 브레이크 온도, 타이어의 회전 정보 등이 포함되는 것도 있다. 따라서 센서부(34)는 공기압 센서이거나, 또한, 공기압 센서와 온도 센서 및 회전 센서를 포함하는 복합 센서이다.
제어부(33)는 질문 신호(9)의 수신에 응답하여 센서부(34)로부터의 센서 정보를 받아들이고, 그 센서 정보(또는 과거에 수집 축적해 둔 센서 정보를 더하여도 좋다)와, 타이어의 제조 정보나 식별 정보 등의 고유 정보를 포함하는 응답 신호(10)를 생성하여 변조/송신부(35)에 보내고, 변조/송신부(35)는 소정의 방식(예를 들면, AM/FM 변조)으로 응답 신호(10)를 변조하고 전력 증폭하여 송신 안테나(36)로부터 그 질문 신호(10)를 송신한다.
인테로게이터(8)는 공통 수신 안테나(7)에서 수신된 신호중에서 상술한 "높은" 주파수대(구체적으로는 315MHz대나 430MHz대)의 신호, 즉, 응답 신호(10)를 추출하는 밴드패스 필터(81)와, 밴드패스 필터(81)에서 추출된 응답 신호(10)를 증폭하는 앰프(82)와, 국부 발신 신호를 발생하는 국발부(局發部)(83)와, 앰프(82)에서 증폭된 응답 신호(10)와 국부 발신 신호를 혼합하여 중간 주파수의 응답 신호(10)로 변환(중간 주파 변환)하는 혼합부(84)와, 중간 주파 변환된 응답 신호(10)를 복조하여 원래의 데이터(트랜스폰더(3)의 센서부(34)에서 검출된 타이어 공기압 등의 정보 및 트랜스폰더(3)의 식별 정보 등)를 재생하는 복조부(85)와, 밴드패스 필터(81)를 통과한 응답 신호(10)의 수신 레벨이 최저 수신 레벨을 초과하고 있는지의 여부를 판정하는 수신 레벨 판정부(86)(판정 수단)와, 인테로게이터(8)의 전체 동작을 통괄 제어하는 제어부(87)와, 이 제어부(87)로부터의 통보 정보를 표시 또는 전자음 혹은 음성 등으로 탑승자에게 통보하는 통보부(88)와, 이 제어부(89)로부터의 지령 신호에 따라 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)마다의 개별 송신 유닛(6a 내지 6d)의 송신전력을 변경하는 송신전력 변경부(89)와, 이 제어부(89)로부터의 지령 신호에 따라 개별 송신 안테나(5a 내지 5d) 및 개별 송신 유닛(6a 내지 6d)을 순차적으로 선택하고, 그 선택된 개별 송신 안테나(5a 내지 5d) 및 개별 송신 유닛(6a 내지 6d)에 제어부(89)로부터의 질문 신호(9)를 출력하는 선택부(90)와, 차량(4)으로부터의 전원 공급을 받아서 인테로게이터(8)의 동작에 필요한 내부 전원 전압을 생성하는 전원부(91)를 구비한다.
또한, 질문 신호(9a)는 좌전 타이어용 트랜스폰더(3FL)용의 것, 질문 신호(9b)는 우전 타이어용 트랜스폰더(3FR)용의 것, 질문 신호(9c)는 좌후 타이어용 트랜스폰더(3RL)용의 것, 질문 신호(9d)는 좌후 타이어용 트랜스폰더(3RR)용의 것이다.
도 3은 각각의 트랜스폰더(3)마다의 개별 송신 유닛(6a 내지 6d)의 블록도이 다. 개별 송신 유닛(6a 내지 6d)은, 인테로게이터(8)의 선택부(90)로부터 출력된 질문 신호(9)를 가변 증폭하는 가변 증폭부(61)와, 그 가변 증폭부(61)에서 증폭된 질문 신호(9)를 상술한 "낮은" 주파수대(구체적으로는 125kHz대)의 신호에 맞추어 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)로부터 송신하는 송신부(62)를 구비하고 있다.
이 개별 송신 유닛(6a 내지 6d)의 구성상의 특징은, 인테로게이터(8)의 송신전력 변경부(89)로부터의 지령 신호에 따라, 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)로부터 송신하는 질문 신호(9)의 송신전력을 변경할 수 있는 점에 있다. 덧붙여서, 도시한 예에서는, 가변 증폭부(61)의 증폭 게인을 바꿈에 의해 질문 신호(9)의 송신전력을 변경하고 있지만, 이것으로 한정되지 않는다. 요컨대, 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)로부터 송신하는 질문 신호(9)의 송신전력을 변경할 수 있으면 좋고, 예를 들면, 인테로게이터(8)의 송신전력 변경부(89)로부터의 지령 신호에 따라, 송신부(62)의 전원 전압을 증감 변경하여도 좋다. 이 경우, 가변 증폭부(61)는 특히 필수는 아니다.
인테로게이터(8)의 수신 레벨 판정부(86)는, 동 인테로게이터(8)의 복조부(85)에서 응답 신호(10)를 정상적으로 복조할 수 있는 최저 수신 레벨을 초과하는 크기의 응답 신호(10)를 수신하였을 때에 「응답 신호 수신」을 판정하는 한편, 그렇지 않은 때에 「응답 신호 비수신」을 판정하고, 그들의 판정 결과를 나타내는 신호를 동 인테로게이터(8)의 제어부(87)에 출력한다. 인테로게이터(8)의 제어부(87)는, 「응답 신호 수신」 판정의 경우에 해당 응답 신호(10)의 복조 데이터(트랜스폰더(3)의 센서부(34)에서 검출된 타이어 공기압 등의 정보 및 트랜스폰 더(3)의 식별 정보 등)에 의거하여 통보 정보를 생성하고, 그 통보 정보를 동 인테로게이터(8)의 통보부(88)에 출력하여 탑승자에 대한 통보를 행하게 함과 함께, 이하에 나타내는 특징적인 처리를 행한다.
도 4는 인테로게이터(8)의 제어부(87)에서 실행되는 동작 프로그램의 플로우 차트를 도시한 도면이다. 이 플로우 차트는 인테로게이터(8)에 대해 차량(4)의 전원이 공급되었을 때(이그니션 키를 온으로 하였을 때)에 시작된다. 이 플로우 차트를 시작하면, 우선, 트랜스폰더(3)의 순회 변수(i)에 초기치("1")를 세트하고(스텝 S11), 송신전력(Pi)을 최소치로 세트한다(스텝 S12). 송신전력(Pi)이란, i번째의 트랜스폰더(3)에 대한 송신전력 지령치인 것이다. 현재, i=1이기 때문에, Pi=Pl, 즉, 1번째의 트랜스폰더(3)에 대한 송신전력 지령치가 된다.
이하, 설명의 편의상, 1번째의 트랜스폰더(3)를 좌전 타이어용 트랜스폰더(3FL), 2번째의 트랜스폰더(3)를 우전 타이어용 트랜스폰더(3FR), 3번째의 트랜스폰더(3)를 좌후 타이어용 트랜스폰더(3RL), 4번째의 트랜스폰더(3)를 우후 타이어용 트랜스폰더(3RR)로 한다.
따라서 Pi=P1일 때의 송신전력 지령치는, 좌전 타이어용 트랜스폰더(3FL)와 쌍을 이루는 개별 송신부(5a)에 대한 지령치로 되고, 또한, Pi=P2일 때의 송신전력 지령치는 우전 타이어용 트랜스폰더(3FR)와 쌍을 이루는 개별 송신부(5b)에 대한 지령치로 되고, 또한, Pi=P3일 때의 송신전력 지령치는 좌후 타이어용 트랜스폰더(3RL)와 쌍을 이루는 개별 송신부(5c)에 대한 지령치로 되고, 또한, Pi=P4일의 때의 송신전력 지령치는 우후 타이어용 트랜스폰더(3RR)와 쌍을 이루는 개별 송신부(5d)에 대한 지령치로 된다.
송신전력(Pi)을 "최소치"로 세트한다는 것은, 미리 정해져 있는 최소 송신전력으로 세트하는 것을 말한다. 이 최소 송신전력은 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)와, 그들의 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)의 각각과 쌍을 이루는 트랜스폰더(3)와의 관계가 이상적인 상태(특성 열화나 오손물 등에 의한 전파 장애가 없는 상태)에 있는 경우에, 1회 내지는 수회 정도의 질문 신호(9)의 송신으로, 트랜스폰더(9)를 기동시킬 수 있는 최소의 송신전력(발명의 요지에 기재된 "최소 전력"에 상당)인 것을 말한다.
상기한 바와 같이, 송신전력(P1)을 최소치로 세트하면, 다음에, 소정 시간 대기한다( 스텝 S13). 이 대기 시간은 트랜스폰더(3)의 간헐 동작 시간에 상당한다. 타이어 정보의 수집을 빈번하게 행하는 것이라면, 동 대기 시간을 짧게 하고, 트랜스폰더(3)의 내장 전지(37)의 소모를 방지하는 것이라면, 동 대기 시간을 길게 한다. 또한, 이 대기 시간을 차량(4)의 주행 상태에 따라 변화시켜도 좋다. 예를 들면, 정차 중에는 대기 시간을 길게 하여 내장 전지(37)의 소모를 방지하고, 주행중에는 차속에 감응하여 대기 시간을 짧게 하여 정보 수집의 밀도를 높여도 좋다.
대기 시간을 경과하면, 다음에 질문 신호(9)를 송신한다(스텝 S14). 이 때의 송신전력은 스텝 S12에서 세트한 송신전력 지령치(PI)에 의거한 크기로서, 현재는 최소 송신전력이다.
다음에, 트랜스폰더(3)로부터의 응답 신호 수신을 판정한다(스텝 S15 : 판정 수단). 상기한 바와 같이, 질문 신호(9)의 최소 송신전력은 1회 내지는 수회 정도의 질문 신호(9)의 송신으로 트랜스폰더(9)를 기동시킬 수 있는 크기이기 때문에, 가령, 금회의 송신으로 트랜스폰더(3)로부터의 응답 신호 수신을 판정할 수 없었다고 하면, 이 경우는, 송신전력(PI)을 소정치 증대(스텝 S2O : 송신전력 유지 수단)한 후, 송신전력(P1)이 최대 전력을 초과하고 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S21).
"최대 전력"이란, 법령으로 정해져 있는 상한 전력이다. 상기한 스텝 S2O에서의 전력 증대를 위한 소정치는 적어도 이 최대 전력과 전술한 최소 송신전력과의 사이를 세분화한 중 하나의 단차의 크기에 상당한다. 예를 들면, 최대 전력과 전술한 최소 송신전력의 사이를 n단으로 세분화한 경우, 상기한 스텝 S2O에서의 전력 증대를 위한 소정치는 1/n의 크기에 상당한다.
지금, 상기한 스텝 S20에서의 전력 증대 처리는 1회째이고, 송신전력(P1)은 최소 송신전력으로부터 1단계(1/n) 업되어 있다. 그리고, 이 「최소 송신전력+(1/n)」의 전력은 최대 전력을 초과하고 있지 않기 때문에, 스텝 S21의 판정 결과가 "NO"로 되고, 재차, 스텝 S14 이후가 반복된다. 즉, 「최소 송신전력+(1/n)」의 전력으로 질문 신호(9)를 송신한다(스텝 S14). 다음에, 트랜스폰더(3)로부터의 응답 신호 수신을 판정한다(스텝 S15).
지금, 가령, 「최소 송신전력+(1/n)」의 전력으로 질문 신호(9)를 송신하였을 때, 트랜스폰더(3)로부터 응답 신호(10)가 반송된 경우, 스텝 S15의 판정 결과가 "YES"로 되고, 이 경우는 해당 응답 신호(10)를 받아들이고(스텝 S16), 타이어 공기압 양부 등의 통보 처리를 행하고(스텝 S17), 순회 변수(i)를 +1하고(스텝 S18), 「i>4」인지의 여부, 즉, 최후의 트랜스폰더(4)의 순회를 행한 후인지의 여부를 판정(스텝 S19)한 후, 최후의 트랜스폰더(4)의 순회를 행하고 있지 않으면, 스텝 S12 이후를 반복하고, 최후의 트랜스폰더(4)의 순회를 행한 후면 스텝 S11 이후를 반복한다.
또한, 이 플로우 차트에 있어서는, 스텝 S21에서 「송신전력(Pi)>최대 전력」을 판정한 경우에, 필요한 고장 통보 처리(스텝 S22)를 행한 후, 스텝 S18로 진행하도록 한다. 이것은, 송신전력(Pi)을 소정치 증대한 결과, 최대 전력을 초과하여도 여전히 응답 신호가 수신되지 않은 경우는, 대응하는 트랜스폰더(3)에 고장(내장 전지(37)의 기능 정지를 포함한다)이 발생한, 또한, 해당 트랜스폰더(3)와 쌍을 이루는 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)나 개별 송신 유닛(6a 내지 6d)에 고장이 발생할 가능성이 있기 때문이며 그 취지를 탑승자에게 통보하여 신속하게 인근의 수리 공장에 가지고 갈 것을 통지함과 함께, 법규상의 최대 전력을 초과한 송신을 금지할 필요가 있기 때문이다.
도 5는 도 4의 플로우 차트의 실행 결과의 일예를 도시한 송신전력 변화 특성도이다. 이 도면에 있어서, 종축은 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)로부터 송신되는 질문 신호(9)의 송신전력의 크기를 나타내고, 횡축은 시간의 경과를 나타내고 있다.
플로우 차트의 실행 시작 직후는, 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)로부터 송신되는 질문 신호(9)의 송신전력의 크기는 최소치(최소 송신전력)에 있다. 지금, 트 랜스폰더(3)의 기동에 필요한 질문 신호(9)의 송신전력의 크기를 편의적으로 Pa라고 하면, 플로우 차트의 실행 시작 직후부터 다소의 시간(Ta)이 경과하기 까지의 동안, 트랜스폰더(3)는 기동하지 않고, 트랜스폰더(3)로부터의 응답 신호(10)는 수신되지 않는다. 도 4의 플로우 차트에 있어서는 이 Ta의 동안, 질문 신호(9)의 송신전력을 소정치씩 증대하는 조작을 반복하고, 결국, 몇회째의 송신전력 증대 조작 후, 트랜스폰더(3)의 기동에 필요한 질문 신호(9)의 송신전력의 크기(Pa)에 달한다.
따라서, 이 Ta 경과 이후는, 질문 신호(9)의 송신전력의 크기가 Pa로 유지되게 되고, 이 Pa는 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)와, 그들의 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)와 쌍을 이루는 트랜스폰더(3)의 위치 관계, 송수신 성능, 및, 오손물 등에 의한 실제의 전파 장애 상황 등을 종합적으로 가미하여 자율적으로 설정된 최적의 송신전력이기 때문에, 특히, 차량(4)에 타이어 상태 감시 시스템(1)을 조립할 때의 전력 조정을 자동화할 수 있다.
그 결과, 인위적인 작업을 불필요하게 할 수 있고, 비용의 대폭적인 삭감을 도모할 수 있고, 이러한 자율적인 송신전력의 설정 동작은, 차종마다의 차이도 흡수하기 때문에, 다차종에 걸쳐 공통으로 사용 가능한 타이어 상태 감시 시스템(1)을 제공할 수 있고, 이 점에 있어서도 대폭적인 비용의 삭감을 도모할 수 있다.
게다가, 이 실시 형태에 있어서는, 패시브형의 트랜스폰더(3)의 구성을 전혀 변경하지 않고 실현할 수 있기 때문에, 패시브형의 트랜스폰더(3)의 이점, 즉, 필요한 때만 질문 신호(9)에 응답시켜 기동할 수 있고, 쓸데없는 전력 소비를 억제하 여 트랜스폰더(3)의 내장 전지(37)의 소모를 억제할 수 있다는 효과도 얻어진다.
또한, 본 발명은, 상기한 실시 형태로 한정되지 않고, 그 사상의 범위에 있어서 다양한 변형예나 발전예를 포함하는 것은 물론이다.
도 6은 그 한 변형예를 도시한 주요부 플로우 차트로서, 도 4의 플로우 차트의 스텝 S17 내지 스텝 S18로 치환한 것이다. 이 변형예에 있어서는, 스텝 S17과 스텝 S18의 사이에, 송신전력(Pi)을 소정치 감소한다는 처리(스텝 S23 : 송신전력 감소 수단)를 포함하는 점에 특징이 있다.
도 7은 도 6의 플로우 차트의 실행 결과의 일예를 도시한 송신전력 변화 특성도이다. 이 도면에 있어서, 종축은 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)로부터 송신되는 질문 신호(9)의 송신전력의 크기를 나타내고, 횡축은 시간의 경과를 나타내고 있다.
Pa는, 상기한 도 5와 마찬가지로, 트랜스폰더(3)의 기동에 필요한 질문 신호(9)의 송신전력의 크기를 나타내고 있다. 지금, 질문 신호(9)의 송신전력을 Pa로 세트한 상태에서 주행하고 있을 때, 예를 들면, 흙탕물 튀김 등에 의한 오손 발생에 의해 통신 장애가 일어나고, 필요한 질문 신호(9)의 송신전력의 크기가 Pa로부터 Pb로 증대하였다고 하면, 상기한 도 4의 플로우 차트의 동작에 의해 질문 신호(9)의 송신전력의 크기가 소정치씩 증대 조작된다.
그리고, 최종적으로 Pb에 달하여, 그 (Pb)을 유지하지만, 주행중의 진동에 의해 오손이 해소된 경우, 상기한 도 4의 플로우 차트 그대로에서는 질문 신호(9)의 송신전력은 증대측으로 밖에 조작되지 않기 때문에, 이그니션 키를 오프로 하지 않는 한, 질문 신호(9)의 송신전력이 Pb인 채로 되어 버리고, 결국, 불필요하게 큰 송신전력을 계속 유지하는 것으로 된다.
본 변형예에서는, 스텝 S17과 스텝 S18의 사이에, 송신전력(Pi)을 소정치 감소한다는 처리(스텝 S23)를 포함함에 의해 이 부적합함을 해소할 수 있다. 즉, 스텝 S17의 통보 처리 후에 반드시, 송신전력(Pi)을 소정치 감소한다는 조작을 행하기 때문에, 오손이 해소되어 있던 경우에는 그 감소 조작에 의해 송신전력을 잠시 감소시켜, 결국에는 오손 발생 전의 송신전력(Pa)으로 복귀시킬 수 있고, 불필요하게 큰 송신전력의 유지를 회피할 수 있다.
그런데, 이상의 실시 형태 및 변형예에서는, 플로우 차트를 시작할 때, 반드시 송신전력(Pi)을 "최소치"로부터 스타트시키고 있다. 이것은, 이그니션 키를 온으로 한 후, 어느 시간(도 5의 Ta 참조)을 경과한 후가 아니면, 최적의 송신전력에 도달하지 않는 것을 의미하고 있고, 즉응성의 점에서 개선의 여지가 있다.
도 8은 즉응성을 의도하여 개량한 플로우 차트를 도시한 도면이다. 이 플로우 차트도, 인테로게이터(8)에 대해 차량(4)의 전원이 공급되었을 때(이그니션 키를 온으로 하였을 때)에 시작된다. 이 플로우 차트를 시작하면, 우선, 트랜스폰더(3)의 순회 변수(i)에 초기치("1")를 세트(스텝 S31)함과 함께, 송신전력(Pi)에도 초기치(dPi)를 세트한다(스텝 S32).
초기치(dPi)는 도 4의 플로우 차트에 있어서의 최소 전력치 대신에 이용된 변수로서, 그 변수의 내용은, 당초는 도 4의 플로우 차트에 있어서의 최소 전력치이지만 이후의 처리를 실행함에 의해 차례로 그 내용이 새로운 값으로 갱신되는 것 이며, 게다가 차량(4)의 이그니션 키를 오프로 한 후도, 그 내용을 보존할 수 있는 불휘발성 기억 요소(재기록 가능형 불휘발성 메모리 또는 배터리 백업된 휘발성 메모리 등)에 격납되어 있는 것이다.
상기한 바와 같이, 송신전력(PI)에 초기치(dP1)를 세트하면, 다음에, 소정 시간 대기하고(스텝 S33), 대기 시간을 경과하면, 다음에 질문 신호(9)를 송신한다(스텝 S34). 이 때의 송신전력은 스텝 S33에서 세트한 초기치(dP1), 즉, 당초의 값(최소 송신전력)이다.
다음에, 트랜스폰더(3)로부터의 응답 신호 수신을 판정한다(스텝 S35 : 판정 수단). 상기한 바와 같이, 질문 신호(9)의 최소 송신전력은 1회 내지는 수회 정도의 질문 신호(9)의 송신으로 트랜스폰더(9)를 기동시킬 수 있는 크기이기 때문에, 가령, 금회의 송신으로 트랜스폰더(3)로부터의 응답 신호 수신을 판정할 수 없었다고 하면, 이 경우는 송신전력(P1)을 소정치 증대(스텝 S4O)한 후, 송신전력(PI)이 최대 전력을 초과하고 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S41 : 송신전력 유지 수단).
"최대 전력"이란, 법령으로 정해져 있는 상한 전력이고, 상기한 스텝 S4O에서 전력 증대를 위한 소정치는, 적어도 이 최대 전력과 전술한 최소 송신전력과의 사이를 세분화한 중 하나의 단차의 크기에 상당한다. 예를 들면, 최대 전력과 전술한 최소 송신전력과의 사이를 n단으로 세분화한 경우, 상기한 스텝 S4O에 있어서의 전력 증대를 위한 소정치는 1/n의 크기에 상당한다.
지금, 상기한 스텝 S40에서의 전력 증대 처리는 1회째이고, 송신전력(P1)은 최소 송신전력으로부터 1단계(1/n) 업되어 있다. 그리고, 이 「최소 송신전력+(1/n)」의 전력은 최대 전력을 초과하고 있지 않기 때문에, 스텝 S41의 판정 결과가 "NO"로 되고, 상기한 도 4의 플로우 차트와 마찬가지로, 재차, 스텝 S34 이후를 반복하지만, 즉, 「최소 송신전력+(1/n)」의 전력으로 질문 신호(9)를 송신하지(스텝 S34)만, 이 변형예에서는 그 전에 송신전력의 초기치(dP1)를 「최소 송신전력+(1/n)」로 갱신한 처리(스텝 S43)를 행한 점에 특징이 있다. 이 특징이 가져오는 효과에 관해서는 후술한다.
다음에, 트랜스폰더(3)로부터의 응답 신호 수신을 판정한다(스텝 S35). 지금, 가령 「최소 송신전력+(1/n)」의 전력으로 질문 신호(9)를 송신하였을 때, 트랜스폰더(3)로부터 응답 신호(10)가 반송된 경우, 스텝 S35의 판정 결과가 "YES"로 되고, 이 경우는 해당 응답 신호(10)를 받아들이고(스텝 S36), 타이어 공기압 양부 등의 통보 처리를 행하고(스텝 S37), 순회 변수(i)를 +1하고(스텝 S38), 「i>4」인지의 여부, 즉, 최후의 트랜스폰더(4)의 순회를 행한 후인지의 여부를 판정(스텝 S39)한 후, 최후의 트랜스폰더(4)의 순회를 행하지 않았으면, 스텝 S32 이후를 반복하고, 최후의 트랜스폰더(4)의 순회를 행한 후라면 스텝 S31 이후를 반복한다.
또한, 이 플로우 차트에 있어서도, 스텝 S41로 「송신전력(Pi)>최대 전력」을 판정한 경우에 소요되는 고장 통보 처리(스텝 S42)를 행한 후, 스텝 S38로 진행하도록 한다. 이것은, 송신전력(Pi)을 소정치 증대한 결과, 최대 전력을 초과하여도 여전히 응답 신호가 수신되지 않는 경우는 대응하는 트랜스폰더(3)에 고장(내장 전지(37)의 기능 정지를 포함한다)이 발생한, 또한, 해당 트랜스폰더(3)와 쌍을 이 루는 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)나 개별 송신 유닛(6a 내지 6d)에 고장이 발생할 가능성이 있기 때문이고, 그 취지를 탑승자에게 통보하여 신속하게 인근의 수리 공장에 가지고 갈 것을 통지함과 함께, 법규상의 최대 전력을 초과한 송신을 금지할 필요가 있기 때문이다.
또한, 이 개량 플로우 차트에 있어서도, 상기한 도 6과 같은 송신전력(Pi)의 감소 처리 조작을 행하여도 좋다.
도 9는 그 한 변형예를 도시한 주요부 플로우 차트로서, 도 8의 플로우 차트의 스텝 S37 내지 스텝 S38에 치환되는 것이다. 이 변형예에 있어서는, 스텝 S37과 스텝 S38의 사이에, 송신전력(Pi)을 소정치 감소한다는 처리(스텝 S44 : 송신전력 감소 수단) 및 그 감소 조작한 송신전력으로 초기치(dPi)를 갱신한다는 처리(스텝 S45)를 포함하는 점에 특징이 있다.
도 10은 도 8의 플로우 차트의 실행 결과의 일예를 도시한 송신전력 변화 특성도이다. 이 도면에 있어서, 종축은 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)로부터 송신되는 질문 신호(9)의 송신전력의 크기를 나타내고, 횡축은 시간의 경과를 나타내고 있다. 차량(4)에 타이어 상태 감시 시스템(1)을 조립한 직후에 플로우 차트를 시작하면, 그 시작 직후는 개별 송신 안테나(5a 내지 5d)로부터 송신되는 질문 신호(9)의 송신전력의 크기는 최소치(최소 송신전력)에 있다. 이것은, 초기치(dPi)로 최소 전력치가 세트되어 있기 때문이다.
지금, 트랜스폰더(3)의 기동에 필요한 질문 신호(9)의 송신전력의 크기를 편의적으로 Pa라고 하면, 최초의 플로우 차트의 실행 시작 직후로부터 다소의 시간(Ta)이 경과하기 까지의 동안은 트랜스폰더(3)는 기동하지 않고, 트랜스폰더(3)로부터의 응답 신호(10)는 수신되지 않는다. 도 8의 플로우 차트에 있어서도, 이 Ta의 동안, 질문 신호(9)의 송신전력을 소정치씩 증대하는 조작을 반복하고, 결국, 몇회째의 송신전력 증대 조작 후, 트랜스폰더(3)의 기동에 필요한 질문 신호(9)의 송신전력의 크기(Pa)에 달한다. 따라서 이 Ta 경과 이후는, 질문 신호(9)의 송신전력의 크기가 Pa로 유지되게 된다.
그런데, 본 변형예의 특이한 점은, 한번 이그니션 키를 오프로 한 후, 재차 이그니션 키를 온으로 하였을 때에 나타난다. 즉, 재차 이그니션 키를 온으로 한 직후는, 상기한 시간(Ta)의 경과를 기다리는 일 없이 곧 송신전력(Pi)이 "Pa"(전회의 값)로 세트되는 것에 있다. 이것은, 송신전력(Pi)의 초기치(dPi)를 차량(4)의 이그니션 키를 오프로 한 후도, 그 내용을 보존할 수 있는 불휘발성 기억 요소(재기록 가능형 불휘발성 메모리 또는 배터리 백업 된 휘발성 메모리 등)에 격납한 변수로 하였기 때문으로, 직전의 주행에 의해 얻어진「 Pi=Pa」를 「dPi =Pa」로서 계속 유지하고 있기 때문이다.
이와 같이 하였기 때문에, 이 변형예에 있어서는 최초의 플로우 차트의 시작을 제외하고, 그 이후의 플로우 차트의 실행 시작 때마다, 전회의 송신전력(Pi)의 값을 계속 유지할 수 있기 때문에, 쓸데없는 대기 시간(Ta)의 경과를 기다리는 일 없이, 적절한 송신전력을 곧바로 세트할 수 있고, 즉응성의 개선을 도모할 수 있다.
여기서, 송신전력(Pi)의 "i"(순회 변수)는 각 타이어의 트랜스폰더(3)를 나 타내고 있다. 즉, 상기 예시와 같이 1번째(i=1)의 트랜스폰더(3)는 좌전 타이어용 트랜스폰더(3FL)(도 1 참조)이고, 2번째(i=2)의 트랜스폰더(3)는 우전 타이어용 트랜스폰더(3FR)(같음)이고, 3번째(i=3)의 트랜스폰더(3)는 좌후 타이어용 트랜스폰더(3RL)(같음)이고, 4번째(i=4)의 트랜스폰더(3)는 우후 타이어용 트랜스폰더(3RR)(같음)이기 때문에, 송신전력(P1), 송신전력(P2), 송신전력(P3) 및 송신전력(P4)과 각 타이어의 트랜스폰더(3)와의 관계는 「P1→좌전 타이어용 트랜스폰더(3FL)」, 「P2→우전 타이어용 트랜스폰더(3FR)」, 「P3→좌후 타이어용 트랜스폰더(3RL)」 및「P4→우후 타이어용 트랜스폰더(3RR)」로 된다.
그리고, 상기한 변형예는, 『직전의 주행에 의해 얻어진 「Pi=Pa」를 「dPi=Pa」로서 불휘발성 기억 요소에 계속 보존하는』 것이나, 이 dPi(송신전력의 초기치)도, 상기한 Pi와 마찬가지로 순회 변수(i)의 값마다 「dP1→좌전 타이어용 트랜스폰더(3FL)」, 「dP2→우전 타이어용 트랜스폰더(3FR)」, 「dP3→좌후 타이어용 트랜스폰더(3RL)」 및「 dP4→우후 타이어용 트랜스폰더(3RR)」로 되기 때문에, 결국, 상기한 변형예에 있어서는 각 타이어의 트랜스폰더(3)의 각각(좌전 타이어용 트랜스폰더(3FL), 우전 타이어용 트랜스폰더(3FR), 좌후 타이어용 트랜스폰더(3RL) 및 우후 타이어용 트랜스폰더(3RR))의 송신전력의 초기치를 개별적으로 설정할 수 있다는 작용을 얻을 수 있다.
예를 들면, i=1일 때의 대상이 되는 트랜스폰더(3)(좌전 타이어용 트랜스폰더(3FL))의 기동에 필요한 질문 신호(9)의 송신전력의 크기를 "A", i=2일 때의 대상이 되는 트랜스폰더(3)(우전 타이어용 트랜스폰더(3FR))의 기동에 필요한 질문 신호(9)의 송신전력의 크기를 "B", i=3일 때의 대상이 되는 트랜스폰더(3)(좌후 타이어용 트랜스폰더(3RL))의 기동에 필요한 질문 신호(9)의 송신전력의 크기를 "C", i=4일 때의 대상이 되는 트랜스폰더(3)(우후 타이어용 트랜스폰더(3RR))의 기동에 필요한 질문 신호(9)의 송신전력의 크기를 "D"로 하였을 때, 그들의 트랜스폰더(3)에 대한 다음회의 송신전력의 초기치는, 각각 P1="A", P2="B", P3="C", P4="D"라는 것으로 개별적으로 설정된다.
이 때문에, 이 변형예에 의하면 각 타이어의 조건(전파 상태나 오손의 정도, 경년 변화 등)의 차이를 가미한 적절한 송신전력의 초기치(P1, P2, P3, P4)를 개별적으로 또한 적응적으로 설정할 수 있고, 실용상, 매우 알맞는 것으로 할 수 있다.
또한, 이상의 설명에서는 응답 신호 수신의 유무를 수신 레벨의 판정으로 행하고 있지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 이하와 같이 하여도 좋다.
도 11은 질문 신호(9)와 응답 신호(10)의 신호 포맷을 도시한 도면이다. 질문 신호(9)는 스타트부(9a), 식별 정보부(9b), 모드 설정 정보부(9c) 및 엔드부(9d)로 구성할 수 있다. 이와 같은 구성으로 하면, 식별 정보부(9b)에 격납한 고유 식별 정보와의 대조에 의해 특정한 트랜스폰더(3)만을 확실하게 기동시킬 수 있고, 또한, 모드 설정 정보부(9c)에 격납한 모드 설정 정보(예를 들면, Wake-Up 모드의 설정 정보)에 의해 트랜스폰더(3)의 동작 모드를 자유롭게 설정할 수 있다. 다만, 질문 신호(9)를 단순한 트랜스폰더(3)의 기동 신호로서만 이용하는 것이라면, 소정의 주파수대(상술한 "낮은" 주파수대)의 반송파 신호만의 신호(유의한 정보를 포함하지 않는 신호)로 하여도 좋다.
한편, 응답 신호(10)는 스타트부(10a), 식별 정보부(10b), 타이어 공기압 정보부(10c), 온도 정보부(10d), 주행 검출 정보부(10e), 오류 정정 정보부(10f), 및 엔드부(10g)를 포함하고, 식별 정보부(10b)에 트랜스폰더(3)의 고유 식별 정보를 격납하고, 타이어 공기압 정보부(10c)에 센서부(34)에서 검출한 타이어 공기압 정보를 격납하고, 온도 정보부(10d)에 센서부(34)에서 검출한 타이어 온도 또는 브레이크 온도를 격납하고, 주행 검출 정보부(10e)에 센서부(34)에서 검출한 타이어 회전 정보를 격납함과 함께, 오류 정정 정보부(10f)에 이들 각 부의 오류를 정정하기 위한 코드 정보를 격납하여 사용한다.
오류 정정 정보는, 식별 정보부, 타이어 공기압 정보, 온도 정보, 및 주행 검출 정보에 규정량을 초과하지 않는 정도의 비트 오류가 발생한 경우에, 그것을 정정하기 위해 마련된 정보이다. 지금, 비트 오류가 전혀 발생하지 않는 경우는, 당연히, 응답 신호(10)는 정상으로 수신할 수 있게 되어 있지만, 가령 비트 오류가 발생한 경우라도, 그 비트 오류를 오류 정정 정보로 정정할 수 있는 경우는, 마찬가지로 응답 신호(10)는 정상적으로 수신할 수 있게 되어 있다고 할 수 있다. 양자의 차이는, 단지 오류 정정을 행하였는지의 여부에 있고, 실질적으로 어느것이나 「응답 신호를 정상적으로 수신」하고 있는 점에서 동일하다.
따라서 상기한 실시 형태에 있어서의 「응답 신호 수신」 판정의 방법, 즉, 응답 신호의 수신 레벨에 의거한 방법이 아니라, 약간의 비트 오류가 있는 경우라도 오류 정정을 행함에 의해 응답 신호를 정상적으로 재생할 수 있는 경우에는 「응답 신호 수신」을 판정하고, 오류 정정으로는 대응할 수 없는 정도의 대량의 비 트 오류가 있는 경우에는 「응답 신호 비수신」을 판정하도록 하여도 좋다.
다음에, 상기한 실시 형태의 다른 바람직한 변형예에 관해 설명한다.
(1) 송신전력의 초기치를 얼마간의 「연산치」로 하는 예.
상기한 실시 형태(도 8)에서는, 송신전력(Pi)을 소정치씩 증대시키면서, 그 송신전력(Pi)을 초기치(dPi)로서 보존함과 함께, 차회 송신시의 송신전력(Pi)에, 해당 초기치(dPi)를 이용하고 있지만, 즉, 송신전력의 초기치에 전회 송신시의 송신전력을 그대로 이용하고 있지만(예를 들면, 전회 송신시의 송신전력을 10OmW라고 하면, 송신전력의 초기치도 같은 100mW로 된다), 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 전회 송신시의 송신전력에 소정의 계수(K)를 곱한 값(연산치)을 송신전력의 초기치로 하여도 좋다.
계수(K)를 1보다도 작은 값(예 : K=0.9)으로 하면, 전회의 송신전력보다도 1O% 낮은 송신전력의 초기치로 할 수 있고, 이 경우, 전력 소비의 절약의 점에서 바람직한 것으로 할 수 있다. 또한, 계수(K)를 1보다도 큰 값(예 : K=1.1)으로 하면, 전회의 송신전력보다도 10% 높은 송신전력의 초기치로 할 수 있고, 이 경우, 통신 안정성의 점에서 바람직한 것으로 할 수 있다.
(2) 송신전력의 증대폭 및/또는 감소폭을 등폭(1/n)으로 하지 않고, 부등(不等)폭으로 하는 예.
상기한 실시 형태(도 4, 도 8)에서는, 트랜스폰더(3)로부터의 응답 신호(10)가 수신되기 까지, 질문 신호(9)의 송신전력을 소정치씩 증대(스텝 S20, 스텝 S40)시키고 있다. 또한, 상기한 실시 형태(도 6, 도 9)에서는 타이어 상태 통보 처리 후에, 질문 신호(9)의 송신전력을 소정치씩 감소(스텝 S23, 스텝 S44)시키고 있다.
그리고, 이들의 실시 형태에서는 송신전력의 증대폭과 감소폭을 일정한 값, 예를 들면, 1/n의 등폭(n은 최대 전력과 최소 송신전력 사이의 세분화 수)으로 하고 있지만, 이것으로 한정되지 않는다. 증대폭과 감소폭의 쌍방 또는 일방에 대해, 스타트로부터 어느 정도까지는 큰 폭으로 변화시키고, 최후의 부분에서는 미조정을 겸하여 작은 폭으로 변화시키도록 하여도 좋다.
도 12는 증대폭을 부등(不等)으로 한 송신전력 변화 특성도이다. Pa는 트랜스폰더(3)의 기동에 필요한 질문 신호(9)의 송신전력이고, 질문 신호(9)의 송신전력은 초기치로부터 Pa까지 단계적으로 증대 변화하고 있다. 전력 증대의 단수는, 도시한 예의 경우, 편의적으로 4단이고, 최초의 2계의 증대폭(STP1)에 대해, 최후의 2단의 증대폭(STP2)이 상당히 작게 되어 있다. 이와 같이, 최초의 전력 증대폭(STP1)을 크게 하여, 단숨에 목표 전력(Pa)에 접근하고 나서, 작은 전력 증대폭(STP2)으로 미조정함에 의해 트랜스폰더(3)의 기동에 필요한 질문 신호(9)의 송신전력의 크기(Pa)에 달할 때까지의 시간(Ta')을 대폭적으로 단축할 수 있다.
도 13은 증대폭과 함께 감소폭도 부등으로 한 송신전력 변화 특성도이다. 전력 감소의 단수는, 도시의 예의 경우, 편의적으로 증단측과 같은 4단이고, 최초의 2단의 감소폭(STP11)에 대해 최후의 2단의 감소폭(STP12)이 상당히 작게 되어 있다. 이와 같이, 최초의 전력 감소폭(STP11)을 크게 하여, 단숨에 목표 전력(Pa)에 접근하고 나서, 작은 전력 감소폭(STP12)으로 미조정함에 의해 예를 들면, 오손 해소에 수반한 적정 전력(트랜스폰더(3)의 기동에 필요한 질문 신호(9)의 송신전력 의 크기(Pa))에 복귀하기 까지의 시간(Ta")을 대폭적으로 단축할 수 있다.
또한, 단계적인 변화(STP1→STP2, STP11→STP12)뿐만 아니라, 큰 폭으로부터 작은 폭으로 서서히 선형적 또는 비선형적으로 변화시키도록 하여도 좋다. 단계적인 변화와 마찬가지로, 이들은 어느것이나 「크게 움직이여 작게 미조정한다」라는 점에서 사상(思想) 공통이다.
이와 같이 하면, 트랜스폰더(3)의 응답까지의 시간을 「(송신전력의 조정폭을) 크게 움직이는」 것에 의해 단축화할 수 있고, 게다가, 「(송신전력의) 미조정」에 의해 과부족이 없는 최적의 송신전력으로 정확하게 설정할 수 있다.
(3) 송신전력의 초기치를 타이어 또는 타이어의 위치마다 다르게 할 수 있는 예.
각 타이어에 마련된 트랜스폰더(3)(좌전 타이어용 트랜스폰더(3FL), 위전 타이어용 트랜스폰더(3FR), 좌후 타이어용 트랜스폰더(3RL) 및 우후 타이어용 트랜스폰더(3RR))는, 그들의 부착 장소의 조건에 의해 통신 성능에 차이가 생기는 일이 많다.
예를 들면, 차종에 따라 일률적으로 말할 수 없지만, 전륜에 마련되어 있는 트랜스폰더(3)(좌전 타이어용 트랜스폰더(3FL), 우전 타이어용 트랜스폰더(3FR))의 통신 성능에 비하여, 후륜에 마련되어 있는 트랜스폰더(3)(좌후 타이어용 트랜스폰더(3) RL 및 우후 타이어용 트랜스폰더(3RR))의 통신 성능이 떨어지는 일이 있다.
따라서 이러한 통신 성능의 차를 고려하면, 상기한 실시 형태(도 8)와 같이, 송신전력(Pi)의 최소치를 고정치로 할 때에는, 그 고정치를 각 타이어 또는 타이어 의 위치마다의 통신 성능에 적합한 값으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 전륜의 통신 성능에 대해, 후륜의 통신 성능이 X% 정도 떨어지는 것이라고 가정하였을 때, 전륜의 트랜스폰더(3)에 적용하는 송신전력의 초기치(P1, P2)에 대해, 후륜의 트랜스폰더(3)에 적용하는 송신전력의 초기치(P3, P4)를 X% 정도 높게 하면 좋다. 이와 같이 하면, 통신 성능이 떨어지는 후륜의 트랜스폰더(3)에 대한 질문 신호(9)의 쓸데없는 송신 회수를 적게 할 수 있다.
또한, 송신전력의 초기치를 얼마간의 「연산치」로 하는 경우(상기한 (1) 참조)에도, 이 사상은 적용할 수 있다. 즉, 전륜의 통신 성능에 대해 후륜의 통신 성능이 X% 정도 떨어지는 것이라고 가정하였을 때, 전륜과 후륜의 트랜스폰더(3)의 송신전력의 초기치에 적용하는 연산치에 X%에 상당하는 차를 마련하면 좋다.
본 발명에 의하면 수작업에 의하는 일 없이 질문 신호의 송신전력을 최적화할 수 있고, 제조 비용이나 작업 비용을 저감할 수 있다.
또한, 이러한 송신전력의 최적화는 통상의 사용중에 행하여지기 때문에, 예를 들면, 타이어 상태 감시 시스템용 인테로게이터에 적용한 경우라도, 일체 공장 등에 가지고 들어갈 필요가 없고, 따라서 해당 시스템 탑재 차량의 이용 효율도 저해하지 않는다.
또한, 바람직한 양태에 의하면 오손물 등에 의한 실제의 전파 장애 상황이 해소되었을 때의 송신전력의 복귀(증대→감소)를 도모할 수 있다.
또한, 바람직한 양태에 의하면 쓸데없는 전력 증대 조작을 회피할 수 있고, 응답 신호의 수신 대기 시간을 없앨 수 있다.

Claims (11)

  1. 질문 신호를 수신하여 기동하고 소요되는 응답 신호를 반송하는 패시브형의 트랜스폰더의 기동 제어 방법에 있어서,
    상기 질문 신호의 송신전력을 최소 전력으로부터 서서히 증대시키면서 응답 신호의 반송의 유무를 판정하고, 응답 신호의 반송이 있는 것으로 판정하면, 그 이후에 있어서의 상기 질문 신호의 송신전력을 동 판정시의 송신전력의 값으로 유지하고,
    상기 질문 신호의 송신전력의 증대폭을 응답 신호의 반송 판정마다 단계적으로 작게 하는 것을 특징으로 하는 트랜스폰더의 기동 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    응답 신호의 반송을 판정하고 있는 동안, 상기 질문 신호의 송신전력을 서서히 감소시키고,
    상기 질문 신호의 송신전력의 감소폭을 응답 신호의 반송 판정마다 단계적으로 작게 하는 것을 특징으로 하는 트랜스폰더의 기동 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 질문 신호를 서서히 증대시키기 위한 초기치를 변수로 하고, 해당 초기치를 응답 신호의 반송 판정시의 송신전력으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 트랜스폰더의 기동 제어 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 응답 신호의 반송 판정을 해당 응답 신호의 수신 레벨에 의거하여 행하는 것을 특징으로 하는 트랜스폰더의 기동 제어 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 응답 신호의 반송 판정을 해당 응답 신호의 오류 정정이 정상적으로 행하여졌는지의 여부에 의거하여 행하는 것을 특징으로 하는 트랜스폰더의 기동 제어 방법.
  6. 질문 신호를 수신하여 기동하고 적어도 타이어의 공기압 정보를 포함하는 응답 신호를 반송하는 패시브형의 트랜스폰더와 쌍으로 이용되는 타이어 상태 감시 시스템용 인테로게이터에 있어서,
    상기 질문 신호의 송신전력을 최소 전력으로부터 서서히 증대시키면서 응답 신호의 반송의 유무를 판정하는 판정 수단과,
    상기 판정 수단에서 응답 신호의 반송이 있는 것으로 판정하면, 그 이후에 있어서의 상기 질문 신호의 송신전력을 동 판정시의 송신전력의 값으로 유지하는 송신전력 유지 수단을 구비하고,
    상기 질문 신호의 송신전력의 증대폭을 응답 신호의 반송 판정마다 단계적으로 작게 하는 것을 특징으로 하는 타이어 상태 감시 시스템용 인테로게이터.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 판정 수단에서 응답 신호의 반송을 판정하고 있는 동안, 상기 질문 신호의 송신전력을 서서히 감소시키는 송신전력 감소 수단을 구비하고,
    상기 질문 신호의 송신전력의 감소폭을 응답 신호의 반송 판정마다 단계적으로 작게 하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 타이어 상태 감시 시스템용 인테로게이터.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 질문 신호를 서서히 증대시키기 위한 초기치를 변수로 하고, 해당 초기치를 응답 신호의 반송 판정시의 송신전력으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 타이어 상태 감시 시스템용 인테로게이터.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 응답 신호의 반송 판정은, 해당 응답 신호의 수신 레벨에 의거하여 행하는 것을 특징으로 하는 타이어 상태 감시 시스템용 인테로게이터.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 응답 신호의 반송 판정은, 해당 응답 신호의 오류 정정이 정상적으로 행하여졌는지의 여부에 의거하여 행하는 것을 특징으로 하는 타이어 상태 감시 시 스템용 인테로게이터.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 질문 신호의 송신전력의 초기치를 타이어의 위치마다 개별적으로 설정하는 것을 특징으로 하는 타이어 상태 감시 시스템용 인테로게이터.
KR1020050003238A 2004-01-20 2005-01-13 트랜스폰더의 기동 제어 방법 및 타이어 상태 감시시스템용 인테로게이터 KR100655537B1 (ko)

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