專利名稱:輪胎信息通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及備有安裝在胎輪(tire wheel)中并發(fā)送胎壓檢測結(jié)果的胎壓檢測裝置、和設(shè)置在車輛主體內(nèi)并取得胎壓檢測結(jié)果的輪胎監(jiān)視裝置的輪胎信息通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
至今，在這種輪胎信息通信系統(tǒng)中，形成在胎壓檢測裝置和輪胎監(jiān)視裝置之間通過無線通信發(fā)送接收胎壓檢測結(jié)果的構(gòu)成(請(qǐng)參照專利文獻(xiàn)1)。該胎壓檢測裝置備有無線發(fā)送用的環(huán)形天線，并被固定在胎輪中。又，輪胎監(jiān)視裝置也備有環(huán)形天線，并被配置于車輛主體中的儀表板(dashboard)的內(nèi)側(cè)。
但是，在上述已有的輪胎信息通信系統(tǒng)中，存在著由于輪胎旋轉(zhuǎn)位置的不同，通信靈敏度顯著降低的零點(diǎn)，通信狀態(tài)不穩(wěn)定。又，在零點(diǎn)以外的地方整體來說通信靈敏度也很低，為了彌補(bǔ)它，就要提高消耗功率。
特開2005-119370號(hào)專利公報(bào)(段落
，圖1～圖3)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述事由而進(jìn)行的，本發(fā)明的目的是提供一種在輪胎和車輛主體之間可以進(jìn)行比現(xiàn)有技術(shù)良好的通信的輪胎信息通信系統(tǒng)。
為了達(dá)到上述目的而進(jìn)行的與技術(shù)方案1的發(fā)明有關(guān)的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)，其中備有安裝在胎輪(14)中檢測輪胎(15)的壓力，發(fā)送該檢測結(jié)果的胎壓檢測裝置(30)；和設(shè)置在車輛主體(12)中，從胎壓檢測裝置(30)取得胎壓信息的輪胎監(jiān)視裝置(50)，其特征在于，在胎壓檢測裝置(30)中備有輪胎側(cè)發(fā)送電路(39)，其將包含上述胎壓信息的交流電壓提供給胎輪(14)和輪胎(15)的整個(gè)圓周上備有的環(huán)狀導(dǎo)電部件(15B、15C)之間，從該環(huán)狀導(dǎo)電部件(15B、15C)發(fā)射電波；在輪胎監(jiān)視裝置(50)中備有主體側(cè)接收電路(52)，其分別與在車輛主體(12)中經(jīng)由車軸(17)而與胎輪(14)導(dǎo)通的車輛接地部(19)、和從環(huán)狀導(dǎo)電部件(15B、15C)接受電波并可以在與車輛接地部(19)之間產(chǎn)生交流電壓的車輛接地分離部(20、81～84、94、95)連接，從該交流電壓取得胎壓信息。
技術(shù)方案2的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)中，環(huán)狀導(dǎo)電部件(15B)是埋設(shè)在輪胎(15)中的金屬網(wǎng)(15B)。
技術(shù)方案3的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案2所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)中，與金屬網(wǎng)(15B)導(dǎo)通的金屬網(wǎng)終端部(15T)露出到輪胎(15)內(nèi)，輪胎側(cè)發(fā)送電路(39)與金屬網(wǎng)終端部(15T)導(dǎo)通連接。
技術(shù)方案4的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案2所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)中，設(shè)置中繼放電部件(34、47)，其與輪胎側(cè)發(fā)送電路(39)導(dǎo)通連接并被設(shè)置在輪胎(15)內(nèi)，可以在非接觸狀態(tài)下對(duì)金屬網(wǎng)(15B)通電。
技術(shù)方案5的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)中，環(huán)狀導(dǎo)電部件(15C)是在輪胎(15)的整個(gè)圓周內(nèi)面涂敷導(dǎo)電性碳而形成的碳被膜(15C)。
技術(shù)方案6的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1到5中任何一項(xiàng)所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)中，車輛接地分離部(20)是與作為車輛接地部(19)的底盤(12A)的下表面相對(duì)向配置的板部件(20)。
技術(shù)方案7的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1到5中任何一項(xiàng)所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)中，車輛接地分離部(94、95)是用于接收無線電用電波或汽車駕駛導(dǎo)向(car navigation)用電波的拉桿天線(94)或后部玻璃天線(95)。
技術(shù)方案8的發(fā)明的特征在于，在根據(jù)技術(shù)方案1到5中任何一項(xiàng)所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)中，車輛接地分離部(81～84)是在與作為車輛接地部(19)的底盤(12A)之間具有間隙并且可以開閉的門部件(81～84)。
技術(shù)方案9的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1到8中任何一項(xiàng)所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)中，在輪胎監(jiān)視裝置(50)中備有主體側(cè)發(fā)送電路(55)，其將包含到胎壓檢測裝置(30)的信息的交流電壓提供給車輛接地部(19)和車輛接地分離部(20、81～84、94、95)之間，使電波從車輛接地分離部(20、81～84、94、95)發(fā)射；在胎壓檢測裝置(30)中備有輪胎側(cè)接收電路(40)，其基于根據(jù)來自車輛接地分離部(20、81～84、94、95)的電波而在胎輪(14)和環(huán)狀導(dǎo)電部件(15B、15C)之間生成的交流電壓，取得來自輪胎監(jiān)視裝置(50)的信息。
技術(shù)方案10的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1到9中任何一項(xiàng)所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)中，在車輛主體(12)中設(shè)置多個(gè)通信終端(80)，在各個(gè)通信終端(80)中包括終端發(fā)送電路(55)，其將包含到其它的通信終端(80)的信息的交流電壓提供給一個(gè)車輛接地分離部(20、81～84、94、95)和車輛接地部(19)之間而使電波從一個(gè)車輛接地分離部(20、81～84、94、95)發(fā)射；和終端接收電路(52)，其基于根據(jù)從其它的車輛接地分離部(20、81～84、94、95)發(fā)射的電波而在一個(gè)車輛接地分離部(20、81～84、94、95)和車輛接地部(19)之間生成的交流電壓，取得來自其它的通信終端(80)的信息。
在技術(shù)方案1的構(gòu)成中，輪胎側(cè)發(fā)送電路(39)將包含胎壓信息的交流電壓提供給輪胎(15)中備有的環(huán)狀導(dǎo)電部件(15B、15C)和胎輪(14)之間。這樣，在輪胎(15)的整個(gè)圓周上環(huán)狀導(dǎo)電部件(15B、15C)的電位變化，與輪胎(15)的旋轉(zhuǎn)位置無關(guān)，從輪胎(15)向規(guī)定方向發(fā)射電波。而且，通過該電波在車輛主體(12)中的車輛接地部(19)和車輛接地分離部(20、81～84、94、95)之間產(chǎn)生交流電壓，主體側(cè)接收電路(52)從該交流電壓取得胎壓信息。這樣根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)橥ㄐ庞玫碾姴ㄅc輪胎(15)的旋轉(zhuǎn)位置無關(guān)，從輪胎(15)向規(guī)定方向發(fā)射，所以通信狀態(tài)穩(wěn)定。又，通過使胎壓檢測裝置(30)經(jīng)由胎輪(14)和車軸(17)而接地到車輛接地部(19)，也使輪胎監(jiān)視裝置(50)接地到該車輛接地部(19)，提高了胎壓檢測裝置(30)和輪胎監(jiān)視裝置(50)之間的通信靈敏度。因此，可以抑制消耗功率。即，根據(jù)本發(fā)明，在輪胎和車輛主體之間可以進(jìn)行比現(xiàn)有技術(shù)良好的通信。
根據(jù)技術(shù)方案2的構(gòu)成，能夠?qū)⒔饘?15B)應(yīng)用于輪胎的增強(qiáng)和通信兩方面。
如技術(shù)方案3的構(gòu)成那樣，如果使與金屬網(wǎng)(15B)導(dǎo)通的金屬網(wǎng)終端部(15T)露出到輪胎(15)內(nèi)，則能夠容易地進(jìn)行金屬網(wǎng)(15B)和輪胎側(cè)發(fā)送電路(39)的導(dǎo)通連接。
根據(jù)技術(shù)方案4的構(gòu)成，使與輪胎側(cè)發(fā)送電路(39)導(dǎo)通連接的中繼放電部件(34、47)和金屬網(wǎng)(15B)之間非接觸狀態(tài)通電。因此，可以在通信中容易地利用已有的輪胎(15)的金屬網(wǎng)(15B)。
如技術(shù)方案5的構(gòu)成那樣，也可以在輪胎(15)的內(nèi)面設(shè)置碳被膜(15C)，并將它作為環(huán)狀導(dǎo)電部件(15C)。這時(shí)，不管輪胎(15)中是否內(nèi)置有金屬網(wǎng)(15B)。
如技術(shù)方案6的構(gòu)成那樣，也可以使板部件(20)與作為車輛接地部(19)的底盤(12A)的下表面相對(duì)向配置而構(gòu)成接線天線(22)，用該接線天線(22)在胎壓檢測裝置(30)和輪胎監(jiān)視裝置(50)之間進(jìn)行通信。
根據(jù)技術(shù)方案7的構(gòu)成，因?yàn)樵谲囕v接地分離部(94、95)中利用用于接收無線電用電波或汽車駕駛導(dǎo)向用電波的拉桿天線(94)或后部玻璃天線(95)，所以與為了車輛接地分離部用而另外設(shè)置部件的情形相比，能夠降低成本。同樣，根據(jù)技術(shù)方案8的構(gòu)成，因?yàn)樵谲囕v接地分離部(81～84)中利用在與車輛接地部(19)之間具有間隙的門部件(81～84)，所以能夠降低成本。
根據(jù)技術(shù)方案9的構(gòu)成，能夠在胎壓檢測裝置(30)和輪胎監(jiān)視裝置(50)之間進(jìn)行雙向通信。
根據(jù)技術(shù)方案10的構(gòu)成，能夠在設(shè)置于車輛主體(12)中的多個(gè)通信終端(80)之間發(fā)送接收信息，能夠構(gòu)成利用了這多個(gè)通信終端(80)的車內(nèi)LAN。
圖1是本發(fā)明第1實(shí)施方式涉及的輪胎信息通信系統(tǒng)的概念圖。
圖2是輪胎、胎輪、胎壓檢測裝置的剖面圖。
圖3是胎壓檢測裝置的電路圖。
圖4是發(fā)送接口的電路圖。
圖5是車輛附近的電場的概念圖。
圖6是輪胎監(jiān)視裝置的電路圖。
圖7是接收接口的電路圖。
圖8是第2實(shí)施方式的胎壓檢測裝置的電路圖。
圖9是胎壓監(jiān)視裝置的電路圖。
圖10是表示第3實(shí)施方式的輪胎信息通信系統(tǒng)的電路構(gòu)成的概念圖。
圖11是車輛附近的電場的概念圖。
圖12是表示實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果的曲線圖。
圖13是表示實(shí)驗(yàn)2和3的結(jié)果的曲線圖。
圖14是表示輪胎信息通信系統(tǒng)的等效電路的電路圖。
圖15是用于實(shí)驗(yàn)的車輛的平面圖(A)和側(cè)面圖(B)。
圖16是表示實(shí)驗(yàn)4的結(jié)果的曲線圖。
圖17是變形例(1)的輪胎、胎輪、胎壓檢測裝置的剖面圖。
圖18是變形例(2)的輪胎、胎輪、胎壓檢測裝置的剖面圖。
圖19是變形例(3)的輪胎、胎輪、胎壓檢測裝置的剖面圖。
圖中10-輪胎信息通信系統(tǒng)，11-車輛，12-車輛主體，12A-底盤，14-胎輪，15-輪胎，15B-金屬網(wǎng)，15C-碳被膜，15T-金屬網(wǎng)終端部，16-輪胎閥門，17-車軸，19-車輛接地部，20-板部件，22-接線天線，30-胎壓檢測裝置，34-中繼放電片，35-壓力傳感器，39-輪胎側(cè)發(fā)送電路，40-輪胎側(cè)接收電路，47-柔性天線，50-輪胎監(jiān)視裝置，52-主體側(cè)接收電路，53-主體側(cè)發(fā)送電路，80-通信終端，81-機(jī)罩，82-前門，83-后門，84-后備箱門，94-拉桿天線，95-后窗玻璃天線具體實(shí)施方式
[第1實(shí)施方式]下面，我們根據(jù)圖1～圖7說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。
如圖1所示，本實(shí)施方式的輪胎信息通信系統(tǒng)10由分別設(shè)置在車輛11的各個(gè)車輪13(在圖1中只表示了1個(gè)車輪13)中的胎壓檢測裝置30和設(shè)置在車輛主體12中的1個(gè)輪胎監(jiān)視裝置50構(gòu)成。車輪13將輪胎15嵌合在胎輪14的輪緣(rim)14A中而具備。該輪胎15是無內(nèi)胎輪胎(tubeless tire)，將增強(qiáng)用的金屬網(wǎng)15B埋設(shè)在構(gòu)成輪胎15的橡膠15A中。又，在輪胎15的整個(gè)圓周中形成金屬網(wǎng)15B，整個(gè)輪胎導(dǎo)通。
如圖2所示在輪緣14A中形成閥門安裝孔14C，將輪胎閥門16固定在該閥門安裝孔14C中。輪胎閥門16在兩端開放的筒狀的閥桿(valvestem)16A的內(nèi)部備有止回閥機(jī)構(gòu)的閥心(圖中未示出)。而且，輪胎閥門16的前端部分向輪緣14A的內(nèi)周面?zhèn)韧怀?，另一方面輪胎閥門16的基端部分向輪緣14A的外周面?zhèn)韧怀霾⒈慌渲迷谳喬?5內(nèi)。
將設(shè)置在各個(gè)車輪13中的胎壓檢測裝置30固定在輪胎閥門16的基端部分并被配置在輪胎15內(nèi)。胎壓檢測裝置30在固定在輪胎閥門16上的盒31的內(nèi)部收納并備有電路基板32和鈕扣電池33。
如圖3所示，電路基板32上安裝有壓力傳感器35、溫度傳感器36加速度傳感器37以及輪胎側(cè)通信控制器38與本發(fā)明涉及的輪胎側(cè)發(fā)送電路39。輪胎側(cè)通信控制器38，以根據(jù)車輪13的旋轉(zhuǎn)由加速度傳感器37檢測出離心力為條件執(zhí)行規(guī)定的程序，取入壓力傳感器35和溫度傳感器36的檢測結(jié)果。而且，例如，將設(shè)定在4個(gè)車輪13的各個(gè)胎壓檢測裝置30的每一個(gè)中的識(shí)別數(shù)據(jù)的信息與輪胎壓力和輪胎溫度的檢測結(jié)果的信息一起付與輪胎側(cè)發(fā)送電路39。這樣，在輪胎側(cè)發(fā)送電路39中，調(diào)制電路39Y對(duì)振蕩電路39X輸出的載波進(jìn)行頻率調(diào)制，生成包含上述胎壓等的信息的交流電壓。而且，通過發(fā)送接口39Z將該交流電壓付與胎輪14和金屬網(wǎng)15B之間。因此，在輪胎側(cè)發(fā)送電路39備有的一對(duì)輸出終端39A、39B中的一方的輸出終端39A與中繼放電片34(相當(dāng)于與本發(fā)明有關(guān)的“中繼放電部件”)連接，而另一方的輸出終端39B與輪胎閥門16(詳細(xì)地說，閥桿16A)連接。
因此，另一方的輸出終端39B通過輪胎閥門16與胎輪14導(dǎo)通連接。又，中繼放電片34，例如，通過用絕緣被膜涂敷片狀的導(dǎo)電部件，貼附在輪胎15的內(nèi)面并與金屬網(wǎng)15B的一部分對(duì)置。因此，由中繼放電片34和金屬網(wǎng)15B的一部分構(gòu)成電容，一方的輸出終端39A和金屬網(wǎng)15B可以在非接觸狀態(tài)通電。
可是，能夠?qū)④囕v11中車輛主體12的底盤12A和與它導(dǎo)通的導(dǎo)電體群用作電路上的接地。在本實(shí)施方式中，由該底盤12A和與底盤12A導(dǎo)通的發(fā)動(dòng)機(jī)、金屬減震器等構(gòu)成的整個(gè)導(dǎo)電體群構(gòu)成與本發(fā)明有關(guān)的車輛接地部19。而且，胎輪14與車輛接地部19導(dǎo)通。具體地說，將在胎輪14中輪緣14A內(nèi)側(cè)的圓盤部分14B固定在自車輛主體12延伸的車軸17前端的輪轂盤17A上。而且，車軸17經(jīng)由軸承17B(具體地說，軸承(bearing))等與包含底盤12A在內(nèi)的車輛接地部19導(dǎo)通。
輪胎側(cè)發(fā)送電路39，通過將交流電壓付與胎輪14和金屬網(wǎng)15B之間，而從金屬網(wǎng)15B發(fā)射電波。而且，根據(jù)該電波中包含的電場波，在金屬網(wǎng)15B和車輛主體12，或者金屬網(wǎng)15B、大地90和車輛主體12之間產(chǎn)生電場。在圖5中，用電力線表示該電場的一個(gè)例子。此外，與電場波的相位，即交流電壓的相位相應(yīng)地反轉(zhuǎn)圖5中的電力線箭頭。
如上所述，為了提高由金屬網(wǎng)15B產(chǎn)生的電場強(qiáng)度，增大中繼放電片34和車輛接地部19之間的電位差是優(yōu)選的。另一方面，因?yàn)樘簷z測裝置30將鈕扣電池33作為電源，所以從電池壽命的觀點(diǎn)來看希望抑制消耗功率。因此，在發(fā)送接口39Z中，如圖4(A)所示，將將調(diào)制電路39Y和中繼放電片34變壓器(transformer)耦合起來，使金屬網(wǎng)15B側(cè)具有比調(diào)制電路39Y側(cè)高的阻抗。又，通過使變壓器耦合的二次側(cè)具有規(guī)定的阻抗，能夠?qū)崿F(xiàn)40～100[MHz]頻帶中的阻抗匹配。
此外，代替上述變壓器耦合，即便使閥心的發(fā)送接口39Z采用圖4(B)所示的電路構(gòu)成也能夠起到同樣的作用效果。
如圖5所示，在底盤12A下面，設(shè)有作為與本發(fā)明有關(guān)的車輛接地分離部的板部件20。例如，將板部件20配置在底盤12A的下表面中距4個(gè)車輪13的距離大致相等的位置上，使電介質(zhì)21介入并被固定在其與底盤12A之間。而且，由這些板部件20、電介質(zhì)21和底盤12A的一部分構(gòu)成接線天線22。此外，電介質(zhì)21，例如，是聚四氟乙烯(注冊(cè)商標(biāo)名TEFLON特氟隆)，它的介電常數(shù)為2.2。
輪胎監(jiān)視裝置50配置在底盤12A的內(nèi)側(cè)。而且，在輪胎監(jiān)視裝置50中，如圖6所示備有主體側(cè)通信控制器51和本發(fā)明的主體側(cè)接收電路52，板部件20和底盤12A與該主體側(cè)接收電路52的接收接口52Y所具備的1對(duì)輸入終端52A、52B連接。而且，主體側(cè)接收電路52，通過接收接口52Y將接受來自金屬網(wǎng)15B的電波而在底盤12A和板部件20之間產(chǎn)生的交流電壓取入到主體側(cè)接收電路52的解調(diào)電路52X，進(jìn)行解調(diào)提取包含在電波中的信息。
此外，在圖7(A)中表示了主體側(cè)接收電路52的接收接口52Y的構(gòu)成。在接收接口52Y中，用晶體管Tr1放大板部件20和底盤12A之間的電位差。又，即便使接收接口52Y采用圖7(B)所示的電路構(gòu)成也能夠起到同樣的作用效果。
以上是本實(shí)施方式的構(gòu)成。下面，我們說明由上述構(gòu)成形成的本實(shí)施方式的作用效果。當(dāng)使車輛11進(jìn)行時(shí)在4個(gè)車輪13的胎壓檢測裝置30上施加離心力，各胎壓檢測裝置30用加速度傳感器37檢測離心力，發(fā)送胎壓和輪胎溫度的檢測結(jié)果以及識(shí)別數(shù)據(jù)。因此，在胎輪14和中繼放電片34之間施加根據(jù)胎壓等的信息進(jìn)行過頻率調(diào)制的交流電壓。
這樣，在中繼放電片34和輪胎15內(nèi)的金屬網(wǎng)15B之間產(chǎn)生電場，中繼放電片34和金屬網(wǎng)15B之間通電，在輪胎15的整個(gè)圓周上金屬網(wǎng)15B的電位發(fā)生變化。因此，與輪胎15的旋轉(zhuǎn)位置無關(guān)，從輪胎15沿規(guī)定方向發(fā)射電波。而且，通過該電波，如圖5所示在金屬網(wǎng)15B、大地90和車輛主體12之間產(chǎn)生電場，并且在車輛主體12中在車輛接地部19和板部件20之間產(chǎn)生電場。而且，輪胎監(jiān)視裝置50的主體側(cè)接收電路52取入由該電場而在車輛接地部19和板部件20之間產(chǎn)生的交流電壓，取得胎壓等信息。
輪胎監(jiān)視裝置50的主體側(cè)通信控制器51，根據(jù)在取得的信息中包含的識(shí)別數(shù)據(jù)識(shí)別具有哪個(gè)胎壓檢測裝置30的信息，并且判別胎壓和輪胎溫度有無異常。而且，當(dāng)判斷為有異常時(shí)，例如從車輛主體12備有的揚(yáng)聲器54A(請(qǐng)參照?qǐng)D6)輸出警告聲音，或者，用車輛主體12備有的顯示器54B(請(qǐng)參照?qǐng)D6)與警告消息一起顯示發(fā)生異常的輪胎15的位置。
這樣根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)榕c輪胎15的旋轉(zhuǎn)位置無關(guān)地從輪胎15向規(guī)定方向發(fā)射通信用的電波，所以可以抑制發(fā)生通信上的零點(diǎn)并進(jìn)行穩(wěn)定的通信。又，通過使胎壓檢測裝置30和輪胎監(jiān)視裝置50接地到共同的車輛接地部19，從而能夠提高胎壓檢測裝置30和輪胎監(jiān)視裝置50之間的通信靈敏度，達(dá)到節(jié)省功率的目的。這點(diǎn)能夠用后述的實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)。進(jìn)一步，因?yàn)樵谕ㄐ胖欣昧藶樵鰪?qiáng)用而埋設(shè)在輪胎15中的金屬網(wǎng)15B，所以能夠有效地利用資源。而且，通過將與輪胎側(cè)發(fā)送電路39導(dǎo)通連接的中繼放電片34緊貼在輪胎15的內(nèi)面上，從而能夠在非接觸的狀態(tài)下對(duì)金屬網(wǎng)15B通電，因此，可以容易地將已有的輪胎15的金屬網(wǎng)15B用于通信中。
本實(shí)施方式，如圖8所示在上述第1實(shí)施方式中說明了的胎壓檢測裝置30中追加并備有輪胎側(cè)接收電路40，如圖9所示在輪胎監(jiān)視裝置50中追加并備有主體側(cè)發(fā)送電路55這點(diǎn)與上述第1實(shí)施方式不同。
輪胎側(cè)接收電路40為與第1實(shí)施方式中的主體側(cè)接收電路52同樣的構(gòu)成。而且，輪胎側(cè)發(fā)送電路39和輪胎側(cè)接收電路40并聯(lián)連接在中繼放電片34和輪胎閥門16之間。
另一方面，主體側(cè)發(fā)送電路55為與第1實(shí)施方式中的輪胎側(cè)發(fā)送電路39同樣的構(gòu)成。而且，主體側(cè)接收電路52和主體側(cè)發(fā)送電路55并聯(lián)連接在底盤12A和板部件20之間。其它的構(gòu)成，因?yàn)榕c第1實(shí)施方式同樣，所以省略重復(fù)說明。根據(jù)本實(shí)施方式，能夠在各胎壓檢測裝置30和輪胎監(jiān)視裝置50之間進(jìn)行雙向通信。
本實(shí)施方式，如圖10所示在上述第1實(shí)施方式中說明了的車輛11中，除了輪胎信息通信系統(tǒng)10外，還備有與本發(fā)明有關(guān)的多個(gè)通信終端80。而且，這些通信終端80與車輛11的雨刷86、前門鎖87、后門鎖88、尾燈89等的驅(qū)動(dòng)部、用于檢測半開門的門傳感器91等的被動(dòng)部和主控制裝置85連接。
而且，主控制裝置85用的通信終端80與和輪胎監(jiān)視裝置50用的不同地備有的接線天線22連接。雨刷86用的通信終端80與機(jī)罩81(bonnet)、車輛接地部19連接。又，前門鎖87和門傳感器91與共同的通信終端80連接，該通信終端80與前門82、車輛接地部19連接。同樣，后門鎖88和門傳感器91與共同的通信終端80連接，該通信終端80與后門83、車輛接地部19連接。進(jìn)一步，尾燈89用的通信終端80與后備箱門84和車輛接地部19連接。
這里，各通信終端80備有上述第2實(shí)施方式中說明了的主體側(cè)接收電路52和主體側(cè)發(fā)送電路55。而且，各通信終端80，如圖11所示在車輛主體12的周圍產(chǎn)生電場，在與其它的通信終端80之間發(fā)送接收信息。具體地說，當(dāng)操作車輛主體12所具備的雨刷操作開關(guān)(圖中未示出)時(shí)，主控制裝置85(請(qǐng)參照?qǐng)D10)將包含雨刷驅(qū)動(dòng)指令信息在內(nèi)的交流電壓施加在接線天線22上。因此在車輛主體12的周圍產(chǎn)生電場，各通信終端80根據(jù)車輛接地部19和各個(gè)門部件(81～84)之間產(chǎn)生的交流電壓取得來自主控制裝置85的信息。而且，雨刷86用的通信終端80驅(qū)動(dòng)雨刷86，除此以外的通信終端80忽略所取得的信息。與此同樣，例如，當(dāng)前門82的門傳感器91檢測出半開門時(shí)，與該門傳感器91連接的通信終端80將包含半開門信息在內(nèi)的交流電壓施加在車輛接地部19和前門82之間。這樣，根據(jù)與上述相同的原理，取得它的主控制裝置85例如點(diǎn)亮駕駛席的警告燈。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠用構(gòu)成車輛主體12的底盤12A和門部件(81～84)等構(gòu)成車內(nèi)LAN。此外，在上述實(shí)施方式中，將在各門部件(81～84)和車輛接地部19之間產(chǎn)生的交流電壓用于通信中，但是例如，也可以將在用于接收無線電廣播用電波或汽車駕駛導(dǎo)向用電波的拉桿天線94或后部玻璃天線95(參照?qǐng)D15(A))和車輛接地部19之間產(chǎn)生的交流電壓用于通信中。
作為本發(fā)明的實(shí)施品1，制作了與第1實(shí)施方式的輪胎信息通信系統(tǒng)10同一結(jié)構(gòu)的輪胎信息通信系統(tǒng)。對(duì)此，作為已有品1，準(zhǔn)備了備有環(huán)形天線的輪胎信息通信系統(tǒng)。并且，進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)1～4。
此外，在圖15中，表示了用于實(shí)驗(yàn)的車輛11的外觀。在該車輛11中，車輛主體12和大地的間隔的最小部分約為200[mm]左右。又，安裝在該車輛11中的輪胎15是備有埋設(shè)了輪胎增強(qiáng)用的金屬網(wǎng)15B的一般的輪胎。進(jìn)一步，實(shí)施品1的中繼放電片34的大小為100×100[mm]，貼附在輪胎15的內(nèi)面。
將實(shí)施品1中備有的胎壓檢測裝置30安裝在車輛11的左前車輪12中，將輪胎監(jiān)視裝置50用的接線天線22配置在底盤12A的下表面，將信號(hào)從胎壓檢測裝置30發(fā)送到輪胎監(jiān)視裝置50。這時(shí)，測定胎壓檢測裝置30用于發(fā)送的功率P1，并且測定輪胎監(jiān)視裝置50通過接線天線22取入的功率P2，從這些電功率P1、P2和下列公式(1)求得傳播因數(shù)R。
R＝10·Log(P2/P1) [dB] (1)這時(shí)，胎壓檢測裝置30將施加在胎輪14和中繼放電片34之間的交流電壓的頻率(即，載波頻率)慢慢地提高到100[kHz]～500[MHz]，制作傳播因數(shù)R對(duì)載波頻率的變化曲線。代替實(shí)施品1將已有品1安裝在車輛11中，進(jìn)行相同的測定，同樣制作曲線。
實(shí)施品1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果由圖12(A)的曲線G1表示，已有品1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果由圖12(B)的曲線G2表示。如從曲線G2看到的那樣，已有品1的傳播因數(shù)R全部在-80[dB]以下。即，對(duì)于在發(fā)送側(cè)輸出的功率P1，在接收側(cè)，在所測定的全部頻率中成為1/108。與此相對(duì)，實(shí)施品1的傳播因數(shù)R全部優(yōu)于已有品1，特別是，在載波頻率為40～100[MHz]的頻帶中，傳播因數(shù)R在-50[dB]以上，即，成為1/105以上。通過本實(shí)驗(yàn)，我們證實(shí)了實(shí)施品1與已有品1相比提高了傳播因數(shù)，可以用小的消耗功率進(jìn)行通信。
此外，在載波頻率為40～100[MHz]的頻帶中接收靈敏度比較好，當(dāng)由第1實(shí)施方式中說明的發(fā)送接口39Z進(jìn)行阻抗匹配時(shí)，我們推測下面幾點(diǎn)是重要的因素。即，能夠假設(shè)在裝載了與第1實(shí)施方式同一構(gòu)成的實(shí)施品1的車輛11中，構(gòu)成了圖14所示的交流電路97。該交流電路97的各構(gòu)成要素如下述表1所示。
這里，如圖14中由雙點(diǎn)劃線包圍的所示，在交流電路97中，包含著低通濾波器98和高通濾波器99。而且，通過這些低通濾波器98和高通濾波器98，交流電路97作為帶通濾波器起作用，結(jié)果，可以推測出40～100[MHz]頻帶中的傳播因數(shù)R比較好。
將實(shí)施品1的胎壓檢測裝置30安裝在車輛11的左前輪13中。而且，將接線天線22分別設(shè)置在底盤12A的下表面中、左后部座席正下方和右后部座席正下方，通過各接線天線22由輪胎監(jiān)視裝置50接收信號(hào)，用與上述實(shí)驗(yàn)1同樣的方法制作傳播因數(shù)R對(duì)頻率的變化曲線。
將接線天線22配置在左后部座席正下方時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果由圖13(A)的曲線RL表示，配置在右后部座席正下方時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果由同圖的曲線RR表示。如從對(duì)比上述的曲線LR、RR可以看到的那樣，沒有由于接線天線22位置的不同而在傳播因數(shù)R中引起很大差別。
一面旋轉(zhuǎn)安裝了實(shí)施品1的胎壓檢測裝置30的車輪13，一面用與上述實(shí)驗(yàn)2同樣的順序制作傳播因數(shù)R對(duì)頻率的變化曲線。
將實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示為圖13(B)的曲線RL、RR。如從比較圖13(A)和圖13(B)可以看到的那樣，沒有由于車輪13的旋轉(zhuǎn)而在傳播因數(shù)R中引起很大差別。又，使車輪13低速旋轉(zhuǎn)調(diào)查有無零點(diǎn)，但是未能確認(rèn)零點(diǎn)。
使實(shí)施品1的輪胎監(jiān)視裝置50與圖15(A)所示的后部玻璃天線95和底盤12A連接，將在這些后部玻璃天線95和底盤12A之間產(chǎn)生的交流電壓取入輪胎監(jiān)視裝置50。而且，用與上述實(shí)驗(yàn)1同樣的順序制作傳播因數(shù)R對(duì)頻率的變化曲線。又，代替后部玻璃天線95使輪胎監(jiān)視裝置50與拉桿天線94連接，與上述同樣地制作曲線。進(jìn)一步，代替拉桿天線94使輪胎監(jiān)視裝置50與后備箱門84(具體地說，由圖15(A)的標(biāo)號(hào)C7所示的位置)連接，與上述同樣地制作曲線。
使用后部玻璃天線95時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示為圖16(A)的曲線G3，使用拉桿天線94時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示為圖16(B)的曲線G4，進(jìn)一步，使用后備箱門84時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示為圖16(C)的曲線G5。盡管當(dāng)比較這些曲線G3～G5和圖12(A)的曲線G1時(shí)，與用接線天線22的情形相比，用后部玻璃天線95等時(shí)傳播因數(shù)R降低，但是即便用后部玻璃天線95等，對(duì)于由圖12(B)的曲線G2表示的已有品1，傳播因數(shù)R也變得十分高。
本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，例如，下面說明的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，進(jìn)一步，在下述以外也能夠在不脫離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)實(shí)施種種變更。
(1)也可以代替用上述第1實(shí)施方式的中繼放電片34，如圖17所示，使與金屬網(wǎng)15B導(dǎo)通的金屬網(wǎng)終端部15T露出到輪胎15內(nèi)而設(shè)置，使輪胎側(cè)發(fā)送電路39的輸出終端39A與該金屬網(wǎng)終端部15T導(dǎo)通連接。
(2)又，如圖18所示，也可以在輪胎15的整個(gè)圓周內(nèi)面涂敷導(dǎo)電性碳形成碳被膜15C，使輪胎側(cè)發(fā)送電路39的輸出終端39A與該碳被膜15C導(dǎo)通連接。這時(shí)，不管是否將金屬網(wǎng)15B內(nèi)置在輪胎15中。
(3)如圖19所示，也可以在胎壓檢測裝置30中設(shè)置一端被固定的柔性天線47，以作為本發(fā)明的中繼放電部件。在這種構(gòu)成中，通過使車輪13旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力而使柔性天線47從輪緣14A離開，能夠在與金屬網(wǎng)15B之間產(chǎn)生電場。又，使柔性天線47成為放倒在輪緣14A側(cè)的狀態(tài)，能夠容易地將輪胎15裝到胎輪14上或從胎輪14卸下。此外，例如，可以通過使單極天線、偶極天線與撓性基板一體化來構(gòu)成柔性天線47。
(4)在上述實(shí)施方式中，根據(jù)胎壓等的信息對(duì)載波進(jìn)行頻率調(diào)制，但是調(diào)制方法不限定于此，例如，也可以是振幅調(diào)制、脈沖調(diào)制。
權(quán)利要求
1.一種輪胎信息通信系統(tǒng)(10)，該輪胎信息通信系統(tǒng)(10)具備安裝在胎輪(14)中檢測輪胎(15)的壓力，發(fā)送該檢測結(jié)果的胎壓檢測裝置(30)；和設(shè)置在所述車輛主體(12)中，從所述胎壓檢測裝置(30)取得胎壓信息的輪胎監(jiān)視裝置(50)，在所述胎壓檢測裝置(30)中備有輪胎側(cè)發(fā)送電路(39)，其將包含所述胎壓信息在內(nèi)的交流電壓提供給所述胎輪(14)和所述輪胎(15)的整個(gè)圓周上備有的環(huán)狀導(dǎo)電部件(15B、15C)之間，從該環(huán)狀導(dǎo)電部件(15B、15C)發(fā)射電波；在所述輪胎監(jiān)視裝置(50)中備有主體側(cè)接收電路(52)，其分別與車輛接地部(19)和車輛接地分離部(20、81～84、94、95)連接，從該交流電壓取得所述胎壓信息，其中該車輛接地部(19)在所述車輛主體(12)中經(jīng)由車軸(17)而與所述胎輪(14)導(dǎo)通，該車輛接地分離部(20、81～84、94、95)從所述環(huán)狀導(dǎo)電部件(15B、15C)接受所述電波而可以在與所述車輛接地部(19)之間產(chǎn)生交流電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述環(huán)狀導(dǎo)電部件(15B)是埋設(shè)在所述輪胎(15)中的金屬網(wǎng)(15B)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)，其特征在于，與所述金屬網(wǎng)(15B)導(dǎo)通的金屬網(wǎng)終端部(15T)露出到所述輪胎(15)內(nèi)，所述輪胎側(cè)發(fā)送電路(39)與所述金屬網(wǎng)終端部(15T)導(dǎo)通連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)，其特征在于，設(shè)置中繼放電部件(34、47)，其與所述輪胎側(cè)發(fā)送電路(39)導(dǎo)通連接并設(shè)置在所述輪胎(15)內(nèi)，可以在非接觸狀態(tài)下對(duì)所述金屬網(wǎng)(15B)通電。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述環(huán)狀導(dǎo)電部件(15C)是在所述輪胎(15)的整個(gè)圓周內(nèi)面涂敷導(dǎo)電性碳而形成的碳被膜(15C)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1到5中任何一項(xiàng)所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述車輛接地分離部(20)是與作為所述車輛接地部(19)的底盤(12A)的下表面相對(duì)向配置的板部件(20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1到5中任何一項(xiàng)所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述車輛接地分離部(94、95)是用于接收無線電用電波或汽車駕駛導(dǎo)向用電波的拉桿天線(94)或后部玻璃天線(95)。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1到5中任何一項(xiàng)所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述車輛接地分離部(81～84)是在與作為所述車輛接地部(19)的底盤(12A)之間具有間隙且可以開閉的門部件(81～84)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1到8中任何一項(xiàng)所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)，其特征在于，在所述輪胎監(jiān)視裝置(50)中備有主體側(cè)發(fā)送電路(55)，其將包含向所述胎壓檢測裝置(30)的信息的交流電壓提供給所述車輛接地部(19)和所述車輛接地分離部(20、81～84、94、95)之間，而使電波從所述車輛接地分離部(20、81～84、94、95)發(fā)射；在所述胎壓檢測裝置(30)中備有輪胎側(cè)接收電路(40)，其基于根據(jù)來自所述車輛接地分離部(20、81～84、94、95)的電波而在所述胎輪(14)和所述環(huán)狀導(dǎo)電部件(15B、15C)之間生成的交流電壓，取得來自所述輪胎監(jiān)視裝置(50)的所述信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1到9中任何一項(xiàng)所述的輪胎信息通信系統(tǒng)(10)，其特征在于，在所述車輛主體(12)中設(shè)置多個(gè)通信終端(80)；在所述各個(gè)通信終端(80)中包括終端發(fā)送電路(55)，其將包含到其它所述通信終端(80)的信息的交流電壓提供給一個(gè)所述車輛接地分離部(20、81～84、94、95)和所述車輛接地部(19)之間，而使電波從所述一個(gè)車輛接地分離部(20、81～84、94、95)發(fā)射；和終端接收電路(52)，其基于根據(jù)從所述其它的車輛接地分離部(20、81～84、94、95)發(fā)射的電波而在所述一個(gè)車輛接地分離部(20、81～84、94、95)和所述車輛接地部(19)之間生成的交流電壓，取得來自所述其它通信終端(80)的所述信息。
專利摘要
本發(fā)明提供一種在輪胎和車輛主體之間可以進(jìn)行比現(xiàn)有技術(shù)良好的通信的輪胎信息通信系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，輪胎側(cè)發(fā)送電路(39)向輪胎(15)中備有的金屬網(wǎng)(15B)和胎輪(14)之間付與包含胎壓檢測結(jié)果的信息的交流電壓。這樣，在輪胎(15)的整個(gè)圓周上金屬網(wǎng)(15B)的電位發(fā)生變化，與輪胎(15)的旋轉(zhuǎn)位置無關(guān)，從輪胎(15)向規(guī)定方向發(fā)射電波。而且，通過該電波，在車輛接地部(19)和板部件(20)之間發(fā)生包含胎壓檢測結(jié)果的信息的交流電壓，主體側(cè)接收電路(52)從該交流電壓取得胎壓檢測結(jié)果的信息。
文檔編號(hào)B60C23/00GK1991932SQ200610094081
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年6月26日
發(fā)明者大久保陽一, 川瀨真一, 辻田泰久, 青山秀次 申請(qǐng)人:太平洋工業(yè)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan