CN100511309C - 轮胎信息检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种轮胎信息检测装置,既能降低要测量的轮胎信息以外的影响,又能正确地检测出例如气压等轮胎信息。发送机应答器(10)具备天线(11)、对在与控制器之间发送接收的信号进行调制解调的调制解调器(二极管)(12)、具有压电单晶谐振子(17)和压力传感器(19)的压力谐振器(14)、具有压电单晶谐振子(21)和电容器(22)的基准谐振器(16);控制器发送使压力谐振器及基准谐振器谐振的信号,并且,接收压力谐振器和基准谐振器的谐振频率的信号,并根据从该信号抽取的双方的谐振频率算出测量值。
Description
技术领域
本发明涉及一种轮胎信息检测装置,特别涉及用于检测汽车等使用的轮胎的气压等轮胎信息的轮胎信息检测装置。
背景技术
以往曾被提出过,将汽车等使用的轮胎的气压等的测量值无线传送到安装于车辆本体上的控制器,例如,为了向驾驶员提出警告而评价该测量值的无线传送装置(例如,参照专利文献1)。此类无线传送装置,在车辆本体上设置如图6所示的控制器的同时,在轮胎内部具有如图7所示的测量值发送器(发送机应答器,transponder)。
如图6所示,控制器包括产生大约2.4GHz载波(f1)的载波振荡器G1、调制器MO1及输出调制用振动信号的振荡器G2。振荡器G2将振动信号输出到调制器MO1,该振动信号为后述的发送机应答器的谐振器的谐振频率附近的频率(f2)。振荡器G2发出的振动信号将载波振荡器G1所发出的载波进行调幅,被调幅的2.4GHz高频信号被放大器(附图中没有显示)放大之后,从轮胎附近的天线A1发射该高频信号。
另外,控制器包括:开关S1,切换调制器MO1进行的调幅的有无;接收机E1,接收发送机应答器所发射的高频信号并算出轮胎气压等测量值(S1);及定时器T1,控制开关S1的切换定时以及接收机E1的状态。由定时器T1切换是否进行载波的调幅,在一定期间内发射已调幅完毕的高频信号之后,于时刻t1停止调幅并发射无调制载波。从时刻t1开始起大约1微秒以内(包括1微秒)的时刻t2,接收机E1进入有效状态并通过天线A4接收发送机应答器所发射的高频信号。
如图7所示,发送机应答器包括:低通滤波器L1/C1;具有调制解调器功能的二极管D1;根据轮胎气压改变其电容的电容性压力传感器(以下,简称为“压力传感器”)SC1;及具有水晶谐振子Q1的谐振器,控制器所发射的高频信号中所包含的频率成分激励该水晶谐振子Q1。控制器所发射的高频信号,由低通滤波器去除其2.4GHz载波,并且由二极管D1对其进行解调。依此,就能够抽取其频率与振荡器G2的振动信号相同的信号。因为谐振器的谐振频率接近振荡器G2的振动信号的频率,所以在此生成的信号将激励谐振器。并且,根据此激励产生谐振频率的信号。再者,压力传感器SC1的电容随着轮胎气压的变化而变化,谐振器的谐振频率又随着压力传感器SC1电容的变化而发生变化,因此,在此产生的谐振频率的信号也将受到该变化的影响。
如上所述,控制器发送已调幅完毕的高频信号之后就停止调幅并发射无调制载波。但是,即使调幅已停止,谐振器也将持续振动1毫秒以上(包括1毫秒)。为此,控制器所发射的无调制载波按照谐振器的谐振频率信号通过二极管D1被调幅之后从天线A3发射。接收机E1中,通过天线A4接收被调幅完毕的高频信号并通过调制解调器(附图中没有显示)等设备抽取谐振频率信号,从而能够算出轮胎气压等测量值(S1)。
再者,根据专利文献1所记载的无线传送装置,在发送机应答器里容纳还包括作为基准的水晶谐振子在内的谐振器或者设置其他谐振器,例如传送轮胎温度或结构应力等测量值,由控制器算出这些测量值也有可能。
《专利文献1》日本专利第3494440号公报、图3及5
然而,在如上所述的无线传送装置中,发送机应答器所具有的谐振器的谐振频率,不只受到所要测量的轮胎信息(如轮胎气压)的影响,还会随着例如温度等因素的变化而变化,因此随着轮胎内部温度的变化其测量值会产生误差,从而出现不能检测正确测量值的问题。
另外,即使发送机应答器中容纳基准谐振器来算出轮胎气压的测量值,因每个谐振器的水晶谐振子的温度特性或经时劣化特性不同,所以这种情况下其测量值也会产生误差,从而也会出现不能检测正确测量值的问题。
发明内容
本发明为针对上述问题而提出的,目的在于提供既能降低要测量的轮胎信息以外的影响,还能正确检测出例如气压等轮胎信息的轮胎信息检测装置。
为达到上述目的,本发明采用了以下构成。
本发明的轮胎信息检测装置,具备安装于车辆轮胎上的测量值发送器、和设置于车辆本体上的控制器,其特征在于:上述测量值发送器具备:天线;调制解调器,与上述天线连接并对在与上述控制器之间发送接收的信号进行调制解调;第1耦合电容器和第2耦合电容器,与上述天线连接;第1谐振器,与上述第1耦合电容器连接并具有第1压电单晶谐振子和压力传感器;以及第2谐振器,与上述第2耦合电容器连接并具有第2压电单晶谐振子和电容器,上述控制器发送用于使上述第1及第2谐振器谐振的信号,并且,接收上述第1谐振器的谐振频率的信号及上述第2谐振器的谐振频率的信号,并根据从该信号抽取的上述第1及第2谐振器的谐振频率算出测量值。
根据此结构,在测量值发送器上安装第1谐振器和第2谐振器,该第1谐振器的谐振频率随着轮胎气压的变化而变化,而该第2谐振器具有几乎不受轮胎气压影响的谐振频率。在控制器中,从第1和第2谐振器的谐振频率信号中抽取双方的谐振频率,并按照抽取的双方的谐振频率算出测量值。因而例如即使轮胎温度发生了变化,也可以根据受到其影响的双方谐振器的谐振频率算出测量值,所以就能用更小的误差算出基于轮胎温度等因素的影响,因而能够正确地检测出轮胎气压等测量值。
再者,在上述轮胎信息检测装置中,最好使上述第1和第2压电单晶谐振子的特性近似。在此情况下,即使轮胎温度发生了变化,其影响也会给双方谐振器的谐振频率带来相同的影响。为此,按照第1和第2谐振器的谐振频率算出测量值,既能降低基于轮胎温度等因素的影响,又能够更正确地检测出轮胎气压等测量值。
另外,在上述轮胎信息检测装置中,最好是上述第1压电单晶谐振子及上述第2压电单晶谐振子分别是第1水晶谐振子及第2水晶谐振子。依此结构,因为水晶谐振子的Q值高并且回送时的频率稳定,所以与其他压电单晶谐振子相比可以进行稳定的测量。
另外,在上述轮胎信息检测装置中,最好是用于上述第1及第2水晶谐振子的水晶片由单一晶片来制造。这样从单一晶片制造用于水晶谐振子的水晶片,就可以使第1和第2谐振器的水晶片特性近似。
在上述轮胎信息检测装置中,上述测量值发送器还具备:包括第3压电单晶谐振子和电容器、并按照轮胎温度变化而改变谐振频率的第3谐振器,上述第1压电单晶谐振子和第2压电单晶谐振子的特性近似,并且,上述第3压电单晶谐振子的特性不同于上述第1压电单晶谐振子和第2压电单晶谐振子的特性。在此情况下,判断具有特性近似的压电单晶谐振子的第1及第2谐振器的谐振频率,就如上所述可以正确地检测出轮胎气压等测量值,并且,判断具备不同特性的第3压电单晶谐振子的第3谐振器的谐振频率,就可以精确地检测出轮胎温度。
根据本发明,既能降低所要测量的轮胎信息以外的影响,还能够正确地检测例如气压等轮胎信息。另外,还可以精确地检测温度等其他轮胎信息。
附图说明
图1为发送机应答器的电路结构例图,该发送机应答器构成涉及本发明一实施方式的轮胎信息检测装置。
图2为涉及上述实施方式的发送机应答器中,基准谐振器的谐振频率和压力谐振器的谐振频率之间的频差说明图。
图3为涉及上述实施方式的发送机应答器中,基准谐振器的谐振频率和压力谐振器的谐振频率之间的频差说明图。
图4为涉及上述实施方式的发送机应答器中,基准谐振器的谐振频率和压力谐振器的谐振频率之间的频差变化说明图。
图5为涉及上述实施方式的发送机应答器的电路结构变形例示图。
图6为对构成现有的轮胎信息检测装置的控制器结构进行说明的电路结构略图。
图7为对构成现有的轮胎信息检测装置的发送机应答器结构进行说明的电路结构略图。
图中:11天线,12二极管,13耦合电容器(第1耦合电容器),15耦合电容器(第2耦合电容器),23耦合电容器,14压力谐振器(第1谐振器),16基准谐振器(第2谐振器),17水晶谐振子(第1压电单晶谐振子),21水晶谐振子(第2压电单晶谐振子),25水晶谐振子(第3压电单晶谐振子),19电容性压力传感器(压力传感器)。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。再者,涉及本实施方式的轮胎信息检测装置与现有技术所说明的轮胎信息检测装置(无线传送装置)同样,由配置于车辆本体上的控制器和配置于轮胎内的测量值发送器(以下,称之为“发送机应答器”)来构成。
涉及本实施方式的轮胎信息检测装置中,特别是发送机应答器的结构,不同于以往的轮胎信息检测装置。为此,在下面要具体说明构成涉及本实施方式的轮胎信息检测装置的发送机应答器的电路结构。再者,有关控制器的结构,要适当地一边引用如图6所示的结构要素一边说明其差异。
图1为构成涉及本实施方式的轮胎信息检测装置的发送机应答器的电路结构例示图。再者,图1所示电路结构是为了说明本发明而简化的,所以省略表示了现有的发送机应答器(图7)所具备的低通滤波器(L1/C1)。在图1中,低通滤波器连接于后述的天线11和耦合电容器13、15之间。
如图1所示,涉及本实施方式的发送机应答器10具有:用于收发信号的天线11,解调调制兼用的二极管12串联于该天线11。此外,压力谐振器14通过耦合电容器13连接到天线11,并且,基准谐振器16通过耦合电容器15连接到该天线11。
压力谐振器14和基准谐振器16分别由包含水晶谐振子的谐振器构成。再者,压力谐振器起到第1谐振器的作用,基准谐振器起到第2谐振器的作用。
压力谐振器14具备:水晶谐振子17,用于测量压力;电容器18,构成负载电容,而该负载电容的目的在于决定压力谐振器的谐振频率;及电容性压力传感器(以下,简称为“压力传感器”)19。为了抑制检测值的偏差,压力传感器19通过调整电容器20进行连接。对压力谐振器14,作为其谐振频率被设定为例如9.800MHz。压力谐振器14的谐振频率根据压力传感器19所检测的轮胎气压而变化。
另一方面,基准谐振器16具有:水晶谐振子21,提供压力测量用的基准值;及电容器22,构成负载电容,而该负载电容的目的在于决定基准谐振器16的谐振频率。对基准谐振器16,作为其谐振频率被设定为例如9.803MHz。
压力谐振器14通过耦合电容器13连接到天线11。基准谐振器16通过耦合电容器15连接到天线11。因此,将各个谐振器所受到的来自其他谐振器的影响,降低至不会产生测量上的问题的水平。相应地,基准谐振器16的谐振频率不会受到压力传感器19所检测的压力的影响。压力传感器19的电容会随着所要测量的轮胎气压引起变化,除了该压力传感器19的电容以外,轮胎内部的环境变化如轮胎内部的温度变化也将对压力谐振器14的谐振频率带来影响。设置不具备压力传感器19的基准谐振器16并通过测量其谐振频率,就可以只测量到环境变化的影响,因而通过两个谐振器的谐振频率,就能够通过压力传感器19测量到排除了环境变化影响的轮胎气压。再者,如后所述,用于测量压力的水晶谐振子17和用于提供基准值的水晶谐振子21的自谐振频率设定为大致相同。
在涉及本实施方式的轮胎信息检测装置的控制器中,不同于现有的轮胎信息检测装置,由振荡器G2生成基准谐振器16谐振频率的附近的频率(f2)的振动信号、和压力谐振器14的谐振频率的附近的频率(f3)的振动信号。具体来讲,生成以9.803MHz为中心频率的振动信号及以9.800MHz为中心频率的振动信号,并由这些振动信号对载波(f1)进行调幅。再者,通过开关S1切换是否进行调幅的方式与现有的控制器相同。
在本实施方式中,首先,以频率(f2)的振动信号(以9.803MHz为中心频率的振动信号)进行调幅之后,其调幅就停止。然后,以频率(f3)的振动信号(以9.800MHz为中心频率的振动信号)进行调幅之后其调幅也会停止。即使是基于前者(f2)的振动信号的调幅停止的情况下,基准谐振器16与现有的发送机应答器同样,也将持续振动1毫秒以上(包括1毫秒),因而,无调制载波(f1)经由二极管12被基准谐振器16的谐振频率的信号调幅,并由天线11发射。同样,即使是基于后者(f3)的振动信号的调幅停止的情况下,压力谐振器14也将持续振动1毫秒以上(包括1毫秒),因此无调制载波(f1)经由二极管12被压力谐振器14的谐振频率的信号调幅,并由天线11发射。
再者,因基准谐振器16及压力谐振器14安装于同一个轮胎内,所以这些谐振器的谐振频率受到轮胎温度等因素的相同影响。此外,压力谐振器14的谐振频率还会受到压力传感器19所检测的压力变化的影响。相反,基准谐振器16的谐振频率不会受到压力传感器19所检测的压力变化的影响。控制器将接收受到上述影响的、基准谐振器16的谐振频率信号所调幅的高频信号,和压力谐振器14的谐振频率信号所调幅的高频信号。然后,判断从前面的高频信号抽取出的谐振频率(以下,适当地称之为“基准测量频率”)信号、及从后面的高频信号抽取出的谐振频率(以下,适当地称之为“压力测量频率”)信号之间的频差,由此来测量轮胎气压。具体来讲,事先制作基准测量频率和压力测量频率以及气压的相关数据表格,再根据此表格算出测量值。
图2为基准测量频率和压力测量频率之间的频差的说明图。测量如图2所示的基准测量频率(此处为频率f2)和压力测量频率(此处为频率f3)之间的频差X,由此检测出轮胎气压。即,压力测量频率f3为压力传感器19所检测的、受到压力变化影响的频率,基准测量频率f2为难以受到压力变化影响的频率,测量压力测量频率f3和基准测量频率f2之间的频差X,就可以检测出轮胎气压。
再者,基准谐振器16及压力谐振器14双方都受到基于轮胎温度等因素的影响。为此,例如轮胎温度发生了变化时,就像如图2所示的虚线那样,基准测量频率f2和压力测量频率f3,其中心频率只移动了几乎相同的频幅(Δ)(图2所示的谐振频率f2′和谐振频率f3′)。
特别是,在本实施方式中,如后所述,使用于压力谐振器14的水晶谐振子17和用于基准谐振器16的水晶谐振子21的特性近似,因此受到温度变化影响的频率变化的差值很小。因而,基准测量频率f2与压力测量频率f3之间的频差X,和基准测量频率f2′与压力测量频率f3′之间的频差X′,为只具有测量时可以忽视的差值的相同的值。
图3所示为轮胎气压和温度变化时的情形,基准测量频率f2成为中心频率移动了频幅△的基准测量频率f2′′,相反,压力测量频率f3成为压力测量频率f3′′,其中心频率移动的部分为频幅△加上受到压力传感器19影响的频幅γ。
图4表示了以基准测量频率作为基准时的与压力测量频率之间的差值,在此可以认为,在任意状态下的基准测量频率f2(f2′′)和压力测量频率f3、f3′′之间的频差X以及X′′只表现出了压力的影响。为此,使用此值与事先通过实验等方法已求出的气压之间的相关数据表格或计算公式,就可以得出气压。
再者,在此处说明了通过频差算出气压时的情形,但是,通过基准测量频率测量温度,并根据每个温度的压力测量频率的有关数据和压力测量频率的测量值,也可以算出气压。即,不管直接或者间接,都可以通过基准测量频率和压力测量频率算出轮胎气压。
通过上述方法测量轮胎气压时,在涉及本实施方式的轮胎信息检测装置中,压力谐振器14和基准谐振器16所包含的水晶谐振子17和21的自谐振频率,特别被设定为大概相同。但是,不只限于此,如果能够将压力谐振器14和基准谐振器16的谐振频率设置为上述频率,水晶谐振子17和21的自谐振频率没必要一定设定成大概相同的频率,可以使用任何手法。
另外,利用上述方法测量轮胎气压时,在涉及本实施方式的轮胎信息检测装置中,压力谐振器14和基准谐振器16所包含的水晶谐振子17和21的特性设定为近似。压力谐振器14和基准谐振器16安装在相同的轮胎内,因此同时受到温度变化等轮胎环境变化的影响。在此情况下,如果使用于2个谐振器的2个水晶谐振器的特性不同,那么尽管受到了同样环境变化的影响,基于该影响的压力谐振器14和基准谐振器16的谐振频率的变化也将不相同。其结果,所算出来的压力会产生误差。
特性中最主要的是温度特性。因为,在一般情况下,晶体谐振子对温度变化很敏感而轮胎内部的温度变化又很明显。设置基准谐振器16的最大理由是要补偿压力谐振器14所受到的温度影响。可是,在此情况下,如果压力谐振器14和基准谐振器16的水晶谐振子的温度特性不同,则该补偿会产生误差,所以温度特性很重要。而且,在考虑经时误差的基础上有必要对经时劣化特性采取对策。
在涉及本实施方式的发送机应答器10中,为了使水晶谐振子17和21中的特性近似,在大致相同的制造条件下制造水晶谐振子17和21。下面,大致说明制造水晶谐振子的一般制造工序的概况,并且,说明适用于涉及本实施方式的发送机应答器10的水晶谐振子的制造条件。
通常,在制造水晶谐振子的情况下,进行如下工序:表面磨削加工(lumbered process:棒材加工)工序,其目的在于明确人工水晶的X、Y、Z轴;晶片切割工序,按规定角度将经过棒材加工的人工水晶用机械切割成晶片(wafer)状;第1切断和外形加工工序,切断加工被切割成晶片状的人工水晶,将其用于晶片;厚度研磨和频率调整研磨工序,调整晶片厚度,该厚度将决定水晶片的频率;第2切断和外形加工工序,加工成设计值所指定的形状;斜面加工工序,切削边缘,其目的在于使振动集中于水晶片中央部;蚀刻和洗净工序,利用化学方法消除因研磨而产生的加工层的同时,提高频率精度;蒸镀和装配工序,在水晶片上蒸镀电极并用导电性粘合剂将其固定在保持器;频率调整和装入工序,以振动水晶的方式再一次调整电极厚度,达到调整频率的目的;及完成检查工序,检查气密性、绝缘性、频率特性及阻抗等特性。
涉及本实施方式的水晶谐振子中,例如在进行第2切断和外形加工工序时,切割为最终用于水晶谐振子的水晶片的2个的大小。经过斜面加工工序、蚀刻和洗净工序之后,在蒸镀和装配工序中给该水晶片蒸镀两个电极,然后进行第3切断和外形加工工序将该水晶片切割成两片,并且,将被切割的每个水晶片用导电性粘合剂固定于保持器。如上所述,用于2个水晶谐振子的水晶片在第3切断和外形加工工序之前,总是处于互相邻接的位置经过同一个制造工序而被制造成水晶片,因此使用该水晶片的水晶谐振子的材料特性能够近似。再者,固定水晶片时可以使用不同保持器也可以使用同一个保持器。
再者,在此处表示了由单一晶片上的一片水晶片来制造用于水晶谐振子17及21水晶片的情形。但是,有关制造工序和特性已表明,除了用一个水晶片获得两个水晶谐振子的方式之外,例如从单一晶片上的互相邻接的两个水晶片中分别制造一个水晶谐振子并将其当作压力谐振器14及基准谐振器16的水晶谐振子17及21来使用,这样的方式也可以采取。另外,虽然其性能多少有点差一些,但是,出自于单一晶片的水晶片用于2个水晶谐振子的方式也可取。
上述说明表示了,以水晶为原料的水晶谐振子17、21作为压电单晶谐振子分别用于压力谐振器14、基准谐振器16的情形。但是,压电单晶谐振子不只受限于水晶谐振子。例如,由钽酸锂(LiTaO3)、铌酸锂(LiNbO3)、硼酸锂(Li2B4O7)、铌酸钾(KNbO3)、硅酸镓镧(La3Ga5SiO14)、铌酸镓镧(La3Nb05Ga55O14)的压电单晶及加工锌、铌酸铅和钛酸铅的固溶体单晶所获得的谐振子等,也同样可以被使用。与水晶谐振子同样,上述材料也可以从晶片中制造多个谐振子,并在其过程中能够在同一晶体片上获得特性近似的2个谐振子,因此可以作为本发明的压电单晶谐振子来使用。在制造工序中使其特性近似的方法,可以采用与水晶谐振子相同的方法,但是根据不同材料其方法也要改变。与其他压电单晶谐振子相比水晶谐振子的Q值高,所以回送信息时的频率稳定,从而测量也稳定,因而水晶谐振子最适合于提供高精度的轮胎信息检测装置。
如上所述,在涉及本实施方式的轮胎信息检测装置中,发送机应答器10具备:压力谐振器14,随着轮胎气压其谐振频率发生变化;及基准谐振器16,具有不受轮胎气压变化影响的谐振频率,在控制器中,通过压力谐振器14和基准谐振器16的谐振频率信号,抽取压力谐振器14和基准谐振器16的谐振频率,并按照该谐振频率算出测量值。从而,即使例如轮胎温度发生变化,也可以通过受到其影响的两个谐振器的谐振频率算出测量值,因此降低基于轮胎温度等因素的影响的同时,能够正确地检测出轮胎气压等测量值。
特别是,在涉及本实施方式的轮胎信息检测装置中,研究压电单晶谐振子(水晶谐振子)17、21的制造方法,做到使其特性近似。这样,通过使压电单晶谐振子(水晶谐振子)17、21的特性近似,即使轮胎温度发生了变化,其影响也会给双方谐振器的谐振频率带来相同的影响。为此,按照压力谐振器和基准谐振器的谐振频率之间的频差算出测量值,就可以做到,既能降低基于轮胎温度等因素的影响,还能够正确地检测出轮胎气压等测量值。
再者,本发明不只受限于上述实施方式,还可以进行各种改变来加以实施。上述实施方式,不只受限于附图所图示的大小及形状等,在能够发挥本发明效果的范围内可以做出适当变更。此外,只要不脱离本发明之目的的范围,实施时就可以做出适当变更。
例如,涉及本实施方式的发送机应答器10说明了如下的情形,即具有压力谐振器14和基准谐振器16,并通过测量基于双方谐振频率的测量频率的方式检测出轮胎气压。但是,发送机应答器结构不只受限于上述情形,还可以追加新的结构因素。
例如,如图5所示,也可以通过耦合电容器23将温度谐振器24连接到天线11。在此情况下,与其他谐振器同样,温度谐振器24由包含水晶谐振子的谐振器构成。温度谐振器24具有:水晶谐振子25,用于测量温度;及电容器26,构成负载电容,该负载电容的目的在于决定温度谐振器24的谐振频率。再者,有关图5与图1的相同结构的部分,在图5上注上同样符号并省略其说明。
如上所述,如果追加温度谐振器24,就如同上述实施方式,使压力谐振器14的水晶谐振子17和基准谐振器16的水晶谐振子21的特性近似,另一方面,最好使温度谐振器24所具有的水晶谐振子25的特性与水晶谐振子17、21的特性具有某种程度的差异。在此情形下,因压力谐振器14的水晶谐振子17和基准谐振器16的水晶谐振器21的特性近似,所以,出现轮胎温度变化等时就可以正确地检测出轮胎气压,与此同时还可以不受到压力谐振器等的谐振的影响,能够准确地检测出轮胎温度。
另外,涉及本实施方式的发送机应答器中,虽然显示了压力谐振器14和基准谐振器16分别使用水晶谐振子17、21时的情形,但是本发明并不限于此,还可以使用如上所述的其他压电单晶谐振子作为水晶谐振子17、21的代替材料。在此情形下,也能够获得与上述实施方式相同的效果。
并且,在上述实施方式中有关控制器说明了如下情形,即:在时间上错开了基于9.800MHz的振动信号和基于9.803MHz振动信号的载波(f1)的调幅。但是,其调幅的定时可以做出适当变更。例如,基于9.800MHz振动信号和基于9.803MHz振动信号的载波(f1)调幅可以同时进行。在此情形下,也能够获得和上述实施方式相同的效果。
Claims (5)
1.一种轮胎信息检测装置,具备安装于车辆轮胎上的测量值发送器和设置于车辆本体上的控制器,其特征在于:
上述测量值发送器具备:
天线;
调制解调器,与上述天线连接并对在与上述控制器之间发送接收的信号进行调制解调;
第1耦合电容器和第2耦合电容器,与上述天线连接;
第1谐振器,与上述第1耦合电容器连接并具有第1压电单晶谐振子和压力传感器;以及
第2谐振器,与上述第2耦合电容器连接并具有第2压电单晶谐振子和第2谐振器用电容器,
上述控制器发送用于使上述第1及第2谐振器谐振的信号,并且,接收上述第1谐振器的谐振频率的信号及上述第2谐振器的谐振频率的信号,并根据从该信号抽取的上述第1及第2谐振器的谐振频率算出测量值。
2.根据权利要求1所述的轮胎信息检测装置,其特征在于:
上述第1和第2压电单晶谐振子的特性近似。
3.根据权利要求2所述的轮胎信息检测装置,其特征在于:
上述第1压电单晶谐振子和上述第2压电单晶谐振子分别为第1水晶谐振子和第2水晶谐振子。
4.根据权利要求3所述的轮胎信息检测装置,其特征在于:
由单一晶片制造用于上述第1以及第2水晶谐振子的水晶片。
5.根据权利要求1所述的轮胎信息检测装置,其特征在于:
上述测量值发送器还具备:按照轮胎温度变化而改变谐振频率的第3谐振器,该第3谐振器包括第3压电单晶谐振子和第3谐振器用电容器,
上述第1压电单晶谐振子和第2压电单晶谐振子的特性近似,并且,上述第3压电单晶谐振子的特性不同于上述第1压电单晶谐振子和第2压电单晶谐振子的特性。
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JPS56114536A (en) * | 1980-02-13 | 1981-09-09 | Toshiba Corp | Joining device of sheet material |
| JP2764754B2 (ja) * | 1989-12-20 | 1998-06-11 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 水晶発振子を用いた圧力検出器 |
| US5301553A (en) * | 1989-12-20 | 1994-04-12 | Tjs Development Corporation | Apparatus for remote sensing and receiving |
| JPH06102123A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Fujitsu Ltd | 圧力センサ |
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