JPS63501065A - タイヤ監視装置のための、ホイ−ル上の回路に対する電力供給源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 タイヤ監視装置のための、ホイール上の回路に対する電力供給源 本発明はタイヤの状態を監視する装置に関するものである。さらに限定的にいう と、本発明はホイール上の貯蔵電力を利用できる当該装置のものとは異なる段に 電力供給を行なうシステムに関するものである。

タイヤの挙動は複雑である；その監視を単−又は複数の闇値に検知のみに要約し てしまうことはできない。従って車両のシャシに向って、回転運動できるホイー ルについて観察された１つ又は複数の大きさの測定価を、できればホイールのあ らゆる角度位置について伝達することができることが大切である。必要な測定を 行なうためイール上の有効分を用いる場合、ホイール上にエネルギーの供給源を 備えることが必要不可欠である。所要電力は、電池により、或いは適切なあらゆ る手段によって充電された充分な容量のコンデンサによって供給できる。フラン ス特許出願明細書ＦＲ２５２９５１３で提案されているタイヤ監視装置の中に、 電池を用いた使用例がみられる。又、コンデンサーの充電例は、特許ＥＰ４５４ ０１にみられ、ここでは、電力は、ジャッジとホイールにそれぞれ固定された２ つのコイル間の電磁結合によってシャシからホイールの方へ伝達されている。

有効分を有するタイプのタイヤ監視装置においては、ホイールの上に電力保存段 （電池又は充電機構付きコンデンサ）、測定された大きさの値を電気信号に変え るための変換器段そしてかかる信号の送信段を識別することができる。この送信 段は変換段との比較において１つの出力段すなわち、上述の信号をホイールから シャシまで一般に電磁結合によって伝達するのに充分大量な電力を用いる段であ る。

使用される電力保存システムのいかんに関わらず、できるかぎりホイール上の電 力消費量を少なくすることが大切である。このことは、電池による電源を備えた 場合、これをあまりにも早い時期に交換しなければならなくならないようにする ため重要なことであり、又装置がコンデンサ内の電力を取り出す場合には極めて 重要なこととなる。これまで用いられてきた従来の予防措置は、はとんどの場合 、電力消費量の少ないコンポーネント、例えばＣＭＯ３技術におけるようなもの を用いることに限られていた。

本発明の目的は、ホイール上において利用できる電力をできるかぎり合理的に用 いることにある。

本発明の第１の目的は、電磁結合によって車両のシャシからホイールの方へ送ら れた電力により充電されたとき電力貯蔵庫の役割を果たすコンデンサを、できる かぎり急速に、最適に充電することができるようにすることにある。

本発明に従うと、車両のタイヤ監視装置内でホイールに固定されている電気回路 の電力供給システムは、シャシからホイールへの電力伝達の段階の間かかる回路 を遮断することのできる機構がついていることを特徴としており、車両のシャシ からホイールへの電力伝達は、シャシとホイールにそれぞれ結びつけられた２つ のコイルの間の電磁結合により実現され、電力の保存は整流器を通ってホイール に結びつけられたコイルから給電を受ける１つ以上のコンデンサにより行なわれ 、かかるコンデンサは上述の電力回路に電力を供給している。

本発明の第２の目標は、電力保存方法のいかんに関わらず、伝達すべき信号がイ ンパルス信号である場合、電力消費量を最小限にすることにより、上述の信号の 伝達を行なおうとすることにある。「インパルス信号」というのは、観察された 大きさの測定値を有するその「パラメータ」が、この信号が高い状態にある周期 の幅、ならびにこの信号が低い状態にある周期の幅或いはこれら２つの幅のうち の１つ及び信号のサイクル比、であるような矩形波のことである。

本発明によると、車両のタイヤ監視装置内でホイールに固定されたコイルに給電 するシステムは、送信段には、上述のインパルス波が上昇波頭又は下降波頭を有 するとき保存機構をホイールと一体化したコイルに接続し、その他のすべての時 点においてかかる保存機構を遮断するための機構がついていることを特徴とし、 必要な電力は保存機構により蓄積され、監視装置には、少なくとも１つの測定さ れた大きさの値を検知しインパルス信号の形でコーディングするのに役立つ変換 段が含まれ、装置にはさらに、ホイールならびに車両のシャシにそれぞれ固定さ れた２つのコイル間の電磁結合に基づく上述のインパルス信号の送信段がある。

添付の図面により本発明をより良く理解し、あらゆる利点を把握することができ る。

図面の簡単な説明 第１図は、タイヤ監視装置の設置を図示している。

第２図は、本発明の一実施形態の概略回路図である。

第２ａ図から第２ｄ図までは、第２図の回路の機能を説明する主要な信号のクロ ノグラムである。

第３図は、第２図に示されている回路の実施形態の派生型を示している。

第４図は、本発明のもう一つの実施形態の概略図である。

第４ａ図から第４ｅ図までは、第４図の回路の機能を説明する主要な信号のクロ ノグラムを示している。

第５図は、第４図に示されている回路の実施形態の派生型である。

第５ａ図から第５ｄ図までは、第５図に示されている回路の機能を説明する、主 要な信号のクロノグラムを示している。

第１図は制限的な意味をもたずに、監視装置の要素の据え付けを図示しており、 ここにおいて、ホイール１上には、ホイールに対し同心のコイル２、電磁結合に より車両のシャシから伝達された電力を蓄積するための１つ以上のコンデンサ、 変換段、同じコイルに接続された送信段を含むケース３の中に配置されたアセン ブリが備わっている。回転運動しない部分の上には、ホイールへの電力の伝達な らびにホイールから受けるコーディングされた信号の受領に同時に利用される単 一のコイル、或いは一方４１が電力伝達に、もう一方４２が受信に用いられる２ つのコイルがみられる。上述のコイルの位置付けの許容誤差はかなり大きいもの である。しかしながら、結合がかかるホイール１の角度位置により左右されない ようにするためには、コイル２がホイール１に対し同軸であることが不可欠であ る。

第２図には、Ａ点とＢ点の間で接続されたコイル２、第１の整流ブリッジＤ、　 、Ｄ２　、Ｄ、及びＤＪ、ツェナーダイオードならびに電力貯蔵庫として用いら れるための、１００μＦといった大容量のコンデンサＣＩがみられる。整流ブリ ッジＤ＋、Ｄｚ、Ｄ、及びＤ４は、コンデンサＣＩの充電時定数と比べて極めて 低い時定数で分岐回路ＲＣに給電している。抵抗器ｒを有する１本の岐路が分岐 回路ＲＣのコンデンサＣの放電を可能にしている。

比較器６１はコンデンサＣの充電又は放電状態を検出できるようにする。この比 較器はホイール内に配置された電気回路を接続又は遮断するため、電場効果トラ ンジスタ６２といったような、スイッチを形作る機構を起動させる。この例にお いて、上述の回路には、当該出願人により出願されたフランス特許ＦＲ８５／１ ０５１６の中に記載のもののような、変換段を形づくる、インパルス信号を送る コーディング回路が含まれている。次に、第４図に示されているもののようなイ ンパルス信号の送信段が見られる。

第２ａ図はコイル２の端子において利用可能な信号ＶＡＩを示している。例えば ２０ｋＨｚでの正弦信号である。第２ｂ図は、ツェナーダイオードによる整流及 び制限の後、コンデンサｃｌの端子において利用できる電圧ＶＣ＋　を示してい る。第２ｃ図は比較器６１が観測した電圧■、を示している。回路ＲＣは低い時 定数をその特徴とし、電波は強い脈動率を有する。比較器６１により電圧Ｖ、が 一定の闇値を超えたことをマークすることができ、こうしてコンデンサＣ＋の充 電段階相の間、電場効果トランジスタ６２（代替的にはバイポーラトランジスタ を用いることができる）をブロッキング状態にすることができる。この給電シス テムによると、電力伝達段階の間ホイールの回路内の電力を消費しないですむ。

実際、電力を伝達しない周期の内に受信したインパルス信号を利用することはよ り容易なことである。というのも、こうして電気信号の重なり合いを避けること ができるからである。電力伝達中に測定値を搬送するインパルス信号を利用しな い場合、コーディング回路及び送信段により消費された電力は純粋に損失した状 態となり、これはコンデンサＣ３が最大負荷に達する時期を無用に遅らせること になる。

第３図には電力が２つのコンデンサ上に保存されている、上述の回路実施形態の 派生型が示されている。これらのコンデンサのうちの１つＣ＋＋　（大容量、例 えば数十μＦのもの）はホイール上にとりつけられた電気回路のアナログ成分に 供給するためのものであり、もう一方のコンデンサＣ＋ｚ　（約ｎＦの容量のも ので急速充電が可能）は上述の電気回路の制御を行なう単数又は複数の論理段に 給電するためのものである。コンデンサＣ１ｌの充電は、ダイオードＤ１及びダ イオードＤ、により単純変更整流により行なわれる。同様にコンデンサＣ１２の 充電は、ダイオードＤ２及びツェナーダイオードＩ）ｚｚにより行なわれる。各 々のコンデンサＣＩＩ及びＣＩ□の電圧制限は、もう一方のコンデンサを充電す る整流器のツェナーダイオード、それぞれＤ２□及びｔ）２１により行なわれる 。

電力伝達段階相の検知は、上述のものと同じ方法で行なわれるため、ここで繰返 しても無駄である。

無用なエネルギーの消費すべてを抑制するこの原則のもう一つの応用は、第４図 により示されている送信段の給電システムにおいて具体化されている。変換段は 岐路Ｒ２Ｃ２、ならびにそれ自体岐路Ｒ＊Ｃｚに接続されているインバータ７１ に接続されている。ｒＮＡＮＤＪゲート７２は点Ｃ（第４ｂ図）及びＤ（第４Ｃ 図）で利用可能な信号を受けとる。なお、これらの信号はそれぞれ変換器（第４ ａ図参照）が送り出したインパルス信号Ｖ。の導関数及び逆インパルス信号の導 関数であり、２つ共供給電圧の値の座標軸に従って変位（移相）している。それ でも、供給電圧を超える傾向をもつピークは、ツェナーダイオードにより制限さ れる（第２図参照）。第４ｂ図及び第４Ｃ図の破線は、ｒＮＡＮＤＪゲート７２ による検出レベルを表わしている。ｒＮＡＮＤＪゲート７２は、電力保存機構、 つまり電池又はこの例におけるようなコンデンサとコイル２を接続又は遮断する ためのスイッチを形づくる機構の制御信号を送る。スイッチを形づくるこれらの 機構は、電場効果トランジスタにより構成されている可能性がある。このトラン ジスタの１つ８１はｒＮＡＮＤＪゲートの出力出力（第４ｄ図）により制：Ｔｊ され、もう一方のトランジスタ８２はインバータ７３により逆転されたこの同一 の信号により（第４Ｃ図）制御される。同様にバイポーラトランジスタを用いる こともできる。

第２図に記されている形態において、整流ダイオードＤＩ％Ｄ２、Ｄｌ、Ｄ４は 又、コンデンサＣＩ及びツェナーダイオード（第２図参照）と共に、コイル２内 での電流遮断の際に過電圧をい抑制する機構を構成する。

インパルス信号Ｖ０はコーディングされた形で、タイヤ内で測定された単数又は 複数の大きさの値を搬送する。変換段が特許出願明細書ＲＦ８５／１’０５１５ に従ったコーディング回路である場合、温度はインパルス幅で表わされ、（Ｔ＝ に、Ｔ、）　、圧力従って、時限を測定しなくてはならない。従って、ホイール からシャシに向って上昇波頭の位置と下降波頭の位置を伝達するだけで充分であ る。周期Ｔｐがつねに周期Ｔ。より大きくなるよう適切な措置を講じることによ って、車両上のデコーダは各々の波頭の位置が同じ方法で伝達されたとしても、 自ら同期化できる。

このような理由で、本発明に従った電力供給システムは信号ｖ０の各々の波頭の 位置を伝達するのにちょうど必要な時間を、コンデンサをコイルに接続するのに 予定している。こうして、コード化された信号が車両のシャシに結びつけられた コイル４２内に充分なレベルで誘導されるよう、大出力の電波をコイル２の端子 に現わさせなければならないこの送信段は最低限の電力消費量でこの目的を達成 する：消費量が大きいのは波頭が発生する度毎だけであり、周期Ｔ０の間中では ない。伝達されたインパルスは全て同じ極性をもつため、これらは同じ電子コン ポーネントにより車両上のデコーダのレベルで検出される。従って、製造の分散 による妨害効果を避けることができ、このことは本発明に従ったシステムのもう 一つの利点を成すものである。

派生型としては変換器により送り出されたインパルス信号ｖ０の波頭（上昇及び 下降）の伝達は第５図、第５ａ図、第５ｂ図、第５Ｃ図及び第５ｄ図で示されて いるように行なわれてもよい。

信号■。（第５ａ図）は岐路Ｒ，Ｃ，に適用される。比較器７１０は転流入力端 で、基準電圧Ｖ　ｒａｔを受け、非転流入力端で電圧Ｖ、を受ける。このクロノ グラムは第５ｂ図に示されている。

比較器７１０はＶｏと同形であるが、移相した形で、第５Ｃ図に示されているよ うな信号Ｗ、を送り出す。信号Ｖ６に対する信号Ｗ０の遅れは、それがｖｏのイ ンパルスの幅Ｔ０より著しく小さいようなものでなくてはならず、要素Ｒ２とＣ ２の選択に応じて変化する。「排他的論理和」ゲー）７２０は一方ではｖｏを、 他方ではＷＯを受けとり、信号ｖ０又はＷｏのいずれか（ただし両方同時にであ ってはならない）が高い状態にある場合にのみ高い状態で信号Ｘ′を送り出す、 この信号Ｘ′はトランジスタ８１及び８２のようなスイッチを形づくる機構の制 御に役立つ。

ｉｇ　１ 浄書（内容に変更なし・） ＋ 浄書（内容に変更なし） ＋ 浄書（内容に変更なし） 手続補正書（方式） ％式％ ３、補正をする者 事件との関係　出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付　昭和６３年１月１９日閑部！１審報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　’１ｒｒＥ　ＩＮ’ＴＥＲＦＪＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣ ＨＲＥＰＯＲＴ　ｖＮ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．車両のシャシからホイールヘの電力の伝達が、シャシとホイールにそれぞれ 結びつけられた２つのコイルの電磁結合により行なわれ、電力の保存が、整流器 を通してホイールに結びつけられたコイルから給電を受ける１つ以上のコンデン サにより行なわれ、かかるコンデンサが電気回路に給電しているような、車両の タイヤの監視装置内でホイールに固定された電気回路に給電するシステムにおい て、シャシからホイールヘの電力伝達段階の間、上述の回路を遮断することを可 能にする機構が含まれていることを特徴とするシステム。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の給電システムにおいて、上述の機構には、時定数 のきわめて低い分岐回路ＲＣ（なおかかる岐路は整流器を通してホイールに結び つけられているコイルから給電を受けている）、かかる岐路（ＲＣ）のコンデン サの放電を可能にする抵抗岐路、ならびに、かかる岐路ＲＣのコンデンサの負荷 状態を検知することのできる比較器（なおかかる比較器は上述の回路を接続又は 遮断するためのスイッチを形づくる機構を起動させる）が含まれていることを特 徴とするシステム。
3. ３．請求の範囲第１項記載又は第２項に記載の給電システムにおいて、電力の保 存は、２つのコンデンサにより行なわれ、そのうちの１つは上述の電気回路の論 理段に給電し、もう１つはかかる回路のアナログ部分に給電することを特徴とす るシステム。
4. ４．請求の範囲第３項に記載の給電システムにおいて、２つのコンデンサの各々 の電圧の制限がかかるコンデンサのもう一方のものの充電のための整流素子とし ても用いられるツェナーダイオードによって行なわれていることを特徴とするシ ステム。
5. ５．必要な電力は保存機構によって蓄積され、監視装置には、測定された１つ以 上の大きさの値を検出しインパルス信号の形でコーディングするのに役立つ変換 段が備わっており、又装置にはさらに、ホイールと車両のシャシに各々固定され た２つのコイルの間の電磁結合に基づく、上述のインパルス信号の送信段が備わ っているような、車両のタイヤの監視装置内でホイールに固定されているコイル に給電を行なうシステムにおいて、送信段には、上述のインパルス信号が上昇波 頂又は下降波頂を呈しているとき、ホイールと一体化されたコイルに上述の保存 機構を接続し、その他のあらゆる時点においてかかる保存機構を遮断するための 機構か含まれていることを特徴とするシステム。
6. ６．請求の範囲第５項に記載の給電システムにおいて、上述の接続用機構には、 入力端ではインパルス信号の導関数及び逆インパルス信号の導関数を受け入れ、 出力端では、上述の保存機構を接続及び遮断するためのスイッチを形づくる機構 の制御信号を送り出す「ＮＡＮＤ」ゲートがついていることを特徴とするシステ ム。
7. ７．請求の範囲第５項に記載の給電システムにおいて、接続用の機構には、上述 の移相されたインパルス信号を送り出す遅延回路、ならびに入力端では一方では 上述のインパルス信号、他方では上述の移相されたインパルス信号を受入れ、出 力端では上述の保存機構を接続及び遮断するためのスイッチを形作る機構の制御 信号を送り出す「排他的論理和」ゲートかついていることを特徴とするシステム 。
8. ８．請求の範囲第５項から第７項までのいずれかに記載の給電システムにおいて 、上述のスイッチを形づくる機構が電場効果トランジスタにより構成されている ことを特徴とするシステム。
9. ９．請求の範囲第６項から第８項までのいずれかに記載の給電システムにおいて 、上述のスイッチを形づくる機構がバイポーラトランジスタで構成されているこ とを特徴とするシステム。
10. １０．請求の範囲第５項から第９項までのいずれかに記載の給電システムにおい て、上述の保存機構が１つの電池で構成されていることを特徴とするシステム。
11. １１．請求の範囲第５項から第９項までに記載の給電システムにおいて、上述の 保存機構がコンデンサで構成されていることを特徴とするシステム。