(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-19
(45)【発行日】2023-10-27
(54)【発明の名称】タイヤ空気圧センサーのＲＦマッチング装置
(51)【国際特許分類】
G01L 17/00 20060101AFI20231020BHJP
G08C 17/00 20060101ALI20231020BHJP
H01P 1/212 20060101ALI20231020BHJP
H01Q 1/32 20060101ALI20231020BHJP
H01Q 1/50 20060101ALI20231020BHJP
H01Q 5/335 20150101ALI20231020BHJP
B60C 23/04 20060101ALN20231020BHJP
【ＦＩ】
G01L17/00 301P
G08C17/00 B
H01P1/212
H01Q1/32 Z
H01Q1/50
H01Q5/335
B60C23/04 150K
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2019227918
(22)【出願日】2019-12-18
(65)【公開番号】P2020101544
(43)【公開日】2020-07-02
【審査請求日】2019-12-18
【審判番号】
【審判請求日】2022-11-07
(31)【優先権主張番号】107145832
(32)【優先日】2018-12-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(73)【特許権者】
【識別番号】507059369
【氏名又は名称】系統電子工業股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＳＹＳＧＲＡＴＩＯＮ ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】５Ｆ．－１，Ｎｏ．１，Ｓｅｃ．１，Ｔｉｄｉｎｇ Ｂｌｖｄ．，Ｎｅｉｈｕ Ｄｉｓｔ．，Ｔａｉｐｅｉ Ｃｉｔｙ，Ｔａｉｗａｎ
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】鄭 佳▲ウェン▼
【合議体】
【審判長】中塚 直樹
【審判官】田邉 英治
【審判官】後藤 慎平
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第１００７１６０５（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】特開２０１６－１９０３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１５２６２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２４３２８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３０６８１５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／００１３４１９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
G01L 17/00
G08C 13/00-25/04
B60C 23/00
H01Q 3/00-3/46
H01Q 21/00-25/04
H01H 1/00-3/00
H01H 5/00-7/13
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＲＦコントロールユニットと、多周波アンテナと、
前記ＲＦコントロールユニットに接続され、前記ＲＦコントロールユニットによって送出される、複数の異なる周波数の信号の中の一つを決定するシステムコントロールユニットと、
前記ＲＦコントロールユニットに接続され、複数の所望の周波数帯に対応する低域遮断周波数と高域遮断周波数とに調整されるバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタに接続され、ノイズと周波数逓倍信号とを抑制するためのろ過部と、前記ろ過部に接続され、前記ろ過部から伝送されたＲＦ信号を最大のパワーで前記多周波アンテナから伝送させるマッチング部とを有し、前記多周波アンテナと前記ＲＦコントロールユニットとの間に接続される切り替え回路を用いないＲＦマッチングユニットと、
を含み、
前記マッチング部は、第３のキャパシタンスと、第３のインダクタンスと、
第４のインダクタンスと、第４のキャパシタンスとを含み、前記ろ過部のフィルタは、前記第３のキャパシタンスに接続され、前記第３のキャパシタンスの他の一端が前記第３のインダクタンスの一端に接続され、前記第３のインダクタンスの他の一端が前記第４のインダクタンスの一端に接続されており、前記第４のキャパシタンスの一端及び第４のインダクタンスの他の一端はいずれも接地され、前記第３のインダクタンスの他の一端と前記第４のインダクタンスの一端との間が前記第４のキャパシタンスの他の一端とともに前記多周波アンテナに接続され、前記ろ過部はローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、又は、バンドストップフィルタである、タイヤ空気圧センサーのＲＦマッチング装置。
【請求項2】
前記バンドパスフィルタは、第１のキャパシタンスと、第１のインダクタンスと、第２のインダクタンスと、第２のキャパシタンスとを含み、前記第１のキャパシタンスの一端が接地され、前記第１のインダクタンスの一端が前記ＲＦコントロールユニットに接続され、前記第１のキャパシタンスの他の一端が前記第１のインダクタンスと前記ＲＦコントロールユニットとの間に接続され、前記第１のインダクタンスの他の一端が前記第２のキャパシタンスの一端に接続され、前記第２のインダクタンスの一端が電源に接続され、他の一端が前記第１のインダクタンスと前記第２のキャパシタンスとの間に接続され、前記第２のキャパシタンスの他の一端が前記ろ過部のフィルタの一端に接続され、マッチングに使用される複数の所望の周波数帯に対応する前記低域遮断周波数と前記高域遮断周波数とに調整する請求項１に記載のタイヤ空気圧センサーのＲＦマッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＲＦマッチング装置に関し、特にタイヤ空気圧センサーに設置され、切り替え回路を設置せずに多周波ＲＦアンテナに対応するマッチング回路とマッチングできるＲＦマッチング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般には、タイヤ空気圧測定システムは、主に二つの部分に分けられ、一つは車内に取り付けられるモニターであり、もう一つはタイヤに取り付けられるタイヤ空気圧センサーである。モニターとタイヤ空気圧センサーの間に無線信号を伝送する通用的な無線ＲＦの周波数は、おおよそ３１５ＭＨｚ或いは４３３．９２ＭＨｚ等の二種類がある。したがって、タイヤ空気圧センサーを周波数が異なるモニターに適用するために、また、モニターが周波数が異なるタイヤ空気圧センサーの信号を受けられるようにするために、販売対象とする国或いは領域が開放する周波帯によって、単一周波数のタイヤ空気圧センサーを選択して該周波数のモニターと相俟って販売することは、通常の手法である。しかし、このような手法は販売の見積もり及び在庫管理が困難になるという問題がある。
【0003】
上記の事情に鑑み、一部の業者はこの問題に対して異なる改良の技術を提案して出願した。例えば、イギリスのＳｃｈｒａｄｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ株式会社は、切り替え回路を使って周波数が異なる二つのマッチング回路の間に切り替え、共通なアンテナから信号を発送する多周波タイヤ空気圧測定器を開示している（米国特許第９３３３８１５号）。しかし、上記の二つのマッチング回路という設計は改善される余地があると考えられ、更に改良した案も提出されている。例えば、ＣＵＢ ＥＬＥＣＰＡＲＴＳ株式会社は、マッチングユニットにダイオードが接続され、マイクロコントローラを介してダイオードの稼働状態を制御してマッチング回路の抵抗を切り替える双周波数タイヤ空気圧センサーのマッチング部を開示している（台湾特許第１６２５０４３号）。
【0004】
しかし、上記の台湾の特許或いは米国の特許は、いずれも切り替えの手段によってマッチング回路の抵抗を調整してアンテナから信号を発送する。このような回路の設計において、マッチング回路を異なる周波数に対応する抵抗の間に切り替え、この切り替える操作は、タイヤ空気圧センサーの電力消費が増加されるようになり、回路の運転効率を低くすると共に、コストも高くなるなどの欠点があるので、これらの問題を改善する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】米国特許第９３３３８１５号
【文献】台湾特許第１６２５０４３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
先行技術の問題に鑑み、本発明の目的は、切り替え回路を設置せずに多周波帯の信号とマッチングできると共に、電力消費の低減及びコストダウンを達成できるタイヤ空気圧センサーのＲＦマッチング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一つの目的によれば、
ＲＦコントロールユニットと、
多周波アンテナと、
前記ＲＦコントロールユニットに接続され、前記ＲＦコントロールユニットが複数の周波数が異なる信号から一つの信号を発送することを決めるシステムコントロールユニットと、
ＲＦコントロールユニットに接続され、複数の周波帯に対応する初期周波数と遮断周波数に調整する共振部と、前記共振部に接続され、ノイズと周波数逓倍信号を抑制するためのろ過部と、前記ろ過部に接続され、ろ過部から伝送した各ＲＦ信号を最大のパワーで多周波アンテナから発送させるマッチング部とを含有し、前記多周波アンテナとＲＦコントロールユニットとの間に接続されるＲＦマッチングユニットと、
を含むタイヤ空気圧センサーのＲＦマッチング装置を提供することである。
ＲＦコントロールユニットと、
多周波アンテナと、
前記ＲＦコントロールユニットに接続され、前記ＲＦコントロールユニットが複数の周波数が異なる信号から一つの信号を発送することを決めるシステムコントロールユニットと、
ＲＦコントロールユニットに接続され、複数の周波帯に対応する初期周波数と遮断周波数に調整する共振部と、前記共振部に接続され、ノイズと周波数逓倍信号を抑制するためのろ過部と、前記ろ過部に接続され、ろ過部から伝送した各ＲＦ信号を最大のパワーで多周波アンテナから発送させるマッチング部とを含有し、前記多周波アンテナとＲＦコントロールユニットとの間に接続されるＲＦマッチングユニットと、
を含むタイヤ空気圧センサーのＲＦマッチング装置を提供することである。
【0008】
このうち、共振部は複数の受動素子を含み、前記受動素子のそれぞれの間に、直列又は並列、或いは両方で接続され、マッチングに使用される複数の周波帯に対応する初期周波数と遮断周波数に調整する。
【0009】
このうち、ろ過部はフィルタであって、特にローパスフィルタやバンドパスフィルタ、バンドストップフィルタであり、必要とされないノイズ及び周波数逓倍信号を抑えられるように使用される。
【0010】
このうち、ＲＦマッチングユニットは、複数の受動素子を含み、前記受動素子の間に直列又は並列、或いは両方で接続され、前記ＲＦコントロールユニットとマッチングして各周波数の信号を発送する。
【発明の効果】
【0011】
上記の説明によれば、本発明は以下の一つ或いはそれ以上の特徴を有する。
【0012】
切り替えスイッチ素子を設置せずに回路の稼働効率を全体に向上できると共に、回路の設計スペースを低下できる。
【0013】
多周波アンテナは、共振部で必要な周波帯の共振点に調整すれば、周波数が異なるＲＦ信号とマッチングできる。
【0014】
切り替えスイッチ素子を有さないため、パーツのコストを低下させると共に、パワーの消費も低減するので、タイヤ空気圧センサーの電池の使用時間を延長できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明の実施の形態】
【0016】
図１を参照しながら説明する。本発明のタイヤ空気圧センサーのＲＦマッチング装置は、システムコントロールユニット１と、ＲＦコントロールユニット２と、ＲＦマッチングユニット３と、多周波アンテナ４とを含み、このうち、システムコントロールユニット１は、ＲＦコントロールユニット２に接続され、ＲＦコントロールユニット２が複数の周波数が異なる信号から一つの信号を発送することを決め、また、ＲＦマッチングユニット３はＲＦコントロールユニット２及び多周波アンテナ４の間に接続されている。
【0017】
本発明において、ＲＦマッチングユニット３は、共振部３０と、ろ過部３１と、マッチング部３２をこの順で含む。このうち、共振部３０は、ＲＦコントロールユニット２に接続され、必要な複数の周波帯に対応する初期周波数と遮断周波数に調整しており、ろ過部３１は、共振部３０とマッチング部３２の間に接続され、ノイズを抑制し、又は複数の周波数が異なる信号の周波数逓倍信号を削除する。また、マッチング部３２は、最大のパワーでＲＦ信号のエネルギー（信号出力）を多周波アンテナ４に伝送し、多周波アンテナ４が複数の周波数が異なるＲＦ信号を発送できるようになる。
【0018】
図２を参照する。本発明において、共振部３０は、複数の受動素子（第１～第４）を含み、それぞれの受動素子の間には、直列又は並列、或いは両方で接続され、ＲＦ信号を必要な複数の周波帯に対応する初期周波数と遮断周波数に調整する。ろ過部３１はフィルタであって、特にローパスフィルタやバンドパスフィルタ、バンドストップフィルタであり、必要な複数の周波数の周波数逓倍信号を遮断する。ＲＦマッチングユニット３２は、複数の受動素子（Ａ～Ｄ）を含み、それぞれの受動素子の間に、直列又は並列、或いは両方で接続され、ＲＦコントロールユニットとマッチングしてそれぞれの周波数信号を発送する。
【0019】
本願を更に理解するために、以下は図２で示される実施例によって説明を行う。
【0020】
本実施例において、共振部３０は、第１のキャパシタンス３０１と、第１のインダクタンス３０２と、第２のインダクタンス３０３と、第２のキャパシタンス３０４とを含み、一方、マッチング部３２は、第３のキャパシタンス３２１と、第３のインダクタンス３２３と、第４のインダクタンス３２２と、第４のキャパシタンス３２４とを含む。このうち、第１のキャパシタンス３０１の一端が接地され、第１のインダクタンス３０２の一端がＲＦコントロールユニット２に接続され、第１のキャパシタンス３０１の他の位一端が第１のインダクタンス３０２とＲＦコントロールユニットの間に接続され、第１のインダクタンス３０２の他の一端が第２のキャパシタンス３０４の一端に接続され、第２のインダクタンス３０３の一端が電源に接続され、他の一端が第１のインダクタンス３０２と第２のキャパシタンス３０４の間に接続され、第２のキャパシタンス３０４の他の一端がフィルタ３１０の一端に接続され、フィルタ３１０の他の一端が第３のキャパシタンス３２１の一端に接続され、第３のキャパシタンス３２１の他の一端が第３のインダクタンス３２３の一端に接続され、第３のインダクタンス３２３の他の一端が第４のインダクタンス３２２の一端に接続されており、また、第４のキャパシタンス３２４の一端と、第４のインダクタンス３２２の他の一端はいずれも接地され、且つ第３のインダクタンス３２３と他の一端と第４のインダクタンス３２２の一端の間は、第４のキャパシタンス３２４の他の一端とともにアンテナユニットに接続されている。
【0021】
このうち、第３のキャパシタンス３２１と、第３のインダクタンス３２３と、第４のインダクタンス３２２と、第４のキャパシタンス３２４は、マッチング部３２が同時に第１の周波数（３１５ＭＨｚ）と第２の周波数（４３３．９２ＭＨｚ）とマッチングすると共に、フィルタ３１０の後に直列で接続されるように、ハウジングの設計とＰＣＢ板、配線、抵抗、パーツの配置などの実際状況によって適切な位置とパーツの条件とを調整する。更に、直列又は並列で上記種類が違う抵抗やキャパシタンス、インダクタンスを設置してパーツの条件を調整する方法によって、一つ或いはそれ以上の必要な周波帯の共振点に調整し、前記共振点は、ネットワークアナライザのＳ１１パラメータから読める。これにより、多周波アンテナが複数の周波数のＲＦ信号を発送するようになる。
【0022】
システムコントロールユニット１は、ＲＦコントロールユニット２が第１の周波数と第２の周波数の一つを発送することを決める。ただし、図３から、ろ過部３１を経由する前に、０～－２０ｄＢｍの間の帯域幅が３００ＭＨｚ～１ＧＨｚであることが分かる。次は図４を参照する。第１の周波数は順調に発送できるが、第１の周波数の二倍及び三倍の周波数逓倍信号の強度が強すぎる。
【0023】
図５を参照する。第２の周波数は順調に発送できるが、第２の周波数の二倍の周波数逓倍信号の強度が強すぎる。通常に稼働して他の装置の稼働を干渉しないように、図６で示す通り、フィルタ３１０を介してろ過して抑制した後に、０～－２０ｄＢｍの間の帯域幅が３００ＭＨｚ～５５０ＭＨｚになり、さらに第１の周波数の二倍及び三倍の周波数逓倍信号は有効に抑制される（図７の通り）。さらに、第２の周波数の二倍の周波数逓倍信号も有効に抑制される（図８の通り）。最後に図９と図１０を参照する。マッチング部３２を経由すると、第１の周波数及第２の周波数はいずれもノイズと周波数逓倍の干渉が極少ないまま有効に発送できる。
【0024】
上記により、本発明は、切り替えスイッチ素子を設置せずに回路の稼働効率が全体的に向上されると共に、回路の設計スペースも低減できる。多周波アンテナは、共振部３０で必要な周波帯の共振点に調整すれば、周波数が異なるＲＦ信号とマッチングできる。更に、本発明は切り替えスイッチ素子が必要ないので、パーツのコストが低減すると共に、パワーの消費も有効に低下できるので、タイヤ空気圧センサーの電池の使用時間が延長できる。
【符号の説明】
【0025】
１：システムコントロールユニット
２：ＲＦコントロールユニット
３：ＲＦマッチングユニット
４：多周波アンテナ
３０：共振部
３０１：第１のキャパシタンス
３０２：第１のインダクタンス
３０３：第２のインダクタンス
３０４：第２のキャパシタンス
３１：ろ過部
３１０：フィルタ
３２：マッチング部
３２１：第３のキャパシタンス
３２２：第４のインダクタンス
３２３：第３のインダクタンス
３２４：第４のキャパシタンス
２：ＲＦコントロールユニット
３：ＲＦマッチングユニット
４：多周波アンテナ
３０：共振部
３０１：第１のキャパシタンス
３０２：第１のインダクタンス
３０３：第２のインダクタンス
３０４：第２のキャパシタンス
３１：ろ過部
３１０：フィルタ
３２：マッチング部
３２１：第３のキャパシタンス
３２２：第４のインダクタンス
３２３：第３のインダクタンス
３２４：第４のキャパシタンス
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
