DE10033113A1

DE10033113A1 - Method and device for determining a load to which a product is exposed

Info

Publication number: DE10033113A1
Application number: DE2000133113
Authority: DE
Inventors: Wolf-Eckhard Bulst; Franz Dollinger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2002-01-24
Also published as: WO2002005240A3; WO2002005240A2

Abstract

The invention relates to a method and a device for determining a load, to which a product (2) is subjected. The device has a system (3), which is allocated to said product (2) and which comprises a transformer (7) for generating electric energy from the load in a cyclic manner, a collector (8, 9) for collecting the energy, a tripping device (10), which generates a high-frequency electric pulse from the collected energy, each time a threshold value is reached and an encoder (11, 12), which generates a high-frequency signal (6) that is characteristic of the product (2) from the pulse, in addition to a receiver (4), which determines the load from a sequence of such signals (6). The method and device are also suitable for determining several loads, to which each product (2) from a set of several products (2) is respectively subjected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei welchem zyklisch elektrische Energie aus einer Belastung eines Erzeugnisses erzeugt und angesammelt, aus der angesammelten elektrischen Energie bei jedem Erreichen eines Schwellwertes ein hochfre quenter elektrischer Impuls erzeugt und aus dem Impuls ein für das Erzeugnis charakteristisches hochfrequentes Signal erzeugt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrich tung, umfassend ein Erzeugnis und eine diesem zugehörige Ein richtung mit einem Wandler zur zyklischen Erzeugung elektri scher Energie aus einer Belastung des Erzeugnisses, einem Sammler zur Ansammlung der Energie, einem Auslöser, der aus der angesammelten elektrischen Energie bei jedem Erreichen eines Schwellwertes einen hochfrequenten elektrischen Impuls erzeugt, sowie einem Codierer, welcher aus dem Impuls ein für das Erzeugnis charakteristisches hochfrequentes Signal er zeugt.The invention relates to a method in which cyclically electrical energy from a load on a product generated and accumulated, from the accumulated electrical Energy every time a threshold value is reached quenter electrical impulse generated and from the impulse on high-frequency signal characteristic of the product is produced. The invention also relates to a Vorrich device comprising a product and an associated item direction with a converter for the cyclical generation of electri energy from a load on the product, a Collector to accumulate energy, a trigger that comes from of the accumulated electrical energy each time it is reached a high-frequency electrical pulse generated, as well as an encoder, which from the pulse one for the product characteristic high-frequency signal he testifies.

Auch betrifft die Erfindung eine Vorrichtung umfassend mehre re Erzeugnisse sowie für jedes Erzeugnis eine diesem zugehö rige Einrichtung wie vorstehend beschrieben.The invention also relates to a device comprising several products and one for each product device as described above.

Ein solches Verfahren sowie solche Vorrichtungen gehen hervor aus der WO 98/36395 A2. In diesem Dokument beschrieben sind eine Anordnung und ein Verfahren zur Erzeugung codierter Hochfrequenzsignale. Dabei wird eine aus einer Umgebung ver fügbare nicht-elektrische Primärenergie in einem Wandler in elektrische Energie umgesetzt. Aus der elektrischen Energie wird mittels eines an den Wandler angekoppelten Elementes mit nicht-linearer Kennlinie ein hochfrequenter elektrischer Im puls erzeugt und anschließend in einer, an dieses Element an gekoppelten Codierungseinrichtung ein codiertes hochfrequen tes Signal erzeugt. Die Codierungseinrichtung kann zusätzlich verbunden sein mit einem Sensor und dies derart, dass das co dierte Hochfrequenzsignal eine Information über einen mittels des Sensors gewonnenen Messwert enthält. Der Messwert kann einer Temperatur, einer Kraft oder einer anderen Größe ent sprechen.Such a method and devices are evident from WO 98/36395 A2. Are described in this document an arrangement and a method for generating coded High frequency signals. Here one is ver from an environment available non-electrical primary energy in a converter electrical energy implemented. From electrical energy is connected by means of an element coupled to the converter non-linear characteristic a high-frequency electrical Im pulse and then in one, on this element coupled coding device a coded radio frequency generated signal. The coding device can additionally be connected to a sensor and so that the co dated high-frequency signal information about a means of the measured value obtained from the sensor. The measured value can a temperature, a force or another size speak.

Ein Reifen für ein Kraftfahrzeug mit einem Sensor und einem zugeordneten Transponder geht hervor aus der EP 0 937 615 A2. Der Sensor bildet mit dem Transponder und einer zugehörigen Antenne ein Sensorsystem, und der Transponder besteht aus ei nem Oberflächenwellenelement. Das Sensorsystem stellt einen vollständig passiven elektronischen Schaltkreis dar, das heißt es erfordert keine eigene Energieversorgung. Das Sen sorsystem arbeitet folgendermaßen: Ein Auswertegerät sendet einen hochfrequenten elektromagnetischen Impuls an das Sen sorsystem, welcher über die Antenne auf das Oberflächenwel lenelement gelangt. Dort wird auf einem piezoelektrischen Substrat mittels eines elektroakustischen Wandlers eine akus tische Oberflächenwelle erzeugt, die sich ausbreitet und von einer Anordnung akustischer Reflektoren auf dem Substrat zu dem Wandler zurückgeworfen wird. Die Reflexionseigenschaften der Anordnung werden durch den Sensor in definierter Weise beeinflusst; der Sensor ist beispielsweise ein druckempfind licher elektrischer Widerstand, welcher an die Anordnung der Reflektoren angeschlossen ist und deren Reflexionseigenschaf ten bestimmt; alternativ ist der Sensor ein piezoelektrischer Kristall und erzeugt unter einer mechanischen Belastung eine elektrische Spannung, welche die Kapazität einer Kapazitäts diode, die an die reflektierende Anordnung geschaltet ist, bestimmt und so die Reflexionseigenschaft der Anordnung be einflusst. Auf diese Weise ist es möglich, verschiedene Kenn größen des Reifens zu messen.A tire for a motor vehicle with a sensor and a assigned transponder is shown in EP 0 937 615 A2. The sensor forms with the transponder and an associated one Antenna a sensor system, and the transponder consists of egg surface wave element. The sensor system provides one completely passive electronic circuit that means it does not require its own energy supply. The Sen sorsystem works as follows: An evaluation unit sends a high-frequency electromagnetic pulse to the sen sorsystem, which on the antenna on the surface world lenelement arrives. There is on a piezoelectric Substrate using an electroacoustic transducer an acus generated surface wave, which propagates and from an arrangement of acoustic reflectors on the substrate is thrown back to the converter. The reflection properties the arrangement are defined by the sensor affected; the sensor is a pressure sensor, for example Licher electrical resistance, which depends on the arrangement of the Reflectors is connected and their reflection properties ten determined; alternatively, the sensor is a piezoelectric Crystal and produces a mechanical stress electrical voltage representing the capacity of a capacitance diode connected to the reflective array determined and so be the reflective property of the arrangement influenced. In this way it is possible to have different characteristics to measure tire sizes.

Auch die aus der erwähnten WO 98/36395 A2 erkennbare Anord nung beinhaltet ein elektroakustisches Oberflächenwellenele ment wie vorstehend beschrieben und umfasst zusätzlich eine Einrichtung zur Erzeugung der betriebsnotwendigen elektrischen Energie aus einem Umgebungsparameter. Diese Anordnung arbeitet, ohne von einer spezifischen, dauernd vorhandenen elektrischen Energiequelle abhängig zu sein und ohne zur Ge winnung eines gewünschten Signals mit einem elektromagneti schen Impuls beaufschlagt werden zu müssen; sie ist dement sprechend weitgehend autonom.The arrangement recognizable from the mentioned WO 98/36395 A2 includes an electro-acoustic surface wave element ment as described above and additionally comprises a Device for generating the necessary electrical Energy from an environmental parameter. This arrangement works without any specific, perennial electrical energy source to be dependent and without Ge Generation of a desired signal with an electromagnetic need to be acted upon impulse; she is demented speaking largely autonomously.

Weitere Dokumente des Standes der Technik, die den maßgebli chen technologischen Hintergrund betreffen, sind US-Patent 5,841, 214, US-Patent 5,919,779, US-Patent 5,910,779, EP 0 749 775 B1, EP 0 619 906 B1, EP 0 655 701 B1 und EP 0 651 344 B1. Ebenfalls von Interesse ist die DE 198 60 058 C1.Further documents of the state of the art, which the authoritative technological background are US patent 5,841,214, U.S. Patent 5,919,779, U.S. Patent 5,910,779, EP 0 749 775 B1, EP 0 619 906 B1, EP 0 655 701 B1 and EP 0 651 344 B1. The is also of interest DE 198 60 058 C1.

Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs beschriebene Ver fahren und die eingangs beschriebenen Vorrichtungen wesent lich zu vereinfachen.The object of the invention is the Ver described above drive and the devices described above essential simplify.

Zur Lösung dieser Aufgabe angegeben wird ein Verfahren zur Bestimmung einer Belastung, welcher ein Erzeugnis ausgesetzt ist, bei welchem
To solve this problem, a method for determining a load to which a product is exposed is given

a) cyclically generated electrical energy from the load and accumulated from the accumulated electrical energy every time a threshold value is reached quenter electrical impulse generated and from the impulse a high-frequency characteristic of the product Signal is generated and
b) determines the load from a sequence of such signals becomes.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird weiter angegeben eine Vorrich tung zur Bestimmung einer Belastung, welcher ein Erzeugnis ausgesetzt ist, umfassend
In order to achieve this object, a device for determining a load to which a product is exposed is further comprising

a) a device associated with the product with a wall Cyclic generation of electrical energy from the Strain, a collector for the accumulation of energy, egg a trigger that is electrical from the accumulated energy Energy each time a threshold is reached NEN high-frequency electrical pulse generated, and egg NEN encoder, which is used for generating a pulse characteristic high-frequency signal generated; and
b) a receiver, which consists of a sequence of such signals determines the load.

Zur Lösung der Aufgabe wird ferner angegeben eine Vorrichtung zur Bestimmung mehrerer Belastungen, deren jeder jeweils ein Erzeugnis aus einem Satz von mehreren Erzeugnissen ausgesetzt ist, umfassend
To achieve the object, a device for determining multiple loads, each of which is exposed to a product from a set of several products, is also provided

(a) for each product, an associated facility with a converter for the cyclical generation of electrical Energy from strain, a collector to accumulate of energy, a trigger that comes from the accumulated e electrical energy each time a threshold is reached tes generates a high-frequency electrical pulse, so like an encoder, which from the pulse one for this Product characteristic high-frequency signal testifies; and
b) a recipient, who from all the consequences of such for one of the products characteristic signals all Loads determined.

Das Verfahren und die Vorrichtungen gemäß der Erfindung er fordern keine speziellen und als solche entsprechend funktio nell verschalteten Sensoren und auch keine besonderen Sender, mit welchen ein zur Abfrage eines Codierers notwendiger hochfrequenter Impuls erst erzeugt werden müsste. Vielmehr wird die Belastung eines Erzeugnisses ermittelt im Rahmen ei nes einfachen Prozesses, bei dem aus der Belastung elektri sche Energie erzeugt und bis zu einem vorgegebenen Schwell wert angesammelt wird, worauf aus der angesammelten Energie ein hochfrequenter elektrischer Impuls erzeugt wird, welcher in dem Codierer lediglich noch zu einem für das Erzeugnis selbst, nicht aber notwendigerweise unmittelbar für die Be lastung des Erzeugnisses charakteristischen Signal umgeformt wird. Dieses Signal wird anschließend ausgesendet und von ei nem geeigneten Empfänger empfangen. Der Empfänger wertet die Folge dieser Signale aus und bestimmt daraus, insbesondere aus den Abständen zwischen zwei unmittelbar aufeinanderfol genden Signalen, die Belastung. Diese Bestimmung kann gegebe nenfalls unter Zuhilfenahme eines entsprechend programmierten herkömmlichen Computers erfolgen.The method and devices according to the invention he do not require any special and, as such, corresponding functionality nellly connected sensors and no special transmitters, with which one necessary for querying an encoder high-frequency pulse would have to be generated first. Much more the load on a product is determined within the framework of ei nes simple process in which from the load electrical cal energy and up to a predetermined threshold worth is accumulated, then from the accumulated energy a high frequency electrical pulse is generated which in the encoder only one for the product itself, but not necessarily directly for the Be load of the product characteristic signal transformed becomes. This signal is then sent out by egg received by a suitable recipient. The recipient evaluates the Follow these signals and determine from them, especially from the distances between two immediately following one another signals, the load. This provision can apply if necessary with the help of a suitably programmed conventional computers.

Die nachfolgend zu beschreibenden bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung beziehen sich sowohl auf das Verfahren wie auch auf die Vorrichtungen wie vorstehend beschrieben; es können auch mehrere beschriebene Weiterbildungen miteinander kombi niert werden.The preferred configurations to be described below the invention relate both to the method as well on the devices as described above; it can also several described further training combinations be kidneyed.

Die Erfindung kommt vorzugsweise dann zur Realisierung in Be tracht, wenn die zu bestimmende Belastung eine mechanische Belastung ist und die elektrische Energie mittels eines pie zoelektrischen Wandlers erzeugt wird, oder wenn die Belastung eine thermische Belastung ist und die elektrische Energie mittels eines pyroelektrischen Wandlers erzeugt wird.The invention is then preferably implemented in Be if the load to be determined is mechanical Is load and the electrical energy by means of a pie zoelectric converter is generated or when the load is a thermal load and the electrical energy is generated by means of a pyroelectric converter.

Vorzugsweise wird die zyklisch aus der Belastung erzeugte e lektrische Energie in dem jeweiligen Wandler angesammelt; dies kommt insbesondere dann in Betracht, wenn der Wandler ausgebildet ist als Kondensator mit einem Dielektrikum, wel ches für die Erzeugung der elektrischen Energie aus der Be lastung funktionell wesentlich ist - beispielsweise ein pie zoelektrisches oder pyroelektrisches Dielektrikum.Preferably, the e generated cyclically from the load electrical energy accumulated in the respective transducer; this is particularly important when the converter is designed as a capacitor with a dielectric, wel ches for the generation of electrical energy from the Be load is functionally essential - for example a pie zoelectric or pyroelectric dielectric.

Der hochfrequente elektrische Impuls wird vorzugsweise er zeugt durch passives Auslösen, insbesondere über eine Zener diode oder eine Funkenstrecke.The high-frequency electrical pulse is preferably he testifies by passive triggering, especially via a zener diode or a spark gap.

Das charakteristische Signal wird vorzugsweise durch Filtern und kombiniertes Verzögern des entsprechenden Impulses er zeugt. Das kombinierte Verzögern kann insbesondere in einem elektroakustischen Oberflächenwellenelement erfolgen, wobei das Oberflächenwellenelement zumindest teilweise für das Fil tern herangezogen werden kann. Vorzugsweise wird es mit einem herkömmlichen Bandpaßfilter als zusätzliches Filter kombi niert.The characteristic signal is preferably obtained by filtering and combined delaying the corresponding pulse testifies. The combined deceleration can be particularly in one Electroacoustic surface wave element take place, wherein the surface wave element at least partially for the fil tern can be used. It is preferably with a conventional bandpass filter as an additional filter combi ned.

Weiterhin vorzugsweise wird jedes charakteristische Signal elektromagnetisch zu einem Empfänger, welcher die Belastung bestimmt, gesendet. Zu diesem Zweck weist die entsprechende Einrichtung eine Antenne auf. Es versteht sich, dass auch der Empfänger in diesem Zusammenhang über eine entsprechende An tenne nebst weiteren entsprechenden Schaltkreisen in analoger oder digitaler Technologie verfügt.Furthermore, each characteristic signal is preferred electromagnetic to a receiver, which is the load determined, sent. For this purpose, the corresponding points Set up an antenna. It goes without saying that the In this context, recipients via a corresponding To in addition to other corresponding circuits in analog or digital technology.

Die Belastung wird vorzugsweise derart bestimmt, dass zumin dest eine Länge eines Zeitintervalls zwischen zwei Signalen, welche unmittelbar aufeinander folgen, gemessen wird. Das Er zeugnis führt während der Bestimmung der Belastung insbeson dere eine Bewegung relativ zu einem Empfänger, welcher die Folge der Signale empfängt, aus. Diese Bewegung ist insbeson dere eine Rotation.The load is preferably determined such that at least at least a length of a time interval between two signals, which immediately follow one another is measured. The he Certificate leads in particular during the determination of the load a movement relative to a receiver, which the Sequence of signals received from. This movement is in particular another one rotation.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens be steht darin, dass neben der erwähnten Belastung eine weitere Belastung eines weiteren Erzeugnisses gemessen wird, in dem in Analogie zu den beschriebenen Elementen des Verfahrens
A particularly preferred development of the method is that, in addition to the load mentioned, a further load of a further product is measured, in analogy to the elements of the method described

a) cyclically further electrical energy from the further loading load generated and accumulated, from the accumulated e electrical energy each time a threshold is reached tes another high-frequency electrical impulse creates and from the further impulse for the further Er testimony another high-frequency signal is produced; and
b) the further Be from a sequence of such further signals load is determined.

Im Rahmen dieser Weiterbildung erfolgt also eine Bestimmung mehrerer Belastungen parallel. Dabei ist vorzugsweise zum Empfangen der Folge der Signale sowie der Folge der weiteren Signale ein einziger Empfänger vorgesehen.A determination is therefore made as part of this further training multiple loads in parallel. It is preferably to Receive the sequence of signals as well as the sequence of others Signals provided by a single receiver.

Der Wandler, der Sammler und der Auslöser sind vorzugsweise direkt mit dem Erzeugnis verbunden. Dabei ist weiter vorzugs weise der Sammler ein Kondensator und der Auslöser ein durch eine elektrische Spannung gesteuerter passiver Auslöser, ins besondere eine Funkenstrecke. Der Sammler ist ferner vorzugs weise mit dem Wandler vereinigt, wie bereits an voriger Stel le beschrieben.The transducer, collector and trigger are preferred directly connected to the product. It is further preferred assign the capacitor a capacitor and the trigger one an electrical voltage controlled passive release, ins special a spark gap. The collector is also preferred wisely combined with the converter, as in the previous position le described.

Der Codierer umfasst vorzugsweise ein Oberflächenwellenele ment und insbesondere zusätzlich ein Filter.The encoder preferably comprises a surface wave element ment and in particular a filter.

Das Erzeugnis ist insbesondere ein Reifen eines Kraftfahrzeu ges. In diesem Zusammenhang kann der Empfänger zur Auswertung zur Folge der Signale insbesondere in dem Kraftfahrzeug posi tioniert sein; auch ist es in diesem Zusammenhang möglich und bevorzugt, alle gemeinsam betriebenen Reifen des Kraftfahr zeuges mit jeweils einer Einrichtung wie beschrieben auszu statten.The product is in particular a tire of a motor vehicle ges. In this context, the recipient can use it for evaluation due to the signals in particular in the motor vehicle posi be served; it is also possible in this context and preferred, all jointly operated tires of motor vehicles stuff with one device each as described equip.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung ist als schematische Darstellung zu verstehen; in den Figuren sind nur diejenigen Elemente dargestellt, die für die nachfolgenden Ausführungen von Bedeutung sind. Zur Realisierung der dargestellten Aus führungsbeispiele ist in jedem Fall das einschlägige Fachwis sen, insbesondere wie umrissen in den zitierten Dokumenten des Standes der Technik, heranzuziehen. Im einzelnen zeigen:Exemplary embodiments of the invention are described below the drawing explained. The drawing is schematic Understand representation; only those are in the figures Items shown for subsequent executions are important. To implement the illustrated Leading examples are in any case the relevant specialist knowledge sen, especially as outlined in the cited documents of the prior art. In detail show:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Bestimmung von Belastungen meh rerer Erzeugnisse; und Figure 1 shows a device for determining loads of several products. and

Fig. 2 eine Schaltung, aus welcher eine Einrichtung zur zyklischen Erzeugung elektrischer Energie aus einer Belastung nebst einem Codierer hervorgeht. Fig. 2 shows a circuit from which a device for the cyclical generation of electrical energy from a load emerges together with an encoder.

Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, welches vier Reifen 2 ent hält und sich vermittels dieser vier Reifen 2 bewegen kann. Jeder Reifen 2 enthält eine (anhand der Fig. 2 näher be schriebene) Einrichtung 3, welche aus einer zyklisch wieder kehrenden Belastung während der Rotation des entsprechenden Reifens 2 elektrische Energie erzeugt und ansammelt sowie aus der angesammelten elektrischen Energie bei jedem Erreichen eines Schwellwertes ein charakteristisches hochfrequentes Signal erzeugt. Die charakteristischen Signale aller vier Einrichtungen 3 gelangen, wie durch gestrichelte Linien und Pfeile angedeutet, zu einem in dem Kraftfahrzeug 1 angebrach ten zentralen Empfänger 4. Wenn sich das Kraftfahrzeug bewegt und die dabei rotierenden Reifen 2 zyklisch wiederkehrenden Belastungen ausgesetzt werden, bildet jede Einrichtung 3 eine entsprechende Folge charakteristischer Signale. Es ist Vor kehrung zu treffen, dass alle vier Folgen voneinander sepa riert werden können - beispielsweise dadurch, dass die cha rakteristischen Signale relativ kurz sind im Vergleich zu ei nem mittleren Zeitabstand, den zwei Signale innerhalb dersel ben Folge voneinander haben. Dies ist der Fall bei der anhand der Fig. 2 näher zu beschreibenden Einrichtung 3. Der Emp fänger 4 besitzt ein Messinstrument 5, welches wahlweise in analoger oder digitaler Technologie ausgeführt sein kann, welches zeitliche Abstände zwischen jeweils zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden charakteristischen Signalen (6) dersel ben Folge misst. Je geringer solche zeitlichen Abstände sind, als desto höher ist die Belastung des entsprechenden Erzeug nisses 2, nämlich des Reifens 2, zu beurteilen. Die charakte ristische Belastung kann eine Kraft sein, welcher ein Bereich des Reifens 2 ausgesetzt ist, wenn er einen Untergrund, auf dem der Reifen 2 abrollt, berührt. Auch ist es denkbar, als solche Belastung eine Temperatur des Reifens 2 anzunehmen. Fig. 1 shows a motor vehicle 1, which holds four tires 2 ent and can move by means of these four tires 2. Each tire 2 contains a device (described in more detail with reference to FIG. 2) 3, which generates and accumulates electrical energy from a cyclically recurring load during the rotation of the corresponding tire 2, and a characteristic of the accumulated electrical energy each time a threshold value is reached high-frequency signal generated. The characteristic signals of all four devices 3, as indicated by dashed lines and arrows, reach a central receiver 4 attached in the motor vehicle 1. When the motor vehicle moves and the rotating tires 2 are subjected to cyclically recurring loads, each device 3 forms a corresponding sequence of characteristic signals. Precautions must be taken to ensure that all four sequences can be separated from one another - for example by the characteristic signals being relatively short compared to an average time interval between the two signals within the same sequence. This is the case with the device 3 to be described in more detail with reference to FIG. 2. The receiver 4 has a measuring instrument 5, which can optionally be embodied in analog or digital technology, the time intervals between two immediately successive characteristic signals (6). measures the same sequence. The smaller such time intervals are, the higher the load on the corresponding product 2, namely the tire 2, is to be assessed. The characteristic load may be a force to which an area of the tire 2 is exposed when it touches a surface on which the tire 2 rolls. It is also conceivable to assume a temperature of the tire 2 as such a load.

In Fig. 1 bildet jeder Reifen 2 nebst zugehöriger Einrich tung 3 mit dem Empfänger 4 eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Belastung, welcher dieser Reifen ausgesetzt ist. Fig. 1 zeigt außerdem, dass die Erfindung es ohne weiteres gestattet, mehrere Erzeugnisse 2 mittels eines einzigen Empfängers 4 gleichzeitig zu überwachen, indem für jedes Erzeugnis eine zugehörige Belastung aus der von der zugehörigen Einrichtung 3 ausgesandten Folge charakteristischer Signale 6 bestimmt wird. Insbesondere ist es möglich, eine in einem Reifen 2 wirkende Kraft oder eine in einem Reifen 2 vorliegende Tempe ratur zu bestimmen - beides Messgrößen, die insbesondere eine Beurteilung eines Verschleißes eines Reifens 2 gestatten, während dieser sich in regulärem Betrieb befindet.In Fig. 1, each tire 2 together with the associated device 3 with the receiver 4 forms a device for determining a load to which this tire is exposed. FIG. 1 also shows that the invention readily allows several products 2 to be monitored simultaneously by means of a single receiver 4, in that an associated load is determined for each product from the sequence of characteristic signals 6 emitted by the associated device 3. In particular, it is possible to determine a force acting in a tire 2 or a temperature present in a tire 2 - both measurement variables which in particular allow an assessment of wear of a tire 2 while it is in normal operation.

Jede Einrichtung 3 ist in dem entsprechenden Reifen 2 fest installiert und rotiert mit diesem.Each device 3 is fixed in the corresponding tire 2 installed and rotating with this.

Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 nur schematisch dargestellte Einrichtung 3 als skizzierte elektrische Schaltung. Die Ein richtung 3 umfasst einen Wandler 7, und zwar ein piezoelekt risches oder pyroelektrisches Bauteil zur Umwandlung einer nicht-elektrischen Belastung der Einrichtung 3, insbesondere einer Kraft im Falle des piezoelektrischen Bauteils und einer Temperatur im Falle des pyroelektrischen Bauteils in elektri sche Energie. Diese elektrische Energie kann als Ladung in einem als Sammler dienenden Kondensator 8, 9 gespeichert wer den. Unter Umständen reichen für die Funktion als Sammler be reits Elektroden 8 des Wandlers 7 aus, womit der Sammler 8 mit dem Wandler 7 vereinigt wäre; bei Bedarf kann dem Wandler 7 ein zusätzlicher Kondensator 9 parallel geschaltet werden. An den Sammler 8, 9 angeschlossen ist ein Auslöser 10, und zwar eine Funkenstrecke. Diese Funkenstrecke löst dann einen Funken aus, wenn eine über dem Sammler 8, 9 anstehende elekt rische Spannung einen bestimmten, vorliegend durch die Bauart der Funkenstrecke vorgegebenen, Schwellwert überschreitet. Dann entsteht in der Funkenstrecke 10 ein Funken, welcher un ter anderem hochfrequente Komponenten mit Frequenzen bis über 1 GHz mit praktisch nutzbarer Amplitude enthält. Ein Bandfil ter 11, welches der Funkenstrecke 10 nachgeschaltet ist, se lektiert aus dem Spektrum des Funken einen ausgewählten Fre quenzbereich heraus und leitet den somit gewonnenen hochfrequenten elektrischen Impuls weiter zu einem elektroaktusti schen Oberflächenwellenelement 12. Dieses hat ein piezoelekt risches Substrat, auf welchem bestimmte elektrisch leitfähige Strukturen 13, 14 und 15 angebracht sind. Der hochfrequente Impuls wird in einem elektroakustischen Wandler 13 umgewan delt in eine impulsförmige elektroakustische Oberflächenwel le. Diese breitet sich auf dem Oberflächenelement 12 aus und wird an jedem Reflektor 14 oder 15 teilweise reflektiert. Die impulsförmige Oberflächenwelle kehrt also in Form mehrerer reflektierter Impulse zu dem Wandler zurück, wobei die rela tive Lage dieser reflektierten Impulse zueinander für die An ordnung der Reflektoren 14 und 15 charakteristisch ist. In dem Wandler 13 wird die Folge reflektierter Impulse umgewan delt in ein wiederum elektrisches, charakteristisches Signal. Dieses wird über eine Antenne 16 ausgesendet und gelangt zu einem Empfänger 4, wo es ausgewertet werden kann wie anhand der Fig. 1 beschrieben. In der Einrichtung 3 bilden das Bandfilter 11 und das Oberflächenwellenelement 12 einen Co dierer, welcher aus dem von der Funkenstrecke 10 erzeugten Impuls das für die Einrichtung 3 und das Erzeugnis 2, mit welchem diese verbunden ist, charakteristische hochfrequente Signal erzeugt. FIG. 2 shows the device 3 shown only schematically in FIG. 1 as a sketched electrical circuit. The device 3 comprises a converter 7, namely a piezoelectric or pyroelectric component for converting a non-electrical load on the device 3, in particular a force in the case of the piezoelectric component and a temperature in the case of the pyroelectric component in electrical energy. This electrical energy can be stored as a charge in a capacitor 8, 9 serving as a collector. Under certain circumstances, electrodes 8 of the transducer 7 are already sufficient for the function as a collector, whereby the collector 8 would be combined with the transducer 7; if necessary, an additional capacitor 9 can be connected in parallel to the converter 7. A trigger 10, namely a spark gap, is connected to the collector 8, 9. This spark gap triggers a spark when a voltage present across the collector 8, 9 exceeds a certain threshold, in this case predetermined by the design of the spark gap, threshold value. Then a spark is created in the spark gap 10, which contains, among other things, high-frequency components with frequencies up to over 1 GHz with a practically usable amplitude. A Bandfil ter 11, which is connected downstream of the spark gap 10, selects a selected frequency range from the spectrum of the spark and transmits the high-frequency electrical pulse thus obtained to an electro-acoustic surface wave element 12. This has a piezoelectric substrate, on which certain ones electrically conductive structures 13, 14 and 15 are attached. The high-frequency pulse is converted in an electroacoustic transducer 13 into a pulse-shaped electroacoustic surface wave. This spreads out on the surface element 12 and is partially reflected on each reflector 14 or 15. The pulse-shaped surface wave thus returns to the transducer in the form of a plurality of reflected pulses, the relative position of these reflected pulses to one another being characteristic of the arrangement of the reflectors 14 and 15. In the converter 13, the sequence of reflected pulses is converted into an electrical, characteristic signal. This is transmitted via an antenna 16 and reaches a receiver 4, where it can be evaluated as described with reference to FIG. 1. In the device 3, the band filter 11 and the surface acoustic wave element 12 form a coder which, from the pulse generated by the spark gap 10, generates the characteristic high-frequency signal for the device 3 and the product 2 to which it is connected.

Auf dem Oberflächenwellenelement 12 dargestellt sind zwei Re lektoren 14 und 15. Der Reflektor 14 ist unbeschaltet, der Reflektor 15 ist mit einem variablen Widerstand 17, der als Repräsentant für jedweden passiven elektrischen Sensor steht, beschaltet. Der variable Widerstand kann resistiver oder re aktiver Natur sein. Durch Variation des Widerstandes 17 wird die Reflektivität des Reflektors 15 für eine akustische Ober flächenwelle verändert; dem charakteristischen Signal wird damit entsprechend eine Information über den Widerstand 17 aufgeprägt. Damit ist es möglich, mit der Einrichtung 3 zwei sensorische Informationen zu übermitteln - die eine aus der zeitlichen Abfolge der von ihr ausgesendeten charakteristi schen Signale, die andere aus der anhand des charakteristi schen Signals ermittelten, von dem als Sensor fungierenden variablen Widerstand 17 bestimmten Reflektivität des Reflek tors 15. Es versteht sich, dass ein Oberflächenwellenelement 12 in der Regel eine Vielzahl von Reflektoren enthält, wobei es freigestellt ist, wie viele Reflektoren 14 und 15 vorgese hen sind.Two Re are shown on the surface wave element 12 lectors 14 and 15. The reflector 14 is not connected, the Reflector 15 is with a variable resistor 17, which as Represents any passive electrical sensor, wired. The variable resistor can be more resistive or right be active in nature. By varying the resistance 17 the reflectivity of the reflector 15 for an acoustic upper surface wave changed; the characteristic signal accordingly, information about the resistor 17 impressed. This makes it possible with the device 3 two to transmit sensory information - the one from the chronological sequence of the characteristics that it emits signals that others derive from the characteristic determined signal, from that acting as a sensor variable resistance 17 determined reflectivity of the reflect tors 15. It is understood that a surface wave element 12 usually contains a plurality of reflectors, wherein it is optional how many reflectors 14 and 15 are provided hen are.

Claims

1. A method for determining a load, which a certificate (2) He is exposed to

a) cyclically generates and accumulates electrical energy from the load, generates a high-frequency electrical pulse from the accumulated electrical energy each time a threshold value is reached, and generates a characteristic high-frequency signal (6) for the product (2); and
b) the load is determined from a sequence of such signals (6).

2. The method of claim 1, wherein the load a me is chanic load and by means of electrical energy a piezoelectric transducer (7) is generated.

3. The method of claim 1, wherein the load is a is thermal load and by means of electrical energy a pyroelectric converter (7) is generated.

4. The method according to any one of claims 2 and 3, wherein the electrical energy accumulated in the respective converter (7) becomes.

5. The method according to any one of the preceding claims, in which each Passive triggering is triggered.

6. The method according to any one of the preceding claims, in which each characteristic signal (6) by filtering and combined Delaying the corresponding pulse is generated.

7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the Load is determined by at least a length of one Time interval between two signals (6), which are immediate successive, is measured.

8. The method according to any one of the preceding claims, in which each characteristic signal (6) electromagnetically to an emp catcher (4) is sent.

9. The method of claim 8, during which the product (2) makes a movement relative to the receiver (4).

10. The method of claim 9, wherein the movement is a Ro tation is.

11. The method according to any one of the preceding claims, in which in addition a further load on another product (2) is measured by

a) cyclically generates and accumulates further electrical energy from the additional load, generates a further high-frequency electrical pulse from the accumulated electrical energy each time a threshold value is reached, and generates a further characteristic (2) from the further pulse high-frequency signal (6) is generated; and
b) the further load is determined from a sequence of such further signals (6).

12. The method according to claim 11, wherein the sequence of the for Product (2) characteristic signals (6) and the consequence the other characteristic of the other product (2) Signals (6) received by a single receiver (4) the.

13. A device for determining a load to which a product (2) is exposed, comprising

a) a product (2) associated device (3) with a converter (7) for the cyclical generation of electrical energy from the load, a collector (8, 9) for the collection of energy, a trigger (10), the generates a high-frequency electrical pulse from the accumulated electrical energy each time a threshold value is reached, and an encoder (11, 12) which generates a high-frequency signal (6) characteristic of the product (2) from the pulse; and
b) a receiver (4) which determines the load from a sequence of such signals (6).

14. The apparatus of claim 13, wherein the transducer (7), the collector (8, 9) and the trigger (10) directly with the Er certificate (2) are connected.

15. The device according to one of claims 13 and 14, wherein the collector (8, 9) a capacitor (8, 9) and the trigger (10) a passive controlled by an electrical voltage Trigger (10), in particular a spark gap (10).

16. The apparatus of claim 15, wherein the collector (8, 9) is combined with the converter (7).

17. The device according to one of claims 13 to 16, wherein the encoder (11, 12) surrounds a surface acoustic wave element (12) summarizes.

18. The apparatus of claim 17, wherein the encoder (11, 12) comprises a filter (11).

19. Device according to one of claims 13 to 18, wherein the device has an antenna (16) for transmitting the signals (6).

20. Device according to one of claims 13 to 19, in which the product (2) a tire (2) of a motor vehicle (1) is.

21. A device for determining multiple loads, each of which a product (2) from a set of several products (2) is exposed

a) for each product (2) an associated device (3) with a converter (7) for the cyclical generation of electrical energy from the load, a collector (8, 9) for the accumulation of energy, a trigger (10) generates a high-frequency electrical pulse from the accumulated electrical energy each time a threshold value is reached, and an encoder (11, 12) which generates a high-frequency signal (6) characteristic of this product (2) from the pulse; and
b) a receiver (4), which determines all loads from all the consequences of such signals (6) characteristic of one of the products (2).