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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Signalempfänger für ein
Reifenluftdrucküberwachungssystem, welches intermittierend Reifendruckdetektionssignale
empfängt, die von Signalsendern eines Reifenluftdrucküberwachungssystems gesendet
werden, und betrifft speziell einen Signalempfänger für ein
Reifenluftdrucküberwachungssystem, welcher dafür ausgebildet ist, den Energieverbrauch zu reduzieren, während
sich eine Maschine eines Fahrzeugs im angehaltenen Zustand befindet.
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Es wird eine Reifenluftdrucküberwachung vorgeschlagen, um den Luftdruck von
Fahrzeugreifen zu detektieren. Dieses Reifendrucküberwachungssystem enthält
Signalsender, die den Reifenluftdruck detektieren und
Reifendruckdetektionsradiowellensignale aussenden, und enthält einen Signalempfänger, der die
Reifendruckdetektionssignale empfängt, die von den Signalsendern ausgesendet werden. Das
Reifenluftdrucküberwachungssystem muß den Reifenluftdruck selbst dann erfassen, wenn die Maschine
sich in einem Anhaltezustand befindet, so daß es den Reifendruck dem Fahrzeugfahrer
anzeigt, bevor das Fahrzeug anfängt, sich in Bewegung zu setzen. Die Signalsender und
der Empfänger sind so ausgelegt, daß sie intermittierend arbeiten, um die
Druckdetektionssignale auszusenden und zu empfangen, so daß der Energieverbrauch während des
Maschineanhaltezustandes reduziert wird.
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Der vorgeschlagene Empfänger darf jedoch keine lange Ruheperiode haben, und
zwar auf Grund des Erfordernisses des Empfangs von bestimmten
Druckdetektionssignalen, die von den Sendern ausgesendet werden. Spezifischer ausgedrückt, sind die
Betriebsweisen der Sender und des Empfängers nicht synchron und daher hat der
Empfänger eine kürzere Ruheperiode in Relation zu den Sendern, um dabei keine
Druckdetektionssignale auszulassen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Signalempfänger für ein
Reifenluftdrucküberwachungssystem zu schaffen, der dafür ausgebildet ist, den
Energieverbrauch während des Maschinenanhaltezustandes zu reduzieren.
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Um diese genannten Aufgabe zu lösen, empfängt ein Signalempfänger für ein
Reifenluftdrucküberwachungssystem ein Luftdruckdetektionssignal, welches von einem
Signalsender ausgesendet wird, wobei die Stromversorgung intermittierend
eingeschaltet wird. Der Empfänger enthält eine intermittierend arbeitende Zeitsteuerschaltung, die
intermittierend eine Teilfunktion oder die Gesamtfunktion des Empfängers während
einer ersten vorbestimmten Periode aktiviert und die Teilfunktion oder die gesamte
Funktion des Empfängers während einer zweiten vorbestimmten Periode deaktiviert, die
auf die erste Periode folgt. Dieser intermittierende Betrieb der Zeitsteuerschaltung
wiederholt die Aktivierung und Deaktivierung in abwechselnder Folge.
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Die Teil-Empfängerfunktion besteht aus einer Funktion eines
Empfangsabschnittes oder aus den Funktionen eines Steuerschaltungsabschnitts, ausgeschlossen die
intermittierend arbeitende Zeitsteuerschaltung und der Empfangsabschnitt. Alternativ
kann die intermittierend arbeitende Zeitsteuerschaltung an der Außenseite des
Empfängers vorgesehen sein, um die gesamte Empfängerfunktion zu steuern.
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Die Grundlage für die Deaktivierung der Empfängerfunktion in teilweiser Form
oder als Gesamtheit während der zweiten vorbestimmten Periode besteht darin, daß sich
der Reifenluftdruck allgemein weniger in einer längeren Zeitdauer des
Maschinenanhaltezustandes ändert, z. B. während des Parkens des Fahrzeugs, und in dieser Periode
besteht weniger Bedarf dafür die Reifendruckdaten in einem kurzen Zeitintervall zu
emeuem.
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Die oben genannte Aufgabe und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die
beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 ein Blockschaltbild, welches ein Reifenluftdrucküberwachungssystem
mit einem Signalempfänger gemäß der Erfindung zeigt, wobei ein
Zeitgeber an der Innenseite des Empfängers vorgesehen ist;
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Fig. 2 ein Blockdiagramm, welches ein Reifenluftdrucküberwachungssystem
zeigt, welches einen Signalempfänger gemäß der Erfindung enthält,
wobei ein Zeitgeber an der Außenseite des Empfängers vorgesehen
ist;
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Fig. 3 einen Zeitsteuerplan, der den intermittierenden Betrieb des
Signalempfängers, die Inhaltsdaten in dem Druckdetektionssignal während der
Datensendeperiode des Senders und den intermittierenden Betrieb des
Signalempfängers darstellt;
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Fig. 4 einen Zeitsteuerplan, der die Zeitsteuerung des Empfanges durch den
Empfänger von dem Druckdetektionssignal zeigt, welches von dem
Sender ausgesendet wurde;
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Fig. 5 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb einer Steuerschaltung zeigt,
die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist;
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Fig. 6 einen Zeitsteuerplan, der die Druckdetektionssignale veranschaulicht,
die von allen Sendern gesendet werden, die Zeitsteuerung des
Empfangs der Signale durch einen herkömmlichen Signalempfänger, und
die Zeitsteuerung des Empfangs der Signale durch den
Signalempfänger veranschaulicht; und
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Fig. 7 ein Zeitsteuerdiagramm, welches den Betrieb eines Signalempfängers
gemäß einer Abwandlung der Ausführungsform veranschaulicht.
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Um zunächst auf Fig. 1 einzugehen, so enthält ein
Reifenluftdrucküberwachungssystem einen Signalempfänger 1 und Signalsender 2. Der Sender 2 ist für jeden Reife
vorgesehen und erfaßt den Reifenluftdruck, setzt ein resultierendes Drucksignal in ein
frequenzmoduliertes Signal um und sendet ein resultierendes Radiowellensignal aus.
Der Signalempfänger 1 empfängt das Radiowellendruckdetektionssignal von dem
Sender 2 und führt verschiedene Signalverarbeitungen durch. Das System enthält auch eine
Batterie 5, die den Empfänger 1 mit elektrischer Energie versorgt, einen Zündschalter 5
und eine Anzeigevorrichtung 6, welche das Ergebnis der Signalverarbeitung durch den
Empfänger 1 hinsichtlich des Druckdetektionssignals darstellt.
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Der Empfänger 1 besteht aus einem Empfangsabschnitt 10 und aus einem
Steuerschaltungsabschnitt 21. Der Empfangsabschnitt 10 enthält eine Antenne 11, die das
Druckdetektionssignal empfängt, welches von dem Sender 2 ausgesendet wurde, ein
Bandpaßfilter (BPF) 12, welches das Druckdetektionssignal einer bestimmten Frequenz
durch Ausfiltern von Störsignalkomponenten anderer Frequenzen überträgt, eine
Verstärkerschaltung 13, die das gefilterte Signal von dem BPF 12 verstärkt, eine
Wellendetektionsschaltung 14, die das verstärkte Frequenzsignal aus der Verstärkerschaltung
13 in ein Spannungssignal umsetzt, eine Demodulationsschaltung 16, die das
Spannungssignal in ein rechteckförmiges Wellensignal demoduliert, ein Tiefpaßfilter (LPF)
17, welches die hochfrequenten Störsignalkomponenten aus dem rechteckförmigen
Wellensignal ausfiltert, und eine Wellenformungsschaltung 18, welche die Wellenform
des rechteckförmigen Wellensignals formt. Die Detektionsschaltung 14 enthält eine
RSSI-Schaltung 15, die ein RSSI-Spannungssignal an den Steuerschaltungsabschnitt 21
freigibt.
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Der Empfangsabschnitt 10 enthält ferner eine Leistungsschaltung 19, die die
Stromversorgungsspannung der Batterie 4 in eine Spannung umsetzt, welche dem
Steuerschaltungsabschnitt 21 zugeführt wird, und enthält eine Stromsteuerschaltung 10, die
aus einer Transistorschalterschaltung besteht und die in solcher Weise arbeitet, um die
Versorgungsspannung dem Empfangsabschnitt 10 zuzuführen oder diese Zuführung zu
unterbinden.
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Der Steuerschaltungsabschnitt 21 enthält einen Zeitgeber 22, der den Betrieb der
Aktivierung während einer ersten Periode des Zyklus steuert oder während der zweiten
Periode die Funktion des Empfängers 1 teilweise oder vollständig deaktiviert. Die
Teilfunktion des Empfängers 1 umfaßt die Funktionen des Empfangsabschnittes 10 und
Abschnitte (nicht gezeigt) des Steuerschaltungsabschnittes 21, exklusive dem Zeitgeber
22, oder die Funktion von lediglich dem Empfangsabschnitt 10. Im Falle der
Aktivierung der gesamten Funktion des Empfängers 1 während der ersten Periode des Zyklus
und Deaktivierung während der zweiten Periode, ist ein externer Zeitgeber 22 an dem
Empfänger 1 angebracht, wie in Fig. 2 dargestellt ist, wodurch die Zeitsteuerung des
Betriebes des Empfangsabschnittes 10 und des Steuerschaltungsabschnitts 21 erreicht
wird.
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Der Steuerschaltungsabschnitt 21 funktioniert derart, um zu detektieren, ob der
Zündschalter 5 eingeschaltet ist oder ausgeschaltet ist, um zu bestimmen, ob das RSSIf-
Signal durch die RSSI-Schaltung 15 freigegeben worden ist und einen vorbestimmten
Spannungspegel besitzt oder einen höheren Pegel besitzt, und um das Ergebnis des
Steuerprozesses hinsichtlich des Druckdetektionssignals an der Anzeigevorrichtung 6
darzustellen. Der Zeitgeber 22 führt eine intermittierende Zeitsteueroperation durch.
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Als nächstes wird die Zeitsteuerung des Empfangs durch den Empfänger 1 von
dem Druckdetektionssignal unter Hinweis auf den Zeitsteuerplan von Fig. 3 erläutert,
welches Signal von dem Sender 2 ausgesendet wird. Der Sender 2 erfaßt den
Reifenluftdruck und sendet das Druckdetektionssignal zu dem Empfänger 1. Der Sender 2
sendet das Druckdetektionssignal S während einer Sendeperiode P in jedem bestimmten
Intervall (Zyklusperiode CP). Das Druckdetektionssignal besteht aus einer
Aufeinanderfolge von drei Teilen der gleichen Druckdaten S1 bis S3.
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Der Empfänger 1 wacht dann auf, um in die stabile Periode SP periodisch
einzutreten und er empfängt das Druckdetektionssignal, wenn das Signal von dem Sender 2
während der stabilen Periode SP ausgesendet wird. Wenn ansonsten das
Druckdetektionssignal nicht während der stabilen Periode SP ausgesendet wird, verbleibt der
Empfänger im Schlafzustand bei Verstreichen der stabilen Periode SP. Der Empfänger 1
arbeitet intermittierend in einem Betriebsintervall T, der kürzer ist (spezifisch 2/3 oder
weniger) als die Signalübertragungsperiode P, so daß er wenigstens eines der drei
aufeinander folgenden Druckdaten S1 bis S3 von dem Sender 2 empfangen kann, die
asynchron hinsichtlich des Betriebes des Empfängers 1 auftreten. Wenn der Empfänger 1
einen Betriebsintervall T aufweist, der länger dauert als 2/3 der
Signalübertragungsperiode P, schlägt er darin fehl, irgendwelche Druckdaten zu empfangen. Wenn
beispielsweise der Betriebsintervall T größer ist als 2/3 der Signalsendeperiode P, schläft die
Funktion des Empfängers 1 teilweise oder vollständig, bevor das Detektionssignal von
dem Sender 2 gesendet wird, der Empfänger 1 kann während der Periode der dritten
Druckdaten S3 aufwachen. Demzufolge wacht der Empfänger 1 während der Periode
von einem Block der drei aufeinander folgenden Druckdatenblöcke auf und empfängt
die nachfolgenden Druckdaten.
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Spezifischer ausgedrückt, wenn beispielsweise der Empfänger 1 während der
Periode der zweiten Druckdaten S2 aufwacht, wie in Fig. 4 dargestellt ist, verweilt er in
dem Wartezustand, und zwar während des Restes der Periode und empfängt dann die
dritten Druckdaten S3. Wenn im anderen Fall der Empfänger 1 einen Betriebsintervall T
länger als 2/3 der Signalsendeperiode aufweist, kann er während der Periode der dritten
Druckdaten S3 aufwachen und schlägt darin fehl, irgendwelche Druckdaten zu
empfangen. Daher ist der Betriebsintervall T des Empfängers 1 auf 2/3 oder weniger der
Signalsendeperiode P eingestellt.
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Als nächstes wird die Betriebsweise des Steuerschaltungsabschnitts 21 des
Empfängers 1 unter Hinweis auf das Flußdiagramm von Fig. 5 erläutert.
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Bei einem ersten Schritt S401 wird detektiert, ob der Zündschalter (IG) 5
eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Bei der Feststellung des Ein-Zustandes des Zündschalters
S verläuft die Sequenz zu dem Schritt S411, um die übliche durchgehende
Betriebsweise anstatt der intermittierenden Betriebsweise durchzuführen. Wenn im anderen Fall
der Zündschalter S als ausgeschaltet festgestellt wird, schreitet die Sequenz zu dem
Schritt S402 voran, um den intermittierenden Betrieb durchzuführen, der in Fig. 3
gezeigt ist.
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Bei dem nächsten Schritt S403 wird bestimmt, ob das RSSI-Signal durch die
RSSI-Schaltung 15 abgesetzt wurde und den vorbestimmten Spannungspegel oder einen
höheren besitzt, um dadurch Störsignalkomponenten abzuweisen, die in dem
Druckdetektionssignal enthalten sind, welches durch die Antenne 11 empfangen wird. Bei der
Feststellung, daß der RSSI-Spannungspegel ausreichend hoch ist, schreitet die Sequenz
zu dem Schritt S404 voran, um zu bestimmen, ob die ID-Nummer, die in dem
Druchdetektionssignal enthalten ist, mit der registrierten ID-Nummer des Empfängers 1
koinzidiert, um dadurch Druckdetektionssignale abzuweisen, die von anderen Fahrzeugen
ausgesendet werden. Bei der Feststellung einer Übereinstimmung der ID-Nummer
schreitet die Sequenz zu dem Schritt S405 voran, um die
Druckdatenempfangsverarbeitung durchzuführen. Diese Verarbeitung umfaßt beispielsweise die Extraktion der
Reifenluftdruckdaten aus dem Druckdetektionssignal, Aufzeichnen der Daten in einem
Speicher (nicht gezeigt) und Darstellen der Daten an der Anzeigevorrichtung 6.
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Wenn im anderen Fall die RSSI-Signalspannung als unterhalb eines
vorbestimmten Pegels liegend festgestellt wird, was bei dem Schritt S403 erfolgt, oder festgestellt
wird, daß die ID-Nummer verschieden ist von der registrierten Nummer, was bei dem
Schritt S404 erfolgt, kehrt die Sequenz zu dem Schritt S401 zurück und wiederholt die
vorhergehenden Operationen.
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Bei dem nachfolgenden Schritt S406 wird bestimmt, ob die
Druckdetektionssignale S von allen Sendern 2, wie z. B. von vier Sendern, die an den vier Rädern des
Fahrzeugs angebracht sind, oder von zwei Sendern, die an zwei Rädern eines Motorrads
angebracht sind, empfangen wurden. Die zeitliche Länge von dem Beginn der
intermittierenden Betriebsart bis zu dem Empfang aller Druckdetektionssignale ist die erste
vorbestimmte Periode T1. Die erste Periode kann eine bestimmte Verzögerungszeit
enthalten. Wenn bei dem Bestimmungsschritt S406 der Empfang aller Druckdetektionssignale
S verneint wird, kehrt die Sequenz zu dem Schritt S401 zurück und es werden die
vorangegangenen Operationen wiederholt. Bei der Feststellung des Empfangs aller
Druckdetektionssignale S schreitet die Sequenz zu dem Schritt S407 voran, um den Zeitgeber
22 zu starten, und der Vorgang schreitet dann zu dem Schritt S408 voran, um die
Funktion des Empfängers 1 teilweise oder vollständig anzuhalten.
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Bei dem nächsten Schritt S409 wird bestimmt, ob der Zündschalter (IG) 5
eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Bei der Feststellung, daß der IG-Schalter 5 eingeschaltet
ist, schreitet die Sequenz zu dem Schritt S411 voran, um den üblichen Betrieb, wie er
oben erläutert ist, auszuführen. Wenn im anderen Fall festgestellt wird, daß der IG-
Schalter 5 ausgeschaltet ist, schreitet die Sequenz zu dem Schritt S410 voran, um zu
bestimmen, ob die zweite vorbestimmte Periode nach dem Starten des Zeitgebers 22
verstrichen ist. Wenn das Verstreichen der zweiten Periode nicht festgestellt wird, kehrt
die Sequenz zu dem Schritt S408 zurück, um den deaktivierten Zustand wieder
einzunehmen. Bei der Feststellung des Verstreichens der zweiten Periode kehrt die Sequenz
zu dem Schritt S401 zurück und es werden die vorangegangenen Operationen
wiederholt.
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Gemäß dieser Ausführungsform werden bei dem Empfänger 1 seine Funktion zum
Teil oder vollständig intermittierend aktiviert, und zwar mit Hilfe des Zeitgebers 22 und
während wenigstens der ersten vorbestimmten Periode, und nach dem Empfang der
Druckdetektionssignale von allen Sendern (z. B. von vier Sendern bei einem
Vierradfahrzeug) werden die Funktionen des Empfängers 1 zum Teil oder vollständig
deaktiviert, und zwar während der zweiten vorbestimmten Periode.
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Ein herkömmlicher Signalempfänger arbeitet derart, daß er die
Druckdetektionssignale wiederholt empfängt, und zwar selbst nach dem Empfang der
Druckdetektionssignale von allen Sendern, wie dies mit Hilfe von R in Fig. 6 angezeigt ist. Jedoch neigt
der Reifenluftdruck weniger dazu, während einer längeren Dauer eines
Maschinenanhaltezustandes zu variieren, z. B. während des Parkens des Fahrzeugs, und es besteht in
dieser Periode weniger Bedarf dafür, den Reifenluftdruck wiederholt zu erfassen und die
Reifenluftdruckdaten zu erneuern. Es kann daher die Funktion des Empfängers 1
teilweise oder vollständig während der zweiten vorbestimmten Periode T2 deaktiviert
werden, und zwar nach dem Empfangen der Druckdetektionssignale von allen Sendern,
wodurch der Stromverbrauch während des Maschinenanhaltezustandes reduziert wird.
Die zweite Periode T2 ist in bevorzugter Weise gleich oder größer als die erste Periode
T1.
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Obwohl bei der vorangegangen erläuterten Ausführungsform eine Zeitsteuerung
gemäß einem intermittierenden Betrieb mit Hilfe des Zeitgebers 22 durchgeführt wird,
besteht eine alternative Anordnung darin, einen Zeitgeber 22 mit lediglich einer
Zeitzählfunktion vorzusehen und einen Steuerschaltungsabschnitt 21 mit einer zusätzlichen
Funktion gemäß der Steuerung der intermittierenden Betriebszeit vorzusehen.
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Obwohl die vorangegangen erläuterte Ausführungsform dafür ausgelegt ist, um
die Druckdetektionssignale zu behandeln, die von einer Vielzahl von Sendern 2
ausgesendet werden, ist die Zahl der Sender nicht begrenzt.
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Gemäß einer abwandelten Ausführungsform kann die zweite Periode T2
progressiv mit der Zeit erweitert werden, wie in Fig. 7 gezeigt ist, so daß der Stromverbrauch
weiter bei einem Maschinenanhaltezustand reduziert werden kann. Da der
Reifenluftdruck sich gewöhnlich nicht sehr in einer kurzen Zeit bei dem Ruhezustand oder
Anhaltezustand der Maschine ändert, und zwar verglichen mit dem Fahrzustand, ist es
während dieser Periode weniger erforderlich, die Reifendruckdaten in einem kurzen
Zeitintervall zu erneuern und es kann die Deaktivierungsperiode progressiv mit der Zeit
verlängert oder erweitert werden.