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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Reifensensorsystem, in
dem die Ausgabe eines in einem Reifen eines Kraftfahrzeugs angeordneten Sensors
oder ähnliches
auf einer Fahrzeugkarosserieseite verwendet werden kann, und auf
eine Fahrzeugkarosserie, die das System darauf montiert hat.
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Hintergrundtechnik
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Es
gibt in den letzten Jahren eine Entwicklung in den Vereinigten Staaten,
die anordnet, daß ein
Reifenluftdrucküberwachungssystem
in Kraftfahrzeugen montiert werden soll. Herkömmlicherweise gibt es Systeme,
die aufgrund der Verwendung einer akustischen Oberflächenwellenvorrichtung
(SAW) als ein Verfahren zum direkten Messen des Luftdrucks eines
Reifens keine Batterie erfordern.
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Ein
RFID-(Funkerkennungs-)Verfahren ist bekannt, in dem eine drahtlose
Verbindung zwischen einem reifenmontierten Drucksensor und einer
Steuerung bzw. Regelung auf der Fahrzeugkarosserie bereitgestellt
wird. In einem Aufbau, der dieses RFID-Verfahren verwendet, ist
ein RFID-Transponder (RF-Schild bzw. RF-Etikett), der einen Reifendrucksensor
enthält,
in dem Innenraum des Reifens angeordnet, und eine Lese-/Schreibeinrichtung
ist auf der Fahrzeugkarosserie angeordnet. Der Einfachheit halber
werden Verfahren zum Erzielen der drahtlosen Verbindung zwischen
den zwei Elementen entsprechend der Fluktuationsfrequenz und Übertragungsstrecke
des elektromagnetischen Felds in elektromagnetische Wellenverfahren,
elektromagnetische Induktionsverfahren und elektromagnetische Kopplungsverfahren
klassifiziert. Diese Verfahren werden jedoch unter Verwendung von
Fluktuationen des elektromagnetischen Felds durchgeführt und
sind physikalisch im wesentlichen gleich.
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Offenbarung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösendes Problem
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Wenn
eine Drehposition eines Reifens derart positioniert ist, daß ein RFID-Transponder
in der Nähe
einer Lese/Schreibeinrichtung ist, können der RFID-Transponder in
dem Reifen und die Lese/Schreibeinrichtung einer Fahrzeugkarosserie
vorzugsweise direkt durch ein elektromagnetisches Feld verbunden
werden. Wenn das Rad sich jedoch aus dieser Position dreht, kann
die drahtlose Verbindung zwischen den Elementen z.B. aufgrund einer
Zunahme der Entfernung zwischen den Elementen, einer Zunahme der
Menge an Bestandteilelementen des Reifens zwischen den zwei Elementen
und einer Abweichung in der Richtcharakteristik einer Spule, die Antennen
der beiden Elemente bildet, nicht ohne weiteres hergestellt werden;
und es stellt ein Problem in der Hinsicht dar, daß die Fahrzeugkarosserieseite nicht
fähig sein
wird, Ergebnisse der von dem Sensor vorgenommenen Erfassungen zu
erfassen. Wenn andererseits Versuche unternommen werden, die Sendungsausgabe
des RFID-Transponders zu erhöhen,
ergibt sich ein Problem in der Hinsicht, daß der Betrag der verbrauchten
Elektrizität
zunimmt.
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Die
vorliegende Erfindung löst
die vorangehenden Probleme, und es ist eine ihrer Aufgaben zur Verfügung zu
stellen: ein Reifensensorsystem, in dem die Ausgabe eines Sensors
in einem Reifen, ungeachtet einer Drehposition des Reifens, mit
einer hohen Empfindlichkeit erfaßt werden kann, während geringe
Mengen Energie verwendet werden; und eine Fahrzeugkarosserie, die
das System darauf montiert hat.
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Einrichtung zum Lösen des Problems
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Reifensensorsystem zur Verfügung, in
dem eine in einer Fahrzeugkarosserie angeordnete Steuer- bzw. Regelungseinheit
und eine Sensoreinheit, die im Inneren eines an der Fahrzeugkarosserie
befestigten Reifens angeordnet ist, drahtlos verbunden sind, das umfaßt: ein
Reflexionselement, das an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist;
wobei die Steuer- bzw. Regelungseinheit ein elektromagnetisches Übertragungsfeld
erzeugt, das sich zeitlich ändert,
und von der Sensoreinheit erzeugte elektromagnetische Feldfluktuationen
abtastet; wobei die Sensoreinheit einen Sensor zum Messen eines
Zielwerts in dem Reifen, eine Antwortschaltung zum Erzeugen eines Übertragungswechselstroms,
der entsprechend der Ausgabe des Sensors moduliert wird, und eine
Spulenantenne zum Erzeugen elektromagnetischer Feldfluktuationen
auf der Basis des Übertragungswechselstroms
hat; und das Reflexionselement das elektromagnetische Übertragungsfeld
von der Steuer- bzw. Regelungseinheit reflektiert und die drahtlose
Verbindung zwischen der Steuer- bzw. Regelungseinheit und der Sensoreinheit
weiterleitet bzw. überträgt.
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Eine
geeignete Art der vorliegenden Erfindung ist ein Reifensensorsystem,
in dem das Reflexionselement auf einer Innenfläche eines Radgehäuses der
Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.
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Eine
andere geeignete Art der vorliegenden Erfindung ist ein Reifensensorsystem,
in dem das Reflexionselement eine Metallplatte bzw. metallische Platte
ist.
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Eine
Fahrzeugkarosserie umfaßt
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Steuer- bzw. Regelungseinheit, die drahtlos mit einer
auf einem befestigten Reifen angeordneten Sensoreinheit verbunden ist,
wobei die Fahrzeugkarosserie ein Reflexionselement hat, das an einer
vorgegebenen Position auf der Fahrzeugkarosserie befestigt ist;
die Steuer- bzw. Regelungseinheit ein elektromagnetisches Übertragungsfeld
erzeugt, das sich mit der Zeit ändert,
und von der Sensoreinheit erzeugte Fluktuationen in dem elektromagnetischen
Feld erfaßt;
und das Reflexionselement das elektromagnetische Übertragungsfeld
von der Steuer- bzw. Regelungseinheit reflektiert und die drahtlose
Verbindung zwischen der Steuer- bzw. Regelungseinheit und der Sensoreinheit
weiterleitet bzw. überträgt.
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Eine
geeignete Art der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugkarosserie,
in der das Reflexionselement auf einer Innenfläche des Radgehäuses der
Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.
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Eine
andere geeignete Art der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugkarosserie,
in der das Reflexionselement eine Metallplatte ist.
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Ergebnis der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das elektromagnetische Übertragungsfeld zwischen der Steuer-
bzw. Regelungseinheit und dem Sensor durch das Reflexionselement
weitergeleitet und verbreitet. Folglich kann ein Reifen oder ein
anderes Dämpfungsglied,
das sich auf einem direkten Weg zwischen der Steuer- bzw. Regelungseinheit
und der Sensoreinheit befindet, umgangen werden, und die Richtcharakteristik
der Spulenantenne und der Sensoreinheit und die Ausbreitungsrichtung
des elektromagnetischen Übertragungsfelds
können
aufeinander abgestimmt werden, und eine drahtlose Verbindung zwischen
der Steuer- bzw. Regelungseinheit und der Sensoreinheit kann geeigneter
realisiert werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Ansicht, die einen schematischen Aufbau eines
Reifendruckerfassungssystems gemäß einer
Ausbildung zeigt;
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2 ist
eine schematische Ansicht eines Abschnitts, der sich auf ein Reifen-
und Radgehäuse gemäß der Ausbildung
bezieht;
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3 ist
ein schematisches Schaltbild einer Sensoreinheit und einer Sensorsteuer-
bzw. Regelungseinheit der Ausbildung; und
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4 ist
ein schematisches Diagramm, das die Änderung der Ausgangsspannung
Vs einer LC-Resonanzschaltung, die aus der Spule Ls und der Kapazität Cs zusammengesetzt
ist, in Bezug auf den Luftdruck P des Reifens zeigt.
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Beste Art der Ausführung der Erfindung
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Beispiele
(auf die hier nachstehend als „Ausbildungen" Bezug genommen wird)
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
ein schematisches Diagramm, das den allgemeinen Aufbau eines Reifendruckbestimmungssystems
zum Bestimmen des Reifenluftdrucks eines Kraftfahrzeugs oder eines
anderen Fahrzeugs zeigt. Das vorliegende System ist zusammengesetzt aus:
einer (nicht gezeigten) Verstärkungsantenne und
einer Sensoreinheit 6, die auf jedem Reifen 4 eines
Kraftfahrzeugs 2 montiert ist, und einer Sensorsteuer-
bzw. Regelungseinheit 10, die in einer Position in der
Nähe jedes
Reifens 4 montiert ist, der an der Fahrzeugkarosserie 8 befestigt
ist. Die Sensoreinheiten 6 und die Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheiten 10 sind
drahtlos verbunden. Die Sensoreinheit 6 bestimmt den Luftdruck
eines montierten Reifens und überträgt die Daten.
Die Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 bestimmt die
von den Sensoreinheiten 6 übertragenen Daten und benachrichtigt
z.B. das elektronische Steuergerät
oder eine andere Fahrzeugsteuer- bzw. Regelungseinheit 12.
Die Fahrzeugsteuer- bzw. Regelungseinheit 12 kann den Betrieb
des Fahrzeugs z.B. entsprechend dem Reifenluftdruck steuern bzw.
regeln und die Meßergebnisse
des Reifenluftdrucks auf einer Anzeigevorrichtung 14 anzeigen,
um den Fahrer zu benachrichtigen.
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2 ist
eine schematische Ansicht eines Abschnitts, der die Reifen 4 und
das Radgehäuse 16 des
Kraftfahrzeugs 2 betrifft, und ist eine Ansicht, die von
einer Seite des Fahrzeugs gesehen ist. Die Sensoreinheit 6 ist
an einer Innenfläche
des Reifens 4 befestigt, der an einem Rad 18 befestigt
ist. Zum Beispiel ist die Sensoreinheit 6 an einer unteren
Fläche im
Inneren des Reifens befestigt. Zum Beispiel kann die Sensoreinheit 6 in
einer ebenen Weise auf einem flexiblen Substrat ausgebildet werden.
Eine Spulenantenne von ihr ist derart ausgebildet, daß das Substrat
und eine Ebene einer Öffnung
der Spule übereinstimmen.
Folglich ist die Ebene der Öffnung
der Spulenantenne der Sensoreinheit 6 in einer radialen Richtung
des Reifens ausgerichtet. Die Sensoreinheit 6 hat hiermit
eine dipolare Richtcharakteristik, bei der die radiale Richtung
eine Maximalrichtung ist. In der Fahrzeugkarosserie 8 ist
die Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 z.B. an einem
oberen Teil des Radgehäuses
befestigt. Die Spulenantenne der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 ist
derart angeordnet, daß die
Ebene ihrer Öffnung
in einer vertikalen Richtung ausgerichtet ist. Die Antenne hat eine dipolare
Richtcharakteristik, bei der die vertikale Richtung die Maximalrichtung
ist. Eine Reflexionsplatte 20 ist an einer Innenfläche eines
unteren Endteils des Radgehäuses
befestigt. Die reflektierende Fläche
der Reflexionsplatte 20 ist entsprechend der Position der
Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 und einer gewünschten
Reflexionsrichtung ausgerichtet. Wenn die Sensoreinheit 6 in
der Nachbarschaft des oberen Teils vorhanden ist, ist die Sensorsteuer-
bzw. Regelungseinheit 10 magnetisch direkt mit der Sensoreinheit 6 gekoppelt.
Wenn die Sensoreinheit 6 andererseits von dem oberen Teil
beabstandet ist und in einen seitlichen Teil und unteren Teil des
Reifens in 2 bewegt wird, tritt eine Abweichung
in den Ausrichtungen der Spulenantennen der Sensoreinheit 6 und
der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 auf, und der
zwischen den zwei Elementen vorhandene Reifen 4 bewirkt
eine Dämpfung,
wodurch die zwei Elemente nicht ohne weiteres direkt gekoppelt werden.
In derartigen Fällen
wird der Teil des von der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 ausgesendeten
elektromagnetischen Felds, der von der Reflexionsplatte 20 reflektiert
wird, von der Sensoreinheit 6 empfangen, und die elektromagnetische
Kopplung zwischen den zwei Elementen kann realisiert werden, indem
das elektromagnetische Feld von der Reflexionsplatte 20 weitergeleitet wird.
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3 ist
ein schematisches Schaltbild der Sensoreinheit 6 und der
Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10. Die Sensorsteuer-
bzw. Regelungseinheit 10 ist aus einer Spule L1, die eine
Spulenantenne ist, und einem Operationsverstärker A1 zusammengesetzt. Der
Operationsverstärker
A1 ist derart konfiguriert, daß der
Verstärkerausgang
und einer der Eingangsanschlüsse über die
Spule L1 verbunden sind, und der Verstärker entsprechend dem Takt
mit der Frequenz f0, der an den anderen seiner Eingangsschlüsse zugeführt wird,
Wechselstrom mit einer Frequenz f0 in der Spule L1 erzeugt. Die
Spule L1 bestimmt von der Sensoreinheit 6 erzeugte Magnetfeldfluktuationen
und wandelt die Fluktuationen in Spannung um. Insbesondere werden
die Spannungsvariationen mit der Frequenz f0, die von dem Operationsverstärker A1
an die Spule L1 zugeführt werden,
entsprechend den von der Sensoreinheit 6 gesendeten Daten
amplitudenmoduliert. Zum Beispiel wird die Spannung des Ausgangsanschlusses des
Operationsverstärkers
A1 als die Ausgangsspannung der Spule L1 ausgegeben. Die Sensorsteuer-
bzw. Regelungseinheit 10 erfaßt Spannungsvariationen des
Ausgangsanschlusses des Operationsverstärkers A1, extrahiert von der
Sensoreinheit 6 gesendete Daten und übergibt die Daten an die Fahrzeugsteuer-
bzw. Regelungseinheit 12.
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Die
Sensoreinheit 6 hat eine Spule L2 als eine Spulenantenne
und ist über
ein elektromagnetisches Feld zwischen der Spule L2 und der Spule
L1 drahtlos mit der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 verbunden.
Zum Beispiel wird eine drahtlose Verbindung in dem vorliegenden
System, wenn die Spule L1 und L2 sich gegenseitig nähern, unter
Verwendung einer direkten Transformatorkopplung zwischen den zwei
Elementen und einer indirekten Transformatorkopplung über die
Reflexionsplatte 20 realisiert. Wenn die Spule L1 in der
Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 Fluktuationen in
dem Magnetfeld mit der Frequenz f0 erzeugt, wird an beiden Enden
der transformatorgekoppelten Spule L2 eine momentane Spannung mit
der Frequenz f0 erzeugt.
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Ein
Kondensator C1 ist parallel zu der Spule L2 geschaltet. Die Spule
und der Kondensator bilden eine parallele LC-Resonanzschaltung.
Die Kapazität des
Kondensators C1 ist derart festgelegt, daß die Resonanzfrequenz der
parallelen LC-Schaltung f0 ist. Der Aufbau der LC-Resonanzschaltung
ermöglicht,
daß die
Spule L2 einen Resonanzeffekt bei der durch die Sensorsteuer- bzw.
Regelungseinheit 10 erzeugten Frequenzkomponente f0 in
dem äußeren elektromagnetischen
Wechselstromfeld erzeugt und die Spannungsamplitude des an den zwei
Enden der Spule L2 erzeugten Wechselstroms verstärkt. Einer der Anschlüsse der
Spule L2 ist über
einen Widerstand R1 geerdet und ist mit einem später beschriebenen Transistor
Tr verbunden.
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Eine
Takterzeugungsschaltung 30, eine Pegelabtastschaltung 32 und
ein Betriebsstromkreis 34 sind mit dem anderen Anschluß der Spule
L2 verbunden.
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Die
Takterzeugungsschaltung 30 ist aus einer Diode D1, einem
Kondensator C2 und einem Taktgenerator 36 zusammengesetzt.
Ein Anschluß der
Diode D1 ist mit der Spule L2 verbunden, und der andere Anschluß ist mit
einem der Anschlüsse
des Kondensators C2 und mit dem Taktgenerator 36 verbunden.
Der andere Anschluß des
Kondensators C2 ist geerdet. Von der Spule L2 erzeugter Wechselstrom
wird an die Diode D1 zugeführt
und wird Halbwellen-gleichgerichtet und ausgegeben. Da der Kondensator
C2 eine relativ niedrige Kapazität
hat und die Glättungswirkung
des Kondensators C2 gering ist, wird ein von der Diode D1 ausgegebenes
Spannungssignal, das entsprechend der Frequenz f0 schwankt, in den
Taktgenerator 36 eingegeben. Der Taktgenerator 36 empfängt dieses
Spannungssignal als ein Referenzsignal und erzeugt entsprechend
seiner Periode ein Taktsignal und gibt es aus. Zum Beispiel gibt
der Taktgenerator 36 ein Taktsignal mit der gleichen Frequenz
f0 wie das Referenzsignal aus. Der Taktgenerator 36 kann
auch konfiguriert werden, um ein Taktsignal mit einer Frequenz auszugeben, das
durch Teilen des Referenzsignals erhalten wird.
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Die
Pegelabtastschaltung 32 ist aus einer Diode D2, einem Kondensator
C3, einer Referenzspannungsquelle 38 und einem Vergleicher 40 zusammengesetzt.
Ein Anschluß der
Diode D2 ist mit der Spule L2 verbunden, und der andere Anschluß ist mit einem
der Anschlüsse
des Kondensators C3 und dem Vergleicher 40 verbunden. Der
andere Anschluß des
Kondensators C3 ist geerdet. Von der Spule L2 erzeugter Wechselstrom
wird in die Diode D2 eingegeben und wird Halbwellen-gleichgerichtet
und ausgegeben. Der Kondensator C3 hat eine Kapazität, die ausreicht,
um die Fluktuationen einer relativ hohen Frequenz f0, z.B. einige
100 kHz bis einige 10 kHz, zu glätten.
Mit anderen Worten erfassen die Diode D2 und der Kondensator C3
Spannungssignale mit einer Frequenz f0, die in der Spule L2 erzeugt
werden, und ziehen die amplitudenmodulierte Komponente heraus. Als
ein Ergebnis werden Spannungsfluktuationen mit einer niedrigeren
Frequenz als der Frequenz f0, die in dem Ausgang der Diode D2 erscheinen,
aus dem Kondensator C3 herausgezogen, und dies wird in einen der
Anschlüsse
des Vergleichers 40 eingegeben. In dem vorliegenden System können derartige
Fluktuationen bei niedrigen Frequenzen durch periodische Änderungen
in der Positionsbeziehung der Sensoreinheit 6 und der Sensorsteuer-
bzw. Regelungseinheit 10 aufgrund der Drehung des Reifens 4,
auf dem die Sensoreinheit 6 montiert ist, erzeugt werden.
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Der
Vergleicher 40 vergleicht ein Spannungssignal Vsig von
dem Kondensator C3, das an einen seiner Anschlüsse eingegeben wird, und eine konstante
Spannung Vref, die von der Referenzspannungsquelle 38 an
dem anderen Anschluß eingegeben
wird, gibt eine H-Pegelspannung aus, die einem digitalen Wert von „1" entspricht, wenn
das Vsig auf der Schwellspannung Vref oder höher ist, und gibt eine L-Pegelspannung
aus, die einem digitalen Wert von „0" entspricht, wenn Vsig kleiner als Vref
ist. Die Ausgabe von dem Vergleicher 40 wird zum Übertragen
von Daten verwendet, die nur gesendet werden sollen, wenn die Sensoreinheit 6 passend
mit der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 drahtlos verbunden
wurde. Zu diesem Zweck wird die Spannung Vref der Referenzspannungsquelle 38 im
voraus basierend auf dem Wert von Vsig festgelegt, wenn die Spule
L2 der Sensoreinheit 6 und die Spule L1 der Sensorsteuer-
bzw. Regelungseinheit 10 miteinander transformatorgekoppelt
sind. Die Referenzspannungsquelle 38 kann über eine
Reglerschaltung oder ähnliches
konfiguriert werden.
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Der
Betriebsstromkreis 34 ist aus einer Diode D3 und einem
Kondensator C4 zusammengesetzt und versorgt mit Leistung, die für jeden
Teil der Sensoreinheit 6 erforderlich ist. Die Diode D3
ist zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen des Betriebsstromkreises 34 angeordnet,
und einer der Anschlüsse
des Kondensators C4 ist mit dem Ausgangsanschluß des Betriebsstromkreises 34 verbunden.
Der andere Anschluß des
Kondensators C4 ist geerdet. Der Eingangsanschluß des Betriebsstromkreises 34 ist
mit der Spule L2 verbunden. Die Diode D3 richtet den Wechselstrom
von der Spule L2 gleich, und der Kondensator C4 wird von der Ausgabe
der Diode D3 aufgeladen. Der Kondensator C4 weist einen Elektrolytkondensator
oder einen anderen Kondensator, der eine große Kapazität hat, auf. Der Kondensator
C3 glättet
die Ausgabe der Diode D3 und richtet sie gleich und gibt den gleichgerichteten
Strom vom Betriebsstromkreis 34 aus.
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Die
Sensoreinheit 6 ist mit einem Reifendrucksensor 42 versehen,
der den Luftdruck eines Reifens bestimmt. Der Reifendrucksensor 42 ist
ein Kapazitätsreifendrucksensor
und ist ein Sensorelement, das die elektrische Kapazität Cs entsprechend dem
Reifendruck P ändert.
Die Kapazität
Cs des Reifendrucksensors 42 und die Spule Ls bilden zusammen
eine parallele LC-Resonanzschaltung.
Die Spule Ls ist mit der Spule Le transformatorgekoppelt. Die Spule
Le empfängt
als Eingabe mittels einer Pufferschaltung 44 den von dem
Taktgenerator 36 erzeugten Takt.
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4 ist
ein schematisches Diagramm, das die Änderung der Ausgangsspannung
Vs einer LC-Resonanzschaltung, die aus der Spule Ls und der Kapazität Cs zusammengesetzt
ist, in Bezug auf den Luftdruck P des Reifens zeigt. Die LC-Resonanzschaltung
ist so aufgebaut, daß sie
bei der Frequenz des Ausgangstakts des Taktgenerators 36 mitschwingt
und bewirkt, daß die
Spannung Vs bei dem Referenzreifendruck P0 ein Maximum in Bezug
auf den Wert der Kapazität
Cs erreicht. Die Spannung Vs nimmt ab, wenn der Luftdruck P zum
Referenzreifendruck P0 einen Versatz aufweist. Zum Beispiel kann eine
Konfiguration übernommen
werden, bei welcher der Referenzreifendruck P0 auf den Mittelwert
eines Reifendruckbereichs festgelegt wird, der für normal erachtet wird, und
die Fahrzeugsteuer- bzw. Regelungseinheit 12 wird als normal
betrachtet, wenn die Spannung Vs auf einem vordefinierten Schwellwert oder
darüber
ist.
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Die
Sensoreinheit 6 kann mit einem Temperatursensor 46 und
einem Speicher 48 versehen sein.
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Die
Ausgangsspannung Vs der LC-Resonanzschaltung und die Ausgangsspannung
des Temperatursensors 46 werden in eine A/D-(Analog-Digital-)Umwandlungsschaltung 50 eingegeben.
Die A/D-Umwandlungsschaltung 50 wandelt diese analogen
Eingangssignale in digitale Daten um. Die A/D-Umwandlungsschaltung 50 wird
mit Antriebsleistung von dem Betriebsstromkreis 34 versorgt
und kann so konfiguriert sein, daß sie den Ausgangstakt des
Taktgenerators 36 in der A/D-Umwandlungsverarbeitung verwendet.
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Die
Art und das Herstellungsdatum des Reifens und andere Informationen,
die den Reifen betreffen, auf dem die Sensoreinheit 6 montiert
ist, werden im voraus in dem Speicher 48 gespeichert.
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Die Übertragungsdatenerzeugungsschaltung 52 liest
die Informationen aus dem Speicher 48 und erzeugt Übertragungsdaten,
die in einem vordefinierten Format gespeichert werden. Diese Daten sind
aus Daten, welche die Information bzw. Informationen ausdrücken, und
Daten, die von der A/D-Umwandlungsschaltung 50 ausgegeben
werden, zusammengesetzt. Die Übertragungsdatenerzeugungsschaltung 52 schaltet
entsprechend der Bitfolge, welche die Übertragungsdaten bildet, zwischen einem
H-Pegel und einem L-Pegel
um.
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Die
Ausgabe der Übertragungsdatenerzeugungsschaltung 52 wird über eine
Pufferschaltung 54 in einen der Anschlüsse eines UND-Gatters 54 eingegeben.
Die Ausgabe der Pegelabtastschaltung 32 wird in den anderen
Anschluß des
UND-Gatters 56 eingegeben. Das UND-Gatter 56 ermöglicht,
daß Übertragungsdaten,
die Reifendruckdaten und ähnliches
enthalten, nur durchgehen, wenn die Ausgabe der Pegelabtastschaltung 32 auf
einem H-Pegel ist.
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Die
Ausgabe des UND-Gatters 56 wird an ein Gate eines Transistors
Tr übergeben.
Zum Beispiel wird der Transistor Tr eingeschaltet, wenn die Ausgabe
des UND-Gatters 56 auf einem H-Pegel ist, und die Spule
L2 wird über
den Transistor Tr geerdet. Andererseits wird der Transistor Tr ausgeschaltet, wenn
die Ausgabe des UND-Gatters 56 auf einem L-Pegel ist, und
die Spule L2 wird über
den Widerstand R1 geerdet. Mit dieser Konfiguration wird die Impedanz
der Spule L2, wenn der Transistor Tr ein ist, stärker verringert als wenn der
Transistor Tr aus ist.
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Die
Variation der Impedanz der Spule L2 bewirkt Fluktuationen in dem
elektromagnetischen Feld, das die Spulen L1, L2 koppelt, und beeinflußt die Spannung
zwischen den Anschlüssen
der Spule L1, die näher
an der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 ist. Insbesondere
kann die Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit mit Hilfe der Spule
L1 die Fluktuationen in dem elektromagnetischen Feld, die von der
Sensoreinheit 6 entsprechend den Übertragungsdaten erzeugt werden,
als Spannungsvariation abtasten. Die Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 stellt
die Übertragungsdaten
von der Sensoreinheit 6 wieder her, indem sie die auf dem
Träger
mit der Frequenz f0 überlagerte
Spannungsvariation erfaßt,
und gibt das Ergebnis an die Fahrzeugsteuerungs- bzw. Regelungseinheit 12 aus.
Selbst wenn die Spulen L1, L2 magnetisch über die Reflexionsplatte 20 gekoppelt
sind, können
daher Variationen in der Impedanz der Spule L2 in der Sensorsteuer-
bzw. Regelungseinheit 10 erfaßt werden. Insbesondere bewirken
Variationen in der Impedanz der Spule L2 in derartigen Fällen Fluktuationen
in dem elektromagnetischen Feld zwischen der Reflexionsplatte 20 und der
Spule L2. Diese Fluktuationen erzeugen über die Reflexionsplatte 20 Fluktuationen
in dem elektromagnetischen Feld zwischen der Reflexionsplatte 20 und
der Spule L1. Folglich können
die Übertragungsdaten
von der Sensoreinheit 6 selbst in derartigen Fällen von
der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 empfangen werden.
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Die
reflektierende Fläche
der Reflexionsplatte 20 kann eben gemacht werden. Wenn
der Fläche außerdem z.B.
eine in Richtung des Reifens ausgerichtete konkave Form wie in einer
Parabolantenne gegeben wird, um die Fluktuationen in dem elektromagnetischen
Feld zu fokussieren, und die Sensoreinheit 6 sich in die
Nähe deren
Brennpunkts bewegt hat, wird eine passende elektromagnetische Kopplung
zwischen der Sensoreinheit 6 und der Sensorsteuer- bzw.
Regelungseinheit 10 gebildet.
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Zusammenfassung
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Die
Position der Drehung eines Reifens erschwert das Einrichten einer
drahtlosen Verbindung zwischen einer an dem Reifen befestigten Sensoreinheit
und einer an einer Fahrzeugkarosserie befestigten Sensorsteuerungs-
bzw. Regelungseinheit.
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Eine
Reflexionsplatte (20) ist an einer anderen Position als
der einer Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit (10) an einer
Innenfläche
eines Radgehäuses
(16) montiert. Ein elektromagnetisches Übertragungsfeld von der Sensorsteuer-
bzw. Regelungseinheit (10) wird von der Metallreflexionsplatte
(20) reflektiert und an eine Sensoreinheit (6) übertragen, die
an eine Position gedreht ist, die das Feld nicht ohne weiteres direkt
von der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit (10) erreicht.
Die Sensoreinheit (6) ändert
eine Impedanz einer Spulenantenne entsprechend Übertragungsdaten und erzeugt
eine Variation in dem elektromagnetischen Übertragungsfeld. Die Variation
wird über
die Reflexionsplatte (20) als eine Variation in einer Übertragungslast
der Sensorsteuerungs- bzw. Regelungseinheit (10) erfaßt, und
die Übertragungsdaten
von der Sensoreinheit (6) werden in der Sensorsteuerungs- bzw. Regelungseinheit (10)
erfaßt.