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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Reifensensorsystem, in dem die Ausgabe eines in den Reifen eines Kraftfahrzeugs angeordneten Sensors oder ähnliches auf der Fahrzeugkarosserieseite verwendet werden kann, und auf einen dafür verwendeten Reifen.
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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 und die beiden miteinander elektromagnetisch gekoppelt werden. 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.
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Offenbarung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösendes Problem
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Gummi oder ein anderes Material, das einen Reifen bildet, ist zwischen dem RFID-Transponder in dem Reifen und der Lese-/Schreibeinrichtung auf der Fahrzeugkarosserie vorhanden. Aus diesem Grund wird die wechselseitige elektromagnetische Kopplung zwischen dem RFID-Transponder und der Lese-/Schreibeinrichtung geschwächt, und dies kann ein Hindernis werden, wenn die Ausgangsergebnisse des Sensors in dem Reifen auf der Fahrzeugkarosserie empfangen werden. Andererseits nimmt der Leistungsverbrauch zu, wenn die Übertragungsausgabe des RFID-Transponders zunimmt.
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EP 1 037 755 B1 offenbart eine Antenne zum elektronischen Übermitteln von Daten bezüglich eines pneumatischen Reifens. Die Antenne umfasst einen kontinuierlichen Draht, welcher in einer Serie von Schleifen umfänglich in dem Reifen angeordnet ist. Der Draht ist ferner derart angeordnet, daß er sich nicht überkreuzt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Reifensensorsystem und einen Reifen bereitzustellen, die ermöglichen, daß die Ausgabe eines Sensors in einem Reifen mit niedrigem Leistungsverbrauch und hoher Empfindlichkeit bestimmt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Reifensensorsystem mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und einen Reifen mit den in Anspruch 6 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Ein Reifensensorsystem der vorliegenden Erfindung ist ein System, 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, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt: eine Vielzahl von in das Material, das den Reifen bildet, eingebetteten Verstärkungsantennen; wobei die Steuer- bzw. Regelungseinheit ein elektromagnetisches Übertragungsfeld erzeugt, das sich mit der Zeit ändert, und von der Sensoreinheit erzeugte elektromagnetische Feldfluktuationen abtastet; wobei die Sensoreinheit einen Sensor zum Messen eines vordefinierten Zielwerts in dem Reifen, eine Antwortschaltung zum Erzeugen eines Übertragungswechselstroms, der entsprechend der Ausgabe des Sensors moduliert wird, und eine Primärspulenantenne bzw. primäre Spulenantenne zum Erzeugen elektromagnetischer Feldfluktuationen auf der Basis des Übertragungswechselstroms hat; die Vielzahl von Verstärkungsantennen sekundäre Spulenantennen bildet, die entlang des Reifenumfangs angeordnet sind, während sie nacheinander über eine Magnetkopplung miteinander verbunden sind; und zumindest eine der Verstärkungsantennen direkt mit der primären Spulenantenne magnetisch gekoppelt werden kann.
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In einem anderen Reifensensorsystem der vorliegenden Erfindung ist die Vielzahl von Verstärkungsantennen um den ganzen Reifenumfang angeordnet.
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In einem anderen Reifensensorsystem der vorliegenden Erfindung haben die Verstärkungsantennen wesentliche Resonanzeigenschaften, die der Fluktuationsfrequenz des elektromagnetischen Felds entsprechen.
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Ein bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Reifensensorsystem, in dem die Primärspulenantenne bzw. primäre Spulenantenne die Variation in dem elektromagnetischen Feld in Antriebsleistung für die Sensoreinheit umwandelt.
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Ein bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Reifenssensorsystem, in dem der Sensor ein Reifendrucksensor zum Messen des Luftdrucks in dem Reifen ist.
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Ein Reifen der vorliegenden Erfindung ist einer, in dem in dem Raum im Inneren [des Reifens] eine Sensoreinheit zum Erzeugen elektromagnetischer Feldfluktuationen entsprechend einem elektromagnetischen Übertragungsfeld von außen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß er umfaßt: eine Vielzahl von in das Material, das den Reifen bildet, eingebetteten Verstärkungsantennen; wobei die Sensoreinheit einen Sensor zum Messen eines vordefinierten Zielwerts in dem Reifen umfaßt, eine Antwortschaltung zum Erzeugen eines Übertragungswechselstroms, der entsprechend der Ausgabe des Sensors moduliert wird, und eine Primärspulenantenne bzw. primäre Spulenantenne zum Erzeugen elektromagnetischer Feldfluktuationen auf der Basis des Übertragungswechselstroms; die Vielzahl von Verstärkungsantennen, die sekundäre Spulenantennen bildet, die entlang des Reifenumfangs angeordnet sind, während sie nacheinander über eine Magnetkopplung miteinander verbunden sind; und zumindest eine der Verstärkungsantennen direkt mit der primären Spulenantenne magnetisch gekoppelt werden kann.
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In einem anderen Reifen der vorliegenden Erfindung ist die Vielzahl von Verstärkungsantennen um den ganzen Reifenumfang angeordnet.
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In einem anderen Reifen der vorliegenden Erfindung haben die Verstärkungsantennen wesentliche Resonanzeigenschaften, die der Fluktuationsfrequenz des elektromagnetischen Felds entsprechen.
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Ein bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Reifen, in dem die Primärspulenantenne bzw. primäre Spulenantenne die Variation in dem elektromagnetischen Feld in Antriebsleistung für die Sensoreinheit umwandelt.
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Ein bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Reifen, in dem der Sensor ein Reifendrucksensor zum Messen des Luftdrucks in dem Reifen ist.
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Ergebnis der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Verstärkungsantenne innerhalb von Bestandteilelementen des Reifens eingebettet, die zwischen der Steuer- bzw. Regelungseinheit auf der Fahrzeugkarosserie und der Sensoreinheit im Inneren des Reifens vorhanden sind. Die Verstärkungsantenne ist innerhalb der elektromagnetischen Feldfluktuationen zwischen der Sensoreinheit und der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit angeordnet und verringert die Dämpfung der elektromagnetischen Feldfluktuationen, die zwischen den zwei Einheiten übertragen werden. Daher kann ein Reifensensorsystem erzielt werden, das die Ausgabe des Sensors in dem Reifen bestimmen kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Ansicht, die den allgemeinen Aufbau eines Reifendruckbestimmungssystems gemäß den Ausbildungen zeigt;
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2 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau des Reifens eines Kraftfahrzeugs und die Nachbarschaft des Reifens gemäß den Ausbildungen zeigt;
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3 ist eine schematische Seitenansicht des Reifens in dem Aufbaubeispiel 1, das sich auf die Ausbildungen bezieht;
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4 ist ein schematisches Schaltbild einer Sensoreinheit und der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit in den Ausbildungen;
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5 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; und
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6 ist ein schematisches Diagramm, das den Reifen zeigt, wie er von der Seite des Aufbaubeispiels 2, das sich auf die Ausbildungen bezieht, gesehen wird.
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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 der Fahrzeugkarosserie 8 montiert 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 (ECU) 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 ein schematisches Diagramm, das den Aufbau des Reifens 4 eines Kraftfahrzeugs 2 und die Nachbarschaft des Reifens zeigt, und das Diagramm zeigt einen Querschnitt orthogonal zu der Achse entlang der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers 8. Die Sensoreinheit 6 ist auf der Innenfläche des Reifens 4 montiert, der auf einem Rad 16 montiert ist. Zum Beispiel ist die Sensoreinheit 6 auf der Innenfläche des Seitenabschnitts des Reifens montiert, und eine Verstärkungsantenne 18 ist im Inneren des seitlichen Oberflächenmaterials des Reifens 4 montiert, auf dem die Sensoreinheit 6 montiert ist. Die Verstärkungsantenne 18 ist im wesentlichen eine Spule, und eine der Apperturebenen bzw. Öffnungsebenen ist der Sensoreinheit 6 zugewandt angeordnet. Die Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 ist in der Fahrzeugkarosserie 8 in einer Position angeordnet, die der Seitenfläche des Reifens 4 in einem montierten Zustand auf der Fahrzeugkarosserie 8 zugewandt ist. Wenn sich der Reifen 4 dreht und die Sensoreinheit 6 der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 nähert, werden elektromagnetische Feldfluktuationen zwischen den zwei Bestandteilen übertragen. Die Verstärkungsantenne 18 wird mit einer derartigen Zeitsteuerung zwischen die Sensoreinheit 6 und die Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 gebracht und wirkt so, daß die Dämpfung der elektromagnetischen Feldfluktuationen verringert wird.
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3 ist eine schematische Seitenansicht eines Beispiels des Reifens 4. In dem in 3 gezeigten Beispiel sind die Sensoreinheit 6 und die Verstärkungsantenne 18 derart angeordnet, daß sie sich auf dem Umfang, z. B. an einer einzigen Stelle des Reifens 4 gegenseitig überlappen.
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4 ist ein schematisches Schaltbild der Sensoreinheit 6, der Verstärkungsantenne 18 und der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10. Die Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 ist aus einer Spule L1 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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Mit diesem System können die elektromagnetische Kopplung der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 und der Sensoreinheit 6 über die Verstärkungsantenne 18 verstärkt werden, wenn die zwei Einheiten in nächste Nähe kommen. Mit anderen Worten stellt die Verstärkerantenne 18 eine Weiterleitung zwischen der Sensoreinheit 6 und der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 bereit, und die Dämpfung der elektromagnetischen Feldfluktuationen, die durch den Abstand oder das Medium zwischen den zwei Einheiten, insbesondere der Wandfläche des Reifens 4, verursacht wird, kann verringert werden. In dem vorliegenden System wird dieses Verfahren verwendet, um eine vorteilhafte drahtlose Verbindung zwischen der Sensoreinheit 6 und der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 zu implementieren.
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Die Verstärkungsantenne 18 ist aus einer Spule als dem Hauptbestandteil zusammengesetzt, und die Spule L2 der Sensoreinheit 6 ist derart angeordnet, daß eine magnetische Kopplung gebildet wird, Zum Beispiel bilden die zwei Spulen eine gute magnetische Kopplung, wenn die Flächen der zwei Spulen derart angeordnet sind, daß sie einander zugewandt sind. Die Verstärkungsantenne 18 hat wesentliche Resonanzeigenschaften, die der Impedanz- und Kapazitätskomponente der Verstärkungsantennenspule entsprechen. Die wesentlichen Resonanzeigenschaften werden unter Berücksichtigung der Frequenz der elektromagnetischen Feldfluktuationen festgelegt, die von der Spule L1 der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 erzeugt werden. Insbesondere werden Schaltungskonstanten, wie etwa die Größe und Anzahl der Windungen der Spule der Verstärkungsantenne 18, derart festgelegt, daß die Verstärkungsantenne 18 mit den von der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 erzeugten elektromagnetischen Feldfluktuationen mit einer Frequenz f0 mitschwingen kann. Die Verstärkungsantenne 18 erzeugt eine Resonanzerscheinung bei der Frequenzkomponente f0, die von der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 erzeugt wird, wodurch die Frequenzkomponente f0 wirksam an die Spule L2 übertragen wird, die magnetisch mit der Verstärkungsantenne 18 koppelt.
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In der Sensoreinheit 6 ist ein Kondensator C1 parallel zu der Spule L2 verbunden, und die Spule L2 und der Kondensator C1 bilden eine parallele LC-Resonanzschaltung. Die Kapazität des Kondensators C1 ist derart festgelegt, daß die Resonanzfrequenz der parallelen LC-Resonanzschaltung f0 ist. Der Aufbau der LC-Resonanzschaltung ermöglicht der Spule L2, einen Resonanzeffekt bei der Frequenzkomponente f0 zu erzeugen, die von der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 in dem äußeren elektromagnetischen Wechselstromfeld erzeugt wird, und die Spannungsamplitude des zwischen beiden Enden der Spule L2 erzeugten Wechselstroms zu verstärken. Einer der Anschlüsse der Spule L2 ist über einen Widerstand R1 geerdet und 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 sich der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 innerhalb eines vorbestimmten Abstands bzw. auf einen Wert innerhalb eines vorbestimmten Abstands genähert hat. Zu diesem Zweck wird die Spannung Vref der Referenzspannungsquelle 38 im voraus basierend auf dem Wert von Vsig festgelegt, wenn sich die Sensoreinheit 6 des Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 genähert hat. 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 ist aus einem Elektrolytkondensator oder einem anderen Kondensator zusammengesetzt, der eine große Kapazität hat. 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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5 ist eine schematische Kurve, welche 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 zusammengesetzt, welche die Information bzw. Informationen ausdrücken, und Daten, die von der A/D-Umwandlungsschaltung 50 ausgegeben werden. 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 Spule L2 und die Verstärkungsantenne 18 koppelt, bewirkt Fluktuationen in dem elektromagnetischen Feld, das die Verstärkungsantenne 18 und die Spule L1 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 Spannungsänderung erfaßt, und gibt das Ergebnis an die Fahrzeugsteuerungs- bzw. Regelungseinheit 12 aus.
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In dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist eine einzige Verstärkungsantenne 18 in einer Position bereitgestellt, die der Sensoreinheit 6 entspricht. Es ist jedoch auch ein Aufbau möglich, bei dem eine Vielzahl von Verstärkungsantennen 18 bereitgestellt wird. 6 ist eine schematische Seitenansicht des Reifens 4, der ein Beispiel für einen derartigen Aufbau ist. In dem in 6 gezeigten Beispiel ist eine Vielzahl von Verstärkungsantennen 18 und 70 entlang dem Umfang des Reifens 4 angeordnet. In diesem Fall ist die Verstärkungsantenne 18 direkt magnetisch mit der Spule L2 der Sensoreinheit 6 gekoppelt, aber die Verstärkungsantennen 70 sind derart angeordnet, daß die Spulenflächen die benachbarten Spulen teilweise überlappen und eine magnetische Kopplung bilden. Die Verstärkungsantennen 70 sind von der Verstärkungsantenne 18 nacheinander durch die magnetische Kopplung wechselseitig benachbarter Spulen miteinander verbunden und sind über die Verstärkungsantenne 18 indirekt magnetisch mit der Spule L2 gekoppelt. Zum Beispiel können die Verstärkungsantennen 70, wie in 6 gezeigt, um den ganzen Umfang des Reifens 4 angeordnet werden. Mit diesem Aufbau wird jede der Verstärkungsantennen 18 und 70, ungeachtet der Drehposition des Reifens 4, gegenüber der Spule L1 der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 Fluktuationen in dem elektromagnetischen Feld zwischen den Spulen L2 und L1 durch die Verstärkungsantennen 18 und 70 übertragen werden, selbst wenn die Sensoreinheit 6 nicht in einer Position ist, die der Sensorsteuer- bzw. Regelungseinheit 10 zugewandt ist. Der Luftdruck des Reifens kann dadurch ungeachtet der Drehposition des Reifens 4 von der Fahrzeugkarosserieseite überwacht werden.
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Die Verbindung der Verstärkungsantennen 70 kann nur in einem Abschnitt des Reifenumfangs eingerichtet werden. In einem derartigen Fall kann die Übertragung über das elektromagnetische Feld zwischen den Spulen L2 und L1 in dem Bereich des Drehwinkels ausgeführt werden, in dem die Verbindung angeordnet ist.
