DE2253796A1 - Selbstpulsierender sender - Google Patents

Description

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US/16/2028 R-96-F-9

AVCO CORPORATION Suite 1800, 1014 Vine Street, Cincinnati, Ohio 45202

USA

Selbstpulsierender Sender

Es wird ein selbstpulsierender Oszillator oder Sender geschaffen, sowie ein überwachungs- und Warnsystem für Luftreifen mit Unterdruck, bei dem derselbe Anwendung findet, wobei der Sender einen Transistor mit Basis-, Kollektor- und Emitterelektroden aufweist, die in Arbeitsverbindung an eine Gleichstromquelle angeschlossen sind. Der Sender weist Schwingelemente auf, die zwischen die Basiselektrode und die Kollektorelektrode geschaltet sind unter Erstellen der Frequenz des Senders und wendet eine einfache und billige Vorrichtung zum Erzielen einer selbstpulsierenden Wirkung an.

Selbstpulsierende Oszillatoren oder Sender haben ausgedehnt Anwendung in verschiedenen elektronischen Schaltkreisen und zugeordneten Systemen gefunden» So z.B. bei einem überwachungs- und Warnsystera für Luftreifen mit Unterdruck, bei dem eine Meßvorrichtungaangewaadt wird, die einen Unterdruck in einem zugeordneten Reifen feststellt, sowie ein Sender vorgesehen ist, der Ausgangssignale mit einer Radiofrequenz liefert, die auf den Unterdruck in einem derartigen Reifen anspricht. Bei einem derartigen System ist es wichtig, daß der Sender kodierte Signale mit leicht identi-

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fizierbaren Charakteristika liefert, um falschen Alarm auszuschalten, jedoch muß ein derartiger Sender im Aufbau einfach, wirtschaftlich und zuverlässig sein.

Die Erfindung betrifft einen verbesserten selbstpulsierenden Oszillator oder Sender und ein denselben anwendenden Uberwachungs- und Warnsystem für Luftreifen mit Unterdruck, wobei der Sender einen Transistor als aktives Element anwendet, und dieser Sender ist im Aufbau einfach, wirtschaftlich und zuverlässig. Insbesondere weist der Sender einen Transistor mit Basis·* Emitter-und Kollektorelektrcden auf, die in Arbeitsverbindung an eine Gleichstromquelle geschaltet sind und weist Schwingeleniente auf, die zwischen die Basiselektrode und die Kollektorelektrode geschaltet sind unter Erstellen der Frequenz des Senders. Der Sender erfordert ein absolutes Minimum von lediglich einem aktiven Schaltkreis und v/endet eine einfache und billige Vorrichtung zum Erzielen der selbstpulsierenden Wirkung an.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden naher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht und erläutert beispielsweise ein Kraftfahrzeug, das mit einer Ausführungsform des Uberwachungs- und Warnsystems für den Unterdruck von Luftreifen ausgerüstet ist, bei dem ein verbesserter selbstpulsierender Oszillator oder Sender als ein einstückiges Teil desselben, vorgesehen ist;

Figur 2 eine schematische Ansicht des beispielsweisen Systems, wie es bei dem Fahrzeug nach Figur 1 angewandt wird, wobei ein derartiges System eine Vorrichtung zvja Messen eines Unterdrucks in jeden Luftreifen des Fahrzeugs, einen verbesserten Sender, der jedem Reifen zugeordnet ist und durch die Meßvorrichtung in Funktion gesetzt wird, um Ausgangs-· signale bei einer Radiofrequenz abzugeben, eine Empfangs-

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antenne, die in Arbeitsverbindung mit jedem Sender verbunden ist, einen Empfänger in Arbeitsverbindung mit den Erapfangsantennen verbunden zum Empfangen von Signalen von den Sendern, und einen Anzeiger aufweist, der eine Anzeige in dem Fall liefert, daß ein Unterdruck in einem odermehreren der Reifen auftritt;

Figur 2A eine weggebrochene Ansicht einer typischen Anordnung mit MeBvorrichtung, Sender und Batterie, die an der Nabe eines der Reifen des Fahrzeugs nach Figur 1 befestigt sinu;

Figur 2B ein schematisches Diagramm, das deutlich zeigt, wie jede der Antennen ein verwertbares Signal lediglich während eines Winkelteils jeder Umdrehung des zugeordneten Empfängers empfängt, und

Figur 3 ein schematisches elektrisches Schaltdiagramra des verbesserten Senders nach der Erfindung, der in dem System gemäß Figur 2 Anwendung findet, sowie «ebenfalls schematisch eine Batterie und zugeordnete Meßvorrichtung, die mit dem Sender verbunden ist, zeigt.

Unter Bezugnahme auf die Figur 1 der Zeichnungen, die ein Kraftfahrzeug wiedergibt, wird in dem vorliegenden Beispiel ein vierrädriges Personenkraftfahrzeug 30 allgemein bekannter Bauart dargestellt. Es liegen vier Radanordnungen 32 vor, und jede Radanordnung 32 besteht aus einer drehbaren Stütze in Form einer Nabe oder Felge 33, wobei jede Nabe 33 einen zugeordneten schlauchlosen Reifen in allgemein bekannter Art trägt,

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der auf einen vorherbestimmten Druck aufgepumpt ist unter Anwenden eines geeigneten Strömungsmittels, wie Normalluft. Jede Radanordnung ist um eine zugeordnete mittlere Drehachse 35 drehbar, wodurch die zugeordnete Nabe 33 und Reifen 34 in ähnlicher Weise um eine derartige Achse in allgemein bekannter Weise drehbar vorliegen. Das Fahrzeug 30 wird durch einen geeigneten Motor angetrieben, der üblicher Weise zwei der Radanordnungen. 32, entweder die beiden vorderen oder hinteren,, antreibt, und bei dem Fahrzeug 30 wird gemäß beispielsweiser Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Uberwachungs- und Warnsystems für den Unterdruck der Reifen angewandt, das hier in allgemeiner Weise das Bezugszeichen 36 trägt. Ein derartiges System dient dazu, den Fahrer des Fahrzeugs 30 in dem Fall eines abnorm niedrigen Strömungsmitteldrucks, bei diesem Beispiel des Luftdrucks, in jedem der vier Reifen 34 und in einer Art und Weise zu warnen, wie es weiter unten im einzelnen erläutert ist.

Zwecks vereinfachter Darstellung wird das beispielsweise System 36 hier an einem Fahrzeug in Form eines Personenkraftwc*gens erläutert, der vier schlauchlose Reifen aufweist, deren jeder auf einen vorherbestimmten Druck aufgepumpt ist. Es versteht sich jedoch, daß das System auch auf alle Arten an Fahrzeugen voll anwendbar ist, bei denen entweder schlauchlose oder mit Schlauch arbeitende Luftreifen oder dgl. in Anwendung kommen, einschließlich Busse, Lastwagen, Anhänger und ähnliche Fahrzeuge.

Das System 36 weist vier Feststellvorrichtungen oder Meßvorrichtungen 37, siehe die Fig. 2, auf und jede Meßvorrichtung 37 wird durch eine zugeordnete Radanordnung 32 getragen und ist vorzugsweise an der Nabe 33 der entsprechenden Radanordnung ortsfest eingebaut. Die ins Einzelne gehende Bauart und Betriebsweise einer typischen Meßvorrichtung 37 wird weiter unten erläutert.

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Das System 36 weist eine Mehrzahl an Sendern 40 auf, deren jeder in Arbeitsverbindung mit einer zugeordneten Meßvorrichtung 37 steht und hierdurch in Funktion- gesetzt wird und bei diesem Beispiel ist die Meßvorrichtung 37 und Sender 40, die einer speziellen Radanordnung 32 zugeordnet sind, mit einer unabhängigen Energiequelle in Form einer Batterie 41 versehen und die Meßvorrichtung 37, der Sender 40 und die Batterie jeder speziellen Radanordnung sind als eine einzige Einheit oder Anordnung vorgesehen, die, siehe die Fig. 2A, das Bezugszeichen 42 trägt. Die Anordnung 4 2 kann in geeigneter Weise im Inneren der Zugeordneten Nabe 33 vermittels Gewindebolzen, Verschweißen oder dgl. eingebaut sein, und in praktischer Hinsicht wird die Anordnung 42 und somit der zugeordnete Sender 40 an ..einer Stelle angeordnet sein, die radial im Abstandsverhältnis D bezüglich der Drehachse 35 der Radanord-32, siehe die Figuren 1 und 2A steht.

Die Meßvorrichtung 37 besteht aus einem abgedichteten unter Druck stehenden halbkugelförinigen Dom, dar in einer praktisch vorherbestimmten Weise eine Einbuchtung aufweist, sobald derselbe einem Außendruck ausgesetzt wird, der größer als ein vorherbestimmtes Minimum ist. Die Einbuchtung dient als ein normalerweise offener elektrischer Schnappschalter, der durch "Ölkannen"-Wirkung sich immer dann schließt, sobald der äußere Luftdruck unter den vorherbestimmten Minimaldruck abfällt, der tatsächlich der minimale Luftdruck ist, v/elcher erforderlich ist, um ein zufriedenstellendes Arbeiten des zugeordneten Reifens 34 sicherzustellen.

Dor Sender 40, der hier auch die Bezeichnung Oszillator 40 trägt, vird durch die Schnappwirkung der ζüberordneten Meßvorrichtung 37 betätigt, wodurch die zugeordnete Batterie 41 die elektrische Energie für den Oszillator Ί0 liefert-Der Oszillator 40 ist ein selbstpulsierender Oszillator, der ein RF--Signal mit ausgeprägter, leicht identifizierbarer Charakteristik trägt, um so falsche Alarme auszuschalten.

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Bei dem Oszillator findet ein Oszillatorschwingkreis mit einer Spule Anwendung, die im größtmöglichen Ausmaß nicht abgeschirmt und unbehindert ist zwecks Ausbilden eines äußeren nahen magnetischen Wechselfeldes, wodurch eine derartige Spule als sendende Antenne angewandt wird. Jeder Sender 40 liegt in Arbeitsverbindung mit einer zugeordneten der vier ortsfesten Empfangsantennen 43 des Systems 36 vor, und die Antennen 43 werden weiter unten im einzelnen erläutert.

Für bestimmte Anwendungsgebiete, wo es sich als zweckmäßig erweisen kann, sich der entsprechenden Lizensierung der Postbehörden zu bedienen, d.h. in Deutschland entsprechend den Radiofrequenzen von 26,97 - 27,27 Megahertz (Mhz), kann die Oszillatorfrequenz .innerhalb dieser Bandbreite liegen, und der Sender 40 führt sodann zu ein^r Nahfeldsendung. Die mittlere Frequenz in diesem Bereich liegt bei 21,12 MhZ und dies entspricht, einer Wellenlänge von 11,05 m, und diese Distanz ist wesentlich größer als die für das erfindungsgemäße System 36 erforderliche Distanz zwecks Überbrücken einer Entfernung von einer Nabe 33 einer Radanordnung 32 des das System 36 benutzenden Fahrzeugs bis zu einer Stelle an dem Fahrzeug, wo wahrscheinlich eine Antenne für das System angeordnet wird.

Das Anwenden der Nahfeldsendung hat ausgeprägte Vorteile dahingehend, daß die Nahfeldzone des stationären Feldes von größerer Stärke als sich bewegendes Feld ist, und die Schwächung des stationären Feldes pro Entfernungseinheit ist größer als für das sich bewegende Feld, wodurch eine Interferenz mit benachbarten elektrischen Vorrichtungen sowie elektrischen Vorrichtungen des Fahrzeuges hintenangehalten v/ird. Da die Übertragung oder Sendung im wesentlichen als die Kopplung zwischen einer stationären Spule an einer Empfangsantenne 4 3 und einer sich drehenden Spule eines zugeordneten Senders 40 betrachtet werden kann, wird weiterhin

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eine derartige übertragung oder Sendung durch den Kopplungsfaktor bestimmt, wodurch eine .maximale magnetische Kopplung zu einer maximalen übertragung oder Sendung führt.

Aufgrund praktisch wirtschaftlicher Überlegungen und der Einfachheit, mit der ein Unterdruck in. einem umlaufenden Reifen festgestellt wird, wird jede Senderanordnung 42 und zugeordneter Sender 40 vorzugsweise exzentrisch, wie weiter oben angegeben, angerodnet, und zwar mit der Entfernung D gegenüber der Drehachse 35 der zugeordneten Radanordnung 32 und der Nabe 33. Die Anordnung 32 besitzt jedoch geringes Gewicht - etwa 25 g - und das Gewicht de3:selben läßt sich so leicht durch die üblichen kleinen Auswuchtgewichta für Kraftfahrzeugreifen auswuchten, soweit dies erforderlich ist.

Aufgrund der exzentrischen Anordnung verändert sich der weiter oben angegebene Kopplungsfaktor zwischen dem umlaufenden Sender 40 und der ortsfesten Spule der zugeordneten Empfangsantenne 43 erheblich bei dem umlaufen jeder Radanordnung, da die Veränderung der Entfernung zwischen derartigen Spulen, die Veränderung in der relativen Orientierung zwischen den Spulen und die Unterschiede in der Abschirmung zwischen den Spulen und bei unterschiedlichen relativen Lagen derselben vorliegt.

Aufgrund diesear Faktoren weist das von dem Sender 40 ausgesendete\i&usgaiigssignal eine ausreichende Stärke auf, um nur während eines Teils jeder Umdrehung oder Umlauf der zugeordneten Radanordnung 32 verwendbar zu sein. Anders ausgedrückt, ergibt sich, daß aufgrund der Anordnung der Empfangsantenne 43 an einer ortsfesten Stelle an dem Fahrzeug benachbart zu der Radanordnung 42 die Antenne 43 ein anwendbares Ausgangssignal von dem Sender nur während eines Teils jeder vollständigen Urndrehung des daran vorbeilaufenden Senders empfängt. Da jedoch bekannt ist, daß das magnetische Nahfeld sich umgekehrt mit der dritten Potenz der Entfernung ändert, wird sodann das während eines Teils der Umdrehung empfangene Signal wesentlich stärker als das Signal sein, das empfangen würde, wenn eine konstantere Sende entfernung vor-

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liegt. Das System wendet einen Empfänger 45 an, der in Arbeitsverbindung mit jeder Empfangsantenne 43 durch ein zugeordnetes koaxiales Kabel 46 steht und bei dem Empfänger findet eine spezielle Anordnung zum Vergrößern der effektiven Zeitdauer der anwendbaren Teile der Ausgangssignale ausgehend von dem Sender 40 Anwendung, um so einen zugeordneten Anzeiger 47 des Systems 36 in Funktion zu setzen oder in anderer Vieise zu erregen, und ein derartiger Anzeiger steht in Arbeitsverbindung mit dem Empfänger 45 in einer weiter unten erläuterten Weise.

Der Anzeiger 47 kann jede geeignete Bauart aufweisen. So kann ein derartiger Anzeiger z.B. in Form eines Lichtes vorhanden sein, das optisch beobachtet wird oder ein derartiger Anzeiger kann in Form eines akustischen Anzeigers, wie einer Klingel oder eines Summers vorliegen.

Das System 36 weist zusätzlich zu den Batterien 41 Anordnungen 42 auf und besitzt weiterhin für den zugeordneten Empfänger 45 eine Energiequelle. Eine derartige Energiequelle ist hier in allgemeiner Weise durch das Bezugszeichen 50 wiedergegeben und steht in geeigneter Arbeitsverbindung mit dem Empfänger 45, siehe das Bezugszeichen 51. Die Energiequelle 50 kann jede geeignete Energiequelle sein, und bei diesem Beispiel handelt es sich um die übliche Batterie des Fahrzeuges 30.

Jeder Sender 40 wird durch das Anzeigen eines Unterdrucks erregt, wie es durch die Meßvorrichtung 37 festgestellt wird. Derselbe bildet sodann kontinuierliche pulsierende Ausgangssignale aus. Im allgemeinen werden lediglich während bestimmter Zeitintervalle diese Signale ausreichende Stärke besitzen, um leicht durch eine zugeordnete Erapfangsantenne 4 empfangen zu werden, wie dies nunmehr insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2B erläutert wird.

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Bei Bedingungen, wo das Fahrzeug 30 stillsteht, wird das von einem Sender 40 kommende Signal durch den Empfänger 45 verarbeitet und kann den Anzeiger 47 in Funktion setzen, wobei es sich z.B. um eine Anzeigelampe 47 handelt, so daß die Lampe 47 in Abhängigkeit von der relativen Lage des Senders 40 und der empfangenen Antenne 43 an- oder'abgeschaltet ist. In denjenigen Fällen, wo das Fahrzeug 30 sich mit relativ geringer Geschwindigkeit bewegt, wird die Anzeigelampe 47 aufeinanderfolgende angeschaltet und abgeschaltet. Es wurde jedoch gefunden, daß die Lampe 47 in diesem Fall ausreichend lange angeschaltet ist, um eine volle Helligkeit derselben sicherzustellen und umgekehrt gilt dann', wenn diese Lampe abgeschaltet ist, daß dieselbe vollständig verlöscht. Bei der Bewegung des Fahrzeuges mit niedrigen Geschwindigkeiten wird somit der Lichtimpuls voll sichtbar sein und die niedrige Impulswiederholungsgeschwindigkeit wird zu einem Flackern der Lampe 47 führen. Wenn sich das Fahrzeug 30 mit einer höheren Geschwindigkeit bewegt, kann die Lampe 47 eine Zeitspanne lang abgeschaltet sein, die nicht ausreichend ist, um eine volle Helligkeit sicherzustellen. Diese Arbeitsweise der Lampe bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten in Kombination mit höheren Impulswiederholungsgeschwindigkeiten bedingt durch eine schnellere Umdrehung führt zu einem Verringern des Flackerns, jedoch kann die wahrnehmbare gesamte Lichtmenge gegebenenfalls nicht ausreichend sein, um als entsprechende Anzeige zu dienen.

Um diese Situation zu unterstreichen, wird auf die Figur 2B bezug genommen, anhand derer ersichtlich ist, daß für jede volle Radumdrehung der Sendepegel ausreichend hoch ist, um die Anzeigelampe 47 in Funktion zu setzen oder zum Leuchten zu bringen, und zwar über X°, während die Lampe über die restlichen 36OX° verlöscht. Beispielsweise kann sich X auf

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30° belaufen, und in diesem Falle, wird die Anzeigelampe
etwa elfmal länger als die Leuchtperiode dunkel sein. Es
ergibt sich somit, daß ein in einem Luftreifen einer gegebenen Größe arbeitender Sender 40 ein Signal erzeugt, das eine spezielle Impulsfrequenz besitzt, die durch die Sendecharakteristika des Senders und die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird. Es ergibt sich weiterhin, daß die Arbeitsweise des Anzeigers 47 wesentlich dadurch verbessert werden kann, wenn
die Zeitspanne, innerhalb derer der Anzeiger angeschaltet
ist relativ zu der Zeitspanne, innerhalb derer derselbe ausgeschaltet ist, vergrößert wird. Insbesondere kann hierdurch die Leistungsfähigkeit des Anzeigers 47 wesentlich verbessert werden, wenn die wirksame Zeitspanne eines durch jede
Empfangsantenne 43 empfangenen anwendbaren Signals vergrößert wird, und dies kann vermittels einer Arbeitsweise erzielt
werden, die üblicherweise als Impulsdehnung bezeichnet wird
und somit ist eine Anordnung für eine derartige Impulsdehnung in dem Empfänger 4 5 vorgesehen.

Der Empfänger 45 hält falsche Alarme dadurch hintenan, daß
möglicherweise zu falschen Alarmen führende Eingänge zurückgewiesen werden, einschließlich Energiequellenstörungen, wie sie durch die elektrische Ausrüstung des Fahrzeuges 30 erzeugt werden, einschließlich des Starts, der Hupe, des Fensterwäschers, der Windschutzscheibenwischer, Starteralarme usw., sowie weiterhin Signalen mit Radiofrequenz, die durch natürliche atmosphärische elektrische Störungen, wie statische Elektrizität erzeugt werden, sowie weiterhin Signale
mit RF, die durch die oben erwähnte elektrische Ausrüstung
des Fahrzeuges 30 erzeugt, sowie KF Signale, die durch elektrische Ausrüstungen außerhalb des Fahrzeugs erzeugt werden, sowie stimmodulierte und Signale mit kontinuierlicher
Wellenlänge innerhalb des ausgewählten Sendebandes mit Radiofrequenz; sowie modulierte Signale und RF-Signale kontinuierlicher Wellenlänge außerhalb des ausgewählten Bandes.

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Andererseits ergibt der Empfänger 45 sehr verläßlich ein Warnsignal in Form eines RF-Signals und aktiviert den Anzeiger 47, sobald ein derartiges Warnsignal bezüglich eines Unterdrucks empfangen wird, wobei dieses Signal alle der folgenden Eigenschaften aufweist: dasselbe liegt in dem ausgewählten RF-Band, ist ein RF-Signal, das mit der vorherbestimmten Frequenz pulsiert, die durch den selbstpulsierenden Osaillator definiert ist, sowie ein RF-Signal ist, das mit einer Geschwindigkeit und einer Impulsbreite pulsiert, die durch den Drehwinkel X bestimmt wird, über den ein erkennbares Signal in Kombination mit der Drehgeschwindigkeit einer zugeordneten Radanordnung 32 des Fahrzeugs 30 empfangen wird.

Der Empfänger 45 weist ein RF-Durchlaßband auf, das auf ein Minimum verringert ist, welches init einem sicheren Einschluß des ausgewählten RF-Bandes unter allen Umweltsbedingungen verträglich ist und besitzt eine Anordnung, die die oben erwähnten falschen Alarmeingänge hintenanhält oder ausschaltet unter gleichzeitigem Sicherstellen des. Erkennens eines Signals, das einen Unterdruck im Reifen anzeigt, wie anhand der folgenden Beschreibung im einzelnen erläutert. Insbesondere weist der Empfänger 45 eine Summierungsvorrichtung 53 auf, die RF-Signale von einer RF-Sendeleitung 46 in dem Fall eines Unterdrücke in einem hier zugeordneten Fahrzeugreifen empfängt, und derartige Signale werden sodann einem RF-Verstärker, 54 zugeführt. Bei dem Verstärker 54 wird eine Mehrzahl von mit zwei Transformatoren gekoppelten Stufen angewandt, die abgestimmte Primärwicklungen und nicht abgestimmte Sekundärwicklungen besitzen unter Verstärken des RF-Signals, wodurch die RF-Verstärkung bei einem Minimum im Hinblick auf die gewöhnlich hiermit verbundenen relativ hohen Kosten und Regenerationsproblerue gehalten wird. Die von dem RF-Vestärker 54 konuaenden Signale werden einem

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Dioden-Amplituden-Detektor 55 zugeführt, der in Vorwärtsrichtung betrieben wird, zwecks Erleichtern der Fähigkeit desselben bei sehr niedrigen Signalpegeln zu arbeiten, und an den Detektor 55 schließt sich ein Niederfrequenz-Verstärker (NF), Begrenzer und Filterkreis 56 an, der dazu dient, unzweckmäßige Signale zu schwächen. Der Kreis 56 ist eine Kombination aus einem NF-Begrenzer- und Bandpaßverstärker, der NF-Signale auf Frequenzen außerhalb des vorbeschriebenen Frequenzbandes des Oszillators daran hindert, einen Pegel zu erreichen, der den Anzeiger in Funktion setzen könnte. An den Kreis 56 schließt sich ein Gleichrichter-Integratorkreis 57 an, der die NF-Impulse in demlinpulszug integriert. Dieser Schaltkreis stellt sicher, daß ein Impulszug und nicht so sehr Störspitzen für das Infunktionsetzen des Anzeigers erforderlich ist, wobei der kürzeste einwandfreie Impulszug ausreichend ist, um die gleichgerichtete Spannung einen Pegel erreichen zu lassen, der nachfolgende Kreise in dem Empfänger in Funktion setzt. Der Kreis 57 dient damit dazu, die Wirkung der Störspitzen auszuschalten und ein verläßlicheres Arbeiten zu ergeben, je langer die erforderlihe Integrationszeit gemacht werden kann. An den Kreis 57 schließt sich ein Impulsdehner und Anzeigekontrollkreis 58 an, und dieser Kreis ist insbesondere zweckmäßig, um die Wirkung kurzer Impulszüge zu überwinden. Der Kreis 58 dient als ein Mittel, um die wirksame Zeitdauer der anwendbaren Ausgangssignale zu vergrößern, die dem RF-Empfanger 45 durch die Empfangsantennen 43 zugeführt werden und stellt sicher, daß ein zufriedenstellendes Anzeigesignal dem Anzeiger 47 zugeführt wird unter Ausbilden einer ausgeprägten Anzeige. Der Impulsdehner 58 ist arteigen eine regenerative Vorrichtung, wodurch derselbe ebenfalls die Empfindlichkeit des RF-Empf ängers erhöht, da jedes Signal, das in der Luge ist, den Impulsdehner in Funktion zu setzen, zu einem gesättigten Ausgangssignal führt. Der Kreis 58 setzt den Anzeiger 47 in

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Funktion, um den Fahrer des Fahrzeugs 30 in dem Fall eines
Unterdrucks in irgendeinem der Fahrzeugreifen zu warnen.

Der Empfänger 45 weist ebenfalls eine geeignete Anordnung in der Energiequelle 51 desselben für ein Filtern dieser Energiequelle auf, unter Verringern der Störungen in der Energiezuführungsleitung auf ein tolerierbares Maß.

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Nach Beschreiben der allgemeinen Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Systems 36 im Zusammenhang mit den hier beispielsweise dargestellten Fahrzeug 30 wird nun im Einzelnen eine Erläuterung des verbesserten erfindungsgemäßen Oszillators gegeben und ein derartiger Oszillator oder Sender liegt in Form eines selbslipulsierenden oder sogenannten "squegging" Oszillators 40 vor.

Sender 40

Der Sender 40 (siehe die Figur 3) wird durch dessen Meßvorrichtung 37 erregt und erhält seine Energie durch die zugeordnete Batterie 41. Ein Arbeiten erfolgt immer dann, wenn der Druck in dem zugeordneten Reifen 34 unter einen vorgewählten Wert abfällt. Um die Anzahl der falschen Alarme auszuschalten oder in wirksamer Weise hintenanzuhalten, ist es zweckmäßig, daß das Oszillatorsignal kodiert wird, um sicherzustellen, daß eine positive Erkennung erfolgt, und es kann ein einfaches und spezielles Verfahren für das Kodieren der Signale in Anwendung konnten unter Heranziehen der Impulsmodulation der Oszillatorausgangssignale. Der Oszillator oder Sender 40 steht in elektrischer Verbindung mit der Meßvorrichtung 37 durch die elektrischen Leitungen 80 und 81, und der Oszillator ist von seiner Batterie 41 durch das RF-Filter getrennt, das durch die Spule 83 und den Kondensator 84 gebildet wird.

Der Oszillator 40 weist eine optimale Einfachheit des Schaltkreises und geringe Herstelungskosten auf, da derselbe eine Oszillatoranordnung besitzt, die lediglich einen aktiven Kreis besitzt, der eine Spule 86 und Kondensatoren 85, und 90 besitzt. Eine Analyse des Oszillatorkreises zeigt, daß das Anwenden des Kondensators 85 dazu führt, daß die? 5>pule 86 in Serie hiermit eine Serienresonanz ergibt, die eine kapazitive Reaktanz besitzt, die unter und eine induktive Reaktanz besitzt, die über der Abstinunfrequenz liegt.

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Somit wird die kapazitive Impedanz mit den Kondensatoren 87 und 90 mit der Kombination aus Spule 86 und Kondensator 85 über der Abstimmfrequenz der Kombination aus den Bauteilen 85 und 86 in Resonanz treten. Unter der Annahme jedoch, daß der Kondensator 85 klein im,Vergleich zu den Kondensatoren 87 und 90 ist, wird die Abstimmfrequenz praktisch ausschließlich durch die Charakteristika der Spule 86 und des Kondensators 85 bestimmt, und die Kondensatoren 87 und 90 werden im wesentlichen die Charakteristika des in den Kreis geschalteten Transistors 91 überstimmen.

Die dem Transistor 91 zugeordneten Spannungen werden durch die Tatsache bestimmt, daß die Kollektorelektrode oder der Kollektor 92 eines derartigen Transistors direkt mit der Energiezuführung oder Batterie 41 über die Leitung 81 zusammengeschaltet ist und die Basiselektrode oder Basis 93 eines derartigen Transistors ist mit dem Spannungsteilernetzwerk, bestehend aus den Widerständen 94-95 und der Diode 96 zusammengeschaltet. Die Diode 96 arbeitet in dem Kreis dergestalt, daß sich eine spannungsveränderliche Impedanz ergibt, die ein Arbeiten bei niedrigeren Spannungswerten als ansonsten möglich, sicherstellt. Die Emitterelektrode oder der Emitter 97 des Transistors 91 ist über ein paralleles Widerstands-Kondensator-Netzwerk mit dem Kondensator 100 und Widerstand 101 geerdet.

Die regenerative Rückkopplung für den Oszillator 40 ist ähnlich wie die Rückkopplung bei dem Colpitts-Oszillator und bedarf so nicht einer weiteren Diskussion, da der Colpitts-Kreis allgemein bekannt ist.

Zwecks Verständnisses der pulsierenden Arbeitsweise des Oszillators 40 sei angenommen, daß die Spannung parallel zu der Kondensator-Widerstands-Kombination 100-101 so hoch ist, daß keine Rückkopplung eintritt, so daß unter dieser Bedingung der Oszillator nicht schwingen kann. Wenn man jedoch die Ladung an dem Kondensator 100 durch den Widerstand 101

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abfließen läßt, wird die Schwingung beginnen, sobald der Kondensator 100 eine gegebene Spannung erreicht. Diese Schwingung wird zu einer Vergrößerung des Stromflusses durch den Emitter 97 führen, und die Spannung parallel dem Kondensator 1OO wird zunehmen und kann bei geeigneten Schaltkreiskonstanten weiterhin zunehmen, bis die Schwingungen unterbrochen werden und sich der oben beschriebene Arbeitszyklus wiederholt..

Es ergibt sich somit, daß der Kreis für den Sender oder Oszillator 40 dergestalt ist, daß sich ein selbstpulsierender Transistor-Oszillator ergibt , und die sölbstpulsierende Funktion wird dadurch sichergestellt, daß ein Wert für den Kondensator 100 ausgewählt wird, der wesentlich größer als erforderlich ist, um eine ausreichende RF-tiberbrlickung zu ergeben, sowie eine Zeitkonstante für die Kombination aus Kondensator 100 und Widerstand 101 dergestalt ausgewählt wird, daß dieselbe in Übereinstimmung lait der angestrebten Impulswiederholungsfrequenz steht, und schließlich wird absichtlich ein schlechter Kondensator oder ein Kondensator ausgewählt, der einen recht schlechten Verlustfaktor besitzt, d.h. einen Faktor, der größer als 0,1% ist. Dieses Erfordernis eines schlechten Kondensators führt nicht nur zu einer Verringerung der Kosten für den Schaltkreis, sondern ergibt auch den speziellen selbstpulsierenden Oszillator für das System 36.

Die Emitterspannung, die zu einem Ingangsetzen der Schwingung führt, ist wesentlich geringer als sie für das Unterbrechen der Schwingung erforderlich ist. Dieser allgemein bekannte Hysteresiseffekt ergibt sich aufgrund der dynamischen Wechselspannungen, wie sie an einem schwingenden Transistor vorliegen, und während eines Teils der Phase werden die Wechselspannungen eine ausreichende Regenerierung ergeben, durch die die Schwingung aufrechterhalten wird, obgleich die Gleichstromspannungen als solche hierzu nicht in der Lage sind.

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Der Oszillator 40 ist bei diesem Ausführungsbeispiel so abgestimmt, daß ein Schwingen innerhalb eines RF-Bandes erfolgt, das hier in Band von 26,97 bis 27,27 MHz sein kann, wobei mit einer Wiederholungsfrequenz gearbeitet wird, die sich auf 40 kHz plus oder minus 15 kHz belaufen kann. Die 'für den Betrieb des Oszillators 40 angewandte Batterie 41 ist vorzugsweise eine Quecksilber-Cadmium-Batterie bekannter Bauart»

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Claims (15)

1. Patentansprüche

   lJ Selbstpulsierender Oszillator, gekenn ze lehnet urch einen Transistor (91) mit Basis(93)-, Emitter(9^) - und Kollektor(92!-Elektroden; Leitungen (80,81), die die Elektroden mit einer Gleichstromquelle (41) verbinden, einen Schwingkreis (86,85,87,90) zwischen der Basiselektrode (93) und der Kollektorelektrode (92) unter Erstellen der Frequenz des Oszillators, einen Schaltkreis (100,101), der zu einer selbstpulsierenden Wirkung führt, einen Kondensator (100) mit einem schlechten Verlustfaktor, der in Arbeitsverbindung zwischen dem Schwingkreis und der Emitterelektrode vorliegt, der Kondensator (10O) angepaßt ist, um' auf eine maximale Spannung aufzuladen, bi3 der Stromfluß durch die Emitterelektrode aufhört, um so die Schwingung des Schwingkreises (86,85,87,90) anzuhalten und sobald der Kondensator (lOO) auf eine Spannung entladen ist, die kleiner als die maximale Spannung ist, fließt der Strom durch die Emitterelektrode (97), wodurch erneut eine Schwingung des Schwingkreises (86,85,87,90) bewirkt wird, sowie weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die die Schwingung des Schwingkreises bewirkende Emitterspannung geringer als die zum Beenden der Schwingung erforderliche Emitterspannung ist.
2. 2. Oszillator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Widerstand (101), der in Arbeitsverbindung parallel zu dem Kondensator (100) vorliegt.
3. 3. Oszillator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daS der Kondensator (100) und der Widerstand (101) eine Zeitkonstante aufweisen, die die gewünschte Impulswiederholungsfrequenz erstellt.
4. 4. Oszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Kondensator (lOO) einen Verlustfaktor von größer als 0,1% aufweist.
5. 5. Oszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein RF-Filter (83,84) zum Trennen

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   des Transistors (91) von der Gleichstromquelle (41) vorgesehen ist.
6. 6. Oszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Schwingkreis durch eine Spüle

   (86) in Serie mit einem zweiten Kondensator (85) und ein Paar zusammenwirkender Kondensatoren parallel zu der Spule und dem zweiten Kondensator definiert ist. '
7. 7. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Transistor (91) in Form eines NPN-Transistors vorliegt.
8. 8. Oszillator nach Anspruch 3,.dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Basiselektrode (93) mit einem Spannungsteilernetzwerk (94,95,96) verbunden ist, das durch wenigstens einen Widerstand (95) und eine Diode (96) in Serie hiermit, gekennzeichnet ist.
9. 9. Oszillator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein Paar Kondensatoren (87,90 eine kapazitive Impedanz aufweist, die mit der Spule (86) und dem zweiten Kondensator (85) über der abgestimmten Frequenz der Spule und des zweiten Kondensators mitschwingt.
10. 10. Oszillator nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η ζ e i c hn e t , daß ein Schwingkreis (86,85,87,90) in einem Frequenzbereich von 26,97 bis 27,2? MHz schwingt, sowie mit einer Wiederholungsfrequenz von 4O kHz plus oder minus 15 kHz betrieben wird»
11. 11. Uberwachungs- und WArnsystera für Luftreifen mit Unterdruck, das eine Meßvorrichtung (37) zum Hessen eines Unterdrucks in einem an einem zugeordneten Fahrzeug vermittels einer drehbaren Stütze getragenen Luftreifens , einen durch die drehbaren Stütze getragenen Sender,,der hiermit drehbar ist aufweist, wobei der Sender vermittels der Meßvorrichtung betätigt wird, um impulsmodulierte Ausgangssignale mit einer Radiofrequenz abzugeben, die auf den Unterdruck anspricht, sowie eine Anzeigevorrichtung (47) die Signale empfängt und, eine Anzeige in dem Fall gibt, wo ein Unterdruck festgestellt

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    wird, wobei der Sender gekennzeichnet ist durch einen Transistor (91) mit Basis(93)-, Emitter(97)- und Kollektor(92)-Elektroden, Leitungen (8O_f81), dio die Elektroden mit einer Gleichstromquelle (41) verbinden, einen Schwingkreis (86,85,87,90), der zwischen die Basiselektrode (93) und die Kollektorelektrode (92) geschaltet ist und die Frequenz des Senders erstellt, und einen Schaltkreis (100,101), der zu einer selbstpulsierenden Wirkung führt.
12. 12. System nach Anspruch 11, wobei der Schaltkreis, der

    die selbstpulsierende Wirkung ergibt, dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Kondensator (100) mit schlechtem Verlustfaktor in Betriebsverbindung zwischen dem Schwingkreis (86,85,87,90) und der Emitterelektrode (91) vorliegt, der Kondensator (100) so angepaßt ist, daß sich derselbe auf eine maximale Spannung auflädt, bis Stromfluß durch die Emitterelektrode (91) nicht mehr erfolgt, um so die Schwingung des Schwingkreises anzuhalten, und sobald der Kondensator (100) entladen ist auf eine Spannung kleiner als die maximale Spannung fließt Strom durch die Emitterelektrode (91) , um so eine Schwingung des Schwingkreises zu ermöglichen, wobei die Emitterspannung, die zu einem Beginnen der Schwingung des Schwingkreises führt, kleiner als die für das Anhalten der Schwingung benötigte Emitterspannung ist.
13. 13. System nach Anspruch 12, bei dem der Sender gekennzeichnet ist durch einen Widerstand (101) der in Arbeitsverbindung parallel mit dem Kondensator (100) vorliegt, sowie dieser Kondensator (100) und Widerstand (101) eine Zeitkonstante besitzen, die die angestrebte ImpulswicJerholungsfrequcnz erstellt.
14. 14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor ein NPN-T rar. si stör ist.

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15. 15. Oszillator nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet , daß der Schwingkreis (86,85,87,90) ein Oszillatorschwingkreis ist, der eine Spule (86) aufweist, die nicht abgeschirmt und ungehindert ist, um ein magnetisches Wechselstrom-Nahfeld zu ergeben unter Anwenden der Spule (86) als eine Sendeantenne.

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