DE2455923C2

DE2455923C2 - Warnvorrichtung zum Melden eines Luftdruckabfalles in Fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE2455923C2
Application number: DE2455923A
Authority: DE
Inventors: Yasuaki Kyoto Hanasaka; Kenzo Nakanishi
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1973-11-28
Filing date: 1974-11-26
Publication date: 1982-04-01
Also published as: JPS5548355B2; US3938077A; GB1489195A; JPS5086380A; DE2455923A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Warnvorrichtung zum Melden eines Luftdruckabfalles in Fahrzeugreifen gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine Warnvorrichtung dieser Art ist bekannt (DE-OS 23 Ol 685). Hierbei werden die auf unterschiedlichen Frequenzen arbeitenden Sender über einen zentralen gewobbelten Empfänger ausgewe^rtet, dem auf verschiedene Durchlaß-Frequenzbereirhe abgestimmte Ver-T stärker nachgeschaltet sind und denen die verschiedenen Warnanzeigen folgen. Wird von einem der Sender ein Träger ausgesendet und beim Wobbehi des Empfängers empfangen und über den auf diese Trägerfrequenz abgestimmten Verstärker verstärkt, so IU spricht die zugeordnete Warnanzeige an. Diese bekannte Warnvorrichtung besitzt den Nachteil, daß sie auf Störungen, wie sie beispielsweise von der Zündanlage in Kraftfahrzeugen ausgehen, empfindlich ist, da diese bekannte Empfangseinrichtung nach dem Prinzip der Amplitudenmodulation arbeitet, und es sind daher Fehlauslösungen zu befürchten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Warnvorrichtung dieser Art so weiterzubilden und zu verbessern, daß solche Fehlauslösungen der Warnanzeige durch Störungen vermieden sind.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Warnvorrichtung gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran-Sprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Warneinrichtung werden die vorteilhaften weniger störanfälligen Eigenschaften eines frequenzmodulierten Sende- und Empfangssystems ausgenutzt und eine erfindungsgemäße Vorrichjo tung besitzt deshalb ein wesentlich günstigeres Signal-Rausch-Verhältnis. Störungen, wie sie beispielsweise von der Zündanlage des Kraftfahrzeugs erzeugt werden, können deshalb die Auswertung nicht stören, und es sind daher Fehlalarmauslösungen weitgehendst ausgeschaltet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen bei einer erfindungsgemäßen Warnvorrichtung verwendeten Sender,

F i g. 2 zeigt die Anbringung dieser Sender an einem Kraftfahrzeug,

Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Empfangs- und Auswerteinrichtung hierfür im Prinzip-Schaltbild,

F i g. 4 und 5 zeigen die zugehörigen Spannungs- und Impulsverläufe dieser Schaltung,

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Empfangs- und Auswerteinrichtung.

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Sender, der bei der erfindungsgemäßen Warneinrichtung verwendet werden kann. Er umfaßt einen Oszillator 11, eine Speisespannungsquelle 12, einen Schalter 13, dessen Kontakte bei einem Luftdruckabfall im Reifen unter einem vorbestimmten Wert schließen, und eine Antenne 14a zum Abstrahlen elektromagnetischer Wellen. Diese Bauteile sind in der Mitte an der Außenseite des Rades angebracht, wie dies für die Sender Ta, Tb, Tc und Td für die Räder mit den Reifen Wa, Wb, Wc bzw. Wd in F i g. 5 schematisch für ein Kraftfahrzeug mit vier Rädern dargestellt ist.

Die Frequenzen f_a—f,i der von den Sendern Ta-Td erzeugten elektromagnetischen Wellen sind so gewählt, daß gemäß Fig.4 benachbarte Frequenzen jeweils einen gegenseitigen Abstand von f_;,±AfJ2, fb±AftJ2, i_c±AfJ2 bzw. f_<i±AfJ2 haben, wodurch zulässige Frequenzbänder auf Ai₃, Af^Af₁-bzw. Al'jfestgelegt sind.

Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer

Schaltung zum Empfangen und Auswerten der Sendefrequenzen. Hierbei ist eine an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie angebrachte Empfangsantenne 21 über eine Leitung 22 mit der Eingangsspule 23 eines Eingangskreises 24 des im Fahrerhaus untergebrachten Empfängers verbunden. Der Kondensator 25 des Eingangskreises 24 und der Kondensator 28 eines Oszillators 27 werden in ihrer Kapazität über ein Steuersignal e_s eines Wobbeigenerators 29 se gesteuert, daß das in F i g. 4A gezeigte Frequenzband mit den vier Frequenzen f» — Λ wiederholt durchlaufen wird. In der Mischstufe 30 wird eine der Differenz zwischen der Resonanzfrequenz des Eingangskreises 24 und der Überlagerungsfrequenz des Oszillators 27 entsprechende konstante Zwischenfrequenz f_e erzeugt, die wie bei einem Überlagerungsempfänger in einer nachfolgenden Zwischenfrequenzstufe31 und einen Zwischenfrequenzverstärker 32 einem Ratiodetektor 33 zugeführt wird. Der Zwischenfrequenzverstärker hat eine eingebaute Amplitudenbegrenzung. Der Ratiodetektor 33 ist von bekannter Art, seine Ausgangsspannung e„ ändert sich kontinuierlich vom Negativen zum Positiven, wenn die Frequenz des empfangenen Signals in der Zwischenfrequenzlage sich in bezug auf die Mittenfrequenz Uo ändert, während das Ausgangssignal Null ist, wenn die Frequenz des empfangenen Signals mit dem Wert der Mittenfrequenz /i, zusammenfällt.

Die Ausgangsspannung des Wobbclgenerators 29 ist sägezahnförmig, wie dies F i g. 4B zeigt. Liegt die Spannung £0 auf der Leitung 40 an, so wird auf die Frequenz /ö gewobbelt, bei £1 auf f\ usw., und zwar gilt für die zulässige Bandbreite A(_a, A(b usw. allgemein Δί_α< f\—fo, Afb<f2 — f\ usw. Die den Spannungs werten Gi, E] usw. entsprechenden Spannungen werden einer Spannungsvergleichsschaltung 34 als Referenzspannungen zugeführt. Diese Vergleichsschaltung 34 ist so ausgebildet, daß sie an ihren Ausgängen jeweils eine logische »1« erzeugt, wenn beim aufeinanderfolgenden Vergleich die Wobbeispannung e_s auf der Leitung 40 mit einer der Referenzspannungen übereinstimmt, während diese Ausgänge eine logische «0« erzeugen, wenn die Wobbeispannung e_s mit der nächsthöheren Referenzspannung zusammenfällt. Wie F i g. 4C zeigt, nehmen die logischen Ausgänge e_a,, et, usw. dieser Vergleichsschaltung 34 den Schaltwert »1« für £o< e,S £1, E₁ < e,S E₂ usw. ein und den Schaltwert »0« für die Zeitintervalle außerhalb des oben definierten Zeitintervalles. Der Zeitpunkt ίο entspricht also der Wobbelf^uenz /Ό, ίι der Frequenz f\, f2 der Frequenz h usw. Für das Zeitintervall fa<t^t\ wird beispielsweise an dem Ausgang e_a, für t, < <S ti an es, usw. ein Signal erhalten und diese Ausgangssignale werden Torschaltungen 35a bis 35c/ als Steuersignale zugeführt. Andererseits ist auch der Ausgang e_o des Ratiodetektors 33 jeweils mit den gleichen Eingängen der Torschaltungen 35a bis 35c/ verbunden. In dem Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Oszillatoren Ta und Tc eingeschaltet sind und damit Sendefrequenzen f₃ und f_c übertragen werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß jeweils die beiden Sender Ta und Tc senden und damit am Ausgang ee jeweils die in Fig.4C dargestellte Ausgangsspannung e„ mit Ausgangsspannungswerten jeweils im Zeitintervall fo<f=fi und im Zeitintervall '2<f£fj entstehen. Fig.4C zeigt, daß diese Spannungen jeweils dann auftreten, wenn auch die Ausgangsspannungen e_ai bzw. e_c, den Torschaltungen zugeführt werden. Es erscheinen daher diese Ausgangsspannungen auch auf den Ausgängen e_a2 bzw. e_l7 dieser Tor

schaltungen. Über die Ausgänge e.,, bis ej, der Torschaltungen werden nonostabile Kippstufen 36a bis 36c/ angesteuert, zur Unterdrückung von Störungen wird während des Rücklaufs der Wcbbelspannung den Torschaltungen 35a bis 35c/ noch eine zusätzliche hi F i g. 4C dargestellte Steuerspannung e/zugeführt. Nach F i g. 5 entspricht die inverse Dauer τ\ der monostabilen Kippstufe der Hälfte der Wiederhoiperiode r_s des Wobbeivorganges. Die Schaltungen 37a bis 37c/ sind Glättschaltungen, durch welche die Rechteckwellen am Ausgang der monostabilen Kippstufen geglättet werden, so daß schließlich der in F i g. 5 gezeigte Spannungspegel Bentsteht. Die Schaltungen 38a bis 38c/ sind Spannungsvergleicher, denen eine gemeinsame Referenzspannung E_r zugeführt wird. Diese Referenzspannung Er ist auf einen Wert eingestellt, der etwas kleiner als der durchschnittliche Pegel B ist und durch den Pegel C in F i g. 5 dargestellt ist. Wenn die monostabile Kippstufe eines Kanals nicht betätigt ist, fällt die Aasgangsspannung der Schaltung 37 unter den Pegel C. und es erscheint damit der Schaltwert »0« am Ausgang des Spannungsvergleichers 38. Wenn jedoch irgendeine der monostabilen Kippstufen betätigt ist, nimmt die Ausgangsspannung der zugehörigen Schaltung 37 einen Wert an, der höher als der Pegel Cist und der Ausgang des zugehörigen Spannungsvergleichers 38 liefert daher den Ausgangswert »1«. Die naehgeordneten Warneinrichturgen 39a bis 39c/sind beispielsweise Summer oder Lampen, durch die dem Fahrer eine Warnmeldung gegeben wird, wenn der Ausgang einer der Schaltungen 38a bis 38c/entsprechend den Sendern Ta bis Tdden Schaltwert »1«liefert.

In dem Ausführur.gsbeispiel nach Fig. 3 erfolgt die Wobbelung des Eingangskreises 24 und des Überlagerungsoszillators 27 jeweils über spannungsgesteuerte variable Kapazitätselemente. Es könnten genauso gut jedoch mechanisch verstellbare Kapazitäten oder Induktivitäten verwendet werden.

Ein anderes Ausführungsbeispiel für die Empfangseinrichtung zeigt Fig. 6. Hier ist eine mechanische Wobbeieinrichtung 29,4 vorgesehen, die einen mit Öl geeigneter Viskosität gefüllten und in Richtung der Pfeile hin- und herverschiebbaren Tauchkolben 55 umfaßt. An dem Element 52 des Tauchkolbens ist ein Eisenkern 53 und ein Permanentmagnet 54 angebracht. Der Eisenkern 53 ist innerhalb der Spule des Überlagerungsoszillators 26Λ und 27Λ verschiebbar und er ändert bei seinem Verschieben die Induktivität der Spule, so daß die Oszillatorfrequenz entsprechend gewobbelt wird. Der Permanentmagnet 54 arbeitet mit Reed-Relais 57a bis 57c/und 58 zusammen. Das Relais 58 steuert eine zwischen den Relais 57a bis 57c/ und dem Ratiodetektor 33 angeordnete logische Schaltung 59. Bei dieser Ausführungsform nach Fig.6 können die Spannungsvergleichsschaltung 34 und die zusätzlichen Gatterschaltungen 35a bis 35c/des Ausführungsbeispiels nach Fi g. 3 entfallen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 wird nach dem Superhet-Prinzip gearbeitet. Statt dessen kann aber auch das sogenannte Schwebungs-Prinzip angewandt sein, bei welchem der Frequenzbereich der Frequenz f_OK des Ausgangssignals des Empfängeroszillators mit dem Frequenzbereich der Frequenz f, des Eingangssignals nahezu übereinstimmt, so daß f\ < fj< /2 und f\<fosc<h wird. Dann wird beim Empfang des Eingangssignals f, das Schwebungssignal am Ausgang des für niedrige Frequenzen selektiven Verstärkers in der Nähe der Frequenz |/j-— f_mi\ = Fa erzeugt und dieses

Schwebiingssignal zur Warnmeldung bcnut/t. Außerdem kann das Superhet-Prinzip mil automatischer Frequenzregelung(AFC) benutzt werden.

Fine wesentliche Eigenschaft der crfindungsgeinäßen Vonidiiui.g besieht ca:i:i. -Jj'! ik-r Empfänger auch schwache elektromagnetische Wellen von jedem Sender deutlich empfangen kann, beim Wobbein lie,zi das Eingangsfrequenzband jeweils in Form eines Ausschnittes auf der ZF-Bandbrcite A(„ vor, wobei der Wobbeivorgang und der Signalempfang mit einer Wobbeigeschwindigkeit S=(U-^)Ir* durchgeführt werden, so daß die Sender-Signale trotz ihrer Nicht-Modulation (CW) als frequenzmodulierte Kom-

poncnlcn der Zwischenfrequenz übertragen werden. Ilies hat zur Folge, daß der ZF-Vcrstärker Lind der Ratindelektor mit Amplitudenbegrenzung arbeiten können. Dadurch kann die Amplitudenänderung aufgrund von Störgeräuschen vollständig beseitigt werden. Die Störunterdrückung kann durch Ausnützen des zeitlich verzögerten Ansprechverhahcns des Detektors noch verbessert werden.

Der Schalter 13 kann unter Umständen bei schlechten Straßen kurzzeitig geöffnet und wieder geschlossen werden, was zu einem intermittierenden Eingangssignal führen würde. Solche Störungen werden durch die Glättungsschaltung 37 verhindert.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Warnvorrichtung zum Melden eines Luftdruckabfalles in Fahrzeugreifen mit mehreren den Reifen zugeordneten Sendern unterschiedlicher Frequenz, die bei Abfall des Luftdruckes unter einen vorbestimmten Wert eingeschaltet werden, sowie mit einer diesen Sendern zugeordneten Empfangseinrichtung, in welcher mittels einer den Empfänger im Frequenzbereich der Sender durchstimmenden Wobbeieinrichtung und einer frequenzselektiven Auswertschaltung die verschiedenen Senderfrequenzen getrennt ausgewertet und über eine Warnanzeige angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertschaltung der Empfangseinrichtung einen Frequenzdemodulator (33), mehrere beim Durchstimmen des Empfängers jeweils bei den verschiedenen Sendefrequenzen (fü—fd) öffnende Torschaltungen (35a—35t/; 57a—57d) und mehrere diesen Torschaltungen zugeordnete, beim gleichzeitigen Auftreten eines Ausgangssignals (e_o) am Demodulator (33) und Öffnen einer der Torschaltungen betätigte Kippschaltungen (36a—36d) umfaßt, deren Ausgangssignale über eine Rauschunterdrückungsschaltung (37a—37d) mit Glättungsfiltern einem Vergleicher (38a—3&d) zugeführt werden, der bei Überschreiten einer Referenzspannung (E_r) die Warnanzeige (39a—39d) ansteuert

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei den verschiedenen Sendefrequenzen geöffneten Torschaltungen (35a—35djüber einen Spannungsvergleicher (34) angesteuert sind, in welchem die Wobbeispannung (ejmit mehreren den verschiedenen Sendefrequenzen entsprechenden Referenzspannungen (E₀-E₄) verglichen wird und der an verschiedenen Ausgängen (e_a\ — e<i\) jeweils den einzelnen Sendefrequenzen entsprechende Steuersignale für die Torschaltungen (353—35^ liefert, über welche das Ausgangssignal (e_o) des Demodulators (33) nur beim Empfang einer entsprechenden Sendefrequenz an die nachfolgenden Kippschaltungen (36a—36d) durchgeschaltet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Empfänger mit mechanischer Frequenzwobbeleinrichtung die Torschaltungen durch Schalter (57a—57d) gebildet sind, die dem mechanisch bewegten Teil (52) der Wobbeieinrichtung zugeordnet sind und über welche das Ausgangssignal (e_o) des Demodulators (33) den Kippstufen (36a—36d)zugeführt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzdemodulator ein Ratiodetektor (33) ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger als Überlagerungsempfänger (21—32) mit Zwischenfrequenzaufbereitung ausgebildet ist.