DE2615985A1

DE2615985A1 - Warnvorrichtung

Info

Publication number: DE2615985A1
Application number: DE19762615985
Authority: DE
Inventors: Mutsuo Deguchi; Yasuaki Hanasaka; Tsuneo Kuchigauchi; Akira Matsuda; Kenzo Nakanishi; Akio Sato; Tokuo Shima; Takashi Takusagawa
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1975-04-12
Filing date: 1976-04-12
Publication date: 1976-10-14
Also published as: JPS51120196A; JPS5939080B2; GB1539792A; DE2615985C2

Description

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Beschreibung zu der Patentanmeldung

BRIDGESTONE TIRE COMPANY LIMITED Tokio / Japan

betreffend
Warnvorrichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Warnvorrichtung mit einem Sende- und Empfangssystem, und zwar insbesondere auf eine Warnvorrichtung zur Erfassung und Meldung eines Luftdruckabfalls in den Luftreifen eines Fahrzeuges oder dgl., welche eine Sender mit einem Gerät zur Feststellung anormaler Druckverhältnisse im Reifen und einen Empfänger umfasst, welcher für den konzentrischen bzw. zentralen Empfang eines Signales mit Eigenfrequenz vom Sender und zur Diskriminierung sowie Anzeige des jeweils im Betrieb befindlichen Senders ausgebildet ist.

Bei einer üblichen Warnvorrichtung mit Funkübertragung ist zu diesem Zweck eine Sendeeinrichtung vorgesehen, welche ein Druckübertragungsrohr an der Felge oder der Radscheibe jedes luftbereiften Rades umfasst, das durch den Luftdruck im Reifen betätigt wird. Am Ende des Druckübertragungsrohres ist ein verlagerbares Druckwandlerelement vorgesehen, welches durch seine Verlagerung den elektrischen Kontakt eines internen Druckerfassungsschalters schliesst. Am Rad ist eine Oszillatorschaltung angebracht, welche bei einem Luftdruckabfall im Reifen über den Schalter mit einer elektrischen Speisespannungsquelle verbunden und dadurch in Betrieb gesetzt wird, so dass

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sie elektromagnetische Wellen abstrahlt. Zur Warneinrichtung gehört ferner eine Empfangseinrichtung, welche einen Empfangssensor bzw. eine Empfangsantenne an jedem Rad zum Empfang der elektromagnetischen Wellen des Senders in der Nähe jedes Rades umfasst, wobei der Ausgang des Empfangssensors über eine elektrische Zuleitung einem Empfänger zugeführt wird, der im Inneren des Fahrzeugs vorgesehen ist. Dort wird das empfangene Signal verstärkt und gleichgerichtet und betätigt eine Alarmeinrichtung für den Fahrer in Form einer Lampe oder eines Summers.

Diese ältere Warnvorrichtung ist nicht ohne Probleme und besitzt verschiedene Nachteile. So ist es relativ schwierig, den Empfangssensor in der Nähe eines Rades am Fahrzeug anzubringen und die elektrische Zuleitung zu dem Empfänger im Fahrzeug zu verlegen. Dies gilt insbesondere für Fahrzeuge, die nicht von vorn herein mit der Warnvorrichtung ausgestattet sind. Um diese mühsame Arbeit zu erleichtern, ist es bereits vorgeschlagen worden, einen Empfangssensor an einer Stelle so anzuordnen, dass mit ihm ein Signal von jedem Rad gleichermasser gut empfangen werden kann. Hierbei wird jedoch der Abstand zwischen Sender und Empfangssensor grosser, so dass die Feldstärke an der Empfangsstelle sinkt und dadurch das Signal/Rauschverhältnis gegenüber dem Rauschen, das von den elektrischen Einrichtungen des Fahrzeuges erzeugt wird, und gegenüber dem äusseren Rauschen kleiner wird, so dass Störungen nicht vermieden werden können. Man kann zur Verbesserung des Signal/Rauschverhältnisses daran denken, die Ausgangsleistung der Sender an jedem Rad zu erhöhen. Dazu müssen jedoch der Sender selber und die Speisequelle vergrössert werden, was nachteilig ist und ausserdem zu Schwierigkeiten in Bezug auf die Anbringung des Senders am drehbaren und für die Anbringung an sich nicht eingerichteten Rad mit sich bringt. Eine weitere Schwierigkeit liegt bei dem frequenzbestimmenden Element der älteren Warnvorrichtung. Der Sender besitzt einen Kristallresonator, der sehr häufig durch die Erschütterungen des in Bewegung befindlichen Fahrzeuges zerstört wird.

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisende

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Warnvorrichtung zu schaffen, bei welcher trotz Verzichts auf eine Erhöhung der Ausgangsleistung der Sender Störungen durch von aussen kommendes Rauschen vermieden sind und dabei gleichzeitig eine Diskriminierung bzw. Erkennung des jeweils in Betrieb befindlichen Senders möglich ist, wenn die Warnvorrichtung gemäss der bevorzugten Anwendung zur Luftdrucküberwachung von Fahrzeugreifen eingesetzt wird.

Erfindungsgemäss ist diese Aufgabe mit der im Anspruch 1 und bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen in den Unteransprüchen gekennzeichneten Warnvorrichtung gelöst.

Im folgenden ist die Erfindung mit ihren Vorteilen und zweckmässigen Einzelheiten an Hand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Grundkonstruktion des Senders einer Warnvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Empfangseinrichtung der Warnvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Empfangseinrichtung, die mit einem Frequenzdiskriminator versehen ist;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform der Empfangseinrichtung, welche mit einer zum Zwecke der Diskriminierung einer Alarmeinrichtung ausgelegten Einrichtung zusätzlich zur zweiten Ausführungsform nach Fig. 3 versehen ist;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform der Empfangseinrichtung zur Verwendung in der Warnvorrichtung nach der Erfindung mit einem Teilzeitsystem für . drei Frequenzen;

Fig. 6 eine graphische Darstellung eines Ausgangssignales der vierten Ausführungsform nach Fig. 5;

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Fig. 7 ein Blockschaltbild einer fünften Ausführungsform der Empfangseinrichtung in der Warnvorrichtung nach der Erfindung ;

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer sechten Ausführungsform der Empfangseinrichtung, welche mit einer Einrichtung versehen ist, mit welcher ein diskriminierter Alarm erzielt wird.

Fig. 1 zeigt die Grundkonstruktion eines Senders in der Warnvorrichtung nach der Erfindung. Gemäss Fig. 1 ist ein Hochfrequenzoszillator 1 vorgesehen, welcher ein aktives Element mit Anregungs- und Verstärkungseigenschaften, z.B. einen Transistor oder dgl., ein frequenzbestimmendes Element aus einer Induktivität und einer Kapazität und ein variables kapazitives Element umfasst, das dem frequenzbestimmenden Element parallelgeschaltet ist und zur "Veränderung der Schwingungsfrequenz über einen Steuereingang 1a dient. An den Oszillator 1 ist elektrisch eine Sendeantenne 2 zur Ausstrahlung eines Hochfrequenzsignales angeschlossen. Ein Kipp- oder Wobbelgenerator 3 zur Modulation erzeugt ein niederfrequentes Signal mit Sägezahn-oder ähnlichem Verlauf, das dem Steuereingang 1a zugeführt wird und das erzeugte Hochfrequenzsignal mit dem Sägezahnsignal frequenzmoduliert. Ein auf den Innendruck des Reifens ansprechender Fühlschalter 4 befindet sich unter normalen Umständen im ausgeschalteten Zustand und gelangt bei Abfall des Luftdrucks im Reifen unter einen vorbestimmten Wert in den eingeschalteten Zustand. Wenn sich der Schalter 4 schliesst, werden der Hochfrequenzoszillator 1 und der Kippgenerator 3 aus einer elektrischen Speisequelle 5 gespeist. Ein gemäss Fig. 1 ausgebildeter Sender ist an jedem Rad eines Fahrzeuges angebracht. Hierbei werden die Bereiche des Hochfrequenz-Kippbandes jedes Senders einander nahezu gleich gemacht unter zwangsläufigem Einschluss eines vorbestimmten unteren Grenzwertes f^ und eines oberen Grenzwertes f~ des Frequenzbereiches. Ausserdem wird die Frequenzbandbreite ^2Γ^Λ ^zaklenmässig ausreichend grosser als ein Abstimmband des Empfängers festgelegt. In diesem Fall wird das Gerät zum Zwecke des unterschiedslosen Alarmierens oder Meldens

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eines Signales von jedem Sender so ausgelegt, dass alle Kippfolgefrequenzen koinzident mit einem vorbestimmten P_Q oder einem diesem angenäherten Wert sind. Ausserdem setzt das Gerät zur Diskriminierung und Meldung jedes Signales von jedem Sender die Ausgangsfrequenz jedes Senders in verschiedene Werte um und kombiniert diese mit einem Empfänger, der auf jede dazu korrespondierende Resonanzfrequenz eingestellt ist.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer Empfangseinrichtung, die in der Warnvorrichtung nach der Erfindung verwendet wird. Die Empfangseinrichtung empfängt unterschiedslos die Ausgangssignale mehrerer Sender und erzeugt eine Warnung bzw. einen Alarm mittels eines empfangenen Signales. Eine Empfangsantenne 10 ist zum Empfang einer elektromagnetischen Welle von jedem Sender gemeinsam geeignet. Eine Empfangsschaltung 11 besitzt Schmalband-Abstimmungseigenschaften und ist auf einen Zyklus im Kippfrequenzband des Senders eingestellt. Die Empfangsschaltung arbeitet nach dem Super- oder Überlagerungsprinzip. Mit 11a ist der Ausgang eines Zwischenfrequenzverstärkers des Überlagerungsempfängers bezeichnet. Die Empfangsschaltung kann z.B. ein Netzwerk zur Übertragung eines Signales zum Ausgangs 11a sein, wenn die Frequenz des Signales vom Sender innerhalb des Abstimmbandes bzw. Abstimmbereiches liegt, falls eine andere als die Überlagerungsschaltung vorhanden ist. Ein solgenannter FM-Detektor 12, z.B. ein linearer Detektor oder dgl. dient zur Erzeugung eines Gleichspannungsausganges nach Massgabe der Frequenz am Ausgang 11a, der einen Impuls von nahezu konstantem Gradienten erzeugt, welcher eine Amplitude der invertierten Spannung für die verschiedenen Werte der Frequenz entsprechend dem Durchlassband jeder Kippfrequenz der Sender zum Zeitpunkt des Empfangs während der Impulsdauer hat. Bezugszeichen 13 bezeichnet einen Signalformer mit einer Differenzier-Integrier-Schaltung, welche im folgenden Bandpassfilter genannt wird, die nicht gegenüber dem festgestellten Signal betätigt wird, das einen grösseren oder kleineren Wert gegenüber einem Referenzwert auf der Basis der Summe eines ansteigenden Gradienten und einer Amplitude an einer Vorderflanke des Impulses hat. Im Ausgang 13a des Impulsformers wird

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ein Rechteckimpuls konstanter Amplitude und konstanten Intervalles für jeden einzelnen Impuls erzeugt. Bezugszeichen 14 zeigt eine Glättungsschaltung zur Erzielung eines Mittelwertes der Impulsreihe, die eine Diode, einen Widerstand und einen Kondensator umfasst. Bei dieser Schaltung wird die Zeit vom anfänglichen Moment der Erzeugung einer Impulsreihe zu einem Mittelwert der Impulsreihe mittels einer integrierenden Zeitkonstanten festgelegt und ist auf mehrere Sekunden eingestellt. Ein Vergleicher 15 wird durch eine Gleichspannung betätigt unter einer solchen Bedingung, dass der Ausgang I4a der Glättungsschaltung 14 notwendig über einer Referenzspannung Er gegenüber der Spannung liegt, welche für ein empfangenes Signal für nur einen Sender erzeugt wurde, wobei die Referenzspannung Er so eingestellt ist, dass sie ein Minimum für die Defferenz davon ist. Wenn die Ausgangsspannung 14a der Glättungsschaltung 14 die Referenzspannung Er überschreitet, nimmt der Ausgang 15a des Vergleichers 15 entsprechend den logischen Schaltwert Ί¹ an, während er im übrigen den logischen Schaltwert ¹O¹ hat. Wenn mehrere Sender gleichzeitig betätigt werden, wird der Mittelwert davon zwangsläufig grosser als im Falle eines Senders, so dass das Signal den Schaltwert Ί¹ annimmt und als Alarm der logischen Summe zum Sender dient. Eine Alarmanzeige oder -einrichtung 16 umfasst einen Summer oder eine Lampe, welche durch das logische Ausgangssignal 15a betätigt wird, sowie einen Leistungsschalter oder dgl. und gibt einen Alarm, wenn der Ausgang 15a auf den Schaltwert »1¹ geht.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Empfangseinrichtung, welche die Ausgangssignale von mehreren Sendern unterschiedslos in der gleichen Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel empfängt und einen Alarm mittels des empfangenen Signales gibt. Der Empfänger dieser Ausführungsform ist mit einem neuen Frequenzdiskriminator 20 anstelle der Glättungsschaltung 14 in der Empfangsschaltung versehen. Der Frequenzdiskriminator 20 ist innerhalb des Bereiches einer genauen Kompensation der Impulsfrequenz abgestimmt, wenn der Ausgang 13a des Signalformers 13 erzeugt wird; er ist steil fehlabgestimmt in den danebenliegenden oberen und unteren Frequenzbändern und innerhalb

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seiner charakteristischen Resonanzzone wird ein Gleichspannungsausgang 20a erhalten, welcher einem absolutem Amplitudenwert für die Frequenz entspricht. Diese Schaltung dient z.B. zur Abgabe einer Ausgangsimpulsreihe am Signalformer 13 als ein eingeprägter Eingang für eine analoge Resonanzschaltung, welche mit zwei Integratoren und einem Polaritätsinverter in einer Schleife versehen ist und zur Vollweggleichrichtung und Glättung des Ausgangs der Resonazschaltung während der Resonanz zur Erzielung eines Gleichspannungsausganges nach Massgabe einer Resonanzeigenschaft dient. Selbst wenn die andere Methode, z.B. ein Tuner verwendet wird, der unter Verwendung einer phasenverriegelten Schleife aufgebaut ist, kann entsprechend die gleiche Einrichtung erhalten werden. Da die Referenzspannung Er¹ des Vergleichers 15 mit dem Wert des Gleichspannungsausganges 20a bei der oberen und unteren Grenzfrequenz des Abstimmfrequenzbereiches übereinstimmt, wird das Signal mit dem Schaltwert Ί' erzeugt, solange die Impulsfrequenz innerhalb des Abstimmbereiches liegt. Wenn kein Signal vorhanden ist oder nur ein Signal, dessen Frequenz ausserhalb des Abstimmbereiches liegt, wird der Schaltwert ¹O'. Falls mehrere Sender gleichzeitig Signale aussenden, überlagern sich die entsprechenden Impulsreihen, jedoch liegt ihre Grundfrequenz zwangsläufig innerhalb des Abstimmbereiches, so dass ein Alarmsignal als logische Summe vom Sender erhalten wird.

Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Empfangseinrichtung, welche zum Zusammenarbeiten mit mehreren Sendern eingestellt ist und zur Erzeugung eines Alarmes durch aufeinanderfolgende Diskriminierung des Senders dient, welcher jeweils aufgrund eines anormalen Zustandes eingeschaltet ist. Bei dieser Ausführungsform sind mehrere Serienschaltungen von Frequenzdiskriminatoren 20 und Vergleichern 15, wie sie beim zweiten Ausführungsbeispiel vorhanden sind, parallel zusammengeschaltet. Die Zahl der Serienkombinationen stimmt mit der Zahl der Sender überein. Die Eingänge der Diskriminatoren 20 sind an den Ausgang 13a des Signalformers 13 gemeinsam angeschlossen. Die Ausgänge der Vergleicher 15A, 15B, 15C sind an Diskriminier-Anzeigen 21A, 21B, 21C angeschlossen, welchez.b. Lampen oder

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dgl. sind, und ferner an die Eingänge von Odergliedern 22. Bei Betätigung irgendeines der Empfänger wird dann die Alarmeinrichtung 16 eingeschaltet. Bei dieser Ausführungsform unterscheiden sich die Kippfrequenzen jedes Senders voneinander und betragen F^, F₂ bzw. F^ zur Verstimmung der Frequenzen der Diskriminatoren 2OA, 2OB, 2OC ... auf der Empfangsseite, wobei die Eigenfrequenz jedes Frequenzdiskriminators der Kippfrequenz des Senders entspricht. Entsprechend wird nur der Frequenzdiskriminator betätigt, dessen Eigenfrequenz der Kippfrequenz des in Betrieb befindlichen Senders entspricht, so dass dieser unterschieden und angezeigt werden kann.

Fig. 5 lässt eine vierte Ausführungsform der Empfangseinrichtung für die Warnvorrichtung nach der Erfindung erkennen. Der Empfänger ist ein Alarmanzeigeempfänger für den gleichen Zweck wie bei der ersten Ausführungsform, vgl. Fig. 2. Darüber hinaus hat der Empfänger gemäss der vierten Ausführungsform eine Einrichtung zur Verringerung der Störungen aufgrund von Übertragungswellen und dgl.. Es folgt eine Erläuterung einer genauen Konstruktion. In F^g. 5 ist mit 30 eine Empfangsschaltung bezeichnet und mit 31 ein frequenzverschobener bzw. durchstimmbarer Signalgenerator. Die Empfangsschaltung 30 wird durch eine von drei Frequenzen fR-,, fFL, und fR, gesteuert, die einen gegenseitigen Frequenzabstand gemäss Fig. 6b innerhalb des Kippbandes f.-fp des Senders gemäss Fig. 6a als ein Steuereingang 31a haben. Andererseits ist der Signalgenerator 31 ein Selbsterregertyp, welcher wiederholt ein Signal mit drei Gleichspannungspegeln erzeugt, das für einen Pegel eine Periode T gemäss Fig. 6c hat und den Ausgang 31b zur Betätigung eines Verteilerschalters 32 bildet, was noch erläutert wird. Der Verteilerschalter 32 ist ein Schalter mit Kontakten 32a, 32b und 32c, welche bei jedem einzelnen Pegel einer Gleichspannungskomponente mit drei verschiedenen Pegeln geschaltet werden, die von dem frequenzverschieblichen Signalgenerator 31 erzeugt werden. Der Schalter 32 ist zur aufeinanderfolgenden Schaltung und zum Schliessen jeweils eines seiner Kontakte nach Massgabe des

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Ausgangs 31b des frequenzverscliieblichen Signalgenerators 31 ausgelegt. An jeden Kontakt 32a, 32b und 32c des Verteilerschalters 32 sind Glättungsschaltungen 14X, 14Y bzw. 14Z und über diese Vergleicher 15X, 15Y bzw. 15Z angeschlossen. Mit dem Bezugszeichen 33 ist eine Vorrangschaltung bezeichnet, welche drei logische Eingangsanschlüsse besitzt. Wenn zwei oder drei Eingänge der drei Eingangsanschlüsse X, Y und Z den Schaltwert ¹V erhalten, führt der Ausgang D der Vorrangschaltung 33 den Schaltwert Ί¹. Wenn zwei oder drei Eingänge der Eingangsanschlüsse X, Y und Z den Schaltwert ¹O¹ erhalten, nimmt der Ausgang D den Schaltwert ¹O¹ an. Die Eingänge X, Y und Z werden durch die Ausgänge der Vergleicher 15X» 15Y bzw. 15Z gebildet. Andererseits wird eine Alarmeinrichtung betätigt und erzeugt einen Alarm, wenn der Ausgang 33A der Vorrangschaltung 33 den Schaltwert ¹I¹ führt. Bei dieser vierten Ausführungsform kann das vom normalen Sender ausgesendete Signal gleichzeitig mit Empfangsfrequenzen fR^ , ffL-, und fR^, empfangen werden, wenn keine Störungen durch äusseres Rauschen vorliegen; am Ausgang des Signalformers 13 wird eine Impulsreihe gleich der Kippfrequenz des Senders in jeder C-Periode erzeugt. In den Glättungsschaltungen 14X, 14Y und 14Z wird.ein Mittelwert der Impulsreihe in dieser Periode erhalten, und da sie jeweils über 3T gehalten werden, wird der Schaltwert Ί¹ zum Ausgang der Vergleicher 15X, 15Y und 15Z erzeugt. Dadurch gelangt der Ausgang 33a der Vorrangschaltung 33 auf den Schaltwert '1', wodurch die Alarmeinrichtung 16 betätigt wird. Wenn sich eine Trägerwelle , z.B. eine Nachrichtenwelle oder dgl.,mit irgendeiner der drei Frequenzsignale mischt und diese stört und die Empfängerschaltung 30 durch diese Frequenz gesättigt wird, wird im Detektor 12 und im Signalformer 13 kein normaler Impuls erzeugt. Entsprechend wird kein normaler Mittelwert in der Glättungs schaltung an der durch den Verteiler 32 bestimmten Stelle erzeugt, so dass der Ausgang des an diese angeschlossenen Vergleichers den Schaltwert ¹O¹ annimmt, während die Ausgänge der anderen beiden Vergleicher den Schaltwert Ί¹ annehmen. Daher führt der Ausgang der Vorrangschaltung 33 den Schaltwert Ί¹· und wird nicht durch die obige Störung beeinflusst. Wenn der

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Sender bei normalem Zustand angehalten wird, führen alle Eingänge der Vorratsschaltung 33 den Schaltwert ¹O¹. Wenn jedoch die Störwelle eine FM-Störwelle oder eine frequenzgetastete Nachrichten_welle ist, stellt der Detektor 12 eine modulierte Komponente aufgrund einer solchen Welle fest; die Detektor-Periode ist aber eine IT-Periode und in den anderen zwei T-Perioden ist der Schaltwert unter normalen Bedingungen ¹O¹, so dass die Vorrangschaltung als Ergebnis den Schaltwert ¹O¹ erzeugt und kein falscher Alarm gegeben wird.

Der als fünftes Ausführungsbeispiel in F^g. 7 gezeigte Empfänger dient dem gleichen Zweck und dem gleichen Vorhaben wie der als viertes Ausführungsbeispiel in Fig. 5 gezeigte Empfänger. Bei dieser Ausführungsform ist eine Glättungsschaltung 34 an den Ausgang des Signalformers 13 angeschlossen, wie es in F^g. 7 gezeigt ist. Die Glättungsschaltung 34 hat eine Eigenschaft, die sich von derjenigen der Glättungsschaltung 14 des vierten Ausführungsbeispieles unterscheidet.Sie hat eine Ladecharakteristik, welche einen Referenzwert innerhalb der Τ/2-Periode in der Impulsreihe des norm_alen Eingangs-Rechteckimpulses ausreichend überschreitet. Die Glättungsschaltung 34 hat ausserdem eine Entladecharakteristik, die kleiner als die Referenzspannung Er innerhalb mindestens der Τ/2-Periode beginnend mit dem Zeitpunkt ist, wenn die genannte Impulsreihe verschwindet. Der Vergleicher 15 erzeugt den Schaltwert Ί¹ während der Periode, während welcher die Ausgangsspannung der Ausgangsklemme 34a der Glättungsschaltung 34 die Referenzspannung Er überschreitet, während in allen anderen Fällen der Schaltwert ¹O¹ erzeugt wird. Mit dem Bezugszeichen 35X, 35Y und 35Z sind sogenannte Abtast- und Halteschaltungen bezeichnet, welche Abtastbefehlssignale 4OX, 4OY und 4OZ, die von dem frequenzverschieblichen bzw. frequenzveränderlichen Signalgenerator 40 als Eingang erzeugt werden. Die Abtastbefehlssignale 4OX, 4OY und 40Z als Ausgang des frequenzveränderlichen Signalgenerators 4 werden mittels eines Impulses erzeugt, der jeweils an der Hinterflanke der Periode eines Pegels erzeugt wird. Wenn die Haltezeit der Abtast- und Halteschaltung auf einen Wert grosser als

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3T eingestellt wird, halten dementsprechend die Ausgänge 35Yy und 35Zz jeder Abtast- und Halteschaltung 35X, 35Y und 35Z eine empfangene Information parallel "bei Frequenzen ffL· , fRp und fPU vor 3T während einer Ein-Pegel-Periode T. Daher erzeugt die an den Ausgang der Abtast- und Halteschaltungen angeschlossene Vorrangschaltung 33 ein Alarmsignal in gleicher Weise wir beim vierten Ausführungsbeispiel an der Ausgangsklemme 33a und betätigt die Alarmeinrichtung 16.

Der als sechtes Ausführungsbeispiel in Fig. 8 gezeigte Empfänger gleicht demjenigen des fünften Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 7, ist jedoch mit einer noch besseren Störunterdrückung als der Empfänger des fünften Ausführungsbeispieles ausgestattet. Beim Empfänger gemäss Fig. 8 ist der Frequenzdiskriminator 20 an den Ausgang des Signalformers 13 anstelle der Glättungsschaltung 34 gemäss dem fünften Ausführungsbeispiel angeschlossen. Die Ansprechzeit des Frequenzdiskriminators ist innerhalb mindestens T/2 eingestellt. Der Empfänger dieses Ausführungsbeispiels, welcher demjenigen des dritten Ausführungsbeispiels gleicht, dient zur Diskriminierung jedes Senders und zur Erzeugung eines Alarmes, während wie beim vierten bis sechten Ausführungsbeispiel eine Einrichtung zur Unterdrückung von Störungen aufgrund äusserer Nachrichtenwellen vorhanden ist. Der in Fig. 8 durch eine gestrichelte Linie umrissene Block ist ein Netzwerk, das in der gleichen Anzahl wie Sender vorhanden ist. Jedes Netzwerk ist an den Ausgang 13a des Signalformers 13 parallel angeschlossen. Das erste Netzwerk umfasst einen Frequenzdiskriminator 20-1, einen Vergleicher 15-1, eine Gruppe von Abtast- und Halteschaltungen 35X-1, 35Y-1 und 35Z-1 sowie eine Vorrangschaltung 33-1. Das zweite Netzwerk, das dritte Netzwerk usw. sind in der gleichen Weise aufgebaut. Daher wird bei dieser Ausführungsform der Freqenzdiskriminator, welcher der Kippfrequenz des betätigten Senders entspricht, zuerst eingeschaltet und der logische Ausgang des Vergleichers, der zum gleichen Netzwerk gehört, auf den Schaltwert ¹I¹ gebracht, der dann den Abtast- und Halteschaltungen

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zugeführt wird. Die Abtast- und Halte schaltungen 35X» 35Y und 35Z werden bei jeder Empfangsperiode T in drei Zyklen in der gleichen Weise betätigt. Entspreda end wird nur der logische Ausgang der Vorrangschaltung, die zum betätigten Netzwerk gehört, als Schaltwert Ί¹ nach aussen abgegeben und zur Erzeugung eines unterscheidbaren Alarmes benutzt.

Die Eigenschaften und Wirkungen der Alarmanzeige bei jeder Kombination von Sendern und Empfängern gemäss den erläuterten Ausführungsbeispielen der Erfindung werden im folgenden beschrieben. DerEmpfänger der Vorrichtung kann in der bereits beschriebenen Weise das gewobbelte oder gekippte und modulierte Hochfrequenzband auf einen bestimmten Wert einstellen unabhängig davon, ob der Sender auf der Empfangsseite diskriminiert bzw. unterschieden oder nicht unterschieden wird. Falls eine Unterscheidung benötigt wird, kann seine Kippfrequenz auf einen unterschiedlichen Wert eingestellt werden. Jedes Bauteil des Senders gemäss Fig. 1 kann gemeinsam in der gleichen Weise zusammengesetzt sein mit der Ausnahme, dass die Zeitkonstante des Kippgenerators zur Modulation individuell verändert wird, wenn eine Diskriminierung oder Unterscheidung erwünscht ist, wobei jedoch keine hohe Genauigkeit bezüglich des Hochfrequenz-Kippbandes und der Kippfrequenz erforderlich ist, so dass die Vorrichtung billig und betriebssicher aufgebaut werden kann ohne die Verwendung von Teilen wie einem Kristall-Resonator und dgl., der eine hohe Präzision und eine geringe Stossfestigkeit hat. Dadurch kann die Vorrichtung im Wege der Massenproduktion hergestellt werden. Andererseits sind in der vorangegangenen Beschreibung verschiedene Beispiele von Empfangseinrichtungen erwähnt. Als erstes werden das erste bis dritte Ausführungsbeipiel, vgl. Fig. 2 bis 4, erläutert. Die Empfangseinrichtung umfasst eine Empfangsschaltung 11 mit einem festen, schmalen Empfangsband, das innerhalb des Kippbandes des Senders liegt, und einen FM-Detektor 12, in welchem AM-Störungen, z.B. internes Rauschen aus den vorgeschalteten Stufen des Empfängers und externe Rauschwellen

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und dgl. unterdrückt werden; bezüglich eines Signales vom normalen Sender wird vom Detektor 12 nur dann eine FM-Welle erzeugt, wenn ein Hochfrequenzsignal, das gewobbelt oder gekippt und mit niedriger Geschwindigkeit verändert wird, in einem Durchlassbereich der Empfangsschaltung 11 liegt, so dass das Signal-Rauchverhältnis sehr hoch wird und ein Empfang mit hoher Empfindlichkeit möglich ist. Ein FM-Rauschen, das während mehrerer Sekunden kontinuierlich gleichzeitig mit einer Frequenzänderung erzeugt wird, z.B. von einer Hochfrequenz-Schweissvorrichtung oder dgl., und ein FM-Rauschen, wie z.B. ein demoduliertes Sprachfrequenzsignal, das durch Interferenz mit dem Seitenband eines Rundfunksignales oder einem sinusförmigen Hilfsträger-Signal erzeugt wird, sowie alle weiteren gleichartigen Rauschstörungen können durch die niederfrequente Bandpass-Charakteristik des Signalformers 13 unterdrückt oder gedämpft werden. Eine Störwelle, die mit einer grossen Frequenzänderung einhergeht, welche intermittierend in der Schweissvorrichtung erzeugt wird, wird ein pulsierendes, der Erzeugungsfrequenz von Rauschen gleichendes Signal, wenn die Frequenzkomponente, die bezüglich der Frequenzänderung vorhanden ist, durch das obige Bandpassfilter hindurchgeht, so dass der konstante Rechteckimpuls mit der gleichen Frequenz von dem Signalformer 13 verarbeitet werden kann. Wenn beim Empfänger der ersten Ausführungsform der Impuls mittels der Glättungsschaltung 14 in eine Gleichspannung umgewandelt wird, ist deren Pegel daher niedriger als bei einer Frequenz, die auf die Kippfrequenz des normalen Senders zurückgeht, und im Ergebnis so viel niedriger als der normale Gleichspannungspegel, dass ein derartiges FM-Rauschen sicher beseitigt werden kann. Der Empfänger des zweiten Ausführungsbeispiels benutzt den Frequenzdiskriminator 20, welcher die gleiche Ansprechcharakteristik mit dem Integrier-Effekt durch die Zeitkonstante der Glättungsschaltung hat, so dass die Frequenz des intermittierenden Rauschimpulses, der vom Signalformer 13 abgegeben wird, ebenfalls niedriger als die Frequenz aufgrund der Kippfrequenz des normalen Senders ist und somit die normale Zwangsabstimmung nicht erreicht. Dies führt dazu, dass der Gleichspannungsausgang

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deutlich niedriger als der Referenzwert Er' ist. Bei einem Signal im Sprechband einer Rundfunkübertragung kommt es zu keiner Abstimmung aufgrund der unmittelbaren Unterdrückungswirkung des Bandpassfilters. Deswegen wird auch hier, wie oben erläutert, der Gleichspannungsausgang sehr viel niedriger als die Referenzspannung Er', was im Ergebnis eine ausgezeichnete Rauschunterdrückung darstellt.

Der als dritte Ausführungsform gezeigte Empfänger bewirkt eine Alarm-Unterscheidung bzw. -Diskriminierung. Er ist mit mehreren Frequenzdiskriminatoren versehen, deren Anzahl der Anzahl der Sender entspricht. Die Vorrichtung ist so eingestellt, dass die Kippfrequenzen jedes Senders sich voneinander unterscheiden und auf der Sendeseite F,,, F₂, F^ ... sind, während auf der Empfangsseite jeder Frequenzdiskriminator mit seiner Eigenfrequenz anspricht, die jeweils der Kippfrequenz eines Senders entspricht. Wenn daher einer oder mehrere Sender gleichzeitig Wellen aussenden, synchronisiert der Diskriminator 20 nur mit der Eigenfrequenz oder mit dem benachbarten Frequenzband entsprechend dem jeweiligen Diskriminator 20, da die Impulsreihe des Ausgangs des Signalformers 13 nicht die Kippfrequenz jedes Senders enthält. Wenn der Sender eine modulierte Welle eines üblichen Systems verwendet, das mit einem Sinussignal auf Sprachband frequenzmoduliert ist, und das Sinussignal unterschiedliche Werte zur Diskriminierung macht, wenn diese Sender mehrere Signale gleichzeitig erzeugen, bedeutet dies, dass eine Summation jedes Signales in der Empfangsschaltung erfolgt und eine Amplitudenbegrenzung stattfindet, wodurch eine Schwebung jeder modulierten Sinusquelle erzeugt wird und der Detektor seine Abstimmung auf das Betriebsband verliert, so dass die angestrebte Demodulation nicht stattfinden kann. Beim vorliegenden System kann eine unterscheidbare Information für den Sender im Empfänger jedoch auf die einfachste Weise ohne Informationsverlust demoduliert werden.

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Die Empfänger gemäss dem vierten bis siebten Ausführungsbeispiels sind mit einer Empfangsfunktion zur Umschaltung zwischen drei Frequenzen auf Zeitteilbasis (Multiplexbetrieb) ausgestattet und empfangen ständig Signale. Sie sind ferner mit einer Funktion zur Verteilung der Information bezüglich des Senders nach der Demodulation bzw. der Erkennung der drei Frequenzen in drei Kanälen ausgestattet, wobei eine Vorrangschaltung zur Bestimmung vorgesehen ist, ob oder ob nicht ein Alarm aufgrund des Vorhandenseins der Informationssignale in diesen drei Kanälen erzeugt werden soll. Diese Vorrichtung hat dadurch die Wirkung, dass zuerst, wenn ein Sender, und sei es nur ein einziger, betätigt wird und wenn irgendeine der drei Frequenzen mit einer Störung überlagert wird, z.B. einer starken Nachrichtenwelle oder dgl., die Empfängerschaltung bezüglich dieser Frequenz in die Sättigung gelangt und kein normales Signal mehr empfangen wird. Jedoch werden bezüglich der beiden anderen Frequenzen die Signale normal empfangen und die Vorrangschaltung kann entscheiden, ob ein Alarm erzeugt werden soll oder nicht. Andererseits, wenn alle Sender abgeschaltet sind und wenn eine Störung bei einer Frequenz verursacht wird, behalten die beiden restlichen Frequenzen weiterhin den Schaltwert ¹O', so dass selbst dann, wenn die gestörte Welle zum Schaltwert Ί¹ im gestörten Kanal führt, der Ausgang der Vorrangschaltung den Schaltwert ¹O¹ beibehält und daher kein Alarm erzeugt wird. Diese Störunterdrückung beseitigt Nachteile, welche mit dem üblichen, mit nur einer Frequenz arbeitenden System nicht vermieden werden können. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass bei einer Einstellung des Empfängers auf hohe Empfangsempfindlichkeit die übliche Vorrichtung sehr leicht zu Spiegel-Störungen und zu harmonischen Störungen gegenüber einer Nachrichtenwelle führt und ausserdem in der Nähe eines leistungsstarken Senders Störungen, insbesondere kreuzmodulierte Strahlungen erzeugt werden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist bezüglich der Beseitigung dieser Nachteile so wirksam wie möglich.

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Beim vierten bis siebten Ausführungsbeispiel wird ebenfalls das Multiplex-System mit drei Frequenzen angewandt, jedoch kann prinzipiell ein Multiplex- bzw. Zeitteilungssystem für ungerade Zahlen von Frequenzen, z.B. mit fünf oder sieben Frequenzen, vorzuziehen sein.

Wie bereits erläutert wurde, ist die erfindungsgemässe Warnvorrichtung, insbesondere ihr Empfänger, mit einer Funktion zur Unterdrückung von Störungen ausgestattet, die auf verschiedenste äussere Einflüssge zurückgehen können. Selbst wenn die Ausgangsleistung des Senders innerhalb des Möglichen auf ein Minimum gebracht wird, kann noch ein Empfang mit hoher Empfindlichkeit erwartet werden. Dies erleichtert die Minituarisierung der Sender ausserordentlich. Die Bauteile der Sender und Empfänger brauchen keine besonders grosse Genauigkeit zu besitzen, da die Vorrichtung mit einem Kipp- oder Wobbeisystem arbeitet. Dies bedeutet einen kostenmässigen Vorteil für die Erfindung. Da ausserdem die Kippfrequenz als Unterscheidungsinformation der Sender verwendet wird, können mehrere Sender konzentrisch bzw. zentral empfangen und ein unterscheidbarer Alarm mit_tels nur einer Empfangsantenne und eineE Empfängers mit nur einem Kanal erhalten werden. Da unabhängig, ob eine Unterscheidung herbeigeführt wird oder nicht, die internen Bauteile und Schaltungen der Sender und der Empfänger gemeinsam benutzt werden, ist eine Massenherstellung möglich. Die Warnvorrichtung nach der Erfindung beitet sich nicht nur zur Luftdrucküberwachung an Fahrzeugreifen an, sondern auch für andere Anwendungsfälle, bei denen Sender zur Beobachtung oder Überwachung entfernt vorgesehener Einrichtungen oder Geräte eingesetzt und deren Signale zentral mit einem Empfänger empfangen zu einem Alarm ausgewertet werden.

/Ansprüche

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Claims

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Patentansprüche

Λ.) Warnvorrichtung, insbesondere zur Meldung des Luftdruckabfalls in Fahrzeugreifen, mit einer Sendeeinrichtung, welche mehrere, jeweils in einem zu überwachenden Objekt vorgesehene Sender umfasst, und mit einer Empfangseinrichtung zum Empfang von Signalen von der Sendeeinrichtung, welche eine Empfangsschaltung mit einer Antenne umfasst, dadurch gekennzeichnet , dass die Empfangsschaltung auf eine feste Frequenz innerhalb eines schmalen Bandes für die Sender eingestellt ist zur Übertragung eines Signales mit einem Kippfrequenzband (f,j-fp),das ausreichend breiter als ein Durchlassband des Empfängers ist, dass ein FM-Detektor nur auf eine Frequenzverschiebung des Signales innerhalb des Durchlassbandes der Empfangsschaltung anspricht, dass ein Signalformer mit vorgeschaltetem, auf die Kippfrequenzgeschv/indigkeit festgelegtem Tiefpassfilter zur Umwandlung nur des durch das Filter hindurchgegangenen Signales in einen Rechteckimpuls konstanter Amplitude und Breite (Dauer) dient, dass ein Vergleicher zum Vergleichen eines Gleichspannungs-Mittelwertes eines vom Signalformer abgegebenen Rechteckimpulses mit einem zuvor festgelegten Referenzspannungswert (Er) dient,und dass an den Ausgang des Vergleichers eine Alarmeinrichtung angeschlossen ist, welche nur dann Alarm gibt, wenn der Ausgang der Vergleichsschaltung den logischen Schaltwert Ί¹ nach Massgabe des von mindestens einem der Sender übertragenen Signales annimmt.

2. Warnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Empfangseinrichtung eine Empfangsschaltung mit einer Empfangsantenne, einem FM-Detektor, einem Rechteckimpulsformer, einem Frequenzdiskriminator, einem Vergleicher mit einer zuvor festgelegten Referenzspannung (Er) und

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einer Alarmeinrichtung umfasst, welche an den Ausgang des Vergleichers angeschlossen ist, und dass der Frequenzdiskriminator eine Ansprechfrequenz besitzt, welche einer Kippfrequenz (Fq) des Senders entspricht, und eine Resonanzschaltung umfasst, die auf einem System zweiter Ordnung basiert und mittels des Rechteckimpulses vom Rechteckimpulsformer zwangsweise angeregt wird, und dass eine Gleichrichterschaltung zur Gleichrichtung und Glättung des Ausgangs der Resonanzschaltung vorgesehen ist.

3- Warnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass der Frequenzdiskriminator eine derart phasenverriegelte Schleife umfasst, dass er mit einer Kippfrequenz (Fq) oder einer Frequenz in der Nähe derselben des Senders synchronisiert und den Vergleicher nur mit dem Absolutwert einer internen Frequenz-Steuerspannung betätigt, welche aufgrund einer Phasenabweichung für die Synchronisation im Synchronisationspunkt erzeugt wird, und dass eine Schaltung zur Erzeugung einer Gleichspannung entsprechend diesem absoluten Wert vorgesehen ist.

4. Warnvorrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3»niit einer S ende einrichtung, welche mehrere Sender umfasst, und mit einer Empfangseinrichtung zum zentralen Empfang eines von den Sendern ausgesendeten Signales, dadurch g e kennzeichnet , dass die Empfangseinrichtung eine Empfangsschaltung umfasst, welche eine Empfangsantenne für eine Anzahl η von Sendern zur Aussendung von Signalen mit Kippfrequenzen (F^, F2 ... F) umfasst, ferner einen Rechteckimpulsformer, eine Anzahl η von Frequenzdiskriminatoren, die an den Ausgang des Formers parallel angeschlossen und auf Eigen-Resonanzfrequenzen (F^, F₂, ... F_n) für die übertragenen Signale eingestellt sind, eine Anzahl η von Vergleichern mit einer gemeinsamen, zuvor eingestellten Referenzspannung (Er), einer Anzahl η von Unterscheidungs-Anzeigen an den Ausgängen der Vergleicher, ein an die Ausgänge der Vergleicher angeschlossenes Oderglied und schliesslich eine Alarmeinrichtung zur Er-

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zeugung eines Alarmes, wenn der Ausgang des Odergliedes den Schaltwert Ί¹ führt, wobei die Anzeige zur Unterscheidung der im Betrieb befindlichen Sender nach Massgabe eines von mindestens einem der Sender übertragenen Signales betätigt wird.

5. Warnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Empfangseinrichtung eine Empfangsschaltung mit einer Empfangsantenne umfasst, ferner einen FM-Detektor, einen Rechteckimpulsformer, einen frequenzveränderlichen Signalgenerator zur Erzeugung von Signalen mit einem gegenseitigen Frequenzabstand, der zur gegenseitigen Trennung der Mittenfrequenz des Durchlassbandes der Empfangsschaltung ausreicht, wobei der Signalgenerator mindestens drei oder eine grössere ungeradzahlige Anzahl von Frequenzen innerhalb des Kippfrequenzbandes des Senders in Stufen- oder schrittweiser Staffelung besitzt, ferner einen Verteilerschalter mit der gleichen ungeraden Anzahl von Schaltkontakten zur Verteilung des Ausganges des Formers in die gleiche ungerade Anzahl von Kanälen bei jeder Stufe und mit der gleichen Einschaltzeit bei jeder Stufe-, weiterhin eine Glättungsschaltung, die jeweils an den Schaltkontakt der ungeraden Anzahl angeschlossen ist und, eine Haltezeit grosser als ein Zyklus der schrittweisen Weife besitzend, einen Vergleicher mit einer zuvor eingestellten gemeinsamen Referenzspannung (Er), und eine an die Ausgänge der Vergleicher angeschlossene Vorrangschaltung mit einer nachfolgenden Alarmanzeige zur Erzeugung eines Alarmes, wenn der Ausgang der Vorrangschaltung den Schaltwert Ί' führt.

6. Warnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Empfangseinrichtung eine Empfangsschaltung mit einer Empfangsantenne umfasst, ferner einen FM-Detektor, einen Rechteckimpulsformer, einen Irequenzveränderlichen Signalgenerator zur Erzeugung von Signalen

• oder
mit drei/einer grösseren ungeraden Anzahl von Frequenzen in

fe^'ufen- bzw. schrittweiser Staffelung, eine Schaltung zur Festlegung einer Ansprechzeit auf den Rechteckimpuls von dem

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Signalformer innerhalb einer Stufenzeit des schritt- oder stufenweise umgeschalteten Signales, einen Vergleicher mit einer zuvor eingestellten gemeinsamen Referenzspannung (Er), drei oder eine grössere ungerade Anzahl von Abtast- und Halteschaltungen, die an den Ausgang des Vergleichers parallel angeschlossen sind und zur Festhaltung von mehr als einem Zyklus des umgeschalteten Signales mittels einer Abtastinstruktion dienen, welche aufeinanderfolgend unmittelbar vor der Hinterflanke jeder Impulsstufe von dem frequenzveränderlichen Signalgenerator zu jedem Abtast- und Haltevorgang erzeugt werden, eine Vorrangschaltung, die an den Ausgang der Abtast- und Halteschaltung angeschlossen ist, und eine Alarmeinrichtung zur Erzeugung eines Alarmes, wenn der Ausgang der Vorrangschaltung den Schaltwert Ί¹ annimmt.

7. Warnvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Schaltung zur Festlegung einer Ansprechzeit eine Glättungsschaltung ist.

8. Warnvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Schaltung zur Festlegung einer Ansprechzeit ein Frequenzdiskriminator ist.

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