DE2934924A1 - Vorrichtung zur anzeige eines unzureichenden drucks in fahrzeugreifen - Google Patents
Vorrichtung zur anzeige eines unzureichenden drucks in fahrzeugreifenInfo
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Description
Fratelli ... P 888
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anzeige eines unzureichenden Reifendrucks bei Fahrzeugen.
Bekannte Vorrichtungen umfassen im wesentlichen einen in einem Rad des Fahrzeugs sitzenden Meßgrößenumformer,
der einen elektrischen Kontakt öffnet oder schließt,
wenn der Reifendruck unter einem bestimmten Minimalwert fällt. Der Zustand (offen oder geschlossen) des elektrischen
Kontakts und folglich der Reifendruck wird elektromagnetisch oder durch induktive Kopplung auf eine an der
Karosserie angebrachte Verarbeitungsschaltung übertragen, die einen unzureichenden Reifendruck mittels optischer
und/oder akustischer Anzeigen anzeigt.
Die Vorrichtungen, die diesen Zustand elektromagnetisch übertragen, erfordern auf jedem Rad eine Geberschaltung
(beispielsweise einen Oszillator) mit zugehöriger Batterie. Diese Vorrichtungen haben den Vorteil, daß sie
eine Anzeige unter allen Radzuständen (ruhend oder drehend) gestatten, haben aber einen ernsten Nachteil durch die
Batterie, die häufig auf ihren Ladungszustand überprüft werden muß und das Rad unwuchtig macht. Da eine Geberschaltung
mit ihrer eigenen Batterie für jedes Rad benötigt wird, sind die Kosten einer Vorrichtung dieses Typs
ziemlich hoch. Schließlich können diese Vorrichtungen wegen der Art des übertragungssystems elektromagnetische
Störungen bewirken und durch elektromagnetische Felder von außerhalb des Fahrzeugs beeinflußt werden.
Vorrichtungen, die den Zustand des elektrischen Kontakts
durch induktive Kopplung übertragen, umfassen im wesentlichen eine erste und eine zweite übertragungsspule,
die im Rad sitzen und so elektrisch miteinander
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verschaltet sind, daß sie einen ersten Anschluß gemeinsam haben und ihre zweiten Anschlüsse über den durch den Meßgrößenumformer
betätigten elektrischen Kontakt riiteinander verbunden sind. In der Nähe jedes Rades enthält die Fahrzeugkarosserie
auch eine mit dem Ausgang einer Geberschaltung verbundene Senderspule und eine mit dem Eingang einer
Verarbeitungsschaltung verbundene Empfängerspule, die so
eingerichtet ist, daß sie mit der Senderspule nur durch die Ubertragungsspulenverbunden ist, v/enn der elektrische
Kontakt geschlossen ist. Jede Verarbeitungsschaltung erhält daher von der Geberschaltung ein elektrisches Signal,
das im allgemeinen durch periodische Impulse gebildet ist, wie man sie durch die einzelnen Radumdrehungen jedesmal erhält, wenn
die Sender- und Empfängerspule der ersten bzw. der zweiten
Ubertragungsspule gegenüberstehen.
Der Reifendruck läßt sich daher nur überprüfen, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist. Diese überprüfung geschieht
im allgemeinen, indem die Signale der verschiedenen Empfängerspulen mit denjenigen einer auf einem Referenzrad montierten
Empfängerspule verglichen werden, wobei das Fehlen irgendeines Signals von einem mit dem Referenzrad verglichenen
Rad eine sofortige Anzeige unzureichenden Reifendrucks verursacht.
Ein Signal kann jedoch aus Gründen fehlen, die vom Reifendruck unabhängig sind. Beispielsweise kann das Fehlen
des Signals auf ein Rückprallen des elektrischen Kontakts des Meßgrößenumformers, verursacht durch besondere
Fahrbahnunebenheiten, oder ein Durchfahren enger Kurven mit dem Fahrzeug, bei welchem die Innenräder einen kürzeren
Weg als die Außenräder zurücklegen und deshalb weniger elektrische Signale abgeben als die äußeren, zurückzuführen
sein.
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Schließlich fehlen bei einem beispielsweise an Ampeln
haltenden Fahrzeug die Signale der Erapfängerspulen vollständig/
mit der Folge einer sofortigen Anzeige unzureichenden Reifendrucks in allen Fahrzeugrädern.
Aufgäbe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Anzeige unzureichenden Reifendrucks zu schaffen, bei
welcher die beschriebenen Erscheinungen nicht auftreten.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Vorrichtung zur Anzeige unzureichenden Drucks in Fahrzeugreifen,
mit einer durch einen Signalgenerator bei einer bestimmten Frequenz versorgten Sendtrspule, und einer Empfängerspule,
wobei die Sender- und Empfängerspule auf einein
festen Träger des Fahrzeugs in der Nähe jedes sich drehenden Rades derart angeordnet sind, daß sie nicht induktiv,
sondern nur darch eine an jedem Rad angebrachte zugehörige Kopplungsschaltung gekoppelt werden können, wobei die Schaltung
eine erste und eine zweite Ubertragungsspule auf v/eist, die in Serie mit einem durch einen auf Reifendruckwerte
ansprechenden Meßgrößenumformer betätigten elektrischen Kontakt geschaltet sind; wobei die Ubertragungsspulen im
Rad in einer solchen Weise angeordnet sind, daß die Empfängerspule periodisch ein durch den Generator an die Senderspule
geliefertes Signal erhält, wenn die Ubertragungsspulen der Senderspule bzw. der Empfängerspule gegenüberstehen und der
elektrische Kontakt infolge eines den Minimalwert unterschreitenden Drucks die Kopplungsschaltung geschlossen hat, v/obei
die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß das durch jede der Empfängerspulen periodisch empfangene Signal zugeordneten
Speicher- und Steuereinrichtungen zugeführt wird; wobei die Steuereinrichtung die Speichereinrichtung automatisch
so aktiviert, daß sie das Signal nur erhält, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine eingestellte Minimalge-
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schwindigkeit überschreitet und folglich das periodisch durch die Empfängerspule empfangene Signal eine einen eingestellten
Minimalwert übersteigende Wiederholfrequenz hat; und das Ausgangssignal der Speichereinrichtung eine
Alarmeinrichtung in Tätigkeit setzend eingerichtet ist, wenn von wenigstens einer der Empfänger spulen infolge eines
Absinkens des Drucks unter den eingestellten Minimalwert kein solches Signal erhalten wird.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit der einzigen Figur der
beigefügten Zeichnung, die ihr Schaltbild zeigt, beschrieben.
Gemäß dieser Figur versorgt ein Oszillator 1, beispielsweise
ein Sinusoszillator mit einer Eigenfrequenz von einigen kHz über einen in Reihe geschalteten Verstärker
2 und Kondensator 3 eine Anzahl von Spulen 5, 6, 7, und 9, von denen jede einen mit Itesse verbundenen ersten Anschluß und einen mit dem Kondensator 3 mittels Anschlußklemmen
10, 11, 12, 13 und 14 verbundenen zweiten Anschluß aufweist. Jede dieser Spulen sitzt auf einem festen Träger
in der Nähe eines zugeordneten Fahrzeugrades und wird im folgenden als Senderspule bezeichnet. Im einzelnen ist
die Spule 5 in einem Sitz im Reserverad des Fahrzeugs angebracht, während die Senderspulen 6, 7, 8 und 9 in der
Nähe der vier Räder angeordnet sind, auf denen das Fahrzeug läuft.
Eine Anzahl von Empfängerspulen 15, 16, 17, 18 und
weist einen mit Masse verbundenen ersten Anschluß und einen mit einer zugehörigen von Anschlußklemmen 20, 21,
22, 23 und 24 verbundenen zweiten Anschluß auf. Wie die Senderspulen ist jede Empfängerspule auf einem festen
Träger in der Nähe des jeweiligen Fahrzeugrades so angeord-
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net, daß es nicht zu einer induktiven Kopplung mit der zugehörigen
Senderspule kommen kann. Die Spule 15 und Spule 5 sind im Sitz des Reserverads angeordnet, während die Spulen
16, 17, 18 und 19 jeweils auf den festen Trägern aufgenommen
sind,-die schon die Senderspulen 6, 7, 8 und 9 aufnehmen .
In einer nicht dargestellten Weise trägt jedes Rad eine erste und eine zweite Übertragungsspule, die an einem
Ende miteinander verbunden und so angeordnet sind, daß sie mit der entsprechenden Sender- und Empfängerspule induktiv
gekoppelt sind. In diesem Zusammenhang ist die relative Lage aller zu einem Rad gehörigen Spulen so, daß, wenn die
erste Übertragungsspule mit der Senderspule gekoppelt ist, die zweite Übertragungsspule mit der Empfängerspule gekoppelt
ist. Die anderen Enden der Übertragungsspulen sind mit den Enden eines elektrischen Kontakts verbunden, dessen
Arbeiten durch einen Meßgrößenumformer, der auf den Reifendruck anspricht, so gesteuert wird, daß der Kontakt
normal geschlossen ist, wenn der Reifendruck einen eingestellten Minimalwert überschreitet.
Die Übertragungsspulen und der Kontakt bilden daher eine Serienschaltung, in der ein Kondensator in Serie verschaltet
sein kann, um die Wirksamkeit bei einer bestimmten Frequenz, vorzugsweise der Frequenz des vom Oszillators
1 gelieferten Signals, durch Bildung eines Parallelschwingkreises mit den Übertragungsspulen zu verbessern.
Jede Anschlußklemme 20, 21, 22, 23 und 24 ist mit Masse über einen zugehörigen Kondensator 25, 26, 27, 28
und 29 verbunden, von denen jeder mit seiner Spule 15, 16, 17, 18 und 19 einen Parallelschwingkreis bildet, der vorzugsweise
auf die Frequenz des vom Oszillators 1 gelieferten Signals abgestimmt ist.
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Die Klemme 20 ist über eine Serienschaltung eines Detektors
31 und eines Integrators 32, vorzugsweise in Form eines RC-Glieds, mit dem Eingang einer Entkoppel- und
Steuerschaltung 33 verbunden. Ein Ausgang 35 der Schaltung 33 ist mit der Kathode einer Leuchtdiode 36 verbunden, deren
Anode über eine Klemme 37 mit dem positiven Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden ist, während der andere
Ausgang 39 der Schaltung 33 mit einem Eingang 40 eines NICHT-UND-Glieds 41 verbunden ist.
Das Signal der Empfängerspule 16 gelangt über die Klemme 21 auf den Eingang eines aktiven Bandpaßfilters 43,
dessen Ausgang mit dem Eingang eines Detektors 4 4 verbunden ist. Ein erster Ausgang des Detektors 44, an welchem
ein positives Signal einer Amplitude vorliegt, die proportional der Einhüllenden des an der Klemme 21 vorhandenen
Signals ist, ist über einen Integrator 45 mit dem Signaleingang 46 eines Logikspeichers 47, vorzugsweise eines bistabilen
Multivibrators beispielsweise des D-Typs verbunden. Der Speicher 47 umfaßt einen auf Null löschenden Eingang
49, der mit einer Klemme 50 verbunden ist, die in einer nicht gezeigten Weise mit einem RC-Clied verbunden
ist, das ein automatisches Löschen des Speichers 47 auf Null gestattet, jedesmal wenn die betreffende Vorrichtung
gespeist wird. Dieser Speicher weist auch einen legierten Ausgang 52 auf, der mit Masse über eine Leuchtdiode 53
verbunden ist, und einen nicht-legierten Ausgang 54, der mit dem Eingang 55 des NICHT-UND-Glieds 41 verbunden ist.
Ein zweiter Ausgang des Detektors 44, an welchem je-,
desmal, wenn ein elektrisches Signal durch die Empfängerspule 16 empfangen wird, ein Inipulssignal vorliegt, ist
mit dem Eingang einer monostabilen Schaltung 57 verbunden, die Impulse einer eingestellten Amplitude und Dauer
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erzeugt. Der Ausgang der monostabilen Schaltung 57 ist
mit dem Eingang einer astabilen Schaltung 58 verbunden. Die astabile Schaltung 58 umfaßt eine Versorgungszelle,
beirpielsweise des RC-Typs, die sie mit einer ausreichenden
Versorgungsspannung nur dann versorgt, wenn die Frequenz der vom Ausgang der monostabilen Schaltung 57 empfangenen
Impulse so geartet ist, daß der Mittelwert der im Kondensator der RC-Zelle gespeicherten Energie einen
eingestellten Minimalwert überschreitet. Der Ausgang der astabilen Schaltung 58 ist mit einem Takteingang 59 des
Speichers 47 und mit dem Eingang einer Entkoppel- und Steuerschaltung 60 verbunden.
Der Kondensator 26, das aktive Filter 43, der Detektor 44, der Integrator 45, der Logikspeicher 47 und die
Leuchtdiode 53 bilden zusammen eine Verarbeitungskette für das durch die Empfängerspule gelieferte Signal. In
gleicher Weise gelangen die von den Spulen 17, 18 und 19 her
empfangenen Signale auf dieser gleiche Verarbeitungsketten wobei die nicht-negierten Ausgänge der entsprechenden Logikspeicher
mit den Eingängen 63, 64 und 65 des NICHT-UND-Glieds 41 verbunden sind. Ferner ist der zweite Ausgang
des jeweiligen Detektors (entsprechend dem Detektor 44) mit dem Eingang der monostabilen Schaltung 57 verbunden,
und jeweilige auf Null löschende Eingänge der verschiedenen Logikspeicher sind miteinander und dann mit der Klemme
50 verbunden, während Takteingänge dieser Speicher miteinander und mit dem Ausgang der astabilen Schaltung 58
verbunden sind.
Das vom Oszillator 1 gelieferte und durch den Verstärker 2 verstärkte elektrische Signal wird hinter dem Kondensator
3 empfangen und über einen Spannungsteiler 68, einen Detektor 69 und einen Integrator 70,die in Reihe
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geschaltet sind, auf einen Eingang 71 des NICHT-UND-Glieds
41 gegeben. Letzteres weist einen weiteren Eingang 72 auf, der mit einer Klemme 73 verbunden ist, und ist mit seinem
Ausgang mit einem Eingang 74 einer PiLotstufe 75 verbunden,
deren Ausgang sowohl über ein Warnlicht 76 als auch eineWarnhupe 77 mit Masse verbunden ist. Der Aktivierungseingang 78 der Stufe 75 erhält ein Signal von einem Ausgang
79 der Schaltung 60, deren anderer Ausgang 81 über eine Leuchtdiode 82 mit Masse verbunden ist.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im folgenden beschrieben, wobei zunächst einige Daten
hinsichtlich der Arbeits- und der Ruhebedingungen bestimmter Komponenten angegeben werden.
Sobald die Vorrichtung mit Spannung versorgt wird, geschieht ein sofortiges Auf-Null-Löschen des Logikspeichers
47 über das an die Klemme 50 angeschlossene RC-Glied, wonach auf Logikpegel "1" der Ausgang 54 und auf Logikpegel
"0" der Ausgang 52 des Speichers 47 und der nicht-gezeigten Analogspeicher gebracht werden. Diese Logikspeicher nehmen
das an ihrem Signaleingang 46 anstehende Logiksignal nur dann an, wenn ein Logikpegelübergang des am entsprechenden
Takteingang 5 9 vorhandenen Signals stattfindet. Ferner ist der Integrator 4 5 (beispielsweise des ein RC-Glied aufweisenden
Typs) so ausgelegt, daß er eine stark herabgesetzte Ladezeitkonstante und eine Entladezeitkonstante, die viel
länger als die Ladezeitkonstante ist, aufweist. Auf diese Weise wird das vom ersten Ausgang des Detektors 44 her empfangene
Signal, daß beispielsweise einem Logikpegel "1" entspricht, nahezu augenblicklich durch den Integrator 45
gespeichert, während die Zeit, die der Ausgang des Integrators 45 benötigt, um auf den Logikpegel "0" zurückzukehren,
viel größer, beispielsweise von der Größenordnung
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einiger Sekunden/ist. Der monostabile Multivibrator 57
wird hinsichtlich der Lieferung seines Setz-Ausgangsimpulsesnur bei Eingangssignalübergängen vom Pegel "1" auf
den Pegel "0" aktiviert.
Der 7Ausgang des astabilen Multivibrators 58 liegt normalerweise
auf Logikpegel "1", und damit er zu arbeiten beginnen kann, muß er eine Minimalanzahl von Impulsen (beispielsweise
7) vom monostabilen Multivibrator 57 erhalten, und diese müssen außerdem noch in einem sehr kurzen Zeitraum
enthalten sein. Wie ausgeführt, muß der astabile Multivibrator 58, damit er die Erzeugung seines Ausgangssignals
aufrechterhält, an seinem Eingang eine Serie von Impulsen vom Ausgang des monostabilen Multivibrators 57
mit einer Frequenz erhalten, die einen eingestellten Minimalwert überschreitet.
Schließlich ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die Klemme 73 mit dem positiven Pol einei* Gleichspannungsquelle verbunden, so daß ein Signal auf Logikpegel "1" am
Eingang 72 des NICHT-UND-Glieds 41 vorhanden ist.
Es sei nun angenommen, daß das betrachtet Fahrzeug anfänglich in Ruhe ist und daß alle Reifen auf einen den
eingestellten Minimalwert überschreitenden Druck aufgepumpt sind. Es sei ferner angenommen, daß das Reserverad so in
seinem Fach liegt, daß die erste und zweite von ihm gehaltene Ubertragungsspule der Senderspule 5 bzw. der Empfängerspule
15 zugekehrt sind, während im Falle der anderen Räder keines der Paare von Ubertragungsspulen dem zugehörigen
Sender- und Empfängerspulenpaar gegenüberliegt.
Unter diesen Bedingungen gelangt das durch den Oszillator
1 gelieferte Signal durch den Verstärker 2 und den Kondensator 3 an die Senderspulen 5, 6, 7, 8 und 9 bzw.
auf den Eingang des Spannungsteilers 68. Wie ausgeführt,
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empfängt nur die Empfängerspule 15 des Reserverads das Signal
der Senderspule 5. Dieses Signal wird durch den Detektor 31 und den Integrator 32 der Schaltung 33 eingegeben,
deren Ausgänge 35 und 39 auf den Logikpegel "1" gebracht werden. Folglich erlischt die Leuchtdiode 36, und der Eingang
40 des NICHT-UND-Glieds 41 wird auf dem Logikpegel "1"
gehalten.
Die anderen Empfängerspulen (16, 17, 18 und 19) empfangen
kein Signal und folglich wird kein Signal vom entsprechenden Detektor 44 auf den monostabilen Multivibrator
57 oder den Speicher 4 7 durch den Integrator 45 gegeben. Folglich befinden sich der Eingang 46 dieses Speichers und
von Analogspeichern auf Logikpegel "0", während der monostabile Multivibrator 57, da er keinerlei Aktivierungssignal
empfangen hat, kein Aktivierungssignal an den astabilen Multivibrator 58 liefert, dessen Ausgang deshalb auf Logikpegel
"1" gehalten wird. Die verschiedenen Logikspeicher können daher nicht aktualisiert werden und halten
ihre Ausgängen auf den voreingestellten Null-Einstellwerten.
Die Leuchtdiode 53 und die nicht gezeigten analogen Leuchtdioden erlöschen daher, und die Eingänge 55, 63, 64
und 65 des NICHT-UND-Glieds 41 sind auf Logikpegel "1".
Der Ausgang des astabilen Multivibrators 58, der sich auf Pegel "1" befindet, ist auch mit dem Eingang der Schaltung
60 verbunden, deren Ausgänge 79 und 81 auf Logikpegel "1" gehalten werden. Der Ausgang 81 aktiviert die Leuchtdiode
82, während der Ausgang 79 ein Aktivierungssignal auf den Eingang 78 der Pilotstufe 75 liefert.
Wenn der richtige Spannungspegel am Eingang des Spannungsteilers 68 vorliegt, wird dieser über den Teiler 68,
den Detektor 6 9 und den Integrator 70 nachgewiesen, wobei ein logisches Signal auf "1"-Pegel am Eingang 71 des NICHT-UND-Glieds
41 geliefert wird.
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Folglich sind alle Eingänge des NICHT-UND-Glieds 41
auf Logikpegel "1", weshalb sein Ausgang auf Logikpegel "0" ist. Selbst wenn ein Aktivierurigssignal am Eingang
der Pilotstufe 75 vorhanden ist, wird folglich der Ausgang dieser Stufe auf Logikpegel "0" gehalten, da der Eingang
74 auf Pegel "0" ist, so daß das Warnlicht 76 oder die Warnhupe 77 nicht in Tätigkeit gesetzt werden.
Wenn_bei ruhendem Fahrzeug eine oder mehrere Empfängerspulen
(beispielsweise Spule 16) dauernd ein elektrisches Signal empfängt, weil sie der entsprechenden auf dem Rad
angeordneten Ubertragungsspule gegenüberstehen, gibt der
Detektor 44 ein permanentes Logiksignal auf Pegel "1" auf den Eingang 46 des Logikspeichers 47 und ein Logiksignal
auf Pegel "1" auf den Eingang des monostabilen Multivibrators 57. Solche Bedingungen verändern das Arbeiten der
Vorrichtung nicht, weil der Speicher 47 weiterhin die Ausgänge auf den genannten logikpegeln hält, wälirend der monostabxle
Multivibrator 57 da er nur durch den Übergang seines eigenen Eingangssignals vom Logikpegel "1" auf den Logikpegel
"0" aktiviert werden kann, keinen Impuls auf den Eingang des astabilen Multivibrators 59 gibt.
Es sei nun angenommen, daß sich das Fahrzeug mit einer geringeren Geschwindigkeit als einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit
(beispielsweise 5 bis 10 km/h) bewegt und daß alle Reifen noch korrekt aufgepumpt sind.
Es wird keine Veränderung des Arbeitens durch das Reserverad herbeigeführt, das über die Empfängerspule 15
den Eingang 40 des NICHT-UND-Glieds 41 auf Logikpegel "1" hält, wobei weiterhin angenommen ist, daß seine Eingänge
71 und 72 weiterhin auf Pegel "1" sind.
Wenn sich die Fahrzeugräder bewegen, werden die Empfängerspulen 16, 17, 18 und 19 mit den entsprechenden
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Senderspulen 6, 7, 8 und 9 bet jeder Radumdrehung über die auf den einzelnen Räder angebrachten zugehörigen Ubertragungsspulen
gekoppelt, weshalb sich an jeder der Klemmen 21, 22, 23 und 24 ein periodisches elektrisches Signal ergibt.
Im Falle der Spule 16 wird das an der Klemme 21 vorhandene Signal im Filter 4 3 verstärkt und gefiltert, im
Detektor 44 nachgewiesen und von diesem auf den Eingang des Logikspeichers 47 auf Logikpegel "1" durch den Integrator
45 sowie auf den Eingang des monostabilen Multivibrators 57 in Form eines Impulses für jede Radumdrehung
gegeben. Am Eingang des monostabilen Multivibrators 57 liegt periodisch eine Folge von vier Impulsen für jede
vollständige Umdrehung der Räder vor, da aber die Fahrzeuggeschwindigkeit
unter dem genannten Grenzwert liegt, liegen diese Impulse soweit auseinander, daß der monostabile
Multivibrator 57 den astabilen Multivibrator 58 nicht aktivieren kann. Der Ausgang des letzteren wird daher weiterhin
auf Logikpegel "1" gehalten und läßt keine Aktualisierung der Logikspeicher zu, weshalb die Vorrichtung hinter
den Speichernund hinter dem astabilen Multivibrator in der gleichen Weise arbeitet, wie sie im Zusammenhana
mit den in Ruhe befindlichen Fahrzeug beschreiben worden ist.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den erwähnten Minimalwert überschreitet, haben die durch den monostabilen
Multivibrator 57 gelieferten Impulse ein Frequenz, die ausreicht, den astabilen Multivibrator 58 stabil zu aktivieren,
dessen Ausgang daher abwechselnd zwischen den Logikpegeln "1" und "0" hin und hergeht. Während der übergänge
vom Logikpegel "1" auf den Logikpegel "0", bewirkt dieses Ausgangssignal, daß die Logikspeicher annehmen,
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so daß sie in der Lage sind, die am jeweiligen Signaleingang
vorhandene Information auf die zugehörigen Ausgänge zu übertragen.
Wenn die Vorrichtung richtig arbeitet und der Reifendruck ebenfalls richtig ist, werden die Eingänge der Speicher
durch die davor liegenden Integratoren auf Logikpegel "1" gehalten. Folglich befinden sich, wie weiter oben beschrieben,
alle Eingänge des NICHT-ÜND-Glieds 41 auf Logikpegel
"1" und der zugehörige Ausgang auf Logikpegel "0". Das Warnlicht 76 oder die Warnhupe 77 geben daher kein Signal
ab, und die Leuchtdiode 82 wird durch das Ausgangssignal des astabilen Multivibrators 58 über die Schaltung 60 abwechselnd
aktiviert und inaktiviert. Das diskontinuierliche Arbeiten der Leuchtdiode 82 gibt daher sowohl an, daß
die Fahrzeugminimalgeschwindigkeit überschritten ist und auch, daß die Steuervorgänge, die auf den von den üetektorspulen
16, 17, 18 und 19 empfangenen Signalen basieren, in der richtigen Weise ausgeführt werden.
Es sei nun angenommen, daß bei einem mit mehr als
der Minimalgeschwindigkeit sich fortbewegenden Fahrzeug ein Druckabfall in einem der Reifen, beispielsweise dem zur Senderspule
6 und Empfängerspule 16 gehörigen Reifen, stattfindet
.
Der zum Druck-Meßgrößenumformer dieses Reifens gehörige Kontakt wird daher geöffnet und folalich die durch
die Übertragungsspulen gebildete Reihenschaltung unterbrochen, wodurch folglich eine übertragung des durch die Senderspule
6 gelieferten Signals auf die Empfängerspule 16
unmöglich ist. Am Ausgang des Aktivfilters 43 liegt daher kein Signal vor und ebensowenig ist ein Signal am ersten
und zweiten Ausgang des Detektors 44 vorhanden. Nach der genannten eingestellten Zeit, die von der Größenordnung
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einiger Sekunden ist, ändert sich das von Integrator 45 gelieferte Ausgangssignal auf Logikpegel "0". Wegen der
hohen Fahrzeuggeschwindigkeit wird der astabile Multivibrator 58 normal mit Ausgangssignalen des monostabilen MuI-tivibrators
57 versorgt, selbst obwohl eines der vier Eingangssignale zu letzterem, nämlich das vom zweiten
Ausgang des Detektors 44 kommende, fehlt.
Wenn- das durch den astabilen Multivibrator 58 gelieferte Taktsignal sich von Logikpegel "1" auf Logikpegel
"0", nachdem das Ausgangssignal des Integrators 45 den Logikpegel "0" erreicht hat, ändert, erfolgt sofort eine übertragung
dieses Ausgangssignals auf Logikpegel "0" auf den Logikspeicher 47. Folglich geht der Ausgang 54 des Speichers
47 auf Logikpegel "0" und der Ausgang 52 auf Logikpegel "1", womit letzterer die Leuchtdiode 53 in Tätigkeit
setzt. Ferner wird das am Ausgang 54 vorhandene Signal auf Logikpegel "0" auf den Eingang 55 des NICHT-UND-Glieds
41 übertragen, dessen Ausgang dementsprechend auf Logikpegel "1" geht, wodurch über die Pilotstufe 75
das Warnlicht 76 und die Warnhupe 77 aktiviert werden. Das Licht des Warnlichts76 und der durch die Warnhupe erzeugte
Ton werden dabei durch das am Aktivierungseingang 78 der Stufe 75 vorhandene und von der Schaltung CO stammende Signal
moduliert, wodurch man ein mit der Frequenz des Ausgangs-Signals des astabilen Multivibrators 58 diskontinuierliches
Arbeiten der Warnvorrichtungen 76 und 77 enthält.
Der spezielle Reifen, der zu den Spulen 6 und 16 gehört und dessen Druck unter dem Minimalwert liegt, läßt .
sich daher leicht ausmachen, indem man nachsieht, welche Leuchtdiode 53 aufleuchtet.
Die Vorrichtung benimmt sich im wesentlichen in der gleichen Weise, wenn der Druck im Reserverad unter einen
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Minimalwert abfällt.
In einem solchen Zustand ist die Empfängerspule 15
nicht mehr mit der Senderspule 5 gekoppelt, weshalb an der Klemme 20 kein Signal, vorliegt. Der Eincjang der
Schaltung 33 geht daher über den Detektor 31 und den Integrator 32 auf Logikpegel "0"über, und ebenso gehen
die Ausgänge 35 und 39 dieser Schaltung auf Logikpegel "0" über und aktivieren über das NICHT-UND-Glied 41, wie
oben beschrieben, die Leuchtdiode 36 bzw. die EJilotstufe
75.
Die Vorrichtung zeigt auch Anomalin an, die keine Folge verminderten Reifendrucks sind, sondern aus der
Vorrichtung selbst stammen.
Beispielsweise wird jeder Bruch in don Versorgungsleitungen
zu den Sender-, Empfänger- oder Ubertragungsspulen durch die Vorrichtung als ein Fehlen des Signals
an einem der Eingänge 20, 21, 22, 23 und 24 wahrgenommen und daher durch Aktivierung der zugehörigen Leuchtdiode
(36, 53 usw.) und des Warnlichts 76 und der Warnhupe 77 angezeigt. Da keine Druckverminderung in irgendeinem
der Reifen in diesem Fall vorliegt, zeigt das durch eine der Leuchtdioden 36, 53 usw. abgegebene Signal einen der
genannten Leitungsbrüche oder die Unwirksamkeit einer der Komponenten (Aktivfilter, Detektor, Integrator,
Logikspeicher), die die entsprechende Verarbeitungskette bilden, an.
Wenn ein zu hoher Spannungsabfall zwischen dem Kondensator 3 und den Senderspulen infolge einer dieser
Komponenten oder des Verstärkers 2 oder Oszillators 1 auftritt, wird dies sofort durch die durch den Spannungsteiler
68, den Detektor 69 und den Integrator 70 gebildete Kette aufgezeigt. In diesem Fall reicht das durch den
Spannungsteiler 68 empfangene Signal zur Steuerung des
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Integrators 6 9 und des Detektors 70 nicht aus, dessen Ausgang ein Signal auf Logikpegel "0" auf den Eingang
71 des NICHT-UND-Glieds 41 gibt. Folglich werden das
Warnlicht 76 und die Warnhupe 77 durch die Kontrollstufe 75 aktiviert, ohne daß irgendeine Fehleranzeige
durch die zu den Rädern gehörige Leuchtdioden auftritt. Dies zeigt daher an, daß irgendein innerer Fehler der
Vorrichtung, der sich auf den Oszillator 1, den Verstärker 2, den Kondensator 3 oder die den Spannungsteiler
68, den Integrator 6 9 und den Detektor 70 umfassende Kette bezieht, vorliegt.
Irgendein innerer Fehler in der Vorrichtung, der vom monostabilen Multivibrator 57, dem astabilen Multivibrator
58 oder der Schaltung 60 abhängt, wird mittels der Leuchtdiode 82 angezeigt, die entweder dauernd leuchtet
oder dauernd nicht leuchtet, selbst wenn das Fahrzeug die Minimalgeschwindigkeit überschritten hat.
Schließlich ist es möglich, die Anwendung der Vorrichtung auf Fahrzeuge, die mehr als vier Fortbewegungsräder
plus ein Reserverad haben, durch Verwendung der Klemme 73 auszudehnen, die mit dem Ausgang einer
weiteren den beschriebenen entsprechenden Verarbeitungskette verbunden werden könnte und einem weiteren Rad
oder einer Reihe weiterer Räder zugeordnet ist, wobei in letzterem Fall ein geeignetes Logikglied dazwischengeschaltet
ist.
Aus einer überprüfung der Merkmale der Erfindung ergibt sich, daß die Vorrichtung folgende Ziele erreicht.
Zum einen wird der Bewegungszustand des Fahrzeugs automatisch erkannt, so daß beim Anhalten des Fahrzeugs, beispielsweise an einer Ampel, die Vorrichtung automatisch
Zum einen wird der Bewegungszustand des Fahrzeugs automatisch erkannt, so daß beim Anhalten des Fahrzeugs, beispielsweise an einer Ampel, die Vorrichtung automatisch
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stillgelegt wird, womit sich Fehlaiarne vermeiden lassen.
Da ferner die an den Eingängen 21, 22, 23 und 24 vorliegenden Signale nicht gezählt, sondern stattdessen nur
auf ihr Vorliegen oder Fehlen überprüft werden, sind die Nachteile bekannter Vorrichtungen vermieden, die zutage
treten, wenn das Fahrzeug eine enge Kurve durchläuft.
Infolge der Verwendung von Integratoren in der Verarbeitungskette für das durch die Empfängerspulen
gelieferte Signal, führt das Fehlen des Empfangs eines Impulses, beispielsweise durch einen Fehlkontakt oder
durch ein Zurückstoßen des zum Druck-Meßgrößenumformer
gehörigen elektrischen Kontakts infolge von Schwingungen durch Fahrbahnunebenheiten, nicht sofort zu einer Fehleranzeige.
In dieser Hinsicht ist die Entladezeit für die einzelnen Integratoren so ausreichend lang, daß der zugehörige
Logikspeicher auf Pegel "1" selbst dann gehalten wird, wenn mehrere aufeinanderfolgende Impulse verloren
gehen. Tn allen Fällen erfolgt das nachfolgende Wiederaufladen des Integrators selbst mit einem einzigen
Eingangsimpuls schnell und im wesentlichen augenblicklich bzw. verzögerungsfrei.
Viie bereits beschrieben, zeigt die Verrichtung gemäß
der Erfindung auch das Vorhandensein irgendeines Fehlers in der Vorrichtung selbst an, wobei dessen Lokalisierung
durch die Leuchtdioden erleichtert wird.
Weitere: Schaltungsvorteile sind aus dem beigefügten
Schaltbild ersichtlich. Die Verwendung eines aktiven Beindpaßfilters beispielsweise in den Verarbeitungsketten eliminiert zum einen elektrische Störsignale,
die durch die Empf ängerspulen eingefangen werden konnten,
und liefert zum anderen eine Verstärkung des Signals, das das Filter über die Übertragungsspulen von den Senderspulen
her erreicht. Diese Aktivfilter können so dimen-
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sioniert sein, daß sie eine hohe Cingangsimpedanz,
die den durch jeweils eine Detektorspule und ihren Kondensator gebildeten Parallelschwingkreis nur wenig belastet,
und gleichzeitig eine Ausgangsimpedanz mit einem zur Ansteuerung der nach dem Filter folgenden Detektorstufe
geeigneten Wert haben.
Forner tritt wi;gen der Au.ssti-ahlungpfrc.juenz (wenige kHz)
und der Wellenform (sinusförmig) des Signals in den Senderspulen keine Störung bei Radiofrequenzen auf.
Die Modulation des durch das Warnlicht 76 und die Warnhupe 77 gelieferten Alarmsignals bedeutet,
daß diese selbst unter erheblich gestörten Bedingungen im Fahrgastraum wahrgenommen werden können.
Wenn schließlieh das Fahrzeug in Untergrund steckengeblieben
ist und einige Räder durchdrehen und andere stehen,
ist es mittels der den einzelnen Rädern zugeordneten Leuchtdioden möglich festzustellen, welche der Räder
stehen.
Eine sofortige Identifikation von unzureichendem
Druck in einem bestimmten Rad könnte geschehen, indem
die Leuchtdioden 36, 53 und andere nicht dargestellte
Leuchtdioden in einem Fahrzeug-Ubersichtsschaltbild,
nämlich in den einzelnen Rädern entsprechenden Lagen,
angeordnet werden, wie dies in der italienischen Gebrauchsmusteranmeldung
53325-B/78 beschrieben ist.
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Claims (31)
- VVIl. H LLM S Ä Kl LiA: j,-,,—,, 293492Aυ R. r--Olf- f: /LH !--IL. ! .f."U ΓP 888Fratelli Borletti S.p.A. Mailand - ItalienVorrichtung zur Anzeige eines unzureichenden Drucks in FahrzeugreifenPriorität: 1. September 1978 - Italien - 6y 035-Λ/78PATENTANSPRÜCHEf 1 . Vorrichtung zur Anzeige eines unzureichenden DrucJ:s in Fahrzeugenreifen, mit einer durch einen Signalgenerator bei einer bestimmten Frequenz gespeisten Senderspule und einer Empfängerspule, wobei die Sender- und Empfängerspule in einem festen Träger des Fahrzeugs in der Nähe eines sich drehenden Rades für jedes Rad so aufgenommen sind, daß sie nicht induktiv, sondern nur durch eine entsprechende auf030011/0805Fratelli ... P 888jedem Rad angeordnete Kopplungsschaltuncj gekoppelt werden können, wobei die Kopplungsschaltung eine erate und eine zweite Ubertragungsspule aufweist, die mit einem elektrischen Kontakt in Reihe geschaltet sind, der durch einen auf den Reifendr ick ansprechende Meßgrößenumwandler betätigt wird; wobei die 'Jbertragungsspulen in dem Rad so angeordnet sind, daß die Empfängerspule ein durch den Generator an die Senderspule geliefertes Signal periodisch empfängt, wenn die Ubertragungsspulen jeweils der Senderspule und der Empfängerspule gegenüber stehen und der elektrische Kontakt die Kopplungsschaltung infolge des einen Minimalwert unterschreitenden Drucks geschlossen hat, dadurch gekennzeichnet , daß das durch die Empfängerspulen (16, 17, 18, 19) empfangene periodische Signal zugehörigen Speichereinrichtungen und Steuereinrichtungen zugeführt wird; daß die Steuereinrichtungen die Speichereinrichtungen automatisch aktivierend ausgebildet sind derart, daß diese das Signal nur erhalten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine eingestellte Minimalgeschwindigkeit überschreitet und folglich das durch die Empfängerspule periodisch empfangene Signal eine Folgefrequenz hat, die einen Minimalwert überschreitet; und daß das Ausgangssignal der Speichereinrichtungen Alarmeinrichtungen in Tätigkeit setzend eingerichtet ist, wenn von wenigstens einer der Empfängerspulen infolge einer Verminderung des Reifendrucks unter den eingestellten Minimalwert kein Signal empfangen wird.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die Steuereinrichtungen einen astabilen Multivibrator (58) umfassen, der durch eine Versorgungszelle in Tätigkeit gesetzt wird, wenn diese ein Signal030011/0805Fratelli ... P 888— 3 ~empfängt, das eine einen eingestellten Minimalwert überschreitende mittlere Energie hat, und daß das Ausgangssignal des astabilen Multivibrators die Speicherelemente in Tätigkeit setzend eingerichtet ist. 5
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Versorgungszelle ein Impulssignal eingestellter Amplitude und Dauer empfängt, das mit dem Empfang des Signals durch die Empfängerspulen (16, 17, 18, 19) zusammenfällt.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Impulssignal durch einen monostabilen Multivibrator (57) erzeugt wird.
- 5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das durch die Empfängerspulen (16, 17, 18, 19) periodisch empfangene Signal den Speichereinrichtungen und den Steuereinrichtungen über einen ein Bandpaßfilter (43) umfassenden Verarbeitungsschaltungsaufbau zugeführt wird.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (43) ein aktives Filter ist.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Verarbeitungsschaltungsaufbau eine mit dem Ausgang des Filters (4 3) verbundene Detektorschaltung (44) zum Nachweis des durch die einzelnen Empfängerspulen (16, 17, 18, 19) periodisch empfangenen Signale umfaßt.03001 1/0805Fratelli ... P 888
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7 in Rückbezug auf Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Detektorschaltung (44) einen ersten Ausgang aufweist, an welchem ein mit jedem Signalempfang durch die Empfängerspule (16, 17, 18, 1-9) zusammenfallendes Impulssignal vorliegt, und daß das Impulssignal des ersten Ausgangs auf den Eingang des monostabilen Multivibrators (57) gegeben wird.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Detektorschaltung (44) einen zweiten Ausgang aufweist, an welchem ein zur Einhüllenden des durch die Empfängerspule (16, 17, 18, 19) empfangenen Signals proportionales Signal vorliegt, und daß das Signal des zweiten Ausgangs über eine Integratorschaltung (45) auf den Eingang der Speichereinrichtungen gegeben wird.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis zwischen der Ladezeitkonstanten und der Entladezeitkonstanten der Integratorschaltung (45) viel kleiner als 1 ist.
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Integratorschaltung (45) eine RC-Schaltung ist.
- 12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Speichereinrichtungen eine Anzahl bistabiler Multivibratoren umfaßt, von denen jeder einer entsprechenden Empfängerspule (16, 17, 18, 19) zugeordnet ist.030011/0805Fratelli ... P 888
- 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die bistabilen Multivibratoren Multivibratoren des D-Typs sind.
- 14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Null-Rücksetzschaltung vorgesehen ist, welche die Inhalte der Speichereinrichtungen automatisch auf Null rücksetzt, wenn die Vorrichtung durch ein äußeres Steuersignal in ihren Arbeitszustand gesetzt wird.
- 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Null-Rücksetzschaltung eine RC-Schaltung ist.
- 16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß jede der Speichereinrichtungen einen zugehörigen Ausgang aufweist, an welchem, wenn bei einer über der Minimalgeschwindigkeit liegenden Fahrzeuggeschwindigkeit das Signal durch die Empfängerspule (16, 17, 18, 19) eine eingestellte Zeit lang nicht empfangen wird, ein die Alarmeinrichtungen in Tätigkeit setzendes elektrisches Signal vorliegt.
- 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der Ausgänge der Speichereinrichtungen mit den Alarmeinrichtungen über einen Summenschaltungsaufbau verbunden ist.
- 18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine auf einem festen Träger des Fahrzeugs in der Nähe des Reserverads aufgenom-030011/080SFratelli ... P 888mene Senderspule (5) und Empfängerspule (15), wobei die Empfängerspule über die im Reserverad angeordneten Ubertragungsspulen konstant ein Signal der Senderspule empfängt, wenn der Druck im Reservereifen den eingestellten Minimalwert überschreitet und jede Druckverminderung im Reservereifen unter den Minimalwert zum Ausfall des Empfangs des Signals an der Empfängerspule mit nachfolgendem Intätigkeitsetzen der Alarmeinrichtungen durch einen zugehörigen Verarbeitungsschaltungsaufbau führt. 10
- 19. Vorrichtung nach Anspruch 18 in Rückbezug auf Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß der Verarbeitungsschaltungsaufbau für das Reserverad eine in Reihe mit einer Integratorschaltung (33) liegende Detektorschaltung (32) aufweist und daß das Ausgangssignal der Integratorschaltung im wesentlichen auf den Eingang des Summierschaltungsaufbaus gegeben wird.
- 20. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung, welche dauernd die Ausgangsspannungswerte des durch den Signalgenerator auf die einzelnen Senderspulen (5, 6, 7, 8, 9) gegebenen Signals ermittelt, wobei jede Verminderung der Spannung unter den eingestellten Minimalwert in der Steuerschaltung ein die Alarmeinrichtungen in Tätigkeit setzendes Ausgangssignal verursacht.
- 21. Vorrichtung nach Anspruch 20 in Rückbezug auf Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerschaltung eine in Reihe mit einer Integratorschaltung (70) verbundene Detektorschaltung (69) aufweist, wobei das Ausgangssignal der Integratorschaltung auf den Eingang des Verarbeitungsschaltungsaufbaus gegeben wird.030011/0805Fratelli ... P 888
- 22. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Senderspulen (5, 6, 7, 8, 9) parallel geschaltet sind.
- 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Signalgenerator und die Senderspulen (5, 6, 7, 8, 9) ein Kondensator (3) mit einem solchen Wert geschaltet ist, daß er zusammen mit den Senderspulen einen Serienschwingkreis mit einer Eigenresonanzfrequenz bildet, die gleich der Frequenz des durch den Generator gelieferten Signals ist.
- 24. Vorrichtung nach Anspruch 23 in Rückbezug auf Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerschaltung das durch den Generator gelieferte Signal an einem gemeinsamen Punkt von Kondensator (3) und Senderspulen (5, 6, 7, 8, 9) abnimmt.
- 25. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zu jeder der Empfängerspuleη (15, 16, 17, 18, 19) ein Kondensator (25, 26, 27, 28, 29) eines solchen Werts parallel geschaltet ist, daß er zusammen mit seiner Empfängerspule einen Parallelschwingkreis bildet, der eine Eigenresonanzfrequenz hat, die im wesentlichen gleich der Frequenz des durch den Generator gelieferten Signals ist.
- 26. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Generator ein sinusförmiges Signal erzeugt.030011/0805Fratelli ... P 888
- 27. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der Speichereinrichtungen ein zugehöriges Warnelement zugeordnet ist, damit die Lokalisierung einer Druckverminderung in irgendeinem der Reifen möglich ist.
- 28. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennze Lehnet , daß die Alarmeinrichtungen zur Erzeugung eines diskontinuierlichen Signals periodisch aktivierbar und inaktivierbar sind.
- 29. Vorrichtung nach Anspruch 28 in Rückbezug auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Alarmeinrichtungen durch das durch den astabilen MuI-tivibrator (58) gelieferte Ausgangssignal aktiviert und inaktiviert werden.
- 30. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 29 in Rückbezug auf Anspruch 2 , dadurch g e k e η nzeichnet, daß das Ausgangssignal des astabilen Multivibrators (58) einem Anzeigelement zugeführt wird, wobei der astabile Multivibrator aktiviert wird, wenn das Fahrzeug die Minimalgeschwindigkeit überschreitet, wodurch dieser Zustand durch ein diskontinuierliches Arbeiten des Anzeigeelements angezeigt wird.
- 31. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Alarmeinrichtungen optische und/oder akustische Einrichtungen sind.030011/0805
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