DE3812628C1 - Device for supplying power in a contactless fashion to, and interrogating, an electric component or triggering means in a motor vehicle - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der europäischen Patentschrift 87 138 ist eine Ein­ richtung zur Stromversorgung von beweglichen Elementen bekannt, welche insbesondere drehbar an Fahrzeugen vor­ gesehen sind; insbesondere die Versorgung eines Druck­ gebers als Bestandteil einer Reifendrucküberwachungs­ einrichtung ist dort angesprochen. Jene Einrichtung sieht vor, einer Datenaquisitions- und Sendeeinrichtung am/im beweglichen Element über einen Transformator Energie zu­ zuführen, wobei die Primär- und Sekundärseite besagten Transformators beweglich - insbesondere drehbar gegen­ einander - ausgeführt sind. Die induktiv übertragene Energie wird auch dazu benutzt, einen optoelektro­ nischen Emitter, insbesondere eine LED entsprechend einem aktuellen Meßwert anzusteuern, um die Meßdaten auf dem Lichtwege vom beweglichen Element auf das feststehende Fahrzeugteil (Chassis) zu übertragen. Am Chassis ist zu diesem Zweck ein Phototransistor als optoelektronischer Datenempfänger vorgesehen, welcher einerseits eine Demodulationseinrichtung zur Rückgewin­ nung des augenblicklichen Meßwertes ansteuert, und andererseits eine die Ansteuerleistung besagten Trans­ formators beeinflussende Schaltungsanordnung. Diese Schaltungsanordnung ist nur deshalb notwendig, um die Übertragungsverluste in besagtem Drehtransformator gering zu halten, obwohl dieser zur Versorgung besagten optoelektronischen Emitters im beweglichen Element während des Betriebs des Fahrzeugs eine nicht unerhebliche Leistung zu über­ tragen in der Lage sein muß. Jene Erfindung löst also die Aufgabe, die Ansteuerleistung besagten Drehtrans­ formators und damit beständig anfallende Übertragungs­ verluste auf ein Bereitschaftsmaß zu reduzieren, wenn z. B. aufgrund Nichtbetriebs des Fahrzeugs keine zu übertragenden Daten mehr anfallen, oder solche nicht mehr gewünscht werden.

Grundsätzlich könnte diese bekannte Einrichtung auch eine kontaktlose Stromversorgung und Rückübertragung einer be­ stimmten Prüfinformation von Bauelementen bzw. Auslöse­ mitteln in/auf einem beweglichen Fahrzeugteil leisten. Allerdings wären die im beweglichen Teil und im Fahrzeug vorzusehenden Anordnungen aufwendig, teuer, und aufgrund einer Vielzahl erforderlicher Bauelemente auch anfällig gegen Ausfall. Für die Übertragung von Signalen oder Zustandsinformationen in Zusammenhang mit Sicherheits­ einrichtungen an einem Kraftfahrzeug, und insbesondere mit solchen, die nur in Notsituationen (z. B. Unfall) benötigt werden, ist hingegen maximale Verfügbarkeit und somit Einfachheit aufgrund geringstmöglicher Anzahl von Bauelementen erwünscht, wobei geeignete Bauelemente dazu noch eine bekanntermaßen hohe Langzeitzuverlässigkeit aufweisen müssen. Gerade für moderne LEDs trifft letzteres nur beschränkt zu, soweit sie extremer Beanspruchung im Kraftfahrzeug unterworfen werden; die Gefahr der Ver­ schmutzung beeinträchtigt zudem weiter die Verfügbarkeit einer Prüfeinrichtung mit optischer Einholung eines Prüf­ signales vom beweglichen Teil.

Die europäische Patentanmeldung 1 83 580 beschreibt eine kontaktlose induktiv wirkende Einrichtung zur Übermittlung von Fahrerwunschbefehlen insbesondere vom Lenkrad eines Kraftfahrzeugs auf die Lenksäule bzw. an das Fahrzeug­ chassis. Als Übertragungselement wird dort ebenfalls ein Drehtransformator eingesetzt. Diese bekannte Einrichtung sieht vor, daß die mit dem Lenkrad drehbar gegenüber der Lenksäule verbundene Sekundärwicklung des Drehtrans­ formators mit verschiedenen, einzeln anschaltbaren Widerständen belastbar ist, so daß sich eine gemäß Fahrerwunsch codierbare Sekundärbelastung besagten Drehtransformators ergibt. Primärseitig ist die Beauf­ schlagung mit einem annähernd konstanten Wechselstrom vorgesehen, so daß die meßbare Primärspannung ein Maß für die auf der Sekundärseite bereitgestellte Last ent­ sprechend dem aktuellen Fahrerwunsch ist. In diesem Sinne wird diese Wechselspannung dann spitzenwertgleich­ gerichtet und mit derjenigen Anzahl von Quantisierungs­ intervallen analog/digitalgewandelt, die der Anzahl über­ mittelbarer Fahrerwünsche entspricht.

Diese Anordnung hat wohl den Vorteil, im beweglich ange­ ordneten Teil der Gesamtschaltungsanordnung nur wenige Bauelemente zu benötigen. Es läge nahe, dort anstelle eines Schalters und Widerstandes ein Bauelement bzw. Auslösemittel vorzusehen, und auf restliche Schalter und Widerstände zu verzichten. Eine Abfrage des Wider­ standes besagten Bauelements bzw. Auslösemittels wäre damit analog quantisiert möglich. Ungelöst verbliebe je­ doch die Übertragung von erheblicher Betriebsleistung für das Bauelement bzw. Auslösemittel, ohne daß dadurch eine erhebliche Empfindlichkeitseinbuße im Prüfbetrieb in Kauf genommen werden müßte. Ein kostengünstig her­ zustellender Drehtransformator weist aufgrund seines unvermeidbaren Luftspaltes und dessen Toleranzen (auch über dem Betriebsdrehwinkel) einen gewissen Übertragungs­ widerstand auf, der bei sekundärer Belastung mit einem relativ niederohmigen Bauelement bzw. Auslösemittel in das Meßergebnis u. U. mit weit höherem Maße eingeht als zu erfassende Änderungen am zu überwachenden bzw. über­ prüfenden Bauelement bzw. Auslösemittel (annähernder Kurzschlußbetrieb). Die Auswertung zu einem Fehler­ signal eines bestimmten Meßwertes wäre ferner unver­ hältnismäßig aufwendig, weil selbst das Erkennen des Nichtvorliegens eines Fehlers in jener Einrichtung die dort vorgesehene Quantisierungsfunktion bereits vor­ ausgesetzte bzw. beanspruchte.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur kontaktlosen Abfrage des Zustandes elektrischer Bau­ elemente bzw. Auslösemittel in/an einem beweglichen Be­ dienelement eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die den Einsatz eines Drehtransformators mit gewissen Ferti­ gungs- und Montagetoleranzen kostengünstig erlaubt, ohne daß die Eindeutigkeit der Prüfinformation über das abzufragende Bauelement bzw. Auslösemittel vom beweg­ lichen aufs feststehende Teil darunter leidet. Außerdem soll neben der Prüfung auch die Stromversorgung insbe­ sondere eines sicherheitswesentlichen Auslösemittels im beweglichen Teil, z. B. in einem Lenkrad ermöglicht werden, und eine hohe Verfügbarkeit aufgrund einfacher Konstruktion gegeben sein.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches ge­ löst.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Lehren sind leistungsfähige Weiterbildungen der hauptansprüchlich beschriebenen Einrichtung gegeben.

Die Erfindung bietet den Vorteil einer einfachen und zu­ verlässigen Schaltung sowohl zur Abfrage als auch zum Be­ trieb eines Bauelements bzw. Auslösemittels im beweglichen Fahrzeugteil. Dabei geschieht bereits eine Vorauswertung einer Prüfabfrage besagten Bauelements bzw. Auslösemittels durch dessen beständigen Vergleich mit einem wenigstens gleich zuverlässigen Referenzelement, z. B. einem Film­ widerstandsnetzwerk. Werden eine Prüf- und eine Referenz­ spannung phasensynchron von einem Rechner abgetastet, ist sogar eine Aussage über das fehlerhafte Element (Bau­ element bzw. Auslösemittel oder Referenz) möglich. Durch Trennung des Leistung übertragenden Luftspaltes vom das Prüfsignal übertragenden Luftspalt können beide hinsichtlich zweckmäßiger Übertragungswiderstände optimiert und so als Bestandteile eines Doppeltrans­ formators kostengünstig realisiert werden. Die erfin­ dungsgemäße Einrichtung ist insbesondere unter Verwendung eines Mikrorechners vorteilhaft zu betreiben.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Wirkschaltbild eines ersten Ausführungs­ beispiels der Erfindung;

Fig. 2 ein Wirkschaltbild eines zweiten Ausführungs­ beispiels der Erfindung;

Fig. 3 ein Wirkschaltbild einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 sieht die erfindungsgemäße Einrichtung zwei separate Drehtransformatoren 3 und 17 vor. Die Primärwick­ lung 4 besagten Drehtransformators 3 ist mit einem Wechsel­ strom I _T beaufschlagbar, infolgedessen sich an besagter Primärwicklung die Wechselspannung U _{P 1} einstellt. Am be­ weglichen Teil 21 des Fahrzeugs ist die Sekundärwicklung 5 besagten Drehtransformators 3 befestigt. Die Sekundär­ wicklung 5 speist Versorgungsschienen 6 und 7, zwischen denen die zwei Stränge einer Wheatstoneschen Brücken­ schaltung angeordnet sind. Im ersten Strang liegen in Reihe geschaltet das zu überwachende bzw. zu betreibende Bauelement bzw. Auslösemittel 8 und ein weiteres Bauelement 9, vorzugsweise ein Widerstand. Im zweiten Strang liegen in Reihe ge­ schaltet zwei weitere Bauelemente 13 und 14, welche beide vorzugsweise als Widerstände ausgeführt sind. Die Mittel­ punkte 10 und 15 beider Stränge sind an die Primärwick­ lung 16 des zweiten Drehtransformators 17 geführt, welche die Brückenspannung der Brückenschaltung auf die fest­ stehende Sekundärwicklung 18 koppelt, so daß zwischen deren Anschlußklemme 19 und 20 eine Spannung U _{P 2} ab­ greifbar ist. Im ersten Strang sind dem Widerstand 9 zwei Halbleiterventile 11 und 12 mit unterschiedlicher Polung parallel geschaltet. Zusammen mit den Wicklungen 5 und 16 ist besagte Brückenschaltung fester Bestand­ teil beispielsweise eines Lenkrades.

Die Einrichtung funktioniert wie folgt. Die an der Primär­ wicklung 4 anstehende Wechselspannung U _{P 1} bedingt eine Sekundärspannung an der Wicklung 5, welche die beiden Brückenstränge speist. Die jeweilige Wechselspannung am Mittelabgriff eines Stranges gegenüber seinem Fuß­ punkt entspricht in bekannter Weise dem Spannungsteiler­ verhältnis des betreffenden Stranges multipliziert mit der den betreffenden Strang versorgenden Wechselspannung. Daraus folgt, daß bei Abgleich der Brücke die Spannung zwischen den beiden Strangmittelpunkten gleich Null wird. In diesem Falle ist die Prüfspannung U _{P 2} zwischen Sekundärklemme 19 und 20 des Drehtransformators 17 eben­ falls Null. Stimmen die beiden Spannungsteilerverhältnisse der zwei Stränge nicht überein, ist die entsprechende Wechselspannung U _{P 2} der Abweichung besagter Spannungs­ teilerverhältnisse voneinander proportional. Dabei ist von Bedeutung, daß die Phase der Prüfspannung U _{P 2} be­ zogen auf die an der Wicklung 4 auftretende Spannung U _{P 1} um 180° springt, wenn eine Verstimmung besagter Brücken­ schaltung von einer positiven Abweichung der Spannungs­ teilerverhältnisse zu einer entsprechend negativen Ab­ weichung stattfindet. Da ein an die Klemmen 19 und 20 anschließbarer Verstärker oder Auswerter einen sehr hohen Eingangswiderstand besitzen kann, kann der Drehtrans­ formator 17 einen größeren Übertragungswiderstand von der Primär- auf die Sekundärseite aufweisen, als dies für den Drehtransformator 3 zulässig ist, insbesondere dann, wenn das Bauelement oder Auslösemittel 8 relativ niederohmig ausgeführt ist. In letzterem Falle weist der Widerstand 9 im Interesse eines möglichst geringen Prüfleistungsverbrauchs der Versorgungs- und Über­ wachungseinrichtung einen größeren Widerstand auf als besagtes Bauelement oder Auslösemittel 8; im zweiten Strang weisen die Widerstände 13 und 14 aus demselben Grund vorzugsweise höhere Werte auf; für ein gleiches Spannungsteilerverhältnis wie im ersten Strang ent­ sprechen die Widerstände 14 und 13 beispielsweise dem fünffachen Wert des entsprechenden Widerstandes 9 und des Sollwiderstandes des Bauelements oder Auslösemittels 8. Eine Ausführung der Widerstände 9 und 14 größer als die Widerstände 8 und 13 hat einen gewissen Empfindlich­ keitsverlust der Meßbrücke zur Folge, der aber bei geringer Belastung der Sekundärwicklung 18 durch ein geeignetes Verhältnis der Windungszahlen der Wick­ lungen 16 und 18 des zweiten Drehtransformators ("Aus Lesetransformator") aufgewogen werden kann. Zur Über­ wachung des Bauelements bzw. Auslösemittels 8 wird der treibende Strom I _T bzw. die ent­ sprechende Spannung U _{P 1} so niedrig gewählt, daß die Schleusenspannungen der beiden Halbleiterventile 11 und 12 nicht erreicht werden und die Brückenanordnung somit nicht hinsichtlich ihres Abgleichs oder Fehlabgleichs beeinflußt wird. Zum Betrieb des Bauelements bzw. Aus­ lösemittels 8 wird in die Primärwicklung 4 des Drehtrans­ formators 3 ein hinreichend großer Wechselstrom I _T einge­ prägt, so daß die beiden Halbleiterventile 11 und 12 in leitendem Zustand die Spannung zwischen der Brücken­ schiene 7 und dem Brückenmittelpunkt 10 begrenzen und infolgedessen der wesentliche Anteil der Sekundärspan­ nung besagten Drehtransformators 3 am Bauelement bzw. Auslösemittel 8 abfällt. Durch die Klammerung der über den Widerstand 9 abfallenden Spannung durch die beiden Halbleiterventile 11 und 12 ist besagter Widerstand 9 jedenfalls vor Überlastung geschützt, während die Spannung am Bauelement bzw. Auslösemittel 8 unbegrenzt auf einen erforderlichen Betriebswert ansteigen kann. Im vorerwähnten Betriebszustand wird eine entsprechend erhöhte Prüfspannung U _{P 2} an der Sekundärwicklung 18 des zweiten Drehtransformators 17 abgegeben; ist die Brückenschaltung beispielsweise im Kleinsignalbetrieb abgeglichen (Ventile 11 und 12 nicht leitend), liegt bei Großsignalbetrieb ein Fehlabgleich mit entsprechend großer Ausgangsspannung U _{P 2} des Auslesetransformators 17 vor, wobei dann eine etwaige Unterbrechung des Bauelements bzw. Auslösemittels 8 wohl noch eine Erhöhung der Spannung U _{P 2} bewirken kann, ohne daß dabei ein Phasen­ sprung um 180° bezüglich der Spannung U _{P 1} auftreten muß (sofern die Halbleiterventile 11 und 12 dasjenige Strangglied überbrücken, welches den größeren Widerstand aufweist). Werden beispielsweise die Widerstände 9, 13 und 14 als sehr genaues und langzeit­ stabiles Filmbauelement ausgeführt, so ist die zwischen den Klemmen 19 und 20 meßbare und von einem Schwellwertschalter erfaßbare Prüfspannung U _{P 2} der Widerstandsabweichung des Bauelements bzw. Auslösemittels 8 von einem bezogenen Soll­ widerstand nach Maßgabe besagtem Filmwiderstandselements proportional. Die Einrichtung bietet somit den Vorteil, daß bereits im beweglichen Teil, also z. B. im Lenkrad, eine Vorauswertung der Ablage des Widerstands­ wertes besagten Bauelements bzw. Auslösemittels 8 von einem Sollwert erfolgt dahingehend, daß das Einhalten einer bestimmten positiven bzw. negativen Widerstandstoleranz des Bauelements bzw. Auslösemittels 8 gegenüber einem vorgegebenen Sollwert nicht zum Ansprechen eines an die Klemmen 19 und 20 angeschlossenen Schwellwertschalters führt. Umgekehrt kann durch Verschieben der Ansprech­ schwelle eines solchen Schwellwertschalters eine Ver­ größerung bzw. Verkleinerung des zulässigen, eine angeschlossene Prüfeinrichtung nicht auslösenden Toleranzbereiches des Bauelements bzw. Auslösemittels 8 eingestellt werden.

Die abgewandelte Ausführungsform der Einrichtung gemäß Fig. 2 erlaubt eine Prüfabfrage ge­ nau derselben Schaltungsanordnung 21 unter Verwendung eines Mikrorechners 29. Ein Oszillator und Verstärker 12 speist über seinen Stromquellenausgang 1 den Wechsel­ strom I _T in die Primärwicklung 4 ein. Die entsprechende Primärspannung U _{P 1} wird über ein gleichrichtendes Element 23 einem ersten A/D-Eingang 34 des I/O-Kanals 33 besagten Mikrorechners 29 zugeführt. Zwischen dem gleich­ richtenden Element 23 und besagtem A/D-Eingang kann ein Siebmittel in Form eines Widerstandes 24 vorgesehen sein; für eine annähernde Spitzenwertgleichrichtung kann weiter zwischen vorerwähnten Elementen 23 und 24 ein Ladekonden­ sator 25 nach Masse geschaltet vorgesehen sein. Ein dem A/D-Eingang 34 entsprechend parallelgeschalteter Konden­ sator 25 a kann zur weiteren Glättung der gleichgerichteten Spannung vorgesehen sein. In analoger Weise ist die Sekun­ därwicklung 18 des Transformators 17 über entsprechende Elemente an besagtem Mikrorechner angeschlossen; so sind ein weiteres gleichrichtendes Element 26, ein Widerstand 27, ein Ladekondensator 28 und ggf. ein weiterer Kondensator 28 a zwischen der Klemme 19 der Sekundär­ wicklung 18 und einem zweiten A/D-Eingang 35 besagtem I/O-Kanals vorgesehen. Der Rechner 29 beinhaltet in üblicher Weise eine CPU 30, RAM-ROM-Bereiche 31 und 32 sowie weitere Ein- und Ausgänge 36, die über Leitungen 37 mit anderen Aggregaten im Fahrzeug kommunizieren. Ein Verbindungsweg 38 kann vorgesehen sein, um dem Oszillator bzw. Verstärker des Funktionsmoduls 12 einen Puls zuzuführen, welcher die Frequenz des Ausgangs­ wechselstromes I _T bestimmt.

Die Einrichtung funktioniert wie folgt. Den beiden A/D- Eingängen 34 und 35 des Rechners 29 werden beständig Gleichspannungen zugeführt, die durch Gleichrichtung aus den beiden Pulsspannungen U _{P 1} und U _{P 2} abgeleitet sind. Ein Software-Programm bewirkt ein periodisch kurzzeitiges Aufschalten dieser Eingangsgleich­ spannungen an den A/D-Wandler besagten I/O-Kanals des Rechners 29. Entsprechende Abtastwerte werden von be­ sagter Software auf Einhaltung bestimmter Grenzen be­ prüft. Beispielsweise kann dem A/D-Eingang 35 eine Schwell­ wertfunktion nachgeschaltet sein, die anspricht, wenn die Sekundärspannung U _{P 2} einen Wert übersteigt, der z. B. der Toleranzgrenze für das Bauelement bzw. Auslösemittel 8 entspricht. Eine dem A/D-Eingang 34 entsprechend nachge­ schaltete Schwellwertfunktion erlaubt die Feststellung eines unzulässigen Anstieges der Prüfspannung U _{P 1}, etwa infolge eines Drahtbruches der Sekundärwicklung 5 des Dreh­ transformators 3, oder infolge Ausfalls eines Brücken­ stranges oder insbesondere des Bauelements bzw. Auslöse­ mittels 8, sofern dieses - ebenso wie der Zweigwiderstand 9 - relativ niederohmig ausgeführt ist. Durch Plausi­ bilitätsabfragen der entsprechenden Schwellwerter­ gebnisse ist somit ein Rückschluß über den Zustand der Schaltungsanordnung 21 möglich. Außerdem erlaubt eine entsprechend verfeinerte Software des Rechners 29, entsprechende Eingangsgleichspannungen an Eingängen 34 und 35 über der Betriebsdauer des Fahrzeugs zu mitteln. Kostengünstig herstellbare Drehtransformatoren weisen eine gewisse Abhängigkeit ihrer Streuinduktivität und des Übertragungswiderstandes über dem Drehwinkel auf. Unter der Annahme, das beispielsweise in einem betriebenen Fahrzeug ein die Anordnung 21 beinhaltendes Lenkrad innerhalb gewisser Erwartungszeitintervalle be­ wegt wird, kann der Rechner somit Minimal- und Maximal­ werte mit relativ großer Zeitkonstante ausmitteln.

Anläßlich des Ersatzes beispielsweise des Bauelements bzw. Auslösemittels 8 kann der Rechner 29 durch einen besonderen Servicebefehl die sich während einer gewissen Versuchs­ betriebsdauer des Fahrzeugs (z. B. Testfahrt nach Werk­ stattbesuch) am Knoten 22 minimal und maximal einstellende Primärspannung erfassen und lernen, indem entsprechende Gleichspannungswerte intern abgespeichert und als Bezugs­ größen von einer entsprechenden Schwellwertfunktion auf­ gerufen werden. Die Wirkverbindung 38 erlaubt die Auf­ bereitung eines geeigneten Stromes I _T hinsichtlich seiner Frequenz aus einem Puls, den der Rechner 29 über einen seiner zusätzlichen Ausgänge 36 abzugeben vermag.

Die Einrichtung gemäß Fig. 3 entspricht der gemäß Fig. 2, unterscheidet sich jedoch in folgender Hinsicht. Die Spannungen U _{P 1} und U _{P 2} werden entsprechenden A/D-Eingängen 34 und 35 nicht über gleichgerichtete Elemente, sondern direkt zugeführt. Ein treibender Wechselstrom I _T wird der Primärwicklung 4 des ersten Drehtransformators 3 über eine Verbindungsleitung 44 von einem Verstärker 42 einge­ prägt, dessen Ausgangsstufe als Wechselstromquelle aus­ geführt ist. Zwischen dem Verstärker 42 und einem be­ sonderen Ausgang 39 des I/O-Kanals 33 kann ein Flip- Flop, eine monostabile Kippstufe, oder ein Timer ge­ schaltet sein. Ein Flip-Flop kann vorgesehen sein, um aus einem Antriebspuls mit niedrigem und/oder schwanken­ dem Tastverhältnis ein Ansteuersignal mit einem Tastver­ hältnis von 1 : 1 zu erhalten, um die Oberwellenabstrah­ lung insbesondere des Drehtransformators 3 geringst­ möglich zu halten. Eine monostabile Kippstufe oder ein Timer können vorgesehen sein, um ohne Frequenz­ teilung ein entsprechend optimales Tastverhältnis für den Wechselstrom I _T zu erzeugen. Von einem besonderen Ausgang 40 besagten I/O-Kanals ist über eine Verbindung 43 einem Eingang 45 des Verstärkers 42 ein Signal zuführbar, welches das Verstärkungsmaß besagten Verstärkers 42 be­ einflußt.

Die Anordnung funktioniert wie folgt. Der Mikrorechner 29 tastet die Prüfspannungen U _{P 1} und U _{P 2} nach Betrag und Phase ab. Dies wird dadurch erreicht, daß die besagten Spannungen in festem Zeitbezug zum am Ausang 39 abge­ gebenen Puls kurzzeitig an den internen A/D-Wandler des Rechners 29 aufgeschaltet werden und die entsprechend gewonnenen Momentanwerte als aktuelle Prüfwerte in Speicherzellen festgehalten werden solange, bis ein Überschrieb mit neuen entsprechenden Werten erfolgt. Dieses Verfahren erfordert nicht, besagte Spannung in jeder nachfolgenden Periode neu abzutasten; vielmehr kann eine entsprechende Abfrage der Prüfspannungen unter Auslassung beliebig vieler Perioden erfolgen, da der Rechner zeitlichen Synchronismus der ent­ sprechenden Abfragezeitpunkte mit den Flanken des am Ausgang 39 abgegebenen Antriebspulses gewährleistet. Die Auswertung besagter Prüfspannungen nach Betrag und Phase bietet den Vorteil, daß bei Verstimmung der Meßbrücke durch Ausfall oder Alterung von Bauelementen eine entsprechende Phasenumkehr der Prüfspannung U _{P 2} gegenüber der Prüfspannung U _{P 1} Rückschlüsse über die Art des Fehlers erlaubt. Ein weiterer Vorzug dieser abgewandelten Einrichtung besteht darin, daß die Qualität der Übertragungsstrecke durch gesagte Drehtransformatoren überwachbar ist. Dazu gibt der Rechner 29 über den be­ sonderen Ausgang 40 ein die Verstärkung des Verstärkers 42 beeinflussendes Signal ab. Im Rahmen einer Testroutine kann das entsprechende Signal stufenweise so verändert werden, daß auch der in die Primärwicklung 4 eingeprägte Wechselstrom I _T stufenweise zunimmt. In entsprechender Weise nehmen beide Prüfspannungen U _{P 1} und U _{P 2} proportional zu, solange die Halbleiterventile 11 und 12 nicht leiten. Da besagte Ventile das Zweielement 9 mit dem höheren Widerstand im betreffenden Strang überbrücken, wird die Brückenanordnung bei einsetzendem Leiten besagter Ventile zunehmend stark verstimmt. Die dann unpropor­ tionale Veränderung der Prüfspannung U _{P 2} gegenüber der Prüfspannung U _{P 1} wird sigifikant erkannt. Tritt diese Begrenzungswirkung der Ventile 11 und 12 bei einer Span­ nung U _{P 1} größer als ein festvorgegebener Grenzwert ein, ist dies bei ansonsten fehlerfreier Anordnung 21 z. B. durch fehlerhafte Erhöhung des Übertragungswiderstandes des Drehtransformators 3 möglich. Da dies die Betrieb­ barkeit des Bauelements bzw. Auslösemittels 8 gefährden könnte, ist ein solcher Mangelzustand vermittels einer entsprechend programmierten Instruktion vom Rechner 29 anzeigbar. Zur annähernden Konstanthaltung der Prüf­ spannung U _{P 1} kann auch eine Regelung des Wechselstromes I _T zur Auswertung der Prüfspannung U _{P 2} angewandt werden, ebenso kann durch geeignete Beaufschlagung des Einganges 45 das Verstärkungsmaß des Verstärkers 42 so angehoben werden, daß die von der Primärwicklung 4 auf die Sekundär­ wicklung 5 übertragene Leistung ausreicht, um das Bau­ element bzw. Auslösemittel 8 zweckgemäß zu betreiben.

Claims (23)

1. Einrichtung zur kontaktlosen Stromversorgung und Zu­ standsabfrage eines elektrischen Bauelements bzw. Aus­ lösemittels in einem Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise in einem gegenüber besagtem Fahrzeug beweglich bzw. dreh­ bar gelagerten Teil, beispielsweise einem Rad, angeordnet ist, mit einem (ersten) Drehtransformator, dessen Primär­ wicklung mit dem Fahrzeugchassis drehfest verbunden und dessen Sekundärwicklung mit besagtem Teil verbunden und somit beweglich bzw. axial drehbar gegenüber besagter Primärwicklung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein zweiter Drehtransformator (17) mit vom ersten Drehtransformator (3) im wesentlichen unabhängiger magnetischer Feldführung vorgesehen ist, wobei dessen Primärwicklung (16) im beweglichen Teil (21) ange­ ordnet ist;
• - daß an die wenigstens eine Sekundärwicklung (5) be­ sagten ersten Drehtransformators (3) eine Wheat­ stonesche Brückenschaltung mit zwei Strängen (8 + 9, 13A+ 14) angeschlossen ist;
• - daß das besagte Bauelement bzw. Auslösemittel (8) in einem der vier Zweige besagter Brückenschaltung vor­ gesehen ist;
• - daß die beiden Mittelabgriffe (10, 15) besagter Brücken­ schaltung an die Primärwicklung (16) besagten zweiten Drehtransformators (17) angeschlossen sind;
• - daß bei Anliegen einer Spannung an die Primärwicklung (4) besagten ersten Drehtransformators (3) zwischen Anschlüssen (19) und (20) der mit dem Fahrzeugchassis drehfest verbundenen Sekundärwicklung (18) besagten zweiten Drehtransformators (17) eine Prüfspannung (U _{P 2}) abnehmbar ist, welche der Abweichung des Wertes be­ sagten Bauelements bzw. Auslösemittels (8) von einem Sollwert entspricht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Bauelement bzw. Auslösemittel (8) ein Widerstand ist, und daß die übrigen Zweigelemente (9, 13, 14) als Widerstände ausgeführt sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im ersten Strang besagtem Bauelement bzw. Aus­ lösemittel (8) in Serie geschaltete Widerstand (9) größer ist als der Widerstand besagten Bauelements bzw. Auslösemittels (8), und daß die Widerstände (13, 14) im anderen Strang im wesentlichen gleiche Wider­ standsverhältnisse wie die Widerstände im ersten Strang aufweisen, wenn der betreffende Wert besagten Bauelements bzw. Auslösemittels (8) einem Sollwert entspricht.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß besagte drei Widerstände (9, 13, 14) als Filmwider­ stände auf einem gemeinsamen Substrat ausgeführt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem im ersten Strang besagten Bauelements bzw. Aus­ lösemittels (8) in Serie geschalteten Widerstand (9) zwei Halbleiterventile (11, 12) mit ungleicher Polung parallel geschaltet sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Spannung an der Primärwicklung (4) besagten Drehtransformators (3) durch Einprägen eines treibenden Konstantwechselstromes (I _T ) anlegbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die sich an der Primärwicklung (4) besagten ersten Drehtransformators (3) einstellende Spannung als erste Prüfspannung (U _{P 1}) und die sich in der Sekundärwicklung (18) des zweiten Drehtransformators (17) einstellende Spannung als zweite Prüfspannung (U _{P 2}) entsprechenden A/D-Eingängen (34, 35) des I/O-Kanals (33) eines Mikro­ rechners (29) zuführbar und von demselben bezüglich ihrer Amplituden auswertbar sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß besagten A/D-Eingängen (34, 35) zuführbare Spannungen (U _{P 1} und U _{P 2}) vom Rechner (29) bezüglich ihrer Phasenlage gegeneinander auswertbar sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Prüfspannungen (U _{P 1} und U _{P 2}) über wenigstens je ein vorgeschaltetes gleichrichtendes Element (23 bzw. 26) den A/D-Eingängen (34, 35) zuführbar sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß den A/D-Eingängen (34, 35) besagten Mikrorechners (29) Kapazitäten (25 a, 28 a) parallelgeschaltet sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen besagte gleichrichtende Elemente (23, 26) und A/D-Eingänge (34, 35) besagten Mikrorechners (29) jeweils ein Entkoppelungselement (24, 27), wenigstens in Form eines Widerstandes, eingefügt ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß vom Ausgang besagter gleichrichtender Elemente (23, 26) Haltekapazitäten (25, 28) gegen das Fahrzeugchassis und/ oder gegen ein Massepotential eines den Rechner (29) beinhaltenden elektronischen Steuergerätes geschaltet sind.

13. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Ausgang (39) besagten Rechners (29) einem Verstärker (42) ein im wesentlichen periodischer Antriebs­ puls zuführbar ist und daß der Ausgang besagten Verstärkers (42) über eine Leitung (44) mit der Primärwicklung (4) besagten ersten Drehtransformators (3) verbunden ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß besagtem Verstärker (42) ein eine Impulsdauer ver­ längerndes bzw. ein frequenzteilendes Element, z. B. eine Flip-Flop oder ein Timer (41) vorgeschaltet ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß besagtem Verstärker (42) von einem Ausgangsport (40) des I/O-Kanals (33) des Rechners (29) eine sein Verstärkungsmaß steuernde Einstellgröße zuführbar ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Verstärker (42) in die Primärwicklung (4) einspeisbare Strom (I _T ) in Abhängigkeit von besagter Einstellgröße beeinflußbar ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mittels besagter, über eine Verbindungsleitung (43) geführter Einstellgröße zur Veränderung des Verstärkungs­ maßes der vom Verstärker (42) in die Primärwicklung (4) einspeisbare Strom (I _T ) so einstellbar ist, daß die Primärspannung besagten Drehtransformators (3) einen vor­ gebbaren Grenzwert nicht über bzw. unterschreitet.

18. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß durch die auf der Verbindungsleitung (43) geführte Einstellgröße der von besagtem Verstärker (42) in die Primärwicklung (4) einspeisbare Strom so regelbar ist, daß die von der Sekundärwicklung (18) besagtem A/D- Eingang (35) zuführbare Prüfspannung (U _{P 2}) einen vor­ gebbaren Grenzwert nicht überschreitet, und daß zur Prüfung der Anordnung (21) im beweglich bzw. drehbar gelagerten Teil die am Speisepunkt (22) der Primär­ wicklung (4) besagten ersten Drehtransformators (3) abnehmbare Prüfspannung (U _{P 1}) vom Rechner (29) aus­ wertbar ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen oder Überschreiten besagt vorgebbaren Grenzwertes ein Alarmsignal auslösbar ist.

20. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die besagtem A/D-Eingang (35) zuführbare Prüfspannung (U _{P 2}) vom Rechner (29) hinsichtlich ihrer Phasenlage zu dem von besagtem Ausgangsport (39) abgebbaren Antriebs­ puls auswertbar ist.

21. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß durch die über besagte Verbindung (43) zuführbare Einstellgröße das Verstärkungsmaß besagten Verstärkers (42) so veränderbar ist, daß durch den in die Primär­ wicklung (4) einspeisbaren Strom (I _T ) besagtem elektrischen Bauelement bzw. Auslösemittel (8) eine bestimmte Betriebs­ leistung zuführbar ist, indem durch besagten Strom ein An­ sprechen (Durchsteuern) der im beweglichen Schaltungsteil (21) enthaltenen Ventile (11, 12) herbeiführbar ist.

22. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Drehtransformatoren (3, 17) konstruktiv mitein­ ander verbunden sind, und daß insbesondere die Primär­ wicklung (4) bzw. Sekundärwicklung (5) des ersten Dreh­ transformators (3) und die Sekundärwicklung (18) bzw. Primärwicklung (16) des zweiten Drehtransformators (17) mit jeweils zugehörigen magnetischen Feldführungs­ elementen als einkörperliche Gebilde ausgestaltet sind.

23. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das beweglich gelagerte Teil das Lenkrad eines Kraft­ fahrzeuges ist, und daß besagtes Auslösemittel (8) die Zündpille eines Insassen-Sicherungssystems (z. B. Airbag) ist.