DE4133991C2 - Ein Drucksignal erzeugende Ventilkappe für einen mit einem Reifenventil ausgerüsteten Luftreifen - Google Patents
Ein Drucksignal erzeugende Ventilkappe für einen mit einem Reifenventil ausgerüsteten LuftreifenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine ein Drucksignal erzeugende Ventilkappe
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Ventilkappe
ist vorzugsweise für die Anwendung bei Pkw-Reifen bestimmt,
die bei einem Reifen-Solldruck von etwa 1,4 bis
3,0 bar betrieben werden. Abgewandelte Ausführungsformen
sind für Fahrradreifen, Motorradreifen und Lkw-Reifen vorgesehen.
Eine gattungsgemäße Ventilkappe ist aus der DE
39 30 480 A1 bekannt. Die bekannte Ventilkappe weist eine hermetisch
dicht verschließbare Referenzdruck-Kammer auf, in
der ein Solldruck (Fülldruck) des Luftreifens "speicherbar"
ist. Die Referenzdruck-Kammer ist teilweise von einer Membran
begrenzt, die bei anormalem Reifendruck auslenkbar ist
und insoweit als Drucksensor dient. Die Membran bildet das
bewegliche Schaltglied eines mechanischen Schalters, dessen
Stromkreis bei einer Membranauslenkung geschlossen wird,
woraufhin die Sendeeinrichtung aktiviert wird. Die bekannte
Ventilkappe erzeugt nur dann eine Signalfrequenz, wenn der
zu überwachende Reifendruck einen vorgegebenen Schwellenwert
unterschreitet. Es besteht jedoch der Wunsch, den
aktuellen Reifendruck nach Belieben im Rahmen der Reifendruckkontrolle
abfragen zu können.
Die DE 36 00 830 C1 offenbart eine Reifendruck-Meß-
und -Anzeigevorrichtung. Als Drucksensor dient eine auslenkbare
Membran, die einen Permanentmagneten verstellt. Die
Magnetstellung wird mit einem berührungsfrei arbeitenden
Magnetsensor erfaßt, der sich an einem unabhängig handhabbaren
Handstück befindet, das in definierter Weise zur Anlage
an der Ventilkappe gebracht werden muß. Am Handstück
kann der aktuelle Reifendruck in digitalen Form angezeigt
werden.
Die US 4 250 759 und US 4 704 901 offenbaren
Handgeräte, die mit einem Drucksensor, einer Stromquelle und
den notwendigen Schaltungseinrichtungen zur Erzeugung einer
digitalen Druckanzeige ausgerüstet sind. Diese Handgeräte
werden mit einem Reifenventil mechanisch gekoppelt, wobei
ein Ventilstößel niedergedrückt wird, damit der Reifendruck
den Drucksensor im Handgerät beaufschlagen kann.
Das Dokument US 4 308 520 offenbart ein Reifendruck-Anzeigegerät
mit einem unabhängig handhabbaren Handstück, das
unmittelbar benachbart zu einem Reifenventil angeordnet
werden muß. Die Signalübermittlung erfolgt drahtlos mit
Hilfe eines Transponders am Reifenventil und elektromagnetischen
Spulen am Handgerät. Als Drucksensor dient ein
Faltenbalg, der einen Mikroschalter betätigt. Es kann lediglich
ein Ja-Nein-Signal übermittelt und am Handgerät angezeigt
werden.
Die US 4 918 423 (entspricht der EP 03 01 443 A1) offenbart ein vergleichbares
Reifendruck-Prüfgerät. Am Reifenventil befindet sich ein
Drucksensor, der parallel mit einem Kondensator und einer
Spule (Schwingkreis) geschaltet ist. Entsprechend dem Reifendruck
wird der Sensor ein- oder ausgeschaltet und verändert
damit die Resonanzfrequenz des Schwingkreises. An
einem Handgerät, das in unmittelbarer Nachbarschaft zum Reifenventil
angeordnet werden muß, befindet sich ein zweiter
Schwingkreis. Je nachdem, ob Resonanz zwischen den Schwingkreisen
herrscht oder nicht, kann am Handgerät eine Ja-Nein-Anzeige
erzeugt werden.
Die EP 00 16 991 B1 offenbart eine Einrichtung zur
Reifendrucküberwachung bei Kraftfahrzeugen mit einem am Rad
und/oder der Achse angeordneten Sender für die drahtlose
Übertragung eines vom Reifendruck abhängigen Signals auf
einen Empfänger am Fahrzeugrahmen. Die
Sendeeinrichtung ist mit einer Infrarotquelle, insbesondere
mit einer Infrarotleuchtdiode ausgestattet, und der Sender
gibt ein vom Druck eines oder mehrerer Reifen abhängiges
moduliertes Signal ab.
Die DE 34 08 905 A1 offenbart eine Reifenluftdruck-Meßvorrichtung,
die eine optische Signalübertragungsstrecke
zwischen Achse und Felge aufweist. Als Signalträger dient
IR-Strahlung oder die Strahlung eines Halbleiterlasers, die
mit Hilfe von Lichtleitfasern (Glasfaserleitung) fortgeleitet
wird. Als Drucksensor dient ein Balg, der - druckabhängig
- eine Maske verstellt, durch welche die Strahlung hindurchtreten
muß. Eine Änderung des Reifendruckes bewirkt
eine Änderung des Anteils der Strahlung, der durch die Maske
hindurchtritt. Mit diesem Aufbau kann ein dem Reifendruck
entsprechendes optisches Signal erzeugt werden.
Die DE 28 50 787 A1 offenbart eine Reifendruck-Alarmeinrichtung,
die am Rad einen Druckfühler aufweist, der
in Abhängigkeit von der Auslenkung einer Membran Schwellenwerte
ermittelt. Bei Überschreitung eines oberen oder unteren
Schwellenwertes wird je ein Stromkreis geschlossen und
daraufhin ein Drucksignal erzeugt, das telemetrisch an einen
Empfänger am Fahrzeug übermittelt wird. Mit einem zusätzlichen
Handgerät kann die Funktionstüchtigkeit der Reifendruck-Alarmeinrichtung
bei stehendem Fahrzeug überprüft
werden.
Weiterhin sind eine Reihe von Systemen zur Überwachung des
Reifendruckes bekannt, die einen Drucksensor oder -schalter
am rotierenden Rad und einen Signalgeber am Fahrgestell benachbart
zum Rad aufweisen. Die Übertragung des Drucksignals
erfolgt durch induktive Kopplung, welche durch ein Signal
des Signalgebers induziert wird (vgl. DE 37 36 803 A1
oder DE 38 01 278 A1).
Ferner sind zur Druckerfassung als Halbleiterbauelement ausgebildete
Absolutdruck-Sensoren bekanntgeworden (vgl.
EP 00 10 204 A1), die ein dem erfaßten Druck
entsprechendes elektrisches Ausgangssignal erzeugen. Nach
Kenntnis des Erfinders sind solche Absolutdruck-Sensoren
bislang nicht zur Reifendruckerfassung am rotierenden Rad
eines Fahrzeuges eingesetzt worden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ventilkappe
der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß - bei
minimalem Stromverbrauch - der aktuelle Reifendruck zu beliebigen
Zeiten abgefragt werden kann und der Reifendruck
mit einer Genauigkeit von wenigstens 1/10 bar erfaßt und
angezeigt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches
1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird als Drucksensor ein Absolutdruck-Sensor
eingesetzt, der als Halbleiterbauelement ausgebildet ist und
der ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das dem erfaßten
Reifendruck entspricht. Geeignete Halbleiter-Drucksensoren
sind mit geringen Abmessungen verfügbar, beispielsweise
als quaderförmige Körperchen mit Abmessungen von etwa
6×6×3 mm. Ein beispielhafter Chip enthält einen hermetisch
dichten Vakuum-Referenzraum und einen mit dem zu überwachenden
Reifendruck beaufschlagbaren piezo-resistiven
Wandler, dessen Widerstandselemente typischerweise nach Art
einer Wheatstone-Brücke geschaltet sind. Auf dem Chip befinden
sich zusätzliche Elemente zur Kompensation der Temperatureinflüsse
auf Empfindlichkeit und Nullpunkt-Einstellung.
Zusätzlich kann auf dem gleichen Chip ein weiterer
Sensor zur Temperaturmessung integriert sein. Derartige
piezo-resistive Festkörper-Absolutdruck-Sensoren sind beispielsweise
für Druckmessungen im Bereich von 0 bis 3,5 oder
0 bis 7,0 bar Überdruck vorgesehen und sind beispielsweise
in einem Temperaturbereich von -40°C bis +125°C einsetzbar.
Im gleichen Temperaturbereich kann auch eine Temperaturmessung
durchgeführt werden. In dem hier vor allem interessierenden
Druckbereich von etwa 1 bis 4 bar Überdruck wird
wenigstens eine Meßgenauigkeit von 0,1 bar erzielt.
Der kontinuierliche Einsatz des Absolutdruck-Sensors würde
einen kontinuierlichen Verbrauch an elektrischer Energie
bedingen. Eine Ventilkappe soll geringes Gewicht und geringe
Abmessungen aufweisen. Als Quelle für elektrische Energie
kommt vorzugsweise eine kleine, kompakte Batterie, insbesondere
eine Knopfzelle in Betracht. Deren elektrische Leistung/Kapazität
ist begrenzt, so daß bei kontinuierlichem
Dauereinsatz des Absolutdruck-Sensors ein häufiger Batteriewechsel
erforderlich wäre.
Nach einem weiteren wichtigen Gesichtspunkt der Erfindung
wird der Absolutdruck-Sensor daher nicht kontinuierlich in Betrieb
gehalten, sondern gezielt zur Durchführung einer Druckabfrage
aktiviert. Hierzu weist die Ventilkappe eine
Empfangseinrichtung für ein Aktivierungssignal auf, das am
Fahrzeug oder mit Hilfe eines Fernbedienungselementes erzeugbar
ist. Ferner weist die Ventilkappe eine Aktivierungseinrichtung
auf, welche den Absolutdruck-Sensor, die Schaltungseinrichtungen
und die Sendeeinrichtung dann aktiviert,
nachdem das Aktivierungssignal empfangen worden ist.
In der Ventilkappe müssen lediglich die Empfangseinrichtung
und die Aktivierungseinrichtung in einem Bereitschaftszustand
gehalten werden. Hierzu ist lediglich ein minimaler
Stromverbrauch erforderlich, beispielsweise in der Größen
ordnung von einigen Mikroampere. Nachdem die Empfangsein
richtung der Ventilkappe das Aktivierungssignal aufgenommen
hat, aktiviert die Aktivierungseinrichtung die zur Erzeugung
und Aussendung der Signalfrequenz erforderlichen Komponenten
an der Ventilkappe; so werden der Absolutdruck-Sensor
mit Spannung versorgt und die Schaltungseinrichtungen
und die Sendeeinrichtung in Betrieb gesetzt. Eine
Ablaufsteuerung sorgt für eine kurzfristige Aussendung des
Drucksignals; beispielsweise kann die Dauer der Aussendung
oder die Anzahl der gesendeten Drucksignal-Impulse begrenzt
werden. Danach wird die Energieversorgung des Absolutdruck-Sensors,
der Schaltungseinrichtungen und der Sendeeinrichtungen
wieder unterbrochen. Dank des minimalen Stromverbrauches
wird eine lange Gebrauchsdauer der Stromquelle an
der Ventilkappe erhalten. Beispielsweise können mit einer
Lithiumbatterie, mit den Abmessungen einer Knopfzelle, die
eine Nennspannung von etwa 3 V und eine Kapazität von etwa
50 mAh aufweist, mehr als 200 Übermittlungen des aktuellen
Reifendruckes durchgeführt werden. Ersichtlich wird auch bei
regelmäßiger Reifendruck-Kontrolle - beispielsweise einmal
pro Woche -eine mehrjährige Funktionstüchtigkeit der
Ventilkappe erhalten.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin
dung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Obwohl die Ventilkappe in erster Linie für die Anwendung in
Verbindung mit dem vorzugsweise vorgesehenen Fernbedienungselement
bestimmt ist, könnten auch andere Einrichtungen zur
Erzeugung des Aktivierungssignals und zur Druckanzeige vorgesehen
werden, beispielsweise Sende- und Empfangseinrichtungen
benachbart zum Rad am Chassis des Fahrzeuges, sowie
Anzeigeeinrichtungen am Armaturenbrett.
Für die drahtlose Signalübertragung zwischen Ventilkappe und
Fernbedienungselement wird zweckmäßigerweise eine Signal
übertragungsstrecke mit einer Weglänge von etwa 50 bis
200 cm vorgesehen. Bei einer kleineren Weglänge muß sich die
kontrollierende Person unnötigerweise bücken. Bei einer
größeren Weglänge ist ein unnötig hoher Energiebedarf für
die Sendeeinrichtungen erforderlich, und es steigt die Ge
fahr, daß nicht nur der zu kontrollierende Reifen erfaßt
wird, sondern auch andere Reifen am gleichen oder an einem
benachbarten Fahrzeug. Besonders bewährt hat sich eine Weg
länge der Signalübertragungsstrecke von etwa 100 bis 150 cm.
Die drahtlose Signalübertragung erfolgt mit Hilfe von elektromagnetischer
Strahlung, deren Frequenz nicht besonders
begrenzt ist. Beispielsweise können für die Signalübertragung
vergleichsweise langwellige Frequenzen im Kilo- und
Mega-Hertz-Bereich vorgesehen werden. Vorzugsweise erfolgt
die Signalübertragung mit Hilfe von elektromagnetischer
Strahlung, die mit optoelektronischen Bauelementen erzeugt
und erfaßt werden kann. Ein geeigneter Frequenzbereich um
faßt den roten Teil des sichtbaren Lichtes und die nahe
Infrarotstrahlung, also Strahlung mit Wellenlängen von etwa
650 bis 1400 nm. Strahlung in diesem Wellenlängenbereich
wird nachstehend als "IR-Strahlung" bezeichnet. Besonders
bevorzugt ist Strahlung mit Wellenlängen zwischen etwa
800 und 1000 nm, die mit Hilfe von GaAs-LED erzeugt werden
kann. Derartige Strahlung wird in der hier in Betracht kommenden
Umgebung ausreichend reflektiert, um auch bei ungünstiger
Positionierung einer Ventilkappe eine sichere
Signalübertragung zwischen Ventilkappe und Fernbedienungselement
zu gewährleisten. Für die Signalübermittlung mit IR-Strahlung
der hier in Betracht kommenden Strahlungsleistung
bestehen in den meisten Staaten keine behördlichen Auflagen.
Die zur Erzeugung und Detektion erforderlichen optoelektronischen
Bauelemente (LED, Fotodioden) sind klein, leistungsstark
und stehen kostengünstig und handelsüblich zur Verfügung.
Durch die bekannten Fernbedienungselemente für TV-Geräte
bestehen Erfahrungen hinsichtlich der Auswahl geeigneter
optoelektronischer Bauelemente und der Auslegung
geeigneter Schaltungen für die Signalübertragung mit IR-Strahlung.
Als Sendeeinrichtungen für die IR-Strahlung kommen die be
kannten IR-LED wie Lumineszenzdioden oder Laserdioden in Betracht.
Auch Lumineszenzdioden liefern eine weitgehend monochromatische
Strahlung. Vorzugsweise werden, wie bereits angedeutet, GaAs-LED eingesetzt.
Diese weisen einen guten Wirkungsgrad auf und sind
für die niederfrequente Modulation im kHz-Bereich geeignet.
Diskrete LED-Bauelemente sind klein und weisen lediglich
Abmessungen im Millimeter-Bereich auf. Weiterhin können derartige
LED-Bauelemente in Hybridschaltungen integriert werden.
Mit Hilfe der Gehäuseform und/oder linsenartiger Vorsätze
kann die Abstrahl- und Empfangs-Charakteristik beeinflußt
werden. Für die IR-LED an der Ventilkappe wird vorzugsweise
ein großer Öffnungswinkel von 150° und mehr vorgesehen,
um in jeder Stellung der Ventilkappe eine sichere
Signalübermittlung zu gewährleisten.
Im Hinblick auf die vorzugsweise vorgesehene Signalübertra
gung mit Hilfe von IR-Strahlung dient als Empfangseinrich
tung vorzugsweise eine Fotodiode. Insbesondere ist eine
Si-Fotodiode vorgesehen, die im vorgesehenen Spektralbereich
zwischen etwa 800 und 1000 nm eine hohe Empfindlichkeit auf
weist. Das Maximum der Empfindlichkeit der Si-Fotodiode
stimmt nahezu mit der Emission der GaAs-Diode überein. Gegenüber
anderen Strahlungsdetektoren weisen Fotodioden eine
hohe Ansprechzeit im Bereich von Nanosekunden auf, so daß
auch eine niederfrequente Modulation der IR-Strahlung im
kHz-Bereich erfaßt werden kann. Auch Fotodioden weisen geringe
Abmessungen im Millimeter-Bereich auf und können darüber hinaus
in Hybridschaltungen integriert werden. Die in
der Ventilkappe befindliche Fotodiode muß beständig in
Empfangsbereitschaft gehalten werden. Um den Stromverbrauch
möglichst gering zu halten, ist der Fotodiode vorzugsweise
ein Transistor zugeordnet. In diesem Falle wird die Fotodiode
im Elementbetrieb, d. h. ohne Vorspannung, betrieben.
Bei Auftreffen der IR-Strahlung erzeugt die Fotodiode eine
Spannung, die an die Basis des Transistors angelegt wird. Es
wird ein stand-by-Betrieb bei minimalem Stromverbrauch erhalten.
Das vom Absolutdruck-Sensor erzeugte, dem Reifendruck entsprechende
elektrische Ausgangssignal fällt
als Analogsignal in Form einer elektrischen Spannung an. Zu
den Schaltungseinrichtungen gehören zweckmäßigerweise ein
Verstärker für das elektrische Ausgangssignal, ein Analog/Digital-Wandler,
eine Steuerlogik zur Erzeugung eines bestimmt
codierten Drucksignals, welche dem elektrischen
Ausgangssignal entspricht und ein Verstärker für dieses
Drucksignal. Die Steuerlogik kann beispielsweise ein Digitalsignal
in Form von Rechteckimpulsen erzeugen, wobei die
Breite der Impulse den Code trägt. Für diese Rechteckimpulse
werden Frequenzen im kHz-Bereich vorgesehen, beispielsweise
100 kHz und mehr. Mit diesem Digitalsignal wird eine Trägerfrequenz
moduliert, beispielsweise die von einer GaAs-Diode
erzeugte IR-Strahlung. Es können auch periodische Abfolgen
des Drucksignals mit unterschiedlichen Frequenzen
vorgesehen werden, um jegliche Störung mit oder durch Umgebungsstrahlung
auszuschließen.
Die Schaltungseinrichtungen und die Sendeeinrichtung sind
vorzugsweise einer Ablaufsteuerung unterworfen, welche die
Erzeugung und Aussendung des Drucksignals nach kurzer Dauer
der Signalaussendung wieder unterbricht. Hierzu können die
ausgesendeten Signalfrequenzen gezählt und die Signalaussen
dung nach Erreichen eines vorgegebenen Zählstandes unterbro
chen werden. Alternativ kann eine bestimmte Dauer der Sig
nalaussendung entsprechend einer vorgegebenen Taktanzahl
vorgesehen werden. In jedem Falle ist eine solche Dauer der
Signalaussendung erforderlich und ausreichend, welche den
Empfang eines auswertbaren Drucksignals am Fahrzeug oder
Fernbedienungselement gewährleistet. Die Begrenzung der
Dauer der Signalaussendung vermindert den Strombedarf und
erhöht die verwertbare Lebensdauer einer gegebenen Stromquelle
an der Ventilkappe.
Als Aktivierungseinrichtung kann ein elektronischer Schalter
vorgesehen werden, welcher den Absolutdruck-Sensor, die
Schaltungseinrichtungen und die Sendeeinrichtung wahlweise
mit der Strom/Spannungs-Quelle verbindet oder diese Verbindung
unterbricht. Ein solcher elektronischer Schalter kann
mit Hilfe von Transistoren ausgeführt sein, beispielsweise
als MOS-Schaltung.
Als Quelle für elektrische Energie dient eine
Batterie, beispielsweise können herkömmliche Knopfzellen
vorgesehen werden. Die Batterie wird als wei
terer Baustein mit den Elektronik-Bauteilen der Schaltungs
einrichtung integriert, um korrosionsanfällige Anschlüsse
zu vermeiden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, die genannten Komponenten, das
ist der Absolutdruck-Sensor, die Elektronik-Bauteile der
Schaltungseinrichtungen, der Sendeeinrichtung, der Empfangseinrichtung,
der Aktivierungseinrichtung und die Energiequelle
in einem Modul zusammenzufassen, das im Innenraum der
Ventilkappe benachbart zum geschlossenen Gehäuseende angeordnet
ist. Ein solches Modul kann beispielsweise in Hybridtechnik
ausgeführt sein. Alternativ kann das Modul als beidseitig
bestückte Platine ausgebildet sein, an welcher die
verschiedenen Komponenten und Bauteile in SMD-Technik
(surface mounted device) ausgebildet und/oder angebracht
sind. Die Zusammenfassung dieser Komponenten in einem Modul
erleichtert die Serienfertigung und fördert die Miniaturisierung.
Ein solches Modul ist als runder, scheibenförmiger
Körper ausgebildet und weist einen Durchmesser von
etwa 15 mm und eine Bauhöhe von etwa 4 mm auf. Das Gewicht
beträgt etwa 3 bis 4 g.
Die Sendeeinrichtung, beispielsweise eine GaAs-IR-LED, und
die Empfangseinrichtung, beispielsweise eine Si-IR-Fotodiode,
sind vorzugsweise im Abstand zueinander an der Oberseite des
Moduls angeordnet. Das Modul ist benachbart zum geschlosse
nen Gehäuseende angeordnet, das im wesentlichen aus einem
transparenten, scheibenförmigen Einsatz (Platte) aus für IR-Strahlung
durchlässigem Kunststoff besteht. Als solche für IR-Strah
lung durchlässige Kunststoffe kommen beispielsweise Lexan,
Makrolon und Polyethylen in Betracht. An der Außenseite des
Einsatzes befindet sich je ein kuppelförmiger Dom, welcher
im Sinne einer Linse die Sendestrahlung weiträumig abstrahlt
und die Empfangseinrichtung bündelt. Es wird ein großer Öff
nungswinkel von beispielsweise 150° und mehr für die Sende
strahlung und die Empfangsstrahlung erhalten. Diese großen
Öffnungswinkel gewährleisten in Verbindung mit der Reflek
tion an den Metallteilen der Felge eine sichere Signalüber
tragung bei beliebiger Stellung des Reifenventils und der
Ventilkappe.
Das Aktivierungssignal kann mit Hilfe eines Fernbedienungselementes
erzeugt werden, mit welchem der Druck eines bestimmten
Reifens abgefragt und angezeigt werden kann, ohne
daß ein unmittelbarer körperlicher Kontakt zwischen Reifenventil
und Fernbedienungselement hergestellt werden muß. Die
wesentlichen Komponenten eines solchen Fernbedienungselementes
sind mit Anspruch 15 angegeben.
Das Gehäuse des Fernbedienungselementes besteht typischer
weise aus Kunststoff, ist vergleichsweise länglich im Sinne
eines "Handstückes" ausgebildet und weist eine Stirnfront
auf, welche auf den zu prüfenden Reifen gerichtet wird. An
dieser Stirnfront befindet sich ein transparenter Einsatz,
an dem Elemente (kuppelförmige Dome) zur Bündelung der Sendestrahlung und zur
Sammlung der Empfangsstrahlung ausgebildet sind.
Hinter diesem Einsatz sind die Sendeeinrichtung und die
Empfangseinrichtung untergebracht. Auf der Deckseite des Gehäuses
befindet sich ein Display für eine großflächige Ziffernanzeige,
vorzugsweise in LCD-Technik. Am Gehäuse können
weitere Taster oder Schalter angebracht sein, um Daten einzugeben
und/oder bestimmte Funktionen auszuführen, beispielsweise
um den Reifen zu identifizieren, dessen Druck
gerade ermittelt wird, um den Zeitpunkt der Reifendruck-
Kontrolle abzuspeichern, oder um Daten auszulesen.
Die Schaltungseinrichtung zur Auswertung des Drucksignals
ist vorzugsweise mit einem Filter ausgerüstet, um irgend
welche Stör- und Fremdsignale zu beseitigen.
Weiterhin ist am Fernbedienungselement vorzugsweise zusätz
lich eine Einrichtung zur Bereitstellung, Anzeige und Spei
cherung des Zeitpunktes der Reifendruckmessung vorhanden.
Für diese Einrichtung können Uhrenquarze mit einem
entsprechenden Modul verwendet werden. Weiterhin gehört zu
den Schaltungseinrichtungen vorzugsweise eine Speicherein
richtung zur Datenspeicherung, beispielsweise um den ge
prüften Reifen, den ermittelten Reifendruck und den Zeit
punkt der Reifendruckprüfung abzuspeichern. Die Speicherung
dieser Daten ist insbesondere für den gewerblichen Bereich
zweckmäßig, beispielsweise bei Lastkraftwagen und Omnibussen.
Weiterhin können am Fernbedienungselement zusätzliche Sen
soren zur Erfassung des Umgebungsdruckes und/oder der Um
gebungstemperatur vorhanden sein. Bei erheblichen Abweichun
gen des Umgebungsdruckes vom Normaldruck kann selbsttätig
eine Korrektur des angezeigten Reifendruckes vorgenommen
werden. Weiterhin kann mit der Übermittlung des Drucksignals
auch die Temperatur des Absolutdruck-Sensors übermittelt wer
den. Bei Bedarf kann auch diese Temperatur bei der Bildung
der Reifendruckanzeige berücksichtigt und gegebenenfalls an
gezeigt werden.
Weiterhin können am Fernbedienungselement Einrichtungen zur
Eingabe und Speicherung des Reifensolldruckes für bestimmte
Reifen vorhanden sein. Mit dieser Einrichtung ist zweck
mäßigerweise eine Anzeige gekoppelt, welche angibt, ob der
jeweils erfaßte aktuelle Reifendruck dem vorgegebenen Rei
fensolldruck entspricht oder ob eine Korrektur des aktuellen
Reifendruckes erforderlich ist, beispielsweise durch Nach
füllen von Druckluft. Bei dieser Auswertung können auch die
Randbedingungen wie Reifentemperatur, Umgebungsdruck und
Umgebungstemperatur berücksichtigt werden.
Nachstehend wird die Erfindung anhand
einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezugnahme auf die
Zeichnungen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch die Messung und Anzeige des Rei
fendruckes eines Fahrzeug-Luftreifens mit
Hilfe einer Ventilkappe am Reifenventil und
einem davon räumlich entfernten Fernbedienungs
element;
Fig. 2 in einer Schnittdarstellung die Ventilkappe
nach Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Fernbedienungs
elementes nach Fig. 1;
Fig. 4a anhand eines Blockschaltbildes die Bauelemente
und Schaltungseinrichtungen der Ventilkappe
und deren Verknüpfung;
Fig. 4b eine Untereinheit der Schaltungseinrichtungen
nach Fig. 4a und
Fig. 5 anhand eines Blockschaltbildes die Bauelemente
und Schaltungseinrichtungen des Fernbedienungs
elementes und deren Verknüpfung.
Die Fig. 1 zeigt einen herkömmlichen, schlauchlosen Luft
reifen (Reifen) 3, der auf die Felge 2 eines Kraftfahrzeugrades 1
aufgezogen ist. Dieser Luftreifen 3 ist mit einem herkömm
lichen Reifenventil 4 ausgerüstet, das ein Ventilrohr 5 mit
einem Außengewindeabschnitt 6 aufweist. Innerhalb des Ven
tilrohres 5 (vgl. Fig. 2) befindet sich ein federbelasteter
Ventilstößel 7. Mit dem Niederdrücken des Ventilstößels 7
wird das Reifenventil 4 geöffnet, und Druckmedium kann aus dem
Innenraum des Luftreifens 3 entweichen oder in diesen nach
gefüllt werden. Auf das Ventilrohr 5 ist eine Ventilkappe 10
aufgeschraubt. Zu der Vorrichtung gehört weiterhin ein von
einer Bedienungsperson gehaltenes Fernbedienungselement 50,
mit dem aus einem bequemen Abstand zum Kraftfahrzeugrad 1
der Luftdruck im Reifen 3 abgefragtund angezeigt werden
kann.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist die Ventilkappe 10 ein im
wesentlichen zylindrisches Ventilkappengehäuse (Gehäuse) 11 auf, das
aus Metall, beispielsweise Aluminium, bestehen kann. Am
Außenumfang sind im Abstand zueinander erhabene Abschnitte
12 ausgebildet, um eine Riffelung zu schaffen. In das eine
Gehäuseende 13 ist eine Platte 14 aus einem transparenten,
für IR-Strahlung durchlässigen Kunststoffmaterial einge
setzt. An ihrer Außenseite weist diese Platte 14 zwei ein
stückig angeformte, kuppelförmige Dome 15 auf, welche nach
Art einer Linse die zu empfangende Strahlung sammeln und die
zu sendende Strahlung weitwinkelig abstrahlen. Eine herme
tisch dichte Verbindung zwischen Platte 14 und Gehäuse 11
schafft ein geschlossenes Gehäuseende 13. Das gegenüber
liegende Gehäuseende 17 ist offen und zum Aufschrauben auf
das Ventilrohr 5 des Reifenventils 4 ausgebildet. In das
offene Gehäuseende 17 ist ein Einsatzkörper 20 eingesetzt,
der aus Messing oder aus einem dauerhaften und mechanisch
festen Kunststoff (Polytetrafluorethylen, Polyethylen) be
stehen kann. Dieser Einsatzkörper 20 besteht im wesentlichen
aus einer zylindrischen Hülse 23 und einer Querwand 28. Am
Innenumfang der Hülse 23 sind eine erste umlaufende Schulter
24 zur Abstützung der Platte 14, eine zweite umlaufende
Schulter 25 zur Abstützung einer Platine 41 und ein Innenge
windeabschnitt 26 ausgebildet. Sofern der Einsatzkörper 20
aus Kunststoff besteht, ist der Innengewindeabschnitt 26 an
einem Gewindering 21 aus Messing ausgebildet, der in den
Kunststoff-Einsatzkörper 20 eingesetzt oder in das Ventil
kappengehäuse 11 eingeschraubt ist. Das Gewinde am Innenge
windeabschnitt 26 korrespondiert mit dem Außengewindeabschnitt 6 am
Ventilrohr 5. Von der Querwand 28 des Einsatzkörpers 20 steht ein Stempel 30 ab,
der - versetzt zu seiner Mittelachse - einen durchgehenden
Kanal 31 aufweist. In den Ringraum zwischen Innengewinde
abschnitt 26 und Stempel 30 ist ein Dichtungsring 29 einge
legt, der beim Aufschrauben der Ventilkappe 10 auf das Ven
tilrohr 5 verformt wird und das Ventilrohr 5 druckdicht ge
genüber dem offenen Gehäuseende 17 der Ventilkappe 10 abdichtet.
Es sind solche Abmessungen vorgesehen, daß bei druckdicht
aufgeschraubter Ventilkappe 10 der starr mit der Ventilkappe
10 verbundene Stempel 30 im Sinne eines Betätigungsgliedes
den Ventilstößel 7 niederdrückt und damit das Reifenventil 4
geöffnet hält. Das Druckmedium innerhalb des Reifens 3 beauf
schlagt durch das geöffnete Reifenventil 4 und den Kanal 31 im
Stempel 30 einen Innenraum 32 innerhalb der Ventilkappe 10.
In diesen Innenraum 32 ist ein Modul 40 eingesetzt, das eine
Platine 41 aufweist, an der sämtliche aktiven Komponenten
der Ventilkappe 10 angebracht sind. Zu diesen - lediglich
schematisch angedeuteten - aktiven Komponenten oder Schaltungseinrichtungen gehören ein
Absolutdruck-Sensor 42, ein Mikroprozessor 43 und
elektronische Bauelemente und Komponenten 44, 44′, 44′′,
eine
IR-Sendediode 45 und eine IR-Fotodiode 47. Weiterhin befin
det sich innerhalb des Innenraumes 32 eine Knopfzelle 48,
welche die aktiven Komponenten mit Strom/Spannung versorgt.
Alternativ könnte die Knopfzelle 48 an der Platine 41 be
festigt sein oder in einen Hybridbaustein integriert sein,
der sämtliche aktiven Komponenten umfaßt. Weiterhin sind die
erforderlichen, lediglich schematisch angedeuteten elek
trisch leitenden Verbindungen zwischen der Platine 41 und
den einzelnen aktiven Komponenten sowie der Knopfzelle 48
ausgebildet. Vorzugsweise sind diese aktiven Komponenten mit
Hilfe der SMD-Technik an der Platine 41 angebracht und/oder
ausgebildet. Sämtliche Komponenten des Moduls 40 können in
Kunstharz eingebettet sein, wobei eine Strömungsmittelver
bindung zwischen dem Absolutdruck-Sensor 42 und dem Kanal 31
offengehalten ist.
Die Fig. 3 zeigt schematisch ein Fernbedienungselement 50,
das ein flaches, im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 51
mit den Abmessungen eines typischen Handstückes aufweist. Am
Gehäuse 51 ist in die eine Stirnfront 52 ein Einsatz 53 ein
gesetzt, der aus transparentem für IR-Strahlung durchlässi
gem Kunststoffmaterial besteht. An diesem Einsatz 53 sind
- nicht dargestellte - Elemente zum Sammeln der zu empfan
genden Strahlung und zum Bündeln der Sendestrahlung ausge
bildet.
Die gegenüberliegende andere Stirnfront des Fernbedienungselementes 50 wird durch einen entfernbaren Deckel
55 gebildet, nach dessen Entfernung Batterien 56 in ein Bat
teriefach einführbar sind. Auf der Oberseite 57 des Gehäuses
51 befindet sich ein LCD-Anzeigefeld 58, ein großer Taster
59 und eine Anzahl kleinerer Taster 60, 60′, 60′′. Der große
Taster 59 dient zur Aktivierung der Komponenten des Fernbe
dienungselementes 50. Die kleineren Taster 60, 60′, 60′′ die
nen zum Eingeben oder Abfragen von Daten und zum Abrufen be
stimmter Funktionen, etwa zur Charakterisierung eines be
stimmten Reifens 3, zur Eingabe eines Reifensolldruckes und zur
Ausgabe gespeicherter Daten.
Im Inneren des Gehäuses 51 befindet sich - wie lediglich
schematisch angedeutet - eine Platine 61, an der ein Mikro
prozessor 62 und verschiedene Elektronik-Bauteile 63, 63′
und 63′′ angebracht sind, mit welchen die Schalteinrichtun
gen für eine Sendeschaltung, für eine Empfangsschaltung und
für eine Auswerte- und Ansteuerschaltung verwirklicht sind.
Weiterhin sind benachbart zum IR-durchlässigen Einsatz 53
eine oder mehrere IR-Sendediode(n) 66 und eine - nicht dar
gestellte - IR-Fotodiode angeordnet.
Mit Fig. 4a sind in Form eines Blockschaltbildes die we
sentlichen, aktiven Komponenten der Ventilkappe 10 und deren
Verknüpfung dargestellt; im einzelnen bezeichnen:
- V1 eine IR-Fotodiode zum Empfang des Aktivierungs- Signals;
- V2 einen Verstärker für das Aktivierungssignal;
- V3 eine Prüf- und Auswertungseinrichtung mit Filter;
- V4 eine Aktivierungseinrichtung in Form eines elektro nischen Schalters;
- V5 eine elektrische Batterie;
- V6 einen Absolutdruck-Sensor mit einer Wheatstone′schen Brückenschaltung, der ein analoges Ausgangssignal in Form einer elektrischen Spannung liefert, welche den aktuellen Reifendruck wiedergibt;
- V7 einen Verstärker für das Ausgangssignal von V6;
- V8 einen Analog/Digital-Wandler, um aus dem analogen Ausgangssignal ein Digitalsignal zu erzeugen;
- V9 eine Steuerlogik zur Erzeugung eines digital codierten Drucksignals;
- V11 einen Verstärker für das Drucksignal und
- V12 eine IR-Sendediode, welche das Drucksignal abstrahlt.
Die Komponenten V1, V2, V3 und V4 sind in einer Untereinheit
zusammengefaßt, deren schaltungstechnischer Aufbau aus Fig.
4b ersichtlich ist. Als Aktivierungssignal kann ein
IR-Rechtecksignal mit einer Frequenz von etwa 100 kHz dienen.
Mit Hilfe der IR-Fotodiode V1 wird das Aktivierungssignal
empfangen. Parallel zu der Empfangsdiode V1 befindet sich
ein Widerstand R1, der den Fotostrom in eine Spannung um
wandelt. Diese Spannung wird durch einen Transistor T1
(Feldeffekttransistor) verstärkt. Der Verstärkungsfaktor
wird durch den Kollektorwiderstand bestimmt, der möglichst
hochohmig gewählt wird. Die entstehende Kollektorspannung
wird durch einen Hochpaß R2 ausgekoppelt und über eine Diode
D an einen Kondensator C gegeben. Paralell zu dem Kondensator
C ist ein Entladewiderstand R3 angeordnet, der nach einer
gewissen Zeit den Kondensator C entlädt. Wenn der Konden
sator C auf eine bestimmte Spannung aufgeladen wurde, wird
ein weiterer Transistor T2 leitend, der über den elektroni
schen Schalter V4 den Rest der Schaltung (V6 bis V12) akti
viert. Über eine Rückkopplung wird verhindert, daß die
Schaltung wieder deaktiviert wird, bevor alle Daten über
tragen wurden. Der elektronische Schalter V4 ist einer
solchen Ablaufsteuerung unterworfen, daß nach einer kurz
fristigen Signalaussendung dieser elektronische Schalter V4
wieder geöffnet und damit die Energiezufuhr zu den Komponen
ten (Rest der Schaltung) V6 bis V12 unterbrochen wird. Beispielsweise werden
diese Komponenten V6 bis V12 für eine Dauer von etwa 0,5 Se
kunden in Betrieb gesetzt.
Die Fig. 5 zeigt anhand eines Blockschaltbildes die wesent
lichen Komponenten des Fernbedienungselementes 50 und deren
Verknüpfung; zu diesen Komponenten gehören:
- E1 eine Batterie zur Stromversorgung der aktiven Kompo nenten des Fernbedienungselementes;
- E2 ein Eintaster zur Aktivierung des Fernbedienungs elementes;
- E3 eine Anzahl weiterer Eintaster zur Eingabe von Daten;
- E4 ein Mikroprozessor;
- E5 ein Signalgenerator zur Erzeugung eines Aktivierungs signales;
- E6 ein Verstärker für das Aktivierungssignal;
- E7 eine IR-Sendediode, mit welcher das Aktivierungs signal abgestrahlt wird;
- E8 eine IR-Fotodiode, mit welcher das von den aktiven Komponenten der Ventilkappe erzeugte Drucksignal empfangen wird;
- E9 ein Vorverstärker für dieses Drucksignal;
- E11 ein Filter für das Drucksignal;
- E12 ein wahlweise vorgesehener Absolutdruck-Sensor zur Erzeugung eines den Umgebungsdruck betreffenden elektrischen Ausgangssignals;
- E13 ein Verstärker für das elektrische Umgebungsdruck- Ausgangssignal;
- E14 ein Analog/Digital-Wandler für dieses elektrische Ausgangssignal;
- E15 eine LCD-Anzeige für den abgefragten Reifendruck und ggf. weitere Parameter;
- E16 ein wahlweise vorgesehener Uhrenquarz mit zugehörigem Modul zur fortlaufenden Bildung der Tageszeit;
- E17 eine Speichereinrichtung.
Wird am Fernbedienungselement 50 der Eintaster E2 betätigt,
werden der Mikroprozessor E4 und die restlichen Bauelemente
über die Batterie E1 mit der nötigen Betriebsspannung ver
sorgt. Der Mikroprozessor E4 startet einen Signalgenerator
E5 (Rechteckspannung), dessen Signal über einen Verstärker
E6 zu einer IR-Sendediode E7 gelangt, die das Aktivierungs
signal erzeugt. Dieses Aktivierungssignal erreicht die
IR-Fotodiode V1 in der Ventilkappe 10, und über einen Ver
stärker V2 wird die Rechteckspannung verstärkt und gelangt
zu einer Auswertung V3. Die Rechteckspannung muß mit einer
bestimmten Frequenz eine bestimmte Zeit (etwa 1 sec) anlie
gen, dann werden der elektronische Schalter V4 betätigt und
die restliche Schaltung über die Batterie V5 für etwa 0,5
sec in Betrieb gesetzt. Nach ca. 1,0 sec schaltet der Mikro
prozessor E4 den Signalgenerator E5 wieder ab und wartet auf
ein Empfangssignal. Nachdem der elektronische Schalter V4
eingeschaltet wurde, wird über den Absolutdruck-Sensor V6 der
Reifeninnendruck gemessen. Dieses analoge Ausgangssignal wird über
den Verstärker V7 an einen Analog/Digital-Wandler V8 gege
ben, der den analogen Reifendruckwert in ein serielles
Digitalsignal umwandelt. Der Analog/Digital-Wandler V8
sowie der Verstärker V7 werden über eine Steuerlogik V9 mit
den nötigen Steuersignalen versorgt. Über den Verstärker V11
gelangt das Digitalsignal an die IR-Sendediode V12, die
den digitalen Wert aussendet. Die IR-Fotodiode E8 am Fern
bedienungselement 50 empfängt den digitalen Reifenluftdruck
wert und leitet diesen an den Infrarotvorverstärker E9 wei
ter. Über ein Filter E11 gelangt dieses Signal an den Mikro
prozessor E4, der daraus ein Signal zur entsprechenden An
steuerung des Display (LCD-Anzeige) E15 bildet. Bei Bedarf können hierbei
auch die Reifentemperatur und die Umgebungsbedingungen
(Druck, Temperatur) berücksichtigt und eingerechnet werden.
Auf dem Display E15 wird der aktuelle Reifendruck des abge
fragten Reifens 3 mit einer Genauigkeit von 0,1 bar angezeigt.
Wahlweise kann am Fernbedienungselement 50 ein weiterer
Absolutdruck-Sensor E12 vorgesehen werden, um den Umgebungs
luftdruck mit einzuberechnen. Der analoge Wert des Absolut
druck-Sensors E12 gelangt an den Verstärker E13 und von dort
an den Analog/Digital-Wandler E14. Die Differenz des digita
len Wertes des Umgebungsluftdruckes und des digitalen Wertes
des absoluten Reifendruckes wird im Mikroprozessor E4 er
rechnet und auf dem Display E15 zur Anzeige gebracht.
Mit Hilfe eines Uhrenquarzes E16 und zugehörigem Modul kann
laufend die Tageszeit gebildet und in den Mikroprozessor E4
eingelesen werden. Zusätzlich ist dem Mikroprozessor E4 ein
Speicher E17 zugeordnet. In diesem Speicher E17 können der
Zeitpunkt der Messung, die Identität des geprüften Reifens 3,
der gemessene Reifendruck und weitere Daten (Solldruck be
stimmter Reifen) gespeichert werden, die mit Hilfe der wei
teren Eintaster E3 eingegeben werden. Weiterhin kann mit dem
Speicher E17 das Ansteuersignal für das Display E15 eine
Zeitlang gespeichert werden.
Claims (20)
1. Ein Drucksignal erzeugende Ventilkappe für einen mit
einem Reifenventil ausgerüsteten Luftreifen, mit
- - einem einseitig geschlossenen Ventilkappengehäuse (11), das am offenen Gehäuseende (17) einen Innengewindeabschnitt (26) zum Aufschrauben auf ein Außengewinde (6) an einem Ventilrohr (5) eines herkömmlichen Reifenventiles (4) aufweist;
- - einem Dichtungselement (29), das die aufgeschraubte Ventilkappe (10) gegenüber dem Ventilrohr (5) druckdicht abdichtet;
- - einem Betätigungsglied (30), das bei aufgeschraubter Ventilkappe (10) einen Ventilstößel (7) am Reifenventil (4) niederdrückt und es dadurch geöffnet hält;
- - einem Drucksensor (42; V6), der bei geöffnetem Reifenventil (4) mit dem Reifendruck beaufschlagt ist und der ein elektrisches Ausgangssignal bildet;
- - einer oder mehreren Schaltungseinrichtungen (43, 44, 44′, 44′′; V7, V8, V9, V11) zur Erzeugung eines Drucksignals aus dem elektrischen Ausgangssignal des Drucksensors (42; V6);
- - einer Sendeeinrichtung (45; V12), welche das Drucksignal in die Umgebung abstrahlt;
- - einer Quelle (48; V5) für elektrische Energie;
dadurch gekennzeichnet, daß - - der Drucksensor ein als Halbleiterbauelement ausgebildeter Absolutdruck-Sensor (42; V6) ist, dessen elektrisches Ausgangssignal dem Reifendruck entspricht, und
- - die Ventilkappe (10) zusätzlich aufweist
- - eine Empfangseinrichtung (47; V1) für ein Aktivierungssignal, das am Fahrzeug oder mit Hilfe eines Fernbedienungselementes (50) erzeugbar ist; und
- - eine Aktivierungseinrichtung (V2, V3, V4), welche den Absolutdruck-Sensor (42; V6), die eine oder mehreren Schaltungseinrichtungen (43, 44, 44′, 44′′; V7, V8, V9, V11) und die Sendeeinrichtung (45; V12) dann aktiviert, nachdem das Aktivierungssignal empfangen worden ist.
2. Ventilkappe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Absolutdruck-Sensor (42; V6) einen hermetisch dichten Referenzraum und einen piezo-resistiven Wandler aufweist.
3. Ventilkappe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Reifendruck mit einer Genauigkeit von wenigstens 1/10 bar meßbar und anzeigbar ist.
4. Ventilkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - zusätzlich zum Reifendruck auch die Reifentemperatur ermittelbar, übertragbar und auswertbar ist.
5. Ventilkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
- - wobei eine drahtlose Signalübermittlung zwischen der
Ventilkappe (10) und dem Fahrzeug oder dem Fernbedienungselement
(50) erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß - - die drahtlose Signalübermittlung mit Hilfe von IR-Strahlung erfolgt.
6. Ventilkappe nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die für die Signalübermittlung vorgesehene IR-Strahlung eine Wellenlänge von 650 bis 1400 nm, insbesondere eine Wellenlänge von 800 bis 1000 nm aufweist.
7. Ventilkappe nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Signalübermittlung mit Hilfe einer IR-Trägerfrequenz erfolgt, die mit Rechteckimpulsen moduliert ist, die eine Frequenz im kHz-Bereich aufweisen.
8. Ventilkappe nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die drahtlose Signalübermittlung über eine Signalübertragungsstrecke mit einer Weglänge von etwa 50 bis 200 cm erfolgt.
9. Ventilkappe nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Sendeeinrichtung eine IR-Sendediode (45; V12), insbesondere eine GaAs-IR-LED ist.
10. Ventilkappe nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Empfangseinrichtung eine IR-Fotodiode (47; V1), insbesondere eine Si-IR-Fotodiode ist.
11. Ventilkappe nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei das Ventilkappengehäuse (11) ein geschlossenes
Gehäuseende (13) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - in dem geschlossenen Gehäuseende (13) eine transparente Platte (14) aus einem für IR-Strahlung durchlässigen Material eingesetzt ist, und
- - die IR-Sendediode (45; V12) sowie die IR-Fotodiode (47; V1) abgrenzend an diese Platte (14) angeordnet sind.
12. Ventilkappe nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - an der Außenseite der Platte (14) zwei kuppelförmige Dome (15) ausgebildet sind, welche der IR-Sendediode (45; V12) und der IR-Fotodiode (47; V1) zugeordnet sind, und die nach Art einer Linse die zu empfangende Strahlung sammeln und die zu sendende Strahlung weitwinkelig abstrahlen.
13. Ventilkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
- - mit einer Ablaufsteuerung, welche die Aussendung des
den Reifendruck wiedergebenden Drucksignals selbsttätig
wieder unterbricht, nachdem dieses Drucksignal
eine gegebene Dauer lang ausgesendet worden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß - - die Ablaufsteuerung auf die Aktivierungseinrichtung (V2, V3, V4) einwirkt und auch den Absolutdruck-Sensor (42; V6) deaktiviert.
14. Ventilkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Ventilkappengehäuse (11) einen Hohlraum (32) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die elektrischen und/oder elektronischen Komponenten (V1 bis V12) der Ventilkappe (10) in einem Modul (40) zusammengefaßt sind, und das Modul (40) in dem Hohlraum (32) innerhalb des Ventilkappengehäuses (11) angeordnet ist.
15. Ventilkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Fernbedienungselement (50) aufweist:
- - ein flaches, im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse (51), an dem wenigstens eine Stirnfront (52) und eine Oberseite (57) ausgebildet sind;
- - eine Quelle (56; E1) für elektrische Energie;
- - einen Taster (59; E2) oder Schalter zur Aktivierung des Fernbedienungselementes (50);
- - eine Sendeeinrichtung (66; E7) für das Aktivierungssignal;
- - eine Empfangseinrichtung (E8) für das den Reifendruck wiedergebende Drucksignal;
- - ein Display (58) für eine Druckanzeige an der Gehäuseoberseite (57);
- - eine oder mehrere Schaltungseinrichtungen (62, 63, 63′, 63′′; E4, E9, E11) zur Auswertung des Drucksignals und zur Ansteuerung des Display (58; E15).
16. Ventilkappe nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Sendeeinrichtung (66; E7) am Fernbedienungselement (50) eine IR-Sendediode, insbesondere eine GaAs-IR-LED aufweist.
17. Ventilkappe nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Empfangseinrichtung (E8) am Fernbedienungselement (50) eine IR-Fotodiode, insbesondere eine Si-IR-Fotodiode ist.
18. Ventilkappe nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die eine oder mehreren Schaltungseinrichtungen (62, 63, 63′, 63′′; E4, E9, E11) des Fernbedienungselementes (50) einen Mikroprozessor (E4) aufweisen und
- - an der Oberseite (57) des Gehäuses (51) weitere Taster (60, 60′, 60′′; E3) vorhanden sind, um Daten in den Mikroprozessor (E4) und/oder eine Speichereinrichtung (E17) des Fernbedienungselementes (50) einzugeben.
19. Ventilkappe nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - dem Mikroprozessor (E4) zusätzlich ein Uhrenquarz (E16) mit einem zugehörigen Modul zur Bildung der Tageszeit zugeordnet ist.
20. Ventilkappe nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - dem Mikroprozessor (E4) zusätzlich ein Halbleiterbauele ment mit einem Absolutdruck-Sensor (E12, E13, E14) zur Erfassung des Umgebungsdruckes sowie wahlweise ein Temperatursensor zur Erfassung der Umgebungstemperatur zugeordnet sind.
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