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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stromgenerator zum
Anbringen im Inneren eines Luftreifens. Die Erfindung ist besonders
geeignet für
eine Fahrzeugreifenüberwachungsvorrichtung, zum
Zuführen
von Energie an eine Telemetrieeinheit zur Übermittlung von Daten aus dem
Reifen.
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Ein
Stromgenerator gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 ist aus der GB-A-2 064 883 bekannt.
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Es
ist bekannt, zur Messung des Drucks in Fahrzeugreifen eine Reifenüberwachungsvorrichtung
bereitzustellen. Innerhalb einer Reifenumgebung kann die Reifenüberwachungsvorrichtung
außerdem
weitere Parameter, wie die örtliche
Temperatur eines Reifens, messen. Die gemessenen Daten werden z.B. über eine
Funkwellenverbindung in den Führerraum
des Fahrzeugs übertragen,
wo sie elektronisch verarbeitet und anschließend dem Fahrzeugführer angezeigt
werden. Dies ermöglicht
es dem Empfänger
der übertragenen
Daten, Veränderungen
im Zustand des Reifens zu überwachen,
z.B. um Beschädigungen
der Reifendes Reifens eines Fahrzeugs zu vermindern oder um Reifenausfall
vorherzusagen. Dies ist von besonderem Vorteil bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten,
wenn die Umgebung innerhalb eines Reifens am rauesten und die Wahrscheinlichkeit
der Beschädigung
eines Reifens und, in der Tat, einer Verletzung der Insassen des Fahrzeugs
am größten ist.
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Die
meisten vorhandenen Reifenüberwachungsvorrichtungen
verwenden als Energiequelle eine Batterie, die sich an oder in einem
Rad oder Reifen befindet. Solche Anordnungen weisen mehrere unerwünschte Beschränkungen
auf, z.B. eine beschränkte
Batterielebensdauer der Batterie und die Größe oder das Gewicht, die in
einem Reifen untergebracht werden können. Dies kann den weiteren
unerwünschten
Nebeneffekt haben, dass bei Vorhandensein einer z.B. aufgrund von
Gewichtsüberlegungen
beschränkten
Energiequelle die Anzahl und Häufigkeit
von Datenübertragungen,
die zur Verarbeitung weitergeleitet werden können, beeinträchtigt werden.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Nachteile zu
vermindern oder wesentlich auszuschließen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Stromgenerator zum Anbringen im Inneren eines Luftreifens
bereitgestellt, wobei der Stromgenerator ein piezoelektrisches Element,
eine zum Kontakt mit dem piezoelektrischen Element vorgesehene Betätigungsmasse
und eine Steuer schaltung aufweist, welche mit dem piezoelektrischen
Element in elektrischer Verbindung steht, wobei die Betätigungsmasse zum
Auslenken des piezoelektrischen Elements als Folge von äußeren Kräften vorgesehen
ist, welche im Gebrauch auf die Betätigungsmasse wirken, um eine elektrische
Ladung zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung
zumindest einen Teil der Betätigungsmasse
bildet.
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Zweckmäßigerweise
beinhaltet der Stromgenerator ein Gehäuse für das piezoelektrische Element,
die Betätigungsmasse
und die Steuerschaltung, wobei das Gehäuse zum Anbringen innerhalb eines
Luftreifens angepasst ist.
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Eine
Außenfläche des
Gehäuses
kann ein im Wesentlichen bogenförmiges
Profil aufweisen, welches zur Verbindung mit einer bogenförmigen Innenfläche eines
Fahrzeugreifens angepasst ist. Eine Außenfläche des Gehäuses kann ein Außenprofil
zum komplementären
Eingriff mit dem Innenmuster eines Fahrzeugsreifens beinhalten.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Gehäuse
lösbar
an einer Basis angebracht, welche für eine Anbindung an die Innenwand
eines Reifens angepasst ist, was mittels Klemmen sein kann.
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Die
Basis weist vorzugsweise Luftkanäle
auf, um bei Verwendung eine Bewegung der Luft um das Gehäuse herum
zuzulassen.
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Vorzugsweise
ist die maximale Auslenkung des piezoelektrischen Elements unter
Wirkung der Betätigungsmasse
durch einen Abschnitt des Gehäuses
beschränkt.
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Zweckmäßigerweise
weist das Gehäuse eine
Unterseite auf, und das piezoelektrische Element ist auf dem Gehäuse gehaltert,
wobei ein Mittelabschnitt des Elements von der Unterseite beabstandet
ist und wobei die Unterseite zum Begrenzen der maximalen Auslenkung
des piezoelektrischen Elements dient.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das piezoelektrische Element in Form einer piezokeramischen
Scheibe ausgebildet, die vorzugsweise einen Radius R aufweist und
auf einer Stützscheibe
mit einem Radius angebracht ist, welcher größer als R ist.
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Vorzugsweise
beinhaltet die Betätigungsmasse
ein Stellglied, das beweglich im Gehäuse angebracht und zum Kontakt
mit dem piezoelektrischen Element angepasst ist. Das Stellglied
kann einen Vorsprung beinhalten, welcher zum Kontakt mit dem piezoelektrischen
Element vorgesehen ist und verlängert
sein kann. In einer bevorzugten Ausführungsform berührt der Vorsprung
einen Mittelbereich des piezoelektrischen Elements und kann zum
diametralen Kontakt mit der Scheibe vorgesehen sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Steuerschaltkreis auf dem Stellglied angebracht. In einer
weiteren Ausführungsform
beinhaltet das Gehäuse
einen Deckel, welcher zur Bewegung mit dem Stellglied angepasst
ist, wobei die Steuerschaltung auf dem Deckel angebracht ist.
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Vorzugsweise
ist die Steuerschaltung von einer Vergussmasse umgeben, welche auch
zur Betätigungsmasse
beiträgt.
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Die
Steuerschaltung kann eine Sensorschaltung zum Überwachen von Umgebungsparametern in
der Nähe
der Einheit enthalten.
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Die
Steuerschaltung enthält
vorzugsweise ein Niederleistungs-Verbrauchsprotokoll zum Minimieren
des Verbrauchs der erzeugten Leistung.
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Die
Erfindung ist insofern vorteilhaft, da sie einen Stromgenerator
bereitstellt, der geeignet ist, eine abgesetzte Telemetrievorrichtung
zur Übermittlung
von Daten aus dem Inneren der rauen Umgebung eines rotierenden Luftreifens
mit Energie zu versorgen, was eine Batterie überflüssig macht.
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Die
Erfindung wird nun mit beispielhaftem Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, unter denen:
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1 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht einer reifeninternen Energie-/Sensor- oder Telemetrieeinheit
mit einem Stromgenerator gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist;
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2 eine
teilweise Querschnittsansicht der in 1 gezeigten
Einheit in montierter Ruheposition ist;
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3 eine
Perspektivansicht der in 2 gezeigten Einheit ist;
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4 eine
schematische Draufsicht der piezoelektrischen Scheibe und Messinghalterung
ist, die einen Teil der in 1 bis 3 gezeigten
Einheit bildet;
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5a ein
Blockdiagramm ist, das den Zusammenhang zwischen Komponenten des Stromgenerators
zeigt;
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5 ein
Flussdiagramm ist, das die Schritte zeigt, die ein Niederleistungs-Verbrauchsprotokoll zur
Steuerung des Messens und der Übertragung von
Daten aus der in 1 bis 3 gezeigten
Einheit umfasst;
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6 eine
Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform einer reifeninternen
Energie-/Sensoreinheit mit einem Stromgenerator gemäß einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist;
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7 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht von oben der Einheit aus 6 ist;
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8 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht von unten der Einheit aus 6 und 7 ist;
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9 eine
Ansicht eines Querschnitts durch die Einheit aus 6 bis 8 ist;
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10 eine
Stirnflächenansicht
der Einheit aus 6 bis 9 in Gebrauch
in einem Luftreifen ist; und
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11 eine
Seitenansicht der Einheit wie in 10 gezeigt
ist.
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Mit
Bezug auf 1 bis 4 ist eine
Stromgenerator-/Sensoreinheit zum Gebrauch in einer Reifenüberwachungsvorrichtung
allgemein mit 10 bezeichnet. Die Einheit 10 enthält ein Gehäuse 12,
das als verstärkte
Spritzgussverbundstruktur zur Montage in der rauen Umgebung des
Fahrzeugluftreifens hergestellt und ausgebildet ist, derselben zu
widerstehen. Obwohl das Gehäuse 12 der
Beschreibung nach als Verbundgussstruktur hergestellt ist, kann
jedes geeignete Material verwendet werden.
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Das
Gehäuse 12 hat
einen Sockel oder eine Basis 16 mit einem flachen konvexen
Außenprofil,
in 2 mit C bezeichnet, zum Verkleben mit einer entsprechend
gebogenen inneren Oberfläche
eines Fahrzeugreifens. Der Sockel 16 begrenzt eine Kammer,
in 1 mit 18 bezeichnet, mit einer inneren
Sockelwand 20.
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Die
Einheit 10 enthält
ein piezoelektrisches Element 11 in Form einer piezokeramischen
Scheibe 14 mit Radius R, die auf einer unterstützenden
Messingscheibe 15 mit einem Radius größer als R befestigt ist.
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Das
Element 11 ist in dem Gehäuse 12 installiert,
um elektrische Energie zum Betreiben von Schaltkreisen in der Einheit 10 zu
erzeugen.
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Der
Sockel 16 des Gehäuses 12 enthält zwei gegenüberliegende
Einbuchtungen 22, von denen eine in 1 deutlich
zu sehen ist, zur Auflagerung eines Teils des Umfangs der Messingscheibe 15.
Bei Auflagerung auf dem Sockel 16 ist der innere Bereich der
Messingscheibe 15 um eine kleine Distanz von der Sockelwand 20 abgesetzt.
Auf den Sockel 16 ist eine Abdeckung 26 aufgesetzt,
die den Anteil des Umfangs der Messingscheibe 15 überlagert,
der auf den Einbuchtungen 22 abgestützt ist, so dass die Scheibe
entlang zweier Randabschnitte 47 zwischen der Abdeckung 26 und
den Einbuchtungen 22 eingespannt ist.
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Eine
Kappe 28 ist über
der Abdeckung 26 vorgesehen, wobei die Kappe eine mittige
Anformung 30 aufweist, die durch eine mittige Öffnung 27 in
der Abdeckung 26 hindurchragt.
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Eine
gedruckte Leiterplatte (PCB) 32 ist im Gehäuse 12 auf
der Kappe 28 befestigt. Wie in 5a gezeigt,
enthält
die Leiterplatte 32 einen Mikroprozessor, einen Hochfrequenz-(HF-)Sender, Druck-
und Temperatursensoren umfassende Druck- und Temperatursensorschaltkreise
sowie Überwachungs-
und Steuerungsschaltkreise, die einen Teil einer Reifenüberwachungsvorrichtung
bilden. Die Leiterplatte 32 enthält außerdem einen Gleichrichter zur
Umwandlung eines von der piezokeramischen Scheibe 14 abgegebenen
Wechselstroms in einen abgegebenen Gleichstrom, ein Energiespeicherelement
in Gestalt einer Reihe von Kondensatoren, die die Gleichstromabgabe
des Gleichrichters speichern, bis sie benötigt wird, und einen Gleichstrom-Gleichstrom-Regler,
der zur Regelung der Spannungsabgabe der Kondensatoren vorgesehen
ist. In der bevorzugten Ausführungsform
werden Kondensatoren mit ultraniedrigen Leckverlusten eingesetzt,
um interne Leckverluste minimal zu halten und sicherzustellen, dass
ein so hoher Prozentsatz der generierten Ladung wie möglich bewahrt
wird.
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Die
Leiterplatte 32 steht über
zwei nicht gezeigte Drähte
in elektrischer Verbindung mit der piezokeramischen Scheibe 14 und
ist durch eine Vergussmasse 34 auf der Kappe 28 gesichert
angeordnet, um die Leiterplatte 32 bei Installation oder
Transport sowie vor der rauen Umgebung in einem rotierenden Luftreifen
zu schützen.
Die Vergussmasse 34 kann jeder geeignete Typ sein, ist
in dieser Ausführungsform
aber ein Zweikomponenten-Epoxid-Klebstoff.
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Ein
Stellglied 36 ist zwischen der piezokeramischen Scheibe 14,
der Abdeckung 26 und der Kappe 28 angeordnet,
wobei das Stellglied aus einem angeformten Fuß 38 und einem Schaft 40 besteht. Der
Schaft 40 erstreckt sich in die mittige Anformung der Kappe 28 und
beinhaltet eine mittige Ausbohrung 42. Wie in 2 deutlich
zu sehen ist, weist der Fuß 38 eine
angeformte verlängerte
Ausbuchtung oder Nase 44 auf, die in Berührung mit
dem piezokerami schen Element steht. Die Nase 44 erstreckt
sich diametral über
das piezoelektrische Element 11, wie in 4 gekennzeichnet,
die die Berührungsfläche 45 der
Nase 44 auf dem piezoelektrischen Element 11 und
die Abstützungsflächen 47 für die Scheibe 15 auf dem
Sockel 16 zeigt. Es sollte ersichtlich sein, dass das piezoelektrische
Element 11 im Wesentlichen als ein einfach abgestützter Balken
ausgebildet ist, der auf einer Seite durch die Einbuchtungen 22 im
Sockel 16 abgestützt
wird und auf seiner gegenüberliegenden
Seite durch die Nase 44 des Stellglieds 36 berührbar ist.
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Mit
der Kappe 28 ist das Stellglied 36 durch eine
Schraube 46 verbunden, die durch die Kappe 28 hindurchführt und
in der Ausbohrung 42 des Schafts 40 durch Verschrauben
gesichert ist. Mit der Abdeckung 26 ist der Sockel 16 durch
vier Schrauben 48 verbunden, die durch die Ecken der Sockel 16 führen und
in der Abdeckung 26 durch Verschrauben gesichert sind.
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Die
Anordnung ist dergestalt, dass das piezoelektrische Element 11 unter
dem Einfluss des Stellglieds 36 nach unten (in der Ansicht
von 2) ausgelenkt werden kann, wie weiter unten ausführlicher
beschrieben werden wird.
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Die
maximale Auslenkung des piezoelektrischen Elements 11 ist
allerdings beschränkt
durch den Abstand zwischen der Unterseite der Messingscheibe 15 und
der inneren Sockelwandung 20, der in den Ausführungsformen
von 1 bis 4 bei 0,4 mm angesetzt ist.
Daher ist das Element 11 gegen übermäßiges Auslenken geschützt, das
anderenfalls die Struktur und das Generierungsvermögen des
Elements 11 beschädigen
könnte.
Die Bewegung des Stellglieds 36 innerhalb des Gehäuses 12 in
der umgekehrten Richtung, d.h. senkrecht von der piezokeramischen
Scheibe 14 weg, aufwärts
in der Ansicht von 2, ist durch Wandungen 27 der
Abdeckung 26 beschränkt.
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In
der Ausführungsform
von 1 bis 4 beträgt zwischen der Oberseite des
Fußes 38 des Stellglieds 36 und
den Wandungen 27 der Abdeckung 26 der maximale
Abstand 0,6 mm, wenn der Stromgenerator 10 in der in 2 gezeigten
Ruheposition ist. Folglich weist in der Ausführungsform von 1 bis 4 das
Stellglied 36 einen maximalen Hub von 1 mm innerhalb des
Gehäuses 12 auf. Dieser
maximale Hubabstand des Stellglieds 36 innerhalb des Gehäuses 12 ist
auf einen vorbestimmten niedrigen Wert festgesetzt, um die piezokeramische
Scheibe 14 vor Beschädigung
aufgrund von Auslenken und/oder eines Aufpralls des Stellglieds 36 auf
der oberen Fläche
der piezokeramischen Scheibe 14 in Gebrauch zu schützen. Es
ist ersichtlich, dass das Maximum des Stellgliedhubs und der Auslenkung
des piezoelektrischen Elements auf jeden zum Schutz der Integrität von Struktur
und Ladungsgenerierungsvermögen
des piezoelektrischen Elements geeigneten Abstand begrenzt werden kann.
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Die
Anordnung der piezokeramischen Scheibe 14 in Verbindung
mit den Bauteilen der Leiterplatte 32, die wie oben beschrieben
der piezokeramischen Scheibe 14 zugeordnet sind, sind Teil
eines Stromgenerators gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, zur Versorgung der Schaltkreise der Einheit 10 mit
Energie.
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Der
Betrieb des Stromgenerators soll nun anhand eines Beispiels beschrieben
werden, in dem die Einheit 10 in einem Luftreifen auf dem
Rad eines Fahrzeugs montiert ist, wobei die äußere Oberfläche des Sockels 16 des
Gehäuses 12 mit
einem entsprechend bogenförmigen
Profil einer inneren Oberfläche des
Reifens verklebt ist und die Einheit 10 eine piezokeramische
Scheibe 14 jeder geeigneten bekannten Bauart beinhaltet.
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Es
ist ersichtlich, dass die mechanische Erregung der Scheibe 14 eine
Spannung generiert. Der Effekt ist im Wesentlichen linear, d.h.
das generierte elektrische Feld verändert sich proportional zur
angelegten mechanischen Belastung und ist richtungsabhängig, so
dass Druck- und
Zugbelastungen Spannungen entgegengesetzter Polarität generieren.
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In
Betrieb wirken die Kappe 28, die Leiterplatte 32,
die Vergussmasse 34 und das Stellglied 36 auf
die Scheibe 14 als eine einzelne Masseneinheit, d.h. Kappe,
Stellglied, Schaltkreise und Vergussmasse wirken als eine zusammengesetzte
Betätigungsmasse.
Wenn das Rad rotiert, wirken Zentrifugalkräfte auf die Kappe 28,
die Leiterplatte 32 und die Vergussmasse 34, die
das Stellglied 36 radial nach außen in die Richtung des piezoelektrischen
Elements 11 treiben. Diese zentrifugale Wirkung auf das
Stellglied 36 erzeugt eine Auslenkung des piezoelektrischen
Elements 11 von typischerweise zwischen 0,2 bis 0,4 mm
in seinem Mittelbereich 45 aus einer Ruhelage bei nicht
rotierendem Rad. Da das piezoelektrische Element 11 als
ein einfach abgestützter
Balken wirkt und die Nase 44 des Stellglieds 36 an
der Mittelposition 45 zwischen der Abstützungsfläche für die Messingscheibe 15 in
Berührung
mit der Scheibe 14 steht, hat die Auslenkung die Form einer
gleichmäßigen Biegung
der Scheiben 14 und 15 zwischen den beiden Abstützungsflächen 47 der
Messingscheibe 15.
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Da
sich das Fahrzeug in Bewegung befindet, ist verständlich,
dass die der Einheit 10 benachbarte Außenfläche des Reifens einmal pro
Umdrehung des Rades in Berührung
mit der Oberfläche
kommt, entlang der sich das Fahrzeug fortbewegt. Diese Berührung verformt
den der Einheit benachbarten Bereich des Reifens, wobei die Verformung
an den Stromgenerator weitergegeben wird, letztendlich in der Form einer
Verformung des piezoelektrischen Elements 11 durch das
Stellglied 36. Folglich wird die piezokeramische Scheibe 14 während der
Rotation des Rades auf der Straßenoberfläche Veränderungen
an mechanischer Erregung ausgesetzt, wobei jede Erregung dazu führt, dass
die piezokeramische Scheibe 14 eine Potenzialdifferenz
generiert. Dieser Vorgang ist untenstehend mit Bezug auf ein rotierendes
Rad 3 dar gelegt, beginnend bei einer Stellung, in der sich der
der Einheit 10 benachbarte Reifenbereich einer Berührung mit
einer Straßenoberfläche nähert.
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Bei
rotierendem Rad befindet sich das Stellglied 36 in Berührung mit
der piezokeramischen Scheibe 14, unter zentrifugaler Einwirkung
der Kappe 28, der Leiterplatte 32 und der Vergussmasse 34, wie
oben beschrieben. Die piezokeramische Scheibe 14 erfährt daher
eine im Wesentlichen konstante Auslenkung durch die Zentrifugalkräfte, die
durch das Stellglied 36 übertragen werden. Wenn sich
das Rad weiter dreht, kommt der der Einheit 10 benachbarte
Reifenbereich in Berührung
mit der Straßenoberfläche und
verformt sich. Die Verformung führt
zu einer Verzögerung
des Reifens im Bereich des Berührungspunkts
mit der Straßenoberfläche, was
eine plötzliche
Verringerung der durch das Stellglied 36 erfahrenen Zentrifugalkräfte, nahezu
augenblicklich, im Wesentlichen auf null bewirkt. Diese Änderung
der Zentrifugalbeschleunigung bewirkt eine Verringerung der durch
die piezokeramische Scheibe 14 erfahrenen Auslenkung unter
Wirkung des Stellglieds 36 und generiert einen ersten Impuls
elektrischer Ladung, der an die Leiterplatte 32 weitergegeben
wird.
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Wenn
sich das Rad weiter dreht, erhöht
sich die Beschleunigung des Reifens in Nachbarschaft der Einheit 10 plötzlich in
dem Moment, in dem der der Einheit 10 benachbarte Reifenbereich
sich von der Berührung
mit der Straßenoberfläche entfernt, was
zu einer sofortigen Vergrößerung der
durch das Stellglied 36 erfahrenen Zentrifugalkräfte führt. Folglich
bewirkt die zentrifugale Einwirkung des Stellglieds 36,
der Kappe 28, der Leiterplatte 32 und der Vergussmasse 34 erneut
eine Auslenkung der piezokeramischen Scheibe 14, wie oben
beschrieben, was einen zweiten Impuls elektrischer Ladung von dem oben
beschriebenen ersten Impuls entgegengesetzter Polarität generiert,
der an die Leiterplatte 32 weitergegeben wird.
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Folglich
werden während
einer einzigen Umdrehung des Rades in schneller Folge zwei Impulse elektrischer
Ladung von umgekehrter Polarität
generiert, die eine einfache Wechselstromabgabe darstellen. Der
Gleichrichter wandelt die Wechselstromabgabe in eine Gleichstromabgabe
um, die in den Kondensatoren gespeichert wird, um zur Versorgung der
Reifenüberwachungsvorrichtung
verwendet zu werden. Bei jeder Umdrehung des Rades wird eine kleine
speicherbare elektrische Ladung von typischerweise 5 bis 10 Nanocoulomb
generiert.
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Zusätzlich zu
der speicherbaren Ladung, die durch Berührung mit der Straßenoberfläche bei
jeder Umdrehung des Rades generiert wird, kann die Einheit 10 auch
andere Erregungskräfte
an das piezoelektrische Element 14 übermitteln, z.B. Beschleunigungen/Auslenkungen,
die durch Vibrationen aufgrund von Unebenheiten in der Straßenoberfläche bewirkt
werden, oder Umwuchtkräfte
auf dem Rad selbst. Wenn die Erregung hinreichend ist, um eine Auslenkung
der piezoelektrischen Scheibe 14 zu bewirken, wird eine
zusätzliche
speicherbare Ladung generiert und in den Kondensatoren gespeichert,
wie oben beschrieben.
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Unter
manchen Umständen
werden die innerhalb eines Fahrzeugreifens auf die Einheit 10 wirkenden
Kräfte
nicht ausreichen, um, wie oben beschrieben, eine gleichförmige Biegung
der piezokeramischen Scheibe 14 zu bewirken. Stattdessen
tritt die Verformung am Berührungspunkt
mit dem Stellglied und in den diesem unmittelbar benachbarten Bereich
in der Form einer örtlichen 'Quetschung' der Struktur der
Scheibe 14 auf. Im Betrieb generiert die örtliche 'Quetschung' der Scheibenstruktur
ebenfalls eine Potenzialdifferenz über das Element 11 zur
Generierung von Ladung im Wesentlichen wie oben beschrieben.
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Die
Einheit 10 ist dadurch besonders vorteilhaft, dass die
Steuerschaltkreise als eine Betätigungsmasse
für das
piezoelektrische Element 11 verwendet werden. In der beschriebenen
Ausführungsform
verhält
sich das Gewicht der Kappe 28, der Leiterplatte 32 und
der Vergussmasse 34 als eine einzige Einheit, um als eine
Betätigungsmasse/ein Anreger
für die
piezokeramische Scheibe 14 zu wirken, ohne dass eine zusätzliche
Masse gebraucht würde.
Folglich gibt es eine insgesamte Einsparung an Gewicht im Stromgenerator,
um örtlichen
Verschleiß zu
minimieren, den die Einheit 10 in der Nähe des Bereichs jeder Montage
in Fahrzeugreifen bewirkt, und somit die Wahrscheinlichkeit des
Auftretens einer örtlichen
kahlen Stelle im Profil des Reifens zu verringern.
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Die äußere Oberfläche C des
Sockels 16 kann ein äußeres Profil
zum komplementären
Eingriff mit dem Innenmuster eines Fahrzeugreifens beinhalten, um
die Auswirkungen örtlichen
Verschleißes
auf den Reifen im Betrieb weiter einzuschränken.
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Um
die von dem Stromgenerator generierten kleinen Mengen von Energie
zu nutzen und die Notwendigkeit einer Hilfsbatterie zur Versorgung
der Reifenüberwachungsvorrichtung
zu beseitigen, wird ein Ultraniederleistungs-Verbrauchsprotokoll
verwendet, um den Verbrauch von durch die Kondensatoren gespeicherter
Energie zu steuern.
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Der
Betrieb einer Reifenüberwachungsvorrichtung
soll nun anhand von Beispielen erläutert werden, die die Zustände veranschaulichen,
die implementiert sind, um sicherzustellen, dass das optimale Niederleistungsprotokoll
verwirklicht wird. Begonnen wird, unter Bezug auf 5,
mit der Überwachungsvorrichtung
in einem 'Schlaf'-Zustand. Wie oben
erwähnt,
umfasst die Reifenüberwachungsvorrichtung
eine Einheit 10 mit einem piezoelektrischen Stromgenerator,
einem Mikroprozessor, einem Hochfrequenz-(HF)-Sender, Druck- und
Temperatursensorschaltkreisen sowie Überwachungs- und Steuerschaltkreisen.
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Beispiel 1
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Zustand 1
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Der
Mikroprozessor ist im 'Schlaf'-Zustand, in dem
alle internen Abläufe
unterbrochen sind, mit Ausnahme eines Überwachungsschaltkreises zur Überwachung
der 'Aufweck'-Bedingungen des Mikroprozessors. In
dieser Ausführungsform überwacht der Überwachungsschaltkreis
eine extern referenzierte Uhr in der Form eines Quarzoszillators,
der sich außerhalb
des Mikroprozessors in der Einheit befindet. Folglich sind im Schlafzustand
die meisten Mikroprozessorschaltkreise abgeschaltet, und der Energieverbrauch
der Reifenüberwachungsvorrichtung
ist auf einem minimalen Niveau, z.B. ca. 24 Mikroampere Versorgungsstrom.
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Zustand 2
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Nach
einer vorbestimmten Zeit, in dieser Ausführungsform 60 Sekunden, 'weckt' der Überwachungsschaltkreis
den Mikroprozessor. Nach dem 'Aufwecken' schaltet der Mikroprozessor
von der externen Uhr um auf eine interne Uhr in der Form eines Widerstands-Kondensator-Oszillators.
Dieses Umschalten ist vorgesehen, um die schnellere Ausführung der
Analog-Digital-Umwandlungen und nachfolgenden Berechnungen, die
durch die Reifenüberwachungsvorrichtung
genutzt werden, zu erleichtern. Das Umschalten initiiert außerdem die
Energieversorgung des internen Schaltkreises des Mikroprozessors,
was ermöglicht,
das Hauptprogramm des Mikroprozessors zu verwenden und den Mikroprozessor
in die Lage zu versetzen, in eine Mess- und Steuerphase einzutreten.
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Zustand 3
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Sobald
der Mikroprozessor 'aufgewacht' ist, wird den Temperatur-
und Drucksensorschaltkreisen Energie bereitgestellt. Sodann wird
eine vorbestimmte Zeit verstreichen gelassen, in dieser Ausführungsform
0,5 Millisekunden, um ein Stabilisieren der Sensorschaltkreise zu
erleichtern, wobei nach dieser Zeit der Mikroprozessor den örtlichen
Druck und die örtliche
Temperatur innerhalb des Reifens misst. Die Werte werden anschließend im
Mikroprozessor gespeichert, und die Energieversorgung der Sensorschaltkreise
wird unverzüglich
unterbrochen.
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Zustand 4
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Die
gespeicherten Druck- und Temperaturwerte werden mit einer Sensoridentifikation
und einem zyklischen Redundanzprüfwert
verkettet, um ein Datenpaket zur Übertragung an eine Empfängereinheit/Anzeigeeinheit
im Fahrzeug zu bilden.
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Zustand 5
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Der
Mikroprozessor schaltet sodann von der internen Uhr zurück auf die
externe Uhr. Diese Veränderung
wird vorgenommen, um präzise
Zeitsignale für
die Übermittlung
der Daten über
die Hochfrequenz-(HF)-Verbindung sicherzustellen, da die externe
Uhr eine Quarzkristallzeit-Referenzeinheit
ist, die sicherstellt, dass eine höhere absolute Frequenzgenauigkeit
erreichbar ist als mit der internen Uhr.
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Zustand 6
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Der
Mikroprozessor setzt eine Steuerleitung auf ein logisches Hoch von
3 V, was den HF-Sender aktiviert
und auf diese Weise veranlasst, einen Hochfrequenzträger auszusenden.
Eine Stabilisierungszeit von annähernd
1 Millisekunde verstreicht sodann, um die Stabilisierung der Komponenten
des HF-Senders vor der Übermittlung
von Daten von der Leiterplatte 32 zu erleichtern. Ein Pseudo-Binärmuster,
das zum Treiben einer Hochfrequenz-Datenabtrennstufe verwendet wird,
wird sodann mit der Sensoridentifikation und dem zyklischen Redundanzprüfwert zur Übermittlung
verkettet. Die zu übermittelnden
Daten werden sodann auf eine Funkwelle von 433 MHz zur Übertragung
an die Empfängereinheit frequenzmoduliert.
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Zustand 7
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Die
Daten werden übertragen
und die Energieversorgung des HF-Senders wird unverzüglich gesperrt,
wobei an diesem Punkt der Mikroprozessor sodann wieder in den 'Schlaf-Modus' eintritt.
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Durch
Nutzung des in Zustand 1 bis 7 des obigen Beispiels beschriebenen
Niederleistungsprotokolls nutzt die Reifenüberwachungsvorrichtung folglich
nur eine minimale Menge an Energie aus dem Stromgenerator, um einen
Messwert des örtlichen
Drucks und der örtlichen
Temperatur innerhalb des Reifens zu übermitteln. Nach der Benutzung
verbleibt der Mikroprozessor für
einen vorbestimmten Zeitabschnitt im Schlafmodus, wie oben in Zustand
2 erwähnt,
während
die in den Kondensatoren gespeicherte Energie durch Erregung der
piezokeramischen Scheibe 14 wieder aufgeladen wird, wie
anhand von 1 bis 4 beschrieben.
Durch Nutzen eines fortlaufenden Zyklus der Zustände 1 bis 7 ist die Reifenüberwachungsvorrichtung
folglich in der Lage, die örtlichen
Verhältnisse
des Reifens zu überwachen,
wobei sie die durch die piezokeramische Scheibe 14 generierten
kleinen elektrischen Ladungen nutzt, ohne eine Hilfsbatterieversorgung
zu benötigen.
Die fortlaufenden Zyklen sind von Vorteil während normaler Betriebsbedingungen
des Reifens, wodurch jedwede Veränderungen
von Reifendruck oder -temperatur, die ein mögliches Problem oder Versagen
des Reifens anzeigen könnten, überwacht
werden können,
um z.B. ein Platzen zu vermeiden. Dies ist von besonderem Vorteil
bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten.
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Vornehmlich
gibt es im Protokoll für
die Telemetrieeinheit eine dreiseitige Wechselbeziehung kritischer
Faktoren, zwischen der Ladungsgenerierungsfähigkeit des piezoelektrischen
Elements, der Ladungsspeichergröße und -effizienz
sowie der von der Sendereinschaltdauer bestimmten Zuverlässigkeit
des HF-Senders. Für
einen gegebenen Typ von piezoelektrischem Element gibt es eine optimale
Ladungskapazität
für den
Stromgenerator und eine optimale Übertragungszeit für den HF-Sender.
Das piezoelektrische Element muss eine hinreichende Ladungsgenerierung
die Impedanz der Speicherkondensatoren überwinden lassen, und die Kondensatoren
müssen
hinreichend Kapazität
besitzen, um die zur Ausführung
des Messungs-/Übertragungszyklus benötigte Ladung
aufzunehmen. Die Einschaltdauer des HF-Senders, d.h. wenn der Sender aktiviert
ist und sendet, muss zwischen einer maximalen Dauer, innerhalb derer
es hinreichend Ladung gibt, um die Daten vor Erschöpfung des
Energiespeichers zu übermitteln,
und einer minimalen Dauer, unterhalb derer die Zuverlässigkeit
der HF-Verbindung nachteilig beeinflusst wird, optimiert werden.
Wenn die Sendedauer über
die optimale Dauer hinaus erhöht
wird, reduziert sich bei gegebener Kapazität die effektive Häufigkeit
von Datenübermittlungen.
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Die
an die fahrzeuginterne Empfangseinheit übermittelten Daten werden dem
Fahrer des Fahrzeugs auf der Anzeigeeinheit für die oder jede Sensoreinheit
der Reifenüberwachungsvorrichtung
bezüglich
der einzelnen Räder
des Fahrzeugs angezeigt. Die Anzeigeeinheit informiert den Fahrer über die
Daten visuell und/oder durch akustische Mittel, z.B. eine Verbindung
zur Tonanlage im Fahrzeug.
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Jeder
Reifen/jedes Rad des Fahrzeugs ist durch ein individuelles Identifikationszeichen
markiert, das sich auf einen innerhalb dieses Reifens befindlichen
spezifischen Sensor bezieht. Dieses Identifikationszeichen wird,
in Verbindung mit den Daten des Sensors in dem Reifen, auch auf
der Anzeigeeinheit dargestellt. Falls das Rad an eine andere Position
am Fahrzeug bewegt wird, kann es stets der betreffenden Information
auf der Anzeigeeinheit zugeordnet werden. Geeignete Identifikationszeichen
sind u.a. farbcodierte Symbole und alphanumerische Symbole. Jeder
Sensor hat eine eigene elektronische Seriennummer, die zur Förderung
der Sicherheit der Funkübertragungsdaten
verwendet werden kann. Die eigene elektronische Seriennummer kann auch
als eine elektronische Kennzeichnung zu Zwecken der Sicherheit und
Fälschungsbekämpfung wirken.
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Mit
Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform
des Stromgenerators wurde beschrieben, dass mit jeder Umdrehung
des Fahrzeugrads durch das piezoelektrische Element eine speicherbare
elektrische Ladung generiert wird. Daher ist es ersichtlich, dass
die Generierung von Ladung zu der Geschwindigkeit proportional ist,
mit der sich das Fahrzeug fortbewegt. In dem obigen Beispiel des
Energieverbrauchsprotokolls wird die Zeitverzögerung zwischen einer Übertragung
von Daten aus der Reifenüberwachungsvorrichtung
und dem "Aufwecken" des Mikroprozessors
zum Messen und Übertragen
eines weiteren Messwerts auf einen vorbestimmten Wert gesetzt. In
einem sich langsam bewegenden Fahrzeug ist die innerhalb einer vorbestimmten
Zeitdauer generierte und gespeicherte elektrische Ladung geringer
als die, die in einem Fahrzeug generiert und gespeichert würde, das
sich während
der gleichen Zeitdauer mit einer größeren Geschwindigkeit fortbewegt.
Daher wird die Pausenzeit zwischen dem "Aufwecken" des Mikroprozessors auf einen vorbestimmten,
derart ausgewählten
Wert gesetzt, dass eine elektrische Ladung generiert und gespeichert
wird, die für
die Messung und Übertragung
der Parameter eines Reifens an einem sich langsam, z.B. mit 25 km/h
bewegenden Fahrzeugs ausreicht.
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Allerdings
erhöht
sich bei einer Erhöhung
der Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Generierungsrate elektrischer
Ladung ebenfalls. Deutlich verringert sich die Zeitdauer, die zur
Generierung von hinreichend elektrischer Ladung benötigt wird,
um es dem Reifenüberwachungssystem
zu ermöglichen,
die Reifenparameter zu messen und zu übertragen.
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Um
sich dies zunutze zu machen, kann das oben beschriebene Niederleistungsprotokoll
modifiziert werden, so dass der Mikroprozessor aus seinem Schlafmodus
in auf eine Funktion der Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder des
Zustands der in den Kondensatoren gespeicherten elektrischen Ladung bezogenen
Zeitabständen "aufgeweckt" wird, was ermöglicht,
die Übertragung
von Daten im Verhältnis zur
Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu variieren.
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Das
folgende Beispiel zeigt eine bevorzugte Betriebsart, in der die Übertragungsrate
von Daten aus der Reifenüberwachungsvorrichtung
der Geschwindigkeit des Fahrzeugs proportional ist, wobei mit dem Überwachungssystem
in einem im Wesentlichen wie in Beispiel 1 beschriebenen "Schlaf"-Modus begonnen wird.
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Beispiel 2
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Zustand 1
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Indem
das Rad rotiert, werden durch den Stromgenerator speicherbare Energieausstöße erzeugt,
und zwar einer pro Umdrehung, wie oben beschrieben. In diesem Beispiel
wird diese Eigenschaft des Stromgenerators verwendet, um die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs und/oder den Ladungszustand der Kondensatoren zu überwachen.
Ein kleiner Anteil jedes speicherbaren Energieausstoßes wird
einer Signalaufbereitung unterzogen, um falsche Energieauslöseimpulse
zu berücksichtigen,
die während
der Rotation des Rades durch die piezoelektrische Scheibe 14 aufgenommen
werden könnten,
z.B. durch Vibrationen aufgrund von Unebenheiten in der Straßenoberfläche verursachte
Beschleunigungen/Auslenkungen. Das aufbereitete Signal wird dann
einem Unterbrechungsschaltkreis im Mikroprozessor zugeführt, der
den Mikroprozessor für
einen Moment aus seinem Schlafzustand weckt und einen Zähler im
Mikroprozessor erhöht.
Der Mikroprozessor kehrt anschließend unverzüglich in den Schlafzustand
zurück.
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Zustand 2
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Sowohl
die pro Umdrehung des Rades durchschnittlich generierte Ladung als
auch der zur Messung und Übertragung
von Daten aus der Einheit 10 hinreichende Wert gespeicherter
Ladung sind bekannt. Folglich kann die Zahl von "Unterbrechungen" oder Erhöhungen des Zählers berechnet
werden, die die Kondensatoren benötigen, um eine zur Messung und Übertragung
von Daten aus der Vorrichtung hinreichende Ladung zu speichern.
Daher kann der Mikroprozessor so eingestellt werden, dass er nach
einer vorbestimmten Zahl von Umdrehungen des Rades, z.B. 50 Umdrehungen, "aufwacht", im Wesentlichen
so wie in Zustand 2 von Beispiel 1 beschrieben. An diesem Punkt
wird die Versorgung der internen Schaltkreise des Mikroprozessors
initiiert, was erlaubt, das Hauptprogramm des Mikroprozessors zu nutzen
und den Mikroprozessor zu befähigen,
in eine Messungs- und Steuerungsphase einzutreten.
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Die
interne Uhr des Mikroprozessors überwacht
die zum Vollführen
der vorbestimmten Zahl von Umdrehungen aufgewandte Zeit. Folglich
kann aus der verstrichenen Zeit und der zurückgelegten Entfernung, die
einer Querverweistabelle mit auf den Durchmesser des Rades bezogenen
Daten entnommen wird, ein Wert der Durchschnittsgeschwindigkeit des
Fahrzeuges während
des Zeitabschnitts berechnet werden.
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Zustand 3
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Wie
in Beispiel 1 beschrieben wird den Temperatur- und Drucksensorschaltkreisen
Energie zugeführt,
sobald der Mikroprozessor 'aufgewacht' ist. Eine vorbestimmte
Zeit, z.B. 500 Mikrosekunden, wird sodann verstreichen gelassen,
um eine Stabilisierung der Sensorschaltkreise zu erleichtern, wobei nach
dieser Zeit der Mikroprozessor den örtlichen Druck und die örtliche
Temperatur im Reifen misst. Anschließend werden die Werte in den
Mikroprozessor gespeichert und die Versorgung der Sensorschaltkreise
unverzüglich
unterbrochen.
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Zustand 4
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Die
gespeicherten Druck- und Temperaturwerte werden mit einer Sensoridentifikation
und einem zyklischen Redundanzprüfwert,
wie in Zustand 4 von Beispiel 1 beschrieben, sowie mit dem in Zustand
2 berechneten Geschwindigkeitswert verkettet.
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Weiter
werden sodann Zustand 5 bis 7 wesentlich so ausgeführt, wie
mit Bezug auf Zustand 5 bis 7 des vorstehenden Beispiels beschrieben.
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Da
die Geschwindigkeit der Datenübertragungen
der Geschwindigkeit des Fahrzeugs proportional ist, stellt diese
Betriebsart eine erhebliche Sicherheitsverbesserung gegenüber bekannten
Reifenüberwachungsvorrichtungen
bereit, insofern die Information in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit
regelmäßig übertragen
und aktualisiert wird. Dies ist von besonderem Vorteil, da ein Totalversagen
eines Reifens mit höherer
Wahrscheinlichkeit und unter Umständen größeren Folgen bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit
auftritt. Die Einheit 10 wird bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten
häufiger
aktualisiert als bei niedrigeren Geschwindigkeiten, wodurch sie
z.B. durch Warnen des Fahrers bei einer Entleerung der Fahrzeugreifen
die Fahrzeugsicherheit erhöht.
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Eine
weitere Ausführungsform
einer Energie-/Sensor- oder Telemetrieeinheit, die wesentlich der
oben beschriebenen Einheit 10 entspricht, ist in 6 bis 11 mit 100 bezeichnet.
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Wie
in 6 gezeigt, beinhaltet die Einheit 100 ein
Gehäuse 112,
das aus einem Sockelabschnitt 116 und einer auf den Sockelabschnitt 116 montierten
Kappe 128 besteht. Das Gehäuse 112 ist trennbar
auf einem elastischen Sockel oder einer Basis 151 aus einem
Gummi oder irgendeinem anderen geeigneten Material befestigt. Zum
einrastenden Eingriff mit Ausbildungen 117 am Sockelabschnitt 116 des
Gehäuses 112 ist
an der Basis 151 ein Paar elastischer Klemmbügel 153 drehbar
vorgesehen. Die Einheit 100 kann durch Entklemmen der Bügel 153 aus
ihrem Eingriff mit den Ausbildungen 117 einfach von der
Basis 151 abgenommen werden, z.B. für eine Reparatur oder Installation
in einem anderen Reifen mittels einer neuen Basis 151.
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Die
Basis 151 ist dazu ausgebildet, wie in 10 und 11 gezeigt,
dauerhaft an einer inneren Oberfläche 159 eines Reifens
befestigt zu werden, und kann nach Gebrauch mit dem Reifen entsorgt
werden. In der Basis 151 sind zwei Luftkanäle 155 vorgesehen,
die die zweifache Funktion haben, in Betrieb Luftbewegung um die
Einheit 100 zuzulassen und eine Basis hinreichender Flexibilität bereitzustellen,
so dass Schutz und Schwingungsdämpfung
für die
inneren Bestandteile der Einheit 100 erleichtert werden
und gleichzeitig die Verformung des Reifens während der Rotation an die inneren
Bestandteile der Einheit 100 weitergegeben wird.
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Die
Basis 151 ist im Wesentlichen elliptisch und hat eine größere Oberfläche als
der Sockelabschnitt 116 des Gehäuses 112. Die Form
und Größe der Basis 151 sind
zur Verteilung der Last der Einheit 100 auf einen Reifen
ausgelegt, um nachteiligen Reifenverschleiß im Bereich der Einheit 100 zu
verringern, der anderenfalls erwartet werden kann, wenn eine örtlich begrenzte
Masse auf der Innenseite eines Reifens angeordnet wird, wobei die
Masse der Einheit 100 im Bereich zwischen 30 und 50 Gramm
liegt.
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Mit
Bezug speziell auf 7 bis 9 sollen nun
die innere Anordnung des Gehäuses 112 und
die inneren Bestandteile der Einheit 100 beschrieben werden.
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Die
Einheit 100 beinhaltet ein auf einer unterstützenden
Messingscheibe 115 angebrachtes piezoelektrisches Element 114,
im Wesentlichen wie mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben.
Der Sockelabschnitt 116 des Gehäuses 112 begrenzt
ein Fach 118, das durch eine Unterseitenwandung 120 und eine
Umfangswandung 121 gebildet wird. Bei Abstützung auf
den Sockelabschnitt 116 ist der mittlere Abschnitt der
Messingscheibe 115 von der Unterseitenwandung 120 beabstandet.
In dieser Ausführungsform
sind zum Eingriff mit dem Rand der Messingscheibe 115 sich über einen
Abschnitt der Einbuchtungen 122 erstreckende Nasen 123 vorgesehen,
um die Messingscheibe 115 und damit das piezoelektrische
Element 114 auf dem Sockelabschnitt 116 festzuhalten.
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Die
Einheit 100 beinhaltet ein einteilig geformtes Stellglied 136,
das eine Kammer 137 begrenzt und beweglich im Gehäuse 112 angebracht ist.
Eine gedruckte Leiterplatte oder eine Leiterplatte (nicht gezeigt),
die der mit Bezug auf die Ausführungsform
von 1 bis 4 beschriebenen Leiterplatte 32 entspricht,
ist in der Kammer 137 angebracht. Die Leiterplatte steht
mit der piezokeramischen Scheibe 114 über Drähte (nicht gezeigt) in Verbindung,
die durch eine Öffnung 139 im
Boden der Kammer 137 (ihren. Die Leiterplatte ist auf dem
Stellglied 136 durch eine Vergussmasse (nicht gezeigt), die
die Leiterplatte während
Installation oder Transport der Einheit 100 wie auch vor
der rauen Umgebung innerhalb eines rotierenden Luftreifens im Betrieb
schützt,
gesichert befestigt.
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Ein
verlängerter
Vorsprung oder eine Nase 144 ist an der Unterseite des
Stellglieds 136 ausgebildet, wie in 8 zu sehen.
In einer gewöhnlichen Ruheposition
im Gehäuse 112 befindet
sich die Nase 144 in Berührung mit der piezokeramischen
Scheibe 114, wie in 9 zu sehen.
In der Ruheposition ist die Unterseite des Stellglieds 136 von
einer inneren Oberfläche 141 des
Sockelabschnitts 116 um eine Distanz von ungefähr 0,3 mm
beabstandet.
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Im
Betrieb wird das piezoelektrische Element 114 unter Einwirkung
der Betätigungsmasse
in Richtung der Unterseitenwandung 120 ausgelenkt, weswegen
es einzusehen ist, dass die maximale Auslenkung auf ungefähr 0,3 mm
beschränkt
ist, da der Rand des Stellglieds 136 in Berührung mit
der inneren Oberfläche 141 kommt.
Diese maximale Auslenkung ist beschränkt, um das piezoelektrische
Element 114 vor übermäßigem Biegen
zu schützen,
und kann jede geeignete Entfernung betragen, z.B. zwischen 0,2 und
0,5 mm. Es ist einzusehen, dass mit dem Stellglied 136 die
Bestandteile der Leiterplatte und die Vergussmasse Teil einer Betätigungsmasse zur
Anregung des piezoelektrischen Elements bilden.
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Das
Gehäuse 112 ist
aus Kunststoff spritzgegossen und ausgebildet, der rauen Umgebung
in einem Fahrzeugluftreifen zu widerstehen. Die piezokeramische
Scheibe 114, das Stellglied 136 und die Steuerschaltkreisausgestaltung
sind daher Teil eines Stromgenerators zur Verwendung in einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung.
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Die
Einheit 100 funktioniert wesentlich auf dieselbe Weise
wie die Einheit 10, wie oben beschrieben, weswegen der
Betrieb der Einheit 100 nicht in maßgeblichen Einzelheiten beschrieben
wird.
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Zusammenfassend
ist einzusehen, dass die Einheiten 10, 100 jeweils
als eine Telemetrieeinheit dienen, die in der Lage ist, auf Bedingungen
im Reifen im Bereich der Einheit bezogene Daten zu messen und zu übertragen.
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Die
Idee, eine reifeninterne Telemetrieeinheit an der inneren Oberfläche eines
Reifens mittels einer opferbaren Basis 151 zu befestigen,
die dauerhaft an den Reifen geklebt werden kann, ist nicht auf die
Anwendung mit Einheiten beschränkt,
die wie oben beschrieben einen piezoelektrischen Stromgenerator aufweisen.
Die Basis kann mit jeder geeigneten Telemetrieeinheit verwendet
werden. Entsprechend kann die Anmelderin unabhängigen Patentschutz für diese Idee
beanspruchen.