DE69403237T2

DE69403237T2 - Sendevorrichtung zum Anzeigen von Fehlfunktionen eines drehenden Körpers, insbesondere eines Reifens

Info

Publication number: DE69403237T2
Application number: DE69403237T
Authority: DE
Inventors: Sadao Kokubu
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1993-02-22
Filing date: 1994-02-22
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2014-02-23
Also published as: EP0612632A2; US5500637A; DE69403237D1; EP0612632A3; EP0612632B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Alarmsystem für einen anormalen Zustand eines Fahrzeugreifens nach dem kennzeichnenden Teil aus Anspruch 1.
Ein solches System nach dem Stand der Technik (EP-A-0 291 412) funktioniert wie folgt:
Nach dem Erfassen eines anormalen Reifenzustands sendet die Vorrichtung ein Signal, das einen anormalen Zustand anzeigt, als ein sich in der Luft ausbreitendes Signal aus und wenn ein Signalempfänger das Erfassungssignal des anormalen Zustands empfängt, wird eine Informationseinrichtung oder dergleichen betätigt, um den Nutzer vom Eintreten des anormalen Zustands zu unterrichten. Konkret erfaßt die an den Reifen angeschlossene Sendevorrichtung zum Anzeigen des anormalen Zustands das Lockern der Nabenmuttern des Reifens, damit ein Signal ausgegeben wird, welches diesen anormalen Zustand anzeigt.
Die Vorrichtung ist beispielsweise wie folgt konstruiert: Kontaktelemente sind zwischen dem Reifenrad und den Nabenmuttern zum Befestigen der letzteren angebracht und bilden somit die Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand. Nachdem die Nabenmuttern ordnungsgemäß fixiert worden sind, werden die Kontaktstücke durch das Rad und die Nabe geerdet, wodurch die Schalter geschlossen (eingeschaltet) bleiben. Und wenn sich die Nabenmuttern lockern und die Kontaktstücke vom Rad elektrisch trennen, werden die Schalter geöffnet (abgeschaltet).
Bei einem anderen System nach dem Stand der Technik wird darüber hinaus ein Luftdrucksensor an den Reifen angeschlossen, und es entsteht ein anderer Erfassungsschalter für den anormalen Zustand, der sich öffnet, wenn der Reifendruck, der vom Luftdrucksensor erfaßt wird, unter einem vorgegebenen Wert liegt.
Wenn bei einer derart aufgebauten Sendevorrichtung zum Anzeigen eines anormalen Zustands jene Erfassungsschalter geöffnet werden, schalten sich Transistoren für letztere ein, mit denen Erfassungssignale für den anormalen Zustand bereitgestellt werden.
Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Vorrichtung sind die folgenden Schwierigkeiten vorhanden: Wenn die Erfassungsschalter den anormalen Zustand erfassen, sind die Schalterausgänge nicht mehr geerdet, wodurch die Transistoren eingeschaltet werden. Dazu ist es erforderlich, den Stromkreis der Signalsendevorrichtung für den anormalen Zustand zu erden. Dementsprechend muß eine Erdungsleitung von der Vorrichtung bis zu dem Teil des Reifenrades erweitert werden, der geerdet ist. Das Herstellen dieser Leitungsverbindung zwischen der Vorrichtung und dem Reifen ist recht mühsam.
Zudem muß zum Steuern des Ein- und Ausschaltens der Transistoren zusammen mit dem Erfassen durch die Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand ein Transistor für jeden dieser Schalter geschaffen werden, wodurch sich die Anzahl der Bauelemente stark erhöht.
Ein anderes Ausführungsbeispiel dieser Art Signalsendevorrichtung für einen anormalen Zustand wird wie folgt angebracht: Nachdem das Reifenrad fest verankert wurde, z.B. an der Achsnabe eines Fahrzeugs, wird die Vorrichtung zusammen mit dem Reifen mit Hilfe von Nabenmuttern befestigt. Hierbei umfaßt die Vorrichtung elektrisch leitende Klammern, die an den Nabenmuttern gesichert werden, so daß das Gehäuse der Vorrichtung elektrisch an das Rad angeschlossen ist und so die Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand entstehen. Wenn sich eine der Nabenmuttern aus irgendeinem Grund lockert, wird die dazugehörige Klammer elektrisch vom Rad getrennt, d.h. der Erfassungsschalter öffnet sich. Wenn einer dieser Erfassungsschalter offen ist, wird festgestellt, daß ein anormaler Zustand am Reifen eingetreten ist und ein entsprechendes Signal nach außen gesandt .
Die oben beschriebene herkömmliche Vorrichtung weist in folgender Hinsicht Nachteile auf: Wie gesagt werden vier Klammern, die vom Gehäuse der Vorrichtung ausgehen, durch Festziehen der Nabenmuttern am Rad befestigt. Selbst wenn eine der Nabenmuttern locker ist, bleiben die Klammern, die von den anderen Nabenmuttern festgehalten werden, verankert, also die Klammer, deren Nabenmutter sich gelockert hat, wird nicht sofort elektrisch vom Rad getrennt, weshalb der anormale Zustand nicht unmittelbar erfaßt wird.
Bei einem anderen Beispiel für eine Vorrichtung dieser Art wird ein anormaler Zustand festgestellt, d.h. das Lockern einer der Nabenmuttern, die den Reifen an der Nabe festhalten, oder der Druckabfall des Reifens, damit der Nutzer über diesen anormalen Zustand informiert wird. Bei der Vorrichtung sind Sensoren zwischen der Nabe und den Nabenmuttern zum Befestigen der Reifen zwischengeschaltet, mit denen der Kontakt zwischen ihnen erfaßt wird, und es ist ein Luftdrucksensor vorhanden, mit dem der Reifendruck ermittelt wird. Darüber hinaus ist ein Signalsender am Rad angebracht, um die von den Sensoren erfaßten Signale auszusenden, und am Kraftfahrzeug ein Signalempfänger zum Empfangen der Erfassungssignale montiert, so daß bei Eintritt eines anormalen Reifenzustands eine Alarmeinheit betätigt wird, um den Nutzer zu informieren.
Mit der Vorrichtung kann verhindert werden, daß sich die Nabenmuttern und folglich die Reifen lösen und außerdem ein Reifendruckabfall erfaßt werden. Dadurch verbessert sich die Betriebssicherheit des Kraftfahrzeugs.
Als anormale Reifenzustände gelten beispielsweise die folgenden: zum einen steht die Frage, ob der Reifen mit den Nabenmuttern ausreichend gesichert wurde; d.h. ein anormaler Zustand setzt ein, wenn sich beim Fahren die Nabenmuttern, die den Reifen festhalten, lockern oder abfallen. Zum anderen wäre die Abnahme des Reifendrucks ein solcher Fall. Oder aber während das Fahrzeug geparkt ist bzw. der Nutzer nicht am Fahrzeug ist, wird ein Reifen gestohlen. Es können also verschiedene anormale Umstände eintreten.
Wenn das Fahrzeug geparkt, der Nutzer nicht anwesend ist und die Nabenmuttern locker oder abgefallen sind, kann der Reifen möglicherweise gestohlen worden sein. Wenn das Fahrzeug demgegenüber fährt und der gleiche anormale Zustand angezeigt wird, kann sich der Reifen lösen, was zu einem schweren Unfall führen kann. Wenn also der Nutzer nicht am Fahrzeug ist und ein anormaler Zustand am Reifen festgestellt wird, muß das Fahrzeug eine Warnung ausgeben, z.B. indem die Hupe oder dergleichen betätigt wird, um ein Warnsignal nach außen abzugeben oder den Nutzer von dem Eintreten des anormalen Zustands per Funksignal zu informieren. Wenn sich dabei der Nutzer im Fahrzeug befindet, sollte anstatt des lauten Geräusches von der Hupe ein Summer oder eine Lampe verwendet werden, um den Nutzer vom Auftreten des anormalen Zustands zu informieren.
Allerdings kann die oben beschriebene herkömmliche Vorrichtung keine unterschiedlichen Warnungen je nach angegebener Situation abgeben, da der am Rad montierte Signalsender lediglich ein Signal sendet, welches den anormalen Zustand des Reifens anzeigt. Das heißt, wenn die Vorrichtung so ausgelegt ist, daß sie zur Ausgabe eines Warnsignals die Hupe betätigt, so ist sie dahingehend von Nachteil, als das Geräusch für den im Fahrzeug sitzenden Nutzer viel zu laut ist. Wenn die Vorrichtung andererseits ein Warnsignal mittels Summer anzeigt, dann weist sie das Problem auf, daß es beispielsweise bei einem Reifendiebstahl unmöglich ist, den Nutzer außerhalb des Fahrzeugs zu informieren.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Alarmvorrichtung für einen anormalen Zustand eines Kraftfahrzeugs mit einer einfach aufgebauten und in der Herstellung kostengünstigen Fernbedienung zu schaffen, die einen anormalen Zustand eines Reifens erfaßt und je nach Zustand des Kraftfahrzeugs verschiedene Warnungen ausgibt.
Dieses Ziel wird durch ein Alarmsystem gemäß Anspruch 1 erreicht.
Eine Signalsendevorrichtung für einen anormalen Zustand eines drehbaren Körpers des Systems umfaßt: mindestens zwei Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand, die bei der Erfassung eines anormalen Zustandes des drehbaren Körpers geöffnet werden; eine Gleichspannungsquelle, deren einer Anschluß über einen der Erfassungsschalter geerdet ist; ein Schaltelement mit einem Steueranschluß der über den anderen Erfassungsschalter geerdet und über eine Vorspanneinrichtung mit dem anderen Anschluß der Gleichspannungsquelle verbunden ist, und einen Oszillator zum Ausgeben eines Erfassungssignals für einen anormalen Zustand als ein sich durch die Luft ausbreitendes Signal, wenn das Schaltelement leitend ist.
Eine Erfassungsvorrichtung für einen anormalen Reifenzustand umfaßt: eine Vielzahl von Schaltern zum Erfassen eines anormalen Zustands, die aus einer Vielzahl elektrisch leitender Klammern bestehen, die mit einem Gehäuse verbunden sind und an der Nabe eines Reifenrades mit Nabenmuttern über isolierende Schichten befestigt sind, die zwischen dem Reifenrad und den Klammern angeordnet sind, wobei die Erfassungsschalter für den anormalen Zustand geschlossen sind, solange die Klammern mit den Nabenmuttern im elektrischen Kontakt stehen.
Eine Alarmeinrichtung für einen anormalen Zustand eines Kraftfahrzeugreifens, die eine Fernbedienung mit einem Signalempfänger zum Empfangen eines sich durch die Luft ausbreitenden Türöffnungs- oder Verriegelungssignals von einem Bedienschlüssel aufweist, wird entsprechend eines vom Signalempfänger empfangenen Signals betätigt, um eine Tür zu öffnen oder zu verriegeln, wobei ein Signalsender an einen Reifen eines Kraftfahrzeugs angeschlossen ist, der einen anormalen Zustand des Reifens erfaßt und anschließend ein Erfassungssignal für den anormalen Zustand als ein sich in der Luft ausbreitendes Signal aussendet und der Signalempfänger nach Eingang des Erfassungssignals von dem Signalsender, das einen anormalen Zustand anzeigt, einen Alarm auslöst.
Die Signalsendevorrichtung für den anormalen Zustand funktioniert wie folgt: Wenn kein anormaler Zustand am drehbaren Körper eintritt, bleiben alle Erfassungsschalter für den anormalen Zustand geschlossen. Einer der Erfassungsschalter wird auf einem vorgegebenen Spannungspotential gehalten, wodurch einer der Anschlüsse der Gleichspannungsquelle geerdet wird. Der Steueranschluß der Schaltelements wird durch den anderen Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand geerdet, so daß die Vorspannung der Vorspannungseinrichtung unwirksam wird, d.h. das Schaltelement bleibt geöffnet. Dementsprechend wird der Oszillator nicht aktiviert und kein Signal, das einen anormalen Zustand anzeigt, gesendet.
Wenn am drehbaren Körper ein anormaler Zustand auftritt, öffnet sich der Erfassungsschalter. Dadurch schaltet sich zu dem Zeitpunkt, da mindestens einer der Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand geöffnet (abgeschaltet) ist, das Schaltelement zur Betätigung des Oszillators ein, damit das Erfassungssignal für den anormalen Zustand als sich in der Luft ausbreitendes Signal ausgegeben wird.
Wenn sich der Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand öffnet, der die Gleichspannungsquelle erdet, wird ein Anschluß der Gleichspannungsquelle auf einem nicht geerdeten Potential gehalten. Dabei legt selbst dann, wenn der Steueranschluß des Schaltelements durch den anderen, leitenden (eingeschalteten) Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand geerdet ist, die Vorspannungseinrichtung eine relative Spannungsdifferenz an den Steueranschluß und den Anschluß an, der an den einen Anschluß der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, wodurch das Schaltelement zum Aktivieren des Oszillators leitend wird. Ist der Erfassungsschalter für den anormalen Zustand geöffnet, der den Steueranschluß des Schaltelements erdet, legt die Vorspannungseinrichtung in gleicher Weise eine Vorspannung an das Schaltelement an, so daß letzteres zum Aktivieren des Oszillators geschlossen wird.
Die Erfassungseinrichtung für den anormalen Reifenzustand funktioniert wie folgt: Wenn der Reifen mit den Nabenmuttern befestigt worden ist, befinden sich letztere in engem Kontakt mit den Klammern, weshalb das Körpergehäuse durch die Nabenmuttern einen elektrischen Anschluß mit dem Rad hat, d.h. die Erfassungsschalter für den anormalen Zustand bleiben geschlossen. Lockert sich unter diesen Umständen eine der Nabenmuttern, schaltet sich der dazugehörige Erfassungsschalter für den anormalen Zustand aus, denn sogar wenn die Klammer mit dem Reifenrad in Kontakt ist, wird erstere durch die Isolierschicht von dem letzteren elektrisch isoliert. Wenn sich dabei die Nabenmutter lockert, wird der elektrische Kontakt zwischen der Klammer und der lockeren Nabenmutter getrennt, so daß sich der Erfassungsschalter für den anormalen Zustand öffnet und damit einen anormalen Reifenzustand anzeigt, d.h. das Lockern der Nabenmutter ist festgestellt worden.
Die Warneinrichtung für den anormalen Reifenzustand mit Fernbedienung funktioniert wie folgt: Wenn ein anormaler Reifenzustand eintritt, dann sendet der Signalsender das sich in der Luft ausbreitende Signal, welches dem Signalempfänger das Auftreten des anormalen Zustands anzeigt. Als Reaktion auf das sich in der Luft ausbreitende Signal vom Signalsender veranlaßt der Signalempfänger, daß die Alarmeinrichtung eine Warnung ausgibt. Hierbei betätigt der Signalempfänger normalerweise die Türverriegelungseinrichtung entsprechend eines sich in der Luft ausbreitenden Türverriegelungs- oder -öffnungssignals von der Fernbedienung und öffnet oder verriegelt die Tür. Konkret erfolgt der Warnvorgang für das Fahrzeuginnere und -äußere gemäß der Betätigungsart der Türverriegelungseinrichtung getrennt, das heißt, je nachdem, ob sich der Nutzer im geparkten Fahrzeug befindet oder nicht, werden wahlweise verschiedene Warnungen ausgegeben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt ein Schaltdiagramm, das die Anordnung einer Signalsendeschaltung in einer Signalsendevorrichtung für einen anormalen Zustand verdeutlicht, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die gesamte Anordnung der Signalsendevorrichtung für einen anormalen Zustand zeigt.
Die Fig. 3 und 4 sind eine vertikale Schnittdarstellung bzw. eine Vorderansicht eines an einem Reifen befestigten Signalsenders.
Fig. 5 zeigt im vertikalen Schnitt, wie der Endteil einer am Signalsender gesicherten Klammer am Rad montiert wird.
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm eines Sicherheitsprogramms, das von der Signalsendevorrichtung für einen anormalen Zustand ausgeführt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird nun eine Ausführungsform der Erfindung, eine Signalsendevorrichtung zum Erfassen anormaler Reifenzustände, auf die die technische Konzeption der Erfindung zutrifft, beschrieben.
Fig. 2 stellt die gesamte Anordnung der Signalsendevorrichtung für den anormalen Zustand dar.
In Fig. 2 bezeichnet die Ziffer 1 einen Signalempfänger 1 mit einem Mikrocomputer, einem ROM (Festwertspeicher) und einem RAM (Speicher mit wahlweisem Zugriff), in denen Programme gespeichert wurden. Der Signalempfänger ist an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs montiert und funktioniert wie nachstehend erörtert. Ein Bedienschüssel, speziell ein Radiowellenschlüssel 2 umfaßt: ein Schlüsselschild 2a, das in den Schlüsselzylinder des Fahrzeugs eingeführt und in ihm gedreht wird, einen Schlüsselgriff 2b mit einem Verriegelungsschalter 3 und einem Öffnungsschalter 4. Im Schlüsselgriff 2b befindet sich eine Schlüssel-Signalsendeschaltung, die als Reaktion auf das Herunterdrücken des Verriegelungsschalters 3 ein Türverriegelungssignal oder als Reaktion auf das Herunterdrücken des Öffnungsschalters 4 ein Türöffnungssignal sendet.
Der Signalempfänger 1 hat eine Antenne 1a für den Empfang des Radiowellensignals vom Radiowellenschlüssel 2. Der Signalempfänger 1 umfaßt Eingangsanschlüsse, die an einen Zündschalter 5 in der Nähe des Fahrersitzes des Kraftfahrzeugs angeschlossen sind, Türverriegelungsschalter 6 an den Türen des Fahrzeugs und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Ausgangsanschlüsse des Signalempfängers 1 sind mit einer Antriebseinheit 8a, mit der eine Türverriegelungseinrichtung 8 betrieben wird, und mit einer ersten bzw. einer zweiten Alarmeinheit 9 und 10 verbunden. Die erste Alarmeinheit 9 besteht aus einem im Fahrzeug angebrachten Summer oder dergleichen, mit dem ein Ton erzeugt wird, den nur die Fahrzeuginsassen hören können, wohingegen die zweite Alarmeinheit 10 aus einer am Fahrzeug befestigten Hupe besteht, mit der ein Ton erzeugt wird, der laut genug ist, um von Personen außerhalb des Fahrzeugs wahrgenommen zu werden. Auf jeden Fall erzeugen beide Alarmeinheiten 9 und 10 Warnsignale.
Darüber hinaus bezeichnet die Ziffer 11 in Fig. 2 einen Signalsender, der einen anormalen Reifenzustand erfaßt und ein entsprechendes Erfassungssignal als Radiowellensignal ausgibt. Der Signalsender umfaßt: eine Signalsendeschaltung 12 (Fig. 1), vier Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand 13a bis 13d, einen Luftdrucksensor 14, und eine Antenne 15. Konkret sind die Anschlüsse der Signalsendeschaltung 12 durch die vier Erfassungsschalter 13a bis 13d und den Luftdrucksensor 14 elektrisch geerdet. Die vier Erfassungsschalter 13a bis 13d und der Luftdrucksensor 14 bleiben leitend, solange kein anormaler Zustand am Reifen festgestellt wird, wohingegen sie geöffnet werden, wenn ein anormaler Zustand erfaßt wird. Als Reaktion auf das Öffnen/Schließen der Schalter und des Sensors sendet die Sendeschaltung 12 das Erfassungssignal für einen anormalen Zustand.
Nun wird der Aufbau des Signalsenders 11 anhand der Fig. 3 bis 5 beschrieben.
Die Signalsendeschaltung 12 ist in einem flachen, zylindrischen Gehäuse 16 untergebracht. Vier Klammern 17, die als Befestigungselemente dienen, sowie die Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand 13a bis 13d werden so mit dem Gehäuseboden 16 verbunden, daß sie sich von ihm radial nach außen erstrecken. Jede Klammer 17 besteht aus einem elektrisch leitenden Material, und auf der Rückseite des Endteils der Klammer 17 befindet sich eine Isolierschicht 17a, wie in Fig. 5 vergrößert dargestellt. Im Endbereich jeder Klammer 17 ist ein Einsatzloch 17b ausgebildet.
Ein Kraftfahrzeugreifen 18 wird am Rad 19 befestigt, indem vier Nabenmuttern 22 mit vier Nabenbolzen 21, die aus einer Nabe 20 am Ende einer Fahrzeugachse ragen, in Eingriff gebracht werden. Dabei werden konkret die Nabenbolzen 21 in die Einsatzlöcher 19a im Rad 19 und in die Einsatzlöcher 17a der vier Klammern 17 eingesetzt, so daß die vier Klammern 17 zwischen dem Rad 19 und den Nabenmuttern 22 gehalten werden. Anschließend werden die Nabenmuttern 22 festgezogen, damit der Reifen 18 am Rad 19 befestigt wird.
Somit wurde der Signalsender 11 außen am Mittelteil des Rades 19 befestigt, und die Klammern 17 gegen die Nabenmuttern 22 gedrückt; also sind die Klammern (17) elektrisch an letztere (22) angeschlossen. Die Klammern 17 werden gegen das Rad 19 gedrückt, wobei die Klammern 17 durch die Isolierschichten 17a elektrisch vom Rad 19 isoliert sind. Demnach sind die Klammern 17 durch die Nabenmuttern 22, die Nabenbolzen 21 und die Nabe 20 elektrisch an die Fahrzeugkarosserie angeschlossen, d.h. sie sind geerdet. Die Klammern 17 und die Nabenmuttern 22 bilden die bereits erwähnten Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand 13a bis 13d. Wenn kein anormaler Zustand am Reifen auftritt, sind die Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand eingeschaltet, liegt jedoch ein anormaler Zustand am Reifen vor - sind z.B. die Nabenmuttern 22 locker oder abgefallen, dann sind die Klammern 17 von den Nabenmuttern 22 beabstandet, d.h. sie sind nicht geerdet, so daß die Schalter geöffnet sind.
Am Rand des Rades 19 wird ein Luftdrucksensor 14 derart angebracht, daß er sich im Reifeninnern 18 befindet. Er weist ein Ventil 23 auf, das sich zum Radäußeren erstreckt. Ein Ende eines Anschlußkabels 24 ist mit dem Ventil 23, auf das eine Kappe 25 aufgesetzt wird, verbunden. Das andere Ende des Anschlußkabels 24 ist mit dem Anschluß der Signalsendeschaltung 12 verbunden, wodurch der Luftdrucksensor 14 elektrisch an die Signalsendeschaltung 12 angeschlossen ist. Aufgebaut ist der Luftdrucksensor 14 wie folgt: Wenn der Luftdruck des Reifens 18 normal ist, einen vorgegebenen Wert hat oder höher als dieser ist, ist das Anschlußkabel 14 durch das Rad 19 geerdet, und wenn der Reifendruck unter dem vorgegebenen Wert liegt, wird das Anschlußkabel 24 elektrisch von dem Rad 19 getrennt.
Noch einmal auf Fig. 2 bezugnehmend wird nun die elektrische Anordnung der Signalsendeschaltung 12 beschrieben.
Ein piezo-elektrisches Element 26 nutzt die Schwingungen infolge der Drehung des Reifens 18 zum Erzeugen einer Spannung aus, und seine beiden Anschlüsse sind an die Wechselstrom-Eingangsanschlüsse einer Gleichrichterbrückenschaltung 27 angeschlossen. Die Gleichstrom-Ausgangsanschlüsse der Gleichrichterbrückenschaltung 27 sind an die beiden Anschlüsse einer Gleichstromquelle, d.h. einer Sekundärbatterie 28, angeschlossen. Somit wird Wechselstrom-Ausgangsleistung des piezo-elektrischen Elements 26 in eine Gleichstrom-Ausgangsleistung umgewandelt, welche die Sekundärbatterie 28 auflädt.
Ein Signalerzeuger in Form eines Oszillators 29 gibt ein Radiowellensignal aus, das einen anormalen Zustand des Reifens 18 anzeigt, und sendet es über die Antenne 15 aus. Der Pluseingang des Oszillators 29 ist an den Plusanschluß der Sekundärbatterie 28 angeschlossen, und sein Minuseingang ist über die Kollektoren und Emitter der vier Transistoren 30 bis 33 an den Minusanschluß der Sekundärbatterie 28 angeschlossen. Die Steueranschlüsse jener Transistoren 30 bis 33, konkret deren Basis, ist jeweils durch eine Vorspannungseinrichtung in Form von Vorspannungswiderständen 34 mit dem Plusanschluß der Sekundärbatterie 28 verbunden. Wenn einer der Transistoren 30 bis 33 leitend (eingeschaltet) wird, dann wird der Oszillator 29 durch die Sekundärbatterie 28 erregt und gibt ein Signal aus, das einen anormalen Zustand anzeigt.
Die bereits erwähnten Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand 13a bis 13d sind wie folgt angeschlossen: Der Schalter 13a ist an den Minusanschluß der Sekundärbatterie 128 angeschlossen, und die übrigen Schalter 13b, 13c und 13d sind jeweils an die Basis der Transistoren 30, 31 und 32 angeschlossen. Das mit dem Luftdrucksensor 14 verbundene Anschlußkabel 24 ist an die Basis des Transistors 33 angeschlossen.
Anhand der Fig. 1 bis 5 und der Fig. 6, einem Flußdiagramm, wird nun die Wirkungsweise der derart konstruierten Vorrichtung beschrieben.
Zuerst wird das Wirkprinzip des Signalsenders 11 erläutert.
Die Signalsendeschaltung 12 ist über die vier Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand 13a bis 13d und den Luftdrucksensor 14 geerdet. Wenn also die Nabenmuttern 22 zum Befestigen des Rades 19 des Reifens 18 ausreichend angezogen sind und der Luftdruck des Reifens 18 normal ist, sind sowohl die Schalter 13a bis 13d als auch der Luftdrucksensor 14 alle eingeschaltet, und die Emitter und die Basen der Transistoren 30 bis 33 sind geerdet oder befinden sich auf gleichem Spannungsniveau. Dementsprechend sind die Transistoren 30 bis 33 alle nichtleitend (ausgeschaltet), weshalb der Oszillator 29 nicht durch die Sekundärbatterie 28 erregt wird und kein Signal ausgibt, das einen anormalen Zustand anzeigt.
Wenn sich unter diesen Umständen eine der Nabenmuttern 22 lockert oder abfällt, wird sie von der dazugehörigen Klammer 17 elektrisch isoliert, wodurch sich der entsprechende Erfassungsschalter für den anormalen Zustand öffnet. Wird zum Beispiel der Erfassungsschalter 13a geöffnet, so ist der Minusanschluß der Sekundärbatterie 28 nicht mehr geerdet. Dadurch wird von den Vorspannungswiderständen 34 über die Basen und Emitter der Transistoren 30 bis 33 eine Vorspannung angelegt, so daß die Transistoren 30 bis 33 leitend werden. Nunmehr wird der Oszillator 29 durch die Batterie erregt, um über die Antenne 15 das Erfassungssignal auszusenden, welches einen anormalen Zustand anzeigt.
Wenn einer der Erfassungsschalter 13b, 13c und 13d oder der Luftdrucksensor 14 abgeschaltet wird, bleibt die Basis des dazugehörigen Transistors (30, 31, 32 oder 33) nicht länger elektrisch geerdet, so daß die Vorspannung von dem Vorspannungswiderstand 34 an Basis und Emitter des Transistors angelegt wird. Dadurch wird der Transistor leitend (eingeschaltet). Genauso wie im oben beschriebenen Fall wird der Oszillator 29 von der Batterie zum Aussenden des Erfassungssignals, das einen anormalen Zustand anzeigt, über die Antenne 15 erregt.
Wenn der Signalempfänger 1 von der Fahrzeugbatterie (nicht dargestellt) oder dergleichen erregt wird, führt er ein Sicherheitsprogramm (Fig. 6) aus. Zuerst stellt der Signalempfänger 1 in Schritt S1 fest, ob das Kraftfahrzeug fährt oder nicht. Fährt es bzw. ist das Ergebnis "Ja", dann wird Schritt S2 ausgeführt. In Schritt S2 wird festgestellt, ob der Signalempfänger ein Signal von dem Signalsender 11 empfängt, das einen anormalen Zustand anzeigt. Wird kein derartiges Signal empfangen, d.h. ist das Ergebnis der Feststellung "Nein", erfolgt nochmals Schritt S1. Wird demgegenüber festgestellt, daß ein Signal empfangen wurde, welches einen anormalen Zustand anzeigt, bzw. ist das Ergebnis der Ermittlung "Ja", wird Schritt S3 ausgeführt.
Lautet in Schritt S2 die Antwort "Ja", während das Fahrzeug fährt, so bedeutet dies, daß sich die Nabenmutter 22 des Reifens 18 gelockert hat oder abgefallen ist oder der Reifendruck abgenommen hat. Deshalb betätigt der Signalempfänger in Schritt S3 die erste Alarmeinheit 9, damit der Fahrer von dem anormalen Zustand unterrichtet wird. Anschließend wird nochmals Schritt S1 ausgeführt.
Befindet sich das Fahrzeug jedoch im Ruhezustand (fährt nicht), lautet in Schritt S1 das Ergebnis "Nein", und es geht weiter zu Schritt S4. In Schritt S4 stellt der Signalempfänger 1 fest, ob ein Türverriegelungssignal vom Radiowellenschlüssel 2 empfangen wurde. Hat der Signalempfänger 1 kein entsprechendes Signal empfangen, erfolgt Schritt S5. Hierin stellt der Signalempfänger 1 fest, ob ein Türöffnungssignal vom Radiowellenschüssel 2 empfangen wurde. Wird festgestellt, daß der Signalempfänger 1 kein solches Signal empfangen hat, geht es weiter zu Schritt S6. In Schritt S6 stellt der Signalempfänger 1 fest, ob ein Erfassungssignal für einen anormalen Zustand vom Signalsender 11 eingegangen ist. Wenn dabei festgestellt wird, daß der Signalempfänger 1 kein derartiges Signal empfangen hat, wird erneut Schritt 51 ausgeführt. Genauer gesagt, die Schritte S1, S4, S5 und S6 werden wiederholt.
Wenn unter diesen Umständen der Fahrzeugführer aus dem Fahrzeug steigt, die Tür schließt und den Türverriegelungsschalter 3 des Radiowellenschlüssels 2 drückt, dann stellt der Signalempfänger 1 in Schritt S4 fest, daß er das Türverriegelungssignal empfangen hat, d.h. das Feststellergebnis lautet "Ja", und es geht weiter mit Schritt S7. In Schritt S7 wird festgestellt, ob die Tür geschlossen wurde. Wurde ein Schließen der Tür festgestellt, d.h. das Ergebnis lautet "Ja", geht es zu Schritt S8, in dem der Signalempfänger ein Verriegelungssignal an die Antriebseinheit 8a ausgibt, damit die Türverriegelungseinrichtung 8 die Tür verriegelt. Lautet in Schritt S7 das Ergebnis "Nein", geht es zurück zu Schritt S1. Nach Schritt S8, also nachdem der Signalempfänger 1 als Reaktion auf das Verriegelungssignal vom Radiowellenschlüssel 2 die Türverriegungseinrichtung zum Verriegeln der Tür veranlaßt hat, wird ab Schritt S9 ein Warnmodus in Gang gesetzt. In Schritt S9 stellt der Signalempfänger 1 anhand des Ausgangssignals des Türverriegelungsschalters 6 fest, ob die Tür geöffnet wurde oder nicht. War die Tür geschlossen, also das Feststellergebnis lautet "Nein", dann erfolgt Schritt S10. In Schritt S10 wird festgestellt, ob der Signalempfänger 1 ein Signal vom Signalsender 11 empfangen hat, welches einen anormalen Zustand anzeigt. Hat der Signalempfänger dieses Signal noch nicht empfangen, d.h. die Frage wurde mit "Nein" beantwortet, geht es weiter zu Schritt S11. Hier stellt der Signalempfänger 1 fest, ob ein Türöffnungssignal vom Radiowellenschlüssel 2 empfangen wurde. Ist noch kein derartiges Signal eingegangen, d.h. ist die Antwort "Nein", dann wird noch einmal Schritt S9 ausgeführt. Genauer gesagt, es folgen erneut die Schritte S9 bis S11.
Wenn die Schritte S9 bis S11 wiederholt werden, so bedeutet dies, daß sich kein Nutzer im geparkten Fahrzeug befindet. In diesem Fall wird der Signalempfänger 1 in den Warnmodus versetzt, um einem Autodiebstahl vorzubeugen. Empfängt der Signalempfänger beispielsweise kein Öffnungssignal vom Radiowellenschlüssel 2, obwohl die Tür offen ist, wird in Schritt S9 festgestellt, daß etwas Anormales mit dem Fahrzeug geschehen ist und Schritt S12 wird ausgeführt. In Schritt S12 sendet der Signalempfänger ein Informationssignal an die zweite Alarmeinheit 10, um Personen außerhalb des Fahrzeugs vom Eintreten des anormalen Fahrzeugzustands zu informieren. Wenn der Signalempfänger 1 das Signal, welches einen anormalen Zustand anzeigt, vom Signalsender 11 empfangen hat, ist die Antwort auf die Feststellung in Schritt S10 "Ja", und deshalb wird Schritt S12 ausgeführt. Genauso wie im obigen Fall wird hier die zweite Alarmeinheit 10 betätigt.
Wenn der Signalempfänger 1 das Türöffnungssignal vom Radiowellenschlüssel 2 empfängt, während die Schritte S9 bis S11 gerade wiederholt werden, wird in Schritt S11 festgestellt, daß der Signalempfänger das Türöffnungssignal empfangen hat, d.h. das Ergebnis der Feststellung lautet "Ja", so daß Schritt S13 ausgeführt wird. In Schritt S13 legt der Signalempfänger 1 ein Türöffnungssignal an die Antriebseinheit 8a an, damit die Türverriegelungseinrichtung 8 die Verriegelung aufhebt. Anschließend geht es zurück zu Schritt S1 und alle genannten Schritte werden noch einmal wiederholt.
Wenn zum Verriegeln der Fahrzeugtür der Verriegelungsschalter 3 des Radiowellenschlüssels 2 betätigt wird, damit das Türverriegelungssignal ausgesendet wird, dann geht der Signalempfänger in den Warnmodus über und wiederholt die Schritte S9 bis S11. Wenn zum Beispiel die Tür mechanisch mit dem Schlüsselschild 2a des Radiowellenschlüssels 2 verriegelt wird, führt der Signalempfänger 1 wiederum die Schritte S1, S4, S5 und S6 aus. In diesem Fall wird selbst dann kein Alarm für Personen außerhalb des Fahrzeugs erzeugt, wenn der Signalsender 11 ein Signal gesendet hat, das einen anormalen Reifenzustand anzeigt. Falls der Signalempfänger dabei auch das Türöffnungssignal vom Radiowellenschlüssel 2 empfängt, dann stellt der Signalempfänger 1 in Schritt S5 fest, daß er das Türöffnungssignal empfangen hat, das Ergebnis der Feststellung lautet also "Ja", und Schritt S13 wird ausgeführt. In Schritt S13 hebt die Türverriegelungseinrichtung die Türverriegelung auf. Anschließend wird Schritt S1 wiederholt.
Wie bereits beschrieben, weist die Signalsendeschaltung 12 des Signalsenders 11 bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung Erfassungsschalter für einen anormalen Zustand 13a bis 13d auf, die wie oben beschrieben aufgebaut sind, und ist nur durch jene Erfassungsschalter 13a bis 13d und den Luftdrucksensor 14 geerdet. Daher kann mit Gewißheit festgestellt werden, wenn einer der Schalter nicht leitend ist. Darüber hinaus sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vier Transistoren 30 bis 33 für fünf Erfassungsschalter vorgesehen, also die Anzahl der Transistoren ist um eins kleiner als die der Erfassungsschalter.
Bei dieser Ausführungsform bilden die Klammern 17 die Erfassungsschalter für den anormalen Zustand 13a bis 13d, und die Isolierschichten 17a werden auf die Oberflächen der Klammern 17 aufgebracht, die dem Rad 19 gegenüberliegen. Somit wird der Schalter, der von jeweils einer der Klammern 17 gebildet wird, in Abhängigkeit davon betätigt (geöffnet oder geschlossen), ob die Klammer mit der Nabenmutter in Kontakt ist oder nicht. Wenn die Nabenmutter 22 locker ist, hat sie keinen ausreichenden Kontakt mehr mit der Klammer 17 oder wird elektrisch von ihr getrennt, wodurch das Lockern der Nabenmutter 22 schnell entdeckt wird.
Außerdem wird bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform das Erfassungssignal für einen anormalen Zustand, das vom Signalsender gesendet wird und einen anormalen Zustand des Reifens 18 anzeigt, vom Signalempfänger empfangen, der auch das Türverriegelungs- oder Türöffnungssignal vom Radiowellenschlüssel 2 empfangen kann. Somit ist es unnötig, einen zusätzlichen Signalempfänger für das Erfassungssignal des anormalen Zustands zu schaffen, wodurch die Herstellungskosten der Vorrichtung erheblich verringert werden können.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird als Reaktion auf das vom Signalempfänger 1 empfangene Erfassungssignal für einen anormalen Zustand die erste bzw. die zweite Alarmeinheit 10 je nach der aktuellen Betriebsart des Fahrzeugs betätigt, um im Fahrzeuginnern oder außen einen Warnton zu erz. eugen. So wird der Nutzer in geeigneter Weise über den anormalen Zustand informiert, wodurch sich die Sicherheit des Fahrzeugs verbessert und wirksam Autodiebstählen vorgebeugt wird.
Zudem bestehen bei der obigen Ausführungsform der Erfindung die erste und die zweite Alarmeinheit 9 und 10 aus einem Summer bzw. einer Hupe, jedoch ist die Erfindung nicht auf oder durch diese Elemente eingegrenzt. Beispielsweise können auch Radiowellensignale zur Abgabe von Warnsignalen genutzt oder nachts der Scheinwerfer zum Aufflackern gebracht werden, um den Nutzer vom Eintreten eines anormalen Zustands zu informieren.
Darüber hinaus werden bei der obigen Ausführungsform die Klammern 17 mit Hilfe von Isolierschichten 17a, die am Ende der Klammern 17 ausgebildet werden, elektrisch vom Rad isoliert, doch ist die Erfindung nicht auf oder durch sie beschränkt. Das heißt, anstatt der Isolierschicht 17a kann auch ein Isolierring zwischen dem Rad 19 und der Klammer 17 verwendet werden. Als Alternative kann eine Isolierschicht auf dem Teil des Rades 19 ausgebildet werden, der mit den Klammern in Kontakt gebracht wird.
Wie bereits beschrieben, werden bei der Signalsendevorrichtung für einen anormalen Zustand eines drehbaren Körpers mindestens zwei Erfassungsschalter geschaffen, wobei einer der beiden Anschlüsse der Gleichspannungsquelle durch einen dieser Erfassungsschalter geerdet ist und der Steueranschluß des Schaltelements, an den mittels Vorspannungseinrichtung eine Vorspannung angelegt wird, über den anderen Erfassungsschalter geerdet ist. So wird ungeachtet dessen, welcher Erfassungsschalter zum Erfassen eines anormalen Zustands des drehbaren Körpers geöffnet wird, der Oszillator aktiviert. Bei der Vorrichtung ist demnach keine Erdungsleitung vorgesehen, und die Anzahl an Transistoren ist relativ klein. Dadurch wird die Vorrichtung kostengünstig in der Herstellung und ihre Anbringung unkompliziert.
Andererseits ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen eines anormalen Reifenzustands die Isolierschicht an einem Endteil jeder Klammer ausgebildet, der mit dem Rad in Kontakt gebracht wird, so daß nur der Kontakt zwischen der Klammer und der Nabenmutter überprüft wird. Wenn folglich die Nabenmutter keinen ausreichenden Kontakt mit der Klammer aufweist, wird dies schnell erfaßt. Dieser Tatsache sollte eine große Bedeutung beigemessen werden.
Darüber hinaus sendet bei der Kraftfahrzeug-Alarmeinrichtung für einen anormalen Reifenzustand mit Fernbedienung der Signalsender ein Signal, nachdem ein anormaler Reifenzustand festgestellt wurde, und nachdem das Erfassungssignal vom Signalsender durch den Signalempfänger empfangen wurde, veranlaßt der Signalempfänger die Alarmeinrichtung dazu, eine Warnung abzugeben. Demzufolge ist es bei dieser Vorrichtung unnötig, zusätzlich eine Empfangseinrichtung für den Signalsender zu schaffen, d.h. das sich in der Luft ausbreitende Signal, welches einen anormalen Reifenzustand anzeigt, kann kostengünstig empfangen werden. Andererseits kann der Signalempfänger auch die Verriegelung oder das Öffnen der Tür feststellen. Somit können je nach der Betriebsart des Fahrzeugs und je nachdem, ob sich der Fahrer im geparkten Fahrzeug befindet oder nicht, verschiedene Warnungen ausgeführt werden. Auch dies ist ein Effekt, dem hohe Beachtung gebührt.

Claims

1. Alarmsystem für einen anormalen Zustand eines Fahrzeugreifens mit:

einem mit dem Reifen eines Kraftfahrzeugs gekoppelten Signalsender (11), der einen anormalen Zustand des Reifens erfaßt, um ein den anormalen Zustand angebendes Erfassungssignal als ein sich durch die Luft ausbreitendes Signal an einen Signalempfänger (1) auszusenden, und

eine Alarmeinrichtung (9, 10) zum Ausführen einer Warnbetätigung, um das Auftreten des anormalen Zustands am Fahrzeug anzugeben, in dem der Signalempfänger (1) beim Empfang des Erfassungssignals vom Signalsender (11) betätigt wird;

dadurch gekennzeichnet, daß

ein entferntes Signalgerät umfaßt:

den Signalempfänger ( 1) zum Empfangen eines sich durch die Luft ausbreitenden Tür-Aufsperr- oder Zusperrsignals von einem Betätigungsschlüssel (2);

einen Türverriegelungsmechanismus (8), der nach Maßgabe des Signalempfangs des Signalempfängers (1) betätigbar ist, um eine Tür auf- oder zuzusperren, und wobei

es bestimmt wird, daß der Signalempfänger (1) das Türaufsperrsignal nicht empfangen hat, nach dem Empfang des Türzusperrsignals, um eine zweite Alarmeinheit (10) der Alarmeinrichtung (9, 10) zu betätigen, um Personen außerhalb des Fahrzeugs vom Auftreten des anormalen Zustands zu informieren, und

es bestimmt wird, daß der Signalempfänger (1) das Türaufsperrsignal empfangen hat, um eine erste Alarmeinheit (9) der Alarmeinrichtung (9, 10) zu betätigen, um den Fahrer über den anormalen Zustand zu informieren.

2. Alarmsystem für einen anormalen Zustand eines Fahrzeugreifens nach Anspruch 1, wobei der Signalsender (11) umfaßt:

mindestens zwei Erfassungsschalter (13a,...13d, 14) für einen anormalen Zustand, die bei der Erfassung eines anormalen Zustandes des Reifens geöffnet werden;

eine Gleichspannungsquelle (28), deren einer Anschluß über einen (13a) der Erfassungsschalter (13a,...14) geerdet ist;

ein Schaltelement (30,...33) mit einem Steueranschluß, der über den anderen Erfassungsschalter (13b,...14) geerdet ist, und über eine Vorspanneinrichtung (34) mit dem anderen Anschluß der Gleichspannungsguelle (28) verbunden ist, und

einen Oszillator (29) zum Ausgeben eines Erfassungssignals für einen anormalen Zustand als ein sich durch die Luft ausbreitendes Signal, wenn das Schaltelement (13a) leitend ist.

3. Alarmsystem für einen anormalen Zustand eines Fahrzeugreifens nach Anspruch 2, wobei der Erfassungsschalter (13a,...13d) für den anormalen Zustand umfaßt:

eine Vielzahl von elektrisch leitenden Klammern (17), die mit einem Gehäuse (16) verbunden sind und an der Nabe (20) eines Reifenrades (19) mit Nabenmuttern (22) über isolierende Schichten (17a) befestigt sind, die zwischen dem Reifenrad (19) und den Klammern (17) angeordnet sind,

wobei die Erfassungsschalter (13a,...13d) für den anormalen Zustand geschlossen sind, solange die Klammern (17) mit den Nabenmuttern (22) im elektrischen Kontakt stehen.

4. Alarmsystem für einen anormalen Zustand eines Fahrzeugreifens nach Anspruch 1, wobei die Alarmeinrichtung (9, 10) nach Maßgabe des augenblicklichen Zustandes des Fahrzeuges betätigt wird.