JPS6252917B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、振動回路を備えていて、信号周波数
を送出する送信段と、振動回路を備えている受信
段と、可動の物体に取付けられている結合振動回
路とを有し、この結合振動回路を介して前記信号
周波数を受信段に印加可能である、測定値を可動
の物体からこの可動の物体に対して相対的に固定
されている物体へ、例えば自動車のホイールから
シヤシへ伝送するための装置に関する。

この形式の公知の装置では、送信段における振
動回路、受信段における振動回路および可動の物
体に取付けられている結合振動回路はすべて所定
の周波数に同調されていて、これにより送信段の
振動回路から送出される周波数信号は、結合部材
の振動回路を振動せしめることができ、またこの
結合振動回路から送出される信号周波数が受信段
の振動回路を振動せしめる。

送信段および受信段は、自動車のタイヤ内の空
気圧を監視するための装置ではシヤシに固定され
ていて、一方結合振動回路は自動車のホイールの
リムに固定されていて、タイヤ内の空気圧に依存
して操作可能な圧力スイツチを用いて導通乃至非
導通に切換可能である。結合振動回路によつて信
号周波数が発生されたかされなかつたかは受信段
の振動回路によつて受取られて評価され、このこ
とはタイヤ内の所定の空気圧に関する指示として
用いることができる。この装置を申し分なく動作
せしめるには送信段および受信段の振動回路を互
いに十分に減結合しなければならない。その理由
は、そうしなければ受信振動回路には結合振動回
路ばかりでなく、送信振動回路によつても直接信
号が印加されてしまうからである。

送信振動回路および受信振動回路を減結合する
ために、送信および受信振動回路を互いに特別な
幾何形状に配置することは公知である。しかしこ
のようにして行なわれる減結合は比較的弱く、し
かもこの種の減結合は両振動回路の周囲に配置さ
れている金属性の物体によつて不利な影響を受け
る可能性がある。自動車のホイールに取付けられ
ている一方の結合振動回路と、他方の送信および
受信振動回路との間隔を小さく保持しなければな
らない結果として、結合振動回路およびその他の
両振動回路間の大きな間隔が、この種の空気圧監
視装置を広範囲にわたり、即ち乗用車にも貨物自
動車にも使用するために絶対必要な条件であると
きには一層深刻な欠点が生ずる。

別の公知の装置では送信振動回路および受信振
動回路の減結合は、送信段に別の振動回路を設
け、送信段の２つの振動回路が異なつた周波数で
振動するようにすることによつて行なわれる。

この場合には送信段から送出される２つの信号
周波数は、結合振動回路において混合される。従
つて結合振動回路は別の２つの信号周波数に比べ
ると高いかまたは低い周波数を有する信号周波数
を受信振動回路に送出する。受信振動回路は、こ
の第３の周波数に同調されている。これにより送
信振動回路と受信振動回路との間の非常に良好な
減結合を行うことができる。しかしこの種の装置
が必要とする電子的な部品の費用が比較的高いと
いう欠点を有する。

公知の装置のこのような欠点を本発明によつて
克服したい。即ち本発明の課題は、冒頭に述べた
形式の装置において、一方で送信振動回路および
受信振動回路間の十分な減結合が行なわれ、しか
も結合振動回路と別の２つの振動回路との間の間
隔を比較的大きく選択することができかつ他方で
構成部品に出来るだけ費用をかけずに実現するこ
とができる装置を提供することである。更に装置
の構造大きさを出来るだけ小さくして、この結果
例えば自動車内に困難なく収納できるようにした
い。

この課題は冒頭に述べた形式の装置から出発し
て本発明により、送信段および受信段を交互に導
通制御する装置を設けることによつて解決され
る。

本発明の装置では、送信段と受信段との間の減
結合は時間範囲において行なわれる、即ち送信段
がまず所定の時間間隔の間導通制御され、それか
ら非導通に切換られ、そこで受信段は結合振動回
路から放射される信号周波数を受信することがで
きるように導通制御される。

その際送信段の作動状態から受信段の作動状態
への切換は、受信段が、送信段の作動中に励振さ
れた、結合振動回路内の除々に弱まつていく振動
の少なくともかなりの部分を受信できる程度に迅
速に行なわなければならない。本発明の技術手段
により送信段と受信段とのほぼ完壁な減結合を行
うことができ、しかも結合振動回路と別の２つの
振動回路との間の距離も、公知の装置に比べて著
しく大きくすることができることを意味する。

本発明の特に有利な実施例によれば送信段およ
び受信段に対して唯一の振動回路のみが設けられ
ている。この種の実施例により、即ち送信側およ
び受信側に唯一の振動回路を設ければよいので装
置の構造大きさは特に僅かですみ、かつ装置の組
立ては公知の装置の場合に比べて著しく簡単にな
るという利点が得られる。

有利な実施例によればクロツクパルスを発生す
るクロツクパルス発生器によつて直接または間接
的に制御されるスイツチが設けられていて、この
スイツチが第１の所定の時間間隔の間送信段を導
通制御し、第１の時間間隔に続く第２の所定の時
間間隔で受信段を導通制御する。誤つた切換を防
止するために受信段が導通接続されている時間間
隔を、送信段が導通接続されている時間間隔の終
了後すぐに開始せしめるのではなくて、遅延して
開始するようにすることが望ましい。これにより
送信段の非導通切換後まだ残つている振動を、受
信段の振動回路が導通切換される前に停止せしめ
ることができる。

本発明の有利な実施例によれば付加的に、受信
段の導通切換の前に振動回路を減衰する装置を設
けることができる。これにより第１の時間間隔と
第２の時間間隔との間の時間間隔は著しく短縮す
ることができ、しかも結合振動回路から送出され
る信号周波数をまだ強くは減衰していない時点で
受信することができるという利点が得られる。こ
の結果受信回路における電子部品にかゝる費用は
低減される。振動回路を減衰する装置として有利
には、振動回路を短絡し、クロツクパルス発生器
につて制御されるスイツチが設けられている。

有利な実施例においてクロツクパルス発生装置
は、第１のモノフロツプを介して振動回路に電圧
を加えるスイツチに接続されており、かつ遅延素
子および第２のモノフロツプを介して受信段を導
通切換するスイツチに接続されている。遅延素子
としては別のモノフロツプを使用することができ
る。この実施例では振動回路を短絡するスイツチ
が設けられていて、このスイツチは簡単な方法で
第２のモノフロツプによつて制御することがで
き、一方第２のモノフロツプと受信段との間には
別の遅延素子が設けられている。この実施例は、
安価な、市販の部品から構成できるという特別な
利点を有する。

本発明の別の実施例によれば送信段は、振動回
路の共振周波数で振動し、かつモノフロツプによ
つて制御される接続素子を介して振動回路を切換
可能である発振器を備えている。この種の実施例
では、送信段が導通接続している第１の時間間隔
の終了後すぐに受信段が導通接続している第２の
時間間隔を開始せしめる可能性が生じる。これに
より受信段を、結合振動回路内の振動がまだ減衰
していないかまたは僅かしか減衰していない時点
で既に導通切換することができる。これにより得
られる利点は先に述べた通りである。送信段に対
して、振動回路の共振周波数に相応する周波数で
振動し、かつクロツクパルス発生装置によつて制
御されるモノフロツプを介して制御される、３状
態形式のスタート―ストツプ―発振器を設けると
特に有利であることがわかつた。その際この発振
器は振動時間の終了時に高抵抗の状態に移行し、
この結果振動回路はもはや負荷されず、かつ結合
振動回路から送出される信号周波数を受信する準
備状態に入る。

結合振動から受信回路に送出される信号周波数
の評価は有利には、受信された信号周波数を同じ
周波数のパルス列に変換する変換器およびこの変
換器から前記のパルス列が供給され、受信回路の
導通切換後所定の時間間隔の間パルスを計数しか
つ前以つて決められる、所定の計数状態に達した
際に信号を送出する計数器によつて行なわれる。

受信回路のこの種の実施例ではこの評価装置
は、送信段および受信段に属する振動回路と持続
的に接続しているようにすることができる。その
際受信段の導通切換は、通例はＨ―信号が加えら
れる計数器のリセツト入力側に、所定の時間間隔
の間Ｌ―信号を加えることによつて行なわれる。

本発明の有利な実施例によれば計数器は、エミ
ツタ−コレクタ間に作動電圧が加えられるトラン
ジスタを制御する。通例は遮断状態にあるこのト
ランジスタは、前以つて決められた時間間隔内に
所定の計数状態に達すると導通制御され、これに
より給電線を流れる電流は所定の値だけ大きくな
る。その際この電流の高まりを指示段における指
示のトリガのために用いることができる。この種
の回路の特別な利点は、受信段から指示段に送出
される信号を伝送するために付加的な線路を必要
とせず、この信号を給電線を介して指示段に送る
ことができるという点にある。これにより装置の
組立ては一段と簡単になる。

次に本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図に示す、自動車の４つのタイヤ内の空気
圧を監視するために設けられている装置は、指示
段１を備えている。この指示段には、個々のホイ
ール用の４つの監視ステーシヨン２が接続されて
いる。それぞれ同形に構成されている４つの各監
視ステーシヨンは、シヤシに固定されている部分
３と、ホイールのリムに取付けられている部分４
とを有する。

部分４は、フエライトコア巻線６とコンデンサ
７とから成る並列振動回路５並びにタイヤの空気
弁を介してタイヤの内室に結合されている圧力ス
イツチ８を有する。この圧力スイツチはタイヤ内
の空気圧が正常な場合には開放されていて、これ
により並列振動回路５は減衰されず、またタイヤ
内の空気圧が所定の値以下に低下するや否や閉成
される。装置が結合振動回路に関して自己監視形
に形成されているときには、正常時にはスイツチ
が開放しているように選択することが望ましい。
換言すればこの場合には例えば、自動車のホイー
ルのリムに固定されている結合振動回路が消失し
たときには警報を発することもできる。

シヤシに固定されている部分３には別の並列振
動回路９が設けられている。この回路は同様にフ
エライトコア巻線１０とコンデンサ１１とから成
る。振動回路９の共振周波数は、振動回路５の共
振周波数と同じに選択されていて、約50KHzであ
る。

並列振動回路９には送信段１２および受信段１
３が属していて、両段は交互に導通切換されて、
その際振動回路９に接続可能である。

このために約1KHzの周波数を有するパルス列
を発信するクロツクパルス発生器１４が設けられ
ている。このクロツクパルス発生器１４にはモノ
フロツプ１５が後置接続されている。このモノフ
ロツプは、前記クロツクパルス発生器からパルス
が到来する度にその準安定状態に移行し、前以つ
て決められる所定の時間間隔後に再びその安定状
態に復帰する。モノフロツプ１５がその準安定状
態に制御されるとその出力側に信号があらわれ、
この信号は送信段１２内に設けられているスター
ト―ストツプ―発振器を始動せしめる。この発振
器は、振動回路９の共振周波数に相応する周波数
で振動するので、この結果振動回路９は励振さ
れ、フエライトコア巻線１０を介して信号周波数
を振動回路５に放射する。モノフロツプ１５がそ
の準安定な状態からその安定状態に復帰するや否
や、送信段１２内のスタート―ストツプ―発振器
は停止し、高抵抗の状態に移行し、従つてこの発
振器はもはや前記振動回路９を負荷せず、このた
めに振動回路９も振動停止する。圧力スイツチ８
が、振動回路５を短絡する位置にあれば、振動回
路５は振動回路９から放射される信号周波数によ
つて励振されることはありえず、従つて自ら周波
数信号を送出することもありえない。しかしスイ
ツチ８が開放されていると、振動回路５はフエラ
イトコア巻線１０から放射される信号周波数によ
つて振動開始し、かつ送信段が非導通状態に切換
えられているときにはフエライトコア巻線６から
放射される信号周波数により振動回路９を振動せ
しめることができる。この場合には振動回路９か
らの信号周波数は、受信段１３に達し、そこでこ
の信号は評価される。

この実施例では受信段１３は、モノフロツプ１
５によつて、しかもモノフロツプ１５の安定状態
に相応する出力によつて導通乃至非導通に切換え
られる。即ちモノフロツプ１５がその安定状態に
あれば、受信段は導通接続されている。しかしモ
ノフロツプ１５がその準安定な状態に制御され、
送信段が導通切換されるや否や、モノフロツプの
出力側における相応の信号変化により受信段１３
は非導通に切換えられる。モノフロツプ１５がそ
の安定状態に復帰すると今度は送信段の方が非導
通に切換えられ、一方受信段は導通状態に切換え
られる。従つて送信段および受信段がそれぞれ導
通接続されている両方の時間間隔は互いに時間遅
延なしに続いている。

同様にこの場合も自動車のタイヤ内の空気圧を
監視するために設けられている第２図の装置は、
こゝでも監視すべきそれぞれのタイヤに対する監
視ステーシヨン２から成り、この際各監視場所２
は、シヤシに固定可能な部分３と、タイヤに取付
けることができる部分４とを有する。部分４の構
成は、既述の実施例同様に選択されている。

シヤシに固定されている部分３は、この場合も
フエライトコア巻線１０とコンデンサ１１とを有
する並列振動回路９を備えている。この回路は一
方で送信段１６に接続されていて、他方で受信段
１７に接続されている。

送信段１６は、インバータ１９とこのインバー
タの入力側に接続されているRC―微分素子２０
とから成るモノフロツプ１８と、このインバータ
１９によつて制御され、かつそのエミツタ―コレ
クタ間を介して振動回路９を、正の電位を導く線
路２２に接続することができるトランジスタ２１
とを有する。モノフロツプ１８の制御は、RC―
発信器の形式で構成されているクロツクパルス発
生器２３によつて行なわれる。

クロツクパルス発生器２３の出力側には更に、
２つのインバータ２５および２６並びにRC―素
子２７から構成されている遅延素子２４が接続さ
れている。この遅延素子はモノフロツプのように
動作することがわかる。遅延素子２４の出力側に
は、インバータ２９およびRC―素子３０から成
る別のモノフロツプ２８が接続されている。この
モノフロツプ２８の出力側は、トランジスタ３１
に接続されている。

このトランジスタのエミツタ−コレクタ間は低
抵抗３２を介して一方は振動回路９に接続されて
いて、他方はアースに接続されている。これは振
動回路９用の減衰回路３３である。

モノフロツプ２８の出力側は更に、別の遅延素
子３４を介して電子的な計数器３５に接続されて
いる。計数器３５の計数入力側には、振動回路９
に発生しかつ増幅器３７によつて増幅される振動
を計数パルスに変換するシユミツト―トリガ３６
が接続されている。所定の計数状態に相応する、
計数器３５の出力側は共通してトランジスタ３８
のベースに接続されている。またこのトランジス
タのコレクタは抵抗３９を介して正の電位を導く
線路２２に接続されていて、エミツタはアースに
接続されている。

前記の、正の電位を導く線路２２には更に装置
の指示段１も接続することができる。

装置の動作を説明するために、圧力スイツチ８
が開放されていて、従つて振動回路５はそれが励
振されれば振動可能であると仮定しよう。さてク
ロツクパルス発生器２３がパルスをモノフロツプ
１８に送出すると、このモノフロツプはその準安
定状態に制御され、トランジスタ２１に制御信号
を送出する。そこでこのトランジスタは制御され
て振動回路９を正の電位を導く線路に接続する。
モノフロツプ１８の不安定時間につて前以つて決
められる時間間隔後モノフロツプ１８は再びその
安定状態に復帰し、これによりトランジスタ２１
は再び遮断状態に制御される。電圧パルスを用い
た振動回路９の制御により振動回路９は励振さ
れ、振動開始し、その際振動はゆつくりと終了す
る。振動過程の間フエライトコア巻線は交番電磁
界を発生し、この交番電磁界は振動回路５のフエ
ライトコア巻線６に結合され、先に挙げた前提に
よればスイツチ８は開放されているので、前記振
動回路５を振動せしめる。

クロツクパルス発生器２３から送出されるパル
スは、モノフロツプ１８ばかりではなくて、また
遅延段２４を介してモノフロツプ２８にも達す
る。このモノフロツプ２８は、遅延素子２４の遅
延によつて決められる所定の時間間隔後にその不
安定な状態に制御され、これによりトランジスタ
３１は導通状態になり、抵抗３２を介して振動回
路を減衰せしめるので、この結果振動回路の振動
は停止する。

この場合並列振動回路５のみが振動している
が、この振動は振動回路９に結合される。モノフ
ロツプ２８がその安定状態に復帰するや否やトラ
ンジスタ３１は再び遮断され、その際振動回路９
はトランジスタ２１および３１によつて送信段１
６および減衰回路３３からは分離され、受信段１
７にのみ接続される。

モノフロツプ２８は別の遅延素子３４を介して
計数器３５を、それがまず零にセツトされ、引続
いてRC―素子３４によつて決められる時間にお
いて、増幅器３７によつて増幅され、次いでシユ
ミツト―トリガ３６によつて計数パルスに変換さ
れる、振動回路９の振動数を計数するように制御
する。この時間間隔の間に前以つて決められた所
定の計数状態に達すると、トランジスタ３８は導
通制御され、そのまゝの状態にとどまる。このこ
とは圧力スイツチ８が開放されている、即ちタイ
ヤ内の空気圧が正常であることを意味する。

タイヤの空気圧が低すぎると、スイツチ８は閉
成され、振動回路５は振動することができない。
このことは、減衰期間の終了時、即ちトランジス
タ３１が再びその遮断状態に制御され、振動回路
９においてもはや振動が行なわれなくなつたとき
に、振動回路９は振動回路５によつて再び振動さ
せられることはできないことを意味する。従つて
計数器３５の計数入力側には計数期間の間に計数
パルスが加えられず、この結果トランジスタ３８
はその遮断状態に制御される。抵抗３９を相応に
設計すればこのことは線路２２を流れる電流が突
然所定の値だけ低下するように作用するので、指
示段１を制御するために利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、スタート―ストツプ―発振器を備え
た送信段を有する本発明の装置のブロツク図、第
２図は本発明の装置の別の実施例の回路略図であ
る。 １…指示段、２…監視ステーシヨン、３…シヤ
シに固定される部分、４…ホイールに固定される
部分、５，９…並列振動回路、６，１０…フエラ
イトコア巻線、７，１１…コンデンサ、８…圧力
スイツチ、１２，１６…送信段、１３，１７…受
信段、１４，２３…クロツクパルス発生器、１
５，１８，２８…モノフロツプ、１９，２５，２
６…インバータ、２０，２７，３０…RC―素
子、２２…正の電位を導く線路、２４，３４…遅
延素子、２１，３１，３８…トランジスタ、３３
…減衰回路、３５…計数器、３６…シユミツトト
リガ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 振動回路を備えていて、信号周波数を送出す
   る送信段と、振動回路を備えている受信段と、可
   動の物体に取付けられている結合振動回路とを有
   し、該結合振動回路を介して前記信号周波数を受
   信段に印加可能である、可動の物体の測定値をこ
   の可動の物体に対して相対的に固定されている物
   体へ伝送する装置において、送信段１２，１６と
   受信段１３，１７とを交互に導通切換する装置１
   ４，１５，１８，２３，２４，３３を設けたこと
   を特徴とする測定値伝送装置。 ２ 送信段１２および受信段１３に対して唯一の
   振動回路９を設けた特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ３ クロツクパルスを発生するクロツクパルス発
   生器１４，２３によつて直接または間接的に制御
   されるスイツチ１５，２１，３１を設け、該スイ
   ツチが第１の所定の時間間隔の間送信段１２を導
   通制御し、第１の時間間隔に続く第２の時間間隔
   の間受信段１３を導通制御するようにした特許請
   求の範囲第１項記載の装置。 ４ クロツクパルス発生器２３を、第１の単安定
   切換段１８を介して振動回路９を電圧に接続する
   スイツチ２１に接続し、かつ遅延素子２４および
   第２の単安定切換段２８を介して、受信段１７を
   導通制御するスイツチに接続した特許請求の範囲
   第３項記載の装置。 ５ 受信段１７が導通制御される前に振動回路９
   を減衰する装置３３を設けた特許請求の範囲第３
   項記載の装置。 ６ クロツクパルス発生器２３によつて制御され
   る、振動回路９を短絡するスイツチ３１を設けた
   特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ 振動回路９を短絡するスイツチ３１を第２の
   単安定切換段２８によつて制御し、かつ第２の単
   安定切換段２８と受信段１７との間に別の遅延素
   子３４を設けた特許請求の範囲第４項記載の装
   置。 ８ 送信段１２に、振動回路９の共振周波数で振
   動する発振器を設け、該発振器が単安定切換段に
   よつて制御される接続素子を介して振動回路９を
   切換可能であるようにした特許請求の範囲第３項
   記載の装置。 ９ 送信段１２に、振動回路９の共振周波数に相
   応する周波数で振動し、クロツクパルス発生器１
   ４によつて制御される単安定切換段１５を介して
   制御される３状態形式のスタート―ストツプ発振
   器を設けた特許請求の範囲第３項記載の装置。 １０ 受信段１７に、受信された信号周波数を同
   じ周波数のパルス列に変換する変換器３６と、該
   変換器から前記パルス列が供給される計数器３５
   とを設け、該計数器が受信段１７の導通制御後所
   定の時間間隔の間パルスを計数し、所定の計数状
   態に達した際に信号を送出するようにした特許請
   求の範囲第１項記載の装置。 １１ 計数器３５が、エミツタ−コレクタ間に作
   動電圧が加えられるトランジスタ３８を制御する
   ようにした特許請求の範囲第１０項記載の装置。