DE2455923C2 - Warnvorrichtung zum Melden eines Luftdruckabfalles in Fahrzeugreifen - Google Patents
Warnvorrichtung zum Melden eines Luftdruckabfalles in FahrzeugreifenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Warnvorrichtung zum Melden eines Luftdruckabfalles in Fahrzeugreifen
gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.
Eine Warnvorrichtung dieser Art ist bekannt (DE-OS 23 Ol 685). Hierbei werden die auf unterschiedlichen
Frequenzen arbeitenden Sender über einen zentralen gewobbelten Empfänger ausgewertet, dem auf verschiedene
Durchlaß-Frequenzbereirhe abgestimmte Ver-T stärker nachgeschaltet sind und denen die verschiedenen
Warnanzeigen folgen. Wird von einem der Sender ein Träger ausgesendet und beim Wobbehi des
Empfängers empfangen und über den auf diese Trägerfrequenz abgestimmten Verstärker verstärkt, so
IU spricht die zugeordnete Warnanzeige an. Diese bekannte Warnvorrichtung besitzt den Nachteil, daß sie
auf Störungen, wie sie beispielsweise von der Zündanlage in Kraftfahrzeugen ausgehen, empfindlich ist, da
diese bekannte Empfangseinrichtung nach dem Prinzip der Amplitudenmodulation arbeitet, und es sind daher
Fehlauslösungen zu befürchten.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Warnvorrichtung dieser Art so weiterzubilden und zu verbessern,
daß solche Fehlauslösungen der Warnanzeige durch Störungen vermieden sind.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Warnvorrichtung gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches
durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran-Sprüchen.
Bei der erfindungsgemäßen Warneinrichtung werden die vorteilhaften weniger störanfälligen Eigenschaften
eines frequenzmodulierten Sende- und Empfangssystems ausgenutzt und eine erfindungsgemäße Vorrichjo
tung besitzt deshalb ein wesentlich günstigeres Signal-Rausch-Verhältnis. Störungen, wie sie beispielsweise
von der Zündanlage des Kraftfahrzeugs erzeugt werden, können deshalb die Auswertung nicht stören,
und es sind daher Fehlalarmauslösungen weitgehendst ausgeschaltet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher
erläutert.
Fig. 1 zeigt einen bei einer erfindungsgemäßen
Warnvorrichtung verwendeten Sender,
F i g. 2 zeigt die Anbringung dieser Sender an einem Kraftfahrzeug,
Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Empfangs- und Auswerteinrichtung hierfür im Prinzip-Schaltbild,
F i g. 4 und 5 zeigen die zugehörigen Spannungs- und Impulsverläufe dieser Schaltung,
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Empfangs- und Auswerteinrichtung.
F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Sender, der bei der erfindungsgemäßen Warneinrichtung
verwendet werden kann. Er umfaßt einen Oszillator 11, eine Speisespannungsquelle 12, einen Schalter 13,
dessen Kontakte bei einem Luftdruckabfall im Reifen unter einem vorbestimmten Wert schließen, und eine
Antenne 14a zum Abstrahlen elektromagnetischer Wellen. Diese Bauteile sind in der Mitte an der
Außenseite des Rades angebracht, wie dies für die Sender Ta, Tb, Tc und Td für die Räder mit den Reifen
Wa, Wb, Wc bzw. Wd in F i g. 5 schematisch für ein Kraftfahrzeug mit vier Rädern dargestellt ist.
Die Frequenzen fa—f,i der von den Sendern Ta-Td
erzeugten elektromagnetischen Wellen sind so gewählt, daß gemäß Fig.4 benachbarte Frequenzen jeweils
einen gegenseitigen Abstand von f;,±AfJ2, fb±AftJ2,
ic±AfJ2 bzw. f<i±AfJ2 haben, wodurch zulässige
Frequenzbänder auf Ai3, Af^Af1-bzw. Al'jfestgelegt sind.
Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer
Schaltung zum Empfangen und Auswerten der Sendefrequenzen.
Hierbei ist eine an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie angebrachte Empfangsantenne 21
über eine Leitung 22 mit der Eingangsspule 23 eines Eingangskreises 24 des im Fahrerhaus untergebrachten
Empfängers verbunden. Der Kondensator 25 des Eingangskreises 24 und der Kondensator 28 eines
Oszillators 27 werden in ihrer Kapazität über ein Steuersignal es eines Wobbeigenerators 29 se gesteuert,
daß das in F i g. 4A gezeigte Frequenzband mit den vier Frequenzen f» — Λ wiederholt durchlaufen wird. In der
Mischstufe 30 wird eine der Differenz zwischen der Resonanzfrequenz des Eingangskreises 24 und der
Überlagerungsfrequenz des Oszillators 27 entsprechende konstante Zwischenfrequenz fe erzeugt, die wie bei
einem Überlagerungsempfänger in einer nachfolgenden Zwischenfrequenzstufe31 und einen Zwischenfrequenzverstärker
32 einem Ratiodetektor 33 zugeführt wird. Der Zwischenfrequenzverstärker hat eine eingebaute
Amplitudenbegrenzung. Der Ratiodetektor 33 ist von bekannter Art, seine Ausgangsspannung e„ ändert sich
kontinuierlich vom Negativen zum Positiven, wenn die Frequenz des empfangenen Signals in der Zwischenfrequenzlage
sich in bezug auf die Mittenfrequenz Uo ändert, während das Ausgangssignal Null ist, wenn die
Frequenz des empfangenen Signals mit dem Wert der Mittenfrequenz /i, zusammenfällt.
Die Ausgangsspannung des Wobbclgenerators 29 ist sägezahnförmig, wie dies F i g. 4B zeigt. Liegt die
Spannung £0 auf der Leitung 40 an, so wird auf die
Frequenz /ö gewobbelt, bei £1 auf f\ usw., und zwar gilt
für die zulässige Bandbreite A(a, A(b usw. allgemein
Δία< f\—fo, Afb<f2 — f\ usw. Die den Spannungs werten
Gi, E] usw. entsprechenden Spannungen werden einer
Spannungsvergleichsschaltung 34 als Referenzspannungen zugeführt. Diese Vergleichsschaltung 34 ist so
ausgebildet, daß sie an ihren Ausgängen jeweils eine logische »1« erzeugt, wenn beim aufeinanderfolgenden
Vergleich die Wobbeispannung es auf der Leitung 40 mit einer der Referenzspannungen übereinstimmt, während
diese Ausgänge eine logische «0« erzeugen, wenn die Wobbeispannung es mit der nächsthöheren Referenzspannung
zusammenfällt. Wie F i g. 4C zeigt, nehmen die logischen Ausgänge ea,, et, usw. dieser Vergleichsschaltung
34 den Schaltwert »1« für £o< e,S £1, E1
< e,S E2
usw. ein und den Schaltwert »0« für die Zeitintervalle außerhalb des oben definierten Zeitintervalles. Der
Zeitpunkt ίο entspricht also der Wobbelf^uenz /Ό, ίι
der Frequenz f\, f2 der Frequenz h usw. Für das
Zeitintervall fa<t^t\ wird beispielsweise an dem
Ausgang ea, für t, < <S ti an es, usw. ein Signal erhalten
und diese Ausgangssignale werden Torschaltungen 35a bis 35c/ als Steuersignale zugeführt. Andererseits ist
auch der Ausgang eo des Ratiodetektors 33 jeweils mit
den gleichen Eingängen der Torschaltungen 35a bis 35c/ verbunden. In dem Ausführungsbeispiel ist angenommen,
daß die Oszillatoren Ta und Tc eingeschaltet sind und damit Sendefrequenzen f3 und fc übertragen werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß jeweils die beiden Sender Ta und Tc senden und damit
am Ausgang ee jeweils die in Fig.4C dargestellte
Ausgangsspannung e„ mit Ausgangsspannungswerten jeweils im Zeitintervall fo<f=fi und im Zeitintervall
'2<f£fj entstehen. Fig.4C zeigt, daß diese Spannungen
jeweils dann auftreten, wenn auch die Ausgangsspannungen eai bzw. ec, den Torschaltungen zugeführt
werden. Es erscheinen daher diese Ausgangsspannungen auch auf den Ausgängen ea2 bzw. el7 dieser Tor
schaltungen. Über die Ausgänge e.,, bis ej, der Torschaltungen
werden nonostabile Kippstufen 36a bis 36c/ angesteuert, zur Unterdrückung von Störungen
wird während des Rücklaufs der Wcbbelspannung den Torschaltungen 35a bis 35c/ noch eine zusätzliche hi
F i g. 4C dargestellte Steuerspannung e/zugeführt. Nach F i g. 5 entspricht die inverse Dauer τ\ der monostabilen
Kippstufe der Hälfte der Wiederhoiperiode rs des
Wobbeivorganges. Die Schaltungen 37a bis 37c/ sind Glättschaltungen, durch welche die Rechteckwellen am
Ausgang der monostabilen Kippstufen geglättet werden, so daß schließlich der in F i g. 5 gezeigte
Spannungspegel Bentsteht. Die Schaltungen 38a bis 38c/
sind Spannungsvergleicher, denen eine gemeinsame Referenzspannung Er zugeführt wird. Diese Referenzspannung
Er ist auf einen Wert eingestellt, der etwas kleiner als der durchschnittliche Pegel B ist und durch
den Pegel C in F i g. 5 dargestellt ist. Wenn die monostabile Kippstufe eines Kanals nicht betätigt ist,
fällt die Aasgangsspannung der Schaltung 37 unter den Pegel C. und es erscheint damit der Schaltwert »0« am
Ausgang des Spannungsvergleichers 38. Wenn jedoch irgendeine der monostabilen Kippstufen betätigt ist,
nimmt die Ausgangsspannung der zugehörigen Schaltung 37 einen Wert an, der höher als der Pegel Cist und
der Ausgang des zugehörigen Spannungsvergleichers 38 liefert daher den Ausgangswert »1«. Die naehgeordneten
Warneinrichturgen 39a bis 39c/sind beispielsweise
Summer oder Lampen, durch die dem Fahrer eine Warnmeldung gegeben wird, wenn der Ausgang einer
der Schaltungen 38a bis 38c/entsprechend den Sendern Ta bis Tdden Schaltwert »1«liefert.
In dem Ausführur.gsbeispiel nach Fig. 3 erfolgt die
Wobbelung des Eingangskreises 24 und des Überlagerungsoszillators 27 jeweils über spannungsgesteuerte
variable Kapazitätselemente. Es könnten genauso gut jedoch mechanisch verstellbare Kapazitäten oder
Induktivitäten verwendet werden.
Ein anderes Ausführungsbeispiel für die Empfangseinrichtung zeigt Fig. 6. Hier ist eine mechanische
Wobbeieinrichtung 29,4 vorgesehen, die einen mit Öl geeigneter Viskosität gefüllten und in Richtung der
Pfeile hin- und herverschiebbaren Tauchkolben 55 umfaßt. An dem Element 52 des Tauchkolbens ist ein
Eisenkern 53 und ein Permanentmagnet 54 angebracht. Der Eisenkern 53 ist innerhalb der Spule des
Überlagerungsoszillators 26Λ und 27Λ verschiebbar
und er ändert bei seinem Verschieben die Induktivität der Spule, so daß die Oszillatorfrequenz entsprechend
gewobbelt wird. Der Permanentmagnet 54 arbeitet mit Reed-Relais 57a bis 57c/und 58 zusammen. Das Relais 58
steuert eine zwischen den Relais 57a bis 57c/ und dem Ratiodetektor 33 angeordnete logische Schaltung 59.
Bei dieser Ausführungsform nach Fig.6 können die Spannungsvergleichsschaltung 34 und die zusätzlichen
Gatterschaltungen 35a bis 35c/des Ausführungsbeispiels
nach Fi g. 3 entfallen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 wird nach
dem Superhet-Prinzip gearbeitet. Statt dessen kann aber auch das sogenannte Schwebungs-Prinzip angewandt
sein, bei welchem der Frequenzbereich der Frequenz fOK des Ausgangssignals des Empfängeroszillators
mit dem Frequenzbereich der Frequenz f, des Eingangssignals nahezu übereinstimmt, so daß f\
< fj< /2 und f\<fosc<h wird. Dann wird beim Empfang des
Eingangssignals f, das Schwebungssignal am Ausgang des für niedrige Frequenzen selektiven Verstärkers in
der Nähe der Frequenz |/j-— fmi\ = Fa erzeugt und dieses
Schwebiingssignal zur Warnmeldung bcnut/t. Außerdem
kann das Superhet-Prinzip mil automatischer Frequenzregelung(AFC) benutzt werden.
Fine wesentliche Eigenschaft der crfindungsgeinäßen
Vonidiiui.g besieht ca:i:i. -Jj'! ik-r Empfänger auch
schwache elektromagnetische Wellen von jedem Sender deutlich empfangen kann, beim Wobbein lie,zi
das Eingangsfrequenzband jeweils in Form eines Ausschnittes auf der ZF-Bandbrcite A(„ vor, wobei der
Wobbeivorgang und der Signalempfang mit einer Wobbeigeschwindigkeit S=(U-^)Ir* durchgeführt
werden, so daß die Sender-Signale trotz ihrer Nicht-Modulation (CW) als frequenzmodulierte Kom-
poncnlcn der Zwischenfrequenz übertragen werden.
Ilies hat zur Folge, daß der ZF-Vcrstärker Lind der
Ratindelektor mit Amplitudenbegrenzung arbeiten können. Dadurch kann die Amplitudenänderung aufgrund
von Störgeräuschen vollständig beseitigt werden. Die Störunterdrückung kann durch Ausnützen des
zeitlich verzögerten Ansprechverhahcns des Detektors noch verbessert werden.
Der Schalter 13 kann unter Umständen bei schlechten Straßen kurzzeitig geöffnet und wieder geschlossen
werden, was zu einem intermittierenden Eingangssignal führen würde. Solche Störungen werden durch die
Glättungsschaltung 37 verhindert.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Warnvorrichtung zum Melden eines Luftdruckabfalles
in Fahrzeugreifen mit mehreren den Reifen zugeordneten Sendern unterschiedlicher Frequenz,
die bei Abfall des Luftdruckes unter einen vorbestimmten Wert eingeschaltet werden, sowie
mit einer diesen Sendern zugeordneten Empfangseinrichtung, in welcher mittels einer den Empfänger
im Frequenzbereich der Sender durchstimmenden Wobbeieinrichtung und einer frequenzselektiven
Auswertschaltung die verschiedenen Senderfrequenzen getrennt ausgewertet und über eine
Warnanzeige angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertschaltung der
Empfangseinrichtung einen Frequenzdemodulator (33), mehrere beim Durchstimmen des Empfängers
jeweils bei den verschiedenen Sendefrequenzen (fü—fd) öffnende Torschaltungen (35a—35t/;
57a—57d) und mehrere diesen Torschaltungen
zugeordnete, beim gleichzeitigen Auftreten eines Ausgangssignals (eo) am Demodulator (33) und
Öffnen einer der Torschaltungen betätigte Kippschaltungen (36a—36d) umfaßt, deren Ausgangssignale
über eine Rauschunterdrückungsschaltung (37a—37d) mit Glättungsfiltern einem Vergleicher
(38a—3&d) zugeführt werden, der bei Überschreiten
einer Referenzspannung (Er) die Warnanzeige (39a—39d) ansteuert
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei den verschiedenen Sendefrequenzen
geöffneten Torschaltungen (35a—35djüber
einen Spannungsvergleicher (34) angesteuert sind, in welchem die Wobbeispannung (ejmit mehreren den
verschiedenen Sendefrequenzen entsprechenden Referenzspannungen (E0-E4) verglichen wird und
der an verschiedenen Ausgängen (ea\ — e<i\) jeweils
den einzelnen Sendefrequenzen entsprechende Steuersignale für die Torschaltungen (353—35^
liefert, über welche das Ausgangssignal (eo) des
Demodulators (33) nur beim Empfang einer entsprechenden Sendefrequenz an die nachfolgenden
Kippschaltungen (36a—36d) durchgeschaltet
wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß für einen Empfänger mit mechanischer Frequenzwobbeleinrichtung die Torschaltungen
durch Schalter (57a—57d) gebildet sind, die dem mechanisch bewegten Teil (52) der Wobbeieinrichtung
zugeordnet sind und über welche das Ausgangssignal (eo) des Demodulators (33) den
Kippstufen (36a—36d)zugeführt werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzdemodulator ein
Ratiodetektor (33) ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger
als Überlagerungsempfänger (21—32) mit Zwischenfrequenzaufbereitung ausgebildet ist.
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