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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Reifendrucküberwachungseinrichtung. Genauer
betrifft die vorliegende Erfindung einen Sender, welcher Daten,
insbesondere den Reifendruck betreffende Daten zu einem Empfänger überträgt, welcher
an einer assoziierten Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Die vorliegende
Erfindung betrifft auch eine externe Steuerung, welche die Operation
des Senders extern steuert.
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Es
sind drahtlose Reifnedrucküberwachungseinrichtungen
bekannt, welche zulassen, dass der Reifendruck der Reifen eines
Fahrzeugs vom Fahrgastraum aus überprüft werden
kann. Die bekannte Reifendrucküberwachungseinrichtung
beinhaltet Sender, welche jeweils an den Rädern angebracht sind, und einen
Empfänger,
welcher sich in der Karosserie des Fahrzeugs befindet. Jeder Sender misst
den Reifendruck eines entsprechenden Reifens und überträgt den gemessen
Druck enthaltende Daten durch Funkwellen. Der Empfänger empfängt die übertragenen
Daten und ein Display vor dem Fahrer zeigt die Informationen an.
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Jeder
Sender überträgt Daten
zu einem Sender, welche den Reifendruck eines entsprechenden Reifens
betreffen. Der Empfänger
muss erkennen von welchem Sender die Daten stammen. Daher weist
jeder Sender seinen eigenen Kennungscode auf und überträgt die Reifendruckdaten
und Kennungsdaten, welche den Kennungscode beinhalten. Daher erkennt
der Empfänger
basierend auf den Kennungsdaten den Sender, welcher die Reifendruckdaten übertragen
hat.
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Die
Kennungscodes der Sender in den Reifen müssen im Voraus im Empfänger registriert
werden, so dass der Empfänger
einen gegebenen Reifendrucksatz mit einem Sender assoziieren kann. Beim
Anbringen eines neuen Reifens an das Fahrzeug oder Ändern der
Position eines Reifens relativ zum Fahrzeug werden daher anfangs
die Kennungscodes der Sender in den Reifen im Empfänger registriert.
Im Detail beinhaltet der Empfänger
einen Initialisierungsschalter, welcher betätigt wird, wenn die Kennungscodes
am Anfang registriert werden. Wenn der Schalter betätigt wird,
werden die Kennungscodes, welche in den durch die Sender übertragenen Daten
beinhaltet sind, am Anfang im Empfänger registriert.
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Da
jeder Sender durch eine eingebaute Batterie angetrieben wird, beendet
jeder Sender die Operation, wenn die Batterie leer ist. Die Sender
sind jedoch an den Rädern
in den Reifen angebracht. Wenn die Batterien ausgetauscht werden,
müssen die
Reifen von den Rädern
entfernt werden, was mühsam
ist. Daher wird im Allgemeinen die Datenübertragung von jedem Sender
in vorbestimmten Abständen
ausgeführt
(beispielsweise Abstände
von zehn Minuten). Folglich können
die Sender für
eine relativ lange Zeitdauer ohne Austauschen der Batterien operieren.
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Die
Anfangsregistrierung der Kennungscodes der Sender ist nicht vollständig bis
alle Sender in den Reifen die Datenübertragung beenden nachdem
der Initialisierungsschalter des Empfängers betätigt wird. Wie bereits erwähnt wurde,
führt jedoch jeder
Sender die Datenübertragung
in beispielsweise Abständen
von zehn Minuten durch, was relativ lange Abstände sind. Daher dauert es längstens
zehn Minuten, um die Anfangsregistrierung zu vollenden, nachdem
der Initialisierungsschalter betätigt
wird. Wenn die Zeit des Abstands der Datenübertragung jedes Senders verkürzt wird,
um die für
die Anfangsregistrierung benötigte
Zeit zu verkürzen,
wird die Haltbarkeit der Batterie jedes Senders verkürzt.
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Die
drahtlose Kommunikation wird zwischen jedem Sender und dem Empfänger durchgeführt. Die Ausgabe
der Funkwellen wird in jeder Nation durch unterschiedliche Gesetze
reguliert. Wenn die Sender, welche in einem Land hergestellt werden,
in ein anderes Land verfrachtet werden, kann die durch die Sender
ausgegebene Funkwelle nicht den Kommunikationsgesetzen des Landes
entsprechen, welches die Sender herstellt, obwohl sie den Gesetzen
des Ziellandes entspricht. In diesem Fall muss die Operation der
hergestellten Sender im Land des Herstellers gestoppt werden. Auch
in dem Land, in welches die Sender verfrachtet werden, müssen die
Sender gestartet werden. Die Sender sind jedoch auf der Annahme
konstruiert, dass die Batterien keinen Austausch erfordern werden.
Um die Operation der hergestellten Sender zu beenden und neu zu
starten, müssen
die Batterien abgenommen und neu angebracht werden, was schwierig
und mühsam
ist.
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Ein
typischer Sender beinhaltet einstückig einen Ventilschaft. Wenn
der Sender an einem Rad angebracht ist, steht der Ventilschaft vom
Rad nach außen
vor. Eine Antennenspule befindet sich in der Nähe des Ventilschafts. Die Antennenspule
ist mit einem Isoliermaterial beschichtet. Der Sender überträgt drahtlos
Daten durch den Ventilschaft und die Antennenspule auf dem Funkweg.
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Um
die Effizienz der emittierenden Funkwellen von der Antennenspule
zu verbessern, wird bevorzugt die Antennenspule an einem Teil so
nah wie möglich
am distalen Ende des Ventilschafts anzubringen. Da der Ventilschaft
als Einlass für
Luft in den Reifen wirkt, kann eine optimal platzierte Antenne das
Füllen
des Reifens mit Luft behindern.
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Daher
ist die Antennenspule eigentlich in der Nähe des proximalen Endes des
Ventilschafts angebracht. Es bestehen jedoch verschiedene Radkonstruktionen
auf dem Markt und einige Räder
lassen nicht zu, dass der Ventilschaft von den Rädern vorsteht. Wenn die Sender
an solchen Rädern
angebracht sind, kann die Antennenspule nicht effektiv Funkwellen
emittieren. Daher sind die Formen der Räder beschränkt, an welchen die Sender
angebracht werden können.
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Das
Dokument
US 5, 483,
827 A beschreibt einen aktiven Transponder einer integrierten
Schaltung und eine Sensorvorrichtung zum Abtasten und Übertragen
der Parameterdaten des Fahrzeugreifens. Der Transponder weist einen
Drucksensor, einen Temperatursensor und einen Reifenumdrehungssensor
auf, welche zusammen mit dem Transponderchip der integrierten Schaltung,
der Spannungsquelle und einer Antenne auf einem Substrat befestigt
sind. Nach dem Empfangen eines Abfragesignals von einer entfernten
Quelle aktiviert der Transponder die Sensoren, um den Reifendruck
und die Temperatur abzutasten und überträgt ein codiertes Funkfrequenzsignal
zur entfernten Quelle, welches die serielle, codierte Reifenkennung,
die Reifenposition am Fahrzeug, den Ist-Reifendruck, die Ist-Reifentemperatur
und akkumulierten Reifenumdrehungen sowie die Höchst- und/oder Mindestwerte des
Reifendrucks und der Temperatur, auf welche man über eine vorbestimmte Zeitdauer
gestoßen
ist, und andere Informationen beinhaltet, welche auf den Reifen
zutreffen.
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Das
Dokument
US 5, 731,
754 A beschreibt einen Transponder und eine Sensorvorrichtung
zum Abtasten und Übertragen
von Parameterdaten des Fahrzeugsreifens. Dadurch sind ein Drucksensor,
ein Temperatursensor und ein Reifenumdrehungssensor zusammen mit
dem Transponder, der Spannungsquelle und einer Antenne in einem
Gehäuse
befestigt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist einen Sender für Reifendrucküberwachungseinrichtungen
zu liefern, welcher die Datenübertragung ohne
die Notwendigkeit mühsamer
Verfahren leicht stoppen oder starten kann.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist einen Sender für Reifendrucküberwachungseinrichtungen
zu liefern, welcher die Effizienz der übertragenden Funkwellen verbessern
kann.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine externe Steuerung
zu liefern, welche zum Steuern der Operation eines Senders geeignet ist.
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Um
die oben erwähnten
Aufgaben zu lösen, liefert
die vorliegende Erfindung einen Sender zum Durchführen einer
drahtlosen Übertragung
von Daten, welche den Fahrzeugreifendruck betreffen. Der Sender
beinhaltet eine Übertragungsantenne,
einen Drucksensor zum Messen des Reifendrucks, eine Übertragungsschaltung
zum Übertragen
von Daten, welche Daten enthalten, welche den gemessenen Reifendruck
darstellen, zur Antenne zur drahtlosen Übertragung, eine Steuerung
zum Steuern des Drucksensors und der Übertragungsschaltung und eine
Signalerzeugungsschaltung. Die Signalerzeugungsschaltung ist an
der Antenne angeschlossen, erzeugt ein Triggersignal zum Aktivieren
oder Deaktivieren der Datenübertragung
von der Übertragungsschaltung
basierend auf einem bestimmten Signal, welches durch die Antenne
empfangen wurde, und überträgt das Triggersignal
zur Steuerung. Die Signalerzeugungsschaltung beinhaltet eine Abstimmschaltung,
welche nur ein bestimmtes Signal aus Signalen auswählt, welche
durch die Antenne empfangen wurden, eine Erfassungsschaltung, welche
das ausgewählte
bestimmte Signal demoduliert, und eine Formungsschaltung, welche
das demodulierte bestimmte Signal in ein vorbestimmtes Triggersignal formt.
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Die
vorliegende Erfindung liefert zudem eine externe Steuerung zum Steuern
eines Reifensenders, welcher eine drahtlose Übertragung von den Reifendruck
eines Fahrzeugsreifens betreffenden Daten durchführt. Die externe Steuerung
beinhaltet eine drahtlose Übertragungsantenne,
einen Betätigungsschalter,
einen Oszillator, welcher ein Triggersignal zum Aktivieren oder
Deaktivieren der Datenübertragung
vom Radsender erzeugt, wenn der Betätigungsschalter eingeschaltet
wird, und eine Übertragungsschaltung,
welche das erzeugte Triggersignal demoduliert und zur Übertragungsantenne
sendet.
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Andere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
hervorgehen, welche in Verbindung mit den anhängenden Zeichnungen genommen
wurde, welche mittels eines Beispiels die Prinzipien der Erfindung
veranschaulichen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung, zusammen mit den Aufgaben und Vorteilen derselben kann
am Besten in Bezug auf die folgende Beschreibung der derzeit bevorzugten
Ausführungsformen
zusammen mit den anhängenden
Zeichnungen erläutert
werden, in welchen:
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1 eine
diagrammatische Ansicht ist, welche eine Reifendrucküberwachungseinrichtung
nach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
Querschnittsansicht eines Reifens ist, an welchem ein Sender der Überwachungseinrichtung
der 1 angebracht ist;
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3 eine
vergrößerte Querschnittsansicht ist,
welche entlang der Linie 3-3 der 2 genommen
wurde;
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4 ein
Blockschaltbild des Senders der 3 ist;
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5 ein
Blockschaltbild eines Empfängers der Überwachungseinrichtung
der 1 ist;
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6 ein
Blockschaltbild ist, welches eine externe Steuerung zeigt, welche
den Sender aktiviert oder deaktiviert; und
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7 ein
Ablaufplan ist, welcher die durch die externe Steuerung der 6 erzeugten
Triggersignale zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
Reifendrucküberwachungseinrichtung nach
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun in Bezug auf die 1–7 beschrieben
werden. Wie in 1 gezeigt, beinhaltet die Überwachungseinrichtung
vier Sender 3, welche jeweils an den Reifen 2 eines
Fahrzeugs 1 angebracht sind, und einen Empfänger 4,
welcher an der Karosserie des Fahrzeugs 1 angebracht ist.
Jeder Sender 3 misst den Reifendruck des entsprechenden Reifens 2 und überträgt Daten,
welche die Daten des gemessenen Drucks enthalten, zum Empfänger 4 auf dem
Funkweg. Alle Sender sind identisch und daher wird zur Vereinfachung
der Beschreibung nur ein Sender beschrieben werden.
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Wie
in 2 gezeigt, beinhaltet der Sender 3 ein
Gehäuse 10 oder
einen Hauptkörper.
Das Gehäuse 10 ist
an einer Felge 5a eines Rads 5 im entsprechenden
Reifen 2 befestigt. Der Sender 3 beinhaltet auch
einen Ventilschaft 11, welcher aus dem Gehäuse 10 durch
die Felge 5a nach außen
vorsteht. Der Ventilschaft 11 besteht aus einem leitenden
Material, welches vorzugsweise Metall ist. Luft wird durch den Ventilschaft 11 in
den Reifen 2 eingeblasen. Ein entfernbarer Deckel 12 ist
am distalen Ende des Ventilschafts 11 befestigt.
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Die
Struktur des Senders 3 wird nun in Bezug auf 3 beschrieben
werden. Ein Signalprozessor 13, ein Drucksensor 14 und
eine Batterie 15 befinden sich in dem Gehäuse 10 des
Senders 3. Die Batterie 15 treibt den Sender 3 an.
Der Drucksensor 14 misst den Reifendruck des Reifens 2 und
gibt die Daten des gemessenen Drucks an den Signalprozessor 13 aus.
Der Signalprozessor 13 verarbeitet die die Daten des gemessen
Drucks beinhalteten Daten, um die drahtlose Übertragung auszuführen. Die Details
des Signalprozessors 13 werden später beschrieben werden.
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Der
Ventilschaft 11 ist am Gehäuse 10 befestigt und
das proximale Ende des Ventilschafts 11 befindet sich im
Gehäuse 10.
Ein Sprengring 16 ist am proximalen Ende des Ventilschafts 11 im
Gehäuse 10 befestigt.
Ein Bleidraht 17 schließt jeden Signalprozessor 13 elektrisch
am Sprengring 16 an. Folglich ist jeder Signalprozessor 13 über den
Bleidraht und den Sprengring 16 elektrisch am Ventilschaft 11 angeschlossen.
Der Bleidraht 17 ist an den Sprengring 16 gelötet.
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Eine
Felge 5a weist eine Durchgangsöffnung 6 zum Aufnehmen
des Ventilschafts 11 auf. Eine Durchführungsdichtung 18 aus
Gummi ist in die Durchgangsöffnung 6 eingepasst.
Der Ventilschaft 11 geht vom Inneren der Felge 5a durch
die Durchführungsdichtung 18 und
steht nach außen
von der Felge 5a vor. Eine andere Gummidurchführungsdichtung 19 und
eine Unterlegscheibe 20 befinden sich auf dem Äußeren der
Felge 5a, um den vorstehenden Ventilschaft 11 aufzunehmen.
Außengewinde 11a sind
auch auf einem distalen Teil des Ventilschafts 11 gebildet.
Eine Schraubenmutter 21 wird auf die Außengewinde 11a geschraubt.
Der Ventilschaft 11 ist durch die Schraubenmutter 21 an
der Felge 5a befestigt.
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Der
Deckel 12 wird auf die Außengewinde 11a geschraubt
und folglich am distalen Ende des Ventilschafts 11 angebracht.
Der Deckel 12 beinhaltet einen Zylinder 22 mit
einem geschlossenen Ende, einen Isolator 23, welcher den
Zylinder 22 bedeckt, und eine Antennenspule 24,
welche im Isolator 23 eingebettet ist, um den Zylinder 22 zu
umgeben.
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Der
Zylinder 22 besteht aus einem leitenden Material, welches
vorzugsweise Metall ist. Innengewinde 22a sind auf der
Innenfläche
des Zylinders 22 gebildet und nehmen die Außengewinde 11a des Ventilschafts 11 in
Eingriff. Der Isolator 23 besteht aus Gummi oder Harz.
Die Antennenspule 24 ist am Zylinder 22 elektrisch
angeschlossen. Wenn der Zylinder 22 auf die Außengewinde 11a geschraubt
wird, wird folglich die Antennenspule 24 durch den Zylinder 22 am
Ventilschaft 11 elektrisch angeschlossen. Ein Stoßdämpfer 25 befindet
sich an der Oberfläche
des inneren Endes des Zylinders 22. Der Stoßdämpfer 25 besteht
beispielsweise aus Gummi.
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Die
elektrische Struktur des Senders wird nun in Bezug auf 4 beschrieben
werden. Der Signalprozessor 13 des Senders 3 beinhaltet
eine Steuerung 30, welche eine Art eines Mikrocomputers ist.
Die Steuerung 30 beinhaltet beispielsweise eine Zentraleinheit
(CPU), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und einen Festwertspeicher
(ROM). Ein einmaliger Kennungscode wird im Voraus in einem internen
Speicher, beispielsweise in einem Festwertspeicher registriert.
Der Kennungscode wird verwendet, um jeden der Sender 3 voneinander
zu unterscheiden.
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Die
Steuerung 30 gibt Daten an die Übertragungsschaltung 31 aus,
welche die Druckdaten vom Drucksensor 14 und den im internen
Speicher registrierten Kennungscode beinhalten. Die Übertragungsschaltung 31 signalisiert
und moduliert die Daten von der Steuerung 30 und sendet
dann die Daten an eine Impedanzanpassungsschaltung 32.
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Obwohl
nicht in 4 gezeigt, ist die Impedanzanpassungsschaltung 32 durch
den in 3 gezeigten Bleidraht 17 am Ventilschaft 11 elektrisch
angeschlossen. Folglich überträgt die Übertragungsschaltung 31 Daten,
welche die Druckdaten und den Kennungscode beinhalten, durch die
Impedanzanpassungsschaltung 32, den Bleidraht 17 und
den Ventilschaft 11 zur Antennenspule 24. Die
Antennenspule 24 überträgt drahtlos
die Daten von der Übertragungsschaltung 31.
Die Impedanzanpassungsschaltung 32 passt die Impedanz des
Signalprozessors 13 an die der Antennenspule 24 an.
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Die
Steuerung 30 verursacht, dass der Drucksensor 14 den
Druck in vorbestimmten Zeitabständen
misst. Immer wenn die Anzahl an Messungen durch den Drucksensor 14 einen
vorbestimmten Wert erreicht, verursacht die Steuerung 30,
dass die Übertragungsschaltung 31 eine Übertragung
durchführt.
Angenommen, dass der Messabstand fünfzehn Sekunden und der vorbestimmte
Wert oder die Anzahl an Messungen durch den Drucksensor 14 zwischen
regelmäßigen Übertragungen
vierzig beträgt, so
verursacht die Steuerung 30, dass die Übertragungsschaltung 31 die
Daten alle zehn Minuten überträgt. Wenn
jedoch eine plötzliche Änderung
im Innenluftdruck des Reifens 2 basierend auf den Daten vom Drucksensor 14 erkannt
wird, erteilt die Steuerung 30 der Übertragungsschaltung 31 die
Anweisung die Daten ungeachtet des regelmäßigen Übertragungsintervalls zu übertragen.
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Eine
Abstimmschaltung 33, Erfassungsschaltung 34 und
Formungsschaltung 35 wirken als Signalerzeugungsschaltung
zum Erzeugen eines Signals, welches den Sender 3 basierend
auf einem bestimmten Steuersignal von einer externen Steuerung 7 der 6 aktiviert
oder deaktiviert, was später beschrieben
werden wird. Der Ausdruck „deaktivieren" bedeutet nicht notwendigerweise,
dass die Steuerung 30 ausgeschaltet wird. Er bedeutet einfach, dass
die Steuerung 30 der Übertragungsschaltung 31 nicht
länger
Anweisungen erteilt Daten zu übertragen.
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7 veranschaulicht
das Steuersignal (Triggersignal) von der externen Steuerung 7.
Das Steuersignal ist beispielsweise eine zyklische Frequenz, welche
von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel oder von einem niedrigen
Pegel auf einen hohen Pegel in einer bestimmten Zeitdauer fluktuiert
(eine Sekunde in der vorliegenden Ausführungsform). Die Zeitdauer
muss nicht eine Sekunde betragen und kann geändert werden und die Zeitdauer
des hohen Pegels kann sich von einer Zeitdauer eines niedrigen Pegels
im Steuersignal unterscheiden.
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Die
Abstimmschaltung 33 ist an der Impedanzanpassungsschaltung 32 angeschlossen.
Wenn ein Signal von der Antennenspule 24 an der Abstimmschaltung 33 durch
die Impedanzanpassungsschaltung 32 angelegt wird, wählt die
Abstimmschaltung 33 nur ein Signal einer bestimmten Frequenz oder
das Steuersignal von der externen Steuerung 7 aus und gibt
das ausgewählte
Steuersignal an die Erfassungsschaltung 34 aus. Folglich
schließt
die Abstimmschaltung 33 ein Geräusch oder jedes andere Signal
als das Steuersignal aus der externen Steuerung 7 aus.
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Die
Erfassungsschaltung 34 demoduliert das angelegte Steuersignal
und überträgt es zur
Formungsschaltung 35. Die Formungsschaltung 35,
welche ein elektrisches Element einschließlich eines Transistors ist,
formt die Signalform des angelegten Steuersignals in ein vorbestimmtes
Signal, d.h. das in 7 gezeigte Steuersignal. Die
Formungsschaltung 35 gibt das geformte Steuersignal oder
das in 7 gezeigte Steuersignal an die Steuerung 30 als Triggersignal
aus.
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Wenn
eine vorbestimmte Anzahl (drei in der vorliegenden Ausführungsform)
der Signale mit einem geringen Pegel des Triggersignals an die Steuerung 30 in
einer vorbestimmten Zeitdauer (fünf
Sekunden in der vorliegenden Ausführungsform) an die Steuerung 30 angelegt
wird, wird die Steuerung 30 aktiviert. Die aktivierte Steuerung 30 befiehlt
sofort der Übertragungsschaltung 31 Daten
zu übertragen, welche
die Druckdaten vom Drucksensor 14 und die registrierten
Kennungsdaten beinhalten, was verursacht, dass der Sender 3 seine
normale Operation beginnt.
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Während der
normalen Operation des Senders 3, wenn die drei Signale
des geringen Pegels des Triggersignals an die Steuerung 30 in
einer Zeitdauer von fünf
Sekunden angelegt werden, wird die Steuerung 30 deaktiviert,
was die Operation des Senders 3 beendet.
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Die
elektrische Struktur des Empfängers 4 wird
nun in Bezug auf 5 beschrieben werden. Der Empfänger 4 beinhaltet
eine Steuerung 40, welche eine Art eines Mikrocomputers
ist. Die Steuerung 40 beinhaltet beispielsweise eine CPU,
einen RAM und einen ROM. Eine Empfangsschaltung 41 empfängt die
von jedem Sender 3 übertragenen
Daten durch eine Empfängerantenne 42 und
demoduliert und decodiert die Daten und sendet die Daten zur Steuerung 40.
Die Steuerung 40 beurteilt den Innenluftdruck des entsprechenden
Reifens 2 basierend auf den Kennungsdaten und Druckdaten,
welche in den empfangenen Daten beinhaltet sind.
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Die
Steuerung 40 befiehlt auch einem Display 43 Informationen
anzuzeigen, welche den Reifendruck und andere notwendige Informationen
betreffen. Das Display 43 befindet sich in einem sichtbaren
Bereich eines Fahrers im Fahrzeug 1. Die Steuerung 40 befiehlt
zudem einer Warnmeldungsvorrichtung 44 eine Benachrichtigung
einer Abweichung im Reifendruck zu erteilen. Die Warnmeldungsvorrichtung
beinhaltet beispielsweise eine Vorrichtung, welche durch einen Ton
oder durch Licht vor einer Abweichung warnt. Das Display 43 kann
die Warnmeldung anzeigen.
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Der
Empfänger 4 wird
beispielsweise durch eine Batterie (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 1 angetrieben
und gestartet, wenn der Schlüsselschalter (nicht
gezeigt) des Fahrzeugs 1 angeschaltet wird. Der Empfänger 4 beinhaltet
auch einen nichtflüchtigen
Speicher 45, so dass Daten gespeichert werden, wenn die
elektrische Stromversorgung abgeschaltet wird. Die Kennungscodes
der Sender 3 in den vier Reifen 2 des Fahrzeugs 1 werden
anfangs im nichtflüchtigen
Speicher 45 registriert.
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Der
Empfänger 4 beinhaltet
einen Initialisierungsschalter (nicht gezeigt), welcher betätigt wird, um
die Kennungscodes anfangs zu registrieren. Die Kennungscodes, welche
in den Daten von den Sendern 3 beinhaltet sind, werden
anfangs durch das Betätigen
des Initialisierungsschalters im nichtflüchtigen Speicher 45 registriert.
Die Anfangsregistrierung wird ausgeführt, wenn die Reifen 2 anfangs
am Fahrzeug 1 angebracht werden.
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Die
in 6 gezeigte externe Steuerung 7 überträgt drahtlos
das Steuersignal, welches die Sender 3 aktiviert oder deaktiviert.
Die externe Steuerung 7 ist vorzugsweise eine tragbare
Vorrichtung. Die externe Steuerung 7 beinhaltet ein Gehäuse 50 und
eine stabförmige Übertragungsantenne 51,
welche sich vom Gehäuse 50 erstreckt.
Ein Schalter 52, welcher die externe Steuerung 7 betätigt oder
stoppt, befindet sich im Gehäuse 50.
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Innerhalb
des Gehäuses 50 befinden
sich ein Oszillator 53, eine Übertragungsschaltung 54 und eine
Batterie 55. Die Oszillatorschaltung 53 erzeugt das
Steuersignal (Triggersignal), welches in 7 gezeigt
wird. Die Übertragungsschaltung 54 legt
dem durch die Oszillatorschaltung 53 erzeugten Steuersignal
eine Amplitudenmodulation auf und sendet dann das Signal zur Übertragungsantenne 51.
Die Batterie 55 treibt die externe Steuerung 7 an.
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Die
Betätigung
und Vorteile der veranschaulichten Reifendrucküberwachungseinrichtung und externen
Steuerung 7 wird nun beschrieben werden.
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Zuerst
wird ein Verfahren zum Aktivieren der Sender 3 beschrieben
werden. Die Übertragungsantenne 51 der
externen Steuerung 7 befindet sich in der Nähe des Deckels 12 des
Ventilschafts 11, welcher von der Radfelge 5a vorsteht,
oder in Kontakt mit demselben. In diesem Zustand wird der Schalter 52 der
externen Steuerung 7 angeschaltet. Dann erzeugt die Oszillatorschaltung 53 das
in 7 gezeigte Steuersignal und die Übertragungsschaltung 54 führt die
Amplitudenmodulation des Steuersignals durch. Dann wird das Steuersignal
von der Übertragungsantenne 51 übertragen.
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Das
von der externen Steuerung 7 übertragene Steuersignal wird
durch die Antennenspule 24 im Deckel empfangen und durch
die Impedanzanpassungsschaltung 32 zur Abstimmschaltung 33 übertragen.
Die Abstimmschaltung 33 schließt unnötige Komponenten, wie beispielsweise
Geräuschsignale,
vom angelegten Signal aus und gibt nur das erforderte Steuersignal
an die Erfassungsschaltung 34 aus. Das Steuersignal wird
in der Erfassungsschaltung 34 demoduliert und in der Formungsschaltung 35 geformt.
Folglich wird das in 7 gezeigte Steuersignal an die
Steuerung 30 als Triggersignal angelegt.
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Wenn
die drei Signale mit dem geringen Pegel des Triggersignals an die
Steuerung 30 innerhalb von fünf Sekunden angelegt werden,
wird die Steuerung 30 aktiviert. Die Steuerung 30,
wenn aktiviert, befiehlt sofort der Übertragungsschaltung 31 Daten zu übertragen,
welche die Druckdaten vom Drucksensor 14 und die registrierten
Kennungsdaten beinhalten, was die normale Operation des Senders 3 startet.
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Wenn
der Initialisierungsschalter des Empfängers 4 vor der Aktivierung
des Senders 3 angeschaltet wird, wird der in den Daten
vom Sender 3 beinhaltete Kennungscode anfangs im nichtflüchtigen Speicher 45 registriert.
Wenn die Sender 3 der vier Reifen 2 durch die
externe Steuerung 7 wiederum aktiviert werden, wenn der
Initialisierungsschalter des Empfängers 4 angeschaltet
wird, werden folglich die Kennungscodes der vier Sender 3 am
Anfang im Empfänger 4 registriert.
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Der
Sender 3 führt
die Übertragung
in relativ langen Zeitabständen
von beispielsweise zehn Minuten durch. Wenn der Empfänger 4 daher
auf die Datenübertragung
von den aktivierten Sendern in Abständen von zehn Minuten bei der Anfangsregistrierung
wartet, dauert es längstens
zehn Minuten, um die Anfangsregistrierung zu vollenden, nachdem
der Initialisierungsschalter angeschaltet wird. Zudem senden die
vier Sender 3 Daten zu unterschiedlichen Zeiten und es
ist nicht möglich
zu spezifizieren, welcher Sender 3 die Daten zum Empfänger 4 gesendet hat.
Folglich ist es schwierig, die registrierten Kennungscodes mit den
Positionen der Reifen 2 in Bezug auf das Fahrzeug 1 in
Verbindung zu bringen.
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In
der vorliegenden Erfindung führen
die deaktivierten Sender 3 sofort eine Übertragung durch, wenn sie
durch die externe Steuerung 7 aktiviert werden. Wenn die
vier Sender 3 wiederum durch die externe Steuerung 7 aktiviert
werden, nachdem der Initialisierungsschalter des Empfängers angeschaltet
wird, werden daher die Kennungscodes der vier Sender 3 effektiv
im Empfänger 4 in
einer relativ kurzen Zeit registriert. Wenn die Sender 4 in
einer vorbestimmten Reihenfolge aktiviert werden, können zudem
die registrieren Kennungscodes mit der Position der Reifen 2 in
Bezug auf das Fahrzeug 1 in Verbindung gebracht werden.
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Beim
Inaktivieren der aktivierten Sender 3 ist die Übertragungsantenne 51 der
externen Steuerung 7 ähnlich
in der Nähe
des Deckels 12 des Ventilschafts 11 oder in Kontakt
mit demselben positioniert. Wenn der Schalter 52 der externen
Steuerung 7 in diesem Zustand angeschaltet wird, wird das
in 7 gezeigte Steuersignal von der Übertragungsantenne 51 übertragen
und an der Antennenspule 24 empfangen. Folglich wird das
Steuersignal an der Steuerung 30 des Senders 3 als
Triggersignal angelegt. Wenn die drei Signale mit einem geringen
Pegel des Triggersignals an der Steuerung 30 innerhalb
von fünf Sekunden
angelegt werden, wird die Steuerung 30 deaktiviert, was
den Sender 3 in einen Ruhezustand versetzt.
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Auf
diese Weise werden die Sender 3 einfach durch das Durchführen der
drahtlosen Übertragung
des Steuersignals von der externen Steuerung 7 extern aktiviert
oder deaktiviert. Die Datenübertragung
von jedem Sender 3 kann willkürlich gestartet oder gestoppt
werden. Dies ermöglicht
die Anfangsregistrierung der Kennungscodes der Sender 3 zum Empfänger 4 und
lässt zu,
dass die Sender 3 an- oder ausgeschaltet werden, um den
lokalen Kommunikationsgesetzen zu entsprechen.
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Wie
bei einem Kristallsatz ohne elektrische Spannungsquelle, kann der
elektrische Strom der empfangenen Signale alleine die Abstimmschaltung 33,
die Erfassungsschaltung 34 und die Formungsschaltung des
Senders 3 solange betätigen
solange die empfangenen Signale ein bestimmtes Grad an elektrischem
Strom aufweisen. Eine Weise, um dies zu erzielen, ist die Ausgangsstärke der
Funkwellen von der externen Steuerung zu erhöhen. Die Ausgangsstärke der
Funkwellen wird jedoch durch die lokalen Kommunikationsgesetze reguliert
und kann nicht auf ein hohes Grad erhöht werden.
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Bei
der vorliegenden Erfindung werden Funkwellen aus der Übertragungsantenne 51 der
externen Steuerung 7 ausgegeben, wenn die Übertragungsantenne 51 in
der Nähe
des Deckels 12 oder in Kontakt mit demselben positioniert
ist, welcher eine Antennenspule 24 beinhaltet. Daher werden
die Funkwellen von der Übertragungsantenne 51 effektiv zur
geplanten Antennenspule 24 übertragen. Zudem kann die Formungsschaltung 35,
welche einen Transistor beinhaltet, mit wenig Strom, beispielsweise
50 μA arbeiten.
Folglich ist es nicht notwendig, den Ausgang der Funkwellen aus
der externen Steuerung 7 auf ein hohes Grad zu erhöhen. Dies
lässt zu,
dass die externe Steuerung 7 den Gesetzen vieler Länder entspricht.
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Der
aktivierte Sender 3 führt
die drahtlose Übertragung
von die Druckdaten und den Kennungscode enthaltenden Daten von der
Antennenspule 24 durch. Die Antennenspule 24 ist
im Deckel 12 eingebettet, welcher am distalen Ende des
Ventilschafts 11 angebracht ist. D.h. die Antennenspule 24 befindet sich
am distalen Ende des Ventilschafts 11, welcher sich vom
Rad 5 erstreckt. Daher wird die Effizienz der Übertragung
von Funkwellen von der Annenspule 24 verbessert, was die
Leistung des Senders 3 ohne Erhöhen der Ausgangsstärke der
Funkwellen verbessert.
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Sogar
wenn der Sender 3 der vorliegenden Ausführungsform an einem Rad angebracht
ist, von welchem der Ventilschaft 11 kaum vorsteht, wird
eine effektive Emission von Funkwellen von der Antennenspule 24 erzielt,
das sich die Antennenspule 24 am distalen Ende des Ventilschafts 11 befindet.
Daher ist die Form der Räder,
welche den Einbau des Senders 3 zulassen, nicht beschränkt und
der Sender 3 kann auf irgendeinem der verschiedenen Räder eingebaut
werden, die auf dem Markt existieren.
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Wenn
Luft in den Reifen 2 eingeblasen wird, wird der Deckel 12 einschließlich der
Antennenspule 24 vom Ventilschaft 11 abgenommen.
Daher stört
die Antennenspule 24 nicht das Einblasen der Luft in den Reifen 2.
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Der
Deckel 12 beinhaltet die Antennenspule 24 und
weist eine einfache Struktur auf, welche die Verwendung ermöglicht und
die Herstellungskosten verringert.
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Die
vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen
sollen als veranschaulichend und nicht einschränkend gelten und die Erfindung
ist nicht auf die hierin angegebenen Details zu beschränken, sondern
kann innerhalb des Bereiches der anhängenden Ansprüche verändert werden.