УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ О СНИЖЕНИИ ДАВЛЕНИЯ В ШИНЕ АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2000 года по МПК B60C23/02 

Устройство предназначено для сигнализации о снижении давления в шине транспортного средства ниже установленного уровня.

Известно устройство для регистрации давления в шине автомобиля, описанное в заявке Японии N 1-52799, МКИ 5 G 08 C 19/00 (Изобретение стран мира, 1990, N 7). Устройство содержит генератор сигналов, возбуждающий через катушку связи колебательный контур, имеющий несколько резонаторов, которые подключаются к нему переключателем в зависимости от давления в шине. Аналогичный переключатель с набором резонаторов имеется и в генераторе. Устройство содержит датчик наличия, отсутствия резонанса в контуре и индикатор, оценивающий и отображающий величину давления с помощью выходного сигнала датчика. Недостатком устройства является невысокая надежность из-за использования амплитудного признака изменения сигнала на катушке связи. Поскольку резонансный контур с катушкой связи монтируется на колесе транспортного средства, влияние металлических деталей колеса становится решающим. Близко расположенные к катушкам детали сильно ослабляют связь между ними, в результате разница в амплитуде сигналов на неподвижной катушке связи (т.е. на входе датчика резонанса) при резонансе и при расстройке относительно резонанса будет невелика, что и обуславливает невысокую надежность работы устройства. Кроме того, для простой сигнализации о снижении давления в шине ниже некоторого допустимого уровня рассмотренное устройство является сложным.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для сигнализации о снижении давления в шине, которое реализовано по заявке Японии N 61-61158, МКИ 4 G 08 C 10/00 (Изобретение стран мира, 1987, N 11) /прототип/. Устройство содержит генератор с катушкой связи, установленный на корпусе транспортного средства; резонансный контур с катушкой и конденсатором, установленный на колесе вблизи катушки и настроенный на частоту ее электромагнитного излучения и замыкаемый/размыкаемый в соответствии с давлением в шине с помощью переключения, и схему с датчиком для регистрации состояния контура. Последняя выявляет изменение амплитуды сигнала на катушке связи при замыкании/размыкании контура и выдает сигнал тревоги, сопровождаемый световым сигналом, при снижении давления в шине транспортного средства. Недостатком прототипа является невысокая надежность, обусловленная использованием амплитудного признака изменения сигнала на катушке связи.

Заявляемое устройство на предполагаемое изобретение реализовано на устранении указанного недостатка.

Так как описанное выше известное устройство обладает низкой надежностью, предлагаем в устройство, содержащее на колесе транспортного средства колебательный контур, шунтируемый переключателем при снижении давления в шине ниже допустимого и связанный индуктивно с катушкой связи, неподвижной относительно колеса; генератор, возбуждающий через катушку связи колебательный контур, и сигнализатор, дополнительно ввести включенный между генератором и катушкой связи усилитель тока, подключенный к катушке связи компаратор, логический фазовый детектор, сравнивающий фазы сигналов с выходов компаратора и генератора и управляющий включением сигнализатора.

Сущность изобретения заключается в использовании фазового признака для обнаружения факта шунтирования колебательного контура переключателем, для чего введены новые элементы и связи, благодаря которым устройство становится более надежным.

На фиг. 1 приведена функциональная электрическая схема заявляемого устройства сигнализации. На фиг. 2 изображены эпюры сигналов, поясняющие принцип работы устройства. На фиг. 3 представлена одна из возможных реализаций логического фазового детектора.

Заявляемое устройство (фиг. 1) содержит генератор 1, усилитель тока 2, катушку связи 3, колебательный контур 4, переключатель 5, компаратор 6, логический фазовый детектор 7 и сигнализатор 8. Шунтируемый переключателем 5 колебательный контур 4 связан индуктивно с катушкой связи 3, которая подключена к выходу усилителя тока и ко входу компаратора 6. Выход последнего соединен со вторым входом логического фазового детектора, первый вход которого подключен к выходу генератора 1 и входу усилителя тока 2. Выход логического фазового детектора соединен с сигнализатором 8.

Устройство работает следующим образом. Генератор 1 формирует сигналы (фиг. 2а), которые поступают на вход 1 логического фазового детектора 7 и вход усилителя тока 2. Выход усилителя тока 2 нагружен на катушку связи 3. Если давление в шине превышает минимально допустимый уровень, то переключатель 5 разомкнут, и сигнал на катушке связи 3, а значит и на выходе компаратора 6 (фиг. 2б, левая эпюра), отстает по фазе от сигнала генератора. При снижении давления ниже допустимого переключатель 5 замыкается и шунтирует контур 4, в результате чего сигнал на выходе компаратора 6 изменяется (фиг. 2б, правая эпюра), опережая по фазе сигнал генератора 1. Изменение фазы сигнала на катушке связи 3 (на выходе компаратора 6) выявляется с помощью логического фазового детектора 7. Компаратор 6 формирует сигналы, пригодные для их обработки на цифровых микросхемах. На фиг. 3 представлен вариант построения логического фазового детектора, который реализуется известными способами. В качестве опорного сигнала в детекторе используется сигнал генератора, из которого выделяют две последовательности импульсов, соответствующих фронтам сигнала генератора. Это осуществляется на логических элементах 9 - 14. На выходе элемента 13 выделяются импульсы, соответствующие переднему фронту (фиг. 2в), на выходе элемента 14 - заднему фронту (фиг. 2г). Если шина цела (давление в ней превышает минимально допустимое), то сигнал на выходе компаратора 6 разрешает прохождение на R-вход триггера 17 импульсов, соответствующих заднему фронту сигналов генератора (фиг. 2д). Триггер устанавливается ими в нулевое состояние, т.е. на выходе 3 логического фазового детектора сигнал возбуждения сигнализатора 8 отсутствует. В случае неисправности (прокола) шины через элемент 15 на S-вход триггера 17 проходят импульсы (фиг. 2е) установки его в единичное состояние. На выходе логического фазового детектора 7 появляется сигнал, возбуждающий сигнализатор 8.

Изобретение относится к контрольно-измерительному автомобильному оборудованию и предназначено для реализации выдачи сигналов предупреждения о снижении давления в шине транспортного средства ниже допустимого уровня. На колесе транспортного средства устанавливается колебательный контур, шунтируемый переключателем в случае чрезмерного снижения давления и связанный индуктивно с катушкой связи, расположенной на корпусе транспортного средства. Катушка через усилитель тока соединена с генератором, а через компаратор - с одним из входов логического фазового детектора, другой вход которого подключен к выходу генератора. Указанный детектор выявляет изменение фазы сигнала на катушке при шунтировании колебательного контура и включает сигнализатор. Устройство характеризуется повышенной эксплуатационной надежностью, которую обеспечивает применение фазового принципа детектирования. 3 ил.

Устройство сигнализации о снижении давления в шине автомобиля, содержащее на колесе транспортного средства колебательный контур, шунтируемый при снижении давления ниже допустимого переключателем и связанный индуктивно с катушкой связи, расположенной вместе с генератором и сигнализатором на корпусе транспортного средства, отличающееся тем, что в устройство введены усилитель тока, компаратор и логический фазовый детектор, причем выход последнего соединен с сигнализатором, первый его вход подключен к выходу генератора и входу усилителя тока, второй вход - к выходу компаратора, вход которого соединен с выходом усилителя тока и с катушкой связи.