DE2253796C3

DE2253796C3 - Circuit arrangement for an electronic device for continuous monitoring of the air pressure in pneumatic tires of vehicles

Info

Publication number: DE2253796C3
Application number: DE19722253796
Authority: DE
Inventors: John Clarence Columbus Ohio Murphy (V.St.A.)
Original assignee: Avco Corp
Current assignee: Avco Corp
Priority date: 1972-09-15
Filing date: 1972-10-31
Publication date: 1977-10-20

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine elektronische Einrichtung zur laufenden Überwachung des Luftdrucks in Luftreifen von Fahrzeugen auf einem Anzeigegerät, mit einem Sendekreis, der einen selbstschwingenden Oszillator mit mindestens einem Transistor aufweist, einem Antennenkreis, einem anschließenden RF-Verstärker und einem Bandfilter. Schaltungsanordnungen dieser Art sind für selbstpulsierende Oszillatorkreise in Vorrichtungen zur Überwachung des Luftdrucks in Luftreifen von Fahrzeugen vielmals bekannt.The invention relates to a circuit arrangement for an electronic device for running Monitoring of the air pressure in pneumatic tires of vehicles on a display device with a transmission circuit, which has a self-oscillating oscillator with at least one transistor, an antenna circuit, a subsequent RF amplifier and a band filter. Circuit arrangements of this type are for self-pulsing Oscillator circuits in devices for monitoring the air pressure in pneumatic tires of vehicles well known.

Eine Schaltungsanordnung dieser Art ist aus der US-PS 35 88 815 bekannt. Bei dieser ist der Sendekreis aus einer Vielzahl elektrischer und elektronischer Bauteile und Schaltkreise zusammengesetzt, insbesondere sind im Osziüätörkreis zwei Transistofers erforderlich. Der über den Antennenkreis geschaltete Empfänger ist aus einem RF-Verstärker, einer Mischerstufe mit angeschlossenem Kristall-Oszillator, einem IF-Verstärker, einem Rückkopplungsaudion, einem Signalgleichrichter mit Filter und einem Schalter zur Betätigung des Anzeigegerätes gebildet. Bei dieser Schaltungsanordnung ist es nicht möglich, daß der Sender kodierte Signale mit leicht identifizierbaren Charakteristika liefert, so daß die Gefahr der Auslösung eines falschen Alarmes durch den Sender besteht, der vom Empfänger aufgefangen und an das Anzeigegerät weitergeleitet wird. Weiterhin ist diese bekannte Schaltungsanordnung im Aufbau sehr aufwendig, unwirtschaftlich und ίο unter den erschwerten Arbeitsbedingungen u.a. an den Rädern von Kraftfahrzeugen unzuverlässig.A circuit arrangement of this type is known from US Pat. No. 3,588,815. This is the broadcasting area composed of a large number of electrical and electronic components and circuits, in particular two transistor oers are required in the oscillation circuit. The receiver connected via the antenna circuit consists of an RF amplifier and a mixer stage connected crystal oscillator, an IF amplifier, a feedback audio, a signal rectifier with filter and a switch to operate the Display device formed. With this circuit arrangement it is not possible for the transmitter to code Provides signals with easily identifiable characteristics, eliminating the risk of triggering a wrong one There is an alarm from the transmitter, which is picked up by the receiver and forwarded to the display device will. Furthermore, this known circuit arrangement is very complex, uneconomical and in construction ίο unreliable under the difficult working conditions, e.g. on the wheels of motor vehicles.

Eine ähnliche Schaltungsanordnung ist aus der US-PS 28 60 321 bekannt. Beim Gegenstand dieser Patentschrift ist die Bauart des Senders nicht näher beschrieben. Der wiederum über einen Antennenkreis mit dem Sender verbundene Empfänger besteht aus RF-Verstärker, einem Detektor, einem Relais und mehreren Schaltern sowie einer Energiequelle, die vor dem Anzeigegerät eingeschaltet sind. Das Anzeigegerät kann hierbei eine optische Einrichtung in Form einer Lampe sein, parallel dazu kann auch ein Gerät zum Aufzeichnen der gemeldeten Störungen geschaltet sein. Auch bei dieser bekannten Schaltungsanordnung besteht der Nachteil der Möglichkeit der Auslösung eines falschen Alarms infolge von nicht identifizierbaren Sendesignalen, die der Empfänger erhält.A similar circuit arrangement is known from US Pat. No. 2,860,321. When the subject of this patent specification the design of the transmitter is not described in detail. Which, in turn, has an antenna circuit The receiver connected to the transmitter consists of an RF amplifier, a detector, a relay and several switches and an energy source that are switched on in front of the display device. The display device can be an optical device in the form of a lamp, and a device for Record the reported faults. Also in this known circuit arrangement there is the disadvantage of the possibility of triggering a false alarm due to unidentifiable ones Transmission signals that the receiver receives.

Es ist weiterhin eine ähnliche Schaltungsanordnung aus der US-PS 35 33 063 bekannt, bei welcher weder der Sender noch der Empfänger näher beschrieben sind.There is also a similar circuit arrangement from US-PS 35 33 063 known, in which neither the Sender and receiver are described in more detail.

Beide können nach der Beschreibung handelsübliche Bauteile sein.According to the description, both can be commercially available components.

Die Schaltungsanordnungen gemäß den obigen drei Patentschriften arbeiten jeweils mit Luftdruckmeßvorrichtungen zusammen, die über das Ventil des Luftreifens den Innendruck des Luftreifens messen.The circuit arrangements according to the above three patents each work with air pressure measuring devices together, which measure the internal pressure of the tire via the valve of the tire.

Bei Schaltungsanordnungen der eingangs genannten Art zur laufenden Überwachung des Luftdrucks ir, Luftreifen von Kraftfahrzeugen ist es wichtig, daß der Sender kodierte Signale mit leicht identifizierbaren Charakteristika liefert, um so einen falschen Alarm auszuschalten. Es geht dabei im wesentlichen um die Ausschaltung der Störspitzen. Weiterhin muß eine derartige Schaltungsanordnung im Aufbau einfach, wirtschaftlich und unter den erschwerten Arbeitsbedingungen zuverlässig sein.In circuit arrangements of the type mentioned for the continuous monitoring of the air pressure ir, For pneumatic tires of motor vehicles it is important that the transmitter encoded signals with easily identifiable Provides characteristics in order to switch off a false alarm. It is essentially about that Elimination of glitches. Furthermore, such a circuit arrangement must be simple in structure, be economical and reliable under difficult working conditions.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine Inbetriebsetzung des Anzeigegerätes aufgrund von vom Empfänger empfangenen Impulsen nur dann erfolgt, wenn in den überwachten Luftreifen tatsächlich ein unterhalb eines zulässigen Minimaldrucks liegender Druck auftritt, so daß bei normalem Luftdruck in den überwachten Luftreifen keine Anzeige erfolgt, daß also mit Sicherheit die Störspitzen ausgeschlossen sind.The invention is therefore based on the object of providing a circuit arrangement of the type mentioned at the beginning create in which a commissioning of the display device based on received from the receiver Pulses are only given if the monitored pneumatic tires actually show a value below a permissible one Minimum pressure lying pressure occurs, so that at normal air pressure in the monitored pneumatic tires there is no display, so that the interference peaks are definitely excluded.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an das Bandfilter ein Gleichrichter-Integratorkreis, an diesen ein Impulsdehnerkreis und daran ein Anzeigeregelkreis mit dem dazugehörigen Anzeigegerät angeschlossen sind.This object is achieved according to the invention in that a rectifier-integrator circuit, to this a pulse stretcher circuit and to it a display control circuit with the associated display device are connected.

Weitere kennzeichnende Merkmale des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Mit dem Gegenstand der Erfindung gelingt es, daß ausschließlich ein Impulszug und keine Störspitzen das Anzeigegerät in Betrieb setzen, wobei der kürzeste einwandfreie Impulszug ausreicht, um die gleichgerichtete Spannung einen Pegel erreichen zu lassen, derFurther characterizing features of the subject matter of the invention emerge from the subclaims.
With the subject matter of the invention it is possible that only a pulse train and no glitches put the display device into operation, the shortest perfect pulse train being sufficient to allow the rectified voltage to reach a level that

nachfolgende Kreise in dem Empfänger in Betrieb setzt. Die Wirkung der Störspitzen wird dim:h den Gleichrichter-Integratorkreis ausgeschalte), wodurch eine um so betriebssichere Wirkung erzielt wird, je langer die erforderliche Integrationszeit gemacht werden kann.subsequent circles in the receiver puts into operation. The effect of the glitch becomes dim: h the rectifier-integrator circuit switched off), whereby an operationally reliable effect is achieved the longer the required integration time can be made.

Der Erfindungsgegenstand macht sich die Wirkung eines aktiven Schaltkreises und einer einfachen Vorrichtung zum Erzeugen der selbstpulsierenden Wirkung zu eigen und ist dadurch wirtschaftlich und wenig störanfällig.The subject of the invention makes the action of an active circuit and a simple one Apparatus for generating the self-pulsating effect and is therefore economical and little susceptible to failure.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawings and will be described in more detail below described. It shows

F i g. 1 eine Ausführungsform einer Überwachungsund Warnvorrichtung für den Unterdruck von Luftreifen an Kraftfahrzeugen mit einem selhstpulsierenden Oszillator,F i g. 1 shows an embodiment of a monitoring and warning device for the negative pressure of pneumatic tires on motor vehicles with a self-pulsing oscillator,

F i g. 2 eine schematische Ansicht einer Schaltungsanordnung der Überwachungs- und Warnvorrichtung nach Fig. 1,F i g. 2 is a schematic view of a circuit arrangement the monitoring and warning device according to FIG. 1,

Fig. 2A eine Teilansicht der Anordnung von Meßvorrichtung, Sender und Batterie an der Felge des Fahrzeuges,Fig. 2A is a partial view of the arrangement of the measuring device, transmitter and battery on the rim of the Vehicle,

Fig.2B den schematisierten Empfangsbereich jeder der Antennen, und F i g. 3 den schematischen Schaltplan des SendersFig.2B shows the schematic reception area of each the antennas, and F i g. 3 the schematic circuit diagram of the transmitter

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 wird in dem vorliegenden Beispiel ein Personenkraftfahrzeug 30 mit vier Radanordnungen 32 dargestellt.With reference to FIG. 1, a passenger vehicle 30 is included in the present example four wheel assemblies 32 are shown.

Die Überwachungs- und Warnvorrichtung 36 weist vier Luftdruckmeßvorrichtungen 37 auf, von denen jede durch eine zugeordnete Radanordnung 32 getragen und vorzugsweise am Bett der Felge 33 ortsfest angebaut ist.The monitoring and warning device 36 has four air pressure measuring devices 37, each of which is supported by an associated wheel assembly 32 and is preferably attached to the bed of the rim 33 in a stationary manner.

Die Vorrichtung 36 weist eine Mehrzahl an Oszillatoren 40 auf, deren jeder in Arbeitsverbindung mit einer zugeordneten Luftdruckmeßvorrichtung 37 steht, und eine unabhängige Energiequelle in Form einer Batterie 41, wobei die Luftdruckmeßvorrichtung 37, der Oszillator 40 und die Batterie 41 in bekannter Weise als eine einzige Einheit 42 vorgesehen sind (F i g. 2A).The device 36 has a plurality of oscillators 40, each of which is in working connection with an associated air pressure measuring device 37 is, and an independent energy source in the form of a Battery 41, the air pressure measuring device 37, the oscillator 40 and the battery 41 in a known manner as a single unit 42 are provided (FIG. 2A).

Die Luftdruckmeßvorrichtung 37 besteht aus einem abgedichteten, unter Druck stehenden, halbkugelförmigen Körper, der unter Wirkung eines Außendrucks, der größer als ein vorher bestimmter Minimaldruck ist, eine Einbuchtung aufweist, die als ein normalerweise offener elektrischer Schnapphalter dient, der sich immer dann schließt, wenn der Außendruck unter den vorher bestimmten Minimaldruck abfällt. Dieser Minimaldruck ist erforderlich, um ein zufriedenstellendes Arbeiten des zugeordneten Reifens 34 sicherzustellen.The air pressure measuring device 37 consists of a sealed, pressurized, hemispherical one Body that under the action of an external pressure that is greater than a predetermined minimum pressure, a Has indentation that serves as a normally open electrical snap-on holder that is always then closes when the external pressure drops below the previously determined minimum pressure. This minimum pressure is required to ensure satisfactory operation of the associated tire 34.

Der Oszillator 40 wird durch die Schnappwirkung der zugeordneten Luftdruckmeßvorrichtung 37 betätigt, wodurch die zugeordnete Batterie 41 die elektrische Energie für den Oszillator 40 liefert. Dieser ist ein selbstpulsierender Oszillator, der ein RF-Signal mit ausgeprägter, leicht identifizierbarer Charakteristik trägt, um so falsche Alarme auszuschalten.The oscillator 40 is actuated by the snap action of the associated air pressure measuring device 37, whereby the associated battery 41 supplies the electrical energy for the oscillator 40. This is a self-pulsing oscillator producing an RF signal with distinctive, easily identifiable characteristics to turn off false alarms.

Bei dem Oszillator findet ein Oszillatorschwingkreis mit einer Spule Anwendung, die im größtmöglichen Ausmaß nicht zur Ausbildung eines äußeren nahen magnetischen Wechselfeldes abgeschirmt und unbehindert ist, wodurch eine derartige Spule als sendende Antenne angewandt wird. Jeder Oszillator 40 liegt in Arbeitsverbindung mit einer zugeordneten der vier ortsfesten Antennen 43 der Vorrichtung 36.The oscillator uses an oscillator circuit with a coil that is as large as possible Extent not shielded and unimpeded for the formation of an external, nearby alternating magnetic field is, whereby such a coil is used as a transmitting antenna. Each oscillator 40 is in Working connection with an associated one of the four stationary antennas 43 of device 36.

Der Oszillator 40 (F i g. 3) wird durch die Luftdruckmeßvorrichtung 37 erregt und erhält seine Energie durch die zugeordnete Batterie 41. Ein Arbeiten erfolgt immer dann, wenn der Druck in dem zugeordneten Reifen 34 unter einen vorgewählten Wert abfällt. Um die Anzahl der falschen Alarme auszuschalten oder in wirksamer Weise hintenanzuhalten, ist es zweckmäßig, daß das Oszillatorsignai kodiert wird, um sicherzustellen, daß eine positive Erkennung erfolgt, und es kann ein einfaches und spezielles Verfahren für das Kodieren der Signale unter Heranziehung der Impulsmodulation der Oszillatorausgangssignale zur Anwendung kommen. Der Oszillator 40 steht in elektrischer Verbindung mit der Luftdruckmeßvorrichtung 37 durch elektrische Leitungen 80,81 und ist von seiner Batterie 41 durch ein RF-Filter getrennt, das durch eine Spule 83 und einen Kondensator 84 gebildet wird.The oscillator 40 (Fig. 3) is controlled by the air pressure measuring device 37 excites and receives its energy from the associated battery 41. Work takes place whenever the pressure in the associated tire 34 falls below a preselected value. Around to switch off the number of false alarms or to limit them in an effective manner, it is advisable to that the oscillator signal is encoded to ensure that a positive detection is made, and it can be a simple and special method for coding the signals using the pulse modulation of the Oscillator output signals are used. The oscillator 40 is in electrical communication with the air pressure measuring device 37 by electrical lines 80,81 and is from its battery 41 by a RF filter separated by a coil 83 and a Capacitor 84 is formed.

Der Oszillator 40 weist eine optimale Einfachheit des Schaltkreises und geringe Herstellungskosten auf und besitzt lediglich einen aktiven Kreis aus einer Spule 86 und Kondensatoren 85, 87 und 90. Eine Analyse des Oszillatorkreises zeigt, daß die Anwendung des Kondensators 85 dazu führt, di>ß die Spule 86 in Serie hiermit eine Serienresonanz ergibt, die eine kapazitive Reaktanz unter und eine induktive Reaktanz über der Abstimmfrequenz besitzt.The oscillator 40 has optimal circuit simplicity and low manufacturing cost and has only one active circuit made up of a coil 86 and capacitors 85, 87 and 90. An analysis of the Oscillator circuit shows that the use of the capacitor 85 leads to di> ß the coil 86 in series this results in a series resonance that has a capacitive reactance below and an inductive reactance above Has tuning frequency.

Somit wird die kapazitive Impedanz mit den Kondensatoren 87 und 90 mit der Kombination aus der Spule 86 und dem Kondensantor 85 über der Abstimmfrequenz der Kombination aus Kondensator 85 und Spule 86 in Resonanz treten. Unter der Annahme jedoch, daß der Kondensator 85 klein im Vergleich zu den Kondensatoren 87 und 90 ist, wird die Abstimmfrequenz praktisch ausschließlich durch die Charakteristika der Spule 86 und des Kondensators 85 bestimmt. Die Kondensatoren 87 und 90 werden im wesentlichen die Charakteristika eines in den Kreis geschalteten Transistors 91 übereinstimmen.Thus, the capacitive impedance with capacitors 87 and 90 with the combination of the Coil 86 and capacitor 85 above the tuning frequency of the combination of capacitor 85 and coil 86 resonate. Assuming, however, that capacitor 85 is small compared to between the capacitors 87 and 90, the tuning frequency becomes practically exclusive of the characteristics of coil 86 and capacitor 85 are determined. Capacitors 87 and 90 are essentially the Characteristics of a transistor 91 connected in the circuit match.

Die dem Transistor 91 zugeordneten Spannungen werden durch die Tatsache bestimmt, daß die Kollektorelektrode oder der Kollektor 92 eines derartigen Transistors direkt mit der Energiezuführung oder der Batterie 41 über die Leitung 81 zusammengeschaltet ist; die Basiselektrode oder Basis 93 eines derartigen Transistors ist mit dem Spannungsteilernetzwerk, bestehend aus den Widerständen 94, 95 und der Diode % zusammengeschaltet. Die Diode 96 arbeitet in dem Kreis dergestalt, daß sich eine spannungsveränderliche Impedanz ergibt, die ein Arbeiten bei niedrigeren Spannungswerten, als ansonsten möglich, sicherstellt. Die Emitterelektrode oder der Emitter 97 des Transistors 91 ist über ein paralleles Widerstands-Kondensator-Netzwerk mit dem Kondensator 100 und Widerstand 101 geerdet.The voltages associated with transistor 91 are determined by the fact that the collector electrode or the collector 92 of such a transistor directly with the energy supply or the Battery 41 is interconnected via line 81; the base electrode or base 93 of such The transistor is connected to the voltage divider network consisting of the resistors 94, 95 and the diode % interconnected. The diode 96 works in the circuit in such a way that a voltage variable Impedance results, which ensures working at lower voltage values than otherwise possible. The emitter electrode or emitter 97 of transistor 91 is via a parallel resistor-capacitor network grounded to capacitor 100 and resistor 101.

Die regenerative Rückkopplung für den Oszillator 40 ist ähnlich wie die Rückkopplung bei dem Colpitts-Oszillator und bedarf so nicht einer weiteren Diskussion, da der Colpitts-Kreis allgemein bekannt ist.The regenerative feedback for the oscillator 40 is similar to the feedback for the Colpitts oscillator and so does not need further discussion, as the Colpitts circle is well known.

Zwecks Verständnisses der pulsierenden Arbeitsweise des Oszillators 40 sei agenommen, daß die Spannung parallel zu der Kondensator-Widerstands-Kombination 100,101 so hoch ist, daß keine Rückkopplung eintritt, so daß unter dieser Bedingung der Oszillator nicht schwingen kann. Wenn man jedoch die Ladung an dem Kondensator 100 durch den Widerstand 101 abfließen läßt, wird die Schwingung beginnen, sobald der Kondensator 100 eine gegebene Spannung erreicht. Diese Schwingung wird zu einer Vergrößerung des Stromflusses durch den Emitter 97 führen, und die Spannung parallel dem Kondensator 100 wird zunehmen und kann bei geeigneten SchaltkreiskonstantenIn order to understand the pulsating operation of the oscillator 40, it is assumed that the voltage parallel to the capacitor-resistor combination 100,101 is so high that no feedback occurs, so that under this condition the oscillator cannot oscillate. However, if you have the charge on the Capacitor 100 drains through resistor 101, the oscillation will begin as soon as the Capacitor 100 reaches a given voltage. This oscillation becomes an enlargement of the Lead current flow through the emitter 97, and the voltage across the capacitor 100 will increase and can with suitable circuit constants

weiterhin zunehmen, bis ide Schwingungen unterbrochen werden und sich der oben beschriebene Arbeitszyklus wiederholt.continue to increase until the vibrations are discontinued and the work cycle described above is repeated.

Es ergibt sich somit, daß der Kreis für den Oszillator 40 dergestalt ist, daß sich ein selbstpulsierender Transistor-Oszillator ergibt, und die selbstpulsierende Funktion wird dadurch sichergestellt, daß ein Wert für den Kondensator 100 ausgewählt wird, der wesentlich größer als erforderlich ist, um eine ausreichende RF-Überbrückung zu ergeben, sowie eine Zeilkonstante für die Kombination aus Kondensator 100 und Widerstand 101 dergestalt ausgewählt wird, daß dieselbe in Übereinstimmung mit der angestrebten Impulswiederholungsfrequenz steht, und schließlich wird absichtlich ein schlechter Kondensator oder ein Kondensator ausgewählt, der einen recht schlechten Verlustfaktor besitzt, d. h. einen Faktor, der größer als 0,1 % ist. Dieses Erfordernis eines schlechten Kondensators führt nicht nur zu einer Verringerung der Kosten für den Schaltkreis, sondern ergibt auch den speziellen selbstpulsierenden Oszillator für die Vorrichtung 36.It thus follows that the circuit for the oscillator 40 is such that a self-pulsing Transistor oscillator and the self-pulsing function is ensured by the fact that a value for the capacitor 100 is selected, which is substantially larger than necessary to achieve a sufficient RF bridging and a cell constant for the combination of capacitor 100 and Resistor 101 is selected so that it is in accordance with the intended one Pulse repetition frequency stands, and eventually becomes a bad capacitor or one on purpose Selected capacitor which has a rather poor dissipation factor, i.e. H. a factor greater than Is 0.1%. This poor capacitor requirement not only leads to a reduction in cost for the circuit, but also provides the special self-pulsing oscillator for the device 36.

Die Emitterspannung, die z.u einem Ingangsetzen der Schwingung führt, ist wesentlich geringer als sie für das Unterbrechen der Schwingung erforderlich ist, Dieser allgemein bekannte Hysteresiseffekt ergibt sich aufgrund der dynamischen Wechselspannungen, wie sie an einem schwingenden Transistor vorliegen, und während eines Teils der Phase werden die Wechselspannungen eine ausreichende Regenerierung ergeben, durch die die Schwingung aufrechterhallen wird, obgleich die Glcichstromspannungen als solche hierzu nicht in der Lage sind.The emitter voltage, which leads to the start of the oscillation, is much lower than it is for the Interruption of the oscillation is required, this well-known hysteresis effect arises due to the dynamic alternating voltages, as they are present on an oscillating transistor, and during part of the phase, the alternating voltages will provide sufficient regeneration through which the Vibration is maintained, although the DC voltages as such are unable to do so.

Der Oszillator 40 ist bei diesem Ausführungsbeispiel so abgestimmt, daß ein Schwingen innerhalb eines RF-Bandes erfolgt, das hier ein Band von 26,97 bis 27,27 MHz sein kann, wobei mit einer Wiederholungsfrequenz gearbeitet wird, die sich auf 40 kHz plus oder minus 15 kHz belaufen kann. Die für den Betrieb des Oszillators 40 angewandte Batterie 41 ist vorzugsweise eine Quecksilber-Cadmium-Batterie bekannter Bauart.The oscillator 40 is tuned in this embodiment so that an oscillation within one RF band takes place, which here can be a band from 26.97 to 27.27 MHz, with a repetition frequency that is 40 kHz plus or minus 15 kHz. The battery 41 used to operate the oscillator 40 is preferred a known type of mercury-cadmium battery.

Wenn es sich für bestimmte Anwendungsgebiete als zweckmäßig erweist, sich der Lizensierung der zuständigen Postbehörden zu bedienen, d. h. in Deutschland enisprcchend den Radiofrequenzen von 26,97 bis 27,27 Megahertz (MHz), kann die Oszillatorfrequenz innerhalb dieser Bandbreite liegen und der Oszillator 40 führt sodann zu einer Nahfeldsendung. Die mittlere Frequenz in diesem Bereich liegt bei 27,12MHz und dies entspricht einer Wellenlänge von 11,05 m. Diese Distanz isl wesentlich größer als die für die Vorrichtung 36 erforderliche Distanz zwecks Überbrücken einer Entfernung von der Felge 33 der Radanordnung 32 bis zu einer Stelle am Fahrzeug, wo eine Antenne für das System angeordnet wird.If it proves to be useful for certain areas of application, the licensing of the responsible To serve postal authorities, d. H. in Germany corresponding to the radio frequencies from 26.97 to 27.27 megahertz (MHz), the oscillator frequency and the oscillator 40 can be within this bandwidth then leads to a near-field transmission. The average frequency in this range is 27.12MHz and this corresponds to a wavelength of 11.05 m The distance is much greater than the distance required for the device 36 for bridging a Distance from the rim 33 of the wheel assembly 32 to a point on the vehicle where an antenna for the System is arranged.

Das Anwenden der Nahfcldscndung hai ausgeprägte Vorteile dahingehend, daß in der Nahfeldzonc das stationäre Feld von größerer Stärke als das sich bewegende Feld ist und die Schwächung des stationären Feldes pro EnlfernungscinheU größer ist als für das sich bewegende Feld, wodurch eine Interferenz mit benachbarten elektrischen Vorrichtungen sowie elektrischen Vorrichtungen des Fahrzeuges vermindert wird. Da die Übertragung im wesentlichen als die Kopplung /wischen einer stationären Spule an einer Antenne 43 und einer sich drehenden Spule des zugeordneten Oszillators 40 betrachtet werden kann, wird weiterhin eine derartige Übertragung durch den Kopplungsfaktor bestimmt, wodurch eine maximale magnetische Kopplung zu einer maximalen Übertragung führt.The application of the near-field education is pronounced Advantages to the effect that in the near field zone the stationary field is of greater strength than itself moving field and the attenuation of the stationary field per distance unit is greater than for itself moving field, causing interference with neighboring electrical devices as well as electrical Devices of the vehicle is reduced. Since the transmission is essentially called the coupling / wipe a stationary coil on antenna 43 and a rotating coil of the associated one Oscillator 40 can still be viewed, such transmission is still due to the coupling factor determines, creating a maximum magnetic coupling leads to maximum transmission.

Aufgrund praktisch wirtschaftlicher Überlegungen und der Einfachheit, mit der ein Unterdruck in einem umlaufenden Reifen festgestellt wird, wird jede Einheit 42 mit dem zugeordneten Oszillator 40 vorzugsweise exzentrisch angeordnet und zwar mit der Entfernung D gegenüber der Drehachse 35 der zugeordneten Radanordnung 32 und der Felge 33. Die Einheit 42 besitzt ein geringes Gewicht — etwa 25 g — , das sichDue to practical economic considerations and the simplicity with which a negative pressure is detected in a rotating tire, each unit 42 with the associated oscillator 40 is preferably arranged eccentrically, at a distance D from the axis of rotation 35 of the associated wheel assembly 32 and the rim 33. The unit 42 is light in weight - about 25 g - which

ίο leicht durch kleine Auswuchtgewichte auswuchten läßt.ίο can be easily balanced with small balancing weights.

Durch die exzentrische Anordnung verändert sich derThe eccentric arrangement changes the

Kopplungsfaktor zwischen dem umlaufenden Oszillator 40 und der ortsfesten Spule der zugeordneten Antenne 43 erheblich beim Umlaufen jeder Radanordnung 32 infolge der Veränderung der Entfernung zwischen derartigen Spulen, infolge der Veränderung in der relativen Orientierung zwischen den Spulen und infolge der Unterschiede in der Abschirmung zwischen den Spulen bei deren unterschiedlichen relativen Lagen zueinander.Coupling factor between the rotating oscillator 40 and the stationary coil of the associated antenna 43 significantly when revolving each wheel assembly 32 due to the change in the distance between such coils, due to the change in relative orientation between the coils and as a result the differences in shielding between the coils at their different relative positions to each other.

Aufgrund dieser Faktoren weist das vom Oszillator 40 ausgesandte Ausgangssignal eine ausreichende Stärke auf, um nur während eines Teils jeder Umdrehung der zugeordneten Radanordnung 32 verwendbar zu sein.Because of these factors, the output signal emitted by the oscillator 40 is of sufficient strength so as to be usable only during a portion of each revolution of the associated wheel assembly 32.

Anders ausgedrückt ergibt sich, daß aufgrund der Anordnung der Antenne 43 an einer ortsfesten Stelle am Fahrzeug 30 benachbart zur Radanordnung 32 die Antenne 43 ein anwendbares Ausgangssignal vom Sender nur während eines Teils jeder vollständigen Umdrehung des daran vorbeilaufenden Senders empfängt. Da jedoch bekannt ist. daß das magnetische Nahfcld sich umgekehrt mit der dritten Potenz der Entfernung ändert, wird sodann das während eines Teils der Umdrehung empfangene Signal wesentlich stärker als das Signal sein, das empfangen würde, wenn eine konstantere Sendeentfernung vorliegt. Die Vorrichtung 36 wendet einen Empfänger 45 an, der in Arbeitsverbindung mit jeder Antenne 43 durch ein zugeordnetes koaxiales Kabel 46 steht und beim Empfänger 45 findet eine spezielle Anordnung zum Vergrößern der effektiven Zeitdauer der anwendbaren Teile der Ausgangssignale, ausgehend vom Oszillator 40, Anwendung, um so ein zugeordnetes Anzeigegerät 47 der Vorrichtung 36 in Funktion zu setzen oder in anderer Weise zu erregen.In other words, it results that due to the arrangement of the antenna 43 at a fixed point on Vehicle 30 adjacent to wheel assembly 32 receives an applicable output signal from antenna 43 Transmitter receives only part of each complete revolution of the passing transmitter. However, as is known. that the magnetic near field is reversed with the third power of If the distance changes, the signal received during part of the revolution will then be much stronger than the signal that would be received if there was a more constant transmit distance. The device 36 applies a receiver 45 which is in working communication with each antenna 43 through an associated coaxial cable 46 is and the receiver 45 is a special arrangement to increase the effective Duration of the applicable parts of the output signals, starting from the oscillator 40, application, so to set an associated display device 47 of the device 36 in operation or to excite it in some other way.

Ein derartiges Anzeigegerät 47 steht in Arbeitsverbindung mit dem Empfänger 45.Such a display device 47 is in working connection with the receiver 45.

Das Anzeigegerät 47 kann optischer oder akustischer Bauart sein.The display device 47 can be of an optical or acoustic type.

Die Vorrichtung 36 besitzt zusätzlich zu den Batterier 41 der Einheiten 42 für den zugeordneten Empfänger 4f eine Energiequelle 50, die in geeigneter Arbeitsverbindung 51 mit dem Empfänger 45 steht. Die Energiequelle 50 kann die Batterie des Fahrzeuges 30 sein.The device 36 has in addition to the batterier 41 of the units 42 for the assigned receiver 4f an energy source 50, which is in a suitable working connection 51 with the receiver 45 stands. The energy source 50 can be the battery of the vehicle 30.

Jeder Oszillator 40 wird durch das Anzeigen eine Unterdrucks erregt, wie es durch die Luftdrucktneßvor richtung 37 festgestellt wird, und bildet sodani kontinuierliche pulsierende Ausgangssignalc aus. Ir allgemeinen werden lediglich während bestimmte Zeitintervalle diese Signale ausreichende Stärke besil zen, um leicht durch die zugeordnete Antenne 4 empfangen zu werden, wie dies nachstehend insbesot dere im Zusammenhang mit den F i g. 1 und 2B crläuteiEach oscillator 40 becomes one by displaying Excited negative pressure, as it is determined by the Luftdrucktneßvor direction 37, and forms sodani continuous pulsating output signalc. Ir general are only used during certain Time intervals these signals have sufficient strength to easily pass through the assigned antenna 4 to be received, as described below in particular in connection with FIGS. 1 and 2B

wird.will.

Bei Stillstand des Fahrzeugs 30 wird das von cinciWhen the vehicle 30 is stationary, cinci

Oszillator 40 kommende Signal durch den Empfänger t. verarbeitet und kann das Anzeigegerät 47 in Funktic setzen, beil welchem es sich z. B. um eine Anzcigelami handelt, die in Abhängigkeit von der relativen Lage dOscillator 40 incoming signal through the receiver t. processed and can put the display device 47 in functic, which is z. B. is a Anzcigelami, depending on the relative position d

Oszillators 40 und der Antenne 43 an- oder abgeschaltet ist. Wenn das Fahrzeug 30 sich mit relativ geringer Geschwindigkeit bewegt, wird die Anzeigelampe aufeinanderfolgend an- und abgeschaltet. Die Anzeigelampe ist in diesem Falle ausreichend lange angeschaltet, um eine volle Helligkeit sicherzustellen. Umgekehrt gilt dann, wenn diese Lampe abgeschaltet ist, daß dieselbe vollständig verlöscht. Bei der Bewegung des Fahrzeuges mit niedrigen Geschwindigkeiten wird somit der Lichtimpuls voll sichtbar sein, und die niedrige Impulswiederholungsgeschwindigkeit wird zu einem Flackern der Anzeigelampe führen. Wenn sich das Fahrzeug 30 mit einer höheren Geschwindigkeit bewegt, kann die Anzeigelampe eine Zeitspanne lang abgeschaltet sein, die nicht ausreichend ist, um eine volle Helligkeit sicherzustellen. Diese Arbeitsweise der Lampe bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten in Kombination mit höheren lmpulswiederholungsgcschwindigkeiten, bedingt durch eine schnellere Umdrehung, führt zu einem Verringern des Flackerns, jedoch kann die wahrnehmbare gesamte Lichtmenge gegebenenfalls nicht ausreichend sein, um als entsprechende Anzeige zu dienen.Oscillator 40 and the antenna 43 is switched on or off. When the vehicle 30 is at relatively low If the speed is moved, the indicator lamp is switched on and off in sequence. The indicator light is switched on long enough in this case to ensure full brightness. Vice versa then, when this lamp is switched off, it goes out completely. When moving the Thus, if the vehicle is traveling at low speeds, the light pulse will be fully visible, and the low one Pulse repetition rate will cause the indicator lamp to flicker. If that Vehicle 30 is moving at a higher speed, the indicator lamp may be long for a period of time be switched off, which is not sufficient to ensure full brightness. This way of working of the Lamp at higher vehicle speeds in combination with higher pulse repetition speeds, due to a faster rotation, however, leads to a reduction in the flickering the perceptible total amount of light may not be sufficient to be considered appropriate Serving display.

Um diese Situation zu unterstreichen, wird auf die F i g. 2B Bezug genommen, anhand derer ersichtlich ist, r.5 daß für jede volle Randumdrehung der Sendepcgcl ausreichend hoch ist, um die Anzeigelampe in Funktion zu setzen oder zum Leuchten zu bringen, und zwar X", während die Lampe über die restlichen 360" — λ'^Γ verlöscht. Beispielsweise kann sich X auf 30° belaufen. und in diesem Falle wird die Anzeigelampe etwa elfmal langer als die Leuchtperiode dunkel sein. Es ergibt sich somit, daß ein in einem Reifen 34 einer gegebenen Größe arbeitender Oszillator 40 ein Signal erzeugt, das eine spezielle Impulsfrequenz besitzt, die durch die Scndecharaktcristika des Senders und die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird. Es ergibt sich weiterhin, daß die Arbeitsweise des Anzeigegerätes 47 wesentlich dadurch verbessert werden kann, wenn die Zeitspanne, innerhalb derer das Anzeigegerät 47 angeschaltet ist. relativ zu der Zeitspanne, innerhalb derer dasselbe ausgeschaltet ist, vergrößert wird. Insbesondere kann hierdurch die Leistungsfähigkeit des Anzeigegerätes 47 wesentlich verbessert werden, wenn die wirksame Zeitspanne eines durch jede Antenne 43 empfangenen anwendbaren Signals vergrößert wird. Dies kann vermittels einer Arbeitsweise erzielt werden, die üblicherweise als Impulsdehnung bezeichnet wird und somit ist eine Anordnung für eine derartige Impulsdehnung im Empfänger 45 vorgesehen.To underline this situation, reference is made to FIG. Reference is made to 2B, based on which it can be seen that for each full revolution of the edge of the transmitter pcgcl is sufficiently high to set the indicator lamp in function or to light up, namely X ", while the lamp over the remaining 360" - λ ' ^Γ goes out. For example, X can amount to 30 °. and in this case the indicator lamp will be dark about eleven times longer than the lighting period. It thus follows that an oscillator 40 operating in a tire 34 of a given size generates a signal having a particular pulse frequency determined by the scanning characteristics of the transmitter and the vehicle speed. It can also be seen that the operation of the display device 47 can be significantly improved if the period of time within which the display device 47 is switched on. relative to the amount of time it is turned off. In particular, this can significantly improve the performance of the display device 47 if the effective period of time of an applicable signal received by each antenna 43 is increased. This can be accomplished by what is commonly referred to as pulse stretching and thus an arrangement for such pulse stretching is provided in receiver 45.

Der Empfänger 45 hält falsche Alarme dadurch hintcnan, daß möglicherweise zu falschen Alarmen führende Eingänge zurückgewiesen werden, einschließlich Energiequcllenstörungcn, wie sie durch die elektrische Ausrüstung des Fahrzeuges 30 erzeugt werden, einschließlich des Starts, der Hupe, des Scheibenwischers, der Windschutzschcibcnwischcr, Startcralarme usw., sowie weiterhin Signalen mit Radiofrequenz, die durch natürliche atmosphärische elektrische Störungen, wie statische Elektrizität erzeugt werden, sowie weiterhin Signale mit RF, die durch die oben erwähnte elektrische Ausrüstung des Fahrzeuges 30 erzeugt, sowie RF-Signale, die durch elektrische Ausrüstungen außerhalb des Fahrzeuges erzeugt werden, sowie stimmodulicrte und Signale mit kontinuierlicher WcI-lenlängc innerhalb des ausgewählten Sendebandes mit Radiofrequenz; sowie modulierte Signale und RF-Signale kontinuierlicher Wellenlänge außerhalb des ausgewählten Bandes.The receiver 45 prevents false alarms by possibly causing false alarms leading inputs are rejected, including power source faults such as those caused by the electrical Equipment of the vehicle 30 are generated, including the start, the horn, the windshield wiper, the windshield wipers, start-up alarms, etc., as well as radio frequency signals that generated by natural atmospheric electrical disturbances, such as static electricity, as well furthermore signals with RF generated by the aforementioned electrical equipment of the vehicle 30, as well as RF signals generated by electrical equipment outside the vehicle, as well Voice modules and signals with a continuous length of water within the selected radio frequency broadcast band; as well as modulated signals and RF signals continuous wavelength outside the selected band.

Andererseits ergibt der Empfänger 45 sehr verläßlich ein Warnsignal in Form eines RF-Signals und aktiviert das Anzeigegerät 47, sobald ein derartiges Warnsignal bezüglich eines Unterdrucks empfangen wird, wobei dieses Signal alle der folgenden Eigenschaften aufweist: dasselbe liegt in dem ausgewählten RF-Band, ist ein RF-Signal. das mit der vorherbestimmten Frequenz pulsiert, die durch den selbstpulsierenden Oszillator definiert ist, sowie ein RF-Signal, das mit einer Geschwindigkeit und einer Impulsbreite pulsiert, die durch den Drehwinkel X bestimmt wird, über den ein erkennbares Signal in Kombination mit der Drehgeschwindigkeit einer zugeordneten Radanordnung 32 des Fahrzeugs 30 empfangen wird.On the other hand, the receiver 45 very reliably gives a warning signal in the form of an RF signal and activates the display device 47 as soon as such a warning signal relating to negative pressure is received, which signal has all of the following properties: it is in the selected RF band an RF signal. that pulses at the predetermined frequency defined by the self-pulsing oscillator, and an RF signal that pulses at a speed and pulse width determined by the rotation angle X over which a detectable signal in combination with the rotation speed of an associated Wheel assembly 32 of vehicle 30 is received.

Der Empfänger 45 weist ein RF-Durchlaßband auf, das auf ein Minimum verringert ist. welches mit einem sicheren Einschluß des ausgewählten RF-Bandes unter allen Umweltsbedingungen verträglich ist, und besitzt eine Anordnung, die die oben erwähnten falschen Alarmeingänge hintenanhält oder ausschaltet unter gleichzeitigem Sicherstellen des Erkenncns eines Signals, das einen Unterdruck im Reifen anzeigt, wie anhand der folgenden Beschreibung im einzelnen erläutert. Insbesondere weist der Empfänger 45 eine Summieningsvorrichtung 53 auf, die RF-Signale von einer RF-Sendeleitung 46 in dem Falle eines Unterdrucks in einem hier zugeordneten Fahrzeugreifen empfängt, und derartige Signale werden sodann einem RF-Verstärker 54 zugeführt. Bei dem Verstärker 54 wird eine Mehrzahl von mit zwei Transformatoren gekoppelten Stufen angewandt, · die abgestimmte Primärwicklungen und nicht abgestimmte Sekundärwicklungen besitzen unter Verstärken des RF-Signals. wodurch die RF-Verstärkung bei einem Minimum im Hinblick auf die gewöhnlich hiermit verbundenen relativ hohen Kosten und Regenerationsprobleme gehalten wird. Die von dem RF-Verstärkcr 54 kommenden Signale werden einem Diodcn-Amplituden-Dcteklor 55 zugeführt, der in Vorwärtsrichtung betrieben wird, zwecks Erleichtern der Fähigkeit desselben bei sehr niedrigen Signalpegeln zu arbeiten, und an den Detektor 55 schließt sich ein Niederfrequenz-Verstärker (N F), Begrenzer und Filterkreis 56 an, der dazu dinnt, unzweckmäßige Signale zu schwächen. Der Kreis 56 ist eine Kombination aus einem NF-Begrenzer- und Bandpaßverstärker, der NF-Signale auf Frequenzen außerhalb des vorbeschriebenen Frequenzbandes des Oszillators daran hindert, einen Pegel zu erreichen, der den Anzeiger in Funktion setzen könnte. An den Kreis 56 schließt sich ein Gleichrichter-Integratorkreis 57 an, der die NF Impulse in dem Impulszug integriert. Dieser Schaltkreis stellt sicher, daß ein Impulszug und nicht so sehr Störspilzen für das Infuktionsct7.cn des Anzeigers erforderlich ist, wobei der kürzeste einwandfreie Impulszug ausreichend ist um die gleichgerichtete Spannung einen Pegel crrcicher zu lassen, der nachfolgende Kreise in dem Empfänger ir Funktion setzt. Der Gleichrichter-Integratorkreis 5^ dient damit dazu, die Wirkung der Störspitzci auszuschalten und ein verläßlicheres Arbeiten zi ergeben, je länger die erforderliche lntegrationszei gemacht werden kann. An den Gleichrichter-Integra tionskrcis 57 schließt sich ein linpulsdchner un Anzcigcregclkreis 58 an, und dieser Kreis ist insbesor dcre zweckmäßig, um die Wirkung kurzer Impulszüg zu überwinden. Der Kreis 58 dient als ein Mittel, um di wirksame Zeitdauer der anwendbaren AusgangssignalThe receiver 45 has an RF passband that is minimized. which with a safe containment of the selected RF band is compatible under all environmental conditions, and possesses an arrangement that suspends or switches off the above mentioned false alarm inputs at the same time ensuring the recognition of a signal which indicates a negative pressure in the tire, such as explained in detail with reference to the following description. In particular, the receiver 45 has a Summing device 53, the RF signals from an RF transmission line 46 in the event of a negative pressure receives in a vehicle tire assigned here, and such signals are then a RF amplifier 54 supplied. The amplifier 54 has a plurality of two transformers coupled stages applied, the matched primary windings and unmatched secondary windings possess amplifying the RF signal. thus keeping the RF gain at a minimum im In view of the relatively high costs and regeneration problems usually associated with this is held. The signals from the RF amplifier 54 are fed to a diode amplitude detector 55 which is operated in the forward direction for the purpose of facilitating the capability the same to work at very low signal levels, and the detector 55 is connected to a low frequency amplifier (N F), limiter and filter circuit 56, which tends to weaken inappropriate signals. The circuit 56 is a combination of an LF limiter and bandpass amplifier, the LF signals prevents the oscillator from generating a To reach level that could set the indicator in function. The circuit 56 is followed by a rectifier-integrator circuit 57, which integrates the LF pulses in the pulse train. This circuit ensures that a pulse train and not so much disturbance mushrooms for the Infuktionsct7.cn of the indicator is required, whereby the shortest perfect pulse train is sufficient to crrcicher the rectified voltage to let the following circles in the receiver function. The rectifier-integrator circuit 5 ^ thus serves to switch off the effect of the Störspitzci and a more reliable work zi the longer the required integration time can be made. To the rectifier Integra tion cycle 57 joins a linpulsdchner un Anzcigcregclkreis 58, and this circle is particularly useful to the effect of short impulses to overcome. The circuit 58 serves as a means of reducing the effective duration of the applicable output signal

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zu vergrößern, die dem RF-Empfänger 45 durch die Antenne 43 zugeführt werden und stellt sicher, daß ein zufriedenstellendes Anzeigesignal dem Anzeigegerät 47 zugeführt wird unter Ausbildung einer ausgeprägten Anzeige. Der Impulsdehner- und Anzeigeregelkreis 58 ist arteigen eine regenerative Vorrichtung, wodurch derselbe ebenfalls die Empfindlichkeit des RF-Empfängers erhöht, da jedes Signal, das in der Lage ist, den Impulsdehner in Funktion zu setzen, zu einem gesättigten Ausgangssignal führt. Der lmpulsdehner-to be fed to the RF receiver 45 through the antenna 43 and ensures that a Satisfactory display signal is supplied to the display device 47 with the formation of a pronounced Display. The pulse stretcher and display control circuit 58 is inherently a regenerative device, whereby the same also increases the sensitivity of the RF receiver, since any signal that is able to receive the Activating the pulse stretcher leads to a saturated output signal. The pulse stretcher

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und Anzeigeregelkreis 58 setzt das Anzeigegerät 47 ir Funktion, um den Fahrer des Personenfahrzeugs 30 ir dem Fall eines Unterdrucks in irgendeinem de Fahrzeugreifen zu warnen.and display control circuit 58 sets the display device 47 ir function to the driver of the passenger vehicle 30 ir to warn of a negative pressure in any of the vehicle tires.

Der Empfänger 45 weist ebenfalls eine geeigneti Anordnung in der Energiequelle 51 desselben für eii Filtern dieser Energiequelle auf, unter Verringern de Störungen in der Energiezuführungsleitung auf eil tolerierbares Maß.The receiver 45 also has a suitable arrangement in the energy source 51 of the same for eii Filter this energy source, while reducing the disturbances in the energy supply line on eil tolerable level.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Palent claims:

1. Circuit arrangement for an electronic device for the continuous monitoring of the air pressure in pneumatic tires of vehicles on a display device, with a transmission circuit, the one Having self-oscillating oscillator with at least one transistor, an antenna circuit, a subsequent RF amplifier and a band filter, characterized in that the Band filter a rectifier-integrator circuit (57), on this a pulse stretcher circuit and on it a display control circuit (58) are connected with the associated display device (47).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the oscillator circuit (40) consists of a coil (86) and a first capacitor (85) connected in series with this, and two further capacitors (87,90), which are parallel to the coil (86) and the first capacitor (85) are switched.

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the transistor (91) is a NPN transistor is.

4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the base (93) of the transistor (91) is galvanically connected to a voltage divider (94, 95, 96) which consists of a first resistance (94). a second resistor (95) and a diode (96) connected in series are connected to each other.

5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the The capacitance of the two other capacitors (87 and 9 (1) is chosen so that they with the coil (86) and the first capacitor (85) at the tuned frequency of the coil and the first capacitor (85) swing.

6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Oscillating circuit (86, 85, 87, 90) oscillates in a frequency range from 26.97 to 27.27 MHz and with a Repetition frequency of 40 kHz ± 15 kHz is operated.