用于提供與輪胎壓力有關(guān)的信息的壓力模塊、收發(fā)器模塊、控制模塊、方法以及計算機程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 實施例涉及用于提供與交通工具的車輪的輪胎壓力有關(guān)的信息的壓力模塊、收發(fā) 器模塊、控制模塊、方法以及計算機程序。
【背景技術(shù)】
[0002] 輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS)被設(shè)計成監(jiān)測各種類型交通工具上的充氣輪胎的內(nèi)部 的空氣壓力。因此在輪胎中使用了壓力傳感器，并且系統(tǒng)可以將輪胎壓力信息報告給交通 工具的駕駛員。無線傳送能夠用于將關(guān)于壓力數(shù)據(jù)的信息傳送至交通工具中的集中接收 器部件。這樣的配置能夠使系統(tǒng)能將輪胎的壓力損失報告或發(fā)信號給駕駛員。一些已知 的TPMS除提供壓力信息以外還提供關(guān)于輪胎或車輪的定位信息，以便將具有壓力損失的 車輪的位置指示給交通工具的駕駛員。示例是關(guān)于汽車的車輪輪胎的壓力損失是否在左前 (FL)輪胎、右前（FR)輪胎、左后（RL)輪胎和/或右后（RR)輪胎上的指示。在更換車輪或 輪胎之后，向交通工具上的位置分配或再分配傳感器信號可能是必要的。這樣的分配可以 例如通過使用用于當來自系統(tǒng)接收器的指示時使各單個傳感器初始化的低頻（LF)初始化 器（initializer)手動地進行。初始化能夠通過順次地激活各個傳感器附近的LF啟動器 并接收具有來自傳感器的唯一標識的相應(yīng)響應(yīng)來影響。
[0003] 一些已知的TPMS系統(tǒng)利用用于各單個傳感器或車輪的初始化的例如在傳送器線 圈或電感器方面的多個LF初始化器，例如他們可以安裝在各車輪的車輪外殼中。所牽涉的 LF初始化器的數(shù)量可能致使這樣的途徑不經(jīng)濟。例如，傳感器的標識可以接著被分配給交 通工具上的被初始化的位置，這假設(shè)在改變輪胎、更換車輪等等之后正確地進行相應(yīng)的初 始化程序。其他概念利用在關(guān)于車輪不對稱的不同部位處（例如一個在前一個在后的部位 處）使用了傳送器線圈的LF無線電信號的不同的接收電平。這些概念可能是大范圍的并 且不適合售后市場（after-market)安裝。進一步的概念利用由傳感器傳送的RF信號的變 化的接收功率。這樣的RF信號的接收功率能夠被測量到，并且不同的部位可以通過例如由 車輪的不同距離引發(fā)的不同的接收電平來區(qū)分。車輪與對應(yīng)的接收器之間的距離越大，接 收功率越低。在一些汽車中，來自前側(cè)的信號與來自后側(cè)的信號之間的區(qū)分會是可能的，因 為接收器位于不對稱的位置處，例如靠近后軸線，則來自左側(cè)和右側(cè)的信號之間的區(qū)分可 能會相當困難。一些概念可以使用被以正交的方式安裝在各車輪中以確定車輪的轉(zhuǎn)動方向 從而區(qū)分左、右車輪的一組加速度傳感器。這種概念可能會遭遇無線信號的復雜的傳播路 徑，這可能會致使向某一車輪分配信號的接收電平變得困難。
[0004] 另一概念使用ABS (防抱死制動系統(tǒng)）信號以確定車輪的轉(zhuǎn)動頻率，并且使他們與 基于TPMS信號確定的轉(zhuǎn)動頻率聯(lián)系起來或者相互關(guān)聯(lián)，TPMS信號可以利用隨著傳感器在 重力下與車輪一起轉(zhuǎn)動而確定了加速度改變的加速度傳感器。然而，如果ABS系統(tǒng)的信號 不可能是可得到的，則這種概念難以建立。這會致使概念不適合于售后市場系統(tǒng)
[0005] 此外，TPMS模塊的尺寸可以被視作對這樣的模塊的整體成本和效率有貢獻的因 素。壓力模塊的尺寸可以由用于為傳感器供電的電池或能量提供件確定，并且這樣的能量 提供件的成本進一步影響了模塊的整體成本和效率。另外，可能存在著分別相對于這樣的 壓力模塊及其能量提供件的壽命的某一邊界條件。例如，一種汽車應(yīng)用的壓力模塊的期望 的壽命或操作時間可能在大約七年至十年的范圍內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 實施例利用了在相同頻段中壓力模塊與收發(fā)器模塊之間的通信。壓力模塊于是可 以包括允許與收發(fā)器模塊雙向通信的收發(fā)器，使得能夠在壓力模塊處從收發(fā)器模塊接收指 令性信息。換言之，壓力模塊于是可以根據(jù)要求而提供與輪胎的壓力有關(guān)的信息，其中這樣 的要求可以利用相應(yīng)地調(diào)節(jié)的指令性信息由或通過收發(fā)器模塊產(chǎn)生。
[0007] 實施例提供了被配置成提供與交通工具中的輪胎的壓力有關(guān)的信息的壓力模塊。 壓力模塊包括被配置成確定與輪胎的壓力有關(guān)的信息的壓力確定器。壓力模塊進一步包括 被配置成無線地接收與用于提供與輪胎的壓力有關(guān)的信息的指令有關(guān)的信息并且無線地 傳送與輪胎壓力有關(guān)的信息的收發(fā)器。無線傳送和接收在相同頻段中進行。
[0008] 實施例還提供了被配置成與輪胎壓力模塊通信的收發(fā)器模塊。收發(fā)器模塊包括被 配置成將與用于提供與輪胎的壓力有關(guān)的信息的指令有關(guān)的信息無線地傳送至輪胎壓力 模塊的收發(fā)器。收發(fā)器進一步被配置成從輪胎壓力模塊無線地接收與輪胎壓力有關(guān)的信 息。相應(yīng)地，收發(fā)器被配置成在相同頻段中無線地傳送和接收。
[0009] 此外，實施例提供了被配置成確定與交通工具的輪胎的壓力有關(guān)的信息的控制模 塊?？刂颇K包括被配置成與收發(fā)器模塊通信的接口。控制模塊進一步包括被配置成確定 與交通工具的運動狀態(tài)有關(guān)的信息并且基于與交通工具的運動狀態(tài)有關(guān)的信息而傳達與 用于確定與輪胎的壓力有關(guān)的信息的指令有關(guān)的信息的控制器。
[0010] 實施例可以使得能夠基于交通工具的運動狀態(tài)來確定輪胎壓力信息，例如在其中 可以期望壓力測量是可靠或有效的狀態(tài)下。實施例可以減少不可靠的壓力測量的數(shù)量，并 且可以隨之提高輪胎壓力模塊的功率效率。實施例可以提高壓力模塊的電池或能量提供件 的壽命或操作時間。從另一角度，實施例可以允許壓力模塊中較小的電池，同時仍然維持長 的壽命或操作時間。結(jié)果是實施例可以允許制造更加成本有效或高效的壓力模塊。
[0011] 在實施例中，壓力模塊和收發(fā)器模塊可以在頻段中無線地通信，該頻段是無線電 頻段和/或在IOOMHz的載波頻率以上。換言之，實施例可以使用LF頻率以上的頻率以使 得能夠在壓力模塊與收發(fā)器模塊之間雙向通信。實施例可以利用在無線電頻率處的更好的 傳播和更加高效的收發(fā)器實施的優(yōu)勢，并且可以因此使得能夠減少在交通工具中操作的以 便監(jiān)測交通工具的所有輪胎的壓力的收發(fā)器模塊的數(shù)量。在一些實施例中，單個收發(fā)器模 塊可足以與交通工具的所有壓力模塊通信。
[0012] 在一些實施例中，收發(fā)器模塊以及一個或多個壓力模塊的收發(fā)器可以被配置成在 相同頻段的不同頻率載波上無線地傳送和接收。實施例可以實現(xiàn)在相同頻段中的頻分雙工 操作。在一些實施例中，收發(fā)器模塊以及一個或多個壓力模塊的收發(fā)器可以被配置成在相 同頻段上無線地傳送和接收。一些實施例可以實現(xiàn)在相同頻段中的時分雙工操作。實施例 因此可以是在相同頻段中的高效的雙向通信。
[0013] 在進一步的實施例中，壓力模塊可以進一步包括被配置成控制壓力確定器和收發(fā) 器的控制器。控制器可以進一步可操作用于以操作模式和睡眠模式操作壓力確定器和/或 收發(fā)器，其中壓力確定器和/或收發(fā)器的能量消耗在睡眠模式中比在操作模式中低。實施 例可以提供可以以睡眠、待機或休眠模式操作的壓力模塊，使得可以在睡眠模式中節(jié)約能 量。實施例可以提供能量高效的壓力模塊。在一些實施例中，控制器可以被配置成在收發(fā) 器已經(jīng)無線地接收到與用于提供與輪胎的壓力有關(guān)的信息的指令有關(guān)的信息之后使壓力 確定器從睡眠模式變換至操作模式。控制器可以進一步被配置成在與輪胎的壓力有關(guān)的信 息已經(jīng)被確定之后使壓力確定器變換成睡眠模式，和/或在與輪胎的壓力有關(guān)的信息已經(jīng) 被傳送之后使收發(fā)器變換成睡眠模式。因此，壓力模塊可以在能量高效的睡眠模式中操作 以及在操作模式中操作以在返回至睡眠模式之前確定和傳送與輪胎壓力有關(guān)的信息。實施 例因此可以提供用于壓力模塊的高效的操作模式。
[0014] 在一些實施例中，控制器可以被配置成基于喚醒周期使壓力確定器和/或收發(fā)器 在睡眠模式至操作模式之間交替地變換。實施例可以隨之提供預定的或已知的時間標度或 時間表，在該時間標度或時間表期間能夠指示壓力模塊。在進一步的實施例中，控制器可以 被配置成使喚醒周期基于與輪胎的運動狀態(tài)有關(guān)的信息。因此，在交通工具的不同運動狀 態(tài)中，喚醒周期可以改變。例如，如果運動狀態(tài)指示交通工具已經(jīng)被停泊或關(guān)閉，則喚醒周 期可以比當運動狀態(tài)指示交通工具被操作或車輪處于動作中時長。在這樣的操作期間，短 的停止間隔的持續(xù)時間可以指示用于壓力確定的有利的運動狀態(tài)。這樣的操作可以進一步 對壓力模塊的功率效率有貢獻。壓力模塊可以進一步包括被配置成確定與輪胎的運動狀態(tài) 有關(guān)的信息的傳感器。這樣的傳感器可以使得能夠確定高效的喚醒間隔或事件配置。
[0015] 在一些實施例中，收發(fā)器模塊可以進一步包括被配置成與控制模塊通信的接口。 接口可以被配置成從控制模塊接收與用于提供與輪胎壓力有關(guān)的信息的指令有關(guān)的信息。 接口可以進一步被配置成將與輪胎壓力有關(guān)的信息提供至控制模塊。實施例可以實現(xiàn)有效 控制例如作為交通工具的控制單元的一部分的收發(fā)器模塊。
[0016] 收發(fā)器可以被配置成無線地傳送作為與指令有關(guān)的信息的觸發(fā)信號。實施例可以 實現(xiàn)在觸發(fā)信號方面的簡單的指令性信號。收發(fā)器可以被配置成在基于輪胎壓力模塊的喚 醒周期的預定時間段內(nèi)重復地傳送觸發(fā)信號。在一些實施例中觸發(fā)信號的重復傳送可以對 壓力信號的高效操作做出貢獻，因為重復傳送可以允許較長的喚醒周期。
[0017] 在一些實施例中，控制模塊的控制器可以被配置成基于與交通工具的運動狀態(tài)有 關(guān)的信息來確定交通工具的停頓或低輪胎壓力變動