用于提供与轮胎压力有关的信息的压力模块、收发器模块、控制模块、方法以及计算机程序的制作方法
【技术领域】
[0001] 实施例涉及用于提供与交通工具的车轮的轮胎压力有关的信息的压力模块、收发 器模块、控制模块、方法以及计算机程序。
【背景技术】
[0002] 轮胎压力监测系统（TPMS)被设计成监测各种类型交通工具上的充气轮胎的内部 的空气压力。因此在轮胎中使用了压力传感器，并且系统可以将轮胎压力信息报告给交通 工具的驾驶员。无线传送能够用于将关于压力数据的信息传送至交通工具中的集中接收 器部件。这样的配置能够使系统能将轮胎的压力损失报告或发信号给驾驶员。一些已知 的TPMS除提供压力信息以外还提供关于轮胎或车轮的定位信息，以便将具有压力损失的 车轮的位置指示给交通工具的驾驶员。示例是关于汽车的车轮轮胎的压力损失是否在左前 (FL)轮胎、右前（FR)轮胎、左后（RL)轮胎和/或右后（RR)轮胎上的指示。在更换车轮或 轮胎之后，向交通工具上的位置分配或再分配传感器信号可能是必要的。这样的分配可以 例如通过使用用于当来自系统接收器的指示时使各单个传感器初始化的低频（LF)初始化 器（initializer)手动地进行。初始化能够通过顺次地激活各个传感器附近的LF启动器 并接收具有来自传感器的唯一标识的相应响应来影响。
[0003] 一些已知的TPMS系统利用用于各单个传感器或车轮的初始化的例如在传送器线 圈或电感器方面的多个LF初始化器，例如他们可以安装在各车轮的车轮外壳中。所牵涉的 LF初始化器的数量可能致使这样的途径不经济。例如，传感器的标识可以接着被分配给交 通工具上的被初始化的位置，这假设在改变轮胎、更换车轮等等之后正确地进行相应的初 始化程序。其他概念利用在关于车轮不对称的不同部位处（例如一个在前一个在后的部位 处）使用了传送器线圈的LF无线电信号的不同的接收电平。这些概念可能是大范围的并 且不适合售后市场（after-market)安装。进一步的概念利用由传感器传送的RF信号的变 化的接收功率。这样的RF信号的接收功率能够被测量到，并且不同的部位可以通过例如由 车轮的不同距离引发的不同的接收电平来区分。车轮与对应的接收器之间的距离越大，接 收功率越低。在一些汽车中，来自前侧的信号与来自后侧的信号之间的区分会是可能的，因 为接收器位于不对称的位置处，例如靠近后轴线，则来自左侧和右侧的信号之间的区分可 能会相当困难。一些概念可以使用被以正交的方式安装在各车轮中以确定车轮的转动方向 从而区分左、右车轮的一组加速度传感器。这种概念可能会遭遇无线信号的复杂的传播路 径，这可能会致使向某一车轮分配信号的接收电平变得困难。
[0004] 另一概念使用ABS (防抱死制动系统）信号以确定车轮的转动频率，并且使他们与 基于TPMS信号确定的转动频率联系起来或者相互关联，TPMS信号可以利用随着传感器在 重力下与车轮一起转动而确定了加速度改变的加速度传感器。然而，如果ABS系统的信号 不可能是可得到的，则这种概念难以建立。这会致使概念不适合于售后市场系统
[0005] 此外，TPMS模块的尺寸可以被视作对这样的模块的整体成本和效率有贡献的因 素。压力模块的尺寸可以由用于为传感器供电的电池或能量提供件确定，并且这样的能量 提供件的成本进一步影响了模块的整体成本和效率。另外，可能存在着分别相对于这样的 压力模块及其能量提供件的寿命的某一边界条件。例如，一种汽车应用的压力模块的期望 的寿命或操作时间可能在大约七年至十年的范围内。
【发明内容】
[0006] 实施例利用了在相同频段中压力模块与收发器模块之间的通信。压力模块于是可 以包括允许与收发器模块双向通信的收发器，使得能够在压力模块处从收发器模块接收指 令性信息。换言之，压力模块于是可以根据要求而提供与轮胎的压力有关的信息，其中这样 的要求可以利用相应地调节的指令性信息由或通过收发器模块产生。
[0007] 实施例提供了被配置成提供与交通工具中的轮胎的压力有关的信息的压力模块。 压力模块包括被配置成确定与轮胎的压力有关的信息的压力确定器。压力模块进一步包括 被配置成无线地接收与用于提供与轮胎的压力有关的信息的指令有关的信息并且无线地 传送与轮胎压力有关的信息的收发器。无线传送和接收在相同频段中进行。
[0008] 实施例还提供了被配置成与轮胎压力模块通信的收发器模块。收发器模块包括被 配置成将与用于提供与轮胎的压力有关的信息的指令有关的信息无线地传送至轮胎压力 模块的收发器。收发器进一步被配置成从轮胎压力模块无线地接收与轮胎压力有关的信 息。相应地，收发器被配置成在相同频段中无线地传送和接收。
[0009] 此外，实施例提供了被配置成确定与交通工具的轮胎的压力有关的信息的控制模 块。控制模块包括被配置成与收发器模块通信的接口。控制模块进一步包括被配置成确定 与交通工具的运动状态有关的信息并且基于与交通工具的运动状态有关的信息而传达与 用于确定与轮胎的压力有关的信息的指令有关的信息的控制器。
[0010] 实施例可以使得能够基于交通工具的运动状态来确定轮胎压力信息，例如在其中 可以期望压力测量是可靠或有效的状态下。实施例可以减少不可靠的压力测量的数量，并 且可以随之提高轮胎压力模块的功率效率。实施例可以提高压力模块的电池或能量提供件 的寿命或操作时间。从另一角度，实施例可以允许压力模块中较小的电池，同时仍然维持长 的寿命或操作时间。结果是实施例可以允许制造更加成本有效或高效的压力模块。
[0011] 在实施例中，压力模块和收发器模块可以在频段中无线地通信，该频段是无线电 频段和/或在IOOMHz的载波频率以上。换言之，实施例可以使用LF频率以上的频率以使 得能够在压力模块与收发器模块之间双向通信。实施例可以利用在无线电频率处的更好的 传播和更加高效的收发器实施的优势，并且可以因此使得能够减少在交通工具中操作的以 便监测交通工具的所有轮胎的压力的收发器模块的数量。在一些实施例中，单个收发器模 块可足以与交通工具的所有压力模块通信。
[0012] 在一些实施例中，收发器模块以及一个或多个压力模块的收发器可以被配置成在 相同频段的不同频率载波上无线地传送和接收。实施例可以实现在相同频段中的频分双工 操作。在一些实施例中，收发器模块以及一个或多个压力模块的收发器可以被配置成在相 同频段上无线地传送和接收。一些实施例可以实现在相同频段中的时分双工操作。实施例 因此可以是在相同频段中的高效的双向通信。
[0013] 在进一步的实施例中，压力模块可以进一步包括被配置成控制压力确定器和收发 器的控制器。控制器可以进一步可操作用于以操作模式和睡眠模式操作压力确定器和/或 收发器，其中压力确定器和/或收发器的能量消耗在睡眠模式中比在操作模式中低。实施 例可以提供可以以睡眠、待机或休眠模式操作的压力模块，使得可以在睡眠模式中节约能 量。实施例可以提供能量高效的压力模块。在一些实施例中，控制器可以被配置成在收发 器已经无线地接收到与用于提供与轮胎的压力有关的信息的指令有关的信息之后使压力 确定器从睡眠模式变换至操作模式。控制器可以进一步被配置成在与轮胎的压力有关的信 息已经被确定之后使压力确定器变换成睡眠模式，和/或在与轮胎的压力有关的信息已经 被传送之后使收发器变换成睡眠模式。因此，压力模块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确定和传送与轮胎压力有关的信息。实施 例因此可以提供用于压力模块的高效的操作模式。
[0014] 在一些实施例中，控制器可以被配置成基于唤醒周期使压力确定器和/或收发器 在睡眠模式至操作模式之间交替地变换。实施例可以随之提供预定的或已知的时间标度或 时间表，在该时间标度或时间表期间能够指示压力模块。在进一步的实施例中，控制器可以 被配置成使唤醒周期基于与轮胎的运动状态有关的信息。因此，在交通工具的不同运动状 态中，唤醒周期可以改变。例如，如果运动状态指示交通工具已经被停泊或关闭，则唤醒周 期可以比当运动状态指示交通工具被操作或车轮处于动作中时长。在这样的操作期间，短 的停止间隔的持续时间可以指示用于压力确定的有利的运动状态。这样的操作可以进一步 对压力模块的功率效率有贡献。压力模块可以进一步包括被配置成确定与轮胎的运动状态 有关的信息的传感器。这样的传感器可以使得能够确定高效的唤醒间隔或事件配置。
[0015] 在一些实施例中，收发器模块可以进一步包括被配置成与控制模块通信的接口。 接口可以被配置成从控制模块接收与用于提供与轮胎压力有关的信息的指令有关的信息。 接口可以进一步被配置成将与轮胎压力有关的信息提供至控制模块。实施例可以实现有效 控制例如作为交通工具的控制单元的一部分的收发器模块。
[0016] 收发器可以被配置成无线地传送作为与指令有关的信息的触发信号。实施例可以 实现在触发信号方面的简单的指令性信号。收发器可以被配置成在基于轮胎压力模块的唤 醒周期的预定时间段内重复地传送触发信号。在一些实施例中触发信号的重复传送可以对 压力信号的高效操作做出贡献，因为重复传送可以允许较长的唤醒周期。
[0017] 在一些实施例中，控制模块的控制器可以被配置成基于与交通工具的运动状态有 关的信息来确定交通工具的停顿或低轮胎压力变动