低频发射电子单元以及相关的低频信号传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及向车辆的移动车轮电子单元发射低频波的电子单元以及涉及在所述发射电子单元(在下文中称为“发射单元”)和接收车轮电子单元(在下文中称为“车轮单元”)之间传输低频信号的方法。
【背景技术】
[0002]车轮电子单元(称为“车轮单元”)目前具有将关于各种涉及车轮的参数、例如轮胎压力、轮胎内部的气体的温度或车轮温度、轮胎的轮迹、例如该印迹沿着车轮的平面的长度的情况通知集中式电子控制单元(在下文中称为“中央单元”)的功能。这些车轮单元13(参看图1) 一般被装配到车辆10(参看图3)的每个车轮11上并且一般在轮胎内部靠着轮胎的胎面被固定，并且设置有以下装置，所述装置使得能够通过胎面的所引起的径向位移来记录在该胎面与地面S接触时的时刻以及当该胎面离开地面S时的时刻。这些装置例如是加速器或冲击传感器或相似的与车轮单元13相关的装置，所述装置例如在加速度计的情况下测量当其进入与地面S的接触以及离开该接触时的径向加速度的差异。
[0003]车轮单元13设置有至少一个压力传感器17(通常也设置有温度传感器)，以及也包括(以非限制性方式):
?微处理器，
?用于接收低频LF信号的天线15，
?用于发射射频RF信号的天线(未被表示出)(参看图3 )，以及 ?给所有这些元件供以动力的电池(未被表示出)。
[0004]车轮单元13也可以包括如上面所引用的其它传感器，例如加速度计。
[0005]装配在车辆V上的中央单元12就其而言至少设置有:
?射频接收天线16(参看图3)，
?具有微处理器的计算机，
并且该中央单元被电联接到四个低频发射电子单元20(参看图3)，也就是说四个发射单元20。
[0006]该中央单元12由车辆V的电池供以动力。
[0007]发射单元20中的每个以固定的方式位于车辆V上接近车轮单元13。
[0008]每个发射单元20包括低频发射天线以及被电联接到所述发射天线的微控制器。发射单元20可以在某些情况下仅包括电联接到位于中央单元12中的计算机的低频发射天线。[0009 ]以固定的频率，中央单元12控制低频LF询问信号经由发射单元向车轮单元13中的每个的顺序发送。
[0010]每个车轮单元13于是顺序地、一个接一个地向中央单元12传输射频RF信号(一般高频)，以便该中央单元通知驾驶员任何异常的所测量的参数，以及也以便该中央单元12能够在与车轮11相关的轮胎的整个寿命期间定位车辆V上的每个车轮单元13的位置，并且即使车轮11的位置在车辆V上被改变也这样做。
[0011]在车轮11的转动过程中，以及在车轮11的一次旋转(revolut1n)期间，一般存在车轮单元13的轨迹的以下部分，在所述部分中车轮单元13对由最接近的发射单元20发送的LF信号的接收不工作，称为低频断裂区Zo(参看图1)，所述低频断裂区与RF信号接收断裂区相对应。这可以对于相同车辆V的每个车轮11来说以不同的以及不可预测的方式适用。然而，按照惯例，对于车轮11旋转来说存在对断裂区Zo的数量和持续时间的有限的接受。例如，对于每次车轮11旋转来说一般接受最大大概1°的断裂区Zo。在某些特殊情况下，该数字对于每次车轮11旋转来说可以被提高到各自有最大1°的数量级的两个断裂区Zo。
[0012]图2图解在完整的车轮旋转(360°)期间由车轮单元13的接收天线15根据车轮的转动角度Θ接收的低频LF信号的强度RFi的示例，也称为接收图。在该示例中，断裂区在225°区域中出现，低频LF信号的强度RFi于是不足以使车轮单元13接收该LF信号。
[0013]没有断裂区Zo的以及车轮单元13的LF接收率达到100%的车辆V事实上不代表现实。实际上，车轮单元13包括单个低频接收天线15，并且发射单元20就其而言具有一般包围铁氧体的纵向铜线圈形式的单个低频LF信号发射天线，所述低频LF信号发射天线在单个方向上发射LF信号。断裂区Zo与车轮11上的车轮单元13的瞬时位置相对应，对于该瞬时位置来说车轮单元13的定向使得所述车轮单元13的接收天线15的接收方向不允许由发射单元20发送的低频LF信号的接收。
[0014]一种现有技术解决方案在于给发射单元20装备第二发射天线，所述第二发射天线与已经存在于发射单元20中的发射天线成直角地固定。两个天线具有成直角的发射方向。这使得能够增加车轮单元13接收LF信号的概率并且减小断裂区Zo。利用第二天线，LF信号通过车轮单元13的接收率接近于100%。
[0015]然而，第二低频天线与其相关电子控制电路在发射单元20中的添加表示值得考虑的成本。由于为与已经存在的天线成直角的第二天线分配的附加的空间，所以发射单元20也变得更加庞大，因此其到车辆V中的合并变得更不容易。
[0016]另一现有技术解决方案在于给车轮单元13装备第二LF信号接收天线，所述第二 LF信号接收天线与已经存在于车轮单元13中的接收天线15成直角。然而，该添加表示实际的体积缺点并且车轮单元13在轮胎11中靠着胎面的合并变得困难。
【发明内容】
[0017]本发明提出固定到车辆V的、向所述车辆V的移动车轮电子单元发射低频波20的电子单元并且提出适用于所述发射电子单元20和车轮单元13之间的一个或多个低频LF信号的传输方法，所述传输方法使得能够提高车轮单元13对所述低频波的接收效率。提高接收效率相当于确保所传输的低频LF信号可以统计上地在所定义的最小时间周期之内、并且不管高达预定义的最大速度、例如250km/h的车辆的速度被车轮单元13接收。
[0018]本发明提出向车辆的移动车轮电子单元发射的、固定到所述车轮的低频发射电子单元，所述低频发射电子单元包括:
?微控制器，
?第一低频发射天线，所述第一低频发射天线沿着轴被定向，被连接到微控制器，具有供电电压，以及发射第一低频场，
所述低频发射电子单元在以下方面是显著的，该低频发射电子单元进一步包括: ?第二无源低频天线，所述第二无源低频天线沿着第一天线的轴被布置，位于第一低频场的接收区中，而不管第一天线的供电电压，并且包括被电联接在一起的、通过具有长度的间隙分离的第一部分和第二部分，所述两个部分被适配以发射相反方向、并且朝着彼此被引导的低频场，
?用于使第二天线的频率适配于第一天线的频率的装置，
?用于调节第一天线的供电电压的装置；
?用于控制适配装置和调节装置的装置。
[0019]明智地，第一天线和第二天线是同轴的并且围绕相同的铁氧体被缠绕。
[0020]在一种优选的实施例中，电压调节装置包括:
#第一双向开关，所述第一双向开关在一侧被连接到合并在微控制器中的电压生成器，并且在另一侧被连接到:
?包括第一电阻器的有标称电压的第一电路，
?包括第二电阻器的有比标称电压更低的电压的第二电路；
第一开关具有第一位置，在所述第一位置中第一天线被连接到第一电路，以及具有第二位置，在所述第二位置中第一天线被连接到第二电路。
[0021]并且，适配装置包括:
?