專利名稱：電子通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及電子電路及其物理布線設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明特別涉及一種如獨(dú)立權(quán)利要求前序部分所聲稱的、用于行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的電子通信系統(tǒng)。
文獻(xiàn)WO 00/15931 A1中公開(kāi)了一種上述類型的電子通信系統(tǒng)。
然而，該通信系統(tǒng)局限在其應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，其原本被設(shè)計(jì)用于無(wú)需鑰匙來(lái)鎖住或打開(kāi)門的行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置。與此相關(guān)聯(lián)的是，文獻(xiàn)WO00/15931 A1中已知的主題僅允許在基站和數(shù)據(jù)載體之間進(jìn)行數(shù)據(jù)和信號(hào)的交換，所述的數(shù)據(jù)載體例如可以設(shè)計(jì)成卡的形式。
然而，因?yàn)楝F(xiàn)在迅速增長(zhǎng)的需求集中在汽車內(nèi)的某些部件的功能和可靠性上，因此文獻(xiàn)WO 00/15931 A1中提出的解決方案似乎不能再讓人完全滿意。
從上面描述的不足和缺點(diǎn)出發(fā)并在大體上了解現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的一個(gè)目的在于開(kāi)發(fā)一種上面提及的電子通信系統(tǒng)，從而使得這種通信系統(tǒng)的潛在應(yīng)用也能夠延伸到行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的其它重要的應(yīng)用領(lǐng)域。
具有權(quán)利要求1中給出的特征的電子通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的。從屬權(quán)利要求以本發(fā)明有利的細(xì)微差別和有益的改進(jìn)為特征。
根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，基站和指定給行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的至少一個(gè)車輪或輪胎上的傳感器單元之間的通信通過(guò)電容的方式實(shí)現(xiàn)；在這種情況下傳感器單元用于監(jiān)測(cè)和/或確定車輪或輪胎的至少一個(gè)特性參數(shù)，例如車輪或輪胎的氣壓和/或溫度和/或磨損情況。接著，采用信號(hào)技術(shù)將監(jiān)測(cè)或確定的數(shù)據(jù)以電容的方式與基站交換。
因此，本發(fā)明與傳統(tǒng)配置不同，在傳統(tǒng)配置中，為了在基站和位于車輪上或輪胎中的相關(guān)傳感器之間建立通信，通常采用一種基于感應(yīng)原理的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)有技術(shù)的描述如

圖1所示。
在現(xiàn)有技術(shù)的這種感應(yīng)耦合中，標(biāo)記為基站B(具有超高頻UHF接收器B.1、微控制器B.2和低頻LF發(fā)射器B.3)的設(shè)備帶有各自的感應(yīng)天線B.4.1、B.4.2、B.4.3和B.4.4，這些感應(yīng)天線設(shè)計(jì)成線圈狀(具有相關(guān)聯(lián)的多路復(fù)用器或具有四個(gè)相關(guān)聯(lián)的發(fā)射器B.4)，所述基站B為各傳感器電路S(具有有效的低頻LF接收器S.1、微控制器S.2和用于超高頻UHF接收器B.1的“UHF響應(yīng)”的超高頻UHF發(fā)射器S.3)的預(yù)先選定的激活(被稱為“感應(yīng)覺(jué)醒1，2，3，4”)初始化一種通信序列；因此，傳感器電子裝置的激活在至少一個(gè)感應(yīng)通道上被實(shí)現(xiàn)。
然而，由于本系統(tǒng)，這種感應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸類型具有一些問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，這是因?yàn)榘l(fā)射天線和接收天線之間的磁場(chǎng)被車輪或輪胎的輪緣在不適宜的方向上被屏蔽；盡管在基站上和/或傳感器上采用多個(gè)線圈能夠在某些情況下避免這種不希望的屏蔽，然而這種技術(shù)手段自然是高成本的。
此外，在感應(yīng)耦合中，已經(jīng)證明金屬的電磁感應(yīng)帶來(lái)的問(wèn)題在于感應(yīng)通信系統(tǒng)臨近的金屬會(huì)導(dǎo)致場(chǎng)特性的電磁感應(yīng)，并因此可能導(dǎo)致位于無(wú)法通信的位置。在這種連接中，位于發(fā)射線圈附近的金屬部分和位于接收線圈附近的金屬部分也會(huì)導(dǎo)致諧振電路的失諧，這反過(guò)來(lái)帶來(lái)輻射場(chǎng)的減弱以及接收器側(cè)諧振電路中電壓的降低。
最后，在基站和傳感器單元感應(yīng)耦合的情況下，由于導(dǎo)電輪胎橡膠使用的增加，磁場(chǎng)可能會(huì)被渦流衰減，其結(jié)果在于在一些情況下，同樣會(huì)發(fā)生通信問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)提出一種電容耦合原理用于在基站和傳感器單元之間通信，與先前已知的感應(yīng)耦合原理相比能夠獲得多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)由于感應(yīng)耦合要在基站和傳感器電子裝置上布置很多線圈，而這些線圈在電容耦合中可以省去，其結(jié)果在于節(jié)省了很大的成本。除了布置(鐵氧體)線圈，基于電容方式的耦合還可能在基站的電子裝置和位于車輪上或輪胎內(nèi)的傳感器的電子裝置方面做出更多的節(jié)省，其結(jié)果在于進(jìn)一步降低了成本。
在本發(fā)明中，其優(yōu)點(diǎn)還表現(xiàn)在，以經(jīng)濟(jì)的電極實(shí)施方式的可能性使其應(yīng)用在大規(guī)模生產(chǎn)中能夠獲益；總體上，發(fā)射器電極(＝基站的耦合電極)和接收器電極(＝傳感器單元的耦合電極)的機(jī)械布置方式在這種情況下可隨意選擇。
電極布置可以簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)際實(shí)施，其中電容耦合電極能夠以非常簡(jiǎn)單的方式與各車輛平臺(tái)的條件相機(jī)械匹配，并且比起那些在感應(yīng)通信中所需的機(jī)械和熱敏感的(鐵氧體)線圈來(lái)，其在機(jī)械方面設(shè)計(jì)得更穩(wěn)定。
用于行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的通信電子技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，例如在機(jī)動(dòng)車輛電子領(lǐng)域具有廣博知識(shí)的電子工程師，參考本發(fā)明將能夠認(rèn)同由于耦合電容幾乎是恒定的，甚至在車輪或輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候也是如此，因此通信條件不再如在感應(yīng)傳感解決方案中那樣依賴于位置。這種性質(zhì)允許即使行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置在大于每小時(shí)200公里的高速下運(yùn)動(dòng)也能夠進(jìn)行可靠的通信。
與感應(yīng)耦合相比，上面提及的最后一個(gè)方面至少不僅在主動(dòng)安全中，而且在被動(dòng)安全中都贏得了很多益處，本發(fā)明使得上述益處變?yōu)榭赡?；這種額外的可靠性在行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的車輪和輪胎方面具有很高的價(jià)值；然而，在高速下爆裂的車輪或輪胎可能導(dǎo)致例如具有嚴(yán)重傷害和/或致命后果的交通事故。
根據(jù)本發(fā)明的特別有利的細(xì)節(jié)，載體站，特別是載體站的耦合電極能夠在空間上分配給行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的車輪或輪胎的閥和/或與行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的車輪或輪胎的輪緣電隔離；因此，傳感器單元的耦合電極能夠位于車輪或車胎上。
在例如現(xiàn)代車胎的鋼帶部分地被非導(dǎo)電的加強(qiáng)體代替和/或未閉合的框架條件下，這種細(xì)節(jié)是有用的，因此這種鋼帶在某些情況下能夠并不總是被用作“輔助電極”。
由于操作的原因(例如使裝配簡(jiǎn)單并能有效維護(hù))和/或成本原因，可以證明對(duì)于耦合電極(被稱為“接收器電極”)和載體站(被稱為傳感器單元或“標(biāo)簽”)使其能夠結(jié)合在一個(gè)模塊中是有益處的；換句話說(shuō)，這意味著載體站和耦合電極能夠被設(shè)計(jì)為一個(gè)部件和/或成為一個(gè)模塊。
在這種連接中，出于其它事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果的考慮，可以證明將載體站和/或耦合電極連接或熔接在車輪或輪胎的閥上是有益的，也就是說(shuō)，載體站和/或耦合電極可以以機(jī)械的方式與車輪或輪胎的閥連成一體，因此閥、耦合電極以及可能還包括載體站(＝傳感器單元)形成一個(gè)部件。
與上面給出的優(yōu)選細(xì)節(jié)有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)包括很多關(guān)于將輪胎傳感器電路的天線連接到輪胎閥體上的有建設(shè)性的提示，例如-來(lái)自文件DE 1048195
(用于監(jiān)控輪胎壓力的控制件可以被安裝在閥上，將一個(gè)觸點(diǎn)與輪緣相連并且以電容的方式耦合到車體上的相應(yīng)電極上)，-來(lái)自文件US 3249916(閥軸包括壓力指示器)，-來(lái)自文件JP 11-180117(與監(jiān)視輪胎壓力的輪胎閥組合的組件，其中閥軸也承載有線圈狀的天線，該天線螺紋連接在閥軸的外部；該組件包括一個(gè)壓力傳感器、一個(gè)信號(hào)處理電路和一個(gè)電池)或-來(lái)自文件JP 2000-052726(與監(jiān)視輪胎壓力的輪胎閥組合的組件，其中閥軸也用作天線；該組件包括一個(gè)微處理器和一個(gè)電池)，這些方式具有很多優(yōu)點(diǎn)，其中例如，將耦合電極(被稱為“接收器電極”)和載體站(被稱為傳感器單元或“標(biāo)簽”)結(jié)合在一個(gè)模塊中使得裝配和維護(hù)變得相當(dāng)容易。
此外，將耦合電極簡(jiǎn)單地機(jī)械結(jié)合在現(xiàn)有的閥中也是可能的，其中所提出的細(xì)節(jié)可以既用在鋼隔層輪胎中又用在無(wú)金屬輪胎中。以經(jīng)濟(jì)的方式制造電極的可能性使得該方法在大批量生產(chǎn)中獲益。
根據(jù)作為本發(fā)明基礎(chǔ)的電子通信系統(tǒng)的實(shí)施例，其可以帶有-具有雙向電容數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾p向電容連接，或-具有超高頻UHF響應(yīng)的單向電容連接。
包括至少一個(gè)上述類型的基站和至少一個(gè)上述類型的傳感器單元的本發(fā)明能夠以有利的方式應(yīng)用在行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置中，特別是機(jī)動(dòng)車輛中，其中采用了傳感器，這些傳感器位于車輪或輪胎內(nèi)。為了獲得必要的電池使用壽命，這些傳感器僅周期性地執(zhí)行測(cè)量并且被分配給車輛側(cè)的特定車輪或輪胎上。
因此，傳感器以可選擇的方式被尋址或以合適的方式被喚醒(被稱為“喚醒”)。為了達(dá)到這一目的，基站為各傳感器電路預(yù)先可選擇的激活初始化了通信序列，根據(jù)本發(fā)明其中傳感器電子裝置的激活在至少一個(gè)電容傳輸通道上實(shí)現(xiàn)。
本配置方式能夠以有利的方式使用的典型傳感器有，例如，-車輪壓力傳感器或輪胎壓力傳感器，-車輪溫度傳感器或輪胎溫度傳感器，或
-車輪磨損傳感器或輪胎磨損傳感器；本發(fā)明還涉及使用至少一個(gè)電容耦合的使用以在至少一個(gè)基站和至少一個(gè)車輪或輪胎之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
上面已經(jīng)解釋了以電容為基礎(chǔ)的電子通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，此時(shí)應(yīng)當(dāng)指出，除了上面討論過(guò)的文件WO 00/15931 A1外，文件WO 96/36134A1也披露了一種無(wú)線系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器，然而這里的發(fā)射器和接收器通過(guò)使用者和房間的接地電壓相耦合。發(fā)射器生成低能量的低頻信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)電容耦合作為位移電流流經(jīng)使用者的身體。房間的分布的接地電壓作為電流的返回路徑。
此外，應(yīng)當(dāng)注意文件EP 0843425 A2披露了一種電子通信裝置，該裝置使用人體作為傳輸媒介。這種傳統(tǒng)的通信裝置用于加密和從發(fā)射器向接收器傳輸數(shù)據(jù)，所述發(fā)射器最好設(shè)計(jì)成卡，所述接收器最好被包括在基站中。
文件EP 0843425 A2中的發(fā)射器包括用于產(chǎn)生電場(chǎng)的發(fā)生器、由電場(chǎng)的調(diào)制激活的數(shù)據(jù)加密裝置和用于使電場(chǎng)耦合通過(guò)人體的電極。文件EP 0843425 A2中的接收器包括電極，該電極與人體的一部分物理接觸或靠近，以便探測(cè)通過(guò)人體傳輸?shù)碾妶?chǎng)。
接收器內(nèi)的解調(diào)器解析從調(diào)制的電場(chǎng)提取數(shù)據(jù)。還應(yīng)當(dāng)聲明的是，接收器電極可以布置在機(jī)動(dòng)車輛的金屬門把手中。當(dāng)授權(quán)卡(也就是經(jīng)授權(quán)的發(fā)射器)持有者用他的手接觸門把手時(shí)，門自動(dòng)解鎖。接觸門把手一段時(shí)間而不拉開(kāi)門，例如這段時(shí)間為十五秒，會(huì)使所有的門都解鎖。
如上面所解釋的，有各種用以改進(jìn)和發(fā)展本發(fā)明的教導(dǎo)的可能性。為了這一目的，一方面，參考以權(quán)利要求1為核心的權(quán)利要求書(shū)，另一方面，將參考附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述，但是，本發(fā)明并不僅僅局限在這些實(shí)施例中。
圖1示意性地顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的、基于感應(yīng)耦合、在基站和以位于輪胎內(nèi)或車輪上的傳感器為形式的相關(guān)傳感器單元之間的通信原理；圖2示意性地顯示了在基于電容耦合、在基站和以位于輪胎內(nèi)(圖3)和車輪上(圖4)的傳感器為形式的相關(guān)的傳感器單元之間的通信原理的情況下，根據(jù)本發(fā)明的電容數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娐穲D3示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明第一機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)施例的圖2的通信原理；圖4以部分透視圖的方式顯示了根據(jù)本發(fā)明第二機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)施例的圖2的通信原理。
圖2-4中，相同或類似的布置、元件或特征采用相同的附圖標(biāo)記。
如在圖2中大體示意的，和在圖3中以第一機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)施例為基礎(chǔ)顯示的，以及在圖4中以第二機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)施例為基礎(chǔ)顯示的那樣，本發(fā)明的基本思路是在電子通信系統(tǒng)100(參見(jiàn)圖3)或100’(參見(jiàn)圖4)中有利地采用電容傳輸通道以在基站10和載體站60之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而不是采用如圖1中所示現(xiàn)有技術(shù)中的感應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸方式。
在這種情況下，載體站以本發(fā)明的基本方式設(shè)計(jì)為分布在車輪或輪胎90上的傳感器單元60，該載體站用于監(jiān)測(cè)和控制車輪或輪胎90的特征參數(shù)，即車輪或輪胎90的氣壓、溫度以及磨損情況。
為了達(dá)到這一目的，在設(shè)計(jì)作為發(fā)射器電極的基站10的耦合電極12和設(shè)計(jì)作為接收器電極的傳感器單元60的耦合電極62之間形成電容連接50；這種用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的電容連接象征性地由與耦合電容器相當(dāng)?shù)鸟詈下窂?0顯示在圖2中，并由耦合電容器50顯示在圖3中，所述耦合電容器50代表耦合路徑，并由基站10的耦合電極12和傳感器單元60的耦合電極62形成。
圖2還大體顯示了用于圖3中第一實(shí)施例和圖4中第二實(shí)施例的基站10和傳感器單元60的電路設(shè)計(jì)，這種電路設(shè)計(jì)用于從基站10向傳感器單元60單向傳輸數(shù)據(jù)。
在該實(shí)施例中，分配給基站10的數(shù)據(jù)信號(hào)處理電路20包括可選擇地帶有一個(gè)屏蔽物32的電感22、電容24和調(diào)制器形式的激勵(lì)電路26；這些元件22、24和26彼此串聯(lián)?；?0的耦合電極12連接到電感22和電容24之間的連接點(diǎn)28上，基站10的接地電極14連接到電容24和激勵(lì)電路26之間的連接點(diǎn)30上。
以一種類似的方式，分配給傳感器單元60、特別在這種情況下分配給輪緣94上的數(shù)據(jù)信號(hào)處理電路70包括諧振電路，該電路包括電感72和電容74，以及調(diào)制器形式的激勵(lì)電路76。該調(diào)制器76用于解調(diào)接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行處理。電感72和電容74形成與調(diào)制器76并連的諧振電路。傳感器單元60的耦合電極62還連接到位于電感72、電容74和調(diào)制器76之間的連接點(diǎn)78上。傳感器單元60的接地電極64連接到位于電感72、電容74和調(diào)制器76之間的另一個(gè)連接點(diǎn)80上。
下面將參考圖3解釋基站10的接地電極14、基站10的耦合電極12、傳感器單元60的耦合電極62和傳感器單元60的接地電極64通過(guò)電容連接50和電阻或電容這樣的電學(xué)連接52(＝分配給基站10)和54(分配給傳感器單元60)的精確耦合。
在圖3中第一實(shí)施例的真實(shí)系統(tǒng)中，在設(shè)計(jì)作為發(fā)射器電極的基站10的耦合電極12和車輪或輪胎90外殼92的鋼質(zhì)加強(qiáng)部之間，以及在該鋼質(zhì)加強(qiáng)部和設(shè)計(jì)作為接收器電極的傳感器單元60的耦合電極62之間具有電場(chǎng)。電路通過(guò)電學(xué)或同樣的電容耦合連接在基站10的電子線路和傳感器單元60的電子線路之間(車輪或輪胎90的護(hù)輪板40和輪緣94之間的金屬部分，在該部分中護(hù)輪板40和輪緣94可選擇地相互電學(xué)連接)。
在這種情況下，車輛側(cè)的基站10和位于輪胎內(nèi)(圖3)或車輪上(圖4)傳感器60之間的耦合詳見(jiàn)如下電容發(fā)射器10的一個(gè)電極與護(hù)輪板40內(nèi)的發(fā)射器電極12電學(xué)連接。該發(fā)射器電極12與車輪或輪胎90內(nèi)的鋼質(zhì)加強(qiáng)部電容耦合。這依次又與傳感器60的接收器電極62電學(xué)或電容連接。在傳感器60中存在與第二傳感器電極64的電學(xué)連接。
該第二傳感器電極64依次與輪緣94電學(xué)或電容連接。輪緣94與車輛底盤(pán)電學(xué)(通過(guò)車輪軸承)或電容連接。車輛底盤(pán)依次電學(xué)連接在基站的第二電極上。因此形成一個(gè)部分通過(guò)傳導(dǎo)電流而部分通過(guò)電容位移電流傳遞的閉合電路。
關(guān)于上面以舉例的方式簡(jiǎn)述的電子通信系統(tǒng)100，特別值得注意的是，甚至當(dāng)護(hù)輪板40內(nèi)的發(fā)射器電極12與車輪或輪胎90的鋼質(zhì)加強(qiáng)部相距約兩米遠(yuǎn)時(shí)，該電容通信系統(tǒng)100依然能夠?qū)崿F(xiàn)其功能；考慮到該距離在實(shí)際情況中僅約20厘米的事實(shí)，所提出原則的性能至少因?yàn)橐韵率聦?shí)而創(chuàng)造記錄，因?yàn)樵撾妶?chǎng)強(qiáng)度以電極距離的平方而減弱，所以十倍的電極距離(從20厘米到兩米)導(dǎo)致可得到的電場(chǎng)減弱約100倍。
采用這種電容連接50，現(xiàn)在就可以例如通過(guò)自由可選擇的協(xié)議激活特定車輪或輪胎90的傳感器電子裝置，并由此觸發(fā)測(cè)量操作。從傳感器單元60到基站10的傳輸返回通道可以設(shè)計(jì)成電容方式或采用其它任何傳輸通道；在后者的情況中，例如，從基站10到傳感器單元60的單向電容連接可以利用由傳感器單元60監(jiān)測(cè)或確定的車輪或輪胎參數(shù)值對(duì)基站10的超高頻UHF響應(yīng)而實(shí)現(xiàn)。
圖4中電容通信系統(tǒng)100’的第二實(shí)施例的真實(shí)系統(tǒng)特別涉及車輪或輪胎電極(也就是載體站60的耦合電極62)的結(jié)構(gòu)布置，用于實(shí)現(xiàn)基站10和車輪單個(gè)或多個(gè)傳感器(也就是說(shuō)傳感器單元60)之間的電容通信。
因此，圖4的第二實(shí)施例與圖3的第一實(shí)施例不同之處在于，傳感器單元60的耦合電極62位于車輪或輪胎90上而不是車輪或輪胎90內(nèi)。
關(guān)于圖3第一實(shí)施例的這種變化的其中一個(gè)原因在于，可以形成一種框架狀態(tài)，在某些情況下，現(xiàn)代輪胎90的鋼帶在某些程度上被不導(dǎo)電的加強(qiáng)件部分代替和/或未閉合，從而使得這樣一種鋼帶在某種程度上不總是被用作“輔助電極”。
為了實(shí)用原因(如使裝配簡(jiǎn)單以及有效地進(jìn)行保養(yǎng))和/或成本原因，可以證明如圖4中所示的第二實(shí)施例那樣，將耦合電極62(被稱為“接收器電極”)和載體站60(被稱為傳感器單元或“標(biāo)簽”)結(jié)合在一個(gè)模塊中是有利的。
在這種連接方式下，為了考慮其它事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果，在圖4所示的第二實(shí)施例中，耦合電極62熔合在車輪或輪胎90的閥96上，也就是說(shuō)耦合電極62與車輪或輪胎90的閥體96機(jī)械地連成一體。
如在圖2電路圖中以及在圖3第一實(shí)施例中所示的那樣，耦合電極62以電學(xué)或電容的方式連接在傳感器單元60的電子線路上。此外，該電容耦合電極62與輪緣即地面絕緣。
傳感器單元60通過(guò)其第二接線端連接在輪緣(即接地)上，也就是說(shuō)通過(guò)其接地電極64或圖4中的電容方式，如圖2電路圖中和圖3第一實(shí)施例中所示。
圖4所示的第二實(shí)施例具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，其中例如，耦合電極62(被稱為“接收器電極”)和載體站60(被稱為傳感器單元或“標(biāo)簽”)結(jié)合在一個(gè)模塊中使得裝配和維護(hù)變得非常方便。
此外，在圖4所示的第二實(shí)施例中，耦合電極簡(jiǎn)單地機(jī)械結(jié)合在已有的閥96中也是可能的，此時(shí)所公開(kāi)的實(shí)施例可以采用鋼隔層輪胎或無(wú)金屬輪胎。以經(jīng)濟(jì)的成本制造電極62和64的可能性使得大規(guī)模的生產(chǎn)得利于該方法。
為了避免與圖4所示第二實(shí)施例的布置、元件、特征和/或優(yōu)點(diǎn)有關(guān)的不必要的重復(fù)，在上文有關(guān)圖4中電容通信系統(tǒng)100’的第二實(shí)施例中沒(méi)有給出相應(yīng)的解釋，可以參考與圖3中電子通信系統(tǒng)100的第一實(shí)施例有關(guān)的相應(yīng)解釋；除非在圖4所示的第二實(shí)施例中另有說(shuō)明，這些圖3所示的第一實(shí)施例的布置、元件、特征和/或優(yōu)點(diǎn)同樣清楚地賦予與圖4中電子通信系統(tǒng)100’的第二實(shí)施例有關(guān)的說(shuō)明主題。
最后，對(duì)于顯示在圖2到4中的本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)指出，例如通過(guò)在每種情況下將分配給基站10的激勵(lì)電路26和分配給傳感器單元60的激勵(lì)電路76設(shè)計(jì)成一種結(jié)合的調(diào)制器/解調(diào)器單元，本發(fā)明的這兩個(gè)實(shí)施例也允許具有雙向電容數(shù)據(jù)傳輸功能的雙向電容連接。
如果電容通信是雙向的，那么耦合電極62可以因此被設(shè)計(jì)為接收器電極和/或發(fā)射器電極。
附圖標(biāo)記列表100電子通信系統(tǒng)(根據(jù)圖3的第一實(shí)施例)100’ 電子通信系統(tǒng)(根據(jù)圖4的第二實(shí)施例)10 基站12 基站10的耦合電極14 基站10的接地電極20 基站10的處理電路22 處理電路20的電感24 處理電路20的電容26 處理電路20的激勵(lì)電路，特別是調(diào)制器28 電感22和電容24之間的連接點(diǎn)30 電容24和激勵(lì)電路26之間的連接點(diǎn)32 電感22的屏蔽物40 護(hù)輪板50 基站10和傳感器單元60之間的第一耦合路徑，特別是由基站10的耦合電極12和傳感器單元60的耦合電極62形成的耦合電容52 基站10和傳感器單元60之間的第二耦合路徑，特別是由基站10的接地電極14和接地電壓形成的耦合電容54 基站10和傳感器單元60之間的第三耦合路徑，特別是由傳感器單元60的接地電極64和接地電壓形成的耦合電容60 載體站＝傳感器單元62 傳感器單元60的耦合電極64 傳感器單元60的接地電極70 傳感器單元60的處理電路72 處理電路70的電感74 處理電路70的電容76 處理電路70的激勵(lì)電路，特別是調(diào)制器78 電感72、電容74和激勵(lì)電路76之間的第一連接點(diǎn)
80電感72、電容74和激勵(lì)電路76之間的第二連接點(diǎn)90車輪或輪胎92車輪或輪胎90的外殼94車輪或輪胎90的輪緣96車輪或輪胎的閥
權(quán)利要求
1.一種用于行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的電子通信系統(tǒng)(100；100’)，具有布置在行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置中的至少一個(gè)基站(10)和至少一個(gè)載體站(60)，特別是可運(yùn)動(dòng)的載體站，該載體站設(shè)計(jì)為與基站(10)交換數(shù)據(jù)信號(hào)，其中基站(10)具有至少一個(gè)耦合電極(12)，至少一個(gè)接地電極(14)和至少一個(gè)用于向載體站(60)發(fā)射和/或從載體站(60)接收數(shù)據(jù)信號(hào)的處理電路(20)，所述數(shù)據(jù)信號(hào)由耦合電極(12)和接地電極(14)之間的電壓形成，以及其中載體站(60)具有至少一個(gè)耦合電極(62)，至少一個(gè)接地電極(64)和至少一個(gè)用于從基站(10)接收和/或向基站(10)發(fā)射數(shù)據(jù)信號(hào)的處理電路(70)，所述數(shù)據(jù)信號(hào)由耦合電極(62)和接地電極(64)之間的電壓形成，其中基站(10)的耦合電極(12)和載體站(60)的耦合電極(62)在運(yùn)行時(shí)通過(guò)用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的耦合路徑(50)相互耦合，其中耦合路徑(50)具有在至少一個(gè)在電場(chǎng)上提供的電容連接，其中基站(10)的接地電極(14)在運(yùn)行時(shí)與行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的電接地體電學(xué)或電容連接，并且其中載體站(60)的接地電極(64)在運(yùn)行時(shí)與行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的電接地體電學(xué)或電容連接，其特征在于，在各情況下載體站(60)設(shè)計(jì)為至少一個(gè)傳感器單元，所述傳感器單元分配給行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的至少一個(gè)車輪或輪胎(90)，并且所述傳感器單元設(shè)計(jì)為監(jiān)測(cè)和/或確定車輪或輪胎(90)的至少一個(gè)特性參數(shù)，例如車輪或輪胎(90)的氣壓和/或溫度和/或磨損。
2.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述載體站(60)，特別是載體站(60)的耦合電極(62)，在空間上分配給行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的車輪或輪胎(90)的外殼(92)和/或閥(96)上，并且與行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的車輪或輪胎(90)的輪緣(94)電絕緣。
3.如權(quán)利要求2所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述載體站(60)和/或耦合電極(62)集成在車輪或輪胎(90)的閥(96)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1到3中的至少一個(gè)所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述載體站(60)和耦合電極(62)設(shè)計(jì)成一個(gè)部件和/或一個(gè)模塊。
5.如權(quán)利要求1到4中的至少一個(gè)所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述基站(10)的耦合電極(12)在空間上分配給行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的護(hù)輪板(40)，并且與護(hù)輪板(40)電絕緣。
6.如權(quán)利要求1到5中的至少一個(gè)所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述基站(10)的處理電路(20)具有至少一個(gè)電感(22)，至少一個(gè)電容(24)和至少一個(gè)以至少一個(gè)調(diào)制器形式的激勵(lì)電路(26)，這些元件最好相互串聯(lián)，其中基站(10)的耦合電極(12)最好連接在電感(22)和電容(24)之間的連接點(diǎn)(28)上和/或其中基站(10)的接地電極(14)最好連接在電容(24)和激勵(lì)電路(26)之間的連接點(diǎn)(30)上。
7.如權(quán)利要求1到6中的至少一個(gè)所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述載體站(60)的處理電路(70)具有至少一個(gè)電感(72)和至少一個(gè)電容(74)，這些元件最好并聯(lián)連接為諧振電路，以及至少一個(gè)以至少一個(gè)調(diào)制器形式的激勵(lì)電路(76)，其中載體站(60)的耦合電極(62)最好連接在電感(72)、電容(74)和激勵(lì)電路(76)之間的連接點(diǎn)(78)上和/或其中載體站(60)的接地電極(64)最好連接在電感(72)、電容(74)和激勵(lì)電路(76)之間的另一個(gè)連接點(diǎn)(80)上。
8.一種用于如權(quán)利要求1到7中至少一個(gè)所述的電子通信系統(tǒng)(100；100’)的基站(10)。
9.一種用于如權(quán)利要求1到7中至少一個(gè)所述的電子通信系統(tǒng)(100；100’)的傳感器單元。
10.如權(quán)利要求1到7中至少一個(gè)所述的電子通信系統(tǒng)(100；100’)的使用，特別是至少一個(gè)如權(quán)利要求9中的傳感器單元(60)的使用，用于監(jiān)測(cè)和/或確定至少一個(gè)特性參數(shù)，例如行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的至少一個(gè)車輪或輪胎(90)的氣壓和/或溫度和/或磨損。
全文摘要
為了改進(jìn)電子通信系統(tǒng)(100；100’)，本發(fā)明設(shè)計(jì)用于行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置，具有至少一個(gè)基站(10)和至少一個(gè)載體站(60)，從而使得該通信系統(tǒng)(100；100’)的可能應(yīng)用也能夠擴(kuò)展到行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的其它重要的使用領(lǐng)用中，本發(fā)明提出載體站(60)可以在各情況下設(shè)計(jì)成至少一個(gè)傳感器單元，所述傳感器單元分配給行進(jìn)運(yùn)動(dòng)裝置的至少一個(gè)車輪或輪胎(90)上，并且設(shè)計(jì)為監(jiān)測(cè)和/或確定車輪或輪胎(90)的至少一個(gè)特性參數(shù)，例如車輪或輪胎(90)的氣壓和/或溫度和/或磨損。
文檔編號(hào)B60C23/06GK1741915SQ200480002559
公開(kāi)日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2004年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月22日
發(fā)明者J·諾沃特尼克, T·吉伊斯勒 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司