CN107031312A - 轮胎中的集成tpms模块和rfid标签数据共享系统 - Google Patents

轮胎中的集成tpms模块和rfid标签数据共享系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及轮胎中的集成TPMS模块和RFID标签数据共享系统。独立式轮胎识别标签和独立式传感器模块被安装到轮胎，并且被配置成通过共用的数据共享接口共享和储存轮胎识别和轮胎参数测量传感器数据。

Description

轮胎中的集成TPMS模块和RFID标签数据共享系统
技术领域
本发明总体涉及用于合并在轮胎内的电子标签和传感器模块的数据管理。
背景技术
RFID电子标签和TPMS（胎压监控系统）传感器被合并到各种完成的物品或产品（诸如轮胎）中。这类RFID标签包括储存数据（诸如轮胎识别码）的能力。在轮胎的寿命周期中，当接收到询问信号时，储存在标签存储器中的数据被从标签传送到远程读取器，以提供有用的产品识别信息。TPMS模块测量轮胎参数，诸如胎压和胎温。有益的是在轮胎中集成TPMS操作和RFID标签的操作，以便在整个轮胎使用寿命期间，保持将测量的轮胎参数数据与唯一轮胎识别码相关联的能力。
发明内容
在本发明的一个方面，为轮胎组件提供集成的传感器模块和RFID标签数据共享系统。所述系统包括：独立式识别标签，该识别标签被安装到所述轮胎，用于储存和传送可访问的唯一轮胎识别代码；传感器模块，该传感器模块被安装到轮胎，并其具有用于测量一个或多个轮胎参数的一个或多个传感器，并且从传感器传送所述测量的轮胎参数数据；以及在识别标签和传感器模块中的数据共享接口，通过该数据共享接口，通过与识别标签的数据通信，传感器模块访问并储存唯一的轮胎识别代码。
在另一方面，所述测量的轮胎参数数据可被识别标签装置访问用于传送到远程接收器。
根据另一方面，所述传感器模块能够操作为传送轮胎识别代码，并且该识别标签包括用于测量轮胎参数的至少一个基于标签的传感器，并且其中，所述识别标签通过数据共享接口与传感器模块共享来自基于标签的传感器的测量的数据。
本发明还涉及以下技术方案：
1. 一种轮胎组件，所述轮胎组件具有用于共享基于轮胎的信息的集成的系统，包括：
轮胎；
识别标签装置，所述识别标签装置被安装到所述轮胎，用于储存能够访问的唯一轮胎识别代码，所述识别标签装置能够操作为将所储存的轮胎识别代码传送到远程接收器；
传感器模块，所述传感器模块被安装到所述轮胎，并且具有用于测量至少一个轮胎参数的至少一个传感器，所述传感器模块能够操作为从所述至少一个传感器传送测量的轮胎参数数据；
在所述识别标签装置和所述传感器模块中的数据共享接口，通过所述数据共享接口，在所述识别标签装置和所述传感器模块之间共享所述唯一轮胎识别代码。
2. 如技术方案1所述的轮胎组件，其中，所述测量的轮胎参数数据被所述识别标签装置访问并储存。
3. 如技术方案2所述的轮胎组件，其中，所述识别标签装置能够操作为将所述测量的轮胎参数数据传送到所述远程接收器。
4. 如技术方案1所述的轮胎组件，其中，所述传感器模块能够操作为传送所述轮胎识别代码。
5. 如技术方案1所述的轮胎组件，其中，所述识别标签装置包括至少一个基于标签的传感器，用于测量至少一个标签测量的轮胎参数；并且其中，所述识别标签装置能够操作为通过所述数据共享接口将所测量的数据从所述至少一个基于标签的传感器传送到所述传感器模块。
6. 如技术方案5所述的轮胎组件，其中，所述传感器模块包括储存存储器，所述储存存储器能够操作为储存来自所述至少一个基于标签的传感器的测量的数据。
7. 一种轮胎组件，包括：
轮胎；
独立式识别标签装置，所述识别标签装置被安装到所述轮胎，用于储存能够访问的唯一轮胎识别代码，所述识别标签装置能够操作为将所储存的轮胎识别代码传送到远程接收器；
独立式传感器模块，所述传感器模块被安装到所述轮胎，并且具有用于测量至少一个轮胎参数的至少一个传感器，所述传感器模块能够操作为从所述至少一个传感器传送测量的轮胎参数数据；
在所述识别标签装置和所述传感器模块中的数据共享接口，通过所述数据共享接口，从与所述识别标签装置的数据通信，所述传感器模块访问并储存所述唯一轮胎识别代码；
其中，所述传感器模块能够操作为传送所述轮胎识别代码；
其中，所述识别标签装置包括至少一个基于标签的传感器，用于测量至少一个标签测量的轮胎参数；并且其中，所述识别标签装置能够操作为通过所述数据共享接口将所测量的数据从所述至少一个基于标签的传感器传送到所述传感器模块；以及
其中，所述传感器模块包括储存存储器，所述储存存储器能够操作为储存来自所述至少一个基于标签的传感器的测量的数据。
8. 如技术方案7所述的轮胎组件，其中，所述测量的轮胎参数数据被所述识别标签装置访问并储存。
9. 如技术方案8所述的轮胎组件，其中，所述识别标签装置能够操作为将所测量的数据从所述至少一个基于标签的传感器传送到所述远程接收器。
附图说明
将以示例方式参照附图描述本发明，在附图中：
图1是具有装配有RFID标签和TPMS模块的轮胎的车辆的系统示意图；
图2是将用于数据共享和储存的TPMS和RFID装置集成在轮胎中的系统的框图。
具体实施方式
首先参照图1，常规的RFID标签10被示出为附着到轮胎12的侧壁14上。标签10，在此也被称作“轮胎身份（ID）标签”，处于偶极配置，但如果需要也可采用其他标签配置。RFID标签是通用类型的标签，包括支撑集成电路（IC）封装的衬底并具有导体线圈式天线臂。美国专利8,441,355示出和描述了这种标签，该专利的全部内容通过引用合并于此。
标签10提供唯一轮胎ID代码，通过该代码，轮胎在轮胎的整个使用寿命期间被明确地识别。轮胎ID代码帮助追踪何种轮胎位于车辆（诸如卡车22）上，并识别何时载有标签的轮胎已被更换。轮胎12是常规构造的轮胎，具有胎面区域16和由轮胎内衬19限定的轮胎胎腔18。标签10可操作为将轮胎ID信息无线地传送到远程接收器（未示出）以用于识别。
胎压监控传感器（TPMS）模块20被固定到轮胎12并与轮胎胎腔18通信。TPMS模块20的优选安装位置是通过合适的手段（诸如粘合剂）安装到轮胎内衬19。通常，TPMS模块20是模块封装，其中，一个或多个传感器被封装以用于测量一个或多个重要的轮胎参数，所述参数诸如轮胎胎腔空气压力和轮胎温度。对用于轮胎性能和健康度评估的监控来说，所测量的轮胎参数是重要的。相应地，TPMS模块20装配有天线，该天线用于将轮胎参数数据或信息无线地传送到远程接收器以用于分析。TPMS模块20和轮胎标签10是通常可商购的装置。装置10、20由此被修改成彼此互相通信数据，如本文描述的。
轮胎12安装至以卡车牵引车形式示出的车辆22。但是，本文描述的数据共享和多重独立式装置集成的原理可同等地应用于其他类型的车辆，诸如乘用车、非道路用设备（off-road equipment）等。
参照图2，以框图的形式示出了主题的集成TPMS模块和RFID标签数据共享系统。TPMS模块20和RFID标签10是独立式装置，如图1中所见并且如图2的框图所表现的。独立式TPMS模块20已合并入电路数据储存存储器40，该电路数据储存存储器40包括对唯一轮胎识别代码42的储存。相应地，TPMS模块20在此可被称作“具有存储器的TPMS”。TPMS模块20被提供以轮胎ID代码24，最初在轮胎12开始服务时提供和储存该轮胎ID代码24。之后，从RFID轮胎标签10，TPMS模块20可更新和验证该轮胎ID代码，其中RFID轮胎标签10在轮胎的整个使用寿命期间与轮胎12保持关联。
此外，如之前解释的，TPMS模块20具有监控和测量轮胎参数的一个或多个传感器26，所述轮胎参数诸如胎腔压力（P）、轮胎温度（T）和接地印迹长度（L）。这类传感器在轮胎操作时持续测量重要的参数，并凭借集成的天线28将测量的轮胎参数数据传送到远程接收器（未示出）。此外，TPMS模块和存储器40具有各自的唯一地址作为互连接口20的一部分，该互连接口20允许用于信息和数据共享。优选的接口是可商购的I2C或SPI，以供集成电路（IC）合并和使用。本文使用的“I2C”或“SPI”各自代表荷兰埃因霍温的PhilipsSemiconductor(现在是NXP) 公司开发的内置集成电路（I2C），或伊利诺伊州绍姆堡的Motorola公司开发的串行外设接口（SPI）。
RFID轮胎标签10被提供有用于数据T、P、L等32的储存（32），以及用于轮胎ID 34的储存。标签10也具有天线36，用于将轮胎ID和传感器数据无线地传送到远程接收器（未示出）。RFID标签10还装配有I2C或SPI接口30。标签10还可装配有其自己的传感器38和T、P、L等44，凭借I2C或SPI共享的接口30通信和储存轮胎参数信息。传感器38产生的数据还可被通信到TPMS模块20。RFID标签被进一步封装以从TPMS传感器38通信和接收轮胎参数测量值。图中示出了四个地址，该四个地址全部凭借共用的I2C或SPI接口互相链接。因此能够在全部四个地址之间共享数据。
在轮胎中使用的TPMS模块目前所经历的一个主要问题是，当TPMS模块被从轮胎/车轮组件移除，并且唯一ID不再应用于轮胎时，用于轮胎/车轮组件的唯一识别器变得无法应用。图2的系统通过经由I2C或SPI接口，提供在RFID标签10和TPMS模块20之间的通信来解决这一问题。由RFID标签载有的唯一轮胎ID在轮胎的整个使用寿命期间与轮胎保持在一处。由I2C或SPI接口使能的RFID集成电路可被传送到TPMS模块20并被储存，由此确保TPMS模块20准确地反映其所附接到的轮胎。此外，由I2C或SPI接口使能的RFID标签10 集成电路（IC）可从TPMS模块20获得温度、压力等数据，然后可被标签10传送。RFID 标签10因此具有其自己的独立式温度、压力等传感器，这是因为I2C或SPI接口允许通信和共享多种装置数据。此外，存储器40可连接到TPMS模块20，该TPMS模块20保持嵌入在轮胎中并且保持可应用的唯一轮胎ID。
根据以上，应该明白是的实现了用于轮胎组件的集成的传感器模块和RFID标签数据共享系统。轮胎装配有RFID标签和TPMS模块。RFID标签和TPMS模块互相通信。结果是，来自TPMS模块的轮胎数据与储存在RFID标签中的永久轮胎ID相关联。这是在车辆水平完成的，并且这种关联可以自动地完成。此外，主题中的系统解决了目前无法在场（yard）内的利用RFID手持式读取器访问TPMS数据的问题。存在能够阅读TPMS和RFID的读取器，但这类读取器成本高昂。通过在TPMS模块和RFID标签之间关联和共享数据，标准的RFID标签读取器可访问TPMS数据和RFID。所述系统包括：独立式识别标签10，该识别标签10被安装到轮胎12上，用于储存和传送可访问的唯一轮胎识别码；独立式TPMS传感器模块20，该TPMS传感器模块20被安装到轮胎，并且具有用于测量一个或多个轮胎参数的一个或多个传感器，并且传送来自传感器的测量的轮胎参数数据；以及在识别标签和传感器模块中的数据共享I2C或SPI接口，由此，通过与识别标签的数据通信，传感器模块访问并储存唯一的且正确的轮胎识别代码。测量的轮胎参数数据可被识别标签装置访问用于传送到远程接收器。TPMS模块20还被提供以存储器40，用于储存正确的轮胎ID和轮胎参数传感器信息。RFID标签10还可具有相关联的传感器38，传感器38产生轮胎参数信息，用于被RFID标签10传送到远程接收器。共用的I2C或SPI接口允许在独立式TPMS模块20和RFID标签10之间自由共享轮胎ID和轮胎参数传感器测量结果。
鉴于本文提供的对本发明的描述，可对本发明进行改变。虽然为了阐明本发明的目的，已经示出了某些代表性实施例和细节，但对本领域技术人员来说显然的是可进行各种变化和修改而不违背本发明的范围。因此，应该理解，可对所描述的特定实施例进行变化，并且这些变化落在由以下所附权利要求所限定的本发明的完全的意图范围内。

Claims (9)

1.一种轮胎组件，所述轮胎组件具有用于共享基于轮胎的信息的集成的系统，其特征在于，包括：
轮胎；
识别标签装置，所述识别标签装置被安装到所述轮胎，用于储存能够访问的唯一轮胎识别代码，所述识别标签装置能够操作为将所储存的轮胎识别代码传送到远程接收器；
传感器模块，所述传感器模块被安装到所述轮胎，并且具有用于测量至少一个轮胎参数的至少一个传感器，所述传感器模块能够操作为从所述至少一个传感器传送测量的轮胎参数数据；
在所述识别标签装置和所述传感器模块中的数据共享接口，通过所述数据共享接口，在所述识别标签装置和所述传感器模块之间共享所述唯一轮胎识别代码。
2.如权利要求1所述的轮胎组件，其特征在于，所述测量的轮胎参数数据被所述识别标签装置访问并储存。
3.如权利要求2所述的轮胎组件，其特征在于，所述识别标签装置能够操作为将所述测量的轮胎参数数据传送到所述远程接收器。
4.如权利要求1所述的轮胎组件，其特征在于，所述传感器模块能够操作为传送所述轮胎识别代码。
5.如权利要求1所述的轮胎组件，其特征在于，所述识别标签装置包括至少一个基于标签的传感器，用于测量至少一个标签测量的轮胎参数；并且其中，所述识别标签装置能够操作为通过所述数据共享接口将所测量的数据从所述至少一个基于标签的传感器传送到所述传感器模块。
6.如权利要求5所述的轮胎组件，其特征在于，所述传感器模块包括储存存储器，所述储存存储器能够操作为储存来自所述至少一个基于标签的传感器的测量的数据。
7.一种轮胎组件，其特征在于，包括：
轮胎；
独立式识别标签装置，所述识别标签装置被安装到所述轮胎，用于储存能够访问的唯一轮胎识别代码，所述识别标签装置能够操作为将所储存的轮胎识别代码传送到远程接收器；
独立式传感器模块，所述传感器模块被安装到所述轮胎，并且具有用于测量至少一个轮胎参数的至少一个传感器，所述传感器模块能够操作为从所述至少一个传感器传送测量的轮胎参数数据；
在所述识别标签装置和所述传感器模块中的数据共享接口，通过所述数据共享接口，从与所述识别标签装置的数据通信，所述传感器模块访问并储存所述唯一轮胎识别代码；
其中，所述传感器模块能够操作为传送所述轮胎识别代码；
其中，所述识别标签装置包括至少一个基于标签的传感器，用于测量至少一个标签测量的轮胎参数；并且其中，所述识别标签装置能够操作为通过所述数据共享接口将所测量的数据从所述至少一个基于标签的传感器传送到所述传感器模块；以及
其中，所述传感器模块包括储存存储器，所述储存存储器能够操作为储存来自所述至少一个基于标签的传感器的测量的数据。
8.如权利要求7所述的轮胎组件，其特征在于，所述测量的轮胎参数数据被所述识别标签装置访问并储存。
9.如权利要求8所述的轮胎组件，其特征在于，所述识别标签装置能够操作为将所测量的数据从所述至少一个基于标签的传感器传送到所述远程接收器。
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