CN107627792A - 用于提供与胎压有关的信息的胎压传感器模块、胎压监测系统、车轮、方法和计算机程序 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于提供与胎压有关的信息的胎压传感器模块、胎压监测系统、车轮、方法。一种胎压传感器模块，包括：压力传感器，其被配置为确定与轮胎的压力有关的信息；以及控制器，其被配置为选择地在活动状态下和非活动状态下操作胎压传感器模块，其中，所述胎压传感器模块的能耗在非活动状态下比在活动状态下低，其中所述控制器进一步被配置为在活动状态下控制与轮胎的压力有关的信息的输出，以及其中所述控制器被配置为基于确定与轮胎的速度有关的信息指示速度在阈值以上来在非活动状态下操作胎压传感器模块。

Description

用于提供与胎压有关的信息的胎压传感器模块、胎压监测系 统、车轮、方法和计算机程序

分案申请

本申请为分案申请，其母案的发明名称为“用于提供与胎压有关的信息的胎压传感器模块、胎压监测系统、车轮、方法和计算机程序”，申请日为2015年7月17日，申请号为201510560918.6。

技术领域

实施例涉及用于提供与车辆的车轮的胎压有关的信息的胎压传感器模块、胎压监测系统、车轮、方法和计算机程序。

背景技术

胎压监测系统（TPMS）被设计成监测各种类型车辆上的充气轮胎内部的气压。因此压力传感器被用于轮胎中，以及该系统可以将胎压信息报告给车辆的驾驶员。无线传输可以用于将关于压力数据的信息传输给车辆中的集中接收器部件。这样的配置可以使该系统能够将轮胎的压力损失报告给驾驶员或发信号通知驾驶员。某些已知的TPMS除压力信息外还提供关于轮胎或车轮的定位信息，以便向车辆的驾驶员指示具有压力损失的车轮的位置。

对TPMS要求的规定变得存在于越来越多的国家。汽车制造商因此倾向于提供作为标准装备的TPMS。至少某些TPMS是电池供电的，其中这种电池的使用寿命决定了TPMS的使用寿命。例如，某些国家规定要求TPMS的使用寿命至少为7年，这可能使功率效率成为针对TPMS的重要设计目标，尤其是当还将在TPMS模块中实现进一步的功能（诸如附加的测量）时。

发明内容

实施例提供用于提供与车辆的车轮的胎压有关的信息的压力模块、系统、车轮、方法和计算机程序。实施例利用了将TPMS分离成两个模块，其中第一模块覆盖轮胎的较低速度范围，以及第二模块覆盖轮胎的较高速度范围。在活动状态和非活动状态下操作该模块可以允许在速度阈值以上在高能效非活动状态下操作第一模块，而可以在速度阈值以上在活动状态下操作第二模块。

实施例提供了配置为提供与车辆的轮胎的压力有关的信息的第一胎压传感器模块。第一胎压传感器模块包括配置为确定与轮胎的压力有关的信息的压力传感器。第一胎压传感器模块进一步包括配置为选择性地在活动状态和非活动状态下操作第一压力模块的控制器，其中第一压力模块的能耗在非活动状态下比在活动状态下低。控制器被进一步配置为控制与活动状态下的轮胎的压力有关的信息的输出。控制器进一步被配置为基于确定与轮胎速度有关的信息指示速度在阈值以上来在非活动状态下操作第一压力模块。实施例因此可以提供第一胎压传感器模块或TPMS模块，其可以在速度阈值以上被操作的高能效模式下，这可以能够实现节能或电池使用期限延长。这种改善的高能效也可以允许更低容量电池或更小尺寸电池，同时保持预期的使用寿命或使用期限。

在某些实施例中，第一胎压传感器模块可以进一步被配置用于阀安装，或者它可被包括在用于轮胎的阀中。实施例因此可以提供高能效阀压力传感器。第一胎压传感器模块可以进一步包括电池。该实施例可以能够实现用于阀安装的压力模块的延长的电池使用寿命或使用期限。在进一步的实施例中，第一胎压传感器模块可以包括可再充电能量装置和电力接口，所述电力接口被配置为对可再充电能量装置充电。而且，实施例可以提供第一胎压传感器模块，其包括可再充电能量装置，使得胎压传感器模块的使用寿命或使用期限可以通过再充电被进一步延长，这可以尤其对于阀安装的胎压传感器模块是有利的，因为它的电池可以持续更久，可以相应地具有更小的尺寸和/或更轻的重量。在某些实施例中，电力接口可以被配置为与另一个或第二压力传感器模块耦合。该另一个胎压传感器模块然后可以被配置为通过该接口对可再充电能量装置充电。实施例可以能够通过第二胎压传感器模块对第一胎压传感器模块再充电。

实施例进一步提供第二胎压传感器模块，其被配置为提供与车辆的轮胎的压力有关的信息。第二胎压传感器模块包括被配置为确定与轮胎的压力有关的信息的压力传感器。第二胎压传感器模块进一步包括被配置为向胎压传感器模块供电的能量采集器。第二胎压传感器模块进一步包括被配置为在活动状态和非活动状态下操作第二胎压传感器模块的控制器。第二胎压传感器模块的能耗在非活动状态下比在活动状态下低。控制器进一步被配置为控制与活动状态下的胎压有关的信息的输出。该控制器进一步被配置为基于确定与轮胎的速度有关的信息指示速度在阈值以上，来在活动状态下操作第二胎压传感器模块。实施例可以提供胎压传感器模块，其在轮胎的速度阈值以上提供或控制与胎压有关的信息的输出，并且可以在所述阈值以下被操作在高能效模式下。

在某些实施例中，第二胎压传感器模块可以被配置用于在轮胎内的壁安装或胎面安装。实施例可以提供轮胎安装的或轮胎内的TPMS或胎压传感器模块，其在针对轮胎的速度阈值以上提供与胎压有关的信息。在实施例中，第二胎压传感器模块因此可以使用通过轮胎的移动或变形所生成的能量，并且将所述能量用作电源。在某些实施例中，第二胎压传感器模块因此可以在没有电池的情况下被操作。在进一步的实施例中，第二胎压传感器模块可以进一步包括被配置为向另一个胎压传感器模块供应电力的接口。换句话说，当轮胎速度在阈值以上时，第二胎压传感器模块可以能够为它自己和另一个胎压传感器模块供电。实施例因此可以提供一种操作模式，在所述操作模式中，在阈值以上从轮胎的运动对系统供应电力，使得在不依赖于诸如电池之类的任何其他永久能量供给的情况下操作该系统。在某些实施例中，第二胎压传感器模块可以进一步包括被配置为确定与车辆的动态驾驶状况有关的信息的传感器。第二胎压传感器模块可以允许进行与轮胎或轮胎所附接的车辆的动态驾驶状况有关的进一步的测量。

在某些实施例中，该控制器可以进一步被配置为：当胎压传感器模块处于活动状态下时，使用该传感器来确定与车辆的动态驾驶状况有关的信息。换句话说，在速度阈值以上，第二胎压传感器模块可以允许进行附加的测量，例如使用通过车辆或轮胎的运动所供应的电力，并且也可能对另一个压力模块充电。例如，该传感器可以被配置为确定与轮胎的温度、轮胎的接触区域的动态行为、轮胎的接触区域的形状、轮胎的接触区域的压力分布、轮胎的接触区域的变形或轮胎的加速度的组中的至少一个要素有关的信息。

实施例进一步提供用于确定与轮胎的压力有关的信息的系统，该系统包括如上所述的第一胎压传感器模块和如上所述的第二胎压传感器模块。实施例提供胎压监测系统，其包括轮胎的第一位置处的第一压力传感器模块，以及其包括轮胎的不同于第一位置的第二位置处的第二压力传感器模块。第二压力传感器模块由能量采集器供电。TPMS系统被配置为在轮胎的第一旋转状态下将由第一压力传感器模块感测的压力信息传输到电子控制单元，以及在轮胎的第二旋转状态下将由第二压力传感器模块感测的压力信息传输到电子控制单元。在某些实施例中，第二压力传感器模块可以由能量采集器供电。替代地或者另外，第二压力传感器模块可以被安装在轮胎的内部。

实施例进一步提供用于车辆的车轮，其包括根据上述内容的用于确定与轮胎的压力有关的信息的系统和轮胎。在某些实施例中，第一胎压传感器模块可以被配置为在车轮的第一较低速度范围内提供与胎压有关的信息，并且第二胎压传感器模块可以被配置为在第二较高速度范围内提供与胎压有关的信息。在某些实施例中，可以存在轮胎的第一速度范围和第二速度范围的某些重叠。因此，在某些实施例中，在较低速度范围内，第一胎压传感器模块可以提供与轮胎的压力有关的信息，并且在第二速度范围内，其中可以通过使用轮胎运动的能量采集器来供应能量，与胎压有关的信息可以由第二胎压传感器模块来提供。实施例因此可以提供用于确定与胎压有关的信息的概念或系统，其具有改善的能量效率，或者具有相对于电池的降低的总电力需求。在某些实施例中，车轮的第一速度范围起始于零速度或零速度以上。换句话说，第一电池供电的胎压传感器模块可以覆盖轮胎的零值或静止与速度阈值之间的较低速度范围，并且第二胎压传感器模块可以相应地覆盖起始于大于零的速度，覆盖重叠情形下的阈值，并且直到轮胎、轮胎所附接的车辆的最高速度的较高速度范围。

实施例进一步提供用于提供与车辆的轮胎的压力有关的信息的方法。该方法包括感测与轮胎的压力有关的信息，并且可以选择地在活动状态或非活动状态下操作。能耗在非活动状态下比在活动状态下低。该方法进一步包括在活动状态下控制与胎压有关的信息的输出。该方法进一步包括基于确定与轮胎的速度有关的信息指示速度在阈值以上或以下来在非活动状态下操作。

实施例进一步提供一种方法，其包括利用安装在轮胎的第一位置处的第一传感器模块来感测胎压，以及至少在第一时间间隔中将基于利用第一传感器模块对胎压的感测的第一胎压信息传输到电子控制单元。该方法进一步包括至少在第二时间间隔中在非活动状态下操作第一传感器模块，以及至少在第二时间间隔期间利用第二传感器模块感测胎压。第二传感器模块被安装在轮胎的第二位置处，其中该第二位置不同于第一位置。该方法进一步包括至少在第二时间间隔期间将基于利用第二传感器模块对胎压的感测的第二胎压信息传输到电子控制单元。第二传感器模块可以由能量采集器供电和/或第二传感器模块可以被安装在轮胎的内部。

实施例进一步提供一种在非临时介质上具有程序代码的计算机程序，所述程序代码当该计算机程序在计算机上或处理器上被执行时，用于实行如上文所描述的用于提供与车辆的轮胎的压力有关的信息的方法。总体上，实施例还提供具有程序代码的一个或多个计算机程序，所述程序代码用于当计算机程序在计算机、处理器或可编程硬件部件上执行时，实行上述方法中的一个或多个。进一步的实施例是存储指令的计算机可读存储介质，所述指令当由计算机、处理器或可编程硬件部件执行时，使该计算机实现本文中所描述的方法中的一个。

实施例进一步提供一种车辆，其包括如上文所描述的系统。

附图说明

将仅通过示例的方式使用设备和/或方法和/或计算机程序的以下非限制性实施例，并且参考附图，来描述某些其他特征或方面，其中：

图1示出了第一和第二压力传感器模块的实施例的框图；

图2示出了在实施例中关于状态变化的图表；

图3示出了用于阀安装的第一压力传感器模块的实施例；

图4示出了用于轮胎安装的第二压力传感器模块的实施例；

图5描绘了用于确定与胎压有关的信息的方法的实施例的流程图；以及

图6描述了方法的另一个实施例的流程图。

具体实施方式

在下文中某些部件将在多个附图中示出，其中一致的参考标记指的是功能上相同或相似的部件。为简单起见可以避免重复描述。以虚线描绘的特征或部件是可选的。

因此，尽管示例性实施例能够包括各种修改和替代形式，其实施例在附图中通过示例的方式被示出，并且在本文中被详细描述。然而，应当理解的是，并不意图将示例实施例限于所公开的特定形式，而是相反，示例实施例将覆盖落入本发明范围内的所有修改、等价物和替换物。遍及附图的描述，同样的数字指的是同样或类似的要素。

如本文所使用的，术语“或”指的是非排他性的或，除非另行指出（例如，“否则”或“或者以替代方式”）。此外，如本文所使用的，用于描述元件之间关系的词语应当广泛地被解释成包括直接关系或者存在介入元件，除非另行指出。例如，当元件被称为“被连接”或“被耦合”到另一个元件时，该元件可以是被直接连接或耦合到另一元件，或者可能存在介入元件。相反，当元件被称为“被直接连接”或“被直接耦合”到另一个元件时，不存在介入元件。类似地，诸如“之间”、“邻近”等词语应当以同样的方式来解释。

本文中所使用的用辞仅是出于描述特定实施例的目的，以及并不意图限定示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”及“该”也意图包括复数形式，除非上下文明确另行指出。将进一步理解的是，当在本文中使用时，术语“包含（comprise和comprising）”或“包括（include和including）”指定了所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件或其分组的存在或添加。

除非另行限定，本文所使用的所有术语（包括技术术语或科学术语）具有示例实施例所属的技术领域的普通技术人员中的一个所通常理解的相同含义。将进一步理解的是，术语（例如在常用字典中所定义的那些术语）应被解释为具有与它们在相关领域的情境中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过度形式化的意义来解释，除非本文中明确地如此定义。

图1图示了第一压力传感器模块10的实施例，该第一压力传感器模块10被配置为提供与车辆的轮胎30的压力有关的信息。在下文中，车辆可以是使用轮胎的任何车辆，如例如，汽车、厢式货车、卡车、公共汽车、飞机、自行车、摩托车等等。尽管某些实施例可以使用汽车来示范，但任何其他车辆可以被用于实施例中。轮胎30被概述为图1中的概略图。第一胎压传感器模块10可以位于紧挨着轮胎30的内部开口处，即靠近车辆的潜在轮缘。第一胎压传感器模块10包括压力传感器12，其被配置为确定与轮胎30的压力有关的信息。压力传感器12可以包括一个或多个压力感测元件、一个或多个压力检测器、一个或多个压力单元等等。压力传感器12可以被配置为当压力传感器12被安装或耦合到轮胎30时，确定与它周围的（例如轮胎30的）压力有关的任何信号或信息（其可以是模拟的或数字的）。

第一压力传感器模块10包括控制器14，其被配置为选择地在活动状态下和非活动状态下操作第一压力传感器模块10。第一压力传感器10的能耗在非活动状态下比在活动状态下低。换句话说，控制器14被配置为控制第一压力传感器模块10，并且控制器14与压力传感器12耦合。控制器14因此可以从压力传感器12接收、控制或获得与胎压有关的信息。控制器14进一步被配置为控制与活动状态下的轮胎30的压力有关的信息的输出。控制器14可以可选地包括发射器18，其在图1中被示范为发射天线。发射器18可以被配置为例如将与轮胎30的压力有关的信息无线传输到车辆或服务站的控制单元，例如电子控制单元（ECU）。发射器18可以被实现为或包括一个或多个模块、装置或单元，其包括发射器或收发器部件，诸如典型的发射器和/或接收器部件。这种部件可以包括一个或多个发射和/或接收天线、一个或多个发射和/或接收环或线圈、一个或多个低噪声放大器、一个或多个功率放大器、一个或多个滤波器、一个或多个双工器或同向双工器、一个或多个模数和/或数模转换器等等的组中的一个或多个部件。在实施例中，胎压传感器模块10可以被实现为TPMS传感器，并且可以被称为TPMS传感器或模块10。

胎压传感器模块10可以因此与位于轮胎30或车轮外部的接收器模块（例如车辆的电子控制单元（ECU））无线通信。在图1中所描绘的实施例中，控制器14进一步被配置为控制输出或确定与轮胎30的速度有关的信息。在实施例中，控制器14可以包括或被耦合到传感器，该传感器例如可以按照加速度传感器来确定与速度有关的这样的信息，例如由包括与轮胎30的速度、旋转频率、径向或切向加速度等等有关的信息的一个或多个信号来表示。在实施例中，轮胎的速度可以由轮胎或车轮的旋转速度或者轮胎的中心的速度（例如车辆的速度）来表示。速度可以借助于例如切向或径向加速度传感器的传感器来获得、确定或测量。在某些实施例中，与速度有关的信息可以使用能量采集器的输出信号来确定。例如，能量采集器的输出功率或输出电压可以相应地取决于轮胎30的旋转速度、下面的表面的粗糙度。因此，能量采集器的输出信号的水平可以指示与轮胎的速度有关的信息。控制器14可以被配置为基于确定与轮胎的速度有关的信息指示速度在阈值以上来在非活动状态下操作压力模块10。在某些实施例中，控制器14可以被配置为如果与轮胎的速度有关的信息指示速度在阈值以上，则在非活动状态下操作胎压传感器模块10。在实施例中，在超过速度阈值时，可以执行向非活动状态的切换，相应地具有可能的延迟。

在某些实施例中，当轮胎30的速度达到一定的阈值时，控制器14可以将第一压力模块10切换到非活动状态，该非活动状态比活动状态更高能效。要注意的是，通常胎压模块的操作模式或状态可以对应于可以胎压信息可以被获得和传送的状态与没有胎压信息被传送的另一个更高能效的状态之间的交替。要注意的是，在实施例中，压力模块可以被操作在活动状态下，其中它可以在测量模式与节能模式之间来回切换，使得压力信息可以在一定的时间基础上，例如每10ms、20ms、50ms、100ms、200ms、500ms、1s、2s、5s等等是可得的。要注意的是，在某些实施例中，测量模式与节能模式之间的切换可以仍然发生在非活动状态下，例如比在活动状态下发生得更少，使得非活动状态下的能耗变得更低。

在某些实施例中，控制器14可以被配置为在将第一胎压传感器模块10切换到非活动状态之前，当达到或超过阈值时，等待一定时间段，以确保速度在该时间段内保持在阈值以上。在一个实施例中，控制模块14可以被配置为等待该时间段，由此确保速度在长于该时间段内已经达到或超过该阈值，并且然后将第一胎压传感器模块10切换到非活动状态。如上面所已经提到的，该阈值可以对应于指示轮胎的速度的能量采集器的一定输出水平。非活动状态可以对应于待机状态、待用状态、休眠状态等等。在非活动状态下，第一胎压传感器10也许不能够提供与轮胎30的压力有关的信息，或者提供比在活动状态下更少的信息。在某些实施例中，第一压力传感器模块10内的发射器可以被切换到非活动状态，使得胎压信息不再被传输到ECU。在某些实施例中，速度在阈值之上的指示可以与其他标准相组合来确定第一胎压传感器模块10切换到非活动状态中。例如，当速度在预定时间内连续处于阈值以上时，第一胎压传感器模块10可以被切换到非活动状态。其他标准可以被用于确定第一胎压传感器模块10切换到非活动状态中。

在某些实施例中，第一胎压传感器模块10可以包括作为电源的电池15，其可以被耦合到第一胎压传感器模块10的一个或多个部件。在活动状态期间或者当与轮胎30的速度有关的信息指示速度在阈值以下时，压力模块10可以使用来自所述电池15的能量。换句话说，用于第一胎压传感器模块10的电源由电池15来提供。在确定这种电池15的尺寸时，可以考虑两个对立的设计目标。首先，电池15可以对应于针对第一胎压传感器模块10或TPMS模块的显著成本贡献因素。此外，电池15可以对应于针对第一胎压传感器模块10或TPMS模块的显著重量贡献因素。第一胎压传感器模块10或TPMS模块越重，在车轮中（例如在车轮的阀处）的安装变得越复杂。对于这些原因，更小、更轻的TPMS模块或较廉价的电池可能是期望的。

第二，更大的电池15可以提供第一胎压传感器模块10或TPMS模块的更长的操作时间、使用寿命或使用期限。此外，精确的压力测量可能相比将不精确的测量消耗更多的能量以及附加的测量（例如加速度、温度等等）可能从电池15消耗附加的能量。从研究和发展的视角来看，可能期望更精确地监测轮胎参数，例如，为了安全或舒适的原因。因此，附加的测量（诸如关于动态驾驶状况的测量）可能是期望的，但是每个附加的测量可能消耗附加的能量。因此，更大或更高容量的电池15可以是期望的。

实施例可以能够实现针对TPMS的更高能效的概念。图1还图示了第二胎压传感器模块20或TPMS模块的实施例。第二胎压传感器模块20还被配置为提供与车辆的轮胎30的压力有关的信息。第二压力模块20包括压力传感器22，其被配置为确定与轮胎30的压力有关的信息。压力传感器22可以与上述的压力传感器12相一致地实现。如上面所概述的，第二胎压传感器模块20进一步包括能量收集器25，其被配置为向胎压传感器模块20供应电力。

第二胎压传感器模块20进一步包括控制器24，其被配置为在活动状态下和非活动状态下操作第二胎压传感器模块20。第二胎压传感器模块20的能耗在非活动状态下比在活动状态下低。控制器24可以与上述控制器14相一致地实现，并且也可以被配置为例如使用与以上一致的可选的发射器28来向车辆或服务站的控制单元提供与胎压有关的信息。控制器24可以被配置为提供或控制与活动状态下的轮胎30压力有关的信息的输出，并且该控制器可以被配置为确定与轮胎30的速度有关的信息。该控制器被配置为：基于确定与轮胎的速度有关的信息指示速度在阈值以上来在活动状态下操作胎压传感器模块20，该阈值可以是与第一胎压传感器模块10的阈值相同或不同的阈值。

如图1所暗示的，第一胎压传感器模块10可以被配置用于阀安装或者被包括在轮胎30的阀中。第二胎压传感器模块20可以被配置用于壁安装或胎面安装在轮胎30的内部。第二胎压传感器模块可以包括能量收集器25，其被配置为向第二胎压传感器模块25或TPMS模块供应电力。第二胎压传感器模块20可以配备有能量采集器或纳米（nano）发电机，并且可以是无电池的TPMS传感器，其将TPMS传感器撞击地面时的脉冲的机械能转换成电信号，根据该电信号可以确定能量和其他信息，例如，可以确定关于车轮旋转频率的信息。在进一步的实施例中，第二胎压传感器模块20可以使用加速度或震动传感器来确定关于车轮旋转频率的信息，例如通过利用重力。

第二胎压传感器模块20可以被安装在轮胎30内部，并且可以使用能量采集器25作为电源。例如，能量采集器25可以在轮胎30的接触区域的背侧上安装在轮胎内部。轮胎30的表面在与地面下的接触区域处遭受变形，例如它在进入接触区域时被压缩，以及在离开接触区域时解除压缩。这些变形也存在于在轮胎的内部上。能量采集器25可以将该机械能转换成电能，其然后被用于为第二压力模块20进行电力供应。例如，能量采集器25可以包括压电元件以将机械能转换成电能。如随后将详细说明的，在较高的速度下，能量采集器25可以提供足够的能量以执行进一步的测量。然而，如果轮胎30的速度在一定时间段内是相当低的，则没有足够的能量可以从采集器25获得，这例如可能发生在闹市区交通中的走走停停区域中，或者发生在静止时段后起动车辆时。由于规则也许不允许没有压力测量的较长时段，人们可以对不得不指示故障的时间段相应地设置一定的限制，单独基于能量采集器的概念可以被视为关键的。能量采集器25可以包括另一个能量源，然而其助长了采集器的成本、重量和易碎性是有贡献的，尤其是在被安装在接触区域的内部上时。

如果能量采集器配备有附加的能量源，例如电池或蓄电池，附加的部件或电路可能对于为能量源以及例如为稳定供应电压提供切换、充电或控制功能是必要的。这种附加的部件可能消耗进一步的空间，并且可能进一步助长成本。对于胎内模块，空间可以被看作另一个关键因素，因为这种模块越大，由接触区域的压缩或解除压缩所施加的力以及离心力就越大。而且，能量采集器或许没有遵照针对阀可安装压力模块的需要，因为针对阀安装的重量和空间需求将要求施加到阀上的受限的力。这种空间将在轮胎30的内部可获得，但是应力和应变是较高的，使得在这样的区域中宁可不使用较大的电子电路和/或电池。

实施例可以提供这两种概念的组合，其中压力模块被用于不同的速度范围。图1进一步图示了用于确定与轮胎30的压力有关的信息的系统40的实施例。该系统40包括第一胎压传感器模块10和第二胎压传感器模块20。系统40将两个胎压传感器模块10和20相组合。该组合可以在几乎所有的状况下或所有的驾驶状况下提供与胎压有关的信息，并且可以甚至允许附加测量，例如与在更高速度下的车辆的驾驶动力学有关的附加测量。另一个实施例是用于车辆的车轮，其包括轮胎30和用于确定与轮胎30的压力有关的信息的系统40。

状态切换在图2中被进一步描绘。图2图示了关于图1中所描绘的系统40的实施例中的状态变化的图表。该图表在横坐标上示出了轮胎30的速度，以及在纵坐标上示出了相应的操作状态。如从图2中可以看出的，在零速度处，第一胎压传感器模块10是活动的（实线），而第二胎压传感器模块20是非活动的（虚线）。在第一阈值Thr1处，第二胎压传感器模块20被激活，并且改变到活动状态。假设在Thr1处，能量采集器25为第二胎压传感器模块20提供充足的能量以便可靠地感测胎压并提供关于胎压的信息。在第二阈值Thr2处，第一胎压传感器模块10从活动状态改变到非活动状态，并且电池电力可以在高于Thr2的速度处被节省。要注意的是，图2示出了Thr1和Thr2之间的某些重叠，其中压力模块10和20两者都处于活动状态，这是一个示例。当两个模块10和20之间不存在进一步的链接、耦合或通信时，这种行为可以被使用，并且重叠可以确保总是有至少一个压力模块10或20是活动的。此外，两个压力模块10和20正同时操作的重叠状况可以被用于估计来自两个压力模块的所感测的压力信息，以便检查两个压力模块是否正确地起作用。因此，两个压力模块可以被用于增强针对胎压监测的功能安全性。

如上所概述的，两个模块10和20之间的链接、耦合或通信可以例如相应地借助于通信控制器14和24、借助于公用控制器来提供，还可以存在仅单个阈值，该单个阈值仍然确保一个模块10或20在任何速度下是活动的。而且，还可预料到的是，在某些实施例中，较小的间隙是容许的，即两个模块10和20都是非活动的某些速度。

在由图2所图示的实施例中，第一胎压传感器模块10被配置为在车轮的第一较低速度范围0－Thr2内提供与胎压有关的信息，并且第二胎压传感器模块20被配置为在车辆的第二较高速度范围Thr1－最大速度内乃至以上提供与胎压有关的信息。如在图2中所示出的，车轮的第一速度范围起始于零速或零速以上，因此，第一胎压传感器模块10可以在车辆的静止之后被使用。要注意的是，如果轮胎的速度在一定时间段内等于零，则第一胎压传感器模块10可以在非活动状态下被操作。换句话说，在实施例中，当车辆停泊时，第一胎压传感器模块10也许不停留在活动状态下。例如，控制器14可以被配置为：基于确定与轮胎的速度有关的信息在一定的超时时段内指示零速度，来在非活动状态下操作第一胎压传感器模块10。控制器14可以进一步被配置为：一旦轮胎开始移动，或者当与轮胎的速度有关的信息指示速度大于零时， 再次在活动状态下操作第一胎压传感器模块10。例如，如果轮胎的速度稍微在零以上，例如处于0＋，则控制器14可以将胎压传感器模块10过渡到活动状态。系统40可以将阀安装胎压传感器模块10与轮胎内压力传感器模块相组合。与胎压有关的信息可以在任何速度下被提供。

图1和2图示了胎压监测系统40，其包括位于轮胎30的第一位置处（例如阀或轮缘处）的第一压力传感器模块10。胎压监测系统40进一步包括位于轮胎30的不同于第一位置的第二位置处（例如轮胎30中）的第二压力传感器模块20。第二压力传感器模块20由能量采集器25供电。胎压监测系统40被配置为：在轮胎30的第一旋转状态下，将由第一压力传感器模块10所感测的压力信息传输到电子控制单元，以及在轮胎30的第二旋转状态下，将由第二压力传感器模块20所感测的压力信息传输到电子控制单元。另一个实施例是用于车辆的车轮60，其包括轮胎30和用于确定与轮胎30的压力有关的信息的系统40。与以上内容相一致，第一压力传感器模块10可以被配置为在车轮60的第一较低速度范围内提供与胎压有关的信息，以及第二压力传感器模块20可以被配置为在第二较高速度范围内提供与胎压有关的信息。车轮的第一速度范围可以起始于零速度或零速度以上。

如图1中进一步所示的，第二胎压传感器模块20可以可选地进一步包括传感器28，其被配置为确定与车辆的动态驾驶状况有关的信息。这种信息也可以在第二胎压传感器模块20处于活动状态下时被提供。换句话说，在另一个实施例中，控制器24被进一步配置为：在第二胎压传感器模块20处于活动状态下时，使用传感器28确定与车辆的动态驾驶状况有关的信息。传感器28可以被配置为确定与以下各项的组中的至少一个元素有关的信息：轮胎的温度、轮胎接触区域的动态行为、轮胎接触区域的形状、轮胎接触区域的压力分布、轮胎接触区域的变形、或者轮胎的加速度。

实施例通过在改善的或最优的操作区域中操作两个系统来提供改善的系统效率。从车辆的静止直到阈值，与阀安装的压力模块相对应的第一胎压传感器模块10提供了与胎压有关的信息。由于第一胎压传感器模块10在阈值以上是非活动的，可以使用更小的电池，相应地延长了使用寿命。在阈值以上，能量采集器25提供足够的能量来操作可以对应于胎内模块的第二胎压传感器模块20。此外，第二胎压传感器模块20可以执行进一步的测量，并且可以借助于控制器24提供与该进一步的测量有关的信息。如果速度降低到阈值以下，第一胎压传感器模块10可以再次被采用。

图3示出了用于阀安装的第一胎压传感器模块10的实施例。图3在左手侧示出了阀50，其包括第一胎压传感器模块10。图3图示了压力传感器12、控制器14和电池15。图3在右手侧示出了具有轮缘70和轮胎30的车轮60。如在左手侧所示的，第一胎压传感器模块10与阀50一起被安装在轮缘上。在常规的配置中，电池可以消耗这种模块的大约50％的空间，并且可以构成它的重量的大约50％。实施例可以允许仅部分地在以较低速度的驾驶期间（例如仅当车辆移动慢于20km/h时），使用第一胎压传感器模块10，这允许对应的电池尺寸和重量降低。

此外，可以进行一系列的压力测量以便在统计学上补偿发生在轮胎中的压力变化（对压力变化取平均）。这些压力变化可以由于轮胎与地面进行的撞击和碰撞而发生，其随着渐增的车辆速度而增加。在较低速度下，可以预计较低的变化，使得在实施例中可以节省更进一步的能量。假设如在图2中描绘的那样车辆在每一个速度范围区段中花费50％（仅50％的第一压力模块10，仅50％的第二压力模块20，Thr1＝Thr2－无重叠），电池15的容量也可以被降低50％，而没有降低第一压力模块10的使用期限。更小的电池可以使压力模块10的总体设计更小且重量更轻，其进而可以能够实现在阀50处/与阀50一起的较不复杂的安装。针对第一压力模块10的总体成本可以被降低。在其他实施例中，电池15的尺寸可以留置不变，但是第一压力模块10的使用期限或使用寿命可以被增加到15－20年，其将会与车辆的平均预期使用期限和使用寿命相关。

图4示出了用于胎内安装的第二胎压传感器模块20的实施例。图4在右手侧示出了轮胎30的一部分，其包括第二胎压传感器模块20。图4在左手侧描绘了第二胎压传感器模块20的放大图，其具有圆形形状，并且包括作为能量采集器25的压电元件。当第二胎压传感器模块20在较高速度下被操作，能量采集器25可以提供充足的能量，使得用于操作第二胎压传感器模块20的电子电路可以保持在较低的复杂度和尺寸。在某些实施例中，能量采集器25的输出功率或输出信号水平可以被监测，以确保由能量采集器25提供充足的能量。例如，状态切换可以根据能量采集器25的充足的输出功率或信号水平来执行。速度阈值以上的TPMS功能因此可以被确保。如果速度更进一步升高，可以获得比用于TPMS操作所必要的能量更多的能量。附加的能量可以被用于分别与轮胎30、车轮60或车辆的驾驶动力学状况有关的进一步测量。例如，可以执行轮胎的温度和加速度测量。而且，可以执行对接触区域（位置、应力、应变、压力分布、变形）的测量。例如，与接触区域的变形和位置以及与压力分布有关的信息可以被用于进一步改善车辆的舒适性和安全性。这种数据或信息可以被测量、预处理或处理，并且然后还例如通过无线传输被提供给车辆的控制单元。这种数据可以在车辆的较高速度下是尤其有用的，其以协作方式与能量采集器25的能量利用相关。

而且，系统40的实施例可以使用模块化结构，以及第一胎压传感器模块10（例如，作为阀安装的实施例）可以对于多个车辆和车辆配置保持类似。第二胎压传感器模块20可以适于不同车辆和车辆配置下的需要，例如按照能量采集器25的种类、按照控制器24或微控制器24、接口等等。

如图1中所示的，第一和第二胎压传感器模块10和20可以可选地包括接口16和26，第一和第二胎压传感器模块10和20可以通过该接口16和26来耦合。换句话说，第一胎压传感器模块10可以进一步包括可再充电能量装置和电力接口16，该电力接口16被配置为对可再充电能量装置充电。可再充电能量装置可以对应于蓄电池、电容器等等。电力接口16可以被配置为与第二胎压传感器模块20相耦合，并且第二胎压传感器模块20可以被配置为通过接口16对可再充电能量装置充电。第二胎压传感器模块20然后进一步包括接口26，其被配置为向第一胎压传感器模块10供应电力。这种接口16、26可以对应于允许这种电力供应的任何无线和有线接口。在某些进一步的实施例中，接口16和26可以进一步允许在控制器14与24之间传送信息，例如以能够实现对速度阈值和操作状态的协调。

图5示出了用于确定与胎压有关的信息的方法的实施例的流程图。该方法包括确定80与轮胎的压力有关的信息。该方法进一步包括选择性地在活动状态和非活动状态下操作82，其中能耗在非活动状态下比在活动状态下低。该方法进一步包括在活动状态下控制84与胎压有关的信息的输出。该方法进一步包括基于确定与轮胎的速度有关的信息指示速度在阈值以上或以下来在非活动状态下操作86。

图6描绘了方法的另一个实施例的流程图。该方法包括利用安装在轮胎30的第一位置处的第一传感器模块10来感测90胎压。该方法进一步包括至少在第一时间间隔中将基于利用第一传感器模块10对胎压的感测90的第一胎压信息传输92到电子控制单元。该方法进一步包括至少在第二时间间隔中在非活动状态下操作94第一传感器模块10，以及利用第二传感器模块20至少在第二时间间隔期间感测96胎压。第二传感器模块20被安装在轮胎30的第二位置处，并且第二位置不同于第一位置。该方法进一步包括至少在第二时间间隔期间将基于利用第二传感器模块20对胎压的感测96的第二胎压信息传输98到电子控制单元。与以上内容一致，第二传感器模块20可以由能量采集器供电，和/或第二传感器模块20可以被安装在轮胎30的内部。

另一个实施例是计算机程序，其在非临时介质上具有程序代码，所述程序代码用于当该计算机程序在计算机或处理器上被执行时，实行以上的用于提供与车辆的轮胎的压力有关的信息的方法。

进一步的实施例是存储指令的计算机可读存储介质，所述指令当由计算机执行时，使计算机实现本文所描述的方法之一。其他的实施例是具有程序代码的计算机程序或计算机程序产品，所述程序代码用于当计算机程序或计算机程序产品在处理器、计算机或可编程硬件上被执行时，实行上述方法中的任一个。

本领域技术人员将容易认识到上述的各种方法的步骤可以由可编程计算机来实行。本文中，某些实施例也意图覆盖程序存储装置，例如数字数据存储介质，其是机器或计算机可读的并且编码了指令的机器可执行或计算机可执行程序，其中，所述指令实行所述上述方法中的某些或全部步骤。程序存储装置可以是例如数字存储器、诸如磁盘和磁带的磁存储介质、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。实施例还意图覆盖被编程为实行上述方法的所述步骤的计算机，或被编程为实行上述方法的所述步骤的（现场）可编程逻辑阵列（（F）PLA）或（现场）可编程门阵列（（F）PGA）。

说明书和附图仅说明了本发明的原理。因此将领会的是，本领域技术人员将能够设计出各种布置，其尽管没有在本文中被明确描述或示出，但体现了本发明的原理并被包括在本发明的精神和范围之内。此外，本文所记载的所有示例原则上明确意图仅用于教学目的，以帮助读者理解本发明的原理和由发明人对促进现有技术所贡献的概念，并且将被解释为不限于这种专门记载的示例和条件。而且，本文中的记载本发明的原理、方面和实施例的所有陈述，以及其特定的示例，意图涵盖其等价方式。

表示为“用于…的装置”（实行一定功能）的功能块应被理解为分别包括适于实行或要实行一定功能的电路的功能块。因此，“用于某物的装置”也可以被理解为“适于或适合于某物的装置”。适于实行一定功能的装置因此不暗示这种装置必须（在给定的时刻）正在实行所述功能。

附图中所示出的各种元件的功能（包括标记为“装置”的任何功能块）可以通过使用诸如“处理器”、“传感器”、“控制器”等等的专用硬件以及与适当的软件相关联的能够执行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，该功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独的处理器（其中的某些可以被共享）来提供。此外，术语“处理器”或“控制器” 的明确使用不应被解释成专门指代能够执行软件的硬件，并且可以在没有限制的情况下隐含包括数字信号处理器（DSP）硬件、网络处理器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、用于存储软件的只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）以及非易失性存储装置。也可以包括其他常规和/或定制的硬件。类似地，附图中示出的任何切换仅仅是概念上的。它们的功能可以通过程序逻辑的运算、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互、乃至手动地来执行，如从上下文更明确地理解的，特定的技术可以由实施者来选择。

本领域技术人员应当领会的是，本文中的任何框图表示体现本发明原理的说明性电路的概念视图。类似地，将领会的是，任何流程图、流程示图、状态转变示图、伪代码等等表示各种过程，该各种过程可以基本上被表示在计算机可读介质中，并且可以由计算机或处理器如此执行，而无论这种计算机或处理器是否被明确示出。

此外，下面的权利要求据此被结合到具体实施方式中，其中每一个权利要求可以独立地作为单独的实施例。尽管每个权利要求可以独立地作为单独的实施例，但要注意的是——尽管从属权利要求可以在权利要求中涉及与一个或多个其他权利要求的具体组合——其他实施例也可以包括从属权利要求与每个其他从属权利要求的主题的组合。本文提出了这种组合，除非声明具体的组合并不是想要的。此外，还意图包括任何其他独立权利要求的特征，即使该权利要求不直接从属于该独立权利要求。

进一步要注意的是，说明书或权利要求书中所公开的方法可以由具有用于实行这些方法的各个步骤中的每一个步骤的装置的设备来实现。

此外，要理解的是，说明书或权利要求中所公开的多个步骤或功能的公开可以不被解释为将处于具体的顺序内。因此，多个步骤或功能的公开将不把这些步骤或功能限于特定的顺序，除非这样的步骤或功能由于技术的原因是不可交换的。

此外，在某些实施例中，单个步骤可以包括多个子步骤或者可以被分解成多个子步骤。这种子步骤可以被包括并且是该单个步骤的公开的一部分，除非明确排除。

Claims (7)

1.一种胎压监测系统，包括：

位于轮胎的第一位置处的第一压力传感器模块；

位于轮胎的不同于第一位置的第二位置处的第二压力传感器模块，其中，所述第二压力传感器模块由能量采集器供电；

其中所述胎压监测系统被配置为在轮胎的第一旋转状态下将由所述第一压力传感器模块所感测的压力信息传输到电子控制单元，以及在轮胎的第二旋转状态下将由所述第二压力传感器模块所感测的压力信息传输到所述电子控制单元。

2.一种用于车辆的车轮，包括根据权利要求1的轮胎监测系统。

3.根据权利要求2的车轮，其中所述第一压力传感器模块被配置为在车轮的第一较低速度范围内提供与胎压有关的信息，以及其中所述第二压力传感器模块被配置为在第二较高速度范围内提供与胎压有关的信息。

4.根据权利要求3的车轮，其中所述车轮的第一速度范围起始于零速度或零速度以上。

5.一种方法，其包括：

利用安装在轮胎的第一位置处的第一传感器模块感测胎压；

至少在第一时间间隔中将基于利用所述第一传感器模块对胎压的感测的第一胎压信息传输到电子控制单元；

至少在第二时间间隔中在非活动状态下操作第一传感器模块；

利用第二传感器模块至少在所述第二时间间隔期间感测胎压，其中所述第二传感器模块被安装在轮胎的第二位置处，其中所述第二位置不同于所述第一位置；以及

至少在所述第二时间间隔期间将基于利用所述第二传感器模块对胎压的感测的第二胎压信息传输到电子控制单元。

6.根据权利要求5的方法，其中，所述第二传感器模块由能量采集器供电。

7.根据权利要求6的方法，其中，所述第二传感器模块被安装在轮胎的内部。