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KREUZVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung nimmt das Prioritätsdatum der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/945,730, unter dem Titel „Low Cost Wireless (resistive) Sensor Based on Impedance Coupling/Modulation Using MRC”, eingereicht am 27. Februar 2014, in Anspruch.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein System und Verfahren zum Senden von Datensignalen von einem Sensor über Magnetresonanzkopplung (MRC) und genauer gesagt ein System und Verfahren zum Senden von Datensignalen von einem Sensor in einem Fahrzeug über MRC, wobei eine Änderung einer variablen komplexen Impedanzlast in einer Empfängerschaltung, die mit dem Sensor verknüpft ist, eine Änderung der Magnetkopplung zwischen einer Empfängerspule in der Empfängerschaltung und einer Basisspule in einer Steuerschaltung bewirkt, die eine Steuerlast in der Steuerschaltung ändert.
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Diskussion der verwandten Technik
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Moderne Fahrzeuge verwenden zahlreiche Sensoren, Aktoren, Controller, Teilsysteme, Busse usw., die eine elektrische Verdrahtung benötigen, um die Vorrichtungen zu betätigen. In dem Maße wie die Anzahl von Fahrzeugsystemen zunimmt, nimmt auch die Verdrahtung zu, die notwendig ist, um diese Systeme zu unterstützen. Es gibt jedoch eine gewisse Anzahl von Nachteilen beim Bereitstellen von Drähten in einem Fahrzeug, insbesondere von vielen Drähten. Beispielsweise weist der elektrische Leiter der Drähte, wie etwa Kupfer, ein erhebliches Gewicht auf. In dem Maße wie das Gewicht eines Fahrzeugs zunimmt, verringert sich die Kraftstoffeffizienz. Ferner ist die Verdrahtung in einem Fahrzeug für Schäden anfällig, was die Garantiekosten des Fahrzeugs erhöht. Auch reduziert eine Verdrahtung in dem gesamten Fahrzeug die Flexibilität bei Konstruktion und Herstellung des Fahrzeugs. Ferner erfordert mindestens ein Teil der Verdrahtung in einem Fahrzeug häufig eine regelmäßige Wartung. Auch kommen durch die Verdrahtung erhebliche Ausgaben und Kosten hinzu. Ferner verursacht während der Herstellung des Fahrzeugs das Zusammenfügen der Kabelbäume häufig Probleme durch Abbrechen oder Verbiegen von Anschlussstiften. Daher wäre es wünschenswert, die Verdrahtung in einem Fahrzeug zu beseitigen oder zu reduzieren.
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In der Technik ist es bekannt, in einem Fahrzeug zu Kommunikationszwecken zumindest unter bestimmten Bedingungen eine drahtlose Technologie zu verwenden. Die Übertragung von drahtlosen Signalen leidet jedoch auch unter einer gewissen Anzahl von Nachteilen, wozu die Interferenz mit Signalen von anderen Fahrzeugen, eine eventuelle Interferenz mit Signalen von Verbrauchergeräten, die in das Fahrzeug gebracht werden, unnötige Strahlung im Innern des Fahrgastraums des Fahrzeugs und Fading-Probleme, die zu Signalverlust führen, wobei eine größere übertragene Energie und größeren Energieverbrauch erfordert wird, gehören.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die nachstehende Offenbarung beschreibt ein System und Verfahren zum Senden von Datensignalen von einem Sensor durch Magnetresonanzkopplung (MRC). Bei einer Ausführungsform befindet sich das System in einem Fahrzeug. Das System umfasst eine Steuerschaltung, die eine Basisspule, eine variable Stromquelle, einen variablen Kondensator und eine Steuerlast umfasst, wobei die variable Stromquelle und der Kondensator abgestimmt sind (tuned), um der Basisspule einen vorbestimmten Wechselstrom bereitzustellen, um ein oszillierendes Magnetfeld auf einer vorbestimmten Frequenz zu erzeugen. Das System umfasst auch eine Empfängerschaltung, die mit dem Sensor verknüpft ist, wobei die Empfängerschaltung eine Empfängerspule, einen Abstimmkondensator (tuning capacitor) und eine variable Impedanzlast umfasst. Die Empfängerspule ist auf die Basisspule auf der vorbestimmten Frequenz abgestimmt und magnetisch damit gekoppelt. Eine Änderung der variablen komplexen Last in der Empfängerschaltung als Reaktion auf eine Sensormessung bewirkt eine Änderung der Spannung an der Steuerlast, was eine Angabe der Sensormessung ist.
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Zusätzliche Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen hervorgehen, wenn sie zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigen:
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1 eine Draufsicht eines Fahrzeugs, das eine Sendespule umfasst, die eine Vielzahl von Peripherievorrichtungen umgibt, die jeweils Sekundärspulen umfassen;
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2 ein schematisches Diagramm einer Magnetresonanzkopplungs-Schaltung, die eine Senderseite und eine Empfängerseite umfasst;
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3 eine isometrische Ansicht eines Fahrzeugs, das auf einer Ladestation parkt; und
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4 ein schematisches Diagramm einer analogen Sensorschaltung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die folgende Diskussion der Ausführungsformen der Erfindung bezüglich eines Magnetresonanzkopplungssystems zum Senden von Datensignalen von einem Sensor in einem Fahrzeug durch Magnetresonanzkopplung (MRC) ist rein beispielhafter Art und keineswegs dazu gedacht, die Erfindung oder ihre Anwendungen oder Verwendungen einzuschränken. Beispielsweise weist das Magnetresonanzkopplungssystem wie besprochen eine bestimmte Anwendung zum Senden von Datensignalen von einem Sensor in einem Fahrzeug auf. Der Fachmann wird jedoch verstehen, dass das Magnetresonanzkopplungssystem andere Anwendungen auf anderen mobilen Plattformen, wie etwa auf Zügen, Maschinen, Traktoren, Schiffen, Vergnügungsfahrzeugen usw. aufweisen kann.
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Die vorliegende Erfindung schlägt ein System und Verfahren vor, um drahtlose Energie und Datenkommunikationen durch Magnetresonanzkopplung (MRC) für diverse Peripherievorrichtungen, wie etwa Schalter, Aktoren, Sensoren usw., in einem Fahrzeug bereitzustellen. Wie es der Fachmann gut verstehen wird, verwendet die MRC ein nahezu statisches Magnetfeld zwischen zwei oder mehreren Spulen, wobei die Spulen abgestimmt sind, um auf der gleichen Frequenz mitzuschwingen. Ein Wechselstrom wird an einer der Spulen bereitgestellt, die ein oszillierendes Magnetfeld erzeugt. Das oszillierende Magnetfeld wird von der anderen Spule empfangen, die einen oszillierenden Strom in dieser Spule induziert, der verwendet werden kann, um eine Energiequelle, wie etwa einen Kondensator oder eine wiederaufladbare Batterie, aufzuladen, und verwendet werden kann, um eine schnelle Datenübertragung bereitzustellen, wie es nachstehend ausführlich besprochen wird.
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Bei einer Ausführungsform umfasst das MRC-System eine relativ große Basisspule, die hier manchmal als Sendespule bezeichnet wird, und mehrere kleinere sekundäre oder Empfängerspulen, die jeweils als Teil einer Peripherievorrichtung bereitgestellt werden. 1 ist eine Draufsicht eines Fahrzeugs 10, das eine elektronische Steuereinheit (ECU) 12 für ein bestimmtes Teilsystem des Fahrzeugs 10, wie etwa einen Motor-Controller, umfasst. Eine große Basisspule 14 ist in dem Fahrzeug 10 an der bestimmten Stelle des Teilsystems, an der die Spule 14 alle Peripherievorrichtungen einschließt, die Teil dieses Teilsystems sind, eingebettet. Insbesondere wird eine gewisse Anzahl von Peripherievorrichtungen 16, wie etwa Schalter, Aktoren, Sensoren usw., innerhalb der Basisspule 14 bereitgestellt, und jede umfasst ihre eigene Sekundärspule 18. Wie es noch besprochen wird, wird die Basisspule 14 gesteuert, um auf einer bestimmten Frequenz mitzuschwingen und ein oszillierendes Magnetfeld zu erzeugen, das von den Spulen 18 empfangen wird, die dann verwendet werden können, um eine Energiequelle in der Vorrichtung 16 durch Magnetresonanzkopplung aufzuladen. Auch kann die Magnetresonanzkopplung zur Datenübertragung zwischen der ECU 12 und den Vorrichtungen 16 verwendet werden. Um die effizienteste Übertragung von Energie von der Basisspule 14 zu den Sekundärspulen 18 bereitzustellen, ist es wünschenswert aber nicht notwendig, dass alle Vorrichtungen 16 innerhalb der Spule 14 positioniert sind, und zwar bevorzugt in der gleichen Ebene wie die Spule 14. Bei einer Ausführungsform ist die Peripherievorrichtung ein LED-Rücklicht 20 an dem Fahrzeug 10, das durch die Basisspule 14 betrieben wird und/oder Kommunikationssignale von der Basisspule 14 empfängt, um beispielsweise das Licht 20 einzuschalten, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Diskussion.
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2 ist ein schematisches Diagramm einer MRC-Schaltung 30, die von dem Fahrzeug 10 getrennt ist. Die Schaltung 30 umfasst eine Senderseite 32 und eine Sensor- oder Empfängerseite 34, wobei die Empfängerseite 34 eine der Peripherievorrichtungen umfasst, die Energiesignale von der Senderseite 32 empfangen können. Bei dieser nicht einschränkenden Ausführungsform umfasst die Empfängerseite 34 einen Sensor 38. Die Senderseite 32 umfasst eine Basisspule 36, welche die Basisspule 14 darstellt, und einen Controller oder eine ECU 40, welche die ECU 12 darstellt. Die ECU 40 umfasst eine variable Stromquelle 42, die einen Wechselstrom bereitstellt, der durch einen variablen Abstimmkondensator 44 zusammen mit einer variablen Last 46 abgestimmt wird, was bewirkt, dass die Spule 36 ein oszillierendes Magnetfeld auf einer bestimmten Frequenz erzeugt. Die Quelle 42 und der variable Kondensator 44 können selektiv durch die ECU 40 gesteuert werden, um verschiedene Frequenzen bereitzustellen, so dass die Basisspule 36 gegebenenfalls auf mehrere Resonanzfrequenzen abgestimmt werden kann. Bei einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann die ECU 40 eine Pulsweitenmodulation (PWM) verwenden, um die Frequenz des Stroms zu variieren, die von der Quelle 42 bereitgestellt wird, was die Resonanzfrequenz der Spule 36 ändert. Die Senderseite 32 umfasst auch einen Minikreislauf 48, der eine Impedanzanpassung zwischen der Last 46 und der Quelle 42 bereitstellt. Es sei zu beachten, dass der Minikreislauf 48 für einige Ausführungsformen nicht benötigt wird. Ein Impedanzmessgerät 50 ermöglicht es der ECU 40, Messsignale von einer analogen Sensorschaltung zu schätzen oder digitale Signale von einer digitalen Sensorschaltung zu decodieren, wie es nachstehend ausführlicher besprochen wird.
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Die Empfängerseite 34 umfasst eine Empfängerspule 60, die einen Strom als Reaktion auf das oszillierende Magnetfeld erzeugt, das von der Basisspule 36 empfangen wird. Die Empfängerseite 34 umfasst auch einen Minikreislauf 68, der eine Impedanzanpassung für die Spule 60 bereitstellt. Es sei zu beachten, dass der Minikreislauf 68 für einige Ausführungsformen nicht benötigt wird. Ein optionales ortsfestes LC-Netzwerk 66 kann in der Schaltung bereitgestellt werden, um dazu beizutragen, eine Impedanzanpassung zwischen dem Minikreislauf 68 und der Empfängerspule 60 bereitzustellen. Wenn das Magnetfeld schwingt, erzeugt die Empfängerspule 60 ein Wechselstromsignal, das durch einen Abstimmkondensator 62 auf eine bestimmte Resonanzfrequenz abgestimmt wird, so dass die Resonanzfrequenz der Spule 60 eine starke Magnetkopplung mit der Basisspule 36 bereitstellt, wenn sich das oszillierende Magnetfeld auf der abgestimmten Frequenz der Spule 60 befindet. Wenn das oszillierende Magnetfeld auf eine oder mehrere der Empfängerspulen 60 abgestimmt ist, so dass ein Wechselstromsignal darin erzeugt wird, kann dieser Strom verwendet werden, um eine wiederaufladbare Energiequelle 64, wie etwa eine wiederaufladbare Batterie oder einen Superkondensator, auf der Empfängerseite 34 aufzuladen, die einen Gleichrichter umfasst, um das Wechselstromsignal in ein Gleichstromsignal umzuwandeln. Die Energie, die in der Energiequelle 64 gespeichert wird, kann dann verwendet werden, um dem Sensor 38 Energie bereitzustellen. Jede der Peripherievorrichtungen, die mit einer bestimmten Senderschaltung verknüpft ist, kann auf die gleiche Frequenz abgestimmt sein und gleichzeitig Energiesignale empfangen. Alternativ, wie etwa für Datenübertragungsanwendungen, kann bzw. können eine oder mehrere der Empfängerspulen 60 in den Peripherievorrichtungen 16 auf eine andere Frequenz abgestimmt werden, und jede dieser Frequenzen kann von der Senderschaltung 32 bereitgestellt werden, indem die Stromquelle 42 und der Kondensator 44 gesteuert werden. Es sei ferner zu beachten, dass mehrere Basisspulen mit einem einzigen Controller verknüpft sein können, um Kommunikationen parallel mit mehreren Peripherievorrichtungen zu ermöglichen.
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Auf Grund der Größe, des Gewichts und anderer Anforderungen an die Basisspule 36 kann es wünschenswert sein, die Basisspule 36 möglichst aus dem Fahrzeug 10 zu entfernen. Bei einer alternativen Ausführungsform wird bzw. werden die Basisspule(n) für die diversen Fahrzeugteilsysteme aus dem Fahrzeug 10 entfernt, und es wird eine einzige Spule in einer Ladestation verwendet, um alle Peripherievorrichtungen 16 in dem Fahrzeug 10 und eventuell eine Fahrzeugbatterie aufzuladen. Es ist in der Technik bekannt, eine Ladestation für ein elektrisches Fahrzeug bereitzustellen, wobei die Ladestation eine Ladekontaktfläche umfasst, die eine Spule aufweist, welche die Fahrzeugbatterie durch Magnetresonanzkopplung auflädt. Die vorliegende Erfindung schlägt vor, die gleiche Ladekontaktfläche zum Aufladen der Fahrzeugbatterie auch zu verwenden, um die diversen Peripherievorrichtungen 16 in dem Fahrzeug 10 aufzuladen.
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Diese Ausführungsform wird in 3 abgebildet, die ein Fahrzeug 70 zeigt, das auf einer Ladekontaktfläche 72 geparkt ist, wie sie etwa auf dem Boden einer Garage angebracht sein kann. Die Ladekontaktfläche 72 umfasst eine Spule bzw. eine Stromschiene 74, die mit einer Wechselstrom-Energiequelle (nicht gezeigt), wie etwa mit einer elektrischen Steckdose in der Garage, gekoppelt ist. Die Stromschiene 74 erzeugt ein oszillierendes Magnetfeld, das eine Fahrzeugbatterie 76 in dem Fahrzeug 70 auf bekannte Art und Weise auflädt. Das gleiche oszillierende Magnetfeld kann verwendet werden, um Energie für eine oder mehrere Peripherievorrichtungen 78 in dem Fahrzeug 70 bereitzustellen. Somit muss sich die große Basisspule nicht in dem Fahrzeug 70 befinden.
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Die obige Diskussion betrifft das Verwenden der Magnetresonanzkopplung, um drahtlos Energie für Peripherievorrichtungen in einem Fahrzeug bereitzustellen. Falls die Senderseite 32 nur Energiesignale für eine Vielzahl von Peripherievorrichtungen bereitstellt, die jeweils eine getrennte Empfängerspule umfassen, dann kann jede der Empfängerspulen auf eine einzige Frequenz abgestimmt werden, und alle können gleichzeitig betrieben werden, wenn die Senderseite 32 das oszillierende Magnetfeld bereitstellt. Die vorliegende Erfindung schlägt auch die Verwendung der gleichen Magnetresonanzkopplung vor, wie etwa zwischen der Basisspule 36 und der Empfängerspule 60, um eine Datenübertragung von der Peripherievorrichtung, falls die Vorrichtung ein Sensor ist, wie etwa ein Temperatursensor, ein Drucksensor, ein Spannungssensor, ein Kraftsensor usw., an die ECU 40 bereitzustellen. Diese Ausführungsform geht davon aus, dass sich die Basisspule 36 in dem Fahrzeug 10 befindet und nicht Teil der Ladekontaktfläche 72 ist. Falls die Magnetresonanzkopplung zur Datenübertragung verwendet wird, dann können die Empfängerschaltungen für die mehreren Sensoren auf unterschiedliche Frequenzen abgestimmt werden, um eine Interferenz zwischen den gesendeten Datensignalen zu verhindern. Das Abstimmen der Basisspule 36 für die mehreren Resonanzfrequenzen kann durch das Durchlaufen der Frequenzen, zum Beispiel unter Verwendung des Zeitmultiplex, bereitgestellt werden, in dem die Abstimmung, die von dem Kondensator 44 und der Energiequelle 42 bereitgestellt wird, selektiv gesteuert wird. Es können auch Schaltungen bereitgestellt werden, die es der Senderseite 32 ermöglichen, Steuersignale an die Empfängerseite 34 ebenfalls durch Magnetresonanzkopplung zu senden.
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Wie es nachstehend ausführlich besprochen wird, schlägt die vorliegende Erfindung zwei Techniken vor, um Sensordaten von dem Sensor an der ECU 40 durch Magnetresonanzkopplung zu erzielen. Für die erste Technik, die mit Bezug auf 2 besprochen wird, wo die Empfängerseite 34 eine analoge Sensorschaltung ist, ist der Sensor 38 selber eine ohmsche Vorrichtung, deren komplexe Impedanz sich als Reaktion auf die erfasste Umgebungsbedingung ändert, und diese Impedanz wird direkt in die Sekundärspulen-Schaltungen eingelesen. Der Sensor 38 stellt einen gewissen Widerstand bereit, in Abhängigkeit von den erfassten Bedingungen, wie etwa Druck, Temperatur, Spannung usw. Der Sensor 38 ist elektrisch mit dem Minikreislauf 68 gekoppelt, die eine Impedanzanpassung zwischen dem Sensor 38 und der Empfängerspule 60 bereitstellt. Wenn sich der Widerstand des Sensors 38 ändert, erfolgt eine Variation der Magnetkopplung zwischen den Spulen 38 und 60, die eine Änderung des Stroms bewirkt, der durch die Spule 36 fließt, was wiederum die Spannung an der Last 38 ändert, die von der ECU 40 erkannt wird, um eine Angabe der Sensormessung bereitzustellen.
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Bei einer optionalen Ausführungsform kann als Teil des Sensors 38 auch ein Kalibrierwiderstand 52 bereitgestellt werden, der durch einen Schalter 54 zu der Empfängerschaltung hinzu geschaltet werden kann, um zu Kalibrierungszwecken eine festgelegte Impedanz bereitzustellen. Insbesondere da die Änderung des Widerstands des Sensors 34 als Reaktion auf die gemessene Umgebungsbedingung im Verlauf der Zeit abweichen kann, kann es wünschenswert sein, der Spulenschaltung auf der Empfängerseite 34 eine bekannte Impedanz bereitzustellen, die von der ECU 40 zu dynamischen Kalibrierungszwecken erkannt werden kann.
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Die zweite Datenübertragungstechnik übersetzt die Sensorablesung oder Messung in einen digitalen Wert, der in eine Folge komplexer Lasten codiert oder übersetzt wird, die zu der Empfängerspule hinzu geschaltet werden. 4 ist ein schematisches Diagramm einer digitalen Sensorschaltung 80 ähnlich wie die Empfängerseite 34 der Schaltung 30, um diese Ausführungsform zu erläutern. Die Schaltung 80 umfasst eine Sensorspule 82, die einen variablen Abstimmkondensator 84 aufweist. Die Schaltung 80 umfasst auch einen Minikreislauf 86, der eine Impedanzanpassung bereitstellt, wie zuvor besprochen. Es sei zu beachten, dass der Minikreislauf 86 für einige Ausführungsformen nicht benötigt wird. Die digitale Sensorschaltung 80 umfasst ferner einen Sensor 88, der ein analoges Signal bereitstellt, das dann in ein digitales Signal in einem Mikrocontroller 90 konvertiert wird. Die Schaltung 80 umfasst auch einen Gleichrichter und eine Energiespeichervorrichtung 92, die aufgeladen wird, um Energie für die Schaltung 80 bereitzustellen. Wie zuvor kann ein optionales festes LC-Netzwerk 94 zu Zwecken der Impedanzanpassung bereitgestellt werden.
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Der Mikrocontroller 90 umfasst beispielsweise eine Tabelle, die eine Matrix von komplexen Lasten speichert, wobei jede Last eine bestimmte Messung des Sensors 88 identifiziert. In Abhängigkeit von dem Wert des digitalen Signals, das von dem Mikrocontroller 90 empfangen wird, wählt der Mikrocontroller 90 die Folge geeigneter komplexer Lasten aus der Tabelle aus und codiert sie als eine Folge digitaler Bits, die Schalter in den Schaltungen der Spule 82 über eine variable komplexe Impedanzlast steuern, wodurch eine digitale QAM-artige Modulation des Stromflusses innerhalb der Spule 82 bereitgestellt wird. Diese modulierte Impedanzlast wirkt sich auf die starke Magnetresonanzkopplung zwischen den Spulen 36 und 82 aus, die den Stromfluss durch die Spule 36 ändert, was die Spannung über die Impedanzlast 46 in der Basisspulenschaltung ändert, wo diese Spannungsänderung über die Impedanzlast 46 von der ECU 40 ermittelt werden kann, wodurch der ECU 40 eine Angabe der Sensormessung bereitgestellt wird. Durch das selektive Abstimmen der Basisspule 36 auf die Resonanzfrequenz einer bestimmten Empfängerspule können Daten von dem Sensor erzielt werden, der mit dieser Spule verknüpft ist.
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In Abhängigkeit von dem Wert des Sensorsignals, das von dem Mikrocontroller 90 empfangen und digital konvertiert wird, steuert der Mikrocontroller 90 einen oder mehrere Schalter 96 in einer Rangliste 98 festgelegter komplexer Lasten (complex load ladder), um die Lasten 100 selektiv zu der Schaltung 80 hinzu zu schalten. Wie zuvor besprochen, wählt der Mikrocontroller 90 basierend auf dem gemessenen Sensorwert eine Last 100 oder eine Kombination der Lasten 100 als komplexe Last, die mit der Senderschaltung zu koppeln ist. Falls die komplexe Last durch einen Byte-Wert dargestellt wird, werden höchstens 256 verschiedene komplexe Lastbits benötigt. Es kann eine geringere Anzahl von Lasten verwendet werden, indem eine Kombination von Schaltern verwendet wird, oder indem eine geringere Anzahl von Bits der Reihe nach codiert werden, zum Beispiel jeweils zwei Bits auf einmal, was nur vier verschiedene komplexe Lasten und vier Zeitschlitze zum Erledigen der Sendung benötigt. Die komplexen Lasten 100 werden derart gewählt, dass der Mindestabstand zwischen den Konstellationspunkten in dem digitalen Signal maximiert wird, um die Leistung des Signal/Rausch-Verhältnisses zu steigern. Auch kann wie zuvor bei dem analogen Sensor eine bekannte Folge der Lasten 100 zu der Schaltung als Referenz hinzu geschaltet werden, um Variationen, Abweichungen usw. in der Magnetresonanzkopplung für Zwecke der dynamischen Kalibrierung auszugleichen.
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Wie zuvor besprochen, kann die gleiche Magnetresonanzkopplung zwischen der Senderschaltung und der Empfängerschaltung verwendet werden, um sowohl Energie für die Empfängerschaltung als auch die Datenübertragung von der Empfängerschaltung an die Senderschaltung bereitzustellen. Die Senderschaltung schaltet auf eine Resonanzfrequenz, die einer bestimmten Sensorschaltung entspricht, um Energie für die Sensorschaltung bereitzustellen, und liest dann ihr Messsignal aus. Die Senderschaltung schaltet dann ihre Resonanzfrequenz auf den nächsten Sensor und so weiter. Die Zeit, während der die Senderschaltung auf einer bestimmten Sensorschaltung verweilt, ist die Zeit, die notwendig ist, um den Sensor mit Energie zu versorgen, die Sensorablesung vorzunehmen und ihn wieder mit der Senderschaltung kommunizieren zu lassen. Für die analoge Sensorschaltung ist dieser Zeitrahmen nahezu augenblicklich, wobei ein wenig Zeit benötigt wird, damit sich die Frequenz stabilisieren kann. Für die digitale Sensorschaltung sollte die Zeit derart sein, dass sich genug Energie in dem Gleichrichter und der Energiespeichervorrichtung ansammelt, damit der Mikrocontroller aufwachen und die Messung vornehmen und die Informationen zurück an die Senderschaltung senden kann. Diese Zeit kann je nach Entfernung, Sensorbedingungen usw. mehrere Millisekunden dauern.
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Wie zuvor besprochen stellen sowohl die analoge Sensorausführungsform als auch die digitale Sensorausführungsform durch Magnetresonanzkopplung Sensorsignale bereit, die von der Senderschaltung empfangen werden. Bei einer alternativen Ausführungsform können sowohl die analoge Sensorschaltung als auch die digitale Sensorschaltung einen Controller und ein Impedanzmessgerät umfassen, um es der Senderschaltung zu ermöglichen, Signale, wie etwa Befehle, an die Sensorschaltung zu senden.
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Die vorstehende Diskussion offenbart und beschreibt rein beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Der Fachmann wird aus dieser Diskussion und aus den beiliegenden Zeichnungen und Ansprüchen ohne Weiteres erkennen, dass diverse Änderungen, Modifikationen und Variationen daran vorgenommen werden können, ohne Geist und Umfang der Erfindung, wie sie in den nachstehenden Ansprüchen definiert wird, zu verlassen.
