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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich allgemein auf Magnetfeldgeneratoren und insbesondere auf einen
adaptiven variablen Magnetfeldgenerator.
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STAND DER TECHNIK
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Magnetfelderzeugungsvorrichtungen,
Schaltungen und Systeme werden in Verbindung mit niederfrequenten
Initiatorvorrichtungen (LFI-Vorrichtungen), um eine Vielzahl drahtloser
Operationen durchzuführen
implementiert. Im Fall eines konventionellen Fahrzeugreifendrucküberwachungssystems
können
Operationen, die über
die sich auf den LFI beziehnden Operationen durchgeführt werden
können, Systemdiagnosen,
eine Systemrekonfiguration für verschiedene
Umgebungen und die Identifikation einer Reifenverschiebung nach
der Reifendrehung.
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Im konventionellen Reifendrucküberwachungssystem
ist ein LFI nahe dem jeweiligen Reifen montiert. Der LFI erzeugt
ein Magnetfeld in Erwiderung auf eine Information (das heißt Signale),
die durch ein zentrales Steuermodul im Fahrzeug, in dem das Reifendrucküberwachungssystem
implementiert ist, geliefert werden. Reifenüberwachungsvorrichtungen (beispielsweise
Vorrichtungen, die Empfänger
einschließen,
die die LFI-Systemsignale empfangen
und Sender, die Signale in Erwiderung auf den Druck, die Temperatur
etc. liefern) sind in den jeweiligen Reifen angeordnet. Das LFI-System
umfasst eine Leistungs versorgung, einen Datengenerator (oder Treibersteuerungsabschnitt),
einen Ausgangstreiber und eine Resonanzschaltung (beispielsweise
eine Antennenspule und eine Kapazität). Im konventionellen LFI-System
liefert die Leistungsversorgung Leistung (das heißt sie liefert
Spannung und Strom) an den Datengenerator und den Ausgangstreiber.
Der Datengenerator liefert Signale an den Ausgangstreiber. Der Ausgangstreiber
verstärkt die
Signale und liefert die verstärkten
Signale zur Resonanzschaltung und die Resonanzschaltung liefert die
Signale drahtlos an die Reifenüberwachungsvorrichtungen
mittels des elektromagnetischen LFI-Feldes. In Erwiderung auf die
LFI-Signale übertragen
die Reifenvorrichtungen Signale in Bezug auf die Reifenidentifikation,
den Reifendruck, die Reifentemperatur etc.
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Um ein magnetisches Feld zu erzeugen, dass
eine ausreichende Größe aufweist,
um drahtlos mit den Reifenüberwachungssystemen
zu kommunizieren, liefert die konventionelle Leistungsversorgung
des LFI-Systems einen relativ hohen Strom an den Ausgangstreiber.
Da der Strom des Ausgangstreibers relativ hoch ist ist die Versorgungsspannung, die
an den Ausgangstreiber geliefert wird, typischerweise eine ungeregelte
Batteriespannung. Die ungeregelte Versorgungsspannung des Ausgangstreibers kann
zwischen ungefähr
9 Volt und 16 Volt Gleichspannung bei typischen konventionellen
Fahrzeugreifendrucküberwachungssystemen
variieren. Da die Magnetfeldstärke
direkt mit der Versorgungsleistung (Das ist Spannung und Strom)
des Ausgangstreibers variiert, kann die Variation der Versorgungsspannung
des Ausgangstreibers eine Variation in der Magnetfeldstärke verursachen.
Weiterhin können Änderungen
bei den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs (das heißt Eis Schlamm
oder Schnee, der sich in den Radkästen aufweist, wo die LFIs
installiert sind, Änderungen
in der Temperatur, Änderung
in der Ausrichtung der Reifen, wenn sich das Rad dreht etc.) die
elektromagnetische Feldstärke
im drahtlosen Kommu nikationspfad zwischen dem LFI und dem jeweiligen
Reifen ändern.
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Das konventionelle LFI-System ist
konfiguriert, um eine passende Magnetfeldstärke für den passenden Systembetrieb
mit der niedrigsten Versorgungsspannung des Ausgangstreibers zu
liefern. Wenn jedoch die Versorgungsspannung zunimmt, so erzeugt
das konventionelle LFI-System Magnetfelder höherer Stärke. Insbesondere können bei
höheren Versorgungsspannungspegeln
des Ausgangstreibers die konventionellen LFI-Systeme-Magnetfelder liefern,
die eine elektromagnetische Interferenz (EMI) mit anderen Modulen
und/oder Schaltungen im Fahrzeug, in dem das konventionelle LFI-System
implementiert ist, erzeugen. Zusätzlich
können
die höheren
Versorgungsspannungspegel des Ausgangstreibers übermäßig Leistung aus der Fahrzeugbatterie verbrauchen.
Konventionelle Versuche, um den oberen Pegel der Magnetfeldamplitude
zu begrenzen, umfassen typischerweise eine Regulierung der LFI-Versorgungsspannung.
Eine Regulierung der LFI-Versorgungsspannung ist jedoch kostspielig
und kann übermäßige Wärme im LFI
erzeugen.
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Es existiert somit ein Bedürfnis nach
einem Magnetfeldgenerator, der eine relativ feste Feldstärke aufweist,
wenn die Eingangsspannung des Generators variiert, der im wesentlichen
das minimale Magnetfeld erzeugt, das passend ist, um die Magnetfeldempfänger zu
betätigen
und der somit die im wesentliche minimale elektromagnetische Interferenz erzeugt,
den Leistungsverbrauch reduziert, die Wärmeerzeugung minimiert und/oder
sich an Variationen bei den Bauteilen, der Installation, des Betriebs und/oder
der Umgebungsbedingungen anpasst.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Somit kann die vorliegende Erfindung
ein verbessertes System und ein Verfahren für einen adaptiven, variablen,
niederfrequenten Magnetfeldgenerator mit Initiator liefern, wobei
das System einen Magnetfeldgenerator für das Erzeugen eines Magnetfeldes
für den
Empfang durch eine zugehörige Vorrichtung
und eine Steuerung in Verbindung mit dem Magnetfeldgenerator für das Bestimmen
einer Stärke
des Magnetfeldes bis zu einem Pegel, der für die Verwendung der Steuerung
der jeweiligen Vorrichtung ausreicht, um somit die elektromagnetische Interferenz
zu minimieren, den Leistungsverbrauch zu reduzieren, die Wärmeerzeugung
zu reduzieren und/oder die Kosten im Vergleich zu konventionellen Lösungen zu
reduzieren.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein System für
das Steuern einer Magnetfeldstärke,
das einen Magnetfeldgenerator für
das Erzeugen eines Magnetfeldes für den Empfang durch eine reaktionsfähige Vorrichtung
und eine Steuervorrichtung in Kommunikation mit dem Magnetfeldgenerator
für das Festlegen
einer Stärke
des Magnetfeldes auf einen Pegel, der bei der Verwendung der Steuerung
der reaktionsfähigen
Vorrichtung ausreichend ist, umfasst, bereit gestellt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird auch ein Verfahren für
das Steuern einer Magnetfeldstärke,
das das Erzeugen eines Magnetfeldes für den Empfang durch eine reaktionsfähige Vorrichtung
und das Einstellen der Stärke
des Magnetfeldes auf einen Pegel, der für die Verwendung bei der Steuerung
der reaktionsfähigen
Vorrichtung ausreichend ist, umfasst, bereit gestellt.
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Die obigen Merkmale und andere Merkmale und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten
Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht
deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Diagramm einer beispielhaften Implementierung der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
ein Diagramm einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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3(a-d) sind
Diagramme von Wellenformen der vorliegenden Erfindung; und
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4(a-c) sind
alternative Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Unter Bezug auf die Zeichnungsfiguren
werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung nun im Detail beschrieben. Im allgemeinen
liefert die vorliegende Erfindung ein niederfrequentes Initiatorsystem
(low frequency initiator system, LFI-System), das eine adaptive
variable Magnetfelderzeugung aufweist. Die adaptive variable Magnetfelderzeugung
der vorliegenden Erfindung kann eine relativ feste Feldstärke aufweisen,
wenn die Eingangsspannung des Magnetfeldgenerators variiert, sie
kann ein im wesentlichen minimales Magnetfeld erzeugen, das passend
ist, um die Magnetfeldempfänger
zu betätigen
und kann somit die elektromagnetische Interferenz (EMI) minimieren,
den Leistungsverbrauch reduzieren und/oder sich an Variationen bei
den Bauteilen der Installation und/oder den Umgebungsbedingungen
anpassen.
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Die vorliegende Erfindung kann vorteilhafterweise
in Verbindung mit einem Fahrzeugreifendrucküberwachungssystem imple mentiert
werden. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in Verbindung mit jeder
passenden Magnetfelderzeugungsimplementierung implementiert werden,
um Gestaltungskriterien einer speziellen Anwendung zu erfüllen.
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Betrachtet man die 1, so ist dort ein Diagramm, das ein
Fahrzeugreifendrucküberwachungssystem 100 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, gezeigt. Das System 100 umfasst
allgemein ein zentrales Steuermodul 102, eine Vielzahl
niederfrequenter Initiatoren (LFIs) 104 (beispielsweise
die LFIs 104a–104n),
eine Vielzahl von Reifenüberwachungsvorrichtungen 106 (beispielsweise
die Vorrichtungen 106a–106n),
und eine Vielzahl von Reifen 108 (beispielsweise die Reifen 108a–108n).
Das Modul 102 kann als allein fungierendes System implementiert werden.
Das Modul 102 kann jedoch in Verbindung mit jedem passenden
Modul und/oder jeder passenden Schaltung implementiert werden, um
die Gestaltungskriterien einer speziellen Anwendung zu erfüllen. Das
Modul 102 kommuniziert im allgemeinen mit mindestens einem
anderen Modul, einer Schnittstelle, einer Steuervorrichtung etc.
(nicht gezeigt) im Fahrzeug, in dem das System 100 implementiert
ist, um eine Anzahl von Operationen (beispielsweise eine Reifendrucküberwachung,
eine Überwachung der
Reifentemperatur, eine Überwachung
der Reifendrehung etc.) durchzuführen.
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Die LFIs 104 sind im allgemeinen
mit dem Modul 102 verbunden. Die LFIs 104 sind
im allgemeinen in der Nähe
der jeweiligen Reifen 108 angeordnet (beispielsweise montiert,
installiert, positioniert etc.). Die Vorrichtungen 106 sind
im allgemeinen innerhalb der jeweiligen Reifen 108 angeordnet.
Die Vorrichtungen 106 sind im allgemeinen konfiguriert, um
Daten (das heißt
Information), die sich auf die jeweiligen Reifen 108 beziehen
(beispielsweise eine Reifenidentifikation, einen Reifendruck, eine
Reifentemperatur etc.), zu liefern. Die LFIs 104 sind im
allgemeinen Magnetfeldgeneratoren, die drahtlos mit den jeweiligen
reaktionsfähigen
Vorrichtungen 106 über
niederfrequente elektromagnetische Wellen kommunizieren. Die Vorrichtungen 106 sind
im allgemeinen konfiguriert, um drahtlos mit mindestens einem anderen
Modul, einer Schnittstelle, einer Steuervorrichtung etc. (nicht
gezeigt) innerhalb des Fahrzeugs, in dem das System 100 implementiert
ist, zu kommunizieren.
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Das Modul 102 kann Signale
(beispielsweise VDD, VSS und/oder CTLa–CTLn) an die LFIs 104 liefern.
Das Signal VDD kann als die Batteriespannung (das ist die Versorgungsspannung)
implementiert sein, und das Signal VSS kann als das elektrische Erdpotential
der Leistungsversorgung (oder des Fahrzeugs) implementiert sein.
Die Signale CTLa–CTLn
können
als mindestens ein Steuersignal implementiert sein. Die Signale
CTLa–CTLn
können als
Bussignale, serielle Steuersignale etc. implementiert sein. Die
Signale CTLa–CTLn
können
jedoch als irgend welche passende Steuersignale, um die Gestaltungskriterien
einer speziellen Anwendung zu erfüllen, implementiert sein. Die
Signale CTLa–CTLn steuern
im allgemeinen mindestens eine Operation (beispielsweise die Sendeoperation)
der jeweiligen LFIs 104a–104n.
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Die LFIs 104a bis 104n können konfiguriert sein,
um drahtlos ein jeweiliges Signal (beispielsweise LFEMa bis LFEMn)
in Erwiderung auf das jeweilige Signal CTLa bis CTLn zu übertragen.
Das Signal LFEM kann als mindestens ein Steuersignal implementiert
werden. Das Signal LFEM wird im allgemeinen über ein Magnetfeld implementiert
(das ist eine niederfrequente elektromagnetische Welle). Das Signal
LFEM kann mindestens eine Operation der jeweiligen Vorrichtung 106 (beispielsweise
eine Übertragungsoperation)
steuern.
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Die Vorrichtungen 106a bis 106n können konfiguriert
sein, um ein jeweiliges Signal (beispielsweise TSa bis TSn) in Erwiderung
auf die Signale LFEMa bis LFEMn zu erzeugen. Die Vorrichtungen 106 können auch
konfiguriert sein, um das Signal TS in Erwiderung auf andere Parameter
(beispielsweise nach einer vorbestimmten Zeit, periodisch, in Erwiderung
auf andere drahtlose Signale (nicht gezeigt) etc.) zu erzeugen.
Das Signal TS kann als ein Datensignal, das Information (beispielsweise
Reifendruck, Reifentemperatur, Reifenidentifikation, so dass jede Reifenvorrichtung 106 (und
der jeweilige Reifen 108) eindeutig identifiziert werden
kann, etc.) liefert, implementiert sein. Das Signal TS wird im allgemeinen drahtlos
zu und vom Modul 102 und/oder mit dem mindestens einen
anderen Modul, der Schnittstelle, der Steuervorrichtung etc. innerhalb
des Fahrzeuges, in dem das System 100 implementiert ist, übertragen.
Da die Vorrichtung 106 im allgemeinen konfiguriert ist,
um das Signal TS in Erwiderung auf das Signal LFEM zu erzeugen,
kann eine (nicht gezeigte) Batterie, die im allgemeinen in Verbindung
mit der Vorrichtung 106 intern im Reifen 108 implementiert ist,
eine verbesserte Lebensdauer im Vergleich zur Batterie, die in konventionellen
LFI-Lösungen
implementiert ist, aufweisen.
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Betrachtet man die 2, so ist ein Diagramm, das einen LFI 104 der
vorliegenden Erfindung darstellt, gezeigt. Der LFI 104 umfasst
im allgemeinen eine Leistungsversorgung 120, eine Treibersteuerung 122,
eine Treiberschaltung 124 und eine Resonanzschaltung (beispielsweise
eine Antenne, eine Spule und eine Kapazität etc.) 126. Die Leistungsversorgung 120 kann
einen Eingang aufweisen, der die Versorgungsspannung VDD empfängt, einen Eingang,
der das Signal CTL empfängt,
und einen Ausgang, der ein Signal (beispielsweise VCC) präsentiert.
Das Signal VCC kann als eine Versorgungsspannung implementiert werden.
Das Signal VCC wird im allgemeinen mit einer Amplitude dargestellt, das
dem LFI 104 ausreichend Leistung liefert, um das Signal
LFEM mit einer solchen Amplitude zu erzeugen, dass das System 100 mindestens
eine normale Operation durchführen
kann. Die Leistungsversorgung 120 kann so konfiguriert
sein, dass sie die Versorgungsspannung VDD (das heißt den eingeschalteten
Zustand) in Erwiderung auf die Versorgungsspannung VDD und das Signal
CTL liefert (das heißt,
die Versorgungsspannung VCC kann in Erwiderung auf das Signal CTL
angeschaltet und ausgeschaltet werden.
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Die Leistungsversorgung 120 ist
im allgemeinen nicht konfiguriert, um eine hohe Spannungsregulierung
der Versorgungsspannung VDD zu liefern. Die Leistungsversorgung 120 ist
im allgemeinen preisgünstiger
und weist nicht die übermäßige Wärmeerzeugung
auf, wie das in vielen konventionellen LFI-Leistungsversorgungsvorrichtungen
der Fall ist.
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Die Treibersteuerung 122 kann
einen Eingang aufweisen, der die Versorgungsspannung VCC empfangen
kann, einen Eingang, der das Signal CTL empfangen kann, einen Eingang,
der das Erdpotential VSS empfangen kann, und ein Paar Ausgänge, die ein
paar Signale (beispielsweise DCa und DCb) liefern können. Die
Signale DCa und DCb können
als Steuersignale implementiert werden. Die Treibersteuerung 12 kann
konfiguriert werden, um die Signale DCa und DCb in Erwiderung auf
das Signal CTL zu liefern.
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Der Treiber 124 kann ein
Paar Eingänge
aufweisen, die die Signale DCa und DCb empfangen können, einen
Eingang, der die Versorgungsspannung VCC empfangen kann, einen Eingang,
der das Erdpotential VSS empfangen kann, und ein Paar Ausgänge, die
ein Paar von Signalen (beispielsweise ASa und ASb) präsentieren
können.
Die Signale ASa und ASb können
als komplementäre
Teile eines Antennenstromsignals (oder Resonanzschaltungsstromsignals)
implementiert sein. Die Schaltung 124 kann konfiguriert
sein, um die Signale ASa und ASb in Erwiderung auf die Versorgungsspannung
VCC und die Signale DCa beziehungsweise DCb zu erzeugen und zu präsentieren.
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Die Resonanzschaltung 126 kann
ein Paar Eingänge
aufweisen, die die Signale (oder Ströme) ASa und ASb empfangen können, und
die Antenne 126 kann drahtlos das Signal LFEM übertragen
(beispielsweise ausstrahlen, präsentieren
etc.). Die Resonanzschaltung 126 kann konfiguriert sein,
um das Signal LFEM in Erwiderung auf die Signale ASa und ASb zu übertragen.
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Der Treiber 124 umfasst
im allgemeinen ein Paar Verstärker
(oder Verstärkerabschnitte
oder Verstärkerstufen) 130 (beispielsweise
die Verstärker 130a und 130b).
Die Verstärker 130a und 130b sind im
allgemeinen ähnlich
implementiert. Jeder Abschnitt (oder Stufe) 130 kann einen
Eingang aufweisen, der die Versorgungsspannung VCC empfangen kann,
einen Eingang, der das Erdpotential VSS empfangen kann, einen Eingang,
der das jeweilige Steuersignal DC empfangen kann, und einen Ausgang, der
das jeweilige Stromsignal AS präsentieren
kann.
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Die Treibersteuerung 122 steuert
im allgemeinen das Ausgangssignal LFEM über eine Einstellung (das ist
eine Modifikation, Variation, Steuerung etc.) der Stromsignale ASa
und/oder ASb der Resonanzschaltung 126 in Erwiderung auf
die Steuersignale DCa und/oder DCb. Das Signal LFEM ist im allgemeinen
adaptiv variabel. Das Signal LFEM wird im allgemeinen so gesteuert
(oder eingestellt), dass das System 100 der vorliegenden
Erfindung eine ausreichende und nicht übertriebene Größe des Ausgangssignals
LFEM (das ist das jeweilige Magnetfeld) für die Operation der LFI-Signalempfänger in
den Reifenvorrichtungen 106 während den normal vorweggenommenen
Betriebszuständen
liefert, während
es die EMI minimiert. Im Gegensatz dazu können konventionelle LFI-System übermäßige Magnetfelder während gewisser
Betriebszustände
(beispielsweise wenn die Batteriespannung einen Normbereich überschreitet)
und unpas sende Magnetfelder während anderer
Betriebszustände
(beispielsweise wenn die Temperatur des konventionellen LFI angehoben
ist, wenn die Batteriespannung unter einem Normbereich liegt, während einiger
Radumdrehungen, wenn sich Eis, Schlamm, Schnee etc. in der Nähe des LFI aufbauen
etc.) erzeugen. In sogenannten 12 Volt Fahrzeugsystemen liegt die
nominale Batteriespannung im Bereich von 9,0 Volt bis 13,8 Volt.
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Betrachtet man die 3(a-d), so sind Diagramme, die eine Wellenform 200 der
vorliegenden Erfindung darstellen, gezeigt. Die Wellenform 200 entspricht
im allgemeinen den Steuersignale DCa und DCb, den jeweiligen Stromsignalen
ASa und ASb und/oder den jeweiligen Signalen LFEMa. bis LFEMn. Die
Wellenform 200 weist im allgemeinen einen Nullwert (oder
eine Amplitude) 202, eine positive Spitzenamplitude 204 und
eine negative Spitzenamplitude 206 auf. Die Amplitude 202 entspricht im
allgemeinen dem Versorgungserdpotential VSS (oder bezieht sich auf
dieses). Der positive Teil der Wellenform 200 entspricht
im allgemeinen den positiven Pegeln der Signale LFEM, DCA und/oder
ASa, und der negative Teil der Wellenform 200 entspricht im
allgemeinen den negativen Pegeln der Signale LFEM, DCb und/oder
ASb. Die Amplituden 202 bis 204 und 202 bis 206 weisen
im allgemeinen die ähnlichen
absoluten Werte auf. Die Amplituden 202 bis 204 und 202 bis 206 können jedoch
so implementiert werden, dass sie unterschiedliche absolute Werte aufweisen
(beispielsweise durch nicht ähnliche Schaltungen 130a und 130b),
um die Gestaltungskriterien einer speziellen Anwendung zu erfüllen. Die Wellenform 200 weist
im allgemeinen eine Trägerfrequenz
für die
Verwendung beim Transport von Information (beispielsweise über eine
Modulation) auf.
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Betrachtet man die 3a, so kann während einer beispielhaften
Betriebsart das System 100 die Magnetfeldstärke, die durch
den LFI 104 (das ist die Leistung des Signals LFEM) übertragen
wird, über die
Impulsbreitenmodulation (PWM) der Trägerfrequenz des Signals LFEM
steuern (oder einstellen). Die Impulsbreitenmodulation (PWM) der
Trägerfrequenz
des Signals LFEM kann über
eine Variation (oder Einstellung) des Tastverhältnisses der Wellenform 200 (beispielsweise
ein Verhältnis
der Zeit, zu der die Wellenform 200 positiv ist, zur gesamten
Zykluszeit der Wellenform 200), so dass die mittlere Leistung
(oder RMS) des Signals LFEM variiert wird, um die Gestaltungskriterien
der speziellen Anwendung für
die aktuellen Betriebsbedingungen zu erfüllen, implementiert werden.
In einem Beispiel (beispielsweise während der Zeitintervalle 210-212 und 214-216)
kann das Tastverhältnis
des Signals LFEM während
der Behauptung (assertion) des Signals CTL konstant sein. In einem
anderen Beispiel (beispielsweise während des Zeitintervalls 218-220) kann
das Tastverhältnis
des Signals LFEM ausgewählt
(oder adaptiv) eingestellt werden, um die Leistungsgestaltungskriterien
der Magnetfeldstärke
der speziellen Anwendung und der Betriebsbedingungen zu erfüllen. In
einem nochmals anderen (nicht gezeigten) Beispiel kann das Tastverhältnis der
Wellenform 200 periodisch eingestellt werden (beispielsweise
bei jedem anderen Zyklus, jedem dritten Zyklus, jedem vierten Zyklus
etc.).
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Betrachtet man die 3b, so kann während eines anderen Beispiels
der Betriebsart das System 100 die Magnetfeldstärke, die
durch den LFI 104 übertragen
wird (das ist die Leistung des Signals LFEM), über eine Variation (oder Einstellung
der Trägerfrequenz
(oder Periode) oder der Pulszeitlage des Signals LFEM steuern (oder
einstellen). Die Einstellung der Trägerfrequenz des Signals LFEM
kann so implementiert werden, dass die mittlere Leistung (oder RMS)
des Signals LFEM variiert wird, um die Gestaltungskriterien und
die aktuellen Betriebsbedingungen zu befriedigen. Die Trägerfrequenz
des Signals LFEM kann während
eines Zeitintervalls 222–224 erniedrigt und
während
des Zeitintervalls 224–226 erhöht werden.
Die Trägerfrequenz
des Signals LFEM kann während
der Behauptung des Signals CTL eingestellt werden. Alternativ kann
die Trägerfrequenzeinstellung
des Signals LFEM bei verschiedenen Behauptungen des Signals CTL
gewechselt (beispielsweise erniedrigt und dann erhöht werden
oder vice versa) werden (nicht gezeigt). In einem nochmals anderen
(nicht gezeigten) Beispiel kann die Trägerfrequenz des Signals LFEM
in einem Zyklus durch die Zyklusbasis des Signals LFEM eingestellt
(oder modifiziert) werden (beispielsweise bei jedem anderen Zyklus,
jedem dritten Zyklus, jedem vierten Zyklus etc.).
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Betrachtet man die 3c, so kann während einer anderen beispielhaften
Betriebsart das System 100 die Magnetfeldstärke, die
durch den LFI 104 übertragen
wird (das ist die Leistung des Signals LFEM), über eine Variation (oder Einstellung)
einer Verzögerung
zwischen dem Anschalten und dem Ausschalter der Treiberschaltung 124 (oder
durch Weglassen von Zyklen des Signals LFEM) steuern (oder einstellen).
Die Verzögerung
kann über
die Treibersteuerung 122, die die Impulskanten der Signale
DCa und DCbb überwacht,
implementiert werden. Beispielsweise kann die Zeit des Ausschaltens bis
zum Anschalten um 1,5 Zyklen während
des Zeitintervalls 230–232 verzögert werden,
um 2 Zyklen während
des Zeitintervalls 234–236,
um 2,5 Zyklen während
des Zeitintervalls 238–240 und
um 1,5 Zyklen während
des Zeitintervalls 242–244.
Während der
Verzögerung
zwischen dem Ausschalten und dem Anschalten der Resonanzschaltung 126 kann sich
die Spule vollständiger
entladen und somit die Spitzenausgangsleistung reduzieren. In einem
Beispiel kann die Spule der Resonanzschaltung 126 über das
schwebende Halten des Ausgangs des Treibers 124 (beispielsweise
durch das Versetzen eines Ausgangs des Treibers 124 in
einen Zustand hoher Impedanz) geöffnet
werden (das heißt,
die Magnetfeldstärke
des Signals LFEM kann ausgewählt
variiert werden).
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Betrachtet man die 3d, so kann während einer nochmals anderen
beispielhaften Betriebsart das System 100 die Magnetfeldstärke, die
durch den LFI 104 übertragen
wird (das ist die Leistung des Signals LFEM), über ein Schalten zwischen einem
Betrieb der Treiberschaltung 124 in einer einpoligen Betriebsart
oder Halbbrückenbetriebsart
(das heißt
es wird nur eine der Schaltungen 130a und 130b betrieben)
und in einer doppelpoligen Betriebsart oder Vollbrückenbetriebsart
(das heißt,
es werden beide Schaltungen 130a und 130b betrieben)
steuern (oder einstellen). Die Schaltung 124 kann in einer
Vollbrückenbetriebsart
während
des Zeitintervalls 250–252 betrieben
werden. Die Schaltung 124 kann in einer Halbbrückenbetriebsart
während
der Zeitintervalle 252–254 (positiv), 254–256 (negativ)
und 256–258 (positiv)
betrieben werden. Die Vollbrückenbetriebsart
kann wirksam die Betriebsschaltung der Resonanzschaltung 126 verdoppeln.
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Das System 100 kann in jeder
der Betriebsarten, die in Verbindung mit den 3(a-d) beschrieben wurden, allein oder
in irgend einer Kombination betrieben werden. In einem Beispiel
kann das System 100 die Leistung (das ist die Magnetfeldstärke) des
Signals LFEM über
eine Kombination einer PWM (wie das beispielsweise in 3a gezeigt ist) und einer
Halbbrücken-
oder Vollbrückenübertragung
(wie das beispielsweise in 3d dargestellt
ist) steuern (oder einstellen). In einem anderen Beispiel kann das System 100 die
Leistung (das ist die Magnetfeldstärke) des Signals LFEM über eine
Kombination aus einer PWM (wie das beispielsweise in 3a gezeigt ist) und einer Übertragungsverzögerung (wie
das beispielsweise in 3c gezeigt
ist) steuern (oder einstellen). Das System 100 kann jedoch
in jeder der Betriebsarten, die in Verbindung mit den 3(a-d) be schrieben wurden,
allein oder in einer passenden Kombination betrieben werden, um
die Gestaltungskriterien einer speziellen Anwendung zu erfüllen. Da das
System 100 in den verschiedenen Betriebsarten alleine oder
in irgend einer Kombination betrieben werden kann, liefert das System 100 im
allgemeinen eine verbesserte Auflösung im Vergleich zu konventionellen
LFI-Lösungen.
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Betrachtet man die 4(a-c), so sind alternative Ausführungsformen
des LFI 104 (beispielsweise LFI 104', LFI 104'' und
LFI 104''') gezeigt. Die LFIs 104', 104'' und 104''' sind
im allgemeinen ähnlich
wie der LFI 104 implementiert. Wie in 4a dargestellt ist, so wird der LFI 104' im
allgemeinen ohne die Leistungsversorgung 120 implementiert.
Die Schaltungen 122 und 124 können die Versorgungsspannung VDD
statt der Versorgungsspannung VCC empfangen.
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Betrachtet man die 4b, so ist der LFI 104'' im
allgemeinen ohne die Treibersteuerung 122 implementiert.
Die Schaltung 122 kann die Signale DCa und DCb von einer
modifizierten (nicht gezeigten) Version der Steuervorrichtung 102 empfangen. Wie
in 4c dargestellt ist,
wird der LFI 104''' im allgemeinen ohne die Leistungsversorgung 120 und
die Treibersteuerung 122 implementiert. Im Fall der Implementierung
des LFI 104''' können
die Schaltungen 122 und 124 die Versorgungsspannung
VDD statt der Versorgungsspannung VCC empfangen, und die Schaltung 122 kann
die Signale DCa und DCb von der modifizierten Version der Steuervorrichtung 102 empfangen.
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In einem Beispiel kann das System 100 den Pegel
der Magnetfeldstärke
des Signals LFEM über eine Überwachung
(oder Messung) des Pegels und/oder der Betriebsparameter (beispielsweise
die Anschaltzeit) der Stromsignale ASa und/oder ASb (beispielsweise über die
Steuervorrichtung 122) bestimmen (das heißt, die
Steuerung 122 kann als ein Stromsensor, der konfiguriert
ist, um die Amplitude des Stroms AS zu messen, arbeiten).
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In einem anderen Beispiel kann das
System 100 den Pegel der Magnetfeldstärke des Signals LFEM über eine
Behauptung des Signals CTL und dem inkrementellen Erhöhen der
Pegel der Signale ASa und/oder ASb, um die Magnetfeldstärke des
Signals LFEM über
die Einstellparameter (beispielsweise die Anschaltzeit des Treibers 124,
die Trägerfrequenz
oder den Tastzyklus des Signals LFEM etc.) inkrementell zu erhöhen, bestimmen,
bis die reaktionsfähigen
Vorrichtungen 106 antworten (beispielsweise das Signal
TS übertragen).
Die Routine, der Prozess, das Verfahren etc. für das Bestimmen und/oder Überwachen
des Pegels der Magnetfeldstärke
des Signals LFEM kann im Treiber 122, der Steuervorrichtung 102 und/oder
jeder anderen passenden Schaltung implementiert werden, um die Gestaltungskriterien
einer speziellen Anwendung zu erfüllen.
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Da das System 100 der vorliegenden
Erfindung den Pegel der Magnetfeldstärke des Signals LFEM kontinuierlich überwachen
und/oder einstellen kann, kann die vorliegende Erfindung ein System
und ein Verfahren für
einen adaptiven, variablen Magnetfeldgenerator (beispielsweise den
LFI 104) liefern. Das System 100 ist im allgemeinen
so konfiguriert, dass der Pegel der Magnetfeldstärke des Signals LFEM an jeden
LFI 104 und die jeweilige Reifenvorrichtung 106 angepasst
werden kann, um die Gestaltungskriterien der Anwendung und die Betriebsbedingungen
zu befriedigen.
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Während
die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einem Fahrzeugreifendrucküberwachungssystem,
das eine Vielzahl von LFIs 104 aufweist, beschrieben wurde,
kann die vorliegende Erfindung vorteilhafterweise in Verbindung
mit jeder passenden Implementierung einer Magnetfelderzeugung, die
mindestens einen LFI 104 aufweist, um die Gestaltungskriterien
einer speziellen Anwendung zu erfüllen, implementiert werden.
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Während
Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, so ist nicht beabsichtigt,
dass diese Ausführungsformen
alle möglichen
Formen der Erfindung darstellen und beschreiben. Vielmehr sind die
Worte, die in der Beschreibung verwendet werden, zum Zweck der Beschreibung
und nicht der Begrenzung vorgesehen, und es sollte verständlich sein,
dass verschiedene Änderungen
vorgenommen werden können,
ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen.