[发明专利]用于无线传输测量参数的传输设备和方法

说明书

用于无线传输测量参数的传输设备，包括微控制器和连接到所述微控制器的脉冲发生装置，所述微控制器被配置为接收代表至少一个测量参数值的至少一个检测信号并且还被配置为控制所述脉冲发生装置，使得所述脉冲发生装置生成包括与所述至少一个测量参数值对应的信息的至少一个脉冲位置调制(PPM)信号，所述传输设备还包括或可连接到用于无线传输所述PPM信号的天线，其特征在于，所述脉冲发生装置包括振荡器和连接到所述振荡器以便放大从所述振荡器输出的脉冲并输出所述PPM信号的功率放大器，而且其特征在于，所述微控制器被配置为对于待生成的所述PPM信号的每个脉冲，在第一时间段T1内仅激活所述振荡器并且然后仅在所述第一时间段T1后的第二时间段T2内还激活所述功率放大器，所述微控制器还被配置为在由所述第一时间段T1和所述第二时间段T2限定的时间间隔外，保持所述振荡器和所述功率放大器停用。

本发明大体上涉及用于无线传输一个或多个测量参数的设备和方法，并且具体地但不排他地涉及用于无线传输轮胎的测量参数(诸如车辆轮胎的内部压力的值)的设备和方法。

发明背景

在现有技术中，已知用于传输诸如温度、压力、湿度、应变等参数的设备，其可将这些参数转换成数据串，该数据串然后例如经由无线电信号无线传输。

这些无线传输的设备通常包括传输装置，以便用无线电(over the air)将包括由相关联的传感器测量的参数的至少一个值的数据串传递到适于对这样的数据串解码的相关联的接收机。发射机和接收机之间的通信通过特定的调制技术发生，并且在这种类型的设备中使用的已知调制是幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)调制。

在这些设备上采用无线通信架构的主要原因是在任何地方部署它们的可能性，诸如在旋转或振动结构中或者在正常使用期间无法访问的位置中或者在实现有线传输是不可能或不可行的任何地方。

这些无线传输设备的典型应用示例是道路车辆的维护。最近，随着遥测技术的发展，已经开发了用于自动测量和/或车辆参数的分析且还特别涉及轮胎的参数(诸如压力)的分析的系统(轮胎压力监控系统-TPMS)。

然而，这些系统不由车辆操作者经常使用，因为它们由于对所涉及的电子组件的连续供电而造成需要高的功率消耗，连续供电必须被确保以能够监控这些参数。

事实上，由于没有电线，向这些设备供应足够的能量以确保传输所有必要的信息和良好接收无线信号通常是影响用于无线传输测量参数的已知设备的问题。

为此，在通常为这些设备的硬件设计采用的方法中，待解决的主要问题之一与其能量效率有关：可靠的无线传输可能需要的高能量消耗将使这些设备在正常工作条件下不可用且不舒适，因为它们仅在短时间段内可操作，使得需要经常更换设备的电池或者甚至更换设备本身。虽然这些更换操作可能在正常工作条件下不可接受，但当设备安装在无法正常访问的位置(诸如轮胎的内部)中时，这些更换操作变得完全不可行。

这样的缺点是由于以下事实：用于无线传输测量参数的已知设备通过具有一些容量限制的能量源供电。这些能量源可以是锂电池，即可耗尽型电池，其可具有范围在24毫米和48毫米之间的直径大小。

此外，在由可耗尽型电池供电的无线传输设备中，电池本身的大小影响设备的整体机械尺寸：该设备的机械外形规格直接取决于以立方厘米测量的锂电池的密度，或者更一般地，取决于电池的密度。

在另一布置中，无线传输设备的电池单元由通常比电池更小的能量采集器替代。在这种情况下，即使电源可能是用不完的，但是由于可用电力低或相对受限，因此设备的整体能量效率变得相关。

在其他特定领域中，无线传输设备是“无源”类型，其中能量通过由相关联的电子阅读器产生的电磁场提供，并且设备被布置以便利用该感应电磁场来响应于已调制的射频而供应内部电子电路。然而，在这种情况下，需要给阅读器高能量，这导致整体低效率的系统。

发明概述