轮胎和轮胎传感器的制作方法

轮胎和轮胎传感器
发明人：t
·
欧姆特、b
·
狄洛斯桑托斯、m
·j·
麦凯瑟琳、j
·
波莱利、s
·
苏萨、c
·a·
奥特利、j
·k·
乔纳斯、c
·d·
艾辛格、n
·c·
布里格斯。相关申请的交叉引用本技术要求于2020年2月21日提交的美国临时申请第62/979,882号、于2020年4月24日提交的美国临时申请第63/015,368号、于2020年8月14日提交的美国临时申请第63/054,817号、于2020年7月29日提交的美国临时申请第63/058,098号和于2020年11月25日提交的美国临时申请第63/118,561号的权益和优先权，这些申请所公开的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
1.本公开涉及一种电容式轮胎传感器及其制造和使用方法。


背景技术：

2.除非本文另有说明，否则本文所述的材料对于本技术的权利要求而言不是现有技术，并且不通过被包括在本章节中而被承认是现有技术。
3.当前的轮胎传感器使用附着到轮胎上的一个点的单个封装中的加速度计来测量多个维度上的加速度。所测量的加速度反过来又被用作公式的输入，根据这些公式可以估计以下量，诸如：接触长度、滑移角、纵向力、横向力、垂直力(即，车辆负载)、接触印记的打滑部分、道路分类。这种方法是间接的，并且加速度计的输出受到相当多噪声的影响。这导致较不准确并且更耗时的计算。当此方法被用于推导与道路状况(例如，干燥、潮湿、雪地、崎岖不平)和轮胎状况(例如，胎面磨损)相关的性质时，该限制变得更加明显。
4.针对这些问题，已经描述了电容式轮胎传感器(参见美国专利第7,121,145；7,543,491；7,880,600号)。此外，还描述了顺应性多区域角位移和应变传感器(例如，美国专利第9,874,431、9,612,102、9,476,692、9,222,764和8,941,281号)。
5.因此，需要一种能够提供关于多个轮胎参数的信息的轮胎传感器。因此，需要一种能够在运作负载下提供关于轮胎的整个区域的应变和弯曲的信息的轮胎传感器。这种传感器系统可以用于实现更全面的传感器系统，以与具有充气轮胎的车辆组合使用。


技术实现要素：

6.在一个示例实施例中，车辆轮胎包括胎面部分、侧壁部分和用于估计轮胎的一个或多个参数的传感器模块。该传感器模块可以包括具有一个或多个电容器的检测器贴片，电容器中的每一个具有至少由于每个电容器的变形而可变的静电容量。该传感器模块还可以包括电子单元，该电子单元连接到每个电容器并且被配置成对传感器模块进行控制。检测器贴片粘附到胎面部分或侧壁部分中的至少一者的内侧。至少一个电容器位于胎面部分或侧壁部分的内侧上。电子单元被配置成基于每个电容器的静电容量来估计至少一个参数。
7.下面更详细地描述这些和其它实施例。
附图说明
8.图1是轮胎的一部分的截面图，该轮胎具有用于估计轮胎的一个或多个参数的示例传感器模块；图2a至图2b是另一示例传感器模块的示意图；图3是可以包括在图2a至图2b的传感器模块中的一个示例能量生成电路的示意图；图4a至图4b图示了另一示例传感器模块；图5a是另一示例传感器模块的一部分的电路图；图5b是另一示例传感器模块的一部分的电路图；图6a是可以包括在传感器模块中的示例检测器贴片的示意图；图6b是包括在图6a的检测器贴片中的信号电极层的俯视图；图7a至图7d包括可以包括在检测器贴片中的其它示例信号电极层的俯视图；图8a是可以包括在传感器模块中的另一示例检测器贴片的示意性图示；图8b至图8d分别是图8a的检测器贴片的第一电极层、信号电极层和介电层的俯视图；图9a是可以包括在传感器模块中的另一示例检测器贴片的示意性图示；图9b至图9h分别是图9a的检测器贴片的第二介电覆盖层、第二电极层、介电层、信号电极层、介电层、第一电极层和第一介电覆盖层的俯视图；图10a和图10b各自是可以包括在检测器贴片中的示例电极层的一部分的示意性图示；图11a和图11b图示了具有可折叠传感器区域的另一示例信号电极层的示意图；图12是实施为多区域角位移传感器的另一示例传感器模块的示意性图示；图13是可以包括在电极层中的示例pcb接口的示意图；图14a至图14c图示了示例弯曲传感器；图15图示了另一示例弯曲传感器；图16a和图16b包括具有一个或多个附接的传感器模块的车辆轮胎的截面图；图17a至图17d图示了当车辆运作时车辆轮胎可能经受的一些作用力；图18是估计轮胎的一个或多个参数的示例方法的流程图；图19是形成检测器贴片的示例方法的流程图；图20a至图20c包括实例1中生成的轮胎应力及其位置的计算机模型；以及图21图示了可以用于执行或指导执行本文所述的一个或多个操作的示例计算系统的框图，这些操作均是根据本文所述的至少一个实施例布置的。
具体实施方式
9.本公开描述了传感器模块、具有传感器模块的车辆轮胎，以及制造和使用这种传感器模块的方法。该传感器模块可以用于测量或估计其所附接的车辆轮胎的一个或多个轮
胎参数。该传感器模块可以包括具有一个或多个电容器的检测器贴片，每一个电容器具有至少由于每个电容器的变形而可变的静电容量。该传感器模块可以包括电子单元，该电子单元连接到每个电容器并且被配置成控制传感器模块。检测器贴片可以粘附到车辆轮胎的胎面部分或车辆轮胎的侧壁部分中的至少一个的内侧。至少一个电容器可以位于胎面部分或侧壁部分的内侧上。电子单元可以被配置成基于每个电容器的静电容量来估计至少一个参数。
10.如本文所用，“毗连”意指接近或实际接触。如本文所用，“夹入”意指插入或封入具有另一质地或性质的至少两个东西之间。如本文所用，“柔性”意指能够弯曲。如本文所用，“可延伸”意指能够延伸或拉伸。如本文所用，“可扩张”意指能够在一个或多个方向上拉伸或铺展。如本文所用，“可变形”意指能够改变形状。如本文所用，“片状”意指由不同材料组合物的薄层组成或布置成不同材料组合物的薄层。如本文所用，“分层”意指由层组成或布置成层。如本文所用，“紧密接近”是指接近或设置成邻近。术语“侧壁”是本领域已知的术语，是指从车轮/轮辋(轮胎附着/安装到其处)延伸到轮胎的肩部部分的轮胎部分。术语“肩部”是本领域已知的术语，是指将轮胎的侧壁部分连接到轮胎的胎面部分的轮胎的过渡部分。术语“胎面”是本领域已知的术语，是指与道路表面接触的轮胎部分。胎面可以是被配置成提供适当水平的牵引力的厚橡胶，或橡胶/复合化合物，其不会磨损太快。术语“接触印记”是指在给定时刻与道路接触的轮胎部分。在一些实施例中，描述了一种轮胎传感器，其可以提供轮胎的整个和多个区域的应变和/或弯曲的实时信息。
11.图1是根据本文所述的至少一个实施例布置的轮胎100的一部分的截面图，该轮胎100具有用于估计轮胎100的一个或多个参数的示例传感器模块102。在一些实施例中，轮胎100是具有轮胎胎体104的无内胎轮胎，轮胎胎体104具有内表面106，轮胎100与车轮108形成气密密封以限定用于在其中接收气体(通常为空气)的贮存库110。轮胎胎体104可以具有与车轮108相互作用以形成气密密封的轮胎胎圈112。在一些实施例中，轮胎100与设置在贮存库110内的内胎一起使用以保持气体，诸如空气，在这种情况下，轮胎100不需要与车轮108形成气密密封。轮胎胎体104可以包括胎面部分114、肩部部分116和侧壁部分118。
12.传感器模块102可以设置在轮胎100的内表面106上、当轮胎100与内胎一起实施时设置在贮存库110内设置的内胎的外表面上，或者设置在其它合适的位置上或位置处。传感器模块102通常可以包括检测器贴片120和连接到检测器贴片120的电子单元122。传感器模块102可以附加地包括或耦合到电源124。例如，电子单元122可以耦合到电源124以获得用于操作的电力。
13.检测器贴片120可以包括一个或多个传感器区域126a、126b和/或126c(下文统称为“传感器区域126”或一般地称为“传感器区域126”)。每一个传感器区域126可以包括一个
或多个电容器。检测器贴片120可以被应用或耦合到内表面106，使得一个或多个传感器区域126被设置在胎面部分114、肩部部分116和/或侧壁部分118上、被设置成紧密接近胎面部分114、肩部部分116和/或侧壁部分118，和/或被设置成邻近胎面部分114、肩部部分116和/或侧壁部分118。例如，如图1所图示，传感器区域126a被设置在胎面部分114上、被设置成紧密接近胎面部分114或被设置成邻近胎面部分114，传感器区域126b被设置在肩部部分116上、被设置成紧密接近肩部部分116或被设置成邻近肩部部分116，并且传感器区域126c被设置在侧壁部分118上、被设置成紧密接近侧壁部分118或被设置成邻近侧壁部分118。在一些实施例中，邻近可以是在轮胎100的胎面部分114、肩部部分116或侧壁部分118的1毫米(mm)、5mm、10mm、25mm或100mm内。替代地或附加地，检测器贴片120可以粘附到胎面部分114的内侧(例如，在内表面106上)、肩部部分116的内侧(例如，在内表面106上)，和/或侧壁部分118的内侧(例如，在内表面106上)。
14.在图1中，每一个传感器区域126被描绘为位于胎面部分114、肩部部分116或侧壁部分118中的单个部分的内侧。替代地或附加地，一个或多个传感器区域126可以位于胎面部分114、肩部部分116或侧壁部分118中的两个或更多个的内侧。例如，至少一个传感器区域126可以是细长的并且可以延伸跨过胎面部分114、肩部部分116或侧壁部分118中的至少两个的内侧。
15.电子单元122在图1中被描绘为在胎面部分114的内侧，但更一般地可以位于轮胎100、车轮108、检测器贴片120和/或电源124上的任何地方或耦合到轮胎100、车轮108、检测器贴片120和/或电源124。在一些实施例中，电子单元122包括一个或多个印刷电路板(pcb)、一个或多个电压和/或电流测量电路、发射器、接收器、收发器或其它部件。电子单元122可以被配置成测量传感器区域122或其中的电容器的一个或多个参数，基于测量结果估计一个或多个轮胎参数，将估计的轮胎参数传输到另一系统或装置，和/或将测量结果传输到另一系统或装置以执行对一个或多个轮胎参数的估计。
16.电源124可以包括一个或多个电池、能量生成电路、感应充电单元的接收器线圈和电路，或其它电源。
17.图1包括任意限定的x、y、z坐标轴，这些坐标轴被布置成：x轴与纵向方向(例如，当轮胎100向前或向后滚动而没有任何侧滑时移动的方向)对齐，y轴与横向方向(例如，与纵向方向正交并且水平的方向)对齐，并且z轴与竖直方向对齐，该竖直方向与纵向方向和横向方向正交。x、y和z坐标轴也可以分别称为滚动轴、俯仰轴和偏航轴。
18.当包括诸如轮胎100等一个或多个轮胎的车辆转弯时，其具有滚动的趋势，例如绕x轴或滚动轴旋转。例如，当汽车移动通过转弯时，在转弯内侧上的汽车的轮胎100(下文中称为“内侧轮胎100”)，或更具体地，内侧轮胎100的重心倾向于升高通过转弯，而在转弯外侧上的汽车的轮胎100(下文中称为“外侧轮胎100”)，或更具体地，外侧轮胎100的重心倾向于降低。这可能导致内侧轮胎100和外侧轮胎的重心在图1的xz平面中移动。
19.当车辆加速或减速时，其具有绕y轴或俯仰轴旋转的趋势。例如，当后轮驱动汽车向前加速时，汽车的前部以及因此前轮胎100，或更具体地，前轮胎的重心有升高的趋势。当汽车向前移动并减速或制动时，汽车的前部以及因此前轮胎100，或更具体地，前轮胎的重心有降低的趋势。这可能导致前轮胎100的重心在图1的yz平面中移动。此外，轮胎100上的垂直力可以例如随着车辆加速和减速而变化。例如，与以恒定速度向前移动相比，前轮胎
100上的向下垂直力在加速期间可能较低，并且在减速期间可能较高。
20.当车辆在车辆重心前方或后方被另一辆车从侧面撞击时，其具有绕z轴或偏航轴旋转的趋势。例如，如果车辆在车辆重心后方被另一车辆从侧面撞击，并且假设图1中的正x方向是车辆所面对的方向，则存在后轮胎100在负y方向上横向移动的趋势和前轮胎100在正y方向上横向移动的趋势。这可能导致前轮胎100在图1的xy平面中移动。
21.车辆的轮胎100上的垂直力、纵向力和/或横向力和/或轮胎100的其它参数，诸如应变、挠曲、弯曲等)可以在这些和其它情况下变化。本文所述的实施例可以在车辆的一个或多个轮胎100中使用一个或多个传感器模块102来估计这种轮胎参数。这些所测量的轮胎参数组合可以包含由车辆悬架系统感觉到的俯仰、滚动和偏航的一组先行指标。采用先行指标应减少主动或半主动悬架系统的响应滞后。
22.在一些实施例中，包括在传感器模块102的传感器区域126中的一个或多个电容器可以是分层的和/或片状的。替代地或附加地，一个或多个电容器可以是柔性的、可延伸的、可扩张的和/或可变形的。电容器中的一个或多个的柔性、延伸性、扩张性和/或可变形性可以是至少部分地弹性的。例如，如果电容器能够在应力或力下经受形状变化，其中在去除应力或力之后形状变化是可逆的，则电容器可以是可弹性变形的。
23.在一些实施例中，一个或多个电容器可以包括单方向或多方向可扩张或可延伸的电容器。如本文所用，多方向可扩张或可延伸意指电容器可以相对于其在轮胎100的内表面106上的第一位置在多个方向上扩张或延伸。在一些实施例中，电容器可以响应于纵向力、横向力或垂直力或其组合而可扩张或可延伸。电容器可以设置在内表面106上的第一位置上，并且由于轮胎100在施加的力下相对于该第一位置的扩张，可以从该第一位置移动或扩张到第二相对位置。
24.在一些实施例中，可以通过传感器模块102中的元件的适当添加和/或定向来将一个或多个电容器和/或检测器贴片120束缚为仅在某一维度上拉伸。例如，可以将各向异性构件添加到检测器贴片120，其限制沿y轴的变形，而不限制沿x轴的变形。这可以放大来自检测器贴片120的x轴变形信号并衰减y轴变形信号。各向异性构件可以是检测器贴片120堆叠中的任何层，包括粘合剂。作为另一实例，所添加的构件可以继续允许弯曲但限制拉伸。这可能是所添加的构件本身是柔性的但拉伸性有限的情况。
25.包括在传感器模块102的传感器区域126中的一个或多个电容器可以是细长的；即，一个或多个电容器的长度可以超过其宽度。在检测器贴片120包括多个电容器的一些实施例中，该电容器包括第一电容器和第二电容器和/或多个传感器区域126，第一和第二电容器或第一和第二传感器区域126可以被布置成使得第二电容器或第二传感器区域126的长度在第一电容器或第一传感器区域126的长度的
±5°
、10
°
、15
°
、20
°
或30
°
内对齐或在与第一电容器或第一传感器区域126的长度正交的方向的
±5°
、10
°
、15
°
、20
°
或30
°
内对齐。在一些实施例中，第一和第二电容器和/或第一和第二传感器区域126可以线性对齐。在一些实施例中，检测器贴片120的多个电容器和/或传感器区域126可以设置在一个径向平行的平面(例如，图1的xy平面)中。
26.图2a至图2b是根据本文所述的至少一个实施例布置的另一示例传感器模块200的示意图。传感器模块200可以包括图1的传感器模块102、被包括在图1的传感器模块102中，或对应于图1的传感器模块102。例如，图1的传感器模块102可以具有与图2a至图2b的传感
器模块200相同、类似或不同的组成和/或配置。
27.如图2a至图2b所图示，传感器模块200通常可以包括检测器贴片202和电子单元204以及可选的电源206，电子单元204连接到检测器贴片202和电源206。检测器贴片202、电子单元204和电源206可以分别包括图1的检测器贴片120、电子单元122和电源124，被包括在图1的检测器贴片120、电子单元122和电源124中，或对应于图1的检测器贴片120、电子单元122和电源124。
28.检测器贴片202可以包括安装表面208(图2b)和一个或多个传感器区域210(图2b)。安装表面208可以被配置成附着到轮胎或其它物体的表面，和/或可以包括检测器贴片202的下表面或底表面(图2b)。替代地或附加地，安装表面208可以包括设置在其上的粘合剂212(图2b)，以将检测器贴片202粘附到轮胎的轮胎空腔内或内胎外部的所需位置。粘合剂212可以包括热塑性粘合剂或其它合适的粘合剂。
29.传感器区域210通常可以包括电容器。在一些实施例中，电容器和/或传感器区域210可以是柔性的、可延伸的、可扩张的、可变形的、分层的和/或片状的。替代地或附加地，传感器区域210可以至少部分地被作为检测器贴片202的一部分的一个或多个保护层214覆盖、束缚和/或围绕。保护层214可以包括弹性体材料，诸如硅树脂等。
30.电源206可以包括电池、能量生成电路、能量收获系统(ehs)模块、介电弹性体生成材料、压电生成材料和/或感应充电单元的接收器线圈和电路。
31.电子单元204可以经由一个或多个对应的电连接器216(图2b)与检测器贴片202和电源206中的每一个电通信。替代地或附加地，电子单元204和电源206可以通过环氧树脂机械地耦合在一起和/或可以设置在机械地耦合到检测器贴片202的外壳或封装剂218(图2b)内。外壳或封装剂218可以是电、热和/或机械绝缘体。例如，外壳或封装剂218可以包括诸如铂硅树脂柔性泡沫等减振材料，其具体实例包括soma foama 25。在另一实施例中，外壳218可以由安装在安装表面208上的隔振器支撑。隔振器可以是或包括弹簧机构、减振器的图案化网格、微格等。隔振器可以由模制橡胶、金属或其复合物制成。在另一实施例中，可以通过隔振器的循环变形来致动电力生成元件(例如，介电弹性体生成材料和/或压电生成材料)。
32.在一些实施例中，并且如图2a所图示，电子单元204可以包括控制器220、存储器222和/或通信模块224。控制器220可以可操作地耦合到存储器222和通信模块224中的每一个，并且通常可以被配置成控制传感器模块200的操作。例如，电子单元204通常和控制器220具体地可以被配置成执行或控制执行操作，这些操作包括对传感器模块200的每个电容器充电、根据每个电容器放电期间的放电电荷量计算每个电容器的静电容量的变化，和/或基于静电容量和/或静电容量的变化来估计至少一个轮胎参数。在一些实施例中，控制器220可以估计、比较和/或以其它方式分析一个或多个轮胎参数。这些轮胎参数可以包括以下各项中的一个或多个：轮胎内部压力、应变、角位移、温度、充气压力(过低和过高)摩擦、接触印记的打滑部分、道路分类、轮胎负载不均匀、外倾不平衡、车辆负载、单个轮胎平衡、悬架异常、轮胎异常(裂纹、脱层、穿孔)、胎面磨损和轮胎厚度、轮胎应变、快速加速、快速转弯、快速制动、滑移角、滑移率、外倾角效应、纵向力、纵向加速度、纵向速度、横向力、横向加速度、横向速度、绕纵向轴线的扭矩、绕横向轴线的扭矩、绕竖直轴线的扭矩和/或轮胎旋转速度。在一些实施例中，控制器220估计轮胎旋转速度和道路分类，并使用它们来调制采样频率。这在一些情况下可以节省能量，同时提供足够的数据来计算安全参数，如包括高速打
滑的道路分类。例如，当控制器220检测到道路潮湿时，其可以增加采样速率以允许人类驾驶员或自动驾驶车辆更快地响应。
33.在传感器模块200包括多个传感器区域210的一些实施例中，控制器220可以选择性地接收来自任何或全部传感器区域210或其部分的数据。这可以在轮胎处于运动中和/或处于转弯应力下时促进轮胎参数分析。替代地或附加地，这可以使得传感器模块200的自测试能够识别何时应当更换一个或多个传感器区域210或整个传感器模块200或其一部分。存储器222可以存储由传感器区域210生成的数据(例如，原始测量数据或信号)、由控制器220生成的数据(例如，计算的静电容量或静电容量的变化，或估计的轮胎参数)，和/或其它数据。
34.结合传感器内计算元件(例如，控制器220)可以减少能够被发送到外部或远程装置的原始数据的量，诸如应变和角位移数据。这可以减少用于无线传输到外部或远程装置的内存和能量消耗，并且可以降低反馈等待时间。在一些实施例中，车辆的每个轮胎包括一个或多个传感器模块200，并且传感器模块200中的每一个可以将其数据传输到车辆的车载计算机，当在同一车辆上时，该车载计算机相对于每个传感器模块200仍然是远程装置。车载计算机可以基于从传感器模块200接收的数据向车辆的驾驶员生成警报或其它通知、存储数据、对数据执行进一步的处理、将数据报告给车队或车辆管理系统，或对数据、利用数据或基于数据执行一些其它操作。在一些实施例中，每个传感器模块200可以连接(例如，联网)到局域网(lan)、内联网、外联网或因特网中的外部或远程系统或装置。外部或远程系统或装置可以在客户机-服务器网络环境中以服务器或客户机机器的身份操作，或者作为对等(或分布式)网络环境中的对等机器操作。每个传感器模块200可以包括个人计算机(pc)、平板pc、机顶盒(stb)、个人数字助理(pda)、蜂窝电话、网络设备、服务器、网络路由器、交换机或网桥、车载电路、车载计算机或能够执行一组指令(顺序的或其它的)(其指定该传感器模块200要采取的动作)的任何机器或与其通信。控制器220和通信模块224可以包含用于资产跟踪的资产侧有源跟踪电路。
35.在一些实施例中，当传感器区域210旋转脱离传感器模块200所附接的轮胎的接触印记的接触或到其外部时，控制器220可以选择性地降低至少一个传感器区域210的采样频率。在一些实施例中，采样频率可以与轮胎旋转速度成比例地增加。在一些实施例中，控制器220可以选择性地利用来自特定定位的传感器区域210的电容性输出，以便于确定或估计所选轮胎部分的空间位移、角位移或其它轮胎参数。
36.控制器220可以包括任何合适的专用或通用计算机、计算实体或包括各种计算机硬件或软件模块的处理装置，并且可以被配置成执行存储在任何适用的计算机可读存储介质上的指令。例如，处理器220可以包括处理器、微处理器、微控制器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)，或被配置成解释和/或执行计算机可执行指令和/或处理数据的任何其它数字或模拟电路。尽管被图示为单个控制器220，但是控制器220可以包括任何数量的控制器，这些控制器被配置成单独地或共同地执行或指导执行本公开中描述的任何数量的操作。在一些实施例中，控制器220可以包括单独的或集成的ai芯片，其可以用作传感器融合的中心。
37.在一些实施方案中，控制器220可以被配置成解释和/或执行计算机可执行指令和/或处理存储在存储器222和/或其它数据存储区中的数据。在一些实施方案中，控制器
220可以从持久数据存储区中取出计算机可执行指令，并将计算机可执行指令加载到诸如存储器222等非持久存储区中。在计算机可执行指令被加载到存储器222中之后，控制器220可以执行这些计算机可执行指令。
38.存储器222可以包括用于携带或具有存储在其上的计算机可执行指令或数据结构的计算机可读存储介质。这种计算机可读存储介质可以包括可以由诸如控制器220等通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为实例，这种计算机可读存储介质可以包括有形的或非暂时性的计算机可读存储介质，包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪存装置(例如，固态存储器装置)，或可以用于携带或存储计算机可执行指令或数据结构形式的特定程序代码并且可以由通用或专用计算机访问的任何其它存储介质。上述各项的组合也可以包括在计算机可读存储介质的范围内。计算机可执行指令可以包括例如被配置成使控制器220执行或控制执行特定操作或一组操作的指令和数据。
39.通信模块224可以包括被配置成促进传感器模块200与一个或多个外部或远程装置之间的通信的一个或多个电路或装置。在一些实施例中，这种电路或装置可以包括发射器、接收器、收发器和/或天线。例如，通信模块224可以包括一个或多个无线芯片，以使用任何专有的或基于标准的无线协议进行无线通信，无线协议的实例包括ieee 802.11标准(例如，wifi)、蓝牙、zigbee等。
40.在一些实施例中，传感器模块200还包括麦克风。麦克风可以包括在半导体芯片中，该半导体芯片还可以包括例如控制器220。在一些实施例中，麦克风可以确定压力。在一些实施例中，可以将从传感器区域210确定的轮胎应变测量结果与从麦克风确定的压力进行比较，以动态地改进处理器压力确定。在一些实施例中，来自车辆的每个车轮中的至少一个和/或全部或任一个的输出可以与每个车轮进行比较以检测可能的悬架问题。在一些实施例中，来自麦克风的输入可以与来自检测器贴片202的输入融合以提高道路分类算法的准确性。
41.在一些实施例中，计算的传感器模块200的最终结果可以被传输到最终用户接收者。在一些实施例中，最终用户接收者可以是智能电话。在一些实施例中，最终用户接收者可以是云服务器。在一些实施例中，最终用户接收者可以是车辆本身。在一些实施例中，输出可以被发送到车辆的处理单元，该处理单元可以修改车辆运动，例如，当轮胎应变整体水平达到某些阈值时使车辆减速。在一些实施例中，输出可以被发送到车辆内的数据记录器。在一些实施例中，数据记录器可以是车载计算机的一部分，该车载计算机比较轮胎的输出并提取与全体轮胎有关的参数，例如比较轮胎磨损模式并推荐特定的轮胎旋转模式。在一些实施例中，在电源206具有低于阈值的电池或电荷水平的情况下，机载计算机可以指导对应传感器模块200的特定控制器单元220减少采样和/或降低来自传感器模块200的数据传输速率。为了进行补偿，车载计算机可以使用来自邻近轮胎的数据来外推全体信息。在一些实施例中，输出可以被发送到指示灯以指示给定阈值参数的实现。
42.图3是根据本文所述的至少一个实施例布置的示例能量生成电路300的示意图。能量生成电路300可以包括图2a至图2b的电源206、被包括在图2a至图2b的电源206中，或对应于图2a至图2b的电源206。例如，图2a至图2b的电源206可以包括图3的能量生成电路300中的一些或全部。
43.能量生成电路300可以包括电力生成元件302、ehs模块304、能量存储电路306和/或电池308。ehs模块304可以电耦合到电力生成元件302、能量存储电路306和/或电池308。
44.电力生成元件302可以包括介电生成材料、压电生成材料，或当受到运动、机械应力或其它输入或其组合的影响时生成电力的其它材料、系统或装置。在一些实施例中，例如实施为压电挠曲膜的电力生成元件302和/或具有这种材料的检测器贴片的部分的挠曲可以在电力生成元件302的表面上生成电荷。用于电力生成元件302的合适材料可以包括例如硅树脂聚合物和电荷生成材料，例如锆钛酸铅。在一些实施例中，硅树脂聚合物可以包括50至90重量％的电荷生成材料。在一些实施例中，电力生成元件302可以被设置成紧密接近轮胎的胎面部分、肩部部分和/或侧壁部分。
45.在一些实施例中，ehs模块304收集由电力生成元件302生成的电容性放电和/或电流。ehs模块304可以包括桥式整流器、电压调节器和/或能量缓冲电容器，以收集电力生成元件302的输出并生成与对应传感器模块和/或车辆的电子器件兼容的电输出。在将输出累积到阈值电平以上之后，ehs模块304可以放电并将所累积的输出发送到能量存储电路306。在一些实施例中，并非由能量缓冲电容器累积的全部能量均被发送到能量存储电路306；这些能量中的一些可以被向回重定向以用于电子单元204中。
46.在一些实施例中，能量存储电路306包括电池充电集成电路(ic)和/或到存储源(例如，可充电电池308)的直接电连接。诸如图2a至图2b的电子单元204等的电子单元可以从电池308汲取操作功率。
47.图4a至图4b图示了根据本文所述的至少一个实施例布置的另一示例传感器模块400。具体地，图4a是传感器模块400的俯视图，并且图4b是传感器模块400在图4a的剖切面4b-4b中的截面图。传感器模块400可以包括本文其它传感器模块、被包括在本文其它传感器模块中，或对应于本文其它传感器模块。例如，图1的传感器模块102和/或图2a至图2b的传感器模块200可以具有与图4a至图4b的传感器模块400相同、类似或不同的配置。
48.如图4a至图4b所图示，传感器模块400通常可以包括检测器贴片402和电子单元404以及可选的电源406，电子单元404连接到检测器贴片402和电源406。检测器贴片402、电子单元404和电源406可以分别包括本文其它检测器贴片、电子单元和电源；被包括在本文其它检测器贴片、电子单元和电源中；或对应于本文其它检测器贴片、电子单元和电源。
49.如图4a所图示，检测器贴片402可以包括两个传感器区域408、410，传感器区域408、410中的每一者通过对应电迹线412、414电耦合到电子单元404。传感器区域408、410中的每一者可以包括电容器，该电容器具有由于电容器的变形而可变的静电容量。
50.如图4b所图示，电子单元204和电源206可以通过环氧树脂机械地耦合在一起和/或可以设置在机械地耦合到检测器贴片402的外壳或封装剂416内。外壳或封装剂416可以是电、热和/或机械绝缘体。例如，外壳或封装剂416可以包括诸如铂硅树脂柔性泡沫等减振材料，其具体实例包括soma foama 25。
51.如图4b进一步所图示，电子单元404可以包括pcb 418，一个或多个电路形成在其上或与其耦合。替代地或附加地，pcb 418可以在其上包括以下各项或以下各项与其耦合：一个或多个电压和/或电流测量电路、发射器、接收器、收发器或其它部件。类同于本文所述的其它电子单元，电子单元404可以被配置成测量传感器区域408、410或其中的电容器的一个或多个参数，基于测量结果估计一个或多个轮胎参数，将估计的轮胎参数传输到另一系
统或装置，和/或将测量结果传输到另一系统或装置以执行对一个或多个轮胎参数的估计。
52.图5a是根据本文所述的至少一个实施例布置的另一示例传感器模块500的一部分的电路图。传感器模块500可以包括本文其它传感器模块、被包括在本文其它传感器模块中，或对应于本文其它传感器模块。例如，本文传感器模块中的任一个可以具有与图5a的传感器模块500相同、类似或不同的配置。
53.图5a所描绘的传感器模块500的部分包括检测器贴片502以及电子单元504的一部分。检测器贴片502包括具有电容器508的传感器区域506。电容器508具有至少由于电容器508的变形而可变的可变电容或可变静电容量c
传感器
。在一些实施例中，电容器508的静电容量c
传感器
在50至500皮法(pf)之间变化。电容器508通过电迹线510电耦合到电子单元504。传感器区域506单独或与电迹线510组合地可以具有可变内阻r
内阻
。
54.图5a所图示的电子单元504包括各种电路元件，这些电路元件可以形成在例如pcb(诸如图4b的pcb 418)上或与其耦合。更详细地，电子单元504可以包括测量节点512、具有电阻r
放电
的放电电阻器514、具有静电容量c
缓
冲的缓冲电容器516，以及节点518。节点518可以耦合到控制器(诸如图2a的控制器220)的数字输出引脚，该控制器可以作为图5a的电子单元504的一部分而被包括。
55.通常，可以通过对电容器508充电和放电来测量电容器508的电容。电容器508可以通过直流电流(dc)或交流电流(ac)充电。
56.利用ac励磁源进行的测量可以计算复阻抗。可以使用运算放大器和仪表放大器、可编程门阵列(pga)、模数转换器(adc)和离散傅立叶变换(dft)的组合来计算复阻抗。针对来自ac励磁源的基于复阻抗的测量，dft的硬件功率要求和计算功率要求的组合可能消耗相当大量功率。用于测量来自ac励磁源的复阻抗的示例单芯片解决方案表现出10毫安(ma)的典型电流消耗。
57.在本文一些实施例中，数字电荷积分用于直接测量存储在电容性传感器(诸如电容器508)上的电荷。下面解释该技术。
58.根据等式1，电容(c)或静电容量被定义为所存储的电荷的量(q)除以充电电压(v)：c＝q/v
ꢀꢀ
等式1
59.如果已知充电电压并计算了总电荷，则可以测量电容。图5a图示了根据该技术的用于测量电容器508上的总电荷的一个电路。
60.在图5a的电路中，电容器508具有可变电容c
传感器
和可变内阻r
内阻
，它们均是应变依赖性的。图5a的电路可以例如经由节点518由来自控制器(诸如图2a的控制器220)的dc方波520驱动。在图5a中，dc方波520具有最大充电电压(vcc)和对地放电(gnd)。充电电流经由充电电流(i
充电
)对电容器508充电，该充电电流可以根据等式2经由放电电阻器514上的电压降间接测量：i
充电
＝(vcc
–v测量
)/r
放电
ꢀꢀꢀꢀ
等式2
61.在等式2中，v
测量
是测量节点512处的电压，该电压可以由可以耦合到测量节点512的电子单元504的电压测量电路测量。在一些实施例中，v
测量
被提供给电子单元504的控制器的模拟输入引脚。
62.电容器508上的总电荷可以通过使用梯形规则对放电电阻器514两端的所测量的
电流进行数值积分来求得，例如，根据等式3：
63.然后可以使用总电荷和充电电压(例如，使用等式1)来计算(例如，由电子单元504的控制器计算)电容器508的电容或静电容量。
64.与传统的复阻抗测量相反，使用数字电荷积分来确定电容器508的电容或静电容量消除了dft和复杂模拟仪表的计算上复杂的操作。与传统的复阻抗测量相比，当使用数字电荷积分来确定电容或静电容量时，这造成功耗的显著降低。
65.图5b是根据本文所述的至少一个实施例布置的另一示例传感器模块522的一部分的电路图。传感器模块522可以包括本文其它传感器模块、被包括在本文其它传感器模块中，或对应于本文其它传感器模块。例如，本文传感器模块中的任一个可以具有与图5b的传感器模块522相同、类似或不同的配置。此外，类似于图5a的传感器模块500，图5b的传感器模块522可以通过dc或ac充电和放电，并且在一些实施例中可以适用于使用数字电荷积分来确定电容或静电容量。
66.图5b所描绘的传感器模块522的部分包括检测器贴片524以及电子单元526的一部分。检测器贴片502可以实施为具有两个传感器区域的弯曲传感器，每个传感器区域具有电容器528、530(彼此堆叠)。电容器528、530中的每一者具有至少由于电容器528、530的变形而可变的可变静电容量c1或c2。在一些实施例中，电容器528、530中的每一者的静电容量c
传感器
在约100至700pf之间变化。电容器528、530中的每一者通过对应前端电阻器532、534电耦合到电子单元526的输入/输出引脚536。前端电阻器532、534中的每一者可以具有330千欧姆(kω)的电阻或其它合适的电阻。
67.图5b所图示的电子单元526包括各种电路元件，这些电路元件可以形成在例如pcb(诸如图4b的pcb 418)上或与其耦合。如图所示，电子单元526可以包括控制器538，诸如由微芯科技公司(microchip technology)供应的saml21或atsaml21微控制器，或其它合适的控制器。
68.控制器536可以包括三个运算放大器。运算放大器可以经由软件配置以形成具有可编程增益的仪表放大器，而不使用外部部件或路由。图5b的传感器模块522的模拟前端可以包括：具有各自电阻r1、r2的两个电阻器532、534；实施为弯曲传感器(例如，400)的检测器贴片524；运算放大器(诸如saml21运算放大器)；以及数模转换器(dac)(诸如saml21 dac)。
69.前端电阻器532、534可以将通过输入/输出引脚536供应(以对弯曲传感器中的电容器528、530充电)的电流转换为电压，并且控制器538的仪表放大器可以将来自弯曲传感器的差分信号转换为单端电压。仪表放大器的输出在内部例如经由节点540路由到控制器538的adc。adc通过累积来自仪表放大器的输出的样本来执行数字积分。
70.图6a是根据本文所述的至少一个实施例布置的示例检测器贴片600的示意图。检测器贴片600可以包括本文其它检测器贴片、被包括在本文其它检测器贴片中，或对应于本文其它检测器贴片。例如，本文检测器贴片中的任一个可以具有与图6a的检测器贴片600相同、类似或不同的配置。
71.通常，检测器贴片600可以包括一个或多个电极层和内插介电层，它们中的每一个
可以具有0.1吉帕斯卡(gpa)或更小的杨氏模量。在其它实施例中，层中的一个或多个的杨氏模量可以大于0.1gpa。如图所示，检测器贴片600包括第一电极层602、信号电极层604、第二电极层606，以及布置在其间的内插介电层608、610。在一些实施例中，检测器贴片600可以附加地包括一个或多个介电覆盖层，诸如第一介电覆盖层612和第二介电覆盖层614。
72.第一电极层602和第二电极层606中的每一者可以包括弹性体衬底或层，诸如硅树脂等，其中集成有导电颗粒(例如，纳米颗粒，诸如炭黑、纳米镍带、银纳米颗粒、石墨烯纳米片、石墨烯氧化物等)。第一电极层602和第二电极层606中的导电颗粒可以连续地分布在整个相应弹性体衬底或层中和/或可以以阴影线或网状图案或结构布置在其上或其中。
73.介电层608、610中的每一者可以包括弹性体材料，诸如硅树脂等。在一些实施例中，介电层608、610中的一者或两者可以具有集成在其中的一些导电材料，这尤其取决于介电常数等的预期或期望的量。
74.信号电极层604可以包括弹性体材料，诸如硅树脂等。在一些实施例中，信号电极层604包括设置在信号电极层604中或上的导电材料的一个或多个传感器区域616。例如，传感器区域616可以包括信号电极层604内的导电颗粒(例如，纳米颗粒，诸如炭黑、纳米镍带、银纳米颗粒、石墨烯纳米片、石墨烯氧化物等)。尽管未在图6a中图示，但是信号电极层604可以附加地包括一个或多个电迹线，每个电迹线被配置成将传感器区域616中的对应一个电耦合到传感器模块(在其中实施检测器贴片600)的电子单元。
75.第一介电覆盖层612和第二介电覆盖层614中的每一者可以包括弹性体材料，诸如硅树脂等。第一介电覆盖层612可以覆盖第一电极层602，以防止第一电极层602与其它物体、表面等发生不希望的接触和/或使第一电极层602电绝缘。第二介电覆盖层614可以覆盖第二电极层606，以防止第二电极层606与其它物体、表面等发生不希望的接触和/或使第二电极层606电绝缘。
76.在一些实施例中，第一电极层602和第二电极层606中的一者或两者可以耦合到对应传感器模块的地面，并且因此可以称为接地电极或接地电极层。在第一电极层602和第二电极层606两者均是接地电极层的情况下，传感器区域616中的每一个可以与第一电极层602和第二电极层606形成不同的电容器或者为不同的电容器的一部分。在该实施例和其它实施例中，每个电容器可以包括两个节点或端子。一个节点或端子可以包括对应传感器区域616，而另一节点或端子可以包括第一电极层602和第二电极层606。在第一电极层602和第二电极层606两者均耦合到地面的情况下，包括第一电极层602和第二电极层606的节点或端子可以形成至少部分地围绕包括给定传感器区域616的节点的法拉第笼。
77.图6b是根据本文所述的至少一个实施例布置的图6a的信号电极层604的俯视图。信号电极层604可以包括本文其它信号电极层、被包括在本文其它信号电极层中，或对应于本文其它信号电极层。如图所示，信号电极层604包括各种传感器区域616，为简单起见，在图6b中仅标记了其中的一些。
78.信号电极层604附加地包括电迹线618，它们将传感器区域616电耦合到信号电极层604的端子区域620。为简单起见，在图6b中仅标记了电迹线618中的一些。电迹线618中的每一个可以包括设置在信号电极层604中或上的导电材料。例如，电迹线618可以包括信号电极层604内的导电颗粒(例如，纳米颗粒，诸如炭黑、纳米镍带、银纳米颗粒、石墨烯纳米片、石墨烯氧化物等)。电迹线618中的每一个可以在端子区域620内终止，以电耦合到对应
电子单元。
79.在一些实施例中，传感器区域616可以成对地位于信号电极层604中，其中每对的传感器区域616彼此正交或基本上正交地(例如，在正交的 /-5、10、15、20、25或30度内)布置或对准。即，该一对的传感器区域616中的一个的长度或主轴可以与该一对的另一传感器区域616的长度或主轴正交或基本上正交地对准。正交对准可以导致成对传感器区域616大体形成l形、t形或其它合适的形状。在一些实施例中，每对传感器区域616内的传感器区域616的正交取向可以促进同时测量正交应变和角位移。
80.组合参考图6a至图6b，第一电极层602、第二电极层606、介电层608、610和介电覆盖层612、614中的每一者可以具有与图6b的信号电极层604相同或类似的覆盖区。在其它实施例中，检测器贴片的各种层可以具有如关于图7a至图7d所描述的其它覆盖区或轮廓。
81.图7a至图7d包括根据本文所述的至少一个实施例布置的可以包括在检测器贴片中的其它示例信号电极层700a、700b、700c、700d的俯视图。信号电极层700a、700b、700c、700d和/或检测器贴片中的每一者可以包括本文其它信号电极层和/或检测器贴片、被包括在本文其它信号电极层和/或检测器贴片中，或对应于本文其它信号电极层和/或检测器贴片。
82.如图7a至图7d所图示，信号电极层700a、700b、700c、700d中的每一者包括在弹性体材料层706(诸如硅树脂等)中或上的一个或多个传感器区域702和电迹线704。为简单起见，在图7a至图7d中仅标记了传感器区域702和电迹线704中的一些。传感器区域702和电迹线704中的每一者可以包括设置在信号电极层700a、700b、700c、700d中或上的导电材料。例如，传感器区域702和电迹线704中的每一者可以包括信号电极层700a、700b、700c、700d内的导电颗粒(例如，纳米颗粒，诸如炭黑、纳米镍带、银纳米颗粒、石墨烯纳米片、石墨烯氧化物等)。
83.电迹线704可以将传感器区域702电耦合到信号电极层700a、700b、700c、700d的端子区域708。电迹线704中的每一个可以在端子区域708内终止，以电耦合到对应电子单元。
84.信号电极层700a、700b、700c、700d或本文其它信号电极层中的传感器区域702、电迹线704和/或端子区域708的形状、数量和/或布置可以具有任何合适或期望的配置。例如，参考图7a和图7b，信号电极层700a和700b各自包括长度不等的两个传感器区域702，它们彼此纵向对准。信号电极层700a的端子区域708位于信号电极层700a的一端处，而信号电极层700b的端子区域708位于信号电极层700b的一侧。
85.参考图7c和图7d，信号电极层700c、700d各自包括五个传感器区域702，包括在与信号电极层700c、700d的长度对准的各端处的一个传感器区域702和在与信号电极层700c、700d的长度正交对准的两端之间的三个传感器区域702。
86.信号电极层700c、700d可以附加地包括一种或多种电力生成材料710，其在图7c和图7d的实例中在两端中的每一个处图示。一个或多个电迹线可以将电力生成材料710彼此电耦合和/或电耦合到信号电极层700c、700d的端子区域708，以电耦合到对应电子单元。
87.信号电极层700c的端子区域708位于信号电极层700c的一端处，而信号电极层700d的端子区域708位于信号电极层700d的一侧。
88.图8a是根据本文所述的至少一个实施例布置的另一示例检测器贴片800的示意性图示。检测器贴片800可以包括本文其它检测器贴片、被包括在本文其它检测器贴片中，或
对应于本文其它检测器贴片。例如，本文检测器贴片中的任一个可以具有与图8a的检测器贴片800相同、类似或不同的配置。
89.通常，检测器贴片800可以包括一个或多个电极层和内插介电层，它们中的每一个可以具有0.1gpa或更小的杨氏模量。在其它实施例中，层中的一个或多个的杨氏模量可以大于0.1gpa。如图所示，检测器贴片800包括第一电极层802、信号电极层804，以及布置在其间的内插介电层806。可选地，检测器贴片800还可以包括周边电极(perimeter electrode)807。图8b至图8d分别是根据本文所述的至少一个实施例布置的图8a的检测器贴片800的第一电极层802、信号电极层804和介电层806的俯视图。
90.组合参考图8a和图8b，第一电极层802可以包括弹性体衬底或层，诸如硅树脂等，其中集成有导电颗粒(例如，纳米颗粒，诸如炭黑、纳米镍带、银纳米颗粒、石墨烯纳米片、石墨烯氧化物等)。第一电极层802中的导电颗粒可以连续地分布在整个弹性体衬底或层中和/或可以以阴影线或网状图案或结构布置在其上或其中。第一电极层802还可以包括pcb接口808和一个或多个导电迹线焊盘810，用于附接传感器模块(其中实施检测器贴片800)的对应电子单元的或其中的电迹线、pcb，或其它电子器件，以用于检测器贴片800的操作和控制。
91.组合参考图8a和图8c，信号电极层804可以包括弹性体材料(诸如硅等)，其中导电材料仅限于周边电极807、一个或多个传感器区域812，和一个或多个电迹线814。周边电极807、传感器区域812和/或电迹线814可以包括在信号电极层804上或中的导电颗粒(例如，纳米颗粒，诸如炭黑、纳米镍带、银纳米颗粒、石墨烯纳米片、石墨烯氧化物等)。例如，传感器区域812可以印刷在信号电极层804的弹性体材料上。电迹线814可以终止于与第一电极层802的迹线焊盘810对准的接片区域816处，以为电迹线814提供电连接点。如图所示，信号电极层804的实施例可以包括周边电极807，该周边电极807电连接到第一电极层802，以尤其为整个检测器贴片800提供电隔离。在该实施例和其它实施例中，第一电极层802和周边电极807可以形成至少部分地围绕信号电极层804的法拉第笼。
92.组合参考图8a和图8d，介电层806可以包括弹性体材料，诸如硅树脂等。在一些实施例中，介电层806可以具有集成在其中的一些导电材料，这尤其取决于介电常数等的预期或期望的量。在一些实施例中，介电层806还可以包括接片区域818，以覆盖第一电极层802的pcb接口808的至少一部分。例如，接片区域818可以覆盖pcb接口808直到pcb接口808的迹线焊盘810。
93.在一些实施例中，第一电极层802可以耦合到对应传感器模块的地面，并且因此可以称为接地电极或接地电极层。传感器区域812中的每一个可以与第一电极层802形成不同的电容器或者为不同的电容器的一部分。在该实施例和其它实施例中，每个电容器可以包括两个节点或端子。一个节点或端子可以包括对应传感器区域812，而另一节点或端子可以包括第一电极层802和周边电极807。包括第一电极层802和周边电极807的节点或端子可以形成至少部分地围绕包括给定传感器区域812的节点的法拉第笼。
94.图9a是根据本文所述的至少一个实施例布置的另一示例检测器贴片900的示意性图示。检测器贴片900可以包括本文其它检测器贴片、被包括在本文其它检测器贴片中，或对应于本文其它检测器贴片。例如，本文检测器贴片中的任一个可以具有与图9a的检测器贴片900相同、类似或不同的配置。
95.通常，检测器贴片900可以包括一个或多个电极层和内插介电层，它们中的每一个可以具有0.1gpa或更小的杨氏模量。在其它实施例中，层中的一个或多个的杨氏模量可以大于0.1gpa。如图所示，检测器贴片900包括第一电极层902、信号电极层904、第二电极层906，以及布置在其间的内插介电层908、910。可选地，检测器贴片900还可以包括周边电极912和/或一个或多个介电覆盖层，诸如第一介电覆盖层914和第二介电覆盖层916。虽然在图9a中示出周边电极912与信号电极层904接触，但是信号电极层904的传感器区域和/或电迹线可以与周边电极912电绝缘。图9b至图9h分别是根据本文所述的至少一个实施例布置的第二介电覆盖层916、第二电极层906、介电层910、信号电极层904、介电层908、第一电极层902和第一介电覆盖层914的俯视图。
96.组合参考图9a、图9c和图9g，第一电极层902和第二电极层906中的每一者可以包括弹性体衬底或层，诸如硅树脂等，其中集成有导电颗粒(例如，纳米颗粒，诸如炭黑、纳米镍带、银纳米颗粒、石墨烯纳米片、石墨烯氧化物等)。第一电极层902和第二电极层906中的每一者中的导电颗粒可以连续地分布在整个弹性体衬底或层中和/或可以以阴影线或网状图案或结构布置在其上或其中。
97.参考图9c，第二电极层906还可以包括pcb接口918和一个或多个导电迹线焊盘920，用于附接传感器模块(其中实施检测器贴片900)的对应电子单元的或其中的电迹线、pcb，或其它电子器件，以用于检测器贴片900的操作和控制。
98.参考图9g，第一电极层902还可以包括接片区域922，以尤其支撑或提供机械强度给用于迹线焊盘920的检测器贴片900的连接区域(例如，pcb接口918)。
99.组合参考图9a和图9e，信号电极层904可以包括弹性体材料(诸如硅树脂等)，其中导电材料仅限于周边电极912、一个或多个传感器区域924，和一个或多个电迹线926。周边电极912、传感器区域924和/或电迹线926可以包括在信号电极层904上或中的导电颗粒(例如，纳米颗粒，诸如炭黑、纳米镍带、银纳米颗粒、石墨烯纳米片、石墨烯氧化物等)。例如，传感器区域924可以印刷在信号电极层904的弹性体材料上。电迹线926可以终止于与第二电极层906的迹线焊盘920对准的接片区域928处，以为电迹线926提供电连接点。如图所示，信号电极层904的实施例可以包括周边电极912，该周边电极912电连接到第一电极层902和第二电极层906，以尤其为整个检测器贴片900提供电隔离。在该实施例和其它实施例中，第一电极层902、第二电极层906和周边电极907可以形成至少部分地围绕信号电极层904的法拉第笼。
100.组合参考图9a、图9d和图9f，介电层908、910中的每一者可以包括弹性体材料(诸如硅树脂等)，其被配置成使信号电极层904与第一电极层902和第二电极层906电绝缘。在一些实施例中，并且尤其取决于介电常数等的预期或期望的量，介电层908、910中的一者或两者可以具有集成在其中的一些导电材料。如本文所公开的，虽然未严格按比例绘制，但介电层908、910和信号电极层904中的每一者的大小可以设置成稍微小于第一电极层902和第二电极层906，以使第一电极层902和第二电极层906的周边边缘暴露并允许与周边电极912电接触。
101.在一些实施例中，介电层908、910中的每一者还可以分别包括接片区域930、932。接片区域930、932可以覆盖第二电极层906的pcb接口918的至少一部分。例如，接片区域930、932可以覆盖pcb接口918直到pcb接口918的迹线焊盘920。
102.组合参考图9a、图9b和图9h，第一介电覆盖层914和第二介电覆盖层916中的每一者可以包括弹性体材料，诸如硅树脂等。第一介电覆盖层914可以覆盖第一电极层902，以防止第一电极层902与其它物体、表面等发生不希望的接触和/或使第一电极层902电绝缘。第二介电覆盖层916可以覆盖第二电极层906，以防止第二电极层906与其它物体、表面等发生不希望的接触和/或使第二电极层906电绝缘。
103.参考图9b，在一些实施例中，第二介电覆盖层916的大小可以设置成覆盖第二电极层906，并且可以大于第二电极层906。替代地或附加地，第二介电覆盖层916可以包括接片区域934以覆盖第二电极层906的pcb接口918直到迹线焊盘920。
104.参考图9h，在一些实施例中，第一介电覆盖层914的大小可以设置成覆盖第一电极层902，并且可以大于第一电极层902。替代地或附加地，第一介电覆盖层914可以包括接片区域936以支撑或提供机械强度给用于迹线焊盘920的检测器贴片900的连接区域(例如，pcb接口918)。
105.在一些实施例中，第一电极层902和第二电极层906中的一者或两者可以耦合到对应传感器模块的地面，并且因此可以称为接地电极或接地电极层。在第一电极层902和第二电极层906两者均是接地电极的情况下，传感器区域924中的每一个可以与第一电极层902和第二电极层906形成不同的电容器或者为不同的电容器的一部分。在该实施例和其它实施例中，每个电容器可以包括两个节点或端子。一个节点或端子可以包括对应传感器区域924，而另一节点或端子可以包括第一电极层902和第二电极层906以及周边电极912。在第一电极层902和第二电极层906两者以及周边电极912均耦合到地面的情况下，包括第一电极层902和第二电极层906以及周边电极912的节点或端子可以形成基本上围绕包括给定传感器区域616的节点的法拉第笼。
106.图9a至图9h的检测器贴片900被图示为三电极堆叠。图9a至图9h的三电极堆叠可以延伸到更多或更少的电极层。同样地，可以在其它配置和形状中使用更多或更少的传感器区域924和电迹线926。
107.本文所述的检测器贴片600、800、900和其它检测器贴片是柔性传感器系统或其部分的实例，其可以包括分布式传感器区域和具有变化长度的对应电连接(例如，电迹线)。长度的变化可以导致传感器区域的基本电容水平的相关变化，这可能是有问题的，并且另外不便于在诸如本文所述的电子单元等电子电路中进行补偿。这种传感器系统或其部分还可能在电迹线挠曲和/或应变引起错误电容信号的区域中经受机械串扰。来自电迹线的串扰在具有耦合到接地电极的相对较大表面积的区域中可能是显著的。根据本文一些实施例，接地电极可以形成有阴影线或网状结构，以例如减少串扰。关于图10描述了这种接地电极的实例。
108.图10a和图10b各自是根据本文所述的至少一个实施例布置的示例电极层1000a、1000b(下文统称为“电极层1000”或一般地称为“电极层1000”)的一部分的示意性图示。每个电极层1000可以包括本文其它电极层、被包括在本文其它电极层中，或对应于本文其它电极层。例如，本文第一电极层或第二电极层中的任一者可以具有与图10a至图10b的电极层1000相同、类似或不同的配置。
109.如图10a和图10b所图示，每个电极层1000包括导电材料的部分开口的、方格状的或阴影线或网状图案或结构1002a、1002b(下文统称为“网状结构1002”或一般地称为“网状
结构1002”)，该导电材料是诸如在弹性体衬底(诸如硅树脂等)中或上的碳纳米管、银纳米颗粒、其它导电颗粒等。在一些实施例中，可以例如经由增材打印或3d打印将网状结构1002印刷在弹性体衬底上。在一些实施例中，网状结构1002可以形成为弹性体衬底上的导电材料的连续层，并且然后被选择性地蚀刻以去除选定位置中的导电材料并形成具有孔或间隙的网状结构1002。在一些实施例中，并且与具有固体或连续镀金属的电极层相比，由于耦合到电极层1000的电迹线的表面积减小，网状结构1002可以为电容性传感器提供类似的电屏蔽，其中来自电迹线(例如，电迹线926)的杂散电容减少。这种配置可以导致由电迹线中的应变和/或挠曲生成的误差信号较少。误差信号的减少可以与电极1000的非镀金属表面积的量或百分比成比例，例如，可以与网状结构1002中的间隙或开放空间的量或百分比成比例。因此，本文实施例尤其可以根据要屏蔽的信号频率、电迹线的宽度和/或其它标准来改变网状结构1002中的开放空间的量或百分比。通常，更宽的电迹线可以产生更多的误差信号(机械串扰)，并且对于那些实施例，更开放的网状结构1002(即，更大的开放空间)还可以减少串扰。
110.图10a和图10b进一步图示了信号电极层的传感器区域1004，其可以通过介电层在电极层1000的上方或下方间隔开。每个传感器区域1004与电极层1000形成不同的电容器或者为不同的电容器的一部分。
111.在一些实施例中，网状结构1002被布置成网格。参考图10a，网状结构1002a的网格可以包括平行或基本上平行于电极层1000a的边缘对准的相交的导电材料线，使得由相交的线限定的开放空间也线性并平行于电极层1000a的边缘布置。例如，导电材料线的第一子组可以平行于电极层1000a的竖直边缘(在图10a的定向上)对准并彼此间隔开，而导电材料线的第二子组可以平行于电极层1000a的水平边缘(在图10a的定向上)对准并彼此间隔开。在该布置中，线的第一子组正交或基本上正交地与线的第二子组相交。由该布置的线形成的开放空间包括以竖直线和水平线对准的大体矩形的开放空间。
112.其它对准也是可能的。例如，参考图10b，网状结构1002b的网格可以包括相交的导电材料线，它们相对于竖直向(在图10b的定向上)以正负45
°
对准，使得由相交的线限定的开放空间也线性并相对于竖直向以正负45
°
布置。例如，导电材料线的第一子组可以相对于图10b中的竖直向以正45
°
对准并且彼此间隔开，而导电材料线的第二子组可以相对于图10b中的竖直向以负45
°
对准并且彼此间隔开。在该布置中，线的第一子组正交或基本上正交地与线的第二子组相交。由该布置的线形成的开放空间包括相对于竖直向以正或负45
°
的对角线对准的大体矩形的开放空间。
113.其它对准对于网状结构1000的网格而言仍是可能的。例如，相交的导电材料线可以以不同于90
°
的角度相交。替代地或附加地，这些线可以具有不同于平行于电极层1000的竖直或水平边缘或不同于相对于竖直向(在图10a和图10b的定向上)成正负45
°
的对准。在一些实施例中，由相交的线的布置形成的开放空间可以具有不同于矩形的形状。在一些实施例中，在给定方向上对准的线可以从一条线到下一条线具有大体相等的间隔，或者可以从一条线到下一条线具有不等或可变的间隔。
114.在一些实施例中，网状结构1000的网格可以由非线性相交的导电材料形状形成，诸如互连的孔环，以作为具有六边形或其它形状的开放空间、具有圆形的开放空间，或具有任何适当布置的导电材料和开放空间的蜂窝图案。
115.在一些实施例中，导电材料和/或开放空间的密度在整个网状结构1000中是均匀的。在一些实施例中，导电材料和/或开放空间的密度在整个网状结构1000中是不均匀的。例如，开放空间在不直接位于电迹线和/或传感器区域1004上方或下方的区域中可以相对更密集(例如，开放空间与导电材料的比例更大)，并且在直接位于电迹线和/或传感器区域1004上方或下方的区域中可以相对更不密集(例如，开放空间与导电材料的比例更小)。
116.可以选择任何给定实施方案中的网状结构1000的特定配置以减少串扰或改变或优化其它一个或多个参数。可以选择或修改的网状结构1000的配置的方面可以包括以下各项中的一者或多者：线宽、线间隔、线对准、开放空间形状、开放空间密度(或相反的导电材料密度)、开放空间密度(或相反的导电材料密度)的均匀性(或缺乏均匀性)，或其它合适的方面。
117.图11a和图11b图示了根据本文所述的至少一个实施例布置的具有可折叠传感器区域1102的另一示例信号电极层1100的示意图。信号电极层1100可以包括本文其它信号电极1100、被包括在本文其它信号电极1100中，或对应于本文其它信号电极1100。例如，本文信号电极层中的任一个可以具有与图11a和图11b的信号电极层1100相同、类似或不同的配置。图11a是折叠可折叠传感器区域1102之前的信号电极层1100的俯视图。图11b是折叠可折叠传感器区域1102之后的俯视透视图。
118.信号电极层1100可以包括弹性体材料(诸如硅树脂等)，其中导电材料仅限于一个或多个可折叠传感器区域1102、一个或多个传感器区域1104，和一个或多个电迹线1106。可折叠传感器区域1102、传感器区域1104和/或电迹线1106可以包括在信号电极层1100上或中的导电颗粒(例如，纳米颗粒，诸如炭黑、纳米镍带、银纳米颗粒、石墨烯纳米片、石墨烯氧化物等)。电迹线1106可以终止于接片区域1108处，以连接到对应电子单元、pcb或其它电子器件，以用于对应检测器贴片或传感器模块(其中实施信号电极层110)的操作和控制。
119.可折叠传感器区域1102可以包括预期成为折叠点或折叠线1110的渐窄区域，如图11a所指示。可折叠传感器区域1102可以被配置成折叠在传感器区域1104的顶部上，使得它们被定位在传感器区域1104的顶部上，如图11b所图示。信号电极1100可以包括更多或更少的传感器区域1104或可折叠传感器区域1102、其它形状的传感器区域1104或可折叠传感器区域1102、其它位置的传感器区域1104或可折叠传感器区域1102，其它放置的折叠线1110，或其它配置。
120.在制造或形成信号电极层1100时，在折叠可折叠传感器区域1102之前，可以在每个传感器区域1104上或上方放置内插器1112(图11b)。为简单起见，在图11b中仅标记了一个内插器1112。每个内插器1112可以包括由弹性体材料(诸如硅树脂等)组成的介电层等，其被配置成使可折叠传感器区域1102与传感器区域1104彼此电绝缘。在一些实施例中，尤其取决于介电常数等的预期或期望的量，内插器1112可以具有集成在其中的一些导电材料。在一些实施例中，内插器1112可以包括在折叠可折叠传感器区域1102之前定位的单独部件，或者它可以是形成在信号电极层1100的顶部上的增材制造的层(例如，3d打印的层)。其它配置和制造工艺也是可能的。
121.如图11b所图示，在放置内插器1112之后，可折叠传感器区域1102可以折叠在每个折叠线1110上，以将可折叠传感器区域1102中的每一个定位成与传感器区域1104中的对应一个间隔开并位于其顶部上或其上方。传感器区域1104、内插器1112和可折叠传感器区域
1102的每个堆叠可以形成对应多模式传感器区域1114。当与一个或多个其它电极层和/或介电层组合以形成检测器贴片(诸如本文所述那些)时，给定多模式传感器区域1114内的每个传感器区域1104和可折叠传感器区域1102可以与电极层中的一个或多个形成不同的电容器或者为不同的电容器的一部分。例如，给定多模式传感器区域1114的传感器区域1104与一个或多个电极层一起可以形成第一电容器或者为第一电容器的一部分，而给定多模式传感器区域114的可折叠传感器区域1102与一个或多个电极层一起可以形成第二电容器或者为第二电容器的一部分。由每个多模式传感器区域1114的传感器区域1104和可折叠传感器区域1102形成的第一和第二电容器可以称为一对电容器或电容器对。
122.还如图11b示意性示出的，在折叠线1110中的一个中的每个电迹线1106的一部分可以同样被折叠，同时在信号电极层1100的主或主要平面(例如，信号电极层1100的未折叠的部分)中留下相应电迹线1106的大部分。由于到多模式传感器区域1114的电迹线1106中的每一个的全部或基本上全部均存在于基本上相同的平面(例如，信号电极层1100的平面)中，相关联的信号测量电子器件(未示出)可以减去每个多模式传感器区域1114的每对电容器之间的共模信号。这种布置尤其可以导致这样的实施例，即其具有来自成对电容器的更高共模抑制比，因为它们各自的电迹线1106的全部或基本上全部均处于基本上相同的平面中，并且在减去共模信号的情况下，从电容器对生成的剩余差分信号可以完全地或基本上归因于该对中的电容器的弯曲的差异。
123.在一些实施例中，折叠的电迹线1106可以是自由折叠的，这意指它们可以被弯曲以形成环结。在一些实施例中，折叠的电迹线1106可以机械地或以其它方式附接到信号电极层1100，或者可以使用嵌入配置来形成。此外，虽然图11b图示了定位在每个成对传感器区域1104与可折叠传感器区域1102之间的单个内插器1112，但是在其它实施例中，每个成对传感器区域1104和可折叠传感器区域1102可以具有定位在其间的两个或更多个内插器。
124.图12是根据本文所述的至少一个实施例布置的实施为多区域角位移传感器的另一示例传感器模块1200的示意性图示。如图所示，传感器模块1200可以包括图9a至图9h的检测器贴片900的多个例子，它们通过一个或多个弹性体连接器1202耦合在一起以形成传感器模块1200。传感器模块1200可以附加地包括一个或多个电子单元、一个或多个电源，或其它部件、装置或系统。这种角位移传感器的构造、操作和实施的附加公开可以在美国专利第10,551,917号中找到，该专利的全部内容通过引用并入本文。
125.图13是根据本文所述的至少一个实施例布置的示例pcb接口1300的示意图。pcb接口1300可以包括本文其它pcb接口、被包括在本文其它pcb接口中，或对应于本文其它pcb接口。例如，本文pcb接口中的任一个可以具有与图13的pcb接口1300相同、类似或不同的配置。
126.在一些实施例中，pcb接口1300被放置或形成在检测器贴片的层(诸如第一电极层902或第二电极层906)上，以为对应传感器模块的电子单元(诸如为这种电子单元的pcb)提供连接和安装点。pcb接口1300可以包括印刷有导电纳米颗粒的导电部分，这些导电纳米颗粒是诸如炭黑、纳米镍带、银纳米颗粒、石墨烯纳米片、石墨烯氧化物等。例如，图13的pcb接口1300可以包括印刷有银纳米颗粒油墨或其它导电材料的迹线焊盘1302。
127.本文所述的一些传感器模块和/或检测器贴片可以被实施为或包括弯曲传感器。图14a至图14c图示了根据本文所述的至少一个实施例布置的示例弯曲传感器1400。弯曲传
感器1400可以包括本文其它弯曲传感器、检测器贴片和/或传感器模块；被包括在本文其它弯曲传感器、检测器贴片和/或传感器模块中；或对应于本文其它弯曲传感器、检测器贴片和/或传感器模块。例如，本文检测器贴片中的任一个可以具有与图14a至图14c的弯曲传感器1400相同、类似或不同的配置。
128.弯曲传感器1400通常可以具有细长配置，其长度超过其宽度和高度。图14a是弯曲传感器1400在平行于弯曲传感器1400的长度和高度的平面中的截面图。图14b是弯曲传感器1400在平行于弯曲传感器1400的宽度和高度的平面中的截面图。图14c图示了弯曲传感器1400的操作理论。
129.弯曲传感器1400通常可以被配置成在图14a的平面中弯曲以测量图14a的平面中的单轴角位移。通常，弯曲传感器1400可以包括各种层、电极、传感器区域和/或电迹线(例如，检测器贴片900)，它们被布置成形成第一电容器1402和第二电容器1404或彼此堆叠的电容性传感器。第一电容器1402可以定位在弯曲传感器1400的中心1406的一侧(例如，上方)，而第二电容器1404可以定位在中心1406的相对侧(例如，下方)。
130.在一些实施例中，弯曲传感器1400可以使用掺杂有导电和非导电填料的分层医用级硅树脂弹性体制成，从而赋予它们与其它硅树脂弹性体产品类似的机械特性和操作温度。
131.在一些实施例中，弯曲传感器1400可以经由差分电容测量来测量角位移。照此，可以抑制诸如温度波动、应变和噪声等共模信号，从而提供高保真度的角位移测量。
132.在一些实施例中，可以使用极低的采样功率来测量差分电容，在1.8伏(v)下具有小于100微安(μa)的功耗。与一些其它弯曲传感器技术不同，信号可以随着时间的推移高度稳定并且不会漂移，从而有助于高可靠性和准确性。
133.弯曲传感器1400可以被定制成包括多个通道和空间上不同的“弯曲像素”，可以具有任意尺寸和变化的刚度，可以被制成不可延伸或直接集成到挠曲电路中和/或可以被配置成测量弯曲正交平面。如本文所用，“弯曲像素”可以指输出差分电容的一组成对堆叠电容器，该差分电容指示局部化到弯曲像素的角位移。例如，通过将第一电容器1402和第二电容器1404中的每一者沿它们的长度分段以形成多个线性对准的第一电容器(该多个线性对准的第一电容器跨过中心1406与多个线性对准的第二电容器1404间隔开)，每对堆叠的第一电容器和第二电容器形成弯曲像素，该弯曲像素可以被配置成输出差分电容，该差分电容指示局部化到该弯曲像素的角位移。
134.在一些实施例中，电容器1402、1404可以从中心1406偏移(例如，一个偏移到中心1406的每一侧)，并且可以延伸弯曲传感器1402的整个长度或基本上整个长度，其中在两个偏移电容器之间测量差分电容(图1)。因为输出是差分的，所以可以抑制诸如拉张应变等共模信号。因此，即使共模拉张应变、共模压缩应变或者甚至两者的混合叠加在弯曲应变的顶部上，诸如弯曲传感器1400等软角位移传感器也可以测量准确的弯曲角度。
135.参考图14c，弯曲传感器1400的输出可以是从由弯曲传感器1400的端部限定的矢量v1、v2计算的角位移δθ。图14c附加地包括弯曲传感器1400的弯曲部分1410的详细截面图1408。如视图1408所图示，在弯曲内侧上的第一电容器1402可以经受压缩应变εc，而在弯曲外侧上的第二电容器1404可以经受拉张应变ε
t
。与未弯曲或未应变状态相比，在图14c所图示的弯曲状态中，应变可以在相对方向上改变电容器1402、1404的电容(例如，一个可以增
加而另一个可以减小)，这可以导致两个电容器1402、1404的差分电容增加。差分电容测量结果可以与弯曲传感器1400的总角位移成线性比例。如本文所用，总角位移可以指矢量v1与v2之间的角度。
136.诸如弯曲传感器1400等软角位移传感器具有路径无关性的特性，由此额外弯曲对传感器输出的影响有限。该特性可能源于这样的事实，即电容器(例如，第一电容器1402和第二电容器1404)沿弯曲传感器1400的长度或基本上其长度延伸。照此，弯曲的总量沿长度被积分，使得消除了额外弯曲路径。这也意指弯曲的位置可以沿弯曲传感器1400的长度发生在任何地方。
137.图14a至图14c描绘了单轴弯曲传感器1400。弯曲传感器1400的操作原理可以延伸到双轴弯曲传感器(诸如图15所图示)。图15图示了根据本文所述的至少一个实施例布置的另一示例弯曲传感器1500。弯曲传感器1500可以包括本文其它弯曲传感器、检测器贴片和/或传感器模块；被包括在本文其它弯曲传感器、检测器贴片和/或传感器模块中；或对应于本文其它弯曲传感器、检测器贴片和/或传感器模块。例如，本文检测器贴片中的任一个可以具有与图15的弯曲传感器1500相同、类似或不同的配置。
138.弯曲传感器1500通常可以具有细长配置，其长度超过其宽度和/或高度，大体类似于图14a至图14c的弯曲传感器1400。图15是弯曲传感器1500在平行于弯曲传感器1500的宽度和高度的平面中的截面图。如图所示，弯曲传感器1500包括第一成对电容器1502、1504和第二成对电容器1506、1508。电容器1502、1504、1506、1508中的每一者可以延伸弯曲传感器1500的长度的全部或基本上全部(例如，在图15的平面内和平面外)。来自第一成对电容器1502、1504的第一差分信号可以测量弯曲传感器1500在竖直对准并进出图15的平面的平面中的角位移。来自第二成对电容器1506、1508的第二差分信号可以测量弯曲传感器1500在水平对准并进出图15的平面的平面中的角位移。
139.图16a和图16b包括根据本文所述的至少一个实施例布置的具有一个或多个附接的传感器模块的车辆轮胎1600a、1600b的截面图。图16a和图16b图示了车辆轮胎1600a、1600b上的传感器模块的各种示例布置。其它布置也是可能的。
140.更详细地，图16a是具有一个或多个传感器模块的车辆轮胎1600a的斜截面图，该一个或多个传感器模块包括图6a至图6b的检测器贴片600的多个例子。检测器贴片600(具有单独的或共享的电子单元和/或电源)可以散布在具有轮胎胎圈1604、胎面部分1608、肩部部分1610和侧壁部分1612的车辆轮胎1600a的内侧表面1602上。传感器模块和它们的传感器区域616(图6a和图6b)可以被设置成紧密接近侧壁部分1612、肩部部分1610和/或胎面部分1608中的一者或多者的内侧表面1602，和/或被设置在内侧表面1602上。在一些实施例中，检测器贴片600可以围绕车辆轮胎1600a的圆周每隔15
°
、30
°
、60
°
、90
°
、120
°
和/或180
°
分布，或具有一些其它分布。
141.图16b是具有一个或多个传感器模块的车辆轮胎1600b的斜截面图，该一个或多个传感器模块包括检测器贴片1614的多个例子，这些例子中的每一个具有图7a至图7d的信号电极层中的一个或其它信号电极层。检测器贴片1614(具有单独的或共享的电子单元和/或电源)可以散布在具有轮胎胎圈1618、胎面部分1620、肩部部分1622和侧壁部分1624的车辆轮胎1600b的内侧表面1616上。检测器贴片1614和它们的传感器区域可以被设置成紧密接近侧壁部分1624、肩部部分1622和/或胎面部分1620中的一者或多者的内侧表面1616，和/
或被设置在内侧表面1616上。在一些实施例中，检测器贴片1614可以围绕车辆轮胎1600b的圆周每隔15
°
、30
°
、60
°
、90
°
、120
°
和/或180
°
分布，或具有一些其它分布。
142.图17a至图17d图示了根据本文所述的至少一些实施例布置的当车辆运作时车辆轮胎1700可能经受的力中的一些；图17b和图17c附加地图示了传感器模块1702、1704和/或其检测器贴片在车辆轮胎1700的内侧表面上的示例放置。图17d图示了处于静止状态1706和使用中状态1708的车辆轮胎1700。
143.当车辆轮胎1700安装在车轮/轮辋上并向前移动和转弯时，施加在车辆轮胎1700上的力可以如图所示。车辆轮胎1700在道路表面上的接触印记可能由于车轮和车辆轮胎1700的一部分向外位移(同时接触印记保持与道路表面接触)而经受力。沿y轴的力fy可能影响沿车辆轮胎1700/车轮的y轴的空间位移y。施加在车辆轮胎1700结构上的至少一个力矢量可以引起车辆轮胎1700胎面部分、肩部部分和/或侧壁部分的变形。
144.参考图17d，轮胎位移角a
iu
可以相对于例如静止时的侧壁部分的角a
ar
(在图17d的静止状态1706中被描绘为竖直)来确定。如图17d所示，静止时的车辆轮胎1700或其一部分的部分的物理位置可以与使用中或运动中的相同轮胎部分的物理位置进行比较。在一些实施例中，如此确定的轮胎参数可以包括从第一静止位置(例如，y1
ar
和/或y2
ar
(在y轴上的位置，沿轮胎旋转轴线横向向内))到第二实时位置(例如，y1
iu
和/或y2
iu
)的轮胎部分物理位移，这种位移生成应变传感器输出。在一些实施例中，“静止”或静止状态1706可以是当车辆轮胎1700不旋转时。在一些实施例中，“静止”可以是当附接有车辆轮胎1700的车辆不动，但处于负载下(例如，由车辆的全部轮胎支撑)时。在一些实施例中，“使用中”可以是当车辆轮胎1700旋转时。在一些实施例中，使用中可以是当附接有轮胎的车辆处于运动中时，例如，当车辆正在转弯、加速、减速和/或以恒定速度移动时。在一些实施例中，传感器模块1702、1704可以被设置在车辆轮胎1700的侧壁部分上，并且根据本文实施例确定的轮胎参数可以包括从第一静止轮胎侧壁部分角a
ar
到第二实时轮胎侧壁部分角a
iu
的角位移，这种侧壁部分角的变化生成应变传感器输出。
145.在一些实施例中，描述了一种用于确定轮胎应变的方法。该方法可以包括通过确定具有已知轮胎物理参数的参考电容性传感器振幅输出来校准上述传感器模块。在一些实施例中，该方法可以包括接收由实际(例如，实时)轮胎参数(例如，轮胎壁位移角的变化、轮胎部分的物理位移或其它变形)生成的电容性传感器振幅输出。在一些实施例中，该方法可以包括通过将所接收的应变传感器振幅与具有已知轮胎物理参数的所确定的特定应变传感器振幅输出相关联来确定轮胎应变。
146.在一些实施例中，描述了一种用于测量车辆轮胎的总体变形的方法。该方法可以包括由一个或多个传感器模块测量施加到轮胎的胎面和肩部部分的应变，该一个或多个传感器模块被设置成紧密接近车辆轮胎的肩部和/或胎面部分的内侧表面，和/或被设置在内侧表面上。在一些实施例中，该方法可以包括由一个或多个传感器模块测量施加到车辆轮胎的一个或多个侧壁部分的应变和角位移。在一些实施例中，该方法可以包括通过将一个或多个传感器模块的静止电容性输出与该一个或多个传感器模块的应变下电容性输出进行比较来确定轮胎的总体变形。
147.在一些实施例中，描述了一种用于检测侧壁轮胎磨损和/或轮胎异常的方法。该方法可以包括使用一个或多个传感器模块测量施加到侧壁部分的第一部分和侧壁部分的第
二部分的应变，例如从第一位置(例如，静止或第一时间位置)到第二位置(例如，运动中位置和/或第二时间位置)的物理变形或移动。在一些实施例中，该方法可以包括比较侧壁部分的第一和第二部分的应变或角位移，例如从第一位置(例如，静止或第一时间位置)到第二位置(例如，运动中位置和/或第二时间位置)的物理变形或移动。在一些实施例中，该方法可以包括确定所测量的应变之间的电容性输出差是否超过给定阈值。
148.图18是根据本文所述的至少一个实施例布置的估计轮胎的一个或多个参数的示例方法1800的流程图。方法1800可以整体或部分地由本文所述的传感器模块、电子单元等执行或控制。方法1800可以包括框1802、1804和/或1806中的一者或多者。
149.在框1802处，方法1800可以包括对检测器贴片的一个或多个电容器中的每一个充电。电容器可以通过dc或ac充电。框1802之后可以是框1804。
150.在框1804处，方法1800可以包括确定每个电容器的静电容量、一对电容器的差分静电容量，或每个电容器的静电容量的变化。在一些实施例中，框1804可以包括：阻抗缓冲每个电容器的电压；通过adc对电压采样，其中adc输出的值与应变成比例；以及应用校准系数。框1804之后可以是框1806。
151.在框1806处，方法1800可以包括基于或使用所确定的静电容量、差分静电容量，或静电容量的变化来估计一个或多个参数。框1806可以包括应用机器学习算法来跟踪轮胎变形波形的特征，以估计轮胎的胎面磨损、负载或牵引力中的至少一者。
152.在一些实施例中，在确定和估计之前，方法1800还可以包括校准每个电容器，包括确定具有已知轮胎物理参数的每个电容器的参考输出。
153.在一些实施例中，方法1800还可以包括接收具有未知轮胎物理参数的每个电容器的输出。在该实例中，框1806处的估计可以包括将具有已知轮胎物理参数的参考输出与针对未知轮胎物理参数的输出进行比较。
154.在一些实施例中，方法1800还可以包括将检测器贴片附接到轮胎，其中一个或多个电容器中的第一电容器的长度在轮胎行进方向的正或负30度内或在垂直于轮胎行进方向的方向的正或负30度内对准。第一电容器具有长度和宽度，并且长度可以超过宽度。
155.在一些实施例中，方法1800还可以包括将检测器贴片附接到轮胎，其中每个电容器位于选自由轮胎胎面、轮胎肩部和轮胎侧壁组成的组中的至少一者的附近。
156.在一些实施例中，方法1800还可以包括在耦合到检测器贴片的能量生成电路中生成能量以对每个电容器充电。
157.图19是根据本文所述的至少一个实施例布置的形成检测器贴片的示例方法1900的流程图。方法1900可以包括框1902和/或1904中的一者或多者。在一些实施例中，方法1900或其变型可以用于形成检测器贴片600、800、900或本文其它检测器贴片中的一者或多者。
158.在框1902处，方法1900可以包括形成信号电极层，诸如信号电极层604、700a至700d、804、904、1100中的任一者。框1902可以包括形成弹性体材料层，诸如硅树脂等。弹性体材料层可以通过增材打印或其它方法形成。框1902可以包括在弹性体材料层的第一部分中在弹性体材料层上形成第一传感器区域。框1902可以包括将内插器放置在第一传感器区域上。框1902可以包括在弹性体材料层的第二部分中在弹性体材料层上形成第二传感器区域。第一传感器区域和第二传感器区域中的每一者可以包括一种或多种导电材料和/或可
以通过导电油墨的增材打印或其它合适的工艺或材料来形成。框1902可以包括折叠弹性体材料层以将第二部分定位在第一部分上，其中第二传感器区域与第一传感器区域对准并通过内插器与第一传感器区域分离。信号电极层可以包括折叠的弹性体材料层，其中对准的第一和第二传感器区域通过内插器分离。框1902之后可以是框1904。
159.在框1904处，方法1900可以包括形成接地电极层，该接地电极层通过介电层与信号电极层间隔开。接地电极层可以包括例如第一电极层602、802、902、第二电极层606、906或本文所述的其它电极层中的任一者。框1904可以包括形成另一弹性体材料层并且在弹性体材料层上形成导电网状结构。
160.在一些实施例中，弹性体材料层可以包括电子连接区域，诸如pcb接口808、918、1300或本文其它pcb接口或电子连接区域中的任一者。方法1900还可以包括在折叠之前：在弹性体材料层上形成第一迹线，该第一迹线将第一传感器区域电耦合到电子连接区域中的第一电焊盘；以及在弹性体材料层上形成第二迹线，该第二迹线将第二传感器区域电耦合到电子连接区域中的第二电焊盘。第一迹线和第二迹线中的每一者可以包括一种或多种导电材料。
161.在一些实施例中，方法1900还可以包括形成基本上围绕信号电极层的法拉第笼。在该实施例和其它实施例中，接地电极层可以包括第一接地电极层(诸如第一电极层602、802、902中的任一者)，介电层可以包括形成在第一接地电极层上的第一介电层(诸如介电层608、806、908)，信号电极层可以形成在第一介电层上，形成法拉第笼可以包括：在信号电极层上方形成第二接地电极层(诸如第二电极层606、906)并通过第二介电层(诸如介电层610、910)与信号电极层间隔开；以及形成基本上围绕第一介电层、信号电极层和第二介电层的周边电极(诸如周边电极807、912)。周边电极可以将第一接地电极层电耦合到第二接地电极层。
162.在一些实施例中，接地电极层可以包括第一接地电极层(诸如第一电极层602、802、902中的任一者)，介电层可以包括形成在第一接地电极层上的第一介电层(诸如介电层608、806、908)，并且信号电极层可以形成在第一介电层上。在该实施例和其它实施例中，方法1900还可以包括：在形成第一接地电极层之前形成第一介电覆盖层(诸如第一介电覆盖层914)，其中第一接地电极层形成在第一介电覆盖层上；在信号电极层上形成第二介电层(诸如介电层910)；形成基本上围绕第一介电层、信号电极层和第二介电层的周边电极(诸如周边电极912)，其中周边电极电耦合到第一接地电极层；在第二介电层上形成第二接地电极层(诸如第二电极层906)并电耦合到周边电极和第一接地电层；以及在第二接地电极层上形成第二介电覆盖层(诸如第二介电覆盖层916)。实例
163.实例1确定高应力轮胎区域图20a至图20c包括根据本文所述的至少一个实施例布置的该实例中生成的轮胎应力及其位置的计算机模型。在该实例中，将205/r15子午线轮胎安装在轮胎应力系统上，并将轮胎充气至约31磅每平方英寸(psi)。施加到轮胎上的各个位置的轮胎应力由诸如本文所述的各种传感器模块测量，其中传感器区域分布在轮胎内侧上的各个位置处。测量结果由具有ansys 19.2软件模块的膝上型计算机接收。处理所得测量结果并生成如图20a至图20c所阐述的图像。不同应力的区域以不同阴影描绘，并且胎面和侧壁中的高应力区域
2002和2004指示轮胎变形大于10.0mm。在图20a中，“cp”指示轮胎与道路表面的接触印记，并且“rc”指示轮胎停坐在道路表面上时的径向压缩。在该实例中rc被测量为约16mm。传感器区域、介电生成材料和/或压电生成材料高应力区域(诸如2002和2004)的放置可以增加和/或最大化施加到各个传感器区域、介电电流生成材料和/或压电生成材料的位移的幅度。
164.实例2a层压检测器贴片的形成使用与美国专利第8,941,281号、第9,476,692号和第9,874,431号中公开的技术和/或材料相同或类似的技术和/或材料来制造基本上如图6a和图6b所描绘的层的实施例。在该实施例中，形成/制造了十八个传感器区域616(36个通道)，但是更一般地，可以根据需要确定制造的传感器区域616的数量。此外，检测器贴片600的大小设置成并且检测器贴片600被配置成使得位于基本上h形的检测器贴片600的四个外角部中的每一个处的两个传感器区域616(参见图6b的覆盖区)被放置在轮胎的侧壁的内侧上，位于基本上h形的检测器贴片600的四个内角部中的每一个处的两个传感器区域616被放置在轮胎的肩部的内侧上，并且在基本上h形的检测器贴片600的中间的具有t形布置的两个传感器区域616被放置在轮胎的胎面的内侧上。
165.实例2b层压检测器贴片的形成使用与美国专利第8,941,281号、第9,476,692号和第9,874,431号中公开的技术和/或材料相同或类似的技术和/或材料来制造基本上如图6a所描绘的具有图7a的信号电极层700a的覆盖区的层的实施例。在该实施例中，在检测器贴片中形成/制造了两个传感器区域702(4个通道)。由于与实例2a相比减少了传感器区域702的数量，因此在此不需要多路复用电路。此外，在该实施例中，在非传感器区域中，作为接地电极的第一和第二电极层包括相对于检测器贴片的纵向轴线成约45
°
交叉阴影线的导电网状结构。通过在对应弹性体层上沉积导电油墨，将网状结构设置在对应弹性体层上。两个传感器区域702中较短的一个对应于被放置在轮胎侧壁位置上，而两个传感器区域702中较长的一个对应于被放置在轮胎胎面位置上。
166.实例3传感器系统的形成将如实例1所述的检测器贴片连线到9伏电池和蓝牙通信电路，包括rf天线。将轮胎安装在滚动阻力机上并充气至约31psi。在膝上型计算机上查看原始数据输出。可以连接附加人工智能芯片以分析前述原始数据输出。
167.实例4能量生成系统的形成将如实例1所构造的检测器贴片电连接到能量生成电路(例如在汽车轮胎的一部分的内侧表面上)。能量生成电路包括一块3英寸
×
5英寸的压电生成膜和一个能量收获存储模块，该能量收获存储模块提供应变存储功能，并且在达到给定阈值时，将所累积的电荷放电到电连接的imprint energy公司(美国加利福尼亚州阿拉米达(alameda,ca,usa))锌聚合物电池。
168.实例5应变和位移测试在goodyear r205/15子午线轮胎的内表面上插入如以上实例1和实例2a所述的具有检测器贴片的传感器模块，其中一些传感器区域对应地定位在轮胎侧壁的内侧，一些传感器区域定位在轮胎肩部的内侧，并且一些传感器区域定位在轮胎胎面的内侧。使用粘合
剂化合物将传感器模块粘合在适当位置，并使其在室温下固化24小时。将所得轮胎和附接的传感器模块安装在滚动阻力机上。每个传感器区域以电容性放电的形式发送出原始数据，其在具有蓝牙接收器的膝上型计算机上查看。改变由滚动阻力机施加的阻力并记录数据的对应变化。
169.实例6能量生成定位能量生成电路(诸如能量生成电路300)并将其附接到轮胎的一部分。在附接有电力生成元件(在该实例中为压电膜)的轮胎手动变形时，测量电压。
170.图21图示了可以用于执行或指导执行本文所述的一个或多个操作的示例计算系统2102的框图。本文所述的电子单元可以包括或被实施为计算系统2102或其部分。计算系统2102可以包括处理器2104、存储器2106和数据存储区2108。处理器2104、存储器2106和数据存储区2108可以通信地耦合。
171.通常，处理器2104可以包括任何合适的专用或通用计算机、计算实体或包括各种计算机硬件或软件模块的处理装置，并且可以被配置成执行存储在任何适用的计算机可读存储介质上的指令。例如，处理器2104可以包括微处理器、微控制器、dsp、asic、fpga或被配置成解释和/或执行计算机可执行指令和/或处理数据的任何其它数字或模拟电路。虽然被图示为单个处理器，但是处理器2104可以包括任何数量的处理器，这些处理器被配置成单独地或共同地执行或指导执行本公开中描述的任何数量的操作。
172.在一些实施方案中，处理器2104可以被配置成解释和/或执行计算机可执行指令和/或处理存储在存储器2106、数据存储区2108，或存储器2106和数据存储区2108中的数据。在一些实施方案中，处理器2104可以从数据存储区2108中取出计算机可执行指令，并将计算机可执行指令加载到存储器2106中。在计算机可执行指令被加载到存储器2106中之后，处理器2104可以执行这些计算机可执行指令。
173.存储器2106和数据存储区2108可以包括用于携带或具有存储在其上的计算机可执行指令或数据结构的计算机可读存储介质。这种计算机可读存储介质可以包括可以由诸如处理器2104等通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为实例而非限制，这种计算机可读存储介质可以包括有形的或非暂时性的计算机可读存储介质，包括ram、rom、电eeprom、只读光盘存储器(cd-rom)或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储装置、闪存装置(例如，固态存储装置)，或可以用于携带或存储计算机可执行指令或数据结构形式的特定程序代码并且可以由通用或专用计算机访问的任何其它存储介质。上述各项的组合也可以包括在计算机可读存储介质的范围内。计算机可执行指令可以包括例如被配置成使处理器2104执行特定操作或操作组的指令和数据。
174.对于本文公开的过程和/或方法，在过程和方法中执行的功能可以以不同的顺序来实施，如上下文所指示的。此外，所概述的步骤和操作仅作为实例提供，并且步骤和操作中的一些可以是可选的、组合成更少的步骤和操作，或扩展成附加步骤和操作。
175.本公开有时可以图示含有在不同的其它部件内或与不同的其它部件连接的不同部件。所描绘的这种体系结构仅是示例性的，并且可以实施实现相同或类似功能的许多其它体系结构。
176.除非另有指示，否则在本说明书和权利要求中使用的表示成分的量、特性(诸如分子量)、反应条件等的全部数字在全部情况下均应当理解为被术语“约”修饰。因此，除非相
反地指示，否则在本说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是近似值，其可以根据力求获得的期望特性而变化。最低限度地，并且不试图限制等效物原则应用于权利要求的范围，至少应当根据所报告的有效数字的数量并且通过应用一般四舍五入技术来解释每个数值参数。
177.在本公开和所附实施例(例如，所附实施例的主体)中使用的术语通常旨在成为“开放”术语(例如，术语“包括(including)”应当被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应当被解释为“至少具有”，术语“包括(includes)”应当被解释为“包括但不限于”等)。此外，如果引入了特定数量的元素，则这可以被解释为意指至少所列举的数量，如可以通过上下文指示的那样(例如，没有其它修饰词的简单列举“两个列举”意指两个或更多个列举中的至少两个列举)。如本公开所用，呈现两个或更多个替代术语的任何析取性词语和/或短语均应当被理解为设想包括术语中的一个、术语中的任一个或两个术语的可能性。例如，短语“a或b”：应当被理解为包括“a”或“b”或“a和b”的可能性。
178.在描述本公开的上下文中(特别是在以下实施例的上下文中)使用的术语“一(a)”、“一个(an)”、“该(the)”以及类似指示物应当被解释为涵盖单数和复数，除非本文另有指示或与上下文明显矛盾。本文提供的任何和全部实例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本公开，并且不对任何实施例的范围构成限制。本说明书中的任何语言均不应当被解释为指示对于实践本公开而言必不可少的任何非具体化元素。
179.本文公开的替代元素或实施例的分组不应当被解释为限制。每个组成员可以单独地或以与该组的其它成员或本文中找到的其它元素的任何组合来提及和具体化。出于方便和/或专利性的原因，预期组中的一个或多个成员可以包括在组中或从组中删除。当发生任何这种包括或删除时，本说明书被认为含有被修改的组，从而满足在所附实施例中使用的全部马库西组的书面描述。
180.本文描述了某些实施例，包括本发明人已知的用于执行本公开的最佳模式。当然，在阅读了前面的描述之后，这些经描述的实施例的变型对于本领域普通技术人员将变得显而易见。本发明人期望熟练的技术人员适当地采用这种变化，并且本发明人意图以不同于本文具体描述的方式实践本公开。因此，实施例包括实施例中列举的主题的适用法律允许的全部修改和等效物。此外，除非本文另有指示或与上下文明显矛盾，否则上述元素在其全部可能变型中的任何组合均被设想。
181.最后，应当理解，本文公开的实施例是对实施例的原理的说明。可以采用的其它修改在实施例的范围内。因此，作为实例而非限制，可以根据本文教导来利用替代实施例。因此，实施例并不精确限于所示和所述的实施例。a.一种车辆轮胎，包含：胎面部分；侧壁部分；以及用于估计所述轮胎的一个或多个参数的传感器模块，所述传感器模块包含：包含一个或多个电容器的检测器贴片，所述一个或多个电容器中的每一个具有至少由于每个电容器的变形而可变的静电容量；以及电子单元，所述电子单元连接到每个电容器并且被配置成控制所述传感器模块；其中：
所述检测器贴片粘附到所述胎面部分或所述侧壁部分中的至少一者的内侧；所述电容器中的至少一个位于所述胎面部分的内侧和所述侧壁部分的内侧中的至少一者上；并且所述电子单元被配置成基于每个电容器的所述静电容量来估计所述参数中的至少一个。b.根据权利要求a所述的车辆轮胎，其中所述电子单元位于所述胎面部分或所述侧壁部分的所述内侧上。c.根据权利要求a或b所述的车辆轮胎，其中所述电容器在所述检测器贴片的厚度方向上堆叠为两层或更多层或一层。d.根据权利要求a至c中任一项所述的车辆轮胎，其中每个电容器包含三个电极层中的每一个的至少一部分，并且所述电极层中的两个接地。e.根据权利要求d所述的车辆轮胎，其中接地电极层具有导电网状结构。f.根据权利要求d所述的车辆轮胎，其中：所述检测器贴片还包含耦合在所述接地电极层之间的周边电极；所述三个电极层中的信号电极层定位在所述接地电极层之间；并且所述接地电极层和所述周边电极基本上封装所述信号电极层并形成基本上围绕所述信号电极层的法拉第笼。f.根据权利要求d所述的车辆轮胎，其中所述三个电极层通过导电粘合剂附接到所述电子单元。h.根据任一前述权利要求所述的车辆轮胎，其中每个电容器通过直流电流充电，并且根据放电电荷的量计算每个电容器的所述静电容量的变化。i.根据任一前述权利要求所述的车辆轮胎，其中：所述一个或多个电容器中的第一电容器具有长度和宽度；所述长度超过所述宽度；j.根据权利要求i所述的车辆轮胎，其中：当所述传感器模块附接到所述轮胎时，所述第一电容器的所述长度在所述轮胎的行进方向的正或负30度内或在垂直于所述轮胎的所述行进方向的方向的正或负30度内对准。k.根据权利要求i至j中任一项所述的车辆轮胎，其中所述一个或多个电容器包含至少第一电容器和第二电容器。l.根据权利要求k所述的车辆轮胎，其中所述第一电容器的主轴方向在与所述第二电容器的主轴方向不同的方向上定向。m.根据权利要求k所述的车辆轮胎，其中所述第一电容器的主轴方向与所述第二电容器的主轴方向正交地定向。n.根据任一前述权利要求所述的车辆轮胎，其中所述检测器贴片包含多个堆叠的层，所述堆叠的层中的每一个具有0.1gpa或更小的杨氏模量。o.根据任一前述权利要求所述的车辆轮胎，其中所述传感器模块包含弯曲传感器模块。p.根据任一前述权利要求所述的车辆轮胎，其中所述检测器贴片的所述一个或多个电容器在所述检测器贴片的厚度方向上包含第一电容器和堆叠在所述第一电容器上的
第二电容器。q.根据任一前述权利要求所述的车辆轮胎，其中所述电容器中的每一个包含第一节点，所述第一节点基本上封装在第二节点内并与所述第二节点电隔离，所述第二节点形成基本上围绕所述第一节点的法拉第笼。r.根据任一前述权利要求所述的车辆轮胎，其中所述检测器贴片还包含：第一接地电极层；耦合到所述第一接地电极层的第一介电层；与所述第一接地电极层相对地耦合到所述第一介电层的信号电极层；与所述第一介电层相对地耦合到信号电极的第二介电层；与所述信号电极层相对地耦合到所述第二介电层的第二接地电极层；以及周边电极，所述周边电极电耦合在所述第一接地电极层的周边与所述第二接地电极层的周边之间，所述信号电极层与所述周边电极电隔离。s.根据权利要求r所述的车辆轮胎，其中：所述检测器贴片的所述一个或多个电容器包括第一电容器；所述检测器贴片的所述信号电极层包括导电材料的第一传感器区域；并且所述第一传感器区域以及所述第一接地电极层和所述第二接地电极层的第一部分形成所述第一电容器，所述第一接地电极层和所述第二接地电极层的所述第一部分分别通过所述第一介电层和所述第二介电层与所述第一传感器区域分离。t.根据权利要求r所述的车辆轮胎，其中：所述检测器贴片的所述一个或多个电容器还包括第二电容器；所述检测器贴片的所述信号电极层还包括导电材料的第二传感器区域；所述第一传感器区域和所述第二传感器区域在所述信号电极层内彼此电隔离；并且所述第二传感器区域以及所述第一接地电极层和所述第二接地电极层的第二部分形成所述第二电容器，所述第一接地电极层和所述第二接地电极层的所述第二部分分别通过所述第一介电层和所述第二介电层与所述第二传感器区域分离。u.根据任一前述权利要求所述的车辆轮胎，还包含电源，其中所述电源包含能量生成电路。v.一种用于估计轮胎的一个或多个参数的方法，所述方法包含：对检测器贴片的一个或多个电容器中的每一个充电；确定每个电容器的静电容量、一对电容器的差分静电容量，或每个电容器的静电容量的变化；以及基于所确定的静电容量、差分静电容量，或静电容量的变化来估计所述参数中的至少一个。w.根据权利要求v所述的方法，其中：所述确定包含：阻抗缓冲每个电容器的电压；通过模数转换器(adc)对所述电压采样，其中adc输出的值与应变成比例；以及应用校准系数；并且所述估计包含应用机器学习算法来跟踪轮胎变形波形的特征，以估计胎面磨损、负载或牵引力中的至少一者。
x.根据权利要求v或w所述的方法，还包含在所述确定和所述估计之前校准每个电容器，包括确定具有已知轮胎物理参数的每个电容器的参考输出。y.根据权利要求x所述的方法，还包含接收具有未知轮胎物理参数的每个电容器的输出，其中所述估计包括将具有所述已知轮胎物理参数的所述参考输出与针对所述未知轮胎物理参数的所述输出进行比较。z.根据权利要求v至y中任一项所述的方法，还包含将所述检测器贴片附接到所述轮胎，其中所述一个或多个电容器中的第一电容器的长度在所述轮胎的行进方向的正或负30度内或在垂直于所述轮胎的所述行进方向的方向的正或负30度内对准，其中所述第一电容器具有所述长度和宽度，并且所述长度超过所述宽度。aa.根据权利要求v至z中任一项所述的方法，还包含将所述检测器贴片附接到所述轮胎，其中每个电容器位于选自由轮胎胎面、轮胎肩部和轮胎侧壁组成的组中的至少一者的附近。bb.根据权利要求v至aa中任一项所述的方法，还包含在耦合到所述检测器贴片的能量生成电路中生成能量以对每个电容器充电。cc.一种检测器贴片，包含：第一接地电极层；耦合到所述第一接地电极层的第一介电层；与所述第一接地电极层相对地耦合到所述第一介电层的信号电极层；与所述第一介电层相对地耦合到信号电极的第二介电层；与所述信号电极层相对地耦合到所述第二介电层的第二接地电极层；以及周边电极，所述周边电极电耦合在所述第一接地电极层的周边与所述第二接地电极层的周边之间，所述信号电极层与所述周边电极电隔离。dd.根据权利要求cc所述的检测器贴片，其中所述第一接地电极层、所述信号电极层和所述第二接地电极层中的至少一者包含弹性体材料，其中导电材料集成在其中或其上。ee.根据权利要求cc或dd所述的检测器贴片，其中所述第一接地电极层、所述信号电极层和所述第二接地电极层中的至少一者包含导电网状结构。ff.根据权利要求cc至ee中任一项所述的检测器贴片，其中所述第一接地电极层、所述第一介电层、所述信号电极层、所述第二介电层和所述第二接地电极层中的每一者包含0.1gpa或更小的杨氏模量。gg.根据权利要求cc至ee中任一项所述的检测器贴片，其中：所述信号电极层包含导电材料的第一传感器区域和导电材料的第二传感器区域；并且所述第一传感器区域和所述第二传感器区域在所述信号电极层内彼此电隔离。hh.根据权利要求gg所述的检测器贴片，其中：所述第一传感器区域以及所述第一接地电极层和所述第二接地电极层的第一部分形成第一电容器，所述第一接地电极层和所述第二接地电极层的所述第一部分分别通过所述第一介电层和所述第二介电层与所述第一传感器区域分离；并且所述第二传感器区域以及所述第一接地电极层和所述第二接地电极层的第二部
分形成第二电容器，所述第一接地电极层和所述第二接地电极层的所述第二部分分别通过所述第一介电层和所述第二介电层与所述第二传感器区域分离。ii.根据权利要求cc至hh中任一项所述的检测器贴片，其中所述第一接地电极层、所述第二接地电极层和所述周边电极形成基本上围绕所述信号电极层的法拉第笼。jj.一种形成检测器贴片的方法，所述方法包含：形成信号电极层，包括：形成弹性体材料层；在所述弹性体材料层的第一部分中在所述弹性体材料层上形成第一传感器区域；将内插器放置在所述第一传感器区域上；在所述弹性体材料层的第二部分中在所述弹性体材料层上形成第二传感器区域，其中所述第一传感器区域和所述第二传感器区域中的每一者包括一种或多种导电材料；以及折叠所述弹性体材料层以将所述第二部分定位在所述第一部分上，其中所述第二传感器区域与所述第一传感器区域对准并通过所述内插器与所述第一传感器区域分离，其中所述信号电极层包括折叠的弹性体材料层，其中对准的第一和第二传感器区域通过所述内插器分离；以及形成接地电极层，所述接地电极层通过介电层与所述信号电极层间隔开。kk.根据权利要求jj所述的方法，其中所述弹性体材料层包括电子连接区域，所述方法还包含在所述折叠之前：在所述弹性体材料层上形成第一迹线，所述第一迹线将所述第一传感器区域电耦合到所述电子连接区域中的第一电焊盘；以及在所述弹性体材料层上形成第二迹线，所述第二迹线将所述第二传感器区域电耦合到所述电子连接区域中的第二电焊盘；其中所述第一迹线和所述第二迹线中的每一者包括一种或多种导电材料。ll.根据权利要求jj或kk所述的方法，还包含形成基本上围绕所述信号电极层的法拉第笼。mm.根据权利要求ll所述的方法，其中所述接地电极层包含第一接地电极层，所述介电层包含形成在所述第一接地电极层上的第一介电层，所述信号电极层形成在所述第一介电层上，并且形成所述法拉第笼包含：在所述信号电极层上方形成第二接地电极层并通过第二介电层与所述信号电极层间隔开；以及形成基本上围绕所述第一介电层、所述信号电极层和所述第二介电层并且将所述第一接地电极层电耦合到所述第二接地电极层的周边电极。nn.根据权利要求jj至mm中任一项所述的方法，其中所述接地电极层包含第一接地电极层，所述介电层包含形成在所述第一接地电极层上的第一介电层，并且所述信号电极层形成在所述第一介电层上，所述方法还包含：在形成所述第一接地电极层之前形成第一介电覆盖层，其中所述第一接地电极层形成在所述第一介电覆盖层上；在所述信号电极层上形成第二介电层；
形成基本上围绕所述第一介电层、所述信号电极层和所述第二介电层的周边电极，其中所述周边电极电耦合到所述第一接地电极层；在所述第二介电层上形成第二接地电极层并电耦合到所述周边电极和所述第一接地电层；以及在所述第二接地电极层上形成第二介电覆盖层。oo.根据权利要求jj至nn中任一项所述的方法，其中形成所述接地电极层包含形成另一弹性体材料层并且在所述另一弹性体材料层上形成导电网状结构。