CN106536232A - 无线轮胎监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于车辆的无线轮胎监测系统。相应地，该无线轮胎监测系统(100a)包括：a)至少一个传感器单元(200a)，设置于车辆的每个轮胎上，用于测量至少一个与轮胎状况有关的参数；b)移动通信单元(400a)，其与所述传感器单元(200a)、或车载单元(300a)或其他相关联单元、组件/装置(若有的话)、及不同服务器/存储媒介/网络云端(500a)进行通信；c)不同服务器/存储媒介/网络云端(500a)，用于存储与加密密钥、用户信息/身份、或有关所述传感器单元(200a)测得的轮胎状况的参数有关的全部信息；其中，所述轮胎监测系统(100a)适于在并行通信中用所述不同服务器或存储媒介或网络云端(500a)有效传输、存储、接收/检索、配对、共享和/或广播加密数据或所述相关联单元、组件/装置中的其他相关信息。将理解的是，所述系统可选择设置有车载单元(300a)，其与所述传感器单元(200a)或其他相关联单元、组件/装置(若有的话)、所述移动通信单元(400a)及不同服务器/存储媒介/网络云端(500a)进行通信。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线轮胎监测系统，更具体而言，是涉及一种用于车辆的无线胎压/胎温监测系统，并且此监测系统能够传输、存储、接收/检索、配对、共享和/或广播加密数据或相关联单元、组件/装置中的其他相关信息。
背景技术
对于拥有机动车的消费群而言，便利且安全地抵达目的地是极其重要的。各种类型的机动车或车辆已成为现代社会必要的交通工具或运输设备。因此，人们对行车安全越来越关注。
影响行车安全的因素之一是车辆组件(如刹车系统、轮胎、点火系统)的功能性及正确操作，其是最重要的环节。就轮胎而言，影响安全的因素除胎面凹槽外还包括胎压及胎温。就这一点而言，胎压及胎温监测对车辆而言是非常重要的。
例如，如果胎压低于正常所需胎压的80％，则长时间后轮胎会产生突发性的温度升高，当车辆高速行驶时可能会导致轮胎突然爆裂。如果胎压太高或不足，则会对轮胎造成损坏。
相应地，如果胎压高于标准胎压值的25％，则轮胎的使用寿命会缩短15％-20％；而当胎压低于标准值的25％时，轮胎的使用寿命则会缩短30％。充气适当的轮胎不仅性能增强、使用安全，而且还能够节省更多的燃料，延长轮胎寿命。
然而，据统计，当前使用车辆中的20％的轮胎充气不足。此外，胎温对安全行车也有重要的影响。胎温越高，轮胎强度就越低。即，具有较高胎温的轮胎更容易变形。而且，胎温每升高1℃，轮胎磨损就增加2％。
只有当胎压适量时轮胎才能实现其最佳性能。当胎压过高时，车辆行驶时轮胎的摩擦会变小。然而，由于轮胎与地面间的接触面积减小，轮胎中部磨损会加快。由于轮胎的表面张力扩大，其会产生损坏及破裂。另一方面，当胎压不足时，车辆行驶时轮胎的摩擦会变大，耗气量增加，并且轮胎两侧的磨损会相对增加。就这一点而言，其会使胎温升高，导致轮胎表面或层片容易剥落或分层。当轮胎过热时，可能会引起爆裂。
为保证行车安全，人们研发了各种类型的胎压监测系统。一些现有技术教导将传感器完全地或临近地并入轮胎，以测量轮胎的运行参数。一旦测得了参数，其就会被传送至位于远程位置的终端，例如维护设备，或传送至固定安装于车辆上的监测器。相应地，现有技术教导为使远程设备从车辆轮胎接收信息，需针对远程设备设计特定类型的询问器和发射器。为了向车辆驾驶员提供有关轮胎的信息，必须在制造车辆时将一特殊的装置加入该车辆，或在车辆投入服务后将这一特殊的装置改装至其上。此类专门设计用于从轮胎接收信息的设备庞大且昂贵，其不尽如人意，也不可靠，因此并没有广泛使用。
一些现有技术，例如US 20060208865 A1公开了一种蓝牙胎压监测系统。该系统包括压力传感器、信号发射器、显示屏幕及信号接收器。所述压力传感器和发射器与定制充气阀集成并安装于轮胎中。所述信号接收器和显示屏幕/用户界面位于车辆驾驶区高度可见的位置，通常位于仪表板上。所述压力传感器检测轮胎中的压力。所述信号发射器收集并转换来自所述压力传感器的压力信号，并将此信号无线(使用蓝牙协议栈)传送至信号接收器，该信号接收器对此信号进行转换，并将其传送至显示该信号的用户界面/显示屏。所述信号接收器和显示屏幕为共享组件，信号接收器首先对每个轮胎的相关联信号发射器的全部频率进行区分和识别，然后对发送到显示屏幕的匹配轮胎的信号进行处理。所述显示屏幕通常是粘附膜形的形式，其指示所有轮胎的位置和压力状况。基于空气压力范围，该状况优选以红色、黄色和绿色显示。当此范围为76-100％时，指示灯为绿色；当此范围为50-75％时，指示灯为黄色；而当其低于50％时，指示灯为红色。所述蓝牙胎压监测系统的充气阀包括阀盖、阀杆、单向阀、弹簧、支撑、所述压力传感器和所述发射器、以及对所述传感器和发射器供电的电池。
美国专利US 20120139751 A1提供了一种胎压信号传输装置，其中，所述胎压信号传输装置包括安装在车辆轮胎内的胎压检测器。该胎压检测器检测轮胎内的压力。传输装置包括数据接收器和无线发射器。所述数据接收器接收所述胎压检测器检测到的包含胎压的数据。所述无线发射器器通过一传输接口(transmission interface)与所述数据接收器相连。所述传输接口将来自所述数据接收器的数据转换为表示该数据的信号，并将该信号传输至所述无线发射器。所述无线发射器发出所述表示该数据的信号。一便携式电子装置接收所述无线发射器发出的信号，可让该便携式电子装置的用户知晓轮胎的压力。
然而，一些传统胎压监测系统显示出了一些诸如以下几个方面的不足：
i.频谱利用率低，这是因为其涉及若干个用于在装置内传输/接收数据(自上而下通信)的谱带。
ii.回路复杂：一些系统涉及若干个组件，特别是对于轮胎传感器单元，系统通常涉及至少两个调制方案、两个天线、一个射频发射器和一个低频接收器；而对于车载单元，其通常包括至少三个调制方案、三个天线、一个射频接收器和一个低频发射器。
iii.由于回路复杂，所以电流消耗高；并且车载单元需要对轮胎传感器单元和通信单元进行管理。
iv.需要持续的外部电源，其中车载单元通常需要车载电源供电。就这一点而言，当车辆熄火后，该系统会被禁用。此外，一些系统在测量前需要发动车辆一定距离或一定时间。
v.不进入车辆且打开点火前不能远程查看所测得的轮胎参数。类似地，不能使多个可靠用户同时远程查看所测得的轮胎参数。
vi.天线效率低：由于有限的轮胎传感器位置(特别是低频处)，天线不能有效使用。
vii.轮胎传感器不易接近：由于轮胎传感器通常位于轮胎的轮辋孔内，因此很难对传感器进行更换。
发现一些现有技术包含了加密技术和用于存储与轮胎状况和用户身份相关的全部信息的网络云端；然而其仅出于安全原因可访问与轮胎状况和用户身份有关的信息。
鉴于这些及其他不足，人们渴望提供一种改进的、易于配置的车辆无线轮胎监测系统。该系统提供安全、可靠且经济合理的安装方案，并且还便于使用。本发明还提供一种在不同服务器或存储媒介(如网络云端)的支持下，能够有效传输、存储、接收/检索、配对、共享和/或广播加密数据或相关联单元、组件/装置或用户的其他相关信息的监测系统。下面将对本发明的无线轮胎监测系统及其元件的结合进行详细描述和/或举例说明。
发明内容
本发明涉及用于车辆的无线轮胎监测系统。相应地，所述无线轮胎监测系统包括：a)至少一个传感器单元，设置于车辆的每个轮胎上，用于测量至少一个与轮胎状况有关的参数；b)移动通信单元，其与所述传感器单元、或车载单元或其他相关联单元、组件/装置(若有的话)、及不同服务器(distinct server)/存储媒介/网络云端进行通信；c)不同服务器/存储媒介/网络云端，用于存储与加密密钥、用户信息/身份、或所述传感器单元测得的有关轮胎状况的参数有关的全部信息；其中，所述轮胎监测系统适于在并行通信中用所述不同服务器或存储媒介或网络云端有效传输、存储、接收/检索、配对、共享和/或广播加密数据或所述相关联单元、组件/装置内的其他相关信息。
将理解的是，所述系统可选择设置与所述传感器单元或其他相关联单元、组件/装置(若有的话)、所述移动通信单元及不同服务器/存储媒介/网络云端进行通信的车载单元。
在本发明的优选实施例中，所述传感器单元与所述车载单元或其他相关联单元、组件/装置(若有的话)进行有线或无线通信，与所述移动通信单元进行无线通信。举例而言，但并非限制性的，所述传感器单元、车载单元及移动通信单元的无线通信通过使用蓝牙技术实现，以使通过射频(RF)/蓝牙将所述传感器单元的任意广播数据/信息同时发送至所述车载单元和/或移动通信单元。
将理解的是，所述移动通信单元或车载单元具有固件或软件应用程序(“APP”)，所述固件或软件应用程序(“APP”)适于用于监测、观察和/或控制全部配对和/或共享功能或相关信息，包括所述加密数据或所述传感器单元、车载单元或相关联单元、组件/装置(若有的话)与所述不同服务器/存储媒介/网络云端间的任何其他相关信息。相应地，所述固件或软件应用程序(“APP”)可让用户指导所述不同服务器/存储媒介/网络云端与其他可靠用户共享与加密密钥、用户信息/身份、或有关轮胎状况的参数有关的全部或部分或选定的信息，或可让用户将此类信息由主移动通信单元共享至其他移动通信单元或其他装置，而无需这些可靠用户或移动通信单元或其他装置重新启动与所述传感器单元、车载单元或相关联单元、组件/装置(若有的话)的配对过程；以及，如果用户欲代替、改变或转换至其他不同的移动通信单元或装置，可让用户由所述不同服务器/存储媒介/网络云端将全部此类配对、加密、用户/身份信息获至替代的移动通信单元或装置。相应地，所述固件或软件应用程序(“APP”)可让用户通过由不同服务器/存储媒介/网络云端将全部配对、加密、用户/身份信息获至替代的移动通信单元或装置来代替、改变、或转换至其他不同的移动通信单元或装置，而无需替代的移动通信单元或装置重新启动与所述传感器单元、车载单元或相关联单元、组件/装置(若有的话)的配对过程。由于全部此类配对、加密、用户/身份信息都是从所述不同服务器/存储媒介/网络云端获得的，所以可靠用户和替代的装置可视情况无需重新启动与所述传感器单元200a、车载单元300a或相关联单元、组件/装置(若有的话)的配对过程。
应注意的是，所述APP能够使主用户控制或调节所述配对/或共享功能，以使系统的加密的数据可由其他移动通信单元、或辅助性装置(devices of secondary)、或其他可靠用户的装置拾取，或与其他移动通信单元、或辅助性装置、或其他可靠用户的装置进行配对或共享。较佳地，但并非限制性的，所述固件或软件应用程序(“APP”)是预先安装、预先编程的，或是从网络浏览器/互联网下载至移动通信单元或车载单元的非易失性/闪速存储器中的。
根据本发明的优选实施例，所述移动通信单元或车载单元能够传输、存储、接收/检索、配对、共享和/或广播加密数据或系统内的任何其他相关信息，所述系统包括所述传感器单元、车载单元或任何其他相关联单元/组件/装置(若有的话)、及所述不同服务器/存储媒介/网络云端。
还应注意的是，所述系统通过将已配对单元间的加密集成或并入至所述传感器单元或车载单元与所述移动通信单元相关联的无线通信中，适于避免所述传感器单元或车载单元的任何震动或盗窃问题。所述传感器单元或车载单元的此类震动或盗窃问题会引起声音、显示、或震动、或其结合形式的报警信号通过所述APP呈现在所述移动通信单元上。
将理解的是，所述移动通信单元、车载单元或其他相关联单元/组件/装置(若有的话)内的全部加密密钥和/或用户信息/身份存储在不同服务器或存储媒介或网络云端中。相应地，所述不同服务器或存储媒介或网络云端适于存储所述传感器单元测得的有关轮胎状况的全部参数、所述加密密钥、用户信息/身份以及所述相关联单元、组件/装置(若有的话)中的其他相关信息。举例而言，但并非限制性的，所述传感器单元测得的有关轮胎状况的参数包括车辆的胎压、胎温、轮转速、加速度、和/或距离信息。
应注意的是，所述系统能够使任何故障或缺失传感器单元被替换掉，以使任何未配对的替代传感器单元在进行配对前不需要任何其车辆位置的预编程识别，并且将未配对的替代传感器单元配对至所述无线轮胎监测系统无需发动车辆。将理解的是，所述无线轮胎监测系统的使用不需要发动车辆。而且，即使车辆熄火，长期静止，所述移动通信单元及车载单元仍能够通过蓝牙从所述传感器单元接收数据/信息。
本发明还提供适于用不同服务器或存储媒介或网络云端有效传输、存储、接收/检索、配对、共享和/或广播加密数据或相关联单元、组件/装置中的其他相关信息。相应地，所述系统包括：a)至少一个主移动通信单元；b)至少一个与所述主移动通信单元无线连接的相关联单元、组件/装置；c)不同服务器/存储媒介/网络云端；其中，所述监测系统具有固件或软件应用程序(“APP”)，适于用于监测、观察和/或控制所述主移动通信单元、相关联单元、组件/装置与所述不同服务器/存储媒介/网络云端间的全部配对和/或共享功能或相关信息。
举例而言，但并非限制性的，所述相关联单元、组件/装置可包括传感器单元、车载单元或其他移动通信单元、或辅助性装置、或其他可靠用户的装置，其适于与所述主移动通信单元和/或不同服务器/存储媒介/网络云端相关联。应注意的是，所述固件或软件应用程序(“APP”)可让用户指导所述不同服务器/存储媒介/网络云端与其他可靠用户共享与加密密钥、用户信息/身份、或有关轮胎状况的参数有关的全部或部分或选定的信息，或可让用户将此类信息由所述主移动通信单元共享至其他移动通信单元或其他装置，而无需这些可靠用户或移动通信单元或其他装置重新启动与所述传感器单元、车载单元或相关联单元、组件/装置(若有的话)的配对过程；以及，如果用户欲代替、改变或转换至其他不同的移动通信单元或装置，则可让用户由所述不同服务器/存储媒介/网络云端将全部此类配对、加密、用户/身份信息获至替代的移动通信单元或装置，而无需替代的移动通信单元或装置重新启动与所述传感器单元、车载单元或相关联单元、组件/装置(若有的话)的配对过程。由于全部此类配对、加密、用户/身份信息是从所述不同服务器/存储媒介/网络云端500a获得的，所以可靠用户和替代的装置可视情况无需重启与所述传感器单元200a、车载单元300a或相关联单元、组件/装置(若有的话)的配对过程。
将理解的是，所述APP能够使主用户控制或调节所述配对和/或共享功能，以使所述系统的加密的数据可由其他移动通信单元、或辅助性装置、或其他可靠用户的装置拾取，或与其他移动通信单元、或辅助性装置、或其他可靠用户的装置进行配对或共享。举例而言，但并非限制性的，所述固件或软件应用程序(“APP”)是预先安装、预先编程的，或是从网络浏览器/互联网下载至所述主移动通信单元或相关联单元、组件/装置的非易失性/闪速存储器中的。
在优选实施例中，所述移动通信单元和其他相关联单元/组件/装置中的全部加密密钥和/或用户信息/身份存储在所述不同服务器或存储媒介或网络云端中。所述系统通过将已配对单元间的加密集成或并入至无线通信还适于避免所述相关联单元/组件/装置的任何震动或盗窃问题，以使所述相关联单元/组件/装置与所述移动通信单元相关联。
本发明由若干新颖的特征及下文完整描述且于随附描述及附图中阐述的部分的结合组成，其理解为在不脱离本发明的范围或不牺牲本发明任何优点的前提下可以做出各种细微的改变。
附图说明
通过以下给出的详细描述和附图将会对本发明有充分的理解，其中附图仅以实例方式给出，因此不是对本发明的限制；其中：
图1a为本发明一优选示范性实施例中无线胎压监测系统的方框图；
图1b为本发明另一优选示范性实施例中无线胎压监测系统的方框图；
图2为本发明优选实施例无线轮胎监测系统中传感器单元的方框图；
图3为本发明优选实施例中无线轮胎监测系统中车载单元的方框图；
图4为本发明另一优选实施例中无线轮胎监测系统的方框图；
图5为根据本发明优选实施例图4所示无线轮胎监测系统中传感器单元的流程图；
图6为根据本发明优选实施例图4所示无线轮胎监测系统中车载单元的流程图。
具体实施方式
本发明涉及一种用于车辆的无线胎压/胎温监测系统。本发明还提供一种能够用不同服务器或存储媒介(例如网络云端)有效传输、存储、接收/检索、配对、共享和/或广播加密数据或相关联单元、组件/装置中的其他有关信息的监测系统。下文中，本说明书将根据本发明的优选实施例对本发明进行描述。然而，将理解的是将此描述限定为本发明的优选示范性实施例仅为了方便对本发明进行描述，并且可以设想的是在不脱离所附权利要求范围的前提下本领域技术人员可作出各种修改及等效变换。
现在将逐一参考图1a-6或其任意结合对实施本发明较优模式的无线轮胎监测系统进行描述。
参考图1a，根据本发明的一个优选示范性实施例，所述无线轮胎监测系统100包括传感器单元200、车载单元300、移动通信单元400及网络云端500。
相应地，该系统包括至少一个用于测量至少一个有关轮胎状况的参数的传感器单元200。较佳地，所述传感器单元200设置于车辆的每个轮胎上，以使其能够提供有关车辆的胎压、胎温、轮转速、加速度和/或距离信息等的读数或参数。将理解的是传感器单元200可设置于轮胎内部或轮胎的阀杆(valve stem)上。
所述系统还设置有能够与传感器单元200或车载单元300进行无线通信的移动通信单元400。举例而言，但并非限制性的，所述移动通信单元400可以是智能手机、移动电话(cellular或mobile phone)、智能平板电脑、计算机、笔记本电脑、个人数码助手或任意智能设备等。
应注意的是所述移动通信单元400具有固件或软件应用程序(“APP”)，其适于监测、观察和/或控制所述传感器单元200或车载单元300与所述网络云端500间的全部相关配对信息。将理解的是所述传感器单元200和车载单元300可通过有线或无线通信进行通信。举例而言，但并非限制性的，所述传感器单元200与车载单元300间的无线通信可通过电缆连接或使用蓝牙技术实现。所述系统还利用蓝牙技术实现所述移动通信单元400与传感器单元200或车载单元300间的无线通信。
将理解的是无需设置所述车载单元300，所述无线轮胎监测系统100也可以实现所述传感器单元200与移动通信单元400间的无线通信，如图1b所示。相应地，通过使用蓝牙技术来实现所述移动通信单元400与传感器单元200间的无线通信。
在本发明的优选示范性实施例中，所述无线轮胎监测系统100能够将所述单元间的加密集成或并入至所述无线通信中，以确保所述传感器单元200或车载单元300与所述移动通信单元400相关联。这样是为了避免传感器单元200的任何破坏或盗窃问题，尤其是对于那些设置或附接于轮胎阀杆的传感器单元200。应注意的是每个传感器单元200都能够广播加密的数据，以使其可以被任何装置或其他移动通信单元拾取。将理解的是，对传感器单元200进行加密，以便没有加密密钥的其他移动通信单元或装置将不能与传感器单元200配对及读取数据。默认情况下，车载单元300可拾取传感器单元200的加密的数据。
将理解的是，优选将移动通信单元400中的全部加密密钥和/或用户信息/身份存储在网络云端500。如果需要，网络云端500可用于存储传感器单元200测得的与轮胎状况有关的全部参数。就此而言，如果用户改变或使用不同的移动通信单元400，则用户能够检索所述加密密钥并继续同系统一起工作。举例而言，但并非限制性的，移动通信单元400与网络云端500间的无线通信可通过WiFi、近场通信(NFC)、细胞网络或任何其他无线或射频(RF)连接实现。
参考图2，其示出了本发明优选示范性实施例的无线轮胎监测系统100的传感器单元200的方框图。传感器单元200具有配对能力，以使其能够与系统中的其他相关联单元配对。相应地，传感器单元200包括传感器202，优选传感器202设置于轮胎内部或轮胎的阀杆上。传感器单元200还设置有与蓝牙芯片204连接的蓝牙天线206，用于蓝牙配对与通信，所述传感器单元200优选由电池供电208。
图3示出了本发明优选示范性实施例的无线轮胎监测系统的车载单元300的方框图。应理解的是，车载单元300也具有配对能力，以使其能够与系统中的其他相关联单元配对。可选地，车载单元300可以是设置于车辆仪表板上的内置单元或独立单元。车载单元300设置有与蓝牙芯片304连接的蓝牙天线306,用于蓝牙配对与通信，并且所述车载单元300优选由电池供电308。应注意的是，车载单元300还包括微控制器302，用于处理从传感器单元200接收到的全部相关信息。如果需要，车载单元300可选择设置显示屏309，用于显示与轮胎状况相关的全部读数、信息或参数。
现在对传感器单元200、车载单元300及移动通信单元400的配对进行描述。相应地，如果用户通过移动通信单元400的固件或软件应用程序(“APP”)注册并登录一账户，则可以启动此配对过程。成功登录后，该APP会从网络云端500获得特定且唯一的加密密钥。应注意的是只有在成功登录以后，用户才能开始使用该APP。
将理解的是，针对任意未配对传感器202可以引发或激活所述配对过程，例如但不限于通过将任意未配对传感器202附接于轮胎的阀杆上来实现。然后该未配对传感器202将发射蓝牙信号以让移动通信单元400对其进行识别或检测。相应地，移动通信单元400中的APP会扫描/查找此未配对传感器202。一旦找到所述传感器202，该APP就会引发或激活与传感器202的蓝牙连接。蓝牙连接成功建立后，移动通信单元400中的APP将向传感器单元200发送唯一的加密密钥。
关于车载单元300，例如但不限于通过按并按住车载单元300上的指定按钮，用户可引发或激活一配对模式。一旦引发该配对模式，车载单元300就会发射蓝牙信号以让移动通信单元400对其进行识别或检测。类似地，移动通信单元400中的APP将扫描/查找该车载单元300。一旦找到该车载单元300，此APP将引发或激活与车载单元300的蓝牙连接。蓝牙连接成功建立后，移动通信单元400中的APP将向车载单元300发送唯一的加密密钥。
将理解的是传感器单元200、车载单元300和移动通信单元400的成功配对将共享相同的加密密钥并用于系统中的通信。
关于传感器单元200、车载单元300及移动通信单元400间的通信，应理解的是，传感器单元200将通过蓝牙广播模式将加密的测量数据(例如胎压、胎温、轮转速、加速度和/或距离信息)同时传送给移动通信单元400和车载单元300。
车载单元300将继续对传感器单元200传送的数据进行扫描，并对其进行解密，以获得实际数据。同时通过蓝牙技术将车载单元300连接至移动通信单元400。相应地，车载单元300将把从传感器单元200获得的加密的数据发送给移动通信单元400中的APP。
如果系统中不存在车载单元300(例如，车载单元300损坏，或用户选择不安装车载单元等。)，则移动通信单元400中的APP将会对传感器单元200传送的数据进行扫描。相应地，缺少车载单元300时，移动通信单元400将直接拾取传感器单元200发出的信号。
图4示出了本发明另一优选实施例的无线轮胎监测系统的方框图。相应地，该无线轮胎监测系统100a包括传感器单元200a、车载单元300a、移动通信单元400a及不同的服务器/存储媒介/网络云端500a。应注意的是，所述监测系统100a能够在并行通信中用不同服务器或存储媒介(例如，但不限于，网络云端500a)有效传输、存储、接收/检索、配对、共享和/或广播加密数据或相关联单元、组件/装置中的其他相关信息。
在此优选实施例中，传感器单元200a可与车载单元300a有线或无线通信，与移动通信单元400a无线通信。车载单元300a可与移动通信单元400a、或系统中的其他相关联单元、组件/装置(如果有的话)无线通信。举例而言，但并非限制性的，传感器单元200a、车载单元300a和移动通信单元400a的无线通信可通过使用蓝牙技术实现，以使传感器单元200a的任何广播数据/信息都可以通过射频(RF)/蓝牙传送到车载单元300a或移动通信单元400a。如果需要，车载单元300a还能够与不同服务器或存储媒介或网络云端500a无线通信。类似地，如果系统中不存在车载单元300a，则移动通信单元400a中的APP将对传感器单元200a传送的数据进行扫描。相应地，缺少车载单元300a时，移动通信单元400a将直接拾取传感器单元200a发出的信号。
将理解的是，移动通信单元400a或车载单元300a可具有固件或软件应用程序(“APP”)。相应地，所述固件或软件应用程序适于用于监测、观察和/或控制全部配对和/或共享功能或其他相关信息，其包括但不限于所述加密数据或传感器单元200a、车载单元300a或相关联单元、组件/装置(若有的话)与不同服务器/存储媒介/网络云端500a间的任何其他相关信息。相应地，监测系统100a能够使一主用户指导不同服务器/存储媒介/网络云端500a与其他用户共享全部或部分或选定的信息，包括广播加密数据或系统中的任何其他相关信息；或能够使主用户将此类信息由主移动通信单元400a共享至其他移动通信单元或其他装置，而无需可靠用户或移动通信单元或其他装置重新启动与传感器单元200a、车载单元300a或相关联单元、组件/装置(若有的话)的配对过程；以及，如果用户希望替代、改变或转换为其他不同的移动通信单元，还能够使主用户将全部此类配对、加密、用户/身份信息由不同服务器/存储媒介/网络云端500a获取至代替的移动通信单元或装置中，而无需代替的移动通信单元或装置400a重新启动与传感器单元200a、车载单元300a或相关联单元、组件/装置(若有的话)的配对过程。由于全部这些配对、加密、用户/身份信息都是从不同服务器/存储媒介/网络云端500a获取的，因此可靠用户及代替的装置可视具体情况无需重新启动与传感器单元200a、车载单元300a或相关联单元、组件/装置(若有的话)的配对过程。
应理解的是，固件或软件应用程序(“APP”)可以是预先安装、预先编程的，或是从网络服务器/互联网下载到移动通信单元400a或车载单元300a的非易失性/闪速存储器中的。在此优选实施例中，移动通信单元400a或车载单元300a适于通过射频(RF)连接与不同服务器或存储媒介或网络云端500a无线连接，所述射频连接例如但不限于WiFi或任何其他无线连接。举例而言，但并非限制性的，移动通信单元400a可以是智能手机、移动电话(cellular或mobile phone)、智能平板电脑、IOS、Android、笔记本电脑、个人数码助手、或任何其他智能设备等。车载单元300a可以是装配或置于车辆仪表板上的传输界面(transmission interface)。
在优选实施例中，移动通信单元400a或车载单元300a能够监测、观察和/或控制系统100a中的全部相关信息。特别地，移动通信单元400a或车载单元300a能够传输、存储、接收/检索、配对、共享和/或广播加密数据或系统内的其他任意信息，该系统包括传感器单元200a、车载单元300a或任何其他相关联单元/组件/装置(若有的话)、及不同服务器/存储媒介/网络云端500a。
应注意的是，通过将已配对单元间的加密集成或并入无线通信可以避免监测系统100a的传感器单元200a或车载单元300a的任何损坏或盗窃问题，其中传感器单元200a或车载单元300a与移动通信单元400a相关联。传感器单元200a或车载单元300a的任何损坏或盗窃问题将触发声音、显示、震动或其组合形式的报警信号通过APP呈现在移动通信单元400a上。每个传感器单元200a或车载单元300a都能够广播加密数据，以使其可由任何装置或其他移动通信单元拾取，或与任何装置或其他移动通信单元进行配对或共享。对传感器单元200a或车载单元300a进行加密，以使没有加密密钥的其他移动通信单元或其他装置将不能与传感器单元200a或车载单元300a配对及读取数据。默认情况下，车载单元300a可通过不同服务器或存储媒介或网络云端500a拾取传感器单元200a的加密的数据或与之配对。
将理解的是，移动通信单元400a或车载单元300a中的全部加密密钥和/或用户信息/身份优选存储在不同服务器或存储媒介中，例如但不限于网络云端500a。举例而言，但并非限制性的，不同服务器或存储媒介或网络云端500可用于存储传感器单元200a测得的与轮胎状况有关的全部参数、加密密钥、用户信息/身份及相关联单元、组件/装置(若有的话)中的其他相关信息。传感器单元200a测得的与轮胎状况有关的参数例如但不限于为车辆的胎压、胎温、轮转速、加速度、和/或距离信息。
应注意的是，如果用户希望替代、改变或转换为不同的移动通信单元，用户能够检索加密密钥并继续与监测系统100a一起工作。如果需要，监测系统100a还可让与加密密钥、用户信息/身份、或关于轮胎状况的参数有关的全部或部分或选定的信息通过固件或软件应用程序(“APP”)与其他可靠用户进行共享，所述固件或软件应用程序是预先安装的，或是从网络服务器/互联网下载至移动通信单元的。当其他可靠用户的移动通信单元接收与加密密钥有关的全部或部分或选定的信息时，他们的移动通信单元将能够通过蓝牙接收并解码传感器单元200a和车载单元300a的加密的测量数据(例如胎压、胎温、轮转速、加速度和/或距离信息)，而无需进行任何配对。该主用户仍然能够与其他可靠用户一起同时通过蓝牙继续接收传感器单元200a和车载单元300a的加密的测量数据(例如胎压、胎温、轮转速、加速度和/或距离信息)。相应地，所述APP能够使主用户控制或调节配对和/或共享功能，以使系统的加密的数据可由其他移动通信单元、或辅助性装置、或其他可靠用户的装置拾取，或与其他移动通信单元、或辅助性装置、或其他可靠用户的装置进行配对或共享。
在本发明的较佳实施例中，传感器单元200a具有配对能力以使其能够与系统100a中的其他相关联单元配对。相应地，传感器单元200a可包括用于检测胎压和胎温的传感器202a。将理解的是，根据模式、设计需要或市场需求，系统的传感器单元200a还可以对车辆的轮转速、加速度和/或距离信息等其他参数进行检测。举例而言，但并非限制性的，传感器单元200a可优选设置于轮胎内部或轮胎的阀杆上。在优选实施例中，传感器单元200a可进一步装配有用于射频(RF)或蓝牙收发器204a的天线，其适于与车载单元300a、任何其他相关联单元/组件/装置(若有的话)、或移动通信单元400a进行配对与通信。应注意的是，传感器单元200设置有微控制器205a，以使配对功能、传输、共享和/或广播加密数据或系统内的任何其他相关信息可由该微控制器205a进行处理或控制。将理解的是，传感器单元200a优选由电池206a供电，以对传感器单元200a供给足够的电压。图5一目了然地示出了本发明一优选实施例的传感器单元200a的基本操作模式的流程图。应理解的是，任何例如小于50KPa胎压将会被传送到相关联单元以使用户警觉，否则其将处于睡眠模式。
车载单元300a也具有配对能力，以使其能够与传感器单元200a、移动通信单元400a或系统中的其他相关联单元(若有的话)进行配对。相应地，根据设计需要、材料及制造成本，车载单元300a可装配有加速度计301a、扬声器302a、LED 303a及按钮304a，但不限于此。举例而言，但并非限制性的，车载单元300a可为设置于车辆仪表板上的内置单元或独立单元。在优选实施例中，车载单元300a可进一步设置有用于射频(RF)或蓝牙收发器305a的天线，其适于与传感器单元200a、任何其他相关联单元/组件/装置(若有的话)、移动通信单元400a、不同服务器或存储媒介或网络云端500a进行配对和通信。车载单元300a还设置有微控制器306a，以使配对功能、传输、共享和/或广播加密数据或系统内的任何其他相关信息可由该微控制器306a进行处理或控制。车载单元300a还可以为电池307a供电的，以使其能够对车载单元300a供给足够的电压308a。如果需要，车载单元300可选择设置显示器，以显示全部读数、共享或相关信息、或与轮胎状况有关的参数。图6一目了然地示出了本发明一优选实施例中车载单元300a的基本操作模式的流程图。应理解的是，任何例如低于阈值的胎压都将传送至相关联单元，以使用户警觉；否则其将处于睡眠模式。
传感器单元200a、车载单元300a及移动通信单元400a的配对大体与之前描述的类似。相应地，如果用户通过车载单元300a或移动通信单元400a的固件或软件应用程序(“APP”)注册并登录至账户，则该配对过程就可启动。成功登录后，此APP将会从不同服务器或存储媒介或网络云端500获得特定且唯一的加密密钥。应注意的是，只有成功登录后，用户才能开始使用此APP。应注意的是，此APP还可让用户与其他可靠用户共享与加密密钥、用户信息/身份、或关于轮胎状况的参数有关的全部或部分或选定的信息，或当用户想替代、改变或转换至其他不同的移动通信单元或装置时，可让用户将此类信息由主移动通信单元400a共享至其他移动通信单元或其他装置。
类似地，所述配对过程可针对任意未配对的替代传感器单元200a进行引发或激活，将所述替代传感器单元200a设置于轮胎内部、或附接于轮胎的阀杆上而被添加到无线胎压监测系统100a以代替故障或缺失传感器单元200a。在与无线胎压监测系统100a进行配对之前，不需要用其车辆位置(例如前-右或后-左)的识别对未配对的替代传感器单元200a进行预编程。不必发动车辆，所述配对过程也可以针对任意未配对的替代传感器单元200a进行引发或激活。然后未配对替代传感器单元200a将传送蓝牙信息以可让车载单元300a或移动通信单元400a对其进行识别或检测。相应地，移动通信单元400a中的APP将对未配对传感器单元200a进行扫描/查找。一旦找到传感器单元200a，该APP将引发或激活与传感器单元200a的蓝牙连接。蓝牙连接成功建立后，车载单元300a或移动通信单元400a中的APP将向传感器单元200a发送唯一的加密密钥。将理解的是，即使车辆熄火，长期静止，移动通信单元400a和车载单元300a也可以通过蓝牙从传感器单元200a接收数据/信息。
所述胎压监测系统100a的一些优点如下：
i.并行通信
-移动通信单元400a能够直接从传感器单元200a接收数据/信息，而无需在移动通信单元400a与传感器单元200a之间设置中间接口(intermediate interface)；
-可靠通信：-
ο即使车载单元300a出现故障或不能运行，移动通信单元400a仍能从传感器单元200a接收数据/信息；
ο即使移动通信单元400a出现故障或不能运行，车载单元300a仍能从传感器单元200a接收数据/信息。
-优良的频谱利用率，全部通信都在一个频率
ii.传感器单元200a(包括替代的传感器单元200a)与无线胎压监测系统100a配对简单，不必用其车轮位置的识别对传感器单元进行预编程或发动车辆
iii.多移动通信单元400a能够通过蓝牙同时从传感器单元200a和/或车载单元300a接收数据/信息
iv.回路简单
-只有一个射频收发器(蓝牙)
v.电流损耗低
-传感器单元200a仅维护一个射频收发器；
-由于没有低频(LF)发射器，车载单元300a不需要高功率放大器；
-车载单元300a大部分时间处于睡眠模式，仅通过加速度计会处于操作模式或苏醒
vi.独立电源
-车载单元300a优选但不限于使用普通外部AA电池作为电源
vii.高效天线
-由于高频
viii.传感器单元易访问
-出现故障或电池寿命终止的传感器单元200a容易被更换
ix.24小时/7天监测
-持续不间断地监测胎压，即使车辆熄火后，长期静止，移动通信单元400a和/或车载单元300a仍能够通过蓝牙继续从传感器单元200a接收数据/信息。
应注意的是，用于实现上述实施例的各种单元、组件和/或元件的安排或配置仅是描述性及示范性的，并非对本发明的限制。本领域技术人员承认为获得不同的效果或所需的操作特性可以某种方式对在此使用的那些安排或配置、组件和/或元件进行改变。正因为如此，以上描述不应理解为任何方式的限制，而是发明人预期的实现本发明的最佳实施方式。
显然以上描述的本发明可以以很多种方式进行改变。但这些改变不被视为脱离本发明的原则和范围，并且全部此类对本领域技术人员而言是显而易见的改变都应包括在权利要求的范围内。
Claims (18)
1.一种用于车辆的无线轮胎监测系统，所述无线轮胎监测系统(100a)包括：
a)至少一个传感器单元(200a)，设置于车辆的每个轮胎上，用于测量至少一个与轮胎状况有关的参数；
b)移动通信单元(400a)，其与所述传感器单元(200a)、或车载单元(300a)或其他相关联单元、组件/装置(若有的话)、及不同服务器/存储媒介/网络云端(500a)进行通信；
c)不同服务器/存储媒介/网络云端(500a)，用于存储与加密密钥、用户信息/身份、或有关所述传感器单元(200a)测得的轮胎状况的参数有关的全部信息；
其中，所述轮胎监测系统(100a)适于在并行通信中用所述不同服务器或存储媒介或网络云端(500a)有效传输、存储、接收/检索、配对、共享和/或广播加密数据或所述相关联单元、组件/装置中的其他相关信息。
2.根据权利要求1所述的无线轮胎监测系统(100a)，其特征在于所述系统可选择设置有车载单元(300a)，其与所述传感器单元(200a)或其他相关联单元、组件/装置(若有的话)、所述移动通信单元(400a)及不同服务器/存储媒介/网络云端(500a)进行通信。
3.根据权利要求2所述的无线轮胎监测系统(100a),其特征在于所述传感器单元(200a)与所述车载单元(300a)或其他相关联单元、组件/装置(若有的话)进行有线或无线通信，与所述移动通信单元(400a)进行无线通信。
4.根据权利要求1或3所述的无线轮胎监测系统(100a)，其特征在于所述传感器单元(200a)、车载单元(300a)或移动通信单元(400a)的无线通信是通过使用蓝牙技术实现的，以使通过射频(RF)/蓝牙将所述传感器单元(200a)的任何广播数据/信息同时传送至所述车载单元(300a)和/或所述移动通信单元(400a)。
5.根据权利要求1或2所述的无线轮胎监测系统(100a)，其特征在于所述移动通信单元(400a)或所述车载单元(300a)具有固件或软件应用程序(“APP”)，所述固件或软件应用程序(“APP”)适于用于监测、观察和/或控制全部配对/或共享功能或相关信息，包括所述加密数据或所述传感器单元(200a)、车载单元(300a)或相关联单元、组件/装置(若有的话)与所述不同服务器/存储媒介/网络云端(500a)间的任何其他相关信息。
6.根据权利要求5所述的无线轮胎监测系统(100a)，其特征在于所述固件或软件应用程序(“APP”)可让用户指导所述不同服务器/存储媒介/网络云端与其他可靠用户共享与加密密钥、用户信息/身份、或有关轮胎状况的参数有关的全部或部分或选定的信息，或可让用户将此类信息由主移动通信单元(400a)共享至其他移动通信单元或其他装置，而无需此类可靠用户或移动通信单元或其他装置重新启动与所述传感器单元(200a)、车载单元(300a)或相关联单元、组件/装置(若有的话)的配对过程。
7.根据权利要求5所述的无线轮胎监测系统(100a),其特征在于所述固件或软件应用程序(“APP”)通过将全部配对、加密、用户/身份信息由所述不同服务器/存储媒介/网络云端(500a)获至替代的移动通信单元或装置(400a)可让用户替代、改变、或转换至其他不同的移动通信单元(400a)或装置,而无需替代的移动通信单元或装置(400a)重新启动与所述传感器单元(200a)、车载单元(300a)或相关联单元、组件/装置(若有的话)的配对过程。
8.根据权利要求6所述的无线轮胎监测系统(100a)，其特征在于所述APP能够使主用户控制或调节所述配对和/或共享功能，以使所述系统的加密的数据可以由其他移动通信单元、或辅助性装置、或其他可靠用户的装置拾取，或与其他移动通信单元、或辅助性装置、或其他可靠用户的装置进行配对或共享。
9.根据权利要求5所述的无线轮胎监测系统(100a)，其特征在于所述固件或软件应用程序(“APP”)为预先安装、预先编程的，或是从网络浏览器/互联网下载至所述移动通信单元(400a)或所述车载单元(300a)的非易失性/闪速存储器中的。
10.根据权利要求1或2所述的无线轮胎监测系统(100a),其特征在于所述移动通信单元(400a)或所述车载单元(300a)能够传输、存储、接收/检索、配对、共享和/或广播加密数据或所述系统内的任何其他相关信息，所述系统包括所述传感器单元(200a)、车载单元(300a)或任何其他关联单元/组件/装置(若有的话)、及所述不同服务器/存储媒介/网络云端(500a)。
11.根据权利要求1或2所述的无线轮胎监测系统(100a),其特征在于所述系统通过将已配对单元间的加密集成或并入至所述传感器单元(200a)或所述车载单元(300a)与所述移动通信单元(400a)相关联的无线通信中，适于避免所述传感器单元(200a)或所述车载单元(300a)的任何震动或盗窃问题。
12.根据权利要求11所述的无线轮胎监测系统(100a),其特征在于所述传感器单元(200a)或所述车载单元(300a)的震动或盗窃问题会引起声音、显示、或震动、或其结合形式的报警信号通过所述APP呈现在所述移动通信单元(400a)上。
13.根据权利要求1或2所述的无线轮胎监测系统(100a)，其特征在于所述移动通信单元(400a)、所述车载单元(300a)、或其他相关联单元/组件/装置(若有的话)中的全部加密密钥和/或用户信息/身份存储在所述不同服务器或存储媒介或网络云端(500a)中。
14.根据权利要求1或2所述的无线轮胎监测系统(100a)，其特征在于所述不同服务器或存储媒介或网络云端(500a)适于存储所述传感器单元(200a)测得的与轮胎状况有关的全部参数、所述加密密钥、用户信息/身份以及所述相关联单元、组件/装置(若有的话)中的其他相关信息。
15.根据权利要求1或2所述的无线轮胎监测系统(100a)，其特征在于所述传感器单元(200a)测得的与轮胎状况有关的参数包括车辆的胎压、胎温、轮转速、加速度、和/或距离信息。
16.根据权利要求1或2所述的无线轮胎监测系统(100a)，其特征在于所述系统能够使任何故障或缺失传感器单元(200a)被替换掉，以使任一未配对替代传感器单元(200a)进行配对前无需任何其车轮位置的预编程识别，并且，其中，将所述未配对替代传感器单元(200a)配对至所述无线轮胎监测系统(100a)无需发动车辆。
17.根据权利要求1或2所述的无线轮胎监测系统(100a)，其特征在于所述无线轮胎监测系统(100a)的使用无需发动车辆。
18.根据权利要求1或2所述的无线轮胎监测系统(100a)，其特征在于即使车辆熄火，车辆长期静止，所述移动通信单元(400a)或所述车载单元(300a)仍能够通过蓝牙从所述传感器单元(200a)接收数据/信息。
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