CN107415606A - 无线胎压监测系统的操作方法 - Google Patents

无线胎压监测系统的操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种无线胎压监测系统的操作方法，该无线胎压监测系统是设置在车辆轮胎或轮框上并且包含：磁力计；压力传感器；控制器，与该磁力计以及压力传感器信号连接；以及无线信号发射器，与控制器信号连接，并且由该控制器所控制。该方法包含下列步骤：使用该磁力计量测磁通量值；使用该压力传感器量测车辆轮胎内的压力值；该控制器接收由该磁力计所量测的该磁通量值以及由该压力传感器所量测的该压力值，并且判断该磁通量值是否产生波动；以及当该控制器判断该磁通量值产生波动时，该控制器启动该无线信号发射器或提高该无线信号发射器每分钟发射次数，并且通过该无线信号发射器发射代表该压力值的信号。

Description

无线胎压监测系统的操作方法
技术领域
本发明是关于无线胎压监测系统的操作方法。
背景技术
在习知的无线胎压监测系统中，为了减少其电池的消耗，通常会使用重力加速度传感器(G-sensor)来作为无线信号发射器的开关。具体而言，当车辆静止时，重力加速度传感器不会感测到任何重力加速度的变化，此时，无线信号发射器未被启动而处于休眠状态，借以减少电池的消耗。反之，当车辆行进时，重力加速度传感器可感测到重力加速度的变化，此时，无线胎压监测系统的控制器可根据重力加速度传感器的量测结果来启动无线信号发射器而使无线信号发射器处于工作状态。
然而，重力加速度传感器内的感测组件通常具有类似弹簧的构造，此种构造容易因为崎岖不平的路况而受到损坏，此将导致重力加速度传感器的故障，进而缩短无线胎压监测系统的使用寿命。
发明内容
鉴于上述问题，本案发明人提出一种无线胎压监测系统，该系统是使用磁力计来替代习知无线胎压监测系统中的重力加速度传感器。
据此，依照本发明的一实施例，提供一种无线胎压监测系统的操作方法，该无线胎压监测系统是设置在车辆轮胎或轮框上并且包含：磁力计；压力传感器；控制器，与该磁力计以及压力传感器信号连接；以及无线信号发射器，与控制器信号连接，并且由该控制器所控制。该方法包含下列步骤：使用该磁力计量测磁通量值；使用该压力传感器量测车辆轮胎内的压力值；该控制器接收由该磁力计所量测的该磁通量值以及由该压力传感器所量测的该压力值，并且判断该磁通量值是否产生波动；以及当该控制器判断该磁通量值产生波动时，该控制器启动该无线信号发射器或提高该无线信号发射器每分钟发射次数，并且通过该无线信号发射器发射代表该压力值的信号。
依照本发明的另一实施例，提供一种无线胎压监测系统的操作方法，该无线胎压监测系统是设置在车辆轮胎或轮框上并且包含：磁力计；压力传感器；控制器，与该磁力计以及压力传感器信号连接；以及无线信号发射器，与控制器信号连接，并且由该控制器所控制。该方法包含下列步骤：使用该磁力计量测磁通量值；使用该压力传感器量测车辆轮胎内的压力值；该控制器接收由该磁力计所量测的该磁通量值以及由该压力传感器所量测的该压力值，并且判断该磁通量值是否达到预定阈值；以及当该控制器判断该磁通量值达到预定阈值时，该控制器启动该无线信号发射器或提高该无线信号发射器每分钟发射次数，并且通过该无线信号发射器发射代表该压力值的信号。
相较于习知使用具有弹簧构造的重力加速度传感器的无线胎压监测系统，由于本发明的无线胎压监测系统所使用的磁力计并不具有此种弹簧构造，所以不容易因为崎岖不平的路况而受到损坏，因此能够在减少电池消耗的同时延长无线胎压监测系统的使用寿命。
本发明的其他实施样态以及优点可从以下与用以例示本发明原理范例的随附图式相结合的详细说明而更显明白。此外，为了不对本发明造成不必要的混淆，在本说明书中将不再赘述为人所熟知的组件与原理。
附图说明
依照本发明的一实施例，图1概略显示无线胎压监测系统的结构示意图。
依照本发明的一实施例，图2显示设有本发明的无线胎压监测系统的车轮的剖面示意图，其用以说明当车辆行进时，无线胎压监测系统的磁力计的位置与其量测数值之间的关系。
依照本发明的另一实施例，图3显示设有本发明的无线胎压监测系统的车轮的剖面示意图，其用以说明当车辆行进时，无线胎压监测系统的磁力计的位置与其量测数值之间的关系。
图4A与图4B是用以说明图2与图3所示的无线胎压监测系统的操作原理。
依照本发明的一实施例，图5显示车辆的示意图，其中该车辆的前轮与后轮设有本发明的无线胎压监测系统。
附图标记说明：
1 无线胎压监测系统
2 电池
3 磁力计
5 压力传感器
7 控制器
9 无线信号发射器
11 温度传感器
13 车辆轮框
15 车辆轮胎
16 车辆
17 前轮
18 后轮
100 信号接收器
A1～A4 位置
B1～B4 位置
具体实施方式
依照本发明的一实施例，图1概略显示无线胎压监测系统1的结构示意图。无线胎压监测系统1可设置在车辆轮框上，或者可设置在车辆轮胎上(例如嵌入不与路面接触的车辆轮胎内侧、或固定在该车辆轮胎内侧的表面上)。如图1所示，无线胎压监测系统1可包含：磁力计3，用以量测磁通量值；压力传感器5，用以量测车辆轮胎内的压力值；控制器7，与磁力计3以及压力传感器5信号连接；以及无线信号发射器9，与控制器7信号连接，并且由控制器7所控制。在一实施例中，控制器7可用以接收由磁力计3所量测的磁通量值以及由压力传感器5所量测的压力值，并且判断该磁通量值是否产生波动。在另一实施例中，控制器7可用以接收由磁力计3所量测的磁通量值以及由压力传感器5所量测的压力值，并且判断该磁通量值是否达到预定阈值。
例如，在本发明的实施例中，无线胎压监测系统1可与电池2电性连接，并且可透过电池2来对无线胎压监测系统1提供电力。控制器7可例如为具有模拟/数字信号转换功能的微控制器，但不限于此。
此外，在一实施例中，无线胎压监测系统1可更包含与控制器7信号连接的温度传感器11。温度传感器11可用以量测车辆轮胎内的温度值，以及控制器7可接收由温度传感器11所量测的温度值。
在本发明的实施例中，无线信号发射器9可例如为无线射频(RF)信号发射器，但不限于此。
依照本发明的一实施例，图2显示设有本发明的无线胎压监测系统1的车轮的剖面示意图，其用以说明当车辆行进时，无线胎压监测系统1的磁力计3的位置与其量测数值之间的关系，其中，无线胎压监测系统1是设置在车辆轮框13上。依照本发明的另一实施例，图3显示设有本发明的无线胎压监测系统1的车轮的剖面示意图，其用以说明当车辆行进时，无线胎压监测系统1的磁力计3的位置与其量测数值之间的关系，其中，无线胎压监测系统1是设置在车辆轮胎15上，例如嵌入不与路面接触的车辆轮胎内侧、或固定在该车辆轮胎内侧的表面上。
如图2所示，在无线胎压监测系统1是设置于车辆轮框13上的情况下，当车辆行进时，无线胎压监测系统1是随着车辆轮框13一起转动(如箭头所示)。此时，由于无线胎压监测系统1的位置会依序从位置A1、A2、A3、A4改变，所以通过无线胎压监测系统1的磁力计3的磁通量(环境磁通量)(单位：高斯(Gauss))也会跟着改变。例如，在位置A2与A4，通过无线胎压监测系统1的磁力计3的磁通量最大，如图2中的曲线上的点a、c；而在位置A1与A3，通过无线胎压监测系统1的磁力计3的磁通量则最小，如图2中的曲线上的点b。
又，如图3所示，在无线胎压监测系统1是设置在车辆轮胎15上的情况下，当车辆行进时，无线胎压监测系统1是随着车辆轮胎15一起转动(如箭头所示)。此时，由于无线胎压监测系统1的位置会依序从位置B1、B2、B3、B4改变，所以通过无线胎压监测系统1的磁力计3的磁通量(环境磁通量)也会跟着改变。例如，在位置B2与B4，通过无线胎压监测系统1的磁力计3的磁通量最大，如图3中的曲线上的点a'、c'；而在位置B1与B3，通过无线胎压监测系统1的磁力计3的磁通量则最小，如图3中的曲线上的点b'。吾人可了解磁通量(环境磁通量)会因为地理位置的不同而有所差异，因此，在图2与图3的纵轴上所标示的磁通量值仅为示例，而非限制。
图4A与4B是用以说明图2与图3所示的无线胎压监测系统的操作原理。如图4A所示，所量测到的磁通量值未产生波动，此乃是因为无线胎压监测系统1的位置并未改变，所以通过无线胎压监测系统1的磁力计3的磁通量也不会改变，即代表车辆静止不动。相反地，如图4B所示，所量测到的磁通量值产生波动，此乃是因为无线胎压监测系统1的位置随着车辆轮框13或车辆轮胎15的转动而改变，所以通过无线胎压监测系统1的磁力计3的磁通量也会跟着改变，即代表车辆行进中。因此，控制器7可判断所量测到的磁通量值是否产生波动或者可判断所量测到的磁通量值是否达到预定阈值，并且依据所判断的结果来启动无线信号发射器9或改变无线信号发射器9发射信号的次数频率。
依照本发明的一实施例，无线胎压监测系统1的操作方法可包含下列步骤：使用磁力计3量测磁通量值；使用压力传感器5量测车辆轮胎15内的压力值；控制器7接收由磁力计3所量测的该磁通量值以及由压力传感器5所量测的该压力值，并且判断该磁通量值是否产生波动；以及当控制器7判断该磁通量值产生波动时，控制器7可启动无线信号发射器9或提高无线信号发射器9每分钟发射次数，并且通过无线信号发射器9发射代表该压力值的信号。
此外，在一实施例中，可使用温度传感器11来量测车辆轮胎15内的温度值，以及控制器7可接收由温度传感器11所量测的温度值。当控制器7判断该磁通量值产生波动时，控制器7可启动无线信号发射器9或提高无线信号发射器9每分钟发射次数，并且通过无线信号发射器9发射代表该温度值的信号。
在另一实施例中，可透过控制器7来侦测电池2的电量值。当控制器7判断该磁通量值产生波动时，控制器7可启动无线信号发射器9或提高无线信号发射器9每分钟发射次数，并且通过无线信号发射器9发射代表该电量值的信号。
依照本发明的另一实施例，无线胎压监测系统1的操作方法可包含下列步骤：使用磁力计3量测磁通量值；使用压力传感器5量测车辆轮胎15内的压力值；控制器7接收由磁力计3所量测的该磁通量值以及由压力传感器5所量测的该压力值，并且判断该磁通量值是否达到预定阈值；以及当控制器7判断该磁通量值达到预定阈值时，控制器7可启动无线信号发射器9或提高无线信号发射器9每分钟发射次数，并且通过无线信号发射器9发射代表该压力值的信号。该预定阈值可例如为图2或图3所示的曲线上的任一点的值，例如图2中的点a或点b或点c的值，或图3中的点a'或点b'或点c'的值，但不限于此。
此外，在一实施例中，控制器7接收由温度传感器11所量测的温度值，以及当控制器7判断该磁通量值达到预定阈值时，控制器7可启动无线信号发射器9或提高无线信号发射器9每分钟发射次数，并且通过无线信号发射器9发射代表该温度值的信号。
在另一实施例中，可透过控制器7来侦测电池2的电量值。当控制器7判断该磁通量值达到预定阈值时，控制器7可启动无线信号发射器9或提高无线信号发射器9每分钟发射次数，并且通过无线信号发射器9发射代表该电量值的信号。
如图1所示，由无线信号发射器9所发射的信号可被信号接收器100所接收。信号接收器100通常是安装在车辆仪表板上或附近，以利驾驶人随时观看由无线信号发射器9所发射的代表轮胎内的压力或温度的信号、或代表电池电量的信号。
由于车辆轮胎内的铁丝、车辆轮框(钢圈)以及车辆本身的金属结构(例如车壳、底盘等等)可能会对无线信号传输造成屏蔽作用，再加上安装于车辆内的信号接收器100和车辆轮胎的相对位置不同，所以可能会发生无线胎压监测系统在轮胎各个位置的信号传输效率不一致的情况。当无线胎压监测系统的无线信号发射器在信号传输效率较差的位置发射信号时，可能会发生信号接收器100接收不到信号的情况，因此无线信号发射器必须长时间连续发射信号，以保证信号接收器100能够接收到信号，如此一来可能会增加电池的消耗。
如上所述，当车辆行进时，无线胎压监测系统是随着车辆轮胎或车辆轮框一起转动，因此可通过所量测到的磁通量值来判断出无线胎压监测系统的位置。若无线胎压监测系统随着车辆轮胎或车辆轮框转动至信号传输效率最佳的位置时，无线胎压监测系统的控制器才启动无线信号发射器发射信号或提高无线信号发射器的信号发射次数，如此便可降低电池的消耗。
依照本发明的一实施例，图5显示车辆16的示意图，其中车辆16的前轮17与后轮18设有本发明的无线胎压监测系统1。举例来说，假设前轮17的无线胎压监测系统1在位置A2(其是对应于图2中的位置A2)可具有最佳信号传输效率，而后轮18的无线胎压监测系统1在位置A4(其是对应于图2中的位置A4)可具有最佳信号传输效率；当前轮17的无线胎压监测系统1量测到与图2中的点c对应的磁通量值时(即代表前轮17的无线胎压监测系统1是位于位置A2)，可启动其无线信号发射器或提高该无线信号发射器每分钟发射次数；同理，当后轮18的无线胎压监测系统1量测到与图2中的点a对应的磁通量值时(即代表后轮18的无线胎压监测系统1是位于位置A4)，可启动其无线信号发射器或提高该无线信号发射器每分钟发射次数。
虽然本发明已参考较佳实施例及图式详加说明，但熟习本项技艺者可了解在不离开本发明的精神与范围的情况下，可进行各种修改、变化以及等效替代，然而这些修改、变化以及等效替代仍落入本发明的申请专利范围内。

Claims (8)

1.一种无线胎压监测系统的操作方法，该无线胎压监测系统是设置在车辆轮胎或轮框上并且包含：
磁力计；
压力传感器；
控制器，与该磁力计以及压力传感器信号连接；及
无线信号发射器，与控制器信号连接，并且由该控制器所控制，
该方法包含下列步骤：
使用该磁力计量测磁通量值；
使用该压力传感器量测车辆轮胎内的压力值；
该控制器接收由该磁力计所量测的该磁通量值以及由该压力传感器所量测的该压力值，并且判断该磁通量值是否产生波动；及
当该控制器判断该磁通量值产生波动时，该控制器启动该无线信号发射器或提高该无线信号发射器每分钟发射次数，并且通过该无线信号发射器发射代表该压力值的信号。
2.如权利要求1所述的无线胎压监测系统的操作方法，其中，该无线胎压监测系统更包含与该控制器信号连接的温度传感器，
该方法更包含下列步骤：
使用该温度传感器量测车辆轮胎内的温度值；及
该控制器接收由该温度传感器所量测的该温度值，以及当该控制器判断该磁通量值产生波动时，该控制器启动该无线信号发射器或提高该无线信号发射器每分钟发射次数，并且通过该无线信号发射器发射代表该温度值的信号。
3.如权利要求1所述无线胎压监测系统的操作方法，其中，该无线胎压监测系统是与电池电性连接，并且透过电池来对该无线胎压监测系统提供电力，
该方法更包含下列步骤：
透过该控制器侦测该电池的电量值，以及当该控制器判断该磁通量值产生波动时，该控制器启动该无线信号发射器或提高该无线信号发射器每分钟发射次数，并且通过该无线信号发射器发射代表该电量值的信号。
4.如权利要求1所述的无线胎压监测系统的操作方法，其中，该无线信号发射器为无线射频信号发射器。
5.一种无线胎压监测系统的操作方法，该无线胎压监测系统是设置在车辆轮胎或轮框上并且包含：
磁力计；
压力传感器；
控制器，与该磁力计以及压力传感器信号连接；及
无线信号发射器，与控制器信号连接，并且由该控制器所控制，
该方法包含下列步骤：
使用该磁力计量测磁通量值；
使用该压力传感器量测车辆轮胎内的压力值；
该控制器接收由该磁力计所量测的该磁通量值以及由该压力传感器所量测的该压力值，并且判断该磁通量值是否达到预定阈值；及
当该控制器判断该磁通量值达到预定阈值时，该控制器启动该无线信号发射器或提高该无线信号发射器每分钟发射次数，并且通过该无线信号发射器发射代表该压力值的信号。
6.如权利要求5所述的无线胎压监测系统的操作方法，其中，该无线胎压监测系统更包含与该控制器信号连接的温度传感器，
该方法更包含下列步骤：
使用该温度传感器量测车辆轮胎内的温度值；及
该控制器接收由该温度传感器所量测的该温度值，以及当该控制器判断该磁通量值达到预定阈值时，该控制器启动该无线信号发射器或提高该无线信号发射器每分钟发射次数，并且通过该无线信号发射器发射代表该温度值的信号。
7.如权利要求5所述的无线胎压监测系统的操作方法，其中，该无线胎压监测系统是与电池电性连接，并且透过电池来对该无线胎压监测系统提供电力，
该方法更包含下列步骤：
透过该控制器侦测该电池的电量值，以及当该控制器判断该磁通量值达到预定阈值时，该控制器启动该无线信号发射器或提高该无线信号发射器每分钟发射次数，并且通过该无线信号发射器发射代表该电量值的信号。
8.如权利要求5所述的无线胎压监测系统的操作方法，其中，该无线信号发射器为无线射频信号发射器。
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