CN108973540B - 磁控胎压警示器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种磁控胎压警示器，包括：胎压检测装置、电源装置及唤醒装置。电源装置提供电能至胎压检测装置。胎压检测装置包括压力传感器，其感测胎压；微控制器，其连接至压力传感器，并将胎压转换成胎压值；暂存器，其连接至微控制器，并暂存胎压值或磁控胎压警示器的识别码，以便微控制器进行资料处理；及无线信号发射器，其连接至微控制器，并将胎压值或该识别码转换成电磁信号。进而唤醒装置包括磁簧开关，磁簧开关连接至微控制器，以控制无线信号发射器是否发射电磁信号。

Description

磁控胎压警示器

技术领域

本发明是关于胎压警示器，特别是关于磁控胎压警示器。

背景技术

车辆轮胎必须维持足量胎压，才可确保行车安全。胎压警示器是用于感测轮胎胎压，并在胎压不足时，发出警示。

胎压警示器分为胎外式胎压警示器及胎内式胎压警示器。胎外式胎压警示器是设置在轮胎外部的气嘴上，可随时安装及拔除；胎内式胎压警示器则是设置在轮胎内部，不易失窃，并可维持轮胎的美观。胎压警示器是通过无线的方式输出资料。

一种已知的无线胎压警示器是设定成定时发射电磁信号，以便输出资料，它每隔一段时间会发射一次信号。然而，这种已知的无线胎压警示器并不方便，因为车辆使用者或管理人员可能想要提前知道胎压值；或者，在停车期间，不必知道胎压值，则无线胎压警示器亦不必发射信号。因此，已知的无线胎压警示器有改进的空间。

发明内容

有鉴于此，根据本发明的第一观点，发明人提出一种磁控胎压警示器，包括胎压检测装置、电源装置及唤醒装置。电源装置提供电能至胎压检测装置。胎压检测装置包括压力传感器，其感测胎压；微控制器，其连接至压力传感器，并将胎压转换成胎压值；暂存器，其连接至微控制器，并暂存胎压值或磁控胎压警示器的识别码，以便微控制器进行资料处理；及无线信号发射器，其连接至微控制器，并将胎压值转换成电磁信号。进而唤醒装置包括磁簧开关，磁簧开关连接至微控制器，以控制无线信号发射器是否发射电磁信号。

据此，车辆使用者或管理人员及磁控胎压警示器之间可达成双向通讯。车辆用户或管理人员可使用磁控装置主动地发出磁场，以启动(唤醒)磁控胎压警示器，而磁控胎压警示器则进一步回传资料信号至车辆用户或管理人员。相较于只可被动地等待间隔发射资料信号的先前技术，本发明更富有机动性。

此外，本发明的磁控胎压警示器是在磁场接近时才会启动，而可设定成不随时发射资料信号，故可达成省电的功效。

值得注意的是，本发明采用磁簧开关是有益的，因为磁簧开关是由磁场控制，而磁场可来自永久磁铁，并不需要消耗电力。以永久磁铁制作磁控装置，以控制本发明的磁控胎压警示器，亦可达成省电的功效。

根据本发明的第二观点，发明人提出一种磁控胎压警示器套组，包括多个上述磁控胎压警示器、磁控装置及无线信号接收装置。多个磁控胎压警示器适于分别设置于多个轮胎，例如：机车、汽车、巴士、卡车、货车或联结车等车辆的轮胎，或飞机的轮胎。凡是充气轮胎皆可使用本发明的磁控胎压警示器。磁控装置可发出磁场，以启动多个磁控胎压警示器。无线信号接收装置可接收多个磁控胎压警示器所发出的多个电磁信号。

通常，车辆会在多个轮胎上分别安装磁控胎压警示器。以卡车为例，卡车的后轴具有复轮，而内轮的胎压不易检测。因此，车辆使用者或管理人员会希望车辆在进入检测站时，可一次取得所有磁控胎压警示器所测得的胎压值。针对这种需求，本发明的磁控胎压警示器套组相当有利，因为在磁控装置中使用永久磁铁，即可产生稳定且大范围的磁场，以启动多个磁控胎压警示器。

根据本发明的第三观点，发明人提出一种磁控胎压警示器，包括胎压检测装置、电源装置、发光二极管灯及唤醒装置。电源装置提供电能至胎压检测装置。胎压检测装置包括压力传感器，其感测胎压；及微控制器，其连接至压力传感器，并将胎压转换成胎压值资料。进而发光二极管灯连接至胎压检测装置的微控制器，并根据当时的胎压值资料状态显示警示灯号。唤醒装置包括磁簧开关，磁簧开关连接至微控制器，以控制发光二极管灯是否点亮。

根据本发明的第四观点，发明人提出一种磁控胎压警示器，包括胎压检测装置、电源装置、显示设备及唤醒装置。电源装置提供电能至胎压检测装置。胎压检测装置包括压力传感器，其感测胎压；及微控制器，其连接至压力传感器，并将胎压转换成胎压值。进而显示设备连接至胎压检测装置的微控制器，并显示胎压值。唤醒装置包括磁簧开关，磁簧开关连接至微控制器，以控制显示设备是否点亮。

综上所述，本发明所提出的磁控胎压警示器及其套组，是根据磁场，特别是根据来自不属于磁控胎压警示器的外部磁控装置所发出的磁场，决定是否启动。本发明的磁控胎压警示器及其套组适用于各种车辆，例如：机车、汽车、巴士、卡车、货车或联结车等。车辆使用者或管理人员可在需要时，才唤醒磁控胎压警示器，进而达成省电的功效。当然，本发明的磁控胎压警示器及其套组亦适用于飞机的轮胎。

附图说明

为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：

图1显示本发明应用于胎外式胎压警示器。

图2显示本发明应用于胎内式胎压警示器。

图3显示本发明第一实施例的磁控胎压警示器的方块图。

图4显示本发明的常开式磁簧开关。

图5显示本发明的常闭式磁簧开关。

图6显示本发明第二实施例的磁控胎压警示器的方块图。

图7至图10显示本发明第三实施例的磁控胎压警示器套组。

图11显示本发明第四实施例的磁控胎压警示器的方块图。

图12显示本发明第四实施例的磁控胎压警示器安装于轮胎气嘴上的示意图。

图13显示本发明第五实施例的磁控胎压警示器的方块图。

图14及图15显示本发明第五实施例的磁控胎压警示器安装于轮胎钢圈上的示意图。

具体实施方式

以下将提供本发明不同实施例。可理解的是，这些实施例并非用以限制。本发明的技术特征可加以修饰、置换、组合、分离及设计以应用于其他实施例。

图1显示本发明应用于胎外式胎压警示器7。它是设置在轮胎9的外部，并螺锁于气嘴91。

图2显示本发明应用于胎内式胎压警示器8。它是设置在轮胎9的钢圈92上，其本体是位在轮胎9的内部，有一个通孔结构81自轮胎9的钢圈气嘴孔93延伸至轮胎9的外部，而连接气嘴91。

无论是胎外式胎压警示器7或胎内式胎压警示器8，本发明多个实施例的磁控胎压警示器皆适用之。

第一实施例

图3显示本发明第一实施例的磁控胎压警示器1的方块图。

磁控胎压警示器1主要包括胎压检测装置10、电源装置20及唤醒装置30。它们都是形成在印刷电路板40上。

胎压检测装置10至少包括压力传感器11、微控制器14、无线信号发射器15及暂存器16。进一步地，其可包括温度传感器12、电压传感器13。上述元件皆可整合成微处理器。

压力传感器11是用于感测胎压。温度传感器12是用于感测胎温。电压传感器13是用于感测电源装置20的电压。压力传感器11、温度传感器12及电压传感器13连接至微控制器14。微控制器14可将胎压、胎温或电压分别转换成胎压值、胎温值或电压值，同时，它亦决定无线信号发射器15是否发射电磁信号。无线信号发射器15连接至微控制器14，并将胎压值、胎温值、电压值或磁控胎压警示器1的识别码(ID-code)转换成电磁信号。暂存器16是用于暂存胎压值、胎温值、电压值或磁控胎压警示器1的识别码，以便微控制器14进行资料处理。

电源装置20是用于提供电能至胎压检测装置10。电源装置20例如是电池。电压传感器13可用于检查电池的电压。

唤醒装置30包括磁簧开关31。磁簧开关31连接至微控制器14，使得微控制器14控制无线信号发射器15是否发射电磁信号。具体而言，微控制器14是根据磁簧开关31的开关(开或关)决定无线信号发射器15是否发射电磁信号。磁簧开关31是由磁场控制其开关，亦即开路(不导通)或闭路(导通)。如图4及图5所示，磁簧开关31可为常开式磁簧开关31或常闭式磁簧开关31’。磁簧开关31可为干簧管或磁控元件，磁控元件具有可磁控的二端，以呈现开路或闭路。

图4显示本发明的常开式磁簧开关31。

图5显示本发明的常闭式磁簧开关31’。

磁簧开关31或31’均包括第一金属弹片311及第二金属弹片312。第一金属弹片311具有固定端3111及自由端3112，第二金属弹片312具有固定端3121及自由端3122。第一金属弹片311的固定端3111及第二金属弹片312的固定端3121是作为唤醒装置30的二端。

如图4所示，在平时，常开式磁簧开关31的第一金属弹片311及第二金属弹片312是分离的，而呈现开路。磁场的存在会使得第一金属弹片311的自由端3112发生位移，接触第二金属弹片312的自由端3122，而呈现闭路。此时，电流即可流过磁簧开关31，电压可自磁簧开关31的一端传递至磁簧开关31的另一端。

如图5所示，在平时，常闭式磁簧开关31’的第一金属弹片311及第二金属弹片312是接触的，而呈现闭路。磁场的存在会使得第一金属弹片311的自由端3112发生位移，离开第二金属弹片312的自由端3122，而呈现开路。此时，电流即无法流过磁簧开关31’，电压无法自磁簧开关31’的一端传递至磁簧开关31’的另一端。

选择性地，唤醒装置30可组态成可单独控制胎压检测装置10内部的压力传感器11、温度传感器12、电压传感器13、微控制器14、无线信号发射器15及暂存器16其中的一个或多个，使得其中部分元件是唤醒状态，部分元件是睡眠状态。

选择性地，唤醒装置30或微控制器14可包括有限状态机(finite-statemachine)。有限状态机可统计磁簧开关31开关的次数，以决定下次的开关状态，例如，在磁簧开关31奇数次闭路时，控制无线信号发射器15或任何其他元件进入睡眠状态；在磁簧开关31偶数次闭路时，控制无线信号发射器15或任何其他元件进入唤醒状态。唤醒装置30可根据磁场出现的次数交替地开关，以控制各种元件的睡眠状态或唤醒状态。

选择性地，唤醒装置30或微控制器14可统计磁簧开关31处于闭路的时间间隔，以决定下次的开关状态。

唤醒装置30亦可具有其他功能，例如：更新学习功能，是指唤醒装置30可统计磁控胎压警示器1启动的时间点，并根据统计结果自动定时启动，或更新磁控胎压警示器1的识别码(ID-code)；或故障判断功能，是指唤醒装置30可检查磁控胎压警示器1的运作，以判断是否出现故障。

请回到图3。由于磁力是超距力(non-contact force)，控制磁簧开关31的磁场可由磁控装置2发出。磁控装置2不属于磁控胎压警示器1，两者是独立的。磁控装置2在接近磁控胎压警示器1时，其所发出的磁场会作用在磁簧开关31上，以控制其开关。磁控装置2可为携带式装置，在车辆用户或管理人员手持它接近磁控胎压警示器1时，启动磁控胎压警示器1；亦可为非携带式装置，在车辆的磁控胎压警示器1接近它时，启动磁控胎压警示器1。

据此，车辆使用者或管理人员及磁控胎压警示器1之间可达成双向通讯。车辆用户或管理人员可使用磁控装置2主动地发出磁场，以启动(唤醒)磁控胎压警示器1，而磁控胎压警示器1则进一步回传胎压值、胎温值、电压值或识别码等资料信号至车辆用户或管理人员。相较于只可被动地等待间隔发射资料信号的先前技术，本发明更富有机动性。

此外，本发明的磁控胎压警示器1是在磁场接近时才会启动，而可设定成不随时发射资料信号，故可达成省电的功效。例如：车辆使用者在晚上回到停车场至隔天上班前的这段时间，可使用磁控装置2将无线胎压警示器1的无线信号发射器15进入睡眠状态；相对地，在准备行车时，则可再使用磁控装置2将无线胎压警示器1的无线信号发射器15进入唤醒状态。

值得注意的是，本发明采用磁簧开关是有益的，因为磁簧开关是由磁场控制，而磁场可来自永久磁铁，并不需要消耗电力。磁控装置2只需要具有永久磁铁，即可以磁场控制本发明的磁控胎压警示器1，并不需要发射无线电、微波或红外线等电磁波而消耗电力，因此，可达成省电的功效。当然，由电磁铁提供磁场亦无不可。

第二实施例

图6显示本发明第二实施例的磁控胎压警示器1’。

第二实施例是以第一实施例为基础衍伸而成的。在第二实施例中，胎压检测装置10及唤醒装置30先形成串联，再连接至电源装置20。因此，胎压检测装置10的供电完全受到唤醒装置30的控制。此外，第二实施例的磁簧开关是常闭式磁簧开关31’，平时是闭路。安装有磁控胎压警示器1’的车辆在出厂前，可伴随着磁控装置2，使得磁簧开关31’呈现开路，磁控胎压警示器1’即维持睡眠状态。车辆在出厂时，车厂人员先将磁控装置2移除，而车辆在出厂后，磁簧开关31’恢复平时的闭路，磁控胎压警示器1’即进入唤醒状态。其他相同元件请参考第一实施例。

第三实施例

图7至图10显示本发明第三实施例的磁控胎压警示器套组100。

如图7所示，磁控胎压警示器套组100至少包括多个磁控胎压警示器1、磁控装置2及无线信号接收装置3。多个磁控胎压警示器1适于分别设置于多个轮胎，它们可采用第一实施例或第二实施例所述的。磁控装置2可发出磁场，以启动多个磁控胎压警示器1。无线信号接收装置3可接收多个磁控胎压警示器1所发出的多个电磁信号，并交由计算机加以判读，确认多个轮胎的胎压是否正常。

车辆可进入检测站感测胎压。检测站可包括监控中心，以例如车联网(汽车移动物联网技术)的方式监控车队行车安全。通常，车辆会在多个轮胎上分别安装磁控胎压警示器1。车辆使用者或管理人员会希望车辆在进入检测站时，可一次取得所有磁控胎压警示器1所测得的胎压值。针对这种需求，本发明的磁控胎压警示器套组100相当有利，因为在磁控装置2中使用永久磁铁即可产生稳定且大范围的磁场，以启动多个磁控胎压警示器1。

如图7至图10所示，一个或多个磁控装置2可设置在检测站的平台4上，平台4适于机车、汽车、巴士、卡车、货车或联结车等车辆停靠，或设置在检测站的框架4’上，框架4’适于上述车辆穿越。在车辆停靠在平台4上，或穿越框架4’时，磁控装置2所发出的磁场足以启动多个磁控胎压警示器1，以便检测。

本发明的磁控胎压警示器套组100有利于机车、汽车、巴士、卡车、货车或联结车的车队批次感测胎压。在车队准备出勤时，车队的车辆可依序停靠或穿越检测站的磁控胎压警示器套组100，以便感测胎压，进而提升行车安全的管控。

当然，若仅以一个磁控胎压警示器1、一个磁控装置2及一个无线信号接收装置3作为套组亦无不可。

综上所述，本发明所提出的磁控胎压警示器及其套组，是根据磁场，特别是根据来自不属于磁控胎压警示器的外部磁控装置所发出的磁场，决定是否启动。车辆使用者或管理人员可在依照需要时，才来唤醒磁控胎压警示器1，进而达成省电的功效。

第四实施例

图11显示本发明第四实施例的磁控胎压警示器101的方块图。

图12显示本发明第四实施例的磁控胎压警示器101安装于轮胎气嘴上的示意图。

磁控胎压警示器101主要包括胎压检测装置10’、电源装置20及唤醒装置30。它们都是形成在印刷电路板40上。此外，磁控胎压警示器101还包括发光二极管(LED)灯50。

胎压检测装置10’至少包括压力传感器11及微控制器14。进一步地，其可包括电压传感器13。更进一步地，其可包括暂存器16。上述元件皆可整合成微处理器。需要说明的为，在此实施例的胎压检测装置10’并没有包括温度传感器12及无线信号发射器15。

发光二极管灯50连接至胎压检测装置10’的微控制器14，并根据胎压值显示警示灯号。其可包括多种颜色，例如：红灯表示胎压不足，绿灯表示胎压正常，以其他颜色表示胎压的状态亦无不可。

唤醒装置30的磁簧开关31连接至微控制器14，使得微控制器14根据磁簧开关31的开关决定发光二极管灯50是否点亮，而磁簧开关31的开关则取决于外部磁场的存在与否。

其他相同元件的编号及功能请参考第一实施例。

因此，本发明的磁控胎压警示器101是在磁场接近时才会点亮，而不是随时点亮，故可达成省电的功效。

第五实施例

图13显示本发明第五实施例的磁控胎压警示器102的方块图。

图14及图15显示本发明第五实施例的磁控胎压警示器102安装于轮胎钢圈92上的示意图，其通过延长管94连接气嘴91。

磁控胎压警示器102主要包括胎压检测装置10”、电源装置20及唤醒装置30。它们都是形成在印刷电路板40上。此外，磁控胎压警示器102还包括显示设备60。

胎压检测装置10”至少包括压力传感器11及微控制器14。进一步地，其可包括温度传感器12、电压传感器13。更进一步地，其可包括暂存器16。上述元件皆可整合成微处理器。需要说明的为，在此实施例的胎压检测装置10”并没有包括无线信号发射器15。

显示设备60连接至胎压检测装置10”的微控制器14，并显示胎压值、胎温值、电压值或识别码。显示设备60可为发光二极管显示器或液晶显示器。如图14所示的显示设备60为方形，而如图15所示的显示设备60为圆形。

唤醒装置30的磁簧开关31连接至微控制器14，使得微控制器14根据磁簧开关31的开关决定显示设备60是否点亮，而磁簧开关31的开关则取决于外部磁场的存在与否。

其他相同元件的编号及功能请参考第一实施例。

因此，本发明的磁控胎压警示器102是在磁场接近时才会点亮，而不是随时点亮，故可达成省电的功效。

尽管本发明已通过上述实施例说明，可理解的是，在不悖离本发明精神及申请专利范围之下，可进行许多其他修饰及变化。

Claims (11)

1.一种磁控胎压警示器，包括：

一胎压检测装置，包括：

一压力传感器，其感测一胎压；

一微控制器，其连接至该压力传感器，并将该胎压转换成一胎压值；

一暂存器，其连接至该微控制器，并暂存该胎压值或该磁控胎压警示器的一识别码，以便该微控制器进行资料处理；及

一无线信号发射器，其连接至该微控制器，并将该胎压值或该识别码转换成一电磁信号；

一电源装置，其提供电能至该胎压检测装置；及

一唤醒装置，其包括一磁簧开关，该磁簧开关连接至该微控制器，以控制该无线信号发射器是否发射该电磁信号；

其中，该唤醒装置或该微控制器包括一有限状态机，该有限状态机统计该磁簧开关的一开关次数或处于闭路的一时间间隔，以决定下次的一唤醒状态或一睡眠状态。

2.如权利要求1所述的磁控胎压警示器，其中：

该磁簧开关是由不属于该磁控胎压警示器的一磁控装置所发出的一磁场控制，且该磁控装置是携带式装置或非携带式装置。

3.如权利要求1所述的磁控胎压警示器，其中：

该胎压检测装置还包括：

一温度传感器，其感测一胎温；及

一电压传感器，其感测该电源装置的一电压；

该微控制器连接至该温度传感器及该电压传感器，其将该胎温转换成一胎温值，并将该电压转换成一电压值；

该无线信号发射器将该胎温值或该电压值转换成该电磁信号。

4.如权利要求3所述的磁控胎压警示器，其中：

该暂存器更暂存该胎温值或该电压值；且

该压力传感器、该温度传感器、该电压传感器、该微控制器、该无线信号发射器及该暂存器整合成一微处理器。

5.如权利要求1所述的磁控胎压警示器，其中：

该胎压检测装置及该唤醒装置是以并联或串联的方式连接至该电源装置。

6.如权利要求1所述的磁控胎压警示器，其中：

该磁簧开关是一干簧管，或一磁控元件，该磁控元件具有可磁控的二端，以呈现开路或闭路。

7.如权利要求1所述的磁控胎压警示器，其中：

该磁簧开关是常开式磁簧开关或常闭式磁簧开关。

8.一种磁控胎压警示器套组，包括：

多个如权利要求1至7任一项所述的磁控胎压警示器，适于分别设置于多个轮胎；

一磁控装置，其发出一磁场，以启动所述磁控胎压警示器；

一无线信号接收装置，其接收所述磁控胎压警示器所发出的多个电磁信号。

9.如权利要求8所述的磁控胎压警示器套组，其中：

该磁控装置及该无线信号接收装置均设置在适于停靠一车辆的一检测站，且该检测站包括一监控中心，以一车联网系统监控一车队行车安全。

10.一种磁控胎压警示器，包括：

一胎压检测装置，包括：

一压力传感器，其感测一胎压；及

一微控制器，其连接至该压力传感器，并将该胎压转换成一胎压值；

一电源装置，其提供电能至该胎压检测装置；

一发光二极管灯，其连接至该胎压检测装置的该微控制器，并根据该胎压值显示一警示灯号，及

一唤醒装置，其包括一磁簧开关，该磁簧开关连接至该微控制器，以控制该发光二极管是否点亮；

其中，该唤醒装置或该微控制器包括一有限状态机，该有限状态机统计该磁簧开关的一开关次数或处于闭路的一时间间隔，以决定下次的一唤醒状态或一睡眠状态。

11.一种磁控胎压警示器，包括：

一胎压检测装置，包括：

一压力传感器，其感测一胎压；

一微控制器，其连接至该压力传感器，并将该胎压转换成一胎压值；

一电源装置，其提供电能至该胎压检测装置；

一显示设备，其连接至该胎压检测装置的该微控制器，并显示该胎压值；及

一唤醒装置，其包括一磁簧开关，该磁簧开关连接至该微控制器，以控制该显示设备是否点亮；

其中，该唤醒装置或该微控制器包括一有限状态机，该有限状态机统计该磁簧开关的一开关次数或处于闭路的一时间间隔，以决定下次的一唤醒状态或一睡眠状态。

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