TW200911570A - Wireless solar tire pressure monitor system - Google Patents

Description

200911570 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本創作係與溫度壓力檢測的輪胎與輪圈有關，可應用於政 輪胎内部的壓力與溫度變化。 n 【先前技術】 y般無線胎壓檢測裝置將壓力與溫度感測元件，電池與天 二?设置於輪納的電路板上，誠測元件制輪_部 。/wm度後，成號經由相關的電子元件處理後，以無線電 天線傳送至車輛的接收器，該接收器轉換無線電訊號i =相關的訊號顯示於面板，該接收器可於壓力或溫度超出 的反應。因胎壓檢㈣置於輪胎與“ 元畢整鶴壓模組需要更新’為延長胎屢槿挺 二ίΐ池需加電池容量，此歧非常的不經濟盘 P有效率的方式，且會增加環境的負擔。而置於輪胎内二 無 =號時，會因輪胎本身的金屬編織結^ ^輪圈所構成的屏敝效應干擾而無法有效率的傳達輪胎^ 時组皆鎖附於輪圈内部，安裳與拆卸輪胎 成胎壓餘較損，使胎壓她無法發揮 【發明内容】 用太陽能來提設計在輪圈外部並應 輪胎與輪圈的干擾，減少接；^妾^^受到 以ίί1=於安裝時會受到人為或機器的損害 可 -圓柱^目^1’此無線麟監顧組主要包含有. /、内部射空以使圓柱體的一端可/通所要 200911570 監測的輪胎㈣，另—關口_㈣以供 :=2:開口放置壓力與溫度感測器以感測輪月二 2壓力與>皿度。至少一個以上的電路板，以安置相關的 天線於機構外殼内。—太陽能面板將太 轉換為電力以提供侧電子元件運作與充電電池蓄電 用。 使用太陽能面板提供電力以細胎壓，依所訂定的步 來進行電力的使用與電池充發電程序。 太陽此面板不能提供電力或所提供的電力不足時 壓與溫度所需的電力則由電池供應。 、 本發明的功效： 1. 利用太陽能所產生的電力以供胎壓模組的電力需求，可 減少電池容量與延長胎壓模組的使用時間。 2. 將胎壓模組放置於輪圈外以減少輪胎的金屬編織層與 輪圈的無線電屏蔽效應，提高無線傳輸的可靠性。 3. 將胎壓模組放置於輪圈外以減少輪胎安裝所造成的損 害。 ' 【實施方式】 β參閱第一至九圖，本發明圖最佳的實施例圖一，氣嘴式太 陽能無線胎壓模組，以外殼本體（12)安裝於氣嘴本體（13)外 圍’氣嘴本體（13)有-氣道(15)，此-氣道(15)—端的内螺紋 ，（15a)用以鎖付氣閥（51)以供輪胎的充放氣與閉鎖輪胎内的 氣體；另一端的内螺紋段（15b)用螺絲（19)將氣嘴本體（13)鎖 付於輪圈（80)的開口（61)未貓於圖例中；至少一電路基板(32) 上有微處理器（27)、無線發射元件（26)、感測輪胎内部溫度感 測元件(28)、壓力感測元件(29)、電池(23)、電池旁溫度感^ 元件（24)、天線(22)、電源控制元件（25)未锚於圖例中可^元 件如Maxl947、XC9111系列元件等與周邊被動元件，該微處理 器（27)有多個輸出入用以讀取感測訊號與太陽能電池(21)的 200911570

I - 電力強度，並控制相關的開關與傳送訊號給無線發射元件 (26) ’無線發射元件（26)發射無線電波訊號經由天線(22)傳送 給接收器（62)未貓於圖例中；溫度感測元件（28)與壓力感測元 ，（29)透過氣嘴本體（13)的第二氣道（16)偵測輪胎内部的胎 . 壓與溫度，並將訊號傳遞給微處理器（27)以進行必要的處理； - 太陽能面板(21)置於透光外殼（11)的内側，外部光線透過透光 外殼（11)使太陽能面板(21)產生電力，該電力透過電源控制元 件(25)轉換為適當的電力以提供相關電子元件使用，微處理器 (27) 偵測太陽能面板(21)電力強度，並依太陽能面板(21)電^ 控制的步驟方式控制相關的電力使用；基板(32)鎖付於外殼本 體（13)，太陽能面板(21)與透光外殼（u)置於上，透光外殼（11) 與外殼本體（13)緊密結合，其内部可以注入膠體(31)以 關的元件； 軋嘴本體（13)以螺絲（19)應用外部金屬墊片（17)、外油封 墊片（18)與内油封墊片（18a)、内部金屬墊片〇7a)鎖付於輪圈 (80)的開口（61)、該螺絲（19)有氣道(20)。 實施例圖二，L型氣嘴式太陽能無線胎壓模組，以外殼本 體(^12)安裝於L型氣嘴本體（13a)外圍，L型氣嘴本體（13a)有 一氣道（15)，此一氣道（15)—端的内螺紋段（15a)用以鎖付氣 閥（51)以供輪胎的充放氣與閉鎖輪胎内的氣體；另一端的氣嘴 ，體開口用螺絲（19)與氣嘴本體（13)上的螺絲頭（19a)將L型 氣嘴本體（13a)鎖付於輪圈（8〇)的開口（61)未錨於圖例中；至 少一電路基板(32)上有微處理器（27)、無線發射元件(26)、感 測輪胎内部溫度感測元件（28)、壓力感測元件（29)、電池 (23)、電池旁溫度感測元件（24)、天線(22)、電源控制元件(2幻 未貓=圖例中與周邊被動元件，該微處理器（27)有多個輸出入 用以讀取感測訊號與太陽能電池⑵）的電力強度，並控制相關 的開關與傳送訊號給無線發射元件（26)，無線發射元件（％) 發射無線電波訊號經由天線(22)傳送給接收器（62)未描於圖 200911570 ί 例中，溫度感測元件（28)與壓力感測元件（29)透過氣嘴本體 (13a)的第二氣道（16)偵測輪胎内部的胎壓與溫度，並將訊號 傳遞給微處理器（27)以進行必要的處理；太陽能面板(21)置於 透光外殼（11)的内側，外部光線透過透光外殼(11)使太陽能面 - 板(21)產生電力，該電力透過電源控制元件（25)轉換為適當的 . 電力以提供相關電子元件使用，微處理器（27)偵測太陽能面板 (21)電力強度，並依太陽能面板(21)電力控制的步驟方式控制 相關的電力使用；基板(32)鎖付於外殼本體（12)，太陽能面板 (21)置於内部與透光外殼（1丨）置於外部，透光外殼（u)與外殼 本體（13a)緊密結合，其内部可以注入膠體(31)以保護相關的 元件； L型氣嘴本體（13a)以螺絲頭（19a)與螺絲（19)應用外部金 屬墊片（17)、外油封墊片（18)與内油封墊片（18a)、内部油封 墊片（18b)鎖付於輪圈（80)的開口（61)。 π實施例圖五’閉口型太陽能無線胎壓模組，圓柱體有 一氣道(42)，此圓柱體(43)—端的外螺紋段(43c)用以鎖付無 線胎壓模組（71)，另一端的内螺紋段(43b)用螺絲（19)將圓柱 體(43)鎖付於輪圈（8〇)的開口（μ);無線胎壓模組(71)以外殼 本體（12)安裝於圓柱體(42)外圍，圓柱體（42)鎖付於圓柱體 (4 3)的外螺紋段(4 3 c);無線胎壓模組（71)内部至少一電路基 板(32)上有微處理器（27)、無線發射元件（26)、感測輪胎内部 溫度感測元件(28)、壓力感測元件(29)、電池(23)、電池旁溫 度感測元件(24)、天線(22)、電源控制元件（25)未貓於圖例中 與周邊被動元件’該微處理器（27)有多個輸出入用以讀取感測 訊號與太陽能電池(21)的電力強度，並控制相關的開關與傳送 ，號給無線發射元件(26)，無線發射元件（26)發射無線電波訊 號經由天線(22)傳送給接收器（62)未锚於圖例中；溫度感測元 件（28)與壓力感測元件（29)透過圓柱體(43)的氣道（15)偵測 輪胎内部的胎壓與溫度，並將訊號傳遞給微處理器（27)以進行 200911570

A • 必要的處理；太陽能面板(21)置於透光外殼（li)的内側，外部 光線透過透光外殼（11)使太陽能面板(21)產生電力，該電力透 過電源控制元件（2 5)轉換為適當的電力以提供相關電子元件 ，用，微處理器（27)偵測太陽能面板(21)電力強度，並依太陽 • 能面板(21)電力控制的步驟方式控制相關的電力使用；基板 • (32)鎖付於外殼本體02)與圓柱體(42)，太陽能面板(21)置於 内，與透光外殼(11)置於外部，透光外殼（丨丨）與外殼本體（13) 緊密結合，其内部可以注入膠體(31)以保護相關的元件； 圓柱體(43)以螺絲（19)將外部金屬墊片（17)、外油封墊片 (18)與内油封墊片（1如）、内部金屬墊片（pa)鎖付於輪圈（8〇) 的開口（61)。 實施例圖六，輪胎氣嘴閉口型太陽能無線胎壓模組，無線 胎壓模組(71)鎖付輪圈（80)上的氣嘴（90)開口，無線胎壓模組 (71)的推桿（34)向内推擠氣閥（51)使無線胎壓模組（71)的氣 ，（15)可直通到氣嘴(90)的氣道(95);無線胎壓模組(71)以外 殼本體（12)安裝於圓柱體(42)，圓柱體(42)鎖付於氣嘴(9〇) 的外螺紋段(93c);無線胎壓模組(71)内部至少一電路基板(π) 上有微處理器（27)、無線發射元件(26)、感測輪胎内部溫度感 測元件（28)、壓力感測元件(29)、電池(23)、電池旁溫度感測 元件(24)、天線(22)、電源控制元件（25)未貓於圖例中與周邊 被動元件’該微處理器（27)有多個輸出入用以讀取感測訊號與 太陽能電池(21)的電力強度’並控制相關的開關與傳送訊號給 無線發射元件（26)，無線發射元件（26)發射無線電波訊號經由 天線(22)傳送給接收器（62)未锚於圖例令；溫度感測元件(28) 與壓力感測元件(29)透過圓柱體(43)的氣道（15)偵測輪胎内 部的胎壓與溫度，並將訊號傳遞給微處理器（27)以進行必要的 處理，太陽能面板(21)置於透光外殼（11)的下方，外部光線透 過透光外殼(11)使太陽能面板(21)產生電力，該電力透過電源 控制元件（25)轉換為適當的電力以提供相關電子元件使用，微 200911570 身 . 處理器（27)偵測太陽能面板（21)電力強度，並依太陽能面板 (21)電力控制的步驟方式控制相關的電力使用；基板(32)鎖付 於外，本體（12)與圓柱體(42)，太陽能面板(21)置於内部與透 光外殼（11)置於外部，透光外殼（H)與外殼本體（13)緊密結 - 合，其内部可以注入膠體（31)以保護相關的元件； ” • 使用太陽能面板(21)電力控制的步驟： 使用一次電池電力控制的用電步驟，依圖七：由微處理器（π) 偵測太陽能面板(21)所提供的電力是否充足，若達到所定義的 ，壓或電流量時，切換為使用太陽能面板(21)所產生的電力， ，經電源控制元件（25)轉換以供應無線胎壓模組（71)的電力 需求；若偵測所提供的電力不足則由一次電池(2 3)來提#益繞 胎壓模組（71)所需要的電力。 …戍 使用充電電池電力控制的用電步驟，依圖八：由微處理器（27) 偵，太陽能面板(21)所提供的電力是否充足，若達到所定義的 電壓或電流量時，切換為使用太陽能面板(21)所產生的電力， 並經電源控制元件（25)轉換以供應無線胎壓模組(71)的電力 需求’若偵測所提供的電力不足則由充電電池(23)來提供益線 胎壓模組(71)所需要的電力。 … 使用充電電池電力控制的充電步驟，依圖九：微處理器（27) 經由電池旁的溫度感測元件（2 8)偵測充電電池(2 3)環境溫度 與偵測充電電池(23)的電壓，以判定是否己達到所訂定電池的 電力下限，若電池電力已達所訂定的下限時，利用太陽能面板 (21)所產生的電力來進行充電，以儲存電力於充電電池(a)， 為克服充電電池(23)會有充電次數的壽命限制與適合充電環 境的問題，經由比對溫度與充電電池(23)的電壓關係以判定充 電電池(23)的電力值，若已達所訂定的電力值下限，進行充電 ，程，先比對所偵測的充電電池(23)環境溫度是否適合充電， 若溫度不適合充電電池(23)充電，發出無線訊號通知接收器 (62)有無線胎壓模組的電力不足，若溫度適合則偵測太陽能面 10 200911570 板(21)所產生的電力是否足夠充電，上述兩者皆達設定值， 對充電電池⑽進行充電，太陽能面板⑻職生的電力經由 電源控制元件（25)轉換適當的電壓以對充電電池(23)充告 太陽能面板(21)的電力不足對充電電池(23)充電，發出益二 號通知接收器（62 )有無線胎壓模組的電力不足，使駕駛 作適當的處置以解決電力不足的問題； ‘ 該太陽能面板(21)為充電電池(23)充電需達所訂 值上限才停止充電’待下次充電電池⑽f力達 值下限時才開始充電，以延長電池的壽命。 J电刀 【圖式簡單說明】 第-圖佳實施例，氣嘴式太陽能無線胎壓 才吴組的剖面圖。 ，二=:係L型氣嘴式太陽能無線胎壓模組的剖面圖。 n氣^^陽能無線胎壓模組的圓柱體、外 太陽能面板及透光外殼之組裝 式太陽能無線胎壓模組的立體圖。 回.柱i的剖=能無線胎壓模組鎖付於輪圈開口圓 第七圖.太電圖線胎壓模組使用—次電池的電力控制的用 第八圖：太步^能圖無線胎壓模組使用充電電池電力控制的用電 第九圖：太電線胎壓触使用充電電池的電力控制的充 11 200911570 β [ 【主要元件符號說明】 11 透光外殼 12 外殼本體 13 氣嘴本體 - 15 氣道 15a氣道内前螺紋段 15b氣道内後螺紋段 16 第二氣道 17 外部金屬墊片 17a内部金屬墊片 18 外油封墊片 18a内油封墊片18b内油封墊片 19 螺絲 20 螺絲氣道 21 太陽能板 22 天線 23 電池 24 溫度感測元件 26 無線發射元件 27 微處理器 28 溫度感測元件 29 壓力感測元件 31 膠體 32 電路板 34 推桿 42 圓柱體 51 氣閥 42 輪圈開口圓柱體氣道 43 輪圈開口圓柱體 61 輪圈開口 62 接收器 71 無線胎壓模組 12 200911570 \ 80 90 91 93 • 95 輪圈 輪胎氣嘴 輪胎氣嘴膠體外殼 輪胎氣嘴金屬圓柱體 輪胎氣嘴氣道 13

Claims (1)

1. 200911570 、申請專利範圍： 1. -種應社陽能為電力的無線轉裝置 -圓柱體内部為有一氣道，該圓柱 H要包3有： 胎壓模組鎖付於輪圈的氣嘴H 用螺絲將無線 用， -太陽能面板，用以將太陽能轉換為^ 太陽能面板之上，用以使光線透過； 一外^又’内邛有女裝至少一片電路板與相 外殼與可透光外殼結合，該外殼在圓柱體外，外殼内有；_ 有ΐ力=元件與溫度感測元件，置於圓柱體侧 产，開'此—個感測元件有訊號傳送給微處理器，電路 ϊϋ有多個輸人與輸出^彳^__ ^ 的控制，電路板上有—電_制元件用以將 太^所&供的電力進行轉細提供㈣元件使用與充 ί二ΐ_波發送元件將微處理器所輸人的訊號術奐成 無線電波峨透過天線傳送給接㈣，電路板上有電池， 當使用一次電池時電池旁不需有溫度感測元件，無線胎壓 模組依一次電池的控制步驟使用太陽能的電力與電池電 力：當使用充電電池時電池旁有一溫度感測元件，溫度感 ί元件偵測電池環境的溫度提供相關的訊號給微處理 ，，由微處理器依二次電池電力控制的用電步驟使用太陽 能電力與電池電力，並依二次電池電力控制的充電步驟進 行充電電池的充電控制。 種利用太陽能為電力的無線胎塵裝置，其主要包含有： L型圓柱體内部為有—氣道，該L型圓柱體—端可使用螺 絲將無線胎壓模組鎖付於輪圈的氣嘴孔，另一端内側開口 鎖付氣閥以供充放氣用，L型圓柱體側邊有一開口，開口 14 2. 200911570 外有-電路板’電路板上有壓力感測 件，以透過氣道偵測輪胎内部的壓力斑溫一度感測兀 一太陽能面板，用以將太陽能轉換為可/用力. 一可透光的外殼置於太陽能面板之上，用線 一外殼，内部有安裝至少-片電路板與細 i 严膠外殼在圓柱體外，外殼内 有電路板上有廢力感測凡件與溫度感測元件，置於 ，旁的開Π ’此二個感測S件有訊號傳送給微處理器，電 路板上-微處理器有多個輪人與輸出 測、傳送與相關元件的控制，電路板上有_電^== t將太陽能所提供的電力進行轉換以提供相關元件= ΐΐ電，—鎌驗發送元件將微處理輯輸入的訊號 轉換成無線電波訊號透過天線傳送給接收器，路 ，池，使用-次電池時電池旁不需有溫度感測元件，I 線胎壓模組依-次電池的控制步驟使社陽能的電2 電=力；當使用充電電鱗電池財—溫度感測元件'' ，度，測7G件侧電池環境的溫度提供相_訊號 处理器’由微處理器依二次電池電力控制的用電步驟 太陽能電力與電池電力，並依二次電池電力控制的 驟進行充電電池的充電控制。 V 3. -種利用太陽能為電力的無線胎壓裝置，其主要包含有. -圓柱體内部為有一氣道，該圓柱體鎖付於'輪圈開口3的圓 體上，其氣道另-端内有-電路板，電路板上㈣力 =件與溫度感測元件，以透過氣道制輪胎内部的壓^與 溫度， 、 一太陽能面板，用以將太陽能轉換為可用的電力； 一可透光的外殼置於太陽能面板之上，用以使光線透過. 一外殼，内部有安裝至少一片電路板與相關的電子元件，’此 外设與可透光外殼結合，該塑膠外殼在圓柱體外，外殼内 15 200911570 ίί路板j愿力感測元件與溫度感測元件，置於圓柱 :上:二件有訊號傳送給微處理器，電路 處t有輸人與輸出以進行訊號的偵測、傳 ίίΐ _ ’、f路板上有—電源控制元件用以將 電，力-^f轉換以提供相11元件使用與充 Ϊ線牛將微處理器所輸人的訊號轉換成 i使用3ίΐ?ί、ΐΐ送給接收器，電路板上有電池’ 制步驟使用太陽能的電力與電地電 池旁有—溫度_元件，溫度感 器，由微声理哭#的溫度提供相關的訊號給微處理 “‘二3—:人電池電力控制的用電步驟使用太陽 行充電 控ί依二次電池電力控制的充電= 4二圓能為Λ力的無線胎愿裝置，其主要包含有： ^，另-端内有-電路板，電路板上有壓力感測元件、 桿，該推桿將氣嘴的氣閥往内推擠使 嘴内的氣道相接，以透過氣細輪胎内 一太陽能面板，狀將太陽能轉換為可用的電力. ::=外=气陽能面板之上，用以使光線透過； 件，此外至少一片電路板與相關的電子元 外>内右成光卜忒結合，該塑膠外殼在圓柱體外， ^有壓力感測與溫度感測元件，置於圓 板上一忾;理二7:固二件有訊號傳送給微處理器，電路 送與相=2;個貞測、傳 太“蛛供的電力進行轉換以提供_元件使用與充 16 200911570 電，一無線電波發送元件將微處理器所輸入的訊號轉換成 ，線電波訊號透過天線傳送給接收器，電路板上有電池， 當使用一次電池時電池旁不需有溫度感測元件，無線胎壓 模組依一次電池的控制步驟使用太陽能的電力&電^電 力^當使用充電電池時電池旁有一溫度感測元件:溫度感 1元件偵測電池環境的溫度提供相關的訊號給微處理 器，由祕處理器依二次電池電力控制的用電步驟使用太陽 旎電力與電池電力，並依二次電池電力控制的充電步驟進 行充電電池的充電控制。 5. 有膠體注入外殼内以保護相關的元件。 6. —種使用太陽能電池與一次電池的無線胎壓模組，复 用控制步驟依序為： 微處理機偵測太陽能電池所提供的電力已達到原先所μ定 二f斤設定的電流值’由微處理機啟動開關將無、Ϊ胎 壓模，、且的％力供應來源’改由太陽能面板所產生的電力經由電 疋件轉換成適#電壓的電源；#微處理機侧太陽能電 池所提供的電力低於已制原先所設定的麵值，定的 電流值，則啟動開關將無線胎壓模組的電力需求改為使用電 池0 、 7. 一種使社電池與充電電池的無線胎壓難， 用控制步驟依序為： 、/、电刀從 二次電池電力控制的用電步驟： ^理輯提供的電力已達觸細設定的 ΪΓ =或所叙㈣流值’由微處理機啟動開_無線胎壓 ί Ϊ元Ϊ ίίί 二由t陽能面板所產生的電力經由電源 ίϊϊϊ電力低於絲所設定的電壓值，或所設定 則將啟動開關將無線胎壓模組的電力需求改為使用充|忒; 一二人電池電力控制的充電步驟： 1/ 微處理器_統電池㈣壓與魏朋溫度，先判斷充電 17 200911570 若溫度在f定的3充電溫 經電源^值^^理器啟動關將太陽能面板產生的電力 達所二二厭，奐成適當的電壓對充電電池進行充電，充電 廷所°又疋的電壓才停止充電； =理機_電池的電力低於所設㈣下限，溫度在可充電 外’或溫度在可充電範_但域能的電力*足约充電， …、秦I壓模組傳送無線電訊號通知駕驶座的接收機。 18