CN1227802A

CN1227802A - 无线胎压检测器

Info

Publication number: CN1227802A
Application number: CN 98106063
Authority: CN
Inventors: 黄添财
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 1999-09-08

Abstract

一种无线胎压检测器，包括数个设在汽车轮胎上的胎压检测发射器，其内设有一电源单元及一压力检测单元，其特点是，电源单元包含一振动发电装置及一整流电路，振动发电装置设有一设在弹片上的压电元件及一设在弹片一端的重块，由压电元件引出电源，使弹片振动作用与压电元件产生一电源，压力感测单元利用气动件感测胎压来改变磁芯棒位置，变化感应线圈的电感值，由微处理器处理后产生一代表胎压数值的信号输出。

Description

无线胎压检测器

本发明涉及一种胎压检测器，尤其涉及一种具有可自行发电，且可近距离接收显示胎压状况的无线胎压检测器。

胎压检测器装置主要是安装在汽车轮胎上，以检测轮胎的胎压值是否在正常的范围内，其包括一发射电路及一接收电路，该发射电路是设置在一个胎压检测器内，而该接收电路可配置在汽车仪表板上，以便与观察，当该胎压检测器测到的轮胎胎压值非在正常范围内，也就是胎压值过高或低时，该发射电路会以无线电信号送出，而由该接收电路接收并辨识出无线电信号的来源，而显示出或可适时发出警报，驾驶人就可获知究竟是那一轮胎或那个轮胎的胎压过高或过低。以往的接收电路是配置在车辆内，所以，该接收电路运作时所需的电源是使用汽车电源，而该发射电路是设置在该胎压检测器内进而安装在轮胎上，所以发射电路运作时所需的电源是使用安装在该胎压检测器内的电池组。

如此，当电池组电力耗尽时，必需要更换新的电池，才能使该胎压检测器的发射电路正常运作，以发挥其应有的功能，因此，增加了驾驶人员的费用支出，并且，增加更换电池组时所造成的不便。

本发明的目的在于提供一种无线胎压检测器，它可免于更换电池组而能持续供应电源，从而能达到省电、使用便利的效果。

本发明的另一目的在于提供一种无线胎压检测器，它可近距离发射、接收，以降低讯号传送的干扰，并能提供讯号传送的稳定度。

本发明的目的是这样实现的：

一种无线胎压检测器，包括诸个可分别装设在轮胎上的胎压检测发射器、至少一个与该胎压检测发射器对应而可装设在车体上的胎压接收器，及一控制单元，该胎压检测发射器具有一个壳体，该壳体内设有一电源单元、一压力感测单元及一发射电路，其特点是：

所述的电源单元包含一个振动发电装置及一整流电路；

所述的振动发电装置设有一个压电元件、一个弹片及一个重块，该压电元件设在该弹片上，并由该压电元件引出电源，在该弹片一端设置该重块，当轮胎转动时使该弹片振动，而由该弹片的振动力作用与该压电元件从而产生一电源，该电源经该整流电路整流后，提供一电源给该压力感测器及该发射电路；

所述的压力感测单元包含一个气动件、一支磁芯棒、一个感应线圈及一转换电路；

所述的气动件一端设有一个开口让进入的轮胎胎压推移该磁芯棒的位置，该磁芯棒设在该感应线圈内，以变化该感应线圈的电感值，该感应线圈连接至该转换电路的振荡回路，该转换电路是检测该振荡电路所产生的波形次数，从而产生一表示胎压数值的第一信号输出；

所述的发射电路接收来自该压力感测器的第一信号，并送出一无线电的第二信号；

所述的胎压接收器接收相对应的该胎压检测发射器所发射的第二信号，并输出一第三信号；

所述的控制单元包含一控制电路及一指示电路，该控制电路是接收该第三信号，并且经由一微处理器处理后产生一指示讯号。

一种无线胎压检测器，包括诸个可分别装设在轮胎上的胎压检测发射器、至少一个与该胎压检测发射器对应而可装设在车体上的胎压接收器，及一控制单元，该胎压检测发射器具有一个壳体，该壳体内设有一电源单元、一压力感测单元及一发射电路，其特征在于：

所述的电源单元包含一个振动发电装置及一整流电路；

所述的振动发电装置设有一个压电元件、一个弹片及一个重块，该压电元件设在该弹片上，并由该压电元件引出电源，在该弹片一端设置该重块，当轮胎转动时使该弹片振动，而由该弹片的振动力作用于该压电元件从而产生一电源，该电源经该整流电路整流后，提供一电源给该压力感测器及该发射电路；

所述的电源单元包含一个振动发电装置及一整流电路；

所述的振动发电装置设有一个压电元件、一个弹片及一个重块，压电元件是设在该弹片上，并由该压电元件引出电源，在该弹片一端设有该重块，轮胎转动时使该弹片振动，该弹片的振动力作用于压电元件而产生一电源，该电源经该整流电路整流后，提供一电源给该压力感测器及该发射电路；

所述的压力感测单元包括一个压力感测器、一个信号转换器、一编码单元及一无线电转换单元；

所述的压力感测器是感测该壳体内的胎压，并输出一对应胎压的电压值，该电压值为一模拟信号；

所述的信号转换器是将从该压力感测器输入的模拟信号转换为一数字信号输出；

所述的编码单元是将该信号转换器输出的数字信号，经该编码单元的编码，而与该编码单元内设的叁考值作比较，产生一第一信号；

所述的无线电转换单元是将该第一信号转换成无线电的第二信号输出；

本发明的无线胎压检测器，包括复数个分别装设在汽车每一轮胎上的胎压检测发射器，该胎压检测发射器具有一个壳体，在该壳体内设有一电源单元、一压力感测单元及一发射电路，其特徵在於：该电源单元包含一个振动发电装置及一整流电路，该振动发电装置设有一压电元件、一弹片及一重块，该压电元件设置在该弹片上，并由该压电元件引出电源，该重块设在该弹片一端，轮胎转动时，可使该弹片振动，并利用该弹片的振动力作用於该压电元件，而产生一电源，该电源经该整流电路整流後，可提供该压力感测器及该发射电路电源。另外，在靠近每一个胎压检测发射器的车体处，更分别对应设有一个接收电路。

本发明无线胎压检测器由于采用上述的技术方案，不仅克服了现有技术存在的缺点，并且具有以下优点：

1．本发明由于采用了自动振动式发电装置，所以使用寿命长，可以确保车子启动后不会缺乏电源。

2．本发明由于是以电子感应方式检测胎压而获得精确的胎压数值，使驾驶人员有具体数字来获知轮胎的状况，对於一些特殊的状况(如长距离长时间车程、高热路面等)可以由显示的胎压数值来做事前的调整，并且在行驶中随时观察，可更加容易掌握轮胎的胎压状况，以做适时的调整，从而提高行车的安全性。

3．本发明由于其无线胎压检测发射器及胎压接收器之间是采用近距离方式设置，并且因为该胎压接收器接收范围较小，因此可以降低接收到车子的电力系统发射出的电波干扰或其他同样装有胎压检测器的车辆的干扰，从而可获得良好的接收讯号。

通过以下对本发明无线胎压检测器的若干实施例结合其附图的描述，可以更进一步连接本发明的目的、结构特征和优点。其中，附图为：

图1是依据本发明提出的无线胎压检测器第一实施例的结构示意图。

图2是依据本发明提出的无线胎压检测器第一实施例的组合剖视结构示意图。

图3是依据本发明提出的无线胎压检测器第一实施例的电路方块图。

图4是依据本发明提出的无线胎压检测器第一实施例中整流电路及升压电路的电原理图。

图5是依据本发明提出的无线胎压检测器第一实施例中接受单元的电路方块图。

图6是依据本发明提出的无线胎压检测器第一实施例中接受单元的电原理图。

图7是依据本发明提出的无线胎压检测器第一实施例中控制单元的电路方块图。

图8是依据本发明提出的无线胎压检测器第二实施例的组合剖视结构示意图。

图9是依据本发明提出的无线胎压检测器第二实施例中压力感测单元的电路方块图。

图10是依据本发明提出的无线胎压检测器第二实施例中接收单元的电路方块图。

图11是依据本发明提出的无线胎压检测器中固定用的弹性带体结构示意图。

图12是依据本发明提出的无线胎压检测器通过弹性带体将第二实施例的胎压检测发射器固设在轮胎内的钢圈上的结构示意图。

图13是依据本发明提出的无线胎压检测器中胎压检测发射器与定位座体配合的结构示意图。

图14是依据本发明提出的无线胎压检测器中以定位座体使胎压检测发射器固设在轮胎内的钢圈上的结构示意图。

如图1所示，这是本发明的第一较隹实施例，包括数个分别装设在车子的数个轮胎气嘴上的胎压检测发射器1、数个分别装设在靠近该等胎压检测发射器1车体上的胎压接收器5及一个设在汽车仪板上的控制单元6。

如图2、3所示，该胎压检测发射器1设有一个壳体10，在该壳体10内设有一电源单元20、一压力感测单元30、及一发射电路40。

该壳体10的底部内设置有一个与轮胎内部或气嘴(图未示)相配置的通道11，该通道11受一支中空顶杆12贯通，当车辆的四个轮胎的内部或其气嘴分别对应锁固该无线胎压检测发射器1后，轮胎内的胎压就可经由该通道11进入壳体10内，在该壳体10内与该通道11之间形成一个第一容置室13，在该壳体10的上方对应螺锁一个罩盖14，在该罩盖14靠近底部嵌有一个隔板15，使该罩盖14与该隔板15间形成一个第二容置室16，在该第一容置室13内设有一印刷电路板17，并在该印刷电路板17上设置该电源单元20、该发射电路40及该压力感测单元30的电路。

如图3所示，这是本发明的第一较隹实施例的胎压检测发射器1的电路方块图，该电源单元20是用以产生可供应该印刷电路板17上电路运作的电源，包括一振动发电装置21、一整流电路22、一升压电路23、一备用电源装置24及一省电控制电路25。

如图2所示，该振动发电装置21是设置在该第二容置室16内，包括一个压电元件210、一个弹片211及一个重块212，该压电元件210设在该弹片211上，并可引出电源连接至该印刷电路板17，该弹片211一端嵌设在该第二容置室16内侧壁的中段部位，另一端嵌设在该重块212中，该重块212是用以连动该弹片211产生较大振幅的振动，当车辆的车轮在滚动的同时，该振动发电装置21的该弹片211会不断地上、下振动，使该压电元件210产生压电效应进而输出一交流电。

如图4所示，该整流电路22是由四颗二极管220(D1～D4)构成一全波整流电路，其作用是以将该压电元件210所输出的交流电整流为直流电。

该升压电路23包括一个电力存储元件230(在本实施例中为一电容)，可使从该整流电路22所输出的直流电暂存于该电力存储元件230内，然后再经过一个限流元件231(在本实施例中为一限流电阻)，以限制向该备用电源装置24充电的电流量，并利用一个保护元件232(在本实施例中为一个二极管)以提供一电压限制，避免该备用电池装置24充电过量而损坏该压力感测单元30的电路。

如图3、4所示，该备用电源装置24是连接在该升压电路23的输出端，以达到由该振动发电装置21对该备用电源装置24充电的作用，并且该备用电源装置24可提供衔接电源在车子等车时或短时间停驶的时候而用，在本实施例中，该备用电源装置24是采用一充电电池。

该省电控制电路25是用于当轮胎停止转动时，该振动发电装置21停止振动发电后，该整流电路22输出为0伏，在一预定时间就会切断供给该压力感测单元30及发射电路电源40的该备用电源装置24，以达到省电的目的。

如图2、3所示，该压力感测单元30包含一个气动件31、一支磁芯棒32、一个感应线圈33及一转换电路34，该气动件31设在该通道11及第一容置室13之间，该气动件31在本实施例中是可挠性材质，并且形成一气室及复数个皱折，并在其一端设有一个开口(图未示)而与该通道11连通，使轮胎的胎压进入该气动件31内，该气动件31的顶部连接该磁芯棒32，该磁芯棒32是可移动地穿设在该印刷电板17上的该感应线圈33内，该转换电路34中设有一个第一微处理器340，该感应线圈33连接在该转换电路34的第一微处理器340的振荡回路341上，通过由该磁芯棒32在感应线圈33内的移动，感应该感应线圈33，以改变该振荡回路341所产生的LC振荡频率，该第一微处理器340是在一固定时间内检测该振荡回路341所产生的振荡信号，由此，将所感应到的信号透过该第一微处理器340转换成一数值，并由该第一微处理器340编以内码产生一第一信号，而输出至该发射电路40再发射出一无线电信号的第二信号。

请配合参见图1、5、6所示，该等胎压接收器5是固设在车体靠近轮胎处，且设有一个接收电路50，由此可以接收对应的胎压检测发射器1所发射出的第二信号，该接收电路50包含一接收天线51、一高频放大电路52、一检波电路53、一低频滤波电路54、一低频放大电路55及一比较电路56，该接收天线51是用来接收一相对应的胎压检测发射器1所发射出的第二信号并输入至该高频放大电路52，该高频放大电路52是经由一第一级放大电路520输出，连接一个滤波器521及第二、三级放大电路522、523，以增加信号中的高频增益并降低其低频的增益，该信号再由该检波电路53、该低频滤波电路54及该低频放大电路55，以获得噪声比良好的模拟信号，并由该比较电路56对该模拟信号经由波形整形以转换成一数字的第三信号。

如图7所示，该控制单元6设有一稳压电路60、一控制电路61及一指示电路62。该稳压电路60是将车子所提供电源予以稳压后提供该控制电路61及该指示电路62，并设有一个电源指示灯600，以显示电源开启状态，该控制电路61是由一个第二微处理器610，以读取该等胎压接收器5所输出的数字的第三信号，经由该第二微处理器610读取该第三信号而获得一胎压值，该指示电路62是提供一数字显示器621，在车子的仪表板内并设有一个警告器620，该胎压值经该第二微处理器610比较预设的正常胎压值范围后，如果胎压过高或太低就会开启该警告器620，并且该第二微处理器610会将该胎压值转换成一指示信号，控制该数字显示器621显示一胎压数值，在本发明中，该数字显示器是一LCD数字显示器，或是一LED显示器(图未示)，以显示获得的胎压值是那一个轮胎的胎压值。

如图8、9所示，本发明的第二较隹实施例与上述第一较隹实施例不同的是在于压力感测单元30及接收电路50，在本实施例是采用一种压电感测方式的压力感测单元70及胎压接收器8(参见图10)。

请配合参见图8、9所示，该压力感测单元70是由上述电源单元20提供其运作的电源，并可通过由一个压电式的压力感测器71感测胎压，并输出一对应胎压的电压值(是模拟信号)，另外，有一个可将从该压力感测单元70输入的模拟信号转换为一数字信号输出的信号转换器72、一可将该信号转换器72输出的数字信号编码并与其内设定的叁考值作比较而获得一第一信号的编码单元73，及一可将其转换为无线电的第二信号送出的无线电转换单元74(因为发射电路的详细电路与以往的技术相同，所以不再详细叙述)。

请配合参见图10所示，该第二信号由装设在车体仪表内的无线电号接收单元80接收信号，该信号先经由一解码单元81进行解码，再经一显示装置82以显示出胎压值或胎压高低状态，当胎压为异常时，该解码单元81会开启一警报系统83发出声响以示警告。

配合图8、11、12所示，该胎压检测发射器1的固定方式也可以用一个两端具有钩扣件91的弹性带体90固定，并且该胎压检测发射器1的壳体10的底部外缘及罩盖14上成型数个可受该弹性带体90的钩扣件91扣接的定位孔92，使该弹性带体90环扣与轴设在车辆车轴两侧的轮胎内的钢圈上，以将该胎压检测发射器1固定轮胎内的钢圈上，使该胎压检测发射器1可以随时感测胎压。

另外，请配合参见图13、14所示，该胎压检测发射器1固定方式也可以是一个可固定在轮胎内的钢圈上的定位座体93，该定位座体93设有一个第一嵌部94(本实施例为内螺纹)，而该胎压检测发射器1在该壳体10底部的通气孔外成型一个与该第一嵌设部94相互配合的第二嵌设部95(本实施例为外螺纹)，使该胎压检测发射器1能以该第二嵌设部95螺固在该定位座体93的第一嵌设部94，使该胎压检测发射器1可以随时感测胎压。

综上所述，本发明的无线胎压检测器由于采用自动振动式发电装置，不仅使用寿命长，并可以确保车子启动后不会缺乏电源；同时，由于采用了电子感应方式检测胎压，从而获得精确的胎压数值，并可根据胎压数值的具体数字获知轮胎的状况，以做好事前的调整，在行驶中随时观察，可更加容易掌握轮胎的胎压状况，以做适时的调整，而提高行车的安全性；另外，由于无线胎压检测发射器及胎压接收器之间是采用近距离方式设置，且因为该胎压接收器接收范围较小，因此可降低接收到车子的电力系统发射出的电波干扰或其他同样装有胎压检测器的车辆的干扰，从而可获得良好的接收讯号。

Claims

1．一种无线胎压检测器，包括诸个可分别装设在轮胎上的胎压检测发射器、至少一个与该胎压检测发射器对应而可装设在车体上的胎压接收器，及一控制单元，该胎压检测发射器具有一个壳体，该壳体内设有一电源单元、一压力感测单元及一发射电路，其特征在于：

所述的电源单元包含一个振动发电装置及一整流电路；

2．如权利要求1所述的无线胎压检测器，其特征在于：

所述的胎压接收器与胎压检测发射器的数量相对应，每一个胎压接收器分别装设在接近每一轮胎的车体处，以近距离接收相邻轮胎上对应的胎压检测发射器所发射的第二信号。

3．如权利要求1所述的无线胎压检测器，其特征在于：

所述的电源单元还设有一第二电源。

4．如权利要求3所述的无线胎压检测器，其特征在于：

所述的第二电源是一个可充电装置。

5．如权利要求4所述的无线胎压检测器，其特征在于：

所述的电源单元还设有一个升压电路，该升压电路是将该振动发电装置所产生的电源升压，以对该第二电源进行充电动作。

6．如权利要求3所述的无线胎压检测器，其特征在于：

所述的电源单元还设有一省电控制电路，该省电控制电路是用以判断该振动发电装置在一特定时间内无发电时，关闭该第二电源。

7．如权利要求1所述的无线胎压检测器，其特征在于：

所述的气动件是可挠性材质制成，并且形成一个气室及复数个皱折。

8．如权利要求1所述的无线胎压检测器，其特征在于：

所述的胎压接收器各包含一接收天线、一高频放大电路、一检波电路、一低频放大电路及一比较器，该第二信号经由该接收天线接收后，经该高频放大电路、该检波电路、该低频放大电路处理得一信号，并由该比较器做波形整形后，输出代表胎压值的该第三信号。

9．一种无线胎压检测器，包括诸个可分别装设在轮胎上的胎压检测发射器、至少一个与该胎压检测发射器对应而可装设在车体上的胎压接收器，及一控制单元，该胎压检测发射器具有一个壳体，该壳体内设有一电源单元、一压力感测单元及一发射电路，其特征在于：

所述的电源单元包含一个振动发电装置及一整流电路；

10．如权利要求9所述的无线胎压检测器，其特征在于：

11．如权利要求9所述的无线胎压检测器，其特征在于：

所述的电源单元还设有一个备用电源装置。

12．如权利要求11所述的无线胎压检测器，其特征在于：

所述的备用电源装置是一个可充电装置。

13．如权利要求12所述的无线胎压检测器，其特征在于：

所述的电源单元还设有一升压电路，该升压电路是用以将该发电装置所产生的电源升压，以对该备用电源装置进行充电动作。

14．如权利要求11所述的无线胎压检测器，其特征在于：

所述的电源单元还设有一省电控制电路，该省电控制电路是用以判断该发电装置在一特定时间内无发电时，关闭该备用电源装置。

15．如权利要求1或9所述的无线胎压检测器，其特征在于：

所述的指示电路是采用发光二极管(LED)显示器来显示。

16．如权利要求1或9所述的无线胎压检测器，其特征在于：

所述的指示电路是采用液晶显示器(LCD)数字显示器来显示。