TWI513605B - Tire pressure sensor - Google Patents

Description

胎壓感測器

一種胎壓感測器，尤指一種可更新韌體的胎壓感測器。

駕駛人於路上行車時行車安全乃是首要考量，而輪胎之胎壓對車況的影響甚劇，對於行車安全具有關鍵性的影響力。輪胎需具備正常胎壓才能使車輛順暢行駛，過高或過低之胎壓皆可能導致爆胎或破胎，嚴重影響車輛行駛的穩定性而威脅用路人生命財產安全，因此胎壓之監測對行車安全而言其重要性不言可喻。然而，傳統量測胎壓之方法需要將車輛停妥後才能進行，無法得知行駛中車輛胎壓的即時變化，若輪胎於行駛中發生異常駕駛人無法立即知悉而應變。

為了能以更簡單方便的方法偵測胎壓，相關廠商開發出各種安裝於車胎上的胎壓偵測裝置，使駕駛人能隨時得知胎壓的變化。其中，胎內型胎壓偵測器直接安裝於輪胎內，具有偵測結果準確、可直接充氣及不易遭竊等優點。中華民國專利公告號第I332559、M405977、M419917號均為傳統的胎內型胎壓偵測器，具有一偵測器本體及一氣嘴，該氣嘴穿設並固定於一輪框的氣孔上，並藉由螺絲或螺杆及螺帽等連接件將該偵測器本體鎖固於該氣嘴，並以無線傳輸方式將輪胎的狀況傳輸置車上的接收器，令駕駛人得以監控輪胎的狀況有無異常。

由於習用的胎壓偵測器未有統一的規格，不同的製造商使用的資料格式不同；又，不同的車型亦有不同的最適胎壓，用於不同車型的胎壓偵測器彼此間的設定也不同，因此使得不同製造商生產或適用不同車型之間的胎壓偵測器無法交換使用。另外，胎內型的胎壓偵測器設置於高壓且高速旋轉的輪胎內，對其內部的電子零件而言是相當嚴苛的工作環境，因而需具備高度的氣 密性以防塵埃或水氣滲入而導致損壞，使得市面上的胎壓偵測器多為無法拆解的密封結構。因此，習用的胎壓偵測器無法對密封外殼內部的電子設備以更新韌體的方式更改設定以因應使用於不同車型的情況，致使習知的胎壓偵測器適用範圍受到限制。對駕駛人而言，更換車輛時因舊的胎壓偵測器無法沿用，必須購買新的胎壓偵測器而導致額外支出；而對製造商而言，生產胎壓感測器必須先將電子設備灌入韌體再與外殼組裝，若要對應數種車款推出相應的胎壓偵測器就必須同時具備數條生產線，使的生產成本提高，也因外殼組裝後不可拆解，市場對不同的胎壓偵測器需求變化若有較大波動，此種生產方式也無法及時因應而對產品線做調整，容易造成製造商的庫存問題。

本發明之目的，在於解決習用的胎壓偵測器無法以更新韌體的方式而應用於不同的車型，導致使用範圍侷限的問題。

為達上述目的，本發明提供一種胎壓感測器，可裝配於具有一組裝通孔的一輪框上，該胎壓感測器包含有一感測器本體、一與該感測器本體連接的進氣氣嘴以及一組接該感測器本體及該進氣氣嘴的氣嘴固定件。該感測器本體包含有一氣嘴組裝孔，一設置於該感測器本體內偵測胎溫及胎壓而輸出一輪胎狀態資訊的胎壓感測模組，以及一電性連接該胎壓感測模組並接收一更新韌體資料使該胎壓感測模組進行更新的更新連接埠；該進氣氣嘴包含一插設於該氣嘴組裝孔內的接設段，以及一連接該接設段並穿設該組裝通孔朝一框外方向沿伸供使用者連接輸入氣體的進氣段。

於一實施例中，該更新連接埠包含至少一開設於該感測器本體上的通孔，以及至少一對應該通孔設置並電性連接該胎壓感測模組的導接柱，該導接柱之一端連接該感測器本體而另一端伸入該通孔內。

於一實施例中，該胎壓感測模組包含一具有一感測區的控制模組，該感測器本體設有一對應該感測區開設的進氣部以及一設置於該進氣部及該感測區之間的墊圈。

於一實施例中，該接設段更具有一朝向該氣嘴組裝孔開設與該氣嘴固定件組接的組裝孔，以及一卡合該輪框的該組裝通孔以將該進氣氣嘴固定於該輪框上的定位槽。

於一實施例中，該感測器本體更具有一電性連接於該胎壓感測模組以輸出該輪胎狀態資訊的電磁波傳輸元件。

於一實施例中，該電磁波傳輸元件具有一對應該氣嘴組裝孔開設以供該氣嘴固定件穿設的穿孔。

於一實施例中，該感測器本體具有一含有一容置槽以置入該胎壓感測模組的第一殼體，以及一與該第一殼體密合以封閉該容置槽的第二殼體。

於一實施例中，該感測器本體具有至少一設置於面對該輪框的表面上並抵頂於該輪框的支撐塊。

本發明藉由在該感測器本體上設置一與該胎壓感測模組電性連接的更新連接埠，使得使用者能透過該更新連接埠直接將一更新韌體資料傳輸至該胎壓感測模組，利用更新韌體的方式使本發明得以適用於不同的車型之間，擴大了其使用範圍。另外，由於更新韌體時無須拆解該感器測本體，本發明得以維持出場時的氣密性。如此，消費者可以單一的本發明取代多種習知的胎壓偵測器，製造商生產時也能先將胎壓偵測器組裝後再隨時灌入韌體，除了能降低生產成本，也可即時依市場需要調整生產品項，達到最大收益。

1‧‧‧輪框

11‧‧‧組裝通孔

12‧‧‧摺紋段

13‧‧‧連接段

2‧‧‧感測器本體

21‧‧‧第一殼體

211‧‧‧容置槽

212‧‧‧傳輸孔

213‧‧‧支撐塊

214‧‧‧進氣部

22‧‧‧第二殼體

23‧‧‧胎壓感測模組

231‧‧‧電路板

232‧‧‧控制模組

233‧‧‧感測單元

234‧‧‧感測區

24‧‧‧電池

25‧‧‧更新連接埠

251‧‧‧導接柱

252‧‧‧通孔

26‧‧‧氣嘴組裝孔

27‧‧‧電磁波傳輸元件

271‧‧‧穿孔

272‧‧‧傳輸接腳

28‧‧‧墊圈

3‧‧‧進氣氣嘴

31‧‧‧接設段

311‧‧‧組裝孔

312‧‧‧定位槽

313‧‧‧出氣通孔

32‧‧‧進氣段

4‧‧‧氣嘴固定件

圖1，為本發明胎壓感測器的結構分解圖。

圖2，為本發明胎壓感測器另一視角的結構分解圖。

圖3，為本發明胎壓感測器的該進氣氣嘴的剖面圖。

圖4，為本發明胎壓感測器的該更新連接埠的剖面圖。

圖5，為本發明胎壓感測器的使用狀態示意圖。

有關本發明之詳細說明與技術內容，現就配合圖式說明如下： 請參閱圖1、圖2及圖5，分別為本發明的結構分解圖、另一視角的結構分解圖以及使用狀態示意圖，如圖所示：本發明為一種胎壓感測器，可裝設於一輪胎(圖中未示)的一輪框1上，該輪框1的兩側分別具有一與該輪胎的胎圈(圖中未示)互相嵌合的摺紋段12，一連接各該摺紋段12的連接段13，以及一設置於該摺紋段12及該連接段13之間的組裝通孔11。該胎壓感測器包含有一感測器本體2、一與該感測器本體2連接的進氣氣嘴3，以及一連接該感測器本體2及該進氣氣嘴3的氣嘴固定件4。該感測器本體2包含設置於該感測器本體2內部的一胎壓感測模組23，至少一供應電力給該胎壓感測模組23的電池24，一電性連接於該胎壓感測模組23的更新連接埠25(請另外參閱圖4)，以及設置於該感測器本體2外部的一氣嘴組裝孔26。其中，該胎壓感測模組23包含一電路板231以及一設置於該電路板231上的控制模組232，該控制模組232具有一感測單元233且內部儲存有一控制該胎壓感測模組23運作並具有一預設條件的韌體，更詳細的說，該預設條件為該感測器本體2所安裝的車型已知的正常狀況下最適當的胎溫、胎壓等資料(以下稱安全範圍)，不同的車型之間其安全範圍可能不同，因而不同車型可能會有不同的預設條件。此外，該控制模組232具有一與該感測元件233連接的感測區234，該感測器本體2也具有一對應該感測區234開設的進氣部214，以及一對應該進氣部214及該感測區234的位置設置的墊圈28，且該墊圈28為該感測器本體2及該胎壓感測模組23所夾持。當該胎壓感測模組23運作時，該輪胎內的氣體透過該進氣部214進入該感測器本體2內部後被該墊圈28限制，直接通向該感測區234，使該感測單元233得以透過該感測區234偵測該輪胎內的胎溫、胎壓等數據而產生一輪胎狀態資訊並將其傳輸至該控制模組232，該控制模組232將該輪胎狀態資訊與該韌體中的該預設條件作比對以判斷該輪胎的狀態是否異常，若發現異常會發出一警示訊號，並將該輪胎狀態資訊及該警示訊號以無線傳輸方式傳輸至一監控裝置(圖中未示)。該監控裝置可設置於駕駛座附近方便駕駛人察看之處，亦可與車廠搭配整合於行車電腦中並直接顯示於車輛的儀表板上，使駕駛人能夠隨時得知該輪胎的狀態是否異常。另外，廠商可依照不同車型的安全範圍對應開發出預設條件不同的韌體，當使用車型改變時，可藉由更新韌體的方式使該胎壓感測器能夠符合 不同車型的需求。例如，當原用於小客車上的胎壓感測器需改裝至拖板車時，可先將該胎壓感測器自該小客車的輪框上拆卸下來並對其進行韌體更新，使該胎壓感測器內的原先適用小客車的韌體變更成適用拖板車的韌體，再將更新過後的該胎壓感測器裝至拖板車的輪框上，此時該胎壓感測器已具有拖板車的標準狀態資料而可符合拖板車的使用需求。

上述實施例中該感測器本體2為單一殼體，於本案之最佳實施例中，該感測器本體2具有一第一殼體21以及一與該第一殼體21卡合的第二殼體22。該第一殼體21具有一開口朝向該連接段13的容置槽211以容置該胎壓感測模組23(如圖2、圖3所示)，藉由將該第二殼體22與該第一殼體21互相卡合，使得該容置槽211被該第二殼體22所覆蓋而形成密閉的空間，令該胎壓感測模組23及該電池24被限制於其中。為了確保該第二殼體22與該第一殼體21卡合時該容置槽211為完全密封的狀態，更可於該第二殼體22與該第一殼體21兩相接觸的部位施加一黏著膠(圖中未示)，以確保該輪胎因磨擦產生的粉塵或水氣無法進入該容置槽211內，影響該胎壓感測模組23的耐用性。又，該氣嘴組裝孔26設置於該第一殼體21與該容置槽211的開口方向相反的面上。

本案之該更新連接埠25與該胎壓感測模組23，可與一外部電子裝置(圖中未示)連接以接受一更新韌體資料。該更新連接埠25可以多種不同的態樣實施，第一種實施態樣之該更新連接埠25包含至少一設於該控制單元232或該電路板231上的端子(圖中未示)，以及一對應該端子開設於該感測器本體2上的通孔252，使該外部電子裝置可透過該通孔252與該端子連接。又或者如第二種實施態樣，該更新連接埠25的該端子改為至少一與該電路板231電性連接並穿入該通孔252的導接柱251，以上述該感測器本體2具有單一殼體的實施例為例，該通孔252可開設於該單一殼體上，而該導接柱251設置於該感測器本體2內部並連接該通孔252及該電路板231。又或者如圖1及圖2所示，為本案之最佳實施例，該通孔252設置於該第二殼體22上，而該導接柱251的一端可以模內射出的方式固設於該容置槽211，另一端穿過該電路板231後伸入該通孔252內；亦可以人工方式將該導接柱251的一端伸入該通孔252內並在兩者連接的部分施以一黏著膠(圖中未示)固定，兩種實施方式皆不影響該更新連接埠25的功 能，且組裝後的態樣也都相同(如圖4所示)。雖然本案的最佳實施例之該通孔252開設於該第二殼體22上，但並不應以此為限。若欲對本發明的胎壓感測器進行韌體更新，廠商可將該外部電子裝置與伸入該通孔252內且電性連接於該電路板231的該導接柱251連接，以透過該導接柱251與該胎壓感測模組23的該控制模組232建立連線，並輸入該更新韌體資料對該控制模組232中儲存的韌體進行更新。藉由該更新連接埠25的設置，使得廠商能夠於不拆解該感測器本體2的情況下直接透過該更新連接埠25對該胎壓感測模組23進行韌體更新，以簡單的方式增加了本發明的應用層面。

請參閱圖1及圖3，該進氣氣嘴3可由金屬材料製成，具有一與對應該氣嘴組裝孔26設置的接設段31，以及一與該接設段31連接的進氣段32。該接設段31具有一朝向該氣嘴組裝孔26開設的組裝孔311，一環繞該接設段31並卡合於該組裝通孔11以將該進氣氣嘴3固定於該輪框1上的定位槽312，以及一設置於該組裝孔311及該定位槽312之間的出氣通孔313。又，該氣嘴組裝孔26設置於該第一殼體21與該容置槽211開口方向相反的面上。組裝時該接設段31***該氣嘴組裝孔26內使兩者互相接觸，再將一氣嘴固定件4以朝向該接設段31的方向穿入該氣嘴組裝孔26，並與該接設段31的組裝孔311組接，使該進氣氣嘴3得以與該感測器本體2穩固連接。於此實施例中，該氣嘴固定件4可為一金屬製成的螺絲，且該組裝孔311內設有與該螺絲對應的螺紋，使該氣嘴固定件4與該組裝孔311以螺接方式穩固結合，但該氣嘴固定件4與該組裝孔311的連接方式不應以此實施方式為限。該進氣段32穿設於該輪框1的該組裝通孔11而伸出該輪框1外部，可接收外部的一打氣裝置(圖中未示)輸出的氣體，使氣體通過該充氣氣嘴3並從位於該輪框1內部的該出氣通孔313流出以進行充氣作業。

如圖1所示，於本案之最佳實施例中，該感測器本體2還具有一可由金屬材料製成的電磁波傳輸元件27。該電磁波傳輸元件27設置於該第一殼體21外側並連接該氣嘴組裝孔26，具有一對應該氣嘴組裝孔26開設的穿孔271以及一傳輸接腳272。此外，該第一殼體21於該容置槽211底部對應該傳輸接腳272的位置開設有一傳輸孔212，使該傳輸接腳272得以穿過該傳輸孔212伸 入該容置槽211並連接該電路板231，使該電磁波傳輸元件27與該胎壓感測模組23形成電性連接。該氣嘴固定件4穿設該電磁波傳輸元件27的該穿孔271及該氣嘴組裝孔26而與該組裝孔311螺合，使該電磁波傳輸元件27被夾持於該氣嘴固定件4及該氣嘴組裝孔26之間(如圖3所示)。由於該氣嘴固定件4及該進氣氣嘴3皆可由金屬製成，該胎壓感測模組23可藉由該電磁波傳輸元件27及該氣嘴固定件4與該進氣氣嘴3形成電性連接，以利用該進氣氣嘴3作為無線傳輸的天線，將該控制模組232輸出的該輪胎狀態資訊傳送至該監控裝置。由於該進氣氣嘴3的該進氣段32外露於該輪框1，其無線傳輸路徑上的屏蔽較少，因此可得到更好的傳輸效果。又，該傳輸孔212之端口與該傳輸接腳292接觸的部分亦可施以一黏著膠(圖中未示)以達成更佳的密封效果。

請參閱圖5，本發明設置於該輪框1上，該進氣氣嘴3的進氣段32穿設該組裝通孔11，並令該接設段31的該定位槽312卡合於該輪框1上，使該進氣氣嘴31得以固定於該輪框1上而不會掉落，接著將該感測器本體2與該進氣氣嘴3連接，將該氣嘴固定件4穿設該氣嘴組裝孔26以組接該感測器本體2及該進氣氣嘴3。此外，該第一殼體21面對該連接段13的面上更設有至少一往該連接段13延伸凸出的支撐塊213，該感測器本體2藉由該支撐塊213抵靠於該連接段13上，可避免該感測器本體2直接貼附於該連接段13上而接收該輪框1的強烈震動加速零件毀損而具有緩衝的效果。

綜上所述，本發明的胎壓感測器藉由在該感測器本體上設置一與該胎壓感測模組電性連接的更新連接埠，使得使用者能在不拆解該感測器本體並保持其氣密性的情況下，藉由該更新連接埠直接傳輸一更新韌體資料給該胎壓感測模組，對其內部儲存的韌體進行更新以令該胎壓感測器能夠符合於不同使用情況下的使用需求。如此，消費者不須針對不同的需求購買多種不同的胎壓偵測器，製造商生產時得以先將胎壓偵測器組裝後再灌入韌體，除了能夠降低生產成本，亦可即時依市場需要調整生產品項，達到最大收益。

2‧‧‧感測器本體

21‧‧‧第一殼體

212‧‧‧傳輸孔

213‧‧‧支撐塊

214‧‧‧進氣部

22‧‧‧第二殼體

23‧‧‧胎壓感測模組

231‧‧‧電路板

232‧‧‧控制模組

233‧‧‧感測單元

234‧‧‧感測區

24‧‧‧電池

251‧‧‧導接柱

252‧‧‧通孔

26‧‧‧氣嘴組裝孔

27‧‧‧電磁波傳輸元件

271‧‧‧穿孔

272‧‧‧傳輸接腳

28‧‧‧墊圈

3‧‧‧進氣氣嘴

31‧‧‧接設段

311‧‧‧組裝孔

312‧‧‧定位槽

313‧‧‧出氣通孔

32‧‧‧進氣段

4‧‧‧氣嘴固定件

Claims (7)

1. 一種胎壓感測器，裝配於一輪框上，該輪框包含有一組裝通孔，該胎壓感測器包含有：一感測器本體，包含有一氣嘴組裝孔，一設置於該感測器本體內偵測胎壓而輸出一輪胎狀態資訊的胎壓感測模組，以及一電性連接該胎壓感測模組的更新連接埠以接收一使該胎壓感測模組進行更新的更新韌體資料，該更新連接埠包含至少一開設於該感測器本體上的通孔，以及至少一對應該通孔設置並電性連接該胎壓感測模組的導接柱，該導接柱之一端連接該感測器本體而另一端伸入該通孔內；一進氣氣嘴，包含一插設於該氣嘴組裝孔內的接設段，以及一連接該接設段並穿設該組裝通孔朝一框外方向沿伸供使用者連接輸入氣體的進氣段；以及一氣嘴固定件，穿設於該氣嘴組裝孔以組接該進氣氣嘴及該氣嘴組裝孔。
2. 如請求項第1項所述的胎壓感測器，其中，該胎壓感測模組包含一具有一感測區的控制模組，該感測器本體設有一對應該感測區開設的進氣部以及一設置於該進氣部及該感測區之間的墊圈。
3. 如請求項第1項所述的胎壓感測器，其中，該接設段更具有一朝向該氣嘴組裝孔開設與該氣嘴固定件組接的組裝孔，以及一卡合該輪框的該組裝通孔以將該進氣氣嘴固定於該輪框上的定位槽。
4. 如請求項第1項所述的胎壓感測器，其中，該感測器本體更具有一電性連接於該胎壓感測模組以輸出該輪胎狀態資訊的電磁波傳輸元件。
5. 如請求項第4項所述的胎壓感測器，其中，該電磁波傳輸元件具有一對應該氣嘴組裝孔開設以供該氣嘴固定件穿設的穿孔。
6. 如請求項第1項所述的胎壓感測器，其中，該感測器本體具有一含有一容置槽以置入該胎壓感測模組的第一殼體，以及一與該第一殼體密合以封閉該容置槽的第二殼體。
7. 如請求項第1項所述的胎壓感測器，其中，該感測器本體具有至少一設置於面對該輪框的表面上並抵頂於該輪框的支撐塊。