專利名稱：輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)，其包括壓力傳感器，該壓力傳感器用于檢測輪胎 的內(nèi)壓；和獲取裝置，該獲取裝置用于獲取與壓力傳感器檢測到的輪胎內(nèi)壓有關(guān)的數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
作為用于檢查輪胎的內(nèi)壓的傳統(tǒng)的方法，提出了輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)該輪胎內(nèi)壓 測量系統(tǒng)通過設(shè)置在車輛中的讀取器單元以非接觸方式檢測由設(shè)置在安裝有輪胎的輪輞 中的壓力傳感器測量的內(nèi)壓數(shù)據(jù)(參見專利文獻I)。
在前述輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)中，包括壓力傳感器的檢測器和用于從檢測器獲取內(nèi)壓 數(shù)據(jù)的讀取器單元分別設(shè)置有包括線圈的天線單元。檢測器被配置為利用電容器積蓄由發(fā) 生在天線單元之間的電磁感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，從而驅(qū)動組件電路。
此外，檢測器利用控制電路將與由壓力傳感器檢測到的內(nèi)壓數(shù)據(jù)對應(yīng)的壓力信號 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成適于利用電波傳輸?shù)哪M信號。然后，檢測器通過 包括線圈的天線單元將模擬信號輸出到讀取器單元。_5] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開平8-136383號公報，圖1等 發(fā)明內(nèi)容
然而，前述輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)具有如下問題。
檢測器的天線單元包括諧振電路，該諧振電路包括電容器和線圈。當利用諧振電 路發(fā)送/接收內(nèi)壓數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)的檢測精確度可能受噪聲的影響而降低。
因此，考慮到上述問題而完成了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是增大輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng) 的檢測輪胎內(nèi)壓的精確度，所述輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)包括檢測器，該檢測器具有諧振電路; 和獲取裝置，該獲取裝置用于從檢測器獲取輪胎的內(nèi)壓數(shù)據(jù)。
為了解決以上問題，本發(fā)明的特征可概括為，輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)(輪胎內(nèi)壓測量系 統(tǒng)I)包括檢測器(檢測器40)，所述檢測器檢測輪胎(輪胎10)的內(nèi)壓；和獲取裝置(獲取 裝置20)，所述獲取裝置獲取與所述檢測器檢測到的所述輪胎的內(nèi)壓有關(guān)的數(shù)據(jù)，其中所述 檢測器包括諧振電路，所述諧振電路包括電容傳感器(電容傳感器41)，所述電容傳感器 的電容根據(jù)由所述輪胎的內(nèi)壓引起的電極間距離的變化而變化；和由線圈形成的檢測側(cè)天 線單元(天線單元42)，所述線圈通過圍繞芯材纏繞導(dǎo)線而獲得，所述天線單元被連接到所 述電容傳感器，所述獲取裝置包括獲取側(cè)天線單元(天線單元51)，所述獲取側(cè)天線單元 由通過圍繞芯材纏繞導(dǎo)線而獲得的線圈來形成，所述獲取側(cè)天線單元通過電磁感應(yīng)在所述 檢測側(cè)天線單元中產(chǎn)生電動勢，所述獲取側(cè)天線單元獲取包括所述檢測側(cè)天線單元和被所 述電動勢充電的所述電容傳感器的所述諧振電路的諧振波形；驅(qū)動單元(脈沖振蕩單元52 和切換電路53)，所述驅(qū)動單元向所述檢測側(cè)天線單元供給電動勢；信號放大單元(放大電路54)，所述信號放大單元放大所述諧振波形；分頻單元(分頻電路55)，所述分頻單元對被 放大的所述諧振波形中的預(yù)定數(shù)量的波形進行分頻；轉(zhuǎn)換單元(轉(zhuǎn)換單元56、57)，所述轉(zhuǎn) 換單元將通過對所述預(yù)定數(shù)量的波形進行分頻而獲得的波形的從上升沿到下降沿的時間 段轉(zhuǎn)換成電壓值；以及壓力計算單元(壓力計算單元58)，所述壓力計算單元基于由所述轉(zhuǎn) 換單元轉(zhuǎn)換得到的所述電壓值計算所述輪胎的內(nèi)壓。
根據(jù)本發(fā)明，獲取裝置不直接將在檢測器中產(chǎn)生的諧振波形的諧振頻率的變化量 與輪胎的內(nèi)壓的變化量關(guān)聯(lián)，而是將通過對諧振波形進行分頻而獲得的波形的從上升沿到 下降沿的時間段轉(zhuǎn)換成電壓值。具體地，獲取裝置被配置為能夠獲取諧振電路的諧振波形 并且能夠測量與諧振波形的從上升沿到下降沿的時間段關(guān)聯(lián)的輪胎內(nèi)壓，其中被獲取諧振 波形的諧振電路包括檢測側(cè)天線單元和被電動勢充電的電容傳感器。因此，在檢測器中產(chǎn) 生的諧振波形的諧振頻率的變化量不直接與輪胎內(nèi)壓的變化量關(guān)聯(lián)，使得能夠抑制由于噪 聲的影響引起的精確度的降低。
由于傳統(tǒng)的檢測器包括天線單元、傳感器單元、控制電路等，所以存在用于安裝和 更換檢測器所必需的維護成本高的問題。
此外，在傳統(tǒng)的檢測器中，由于容納天線單元、傳感器單元、控制電路等的殼體被 安裝(可選地，替代已有的氣門嘴，殼體利用輪輞中的安裝已有的氣門嘴的開口被安裝)在 新設(shè)置于輪輞的安裝部，所以，車輪平衡可能丟失，負荷可能被施加到輪胎。
另一方面，根據(jù)本發(fā)明的輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)，能夠簡化檢測器的結(jié)構(gòu)，因此，與傳 統(tǒng)的檢測器相比，能夠減小檢測器的重量、減小對輪胎平衡的影響、并減小輪胎的負荷。引 外，能夠減小制造成本，由此抑制更換檢測器所必需的維護成本。
此外，獲取裝置不直接將在檢測器中產(chǎn)生的諧振波形的諧振頻率的變化量與輪胎 的內(nèi)壓的變化量關(guān)聯(lián)，而是將通過對諧振波形進行分頻而獲得的波形的從上升沿到下降沿 的時間段轉(zhuǎn)換成電壓值，使得獲取裝置能夠具有廉價的構(gòu)造。
在本發(fā)明的以上特征中，所述轉(zhuǎn)換單元(轉(zhuǎn)換單元56)包括具有電容器和電阻器的 CR充電電路(CR充電電路561)，所述轉(zhuǎn)換單元在通過對所述預(yù)定數(shù)量的波形進行分頻而獲 得的波形的從上升沿到下降沿的時間段內(nèi)對所述電容器充電，并且將在所述電容器中充電 得到的電壓值與所述輪胎的內(nèi)壓相關(guān)聯(lián)。
在本發(fā)明的以上特征中，所述轉(zhuǎn)換單元包括積分電路(積分電路571 )，所述轉(zhuǎn)換單 元將在通過對所述預(yù)定數(shù)量的波形進行分頻而獲得的波形的從上升沿到下降沿的時間段 內(nèi)積分得到的電壓值與所述輪胎的內(nèi)壓相關(guān)聯(lián)。
在本發(fā)明的以上特征中，安裝有所述輪胎的輪輞設(shè)置有用于注入空氣的氣門嘴 (氣門嘴30)，并且所述氣門嘴包括氣門芯(氣門芯31)，所述氣門芯包括注入口(注入口 31a)和與形成在所述輪胎和所述輪輞之間的氣室連通的氣室側(cè)端部(氣室側(cè)端部31e);氣 門嘴桿(氣門嘴桿32)，所述氣門芯被插入所述氣門嘴桿中；和氣門嘴帽(氣門嘴帽33)，所 述氣門嘴帽圍繞所述氣門嘴桿安裝以覆蓋所述氣門芯的所述注入口，并且所述電容傳感器 和所述檢測側(cè)天線單元被配置在所述氣門嘴帽中。
在本發(fā)明的以上特征中，安裝有所述輪胎的輪輞設(shè)置有用于注入空氣的氣門嘴， 并且所述氣門嘴包括氣門芯，所述氣門芯包括注入口和與形成在所述輪胎和所述輪輞之 間的氣室連通的氣室側(cè)端部；氣門嘴桿，所述氣門芯被插入所述氣門嘴桿中；和氣門嘴帽，所述氣門嘴帽圍繞所述氣門嘴桿安裝以覆蓋所述氣門芯的所述注入口，并且所述電容傳感 器被配置在所述氣門芯的所述氣室側(cè)端部，所述檢測側(cè)天線單元被配置在所述氣門嘴帽 中，以及所述電容傳感器被電連接到所述檢測側(cè)天線單元。
根據(jù)本發(fā)明，能夠改善輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)的對輪胎的內(nèi)壓的測量精確度，所述輪 胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)包括具有諧振電路的檢測器和從檢測器獲取輪胎的內(nèi)壓數(shù)據(jù)的獲取單元。


[圖1]的圖。
[圖2]
[圖3]
[圖4]
[圖5]
[圖6]
[圖7]圖1是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式的輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖2是用于說明檢測器的示意性結(jié)構(gòu)和檢測器的配置位置的圖。圖3是用于說明檢測器的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是用于說明輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)的第一電路結(jié)構(gòu)的圖。圖5是用于說明輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)的第二電路結(jié)構(gòu)的圖。圖6是用于說明檢測器的配置位置的變型例的圖。圖7是用于說明檢測器的配置位置的變型例的圖。
具體實施方式
參照

根據(jù)本發(fā)明的輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)I的實施方式。具體地，將說明(I)對輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)的概略構(gòu)造的描述、(2)對檢測器的構(gòu)造和檢測器的配置位置的描 述、(3)輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)、(4)操作和效果、(5)檢測器的變型例以及(6)其他 實施方式。
在以下對附圖的描述中，將相同或類似的附圖標記賦予相同或類似的部件。要注 意的是，附圖是示意性地示出的，各尺寸的比例等不同于真實的各尺寸的比例等。因此，必 須參考以下說明來確定具體的尺寸。此外，甚至在附圖之間，尺寸和它們的比例之間的關(guān)系 在某些情況下可能不同。
(I)對輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)的概略構(gòu)造的描述
圖1是用于說明根據(jù)實施方式的輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)I的概略構(gòu)造的圖。圖1示出 輪胎10和安裝有輪胎10的輪輞11。輪輞11設(shè)置有氣門嘴30，該氣門嘴30將空氣注入形 成在輪胎10和輪輞11之間的氣室AR。
氣門嘴30包括氣門芯31、氣門嘴桿32和氣門嘴帽33。氣門芯31包括與形成在 輪胎10和輪輞11之間的氣室AR連通的氣室側(cè)端部31e以及供注入空氣的注入口 31a。氣 門芯31被插入氣門嘴桿32并且被安裝于輪輞11。氣門嘴帽33圍繞氣門嘴桿32安裝以覆 蓋氣門芯31的注入口 31a。
根據(jù)實施方式的輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)I包括檢測器40 (圖1中未示出)，其被配置 為檢測輪胎的內(nèi)壓；和獲取裝置20，其被配置為獲取與檢測器40檢測到的輪胎的內(nèi)壓有關(guān) 的數(shù)據(jù)。獲取裝置20包括天線單元21、用于接收來自使用者的輸入的輸入單元22 (僅示 出輸入單元22的一部分)等，獲取裝置20以非接觸方式獲取與檢測器40檢測到的輪胎10 的內(nèi)壓有關(guān)的數(shù)據(jù)。在本實施例中，檢測器40配置在氣門嘴30中。
(2)對檢測器的構(gòu)造和檢測器的配置位置的描述
圖2是用于說明檢測器40的概略構(gòu)造和檢測器40的配置位置的圖。檢測器40 包括電容傳感器41和天線單元42。電容傳感器41是電容根據(jù)電極間距離的變化而變化的電容器。
天線單元42由通過圍繞芯材(未示出)纏繞導(dǎo)線43而獲得的線圈來形成。S卩，電容傳感器41和天線單元42構(gòu)成LC諧振電路。
電容傳感器41具有用于檢測壓力的檢測面41a。在圖2示出的實施方式中，電容傳感器41以使得檢測面41a面對注入口 31a的方式配置在氣門嘴帽33中。此外，天線單元42也配置在氣門嘴帽33中。在圖2示出的實施方式中，當氣門嘴帽33圍繞氣門嘴桿32 安裝時，檢測面41a壓迫注入口 31a，使得輪胎的內(nèi)壓施加到檢測面41a。此外，在圖2中， 省略了氣門嘴桿32。
圖3是用于說明檢測器40的構(gòu)造的構(gòu)造圖。電容傳感器41包括傳感器殼體411 和膜片單元412，其中膜片單元412以使得形成密封空間(稱作氣密室)R的方式安裝于傳感器殼體411。
形成氣密室R的傳感器殼體411在其底部411b設(shè)置有殼體側(cè)電極413。此外，膜片單元412在其內(nèi)側(cè)設(shè)置有膜片電極414。殼體側(cè)電極413和膜片電極414構(gòu)成電容器。
在檢測器40中，當從外部施加到膜片單元412的力(圖3中示出的箭頭F)增大時， 膜片單元412變形從而減小氣密室R的容積。此外，當力減小時，膜片單元412變形從而增大氣密室R的容積。在電容器中，由于在電極間距離減小時電容增大，所以當施加到膜片單元412的壓力高時電容增大。
(3)輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)
接著，將描述輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)I的電路結(jié)構(gòu)。在本實施例中，下面將描述以下兩種模式。
( 3-1)第一電路結(jié)構(gòu)
圖4是用于說明輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)的第一電路結(jié)構(gòu)的圖。輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)I包括檢測器40，其被配置為檢測輪胎10的內(nèi)壓；和獲取裝置20，其被配置為獲取與檢測器檢測到的與輪胎10的內(nèi)壓有關(guān)的數(shù)據(jù)。
檢測器40構(gòu)成包括電容傳感器41和天線單元42的LC諧振電路。
在LC諧振電路中，諧振頻率的衰減特性根據(jù)電容的增大而變化。在這方面，在本實施例中，檢測到作為電容器的電容傳感器41和構(gòu)成天線單元42的線圈之間的諧振頻率的諧振波形，并且將通過對預(yù)定數(shù)量的波形進行分頻而獲得的波形的從上升到下降的時間段轉(zhuǎn)換成電壓值。
獲取裝置20包括天線單元51、脈沖振蕩單元52、切換電路53、放大電路54、分頻電路55、轉(zhuǎn)換單元56和壓力計算單元58，并且獲取裝置20受控制單元(未示出)控制。
天線單元51嵌入在圖1中示出的天線單元21中。天線單元51由通過圍繞芯材纏繞導(dǎo)線而獲得的線圈來形成，并且通過電磁感應(yīng)在檢測器40的天線單元42中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。此外，天線單元51被配置為獲取與包括電容傳感器41和天線單元42的LC諧振電路的諧振調(diào)諧 的諧振波形，其中電容傳感器41由在天線單元42中產(chǎn)生的電動勢充電。
脈沖振蕩單元52被配置為生成要施加到檢測器40的天線單元42的起動脈沖。切換電路53被配置為根據(jù)從控制單元(未示出)發(fā)送的切換信號切換起動模式和獲取模式，在起動模式中，由脈沖振蕩單元52產(chǎn)生的起動脈沖被送到天線單元51，在獲取模式中，從天 線單元42獲取諧振波形。
放大電路54被配置為放大從天線單元51獲取的與檢測器40的LC諧振電路的諧 振調(diào)諧的諧振波形。這樣，能夠分離出噪聲分量和信號分量。
分頻電路55被配置為將放大的諧振波形中的預(yù)定數(shù)量的波形分頻成一個脈沖。 例如，分頻電路55將在直到獲得的諧振頻率衰減為止的期間獲得與10個波形對應(yīng)的脈沖 分頻成一個脈沖。
緊隨獲取之后的諧振波形包括由起動脈沖的影響引起的噪聲分量。此外，由于諧 振頻率隨著時間而衰減并且變得很弱，所以難以與噪聲分量分開。因此，不采用緊隨起動獲 取之后的波形，而是提取在從由起動脈沖引起的噪聲分量變得大致可以忽略時、直到剛剛 不能夠分離噪聲分量之前這一期間的諧振波形。這樣，以使得能夠抑制噪聲的影響并且能 夠以高精確度測量輪胎內(nèi)壓的方式來提取諧振波形。此外，在該實施例中，諧振波形大約是 10個波形。
在第一電路結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)換單元56包括CR充電電路561。CR充電電路561被配置 為在通過分頻獲得的波形的從上升到下降的時間段期間對電容器C充電。充電電壓值在AD 轉(zhuǎn)換器562中被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。在第一電路結(jié)構(gòu)中,CR充電電路561的時間常數(shù)被設(shè)定 成使得電容傳感器41檢測到的壓力的變化變成明顯的電壓變化。
壓力計算單元58被配置為將電壓的數(shù)字信號與輪胎內(nèi)壓關(guān)聯(lián)?？梢詼蕚渫ㄟ^事 先測量電壓值與輪胎內(nèi)壓的對應(yīng)表格而獲得的結(jié)果，例如將該結(jié)果存儲在存儲器等中。壓 力計算單元58參照對應(yīng)表格確定與電壓值對應(yīng)的輪胎內(nèi)壓。
根據(jù)本實施例的輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)1，能夠如上所述地測量輪胎內(nèi)壓。
具有前述電路結(jié)構(gòu)的輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)I如下操作。當使用者從輸入單元22輸 入測量開始的指令時，切換電路53被控制單元發(fā)送的切換信號切換，使得由脈沖振蕩電路 52產(chǎn)生的起動脈沖被發(fā)送到天線單元51。
由脈沖振蕩單元52產(chǎn)生的起動脈沖被發(fā)送到天線單元51。在起動脈沖發(fā)送之后， 切換電路53被切換，使得從天線單元42獲取諧振波形。
天線單元51通過電磁感應(yīng)在檢測器40的天線單元42中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。電容 傳感器41具有與輪胎的內(nèi)壓對應(yīng)的電容。在包括電容傳感器41和天線單元42的LC諧振 電路中，產(chǎn)生諧振頻率與電容相對應(yīng)的諧振。
天線單元51獲取包括電容傳感器41和天線單元42的LC諧振電路的與天線單元 42調(diào)諧的諧振波形。
接著，放大電路54放大從天線單元51獲取的諧振波形。將噪聲分量和信號分量 從放大的信號中分離。提取從接收開始經(jīng)過預(yù)定的時間之后的10個波形作為信號分量。
然后，分頻電路55將放大的諧振波形中的預(yù)定數(shù)量的波形分頻成一個脈沖。CR 充電電路561在通過分頻獲得的一個脈沖的從上升沿到下降沿的時間段期間對電容器C充 電。充電后的電壓值在A/D轉(zhuǎn)換器562中轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
壓力計算單元58參照對應(yīng)表格確定與電壓值對應(yīng)的輪胎內(nèi)壓。根據(jù)本實施例的 輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)1，如上所述地測量輪胎內(nèi)壓。
(3-2)第二電路結(jié)構(gòu)
圖5是用于說明輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)的第二電路結(jié)構(gòu)的圖。在第二電路結(jié)構(gòu)中，設(shè)置轉(zhuǎn)換單元57來取代轉(zhuǎn)換單元56。轉(zhuǎn)換單元57包括積分電路571。積分電路571允許輸入在通過分頻獲得的波形的從上升沿到下降沿的時間段期間從Hi (高)電壓狀態(tài)到Lo (低) 電壓狀態(tài)變化。積分電路571的輸出電壓值在A/D轉(zhuǎn)換器572中被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
(4)操作和效果
根據(jù)本實施例的輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)1，獲取裝置20不直接將檢測器40中產(chǎn)生的諧振波形的諧振頻率的變化量與輪胎的內(nèi)壓的變化量關(guān)聯(lián)，而是將通過對諧振波形進行分頻而獲得的波形的從上升沿到下降沿的時間段轉(zhuǎn)換成電壓值。具體地，獲取裝置20被配置為能夠獲取包括由電動勢充電的電容傳感器和檢測側(cè)天線單元的諧振電路的諧振波形，并且能夠測量與諧振波形的從上升沿到下降沿的時間段關(guān)聯(lián)的輪胎內(nèi)壓。因此，檢測器40中產(chǎn)生的諧振波形的諧振頻率的變化量不直接與輪胎內(nèi)壓的變化量關(guān)聯(lián)，使得能夠抑制精確度由于噪聲的影響而降低從而能夠以高精確度檢測輪胎內(nèi)壓。
此外，獲取裝置20基于轉(zhuǎn)換單元56 (轉(zhuǎn)換單元57)和被轉(zhuǎn)換單元56轉(zhuǎn)換的電壓值來計算輪胎的內(nèi)壓，其中轉(zhuǎn)換單元56 (轉(zhuǎn)換單元57)將通過對檢測器40中產(chǎn)生的諧振波形進行分頻而獲得的一個脈沖的從上升沿到下降沿的時間段轉(zhuǎn)換成電壓值。
例如，假定試圖直接檢測由于電容傳感器的電容的差異引起的諧振頻率的變化。 此時，當電容變化為大約IOpF的電容傳感器與電感L為1000 μ H的線圈組合時，產(chǎn)生的諧振頻率在1. 6MHz上下。將諧振頻率放大，將噪聲分量清除，通過將與10個波形對應(yīng)的諧振波形分頻成一個波形而獲得的脈沖的從上升沿到下降沿的時間為大約6. 25 μ S。
由于電容傳感器的電容通常由于壓力變化被改變?yōu)槌跏剂康拇蠹s兩倍大小，所以，由于壓力變化引起的電容的變化表示為對諧振波形進行分頻而獲得的脈沖的大約6.25 μ s±若干μ s的差異。
在這方面，為了能夠?qū)⒂捎陔娙輦鞲衅鞯碾娙莸牟町愐鸬闹C振頻率的變化量與輪胎的內(nèi)壓的變化量直接關(guān)聯(lián)，獲取裝置需要具有能夠以大約O. 001 μ S的分辨率測量若干μ S的性能，并且需要具有能夠以GHz量級的頻率進行采樣的CPU。
S卩，當由于電容傳感器的電容的差異引起的諧振頻率的變化量與輪胎的內(nèi)壓的變化量直接關(guān)聯(lián)時，由于獲取裝置昂貴，所以可能失去能夠極大地簡化檢測器的構(gòu)造的優(yōu)勢。
考慮到這一點，在本實施例中，諧振頻率的變化量與輪胎的內(nèi)壓的變化量不直接相關(guān)，而是將從檢測器40的天線單元42獲得的諧振波形轉(zhuǎn)換成電壓值。諧振波形被轉(zhuǎn)換成電壓值，使得獲取裝置20與能夠以GHz量級的頻率進行采樣的CPU相比能夠具有廉價的構(gòu)造。
此外，如在實施例 中所述，能夠配置在氣門嘴帽33中的電容傳感器41的電容的變化為大約若干PF至大約20pF。
由于LC諧振電路的諧振頻率表示為f=Ji/2 (LC)1/2，所以，當線圈的電感增大時， 諧振頻率的值減小。此外，當用于諧振的線圈的電感增大時，線圈的電容分量的值相對于電容傳感器41的電容來說不能忽略。此外，當用于諧振的線圈的電感增大時，由于電阻分量增大，所以諧振頻率大大衰減。如上所述，當用于諧振的線圈的電感增大時，存在難以檢測諧振波形的信號的問題。
考慮到這一點，在本實施例中，優(yōu)選的是，與能夠配置在氣門嘴帽33中的電容傳感器41組合使用的用于諧振的線圈的電感被設(shè)定為大約1000 μ H或者小于等于1000 μ H。
(5)檢測器的變型例
(5-1)第一變型例
圖6是用于說明檢測器的配置位置的第一變型例的圖。在本實施例中，在檢測器 40中，電容傳感器41和天線單元42彼此相鄰地配置。然而，電容傳感器41和天線單元42 可以彼此隔開地配置。即，電容傳感器41可以配置在氣門芯31的位于氣室AR中的氣室側(cè)端部31e，其中氣室AR形成在輪胎10和輪輞11之間。電容傳感器41和天線單元42通過導(dǎo)線電連接。
在圖2示出的實施例中，在氣門嘴帽33圍繞氣門嘴桿32安裝的狀態(tài)下，檢測面 41a總是接收輪胎的內(nèi)壓。另一方面，在根據(jù)第一變型例的檢測器40中，由于不是總是推按注入口 31a，所以能夠提高輪胎的氣密性能。
(5-2)第二變型例
圖7是用于說明檢測器的配置位置的第二變型例的圖。在第二變型例中，氣門嘴帽的結(jié)構(gòu)不同于圖2的氣門嘴帽的結(jié)構(gòu)。在圖7示出的實施例中，氣門嘴帽70包括能夠沿著氣門嘴桿32延伸的方向朝向輪胎10移動地安裝的推按單元71和安裝在氣門嘴桿32中的氣門嘴體72，檢測器40被配置在推按單元71中。
在氣門嘴帽70安裝在氣門嘴桿32中的狀態(tài)下，當推按氣門嘴帽70的推按單元71 時，嵌入在推按單元71中的檢測器40的電容傳感器41的檢測面41a推按注入口 31a。這樣，空間S與輪胎的內(nèi)部連通，輪胎的內(nèi)壓被施加到檢測面41a。
在圖2示出的實施例中，在氣門嘴帽33圍繞氣門嘴桿32安裝的狀態(tài)下，檢測面 41a總是接收輪胎的內(nèi)壓。另一方面，在根據(jù)第二變型例的檢測器40中，氣門嘴帽70的內(nèi)部僅在測量時與輪胎的內(nèi)部連通。通常，由氣門芯31來保持氣密性。
(6)其他實施方式
如上所述，雖然本發(fā)明內(nèi)容通過本發(fā)明的實施方式被公開，但是，形成本公開的一部分的描述和附圖不被認為是對本發(fā)明的限制。此外，各種替代和實施方式基于本公開對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將顯而易見。例如，可以如下地修改本發(fā)明的實施方式。
能夠應(yīng)用輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)I的輪胎不被限制。輪胎包括轎車用輪胎、卡車及客車用輪胎、航空器用輪胎等。
在本實施方式中，根據(jù)待被測量的輪胎的標準內(nèi)壓來設(shè)定電容傳感器的電容。當電容傳感器變化時，天線單元的線圈尺寸等(線圈匝數(shù)、半徑大小)變化。因此，允許獲取裝置20具有改變被施加到檢測器40的起動脈沖的功能，使得能夠與多個電容傳感器(即，不同類型的輪胎的內(nèi)壓的測量)相對應(yīng)。
用于安裝電容傳感器41和構(gòu)成檢測器40的天線單元42的位置不限于前述示例。 在氣門芯31中，電容傳感器41和天線單元42可以配置在注入口 31a和氣室側(cè)端部31e之間。另外，電容傳感器41和天線單元42之間的距離越小越好，優(yōu)選的是將電容傳感器41 配置 在溫度變化小的部分。
如上所述，當然，本發(fā)明包括這里未描述的各種實施方式等。因此，本發(fā)明的技術(shù)范圍僅由根據(jù)源自以上描述的適當?shù)臋?quán)利要求的發(fā)明特定主題來限定。
另外，通過引用將日本專利申請NO. 2010-178940 (申請日為2010年8月9日)的全部內(nèi)容包含在本說明書中。
根據(jù)本發(fā)明的輪胎 內(nèi)壓測量系統(tǒng)能夠用作測量車輛等中使用的輪胎的內(nèi)壓的輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)，其包括檢測器和獲取裝置，所述檢測器檢測輪胎的內(nèi)壓，所述獲取裝置獲取與所述檢測器檢測到的所述輪胎的內(nèi)壓有關(guān)的數(shù)據(jù)，其中所述檢測器包括諧振電路，其包括電容傳感器和檢測側(cè)天線單元，所述電容傳感器的電容根據(jù)由所述輪胎的內(nèi)壓引起的電極間距離的變化而變化，所述檢測側(cè)天線單元由通過圍繞芯材纏繞導(dǎo)線而獲得的線圈來形成，所述檢測側(cè)天線單元被連接到所述電容傳感器，所述獲取裝置包括獲取側(cè)天線單元，所述獲取側(cè)天線單元由通過圍繞芯材纏繞導(dǎo)線而獲得的線圈來形成，所述獲取側(cè)天線單元通過電磁感應(yīng)在所述檢測側(cè)天線單元中產(chǎn)生電動勢，所述獲取側(cè)天線單元獲取包括所述檢測側(cè)天線單元和被所述電動勢充電的所述電容傳感器的所述諧振電路的諧振波形；驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元向所述檢測側(cè)天線單元供給電動勢；信號放大單元，所述信號放大單元放大所述諧振波形；分頻單元，所述分頻單元對被放大的所述諧振波形中的預(yù)定數(shù)量的波形進行分頻；轉(zhuǎn)換單元，所述轉(zhuǎn)換單元將通過對所述預(yù)定數(shù)量的波形進行分頻而獲得的波形的從上升沿到下降沿的時間段轉(zhuǎn)換成電壓值；以及壓力計算單元，所述壓力計算單元基于由所述轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換得到的所述電壓值計算所述輪胎的內(nèi)壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換單元包括具有電容器和電阻器的CR充電電路，以及所述轉(zhuǎn)換單元在通過對所述預(yù)定數(shù)量的波形進行分頻而獲得的波形的從上升沿到下降沿的時間段內(nèi)對所述電容器充電，以及所述轉(zhuǎn)換單元將在所述電容器中充電得到的電壓值與所述輪胎的內(nèi)壓相關(guān)聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換單元包括積分電路，以及所述轉(zhuǎn)換單元將在通過對所述預(yù)定數(shù)量的波形進行分頻而獲得的波形的從上升沿到下降沿的時間段內(nèi)進行積分得到的電壓值與所述輪胎的內(nèi)壓相關(guān)聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)，其特征在于，安裝有所述輪胎的輪輞設(shè)置有用于注入空氣的氣門嘴，并且所述氣門嘴包括氣門芯，所述氣門芯包括注入口和與形成在所述輪胎和所述輪輞之間的氣室連通的氣室側(cè)端部;氣門嘴桿，所述氣門芯被插入所述氣門嘴桿中；和氣門嘴帽，所述氣門嘴帽圍繞所述氣門嘴桿安裝以覆蓋所述氣門芯的所述注入口，以及所述電容傳感器和所述檢測側(cè)天線單元被配置在所述氣門嘴帽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)，其特征在于，安裝有所述輪胎的輪輞設(shè)置有用于注入空氣的氣門嘴，并且所述氣門嘴包括氣門芯，所述氣門芯包括注入口和與形成在所述輪胎和所述輪輞之間的氣室連通的氣室側(cè)端部;氣門嘴桿，所述氣門芯被插入所述氣門嘴桿中；和氣門嘴帽，所述氣門嘴帽圍繞所述氣門嘴桿安裝以覆蓋所述氣門芯的所述注入口，并且 所述電容傳感器被配置在所述氣門芯的所述氣室側(cè)端部，所述檢測側(cè)天線單元被配置在所述氣門嘴帽中，以及所述電容傳感器被電連接到所述檢測側(cè)天線單元。
全文摘要
輪胎內(nèi)壓測量系統(tǒng)(1)，其包括用于檢測輪胎的內(nèi)壓的檢測器(40)和用于獲取與檢測器(40)檢測到的輪胎的內(nèi)壓相關(guān)的數(shù)據(jù)的獲取裝置(20)。獲取裝置(20)的天線單元(51)通過電磁感應(yīng)在檢測器(40)的天線單元(42)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，獲取裝置(20)的天線單元(51)獲取與LC諧振電路的諧振調(diào)諧的諧振波形，所述LC諧振電路由天線單元(42)和利用在天線單元(42)中產(chǎn)生的電動勢充電的電容傳感器(41)構(gòu)成。獲取的諧振波形被分頻，電容器(C)在通過分頻獲得的波形的從上升沿到下降沿的時間段期間被充電。充電得到的電壓值與輪胎內(nèi)壓關(guān)聯(lián)。
文檔編號B60C23/02GK103068600SQ201180039228
公開日2013年4月24日 申請日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者豐福雅宣 申請人:株式會社普利司通