变容式轮胎厚度传感器制造技术

本发明专利技术提供一种变容式轮胎厚度传感器，包括一电容感测单元、以及一控制器。该电容感测单元包括二导电电极、及设置于二该导电电极之间的绝缘介质，该电容感测单元是设置或一体成形于轮胎表面。该控制器是电气连接至该电容感测单元的二该导电电极，并检测二该导电电极之间的电容值，以获取二该导电电极的电容值，并由该电容值计算并获得轮胎厚度。

【技术实现步骤摘要】
变容式轮胎厚度传感器
本专利技术系有关于一种轮胎厚度传感器，尤指一种依据电容变化量检测轮胎厚度的轮胎厚度传感器。
技术介绍
依据中国台湾道路交通安全调查，2016年高速道路有高达370件的爆胎事件，200件是汽车与轮胎分离，而胎皮剥落更高达7,585件；此外，调查更指出，2009年到2015年，在高速道路爆胎的事件就高达2,786件，其中的2,033件则造成车辆损坏，而伤亡事故则有753件，伤亡率高达27％；这类的状况除了影响到驾驶人本身的安全外，更甚者有可能进一步引发连环车祸，造成严重的伤亡。爆胎状况的发生，除了异物入侵、以及胎压不足造成爆胎的情况外，主要的肇因在于胎皮厚度的不足。胎皮厚度的不足不仅仅影响车辆的轮胎抓地力，当胎皮厚度低于安全底限时，轮胎也会容易由胎面上强度不足的区域引发爆裂，造成爆胎的情况。针对上述的问题，目前主流的胎皮厚度检测是直接通过目测的方式判断，判断基准为轮胎的胎纹必须高于安全线以上1.6mm才符合安全标准；除目测的方式外，最为主流的方式则是通过工具(胎纹深度测量器)直接测量胎纹的深度，判断是否符合安全标准，上述的两种方式仰赖车主或保养厂人员的自主判断。在自动检测的技术中，部分技术系以埋入式的方式在轮胎内侧设置导线，藉由判断导线是否断裂确认轮胎是否已用到警戒位置，确认轮胎的状态；在非侵入式的方式中，例如CN106827974A号专利则是通过超音波主动发送讯号，通过超音波发送与接收之间的时间差计算胎皮的厚度。
技术实现思路
上述侵入式及非侵入式的胎皮检测装置，于使用上均有其局限性，难以配合现有的轮胎实施，也难以应付现今消费者的实际需求。为达到上述目的，本专利技术提供一种变容式轮胎厚度传感器，包括一电容感测单元、以及一控制器。该电容感测单元包括二导电电极、及设置于二该导电电极之间的绝缘介质，该电容感测单元系设置或一体成形于轮胎表面。该控制器是电气连接至该电容感测单元的二该导电电极，并检测二该导电电极之间的电容值，以获取二该导电电极的电容值，并由该电容值计算并获得轮胎厚度。进一步地，该电容感测单元的二该导电电极及该绝缘介质的一侧是作为消磨侧朝向该轮胎表面。进一步地，该电容感测单元是露出或埋入于该轮胎表面。进一步地，该控制器是预存有一阈值，于该轮胎厚度或该电容值低于该预值时输出一警示讯号。进一步地，该变容式轮胎厚度传感器包括一连接至该控制器的通讯模块，该控制器于计算并获得该轮胎厚度后，将该轮胎厚度经由该通讯模块通过无线传输方式传送至一读取器。进一步地，该变容式轮胎厚度传感器包括一连接至该控制器的电源供应器，该电源供应器是连接至该通讯模块并由该通讯模块获取耦合于该读取器所产生的共振电流。进一步地，该通讯模块所采用的通讯协议系为无线射频识别、无线WiFi、Zigbee、蓝牙、全球行动通讯系统、第三代通讯系统或第四代通讯系统。进一步地，该控制器是储存或加载储存单元后而获得一查找表，该查找表是包括以电容值作为该轮胎厚度索引的数据库。进一步地，该控制器于所获得的电容值未出现于该查找表内时，是以内插算法计算并获得该轮胎厚度。可见，本专利技术可以在相对低功率的状态下有效的检测轮胎厚度，减少传感器运作时所需消耗的功率，另一方面其较佳的通用性可配合多数现有的轮胎实施，同时具有更高的可靠度。附图说明图1，本专利技术变容式轮胎厚度传感器的方块示意图。图2，本专利技术变容式轮胎厚度传感器的结构示意图。图3，本专利技术变容式轮胎厚度传感器的工作示意图。图4(A)，轮胎耗损的示意图。图4(B)，轮胎减损厚度与电容减少的相关示意图。图5，查找表的示意图。附图标记100变容式轮胎厚度传感器10电容感测单元11导电电极12绝缘介质13消磨侧20通讯模块30电源供应器40控制器T厚度200读取器具体实施方式有关本专利技术之详细说明及
技术实现思路
，现就配合图式说明如下。本专利技术中的图式只是实施例范例及其比例未必按照实际比例绘制，该等图式例及比例并非用以限制本案的专利范围，在此先行叙明。本专利技术可以配合行车计算机(ECU)或是车辆头组件(HeadUnit)使用，于车辆出厂时即配合厂商的客制化需求而设置，与原厂车辆部件或副厂车辆部件配合，凭借中央控制系统检测并协同各部件的运作；本专利技术也可以经由附载于车辆上的第三方装置实施，以第三方的控制系统与原厂车辆部件或副厂车辆部件进行配合，藉此获取车辆上各部件的行车数据。中央控制系统或第三方控制系统可处理的行车数据包括车辆的引擎工作指数(例如注油量、空燃比控制、引擎转速等)、轮胎状况(例如胎压指数、轮胎异常状态、胎皮厚度指数等)、或是用户体验设备(例如空调控制、行车纪录器、音响、导航、显示器等)；通过该中央控制系统或第三方控制系统，用户可以通过人机接口实时确认车辆的状态，或是可以直接由人机接口检测到异常状态时，经由系统主动反馈异常提示给驾驶或使用者，让使用者实时察觉车辆的状况并进行必要的措施。除上述的架构外，中央控制系统或第三方控制系统也可以通过无线手段(例如Wi-Fi局域网络、蓝牙装置、射频识别等)链接用户的行动装置，通过行动装置检测车辆的状态。本专利技术可应用于上述的架构中，针对车辆的胎皮厚度进行检测，并通过中央控制系统或第三方控制系统实时检测车辆胎皮的厚度参数。以下请参阅图1及图2，为本专利技术变容式轮胎厚度传感器的方块示意图、及结构示意图，如图所示：本专利技术揭示一种变容式轮胎厚度传感器100，设置于轮胎上或轮胎的内侧位置，通过电容或电容的变化量，检测胎皮的厚度。所述轮胎上或轮胎的内侧位置包括直接设置于轮胎上、埋入轮胎的内侧、贴附于轮胎内侧的壁面、贴附于轮胎内侧轮圈的壁面上、或是设置于靠近轮胎的位置上，上述的位置并非本专利技术所欲限制的范围。以下针对本专利技术变容式轮胎厚度传感器100的详细构造进行说明，本专利技术的传感器100主要包括一电容感测单元10、一通讯模块20、一电源供应器30、以及一连接至该电容感测单元10、该通讯模块20、该电源供应器30的控制器40。所述的电容感测单元10包括二导电电极11、及设置于二该导电电极11之间的绝缘介质12，该电容感测单元10是设置或一体成形于轮胎表面。于一较佳实施例中，如图2所示，该电容感测单元10的二该导电电极11及该绝缘介质12的一侧作为消磨侧13朝向该轮胎表面，该消磨侧13是可以露出或埋入于该轮胎表面，此部分于本专利技术中不予以限制。控制器40可以直接结合于该电容感测单元10上电性连接至该导电电极11或是通过埋入于轮胎内的导线电性连接至该导电电极11，于本专利技术中不予以限制。所述的通讯模块20连接至该控制器40，该通讯模块20是以无线传输方式耦接至读取器200(中央控制系统或第三方控制系统)，借此该读取器200可以访问控制器40的数据以搜集轮胎的数据。读取器200利用高频电磁波传输讯号给通讯模块20，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变容式轮胎厚度传感器，其特征在于，包括：/n一电容感测单元，包括二导电电极、及设置于二该导电电极之间的绝缘介质，该电容感测单元是设置或一体成形于轮胎表面；以及/n一控制器，是电气连接至该电容感测单元的二该导电电极，并检测二该导电电极之间的电容值，以获取二该导电电极的电容值，并由该电容值计算并获得轮胎厚度。/n

【技术特征摘要】
20190104 TW 1081004041.一种变容式轮胎厚度传感器，其特征在于，包括：
一电容感测单元，包括二导电电极、及设置于二该导电电极之间的绝缘介质，该电容感测单元是设置或一体成形于轮胎表面；以及
一控制器，是电气连接至该电容感测单元的二该导电电极，并检测二该导电电极之间的电容值，以获取二该导电电极的电容值，并由该电容值计算并获得轮胎厚度。


2.如权利要求1所述的变容式轮胎厚度传感器，其特征在于，该电容感测单元的二该导电电极及该绝缘介质的一侧作为消磨侧朝向该轮胎表面。


3.如权利要求2所述的变容式轮胎厚度传感器，其特征在于，该消磨侧是露出或埋入于该轮胎表面。


4.如权利要求1所述的变容式轮胎厚度传感器，其特征在于，该控制器是预存有一阈值，在该轮胎厚度或该电容值低于该预值时输出一警示讯号。


5.如权利要求1所述的变容式轮胎厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：林义雄，
申请(专利权)人：益力半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71