[发明专利]具有轮胎气门嘴天线的轮胎监测系统

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2006年1月23日提交的美国临时专利申请 No.60/761101，以及随后在2007年1月22日提交的要求该临时专利 申请优先权的美国非临时申请的优先权，该临时申请和非临时申请的 名称同为“具有轮胎气门嘴天线的轮胎监测系统”，在此将其合并作为 参考。

技术领域

本发明总体上涉及轮胎监测系统，尤其涉及轮胎监测系统 传感器，以及使用轮胎气门嘴天线的方法，并且具体地涉及这种天线 与传感器单元电路的联接。

背景技术

轮胎监测系统监测不同的轮胎状况如轮胎压力和/或温 度，并且将这种状况特别是过高或低的压力或者过高的温度告知驾驶 员。典型地使用射频(RF)传输，以便将轮胎压力信息远程地传输给 中心车辆计算机等，该中心车辆计算机又经由仪表板显示、报警灯、 声响报警信号等传达给驾驶员。一些轮胎监测系统传感器单元包括与 或多或少的典型轮胎气门嘴一起使用的轮胎压力检测器。轮胎压力检 测器典型地包括一个或多个传感器如压力传感器，RF传输电路，控 制电路，电源如电池等。压力传感器测量轮胎压力，并且产生与被测 的轮胎压力相关的信号。该信号可以被控制电路使用，以便产生轮胎 状况信息。一些轮胎压力传感器是使用轮胎气门嘴固定到轮缘的。美 国专利No.6005480和6163255中公开了这种“咬接式”轮胎压力传感 器单元。

为了传输轮胎状况信息，传统的轮胎压力传感器单元使用 外部平面天线等。外部天线增加了轮胎压力传感器单元的重量。电池 通常是轮胎压力传感器单元中最终的组件。因为车轮和轮胎压力传感 器单元的旋转力，因而小心地设计轮胎压力传感器单元，以便相对于 电池平衡其它组件的重量。安装在轮胎压力传感器单元上的外部平面 天线削弱了这种平衡，并且需要轮胎压力传感器单元围绕该块天线以 及电池的重量设计。而且，不能希望作为结果的轮胎压力传感器单元 尽可能的紧凑和/或轻便。

问题是，极大地衰减了由具有在安装在车轮上的轮胎内布 置的天线的传感器传输的信号。因此，一些现有的轮胎压力传感器单 元将轮胎气门嘴杆用作天线。然而，这种传感器通常集成了轮胎气门 嘴和传感器壳体，或者最后永久性地将轮胎压力传感器壳体和杆固定 在一起和/或典型地，永久性地将传感器电路布线到阀杆。因此，当仅 需要替换相对廉价的轮胎气门嘴时，整个传感器和阀杆单元必须作为 单个单元替换。

发明内容

本发明涉及提供一种轮胎监测传感器单元的设备、系统和 方法，该轮胎监测传感器单元包括轮胎压力检测器、联接器和轮胎气 门嘴，其中该轮胎气门嘴作为天线操作，以便从该轮胎压力检测器传 输轮胎数据，该联接器优选实质上提供电容联接，该电容联接可拆卸 地联接该轮胎压力检测器和轮胎气门嘴。该电容联接器包括由介电层 分离的两个金属层。根据本发明的不同实施例，两个金属层由该轮胎 气门嘴和连接管形成。

例如，轮胎监测传感器单元的不同实施例包括检测轮胎压 力并且产生包括轮胎中的压力的轮胎数据的轮胎压力检测器。轮胎气 门嘴在这些实施例中是可操作的，以便从轮胎压力检测器接收轮胎数 据，并且作为天线传输轮胎数据。优选地，联接器可拆卸地连接轮胎 压力检测器和轮胎气门嘴。该联接器优选地包括两个彼此邻近布置的 金属层。优选地，两个金属层由轮胎气门嘴和连接管等形成。该联接 器包括电容联接。在这种情况下，该两个金属层由介电层分离，该介 电层可以是空气。可替换地，该介电层可以是在轮胎气门嘴和连接管 中的至少一个上布置的塑料涂层。为了验证联接，可以将连接管和轮 胎气门嘴插入与轮胎压力检测器的外壳整体地形成的开口中。本发明 的轮胎监测传感器单元的实施例还可以或可替换地使用两个金属层之 间的电感联接和/或直接连接。随着时间，使用的直接连接会变成电容 或电感联接。本发明的一些实施例使用从轮胎压力检测器延伸的凸片， 以便提供第一金属层，而轮胎气门嘴作为第二金属层。该凸片和轮胎 气门嘴至少最初是直接联接的，并且可以使用导电紧固件如螺钉固定 在一起。