用于监测车辆的轮胎压力的装置及方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年3月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0029822号的优先权权益，其全部内容通过引用而合并于此。

本发明涉及一种监测车辆的轮胎压力的技术。

背景技术：

近来，一种用于监测轮胎压力的系统安装在车辆中以检测降低的轮胎的气压，并将降低的气压告知驾驶员。

当轮胎的气压降低时，车辆可能容易滑动，从而导致重大事故。此外，燃料消耗增加，因此可能使燃料效率恶化。此外，可能减少轮胎的寿命并且可降低乘坐舒适性和制动力。

监测轮胎压力的系统可主要分为采用直接方式的系统或采用间接方式的系统。

直接方式是通过在轮胎内的车轮中安装压力传感器来直接测定轮胎的气压。根据该直接方式，尽管可以高精度地检测到降低的轮胎的气压，但是需要用于安装压力传感器的专用轮。此外，由于压力传感器必须安装在四个车轮中的每一个中，因此成本增加。

间接方式是基于轮胎的旋转信息估计轮胎的气压。该间接方式可具体分为动负荷半径(dlr)分析方法和共振频率方法(rfm)分析方法。将这些方法分别简要地称为半径分析方法和频率分析方法。

频率分析方法是通过使用在具有降低的压力的轮胎中车轮转速信号的频率特性改变的原理来检测具有常压的轮胎与具有降低的压力的轮胎之间的差异。频率分析方法是通过关注可由车轮转速信号的频率分析求出的共振频率来执行的。因此，当检测到当前共振频率低于在初始阶段估计的基准频率时，确定轮胎具有降低的压力。

dlr分析方法基于如下原理：当车辆行驶时，dlr在轮胎具有降低的压力的情况下减小，并且具有降低的压力的轮胎比具有常压的轮胎旋转地更快。根据dlr分析方法，通过比较轮胎彼此的旋转速度来检测降低的压力。

在基于间接方式监测轮胎压力的系统中，在初始化阶段中，当用户按压基准压力设定按钮时，估计轮胎的当前压力并将其设定为基准压力。此后，当轮胎压力降低的程度超过阈值时，将超过阈值的情况告知驾驶员。

因此，用户必须仅在轮胎压力正常时按压基准压力设定按钮，以执行初始化过程。然而，用户可能按压基准压力设定按钮以关闭轮胎低压警示灯或由于平时的错误而按压基准压力设定按钮，因此设定了异常基准压力。

技术实现要素：

已经做出本发明以解决现有技术中出现的上述问题，同时保持现有技术所实现的优点。

本发明的一方面提供用于监测车辆的轮胎压力的装置及其方法，其中，修改基准压力设定按钮的结构以防止在没有单独的工具的情况下按压基准压力设定按钮，或者当按压基准压力设定按钮时，间接确定用户的轮胎压力的正常化，然后进入基准压力设定模式。因此，当用户按压基准压力设定按钮以关闭轮胎低压警告灯或当用户由于平时的错误而按压基准压力设定按钮时，不设定成异常的基准压力。

本发明构思要解决的技术问题不限于上述问题，本发明所属领域的技术人员从以下描述中将清楚地理解本文未提及的任何其他技术问题。

根据本发明的一方面，一种用于监测车辆的轮胎压力的装置包括：设定按钮，其用于接收来自用户的进入基准压力设定模式的请求；车轮速度传感器，其用于测定车辆各车轮的转速；以及控制器，其配置为通过进入基准压力设定模式基于由车轮速度传感器测定的各车轮的转速设定基准压力，并基于设定的基准压力监测车辆的轮胎压力。

在这种情况下，设定按钮可实施为由车辆的轮胎气门嘴的帽操作。

设定按钮可包括设置在设定按钮的外部的外螺纹件和开关，并可具有在帽旋转联接到外螺纹件的过程中按压开关的结构。在这种情况下，外螺纹件可具有与轮胎气门嘴的一端的形状相同的螺纹(牙)结构。

此外，设定按钮可包括设置在设定按钮内的橡胶圆顶和触点，并且，当按压开关时，在橡胶圆顶的形状从向上凸起形状变为向下凸起形状的过程中，触点可使控制器与地(接地)短路。

此外，当释放开关的按压状态时，在橡胶圆顶的形状从向下凸起形状变为向上凸起形状的过程中，设定按钮的触点可使控制器和地开路。

此外，设定按钮可包括至少一个串联连接的开关。

根据本发明的一方面，装置可还包括车门传感器，以检测车门的打开。控制器可基于由车门传感器检测的车门的打开信息在存储装置中顺序地记录车门的打开时间。

在这种情况下，当在按压设定按钮的时间点之前的阈值时间段内，车辆的车门打开后的经过时间等于或大于基准时间时，控制器可进入基准压力设定模式。在这种情况下，控制器可通过附加考虑车辆的位置信息来确定进入基准压力设定模式。

根据本发明的一方面，一种用于监测车辆的轮胎压力的方法包括以下步骤：通过设定按钮接收来自用户的进入基准压力设定模式的请求；通过车轮速度传感器测定车辆的各车轮的转速；通过控制器进入基准压力设定模式并基于测定的各车轮的转速设定基准压力；以及基于设定的基准压力通过控制器监测车辆的轮胎压力。

在这种情况下，设定按钮可实施为由车辆的轮胎气门嘴的帽操作。

设定按钮可包括设置在设定按钮的外部的外螺纹件和开关，并可具有在帽旋转联接到外螺纹件的过程中按压开关的结构。在这种情况下，外螺纹件可具有与轮胎气门嘴的一端的形状相同的螺纹结构。

此外，设定按钮可包括设置在设定按钮内的橡胶圆顶和触点，并且，当按压开关时，在橡胶圆顶的形状从向上凸起形状变为向下凸起形状的过程中，触点可使控制器与地短路。

此外，当释放开关的按压状态时，在橡胶圆顶的形状从向下凸起形状变为向上凸起形状的过程中，设定按钮的触点可使控制器和地开路。

此外，设定按钮可包括至少一个串联连接的开关。

根据本发明，该方法可还包括以下步骤：通过车门传感器检测车门的打开；以及通过控制器基于车门的打开信息在存储装置中顺序地记录车门的打开时间。

在这种情况下，基准压力的设定步骤可包括：当在按压设定按钮的时间点之前的阈值时间段内，车辆的车门打开后的经过时间等于或大于基准时间时，进入基准压力设定模式。在这种情况下，基准压力的设定步骤可包括通过附加考虑车辆的位置信息来确定进入基准压力设定模式。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显：

图1是示出根据本发明的实施例的用于监测车辆的轮胎压力的装置的框图；

图2是示出根据本发明的实施例的用于按压监测车辆的轮胎压力的装置的设定按钮的轮胎气门嘴帽的视图；

图3是示出根据本发明的实施例的设置在用于监测车辆的轮胎压力的装置中的设定按钮的外观的视图；

图4是示出根据本发明的实施例的设置在用于监测车辆的轮胎压力的装置中的设定按钮的开关结构的视图；

图5是示出根据本发明的实施例的设置在用于监测车辆的轮胎压力的装置中的设定按钮的内部结构的视图；

图6是示出根据本发明的实施例的设置在用于监测车辆的轮胎压力的装置中的设定按钮的内部操作的视图；

图7a至图7c是示出根据本发明的实施例的设置在用于监测车辆的轮胎压力的装置中的设定按钮的外观的视图；

图8是示出根据本发明的实施例的用于监测车辆的轮胎压力的方法的流程图；以及

图9是示出根据本发明的实施例的用于执行用于监测车辆的轮胎压力的方法的计算系统的框图。

具体实施方式

在下文中，将参照示例性附图详细描述本发明的一些实施例。在将附图标记添加到各附图的构件时，应该注意，相同或等同的构件(构成要素)由相同的数字指代，即使它们显示在其他附图上也是如此。此外，在描述本发明的实施例时，将省略对公知特征或功能的详细描述，以免不必要地模糊本发明的主旨。

诸如第一、第二、a、b、(a)和(b)的术语可用于说明根据本发明的实施例中的构件。这些术语仅用于区分一个构件与另一个构件，并且构成构件的特征、顺序或次序等不受这些术语的限制。除非另外定义，否则这里使用的包括技术或科学术语的所有术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。在通常使用的词典中定义的那些术语应被解释为具有与相关领域中的上下文含义相同的含义，并且不应被解释为具有理想或过于正式的含义，除非在本申请中明确定义。

图1是示出根据本发明的实施例的用于监测车辆的轮胎压力的装置的框图。

如图1所示，根据本发明的实施例的用于监测车辆的轮胎压力的装置100可包括存储装置10、车轮速度传感器20、车门传感器30、显示器40、设定按钮50和控制器60。在这种情况下，根据本发明的实施例，根据实施监测车辆的轮胎压力的装置100的方法，可将组件彼此组合以一种形式实现，或者可省略一些组件。

关于各组件的细节，当按压基准压力设定按钮时，在间接确定用户是否将轮胎压力正常化之后，存储装置10可存储在进入基准压力设定模式的过程中所需的各种逻辑、算法和程序。

存储装置10可存储用于车轮速度信号的频率分析的频率分析算法和基于车轮速度信号分析轮胎的动态半径的动态半径分析算法。

存储装置10可存储当轮胎压力正常时检测到的基准压力，并可进一步存储用于警告用户的阈值(例如，基准压力的80％)。

存储装置10可在控制器60的控制下存储由车门传感器30检测的车门的打开历史(时间)。例如，当车辆的车门在10:10、13：05以及15:30打开时，存储装置10可依次存储10:10、13：05和15:30作为车门的打开时间。在这种情况下，存储装置10可相对于驾驶员座椅车门、乘客座椅车门和后座椅车门中的每一个存储车门的打开时间，或者可将车门的打开时间统一化而不对车门进行分类。

存储设备10可通过闪存型存储器、硬盘型存储器、微型存储器、卡型存储器(例如，安全数字(sd)卡或极速卡(extremedigitalcard))、随机存取存储器(ram)、静态随机存取存储器(sram)、只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、磁ram(mram)、磁盘和光盘型存储器中的至少一种存储介质来实现。

车轮速度传感器20测定车辆的每个车轮的转速。四轮车辆总共具有四个车轮，例如左前轮、右前轮、左后轮和右后轮，并且具有四个车轮速度传感器20以测定各车轮的转速。四个车轮速度传感器20将车轮的旋转速度的信息发送到控制器60。

车门传感器30检测车门的打开状态。通常，车门在车辆停止的状态下打开。因此，当车门打开时，控制器60可确定车辆的停止状态。

显示器40可通过开启轮胎低压警告灯来通知驾驶员轮胎压力的异常。

当用户按压设定按钮50时，产生用于请求进入基准压力设定模式的信号(电压)。

根据本发明的实施例，用于监测车辆的轮胎压力的装置100以间接方式监测轮胎压力，因此必须不可避免地执行设定基准压力的过程。当轮胎的气压未处于正常状态时，不应执行设定这种基准压力的过程。

为此，设定按钮50可实现为具有在没有特定工具的情况下不容易被按压的结构，并将参照图2至图7c描述其细节。

图2是示出根据本发明的实施例的用于按压监测车辆的轮胎压力的装置的设定按钮的轮胎气门嘴帽的视图。

如图2所示，轮胎气门嘴210是用于将空气注入轮胎以及从轮胎中移除空气的装置。当轮胎气门嘴210的连接到空气喷射器的端部被灰尘污染时，空气可能泄漏。因此，必须在轮胎气门嘴210的端部上覆盖帽220。根据本发明的实施例，设定按钮50实现为具有允许用户使用这样的帽220按压设定按钮50的结构。

图3是示出根据本发明的实施例的设置在用于监测车辆的轮胎压力的装置中的设定按钮的外观的视图。

如图3所示，根据本发明的实施例，设置在用于监测车辆的轮胎压力的装置中的设定按钮50在其外部设置有主体300、外螺纹件310和开关320。

主体300构成设定按钮50的外形并保护设定按钮50的内部电路。

外螺纹件310的一侧垂直于主体300固定到主体300，并且外螺纹件310的另一侧具有螺纹，该螺纹具有与轮胎气门嘴210的端部相同的形状，使得帽220以旋转方法连接到该另一侧。

开关320是将用于请求进入基准压力设定模式的信号(电压)发送到控制器60或者阻止信号的模块。当帽220在旋转的同时联接到外螺纹件310时，由帽220使开关320动作。换句话说，由用户从轮胎气门嘴210拆卸的帽220在帽220在旋转的同时联接到外螺纹件310的过程中按压开关320。因此，帽220将用于请求进入基准压力设定模式的信号(电压)发送到控制器60。在这种情况下，当帽220从外螺纹件310上拆卸下来时，开关320返回到原始位置以阻止用于请求进入基准压力设定模式的信号(电压)。

图4是示出根据本发明的实施例的设置在用于监测车辆的轮胎压力的装置中的设定按钮的开关结构的视图。

如图4所示，当帽220在旋转的同时联接到外螺纹件320时，开关320被帽220按压。在这种情况下，尽管开关320的按压程度优选为1mm，但本发明不限于此。

图5是示出根据本发明的实施例的设置在用于监测车辆的轮胎压力的装置中的设定按钮的内部结构的视图。

如图5所示，根据本发明的实施例，设置在用于监测车辆的轮胎压力的装置中的设定按钮50可包括橡胶圆顶510和触点520。

橡胶圆顶510通常使控制器60与地开路。如图6所示，当帽220按压开关320时，具有向上凸起形状的橡胶圆顶510改变为具有向下凸起形状并将控制器60与地接通。在这种情况下，当释放开关320的按压状态时，具有向下凸起形状的橡胶圆顶510改变为具有向上凸起形状，使得触点520隔离，因此使控制器60和地之间的空间开放(开路)。

图7a至图7c是示出根据本发明的实施例的设置在用于监测车辆的轮胎压力的装置中的设定按钮的外观的视图。

如图7a所示，设定按钮50可包括两个开关321和322，并且可包括对应于各开关321和322的橡胶圆顶和触点。在这种情况下，两个触点可实现为在控制器60和地的线路上串联连接使得当按压两个开关321和322时，控制器60与地短路。

如图7b所示，设定按钮50可包括三个开关321、322和323，并且可包括对应于各开关321、322和323的橡胶圆顶和触点。在这种情况下，三个触点可实现为在控制器60和地的线路上串联连接，使得当按压全部三个开关321、322和322时，控制器60与地短路。

如图7c所示，设定按钮50可包括四个开关321、322、323和324，并且可包括对应于各开关321、322、323和324的橡胶圆顶和触点。在这种情况下，四个触点可实现为在控制器60和地的线路上串联连接，使得当按压全部四个开关321、322、323和324时，控制器60与地短路。

如上所述设置多个开关，以防止用户使用一对镊子或锥子而不是帽220来按压设定按钮50。此外，开关的数量不会对本发明产生影响。并且可根据设计者的意图选择性地应用。

控制器60执行整个控制，使得各构件执行其固有功能。此外，控制器60可以硬件或软件的形式实现，并且可以硬件和软件的组合的形式实现。优选地，控制器60可以微处理器的形式实现，但是本发明不限于此。

在设定按钮50具有由如图3所示的由轮胎气门嘴的帽220按压的结构的情况下，控制器60可在按压设定按钮50时立即进入基准压力设定模式。

即使在设定按钮50具有由如图3所示的由轮胎气门嘴的帽220按压的结构的情况下，控制器60也可在间接确定用户是否将轮胎压力正常化之后进入基准压力设定模式。

优选地，当设定按钮50具有由用户的手指容易地按压的结构时，在间接确定用户是否将轮胎压力正常化之后控制器60进入基准压力设定模式。

在下文中，将描述控制器60间接确定用户是否将轮胎压力正常化的过程。

控制器60可基于车门传感器30检测到的车门的打开信息在存储装置10中顺序地记录车门的打开时间。

当按压设定按钮50时，控制器60可在间接确定用户是否将轮胎压力正常化之后进入基准压力设定模式。在这种情况下，当在按压设定按钮50的时间点之前的阈值时间段(例如，5分钟)内，车辆的车门打开后的经过时间等于或大于基准时间(例如，3分钟)时，控制器60可间接地确定用户将轮胎压力正常化。

例如，当按压设定按钮50的时间点是10:30时，车门必须在10:25和10:30之间打开。此外，由于在车辆的车门打开之后必须经过基准时间，因此只有当在10:27之前记录到车门的打开时间时，才可间接地确定用户将轮胎压力正常化。换句话说，当记录的车门的打开时间为10:25时，经过时间是5分钟，这大于基准时间(3分钟)。因此，控制器60可间接地确定用户将轮胎压力正常化。在这种情况下，当除了10:25之外还将车门的打开时间记录为10:29时，控制器60可间接地确定用户对轮胎压力进行了正常化。在这种情况下，10：29可被认为是在将轮胎压力正常化之后用户打开车门以上车的时间。

控制器60可通过另外通过与车辆中设置的导航装置200的连动操作使用关于车辆的轮胎压力被正常化的位置的信息(例如，汽车中心或具有空气喷射器的加油站)来更精确地执行轮胎压力的正常化的间接确定。

当控制器60进入基准压力设定模式时，控制器60可通过显示器40通知用户进入基准压力设定模式。

当完成基准压力的设定时，控制器60可通过显示器40将其通知用户。

当轮胎压力不超过阈值(基准压力的80％)时，控制器60可通过显示器40打开轮胎低压警告灯。

尽管已经描述了控制器60检测设定按钮50的按压的本发明的实施例，但是检测设定按钮50的按压的功能可实现为由设置在车辆中的电子稳定性控制器(esc)执行。当在esc检测设定按钮50的按压的结构中按压设定按钮50时，可向控制器60通知按压了设定按钮50。

此外，尽管已经描述了控制器60基于车门的打开时间点确定车辆的停止状态的示例，但控制器60可通过车辆网络收集车辆的停止信息来确定停止状态。

图8是示出根据本发明的实施例的用于监测车辆的轮胎压力的方法的流程图

首先，设定按钮50接收来自用户的进入基准压力设定模式的请求(801)。

此外，车轮速度传感器20测定车辆的各车轮的转速(802)。

此后，控制器60进入基准压力设定模式以基于由车轮速度传感器20测定的各车轮的转速设定基准压力(803)。

此后，控制器60基于设定的基准压力监测车辆的轮胎压力(804)。

图9是示出根据本发明的实施例的用于执行监测车辆的轮胎压力的方法的计算系统的框图。

参照图9，根据本发明的实施例，用于监测车辆的轮胎压力的方法可通过计算系统来实现。计算系统1000可包括通过总线1200相互连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户界面输入设备1400、用户界面输出设备1500、存储设备1600和网络接口1700。

处理器1100可以是中央处理单元(cpu)或用于处理存储在存储器1300和/或存储设备1600中的指令的半导体设备。存储器1300和存储设备1600各自可包括各种类型的易失性或非易失性存储介质。例如，存储器1300可包括只读存储器(rom)和随机存取存储器(ram)。

因此，结合本发明中公开的实施例描述的方法或算法的操作可直接利用由处理器1100执行的硬件模块、软件模块或其组合来实现。软件模块可驻留在例如ram、闪存、rom、可擦除可编程rom(eprom)、电eprom(eeprom)、寄存器、硬盘、固态硬盘(ssd)、可移动盘或光盘(cd-rom)的存储介质(即，存储器1300和/或存储设备1600)上。示例性存储介质可耦合到处理器1100。处理器1100可从存储介质读出信息并且可在存储介质中写入信息。可替代地，存储介质可与处理器1100集成。处理器和存储介质可驻留在专用集成电路(asic)中。asic可驻留在用户终端中。可替代地，处理器和存储介质可作为单独组件驻留在用户终端中。

根据本发明的实施例，在用于监测车辆的轮胎压力的装置及其方法中，修改基准压力设定按钮的结构以防止在没有单独的工具的情况下按压基准压力设定按钮。此外，当按压基准压力设定按钮时，间接地确定用户将轮胎压力正常化并进入基准压力设定模式。因此，当用户按压基准压力设定按钮以关闭轮胎低压警告灯时或者由于平时的错误打开轮胎低压警告灯时，不设定异常基准压力。

在上文中，尽管已经参考示例性实施例和附图描述了本发明，但本发明不限于此，而是在不脱离由以下权利要求中要求保护的本发明的精神和范围的情况下，可以由本发明所属领域的技术人员进行各种修改和改变。

因此，提供本发明的示例性实施例是为了解释本发明的精神和范围，而非限制它们，因此本发明的精神和范围不受这些实施例的限制。本发明的范围应基于所附权利要求来解释，并且在等同于权利要求的范围内的所有技术构思应当包括在本发明的范围内。