过滤系统及车辆状态监测方法与流程

本发明涉及一种过滤系统及车辆状态监测方法。更为具体地，涉及一种能够感测过滤器状态的过滤系统及能够利用该系统监测车辆状态的方法。

背景技术：

发动机的滤油器将从外部流入的异物或在内燃机中产生的灰尘及金属屑等的杂质或燃气等导致的发动机油的污染最小化，还去除微小颗粒，从而起到保护发动机并且始终将干净的发动机油向发动机机关供给的作用。

另外，当滤油器去除发动机油异物的过程中堆积异物从而覆盖过滤桶的整个过滤网时，发动机油无法通过过滤网过滤，并且过滤桶的外部和内部的压力差变大。此时，当压力差达到规定大小以上时，旁通阀被开放，包括异物的发动机油通过旁通孔被供给到发动机，由此会产生发动机的磨损及效率下降。

为了防止这种问题，使用根据车辆的行驶距离更换滤油器的方法、以及在滤油器内部设置油压传感器等并根据其信号预测滤油器的更换时期的方法等，但是，由于无法直接获知旁通的开放，因此效率较低，或者由于需要在滤油器内部设置电子设备，因此具有不够经济和不安全的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种过滤系统，该过滤系统可通过设置在过滤器外壳外部的霍尔传感器来感测旁通阀盖的位置。

本发明的另一目的是提供一种过滤系统，该过滤系统可通过感测旁通阀盖的位置来判断过滤器的更换时期。

本发明的另一目的是提供一种过滤系统，该过滤系统可通过感测旁通阀盖的位置来监测设置有过滤器的装置状态。

本发明的另一目的是提供一种过滤系统，该过滤系统能够监测设置有过滤系统的车辆的状态、道路状态、驾驶员的驾驶习惯及由其确定的过滤器的更换周期等。

本发明的上述目的及其他目的均能通过本发明的过滤系统及车辆状态监测方法来实现。

本发明的一实施例的过滤系统的特征在于，包括：传感装置，设置在具备旁通阀的过滤器的外壳外侧面，用于感测所述过滤器的状态，所述传感装置包括：霍尔传感器，用于感测根据旁通阀盖位置的磁力；及通信部，用于向外部传送所述霍尔传感器的检测数据。

在本发明的一实施例的过滤系统中，所述传感装置可进一步包括：磁铁，用于在所述旁通阀盖和所述霍尔传感器之间形成磁场。

所述传感装置可进一步包括用于感测温度、倾斜度及加速度的辅助传感器，所述通信部可进一步向外部传送所述辅助传感器的检测数据。

所述通信部可包括近距离通信模块及中长距离通信模块，当用户终端和所述近距离通信模块连接时，通过所述近距离通信模块向所述用户终端传送所述检测数据，当所述用户终端和所述近距离通信模块未连接时，通过所述中长距离通信模块向所述用户终端传送所述检测数据。

所述传感装置可进一步包括控制部，所述控制部利用所述霍尔传感器的磁力检测数据、辅助传感器的检测数据、以及所述近距离通信模块和所述用户终端的连接与否中的一个以上来判断所述过滤器或设置有所述过滤器的装置的状态，所述通信部向外部传送所述控制部的判断结果。

本发明的一实施例的过滤系统可进一步包括过滤器，所述过滤器包括从旁通阀盖朝向所述外侧面凸出的探针针尖，所述传感装置感测根据所述探针针尖的位置的磁力变化。

所述旁通阀盖可通过非线性弹簧附着在所述旁通阀上。

所述旁通阀可设置为在外部振动时能够相对于所述传感装置移动。

所述旁通阀可通过支撑弹簧连接于所述过滤器的外壳。

本发明的一实施例的车辆状态监测方法为设置有过滤系统的车辆的状态监测方法，所述方法可包括步骤：接收根据旁通阀盖位置的磁力检测数据；从设置在所述过滤系统上的辅助传感器接收温度、倾斜度及加速度的检测数据；接收关于设置在所述过滤系统上的近距离通信模块和用户终端的连接与否的信息；当所述磁力检测数据小于表示过滤器更换时期的第一临界值时，判断为过滤器更换时期；及当所述近距离通信模块和用户终端连接，并且所述磁力检测数据在表示所述车辆的行驶振动的行驶振动范围内变化时，判断为所述车辆处于行驶状态。

所述行驶振动可为发动机运行所致的振动，在判断为所述车辆处于行驶状态的步骤中，可进一步考虑所述温度检测数据值是否上升来判断所述车辆的行驶状态。

此外，可进一步包括：当所述近距离通信模块和用户终端未连接，并且所述磁力检测数据在所述行驶振动范围内变化时，判断为所述车辆处于盗窃状态。

此外，可进一步包括：当所述近距离通信模块和用户终端未连接，并且所述磁力检测数据在所述行驶振动范围内没有变化而所述倾斜度或加速度检测数据变化时，判断为处于被动移动状态。

此外，可进一步包括：通过设置在所述过滤系统上的中长距离通信模块向所述用户终端通知所述车辆的状态。

此外，可进一步包括：当所述磁力检测数据值上升且所述加速度检测数据上升时，判断为产生了车辆滑行。

此外，可进一步包括：考虑到与所述车辆垂直的方向的加速度检测数据和发动机振动所致的变动来判断道路表面的状态。

此外，可进一步包括：当所述倾斜度检测数据值为预先设定的临界值以上时，判断为发生车辆事故并向外部通知事故状态。

本发明的一实施例的过滤系统具有如下的效果：通过设置在过滤器外壳外部的霍尔传感器来感测旁通阀盖的位置，从而能够经济及稳定地感测旁通阀盖的位置，并能利用该信息容易告知过滤器更换时期。

此外，本发明的一实施例的过滤系统具有如下的效果：能够通过旁通阀盖的位置来监测设置有过滤器的装置的状态，当该系统设置在车辆上时，能够了解车辆状态、道路状态、驾驶员的驾驶习惯及其对过滤器的更换周期等产生的影响等。

附图说明

图1为表示本发明的一实施例的过滤系统的剖视图。

图2为图1的a部分的放大图。

图3为表示探针针尖结构的图。

图4为表示使用线性弹簧的旁通阀的操作的图。

图5和图6为表示使用非线性弹簧的旁通阀的操作的图。

图7为表示根据压力差的探针针尖和传感器之间的距离变化及磁力变化的图。

图8为表示通过支撑弹簧连接在外壳上的过滤网的活动的图。

图9为本发明的另一实施例的过滤系统的剖视图。

图10为监测车辆状态的整个系统的结构图。

图11为表示本发明的一实施例的车辆状态监测方法的流程图。

图12为表示在本发明的一实施例的过滤系统中传送数据的方法的流程图。

图13为表示车辆启动时磁力检测数据的振动的示意性图表。

图14为表示车辆行驶时磁力检测数据的振动的示意性图表。

图15为通过本发明的一实施例的车辆状态监测方法判断车辆状态的流程图。

图16为通过本发明的一实施例的车辆状态监测方法判断道路状态及车辆事故的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的过滤系统及车辆状态监测方法进行详细说明。

在以下说明中，只对理解本发明实施例的过滤系统及车辆状态监测方法中所需的部分进行说明，并且有可能省略除此之外的说明，以防止本发明的要点不清楚。

此外，在下面说明的本说明书和权利要求书中使用的用语和单词不应解释为通常的或词典上的含义，应解释为符合本发明技术思想的含义和概念，从而最能恰当表现出本发明。

图1中示出本发明的一实施例的过滤系统。

如图1所示，本发明的一实施例的过滤系统包括与过滤器100结合的传感装置200。

传感装置200具有霍尔传感器210及通信部220，其中，霍尔传感器210能够感测磁力，通信部220能够将霍尔传感器感测的数据向外部传送。

传感装置200可通过霍尔传感器感测根据旁通阀盖131的位置变化的磁力(磁通密度)来监测旁通阀的状态。

传感装置由于利用磁力感测方法，因此无需将传感装置设置在过滤器内部，而只通过设置在外壳110的外侧面来能够监测到旁通阀的状态。传感装置可一体设置在外壳的外侧面，或者可拆卸地设置在外壳的外侧面。

如图2a所示，优选霍尔传感器210位于旁通阀盖移动路径的延长线上，从而能够使传感装置很好地感测到旁通阀盖的位移所致的磁力变化。

当旁通阀盖131为磁铁时，可通过霍尔传感器210检测该阀盖所形成的磁场强度来识别阀盖的位置。

此外，如图2b所示，也可在传感装置200内部设置磁铁211来形成磁场，并通过霍尔传感器210来检测根据阀盖移动的磁力变化，从而获知阀盖的位置。此时，阀盖可由能够对磁铁所形成的磁场起到影响的任何材质来形成。

如图3所示，本发明的一实施例的过滤系统可进一步包括探针针尖134，该探针针尖134从阀盖朝向附着有传感装置200的外壳的外侧面凸出，以便使霍尔传感器210能够更为容易地检测磁力。

即，在无法检测到旁通阀盖所形成的磁力或磁力较弱时设置探针针尖，从而使霍尔传感器210能够检测由探针针尖的位置变动所致的磁力，并且通过该磁力获知旁通阀盖的位置。

此时，探针针尖如图3所示可为磁铁，或者部分为磁铁，或者可由能够改变传感装置内部磁铁211所形成的磁场磁力的材质来形成。

当持续使用过滤器时，过滤网表面上会积累异物，过滤网内部和外部之间会产生压力差。当这种压力差变大时，如图4～图6所示，旁通阀盖131沿压缩旁通弹簧133的方向移动，当形成在旁通阀上的孔h开放时，通过开放的孔h排出没有提炼的油。

如图7所示，当压力差变大时，旁通阀盖移动，霍尔传感器210和旁通阀盖(或者探针针尖)之间的距离逐渐变远，因此通过霍尔传感器感测的磁力的大小变小。本发明的一实施例的过滤系统感测这种磁力变化，并通过通信部220向外部通知该磁力变化，从而能够让用户获知过滤器状态是否良好、是否为需要更换的阶段、以及旁通阀是否开放等。

本发明的一实施例的过滤系统的旁通弹簧133可使用如图4所示的弹簧间隔h相同的线性弹簧或如图5和图6所示的非线性弹簧。

非线性弹簧是如图5及图6所示那样弹簧间隔h或弹簧圆直径逐渐变化，且在相比图4表示的线性弹簧更小的压力下开始压缩，且对压力变化的反应更敏感的弹簧。

当利用这种非线性弹簧时，旁通阀盖131的位置变化受压力变化的影响更加敏感，本发明的一实施例的过滤系统可通过敏感变化的旁通阀盖的位置来判断过滤器及/或安装有过滤器的装置的更加多样的状态。

此外，在本发明的一实施例的过滤系统中，包括旁通阀130的过滤网120可设置为相对于过滤器外壳110能够移动。

即，如图8所示，过滤网120可通过支撑弹簧140与外壳110连接。此时，即使因冲击及振动等而外壳和传感器装置200活动，未与外壳一体结合的过滤网120会因惯性而停留在原来的位置。

这种现象在传感装置200的角度上被观察为旁通阀的阀盖因冲击及振动等而活动，由此，本发明的一实施例的过滤系统能够感测设置有过滤系统的装置中产生的冲击及振动等。即，当本发明的一实施例的过滤系统设置在车辆的滤油器上时，能够感测因车辆的启动及行驶所致的发动机振动。

此时，支撑弹簧的移动范围i可设定在所要感测的振动范围内，优选具有相比旁通弹簧的移动范围相对小的移动范围。

另外，通过霍尔传感器感测的磁力数据通过通信部220向外部传送，从而能够向用户提供过滤器及/或安装有过滤器的装置的状态信息。

此时，通信部220可包括近距离通信模块及/或中长距离通信模块。

因此，当用户终端300在靠近过滤系统的位置时，本发明的一实施例的过滤系统能够将感测的磁力数据通过蓝牙等近距离通信模块向用户终端传送。

此外，当用户终端300不在近距离通信模块的通信范围内时，本发明的一实施例的过滤系统能够将感测的磁力数据通过收发器(transceiver)的中长距离通信模块向用户终端传送。

本发明的一实施例的过滤系统可利用关于近距离通信模块与用户终端是否连接的信息来判断安装有过滤器的装置的状态，对此将在后面进行说明。

图9中示出本发明的另一实施例的过滤系统。与图1表示的过滤系统不同地，图9表示的本发明的另一实施例的过滤系统在传感装置200的内部进一步包括辅助传感器230及控制部240。

辅助传感器230为除了感测旁通阀盖的位置以外，还感测多种信息的传感器，例如可为温度传感器、倾斜度传感器、加速度传感器、方位传感器及冲击传感器等。

本发明的实施例的过滤系统可具有一个以上的辅助传感器，如九轴传感器，也可为能够感测多种信息(倾斜度、方位及加速度)的综合传感器。

本发明的另一实施例的过滤系统利用辅助传感器感测的数据，相比图1所示的过滤系统能够更为精确地监测过滤器及/或安装有过滤器的装置的状态或者能够监测更加多样的状态。

例如，在温度变化时即便旁通阀盖的位置不变，通过霍尔传感器210检测的磁力数据值有可能变动。此时，可利用温度传感器感测的温度信息来修正霍尔传感器的磁力数据值，并且能够更为准确地判断旁通阀盖的位置。

此外，利用辅助传感器感测的倾斜度、加速度、方位及冲击数据等，能够判断安装有过滤器的装置是否倾斜、是否移动及是否受到外部冲击等的状态。

控制部240可以控制本发明的实施例的过滤系统感测各种信息并将感测的信息向外部传送。此外，控制部也可以控制通过霍尔传感器及辅助传感器感测的检测数据及近距离通信模块和用户终端是否连接等信息，来对过滤器及/或安装有过滤器的装置的状态进行分析并将分析结果向外部传送。

虽然，图9中示出在图1所示的过滤系统中进一步包括辅助传感器及控制部的实施例，但可以改变为只进一步包括辅助传感器或只进一步包括控制部。

如前所述，本发明的实施例的过滤系统可为能够在过滤器的外壳外侧面上附着有传感装置200的状态，或者可为过滤器100和传感装置200相结合的状态，并且通过磁力来感测设置在过滤器上的旁通阀盖的位置并感测多种附加信息，以供用户能够监测过滤器及/或安装有过滤器的装置的多种状态。

下面对如何能够利用本发明实施例的过滤系统来对过滤器及/或安装有过滤器的装置的状态进行监测进行更为详细的说明。

此外，为了能够更为容易地理解本发明实施例的过滤系统及状态监测方法，下面以安装有过滤系统的车辆的状态监测方法为例进行说明。但是，需要理解的是本发明的实施例的过滤系统及安装该过滤系统的装置并不局限于滤油器及车辆的状态监测。

下面的实施例将参照图中示出的顺序图进行说明，为了简单的说明，图中由一系列方块来表示及说明方法，但本发明并不限于所述方块的顺序，几个方块与其他方块可按照与本说明书中图示并描述的顺序不同的顺序发生或同时发生，可以实现达到相同的或相似的结果的多个不同的分支、流动路径及方块顺序。而且，也可以不要求为实现本说明书中描述的方法而图示的所有方块。

图10中示出安装有本发明的一实施例的过滤系统的车辆和与其关联的用户终端300及服务器系统400。

如图10所示，本发明的一实施例的过滤系统为车辆的滤油器系统，其用于监测滤油器及/或车辆的状态并向用户终端300及/或服务器系统400提供信息。

用户终端300向用户提供从过滤系统接收的信息，从而能够让用户获知过滤器及/或车辆的状态，为此的用户终端300上可设置有与过滤系统关联的应用程序。

服务器系统400能够从过滤系统及/或用户终端接收过滤器及/或车辆的信息，并利用接收的信息能够获取关于车辆状态、车辆正在行驶的道路的状态、及车辆状态对包括过滤器的车辆零件的影响等的统计信息等。

如图11所示，本发明的一实施例的车辆状态监测方法可包括信息接收步骤s100、判断步骤s200及通知步骤s300。

这种本发明的一实施例的车辆状态监测方法可通过过滤系统来执行，参照图12对其进行更为详细地说明如下。

控制部240可从霍尔传感器210、通信部220、辅助传感器230接收磁力检测数据、辅助传感器数据及通信连接信息(s110)。

控制部利用接收的通信连接信息来判断通信部是否与用户终端近距离通信连接(s210)，当已近距离通信连接时，控制将磁力检测数据及辅助传感器数据向用户终端传送(s310)。

此外，在没有近距离通信连接时判断是否已中长距离通信连接(s220)，当已中长距离通信连接时，控制将磁力检测数据及辅助传感器数据向用户终端传送(s310)。

相反，当通信部未与用户终端连接时，控制部可将过滤系统保持为休眠状态，当车辆产生冲击及振动等时，控制部可控制将通信部与用户终端连接后感测的检测数据向用户终端传送。

如此，过滤系统可将从霍尔传感器及/或辅助传感器感测的检测数据原封不动地向用户终端传送，用户终端的应用程序可对接收的检测数据进行分析并判断过滤器及/或车辆的状态后，将其向用户及/或服务器系统提供。

但是，过滤系统的控制部也可对霍尔传感器及/或辅助传感器感测的检测数据进行分析并判断过滤器及/或车辆的状态，并将判断后的信息向用户终端及/或服务器系统传送。

因此，本发明的一实施例的车辆状态监测方法可通过过滤系统的控制部或用户终端来执行，并利用接收的信息具体判断车辆状态后通知判断后的车辆状态。

首先，可利用接收的磁力检测数据及辅助传感器数据来判断车辆的过滤器状态。

更为具体说明如下：当接收的磁力检测数据小于表示过滤器更换时期的第一临界值时，可判断为需要更换过滤器的状态并通知该状态，当大于第一临界值时，可判断为过滤器状态良好并通知该状态。在图7表示的图表中，第一临界值为bc，本发明所属领域的技术人员可根据过滤器来适当设定第一临界值。

此外，当小于表示旁通阀开放的第二临界值时，可判断为旁通阀已被开放的状态并通知该状态。第二临界值为小于第一临界值的值，本发明所属领域的技术人员可根据过滤器来适当设定第二临界值。

此时，根据过滤系统的温度，即便不是需要更换过滤器的状态，磁力检测数据有可能小于第一临界值，或者即便旁通阀未开放，磁力检测数据有可能小于第二临界值。此时，利用关于温度的辅助传感器数据来修正第一临界值及第二临界值，从而能够准确地判断过滤器状态。

此外，可利用接收的磁力检测数据及辅助传感器数据来判断车辆的行驶状态。

更为具体说明如下：当启动车辆时，发动机运行的同时会产生振动，在车辆行驶期间会持续地产生因发动机运行导致的振动。

虽然与发动机连接的过滤器外壳110和传感装置200与发动机一起振动，但如图8所示，通过支撑弹簧140连接的过滤网120和旁通阀130因惯性而不会与传感装置200一起振动，而霍尔传感器210会感测由惯性产生的相对的活动。

启动时磁力检测数据例如像图13所示那样振动，之后如图14所示那样振动。

这种振动可称为行驶振动范围，如在图7中能够确认，该振动可以与因旁通阀盖的活动所致的磁力检测数据的变化区分。

因此，当接收的磁力检测数据在行驶振动范围内振动时，可判断为车辆正在行驶。

此外，在车辆行驶的过程中，在发动机中被加热的发动机油会流入过滤器，此时辅助传感器检测的温度值会上升。因此，可进一步考虑温度检测数据是否相比磁力检测数据值的振动之前上升来判断车辆的行驶状态。

如上，本发明的实施例的车辆状态监测方法能够监测车辆的行驶状态，因此还能进一步根据行驶距离监测需要更换的车辆零件的更换时期，并且监测车辆的盗窃状态及被动移动状态等。

参照图15对上述内容进行更为详细的说明如下。

首先，接收磁力检测数据、辅助传感器数据及近距离通信连接信息等(s110)。

之后，利用接收的信息中的近距离通信连接信息来判断过滤系统与用户终端是否近距离通信连接(s210)。通过该步骤能够判断是否有用户乘坐车辆。

此外，判断磁力检测数据是否在行驶振动范围内振动(s211)。通过该步骤能够判断车辆是否正在行驶。

当过滤系统和用户终端近距离通信连接且磁力检测数据在行驶振动范围内振动时，可判断为车辆在正常运行。由此能够检测行驶距离(s212)，并根据行驶距离通知需要更换的零件的更换时期(s320)。

此外，在没有近距离通信连接的状态下，磁力检测数据在行驶振动范围内振动时，可判断为车辆处于盗窃状态。由此能够通知车辆的盗窃信息(s330)。

此外，在没有近距离通信连接的状态下，虽然没有在行驶振动范围内振动但从辅助传感器数据判断为车辆的倾斜度变动或加速度变动时，可判断为车辆处于被动移动状态，由此能够通知被动移动状态(s340)。在此，被动移动状态例如可为牵引或在倾斜地上停车的车辆的滑行等。

此外，本发明的实施例的车辆状态监测方法还能监测车辆正在行驶的道路的状态及车辆的事故状态等。

参考图16对该内容进行更为详细的说明如下。

首先，接收磁力检测数据、辅助传感器数据及近距离通信连接信息等(s110)。

之后，利用接收的信息判断车辆是否正在行驶(s213)。

当判断为车辆正在行驶时，可判断车辆的垂直方向移动是否超过发动机的振动范围(s214)。即，在车辆正在行驶的情况下，当道路状态不好时会产生车辆的垂直方向(与道路面垂直的方向)的活动，可通过用于检测垂直方向加速度的辅助传感器来感测该活动。但是，车辆正在行驶时可能会因发动机振动而产生垂直方向活动。因此，可判断通过辅助传感器感测的垂直方向移动是否大于因发动机振动而产生的垂直方向活动，并利用垂直方向移动大小和因发动机振动而产生的垂直方向活动大小的差值来通知道路粗糙度。

这种道路粗糙度信息可向服务器系统400通知，服务器系统可利用从各个过滤系统接收的道路粗糙度信息和过滤器更换信息来获得关于道路粗糙度对过滤器更换周期起到的影响等的统计信息。

此外，当判断为车辆正在行驶时，可利用磁力检测数据和辅助传感器检测的加速度数据来判断是否产生了车辆滑行(s215)，当判断为产生了滑行时，可将其通知(s360)。

更为具体说明如下：在行驶中当驾驶员踩到制动器时，流入过滤器的发动机油量会减少，且对旁通阀盖施加的压力会减小，磁力检测数据值会上升。在行驶中当驾驶员踩到制动器时，车辆加速度应当减小，但如果加速度反而上升，则可判断为产生了车辆滑行。

这种滑行状态可被通知到用户，以便引导用户通过减速等来进行安全驾驶。此外，滑行状态可被通知到服务器系统，以便向其他车辆驾驶员提供道路状态信息。

此外，当判断为车辆正在行驶时，可通过车辆的倾斜度是否超过临界值来判断车辆是否发生了颠倒/颠覆事故(s216)，并通知发生事故(s370)。

例如，当车辆以前进方向为中心倾斜90度时，可判断为发生颠倒事故，当倾斜180度时，可判断为发生颠覆事故。

此时，可向服务器系统通知事故状态，以便迅速进行车辆事故的急救及事故处理。此时，服务器系统可为警察系统及消防系统等的紧急事故受理系统。

目前为止，参照具体的实施例对本发明的过滤系统及车辆状态监测方法进行限定性说明。但本发明并不局限于这种具体实施例，应当理解在不脱离权利要求书中要求保护的发明思想及其领域的情况下可以有多种变化及变更。