[发明专利]变容式轮胎厚度传感器

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

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，本发明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，本发明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。