CN100466004C - 无线传输轮胎检测信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线传输轮胎检测信号的方法，该方法以轮胎的加速度来换算成检测单元发射轮胎检测信号所需的延迟时间，根据延迟时间，将轮胎每转一圈所需花费的时间平均分割成数等份，再利用无线传输的方式，平均发射轮胎检测信号至接收单元，以实现提高接收单元接收的成功率，及延长电池的寿命。

Description

无线传输轮胎检测信号的方法

技术领域

本发明涉及一种传输检测信号的方法，特别是涉及一种无线传输轮胎检测信号的方法。

背景技术

随着科技的发展，车辆工艺也跟着不断地推陈出新，除了发展车辆的性能(performance)让使用者可以享受驾驭的快感，还能利用人体工学(ergonomics)的设计以及多媒体设备(multimedia device)，使驾车的过程也是一种生活的享受。然而，在发展这些技术的同时，有一项技术更受到使用者注意的，就是如何提高驾车的安全性，因此许多可以提高驾车安全的技术不断地被发展出来，例如防锁死煞车系统(Anti-lock Braking System，ABS)、轮胎检测信号传输系统(transmission system of tire detection signal)等。

其中，轮胎检测信号传输系统允许使用者可以通过所接收到的轮胎检测信号(tire detection signal)，来确认车辆系统在移动的过程中轮胎的运转状态(operation status)，例如轮胎压力(tire pressure)。轮胎检测信号传输系统包含多个检测单元(detection unit)及一个接收单元(receiving unit)，每个轮胎上均安装一个检测单元，而接收单元则安装在车辆系统中的车体(body)上。每一个检测单元会检测所对应的轮胎压力，来产生轮胎检测信号，并且以无线传输(wireless transmission)的方式，将轮胎检测信号传输至接收单元，接收单元将所接收到的轮胎检测信号呈现在显示单元(display unit)上，让使用者可以通过显示单元，来确认(check)轮胎压力。

一般而言，当每一个检测单元检测到相对应的轮胎压力时，检测单元会将轮胎检测信号以无线传输的方式，传输至接收单元，然而，由于每种车辆的结构都不尽相同，因此容易在某些角度(约90度左右)的位置，产生接收的死角(dead spot)或是接收信号不良的现象，此时，轮胎检测信号若转动一圈时只发射一次轮胎检测信号至接收单元，且遇上接收的死角或是接收信号不良的地方时，就无法保证接收单元可以顺利地接收到检测单元所发射出来的轮胎检测信号，使得在驾车的过程中，由于使用者无法即时准确地监看轮胎压力，驾车的安全性将大幅地降低。此外，若是为了提高接收单元接收轮胎检测信号的成功率，而提高检测单元发射轮胎检测信号的次数至一圈为高达数十次以上，虽然可以稍微地提高一点接收单元接收轮胎检测信号的成功率，却相对地也大幅地减少装设在检测单元上的电池寿命，如果此时又遇到驾车的速度过快或过慢的情况，也无法保证接收单元可以顺利地接收到检测单元所发射出来的轮胎检测信号。

发明内容

本发明目的在于提供一种无线传输轮胎检测信号的方法，该方法在轮胎转一圈的过程中平均且分散地发射轮胎检测信号的位置，以提高轮胎检测信号接收的准确率，并减少电池电源的消耗。

为了实现上述目的，本发明提供一种无线传输轮胎检测信号的方法，包括如下步骤：提供至少一检测单元于一车辆系统的轮胎上，检测该轮胎运转时的运转状态，以提供包括一加速度的一状态信号，并产生一轮胎检测信号；根据该加速度，推算出该轮胎转一圈所需的一运转时间；平均等分该运转时间，产生多个等份时间；以及该检测单元分别于所述等份时间内，以无线传输的方式，将该轮胎检测信号传输至该车辆系统中的一信号接收单元来接收该轮胎检测信号。

根据本发明提供的一实施例，提供一种无线传输轮胎检测信号的方法，当车辆系统在移动的时候，装设在每个轮胎上的检测单元中的检测器组，会不断地检测轮胎的运转状态，以产生状态信号。第一处理单元会将状态信号进行运算处理，以产生轮胎检测信号，以及根据所接收到的状态信号，换算成信号发射端发射轮胎检测信号所需要的延迟时间。当第一处理单元产生轮胎检测信号及延迟时间之后，会进入轮胎检测信号的发射回路，并通过信号发射端，来发射轮胎检测信号至接收单元。

本发明的优点在于，利用加速度来换算检测单元发射轮胎检测信号所需的延迟时间，可以实现提高接收单元接收的成功率。

本发明的另一优点在于，不需发射很多次的轮胎检测信号，即可避开接收信号不良的角度及位置，并节省电池的耗电量。

本发明的再一优点在于，无论轮胎转动加快或减慢，依旧可以避开接收信号不良的角度和位置，提高信号接收单元接收的成功率。

本发明的又一优点在于，随着车辆系统的移动速度改变，延迟时间也会跟着改变，因此发射轮胎检测信号的频率极具弹性。

附图说明

图1为本发明内容的车辆系统的结构示意图；

图2为本发明内容的轮胎检测信号传输系统的框图；

图3为本发明内容的轮胎检测信号传输的流程图；

图4A—图4C为本发明内容的检测单元发射位置的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10 车辆系统           100 车体                     200 接收单元

300 轮胎              20 轮胎检测信号传输系统      210 信号接收端

220 第二处理单元      230 显示单元                 400 检测单元

410 检测器组          411 第一检测                 412 第二检测器

420 第一处理单元      430 信号发射端

具体实施方式

本发明为一无线传输轮胎检测信号的方法，根据轮胎每转一圈所需花费的时间平均分割成数等份，再利用无线传输的方式，在数等份时间内平均发射轮胎检测信号至接收单元，来实现提高接收单元接收的成功率，及延长电池的寿命。

请参考图1所示，其为车辆系统的结构示意图。车辆系统(vehiclesystem)10，包含一车体100、一轮胎检测信号传输系统及多个轮胎300。轮胎检测信号传输系统包含一接收单元200及多个检测单元400。本实施例以四个轮胎300为例，故检测单元400也为四个。

接收单元200，其安装于车辆系统10中的车体100内，用以接收检测单元400所发出的轮胎检测信号，并利用连接于车体100内的一显示单元(未示出)，来显示轮胎检测信号。

检测单元400，其安装于车辆系统10中的轮胎300上，用以检测当车辆系统10移动时轮胎运转的状态，例如轮胎压力、温度、加速度等，以产生轮胎检测信号，并将轮胎检测信号以无线传输的方式，传输至接收单元200。

为了更进一步地说明本发明的内容，请参考图2所示，其为轮胎检测信号传输系统的框图。轮胎检测信号传输系统20以图1中的一个接收单元200及一个检测单元400为例，故轮胎检测信号传输系统20可以是一汽车胎压监视系统(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)。检测单元400，包含：一检测器组(detectors)410、一第一处理单元(first processing unit)420及一信号发射端(signal transmission terminal)430。接收单元200，包含：一信号接收端(signal receiving terminal)210、一第二处理单元(second processing unit)220及一显示单元230。

检测器组410，其用以检测车辆系统10在移动时轮胎300所呈现的运转状态，例如温度、轮胎压力及加速度等，以产生状态信号(status signal)。本发明以检测轮胎压力及加速度为例，故检测器组410包含：第一检测器411及第二检测器412。第一检测器411用以检测轮胎300在运转时轮胎压力的大小，故第一检测器411可以是一轮胎压力检测器。第二检测器412用以检测轮胎300在运转时的加速度，故第二检测器412可以是一加速度检测器。除此之外，检测器组410中还可以适度地加上其他的检测器，例如温度检测器、电压检测器等，以增加检测单元400的检测功能。

第一处理单元420，其连接于检测器组410，用以接收检测器组410所输入的状态信号，进行运算处理，产生轮胎检测信号，并换算发射轮胎检测信号所需的延迟时间(delay time)，故第一处理单元420可以是一微控制器(micro-controller unit，MCU)。

信号发射端430，其连接于第一处理单元420，用以根据第一处理单元420的控制，发射轮胎检测信号。

信号接收端210，其用以接收信号发射端430所发射的轮胎检测信号，并传输至第二处理单元220。

第二处理单元220，其连接于信号接收端210，用以接收由信号接收端210所输入的轮胎检测信号，以进行运算处理，产生数据信号(data signal)，并传输至显示单元230，故第二处理单元220可以是一微控制器。

显示单元230，其连接于第二处理单元220，用以接收第二处理单元220所输入的数据信号，并显示数据信号，以供使用者判断轮胎300的运转状态是否异常。

举例来说，如图3所示，其为本发明内容的轮胎检测信号传输的流程图。当车辆系统10在移动的时候，装设在每个轮胎300上的检测单元400中的检测器组410，会不断地检测轮胎300的运转状态，例如轮胎压力和加速度等，以产生状态信号并将该状态信号传输至第一处理单元420，如步骤S310。第一处理单元420会将检测器组410所输入的状态信号进行运算处理，以产生轮胎检测信号，如步骤S320。第一处理单元420也会根据所接收到的状态信号，以及预设的发射次数N，换算成信号发射端430发射轮胎检测信号4所需要的延迟时间，如步骤S330。当第一处理单元420产生轮胎检测信号及延迟时间之后，会进入轮胎检测信号的发射回路(transmission loop)，并通过信号发射端430，来发射轮胎检测信号，使N＝N-1，如步骤S340。在发射回路中，第一处理单元420在发射轮胎检测信号后，会自动延迟一个延迟时间，如步骤S350。其中，当第一处理单元420通过信号发射端430，发射轮胎检测信号至接收单元200内的信号接收端210时，第一处理单元420会在发射回路中，不断地判断在轮胎运转一圈中N是否为零，即检测单元400已经完成发射回路中的发射操作，如步骤S360，当第一处理单元420尚未完成发射回路中的发射操作时，会回到步骤S340，继续根据发射回路，再一次地发射轮胎检测信号至信号接收端210。当第一处理单元420于轮胎运转一圈中，已经完成发射回路中的发射操作时，第一处理单元420则结束这次发射回路中的发射操作，直到轮胎300运转下一圈时，再一次地进入发射回路，并发射检测信号，如步骤S370。

当接收单元200内的第二处理单元220通过信号接收端210接收到由检测单元400中的信号发射端430所发射的轮胎检测信号时，会将接收到的轮胎检测信号经过运算处理之后产生数据信号，并通过显示单元230将数据信号显示出来，以供使用者判断轮胎300的运转状态是否异常。

为了更明确地阐述本发明内容，本发明内容预设利用第二检测器412所检测到的加速度，作为换算信号发射端430发射轮胎检测信号所需要的延迟时间的依据。

当车辆系统10在移动的时候，装设在每个轮胎300上的检测单元400中的检测器组410，会不断地检测轮胎300的运转状态，例如轮胎压力和加速度等，即检测器组410内的第一检测器411会检测轮胎300运转时的轮胎压力，第二检测器412会检测轮胎300在运转时的加速度，以产生状态信号，检测器组410并将状态信号传输至第一处理单元420，如步骤S310。第一处理单元420会将检测器组410所输入的状态信号进行运算处理，即第一处理单元420将第一检测器411所检测到的轮胎300的轮胎压力及第二检测器412所检测到的轮胎300运转的加速度进行运算处理，以产生轮胎检测信号，如步骤S320。第一处理单元420也会根据所接收到的状态信号，以及预设一发射次数(transmission number)N，换算成信号发射端430发射轮胎检测信号所需要的延迟时间，即利用第二检测器412所检测到的轮胎300的运转时的加速度，换算成车辆系统10移动时的速度，进而推算出轮胎300每转一圈所需要花费的运转时间(operation time)，根据轮胎300每转一圈所需要的运转时间、发射次数、以及检测单元400每发射一次轮胎检测信号所需要的发射时间，即可推算出所需的延迟时间，如步骤S330。当第一处理单元420产生轮胎检测信号及延迟时间之后，会进入轮胎检测信号的发射回路，并通过信号发射端430发射轮胎检测信号，使N＝N-1，如步骤S340。在发射回路中，第一处理单元420在发射轮胎检测信号后，会自动延迟一个延迟时间，如步骤S350。当第一处理单元420通过信号发射端430发射轮胎检测信号至接收单元200内的信号接收端210时，第一处理单元420会在发射回路中不断地判断在轮胎300每旋转一圈中N是否等于零，即检测单元400是否已经完成发射回路中的发射操作，如步骤S360，当第一处理单元420尚未完成发射回路中的发射操作时，会回到步骤S340，继续根据发射回路，发射轮胎检测信号至信号接收端210。当第一处理单元420已经完成发射回路中的发射操作时，第一处理单元420则结束这次发射回路中的发射操作，直到轮胎300运转下一圈时，再一次地进入发射回路，并发射检测信号，如步骤S370。其中该发射次数大于等于2。

为了再进一步地阐述本发明内容，假设车辆系统10移动时的加速度为80g，其换算成车辆系统10移动的速度，约为每小时80公里，而轮胎300每转一圈所需要的运转时间为91微秒，且轮胎300每转一圈预设需发射3次轮胎检测信号，因此经过平均等分后，产生3个等份时间，即检测单元400每发射一次轮胎检测信号所需要的发射时间，加上延迟时间为30微秒，其中检测单元400每发射一次轮胎检测信号所需要的发射时间为10微秒，所以延迟时间为20微秒，如步骤S330。当第一处理单元420产生轮胎检测信号及20微秒的延迟时间之后，会进入轮胎检测信号的发射回路，并通过信号发射端430发射第一次的轮胎检测信号，如步骤S340。在发射回路中，第一处理单元420在发射出第一次的轮胎检测信号时，发射第一次的轮胎检测信号的第一发射位置，如图4A所示，当第一处理单元420在发射出第一次的轮胎检测信号后，会自动延迟一个20微秒的延迟时间，接着，第一处理单元420将会再一次地发射出第二次的轮胎检测信号至接收单元200中的信号接收端210，如图4B所示，此时的检测单元400的第二发射位置与发射第一次的轮胎检测信号的第一发射位置相差120度的角度，当检测单元400发射完第二次的轮胎检测信号后，信号发射端430会再延迟20微秒，再发射出第三次的轮胎检测信号，如图4C所示，此时的检测单元400的第三发射位置与发射第一次的轮胎检测信号的第一发射位置相差240度的角度，当检测单元400发射完第三次的轮胎检测信号，即完成此次所量测到的轮胎检测信号的发射操作，如步骤S350至S370。

如此一来，不仅可以提高接收单元200接收轮胎检测信号的成功率，也可以有效节制检测单元400发射轮胎检测信号的次数，以实现增加检测单元400内电池(未示出)的寿命。除此以外，随着车辆系统10的移动速度改变，延迟时间也会跟着改变，因此发射轮胎检测信号的频率极具弹性。

本发明内容所提供的优点在于，利用加速度来换算检测单元发射轮胎检测信号所需的延迟时间，可以实现提高接收单元接收的成功率。

本发明内容所提供的另一优点在于，不需发射很多次的轮胎检测信号，即可避开接收信号不良的角度及位置，并节省电池的耗电量。

本发明内容所提供的再一优点在于，无论轮胎转动加快或减慢，依旧可以避开接收信号不良的角度和位置，提高信号接收单元接收的成功率。

本发明内容所提供的又一优点在于，随着车辆系统的移动速度改变，延迟时间也会跟着改变，因此发射轮胎检测信号的频率极具弹性。

附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非用于限定本发明要求保护的范围，因此凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变化，均包含于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无线传输轮胎检测信号的方法，其特征在于：

提供至少一检测单元于一车辆系统的轮胎上，检测该轮胎运转时的运转状态，以提供包括一加速度的一状态信号，并产生一轮胎检测信号；

根据该加速度，推算出该轮胎转一圈所需的一运转时间；

平均等分该运转时间，产生多个等份时间；以及

该检测单元分别于所述等份时间内，以无线传输的方式，将该轮胎检测信号传输至该车辆系统中的一信号接收单元来接收该轮胎检测信号。

2.如权利要求1所述的无线传输轮胎检测信号的方法，其特征在于该检测单元内的一检测器组用以检测该轮胎运转时的状态信号，该检测单元内的一第一处理单元用以运算处理该状态信号，以产生该轮胎检测信号，该检测单元内的一信号发射端则用以将该轮胎检测信号以无线发射的方式发射至该接收单元。

3.如权利要求2所述的无线传输轮胎检测信号的方法，其特征在于该检测器组内的一第一检测器用以检测该轮胎运转时的轮胎压力，该检测器组内的一第二检测器用以检测该轮胎运转时的该加速度，以提供该状态信号。

4.如权利要求1所述的无线传输轮胎检测信号的方法，其特征在于该接收单元内的一信号接收端用以接收该检测单元所传输的该轮胎检测信号，该接收单元内的一第二处理单元用以运算处理该轮胎检测信号，以产生一数据信号，该接收单元内的一显示单元则用以显示该数据信号。

5.如权利要求1所述的无线传输轮胎检测信号的方法，其特征在于该状态信号还包括一轮胎压力值或一温度值。

6.如权利要求1所述的无线传输轮胎检测信号的方法，其特征在于根据检测该轮胎运转时的一加速度来换算该轮胎运转时的一速度，根据该速度推算该轮胎转一圈所需的该运转时间。

7.如权利要求1所述的无线传输轮胎检测信号的方法，其特征在于预设该轮胎旋转一圈所需的一发射次数，以决定该运转时间需等分成的所述等份时间。

8.如权利要求7所述的无线传输轮胎检测信号的方法，其特征在于该发射次数大于等于2。

9.如权利要求1所述的无线传输轮胎检测信号的方法，其特征在于根据该运转时间，进一步地推算出该检测单元发射该轮胎检测信号所需的一延迟时间，根据该延迟时间，于所述等份时间中来发射该轮胎检测信号。

10.如权利要求1所述的无线传输轮胎检测信号的方法，其特征在于检测该轮胎运转时的该加速度，以提供该状态信号，根据该加速度，推算一延迟时间，根据该延迟时间，来发射该轮胎检测信号，该步骤方法进一步包含：

根据该加速度，换算出该轮胎运转时的一速度；

根据该速度，推算该轮胎中运转一圈所需要花费的该运转时间；

根据预设的一发射次数，平均等分该运转时间，以产生所述等份时间；以及

将所述等份时间扣除该检测单元发射一次该轮胎检测信号所需花费的一发射时间，即为该延迟时间，根据该延迟时间，于所述等份时间中，延迟该延迟时间后，再发射该检测信号至该接收单元。

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