CN101678727B - 轮胎内压信息测量装置 - Google Patents

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Abstract

传感器模块主体包括用于检测轮胎内的空气压力的压力传感器(24)和用于检测轮胎内的温度的温度传感器(25)。CPU(21)利用高频时钟工作以指示压力传感器(24)和温度传感器(25)获取轮胎内部信息。此后，CPU(21)利用低频时钟工作，直到压力传感器(24)和温度传感器(25)的稳定时间经过为止。然后，CPU(21)利用高频时钟工作，以按恒定的时间间隔将由压力传感器(24)和温度传感器(25)所获取的轮胎内部信息发送至外部接收装置。在发送轮胎内部信息之后，CPU(21)利用低频时钟工作，直到恒定的时间间隔终止为止。

Description

轮胎内压信息测量装置
技术领域
本发明涉及用于测量轮胎的内部压力等、并通过无线通信将所获取的数据发送至车体侧的接收器的轮胎内压信息测量装置。
背景技术
近来，作为用于监测填充轮胎的空气压力(内部压力)是正常还是异常的方式，已经提出为车辆设置轮胎内压监测系统(tire pressure monitoring system，TPMS)。在这种情况下，将用于测量轮胎的内部压力或内部温度等的传感器模块设置在该轮胎内部。通过无线通信将测量数据从传感器模块发送，并且由车体侧的接收器接收该测量数据，使得由驾驶室中的车载显示装置来显示接收到的数据。
在该类型的轮胎内压监测系统中，通常由电池来驱动轮胎内所设置的传感器模块。因而，如果电池耗尽并且不能够工作，则传感器模块不能将轮胎的测量数据发送至车体侧的接收器。因此，非常期望尽可能地抑制传感器模块的电池的电力消耗，并且为了该目的，已经给出了各种提议。
专利文献1公开了以下轮胎信息获取系统，该轮胎信息获取系统具有以恒定的时间间隔进行测量和数据发送的测量/发送模式以及暂停处理和发送的睡眠模式。此外，专利文献2公开了在车辆的停车状态下切换至低功耗模式的轮胎内压监测系统。
[专利文献1]日本特开2004-314727号公报
[专利文献2]日本特开2004-322927号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，在传统的传感器模块中，从压力传感器和/或温度传感器定期读出轮胎信息(温度和/或压力)，并将该轮胎信息连同识别码ID一起转换成数字无线信号，以发送至车体侧的接收器。在这种情况下，通常由构成传感器模块的内部CPU来进行信号处理和/或对操作的控制。当将测量命令从CPU发送至压力传感器和/或温度传感器时，在压力传感器和/或温度传感器稳定之前，需要几微秒。在该时间段期间，CPU采用等待模式，直到稳定时间经过为止，而不降低时钟频率。此外，在将测量数据发送至车体侧的接收器时，CPU以恒定的发送时间间隔定期将测量数据发送至接收器。然而，在连续的发送之间，CPU采用等待模式，而不降低时间频率。
图6是解释传统的传感器模块中的CPU的操作的示例的流程图。可以看出，CPU在读出压力数据之前，将测量命令发送至压力传感器，并且等待，直到压力传感器稳定为止。然后，CPU在读出温度数据之前，将测量命令发送至温度传感器，并且等待，直到温度传感器稳定为止。随后，CPU将压力数据和温度数据转换成数字数据，该数字数据被发送至车体侧的接收器。然后，CPU等待，直到发送时间间隔经过为止，并将数字化后的测量数据再次发送至车体侧的接收器。在将测量数据的发送重复期望次数之后，CPU终止发送处理，并且通过降低时钟频率而切换至睡眠模式。因而，如上所述，存在以下问题，即使在CPU的基本没有进行处理的等待时间段期间，该CPU也未切换至睡眠模式，并且继续消耗不必要的电力。
考虑到现有技术的这些问题，作出了本发明。本发明的目的在于提供一种改进的轮胎内压信息测量装置，该轮胎内压信息测量装置能够通过抑制CPU的等待模式中的不必要的电力消耗来延长电池寿命。
用于解决问题的方案
为了实现前述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种轮胎内压信息测量装置，其包括用于获取轮胎内部信息的传感器，并且利用低频时钟和/或高频时钟工作，其中，所述轮胎内压信息测量装置利用所述高频时钟工作，以将命令信号发送至所述传感器，从而获取所述轮胎内部信息；以及此后，所述轮胎内压信息测量装置利用所述低频时钟工作。根据本发明的另一方面，提供了一种轮胎内压信息测量装置，其包括用于获取轮胎内部信息的传感器，并且利用低频时钟和/或高频时钟工作，其中，所述轮胎内压信息测量装置利用所述高频时钟工作，从而以恒定的时间间隔将由所述传感器所获取的轮胎内部信息发送至外部接收器部件；以及所述轮胎内压信息测量装置在发送所述轮胎内部信息之后，利用所述低频时钟工作，直到所述时间间隔终止为止。在任一情况下，优选所述传感器是压力传感器和温度传感器之一。
发明的效果
根据本发明，在CPU采用基本没有进行任何处理的等待模式时，将CPU切换至睡眠模式，以抑制不必要的电力消耗，从而允许电池寿命延长。
附图说明
图1是应用了根据本发明的传感器模块的轮胎内压监测系统的框图；
图2是示出安装至车轮的传感器模块的安装状态的截面图；
图3是示出传感器模块的外形的图；
图4是传感器模块主体的示意框图；
图5是解释CPU的操作的处理流程图；以及
图6是解释传统的CPU的操作的一个示例的处理流程图。
附图标记说明
1：接收器
3：传感器模块
4：车轮
5：电子控制单元(ECU)
6：车辆
7：显示装置
11：轮胎
12：轮胎阀
13：轮辋
15：传感器模块主体
16：辋圈安装部
15：天线
21：CPU
22：发送器
23：选择器
24：压力传感器
25：温度传感器
26：第一计时器电路
27：第二计时器电路
28：第三计时器电路
29：电池
具体实施方式
以下将参考附图来解释本发明的优选实施例。图1是应用了根据本发明的传感器模块(轮胎内压信息测量装置)的轮胎内压监测系统的框图。将轮胎内压监测系统以固定至车辆6的各车轮4的方式安装在车辆6上，并且该轮胎内压监测系统包括：传感器模块3，用于测量车轮4的轮胎内的压力或温度，并将测得的压力数据或温度数据发送至车体侧；接收器1，用于接收通过无线通信从传感器模块3的天线发送来的压力数据或温度数据；以电子控制单元(ECU)5的形式的车载控制器，用于从接收器1获取压力数据或温度数据，并判断轮胎的各安装位置的压力数据或温度数据是否异常；以及显示装置7，其安装在驾驶室中，并用于在电子控制单元5判断为轮胎内的压力或温度异常时，针对轮胎的各安装位置显示压力或温度异常。
传感器模块3用于以预定的时间间隔获取轮胎内压或轮胎温度等的轮胎内部信息，并通过无线通信将该信息发送至车体侧的接收器1。此外，电子控制单元5存储记忆轮胎安装位置和传感器模块3特有的识别码之间的对应关系的对应关系表。从传感器模块3发送来的测量数据信号添加有传感器识别码。因而，通过检查发送来的识别码和对应关系表中所存储的识别码是否一致，电子控制单元5判断轮胎安装的位置，并确定要发出警告的轮胎。
如从示出车轮的截面图的图2可以理解，将传感器模块3以与用于向轮胎11供给空气的大致圆筒状的轮胎阀12一体化的方式固定至轮辋13。可以通过烘焙将传感器模块3固定至轮胎11的内表面，使得防止传感器模块3在轮胎在负载条件下行驶期间变形时从该轮胎分离或损坏。可选地，可以通过单独的保持部件将传感器模块3保持在轮胎11的内部空间中。
图3示出传感器模块的外形的示例。可以看出，传感器模块3包括传感器模块主体15、辋圈安装部16和天线17，并且将传感器模块3以与轮胎阀12一体化的方式固定至轮辋13。
传感器模块主体15包括如由图4的示意框图所示的内部电路装置。该电路装置包括：压力传感器24，用于检测轮胎内的空气压力；温度传感器25，用于检测轮胎内的温度；CPU 21，用于进行信号处理并且控制电路装置的操作；发送器22，用于经由天线17将来自CPU 21的信号发送至车体侧的接收器；第一计时器电路26，用于对压力传感器24的稳定时间进行计数；第二计时器电路27，用于对温度传感器25的稳定时间进行计数；第三计时器电路28，用于对将测量数据发送至接收器的发送时间间隔进行计数；选择器23，用于选择驱动CPU 21用的低频时钟或高频时钟；以及电池29，用于向电路装置的组件供电。顺便提及，温度传感器25用于基于与轮胎内部空间的状态有关的更多详细信息，向驾驶员提供警告。如此，尽管温度传感器25不是不可或缺的元件，但优选将温度传感器25包括在系统中。
图5是解释CPU 21的操作的处理流程图。当到达预定时刻时，CPU 21利用高频时钟工作，以将测量命令发送至压力传感器24(步骤101)。在将测量命令发送至压力传感器24之后，CPU21使第一计时器电路26开始计数(步骤102)。随后，CPU 21将选择器23切换至低频时钟侧，并由此选择睡眠模式，即低功耗模式(步骤103)。将第一计时器电路26设置为使压力传感器24的测量操作稳定所需要的时间。当由第一计时器电路26进行的计数完成时，CPU 21将选择器23切换至高频时钟侧，使得CPU利用高频时钟工作，以从压力传感器24读出压力信息(压力数据)(步骤104)。
然后，CPU 21将测量命令发送至温度传感器25(步骤105)。在将测量命令发送至温度传感器25之后，CPU 21使第二计时器电路27开始计数(步骤106)。随后，CPU 21将选择器23切换至低频时钟侧，并由此选择睡眠模式，即低功耗模式(步骤107)。将第二计时器电路27设置为使温度传感器25的测量操作稳定所需要的时间。当由第二计时器电路27进行的计数完成时，CPU 21将选择器23切换至高频时钟侧，使得CPU 21利用高频时钟工作，以从温度传感器25读出温度信息(温度数据)(步骤108)。然后，CPU 21对所获取的压力信息(压力数据)和温度信息(温度数据)进行数字转换，并且添加传感器模块3特有的识别码，以生成数字信号(步骤109)。
随后，CPU初始化计数器i(未示出)(步骤110)，并且经由天线17将包括压力信息(压力数据)和温度信息(温度数据)的数字信号从发送器22发送至车体侧的接收器(步骤111)。当已经发送数字信号之后，CPU 21使第三计时器电路28计数(步骤112)，然后将选择器23切换至低频时钟侧，使得将CPU切换至睡眠模式(低功耗模式)，直到预定的时间间隔经过为止(步骤113)。将第三计时器电路28设置为直到进行下次发送为止的时间(预定的时间间隔)。当由第三计时器电路28进行的计数完成时，CPU 21使计数器i递增，并判断递增后的计数器i是否不小于n(例如，n＝10)(步骤115)。如果计数器i小于n，则处理返回步骤111。
然后，CPU 21将选择器23切换至高频时钟侧，并且利用高频时钟工作，以经由天线17将包括压力信息(压力数据)和温度信息(温度数据)的数字信号从发送器22发送至车体侧的接收器(步骤111)。当已经发送数字信号时，CPU 21使第三计时器电路28计数(步骤112)，然后将选择器23切换至低频时钟侧，使得将CPU切换至睡眠模式(低功耗模式)，直到预定的时间间隔经过为止(步骤113)。
这样，重复步骤111～114多次(n次)。如果在步骤115中判断为计数器i不小于n，则CPU 21将选择器23切换至高频时钟侧，并且利用高频时钟工作，以经由天线将包括压力信息(压力数据)和温度信息(温度数据)的数字信号从发送器22发送至外部接收器(步骤116)。然后，CPU 21将选择器23切换至低频时钟侧，并由此选择睡眠模式(低功耗模式)以终止处理(步骤117)。
顺便提及，在图5所示的实施例中，CPU 21在将测量命令发送至温度传感器25以获取温度数据之前，将测量命令发送至压力传感器24以获取压力数据。然而，可以颠倒该顺序，即CPU21可以在将测量命令发送至压力传感器24以获取压力数据之前，将测量命令发送至温度传感器25以获取温度数据。此外，CPU 21可以将测量命令发送至传感器中的任一传感器，以获取轮胎内部信息。
此外，CPU 21可以彼此分开地进行用于将测量命令发送至压力传感器24以获取压力数据的一系列处理(步骤101～104)，以及用于将测量命令发送至温度传感器25以获取温度数据的一系列处理(步骤105～108)。在这种情况下，可以将所获取的压力数据和温度数据存储在传感器模块主体15内的存储器中，以按预定的时间间隔进行步骤111之后的发送处理，从而将测量数据发送至车体侧的接收器。
通过前述说明将理解，根据本发明，在CPU采用基本没有进行任何处理的等待模式时，将CPU切换至睡眠模式以抑制不必要的电力消耗，从而允许电池寿命延长。

Claims (2)

1.一种轮胎内压信息测量装置，其包括用于获取轮胎内部信息的传感器，并且利用低频时钟和高频时钟工作，其中，
所述轮胎内压信息测量装置利用所述高频时钟工作，以将命令信号发送至所述传感器，此后所述轮胎内压信息测量装置利用所述低频时钟工作，直到所述传感器的测量操作稳定为止，其中，所述轮胎内压信息测量装置将所述命令信号发送至所述传感器以获取所述轮胎内部信息。
2.根据权利要求1所述的轮胎内压信息测量装置，其特征在于，所述传感器是压力传感器和温度传感器之一。
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