CN103029537B - 无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法 - Google Patents

无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法，主要是对同组的多个无线胎压传感器分别赋予一专属ID(identification)编号及多组不同时间长度的待机启动时间(wake？up？time)，当无线胎压传感器开始工作时，是先取得ID后套入算式再行运算，并根据运算结果动态选择其中一待机启动时间，当待机启动时间结束后即开始传送数据，通过错开同组中每一无线胎压传感器的启动时间，可避免同组中各无线胎压传感器传送的数据在接收端重叠，造成数据错失或误判；除设定待机启动时间外，并进一步令各无线胎压传感器传送数据时具有不同的数据间距时间，以确实达成避免数据重叠的目的。

Description

无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法
技术领域
本发明是关于一种无线胎压传感器的数据传送方法，尤指一种可有效避免多个无线胎压传感器传送数据在接收端重叠的方法。
背景技术
轮胎是汽车系统中最重要的配备之一，其状态及堪用与否，与行车安全存在密不可分的绝对关系。为方便驾驶人随时掌握座车的轮胎胎压状况，新进的汽车均安装有无线胎压监测系统，主要是在汽车的各轮胎内分别安装无线胎压传感器，令其定期或不定期地利用无线方式将检测所得胎压发射给车内的一无线胎压接收器，通过无线胎压接收器的判读与显示，以随时提供各轮胎的胎压信息给驾驶人，方便驾驶人在胎压异常时预作因应措施。
如图3所示，现有的无线胎压监测系统是由至少四个无线胎压传感器71～74与一无线胎压接收器70所组成，其中，每一个无线胎压传感器71～74分别包括有控制单元、感测组件、无线高频发射电路、低频接收电路及电源(前列组件均未示于图中)等，又每一个无线胎压传感器在出厂时均配有一个8位或8位以上的专属编号。
当无线胎压传感器71～74被启动后，即会定期或不定期的利用其无线高频发射电路将感测组件所侦测到的轮胎信息及其专属的编号以固定的编码方式传给无线胎压接收器70，当无线胎压接收器70收到数据后，即先比对专属ID(identification)编号以确认所接收数据是来自本车或其它车辆，若是其它车辆的信息则作废，由此避免误收其它车子的信息，若收到的数据是由本车所属无线胎压传感器发送，则可进一步判断数据来自于那一个轮胎内的无线胎压传感器，进而解读比对轮胎压力、温度及其它相关参数。
由上述可知，现有无线胎压监测系统是由车内的无线胎压接收器70分别接收来自各轮胎内所设无线胎压传感器71～74所发射的数据，但尽管每一无线胎压传感器71～74均预设有专属的编号可供分辨，但现有无线胎压监测系统是由单一的无线胎压接收器70分别接收各无线胎压传感器71～74的数据，为使无线胎压接收器70可以确实地接到各个无线胎压传感器71～74的数据，可行的方式是将各个无线胎压传感器71～74传送数据的时间错开，故无线胎压接收器70可在不同的时间分别接收来自不同无线胎压传感器71～74所发射的数据。此种方式理论上固然可行，然而由于各无线胎压传感器71～74传送数据的错开时序是固定的，当其循环一段时间后，即又会出现时序重叠的状况，如此一来，无线胎压接收器70又将发生接收数据重叠的状况。
而解决数据重叠的另一种方式是增加无线胎压传感器71～74每一传送周期中传送数据的笔数，事实上，现有无线胎压传感器71～74传送数据的方式原本即为一次多笔，若增加每一传送周期中传送数据的笔数，则每一笔数据都发生重叠的机率即相对降低，从而每一无线胎压传感器71～74传送的数据都可成功地被无线胎压接收器70所接收。
如美国第6,486,773号发明专利案「Methodforcommunicatingdatainaremotetirepressuremonitoringsystem」即实行类似的技术，主要是令每一个无线胎压传感器71～74一次发射多笔数据，每一笔数据之间被预设不同的延迟时间，且每一个无线胎压传感器71～74设定的延迟时间亦不相同，例如无线胎压传感器71～74每次发射的数据笔数为8笔时，假设其中一无线胎压传感器71设定发射各笔数据之间的延迟时间值分别为68664444，另一无线胎压传感器72设定发射各笔数据之间的延迟时间值分别为44686644，若延迟时间的单位为微秒。则无线胎压传感器71将先产生6微秒的延迟时间，再发射第1笔数据，接着产生8微秒的延迟再发射第2笔数据，而在随后发射各笔数据前依序产生6，6，4，4，4，4微秒的延迟；又另一无线胎压传感器72则在发射第1笔数据前产生4微秒的延迟时间，在发射第1笔数据后接着产生4微秒的延迟，再发射第2笔数据，并在随后发射各笔数据前依序产生4，4，6，8，6，6，4，4微秒的延迟；利用前述方式，每一个无线胎压传感器71～74每一次发射多笔数据，且各笔数据之间设以不同的延迟时间，由此确保各无线胎压传感器71～74发射的数据不至重叠。
又台湾公开第200736079号「无线传送轮胎感测讯号的方法」发明专利案(美国第7,269,530号)，亦令各无线胎压传感器71～74每一次发射多笔数据，各笔数据之间分别设定延迟时间，以避免发射时发生数据重叠情事；不同处在于：此一专利案进一步参酌汽车的加速度以换算轮胎每转一圈所须花费的时间，再平均分配给发射笔数，例如每转一圈须花费90微秒，预定发射笔数N＝3，则每一笔数据分配的延迟时间约为30微秒，意即当轮胎每转一圈，各无线胎压传感器71～74是以相同间距依序发射3笔数据。
然而前列方式的缺陷在于：无线胎压传感器71～74是被密封地安装在轮胎内部，其无法如一般电子设备般，在电力告罄后可以非常方便地更换电池，在此状况下，无线胎压传感器71～74在用电管理上必须非常有效率，而前述增加数据传送笔数所代表的意义是电力消耗的增加，显然不符合无线胎压传感器71～74的用电原则。
又美国第6,931,923号发明专利案「轮胎状态监控设备」(Tireconditionmonitoringapparatus)揭示另一种技术，主要是由一设于车内的收发器(Transmitter-receiver)及四个分设于四个轮胎内的询答器(Transponder)所组成，该收发器分别对各轮胎内的询答器发送查询无线电波(interrogatingradiowave)，使询答器响应以轮胎状态数据(例如胎压)。
又收发器主要是根据一第一间隔时间对各个询答器送出查询无线电波，使各轮胎内的询答器响应侦测所得数据，前述的第一间隔时间是根据汽车本身的车速所决定，而在该间隔时间内发送查询无线电波的次数亦随车速改变，例如汽车时速低于100公里以下时，是1分钟发送一次，高于100公里而等于或低于200公里是1分钟内发送两次。
为确保收发器可以收到各询答器发送的轮胎状态数据，其进一步考虑收发器的天线与轮圈上所设询答器的相对角度，以决定轮胎旋转一圈该收发器发送与接收讯号的次数。该专利案一共使用了5支程序来决定前述次数；其中
程序1(Equation1)：是计算轮胎在汽车时速20公里的条件下，每秒钟旋转的圈数R(20)。
程序2(Equation2)：换算轮胎在时速20公里时，每转一圈所花的时间T(20)。
程序3(Equation3)：计算轮胎在时速20公里时，每转一圈，询答器位于最佳侦测角度内(相对于天线)的时间Tp。
程序4(Equation4)：减去收发器每一次询答所花的时间后，询答器位于最佳侦测角度内(相对于天线)的时间Tk。
程序5(Equation5)：利用Tp与Tk换算出轮胎时速20公里时每转一圈，该收发器与各询答器进行询答的次数。
由上述可知，前述美国专利案为确保收发器可以正确地收到各询答器传送的数据，使用了多支程序运算产生特定转速下轮胎每转一圈进行数据询答的次数，由于使用多支程序，故就技术而言较为繁复，且成本相对较高。
综合以上所述，现有无线胎压监测系统就数据重叠的因应方式上仍缺乏周延的解决方案，因而有待进一步检讨及寻求可行的因应对策。
发明内容
因此本发明主要目的在提供一种无线胎压传感器传送数据的方法，以有效避免传送数据在接收端重叠。
为达成前述目的采取的一主要技术手段是对同组的多个无线胎压传感器分别赋予一ID(identification)编号，并内建多组不同时间长度的待机启动时间(wakeuptime)，当任一无线胎压传感器开始工作，即执行下列步骤：
读出ID，并与一变量值进行运算，以产生一运算值；
判断运算值是否符合所设定的条件？
根据判断结果指定执行其中一组待机启动时间；
当待机启动时间结束随即开始传送数据；
判断是否符合一更新运算条件？
若符合更新运算条件，则读出ID后与一新的变量值进行运算，并产生新的运算值，以指定执行不同的待机启动时间；
前述方法的设计原理在于同组中每一无线胎压传感器在传送数据前先针对其ID与一变量值执行运算，以动态选择一对应的待机启动时间，当待机启动时间结束后再传送数据，由于各无线胎压传感器的ID原本不同，通过其ID与变量值进行运算以动态指定一待机启动时间的方式，可确保各无线胎压传感器在不同时间启动传送数据，且在传送数据后将进一步判断是否符合更新运算条件，若是即令读出的ID与一新的变量值进行运算，进而据以指定执行不同的待机启动时间，以杜绝不同的待机启动时间仍可能在最小公倍数时重叠，从而有效避免其传送的数据在接收端重叠。
为达成前述目的采取的又一主要技术手段是对同组的多个无线胎压传感器分别赋予一ID(identification)编号，并内建多组不同的数据间隔时间，当任一无线胎压传感器开始工作时，即执行下列步骤：
读出ID，并与一变量值进行运算，以产生一运算值；
判断运算值是否符合所设定的条件？
根据判断结果指定执行一组对应的数据间隔时间；
根据指定的数据间隔时间传送数据；
判断是否符合一更新运算条件？
若符合更新运算条件，则读出ID后与一新的变量值进行运算，并产生新的运算值，以指定执行不同的数据间隔时间；
前述方法的设计原理在于同组中每一无线胎压传感器在传送数据前先针对ID与一变量值执行运算，以动态选择不同的数据间隔时间，由于各无线胎压传感器传送数据的间隔时间不同，且在传送数据后将进一步判断是否符合更新运算条件，若是，则令读出的ID与一新的变量值进行运算，进而据以产生不同的数据间隔时间，以杜绝不同的数据间隔时间仍可能在最小公倍数时重叠，故可有效避免其传送的数据在接收端重叠。而相较于先前技术中提到的美国专利案，本发明仅利用ID与一变量值进行运算，即可令各无线胎压传感器以不同间隔时间传送数据，有效避免数据重叠，就技术而言较该美国专利案更为单纯，且成本相对较低。
前述更新运算条件是指无线胎压传感器开始工作已超过一段时间。
前述更新运算条件是指无线胎压传感器传送数据超过一定次数。
前述更新运算是改变ID运算参数，以改变其运算值。
附图说明
图1是本发明第一较佳实施例的流程图。
图2是本发明第二较佳实施例的流程图。
图3是现有无线胎压监测系统的示意图。
附图标记说明：70-无线胎压接收器；71～74-无线胎压传感器。
具体实施方式
关于本发明的一较佳实施例，请参阅图1所示，是指一无线胎压传感器内建传送数据的工作流程，以一部四轮汽车为例，其四个轮胎内分别安装一无线胎压传感器，意即该汽车的无线胎压监测系统具有四个无线胎压传感器，每一个无线胎压传感器均内建有如图1所示的工作流程，并被赋予一不同的ID(identification)编号及多组不同时间长度的待机启动时间，于本实施例中，每一无线胎压传感器分别内建四组待机启动时间，为方便说明，是假设四组待机启动时间分别为：T1、T2、T3及T4，。而前述工作流程包括下列步骤：
读取ID，并将读出的ID与一变量值进行运算，以取得一运算值(101)；
接着判断运算值是否符合所设定的条件(102)；
根据判断结果选择执行其中一待机启动时间(103)：如前揭所述，每一无线胎压传感器内建有唯一ID，另内建有四组不同的待机启动时间，至于选择设定那一组待机启动时间，则是利用ID与变量值运算后的结果来决定；由于每一无线胎压传感器内建的ID不同，经过与变量值运算后选择设定的待机启动时间亦必然不同；
在待机启动时间结束后，随即执行程序开始工作(104)；
接着判断是否符合一更新运算条件(105)？在本实施例，所谓更新运算条件是指无线胎压传感器开始工作已超过一段时间或传送数据超过一定次数；
若符合更新运算条件，则读出ID后与一新的变量值进行运算(106)，并产生新的运算值，再重复步骤(102)，以指定执行不同的待机启动时间。
前述实施例主要是令同组中每一无线胎压传感器开始工作后先针对ID与一变量值执行运算，以动态选择一对应的待机启动时间，当待机启动时间结束后再开始工作并传送数据，由于各无线胎压传感器的ID原本不同，通过其ID与变量值运算以动态指定一待机启动时间的方式，可确保各无线胎压传感器传送的数据不会在接收端(无线胎压接收器)重叠，而在传送数据后，则进一步判断是否符合一更新运算条件，若不符合，即依原先的设定持续工作，若符合则执行更新运算(106)；在本实施例中，所称的更新运算条件可以是：无线胎压传感器开始工作已超过一段时间(例如30分钟)，或传送数据的次数已超过50次。若判断并满足前述任一条件，即开始执行更新运算，于本实施例中，所称的更新运算，是对无线胎压传感器读出的ID加一变量，如此一来，所有无线胎压传感器运算ID的结果都会改变，其选择设定的待机启动时间亦随的不同，由此可进一步确保各无线胎压传感器传送的数据不虞重叠。
又请参阅图2所示，是本发明第二较佳实施例，与第一较佳实施例不同处在于：经过ID与一变量值运算后，是选择设定另一参数以确保传送数据不重叠，其工作流程是如下列：
读取ID，并将读出的ID与一变量值进行运算，以取得一运算值(201)；
接着判断运算值是否符合所设定的条件(202)；
根据判断结果选择执行其中一数据间隔时间(203)：如前揭所述，每一无线胎压传感器内建有唯一ID，另内建有四组不同的数据间隔时间t1，t2，t3，t4，至于选择设定那一组数据间隔时间，则是利用ID与变量值运算后的结果来决定；由于每一无线胎压传感器内建的ID不同，经过与变量值运算后选择设定的数据间隔时间亦不同；
在选择数据间隔时间，随即根据选定的数据间隔时间传送数据(204)；
接着判断是否符合一更新运算条件(205)？
若符合更新运算条件，则读出ID后与一新的变量值进行运算(206)，并产生新的运算值，再重复步骤(202)，以设定不同的数据间隔时间。
由上述可知，本实施例是在每一无线胎压传感器中内建四种不同的数据间隔时间t1，t2，t3，t4，再根据ID与变量值的运算结果选择设定其中一种数据间隔时间以传送数据，由于无线胎压传感器每一次传送数据是传送多笔数据，而数据间隔间时间是指传送一笔数据与另一笔数据之间的时间差，本实施例中是以30微秒(msec)为单位，分别提供30、60、90及120微秒等四种数据间隔时间，而每一无线胎压传感器即根据其运算ID的结果，选择其中一种数据间隔时间以传送数据；由于各无线胎压传感器是根据其运算ID的结果选择其中一种数据间隔时间，因此各无线胎压传感器每次传送各笔数据的时间并不相同，因此可以有效防止传送的数据重叠。而在开始工作并传送数据后，仍将进一步判断是否符合一更新运算条件，以便在无线胎压传感器开始工作已超过一段时间(例如30分钟)，或传送数据的次数已超过50次。若判断并满足前述任一条件，即开始执行更新运算，与前一实施例相同，所称的更新运算，是对无线胎压传感器读出的ID加一变量再进行运算，由此，所有无线胎压传感器运算ID的结果都会改变，其选择的数据间隔时间亦随的不同，并可令各组数据间隔时间呈递增或递减趋势，因而可进一步确保各无线胎压传感器传送的数据不致重叠。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法，其特征在于，是对同组的多个无线胎压传感器分别赋予一ID，并内建多组不同时间长度的待机启动时间，当任一无线胎压传感器开始工作，即执行下列步骤：
读出ID，并与一变量值进行运算，以产生一运算值；
判断运算值是否符合所设定的条件 ；
根据判断结果指定执行其中一组待机启动时间；
当待机启动时间结束随即开始传送数据；
判断是否符合一更新运算条件 ；
若符合更新运算条件，则读出ID后与一新的变量值进行运算，并产生新的运算值，以指定执行不同的待机启动时间。
2.根据权利要求1所述无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法，其特征在于，前述无线胎压传感器开始传送数据后，将进一步判断是否符合一更新运算条件，作为是否更新运算的依据。
3.根据权利要求2所述无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法，其特征在于，前述更新运算条件是指无线胎压传感器开始工作已超过一段时间。
4.根据权利要求2所述无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法，其特征在于，前述更新运算条件是指无线胎压传感器传送数据超过一定次数。
5.根据权利要求2、3或4所述无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法，前述更新运算是令ID加上前述新的变量值再执行运算，以产生前述新的运算值。
6.一种无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法，其特征在于，是对同组的多个无线胎压传感器分别赋予一ID，并内建多组不同的数据间隔时间，当任一无线胎压传感器开始工作时，即执行下列步骤：
读出ID，并与一变量值进行运算，以产生一运算值；
判断运算值是否符合所设定的条件 ；
根据判断结果指定执行一组对应的数据间隔时间；
根据指定的数据间隔时间传送数据；
判断是否符合一更新运算条件 ；
若符合更新运算条件，则读出ID后与一新的变量值进行运算，并产生新的运算值，以指定执行不同的数据间隔时间。
7.根据权利要求6所述无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法，其特征在于，前述无线胎压传感器开始传送数据后，将进一步判断是否符合一更新运算条件，作为是否更新运算的依据。
8.根据权利要求7所述无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法，其特征在于，前述更新运算条件是指无线胎压传感器开始工作已超过一段时间。
9.根据权利要求7所述无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法，其特征在于，前述更新运算条件是指无线胎压传感器传送数据超过一定次数。
10.根据权利要求7、8或9所述无线胎压传感器避免重叠的数据传送方法，其特征在于，前述更新运算是令ID加上前述新的变量值再执行运算，以产生前述新的运算值。
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