CN105774425A - 具自动定义轮胎位置的胎压监测系统及监测胎压方法 - Google Patents

Abstract

一种具自动定义轮胎位置的胎压监测系统，其包含多个传感器、一信号接收器、一相位处理器、一中央处理器以及一显示设备。其中，所述传感器分别监测车辆的各个轮胎的胎压，并各发出一无线信号，且以该信号接收器的双天线结构接收该无线信号，并通过该相位处理器计算出该无线信号经由该双天线结构所产生的一相位差值，接着通过该中央处理器将各个相位差值转换为各个轮胎至该信号接收器的距离值，据以判断所述传感器所设置的轮胎于车体上的位置，最后该显示设备配合前述判断的结果以显示各轮胎位置及其对应的胎压大小。

Description

具自动定义轮胎位置的胎压监测系统及监测胎压方法

技术领域

本发明是与胎压监测有关；特别是指一种具自动定义轮胎位置的胎压监测系统以及一种实时监测车辆轮胎的胎压方法。

背景技术

为了实时监测胎压的情况，已知一种技术是将多个传感器分别设置于一车辆的各个轮胎内部，接着通过一手持的触发器(trigger)，于分别靠近各个轮胎时，操作该触发器所传送出一有距离限制的无线信号，至距离最为靠近的传感器，并据以将于该传感器所内建的专属编码，传送至一设置于该车体内部的信号接收器，以对应其正确的轮胎位置。通过上述的方式，将各轮胎进行相对于车体的匹配定位，而后分别位于所述轮胎内的各该传感器能用以感测各个轮胎的胎压值，并将所述胎压值连同各该传感器内部的专属编码，传送至该信号接收器，据以可得知各个轮胎的胎压值及各个轮胎的位置。

然而，在进行该方法的过程中，若不慎将该特定编码对应至错误的轮胎位置而作设定，则还需再次以相同的方式以作修正，因此该已知技术易有耗时之虞，更甚至在前述的设定过程中若发生人为的疏失而未察，则可能导致忽略胎压异常的轮胎，因而酿成车祸。

除上所述的技术之外，还有采取两支天线，用以接收四轮传感器所发射的信号强度(RSSI)，并依据信号强度的差异，辨识传感器方位，如中国大陆的CN10271228专利案即是，但传感器随着车轮转动，在不同角度所发射信号的强度即有差异以及车体结构所造成的屏敝，单以RSSI强度差异辨识方位非常困难而容易误判。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具自动定义轮胎位置的胎压监测系统及监测胎压方法，具有自动辨识轮胎位置及将辨识位置后的轮胎胎压实时监测之效。

缘以达成上述目的，本发明提供一种具自动定义轮胎位置的胎压监测系统，设置于一车辆的车体内，用以自动判断各个轮胎于该车体上的位置，并实时监测各个轮胎胎压的情形，其包含多个传感器、一信号接收器、一相位处理器、一中央处理器以及一显示设备。其中，所述多个传感器分别设置于各个轮胎内部，用以感测轮胎的胎压，并将胎压值以无线信号发出；该信号接收器设置于该车体内并偏离所述轮胎间的中心位置且靠近其中一轮胎，该信号接收器包含有一第一天线以及一第二天线，该第一天线与该第二天线接收来自所述传感器所发出的无线信号；该相位处理器电性连接该信号接收器，用以计算该信号接收器的该第一天线以及该第二天线所接收同一个传感器所发出无线信号的相位差值；该中央处理器电性连接该相位处理器，并用以将该相位处理器对每一个传感器所计算出的相位差值，转换为各个传感器至该信号接收器的距离值，并以不同距离值作为判断所述传感器所设置的轮胎于该车体上的位置，之后将各个轮胎的胎压值以及各个轮胎的位置信息以信号方式输出；该显示设备设置于该车体内并电性连接该中央处理器，在接收该中央处理器所传送的信号后，该显示设备显示出各个轮胎的胎压值以及各个轮胎位于该车体的位置信息。

上述中的胎压监测系统，其中该信号接收器的该第一天线及该第二天线与各个传感器之间的距离皆不相等。

上述中的胎压监测系统，其中该中央处理器将该相位处理器对每一个传感器所计算出的相位差值，先转换为相对应的时间差值，再转换为各个传感器至该信号接收器的距离值。

本发明另提供一种用以实时监测车辆轮胎的胎压方法，包含下列步骤：a、监测各轮胎的胎压，并各别发出一无线信号传送所监测的胎压；b、于不同位置接收来自步骤a所发出的无线信号，以取得至少两个具有相同频率但不同相位的信号，并以取得的信号计算出不同相位之间的相位差值；以及c、将该相位差值转换为距离值，并依据转换所得的距离值，判断步骤a所监测的轮胎于该车辆上的位置。

上述中的实时监测车辆轮胎的胎压方法，其中该步骤c是先将相位差值转换为相对应的时间差值，再依据时间差值计算取得相对应的距离值。

上述中的实时监测车辆轮胎的胎压方法，其中在该步骤b与步骤c之间还包括下列步骤：重复步骤b多次，以取得多个相位差值，且所述相位差值对应有不同的无线信号；以及于步骤c中，更将上述的所述相位差值分别转换为对应的距离值，并依据转换所得的距离值，判断所述无线信号对应的轮胎于该车辆上的位置。

本发明的效果在于通过将接收的信号进行相位技术的处理，即可达成系统自动判断所述轮胎内的所述传感器相对于该车体的位置并实时监测各轮胎的胎压。

附图说明

为能更清楚地说明本发明，以下结合较佳实施例并配合附图详细说明如后，其中：

图1是本发明一较佳实施例具自动定义轮胎位置的胎压监测系统的装置示意图，表示信号接收器的第一天线和第二天线接收位于车体左前轮的第一传感器所传送信号。

图2类同图1，表示信号接收器的第一天线和第二天线接收位于车体左后轮的第二传感器所传送信号。

图3类同图1，表示信号接收器的第一天线和第二天线接收位于车体右前轮的第三传感器所传送信号。

图4类同图1，表示信号接收器的第一天线和第二天线接收位于车体右后轮的第四传感器所传送信号。

图5类同图1，表示所述传感器相对于信号接收器的距离。

图6为本发明自动定义轮胎位置及胎压实时监测的流程图。

具体实施方式

请参图1至图5所示，为本发明一较佳实施例的具自动定义轮胎位置的胎压监测系统及胎压实时监测方法，其中该系统设置于一车辆100的车体内，用以自动判断各个轮胎于该车体上的位置，并实时监测各个轮胎胎压的情形。该车辆100包含有四轮胎，所述轮胎分别为一左前轮10、一左后轮11、一右前轮12以及一右后轮13。

该系统包含有多个传感器、一信号接收器30、一相位处理器40、一中央处理器50以及一显示设备60。在本发明实施例中多个传感器分别为一第一传感器20、一第二传感器21、一第三传感器22以及一第四传感器23，并且分别设置于该左前轮10、该左后轮11、该右前轮12以及该右后轮13内部，用以各别感测所述轮胎的胎压，并将所述胎压值以无线信号发出。

以本实施例而言，若将该车体的四个轮胎当作是一矩形的四个顶点，则该矩形的重心即为所述轮胎的中心位置C，其中该信号接收器30设置于该车体内并偏离所述轮胎间的中心位置C且靠近其中一轮胎。在本实施例中该信号接收器30靠近该车体的左前轮10，但上述中的该信号接收器30并不以设置于靠近该车体的左前轮10为限。

该信号接收器30包含有一第一天线31以及一第二天线32，该第一天线31以及该第二天线32两者高度相同、左右平行并列且相隔有一距离，并且两者皆接收来自所述传感器所发出的无线信号；再者，因为该第一天线31及该第二天线32与各个传感器之间的距离皆不相等，以至于自同一传感器所传送的无线信号至该第一天线31与该第二天线32时，第一天线31与该第二天线32所接收的无线信号之间将存在有一相位差。

当然，上述的双天线结构并不以高低相同且左右平行有一距离为限，凡当所述传感器传送信号至该信号接收器30而能产生相位差值的双天线结构皆可。同样地，上述该信号接收器30所设置于该车体的位置并不以上述实施例为限，凡当所述传感器传送信号至该信号接收器30的该第一天线31与该第二天线32时，能产生不同相位差值的设置方式皆可。

该相位处理器40电性连接该信号接收器30，用以接收该信号接收器30的该第一天线31以及该第二天线32所接收同一个传感器所发出无线信号而输出的信号，并据以计算对应的相位差值。

该中央处理器50电性连接该相位处理器40，并用以将该相位处理器40对每一个传感器所计算出的相位差值，转换为各个传感器至该信号接收器30的距离值，并以不同距离值作为判断所述传感器所设置的轮胎于该车体的位置。

该显示设备60设置于该车体内并电性连接该中央处理器50，于该显示设备60接收该中央处理器50所传送的信号后，该显示设备60显示出该车体上各个轮胎的胎压值大小以及各个轮胎的位置信息。

上述为本发明较佳实施例具自动定义轮胎位置的胎压监测系统的各构件及其说明，接着说明该系统用以实时监测胎压的方法如后。请参阅图1至图4，并请配合图6的流程图。

步骤S110：先将若干传感器分别设置于车辆的各轮胎内。在本实施例中，车辆100具有四个轮胎，因此需要四个传感器。

步骤S120：通过每一该传感器分别监测每一该轮胎的胎压，并各别发出一无线信号。在本实施例中，各该传感器分别感测各个轮胎的胎压，并以无线信号的方式传送所测得的胎压值。

步骤S130：通过不同的天线31、32于不同位置分别接收来自任一个传感器所发出的无线信号，以取得至少两个具有相同频率但不同相位的信号，并计算不同相位之间的相位差值。在本实施例中，所述传感器所发出的无线信号的其中至少一者传送至该信号接收器30的该第一天线31以及该第二天线32，使该信号接收器30取得两个具有相同频率但不同相位的信号。尔后，将两个具有相同频率但不同相位的信号传送至该相位处理器40，以计算所述具有相同频率不同相位的信号之间的相位差值。

步骤S140：重复步骤S130完成该或所述传感器所发出无线信号的相位差值的计算。在本实施例中，该相位处理器40先完成该第一传感器20、该第二传感器21、该第三传感器22及该第四传感器23所发出无线信号的相位差值的计算，之后再将所述相位差值传送至该中央处理器50。当然，在实际实施上，该相位处理器40亦可每计算出一笔无线信号的相位差值后，就将该相位差值传送至该中央处理器50进行计算。换言之，该相位处理器40所传送的相位差值的笔数，并不以上述的数量为限。

步骤S150：将步骤S140所计算出的所述相位差值，转换为距离值，并依据转换所得的距离值，判断所述传感器所设置的轮胎于该车体上的位置。在本实施例中，该中央处理器50将相位差值转换为相对应的时间差值，再依据时间差值计算取得相对应的距离值，分别为该第一传感器20、该第二传感器21、该第三传感器22以及该第四传感器23相对于该信号接收器30的距离为L1、L2、L3以及L4，如图5所示。

接着，该中央处理器50将上述所述距离值作大小的排序，并在计算出L1＜L3＜L2＜L4时，判断该第一传感器20、该第三传感器22、该第二传感器21以及该第四传感器23分别位于该左前轮10、该右前轮12、该左后轮11、该右后轮13的内部。

另外，实际实施上，亦可在完成步骤S130之后，直接执行步骤S150，并依据转换所得的距离值，以得知所述传感器的其中一者所设置的轮胎于该车体上的位置。换言之，除前述计算出全部轮胎的位置的方式外，亦可依据转换所得的距离值，直接判断各传感器所对应的轮胎于该车辆上的位置。

步骤S160：显示所述轮胎位置及所述轮胎的胎压状态于一显示设备上。在本实施例中为了将所侦测到的所述轮胎的位置及所述轮胎的胎压告知驾驶人，该中央处理器50将上述所述轮胎自动定位的结果以及对应于各个轮胎的胎压信息，传送至该显示设备60而作显示以告知驾驶人。

综上所述，本发明只需将各该传感器所传送出的信号以进行相位计算，即可达成系统自动判断各该轮胎的位置并实时监测各轮胎胎压的功效。

以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，凡是应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效变化，理应包含在本发明的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种具自动定义轮胎位置的胎压监测系统，设置在一车辆的车体内，用以自动判断各个轮胎相对于该车体的位置，并实时监测各个轮胎胎压的情形，其包含：

多个传感器，分别设置于各个轮胎内部，用以感测轮胎的胎压，并将胎压值以无线信号发出；

一信号接收器，设置于该车体内并偏离所述轮胎间的中心位置且靠近其中一轮胎，该信号接收器包含有一第一天线以及一第二天线，该第一天线与该第二天线接收来自所述传感器所发出的无线信号；

一相位处理器，电性连接该信号接收器，用以计算该信号接收器的该第一天线以及该第二天线所接收同一个传感器所发出无线信号的相位差值；

一中央处理器，电性连接该相位处理器，并用以将该相位处理器对每一个传感器所计算出的相位差值，转换为各个传感器至该信号接收器的距离值，并以不同距离值作为判断所述传感器所设置的轮胎于该车体上的位置，之后将各个轮胎的胎压值以及各个轮胎的位置信息以信号方式输出；以及

一显示设备，设置于该车体内并电性连接该中央处理器，于接收该中央处理器所传送的信号后，该显示设备显示出各个轮胎的胎压值以及各个轮胎的位置信息。

2.如权利要求1所述的具自动定义轮胎位置的胎压监测系统，其中该信号接收器的该第一天线及该第二天线与各个传感器之间的距离皆不相等。

3.如权利要求1所述的具自动定义轮胎位置的胎压监测系统，其中该中央处理器将该相位处理器对每一个传感器所计算出的相位差值，先转换为相对应的时间差值，再转换为各个传感器至该信号接收器的距离值。

4.一种用以实时监测车辆轮胎的胎压方法，包含下列步骤：

a、监测各轮胎的胎压，并各别发出一无线信号传送所监测的胎压；

b、于不同位置接收来自步骤a所发出的无线信号，以取得至少两个具有相同频率但不同相位的信号，并以取得的信号计算出不同相位之间的相位差值；以及

c、将该相位差值转换为距离值，并依据转换所得的距离值，判断步骤a所监测的轮胎于该车辆上的位置。

5.如权利要求4所述用以实时监测车辆轮胎的胎压方法，于步骤c之后，还包括下列步骤：

d、显示步骤c所判断出的轮胎的位置及步骤a所监测的胎压于一显示设备上。

6.如权利要求4所述用以实时监测车辆轮胎的胎压方法，其中该步骤c是先将相位差值转换为相对应的时间差值，再依据时间差值计算取得相对应的距离值。

7.如权利要求4所述用以实时监测车辆轮胎的胎压方法，其中在该步骤b与步骤c之间还包括下列步骤：重复步骤b多次，以取得多个相位差值，且所述相位差值对应有不同的无线信号；以及于步骤c中，更将上述的所述相位差值分别转换为对应的距离值，并依据转换所得的距离值，判断所述无线信号对应的轮胎于该车辆上的位置。