TWI583933B - 輪胎資訊無線感測及警示方法 - Google Patents

Description

輪胎資訊無線感測及警示方法

本發明是有關於一種輪胎之胎壓的偵測及警示方法，特別是指一種偵測到輪胎的胎壓異常時同步記錄當時的車行速度，並輸出告警訊號之輪胎資訊無線感測及警示方法。

由於輪胎的胎壓適當與否攸關行車安全，如胎壓過低時，輪胎滾動阻力增加，會造成操控性降低，高速過彎時輪胎還可能脫出車圈而釀成嚴重車禍；又如胎壓過高時，輪胎與地面的接觸面積減小，抓地力減弱，行駛間可能造成打滑失控。另外，行駛中的輪胎高溫則會使得胎壓已過高的輪胎容易爆胎。因此，有些駕駛人會於行車前，先使用胎壓計檢測輪胎之胎壓，以確認胎壓值是否保持在適當的安全範圍內。然而每次行車前都要自行手動檢測，實有不便。

之後遂有業者直接在車輛裝設有一胎壓偵測器，以長期監測並立即回報各輪胎之胎壓，方便駕駛人隨時掌握車輛各個輪胎之胎壓情況，以避免在行車時發生如爆胎等危險情事。惟，因分別裝設在每一個輪胎上之胎壓偵測器在操作一段時間後，容易因每一個胎壓偵測器之頻率時脈產生誤差，而造成發射訊號重疊之問題，導致車輛的中控系統所接收到每一個胎壓偵測器所發射出之偵測訊號不準確。

又如中華民國公開第201314187號「無線胎壓感測器避免重疊之資料傳送方法」，其主要是對同組的多個無線胎壓感測器分別賦予一專屬ID(identification)編號及多組不同時間長度的待機啟動時間(wake up time)，當無 線胎壓感測器開始工作時，係先取得ID後套入算式再行運算，並根據運算結果動態選擇其中一待機啟動時間，俟待機啟動時間結束後即開始傳送資料，藉由錯開同組中每一無線胎壓感測器的啟動時間，可避免同組中各無線胎壓感測器傳送的資料在接收端重疊，造成資料錯失或誤判；除設定待機啟動時間外，並進一步使各無線胎壓感測器傳送資料時具有不同的資料間距時間。

然而仍容易導致每個無線胎壓感測器的發射時間重疊之問題，即每個無線胎壓感測器在發射時會彼此干擾，而使得主控制器無法辨識各個無線胎壓感測器所偵測之輪胎資訊值。

除此之外，因目前的汽車輪胎係採高速胎，一般僅設有外胎而未設有內胎，即外胎直接套設於一輪圈上而直接與路面相接觸，於該外胎內部填充一空氣或氮氣，讓外胎具有彈性與支撐力以提供車體的支撐力量。然而，在胎壓不足或胎壓過高、超過輪胎有效期限、胎紋磨損、輪胎遇刺等情形下，容易導致輪胎破裂而產生爆胎情形，使得輪胎在短時間內因車體重量而產生扁平現象，進而造成輪圈直接與地面接觸，容易導致車體大幅度的搖晃，讓駕駛對車輛的操控性降低，相對會提高交通意外發生的可能性。因此，如何能在偵測到輪胎的胎壓異常時同步記錄當時的車行速度，並輸出告警訊號以提醒人員即時做好應變處理，亦為本發明所欲解決的問題。

因此，本發明之一目的，即在提供一種偵測到輪胎的胎壓異常時，能同步記錄當時的車行速度，以利日後釐清事故責任之歸屬，並輸出告警訊號以提醒人員之輪胎資訊無線感測及警示方法。

於是，本發明輪胎資訊無線感測及警示方法，包含下列步驟(a)至(f)：

在步驟(a)中，備置多數發射器，及一主控制器，該等發射器分別裝設於一車輛之多數輪胎上，該等發射器分別賦有一序號，每一發射器均具有一第一微處理單元，及一電性連接該第一微處理單元之偵測單元，該主控制器具有一第二微處理單元、一電性連接該第二微處理單元之操作單元、一電性連接該第二微處理單元之顯示單元，及一電性連接該第二微處理單元之震動偵測單元。

在步驟(b)中，由該操作單元使所述發射器之各該第一微處理單元發出一配對訊號，並經無線傳輸將各該配對訊號傳至該主控制器之該第二微處理單元，以進行一時序配對程序，該時序配對程序係針對每一發射器之序號分別配置有一時序參數，每一時序參數賦予不同之一延遲時間。

在步驟(c)中，利用各該偵測單元分別偵測相對應之該輪胎並產生一輪胎資訊，及利用該震動偵測單元偵測該車輛或該主控制器是否發生震動，偵測到震動時，該震動偵測單元會輸出一震動資訊，各該發射器依序間隔各該延遲時間後，經無線傳輸將各該輪胎資訊傳遞至該主控制器之該第二微處理單元，該震動偵測單元所輸出之該震動資訊也會傳遞至該第二微處理單元。

在步驟(d)中，該主控制器之該第二微處理單元判斷所接收到之任一輪胎資訊為異常時，會同步記錄當時的車行速度資訊，該第二微處理單元接收到該震動偵測單元所輸出之該震動資訊會產生一震動告警訊號，進而控制該顯示單元顯示該震動告警訊號，以及將該震動告警訊號無線傳輸至一行動裝置，由該行動裝置同步輸出該震動告警訊號。

在步驟(e)中，該主控制器於一特定時間進行一同步程序，該同步程序係由該第二微處理單元發出一夾帶有各該時序參數之同步訊號，經無線傳輸以使每一發射器重置。

在步驟(f)中，依據每一發射器所對應之各該時序參數，使該等輪胎之該等輪胎資訊依序間隔相對應之各該延遲時間後，無線傳輸至該第二微處理單元再由該顯示單元顯示。

本發明之功效在於當偵測到任一輪胎發生胎壓異常時，會同步記錄當時輪胎的車行速度，作為日後輪胎失效的檢測依據，一旦因此而發生交通事故，還能有利於日後釐清事故責任之歸屬。另外，藉由任一輪胎發生胎壓異常時同時判斷是否發生異常震動，若同時發生異常震動，該主控制器之該第二微處理單元會輸出一震動告警訊號並顯示於該顯示單元，提供駕車行進中之駕駛人能知悉及進行應變處理，同時該震動告警訊號也會無線傳輸至該行動裝置，以利車主透過手持該行動裝置便能知悉處於靜止中的車輛輪胎發生異常震動狀況，讓車主於再次開車前便能進行輪胎的維修或汰換，有效降低因輪胎不良問題所引發的交通事故發生率。

1‧‧‧發射器

101‧‧‧第一微處理單元

1011‧‧‧第一記憶體

102‧‧‧偵測單元

103‧‧‧無線高頻發射單元

104‧‧‧無線低頻接收單元

11‧‧‧第一發射器

12‧‧‧第二發射器

13‧‧‧第三發射器

14‧‧‧第四發射器

2‧‧‧主控制器

21‧‧‧第二微處理單元

211‧‧‧第二記憶體

22‧‧‧操作單元

23‧‧‧顯示單元

24‧‧‧無線低頻發射單元

25‧‧‧無線高頻接收單元

26‧‧‧震動偵測單元

261‧‧‧控制開關

27‧‧‧主控端無線收發單元

3‧‧‧輪框

4‧‧‧遠端控制器

41‧‧‧行動裝置

42‧‧‧遠端無線收發單元

[第一圖]為本發明輪胎資訊無線感測及警示方法一實施例之元件配置示意圖；[第二圖]為該實施例之方塊圖；以及[第三圖]為該實施例之流程圖。

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的下述實施例中清楚地呈現。

參閱第一、二、三圖，為本發明輪胎資訊無線感測及警示方法的一實施例，包含下列步驟(a)至(f)：在步驟(a)中，備置多數發射器1、一主控制器2，及一遠端控制器4。該等發射器1分別裝設於一車輛(圖未示)之多數輪胎的輪框3上，該等發射 器1分別賦有一序號，每一發射器1均具有一第一微處理單元101、一電性連接該第一微處理單元101之偵測單元102、一電性連接該第一微處理單元101之無線高頻發射單元103，及一電性連接該第一微處理單元101之無線低頻接收單元104。其中該第一微處理單元101並具有一第一記憶體1011。詳細地來說，該車輛包括至少四個輪胎，則發射器1的數量與輪胎的數量相對應，為方便以下之說明，該等發射器1分別定義為第一發射器11、第二發射器12、第三發射器13，及第四發射器14。在出廠時，該第一發射器11已設定有一編號為1之序號，該第二發射器12已設定有一編號為2之序號，該第三發射器13已設定有一編號為3之序號，該第四發射器14已設定有一編號為4之序號。該第一發射器11、該第二發射器12、該第三發射器13及該第四發射器14主要係個別偵測該車輛四個輪胎之一輪胎資訊，所述輪胎資訊包含有一胎壓資料、一溫度資料、一離心力資料、一電瓶電壓資料等。

而該主控制器2具有一第二微處理單元21、一電性連接該第二微處理單元21之操作單元22、一電性連接該第二微處理單元21之顯示單元23、一電性連接該第二微處理單元21之無線低頻發射單元24、一電性連接該第二微處理單元21之無線高頻接收單元25、一電性連接該第二微處理單元21之震動偵測單元26，及一電性連接該第二微處理單元21之主控端無線收發單元27。其中該第二微處理單元21還具有一第二記憶體211。該震動偵測單元26具有一控制開關261，該控制開關261可經手動操作而在一開啟狀態與一關閉狀態之間做切換。

另外，該遠端控制器4具有一行動裝置41，以及一電性連接該行動裝置41之遠端無線收發單元42。該遠端無線收發單元42與該主控制器2之主控端無線收發單元27之間係採無線藍牙通訊傳輸。

在步驟(b)中，是藉由操作該操作單元22，以使所述發射器1之各該第一微處理單元101發出一配對訊號，該配對訊號是透過該無線高頻發射單元103發射，並由該主控制器2之無線高頻接收單元25接收，進而傳送至該主控制器2之第二微處理單元21以進行一時序配對程序。該時序配對程序係針對每一發射器1之序號分別配置有一時序參數，每一時序參數賦予不同之一延遲時間。所述時序參數為1至N，N為自然數，以作為一延遲時間。且各個時序參數係儲存在該主控制器2之第二記憶體211中。進一步舉例來說，當該主控制器2之第二微處理單元21配置該第一發射器11之時序參數為1時，則表示延遲一秒鐘；當該主控制器2之第二微處理單元21配置該第二發射器12之時序參數為2時，則表示延遲二秒鐘；該主控制器2之第二微處理單元21配置該第三發射器13之時序參數為3時，則表示延遲三秒鐘；該主控制器2之第二微處理單元21配置該第四發射器14之時序參數為4時，則表示延遲四秒鐘。也就是說，該時序參數數字越大時，代表需延遲之時間較長。各個時序參數經該主控制器2之無線低頻發射單元24發射，並由該等發射器1之無線低頻接收單元104接收，且儲存至相對應之各該發射器1之第一記憶體1011中。

特別說明的是，當該車輛運行時，每一個發射器1會從省電待機狀態定時被喚醒。而當該等發射器1被喚醒時，各該發射器1會從相對應之各第一記憶體1011中讀取所儲存之時序參數，並延遲對應該時序參數之延遲時間，且進一步進行以下步驟(c)。

在步驟(c)中，利用各該偵測單元102分別偵測相對應之該輪胎並產生一輪胎資訊，同時利用該震動偵測單元26偵測該車輛或該主控制器2是否發生震動。該等發射器1依序間隔所配置之延遲時間後，將相對應之輪胎的輪胎資訊經無線高頻發射單元103發射輸出，並由該主控制器2之無線高頻接收單元25接收後再傳送至該第二微處理單元21。另外，當該震動偵測單元26偵測該 車輛或該主控制器2發生震動時，會輸出一震動資訊，該震動資訊也會經無線高頻發射單元103發射輸出，並由該主控制器2之無線高頻接收單元25接收後再傳送至該第二微處理單元21。特別說明的是，藉由上述延遲時間之設定，在開始操作經一秒後，會先由該第一發射器11發出偵測訊號至該主控制器2。在開始操作經二秒後，由該第二發射器12發出偵測訊號至該主控制器2。在開始操作經三秒後，由該第三發射器13發出偵測訊號至該主控制器2。在開始操作經四秒後，由該第四發射器14發出偵測訊號至該主控制器2。如此，可有效避免該等發射器1彼此間之干擾，且使主控制器2可清楚地對應辨識各個發射器1所偵測之輪胎資訊值。

在步驟(d)中，該主控制器2之該第二微處理單元21判斷所接收到之任一輪胎資訊為異常時，會同步將當時的車行速度資訊記錄於該第二記憶體211，在本實施例中所述車行速度資訊是以加速度做說明，但不以此為限。另外，當加速度為零時，是表示車輛處於靜止狀態。該第二微處理單元21接收到該震動偵測單元26所輸出之該震動資訊後，會再檢測該震動偵測單元26之該控制開關261的啟閉狀況，若經判斷該控制開關261位於該開啟狀態時，該第二微處理單元21會控制該顯示單元23顯示該震動告警訊號，以供位於該車輛內之駕駛人觀看。另外，當駕駛人離開該車輛時，也可藉由所持用之一行動裝置41啟動所搭載之一APP程式，設定執行一震動告警功能，在該控制開關261位於該開啟狀態時，該第二微處理單元21會同時控制該主控端無線收發單元27無線發射該震動告警訊號，由該行動裝置41之遠端無線收發單元42接收後，該APP程式會進行所列其中之一或二者相組合：控制該行動裝置41之一顯示螢幕(圖未示)顯示該震動告警訊號、控制該行動裝置41之一喇叭(圖未示)以提示音型態輸出該震動告警訊號。藉此適用於當車輛處於靜止狀態，卻發生胎壓異常或爆胎而引發車輛震動，或因竊賊企圖偷拔該主控制器2而引起之震動等情形，即使駕 駛人不在車輛內，仍可透過行動裝置41而隨時獲得告警提醒，進而能及早做好應變措施。此外，若是駕駛人不想在離開車輛後受到該震動告警訊號的打擾，可選擇在離開車輛前先關閉該控制開關261，或是離開車輛後再透過所持之該行動裝置41取消設定該震動告警功能，如此，該第二微處理單元21接收到該震動偵測單元26所輸出之該震動資訊後，若經判斷該控制開關261位於該關閉狀態時，就不會控制該顯示單元23顯示該震動告警訊號，也不會控制該主控端無線收發單元27將該震動告警訊號無線發射至該行動裝置41。

在步驟(e)中，該主控制器2於一特定時間進行一同步程序，該同步程序係由該第二微處理單元21發出一夾帶有各該時序參數之同步訊號，該同步訊號是由該主控制器2之該無線低頻發射單元24發射後，由該等發射器1之各該無線低頻接收單元104接收，並傳至各該第一微處理單元101，以使每一發射器1重置。特別說明的是，該特定時間可預設於該主控制器2內，由該主控制器2於計時屆滿後主動執行該同步程序。另外，亦可由人員視實際需求狀況手動操作該操作單元22，以使該主控制器2執行該同步程序。

在步驟(f)中，依據每一發射器1所對應之各該時序參數，使該等輪胎之該等輪胎資訊依序間隔相對應之各該延遲時間後，由各該發射器1之各該無線高頻發射單元103發射後，由該主控制器2之該無線高頻接收單元25接收，並傳至該第二微處理單元21再由該顯示單元23顯示。

進一步說明的是，藉由上述步驟(e)之同步程序，由該主控制器發出一同步訊號，當每一個發射器1對應該同步訊號之頻率時，會同時接收該同步訊號，因此，可使每一個發射器1同時進入一休眠狀態，即省電待機。再根據上述，重置後之發射器1會再依每一個發射器1所對應之時序參數，進而將每一個輪胎之該輪胎資訊依序間隔該延遲時間後，經該無線高頻發射單元103發射後，由該無線高頻接收單元25接收，並傳至該第二微處理單元21後，由該 顯示單元23顯示。因此，不但可有效防止每一個發射器1因頻率時脈產生誤差而造成訊號重疊之問題，還可使主控制器2接收到每一個發射器1所發射出之偵測訊號準確。

綜上所述，本發明輪胎資訊無線感測及警示方法藉由上述步驟流程之設計，不但可有效防止每一個發射器1因頻率時脈產生誤差而造成訊號重疊之問題，且使主控制器2接收到每一個發射器1所發射出之偵測訊號準確。另外，當偵測到任一輪胎發生胎壓異常時，還能同步記錄當時輪胎的加速度，作為日後輪胎失效的檢測依據，一旦因此而發生交通事故，還能有利於日後釐清事故責任之歸屬。此外，藉由該震動偵測單元26隨時偵測該車輛或該主控制器是否發生震動，一旦發生因胎壓異常而同時引發車輛發生異常震動如爆胎等情事，或因竊賊企圖偷拔該主控制器2而引起之震動，該震動偵測單元26會輸出一震動告警訊號通知該主控制器2之該第二微處理單元21進而顯示於該顯示單元23，提供駕車行進中之駕駛人能知悉及進行應變處理，同時該震動告警訊號也能無線傳輸至該行動裝置4，以利車主透過手持該行動裝置4便能知悉處於靜止中的車輛輪胎之胎壓異常或發生異常震動，或主控制器2發生異常震動等狀況，不但能讓車主於再次開車前便能進行輪胎的維修或汰換，有效降低因輪胎不良問題所引發的交通事故發生率，還能獲悉主控制器2可能遭竊取而能適時遏止竊賊的竊盜行為。

綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。

Claims (8)

1. 一種輪胎資訊無線感測及警示方法，包含：(a)備置多數發射器，及一主控制器，該等發射器分別裝設於一車輛之多數輪胎上，該等發射器分別賦有一序號，每一發射器均具有一第一微處理單元，及一電性連接該第一微處理單元之偵測單元，該主控制器具有一第二微處理單元、一電性連接該第二微處理單元之操作單元、一電性連接該第二微處理單元之顯示單元，及一電性連接該第二微處理單元之震動偵測單元，且該震動偵測單元具有一控制開關，該控制開關可經手動操作而在一開啟狀態與一關閉狀態之間做切換；(b)由該操作單元使所述發射器之各該第一微處理單元發出一配對訊號，並經無線傳輸將各該配對訊號傳至該主控制器之該第二微處理單元，以進行一時序配對程序，該時序配對程序係針對每一發射器之序號分別配置有一時序參數，每一時序參數賦予不同之一延遲時間；(c)利用各該偵測單元分別偵測相對應之該輪胎並產生一輪胎資訊，及利用該震動偵測單元偵測該車輛或該主控制器是否發生震動，偵測到震動時，該震動偵測單元會輸出一震動資訊，各該發射器依序間隔各該延遲時間後，經無線傳輸將各該輪胎資訊傳遞至該主控制器之該第二微處理單元，該震動偵測單元所輸出之該震動資訊也會傳遞至該第二微處理單元；(d)該主控制器之該第二微處理單元判斷所接收到之任一輪胎資訊為異常時，會同步記錄當時的車行速度資訊，該第二微處理單元接收到該震動偵測單元所輸出之該震動資訊會產生一震動告警訊號，進而控制該顯示單元顯示該震動告警訊號，以及將該震動告警訊號無線傳輸至一行動裝置，由該行動裝置同步輸出該震動告警訊號，該第二微處理單元於判斷該車輛發生異常震動時，會再檢測該震動偵測單元之該控制開關的啟閉狀況，若經判斷該控制開關位於該開啟狀 態時，該第二微處理單元會控制該顯示單元顯示該震動告警訊號，以及由該行動裝置同步輸出該震動告警訊號，若經判斷該震動偵測單元位於該關閉狀態，該顯示單元不會顯示該震動告警訊號，且該第二微處理單元不會將該震動告警訊號無線傳輸至該行動裝置；(e)該主控制器於一特定時間進行一同步程序，該同步程序係由該第二微處理單元發出一夾帶有各該時序參數之同步訊號，經無線傳輸以使每一發射器重置；以及(f)依據每一發射器所對應之各該時序參數，使該等輪胎之該等輪胎資訊依序間隔相對應之各該延遲時間後，無線傳輸至該第二微處理單元再由該顯示單元顯示。
2. 如申請專利範圍第1項所述輪胎資訊無線感測及警示方法，其中，在步驟(a)中，該第二微處理單元具有一第二記憶體，在步驟(d)中，該第二微處理單元判斷所接收到之任一輪胎資訊為異常時，當時的車行速度資訊是同步記錄於該第二記憶體。
3. 如申請專利範圍第2項所述輪胎資訊無線感測及警示方法，其中，在步驟(d)中，該行動裝置啟動所搭載之一APP程式，設定執行一震動告警功能，使得該行動裝置接收到該震動告警訊號後，該APP程式會進行所列其中之一或二者相組合：控制該行動裝置之一顯示螢幕顯示該震動告警訊號、控制該行動裝置之一喇叭以提示音型態輸出該震動告警訊號。
4. 如申請專利範圍第3項所述輪胎資訊無線感測及警示方法，其中，在步驟(d)中，該主控制器還具有一電性連接該第二微處理單元之主控端無線收發單元，該行動裝置具有一遠端無線收發單元，該震動告警訊號是由該主控端無線收發單元無線發射輸出，並由該遠端無線收發單元接收。
5. 如申請專利範圍第4項所述輪胎資訊無線感測及警示方法，其中，該主控端無線收發單元與該遠端無線收發單元間是採無線藍牙通訊傳輸。
6. 如申請專利範圍第3項所述輪胎資訊無線感測及警示方法，其中，在步驟(a)中，該主控制器還具有一電性連接該第二微處理單元之無線低頻發射單元，及一電性連接該第二微處理單元之無線高頻接收單元，且該第一微處理單元具有一第一記憶體，而每一發射器還具有一電性連接該第一微處理單元之無線低頻接收單元，及一電性連接該第一微處理單元之無線高頻發射單元；在步驟(b)中，各個時序參數是儲存在該第二記憶體中；在步驟(e)中，該同步訊號是由該主控制器之該無線低頻發射單元發射後由該等發射器之各該無線低頻接收單元接收，並傳至各該第一微處理單元，以使每一發射器重置，且各該時序參數並儲存於各該第一記憶體中；在步驟(f)中，該等輪胎之該等輪胎資訊是由各該發射器之各該無線高頻發射單元發射後，由該主控制器之該無線高頻接收單元接收，並傳至該第二微處理單元。
7. 如申請專利範圍第3項所述輪胎資訊無線感測及警示方法，其中，在步驟(b)中，所述時序參數為1至N，N為自然數，以作為一延遲時間。
8. 如申請專利範圍第7項所述輪胎資訊無線感測及警示方法，其中，在步驟(b)中，所述時序參數數字越大時，代表需延遲之時間較長。