TWI640757B

TWI640757B - 引擎狀態偵測裝置與引擎狀態偵測方法

Info

Publication number: TWI640757B
Application number: TW106116744A
Authority: TW
Inventors: 佘明崇
Original assignee: 恩斯邁電子(深圳)有限公司; 微星科技股份有限公司
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2018-11-11
Also published as: TW201901130A; US9965905B1

Abstract

一種引擎狀態偵測裝置，適於一車輛引擎，所述的車輛引擎電性連接電池模組，用以提供電源訊號，所述的引擎狀態偵測裝置包含窗型比較電路與控制器。窗型比較電路用以接收電源訊號且依據多個臨界資料之一將電源訊號轉換成多組受測訊號之一組，其中每個臨界資料關聯於該多組受測訊號之中對應的一組。控制器電性連接窗型比較電路，控制器用以對轉換成的該組受測訊號進行演算，以對應產生綜合訊號，且依據轉換成的該組受測訊號以及綜合訊號，判斷車輛引擎的狀態，窗型比較電路所依據的該臨界資料係由控制器所決定。

Description

引擎狀態偵測裝置與引擎狀態偵測方法

本發明係關於一種引擎狀態偵測裝置與引擎狀態偵測方法，特別是一種應用臨界資料的引擎狀態偵測裝置與引擎狀態偵測方法。

隨著時間的演進，人類的社會已進入到了科技工業的時代，在此時代中，各種科技工業的產物與人們的生活密不可分，其中又以汽車係為重要的科技工業產物之一。對於大部分的人來說，汽車係為日常生活中必備的工具。汽車係由各種的硬體零件與軟體程式組合搭配而形成。當使用者啟動汽車引擎時，汽車的系統會驅使各種電腦軟體或程式進行載入的程序，使得汽車可以正常運作。傳統上，汽車內部通常配置有一組ACC線路，可用來通知汽車的電子控制單元(Electronics control unit, ECU)以便起動ECU的功能(例如將電腦軟體或程式載入相關的硬體元件當中)。因此所有的ECU都需要接ACC線以啟動ECU內部所有元件,以及關閉所有元件之耗電(以免耗盡電瓶電量影響下次啟動引擎)。然而，所述的ACC線路的配置需耗費人力與成本，且亦佔據了ECU內部的空間。本發明提供ECU一種更理想且方便的引擎狀態偵測的裝置與方法，此方法不需要ACC線接到ECU，且不採用直接量測電瓶直流電壓值的方式去判斷引擎工作狀態。

本發明提出一種引擎狀態偵測裝置與引擎狀態偵測方法，可以藉由預設的臨界資料，對汽車的電池模組所發送的電源訊號進行量測，以產生數位訊號，再透過數位訊號所呈現的波形及其頻率來判斷車輛引擎的狀態。

依據本發明之一實施例揭露一種引擎狀態偵測裝置，適於一車輛引擎，所述的車輛引擎電性連接電池模組，用以提供電源交流耦合訊號(AC coupling)(以下簡稱電源訊號)，所述的引擎狀態偵測裝置包含窗型比較電路與控制器。窗型比較電路用以接收電源訊號且依據多個臨界資料之一將電源訊號轉換成多組受測訊號之一組，其中每個臨界資料關聯於該多組受測訊號之中對應的一組。控制器電性連接窗型比較電路，控制器用以對轉換成的該組受測訊號進行演算，以對應產生綜合訊號，且依據轉換成的該組受測訊號以及綜合訊號，判斷車輛引擎的狀態，窗型比較電路所依據的該臨界資料係由控制器所決定。其中轉換成的該組受測訊號包含第一數位訊號與第二數位訊號，窗型比較電路所依據的該臨界資料包含第一參考訊號與第二參考訊號，第一參考訊號具有上限值關聯於第一數位訊號，且第二參考訊號具有下限值關聯於第二數位訊號。

依據本發明之一實施例揭露一種引擎狀態偵測方法，適用於引擎狀態偵測裝置與車輛引擎，所述的車輛引擎電性連接電池模組，用以提供電源訊號。引擎狀態偵測方法包含於車輛引擎的一觸發狀態下，載入第一臨界資料，使電源訊號轉換成第一組受測訊號；依據第一組受測訊號及對應產生的第一綜合訊號，判斷車輛引擎是否進入初始狀態；當判斷車輛引擎進入初始狀態後，載入第二臨界資料，使電源訊號轉換成第二組受測訊號；依據第二組受測訊號及對應產生的第二綜合訊號，判斷車輛引擎是否進入運行狀態；當判斷車輛引擎進入運行狀態後，載入第三臨界資料，使電源訊號轉換成第三組受測訊號；依據第三組受測訊號及對應產生的第三綜合訊號，判斷車輛引擎是否回到停機狀態；當判斷車輛引擎進入停機狀態後，載入觸發臨界資料，使電源訊號轉換成一組觸發受測訊號；依據該組觸發受測訊號及對應產生的觸發綜合訊號，判斷車輛引擎是否回到觸發狀態；其中第一組受測訊號、第二組受測訊號與第三組受測訊號各別具有對應的第一數位訊號與第二數位訊號，且第一臨界資料、第二臨界資料與第三臨界資料各別具有對應的上限值與下限值。所述各別對應的上限值與下限值分別用於比較電源訊號，以對應產生第一組受測訊號的第一數位訊號與第二數位訊號、第二組受測訊號的第一數位訊號與第二數位訊號及第三組受測訊號的第一數位訊號與第二數位訊號。

綜合以上所述，於本發明所提供的引擎狀態偵測裝置與引擎狀態偵測方法中，係透過臨界資料的上限值與下限值，將汽車的電池模組所提供的電源訊號轉換為二組數位訊號，再將該二組數位訊號進行演算形成綜合訊號，使得控制器可以依據該二組數位訊號及該綜合訊號的波形及其頻率，判斷車輛引擎的狀態。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參照圖1，圖1係依據本發明之一實施例所繪示的引擎狀態偵測裝置及車輛引擎與電池模組的方塊圖。如圖1所示，車輛引擎10電性連接電池模組11，引擎狀態偵測裝置12電性連接電池模組11。引擎狀態偵測裝置12包含窗型比較電路122及控制器124。窗型比較電路122用以接收來自電池模組11的電源訊號PS。於實務上，電池模組11可以例如係車用電瓶，用於提供電能至車輛引擎10而使其運作，而圖1的電池模組11所提供之電源訊號PS則係可以讓本發明所提出的引擎狀態偵測裝置12偵測到車輛引擎10的狀態。如圖1所示的窗型比較電路122依據多個臨界資料其中之一，將所述的電源訊號PS轉換成多組受測訊號中的一組。控制器124電性連接窗型比較電路122，且控制器124用以對轉換成的該組受測訊號進行演算，以對應產生一個綜合訊號。控制器124可依據轉換成的該組受測訊號以及所述的綜合訊號，判斷車輛引擎的狀態。於實務上，控制器124更用於將判斷結果輸出至行車電腦或ECU，以供行車電腦或ECU根據判斷結果對車輛進行對應的控制。而窗型比較電路122所依據的該臨界資料係由控制器124所決定。

具體來說，控制器124可以從多個臨界資料中選擇一個臨界資料，並將其載入窗型比較電路122，使得窗型比較電路122得以依據所選擇的臨界資料將電源訊號PS轉換為一組受測訊號。其中，透過轉換而形成的該組受測訊號包含第一數位訊號與第二數位訊號，窗型比較電路122所依據的該臨界資料包含第一參考訊號與第二參考訊號。第一參考訊號具有上限值，其關聯於第一數位訊號，而第二參考訊號具有下限值，其關聯於第二數位訊號。於實務上，電源訊號PS係為類比訊號，而藉由窗型比較電路122所進行的訊號轉換，所述的類比訊號可以對應地轉換成二個數位訊號，也就是第一數位訊號與第二數位訊號。第一數位訊號的波形及其頻率係由第一參考訊號的上限值來決定，而第二數位訊號的波形及其頻率係由第二參考訊號的下限值來決定。

控制器124分析第一數位訊號的波形及其頻率、第二數位訊號的波形及其頻率以及綜合訊號的波形及其頻率，進而判斷車輛引擎的狀態。舉例來說，請一併參照圖2A~2D，圖2A係依據本發明之一實施例所繪示的電源訊號的波形圖。而圖2B與2C係分別依據本發明之一實施例所繪示的第一數位訊號與第二數位訊號的波形圖。首先，控制器124可以選擇多個臨界資料其中之一，將其載入窗型比較電路122，所載入的臨界資料包含有第一參考訊號V1與第二參考訊號V2，其分別具有上限值HL與下限值LL，如圖2A所示。此時，窗型比較電路122依據上限值HL與下限值LL，對應輸出第一數位訊號DS1及第二數位訊號DS2，並將其傳送至控制器124。請一併參照圖2D圖，2D係依據本發明之一實施例所繪示的綜合訊號的波形圖。當控制器124接收到第一數位訊號DS1及第二數位訊號DS2時，會對第一數位訊號DS1及第二數位訊號DS2進行演算，進而產生綜合訊號CS，如圖2D所示。

接著，控制器124會基於第一數位訊號DS1與第二數位訊號DS2以及綜合訊號CS的波形及其頻率，據以判斷車輛引擎10的狀態。舉例來說，當第一數位訊號DS1及第二數位訊號DS2分別具有對應的脈衝波形W1與W2，且綜合訊號CS顯示脈衝波形W2於時序上係早於脈衝波形W1，而且第二數位訊號DS2於一時間區段中具有脈衝波形W3與W4，而第一數位訊號DS1在該時間區段中不具有任何脈衝波形時，則控制器124便可以得知汽車的馬達正重載帶動車輛引擎進行運轉。而當第一數位訊號DS1於一時間區段中具有連續的多個脈衝波形W5~W11，且第二數位訊號DS1在該時間區段中不具有任何脈衝波形時，則控制器124便可以得知汽車的馬達正輕載帶動車輛引擎進行運轉。藉此，利用設置本發明的引擎狀態偵測裝置，車輛上的系統便可以有效率地得知引擎的狀態，進而選擇是否需要將相關的軟體程式載入車輛上，而不需要透過一組ACC線路來偵測車輛引擎的狀態。如此一來，可以省去安裝ACC線路的時間、人力與材料的成本。

值得注意的是，前述所提及的多個臨界資料可係由與應用車輛引擎10的車輛具有同款車型的車輛中取得。更具體來說，假設應用車輛引擎10的車輛的車型係為M，則使用者可以事先於另一輛同為M款車型的汽車上安裝特定的工具軟體，並搭配一組線路，用以蒐集該輛汽車的數據。當所收集到的數據量達到一定程度時，便可以決定該M型車款的車輛的多個臨界資料。一旦完成該前置作業，所獲得的該些臨界資料便可適用於屬於該M型車款的所有車輛。

請進一步參照圖3，圖3係依據本發明之圖1實施例所繪示的窗型比較電路的內部電路架構圖。相較於圖1的實施例，於圖3的實施例中，窗型比較電路122包含有第一比較器1220與第二比較器1222。第一比較器1220具有第一端I1、第二端I2與第三端I3。第一比較器1220的第一端I1用以接收電源訊號PS，第一比較器1220的第二端用以自控制器124的第一輸出端P1接收第一參考訊號V1。第一比較器1220用以依據第一參考訊號V1的上限值HL與電源訊號PS，產生第一數位訊號DS1，如圖2B所示，且透過第一比較器1220的第三端I3，將第一數位訊號DS1傳送至控制器124的第一輸入端C1。另一方面，第二比較器1222具有第一端J1、第二端J2與第三端J3，第二比較器1222的第一端J1用以自控制器124的第二輸出端P2接收第二參考訊號V2，第二比較器1222的第二端J2用以接收電源訊號PS。第二比較器1222用以依據第二參考訊號V2的下限值LL與電源訊號PS，產生第二數位訊號DS2，如圖2C所示，且透過第二比較器1222的第三端J3，將第二數位訊號DS2傳送至控制器124的第二輸入端C2。具體來說，透過第一比較器與第二比較器的設置，可以將以類比訊號形式呈現的電源訊號PS，轉換成第一數位訊號DS1及第二數位訊號DS2，而由圖2A至圖3C可得知，上限值UL與下限值LL的高低，將會決定所定輸出的第一數位訊號DS1與第二數位訊號DS2。於此實施例中，當控制器124接收到第一數位訊號DS1與第二數位訊號DS2之後，控制器124會對第一數位訊號DS1與第二數位訊號DS2進行的一邏輯演算，例如或閘(OR gate)，據以產生圖2D的綜合訊號CS。於一實施例中，所述的邏輯演算可以係為人工智慧自我學習演算。舉例來說，控制器124存取判斷成功或失敗之信號特徵趨勢與參數，據以改變演算法判定權重增加判定準確度，以及適應未來電瓶老化之狀況或車內Accessory裝置之增減。

於一實施例中，圖1與圖2所述的多個臨界資料包含第一臨界資料、第二臨界資料與第三臨界資料，當窗型比較電路122依據第一臨界資料將電源訊號PS轉換成該組受測訊號，且控制器124依據該組受測訊號及對應產生的該綜合訊號而判斷車輛引擎10進入初始狀態時，則控制器124調整第一臨界資料，據以產生第二臨界資料。當窗型比較電路122依據第二臨界資料與電源訊號PS轉換成另一組受測訊號，且控制器124依據所述的另一組受測訊號及對應產生的綜合訊號而判斷車輛引擎10進入運行狀態時，則控制器124調整第二臨界資料，據以產生第三臨界資料。於一實施例中，當窗型比較電路122依據第三臨界資料與電源訊號轉換成再另一組受測訊號時，控制器124依據所述的再另一組受測訊號及對應產生的綜合訊號，判斷車輛引擎10是否回到停機狀態。於一個例子中，第三臨界資料的上限值與下限值分別大於第一臨界資料的上限值與下限值，且亦分別大於第二臨界資料對應上限值與下限值。關於如何依據第一臨界資料、第二臨界資料與第三臨界資料，以判斷車輛引擎10的狀態之細部內容將會於下列段落中有具體描述。

請一併參照圖4與圖5，圖4係依據本發明之一實施例所繪示的引擎狀態偵測方法的方法流程圖，其適用於圖1與圖2所示的引擎狀態偵測裝置與12車輛引擎10及其所配置的電池模組11。圖5係依據本發明之一實施例所繪示的電源訊號的波形圖。如圖4與圖5所示，於步驟S401中，在車輛引擎10的觸發狀態ST1下，控制器124載入第一臨界資料至窗型比較電路122，使電源訊號PS轉換成第一組受測訊號。於此實施例中，所載入的第一臨界資料係為具有對應的上限值HL1與下限值LL1，從而使得窗型比較電路122輸出的第一組受測訊號所包含的第一數位訊號DS1具有脈衝波形X1，第二數位訊號DS2具有脈衝波形X2及X3。且控制器124進一步地將具有脈衝波形X1的第一數位訊號DS1與具有脈衝波形X2及X3的第二數位訊號DS2進行演算(OR gate) ，據以對應得到第一綜合訊號CS1。接著，於步驟S403中，控制器124依據所述的第一組受測訊號及對應產生的第一綜合訊號CS1，判斷車輛引擎10是否進入初始狀態ST2。

當控制器124判斷車輛引擎10進入所述初始狀態ST2後，接著，於步驟S405中，將第二臨界資料載入至窗型比較電路122，使電源訊號PS轉換成第二組受測訊號。於此實施例中，所載入的第二臨界資料係為具有對應的上限值HL2與下限值LL2，從而使得窗型比較電路122輸出的第二組受測訊號所包含的第一數位訊號DS1具有脈衝波形X4，第二數位訊號DS2具有脈衝波形X5。且控制器124進一步地將具有脈衝波形X4的第一數位訊號DS1與具有脈衝波形X5的第二數位訊號DS2進行演算(OR gate) ，據以對應得到第二綜合訊號CS2。接著，於步驟S407中，控制器124依據所述的第二組受測訊號及對應產生的第二綜合訊號CS2，判斷車輛引擎10是否進入運行狀態ST3。

接著，於步驟S409中，當控制器124判斷車輛引擎10進入所述的運行狀態ST3後，則載入第三臨界資料至窗型比較電路122，使電源訊號PS轉換成第三組受測訊號。於此實施例中，所載入的第三臨界資料係為具有對應的上限值HL3與下限值LL3，從而使得窗型比較電路122輸出的第三組受測訊號所包含的第一數位訊號DS1具有脈衝波形X6，第二數位訊號DS2具有脈衝波形X7。且控制器124進一步地將具有脈衝波形X6的第一數位訊號DS1與具有脈衝波形X7的第二數位訊號DS2進行演算(OR gate) ，據以對應得到第三綜合訊號CS3。接著，於步驟S411中，控制器124依據所述的第三組受測訊號及對應產生的第三綜合訊號CS3，判斷車輛引擎10是否回到停機狀態ST4。接著，於步驟S413中，當控制器124判斷車輛引擎10進入停機狀態ST4後，則載入觸發臨界資料至窗型比較電路122，以使電源訊號PS轉換成一組觸發受測訊號。更具體來說，如圖5所示，所載入的觸發臨界資料具有對應的上限值HL1與下限值LL1，使得窗型比較電路122輸出的該組觸發受測訊號所包含的第一數位訊號DS1具有脈衝波形X1，第二數位訊號DS2具有脈衝波形X2。且控制器124進一步地將具有脈衝波形X1的第一數位訊號DS1與具有脈衝波形X2的第二數位訊號DS2進行演算(OR gate) ，據以對應得到觸發綜合訊號CS0。於接下來的步驟S415中，控制器124會依據該組觸發受測訊號及對應產生的觸發綜合訊號CS0，判斷車輛引擎10是否回到前述的觸發狀態ST1。若是的話，則回到步驟S401。於一實施例中，如圖5所示，所述的第三臨界資料的上限值HL3與下限值LL3係分別大於第一臨界資料對應的上限值HL1與下限值LL1，且亦分別大於第二臨界資料對應的上限值HL2與下限值LL2。

如同前述段落中所述，第一臨界資料、第二臨界資料及第三臨界資料之各自對應的上限值與下限值係由與應用車輛引擎10的車輛具有同款車型的車輛中取得。於實務的操作上，第一臨界資料、第二臨界資料及第三臨界資料之各自對應的上限值與下限值係由透過脈波寬度調變(PWM)的技術所計算出的脈衝波形的占空比來決定或直接計算數值輸入到DAC藉以輸出上限值或下限值。以實際的例子來說，使用者事先於某一款車型的汽車上安裝特定的工具軟體且搭配一組線路。接著，先預設一個數位訊號之脈衝波形所佔用的時間與整體時間的百分比，也就是目標占空比，例如25~35%，進而藉由調整用以決定第一臨界資料的上限值HL1及第二臨界資料的上限值HL2，使其對應輸出的數位訊號的脈衝波形(例如圖5中的脈衝波形X1與X4)的占空比符合該目標占空比(25~35%)。同樣地，先預設一個數位訊號之脈衝波形所佔用的時間與整體時間的百分比，也就是另一目標占空比，例如10~15%，進而藉由調整用以決定第一臨界資料的下限值LL1及第二臨界資料的下限值LL2，使其對應輸出的數位訊號的脈衝波形(例如圖5中的脈衝波形X2、X3與X5)的占空比符合該另一目標占空比(10~15%)。藉由上述方式，便可以決定適用於該款車輛的第一臨界資料與第二臨界資料。而關於第三臨界資料的界定，主要係依據車輛引擎10於運行狀態時的頻率，調整第三臨界資料的上限值HL3與下限值LL3，使其所產生的二組數位訊號的綜合訊號的頻率可以大約符合車輛引擎10於運行狀態時的頻率。也就是說，當第三臨界資料的上限值HL3與下限值LL3所產生的二組數位訊號的綜合訊號的頻率實質上等同於車輛引擎10於運行狀態時的頻率時，則該第三臨界資料便適用於該款車型的汽車。於另一實務的操作上，所述的第一臨界資料、第二臨界資料、第三臨界資料及觸發臨界資料係由人工智慧自我學習演算所決定。

請一併參照圖5與圖6A~6C，圖6A~6C分別係依據本發明之另一實施例所繪示的引擎狀態偵測方法的方法流程圖，其同樣係適用於圖1與圖2所示的引擎狀態偵測裝置與12車輛引擎10及其所配置的電池模組11。相較於圖4的實施例所示的流程圖，圖6A的實施例所示的流程圖的步驟S403包含於步驟S403a與S403b。於步驟S403a中，控制器124量測第一組受測訊號及對應產生的綜合訊號頻率變化趨勢均具有的脈衝頻寬WDT範圍及變化趨勢，接著於步驟S403b中，控制器124判斷脈衝頻寬WDT是否符合預設頻寬及變化趨勢。當控制器124判斷脈衝頻寬特性符合所述的預設頻寬時，則判斷車輛引擎進入初始狀態ST2。更具體來說，當車輛的使用者按壓車內的引擎啟動鈕時，電池模組11的電量會瞬間急劇下降，如圖5所示之觸發狀態ST1中的波形，此時第一組受測訊號及對應產生的第一綜合訊號CS1均具有實質相等的脈衝波形。控制器124對該脈衝波形進行脈衝頻寬的量測，以得到脈衝頻寬WDT及記錄頻率變化趨勢。且控制器124進一步地比對脈衝頻寬WDT頻率變化趨勢與預設頻寬參數列。當兩者特徵相符合於預期之精準度時，控制器124判斷車輛引擎進入初始狀態ST2。

又如圖6B所示，於此實施例中，步驟S407包含步驟S407a與步驟S407b。於步驟S407a中，控制器124量測第二組受測訊號及對應產生的第二綜合訊號CS2。於步驟S407b中，控制器124判斷第二組受測訊號及對應產生的第二綜合訊號CS2的脈衝頻率變化趨勢是否持續增加且出現一段平坦的時間代表發電機被啟動且發揮功能。當控制器124判斷第二組受測訊號及對應產生的第二綜合訊號CS2的信號特徵符合預期之精準度時，則判斷車輛引擎10進入所述的運行狀態ST3，從而進入步驟S409。也就是說，當第二組受測訊號及對應產生的第二綜合訊號CS2的脈衝頻率變化趨勢上升時，則代表車輛引擎10開始由低頻的初始狀態轉入高頻的運行狀態。反之，當控制器124判斷第二組受測訊號及對應產生的第二綜合訊號CS2的頻率並未持續增加時，則於步驟S407c中，控制器124判斷第二組受測訊號及對應產生的第二綜合訊號CS2的頻率是否維持在低頻率狀態，若是的話，則回到步驟S407a。反之，若否的話，則於步驟S407d中，控制器124判斷第二組受測訊號及對應產生的第二綜合訊號CS的頻率是否為零且保持一段時間。若是的話，則回到步驟S403。反之，若為否的話，則回到步驟S407a。

又如圖6C所示，步驟S411包含步驟S411a至步驟S411d。於步驟S411a中，控制器124對第三組受測訊號及對應產生的第三綜合訊號CS3進行量測。接著，於步驟S411b中，控制器124判斷第三組受測訊號及對應產生的第三綜合訊號CS3的頻率是否持續增加或保持一致。若是第三組受測訊號及對應產生的第三綜合訊號CS3的頻率持續增加或保持一致時，則代表車輛引擎10持續處於運作狀態中，此時便回到前一個步驟S411a。而當第三組受測訊號及對應產生的第三綜合訊號CS3的頻率未持續增加且未保持一致時，則於步驟S411c中，控制器124判斷第三組受測訊號及對應產生的第三綜合訊號的頻率是否持續減少。當第三組受測訊號及對應產生的第三綜合訊號CS3的頻率持續減少一段時間時，其代表車輛引擎10正處於將要關閉的狀態，此時則於步驟S411d中，控制器124判斷進一步判斷第三組受測訊號及對應產生的第三綜合訊號的頻率是否為零。當第三組受測訊號及對應產生的第三綜合訊號的頻率係為零時，則控制器124判斷車輛引擎10回到所述的停機狀態，此時，也就代表車輛引擎10完全靜止而不運作。接著，於步驟S413中，控制器124載入觸發資料，以使電源訊號PS轉換成一組觸發受測訊號。於接下來的步驟S415中，控制器124會依據該組觸發受測訊號及對應產生的觸發綜合訊號，判斷車輛引擎10是否回到前述的觸發狀態。若是的話，則可以回到步驟S401中，以重新執行該引擎狀態偵測方法的流程。

綜合以上所述，於本發明所提供的引擎狀態偵測裝置與引擎狀態偵測方法中，係先透過臨界資料的上限值與下限值，將汽車的電池模組所提供的電源訊號轉換為二組數位訊號，再將該二組數位訊號進行演算形成綜合訊號，使得控制器可以依據該二組數位訊號及該綜合訊號的波形及其頻率及其變化趨勢特徵，判斷車輛引擎的狀態。藉此，車輛系統可以通過更理想之方式取得引擎的狀態，並節省ACC線路的安裝、維護及零件成本。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

10‧‧‧車輛引擎

11‧‧‧電池模組

12‧‧‧引擎狀態偵測裝置

122‧‧‧窗型比較電路

1220‧‧‧第一比較器

1222‧‧‧第二比較器

124‧‧‧控制器

PS‧‧‧電源訊號

HL、HL1~ HL3‧‧‧上限值

LL、LL1~LL3‧‧‧下限值

DS1‧‧‧第一數位訊號

DS2‧‧‧第二數位訊號

CS‧‧‧綜合訊號

CS1‧‧‧第一綜合訊號

CS2‧‧‧第二綜合訊號

CS3‧‧‧第三綜合訊號

CS0‧‧‧觸發綜合訊號

W1~W11 X1~X7‧‧‧脈衝波形

WDT‧‧‧脈衝頻寬

I1、J1‧‧‧第一端

I2、J2‧‧‧第二端

I3、J3‧‧‧第三端

ST1‧‧‧觸發狀態

ST2‧‧‧初始狀態

ST3‧‧‧運行狀態

ST4‧‧‧停機狀態

圖1係依據本發明之一實施例所繪示的引擎狀態偵測裝置及車輛引擎與其電池模組的方塊圖。圖2A係依據本發明之一實施例所繪示的電源訊號的波形圖。圖2B係依據本發明之一實施例所繪示的第一數位訊號的波形圖。圖2C係依據本發明之一實施例所繪示的第二數位訊號的波形圖。圖2D係依據本發明之一實施例所繪示的綜合訊號的波形圖。圖3係依據本發明之圖1實施例所繪示的窗型比較電路的內部電路架構圖。圖4係依據本發明之一實施例所繪示的引擎狀態偵測方法的方法流程圖。圖5係依據本發明之另一實施例所繪示的電源訊號的波形圖。圖6A係依據本發明之另一實施例所繪示的引擎狀態偵測方法的方法流程圖。圖6B係依據本發明之另一實施例所繪示的引擎狀態偵測方法的方法流程圖。圖6C係依據本發明之另一實施例所繪示的引擎狀態偵測方法的方法流程圖。

Claims

一種引擎狀態偵測裝置，適於一車輛引擎，該車輛引擎電性連接一電池模組，用以提供一電源訊號，該引擎狀態偵測裝置包含：一窗型比較電路，用以接收該電源訊號且依據多個臨界資料之一將該電源訊號轉換成多組受測訊號之一組，其中每一該臨界資料關聯於該多組受測訊號之中對應的一組；以及一控制器，電性連接該窗型比較電路，該控制器用以對轉換成的該組受測訊號進行演算，以對應產生一綜合訊號，且依據轉換成的該組受測訊號以及該綜合訊號，判斷該車輛引擎的狀態，該窗型比較電路所依據的該臨界資料係由該控制器所決定；其中轉換成的該組受測訊號包含一第一數位訊號與一第二數位訊號，當該控制器依據該第一數位訊號與該第二數位訊號各自具有之多個脈衝波形之分佈而判斷該車輛引擎的狀態進入另一狀態時，該控制器將所決定的該臨界資料調整為該些臨界資料中的另一臨界資料，該窗型比較電路所依據的該臨界資料包含一第一參考訊號與一第二參考訊號，該第一參考訊號具有一上限值關聯於該第一數位訊號，且該第二參考訊號具有一下限值關聯於該第二數位訊號。
如請求項1所述的引擎狀態偵測裝置，其中該窗型比較電路包含：一第一比較器，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第一比較器的該第一端用以接收該電源訊號，該第一比較器的該第二端用以自該控制器的一第一輸出端接收該第一參考訊號，該第一比較器用以依據該第一參考訊號的該上限值與該電源訊號，產生該第一數位訊號，且透過該第一比較器的該第三端，將該第一數位訊號傳送至該控制器的一第一輸入端；以及一第二比較器，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第二比較器的該第一端用以自該控制器的一第二輸出端接收該第二參考訊號，該第二比較器的該第二端用以接收該電源訊號，該第二比較器用以依據該第二參考訊號的該下限值與該電源訊號，產生該第二數位訊號，且透過該第二比較器的該第三端，將該第二數位訊號傳送至該控制器的一第二輸入端；其中該控制器對所接收的該第一數位訊號與該第二數位訊號進行的該演算係為一邏輯演算或一人工智慧自我學習演算，該人工智慧自我學習演算用以改變演算法判定權重，據以產生該綜合訊號。
如請求項1所述的引擎狀態偵測裝置，其中該些臨界資料包含一第一臨界資料、一第二臨界資料與一第三臨界資料，當該窗型比較電路依據該第一臨界資料將該電源訊號轉換成該組受測訊號，且該控制器依據該組受測訊號及對應產生的該綜合訊號而判斷該車輛引擎進入一初始狀態時，則該控制器調整該第一臨界資料，據以產生該第二臨界資料；當該窗型比較電路依據該第二臨界資料與該電源訊號轉換成一另一組受測訊號，且該控制器依據該另一組受測訊號及對應產生的該綜合訊號而判斷該車輛引擎進入一運行狀態時，則該控制器調整該第二臨界資料，據以產生該第三臨界資料。
如請求項3所述的引擎狀態偵測裝置，其中當該窗型比較電路依據該第三臨界資料與該電源訊號轉換成再另一組受測訊號時，該控制器依據該再另一組受測訊號及對應產生的該綜合訊號，判斷該車輛引擎是否回到一停機狀態。
如請求項3所述的引擎狀態偵測裝置，其中該第三臨界資料的該上限值與該下限值分別大於該第一臨界資料與該第二臨界資料各自對應的該上限值與該下限值。
一種引擎狀態偵測方法，適用於一引擎狀態偵測裝置與一車輛引擎，該車輛引擎電性連接一電池模組，用以提供一電源訊號，該引擎狀態偵測方法包含：於該車輛引擎的一觸發狀態下，載入一第一臨界資料，使該電源訊號轉換成一第一組受測訊號；依據該第一組受測訊號及對應產生的一第一綜合訊號，判斷該車輛引擎是否進入一初始狀態；當判斷該車輛引擎進入該初始狀態後，載入一第二臨界資料，使該電源訊號轉換成一第二組受測訊號；依據該第二組受測訊號及對應產生的一第二綜合訊號，判斷該車輛引擎是否進入一運行狀態；當判斷該車輛引擎進入該運行狀態後，載入一第三臨界資料，使該電源訊號轉換成一第三組受測訊號；以及依據該第三組受測訊號及對應產生的一第三綜合訊號，判斷該車輛引擎是否回到一停機狀態；當判斷該車輛引擎進入該停機狀態後，載入一觸發臨界資料，使該電源訊號轉換成一組觸發受測訊號；以及依據該組觸發受測訊號及對應產生的一觸發綜合訊號，判斷該車輛引擎是否回到該觸發狀態；其中該第一組受測訊號、該第二組受測訊號與該第三組受測訊號各別具有對應的一第一數位訊號與一第二數位訊號，且該第一臨界資料、該第二臨界資料與該第三臨界資料各別具有對應的一上限值與一下限值，各別對應的該上限值與該下限值分別用於比較該電源訊號，以對應產生該第一組受測訊號的該第一數位訊號與該第二數位訊號、該第二組受測訊號的該第一數位訊號與該第二數位訊號及該第三組受測訊號的該第一數位訊號與該第二數位訊號。
如請求項6所述的引擎狀態偵測方法，其中該第一臨界資料、該第二臨界資料、該第三臨界資料及該觸發臨界資料係由一人工智慧自我學習演算所決定。
如請求項6所述的引擎狀態偵測方法，其中依據該第一組受測訊號及對應產生的該第一綜合訊號，判斷該車輛引擎是否進入該初始狀態包含：量測該第一組受測訊號及對應產生的該第一綜合訊號均具有的一脈衝頻寬及趨勢變化；以及判斷該脈衝頻寬是否符合一預設頻寬之範圍。
如請求項6所述的引擎狀態偵測方法，其中依據該第二組受測訊號及對應產生的該第二綜合訊號，判斷該車輛引擎是否進入該運行狀態包含：量測該第二組受測訊號及對應產生的該第二綜合訊號；以及判斷該第二組受測訊號及對應產生的該第二綜合訊號的頻率是否持續增加。
如請求項6所述的引擎狀態偵測方法，其中依據該第三組受測訊號及對應產生的該第三綜合訊號，判斷該車輛引擎是否回到該停機狀態包含：量測該第三組受測訊號及對應產生的該第三綜合訊號；判斷該第三組受測訊號及對應產生的該第三綜合訊號的頻率是否持續增加或保持一致；當該第三組受測訊號及對應產生的該第三綜合訊號的頻率未持續增加且未保持一致時，則判斷該第三組受測訊號及對應產生的該第三綜合訊號的頻率是否持續減少；以及當該第三組受測訊號及對應產生的該第三綜合訊號的頻率持續減少一段時間時，則判斷該第三組受測訊號及對應產生的該第三綜合訊號的頻率是否為零。
如請求項6所述的引擎狀態偵測方法，其中該第三臨界資料的該上限值與該下限值分別大於該第一臨界資料與該第二臨界資料各自對應的該上限值與該下限值。