專利名稱：利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，尤指一種使用超寬頻(UWB)無線傳輸技術(shù)來作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶簷z測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
輪型車輛于行駛中，常會(huì)有爆胎的意外事故情形發(fā)生(占高速公路意外事故的6％)，而導(dǎo)致爆胎的原因大多是輪胎本身壓力的問題。輪胎于行駛中長(zhǎng)期受到環(huán)境的外力影響或是天氣的變化，進(jìn)而導(dǎo)致輪胎本身的磨損與變形，這些因素都會(huì)影響到輪胎的壓力以及行車的安全。此外，當(dāng)駕駛充氣不當(dāng)時(shí)，也會(huì)影響輪胎內(nèi)部的壓力變化。由于駕駛的疏忽，沒有做適當(dāng)?shù)妮喬ケｐB(yǎng)或按時(shí)使用胎壓計(jì)查看輪胎的壓力狀況，所以常會(huì)于車輛行駛中發(fā)生爆胎的意外事故。再者，保持正常的輪胎胎壓還可以節(jié)省油量的消耗。因此，輪型車輛的胎壓檢測(cè)對(duì)于車輛行駛的安全極其重要。
超寬頻(Ultra wideband；UWB)是一種短距離無線通訊，為美國(guó)軍方開發(fā)的一種通訊技術(shù)，相較于其它短距無線通訊標(biāo)準(zhǔn)，超寬頻UWB約僅802.11b的5/1000，第一代超寬頻(UWB)傳輸速度可達(dá)每秒100MB，第二代預(yù)期可達(dá)到每秒400MB，還具備不易產(chǎn)生干擾、精準(zhǔn)定位以及極高數(shù)據(jù)傳輸安全等特性。
超寬頻(UWB)也就是過去大家所稱的“隱形波”，是由美國(guó)軍方所開發(fā)的技術(shù)，當(dāng)時(shí)是為了要避免通訊遭先進(jìn)竊聽技術(shù)所監(jiān)聽。大部份的無線電傳輸都以窄頻運(yùn)作，例如，手機(jī)所使用的廣播大約是100MHz。但超寬頻(UWB)的脈沖卻是幾萬MHz之寬，且即使已經(jīng)被占用的頻寬也會(huì)被滲透。然而，它的發(fā)明者宣稱，它的實(shí)際耗電量非常的低，因此并不會(huì)造成任何的干擾。
本發(fā)明人即利用超寬頻(UWB)無線傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)，以無線方式來檢測(cè)輪型車輛的輪胎壓力狀況，用以取代傳統(tǒng)使用胎壓計(jì)查看輪胎的壓力做法，以讓人們可以隨時(shí)掌握輪胎壓力的情形，進(jìn)而實(shí)施車輛保養(yǎng)，以防止車輛于行駛中因?yàn)樘簡(jiǎn)栴}，所引發(fā)的各種意外事故。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，其主要目的是于一車輛局部環(huán)境中，利用超寬頻技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)的無線傳輸，用以檢測(cè)車輛的輪胎壓力情況。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)，使用于一車輛局部環(huán)境，包括有至少一數(shù)據(jù)采集端，分別設(shè)置于至少一車輛輪胎氣嘴上，包括有一壓力信息采集單元，連接于該車輛輪胎氣嘴，用以取得一胎壓值信號(hào)；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，連接于該壓力信息采集單元，接收該胎壓值信號(hào)，并將之轉(zhuǎn)換成為一數(shù)字胎壓值信號(hào)；一數(shù)據(jù)處理單元，連接于該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的處理運(yùn)算；一第一超寬頻通訊模塊，連接于該數(shù)據(jù)處理單元與一第一天線，通過該第一天線，接收遠(yuǎn)程的一詢問信號(hào)，并發(fā)射一回復(fù)信號(hào)；一主控制端，包括有一微控制單元，進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的處理運(yùn)算；一第二超寬頻通訊模塊，連接于該微控制單元與一第二天線，通過該第二天線，發(fā)射該詢問信號(hào)，并接收遠(yuǎn)程的該回復(fù)信號(hào)；及一操作單元，連接于該微控制單元，可通過使用者操作控制，以傳送一控制信號(hào)給該微控制單元。
其中，主控制端還包括有一存儲(chǔ)單元，連接于該微控制單元，用以儲(chǔ)存數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，一顯示單元，連接于該微控制單元；該數(shù)據(jù)處理單元通過該第一超寬頻通訊模塊，取得該主控制端發(fā)射的該詢問信號(hào)；該數(shù)據(jù)處理單元接收該數(shù)字胎壓值信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算處理后，通過該第一超寬頻通訊模塊，發(fā)射該回復(fù)信號(hào)到該主控制端；該微控制單元接收該控制信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算處理后，通過該第二超寬頻通訊模塊，發(fā)射該詢問信號(hào)到這些數(shù)據(jù)采集端；該微控制單元通過該第二超寬頻通訊模塊，取得這些數(shù)據(jù)采集端發(fā)射的該回復(fù)信號(hào)。
本發(fā)明還提供了一種利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)方法，包括以下步驟進(jìn)行車輛至少一輪胎的充氣動(dòng)作；使用一胎壓計(jì)，量測(cè)這些輪胎的一胎壓值信號(hào)；
裝設(shè)至少一數(shù)據(jù)采集端于這些輪胎的氣嘴上；由一主控制端設(shè)定這些數(shù)據(jù)采集端的一序號(hào)，并同時(shí)設(shè)定這些輪胎的胎壓值信號(hào)成為一胎壓設(shè)定值；儲(chǔ)存該序號(hào)與該胎壓設(shè)定值于一存儲(chǔ)單元；通過操控該主控制端，傳送一詢問信號(hào)至這些數(shù)據(jù)采集端；依序接收這些數(shù)據(jù)采集端取得的胎壓值信號(hào)；由該主控制端處理運(yùn)算該胎壓值信號(hào)成為該胎壓設(shè)定值；及顯示這些胎壓設(shè)定值于一顯示單元。
其中，于傳送一詢問信號(hào)至這些數(shù)據(jù)采集端步驟前，這些數(shù)據(jù)采集端會(huì)進(jìn)入省電模式的睡眠狀態(tài)；于傳送一詢問信號(hào)至該數(shù)據(jù)采集端步驟后，還有一激活睡眠中的這些數(shù)據(jù)采集端步驟，使得這些數(shù)據(jù)采集端進(jìn)行胎壓值信號(hào)的采集工作。
可見，本發(fā)明使用至少一數(shù)據(jù)采集端，分別設(shè)置于車輛的輪胎氣嘴上用以取得一胎壓信號(hào)。再者，使用者可以利用遠(yuǎn)程的一主控制端通過超寬頻技術(shù)傳送一詢問信號(hào)到該數(shù)據(jù)采集端，以喚醒睡眠中的該數(shù)據(jù)采集端進(jìn)行采集該胎壓信號(hào)的動(dòng)作。數(shù)據(jù)采集端通過超寬頻技術(shù)接收遠(yuǎn)程的該主控制端傳送過來的詢問信號(hào)，并且采集胎壓信號(hào)。胎壓信號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)采集端運(yùn)算處理后，數(shù)據(jù)采集端同樣通過超寬頻技術(shù)傳送一回復(fù)信號(hào)到遠(yuǎn)程的該主控制端。該主控制端接收該回復(fù)信號(hào)后，加以運(yùn)算處理，并通過一顯示單元將數(shù)據(jù)采集端取得的胎壓信號(hào)進(jìn)行顯示，以讓使用者可以清楚知道車輛的輪胎壓力情形。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的操作環(huán)境示意圖；圖2為本發(fā)明系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集端的電路方塊示意圖；圖3為本發(fā)明系統(tǒng)的主控制端的電路方塊示意圖；及圖4為本發(fā)明檢測(cè)方法的步驟流程圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下1數(shù)據(jù)采集端10壓力信息采集單元12模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元
14數(shù)據(jù)處理單元16第一超寬頻通訊模塊18第一天線2主控制端20第二天線22第二超寬頻通訊模塊24微控制單元26顯示單元27存儲(chǔ)單元28操作單元3輪型車輛4使用者5車輛輪胎氣嘴具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖1，為本發(fā)明系統(tǒng)的操作環(huán)境示意圖。本發(fā)明利用超寬頻(UWB)技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)使用于一車輛局部環(huán)境中，包括有至少一數(shù)據(jù)采集端1及一主控制端2。其中，本發(fā)明將該數(shù)據(jù)采集端1設(shè)置于輪型車輛3的車輛輪胎氣嘴5上，用來采集車輛輪胎內(nèi)部的一胎壓值信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換運(yùn)算。再者，如圖1所示，使用者4可以通過操作該主控制器2利用超寬頻(UWB)無線技術(shù)，以無線數(shù)據(jù)傳輸方式取得該胎壓值信號(hào)，并加以顯示胎壓值信號(hào)，讓使用者4可以清楚知道車輛輪胎的胎壓情形。
請(qǐng)參考圖2，為本發(fā)明系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集端的電路方塊示意圖。本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集端1包括有一壓力信息采集單元10、一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元12、一數(shù)據(jù)處理單元14、一第一超寬頻通訊模塊16及一第一天線18。
配合圖1，請(qǐng)繼續(xù)參考圖2，數(shù)據(jù)采集端1利用壓力信息采集單元10連接于該車輛輪胎氣嘴5，用以取得一胎壓值信號(hào)，該胎壓值信號(hào)為一模擬信號(hào)。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元12連接于該壓力信息采集單元10，接收模擬的該胎壓值信號(hào)，并將之轉(zhuǎn)換成為一數(shù)字胎壓值信號(hào)輸出。數(shù)據(jù)處理單元14連接于該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元12，接收該數(shù)字胎壓值信號(hào)并將之進(jìn)行處理運(yùn)算。第一超寬頻通訊模塊16連接于該數(shù)據(jù)處理單元14，接收數(shù)據(jù)處理單元14處理運(yùn)算后的數(shù)字胎壓值信號(hào)，并將之以無線方式通過該第一天線傳送到遠(yuǎn)程的一主控制端2。上述說明中，該數(shù)字胎壓值信號(hào)為一回復(fù)信號(hào)。
請(qǐng)參考圖3，為本發(fā)明系統(tǒng)的主控制端電路方塊示意圖。本發(fā)明的主控制端2包括有一第二天線20、一第二超寬頻通訊模塊22、一微控制單元24、一顯示單元26、一存儲(chǔ)單元27及一操作單元28。
請(qǐng)配合圖1，同時(shí)參考圖3，使用者4通過主控制端2的操作單元28進(jìn)行胎壓檢測(cè)控制操作，而傳送一控制信號(hào)到連接于該操作單元28的微控制單元24。微控制單元24接收該控制信號(hào)，并將之加以進(jìn)行處理運(yùn)算。經(jīng)過微控制單元24處理運(yùn)算后的控制信號(hào)傳送到連接于微控制單元24的第二超寬頻通訊模塊22。第二超寬頻通訊模塊22，將該控制信號(hào)以無線方式，通過連接于該第二超寬頻通訊模塊22的第二天線20發(fā)射傳送到遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)采集端1。上述說明中，該控制信號(hào)為一詢問信號(hào)。
繼續(xù)參考圖3，其中存儲(chǔ)單元27連接于該微控制單元24，用以儲(chǔ)存數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)采集端1的一序號(hào)數(shù)據(jù)。以及，顯示單元26連接于該微控制單元24，用以作為胎壓值信號(hào)的顯示，與顯示一操作接口。
請(qǐng)配合圖2、圖3，參考圖1，當(dāng)使用者4尚未執(zhí)行檢測(cè)胎壓操作時(shí)，設(shè)置于車輛輪胎氣嘴5上的數(shù)據(jù)采集端1會(huì)進(jìn)入一睡眠狀態(tài)，即為一省電模式，此時(shí)，數(shù)據(jù)采集端1的數(shù)據(jù)處理單元14會(huì)停止工作。所以，第一超寬頻通訊模塊16無回復(fù)信號(hào)輸出。
如上述說明中，當(dāng)使用者4進(jìn)行輪胎的胎壓檢測(cè)時(shí)，使用者4可以通過主控制端2的操作單元28，傳送控制信號(hào)到微控制單元24，微控制單元24將控制信號(hào)處理后，傳送到第二超寬頻通訊模塊22。第二超寬頻通訊模塊22以超寬頻(UWB)技術(shù)，將控制信號(hào)通過第二天線20，傳送到遠(yuǎn)程的該數(shù)據(jù)采集端1。該控制信號(hào)為詢問信號(hào)，詢問信號(hào)依序激活睡眠中的該數(shù)據(jù)采集端1，使得該數(shù)據(jù)采集端1進(jìn)行胎壓值信號(hào)的采集工作。
數(shù)據(jù)采集端1將取得的胎壓值信號(hào)，經(jīng)過轉(zhuǎn)換、運(yùn)算處理后，利用第一超寬頻通訊模塊16的超寬頻(UWB)技術(shù)，以無線傳輸方式通過第一天線18傳送回復(fù)信號(hào)到主控制端2。主控制端2以超寬頻(UWB)技術(shù)無線接收到該回復(fù)信號(hào)，該回復(fù)信號(hào)經(jīng)由微控制單元24處理后通過顯示單元26予以顯示，使得使用者可以清楚知道車輛輪胎的胎壓值。
再者，數(shù)據(jù)采集端1可預(yù)設(shè)一信號(hào)下限值、一信號(hào)上限值，并于睡眠狀態(tài)中，數(shù)據(jù)采集端1的壓力信息采集單元10取得的胎壓值信號(hào)高于該信號(hào)上限值，或是低于該信號(hào)下限值時(shí)，該取得的胎壓值信號(hào)會(huì)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理單元14的處理，處理后，數(shù)據(jù)采集端1即會(huì)主動(dòng)輸出一警告信號(hào)，并無線傳送到遠(yuǎn)程的該主控制端2，用以警告使用者4。
接下來說明本發(fā)明利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)方法，請(qǐng)參考圖4，為本發(fā)明檢測(cè)方法步驟流程圖。其步驟具體如下首先，進(jìn)行輪型車輛的至少一輪胎充氣動(dòng)作(S100)接著，使用一胎壓計(jì)分別量測(cè)這些輪胎的一胎壓值信號(hào)(S102)；然后，裝設(shè)至少一數(shù)據(jù)采集端于這些輪胎的氣嘴上(S104)；接下來，操作一主控制端，用來設(shè)定這些數(shù)據(jù)采集端的一序號(hào)，并且同時(shí)設(shè)定這些胎壓值信號(hào)成為一胎壓設(shè)定值(S106)；再者，儲(chǔ)存該序號(hào)與該胎壓設(shè)定值于一存儲(chǔ)單元(S108)；于檢測(cè)胎壓時(shí)，通過操控該主控制端用以傳送一詢問信號(hào)到這些數(shù)據(jù)采集端(S110)；然后，主控制端依序從數(shù)據(jù)采集端接收這些胎壓值信號(hào)(S112)；接著，該主控制端處理運(yùn)算這些胎壓值信號(hào)，并成為該胎壓設(shè)定值(S114)；最后，顯示這些胎壓設(shè)定值于一顯示單元(S116)。
在上述步驟中，于傳送一詢問信號(hào)到這些數(shù)據(jù)采集端(S110)步驟前，這些數(shù)據(jù)采集端會(huì)進(jìn)入一睡眠狀態(tài)，即為一省電模式。并于傳送一詢問信號(hào)到這些數(shù)據(jù)采集端(S110)步驟后，更有一激活睡眠中的這些數(shù)據(jù)采集端，使得這些數(shù)據(jù)采集端進(jìn)行胎壓值信號(hào)的采集工作。
綜上所述，本發(fā)明利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，是于一車輛局部環(huán)境中，利用超寬頻(UWB)無線傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)，以無線方式來檢測(cè)輪型車輛的輪胎壓力狀況，用以取代傳統(tǒng)使用胎壓計(jì)進(jìn)行查看輪胎的壓力做法，以讓人們能夠可以隨時(shí)掌握輪胎壓力的情形，進(jìn)而實(shí)施車輛保養(yǎng)，以防止車輛于行駛中因?yàn)樘簡(jiǎn)栴}，所引發(fā)的各種意外事故。
然而，上述所公開的附圖、說明，僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，凡本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可依據(jù)上述的說明作其它種種的改良，而這些改變?nèi)詫儆诒景l(fā)明的發(fā)明精神及權(quán)利要求書所界定的專利保護(hù)范圍中。
權(quán)利要求
1.一種利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)，使用于一車輛局部環(huán)境，包括有至少一數(shù)據(jù)采集端，分別設(shè)置于至少一車輛輪胎氣嘴上，包括有一壓力信息采集單元，連接于該車輛輪胎氣嘴，用以取得一胎壓值信號(hào)；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，連接于該壓力信息采集單元，接收該胎壓值信號(hào)，并將之轉(zhuǎn)換成為一數(shù)字胎壓值信號(hào)；一數(shù)據(jù)處理單元，連接于該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的處理運(yùn)算；一第一超寬頻通訊模塊，連接于該數(shù)據(jù)處理單元與一第一天線，通過該第一天線，接收遠(yuǎn)程的一詢問信號(hào)，并發(fā)射一回復(fù)信號(hào)；一主控制端，包括有一微控制單元，進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的處理運(yùn)算；一第二超寬頻通訊模塊，連接于該微控制單元與一第二天線，通過該第二天線，發(fā)射該詢問信號(hào)，并接收遠(yuǎn)程的該回復(fù)信號(hào)；及一操作單元，連接于該微控制單元，可通過使用者操作控制，以傳送一控制信號(hào)給該微控制單元。
2.如權(quán)利要求1所述的利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)，其中，還包括有一存儲(chǔ)單元，連接于該微控制單元，用以儲(chǔ)存數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)，其中，還包括有一顯示單元，連接于該微控制單元。
4.如權(quán)利要求1所述的利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)，其中，該數(shù)據(jù)處理單元通過該第一超寬頻通訊模塊，取得該主控制端發(fā)射的該詢問信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)，其中，該數(shù)據(jù)處理單元接收該數(shù)字胎壓值信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算處理后，通過該第一超寬頻通訊模塊，發(fā)射該回復(fù)信號(hào)到該主控制端。
6.如權(quán)利要求1所述的利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)，其中，該微控制單元接收該控制信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算處理后，通過該第二超寬頻通訊模塊，發(fā)射該詢問信號(hào)到這些數(shù)據(jù)采集端。
7.如權(quán)利要求1所述的利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)，其中，該微控制單元通過該第二超寬頻通訊模塊，取得這些數(shù)據(jù)采集端發(fā)射的該回復(fù)信號(hào)。
8.一種利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)方法，包括以下步驟進(jìn)行車輛至少一輪胎的充氣動(dòng)作；使用一胎壓計(jì)，量測(cè)這些輪胎的一胎壓值信號(hào)；裝設(shè)至少一數(shù)據(jù)采集端于這些輪胎的氣嘴上；由一主控制端設(shè)定這些數(shù)據(jù)采集端的一序號(hào)，并同時(shí)設(shè)定這些輪胎的胎壓值信號(hào)成為一胎壓設(shè)定值；儲(chǔ)存該序號(hào)與該胎壓設(shè)定值于一存儲(chǔ)單元；通過操控該主控制端，傳送一詢問信號(hào)至這些數(shù)據(jù)采集端；依序接收這些數(shù)據(jù)采集端取得的胎壓值信號(hào)；由該主控制端處理運(yùn)算該胎壓值信號(hào)成為該胎壓設(shè)定值；及顯示這些胎壓設(shè)定值于一顯示單元。
9.如權(quán)利要求8所述的利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)方法，其中，于傳送一詢問信號(hào)至這些數(shù)據(jù)采集端步驟前，這些數(shù)據(jù)采集端會(huì)進(jìn)入省電模式的睡眠狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求8所述的利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)方法，其中，于傳送一詢問信號(hào)至該數(shù)據(jù)采集端步驟后，還有一激活睡眠中的這些數(shù)據(jù)采集端步驟，使得這些數(shù)據(jù)采集端進(jìn)行胎壓值信號(hào)的采集工作。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，是于一車輛局部環(huán)境中，通過超寬頻(UWB)無線傳輸技術(shù)來作為數(shù)據(jù)的傳輸，包括有至少一數(shù)據(jù)采集端，分別設(shè)置于至少一車輛輪胎氣嘴上及一主控制端，使用者可以利用操作主控制端，進(jìn)而通過超寬頻(UWB)無線傳輸技術(shù)，由該數(shù)據(jù)采集端取得車輛的輪胎壓力值。通過本發(fā)明，可以取代傳統(tǒng)使用胎壓計(jì)查看輪胎的壓力做法，以讓人們可以隨時(shí)掌握輪胎壓力的情形，進(jìn)而實(shí)施車輛保養(yǎng)，以防止車輛于行駛中因?yàn)樘簡(jiǎn)栴}引發(fā)各種意外事故。
文檔編號(hào)G01L17/00GK1707233SQ20041004902
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月11日
發(fā)明者陸蒔楠, 余繁, 李揚(yáng)漢 申請(qǐng)人:公信電子股份有限公司