專利名稱：行駛狀態(tài)計算裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能探測車輛行駛速度和行駛距離的行駛狀態(tài)探測裝置，較狹義地，本發(fā)明涉及一種行駛狀態(tài)探測裝置，它接收與車輛行駛狀態(tài)有關的無線電信號，以便計算車輛的速度和所行駛的距離。
一般地說，已知有一種含有一個行駛狀態(tài)探測器的圈數(shù)計算器，它根據(jù)自行車車輪的旋轉次數(shù)來計算自行車的行駛速度和行駛距離。
例如，圈數(shù)計算器包括一個能探測車輪旋轉次數(shù)的旋轉次數(shù)傳感裝置以及計算和顯示裝置，后者能夠根據(jù)探測到的車輪旋轉次數(shù)和輪胎尺寸來計算自行車的行駛速度和行駛距離，并把它們顯示出來。
旋轉次數(shù)傳感裝置安置在車輪或車輪軸附近。計算和顯示裝置安裝在例如自行車的車把上，使騎車人能夠容易地看到顯示裝置。這就是說，旋轉次數(shù)傳感裝置與計算和顯示裝置是分開安裝的，所以兩者之間需要有信號的發(fā)送和接收。
為此，習慣上已經提出了一種無線電通訊型的圈數(shù)計算器，其中在旋轉次數(shù)傳感裝置與計算和顯示裝置之間是利用無線電來傳遞信號的。
在這種圈數(shù)計算器中，旋轉次數(shù)傳感裝置探測車輪的旋轉次數(shù)，并發(fā)出一個代表所探測到的旋轉次數(shù)的無線電信號，該信號由計算和顯示裝置接收。當兩輛或多輛帶有這種圈數(shù)計算器的自行車互相靠近時，它們的旋轉次數(shù)傳感裝置發(fā)出同一類型的無線電信號。于是，各個計算和顯示裝置就可能會在受干擾的狀態(tài)下接收這些信號，從而顯示出不正確的車輪旋次數(shù)值。這就是說，當多輛帶有這種圈數(shù)計算器的自行車互相靠近時，圈數(shù)計算器就可能工作不正常。
因此本發(fā)明的一個目的是提供一種用來探測和顯示車輛行駛狀態(tài)的行駛狀態(tài)計算裝置，它可以使可能發(fā)生的無線電信號干擾不再持續(xù)下去。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種行駛狀態(tài)計算裝置，它包括用來探測對應于車輛行駛狀態(tài)的信號的行駛狀態(tài)探測裝置;
用來在一個具有多個不同頻率中的某一個頻率的信號上來發(fā)送所探測到的信號的發(fā)送裝置;
用來接收由發(fā)送裝置發(fā)送的信號的接收裝置;
用來判定在接收裝置接收來自發(fā)送裝置的信號時，是否接收到了不同于發(fā)送裝置發(fā)送的信號的信號的判定裝置;以及用來在判定裝置已判定接收到了不同的信號時，把發(fā)送裝置和接收裝置所使用的信號頻率改變?yōu)榱硪活l率的改變裝置。
利用這樣的安排，可以有效地和準確地計算車輛的行駛狀態(tài)。
附圖的簡要說明圖1是圈數(shù)計算器第一實施例的前視圖，該計算器含有根據(jù)本發(fā)明的行駛狀態(tài)探測裝置。
圖2是帶有該圈數(shù)計算器的自行車的側視圖。
圖3是該圈數(shù)計算器的傳感和發(fā)送單元的結構方框圖。
圖4是該圈數(shù)計算器的計算和顯示單元的結構方框圖。
圖5示出計算和顯示單元的RAM(隨機取存存儲器)的存儲區(qū)的結構。
圖6是表明傳感和發(fā)送單元的發(fā)送工作的時間進程圖。
圖7是表明計算和顯示單元的接收工作的時間進程圖。
圖8是表明圈數(shù)計算器工作過程的流程圖。
圖9是表明圈數(shù)計算器第二實施例的工作過程的流程圖，該圈數(shù)計算器第二實施例含有根據(jù)本發(fā)明的行駛狀態(tài)探測裝置。
下面將結合


應用于圈數(shù)計算器的根據(jù)本發(fā)明的行駛狀態(tài)探測裝置的第一實施例。
如圖1所示，圈數(shù)計算器含有一個行駛狀態(tài)探測裝置，后者又含有一個能探測車輛的，較具體地說一輛自行車A的，前輪1的旋轉情況，并能發(fā)送一個代表該前輪1的旋轉情況的脈沖信號的傳感和發(fā)送單元2;以及一個能接收該脈沖信號，計算自行車的行駛速度和行駛距離，并顯示這些數(shù)據(jù)項目的計算和顯示單元3。
如圖2所示，傳感和發(fā)送單元2安裝在自行車上靠近于設置在自行車A前輪1的一條輻條上的磁鐵4的旋轉軌道的位置上。傳感和發(fā)送單元2在前輪1每旋轉一次時都將探測到磁鐵4經過該單元2。
如圖3的方框圖所示，傳感和發(fā)送單元2主要包括一個當磁鐵4經過該單元2時會被其磁通量閉合的常開舌簧開關2a;一個對開關2a的舌簧的閉合進行探測的探測器2b;一個能發(fā)送4kHz的信號的4kHz發(fā)送單元2c;一個能發(fā)送6kHz的信號的6kHz發(fā)送單元2d;一個能夠在發(fā)送時從發(fā)送單元2c、2d中選出一個的選擇器2e;以及一個接收一命令選擇器2e在發(fā)送單元2c、2d中選擇一個的外部轉換信號的轉換接收器2f。
如圖6所示，探測器2b能夠接收當磁鐵4經過傳感和發(fā)送單元2時使舌簧開關2a閉合而產生的舌簧開關信號a，由此將引起一個振蕩器(未畫出)產生具有預定周期的時鐘信號b，使得一個晶體管(未畫出)在短時間內重復地通/斷。這將使得發(fā)送單元2c、2d中被選出的那個單元的電磁感應線圈(未畫出)在緊接著磁鐵4經過傳感和發(fā)送單元2的時刻的短時間內輸出共振脈沖c。也就是說，在自行車A前輪1的每一次完整的旋轉中，傳感和發(fā)送單元2都輸出含有電磁感應信號的共振脈沖c。
如圖2所示，計算和顯示單元3安裝在自行車A的車把5上，或者安裝在像手表那樣繞在騎車人手腕上的一條帶子(未畫出)上。
如圖4所示，計算和顯示單元3包括分別能夠接收由4kHz和6kHz發(fā)送單元2c和2d所發(fā)送的共振脈沖c的4kHz和6kHz接收單元3a和3b;一個能夠在接收時從接收單元3a和3b中選出一個的選擇器3c;一個能夠產生當時時間的信號和開始測量以來所經過的時間的信號的時鐘3d;一個能夠計算自行車行駛速度和行駛距離的中央處理單元(CPU)3e;一個隨機存取存儲器(RAM)3f;一個能夠顯示CPU3e的計算結果的液晶顯示器(LCD)3g;一個驅動顯示器3g的顯示驅動器3h;一個能夠把數(shù)據(jù)傳送給CPU3e的鍵入單元3i;以及一個能夠向傳感和發(fā)送單元2的轉換接收器2f發(fā)射轉換信號的轉換發(fā)射器3j。
如圖7所示，當4kHz或6kHz接收單元3a或3b接收到從4kHz或6kHz發(fā)送單元2c或2d輸出的共振脈沖c時，它將因為電磁感應線圈(未畫出)的電磁感應作用而產生接收信號d。
提供在CPU3e中的一個接收方探測器(未畫出)在接收到接收信號d時將使其中的一個比較器(未畫出)產生對應于接收信號d中超過閾值電平Vth部分的比較器信號d1，并根據(jù)比較器輸出d1產生脈沖接收信號e。
當磁鐵4因前輪1旋轉了一整圈而經過傳感和發(fā)送單元2時，即每當前輪1旋轉一整圈時，就有脈沖接收信號e被輸入到CPU3e中。
鍵入單元3i包括圖1中計算和顯示單元的第一至第四共四個電子表按鈕式開關6a、6b、6c和6d。第一開關6a象普通電子表中的按鈕那樣用來設定時間。第二開關6b用來使自行車行駛距離數(shù)據(jù)復位，和向鍵入單元中的跑表(未畫出)輸入開始信號和停止信號。第三開關6c用來輸入自行車輪胎尺寸的數(shù)據(jù)。當按下一次第三開關6c時，預先存儲的自行車輪胎尺寸數(shù)據(jù)將以菜單方式顯示出來，可以在菜單中選擇一個輪胎尺寸。第四(轉換)開關6d用來改變頻率。按下第四開關6d，就有一個選擇信號輸入到選擇器3c和轉換發(fā)射器3j中，使選擇器3c從4kHz和6kHz接收單元3a和3b中選出一個，并使轉換發(fā)射器3j向傳感和發(fā)送單元2的轉換接收器2f發(fā)送一個轉換信號。
如圖5所示，RAM3f包括一個用來存儲對接收到的脈沖信號計數(shù)的數(shù)目數(shù)據(jù)的計算區(qū)7a;一個用來存儲自開始測量狀態(tài)以來所經過的時間數(shù)據(jù)的計時寄存區(qū)7b;一個用來存儲由第三開關6c輸入的輪胎尺寸數(shù)據(jù)的輪胎尺寸區(qū)7c;一個用來存儲基于脈沖信號時間間隔計算的行駛速度數(shù)據(jù)的行駛速度區(qū)7d;一個用來存儲如前所述的基于脈沖信號數(shù)目計算的行駛距離數(shù)據(jù)的行駛距離區(qū)7e;一個用來存儲脈沖信號時間間隔數(shù)據(jù)的計時計數(shù)區(qū)7f;以及一個用來存儲比較器輸出的脈沖數(shù)目數(shù)據(jù)或者一個脈沖信號的脈沖數(shù)目數(shù)據(jù)的比較器輸出計數(shù)區(qū)7g。
當出現(xiàn)干擾時，這樣布局的圈數(shù)計算器的工作過程將在下面參照圖8所示的流程圖進行說明。
自行車A在行駛過程中，由于前輪1的轉動，磁鐵4要經過傳感和發(fā)送單元2，使得該單元2輸出共振脈沖c。
計算和顯示單元3接收到由前輪1的旋轉一周而產生的接收信號(旋轉探測脈沖)d(步驟S1)。計算和顯示單元3的接收單元3a(3b)把接收信號d轉換成對應于接收信號中超過預定閾值Vth的部分的比較器輸出d1，并把比較器輸出d1輸入到CPU3e。CPU3e對比較器輸出d1的脈沖數(shù)目進行計數(shù)，并把計數(shù)結果存儲在RAM3f的比較器輸出計數(shù)區(qū)7g中。
計數(shù)得到的脈沖數(shù)目與預定的脈沖數(shù)目(在本例中，它等于18+1＝19)進行比較(步驟S2)。如果前一數(shù)目大于后一數(shù)目，則判定發(fā)生了干擾狀態(tài)，其中接收到了多個互相重疊的脈沖信號。
上述預定的脈沖數(shù)目是在共振脈沖c是由傳感和發(fā)送單元2產生的情形下所確定的。例如，在本實施例中，比較器輸出d1的脈沖數(shù)目是18，而預定的脈沖數(shù)目是19，它等于比較器輸出d1的脈沖數(shù)目加1。
當比較器輸出d1的脈沖數(shù)目小于預定的脈沖數(shù)目時，則測量前一次和這一次探測到的比較器輸出d1的兩個尾端脈沖之間的時間間隔(步驟S3)，并把它存儲在RAM的計時區(qū)7f中。對存儲在計時區(qū)7f中的時間間隔和一個預定的時間間隔進行比較(步驟S4)。當前者短于后者時，則判定發(fā)生了干擾。
因為自行車A的行駛速度是有限的，所以把稍短于前輪1旋轉一整圈所需的最短時間的時間間隔取作為預定時間。當前一次和這一次的比較器輸出d1的兩個尾端脈沖之間的時間間隔短于預定的時間間隔時，說明自行車A的行駛速度已超過了它的極限。從而，可以認為正常的比較器輸出d1受到了別的比較器輸出的干擾。這樣，如果時間間隔，即存儲在計時區(qū)7f中的數(shù)據(jù)，短于預定的時間間隔，則CPU3e判定出現(xiàn)了干擾。
如果在步驟S2或S4中判定出現(xiàn)了干擾，則顯示器3g顯示出現(xiàn)干擾的警告，并且一個警告聲音發(fā)生器(未畫出)向騎車人報告出現(xiàn)了干擾(步驟S5)。
然后判斷騎車人是否已經根據(jù)顯示器3g和警告聲音發(fā)生器的警告去操作了轉換開關6d(步驟S6)。如果騎車人操作了轉換開關6d，則選擇器3c把接收來自傳感和發(fā)送單元2的信號的接收單元從當時使用的4kHz或6kHz接收單元3a或3b轉換成其中的另一個接收單元。同時，轉換發(fā)射器3j向傳感和發(fā)送單元2中的轉換接收器2f發(fā)送一個轉換信號，使傳感和發(fā)送單元2中的選擇器2e把當時使用的發(fā)送單元2c或2d轉換成其中的另一個，從而轉換了發(fā)射信號的頻率(步驟S7)。
如果已經確定沒有出現(xiàn)干擾，或者已經確定雖然出現(xiàn)了干擾，但發(fā)射和接收信號的頻率已被改變，則控制將進入下一步驟S8，在那里根據(jù)脈沖接收信號e1的間隔和數(shù)目計算行駛速度和行駛距離(步驟S8)。
計算得到的行駛速度和行駛距離數(shù)據(jù)分別存儲在RAM3f的行駛速度區(qū)7d和行駛距離區(qū)7e中(步驟S9)。所存儲的行駛速度和行駛距離數(shù)據(jù)從CPU3e經過顯示驅動器3h輸出給顯示器3g，以數(shù)字的形式顯示在顯示器上(步驟S10)。同時，當時的發(fā)射和接收頻率也顯示在顯示器3g上(步驟S11)。然后控制返回到步驟S1，接收旋轉探測脈沖。
如上所述，根據(jù)第一實施例的圈數(shù)計算器，具有預定脈沖頻率的脈沖信號(共振脈沖c，接收信號d，比較器輸出d1)被用來從傳感和發(fā)送單元2向計算和顯示單元3發(fā)射代表自行車車輪的旋轉次數(shù)的信號。這樣，通過對計算和顯示單元3中的脈沖信號的脈沖數(shù)目進行計數(shù)，就可以容易地判定是否疊加了別的傳感和發(fā)送單元2發(fā)出的脈沖信號。
除了用脈沖數(shù)目來判別干擾之外，還通過測量兩脈沖信號之間的時間間隔，并將此間隔與預定的時間間隔進行比較來肯定干擾的存在。
如上所述，傳感和發(fā)送單元2含有多個發(fā)送單元2c和2d，它們能夠分別發(fā)送不同頻率的信號;同時計算和顯示單元3含有多個接收單元3a和3b，它們能夠分別接收不同頻率的信號。發(fā)送單元2c和2d以及接收單元3a和3b在使用中是可以交替工作的，使得在探測到存在干擾時，可以把當時正在使用的信號頻率改變成另一個頻率，以防止干擾繼續(xù)存在。
圈數(shù)計算器的第二實施例將在下面說明，它包含一個根據(jù)本發(fā)明的行駛狀態(tài)探測裝置。第二實施例的圈數(shù)計算器基本上與第一實施例的圈數(shù)計算器的結構相同。也就是說，第二實施例的圈數(shù)計算器和第一實施例的圈數(shù)計算器一樣，含有一個傳感和發(fā)送單元2以及一個計算和顯示單元3。這些傳感和發(fā)送單元2以及計算和顯示單元3分別具有圖3和圖4所示的結構。
第二實施例的圈數(shù)計算器與第一實施例的圈數(shù)計算器的不同之處在于，圖4的計算和顯示單元3中的選擇器3c和轉換發(fā)射器3j是根據(jù)CPU3e發(fā)出的信號來工作的。較具體地說，在第一實施例的圈數(shù)計算器中，選擇器3c和轉換發(fā)射器3j是根據(jù)操作轉換開關6d，向傳感和發(fā)送單元2中的轉換接收器2f發(fā)送一個轉換信號，來把4kHz和6kHz接收單元3a和3b中當時正在使用的那個單元改變?yōu)榱硪粋€單元的。相反地，在第二實施例的圈數(shù)計算器中，當CPU3e象前述那樣判定出現(xiàn)了干擾時，CPU3e就輸出一個信號給選擇器3c和轉換發(fā)射器3j，使得選擇器3c把4kHz和6kHz接收單元3a和3b中的當時正在使用的那個單元改變?yōu)榱硪粋€單元;使得轉換發(fā)射器3j向傳感和發(fā)送單元2的轉換接收器2f發(fā)送一個轉換信號。
這樣，當圈數(shù)計算器中出現(xiàn)干擾時，騎車人不需要按下轉換開關6d來改變頻率。也就是說，當時使用的發(fā)射和接收信號頻率都已被改變，防止了干擾的繼續(xù)存在。
圖9是表示第二實施例的圈數(shù)計算器中防止干擾繼續(xù)存在的流程圖。在圖8和圖9中，在第一和第二實施例的圈數(shù)計算器的工作過程中執(zhí)行相似的處理的步驟是用相同的步驟序號標明的，對它們不再作進一步的說明。如圖9所示，在第二實施例圈數(shù)計算器的干擾處理中，不再需要第一實施例圈數(shù)計算器在步驟S5中所執(zhí)行的干擾警告處理和步驟S6中轉換開關6d的操作。
當CPU3e判定存在干擾時，選擇器3c就改變當時正在使用的信號頻率，并且轉換發(fā)射器3j就發(fā)射一個轉換信號。
如上所述，第二實施例的圈數(shù)計算器具有與第一實施例的圈數(shù)計算器相類似的優(yōu)點。當出現(xiàn)干擾時，第二實施例的圈數(shù)計算器就自動地改變當時正在使用的信號頻率，從而使干擾不再繼續(xù)下去。這樣，騎車人既不需要去擔憂干擾，也不會因干擾的出現(xiàn)而得到不正確的數(shù)據(jù)。他也不需要為了阻止干擾的持續(xù)而進行某種操作。
雖然在第一和第二實施例的圈數(shù)計算器中舉例采用了4kHz和6kHz兩個頻率，其他頻率也同樣可以采用。所用頻率的數(shù)目也不限于2個。為了防止多個圈數(shù)計算器之間的互相干擾的持續(xù)，也可以使用三個或更多的頻率。在這種情形下，從轉換發(fā)射器3j發(fā)射的轉換信號中需要包含關于將要使用的頻率的信息，或者給出各種頻率的使用順序，使得傳感和發(fā)送單元與計算和顯示單元能夠選出相同的頻率。
雖然在上述實施例中認為在出現(xiàn)干擾時被改變的是電磁感應頻率，然而各種無線電信號的組合也可以用來防止干擾的持續(xù)。例如，可以提供一組用于電磁感應信號和紅外信號的發(fā)送單元和接收單元，當判定存在干擾時，當時正在使用的電磁感應信號就被改變成紅外信號，或者反之。
除了上述的實施例之外，可以在不偏離本發(fā)明的精神和主要特點的情形下，用各種形式來防止干擾的持續(xù)。
權利要求
1.一種行駛狀態(tài)計算裝置，包括用來探測對應于車輛行駛狀態(tài)的信號的行駛狀態(tài)探測裝置；用來在具有多個不同頻率中的一個頻率的信號上發(fā)送所探測到的信號的發(fā)送裝置；用來接收由上述發(fā)送裝置所發(fā)送的信號的接收裝置；用來在由上述接收裝置接收來自上述發(fā)送裝置的信號時判定是否接收到了不同于上述發(fā)送裝置所發(fā)送的信號的信號的判定裝置；以及用來在上述判定裝置已經判定接收到了不同信號時把上述發(fā)送裝置和接收裝置所使用的信號頻率改變?yōu)榱硪粋€不同頻率的改變裝置。
2.根據(jù)權利要求1的行駛狀態(tài)計算裝置，其中上述發(fā)送裝置包括多個發(fā)送單元，每個單元在具有不同頻率的多個信號中的一個信號上發(fā)送由上述行駛狀態(tài)探測裝置所探測到的信號;上述接收裝置包括多個接收單元，每個單元用來接收由上述發(fā)送裝置發(fā)送的具有不同頻率的多個信號中的一個信號;以及當上述判定裝置已經判定接收到了不同的信號時，上述改變裝置就把上述發(fā)送和接收裝置中當時正在使用的發(fā)送和接收單元分別改變?yōu)樯鲜霭l(fā)送和接收裝置中當時沒有被使用的另外的發(fā)送和接收單元。
3.根據(jù)權利要求1的行駛狀態(tài)計算裝置，其中的信號包括電磁感應信號。
4.根據(jù)權利要求1的行駛狀態(tài)計算裝置，其中的信號包括紅外信號。
5.根據(jù)權利要求1的行駛狀態(tài)計算裝置，其中上述裝置安裝在一輛自行車上，以探測其行駛狀態(tài)。
6.一種行駛狀態(tài)計算裝置，它包括用來探測相應于車輛行駛狀態(tài)的信號的行駛狀態(tài)探測裝置;用來在具有多個頻率中的一個頻率的信號上發(fā)送所探測到的信號的發(fā)送裝置;用來接收由上述發(fā)送裝置發(fā)送的信號的接收裝置;用來在由上述接收裝置接收來自上述發(fā)送裝置的信號時判定是否接收到了不同于上述發(fā)送裝置所發(fā)送的信號的信號的判定裝置;用來報告上述判定裝置的判定結果，即已經接收到了不同于上述發(fā)送裝置所發(fā)送的信號的信號的報告裝置;以及用來在上述判定裝置已經判定接收到了不同的信號時，人工地把在上述發(fā)送和接收裝置中具有當時正在使用的頻率的信號改變?yōu)榱硪粋€具有多個不同頻率的信號中的某一個不同頻率的信號的改變輸入裝置。
7.根據(jù)權利要求6的行駛狀態(tài)計算裝置，其中上述發(fā)送裝置包括多個發(fā)送單元，每個單元在具有不同頻率的多個信號中的一個信號上發(fā)送由上述行駛狀態(tài)探測裝置所探測到的信號;上述接收裝置包括多個接收單元，每個單元用來接收由上述發(fā)送裝置發(fā)送的具有不同頻率的多個信號中的一個信號;以及當上述判定裝置已經判定接收到了不同的信號時，上述改變輸入裝置就把上述發(fā)送和接收裝置中當時正在使用的發(fā)送和接收單元人工地分別改變?yōu)樯鲜霭l(fā)送和接收裝置中當前沒有被使用的另外的發(fā)送和接收單元。
8.根據(jù)權利要求6的行駛狀態(tài)計算裝置，其中的信號包括電磁感應信號。
9.根據(jù)權利要求6的行駛狀態(tài)計算裝置，其中的信號包括紅外信號。
10.根據(jù)權利要求6的行駛狀態(tài)計算裝置，其中上述警告裝置包括顯示裝置，它用來在上述判定裝置判定出接到了不同信號的判定結果時顯示出該判定結果。
11.根據(jù)權利要求6的行駛狀態(tài)計算裝置，其中上述警告裝置包括一個警告聲音發(fā)生裝置，它用來在上述判定裝置判定已經接收到了不同的信號時產生警告聲。
12.根據(jù)權利要求6的行駛狀態(tài)計算裝置，其中上述裝置安裝在一輛自行車上，以探測其行駛狀態(tài)。
全文摘要
在一個行駛狀態(tài)計算裝置中，一個傳感和發(fā)送單元探測車輪的旋轉次數(shù)并通過無線電把代表探測到的車輪旋轉次數(shù)的信號發(fā)送給一個計算和顯示單元，以便在那里計算和顯示行駛速度和行駛距離。當由于存在其他裝置造成的無線電信號干擾而無法準確地探測行駛狀態(tài)時，本行駛狀態(tài)計算裝置會探測到干擾，并且把當時正在使用的無線電信號頻率改變成另一個頻率，以防止干擾的繼續(xù)，從而能準確地計算行駛狀態(tài)。
文檔編號B60R25/00GK1103162SQ9410781
公開日1995年5月31日 申請日期1994年6月29日 優(yōu)先權日1993年6月29日
發(fā)明者坂下敏昭 申請人:卡西歐計算機公司