專利名稱：利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測系統(tǒng)及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測系統(tǒng)及其檢測方法，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測系統(tǒng)及其檢測方法。
背景技術(shù)：
輪型車輛于行駛中，常會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。輪胎于行駛中長期受到環(huán)境的外力影響或是天氣的變化，進而導致輪胎本身的磨損與變形，這些因素都會影響到輪胎的壓力以及行車的安全。此外，當駕駛充氣不當時，也會影響輪胎內(nèi)部的壓力變化。由于駕駛的疏忽，沒有做適當?shù)妮喬ケｐB(yǎng)或按時使用胎壓計查看輪胎的壓力狀況，所以常會于車輛行駛中發(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對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準，超寬頻UWB約僅802.11b的5/1000，第一代超寬頻(UWB)傳輸速度可達每秒100MB，第二代預(yù)期可達到每秒400MB，還具備不易產(chǎn)生干擾、精準定位以及極高數(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”，是由美國軍方所開發(fā)的技術(shù)，當時是為了要避免通訊遭先進竊聽技術(shù)所監(jiān)聽。大部份的無線電傳輸都以窄頻運作，例如，手機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)被占用的頻寬也會被滲透。然而，它的發(fā)明者宣稱，它的實際耗電量非常的低，因此并不會造成任何的干擾。
本發(fā)明人即利用超寬頻(UWB)無線傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)，以無線方式來檢測輪型車輛的輪胎壓力狀況，用以取代傳統(tǒng)使用胎壓計查看輪胎的壓力做法，以讓人們可以隨時掌握輪胎壓力的情形，進而實施車輛保養(yǎng)，以防止車輛于行駛中因為胎壓問題，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)的胎壓檢測系統(tǒng)及其檢測方法，其主要目的是于一車輛局部環(huán)境中，利用超寬頻技術(shù)來進行數(shù)據(jù)信號的無線傳輸，用以檢測車輛的輪胎壓力情況。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測系統(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；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，并將之轉(zhuǎn)換成為一數(shù)字胎壓值信號；一數(shù)據(jù)處理單元，連接于該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，進行數(shù)字信號的處理運算；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，接收遠程的一詢問信號，并發(fā)射一回復(fù)信號；一主控制端，包括有一微控制單元，進行數(shù)字信號的處理運算；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，并接收遠程的該回復(fù)信號；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，以傳送一控制信號給該微控制單元。
其中，主控制端還包括有一存儲單元，連接于該微控制單元，用以儲存數(shù)字數(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；該數(shù)據(jù)處理單元接收該數(shù)字胎壓值信號，經(jīng)運算處理后，通過該第一超寬頻通訊模塊，發(fā)射該回復(fù)信號到該主控制端；該微控制單元接收該控制信號，經(jīng)運算處理后，通過該第二超寬頻通訊模塊，發(fā)射該詢問信號到這些數(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。
本發(fā)明還提供了一種利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測方法，包括以下步驟進行車輛至少一輪胎的充氣動作；使用一胎壓計，量測這些輪胎的一胎壓值信號；
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，并同時設(shè)定這些輪胎的胎壓值信號成為一胎壓設(shè)定值；儲存該序號與該胎壓設(shè)定值于一存儲單元；通過操控該主控制端，傳送一詢問信號至這些數(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；由該主控制端處理運算該胎壓值信號成為該胎壓設(shè)定值；及顯示這些胎壓設(shè)定值于一顯示單元。
其中，于傳送一詢問信號至這些數(shù)據(jù)采集端步驟前，這些數(shù)據(jù)采集端會進入省電模式的睡眠狀態(tài)；于傳送一詢問信號至該數(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)采集端進行胎壓值信號的采集工作。
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。再者，使用者可以利用遠程的一主控制端通過超寬頻技術(shù)傳送一詢問信號到該數(shù)據(jù)采集端，以喚醒睡眠中的該數(shù)據(jù)采集端進行采集該胎壓信號的動作。數(shù)據(jù)采集端通過超寬頻技術(shù)接收遠程的該主控制端傳送過來的詢問信號，并且采集胎壓信號。胎壓信號經(jīng)由數(shù)據(jù)采集端運算處理后，數(shù)據(jù)采集端同樣通過超寬頻技術(shù)傳送一回復(fù)信號到遠程的該主控制端。該主控制端接收該回復(fù)信號后，加以運算處理，并通過一顯示單元將數(shù)據(jù)采集端取得的胎壓信號進行顯示，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)明檢測方法的步驟流程圖。
其中，附圖標記說明如下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施方式
請參考圖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)部的一胎壓值信號并進行信號的轉(zhuǎn)換運算。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，并加以顯示胎壓值信號，讓使用者4可以清楚知道車輛輪胎的胎壓情形。
請參考圖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，該胎壓值信號為一模擬信號。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，并將之轉(zhuǎn)換成為一數(shù)字胎壓值信號輸出。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)字胎壓值信號并將之進行處理運算。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處理運算后的數(shù)字胎壓值信號，并將之以無線方式通過該第一天線傳送到遠程的一主控制端2。上述說明中，該數(shù)字胎壓值信號為一回復(fù)信號。
請參考圖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、一存儲單元27及一操作單元28。
請配合圖1，同時參考圖3，使用者4通過主控制端2的操作單元28進行胎壓檢測控制操作，而傳送一控制信號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，并將之加以進行處理運算。經(jīng)過微控制單元24處理運算后的控制信號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)射傳送到遠程的數(shù)據(jù)采集端1。上述說明中，該控制信號為一詢問信號。
繼續(xù)參考圖3，其中存儲單元27連接于該微控制單元24，用以儲存數(shù)字數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)采集端1的一序號數(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的顯示，與顯示一操作接口。
請配合圖2、圖3，參考圖1，當使用者4尚未執(zhí)行檢測胎壓操作時，設(shè)置于車輛輪胎氣嘴5上的數(shù)據(jù)采集端1會進入一睡眠狀態(tài)，即為一省電模式，此時，數(shù)據(jù)采集端1的數(shù)據(jù)處理單元14會停止工作。所以，第一超寬頻通訊模塊16無回復(fù)信號輸出。
如上述說明中，當使用者4進行輪胎的胎壓檢測時，使用者4可以通過主控制端2的操作單元28，傳送控制信號到微控制單元24，微控制單元24將控制信號處理后，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)，將控制信號通過第二天線20，傳送到遠程的該數(shù)據(jù)采集端1。該控制信號為詢問信號，詢問信號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進行胎壓值信號的采集工作。
數(shù)據(jù)采集端1將取得的胎壓值信號，經(jīng)過轉(zhuǎn)換、運算處理后，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，該回復(fù)信號經(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)一信號下限值、一信號上限值，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取得的胎壓值信號高于該信號上限值，或是低于該信號下限值時，該取得的胎壓值信號會經(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即會主動輸出一警告信號，并無線傳送到遠程的該主控制端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)的胎壓檢測方法，請參考圖4，為本發(fā)明檢測方法步驟流程圖。其步驟具體如下首先，進行輪型車輛的至少一輪胎充氣動作(S100)接著，使用一胎壓計分別量測這些輪胎的一胎壓值信號(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，并且同時設(shè)定這些胎壓值信號成為一胎壓設(shè)定值(S106)；再者，儲存該序號與該胎壓設(shè)定值于一存儲單元(S108)；于檢測胎壓時，通過操控該主控制端用以傳送一詢問信號到這些數(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(S112)；接著，該主控制端處理運算這些胎壓值信號，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，于傳送一詢問信號到這些數(shù)據(jù)采集端(S110)步驟前，這些數(shù)據(jù)采集端會進入一睡眠狀態(tài)，即為一省電模式。并于傳送一詢問信號到這些數(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)采集端進行胎壓值信號的采集工作。
綜上所述，本發(fā)明利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測系統(tǒng)及其檢測方法，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)，以無線方式來檢測輪型車輛的輪胎壓力狀況，用以取代傳統(tǒng)使用胎壓計進行查看輪胎的壓力做法，以讓人們能夠可以隨時掌握輪胎壓力的情形，進而實施車輛保養(yǎng)，以防止車輛于行駛中因為胎壓問題，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)明的實施例而已，凡本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可依據(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范圍中。
權(quán)利要求
1.一種利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測系統(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；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，并將之轉(zhuǎn)換成為一數(shù)字胎壓值信號；一數(shù)據(jù)處理單元，連接于該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，進行數(shù)字信號的處理運算；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，接收遠程的一詢問信號，并發(fā)射一回復(fù)信號；一主控制端，包括有一微控制單元，進行數(shù)字信號的處理運算；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，并接收遠程的該回復(fù)信號；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)的胎壓檢測系統(tǒng)，其中，還包括有一存儲單元，連接于該微控制單元，用以儲存數(shù)字數(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。
5.如權(quán)利要求1所述的利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測系統(tǒng)，其中，該數(shù)據(jù)處理單元接收該數(shù)字胎壓值信號，經(jīng)運算處理后，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)的胎壓檢測系統(tǒng)，其中，該微控制單元接收該控制信號，經(jīng)運算處理后，通過該第二超寬頻通訊模塊，發(fā)射該詢問信號到這些數(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。
8.一種利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測方法，包括以下步驟進行車輛至少一輪胎的充氣動作；使用一胎壓計，量測這些輪胎的一胎壓值信號；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，并同時設(shè)定這些輪胎的胎壓值信號成為一胎壓設(shè)定值；儲存該序號與該胎壓設(shè)定值于一存儲單元；通過操控該主控制端，傳送一詢問信號至這些數(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；由該主控制端處理運算該胎壓值信號成為該胎壓設(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)的胎壓檢測方法，其中，于傳送一詢問信號至這些數(shù)據(jù)采集端步驟前，這些數(shù)據(jù)采集端會進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)的胎壓檢測方法，其中，于傳送一詢問信號至該數(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)采集端進行胎壓值信號的采集工作。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用超寬頻技術(shù)的胎壓檢測系統(tǒng)及其檢測方法，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)使用胎壓計查看輪胎的壓力做法，以讓人們可以隨時掌握輪胎壓力的情形，進而實施車輛保養(yǎng)，以防止車輛于行駛中因為胎壓問題引發(fā)各種意外事故。
文檔編號G01L17/00GK1707233SQ20041004902
公開日2005年12月14日 申請日期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, 李揚漢 申請人:公信電子股份有限公司