专利名称：利用超宽频技术的胎压检测系统及其检测方法
技术领域：
一种利用超宽频技术的胎压检测系统及其检测方法，尤指一种使用超宽频(UWB)无线传输技术来作为数据传输的胎压检测系统及其检测方法。
背景技术：
轮型车辆于行驶中，常会有爆胎的意外事故情形发生(占高速公路意外事故的6％)，而导致爆胎的原因大多是轮胎本身压力的问题。轮胎于行驶中长期受到环境的外力影响或是天气的变化，进而导致轮胎本身的磨损与变形，这些因素都会影响到轮胎的压力以及行车的安全。此外，当驾驶充气不当时，也会影响轮胎内部的压力变化。由于驾驶的疏忽，没有做适当的轮胎保养或按时使用胎压计查看轮胎的压力状况，所以常会于车辆行驶中发生爆胎的意外事故。再者，保持正常的轮胎胎压还可以节省油量的消耗。因此，轮型车辆的胎压检测对于车辆行驶的安全极其重要。
超宽频(Ultra wideband；UWB)是一种短距离无线通讯，为美国军方开发的一种通讯技术，相较于其它短距无线通讯标准，超宽频UWB约仅802.11b的5/1000，第一代超宽频(UWB)传输速度可达每秒100MB，第二代预期可达到每秒400MB，还具备不易产生干扰、精准定位以及极高数据传输安全等特性。
超宽频(UWB)也就是过去大家所称的“隐形波”，是由美国军方所开发的技术，当时是为了要避免通讯遭先进窃听技术所监听。大部份的无线电传输都以窄频运作，例如，手机所使用的广播大约是100MHz。但超宽频(UWB)的脉冲却是几万MHz之宽，且即使已经被占用的频宽也会被渗透。然而，它的发明者宣称，它的实际耗电量非常的低，因此并不会造成任何的干扰。
本发明人即利用超宽频(UWB)无线传输数据的技术，以无线方式来检测轮型车辆的轮胎压力状况，用以取代传统使用胎压计查看轮胎的压力做法，以让人们可以随时掌握轮胎压力的情形，进而实施车辆保养，以防止车辆于行驶中因为胎压问题，所引发的各种意外事故。

发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种利用超宽频技术的胎压检测系统及其检测方法，其主要目的是于一车辆局部环境中，利用超宽频技术来进行数据信号的无线传输，用以检测车辆的轮胎压力情况。
本发明的技术方案是这样实现的一种利用超宽频技术的胎压检测系统，使用于一车辆局部环境，包括有至少一数据采集端，分别设置于至少一车辆轮胎气嘴上，包括有一压力信息采集单元，连接于该车辆轮胎气嘴，用以取得一胎压值信号；一模拟/数字转换单元，连接于该压力信息采集单元，接收该胎压值信号，并将之转换成为一数字胎压值信号；一数据处理单元，连接于该模拟/数字转换单元，进行数字信号的处理运算；一第一超宽频通讯模块，连接于该数据处理单元与一第一天线，通过该第一天线，接收远程的一询问信号，并发射一回复信号；一主控制端，包括有一微控制单元，进行数字信号的处理运算；一第二超宽频通讯模块，连接于该微控制单元与一第二天线，通过该第二天线，发射该询问信号，并接收远程的该回复信号；及一操作单元，连接于该微控制单元，可通过使用者操作控制，以传送一控制信号给该微控制单元。
其中，主控制端还包括有一存储单元，连接于该微控制单元，用以储存数字数据，一显示单元，连接于该微控制单元；该数据处理单元通过该第一超宽频通讯模块，取得该主控制端发射的该询问信号；该数据处理单元接收该数字胎压值信号，经运算处理后，通过该第一超宽频通讯模块，发射该回复信号到该主控制端；该微控制单元接收该控制信号，经运算处理后，通过该第二超宽频通讯模块，发射该询问信号到这些数据采集端；该微控制单元通过该第二超宽频通讯模块，取得这些数据采集端发射的该回复信号。
本发明还提供了一种利用超宽频技术的胎压检测方法，包括以下步骤进行车辆至少一轮胎的充气动作；使用一胎压计，量测这些轮胎的一胎压值信号；
装设至少一数据采集端于这些轮胎的气嘴上；由一主控制端设定这些数据采集端的一序号，并同时设定这些轮胎的胎压值信号成为一胎压设定值；储存该序号与该胎压设定值于一存储单元；通过操控该主控制端，传送一询问信号至这些数据采集端；依序接收这些数据采集端取得的胎压值信号；由该主控制端处理运算该胎压值信号成为该胎压设定值；及显示这些胎压设定值于一显示单元。
其中，于传送一询问信号至这些数据采集端步骤前，这些数据采集端会进入省电模式的睡眠状态；于传送一询问信号至该数据采集端步骤后，还有一激活睡眠中的这些数据采集端步骤，使得这些数据采集端进行胎压值信号的采集工作。
可见，本发明使用至少一数据采集端，分别设置于车辆的轮胎气嘴上用以取得一胎压信号。再者，使用者可以利用远程的一主控制端通过超宽频技术传送一询问信号到该数据采集端，以唤醒睡眠中的该数据采集端进行采集该胎压信号的动作。数据采集端通过超宽频技术接收远程的该主控制端传送过来的询问信号，并且采集胎压信号。胎压信号经由数据采集端运算处理后，数据采集端同样通过超宽频技术传送一回复信号到远程的该主控制端。该主控制端接收该回复信号后，加以运算处理，并通过一显示单元将数据采集端取得的胎压信号进行显示，以让使用者可以清楚知道车辆的轮胎压力情形。


图1为本发明系统的操作环境示意图；图2为本发明系统的数据采集端的电路方块示意图；图3为本发明系统的主控制端的电路方块示意图；及图4为本发明检测方法的步骤流程图。
其中，附图标记说明如下1数据采集端10压力信息采集单元12模拟/数字转换单元
14数据处理单元16第一超宽频通讯模块18第一天线2主控制端20第二天线22第二超宽频通讯模块24微控制单元26显示单元27存储单元28操作单元3轮型车辆4使用者5车辆轮胎气嘴具体实施方式
请参考图1，为本发明系统的操作环境示意图。本发明利用超宽频(UWB)技术的胎压检测系统使用于一车辆局部环境中，包括有至少一数据采集端1及一主控制端2。其中，本发明将该数据采集端1设置于轮型车辆3的车辆轮胎气嘴5上，用来采集车辆轮胎内部的一胎压值信号并进行信号的转换运算。再者，如图1所示，使用者4可以通过操作该主控制器2利用超宽频(UWB)无线技术，以无线数据传输方式取得该胎压值信号，并加以显示胎压值信号，让使用者4可以清楚知道车辆轮胎的胎压情形。
请参考图2，为本发明系统的数据采集端的电路方块示意图。本发明的数据采集端1包括有一压力信息采集单元10、一模拟/数字转换单元12、一数据处理单元14、一第一超宽频通讯模块16及一第一天线18。
配合图1，请继续参考图2，数据采集端1利用压力信息采集单元10连接于该车辆轮胎气嘴5，用以取得一胎压值信号，该胎压值信号为一模拟信号。模拟/数字转换单元12连接于该压力信息采集单元10，接收模拟的该胎压值信号，并将之转换成为一数字胎压值信号输出。数据处理单元14连接于该模拟/数字转换单元12，接收该数字胎压值信号并将之进行处理运算。第一超宽频通讯模块16连接于该数据处理单元14，接收数据处理单元14处理运算后的数字胎压值信号，并将之以无线方式通过该第一天线传送到远程的一主控制端2。上述说明中，该数字胎压值信号为一回复信号。
请参考图3，为本发明系统的主控制端电路方块示意图。本发明的主控制端2包括有一第二天线20、一第二超宽频通讯模块22、一微控制单元24、一显示单元26、一存储单元27及一操作单元28。
请配合图1，同时参考图3，使用者4通过主控制端2的操作单元28进行胎压检测控制操作，而传送一控制信号到连接于该操作单元28的微控制单元24。微控制单元24接收该控制信号，并将之加以进行处理运算。经过微控制单元24处理运算后的控制信号传送到连接于微控制单元24的第二超宽频通讯模块22。第二超宽频通讯模块22，将该控制信号以无线方式，通过连接于该第二超宽频通讯模块22的第二天线20发射传送到远程的数据采集端1。上述说明中，该控制信号为一询问信号。
继续参考图3，其中存储单元27连接于该微控制单元24，用以储存数字数据，即数据采集端1的一序号数据。以及，显示单元26连接于该微控制单元24，用以作为胎压值信号的显示，与显示一操作接口。
请配合图2、图3，参考图1，当使用者4尚未执行检测胎压操作时，设置于车辆轮胎气嘴5上的数据采集端1会进入一睡眠状态，即为一省电模式，此时，数据采集端1的数据处理单元14会停止工作。所以，第一超宽频通讯模块16无回复信号输出。
如上述说明中，当使用者4进行轮胎的胎压检测时，使用者4可以通过主控制端2的操作单元28，传送控制信号到微控制单元24，微控制单元24将控制信号处理后，传送到第二超宽频通讯模块22。第二超宽频通讯模块22以超宽频(UWB)技术，将控制信号通过第二天线20，传送到远程的该数据采集端1。该控制信号为询问信号，询问信号依序激活睡眠中的该数据采集端1，使得该数据采集端1进行胎压值信号的采集工作。
数据采集端1将取得的胎压值信号，经过转换、运算处理后，利用第一超宽频通讯模块16的超宽频(UWB)技术，以无线传输方式通过第一天线18传送回复信号到主控制端2。主控制端2以超宽频(UWB)技术无线接收到该回复信号，该回复信号经由微控制单元24处理后通过显示单元26予以显示，使得使用者可以清楚知道车辆轮胎的胎压值。
再者，数据采集端1可预设一信号下限值、一信号上限值，并于睡眠状态中，数据采集端1的压力信息采集单元10取得的胎压值信号高于该信号上限值，或是低于该信号下限值时，该取得的胎压值信号会经过数据处理单元14的处理，处理后，数据采集端1即会主动输出一警告信号，并无线传送到远程的该主控制端2，用以警告使用者4。
接下来说明本发明利用超宽频技术的胎压检测方法，请参考图4，为本发明检测方法步骤流程图。其步骤具体如下首先，进行轮型车辆的至少一轮胎充气动作(S100)接着，使用一胎压计分别量测这些轮胎的一胎压值信号(S102)；然后，装设至少一数据采集端于这些轮胎的气嘴上(S104)；接下来，操作一主控制端，用来设定这些数据采集端的一序号，并且同时设定这些胎压值信号成为一胎压设定值(S106)；再者，储存该序号与该胎压设定值于一存储单元(S108)；于检测胎压时，通过操控该主控制端用以传送一询问信号到这些数据采集端(S110)；然后，主控制端依序从数据采集端接收这些胎压值信号(S112)；接着，该主控制端处理运算这些胎压值信号，并成为该胎压设定值(S114)；最后，显示这些胎压设定值于一显示单元(S116)。
在上述步骤中，于传送一询问信号到这些数据采集端(S110)步骤前，这些数据采集端会进入一睡眠状态，即为一省电模式。并于传送一询问信号到这些数据采集端(S110)步骤后，更有一激活睡眠中的这些数据采集端，使得这些数据采集端进行胎压值信号的采集工作。
综上所述，本发明利用超宽频技术的胎压检测系统及其检测方法，是于一车辆局部环境中，利用超宽频(UWB)无线传输数据的技术，以无线方式来检测轮型车辆的轮胎压力状况，用以取代传统使用胎压计进行查看轮胎的压力做法，以让人们能够可以随时掌握轮胎压力的情形，进而实施车辆保养，以防止车辆于行驶中因为胎压问题，所引发的各种意外事故。
然而，上述所公开的附图、说明，仅为本发明的实施例而已，凡本领域的技术人员当可依据上述的说明作其它种种的改良，而这些改变仍属于本发明的发明精神及权利要求书所界定的专利保护范围中。
权利要求
1.一种利用超宽频技术的胎压检测系统，使用于一车辆局部环境，包括有至少一数据采集端，分别设置于至少一车辆轮胎气嘴上，包括有一压力信息采集单元，连接于该车辆轮胎气嘴，用以取得一胎压值信号；一模拟/数字转换单元，连接于该压力信息采集单元，接收该胎压值信号，并将之转换成为一数字胎压值信号；一数据处理单元，连接于该模拟/数字转换单元，进行数字信号的处理运算；一第一超宽频通讯模块，连接于该数据处理单元与一第一天线，通过该第一天线，接收远程的一询问信号，并发射一回复信号；一主控制端，包括有一微控制单元，进行数字信号的处理运算；一第二超宽频通讯模块，连接于该微控制单元与一第二天线，通过该第二天线，发射该询问信号，并接收远程的该回复信号；及一操作单元，连接于该微控制单元，可通过使用者操作控制，以传送一控制信号给该微控制单元。
2.如权利要求1所述的利用超宽频技术的胎压检测系统，其中，还包括有一存储单元，连接于该微控制单元，用以储存数字数据。
3.如权利要求1所述的利用超宽频技术的胎压检测系统，其中，还包括有一显示单元，连接于该微控制单元。
4.如权利要求1所述的利用超宽频技术的胎压检测系统，其中，该数据处理单元通过该第一超宽频通讯模块，取得该主控制端发射的该询问信号。
5.如权利要求1所述的利用超宽频技术的胎压检测系统，其中，该数据处理单元接收该数字胎压值信号，经运算处理后，通过该第一超宽频通讯模块，发射该回复信号到该主控制端。
6.如权利要求1所述的利用超宽频技术的胎压检测系统，其中，该微控制单元接收该控制信号，经运算处理后，通过该第二超宽频通讯模块，发射该询问信号到这些数据采集端。
7.如权利要求1所述的利用超宽频技术的胎压检测系统，其中，该微控制单元通过该第二超宽频通讯模块，取得这些数据采集端发射的该回复信号。
8.一种利用超宽频技术的胎压检测方法，包括以下步骤进行车辆至少一轮胎的充气动作；使用一胎压计，量测这些轮胎的一胎压值信号；装设至少一数据采集端于这些轮胎的气嘴上；由一主控制端设定这些数据采集端的一序号，并同时设定这些轮胎的胎压值信号成为一胎压设定值；储存该序号与该胎压设定值于一存储单元；通过操控该主控制端，传送一询问信号至这些数据采集端；依序接收这些数据采集端取得的胎压值信号；由该主控制端处理运算该胎压值信号成为该胎压设定值；及显示这些胎压设定值于一显示单元。
9.如权利要求8所述的利用超宽频技术的胎压检测方法，其中，于传送一询问信号至这些数据采集端步骤前，这些数据采集端会进入省电模式的睡眠状态。
10.如权利要求8所述的利用超宽频技术的胎压检测方法，其中，于传送一询问信号至该数据采集端步骤后，还有一激活睡眠中的这些数据采集端步骤，使得这些数据采集端进行胎压值信号的采集工作。
全文摘要
本发明提供了一种利用超宽频技术的胎压检测系统及其检测方法，是于一车辆局部环境中，通过超宽频(UWB)无线传输技术来作为数据的传输，包括有至少一数据采集端，分别设置于至少一车辆轮胎气嘴上及一主控制端，使用者可以利用操作主控制端，进而通过超宽频(UWB)无线传输技术，由该数据采集端取得车辆的轮胎压力值。通过本发明，可以取代传统使用胎压计查看轮胎的压力做法，以让人们可以随时掌握轮胎压力的情形，进而实施车辆保养，以防止车辆于行驶中因为胎压问题引发各种意外事故。
文档编号G01L17/00GK1707233SQ20041004902
公开日2005年12月14日 申请日期2004年6月11日 优先权日2004年6月11日
发明者陆莳楠, 余繁, 李扬汉 申请人:公信电子股份有限公司