专利名称：行驶状态计算装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能探测车辆行驶速度和行驶距离的行驶状态探测装置，较狭义地，本发明涉及一种行驶状态探测装置，它接收与车辆行驶状态有关的无线电信号，以便计算车辆的速度和所行驶的距离。
一般地说，已知有一种含有一个行驶状态探测器的圈数计算器，它根据自行车车轮的旋转次数来计算自行车的行驶速度和行驶距离。
例如，圈数计算器包括一个能探测车轮旋转次数的旋转次数传感装置以及计算和显示装置，后者能够根据探测到的车轮旋转次数和轮胎尺寸来计算自行车的行驶速度和行驶距离，并把它们显示出来。
旋转次数传感装置安置在车轮或车轮轴附近。计算和显示装置安装在例如自行车的车把上，使骑车人能够容易地看到显示装置。这就是说，旋转次数传感装置与计算和显示装置是分开安装的，所以两者之间需要有信号的发送和接收。
为此，习惯上已经提出了一种无线电通讯型的圈数计算器，其中在旋转次数传感装置与计算和显示装置之间是利用无线电来传递信号的。
在这种圈数计算器中，旋转次数传感装置探测车轮的旋转次数，并发出一个代表所探测到的旋转次数的无线电信号，该信号由计算和显示装置接收。当两辆或多辆带有这种圈数计算器的自行车互相靠近时，它们的旋转次数传感装置发出同一类型的无线电信号。于是，各个计算和显示装置就可能会在受干扰的状态下接收这些信号，从而显示出不正确的车轮旋次数值。这就是说，当多辆带有这种圈数计算器的自行车互相靠近时，圈数计算器就可能工作不正常。
因此本发明的一个目的是提供一种用来探测和显示车辆行驶状态的行驶状态计算装置，它可以使可能发生的无线电信号干扰不再持续下去。
为了达到上述目的，本发明提供一种行驶状态计算装置，它包括用来探测对应于车辆行驶状态的信号的行驶状态探测装置;
用来在一个具有多个不同频率中的某一个频率的信号上来发送所探测到的信号的发送装置;
用来接收由发送装置发送的信号的接收装置;
用来判定在接收装置接收来自发送装置的信号时，是否接收到了不同于发送装置发送的信号的信号的判定装置;以及用来在判定装置已判定接收到了不同的信号时，把发送装置和接收装置所使用的信号频率改变为另一频率的改变装置。
利用这样的安排，可以有效地和准确地计算车辆的行驶状态。
附图的简要说明图1是圈数计算器第一实施例的前视图，该计算器含有根据本发明的行驶状态探测装置。
图2是带有该圈数计算器的自行车的侧视图。
图3是该圈数计算器的传感和发送单元的结构方框图。
图4是该圈数计算器的计算和显示单元的结构方框图。
图5示出计算和显示单元的RAM(随机取存存储器)的存储区的结构。
图6是表明传感和发送单元的发送工作的时间进程图。
图7是表明计算和显示单元的接收工作的时间进程图。
图8是表明圈数计算器工作过程的流程图。
图9是表明圈数计算器第二实施例的工作过程的流程图，该圈数计算器第二实施例含有根据本发明的行驶状态探测装置。
下面将结合
应用于圈数计算器的根据本发明的行驶状态探测装置的第一实施例。
如图1所示，圈数计算器含有一个行驶状态探测装置，后者又含有一个能探测车辆的，较具体地说一辆自行车A的，前轮1的旋转情况，并能发送一个代表该前轮1的旋转情况的脉冲信号的传感和发送单元2;以及一个能接收该脉冲信号，计算自行车的行驶速度和行驶距离，并显示这些数据项目的计算和显示单元3。
如图2所示，传感和发送单元2安装在自行车上靠近于设置在自行车A前轮1的一条辐条上的磁铁4的旋转轨道的位置上。传感和发送单元2在前轮1每旋转一次时都将探测到磁铁4经过该单元2。
如图3的方框图所示，传感和发送单元2主要包括一个当磁铁4经过该单元2时会被其磁通量闭合的常开舌簧开关2a;一个对开关2a的舌簧的闭合进行探测的探测器2b;一个能发送4kHz的信号的4kHz发送单元2c;一个能发送6kHz的信号的6kHz发送单元2d;一个能够在发送时从发送单元2c、2d中选出一个的选择器2e;以及一个接收一命令选择器2e在发送单元2c、2d中选择一个的外部转换信号的转换接收器2f。
如图6所示，探测器2b能够接收当磁铁4经过传感和发送单元2时使舌簧开关2a闭合而产生的舌簧开关信号a，由此将引起一个振荡器(未画出)产生具有预定周期的时钟信号b，使得一个晶体管(未画出)在短时间内重复地通/断。这将使得发送单元2c、2d中被选出的那个单元的电磁感应线圈(未画出)在紧接着磁铁4经过传感和发送单元2的时刻的短时间内输出共振脉冲c。也就是说，在自行车A前轮1的每一次完整的旋转中，传感和发送单元2都输出含有电磁感应信号的共振脉冲c。
如图2所示，计算和显示单元3安装在自行车A的车把5上，或者安装在像手表那样绕在骑车人手腕上的一条带子(未画出)上。
如图4所示，计算和显示单元3包括分别能够接收由4kHz和6kHz发送单元2c和2d所发送的共振脉冲c的4kHz和6kHz接收单元3a和3b;一个能够在接收时从接收单元3a和3b中选出一个的选择器3c;一个能够产生当时时间的信号和开始测量以来所经过的时间的信号的时钟3d;一个能够计算自行车行驶速度和行驶距离的中央处理单元(CPU)3e;一个随机存取存储器(RAM)3f;一个能够显示CPU3e的计算结果的液晶显示器(LCD)3g;一个驱动显示器3g的显示驱动器3h;一个能够把数据传送给CPU3e的键入单元3i;以及一个能够向传感和发送单元2的转换接收器2f发射转换信号的转换发射器3j。
如图7所示，当4kHz或6kHz接收单元3a或3b接收到从4kHz或6kHz发送单元2c或2d输出的共振脉冲c时，它将因为电磁感应线圈(未画出)的电磁感应作用而产生接收信号d。
提供在CPU3e中的一个接收方探测器(未画出)在接收到接收信号d时将使其中的一个比较器(未画出)产生对应于接收信号d中超过阈值电平Vth部分的比较器信号d1，并根据比较器输出d1产生脉冲接收信号e。
当磁铁4因前轮1旋转了一整圈而经过传感和发送单元2时，即每当前轮1旋转一整圈时，就有脉冲接收信号e被输入到CPU3e中。
键入单元3i包括图1中计算和显示单元的第一至第四共四个电子表按钮式开关6a、6b、6c和6d。第一开关6a象普通电子表中的按钮那样用来设定时间。第二开关6b用来使自行车行驶距离数据复位，和向键入单元中的跑表(未画出)输入开始信号和停止信号。第三开关6c用来输入自行车轮胎尺寸的数据。当按下一次第三开关6c时，预先存储的自行车轮胎尺寸数据将以菜单方式显示出来，可以在菜单中选择一个轮胎尺寸。第四(转换)开关6d用来改变频率。按下第四开关6d，就有一个选择信号输入到选择器3c和转换发射器3j中，使选择器3c从4kHz和6kHz接收单元3a和3b中选出一个，并使转换发射器3j向传感和发送单元2的转换接收器2f发送一个转换信号。
如图5所示，RAM3f包括一个用来存储对接收到的脉冲信号计数的数目数据的计算区7a;一个用来存储自开始测量状态以来所经过的时间数据的计时寄存区7b;一个用来存储由第三开关6c输入的轮胎尺寸数据的轮胎尺寸区7c;一个用来存储基于脉冲信号时间间隔计算的行驶速度数据的行驶速度区7d;一个用来存储如前所述的基于脉冲信号数目计算的行驶距离数据的行驶距离区7e;一个用来存储脉冲信号时间间隔数据的计时计数区7f;以及一个用来存储比较器输出的脉冲数目数据或者一个脉冲信号的脉冲数目数据的比较器输出计数区7g。
当出现干扰时，这样布局的圈数计算器的工作过程将在下面参照图8所示的流程图进行说明。
自行车A在行驶过程中，由于前轮1的转动，磁铁4要经过传感和发送单元2，使得该单元2输出共振脉冲c。
计算和显示单元3接收到由前轮1的旋转一周而产生的接收信号(旋转探测脉冲)d(步骤S1)。计算和显示单元3的接收单元3a(3b)把接收信号d转换成对应于接收信号中超过预定阈值Vth的部分的比较器输出d1，并把比较器输出d1输入到CPU3e。CPU3e对比较器输出d1的脉冲数目进行计数，并把计数结果存储在RAM3f的比较器输出计数区7g中。
计数得到的脉冲数目与预定的脉冲数目(在本例中，它等于18+1＝19)进行比较(步骤S2)。如果前一数目大于后一数目，则判定发生了干扰状态，其中接收到了多个互相重叠的脉冲信号。
上述预定的脉冲数目是在共振脉冲c是由传感和发送单元2产生的情形下所确定的。例如，在本实施例中，比较器输出d1的脉冲数目是18，而预定的脉冲数目是19，它等于比较器输出d1的脉冲数目加1。
当比较器输出d1的脉冲数目小于预定的脉冲数目时，则测量前一次和这一次探测到的比较器输出d1的两个尾端脉冲之间的时间间隔(步骤S3)，并把它存储在RAM的计时区7f中。对存储在计时区7f中的时间间隔和一个预定的时间间隔进行比较(步骤S4)。当前者短于后者时，则判定发生了干扰。
因为自行车A的行驶速度是有限的，所以把稍短于前轮1旋转一整圈所需的最短时间的时间间隔取作为预定时间。当前一次和这一次的比较器输出d1的两个尾端脉冲之间的时间间隔短于预定的时间间隔时，说明自行车A的行驶速度已超过了它的极限。从而，可以认为正常的比较器输出d1受到了别的比较器输出的干扰。这样，如果时间间隔，即存储在计时区7f中的数据，短于预定的时间间隔，则CPU3e判定出现了干扰。
如果在步骤S2或S4中判定出现了干扰，则显示器3g显示出现干扰的警告，并且一个警告声音发生器(未画出)向骑车人报告出现了干扰(步骤S5)。
然后判断骑车人是否已经根据显示器3g和警告声音发生器的警告去操作了转换开关6d(步骤S6)。如果骑车人操作了转换开关6d，则选择器3c把接收来自传感和发送单元2的信号的接收单元从当时使用的4kHz或6kHz接收单元3a或3b转换成其中的另一个接收单元。同时，转换发射器3j向传感和发送单元2中的转换接收器2f发送一个转换信号，使传感和发送单元2中的选择器2e把当时使用的发送单元2c或2d转换成其中的另一个，从而转换了发射信号的频率(步骤S7)。
如果已经确定没有出现干扰，或者已经确定虽然出现了干扰，但发射和接收信号的频率已被改变，则控制将进入下一步骤S8，在那里根据脉冲接收信号e1的间隔和数目计算行驶速度和行驶距离(步骤S8)。
计算得到的行驶速度和行驶距离数据分别存储在RAM3f的行驶速度区7d和行驶距离区7e中(步骤S9)。所存储的行驶速度和行驶距离数据从CPU3e经过显示驱动器3h输出给显示器3g，以数字的形式显示在显示器上(步骤S10)。同时，当时的发射和接收频率也显示在显示器3g上(步骤S11)。然后控制返回到步骤S1，接收旋转探测脉冲。
如上所述，根据第一实施例的圈数计算器，具有预定脉冲频率的脉冲信号(共振脉冲c，接收信号d，比较器输出d1)被用来从传感和发送单元2向计算和显示单元3发射代表自行车车轮的旋转次数的信号。这样，通过对计算和显示单元3中的脉冲信号的脉冲数目进行计数，就可以容易地判定是否叠加了别的传感和发送单元2发出的脉冲信号。
除了用脉冲数目来判别干扰之外，还通过测量两脉冲信号之间的时间间隔，并将此间隔与预定的时间间隔进行比较来肯定干扰的存在。
如上所述，传感和发送单元2含有多个发送单元2c和2d，它们能够分别发送不同频率的信号;同时计算和显示单元3含有多个接收单元3a和3b，它们能够分别接收不同频率的信号。发送单元2c和2d以及接收单元3a和3b在使用中是可以交替工作的，使得在探测到存在干扰时，可以把当时正在使用的信号频率改变成另一个频率，以防止干扰继续存在。
圈数计算器的第二实施例将在下面说明，它包含一个根据本发明的行驶状态探测装置。第二实施例的圈数计算器基本上与第一实施例的圈数计算器的结构相同。也就是说，第二实施例的圈数计算器和第一实施例的圈数计算器一样，含有一个传感和发送单元2以及一个计算和显示单元3。这些传感和发送单元2以及计算和显示单元3分别具有图3和图4所示的结构。
第二实施例的圈数计算器与第一实施例的圈数计算器的不同之处在于，图4的计算和显示单元3中的选择器3c和转换发射器3j是根据CPU3e发出的信号来工作的。较具体地说，在第一实施例的圈数计算器中，选择器3c和转换发射器3j是根据操作转换开关6d，向传感和发送单元2中的转换接收器2f发送一个转换信号，来把4kHz和6kHz接收单元3a和3b中当时正在使用的那个单元改变为另一个单元的。相反地，在第二实施例的圈数计算器中，当CPU3e象前述那样判定出现了干扰时，CPU3e就输出一个信号给选择器3c和转换发射器3j，使得选择器3c把4kHz和6kHz接收单元3a和3b中的当时正在使用的那个单元改变为另一个单元;使得转换发射器3j向传感和发送单元2的转换接收器2f发送一个转换信号。
这样，当圈数计算器中出现干扰时，骑车人不需要按下转换开关6d来改变频率。也就是说，当时使用的发射和接收信号频率都已被改变，防止了干扰的继续存在。
图9是表示第二实施例的圈数计算器中防止干扰继续存在的流程图。在图8和图9中，在第一和第二实施例的圈数计算器的工作过程中执行相似的处理的步骤是用相同的步骤序号标明的，对它们不再作进一步的说明。如图9所示，在第二实施例圈数计算器的干扰处理中，不再需要第一实施例圈数计算器在步骤S5中所执行的干扰警告处理和步骤S6中转换开关6d的操作。
当CPU3e判定存在干扰时，选择器3c就改变当时正在使用的信号频率，并且转换发射器3j就发射一个转换信号。
如上所述，第二实施例的圈数计算器具有与第一实施例的圈数计算器相类似的优点。当出现干扰时，第二实施例的圈数计算器就自动地改变当时正在使用的信号频率，从而使干扰不再继续下去。这样，骑车人既不需要去担忧干扰，也不会因干扰的出现而得到不正确的数据。他也不需要为了阻止干扰的持续而进行某种操作。
虽然在第一和第二实施例的圈数计算器中举例采用了4kHz和6kHz两个频率，其他频率也同样可以采用。所用频率的数目也不限于2个。为了防止多个圈数计算器之间的互相干扰的持续，也可以使用三个或更多的频率。在这种情形下，从转换发射器3j发射的转换信号中需要包含关于将要使用的频率的信息，或者给出各种频率的使用顺序，使得传感和发送单元与计算和显示单元能够选出相同的频率。
虽然在上述实施例中认为在出现干扰时被改变的是电磁感应频率，然而各种无线电信号的组合也可以用来防止干扰的持续。例如，可以提供一组用于电磁感应信号和红外信号的发送单元和接收单元，当判定存在干扰时，当时正在使用的电磁感应信号就被改变成红外信号，或者反之。
除了上述的实施例之外，可以在不偏离本发明的精神和主要特点的情形下，用各种形式来防止干扰的持续。
权利要求
1.一种行驶状态计算装置，包括用来探测对应于车辆行驶状态的信号的行驶状态探测装置；用来在具有多个不同频率中的一个频率的信号上发送所探测到的信号的发送装置；用来接收由上述发送装置所发送的信号的接收装置；用来在由上述接收装置接收来自上述发送装置的信号时判定是否接收到了不同于上述发送装置所发送的信号的信号的判定装置；以及用来在上述判定装置已经判定接收到了不同信号时把上述发送装置和接收装置所使用的信号频率改变为另一个不同频率的改变装置。
2.根据权利要求1的行驶状态计算装置，其中上述发送装置包括多个发送单元，每个单元在具有不同频率的多个信号中的一个信号上发送由上述行驶状态探测装置所探测到的信号;上述接收装置包括多个接收单元，每个单元用来接收由上述发送装置发送的具有不同频率的多个信号中的一个信号;以及当上述判定装置已经判定接收到了不同的信号时，上述改变装置就把上述发送和接收装置中当时正在使用的发送和接收单元分别改变为上述发送和接收装置中当时没有被使用的另外的发送和接收单元。
3.根据权利要求1的行驶状态计算装置，其中的信号包括电磁感应信号。
4.根据权利要求1的行驶状态计算装置，其中的信号包括红外信号。
5.根据权利要求1的行驶状态计算装置，其中上述装置安装在一辆自行车上，以探测其行驶状态。
6.一种行驶状态计算装置，它包括用来探测相应于车辆行驶状态的信号的行驶状态探测装置;用来在具有多个频率中的一个频率的信号上发送所探测到的信号的发送装置;用来接收由上述发送装置发送的信号的接收装置;用来在由上述接收装置接收来自上述发送装置的信号时判定是否接收到了不同于上述发送装置所发送的信号的信号的判定装置;用来报告上述判定装置的判定结果，即已经接收到了不同于上述发送装置所发送的信号的信号的报告装置;以及用来在上述判定装置已经判定接收到了不同的信号时，人工地把在上述发送和接收装置中具有当时正在使用的频率的信号改变为另一个具有多个不同频率的信号中的某一个不同频率的信号的改变输入装置。
7.根据权利要求6的行驶状态计算装置，其中上述发送装置包括多个发送单元，每个单元在具有不同频率的多个信号中的一个信号上发送由上述行驶状态探测装置所探测到的信号;上述接收装置包括多个接收单元，每个单元用来接收由上述发送装置发送的具有不同频率的多个信号中的一个信号;以及当上述判定装置已经判定接收到了不同的信号时，上述改变输入装置就把上述发送和接收装置中当时正在使用的发送和接收单元人工地分别改变为上述发送和接收装置中当前没有被使用的另外的发送和接收单元。
8.根据权利要求6的行驶状态计算装置，其中的信号包括电磁感应信号。
9.根据权利要求6的行驶状态计算装置，其中的信号包括红外信号。
10.根据权利要求6的行驶状态计算装置，其中上述警告装置包括显示装置，它用来在上述判定装置判定出接到了不同信号的判定结果时显示出该判定结果。
11.根据权利要求6的行驶状态计算装置，其中上述警告装置包括一个警告声音发生装置，它用来在上述判定装置判定已经接收到了不同的信号时产生警告声。
12.根据权利要求6的行驶状态计算装置，其中上述装置安装在一辆自行车上，以探测其行驶状态。
全文摘要
在一个行驶状态计算装置中，一个传感和发送单元探测车轮的旋转次数并通过无线电把代表探测到的车轮旋转次数的信号发送给一个计算和显示单元，以便在那里计算和显示行驶速度和行驶距离。当由于存在其他装置造成的无线电信号干扰而无法准确地探测行驶状态时，本行驶状态计算装置会探测到干扰，并且把当时正在使用的无线电信号频率改变成另一个频率，以防止干扰的继续，从而能准确地计算行驶状态。
文档编号B60R25/00GK1103162SQ9410781
公开日1995年5月31日 申请日期1994年6月29日 优先权日1993年6月29日
发明者坂下敏昭 申请人:卡西欧计算机公司