TW202210331A - 用於數位車牌之電源及電池系統 - Google Patents

Abstract

用於一數位車牌的一電源系統包括一感測器、儲存記憶體，及僅在該數位車牌運作期間可操作的一電池狀態監測器。此電池狀態監測器包括一類比對數位轉換器(ADC)，其連接到一電池以提供狀態資料給該數位車牌中的一處理器，狀態資料被儲存在該儲存記憶體中。電池壽命的一判定係利用該狀態資料及來自該感測器之輸入而至少部分作成。於一實施例中，狀態資料包括外部溫度。

Description

用於數位車牌之電源及電池系統

本案揭露內容大體上有關一數位車牌。更特定來說，揭露具有各種電源及電池系統以提高性能及提升預期電池壽命的一數位車牌。

在登記一車輛時，車輛之所有人通常被頒發有顯示車牌識別及登記資訊的一車牌。此等車牌係列印或壓印製成。白天無須電力來觀看車牌，而低功率燈泡或LED係為全部所需以提供晚上觀看該車牌的光。

一用以產生、儲存及處理車輛資料之可能設備配合呈現車輛識別及登記資訊且可配置在一車輛外部上的動態顯示器係為可行。舉例來說，皆讓渡給ReviverMX的美國第9,007,193號專利及審查中之已公開美國第US 20130006775號專利申請案描述利用一數位車牌提高車輛識別及登記資訊之可更新性的一動態顯示器。

然而，數位車牌仍需要大量的電力來運作及顯示所需的牌照資訊。能夠在車輛啟動或關閉時支援運作的一電源系統，配合各種本地及遠端通訊系統與廣泛範圍的熱能及環境條件係有必要。這些可如同在此所述透過使用連接處理器的感測器及支援各種狀態之一數位車牌來提供。

用於一數位車牌的一電源系統包括一感測器、儲存記憶體及一電池狀態監測器，該電池狀態監測器僅在該數位車牌運作期間可操作。此電池狀態監測器包括一類比對數位轉換器(ADC)，其連接到一電池以提供狀態資料給該數位車牌中的一處理器，而狀態資料係儲存在該儲存記憶體中。電池壽命的一判定係使用該狀態資料及來自該感測器之輸入而至少部分作成。於一些實施例中，狀態資料可包括外部溫度。

在一些實施例中，數位車牌運作狀態包括一關閉狀態、一休眠狀態、一喚醒狀態及一半喚醒狀態，而電池壽命判定僅在一喚醒狀態下作成。數個運作狀態間的切換可響應於所檢測之車輛電壓、車輛運動、無線連接狀態、位置或位置改變，或即時時鐘(RTC)資訊而觸發。允許的運作狀態，電子次級系統可經致動或解除致動之運作狀態的頻率可至少部分藉由經判定之電池壽命來判定。

於一些實施例中，電池壽命的判定係經由一無線連接提供給一遠端裝置。

在一些實施例中，該感測器係為一外部溫度感測器。使用外部溫度感測器資料及ADC資料的一電池健康查找表可用來判斷電池健康。

於其他實施例中，用以量測一數位車牌中之電池健康的一方法包括響應於致動該數位車牌的一感測器觸發運作狀態。連至一電池的一處理器、記憶體及ADC連接被喚醒，且電池電壓係透過ADC連接讀取，而結果儲存在記憶體中。此處理器接著可被用來使用讀取的電池電壓至少部分判斷電池健康。

圖1繪示一數位車牌系統11之一實施例，此數位車牌系統支援呈現車輛識別及登記資訊且可被配置在一車輛10之外部上的一動態顯示器。此系統10包括在車輛10之外部上使用的一顯示器系統100，其包括一顯示器110、一車速感測器120、及耦接到車速感測器120的一處理器130。此處理器130係組配來依據車輛10之速度及狀態而實現顯示器系統100之三個運作模式中的一者：一第一運作模式，其中包括車輛10之識別資訊及/或車輛10之登記資訊的一第一內容係在一第一電力消耗位準下被提供在顯示器110上；一第二運作模式，其中包括一訊息、車輛10之識別資訊及/或車輛10之登記資訊的一第二內容被提供在顯示器110上；以及一第三運作模式，其中內容係在低於該第一電力消耗位準之一第二電力消耗位準下被提供在顯示器110上。顯示器系統100亦較佳包括一通訊裝置140，其允許內容(例如更新的識別資訊、登記資訊及/或訊息)待轉移到顯示器系統100或從顯示器系統100轉移。顯示器系統100亦可包括一位置感測器160，例如一全球定位系統(GPS)裝置、一蜂巢塔(cellular tower)位置三角測量裝置，或判定顯示器110配置於其上之車輛10之位置的任何其他合適位置感測器。位置感測器160可提供車輛的一實質上大致位置或一實質上實際位置。此外，顯示器系統100可包括用作來儲存內容的一儲存裝置150；處理器130可從儲存裝置150提取內容並將其提供在顯示器110上。顯示器系統100更可包含判定車輛10靠近一第二車輛的一感測器。

數位車牌系統11係較佳用於已登記車輛，諸如個人汽車、卡車、機車、出租車、集體擁有的汽車或任何其他合適類型的車輛。顯示器系統100用作來提供較佳由諸如汽車監理所(DMV)之一官方機構所提供之車輛10的識別及/或登記資訊。較佳地，處理器120提供車輛10的識別及/或登記資訊在顯示器110上，以遵循州車輛規範，諸如顯示區位的大小及尺寸、資訊的內容、大小及字體類型，及顯示器110的可見性及反射性。較佳地，處理器120提供內容在顯示器110上，以遵循車輛10所登記之州的州車輛規範；替代地，諸如在本發明之併有一位置感測器(諸如一GPS裝置)的實施例中，處理器120可提供內容在顯示器110上，以遵循車輛所登記之州的州車輛規範。顯示器系統100較佳用作來顯示車輛識別及/或登記資訊以外的一訊息。此訊息係較佳由一廣告商提供，例如與使用者實質上無關的一廣告商。由廣告商提供之廣告的主體內容可與車輛10的駕駛人及/或所有人實質上無關，且該廣告可與車輛10實質上無關。替代地，該廣告可有關車輛10之駕駛人及/或所有人所屬群體，或車輛10之駕駛人及/或所有人的任何其他合適特點。此廣告亦可由車輛10之駕駛人及/或所有人選擇，例如經由一個人電腦上的網際網路、經由一可上網之行動電話的網際網路、或經由任何其他合適方法。此廣告亦可實質上與車輛10有關，舉例來說，安裝在保時捷上的一顯示器系統可顯示以喜愛保時捷品牌之群體為目標的多個廣告。廣告可實質上有關車輛10的位置，舉例來說，若車輛10在一場所周邊內行駛，則可顯示針對該場所的一廣告。替代地，該訊息係可由一執法機構提供，例如，有關一失蹤人員的一緊急廣播(例如安珀警報或長者警報)。此外，若車輛10被報失竊，則該訊息可指出車輛10失竊，而允許車輛外面的一群人識別車輛10。

替代地，此訊息可為任何合適類型的訊息且可由任何合適的一方來控制，舉例來說，一官方組織(例如DMV)、車輛10的駕駛人、車輛10的所有人、與車輛10無關的第三方、或任何其他合適的一方。在一第一範例中，訊息可包括有關車輛10的額外細節，包括車輛10的型號、車輛10的排煙檢查結果、車輛10的維修問題、或有關車輛10之任何其他合適類型的資訊。在一第二範例中，訊息可包括車輛10之駕駛人的細節，包括駕駛人支持或所屬的組織(例如女童子軍、舊金山巨人棒球隊或一政黨)、駕駛人支持的事業(例如善待動物組織(PETA)或癌症意識)、駕駛人的群體、或有關駕駛人之任何其他合適類型的資訊。於此第二範例中，該訊息亦可包括有關駕駛人的公開細節，舉例來說，該訊息可指出駕駛人為一醫生或一執法官員，允許在他的服務被需要時車輛10外面的人們可直接請求該駕駛人。公開細節亦可包括有關駕駛人之駕駛歷程的細節，舉例來說，若駕駛人有不完美的駕駛紀錄，則一通知可被提供在顯示器上以警示車輛周邊的其他人。在一第三範例中，訊息可包括車輛10周邊針對駕駛人的通知，舉例來說，交通資訊或氣象預告。在一第四範例中，訊息可包括有關車輛之所有人的細節。這在車輛10為一隊汽車之一成員時特別有用，舉例來說，一汽車出租機構、一移動卡車出租機構、一政府車隊、或任何其他合適類型的車隊。第四範例的訊息可指出車輛10屬於哪一個車隊；此資訊可用來識別車輛，以廣告關於車隊(例如，若車輛10屬於一出租汽車機構，則該訊息可包括針對那個特定出租汽車機構的一廣告或一訊息)，或針對任何其他合適目的。然而，此訊息可為任何其他合適類型的訊息。

顯示器系統100較佳由一電源供電。此電源較佳為車輛10的一電源，諸如車輛10的配件電池、車輛10的引擎，或車輛10的任何其他合適電源。替代地，顯示器系統100可包括實質上獨立於車輛10之電源的一電源且由其供電。顯示器系統100的電源較佳為一電池，但可替代地為一太陽能板、風力發電機、或任何其他合適類型電源或電源組合。不過可替代地，顯示器系統100可包括可充電且與車輛10之一電源耦接的一電源，車輛10之該電源在車輛10運作中及/或車輛10的點火裝置啟動時儲存來自車輛10的電力。於此變化例中，顯示器系統100的電源允許車輛運作時所產生的電力待稍後為顯示器系統100所使用。然而，顯示器系統100可使用任何其他合適方法及/或配置來供電。

顯示器110作用來顯示內容，其中內容包括車輛10之識別資訊、車輛10之登記資訊及一訊息中的至少一者。顯示器110係由處理器130操作在三個運作模式中之一者下。顯示器110較佳為一實質低功率顯示器，諸如一LED顯示器、一LCD顯示器、一電子墨水顯示器、一有機LED顯示器、一干涉調變器顯示器(iMoD)、使用電泳沉積的一顯示器(EPD)、一膽固醇液晶顯示器(ChLCD)或任何其他合適顯示器。顯示器110可替代地為上述顯示器類型的一組合。顯示器110亦較佳具有一實質大的視角範圍。顯示器110係較佳亦大致上為薄，允許顯示器110取代在車輛後面及/或前面外部上的現有車牌。類似地，顯示器110係較佳具有實質上類似於現有車牌的一寬度、高度及/或長寬比。替代地，顯示器110可實質上不同於現有車牌(舉例來說，在具有相對狹窄高度之歐洲車牌的實例中，顯示器110可具有一實質不同的高度)。然而，顯示器110可具有任何其他合適尺寸。

顯示器110亦可包括一背光。此背光用作來控制由顯示器110所顯示之資訊的光強度。該背光較佳包括多個程度的光強度。處理器130可基於運作模式選擇光強度的程度。處理器130亦可基於接近顯示器110的周圍光量來選擇光強度的程度。舉例來說，光強度的程度在白天時較高而在夜晚時較低。於此變化例中，顯示器系統100亦包括用以檢測周圍光量的一光感測器。顯示器系統100之光強度的程度亦可基於駕駛人、一執法官員或任何其他合適之一方的偏好而選擇。然而，顯示器系統100之光強度的程度可基於任何其他合適標準而選擇。該背光可為實質上位在顯示器110周邊且朝向顯示器110的一組燈具。替代地，該背光可實質位在顯示器110後方並從顯示器110後方提供光線。然而，該背光可為任何其他合適配置。此背光可為一系列低功率的光源，諸如LED，但可替代地為任何其他類型的光源。替代地，該顯示器可包括用作來以反射光照亮顯示器110的一光反射表面。此光反射表面可為一鏡體或任何其他合適類型的反射材料。該光反射表面亦可具有一逆反射(retroreflective)材料，其將光反射回光源的方向。此光反射表面亦可與一光源組合以更為有效地照亮顯示器110，例如用於高速公路標誌上的半透射(transflective)材料。然而，任何其他合適的材料或方法可用來照亮顯示器。

車速感測器120用作來檢測車輛10的速度。車速感測器120較佳為量測車輛10之實際速度及/或加速度的一感測器，諸如耦接到車輛10的一加速計，或耦接到車輛10之傳動系統的一轉速計，此轉速計量測諸如一輪件之一傳動組件在一段時間內的旋轉次數以判定車輛10之速度。在一第二變化例中，車速感測器120耦接到車輛10的速率計及/或車輛10的一機上電腦；於此組態中，速度感測器120用作來將由該速率計及/或該機上電腦所收集的資訊發送到處理器130，而非直接量測車速。然而，車速感測器120可為判定車輛10之實際速度及/或加速度之任何其他合適類型的感測器。替代地，車速感測器120可為量測車輛之相對速度及/或加速度的一感測器，例如判定車輛相對於另一物體之速度的一超音波感測器或一紅外線感測器。其他物體可為道路的一靜止部分或一附近的車輛。然而，車速感測器120可利用任何其他合適方法或感測器類型來判定車輛10之速度。

處理器130用作來基於顯示器系統100之運作模式而提供內容在顯示器110上：一第一模式，其中一第一內容係在一第一電力消耗位準下提供在顯示器110上，該第一內容包括車輛10之識別資訊及/或車輛10之登記資訊；一第二模式，其中一第二內容係提供在顯示器110上，該第二內容包括一訊息且可能包括車輛10之識別資訊及/或車輛10之登記資訊；及一第三模式，其中內容係在低於該第一電力消耗位準之一第二電力消耗位準下提供在顯示器110上。較佳地，在第三運作模式下提供的內容包括車輛10之識別及登記資訊。在顯示器系統100之一變化例中，在第三運作模式下提供的內容包括車輛10之識別及/或登記資訊以外的一訊息。然而，在第三運作模式下提供在顯示器110上的內容可包括任何其他資訊或訊息或其任何組合。

處理器130係較佳耦接到車速感測器120。如同先前所提，由車速感測器120所判定的速度可為車輛10的實際速度，或可替代地為車輛10相對於另一物體(例如一鄰近車輛)的速度。處理器130較佳基於車輛10的速度及電力狀態來選擇顯示器系統100的運作模式。然而，處理器以外的一裝置，諸如車輛10的機上電腦、一執法官員、連接到一遠端伺服器的一第二處理器，或任何其他合適裝置或機構，可選擇顯示器系統100的運作模式。在車輛10啟動時，處理器130較佳將顯示器110操作在第一及第二運作模式下，而在車輛10關閉時，處理器較佳將顯示器110操作在第三運作模式下。當駕駛人將車輛10之任何部分啟動時，車輛10係較佳視為「啟動」。在許多汽車中，有多個「啟動」狀態，例如一第一「啟動」狀態，其中允許有諸如開啟及關閉窗戶的基本功能性；一第二「啟動」狀態，其中允許有更進階及/或高功率的功能性，諸如通風系統或音響系統；及一第三「啟動」狀態，其中車輛可被驅動(或換言之，點火裝置被啟動)。除此之外，車輛10可被視為「關閉」。在「關閉」狀態，車輛的某些部分仍可為「啟動」，例如保全感測器、鑰匙近接感測器(諸如免鑰匙進入)，或任何其他類型之實質低功率的功能性。替代地，車輛10在點火裝置啟動時可視為「啟動」，而在點火裝置關閉時視為「關閉」，不管車輛是否可提供給駕駛人任何其他功能性。另外替代地，在檢測到有人在車輛10內時，該車輛可視為「啟動」，而在沒有人於車輛內時，該車輛可視為「關閉」。在車輛10的緊急剎車或傳動駐車剎車銜接時，車輛10亦可視為「關閉」，不管點火裝置的狀態為何或車輛10內是否有人。然而，車輛可使用任何其他合適標準而被視為「啟動」及「關閉」。處理器130在車輛10處於一第一速度時較佳將顯示器110操作於第一運作模式下，且在車輛10處於較該第一速度為低的一第二速度時較佳將顯示器110操作於第二運作模式下。此第二速度較佳實質上為零的速度，或實質上接近零的速度。這允許車輛10的識別及/或登記資訊在車輛10運動(第一速度)時實質上可見，如圖1中所示。這允許車輛10外部的任何一方以與用來在視覺上獲取一靜止(或衝壓)車牌上之資訊類似的方式在視覺上獲取提供在顯示器110上的資訊。在一變化例中，在車輛10啟動且處於第二速度時，處理器130將顯示器110操作在第二運作模式下，且提供第二內容在顯示器110上，其中該第二速度係較佳為零的速度或一實質上為低的速度，諸如在車輛於繁忙的交通中緩慢移動之時。由於在第二模式下描繪出的訊息佔據顯示器之顯示區域的一部分，故一併描繪出的識別及/或登記資訊相較於第一運作模式在第二運作模式下可消耗該顯示區域的一較小部分。由於在一訊息與車輛10之資訊同時顯示時，識別及登記資訊係以較小尺寸描繪在顯示器110上，故識別及登記資訊的可見性在第二運作模式下可能低於在第一運作模式下。替代地，於第二運作模式下提供在顯示器110上的識別及/或登記資訊可具有與在第一模式下相同或類似的格式(例如尺寸及佈置)，但訊息可被提供在顯示器上以覆蓋識別及/或登記資訊。這亦可能造成車輛10之識別及/或登記資訊的可見性降低。因此，該訊息只在車輛停止或接近停止時的情況下才會顯示，以致在車輛10以一實質速度移動時，不會發生識別及/或登記資訊的可見性降低；然而，顯示該訊息的額外功能性在車輛處於第二速度時仍保留。此外，在車輛10正在運動之時，該訊息可能對車輛10外面的一方造成不想要的分心，而因此透過只有在車輛停止或接近停止之時顯示該訊息，分心的可能性可大幅降低。然而，處理器130可替代地以任何其他合適速度配置將顯示器110操作在第一及第二運作模式下。在其之一變化例中，顯示器系統100可為車輛10外面的一方透過在顯示器110係安裝在車輛10之前面外部上時水平映射提供在顯示器110上的內容來提高資訊的易辨識性；於此變化例中，提供在顯示器上的內容可由從車輛10前方之一第二車輛之一後視鏡或側鏡中觀看顯示器110的一方以一正確方向讀出。然而，處理器可透過任何其他構件或配置而提供內容在顯示器110上，使得顯示器110所造成的分心係被降低且所顯示之內容的易辨識性係提高。

如先前所描述，處理器130較佳用作來在車輛10關閉時將顯示器110操作在第三運作模式。此第三運作模式較佳在低於該第一電力消耗位準之一第二低電力消耗位準下顯示車輛10的識別及登記資訊。在其之一變化例中，除車輛10之識別及登記資訊以外，一訊息係提供在顯示器110上，儘管在該第三運作模式下一訊息、車輛10之識別資訊、車輛10之登記資訊或任何其他資訊中的任一者或組合可被提供在顯示器110上。當車輛10關閉時，對於顯示器系統100可用的電力可小於在車輛啟動時。舉例來說，在其中顯示器系統100從車輛10之一電源獲得電力的變化例中，顯示器系統100可運用在車輛啟動時之另一段時間內所儲存的能量。因此，有一有限的電力供應，且在車輛關閉之際透過在於第三運作模式下較第一及/或第二運作模式下為低的電力消耗位準操作顯示器110，內容可被提供在顯示器110上的時間長度可就顯示器系統100可用之一給定量的能量而增加。

顯示器110於第三運作模式下的操作可採多種配置降低顯示器系統100的電力消耗。於一第一變化例中，顯示器110可在一第一時間點關閉，而在一第二時間點打開。顯示器110可被安排在特定時間間隔，例如每五分鐘，週期性打開及關閉。駕駛人、所有人或任何其他合適的一方可調整該等間隔。這允許顯示器110關閉一段時間長度，而打開另一段時間長度。顯示器110關閉的時間長度係較佳實質大於顯示器110打開的時間長度，其實質降低了顯示器110的電力消耗。在另一變化例中，在第三運作模式下時，內容可以彩色提供在顯示器110上，其相較於操作在第一運作模式下時需要較少電力給顯示器。然而，在第三運作模式下，處理器可透過相較於第一運作模式降低顯示器110之電力消耗的任何其他構件來操作顯示器110。此外，處理器130可在第三運作模式下例如透過降低時鐘速度、停止諸如發送資料至通訊裝置140及/或從通訊裝置140接收資料的輔助功能，或用以降低處理器130之電力消耗的任何其他方法來降低處理器130的電力消耗位準。當處理器130將顯示器操作在第三運作模式下時，顯示器110的光強度可實質上等於第一及/或第二運作模式下的光強度。替代地，由於車輛10在關閉時係假定為靜止(對於此假定可能的例外為當車輛10被拖拉時)，且訊息及/或識別資訊及/或登記資訊要對其顯示的一方實質上靠近車輛10，故顯示器110的光強度在第三運作模式下可比在第一及/或第二運作模式下實質上低。然而，任何其他合適的光強度可在第三運作模式下使用。

在一第二變化例中，顯示器在操作於第三運作模式下但是在比第一及/或第二運作模式下之一實質上更低的光強度時可持續開啟。在一第一範例中，顯示器110的背光於第三模式下可處於最低光強度。於一第二範例中，在顯示器110為電子墨水的變化例，顯示器110的背光可被關閉，允許僅有雙穩態且無須額外電力維持的電子墨水可被看見。於第三運作模式下用以降低顯示器110之電力消耗的方法及配置係較佳兩個前述變化例中的一者，但可替代地為數個上述變化例之一組合或任何其他合適方法或配置。

處理器130可替代地將顯示器110操作在一第四運作模式下。此第四模式可藉由經過通訊裝置140之通訊來判定。於一第一範例中，通訊裝置140可與一執法機構通訊，且可向處理器130指出車輛10已失竊。處理器130可接著將顯示器110操作在一第四運作模式下，其中車輛10為一失竊車輛的一通知可被提供在顯示器110上。然而，第四模式可替代地為任何其他合適類型且透過任何其他合適方法致動。

通訊裝置140用作來允許內容、資訊及/或資料要被轉移到顯示器系統100或從顯示器系統100轉移。此通訊可由一官方組織(諸如一DMV辦事處或一執法機關)、一內容資料庫、車輛的駕駛人、車輛的所有人或任何其他合適的一方來執行。該通訊裝置可發送及/或接收有關車輛識別及/或登記資訊、車輛維修資訊、駕駛人資訊、車輛位置資訊(例如，在包括一GPS定位裝置或存取GPS定位服務之顯示器系統100的變化例中)、更新的廣告或任何其他合適類型的資訊。通訊裝置140係較佳為一無線通訊類型、例如，與蜂巢式行動電話塔、Wi-Fi集線器或任何其他合適類型的無線通訊進行通訊者。然而，通訊裝置140可為一有線通訊裝置。於此變化例中，更新的資訊係在顯示器系統100被「插入」一更新裝置或具有無線通訊能力的另一車輛及/或顯示器系統100時被轉移，該更新裝置例如為在一維修設施處、在一DMV辦事處或在任何其他合適位置處的一電腦。通訊裝置140亦可包括一通訊處理器，其用作來解譯連至及/或源自顯示器系統100的通訊。此通訊處理器係較佳與處理器130分開，但可替代地為處理器130。該通訊處理器可用作來加密及/或解密連至及/或源自顯示器系統100的通訊。此加密/解密可為多種認證及加密綱目中的任一者。舉例來說，密碼協定諸如迪菲-赫爾曼密鑰交換、無線傳輸層安全性(WTLS)或任何其他合適類型的協定。此通訊處理器亦可用作來將資料加密成加密標準，諸如資料加密標準(DES)、三重資料加密標準(3-DES)或進階加密標準(AES)。然而，通訊裝置140可允許任何其他合適類型的通訊且可具有任何其他合適的配置。

通訊裝置140可從一內容資料庫接收內容、資訊及/或資料。較佳地，此內容資料庫係實質上配置遠離處理器130。該內容資料庫亦較佳含有由一機構提供的內容，該機構例如一廣告商、一學校、一唱片公司或一球隊或場所；由該機構提供的內容較佳包括廣告。替代地，此內容資料庫可含有由車輛10之駕駛人及/或所有人提供的內容，例如車輛10之所有人在一孩童高中畢業時對其祝賀所寫的一訊息。然而，任何其他合適的一方可提供內容給該內容資料庫，而此內容資料庫可包括來自一或多個機構之數個廣告及來自一或多個個人之數則私人訊息的一組合。於一第一範例中，內容資料庫上的內容係由處理器130經由通訊裝置140存取，且被儲存在儲存裝置150上。較佳地，儲存裝置150係實質上配置靠近顯示器110，諸如在車輛10內或在含有顯示器110之一殼體內；然而，儲存裝置150可位在遠離車輛10處，諸如在連接到一遠端伺服器的一硬式驅動機上。在一第二範例中，內容資料庫上的內容係經由通訊裝置140即時存取，且接著提供在顯示器110上，藉此避開將內容儲存在儲存裝置150上。然而，來自遠端訊息資料庫的內容可透過任何其他構件於被提供在顯示器110上之前被存取。在一第三範例中，儲存裝置亦用作為內容資料庫，其中來自至少一機構或個人的內容，諸如上述所列舉的那些者，可被儲存在儲存裝置上，並且亦由車輛10之駕駛人及/或所有人選擇以被提供在顯示器110上。於此變化例中，亦用作為一內容資料庫之顯示器系統100的儲存裝置150可由與顯示器系統100分開的一第二顯示器系統所存取，此第二顯示器系統諸如配置在一第二車輛上的一顯示器系統。然而，任何其他合適的一方可從該內容資料庫選擇要提供在顯示器110上的內容。此外，該內容資料庫上的內容可由車輛10之駕駛人及/或所有人或任何其他合適的一方經由一介面來選擇、存取及/或修改。較佳地，該介面為以網際網路為基礎且可經由例如一行動智慧型電話或一電腦上的一網頁瀏覽器存取。在一第一範例中，車輛10之駕駛人及/或所有人可以一能夠上網的行動電話存取介面，接著登入該內容資料庫及選擇他想要提供在顯示器110上的內容(例如舊金山巨人球隊的橫幅廣告)。於一第二範例中，該內容資料庫儲存車輛登記資訊，且一旦車輛10之登記更新，一DMV代表人可經由裝設有該介面之一電腦存取該內容資料庫，且接著更新該內容資料庫上之車輛10的登記資訊；通訊裝置140而後可從該內容資料庫提取更新的登記資訊，且隨後提供在顯示器110上的登記資訊可反映出更新。替代地，此介面可為固線或實體「插入」到顯示器系統100的一手持裝置。在此變化例中，該介面可或不可從顯示器系統100移除。此外，該介面可能不經由通訊裝置140耦接到該內容資料庫，而只是提供車輛10之駕駛人及/或所有人或任何其他合適的一方以存取已位在顯示器系統100上的內容，諸如在實質上配置靠近顯示器110之儲存裝置150上的內容。舉例來說，一執法官員就一交通違規使車輛10之駕駛人停下之際可將裝設有該介面之一裝置連到配置在車輛10上之顯示器系統100，其中該介面提供對目前車輛10之識別及/或登記資訊的存取。然而，該介面可准許對被包含在耦接到顯示器系統110之任何其他裝置中之任何內容的存取及透過任何其他構件的存取。

通訊裝置140可發送有關提供一特定內容在顯示器110上的資料。較佳地，一廣告被包括在提供於顯示器110上的內容中，且通訊裝置140發送有關提供該廣告在顯示器110上的資料。此資料可包括例如該廣告顯示多久、何時要顯示及要顯示在何處。替代地，該資料可由處理器130收集及/或儲存，儘管其可被任何其他裝置或構件收集及儲存。較佳地，此資訊係用來判定授予給車輛10之駕駛人及/或所有人之獎勵的數量或類型。在一第一範例中，若針對一球賽關於一特定隊伍之售票的一廣告被提供在顯示器110上，則車輛10之駕駛人及/或所有人可獲得與該廣告被提供在顯示器110上之時間長度相稱的一筆獎金；替代地，對於球賽相對低的出席率，車輛10之駕駛人及/或所有人可就在一區域顯示該廣告而獲得針對該隊伍之一球賽的一或多張票作為回報。然而，任何其他方法可被用來授予對車輛10之駕駛人及/或所有人之任何其他類型的獎勵作為提供內容在顯示器110上的回報。

用以判定車輛10靠近一第二車輛的感測器用作來對處理器120指示修改提供在顯示器110上的內容。在該第二車輛實質靠近車輛10 (諸如在第二模式下)時，處理器120較佳提供諸如一廣告的一訊息在顯示器110上；在該感測器檢測到沒有第二車輛實質靠近車輛10 (諸如在第一模式或第三模式下)時，處理器120較佳提供車輛10之識別及登記資訊在顯示器110上。此感測器可為一RADAR檢測器、一LIDAR檢測器、一IR發射器-光敏電阻器對、一照相機，或組配來檢測車輛10靠近一第二車輛的任何其他合適裝置。在感測器為一照相機的實施例中，該照相機可經組配來檢測第二車輛的識別資訊(諸如第二車輛的車牌號碼)；此資訊可用來判斷第二車輛的所有人並獲得有關第二車輛之所有人的資訊。處理器120可接著基於第二車輛之所有人的群體來修改提供在顯示器110上的內容，諸如若第二車輛的所有人經判斷為至少六十歲，則藉由顯示打折之處方藥物之一廣告的方式；若第二車輛的所有人經判斷為女性，則藉由顯示一女性時尚店之一廣告的方式；或若第二車輛經判斷為一執法機構所擁有或使用，則藉由顯示駕駛人資訊的方式。於此範例中，第二車輛的識別資訊可被發送到車輛識別資訊的一資料庫，其中該資料庫回報有關第二車輛10之所有人的資訊，諸如年紀、種族或性別；該資料庫可由諸如一DMV或美國汽車協會(AAA)的一個體維護。替代地，該照相機可經組配來直接判斷第二車輛之駕駛人的群體(例如透過利用臉部辨識軟體將該駕駛人與一特定種族配對)或第二車輛之駕駛人對於提供在顯示器120上之一訊息的反應。在後面的範例中，第二車輛之駕駛人的反應可用來在初始反應為負面時挑選可產生更討人喜歡之反應的一替代訊息，或在第一反應為正面時選擇一類似的訊息。此外，在該感測器為一照相機的實施例中，此照相機可用來量測實質接近車輛10之周圍光亮度，使得內容可以一適當的光亮度而提供在顯示器上；舉例來說，顯示器的亮度可在該照相機判定車輛10附近有大量太陽光時而增加。然而，感測器可檢測有關第二車輛的任何其他資訊，並指示處理器120基於任何其他變數來修改提供在顯示器上的內容。

圖2說明可併入一數位車牌系統200中的各個系統、次級系統或模組與可能互動的主體，諸如車輛系統218、車輛乘客或第三方人員或自動系統220。在此圖式中，一數位車牌202可安裝在一車輛上。數位車牌內的系統可包括但不限於一電源系統204、熱控制系統206及感測器系統208。一電子保全系統210限制對經由一資料記錄(logging)及介面系統212記錄及分配之資料的非授權存取，或通過通訊系統214的任何所接收/發送的通訊。所接收的資料可被用來判斷或更新顯示器216所呈現的資訊。

圖3說明一數位車牌系統之一實施例之操作的方法。在一設定302以將一數位車牌登記及連結到一特定車輛後，該數位車牌可備妥用以在車輛起動(或替代地在車輛停止)初始化304，且可使用計時器或感測器來幫助識別針對該數位車牌的環境、位置或顯示器預設。可啟動資料上傳/下載且任何韌體/軟體更新完成。在正常操作下，響應於來自資料儲存或分析系統310之所感測資料308，可發生對顯示器的改變306，或作為外部通訊及資料轉移312的結果。類似地，所感測或儲存的資料可被發送或接收，而基於內部觸發或外部接收的資料，該等感測器經致動、解除致動，或感測器資料被分析。當一車輛停止或響應於一時間點或其他合適觸發時，資料可被轉移(經由線314)回到初始化步驟304。

圖4A及圖4B分別繪出顯示器系統400之實施例，其具有一內部電池(圖4A)及外部電池(圖4B)。舉例來說，安裝在一可外部附接模組402內者係為用以供電給一處理系統414的一電池412、一記憶體模組416、一通訊模組418及顯示器410。電力亦可由一車輛電源系統404直接供應或經由電池412充電來供應。在一些實施例中，電池412可為一鋰聚合物、一鎳鎘、鉛酸、鋰離子、鋰空氣、鋰鐵氧化物、鎳金屬氫化合物、吸附式玻璃纖維墊(AGM)或一閥調節鉛酸(VRLA)電池。圖4B繪示替代圖4A中所繪出者之顯示器系統401。在該實施例中，電池412可被置於車輛內及可外部附接模組402之外。有利地，此可允許使用較大的電池或具有不同化學特性的電池，包括傳統可充電的鉛酸電池。

當與顯示器系統400相關聯的一車輛係啟動時，顯示器系統400正常有來自車輛系統的電力供應。於一些實施例中，透過車輛系統供應給顯示器系統400的電力可為12 V。在其他實施例中，可示現其他電壓值。當車輛關閉時，顯示器系統400可能仍需啟動以顯示例如車輛登記資訊。於一些實施例中，顯示器系統400可實質上一直需要啟動。在車輛關閉狀態期間，顯示器系統400從電池412汲取電力。

如參照圖5所見，針對一顯示器系統400的一電力狀態圖500之位置可依據電氣功率的可用性及需求而定。四個狀態係描述與顯示器系統100相關聯，此四個狀態包括：

關閉狀態：顯示器系統400關閉，沒有程序運行中。

休眠狀態：在此狀態下，僅有一最小數量的程序運行中，例如：

1. 即時時鐘

2. 電容式觸控監測

3. 加速計監測

在一些實施例中，一紅外線感測器可用來檢測數位顯示器周圍的運動以觸發一喚醒狀態。於其他實施例中，處理器可使車牌定期被喚醒。

喚醒狀態：在此狀態下，與顯示器系統100相關聯的所有裝置程序運行中，包括處理器、通訊模組(包括蜂巢式通訊模組、Wi-Fi模組及藍牙模組)、數位顯示器、加速計、陀螺儀及速度感測器。

半喚醒狀態：於此狀態下，與休眠狀態相關聯的所有程序運行中(如前所述)，且除此之外，一影像係顯示在顯示器110上。在一些實施例中，處理系統414及一數據機(圖中未顯示)可被啟動，該數據機被用來透過包括但不限於無線網際網路存取的數個方法以示現連至一遠端伺服器(圖中未顯示)的無線連接(例如3G或4G蜂巢式服務)。其他程序可包括後方/前方光控制，或亮/暗檢測。

數個狀態之間的轉換係響應於電池及車輛電力位準、所感測之電容式觸控、一加速計事件(感測到運動)、一纜線未連接(車輛電源未連接)、進入的SMS訊息(經由數據機接收)、一計時器信號或紅外線運動檢測而開始。具體地，一些轉換觸發係如以下描述：

車輛電源移除

當12 V的車輛電源從裝置移除且電池具有足夠儲電量(＞10%)時，顯示器系統400將進入休眠狀態。此轉換將在60秒內發生。當電池完全放電時，該裝置將完全關閉。

車輛電源施加

當施加12 V的車輛電源時，顯示器系統100將立即進入喚醒狀態。

電容式觸控記錄

當感測到一觸控時，顯示器系統100將從休眠狀態轉換到半喚醒狀態。

加速計事件感測─加速計何時檢測到顯示器系統已從一靜止車輛移除。

在一些實施例中，顯示器系統400每20分鐘從休眠狀態轉換到半喚醒狀態，停留在半喚醒狀態1分鐘，接著回到休眠狀態。於其他實施例中，其他定時組合可依據應用本質而實現。舉例來說，顯示器系統400每60秒可從休眠狀態轉換到半喚醒狀態，停留在半喚醒狀態10秒，接著回到休眠狀態。

回到圖5，從其中所有系統被關閉的一關閉狀態502開始，若施加車輛電源或電池電力高於10%的一情況514發生，則系統轉換到一喚醒狀態508。若從喚醒狀態508車輛電源被移除或電池電力為0%的一情況512發生，則系統轉換到關閉狀態502。在喚醒狀態508下，若車輛電源被移除且電池電力高於10%的一情況522發生，則系統轉換到休眠狀態504。相反地，在休眠狀態504下，若車輛電源施加的一情況516發生，則系統轉換到喚醒狀態508。在休眠狀態504下，若電池電力為0%的一情況510發生，則系統轉換到關閉狀態502。在休眠狀態504下，若一限定事件被記錄(例如前述的一電容式觸控或紅外線運動檢測)或從最後一次狀態檢查已歷經20分鐘的一情況518發生，系統轉換到半喚醒狀態506。若系統處於半喚醒狀態506且已歷經1分鐘或與該限定事件相關聯之功能(步驟518中之記錄)係實現的一情況520發生，則系統轉換到休眠狀態。若系統處於半喚醒狀態506且電池電力為0%的一情況524發生，則系統轉換到關閉狀態502。圖5中的流程圖表現針對數位顯示器100的基本狀態流程。

圖6A係為針對一電泳顯示器的一電力狀態圖600。一電泳顯示器，亦稱為一雙穩態顯示器，在外部電源被移除時保有其狀態。在圖6A中，「車牌」一詞係用來同義指顯示器系統100。從車輛關閉且車輛電源關閉的一狀態604開始，若車輛啟動的一事件610發生，則系統切換到車輛啟動且車牌啟動的一狀態602。若在車輛啟動且車牌啟動的狀態602下，車輛關閉的一事件622發生，則系統轉換到車輛關閉且車牌處於低電力休眠模式的一狀態608。當系統轉換到車輛關閉且車牌處於低電力休眠模式的狀態608時，若數位顯示器110係為一電泳顯示器，則顯示器上的資訊保持不變且不會被抹除。若系統處於車輛關閉且車牌處於低電力休眠模式的狀態608且車輛啟動的狀態620，則系統轉換回車輛啟動且車牌啟動的狀態602。若系統處於車輛關閉及車牌處於低電力休眠模式的狀態608且車牌電池電力減少的一事件618發生，則系統轉換到車輛關閉且車輛電源關閉的狀態604。若系統處於車輛關閉及車牌處於低電力休眠模式的狀態608且接收到一車牌喚醒信號之事件614發生，則系統轉換到車輛關閉且車牌在有限電力下運作的一狀態606。喚醒信號係透過所感測之電容式觸控、一加速計事件(感測到運動)、一纜線未連接(車輛電源未連接)、進入的SMS訊息(經由數據機接收)、一計時器信號或紅外線運動檢測的任何組合而觸發。若系統處於車輛關閉及車牌在有限電力下運作的狀態606且一喚醒工作完成的一事件616發生，則系統轉換到車輛關閉且車牌處於低電力休眠模式的狀態608。若系統處於車輛關閉及車牌在有限電力下運作的狀態606且車輛啟動的一事件612發生，則系統轉換到車輛啟動且車牌啟動的狀態602。

顯示器系統100的一些實施例可包括模組或系統組件，諸如組配來執行資料處理操作的一CPU模組、組配來實行通訊協定的一數據機、與數位顯示器110相關聯的一螢幕、用來照亮由一雙穩態顯示器組成之一螢幕的一前光源系統或用來照亮由一LCD顯示器組成之一螢幕的一背光系統，或用於定位的一GPS模組及一車載診斷系統版本II (OBD-II)連接之一些組合。這些模組各消耗電力，且受系統從一狀態轉換到另一狀態所影響。

圖6B呈現顯示電力狀態如何影響系統組件的一表格601。如圖6B中所見，當系統處於狀態602時，CPU啟動，數據機連接，螢幕上的資訊可改變，前光源開啟(以照亮螢幕)，GPS模組啟動，且OBD-II連接啟動。當系統處於狀態604時，CPU關閉，數據機關閉，螢幕上的資訊係凍結在最後一個影像(由於顯示器為雙穩態，例如為一電泳顯示器，故此資訊存留)，前光源關閉，GPS模組關閉，且OBD-II連接關閉。當系統處於狀態606時，CPU啟動但在一低電力模式下運作，數據機連接，螢幕上的資訊可改變，前光源開啟，GPS模組關閉，且OBD-II連接關閉。當系統處於狀態608時，CPU係處於一暫停模式或低電力模式，數據機處於一低電力模式聽取例如一SMS喚醒信號，螢幕上的資訊係凍結在最後一個影像，前光源關閉，GPS模組關閉，且OBD-II連接關閉。

圖7係為針對一LCD顯示器的一電力狀態圖700。在圖7中，「車牌」一詞係用來同義指顯示器系統100。從車輛關閉且車輛電源關閉的一狀態704開始，若車輛啟動的一事件710發生，則系統切換到車輛啟動且車牌啟動的一狀態702。若在車輛啟動且車牌啟動的狀態702下，車輛關閉的一事件722發生，則系統轉換到車輛關閉及車牌處於低電力休眠模式且LCD關閉的一狀態708。在車輛關閉、車牌處於低電力休眠模式且LCD關閉的狀態708下，沒有資訊顯示在LCD上，且LCD可顯現暗色。若系統處於車輛關閉、車牌處於低電力休眠模式及LCD關閉的狀態708且車輛啟動的狀態720，則系統轉換回車輛啟動且車牌啟動的狀態702。若系統處於車輛關閉、車牌處於低電力休眠模式及LCD關閉的狀態708且車牌電池電力減少的一事件718發生，則系統轉換到車輛關閉且車輛電源關閉的狀態704。若系統處於車輛關閉、車牌處於低電力休眠模式及LCD關閉的狀態708且接收到一車牌喚醒信號之一事件714發生，則系統轉換到車輛關閉且車牌在有限電力下運作的一狀態706。喚醒信號係透過所感測之電容式觸控、一加速計事件(感測到運動)、一纜線未連接(車輛電源未連接)、進入的SMS訊息(經由數據機接收)、一計時器信號或紅外線運動檢測的任何組合而觸發。若系統處於車輛關閉及車牌在有限電力下運作的狀態706且一喚醒工作完成的一事件716發生，則系統轉換到車輛關閉、車牌處於低電力休眠模式及LCD關閉的狀態708。若系統處於車輛關閉、車牌處於低電力休眠模式及LCD關閉的狀態708且系統接收一螢幕甦醒命令的事件726發生，則系統轉換到車輛關閉、車牌處於低電力休眠模式及LCD啟動的狀態724。當系統處於車輛關閉、車牌處於低電力休眠模式及LCD啟動的狀態724，則訊息可被顯示在LCD上。若系統處於車輛關閉、車牌處於低電力休眠模式及LCD啟動的狀態724且系統接收一螢幕關閉命令的狀態728，則系統轉換到車輛關閉、車牌處於低電力休眠模式及LCD關閉的狀態708。若系統處於車輛關閉及車牌在有限電力下運作的狀態706且車輛啟動的一事件712發生，則系統轉換到車輛啟動且車牌啟動的狀態702。

圖8繪示一電力分配系統的一實施例800。在一些實施例中，一車輛電源模組802係經由一輸入電力連接器804電氣耦接到一保護電路模組806。輸入電力連接器804係為一實體連接器，其允許車輛電源模組802被合適地電氣耦接到保護電路模組806。保護電路模組806包含組配來防止諸如過電壓、反向電壓或暫態之非所欲電氣現象發生的電路。保護電路模組806因而防止過電壓、反向電壓或暫態避免可能損壞信號鏈下游的數個組件。保護電路模組806係電氣耦接到一電池充電器電力路徑控制模組808。來自車輛電源模組802的電氣功率係經由輸入電力連接器804及保護電路模組806傳送至電池充電器電力路徑控制模組808。

在一些實施例中，一電池812係經由一電池連接器810電氣耦接到電池充電器電力路徑控制模組808。電池連接器810係為一實體連接器，其允許電池812被合適地電氣耦接到電池充電器電力路徑控制模組808。一電池電量計(fuel gauge)模組814係組配來監測電池812上的電池容量。

電池充電器電力路徑控制模組808係組配來依據系統狀態傳送電力。於一些實施例中，當車輛電源模組802係為主動時(例如在車輛啟動時)，電池充電器電力路徑控制模組808將電氣功率從車輛電源模組802傳送到下游的數個組件。同時，若與電池812相關聯的電池容量少於電池電量計模組814所指之一預定臨界值，則來自車輛電源模組802之電氣功率的一部分可經由電池連接器810傳送以對電池812充電。另一方面，當車輛電源模組802無法供應電氣功率給該系統時，電池充電器電力路徑控制模組808從電池812經由電池連接器810汲取電力以對下游的數個組件供電，同時確保沒有源自電池812的電力在車輛電源模組802的方向上反饋。

在一些實施例中，由電池充電器電力路徑控制模組808輸出的電氣功率可被分配以對支援各個不同電壓之例如一電力產生模組816、一電力產生模組818、一電力產生模組820、一電力產生模組822及一負載開關824供電。電力產生模組816可為例如一升壓/降壓轉換器，且可用來對可為一蜂巢式數據機之數據機供電。電力產生模組818可為例如一升壓/降壓轉換器，且可用來對一或多個調節器供電，其中轉換器的輸出可用來對CPU、相關聯周邊設備及任何除錯介面供電。此轉換器的輸出亦可用來對數位顯示器110的某些組件供電。於一些實施例中，可示現多個電力產生模組，各電力產生模組專用於一特定低壓差穩壓器(LDO)，其更可專用以供應電力給電氣系統的一特定部分。12 V的電力產生模組820可為一升壓/降壓轉換器，且可用來對數位顯示器110供電。電力產生模組822可為例如一LDO，其之輸出可用來供應電力給電路的某些部分。負載開關模組824可用來產生電力以供應電力給例如一超音波發射器，其可用來例如判定車輛附近之物件的相對速度。

圖9繪示一電力分配系統的一實施例900。在一些實施例中，一車輛電源902係經由一輸入電力連接器904電氣耦接到一降壓轉換器906。輸入電力連接器904係為一實體連接器，其允許車輛電源902被合適地電氣耦接到降壓轉換器906。降壓轉換器906係組配成一直流對直流轉換器，其可經組配來使電壓下降同時使源自一來源至一負載的電流上升。降壓轉換器906提供多個輸出信號。第一信號可為一BATT_IN信號926，其係提供給一電池系統912，其隨後詳細描述。電池系統912係組配來產生一BATT_OUT信號928，其可經由一電池連接器910饋送到一理想二極體908。電池連接器910係為一實體連接器，其允許電池系統912及可能的其他信號被合適地電氣耦接到理想二極體908。降壓轉換器亦產生饋送到理想二極體908的一第二輸出信號。理想二極體908經組配來只針對正值的輸入電壓產生一輸出，而對負值的輸入電壓為零輸出，因而模擬一個二極體的理想理論特性。一微控制器924係組配來提供理想二極體908一輸入信號，其允許理想二極體908的輸出在由車輛電源902與電池系統912提供的信號之間切換。

於一些實施例中，當車輛電源模組902為主動時(例如當車輛啟動時)，微控制器924組配理想二極體908以將電氣功率從車輛電源模組902傳送到下游的數個組件。同時，若與電池系統912相關聯的電池容量少於電池系統912之次級系統所指之一預定臨界值(隨後描述)，則來自車輛電源模組902之電氣功率的一部分可經由BATT_IN信號926傳送以對與電池系統912相關聯之電池充電。另一方面，當車輛電源模組902無法供應電氣功率給該系統時，微控制器924組配理想二極體908以從電池系統912經由電池連接器910汲取電力以對下游的數個組件供電，同時確保沒有源自電池系統912的電力在車輛電源模組902的方向上反饋。

在一些實施例中，理想二極體908輸出的電氣功率可被分配以對例如一3.8 V的電力產生模組914、一3.3 V的電力產生模組916、一12 V的電力產生模組918、一1.8 V的電力產生模組920及一負載開關922供電。3.8 V的電力產生模組914可為例如一升壓/降壓轉換器，且可用來對可為一蜂巢式數據機的數據機供電。3.3 V的電力產生模組916可為例如一升壓/降壓轉換器，且可用來對一或多個1.8 V的調節器供電，其中LDO的1.8 V輸出可用來對CPU、相關聯周邊設備及任何除錯介面供電。LDO的1.8 V輸出亦可用來對數位顯示器110的某些組件供電。於一些實施例中，可示現多個3.3 V的電力產生模組，其中各3.3 V的電力產生模組專用於一特定LDO，其更可專用以供應電力給電氣系統的一特定部分。12 V的電力產生模組918可為一升壓/降壓轉換器，且可用來對數位顯示器110供電。1.8 V的電力產生模組920可為例如一LDO，其之輸出可用來供應電力給電路的某些部分。負載開關模組922可用來產生電氣功率以供應電力給例如一超音波發射器，其可用來例如判定車輛附近之物件的相對速度。

圖10繪示電池系統912的一實施例。在一些實施例中，電池系統912包括一電池充電器1002，其經組配來接收BATT_IN信號926。電池充電器1002經組配來對一或多個電池充電。電池充電器1002亦接收一5 V的信號，其可用來對電池充電器1002之某些組件或次級系統供電。電池充電器1002的輸出係傳送給一電流限制器1004，其中電流限制器1004用來保護下游電路組件免受超過一某臨界數值的電流。

於一些實施例中，電流限制器1004的輸出係為對一理想二極體1 1006的輸入。理想二極體1 1006係個別電氣耦接到多個電池，在此範例中為一電池1 1008、一電池2 1010及一電池3 1012。在一些實施例中，電池1 1008、電池2 1010及電池3 1012各可分別與一個別理想二極體相關聯。換言之，理想二極體1 1006可由三個個別的理想二極體取代，其各與一個別電池特殊相關聯。在其他實施例中，電池1 1008可為具有9.6 V標稱電壓之一額定值1.1 Ah的一電池，而電池2及電池3各可為具有9.6 V標稱電壓之一額定值10 Ah的一電池。如圖10中可見，源自理想二極體1 1006至電池1 1008到電池3 1010的各個別電氣連接係亦電氣耦接到一理想二極體2 1014。當理想二極體1 1006被關閉時，電池1 1008、電池2 1010及電池3 1012的輸出係傳送經過理想二極體2 1014，且任一個別電池輸出或一電池輸出組合可在理想二極體2之輸出端作成作為BATT_OUT信號928。

在其他實施例中，電池1 1008、電池2 1010及電池3 1020分別各產生一輸出電壓─VBATT_1 1028、VBATT_2 1030及VBATT_3 1032。VBATT_1 1028係傳送到一電量計1 1016、一位準檢測器1 1018及一感測電阻器1 1028，其中電量計1 1016係組配來判定電池1 1008上剩餘的儲電量，位準檢測器1 1018係組配來判定電池1 1008的電壓位準，而感測電阻器1 1034係組配來確保電池不會以不適當速率充電或放電。類似地，VBATT_2 1030係傳送到一電量計2 1020、一位準檢測器2 1022及一感測電阻器2 1030，其中電量計2 1020係組配來判定電池2 1010上剩餘的儲電量，位準檢測器2 1022係組配來判定電池1 1008的電壓位準，而感測電阻器2 1036係組配來確保電池不會以不適當速率充電或放電。並且，VBATT_3 1028係傳送到一電量計3 1024、一位準檢測器3 1026及一感測電阻器3 1038，其中電量計3 1024係組配來判定電池3 1012上剩餘的儲電量，位準檢測器3 1026係組配來判定電池3 1012的電壓位準，而感測電阻器3 1038係組配來確保電池不會以不適當速率充電或放電。

在其他實施例中，電量計1 1016、電量計2 1018及電量計3 1020的個別輸出係經由諸如積體電路之間(I² C)通訊協定的一合適介面而電氣耦接到微控制器924。並且，位準檢測器1 1018、位準檢測器2 1022及位準檢測器3 1026可電氣耦接到理想二極體908，而感測電阻器1 1036、感測電阻器2 1038及感測電阻器3之個別輸出可電氣耦接到微控制器924。

圖11係為說明一電池充電方法1100之一範例的一流程圖。於一些實施例中，電池充電方法1100係與對電池1 1008、電池2 1010及電池3 1012充電相關聯。如將可了解的，電池的特定號碼對於方法實施並不重要，且例如電池3可在電池1及電池2之前被檢查及充電。在步驟1102，該方法致能與一電池1相關聯之一理想二極體的通道，其中該通道係指理想二極體IN以對電池1充電。在步驟1104，該方法檢查看電池1是否完全充飽。若電池1沒有完全充飽，則該方法回到步驟1102。若電池1完全充飽，則該方法前往步驟1106，其中與電池1相關聯之通道理想二極體IN被解除致能，且一通道理想二極體OUT被致能，其中該通道理想二極體OUT允許電池1供應電力給任何相關聯電路。

在步驟1108，該方法檢查看一電池2上的儲電量是否高於一電池3上的儲電量。若電池2上的儲電量高於電池3上的儲電量，則該方法前往步驟1110，其中電池2被置於備用，而電池3充電。在步驟1112，該方法檢查看電池3是否充電。若電池3沒有充電，則該方法返回到步驟1110。若在步驟1112，該方法判定電池3係充電，則該方法前往步驟1114，其中與電池1相關聯的理想二極體OUT被解除致能，與電池2相關聯之一理想二極體IN通道被致能(允許電池2充電)，且與電池3相關聯的一理想二極體OUT通道被致能，允許電池3供應電力給任何相關聯電路。

在步驟1108，若該方法判定電池3上的儲電量高於電池2上的儲電量，則該方法前往步驟1116，其中電池3被置於備用，而電池2充電。在步驟1118，該方法檢查看電池2是否充電。若電池2沒有充電，則該方法返回到步驟1116。若在步驟1118，該方法判定電池2充電，則該方法前往步驟1120，其中與電池1相關聯之理想二極體OUT被解除致能，與電池3相關聯之一理想二極體IN通道被致能(允許電池3充電)，且與電池2相關聯之一理想二極體OUT通道被致能，允許電池2供應電力給任何相關聯電路。

圖12繪示一電池健康檢查監測器1200。一電池1210亦可與一慣性量測單元1040 (IMU)相關聯，此慣性量測單元可包括一陀螺儀、加速計或能感測可能衝擊的其他運動相關感測器。顯示器故障的時間或非尋常運動相關事件的時間可使用一即時時鐘1030來判定。此資料可使用一無線模組1050發送給一使用者、伺服器系統或雲端網路。基於所接收到的資訊，可自動命令替換數位牌照、判定保固涵蓋範圍及了解故障模式。

圖12說明一電池健康檢查過程的一實施例，其有利地只在實際裝置運作時間期間判定電池健康。相較於連續或經常監測電池活動的裝置，可使用諸如電池電壓、時間、電池或外部溫度之一些簡單輸入的一電池健康監測器可為用於一數位車牌之一有利的低電力次級系統。

在一實施例中，一電池1210可被連接到一類比對數位轉換器1212 (ADC)經由一ADC連接銷。從ADC 1212量測的結果可被提供給一處理器及記憶體1220以供進一步處理。此處理可包括或響應於來自一即時時鐘1230 (RTC)的感測器資料及慣性量測單元1240 (IMU)。IMU 1240可包括加速計、陀螺儀或用以量測車輛移動力度、方向及類型的其他設施。此外，一無線連接系統1250、外部溫度感測器1260，或諸如壓力或活動感測器之其他合適感測器1270亦可連接。

在一數位車牌操作事件被感測器資料觸發期間，非負載(unloaded)電池電壓係透過由ADC 1212判定及處理而讀取且儲存在處理器及記憶體1220中。於一些實施例中，電池壽命可配合來自外部溫度感測器1260的溫度資料而更好評估。溫度感測器1260可被安裝在電池內、電池上或接近電池，替代地位在數位車牌上的別處，或可由非附接本地無線溫度感測器提供。此溫度資料係讀取、儲存/記錄，且配合一電壓及溫度查找表使用以基於電壓驟降隨時間及溫度的變化來判斷電池健康及壽命評估。電池健康或壽命資料可被儲存供稍後讀出，或直接傳達給一本地智慧型手機裝置或透過無線系統1250上載到一伺服器雲端。基於所接收的資訊，可自動命令替換數位牌照電池或單元、判定保固涵蓋範圍及了解故障模式。依據所欲運作狀態，數位車牌可被允許再進入一低電力狀態。

圖13繪示用以操作諸如參照圖12描述之一電池健康系統的一例示程序流程。在從一數位車牌致動接收到一開始事件後，連至一電池的一VBATT ADC連接係讀取、儲存及記錄在記憶體中，且提供用以進一步處理。一溫度讀取係亦作成及儲存。若電壓高於一所判定臨界操作電壓(於此實例中為3.6伏特)，一處理器執行針對溫度及電壓之多個電壓值查找中的一者，以協助判定電池健康。若溫度過高或過低，一錯誤值判定係作成以避免提供一誤導的電池健康判斷結果。若溫度在一可接受範圍內，則一電池量測事件壽命計數器係增加，結果就一電池壽命計時器檢查，而資料被讀出或儲存以供稍後存取用。若壽命將盡，則可作成給一使用者或數位車牌提供者的一通知。

此外，於一些實施例中，電池壽命資訊可被用來啟動或避免使用數位車牌運作狀態，包括一關閉狀態、一休眠狀態、一喚醒狀態及一半喚醒狀態。在一些實施例中，電池壽命判定僅在一喚醒狀態下作成。於其他實施例中，舉例來說，電池壽命判定可在一半喚醒狀態下作成，而無須要求全部電子次級系統的電力完全充滿。數個運作狀態間的切換可響應於所檢測的車輛電壓、車輛運動、無線連接狀態、位置或位置改變、或即時時鐘(RTC)資訊而觸發。電子次級系統可被致動或解除致動之允許的運作狀態、運作狀態的頻率可透過經判定的電池壽命而至少部分判定。在一些實施例中，電池壽命判定結果係經由一無線連接提供給一遠端裝置。

在先前描述中，係參考形成其之一部分的附圖，且其以例示方式顯現揭露內容可實施的數個特定例示實施例。這些實施例係以足使熟於此技者實行在此所揭露之概念的詳細程度描述，且要了解的是對各個所揭露之實施例的修改可被作成，且其他實施例可在不脫離本案揭露內容之範疇下運用。先前的詳細敘述因而不應被視為限制。

本案說明書通篇提及「一個實施例」、「一實施例」、「一個範例」或「一範例」表示配合該實施例或該範例描述的一特定特徵、結構或特性被包括在本案揭露內容的至少一實施例中。因此，本案說明書全文中各處出現的「在一個實施例中」、「在一實施例中」、「在一個範例中」或「在一範例中」表述不一定全部指相同的實施例或範例。並且，該等特定特徵、結構、資料庫或特性可以任何合適組合及/或次組合被組合到一或多個實施例或範例中。此外，應了解的是在此提供的圖式對熟於此技者而言為釋明目的，且該等圖式不一定依比例繪製。

根據本案揭露內容之數個實施例可被體現為一設備、方法或電腦程式產品。據此，本案揭露內容可採以下形式：用一全部由硬體組成之實施例、一全部由軟體組成之實施例(包括韌體、常駐軟體、微碼等)，或組合軟體及硬體態樣的一實施例，其在本文可全部被通稱為一「電路」、「模組」或「系統」。並且，本案揭露內容之數個實施例可採體現在任何實體媒體中的一電腦程式產品的形式，該實體媒體含具有體現在該媒體中之電腦可用程式碼的表述。

可運用一或多個電腦可用或電腦可讀媒體的任何組合。舉例來說，一電腦可讀媒體可包括以下項目中之一或多者：一可攜式電腦磁片、一硬碟、一隨機存取記憶體(RAM)裝置、一唯讀記憶體(ROM)裝置、一可抹除可規劃唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)裝置、一可攜式實密碟片唯讀記憶體(CDROM)、一光學儲存裝置及一磁性儲存裝置。用以實行本案揭露內容之操作的電腦程式碼可以一或多個程式語言的任何組合來撰寫。此碼可從源碼編譯成適於該碼將在其上執行之裝置或電腦的電腦可讀組合語言或機器碼。

數個實施例亦可被實現在雲端運算環境中。在此描述及後附申請專利範圍中，「雲端運算」可被定義為能使普遍、便利且隨需應變網路的一模型存取一共享的可組配運算資源池(例如網路、伺服器、儲存件、應用程式及服務)，其可經由虛擬化被快速提供且以最少管理結果或服務供應者互動釋出，且接著依此標度(scaled)。一雲端模型可由各種特性(例如依需要自助服務、多樣化網路存取、資源池、迅速彈性及可量測服務)、服務模型(例如軟體即服務(SaaS)、平台即服務(PaaS)及基礎設施即服務(Iaas))，及佈署模型(例如私有雲、社群雲、公有雲及混合雲)組成。

附圖中的流程圖及方塊圖說明根據本案揭露內容之各個實施例之系統、方法及電腦程式產品之可能實施態樣的架構、功能性及操作。於此，流程圖或方塊圖中的各方塊可表示一模組、部段或碼之部分，其包含用以實現(數個)指定邏輯功能的一或多個可執行指令。亦將可知道的是，方塊圖及/或流程圖的各方塊，及方塊圖及/或流程圖中之數個方塊的多個組合可透過執行指定功能或作動之特殊目的以硬體為基礎之系統，或特殊目的硬體及電腦指令之組合來示現。這些電腦程式指令亦可儲存在一電腦可讀媒體中，其可引導一電腦或其他可規劃資料處理設備以一特定形式作用，使得儲存在電腦可讀媒體中的指令產生一製造物件，其包括示現流程圖及/或方塊圖之一或多個方塊中指出之功能/作動的指令手段。本發明之許多修改及其他實施例可使熟於此技者想到有前面敘述及相關聯圖式中所呈現之教示內容的益處。因此，應了解的是本發明不被限制在所揭露的數個特定實施例中，且修改及實施例係意欲被包括在後附申請專利範圍之範疇內。亦應了解的是，本發明的其他實施例可於非在此特定揭露之一元件/步驟不存在的情況下實施。

10:車輛 11,200:數位車牌系統 100,400,401:顯示器系統 110:顯示器,數位顯示器 120:車速感測器,速度感測器 130:處理器 140:通訊裝置 150:儲存裝置 160:位置感測器 202:數位車牌 204:電源系統 206:熱控制系統 208:感測器系統 210:電子保全系統 212:資料記錄及介面系統 216,410:顯示器 218:車輛系統 220:第三方人員或自動系統 302:設定 304:初始化,初始化步驟 306:改變 308:所感測資料 310:資料儲存或分析系統 312:外部通訊及資料轉移 314:線 402:可外部附接模組 404:車輛電源系統 412,812,1210:電池 414:處理系統 416:記憶體模組 418:通訊模組 500,600,700:電力狀態圖 502:關閉狀態 504:休眠狀態 506:半喚醒狀態 508:喚醒狀態 510,512,514,516,520:情況 518:情況,步驟 601:表格 602,604,606,608,620,702,704,706,708,720,724,728:狀態 610,614,618, 622,710,712,714,716,718,722,726:事件 800,900:實施例 802:車輛電源模組 804,904:輸入電力連接器 806:保護電路模組 808:電池充電器電力路徑控制模組 810,910:電池連接器 814:電池電量計模組 816,818,820,822,914,916,918,920:電力產生模組 824,922:負載開關,負載開關模組 902:車輛電源,車輛電源模組 906:降壓轉換器 908,928:理想二極體 912:電池系統 924:微控制器 926:BATT_IN信號 928:BATT_OUT信號 1002:電池充電器 1004:電流限制器 1006:理想二極體1 1008:電池1 1010:電池2 1012:電池3 1014:理想二極體2 1016:電量計1 1018:位準檢測器1 1020:電量計2 1022:位準檢測器2 1024:電量計3 1026:位準檢測器3 1028:VBATT_1 1030:VBATT_2,即時時鐘 1032:VBATT_3 1034:感測電阻器1 1036:感測電阻器2 1038:感測電阻器3 1040:慣性量測單元 1050:無線模組 1100:電池充電方法 1102,1104,1106,1108,1110,1112,1114,1116,1118,1120:步驟 1200:電池健康檢查監測器 1212:類比對數位轉換器,ADC 1220:處理器及記憶體 1230:即時時鐘 1240:慣性量測單元,IMU 1250:無線連接系統 1260:外部溫度感測器 1270:感測器

本案揭露內容的非限制及非詳盡實施例係參照後附圖式描述，其中類似的參考編號除非有特別指出，否則係指各個圖式中所有類似的部件。

圖1繪示一數位車牌系統之一實施例；

圖2繪示一數位車牌系統中的各個系統；

圖3說明一數位車牌系統的操作；

圖4A係為一模組上(on-module)電池電源系統的一實施例；

圖4B係為一模組外(off-module)電池電源系統的一實施例；

圖5為針對一電源系統的一狀態圖；

圖6A係為針對一電泳顯示器之一電力狀態圖；

圖6B呈現顯示電力狀態如何影響系統組件的一表格；

圖7係為一電力狀態圖；

圖8繪示一電力分配系統的一實施例；

圖9繪示一電力分配系統的一實施例；

圖10繪示一電池系統的一實施例；

圖11係為說明一電池充電方法的一流程圖；

圖12繪示一電池健康檢查監測器；以及

圖13說明一電池健康檢查程序的一實施例。

1200:電池健康檢查監測器

1210:電池

1212:類比對數位轉換器，ADC

1220:處理器及記憶體

1230:即時時鐘

1240:慣性量測單元，IMU

1250:無線連接系統

1260:外部溫度感測器

1270:感測器

Claims (17)

1. 一種用於數位車牌的電源系統，其包含： 一感測器； 儲存記憶體；以及 一電池狀態監測器，其僅在該數位車牌運作期間可操作，該電池狀態監測器包含一類比對數位轉換器(ADC)，其連接到一電池以提供狀態資料給該數位車牌中的一處理器，而狀態資料被儲存在該儲存記憶體中，且電池壽命的一判定係利用該狀態資料及來自該感測器之輸入至少部分作成。
2. 如請求項1所述之用於數位車牌的電源系統，其中運作狀態包括一關閉狀態、一休眠狀態、一喚醒狀態及一半喚醒狀態，電池壽命判定僅在一喚醒狀態下作成。
3. 如請求項1所述之用於數位車牌的電源系統，其中運作狀態改變係響應於所檢測的車輛電壓而觸發。
4. 如請求項1所述之用於數位車牌的電源系統，其中運作狀態係響應於車輛運動而觸發。
5. 如請求項1所述之用於數位車牌的電源系統，其中運作狀態係響應於無線連接狀態而觸發。
6. 如請求項1所述之用於數位車牌的電源系統，其中運作狀態係經由一無線連接提供給一遠端裝置。
7. 如請求項1所述之用於數位車牌的電源系統，其中運作狀態係響應於位置或位置改變而觸發。
8. 如請求項1所述之用於數位車牌的電源系統，其中該感測器係為一外部溫度感測器。
9. 如請求項1所述之用於數位車牌的電源系統，其中狀態改變係響應於一即時時鐘(RTC)而觸發。
10. 如請求項1所述之用於數位車牌的電源系統，其中允許的運作狀態係透過經判定之電池壽命而至少部分判定。
11. 如請求項1所述之用於數位車牌的電源系統，其中運作狀態的頻率係透過經判定之電池壽命而至少部分判定。
12. 如請求項1所述之用於數位車牌的電源系統，其中用於該數位車牌之數個電子次級系統的致動係透過經判定之電池壽命而至少部分判定。
13. 如請求項1所述之用於數位車牌的電源系統，其更包含一電池健康查找表，其使用外部溫度感測器資料及ADC資料來判定電池健康。
14. 一種用以量測數位車牌中之電池健康的方法，其包含以下步驟： 響應於致動該數位車牌的一感測器觸發運作狀態； 喚醒一處理器、記憶體及連至一電池的類比對數位轉換器(ADC)連接； 透過該ADC連接讀取電池電壓及將結果儲存在記憶體中；以及 使用該處理器來利用讀取的電池電壓至少部分判定電池健康。
15. 如請求項14所述的方法，其更包含以下步驟： 提供一溫度感測器；以及 利用溫度資料及讀取的電池電壓判定電池健康。
16. 如請求項14所述的方法，其更包含經由一無線連接提供電池健康資料給一遠端裝置的步驟。
17. 如請求項14所述的方法，其更包含利用一慣性量測單元(IMU)、一即時時鐘(RTC)及無線連接系統中之至少一者來觸發一運作狀態的步驟。

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