TW539627B

TW539627B - Apparatus and method for monitoring tire condition

Info

Publication number: TW539627B
Application number: TW091110616A
Authority: TW
Inventors: Yasuhisa Tsujita
Original assignee: Taiheiyo Kogyo Kk
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2003-07-01
Also published as: DE60201119T2; EP1325820B1; US20030110851A1; KR20030051145A; EP1325820A2; KR100491042B1; DE60201119D1; US6604416B2; EP1325820A3

Description

539627 A7 ______B7_________ 五、發明說明（/ ) 本發明的背景本發明與監視輪胎狀態之裝置和方法有關’特別是與使用無線方式監視輪胎狀態（例如胎壓）的裝置和方法有關，以使駕駛可以監視在一乘客空間之輪胎的狀態。無線輪胎狀態監視裝置用以使一交通工具的駕駛員能監視在乘客空間中輪胎的狀態。典型的無線輪胎狀態監視裝置包含多個發射器和一個接收器，每一個發射器與不同的輪胎相關連，並裝在相關的輪胎中；接收器被裝在交通工具的機身框架中。每個發射器具有一個輪胎狀態感測器，其可測量顯示相關輪胎狀態的參數，諸如胎壓和輪胎內部的溫度，以及一個發射電路，其可以無線方式’傳送基於量測.的資料到接收器。接收器透過一接收天線’接收來自發射器的資料，接收器接著在一顯示器上顯示輪胎的狀態，該顯示器是位於(舉例而言）靠近乘客空間中的駕駛座位。在此裝置中，每一個發射器以一固定的位元速率，傳送顯示相關輪胎狀態的資料，不論該交通工具的操作模式爲何，也不論該交通工具是在行進或是停止。交通工具的電池提供接收器的電力。因此，爲了減少電池的電力，當引擎停止時，接收器的接收電路會定期地.開和關，而非持續保持在開啓的狀態，亦即，當引擎停止時，接收器會間歇地運作。發射器與接收天線相對的位置會依據輪胎的移動而改變，因此，參考圖4，當發射器的其中一個，傳送無線電 3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I m W · flu —1 ϋ··- ϋ n flu — 訂---------. 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 539627 A7 _ - ___B7_____ 五、發明說明（1 ) 波到接收器，藉由無線電波在接收天線中感應的電壓値，會隨相關輪胎的旋轉角度而改變。感應電壓値的改變(以後用「感應的電壓模型」稱之)係由諸如交通工具的型式、輪胎的位置、輪胎和車輪的型式，以及接收天線的位置之因素而決定。感應電壓模型包含一感應電壓區，在其中，感應電壓無法達到符合接收器之最低接收靈敏度(以後用「無效點」稱之)的値。也就是說，接收器只在當感應電壓値不等於無效點或在可接收的感應電壓區時，才能從發射器正確地接收資料。此外，如果輪胎旋轉的速度因交通工具的加速而增加時，感應電壓値維持在可接收感應電壓範圍區內的時間會縮短，亦即，輪胎轉速越高，接收器越難正確地從發射器接收資料，也就是說，如果資料傳送時間超過感應電壓値維持在可接收感應電壓區的時間時，接收器無法完整地接收來自發射器的資料。爲了解決這個問題，舉例而言，每一個發射器的傳送功率可以被增加，以避免無效點。然而，傳送功率是被無線電波規定所限制的；此外’爲了延長提供發射器能量之電池的壽命，並不希望提高發射器的傳送功率’因此便不可能提高每一個發射器的傳送功率至足以避免無效點的程度。替代方案是，無效點可以藉由將接收天線的位置最佳化而加以避免。在此例中’接收天線的感應電壓模型係由諸如交通工具的型式、輪胎的位置和輪胎和車輪的型式之 4 纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210〆297公® ) ' ——·！,！〒！1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 539627 A7 _____B7 五、發明說明（> ) 因素所影響，亦即，將接收天線的位置最佳化需要大規模的評估，因此是不可行的。此外，交通工具的設計不可能將接收天線安裝在最佳位置，另外，最好接收天線的位置是可以自由選擇的，因此，藉由將接收天線的位置最佳化以避免無效點是不可能的。即使當交通工具的行進速度相當快時，縮短每一個發射器的資料傳送時間也是可能的。資料傳輸時間可以藉由減少傳送資料的位元數（資料長度），或是增加傳輸資料的位元傳送率來減少。然而，因爲前述的裝置對傳送的資料採用一最小的位元數，因此傳送資料的位元數無法更進一步地減少，因此，資料傳送時間必須藉由增加傳送資料的位元傳送率來減少，在此例中，增加的位元傳送率必須選擇足以減少資料傳送時間者，此時間是與感應電壓値維持在可接收的感應電壓區內的時間相比較，即使感應電壓模型包含無效點。此外，資料傳送可以在增加位元傳送率之外’更進一步地藉由在一單一的傳送週期內重覆傳送資料而更加穩定。然而，如同前述，當引擎停止時，接收器會間歇性地運轉以節省電力，因此，當引擎停止時，如果資料在相當短的時間內’以相當高的位元傳輸率傳送，接收器無法穩定地接收被傳送的資料，除非在間歇運轉期間，接收電路只被關掉相當短的時間，或接收電路維持在開啓狀態足夠長的時間。相反地，爲了當在引擎停止時節省電力，接收器必須在間歇運轉期間開啓相當短的時間，因此，無法同木纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----·-------φ^. — 丨——*!訂-----！線· (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 539627 A7 _B7_ 五、發明說明（。-）時延長接收電路維持在開啓狀態下的時間又能夠節省電力本發明之槪要因此，本發明的一個目的係提供一個裝置和一種方法，用以監視輪胎的狀態，其以一最佳化的位元傳輸率傳送資料，不論交通工具的運轉模式爲何，也不論該交通工具是在行進或停止狀態。爲了達到前述及其它的目標，並與本發明的目的相符，本發明提洪一個裝置的發射器，用以監視在交通工具上之輪胎的狀態。該發射器包含一個輪胎狀態感測器、一個傳送電路以及一個控制器。輪胎狀態偵測器量測表示該輪胎狀態的參數；傳送電路用無線方式，以一變動的位元傳輸率，傳送代表經量測之參數的資料；控制器控制藉由傳送電路傳送之資料的變動位元傳輸率。本發明也提供一個方法，用來監視在交通工具上輪胎的狀態，該方法包含以下步驟：量測表示該輪胎狀態的參數、用無線方式以一變動位元傳輸率傳送代表量測參數的資料、並依該交通工具的行進速度驗證傳送資料的變動位元傳輸率。本發明更進一步地提供用來量測在交通工具上輪胎狀態的方法，該方法包含以下步驟：量測表示該輪胎狀態的參數、以及用無線方式以多於一個位元傳輸率傳送代表量測參數的資料。 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

539627 A7 p------------B7_ 五、發明說明（$ ) 、、、本發明的其它方面和優點會在以下配合相關圖形的描述中明顯地展現出來，這些圖形是以本發明之原則爲例所繪製。圖式簡要說明 —本發明及其目標和優點，最好是藉由以下之目前較佳貫施例的解說，配合相關的圖形來加以了解，其中：圖1爲方塊圖’顯不依據本發明的一*個實施例之輪胎狀態監視裝寰；圖2爲一方塊圖，顯示安裝在圖1裝置的一個發射器 j 圖3爲一方塊圖，顯示安裝在圖丨裝置的一個接收器 j 圖4爲一圖形，顯示在一輪胎的旋轉週期期間，在接收天線中感應的電壓値的模型；圖5爲一表格，顯示交通工具行進速度和接收器的接收能力之間的關係；圖6爲一時脈圖，顯示一傳送電路的間歇性運轉；圖7爲一方塊圖，顯示依據本發明的另一實施例之一輪胎狀態監視裝置的發射器；圖8(a)爲一圖形，解釋在本發明的另一實施例中，於一單獨的傳送週期中，在不同的位元傳輸率下的資料傳輸 9 圖8(b)爲一圖形，解釋在本發明的另一實施例中，於 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I: -ϋ n n I- I. η口，· n n 111 m m i -Is - 539627 A7 B7 五、發明說明（b ) 一單獨的傳送週期中，在不同的位元傳輸率下的資料傳輸圖9爲一方塊圖，顯示本發明的另一實施例的外部控制裝置；以及圖10爲一圖形，解釋在本發明的另一個實施例中，在註冊模式期間所傳輸的資料。元件符號說明 1 無線輪胎狀態監視裝置 (請先闓讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 I —II 1— 1 i n II» ^ I H _ m ....... I ·11 10 交通工具 20 輪胎 21 輪 30 發射器 31 控制器 33 交通工具速度感測器 40 接收器 41 纜線 43 纜線 44 接收控制器 45 接收電路 50 顯示器 60 外部控制裝置 61 切換器 62 振盪電路 8 ί、紙張尺度適用由國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 539627 A7 _B7 五、發明說明（7 ) 63 傳送電路 64 傳送天線 65 電池較佳實施例的詳細說明本發明的一個實施例、或是一個無線輪胎狀態監視裝置1，現在參照圖1至圖6加以說明。參考圖1，輪胎狀態監視裝置1包含4個發射器30和一個單獨的接收器40，每一個發射器30與一交通工具10 的4個輪胎20其中不同的一個相連接，接收器40被裝在交通工具10的一機體框架11中。每一個發射器30被固定在輪21上，以致於該發射器 30位於相關聯的輪胎20上。每一個發射器30量測表示相關輪胎20狀態的參數，在此實施例中爲輪胎20的胎壓；發射器接著以無線方式傳送包含得自量測之胎壓的資料，到接收器40。接收器40被裝置在機體框架11中一預定的位置，並由例如位在交通工具10內的電池（未顯示出來)提供電力。接收天線41藉由纜線42被連接至接收器40，纜線42最好是同軸電纜線，其幾乎不會被雜訊所干擾。接收器40藉由接收天線41接收來自每一個發射器30的訊號。更具體而言，當發射器30的其中一個以無線方式傳送資料到接收器40，接收天線41依據接收自發射器30之無線電波的電場強度而感應電壓，接收天線接著傳送表示感應電壓的訊 9 t、纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝----- 雪— 539627 A7 __B7 五、發明說明（/ ) 號到接收器40。顯示器50位在交通工具1〇的駕駛員可見之處，例如在乘客空間裡。顯示器藉由一纜線43連接到接收器40。參考圖2，每一個發射器30包含一個傳送控制器31，其是由一微電腦所構成(舉例而言），該傳送控制器31包含，例如一中央處理單元(CPU)、一唯讀記億體(R〇M)、以及一隨機存取記憶體(RAM); —特定的辨識（id)程式碼被預先寫入每一發射器31的一內部記憶體，例如rom。該辨識程式碼使得接收器4〇能辨識4個發射器，每一個對應至不同的輪胎20。每一個發射器30包含一個壓力感測器32和一個交通工具速度感測益’壓力感測益3 2裏測相關輪胎2 〇的氣輝，並傳送基於該量測的氣壓資料到傳輸控制器31。交通工具速度感測器33 ,例如爲一加速感測器或爲一所謂的靜電電容型式動作感測器，其依據由相關輪胎2〇的轉動而產生的離心力而改變靜電電容。交通工具速度感測器33提供傳輸控制器31對應於輪胎20之旋轉速度應的訊號，或是對應於交通工具行進速度應的訊號。 ί女者，傳輸控制益31提供一傳送電路34資料，其中包含表示已接收的胎壓資料和登錄在傳輸器3〇內部記憶體之特定的ID碼。傳輸控制器31也會麵來自交通工^ 度感測器33晒號，言十算交通工具1〇的行進速度(交通工具的行進速度）。麵控制器31接著根據交通工具的行進速度’決疋傳輸貪料的位元傳輸率；接著]專送電路3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------二叮---------結 10 539627 A7 __B7 _ 五、發明說明（巧）來自傳輸控制器31的資料，依據由傳輸控制器31所決定之位元傳輸率加以編碼及調變；傳送電路34接著藉由傳輸天線35，以無線方式傳送該資料。每一個發射器30包含一個提供發射器30電力的電池36。參考圖3，接收器40包含一個接收控制器44和一個接收電路45，其處理藉由接收天線41所接收的資料。接收控制器44，其舉例而言，是由一台包含CPU、ROM、 RAM的微處理器所組成。RAM儲存交通工具10的4個發射器30的特定ID碼，接收電路45藉由接收天線41接收來自發射器30的資料，接收電路45接著藉調變並解碼接收的資料，然後傳送該資料到接收控制器44。以接收到的資料爲基礎，接收控制器44決定了與傳送該資料的發射器30相關之輪胎20的胎壓，或是資料的來源；接收控制器44接著在顯示器50上顯示胎壓的資料。特別是，如果該輪胎20的胎壓不在可接受的範圍內，接收控制器44會在顯示器50上顯示警告。圖4爲一圖形，顯示在輪胎20旋轉一圏的期間，來自每一個發射器41藉由無線電波而在接收天線41中感應的電壓値的變化（以下稱爲”感應電壓模型”）。感應電壓模型包含一感應電壓區，在此區中感應電壓未達接收器40之最低接收敏感度的値(以下稱爲”無效點”）。如果輪胎20規格爲245/40並附加在一個18英吋的輪子上，在交通工具行進速度爲300 km/h時，輪胎20的每一個旋轉週期會在大約24.6毫秒內完成。在此例中，參考圖4，輪胎20的每一 11 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閒讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------% 539627 A7 _B7____ 五、發明說明（。）個旋轉週期包含兩個感應電壓區，在此區中，接收器40的最低接收敏感度維持在符合的感應電壓，或者說是可接收的感應電壓區A、B中。可接收的感應電壓區A等於12.3 毫秒，而可接收的感應電壓區B等於11.2毫秒。如果每一個發射器30以lkbps的位元傳送率傳送40位元的資料，一個資料傳送週期會在40毫秒內結束，這比可接收感應電壓區A、B內的每一個時間還長(或是12.3或11.2毫秒）。資料傳輸週期因而無法避免無效點，無論資料傳輸週期啓始的時間點爲何。在此例中，接收器40無法完整地接收資料。相反地，如果每一個發射器30以20kbps的位元傳輸率傳送40位元的資料，一個資料傳輸週期會在2個毫秒內完成。在此例中，取決於資料傳輸週期啓始的時間點，傳輸週期可能包含無效點以致於接收器40無法接收資料。然而，資料傳輸時間（或是2毫秒）比可接收感應電壓區A、B 兩者任一個的時間都短，因此，只要資料傳輸週期完成而不被無效點影響，接收器40便能接收完整的資料。此外，如果每一個發射器30在每一個資料傳輸週期內，重覆地傳送相同的資料數次，接收器40的接收能力會被改善，亦即，接收器40會更可靠地從每一個發射器30接收資料。圖5是一表格，顯示交通工具10的行進速度和接收器 40的接收能力之間的關係。更明確地說，該表格顯示”每一輪胎20的單一旋轉週期時間”、”可接收感應電壓區A 的時間”、”可接收感應電壓區B的時間”、”在lkbps的位 12 _____ 衣纸張尺度適用由國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

539627 A7 ^__ B7 _ 五、發明說明（“）元傳輸率下，接收器40的接收能力”、”在20kbps的位元傳輸率下，接收器40的接收能力”，與交通工具1〇的行進速度之間的關係。每一個輪胎20的單一旋轉週期的時間，是基於輪胎20的規格爲245/50和附加在18英吋輪子的假設上而得到的。從圖5可以淸楚得知，如果位兀傳輸率爲lkbps且交通工具10的行進速度不超過80km/h，則接收器40可以確實地接收被傳送的資料；然而，如果位元傳輸率爲lkbps ，而交通工具的行進速度爲l〇〇km/h或更高，則接收器 40無法接收被傳送的資料。此外，如果位元傳輸率爲20kbps且交通工具10的行進速度至少爲40km/h，則接收器40可以確實地接收被傳送的資料；然而，如同在”本發明的背景”中所提及的，接收器40在當引擎停止時是間歇運轉的，這使得接收器40 要在20kbps相當高的位元傳輸率下可靠地接收資料變得相當困難。因此，爲了要解決這個問題，在本實施例中，傳輸資料的位元傳輸率是可變的，當交通工具10的行進速度低於 40km/h時被設定爲lkbps，而當交通工具丨〇的行進速度至少爲40km/h時被設定爲20kbps。也就是說，如果交通工具1〇的行進速度低於40km/h 時，每個發射器30以lkbps的位元傳輸率傳送資料，所以接收器40可以確實地接收到被傳送的資料。此外，如果交通工具10的行進速度至少爲40km/h時，每一個發射器30 13 本“氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝 Γ · n n n« m-f I 1—1 _-HI in m I 言 539627 A7 五、發明說明（η ) 以20kbps的位元傳輸率傳送資料，所以接收器40可以確實地接收到被傳送的資料。接收電路45的間歇性運轉係於交通工具1〇的引擎停止運轉時開始的，茲說明如下：引擎不論停止與否取決於由交通工具10的鎖匙開關所產生的點火訊號來加以判斷。如果接收控制器44基於點火訊號決定引擎爲停止的，收電路45的間歇性運轉(接收器40的間歇性運轉模式}_ 始。相反地，如果接收控制器44決定引擎正在運轉，接收控制器44會維持接收電路45的持續運轉模式，亦即，維持接收電路45的持續開啓狀態(接收器4〇的持續運轉模式 )。圖6槪要地顯示當交通工具1〇的引擎停止時，接收_ 路45的間歇性運轉型式。如同圖6所顯示的，接收電路 45被允許接收被傳送的資料，只要接收電路45是處於開啓狀態(持續20毫秒）。如同前述，每一個發射器30在單一資料傳輸週期中，會重覆地傳送相同的資料數次，以避免無效點。當接收_ 路45在開啓狀態時，表示發射器30的其中一個正在傳遊資料，接收器40會維持接收電路45在開啓狀態，直到接收器4〇完整地接收到由發射器3〇所重覆傳送的資料之後〇接收器40會判斷接收到的資料是否由發射器30的其; 中一個所傳送，如同以下所述。亦即，如果接收器40亀^ 地接收到有特定寬度且有8位元標頭的脈衝(舉例而言，由 8個連續位元的零所組成的標頭），則接收器4〇判斷接收 14 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁)

C ------訂· 衣纸張尺度適用由國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 539627 A7 ____B7 _ 五、發明說明（Μ ) 的資料已經被發射器30的其中一個所傳送。如果接收電路45在處於開啓狀態時，沒有從任何一個發射器30接收到資料，則接收器40切換接收電路45至關閉狀態(持續80毫秒）。如果每一個發射器30在單一資料傳輸週期中，以 lkbps的位元傳輸率連續6次重覆傳送40位元的資料，則資料傳輸週期會在240毫秒內完成。參考圖6，如果在接收電路45間歇性運轉中，開啓狀態持續2〇毫秒而關閉狀態持續80毫秒，則每一資料傳輸週期所需的時間（或是 240鼋秒)會比關閉狀態的時間還長，因此，當接收電路45 處在開啓狀態中（持續20毫秒），接收器40在每一傳輸週期內接收被傳送資料的一部份。接收器40接著維持接收電路45處於開啓狀態，一直到接收器4〇完整地接收被傳送的資料之後。因此，即使當引擎停止時，在接收電路45間歇運轉期間，只要位元傳輸率相對而言較低（lkbps)，接收器40仍可可靠地接收來自傳輸器3〇的資料。如果每一個傳輸器30在單一資料傳輸週期中，以 20kbps的位元傳輸率連續6次重覆地傳送4〇位元的資料，則資料傳輸週期會在12毫秒內完成，亦即，參考圖6，每一資料傳輸週期所需的時間（或是8〇毫秒)會比接收電路 45關閉狀態的時間還短。這使得接收器40在當接收電路 45處於開啓狀態時(20毫秒），不可能接收從發射器30傳來的資料。因此，如果接收器4〇在當引擎停止時接歇性的運轉，則接收器40無法可靠地以20kbps如此高的位元傳 15 木纸張尺度適用中國國家標i (CNS)A4規格（210 x 297公爱) ^~" "" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 严裝—— ------訂---------· 539627 A7 ____B7____ 五、發明說明（一）輸率接收資料。如果接收電路45的每一間歇運轉週期所需的時間被縮短，而沒有改變兩個狀態之間的時間比例，則接收器40的接收能力會被改善，即使被傳送資料的位元傳輸率相當的高。然而，當從關閉狀態被切換時，接收電路45的開啓狀態只在一預設的時間間歇(大約2-10毫秒)之後會變得有效，這使得要充份地縮短接收電路45的間歇性運轉之每一週期所需的時間變得不可能。因此最可行的方式爲接收器40 的接收能力藉由延長在間歇運轉期間，接收電路45維持在開啓狀態的時間來改善。然而，如同前述，這會消耗更多裝在交通工具1〇上電池的電力，因此，最佳方式是當引擎停止時，在每一個傳送週期中，每一個發射器30以lkbps 的位元傳輸率重覆傳送40位元的資料數次。圖1至6的實施例有底下的優點：當交通工具1〇的行進速度低於40km/h時，每一個發射器30以lkbps的位元傳輸率傳送資料；當交通工具10 的行進速度至少爲40km/s時，每一個發射器30以20kbps 的位元傳輸率傳送資料。當引擎正在運轉時，接收器40是維持在持續運轉模式，或在持續開啓狀態，並在此狀態下接收被傳送的資料；當交通工具10的引擎停止時，接收器 4〇維持在間歇運轉模式，並在此狀態下接收被傳送的資料。因此，當引擎停止時，接收器40穩定地接收藉由發射器 3〇所傳送的資料，而減省了交通工具10的電池電力。結果是，無論交通工具10的引擎是停止或是運轉，發射器 16 ---------------------訂---------線^^" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 539627 A7 ___B7 _ 五、發明說明（ 30以一最佳化的位元傳輸率傳送資料到接收器40。如果發射器30的其中之一，在間歇運轉模式傳送資料到接收器40，則當接收電路45在開啓狀態時，接收器4〇接收部份的資料；如果接收器40判斷接收到的資料已經被發射器30的其中之一所設定，則接收電路45會維持在開啓狀態，直到接收器40完整地接收到被傳送的資料。因此，即使在間歇運轉模式，接收器40也能穩定地從發射器 30接收資料。上述說明的實施例可以被修改成如下：交通工具速感測器33可以是所謂的角速度偵測器，其藉由環狀的矽樹脂振盪器偵測角速度。最佳化的位元傳輸率可被決定，只要不論交通工具1〇的行進速度是否低於40km/h被判定。因此，交通工具速度感測器33可以是一個切換器，其取決於交通工具1〇的行進速度是否低於臨界値40km/h，而選擇開啓或是關閉。該臨界値是改變位元傳輸率的參考値，並不限定在 40km/h，亦即，不同値也可以被選擇用作臨界値，取決於交通工具10的型式和輪子的規格。此外，位元傳輸率可以依交通工具10的行進速度，而在3個不同的等級間改變，而且，位元傳輸率可以依交通工具10的行進速度而逐漸改變。本發明的其它實施例將參考圖7至10來加以說明，接下來的說明的重點會放在圖1至6的實施例以及圖7至1〇實施例之間的差異。 17 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

539627 A7 _B7_ 五、發明說明（在圖1至6的實施例中，每一個發射器3 0依據由交通工具速度感測器33所偵測之交通工具10的行進速度，改變被傳送資料的位元傳輸率。相反地，在圖7至10的實施例中，每一個發射器30在當每一資料傳輸週期中，切換不同的位元傳輸率的同時傳送資料，而不管交通工具的行進速度，也就是說，控制器在單一資料傳輸週期中，引起可變動的位元傳輸率的改變。參考圖7，本實施例的發射器30沒有提供交通工具速度感測器33，取而代之的是，本實施例的每一個發射器30 包含一個溫度偵測器37,其量測相關輪胎20內部的溫度。因此，每一個發射器30傳送除了胎壓資料之外、包含溫度的資料，作爲表示輪胎20狀態的資料。圖2的發射器 _ 30也可以包含溫度偵測器37。圖7至10實施例的發射器 30，每一個都包含一個偵測電路38，其偵測由相關之傳輸天線35所接收的一預設的外部訊號。參考圖8(a)，本實施例的每一個發射器30在單一資料傳輸週期中，重覆5次連續的傳送次週期，當在每一傳輸次週期中傳送資料時，發射器30首先使用20kbps的位元傳輸率，接著使用lkbps的位元傳輸率。也就是說，每一個發射器30在每一資料傳輸週期中，連續傳送相同的資料 10次，在此同時，位元傳輸率在20kbps和lkbps之間切換。如果資料的位元數爲40，則每一資料傳輸週期所需的時間爲210毫秒(=2毫秒X5+40毫秒x5)。參考圖6，如同 18 吞紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) (請先閱讀背面之泫意事項再填寫本頁)

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-------BI 五、發明說明（d ) _述’接收電路45的單一間歇運轉模型包含持續20毫秒的開啓狀態和持續80毫秒的關開狀態。因此，每一資料傳送週期所需的時間（210毫秒)會比關閉狀態的時間（8〇毫秒) 還長。因此，當發射器30的其中之一傳送資料到接收器，且接收電路45處於開啓狀態(持續20毫秒），則接收器40 接收部份的資料，接收器40接著維持接收電路45處於開啓狀態，直到接收器40完整地接收到被傳送的資料。結果是’即使接收器40在當引擎停止時間歇地運轉，接收器 40仍可以可靠地接收來自發射器30的資料。此外，如同前述有關圖1至圖6的實施例，爲了使接收器40能最佳化地從發射器30接收資料，最好是當交通工具的行進速度低於4〇km/h時，被傳送資料的位元傳輸率爲lkbps，而當交通工具的行進速度至少爲40km/h時，被傳送資料的位元傳輸率爲20kbps。然而，在圖7至10的實施例中，每一個發射器30在每一資料傳送週期中，位元傳輸率會在lkbps和20kbps之間切換。因此，接收器40 可以恆常地保證能最佳化地從發射器30接收資料，而不必依據交通工具10的行進速度改變位元傳輸率。此外’與圖8(a)相比較，參考圖8(b)，發射器30的每一個傳送子週期可以用lkbps的位元傳輸率開始。一個外部控制裝置60現在將參考圖9加以說明。外部控制裝置60傳送一個觸發訊號，用來暫時地設定發射器 3〇在登錄模式，在登錄模式中，接收器4〇登錄發射器30 的特定識別碼。當接收器40沒有在登錄模式下運轉(或是 19 各紙張尺度適闬中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝 0 n 1_1 an li In n 1 訂---------. 539627 A7 _____B7 ___ 五、發明說明（/ ) 在一般運轉模式），發射器30以一預設的時間間隔傳送資料。亦即，在一般運轉模式下，發射器30以圖8(a)或8(b) 所描述的方式傳送資料。參考圖9，外邰控制裝置60包含一個切換器61、一個振Μ電路6 2 ’以及個傳送電路6 3。切換器61能暫時地設定發射器30處於登錄模式；振盪電路62產生一個振盪訊號，當切換器61被操作時，用來設定發射器3〇處於登錄模式；傳送電路63產生一個觸發訊號作爲回應振盪電路 62之振還訊號的外部訊號。傳送電路63藉由一傳送天線 64傳送觸發訊號。電池65提供外部控制裝置的電力。外部控制裝置60最好是可攜式的。一個藉由外部控制裝置60，用來登錄發射器30的識別碼的程序將說明於下。目先’外部控制裝置6 0被置於發射器3 0其中一個的附近，發射器30是附加在交通工具10的相關輪胎20上。外部控制裝置60的切換器61接著被操作，以藉由傳送天線64送出觸發訊號；觸發訊號藉由發射器3〇的偵測電路 38(其位於外部控制裝置60的附近)被偵測到，發射器30 的傳送控制器31接著判斷偵測訊號已經被偵測到，發射器 30於是設定在登錄模式，並藉由傳送天線35傳送包含特定識別碼的資料。在登錄模式下，發射器30以不同一般運轉模式(舉例而言，參考圖10)的方式傳送資料。更具體來說，在登錄 f吴式卜’發射器30在每一資料傳輸週期中，重覆一預設數 20 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂----------線在 539627 A7 -___B7___ 五、發明說明（，"丨）量(舉例而言，2次）的傳送子週期，.發射器3〇以ikbps的位元傳輸率連續2次傳送相同的資料，接著以2〇kbps的位元傳輸率連續2次傳送相同的資料。在發射器30的其中之一接收到資料時，接收器4〇判斷接收到的資料是否已經依登錄模式或是一般運轉模式傳送，取決於被傳送資料之位元傳輸率組合的型式。如果接收的資料之位兀傳輸率組合型式爲一般運轉模式，則接收器40將包含在被傳送資料中的識別碼，與儲存在接收控制器44 RAM中的4個識別碼相互比對，如果接收的識別碼與儲存的識別碼其中一個相符’則接收器40繼續處理接收的資料，以監視相關輪胎20的狀態。更具體而言，接收器 4〇從接收的資料擷取包含胎壓資料的資訊，然後依需要顯不該貪訊在顯不器上。相反地’如果接收資料的位元傳輸率組合型式爲登錄模式，則接收器40會使接收控制器44的RAM登錄從資料擷取出的識別碼。迨個識別碼登錄程序會在所有的輪胎20上被重覆，以致於接收器40登錄4個識別碼，每一個對應於安裝在交通工具10中的4個發射器30中相異的其中一個，當與登錄模式相對應之資料傳送結束時，發射器30繼續一般運轉模式，以預設的時間間隔傳送資料。圖7至10的實施例除了圖1至6的實施例所具備的優點之外，尙有以下的優點：在圖7至10的實施例中，並非依交通工具的行進速度 21 適用中國國家標準（cns)A4規格χ 297公爱) — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂 *-------· 539627 A7 ____B7______ 五、發明說明（4 ) 改變被傳送資料的位元傳輸率，而是不管交通工具的行進速度爲何，發射器30在每一個資料傳送週期傳送資料之時，在不同的位元傳輸率之間切換。因此，便不需要提供發射器30交通工具速度偵測器，這簡化了每一個發射器30 的構造，也減少了發射器30的製造成本。當發射器30的識別碼在接收器40中登錄時，外部控制裝置60使發射器30能傳送登錄識別碼所需的資料到接收器40中。亦即，舉例而言，不須手動切換接收器40到登錄模式，用來登錄發射器30的識別碼。外部控制裝置 60因此使在接收器40中登錄發射器30的識別碼變得容易〇在登錄模式中，由發射器3 0所傳送的資料內容，可能與在一般運轉模式中，由發射器30所傳送的資料內容相同。也就是說，在登錄模式中由發射器30所傳送的資料可能包含特定的識別碼、胎壓資料和溫度資料，就像是在一般模式中的。在此例中，登錄模式的資料和一般模式的資料之間唯一的不同，在於位元傳輸率組合型式，這簡化了資料傳輸的設定和控制，而導致更低的成本。此外，在圖1至6的實施例中，發射器30的識別碼可以在接收器40中登錄，如同在圖7至10實施例中一樣的方式，也就是說，如同設定在登錄模式中的，發射器30以不同於一般運轉模式的位元傳輸率傳送資料，以使接收器 40登錄包含在被傳送資料中的識別碼。圖1至7的實施例可以被修正如下： 22 ΐ紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) ' ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂 *--- 539627 A7 __B7_____ 五、發明說明（>1 ) 在前述的實施例中，每一個資料傳輸週期藉由連續重覆5次傳輸子週期而完成，在每一子週期中，被傳送資料的位元傳輸率從20kbps切換到lkbps，然而，在每一個資料傳送週期中被執行的傳送子週期的數量可能會改變。在每一個資料傳輸週期所使用的位元傳輸率的組合並不限定於在圖中所描述的’而可以視需要作修正。被傳送資料的位元傳輸率在每一個資料傳輸週期中，可以在3個或更多的等級間切換。此外，圖1至6的實施例和圖7至10的實施例可以被修正如下：接收器40可以包含多個接收天線41，每一個與輪胎 20中不同的其中一個相結合。一個聲音警告裝置可以被提供用來警告駕駛輪胎20異常的氣壓，聲音警告裝置可以是在交通工具1〇中所提供的傳統喇叭。藉由每一個發射器30所傳送的胎壓資料可以包含，舉例而言，相關輪胎20的特定胎壓値；另一選擇是，該資料僅顯示輪胎20的胎壓是否在可接受的範圍內。一個溫度偵測器可以被提供在每一個發射器3〇中，在本例中，資料藉由發射器30以無線方式被傳送，除了胎壓資料外，包含顯示相關輪胎20內部溫度的資料。本發明的輪胎狀態監視裝置.可以被應用在除了 4輪輪胎之外的交通工具，亦即，該裝置可以被應用在兩輪交通工具，像是腳踏車或是摩托車，或是公共汽車’或是卡車 23 _ .. .....I 丨 - t、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

539627 A7 _B7_ 五、發明說明（〕> ) ，或是工業用交通工具(舉例而言，叉架起貨機）。接收器40的間歇性運轉，其是在當交通工具10的引擎停止時執行的，也可以在當交通工具1〇停止時執行，或是交通工具10的引擎是空轉時。這會在引擎處於空轉時節省電池的電力，，其減少交通工具10的發電機的電力產生〇本實例和實施例係以圖形加以考慮，但非限制性的，而且本發明不限定於在此所述的細節，而可以在所附之申請專利範圍相等範圍內加以修改。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · ----

I · I i I 24 ΐ、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱y

Claims

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輪胎（20)狀態感測器（32、37)，其中輪胎（20)狀態感測器(32、37)量測表示該輪胎(20)狀態的參數；傳送電路(34)，其中傳送電路(34)用無線方式，以一變動的位元傳輸率，傳送代表經量測之參數的資料；以及控制器（31)，其中控制器(31)控制藉由傳送電路(34)傳送之資料的變動位元傳輸率。 2. 如申請專利範圍第1項的發射器，其特徵在於一交通工具速度感測器(33)，其中交通工具速度感測器(33)偵測交通工具（10)的行進速度，而控制器(31)依據偵測到的行進速度，控制可變動的位元傳輸率。 3. 如申請專利範圍第2項的發射器，其特徵在於控制器（31)依據偵測到的行進速度是否低於預設的速度或是至少爲預設的速度，來控制可變的位元傳輸率。 4. 如申請專利範圍第3項的發射器，其特徵在於當偵測到的行進速度低於預設的速度而非當偵測到的行進速度至少爲預設的速度時，控制器（31)控制可變的位元傳輸率降低。 5. 如申請專利範圍第1項的發射器，其特徵在於控制器(31)使得傳送電路(34)在單一資料傳輸週期中，重覆傳送資料。 6. 如申請專利範圍第1項的發射器，其特徵在於控制器（31)會造成可變的位元傳輸率在單一資料傳送週期中改 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） -----------! iit .il (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^aJ 539627 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍〇 7. 如申請專利範圍第6項的發射器，其特徵在於控制器（31)會造成可變的位元傳輸率在單一資料傳送週期中’ 於第一位元傳輸率和第二位元傳輸率之間切換’其中第一位元傳輸率低於第二位元傳輸率。 8. —種輪胎狀態監視裝置，其包含如申請專利範圍第6 項或第7項之發射器(30)，以及接收器(40)，用於接收和處理從發射器(30)所傳送的資料，該裝置特徵在於：發射器（30)具有一特定的識別碼，傳送該識別碼，以及代表量測參數的資料，在一般運轉模式下運轉，以預設的時間間隔或是登錄模式傳送回應預設的外部訊號之資料，並以不同於一般運轉模式之登錄模式的位元傳輸率組合傳送資料；並且當從發射器(30)接收資料時，接收器(40)基於資料組合的位元傳輸率模式，判斷發射器（30)是運轉於何種模式。如果發射器（30)被判斷是在登錄模式下運轉，則接收器(40)登錄該識別碼，其包含於所接收的資料中。 9·如申請專利範圍第8項的裝置，其特徵在於一外部控制裝置(60)，其中外部控制裝置(60)傳送外部的資料到發射器(30)，而發射器(30)包含一個偵測電路(38)，用來偵測外部的訊號。 10. —種輪胎狀態監視裝置，其包含如申請專利範圍第 1項至第7項中任一項之發射器(30)，以及接收器(40)，用來接收和處理來自發射器（30)所傳送的資料，該裝置的特徵在於，接收器(40)在持續運轉模式下運轉，以便在引擎 __- _ 2 _ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297*公爱^ 一 - -----------ri.rlf.! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T: 539627 ___S___ 六、申請專利範圍在運轉中時，能持續地接收資料；而接收器(40)在間歇運轉模式下運轉，以便在引擎停止時，能間歇地接收資料。 u.如申請專利範圍第1〇項之裝置，其特徵在於，在間歇運轉模式下，接收器(40)以一預定的時間間隔在開啓狀態和關閉狀態之間切換，而如果接收器(40)處於開啓狀態，接收來自發射器(30)的資料，則無論接收器(40)應維持在開啓狀態的預設時間爲何，接收器(40)會維持在開啓狀態，直到接收器(40)完整地接收資料。 12. —*種監視附於在交通工具（1 〇)之輪胎（20)狀_的方法，其特徵在於下列步驟：量測表示輪胎(20)狀態的參數；以可變的位元傳輸率，使用無線方式傳輸代表量測參數的資料；依據交通工具（10)的行進速度，改變傳送資料的可變位元傳輸率。 13. —種監視附加在交通工具（1〇)之輪胎（20)狀態的方法，其特徵在於下列步驟：量測表示輪胎(20)狀態的參數；以多於1個之位元傳輸率，用無線方式傳送代表經量測參數的資料。 ..........."..........!^w------ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 、言 IP------Γ 本紙張夂度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)