专利名称：轮胎内部状态的监控系统以及操作该系统的方法
背景技术：
本发明涉及一种汽车的轮胎压力监控系统(TPMS)。更明确的说，本发明涉及TPMS，用于操作TPMS的方法，以及该系统中发射器的外壳装置，并公开了一种技术，即利用兼具CDMA(码分多址)和TDMA(时分多址)优点的混合数字RF数据传输方法对轮胎内部状态进行监控。再次要说明的是，本发明利用CDMA多路存取技术(多路存取一种通过以相同的频率带宽分别将编码更换到信道中，而实现同步多信道通信的技术)，并且为了克服现有CDMA(DS-CDMA直接序列码分多址)方法的缺点，即其会导致系统复杂性，并由于根据信道数量所增加的信号多级会提高制造成本，而使用二进制CDMA。在迄今为止所发明的二进制CDMA技术中，本发明利用的是CS(码选)-CDMA和CAC(恒幅编码)-CDMA技术。
现有技术当汽车在运转过程中时，轮胎压力的突然降低可能会导致大规模的交通事故。也就是，由于在轮胎压力较低的条件下高速行驶的汽车，其轮胎侧部表面会不断缩小，并且轮胎不能克服其疲劳而变平，从而导致该汽车无法继续驾驶。另外，轮胎可能会爆胎，或者轮胎可能会脱离汽车，并且可能会发生翻车。因此，轮胎压力监控系统的提出可防止上述事故的发生。
在美国，从2006年10开始，每辆汽车上将安装TPMS，相应的，预期其他国家也将在每辆汽车上安装TPMS。
概括的说，具有两种TPMS，直接型TPMS和间接型TPMS。直接型TPMS起到电子传感器的作用，其安装在每个轮胎轮子上，监控轮胎的内部压力和温度，并通过无线装置告知驾驶者，而间接型TPMS利用以下特性，即如果每个轮胎的压力彼此不同，则轮胎的旋转数也会彼此不同。但是直接型TPMS比间接型TPMS具有更好的性能。
另一方面，一旦将现有TPMS中发射器的外壳装置安装在汽车上，它就不能被再度安装，或是很难固定、分离它从而不可能循环利用它，并且由于它的尺寸很大，结构复杂，且其制造成本高，从而影响了生产成本。并且还有一个问题，就是要对现有轮子的结构进行改变。
因此，为了避免出现上述问题，需要一种发射器外壳装置，其可重复安装多次，并且可很容易固定和分离，而且具有低成本和简单的结构，在之后的操纵中具有优势。
通常，如果是利用RF数据传输方法，从安装在每个轮胎上的发射器向接收器进行汽轮子胎内部状态数据传输的情况，如果每个发射器利用同一电功率进行数据传输，每个轮胎太接近以致于会无法恢复数据，从而使该数据遭到破坏。并且，不可能完全保护所传输的数据不受外部干扰噪声影响。
但是，如果是采用利用了扩展频谱技术的CDMA(码分多址)技术，就可恢复上述数据。原因是，CDMA技术具有很强的抵抗外部噪声、干扰信号和多路的特性，并具有在信道中可明确辨识的特性。DS-CDMA(直接序列CDMA)，PW-CDMA(脉宽CDMA)和CS-CDMA(码选CDMA)均属于这个范畴。
在DS-CDMA技术中，因为同时对信道的信号进行添加和传输，当信道数量增加时，用于输出信号的级数也随之增加为多级，并之后成为具有各种不同等级数值、类似于视频信号的模拟信号形式。由此，在RF放大器中必须使用具有宽动态范围的昂贵的线性放大器，并且在接受部分的信号处理也变得复杂。结果是，降低了电功率效率，并将对电池寿命具有不良影响，而且当在多信道中产生信号的复杂性程度有所增加时，实施该系统的难度也随之增加，该系统的价格也会很高。由此，由于利用该技术使系统结构变得复杂，且价格也会随着上升，因此该技术并不适合作为用于轮胎内部状态监控系统的技术。
另一方面，在PW-CDMA技术，由于调制信号的频谱范围并没有随着信道数量的增加而连续增加，从而有可能无需利用线性高频率输出放大器，而利用普通的数字功率放大器。这样，有可能提高功率效率，简化系统结构，并降低系统价格。但是，如果是在用于监控轮胎内部状态的系统中利用这一技术，对数据进行保护以防止外部干扰，只有利用增加处理增益(例如，依靠1024个芯片)和对其进行扩大的方法才能进行安全传输。
通常，利用扩展频谱通信技术的CDMA系统效率取决于增益处理。“系统具有良好的效率”这一表述的意思是，它具有很强的抵抗各种周围噪音信号干涉以及扰动信号(干扰发射机)的特性，并保持低误差概率。此时，增益处理或扩展比率的意思是频谱扩展的程度，并且也是芯片率与比特率的比率，或是比特间时间间隔与芯片间时间间隔的比率。因此，为了提高增益处理，必须降低芯片间的时间间隔。
并且将数据扩展为64个芯片，意味着在16比特传输的情况下为了传输将16比特变为64比特。因此，利用替代64个芯片的1024个芯片意味着，在16比特传输的情况下，比特必须是1024比特。并且增加芯片数意味着将要传输的数据比特数也必须增加。例如，假设如果利用64个芯片进行扩展的情况下，目前将要传输的总传输量为648比特，如果利用128或1024个芯片来执行扩展，则把将要传输的总传输量分别改变为840比特和4424比特。
另一方面，当用于监控轮胎内部状态的监控系统的规格为，电池容量和发射器的功耗分别是560mA和20mA，并且如果人们想使用该发射器5年的话，依据扩展芯片数量的数据传输间隔如下。即，如果扩展芯片数是64个芯片，128个芯片和1024个芯片，则数据传输间隔分别是101秒(大约1.7分钟)，131秒(大约2.2分钟)和691秒(大约11.5分钟)。
由此，如果我们假定将用于轮胎内部状态的监控系统应用于汽车，很难保证利用64扩展比特从4个轮胎发送数据的稳定性。为了保证稳定性，有必要提高扩展比特，但是，在这种情况下，会产生增加传输间隔的问题。结果，如果增加扩展芯片数并增加传输间隔，则会增加电池消耗量，缩短寿命。并且在PW-CDMA技术中，其优点是通过对超出预定数值等级大小的DS-CDMA型信号等级进行截除和通过保护信号等级的增量，来简化系统。但是，象DS-CDMA型一样，PW-CDMA型将每个信息信道分配给每个正交码，然后利用与信息信道数量相同的正交码。所以，如果信道数量增加，就会产生增加正交码数量的问题，以及增加已调制传输信号的瞬时振幅变化和设置多级的问题。并且，在用于多级信号的等级截断处理中，其缺点是破坏了正交码的正交程度，并且正交码的正交程度会由于传输信号间的干扰而变差。由此，如果在用于轮胎内部状态的监控系统中使用PW-CDMA技术，系统的寿命无法得到保证，并且系统会由于传输信号间的干扰而受损。
作为另一种数字传输技术，在美国将TDMA型作为标准而对其进行使用，并且，将30KHz分配给每个信道，将3个TDMA槽也分配给每个用户，从而每个用户可共同拥有全部频带。但是这样，虽然和模拟系统对比容量可增加3倍，但是其仅是CDMA容量的1/6。并且，即使通过削弱单元间隔离程度的方式来提高频率再使用比率，TDMA容量也低于CDMA容量的30％。并且，用于TDMA型的厄兰容量也仅是CDMA型的1/5。但是这种类型的优点是可简单、稳定地传输数据。
图1示出了根据本发明在汽车内监控系统的布置。
图2示出了根据本发明基于各种状态等级的汽车状态。
图3示出了根据本发明用于输入和接收轮胎鉴定信息的工具的外视图。
图4示出了根据本发明传输数据帧的结构图。
图5示出了图1中系统内发射器内部结构的实施例。
图6示出了图1中系统内接收器内部结构的实施例。
图7是表示在根据图1的系统中操作方法的图。
图8示出了在运动中和贮存中轮胎的状态等级。
图9是表示根据本发明，利用TDMARF方法，在载波上加载并调制传输数据的时间图。
图10是在本发明中作为实施例使用的16比特窗口帧的结构图。
图11是根据本发明在正常压力条件下传输帧的结构图。
图12是根据本发明CDMA解调器帧的实施例。
图13是表示根据本发明安装在轮胎内部的汽车TPMS发射器外壳的图。
图14是根据本发明安装在轮胎内部的汽车TPMS发射器外壳的低视图。
图15是根据本发明汽车TPMS发射器外壳的结构图。
本发明可被修改为各种形式。虽然在本发明的详细描述中仅示出了特定实施例，但是应该可以理解的是，并不能用以下实施例限制本发明，而是包括在由权利要求所确定的本发明的范围和精神内的所有修改和替代物。
发明的详细描述I.用于轮胎压力监控系统的发射器外壳装置
1.第一优选实施例本发明是一组涉及汽车中直接型轮胎压力监控系统(TPMS)的方法，其中方法包括用于将本系统中无线发射器安装在车辆内的外壳装置。本发明中外壳装置具有下壳和上壳，其中下壳通过极强的双面粘合剂粘着在轮子的外表面上，并且具有与轮子相同的曲面，上壳包括在其内部的无线发射器，并且其与下壳相结合且与附着于所述下壳。
并且，上述下壳(20)包括散热通道(18)，将上壳(12)的内部热量迅速传输到轮子表面上；一对凹槽(17，19)，具有梯形截面的空间，分别位于所述散热通道(18)两侧中的任意一侧；形成在散热通道(18)另一侧上的凹架(22)；连接凹槽(23)，具有预定尺度和深度，形成在所述凹架(22)预定位置上；相连部分(21)，具有预定曲率半径，用于当对凹架施加向上的力时使凹架(22)的易于弯曲，并且其位于所述凹架(22)和下壳(20)之间的连接部分上。
所述上壳(12)包括凸架(13)，位于上壳(12)表面上并具有朝着表面方向“”形的高出部分，一对凸出物(14，15)，位于上壳下部的左侧和右侧，并具有梯形截面以及与所述凹槽(17，19)相一致的尺寸，和形成在所述凸出物(14，15)之间的空间，起到将无线发射器(11)装入到上壳(12)中入口的作用。
上述部分的特征在于凹槽(17，19)截面具有梯形形状，并且该凹槽的一侧是开放状态，而其他侧面是封闭状态，以便防止与所述上壳(12)牢固相粘合的凸出物脱离出来，并且所述凹槽(17，19)的上表面是未封上状态，下表面是封闭状态。
为了将包括有无线发射器装置的上壳(12)装配到下壳(20)中，使安放所述上壳(12)上的凸出物(14，15)适合所述下壳(20)上凹槽(17，19)的入口，之后根据凹槽的槽的引导，将所述凸出物(14，15)沿从所述凹槽(17，19)前未封上侧向其对面封闭侧的方向推入，从而牢固的插入，之后将凹架(22)向上弯曲，直到所述连接凹槽(23)被所述凸架(13)钩住。当我们希望将上壳(12)与下壳(20)分离时，特征在于我们对凹架(22)施加力，以便将连接凹槽(23)从凸架(13)中脱离，之后从后侧向前推，并分离出上壳(12)。
上述装置的特征在于上和下壳(12，20)由塑料制成，具有低导热性，不会将轮胎内部热量传输给位于所述上壳(12)内的无线发射器(11)。
本发明可被应用于直接型TPMS。图13表示出了根据本发明用于汽车轮胎压力监控系统的发射器外壳，被安装在轮胎内部。图14示出了根据本发明用于汽车轮胎压力监控系统的发射器外壳的低视图。图15是根据本发明安装在轮胎内部、用于汽车轮胎压力监控系统的发射器外壳的结构图。)30是上壳的侧面部分，31是PCB导轨，其引导用于无线发射器(11)的PCB(32)。在这种情况下，具有两个PCB(32)。即，通过从上壳(12)下表面将用于无线发射器(11)的PCB(32)推入并插入到所述导轨(31)中，将所述PCB(32)与所述导轨(31)牢固地相连。
如图14中那样，下壳(20)通过超强、双面粘合剂(16)与轮子(3)的内表面粘合，并且在将无线发射器(11)纳入上壳(12)的条件下(如图14的虚线所示)，通过将上壳(12)固定到所述下壳(20)上，来安装位于TPMS内部的无线发射器(11)。
下壳(20)具有用于将上壳(12)的内部热量传输到外部的孔(18)，以及称之为凹槽(17，19)的空间，它们分别位于所述散热通道两侧中的任意一侧。特征在于所述凹槽(17，19)截面是梯形，并且凹槽的一侧是未封上状态，而其他侧面是封闭状态，并将所述上壳(12)上的凸出物(14，15)牢固地插入到所述凹槽(17，19)中，以便防止脱离，并且所述凹槽(17，19)的上表面是未封上状态，下表面是封闭状态。
并且，在下壳(20)上散热孔(18)的一侧，配备有具有连接凹槽(23)的凹架(22)，该连接凹槽(23)具有预定尺寸和深度。所述凹架(22)通过相连部分(21)与下壳(20)连接，该相连部分(21)具有预定的曲率半径，用于当对凹架施加向上的力时，可使凹架易于弯曲。
上述装置的特征在于所述连接凹槽(23)具有可固定于形成在上壳(12)一侧上凸架(13)的高出部分上的结构。
用于将在其中包含有无线发射器装置的上壳(12)与下壳(20)相连的方法是，使安放所述上壳(12)上的凸出物(14，15)适合所述下壳(20)上凹槽(17，19)的入口，之后根据凹槽的槽的引导，将所述凸出物(14，15)沿从所述凹槽(17，19)前未封上侧向其对面封闭侧的方向推入，从而将凸出物(14，15)与所述凹槽(17，19)相连。将上壳(12)与下壳(20)分离过程通过反过来执行上述处理来实现。即，如果为了将连接凹槽(23)从凸架(13)中脱离，我们就对凹架(22)施加力，之后从后侧向前推动分离出上壳(12)，并从而可将上壳(12)从下壳(20)中分离出来。
由于发射器位于具有上述结构的外壳中，所以发射器可以与轮子稳定地相连，并在高速行驶期间正常运转。特别是因为下壳通过非常强的双面粘合剂与轮子相连，从而使上壳和下壳脱离于轮子的可能性很小。
并且，在装载了无线发射器之后，为了增加轮胎向外界的导热性，值得注意的是下壳包括散热通道(18)，易于将外壳内部的热量传输到轮子的表面上。
此外，为了不将轮胎的内部热量传输给位于所述上壳(12)内的无线发射器(11)，值得注意的是该外壳由塑料制成，其具有低导热性。
2.第二优选实施例本发明的特征在于，对于用于在轮子上安装直接型轮胎压力监控系统(TPMS)无线发射器的外壳装置来说，将所述外壳分为凸壳和凹壳，利用滑动方法，将所述凸壳塞入并进入到形成在凹壳上的空间内，并最终其特征在于利用凹壳固定住凸壳。这里未说明的其他部分与第一优选实施例相同。
3.第三优选实施例本发明的特征在于，对于用于在轮子上安装直接型轮胎压力监控系统(TPMS)的外壳装置来说，所述外壳包括散热通道，从而易于将外壳的内部热量传输到轮子表面上。这里未说明的其他部分与第一优选实施例相同。
4.第四优选实施例本发明的特征在于，对于用于在轮子上安装直接型轮胎压力监控系统(TPMS)的外壳装置来说，无线发射器通过极强的双面粘合剂与轮子的外表面粘结，并且不但将该无线发射器安装在轮胎内，而且将其装载在外壳内，这里未说明的其他部分与第一优选实施例相同。
上述本发明预期具有以下效果首先，在汽车高速行驶期间，外壳从轮子上脱离的可能性非常低。
其次，由于该外壳是由塑料制成的，因此其重量轻，并且轮胎向无线发射器所传输的热量极小。
第三，由于该外壳具有散热孔，因此很容易将热量传输给轮子表面。
第四，易于装配和拆卸上壳和下壳。
第五，无需改变现有的轮胎和轮子，就可安装用于本发明的无线发射器。
第六，由于利用滑动方法将上壳插入并与下壳相结合，因此上壳和下壳与轮子彼此稳固相连。
第七，由于易于装配和拆卸上壳和下壳，因此如果仅更换用于无线发射器的电池，无线发射器还可半永久性使用。
第八，在更换轮胎时，无需购买新的无线发射器，并且可将现有的无线发射器安装在新轮胎中，并由此节省成本。
II.混合数字RF数据传输方法，利用该方法的汽车轮胎内部状态的监控系统，以及操作该系统的方法在本发明中，为了延长如图1所示布置的、用于汽车轮胎内部压力监控的系统的寿命，公开了一种称为“Megro方法”的新的RF发射/接收方法。有必要提供给本发明的是，如图1中所示，发射器(24)应安装在汽车(21)的每个轮胎(23)上，并且接收器(22)应安装在汽车的预定位置上。
通常，用于汽车轮胎内部压力监控系统中内部发射器的电池功率消耗量等于该系统的寿命。因此，在本发明中，为了确保系统的寿命长(例如，10年/240000km)，一起使用包括有CS-CDMA(码选CDMA)型(在下文中称为“CDMA”型)的预定改进CDMA型传输技术以及TDMA型传输技术，并且赋予发射器智能能力，以便通过记录轮胎内部状态等级而控制传输间隔，这是因为如果仅将CDMA型作为数据传输技术，会延长传输时间并增加电池功率消耗。在本发明中，将具有短传输时间的TDMA型与CDMA型一起利用。如果轮胎内部状态监控的结果是正常的话，则利用TDMA型传输该结果，而如果轮胎内部状态监控的结果是异常的话，则利用CDMA型传输该结果。
在本发明中，将上述数字RF数据传输方法称为混合数字RF数据传输方法。该方法可如此定义。即，混合数字RF数据传输方法是RF数据传输方法，包括以下步骤，用于在发射器向接收器传输RF数据之前确定预定数据传输条件的步骤，用于如果利用确定步骤确定预定数据传输条件是满意的话就利用TDMA型进行数据传输的步骤，以及用于如果利用确定步骤确定预定数据传输条件不满意的话就利用CDMA型进行数据传输的步骤。
根据本发明的发射器具有预定智能。具有智能的意思是将公路型轮胎和备用轮胎的状态等级分成如图2中所示的多个分阶段(例如，4个分阶段包括紧急情况阶段，危险阶段，注意阶段和正常阶段)，并对它们进行监控。也就是，参考轮胎标牌压力，将压力的减少状态分成几个阶段(例如，4个分阶段包括紧急情况阶段，危险阶段，注意阶段和正常阶段)，并根据设定范围监控压力。如果将汽车标准重量轮胎作为实施例的情况下，紧急情况阶段是最低压力(LtP)(例如，低于标牌压力(PP)的值大于8psi的状态以及低于值等于8psi的状态，也就是低于PP-8spi以及等于PP-8spi)，危险阶段是低压力(LP)(例如，比标牌压力(PP)低5psi-7spi的状态，也就是PP-5spi～7spi)，注意阶段是稍高压力(UP)(例如，低于标牌压力(PP)的值小于4psi的状态以及低于值等于4psi，也就是在PP与PP-4spi之间，以及更少)，正常阶段是标牌压力(PP)(例如，PP＝35psi)并且根据各个状态采取如下行动。
在LtP情况下，立即发送警报数据(例如，3秒钟间隔)或连续地发送警报数据，并且显示轮胎位置(ID)和警告消息。
在LP情况下，频繁地发送警报数据(例如，5秒钟间隔)，并且显示轮胎位置(ID)和警告消息。
特别是在利用备用轮胎/轮子临时行驶的情况下，应将限制行驶速度(例如，80km/h)的信号在预定时间(例如，3分钟)内发送给传动系电子设备。
在UP情况下，间歇地发送警报数据(例如，30秒钟间隔)，并且显示轮胎位置(ID)和警告消息。
在PP情况下，在每个长时间间隔内(例如，3分钟)，通过仅传输简略的必要数据(例如，ID和用于指明正常状态的数据)来确保电池寿命。
并且，在以下情况中，它们包含在状态阶段中，并执行监控且采取行动。
首先，如果轮胎压力降低到PP的25％，或等于最小行驶压力，则将该情况视为LtP阶段。虽然该状态可适用于替代公路形轮胎的各种所装配的备用轮胎/轮子。
其次，如果在行驶期间公路型轮胎压力迅速降低(例如，70秒钟超过4psi)，则将该情况视为UP阶段，并在迅速降低之后，在预定时间内(例如，30秒钟内)间歇地发出警告(例如，30秒钟间隔)。然而，已停泊的车辆例外。
第三，如果公路型轮胎压力比PP高出一预定数值(例如，6psi)，则将该情况视为注意或危险阶段，并且在预定时间内(例如，在3分钟之内)，间歇地通知当前压力。
第四，在更长时间内(例如，3分钟)，根据安装在汽车上备用轮胎/轮子的状态发出警告。例如，如果所测得的当前压力(Pnow)处于注意和正常阶段之间(UP≤Pnow≤PP)，则仅显示轮胎位置(ID)和警报数据，如果所测得的当前压力(Pnow)小于注意阶段(Pnow≤UP)，则仅显示轮胎位置(ID)和警告消息。这样，所测得的当前压力(Pnow)比PP低一预定％(例如，25％)，则必须以任何方法发出任何形式的警告消息。
此外，如果公路型轮胎的压力降低到低于危险阶段的时候，则在预定时间内(例如，5秒钟)向驾驶员发出警告消息。然而如果是备用轮胎的情况下，在一段更长的预定时间内(例如，3分钟)向驾驶员发出警告消息。
并且，如果在预定时间间隔内(例如，70秒钟)公路型轮胎压力的减少量超出了预定psi(例如，4psi)，则在预定时间内(例如，30秒钟)必须发出警告(例如，光发射，LCD，轰鸣和语音警告等等)。
而且，在刚刚初始化该系统之后，用于轮胎内部状态的监控系统有必要在预定时间内(例如，5秒钟)以数字或字符的形式在显示装置上显示出当前轮胎的内部状态(压力，温度，电池功率等等)。此时，有可能通过检查轮胎内部状态，以及当检查结果是正常的时候用TDMA型传输数据，当检查结果为异常时用CDMA型传输数据的方式，来延长电池寿命。
并且，在行驶状态中轮胎压力处于紧急情况状态时，为了限制汽车的行驶速度，具有向传动系电子设备发出速度限制数据的功能。此外，在临时安装了备用轮胎/轮子的状态中，为了限制汽车的行驶速度，轮胎内部状态的监控系统应该向传动系电子设备发送数据。
上述实例与压力情况相对应，并且将公路型轮胎和备用轮胎分成多个阶段(例如，紧急情况，危险，注意，正常)，所给的智能功能适用于指示出轮胎状态的各种变量，不仅包括压力，还包括温度，电池电力和加速度程度。
图3显示出根据本发明用于输入和接收轮胎鉴别信息的设备的外视图。在本发明中，为了在每个预定周期(例如，正常等级为3分钟)正常接收ID信号，具有利用软件为每个轮胎所分配的ID探测器，以及利用软件为各个探测器所设置的计数器。并且，如果在预定时间(例如，20分钟)的周期内未探测到ID信号超过一预定次数(例如，4次)，则判断相应轮胎出现问题(例如，电池电量完全耗尽或者电池被拆下)，并产生警告信号。
在本发明中，将固有的ID号码分配给汽车的每个轮胎。此时，有可能不仅提供给4轮汽车，也可提供给具有超过4个轮胎的机动车(例如，公共汽车，卡车和拖车等等)。也就是说，有可能不仅将固有的ID号码分配给4轮汽车，也可分配给拖车以及所加的卡车。此时，如果利用轮胎鉴别信息输入设备(42)，则有可能在一定数量的汽车中鉴别出每个轮胎的ID，并有可能精密地将各个ID分配给几乎世界上出现的各种数量的轮胎(例如，2的64次方个)。即，可如此设置一组轮胎，通过将发射器随机抽取地安装在轮子轮胎中，在安装阶段中准备两个具有相同ID的条形码，将其中之一贴在发射器上，另一个贴在轮胎的外部。并不知道将如此装配的轮胎会安装在哪辆汽车上以及轮胎的哪个位置(左，右，上和下)上，这样安装的原因是，在安装轮胎之后，对汽车上的所有轮胎进行鉴别，将基本ID和安装在轮胎中发射器的位置记录在接收器上。由此，在将所安装的轮胎安装到汽车上阶段中，利用市场上出售的任何条形码输入机器，在预定方向上按顺序(例如，从左1到左N，或从右1到右N)对安装在汽车所有轮胎外部的条形码ID进行读取，并且将该条形码输入机器与根据本发明、具有与图3所示相同结构的接收设备外壳(42)的条形码输入端口(43，例如，RS-232C端口，COM端口等等)相连接之后，将条形码ID记录在接收器上。)在记录期间，无论在任何时候都可利用条形码输入机器对贴在每个轮胎上的外部条形码进行读取，在显示装置(41)上显示出可读取形式的条形码内容(例如，数字形式等等)，并且按下记录按钮(51，53)，并重复上述记录过程来执行条形码的记录。如果在记录之后遇到特定情况(例如，轮胎穿孔，更换轮胎或更换轮子等等)，则应执行删除ID，重新记录ID或添加ID(例如，安装拖车)的处理步骤，利用左-右按钮(45，46，47，48)，记录按钮(51，53)和删除按钮(52，54)来执行上述处理步骤。
例如，如果轮胎穿孔，通过按左-右按钮(45，46，47，48)来在显示装置(41)上找到将要更换掉的扁平轮胎的ID(自身ID)。如果在显示装置(41)上找到ID，则按下更改按钮(57)一次。之后，该ID在显示装置(41)上闪烁，通过按下余量上下按钮(49，50)来找到更换目标ID。在找到更换目标ID之后，通过在显示装置(41)上确认ID并按下更换目标按钮(58)将自身ID改变为更换目标ID，以此方式来执行重新记录步骤。
如果更换汽车的管理ID的位置，则将更换时间(例如，年-月-日-时间)和所有ID内容确定地记录在存储器中。为了做到这点，接收器的定时器监控时间。可经由接收器的外部输入部分(RS-232C，USB等等)将记录在存储器中的内容传送给PC，并有可能经由电信网络(例如，互联网)传送给ID管理运行服务器进行综合，从而对ID进行管理。
在正常状态，不用按下接收器上的按钮，就可显示出在行驶状态中轮胎的数据指示状态(压力，温度和电池等等)。对于具有已记录ID轮胎的汽车来说，通过ID组来管理已记录的ID。由此，每辆汽车可具有由其自身管理的自身ID组(例如，以4轮汽车为例，包括备用轮胎，组中具有5个ID)。上述方法不过是个实施例，根据用户的使用方便，可对每个开关以及它们的功能进行重新组织或重新构造。
可将上述以按钮类型为实施例的实例修改成其他类型(例如，触摸型和菜单型等等)。
在图4中表示出根据本发明的传输帧结构。帧包括前同步码，对比模式(correlation pattern)，数据信息(ID，温度，压力，电池状态等等)，CRC，EOF(帧结束)等等。在根据本发明接收数据过程中，如果出现对比值就视为CDMA型，否则是TDMA型。出于远程通信协调的目的，可将根据本发明的数据帧(数据包)内部结构和排列顺序修改成任意类型。
另一方面，在本发明中，利用结合了TDMA型和CDMA型的混合类型数据传输方法，根据由发射器智能判断出的状态等级，将数据传输给接收器，并且这是本发明数据传输的唯一方法。也就是，传输方法在正常等级时应用TDMA型以便减少传输时间，而在异常等级时应用CDMA型，用于防止错误操作，虽然CDMA型的传输时间长。在本发明中，将这种方法称为混合类型数据传输方法。
在混合类型数据传输方法中，虽然利用TDMA型会输入由传输错误所造成的警告数据，但是接收器会忽略这个错误数据，因为这不是利用CDMA型接收数据，换而言之，在异常等级时，用CDMA型传输数据，因为发射器知道轮胎内部状态出现异常。并且在异常等级时，输出所有对于警告来说有必要的数据，并通过不保存电池和充分延长传输时间(例如，多于100msec)，而迅速、准确地警告和通知驾驶者出现紧急情况状态。这样，利用混合类型数据传输方法，可同时解决电池问题和错误操作的问题。
在本发明中，利用对比值的出现，来确定TDMA型和CDMA型之间的类别。即，在利用所有使用的正交码而得到相关结果之后，如果是对比值就视为CDMA，而如果不是对比值就视为TDMA。
在本发明中，利用TDMA和CDMA的结合来接收数据，并且如果不是对比值就输出TDMA接收结果，或者如果是对比值就输出CDMA接收结果。
在根据本发明的CDMA型中，根据正交码的长度来确定相关器的长度(例如，64个芯片，128个芯片)。也就是，用所需的相关器数量来辨识所传输的数据。例如，如果相关器的长度是128比特，则为了降低错误操作比率范围(例如，10E-8错误操作比率)，使用多个每128比特传输一个正交码的128比特相关器。
在本发明中，如果是正常等级就利用简单、稳定的TDMA型传输数据，并且利用CRC标记探测在传输期间的错误产生。如果产生错误，则删除所有所接收到的数据。并且利用对各个发射器所承认的固有ID的解释来确定传输数据是否有效。这样，在不利用接收器管理接收ID的情况下，无条件地废除所接收到的数据。即，如果ID不涉及其自身，则废除该所接收到的数据。
在本发明中，如果发生备用轮胎的紧急情况状态(低轮胎压力)，就在预定时间(例如，3分钟)内输出警告信号(例如，光，轰鸣，语音，等等)。
并且，在本发明中，利用运动开关作为降低电池功耗的方法。当汽车停泊/静止、或以低于预定速度(例如，20km)的速度行驶时，这个运动开关断开发射器的电源，并仅当汽车以超过预定速度的速度行驶时向发射器提供电源。由此，在这种情况下，在正常等级中，仅当启动开关(motionswitch)提供电源使发射器运行时，提供轮胎内部状态，并执行数据传输。此时，运动开关使发射器运行时的模式为“供应模式”，发射器未运行时的模式为“断开模式”。
图5表示根据本发明的发射器结构的实施例。在图5中所示的发射器操作原理如下。该发射器包括微控制器(MCU)(800)，传感部分(803)，用于监控轮胎内部状态，TDMA型RF模块(例如，OOK，On/Off键控调制器)(807)，以及天线(808)，并且用于监控轮胎内部状态的传感部分(803)包括电池电力传感部分(113)，运动开关(114)，轮胎压力传感器(115)，温度传感器(116)和电池(117)。微控制器(800)由缓存器(804)和内部闪存(802)组成，其中内部闪存(802)包括用于轮胎内部状态的等级识别部分(805)，TDMA调制器(806)和CDMA调制器(801)。此时，其特征在于，通过软件实现闪存(802)中的识别部分(805)和调制器(801，806)。
在用于监控轮胎内部状态的传感部分(803)中仅利用运动开关(114)操作发射器，并且如果向每个MCU(800)的缓存器(804)输入轮胎内部状态数据(压力，温度，等等)，则利用识别部分(805)确定状态等级，之后，在正常等级中转到TDMA解调器(806)，而在异常等级中转到CDMA解调器(801)并转到TDMA型非线性RF模块(例如，OOK型载波调制器807)，之后在成为CDMA/OOK信号后经由天线(808)将其输出。
利用ASK(OOK)型调制技术的实例如下。如果向OOK(On/Off键控)载波调制器提供电源并使该调制器可使用，数据时钟是参考频率，用于对将要提供给MCU的数据进行时钟控制，并且该频率是将低频晶体振荡器频率(13.56MHz)分成64份的数值(例如，212KHz)。
利用PLL(就是在TDMA型RF模块中)调整OOK载波调制器，并且当通过PLL的操作使输出频率达到预期频率且固定不变时，完成对由MCU所输入的传输第一数据的准备工作。
图6表示根据本发明的接收器结构的实施例。该接收器包括微控制器(301)，显示器(302)，定时器芯片(303)，非易失性存储器(304)，条形码输入部分(305)，电源输入部分(306)，控制按钮部分(307)，警告装置(308)，数据输出部分(309)，TDMA型RF模块(1001)和天线(1000)。微控制器(301)包括同步部分(1002)，相关器(1003)，对比值存在鉴别器(1004)，TDMA解调器(1005)，正常等级数据处理器(1006)，CDMA解调器(1007)和异常等级数据处理器(1008)。
由于根据本发明接收器使用相关类型，所以无需附加同步。换句话说，相关本身就意味着同步。由此，无需用于同步的附加时间。但是，为了提高效率，添加用于同步(例如，1010)的若干位(例如，4比特)模式。并且，该接收器具有多个(例如，128)相关器，以便鉴别数据。数据接收和处理的过程如下。在同步部分(1002)中，将由天线(1000)和TDMA型RF模块(例如，OOK调制器)(1001)所接收到的数据同步化成为正交码，并利用相关器(1003)，计算出所接收到信号与正交码之间的对比值，如果利用对比值存在鉴别器(1004)确定所计算出的数值不是对比值就将由TDMA型调制器(1005)探测到的数据发送给正常等级数据处理器(1006)，或者如果是对比值就将由CDMA型调制器(1007)所探测到的数据视为异常等级。
也就是说，利用若干个具有对比值最大绝对值的正交码，对用于正交码选择的数据进行恢复，并利用对比值的符号对用于调制正交码的数据进行恢复，并且，利用对比值的符号对用于调制正交码的数据进行调制，并将已恢复或已调制的数据发送给异常等级数据处理器(1008)并对其进行处理。
图7表示出根据本发明用于对汽轮子胎内部状态监控系统进行操作的方法的流程图，图8表示出根据在本发明中状态等级的发射器和接收器的智能处理状态，并且是判断流程图的参考。参考这些附图，操作原理如下。首先，当汽车开始行驶时(s600)，确定是否是供应模式(s610)。在确定之后，如果是断开模式，则暂停发射器的运行(s620)。
当发射器开始运行时，一旦进入供应模式，就检查轮胎内部状态(s640)并输出原始数据(s650)。这之后，在每段时间间隔内检查轮胎的状态(s660)。
检查当前轮胎状态是否处于异常等级(s670)。也就是，检查是否Pnow＞PP。作为该检查的结果，如果Pnow大于PP(即，压力大于35psi)，则判断进入危险等级(LP)，显示出轮胎位置(ID)并每隔10秒钟就发出警告(s680)，并且检查该汽车是否仍然在行驶中(s740)，这之后如果该汽车仍处于行驶中就再次重复状态检查步骤(s660)，或者如果该汽车已停车则停止处理。
但是，如果Pnow≤PP，则转到下一个检查步骤。即，检查是否UP≤Pnow≤PP(s690)。作为该检查的结果，如果压力处于该范围内，则确定进入正常等级和注意等级，显示ID(轮胎位置)和警告数据(s700)，并检查该汽车是否仍然在行驶中(s740)，这之后如果该汽车仍处于行驶中就再次重复状态检查步骤(s660)，或者如果该汽车已停车则停止处理。
但是，如果在检查后压力并不是正常等级或注意等级，则转到下一个检查步骤，之后检查轮胎状态是否是危险等级。即，检查是否LtP≤Pnow≤LP(s710)。作为该检查的结果，如果压力处于该范围内，确定为危险等级，显示ID(轮胎位置)和警告数据(s720)，并检查该汽车是否仍然在行驶中(s740)，这之后如果该汽车仍处于行驶中就再次重复状态检查步骤(s660)，或者如果该汽车已停车则停止处理。
作为检查的结果，如果压力指示出处于紧急情况等级，就是在Pnow≤LtP的范围内，则显示ID(轮胎位置)和警告数据(s720)，并连续传输状态数据(s730)，检查该汽车是否仍然在行驶中(s740)，这之后如果该汽车仍处于行驶中就再次重复状态检查步骤(s660)，或者如果该汽车已停车则停止处理。
为了具体解释，在正常等级中，为了表示为正常状态，仅长时间(例如，3分钟)的输出ID(轮胎位置)，在正常等级(PP)和注意等级(UP)之间的范围内，同时间歇地(例如，30秒钟)输出ID(轮胎位置)和警告数据，在注意等级(UP)和紧急情况等级(LtP)之间的范围内，频繁地(例如，10秒钟)输出ID(轮胎位置)和警告数据，低于紧急情况等级(LtP)，就连续地(例如，3秒钟)输出ID(轮胎位置)和警告数据。
在根据本发明的轮胎内部状态监控系统中，发射器利用低成本、小功率操作、高性能低比特(例如，8比特或16比特RISC核心)MCU(微控制器单元)，以便使电池消耗最小化并确保该系统寿命。MCU内部结构具有数千字节(例如，4K字节)芯片内FLASH存储器，数百字节(例如，128字节)芯片内RAM存储器，数百字节EEPROM以及辅助机器。在FLASH存储器中，由于TDMA调制器(806)和CDMA调制器(801)具有简单结构并利用软件对其进行操作，因此可简化发射器的结构，降低价格。
由于在本发明中用RF数据传输方法来拥有常规CDMA的性能，并且传输信号的波形等于TDMA型，因此，可利用市场上出售的、稳定的TDMARF放大器，无需对其做任何修改，并充分具有有竞争力的性能和价格。
由于在本发明中CDMA型仅调制、输出一个正交码，因此仍然利用多码就可将已调制的信号波形保持为二进制形式，不需要线性RF放大器(AMP)，在接收器中仅利用二进制信号处理就可进行调制，系统的结构也可得到简化。
并且，由于在本发明中CDMA型将正交码分配给每个块，而不是一对一地将一个正交码分配给一个数据信道，且利用传输数值来选择正交码，因此，与单个码选择块情况下的PW-CDMA相比，不会有由于切断所造成的正交破坏，并且可提高在接收器末端的调制效果。
图9是示出了将传输数据加载在载波上，并利用OOK型进行调制的时间图。通过状态1，2，3和4的处理，输出从MCU所接收到的数据。此时，在状态1中，调制器是小消耗电流的就绪状态，在状态2中，PLL运行但不锁定，在状态3中，锁定PLL并等待第一数据，在状态4中，将数据加载到载波上，在TDMA RF型(例如，OOK型)中对数据进行调制并输出。
图10表示出多个比特窗口帧的结构图。即，16比特窗口主要由窗口序号和信息区域(根据等级的轮胎内部状态的种类以及传输比特)组成。用多比特单元(例如，8比特或16比特)将传输帧划分成窗口，并以脉冲的形式进行传输，通过接收许多窗口(例如，4个)和以良好的顺序进行集合，而形一个成完整的帧。利用预定时间，每个窗口利用一比特数(例如，3比特)从包含有预定数量(例如，8个)正交码的CS时钟中选择一个正交码，并利用另一个比特数(例如，3比特)从另一个包含有预定数量(例如，8个)正交码的CS时钟中，重复用于选择一个正交码的处理过程，在逻辑上将信息比特与每个选中正交码相乘之后载入数据。
例如，由于在正常压力情况下仅传输轮胎位置(ID)，因此用16比特窗口将64比特长度的ID分到16比特中，对其进行传输并在接收器末端对其进行集合。此时，在最后所接收到的窗口中是EOF(4比特)，并且从4比特信息中可以得知的是该压力正常。图11表示在正常压力状态中传输帧的结构。
在本发明中，前同步码是系统同步必须的部分。并且由于根据本发明CDMA型的传输波形与TDMA型相同，因此有可能简化系统结构，并且与类似于CDMA中利用单独同步信道的情况相比，利用类似于TDMA型中前同步码型执行同步化，可具有更高的同步特性。利用消息部分可传输CDMA或TDMA信息。并且与TDMA型一样，用EOF(帧结束)保护在传输帧结束处的消息。
图12表示在图5中CDMA解调器结构的实施例。首先，利用多码选择块(900)的传统码选CDMA技术的问题如下。通常，在码选CDMA调制器中，将在CS块中的正交码数目设置为8是适当地，尽管选择8或16都没有关系。将在CS块中正交码数目选择为8的原因是，通过一个正交码传输4比特。另一方面，如果将在CS块中正交码数目选择为16的话，由于一个正交码传输5比特，则正交码的效率将会降低。
由此，分配给一个CS块的最合理的正交码数目是8。也就是说，将8个正交码分配给一个CS块对于正交码效率来说是最好的。在CDMA调制器中，该调制器的CS块中拥有128比特长度的8个正交码，作为在这一条件下数据位模式传输的实例，由传输数据位模式4比特用4次来接收全部16比特。作为更为具体的实例，具有128个正交码CDMA调制器的实例如下。
首先，为了在所传输的信息信道之间保持正交特性，在128个芯片(或64个芯片)长度中产生一个调制正交组，并将所产生的全部(例如，128)正交码组(例如，{c121，...，c128})分成一定数量的码选块(例如，多于两个)。例如，将正交码组化合成2的3次幂(也就是8)单元(例如，16个块如{c1～c9}，{c9～c16}，...，{c121，...，c128})。接下来，把将要传输的数据位模式单独地分配给每个码选块(CS块)。
例如，如果以每4比特进行分配，则将全部128个正交码分配到16个CS块(900)中，并且每个CS块(900)具有分配到该CS块中位模式(4比特)的3比特，选择出2的3次幂个正交码中的一个，之后，通过将其与另一个比特相乘，而将4比特数据位模式进行扩散。
接下来，在对每个CS块中已扩散比特进行添加和传输之后，执行载波调制。此时，在仅由一个基础CS块组成的CDMA传输中，由于仅选择出一个正交码，尽管输入数据位模式包括很多比特，并且在CS块单元中根本没有等级削减，因此，可保护由于等级削减而下降的效率。但是，可用多个基础CS块(900)来减轻由于增加比特数(信道数)和按指数规律增加码表的尺寸所产生的问题。在同时利用多个CS块(900)的情况下，由于把在每个CS块单元中已扩散的输出累加到数字加法器(901)中并且进行传输，因此多等级信号的信号尺寸发生很大改变。为了在修改成恒定包络之后传输这个多级信号，CDMA型截断该多级信号，将信号尺寸大小限制到恒定水准，并之后执行载波调制。以此方式，是由于截断会造成正交码正交特性的破坏。
由此，本发明利用多块来克服传统CDMA型的问题，并通过将信号尺寸大小变化成二进制来保持恒定包络，而无需截断，并在用于对所输入数据位模式进行编码的编码处理中，使用利用哈达玛(Hadamard)矩阵的展开式，来选择出适当的码。
结果是，现有的DS-CDMA型需要线性RF放大器，另一方面，有可能在本发明中利用便宜、良好效率的、市场上出售的非线性RF放大器，并且还有可能实现节约且简化的结构，并有可能克服由于高速行驶所造成的衰减，没有轮胎间(RF发射器)相互干扰的问题。
可将本发明修改为各种形式。虽然在本发明的详细说明中仅展示出特定实施例，但显而易见可理解的是，本发明并不受上述实施例的限制，而是包括了在由权利要求所限定的本发明范围和精神内的所有修改和替换物。
并且，根据本发明期望具有如下优点。
第一，不会由于外部干扰而出现数据传输错误。特别的，由于在发射器间具有很强的抵抗干扰能力，因此即使当传输错误比率已经坏到10E-1的程度时，也不会有数据传输错误。
第二，来自于轮胎的数据传输不会暂停，即使它们彼此接近。
第三，在数据传输期间，有可能实现数据恢复，即使产生了错误。
第四，具有很强的抵抗外部噪音和干扰信号的能力。
第五，具有很强的抵抗多路的能力。
第六，在信道之间具有完全分离的特性。
第七，即使没有使用线性放大器，也有可能保持具有良好线性的放大特性。
第八，放大器放大效率良好，并且电池可使用时间长。
第九，即使在利用多信道的情况下系统结构的实施例也很简单。
第十，有可能仅利用二进制信号处理调制信号，从而使系统结构简单，系统具有便宜的价格。
第十一，有可能保持低错误率，因为系统良好的效率具有很强的抵抗所有周围噪音信号或干扰波的能力。
第十二，有可能确保系统寿命，并发射器间具有很强的抗干扰能力。
第十三，不存在部件供应的问题。
权利要求
1.一种用于汽车上轮胎压力监控系统(TPMS)中发射器的外壳装置，所述装置用于在轮子中安装直接型TPMS无线发射器，其中所述装置包括下壳和上壳，并且所述下壳通过强双面粘合剂与所述轮子的外表面粘结，并具有与所述轮子相同的曲面，所述上壳与所述下壳相结合并附着于所述下壳。
2.一种如权利要求1中所述的用于汽车上TPMS中发射器的外壳装置，其中所述下壳包括散热通道，将所述上壳内部热量迅速传输到所述轮子的表面上；一对凹槽，具有梯形截面空间，分别位于所述散热通道两侧中的任意一侧；凹架，位于所述散热通道的另一侧；连接凹槽，具有预定尺寸大小和深度，形成在所述凹架的预定位置上；相连部分，具有预定的曲率半径，用于当对所述凹架施加向上的力时使所述凹架易于弯曲，位于所述凹架与所述上壳之间的连接部分。
3.一种如权利要求2中所述的用于汽车上TPMS中发射器的外壳装置，其中所述上壳包括凸架，位于所述上壳的一个表面上，并且在所述上壳内部具有“”形的高出部分；凸出物部分，位于所述上壳中所述下部的左侧和右侧，并具有梯形形状截面且尺寸大小与所述凹槽相一致；和形成在所述凸出物部分之间的空间。
4.一种如权利要求3中所述的用于汽车上TPMS中发射器的外壳装置，其中所述凹槽的截面是梯形，为了防止与所述上壳牢固相粘结的所述凸出物部分脱离出来，所述凹槽的一侧为未封上状态，而另一侧为封闭状态，并且所述凹槽的所述上表面为未封上状态，下表面为封闭状态。
5.一种如权利要求4中所述的用于汽车上TPMS中发射器的外壳装置，其中为了将包含有无线发射器装置的所述上壳附着于所述下壳，安放所述上壳的所述凸出物部分，使之适合所述下壳中所述凹槽的入口，之后根据所述凹槽的所述槽的引导，沿着从所述凹槽的前侧开口侧向其对面封闭侧的方向推动所述凸出物部分，用于牢固附着，然后，将所述凹架向上弯曲，直到所述凸架钩住所述连接凹槽，并且为了将所述上壳与所述下壳分离，对所述凹架施加力，用于将所述连接凹槽从所述凸架中脱离出来，然后沿着从后向前的方向推动所述上壳，从而分离所述上壳。
6.一种如权利要求1中所述的用于汽车上TPMS中发射器的外壳装置，其中所述上壳和下壳由具有低导热性的塑料制成，为的是不将轮胎内部热量传输给位于所述上壳内的无线发射器。
7.一种如权利要求1中所述的用于汽车上TPMS中发射器的外壳装置，其中为了将所述无线发射器插入到所述上壳中，将用于无线发射器的所述PCB插入到引导所述PCB的所述PCB导轨中，并推移，之后将所述PCB牢固地附着于所述导轨上。
8.一种用于汽车上轮胎压力监控系统中发射器的外壳装置，所述外壳装置用于将直接型TPMS无线发射器安装到轮子中，其中将所述外壳分隔成凸壳和凹壳，并且利用滑动方法，将所述凸壳塞入并进入到形成在凹壳上的空间内，并最终将凸壳锁定在凹壳上。
9.一种用于汽车上轮胎压力监控系统中发射器的外壳装置，所述外壳装置用于将直接型TPMS无线发射器安装到轮子中，包括位于所述外壳预定位置上的散热通道，用于将所述外壳的内部热量容易地传输给所述轮子。
10.一种用于汽车上轮胎压力监控系统中发射器的外壳装置，所述外壳装置用于将直接型TPMS无线发射器安装到轮子中，包括无线发射器，通过强双面粘合剂将所述无线发射器与所述轮子外表面相粘结，并利用所述外壳中的加载状态将其安装到轮胎中。
11.一种混合数字RF数据传输方法，包括以下步骤用于在发射器向接收器发送RF数据之前确定预定数据传输条件的步骤；用于如果由所述确定步骤得出所述预定数据传输条件是令人满意的话则用TDMA(时分多址)型方法传输数据的步骤；用于如果由所述确定步骤得出所述预定数据传输条件不是令人满意的话则用CDMA(码分多址)型方法传输数据的步骤。
12.一种如权利要求11中所述的数据传输方法，其中所述CDMA型方法包括CS-CDMA(码选CDMA)型方法。
13.一种如权利要求11中所述的数据传输方法，其中所述预定数据传输条件是由汽车轮胎压力监控系统所监控到的轮胎条件数据满足正常状态。
14.一种混合数字RF数据传输方法，为了检查汽轮子胎的内部状态并显示警告信息，其中具有用于检查轮胎内部状态装置的RF发射器与每个轮胎连接，并且接收器设置在汽车内部的预定位置上，以便向驾驶者通知每个轮胎的内部状态，并且如果有需要的话显示警告消息，其中所述混合数字RF数据传输方法包括以下步骤用于开动汽车行驶的步骤；第一确定步骤，用于确定所述已行驶的汽车是处于供应模式还是处于断开模式；用于在所述确定之后如果所述已行驶的汽车处于断开模式则暂停发射器操运行的步骤；用于在所述确定之后如果所述已行驶的汽车处于供应模式则启动发射器运行的步骤；第一检查步骤，用于在发射器开始运行之后检查轮胎的内部压力；用于在进入所述供应阶段之后向接收器进行原始状态数据的RF传输的步骤；第二确定步骤，用于在恒定时间间隔内确定轮胎的状态；第二检查步骤，用于根据特定基准，基于所述已确定的状态，检查轮胎状态是否处于正常/注意状态，或是是否处于危险/紧急情况状态；用于根据所述第二确定结果，通过接收器的显示装置显示相应的显示信息的步骤；和用于检查汽车是否处于行驶状态，并之后如果所述汽车处于行驶状态则执行所述第二确定步骤，如果未处于行驶状态则停止所述第二确定步骤的步骤。
15.一种如权利要求14中所述的混合数字RF数据传输方法，其中为了确定轮胎状态，基于轮胎的标牌压力将轮胎已降低等级分成若干个阶段，将紧急情况等级分到最低压力(LtP)中，将危险等级分到低压力(LP)中，将注意等级分到稍高压力(UP)中，将正常等级分到标牌压力(PP)中，并且其中根据所述分类执行以下步骤在LtP中，显示轮胎位置(ID)并通过立即或连续地传输警告数据来发出警告消息；在LP中，显示轮胎位置(ID)并通过频繁地传输警告数据来发出警告消息；在利用临时安装地备用轮胎/轮子的行驶状态中，在特定时间内，向传动系提供用于限制行驶速度的信号；在UP中，显示轮胎位置(ID)并通过间歇地传输警告数据来给出当前压力状态；在PP中，在每个长时间间隔内，通过仅传输简略的必要数据，来确保电池的寿命；如果轮胎压力降低到低于所述标牌压力的25％或降低到最小行驶压力，则视为紧急情况等级(LtP)，并且将所述状态提供给替代行驶轮胎的装配好的备用轮胎/轮子；对于除了已停泊车辆以外，如果在行驶中负载轮胎压力快速降低，则视为注意等级(UP)，并就在刚超过快速降低之后的预定时间内，间歇地发出警告；如果负载轮胎的气压高出标牌压力(PP)一特定psi，则视为注意或危险等级，并在预定时间之内间歇地通知当前压力状态；以及对安装在汽车上的备用轮胎/轮子应用状态等级，并在比预定时间长的时间之内，发出警告。
16.一种如权利要求15中所述的混合数字RF数据传输方法，其中利用混合数字RF数据传输方法，将所述数据从发射器传输给接收器，并且所述数据传输条件就是公路型轮胎所述所测得的压力处于正常等级或未处于正常等级，并且如果所述压力处于正常等级就用TDMA型执行所述数据传输，而如果所述压力处于异常等级就用CDMA型执行所述数据传输。
17.一种如权利要求14中所述的混合数字RF数据传输方法，其中如果行驶速度低于特定速度就切断发射器的电源。
18.一种如权利要求15中所述的混合数字RF数据传输方法，其中对于PP或UP情况接收器传输轮胎位置和信息数据，并且对于LP或LtP情况所述接收器传输轮胎位置和警告显示数据。
19.一种如权利要求14中所述的混合数字RF数据传输方法，其中利用TDMA RF型方法，在加载载波的状态中，对从发射器所传输的数据进行调制，并且通过以下步骤，对从发射器内部MCU所接收到的传输数据进行传输用于利用调制器准备小消耗电流运行的步骤；用于因为虽然PLL运行但PLL还未锁定的等待锁定步骤；用于在锁定PLL之后等待第一数据的步骤；和用于在将数据加载到载波信号(载波)以及利用TDMA RF型方法进行调制之后传输数据的步骤。
20.一种如权利要求14中所述的混合数字RF数据传输方法，其中所述利用接收器接收数据的步骤包括用于从天线接收数据以及利用TDMA RF调制器进行调制的步骤；用于利用同步部分进行同步化数据的步骤；用于利用相关器检查是否是对比值的步骤；用于在所述检查之后如果是对比值用CDMA型方法调制数据，并利用异常等级数据处理器处理数据的步骤。用于在所述检查之后如果不是对比值用TDMA型方法调制数据，并利用正常等级数据处理器处理数据的步骤。
21.一种用于汽车的轮胎内部状态监控系统，以便测量出行驶轮胎的内部状态并在紧急情况状态显示警告，其中所述监控系统包括多个安装在每个轮胎上的RF发射器；和接收器，用于对在恒定时间间隔内所传输的表示轮胎状态的数字RF数据进行接收，并且该接收器安装在汽车内的特定位置上，和发射器，利用所述数字RF方法，向接收器传输数据。
22.一种如权利要求21中所述的监控系统，其中所述发射器包括天线；电池，用于提供直流电电源；轮胎内部状态等级的鉴别装置，用于探测所述电池的电力，并测量出轮胎内侧的温度，以及测量出轮胎内侧的压力；运动开关，用于在汽车停泊或以低于预定行驶速度的速度行驶时切断由所述电池向所述发射器所提供的电力，并仅在汽车以超过预定行驶速度的速度行驶时型所述发射器提供电力；微控制器，用于控制所述电池和所述每个装置；以及TDMA RF调制器，用于从所述微处理器接收数据，并用于将所述数据通过天线传输给所述接收器。
23.一种如权利要求21中所述的监控系统，其中所述接收器包括TDMA RF调制器，用于通过所述天线，接收由多个发射器所传输的数据，并用于对所述所接收到的数据进行调制；多个相关器，用于对从所述TDMA RF调制器所接收到的数据的对比值进行计算；鉴别器，用于对所述所计算出的对比值的存在进行鉴别；CDMA调制器，用于在出现所述对比值时调制数据；TDMA调制器，用于在未出现所述对比值时调制数据；用于对由CDMA调制器已调制的异常等级数据进行处理的装置；用于对由TDMA调制器已调制的正常等级数据进行处理的装置；数据输出部分，用于将所述已接收到的数据输出到外部；非易失性存储器，用于存储预定数据；条形码输入部分，用于输入每个轮胎的条形码信息；控制按钮部分，用于将从所述发射器所接收到的数据控制使之成为预期信息；用于根据预定警告条件产生警告的装置；用于向所述接收器的各个部分提供电力的装置；定时器芯片，用于控制时间；显示装置，用于在由定时器芯片所设定的特定时间内，以数字或字符的形式，显示出轮胎的当前内部状态，包括压力，温度以及电池电力；和微控制器，用于对所述接收器的各个部件进行控制。
24.一种如权利要求21中所述的监控系统，其中所述数据帧包括前同步码，对比模式，ID，温度，压力，包括所述电池的轮胎状态数据，CRC以及EOF。
25.一种如权利要求23中所述的监控系统，其中连接条形码输入部分的所述条形码输入装置包括左按钮，右按钮，重新记录/删除按钮，余量按钮，更换按钮，所述条形码输入部分，数据输出部分，和显示装置，用于将轮胎的信息显示给条形码读取者，并用于以预定方向按顺序读取出位于安装在汽车上所有轮胎外面的条形码ID，并之后向所述接收器记录所述已读取的条形码ID。
26.一种如权利要求21中所述的监控系统，其中所述系统在正常等级的情况下在长时间间隔内仅显示ID(轮胎位置)，以便通知为正常状态，在正常等级和注意等级(UP)之间的情况下，同时间歇地显示ID(轮胎位置)和警告数据，并且在注意等级和紧急情况等级(LtP)之间的情况下，频繁地显示ID(轮胎位置)和警告数据，并在低于紧急情况等级(LtP)的情况下，连续地显示ID(轮胎位置)和警告数据。
27.一种如权利要求26中所述的监控系统，其中所述系统利用在正常等级中的CRC标记探测在传输中所产生的错误，并废除所有接收到的错误数据。
28.一种如权利要求21中所述的监控系统，其中通过读取基本分配给每个发射器的ID且忽略并不由所述接收器控制的ID，来执行对从所述接收器所接收到的数据是否有效进行确定的步骤。
29.一种如权利要求21中所述的监控系统，其中将所述传输帧分成预定的窗口单元，并以脉冲类型的形式对其进行传输，并且通过接收多个窗口并按顺序集合它们来形成帧，并且利用信息比特，每个窗口从由预定数目正交码所组成的CS块中选择出一个正交码，并在预定时间内重复所述步骤，利用另一信息比特，用于从由预定数目其他正交码所组成的CS块中选择出一个正交码，并利用信息比特逻辑上与每个选中的正交码相乘来加载数据。
30.一种如权利要求21中所述的监控系统，其中所述接收器还包括同步模式，以便改进效率。
31.一种如权利要求22中所述的监控系统，其中所述第一微处理器包括缓存器和内部闪存，并且所述闪存包括轮胎内部状态等级的鉴别装置，由软件实现的TDMA调制器和CDMA调制器。
全文摘要
用于将TPMS无线发射器安装在汽轮子胎轮子内的外壳装置具有下壳和上壳，其中下壳与轮子的外表面相粘结，并且具有与该轮子相同的曲面，上壳包括在其内的无线发射器，并与下壳相连接相依附。以及用于传输无线数据的方法，在向接收器无线传输数据之前，发射器检查预定数据传输条件，并且如果对数据传输条件感到满意的话就用TDMA方法，否则则利用CDMA方法。
文档编号H04B7/00GK1771674SQ200480005328
公开日2006年5月10日 申请日期2004年2月27日 优先权日2003年2月27日
发明者吴美京 申请人:吴美京