胎壓監測系統提高行車(chē)安全

在行車(chē)安全上，輪胎扮演了相當關(guān)鍵的角色。人們也在積極尋求通過(guò)感測器來(lái)確保輪胎的安全性— — 胎壓監測系統（Tire Pressure Monitoring System, TPMS）便應運而生。TPMS的主要功能是監控汽車(chē)輪胎壓力的異常情況并及時(shí)通知駕車(chē)人，安裝胎壓監測系統可以有效地避免由于輪胎壓力過(guò)低引起的交通事故。

輪胎氣壓有間接式與直接式兩種檢測方式。間接式是統計車(chē)上4個(gè)輪胎的運轉數，計算輪胎運轉所產(chǎn)生的氣壓變化而達到胎壓監測的目的，而直接式檢測的方法是，利用壓力感測器來(lái)直接量測輪胎氣壓。

間接式T PM S通過(guò)汽車(chē)ABS的輪速傳感器來(lái)比較輪胎之間的轉速差別，以達到監視胎壓的目的。方向盤(pán)轉動(dòng)會(huì )造成輪胎角度的偏轉，使輪胎的內環(huán)與外環(huán)轉動(dòng)的距離出現差異。要克服這一誤差，必須利用高頻率的校正。與直接式檢測相比，雖然間接式檢測的系統較為簡(jiǎn)單，但卻需要相當復雜與高性能的運算能力。間接式TPMS的缺點(diǎn)是無(wú)法對兩個(gè)以上輪胎同時(shí)缺氣的狀況和速度超過(guò)100公里/小時(shí)的情況進(jìn)行判斷。

直接式T P M S，它利用安裝在每一個(gè)輪胎里的壓力傳感器來(lái)直接測量輪胎的氣壓，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)電頻率調制發(fā)射到安裝在駕駛臺的接收系統上。接收系統隨時(shí)顯示各輪胎氣壓和溫度，駕駛者可以直觀(guān)地了解各個(gè)輪胎的氣壓狀況，當輪胎氣壓太低、滲漏、太高或溫度太高時(shí)，系統就會(huì )自動(dòng)報警。直接式TPMS 從功能和性能上均優(yōu)于間接式TPMS。

直接式TPMS的RF頻率依照地區不同而有差異，例如北美315MHz，歐洲433.92MHz，韓國448MHz等，此外已有建議將標準為868MHz。為了避免接受無(wú)線(xiàn)電管制，發(fā)射功率不能超過(guò)10dBm。模式有ASK（振幅變換調變）、FSK （頻率變換調變），FSK抗干擾較好。因此，對RF芯片選用的要求主要在三個(gè)方面：發(fā)射功率大、外型尺寸小及性能/價(jià)格比高。

發(fā)射模組元件選用上，在劇烈振動(dòng)、溫差變化、不便檢修的條件下，元件要有很好的可靠性和穩定性，能工作在-40℃到+125℃溫度范圍，電池需保證在具離心力的環(huán)境中能正常工作。一般的鋰電池在- 40℃低溫時(shí)喪失電能，在+100℃高溫時(shí)會(huì )自動(dòng)放電，甚至在具離心力的環(huán)境下有斷電的現象。此外電源管理是十分重要的，一個(gè)電池往往要提供5-7年的工作壽命，做好電源管理和如何省電是關(guān)鍵所在。

發(fā)射模塊在安裝上有四種方式，氣嘴式和鋼帶式屬安裝在輪胎內部的形式，帽蓋式和延長(cháng)管式屬于安裝在輪胎外部的形式，安裝在輪胎內部具有穩固及不易破壞的優(yōu)點(diǎn)，相對的在安裝上較不便利。安裝在輪胎外部的形式具有安裝便利的優(yōu)點(diǎn)，在穩固、失竊、外力破壞等方面便需要注意。無(wú)論采用哪種安裝方式，安裝完發(fā)射模塊都必須對輪胎重新做平衡校正。

直接式T P M S 接收器主要由RF接收IC、MCU、按鍵、顯示器組成。由于接收系統是工作在汽車(chē)車(chē)廂內，環(huán)境溫度為常溫且變化不大，電源可以使用汽車(chē)的12V或24V電源，因此元件選用只要是工業(yè)級即可，省電的要求也不高。

輪胎氣壓與輪胎壽命有著(zhù)非常重要的關(guān)系。數據顯示，輪胎氣壓超過(guò)標準氣壓25%，輪胎壽命約降低15-20%；輪胎氣壓低于標準氣壓25%，輪胎壽命約降低30%。在車(chē)輛行駛間保持標準的輪胎氣壓和能夠及時(shí)發(fā)現漏氣是防止爆胎的關(guān)鍵。從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，TPMS毫無(wú)疑問(wèn)是理想工具之一。

目前，全球各機構正在就是否有必要強制所有新轎車(chē)和卡車(chē)安裝電子胎壓檢測系統問(wèn)題，探討其可行性與合理性以及具體實(shí)施方法。

美國法規規定，自2007年9月，所有載重量小于4.5t的新車(chē)都必須安裝胎壓監控系統。歐洲目前正在討論這項措施，按照歐盟委員會(huì )的意見(jiàn)，從2012年起，所有新車(chē)都必須配備TPMS。

在中國，有很多公司正在進(jìn)行TPMS的研發(fā)，但目前還都沒(méi)有真正進(jìn)入OEM批量生產(chǎn)，而且目標市場(chǎng)大多集中在售后。在前裝方面，TPMS系統僅在幾款中高檔車(chē)型上有原廠(chǎng)裝配，如一汽大眾生產(chǎn)的奧迪、邁騰等。目前，包括上海大眾、上海汽車(chē)、上海通用、奇瑞等在內的多家整車(chē)廠(chǎng)商都已經(jīng)開(kāi)始或者計劃配備TPMS系統。中國大陸TPMS的前裝和后裝市場(chǎng)已經(jīng)啟動(dòng)，預計前裝市場(chǎng)將比后裝市場(chǎng)取得更快的發(fā)展速度。 (end)