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1、蓄势待发的胎压监测市场技术特写蓄势待发的胎压监测市场对于半导体厂商来说.汽车电子市场不仅是个热门话题.更是下一个兵家必争之地然而.若仅仅将焦点锁定在汽车信息娱乐系统.那么很可能就会错过下一个抢占市场的机会汽车安全议题已在全球引起高度重视随着科技的进步.愈来愈多的汽车制造商开始转向电子与高科技解决方案来改善安全问题.其中.胎压监控系统便是近期在主动式安全产业中一颗耀眼的新星余采霏揭开TPMS神秘面纱何谓胎压监测系统根据统计.全球每年约有117万人因公路事故死亡.超过l千万人受伤或致残.这意谓着驾驶员与乘客安全的重要性正与El俱增美国汽车T程师学会也调查了在美地区交通事故发生的主要原因.数据显示.
2、美国每年26万件交通事故是由车胎气压过低或渗漏造成的.由于经济损失过大.美国政府已要求汽车制造商加速发展胎压监测系统(tirepressuremonitorsystem:TPMS),并立法订定在2007年9月之后.每一台轻型新车均需安装胎压监测系统.确保行车安全如此看来.未来胎压监测系统市场无疑将成为主动安全产品中的热门焦点汽车轮胎的压力与温度有着密切的相关.同时也是保障汽车驾驶员与乘客安全相当重要的一环当汽车轮胎的气压低于标准值时.变形情况增大.受力也开始产生变化.在此情况下,轮壁层呈环状断裂或导致胎面磨损的机率也会大幅上升.因而缩短了轮胎的寿命一般而言.胎压长期低于正常气压的80%时.在高
3、速行驶的状态中.轮胎会急刻升温而脱层.最后导致爆胎这是交通事故最经常发生的原因之一电子技术2005/12胎压监测系统主要作用在于汽车行驶时能实时的对轮胎气压进行监测.同时对轮胎漏气以及气压不足等状况进行警报.以确保行车安全其实.胎压监测系统并不是这近期才兴起的技术.早在80年代中期.少数高价位的车款便配有提醒驾驶人轮胎的没气胎压监测系统随着技术发展至今.胎压监测系统可划分为两大架构.一是使用ABS传感器的间接量测系统.另一种为使用建置在轮胎上的无线接口传感器的直接量测系统直接式V.S间接式直接式(directTPMS)是在每一个车胎中加装压力传感器来直接测量轮胎的气压.同时在车子前方的仪表板中
4、会有一个中央处理器来接收压力传感器所传送的资料.以方便对各个轮胎的气压进行监视.传感器衡量每个轮胎在行驶中的温度和气压.当轮胎气压低于建议标准胎压值的25%时.便发出警报提醒驾驶人员而间接式(indirectTPMS)则是利用汽车防死锁(ABS)系统来感应轮胎转动的速度,再依照速度的快慢来判定胎压的状态,当轮胎气压低于建议的标准胎压技术特写值30%时提醒驾驶人员虽然相较于直接式胎压监测系统.间接式胎压监测系统在成本上具有很大的优势.但其缺点是当车辆停止或两个轮胎突然同时停止时.其轮胎速度无法被量测.且无法同时针对两个以上的轮胎同时发生状况时进行应变.另一方面.当汽车时速超过100km/h.间接
5、式TPMS的判别力仍有待加强相比之下.直接量测系统搭配胎压传感器因为具有很高的准确性.凶而获得市场青睐除了胎压外.轮胎温度和加速度也由车辆里的中央控制组件所发送附带一提的是.胎压传感器模块系使用锂电池供给能量.工作时间最长为10年或是100000公里除了利用锂电池供应电源之外.也利用其他方式提供功率.例如以轮胎震动能量或使用外部磁场发电目前欧盟组织已决定支持技术及研发计划.并预计在下一个十年里成为所有车辆的标准配备直接式TPMS与间接式TPMS的比较详见表1直接式胎压监测运作架构直接式胎压监测系统除了中央处理器配载在汽车仪表前方之外.其基本模块包含了接收器和传感器.在传感器内包含了电池,125
6、kHzLF接口以及微处理器电路因为传感器内已包含了一个电池.因此胎压监测系统并不需要依靠接收器来提醒传感器传送.传感器会自行运作.传送方式为每10ms传送12Byte数据.将IDNumber,压力以及温度等数据传送至中央处理器进行分析与运作由于直接式胎压监测是利用传感器直接感测汽车4个轮胎内的压力与温度.其准确性与安全性均来的高比间接式胎压监测.因此美国高速公路安全委员会已规定.汽车内配置的胎压监测系统.必须为直接式胎压监测目前直接式胎压监测系统所使用的频段各国并不统一.例如美国和日本使用315MHz,915MHz频段传送.欧洲地区则以433MHz和868MHz频段传送.而2.4GHz频段全球
7、均可使用直接式胎压监测系统量测在线版量测设备一览(1)CompactPCI/PXIbased开放式测试平台(2)信号产生器(3)GTSL系统软件(4)频谱分析仪FSP3(5)ShieldedRF测试设备TS7ll10f61空压机一_一嚷作用原理每个轮胎的气压均会监测售价嘉憋纂个轮胎均需安装一个准确性囊喜力减少%时即会可靠性高.需要精心规划系统设计替换轮胎的便利密晶型当汽车行驶时.计算轮胎压力低以ABS传感器为基础低当压力减少30%时即会发警报低.没有额外的硬设备较难处理表1直接式TPMS与间接式TPMSBB较表量测步骤说明(1)将待测的传感器放人密封槽内.再置人ShieldedRF测试设备里的
8、ShieldingBox内ShieldingBox主要作用在于隔绝外部电磁波干扰内部测试信号此时设定空压机需注入的压力(2)打开屏幕.执行GTSL系统软件此系统是以NI的TestStandApplicationLayer为主轴.T程师可在此针对所需的功能项目进行参数编辑(3)参数设定好后,执行测试此时频谱分析仪会将读取到的数据转换出波形的状态呈现.另一方面.频谱分析仪分析波形.并解读其数据最终画面会呈现mPASS字眼整体而言.目前应用市场上仍以直接式胎压监视系统较受瞩目.许多半导体厂商.包括飞思卡尔,英飞凌,东芝,飞利浦,AtmelMaximOmronMelxis,RFMonilithic等也
9、纷纷提供了胎压监视系统的IC配套方案例如.飞思卡尔和英飞凌目前具有从传感器,收发器,MCU到参考设计的全套产品线.其半导体公司提供了RF,传感器到MCU的部分配套方案甚至连石英震荡器制造厂商也投入此一市场.日前NihonDempaKogyo2005/12会呈现出PASS字眼(NDK)公司便推fJ两款石英震荡器产品.强调可作为TPMS中的发射器或接收器提供频率控制.并密封在陶瓷表面封装.以承受TPMS应用中强烈的冲击,振动,坠落和加速度要求潜在商机无限虽然.目前仅有美国通过立法强制规定2007年所有轻型汽车均需配载胎压监视系统.但许多的欧洲车厂.早已纷纷将直接式TPMS配装丁车中.包括德同宝马的
10、Z8,法同雪铁龙的C5,林肯大陆,克莱斯勒与道奇迷你箱型车以及Chrysler300M与ConcordeLimited客车,庞帝克的旗舰BonnevilleSE等高阶车种均可看见其踪迹.台湾厂商除了亚太优势,Orangef橙的电子)以及LitOn投入产线之外.目前也有多家厂商看中其商机.频频试探进场时机根据StrategyAnalytics的预测.2004年至2010年.全球新车市场(含轻型卡车1中.胎压监视系统的成长幅度将高达50%.且201o-V-市场需求量将可突破5000万台.新车的搭载比例约为六成左右而这还不包括原有车主基丁安全性考虑而加装胎监测系统的隐藏商机.厂商在此时可密切观察其市场发展.以抢占商机.,本文由全亚文化田杂志提供
