藍(lán)牙加持的輪胎監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以比儀表盤上的黃燈警報(bào)更加精確地檢查輪胎充氣壓力和溫度。
“連網(wǎng)汽車”這個(gè)詞一般讓人聯(lián)想到自動(dòng)駕駛汽車,。但連網(wǎng)汽車其實(shí)可以提供多種功能,，其中一項(xiàng)是胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）。
顧名思義,，TPMS提供車輛輪胎充氣壓力的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),，所以不會(huì)出現(xiàn)輪胎突然沒氣了的窘?jīng)r。除此之外,，TPMS還提供有關(guān)輪胎溫度的關(guān)鍵信息,，溫度過高可能說明車輪未對(duì)準(zhǔn)而造成摩擦過大，這會(huì)導(dǎo)致輪胎過早磨損并降低駕駛安全性,。較新的輪胎型號(hào)還能測(cè)量加速度,，有些還可以測(cè)量輪胎的旋轉(zhuǎn)方向。此外,，TPMS傳感器還可以提示其自身的電池電壓水平,，提醒何時(shí)應(yīng)更換電池。
TPMS自身只能實(shí)現(xiàn)這些功能,。但是有了集成的藍(lán)牙低功耗連接性,，其在連網(wǎng)汽車中的功能和應(yīng)用將得到很大的擴(kuò)展。
TPMS的基本概況
TPMS在2007年和2014年分別成為美國和歐盟的強(qiáng)制性要求,。有兩種類型的TPMS,，直接（dTPMS）和間接（iTPMS）,。間接胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（iTPMS）不使用物理壓力傳感器，它主要通過測(cè)量每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速來監(jiān)測(cè)氣壓,。這種方法是有效的,，因?yàn)槌錃獠蛔愕妮喬テ渲睆铰孕∮诔錃庹５妮喬ィㄒ虼私撬俣雀欤＿@些差異可以通過ABS／ESC系統(tǒng)的輪速傳感器測(cè)量,。
iTPMS的一個(gè)主要難點(diǎn)是它無法測(cè)量絕對(duì)胎壓值,。當(dāng)輪胎充氣至正確的壓力時(shí)，按下復(fù)位按鈕可校準(zhǔn)相對(duì)于初始讀數(shù)的所有后續(xù)測(cè)量值,。此外,，iTPMS對(duì)不同輪胎類型、路面和行駛速度的影響很敏感,。
與iTPMS相比,，直接胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（dTPMS）報(bào)告絕對(duì)胎壓值。它通過使用一般位于每個(gè)輪胎輪輞內(nèi)的壓力傳感器來實(shí)現(xiàn),。有些系統(tǒng)還測(cè)量和報(bào)告輪胎溫度,。許多TPMS在車輛行駛和停車時(shí)都顯示實(shí)時(shí)胎壓。
大多數(shù)dTPMS都是電池供電的,。一些傳感器采用基于電磁感應(yīng)的無線電力系統(tǒng),，類似于RFID標(biāo)簽讀取中使用的系統(tǒng)。這使傳感器更輕巧,。
為dTPMS供電的電池不可更換,，當(dāng)電池耗盡時(shí)，整個(gè)傳感器都需要更換,。此外,，dTPMS內(nèi)的敏感電子元件會(huì)隨著時(shí)間而磨損，并且會(huì)受到壓力和振動(dòng)的影響,。低斷面輪胎中的TPMS傳感器容易更快磨損,，特別是在路況較差的情況下。
今天,，在美國TPMS最常使用315MHz來將輪胎信息傳輸?shù)杰囕v中的接收器。不過,，不同地區(qū)使用的頻率有所差異,，因此沒有單個(gè)全球平臺(tái)可以支持它。在行駛模式下,，傳感器平均每60至180秒傳輸一次,。在停車或靜止模式下，取決于制造商,，傳感器可以周期性地傳輸,，或者當(dāng)傳感器檢測(cè)到胎壓變化時(shí)進(jìn)行傳輸,。如果輪胎發(fā)生快速漏氣，大多數(shù)傳感器會(huì)進(jìn)入警報(bào)模式發(fā)出警報(bào),。
不過,，直接TPMS無線電信號(hào)技術(shù)容易受到干擾。大多數(shù)TPMS傳感器使用125 kHz的低頻信號(hào)激活,。接收到此低頻信號(hào)迫使傳感器進(jìn)行傳輸,。汽車商店中可以找到的幾種廣泛使用的測(cè)試設(shè)備會(huì)在這些頻率附近發(fā)出信號(hào)。來自其他車輛的信號(hào)有時(shí)也會(huì)啟動(dòng)傳輸,。
這些困難使得一些制造商將TPMS建立在藍(lán)牙低功耗（BLE）通信標(biāo)準(zhǔn)上,。BLE既提供單一的全球平臺(tái)，可以減少開發(fā),、質(zhì)量認(rèn)證等各項(xiàng)成本,，同時(shí)允許固件進(jìn)行無線更新和其他原本無法實(shí)現(xiàn)的保養(yǎng)維護(hù)。簡(jiǎn)言之,，BLE可以確保TPMS傳感器始終更新到最新版本,，并且是安全和優(yōu)化的。
Dialog半導(dǎo)體公司的DA14585是尺寸最小,、功耗最低,、集成度最高的藍(lán)牙SoC。它不僅可以作為向TPMS添加藍(lán)牙低功耗連接性的途徑,，而且還適用于遙控,、接近標(biāo)簽、信標(biāo),、連網(wǎng)醫(yī)療設(shè)備和智能家居節(jié)點(diǎn)等應(yīng)用,。它支持所有藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)，包括藍(lán)牙5和藍(lán)牙低功耗Mesh,。
此外,，BLE提供更多數(shù)據(jù)帶寬，為新的潛在應(yīng)用打開了大門,。例如,，它可以方便在整個(gè)車輛中裝配其他傳感器，例如可以更密切監(jiān)測(cè)輪胎狀況的輪胎變形傳感器等,。
目前的OEM TPMS芯片僅提供與車身電子設(shè)備的連接,，當(dāng)胎壓讀數(shù)降至需要引起注意的水平時(shí)，在儀表盤向駕駛員顯示警報(bào),。但是,，有BLE連接功能的TPMS傳感器可以直接連接到駕駛員的智能手機(jī)，以實(shí)現(xiàn)更直接的通信。對(duì)于儀表盤已顯示TPMS警報(bào)的情況來說,，此功能可能是多余的,，但對(duì)于儀表板缺少此警報(bào)的車輛，此功能會(huì)很有用,。
運(yùn)輸行業(yè)尤其可以從有BLE連接功能的TPMS受益,。運(yùn)輸公司需要優(yōu)化其車輛的輪胎充氣壓力，以盡可能地減少輪胎磨損和油耗,。十八輪車必須連接由各種制造商生產(chǎn)的各種拖車,。要實(shí)現(xiàn)能覆蓋所有卡車和拖車儀表盤的標(biāo)準(zhǔn)TPMS改裝系統(tǒng)還有很長(zhǎng)的路要走，但直接連接到駕駛員手機(jī)或平板電腦的TPMS可以很好地填補(bǔ)這一市場(chǎng)空白,。
有BLE連接功能的TPMS不僅可以監(jiān)測(cè)輪胎的磨損和充氣壓力,。例如，使用尺寸最小,、功耗最低,、集成度最高的藍(lán)牙5 SoC SmartBond DA14585可以實(shí)現(xiàn)的功能。該芯片的BLE連接為TPMS提供了一系列額外潛在應(yīng)用,，包括無鑰開鎖,、車載診斷（OBD）Telematics、以及各種傳感器應(yīng)用和遠(yuǎn)程控制功能,。
集成了SmartBond DA14585和其BLE連接功能的TPMS傳感器可以提升車輛的跟蹤,、監(jiān)測(cè)和維護(hù)。此外,，他們還可以降低制造成本,，并為工程師實(shí)現(xiàn)新的智能汽車應(yīng)用提供途徑。
作者：Dialog半導(dǎo)體公司市場(chǎng)運(yùn)營經(jīng)理 Addy Mulders