來源：今日電子 作者：上海保隆實業(yè)股份有限公司 李威 尹術(shù)飛

    tpms技術(shù)及輪胎定位原理

    汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（tpms）主要用于在汽車行駛時，適時地對輪胎氣壓進(jìn)行自動監(jiān)測，對輪胎漏氣造成低胎壓和高溫高胎壓爆胎進(jìn)行預(yù)警，確保行車安全。

    tpms中的輪胎定位是指系統(tǒng)接受輪胎發(fā)射模塊發(fā)出的信號，并識別、判定出是哪個輪胎的過程。

    輪胎重新定位問題的提出

    汽車因為前后左右車輪負(fù)荷不均、前輪負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向和前后軸懸掛角度不同等原因，通常各輪胎磨損程度和位置也不同。為了延長輪胎的使用壽命，達(dá)到四個輪胎同步均勻磨損的效果，這就需要定期進(jìn)行輪胎換位。

    在輪胎換位的過程中，相應(yīng)的發(fā)射檢測模塊也會換位。這就導(dǎo)致了原先存儲在接收顯示模塊mcu中的id碼與輪胎對應(yīng)識別關(guān)系信息不再適用于換胎后的輪胎位置，即顯示屏上的輪胎壓力和溫度信息和輪胎的對應(yīng)關(guān)系產(chǎn)生錯誤。

    如果調(diào)換新的輪胎或者某一輪胎的發(fā)射檢測模塊損壞，用戶需要更換該模塊時。新模塊的id碼與損壞的發(fā)射檢測模塊不同。原先存儲在接收顯示模塊mcu中的id碼與輪胎對應(yīng)身份識別關(guān)系信息不再適用于更換模塊后的id碼，接收顯示模塊會將更換的模塊的信息丟棄，顯示屏上將無法顯示新模塊發(fā)出的壓力和溫度信息。

    這樣在輪胎換位或調(diào)換輪胎時就存在一個輪胎重新定位的問題。

    現(xiàn)有tpms采用的輪胎定位技術(shù)

    目前，解決tpms輪胎換位和調(diào)換輪胎時的重新定位問題常見的有以下四種方式。

    1 定編碼式

    定編碼方式中，接收顯示模塊mcu中的id碼與輪胎對應(yīng)定位關(guān)系信息在出廠時是固化的，在使用中不可更改。這種方式的不足之處是：安裝錯位會導(dǎo)致定位混亂；發(fā)射模塊損壞后，用戶必須向原廠商購買與損壞模塊編碼一致的模塊；輪胎換位時發(fā)射檢測模塊必須按照其標(biāo)記位置重新安裝一次。

    2 界面輸入式

    界面輸入式定位技術(shù)是將每個發(fā)射模塊的識別id碼打印在外包裝或產(chǎn)品上，但當(dāng)輪胎換位或發(fā)射模塊損壞后，就必須將識別id碼用按鍵輸入到接收端進(jìn)行重新定位。界面輸入式的識別id碼長為16或32位，輸入流程復(fù)雜，容易出現(xiàn)碼組輸入錯誤問題。此外，這些按鍵在本來就儀表眾多的車上顯得十分突兀。

    3 低頻喚醒式

    低頻喚醒式定位技術(shù)是利用低頻（lf）信號（125khz）的近場效應(yīng)。在該方案中，在每個輪胎附近有個lf天線；tpms可以通過對應(yīng)輪胎附近的lf天線發(fā)出lf信號，單獨觸發(fā)對應(yīng)輪胎的發(fā)射檢測模塊，然后由被觸發(fā)的發(fā)射檢測模塊將身份識別碼通過rf發(fā)射出來，接收模塊通過rf信號得到相應(yīng)id，從而自動確定輪胎位置。該定位方式的不足之處是：需要4個lf天線安裝在對應(yīng)的輪胎附近，安裝及布線工作量大；lf信號可能會誤觸發(fā)相鄰的發(fā)射檢測模塊；汽車上電磁環(huán)境復(fù)雜，存在各種干擾，會對低頻信號造成干擾，導(dǎo)致身份識別失效。

    圖1 外圍編碼存儲器式定位技術(shù)原理圖

    4 天線接收近發(fā)射場式

    該定位技術(shù)接收顯示模塊的接收天線有4個，分別延伸到每個輪胎20～30cm的近場內(nèi)，接收天線由數(shù)控微波開關(guān)控制。當(dāng)需接收某個輪胎發(fā)射檢測模塊的信息時，只有靠該輪胎接收天線的微波開關(guān)是導(dǎo)通的，其他都處于關(guān)閉狀態(tài)，接收顯示器上顯示該輪胎的氣壓和溫度。該定位技術(shù)的不足之處是：天線布線復(fù)雜，微波開關(guān)成本高，目前技術(shù)水平下rf開關(guān)隔離度不夠，有串碼（即接收到了別的輪胎的信息）的可能；汽車上的電磁干擾可能導(dǎo)致定位失效；射頻開關(guān)的導(dǎo)通時序是按一