新聞中心

品佳力推 Infineon SP37 胎壓檢測方案

 2015-01-21

【方案介紹】
胎壓監測系統(TPMS) 已成為繼ABS、安全氣囊之後的第三大汽車安全系統。根據相關部門及機構的統計資料,相當大一部分的汽車安全事故是由輪胎故障造成的。

輪胎氣壓不正常的危害
● 輪胎氣壓過低時: 輪胎磨損加劇,壽命降低,汽車油耗增加,高速行駛時容易產生爆胎,造成惡性交通事故。
● 輪胎氣壓過高時: 輪胎抓地力降低,刹車性能減弱,輪胎快速磨損的同時增加懸掛系統的磨損。
● 輪胎完全漏氣時: 繼續駕駛汽車將造成輪胎的徹底損壞,從而帶來不必要的損失。
● 輪胎氣壓不平衡時: 駕車和刹車時容易跑偏

因此歐美等國很早就通過立法的形式,規定了胎壓檢測系統在汽車上的安裝。下圖反映了相關國家在胎壓檢測系統上面的立法情況。



截止2014年,中國汽車保有量應為1.5億輛左右,隨著推出相關強制法規的呼聲逐漸高漲,這一市場將急劇升溫。從上述兩圖亦不難看出,未來幾年包括中國在內全球TPMS市場必將迎來快速增長勢頭.

胎壓監測系統的工作原理
每個輪胎都安裝了高靈敏度的發射器(感測器),能夠即時檢測輪胎的壓力和溫度,資料通過無線電信號傳送到安裝在駕駛台的顯示器。顯示器即顯示輪胎的氣壓和溫度值。任何原因(如異物刺入輪胎,輪胎刮傷等)導致的輪胎漏氣,行駛中輪胎壓力不正常,系統都會自動報警,從而確保汽車行駛中的安全,延長輪胎的使用壽命,同時降低燃油的消耗。




胎壓檢測系統的功能
● 即時監測功能: 無論車輛在行駛過程中或靜止狀態下都能監測到各個輪胎的壓力溫度狀態,輪胎狀態盡在掌握。

● 高壓/低壓報警功能: 當輪胎氣壓高於或低於設定值時,系統發出報警。
● 漏氣報警功能: 如有異物刺入輪胎產生漏氣時,系統發出報警。
● 高溫報警功能: 當輪胎溫度超過80℃時,系統發出報警。
● 超低能耗功能: 極其優化的工作模式,系統電池壽命長達5年。

胎壓感測器模組工作狀態
由於胎壓檢測模組是由電池供電,因此電池使用壽命問題成為需要著重考慮的問題,尤其是軟體設計當中,低功耗的演算法實現應該進行精心設計,大體上可以分為如下幾個狀態:

● 存儲狀態: 系統處於未使用狀態,應進入深度睡眠模式,
● 運輸狀態: 檢測模組已裝車,處於運輸過程當中並未實際使用
● 停車狀態: 已被啟動並開始工作狀態,但此時停車,車速為0
● 行車狀態: 通過加速度感測器,檢測到車速變化,進入到運行態,檢測胎壓,胎溫,速度等
● 低電壓狀態: 電池電壓過低,繼續工作將導致相關功能不能正常進行,發出警示
● 漏氣狀態:通過持續檢測發現輪胎漏氣,發出警示

TPMS生產研發廠家背景
● 原有輪胎配件廠家: 氣門嘴廠家,輪胎廠家,打氣泵廠家

● 資訊終端廠家: 導航系統生產廠家,手機廠家
● 其它汽車配件研發廠家: 原來研發生產其它汽車配件

英飛淩SP37
英飛淩SP37系列是SP3x家族的第三代產品。該家族產品自2010年以來已在全球各地銷售超過 2億隻。基於如此高的出貨量,該產品的不良率能保持低於 1 dmp(百萬分之不良率),這都是源于英飛淩一貫堅持的高品質管理體系。


SP37的資源

● 內部集成的感測器
   - 壓力感測器
   - 加速度感測器
   - 溫度感測器
   - 電池電壓感測器
 ● 內部集成的外設資源
   - 8051內核
   - Flash記憶體
   - 3個GPIO
   - ADC
   - 125KHz低頻接收單元
   - 315/433MHz發射單元



【方案特色】
● 感測器通訊故障報警時長:≤10min;
● 電池型號:CR2450HR(電量:550mAh);
● 射頻頻率:433.92±0.1MHz;
● 無射頻發射平均工作電流:≤1μA;
● 射頻發射最大工作電流:≤15mA;
● 高頻發射功率: 7~9dBm@50Ω;
● 高頻調製方式:FSK(9.6Kbps);
● 低頻接收頻率:125±5 KHz;
● 低頻接收方式:ASK(3.9Kbps);
● 低頻信號接收靈敏度:1~50mVp-p;
● 壓力測量範圍:0~4.5Bar;
● 壓力測量解析度:25mBar;
● 溫度測量解析度:2℃;
● 壓力測量精度:±75 mBar @ -20℃~+70℃,±150 mBar @ -40℃~+120℃;
● 溫度測量精度: ±4℃@ -20℃~+70℃;
● 耐旋轉加速度:≥1500g;
● 工作溫度範圍:-40℃~+105℃;
● 貯存溫度範圍:-40℃~+125℃.

【系統方塊圖】
胎壓檢測系統的頂層架構模型


英飛淩胎壓檢測方案中的關鍵器件(SP37,TDA5235/TDA5240)


具有125KHz低頻發射功能的手持機


 整個胎壓檢測系統,由三大部分構成:胎壓感測器,接收機,低頻發射器。


【方案照片】
SP37感測器電路板


安裝截面圖


安裝俯視圖 


若需任何產品詳情請洽以下品佳集團 Infineon 產品線企劃人員或造訪品佳集團網站 http://www.sacg.com.tw/ , 謝謝!