胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的要求及最新技術(shù)進(jìn)展
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由于FMVSS 138允許輪胎虧氣25%時(shí)提示時(shí)間最長可以延遲20分鐘，因此胎壓不足時(shí)有些系統(tǒng)可能會(huì)延遲幾分鐘報(bào)告。TPMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)師利用這個(gè)規(guī)定盡可能減少數(shù)據(jù)傳輸，以延長電池使用時(shí)間。
要通過歐洲和其他標(biāo)準(zhǔn)，間接式TPMS有一些困難，市場調(diào)研公司Strategy Analytics3修訂的市場展望報(bào)告中就反映出了這種困難。Strategy Analytics汽車電子服務(wù)總監(jiān)Ian Riches表示，全球立法過嚴(yán)一直是間接系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)，吞噬了其成本優(yōu)勢。“我們現(xiàn)在看到的是直接方法和間接方法的市場占有率約七三開。”他說，“到2020年，我們預(yù)計(jì)全球生產(chǎn)的輕型汽車中80%以上裝有TPMS。直接系統(tǒng)的全球占有率將為57%左右，間接系統(tǒng)約為24%?！?
飛思卡爾的直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)
2007年，飛思卡爾率先開發(fā)了MPXY8300直接式胎壓監(jiān)測單芯片解決方案，減少了多器件的處理、印刷電路板的尺寸，TPMS供應(yīng)商無需增加額外器件成本。小尺寸使供應(yīng)商有機(jī)會(huì)讓各種采用不同輪輞尺寸的車型使用一個(gè)解決方案。
FXTH87 TPMS系列是高度集成的傳感解決方案Xtrinsic組合的一部分，并將這種設(shè)計(jì)方法提升到新水平。最新的單一封裝設(shè)計(jì)包含：
? 壓力傳感器
? 溫度傳感器
? 加速度傳感器
? MCU
? 射頻（RF）發(fā)射器
? 低頻接收器（LFR）
? 軟件
FXTH87 TPMS的傳感能力來自：
? 帶一個(gè)校準(zhǔn)壓力量程(共兩個(gè))的電容式壓力傳感器
? 溫度傳感器
? 可選X軸和Z軸加速度傳感器
圖2顯示了FXTH87 TPMS 中CMOS表面微型機(jī)械壓力傳感壓力單元l和XZ，雙軸加速度傳感器或加速度單元 。
圖2. FXTH87 TPMS中的壓力傳感和加速度單元加速度單元 都采用能實(shí)現(xiàn)小尺寸和低功耗的表面微機(jī)械加工技術(shù)
圖3. TPMS解決方案的基本方面包括感應(yīng)、處理、數(shù)據(jù)傳輸和電源管理技術(shù)
0.25微米的MCU集成了低頻（LF ）和射頻（RF ）通信技術(shù)。在TPMS中接收短距離通信的低頻信號(hào)時(shí)，LFR的功耗極低。
FXTH87 TPMS的內(nèi)置315/434 MHz射頻發(fā)射器包含帶晶體振蕩電路、壓控振蕩器（VCO）的射頻模塊（RFM），fractal-n鎖相環(huán)（PLL）和用于天線的射頻輸出放大器（PA）。它還包含一個(gè)小型狀態(tài)機(jī)控制器，隨機(jī)時(shí)間發(fā)生器和用于自動(dòng)輸出或由MCU直接控制的硬件數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。
圖4所示的整個(gè)系統(tǒng)框圖確定了其他系統(tǒng)方面，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC），傳感器接口，射頻放大和各種定時(shí)器和存儲(chǔ)模塊。
圖4. FXTH87框圖顯示了TPMS的各種系統(tǒng)級模塊
電容式壓力傳感器每次讀取只需要0.14μA的電流（3 V，30 KHz）和0.9 nAs的最低電荷。如表2所示，F(xiàn)XTH87與加速度傳感器選項(xiàng)結(jié)合，提供相當(dāng)大的TPMS設(shè)計(jì)靈活性。
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