当胎压监测变得智能
蓝牙加持的轮胎监测系统可以比仪表盘上的黄灯警报更加精确地检查轮胎充气压力和温度。
作者：Dialog半导体公司市场运营经理 Addy Mulders
“连网汽车”这个词一般让人联想到自动驾驶汽车。但连网汽车其实可以提供多种功能，其中一项是胎压监测系统（TPMS）。
顾名思义，TPMS提供车辆轮胎充气压力的实时数据，可以预防出现轮胎突然没气了的窘况。除此之外，TPMS还提供有关轮胎温度的关键信息，温度过高可能说明车轮未对准而造成摩擦过大，这会导致轮胎过早磨损并降低驾驶安全性。较新的轮胎型号还能测量加速度，有些还可以测量轮胎的旋转方向。此外，TPMS传感器还可以提示其自身的电池电压水平，提醒何时应更换电池。
TPMS自身只能实现这些功能。但是有了集成的蓝牙低功耗连接功能，其在连网汽车中的功能和应用将得到很大的扩展。
TPMS的基本概况
TPMS在2007年和2014年分别成为美国和欧盟的强制性要求。有两种类型的TPMS，直接（dTPMS）和间接（iTPMS）。间接胎压监测系统（iTPMS）不使用物理压力传感器，它主要通过测量每个车轮的转速来监测气压。这种方法是有效的，因为充气不足的轮胎其直径略小于充气正常的轮胎（因此角速度更快）。这些差异可以通过ABS/ESC系统的轮速传感器测量。
iTPMS的一个主要难点是它无法测量绝对胎压值。当轮胎充气至正确的压力时，按下复位按钮可校准相对于初始读数的所有后续测量值。此外，iTPMS对不同轮胎类型、路面和行驶速度的影响很敏感。
与iTPMS相比，直接胎压监测系统（dTPMS）报告绝对胎压值。它通过使用一般位于每个轮胎轮辋内的压力传感器来实现。有些系统还测量和报告轮胎温度。许多TPMS在车辆行驶和停车时都显示实时胎压。
大多数dTPMS都是电池供电的。一些传感器采用基于电磁感应的无线电力系统，类似于RFID标签读取中使用的系统。这使传感器更轻巧。
为dTPMS供电的电池不可更换，当电池耗尽时，整个传感器都需要更换。此外，dTPMS内的敏感电子元件会随着时间而磨损，并且会受到压力和振动的影响。低断面轮胎中的TPMS传感器容易更快磨损，特别是在路况较差的情况下。
今天，在美国TPMS最常使用315MHz来将轮胎信息传输到车辆中的接收器。不过，不同地区使用的频率有所差异，因此没有单个全球平台可以支持它。在行驶模式下，传感器平均每60至180秒传输一次。在停车或静止模式下，取决于制造商，传感器可以周期性地传输，或者当传感器检测到胎压变化时进行传输。如果轮胎发生快速漏气，大多数传感器会进入警报模式发出警报。
不过，直接TPMS无线电信号技术容易受到干扰。大多数TPMS传感器使用125 kHz的低频信号激活。接收到此低频信号迫使传感器进行传输。汽车商店中可以找到的几种广泛使用的测试设备会在这些频率附近发出信号。来自其他车辆的信号有时也会启动传输。
这些困难使得一些制造商将TPMS建立在蓝牙低功耗（BLE）通信标准上。BLE既提供单一的全球平台，可以减少开发、质量认证等各项成本，同时允许固件进行无线更新和其他原本无法实现的保养维护。简言之，BLE可以确保TPMS传感器始终更新到最新版本，并且是安全和优化的。
Dialog半导体公司的DA14585是尺寸最小、功耗最低、集成度最高的蓝牙SoC。它不仅可以作为向TPMS添加蓝牙低功耗连接性的途径，而且还适用于遥控、接近标签、信标、连网医疗设备和智能家居节点等应用。它支持所有蓝牙标准，包括蓝牙5和蓝牙低功耗Mesh。
此外，BLE提供更多数据带宽，为新的潜在应用打开了大门。例如，它可以方便在整个车辆中装配其他传感器，例如可以更加密切监测轮胎状况的轮胎变形传感器等。
目前的OEM TPMS芯片仅提供与车身电子设备的连接，当胎压读数降至需要引起注意的水平时，在仪表盘向驾驶员显示警报。但是，有BLE连接功能的TPMS传感器可以直接连接到驾驶员的智能手机，以实现更直接的通信。对于仪表盘已显示TPMS警报的情况来说，此功能可能是多余的，但对于仪表板缺少此警报的车辆，此功能会很有用。
运输行业尤其可以从有BLE连接功能的TPMS受益。运输公司需要优化其车辆的轮胎充气压力，以尽可能地减少轮胎磨损和油耗。十八轮车必须连接由各种制造商生产的各种拖车。要实现能覆盖所有卡车和拖车仪表盘的标准TPMS改装系统还有很长的路要走，但直接连接到驾驶员手机或平板电脑的TPMS可以很好地填补这一市场空白。
有BLE连接功能的TPMS不仅可以监测轮胎的磨损和充气压力。例如，使用尺寸最小、功耗最低、集成度最高的蓝牙5 SoC SmartBond DA14585可以实现的功能。该芯片的BLE连接为TPMS提供了一系列额外潜在应用，包括无钥开锁、车载诊断（OBD）Telematics、以及各种传感器应用和远程控制功能。
集成了SmartBond DA14585和其BLE连接功能的TPMS传感器可以提升车辆的跟踪、监测和维护。此外，他们还可以降低制造成本，并为工程师实现新的智能汽车应用提供途径。
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