作者：張國斌
因為對汽車行駛安全有特別的意義，所以TPMS(汽車輪胎胎壓監測系統)得到迅速普及。調研公司指出2004年全球市場對直接式TPMS產品的需求約為400萬套，預計到2009年將達到4400萬套，平均復合增長率為61.6%！在TPMS系統開發上，多數方案組成分為5部分，它們是整合了具有壓力、溫度、加速度、電壓檢測和后信號處理ASIC芯片組合的智能傳感器SoC、4-8位單片機(MCU)、RF射頻發射芯片、鋰亞電池和天線等。其中智能傳感器還采用了硅顯微機械加工(MEMS)技術。整個系統目前的開發復雜度和成本都比較高。那幺有沒有更簡單更便宜的方案呢？
來自歐洲的Melexis在這方面做了有益的嘗試，他們的方案有兩大亮點——一是他們的TPMS置于胎內的電子裝置無需電池！另一個亮點就是他們采用了一種40年發明的器件——SAW(聲表面波)組件。
表面聲波(Surface Acoustic Wave, SAW)是由英國物理學家瑞利在1885年發現的，他指出，在彈性晶體的表面上尚存在一種形式的波動，稱為表面聲波。并以波動數學理論證明其現象，故此表面聲波亦稱為瑞利波。只是當時他的研究結果，并沒有引起任何在實務發展上的回響。直到1965年，加州大學柏克萊分校的R. M. White與F. M. Voltmer兩位教授，將指狀電極(Interdigital Transducers：IDT)結構制作在壓晶體管的表面，并成功的產生了表面聲波訊號后，才正式開啟了表面聲波組件的應用。
由于SAW組件可藉由不同的電極結構設計來產生不同的頻率響應，故此后的30年，SAW組件被廣泛的運用在各類通訊領域的振蕩器、諧振器及濾波器等電路中。另外一方面，SAW在感測技術的發展上，也具有相當的潛力，因為SAW組件的敏感度高，當晶體受到擾動影響，所產生的頻率漂移都在數百KH間，利用目前的量測儀器，可精確偵測到1Hz的微小變化量。Melexis的TPMS方案，正是利用了SAW的這些特性。Melexis無線通信商務部經理ANDRES LAUTE博士指出：“我們的方案在每個輪胎內放置3個SAW，然后，以發信機發射RF信號給這些SAW，由于輪胎內的壓力或溫度都有變化，所以SAW發射回的信號頻率就有了變化，天線接收到變化的RF信號后，再送到DSP進行處理，根據特定的算法就可以知道輪胎內的壓力、溫度情況。由于SAW是無源器件，所以無需電池。”

而傳統的TPMS的組成則是如下所示：

ANDRES LAUTE表示：“這個方案的關鍵就是SAW對溫度、壓力的變化要有對應的數據，目前Transense Technologies公司、Epcos等都提供這種元件。”他特別指出，目前很多TPMS都應用在后裝市場，從未來看，TPMS將成為汽車必備的功能之一，所以前裝市場必然要有很大增長。Melexis已經在和GE等公司合作，在汽車出廠前就安裝該系統。
Melexis的分銷商EIL公司工程總監梁福厚表示：“EIL愿意與本土供應商一起推廣該方案，目前大陸已有四、五家供應商在應用這個方案。”