來源：今日電子 作者：上海保隆實業股份有限公司 李威 尹術飛

    tpms技術及輪胎定位原理

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

    tpms中的輪胎定位是指系統接受輪胎發射模塊發出的信號，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荷不均、前輪負責轉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，達到四個輪胎同步均勻磨損的效果，這就需要定期進行輪胎換位。

    在輪胎換位的過程中，相應的發射檢測模塊也會換位。這就導致了原先存儲在接收顯示模塊mcu中的id碼與輪胎對應識別關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關系產生錯誤。

    如果調換新的輪胎或者某一輪胎的發射檢測模塊損壞，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碼與輪胎對應身份識別關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出的壓力和溫度信息。

    這樣在輪胎換位或調換輪胎時就存在一個輪胎重新定位的問題。

    現有tpms采用的輪胎定位技術

    目前，解決tpms輪胎換位和調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碼與輪胎對應定位關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：安裝錯位會導致定位混亂；發射模塊損壞后，用戶必須向原廠商購買與損壞模塊編碼一致的模塊；輪胎換位時發射檢測模塊必須按照其標記位置重新安裝一次。

    2 界面輸入式

    界面輸入式定位技術是將每個發射模塊的識別id碼打印在外包裝或產品上，但當輪胎換位或發射模塊損壞后，就必須將識別id碼用按鍵輸入到接收端進行重新定位。界面輸入式的識別id碼長為16或32位，輸入流程復雜，容易出現碼組輸入錯誤問題。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是利用低頻（lf）信號（125khz）的近場效應。在該方案中，在每個輪胎附近有個lf天線；tpms可以通過對應輪胎附近的lf天線發出lf信號，單獨觸發對應輪胎的發射檢測模塊，然后由被觸發的發射檢測模塊將身份識別碼通過rf發射出來，接收模塊通過rf信號得到相應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天線安裝在對應的輪胎附近，安裝及布線工作量大；lf信號可能會誤觸發相鄰的發射檢測模塊；汽車上電磁環境復雜，存在各種干擾，會對低頻信號造成干擾，導致身份識別失效。

    圖1 外圍編碼存儲器式定位技術原理圖

    4 天線接收近發射場式

    該定位技術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，接收天線由數控微波開關控制。當需接收某個輪胎發射檢測模塊的信息時，只有靠該輪胎接收天線的微波開關是導通的，其他都處于關閉狀態，接收顯示器上顯示該輪胎的氣壓和溫度。該定位技術的不足之處是：天線布線復雜，微波開關成本高，目前技術水平下rf開關隔離度不夠，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致定位失效；射頻開關的導通時序是按一