TPMS是汽车轮胎压力监视系统“Tire Pressure Monitoring System”的英文缩写形式，主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全。在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在中国高速公路上发生的交通事故有70%是由于爆胎引起的，而在美国这一比例则高达80%。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。据国家橡胶轮胎质量监督中心的专家分析，保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。而TPMS——汽车胎压监视系统毫无疑问将是理想的工具。

曾经由于凡世通（Firestone）轮胎的质量问题，造成了超过100人死亡和400人受伤，此事引起了业界和美国政府的高度关注，普利斯通/凡世通公司被迫于去年8月收回650万只轮胎。据美国汽车工程师学会最近的调查，美国每年有26万交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的，另外，每年75%的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。由于每年造成的经济损失巨大，美国政府要求汽车制造商加速发展TPMS系统，以求减少轮胎事故的发生。2000年11月1日美国总统克林顿签署批准了国会关于修改联邦运输法的提案，要求2003年后所有的新车都需把这种系统作为标准配置。2001年7月，为响应美国国会对车辆安装TPMS立法的要求，美国运输部（US Department of Transportation）和国家高速公路安全管理局（National Highway Traffic Safety Administration）联合对现有的两种TPMS系统进行了评价，报告第一次将TPMS作为专用词汇。目前，TPMS主要分为两种类型，一种是heel-Speed Based TPMS(简称：WSB TPMS，或称为间接式TPMS)，这种系统是通过汽车ABS系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监视胎压的目的，该类型系统的主要缺点是无法对两个以上轮胎同时缺气的状况和速度超过100公里/小时的情况进行判断。

另一种是Pressure-Sensor Based TPMS(简称：PSB TPMS，或称为直接式TPMS），这种系统是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并对各轮胎气压进行显示及监视，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统会自动报警。

报告认为PSB TPMS从功能和性能上均优于WSB TPMS。今年的新车介绍中，许多欧洲的汽车厂商也将PSB TPMS配装于自己的车型之中，2002年NHTSA的联邦法案规定美国汽车从2004~2007年，每年分别以15%，35%，65%，100%的比例装配TPMS系统，这将掀起新一轮汽车压力传感器应用的高潮。

由于看好汽车压力传感器市场，英飞凌科技(Infineon Technologies AG)拟借收购SensoNor成为了汽车轮胎压力传感器市场中的领先供应商。为英飞凌科技收购的著名传感器厂商挪威的SensoNor 公司是TPMS系统的积极开发者，它采用了基于MEMS技术的硅压阻式压力传感器作为胎压监测单元，这种传感器被一些轮胎压力监测系统供应商采用，取得主要汽车制造商的认可，并与这些厂商签署了长期供货协议，包括TRWAutomotive 公司、SmarTire系统公司以及其他一些公司。SmarTire不久前宣布与SensoNor公司签署一份协议，由SensoNor为它的RF发射器供应传感器，而SmarTire的RF发射器已经被西门子VDO汽车配件公司和美国固特异轮胎公司(Goodyear)采用。

英飞凌面向TPMS应用的SP12传感器整合了硅显微机械加工的压力与加速度传感器、温度传感器和一个电池电压监测器，提供四合一传感功能，并配有一个能完成测量、信号补偿与调整及SPI串行通信接口CMOS大规模集成电路。
· 压力范围： SP12: 100到450Kpa
                           SP12T： 50到1400Kpa (大型车辆用)
· 加速度范围： -12g到115g
· 温度范围： -40度到+125度
· 传感器供电电压： 1.8V到3.6V
汽车轮胎独特的工作环境条件，决定了胎压实时监测的压力传感器的高要求：要求宽温区，宽电源电压范围内较高的精度和可靠性；低功耗要求；恶劣环境无线信号传输稳定性要求。英飞凌的SP12传感器在这些关键技术领域都取得了突破性进展。

（1）检测精度方面: 硅压阻式压力传感器是采用高精密半导体电阻应变片组成惠斯顿电桥作为力电变换测量电路的，其测量精度能达0.01-0.03%FS。

（2）测量可靠性方面: 由于传感器的工作环境比较恶劣,在不同温度和不同信号供电电压等等的情况下会出现漂移, SP12设有补偿功能，可以对压力, 加速度,温度,供电电压信号进行检测和补偿,准确提供不同型号轮胎在不同环境时的正确补偿值，有效地保证了测量可靠性。

（3）低功耗方面：由于传感器电池不能更换，为了保证TPMS发射模块在一节锂电池下能工作10年，系统低功耗节电是一个十分重要的课题，因此只有在大多数时间让系统进入睡眠状态，才能省电与延长电池寿命。英飞凌的SP12传感器首先是采用了唤醒瞬态工作模式，当它工作在睡眠工作模式时其功耗仅0.6微安秒，二是在传感器模块中增加了加速度传感器，利用其质量块对运动的敏感性，可以实现汽车启动自动开机，才进入系统自检，而如果检测到加速度很小时(表示汽车没有运动)让系统进入睡眠状态，大大地降低系统功耗。

英飞凌的轮胎压力监测系统主要由传感器、发射模块和接收模块组成。传感器用来检测轮胎的压力与温度，传感器与发射模块连接在一起，固定在气门芯、轮胎轮毂或放置在轮胎胎面里，它将测量到的压力与温度信号转换为电信号，通过无线发射装置将信号发射出来。传感器发射出来的气压信息由接收机接收处理后，再由安装在驾驶台上的显示器中显示出来，在行驶过程中实时地进行监视。显示方式如LED、LCD或语音提示等都可依客户要求来设计。这使得系统设计人员更加具有灵活性，可以在多种系统中利用这个产品系列，满足市场的多元化需求和客户的特殊要求，同时降低了系统的整体成本。

无线信号传输

直接式TPMS需要着力解决的关键技术是无线信号传输的稳定性和可靠性问题，特别是高速行驶时的信号传输的稳定性，由于在高速行驶及工作环境比较恶劣，而且存在着屏蔽、干扰性等问题，信号会出现漂移及时有时无的情况，并且在使用手机、汽车音响等产品时，相互会有干扰，会影响信号的稳定性；英飞凌在无线信号传输技术方面有着特别领先地位，利用它的无线信号传输收发模块可以解决这些问题。

TDK510XF系列是工作在433-435MHZ(TDK5100F)和311-317MHZ(TDK5101F)频带内的单片FSK/ASK发射器， 该器件含有一个完全集成其中的PLL(锁相环)合成器，以及一个高效率功放以驱动环形天线。同时，为了降低功耗，延长电池寿命，采取了特殊的电路布局和独创的功放。除此以外，它还具有很多的特点，比如工作温度范围-40°C to +125°C，50-ohms时达5dbm的输出，低功耗模式，低压检测，可选择性晶振频率和分频输出等等。它的集成度很高，只需要非常少的外部元件。而小封装PG-SSOP10的采用使得设计变得简洁明了。对于轮胎压力监控系统(TPMS)来说，它是非常理想的选择。

RF的信号接收可用TDA5200(ASK) TDA5210(FSK/ASK)接收器,为提高数据抗干扰能力，最好利用FSK(Frequency-Shift Keying频移键控)进行无线传输方式，再加上利用循环冗余校验(CRC CCITT)对无线信号传输质量进行检查控制，进一步保证了无线信号传输的稳定性和可靠性。

LF（低频）唤醒方式

TPMS系统可以通过LF触发信号，在任何需要的时候主动唤醒RTPM（Remote Tire Pressure Monitoring远程轮胎压力监视模块）模块发送数据，而在不需要的时候，特别是产品生产出来以后,还在包装里没有使用之前,可以让RTPM模块一直处于停机状态，从而最大限度地降低RTPM模块的电量消耗，延长电池的使用寿命。

LF方式同样可向RTPM模块传送数据，对RTPM模块进行参数设定，从而实现外部中央监视器与RTPM模块的双向数据通讯。

LF方式还可以实现其它唤醒方式所不具有的功能：自动轮胎定位功能。一般TPMS系统在安装时，需要将标有轮胎位置信息的RTPM模块安装在相应的轮胎里，如FL须安装在左前轮里，FR安装在右前轮里。不能装错，否则系统显示的轮胎压力与实际位置不符。在进行轮胎的位置置换保养后，需要对TPMS系统的参数重新进行设置，以使系统能够正确反应更改后的轮胎位置。由于LF信号（125kHz）的近场效应，TPMS系统可以通过单独触发各个RTPM模块，收集每个RTPM模块的身份识别码，从而自动确定轮胎位置。

同样TPMS系统通过单独触发各个RTPM模块，可以依次收集各个轮胎的数据，避免定时随机方式可能发生的数据发送“撞车”事件，提高了数据发送成功率。如果由于各种干扰因素，某次数据发送失败，中央监视器可以让RTPM模块再次发送一次，确保数据100％的可靠传输。

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