因为对汽车行驶安全有特别的意义，所以TPMS(汽车轮胎胎压监测系统)得到迅速普及。调研公司指出2004年全球市场对直接式TPMS产品的需求约为400万套，预计到2009年将达到4400万套，平均复合增长率为61.6%！在TPMS系统开发上，多数方案组成分为5部分，它们是整合了具有压力、温度、加速度、电压检测和后信号处理ASIC芯片组合的智能传感器SoC、4-8位单片机(MCU)、RF射频发射芯片、锂亚电池和天线等。其中智能传感器还采用了硅显微机械加工(MEMS)技术。整个系统目前的开发复杂度和成本都比较高。那幺有没有更简单更便宜的方案呢？
来自欧洲的Melexis在这方面做了有益的尝试，他们的方案有两大亮点——一是他们的TPMS置于胎内的电子装置无需电池！另一个亮点就是他们采用了一种40年发明的器件——SAW(声表面波)组件。
表面声波(Surface Acoustic Wave, SAW)是由英国物理学家瑞利在1885年发现的，他指出，在弹性晶体的表面上尚存在一种形式的波动，称为表面声波。并以波动数学理论证明其现象，故此表面声波亦称为瑞利波。只是当时他的研究结果，并没有引起任何在实务发展上的回响。直到1965年，加州大学柏克莱分校的R. M. White与F. M. Voltmer两位教授，将指状电极(Interdigital Transducers：IDT)结构制作在压晶体管的表面，并成功的产生了表面声波讯号后，才正式开启了表面声波组件的应用。
由于SAW组件可藉由不同的电极结构设计来产生不同的频率响应，故此后的30年，SAW组件被广泛的运用在各类通讯领域的振荡器、谐振器及滤波器等电路中。另外一方面，SAW在感测技术的发展上，也具有相当的潜力，因为SAW组件的敏感度高，当晶体受到扰动影响，所产生的频率漂移都在数百KH间，利用目前的量测仪器，可精确侦测到1Hz的微小变化量。Melexis的TPMS方案，正是利用了SAW的这些特性。Melexis无线通信商务部经理ANDRES LAUTE博士指出：“我们的方案在每个轮胎内放置3个SAW，然后，以发信机发射RF信号给这些SAW，由于轮胎内的压力或温度都有变化，所以SAW发射回的信号频率就有了变化，天线接收到变化的RF信号后，再送到DSP进行处理，根据特定的算法就可以知道轮胎内的压力、温度情况。由于SAW是无源器件，所以无需电池。”
而传统的TPMS的组成则是如下所示：
ANDRES LAUTE表示：“这个方案的关键就是SAW对温度、压力的变化要有对应的数据，目前Transense Technologies公司、Epcos等都提供这种元件。”他特别指出，目前很多TPMS都应用在后装市场，从未来看，TPMS将成为汽车必备的功能之一，所以前装市场必然要有很大增长。Melexis已经在和GE等公司合作，在汽车出厂前就安装该系统。
Melexis的分销商EIL公司工程总监梁福厚表示：“EIL愿意与本土供应商一起推广该方案，目前大陆已有四、五家供应商在应用这个方案。”
|
