TPMS轮胎感测系统提高了汽车安全性能

    整体的行车安全上， 轮胎 扮演十分关键角色，所以在车辆 电子 化控制的观念下，如何在 轮胎 上利用传感器来确保安全性越来越受业内人士关注，胎压监测系统（TPMS）也随之出现。

    TPMS是针对 轮胎 气压与温度进行监控，为了防止因为 轮胎 气压降低，导致车身出现不平衡，而有可能产生事故与危险， 当出现胎压不足时，TPMS就会主动的告知驾驶者。

    TPMS的观念与应用从1985年开始出现，初期只有应用在保时捷959等高级车种上，随后则陆续导入应用在卡车及大型车辆上。

    从2000年开始TPMS被广泛关注。由于当时福特汽车在新车上使用“Firestone”的 轮胎 ，因为 轮胎 的问题而出现一连串的交通事故，根据统计因为事故造成驾驶或乘客死亡的件数超过100件以上，引起了美国主导交通安全的NHTSA的注意，进而开始讨论这一方面的防范措施，于2005年定案了“TPMS FMVSS No.138”，规定了 轮胎 气压的量测方法。使得TPMS的观念逐渐被车厂加入新开发的车种上。

    这个规范强制从2007年9月开始，在美国当地市场所有销售的车辆都必须配备有TPMS的功能，所以，根据美国的新车市场规模，仅仅在美国当地，预估在2008年TPMS系统市场就可达到6,400万套。由于法案的规范，使得各大车厂及车用零组件业者也积极投入相关技术的开发。

    一般来说， 轮胎 气压目前有两种检测的方式，直接式检测与间接式检测。直接式检测的方法是，利用压力传感器来检测 轮胎 气压，而间接式则是统计车上4个 轮胎 的运转数，计算 轮胎 运转所产生的气压变化而达到胎压监测的目的。

    不过，在 方向 盘转动时，会造成 轮胎 角度的偏转，使得 轮胎 的内环与外环转动的距离出现差异，就必须考虑这一方面的误差，利用高频率的校正来克服这个问题。与直接式检测相比较，虽然间接式检测的系统较为简单，但却需要相当复杂与高功能的运算能力。

    因为未来的市场需求，尤其对于 轮胎 业者来说，更是关注这一方面的技术。日本横滨 轮胎 为了适应这一市场的到来，发展出了新一代的 轮胎 监测观念。日本横滨 轮胎 所开发出的新技术和直接式检测与间接式检测方法不同的是：利用3轴速度计算的观念作为系统的基础。

    横滨 轮胎 在压力感测模块中，内建了采用MEMS技术生产的3轴加速度传感器。利用轴加速度传感器，检测出 轮胎 与 方向 盘间的相关变化，此外更进一步取得 轮胎 在行驶于道路上的震动与偏滑等各项资料。

    然后再将这些包括震动、偏滑、 轮胎 转向、 方向 盘操作等数据做一整合与分析后，将最终结果传送至ESP（Electric Stability Program）系统进行高精准的车辆姿态校正控制。

    对于高速运动下的车体与 轮胎 加速度变化，3轴加速度传感器最大的承受重力加速度为1,000G，例如，一般16英寸的 轮胎 在行驶中，当行车速度达到160公里/小时定速行驶时， 轮胎 所承受的重力加速度就达到了350G。

    因此以这样的情况，整体系统最少必须达到能承受500G以上的重力加速度，再加上，由于 轮胎 业者必须考虑各种驾驶使用情况，包括时速高于200公里的行驶情况，所以横滨 轮胎 将系统设计可承受重力加速度为1,000G也就不足为奇了。

　　使用3轴加速度传感器的目的，是为了检测来自 轮胎 转向、离心力与横向偏滑运动的相关数据。 轮胎 的转向大约会出现约±1G的正弦波振幅，离心力的变化是取决于车辆行驶的速度，所以需要更宽广的动态变化范围，而横向偏滑运动则是来自于 方向 盘的转动操作，取得的数据约为数个赫兹，虽然变化的幅度相当的小，但是对于整个系统来说，这却是相当重要且不可或缺的数据。

    其实对于 轮胎 的监控与安全校正系统来说，如果仅仅只是分析车体的变化，还是相当不足的，因为在行驶中发生事故，有相当多的因素是来自于行驶环境变化，所以还必须把路况的资料一并整合进行分析。

    例如，车辆是有可能在达到时速200公里高速行驶的情况下，需要在行驶湿滑路面与恶劣路面行驶时，也能够因为整体系统的作用来确保行车的安全，此外，包括路面高低落差等等都是相当重要。

    当车辆有了各种数据可以进行分析后，仍旧必须依赖及整合其它的系统，来确保车体行驶的安全。而横滨 轮胎 的ESP系统就是担负着这样的工作，当系统接受到由3轴加速度传感器所传来的讯号，判断车辆是在恶劣环境下行驶，或即将出现失控状态时，就会利用ABS系统来对四个转动 轮胎 进行程度不一的煞车控制，以确保车体是维持在平衡运动的状态下。

    就整体来说，因为各方面系统都能够得到行驶状况的资料，将反应时间再往前提早0.5秒，来发挥各系统最大的能力来确保行车的安全性。