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整體的行車安全上，輪胎扮演十分關鍵角色，所以在車輛電子化控制的觀念下，如何在輪胎上利用傳感器來確保安全性越來越受業(yè)內(nèi)人士關注，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)（tpms）也隨之出現(xiàn)。 
 

tpms是針對輪胎氣壓與溫度進行監(jiān)控，為了防止因為輪胎氣壓降低，導致車身出現(xiàn)不平衡，而有可能產(chǎn)生事故與危險，當出現(xiàn)胎壓不足時，tpms就會主動的告知駕駛者。 
 

tpms的觀念與應用從1985年開始出現(xiàn)，初期只有應用在保時捷959等高級車種上，隨后則陸續(xù)導入應用在卡車及大型車輛上。 
 

從2000年開始tpms被廣泛關注。由于當時福特汽車在新車上使用“firestone”的輪胎，因為輪胎的問題而出現(xiàn)一連串的交通事故，根據(jù)統(tǒng)計因為事故造成駕駛或乘客死亡的件數(shù)超過100件以上，引起了美國主導交通安全的nhtsa的注意，進而開始討論這一方面的防范措施，于2005年定案了“tpms fmvss no.138”，規(guī)定了輪胎氣壓的量測方法。使得tpms的觀念逐漸被車廠加入新開發(fā)的車種上。 這個規(guī)范強制從2007年9月開始，在美國當?shù)厥袌鏊袖N售的車輛都必須配備有tpms的功能，所以，根據(jù)美國的新車市場規(guī)模，僅僅在美國當?shù)兀A估在2008年tpms系統(tǒng)市場就可達到6,400萬套。由于法案的規(guī)范，使得各大車廠及車用零組件業(yè)者也積極投入相關技術的開發(fā)。 
 

一般來說，輪胎氣壓目前有兩種檢測的方式，直接式檢測與間接式檢測。直接式檢測的方法是，利用壓力傳感器來檢測輪胎氣壓，而間接式則是統(tǒng)計車上4個輪胎的運轉數(shù)，計算輪胎運轉所產(chǎn)生的氣壓變化而達到胎壓監(jiān)測的目的。 不過，在方向盤轉動時，會造成輪胎角度的偏轉，使得輪胎的內(nèi)環(huán)與外環(huán)轉動的距離出現(xiàn)差異，就必須考慮這一方面的誤差，利用高頻率的校正來克服這個問題。與直接式檢測相比較，雖然間接式檢測的系統(tǒng)較為簡單，但卻需要相當復雜與高功能的運算能力。 
 

因為未來的市場需求，尤其對于輪胎業(yè)者來說，更是關注這一方面的技術。日本橫濱輪胎為了適應這一市場的到來，發(fā)展出了新一代的輪胎監(jiān)測觀念。日本橫濱輪胎所開發(fā)出的新技術和直接式檢測與間接式檢測方法不同的是：利用3軸速度計算的觀念作為系統(tǒng)的基礎。 
 

當車輛有了各種數(shù)據(jù)可以進行分析之后，仍舊必須依賴及整合其它的系統(tǒng)，來確保車體行駛的安全。 
 

利用壓力傳感器來檢測輪胎氣壓 　 
 

橫濱輪胎在壓力感測模塊中，內(nèi)建了采用mems技術生產(chǎn)的3軸加速度傳感器。利用軸加速度傳感器，檢測出輪胎與方向盤間的相關變化，此外更進一步取得輪胎在行駛于道路上的震動與偏滑等各項資料。 
 

然后再將這些包括震動、偏滑、輪胎轉向、方向盤操作等數(shù)據(jù)做一整合與分析后，將最終結果傳送至esp（electric stability program）系統(tǒng)進行高精準的車輛姿態(tài)校正控制。 
 

對于高速運動下的車體與輪胎加速度變化，3軸加速度傳感器最大的承受重力加速度為1,000g
，例如，一般16英寸的輪胎在行駛中，當行車速度達到160公里/小時定速行駛時，輪胎所承受的重力加速度就達到了350g。 
 

因此以這樣的情況，整體系統(tǒng)最少必須達到能承受500g以上的重力加速度，再加上，由于輪胎業(yè)者必須考慮各種駕駛使用情況，包括時速高于200公里的行駛情況，所以橫濱輪胎將系統(tǒng)設計可承受重力加速度為1,000g也就不足為奇了。 安全行車相關感測器市場規(guī)模預測 
 

使用3軸加速度傳感器的目的，是為了檢測來自輪胎轉向、離心力與橫向偏滑運動的相關數(shù)據(jù)。輪胎的轉向大約會出現(xiàn)約±1g的正弦波振幅，離心力的變化是取決于車輛行駛的速度，所以需要更寬廣的動態(tài)變化范圍，而橫向偏滑運動則是來自于方向盤的轉動操作，取得的數(shù)據(jù)約為數(shù)個赫茲，雖然變化的幅度相當?shù)男。菍τ谡麄€系統(tǒng)來說，這卻是相當重要且不可或缺的數(shù)據(jù)。 
 

其實對于輪胎的監(jiān)控與安全校正系統(tǒng)來說，如果僅僅只是分析車體的變化，還是相當不足的，因為在行駛中發(fā)生事故，有相當多的因素是來自于行駛環(huán)境變化，所以還必須把路況的資料一并整合進行分析。 
 

例如，車輛是有可能在達到時速200公里高速行駛的情況下，需要在行駛濕滑路面與惡劣路面行駛時，也能夠因為整體系統(tǒng)的作用來確保行車的安全，此外，包括路面高低落差等等都是相當重要。 
 

當車輛有了各種數(shù)據(jù)可以進行分析后，仍舊必須依賴及整合其它的系統(tǒng)，來確保車體行駛的安全。而橫濱輪胎的esp系統(tǒng)就是擔負著這樣的工作，當系統(tǒng)接受到由3軸加速度傳感器所傳來的訊號，判斷車輛是在惡劣環(huán)境下行駛，或即將出現(xiàn)失控狀態(tài)時，就會利用abs系統(tǒng)來對四個轉動輪胎進行程度不一的煞車控制，以確保車體是維持在平衡運動的狀態(tài)下。 
 

利用abs系統(tǒng)來對四個轉動輪胎進行程度不一的剎車控制，確保車體是維持在平衡運動的狀態(tài)。 
 

就整體來說，因為各方面系統(tǒng)都能夠得到行駛狀況的資料，將反應時間再往前提早0.5秒，來發(fā)揮各系統(tǒng)最大的能力來確保行車的安全性。