車輛中心 技術服務處 劉柏昭

胎壓監測系統原理
胎壓監測系統 (Tire Pressure Monitoring System, TPMS) 係透過裝置於汽車輪胎內的氣壓感應器，以無線方式將特定的通訊訊號傳輸到車內的接收裝置，使駕駛人可以即時得知輪胎內的氣壓狀況，進而提升行車安全性，如圖1所示。
由於TPMS屬於主動式安全系統並可有效預防意外發生，美國在2007年首先立法強制車輛須安裝後才能上路，近年歐盟(2014)、日本(2015)、韓國(2015)及台灣(2016)也已立法規範，之後俄羅斯與中國大陸等也將陸續跟進，帶動TPMS的需求快速成長，也是國內相關產業的機會與挑戰。

圖1. 胎壓監測系統

資料來源：橙的電子

胎壓監測系統之法規與檢測標準
TPMS之感應器需安裝在車輛輪胎上，其使用環境相對非常嚴苛。使用過程中須承受環境潮濕高溫、行駛路面時的劇烈振動、高速運轉下的離心力、電磁干擾等問題，從法規與國際標準大概可分三類，請參考圖2。

圖2. 胎壓監測系統之法規與檢測標準

第一類屬於規範整車安全性的各國法規，包含胎壓監測系統搭載在車輛上進行最終整體功能與安全性驗證標準(表1)，分成系統警示(項次1)與失效試驗(項次2~4)兩種階段，前者須將失壓之輪胎訊息及時警告駕駛者，而後者須將系統各種失效或錯誤訊息提供給駕駛者識別。

表1：車輛安全檢測基準第六十八條

第二類屬於區域性推薦標準，主要針對零組件系統，對於胎壓監測系統所面臨的環境可靠度與電磁相容性進行驗證。
第三類則為團體性標準，規範了組成感測器之電子元件(壓力感知元件、石英振盪器等)，其設計、規格都必須滿足車輛變動的使用環境條件與特性。

胎壓監測系統之零組件檢測標準
中國大陸GB/T 26149標準(表2)與美國SAE標準(表3) 雖同為零組件系統環境可靠度與電磁相容性驗證，但內容不盡相同。SAE標準主要只針對TPMS中胎壓感知器，並以輕型、中型與重型車輛區分，而GB標準試驗內容雖無車型區分，但以車內接收顯示器與車外胎壓感知器兩類區別，並對不同類別制定適用的檢測方法與條件，例如顯示器以車上電瓶供電則必須能夠抵抗電源異常變動的影響，而胎壓感知器安裝於輪胎則必須能夠抵抗高速運轉下的離心力，甚至行經凹窪路面所遭受之撞擊，以及胎外式感知器抵禦雨水與灰塵的能力。

表2：中國大陸GB/T 26149標準測試項目

表3：美國SAE標準測試項目

車輛中心提供的服務   
車輛中心(ARTC)自2007年起，即隨相關標準的發展，建立TPMS的環境可靠度及電磁相容性驗證能量，如圖3所示，具有評估產品抵抗電氣變化、氣候環境與機械結構強度等能力，可協助業者在自主研發/設計階段進行測試與驗證，以最短的測試時程有效找出產品設計弱點，縮短開發及驗證時程進而降低產品開發成本。

圖3. 胎壓監測系統驗證設備

更多TPMS之相關服務及諮詢，歡迎洽詢ARTC技術服務處零組件品質部 劉柏昭先生 電話：04-7811222分機3358、E-mail：bojhao@artc.org.tw。