우리는 차를 운전할 때 어떤 생각이 떠오를 수 있습니다. 예를 들어, 내 타이어가 고장난 경우 어떻게 처리합니까? 타이어 작동 상태를 모니터링하는 방법은 무엇입니까? 내 차에 타이어 상태를 알리거나 모니터링하는 시스템이 있습니까? 걱정하지 마십시오. RF-star는 TPMS(타이어 공기압 모니터링 시스템)를 배우는 데 도움을 줄 수 있으며 TPMS에서 RF-star CC2340 Bluetooth 저에너지(BLE) 모듈을 사용하는 애플리케이션과 이점을 탐색할 수 있습니다.

먼저, TPMS의 정의와 모드를 조용히 합시다.

TPMS란?

TPMS는 차량 타이어의 공기압을 모니터링하는 필수 기능입니다. 운전자에게 실시간 정보를 제공하여 최적의 주행 조건을 보장하고 사고 위험을 줄입니다.

두 가지 TPMS 모드 --- 간접 및 직접이 있습니다. 먼저 WSB(Wheel-Speed ​​Based) TPMS 라고도 하는 간접 TPMS를 살펴보겠습니다 . 이러한 종류의 시스템은 차량의 휠 속도 센서를 사용하여 타이어 압력 모니터링을 달성하기 위해 타이어 간의 속도 차이를 비교합니다. 타이어 공기압이 감소하면 타이어 직경이 평소보다 작아져 차량 속도가 변경됩니다.

그럼 다이렉트 TPMS를 보겠습니다 . PSB(Pressure-Sensor Based) TPMS 라고도 합니다 . 즉, 각 타이어에 공기압 센서를 직접 장착하여 공기압을 측정하는 것이다. 그리고 공기압 정보를 중앙 수신기 시스템(차량 중앙 제어 패널 또는 외부 수신기 패널)으로 전송한 다음 운전자에게 타이어 공기압 데이터를 표시하는 무선 송신기가 필요합니다 . 타이어 공기압이 너무 낮거나 새는 경우 시스템이 자동으로 경보를 울립니다.

그림1 PSB(압력 센서 기반) TPMS

TPMS에서 사용하는 무선 기술은 무엇입니까?

위에서 언급했듯이 PSB TPMS에는 무선 트랜시버가 필요합니다. RF-star 및 대부분의 다른 TPMS 솔루션 공급업체는 낮은 비용과 높은 RF 성능을 고려하여 일반적으로 BLUETOOTH LOW ENERGY(BLE) 기술을 권장합니다.

그림2 BLE 기술의 장점

PSB TPMS는 내장형(타이어 내부)과 외장형(타이어 밸브에 고정)의 두 가지 설치 모드가 있습니다. 두 모드 모두 무선 주파수(RF의 줄임말)에 대한 요구 사항이 높습니다.

RF-star는 어떤 BLE 모듈을 권장합니까?

RF-star는 Texas Instruments CC2340Rx를 기반으로 하는 광범위한 BLE 모듈 시리즈를 출시했습니다. 친근한 디자인과 고품질 성능으로 이러한 무선 모듈은 자동차 애플리케이션에 널리 사용됩니다.

다른 IC 패키지는 모듈 크기가 다릅니다. BLE 모듈 RF-BM-2340B1 및 RF-BM-2340B1I 는 CC2340R5 5*5 IC를 기반으로 하며 24개의 GPIO가 리드아웃됩니다. RF-BM-2340A2 및 RF-BM-2340A2I 는 CC2340R5 4*4 IC를 사용하며 모두 12개의 GPIOS를 사용할 수 있습니다. 각 시리즈에는 다양한 크기 및 전송 범위 요구 사항을 충족할 수 있는 실현 가능한 외부 안테나용 고성능 PCB 안테나 버전 및 IPEX 커넥터 버전이 있습니다. 8mm*8mm는 RF -BM-2340C2 인 RF-star CC2340 BLE 모듈 시리즈에서 가장 작은 것입니다 .

그림 3 크기가 다른 CC2340 모듈

CC2340 칩셋이 장착된 BLE 모듈은 경쟁 장치보다 40% 낮은 710nA 미만의 업계 최고의 대기 전류를 제공합니다 . 또한 TPMS 애플리케이션에서 사용하는 경우 우수한 전력 관리 기능을 갖춘 10년 이상의 코인 배터리 수명으로 유지 관리 및 교체 비용이 절감됩니다.

그림4 RF-BM-2340B1 BLE 모듈의 특징

다음 단계에서 TI는 AEC-Q100 인증과 함께 -40ºC ~ 125ºC의 산업 온도 범위를 지원하는 새로운 CC2340 SoC를 출시할 예정입니다 . RF-star는 이 단계를 따라 자동차용 자체 CC2340 Bluetooth LE 모듈을 출시할 예정입니다. 따라서 차량 사전 조립 및 조립 후 TPMS 시장에 관계없이 RF-star는 차량 인터넷(IoV)에서 잘 작동하도록 지원하기 위한 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

그림5 CC2340 SoC에 대한 전망

최신 CC2340 BLE 모듈의 이점을 염두에 두고 나면 CC2340 모듈을 예로 들어 TPMS 작동 이론을 탐색할 차례입니다.

TPMS에서 BLE 모듈은 어떻게 작동합니까?

CC2340 BLE 모듈을 TPMS에 내장하면 시스템이 어떻게 작동합니까? 전체 블록 다이어그램을 먼저 살펴보겠습니다.

그림 6 블록 다이어그램은 TPMS에서 BLE 모듈이 작동하는 방식을 보여줍니다.

중앙 제어 패널 또는 외부 수신기 패널에서 전원 공급이 지원되면 TPMS가 작동하기 시작합니다. MCU 1은 CC2340 마스터 모듈에 명령을 보내 센서 데이터가 있는 CC2340 슬레이브 모듈을 실시간으로 요청합니다. 그런 다음 TPMS는 운전 중에 완전히 작동합니다.

타이어에 공기압이 높거나 공기가 새는 경우 BLE 기술이 적용된 TPMS가 화면에 알람을 표시하고 정확한 타이어 위치를 알려줍니다.

따라서 Bluetooth LE TPMS 솔루션은 차량 안전, 성능 및 운전 경험을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 물론 타이어 끝에 4개의 MCU를 추가하는 것이 비용 효율적이지 않다고 생각하는 경우 모듈을 MCU로 간주하도록 선택할 수 있으며 리소스 및 GPIO 번호는 개발하기에 충분하고 쉽습니다.

결론

그림7 TPMS에서 CC2340 BLE 모듈이 뛰어난 이유

요약하면 CC2340 Bluetooth 모듈은 최신 차량에서 TPMS의 편의성과 실시간성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 효율적인 무선 통신, 낮은 전력 소비 및 초소형 디자인으로 인해 자동차 제조업체에 이상적인 선택입니다.

CC2340 모듈에 TPMS가 내장되어 있어 운전자는 타이어가 최적의 성능과 안전을 위해 지속적으로 모니터링된다는 사실을 알고 안심할 수 있습니다.

시각적으로 배우고 싶다면 RF-star 비디오 라이브러리 로 이동하십시오 .

자세한 정보 또는 CC2340 샘플은 www.rfstariot.com을 참조하거나 info@szrfstar.com 으로 문의하십시오 .