CN103312459B - 一种汽车轮胎压力监测系统的差错控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车轮胎压力监测系统的差错控制方法，该差错控制方法包括一种能自动检错的校验码和一种能自动检错和纠正部分差错的纠错码，当轮胎压力监测系统监测的数据正常时使用校验码编码数据帧，当轮胎压力检测系统监测的数据异常时使用纠错码编码数据帧。其中，校验码是垂直偶校验码；纠错码是海明码。本发明可以减少轮胎压力监测系统的数据帧长度，进而降低系统的功耗，延长电池寿命，同时在轮胎压力监测系统的数据异常时采用纠错码可以减少误码率高，提高系统稳定性。

Description

一种汽车轮胎压力监测系统的差错控制方法

技术领域

本发明涉及轮胎压力监测系统，尤其涉及一种在无线传输过程中的差错控制方法。

背景技术

汽车轮胎气压保持在标准正常状态，是预防爆胎的重要因素。轮胎气压过高，将使轮胎伸张变形，胎体弹性降低，汽车在道路上行驶时所受到的动负荷也增大，如遇到冲击会产生内裂或爆破；胎压过高，令轮胎的接地面积减少，胎冠中部将会很快磨损，这样也会造成胎冠部位的爆破。轮胎气压过低，轮胎变形，下沉量增大，胎温因摩擦增加而急剧升高，导致轮胎变软，强度下降；同时过热状态会加速子午胎钢丝与橡胶的老化、变形、甚至内部断裂。

另外，汽车在行驶过程中，由于胎面和胎侧不断地受到伸张和压缩，使橡胶的分子与分子之间、帘线与橡胶之间、轮胎与轮辋之间以及轮胎与路面之间产生摩擦而生热。长途行驶或在炎热的夏季行驶时，轮胎的温度将会不断升高，使轮胎材料的机械性能下降，磨损增加，并且容易造成帘布脱层，帘线松散折断，如果胎温超过85℃就有爆裂的危险。

轮胎压力监测系统(TPMS)的引入对于行车安全显的尤为重要及迫切。

TPMS主要分为以下两种类型：间接式和直接式。间接式是通过汽车ABS系统的轮速传感器来比较车轮之间的转速差别，以达到监视胎压的目的，这种方法用的很少。直接式采用实时监测汽车轮胎里的温度和气压，驾驶员可根据测得的数据，做出相应的安全措施。全国汽车标准化委员会也在近期颁布了《基于胎压监测模块的汽车轮胎气压监测系统》(报批稿)。该系统是在每个轮胎内使用压力、温度和加速度传感器构成检测器，然后把采集到的压力、温度和加速度信号通过无线发射电路传送到汽车驾驶室内的接收器进行处理，再通过显示器进行数值显示及报警指示。TPMS采用无线的方式进行压力和温度数据的传送，将检测器发射模块装入轮胎内就不能控制电源通断，电池只有不断地给检测器持续供电，因为检测器发射模块不便经常更换电池，所以降低功耗、延长电池供电时间就成为TPMS关键技术之一。而且既然是无线发射，必存在接收数据误码率高的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够降低轮胎压力监测系统误码率和功耗的差错控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种汽车轮胎压力监测系统的差错控制方法，该差错控制方法包括一种能自动检错的校验码和一种能自动检错和纠正部分差错的纠错码，当轮胎压力监测系统监测的数据正常时使用校验码编码数据帧，当轮胎压力监测系统监测的数据异常时使用纠错码编码数据帧；

校验码是垂直偶校验码；

纠错码是海明码；

当轮胎压力监测系统监测的数据正常时的条件为：当轮胎压力监测系统监测的压力值2.0bar＜Pressure＜3.0bar时且轮胎压力监测系统在3分钟内监测的压力下降的速率时且轮胎压力监测系统监测的温度值Temperature＜80℃时，采用垂直偶校验码编码数据帧；

轮胎压力监测系统监测的数据异常时的条件为：当轮胎压力监测系统监测的压力值Pressure＞3.0bar时或压力值Pressure＜2.0bar时或轮胎压力监测系统在3分钟内监测的压力下降的速率时或轮胎压力监测系统监测的温度值Temperature＞80℃时，采用海明码编码数据帧。

本发明的有益效果是：

可以减少轮胎压力监测系统的数据帧长度，进而降低系统的功耗，延长电池寿命，同时在轮胎压力监测系统的数据异常时采用纠错码可以减少误码率，提高系统稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明汽车轮胎压力监测系统的差错控制方法实施例的流程图

具体实施方式

轮胎压力监测系统由三部分组成，分别是用于数据采集和RF发射的发射器模块；用于RF接受的接收器模块；用于数据显示及异常报警的显示器模块。本实用型发明应用于发射器模块中RF编码部分。

如图1所示，本实施例的方法是：轮胎压力监视系统的发射器模块定时测量轮胎的温度、气压和加速度，将采集到的新数据与从电可擦写只读存储器(EEPROM)取出的设定的标准值或者是RAM暂存的数据进比较。若轮胎压力监测系统监测的压力值2.0bar＜Pressure＜3.0bar时且轮胎压力监测系统在3分钟内监测的压力下降的速率时且轮胎压力监测系统监测的温度值Temperature＜80℃时采用垂直偶校验码编码数据帧。

垂直偶检验是将整个发送的信息块分为定长为p位的若干段(比如说q段)，每段后面按“1”的个数为偶数的规律加上一位偶校验位。

垂直偶校验码的编码效率为：R＝p/(p*q+1)

式中p位信息段的定长，q为信息段的个数。

若有数据32位10011010 01100111 11001100 00011010，则数据分为定长为8bit的4段数据。

数据 10011010

01100111

11001100

00011010

校验 00101011

则使用垂直偶校验码编码后的数据帧是10011010 01100111 1100110000011010 00101011。为了校验32位的数据增加了8位冗余位。数据帧的编码效率为80％。

若轮胎压力监测系统监测的压力值Pressure＞3.0bar时或压力值Pressure＜2.0bar时或轮胎压力监测系统在3分钟内监测的压力下降的速率时或轮胎压力监测系统监测的温度值Temperature＞80℃时采用海明码编码数据帧。

海明码是一种可以纠正一位差错的编码。它是利用在信息位为k位，增加r位冗余位，构成一个n＝k+r位的码字，然后用r个监督关系式产生的r个校正因子来区分无错和在码字中的n个不同位置的一位错。它必需满足以下关系式：

2^r＞＝n+1或2^r＞＝k+r+1

海明码的编码效率为：R＝k/(k+r)

式中k为信息位位数，r为增加冗余位位数。

若有8位数据10011010即k＝8，则r为4。使用海明码编码后的数据帧位011100101010。数据帧的编码效率为66.7％。且可通过对所有校验进行检查，将所有出错的校验位置相加，就可得到错误信息所在的位置。假定实际接收到的数据是011100101110，通过计算可发现位置10的数据出错。进而纠正轮胎压力监测系统在无线传输过程中产生错误的数据帧。

本实施例可有效解决无线发射过程中，发射器模块发射功耗大与接收器模块数据接收正确率低之间的矛盾，系统监测到的数据正常时，数据差错控制采用垂直偶校验码编码数据帧，以大幅减少发送位数，达到降低发射功耗的目的；当系统监测到的数据异常时，数据差错控制采用海明码，适当增加发送位数，保证数据可靠、正确地接收，保证轮胎压力监测系统的可靠性和稳定系。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (1)

1.一种汽车轮胎压力监测系统的差错控制方法，其特征在于：该差错控制方法包括一种能自动检错的校验码和一种能自动检错和纠正部分差错的纠错码；当轮胎压力监测系统监测的数据正常时使用校验码编码数据帧，当轮胎压力监测系统监测的数据异常时使用纠错码编码数据帧；

所述校验码是垂直偶校验码；

所述纠错码是海明码；

所述轮胎压力监测系统监测的数据正常时的条件为：当轮胎压力监测系统监测的压力值2.0bar＜Pressure＜3.0bar时且轮胎压力监测系统在3分钟内监测的压力下降的速率时且轮胎压力监测系统监测的温度值Temperature＜80℃时，采用垂直偶校验码编码数据帧；

所述轮胎压力监测系统监测的数据异常时的条件为：当轮胎压力监测系统监测的压力值Pressure＞3.0bar时或压力值Pressure＜2.0bar时或轮胎压力监测系统在3分钟内监测的压力下降的速率时或轮胎压力监测系统监测的温度值Temperature＞80℃时，采用海明码编码数据帧。