CN109397999A - 一种兼容rke功能的胎压监测控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种兼容RKE功能的胎压监测控制方法,胎压收发机检测内部所存RKE钥匙序列号为全0时自动进入配对模式,此时只接收RKE钥匙发出的433.92MHz的ASK调制信号;按压RKE钥匙上的配对按键发送包含唯一序列号的配对数据帧,胎压收发机正确接收并保存该序列号后向RKE钥匙发送确认数据帧,同时指示灯变绿,否则指示灯一直为红色;RKE钥匙正确接收确认数据帧后再生效开锁和关锁按键功能,否则开锁和关锁按键功能一直为失效状态;胎压收发机通过检测点火开关ACC状态自动切换工作模式,当ACC为ON状态时,胎压监测系统进入行车模式;当ACC为OFF状态时,胎压监测系统进入熄火模式。本发明的TPMS接收机远离车身控制器的强干扰,有利于提高TPMS通信的可靠性降低误码率。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车电子主动安全控制技术,尤其涉及的是一种兼容RKE功能的胎压监测控制方法。
背景技术
直接式无线胎压监测系统(Tire Pressure Monitoring System,TPMS)是利用轮胎内部的传感器模块获取汽车行驶状态下轮胎压力、温度等信息或其他相关信息,通过内部处理器对轮胎信息进行处理,并控制射频单元以无线传输形式发送给胎压接收机,并由胎压接收机把轮胎压力、温度等信息显示给汽车驾驶员,或者在轮胎出现压力过高、压力过低或温度过高等异常情况时以声音、图标等形式提醒驾驶员进行防范预警,从而减少爆胎或失控的概率,保障乘员生命安全。直接式TPMS通常由四个轮胎传感器模块和一个胎压接收机组成。轮胎传感器模块装在轮胎内部的轮毂上,通常采用微型电池供电。胎压接收机一般安装在车体中部,从汽车蓄电池或点火开关取电。
汽车遥控无钥匙进入系统(Remote Keyless Entry,RKE)主要由便携式钥匙和集成在车身控制器内的无线接收器组成。遥控车门开关通过钥匙中的无线发射器,向安装在车内的无线接收器发送门控命令,经双向密钥验证后,通过车身控制器控制传动机构执行开关门的动作。
RKE和TPMS都是基于无线通信技术来进行数据的接收和发送的。在调制模式上,TPMS和RKE均支持幅移键控ASK(Amplitude-Shift Keying,ASK)和频移键控FSK(Frequency-ShiftKeying,FSK)两种。在编码方式上,TPMS和RKE都支持曼彻斯特编码,接收灵敏度均要求小于-100dBm。由于RKE和TPMS在工作频段和调制模式上存在共同点,可考虑将二者的无线接收器共用,减少硬件开销以降低总成本。现有的方案是在车身控制器中集成TPMS接收器,由于车身控制器需要驱动车窗、雨刮器等多个电机执行机构,控制电流很大,属于强干扰源,所以容易对TPMS无线通信产生电磁干扰,导致TPMS误报警或接收失败。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于:具有多种兼容功能的胎压监控技术,提供了一种兼容RKE功能的胎压监测控制方法。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的,本发明一种兼容RKE功能的胎压监测控制装置的控制方法,包括以下步骤:
(1)车辆ACC开关打到OFF状态,胎压收发机检测内部所存RKE钥匙序列号为全0时自动进入配对模式,此时只接收RKE钥匙发出的433.92MHz的ASK调制信号;
(2)按压RKE钥匙上的配对按键发送包含唯一序列号的配对数据帧,胎压收发机正确接收并保存该序列号后向RKE钥匙发送确认数据帧,同时指示灯变绿,否则指示灯一直为红色;
(3)RKE钥匙正确接收确认数据帧后再生效开锁和关锁按键功能,否则开锁和关锁按键功能一直为失效状态;
(4)配对成功后,胎压收发机通过检测点火开关ACC状态自动切换工作模式,当ACC为ON状态时,胎压监测系统进入行车模式;当ACC为OFF状态时,胎压监测系统进入熄火模式。
在行车模式下,胎压收发机内的第三单片机首先对双模无线收发器进行初始化设置,使得无线收发器进入FSK接收状态,准备接收轮胎传感器发过来的胎压数据,此时胎压收发机不接受其他ASK信号;各个轮胎传感器分别检测加速度,当连续N次加速度检测值在设定范围内时认为是处于停车状态,否则认为进入行驶状态。
在停车状态下,对轮胎传感器进行控制如下:对于气压、加速度定期检测,只检测数据不发射,以降低功耗;当检测气压变化值大于设定值,发送一次胎压数据更新显示;当检测到气压低异常状态时,发送胎压数据,气压恢复正常则自动消除报警。
在行驶状态下,轮胎传感器控制过程如下:检测轮胎内部气压值,并发送胎压数据;对气压和加速度分别进行定期检测;当检测气压变化值大于设定值,发送一次胎压数据更新显示;当检测到气压低异常状态时,发送胎压数据,直到气压恢复正常则自动消除报警。
在熄火模式下,胎压收发机内的第三单片机首先对双模无线收发器进行初始化设置,使得无线收发器进入ASK接收状态,准备接收RKE钥匙发过来的按键遥控命令,此时收发器对轮胎传感器发过来的FSK信号不解码。
在熄火模式下,按下RKE钥匙的开锁或闭锁按键时,基于滚码技术的RKE钥匙控制过程如下:
RKE钥匙中的第一单片机读出存储器中的滚码计数值N,同时将N加1写入存储器中;
将计数值N与RKE钥匙序列码、按键码组成16字节的编码数据,使用密钥对编码数据进行加密运算得出密文数据,并通过串口发给无线收发器发出。
本发明相比现有技术具有以下优点:本发明的TPMS接收机远离车身控制器的强干扰,有利于提高TPMS通信的可靠性降低误码率,避免频繁误报警或接收失败;RKE和TPMS射频接收电路集成化设计,CAN总线远距离互联,设计成本降低近75%,有利于TPMS全面推广和应用。
附图说明
图1是本发明的结构框图;
图2是胎压传感器的结构框图;
图3是RKE钥匙的结构框图;
图4是胎压收发机的结构框图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1~4所示,本实施例包括胎压收发机、RKE钥匙、以及安装在各个轮毂上的轮胎传感器;
所述轮胎传感器,用于自动检测轮胎内部气压,并通过433.92MHz的FSK调制信号发送给胎压收发机;
所述胎压收发机,用于分时接收RKE钥匙的控制信息和TPMS传感器监测的胎压信息,通过CAN总线实现与车身控制器的联动控制,同时将胎压信息在仪表指示单元上进行显示;
所述RKE钥匙,用于将加密后的按键编码数据射频调制后通过433.92MHz的ASK调制信号发送给胎压收发机,同时接收配对指令,完成和胎压收发机之间的密钥确认。RKE钥匙和胎压收发机之间通过高频433.92MHz进行通信,ASK调制模式,RKE钥匙属于发射端,胎压收发机属于接收端;轮胎传感器和胎压收发机之间通过高频433.92MHz进行通信,FSK调制模式,轮胎传感器属于发射端,胎压收发机属于接收端;胎压收发机和仪表指示单元、车身控制器通过CAN总线双向通信,符合CAN2.0B高速接口标准。
本实施例的RKE钥匙包括第一单片机、存储器、无线收发器、按键、天线和电池组成。其中,存储器用于保存滚码计数值,通常采用非易失性EEPROM存储器。第一单片机自动检测按键输入,并将存储器中滚码计数值、钥匙序列码、按键功能码组成一组编码值送入加密算法进行数据加密。无线收发器用于和胎压收发机进行双向握手通信,一方面将加密后的按键编码数据进行射频调制,并以433.92MHz的频率发送出去,另一方面接收配对指令,完成和胎压收发机之间的密钥确认。
本实施例的无线收发器采用的芯片型号为MAX7030。RKE钥匙中的按键有开锁、闭锁和配对三个功能键,长按开锁或闭锁键表示遥控车窗玻璃的降升。
本实施例的轮胎传感器包括压力传感器、温度传感器、加速度传感器、第二单片机、射频电路、天线、电池组成,所用型号为SP370。随着微电子技术的不断进步,轮胎传感器朝着高度集成化、无源化方向发展,目前已发展到了第三代,即实现了各种传感器、单片机及射频电路集成到单颗芯片中,飞思卡尔公司的MPXY8300A、英飞凌公司SP370就是第三代传感器的典型代表。这两款传感器的工作频率均支持315MHz和433.92MHz,调制模式也支持FSK调制和ASK调制可选。由于TPMS属于主动安全产品,对工作可靠性要求较高,所以本实施例的轮胎传感器优选采用FSK调制方式构建无线通信链路。本实施例的轮胎传感器采用的芯片型号为SP370。
本实施例的胎压收发机主要由双模无线收发器、第三单片机、CAN收发器、高频天线和电源组成。双模无线收发器支持ASK调制和FSK调制两种模式,既要接收四个轮胎传感器模块发送的胎压监测信息,又要支持和RKE钥匙的双向通信。编码形式要求支持曼彻斯特编码、非归零码等多种编码以适应不同种类的轮胎传感器模块和RKE钥匙的通信要求。CAN收发器和单片机支持CAN2.0B车载高速接口标准。胎压收发机从车载蓄电池直接取电,以保证停车熄火时也能实时接收RKE钥匙发过来的命令信息。本实施例的双模无线收发器采用的芯片型号为MAX7032。
本实施例的具体控制方法如下:
具体控制方法如下:
(1)汽车ACC开关打到OFF状态,胎压收发机检测内部所存RKE钥匙序列号为全0时自动进入配对模式,此时只接收RKE钥匙发出的433.92MHz的ASK调制信号;
(2)按RKE钥匙上的配对按键发送包含唯一序列号的配对数据帧,胎压收发机正确接收并保存该序列号后向RKE钥匙发送确认数据帧,同时指示灯变绿,否则指示灯一直为红色;
(3)RKE钥匙正确接收确认数据帧后再生效开锁和关锁按键功能,否则开锁和关锁按键功能一直为失效状态;
(4)配对成功后,胎压收发机通过检测点火开关ACC状态自动切换工作模式,当ACC为ON状态时,胎压监测系统进入行车模式;当ACC为OFF状态时,胎压监测系统进入熄火模式。
行车模式下,胎压收发机内的第三单片机首先对双模无线收发器进行初始化设置,使得无线收发器进入FSK接收状态,准备接收轮胎传感器发过来的胎压数据,此时收发器对其他ASK信号是排斥的。四个轮胎传感器分别按照3分钟/次检测加速度,当连续五次加速度检测值在-5g~+5g区间时认为是处于停车状态,否则认为进入行驶状态。
停车状态下轮胎传感器控制过程如下:
气压、加速度检测周期均为5秒,只检测数据不发射,以降低功耗;
当检测气压变化值≥+0.2Bar,发送一次胎压数据更新显示;
当检测到气压低异常状态时,按照30秒/次发送胎压数据,发送7次后按照4分钟一次发送胎压数据,气压恢复正常则自动消除报警。
行驶状态下轮胎传感器控制过程如下:
检测轮胎内部气压值,并按照30秒一次发送胎压数据,发送7次后按照4分钟一次发送胎压数据;
气压检测周期为5秒,加速度检测周期为3分钟;
当检测气压变化值≥+0.2Bar,发送一次胎压数据更新显示;
当检测到气压低异常状态时,按照5秒一次发送胎压数据,发送7次后按照3分钟一次发送胎压数据,气压恢复正常则自动消除报警。
熄火模式下,胎压收发机内的第三单片机首先对双模无线收发器进行初始化设置,使得无线收发器进入ASK接收状态,准备接收RKE钥匙发过来的按键遥控命令,此时收发器对轮胎传感器发过来的FSK信号是不能解码的。
熄火模式下,当车主按下RKE钥匙的开锁或闭锁按键时,基于滚码技术的RKE钥匙控制流程如下:
RKE钥匙中的单片机读出存储器中的滚码计数值N,同时将N加1写入存储器中;
将计数值N与RKE钥匙序列码、按键码组成16字节的编码数据,使用密钥对编码数据进行加密运算得出密文数据,并通过串口发给无线收发器发出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种兼容RKE功能的胎压监测控制装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)车辆ACC开关打到OFF状态,胎压收发机检测内部所存RKE钥匙序列号为全0时自动进入配对模式,此时只接收RKE钥匙发出的433.92MHz的ASK调制信号;
(2)按压RKE钥匙上的配对按键发送包含唯一序列号的配对数据帧,胎压收发机正确接收并保存该序列号后向RKE钥匙发送确认数据帧,同时指示灯变绿,否则指示灯一直为红色;
(3)RKE钥匙正确接收确认数据帧后再生效开锁和关锁按键功能,否则开锁和关锁按键功能一直为失效状态;
(4)配对成功后,胎压收发机通过检测点火开关ACC状态自动切换工作模式,当ACC为ON状态时,胎压监测系统进入行车模式;当ACC为OFF状态时,胎压监测系统进入熄火模式。
2.根据权利要求1所述的一种控制方法,其特征在于,在行车模式下,胎压收发机内的第三单片机首先对双模无线收发器进行初始化设置,使得无线收发器进入FSK接收状态,准备接收轮胎传感器发过来的胎压数据,此时胎压收发机不接受其他ASK信号;各个轮胎传感器分别检测加速度,当连续N次加速度检测值在设定范围内时认为是处于停车状态,否则认为进入行驶状态。
3.根据权利要求1所述的一种控制方法,其特征在于,在停车状态下,对轮胎传感器进行控制如下:对于气压、加速度定期检测,只检测数据不发射,以降低功耗;当检测气压变化值大于设定值,发送一次胎压数据更新显示;当检测到气压低异常状态时,发送胎压数据,气压恢复正常则自动消除报警。
4.根据权利要求1所述的一种控制方法,其特征在于,在行驶状态下,轮胎传感器控制过程如下:检测轮胎内部气压值,并发送胎压数据;对气压和加速度分别进行定期检测;当检测气压变化值大于设定值,发送一次胎压数据更新显示;当检测到气压低异常状态时,发送胎压数据,直到气压恢复正常则自动消除报警。
5.根据权利要求1所述的一种控制方法,其特征在于,在熄火模式下,胎压收发机内的第三单片机首先对双模无线收发器进行初始化设置,使得无线收发器进入ASK接收状态,准备接收RKE钥匙发过来的按键遥控命令,此时收发器对轮胎传感器发过来的FSK信号不解码。
6.根据权利要求1所述的一种控制方法,其特征在于,在熄火模式下,按下RKE钥匙的开锁或闭锁按键时,基于滚码技术的RKE钥匙控制过程如下:
RKE钥匙中的第一单片机读出存储器中的滚码计数值N,同时将N加1写入存储器中;将计数值N与RKE钥匙序列码、按键码组成16字节的编码数据,使用密钥对编码数据进行加密运算得出密文数据,并通过串口发给无线收发器发出。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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