
轮胎压力监测(TPMS)
现在的汽车一般都有胎压监测功能,实际上是通过接收轮胎的高频信号来分析的。车辆的每个轮胎都装有一个压力传感器,压力值由高频信号发出,由车辆上的高频接收模块接收,一般集成在车身控制器(BCM)中。
让让我们看看高频信号和通信数据帧的一般编码格式。有两种主要的编码格式:
首先解释唤醒字段、同步字段和数据字段。
1、唤醒字段
唤醒域主要用于唤醒接收端,接收端一般处于轮询模式以节省电量。该字段的唤醒时间必须长于轮询模式的周期,以确保接收器每次都能唤醒。
2、同步字段
同步字段用于同步数据,并指示下一步开始发送数据。同步场的分析非常重要。如果有错位,后面的数据就分析不正确了。
3、数据字段
数据的编码方式一般有三种:不归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码,如下图所示。
轮胎压力监测(TPMS)信号示例
每个制造商的高频编码在每个应用场景下都是不一样的。以某厂商的胎压监测(TPMS)信号为例。单个轮胎压力信息的帧结构是:
其中,发送顺序是从B1字节到B10字节,然后是一个标准的曼彻斯特码0 & gt;添加到末尾,每个字节的MSB在前,LSB在后。的符号0 & gt;和1 定义如下:
数据分析原理
一般来说,有两种解析方式:扫描和捕捉。对于上述数据格式,B1和B2在解析时可以组合使用。前15位0 & gt;被视为唤醒字段,第16位1 被视为同步码,后面的位被视为数据字段。
根据上述唤醒字段、同步字段和数据字段,采取相应的分析策略。
1、扫描帧头
扫描相当于定时采样,精度低,可以是同步的,但可以滤除杂质,容易确定电平,所以适用于分析唤醒场和区间场。正常状态下启动扫描模式,实时监控有效信号的帧头。当连续监测到多个有效信号时,立即切换到捕获模式。可以选择只在高电平模式下进行决策切换,这样可以清楚的知道进入捕获模式后第一个跳沿中断一定是下一个跳沿。
2、捕捉同步(sync)代码
捕捉模式捕捉顶部边缘和底部边缘。在捕获模式下,首先分析同步代码,然后分析数据。同步码的电平周期肯定不同于唤醒码的电平周期。当第一个转换沿中断时,捕获的电平数据不准确,因此您可以选择丢弃它,因为模式在采集过程中切换。如果需要捕获高电平的判决,则需要丢弃前两次中断的数据才能开始第三次判决,因为第二次中断捕获的数据是低电平的。
3、捕获数据
当同步码确定后,需要立即进入数据码确定。曼彻斯特码是通过长短平来判断的。假设曼彻斯特的编码周期为T,那么曼彻斯特的数据电平一定是由T和T/2的各种高低电平组成,通过检测T(长电平)和T/2(短电平)的长短电平就可以分辨出0和1。根据曼彻斯特编码的特点,短电平与最后一位相同;长电平,是最后一位的倒数。按照这种判断模式,当前位可以通过前半个周期判断为0或1,所以需要丢弃后半个周期才能进入下一位的判断。如果它差分曼彻斯特编码,它it’这更容易。它长水平取1,短水平取0是可以的。
总结
通过以上分析可以发现,高频分析需要扫描和捕获交替进行,扫描用于监测唤醒场,捕获用于分析同步场和数据场。场同步很关键,要清楚判断的是高电平还是低电平,判断要及时。不管是曼彻斯特编码或者差分曼彻斯特编码,只需要判断水平就可以分析出相应的数据。当前位确定后,必须丢弃后半个周期,并立即进入下一个位周期采集。
本文主要介绍轮胎压力信号的分析。如果你的模块自带数据分析功能,开发起来会更方便。只需要配置高频模块,实际数据可以通过SPI等接口直接读出。




