一种多频点的ASK和FSK并存的汽车无线通讯方式及设备的制作方法

技术领域

本发明涉及一种汽车无线通讯领域，特别涉及一种多频点的ASK和FSK并存的汽车无线通讯方式。

背景技术：

随着中国经济的快速发展，汽车产业已成为国民经济的支柱产业，截至2016年底，全国汽车保有量近2亿辆。“十三五”汽车产业发展规划中提出，汽车产销量保持稳定增长，到2020年产销规模将达到3000万辆左右。汽车车身控制系统中的轮胎压力监测系统、无钥匙进入及启动系统和车身控制模块已逐渐成为汽车的标准配置。这三类系统中都配有遥控钥匙或智能钥匙，遥控钥匙与控制板之间的射频通讯目前均采用固定频率的单一ASK/FSK的调制方式，如图1。虽然该方式技术成熟，但在车身内部电子控制单元之间以及车辆周边环境存在同频率或相近频率的射频干扰的情况下，很容易导致接收误码率高或收发两端的通讯中断，造成控制单元不动作或误动作，大大降低了用户体验，甚至存在安全隐患。从图2可以看出，随着汽车数量的增加和无线互联的普及，车辆周边电磁环境会越来越复杂，该问题的表现越来越突出。

目前，国内的研发机构和科研单位在该方面的研究大多采用针对数据帧结构和校验方式的改进，包括多次重复发送数据帧、增加校验数据、改进加密方式等等，这些措施和方法只能缓解问题，并没有从根本上解决这类问题，对于无线通讯中心频率的并发射频干扰一直存在的场合，这些方法无能为力。

技术实现要素：

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种多频点的ASK和FSK并存的汽车无线通讯方式及设备。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种多频点的ASK和FSK并存的汽车无线通讯方式，包括无线发射部件和无线接收部件，所述无线发射部件支持ASK和FSK调制，所述接收部件支持ASK和FSK解调，所述无线发射部件发射的每包数据包括多帧无线数据，所述多帧无线数据中的每帧数据的无线中心频率各不相同，且多帧数据中有ASK调制的数据帧和FSK调制的数据帧，所述无线接收部件通过轮询无线频点、ASK和FSK解调方式来识别、自动配置单帧无线数据的参数和接收发射部件发射的每帧数据。

优先地，所述多帧无线数据的数据格式相同，包括前导码段、起始位段和数据段。

优先地，所述前导码段的长度大于64位，所述前导码段由多个01排列组成，所述起始位段由10组成，所述数据段包括数据部分和数据校验部分。

优先地，所述多帧无线数据中的相邻每帧数据的无线中心频率相差1MHz。

优先地，所述多帧无线数据为3、5、7帧。

优先地，所述多帧无线数据的中间帧的无线中心频点为433.92MHz或315MHz。

优先地，所述发射器部件在发送每包数据的多帧无线数据时，多帧无线数据之间采用ASK和FSK交错调制方式。

优先地，所述无线接收部件的单次轮询时间小于前导码段的传输时间除以2，再除以每包数据的帧的中心频点、ASK调制和FSK调制的组合的数目。

优先地，所述发射器发射的每包数据中的帧与帧数据之间的时间间隔相同且固定。

优先地，所述发射器发射的每包数据中的帧与帧数据的时间间隔为以最小单位时间为基准的奇数倍的随机数。

一种利用多频点的ASK和FSK并存的汽车无线通讯方式的汽车电子设备，所述汽车电子设备为车身控制器与遥控钥匙之间的无线通讯和/或胎压接收器与胎压检测发射器之间的无线通讯。

本发明的有益效果是，本发明通过对干扰因素与现有系统调制方式缺陷进行分析研究，提出一种多频点的ASK和FSK并存的汽车无线通讯方式，可有效克服原有系统通讯方式的缺陷，提高抗干扰能力和通讯可靠性。该技术即可典型应用于汽车车身控制器的遥控钥匙或胎压监测产品的无线通讯，或者任何需要抗干扰的无线通讯新产品，也适合存量汽车市场的产品升级换代，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1是ASK /FSK调制信号示意图；

图2是发射、接收部件和外部电磁干扰示意图；

图3是单帧无线数据格式示意图；

图4是单频点时域无线数据帧传输示意图；

图5是多频点时域无线数据帧传输示意图；

图6三频点ASK和FSK交错调制方式；

其中，f0. 无线中心频点，△f.. 频率偏移，t1~ t4. 为无线相邻数据帧与帧的时间间隔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

一种多频点的ASK和FSK并存的汽车无线通讯方式，包括无线发射部件和无线接收部件，所述无线发射部件支持ASK和FSK调制，所述接收部件支持ASK和FSK解调，所述无线发射部件发射的每包数据包括多帧无线数据，所述多帧无线数据中的每帧数据的无线中心频率各不相同，且多帧数据中有ASK调制的数据帧和FSK调制的数据帧，所述无线接收部件通过轮询无线频点、ASK和FSK解调方式来识别、自动配置单帧无线数据的参数和接收发射部件发射的每帧数据。结合图4和图5分析可知，在同样发射频次的情况下，采用多频点无线通讯比单频点无线通讯具有更强的抗干扰性。

如图3所示，多帧无线数据的数据格式相同，包括前导码段、起始位段和数据段。前导码段主要用于无线接收部件的识别无线配置参数功能，起始位段则提示接收部件前导码段结束，开始进入接收数据阶段，数据段则是要接收和解析的传输内容。

前导码段的长度大于64位，所述前导码段由多个01排列组成，前导码越长，接收部件用于识别该帧数据的中心频点和调制方式的时间就越长，越有利于系统的抗干扰。例如当无线通讯数据速率为10kbit/s时，前导码等于64位时，用于识别的时间为6.4ms，如果每包含有3帧数据，则接收器识别单帧数据的无线中心频点的时间小于6.4/3毫秒。这种无线接收处理器速度的要求，一般的8/16/32位单片机的均能满足，在这种方式下，有利该通讯方式的应用；所述前导码段由多个01排列组成。这是为了让无线接收芯片识别数据帧而设计的。可以兼容目前市面上的大部分的无线接收芯片；所述起始位段由10组成。这是为了提示无线接收芯片前导码已结束，请做好数据接收准备。所述数据段包括数据部分和数据校验部分。在实施中，增加数据校验部分，为了剔除通讯中的错误数据，校验可采用通常的和校验或CRC校验。

多帧无线数据中的相邻每帧数据的无线中心频率相差1MHz。在本实施中，由于采用天线和匹配阻抗的限制，不可以实现无线中心频率相差很大，否则成本会急剧上升，为了控制设计的汽车电子设备的成本，又能增大抗干扰能力，采用中心频率相差1MHz，这种设计，市面上的大部分无线接收芯片都可以的支持。结合图5或图6，频率偏移△f等到于1MHz。

多帧无线数据为3、5、7帧。理论上多帧的无线数据可以很多，但7帧已可以实现7种不同频段的频率，足可以满足汽车电子产品的要求。为了提高设备的性价比，根据不同的抗干扰等级，可以采用3、5或7帧。图5或图6以3帧为例进行说明，5和7帧依次类推。

多帧无线数据的中间帧的无线中心频点为433.92MHz或315MHz。这是目前遥控钥匙和胎压检测常用的频段，其他频段也可以实施。

发射器部件在发送每包数据的多帧无线数据时，多帧无线数据之间采用ASK和FSK交错调制方式。这样可以使系统的抗干扰能力更强，同时在强干扰的场合，增加了系统成功能通讯的机率。图6给出了3帧时的两种交错排列方式，5和7帧依次类推。

无线接收部件的单次轮询时间小于前导码段的传输时间除以2，再除以每包数据的帧的中心频点、ASK调制和FSK调制的组合的数目。

发射器发射的每包数据中的帧与帧数据之间的时间间隔相同且固定。本实施例的主要应用与汽车遥控器的场合。

发射器发射的每包数据中的帧与帧数据的时间间隔为以最小单位时间为基准的奇数倍的随机数。本实施例主要应用在胎压监测领域，由于每台胎压检测系统拥有4~5支发射器，采用随机数是为了防止发射器发送的每包数据中的帧数据全部产生碰撞，导致接收部件接收失败，产生误报警而设计的。

一种利用多频点的ASK和FSK并存的汽车无线通讯方式的汽车电子设备，所述汽车电子设备为车身控制器与遥控钥匙之间的无线通讯和/或胎压接收器与胎压检测发射器之间的无线通讯。车身控制器与胎压监测的无线频点不相同时，可以分别利用公开的多频点汽车无线通讯方式；如果无线频点相同，则可以利用公开的无线通讯方式制定频偏△f和ASK、FSK的排列来防止无线数据的碰撞，保证汽车电子设备的正常工作。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。