综合CAN和LIN通信功能的TPMS设计和应用

               图8 LIN数据波形分析图

LIN总线是一个单主机多从机的网络结构。在本系统的LIN总线设计中，主要实现ECU主控模块(主机)对两个射频数字天线(从机)的配置和对轮胎数据的读取。如图9为LIN总线上的信息事件的触发工作图。

                                           图9 LIN总线事件触发图

7 TPMS接收系统的固件程序设计

如图10和11分别为射频数字天线和ECU主控模块的固件程序流程图。射频数字天线主要以SPI中断方式接收射频数据，并以LIN请求中断的方式发送LIN 数据帧。ECU主控模块以定时查询的方式工作：每隔1s主动发送CAN数据帧；每隔2s主动查询射频数字天线的数据；每隔30s主动检测TPMS系统的内部故障。另外ECU主控模块可以中断方式接收CAN总线上的数据，实现对TPMS之发射模块ID的注册、参数设置及车辆信息共享等功能。

                                             图10 射频数字天线流程图

　                                         图11 射频数字天线流程图

8 设计验证

TPMS 设计是可靠性要求非常高的汽车安全系统，必须从失效分析的角度制定严格而科学的可靠性验证计划，包括实验室测试和现场耐久性跑车测试。如图12为TPMS 安装在国外某款车上进行耐久跑车时，采用CAN分析仪对CAN数据进行连续采集、跟踪的报告，四个不同颜色的曲线分别代表了车辆在运行中每个轮胎的气压变化，由图可知，TPMS系统能够非常准确可靠地监测轮胎气压。

                                               图12 TRMS系统跑车测试数据跟踪图

9 结语

本文以客户需求为导向，阐述了一种可靠的TPMS技术方案，并从系统分析、方案构建、模块设计、系统调试、项目验证等典型应用过程，详细介绍了TPMS的设计思路和步骤。该系统虽然布局复杂、模块众多，但彻底解决了TPMS无线信号不稳定的严重失效问题，根据车辆环境的具体要求，可以对系统进行有效裁减或扩展，以满足不同车型的灵活设计。然而TPMS的设计毕竟是复杂的过程，特别在不同汽车环境的应用中，尚面临许多问题，还需进一步研究，使TPMS更加可靠、智能化地应用于汽车安全中。