深究ASK和FSK无线信号胎压传感器

梁 晨

（华晨汽车工程研究院，辽宁 沈阳 110141）

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深究ASK和FSK无线信号胎压传感器

梁 晨

（华晨汽车工程研究院，辽宁 沈阳 110141）

随着汽车销量的越来越多，人们不仅仅重视汽车的舒适性，而且越来越逐渐开始关注汽车的主动安全性。胎压监测系统就是一种汽车主动安全电气装置。它可以及时报警并通知驾驶员消除危险。文章主要介绍了ASK和FSK两种信号的介绍，直接式胎压传感器的组成，ASK和FSK两种胎压传感器的比较，以及最后的得出结论直接式胎压传感器工作比较安全可靠。

胎压传感器；ASK；FSK；安全

CLC NO.: U463.6 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)07-34-03

引言

ABS，EPS和安全气囊都是事后被动式安全电子装置。既事故发生后才开始控制，来保证司机的安全。然而胎压监测系统才是主动安全电子装置。既轮胎发生事故时，及时报警通知以便驾驶员快速采取措施避免事故的发生。

在近些年汽车交通事故中，据数据统计显示。爆胎发生的汽车事故率仅此酒驾的汽车事故率。进而爆胎造成的死亡人数和受伤人数更是汽车所有事故中的丧亡人数的第一位。这堪称汽车事故中的第一杀手。因此在汽车配置中加入胎压监测系统电子装置和胎压监测系统法规强制性的要求是大势所趋。

在目前的胎压检测系统大市场中，胎压监测系统分成两种，一种是直接式胎压监测系统；另一种是间接式胎压监测系统。间接式胎压监测系统是依赖ABS装置的一种胎压检测系统。它只有两种报警模式。第一低压报警；第二胎压监测系统故障。本文主要介绍的是直接式的胎压监测系统。它是由一个控制器盒和4个传感器组成。在汽车无线电子信号中，胎压传感器无线信号的工作模式有两种。一类是ASK的工作模式；另一类是FSK的工作模式。

本文主要想探究一下，在同一个车型中使用同样的直接式的胎压监测系统，将胎压控制器盒放置到同样的车身位置上。区别是分别使用不同工作模式的ASK和FSK的胎压传感器。进而比较一下哪一种传感器在同样的工作条件和情况下，工作比较稳定可靠。

1、无线信号的介绍

“幅移键控”（Amplitude Shift Keying）又称为“振幅键控”，即为ASK。也有称为“开关键控”（通断键控）信号。ASK是一种相对简单的调制方式。幅移键控（ASK）相当于模拟信号中的调幅，只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。幅移就是把频率、相位作为常量，而把振幅作为变量，信息比特是通过载波的幅度来传递的。二进制振幅键控（2ASK）， 由于调制信号只有0或1两个电平，相乘的结果相当于将载频或者关断，或者接通，它的实际意义是当调制的数字信号为“1”时，传输载波；当调制的数字信号为“0”时，不传输载波。

“频移键控”（Frequency Shift Keying）又称FSK。它是利用载波的频率变化来传递数字信息。它是利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术。

2、直接式胎压监测系统的组成

目前市面上有两种胎压监测系统，一种是直接式胎压监测系统，另外一种是间接式胎压监测系统。相对于间接式胎压监测系统，直接式胎压监测系统是由一个控制器ECU盒和4个胎压传感器所组成，然而间接式胎压监测系统是由ABS或ESC内置算法所组成。相对于间接式胎压监测系统，直接式胎压监测系统会具有如下几个优点：

（1）能够准确实时显示每一个轮胎的压力和温度数值。

（2）能够进行轮胎的高压，低压，快速漏气，温度高等相关报警。

（3）传感器采集的信息具有准确性，快速性，灵敏度高等特点。

间接式胎压监测系统只能监测到一个轮胎的报警，当如果两个轮胎同时报警，它就监测不出来了。另外，当车速超过110km/h，间接式胎压传感器就起不到任何作用了。因此，相对于直接式的胎压监测系统，间接式胎压监测系统仅仅是一个过渡的低成本的方案。所以，欧盟等发达国家已经出台相关直接式的胎压监测系统的法律法规强制要求。

大多数国内汽车主机厂一般都会采用直接式胎压监测系统的方案。主要原因就是它稳定高效准确实时的特点而备受青睐。

3、ASK和FSK传感器接收率的比较

直接式胎压控制器盒首先放在同一辆试验车的副驾驶A柱上，准备好两套轮胎。一套轮胎安装ASK的胎压传感器。另一套轮胎安装统一品牌的FSK的胎压传感器。然后分别进行两轮ASK和FSK的胎压监测系统进行验证胎压传感器的接收率的标定。

图1

标定测试系统的电气连接方法如下图所示：

接收效果评价方法：数据包的接收率、数据帧的接收率

接收率的计算方法以：数据包的接收率=（实际接收包数/理论包数）*100%

数据帧的接收率=（实际接收帧数/理论帧数）*100%

图2

其FSK和ASK的胎压传感器在各个低速（40-60km/h）颠簸组合的城市路面和 (100-120km/h) 高速路面验证标定的接收率如下：

表1 FSK传感器的接收率（车速40-60km/h）

表2 FSK传感器的接收率（车速100-120 km/h）

表4 ASK传感器的接收率（车速100-120km/h）

4、结论

通过在低速路段和高速路段的ASK和FSK标定测试的胎压传感器接收率表，可以明确看出。同一品牌的FSK要比ASK的传感器的接收率要好一些。这同样证明了FSK的抗干扰性要比ASK好很多。

因此，我建议汽车主机厂尽量使用FSK模式的胎压传感器。这样保证胎压监测系统接收效果好。如果汽车主机厂的项目车身长度比较短的话，也可以采用同品牌的ASK的胎压传感器。但是胎压控制器盒尽量保证摆放在汽车几何中心位置。进而保证胎压监测系统接收效果良好。

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Explore ASK tire pressure sensor and FSK wireless signal

Liang Chen
( Brilliance automotive engineering research institute, Liaoning Shenyang 110141 )

With the increasing number of car sales, people not only pay attention to the comfort of the car, but also gradually began to pay attention to the vehicle's active safety. Tire pressure monitoring system is a kind of active safety electric device. It can alert and inform the driver to eliminate the danger. This paper mainly introduces the ASK and FSK signals, the composment of direct tire pressure sensor, the comparison of ASK and FSK tire pressure sensor, and finally draws the conclusion that the direct tire pressure sensor is safe and reliable.

tire pressure sensor; ASK; FSK; safty

U463.6

：A

：：1671-7988 (2017)07-34-03

梁晨，男，助理工程师，就职于华晨汽车工程研究院。研究领域：汽车组合仪表，胎压监测系统，网关等等。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.07.015