專利名稱：基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車車載電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車行駛中，輪胎故障是造成突發(fā)嚴(yán)重交通事故的重要原因。胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)TPMS (Tire Pressure Monitoring System)是由安裝于車輛每一個(gè)輪胎中的傳感器(集成無線發(fā)射)、無線信號(hào)接收天線和安裝于車身的控制模塊(集成無線接收)構(gòu)成的。傳感器能在行車過程中實(shí)時(shí)采集輪胎氣壓、溫度和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等信息，然后通過無線通信方式將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到TPMS控制模塊，在出現(xiàn)異常狀況時(shí)控制模塊會(huì)及時(shí)給予報(bào)警，從而有效預(yù)防爆胎。
科技發(fā)展的同時(shí)也帶來了風(fēng)險(xiǎn)和問題，目前TPMS傳感器和控制模塊之間的無線通信數(shù)據(jù)身份認(rèn)證過于簡(jiǎn)單，是一種靜態(tài)的固定的身份識(shí)別方式。這種方式的缺點(diǎn)是很容易被外部設(shè)備獲取并假冒該節(jié)點(diǎn)與TPMS控制模塊通信，通過發(fā)送虛假數(shù)據(jù)來攻擊TPMS，造成安全隱患，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重交通事故發(fā)生。這種外部設(shè)備通過模仿TPMS傳感器向TPMS中央控制單元發(fā)送虛假信息的方式稱之為對(duì)TPMS的假冒攻擊。有鑒于此，有必要提供一種基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法，該方法包括下列步驟
51、TPMS的中央控制單元生成編碼，以無線方式發(fā)送至無線傳感器，作為無線傳感器ID的滾動(dòng)步長(zhǎng)step ；
52、無線傳感器接受所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step，采用固定的數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度向TPMS的中央控制單元發(fā)送數(shù)據(jù)幀，所述數(shù)據(jù)幀中無線傳感器ID為固定識(shí)別碼IDs和滾碼部分IDd之和，即ID=IDs + IDd,所述滾碼部分IDd的初始值為所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step ；
53、所述無線傳感器向TPMS的中央控制單元間隔發(fā)送數(shù)據(jù)幀，所述滾碼部分IDd按照所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step依次滾動(dòng)，即IDd=nXstep, n為所述數(shù)據(jù)巾貞發(fā)送次數(shù)；
54、TPMS的中央控制單元對(duì)接受的所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解碼，得到本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID，并將本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID和上一數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID的滾碼部分IDd進(jìn)行比較，進(jìn)行假冒攻擊判斷。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟SI中，所述TPMS的中央控制單元根據(jù)接收的所述數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)生成所述編碼。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟SI中，所述TPMS的中央控制單元根據(jù)接收的所述數(shù)據(jù)幀中的胎壓數(shù)值生成所述編碼。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S4中“假冒攻擊判斷”具體為
541、若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)step的3倍，且差值為滾動(dòng)步長(zhǎng)step的整數(shù)倍時(shí)，判定本數(shù)據(jù)幀為非假冒攻擊數(shù)據(jù)；
542、若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值大于3倍的滾動(dòng)步長(zhǎng)step且小于或等于6倍的滾動(dòng)步長(zhǎng)step時(shí),暫不采納該數(shù)據(jù),通過下一巾貞數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證；若下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)step的3倍，且差值為滾動(dòng)步長(zhǎng)step的整數(shù)倍時(shí)，則判定下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)為非假冒攻擊數(shù)據(jù)；否則，則判定下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)為假冒攻擊數(shù)據(jù)；
543、若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值大于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)的6倍，則判定本數(shù)據(jù)幀為假冒攻擊數(shù)據(jù)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S2和S3之間還包括所述TPMS的中央控制單元接受所述數(shù)據(jù)幀，通過解碼判斷所述無線傳感器ID是否為固定識(shí)別碼IDs與滾動(dòng)步長(zhǎng)step之和，若是，則判定該無線傳感器已經(jīng)收到所述編碼，且該無線傳感器ID設(shè)置符合滾碼規(guī)則。相應(yīng)地，一種基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括無線傳感器和TPMS的中央控制單元，
所述無線傳感器包括
用于接收TPMS的中央控制單元發(fā)送的滾動(dòng)步長(zhǎng)step的單元；
用于設(shè)定數(shù)據(jù)幀格式，數(shù)據(jù)幀中包括無線傳感器ID，將無線傳感器ID設(shè)定為固定部分IDs和滾碼部分IDd之和，即ID = IDs + IDd，將所述滾碼部分IDd的初始值設(shè)定為所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step的單元；
用于向TPMS的中央控制單元間隔發(fā)送數(shù)據(jù)幀，使所述數(shù)據(jù)幀中的所述滾碼部分IDd按照所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step依次滾動(dòng)的單元；其中IDd=nXstep, n為所述數(shù)據(jù)巾貞發(fā)送次數(shù)；
所述TPMS的中央控制單元包括
用于生成編碼，以無線方式發(fā)送至無線傳感器，作為無線傳感器ID的滾動(dòng)步長(zhǎng)step的單元；
用于對(duì)接受的所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解碼，得到本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID，并將本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID和上一數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID的滾碼部分IDd進(jìn)行比較，進(jìn)行假冒攻擊判斷的單元。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述用于生成編碼，以無線方式發(fā)送至無線傳感器，作為無線傳感器ID的滾動(dòng)步長(zhǎng)step的單元,包括
用于生成所述編碼為一個(gè)默認(rèn)的大于0的4位二進(jìn)制數(shù)的單元；
用于根據(jù)接收的所述數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)生成所述編碼的單元。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述用于根據(jù)接收的所述數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)生成所述編碼的單元，包括
用于根據(jù)車輛開始運(yùn)動(dòng)前，所述無線傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中的胎壓值生成所述編碼的單元；用于根據(jù)保留的所述無線傳感器最后一次非假冒攻擊數(shù)據(jù)，重新生成編碼的單元。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述用于對(duì)接受的所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解碼，得到本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID，并將本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID和上一數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID的滾碼部分IDd進(jìn)行比較，進(jìn)行假冒攻擊判斷的單元，包括
用于若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)step的3倍，且差值為滾動(dòng)步長(zhǎng)step的整數(shù)倍時(shí)，判定本數(shù)據(jù)幀為非假冒攻擊數(shù)據(jù)的單元；
用于若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值大于3倍的滾動(dòng)步長(zhǎng)step且小于或等于6倍的滾動(dòng)步長(zhǎng)step時(shí),暫不采納該數(shù)據(jù),通過下一巾貞數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證；若下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步 長(zhǎng)step的3倍，且差值為滾動(dòng)步長(zhǎng)step的整數(shù)倍時(shí)，則判定下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)為非假冒攻擊數(shù)據(jù)；否則，則判定下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)為假冒攻擊數(shù)據(jù)的單元;
用于若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值大于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)的6倍，則判定為假冒攻擊數(shù)據(jù)的單元。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在不增加硬件成本的條件下，通過將TPMS傳感器所發(fā)送數(shù)據(jù)幀中的ID由靜態(tài)不變改為動(dòng)態(tài)滾碼變化，且滾動(dòng)步長(zhǎng)是一個(gè)由前次胎壓數(shù)據(jù)作為種子而生成的一個(gè)隨機(jī)數(shù)，即動(dòng)態(tài)ID的滾動(dòng)步長(zhǎng)也是動(dòng)態(tài)變化的。以此達(dá)到有效抵抗外部惡意設(shè)備對(duì)TPMS系統(tǒng)的假冒攻擊，提高TPMS系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。


圖I為本發(fā)明一實(shí)施方式中基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式中基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法流程示意圖。圖3為本發(fā)明一實(shí)施方式中基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作流程圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖所示的各實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。參圖I所示為本發(fā)明基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)示意圖，所述系統(tǒng)包括若干傳感器以及TPMS的中央控制單元，無線傳感器的發(fā)射數(shù)據(jù)幀包含動(dòng)態(tài)ID，ID包括固定部分IDs和滾碼部分IDd組成，且ID = IDs + IDd;中央控制單元對(duì)接收到的數(shù)據(jù)幀中的ID進(jìn)行解碼，并與傳感器上一次發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中的ID進(jìn)行比較，進(jìn)行假冒攻擊判斷。優(yōu)選地，在本發(fā)明中包括一個(gè)TPMS的中央控制單元10及五個(gè)傳感器21、22、23、24,25組成，其中中央控制單元10包括無線收發(fā)、控制和信息提示三個(gè)模塊，無線傳感器包括無線收發(fā)、壓力溫度感應(yīng)兩個(gè)模塊。中央控制單元10和無線傳感器21、22、23、24、25之間通過無線方式進(jìn)行通信，即中央控制單元通過低頻(LF)無線方式給傳感器發(fā)送信息，而傳感器通過高頻(HF)無線方式給中央控制單元發(fā)送信息。TPMS的中央控制單元向傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀主要包含幀頭、數(shù)據(jù)(具體為控制指令等)、校驗(yàn)、幀尾四部分，無線傳感器向中央控制單元發(fā)送的數(shù)據(jù)幀主要包含幀頭、ID、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)、幀尾五個(gè)部分。其中數(shù)據(jù)幀是指無線通信鏈路層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元，它主要包括幀頭、數(shù)據(jù)部分、幀尾以及數(shù)據(jù)發(fā)送/接收方身份信息等。參圖2所示，本發(fā)明基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法包括以下步驟
SI、TPMS的中央控制單元生成編碼，以無線方式發(fā)送至無線傳感器，作為無線傳感器ID的滾動(dòng)步長(zhǎng)step。TPMS的中央控制單元根以車輛開始運(yùn)動(dòng)前，無線傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中的胎壓值為種子，生成隨機(jī)數(shù)，隨機(jī)數(shù)為大于0的4位二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)，以無線方式發(fā)送至無線傳感器，作為無線傳感器ID的滾動(dòng)步長(zhǎng)step。另外，對(duì)于新加入的傳感器，以二進(jìn)制1000為滾碼步長(zhǎng)step。TPMS的中央控制單元發(fā)送滾動(dòng)步長(zhǎng)step給無線傳感器的過程重復(fù)3次，以確保滾動(dòng)步長(zhǎng)step能被無線傳感器收到。S2、無線傳感器接受滾動(dòng)步長(zhǎng)step，采用固定的數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度向TPMS的中央控制單元發(fā)送數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀中無線傳感器ID為固定識(shí)別碼IDs和滾碼部分IDd之和，即ID = IDs+ IDd，所述滾碼部分IDd的初始值為所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step ；· TPMS的中央控制單元接受數(shù)據(jù)幀，通過解碼判斷所述無線傳感器ID是否為固定識(shí)別碼IDs與滾動(dòng)步長(zhǎng)step之和，若是，則判定該無線傳感器已經(jīng)收到滾動(dòng)步長(zhǎng)step，且該無線傳感器ID設(shè)置符合滾碼規(guī)則。S3、無線傳感器向TPMS的中央控制單元間隔發(fā)送數(shù)據(jù)幀，滾碼部分IDd按照所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step依次滾動(dòng)，即IDd=nXstep, n為所述數(shù)據(jù)巾貞發(fā)送次數(shù)；
S4、TPMS的中央控制單元對(duì)接受的所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解碼，得到本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID，并將本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID和上一數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID的滾碼部分IDd進(jìn)行比較，進(jìn)行假冒攻擊判斷。其中，步驟S4中的“假冒攻擊判斷”具體為
541、若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)step的3倍，且差值為滾動(dòng)步長(zhǎng)step的整數(shù)倍時(shí)，判定本數(shù)據(jù)幀為非假冒攻擊數(shù)據(jù)；
542、若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值大于3倍的滾動(dòng)步長(zhǎng)step且小于或等于6倍的滾動(dòng)步長(zhǎng)step時(shí),暫不采納該數(shù)據(jù),通過下一巾貞數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證；若下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)step的3倍，且差值為滾動(dòng)步長(zhǎng)step的整數(shù)倍時(shí)，則判定下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)為非假冒攻擊數(shù)據(jù)；否則，則判定下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)為假冒攻擊數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟 S44 ；
543、若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值大于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)的6倍，則判定本數(shù)據(jù)幀為假冒攻擊數(shù)據(jù)；
544、TPMS的中央控制單元根據(jù)保留的所述無線傳感器最后一次非假冒攻擊數(shù)據(jù)，重新生成編碼，以無線方式發(fā)送至所述無線傳感器，作為所述無線傳感器ID的滾動(dòng)步長(zhǎng)step ；
545、此次判斷結(jié)束，進(jìn)行下一次判斷。相應(yīng)地，本發(fā)明的一種基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括無線傳感器和TPMS的中央控制單元其中，
無線傳感器包括用于接收TPMS的中央控制單元發(fā)送的滾動(dòng)步長(zhǎng)step的單元；
用于設(shè)定數(shù)據(jù)幀格式，數(shù)據(jù)幀中包括無線傳感器ID，將無線傳感器ID設(shè)定為固定部分IDs和滾碼部分IDd之和，即ID = IDs + IDd，將滾碼部分IDd的初始值設(shè)定為所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step的單元；
用于向TPMS的中央控制單元間隔發(fā)送數(shù)據(jù)幀，使數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd按照滾動(dòng)步長(zhǎng)step依次滾動(dòng)的單元；其中IDd=nXstep, n為數(shù)據(jù)巾貞發(fā)送次數(shù)；
TPMS的中央控制單元包括
用于生成編碼，以無線方式發(fā)送至無線傳感器，作為無線傳感器ID的滾動(dòng)步長(zhǎng)step的單元；
用于對(duì)接受的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解碼，得到本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID，并將本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID和上一數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID的滾碼部分IDd進(jìn)行比較，進(jìn)行假冒攻擊判斷的單元。結(jié)合圖3所示，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，具體實(shí)現(xiàn)方式如下
1、中央控制單元獲取車輛速度信號(hào)，若車輛速度信號(hào)大于5Km/h，則判定車輛開始運(yùn)
動(dòng)；
2、判斷傳感器是否為新加入的傳感器，若是(如傳感器I)，則中央控制單元以車輛開始運(yùn)動(dòng)前TPMS傳感器發(fā)送給中央控制單元的胎壓數(shù)值作為種子，運(yùn)行內(nèi)部隨機(jī)數(shù)生成算法，產(chǎn)生一個(gè)大于0的4位二進(jìn)制數(shù)，該4位二進(jìn)制數(shù)將作為TPMS傳感器I的IDdl的滾動(dòng)步長(zhǎng)st印I。依次類推，針對(duì)TPMS傳感器2、TPMS傳感器3、TPMS傳感器4、TPMS傳感器5均有一個(gè)隨機(jī)的滾動(dòng)步長(zhǎng)與IDd2、IDd3 ,IDd4、IDd5對(duì)應(yīng)，這些隨機(jī)步長(zhǎng)記為st印2、st印3、step4、step5。若否,對(duì)于新加入系統(tǒng)的傳感器,此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部沒有該傳感器對(duì)應(yīng)于車輛運(yùn)動(dòng)前發(fā)送的胎壓數(shù)值，中央控制單元采用默認(rèn)值二進(jìn)制數(shù)1000 (十進(jìn)制8)作為其IDd的滾動(dòng)步長(zhǎng)；
3、中央控制單元將生成的5個(gè)傳感器的IDd的滾動(dòng)步長(zhǎng)分別通過LF無線方式發(fā)送給相應(yīng)的傳感器，即將stepl、step2、step3、step4、step5分別發(fā)送給TPMS傳感器I、TPMS傳感器2、TPMS傳感器3、TPMS傳感器4、傳感器5。該發(fā)送過程重復(fù)3次，以確保信息能被傳感器收到；
4、傳感器接收到此隨機(jī)滾動(dòng)步長(zhǎng)后，即以預(yù)先設(shè)定的IDdx的初始值為基礎(chǔ)，以stepx為步長(zhǎng)生成一個(gè)新的IDdx,并應(yīng)于組成包含胎壓溫度等信息的數(shù)據(jù)幀，然后通過HF無線方式發(fā)送給中央控制單元。中央控制單元接收到該幀數(shù)據(jù)后，通過解碼判斷此次的IDdx是否等于預(yù)先設(shè)定的IDdx的初值加上stepx,如果等于則說明中央控制單元發(fā)送的包含stepx的信息，傳感器X已經(jīng)收到，且IDx符合滾碼規(guī)則。此段中X可取I 5中任一正整數(shù)。5、5個(gè)傳感器間隔一定時(shí)間，分別向中央控制單元發(fā)送輪胎溫度和胎壓數(shù)據(jù)，中央控制單元通過對(duì)每次接收到的數(shù)據(jù)幀中的ID進(jìn)行解碼，再將本次的IDd于該傳感器上一次發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中的IDd進(jìn)行比較。其中判斷步驟具體為
當(dāng)二者之間差值小于或等于該傳感器IDd對(duì)應(yīng)St印的3倍，且差值為St印的整數(shù)倍時(shí)判定該數(shù)據(jù)幀是安全的，非假冒攻擊；
當(dāng)二者之間差值大于3倍的step但小于等于6倍的step時(shí),暫不采納該數(shù)據(jù),待接收到該傳感器的下一幀數(shù)據(jù)后，再對(duì)這兩次的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如果判斷結(jié)果是安全的，則這兩次數(shù)據(jù)均有效。否則，中央控制單元根據(jù)保留的最后一次有效數(shù)據(jù)中的胎壓重新計(jì)算step并重復(fù)以上過程，給該傳感器重置滾碼步長(zhǎng)；
當(dāng)二者之間差值大于該傳感器IDd對(duì)應(yīng)step的6倍，則直接判定為假冒攻擊數(shù)據(jù)，中央控制單元根據(jù)保留的最后一次有效數(shù)據(jù)中的胎壓重新計(jì)算step并重復(fù)以上過程，給該傳感器重置滾碼步長(zhǎng)。6、車輛停止，下一次開始運(yùn)動(dòng)后，將重復(fù)以上I飛過程，隨著每次發(fā)送數(shù)據(jù)IDd將遞增，達(dá)到最大值后自動(dòng)溢出，清零后重新開始遞增滾碼過程。以此保證傳感器的ID是動(dòng)態(tài)變化的，可以有效抵抗假冒攻擊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明給出了一種基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。在不增加硬件成本的條件下，通過將TPMS傳感器所發(fā)送數(shù)據(jù)幀中的ID由靜態(tài)不變改為動(dòng)態(tài)滾碼變化，且滾動(dòng)步長(zhǎng)是一個(gè)由前次胎壓數(shù)據(jù)作為種子而生成的一個(gè)隨機(jī)數(shù)，即動(dòng)態(tài)ID的滾動(dòng)步長(zhǎng)也是動(dòng)態(tài)變化的，以此達(dá)到有效抵抗外部惡意設(shè)備對(duì)TPMS系統(tǒng)的假冒攻擊，提高 TPMS系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法，其特征是，該方法包括下列步驟 51、TPMS的中央控制單元生成編碼，以無線方式發(fā)送至無線傳感器，作為無線傳感器ID的滾動(dòng)步長(zhǎng)step ； 52、無線傳感器接受所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step，采用固定的數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度向TPMS的中央控制單元發(fā)送數(shù)據(jù)幀，所述數(shù)據(jù)幀中無線傳感器ID為固定識(shí)別碼IDs和滾碼部分IDd之和，即ID=IDs + IDd,所述滾碼部分IDd的初始值為所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step ； 53、所述無線傳感器向TPMS的中央控制單元間隔發(fā)送數(shù)據(jù)幀，所述滾碼部分IDd按照所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step依次滾動(dòng)，即IDd=nXstep, η為所述數(shù)據(jù)巾貞發(fā)送次數(shù)； 54、TPMS的中央控制單元對(duì)接受的所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解碼，得到本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID，并將本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID和上一數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID的滾碼部分IDd進(jìn)行比較，進(jìn)行假冒攻擊判斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法，其特征是，所述步驟SI中，所述TPMS的中央控制單元根據(jù)接收的所述數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)生成所述編碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法，其特征是，所述步驟SI中，所述TPMS的中央控制單元根據(jù)接收的所述數(shù)據(jù)幀中的胎壓數(shù)值生成所述編碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法，其特征是，所述步驟S4中“假冒攻擊判斷”具體為 541、若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)step的3倍，且差值為滾動(dòng)步長(zhǎng)step的整數(shù)倍時(shí)，判定本數(shù)據(jù)幀為非假冒攻擊數(shù)據(jù)； 542、若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值大于3倍的滾動(dòng)步長(zhǎng)step且小于或等于6倍的滾動(dòng)步長(zhǎng)step時(shí),暫不采納該數(shù)據(jù),通過下ー巾貞數(shù)據(jù)進(jìn)ー步驗(yàn)證；若下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)step的3倍，且差值為滾動(dòng)步長(zhǎng)step的整數(shù)倍時(shí)，則判定下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)為非假冒攻擊數(shù)據(jù)；否則，則判定下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)為假冒攻擊數(shù)據(jù)； 543、若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值大于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)的6倍，則判定本數(shù)據(jù)幀為假冒攻擊數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法，其特征是，所述步驟S2和S3之間還包括所述TPMS的中央控制單元接受所述數(shù)據(jù)幀，通過解碼判斷所述無線傳感器ID是否為固定識(shí)別碼IDs與滾動(dòng)步長(zhǎng)step之和，若是，則判定該無線傳感器已經(jīng)收到所述編碼，且該無線傳感器ID設(shè)置符合滾碼規(guī)則。
6.一種基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括無線傳感器和TPMS的中央控制単元，其特征是， 所述無線傳感器包括 用于接收TPMS的中央控制單元發(fā)送的滾動(dòng)步長(zhǎng)step的單元； 用于設(shè)定數(shù)據(jù)幀格式，數(shù)據(jù)幀中包括無線傳感器ID，將無線傳感器ID設(shè)定為固定部分IDs和滾碼部分IDd之和，即ID = IDs + IDd，將所述滾碼部分IDd的初始值設(shè)定為所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step的單元； 用于向TPMS的中央控制單元間隔發(fā)送數(shù)據(jù)幀，使所述數(shù)據(jù)幀中的所述滾碼部分1比按照所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step依次滾動(dòng)的單元；其中IDd=nXstep, η為所述數(shù)據(jù)巾貞發(fā)送次數(shù)； 所述TPMS的中央控制單元包括 用于生成編碼，以無線方式發(fā)送至無線傳感器，作為無線傳感器ID的滾動(dòng)步長(zhǎng)step的單元； 用于對(duì)接受的所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解碼，得到本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID，并將本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID和上一數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID的滾碼部分IDd進(jìn)行比較，進(jìn)行假冒攻擊判斷的單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述用于生成編碼，以無線方式發(fā)送至無線傳感器，作為無線傳感器ID的滾動(dòng)步長(zhǎng)step的単元，包括 用于生成所述編碼為ー個(gè)默認(rèn)的大于O的4位ニ進(jìn)制數(shù)的単元； 用于根據(jù)接收的所述數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)生成所述編碼的単元?！?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述用于根據(jù)接收的所述數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)生成所述編碼的単元，包括 用于根據(jù)車輛開始運(yùn)動(dòng)前，所述無線傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中的胎壓值生成所述編碼的單元； 用于根據(jù)保留的所述無線傳感器最后一次非假冒攻擊數(shù)據(jù)，重新生成編碼的単元。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述用于對(duì)接受的所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解碼，得到本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID，并將本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID和上一數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID的滾碼部分IDd進(jìn)行比較，進(jìn)行假冒攻擊判斷的單元，包括 用于若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)step的3倍，且差值為滾動(dòng)步長(zhǎng)step的整數(shù)倍時(shí)，判定本數(shù)據(jù)幀為非假冒攻擊數(shù)據(jù)的單元； 用于若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值大于3倍的滾動(dòng)步長(zhǎng)step且小于或等于6倍的滾動(dòng)步長(zhǎng)step時(shí),暫不采納該數(shù)據(jù),通過下ー巾貞數(shù)據(jù)進(jìn)ー步驗(yàn)證；若下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)step的3倍，且差值為滾動(dòng)步長(zhǎng)step的整數(shù)倍時(shí)，則判定下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)為非假冒攻擊數(shù)據(jù)；否則，則判定下一幀數(shù)據(jù)和本數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)為假冒攻擊數(shù)據(jù)的單元; 用于若本數(shù)據(jù)幀和上一數(shù)據(jù)幀中的滾碼部分IDd之間差值大于該無線傳感器ID對(duì)應(yīng)滾動(dòng)步長(zhǎng)的6倍，則判定為假冒攻擊數(shù)據(jù)的單元。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于無線傳感器的胎壓監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，其中該包括TPMS的中央控制單元生成編碼，以無線方式發(fā)送至無線傳感器；無線傳感器接受所述滾動(dòng)步長(zhǎng)step，采用固定的數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度向TPMS的中央控制單元發(fā)送數(shù)據(jù)幀；無線傳感器向TPMS的中央控制單元間隔發(fā)送數(shù)據(jù)幀；TPMS的中央控制單元對(duì)接受的所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解碼，得到本數(shù)據(jù)幀中的無線傳感器ID，并進(jìn)行假冒攻擊判斷。本發(fā)明在不增加硬件成本的條件下，通過將TPMS傳感器所發(fā)送數(shù)據(jù)幀中的ID由靜態(tài)不變改為動(dòng)態(tài)滾碼變化，且滾動(dòng)步長(zhǎng)是一個(gè)由前次胎壓數(shù)據(jù)作為種子而生成的一個(gè)隨機(jī)數(shù)，有效抵抗外部惡意設(shè)備對(duì)TPMS系統(tǒng)的假冒攻擊，提高TPMS系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
文檔編號(hào)B60C23/00GK102700368SQ201210192559
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者梁軍, 韓牟, 馬世典 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)