CN206452386U - 一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器 - Google Patents
一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及智能交通领域内的一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器，包括：5.8GHz国标ETC射频收发芯片、功率放大器、射频开关和收发天线。本方案可解决现有ETC设备离开高速公路进入市内便难以发挥作用，难以推广应用至城市智能交通方方面面尤其是路侧停车电子收费管理这一技术难题，能够实现在3米范围内精准唤醒车载单元且能有效通讯，同时能降低邻近车辆的误操作风险，可因地制宜灵活部署，使得装备本实用新型方案的路侧设备或便携式设备具有无可比拟的低功耗低成本易集成推广的技术优势，也使得车载单元适应于城市智能交通各种新型应用成为可能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种智能交通领域中车辆电子收费的微波射频通讯器，特别是涉及一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器。
背景技术
目前，随着城市汽车保有量迭创新高，可供车辆停放的道路资源一天比一天少，行车路况也是拥堵频发，已引起社会各界高度重视，倡议使用类似高速公路ETC收费技术加快城市管理尤其是促进智慧交通建设的呼声日益高涨。但是，囿于ETC技术的先天不足，如紧密耦合于高速不停车电子收费业务场景，其路侧单元RSU技术复杂功耗大成本高且通讯作用范围超过十米，而其车载单元OBU（又称车载设备OBE）的无线激活与通讯的最大增益方向，又预设于车头前方龙门架上的路侧设备方向，导致一旦离开高速公路进入市内，相关设备便难以很好的适配于各种低速低功耗低成本，尤其是基于车位的各种静态停车收费管理业务应用；此外，现有发明专利“一种具有太阳能采集机制的路侧设备”（授权公告号：CN102881052 B）所公开的技术方案中，其微波射频通讯器也没有针对静态停车应用披露详细技术设计说明，因此，有必要在目前各种公开已知方案基础上，进一步提出更有针对性的最优技术方案。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题，在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种专用于跟车载单元OBU通讯的5.8GHz收发及唤醒器。该微波通讯器除了能在3米范围内精准唤醒车载单元工作从而实现车位范围可控外，还能与之进行可靠的点对点数据通讯，且功耗较低。
本实用新型解决所述的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
提出一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器，包括：5.8GHz国标ETC射频收发芯片、功率放大器、射频开关和收发天线；所述5.8GHz国标ETC射频收发芯片其发射信号的TX端与所述功率放大器的输入端有线相连，接收信号的RX端与所述射频开关的收端有线相连；所述功率放大器的输出端与所述射频开关的发端有线相连；所述射频开关的公共端与所述收发天线有线相连。
更进一步地，所述5.8GHz国标ETC射频收发芯片至少具备5.8GHz国标ETC物理层通讯协议处理与射频收发机制，及外部处理器连接口；再进一步地，所述5.8GHz国标ETC射频收发芯片为博通集成电路（上海）有限公司的BK5823或BK5822。
所述功率放大器，是一种能提供高线性及高输出功率的工作频率覆盖5.79GHz-5.84GHz的功率放大器；再进一步地，所述功率放大器为Skyworks的SE5003L。
所述射频开关，是一种工作频率覆盖5.79GHz-5.84GHz的高隔离度单极双投(SPDT)宽频带开关，该开关的切换由外部控制；再进一步地，所述的射频开关，为RFMD公司的RF3021。
所述的收发天线，是方向性良好的5.8GHz定向天线；再进一步地，所述的收发天线为微带天线、微带阵列天线、柱螺旋微波天线或喇叭天线。
同现有技术相比较，本实用新型一种专用于跟车载单元OBU通讯的5.8GHz收发及唤醒器，具有如下技术效果：1. 更精细更准确的通讯作用范围：针对范围狭小且车辆几乎静止的应用场景，通过使用至少具有ETC物理层处理机制的射频收发一体化芯片，再结合高线性功率放大器及方向性控制良好的收发天线，可使得车载单元的无线唤醒与数据通讯范围控制在最小3米范围内，并可因地制宜灵活部署，大大降低邻近车辆的误操作风险；2. 路侧设备的功耗及成本更低：相对于传统的高速公路ETC路侧设备，由于没有行车速度要求且通讯距离很短，使得装备本实用新型方案的路侧设备或便携式设备具有无可比拟的低功耗低成本易集成推广的技术优势；3. 车载单元的应用面更广：由于本实用新型具备精准的极小范围无线唤醒与射频通讯效果，打破了车载单元对高速公路ETC收费单一适应的僵化局面，从而使车载单元适应于城市智能交通各种新型应用成为可能。
附图说明
图1是本实用新型一种专用于跟车载单元OBU通讯的5.8GHz收发及唤醒器的结构原理示意图。
具体实施方式
如图1，本实用新型一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器，包括：5.8GHz国标ETC射频收发芯片11111、功率放大器11112、射频开关11113和收发天线1121；所述5.8GHz国标ETC射频收发芯片11111其发射信号的TX端与所述功率放大器11112的输入端有线相连，接收信号的RX端与所述射频开关11113的收端有线相连；所述功率放大器11112的输出端与所述射频开关11113的发端有线相连；所述射频开关11113的公共端与所述收发天线有线相连。
所述5.8GHz国标ETC射频收发芯片11111至少具备5.8GHz国标ETC物理层通讯协议处理与射频收发机制，及外部处理器连接口；作为最优，本实施例采用博通集成电路（上海）有限公司专为电子收费国标GB/T 20851-2007 设计的5.8GHz无线数据收发芯片BK5823。
所述功率放大器11112，是一种能提供高线性及高输出功率的工作频率覆盖5.79GHz-5.84GHz的功率放大器，作为最优，选用具有温度补偿功率检测器及23dBm功放能力的Skyworks的SE5003L。
所述射频开关11113，是一种工作频率覆盖5.79GHz-5.84GHz的高隔离度单极双投(SPDT)宽频带开关，作为最优，选用RFMD公司的可低至3V直流供电单比特控制的RF3021，其开关的切换由其外部的处理器控制。
所述的收发天线1121，是方向性良好的5.8GHz定向天线，作为最优，选用性价比最高范围更可控的微带阵列天线。
本实施例一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器，其工作原理说明如下：城市智能交通尤其是车位管理应用与传统高速公路ETC收费在车载单元的唤醒与通讯范围要求上有很大差别，前者往往要求3米范围内精准唤醒与有效通讯，而后者则要求在7米以外就要唤醒及通讯，是故两者在射频收发、功率控制与收发天线选择上差异巨大。在本实施例中，首先，要现场确定唤醒车载单元并与之进行射频通讯的作用范围，并据此选配覆盖该范围的收发天线1121，同时确定其最佳安装位置与角度，以避免误触发邻近车辆；然后，当5.8GHz国标ETC射频收发芯片11111收到来自外部处理器的指令要唤醒车载单元或唤醒后发送数据给车载单元时，立即执行指令并通过Tx端输出发射信号至功率放大器11112的输入端进行功率放大，信号放大后通过功率放大器11112的输出端送至射频开关11113的发端，射频开关11113受其外部的处理器控制切换联通发端及公共端以使发射信号能通过收发天线1121发射出去；信号发射完成后，射频开关11113受其外部的处理器控制切换联通收端及公共端，等待接收信号的到来，若有接收信号到来则从射频开关11113的收端进入5.8GHz国标ETC射频收发芯片11111的Rx端，以依照ETC通讯协议作进一步处理，有数据返回则通过5.8GHz国标ETC射频收发芯片11111的处理器连接口送达外部处理器。
Claims (9)
1.一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器，其特征在于，包括：5.8GHz国标ETC射频收发芯片、功率放大器、射频开关和收发天线；所述5.8GHz国标ETC射频收发芯片其发射信号的TX端与所述功率放大器的输入端有线相连，接收信号的RX端与所述射频开关的收端有线相连；所述功率放大器的输出端与所述射频开关的发端有线相连；所述射频开关的公共端与所述收发天线有线相连。
2.如权利要求1所述的一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器，其特征在于，所述5.8GHz国标ETC射频收发芯片至少具备5.8GHz国标ETC物理层通讯协议处理与射频收发机制，及外部处理器连接口。
3.如权利要求2所述的一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器，其特征在于， 所述5.8GHz国标ETC射频收发芯片，为博通集成电路（上海）有限公司的BK5823或BK5822。
4.如权利要求1所述的一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器，其特征在于，所述功率放大器，是一种能提供高线性及高输出功率的工作频率覆盖5.79GHz-5.84GHz的功率放大器。
5.如权利要求4所述的一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器，其特征在于，所述功率放大器为Skyworks的SE5003L。
6.如权利要求1所述的一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器，其特征在于，所述射频开关，是一种工作频率覆盖5.79GHz-5.84GHz的高隔离度单极双投 (SPDT)宽频带开关，该开关的切换由外部控制。
7.如权利要求6所述的一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器，其特征在于，所述的射频开关，为RFMD公司的RF3021。
8.如权利要求1所述的一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器，其特征在于，所述的收发天线，是方向性良好的5.8GHz定向天线。
9.如权利要求8所述的一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器，其特征在于，所述的收发天线，为微带天线、微带阵列天线、柱螺旋微波天线或喇叭天线。
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| CN201720173503.8U CN206452386U (zh) | 2017-02-26 | 2017-02-26 | 一种专用于跟车载单元通讯的5.8GHz收发及唤醒器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115346365A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-11-15 | 上海荃信信息技术有限公司 | 基于etc通讯的路侧信息获取方法及装置 |
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2017
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