- 一種車(chē)載智能電源的設計
- 研究電子不停車(chē)收費設計
- 低功耗智能電源在電子不停車(chē)收費系統中應用設計方案
智能交通系統(IntelligentTransportSystem,簡(jiǎn)稱(chēng)ITS) 研究領(lǐng)域，是未來(lái)交通系統的發(fā)展方向，其是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數據通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計算機技術(shù)等有效地集成運用于整個(gè)地面交通管理系統而建立的一種在大范圍內、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準確、高效的綜合交通運輸管理系統。
1 ETC系統介紹
電子不停車(chē)收費(ElectronicTollCollection,ETC)設計成由路邊讀寫(xiě)設備(Road Side Unit,簡(jiǎn)稱(chēng)RSU)、車(chē)載單元(OnBoardUnit,簡(jiǎn)稱(chēng)OBU)、IC卡、計算機安全控管技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )及賬務(wù)等幾大部分組成。
其組成由圖1.1 所示：
圖1. 1 ETC系統組成圖
OBU 中存有車(chē)輛的識別信息，如車(chē)牌號、汽車(chē)ID號，一般安裝于車(chē)輛前面的擋風(fēng)玻璃上，RSU安裝于收費站旁邊，環(huán)路感應器安裝于車(chē)道地面下。中心管理系統有大型的數據庫，存儲大量注冊車(chē)輛和用戶(hù)的信息。當車(chē)輛通過(guò)收費站口時(shí)，環(huán)路感應器感知車(chē)輛，路邊單元發(fā)出詢(xún)問(wèn)信號，車(chē)載單元做出響應。并進(jìn)行雙向通信和數據交換，中心管理系統獲取車(chē)輛識別、車(chē)型等信息并和數據庫中相應信息進(jìn)行比較判斷，根據不同情況來(lái)控制管理系統產(chǎn)生不同的動(dòng)作。通過(guò)路邊單元與車(chē)載單元進(jìn)行相互通信和信息交換，以達到對車(chē)輛的自動(dòng)識別，并自動(dòng)從該用戶(hù)的專(zhuān)用帳戶(hù)中扣除通行費，從而實(shí)現自動(dòng)收費。
因為OBU在整個(gè)ETC 系統中起著(zhù)非常重要的作用，而電源模塊的性能直接關(guān)系著(zhù)OBU能否正常工作?，F有的OBU供電方式一般有兩種，但各有缺憾。據此，新的低功耗電源設計方法應該產(chǎn)生。
2 低功耗智能電源在電子不停車(chē)收費系統中應用設計方案
如OBU這種以嵌入式處理器為核心的系統，其功耗主要由處理器功耗和外圍電路功耗組成?？紤]實(shí)際的運行情況，汽車(chē)在公路上行駛的整個(gè)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)收費站的時(shí)間是非常短的，OBU只需要在汽車(chē)經(jīng)過(guò)收費站時(shí)工作，而且工作時(shí)間不到一秒鐘，其他絕大部分時(shí)間都不需要工作。OBU智能電源管理采用電池供電的方法，控制OBU 工作在兩種模式，睡眠模式和激活模式;當車(chē)進(jìn)入收費站時(shí)，OBU被激活，開(kāi)始工作，處于激活模式;當交易完成，車(chē)離開(kāi)收費站后，OBU馬上停止工作進(jìn)入睡眠模式。根據這種特點(diǎn)，對電源采用分級管理的策略，即分為待機電源與工作電源，如圖2.1。
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圖2. 1 OBU電源管理分級模塊結構圖
激活的MCU,使用中斷編寫(xiě)方式，對各個(gè)I/O 進(jìn)行判斷后分時(shí)控制，輸出各個(gè)耗電模塊的DC/DC使能高電平信號，分時(shí)為射頻接收、射頻發(fā)送、基帶電路、IC卡讀寫(xiě)、賬戶(hù)管理及人機接口供電;在任一時(shí)刻，系統除主控制器外最多只為2 個(gè)模塊供電，大大減少了系統的功耗。
