OBU内容介绍
1 依据的标准、法律法规及技术协议的主要内容:
根据国家标准和智能交通行业的有关规范,进行项目立项后的工作流程,国际标准如下:
(1) GB/T 20851.1-2007《电子收费 专用短程通信 物理层》
(2) GB/T 20851.2-2007《电子收费 专用短程通信 数据链路层》
(3) GB/T 20851.3-2007《电子收费 专用短程通信 应用层》
(4) GB/T 20851.4-2007《电子收费 专用短程通信 设备应用》
(5) GB/T 20851.5-2007《电子收费 专用短程通信 物理层主要参数测试方法》
详见资料包
2 产品介绍
本产品是“ETC系统产品”,安装在车内的车载设备(On Board Unit,简称OBU)
已经选定两款显示屏,一个是LCD屏,另一个是OLED屏,具体型号及用法见资料包
2. 需要提供指示灯
需要采用贴片式LCD,红绿双
3. 需要防拆开关,因拆卸而引起的应用失效可通过软件设置的方式得到恢复
这就需要有可以外接线的小调试口,现在很多厂商都用miniUSB口,但要注意这个口一旦误插充电器会导致电池爆炸的情况 4. 要求太阳能+电池供电,OBU电池使用寿命不小于5年,可支持不小于20000次的读写操作。(可能会要求更长)
1)电池及超级电容必须采用以列的塔迪兰厂生产的5902和HLC-1520
2)太阳能板采用Trony SC4025I 非晶硅薄膜太阳能板
5. 在内部电池电量不足的情况下,为了确保正常工作的运行,OBU具有欠压报警装置
6. 要求支持CPU卡读写功能
7. 要求有蜂鸣器提示
8. OBU平均无故障时间(MTBF)大于40,000小时
2.2 车载设备(OBU)
车载设备(OBU,也可称标签)由5.8GHz射频(Radio Frequency,RF)收发单元、微带天线单元、数据处理单元、电源管理单元、液晶显示单元、读卡单元、唤醒单元组成,如下图1。
图1 OBU原理框图
1)5.8GHz射频(Radio Frequency,RF)收发单元
先使用博通的BK5822进行开发,PD5200芯片即将上市有更好的性能,具体资料见资料包
2)微带天线单元
天线属于微带矩形贴片天线,该天线具有低剖面、易于电路集成等特点。
3)数据处理单元
采用ARM的微控制器(MCU)通过软件的方式实现同RSU的DSRC通讯协议。
选用TI的MSP430F5418型号,具体资料见资料包
4)电源管理单元
太阳能电池输出经过LDO芯片稳压后对电能存储器(超级电容)进行充电,直到电能存储器达到稳压值后充电停止。电池作为备用供电装置。
由于OBU是一个需要保证节电的装置,故对各个模块的电源管理要合理
一定要有欠压报警提示功能
5)液晶显示单元
已经选定两款显示屏,一个是LCD屏,另一个是OLED屏提供了人机接口界面,可以中文显示每次扣费信息和剩余金额以及防拆状态。
6)读卡单元
OBU采用双片式读卡方式,可同时读取接触式和非接触式片式IC卡信息
非接触读卡要求分别采用复旦微电子的FM1702Q和MFRC522来做
7)唤醒单元
博通BK5822和PHYCHIPS的PD5200都已经集成了唤醒功能
3 最终需求
开发完成后要提供此产品完整的原理图、PCB图、逻辑关系图等源文件,需要提供一些模块相应的生产工艺,如印刷在PCB上的非接触读卡天线和微波的收发天线等工艺。
4 OBU微波链路要求
调制方式 | ASK |
载波频率 | 信道1:5.790GHz 信道2:5.800 GHz |
占用带宽 | ≤5 MHz |
频率容限 | ±200×10-6 |
等效全向辐射功率(p) | ≤±10 dBm |
杂散发射 | 30 MHz~1000 MHz | ≤-36 dBm/1000 kHz |
2400 MHz~2483.5 MHz | ≤-40 dBm/1 MHz |
3400 MHz~3530 MHz | ≤-40 dBm/1 MHz |
3725 MHz~5850 MHz | ≤-33 dBm/1000 kHz |
其他1 GHz~20G MHz | ≤-30 dBm/1 MHz |
编码方式 | FM0 |
位速率 | 512 kbit/s |
位时钟精度 | ±100×10-6 |
位误码率(BER) | 10×10-6以内 |
调制系数 | 0.5~0.9 |
OBU唤醒方式 | 15~17个周期14 kHz方波 |
OBU唤醒时间 | <5 ms |
OBU唤醒灵敏度 | ≤-40 dBm |
OBU接收灵敏度 | ≤-50 dBm |
OBU接收带宽 | 5.825 GHz~5.845 GHz |
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天线极化 | 线极化或右旋圆极化 |
天线半功率波瓣宽度 | <70° |
前导码 | 16位“0 ” |
后导码 | 最多8位 |
邻道泄露功率比 | 30 dB |
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5 OBU电气应用要求
使用IC卡类型 | 双界面CPU卡 |
电池寿命 | 大于3年(每天交易次数为20次) |
典型交易时间 | |
交易记录存储 | |
放拆功能 | 微动开关 |
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6 OBU环境要求
工作温度 | -25℃~+70℃ |
存储温度 | -40℃~+70℃ |
相对工作湿度 | 5%~100% |
静电 | 8KV |
震动 | 满足GB2423.13 |
冲击 | 满足 GB2423.6 |
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