專利名稱：一種半無源式車載終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及智能交通領(lǐng)域，特別是涉及一種半無源式車載終端。
背景技術(shù)：
近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通需求日益增加，城市交通擁堵、交通事故頻發(fā)、 交通環(huán)境惡化等問題已經(jīng)開始在世界各地出現(xiàn)和發(fā)生，于是產(chǎn)生了智能交通系統(tǒng)(ITS， Intelligent Transportation System)。為了發(fā)揮ITS的功能，實(shí)現(xiàn)ITS對車輛的智能化、 實(shí)時(shí)、動態(tài)管理，國際上專門開發(fā)了適用于ITS領(lǐng)域道路與車輛之間的通信協(xié)議，即專用短禾呈通信(DSRC, Dedicated Short Range Communication)協(xié)議。DSRC是ITS的基礎(chǔ)，是一種無線通信系統(tǒng)，它通過信息的雙向傳輸將車輛和道路有機(jī)地連接起來。系統(tǒng)主要包括三個(gè)部分車載單元(0BU，On-Board Unit)、路側(cè)單元 (RSU, Road-Side Unit)以及 DSRC 協(xié)議。例如，在DSRC協(xié)議應(yīng)用于電子不停車收費(fèi)(ETC，Electronic Toll Collection System)系統(tǒng)時(shí)，RSU安裝在收費(fèi)站一側(cè)，負(fù)責(zé)和OBU之間進(jìn)行無線通信；RSU由射頻電路和讀寫控制器組成，射頻電路負(fù)責(zé)執(zhí)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)射，讀寫控制器控制數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，及處理收發(fā)信息。OBU安裝在行使的車輛上，OBU內(nèi)有一組用戶不可更改的、唯一的電子數(shù)據(jù)該電子數(shù)據(jù)作為OBU的唯一標(biāo)識，它和用戶的車輛綁定。這樣，RSU讀取電子數(shù)據(jù)，即可獲得車輛的信息，在無線的方式下實(shí)現(xiàn)車輛和收費(fèi)站之間的信息交互。目前，主要有兩種類型的0BU，一種為主動式0BU，另一種為被動式0BU。一、主動式 OBU已有主動式OBU的結(jié)構(gòu)主要可以包括控制電路、電池電路、射頻電路；其中，電池電路通常采用高性能鋰亞電池，該鋰亞電池為一次性電池，且不能拆卸；射頻電路主要采用DSRC專用短程通信技術(shù)，為RSU或OBU發(fā)行器的交互接口，對系統(tǒng)交易穩(wěn)定性有至關(guān)重要作用；控制電路主要可以包括微控制模塊(MCU，Micro Control Unit)、嵌入式安全控制 (ESAM，Embedded Secure Access Module)模塊、智能IC卡模塊和基帶接口等，用以基于 OBU和用戶之間的信息交互，處理由射頻電路傳送來的低頻接收信號，并把OBU要發(fā)送的信號傳送給射頻電路。由于主動式OBU的工作能量完全由電池電路供給，同時(shí)電池電路也為OBU提供通訊所需的射頻能量，故具有用戶交互性強(qiáng)、工作距離較遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是體積較大，成本較高，產(chǎn)品需要維護(hù)與更新。主動式OBU的最大問題是產(chǎn)品壽命短，現(xiàn)有OBU的實(shí)際壽命通常為兩年，因此一輛車在近十年的使用過程中，需要更換幾次0BU。目前，為了延長OBU的使用壽命，在產(chǎn)品開發(fā)時(shí)通常采用下面的方式延長OBU使用壽命為OBU設(shè)置省電模式，即在當(dāng)RSU和OBU之間不進(jìn)行通信時(shí)，OBU處于省電模式，MCU處于休眠狀態(tài)，射頻電路和基帶均處于掉電狀態(tài)，以此來達(dá)到省電的效果；當(dāng)RSU和OBU之間進(jìn)行通信時(shí)，OBU則處于工作狀態(tài)。雖然省電模式可以減少通信過程產(chǎn)生的功耗，但是在工作狀態(tài)下同樣會耗費(fèi)電池能量。[0010]二、被動式 OBU已有被動式OBU的結(jié)構(gòu)通常可以包括射頻電路、電源產(chǎn)生電路和控制電路。相對于主動式0BU，被動式OBU的不同之處在于，其沒有內(nèi)裝電池，故其在RSU的讀取范圍之外時(shí)，OBU不工作；在RSU的讀取范圍之內(nèi)時(shí)，被動式OBU的電源產(chǎn)生電路從RSU發(fā)出的射頻能量中提取其工作所需的電能，供射頻電路工作。因而，被動式OBU不需要更換電池，一般可做到免維護(hù)，成本很低，體積較小，并具有長的使用壽命，但是，缺點(diǎn)是不具備用戶交互功能，且通信距離短?？傊枰绢I(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個(gè)技術(shù)問題就是如何能夠提供一種具備用戶交互功能、且耗電量低、壽命長的0BU。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種半無源式車載終端，且具備用戶交互功能，且能夠降低電池能耗，從而在延長電池使用時(shí)間的同時(shí)，提高OBU的產(chǎn)品壽命。為了解決上述問題，本實(shí)用新型公開了一種半無源式車載終端，包括控制電路、射頻電路和電池電路，所述控制電路包括微控制模塊和用戶交互模塊，所述控制電路分別與所述射頻電路和所述電池電路連接，所述半無源式車載終端還包括電源產(chǎn)生電路，與所述射頻電路連接，從路側(cè)單元發(fā)出的射頻能量中獲取電能，為所述射頻電路供電；所述射頻電路包括接收模塊，接收來自路側(cè)單元的喚醒信號或通信結(jié)束信號；及傳送模塊，與所述微控制模塊相連，將所述喚醒信號或通信結(jié)束信號傳送給所述微控制模塊；所述微控制模塊，根據(jù)所述喚醒信號或通信結(jié)束信號，接通或斷開所述電池電路與所述用戶交互模塊的連接。優(yōu)選的，所述射頻電路包括感應(yīng)路側(cè)單元射頻能量的感應(yīng)天線；所述電源產(chǎn)生電路包括能量轉(zhuǎn)換電路，與所述感應(yīng)天線相連，將所述感應(yīng)天線感應(yīng)到的射頻能量轉(zhuǎn)換為電能；及電源穩(wěn)壓電路，與所述能量轉(zhuǎn)換電路相連，將所述電能轉(zhuǎn)化為直流電壓，為所述射頻電路供電。優(yōu)選的，所述能量轉(zhuǎn)換電路包括諧振電路，其為由片上天線和片上電容構(gòu)成的并聯(lián)振蕩回路；及整流電路，其為由第一二極管、第二二極管、第一整流管、第二整流管、第三整流管和第四整流管組成的全橋整流電路；所述電壓穩(wěn)壓電路包括由儲能濾波電容、穩(wěn)壓二極管、電阻和箝位管構(gòu)成的箝位穩(wěn)壓電路，其中，所述箝位管分別與所述片上電容和第一二極管相連。優(yōu)選的，所述射頻電路包括第一接收電路和第一發(fā)送電路，其中，所述第一接收電路包括第一接收天線，接收來自路側(cè)單元的的高頻信號；[0031]第一濾波電路，分別與所述第一接收天線和解調(diào)電路相連，過濾所述高頻信號中的干擾信號，并將過濾后的高頻信號發(fā)送給解調(diào)電路；及解調(diào)電路，將所述過濾后的高頻信號解調(diào)為低頻信號，并傳送給所述微控制模塊；所述第一發(fā)送電路包括調(diào)制電路，將來自所述微控制模塊的低頻信號調(diào)制為高頻信號；放大電路，分別與所述調(diào)制電路和第二濾波電路相連，將所述高頻信號放大；第二濾波電路，對放大后的高頻信號進(jìn)行濾波；及第一發(fā)射天線，與所述第二濾波電路相連，將濾波后的高頻信號發(fā)送給所述路側(cè)單元。優(yōu)選的，所述射頻電路包括第二接收電路和第二發(fā)送電路，其中，所述第二接收電路包括第二接收天線，接收來自路側(cè)單元的的高頻信號；及檢波解調(diào)電路，與所述第二接收天線相連，從所述高頻信號的調(diào)幅波中提取出低頻信號；所述第二發(fā)送電路包括互連的第二發(fā)射天線和反向散射電路，所述反向散射電路，通過所述第二發(fā)射天線將來自所述微控制模塊的低頻信號，經(jīng)過調(diào)制后發(fā)送給所述路側(cè)單元。優(yōu)選的，所述電池電路包括供電電池和電源控制模塊，其中，所述電源控制模塊根據(jù)來自所述微控制模塊的指令，接通或斷開所述供電電池與所述用戶交互模塊的連接。優(yōu)選的，所述射頻電路與所述電池電路相連，由所述電源產(chǎn)生電路和所述電池電路共同對所述射頻電路供電；所述微控制模塊，根據(jù)所述喚醒信號或通信結(jié)束信號，接通或斷開所述電池電路與所述射頻電路的連接。優(yōu)選的，所述用戶交互模塊包括如下模塊中的一種或多種嵌入式安全控制模塊、 智能IC卡模塊、蜂鳴器、發(fā)光二極管、字符顯示器或接口。優(yōu)選的，所述第一發(fā)射天線和第一接收天線為同一天線；禾口/ 或，所述第一濾波電路和第二濾波電路為同一濾波電路。優(yōu)選的，所述第二發(fā)射天線和第二接收天線為同一天線。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型的電池電路不與射頻電路相連，且增加的電源產(chǎn)生電路能夠從RSU發(fā)出的射頻能量中提取射頻電路工作所需的電能，由于在實(shí)際應(yīng)用中射頻電路工作所需的電能往往是巨大的，因此，相對于現(xiàn)有技術(shù)，電池電路同時(shí)給控制電路和射頻電路供電，本實(shí)用新型能夠減少電池電路在射頻電路方面的供電負(fù)擔(dān)，因而，本實(shí)用新型能夠降低電池電路的能耗，從而在延長電池使用時(shí)間的同時(shí)，提高OBU的產(chǎn)品壽命。其次，本實(shí)用新型還可以使電池電路與射頻電路進(jìn)行相連，由電源產(chǎn)生電路和電池電路共同對射頻電路進(jìn)行供電；由于增加了所述射頻電路的供電能量，故能夠增加所述射頻電路的工作距離；同時(shí)，相對于現(xiàn)有技術(shù)的主動式0BU，由于電源產(chǎn)生電路總是能夠提供所產(chǎn)生的電能，因此，仍然能夠降低電池電路在射頻電路方面的供電負(fù)擔(dān)，也即，降低了最基本的電池能耗(即電源產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的電能)。進(jìn)一步，本實(shí)用新型的微控制模塊可以根據(jù)實(shí)際需求，控制電池電路輸出所有電能的0 100%，以在所述最基本的電池耗費(fèi)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低電池能耗。

圖1是本實(shí)用新型一種半無源式車載終端實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型一種電源產(chǎn)生電路104的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型另一種電源產(chǎn)生電路104的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型一種射頻電路102的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型另一種射頻電路102的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型一種電池電路103的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型一種半無源式車載終端實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本實(shí)用新型的實(shí)施例，在主動式OBU中增加電源產(chǎn)生電路，由于該電源產(chǎn)生電路能夠從RSU發(fā)出的射頻能量中提取射頻電路工作所需的電能，因此，相對于現(xiàn)有技術(shù)，能夠減少主動式OBU在工作狀態(tài)下耗費(fèi)的電池能量。參照圖1，示出了本實(shí)用新型一種半無源式車載終端實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)圖，具體可以包括控制電路101、射頻電路102、電池電路103和電源產(chǎn)生電路104，其中，所述控制電路101分別與所述射頻電路102和所述電池電路103連接，其可以進(jìn)一步包括微控制模塊111和用戶交互模塊112 ；所述電源產(chǎn)生電路104與所述射頻電路102連接，用于從路側(cè)單元發(fā)出的射頻能量中獲取電能，由該電能為所述射頻電路102供電；所述射頻電路102可以進(jìn)一步包括接收模塊12A，用于接收來自路側(cè)單元的喚醒信號或通信結(jié)束信號；及傳送模塊12B，與所述微控制模塊111相連，用于將所述喚醒信號或通信結(jié)束信號傳送給所述微控制模塊111 ；所述微控制模塊111可用于分別根據(jù)所述喚醒信號或通信結(jié)束信號，接通或斷開所述電池電路103與所述用戶交互模塊112的連接。在具體實(shí)現(xiàn)中，所述用戶交互模塊112可以包括如下模塊中的一種或多種嵌入式安全控制模塊、智能IC卡模塊、蜂鳴器、發(fā)光二極管、字符顯示器或接口，等等。其中，蜂鳴器和發(fā)光二極管可用于指示ETC過程中的交易結(jié)果；字符顯示器可用于顯示收費(fèi)信息； 這里的接口可以包括=UART接口、IC讀寫接口、指示燈接口、防拆卸接口及用戶接口等；本實(shí)用新型對具體的用戶交互模塊112不加以限制。這樣，微控制模塊(MOT)Ill就可通過用戶接口實(shí)現(xiàn)OBU和用戶之間的信息交互， 通過其它接口與電池電路103和射頻電路102交互，用以接受電池電路103提供的電源，以及，處理由射頻電路102傳送來的低頻接收信號，并把OBU要發(fā)送的信號傳送給射頻電路 102。因此，在OBU的壽命周期內(nèi)，MCU是不能斷電的，其總是能夠接受電池電路103提供的電源。但是，為了達(dá)到省電的目的，其需要根據(jù)RSU的信號，控制用戶交互模塊112與電池電路103的接通或斷開。具體而言，本實(shí)用新型的半無源式車載終端主要有兩種狀態(tài)工作狀態(tài)和省電模式。具體而言，當(dāng)RSU和OBU之間進(jìn)行通信時(shí)，控制電路101、射頻電路102、電池電路103 和電源產(chǎn)生電路104均處于工作狀態(tài)，其中，控制電路101的電能來自電池電路103，射頻電路102的電能來自電源產(chǎn)生電路104。當(dāng)RSU和OBU之間不進(jìn)行通信時(shí)，所述用戶交互模塊 112、射頻電路102、電池電路103和電源產(chǎn)生電路104均處于空閑狀態(tài)，電池電路103只對微控制模塊111進(jìn)行供電。為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型，以下說明所述半無源式車載終端的工作流程，具體可以包括步驟Si、半無源式車載終端(OBU)處在RSU工作范圍之外，半無源式OBU處于省電模式，電池電路103與所述用戶交互模塊112處于斷開狀態(tài)，射頻電路102和電源產(chǎn)生電路 104均處于空閑狀態(tài)；步驟S2、當(dāng)半無源式OBU處在RSU工作范圍之內(nèi)時(shí)，電源產(chǎn)生電路104從RSU發(fā)出的射頻能量中獲取電能，為射頻電路102供電；射頻電路102開始工作，其將接收的來自 RSU的喚醒信號輸入給MCU ；MCU收到喚醒信號，接通所述電池電路103與用戶交互模塊112 的連接，整個(gè)半無源式OBU進(jìn)入工作狀態(tài)；步驟S3、半無源式OBU在工作狀態(tài)中，和RSU進(jìn)行信號交互，完成交易，在交易過程中電源產(chǎn)生電路104給射頻電路102供電，電池電路103給所述用戶交互模塊112供電；步驟S4、在交易完成后，RSU發(fā)送通信結(jié)束信號，所述微控制模塊111根據(jù)所述通信結(jié)束信號，斷開所述電池電路103與所述用戶交互模塊112的連接，半無源式OBU重新進(jìn)入省電模式。因此，相對于現(xiàn)有技術(shù)，電池電路同時(shí)給控制電路和射頻電路供電，本實(shí)用新型的電池電路不與射頻電路相連，且增加的電源產(chǎn)生電路能夠從RSU發(fā)出的射頻能量中提取射頻電路工作所需的電能，由于在實(shí)際應(yīng)用中射頻電路工作所需的電能往往是巨大的，本實(shí)用新型能夠減少電池電路在射頻電路方面的供電負(fù)擔(dān)，因而，能夠在有效降低電池電路能耗的同時(shí)，延長OBU的壽命。需要說明的是，本實(shí)用新型的控制電路101、射頻電路102和電池電路103的硬件結(jié)構(gòu)，可以與現(xiàn)有技術(shù)中主動OBU中相應(yīng)電路的結(jié)構(gòu)相同或一致，本實(shí)用新型對控制電路 101、射頻電路102和電池電路103的具體硬件結(jié)構(gòu)不加以限制。以下主要對電源產(chǎn)生電路 104的硬件結(jié)構(gòu)，以及，射頻電路102和電池電路103的優(yōu)選硬件進(jìn)行說明。在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述射頻電路104可以包括感應(yīng)天線；參照圖2所示的電源產(chǎn)生電路104的結(jié)構(gòu)示意圖，具體可以包括能量轉(zhuǎn)換電路141，用于需要將所述感應(yīng)天線感應(yīng)到的射頻能量轉(zhuǎn)換為電能；及電源穩(wěn)壓電路142，與所述能量轉(zhuǎn)換電路141相連，用于將所述電能轉(zhuǎn)化為直流電壓，由該直流電壓為所述射頻電路供電。在實(shí)際中，由于半無源式OBU所處的電磁環(huán)境十分復(fù)雜，來自RSU的射頻信號的功率可以變化幾百甚至幾千倍，因此，為了半無源式OBU在大小不同的場強(qiáng)中均可以正常工作，本優(yōu)選實(shí)施例的電源穩(wěn)壓電路142將電能轉(zhuǎn)化為直流電壓，給射頻電路102供電。參照圖3，在本發(fā)明的一種應(yīng)用示例中，所述能量轉(zhuǎn)換電路可以具體包括諧振電路，其為由片上天線和片上電容構(gòu)成的并聯(lián)振蕩回路；如圖3中，片上天線Ll和片上電容Cl構(gòu)成并聯(lián)振蕩回路，該并聯(lián)振蕩回路的諧振頻率為當(dāng)該并聯(lián)振蕩回路的諧振頻率與RSU的射頻頻率相一致時(shí)，可以在片上天線Ll上獲得最大的電壓和能量。整流電路，其為由第一二極管、第二二極管、第一整流管、第二整流管、第三整流管和第四整流管組成的全橋整流電路，其中，所述第一整流管和第三整流管負(fù)責(zé)為第二整流管和第四整流管提供合適的N阱電位； 如圖3中，二極管DO Dl、整流管MO M3組成全橋整流，其中，整流管MO和M2 負(fù)責(zé)為整流管Ml和M3提供合適的N阱電位以減少漏電。在由片上天線Ll和片上電容Cl組成的天線線圈感應(yīng)電壓的正半周(A正B負(fù))， 整流管M3和二極管Dl導(dǎo)通，整流管Ml和二極管DO截止，通過整流管M3對儲能濾波電容 CO充電；在感應(yīng)電壓負(fù)半周(A負(fù)B正)，整流管Ml和二極管DO導(dǎo)通，整流管M3和二極管 Dl截止，通過整流管Ml對儲能濾波電容CO充電。在感應(yīng)電壓絕對值小于穩(wěn)壓后產(chǎn)生的電源電壓Vdd時(shí)，Ml、M3導(dǎo)通，但電源電壓Vdd的通路被DO、Dl截止。上述示例通過諧振電路+整流電路的形式，將所述感應(yīng)天線感應(yīng)到的射頻能量轉(zhuǎn)換為電能；需要說明的是，本發(fā)明的能量轉(zhuǎn)換電路并不限于圖3中諧振電路+整流電路的形式，其還可以是其他形式的電路，例如基于電荷泵電路設(shè)計(jì)的RF-DC (射頻-直流)轉(zhuǎn)換電路，該RF-DC轉(zhuǎn)換電路可以將感應(yīng)天線接收到的射頻信號轉(zhuǎn)化為不低于VL(例如2. 8V)的直流電壓，此處不再一一贅述。所述電壓穩(wěn)壓電路包括由儲能濾波電容、穩(wěn)壓二極管、電阻和箝位管構(gòu)成的箝位穩(wěn)壓電路。如圖3中，儲能濾波電容CO、穩(wěn)壓二極管ZD、電阻Rl和箝位管M9構(gòu)成的箝位穩(wěn)壓電路。當(dāng)電源電壓Vdd過高以至于超過穩(wěn)壓二極管ZD的擊穿電壓時(shí)，降落在電阻Rl上的電壓使得箝位管M9開啟，泄放掉片上天線Ll上的電影，使整流電路停止工作，從而阻止電源電壓無限制上升。需要說明的是，該電源穩(wěn)壓電路并不限于圖3所示的電源穩(wěn)壓電路，其還可以是其他形式的穩(wěn)壓電路，如電壓限幅器，該電壓限幅器可以依據(jù)穩(wěn)壓二極管限幅原理對能量轉(zhuǎn)換電路(諧振電路+整流電路，RF-DC電路等)的輸出電壓進(jìn)行上限幅，具體地，可把多個(gè)飽和MOS(金屬-氧化物-半導(dǎo)體，Metal-Oxide-Semiconductor)管串聯(lián)起來充當(dāng)二極管限幅器，通過調(diào)整MOS管的寬長比以及摻雜濃度來調(diào)整限幅值為所需數(shù)值；在此不再一一贅述。本實(shí)用新型可以提供如下射頻電路102的設(shè)計(jì)方案方案一、繼承主動式OBU的射頻電路，方案一利用電源產(chǎn)生電路104產(chǎn)生的電能，主動發(fā)射數(shù)據(jù)給RSU。參照圖4所示的射頻電路102的結(jié)構(gòu)示意圖，其具體可以包括第一接收電路121和第一發(fā)送電路122，其中，所述第一接收電路121具體可以包括第一接收天線1211，用于接收來自路側(cè)單元的的高頻信號；第一濾波電路1212，分別與所述第一接收天線1211和解調(diào)電路1213相連，用于過濾所述高頻信號中的干擾信號，并將過濾后的高頻信號發(fā)送給解調(diào)電路；及解調(diào)電路1213，用于將所述過濾后的高頻信號解調(diào)為低頻信號，并傳送給所述微控制模塊；具體地，所述來自路側(cè)單元的的高頻信號可以包括喚醒信號、交易過程信號和通信結(jié)束信號等，本實(shí)用新型對具體的高頻信號不加以限制。所述第一發(fā)送電路122具體可以包括調(diào)制電路1221，用于將來自所述微控制模塊的低頻信號轉(zhuǎn)換為高頻信號；放大電路1222，分別與所述調(diào)制電路1221和第二濾波電路1223相連，用于將所述高頻信號放大；濾波電路1223，用于對放大后的高頻信號進(jìn)行濾波；及第一發(fā)射天線1224，與所述第二濾波電路1223相連，用于將濾波后的高頻信號發(fā)送給所述路側(cè)單元。需要說明的是，所述第一接收天線1211和第一發(fā)射天線12M可為同一根天線， 并且，所述天線也可以是上述感應(yīng)天線；和/或，所述第一濾波電路1212和第二濾波電路 1223也可為同一濾波電路，本實(shí)用新型對比不加以限制。方案二、本實(shí)用新型也可以繼承被動式OBU的射頻電路，也即，以一種切換頻率將數(shù)據(jù)反向發(fā)送給RSU。參照圖5所示的射頻電路102的結(jié)構(gòu)示意圖，其具體可以包括第二接收電路401 和第二發(fā)送電路402，其中，所述第二接收電路401具體可以包括第二接收天線411，用于接收來自路側(cè)單元的的高頻信號；及檢波電路412，與所述第二發(fā)射天線411相連，用于從所述高頻信號的調(diào)幅波中提取出低頻信號；所述第二發(fā)送電路402具體可以包括互聯(lián)的第二發(fā)射天線421和反向散射電路 422，其中，所述反向散射電路422可將來自所述微控制模塊的低頻信號，以反向散射調(diào)制的方式發(fā)送給所述路側(cè)單元。所述反向散射的調(diào)制方式的原理，也即，通過幅度調(diào)制來自RSU的高頻信號，來逆向發(fā)送來自MCU的低頻信號；例如，RSU和MCU可以約定高幅度代表1，以及，低幅度代表0， 這樣，在來自MCU的低頻信號為0時(shí)，則將來自RSU的高頻信號調(diào)制為低幅度，在來自MCU 的低頻信號為1時(shí)，則將來自RSU的高頻信號調(diào)制為高幅度?？梢岳斫?，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用各種幅度調(diào)制來實(shí)現(xiàn)所述反向散射的調(diào)制方式，本實(shí)用新型對此不加以限制。需要說明的是，所述第二發(fā)射天線421和第一接收天線411可以為同一根天線，并且，所述天線也可以是上述感應(yīng)天線，本實(shí)用新型對比不加以限制。以上對射頻電路102的兩種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，可以理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要聯(lián)合使用所述兩種設(shè)計(jì)方案，或者，使用其中任一種設(shè)計(jì)方案，本實(shí)用新型對此不加以限制。當(dāng)然，除了上述幾種設(shè)計(jì)方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以采用其它方案，本實(shí)用新型對此也不加以限制。參照圖6，在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述電池電路103具體可以包括供電電池131和電源控制模塊132，其中，所述電源控制模塊131可根據(jù)來自所述微控制模塊的指令，接通和斷開所述供電電池131與所述用戶交互模塊的連接。參照圖7，示出了本實(shí)用新型一種半無源式車載終端實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)圖，具體可以包括控制電路701、射頻電路702、電池電路703和電源產(chǎn)生電路704，其中，所述控制電路701分別與所述射頻電路702和所述電池電路703連接，其可以進(jìn)一步包括微控制模塊711和用戶交互模塊712 ；所述電源產(chǎn)生電路704與所述射頻電路702連接，用于從路側(cè)單元發(fā)出的射頻能量中獲取電能，由該電能為所述射頻電路702供電；所述電池電路703還與所述射頻電路702相連；所述射頻電路702可以進(jìn)一步包括接收模塊72A，用于接收來自路側(cè)單元的喚醒信號或通信結(jié)束信號；及傳送模塊72B，與所述微控制模塊711相連，用于將所述喚醒信號或通信結(jié)束信號傳送給所述微控制模塊711 ；所述微控制模塊711可用于分別根據(jù)所述喚醒信號或通信結(jié)束信號，接通或斷開所述電池電路703與所述射頻電路702和所述用戶交互模塊712的連接。在實(shí)際應(yīng)用中，所述電源產(chǎn)生電路704產(chǎn)生的電能可以滿足OBU與RSU之間的正常交易，但是由于所述電能能量的限制，其支持的工作距離大概為7m，也即不能滿足某些遠(yuǎn)距離工作的需求。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別之一在于，所述電池電路703還與所述射頻電路702 相連，由所述電源產(chǎn)生電路704和所述電池電路703共同對所述射頻電路702進(jìn)行供電。由于本實(shí)施例增加了所述射頻電路702的供電能量，故能夠增加所述射頻電路702的工作距離，實(shí)驗(yàn)證明，所述射頻電路702能夠支持大概30m的工作距離。同時(shí)，相對于現(xiàn)有技術(shù)的主動式0BU，由于所述電源產(chǎn)生電路704總是能夠提供所產(chǎn)生的電能，因此，本實(shí)施例仍然能夠降低電池電路703在射頻電路方面的供電負(fù)擔(dān)，也即，降低了最基本的電池能耗——電源產(chǎn)生電路704所產(chǎn)生的電能。在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述微控制模塊711，還可用于在接通所述電池電路703與所述射頻電路702的連接時(shí)，控制所述電池電路703輸出的電能。例如，所述電池電路703包括2塊3. 6V的鋰亞電池，也即，通常情況下其能提供 7. 2V的電能，那么，本優(yōu)選實(shí)施例中，所述微控制模塊711可以使其中的1塊鋰亞電池對所述射頻電路702進(jìn)行供電，以在所述最基本的電池耗費(fèi)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低電池能耗?？梢岳斫?，2塊3. 6V的鋰亞電池只是作為示例，實(shí)際上，本實(shí)用新型的MCU可以根據(jù)實(shí)際需求，控制所述電池電路703輸出所有電能的0 100%，本實(shí)用新型對具體的控制方式不加以限制。作為所述電池電路703輸出所有電能的0%和 100%的特例，可以理解，所述微控制模塊711還可以根據(jù)實(shí)際需求，接通或斷開所述電池電路703與所述射頻電路702的連接；例如，在對工作距離沒有要求時(shí)，可以斷開所述連接，或者，在希望遠(yuǎn)的工作距離時(shí)，可以接通所述連接；本實(shí)用新型對具體的需求不加以限制。本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。以上對本實(shí)用新型所提供的一種半無源式車載終端，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種半無源式車載終端，包括控制電路、射頻電路和電池電路，所述控制電路包括微控制模塊和用戶交互模塊，其特征在于，所述控制電路分別與所述射頻電路和所述電池電路連接，所述半無源式車載終端還包括電源產(chǎn)生電路，與所述射頻電路連接，從路側(cè)單元發(fā)出的射頻能量中獲取電能，為所述射頻電路供電；所述射頻電路包括接收模塊，接收來自路側(cè)單元的喚醒信號或通信結(jié)束信號；及傳送模塊，與所述微控制模塊相連，將所述喚醒信號或通信結(jié)束信號傳送給所述微控制模塊；所述微控制模塊，根據(jù)所述喚醒信號或通信結(jié)束信號，接通或斷開所述電池電路與所述用戶交互模塊的連接。
2.如權(quán)利要求1所述的半無源式車載終端，其特征在于，所述射頻電路包括感應(yīng)路側(cè)單元射頻能量的感應(yīng)天線；所述電源產(chǎn)生電路包括能量轉(zhuǎn)換電路，與所述感應(yīng)天線相連，將所述感應(yīng)天線感應(yīng)到的射頻能量轉(zhuǎn)換為電能；及電源穩(wěn)壓電路，與所述能量轉(zhuǎn)換電路相連，將所述電能轉(zhuǎn)化為直流電壓，為所述射頻電路供電。
3.如權(quán)利要求2所述的半無源式車載終端，其特征在于，所述能量轉(zhuǎn)換電路包括 諧振電路，其為由片上天線和片上電容構(gòu)成的并聯(lián)振蕩回路；及整流電路，其為由第一二極管、第二二極管、第一整流管、第二整流管、第三整流管和第四整流管組成的全橋整流電路；所述電壓穩(wěn)壓電路包括由儲能濾波電容、穩(wěn)壓二極管、電阻和箝位管構(gòu)成的箝位穩(wěn)壓電路，其中，所述箝位管分別與所述片上電容和第一二極管相連。
4.如權(quán)利要求3所述的半無源式車載終端，其特征在于，所述射頻電路包括第一接收電路和第一發(fā)送電路，其中，所述第一接收電路包括第一接收天線，接收來自路側(cè)單元的的高頻信號；第一濾波電路，分別與所述第一接收天線和解調(diào)電路相連，過濾所述高頻信號中的干擾信號，并將過濾后的高頻信號發(fā)送給解調(diào)電路；及解調(diào)電路，將所述過濾后的高頻信號解調(diào)為低頻信號，并傳送給所述微控制模塊； 所述第一發(fā)送電路包括調(diào)制電路，將來自所述微控制模塊的低頻信號調(diào)制為高頻信號； 放大電路，分別與所述調(diào)制電路和第二濾波電路相連，將所述高頻信號放大； 第二濾波電路，對放大后的高頻信號進(jìn)行濾波；及第一發(fā)射天線，與所述第二濾波電路相連，將濾波后的高頻信號發(fā)送給所述路側(cè)單元。
5.如權(quán)利要求3所述的半無源式車載終端，其特征在于，所述射頻電路包括第二接收電路和第二發(fā)送電路，其中，所述第二接收電路包括第二接收天線，接收來自路側(cè)單元的的高頻信號；及檢波解調(diào)電路，與所述第二接收天線相連，從所述高頻信號的調(diào)幅波中提取出低頻信號；所述第二發(fā)送電路包括互連的第二發(fā)射天線和反向散射電路，所述反向散射電路，通過所述第二發(fā)射天線將來自所述微控制模塊的低頻信號，經(jīng)過調(diào)制后發(fā)送給所述路側(cè)單元。
6.如權(quán)利要求1所述的半無源式車載終端，其特征在于，所述電池電路包括供電電池和電源控制模塊，其中，所述電源控制模塊根據(jù)來自所述微控制模塊的指令，接通或斷開所述供電電池與所述用戶交互模塊的連接。
7.如權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的半無源式車載終端，其特征在于，所述射頻電路與所述電池電路相連，由所述電源產(chǎn)生電路和所述電池電路共同對所述射頻電路供電；所述微控制模塊，根據(jù)所述喚醒信號或通信結(jié)束信號，接通或斷開所述電池電路與所述射頻電路的連接。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的半無源式車載終端，其特征在于，所述用戶交互模塊包括如下模塊中的一種或多種嵌入式安全控制模塊、智能IC卡模塊、蜂鳴器、發(fā)光二極管、字符顯示器或接口。
9.如權(quán)利要求4所述的半無源式車載終端，其特征在于，所述第一發(fā)射天線和第一接收天線為同一天線；和/或，所述第一濾波電路和第二濾波電路為同一濾波電路。
10.如權(quán)利要求5所述的半無源式車載終端，其特征在于，所述第二發(fā)射天線和第二接收天線為同一天線。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種半無源式車載終端，包括控制電路、射頻電路和電池電路，所述控制電路包括微控制模塊和用戶交互模塊，所述控制電路分別與所述射頻電路和所述電池電路連接，所述半無源式車載終端還包括電源產(chǎn)生電路，與所述射頻電路連接，從路側(cè)單元發(fā)出的射頻能量中獲取電能，為所述射頻電路供電；所述射頻電路包括接收模塊，接收來自路側(cè)單元的喚醒信號或通信結(jié)束信號；及傳送模塊，與所述微控制模塊相連，將所述喚醒信號或通信結(jié)束信號傳送給所述微控制模塊；所述微控制模決，根據(jù)所述喚醒信號或通信結(jié)束信號，接通或斷開所述電池電路與所述用戶交互模塊的連接。本實(shí)用新型能夠降低電池能耗，提高OBU的產(chǎn)品壽命。
文檔編號H02J7/00GK201975807SQ20102068822
公開日2011年9月14日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者白曉峰 申請人:北京握奇數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司