高灵敏度dsrc唤醒电路、复合通行卡及车载单元的制作方法_2

文档序号:8883495阅读:来源:国知局
[0051]滤波电路在不同应用环境中可根据实际应用情况进行增减,除上述实现方式外,还可采用其他集中式参数(如LC)、分布参数(如微带)以及滤波器件实现。
[0052]本实施例中,检波电路2包括检波二极管Dl、用于为检波二极管Dl提供偏置电流的偏置电阻R2、以及输出匹配电容C12 ;其中,检波二极管Dl的负极连接于匹配滤波电路中的第二匹配电容Cll的第一端,检波二极管Dl的正极为检波电路输出端;偏置电阻R2—端连接于电源端VCC、另一端连接于检波二极管Dl的正极;输出匹配电容C12的第一端连接于检波二极管Dl的正极、第二端接地。偏置电阻R2提供偏置电流,使检波二极管Dl处于开关节点,实现5.8GHz信号的幅度解调。输出匹配电容C12与PCB构成输出匹配电路。
[0053]检波电路输出端与放大电路之间连接有匹配电阻RLl和RC平滑滤波电路(即由电阻R5和电容CS组成);其中,匹配电阻RLl —端与检波二极管Dl的正极连接、另一端与RC平滑滤波电路的输入端连接,且RC平滑滤波电路的输出端连接与放大电路的输入端。
[0054]电源端VCC连接有去耦电容C4、C5用于去耦,去耦电容一端连接于所述电源端VCC、另一端接地。
[0055]在本实施例中,放大电路为三极管基本放大电路。由三极管Q3与电阻Rl、R3、R7组成放大电路,对解调出的微弱基带信号进行放大,提高灵敏度。
[0056]AS3933低频唤醒接收芯片的基带唤醒信号输入端LFIP通过隔直耦合电容C9与所述放大电路的输出端连接。TPl为测试点。
[0057]AS3933作为频率检测电路,当输入通道接收到经过放大后的基带信号并检测到14kHz方波信号时就会发出唤醒中断信号给MCU。
[0058]AS3933芯片中,管脚11是片选,管脚12提供时钟,管脚13、14是数据读写用的,用于初始化3933时读写寄存器、设置频率检测范围、灵敏度,清除唤醒中断信号等。IRQ_WAKE输出信号给MCU。
[0059]AS3933芯片的灵敏度和检测频率可以通过配置芯片内部寄存器实现。MCU与AS3933芯片通过SPI通信,改变其内部自动增益放大器(AGC)的增益实现唤醒灵敏度可调节,改变频率带宽选择寄存器实现频率范围可选择的功能。AS3933芯片工作状态分为监听模式和唤醒模式,如图3所示。
[0060]监听模式:当输入信号的频率满足其设定的频点范围,将退出监听模式进入到唤醒模式,并检测得到信号RSSI强度值
[0061]唤醒模式:在唤醒模式下,得到稳定的信号RSSI强度值,并产生中断信号发送给MCU,使MCU及其他各个单元进入唤醒状态。
[0062]在本实用新型的其他实施例中,AS3933芯片还可被其他分立的频率检测电路代替。用CPLD或者计数器加一些逻辑电路可以实现。
[0063]本实用新型的高灵敏度DSRC唤醒电路可应用于复合通行卡和车载单元,构成高灵敏度复合通行卡和高灵敏度车载单元。
[0064]如图4所示,在本实用新型的一实施例中,高灵敏度复合通行卡包括控制电路10、13.56MHz读写电路20、5.8GHz唤醒电路30a和5.8GHz收发电路30b、SPI接口电路,以及电池(图中未示出)。其中,控制电路10包含有或连接有存储单元(图中未示出)。此外,13.56MHz读写电路20连接有13.56MHz天线21 ;5.8GHz唤醒电路30a连接有5.8GHz天线31a ;5.8GHz收发电路30b连接有5.8GHz天线31b。控制电路10与13.56MHz读写电路20连接、并通过SPI接口电路与5.8GHz唤醒电路30a和5.8GHz收发电路30b连接。电池为复合通行卡提供电源,例如通过供电电路为控制电路10、5.8GHz唤醒电路和5.8GHz收发电路30提供电源。在各个实施例中,5.8GHz唤醒电路可以采用如图1或图2所示的高灵敏度DSRC唤醒电路。
[0065]本实用新型高灵敏度复合通行卡中的各个组成电路的功能及操作如下:在高速公路入口 /出口处13.56MHz读写电路20用于与高速公路出口 /入口读写器通信以获取入口/出口信息;5.8GHz唤醒电路用于在高速公路途中接收到基站发送的唤醒信号时向控制电路发送中断信号;5.SGHz收发电路用于接收基站下发的路径信息、存储单元用于存储路径信息。当车辆在高速公路上行驶时,放置在车辆上的复合通行卡中的控制电路10根据来自5.8GHz唤醒电路30a的中断信号启动5.8GHz收发电路工作以接收路径信息、并将接收的路径信息存储至存储单元。
[0066]图1或图2所示的高灵敏度DSRC唤醒电路还可应用于车载单元中。在本实用新型的一实施例中,高灵敏度车载单元包括:控制电路;连接于所述控制电路、用于在接收到路侧单元发送的唤醒信号时向所述控制电路发送中断信号的5.SGHz唤醒电路;连接于所述控制电路、用于接收路侧单元发送的信息的5.SGHz收发电路;其中,所述控制电路根据所述中断信号启动所述5.8GHz收发电路工作;
[0067]当复合通行卡或车载单元在路上休眠模式下,AS3933芯片处于监听工作模式,MCU进入完全休眠模式,其它电路模块的供电电源通过开关管完全关断,处于掉电状态。当天线接收到5.SGHz频点范围的微波信号时经过检波电路解调出基带信号,再经过信号放大电路输入到低频唤醒芯片AS3933。当AS3933芯片检测到14KHz的方波信号时,就会产生中断信号送到MCU,唤醒MCU及各个电路模块,从而达到了低功耗、抗干扰、高灵敏度唤醒的功能要求。
[0068]本实用新型的低功耗高唤醒灵敏度设计电路,与现有成熟的高接收灵敏度收发芯片结合,提高整个DSRC系统的接收性能。解决了困扰多年的车内微波信号衰减过大导致电子标签无法唤醒,通讯失败率高的行业难题。为高速公路5.SG路径识别和ETC的实现推广以及增强用户体验提供了可靠的技术保证。
[0069]以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施,并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
【主权项】
1.一种高灵敏度DSRC唤醒电路,其特征在于,包括: 用于接收微波信号的天线; 用于对天线接收到的微波信号进行滤波以得到5.79GHz?5.84GHz频带的高频信号的滤波电路; 用于对所述高频信号进行解调以获取IlKHz?25Khz频带的基带唤醒信号的检波电路; 用于对检波电路输出的所述基带唤醒信号进行放大的放大电路;及 用于当接收到所述放大电路输出的放大后的基带唤醒信号时产生并输出中断信号的频率检测电路。
2.根据权利要求1所述的高灵敏度DSRC唤醒电路,其特征在于,所述滤波电路为匹配滤波电路,所述匹配滤波电路包括第一匹配电容C7、第二匹配电容Cll和PCB,其中,所述第一匹配电容C7和第二匹配电容Cll设置在所述PCB上、且第一匹配电容C7的第一端连接所述天线,第一匹配电容C7的第二端与所述第二匹配电容Cll的第一端连接,所述第二匹配电容Cll的第二端接地。
3.根据权利要求2所述的高灵敏度DSRC唤醒电路,其特征在于,所述检波电路包括检波二极管D1、用于为检波二极管Dl提供偏置电流的偏置电阻R2、以及输出匹配电容C12 ;其中,所述检波二极管Dl的负极连接于所述匹配滤波电路中的第二匹配电容Cll的第一端,所述检波二极管Dl的正极为检波电路输出端;所述偏置电阻R2—端连接于电源端VCC、另一端连接于所述检波二极管Dl的正极;所述输出匹配电容C12的第一端连接于所述检波二极管Dl的正极、第二端接地。
4.根据权利要求3所述的高灵敏度DSRC唤醒电路,其特征在于,所述检波电路输出端与所述放大电路之间连接有匹配电阻RLl和RC平滑滤波电路;其中,所述匹配电阻RLl —端与所述检波二极管Dl的正极连接、另一端与RC平滑滤波电路的输入端连接,且RC平滑滤波电路的输出端连接于所述放大电路的输入端。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的高灵敏度DSRC唤醒电路,其特征在于,所述频率检测电路包括AS3933低频唤醒接收芯片。
6.根据权利要求5所述的高灵敏度DSRC唤醒电路,其特征在于,所述AS3933低频唤醒接收芯片的基带唤醒信号输入端LFIP通过隔直耦合电容C9与所述放大电路的输出端连接。
7.根据权利要求3所述的高灵敏度DSRC唤醒电路,其特征在于,所述电源端VCC连接有去耦电容,所述去耦电容一端连接于所述电源端VCC、另一端接地。
8.根据权利要求5所述的高灵敏度DSRC唤醒电路,其特征在于,所述放大电路为三极管基本放大电路。
9.一种高灵敏度复合通行卡,其特征在于:包括 控制电路; 连接于所述控制电路、用于与高速公路出口 /入口读写器通信的13.56MHz读写电路; 连接于所述控制电路、用于在接收到基站发送的唤醒信号时向所述控制电路发送中断信号的5.8GHz唤醒电路; 连接于所述控制电路、用于接收基站下发的路径信息的5.SGHz收发电路; 用于存储所述路径信息的存储单元;及 用于为所述复合通行卡提供电源的电池; 其中, 所述控制电路根据所述中断信号启动所述5.8GHz收发电路工作以接收所述路径信息、并将接收的路径信息存储至所述存储单元; 且所述5.8GHz唤醒电路是如权利要求1-4中任一项所述的高灵敏度DSRC唤醒电路。
10.一种高灵敏度车载单元,其特征在于:包括 控制电路; 连接于所述控制电路、用于在接收到路侧单元发送的唤醒信号时向所述控制电路发送中断信号的5.8GHz唤醒电路; 连接于所述控制电路、用于接收路侧单元发送的信息的5.SGHz收发电路; 其中, 所述控制电路根据所述中断信号启动所述5.SGHz收发电路工作; 且所述5.8GHz唤醒电路是如权利要求1-4中任一项所述的高灵敏度DSRC唤醒电路。
【专利摘要】本实用新型涉及高灵敏度DSRC唤醒电路、复合通行卡及车载单元。高灵敏度DSRC唤醒电路包括:用于接收微波信号的天线;用于对天线接收到的微波信号进行滤波以得到5.79GHz~5.84GHz频带的高频信号的滤波电路;用于对所述高频信号进行解调以获取11KHz~25Khz频带的基带唤醒信号的检波电路;用于对检波电路输出的所述基带唤醒信号进行放大的放大电路;及用于当接收到所述放大电路输出的放大后的基带唤醒信号时产生并输出中断信号的频率检测电路。实施本实用新型,能够满足对唤醒电路的低功耗、抗干扰、高灵敏度唤醒的要求。
【IPC分类】G07B15-06, H04B5-00
【公开号】CN204595938
【申请号】CN201520092404
【发明人】董时富, 刘咏平, 钟平根, 庞绍铭
【申请人】深圳市金溢科技股份有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年2月6日
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