圖 7.1 公車預期裝置設備示意圖
7.2 系統架構與功能
車載系統整合發展架構規劃內容如下,系統架構如圖 7.2 所示。
一、 規劃現在及未來可能應用於車輛上之系統與設備種類(如圖 7.1 所示),包 含行車紀錄器、通訊、DVR 等。
二、 電源供應:車載系統整合架構中,首要工作在研擬如何提供穩定、持續及 標準化界面之電源供應,以供應各項設備電源。
三、 設備共通性及模組化:目的在使車載系統整合架構設備間之資訊可互相傳 遞使用,如 GPS 定位系統、無線通訊模組等,透過設備之共通性及模組化 整合,可減少系統重置,避免不必要浪費,亦能降低系統間彼此干擾,提 高系統或設備穩定性。
四、 資料運算、儲存與傳送:車載系統整合架構中,部分系統須於車載系統上 進行資料運算及儲存,並傳送至中心系統。因此,車載系統整合架構必須 提供適合之中央資訊及通訊處理平台。
五、 提供設備置放空間:整合平台提供各項設備佈設空間,並能牢固裝置。同 時建議車體打造廠於車上預留配線與平台放置空間,使平台能穩固放置於 車輛上。
圖 7.2 車載系統整合架構圖 車載系統整合功能說明如下:
一、 具穩壓、長時間及不同電壓之電源供應器。
二、 提供共通性設備,包含 GPS、CAN BUS、MOST、數位輸入/輸出(DI/DO),
類比輸入或輸出(AI/AO)。
三、 標準之通訊協定:提供設備間共通標準之通訊協定及車載系統與中心系統 通訊協定。
四、 提供中央資訊處理平台:具有基本資料及訊號處理(數位或類比)之運算 及儲存功能。
五、 無線通訊功能:具有與中心進行雙向資料傳遞功能。
六、 Watch Dog 功能:偵測車載系統運作,確認在任何情況下不會當機。
車載系統整合除考量功能及需求外,由於車輛為動態移動的物體,因此須考 量車輛適應環境要求之特性(如圖 7.3 所示),玆分別說明如下:
一、 電力之穩定性、持續性及多樣性。
二、 抗溫度變化之要求:
(一) 車內駕駛室溫度之一般要求為-40℃至 85℃。
(二) 引擎室及車外溫度之一般要求為-40℃至 125℃。
(三) 必須降低車載機之散熱與功率消耗問題。
三、 抗衝擊性及震動性:
(一) 至少為 20G(2.5”HD)或 50G(Flash Disk)之耐衝擊性。
(二) 至少為 5G RMS(採用 Flash Disk)或 1G RMS(採用 2.5”HD),隨機,
5~500HZ,1 Oct/min,1 Hr/axis 之震動性一般要求。
四、 耐腐蝕性:
(一) 防塵。
(二) 防潮。
(三) 防塩、酸鹼性等物質浸蝕。
五、 耐干擾性:例如包括幅射或傳導干擾,電磁干擾(EMI)、電磁相容(EMC)
及電磁耐受性(EMS)、防靜電、防高壓瞬間衝擊等特性。
六、 尺寸及安裝之限制:車上空間有限,如何滿足各種需求而不佔空間,是售 後市場(After Market)車載機的特性之一。
車內
工廠
辦公室
(低) 抗環境要求性
溫度:0 度 C~45 度 C 電壓波動:正負 10%
耐衝擊性:正負 5 g 電磁環境:優
溫度:-20 度 C~85 度 C 電壓波動:正負 10%
耐衝擊性:正負 10 g 電磁環境:可
溫度:-40 度 C~125 度 C 電壓波動:正負 50%
耐衝擊性:正負 40 g 以上 電磁環境:惡劣
(高) ( 工
作 環 境
)
圖 7.3 不同環境下抗環境要求示意圖
7.3 未來發展順序與做法之建議
本計畫車載系統整合採用「機架式」方式,作為車載系統設備裝設之用,最 底層為電源供應器,第一層為連接埠,第二層為通訊與計算設備,往上可依需求 安裝設備,如圖 7.4 所示。
電源供應器 連接埠
計算/通訊
圖 7.4 車載系統機架式示意圖
本計畫建議車載系統發展之順序及做法分別說明如下(依發展優先順序排 列):
一、 電源供應型:電源供應為車載系統之基礎設備,可滿足公車基礎安全設備 安裝之需求,如行車紀錄器,以提供穩定性、持續性及多樣性電源為目標。
以目前公車為例,車上電壓 24V,但於車輛啟動或行進間之電壓變化則高 達 50%,必須進行穩壓。因此,本計畫研擬電源供應型之功能包含:
(一) 電源:360Watts;
(二) 穩壓功能:輸入之範圍為 9V 至 36V;
(三) 電源轉換功能:輸出之範圍為 5V、10V、12V 及 24V;
(四) UPS 功能:可提供長時間連續使用;
(五) 標準化界面:提供標準車輛電源接頭。
二、 基本型(電源供應+共通性設備):基本型除具有電源供應型之功能外,另 外具有共通性設備,包含 GPS 及連接埠功能,可滿足公車大部份安全設備 安裝之需求,如行車紀錄器、刷卡機以及車內顯示系統,提供 GPS 定位資