CN110619749B - 一种融合c-v2x的汽车电子标识识读装置 - Google Patents

一种融合c-v2x的汽车电子标识识读装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种融合C‑V2X的汽车电子标识识读装置，其中，包括：当车辆携带汽车电子标识进入到汽车电子标识射频识读单元的识读范围内后，射频识读单元进行读分区的操作后，得到汽车电子标识的分区内容后，C‑V2X控制单元启动，向范围内的车载C‑V2X终端发起连接建立的请求，C‑V2X控制单元向主控制器发送请求身份鉴权的消息，消息携带了车载终端的身份识别码，主控制器对收到的身份鉴权消息与汽车电子标识进行对比，并给出鉴权的结果，将鉴权结果发送至C‑V2X控制单元，如果鉴权失败，则后续停止与车载C‑V2X终端的通信，如鉴权成功，C‑V2X控制单元与车载终端进行数据交换，完成车辆的数据信息收集。

Description

一种融合C-V2X的汽车电子标识识读装置
技术领域
本发明涉及智能交通检测领域，具体涉及一种融合C-V2X的汽车 电子标识识读装置。
背景技术
随着国内的汽车产业的发展，机动车保有量快速增长，巨大的车 流量对传统的交通设施和交通管理方式提出了巨大的考验，同时，日 益发达的网络技术，使人们提出了对汽车联网服务更高的要求，越来 越多的技术显现出来解决涉车的交通管理业务。
近年来，超高频RFID技术快速发展，汽车电子标识作为一种电 子车牌技术，越来越多的城市开始进行试点应用。汽车电子标识以其 唯一性、防伪造、抗干扰的特性正受到广泛的关注，可以预见其将成 为将来车辆身份的一种高精度身份标识。
于此同时，智能交通的概念正逐渐兴起。智能交通通过将各类交 通设施或车辆赋予智能，通过联网的方式将交通中的各个实体连接起 来，打破原来的信息孤岛，形成车联车(V2V)、车联物(V2X)等。 在智能交通的概念下，各类汽车产业、物联网产业、无线通信产业等 加入到车联网的技术研发中。其中在V2X领域，经过多年的发展，经 历了DSRC、LTE-V2X等技术，随着蜂窝网络技术特别是4G、5G的发 展，C-V2X由于其未来扩展性好、部署成本低，已经被越来越多的厂 商接受。
当前的汽车电子标识识读装置技术上以RFID技术进行标识识 别，车辆身份信息流向为从车辆至识读设备。虽然技术上汽车电子标 识支持向标识内部写入数据，但由于存储空间的限制，不可存储大量 数据；同时汽车电子标识以身份标识为主，不具备主动通讯能力，不 能有效与汽车内部形成数据交互，因此在一些车辆互动性强的场景下 作用有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种融合C-V2X的汽车电子标识识读装 置，用于解决上述现有技术的问题。
本发明一种融合C-V2X的汽车电子标识识读装置，其中，包括： C-V2X控制单元、汽车电子标识射频识别单元、网络传输单元以及主 控制器；当车辆携带汽车电子标识进入到汽车电子标识射频识读单元 的识读范围内后，射频识读单元进行读分区的操作后，得到汽车电子 标识的分区内容后，产生一个硬件中断，主控制器收到此硬件中断后， 向C-V2X控制单元发送启动指令，C-V2X控制单元启动后，向范围内 的车载C-V2X终端发起连接建立的请求，连接建立后，C-V2X控制单 元向主控制器发送请求身份鉴权的消息，消息携带了车载终端的身份 识别码，主控制器对收到的身份鉴权消息与汽车电子标识进行对比， 并给出鉴权的结果，将鉴权结果发送至C-V2X控制单元，如果鉴权失 败，则后续停止与车载C-V2X终端的通信，如鉴权成功，C-V2X控制 单元与车载终端进行数据交换，完成车辆的数据信息收集，完成后， C-V2X控制单元向主控制器发送一个硬件中断，主控制器收到中断 后，判断是否需要进行写卡操作，如果需要写卡操作，则控制射频识 别单元向汽车电子标识进行写卡操作，如果不需要写卡操作，则终止 汽车电子标识交互流程。
根据本发明的融合C-V2X的汽车电子标识识读装置的一实施 例，其中，网络传输单元通过网络与智慧交通服务器建立连接。
根据本发明的融合C-V2X的汽车电子标识识读装置的一实施 例，其中，C-V2X控制单元通过蜂窝网络与车载C-V2X控制器通信。
根据本发明的融合C-V2X的汽车电子标识识读装置的一实施例， 其中，所述的主控制器可通过网络传输单元将汽车电子标识采集信 息、C-V2X控制单元交互信息上传至后台服务器。具体的，上传的汽 车电子标识信息包括：车辆号牌号码、汽车电子标识编号、采集时间、 识读装置编号；上传的C-V2X采集信息包括：车辆编号、采集时间、 行驶速度等。
根据本发明的融合C-V2X的汽车电子标识识读装置的一实施例， 其中，通过网络与后台管理服务器连接，将采集到的汽车电子标识信 息以及车辆动态实时信息上传至后台管理服务器，并从后台管理服务 器查询特定车辆的交通数据。
根据本发明的融合C-V2X的汽车电子标识识读装置的一实施例， 其中，所述的汽车电子标识射频识读单元采用UHF射频单元，通信频 段支持GB/T29786-2013标准要求的920MHz-925MHz。
根据本发明的融合C-V2X的汽车电子标识识读装置的一实施例， 其中，主控制器通过采集到的汽车电子标识信息，通过网络向后台查 询该车辆的个性化交通数据，包括行驶位置、驾驶行为以及周围路段 交通拥堵情况。
根据本发明的融合C-V2X的汽车电子标识识读装置的一实施 例，其中，当车辆经过该装置安装位置附近时，经过天线识别到车辆 的汽车电子标识，根据车辆标识信息，与车载C-V2X装置建立连接， 获取车辆的动态详细信息，并与汽车电子标识信息绑定，向后台服务 器查询，是否存在车辆的个性化交通数据，如果存在，将该交通数据 下发至车载C-V2X装置。
根据本发明的融合C-V2X的汽车电子标识识读装置的一实施 例，其中，在连接建立后，C-V2X控制单元从后台服务器查询对应 车辆的个性化交通数据，下发至车辆C-V2X控制器，车辆应用交通 数据。
本发明结合C-V2X技术，对汽车电子标识识读装置进行升级，提 出一种新装置，能够结合C-V2X技术、汽车电子标识技术，在识别汽 车电子标识的基础上，借助C-V2X技术与汽车进行通信。一方面借助 C-V2X技术可以采集到更多汽车的详细信息，为交通数据分析提供更 多的数据源；另一方面通过C-V2X技术可以将个性化的交通信息从本 装置下发至汽车，使得汽车的在道路上的行驶更智能和安全。
附图说明
图1所示为本发明一种融合C-V2X的汽车电子标识识读装置示意 图；
图2所示为本发明装置在道路上典型实施方式示意图；
图3所示为本发明装置的典型工作流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实 施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图1所示为一种融合C-V2X的汽车电子标识识读装置示意图，包 括：C-V2X控制单元、汽车电子标识射频识别单元、网络传输单元、 主控制器。
如图1所示，C-V2X控制单元通过硬件连接方式与主控制器连接， 如CAN总线、SPI总线等；汽车电子标识射频识读单元通过硬件连接 方式与主控器连接，如CAN总线、SPI总线等；网络传输单元通过硬 件连接方式与主控制器连接，如PCI总线、USB总线等；
如图1所示，C-V2X控制单元通过蜂窝网络与车载C-V2X控制器 通信；汽车电子标识射频识别单元通过射频技术与汽车电子标识通 信；网络传输单元通过网络与智慧交通服务器建立连接。
图2所示为本发明装置的主控制器的工作原理图，如图2所示，当 车辆携带汽车电子标识进入到汽车电子标识射频识读单元的识读范 围内后，射频识读单元进行读分区的操作后，得到汽车电子标识的分 区内容后，产生一个硬件中断，主控制器收到此硬件中断后，向C-V2X 控制单元发送启动指令，C-V2X控制单元启动后，向范围内的车载 C-V2X终端发起连接建立的请求，连接建立后，C-V2X控制单元向主 控制器发送请求身份鉴权的消息，该报文中携带了车载终端的身份识 别码，主控制器对收到的身份鉴权消息与汽车电子标识进行对比，并 给出鉴权的结果，将鉴权结果发送至C-V2X控制单元。如果鉴权失败， 则后续停止与车载C-V2X终端的通信。鉴权成功后，C-V2X控制单元 与车载终端进行数据交换，完成车辆的数据信息收集。最后，C-V2X 控制单元向主控制器发送一个硬件中断，主控制器收到中断后，判断 是否需要进行写卡操作，如果需要写卡操作，则控制射频识别单元向 汽车电子标识进行写卡操作。如果不需要写卡操作，则终止汽车电子 标识交互流程。
图3所示为本发明装置在道路上的典型安装实施示意图。该道路 为典型的双车道场景，装置1为本发明装置，安装部署于道路侧边的L 杆上，天线2、天线4为射频天线，天线3、天线5为蜂窝网络天线，天 线2、天线3覆盖范围为左侧快车道，天线4、天线5覆盖范围为右侧慢 车道。装置1能够扫描识读到天线2、天线4所覆盖范围内的汽车电子 标识。装置1能够与天线3、天线5所覆盖范围内的车载C-V2X控制器 建立连接并完成通信。
如图3所示，装置1通过网络与后台管理服务器7连接。装置1可将 采集到的汽车电子标识信息、车辆动态实时信息等上传至后台管理服 务器，装置1同时可从后台管理服务器7查询特定车辆的交通数据。
如图3所示，当车辆6(已安装汽车电子标识和车载C-V2X装置) 经过该装置安装位置附近时，装置1会经过天线2识别到车辆的汽车电 子标识，装置1根据车辆标识信息，与车载C-V2X装置建立连接，进 一步的获取车辆的动态详细信息，并与汽车电子标识信息绑定。此时， 装置1向后台服务器7查询，是否存在车辆6的个性化交通数据，如果 存在，装置1将该交通数据下发至车载C-V2X装置。
装置的工作流程包括：硬件初始化，主要包括C-V2X控制单元的 初始化、汽车电子标识射频识读单元的初始化、网络传输单元的初始 化、主控制器的初始化；初始化完成后进入工作，装置开始扫描汽车 电子标识信号；当识读范围内出现汽车电子标识后，射频单元通过空 口协议与电子标识进行交互，识读得到电子标识中的车辆身份信息； 主控制器根据汽车电子标识内容，计算得到车辆的C-V2X通讯地址； 主控制器命令C-V2X控制单元与车辆建立连接；连接建立后，C-V2X 控制单元从车辆获取实时状态详细信息，主控制器将采集的汽车电子 标识信息与车辆实时状态详细信息上传至后台服务器；或者的，在连 接建立后，C-V2X控制单元从后台服务器查询对应车辆的个性化交通 数据，下发至车辆C-V2X控制器，车辆应用交通数据。
如图1至图3所示，进一步的，所述的C-V2X控制单元内置V2X协 议处理器，蜂窝网络组网方式上支持蜂窝式(Cell)和直通式(Direct)， C-V2X控制单元可与支持C-V2X协议的车辆进行通信。在蜂窝式组网 模式下，装置连接至蜂窝网络内基站，车辆与蜂窝网络内基站连接。 直通式组网模式下，装置直接车辆进行连接。
如图1至图3所示，所述的汽车电子标识射频识读单元采用UHF (超高频)射频技术，通信频段支持GB/T29786-2013标准要求的 920MHz-925MHz。
如图1至图3所示，所述的网络传输单元提供有线网络或无线网络 的方式进行通信，可与后端服务器建立连接，进行数据传输。
如图1至图3所示，所述的主控制器具备离线计算处理能力，具备 硬件通讯总线。
如图1至图3所示，所述的C-V2X控制单元通过硬件通讯总线方式 与主控制器连接，具体的包括CAN总线、SPI总线、低速总线等。
如图1至图3所示，所述的汽车电子标识射频识读单元通过硬件连 接方式与主控制器连接，具体的包括CAN总线、SPI总线、低速总线。
如图1至图3所示，所述的网络传输单元通过硬件连接方式与主控 制器连接，具体的包括PCI总线、USB总线。
如图1至图3所示，所述的主控制器通过硬件连接接口获取汽车电 子标识射频识读单元采集的车辆信息，主控制器通过硬件接口控制 C-V2X控制单元与汽车V建立通信，包括与汽车V发送信息或接收信 息。具体的，主控制器支持下述功能：
通过采集到的汽车电子标识信息，尝试通过C-V2X协议对应的车 辆接收器建立连接，并完成车辆实时信息的采集。通过采集到的汽车 电子标识信息，通过网络向后台查询该车辆的个性化交通数据，具体 的，包括行驶位置、驾驶行为、周围路段交通拥堵情况等，然后通过 C-V2X协议与对应的车辆建立连接，将个性化交通数据的发送至车辆 接收器。
如图1至图3所示，所述的主控制器可通过网络传输单元将汽车电 子标识采集信息、C-V2X控制单元交互信息上传至后台服务器。具体 的，上传的汽车电子标识信息包括：车辆号牌号码、汽车电子标识编 号、采集时间、识读装置编号；上传的C-V2X采集信息包括：车辆编 号、采集时间、行驶速度等。
本发明结合了汽车电子标识技术的唯一性、防伪造、抗干扰特性 和C-V2X技术数据互联特性，将C-V2X技术应用在汽车电子标识识读 装置上，能够在保证车辆身份识别精准的前提下，通过C-V2X技术在 车辆经过识读装置时，与装置建立连接，采集到更多的车辆实时状态 信息，更可通过结合后台网络通讯技术查询得到对应车辆的个性化交 通信息发送至车辆。一方面大大增强了汽车电子标识的识读装置的功 能，从原先的车辆身份静态信息采集，升级为静态信息、动态信息收 集的装置。另一方面依托于汽车电子标识对车辆身份的可靠性保证， 成为智能交通信息推送的入口设施。通过在硬件上融合两种技术，大 大降低了智能交通终端成本，能够满足各类交通应用场景，利于推广。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以 做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种融合C-V2X的汽车电子标识识读装置，其特征在于，包括：C-V2X控制单元、汽车电子标识射频识读单元、网络传输单元以及主控制器；
当车辆携带汽车电子标识进入到汽车电子标识射频识读单元的识读范围内后，汽车电子标识射频识读单元进行读分区的操作后，得到汽车电子标识的分区内容后，产生一个硬件中断，主控制器收到此硬件中断后，向C-V2X控制单元发送启动指令，C-V2X控制单元启动后，向范围内的车载C-V2X终端发起连接建立的请求，连接建立后，C-V2X控制单元向主控制器发送请求身份鉴权的消息，消息携带了车载C-V2X终端的身份识别码，主控制器对收到的身份鉴权消息与汽车电子标识进行对比，并给出鉴权的结果，将鉴权结果发送至C-V2X控制单元，如果鉴权失败，则后续停止与车载C-V2X终端的通信，如鉴权成功，C-V2X控制单元与车载C-V2X终端进行数据交换，完成车辆的数据信息收集，完成后，C-V2X控制单元向主控制器发送一个硬件中断，主控制器收到中断后，判断是否需要进行写卡操作，如果需要写卡操作，则控制射频识读单元向汽车电子标识进行写卡操作，如果不需要写卡操作，则终止汽车电子标识交互流程；
主控制器通过采集到的汽车电子标识信息，尝试通过C-V2X协议对应的车辆接收器建立连接，并完成车辆实时信息的采集，通过采集到的汽车电子标识信息，通过网络向后台服务器查询该车辆的个性化交通数据，然后通过C-V2X协议与对应的车辆建立连接，将个性化交通数据发送至车辆接收器。
2.如权利要求1所述的融合C-V2X的汽车电子标识识读装置，其特征在于，C-V2X控制单元通过蜂窝网络与车载C-V2X终端通信。
3.如权利要求1所述的融合C-V2X的汽车电子标识识读装置，其特征在于，所述的主控制器可通过网络传输单元将汽车电子标识采集信息、C-V2X控制单元交互信息上传至后台服务器，上传的汽车电子标识信息包括：车辆号牌号码、汽车电子标识编号、采集时间以及识读单元编号；上传的C-V2X采集信息包括：车辆编号、采集时间以及行驶速度。
4.如权利要求1所述的融合C-V2X的汽车电子标识识读装置，其特征在于，所述的汽车电子标识射频识读单元采用UHF射频单元，通信频段支持GB/T29786-2013标准要求的920MHz-925MHz。
5.如权利要求1所述的融合C-V2X的汽车电子标识识读装置，其特征在于，主控制器通过采集到的汽车电子标识信息，通过网络向后台服务器查询该车辆的个性化交通数据，包括行驶位置、驾驶行为以及周围路段交通拥堵情况。
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