CN110764802A - 一种前装车载单元 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种前装车载单元,包括:主体模块,所述主体模块包括第一通信模块、存储模块和控制模块,所述第一通信模块用于与路侧单元进行通信,所述存储模块用于存储所述前装车载单元的相关信息,所述控制模块用于对所述通信模块和所述存储模块进行控制,以进行电子不停车收费;设置在所述主体模块上的车载接口模块,用于连接车载电源,以通过所述车载电源对所述前装车载单元进行供电,所述车载接口模块还用于连接车载CAN总线;设置在所述主体模块上的扩展接口模块,用于连接具有扩展功能的扩展模块。本发明可以对前装车载单元进行功能升级或功能扩展,满足用户需求。
Description
技术领域
本发明实施例涉及不停车收费(Electronic Toll Collection,ETC)领域,具体涉及一种前装车载单元。
背景技术
不停车收费是通过安装在车辆挡风玻璃上的车载单元(On Board Unit,OBU)与在收费站ETC车道上的微波天线之间进行的专用短程通讯,利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理,从而达到车辆通过高速公路或桥梁收费站无需停车而能交纳高速公路或桥梁费用的目的。
目前,前装车载单元安装后很难进行升级,当有新的技术出现时,无法对该车载单元进行更换。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种前装车载单元,用以解决现有前装车载单元无法升级更新的问题。
为实现上述目的,本发明实施例主要提供如下技术方案:
本发明实施例提供了一种前装车载单元,包括:主体模块,所述主体模块包括第一通信模块、存储模块和控制模块,所述第一通信模块用于与路侧单元进行通信,所述存储模块用于存储所述前装车载单元的相关信息,所述控制模块用于对所述通信模块和所述存储模块进行控制,以进行电子不停车收费;设置在所述主体模块上的车载接口模块,用于连接车载电源,以通过所述车载电源对所述前装车载单元进行供电,所述车载接口模块还用于连接车载CAN总线;设置在所述主体模块上的扩展接口模块,用于连接具有扩展功能的扩展模块。
进一步地,所述扩展模块包括车用无线通信技术V2X模块。
进一步地,所述前装车载单元与通过所述CAN总线与车辆进行连接实现以下至少一种方式:
所述前装车载单元的防拆卸检测;
所述前装车载单元与所述车辆之间的信息交互;
所述前装车载单元对所述车辆进行控制。
进一步地,所述主体模块和所述V2X模块之间通过USB接口组件、串口组件、网口组件和高速总线接口组件中的至少一种进行连接。
进一步地,所述V2X模块包括第二通信模块,所述第一通信模块和所述第二通信模块之间蓝牙通信连接或WIFI通信连接。
进一步地,所述车载接口模块包括车载视频设备接口,所述车载视频设备接口用于连接车载视频设备。
进一步地,所述车载接口模块包括车载音频设备接口,所述车载音频设备接口用于连接车载音频设备。
进一步地,所述扩展模块包括5G通信模块。
进一步地,所述车载接口模块包括车载OBD接口。
进一步地,所述车载接口模块包括车载USB接口。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点:
本发明实施例的前装车载单元配备了扩展接口,使得前装车载单元通过扩展接口可以连接扩展模块,从而实现对前装车载单元进行功能升级或功能扩展,满足用户需求。
附图说明
图1为本发明实施例的前装车载单元的结构框图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”和“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例的前装车载单元的结构框图。如图1所示,本发明实施例的前装车载单元,包括:主体模块100、车载接口模块200和扩展接口模块300。
其中,主体模块100包括第一通信模块110、存储模块120和控制模块130。主体模块为本发明前装车载单元的主体结构。
第一通信模块110用于与RSU之间进行通信。在本发明的一个实施例中,第一通信模块110为5.8GHz的射频识别模块。5.8GHz无线产品采用正交频分复用技术(OrthogonalFrequency Division Multiplexing,OFDM)和点对多点、点对点的组网方式,单扇区的速率高达54Mbps。5.8GHz的系统一般采用的直接序列扩频技术,它的信道较多频率较高,抗干扰能力强。同时5.8GHz也采用基于IP或基于电路的无线传输技术,实现容易,开销低,频谱利用率高,业务种类多,接口简单统一,升级容易,基于电路的技术时延小。
存储模块120用于存储车载终端OBU相关信息。其中,OBU相关信息包括密钥、车辆信息和出入口信息。
密钥用于被控制模块130使用对第一通信模块110和路侧单元(Road Side Unit,RSU)之间进行安全认证。在本发明的一个实施例中,密钥算法可以采用3DES、RSA或SM4等算法。
3DES又称Triple DES,是DES加密算法的一种模式,它使用2条不同的56位的密钥对数据进行三次加密。3DES使用对称密钥加密法,并于1981年被ANSI组织规范为ANSIX.3.92。DES使用56位密钥和密码块的方法,而在密码块的方法中,文本被分成64位大小的文本块然后再进行加密。比起最初的DES,3DES更为安全。
RSA算法,先生成一对RSA密钥,其中之一是保密密钥,由用户保存;另一个为公开密钥,可对外公开,可在网络服务器中注册。为提高保密强度,RSA密钥至少为500位长,一般推荐使用1024位。这就使加密的计算量很大。为减少计算量,在传送信息时,常采用传统加密方法与公开密钥加密方法相结合的方式,即信息采用改进的DES或IDEA密钥加密,然后使用RSA密钥加密对话密钥和信息摘要。对方收到信息后,用不同的密钥解密并可核对信息摘要。
与DES和AES算法类似,SM4算法是一种分组密码算法。其分组长度为128bit,密钥长度也为128bit。加密算法与密钥扩展算法均采用32轮非线性迭代结构,以字(32位)为单位进行加密运算,每一次迭代运算均为一轮变换函数F。SM4算法加/解密算法的结构相同,只是使用轮密钥相反,其中解密轮密钥是加密轮密钥的逆序。SM4密码算法设计简洁,安全高效。
车辆信息包括车辆的身份信息,例如车辆的车架号、注册ETC卡时提供的信息等。
出入口信息通过以下方式得到:
(1)当设置有前装车载单元的车辆进入高速公路时,位于高速公路收费站的入口处的RSU与第一通信模块110进行通信,然后向存储模块120中写入高速公路的入口信息。
(2)当该车辆准备驶出高速公路时,位于高速公路收费站出口处的RSU通过与第一通信模块110进行通信以向存储模块120中写入高速公路的出口信息。
控制模块130用于对第一通信模块110和存储模块120进行控制,以进行ETC收费。
具体地,当车辆准备驶出高速公路时,位于高速公路收费站出口处的RSU与第一通信模块110进行通信,控制模块130用于控制第一通信模块110提供获取该车辆的入口信息和车口信息,然后RSU根据车辆的入口信息和车口信息,并根据预设的扣款标准进行扣款,并可以通过RSU单元显示本次扣款金额和OBU的余额。
车载接口模块200设置在主体模块100之上。车载接口模块200用于连接车载电源,以通过车载电源对前装车载单元进行供电,这样就不用在前装车载单元内部设置电源,从而可以减小车载单元的体积,同时可以保证前装车载单元的电能供给,提升前装车载单元的工作稳定性。此外,车载接口模块200还与车载CAN总线相连,以实现以下至少一种方式:
(1)前装车载单元的防拆卸检测:例如前装车载单元在于车载CAN总线首次连接时,通过车载CAN总线获取车辆识别号码(Vehicle Identification Number,VIN)作为原始VIN,并通过存储模块120存储原始VIN。然后控制模块130控制每间隔预设时间获取当前VIN,然后将原始VIN和当前VIN进行比较,如果原始VIN和当前VIN相同则认为前装车载单元没有被拆卸;如果原始VIN和当前VIN不同,则认为前装车载单元可能被拆卸,此时控制模块130可以控制前装车载单元失效。
(2)前装车载单元与车辆之间的信息交互:车载可以通过前装车载单元获取前装车载单元在付款时的资费信息,然后通过车载主机显示该资费信息。需要理解的时,前装车载单元与车辆之间的信息交互并不限于由车载主机显示前装车载单元的资费信息,还可以包括其他信息交互方式,例如车载主机通过前装车载单元获取来自RSU发送的相关信息(如提示信息和管控信息等)。
(3)前装车载单元对车辆进行控制:前装车载单元可以通过CAN总线获取车辆行驶数据(如车速、车辆位置、车辆导航路线等),然后前装车载单元根据路侧单元发送的实时道路情况信息(如前方车辆的位置信息、车速信息和转向信息,以及前方道路的障碍物信息等)控制车辆,实现车辆的自己智能驾驶。
在本发明的一个实施例中,车载接口模块200包括车载视频设备接口。车载视频设备接口用于连接车载视频设备。车载视频设备上设置有与车载视频设备接口相匹配的接口,以通过车载视频设备显示前装车载单元的相关信息。例如当前装车载单元余额不足时,驾驶员可以及时充值,以便影响使用。
在本发明的另一个实施例中,车载接口模块200包括车载音频设备接口。车载视频设备接口用于连接车载音频设备。车载音频设备上设置有与车载视频设备接口相匹配的接口,以通过车载音频设备音频引出输出相关信息。例如预先定时余额不足提示的标准,例如当前装车载单元的余额不足50元时,可以通过车载音频设备发出余额不足的提示音频,以便驾驶员及时充值。
在本发明的又一个实施例中,车载接口模块200包括车载OBD接口,可以连接车载诊断系统的OBD接口,使得车载电源对前装车载单元进行供电,这样可以在前装车载单元内部不设置电源,从而减小前装车载单元的体积。
在本发明的再一个实施例中,车载接口模块200包括USB接口,例如可以连接驾驶舱内提供的USB接口,使得车载电源对前装车载单元进行供电。
扩展接口模块300设置在主体模块100上。扩展接口模块300用于连接具有扩展功能的扩展模块,并由主体模块100的电源对扩展模块进行供电。
在本发明的一个实施例中,扩展接口模块300包括V2X模块。其中,V2X模块包括第二通信模块,第一通信模块110和第二通信模块之间进行蓝牙通信或WIFI通信。
在本发明的一个示例中,在主体模块100中设置第一蓝牙通信模块,在V2X模块中设置第二蓝牙通信模块,在第一蓝牙通信模块和第二蓝牙通信模块之间建立蓝牙通信,之后V2X模块通过V2X通信获取的数据可以通过蓝牙通信的方式提供给主体模块100。
在本发明的另一个示例中,在主体模块100中设置第一WIFI通信模块,在V2X模块中设置第二WIFI通信模块,第一WIFI通信模块通过车辆提供的WIFI与第二WIFI通信模块之间建立WIFI通信,之后V2X模块通过V2X通信获取的数据可以通过WIFI通信的方式提供给主体模块100。
在本发明的一个示例中,前装车载单元仅具备ETC通信功能,通过扩展接口连接V2X模块后,可以使前装车载单元同时具备ETC通信功能和V2X通信功能。
进一步地,主体模块100和V2X模块之间通过USB接口组件、串口组件、网口组件和高速总线接口组件中的至少一种进行连接,从而实现数据交互。
在本发明的一个实施例中,扩展模块包括5G通信模块,通过扩展接口连接5G通信模块使得前装车载单元可以进行5G通信。
本发明实施例的前装车载单元配备了扩展接口,使得前装车载单元通过扩展接口可以连接扩展模块,从而实现对前装车载单元进行功能升级或功能扩展,满足用户需求。
在本发明描述中,控制模块可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。控制模块可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
存储模块可以是存储器,例如可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。
其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。
易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRate SDRAM,简称DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,简称ESDRAM)、同步链接动态随机存取存储器(Synchronous Link DRAM,简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,简称DRRAM)。
本发明实施例描述的存储模块旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域技术人员应该可以意识到,在上述一个或多个示例中,本发明所描述的功能可以用硬件与软件组合来实现。当应用软件时,可以将相应功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种前装车载单元,其特征在于,包括:
主体模块,所述主体模块包括第一通信模块、存储模块和控制模块,所述第一通信模块用于与路侧单元进行通信,所述存储模块用于存储所述前装车载单元的相关信息,所述控制模块用于对所述通信模块和所述存储模块进行控制,以进行电子不停车收费;
设置在所述主体模块上的车载接口模块,用于连接车载电源,以通过所述车载电源对所述前装车载单元进行供电,所述车载接口模块还用于连接车载CAN总线;
设置在所述主体模块上的扩展接口模块,用于连接具有扩展功能的扩展模块。
2.根据权利要求1所述的前装车载单元,其特征在于,所述扩展接口模块包括车用无线通信技术V2X模块。
3.根据权利要求1所述的前装车载单元,其特征在于,所述前装车载单元与通过所述CAN总线与车辆进行连接实现以下至少一种方式:
所述前装车载单元的防拆卸检测;
所述前装车载单元与所述车辆之间的信息交互;
所述前装车载单元对所述车辆进行控制。
4.根据权利要求2所述的前装车载单元,其特征在于,所述主体模块和所述V2X模块之间通过USB接口组件、串口组件、网口组件和高速总线接口组件中的至少一种进行连接。
5.根据权利要求2所述的前装车载单元,其特征在于,所述V2X模块包括第二通信模块,所述第一通信模块和所述第二通信模块之间蓝牙通信连接或WIFI通信连接。
6.根据权利要求1所述的前装车载单元,其特征在于,所述车载接口模块包括车载视频设备接口,所述车载视频设备接口用于连接车载视频设备。
7.根据权利要求1所述的前装车载单元,其特征在于,所述车载接口模块包括车载音频设备接口,所述车载音频设备接口用于连接车载音频设备。
8.根据权利要求1所述的前装车载单元,其特征在于,所述扩展接口模块包括5G通信模块。
9.根据权利要求1所述的前装车载单元,其特征在于,所述车载接口模块包括车载OBD接口。
10.根据权利要求1所述的前装车载单元,其特征在于,所述车载接口模块包括车载USB接口。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200207 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |