CN201936361U - 一种车载单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载单元，该车载单元包括防拆底座和移动设备两个部分。与车体连接的防拆底座，用于接收射频信号，将接收的射频信号进行放大滤波和解调，解码获得通信数据并发送，对接收到的反馈数据进行编码，以及在调制后发射；连接所述防拆底座和智能卡的移动设备，用于为所述防拆底座供电，处理所述防拆底座发送的通信数据，在需要扣费时生成扣费数据并发送给存储有通行信息和用户信息的智能卡，以及根据所述智能卡的反馈，生成反馈数据并发送给所述防拆底座。由于是由移动设备来为防拆底座供电，以及实现数据的处理，从而方便用于在车载单元电量不足时补充电量，同时，由于数据处理由移动设备进行，也便于车载单元的升级。

Description

一种车载单元

技术领域

本实用新型涉及车载无线通信技术，尤其涉及一种车载单元。

背景技术

目前，随着无线通信技术的发展，在收费车道上通常使用电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection system，简称ETC系统)，该ETC系统采用专用短程通信(Dedicated Short Range Communication，简称DSRC)技术，完成路侧单元(Roadside Unit，简称RSU)与车载单元(On Board Unit，简称OBU)之间的双向通信，通过无线通信的方式进行数据交互，实现安全认证和消费扣款，达到不停车收费的目的，大大加快了车辆通行速度，减少了收费匝道口的拥堵状况，提高了公路的通行能力。

目前，我国ETC系统中的OBU为了与人工收费系统(MTC)兼容，普遍采用了双片式的车载单元设计。这种常规的双片式车载单元采用电池供电，需要使用双界面CPU卡或非接触的CPU智能卡。通过内置的交易程序完成与收费车道上安装的RSU完成交易，通过智能卡实现与MTC的兼容。

目前，双片式车载单元的供电电源有两种，一种是采用高容量电池+高功率电容作为电源方案，另一种是采用太阳能电池板+高功率电容进行供电。

通常，除电池和电源管理模块外，双片式车载单元还包括MCU(MicroController Unit，微处理器)、ESAM(Embedded Secure Access Module，嵌入式安全模块)、微波通信模块、智能卡接口、防拆卸模块和显示模块、声音按键模块等外设模块。

其中，防拆卸模块是为了防止用户把不同车型的车载单元互换导致错误而设置的，通常，车载单元安装在车辆上不得私自拆卸。然而这种固定安装的方式常导致用户难以更换电池，目前虽采用可充电方式，但是需要经常为该电池充电，在电量不足时难以立即补充电量，也给用户带来不便。同时，由于车载单元固定在车辆上，使得车载单元的升级也十分不便。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种车载单元，以便于车载单元的供电和升级。

一种车载单元，包括：

防拆底座，所述防拆底座与车体连接，用于接收射频信号，将接收的射频信号进行处理获得通信数据并发送，对接收到的反馈数据进行处理并发射；

移动设备，所述移动设备与所述防拆底座连接，用于为所述防拆底座和所述移动设备供电，处理所述防拆底座发送的通信数据，在需要扣费时生成扣费数据并发送给智能卡，以及根据所述智能卡的反馈，生成反馈数据并发送给所述防拆底座。

本实用新型实施例提供一种车载单元，该车载单元包括防拆底座和移动设备两个部分，由移动设备来为防拆底座供电，以及实现数据的处理，由于移动设备便于移动，从而可以方便的在车载单元电量不足时补充电量，同时，由于数据处理由移动设备进行，也便于车载单元的升级。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的车载单元的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的车载单元的模块结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种较佳的车载单元的模块结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的车载单元与RSU通信的流程示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供一种车载单元，该车载单元包括防拆底座和移动设备两个部分，由移动设备来为防拆底座供电，以及实现数据的处理，由于移动设备便于移动，从而可以方便的在车载单元电量不足时补充电量，同时，由于数据处理由移动设备进行，也便于车载单元的升级。

如图1所示，本实用新型实施例提供的车载单元包括：与车体连接的防拆底座101和移动设备102，其中，移动设备102连接防拆底座101和智能卡，并且：

防拆底座101，用于接收射频信号，并将接收的射频信号进行处理获得通信数据并发送，对接收到的反馈数据处理并发射，对射频信号进行的处理包括：对射频信号进行放大滤波、解调和解码，对反馈数据进行的处理包括：对反馈数据进行编码、衰减和调制；

移动设备102，用于为防拆底座101和移动设备102供电，并处理防拆底座101发送的通信数据，在需要扣费时生成扣费数据并发送给智能卡，以及根据所述智能卡的反馈，生成反馈数据并发送给防拆底座101。

其中，如图2所示，防拆底座101具体包括：

第一微处理器1011，用于对通信数据进行编解码；

微波模块1012，连接第一微处理器1011，用于接收射频信号，并将接收的射频信号进行放大滤波和解调并发送给第一微处理器1011，接收第一微处理器发送的编码后的数据，并在调制后发射；

防拆卸模块1013，用于与车体连接，根据实际的需要，该防拆卸模块与车体的连接可以为比较结实的固定连接，以防止用户拆卸；

第一接口1014，与第一微处理器1011连接，并用于连接移动设备102。

防拆底座101通过第一接口1014与移动设备102连接。

移动设备102具体包括：

电池和电源管理模块1021，用于为防拆底座101和移动设备102供电，其中电源管理功能主要用于进行充电、节电管理；

第三接口1022，用于和存储有通行信息和用户信息的智能卡进行通信，智能卡中所存储的用户信息通常包括用户身份、帐号信息、用户余额、用于进行密钥认证的认证密钥等，通行信息主要包括通行记录等；

第二接口1023，用于连接防拆底座101，第二接口1023通过防拆底座101的第一接口1014与防拆底座101相连接；

第二微处理器1024，连接电池和电源管理模块1021、第三接口1022及第二接口1023，用于处理通过第二接口1023接收到的通信数据，在需要扣费时生成扣费数据并通过第三接口1022发送，以及根据从第三接口1022接收到的反馈，生成反馈数据并通过第二接口1023发送。

防拆底座101和移动设备102通过第一接口1014和第二接口1023相连接，两个接口可以采用直接对接的方式连接，也可以通过包括电源线和数据线的电源数据线进行连接。

存储有通行信息和用户信息的智能卡可以为可用于记录通行信息和存储用户信息的电信智能卡，例如SIM(Subscriber Identity Module，用户识别模块)卡，也可以为用于记录通行信息和存储用户信息的接触式智能卡，还可以为用于记录通行信息和存储用户信息的非接触式智能卡，根据智能卡类型的不同，第三接口1022可以为触点形式的接口，也可以为带有感应天线的接口或者其它形式的接口，以实现与电信智能卡进行通信、或者与接触式智能卡进行通信、或者与非接触式智能卡进行通信。

在微波模块1012接收到RSU发送的微波数据信号后，将该数据信号经过滤波、放大之后发送给第一微处理器1011，由第一微处理器1011进行解码，第一微处理器1011在解码完成后，将解码后的数据通过第一接口1014和第二接口1023发送给第二微处理器1024，第二微处理器1024对接收到的数据进行解析并根据解析结果进行处理，例如通过第三接口1022读取或修改智能卡中的数据等，在处理完毕后，根据处理结果生成反馈数据通过第二接口1023和第一接口1014发送给第一微处理器1011，第一微处理器1011在接收到反馈数据后，对该反馈数据进行编码，再将编码后的数据发送给微波模块1012，微波模块1012在根据信号传输方式对该编码后的反馈数据进行衰减、调制等处理后发送给RSU，从而完成一次与RSU的数据交互。

由于数据处理由移动设备102进行，所以在需要升级时，可以仅对移动设备进行升级即可，例如，可以通过第二接口1023来连接升级服务器进行升级，甚至可以直接更换新的移动设备。由于移动设备102不固定在车体上，所以便于进行升级，

进一步，为了防止出现移动设备电量不足或无法供电等异常情况，如图3所示的较佳的车载单元，防拆底座101中还可以包括备用电池和电源管理模块1015，连接第一微处理器1011，用于在移动设备电量不足时，为防拆底座101和移动设备102供电。

该备用电池和电源管理模块1015还可以在防拆底座101从车体上拆卸下来后，为防拆底座101供电，其电源管理功能主要用于控制备用电池的启动和关闭。

当第一微处理器1011确定移动设备102的供电不足时，向备用电池和电源管理模块1015发送启动信号，备用电池和电源管理模块1015根据预先的设置，完全启动或部分启动备用电池。

为了进一步节省电能消耗，防拆底座101可以在不需要与RSU进行交互时进入休眠状态，此时，如图3所示，防拆底座101中还包括：

唤醒电路1016，连接第一微处理器1011，用于在接收到特定信号后，触发第一微处理器1011由低耗能的休眠状态进入工作状态。

通常情况下，RSU发送频率为14K的方波信号，在防拆底座101处于休眠状态时，防拆底座101中只有唤醒电路1016在工作状态中，在唤醒电路1016接收到该方波信号后，触发第一微处理器1011由低耗能的休眠状态进入工作状态，进而使得整个防拆底座101进入工作状态。

为更有效的防止防拆底座101从车体上被拆卸下来，在防拆底座101中有电源供电时，可以使用电子防拆的方式实现防止拆卸，此时，防拆卸模块1013连接第一微处理器1011，防拆卸模块1013还用于：在将防拆底座101从车体上拆卸下来时，向第一微处理器发送拆卸信号；

防拆卸模块1013可以通过拆卸开关的闭合状态、磁场感应等物理状态来确定防拆底座101是否从车体上拆卸下来。

第一微处理器1011还用于，在接收到拆卸信号后，进入拆卸工作状态。

根据预先的设置，在拆卸工作状态下，可以使得车载单元进入休眠或锁定状态，也可以使得车载单元报警。

第一微处理器1011可以在专门机构进行解锁后由拆卸工作状态恢复正常工作状态，也可以在将防拆底座101安装在车体上后就恢复正常状态，此时，防拆卸模块1013还可以在将防拆底座101安装在车体上时，向第一微处理器发送安装信号，第一微处理器1011可以在接收到安装信号后，恢复正常工作状态。

为保证车载单元中信息的安全性，如图3所示，防拆底座101还包括：

安全模块1017，连接第一微处理器，用于进行数据安全认证、存储车载单元的拆卸记录和车辆信息及车载单元的系统信息。

如图3所示，为了进一步便于车载单元与用户进行信息交互，使用户获得较佳的使用体验，移动设备102中还包括：

外设模块1025，连接第二微处理器1024，用于在第二微处理器1024的控制下显示数据、进行声音提醒，以及接收用户发送的指令并发送给第二微处理器1024处理。

例如，外设模块1025可以显示智能卡模块中存储的信息，也可以显示安全模块中存储的信息，还可以在处理数据时显示相关的交互信息，所显示的内容由第二微处理器1024根据用户发送的切换指令来进行切换，通常，外设模块1025包括用于接收用户发送的指令的按键，当然，在外设模块1025包括触摸屏时，外设模块1025可以直接通过触摸屏接收用户发送的指令。

移动设备102可以使用手机等移动终端，只要是能够读取智能卡的设备均可。当移动设备102为手机时，与移动设备102连接的智能卡可以直接使用可以记录通行信息和存储用户信息的SIM卡，该SIM卡可以为普通的SIM卡，也可以为双界面身份识别模块(SIMpass)，该双界面识别模块具有手机的SIM卡的全部功能，可以直接作为手机SIM卡使用，当移动设备102为手机时，使用双界面识别模块中的SIM卡部分作为记录通行信息和存储用户信息的智能卡，当移动设备102中的第三接口1022为非接触式形式的接口时，所使用的智能卡为非接触式智能卡，此时可以使用双界面识别模块中的记录通行信息和存储用户信息的非接触智能卡的部分作为智能卡。

当移动设备102为手机等可以与GSM(Global System for MobileCommunications，全球移动通信系统)、WiFi(无线相容认证)、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议及网络互连协议)等其它网络通信的移动终端时，如图3所示，移动设备102中还包括无线通信模块1026，用于与无线网络进行通信。

这样，在移动设备102进行升级时，还可以直接应用移动设备102的通信功能，连接相应网络，通过下载的方式进行升级。

采用如图3所示的车载单元，与RSU进行一次交互的流程如图4所示，包括：

步骤S401、唤醒电路接收到RSU发出的14K方波后，触发第一微处理器进入正常工作状态；

步骤S402、第一微处理器进入正常工作状态后，微波模块接收RSU发出的5.8Ghz的微波数据信号，并将该微波数据信号进行滤波、放大之后发送给第一微处理器；

步骤S403、第一微处理器对接收到的信号进行解码；

步骤S404、第一微处理器将解码后的数据通过第一接口和第二接口发送给第二微处理器；

步骤S405、第二微处理器对接收到的数据进行解析，根据解析结果确定所需要进行的操作；

步骤S406、第二微处理器根据解析结果进行必要的操作，例如：读取SIMpass中的数据或读取安全模块中的数据，或者进行显示屏显示、声音提示；

步骤S407、第二微处理器处理完毕后，根据处理结果生成反馈数据发送给第一微处理器；

步骤S408、第一微处理器对接收到的反馈数据进行编码，并发送到微波模块；

步骤S409、微波模块对接收到的数据进行衰减、调制后发送给RSU。

在车载单元工作过程中，用户可以通过外设模块中的按键来进行显示操作，第二微处理器根据用户的指令显示SIMpass中的信息或者安全模块中的内部信息。

本实用新型实施例提供一种车载单元，该车载单元包括防拆底座和移动设备两个部分，由移动设备来为防拆底座供电，以及实现数据的处理，从而方便用于在车载单元电量不足时补充电量，同时，由于数据处理由移动设备进行，也便于车载单元的升级。

同时由于采用了移动设备的电源供电，并同时使用移动设备上的显示屏、语音装置、键盘来作为人机接口，简化了车载单元的设计，有效降低了成本。产品寿命延长。由于车载单元的防拆底座部分功能简单，并且可以采用移动通信设备的通信功能来进行升级，从而方便了车载单元的升级，延长了车载单元的使用寿命。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种车载单元，其特征在于，包括：

防拆底座，所述防拆底座与车体连接，用于接收射频信号，将接收的射频信号进行处理获得通信数据并发送，对接收到的反馈数据进行处理并发射；

移动设备，所述移动设备与所述防拆底座连接，用于为所述防拆底座和所述移动设备供电，处理所述防拆底座发送的通信数据，在需要扣费时生成扣费数据并发送给智能卡，以及根据所述智能卡的反馈，生成反馈数据并发送给所述防拆底座。

2.如权利要求1所述的车载单元，其特征在于，所述防拆底座具体包括：

第一微处理器，用于对通信数据进行编解码；

微波模块，连接所述第一微处理器，用于接收射频信号，并将接收的射频信号进行放大滤波和解调并发送给所述第一微处理器；接收第一微处理器发送的编码后的数据，并在调制后发射；

防拆卸模块，与所述车体连接；

第一接口，与所述第一微处理器连接，所述防拆底座通过所述第一接口与所述移动设备连接。

3.如权利要求2所述的车载单元，其特征在于，所述防拆底座还包括：

备用电池和电源管理模块，连接所述第一微处理器，用于在所述移动设备电量不足时，为所述防拆底座和所述移动设备供电。

4.如权利要求2所述的车载单元，其特征在于，所述防拆底座还包括：

唤醒电路，连接所述第一微处理器，用于在接收到特定信号后，触发所述第一微处理器由低耗能的休眠状态进入工作状态。

5.如权利要求3所述的车载单元，其特征在于，所述防拆卸模块连接所述第一微处理器，所述防拆卸模块还用于：

在将所述防拆底座从所述车体上拆卸下来时，向所述第一微处理器发送拆卸信号；

所述第一微处理器还用于，在接收到所述拆卸信号后，进入拆卸工作状态。

6.如权利要求5所述的车载单元，其特征在于，所述防拆底座还包括：

安全模块，连接所述第一微处理器，用于进行数据安全认证、存储车载单元的拆卸记录和车辆信息及车载单元的系统信息。

7.如权利要求1-6任一所述的车载单元，其特征在于，所述移动设备具体包括：

电池和电源管理模块，用于为所述防拆底座和所述移动设备供电；

第二接口，用于连接所述防拆底座；

第三接口，用于与所述智能卡进行通信，所述智能卡存储有通行信息和用户信息；

第二微处理器，连接所述电池和电源管理模块、第二接口及第三接口，用于处理通过所述第二接口接收到的通信数据，在需要扣费时生成扣费数据并通过所述第三接口发送给所述智能卡，以及根据从所述第三接口接收到的反馈，生成反馈数据并通过所述第二接口发送。

8.如权利要求7所述的车载单元，其特征在于，所述移动设备还包括：

外设模块，连接所述第二微处理器，用于在所述第二微处理器的控制下显示数据、进行声音提醒，以及接收用户发送的指令并发送给所述第二微处理器处理。

9.如权利要求7所述的车载单元，其特征在于，所述第三接口具体为：

用于与电信智能卡进行通信的接口；或者

用于与接触式智能卡进行通信的接口；或者

用于与非接触式智能卡进行通信的接口。

10.如权利要求9所述的车载单元，其特征在于，所述移动设备还包括：

无线通信模块，用于与无线网络进行通信。

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