CN202159432U - 导航设备、车载电子标签以及车载电子标签的唤醒系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种导航设备、车载电子标签以及车载电子标签的唤醒系统，涉及智能交通领域，为解决现有技术中OBU的误唤醒率高的技术问题而设计。所述的导航设备，包括：用于存储电子地图的存储单元，所述电子地图中包括路侧单元RSU的位置信息；用于获取当前位置的GPS单元；用于根据所述电子地图判断所述当前位置距离行驶方向前方的路侧单元RSU是否为预定距离而生成第一判断结果的第一判断单元；用于当所述第一判断结果为是时，向与所述导航设备一一对应的车载电子标签OBU发送唤醒信号，使所述车载电子标签根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态的发送单元。本实用新型能够降低OBU的误唤醒率。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能交通领域，特别是指一种导航设备、车载电子标签以及车载电子标签的唤醒系统。
背景技术
随着高速公路网络的日益建设，全国已经初步形成了快速连通的公路系统。公路的快速建设和车辆的增加，给高速公路收费站口的人力物力带来了巨大的挑战。因此，国家提出了基于专用短程通信(Dedicated Short RangeCommunication，DSRC)的电子收费(Electronic Tolling Collection，ETC)系统，它是一种用于公路、大桥、隧道等的电子自动收费系统，并作为十二五期间物联网的重要战略而被高度关注和重点应用。
目前普遍采用的有源式车载电子标签(On Board Unit，OBU)，其工作交易次数的上限设计为大概20万次，也就是说正常通过公路、桥梁等收费站的情况下，OBU可以使用大概五年。但是，由于一些特殊原因和特殊车辆，导致频繁使用OBU进行交易，这就造成了OBU的耗电过快和寿命缩短。
为了解决上述问题，目前OBU的工作流程是，OBU和路侧单元(RoadsideUnit，RSU)建立多对一的唤醒模式，OBU先休眠，然后等待路侧单元发出相应唤醒频率来唤醒OBU，唤醒后的OBU再与RSU进行缴费交易。
但是，该方法具有下述缺陷：由于OBU和路侧单元为多对一的唤醒模式，现今无线电设备如手机、收音机等频段可能误唤醒OBU，这就造成了OBU会由于误唤醒而等待与RSU进行交易，造成不必要的耗电。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种导航设备、车载电子标签以及车载电子标签的唤醒系统，能够降低OBU的误唤醒率。
为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种导航设备，包括：
用于存储电子地图的存储单元，所述电子地图中包括路侧单元RSU的位置信息；
用于获取当前位置的GPS单元；
用于根据所述电子地图判断所述当前位置距离行驶方向前方的路侧单元RSU是否为预定距离而生成第一判断结果的第一判断单元，分别与所述存储单元和所述GPS单元连接；
用于当所述第一判断结果为是时，向与所述导航设备一一对应的车载电子标签OBU发送唤醒信号，使所述车载电子标签根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态的发送单元，与所述第一判断单元连接。
所述的导航设备，还包括：
用于根据所述电子地图判断导航路径上是否存在路侧单元RSU而生成第二判断结果的第二判断单元，分别与所述存储单元和所述第一判断单元连接；
所述第一判断单元具体为：当所述第二判断结果为是时，根据所述电子地图，判断所述当前位置距离行驶方向前方的路侧单元RSU是否为预定距离，生成第一判断结果。
所述导航设备与所述车载电子标签通过有线方式连接；
所述发送单元具体为：当所述第一判断结果为是时，通过有线接口向与所述导航设备一一对应的所述车载电子标签OBU发送唤醒信号。
所述导航设备与所述车载电子标签通过无线方式连接；
所述导航设备还包括：发射天线，与所述发送单元连接；
所述发送单元具体为：当所述第一判断结果为是时，通过所述发射天线向与所述导航设备一一对应的车载电子标签OBU发送唤醒信号和所述导航设备的标识信号，使所述车载电子标签根据所述唤醒信号和所述导航设备的标识信号从休眠状态进入待机状态。
另一方面，提供一种车载电子标签，包括：
接收单元，用于从与所述车载电子标签一一对应的导航设备，接收唤醒信号；
交费处理单元，用于根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态，并与路侧单元交互而进行交费处理。
所述车载电子标签与所述导航设备通过有线方式连接；
所述接收单元具体为：通过有线接口，从与所述车载电子标签一一对应的导航设备，接收唤醒信号。
所述车载电子标签与所述导航设备通过无线方式连接；
所述接收单元具体为：通过无线接口，从与所述车载电子标签一一对应的导航设备接收唤醒信号和所述导航设备的标识信号；
所述车载电子标签还包括：
判断单元，分别与所述接收单元和所述交费处理单元连接，用于判断所述唤醒信号和所述导航设备的标识信号是否均匹配预定波形，如果为是，则给所述交费处理单元发送唤醒信号。
另一方面，提供一种车载电子标签的唤醒系统，包括：导航设备和与所述导航设备连接的车载电子标签；
所述车载电子标签用于，接收唤醒信号，并根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态；
所述导航设备用于，根据电子地图，判断当前位置距离行驶方向前方的路侧单元RSU是否为预定距离，生成第一判断结果；当所述第一判断结果为是时，向与所述导航设备一一对应的车载电子标签OBU发送唤醒信号，使所述车载电子标签根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态。
所述导航设备与所述车载电子标签通过有线方式连接；
所述导航设备具体为：当所述第一判断结果为是时，通过有线接口向与所述导航设备一一对应的所述车载电子标签OBU发送唤醒信号。
所述导航设备与所述车载电子标签通过无线方式连接；
所述导航设备具体为：当所述第一判断结果为是时，通过发射天线向与所述导航设备一一对应的车载电子标签OBU发送唤醒信号和所述导航设备的标识信号，使所述车载电子标签根据所述唤醒信号和所述导航设备的标识信号从休眠状态进入待机状态。
本实用新型的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，所述导航设备用于根据电子地图，判断当前位置距离行驶方向前方的路侧单元RSU是否为预定距离，生成第一判断结果；当所述第一判断结果为是时，向与所述导航设备一一对应的车载电子标签OBU发送唤醒信号，使所述车载电子标签根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态。由于车载电子标签和导航设备为一一对应的工作模式，尽可能地避免车载电子标签接收其他设备的信号作为唤醒信号，从而降低车载电子标签的误唤醒率。
附图说明
图1为本实用新型的导航设备的连接示意图；
图2为本实用新型的车载电子标签的连接示意图；
图3为本实用新型的车载电子标签的唤醒系统的连接示意图；
图4为本实用新型的实施例中导航设备和OBU在车辆车窗的安装位置示意图；
图5为本实用新型的实施例中导航设备与微型发射天线的连接关系示意图；
图6为本实用新型的实施例中导航设备的内部模块与微型发射天线的连接示意图；
图7为本实用新型的实施例中导航设备发送唤醒信号的流程示意图；
图8为本实用新型的实施例中OBU的唤醒和交易的流程示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，为本实用新型的一种导航设备，包括：
用于存储电子地图的存储单元11，所述电子地图中包括路侧单元RSU的位置信息；
用于获取当前位置的GPS(定位)单元12；
用于根据所述电子地图判断所述当前位置距离行驶方向前方的路侧单元RSU是否为预定距离而生成第一判断结果的第一判断单元13，分别与所述存储单元11和所述GPS单元12连接；
用于当所述第一判断结果为是时，向与所述导航设备一一对应的车载电子标签OBU发送预定波形的唤醒信号，使所述车载电子标签根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态的发送单元14，与所述第一判断单元13连接。
上述实施例中，由于城市、高速公路、桥梁、隧道的地图和路线图由国家测绘局和地方统一绘制，所以，在给车内安装的GPS设备下载的电子地图中，可以加入具有路侧单元的收费口信息，这样，车辆上的OBU先进入休眠状态，判断附近有RSU时，向OBU发送相应信号进行唤醒。由于车载电子标签和导航设备为一一对应的工作模式，能够降低车载电子标签的误唤醒率。
可选的，在另一实施例中，所述的导航设备，还包括：
用于根据所述电子地图判断导航路径上是否存在路侧单元RSU而生成第二判断结果的第二判断单元14，分别与所述存储单元11和所述第一判断单元13连接；
所述第一判断单元13具体为：当所述第二判断结果为是时，根据所述电子地图，判断所述当前位置距离行驶方向前方的路侧单元RSU是否为预定距离，生成第一判断结果。该实施例中，通过预先判断导航路径上是否存在路侧单元，以决定后续是否进行当前位置距离行驶方向前方的路侧单元RSU是否为预定距离的判断，能够避免系统进行不必要的处理。
可选的，在另一实施例中，所述导航设备与所述车载电子标签通过有线方式连接；所述有线方式为USB接口的连接方式，本实用新型不限于此，可以采用其他有线连接方式。
所述发送单元14具体为：当所述第一判断结果为是时，通过有线接口向与所述导航设备一一对应的所述车载电子标签OBU发送预定波形的唤醒信号。
该实施例中，所述导航设备与所述车载电子标签通过有线方式连接而建立一一对应关系，由于车载电子标签和导航设备为一一对应的工作模式，尽可能地避免车载电子标签接收其他设备的信号作为唤醒信号，从而降低车载电子标签的误唤醒率。
可选的，在另一实施例中，所所述导航设备与所述车载电子标签通过无线方式连接；
所述导航设备还包括：发射天线16，与所述发送单元14连接；可选的，所述发射天线与所述发送单元通过USB接口连接，本实用新型不限于此，可以采用其他有线连接方式。
所述发送单元14具体为：当所述第一判断结果为是时，通过所述发射天线16向与所述导航设备一一对应的车载电子标签OBU发送预定波形的唤醒信号和所述导航设备的标识信号，使所述车载电子标签根据所述唤醒信号和所述导航设备的标识信号从休眠状态进入待机状态。
该实施例中，所述导航设备与所述车载电子标签通过无线方式连接，通过发送所述导航设备的标识信号，所述导航设备与所述车载电子标签建立一一对应关系。由于车载电子标签和导航设备为一一对应的工作模式，尽可能地避免车载电子标签接收其他设备的信号作为唤醒信号，从而降低车载电子标签的误唤醒率。
如图2所示，为本实用新型所述的一种车载电子标签，包括：
接收单元21，用于从与所述车载电子标签一一对应的导航设备，接收预定波形的唤醒信号；
交费处理单元22，用于根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态，并与路侧单元交互而进行交费处理。
可选的，在另一实施例中，所述车载电子标签与所述导航设备通过有线方式连接；
所述接收单元21具体为：通过有线接口，从与所述车载电子标签一一对应的导航设备，接收预定波形的唤醒信号。
可选的，在另一实施例中，所述车载电子标签与所述导航设备通过无线方式连接；
所述接收单元21具体为：通过无线接口，从与所述车载电子标签一一对应的导航设备接收预定波形的唤醒信号和所述导航设备的标识信号；
所述车载电子标签还包括：
判断单元23，分别与所述接收单元21和所述交费处理单元22连接，用于判断所述唤醒信号和所述导航设备的标识信号是否均匹配预定波形，如果为是，则给所述交费处理单元22发送唤醒信号。所述导航设备的标识信号和所述唤醒信号为预定数量的方波，本实用新型不限于此，可以为其他预定形状的波形，所述导航设备的标识信号和所述唤醒信号的波形形状可以由两个设备预先约定。
车载电子标签的处理流程为：首先接收唤醒信号，判断接收的唤醒信号的波形是否与预定波形匹配；如果匹配，再接收导航设备的标识信号，判断接收的导航设备的标识信号是否与预定波形匹配，以确定标识信号是来自与所述车载电子标签一一对应的导航设备；如果匹配，则进行唤醒操作。
可选的，车载电子标签的处理流程为：首先接收导航设备的标识信号，判断接收的导航设备的标识信号是否与预定波形匹配，以确定标识信号是来自与所述车载电子标签一一对应的导航设备；如果匹配，再接收唤醒信号，判断接收的唤醒信号的波形是否与预定波形匹配；如果匹配，则进行唤醒操作。
如图3所示，为本实用新型所述的一种车载电子标签的唤醒系统，包括：导航设备30和与所述导航设备30连接的车载电子标签40；
所述车载电子标签40用于，接收预定波形的唤醒信号，并根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态；
所述导航设备30用于，根据电子地图，判断当前位置距离行驶方向前方的路侧单元RSU是否为预定距离，生成第一判断结果；当所述第一判断结果为是时，向与所述导航设备一一对应的车载电子标签OBU发送预定波形的唤醒信号，使所述车载电子标签根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态。
可选的，在一实施例中，所述导航设备30与所述车载电子标签40通过有线方式连接；
所述导航设备30具体为：当所述第一判断结果为是时，通过有线接口向与所述导航设备30一一对应的所述车载电子标签OBU 40发送预定波形的唤醒信号。
可选的，在一实施例中，所述导航设备30与所述车载电子标签40通过无线方式连接；
所述导航设备40具体为：当所述第一判断结果为是时，通过发射天线向与所述导航设备30一一对应的车载电子标签OBU发送预定波形的唤醒信号和所述导航设备30的标识信号，使所述车载电子标签40根据所述唤醒信号和所述导航设备30的标识信号从休眠状态进入待机状态。
如图4所示，为OBU和GPS设备(导航设备)在车辆车窗的安装位置。如图5所示，发送单元通过普通USB接口或MINI USB接口接通一个小型发射天线，当第一判断单元判断车辆接近RSU时，通过天线向OBU发射信号，唤醒OBU。
如图6所示，为GPS导航设备外接微型发射天线的硬件连接示意图。图中导航设备的电源分别给显示屏、存储器(相当于上述的存储单元)、DSP数字处理器(相当于上述的第一判断单元和第二判断单元)和GPS单元供电，DSP数字处理器分别和显示屏和GPS单元交互数据，同时，DSP数字处理器和微型发射天线相连，DSP数字处理器结合存储器中的地图数据和GPS采集回来的车辆运行信息，预先判断是否要通过RSU进行电子交易，如果为是，通过微型发射天线给OBU发射唤醒信号，进行唤醒操作。本实用新型可以采用外接微型发射天线，对现有导航设备进行系统升级，再外接微型发射天线后就可以满足本实用新型的需要，方便利用了现有的导航设备，而不需要另行采用硬件、软件都要匹配的唤醒OBU的导航设备，节省了成本。
如图7所示，为本实用新型所述的GPS导航设备的工作流程图，包括：
步骤一：GPS导航开始，进入导航状态；
步骤二：判断路程中是否有ETC收费站点。如果有，则进入步骤三，如果没有，则返回步骤一；
步骤三：判断是否在距离ETC收费站的RSU20米处。如果是，则进入步骤四；如果否，则返回步骤二；
步骤四：发送唤醒信号给OBU；
步骤五：判断OBU是否应答唤醒成功信号。如果是，则进入步骤六；如果否，则返回步骤四，继续发送唤醒信号。
如图8所示，为本实用新型所述的OBU的工作流程图，包括：
步骤一：OBU处于休眠状态；
步骤二：判断是否接收到唤醒信号。如果是，则进入步骤三；如果否，则继续休眠；
步骤三：OBU从GPS接收唤醒信号；
步骤四：OBU进入待机状态，准备交易；
步骤五：判断是否接收到RSU发送的BST信令。如果是，则进入步骤六；如果否，则返回步骤四；
步骤六：OBU给RSU发送建立上行链路的信令；
步骤七：RSU应答OBU；
步骤八：OBU发送VST应答信令；
步骤九：进行交易，确认相关信息，发送应答；
步骤十：交易结束，OBU重新进入休眠状态。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种导航设备，其特征在于，包括：
用于存储电子地图的存储单元，所述电子地图中包括路侧单元RSU的位置信息；
用于获取当前位置的GPS单元；
用于根据所述电子地图判断所述当前位置距离行驶方向前方的路侧单元RSU是否为预定距离而生成第一判断结果的第一判断单元，分别与所述存储单元和所述GPS单元连接；
用于当所述第一判断结果为是时，向与所述导航设备一一对应的车载电子标签OBU发送唤醒信号，使所述车载电子标签根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态的发送单元，与所述第一判断单元连接。
2.根据权利要求1所述的导航设备，其特征在于，还包括：
用于根据所述电子地图判断导航路径上是否存在路侧单元RSU而生成第二判断结果的第二判断单元，分别与所述存储单元和所述第一判断单元连接；
所述第一判断单元具体为：当所述第二判断结果为是时，根据所述电子地图，判断所述当前位置距离行驶方向前方的路侧单元RSU是否为预定距离，生成第一判断结果。
3.根据权利要求1所述的导航设备，其特征在于，
所述导航设备与所述车载电子标签通过有线方式连接；
所述发送单元具体为：当所述第一判断结果为是时，通过有线接口向与所述导航设备一一对应的所述车载电子标签OBU发送唤醒信号。
4.根据权利要求1所述的导航设备，其特征在于，
所述导航设备与所述车载电子标签通过无线方式连接；
所述导航设备还包括：发射天线，与所述发送单元连接；
所述发送单元具体为：当所述第一判断结果为是时，通过所述发射天线向与所述导航设备一一对应的车载电子标签OBU发送唤醒信号和所述导航设备的标识信号，使所述车载电子标签根据所述唤醒信号和所述导航设备的标识信号从休眠状态进入待机状态。
5.一种车载电子标签，其特征在于，包括：
用于从与所述车载电子标签一一对应的导航设备接收唤醒信号的接收单元；
用于根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态并与路侧单元交互而进行交费处理的交费处理单元，与所述接收单元连接。
6.根据权利要求5所述的车载电子标签，其特征在于，
所述车载电子标签与所述导航设备通过有线方式连接；
所述接收单元具体为：通过有线接口，从与所述车载电子标签一一对应的导航设备，接收唤醒信号。
7.根据权利要求5所述的车载电子标签，其特征在于，
所述车载电子标签与所述导航设备通过无线方式连接；
所述接收单元具体为：通过无线接口，从与所述车载电子标签一一对应的导航设备接收唤醒信号和所述导航设备的标识信号；
所述车载电子标签还包括：
判断单元，分别与所述接收单元和所述交费处理单元连接，用于判断所述唤醒信号和所述导航设备的标识信号是否均匹配预定波形，如果为是，则给所述交费处理单元发送唤醒信号。
8.一种车载电子标签的唤醒系统，其特征在于，包括：导航设备和与所述导航设备连接的车载电子标签；
所述车载电子标签用于，接收唤醒信号，并根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态；
所述导航设备用于，根据电子地图，判断当前位置距离行驶方向前方的路侧单元RSU是否为预定距离，生成第一判断结果；当所述第一判断结果为是时，向与所述导航设备一一对应的车载电子标签OBU发送唤醒信号，使所述车载电子标签根据所述唤醒信号从休眠状态进入待机状态。
9.根据权利要求8所述的车载电子标签的唤醒系统，其特征在于，
所述导航设备与所述车载电子标签通过有线方式连接；
所述导航设备具体为：当所述第一判断结果为是时，通过有线接口向与所述导航设备一一对应的所述车载电子标签OBU发送唤醒信号。
10.根据权利要求8所述的车载电子标签的唤醒系统，其特征在于，
所述导航设备与所述车载电子标签通过无线方式连接；
所述导航设备具体为：当所述第一判断结果为是时，通过发射天线向与所述导航设备一一对应的车载电子标签OBU发送唤醒信号和所述导航设备的标识信号，使所述车载电子标签根据所述唤醒信号和所述导航设备的标识信号从休眠状态进入待机状态。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20120307 Termination date: 20190413 |