CN204087283U - 车载单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车载单元，包括前壳、与前壳配合的后壳、夹设在前壳和后壳之间的ETC单元，ETC单元包括第一电路板以及设置于该第一电路板上的ETC电路；车载单元还包括路径识别单元，路径识别单元包括第二电路板、设置于该第二电路板上的路径识别电路、以及独立于第二电路板设置的第二天线，第二天线与路径识别电路电性连接。第一电路板和第二电路板上下层叠设置，且路径识别电路与ETC电路电性连接。本实用新型将第二电路板与第一电路板层叠设置，同时，带有超高频天线的第二天线独立于第二电路板设置，使得第二天线远离第一电路板，减少第一电路板对超高频天线性能的影响，同时，可有效地利用车载单元内的空间来放置第二天线，使车载单元更加小巧。

Description

车载单元

技术领域

本实用新型涉及智能交通领域，更具体地说，涉及一种车载单元。

背景技术

电子不停车自动收费(ElETCronic Toll CollETCion，简称ETC)，是一种不需要停车缴费来通过收费站的收费方法，安装了车载单元(OBU)的车辆通过收费站时，车载单元(OBU)与路侧单元(RSU)进行通讯，完成交易。

路侧单元(Road Side Unit，简称RSU)，也称路侧基站，其主要功能是与车辆上安装的车载单元(OBU)和车道计算机进行通讯，传输相关信息。车载单元(On Board Unit，简称OBU)，安装在车内，是与路侧单元(RSU)进行通讯的设备，同时也存储有关与电子不停车收费相关的信息，如车牌号、车型等信息。

随着高速公路的快速发展，大量的多义性路径出现，对于车辆路径识别的需求也越来越明显，而现有的普通车载单元无法满足对于车辆路径识别的需求。为解决现有的普通车载单元没有路径识别功能的问题，其中一种技术方案是在车载单元内部加入超高频通信模块，使ETC收费与路径识别功能结合，本专利提供了一种细化的模块结合方法。

另外，但该超高频通信模块的天线设计是一个技术难点，因为现有的车载单元普遍要求外形小巧、轻薄，内部结构紧凑，留给超高频天线的空间很小和可选择的位置很少。

车载单元中超高频天线大部采用贴片微带线天线，是在一个薄介质基上一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀等方法做出一定形状的金属贴片，利用微带线和轴线探针对贴片馈电，达到向外辐射高频信号的效果。

按照常规的设计方案，超高频天线距离车载单元的主板太近，天线性能易受到主板上的金属的影响(金属会反射射频信号)而严重恶化。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的车载单元。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种车载单元，包括前壳、与前壳配合的后壳、夹设在所述前壳和后壳之间的ETC单元，所述ETC单元包括第一电路板以及设置于该第一电路板上的ETC电路；

所述车载单元还包括路径识别单元，所述路径识别单元包括第二电路板、设置于该第二电路板上的路径识别电路、以及独立于所述第二电路板设置的第二天线，所述第二天线与所述路径识别电路电性连接；

所述第一电路板和所述第二电路板上下层叠设置，且所述路径识别电路与所述ETC电路电性连接。

优选地，所述ETC单元包括与所述ETC电路电性连接的第一天线，所述第一天线设置于所述第一电路板上。

优选地，所述ETC电路包括第一MCU以及分别与该第一MCU电性连接的射频电路和收费验证电路，所述第一天线与所述射频电路电性连接。

优选地，所述ETC电路还包括分别与所述第一MCU电性连接的唤醒电路、读写电路。

优选地，所述第二天线位于所述第二电路板与所述第一电路板相背的一侧。

优选地，所述第二天线安装于所述后壳上，或：

所述第二天线夹装在所述第二电路板和所述后壳之间。

优选地，所述路径识别电路包括与所述ETC电路电性连接的超高频通信电路，所述第二天线包括与所述超高频通信电路电性连接的柱状弹簧天线。

优选地，所述后壳上设有用于卡设所述超高频天线的卡合机构。

优选地，所述卡合机构包括设置在所述后壳内侧面的卡槽。

实施本实用新型的车载单元，具有以下有益效果：本实用新型通过将第二电路板与第一电路板层叠设置，同时，第二天线独立于第二电路板设置，可使得第二天线远离第一电路板，减少第一电路板对第二天线性能的影响，同时，将第二天线独立于第二电路板设置，可有效地利用车载单元内的空间，使车载单元的外形更加小巧、轻薄。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型第一实施例中的车载单元的立体分解示意图；

图2是ETC单元中的ETC电路的电路原理图；

图3是本实用新型第一实施例中的车载单元安装弹簧天线的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图3所示，本实用新型一个优选实施例中的车载单元可应用于电子不停车自动收费系统中，其可包括前壳10、与前壳10配合的后壳20、以及夹设在前壳10和后壳20之间的ETC单元30、路径识别单元40、电源50。

如图2和图3所示，ETC单元30包括第一电路板31、设置于第一电路板31上的ETC电路32、以及与ETC电路32电性连接的第一天线33。ETC电路32包括第一MCU321、以及分别与第一MCU321电性连接的射频电路322、收费验证电路323、唤醒电路324、读写电路325。电源50安装在后壳20上，并与第一MCU321电性连接，为ETC单元30提供电能。第一天线33包括频率为5.8GHz的射频天线，第一天线33与射频电路322电性连接，第一天线33通常设置在车辆的前挡风玻璃上，并通过导线与射频电路322电性连接。在其他实施例中，第一天线33也可设置在车载单元内。收费验证电路323包括用于进行交易信息存储和认证的ESAM卡，唤醒电路324用于将第一MCU321从休眠模式转换到工作模式，读写电路325用于利用13.56MHz信号对插入车载单元的IC卡片60进行读写。

再如图1所示，路径识别单元40包括第二电路板41、设置于第二电路板41上的路径识别电路(未图示)、第二MCU(未图示)、以及独立于第二电路板41设置的第二天线42。第一电路板31和第二电路板41上下层叠设置，第二天线42位于第二电路板41与第一电路板31相背的一侧，并安装在后壳20上；路径识别电路包括与ETC电路32电性连接的超高频通信电路。

第二天线42包括与超高频通信电路电性连接的柱状弹簧天线421，该天线可为超高频天线，频率为433MHz或900MHz，也可为5.8G或者其他频段，用于与路边的信标基站进行通信，接收路径识别的信息。在其他实施例中，可为线状或其它形状。第二天线42通过将弹簧天线的一端作为馈点和路径识别电路连接，或通过焊接的方式与路径识别电路电性连接，以独立于第二电路板41之外设置。第二电路板41隔离在第二天线42和第一电路板31之间，以让第二天线42远离ETC单元30，减少ETC单元30上的金属对第二天线42的影响，让弹簧天线421的性能得到优化。同时，将弹簧天线421独立于第二电路板41上设置，可根据车载的那样内部空间位置放置弹簧天线421，也有利于车载单元的微型化。

后壳20上设有用于卡设弹簧天线的卡合机构21，卡合机构21包括卡槽211。弹簧天线421与卡槽211过盈配合，以将弹簧天线421夹紧。在其他实施例中，弹簧天线421也可只是放置在卡槽211内，通过后壳20和第二电路板41将弹簧天线421夹紧，防止弹簧天线421晃动。弹簧天线421的摆放方向可根据实际的辐射效果来选择。

第一电路板31和第二电路板41之间主要通过六条线路进行连接：即地线、电源50线、两条用于唤醒对方线路板的中断线、两个用于传输上下行数据的串口线。

在高速公路入口处，车载单元第一电路板31上的第一MCU321被路侧单元唤醒后，第一MCU321通过一中断线向路径识别单元40发送中断信息使其激活。在高速公路上，当车载单元进入某一新标基站的信号范围内时通过另一中断线向车载单元第二板上的第二MCU发送终端信号将其唤醒，路径识别单元40上的超高频天线421接收路径信息后通过串口传输给ESAM卡。

在高速公路出口处，出口的路侧单元再次唤醒车载单元第二电路板41上的第二MCU，车载单元将ESAM卡中的路径信息和入口信息等发送给路侧单元，并通过中断线向路径识别单元40发送中断信息使其进入休眠状态。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种车载单元，包括前壳（10）、与前壳（10）配合的后壳（20）、夹设在所述前壳（10）和后壳（20）之间的ETC单元（30），所述ETC单元（30）包括第一电路板（31）以及设置于该第一电路板（31）上的ETC电路（32）；其特征在于，

所述车载单元还包括路径识别单元（40），所述路径识别单元（40）包括第二电路板（41）、设置于该第二电路板（41）上的路径识别电路、以及独立于所述第二电路板（41）设置的第二天线（42），所述第二天线（42）与所述路径识别电路电性连接；

所述第一电路板（31）和所述第二电路板（41）上下层叠设置，且所述路径识别电路与所述ETC电路（32）电性连接。

2.根据权利要求1所述的车载单元，其特征在于，所述ETC单元（30）包括与所述ETC电路（32）电性连接的第一天线（33），所述第一天线（33）设置于所述第一电路板（31）上。

3.根据权利要求2所述的车载单元，其特征在于，所述ETC电路（32）包括第一MCU（321）以及分别与该第一MCU（321）电性连接的射频电路（322）和收费验证电路（323），所述第一天线（33）与所述射频电路（322）电性连接。

4.根据权利要求3所述的车载单元，其特征在于，所述ETC电路（32）还包括分别与所述第一MCU（321）电性连接的唤醒电路（324）、读写电路（325）。

5.根据权利要求1所述的车载单元，其特征在于，所述第二天线（42）位于所述第二电路板（41）与所述第一电路板（31）相背的一侧。

6.根据权利要求5所述的车载单元，其特征在于，所述第二天线（42）安装于所述后壳（20）上，或：

所述第二天线（42）夹装在所述第二电路板（41）和所述后壳（20）之间。

7.根据权利要求1至6任一项所述的车载单元，其特征在于，所述路径识别电路包括与所述ETC电路（32）电性连接的超高频通信电路，所述第二天线（42）包括与所述超高频通信电路电性连接的柱状弹簧天线（421）。

8.根据权利要求7所述的车载单元，其特征在于，所述后壳（20）上设有用于卡设所述柱状弹簧天线（421）的卡合机构（21）。

9.根据权利要求8所述的车载单元，其特征在于，所述卡合机构（21）包括设置在所述后壳（20）内侧面的卡槽（211）。