CN204633782U - Etc专用定向区域信号屏蔽器及带有其的电子收费系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及ETC专用定向区域信号屏蔽器及带有其的电子收费系统，该信号屏蔽器包括控制器、射频芯片、功率放大器、发射天线、电源和时钟，该屏蔽器通过发送一定频率的载波或满足FM0码的非正常通信帧作为屏蔽信号来阻止其信号覆盖范围内的OBU与RSU进行交易。本实用新型还公开了带有ETC专用定向区域信号屏蔽器的电子收费系统，该系统包括上述ETC专用定向区域信号屏蔽器和RSU，该系统利用信号屏蔽器发送的屏蔽信号禁止处于后车位置的OBU与RSU进行交易来防止各种跟车现象的产生。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能交通领域，具体涉及一种ETC专用的定向区域信号屏蔽器。该信号屏蔽器通过发射屏蔽信号制造一个禁止交易区，使处于该禁止交易区的所有车载OBU都无法与RSU进行交易。
背景技术
电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection，以下简称ETC)主要由路侧单元(RSU：Road-Side Units)和车载单元(On-Board Unit，以下简称OBU，也称电子标签)组成，其原理是利用专用短程通信技术(Dedicated Short Range Communications，以下简称DSRC)实现RSU和OBU之间的通信，并对车辆(装有OBU)进行扣费、监测或管理。然而RSU发射的交易信号实际上就是满足一定通信协议的电磁波，由电磁波的传播特性可知RSU的信号覆盖范围并不具有明显的边界(特别是在受到环境因素如反射、散射等影响情况下)，这使得有些不需要或者不允许进行交易(RSU和OBU的)的区域也成为交易区域，如在ETC系统中常见的跟车干扰就是由于处于后车位置的OBU与RSU进行了交易而产生的。此外，在增大RSU的信号发射功率的过程中，不可避免的也增大了其信号的覆盖范围，这也会导致不允许进行RSU和OBU交易的地方变成了交易区域，如为了增加对的灵敏度OBU的识别能力而增大RSU的信号发生率，使得该RSU的信号覆盖范围扩展到了邻道或后车位置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种ETC专用定向区域信号屏蔽器，该信号屏蔽器可以阻止其屏蔽信号覆盖范围内的所有车载OBU与RSU进行交易。
一种ETC专用定向区域信号屏蔽器主要包括以下部分：控制器(MCU)、射频芯片、功率放大器和发射天线、电源模块、时钟模块，
其中，电源模块分别与控制器(MCU)、射频芯片、功率放大器连接，控制器(MCU)与射频芯片连接，射频芯片与功率放大器连接，功率放大器与发射天线连接，时钟模块与控制器和射频芯片连接；
所述控制器控制所述射频芯片生成频率为5.83GHz或5.84GHz的信号或以5.83GHz或5.84GHz为载波的非正常通信帧信号，该信号由所述功率放大器放大之后经所述发射天线发出作为屏蔽信号；
所述发射天线发射的屏蔽信号阻止其信号覆盖范围内的OBU与任何RSU进行交易；
所述发射天线的朝向和角度可使屏蔽信号覆盖一个确定的方向和区域。
本实用新型提供的ETC专用定向区域信号屏蔽器的工作原理为：MCU控制射频芯片生成一定频率或编码格式的信号，该信号经功率放大器放大之后由发射天线对外发射形成具有一定方向性和覆盖范围的屏蔽信号，处于该屏蔽信号覆盖范围(也称禁止交易区)内的OBU在屏蔽信号的影响下无法与RSU进行正常通信和交易。
本实用新型发射的屏蔽信号具有一定的方向性，而不像常规信号屏蔽器(如手机信号屏蔽器)一样是向四周同时发射屏蔽信号，本实用新型可以通过改变发射角度和方向来调节信号屏蔽区域(禁止交易区域)的方向和大小。
本实用新型提供的ETC专用的定向区域信号屏蔽器中，由MCU控制射频芯片生成的信号可以是5.83GHz的载波信号，也可以是5.84GHz的载波信号，亦可以是以5.83GHz或5.84GHz为载波且不为正常通信帧(如BST等)的调制信号，还可以是5.83GHz到5.84GHz之间的扫频信号。
优选的，在本实用新型提供的ETC专用定向区域信号屏蔽器中，还包含功率调节模块，可以通过调节功率大小来调节禁止交易区的大小(信 号辐射范围)。
优选的，在本实用新型提供的ETC专用定向区域信号屏蔽器中，还包含太阳能电池板。
优选的，在本实用新型提供的ETC专用定向区域信号屏蔽器的电源中，还包含有电池，该电池可以使实用新型的ETC专用的信号屏蔽器具有便携的特点，可以根据需要进行移动。
本实用新型提供的ETC专用定向区域信号屏蔽器的有益效果是：本实用新型的信号屏蔽器可以阻止定向区域范围内的OBU与所有RSU进行正常通信和交易，而且还可以通过调节功率大小和安装角度对屏蔽区域(禁止交易区)的大小和位置进行调节。
本实用新型还提供一种带ETC专用定向区域信号屏蔽器的电子收费系统，包括路侧单元RSU和ETC专用定向区域信号屏蔽器，其特征在于，
所述RSU和ETC专用定向区域信号屏蔽器的相对位置在车辆行进方向上依次为信号屏蔽器和RSU，且二者在路面上的投影在行车方向上的间距为3-6米；
所述RSU的信号覆盖区域与所述ETC专用定向区域信号屏蔽器的禁止交易区域的关系为包含或者相交。
本实用新型提供的带ETC专用定向区域信号屏蔽器的电子收费系统的有益效果是：通过禁止处于后车位置的OBU与RSU进行交易来防止各种跟车现象的产生。
附图说明
图1ETC专用的定向区域信号屏蔽器之实例一
图2ETC专用的定向区域信号屏蔽器之实例二
图3带ECT专用定向区域信号屏蔽器的电子收费系统
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。 在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实例1
如图1所示，本实用新型提供的ETC专用信号屏蔽器包含以下部件：电源模块1、时钟2、控制器3、射频芯片4、功率放大器5、发射天线6，其中，电源模块1分别与控制器3、射频芯片4和功率放大器5连接，并向它们供电；时钟模块2分别与控制器3和射频芯片4连接；控制器3与射频芯片4连接；射频芯片4与功率放大器5连接；功率放大器5与发射天线6连接。本实用新型的工作方式为：控制器3控制射频芯片4生成连续的5.83GHz或5.84GHz的微波信号或以5.83GHz或5.84GHz为载波且不为正常通信帧的调制信号，该信号经功率放大器5放大之后由发射天线6向外发射成为屏蔽信号。
实例2
结构如图2所示，本实用新型除包含实例1中的所有结构外，还包含一个功率调节模块7，该功率模块7分别与控制器3和功率放大器5连接。外设可以通过控制器3和功率调节模块7来调整本实用新型的屏蔽信号覆盖范围，即通过功率调节模块7来调节本实用新型的禁止交易区的范围大小。
实例3
本实例为带ETC专用定向区域信号屏蔽器的电子收费系统，如图3所述，该系统主要包括：RSU 8和ETC专用的定向区域信号屏蔽器9。其中，RSU 8向路面发射交易信号形成交易区域11，本实用新型的信号屏蔽器9向路面发射屏蔽信号形成禁止交易区12，交易区域11与禁止交易区域12具有重叠区域13，其工作过程为：当安装有OBU的车辆10进入或通过重 叠区域13的时候，虽然该区域内有RSU 8发射的交易信号，但是车辆10同时处于禁止交易区12内，受屏蔽信号的影响车辆10无法在重叠区域内与RSU 8完成交易，只有当车辆(OBU)10在前进方向上驶出重叠区域(如图中前车14所在位置)才可以完成与RSU 8的交易。这样可以防止处于信号交易区域边界附近的车辆对前车产生跟车干扰。
以上所述仅是本实用新型优选实施方式，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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种ETC专用定向区域信号屏蔽器，包括控制器、射频芯片、功率放大器、发射天线、电源模块和时钟模块，其特征在于，
所述电源模块分别与所述控制器、所述射频芯片、所述功率放大器连接，所述控制器与所述射频芯片连接，所述射频芯片与功率放大器连接，所述功率放大器与所述发射天线连接，所述时钟模块与所述控制器和所述射频芯片连接；
所述控制器控制所述射频芯片生成频率为5.83GHz或5.84GHz的信号或以5.83GHz或5.84GHz为载波的非正常通信帧信号，该信号由所述功率放大器放大之后经所述发射天线发出作为屏蔽信号；
所述发射天线发射的屏蔽信号阻止其信号覆盖范围内的OBU与任何RSU进行交易；
所述发射天线的朝向和角度可使屏蔽信号覆盖一个确定的方向和区域。
2.根据权利要求1所述的一种ETC专用定向区域信号屏蔽器，其特征在于，所述射频芯片生成的信号为频率在5.83GHz到5.84GHz范围的扫频信号。
3.根据权利要求1所述的一种ETC专用定向区域信号屏蔽器，其特征在于，还包含一个功率调节模块，通过调节功率大小来设置本发明的禁止通信区域的范围大小。
4.根据权利要求1所述的一种ETC专用定向区域信号屏蔽器，其特征在于，还包含一个太阳能电池板或电池模块，实现太阳能供电和便携。
5.一种带有ECT专用定向区域信号屏蔽器的电子收费系统，包括路侧单元RSU和权利要求1所述的ETC专用定向区域信号屏蔽器，其特征在于，
所述RSU和ETC专用定向区域信号屏蔽器的相对位置在车辆行进方向上依次为信号屏蔽器和RSU，且二者在路面上的投影在行车方向上的间距为3-6米；
所述RSU的信号覆盖区域与所述ETC专用定向区域信号屏蔽器的禁止交易区域的关系为包含或者相交。
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