一種具有路徑識別功能的車載裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有路徑識別功能的車載裝置，包括微處理器、用于接收和發(fā)射射頻信號的專用短程通信模塊、用于接收各種衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)信息的衛(wèi)星定位模塊、用于保存車輛信息的安全存儲模塊、用于操作智能卡的讀卡模塊、用于提示信息的人機(jī)交互模塊以及電源管理模塊，所述專用短程通信模塊、衛(wèi)星定位模塊、讀卡模塊、安全存儲模塊、人機(jī)交互模塊均與微處理器連接，所述電源模塊為各模塊供電。本實(shí)用新型能夠解決現(xiàn)有電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)中路徑識別問題，同時，為高速公路運(yùn)營企業(yè)創(chuàng)造效益，解決多年來的存在的精確收費(fèi)與精確拆分問題。
【專利說明】一種具有路徑識別功能的車載裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及車載裝置的研宄領(lǐng)域，特別涉及一種具有路徑識別功能的車載裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)(Electronic Toll Collect1n system，簡稱ETC系統(tǒng))采用專用短程通信(Dedicated ShortRange Communicat1n,簡稱DSRC)技術(shù)，完成路側(cè)單元(Roadside Unit，簡稱RSU)與車載單元(On Board Unit，簡稱0BU)之間的雙向通信，通過無線方式進(jìn)行安全認(rèn)證和消費(fèi)扣款，實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)，大大加快了車輛通行速度，減少了收費(fèi)匝道口的擁堵狀況，提高了公路的通行能力。
[0003]目前，我國電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)的車載單元(OBU)為了與人工收費(fèi)系統(tǒng)(MTC)兼容，普遍采用了雙片式的車載單元設(shè)計(jì)。這種常規(guī)的雙片式車載單元采用電池供電，需要使用智能卡。通過內(nèi)置的交易程序完成與收費(fèi)車道上安裝的路側(cè)單元(RSU)完成交易，通過智能卡實(shí)現(xiàn)與人工收費(fèi)系統(tǒng)(MTC)的兼容。
[0004]隨著高速公路建設(shè)的不斷進(jìn)行，路網(wǎng)的密度越來越高，在高速公路上形成了眾多的環(huán)狀、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)中多義路徑增多，由于無法進(jìn)行準(zhǔn)確的路徑識別，導(dǎo)致了通行費(fèi)的收取不準(zhǔn)確，也造成了通行費(fèi)的拆分不準(zhǔn)確，給高速公路的業(yè)主造成了損失。
[0005]雖然衛(wèi)星定位設(shè)備廣泛地用在車輛上，但是其應(yīng)用基本限于監(jiān)控定位和導(dǎo)航等方面。現(xiàn)在衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)日臻成熟，但是還未能用于高速公路收費(fèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種具有路徑識別功能的車載裝置。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種具有路徑識別功能的車載裝置，包括微處理器，還包括用于接收和發(fā)射射頻信號的專用短程通信模塊、用于接收各種衛(wèi)星導(dǎo)航定位信息的衛(wèi)星定位模塊、安全存儲模塊、用于操作智能卡的讀卡模塊、用于提示信息的人機(jī)交互模塊以及電源管理模塊，所述專用短程通信模塊、衛(wèi)星定位模塊、讀卡模塊、安全存儲模塊、人機(jī)交互模塊均與微處理器連接；所述電源模塊為微處理器供電。
[0009]優(yōu)選的，所述專用短程通信模塊包括:短程通信芯片、微波接收單元、微波發(fā)射單元、喚醒單元以及微帶天線；所述微波接收單元、微波發(fā)射單元、喚醒單元以及微帶天線均與短程通信芯片連接；微帶天線接收來自于路側(cè)單元的微波信號，通過喚醒單元喚醒微處理器，接著微波接收對來自于微帶天線的信號進(jìn)行濾波、放大、解調(diào)并將信號傳輸給微處理器；在發(fā)射數(shù)據(jù)時，微處理器將數(shù)據(jù)傳輸給微波發(fā)射單元，經(jīng)過微波發(fā)射單元的調(diào)制，通過微帶天線發(fā)射。
[0010]優(yōu)選的，所述短程通信芯片采用EI6602芯片。
[0011]優(yōu)選的，所述衛(wèi)星定位模塊包括:衛(wèi)星定位接收天線單元和衛(wèi)星信號處理單元兩個部分；所述衛(wèi)星處理單元采用MC1010B處理芯片。
[0012]優(yōu)選的，所述安全存儲模塊采用ESAM芯片，所述ESAM芯片直接連接微處理器。
[0013]優(yōu)選的，智能卡讀寫模塊包括:智能卡讀寫芯片、天線以及附屬電路，所述天線以及附屬電路與智能卡讀寫芯片連接；所述智能卡讀寫芯片還與微處理器相連。
[0014]優(yōu)選的，電源管理模塊包括:電源轉(zhuǎn)換電路、電池以及車載電源，所述電源轉(zhuǎn)換電路分別和電池以及車載電源連接。
[0015]優(yōu)選的，所述微處理器為STM32F103系列或MSP430F5系列的微處理器。
[0016]優(yōu)選的，所述人機(jī)交互模塊包括顯示屏、報(bào)警器以及通信接口，所述顯示屏LED、LCD或OLED顯示屏；所述報(bào)警器為指示燈報(bào)警器或者蜂鳴器；所述通信接口通過藍(lán)牙或W1-Fi的無線方式與外部設(shè)備連接。
[0017]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0018]1、本實(shí)用新型的車載裝置通過安裝專用短程通信模塊，解決了車輛與收費(fèi)站之間的短距離快速通信，實(shí)現(xiàn)了不停車收費(fèi)。
[0019]2、本實(shí)用新型的車載裝置通過安裝衛(wèi)星定位模塊，從而有效的解決了現(xiàn)有電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)中路徑識別的問題，為高速公路運(yùn)營企業(yè)創(chuàng)造效益。
[0020]3、本實(shí)用新型的車載裝置通過對車輛行駛路徑的記錄，實(shí)現(xiàn)了按照車輛的實(shí)際行駛路徑繳費(fèi)，維護(hù)了司機(jī)、高速公路業(yè)主雙方的利益，減少了因行駛路徑記錄不準(zhǔn)確引起的繳費(fèi)額糾紛。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型的電路方框圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型專用短程通信模塊的電路原理圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型衛(wèi)星定位模塊的電路原理圖。
[0024]圖4是本實(shí)用新型安全存儲模塊的電路原理圖；
[0025]圖5是本實(shí)用新型處理器的電路原理圖；

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0027]實(shí)施例
[0028]如圖1所示，本實(shí)施例一種具有路徑識別功能的車載裝置，包括微處理器4、用于接收和發(fā)射射頻信號的專用短程通信模塊1、用于接收各種衛(wèi)星導(dǎo)航定位信息的衛(wèi)星定位模塊7、安全存儲模塊2、用于操作智能卡的讀卡模塊8、用于提示信息的人機(jī)交互模塊5以及電源管理模塊3，所述專用短程通信模塊、衛(wèi)星定位模塊、讀卡模塊、安全存儲模塊、人機(jī)交互模塊均與微處理器連接；所述電源模塊為微處理器供電。
[0029]如圖2所示，所述專用短程通信模塊包括微波模塊6和微帶天線，所述微波模塊6包括微波接收單元和微波發(fā)送單元；微帶天線接收來自于路側(cè)單元的微波信號，通過喚醒單元喚醒微處理器，接著微波接收對來自于微帶天線的信號進(jìn)行濾波、放大、解調(diào)并將信號傳輸給微處理器；在發(fā)射數(shù)據(jù)時，微處理器將數(shù)據(jù)傳輸給微波發(fā)射單元，經(jīng)過微波發(fā)射單元的調(diào)制，通過微帶天線發(fā)射。本實(shí)施例中，專用短程通信模塊采用ET6602芯片，所述芯片內(nèi)部有FMO解調(diào)、解碼(可選)和調(diào)制、編碼模塊?；诮档凸目紤]，芯片內(nèi)部平時只有微波檢測電路在工作。當(dāng)接收到微波信號時，芯片給微處理器一個喚醒信號，微處理器收到該喚醒信號后設(shè)置芯片處在工作狀態(tài)，芯片開始解調(diào)信號，微處理器解析解調(diào)信號后回復(fù)給芯片數(shù)據(jù)，芯片將其調(diào)制到5.SGHz后發(fā)射出去，發(fā)射完成后芯片再次由微處理器設(shè)置為低功耗狀態(tài)。該芯片采用SPI接口與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，外部晶振頻率為16.384MHz，天線采用差分微帶天線。
[0030]如圖3所示，所述衛(wèi)星定位模塊包括:衛(wèi)星定位接收天線單元、衛(wèi)星信號處理單元兩個部分；衛(wèi)星信號處理單元把接收的衛(wèi)星信號經(jīng)過濾波、放大、解調(diào)，并處理后發(fā)送給微處理器。本實(shí)施例中，所述衛(wèi)星定位模塊采用MC1010B模塊，該模塊為北斗/GPS雙模定位模塊，通過RF_IN管腳連接雙模有源陶瓷天線，獲取衛(wèi)星定位信息，經(jīng)模塊處理后生成NMEA0183標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，通過串口將數(shù)據(jù)送給微處理器?；诮档凸牡目紤]，定位模塊的工作狀態(tài)，可以根據(jù)當(dāng)前需要獨(dú)立控制是否工作。
[0031]如圖4所示，所述安全采用一塊安全芯片(ESAM)，直接與微處理器相連。安全存儲模塊其內(nèi)部包括存儲、算法處理、計(jì)算等單元，上述算法處理以及計(jì)算單元是ESAM芯片所固有的，直接將該芯片運(yùn)用于本實(shí)施例，提供車輛信息的數(shù)據(jù)存儲與安全讀寫功能，由微處理器進(jìn)行操作。
[0032]所述智能卡讀寫模塊包括:智能卡讀寫芯片、天線及附屬電路，其中智能卡讀寫芯片與微處理器相連，接受微處理器的控制。
[0033]所述電源管理模塊包括:電源轉(zhuǎn)換電路、電池、車載電源等，所述電源轉(zhuǎn)換電路分別和電池以及車載電源連接，是車載裝置的電力來源。
[0034]如圖5所示，本實(shí)施例中，所述微處理器為STM32F103系列、MSP430F5系列等16位、32位微處理器；當(dāng)然本實(shí)用新型的微處理器不限于上述幾種，其它能完成本實(shí)用新型上述功能的微處理器均適用于本申請。
[0035]所述人機(jī)交互模塊包括顯示屏、報(bào)警器以及通信接口，所述顯示屏LED、IXD或OLED顯示屏；所述報(bào)警器為指示燈報(bào)警器或者蜂鳴器；所述通信接口通過藍(lán)牙或W1-Fi的無線方式與外部設(shè)備連接。
[0036]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有路徑識別功能的車載裝置，包括微處理器，其特征在于，還包括用于接收和發(fā)射射頻信號的專用短程通信模塊、用于接收各種衛(wèi)星導(dǎo)航定位信息的衛(wèi)星定位模塊、安全存儲模塊、用于操作智能卡的讀卡模塊、用于提示信息的人機(jī)交互模塊以及電源管理模塊，所述專用短程通信模塊、衛(wèi)星定位模塊、讀卡模塊、安全存儲模塊、人機(jī)交互模塊均與微處理器連接；所述電源模塊為微處理器供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有路徑識別功能的車載裝置，其特征在于，所述專用短程通信模塊包括:短程通信芯片、微波接收單元、微波發(fā)射單元、喚醒單元以及微帶天線；所述微波接收單元、微波發(fā)射單元、喚醒單元以及微帶天線均與短程通信芯片連接；微帶天線接收來自于路側(cè)單元的微波信號，通過喚醒單元喚醒微處理器，接著微波接收對來自于微帶天線的信號進(jìn)行濾波、放大、解調(diào)并將信號傳輸給微處理器；在發(fā)射數(shù)據(jù)時，微處理器將數(shù)據(jù)傳輸給微波發(fā)射單元，經(jīng)過微波發(fā)射單元的調(diào)制，通過微帶天線發(fā)射。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有路徑識別功能的車載裝置，其特征在于，所述短程通信芯片采用EI6602芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有路徑識別功能的車載裝置，其特征在于，所述衛(wèi)星定位模塊包括:衛(wèi)星定位接收天線單元和衛(wèi)星信號處理單元兩個部分；所述衛(wèi)星處理單元采用MC1010B處理芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有路徑識別功能的車載裝置，其特征在于，所述安全存儲模塊采用ESAM芯片，所述ESAM芯片直接連接微處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有路徑識別功能的車載裝置，其特征在于，智能卡讀寫模塊包括:智能卡讀寫芯片、天線以及附屬電路，所述天線以及附屬電路與智能卡讀寫芯片連接；所述智能卡讀寫芯片還與微處理器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有路徑識別功能的車載裝置，其特征在于，電源管理模塊包括:電源轉(zhuǎn)換電路、電池以及車載電源，所述電源轉(zhuǎn)換電路分別和電池以及車載電源連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有路徑識別功能的車載裝置，其特征在于，所述微處理器為STM32F103系列或MSP430F5系列的微處理器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有路徑識別功能的車載裝置，其特征在于，所述人機(jī)交互模塊包括顯示屏、報(bào)警器以及通信接口，所述顯示屏LED、IXD或OLED顯示屏；所述報(bào)警器為指示燈報(bào)警器或者蜂鳴器；所述通信接口通過藍(lán)牙或W1-Fi的無線方式與外部設(shè)備連接。
【文檔編號】G07B15/06GK204215455SQ201420743392
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】王遼杰, 鐘正輝, 成志東, 高學(xué)強(qiáng), 莊新蕾 申請人:海華電子企業(yè)(中國)有限公司