Etc專用定向區(qū)域信號屏蔽器及帶有其的電子收費系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及智能交通領(lǐng)域，具體涉及一種ETC專用的定向區(qū)域信號屏蔽器。該信號屏蔽器通過發(fā)射屏蔽信號制造一個禁止交易區(qū)，使處于該禁止交易區(qū)的所有車載OBU都無法與RSU進行交易。
【背景技術(shù)】
[0002]電子不停車收費系統(tǒng)(Electronic Toll Collect1n，以下簡稱ETC)主要由路側(cè)單元(RSU:Road-Side Units)和車載單元(On-Board Unit，以下簡稱0BU，也稱電子標(biāo)簽)組成，其原理是利用專用短程通信技術(shù)(Dedicated Short Range Communicat1ns，以下簡稱DSRC)實現(xiàn)RSU和OBU之間的通信，并對車輛(裝有0BU)進行扣費、監(jiān)測或管理。然而RSU發(fā)射的交易信號實際上就是滿足一定通信協(xié)議的電磁波，由電磁波的傳播特性可知RSU的信號覆蓋范圍并不具有明顯的邊界(特別是在受到環(huán)境因素如反射、散射等影響情況下)，這使得有些不需要或者不允許進行交易(RSU和OBU的)的區(qū)域也成為交易區(qū)域，如在ETC系統(tǒng)中常見的跟車干擾就是由于處于后車位置的OBU與RSU進行了交易而產(chǎn)生的。此外，在增大RSU的信號發(fā)射功率的過程中，不可避免的也增大了其信號的覆蓋范圍，這也會導(dǎo)致不允許進行RSU和OBU交易的地方變成了交易區(qū)域，如為了增加對的靈敏度OBU的識別能力而增大RSU的信號發(fā)生率，使得該RSU的信號覆蓋范圍擴展到了鄰道或后車位置。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器，該信號屏蔽器可以阻止其屏蔽信號覆蓋范圍內(nèi)的所有車載OBU與RSU進行交易。
[0004]一種ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器主要包括以下部分:控制器(MCU)、射頻芯片、功率放大器和發(fā)射天線、電源模塊、時鐘模塊，
[0005]其中，電源模塊分別與控制器(MCU)、射頻芯片、功率放大器連接，控制器(MCU)與射頻芯片連接，射頻芯片與功率放大器連接，功率放大器與發(fā)射天線連接，時鐘模塊與控制器和射頻芯片連接；
[0006]所述控制器控制所述射頻芯片生成頻率為5.83GHz或5.84GHz的信號或以5.83GHz或5.84GHz為載波的非正常通信幀信號，該信號由所述功率放大器放大之后經(jīng)所述發(fā)射天線發(fā)出作為屏蔽信號；
[0007]所述發(fā)射天線發(fā)射的屏蔽信號阻止其信號覆蓋范圍內(nèi)的OBU與任何RSU進行交易;
[0008]所述發(fā)射天線的朝向和角度可使屏蔽信號覆蓋一個確定的方向和區(qū)域。
[0009]本實用新型提供的ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器的工作原理為:MCU控制射頻芯片生成一定頻率或編碼格式的信號，該信號經(jīng)功率放大器放大之后由發(fā)射天線對外發(fā)射形成具有一定方向性和覆蓋范圍的屏蔽信號，處于該屏蔽信號覆蓋范圍(也稱禁止交易區(qū))內(nèi)的OBU在屏蔽信號的影響下無法與RSU進行正常通信和交易。
[0010]本實用新型發(fā)射的屏蔽信號具有一定的方向性，而不像常規(guī)信號屏蔽器(如手機信號屏蔽器)一樣是向四周同時發(fā)射屏蔽信號，本實用新型可以通過改變發(fā)射角度和方向來調(diào)節(jié)信號屏蔽區(qū)域(禁止交易區(qū)域)的方向和大小。
[0011]本實用新型提供的ETC專用的定向區(qū)域信號屏蔽器中，由MCU控制射頻芯片生成的信號可以是5.83GHz的載波信號，也可以是5.84GHz的載波信號，亦可以是以5.83GHz或5.84GHz為載波且不為正常通信幀(如BST等)的調(diào)制信號，還可以是5.83GHz到5.84GHz之間的掃頻信號。
[0012]優(yōu)選的，在本實用新型提供的ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器中，還包含功率調(diào)節(jié)模塊，可以通過調(diào)節(jié)功率大小來調(diào)節(jié)禁止交易區(qū)的大小(信號輻射范圍)。
[0013]優(yōu)選的，在本實用新型提供的ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器中，還包含太陽能電池板。
[0014]優(yōu)選的，在本實用新型提供的ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器的電源中，還包含有電池，該電池可以使實用新型的ETC專用的信號屏蔽器具有便攜的特點，可以根據(jù)需要進行移動。
[0015]本實用新型提供的ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器的有益效果是:本實用新型的信號屏蔽器可以阻止定向區(qū)域范圍內(nèi)的OBU與所有RSU進行正常通信和交易，而且還可以通過調(diào)節(jié)功率大小和安裝角度對屏蔽區(qū)域(禁止交易區(qū))的大小和位置進行調(diào)節(jié)。
[0016]本實用新型還提供一種帶ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器的電子收費系統(tǒng)，包括路側(cè)單元RSU和ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器，其特征在于，
[0017]所述RSU和ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器的相對位置在車輛行進方向上依次為信號屏蔽器和RSU，且二者在路面上的投影在行車方向上的間距為3-6米；
[0018]所述RSU的信號覆蓋區(qū)域與所述ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器的禁止交易區(qū)域的關(guān)系為包含或者相交。
[0019]本實用新型提供的帶ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器的電子收費系統(tǒng)的有益效果是:通過禁止處于后車位置的OBU與RSU進行交易來防止各種跟車現(xiàn)象的產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0020]圖1 ETC專用的定向區(qū)域信號屏蔽器之實例一
[0021]圖2 ETC專用的定向區(qū)域信號屏蔽器之實例二
[0022]圖3帶ECT專用定向區(qū)域信號屏蔽器的電子收費系統(tǒng)
【具體實施方式】
[0023]下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限定。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0024]實例I
[0025]如圖1所示，本實用新型提供的ETC專用信號屏蔽器包含以下部件:電源模塊1、時鐘2、控制器3、射頻芯片4、功率放大器5、發(fā)射天線6，其中，電源模塊I分別與控制器3、射頻芯片4和功率放大器5連接，并向它們供電；時鐘模塊2分別與控制器3和射頻芯片4連接；控制器3與射頻芯片4連接；射頻芯片4與功率放大器5連接；功率放大器5與發(fā)射天線6連接。本實用新型的工作方式為:控制器3控制射頻芯片4生成連續(xù)的5.83GHz或5.84GHz的微波信號或以5.83GHz或5.84GHz為載波且不為正常通信幀的調(diào)制信號，該信號經(jīng)功率放大器5放大之后由發(fā)射天線6向外發(fā)射成為屏蔽信號。
[0026]實例2
[0027]結(jié)構(gòu)如圖2所示，本實用新型除包含實例I中的所有結(jié)構(gòu)外，還包含一個功率調(diào)節(jié)模塊7，該功率模塊7分別與控制器3和功率放大器5連接。外設(shè)可以通過控制器3和功率調(diào)節(jié)模塊7來調(diào)整本實用新型的屏蔽信號覆蓋范圍，即通過功率調(diào)節(jié)模塊7來調(diào)節(jié)本實用新型的禁止交易區(qū)的范圍大小。
[0028]實例3
[0029]本實例為帶ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器的電子收費系統(tǒng)，如圖3所述，該系統(tǒng)主要包括:RSU 8和ETC專用的定向區(qū)域信號屏蔽器9。其中，RSU 8向路面發(fā)射交易信號形成交易區(qū)域11，本實用新型的信號屏蔽器9向路面發(fā)射屏蔽信號形成禁止交易區(qū)12，交易區(qū)域11與禁止交易區(qū)域12具有重疊區(qū)域13，其工作過程為:當(dāng)安裝有OBU的車輛10進入或通過重疊區(qū)域13的時候，雖然該區(qū)域內(nèi)有RSU 8發(fā)射的交易信號，但是車輛10同時處于禁止交易區(qū)12內(nèi)，受屏蔽信號的影響車輛10無法在重疊區(qū)域內(nèi)與RSU 8完成交易，只有當(dāng)車輛(OBU) 10在前進方向上駛出重疊區(qū)域(如圖中前車14所在位置)才可以完成與RSU8的交易。這樣可以防止處于信號交易區(qū)域邊界附近的車輛對前車產(chǎn)生跟車干擾。
[0030]以上所述僅是本實用新型優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器，包括控制器、射頻芯片、功率放大器、發(fā)射天線、電源模塊和時鐘模塊，其特征在于， 所述電源模塊分別與所述控制器、所述射頻芯片、所述功率放大器連接，所述控制器與所述射頻芯片連接，所述射頻芯片與功率放大器連接，所述功率放大器與所述發(fā)射天線連接，所述時鐘模塊與所述控制器和所述射頻芯片連接； 所述控制器控制所述射頻芯片生成頻率為5.83GHz或5.84GHz的信號或以5.83GHz或5.84GHz為載波的非正常通信幀信號，該信號由所述功率放大器放大之后經(jīng)所述發(fā)射天線發(fā)出作為屏蔽信號； 所述發(fā)射天線發(fā)射的屏蔽信號阻止其信號覆蓋范圍內(nèi)的OBU與任何RSU進行交易； 所述發(fā)射天線的朝向和角度可使屏蔽信號覆蓋一個確定的方向和區(qū)域。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器，其特征在于，所述射頻芯片生成的信號為頻率在5.83GHz到5.84GHz范圍的掃頻信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器，其特征在于，還包含一個功率調(diào)節(jié)模塊，通過調(diào)節(jié)功率大小來設(shè)置本發(fā)明的禁止通信區(qū)域的范圍大小。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器，其特征在于，還包含一個太陽能電池板或電池模塊，實現(xiàn)太陽能供電和便攜。5.一種帶有ECT專用定向區(qū)域信號屏蔽器的電子收費系統(tǒng)，包括路側(cè)單元RSU和權(quán)利要求I所述的ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器，其特征在于， 所述RSU和ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器的相對位置在車輛行進方向上依次為信號屏蔽器和RSU，且二者在路面上的投影在行車方向上的間距為3-6米； 所述RSU的信號覆蓋區(qū)域與所述ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器的禁止交易區(qū)域的關(guān)系為包含或者相交。
【專利摘要】本實用新型涉及ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器及帶有其的電子收費系統(tǒng)，該信號屏蔽器包括控制器、射頻芯片、功率放大器、發(fā)射天線、電源和時鐘，該屏蔽器通過發(fā)送一定頻率的載波或滿足FM0碼的非正常通信幀作為屏蔽信號來阻止其信號覆蓋范圍內(nèi)的OBU與RSU進行交易。本實用新型還公開了帶有ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器的電子收費系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上述ETC專用定向區(qū)域信號屏蔽器和RSU，該系統(tǒng)利用信號屏蔽器發(fā)送的屏蔽信號禁止處于后車位置的OBU與RSU進行交易來防止各種跟車現(xiàn)象的產(chǎn)生。
【IPC分類】H04K3/00
【公開號】CN204633782
【申請?zhí)枴緾N201520256007
【發(fā)明人】胡攀攀, 吳雷, 陳華銳, 鄧永強
【申請人】武漢萬集信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月24日