[发明专利]一种5.8GHz电子不停车收费系统的车载单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种5.8GHz电子不停车收费系统的车载单元。

背景技术

目前，我国所有的高速公路都需要付费通行，收费方式主要有人工收费和人工半自动收费。然而，伴随着国家高速公路网的快速建设和交通量的持续增长，传统的高速公路收费方式已经无法满足高速公路收费管理的需要，人工收费以及人工半自动收费带来的问题也越来越突出，主要表现在以下几点：

1.入口发放通行券，出口回收通行券，车辆需要停车两次，造成道路通行效率下降，收费站的通行效率成为了制约道路通行效率提升的瓶颈，不少路段都出现了收费站车辆堵塞的情况。

2.人工判别车型存在标准不一的问题。在实际收费工作中，经常出现车辆实际吨位与行驶证标示吨位不符的情况，仅凭人工判别车型、吨位，存在较大差异，从而导致收费标准不统一，经常引起现场纠纷。

3.现金交易存在弊端。现金交易速度慢，导致车辆通行速度无法提高；收费工作中的容易出现贪污作弊现象，导致票款流失、财务管理混乱等问题。

4.基建费用和人力成本较高。由于传统的收费方式，需要在高速公路出入口建设巨大的收费广场以及收费站设施，基建费用较高。而且需要人工参与收费过程，人力成本无法节省。

5.不利于公路联网收费以及高速公路信息化管理的推进。

为了解决传统收费方式存在的上述问题，电子不停车收费(ETC)已经成为我国大力推广的公路收费方式。ETC系统主要是利用路侧单元(RSU)与车载单元(OBU)进行相互通信和信息交换，以达到对车辆的自动识别，并自动从车辆用户的专用账户中扣除通行费，从而实现自动收费。目前，OBU与RSU之间主要采用微波通信技术进行无线短距离信息交换，国际上ETC系统使用的通信频段主要有三种：915MHz、2.4GHz、5.8GHz。其中915MHz和2.4GHz频段在移动通信、医疗、科研等其他领域具有广泛应用，其频率争用严重，所以背景噪声较大，并且没有有效的安全机制，通信能力也较低。我国已有的ETC系统应用中，三种通信频段并存。鉴于专用短程通信(DSRC)协议标准发展趋势和国内ETC系统应用现状，2007年5月实施的ETC & DSRC中国国家标准GB/T20851-2007以及2007年10月国家交通部颁布的《收费公路联网收费技术要求》，规定了我国ETC系统的短程通信频段为5.8GHz。

国内提供5.8GHz电子标签的主要有：广州埃特斯公司、广东新粤公司。但是，由于这些公司起步较早，其生产的5.8GHz电子标签在技术上并不完全符合我国ETC & DSRC中国国家标准中的规定。现有技术中还不存在符合国家DSRC标准的用于道路收费的5.8GHz电子不停车收费系统的车载单元。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对上述存在的问题，提供一种符合国家DSRC标准的用于道路收费的5.8GHz电子不停车收费系统的车载单元，以有效解决5.8GHz电子不停车收费系统中车辆识别、无停留自动缴费方面的问题，其投资成本低、性价比高、实时性好、安全可靠、使用和维护方便。

技术方案：本发明所述的5.8GHz电子不停车收费系统的车载单元，其特征在于：包括主处理器单元、5.8GHz无线通信模块、IC卡交互模块、信息显示模块、电源管理模块、JTAG调试接口和防拆卸模块；

所述主处理器单元与所述5.8GHz无线通信模块通信连接，用于将5.8GHz无线通信模块收到的收费数据、命令进行判断，并根据判断结果通过IC卡接口单元对双界面CPU卡进行读写；所述主处理器单元还与所述信息显示模块通信连接，用于将收费交易信息发送到信息显示模块进行显示；

所述5.8GHz无线通信模块通过同步串行接口和外部中断接口与主处理器单元相连，用于实现符合中国国家标准DSRC协议的短距离无线通信以及实现通信数据的调制解调和编解码；

所述IC卡交互模块包括IC卡接口单元和ESAM单元，所述IC卡交互模块通过通用I/O端口与主处理器单元相连，工作时钟由主处理器单元提供；所述IC卡交互模块通过通用I/O端口与主处理器单元相连用于实现双界面CPU卡与主处理器单元之间的数据流通；

所述信息显示模块通过通用I/O端口与主处理器单元相连，用于显示收费交易信息；

所述电源管理模块包括用于可充电锂电池的电压监测和充电管理的太阳能充电管理单元、用于将可充电锂电池输出电压转换为车载单元所需的工作电压的电压转换单元和可充电锂电池；所述电源管理模块为主处理器单元、5.8GHz无线通信模块、IC卡交互模块和信息显示模块提供能量；