[发明专利]一种高速公路ETC智能检测车及其标定方法

权利要求书

1.一种高速公路ETC智能检测车，其特征在于，包括：协议监听天线、电子标签、云台相机、抓拍相机、取力发电机控制器、UPS、协议监听模块、北斗/GPS模块、4G/5G模块、通讯模块、计算服务器、视频管理模块、升降机构控制器、频谱传感模块、轮速传感模块、激光雷达模块、显示设备、天线升降机构、频谱传感天线阵和取力发电机，其中：

计算服务器通过通信模块与车载的各个设备的通信接口进行物理连接构建通信链路以实现对各模块的控制和状态监听，取力发电机安装在检车车内发动机预留的输出轴上，并与车载UPS和蓄电池连接构成车载供电系统。

2.根据权利要求1所述的高速公路ETC智能检测车，其特征在于，所述协议监听天线包括上行OBU监听天线和下行RSU监听天线，上行OBU监听天线为在5.79GHz-5.80GHz载波频率下具有稳定增益的定向天线，并满足规范GBT 20851.1上行链路技术要求，安装在与车内电子标签OBU和CPC卡有效距离范围内，通过变衰减器调整至仅能接收车载电子标签发射的射频信号而不接收其他车辆电子标签的信号的有效增益范围；下行RSU监听天线为在5.83GHz-5.84GHz载波频率下具有稳定增益的定向天线，满足规范GBT 20851.1下行链路技术要求，并且天线半功率波瓣宽度垂直和水平面角度均小于30°，通过变衰减器调整至仅能接收行车道或车道范围RSU射频信号且防止接收逆向车道RSU的射频信号的有效增益范围。

3.根据权利要求2所述的高速公路ETC智能检测车，其特征在于，所述电子标签是高速公路电子不停车收费的电子标签，能够与收费站RSU正常交易；所述云台相机安装在检测车车顶前部，通过控制器对转动底座进行控制使监控方向，用于天线升降机构的升降和展开情况的监控；所述抓拍相机安装在检测车车顶前部的固定底座上，相机镜头方向与行车方向一致，用于ETC智能检测车开展检测工作的过程抓拍和记录；所述UPS由高功率密度的电池组和控制器组成，用于在取力发电机失效或应急用电时为整个检测车系统提供应急电源，与取力发电机共同构成ETC智能检测车的电源系统。

4.根据权利要求3所述的高速公路ETC智能检测车，其特征在于，所述协议监听模块用于实时采集ETC系统下行和上行交易的空中明文数据源码，通过数据处理程序完成源码解析成BST和VST帧数据，并形成数据组帧，经通信模块发送至计算服务器的上位机软件内置算法进一步确定ETC交易状况。

5.根据权利要求4所述的高速公路ETC智能检测车，其特征在于，所述北斗/GPS模块用于采集检测车行驶及采集ETC系统的地理位置信息，并与采集结果信息绑定，为车辆轨迹管理和后续数据处理提供位置信息，且根据地理坐标信息计算出邻近收费站和门架车道距离；所述通信模块包括交换机、串口模块和4G/5G模块，用于计算服务器及上位机对各个仪器设备模块的通信和控制；4G/5G模块用于为检测车内仪器和设备提供互联网服务，将采集结果发送至远程数据云端服务器；所述视频管理模块用于对抓拍相机、云台相机和计算服务器等多路输出视频数据进行统一管理、存储和分配，并在检测车内部的显示设备上按需显示。

6.根据权利要求5所述的高速公路ETC智能检测车，其特征在于，所述升降机构系统由天线升降机构和升降机构控制器组成，用于实现频谱传感天线阵的升降和展开，使其满足频谱传感天线升高至1.2-1.4米高，覆盖被测门架系统和收费站ETC车道路面宽度；所述轮速传感模块是旋转增量式高精度轮速传感器，安装于车辆上采集车辆车轮转过的角度，根据车轮半径和时间计算出车轮的车速和行驶距离，使监听数据与采集过程位置数据匹配；所述激光雷达模块是检测范围10米以上的高频单点式长距离激光雷达，用于采集门架和收费站RSU安装处的高度数据，判断是否完成ETC检测车通过RSU整下方，标记检测完成的终点；所述频谱传感天线阵由固定天线阵和移动天线组成，固定天线阵等间距布置，移动天线分别安装在固定阵两侧，安装在天线升降机构上并实现升降和展开运动；各天线在5.8GHz带宽范围内射频信号具有稳定增益，并与检测车内的频谱传感模块连接，用于采集被测ETC检测区域的固定位置的频谱指标。