[发明专利]一种融合ETC和V2X功能的智能车载终端OBU及应用

说明书

一种融合ETC和V2X功能的智能车载终端OBU，安装在车辆的前挡风玻璃上，包括外壳和内置于外壳的分别集成有ETC模块、V2X模块的两块主板，所述ETC模块、V2X模块通过内部连接模块连接，且ETC模块与V2X模块彼此独立不进行数据交互；外壳上设置有外部连接模块和LED指示灯、复位键。本发明节省了车内设备安装的数量和成本，其通信方式多样，适用范围广泛；天线内置并且不接入CAN总线，使得设备轻量化和小型化；根据实际环境条件，既能满足ETC收费业务需求也能用于C‑V2X车路协同场景应用，极大地提升了车端用户的信息服务水平，有利于改善道路交通安全和通行效率。

技术领域

本发明涉及智能网联车载通信技术领域，具体涉及一种融合ETC和V2X功能的智能车载终端OBU及应用。

背景技术

ETC(Electronic Tolling Collection，电子不停车收费系统)集“车辆识别”与“电子支付”于一体，基于5.8GHz微波频段的DSRC(Dedicated Short RangeCommunications，专用短程通信)技术，通过RSU(Road Side Unit，路侧单元)和具有ETC功能的车载OBU (On Board Unit，车载单元)的信息交换，采集经过车辆的身份信息，精准拆分高速公路通行费并自动从绑定的IC卡(Integrated Circuit Card，集成电路卡)或银行账户上扣除相应资金。随着国家密集出台政策大力推进高速公路ETC门架系统建设，截至2019年底，全国共建设24588套门架系统，推广发行了2.04亿用户，且仍保持快速增长趋势。为充分发挥ETC 已有资源，应进一步拓展并深化高速公路ETC门架功能应用。

C-V2X(Cellular Vehicle to Everything，基于蜂窝网络的车用无线通信技术)是智能交通和车路协同的关键技术，通过V2V(Vehicle-to-Vehicle，车辆与车辆)、V2I(Vehicle-to-Infrastructure，车辆与基础设施)、V2P(Vehicle-to-Pedestrian，车辆与行人)、V2N (Vehicle-to-Network，车辆与外部网络)等车联网通信，能够实时获取交通及环境信息，提高驾驶安全性和通行效率。由于大多数车辆为不具备智能网联的普通车辆，需要安装具有 V2X功能的车载OBU，才能具备车路信息交互功能，为辅助驾驶和自动驾驶提供应用支撑。

目前常见的OBU主要分为两种：一种为面向高速公路收费业务的具备ETC功能的OBU，安装在车辆的前挡风玻璃上，当收费站的路侧单元RSU识别到OBU的信号，会自动升杆让车辆通过，从而实现高速公路不停车收费；另一种为面向车路协同的具备V2X功能的OBU，为车辆提供安全、效率和信息服务，从而实现事故预警、制动预警、盲区监测、车速引导、拥堵提醒等网联化和智能化辅助驾驶或自动驾驶应用。

上述两种OBU，均存在通信功能单一、应用场景受限的问题，即具备ETC功能的OBU无法应用于V2X场景，具备V2X功能的OBU也无法应用于ETC收费场景。此外，具备V2X功能的OBU存在安装困难、成本高昂等问题。考虑到未来ETC和V2X场景是智慧交通的两大核心发展方向，车辆需同时具备两种通讯功能。为避免车辆重复安装多种电子设备，降低车端用户使用成本，推动车路协同产业发展，需要一种能够同时融合ETC和V2X 功能的智能车载OBU。

现有技术下存在开发同时融合ETC和V2X功能的智能车载OBU的常识，例如已有的公开专利：

专利申请号为201520982495.2所公开的一种基于ETC和V2X的智能终端及系统，提出一种基于ETC和V2X的智能车载终端和智能交通系统，智能交通终端包括控制模块、电源管理模块、DSRC、定位模块。该智能终端主要采用的是DSRC技术，与C-V2X技术相比，其缺点在于需要重复建设多个信号发射器，传输距离短，信号容易被遮挡，不适宜于高速形式场景等。此外，该智能终端需要连接车辆CAN总线接口获取车辆的状态信息，设备尺寸较大，无法轻量化和小型化。