專利名稱：一種車載單元的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及車載無線通信技術，尤其涉及一種車載單元。
背景技術：
目前，隨著無線通信技術的發展，在收費車道上通常使用電子不停車收費系統 (Electronic Toll Collection system，簡稱ETC系統)，該ETC系統采用專用短程通信(Dedicated Short Range Communication，簡稱 DSRC)技術，完成路側單元(Roadside Unit，簡稱RSU)與車載單元(On Board Unit，簡稱0BU)之間的雙向通信，通過無線通信的方式進行數據交互，實現安全認證和消費扣款，達到不停車收費的目的，大大加快了車輛通行速度，減少了收費匝道口的擁堵狀況，提高了公路的通行能力。目前，我國ETC系統中的OBU為了與人工收費系統(MTC)兼容，普遍采用了雙片式的車載單元設計。這種常規的雙片式車載單元采用電池供電，需要使用雙界面CPU卡或非接觸的CPU智能卡。通過內置的交易程序完成與收費車道上安裝的RSU完成交易，通過智能卡實現與MTC的兼容。目前，雙片式車載單元的供電電源有兩種，一種是采用高容量電池+高功率電容作為電源方案，另一種是采用太陽能電池板+高功率電容進行供電。通常，除電池和電源管理模塊外，雙片式車載單元還包括MCU (Microcontroller Unit，微處理器)、ESAM(Embedded Secure Access Module，嵌入式安全模塊)、微波通信模塊、智能卡接口、防拆卸模塊和顯示模塊、聲音按鍵模塊等外設模塊。其中，防拆卸模塊是為了防止用戶把不同車型的車載單元互換導致錯誤而設置的，通常，車載單元安裝在車輛上不得私自拆卸。然而這種固定安裝的方式常導致用戶難以更換電池，目前雖采用可充電方式，但是需要經常為該電池充電，在電量不足時難以立即補充電量，也給用戶帶來不便。同時，由于車載單元固定在車輛上，使得車載單元的升級也十分不便。
實用新型內容本實用新型實施例提供一種車載單元，以便于車載單元的供電和升級。一種車載單元，包括防拆底座，所述防拆底座與車體連接，用于接收射頻信號，將接收的射頻信號進行處理獲得通信數據并發送，對接收到的反饋數據進行處理并發射；移動設備，所述移動設備與所述防拆底座連接，用于為所述防拆底座和所述移動設備供電，處理所述防拆底座發送的通信數據，在需要扣費時生成扣費數據并發送給智能卡，以及根據所述智能卡的反饋，生成反饋數據并發送給所述防拆底座。本實用新型實施例提供一種車載單元，該車載單元包括防拆底座和移動設備兩個部分，由移動設備來為防拆底座供電，以及實現數據的處理，由于移動設備便于移動，從而可以方便的在車載單元電量不足時補充電量，同時，由于數據處理由移動設備進行，也便于車載單元的升級。
圖1為本實用新型實施例提供的車載單元的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的車載單元的模塊結構示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的一種較佳的車載單元的模塊結構示意圖；圖4為本實用新型實施例提供的車載單元與RSU通信的流程示意圖。
具體實施方式
本實用新型實施例提供一種車載單元，該車載單元包括防拆底座和移動設備兩個部分，由移動設備來為防拆底座供電，以及實現數據的處理，由于移動設備便于移動，從而可以方便的在車載單元電量不足時補充電量，同時，由于數據處理由移動設備進行，也便于車載單元的升級。如圖1所示，本實用新型實施例提供的車載單元包括與車體連接的防拆底座101 和移動設備102，其中，移動設備102連接防拆底座101和智能卡，并且防拆底座101，用于接收射頻信號，并將接收的射頻信號進行處理獲得通信數據并發送，對接收到的反饋數據處理并發射，對射頻信號進行的處理包括對射頻信號進行放大濾波、解調和解碼，對反饋數據進行的處理包括對反饋數據進行編碼、衰減和調制；移動設備102，用于為防拆底座101和移動設備102供電，并處理防拆底座101發送的通信數據，在需要扣費時生成扣費數據并發送給智能卡，以及根據所述智能卡的反饋， 生成反饋數據并發送給防拆底座101。其中，如圖2所示，防拆底座101具體包括第一微處理器1011，用于對通信數據進行編解碼；微波模塊1012，連接第一微處理器1011，用于接收射頻信號，并將接收的射頻信號進行放大濾波和解調并發送給第一微處理器1011，接收第一微處理器發送的編碼后的數據，并在調制后發射；防拆卸模塊1013，用于與車體連接，根據實際的需要，該防拆卸模塊與車體的連接可以為比較結實的固定連接，以防止用戶拆卸；第一接口 1014，與第一微處理器1011連接，并用于連接移動設備102。防拆底座101通過第一接口 1014與移動設備102連接。移動設備102具體包括電池和電源管理模塊1021，用于為防拆底座101和移動設備102供電，其中電源管理功能主要用于進行充電、節電管理；第三接口 1022，用于和存儲有通行信息和用戶信息的智能卡進行通信，智能卡中所存儲的用戶信息通常包括用戶身份、帳號信息、用戶余額、用于進行密鑰認證的認證密鑰等，通行信息主要包括通行記錄等；第二接口 1023，用于連接防拆底座101，第二接口 1023通過防拆底座101的第一接口 1014與防拆底座101相連接；第二微處理器1024，連接電池和電源管理模塊1021、第三接口 1022及第二接口1023，用于處理通過第二接口 1023接收到的通信數據，在需要扣費時生成扣費數據并通過第三接口 1022發送，以及根據從第三接口 1022接收到的反饋，生成反饋數據并通過第二接口 1023發送。防拆底座101和移動設備102通過第一接口 1014和第二接口 1023相連接，兩個接口可以采用直接對接的方式連接，也可以通過包括電源線和數據線的電源數據線進行連接。存儲有通行信息和用戶信息的智能卡可以為可用于記錄通行信息和存儲用戶信息的電信智能卡，例如SIM(SubsCriber Identity Module，用戶識別模塊)卡，也可以為用于記錄通行信息和存儲用戶信息的接觸式智能卡，還可以為用于記錄通行信息和存儲用戶信息的非接觸式智能卡，根據智能卡類型的不同，第三接口 1022可以為觸點形式的接口， 也可以為帶有感應天線的接口或者其它形式的接口，以實現與電信智能卡進行通信、或者與接觸式智能卡進行通信、或者與非接觸式智能卡進行通信。在微波模塊1012接收到RSU發送的微波數據信號后，將該數據信號經過濾波、放大之后發送給第一微處理器1011，由第一微處理器1011進行解碼，第一微處理器1011在解碼完成后，將解碼后的數據通過第一接口 1014和第二接口 1023發送給第二微處理器IOM， 第二微處理器IOM對接收到的數據進行解析并根據解析結果進行處理，例如通過第三接口 1022讀取或修改智能卡中的數據等，在處理完畢后，根據處理結果生成反饋數據通過第二接口 1023和第一接口 1014發送給第一微處理器1011，第一微處理器1011在接收到反饋數據后，對該反饋數據進行編碼，再將編碼后的數據發送給微波模塊1012，微波模塊1012 在根據信號傳輸方式對該編碼后的反饋數據進行衰減、調制等處理后發送給RSU，從而完成一次與RSU的數據交互。由于數據處理由移動設備102進行，所以在需要升級時，可以僅對移動設備進行升級即可，例如，可以通過第二接口 1023來連接升級服務器進行升級，甚至可以直接更換新的移動設備。由于移動設備102不固定在車體上，所以便于進行升級，進一步，為了防止出現移動設備電量不足或無法供電等異常情況，如圖3所示的較佳的車載單元，防拆底座101中還可以包括備用電池和電源管理模塊1015，連接第一微處理器1011，用于在移動設備電量不足時，為防拆底座101和移動設備102供電。該備用電池和電源管理模塊1015還可以在防拆底座101從車體上拆卸下來后，為防拆底座101供電，其電源管理功能主要用于控制備用電池的啟動和關閉。當第一微處理器1011確定移動設備102的供電不足時，向備用電池和電源管理模塊1015發送啟動信號，備用電池和電源管理模塊1015根據預先的設置，完全啟動或部分啟動備用電池。為了進一步節省電能消耗，防拆底座101可以在不需要與RSU進行交互時進入休眠狀態，此時，如圖3所示，防拆底座101中還包括喚醒電路1016，連接第一微處理器1011，用于在接收到特定信號后，觸發第一微處理器1011由低耗能的休眠狀態進入工作狀態。通常情況下，RSU發送頻率為14K的方波信號，在防拆底座101處于休眠狀態時， 防拆底座101中只有喚醒電路1016在工作狀態中，在喚醒電路1016接收到該方波信號后， 觸發第一微處理器1011由低耗能的休眠狀態進入工作狀態，進而使得整個防拆底座101進入工作狀態。為更有效的防止防拆底座101從車體上被拆卸下來，在防拆底座101中有電源供電時，可以使用電子防拆的方式實現防止拆卸，此時，防拆卸模塊1013連接第一微處理器 1011，防拆卸模塊1013還用于在將防拆底座101從車體上拆卸下來時，向第一微處理器發送拆卸信號；防拆卸模塊1013可以通過拆卸開關的閉合狀態、磁場感應等物理狀態來確定防拆底座101是否從車體上拆卸下來。第一微處理器1011還用于，在接收到拆卸信號后，進入拆卸工作狀態。根據預先的設置，在拆卸工作狀態下，可以使得車載單元進入休眠或鎖定狀態，也可以使得車載單元報警。第一微處理器1011可以在專門機構進行解鎖后由拆卸工作狀態恢復正常工作狀態，也可以在將防拆底座101安裝在車體上后就恢復正常狀態，此時，防拆卸模塊1013還可以在將防拆底座101安裝在車體上時，向第一微處理器發送安裝信號，第一微處理器1011 可以在接收到安裝信號后，恢復正常工作狀態。為保證車載單元中信息的安全性，如圖3所示，防拆底座101還包括安全模塊1017，連接第一微處理器，用于進行數據安全認證、存儲車載單元的拆卸記錄和車輛信息及車載單元的系統信息。如圖3所示，為了進一步便于車載單元與用戶進行信息交互，使用戶獲得較佳的使用體驗，移動設備102中還包括外設模塊1025，連接第二微處理器IOM，用于在第二微處理器IOM的控制下顯示數據、進行聲音提醒，以及接收用戶發送的指令并發送給第二微處理器IOM處理。例如，外設模塊1025可以顯示智能卡模塊中存儲的信息，也可以顯示安全模塊中存儲的信息，還可以在處理數據時顯示相關的交互信息，所顯示的內容由第二微處理器 1024根據用戶發送的切換指令來進行切換，通常，外設模塊1025包括用于接收用戶發送的指令的按鍵，當然，在外設模塊1025包括觸摸屏時，外設模塊1025可以直接通過觸摸屏接收用戶發送的指令。移動設備102可以使用手機等移動終端，只要是能夠讀取智能卡的設備均可。當移動設備102為手機時，與移動設備102連接的智能卡可以直接使用可以記錄通行信息和存儲用戶信息的SIM卡，該SIM卡可以為普通的SIM卡，也可以為雙界面身份識別模塊 (SIMpass)，該雙界面識別模塊具有手機的SIM卡的全部功能，可以直接作為手機SIM卡使用，當移動設備102為手機時，使用雙界面識別模塊中的SIM卡部分作為記錄通行信息和存儲用戶信息的智能卡，當移動設備102中的第三接口 1022為非接觸式形式的接口時，所使用的智能卡為非接觸式智能卡，此時可以使用雙界面識別模塊中的記錄通行信息和存儲用戶信息的非接觸智能卡的部分作為智能卡。當移動設備102為手機等可以與GSM (GlcAal System for MobileCommunications,全球移動通信系統)、WiFi (無線相容認證)、TCP/ IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協議及網絡互連協議)等其它網絡通信的移動終端時，如圖3所示，移動設備102中還包括無線通信模塊 10 ,用于與無線網絡進行通信。[0053]這樣，在移動設備102進行升級時，還可以直接應用移動設備102的通信功能，連接相應網絡，通過下載的方式進行升級。采用如圖3所示的車載單元，與RSU進行一次交互的流程如圖4所示，包括步驟S401、喚醒電路接收到RSU發出的14K方波后，觸發第一微處理器進入正常工作狀態；步驟S402、第一微處理器進入正常工作狀態后，微波模塊接收RSU發出的5. SGhz 的微波數據信號，并將該微波數據信號進行濾波、放大之后發送給第一微處理器；步驟S403、第一微處理器對接收到的信號進行解碼；步驟S404、第一微處理器將解碼后的數據通過第一接口和第二接口發送給第二微處理器；步驟S405、第二微處理器對接收到的數據進行解析，根據解析結果確定所需要進行的操作；步驟S406、第二微處理器根據解析結果進行必要的操作，例如讀取SIMpass中的數據或讀取安全模塊中的數據，或者進行顯示屏顯示、聲音提示；步驟S407、第二微處理器處理完畢后，根據處理結果生成反饋數據發送給第一微處理器；步驟S408、第一微處理器對接收到的反饋數據進行編碼，并發送到微波模塊；步驟S409、微波模塊對接收到的數據進行衰減、調制后發送給RSU。在車載單元工作過程中，用戶可以通過外設模塊中的按鍵來進行顯示操作，第二微處理器根據用戶的指令顯示SIMpass中的信息或者安全模塊中的內部信息。本實用新型實施例提供一種車載單元，該車載單元包括防拆底座和移動設備兩個部分，由移動設備來為防拆底座供電，以及實現數據的處理，從而方便用于在車載單元電量不足時補充電量，同時，由于數據處理由移動設備進行，也便于車載單元的升級。同時由于采用了移動設備的電源供電，并同時使用移動設備上的顯示屏、語音裝置、鍵盤來作為人機接口，簡化了車載單元的設計，有效降低了成本。產品壽命延長。由于車載單元的防拆底座部分功能簡單，并且可以采用移動通信設備的通信功能來進行升級， 從而方便了車載單元的升級，延長了車載單元的使用壽命。顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1.一種車載單元，其特征在于，包括防拆底座，所述防拆底座與車體連接，用于接收射頻信號，將接收的射頻信號進行處理獲得通信數據并發送，對接收到的反饋數據進行處理并發射；移動設備，所述移動設備與所述防拆底座連接，用于為所述防拆底座和所述移動設備供電，處理所述防拆底座發送的通信數據，在需要扣費時生成扣費數據并發送給智能卡，以及根據所述智能卡的反饋，生成反饋數據并發送給所述防拆底座。
2.如權利要求1所述的車載單元，其特征在于，所述防拆底座具體包括第一微處理器，用于對通信數據進行編解碼；微波模塊，連接所述第一微處理器，用于接收射頻信號，并將接收的射頻信號進行放大濾波和解調并發送給所述第一微處理器；接收第一微處理器發送的編碼后的數據，并在調制后發射；防拆卸模塊，與所述車體連接；第一接口，與所述第一微處理器連接，所述防拆底座通過所述第一接口與所述移動設備連接。
3.如權利要求2所述的車載單元，其特征在于，所述防拆底座還包括備用電池和電源管理模塊，連接所述第一微處理器，用于在所述移動設備電量不足時， 為所述防拆底座和所述移動設備供電。
4.如權利要求2所述的車載單元，其特征在于，所述防拆底座還包括喚醒電路，連接所述第一微處理器，用于在接收到特定信號后，觸發所述第一微處理器由低耗能的休眠狀態進入工作狀態。
5.如權利要求3所述的車載單元，其特征在于，所述防拆卸模塊連接所述第一微處理器，所述防拆卸模塊還用于在將所述防拆底座從所述車體上拆卸下來時，向所述第一微處理器發送拆卸信號；所述第一微處理器還用于，在接收到所述拆卸信號后，進入拆卸工作狀態。
6.如權利要求5所述的車載單元，其特征在于，所述防拆底座還包括安全模塊，連接所述第一微處理器，用于進行數據安全認證、存儲車載單元的拆卸記錄和車輛信息及車載單元的系統信息。
7.如權利要求1-6任一所述的車載單元，其特征在于，所述移動設備具體包括電池和電源管理模塊，用于為所述防拆底座和所述移動設備供電；第二接口，用于連接所述防拆底座；第三接口，用于與所述智能卡進行通信，所述智能卡存儲有通行信息和用戶信息；第二微處理器，連接所述電池和電源管理模塊、第二接口及第三接口，用于處理通過所述第二接口接收到的通信數據，在需要扣費時生成扣費數據并通過所述第三接口發送給所述智能卡，以及根據從所述第三接口接收到的反饋，生成反饋數據并通過所述第二接口發送。
8.如權利要求7所述的車載單元，其特征在于，所述移動設備還包括外設模塊，連接所述第二微處理器，用于在所述第二微處理器的控制下顯示數據、進行聲音提醒，以及接收用戶發送的指令并發送給所述第二微處理器處理。
9.如權利要求7所述的車載單元，其特征在于，所述第三接口具體為用于與電信智能卡進行通信的接口 ；或者用于與接觸式智能卡進行通信的接口 ；或者用于與非接觸式智能卡進行通信的接口。
10.如權利要求9所述的車載單元，其特征在于，所述移動設備還包括 無線通信模塊，用于與無線網絡進行通信。
專利摘要本實用新型公開了一種車載單元，該車載單元包括防拆底座和移動設備兩個部分。與車體連接的防拆底座，用于接收射頻信號，將接收的射頻信號進行放大濾波和解調，解碼獲得通信數據并發送，對接收到的反饋數據進行編碼，以及在調制后發射；連接所述防拆底座和智能卡的移動設備，用于為所述防拆底座供電，處理所述防拆底座發送的通信數據，在需要扣費時生成扣費數據并發送給存儲有通行信息和用戶信息的智能卡，以及根據所述智能卡的反饋，生成反饋數據并發送給所述防拆底座。由于是由移動設備來為防拆底座供電，以及實現數據的處理，從而方便用于在車載單元電量不足時補充電量，同時，由于數據處理由移動設備進行，也便于車載單元的升級。
文檔編號G07B15/06GK201936361SQ20102066251
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者王遼杰 申請人:北京握奇數據系統有限公司