一种用于多车道自由流电子收费的rsu天线控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能交通领域，特别是用于高速公路及城市主路道路上的不停车收费技术，具体讲的是一种用于多车道自由流电子收费的RSU天线控制器。
【背景技术】
[0002]随着ETC行业的快速发展，其应用已不仅仅局限于公路收费站出入口电子收费，在高速行车的高速公路上也已有如多车道自由流电子收费的应用，将来在城市主路缓解拥堵应用中也必将发挥其无需停车、快速交易的优势。
[0003]但是，这些新型应用环境同传统的收费站不停车收费相比有一些不同之处，如车辆无减速行驶的架势行为导向，行驶速度更快，最高可以达到120km/h;道路断面单位时间内车辆通行数量更高，车流量更大;车辆可以有跨道、变现等行驶行为。这些应用环境的变化对多车道自由流电子收费路侧设备的交易耗时和交易逻辑控制提出了更高的要求，传统的单RSU天线控制器+单RSU天线的收费站车道不停车收费解决方案已很难满足需求。
[0004]为此，一些厂家针对这类应用设计了新型路侧设备，如单RSU天线控制器+多RSU天线，通过集中控制的方式可解决交易逻辑控制问题，避免因不同RSU天线间的微波信号相互干扰而造成交易失败，还通过提高设备内处理器主频的方式提高系统处理能力。
[0005]但是这些还不足以最大程度的降低RSU天线控制器端时间消耗。目前，现有RSU天线控制器使用PSAM卡同0BU(车载电子标签)中的ESAM模块完成双向安全认证。PSAM卡的数据通信速率决定了多车道自由流电子收费交易流程中完成安全认证所需耗时，按照IS07816标准中相关参数要求，PSAM卡初始数据通信速率为9600bps，调速后一般也只有几百kbps。对某品牌PSAM按最高允许速率345600bps调速后进行密钥分散、DES计算和MAC计算等安全认证过程中的必要指令执行，测试结果显示这些指令自处理器向PSAM卡传输操作指令至从PSAM卡取回指令操作结果，所消耗时间均在4?7ms，从而交易流程中所有安全认证相关操作耗时累计可以达到50ms，典型整体交易耗时为250ms，占比大约20%。因此，在多车道自由流道路断面过车率高、车速快的应用环境下，有必要寻求一种技术措施来降低RSU天线控制器端时间消耗，进而减小单次交易时间，增加整体单位时间内0BU交易次数，保障多车道自由流电子收费系统顺利运行。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提出一种用于多车道自由流电子收费的RSU天线控制器，可减小多车道自由流电子收费交易流程中安全认证相关操作耗时，进而减小单次交易时间。
[0007]为达到上述目的，本实用新型提出一种用于多车道自由流电子收费的RSU天线控制器，其特征在于，包括安全单元、处理单元、RSU天线通信单元和数据上传通信单元，所述安全单元包括PCI总线或PC1-E总线接口加密卡及PCI总线或PC1-E总线接口电路，所述PCI总线或PC1-E总线接口加密卡用于存放多车道自由流电子收费交易使用的安全密钥，并使用内置硬件实现的对称和/或非对称算法对数据进行加密和解密，所述PCI总线或PC1-E总线接口电路用于连接所述处理单元和所述PCI总线或PC1-E总线接口加密卡，实现PCI总线以及PC1-E总线电平转换及通信协议处理，所述处理单元包括CPU或FPGA或DSP，用于控制器内部部件控制、安全单元数据处理和交易数据处理，所述RSU天线通信单元包括RS422总线通信模块或CAN总线通信模块或光纤模块，用于所述处理单元与RSU天线之间数据通信，所述数据上传通信单元包括USB或PC1-E总线接口电路，用于PCI总线以及PC1-E总线电平转换及通信协议处理，用于所述处理单元与车道工控机之间数据通信。
[0008]优选的，所述处理单元与安全单元通过并行总线连接。
[0009]优选的，所述RSU天线通信单元的数量为一个或多个。
[0010]本实用新型的有益效果在于，选用PCI总线或PC1-E总线接口加密卡，由于PCI总线以及PC1-E总线数据传输速率可以达到132MBPS以上，因此在执行安全认证指令时数据传输耗时大大减小。据实际测试，同样对PCI总线或PC1-E总线接口加密卡进行密钥分散、DES计算和MAC计算等安全认证过程中的必要操作，测试结果显示这些指令自处理器向加密卡传输操作指令至从加密卡取回指令操作结果，所消耗时间在40?lOOus。从而多车道自由流电子收费交易流程中所有安全认证相关操作耗时累计在2ms以内，相对于使用PSAM的控制器而言，交易中安全认证环节耗时可减小48ms以上，整体交易时间减小19%，提升了多车道自由流电子收费交易效率。
【附图说明】
[0011]图1是示出根据本实用新型实施例的一种用于多车道自由流电子收费的RSU天线控制器10的示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0013]如图1所示，一种用于多车道自由流电子收费的RSU天线控制器10包括安全单元
11、处理单元12、RSU天线通信单元13和数据上传通信单元14，安全单元11与处理单元12通过并行总线15连接。
[0014]安全单元11包括PCI总线或PC1-E总线接口电路110及PCI总线或PC1-E总线接口加密卡111<^1总线或?(:14总线接口加密卡111对外接口为?(:1总线或?(:14总线，前者为具有32位数据总线的并行接口，总线频率可以达到33MHz/66MHz，实现132MBps/264MBps的数据传输速率，后者为高速串行接口，可实现超过512Mbps的数据传输速率，高速率传输保障加密卡可以在极短的时间里完成对外数据交换。所述PCI总线或PC1-E总线接口加密卡111用于存放多车道自由流电子收费交易使用的安全密钥，并使用内置硬件实现的对称和/或非对称算法对数据进行加密和解密。PCI总线或PC1-E总线接口电路110用于连接处理单元12和PCI总线或PC1-E总线接口加密卡111，实现PCI总线以及PC1-E总线电平转换及通信协议处理。在本实施例中，PCI总线或PC1-E总线接口电路110两端接口电路分别为PCI总线或PC1-E总线接口和并行总线接口。
[0015]处理单元12包括CPU或FPGA或DSP，用于控制器内部部件控制、安全单元数据处理和交易数据处理。
[0016]处理单元12与安全单元11通过并行总线15连接，包括地址总线、数据总线和控制总线。在本实施例中通过合理的总线位宽和总线工作频率保障并行总线15的带宽与PCI总线或PC1-E总线接口电路110的数据传输速率匹配。
[0017]RSU天线通信单元13包括RS422总线通信模块或CAN总线通信模块或光纤模块，用于处理单元12与RSU天线(未标示出)之间数据通信。RSU天线通信单元13的数量为一个或多个，本实施例中的一种用于多车道自由流电子收费的RSU天线控制器10可支持同一个或多个RSU天线通信，实现控制一个或多个RSU天线的正常交易流程。
[0018]数据上传通信单元14包括USB或PC1-E总线接口电路，用于PCI总线以及PC1-E总线电平转换及通信协议处理，用于所述处理单元12与车道工控机(未标示出)之间数据通信。
[0019]以上实施例为本实用新型的核心思想，依照此思想在【具体实施方式】及应用范围上的其他任何改变，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于多车道自由流电子收费的RSU天线控制器，其特征在于，包括安全单元、处理单元、RSU天线通信单元和数据上传通信单元，所述安全单元包括PCI总线或PC1-E总线接口加密卡及PCI总线或PC1-E总线接口电路，所述PCI总线或PC1-E总线接口加密卡用于存放多车道自由流电子收费交易使用的安全密钥，并使用内置硬件实现的对称和/或非对称算法对数据进行加密和解密，所述PCI总线或PC1-E总线接口电路用于连接所述处理单元和所述PCI总线或PC1-E总线接口加密卡，实现PCI总线以及PC1-E总线电平转换及通信协议处理， 所述处理单元包括CHJ或FPGA或DSP，用于控制器内部部件控制、安全单元数据处理和交易数据处理， 所述RSU天线通信单元包括RS422总线通信模块或CAN总线通信模块或光纤模块，用于所述处理单元与RSU天线之间数据通信， 所述数据上传通信单元包括USB或PC1-E总线接口电路，用于PCI总线以及PC1-E总线电平转换及通信协议处理，用于所述处理单元与车道工控机之间数据通信。2.如权利要求1所述的用于多车道自由流电子收费的RSU天线控制器，其特征在于，所述安全单元与所述处理单元通过并行总线连接。3.如权利要求1所述的用于多车道自由流电子收费的RSU天线控制器，其特征在于，所述RSU天线通信单元的数量为一个或多个。
【专利摘要】本实用新型提供一种用于多车道自由流电子收费的RSU天线控制器，其特征在于，包括安全单元、处理单元、RSU天线通信单元和数据上传通信单元，所述安全单元包括PCI总线或PCI-E总线接口加密卡，用于存放安全密钥，对数据进行加解密；所述处理单元用于控制器内部部件控制、安全单元数据处理和交易数据处理；所述RSU天线通信单元用于所述处理单元与RSU天线之间数据通信；所述数据上传通信单元用于所述处理单元与车道工控机之间数据通信。本实用新型的有益效果在于，选用PCI总线或PCI-E总线接口加密卡，在执行安全认证指令时的数据传输耗时大大减小。相对于使用PSAM的控制器而言，整体交易时间减小，提升了多车道自由流电子收费交易效率。
【IPC分类】G05B19/04
【公开号】CN205139609
【申请号】CN201520988746
【发明人】王伟星, 马刚, 周行
【申请人】北京万集科技股份有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月3日