一种融合部标机的ETC车载单元装置的制作方法

一种融合部标机的etc车载单元装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种etc车载单元，尤其涉及一种融合部标机的etc车载单元装置。


背景技术：

2.etc：( electronic toll collection ) 不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站 etc 车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，扣取用户卡上的金额或利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。
3.obu：（即on board unit的缩写），直译就是车载单元的意思，就是采用dsrc（dedicated short range communication）技术，与rsu进行通讯的微波装置。在etc系统中，obu放在车上，路边架设路侧单元（rsu
‑
road side unit），相互之间通过微波进行通讯。车辆高速通过rsu的时候，obu和rsu之间用微波通讯。
4.rsu：是road side unit的英文缩写，直译就是路侧单元的意思，是etc系统中，安装在路侧，采用dsrc（dedicated short range communication）技术，与车载单元（obu，on board unit）进行通讯，实现车辆身份识别，电子扣费的装置。
5.现有etc系统中通过rsu对obu信号方向角的检测进行obu定位，是通过结合地感线圈/雷达检测获得的车辆位置信息来判断邻道干扰和跟车干扰，存在系统复杂且准确率不高的问题；现有obu由于低成本和低功耗的因素，交易状态通过蜂鸣器进行提醒，无法进行语音播报提醒，也没有屏幕显示其详细的交易信息，使得用户不能清楚及时的了解到报警问题所在和具体的交易信息。
6.现有部标机应用于“两客一危”车辆，其车辆包括从事旅游的车辆、三类以上班线客车和运输危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品的道路专用车辆，由于车辆性质的特殊性，如果发生交通事故就容易造成重大人员伤亡和财产损失，所以需要对车辆及驾驶员进行实时监控，目前主要是通过对驾驶员采用ic资格证验证驾驶员的身份信息，但不能解决人证不一致的问题，可能造成安全隐患。
7.现有部标机与obu通常独立存在，两者没有进行一体化设计，电路上的功能也无法进行协同，不能将信息的价值最大化利用起来。
8.为了解决上述技术问题，本申请提供一种融合部标机的etc车载单元装置。


技术实现要素：

9.基于现有技术的不足，本实用新型提供一种融合部标机的etc车载单元装置，包括主机和外置天线，所述主机与所述外置天线连接，所述主机包括处理器、dmr模块、dms模块、数据存储模块、实时时钟模块、电源模块、etc模块、bds/gps定位模块、无线网络通信模块、人脸识别模块、ic卡模块，所述dmr模块、所述dms模块、所述数据存储模块、所述实时时钟模块、所述电源模块、所述etc模块、所述bds/gps定位模块、所述无线网络通信模块、所述人脸
识别模块、所述ic卡模块与所述处理器连接，所述人脸识别模块和所述ic卡模块配合使用。
10.作为本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的改进，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述外置天线包括无线通信天线、bds/gps天线、etc天线。
11.作为本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的改进，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述主机还包括视频模块、扩展卡、接口、打印机模块、内置电池和显示模块，所述视频模块、所述扩展卡、所述接口、所述打印机模块、所述内置电池和所述显示模块与所述处理器连接。
12.作为本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的改进，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述电源模块为所述dmr模块、所述dms模块、所述视频模块、所述数据存储模块、所述扩展卡、所述实时时钟模块、所述接口、所述打印机模块、所述内置电池、所述etc模块、所述bds/gps定位模块、所述无线网络通信模块、所述显示模块、所述人脸识别模块、所述ic卡模块、所述处理器和所述bds/gps天线供电，所述内置电池为所述etc模块供电。
13.作为本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的改进，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述电源模块为直流电源，所述直流电源的电压输入范围为9v
‑
36v。
14.作为本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的改进，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述dms模块包括主动式dms和被动式dms。
15.作为本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的改进，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述接口包括can接口、rs232接口、rj45接口、usb接口、vga接口、音频接口、i/o接口。
16.作为本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的改进，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述打印机模块和所述无线网络通信模块通过spi与所述处理器连接，所述etc模块和所述bds/gps定位模块通过串口与所述处理器连接。
17.作为本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的改进，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述显示模块包括显示屏和语音播报单元。
18.与现有技术相比较，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置具有以下有益效果：所述etc模块通过所述处理器能够获取所述bds/gps定位模块输出的定位信息，在etc交易过程中通过将车辆位置的定位信息上传，可以很好的解决跟车干扰和邻道干扰，并且还能够支持北斗自由流收费；能够将etc交易情况通过显示屏显示和语音播报单元播报反馈给驾驶员，所述打印机模块能够将通行记录或发票打印出来，增加用户的体验感；所述etc模块通过所述处理器能够获取车辆的信息，并通过无线网络对所述etc模块进行互联网自动发行，并将车辆信息通过加密方式写入到所述etc模块内，而且还能够实现通过网络进行充值、查询、注销等功能；所述人脸识别模块能够采集驾驶员的人脸特征，再与所述ic卡模块里的驾驶员资格证上的信息进行匹配，来验证当前车辆上的驾驶员是否是驾驶员资格证上的驾驶员，然后将其信息和匹配结果上传至监控中心，从而解决驾驶员人证不一致的问题；所述内置电池在所述电源模块不能正常供电的情况下为所述etc模块提供电源保证所述etc模块能够正常工作，同时能够满足所述etc模块的防拆检测功能对供电的需求；将部标机的各个模块和etc模块采用一体化设计，使得各个模块之间能够更加协同工作，同时节约了车载装置的安装空间。
附图说明
19.图1为本实用新型融合部标机的etc车载单元装置优选实施例的所述融合部标机的etc车载单元装置的组成框图。
20.图2为本实用新型融合部标机的etc车载单元装置优选实施例的所述融合部标机的etc车载单元装置的交易流程图。
具体实施方式
21.本实用新型融合部标机的etc车载单元装置主要适用于etc不停车收费。
22.参考图1和图2，下文将详细描述本实用新型融合部标机的etc车载单元装置。
23.如图1所示，本实施例中的一种融合部标机的etc车载单元装置，包括主机和外置天线，所述主机与所述外置天线连接，所述主机包括处理器、dmr模块、dms模块、数据存储模块、实时时钟模块、电源模块、etc模块、bds/gps定位模块、无线网络通信模块、人脸识别模块、ic卡模块，所述dmr模块、所述dms模块、所述数据存储模块、所述实时时钟模块、所述电源模块、所述etc模块、所述bds/gps定位模块、所述无线网络通信模块、所述人脸识别模块、所述ic卡模块与所述处理器连接，所述人脸识别模块和所述ic卡模块配合使用，所述处理器是融合部标机的etc车载单元装置的控制中心，对各个模块进行参数配置、逻辑控制、信息处理等，从而实现车辆信息采集、定位、etc交易、无线传输、信息交互等功能；所述dmr模块实现数字集群通信，满足车辆驾驶员之间、管理人员之间以及车辆驾驶人员与管理人员之间语音沟通的需求，方便车队运营管理；所述数据存储模块针对车辆行驶视频、行驶轨迹、车辆状态进行记录，并通过分级存储模式，对不同种类的信息设置相应的存储期限进行存储；所述实时时钟模块通过北斗或网络获得绝对时间，为各个模块提供精确的时间基准；所述人脸识别模块具有人脸识别功能，用来识别驾驶员人脸特征，再与所述ic卡模块里的驾驶员身份资格证信息进行匹配来验证车上的驾驶员是否与驾驶员身份资格证上的驾驶员是同一个人，etc车载单元通过无线网络与监控中心连接，再将其信息以及匹配结果上传至监控中心。
24.在本实施例中，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述外置天线包括无线通信天线、bds/gps天线、etc天线。
25.在本实施例中，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述主机还包括视频模块、扩展卡、接口、打印机模块、内置电池和显示模块，所述视频模块、所述扩展卡、所述接口、所述打印机模块、所述内置电池和所述显示模块与所述处理器连接，所述视频模块实现对车辆内外进行多路视频监控，并完成视频信息的采集、压缩编码等，所述扩展卡能够实现数据的导入和导出。
26.在本实施例中，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述电源模块为所述dmr模块、所述dms模块、所述视频模块、所述数据存储模块、所述扩展卡、所述实时时钟模块、所述接口、所述打印机模块、所述内置电池、所述etc模块、所述bds/gps定位模块、所述无线网络通信模块、所述显示模块、所述人脸识别模块、所述ic卡模块、所述处理器和所述bds/gps天线供电，所述内置电池为所述etc模块供电，所述内置电池在正常情况下处于浮充电状态，在所述电源模块处于断电的情况下，所述内置电池处于放电状态给所述etc模块充电使所述etc模块能够正常工作，同时也能为所述etc模块的防拆检测功能提供不间断供
电。
27.在本实施例中，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述电源模块为直流电源，所述直流电源的电压输入范围为9v
‑
36v，适应不同车辆的电源。
28.在本实施例中，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述dms模块用于监测驾驶员的状态，在驾驶员驾驶车辆行驶的过程中，监测驾驶员的疲劳状态、危险驾驶行为等，所述dms模块包括主动式dms和被动式dms，所述主动式dms是基于摄像和近红外技术，直接检测驾驶员驾驶状态；所述被动式dms是基于车辆行驶轨迹、车辆状态等数据来判断驾驶员状态，所述dms模块将监测信息及结果上报所述处理器。
29.在本实施例中，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述接口包括can接口、rs232接口、rj45接口、usb接口、vga接口、音频接口、i/o接口，实现能够支持车辆状态监控、报警按钮接入、存储导出、外接显示屏等功能。
30.在本实施例中，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述打印机模块和所述无线网络通信模块通过spi与所述处理器连接，所述打印机模块能够进行电子运单打印，同时能够进行通行记录或发票打印；所述无线网络通信模块采用4g/5g网络模块，支持双ip连接，etc车载单元通过所述无线网络通信模块与监控中心建立无线连接，将车辆行驶轨迹、行驶状态、视频数据、驾驶员的状态等上传至监控中心，同时接收监控中心的控制指令及设备固件的更新操作。
31.在本实施例中，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述etc模块和所述bds/gps定位模块通过串口与所述处理器连接，所述etc模块主要实现etc交易功能，在出入口或门架处被rsu唤醒，通过所述处理器获取所述bds/gps定位模块输出的位置信息，在etc交易过程中实时更新位置并上报rsu，有利于交易系统对跟车干扰、邻道干扰的检测及判断；在所述处理器不工作时，所述etc模块进入单独工作模式，仅维持基本etc交易操作，所述etc模块结合所述无线网络通信模块，能够支持北斗自由流收费，并将交易信息上传监控中心，所述etc模块在所述处理器的控制下，etc车载单元内的车辆信息与所述etc模块内车辆信息共享，在部标机认证后，etc车载单元能够通过无线网络把部标机里的车辆信息导入到etc发行系统，实现对所述etc模块进行互联网自动发行，并能够进行网络充值、查询、注销等操作；所述bds/gps定位模块支持bds/gps双模定位，进行车辆卫星定位，以bds定位为主，gps定位为辅。
32.在本实施例中，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的所述显示模块包括显示屏和语音播报单元，能够将etc交易情况通过显示屏和语音播报及时给予驾驶员反馈。
33.在本实施例中，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置的交易流程如下：当所述etc模块处于休眠状态，在高速公路入口模式下，在收费站出入口或门架处所述etc模块被rsu唤醒，通过所述处理器获取所述bds/gps定位模块输出的位置信息，同时获取车辆信息，在etc交易过程中实时更新位置并上报rsu，交易状态及结果通过所述显示屏或所述语音播报单元进行交易结果显示及播报，在高速公路出口模式下，交易账单根据用户设置或请求进行打印，etc交易数据保存至本地并通过无线网络上传监控中心，完成交易后，所述etc模块进入休眠状态。
34.与现有技术相比较，本实用新型融合部标机的etc车载单元装置具有以下有益效果：所述etc模块通过所述处理器能够获取所述bds/gps定位模块输出的定位信息，在etc交
易过程中通过将车辆位置的定位信息上传，可以很好的解决跟车干扰和邻道干扰，并且还能够支持北斗自由流收费；能够将etc交易情况通过显示屏显示和语音播报单元播报反馈给驾驶员，所述打印机模块能够将通行记录或发票打印出来，增加用户的体验感；所述etc模块通过所述处理器能够获取车辆的信息，并通过无线网络对所述etc模块进行互联网自动发行，并将车辆信息通过加密方式写入到所述etc模块内，而且还能够实现通过网络进行充值、查询、注销等功能；所述人脸识别模块能够采集驾驶员的人脸特征，再与所述ic卡模块里的驾驶员资格证上的信息进行匹配，来验证当前车辆上的驾驶员是否是驾驶员资格证上的驾驶员，然后将其信息和匹配结果上传至监控中心，从而解决驾驶员人证不一致的问题；所述内置电池在所述电源模块不能正常供电的情况下为所述etc模块提供电源保证所述etc模块能够正常工作，同时能够满足所述etc模块的防拆检测功能对供电的需求；将部标机的各个模块和etc模块采用一体化设计，使得各个模块之间能够更加协同工作，同时节约了车载装置的安装空间。
35.以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。