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一种融合车路协同和ETC的OBU

阅读：298发布：2021-04-14

专利汇可以提供一种融合车路协同和ETC的OBU专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明实施例公开了一种融合车路协同和ETC的OBU，包括：通信模块，用于与第一频率路侧单元和第二频率路侧单元进行通信；安全模块，用于存储OBU相关信息；频率处理模块，用于在通信模块与第一频率路侧单元进行通信时屏蔽第二频率信号，还用于在通信模块与第二频率路侧单元进行通信时屏蔽第一频率信号；主控模块，用于进行不停车收费和选择相应的频率信号进行通信。本发明具有如下优点：OBU融合了车路协同和ETC功能，可以与两种频率不同的路侧单元进行通信，并可以解决两种频率信号处理造成的干扰问题，此外，OBU可以采用多种供电方式、与车通信方式、定位方式、人机交互方式、安装方式、支持的功能。，下面是一种融合车路协同和ETC的OBU专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种融合车路协同和ETC的OBU，其特征在于，包括：
通信模块，用于与第一频率路侧单元和第二频率路侧单元进行通信，所述通信模块与所述第一频率路侧单元之间采用第一频率信号进行通信，所述通信模块与所述第二频率路侧单元之间采用第二频率信号进行通信，所述第一频率信号与所述第二频率信号的频率不同；
安全模块，用于存储OBU相关信息；
频率处理模块，用于在所述通信模块与所述第一频率路侧单元进行通信时屏蔽所述第二频率信号，还用于在所述通信模块与所述第二频率路侧单元进行通信时屏蔽所述第一频率信号；
主控模块，用于对所述通信模块、所述安全模块和所述频率处理模块进行控制，以进行不停车收费ETC和选择相应的频率信号进行通信。
2.根据权利要求1所述的融合车路协同和ETC的OBU，其特征在于，所述通信模块包括：
第一通信单元，用于与所述第一频率路侧单元进行通信；
第二通信单元，用于与所述第二频率路侧单元进行通信；
其中，所述频率处理模块包括：
第一滤波单元，与所述第一通信单元相连，用于滤除所述第二频率信号；
第二滤波单元，与所述第二通信单元相连，用于滤除所述第一频率信号。
3.根据权利要求1或2所述的融合车路协同和ETC的OBU，其特征在于，所述通信模块采用时分复用的方式发送所述第一频率信号和所述第二频率信号，所述通信模块分时接收所述第一频率信号和所述第二频率信号。
4.根据权利要求1所述的融合车路协同和ETC的OBU，其特征在于，所述频率处理模块还用于与所述第一频率路侧单元进行扩频通信。
5.根据权利要求1所述的融合车路协同和ETC的OBU，其特征在于，还包括：
外部电源供电接口，用于连接外部电源对所述OBU进行供电。
6.根据权利要求2所述的融合车路协同和ETC的OBU，其特征在于，所述通信模块还包括：
第三通信单元，用于与车载终端进行有线通信或无线通信。
7.根据权利要求1所述的融合车路协同和ETC的OBU，其特征在于，还包括：
定位模块，用于通过北斗定位或GPS定位的方式提供定位信息。
8.根据权利要求1所述的融合车路协同和ETC的OBU，其特征在于，还包括：
人机交互模块，用于进行人机交互。
9.根据权利要求8所述的融合车路协同和ETC的OBU，其特征在于，所述人机交互模块包括：
语音接收模块，用于接收语音指令；
语音识别模块，用于对所述语音指令进行识别得到语音识别结果；
反馈模块，用于进行反馈；
其中，所述主控模块还用于根据所述语音识别结果进行相应动作，并控制所述反馈模块进行反馈。
10.根据权利要求7所述的融合车路协同和ETC的OBU，其特征在于，还包括：
显示模块，用于显示电子地图；
其中，所述通信模块还用于接收所述第一频率路侧单元和/或第二频率路侧单元发送的路面信息，所述主控模块还用于根据所述路面信息生成所述电子地图。

说明书全文

一种融合车路协同和ETC的OBU

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及不停车收费(Electronic Toll Collection，ETC)技术领域，具体涉及一种融合车路协同和ETC的OBU。

背景技术

[0002] 目前国内高速公路收费系统主要有自由流和ETC，在车辆上设置车载单元(On board Unit，OBU)，OBU使用5.8G的DSRC技术与路侧单元(Road Side Unit，RSU)进行短程无线通信；随着自动驾驶发展，出现了基于LTE-V的车载单元为智能OBU，使用5.9G的频段与路侧智能站进行无线短程通信。两类车载单元目前为两个不同产品，且两类车载单元工作时会互相干扰。

发明内容

[0003] 为此，本发明实施例提供一种融合车路协同和ETC的OBU，以解决现有技术中由于两类车载单元工作时相互干扰的问题。

[0004] 为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

[0005] 本发明第一方面的实施例公开了一种融合车路协同和ETC的OBU，包括：通信模块，用于与第一频率路侧单元和第二频率路侧单元进行通信，所述通信模块与所述第一频率路侧单元之间采用第一频率信号进行通信，所述通信模块与所述第二频率路侧单元之间采用第二频率信号进行通信，所述第一频率信号与所述第二频率信号的频率不同；安全模块，用于存储OBU相关信息；频率处理模块，用于在所述通信模块与所述第一频率路侧单元进行通信时屏蔽所述第二频率信号，还用于在所述通信模块与所述第二频率路侧单元进行通信时屏蔽所述第一频率信号；主控模块，用于对所述通信模块、所述安全模块和所述频率处理模块进行控制，以进行不停车收费ETC和选择相应的频率信号进行通信。

[0006] 进一步地，所述通信模块包括：第一通信单元，用于与所述第一频率路侧单元进行通信；第二通信单元，用于与所述第二频率路侧单元进行通信；其中，所述频率处理模块包括：第一滤波单元，与所述第一通信单元相连，用于滤除所述第二频率信号；第二滤波单元，与所述第二通信单元相连，用于滤除所述第一频率信号。

[0007] 进一步地，所述通信模块采用时分复用的方式发送所述第一频率信号和所述第二频率信号，所述通信模块分时接收所述第一频率信号和所述第二频率信号。

[0008] 进一步地，所述频率处理模块还用于与所述第一频率路侧单元进行扩频通信。

[0009] 进一步地，还包括：外部电源供电接口，用于连接外部电源对所述OBU进行供电。

[0010] 进一步地，所述通信模块还包括：第三通信单元，用于与车载终端进行有线通信或无线通信。

[0011] 进一步地，还包括：定位模块，用于通过北斗定位或GPS定位的方式提供定位信息。

[0012] 进一步地，还包括：人机交互模块，用于进行人机交互。

[0013] 进一步地，所述人机交互模块包括：语音接收模块，用于接收语音指令；语音识别模块，用于对所述语音指令进行识别得到语音识别结果；反馈模块，用于进行反馈；其中，所述主控模块还用于根据所述语音识别结果进行相应动作，并控制所述反馈模块进行反馈。

[0014] 进一步地，还包括：显示模块，用于显示电子地图；其中，所述通信模块还用于接收所述第一频率路侧单元和/或第二频率路侧单元发送的路面信息，所述主控模块还用于根据所述路面信息生成所述电子地图。

[0015] 本发明实施例具有如下优点：

[0016] OBU融合了车路协同和ETC功能，可以与两种频率不同的路侧单元进行通信，并可以解决两种频率信号处理造成的干扰问题，此外，OBU可以采用多种供电方式、与车通信方式、定位方式、人机交互方式和安装方式。附图说明

[0017] 为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

[0018] 本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

[0019] 图1为本发明实施例的融合车路协同和ETC的OBU的结构框图。

具体实施方式

[0020] 以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0021] 图1为本发明实施例的融合车路协同和ETC的OBU的结构框图。如图1所示，本发明实施例的融合车路协同和ETC的OBU，包括：通信模块100、安全模块200、频率处理模块300和主控模块400。

[0022] 其中，通信模块100用于与第一频率路侧单元和第二频率路侧单元进行通信。通信模块100与第一频率路侧单元之间采用第一频率信号进行通信，通信模块100与第二频率路侧单元之间采用第二频率信号进行通信，第一频率信号与第二频率信号的频率不同。在本发明的一个示例中，第一频率路侧单元为信号频率5.8G的RSU，第二频率路侧单元为信号频率5.9G的RSU，第一频率信号为5.8G的频率信号，第二频率信号为5.9G的频率信号。

[0023] 安全模块200用于存储OBU相关信息。其中，OBU相关信息包括密钥、车辆信息和出入口信息。密钥用于主控模块400使用对OBU和RSU进行安全认证。在本发明的一个实施例中，密钥算法可以采用3DES、RNA或SM4等算法。

[0024] 频率处理模块300用于在通信模块100与第一频率路侧单元进行通信时屏蔽第二频率信号，还用于在通信模块100与第二频率路侧单元进行通信时屏蔽第一频率信号。

[0025] 在本发明的一个实施例中，通信模块100包括第一通信单元和第二通信单元。第一通信单元用于与第一频率路侧单元进行通信。第二通信单元用于与第二频率路侧单元进行通信。频率处理模块300包括第一滤波单元和第二滤波单元。

[0026] 第一滤波单元与第一通信单元相连，用于滤除第二频率信号。在本发明的一个示例中，第一滤波单位包括第一滤波器，以过滤5.9G的频率信号，保留5.8G的频率信号，从而可以降低信号干扰。

[0027] 在本发明的一个示例中，第二滤波单位包括第二滤波器，以过滤5.8G的频率信号，保留5.9G的频率信号，从而可以降低信号干扰。

[0028] 主控模块400用于对通信模块100、安全模块200和频率处理模块300进行控制，以进行不停车收费ETC和选择相应的频率信号进行通信。

[0029] 在本发明的一个实施例中，通信模块100采用时分复用的方式发送第一频率信号和第二频率信号，通信模块分时接收第一频率信号和第二频率信号。通过时分复用发送数据以及通过分时接收的方式接收两种频率信号，可以大幅降低对这两种频率信号灯的彼此干扰。

[0030] 在本发明的一个实施例中，频率处理模块300还用于与第一频率路侧单元进行扩频通信。例如通信模块100的发送端通过伪随机码将5.8G的信号频谱扩宽，接收端通过扩频解码，将5.9G的信号干扰降低。

[0031] 在本发明的一个实施例中，融合车路协同和ETC的OBU还包括外部电源供电接口。在本发明的一个示例中，例如外部电源供电接口包括用于连接车载OBD接口的OBD接口，这样可以由外部电源对OBU进行供电，由于在OBU内部不设置电源可以降低OBU的尺寸。外部电源供电接口包括用于连接车载USB接口的USB接口。此外，本发明的融合车路协同和ETC的OBU还可以通过电池电容供电或太阳能供电的方式对OBU的电子元件进行供电。

[0032] 在本发明的一个实施例中，通信模块100还包括第三通信单元。第三通信单元用于与车载终端进行有线通信或无线通信。其中，有线通信可以通过CAN总线、RJ45线路和RS485线路连接后实现第三通信单元与车载终端之间的通信。无线通信的方式可以包括蓝牙通信、WIFI通信等方式进行通信。例如当第三通信模块包括蓝牙模块时，可以与车载终端之间进行蓝牙通信。

[0033] 在本发明的一个实施例中，融合车路协同和ETC的OBU还包括定位模块。定位模块用于通过北斗定位或GPS定位的方式提供定位信息。

[0034] 进一步地，融合车路协同和ETC的OBU还包括显示模块。其中，通信模块100还用于接收第一频率路侧单元和/或第二频率路侧单元发送的路面信息，例如道路长度、宽度、出口位置、出口方向等信息。主控模块还用于根据路面信息生成电子地图，由显示模块进行显示，这样对原本无法显示电子地图的车辆，驾驶员可以通过显示模块观看电子地图，便于驾驶员行车。

[0035] 在本发明的一个实施例中，融合车路协同和ETC的OBU还包括人机交互模块。人机交互模块用于进行人机交互，例如通过音频、视频、图片、呼吸灯、告警灯、可触屏、紧急开关等方式进行人机交互。在本发明的一个示例中，人机交互模块包括：语音接收模块、语音识别模块和反馈模块。其中，语音接收模块用于接收语音指令。语音识别模块用于对语音指令进行识别。主控模块400根据识别的语音指令进行相应的动作，并控制反馈模块给与用户相应的反馈。例如用户通过向OBU发出查看最近一次出入口信息的语音指令，由语音识别模块识别后，通过音频播放装置以语音的形式给出最近一次出入口信息，或通过显示屏(反馈模块的一种形式)显示最近一次出入口信息。

[0036] 本发明的融合车路协同和ETC的OBU，融合了车路协同和ETC功能，可以与两种频率不同的路侧单元进行通信，并可以解决两种频率信号处理造成的干扰问题，此外，OBU可以采用多种供电方式、与车通信方式、定位方式、人机交互方式和安装方式。

[0037] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

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