一種車位型路側設備的製作方法

2023-06-03 07:47:51

本實用新型涉及一種智能交通與物聯網領域中的道路信息化設備，特別是涉及一種車位型路側設備。

背景技術：

目前，隨著城市汽車保有量迭創新高，可供車輛停放的道路資源一天比一天少，行車路況也是擁堵頻發，已引起社會各界高度重視，倡議使用類似高速公路ETC收費技術加快城市管理尤其是促進智慧交通建設的呼聲日益高漲。但是，囿於ETC技術的先天不足，如緊密耦合於高速不停車電子收費業務場景，其路側單元RSU技術複雜功耗大成本高、車載單元OBU的激活與通訊預設於龍門架方向，導致一旦離開高速公路進入市內，相關設備便難以很好的適配於各種低速低成本、尤其是資源節約型靜態停車收費業務應用。為了滿足城市智慧交通建設的迫切需要，有必要對現有技術方案做進一步創新優化。

現有發明專利「一種基於信息融合的智能交通人、車、路的信息處理方法及系統」（授權公告號：CN 102087786 B）所公開的技術方案，以不停車電子收費為著力點，對靜態停車電子收費處理場景下所特有的高精度低功耗少投入等業務需求，存在一定的方案設計盲點，有必要對路側設備視頻部分與射頻部分的架構設計做進一步完善；現有發明專利「一種具有太陽能採集機制的路側設備」（授權公告號：CN 102881052 B）所公開的技術方案，並沒有針對靜態停車應用披露進一步的詳細優化設計方案，是故有需要根據現有公開已知方案提出最新且最優的解決方案。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題，在於避免上述現有技術的不足之處而提出一種車位型路側設備，具體方案是：

設計、使用一種車位型路側設備，基於車位與國標ETC車載單元和/或國標電子車牌RFID進行射頻通訊以獲取要件信息、現場抓拍車牌/車位圖像以作取證；所述車位型路側設備，包括：外供電或太陽能自供電管理單元、處理器、微波射頻通訊器及其收發天線、聯機數據通訊接口、補光燈及其控制單元、圖像傳感器組件及安全訪問模塊；所述處理器與所述微波射頻通訊器及其收發天線、所述聯機數據通訊接口、所述圖像傳感器組件和所述補光燈及其控制單元有線連接，所述安全訪問模塊與所述處理器或所述微波射頻通訊器有線相連，所述外供電或太陽能自供電管理單元與所述車位型路側設備內其它部件電連接；所述國標ETC車載單元OBU和/或國標電子車牌RFID，為符合國家相關標準要求而發行並安裝於車上的車輛信息化電子設備。

作為本實用新型的一個改進，所述車位型路側設備可通過增加車牌識別和/或車位佔位識別功能，對所抓拍到的車牌/車位圖像進行就地識別。

進一步地，所述處理器，是指微處理器、單核或多核DSP數位訊號處理器、ARM處理器之其中一項或多項的組合。

所述微波射頻通訊器及其收發天線，是所述處理器與外部設備、車輛檢測器、國標ETC車載單元OBU和/或國標電子車牌RFID進行空中數據傳遞、實時認證、加密通訊或完成金融交易的通訊連接部件，包括：5.8GHz、300-928MHz特定頻段、2.4GHz之其中一項或多項組合的無線通訊器及其配套收發天線，所述無線通訊器包括：收發器、收發及喚醒器、或特定無線通訊協議處理器。

所述聯機數據通訊接口，是指所述處理器與外部設備、後端系統等進行組網通訊、實時認證、加密通訊或完成金融交易的外部聯接接口，包括：有線和/或無線數據通訊接口，所述有線數據通訊接口包括UART、USB或TCP/IP網絡接口；所述無線數據通訊接口包括：NB-IOT、LPWAN、GPRS/3G/4G/5G、WiFi、藍牙、ANT、ZigBee或特定協議的無線網絡通訊部件及其配套的收發天線。

所述補光燈及其控制單元，為可見光LED或紅外光LED所組成的照明燈及其驅動控制電路；所述圖像傳感器組件，是將鏡頭出來的光學圖像通過圖像傳感器及其配套電路輸出為所述處理器採集圖像所需信號的一系列部件的總稱；所述圖像傳感器，包括：CCD或CMOS圖像傳感器。

所述安全訪問模塊，是一種用於進行安全計算與安全存取、實時認證、加密通訊或可以脫機完成金融交易的信息安全部件，包括：PSAM消費安全訪問模塊或ESAM嵌入式安全訪問模塊，和/或內置於所述處理器或所述微波射頻通訊器的包含授權密鑰在內的安全訪問軟硬體模塊。

所述外供電或太陽能自供電管理單元，是指所述車位型路側設備RSE使用外供電管理單元，又或者使用太陽能自供電管理單元對內部各負載供電；所述太陽能自供電管理單元，包括：太陽能電池板、能量採集與充放電控制電路、儲能器件與穩壓電路；所述能量採集與充放電控制電路的輸入端與所述太陽能電池板有線相連，輸出端與所述儲能器件及所述穩壓電路的輸入端有線相連，所述穩壓電路的輸出端與所述車位型路側設備RSE內部各負載電連接。

同現有技術相比較，本實用新型一種車位型路側設備，具有如下技術效果：1. 射頻通訊與視頻識別一體化設計，可按需配置支持國標ETC車載單元OBU和/或國標電子車牌RFID的微波射頻通訊器，此舉使得目前車載單元OBU的應用面一下子由高速公路延伸至市內亟須有效管控的各條路段及各個區域；2. 解決了傳統路側設備對市電供電的嚴重依賴，產品可靈活部署，如能夠外部供電則使用外供電方式以支持更多的功能模塊，不能由外部供電的場合就使用太陽能自供電方式，極端情況下也能保證射頻通訊正常工作與抓拍圖片發往後端系統備案識別不受影響，環保節能的同時也加快了產品部署速度，大大降低了產品推廣的門檻與難度；3. 具備了從車上無線採集要件信息及車牌/車位圖像，到進行加密通訊直至完成計時金融扣費交易的完整信息鏈，自動化程度高取證完備，可節約大量的人力物力，為各種無人值守的城市智能交通新型應用創造了技術條件。

附圖說明

圖1是本實用新型一種車位型路側設備的結構原理示意圖；

圖2是太陽能自供電管理單元結構原理示意圖；

圖3是用於實施例一的車位型路側設備RSE結構原理示意圖；

圖4是本實用新型在路邊停車電子收費實施例中的原理方框示意圖；

圖5是本實用新型在路邊停車電子收費實施例中的車位設備布局示意圖。

具體實施方式

現結合本實用新型在路邊停車電子收費系統中的應用實施，說明如下：

如圖1，本實用新型一種車位型路側設備，包括：外供電或太陽能自供電管理單元18、處理器1020、微波射頻通訊器111及其收發天線112、聯機數據通訊接口121及其收發天線122、補光燈及其控制單元193、圖像傳感器組件191及安全訪問模塊14；處理器1020與所述微波射頻通訊器111、聯機數據通訊接口121、圖像傳感器組件191和補光燈及其控制單元193有線連接，安全訪問模塊14與處理器1020或微波射頻通訊器111有線相連，外供電或太陽能自供電管理單元18與車位型路側設備內其它部件電連接。

進一步地，由於路邊停車電子收費較難獲得市電供電，為此，本實施例將採用太陽能自供電方式；此外，本例選用國標ETC車載單元OBU用於路邊停車收費。

基於上述，現可對相關部件作出優選，如圖2所示，出於功耗考慮，處理器1020由微處理器10及單核DSP數位訊號處理器20構成。

微波射頻通訊器111及其收發天線112，是微處理器10與車輛檢測器、國標ETC車載單元OBU進行空中數據傳遞、實時認證、加密通訊或完成金融交易的通訊連接部件，包括：5.8GHz收發及喚醒器1111及其收發天線1121、433MHz收發器1113及其收發天線1123。

聯機數據通訊接口121，是微處理器10與後端系統進行組網通訊、實時認證、加密通訊或完成金融交易的外部聯接接口，作為最優，選用GPRS通訊模塊1211及其收發天線1221用於外聯。

補光燈及其控制單元193，為紅外光LED所組成的照明燈及其驅動控制電路；圖像傳感器組件191，是將鏡頭出來的光學圖像通過圖像傳感器及其配套電路輸出為單核DSP數位訊號處理器20採集圖像所需信號的一系列部件，圖像傳感器選用CMOS圖像傳感器。

安全訪問模塊14，用於進行安全計算與安全存取、實時認證、加密通訊或脫機完成金融交易，本實例選用PSAM消費安全訪問模塊並與微處理器10有線連接。

太陽能自供電管理單元18，用於對內部各負載供電，如圖3所示，包括：太陽能電池板151、能量採集與充放電控制電路155、儲能器件與穩壓電路156；能量採集與充放電控制電路155的輸入端與太陽能電池板151有線相連，輸出端與儲能器件156及穩壓電路157的輸入端有線相連，穩壓電路157的輸出端與車位型路側設備RSE 1內部各負載電連接。

如圖4所示的一種路邊停車電子收費系統，由車位型路側設備RSE，車輛檢測器，國標ETC車載單元OBU，後端系統構成；如圖2所示，本實施例中車輛檢測器與車位型路側設備RSE通過433MHz收發器1113無線相連；車位型路側設備RSE與國標ETC車載單元OBU通過5.8GHz收發及喚醒器1111無線相連，與後端系統通過GPRS無線相連。

本實用新型在系統實施過程中的工作流程步驟為：

A.設置後端系統，用於停車電子收費註冊登記、停車計時收費數據處理及銀行結算；所述註冊登記主要是建立收費車輛行駛證上的車牌號及車牌顏色、銀行託收扣費帳戶、從國標ETC車載單元OBU獲取的車牌號及車牌顏色之間的匹配綁定關係；

B.設置車位型路側設備RSE，如圖5所示，安裝於取得最佳射頻通訊效果的順向停車路邊一側車輛後視鏡附近的路牙位置，使用2車位路側設備RSE抓拍1車位上車輛尾部車牌/車位圖像；

C.設置車輛檢測器，如圖5所示，安裝於車位上以對車輛的存在與否進行檢測判斷，然後通過無線連接方式把車輛到達或離開信息傳輸給上述相關車位型路側設備RSE；

D.所述相關車位型路側設備RSE獲得1車位的車輛檢測器1的車輛到達信息後，2車位路側設備RSE啟動視頻抓拍以採集車牌/車位圖像，1車位路側設備RSE也同時啟動微波射頻通訊器及安全訪問模塊以獲取車輛上安裝的國標ETC車載單元OBU的車牌號及車牌顏色，然後把對1車位的採集信息，包括：車輛到達時間、車牌/車位圖像及從OBU獲取的車牌號及車牌顏色分別傳輸給所述後端系統；

E.所述後端系統收到所述相關車位型路側設備RSE的車位採集信息後，開始進行停車計時後續處理，包括可對車牌/車位圖像進行車牌識別和/或車位佔位識別處理，以進一步排除單車、兩輪電動車等影響收費準確性的幹擾，使得系統功能更為完備與智能；

F.當後端系統從1車位路側設備RSE間接獲得車輛檢測器1車輛離開信息後，立即進行停車計費、收費及銀行結算處理，從而完成一筆停車電子收費交易。