一種用於提高ETC車載單元交易成功率的系統的製作方法

2023-12-03 20:43:36

本實用新型用於智能交通系統之電子不停車收費系統領域，具體的講就是一種提高ETC車載單元交易成功率的系統。

背景技術：

電子不停車收費系統(Electronic Toll collection，簡稱ETC)是以專用短程通信技術(Dedicated Short-Range Communication，簡稱DSRC)為主導，實現車輛不停車收費的智能交通系統。系統通過路側單元(Road Side Unit，簡稱RSU)與車載單元(On Board Unit，簡稱OBU)間的專用鏈路交互，實現自動收費的目的。近年來，隨著我國國民經濟的高速發展，汽車進入了千家萬戶，然而這也導致產生了一系列的問題。每年五一勞動節、十一黃金周幾乎都會堵在高速路上，其中很重要的一個原因就是因為人工收費(MTC)效率低下，導致車輛通行緩慢。相比MTC而言,電子不停車收費系統(ETC)具有全自動、高速便捷、非現金交易、安全性高等特點，是解決這一問題的一個行之有效的方法。

我國路側單元、車載單元生產廠家眾多，各個廠家技術參差不齊，路側單元(RSU)作為電子不停車收費系統中十分關鍵的一部分，其重要性不言而喻，然而目前的路側單元大多不區分射頻信號發射模塊和射頻信號接收模塊，發送、接收均由同一射頻模塊完成，在解決鄰道幹擾、跟車幹擾、喚不醒車載單元等方面還存在諸多不足；車載單元(OBU)生產廠家技術亦是參差補齊，這亦是導致ETC車輛通行率未達到理想狀態的重要原因。

現有技術中，射頻信號的發送和接收均由同一天線陣列單元完成，高交易成功率與車輛高速通行難以兼得。目前大部分ETC系統為了避免鄰道幹擾、跟車幹擾等問題的發生，通常將RSU信號的覆蓋區域設置為6.0x3.0m～8.0x3.2m，這雖然在一定程度上解決了這些問題，但當車輛快速通過時，便會導致喚不醒車載單元或中途交易失敗，影響過車體驗，甚至會引起不必要的糾紛。

所以目前急需開發一種在不影響車輛通行率的前提下，解決這些問題的系統。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提高ETC車載單元的交易成功率。

為了實現上述目的，該系統通過一種創新的路側單元技術將射頻信號的發收由目前的單一射頻模塊轉為兩個天線陣列單元，即發射天線陣列單元和接收天線陣列單元。

該系統由發射天線陣列單元、接收天線陣列單元兩個天線陣列單元構成。射頻信號的發射和接收不再由單一的射頻模塊完成，而是由發射單元、接收單元共同完成，以提高ETC車載單元的交易成功率。

發射天線陣列單元用來發射射頻信號以和車載單元建立專用交互鏈路，但不用於接收車載單元回復的射頻信號，其信號強度可通過射頻調製模塊進行調節，且其信號覆蓋區域大於接收天線陣列單元的信號覆蓋區域。

接收天線陣列單元用於接收車載單元回復的射頻信號，進而完成整個交易。接收天線陣列單元在收到車載單元回復的射頻信號後，會一直與此車載單元保持交互，直至交易完成釋放交易鏈路，接收天線陣列單元才會接收處理下一隻進入交易區域的車載單元回復的射頻信號。

本實用新型的有益效果是：發射天線陣列單元信號覆蓋區域大於接收天線陣列單元的信號覆蓋區域，增大了射頻信號的整體覆蓋區域，有利於提前喚醒車載單元；接收天線陣列單元的信號覆蓋區域小於發射天線陣列單元的信號覆蓋區域，其射頻信號更加集中和穩定；射頻調製模塊可對兩個天線陣列單元的信號強度進行調節。以此提高ETC車載單元的交易成功率。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構框圖。

圖2為本實用新型的車道布局圖。

其中：1線圈，尺寸均為2m x 1m，檢測線圈間距為3m(邊沿)，檢測線圈四和落杆線圈間距2m(邊沿)；

2路測單元，高580cm，傾斜角45度；

3車牌識別相機，距路側單元70cm；

4顯示屏，距車牌識別相機60cm；

5欄杆機，據顯示屏150cm。

圖3為本實用新型的系統整體工作流程圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清晰明了，以下結合附圖及具體實施方式，對本實用新型做一詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用以說明和解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

圖1為本實用新型的結構框圖，包括如下幾個模塊：101發射天線陣列單元、102接收天線陣列單元、103射頻調製模塊。103可對101,102模塊的信號強度進行調節。

圖2為本實用新型的車道布局圖，說明了各設備的個數、尺寸及設備之間的相對位置。

圖3所示為系統整體工作流程圖，系統啟動，路側單元(發射天線陣列單元)發射射頻信號。當車輛進入路側單元射頻信號的覆蓋區域後，車載單元被喚醒並回復相應的射頻信息，同時102接收天線陣列單元接收到車載單元回復的射頻信息，並將獲得的射頻信息發送給上位機軟體，上位機軟體判斷車載單元回復的射頻信息是否正確，如果正確則繼續執行下一步交易，直至RSU釋放交易鏈路，交易結束，欄杆機抬杆顯示屏提示交易成功並顯示相關信息；反之，顯示屏提示交易失敗並提示相關信息，RSU釋放交易鏈路。

以上所述，為本實用新型較優的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的人員在本實用新型披露的技術範圍內，根據本實用新型的技術方案及構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。