一种ETC路侧单元通讯设备以及通讯系统的制作方法

本实用新型涉及公路ETC技术领域，特别是涉及一种ETC路侧单元通讯设备以及通讯系统。

背景技术：

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，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。随着我国城市城镇化和机动化进程的不断加速，ETC技术已经成为一项普及的技术。

在新一代ETC路侧单元系统中，功能日益增多，室外单元与室内单元之间的数据通讯速率要求同时也大大提高。传统在16芯电缆上使用422通信协议已经很难满足现有的需求，但是如果改用以太网协议，则由于16芯线缆不是差分线缆的缘故，通讯速率仍然不能得到保证。但是如果要改为带差分线缆，则旧有的ETC路侧单元系统要重新施工铺排线缆，导致耗费大量的人力物力。

因此，提供一种既不用更换线缆又能大幅提高16芯线缆上的通讯速率的通讯设备是非常有必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种ETC路侧单元通讯设备以及通讯系统，以解决现有ETC路侧单元室外单元和室内单元之间通讯速率慢的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种ETC路侧单元通讯设备，包括：

连通ETC设备中室内单元与室外单元之间的、对正交频分复用信号进行传输的非差分通讯电缆；分别设置在所述室内单元与所述室外单元两侧的通讯芯片；以及与所述通讯芯片相连的滤波电路；

其中，设置在发送端的通讯芯片发送所述正交频分复用信号，通过设置在接收端的滤波电路对接收到的信号进行滤波，并将经滤波后的信号传输至设置在所述接收端的通讯芯片。

可选地，所述通讯芯片为电力通讯芯片。

可选地，所述非差分通讯电缆为16芯线缆。

可选地，采用所述16芯线缆中除电源线以及地线之外，其他线缆中的任意8条线缆进行信号传输，且每条线缆分别传输一种信号。

可选地，所述正交频分复用信号的频率为10MHz-50MHz。

可选地，所述滤波电路为无源带通滤波差分电路。

可选地，所述滤波电路的带宽为2MHz-75MHz；带外衰减率为-40Db/10倍频。

本实用新型还提供了一种ETC路侧单元通信系统，包括室内单元、室外单元，以及连接在室内和室外单元之间的上述任一种所述的通信设备。

本实用新型所提供的ETC路侧单元通讯设备，采用正交频分复用技术，能够充分利用带宽和提高抗干扰性能，并且采用了滤波电路对接收端的信号进行滤波，实现了在非差分电缆上传输高速信号，避免了更换线缆导致人力物力的浪费，提高了路侧单元的室外单元和室内单元之间的通讯速率。此外，本实用新型还提供了一种具有上述技术效果的ETC路侧单元通讯系统。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的ETC路侧单元通讯设备的一种具体实施方式的示意图；

图2为本实用新型所提供的ETC路侧单元通讯设备的另一种具体实施方式的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型所提供的ETC路侧单元通讯设备的一种具体实施方式的示意图如图1所示，该设备具体包括：

连通ETC设备中室内单元1与室外单元2之间的、对正交频分复用信号进行传输的非差分通讯电缆(图中未示出)；分别设置在所述室内单元1与所述室外单元2两侧的通讯芯片3；以及与所述通讯芯片3相连的滤波电路4；

其中，设置在发送端的通讯芯片3发送所述正交频分复用信号，通过设置在接收端的滤波电路4对接收到的信号进行滤波，并将经滤波后的信号传输至设置在所述接收端的通讯芯片3。

由于非差分线缆的抗干扰性差、线缆容性阻抗比较大，所以难以传输高频信号，为了能充分利用带宽和提高抗干扰性能，本申请使用正交频分复用技术(以下简称为OFDM技术)来传输信号。

本实施例中正交频分复用信号的频率为10MHz-50MHz。这是基于16芯线缆的容性阻抗特点，信号传输的频率定义在10MHz至50MHz比较合适，这个频段适用于非差分线缆。但由于需要传输高速信号，如果使用传统的串行传输则不可能达到100Mbit/s以上的速率，本申请使用OFDM技术把一个多位数据分解成多路的同频不同相数据流叠加，可以有效提高信号传输率，而为了提高多路数据之间抗干扰性，各路数据之间相位要设置为正交。

本实用新型实施例中非差分通讯电缆具体可以为16芯线缆。作为一种具体实施方式，可以采用所述16芯线缆中除电源线以及地线之外，其他线缆中的任意8条线缆进行信号传输，且每条线缆分别传输一种信号，将发送和接收的正交信号独立传输可以提高信号的抗干扰性能、信号稳定性和容错率。

本实用新型所提供的ETC路侧单元通讯设备，包括：连通ETC设备中室内单元与室外单元之间的、对正交频分复用信号进行传输的非差分通讯电缆；分别设置在室内单元与室外单元两侧的通讯芯片；以及与该通讯芯片相连的滤波电路。其中，设置在发送端的通讯芯片发送正交频分复用信号，通过设置在接收端的滤波电路对接收到的信号进行滤波，并将经滤波后的信号传输至设置在接收端的通讯芯片。本实用新型所提供的ETC路侧单元通讯设备，采用正交频分复用技术，能够充分利用带宽和提高抗干扰性能，并且采用了滤波电路对接收端的信号进行滤波，实现了在非差分电缆上传输高速信号，避免了更换线缆导致人力物力的浪费，提高了路侧单元的室外单元和室内单元之间的通讯速率。

作为一种具体实施方式，本实用新型所提供的ETC路侧单元通讯设备中，通讯芯片可以选用电力通讯芯片，滤波电路为无源带通滤波差分电路。

在电力传输网络中，由于仅能使用3线传输信号，所以必须把频分信号和正交信号叠加在一起传输，但是这样叠加的结果导致信号受到一点干扰就会出现错误从而导致需要重发，因此电力网络一直存在信号不稳定的问题。为了提高信号质量，可以充分利用16芯线缆，除了电源和地线外，还有13芯线缆可以利用。把发送和接收的正交信号独立传输可以提高抗干扰性能和提高信号稳定性和容错率，发送和接收都使用差分传输，再加上正交信号叠加，总共需要8条等长导线传输，适合用于16芯线缆。

如图2本实用新型所提供的ETC路侧单元通讯设备的另一种具体实施方式的示意图所示，其中，TXD0和TXD1正交，RXD0和RXD1正交。

由于非差分线缆的抗干扰性差，所以需要使用差分信号的传输方式，同时需要设计合适的无源带通滤波差分信号滤波电路。滤波电路具体可以采用二阶巴特沃斯带通滤波电路，带宽为2MHz～75MHz，带外衰减率为-40Db/10倍频。

本实用新型提供的ETC路侧单元通讯设备采用非差分的16芯电缆，通过滤波电路和差分、正交的传输方式，实测室外单元和室内单元之间的数据传输率在环境温度为-40度～75度之间可稳定在150Mbit/s以上，不会出现因传输错误而导致的丢包和重发的现象。

此外，本实用新型还提供了一种ETC路侧单元通信系统，包括室内单元、室外单元，以及连接在室内和室外单元之间的上述任一种所述的通信设备。

本实用新型所提供的ETC路侧单元通信系统，采用正交频分复用技术，能够充分利用带宽和提高抗干扰性能，并且采用了滤波电路对接收端的信号进行滤波，实现了在非差分电缆上传输高速信号，避免了更换线缆导致人力物力的浪费，提高了路侧单元的室外单元和室内单元之间的通讯速率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本实用新型所提供的ETC路侧单元通讯设备以及通讯系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。