专利名称：一种车载单元信息播放装置的制作方法
技术领域：
本实用新型关于公路电子收费技术领域，特别是关于电子收费系统中的播装置， 具体的讲是一种车载单元信息播放装置。
背景技术：
电子收费(ETC Electronic Toll Collection)系统又称为不停车收费系统。 ETC系统是采用专用短程无线通信(DSRC dedicated Short-Range Communication)技术
来完成整个收费过程的，以使车辆在整个收费过程中保持行驶状态而不用停车。现有的ETC交易提示方式为车道LED显示屏和车内OBU的液晶显示屏、蜂鸣器和 LED指示灯，这种交互模式存在以下缺点(一)车道LED显示屏的显示信息量小，一般仅显示缴费金额，如果显示IC卡余额信息，会有泄漏用户隐私的嫌疑；车载单元(On-Board Unit, 0BU)的蜂鸣器提示音量较小， 不足以引起用户注意。(二)0BU的安装方式为用3M胶粘贴到汽车前挡风玻璃内侧，由于占汽车总数大多数的小型客车的挡风玻璃的角度与水平面的夹角小于60°，导致车内的用户的视线与OBU 显示屏的角度也小于60°，在这种角度下，用户很难看清楚液晶屏显示的内容。除此之外， 用户在不停车的状态下观看文字信息存在安全隐患。(三)语音提示是车载电子设备的最佳信息传递方式，但OBU作为ETC系统中的车载单元，由于受到成本、功耗和体积的限制，很难将语音功能集成进去。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种车载单元信息播放装置，以解决现有车载单元不能使用户方便地实时了解其账户交易状态、余额等信息的问题。本实用新型提供一种车载单元信息播放装置，可安装在汽车中控台处，包括微波接收器、微控制器、扬声器模块、显示器模块、电源管理模块、按键输入模块、存储器、数据接口、和电源管理模块。所述信息播放装置通过无线方式连接到车载单元(0BU);微波接收器， 用于当车辆通过ETC车道时，被路侧单元(Road Side Unit，RSU)的广播信号唤醒，开始监听 RSU与OBU的交互数据帧，并将接收到的信息数据帧传递给微控制器；微控制器，根据DSRC 协议对数据帧进行解析，获取有用信息，并将有用信息传递给扬声器及显示器模块；扬声器及显示器模块接收微控制器传递来的数据帧，以声音或图文形式进行播放，播放信息至少包括ETC交易状态、缴费金额和IC卡余额等，也可以通过ETC系统软件定制来提示运营商指定的更多的信息；所述的存储器用于存储相关数据，例如不停车收费交易的历史记录等； 按键输入模块用于实现与用户互动的操作，例如查询交易历史记录等；数据接口，用于和其它设备共享不停车收费交易信息，例如PND导航仪、车载多媒体设备等；电源管理模块，用于管理所述装置的供电电源类型及方式，使得本实施例所述装置具有灵活的供电方式和充电方式，如采用二次锂电池，可使用车载电源或太阳能电池板充电。[0009]所述的车载单元及信息播放装置如图1所示安置于车辆上。信息播放装置如图2 所示，所述的微波接收器接收符合DSRC协议的通信空中数据帧，处理为基带信号后传输给所述的微处理器，微处理器对数据帧进行解析，滤除无关信息，提前用户关心的信息，然后控制所述的扬声器或显示器及相应的驱动电路进行播放。本实用新型的有益效果是克服了现有技术的不足，可以实现语音提示ETC收费信息功能，显示屏角度更有利于用户观看，使用户以更安全、明确的方式获取ETC交易状态和IC卡余额信息，增强ETC用户的使用体验；采用捕获无线数据的方式来获取交易信息，安装方式和供电方式较为灵活，不影响OBU本身的体积、成本和使用寿命，不影响车内原有布线方式；适用于所有安装了符合ETC国标的OBU的车辆，无需OBU做任何改动，兼容性强；可以通过数据接口与其它设备进行信息共享，例如向车载多媒体系统提供ETC交易信息，借用车内扬声器和显示屏提示用户。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供车载单元及信息播放装置安置图。图2为本实用新型实施例提供的信息播报装置原理结构框图。图3为本实用新型实施例提供的电子收费系统及车道示意图。图4为一次典型的ETC交易流程空中交互数据帧示意。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。如图1所示，车载单元信息播放装置，可安装在汽车中控台处，包括微波接收器、 微控制器、扬声器模块、显示器模块、电源管理模块、按键输入模块、存储器、数据接口、和电源管理模块。所述信息播放装置通过无线方式连接到车载单元(OBU)；微波接收器，用于当车辆通过ETC车道时，被路侧单元(Road Side Unit，RSU)的广播信号唤醒，开始监听RSU 与OBU的交互数据帧，并将接收到的信息数据帧传递给微控制器；微控制器，根据DSRC协议对数据帧进行解析，获取有用信息，并将有用信息传递给扬声器及显示器模块；扬声器及显示器模块接收微控制器传递来的数据帧，以声音或图文形式进行播放，播放信息至少包括 ETC交易状态、缴费金额和IC卡余额等，也可以通过ETC系统软件定制来提示运营商指定的更多的信息；所述的存储器用于存储相关数据，例如不停车收费交易的历史记录等；按键输入模块用于实现与用户互动的操作，例如查询交易历史记录等；数据接口，用于和其它设备共享不停车收费交易信息，例如PND导航仪、车载多媒体设备等；电源管理模块，用于管理所述装置的供电电源类型及方式，使得本实施例所述装置具有灵活的供电方式和充电方式，如采用二次锂电池，可使用车载电源或太阳能电池板充电。当车辆通过如图3所示的ETC车道时，被ETC车道的RSU的广播信号唤醒，所述微波接收器开始监听RSU与OBU的交互数据帧。图3为本实用新型实施例提供的电子收费系统及车道示意图，包括设备支架10，路侧设备(RSU) 20和车载电子标签(OBU) 30。设备支架10上安装有路侧设备20，连接有语音播报装置的车载电子标签30安装在行驶的车辆上。 路侧设备20在车道上形成识别区a。当安装有电子标签的车辆驶入a区时，则路侧设备与车载电子标签之间采用DSRC技术进行微波通信。当车辆通过ETC车道时，被ETC车道的RSU的广播信号唤醒，所述微波接收器开始监听RSU与OBU的交互数据帧。所述装置的唤醒灵敏度应比OBU高，以保证先于OBU唤醒， 捕捉到交易过程中完整的空中数据帧。所述微波接收器将接收到的基带信号传递给微控制器，微控制器对数据帧进行解析，滤除无关信息，摘取有用信息，然后控制扬声器和显示器对用户进行提示。滤除无关信息的方法为，微波接收器捕捉到空中交互数据帧后，提取数据帧中的 OBU的MAC地址，只解析与用户OBU的MAC地址相同的数据帧，不同的数据帧则舍弃。分辨是否为用户OBU的MAC地址的方法有用户通过按键输入本车OBU的MAC地址；对微波接收器来讲，安装在同一车内的OBU发射的信号强度肯定会强于安装在其它车内的0BU，微波接收器捕捉到空中数据帧后，根据微波信号的强度自动识别最强数据帧的MAC地址作为本车 OBU的MAC地址。图4为一次典型的ETC交易例程空中数据帧交互过程示意图，从中获取缴费金额和IC卡余额的方法如下ETC交易过程中，RSU会通知OBU读取IC卡的余额，OBU获取余额信息后会上传到RSU，如果余额不足以完成本次交易，RSU会结束交易并通知OBU交易失败。否则RSU会继续给IC卡发送指令完成缴费操作。所以IC卡的余额信息和缴费金额都包含在RSU和 OBU的空中交互信息帧中。DSRC协议中的TransferChannel数据帧中包含RSU操作IC卡的指令，通过OBU对IC卡进行读文件或写文件的操作，指令执行完成后，再由OBU将IC卡返回的操作结果上传到RSU。根据DSRC协议，识别出交易过程中RSU给指定OBU下发的 TransferChannel数据帧，解析数据帧得到操作IC卡的命令字，进而锁定读IC卡余额命令字和IC卡消费初始化命令字，获取卡内余额和本次交易金额，然后根据获取的先后顺序来计算本次交易后实际余额。从OBU上传的VST数据帧中还可以得到IC卡状态、OBU是否锁定、OBU是否被拆动和OBU电池电量是否正常等与ETC交易相关的信息。例如用户车辆通过ETC车道后，播放语音提示“ETC缴费金额15元，您的余额为 220元”。此时，如果OBU电量低，会接着提示“请注意，OBU电量不足”。如果是IC卡状态异常导致交易不成功，会提示“ IC卡状态异常，缴费不成功”。如果是OBU状态异常导致交易不成功，会提示“0BU被锁定，缴费不成功”或者“0BU已失效， 缴费不成功”，用户可以知道交易失败的原因，以便向ETC工作人员反映。本实施例所述装置可以将用户OBU的历史交易信息保存在存储器中，供用户查讯。除了 ETC交易信息外，通过系统功能扩展，本实施例所述装置还可以接收公路运营商通过DSRC协议发布的其它信息，以声音、文字和图像等形式呈现给用户，如天气预报、 路况信息、交通管制信息等等。 以上具体实施方式
仅用于说明本实用新型，而非用于限定本实用新型。
权利要求1.一种车载单元信息播放装置，其特征是，可安装在汽车中控台处，包含以下模块微波接收器、微控制器、扬声器模块、显示器模块、电源管理模块、按键输入模块、存储器、数据接口、和电源管理模块；所述的微波接收器，用于当车辆通过ETC车道时，被路侧单元(Road Side Unit, RSU) 的广播信号唤醒，开始监听RSU与OBU的交互数据帧，并将接收到的信息数据帧传递给微控制器；所述的微控制器，根据DSRC协议对数据帧进行解析，获取有用信息，并将有用信息传递给扬声器及显示器模块；所述的扬声器及显示器模块接收微控制器传递来的数据帧，以声音或图文形式进行播放，播放信息至少包括ETC交易状态、缴费金额和IC卡余额等； 所述的存储器用于存储相关数据；所述的按键输入模块用于实现与用户互动的操作，例如查询交易历史记录等； 所述的数据接口，用于和其它设备共享不停车收费交易信息； 所述的电源管理模块，用于管理所述装置的供电电源类型及方式。
2.根据权利要求1所述的车载单元信息播放装置，其特征是，所述的信息播放装置通过无线方式连接到车载单元(0BU)。
专利摘要本实用新型提供一种车载单元信息播放装置，可安装在汽车中控台处，包含以下模块微波接收器、微控制器、扬声器模块、显示器模块、电源管理模块、按键输入模块、存储器、数据接口、和电源管理模块；所述的微波接收器，用于监听RSU与OBU的交互数据帧，并将接收到的信息数据帧传递给微控制器；所述的微控制器，根据DSRC协议对数据帧进行解析，并传递给扬声器及显示器模块；扬声器及显示器模块接收数据帧，以声音或图文形式进行播放。所述的信息播放装置通过无线方式连接到车载单元(OBU)。本实用新型提供的技术方案，以解决现有车载单元不能使用户方便地实时了解其账户交易状态、余额等信息的问题。
文档编号G07B15/06GK202189400SQ20112034128
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月13日 优先权日2011年9月13日
发明者王开然, 王春生, 田林岩, 赵昱阳 申请人:北京万集科技股份有限公司