车载单元OBU的制作方法

本实用新型涉及射频通信领域，具体涉及一种车载单元OBU。

背景技术：

不停车收费系统(Electronic Toll Collection，简称“ETC”)是利用车辆自动识别(Automatic Vehicle Identification简称“AVI”)技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，通过计算机网路进行收费数据的处理，进而实现不停车自动收费的全电子收费系统。ETC系统主要包括：前台系统和后台系统两大部分，其中，前台系统主要包括安放在车辆中的车载单元(On Board Unit，简称“OBU”)，OBU是一种能够与后台系统中的路侧单元进行微波通信的设备，通常安装于车辆前挡风玻璃内侧，一般主要由OBU主体和双界面中央处理器卡(简称用户卡)组成。其中，OBU主体主要存储车辆的信息(如ID信息、身份信息、属性信息等)，其作为与路侧单元微波天线交互的通信中继器；用户卡中通常存储有用户账号以及该用户账号下的金额等信息，其与路侧单元的数据交换需要通过OBU主体才能完成。

在ETC系统的实际应用场景中，安装有OBU的车辆在高速通过收费站ETC车道时，会经过安装在ETC车道上的路侧单元的微波天线，OBU可以与该微波天线进行微波通讯，将相关数据传输至路侧单元，然后利用后台系统中的计算机网路对该相关数据进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能缴纳路桥费的目的。

现有的用户卡一般采用标准卡，比如常用的IC卡，IC卡在使用过程中需要取下后，通过专门的充值设备对其进行充值，而为了便于用户卡的充值和插拔等情况，现有的OBU设备采用的是OBU主体与用户卡独立分开的设计，以便于用户可以随时取下用户卡进行充值。而一般的OBU主体采用13.56MHz的读卡天线与用户卡进行数据通信，通信距离较短，因此在实际使用过程中，需要将用户卡插入OBU主体，以保证二者距离在正常通信范围内，用户卡插入OBU主体上的卡槽内后，用户卡的天线即可与OBU主体中的读卡天线进行无线数据通信，以使OBU主体可以读取用户卡内容。

但是这种OBU主体与用户卡分置的结构，使得用户卡经常暴露于OBU的外面，很容易造成用户卡丢失的情况，用户卡中一般存有用户的账户信息及相关余额信息，用户卡一旦丢失，就会给用户带来不必要的经济损失，使得OBU的安全性降低。

技术实现要素：

本实用新型提供一种车载单元OBU，通过将用户卡内置在OBU主体的封闭腔体内，实现了OBU主体与用户卡的连体结构，解决了现有技术中因用户卡裸露于OBU外部而造成的用户卡丢失的问题，并且用户卡内置可以起到隔热的效果，提高了OBU的安全性能。

本实用新型提供一种车载单元OBU，包括：具有封闭腔体的OBU主体；内置于所述OBU主体的所述封闭腔体内的用户卡；所述OBU主体的外表面上设置有通信端口，以使外部设备通过所述通信端口与所述OBU主体电气连接，用于所述外部设备与所述用户卡进行数据交互。

优选地，所述通信端口为无线通信端口，所述无线通信端口包括：蓝牙端口、zigbee端口或WIFI端口。

优选地，所述通信端口为有线通信端口，所述有线通信端口包括：USB端口或以太网端口。

优选地，所述封闭腔体内设置有用于容置所述用户卡的容置部件。

优选地，所述容置部件为异形卡容置部件，所述用户卡为异形卡，所述异形卡容置部件用于容置所述异形卡；所述异形卡容置部件的外轮廓与所述异形卡的外轮廓相匹配。

优选地，所述异形卡容置部件沿所述异形卡插入所述异形卡容置部件的方向的截面的面积小于标准卡的表面积；其中，所述标准卡的表面积为85.5mm×54mm。

优选地，所述异形卡容置部件的外轮廓具有规则几何形状，所述规则几何形状包括：矩形、三角形、圆形、半圆形或菱形。

优选地，所述异形卡容置部件为不规则的几何形状，所述不规则的几何形状包括：动物形状和娃娃形状。

优选地，所述异形卡容置部件包括：相互贴合设置的第一卡槽槽面和第二卡槽槽面；所述第一卡槽槽面与所述第二卡槽槽面的连接处设置有容置部件槽轨；其中，所述容置部件槽轨为弹性槽轨。

本实用新型提供的车载单元OBU的技术效果是：通过将用户卡内置在OBU主体的封闭腔体内，实现了OBU主体与用户卡的连体结构，确保了用户卡始终处在OBU内部，解决了现有技术中因用户卡裸露于OBU外部而造成的用户卡丢失的问题，并且用户卡内置可以起到隔热的效果，提高了OBU的安全性能，延长了用户卡的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一示例性实施例示出的车载单元OBU的结构图；

图2为本实用新型一示例性实施例示出的车载单元OBU的原理图；

附图标记：

100-OBU主体，110-容置部件，111-用户卡，120-通信端口，130a-储能器件/供电电路，130b-主控MCU，130c-5.8GHz微波电路，130d-5.8GHz收发唤醒天线，130e-电源控制，130f-蓝牙芯片，130g-13.56MHz非接触读卡电路，130h-13.56MHz读卡天线，130i-声光显示部分，130j-嵌入式安全控制模块(Embedded Secure Access Module，简称“ESAM”)安全芯片，130k-终端设备。

具体实施方式

图1为本实用新型一示例性实施例示出的车载单元OBU的结构图。

如图1所示，本实施例提供的一种车载单元OBU(On Board Unit，车载单元，简称“OBU”)包括：具有封闭腔体的OBU主体100、内置于OBU主体100的封闭腔体内的用户卡111，通过将用户卡111内置在OBU主体100的封闭腔体内，(此处，封闭腔体只是为了防止用户卡111脱离OBU主体100，并非真正的完全封闭，比如可以是镂空状态)实现了OBU主体100与用户卡111的连体结构，避免了用户卡111暴露在OBU外面，从而降低了用户卡111丢失风险。并且在实际应用中，OBU一般安装在车辆前的挡风玻璃上，OBU经常受阳光照射，尤其炎热的夏天，用户卡111暴露在外的话，很容易造成芯片老化，而将用户卡111内置在OBU中，则解决了这个问题，从而可以延长用户卡111的使用寿命。另外，OBU主体100的外表面上还设置有通信端口120，以使外部设备通过通信端口120与OBU主体100电气连接，用于所述外部设备与用户卡111进行数据交互。用户卡111在使用过程中常常遇到充值的情况，此处，便可以通过该通信端口120为内置的用户卡111进行充值。比如，充值设备通过该通信端口120向OBU发起用户卡111充值请求，在OBU同意请求后，充值设备即可通过OBU的内部工作机制读取用户卡111，进而完成充值。当然，通过该通信端口120也可以实现其他数据业务，有关对用户卡111与外部设备的通信业务均可通过该通信端口120实现，此处不再赘述。

作为一种具体的实施方式，封闭腔体内设置有用于容置用户卡111的容置部件110。即可以以容置部件110的方式，将用户卡111固定在封闭腔体内，容置部件110制造工艺简便，使用方便。

作为一种具体的实施方式，容置部件110为异形卡容置部件110，用户卡111为异形卡，异形卡容置部件110用于容置异形卡；异形卡容置部件110的外轮廓与异形卡的外轮廓相匹配。与标准卡相比，异形卡外形更加多种多样，更加受用户欢迎，OBU适用异形卡可以满足人们对OBU个性化的需求，如此，扩大了OBU对于不规则用户卡111的适用范围，增添了OBU的多样性和人性化。

作为一种具体的实施方式，异形卡容置部件110沿异形卡插入异形卡容置部件110的方向的截面的面积小于标准卡的表面积；其中，标准卡的表面积为85.5mm×54mm。与标准卡相比，异形卡可以做的更小，OBU适用异形卡可以适当减小OBU的整体尺寸，如此减小了OBU整体尺寸，避免其过多占用空间。

作为一种具体的实施方式，异形卡容置部件110的外轮廓具有规则几何形状，规则几何形状包含但不限于：矩形、三角形、圆形、半圆形或菱形。具有规则几何形状的异形卡不仅尺寸可以做的更小(比如，矩形的异形卡尺寸可以为20mm×20mm，圆形的异形卡尺寸可以为φ15mm。)而且生产工艺比较简便，成本低，而且很受用户喜爱，将异形卡容置部件110的外轮廓设置为规则几何形状，即可适用具有规则几何形状的异形卡，进一步扩大了OBU对于不规则用户卡111的适用范围，增添了OBU的多样性和人性化。

作为一种具体的实施方式，异形卡容置部件110为不规则的几何形状，不规则的几何形状包含但不限于：动物形状和娃娃形状。随着人们生活水平的提高，个性化需求越来越大，很多用户喜欢使用一些不规则形状的异形卡，比如发卡方联合一些动漫、影视剧制作的娃娃形状的特制异形卡，将异形卡容置部件110的外轮廓设置成这些不规则的几何形状，即可在OBU上使用这些特制异形卡，进一步满足了用户对OBU个性化的更高需求。

作为一种具体的实施方式，异形卡容置部件110包括：相互贴合设置的第一卡槽110槽面和第二卡槽110槽面；第一卡槽110槽面与第二卡槽110槽面的连接处设置有容置部件110槽轨；其中，容置部件110槽轨为弹性槽轨。具体地，在异形1插入该容置部件110时，其边缘沿容置部件110槽轨插入，可以起到加固异形卡的作用，避免异形卡掉落。可选地，第一卡槽110槽面的表面积小于或等于第二卡槽110槽面的表面积，即容置部件110两个槽面的表面积可以不同，以节约容置部件110用料。

本实施例提供的车载单元OBU，通过将异形卡状的用户卡111内置在OBU主体100的封闭腔体内，实现了OBU主体100与用户卡111的连体结构，确保了用户卡111始终处在OBU内部，解决了现有技术中因用户卡111裸露于OBU外部而造成的用户卡111丢失的问题，并且用户卡111内置可以起到隔热的效果，提高了OBU的安全性能，延长了用户卡111的使用寿命。

图2为本实用新型一示例性实施例示出的车载单元OBU的原理图。

如图1和2所示，本实施例提供的一种车载单元OBU包括：具有封闭腔体的OBU主体100、内置于OBU主体100的封闭腔体内的用户卡111以及无线通信端口120，具体地，通过将用户卡111内置在OBU主体100的封闭腔体内，(此处，封闭腔体只是为了防止用户卡111脱离OBU主体100，并非真正的完全封闭，比如可以是镂空状态)实现了OBU主体100与用户卡111的连体结构，并且将无线通信端口120设置在OBU主体100的外表面上，以使外部设备通过该无线通信端口120与OBU主体100电气连接，用于外部设备与用户卡111进行数据交互。

作为一种具体的实施方式，该无线通信端口120包含但不限于：蓝牙端口、zigbee端口或WIFI端口。具体地，如图2所示，以蓝牙端口为例说明用户卡111充值业务的实现，在实际应用时，用户卡111内置在OBU主体100的封闭腔体后，即可与OBU主体100进行信息交互，信息交互过程如图2所示，常用的OBU内部主要包括：储能器件/供电电路130a、主控MCU130b、5.8GHz微波电路130c、5.8GHz收发唤醒天线130d、电源控制130e、蓝牙芯片130f、13.56MHz非接触读卡电路130g、13.56MHz读卡天线130h、声光显示部分130i以及嵌入式安全控制模块(Embedded Secure Access Module，简称“ESAM”)安全芯片130j。其中，用户卡111可以与OBU的13.56MHz读卡天线130h进行通信，实现数据交互。将具有充值功能的终端设备130k连接至OBU主体100的蓝牙芯片130f的端口，然后该终端设备130k(比如通过其中安装的充值APP)即可通过该蓝牙芯片130f的端口向主控MCU130b发起对用户卡111充值请求，在主控MCU130b同意请求后，OBU通过13.56MHz非接触读卡电路130g以及13.56MHz读卡天线130h读取用户卡111，并将读取信息传输给终端设备130k，如此即可完成终端设备130k与用户卡111之间的信息交互，进而完成对用户卡111的充值功能。

作为一种具体的实施方式，封闭腔体内设置有用于容置用户卡111的容置部件110。即可以以容置部件110的方式，将用户卡111固定在封闭腔体内，容置部件110制造工艺简便，使用方便。

作为一种具体的实施方式，容置部件110为异形卡容置部件110，用户卡111为异形卡，异形卡容置部件110用于容置异形卡；异形卡容置部件110的外轮廓与异形卡的外轮廓相匹配。与标准卡相比，异形卡外形更加多种多样，更加受用户欢迎，OBU适用异形卡可以满足人们对OBU个性化的需求，如此，扩大了OBU对于不规则用户卡111的适用范围，增添了OBU的多样性和人性化。

作为一种具体的实施方式，异形卡容置部件110沿异形卡插入异形卡容置部件110的方向的截面的面积小于标准卡的表面积；其中，标准卡的表面积为85.5mm×54mm。与标准卡相比，异形卡可以做的更小，OBU适用异形卡可以适当减小OBU的整体尺寸，如此减小了OBU整体尺寸，避免其过多占用空间。

作为一种具体的实施方式，异形卡容置部件110的外轮廓具有规则几何形状，规则几何形状包含但不限于：矩形、三角形、圆形、半圆形或菱形。具有规则几何形状的异形卡不仅尺寸可以做的更小(比如，矩形的异形卡尺寸可以为20mm×20mm，圆形的异形卡尺寸可以为φ15mm。)而且生产工艺比较简便，成本低，而且很受用户喜爱，将异形卡容置部件110的外轮廓设置为规则几何形状，即可适用具有规则几何形状的异形卡，进一步扩大了OBU对于不规则用户卡111的适用范围，增添了OBU的多样性和人性化。

作为一种具体的实施方式，异形卡容置部件110为不规则的几何形状，不规则的几何形状包含但不限于：动物形状和娃娃形状。随着人们生活水平的提高，个性化需求越来越大，很多用户喜欢使用一些不规则形状的异形卡，比如发卡方联合一些动漫、影视剧制作的娃娃形状的特制异形卡，将异形卡容置部件110的外轮廓设置成这些不规则的几何形状，即可在OBU上使用这些特制异形卡，进一步满足了用户对OBU个性化的更高需求。

作为一种具体的实施方式，异形卡容置部件110包括：相互贴合设置的第一卡槽110槽面和第二卡槽110槽面；第一卡槽110槽面与第二卡槽110槽面的连接处设置有容置部件110槽轨；其中，容置部件110槽轨为弹性槽轨。具体地，在异形1插入该容置部件110时，其边缘沿容置部件110槽轨插入，可以起到加固异形卡的作用，避免异形卡掉落。可选地，第一卡槽110槽面的表面积小于或等于第二卡槽110槽面的表面积，即容置部件110两个槽面的表面积可以不同，以节约容置部件110用料。

本实施例提供的车载单元OBU，通过将异形卡状的用户卡111内置在OBU主体100的封闭腔体内，实现了OBU主体100与用户卡111的连体结构，确保了用户卡111始终处在OBU内部，解决了现有技术中因用户卡111裸露于OBU外部而造成的用户卡111丢失的问题，用户卡111内置可以起到隔热的效果，提高了OBU的安全性能，延长了用户卡111的使用寿命。并且，通过在OBU主体100上设置无线通信端口120实现用户卡111与外部的终端设备130k之间的通信，操作便捷，提高了通信效率。

本实施例提供的一种车载单元OBU包括：具有封闭腔体的OBU主体100、内置于OBU主体100的封闭腔体内的用户卡111以及有线通信端口120，具体地，通过将用户卡111内置在OBU主体100的封闭腔体内，(此处，封闭腔体只是为了防止用户卡111脱离OBU主体100，并非真正的完全封闭，比如可以是镂空状态)实现了OBU主体100与用户卡111的连体结构，并且将有线通信端口120设置在OBU主体100的外表面上，以使外部设备通过该有线通信端口120与OBU主体100电气连接，用于外部设备与用户卡111进行数据交互。

作为一种具体的实施方式，该有线通信端口120包括：USB端口或以太网端口。比如USB端口，则在给用户卡111充值时，可以通过一根USB连接线将具有充值功能的终端设备130k与OBU相连，然后该终端设备130k即可通过该USB端口向OBU的主控MCU130b发起用户卡111充值请求，在主控MCU130b同意请求后，OBU通过13.56MHz非接触读卡电路130g以及13.56MHz读卡天线130h读取用户卡111，并将读取信息传输给终端设备130k，如此即可完成终端设备130k与用户卡111之间的信息交互，进而完成对用户卡111的充值功能。作为一种具体的实施方式，封闭腔体内设置有用于容置用户卡111的容置部件110。即可以以容置部件110的方式，将用户卡111固定在封闭腔体内，容置部件110制造工艺简便，使用方便。

作为一种具体的实施方式，容置部件110为异形卡容置部件110，用户卡111为异形卡，异形卡容置部件110用于容置异形卡；异形卡容置部件110的外轮廓与异形卡的外轮廓相匹配。与标准卡相比，异形卡外形更加多种多样，更加受用户欢迎，OBU适用异形卡可以满足人们对OBU个性化的需求，如此，扩大了OBU对于不规则用户卡111的适用范围，增添了OBU的多样性和人性化。

作为一种具体的实施方式，异形卡容置部件110沿异形卡插入异形卡容置部件110的方向的截面的面积小于标准卡的表面积；其中，标准卡的表面积为85.5mm×54mm。与标准卡相比，异形卡可以做的更小，OBU适用异形卡可以适当减小OBU的整体尺寸，如此减小了OBU整体尺寸，避免其过多占用空间。

作为一种具体的实施方式，异形卡容置部件110的外轮廓具有规则几何形状，规则几何形状包含但不限于：矩形、三角形、圆形、半圆形或菱形。具有规则几何形状的异形卡不仅尺寸可以做的更小(比如，矩形的异形卡尺寸可以为20mm×20mm，圆形的异形卡尺寸可以为φ15mm。)而且生产工艺比较简便，成本低，而且很受用户喜爱，将异形卡容置部件110的外轮廓设置为规则几何形状，即可适用具有规则几何形状的异形卡，进一步扩大了OBU对于不规则用户卡111的适用范围，增添了OBU的多样性和人性化。

作为一种具体的实施方式，异形卡容置部件110为不规则的几何形状，不规则的几何形状包含但不限于：动物形状和娃娃形状。随着人们生活水平的提高，个性化需求越来越大，很多用户喜欢使用一些不规则形状的异形卡，比如发卡方联合一些动漫、影视剧制作的娃娃形状的特制异形卡，将异形卡容置部件110的外轮廓设置成这些不规则的几何形状，即可在OBU上使用这些特制异形卡，进一步满足了用户对OBU个性化的更高需求。

作为一种具体的实施方式，异形卡容置部件110包括：相互贴合设置的第一卡槽110槽面和第二卡槽110槽面；第一卡槽110槽面与第二卡槽110槽面的连接处设置有容置部件110槽轨；其中，容置部件110槽轨为弹性槽轨。具体地，在异形1插入该容置部件110时，其边缘沿容置部件110槽轨插入，可以起到加固异形卡的作用，避免异形卡掉落。可选地，第一卡槽110槽面的表面积小于或等于第二卡槽110槽面的表面积，即容置部件110两个槽面的表面积可以不同，以节约容置部件110用料。

本实施例提供的车载单元OBU，通过将异形卡状的用户卡111内置在OBU主体100的封闭腔体内，实现了OBU主体100与用户卡111的连体结构，确保了用户卡111始终处在OBU内部，解决了现有技术中因用户卡111裸露于OBU外部而造成的用户卡111丢失的问题，用户卡111内置可以起到隔热的效果，提高了OBU的安全性能，延长了用户卡111的使用寿命。并且，通过在OBU主体100上设置有线通信端口120实现用户卡111与外部的终端设备130k之间的通信，有线通信端口稳定性强，可靠性高，提高了通信的稳定性和安全性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。