CN213958064U - 一种用于提高etc交易成功率的补充交易装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于提高ETC交易成功率的补充交易装置，涉及高速公路收费装置技术领域。所述装置包括壳体，所述壳体内设置有车辆检测装置、ETC交易装置和供电装置，所述车辆检测装置包括线圈传感器、LC振荡电路、信号放大电路、车检MCU和车检接口模块；所述ETC交易装置包括交易MCU、交易接口模块、射频处理器、发送功率放大器、发送天线、接收天线和接收低噪放大器；所述车辆检测装置通过车检接口模块与车道控制器连接，将车辆检测信息传递到车道交易系统；ETC交易装置通过交易接口模块与车道控制器连接，将车辆交易信息传递到车道交易系统。所述补充交易装置安装在ETC车道收费岛路侧，用于提高ETC交易的成功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及高速公路收费装置技术领域，尤其涉及一种用于提高ETC交易成功率的补充交易装置。
背景技术
随着ETC安装率和使用率的增加，完善ETC便捷服务，确保高速公路收费站畅通高效，需要提高ETC车道的一次通过率。当前ETC交易是由安装在车道上方的RSU路侧识别单元来完成的，交易失败很大一部分由于RSU安装较高，与车辆OBU读写方向不合适导致。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种能够提高ETC交易成功率的补充交易装置。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种用于提高ETC交易成功率的补充交易装置，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设置有车辆检测装置、ETC交易装置和供电装置，所述车辆检测装置包括线圈传感器，所述线圈传感器的信号输入端与LC振荡电路的输入端连接，所述LC振荡电路的信号输出端经信号放大电路与车检MCU的信号输入端连接，车检接口模块与所述车检MCU双向连接；所述ETC交易装置包括交易MCU，交易接口模块与交易MCU双向连接，射频处理器与交易MCU双向连接，所述射频处理器的信号输出端与发送功率放大器的信号输入端连接，所述发送功率放大器的信号输出端与发送天线连接，接收天线的信号输出端与接收低噪放大器的信号输入端连接，接收低噪放大器的信号输出端与射频处理器的信号输入端连接，PSAM卡读写模块与所述交易MCU双向连接，所述车辆检测装置通过车检接口模块与车道控制器连接，将车辆检测信息传递到车道交易系统；所述ETC交易装置通过交易接口模块与车道控制器连接，将车辆交易信息传递到车道交易系统；所述供电装置用于为所述补充交易装置中需要供电的模块提供工作电源。
进一步的技术方案在于：射频处理器U10通过SPI接口与交易MCU连接，所述U10的7脚、10脚、21脚、24脚和28脚作为供电电源引脚，连接电容C61～C65作电源去耦电容，去耦电容就近均匀分布在芯片周围，所述U10的26脚和27脚作为外部晶振引脚，连接无源晶体Y3及其匹配电容C58和电容C59作为U10的基础时钟源，所述U10的8脚作为唤醒引脚必须通过电容C55连接到VDD电源，所述U10的9脚通过外接电阻R34连接到地，为U10提供偏置电路，所述U10的11脚和13脚通过外接滤波电容C56和C57抑制信号噪声，所述U10的3脚和4脚作为射频输出正、负引脚，当采用单端匹配电路时，射频输出正引脚3脚作为发送端，4脚作为匹配端通过外接电容C54连接到地，所述U10的5脚作为射频输入引脚；
所述电容C60、电容C51和电阻R35～R37组成射频输出信号的高通滤波匹配电路，发送功率放大器U8的3脚接收滤波后的射频信号，所述U8的8脚、9脚、18脚、19脚和20脚作为供电电源引脚，连接电容C45～C50作电源去耦电容，去耦电容就近均匀分布在芯片周围，所述U8的5脚作为参考电压，所述U8的6脚和7脚作为两位电子评估引脚通过外接电容C52和C53连接到5脚，所述U8的10脚作为模拟电源检测引脚通过外接电阻R33连接到地，所述U8的13脚作为功率放大器输出通过外接电阻R32和电容C44高通滤波连接到发送天线；
所述电容C40作为输入信号的高通滤波电容连接到接收降噪放大器U9的5脚，所述U9的1脚和6脚作为供电电源引脚，连接电容C42和C43作电源去耦电容，去耦电容就近均匀分布在芯片周围，所述U9的2脚作为接收放大器输入通过电容C41高通滤波连接到接收天线。
进一步的技术方案在于：所述PSAM卡读写模块包括ISO-7816通讯协议模块。
进一步的技术方案在于：所述交易接口模块为RS485串口模块，用于长距离传输信号。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述补充交易装置安装在ETC车道收费岛路侧，降低ETC交易装置与车辆的距离，采用小型全向RSU天线，有效解决定向天线漏交易问题，提高ETC交易的成功率。本申请所述交易装置中所述车辆检测装置采用环形地感线圈、具有方向逻辑检测功能的数字式智能车辆检测器，用于检测车辆的通过。可设置多种工作模式、线圈频率和灵敏度，性能优异、检测灵敏、可靠性高、运行稳定，广泛应用于高速公路车辆检测。所述ETC交易装置采用小型全向RSU天线，体积小，安装方便；全向天线能够有效解决定向天线漏交易问题，经过该ETC交易装置的二次补充交易，能够有效提升ETC车辆的交易成功率，从而提高ETC车道的通过率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型实施例所述装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例所述装置的电路原理框图；
图3是本实用新型实施例所述装置中射频处理器、发送功率放大器以及接收低噪放大器的电路原理图；
图4是本实用新型实施例所述装置中加密模块以及晶振的电路原理图；
其中：1、壳体；2、车辆检测装置；3、ETC交易装置；4、供电装置。
具体实施方式
下面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的一部分实施例，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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1-图2所示，本实用新型实施例公开了一种用于提高ETC交易成功率的补充交易装置，包括壳体1，所述壳体1内设置有车辆检测装置2、ETC交易装置3和供电装置4。所述车辆检测装置2包括线圈传感器，所述线圈传感器的信号输入端与LC振荡电路的输入端连接，所述LC振荡电路的信号输出端经信号放大电路与车检MCU的信号输入端连接，车检接口模块与所述车检MCU双向连接；所述ETC交易装置3包括交易MCU，交易接口模块与交易MCU双向连接，射频处理器与交易MCU双向连接，所述射频处理器的信号输出端与发送功率放大器的信号输入端连接，所述发送功率放大器的信号输出端与发送天线连接，接收天线的信号输出端与接收低噪放大器的信号输入端连接，接收低噪放大器的信号输出端与射频处理器的信号输入端连接，PSAM卡读写模块与所述交易MCU双向连接，所述车辆检测装置通过车检接口模块与车道控制器连接，将车辆检测信息传递到车道交易系统；所述ETC交易装置通过交易接口模块与车道控制器连接，将车辆交易信息传递到车道交易系统；所述供电装置4用于为所述补充交易装置中需要供电的模块提供工作电源。
本申请所述交易装置中所述车辆检测装置采用环形地感线圈、具有方向逻辑检测功能的数字式智能车辆检测器，用于检测车辆的通过。可设置多种工作模式、线圈频率和灵敏度，性能优异、检测灵敏、可靠性高、运行稳定，广泛应用于高速公路车辆检测。所述ETC交易装置采用小型全向RSU天线，体积小，安装方便；全向天线能够有效解决定向天线漏交易问题，经过该ETC交易装置的二次补充交易，能够有效提升ETC车辆的交易成功率，从而提高ETC车道的通过率。
所述装置安装于ETC收费车道RSU路侧标识单元探测区域后方，当车辆驶入ETC交易区域，ETC车道收费系统先通过RSU路侧标识单元对车辆上安装的OBU进行读写交易，若交易成功则抬杆放行，车辆可快速通过；若交易未成功，且车辆驶入补充交易设备检测区域，并由车辆检测装置2成功捕获，ETC车道收费系统将断开与RSU路侧标识单元的通讯通道，开启与补充交易设备的通讯通道，通过补充交易设备上ETC交易装置3对车辆上安装的OBU进行再次的读写交易，这样通过调整交易设备天线不同角度和距离的冗余方式，可大大提高ETC交易成功率，提高车辆通行效率，实现不停车快捷收费的目的。
如图3所示，射频处理器U10通过SPI接口与交易MCU连接，所述U10的7脚、10脚、21脚、24脚和28脚作为供电电源引脚，连接电容C61～C65作电源去耦电容，去耦电容就近均匀分布在芯片周围，所述U10的26脚和27脚作为外部晶振引脚，连接无源晶体Y3及其匹配电容C58和电容C59作为U10的基础时钟源，所述U10的8脚作为唤醒引脚必须通过电容C55连接到VDD电源，所述U10的9脚通过外接电阻R34连接到地，为U10提供偏置电路，所述U10的11脚和13脚通过外接滤波电容C56和C57抑制信号噪声，所述U10的3脚和4脚作为射频输出正、负引脚，当采用单端匹配电路时，射频输出正引脚3脚作为发送端，4脚作为匹配端通过外接电容C54连接到地，所述U10的5脚作为射频输入引脚；
所述电容C60、电容C51和电阻R35～R37组成射频输出信号的高通滤波匹配电路，发送功率放大器U8的3脚接收滤波后的射频信号，所述U8的8脚、9脚、18脚、19脚和20脚作为供电电源引脚，连接电容C45～C50作电源去耦电容，去耦电容就近均匀分布在芯片周围，所述U8的5脚作为参考电压，所述U8的6脚和7脚作为两位电子评估引脚通过外接电容C52和C53连接到5脚，所述U8的10脚作为模拟电源检测引脚通过外接电阻R33连接到地，所述U8的13脚作为功率放大器输出通过外接电阻R32和电容C44高通滤波连接到发送天线；
所述电容C40作为输入信号的高通滤波电容连接到接收降噪放大器U9的5脚，所述U9的1脚和6脚作为供电电源引脚，连接电容C42和C43作电源去耦电容，去耦电容就近均匀分布在芯片周围，所述U9的2脚作为接收放大器输入通过电容C41高通滤波连接到接收天线。
发送端连接5GHz、26dBm功率放大器，该功率放大器包含一个电源探测器，用于闭环监视和控制输出功率，集成了输入匹配、级间匹配和输出匹配，具有15dB动态范围和3.8GHz的陷波滤波器，集成度高，外围电路简单。
接收天线连接低噪声放大器，滤除接收信号中其他杂波，得到纯正接收信号，并对天线感应到微弱电流进行放大，满足后级电路对信号幅度的要求，由电容器耦合送入处理器与本振信号进行解调。
射频处理器采用低功耗、高性能的CMOS全集成芯片，集成了完整的射频收发、ASK解调和CRC功能，可同时接收多频道信息，可有效避免相邻信道的干扰。
所述PSAM读卡器包括加密模块，所述加密模块使用SAM加密模块，如图4所示。加密模块完全符合国际智能卡标准ISO-7816通讯协议，通讯波特率支持自适应，有效满足国内市场上各个厂家PSAM卡通讯需求。PSAM卡支持SM4和3DES两种加密算法，满足现有需求。
Claims (4)
1.一种用于提高ETC交易成功率的补充交易装置，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)内设置有车辆检测装置(2)、ETC交易装置(3)和供电装置(4)，所述车辆检测装置(2)包括线圈传感器，所述线圈传感器的信号输入端与LC振荡电路的输入端连接，所述LC振荡电路的信号输出端经信号放大电路与车检MCU的信号输入端连接，车检接口模块与所述车检MCU双向连接；所述ETC交易装置(3)包括交易MCU，交易接口模块与交易MCU双向连接，射频处理器与交易MCU双向连接，所述射频处理器的信号输出端与发送功率放大器的信号输入端连接，所述发送功率放大器的信号输出端与发送天线连接，接收天线的信号输出端与接收低噪放大器的信号输入端连接，接收低噪放大器的信号输出端与射频处理器的信号输入端连接，PSAM卡读写模块与所述交易MCU双向连接，所述车辆检测装置通过车检接口模块与车道控制器连接，将车辆检测信息传递到车道交易系统；所述ETC交易装置通过交易接口模块与车道控制器连接，将车辆交易信息传递到车道交易系统；所述供电装置(4)用于为所述补充交易装置中需要供电的模块提供工作电源。
2.如权利要求1所述的用于提高ETC交易成功率的补充交易装置，其特征在于：射频处理器U10通过SPI接口与交易MCU连接，所述U10的7脚、10脚、21脚、24脚和28脚作为供电电源引脚，连接电容C61～C65作电源去耦电容，去耦电容就近均匀分布在芯片周围，所述U10的26脚和27脚作为外部晶振引脚，连接无源晶体Y3及其匹配电容C58和电容C59作为U10的基础时钟源，所述U10的8脚作为唤醒引脚必须通过电容C55连接到VDD电源，所述U10的9脚通过外接电阻R34连接到地，为U10提供偏置电路，所述U10的11脚和13脚通过外接滤波电容C56和C57抑制信号噪声，所述U10的3脚和4脚作为射频输出正、负引脚，当采用单端匹配电路时，射频输出正引脚3脚作为发送端，4脚作为匹配端通过外接电容C54连接到地，所述U10的5脚作为射频输入引脚；
所述电容C60、电容C51和电阻R35～R37组成射频输出信号的高通滤波匹配电路，发送功率放大器U8的3脚接收滤波后的射频信号，所述U8的8脚、9脚、18脚、19脚和20脚作为供电电源引脚，连接电容C45～C50作电源去耦电容，去耦电容就近均匀分布在芯片周围，所述U8的5脚作为参考电压，所述U8的6脚和7脚作为两位电子评估引脚通过外接电容C52和C53连接到5脚，所述U8的10脚作为模拟电源检测引脚通过外接电阻R33连接到地，所述U8的13脚作为功率放大器输出通过外接电阻R32和电容C44高通滤波连接到发送天线；
所述电容C40作为输入信号的高通滤波电容连接到接收降噪放大器U9的5脚，所述U9的1脚和6脚作为供电电源引脚，连接电容C42和C43作电源去耦电容，去耦电容就近均匀分布在芯片周围，所述U9的2脚作为接收放大器输入通过电容C41高通滤波连接到接收天线。
3.如权利要求1所述的用于提高ETC交易成功率的补充交易装置，其特征在于：所述PSAM卡读写模块包括ISO-7816通讯协议模块。
4.如权利要求1所述的用于提高ETC交易成功率的补充交易装置，其特征在于：所述交易接口模块为RS485串口模块，用于长距离传输信号。
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|---|---|---|---|---|
| CN116094536A (zh) * | 2023-01-13 | 2023-05-09 | 南京燧锐科技有限公司 | 多通道射频芯片结构 |
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2020
- 2020-12-30 CN CN202023329706.2U patent/CN213958064U/zh active Active
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