[实用新型]一种用于多义性路径识别的双唤醒双频复合通行卡

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在高速公路联网收费中用于多义性路径识别的射频识别设备，兼有IC卡功能和远距离无线通信功能的复合通行卡。

背景技术

多义性路径识别是高速公路联网收费中遇到的一个难题，目前相关企业也提出了各种解决方案，其中包括运用射频识别(RFID)技术的无线路径自动标识方案。

无线路径自动标识系统是解决多义性路径识别问题的有效手段之一，系统由路侧基站、车道读卡器、车载单元装置组成。在路网内不同路段设置一种无线通信装置(路侧基站)，该装置能连续播发所在路径的识别码；在路网入口处，收费员通过车道读卡器把入口信息写入车载单元装置，随后把车载单元装置交给司机；当车辆在道路上行驶时，车内的车载单元装置能够接收到路侧基站发送的路径识别码，并保存在非易失性存储体中；车辆到达目的地(路网出口)时，司机把车载单元装置交回给收费员，收费员通过车道读卡器把车载单元装置保存的所有路径信息录入到收费系统中；这些路径信息是精确拆分帐的依据。

专业词汇解释：

多义性路径：从路网的一个确定的入口到达一个确定的出口，中间可能存在多条不同的路径，即：多义性路径。

路侧基站(RSU)：一种无线通信基站，负责广播所在路段的路径信息以及与经过的车载单元装置通信，通常放置在路边或路面正上方一定高度的龙门架上。

车道读卡器(ODU)：与车载单元装置通信，完成数据交互，通常在车道计算机的控制下工作，一般放置在路网的入口或出口处。

车载单元装置(OBU)：以无线方式与路侧基站RSU通信，记录车辆行使的路径信息，并通过车道读卡器ODU把数据传送到数据中心。

但是，现有的车载单元装置有射频卡、IC卡与射频卡结合的复合通行卡等多种形式，在设计方案上均存在以下不足：现有的所有方案射频部分都采用了定时间歇工作机制，有两种情况：(1)从出厂时开始就处于持续的定时间歇工作状态；(2)进入路网后一直处于定时间歇工作状态。以上所述的工作机制带来严重的问题是：功耗大：不管有无必要，都定时开启设备，浪费大量的电能，难以满足长期使用的要求，除非采用更大容量的电池，但又会带来体积大、成本高及不环保等问题；响应不及时：由于是定时间歇工作，即使进入通信区域，也不能马上交易，要等待一定时间后才能进入工作状态。

为了解决以上的问题，本实用新型提出了全新的双唤醒双频通信解决方案。

发明内容

本实用新型的目的在于通过双唤醒机制有效解决车载单元装置的功耗控制和实时通信问题，从而为路网收费多义性路径识别系统提供一种具有无线路径标识功能和IC卡功能，并且稳定可靠、体积小、造价低、使用寿命长的复合通行卡。

本实用新型所采用的技术方案：一种用于多义性路径识别的双唤醒双频复合通行卡，包括微处理器、存储单元、射频模块、射频收发天线、13.56MHz无线唤醒电路、13.56MHz唤醒天线、射频唤醒电路、射频唤醒天线和IC卡，所述射频收发天线通过射频模块与微处理器连接，13.56MHz唤醒天线通过13.56MHz无线唤醒电路与微处理器连接，射频唤醒天线通过射频唤醒电路与微处理器连接，微处理器与存储单元连接。

上述射频唤醒天线由微带天线和匹配电容相互连接组成，用于接收路网内的路侧基站发射的射频信号，并通过射频唤醒电路触发微处理器进入工作状态。所述射频唤醒电路包括射频唤醒天线、检波电路、滤波放大电路、抗干扰电路和驱动电路，所述射频唤醒天线接收到路侧基站发射的射频唤醒信号后经检波电路、滤波放大电路、抗干扰电路和驱动电路输出至微处理器，唤醒微处理器使其进入工作状态。

上述13.56MHz唤醒天线由微带天线和匹配电容相互连接组成，用于接收路网入口处或出口处的读卡器发射的13.56MHz无线信号，并通过13.56MHz无线唤醒电路触发微处理器进入工作状态。

上述射频收发天线由微带天线和匹配电容相互连接组成，通过射频模块与路网内的路侧基站进行数据交互通信，并将接收到的路径信息保存在存储单元中。

上述存储单元为非易失性存储体，可以存在于微处理器内部，也可以是独立的存储芯片。

上述IC卡可以是用塑料基片封装的标准IC卡，也可以绑定或贴装在电路板上，与电路板上的印刷天线连接，用于记录车辆行驶路径的入口信息。

上述双唤醒双频复合通行卡还包括一安全模块，与微处理器连接，采用密钥算法对通信数据进行加密和解密处理。

上述双唤醒双频复合通行卡还包括一电压检测电路，与微处理器连接。