[发明专利]一种具有太阳能采集机制的路侧设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能交通与物联网领域中的路侧设备(或称路侧单元、读写器)，特别是涉及一种具有太阳能采集机制的路侧设备。

背景技术

经过十多年来的不断发展，我国高速公路电子不停车收费(ElectronicToll Collection，简称ETC)随着国家标准的颁布实施及试点推广，目前已比较成熟规范，其快捷高效也得到广泛认可，这为下一步ETC走进城市打下了良好的基础。

据研究表明，因交通拥堵和管理问题，我国15座城市每天损失近10亿元财富；另有专家指出，汽车尾气是造成PM2.5超标的主要原因，应收取拥堵费以促进减少汽车出行数量。种种情况也表明，城市交通状况正每况愈下，不容乐观，而推动改善城市交通环境，离不开智能交通与物联网技术的深度融合、开发与应用。

目前，ETC向城市大规模推广应用，存在以下几个问题有待克服：1、升级建设停车场ETC系统，易受环境空间及成本因素制约，其配电布线及土建改造工程量、维护量较大；2、使用ETC设备来解决城市路边停车电子收费，目前几乎没有先例，可供参考借鉴的技术方案不多；3、现有ETC路侧设备不能兼容基于RFID的人、车、物识别管理，这大大限缩了设备的应用范围，也降低了设备安装使用率。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于避免上述现有技术方案的不足之处而提出一种具有节能

环保、安装简便、从单频点单协议，到多频点多协议均能有效融合的路侧设备(RoadSide Equipment，简称RSE)。

本发明解决所述的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

设计、使用一种具有太阳能采集机制的路侧设备，所述路侧设备包括：光伏能量采集与供电单元、微处理器及与所述微处理器相连接的微波射频通讯器和收发天线、联机数据通讯接口、人机界面处理单元、安全访问模块、检测器。

所述光伏能量采集与供电单元，包括：太阳能电池板、能量采集芯片、外部供电电源、内置后备电池、充电控制电路、储能器件与稳压电路。所述太阳能电池板的正极连接所述能量采集芯片的输入端，所述能量采集芯片的充电输出端连接所述充电控制电路的第一输入端，所述外部供电电源的正极(或交流电源火线)连接所述充电控制电路的第二输入端，所述内置后备电源的正极连接所述充电控制电路的第三输入端，所述充电控制电路的输出端连接储能器件的正极和所述稳压电路的输入端，所述稳压电路的输出端即为负载电源。所述光伏能量采集与供电单元主要作用为通过充电控制电路，按照太阳能、外部供电电源、内置后备电池这个自高至低的优先级顺序，对储能器件进行充电管理，所储存的电能通过稳压电路稳压后输出，以提供设备整体工作所需电能。

更进一步地，所述太阳能电池板，包括单晶硅、多晶硅或非晶硅太阳能电池板；所述能量采集芯片具有最大功率点跟踪、控制功能，具有监测所述储能器件正极电压，并向所述充电控制电路提供储能不足信号以切换充电源的功能；所述储能器件，包括超级电容、复合电容、可充电锂电池或薄膜电池。

所述微处理器，包括：低功耗单片机、射频收发一体化(SOC)单片机、智能卡安全芯片、FPGA、嵌入式ARM或DSP处理器。

所述微波射频通讯器和收发天线，是所述微处理器与外部设备、车载单元OBU、车载设备OBE、或RFID进行空中数据传递、实时认证、加密通讯或完成金融交易的通讯连接部件，包括：5.8GHz、5.8GHz和2.4GHz和300-928MHz特定频段、5.8GHz和300-928MHz特定频段、2.4GHz、300-928MHz特定频段、2.4GHz和300-928MHz特定频段、或5.8GHz和2.4GHz的无线通讯器及其配套收发天线，所述无线通讯器包括：收发器、收发及唤醒器、或特定无线通讯协议处理器。

所述联机数据通讯接口，是指所述微处理器与外部设备、上位机、后台系统等进行组网通讯、实时认证、加密通讯或完成金融交易的外部联接接口，包括：有线和/或无线数据通讯接口，所述有线数据通讯接口包括UART、USB或TCP/IP网络接口；所述无线数据通讯接口包括：ANT、ZigBee、GPRS或特定协议的无线网络通讯部件及其配套的收发天线。

所述安全访问模块，是一种用于进行安全计算与安全存取、实时认证、加密通讯或可以脱机完成金融交易的信息安全部件，包括：PSAM消费安全访问模块或ESAM嵌入式安全访问模块，和/或内置于所述微处理器的安全访问软硬件模块。

所述人机界面处理单元，包括：按键、指示灯、蜂鸣器或显示屏。