[实用新型]一种用于多车道自由流电子收费的RSU天线控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能交通领域，特别是用于高速公路及城市主路道 路上的不停车收费技术，具体讲的是一种用于多车道自由流电子收费的 RSU天线控制器。

背景技术

随着ETC行业的快速发展，其应用已不仅仅局限于公路收费站出入 口电子收费，在高速行车的高速公路上也已有如多车道自由流电子收费 的应用，将来在城市主路缓解拥堵应用中也必将发挥其无需停车、快速 交易的优势。

但是，这些新型应用环境同传统的收费站不停车收费相比有一些不 同之处，如车辆无减速行驶的架势行为导向，行驶速度更快，最高可以 达到120km/h；道路断面单位时间内车辆通行数量更高，车流量更大；车 辆可以有跨道、变现等行驶行为。这些应用环境的变化对多车道自由流 电子收费路侧设备的交易耗时和交易逻辑控制提出了更高的要求，传统 的单RSU天线控制器+单RSU天线的收费站车道不停车收费解决方案已 很难满足需求。

为此，一些厂家针对这类应用设计了新型路侧设备，如单RSU天线 控制器+多RSU天线，通过集中控制的方式可解决交易逻辑控制问题，避 免因不同RSU天线间的微波信号相互干扰而造成交易失败，还通过提高 设备内处理器主频的方式提高系统处理能力。

但是这些还不足以最大程度的降低RSU天线控制器端时间消耗。目 前，现有RSU天线控制器使用PSAM卡同OBU(车载电子标签)中的ESAM 模块完成双向安全认证。PSAM卡的数据通信速率决定了多车道自由流电 子收费交易流程中完成安全认证所需耗时，按照ISO7816标准中相关参数 要求，PSAM卡初始数据通信速率为9600bps，调速后一般也只有几百 kbps。对某品牌PSAM按最高允许速率345600bps调速后进行密钥分散、 DES计算和MAC计算等安全认证过程中的必要指令执行，测试结果显示 这些指令自处理器向PSAM卡传输操作指令至从PSAM卡取回指令操作 结果，所消耗时间均在4～7ms，从而交易流程中所有安全认证相关操作耗 时累计可以达到50ms，典型整体交易耗时为250ms，占比大约20％。因此， 在多车道自由流道路断面过车率高、车速快的应用环境下，有必要寻求 一种技术措施来降低RSU天线控制器端时间消耗，进而减小单次交易时 间，增加整体单位时间内OBU交易次数，保障多车道自由流电子收费系 统顺利运行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提出一种 用于多车道自由流电子收费的RSU天线控制器，可减小多车道自由流电 子收费交易流程中安全认证相关操作耗时，进而减小单次交易时间。

为达到上述目的，本实用新型提出一种用于多车道自由流电子收费 的RSU天线控制器，其特征在于，包括安全单元、处理单元、RSU天线 通信单元和数据上传通信单元，所述安全单元包括PCI总线或PCI-E总线 接口加密卡及PCI总线或PCI-E总线接口电路，所述PCI总线或PCI-E总线 接口加密卡用于存放多车道自由流电子收费交易使用的安全密钥，并使 用内置硬件实现的对称和/或非对称算法对数据进行加密和解密，所述PCI 总线或PCI-E总线接口电路用于连接所述处理单元和所述PCI总线或 PCI-E总线接口加密卡，实现PCI总线以及PCI-E总线电平转换及通信协议 处理，所述处理单元包括CPU或FPGA或DSP，用于控制器内部部件控制、 安全单元数据处理和交易数据处理，所述RSU天线通信单元包括RS422 总线通信模块或CAN总线通信模块或光纤模块，用于所述处理单元与 RSU天线之间数据通信，所述数据上传通信单元包括USB或PCI-E总线接 口电路，用于PCI总线以及PCI-E总线电平转换及通信协议处理，用于所 述处理单元与车道工控机之间数据通信。

优选的，所述处理单元与安全单元通过并行总线连接。

优选的，所述RSU天线通信单元的数量为一个或多个。