[发明专利]一种可编程自适应单片式车载单元

说明书

本发明公开一种可编程自适应单片式车载单元，属于涉及自动收费系统的物理技术领域，解决现有OBU无法自适应地兼容不同省份的新旧ETC系统的问题。本发明的可编程自适应单片式车载单元，包括：数字处理单元、5G通信模块以及电源模块，本发明将数字处理单元的系统盘两个分区分别安装版本不同的OBU系统，通过射频单元接收路侧单元发出的携带有相应版本的OBU系统的激活码的激活请求信息，实现相应OBU系统版本的启动。本发明通过5G通信模块，从网络平台下载最新版本的OBU系统到数字处理单元，以覆盖第一分区和第二分区中安装的淘汰版本的OBU系统，实现OBU适应ETC系统更新的软件升级，实现无需更换OBU，通过软件更新来完成OBU的升级换代。

技术领域

本发明涉及智能交通技术，具体公开了一种可编程自适应单片式车载单元，属于涉及自动收费系统的物理技术领域。

背景技术

现运行的两种高速公路付费方式分别是半自动付费方式和后台自动记账扣费方式，半自动付费方式通过高速公路复合通行卡（Compound Pass Card，CPC）实现，后台自动记账扣费方式利用包含车辆通过车载单元（On board Unit，OBU）的电子不停车收费系统（Electronic Toll Collection，ETC）完成。

CPC卡是一张具备路径识别功能的复合通行卡，在入口发放CPC卡，在出口收卡确认通行路径并收费。这种收费方式有两个问题，其一，CPC卡适用于一段路程的路径识别，而现有的路径识别技术和CPC卡无法处理这么庞大的路径节点；其二，CPC卡的成本普遍高于普通IC卡，CPC卡的购置、维护、跨省通行的调拨成本较高。

现有ETC收费系统中，ETC车辆通过OBU和后台记账行驶自动完成扣费，通过车道旁的路侧单元（Road Side Unit，RSU）与来往车辆上的OBU进行交互完成交易。而现在投入使用的是双卡式OBU，双卡式OBU由电子标签和IC卡组成，这种付费方式采用的电子钱包离线式收费无法满足自由流模式下的“后付费”需求。此外，现有这种ETC系统在专用车道电子收费的车道设计中存在栏杆，难以满足自由流的发展需求。

解决上述这两种收费方式产生的问题最可行的方法是采用单片式OBU。一方面，单片式OBU成本低，便于迅速在全国普及推广，替代不易管理的CPC卡；另一方面，单片式OBU的可靠性和交易成功率高于CPC卡和双卡式OBU，也顺应未来高速公路收费向全自由流模式的过渡。单片式OBU采用高集成度芯片设计方案，设备主要由芯片组、电池、外围电路和外壳三部分组成，芯片组集成嵌入式安全控制模块（Embedded Secure Access Module，ESAM）、微控制单元（Microcontroller Unit，MCU）和专用短程通信（Dedicated Short RangeCommunication，DSRC）模块，DSRC模块与ETC天线通信完成身份认证和收费交易。相对于双片式OBU，单片式将IC卡和读写卡电路取消，只保留必要的电路结构，降低功耗且缩短了交易时间。

目前，我国的高速公路网络非常庞大，有众多节点，在ETC系统和硬件更新的时候，势必有部分省份不能及时更新，造成OBU无法兼容不同省份新旧ETC系统的问题。而一般ETC系统的整体更新周期在两三年左右，这就可能会造成不同省份因为ETC系统版本不同而无法通行的问题。

发明内容

本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供了一种可编程自适应单片式车载单元，通过具有双系统OBU的数字处理单元实现了不同省份ETC系统的软件更新，解决了现有OBU无法自适应地兼容不同省份新旧ETC系统的技术问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

本发明提供一种可编程自适应单片式车载单元，包括：数字处理单元、5G通信模块以及电源模块，所述5G通信模块和所述电源模块分别与所述数字处理单元连接；

数字处理单元的系统盘划分有第一分区和第二分区，所述第一分区和所述第二分区用于安装版本不同的OBU系统，以适应不同省份ETC系统更新的版本差异；