一种用于ETC收费系统的低功耗通信单元及通信方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于ETC收费系统的低功耗通信单元及通信方法。通信单元包括发卡机、收卡机和ETC卡机，发卡机和收卡机分别包括射频读头设备，ETC卡机包括射频电子开关、主控芯片和无线收发模块；射频电子开关用于：当其被发卡机的射频读头设备读取到时，向主控芯片发出中断触发指令；当其被收卡机的射频读头设备读取到时，向主控芯片发出休眠指令；主控芯片用于：当其接收到中断触发指令时，启动无线收发模块，利用无线收发模块与发卡机进行数据交互；当其接收到休眠指令时，先利用无线收发模块与收卡机进行数据交互，再关闭无线收发模块，并且主控芯片进入低功耗休眠状态。本发明专利技术能降低ETC卡机的功耗、节省电能。

Low power consumption communication unit and communication method for ETC charging system

The invention discloses a low power consumption communication unit and a communication method for a ETC charging system. The communication unit includes a card collecting machine and ETC machine, card machine, card machine and card receiver including RF reader equipment, ETC card comprises a radio frequency electronic switch, a main control chip and the wireless transceiver module; RF electronic switch: when it is used for RF card machine reading device reads to the head, to the main control chip send interrupt the trigger command; when it is collecting machine RF read head device reads it to the main control chip sends the dormant instruction; the main control chip for: when it receives the interrupt trigger command, start the wireless transceiver module, data exchange and card using wireless transceiver module; when it receives the dormant command, first use the wireless transceiver module to interact with the data collecting machine, and then turn off the wireless transceiver module, and main control chip to enter dormancy. The invention can reduce the power consumption of the ETC card machine and save energy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ETC收费系统，尤其涉及一种用于ETC收费系统的低功耗通信单元及通信方法。
技术介绍
目前，国内的正在大力建设ETC系统。作为ETC系统的重要环节，车载OBU通常采用带电池的ETC卡机的形式实现，这个ETC卡机会搭载一个5.8G的无线模块，对于无线模块而言，其低功耗设计是非常重要的，无线模块将直接影响ETC卡机的使用寿命，以及用户的使用体验。但是现有的通信方式下，ETC卡机是实时监听的，其真正起到作用的阶段是进入高速公路以后，而汽车多数情况下行驶于高速公路以外的区域，由于ETC卡机实时监听，则导致其一直处于高功耗状态，不仅浪费电能，而且影响ETC卡机的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种用于ETC收费系统，并且能降低ETC卡机的功耗，进而节省电能、提高ETC卡机使用寿命的低功耗通信单元及通信方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案。一种用于ETC收费系统的低功耗通信单元，包括有发卡机、收卡机和ETC卡机，所述发卡机和收卡机分别设于高速公路的入口处和出口处，所述ETC卡机安装于汽车上，所述发卡机和收卡机分别包括有射频读头设备，所述ETC卡机包括有射频电子开关、主控芯片和无线收发模块，其中：所述射频电子开关用于：当其被发卡机的射频读头设备读取到时，向主控芯片发出中断触发指令；当其被收卡机的射频读头设备读取到时，向主控芯片发出休眠指令；所述主控芯片用于：当其接收到中断触发指令时，启动无线收发模块，并利用所述无线收发模块与发卡机进行数据交互；当其接收到休眠指令时，先利用所述无线收发模块与收卡机进行数据交互，再关闭无线收发模块，之后进入低功耗休眠状态。优选地，所述射频读头设备为13.56MHz射频读头，所述射频电子开关为13.56MHz射频电子开关。优选地，所述无线收发模块为5.8GHz通信模块。优选地，所述发卡机和收卡机之间设有中途5.8GHz读头设备，所述中途5.8GHz读头设备用于与所述无线收发模块交互通信，以监听ETC卡机在行车过程中的数据。一种用于ETC收费系统的低功耗通信方法，该方法基于一通信单元实现，所述通信单元包括有发卡机、收卡机和ETC卡机，所述发卡机和收卡机分别设于高速公路的入口处和出口处，所述ETC卡机安装于汽车上，所述发卡机和收卡机分别包括有射频读头设备，所述ETC卡机包括有射频电子开关、主控芯片和无线收发模块，所述方法包括如下步骤：步骤S1，当所述射频电子开关被发卡机的射频读头设备读取到时，向主控芯片发出中断触发指令；步骤S2，所述主控芯片接收到中断触发指令后，启动无线收发模块，并利用所述无线收发模块与发卡机进行数据交互；步骤S3，当所述射频电子开关被收卡机的射频读头设备读取到时，向主控芯片发出休眠指令；步骤S4，所述主控芯片接收到休眠指令后，先利用所述无线收发模块与收卡机进行数据交互，再关闭无线收发模块，之后进入低功耗休眠状态。优选地，所述射频读头设备与射频电子开关基于ISO14443-typeA协议通信。优选地，所述发卡机和收卡机之间设有中途5.8GHz读头设备，所述无线收发模块为5.8GHz通信模块，所述中途5.8GHz读头设备用于与所述无线收发模块交互通信，以监听ETC卡机在行车过程中的数据。优选地，所述步骤S2中，所述主控芯片与发卡机完成数据交互之后，所述主控芯片进入休眠状态，所述无线收发模块进入监听状态，当所述无线收发模块监听到中途5.8GHz读头设备发出的5.8GHz信号时，向主控芯片发送唤醒指令，当所述主控芯片接收唤醒指令后，利用无线收发模块与中途5.8GHz读头设备进行数据交互。优选地，所述主控芯片与中途5.8GHz读头设备完成数据交互后，所述主控芯片进入休眠状态，所述无线收发模块进入监听状态。本专利技术公开的用于ETC收费系统的低功耗通信单元及通信方法中，ETC卡机内置有射频电子开关，当汽车行至高速公路的发卡机时，通过射频读头设备发出开卡命令，射频电子开关解析命令后发出中断触发指令至主控芯片，利用中断唤醒主控芯片，使得无线收发模块进入监听状态，并与发卡机进行数据交互，以令发卡机收集相关的行车数据。当汽车要驶离高速公路出口时，再通过射频读头设备发出收卡、结算命令，无线收发模块与收卡机先进行结算等数据交互，结算完成后关闭无线收发模块，同时主控芯片进入低功耗休眠状态，从而实现了在高速公路行车过程中启动ETC卡机，在驶离高速公路后进入低功耗休眠状态，进而节省电能、提高ETC卡机使用寿命。附图说明图1为本专利技术通信单元的组成框图。图2为本专利技术优选实施例中通信单元的应用状态示意图。图3为本专利技术通信方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作更加详细的描述。本专利技术公开了一种用于ETC收费系统的低功耗通信单元，结合图1和图2所示，该通信单元包括有发卡机1、收卡机2和ETC卡机3，所述发卡机1和收卡机2分别设于高速公路的入口处和出口处，所述ETC卡机3安装于汽车上，所述发卡机1和收卡机2分别包括有射频读头设备4，所述ETC卡机3包括有射频电子开关5、主控芯片6和无线收发模块7，其中：所述射频电子开关5用于：当其被发卡机1的射频读头设备4读取到时，向主控芯片6发出中断触发指令；当其被收卡机2的射频读头设备4读取到时，向主控芯片6发出休眠指令；所述主控芯片6用于：当其接收到中断触发指令时，启动无线收发模块7，并利用所述无线收发模块7与发卡机1进行数据交互；当其接收到休眠指令时，先利用所述无线收发模块7与收卡机2进行数据交互，再关闭无线收发模块7，之后进入低功耗休眠状态。上述通信单元中，为ETC卡机3内置一个射频电子开关5，当汽车行至高速公路的发卡机1时，通过射频读头设备4发出开卡命令，射频电子开关5解析命令后发出中断触发指令至主控芯片6，利用中断唤醒主控芯片6，使得无线收发模块7进入监听状态，并与发卡机1进行数据交互，以令发卡机1收集相关的行车数据。当汽车要驶离高速公路出口时，再通过射频读头设备4发出收卡、结算命令，无线收发模块7与收卡机2先进行结算等数据交互，结算完成后关闭无线收发模块7，同时主控芯片6进入低功耗休眠状态，从而实现了在高速公路行车过程中启动ETC卡机3，在驶离高速公路后进入低功耗休眠状态，进而节省电能、提高ETC卡机使用寿命。作为一种优选方式，所述射频读头设备4为13.56MHz射频读头，所述射频电子开关5为13.56MHz射频电子开关。本实施例中，所述无线收发模块7为5.8GHz通信模块。进一步地，所述发卡机1和收卡机2之间设有中途5.8GHz读头设备8，所述中途5.8GHz读头设备8用于与所述无线收发模块7交互通信，以监听ETC卡机3在行车过程中的数据。本专利技术还公开一种用于ETC收费系统的低功耗通信方法，结合图1至图3所示，该方法基于上述通信单元实现，所述方法包括如下步骤：步骤S1，当所述射频电子开关5被发卡机1的射频读头设备4读取到时，向主控芯片6发出中断触发指令；步骤S2，所述主控芯片6接收到中断触发指令后，启动无线收发模块7，并利用所述无线收发模块7与发卡机1进行数据交互；步骤S3，当所述射频电子开关5被收卡机2的射频读头设备4读取到时，向主控芯片6发出休眠指令；步骤S4，所述主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于ETC收费系统的低功耗通信单元，包括有发卡机(1)、收卡机(2)和ETC卡机(3)，所述发卡机(1)和收卡机(2)分别设于高速公路的入口处和出口处，所述ETC卡机(3)安装于汽车上，其特征在于，所述发卡机(1)和收卡机(2)分别包括有射频读头设备(4)，所述ETC卡机(3)包括有射频电子开关(5)、主控芯片(6)和无线收发模块(7)，其中：所述射频电子开关(5)用于：当其被发卡机(1)的射频读头设备(4)读取到时，向主控芯片(6)发出中断触发指令；当其被收卡机(2)的射频读头设备(4)读取到时，向主控芯片(6)发出休眠指令；所述主控芯片(6)用于：当其接收到中断触发指令时，启动无线收发模块(7)，并利用所述无线收发模块(7)与发卡机(1)进行数据交互；当其接收到休眠指令时，先利用所述无线收发模块(7)与收卡机(2)进行数据交互，再关闭无线收发模块(7)，之后进入低功耗休眠状态。

【技术特征摘要】
1.一种用于ETC收费系统的低功耗通信单元，包括有发卡机(1)、收卡机(2)和ETC卡机(3)，所述发卡机(1)和收卡机(2)分别设于高速公路的入口处和出口处，所述ETC卡机(3)安装于汽车上，其特征在于，所述发卡机(1)和收卡机(2)分别包括有射频读头设备(4)，所述ETC卡机(3)包括有射频电子开关(5)、主控芯片(6)和无线收发模块(7)，其中：所述射频电子开关(5)用于：当其被发卡机(1)的射频读头设备(4)读取到时，向主控芯片(6)发出中断触发指令；当其被收卡机(2)的射频读头设备(4)读取到时，向主控芯片(6)发出休眠指令；所述主控芯片(6)用于：当其接收到中断触发指令时，启动无线收发模块(7)，并利用所述无线收发模块(7)与发卡机(1)进行数据交互；当其接收到休眠指令时，先利用所述无线收发模块(7)与收卡机(2)进行数据交互，再关闭无线收发模块(7)，之后进入低功耗休眠状态。2.如权利要求1所述的用于ETC收费系统的低功耗通信单元，其特征在于，所述射频读头设备(4)为13.56MHz射频读头，所述射频电子开关(5)为13.56MHz射频电子开关。3.如权利要求1所述的用于ETC收费系统的低功耗通信单元，其特征在于，所述无线收发模块(7)为5.8GHz通信模块。4.如权利要求3所述的用于ETC收费系统的低功耗通信单元，其特征在于，所述发卡机(1)和收卡机(2)之间设有中途5.8GHz读头设备(8)，所述中途5.8GHz读头设备(8)用于与所述无线收发模块(7)交互通信，以监听ETC卡机(3)在行车过程中的数据。5.一种用于ETC收费系统的低功耗通信方法，该方法基于一通信单元实现，所述通信单元包括有发卡机(1)、收卡机(2)和ETC卡机(3)，所述发卡机(1)和收卡机(2)分别设于高速公路的入口处和出口处，所述ETC卡机(3)安装于汽车上，其特征在于，所述发卡机(1)和收卡机(2)分别包括有射频读头设备(4)，所述ETC卡机(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘路路，龚明杨，叶玉成，李宏杰，张明宇，
申请(专利权)人：武汉瑞纳捷电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42