ETC无线供电OBU装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开ETC无线供电OBU装置，装置包括：天线系统、微波功率收集系统和OBU系统，天线系统用于收发微波信号，微波功率收集系统用于将接收的微波信号中的微波能量转换为直流电能量给OBU系统供电，OBU系统用于通过天线系统与ETC系统的RSU系统进行信息交互。通过对RSU的微波信号中的微波能量进行收集和存储，实现对OBU装置的供电，克服了现有技术中RSU发射的微波信号中的微波能量没有得到很好利用的缺陷以及OBU装置运用电池进行供电的制造成本高和使用及维护成本高的问题，不必因电池的使用寿命有限而需要后期维护，亦不必因配置安装电池的空间而增加制造成本。装电池的空间而增加制造成本。装电池的空间而增加制造成本。

【技术实现步骤摘要】
ETC无线供电OBU装置


[0001]本专利技术涉及无线通信技术，远距离物联网，无线远距离金融支付，ETC不停车收费领域，具体涉及ETC无线供电OBU装置。

技术介绍

[0002]ETC(Electronic Toll Collection，不停车收费系统)通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通信，扣取用户卡上的金额或利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。在ETC系统中，OBU(On board Unit，车载单元)采用DSRC(Dedicated Short Range Communication)技术，与RSU进行通信的微波装置，OBU放在车上，路边架设路侧单元(RSU，Road Side Unit)，相互之间通过微波进行通信，车辆高速通过RSU的时候，OBU和RSU之间用微波通信。RSU(Road Side Unit，路侧单元)安装在路侧，采用DSRC技术与OBU进行通信，实现车辆身份识别，电子扣费。
[0003]在RSU装置与OBU装置通信过程中，RSU装置发射的微波没有得到很好的利用。其中，现有的OBU装置使用电池进行供电，电池的使用寿命有限且需要后期维护。对于OBU装置来说，需要设置安装电池的空间以及需满足拆卸与安装电池的要求。基于上述原因，OBU装置运用电池供电将难以避免会增加制造成本和维护成本。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题的一个或多个，本专利技术提出了ETC无线供电OBU装置，通过对微波信号中的微波能量进行收集和存储，实现对OBU装置的供电，减少因电池供电的制造成本高和维护成本高的问题。同时，将功率收集系统和OBU系统有机结合，使ETC无线供电OBU装置使用寿命长、体积小、重量轻和成本低，使用寿命不受电池寿命限制，减少安装电池的空间，减少电池对应的重量，减少更换电池的成本。
[0005]第一方面，提供了ETC无线供电OBU装置，与ETC中的RSU通信连接，所述OBU装置包括：天线系统、微波功率收集系统和OBU系统，所述天线系统用于收发微波信号，所述微波功率收集系统用于将接收的所述微波信号中的微波能量转换为电能量给所述OBU系统供电，所述OBU系统用于通过所述天线系统与所述RSU装置进行信息交互。由此，可以具有利用收集的微波能量为OBU装置进行供电的效果。
[0006]在一些实施方式中，所述天线系统包括第一天线单元和第二天线单元，所述第一天线单元用于接收所述微波信号给所述微波功率收集系统，所述第二天线单元用于为所述OBU系统收发所述微波信号。
[0007]在一些实施方式中，所述天线系统包括共用天线单元，所述共用天线单元用于所述微波信号中的微波能量给所述微波功率收集系统以及为所述OBU系统收发所述微波信号。
[0008]在一些实施方式中，所述天线系统包括共用天线单元和时分开关，所述共用天线
单元收发微波信号，所述时分开关用于连通天线系统与微波功率采集系统将接收的所述微波信号提供给所述微波功率采集系统；或连通天线系统与OBU系统，使所述共用天线单元对OBU系统的所述微波信号进行收发。
[0009]在一些实施方式中，所述天线系统包括共用天线单元和功分器，所述共用天线单元收发微波信号，所述功分器用于将接收的所述微波信号分为两个支路微波信号，将一支路微波信号提供给所述微波功率采集系统，以及将另一支路微波信号传输给OBU系统，所述功分器还通过所述天线系统发射所述OBU系统的微波信号，使所述共用天线单元对OBU系统的所述微波信号进行收发。
[0010]在一些实施方式中，所述微波功率收集系统包括依次连接的匹配网络单元、RF
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DC变换单元、功率管理单元和能量存储单元；所述匹配网络单元用于将天线系统与RF
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DC变换单元进行阻抗匹配，使天线系统所收集的微波信号进入RF
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DC变换单元进行能量变换；所述RF
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DC变换单元用于将相匹配的微波信号中的微波能量转换成直流电能量；所述功率管理单元用于对直流电能量进行整合以形成便于能量存储单元存储的形式进行能量存储；所述能量存储单元用于存储所述直流电能量；和/或
[0011]所述OBU系统包括RF收发系统、调制解调单元、编解码器、电源单元以及数据处理和控制单元；所述RF收发系统用于接收所述RSU系统发射的微波信号和向所述RSU系统发射微波信号；所述调制解调单元用于从接收的微波信号中提取接收信息和整合发射的微波信号对应的发射信息；所述编解码器用于对所述接收信息解码和对发射信息进行编码；所述电源单元用于接收所述能量存储单元提供的电能量并将所述接收到的电能量为OBU系统供电；所述数据处理和控制单元用于对所述解码后的信息进行数据处理以便于与RSU系统进行信息交互。
[0012]在一些实施方式中，所述微波功率收集系统包括匹配网络单元、微波接收单元、RF
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DC变换单元、功率管理单元和能量存储单元；所述匹配网络单元用于将天线系统与RF
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DC变换单元进行阻抗匹配，使天线系统所收集的微波信号进入RF
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DC变换单元进行能量变换；所述微波接收单元用于接收微波能量；所述RF
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DC变换单元用于将相匹配的微波信号中的微波能量转换成直流电能量；所述功率管理单元用于对直流电能量进行整合以形成便于能量存储单元存储的形式进行能量存储；所述能量存储单元用于存储所述直流电能量。
[0013]在一些实施方式中，所述OBU系统包括微波接收单元、微波发射单元、A/D解调单元、D/A调制单元、编解码器、电源单元以及数据处理和控制单元，所述微波接收单元用于接收微波信号；所述微波发射单元用于发射微波信号；所述A/D解调单元用于从接收的微波信号中提取接收信息；D/A调制单元用于整合发射的微波信号对应的发射信息；所述编解码器用于对所述接收信息解码和对发射信息进行编码；所述电源单元用于接收所述能量存储单元提供的电能量并将所述接收到的电能量为OBU系统供电；所述数据处理和控制单元用于对所述解码后的信息进行数据处理以便于与RSU系统进行信息交互。
[0014]在一些实施方式中，所述OBU装置为制成的预设形式，所述预设形式包括IC卡形式；
[0015]所述OBU装置与RSU装置通过远程方式进行信息交互，所述信息交互包括金融支付操作。
[0016]第二方面，提供了一种实现OBU装置无线供电的方法，包括以下步骤：天线系统接
收微波信号，并将接收的所述微波信号传输给微波功率收集系统和OBU系统；
[0017]微波功率收集系统接收所述微波信号，并对所述微波信号的微波能量进行转换为电能量给所述OBU系统供电；
[0018]OBU系统接收所述微波信号并对所述微波信号进行信息提取和处理；以及
[0019]OBU系统还通过所述天线系统发射微波信号，实现OBU系统与RSU本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ETC无线供电OBU装置，其特征在于，所述OBU装置包括：天线系统、微波功率收集系统和OBU系统，所述天线系统用于收发微波信号，所述微波功率收集系统用于将接收的所述微波信号中的微波能量转换为电能量给所述OBU系统供电，所述OBU系统用于通过所述天线系统与ETC系统中的RSU装置进行信息交互。2.根据权利要求1所述的ETC无线供电OBU装置，其特征在于，所述天线系统包括第一天线单元和第二天线单元，所述第一天线单元用于接收所述微波信号给所述微波功率收集系统，所述第二天线单元用于为所述OBU系统收发所述微波信号。3.根据权利要求1所述的ETC无线供电OBU装置，其特征在于，所述天线系统包括共用天线单元，所述共用天线单元用于接收所述微波信号中的微波能量给所述微波功率收集系统以及为所述OBU系统收发微波信号。4.根据权利要求1所述的ETC无线供电OBU装置，其特征在于，所述天线系统包括共用天线单元和时分开关，所述共用天线单元收发微波信号，所述时分开关用于连通天线系统与微波功率采集系统将接收的所述微波信号提供给所述微波功率采集系统；或连通天线系统与OBU系统，使所述共用天线单元对OBU系统的所述微波信号进行收发。5.根据权利要求1所述的ETC无线供电OBU装置，其特征在于，所述天线系统包括共用天线单元和功分器，所述共用天线单元收发微波信号，所述功分器用于将接收的所述微波信号分为两个支路微波信号，将一支路微波信号提供给所述微波功率采集系统，以及将另一支路微波信号传输给OBU系统，所述功分器通过所述天线系统发射所述OBU系统的微波信号，使所述共用天线单元对所述OBU系统的所述微波信号进行收发。6.根据权利要求1
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5任一项所述的ETC无线供电OBU装置，其特征在于，所述微波功率收集系统包括依次连接的匹配网络单元、RF
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DC变换单元、功率管理单元和能量存储单元；所述匹配网络单元用于将天线系统与RF
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DC变换单元进行阻抗匹配，使天线系统所收集的微波信号进入RF
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DC变换单元进行能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：张远见，罗瑞发，
申请(专利权)人：深圳市敏行电子有限公司，
类型：发明
国别省市：