一种具有太阳能采集机制的路侧设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有太阳能采集机制的路侧设备，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。同现有技术方案相比，本实用新型专利技术具备太阳能采集机制，通讯频点及协议采用积木式技术架构方案，具有节能环保、安装升级简便、兼容性强、易于推广普及的特点。产品适用于城市环境下各种智能交通及物联网应用，如停车场ETC系统、智能咪表、车位管理及其它基于RFID的人、车、物识别管理等。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

A roadside equipment with solar collection system

The utility model relates to a roadside device with solar energy collection mechanism, including photovoltaic energy collection is connected with the power supply unit, microprocessor and the microprocessor and microwave RF communication device and antenna, on-line data communication interface, human-machine interface processing unit, security access module, detector. Compared with the prior art, the utility model has solar collection mechanism, communication frequency and protocol adopts modular architecture scheme, with energy saving and environmental protection, install the upgrade simple, strong compatibility, easy to popularize. Products applicable to the application of a variety of intelligent traffic and Internet city environment, such as ETC system, intelligent parking lot parking and parking management based on RFID and other people, vehicles and goods identification management.

【技术实现步骤摘要】

本技术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。
技术介绍
经过十多年来的不断发展，我国高速公路电子不停车收费(Electronic TollCollection，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。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题，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)。本技术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，包括微处理器、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、微波射频通讯器和收发天线，所述联机数据通讯接口、人机界面处理单元、安全访问模块、检测器、微波射频通讯器均与所述微处理器连接；其特征在于:还包括光伏能量采集与供电单元，该光伏能量采集与供电单元与所述微处理器、联机数据通讯接口、安全访问模块、检测器和微波射频通讯器电连接。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0BU、车载设备0ΒΕ、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:有线数据通讯接口和/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。所述检测器，是一种安装于路侧设备内或外，能对特定目标，如人、车、物的存在与否和/或移动方向进行检测判断，通过有线或无线连接提供相关结果信息给所述微处理器，用以启动或关闭所述微波射频通讯器从而实现环保节能、准确控制的功能部件；所述无线连接须满足所述检测器与所述微波射频通讯器或所述联机数据通讯接口能够通讯对接这个先决条件；所述检测器包括:地磁检测器、红外检测器、超声波检测器、微波检测器、视频识别检测器或线圈地感。同现有技术相比较，本技术一种具有太阳能采集机制的路侧设备，具有如下技术效果:1.电源系统使用了能量采集芯片，可采集低至微瓦级别的光伏能量，太阳能采集利用率高、采集量大，可作为设备日常供电的主要能源，额外添加一到两个备用电源，即可保证可靠供电，环保节能效益明显；2.在微波射频通讯器及安全访问模块组合设计上，能支持从单频点单协议到多频点多协议的积木式技术架构方案，产品升级容易、兼容性强、适应面广，尤其适合城市环境下的各种智能交通及物联网应用；3.兼具太阳能及无线网络通讯两大特色的路侧设备，体积将更小巧，安装更简单，大大降低了工程施工及安装维护难度，也使得产品更易于推广使用。附图说明图1是本技术路侧设备结构原理示意图；图2是本技术路侧设备中的光伏能量采集与供电单元结构原理示意图；图3是所述路侧设备RSE应用于路边停车电子收费系统原理方框示意图。具体实施方式如图1，本技术一种具有太阳能采集机制的路侧设备，包括:光伏能量采集与供电单元15、微处理器10及与所述微处理器10相连接的微波射频通讯器111和收发天线112、联机数据通讯接口 121、人机界面处理单元13、安全访问模块14、检测器16。如图2，所述光伏能量采集与供电单元15，包括:太阳能电池板151、能量采集芯片154、外部供电电源152、内置后备电池153、充电控制电路155、储能器件156与稳压电路157。所述太阳能电池板151的正极连接所述能量采集芯片154的输入端，所述能量采集芯片154的充电输出端连接所述充电控制电路155的第一输入端,所述外部供电电源152的正极(或交流电源火线)连接所述充电控制电路155的第二输入端，所述内置后备电源153的正极连接所述充电控制电路155的第三输入端，所述充电控制电路155的输出端连接所述储能器件156的正极和所述稳压电路157的输入端，所述稳压电路157的输出端即为负载电源。所述光伏能量采集与供电单元15的主要作用为通过充电控制电路155，按照太阳能151本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有太阳能采集机制的路侧设备，包括微处理器、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、微波射频通讯器和收发天线，所述联机数据通讯接口、人机界面处理单元、安全访问模块、检测器、微波射频通讯器均与所述微处理器连接；其特征在于：还包括光伏能量采集与供电单元，该光伏能量采集与供电单元与所述微处理器、联机数据通讯接口、安全访问模块、检测器和微波射频通讯器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有太阳能采集机制的路侧设备，包括微处理器、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、微波射频通讯器和收发天线，所述联机数据通讯接口、人机界面处理单元、安全访问模块、检测器、微波射频通讯器均与所述微处理器连接；其特征在于:还包括光伏能量采集与供电单元，该光伏能量采集与供电单元与所述微处理器、联机数据通讯接口、安全访问模块、检测器和微波射频通讯器电连接。2.如权利要求1所述的具有太阳能采集机制的路侧设备，其特征在于: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。3.如权利要求2所述的具有太阳能采集机制的路侧设备，其特征在于: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。4.如权利要求1至3之任一项所述的具有太阳能采集机制的路侧设备，其特征在于:所述微处理器，包括:低功耗单片机、射频收发一体化单片机、智能卡安全芯片、FPGA、嵌入式ARM或DSP处理器。5.如权利要求1至3之任一项所述的具有太阳能采...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秋和，李木旺，罗淦恩，
申请(专利权)人：深圳市迅朗科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：