集成ETC功能的TBOX装置的制作方法

本发明涉及车联网领域，具体而言，本发明涉及一种集成etc功能的tbox装置。

背景技术：

电子不停车收费系统(electronictollcollection，etc)是目前市场上最常用的高速公路收费方式，其通过专用短程通讯技术在车载单元obu与安装在收费站etc车道上的路侧单元rsu之间进行交互，利用后台计算机进行结算，从而在车辆通过公路收费站时能自动完成交易，无需司机停车和收费人员干预。

常规的车载单元obu包括led灯、扬声器、防拆机械装置、电池、显示屏等一系列复杂的配件，制造成本较大。这种车载单元obu无法与车辆上的其他设备进行互动，其通常独立安装于车辆前风挡玻璃上，容易发生脱落，脱落后进行二次安装时容易触发物理防拆机制，从而需要返回运营商重新激活。此外，这种独立安装方式导致obu软件升级较困难。

技术实现要素：

本发明提出了一种集成etc功能的tbox装置，其通过将etc模块集成在车载tbox装置中并外接etc射频天线来实现etc计费功能。这种集成式安装方式降低了etc车载设备的车规认证难度，其中，etc模块通过串口连接至tbox装置上的通讯信号处理模块/主控单元模块，能实现与整车的高度集中，并能实现多种智能网联应用场景，包括etc激活，ota升级，车机互动显示播报etc交易和工作信息，在线远程发行激活，等等。根据本发明实现的etc功能可复用tbox装置中的led灯、扬声器、蓝牙、can收发器和车载供电，能够大大简化产品安装配件，缩小产品尺寸，降低制造成本；此外，etc模块的防拆功能可通过软件防拆机制来实现，与现有技术中的物理防拆机制相比，解决了传统obu容易脱落和需返回运营商重新激活的问题。

具体地，本发明提出了一种集成etc功能的tbox装置，该tbox装置包括：

etc电路模块，其集成在tbox装置中，并通过串口连接至tbox装置上的通讯信号处理模块或主控单元以实现与其他车载设备及车外设备的通信；和

etc天线，其通过硬线连接方式外接至tbox装置，以在路侧单元与所述etc电路模块之间传输信息。

根据一可选实施例，所述tbox装置的主控单元以预定间隔接收来自can总线上的报文，当超过预定时间未接收到报文或所接收的报文发生异常时，该主控单元向etc电路模块发送相应的防拆状态信息，以控制所述etc电路模块停止工作。

根据一可选实施例，所述etc电路模块的工作状况和防拆状态信息借助can总线被传输至车载信息系统，以通过语音播报或视频显示的方式向用户实时反馈。

根据一可选实施例，所述etc电路模块的工作状况和防拆状态信息被实时显示在车载显示设备上。

根据一可选实施例，所述etc电路模块借助所述通讯信号处理模块与远程服务提供商进行通信，以对tbox装置进行远程维护、诊断、激活与升级操作。

根据一可选实施例，所述tbox装置借助车载供电系统供电。

根据一可选实施例，所述etc天线借助同轴射频线外接至tbox装置的fakra接口。

根据一可选实施例，所述etc天线安装在车辆前风挡玻璃的边缘处。

根据一可选实施例，所述tbox装置安装在车辆手套箱附近或驾驶位置下方。

根据本发明的集成etc功能的tbox装置具有如下优点：

–etc设备可复用tbox装置中已有的led灯、扬声器、蓝牙、can收发器以及车载供电系统，能够简化产品bom，缩小了产品尺寸，降低了制造成本；

–符合最新的etc系统的车载电子单元的国标要求；

–etc设备与tbox装置车规认证相整合，提高了认证效率；

–可更直观通过车载显示设备地向用户反馈etc设备的交易信息和工作状况；

–可借助tbox装置实现智能网联功能，应用场景有很大的扩展空间，包括etc激活，ota升级，在线远程发行激活，等等；以及

–etc设备的防拆功能可通过软件防拆机制实现，与现有技术中的物理防拆机制相比，解决了传统obu容易脱落和需返回运营商重新激活的问题。

附图说明

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以说明。在附图中：

图1示出了根据本发明一示例性实施例的集成etc功能的tbox装置的示意图；以及

图2示出了根据本发明一示例性实施例的集成etc功能的tbox装置的结构原理图；

图3示出了根据本发明一示例性实施例的tbox装置和etc天线的安装位置的示意图；以及

图4示出了根据本发明的etc模块的软件防拆机制的工作流程图。

具体实施方式

下面将参照附图并通过实施例来描述根据本发明的集成etc功能的tbox装置。在以下描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的各个方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

图1示出了根据本发明一示例性实施例的集成etc功能的tbox装置的示意图。如图1中所示，该tbox装置主要包括etc电路模块和etc天线两部分。

其中，etc电路模块集成在tbox装置的pcb板中，其通过串口连接至tbox装置上的通讯信号处理模块(nad)或主控单元(mcu)以实现与其他车载设备及车外设备的通信。

etc天线通过硬线连接方式外接至tbox装置，以在路侧单元与所述etc电路模块之间传输信息。作为一个示例，etc天线可借助同轴射频线rf外接至tbox装置的fakra接口。

图2示出了根据本发明一示例性实施例的集成etc功能的tbox装置的结构原理图。如图2中详细示出的，etc电路模块集成在tbox装置的pcb板上，其通过uart串口连接至tbox装置上的通讯信号处理模块或主控单元模块，以实现与其他车载设备及车外设备的通信。在图2中仅示出了etc模块连接至通讯信号处理模块的示例，然而本领域技术人可以理解的是，本发明的技术方案不排除etc模块直接连接至主控单元模块的情况。

该tbox装置还包括通过同轴射频线外接到tbox装置的fakra接口的etc天线。etc天线通过专用短程通讯技术与连接在路侧单元rsu上的天线交换信息。由etc天线获取的信息可通过fakra接口传输至etc电路模块，以作进一步的处理与分析。

如图3中所示，etc天线可安装在车辆前风挡玻璃的边缘上；而tbox装置可安装在手套箱附近或驾驶位置下方。

下面结合图2中的结构图列举利用根据本发明的集成etc功能的tbox装置实现etc交易功能的具体过程。

在执行etc交易时，首先，安装在车辆端的etc天线从路侧单元(rsu)接收信号，并将其传输至tbox装置中的etc模块。

在接收到rsu的信号后，etc模块与rsu进行交互认证，交换身份信息和交易信息等，以完成扣费交易。

etc模块与rsu的交互结果和工作状况可通过uart串口传输到tbox装置中的主控单元和/或通讯信号处理模块。进而，通讯信号处理模块可通过移动通信网络(4g/5g)将这些信息传输到远程服务提供商(tsp)，，以用于后续的远程诊断与维护操作；或者，通讯信号处理模块可通过以太网将这些信息传输到车载信息娱乐系统(简称“车机”，ivi)上，以向用户实时显示。可选地，etc模块与rsu的交互结果和工作状况也可通过主控单元借助can总线传输到ivi上。

根据本发明的这种集成式安装方式允许将etc电路模块与车辆高度集成，其利用车辆上已有的tbox装置将etc电路模块与车机连接，从而可将etc交易、工作状况等信息发送给车机，以通过视频显示或语音提示等方式向用户实时反馈etc交易信息。

另外，根据本发明的集成etc功能的tbox装置可借助tbox装置上的通讯信号处理模块实现无线联网功能，由此可方便地对etc装置执行远程维护、诊断、在线发行激活、ota升级等操作；

根据本发明实现的etc功能可复用tbox装置中已有的led灯、扬声器、蓝牙、can收发器以及车载供电系统，能够简化产品bom，缩小了产品尺寸，降低了制造成本。

特别是，etc模块的防拆功能可通过软件防拆机制实现，其利用etc模块与车辆之间的信息互动实现防拆功能更可靠与方便，与现有技术中的物理防拆机制相比，解决了传统obu容易脱落和需返回运营商重新激活的问题。

下面参考图4详细描述tbox装置的etc模块的防拆功能的具体实施过程。

首先，在etc交易过程中，tbox装置中的主控单元定期接收can总线上的密文或明文报文并对其进行检测，当主控单元超过预定时间未接收到报文或判定所接收到的报文发生异常(例如，与tbox装置中所存储的车辆标识码不一致)时，其向etc模块发送相应的防拆状态信息(此时为“已拆卸状态”)，以控制内部etc模块停止工作。etc模块可基于从主控单元发送的防拆状态自动停止工作，例如，关闭etc交易。

由于集成在tbox装置内部，etc模块的防拆状态和工作状况可通过通讯信号处理模块借助移动通信网络实时发送到tsp上，以用于后续的远程诊断与维护操作；同时，tsp可借助通讯信号处理模块向tbox装置中的etc模块和主控单元反馈相应的诊断与维护结果，该结果可借助主控单元进一步反馈至can总线。

此外，etc模块的防拆状态信息和工作状况也可借助通讯信号处理模块传输到以太网上，并最终被传输至ivi，以通过语音播报或视频显示的方式向用户实时反馈；或者，etc模块的防拆状态信息和工作状况也可借助主控单元发送到can总线上，并最终被传输至ivi上。例如，etc电路模块的工作状况和防拆状态信息可被实时显示在ivi的车载显示设备上。

根据本发明的集成etc功能的tbox装置具有如下优点：

–etc设备可复用tbox装置中已有的led灯、扬声器、蓝牙、can收发器以及车载供电系统，能够简化产品bom，缩小了产品尺寸，降低了制造成本；

–符合最新的etc系统的车载电子单元的国标要求；

–etc设备与tbox装置车规认证相整合，提高了认证效率；

–可更直观地通过车载显示设备向用户反馈etc设备的交易信息和工作状况；

–可借助tbox装置实现智能网联功能，应用场景有很大的扩展空间，包括etc激活，ota升级，在线远程发行激活，等等；以及

–etc设备的防拆功能可通过软件防拆机制实现，与现有技术中的物理防拆机制相比，解决了传统obu容易脱落和需返回运营商重新激活的问题。

在本发明中，术语“连接”指的是“电连接”或“通讯连接”。此外，“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元以外，本申请的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元的情形。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限于此。在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。