[发明专利]一种省电的不停车收费系统车载台及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不停车收费系统，特别是一种省电的不停车收费系统车载台及其省电方法。

背景技术

随着高速公路和智能交通事业的高速发展，传统的人工收费系统越来越不能满足人们对于高速公路收费快速、准确、节能、安全的要求。这样，新一代的电子自动收费系统正在逐渐发展起来。它以快速、准确、节能、安全受到人们的喜爱，并逐渐占据了市场。在中国这种被称为ETC(Electronic Toll Collection，电子不停车收费系统)的电子自动收费系统近几年才逐渐开始被应用。2007年，国家制定了基于5.8GHz DSRC(Dedicated Short Range Communications，专用短程通信)系统的国家标准，北京上海等地的高速公路开始逐渐推广应用。

类此的自动收费系统还被应用在城市的自由流交通管理以及停车场收费等方面，其应用前景还在不断的扩大之中。

在ETC系统中，车载台作为一个低功耗的独立随车系统，其电源一般不采用车载电源，而是采用车载台自带的电池。因此，车载台的低功耗设计是一个非常重要的问题，它直接关系到在电池供电的情况下，车载台可以使用多少年而不用更换电池。比如，在2007年制定的国标高速公路的ETC系统中，车载台被要求在仅仅依靠电池且不更换的情况下，连续使用5年以上。

首先请参阅图1，图1是一个ETC系统的使用示意图，一个ETC系统一般由道路收费入口、收费出口组成。在入口和出口处设置路边站(Road Side Unit，RSU)，在车辆经过出入口时RSU和随车安装的车载台(On board Unit，OBU)进行通信自动完成交易登记扣费放行。

汽车只有在道路上行驶才会经过收费站产生RSU与OBU之间的交易，此时OBU必需处在可随时唤醒的待机状态；而在停车状态下OBU不会进行交易，也不需要处于等待唤醒的状态。

目前的状况是虽然其大部分电路都在休眠状态以达到省电的目的，但它的唤醒电路却是一直在工作的，这时的电流为静态电流，一般为十几微安到几十微安。一般来说，OBU的唤醒电路必需随时处于工作状态，这样才能在需要交易时及时将整个装置唤醒，来完成交易。如唤醒的时间过长，可能导致装有车载台的车辆要减速行使才能有时间来成功完成交易，顺利通过收费站，这样就会影响通行速度和效率。

当OBU处于工作状态时(与RSU通讯做交易时)，其工作电流可以达到50-100毫安甚至更高。假设其工作电流为80毫安，每次交易需要1.8秒，每天要做10此交易，那每天需要的电量是0.4毫安时，每年146毫安时。再假设OBU的静态电流为20微安，那每天需要的电量是0.48毫安时，一年是175毫安时，两项加起来大约是每年321毫安时，这样，一个1200毫安时的电池不计损耗也用不到4年。

目前的解决方法不外以下几种：(1)使用2400毫安时或更大容量的电池，这当然是加大了OBU的体积和成本，而且对于一些更频繁使用OBU的用户，可能最终电量还是不够；(2)使用太阳能电池板进行充电，也是增加了成本和体积，更重要的是，目前的太阳能电池板只能保证3年的有效工作时间，在5年内很可能要做一次替换；(3)改进OBU的电路设计，以进一步减少耗电，但能这样做的空间是很有限的，需要增加的成本可能使这些努力显的得不偿失。

发明内容

本发明的目的在于考虑现有车载台在车辆停止时唤醒电路仍在工作，导致车载台耗能大，电池寿命不足的问题而提供一种省电的车载台解决方案。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的，一种省电的不停车收费系统车载台，包括一车载台唤醒电路，还包括：传感器，检测车辆是否处于行驶或启动状态；控制器，根据传感器检测到的车辆行驶或启动状态信号打开唤醒电路，根据传感器检测到的车辆停止或熄火状态关闭唤醒电路。

其中，传感器是一个振动开关，如检测到振动则认为车辆行驶。传感器也可以是一个振动发电机，如检测到振动则认为车辆行驶，该振动发电机还连接有一个电能存贮装置，存贮振动发电机产生的电能，并供车载台使用。该电能存贮装置是一大容量电容或可充电电池。传感器与控制器之间串接一个延时电路。控制器是一个微处理器。

本发明还提供了一种不停车收费系统车载台省电方法，包括以下步骤：检测车辆是否处于行驶或启动状态，如检测到车辆处于行驶状态则启动车载台唤醒电路工作，否则关闭唤醒电路。