[发明专利]一种多功能定位计费装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种多功能定位计费装置和系统。

背景技术

我国自1988年开通首条高速公路以来，高速公路收费技术及相关的设备设施不断发展。最初是使用通行券，收费人员根据车辆在高速路入口和出口之间分发的通行券标识确定行驶里程进行计价收费。随着经济的发展，高速公路里程增加，行驶车辆越来越多，纸质的标记收费方式逐渐被人工半自动化的计算机收费系统替代。司机在高度路入口处领取磁卡，该磁卡能够被计算机设备进行读写，从而能够确定车辆在入口和出口处的标记信息，对行驶车辆进行计价收费。但是，由于磁卡的物理特性导致在实际应用过程中存在许多问题，例如设备寿命短、出错率高、维护成本高、记录信息量有限等问题，限制了该技术的进一步发展。得益于20世纪下半叶半导体科技的飞速发展，非接触式IC卡收费系统迅速取代了磁卡系统，由于不需要与设备进行机械接触，大大提高了使用寿命，基于半导体芯片的读取、存储设备在可靠性和安全性方面也具有显著的优势。电子不停车收费（ETC）技术是目前较为广泛采用的新型收费技术，利用车载端与收费站路边的读写设备进行近距离通讯，实现计价收费。但是ETC系统纯粹用于费用结算，随着高速公路用户需求的日益复杂，在计价收费的同时表现出了更多方面的市场需求，例如位置服务能力以及基于位置服务的相关配套服务能力，现有技术对这些需求尚未有支持，主要体现在：目前高速公路计费卡纯粹用于费用结算，未包含有北斗定位等相关功能，对高速公路的行车位置尚未有技术支撑；当前高速公路车辆安全监控主要通过摄像头，然而受限于部署成本、运营商信号覆盖等多方面原因，全路段的车辆安全监控难以保证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多功能定位计费装置和系统，从系统性能和成本上找到了更优平衡点，符合高速公路计费产品作为普通民用电子产品的市场定位与功能要求，不仅能够实现对高速公路计价收费，而且基于北斗卫星系统对整个行车路段进行位置数据采集和传输，能够给用户提供更加丰富的服务能力，包括安全监控、道路预警等。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种多功能定位计费装置，它包括主控单元、北斗/GPS模块、射频单元、通信传输单元、第一功放单元、第二功放单元、至少两根天线、SOS单元、SIM单元、充电接口单元、音频接口单元、GPIO接口、显示单元和传感器单元；所述的第一功放单元的一端连接天线，另一端与北斗/GPS模块的输入输出端口连接，北斗/GPS模块与主控单元的定位控制端口连接；所述的第二功放单元的一端连接天线，另一端连接射频单元的输入输出端，射频单元与主控单元的射频控制端口连接；所述的通信传输单元与主控单元的通信控制端口连接，所述的SOS单元与主控单元的控制接口连接；所述SIM单元的输入输出端与控制单元的控制输入输出端连接；所述的充电接口单元与主控单元的电源控制接口连接，所述的音频接口单元与主控单元的音频控制接口连接，所述的GPIO接口与主控单元的扩展控制接口连接，所述的显示单元与主控单元的显示控制接口连接，所述的传感器单元通过IIC总线与主控单元的传感控制接口连接。

所述的充电接口单元为磁吸充电接口。

所述的通信传输单元为GSM/GPRS模块。

所述的传感器单元为加速度传感器。

所述的SOS单元设置有SOS按键。

进一步，它还包括GPIO接口，所述的GPIO接口与主控单元的通用控制接口连接。

进一步，它还包括充电锂电池和麦克风，所述的充电锂电池与充电接口单元连接，所述的麦克风与音频接口单元连接。

进一步，它还包括多路传感器接口，所述的多路传感器接口与主控单元的传感器扩展控制接口连接。

一种基于多功能定位计费装置的系统，它包括所述的多功能定位计费装置、与所述多功能定位计费装置的射频单元连接的计费和结算系统、与所述多功能定位计费装置的北斗/GPS模块连接的GNSS系统、与所述多功能定位计费装置的SOS单元连接的SOS求助系统。

所述的计费和计算系统为高速公路计费和结算系统，所述的GNSS系统为北斗卫星系统，所述的SOS求助系统为高速公路紧急事故处理通信系统。

本发明的有益效果是：本发明与现有技术比较，采用北斗+2G/GPRS+RFID技术，实现：

1）计费和结算功能，实现替代现有的落后高速路收费系统；

2）基于北斗定位技术，准确采集车辆在高速公路全路段的位置数据；

3）基于GPRS数据回传技术，解决位置数据的实时回传；