CN102542620A - 路侧设备信号发送时序控制方法、设备及*** - Google Patents

路侧设备信号发送时序控制方法、设备及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种路侧设备信号发送时序控制方法，用以保证车载设备锁定正确的信道。该方法为：确定任意两条相邻车道对应的第一路侧设备和第二路侧设备；控制所述第一路侧设备按照第一频率发送信标服务表BST信号预定字节长度的数据后，控制所述第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号；其中，所述第一路侧设备和第二路侧设备按设定周期交替发送所述BST信号和干扰信号。本发明同时公开了一种路侧设备信号发送时序控制设备及***。

Description

路侧设备信号发送时序控制方法、设备及***
技术领域
本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种路侧设备信号发送时序控制方法、设备及***。
背景技术
高速公路的电子收费***(Electronic Toll Collection System，ETC)采用专用短程通信(Dedicated ShortRange Communication，DSRC)技术完成路侧单元(Roadside Unit，RSU，本文称路侧设备)与车载单元(On Board Unit，OBU，本文称车载设备)之间的双向通信，通过无线通信方式进行数据交互，实现安全认证和消费扣款，从而能够达到不停车收费的目的。
但是，与单车道ETC不同，多车道ETC在处理时，需要解决邻道干扰问题。在现有解决同向多车道中邻道干扰的技术中，是在邻车道的RSU按照第一频率发送正常微波数据的同时，控制本车道的RSU按照第二频率发送干扰信号，受该干扰信号的影响本车道的OBU不能正确解析相邻车道RSU发送的微波数据，因此本车道的OBU就不会受到邻道RSU发送的微波数据的影响。其中，在多车道的ETC***中采用两个发送频率，且相邻车道采用不同的频率发送数据。
但是，对于窄带OBU来说，发送干扰信号反而会影响OBU进行信道锁定，以下分两种情况进行说明。
第一种情况，如附图1所示，假设车辆在1信道的车道行驶，本道RSU发送的14kHz唤醒方波以及BST(Beacon Service Table，信标服务表)信号首次唤醒OBU后，该OBU从休眠状态进入工作状态，但是此时该OBU中的默认设置为信道0对应的频率，然后相邻车道的RSU发送信道为0的14kHz唤醒方波及BST信号，同时本车道的RSU发送1信道的干扰信号，如果该干扰信号与邻道的BST同时发送或延后发送，OBU被本车道的干扰信号再次唤醒时，其接收微波数据的灵敏度会高于唤醒灵敏度，因此会按照默认设置的0信道(即邻道)对应的频率接收BST信号并进行物理信道确认，从而OBU的信道会锁定为0信道，造成信道锁定错误导致交易失败；
第二种情况，如附图2所示，假设车辆在1信道的车道行驶，邻道RSU发送信道为0的14kHz唤醒方波及BST时，本车道的RSU发送信道为1的干扰信号，该干扰信号首次唤醒OBU后，该OBU从休眠状态进行工作状态，但是此时该OBU中的默认设置为信道0对应的频率，然后本车道的RSU发送信道为1的14kHz唤醒方波及BST信号，如果邻道的干扰信号同时发送或超前发送，则OBU被本车道的BST信号再次唤醒时，其接收灵敏度高于唤醒灵敏度，会按照默认设置的0信道(即邻道)对应的频率接收发送的干扰信号并进行物理信道确认，从而OBU的信道会锁定为0信道，造成信道锁定错误导致交易失败。
发明内容
本发明提供一种路侧设备信号发送时序控制方法、设备及***，用以在完全控制车载设备的唤醒辐射区域的情况下，有效消除车载设备的邻道干扰，保证车载设备锁定正确的信道，从而提高电子收费的成功率。
本发明实施例提供的具体技术方案如下：
一种路侧设备信号发送时序控制方法，包括：
确定任意两条相邻车道对应的第一路侧设备和第二路侧设备；
控制所述第一路侧设备按照第一频率发送信标服务表BST信号预定字节长度的数据后，控制所述第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号；
其中，所述第一路侧设备和第二路侧设备按设定周期交替发送所述BST信号和干扰信号。
一种路侧设备信号发送时序控制设备，包括：
确定单元，用于确定任意两条相邻车道对应第一路侧设备和第二路侧设备；
控制单元，用于控制所述第一路侧设备按照第一频率发送信标服务表BST信号预定字节长度的数据后，控制所述第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号，其中，所述第一路侧设备和第二路侧设备按设定周期交替发送所述BST信号和干扰信号。
一种路侧设备信号发送时序控制***，包括：
信号发送时序控制设备，用于确定任意两条相邻车道对应的第一路侧设备和第二路侧设备，控制所述第一路侧设备按照第一频率发送信标服务表BST信号预定长度的数据后，控制所述第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号；
至少两个路侧设备，用于在所述信号发送时序控制设备的控制下，按设定周期交替发送所述BST信号和干扰信号。
基于上述技术方案，本发明实施例中，通过控制在相邻车道或当前车道的路侧设备发送BST信号的预定字节长度的数据之后，当前车道或相邻车道的路侧设备再发送干扰信号，从而保证位于当前车道的车载设备在唤醒状态下仅能完整接收当前车道的路侧设备发送的BST信号，并锁定对应的信道，而对于相邻车道的路侧设备发送的BST只能接收BST信号的一部分，使得不能解析该部分BST信号而避免信道锁定错误，从而能够在完全控制车载设备的唤醒辐射区域的情况下，有效消除车载设备的邻道干扰，保证车载设备锁定正确的信道，提高电子收费的成功率。
附图说明
图1为现有技术中OBU信道锁定过程示意图；
图2为现有技术中OBU另一信道锁定过程示意图；
图3为本发明实施例中路侧设备信号发送时序控制的方法流程图；
图4为本发明实施例中OBU信道锁定方法流程图；
图5为本发明实施例中OBU信道锁定过程示意图；
图6为本发明实施例中OBU另一信道锁定过程示意图；
图7为本发明实施例中路侧设备信号发送时序控制设备结构示意图；
图8为本发明实施例中OBU结构示意图；
图9为本发明实施例中路侧设备信号发送时序控制***架构图。
具体实施方式
为了在完全控制车载设备的唤醒辐射区域的情况下，有效消除车载设备的邻道干扰，保证车载设备锁定正确的信道，从而提高电子收费的成功率，本发明实施例提供了一种路侧设备信号发送时序控制方法、设备及***。
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
如附图3所示，本发明实施例中，对路侧设备发送信号的时序进行控制的详细方法流程如下：
步骤301：确定任意两条相邻车道对应的第一路侧设备和第二路侧设备。
步骤302：控制第一路侧设备按照第一频率发送BST信号预定字节长度的数据后，控制第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号，其中，第一路侧设备和第二路侧设备按设定周期交替发送BST信号和干扰信号。
其中，预定字节长度的数据可以是一个或一个以上字节，即至少是在BST信号的起始标识(即第一个字节)发送出去以后，再通过另一个信道对应的路侧设备发送干扰信号。也就是说，保证BST信号中的一部分已经发送出去，再通过另一个信道对应的路侧设备发送干扰信号。
较佳地，干扰信号所占的时间长度在32us至100us之间，其中干扰信号的一个字节所占的时间长度约为32us。
其中，当车道数多于两条时，两条相邻车道为位置相邻的任意两条车道。
例如，以包含6个车道的ETC***为例，6个车道依次为1车道、2车道、3车道、4车道、5车道和6车道，其中，在控制1车道、3车道和5车道对应的路侧设备按照第一频率发送BST信号预定字节长度的数据后，控制分别与1、车道、3车道和5车道相邻的2车道、4车道和6车道对应的路侧设备按照第二频率发送干扰信号；同理，在控制2车道、4车道和6车道对应的路侧设备按照第二频率发送BST信号预定字节长度的数据后，控制分别与2车道、4车道和6车道相邻的1、车道、3车道和5车道对应的路侧设备按照第一频率发送干扰信号。
在路侧设备信号发送时序进行上述控制的前提下，如附图4所示，电子收费***中OBU信道锁定的详细方法流程如下：
步骤401：车载设备处于唤醒状态时，按照默认设置接收路侧设备发送的BST信号。
其中，当前车道的路侧设备或相邻车道的路侧设备在发送BST信号预定字节长度的数据后，相邻车道的路侧设备或当前车道的路侧设备发送干扰信号。
本发明实施例中，位于当前车道的OBU，在首次接收当前车道的RSU发送的干扰信号或信标服务表(BST)信号时，OBU从休眠状态转换为工作状态，且将OBU设置为默认的信号接收频率。其中，应用于多车道的ETC***中，采用两种频率发送数据，且相邻的两个RSU按照不同的频率发送数据，在OBU转为工作状态时，将OBU默认设置为采用ETC***采用的两种数据发送频率中的一种。例如，相邻的两个车道的RSU分别采用5.83Hz和5.84Hz的频率发送数据。
较佳地，当前车道或相邻车道的RSU发送的干扰信号在相邻车道或当前车道的RSU发送BST信号的初始标识之后发送。例如，BST的起始标识为7E，则在控制当前车道的RSU发送BST信号的“7E”字节后，再控制相邻车道的RSU发送干扰信号。
其中，按照默认设置接收路侧设备发送的BST信号，具体为：按照默认设置的信号接收频率接收路侧设备发送的BST信号，若在预定时间间隔内未接收到信号，则切换至另一信号接收频率，接收路侧设备发送的BST信号。
其中，在BST信号之前设置有唤醒方波信号，即在发送唤醒方波信号之后发送BST信号，OBU接收到当前车道发送的唤醒方波信号或干扰信号时处于唤醒状态。本发明实施例中，唤醒方波信号为14kHz的方波信号。
其中，OBU从休眠状态转换为工作状态时，对OBU进行初始化配置，例如，时钟配置，设置默认的数据接收信道等。
步骤402：解析接收的BST信号，若解析成功，则将车载设备锁定为与接收的BST信号的频率对应的信道；否则，等待进入下一次唤醒状态。
其中，以当前车道为例，RSU按照预定时间间隔交替发送BST信号和干扰信号。
本发明实施例中，假设OBU默认设置为采用相邻车道对应的第一频率(对应0信道)，则在OBU接收到当前车道的RSU发送的干扰信号时处于唤醒状态，接收与第一频率对应的相邻车道的RSU发送的部分BST信号，若在预定的时间内未能正确解析该部分BST信号，则丢弃该部分BST信号，并等待下一次唤醒。
具体地，如附图5所示，假设车辆在采用第二频率车道(对应1信道)行驶，车辆的OBU接收到本车道的RSU发送的14kHz唤醒方波信号及BST信号，该OBU从休眠状态进入工作状态，并默认设置OBU采用第一频率接收数据；然后，相邻车道的RSU按照第一频率通过0信道发送14kHz唤醒方波信号及BST信号，同时本车道的RSU按照第二频率通过1信道发送干扰信号，且该干扰信号在相邻车道的RSU发送完BST信号的起始标识“7E”字节之后发送，OBU接收本车道的干扰信号后处于唤醒状态，该OBU在唤醒状态下按照默认设置的第一频率接收数据，则可接收到相邻车道的RSU发送的、与本车道的干扰信号同时发送的部分BST信号，但由于BST信号不完整则OBU不能正确解析，则在超出预定时间后，确定接收的为无效数据，则OBU进入唤醒等待状态；此时，本车道的RSU按照第二频率发送唤醒方波信号及BST信号，OBU在接收到本车道的唤醒方波信号时进入唤醒状态，首先按照默认设置的第一频率进行数据接收，此时，相邻车道的RSU还未发送干扰信号，则OBU在预定时长后还未收到第一频率的信号，则切换为按照第二频率接收数据，即可接收本车道的RSU发送的信号，只需保证OBU在唤醒方波信号期间已经将第一频率切换为第二频率，则可确保OBU能够接收到本车道的RSU发送的完整的BST信号，即可将OBU锁定为第二频率对应的1信道。
本发明实施例中，假设OBU默认设置为采用相邻车道对应的第一频率(对应0信道)，则在OBU接收到当前车道的RSU发送的方波唤醒信号时处于唤醒状态，则OBU按照默认设置的第一频率接收数据，而此时相邻车道的RSU未发送信号，OBU若在预定时长后还未收到数据，则切换为采用第二频率接收数据，并接收到当前车道的RSU按照第二频率发送的位于方波唤醒信号之后的BST信号，并在正确解析后，将OBU锁定为第二频率对应的1信道。
具体地，如附图6所示，假设车辆在采用第二频率车道(对应1信道)行驶，在相邻车道的RSU按照第一频率发送14kHz唤醒方波信号及BST信号时，本车道的RSU按照第二频率发送干扰信号，车辆的OBU在接收到本车道的RSU发送的干扰信号时，该OBU从休眠状态进入工作状态，并默认设置采用第一频率接收数据；然后，本车道的RSU按照第二频率发送14kHz唤醒方波信号及BST信号，OBU接收本车道的唤醒方波信号后进行唤醒状态，且由于本车道的RSU还未发送BST信号的起始标识，因此，相邻车道此时并未发送干扰信号，OBU首先按照默认设置第一频率进行数据接收，此时，相邻车道的RSU并未发送信号，则OBU在预定时长内未收到信号，则切换为按照第二频率接收信号，而本车道的RSU正按照第二频率发送信号，只需保证OBU在唤醒方波信号期间已经将第一频率切换为第二频率，则可确保OBU能够接收到本车道的RSU发送的完整的BST信号，OBU在正确解析该完整的BST信号后，即可将OBU锁定为第二频率对应的1信道。
本发明实施例中，OBU为窄带接收。
如附图7所示，本发明实施例还提供了一种路侧设备信号发送时序控制设备，主要包括：
确定单元701，用于确定任意两条相邻车道对应第一路侧设备和第二路侧设备；
控制单元702，用于控制第一路侧设备按照第一频率发送BST信号预定字节长度的数据后，控制第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号，其中，第一路侧设备和第二路侧设备按设定周期交替发送BST信号和干扰信号。
其中，控制单元702在第一路侧设备按照第一频率发送BST信号的起始标识后，控制第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号。
如附图8所示，本发明实施例还提供了一种车载设备，主要包括：
数据接收模块801，用于车载设备处于唤醒状态时，按照默认设置接收路侧设备发送的BST信号，其中，当前车道的路侧设备或相邻车道的路侧设备在发送BST信号预定字节长度的数据后，相邻车道的路侧设备或当前车道的路侧设备发送干扰信号；
处理模块802，用于解析数据接收模块801接收的BST信号，若解析成功，则将车载设备锁定为与接收的BST信号的频率对应的信道，否则，等待进入下一次唤醒状态。
其中，数据接收模块801按照默认设置的信号接收频率接收路侧设备发送的BST信号，若在预定时间间隔内未接收到信号，则切换至另一信号接收频率，接收路侧设备发送的BST信号。
如附图9所示，本发明实施例中还提供了一种路侧设备信号发送时序控制***，主要包括信号发送时序控制设备901和至少两个路侧设备902，其中，
信号发送时序控制设备901，用于确定任意两条相邻车道对应的第一路侧设备902和第二路侧设备902，控制第一路侧设备902按照第一频率发送信标服务表BST信号预定长度的数据后，控制第二路侧设备902按照第二频率发送干扰信号；
至少两个路侧设备902，用于在信号发送时序控制设备901的控制下，按设定周期交替发送BST信号和干扰信号。
较佳地，信号发送时序控制设备901控制第一路侧设备902按照第一频率发送BST信号的起始标识后，控制第二路侧设备902按照第二频率发送干扰信号。
基于上述技术方案，本发明实施例中，通过控制在相邻车道或当前车道的路侧设备发送BST信号的预定字节长度的数据之后，当前车道或相邻车道的路侧设备再发送干扰信号，从而保证位于当前车道的车载设备在唤醒状态下仅能完整接收当前车道的路侧设备发送的BST信号，并锁定对应的信道，而对于相邻车道的路侧设备发送的BST只能接收BST信号的一部分，使得不能解析该部分BST信号而避免信道锁定错误，从而能够在完全控制车载设备的唤醒辐射区域的情况下，有效消除车载设备的邻道干扰，保证车载设备锁定正确的信道，提高电子收费的成功率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种路侧设备信号发送时序控制方法，应用于不停车电子收费***，其特征在于，包括：
确定任意两条相邻车道对应的第一路侧设备和第二路侧设备；
控制所述第一路侧设备按照第一频率发送信标服务表BST信号预定字节长度的数据后，控制所述第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号；
其中，所述第一路侧设备和第二路侧设备按设定周期交替发送所述BST信号和干扰信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一路侧设备按照第一频率发送信标服务表BST信号预定字节长度的数据后，控制所述第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号，具体为：
在所述第一路侧设备按照第一频率发送BST信号的起始标识后，控制所述第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当车道数多于两条时，所述两条相邻车道为位置相邻的任意两条车道。
4.一种路侧设备信号发送时序控制设备，其特征在于，包括：
确定单元，用于确定任意两条相邻车道对应第一路侧设备和第二路侧设备；
控制单元，用于控制所述第一路侧设备按照第一频率发送信标服务表BST信号预定字节长度的数据后，控制所述第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号，其中，所述第一路侧设备和第二路侧设备按设定周期交替发送所述BST信号和干扰信号。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述控制单元具体用于：在所述第一路侧设备按照第一频率发送所述BST信号的起始标识后，控制所述第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号。
6.如权利要求4或5所述的设备，其特征在于，当车道数多于两条时，所述两条相邻车道为位置相邻的任意两条车道。
7.一种路侧设备信号发送时序控制***，其特征在于，包括：
信号发送时序控制设备，用于确定任意两条相邻车道对应的第一路侧设备和第二路侧设备，控制所述第一路侧设备按照第一频率发送信标服务表BST信号预定长度的数据后，控制所述第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号；
至少两个路侧设备，用于在所述信号发送时序控制设备的控制下，按设定周期交替发送所述BST信号和干扰信号。
8.如权利要求7所述的***，其特征在于，所述信号发送时序控制设备具体用于控制所述第一路侧设备按照第一频率发送BST信号的起始标识后，控制所述第二路侧设备按照第二频率发送干扰信号。
9.如权利要求7或8所述的***，其特征在于，当车道数多于两条时，所述两条相邻车道为位置相邻的任意两条车道。
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