基于dsrc的防鄰道干擾方法、裝置及應用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種基于DSRC的防鄰道干擾方法、裝置和DSRC應用系統(tǒng)。方法包括以下步驟：信號接受步驟：RSU接收OBU發(fā)送的微波信號；定位步驟：RSU根據OBU發(fā)送的微波信號，獲得OBU的定位信息；判斷步驟：RSU根據OBU的定位信息，判斷OBU的位置是否在預設的處理區(qū)域內；處理步驟：如果OBU的位置在預設的處理區(qū)域內，則RSU按預設方案發(fā)出處理指令。本申請利用車輛定位技術判斷車輛屬于本道車輛還是鄰道車輛，并根據判斷結果對本道車輛進行處理，使鄰道車輛上的OBU不會對本道車輛上的OBU與RSU之間的正常交互過程產生干擾，從而有效地解決了車輛鄰道干擾問題，降低了錯誤處理的幾率。
【專利說明】基于DSRC的防鄰道干擾方法、裝置及應用系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本申請涉及智能交通(ITS!Intelligent Transportation System)領域,尤其涉及一種基于專用短程通信技術(DSRC !Dedicated Short Range Communications)的防鄰道干擾方法、裝置和DSRC應用系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]ETC電子不停車收費(ETC Electronic Toll Collection)系統(tǒng)等采用DSRC關鍵設備路側單元(RSU:Road Side Unit)和車載單元(0BU:On-board Units)對車輛進行收費、檢測、監(jiān)控或管理，這些系統(tǒng)在運行過程中有時會出現鄰道干擾問題:即RSU與本車道的車輛上的OBU進行信息交互時，鄰車道的車輛可能也會進入該RSU的信號覆蓋區(qū)域內，并在同一時間通過其OBU向RSU發(fā)送信息，對本車道的車輛上的OBU與RSU之間的正常交互過程產生干擾，例如在ETC系統(tǒng)中，這些干擾有時會造成收費錯誤、檢測錯誤等現象的發(fā)生，例如對有些車輛重復收費，而對有些車輛沒有收費。
[0003]為了確保DSRC應用系統(tǒng)的正常運行，亟待解決防鄰道干擾問題。
【發(fā)明內容】
[0004]本申請?zhí)峁┮环N抗干擾性能良好的基于DSRC的防鄰道干擾方法、裝置和DSRC應用系統(tǒng)。
[0005]根據本申請的第一方面，本申請保護基于DSRC的防鄰道干擾方法，包括以下步驟:
[0006]信號接受步驟:RSU接 收OBU發(fā)送的微波信號；
[0007]定位步驟:RSU根據所述OBU發(fā)送的微波信號，獲得所述OBU的定位信息；
[0008]判斷步驟:RSU根據所述OBU定位信息，判斷其位置是否在預設的處理區(qū)域內；
[0009]處理步驟:如果所述OBU的位置在預設的處理區(qū)域內，RSU按預設方案發(fā)出處理指令。
[0010]一種實施例中，所述處理步驟中，RSU按預設方案發(fā)出處理指令的具體方式為:RSU向所述OBU發(fā)出收費指令。
[0011 ] 一種實施例中，所述判斷處理步驟中，如果RSU判斷所述OBU的位置不在預設的處理區(qū)域內，則不發(fā)出處理指令。
[0012]一種實施例中，所述定位步驟中，所述OBU的定位信息包括第一方向的位置坐標。
[0013]一種實施例中，所述定位步驟中，所述OBU的定位信息還包括第二方向的位置坐標，其中，第一方向與第二方向垂直。
[0014]一種實施例中，所述定位步驟采用相位差定位法。
[0015]根據本申請的第二方面，本申請還保護了一種基于DSRC的防鄰道干擾裝置，包括RSU，所述RSU包括:
[0016]信號接受模塊:用于接收OBU發(fā)送的微波信號；[0017]定位模塊:用于根據所述OBU發(fā)送的微波信號，獲得所述OBU的定位信息；
[0018]判斷模塊:用于根據所述OBU的定位信息，判斷所述OBU的位置是否在預設的處理區(qū)域內；
[0019]處理模塊，用于當所述判斷模塊判斷所述OBU的位置在預設的處理區(qū)域內時，按預設方案發(fā)出處理指令。
[0020]一種實施例中，所述處理模塊為交易模塊，用于向所述OBU發(fā)出收費指令。
[0021]根據本申請的第三方面，本申請還保護了一種DSRC應用系統(tǒng)，包括以上所述的基于DSRC的防鄰道干擾裝置。
[0022]一種實施例中，所述專用短程通訊應用系統(tǒng)為單車道帶欄桿機ETC系統(tǒng)、多車道帶欄桿機ETC系統(tǒng)、單車道自由流系統(tǒng)或多車道自由流系統(tǒng)，所述信號接收模塊設置在所述單車道帶欄桿機ETC系統(tǒng)、多車道帶欄桿機ETC系統(tǒng)或單車道自由流系統(tǒng)的對應車道上，或設置在多車道自由流系統(tǒng)中的至少一個自由流斷面上。
[0023]一種實施例中，所述專用短程通訊應用系統(tǒng)包括車輛檢測系統(tǒng)、車輛測速系統(tǒng)、車型識別系統(tǒng)、圖像識別系統(tǒng)、圖像抓拍系統(tǒng)中的至少一個。
[0024]本申請的有益效果是:本申請應用于公路交通領域，利用車輛定位技術判斷OBU是否位于預設的處理范圍內，如果OBU在預設的處理范圍內，則RSU認為帶有該OBU的車輛為本道車輛，則按照預設方案發(fā)出處理指令，對帶有該OBU的車輛進行收費或其他形式的處理，如果OBU不在預設的處理范圍內，則RSU認為帶有該OBU的車輛為鄰道車輛，對其不做處理，因此本申請能夠有效判斷車輛屬于本道車輛還是鄰道車輛，并對其區(qū)分處理，使鄰道車輛上的OBU并不會對本道車輛上的OBU與RSU之間的正常交互過程產生干擾，從而有效地解決了車輛鄰道干擾問題，確保了 DSRC應用系統(tǒng)的正常運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本申請一種實施方式的防鄰道干擾的OBU信號處理方法的流程圖；
[0026]圖2為本申請一種實施例的車輛位于RSU信號覆蓋區(qū)域內的側視圖；
[0027]圖3為本申請一種實施例的定位方法的接收天線布局圖；
[0028]圖4為本申請一種實施例的防鄰道干擾的OBU信號處理裝置的結構框圖。
【具體實施方式】
[0029]下面通過【具體實施方式】結合附圖對本申請作進一步詳細說明。
[0030]在本申請的實施例中，RSU利用定位技術確定與RSU進行交互的車輛上的OBU的定位信息，從而確定該OBU的位置，RSU再判斷該OBU的位置是否位于預設的處理區(qū)域內，如果是，則認為帶有該OBU的車輛為本道車輛，對其進行收費或其他形式的處理，否則可以認為該車輛為鄰道車輛，對其不做處理。
[0031]實施例一:
[0032]本實施方式的防鄰道干擾方法基于RSU與OBU之間的信息交互。其中，RSU包括室外單元和室內單元，RSU室外單元具有收發(fā)天線，用于向OBU發(fā)送微波信號并接收來自OBU的微波信號，RSU室外單元通常安裝在道路上方或側部，RSU室內單元用于對RSU室外單元進行控制并對RSU室外單元接收和發(fā)送的信息進行處理；0BU也具有天線，用于向RSU發(fā)送微波信號并接收來自RSU的微波信號，OBU通常安裝在車輛內，例如固定在車輛的前擋風玻璃上。請參考圖1和圖2，本實施例的方法主要包括以步驟:
[0033]SlOl:當第一車輛進入虛線所示的RSU信號覆蓋區(qū)域內后，該車輛上安裝的OBUl被RSU周期性發(fā)送的喚醒信號喚醒，OBUl向RSU發(fā)送應答信號從而與RSU之間建立通信鏈路。
[0034]S102 =RSU向OBUl發(fā)送微波信號，該微波信號中攜帶請求數據幀，該請求數據幀的具體內容根據需要而定，通常用于請求OBUl向RSU返回一定的信息，例如本實施例的請求數據幀用于請求車輛信息(包括車牌號、車輛型號、車輛顏色等信息中的一種或幾種)。
[0035]S103 =OBUl收到RSU的微波信號后，對其進行解析，然后通過內部計算獲得RSU所請求的車輛信息并封裝成應答數據幀，接著向RSU發(fā)送微波信號，該微波信號包含應答數據幀以及OBUl的ID等信息。
[0036]S104:信號接收步驟，RSU接收到OBU I向RSU返回的微波信號B。
[0037]S105:定位步驟:RSU對微波信號B進行解析后獲取應答數據幀，并利用該微波信號B獲得OBUl的定位信息即第一車輛的定位信息。本實施例中，RSU對OBU進行兩個方向的定位而獲得包含二維坐標的定位信息，即OBU I的定位信息包括該OBU I在第一方向的位置坐標yl和第二方向的位置坐標xl，其中第二方向和第一方向都在路面平面內且相互垂直，第一方向與道路延伸方向平行，第二方向與道路延伸方向垂直。獲得OBU I的定位信息的方法包括多種，例如相位差定位法或信號強度定位法，前者利用RSU中不同接收天線接收同一微波信號時對應的相位差值對OBU I進行定位，后者利用RSU中接收天線接收微波信號時對應的信號強度大小對OBU I進行定位。
[0038]例如一種微波信號的相位差定位法具體為:
[0039]請參考圖3，利用在同一直線上排布的接收天線1、接收天線2、接收天線3形成天線組接收同一 OBU發(fā)送的微波信號，接收天線I與接收天線2之間的距離d12〈 A，接收天線I與接收天線3之間的距離d13>NX，OBU發(fā)送的微波信號的來波方向與天線陣列法線之間的夾角為0，即微波信號的方向角。微波信號分別到達三個接收天線時，由于微波信號與接收天線之間距離比較遠，屬于接收天線遠場區(qū)域，因此相當于微波信號平行到達各個接收天線，接收天線2接收的微波信號比接收天線I接收的微波信號的相位滯后^12，即接收天線2相對于接收天線I的相位差為納2，接收天線3接收的微波信號比接收天線I接收的微波信號的相位滯后約3，即接收天線3相對于接收天線I的相位差為蚵3。
[0040]
【權利要求】
1.一種基于專用短程通信的防鄰道干擾方法，其特征在于，包括以下步驟: 信號接受步驟:路側單元接收車載單元發(fā)送的微波信號； 定位步驟:路側單元根據所述車載單元發(fā)送的微波信號，獲得所述車載單元的定位信息； 判斷步驟:路側單元根據所述車載單元的定位信息，判斷其位置是否在預設的處理區(qū)域內； 處理步驟:如果所述車載單元的位置在預設的處理區(qū)域內，路側單元按預設方案發(fā)出處理指令。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理步驟中，路側單元按預設方案發(fā)出處理指令的具體方式為:路側單元向所述車載單元發(fā)出收費指令。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述判斷處理步驟中，如果路側單元判斷所述車載單元的位置不在預設的處理區(qū)域內，則不發(fā)出處理指令。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位步驟中，所述車載單元的定位信息包括第一方向的位置坐標。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述定位步驟中，所述車載單元的定位信息還包括第二方向的位置坐標，其中，第一方向與第二方向垂直。
6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述定位步驟采用相位差定位法。
7.一種基于專用短程通信的防鄰道干擾裝置，其特征在于，包括路側單元，所述路側單元包括: 信號接受模塊:用于接收車載單元發(fā)送的微波信號； 定位模塊:用于根據所述車載單元發(fā)送的微波信號，獲得所述車載單元的定位信息；判斷模塊:用于根據所述車載單元的定位信息，判斷所述車載單元的位置是否在預設的處理區(qū)域內； 處理模塊:用于當所述判斷模塊判斷所述車載單元的位置在預設的處理區(qū)域內時，按預設方案發(fā)出處理指令。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊為交易模塊，用于向所述車載單元發(fā)出收費指令。
9.一種專用短程通訊應用系統(tǒng)，其特征在于，包括權利要求7或8所述的防鄰道干擾裝置。
10.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述專用短程通訊應用系統(tǒng)為單車道帶欄桿機電子不停車收費系統(tǒng)、單車道自由流系統(tǒng)或多車道自由流系統(tǒng)，所述信號接收模塊設置在所述單車道帶欄桿機電子不停車收費系統(tǒng)或單車道自由流系統(tǒng)的對應車道上，或設置在多車道自由流系統(tǒng)中的至少一個自由流斷面上。
【文檔編號】G07B15/06GK103514637SQ201210199313
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月15日 優(yōu)先權日:2012年6月15日
【發(fā)明者】黃日文, 林樹亮, 段作義, 李興銳 申請人:深圳市金溢科技有限公司