具有電力管理的車載單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在路側(cè)單元(road side unit，RSU)的通信區(qū)域內(nèi)控制車載單元(onboard unit，0BU)的方法。所述OBU可以設(shè)置進入活動模式和睡眠模式。在所述睡眠模式下，可以由此關(guān)閉所述OBU的電子器件，以使得沒有消耗電力或者消耗最少的電力。當(dāng)所述OBU進入所述通信區(qū)域時，OBU設(shè)置進入所述活動模式，借此從而啟動OBU的通信單元，以使得所述OBU可以與所述RSU進行通信。本發(fā)明進一步涉及能夠與路側(cè)單元進行通信的車載單元。
【背景技術(shù)】
[0002]電子收費(electronic fee collect1n，EFC)站和相關(guān)的系統(tǒng)(有時稱為路側(cè)站)包括路側(cè)單元(RSU)，其可以與位于車輛中的車載單元(OBU)進行通信。當(dāng)車輛靠近RSU時，OBU—旦接收到某個從RSU發(fā)送的喚醒命令，就被激活以執(zhí)行事務(wù)。事務(wù)可以是支付通行費，并且/或者是RSU打開門或類似操作以讓車輛通過的出入事務(wù)。即使事務(wù)僅僅發(fā)生在靠近RSU的特定區(qū)域，OBU也從OBU處于將要被RSU激活的范圍內(nèi)的時刻起是活動的，直到OBU從RSU接收到解除命令的時刻為止。
[0003]可以進一步地期望確定OBU的位置，并由此確定車輛的位置。出于這個目的，可以存在RSU中的定位功能的各種手段，其可以基于從OBU所接收的信號來估計OBU的位置。因此，對于也期望知道在數(shù)據(jù)交換(其是事務(wù)自身所需要)的實際區(qū)域外的車輛位置的系統(tǒng)，有必要使OBU以數(shù)據(jù)幀(其被稱為跟蹤幀)的方式發(fā)出任意數(shù)據(jù)，RSU可以將該任意數(shù)據(jù)用于定位手段。這從根本上意味著，OBU在等待來自RSU的命令時，消耗了大量空載電力以發(fā)送這樣的跟蹤幀。對于電池供電的0BU，這嚴(yán)重地降低了電池電力，并且由此減少了在電池耗盡之前可以使用OBU的時間。
[0004]因此，需要一種通過RSU控制OBU的改進方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于在路側(cè)單元(RSU)的通信區(qū)域內(nèi)控制車載單元(OBU)的創(chuàng)造性方法，其中至少部分地避免了前面提及的問題。這個目的通過權(quán)利要求1的特征部分的特征實現(xiàn)來實現(xiàn)，亦即所述車載單元可以由所述路側(cè)單元設(shè)置進入跟蹤模式，借此在所述跟蹤模式下至少所述通信單元被關(guān)閉，并且計時器在所述車載單元中被激活，以使得從通信單元被關(guān)閉起的指定時間限制內(nèi)，所述車載單元可以重啟所述通信單元。
[0006]所述目的通過如權(quán)利要求9所述的車載單元進一步地實現(xiàn)。
[0007]本發(fā)明涉及一種在路側(cè)單元(RSU)的通信區(qū)域內(nèi)控制車載單元(OBU)的方法，所述車載單元能夠設(shè)置進入活動模式和睡眠模式，其中:
[0008]當(dāng)所述OBU從所述RSU接收到釋放命令時，所述OBU設(shè)置進入所述睡眠模式，并且由此關(guān)閉所述OBU的電子器件，以使得沒有或者最少的電力被消耗；以及
[0009]當(dāng)所述OBU進入所述通信區(qū)域時，所述OBU設(shè)置進入所述活動模式，由此所述OBU的通信單元被供電，以使得所述OBU能夠與所述RSU進行通信，其中所述OBU能夠通過RSU設(shè)置進入跟蹤模式，由此在跟蹤模式下至少通信單元被關(guān)閉，并且計時器在OBU中被激活，以使得從通信單元關(guān)閉起的指定時間限制內(nèi)，所述OBU能夠重啟所述通信單元。
[0010]因此本發(fā)明可以被稱為控制車載單元(OBU)在路側(cè)單元(RSU)的通信區(qū)域內(nèi)的行為。所述OBU可以建立到RSU的連接，也可以在從RSU接收到釋放命令時，由RSU從連接中釋放所述0BU。來自RSU的釋放命令通常造成由電池供電的OBU進行到睡眠模式的轉(zhuǎn)換。當(dāng)所述RSU完成與所述OBU的事務(wù)時，OBU從所述RSU接收到釋放命令。由此可以關(guān)閉所述OBU的電子器件，以使得沒有或者最少的電力被消耗。當(dāng)所述OBU通過從RSU接收到喚醒命令而進入所述通信區(qū)域時，所述OBU可以設(shè)置進入活動模式，借此從而所述OBU的通信單元被供電，以使得OBU可以與所述RSU進行通信。
[0011]因此根據(jù)本發(fā)明運行的OBU可以在進入通信區(qū)域時由RSU設(shè)置進入跟蹤模式，而不是貫穿整個通信區(qū)域持續(xù)地活動。具有這個特征的一個優(yōu)點是，在以下情況下顯著降低了 OBU的電力消耗:配備有OBU的車輛處于RSU的通信區(qū)域中，但尚未進入事務(wù)區(qū)域，在所述事務(wù)區(qū)域中發(fā)生為了執(zhí)行預(yù)期的應(yīng)用所需要的RSU與OBU之間的數(shù)據(jù)交換。事務(wù)中的數(shù)據(jù)交換通常意味著，RSU讀取和寫入某個OBU特定數(shù)據(jù)(其稱為屬性)。所關(guān)心的屬性取決于應(yīng)用而變化。應(yīng)用可以是支付通行費，使OBU在確切的位置處和/或在RSU打開門或類似操作使車輛通過的出入事務(wù)處發(fā)出嗡鳴。其它適當(dāng)?shù)膽?yīng)用也是可能的。
[0012]由計時器控制OBU的跟蹤模式，所述計時器使OBU能夠在超過時間限制后，在所述跟蹤模式和所述活動模式之間進行轉(zhuǎn)換。在活動模式下，OBU發(fā)送跟蹤幀，RSU可以將所述跟蹤幀用于定位目的，以確定OBU是否已經(jīng)到達事務(wù)應(yīng)該發(fā)生的目標(biāo)事務(wù)區(qū)域。如果OBU尚未到達事務(wù)區(qū)域，則在如在初始化跟蹤模式的命令中所設(shè)定的超時之后或者已從RSU接收到新的這樣的命令之后，OBU返回跟蹤模式，并且在重新轉(zhuǎn)換到活動模式前等待一段時間。兩個連續(xù)活動周期之間的典型時間是在20至50ms的范圍內(nèi)。對于每個周期的接通時間通常是在5至1ms的范圍內(nèi)。
[0013]用于收費的協(xié)議限定在IEEE1609.11中，并且是基于RSU是主機并且OBU是從機的主從概念。IEEE1609.11是車輛環(huán)境中的無線接入(Wireless Access in VehicularEnvironment, WAVE)的標(biāo)準(zhǔn)系列的一部分。WAVE標(biāo)準(zhǔn)的基本特征之一是，任何兩個WAVE設(shè)備可以建立用于交換信息的自組織網(wǎng)絡(luò)。這從根本上意味著，WAVE OBU使用全WAVE收發(fā)器，并且自身可以傳輸數(shù)據(jù)而無需任何來自RSU的交互。
[0014]現(xiàn)今一些應(yīng)用要求穿過通信區(qū)域時跟蹤0BU，以觸發(fā)取決于位置的事件，例如在確切的位置處打開柵欄或者使OBU發(fā)出嗡鳴。其它安裝要求OBU位置與其它傳感器(如照相機或接地環(huán)路)之間的同步。OBU在通信區(qū)域內(nèi)為這些安裝的跟蹤導(dǎo)致OBU的活動時間可能顯著地長于預(yù)期，并且在一些情況下，例如在排隊或通常的走走停停的交通期間，這極大地降低了 OBU的電池壽命時間。
[0015]如所描述的，通過將OBU設(shè)置在運行的跟蹤模式，本發(fā)明顯著地減少了 OBU在通信區(qū)域內(nèi)的活動時間，在跟蹤模式下僅需要OBU在非常短的時間間隔內(nèi)是活動的以用于發(fā)送跟蹤幀，RSU可以將所述跟蹤幀用于以預(yù)定的重復(fù)周期在所述通信區(qū)域內(nèi)定位0BU。
[0016]在設(shè)置進入所述跟蹤模式之前，所述OBU可以從所述睡眠模式啟動到活動模式。
[0017]OBU可能需要啟動以從所述睡眠模式設(shè)置進入所述活動模式。當(dāng)車輛接近或進入通信區(qū)域時，OBU可以從RSU接收喚醒命令。在啟動期間，OBU載入全部必要的軟件并且啟動必要的硬件。如果OBU進入通信區(qū)域但是沒有處于事務(wù)應(yīng)該發(fā)生的位置上，則如果RSU要求的話，那么OBU通過關(guān)閉至少通信單元而進入跟蹤模式。這意味著，OBU仍然啟動但是已經(jīng)進入省電模式。OBU啟動的事實意味著，與從睡眠模式到活動模式的轉(zhuǎn)換相比較，OBU需要更少的時間以進行從跟蹤模式到活動模式的轉(zhuǎn)換。與處于連續(xù)的活動模式相比，這使OBU的功能能夠為事務(wù)做好準(zhǔn)備，同時節(jié)省電力。
[0018]至少一個寄存器可以保持在OBU的存儲器中，其使OBU能夠不必啟動而設(shè)置進入跟蹤模式。
[0019]如上所述，當(dāng)OBU進行從跟蹤模式到活動模式的轉(zhuǎn)換時，OBU沒有必要啟動。在啟動期間，為了能夠與其它設(shè)備進行通信而設(shè)置0BU，并且在事務(wù)的初始化階段中，以后的通信所需的RSU獨特信息被傳輸?shù)?BU。當(dāng)進入跟蹤模式時，這個信息可以存儲在OBU的存儲器中。在啟動期間載入的其它相關(guān)數(shù)據(jù)和寄存器信息也可以存儲在OBU的存儲器中。使這個信息在OBU中可用，其使跟蹤模式和活動模式之間能夠非常迅速地進行轉(zhuǎn)換。
[0020]在OBU與RSU之間的通信鏈路的初始化之后，OBU可以直接設(shè)置進入所述跟蹤模式。
[0021]指定時間限制可以由RSU設(shè)置，并且可以取決于某些參數(shù)。
[0022]所述參數(shù)是應(yīng)用類型、車輛當(dāng)前確定的速度、車輛在一段時間期間和日常的平均速度、在路側(cè)站的當(dāng)前交通狀況中的至少一個。RSU附近的緩慢移動交通意味著，可以延長到活動模式的兩次連續(xù)轉(zhuǎn)換之間的時間限制以便節(jié)省更多電力，這是因為延長了在跟蹤模式下的時間。
[0023]所述指定時間限制還可以是預(yù)先編程到OBU中的預(yù)定時間限制。
[0024]OBU可以包括計數(shù)器，其對每次從所述活動模式到所述跟蹤模式的轉(zhuǎn)換進行計數(shù)，并且借此由所述RSU設(shè)置用于轉(zhuǎn)換的最大重復(fù)周期次數(shù)，其中當(dāng)所述計數(shù)器已經(jīng)達到所述最大重復(fù)周期次數(shù)時，所述OBU設(shè)置進入睡眠模式?；顒幽Ｊ娇梢允沁\行的預(yù)定模式，或者活動模式可以通過所述通信單元的激活來表征，所述通信單元同時仍然在不同模式(如跟蹤模式或睡眠模式)下運行。
[0025]如果出于任何原因，OBU沒有從RSU接收到釋放命令或類似的信號，則在最大重復(fù)周期次數(shù)后，設(shè)置OBU以進入睡眠模式，以便OBU不消耗不必要的電力。OBU可能沒有接收到釋放命令或類似信號的原因可能是外部干擾或者信號干擾，或者是OBU錯誤地進入跟蹤模式(例如假如在收費站附近通過而不是穿過收費站)。
[0026]本發(fā)明還涉及一種用于與路側(cè)單元(RSU)進行通信的車載單元(OBU)，其中，所述OBU配備有通信單元、計時器和微型計算機?？梢圆灰蕾囉谒鑫⑿陀嬎銠C而關(guān)閉所述通信單元，并且所述微型計算機可以在跟蹤模式和活動模式下運行，其中在跟蹤模式下只有最少的功能可用，所述最少的功能至少包括計數(shù)器。
[0027]OBU配備有電力管理方案，亦即，它是一種設(shè)備，其使用節(jié)電模式，并且當(dāng)用來自RSU的某種模式激勵時激活。通過提供根據(jù)上述的OBU可以實現(xiàn)事務(wù)，其中，與它如果貫穿通信區(qū)域都是活動的相比，OBU在跟蹤模式期間使用更少的電力。通過結(jié)合數(shù)據(jù)存儲器，在OBU啟動并且通信鏈接的初始化之后必須載入的必要功能和信息可以存儲在數(shù)據(jù)存儲器中。當(dāng)在OBU進行從跟蹤模式到活動模式的轉(zhuǎn)換時需要功能和/或信息時，可以迅速地訪問適當(dāng)?shù)牡碗娏Φ臄?shù)據(jù)存儲器。
[0028]OBU的通信單元可以被視為發(fā)射/接收鏈中的不同部分，例如RF前端、基帶處理器或其它任何在活動模式下運行必需的功能模塊。
【附圖說明】
[0029]圖1示意性地示出了收費站的圖示；
[0030]圖2示意性地示出了當(dāng)穿過RSU的通信區(qū)域時，在不同模式期間OBU的電力消耗的圖不;
[0031]圖3示意性地示出了 OBU經(jīng)過不同模式的框圖。
【具體實施方式】
[0032]用于收費的協(xié)議限定在IEEE 16