一種帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能交通領(lǐng)域，具體涉及一種帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)，目的在于防止跟車干擾。
【背景技術(shù)】
[0002]電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)(Electronic Toll Collect1n，以下簡(jiǎn)稱ETC)主要由路側(cè)單元(Road-Side Units，以下簡(jiǎn)稱RSU)和車載單元(On-Board Unit，以下簡(jiǎn)稱0BU，也稱電子標(biāo)簽)組成，其原理是利用專用短程通信技術(shù)(Dedicated Short RangeCommunicat1ns,以下簡(jiǎn)稱DSRC)實(shí)現(xiàn)RSU和OBU之間的通信，并對(duì)裝有OBU的車輛進(jìn)行交易(如扣費(fèi)等)。在實(shí)際應(yīng)用中，由于受到路面和周邊物體的反射、吸收和散射作用的影響，RSU發(fā)射的電磁波的分布范圍和強(qiáng)度并不是嚴(yán)格可控的，這使得RSU與OBU之間的通信范圍并沒(méi)有明顯的邊界。此外，不同車窗和車膜材料對(duì)OBU的靈敏度具有不同程度的影響，這都增加了 RSU的通信區(qū)域邊界的不確定性。在通信區(qū)域的邊界附近，容易造成跟車干擾和遠(yuǎn)端鄰道干擾并導(dǎo)致漏扣費(fèi)和誤扣費(fèi)等現(xiàn)象的發(fā)生。具體而言產(chǎn)生跟車干擾的情況主要有:
[0003](I)前車和后車都裝有OBU (兩個(gè)OBU靈敏度都符合國(guó)標(biāo))，但是后車由于OBU靈敏度較高(如受反射影響)而在前車交易之前完成了交易，這時(shí)前車沒(méi)有完成交易而被放行，后車完成了交易卻被攔截；
[0004](2)在ETC通道和MTC (人工半自動(dòng)收費(fèi))/ETC混合通道中，前車沒(méi)有裝OBU而后車裝有0BU，當(dāng)前車還未完成人工或半自動(dòng)操作(如繳費(fèi)、取卡等)時(shí)，后車的OBU與RSU已經(jīng)完成交易，此時(shí)未繳費(fèi)的前車將被放行，而完成交易的后車卻被攔截；
[0005](3)在ETC專用通道中，前車和后車都裝有0BU，但是后車OUB靈敏度符合國(guó)標(biāo)，而前車OBU靈敏度較低甚至低于國(guó)標(biāo)閾值(有可能受車身材料或車膜影響)。當(dāng)前車OBU受車身材料或車膜的影響而靈敏度較低時(shí)，通?？梢酝ㄟ^(guò)采用較大信號(hào)發(fā)射功率的RSU來(lái)保證二者之間的通信，但是RSU的信號(hào)發(fā)射功率較大時(shí)其有效通信范圍和模糊通信范圍也較大，這樣會(huì)使后車也處在通信范圍之內(nèi)(甚至覆蓋到遠(yuǎn)端鄰道)，此時(shí)后車可能先于前車完成交易，這樣前車沒(méi)有完成交易卻被放行，后車完成了交易反而被攔截(或多次交易)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]從制造禁止交易區(qū)的角度出發(fā)，禁止處于后車位置(禁止交易區(qū))的OBU與RSU進(jìn)行交易可以防止后車先于前車交易，即無(wú)論車輛有無(wú)安裝OBU亦或其OBU靈敏度如何，只要進(jìn)入了禁止交易區(qū)(后車位置)就禁止其與RSU進(jìn)行交易，這樣可以減少上述三種跟車現(xiàn)象的發(fā)生。
[0007]本實(shí)用新型提供的防跟車干擾的電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)主要由RSU(路側(cè)單元)、信號(hào)屏蔽器組成，
[0008]所述RSU和信號(hào)屏蔽器的相對(duì)位置在車輛行進(jìn)方向上依次為信號(hào)屏蔽器和RSU ;
[0009]所述RSU和信號(hào)屏蔽器在路面上的投影在行車方向上的間距為3-6米(略大于一個(gè)車身長(zhǎng)度)；
[0010]所述RSU的信號(hào)覆蓋區(qū)域與所述信號(hào)屏蔽器的禁止交易區(qū)域的關(guān)系為包含或者相交；
[0011 ] 所述信號(hào)屏蔽器通過(guò)定向發(fā)射屏蔽信號(hào)制造具有一定范圍的禁止交易區(qū)，處于禁止交易區(qū)(后車)內(nèi)的車載單元(OBU)無(wú)法與RSU進(jìn)行交易，被屏蔽的交易信號(hào)既可以是RSU的下行信號(hào)，也可以是OBU的上行信號(hào)；
[0012]所述信號(hào)屏蔽器連續(xù)發(fā)射屏蔽信號(hào)，無(wú)需外部的同步信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)，即該信號(hào)屏蔽器不受同步信號(hào)或其它時(shí)序信號(hào)的觸發(fā)控制，而是獨(dú)立的連續(xù)發(fā)射屏蔽信號(hào)，不間斷的制造禁止交易區(qū)。
[0013]優(yōu)選的，所述信號(hào)屏蔽器通過(guò)連續(xù)發(fā)射5.83GHz或5.84GHz的信號(hào)，或以5.83GHz或5.84GHz為載波且不為正常通信幀(如BST等)的調(diào)制信號(hào)作為屏蔽。
[0014]優(yōu)選的，所述的信號(hào)屏蔽器的禁止交易區(qū)范圍可以覆蓋多個(gè)車道，即多個(gè)RSU(不同車道)共用一個(gè)信號(hào)屏蔽器。
[0015]優(yōu)選的，所述信號(hào)屏蔽器發(fā)射的屏蔽信號(hào)可以定向輻射到一定區(qū)域，通過(guò)調(diào)節(jié)屏蔽器的屏蔽信號(hào)發(fā)射角度和朝向?qū)ζ淦帘畏秶统蜻M(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0016]優(yōu)選的，所述的RSU含有調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)射功率的單元，當(dāng)RSU檢測(cè)不到OBU信號(hào)時(shí)，增大RSU的信號(hào)發(fā)射功率嘗試與OBU進(jìn)行通信。
[0017]優(yōu)選的，在并行多車道中同時(shí)使用本實(shí)用新型(一個(gè)車道安裝一套)，不僅可以防跟車干擾，還可以實(shí)現(xiàn)防止遠(yuǎn)端鄰道干擾的產(chǎn)生。
[0018]優(yōu)選的，本實(shí)用新型的信號(hào)屏蔽器的禁止交易區(qū)在垂直于行車方向上的長(zhǎng)度為3-15米。這樣一個(gè)信號(hào)屏蔽器的禁止交易區(qū)可同時(shí)覆蓋多個(gè)車道，分別安裝在多個(gè)(兩個(gè)以上)車道上的RSU的信號(hào)覆蓋區(qū)域都分別與一個(gè)信號(hào)屏蔽器的禁止交易區(qū)相交。
[0019]本實(shí)用新型提出的防跟車ETC系統(tǒng)的工作原理是利用信號(hào)屏蔽器制造一個(gè)禁止交易區(qū)，防止處于該禁止交易區(qū)的車載OBU (后車)與本車道內(nèi)的RSU進(jìn)行交易，這樣可防止后車(處于禁止交易區(qū))先于前車(裝有或未裝有0BU，亦或OBU靈敏度較低)與RSU進(jìn)行交易，即實(shí)現(xiàn)防止跟車現(xiàn)象的產(chǎn)生。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1帶禁止交易區(qū)的ETC系統(tǒng)安裝示意圖1
[0021]圖2帶禁止交易區(qū)的ETC系統(tǒng)安裝示意圖2
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此需要說(shuō)明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說(shuō)明用于幫助理解本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0023]實(shí)例I
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的防跟車干擾的ETC系統(tǒng)主要包含路側(cè)單元RSU 101和信號(hào)屏蔽器102。其中，RSU 101在路面上的投影與信號(hào)屏蔽器102在路面上的投影間距為3-6米，信號(hào)屏蔽器102通過(guò)連續(xù)發(fā)射頻率為5.83GHz或5.84GHz的微波信號(hào)造制了一個(gè)禁止交易區(qū)104。信號(hào)屏蔽器102與RSU 101之間沒(méi)有進(jìn)行任何同步或時(shí)序觸發(fā)等連接。RSU 101的通信范圍103和信號(hào)屏蔽器102的禁止交易區(qū)104部分重疊。所有進(jìn)入禁止交易區(qū)104的車輛(如圖2中的后車106)在屏蔽信號(hào)的影響下都將無(wú)法與RSU 101進(jìn)行交易，只有當(dāng)車輛處于前車位置時(shí)(如圖2中的車輛105)才可以與RSU 101進(jìn)行交易。
[0025]實(shí)例2
[0026]本實(shí)用新型提供的帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)中，RSU含有調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)射功率的單元，可以通過(guò)程序自動(dòng)增大和減小其信號(hào)發(fā)射功率，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖與實(shí)例I相同，見(jiàn)圖1。在本實(shí)例中，帶禁止交易區(qū)的ETC系統(tǒng)工作流程為:當(dāng)車輛105進(jìn)入到前車位置的時(shí)候，如果RSU 101沒(méi)有接收到OBU信號(hào)，則RSU 101增大信號(hào)發(fā)射功率嘗試與OBU進(jìn)行通信，此時(shí)RSU 101的信號(hào)發(fā)射功率顯著增大使處于前車位置的信號(hào)強(qiáng)度增大，同時(shí)使得RSU 101的通信范圍103增大(覆蓋部分或全部后車位置)。此時(shí)，通信范圍103與禁止交易區(qū)104發(fā)生重疊，甚至出現(xiàn)通信范圍103完全包含禁止交易區(qū)104的情況，但是禁止交易區(qū)的存在使得能夠進(jìn)行交易的區(qū)域依然保持在前車位置(如車輛105)，這樣盡管后車106有可能處于信號(hào)交易區(qū)域103內(nèi)，但是由于后車106同時(shí)也處于禁止交易區(qū)104，所以后車106無(wú)法先于前車105與RSU 101建立通信，即無(wú)法對(duì)前車產(chǎn)生跟車干擾?；诖?，本實(shí)用新型不僅可以解決【背景技術(shù)】所述的前兩種跟車干擾，還可以有效減小第三種跟車干擾的發(fā)生。
[0027]實(shí)例3
[0028]如圖2所示，在并行的多車道中，每車道中都安裝一套本實(shí)用新型提供的帶禁止交易區(qū)的ETC系統(tǒng)(這里僅以安裝相鄰兩車道為例進(jìn)行說(shuō)明，實(shí)際應(yīng)用中可以是多車道的情況):在車道I中安裝有RSU 101和信號(hào)屏蔽器102 ;在車道2中安裝有RSU 201和信號(hào)屏蔽器202 ;其中RSUlOl和RSU 201分別有通信范圍103和203，信號(hào)屏蔽器102和202分別有禁止交易區(qū)104和204。禁止交易區(qū)104和204的存在不僅可以防止各自所屬車道的跟車干擾的產(chǎn)生(這里不再贅述，見(jiàn)前文實(shí)例)，還可以防止遠(yuǎn)端鄰道干擾的產(chǎn)生。遠(yuǎn)端鄰道干擾指的是處于車道2中(后車位置)的車輛206 (裝有0BU)先于車道I中(前車)的車輛105與RSU 101進(jìn)行交易。
[0029]本實(shí)例中防止遠(yuǎn)端鄰道干擾的工作原理為:由于安裝角度、發(fā)射功率或者信號(hào)反射等原因的影響，RSU 101的通信區(qū)域103的覆蓋范圍與鄰車道中的禁止交易區(qū)(后車位置)204發(fā)生重疊(或包含)，如果車道I中的前車105沒(méi)有安裝OBU或者其車載OBU靈敏度較低時(shí)就有可能出現(xiàn)車輛206先于車輛105與RSU 101交易，但是禁止交易區(qū)204使得處于其內(nèi)部的車輛206無(wú)法與任何RSU進(jìn)行交易，這樣就防止了遠(yuǎn)端鄰道干擾的產(chǎn)生。
[0030]以上所述僅是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)，包括路側(cè)單元RSU和信號(hào)屏蔽器，其特征在于， 所述RSU和信號(hào)屏蔽器的相對(duì)位置在車輛行進(jìn)方向上依次為信號(hào)屏蔽器和RSU，且二者在路面上的投影在行車方向上的間距為3-6米； 所述RSU的信號(hào)覆蓋區(qū)域與所述信號(hào)屏蔽器的禁止交易區(qū)域的關(guān)系為包含或者相交。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)屏蔽器的禁止交易區(qū)在垂直于行車方向上的長(zhǎng)度為3-15米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于，包含兩個(gè)以上的RSU和一個(gè)信號(hào)屏蔽器，其中每個(gè)RSU的信號(hào)覆蓋區(qū)域都與信號(hào)屏蔽器的禁止交易區(qū)相交。
【專利摘要】本實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括路側(cè)單元RSU和信號(hào)屏蔽器。該系統(tǒng)的工作原理是利用信號(hào)屏蔽器制造禁止交易區(qū)來(lái)防止處于后車位置的車輛與RSU進(jìn)行交易，從而解決常規(guī)ETC系統(tǒng)無(wú)法解決的跟車干擾問(wèn)題。
【IPC分類】G07B15-06
【公開(kāi)號(hào)】CN204557586
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520256473
【發(fā)明人】劉誠(chéng), 胡攀攀, 鄧永強(qiáng)
【申請(qǐng)人】武漢萬(wàn)集信息技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月24日