專利名稱：用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及射頻識(shí)別領(lǐng)域，特別涉及一種適用于聯(lián)網(wǎng)高速公路的交通信息統(tǒng)計(jì)和路徑識(shí)別。
背景技術(shù)：
目前，交通信息統(tǒng)計(jì)技術(shù)是目前智能化交通ITS領(lǐng)域中的重要課題，是實(shí)現(xiàn)車輛行駛和道路管理智能化的重要手段，也是適時(shí)向公眾提供實(shí)時(shí)路況信息的依據(jù)。交通信息統(tǒng)計(jì)技術(shù)因其能夠提供某路段某時(shí)刻的交通信息、車輛速度信息、某車輛何時(shí)經(jīng)過某路段的信息，使車輛行駛和道路管理智能化、信息化，在提供交通效率、改善道路交通環(huán)境和節(jié)約交通能源方面具有重要的意義。對(duì)于聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的高速公路網(wǎng)來說，兩點(diǎn)之間往往有多條行駛路徑，這種情況造成·了高速公路收費(fèi)運(yùn)營中的一個(gè)難題，即“路徑多義性問題”。在聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)環(huán)境下，尤其是投資主體多元化的路網(wǎng)環(huán)境下，解決車輛行駛路線“多義性”問題對(duì)規(guī)范通行費(fèi)用拆分方式、提高拆分透明度和公平性、實(shí)現(xiàn)更合理的業(yè)主間利益分配、提高業(yè)主積極性，具有極其重大的意義。多義性路徑識(shí)別系統(tǒng)目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，多家公司都有相關(guān)產(chǎn)品。這些產(chǎn)品普遍采用基于RFID技術(shù)的射頻識(shí)別技術(shù)，主要設(shè)備包括桌面讀寫器(0DU)、車載單元(0BU)、路側(cè)天線設(shè)備(RSU)。ODU設(shè)置在車道的出入口，當(dāng)有車輛欲進(jìn)入路網(wǎng)時(shí)，ODU把OBU從休眠狀態(tài)喚醒為路上狀態(tài)，OBU交給司機(jī)，司機(jī)攜帶具有路徑信息保存功能的OBU進(jìn)入路網(wǎng)，RSU被安裝在不同業(yè)主擁有的路段中，RSU不間斷地發(fā)射路徑信息，當(dāng)OBU經(jīng)過這些路段時(shí)，OBU接收RSU廣播的路徑信息并保存，當(dāng)司機(jī)準(zhǔn)備下路時(shí)，在車道出口處，司機(jī)交回OBU，ODU讀取OBU中的路徑信息并生成所需費(fèi)用，最后OBU被置為休眠狀態(tài)，一種低功耗狀態(tài)，以保證較長使用壽命。檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?00720052812. 6，已經(jīng)公開了一種應(yīng)用在多義性路徑識(shí)別系統(tǒng)的路側(cè)天線設(shè)備，然而在該實(shí)用新型中，RSU與OBU只存在單向通信，即信息流只從RSU流向OBU，OBU不會(huì)發(fā)射信息到RSU，OBU只處于被動(dòng)接收狀態(tài)，因此不具有交通信息統(tǒng)計(jì)。檢索還發(fā)現(xiàn)，中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?01110038229. O雖然公開了一種二義性路徑識(shí)別系統(tǒng)中車載單元與路側(cè)天線設(shè)備的通信方法，該方法可應(yīng)用到交通信息統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域，RSU與OBU可進(jìn)行雙向通信，但該方法在路徑信息廣播包中追加了 4個(gè)OBU序列號(hào)，使數(shù)據(jù)包長度增加了 16個(gè)字節(jié)，延長了路徑信息的單包廣播時(shí)間，降低了 I秒內(nèi)路徑信息的廣播次數(shù)，該方法同時(shí)需要實(shí)時(shí)更新路徑信息包里的至少一個(gè)OBU序列號(hào)信息，而更新操作必然會(huì)占用RSU的操作時(shí)間，使RSU實(shí)際廣播路徑信息的時(shí)間有所減少，而多義性路徑識(shí)別系統(tǒng)要求有非常高的標(biāo)識(shí)成功率，當(dāng)RSU的實(shí)際廣播路徑信息的時(shí)間相對(duì)減少時(shí)，必然帶來標(biāo)識(shí)成功率的降低，這是高速公路業(yè)主所不能接受的，因?yàn)榧词共婚g斷地廣播路徑信息，也不能保證有100%的標(biāo)識(shí)成功率。車載單元裝置(OBU):—種低功耗電子標(biāo)簽，通過與路側(cè)天線設(shè)備通信記錄所經(jīng)過的路徑信息，其保存的路徑信息可由桌面讀寫器讀出，其工作狀態(tài)受讀寫器控制。桌面讀寫器(ODU): —種可與IC卡和射頻模塊通信的多頻段復(fù)合讀卡器，可設(shè)置OBU的工作狀態(tài)和讀取清除OBU的路徑信息，一般安置在車道的出入口。標(biāo)識(shí)成功率0BU經(jīng)過安裝在路網(wǎng)中的RSU時(shí)，能夠成功接收路徑信息的概率，這是一種統(tǒng)計(jì)值，需要一定量的樣本空間，此參數(shù)對(duì)具有多義性路徑識(shí)別的路網(wǎng)管理中心來說非常重要，因?yàn)檩^低的標(biāo)識(shí)成功率，可能意味某個(gè)路段業(yè)主收益的損失。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備，可以與OBU實(shí)現(xiàn)雙向通信，也可保證不減少路徑信息的持續(xù)廣播時(shí)間，又保證原有的標(biāo)識(shí)成功率，使用RSU具有交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別功能。 為滿足上述目標(biāo)，本實(shí)用新型提出一種用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備，包括微處理器與射頻模塊I、功放模塊I、天線模塊I依次連接，用于不間斷廣播路徑信息；微處理器還與射頻模塊2、功放模塊2、天線模塊2依次連接，用于不間斷接收車載單元發(fā)射的序列號(hào)。如上所述的一種用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備，還包括電源模塊，為各個(gè)功能模塊提供電力；存儲(chǔ)模塊，連接到微處理器，用于存儲(chǔ)或暫存信息。如上所述的用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備，其特征在于還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，連接到微處理器，用于當(dāng)路側(cè)天線設(shè)備接收到車載單元發(fā)射的序列號(hào)時(shí)，在序列號(hào)上附加上時(shí)間戳，以表達(dá)何時(shí)收到的此序列號(hào)，之后RSU把序列號(hào)和時(shí)間戳信息暫存在存儲(chǔ)模塊里。如上所述的用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備，還包括監(jiān)控模塊，連接到微處理器和存儲(chǔ)模塊，用于實(shí)時(shí)或周期性地把存儲(chǔ)模塊中的序列號(hào)和時(shí)間戳信息發(fā)送到數(shù)據(jù)管理中心。如上所述的一種用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備，還包括加密模塊，連接到微處理器，用于為廣播的路徑信息加密。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果(I)本實(shí)用新型中的路側(cè)天線設(shè)備一邊不間斷地發(fā)射路徑信息，一邊不間斷地接收車載單元的序列號(hào)，兩種功能同時(shí)發(fā)揮作用，互不影響，與車載單元和數(shù)據(jù)管理中心一起配合即解決了路徑識(shí)別問題同時(shí)也解決了交通信息統(tǒng)計(jì)問題，這種組合大大降低了系統(tǒng)成本和建設(shè)成本。(2)本實(shí)用新型采用了兩套獨(dú)立的功放和天線單元，接收靈敏度高，發(fā)射功率大并可調(diào)，在保證標(biāo)識(shí)率的前提下，完成交通信息統(tǒng)計(jì)的功能。

圖I為路側(cè)天線設(shè)備原理框圖。圖2為路側(cè)天線設(shè)備工程實(shí)施示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
并不局限于此。如圖I所示，本實(shí)用新型路側(cè)天線設(shè)備(RSU)由微處理器31、加密模塊32、射頻模塊2 (33)、天線模塊2 (34)、功放模塊2 (35)、UPS電源模塊36、射頻模塊I (37)、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊38、功放模塊I (39)、天線模塊I (40)、存儲(chǔ)模塊41和RTC模塊42組成。微處理器31與射頻模塊I (37 )、功放模塊I (39 )、天線模塊I (40 )依次連接，同時(shí)微處理器31與加密模塊32連接，完成加密路徑信息的不間斷廣播，向經(jīng)過此路段的車載單元裝置(OBU)寫入路徑信息，頻段可以是433MHz、460MHz、900MHz或2. 4GHz。微處理器31與射頻模塊2 (33)、功放模塊2 (35)、天線模塊2 (34)依次連接，微處理器31還與存儲(chǔ)模塊41、RTC模塊42、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊38連接，完成不間斷接收車載單元發(fā)射的序列號(hào)，接收頻段可是433MHz、460MHz、900MHz或2. 4GHz。當(dāng)車載單元裝置(OBU) 經(jīng)過此路段時(shí)，車載單元裝置(OBU)會(huì)接收路徑信息，當(dāng)接收到路徑信息時(shí)，車載單元裝置(OBU)會(huì)發(fā)射序列號(hào)，路側(cè)天線設(shè)備(RSU)通過此套電路完成序列號(hào)的接收和時(shí)間戳信息的附加，最后通過遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊38把車載單元的序列號(hào)和時(shí)間戳發(fā)送給數(shù)據(jù)管理中心。具有交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的系統(tǒng)由車載單元、路側(cè)天線設(shè)備和桌面讀寫器組成。進(jìn)入道路的車輛在車道入口處領(lǐng)取被桌面讀寫器置為入口狀態(tài)的車載單元，車輛攜帶車載單元駛?cè)肼肪W(wǎng)，路側(cè)天線設(shè)備預(yù)先安裝在敏感道路的龍門架上或路側(cè)標(biāo)桿上，經(jīng)過調(diào)試把所在道路的路標(biāo)信息、發(fā)射功率、天線方向等參數(shù)設(shè)置正確，當(dāng)攜帶車載單元的車輛經(jīng)過路側(cè)天線設(shè)備時(shí)，首先接收路側(cè)天線設(shè)備廣播的路徑信息，再向路側(cè)天線設(shè)備發(fā)送自己的序列號(hào)和相關(guān)車輛信息，路側(cè)天線設(shè)備接收到序列號(hào)和相關(guān)車輛信息后，通過RTC模塊得到當(dāng)前日期時(shí)間信息并附加到序列號(hào)信息，以標(biāo)明此序列號(hào)何時(shí)被接收的，路側(cè)天線設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)管理中心與路側(cè)天線設(shè)備設(shè)置，實(shí)時(shí)或周期性地把序列號(hào)和時(shí)間等信息發(fā)送給數(shù)據(jù)管理中心，數(shù)據(jù)管理中心通過對(duì)序列號(hào)和附加的時(shí)間信息分析，可獲知某車輛何時(shí)通過此路側(cè)天線設(shè)備路段，有多少車輛在何時(shí)通過，當(dāng)前時(shí)間某路段上有多少車輛等交通信息。路側(cè)天線設(shè)備安裝位置的選擇，路網(wǎng)中不同業(yè)主的道路相互連接，路側(cè)天線設(shè)備一般布置在不同業(yè)主的道路中，路徑編碼要求全網(wǎng)唯一，以路徑編碼區(qū)分不同業(yè)主的道路；路側(cè)天線設(shè)備也可布置在具有交通信息統(tǒng)計(jì)意義的路段，其路徑編碼也要求全網(wǎng)唯一。路側(cè)天線設(shè)備的安裝環(huán)境，當(dāng)前的路網(wǎng)基本已經(jīng)建立好交通信息廣告系統(tǒng)或監(jiān)控系統(tǒng)，路側(cè)天線設(shè)備一般可以附加到已建好的龍門架或路側(cè)標(biāo)桿上。路側(cè)天線設(shè)備所布置的路段一般要求位于道路的直道位置，天線可選擇定向天線或全向天線，定向天線只向指定方向廣播路徑，減少與相鄰路側(cè)天線設(shè)備的干擾。路側(cè)天線設(shè)備的電源通常情況下采用市電220V，市電中斷后，由UPS為其提供電源。路側(cè)天線設(shè)備的調(diào)試，路側(cè)天線設(shè)備可通過有線或無線的通信方式對(duì)路徑編碼、發(fā)射功率、交通信息上傳周期等。發(fā)射功率應(yīng)該盡量大，在不影響周圍出入車道桌面讀卡器和周圍路側(cè)天線設(shè)備前提下。本實(shí)用新型所述的路側(cè)天線設(shè)備具有上述功能，與車載單元和桌面讀寫器和數(shù)據(jù)管理中心協(xié)作完成交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別功能。[0030]具體實(shí)施方法可以是本實(shí)用新型所述路側(cè)天線設(shè)備的工作模式和功能如下(I)不間斷地廣播加密的路徑信息。(2)不間斷地接收車載單元發(fā)射的序列號(hào)信息，并附加時(shí)間戳信息。(3)把序列號(hào)信息和時(shí)間戳信息實(shí)時(shí)或周期性地發(fā)送給數(shù)據(jù)管理中心。(4)發(fā)射功率、路徑編碼等參數(shù)的設(shè)置、查詢。如上所述，為本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式之一。盡管所述實(shí)例已經(jīng)表示和描述了本實(shí)用新型，但并不表示對(duì)本實(shí)用新型自身的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求定義的本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下，可在其它形式和細(xì)節(jié)上作出各種 變化，所附的權(quán)利要求書覆蓋了本實(shí)用新型精神和范圍內(nèi)的所有這些改變和修改。
權(quán)利要求1.一種用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備，包括微處理器與射頻模塊I、功放模塊I、天線模塊I依次連接，用于不間斷廣播路徑信息； 微處理器還與射頻模塊2、功放模塊2、天線模塊2依次連接，用于不間斷接收車載單元發(fā)射的序列號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述 的一種用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備，其特征在于還包括電源模塊，為各個(gè)功能模塊提供電力；存儲(chǔ)模塊，連接到微處理器，用于存儲(chǔ)或暫存信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備，其特征在于還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，連接到微處理器，用于當(dāng)路側(cè)天線設(shè)備接收到車載單元發(fā)射的序列號(hào)時(shí)，在序列號(hào)上附加上時(shí)間戳，以表達(dá)何時(shí)收到的此序列號(hào)，之后RSU把序列號(hào)和時(shí)間戳信息暫存在存儲(chǔ)模塊里。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備，其特征在于，還包括監(jiān)控模塊，連接到微處理器和存儲(chǔ)模塊，用于實(shí)時(shí)或周期性地把存儲(chǔ)模塊中的序列號(hào)和時(shí)間戳信息發(fā)送到數(shù)據(jù)管理中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備，其特征在于還包括加密模塊，連接到微處理器，用于為廣播的路徑信息加密。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備，其特征在于所述路側(cè)天線設(shè)備的工作頻段可以是433MHz、460MHz、900MHz或2. 4GHz。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別的路側(cè)天線設(shè)備，其特征在于所述路側(cè)天線設(shè)備的路徑編碼是唯一的。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用在交通信息統(tǒng)計(jì)和多義性路徑識(shí)別系統(tǒng)中的路側(cè)天線設(shè)備，包括微處理器與射頻模塊1、功放模塊1、天線模塊1依次連接，完成路徑信息的不間斷廣播，向經(jīng)過本路段的車載單元寫入路徑信息；微處理器還與射頻模塊2、功放模塊2、天線模塊2依次連接，完成對(duì)車載單元序列號(hào)的接收，并附加時(shí)間戳信息，再實(shí)時(shí)或周期性地發(fā)送給數(shù)據(jù)管理中心。本實(shí)用新型具有路側(cè)天線設(shè)備廣播路徑信息和接收車載單元序列號(hào)同時(shí)進(jìn)行，互不影響，既能保證可靠接收車載單元的序列號(hào)信息。又有較高的標(biāo)識(shí)率的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G07B15/06GK202694420SQ20122020815
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者劉洋, 史建立, 王紅莉, 段磊, 萬維逸 申請(qǐng)人:航天信息股份有限公司