CN100350764C - 专用近程通信控制器及其方法 - Google Patents

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Abstract

在根据本发明装配有多个用于DSRC通信的接收装置的DSRC通信控制器中，接收保留存储部分104包括用于利用在多个接收装置中未进行通信的接收装置来检测DSRC通信的通信帧开始信号(唯一字1)的装置和用于存储通信帧开始信号被检测到的DSRC通信的控制信息的装置。在通过接收装置完成DSRC通信时，控制器利用存储在接收保留存储部分中的控制信息来建立下一次通信。这允许即使在多个通信区域相互覆盖的情况下有效地连续接收来自多个路旁设备的信息。

Description

专用近程通信控制器及其方法
技术领域
本发明涉及一种专用近程通信(DSRC)控制器及用于诸如电子收费(ETC)系统的系统的方法。
背景技术
收费公路上的电子收费(ETC)系统已经作为智能交通系统(ITS)的先驱运作。在ETC中，利用装配在车辆上的ETC单元和安装在收费站的路边无线设备之间的、称为专用近程通信(DSRC)的通信控制系统，通过无线通信的方法自动收取费用。
ETC中的DSRC调制系统包括幅移键控(ASK)系统和正交相移键控(QPSK)系统。在相关技术车载DSRC通信单元的某些DSRC控制器中，控制部分基于诸如接收频带和接收场强的信息分配等待优先级，并确定其接收最早完成的信号(唯一字1被检测到的信号)被“接收”，并选择此信号(例如，参照日本专利公开号2003-69544)。
图3是显示相关技术车载DSRC通信单元中DSRC控制器的示例性构造的方框图。在图3中，数字301代表QPSK解调器，302代表QPSK唯一字描绘部分(unique word drawing section)，303代表ASK解调器，304代表ASK唯一字描绘部分，305代表通信控制系统切换电路，306代表唯一字格式存储部分。
包含QPSK解调系统和ASK解调系统的DSRC控制器将唯一字描绘结果与通过通信控制系统切换电路305存储在格式存储部分306中的唯一字进行比较，并在有任何唯一字被检测到的情况下输出同步信号。这样，DSRC控制器鉴别多个通信系统中从其接收的信号所使用的通信系统，并选择适当的系统以处理被解调的数据。
相关技术车载DSRC通信单元中的某些DSRC控制器确定使用哪个调制系统，并通过观察来自RF部分的接收信号的功率值的转换来选择解调器(例如，参照日本专利公开号2002-368829)。
图4是显示相关技术车载DSRC通信单元中DSRC控制器的另一示例性构造的方框图。在图4中，数字401代表接收功率测量部分，402代表调制系统确定部分，403代表选择器开关，404代表QPSK解调器，405代表ASK解调器。接收功率测量部分401测量接收波的功率值。调制系统确定部分402通过基于测量结果检查功率值低于阈值的状态是否持续一预定周期来确定调制系统。选择器开关403基于确定结果进行切换以选择QPSK解调器404或ASK解调器405。
近年来，随着利用DSRC通信系统的ETC或DSRC应用的增多，多个通信区域互相重合。这出现了相关技术DSRC通信控制器中现存的阻塞问题。因此，即使在多个通信区域相互重合的状态中，有必要在防止可能的阻塞的同时，从多个路旁设备中确定相配的机器。较紧急的信息必须先于其它信息被传达到车载DSRC通信单元。
发明内容
本发明的目的是：提供一种设备及方法，所述设备和方法即使在多个通信区域相互重合的状态中，可在诸如使用DSRC通信系统的RTC的通信系统中的车载DSRC通信单元和路旁设备之间稳定有效地进行通信。
根据本发明的DSRC通信控制器是装配有多个用于DSRC通信的接收装置的控制器，所述DSRC通信控制器包括：用于利用多个接收装置中未进行通信的接收装置检测DSRC通信的通信帧开始信号(唯一字1)的装置，用于存储被检测到通信帧开始信号的DSRC通信的控制信息的装置，以及用于当与进行通信的接收装置所进行的DSRC通信完成时、通过利用存储的控制信息建立下一次通信的装置。利用这样的构造，可以使用未进行通信的接收装置将来自除进行通信的路旁设备之外的路旁设备的DSRC通信控制信息结合到车载DSRC通信单元。这就允许即使在多个通信区域相互重合的情况下仍可从多个路旁设备有效地进行连续的信息接收。
根据本发明的DSRC通信控制方法是用于装配有多个用于DSRC通信的接收装置的DSRC通信控制器的方法，所述方法包括如下步骤：利用多个接收装置中未进行通信的接收装置来检测DSRC通信的通信帧开始信号(唯一字1)，存储其中通信帧开始信号被检测到的DSRC通信的控制信息；以及当与进行通信的接收装置所进行的DSRC通信完成时，通过利用存储的控制信息建立下一次通信。利用这样的构造，可以使用未进行通信的接收装置将来自除进行通信的路旁设备之外的路旁设备的DSRC通信控制信息结合到车载DSRC通信单元。这就允许即使在多个通信区域相互重合的情况下仍从可多个路旁设备有效地进行连续的信息接收。
根据本发明的DSRC系统包括：装配本发明的DSRC通信控制器的车载DSRC通信单元；以及与车载DSRC通信单元进行通信的DSRC路旁设备。在所发明的DSRC系统中，在进行与另一个路旁设备的DSRC通信时，DSRC路旁设备通过采用抢先优先级以更高的通信优先级将信息发送到在同一通信区域中与所述另一个路旁设备进行DSRC通信的车载DSRC通信单元。利用这样的构造，可以采用抢先优先级从另一个路旁设备向进行通信的路旁设备发送包括紧急报告和交通服务控制信息的信息。
根据本发明，可以使用未进行通信的接收装置将来自除进行通信的路旁设备之外的路旁设备的信息结合到车载DSRC通信单元中。这就允许即使在多个通信区域相互重合的情况下对来自多个路旁设备的信息进行有效地连续接收，因此提高多个通信区域中通信的稳定性和效率。利用适用路旁设备的通信标准T75中的附加规范，可以以更高的优先级来发送车辆的紧急信息和紧急刹车。
附图说明
图1是显示根据本发明实施例的DSRC通信控制器的构造的方框图；
图2是显示接收保留(reservation)存储部分的示例性构造的方框图；
图3是显示相关技术车载DSRC通信单元中DSRC控制器的示例性构造的方框图；和
图4是显示相关技术车载DSRC通信单元中DSRC控制器的另一示例性构造的方框图。
具体实施方式
图1是显示根据本发明实施例的DSRC通信控制器的构造的方框图。在图1中，数字101代表ASK接收器，102代表QPSK接收器，103代表接收选择器，104代表接收保留存储部分，105代表使用微型计算机的控制器，106代表诸如RAM的存储部分，107代表诸如ROM的程序部分。
图2是显示接收保留存储部分104的示例性构造的方框图。在图2中，数字201代表唯一字1(UW1)检测器，202代表频率和调制系统存储部分，203代表控制帧(FCMC)存储部分。
在这样构造的DSRC通信控制器中，当开始DSRC通信时，信息的接收采用相关技术的步骤。与相关技术实践相同，控制器105基于诸如接收频带和接收场强的信息分配等待优先级，并确定其接收最早完成的信号(唯一字1被依序检测到的信号)被“接收”。接收选择器103选择ASK接收器101或QPSK接收器102并开始通信。
在这样的实践中，ASK接收器101或QPSK接收器102中没有用于DSRC通信的一个被用来搜索一个除处于通信中的路旁设备之外的路旁设备。也就是，唯一字1(UW1)检测器201监控在未进行通信的路旁设备的接收器中的数据以等待来自路旁设备的表示通信帧首标的信号唯一字1。
一旦唯一字1(UW1)检测器201检测到唯一字1时，关于在检测到UW1时使用的调制系统和接收频率的信息和来自路旁设备的信息作为关于下次通信的候选路旁设备的信息被记录在频率和调制系统存储部分202中。然后，跟随UW1的所有或部分控制帧(FCMC)被记录到控制帧(FCMC)存储部分203以允许优先级的分配。
当进行的通信结束时，控制器105基于记录在频率和调制系统存储部分202和控制帧(FCMC)存储部分203中的路旁设备信息来确定接收频率和调制系统，并有效适当地建立下一次通信以便重新开始通信。
通过上述过程，在通过ASK的FCMC进行音乐交付时通过QPSK的控制帧(FCMC)接收停车场收费支付信号的情况下，一旦用于ASK的音乐交付的通信帧结束时，可以先在频率和调制系统存储部分202中存储频率和调制系统，通过控制器105的控制在更高的优先级的基础上开始有关QPSK的停车场收费支付的通信。
当通过QPSK紧急接收到外围公路图时，通过ASK从另一个路旁设备发送的交通事故信息的唯一字1被唯一字1(UW1)检测器201接收，来自路旁设备的FCMC被存储在控制帧(FCMC)存储部分203中。控制器(微型计算机)205可参照信息以确定一旦接收到外围公路图时用于通过ASK立即接收交通事故信息的优先级。
通过在遵循DSRC通信标准的预定比特的部分上指定优先级，可以在接收将被紧急发送的车辆控制信号时放弃通过QPSK接收外围公路图，以便获得诸如紧急车辆刹车的信息。
在实践中，来自路旁设备的诸如紧急报告和交通服务控制的信息被强制地或基于抢先优先级发送到与另一路旁设备进行通信的车载DSRC通信单元。例如，在控制帧(FCMC)的SC(服务应用控制)字段中的保留比特可被用来实时地发送具有高优先级或约束力(binding force)的信息。
如上文所述，可以在相关技术中利用一旦开始通信就不使用的调制系统的接收器，检测来自除进行通信的路旁设备之外的路旁设备的唯一字1，并存储下次将被通信的信号的控制信息和接收条件，由此结合到来自除正进行通信的路旁设备之外的路旁设备的车载DSRC通信单元信息。这使甚至在多个通信区域相互重叠的情况下，可从多个路旁设备进行有效地连续接收。还可采用抢先优先级将包括紧急报告和交通服务控制信息的信息从另一路旁设备发送到进行通信的路旁设备。
DSRC通信控制器及其方法利用未进行通信的接收装置将来自除进行通信的路旁设备之外的路旁设备的信息结合到车载DSRC通信单元中。由于在多个通信区域相互覆盖的情况下，来自多个路旁设备的信息以有效的方式被连续地接收，所发明的DSRC通信控制器和方法是有益的。这提高了多个通信区域中通信的稳定性和效率。由此，发明对于在诸如ETC系统的应用中使用的专用近程通信(DSRC)技术是有益的。

Claims (4)

1.一种装配有用于DSRC通信的多个接收装置的DSRC通信控制器，包括：
用于利用在多个接收装置中未进行通信的接收装置检测DSRC通信的通信帧开始信号的装置；
用于存储被检测到通信帧开始信号的DSRC通信的控制信息的装置；和
用于当与进行通信的接收装置所进行的DSRC通信完成时、通过利用存储的控制信息而建立下一次通信的装置。
2.一种通过利用用于DSRC通信的多个接收装置控制DSRC通信的DSRC通信控制方法，包括以下步骤：
利用多个接收装置中未进行通信的接收装置检测DSRC通信的通信帧开始信号；
存储通信帧开始信号被检测到的DSRC通信的控制信息；和
当与进行通信的接收装置所进行的DSRC通信完成时，通过利用存储的控制信息而建立下一次通信。
3.一种DSRC系统，包括：
车载DSRC通信单元，安装有根据权利要求1的DSRC通信控制器；和
DSRC路旁设备，其与车载DSRC通信单元进行通信。
4.如权利要求3所述的DSRC系统，其中在DSRC路旁设备进行与另一个路旁设备的DSRC通信时，DSRC路旁设备通过采用抢先优先级，以更高的通信优先级将信息发送到在同一通信区域中与所述另一个路旁设备进行DSRC通信的车载DSRC通信单元。
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