CN103729891B - 路侧单元设备及其处理交易的方法和etc系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路侧单元设备，用于ETC系统，包括：室内单元，以及与室内单元连接的两个以上室外单元，每一个室外单元监控至少一条ETC车道；所述室外单元，用于与通过ETC车道的一个以上车载单元建立通信连接，获取所述车载单元的射频数据，并将该射频数据发送给室内单元；所述室内单元，用于根据各个车载单元的射频数据，并行处理各个车载单元的交易。本发明还提供相应的ETC系统，及路侧单元设备处理交易的方法。本发明技术方案由于采用一个室内单元即可对多条ETC车道中通过的多个车载设备进行并行处理，且不必采用同步设备，从而降低了系统复杂度，提高了系统稳定性。

Description

路侧单元设备及其处理交易的方法和ETC系统

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，具体涉及一种路侧单元设备及其处理交易的方法和ETC系统。

背景技术

在智能交通（Intelligent Transport System，ITS）领域，不停车收费（ElectronicToll Collection，ETC）系统可以实现对车辆的自动识别和电子收费，允许车辆在整个收费过程中保持行驶状态而不用停车。ETC系统采用专用短程通信（Dedicated Short Range Communication，DSRC）技术实现路侧单元（Road SideUnit，RSU）与车载单元（On Board Unit，OBU）的无线通信，完成收费过程。

路侧单元包括室外单元和室内单元两部分，室外单元负责与OBU进行无线通信，获取OBU数据；室内单元负责数据处理，对室外单元和OBU进行监控，以及与ETC管理中心进行数据交换等。

传统的RSU，一个室内单元只能连接一个室外单元，处理一个车道的交易，如果一个收费站有多个ETC车道，就要用到多套配对的室内单元和室外单元，并且，为了防止旁道干扰，多个室内单元之间必须通过同步设备来进行同步操作，从而，使得ETC系统的复杂度较高，稳定性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种路侧单元设备及其处理交易的方法和ETC系统，以解决现有的ETC系统的复杂度较高和稳定性较差的技术问题。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例第一方面提供一种路侧单元设备，用于ETC系统，包括：室内单元，以及与室内单元连接的两个以上室外单元，每一个室外单元监控至少一条ETC车道；所述室外单元，用于与通过ETC车道的一个以上车载单元建立无线通信连接，获取所述车载单元的射频数据，并将该射频数据发送给室内单元；所述室内单元，用于根据收到的至少一个所述室外单元发送的各个车载单元的射频数据，并行处理所述各个车载单元的交易。

本发明实施例第二方面提供一种ETC系统，包括：ETC车道与车道控制设备，以及ETC管理中心，还包括：如上所述的路侧单元设备。

本发明实施例第三方面提供一种如上所述路侧单元设备处理交易的方法，包括：两个以上室外单元与通过各自监控的ETC车道的一个以上车载单元建立无线通信连接；室外单元获取所述车载单元的射频数据，并将该射频数据发送给室内单元；所述室内单元根据收到的至少一个所述室外单元发送的各个车载单元的射频数据，并行处理所述各个车载单元的交易。

本发明实施例采用由一个室内单元连接多个室外单元，并行处理各个车载单元的交易的技术方案，使得，只需要一个室内单元即可对多条ETC车道中通过的多个车载设备进行并行处理，并且，不必采用同步设备，从而，有效降低了系统复杂度，提高了系统稳定性，并减少了建站成本及维护成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的路侧单元设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的路侧单元设备的一个原理图；

图3是本发明实施例提供的路侧单元设备的另一原理图；

图4是本发明实施例提供的路侧单元设备的又一原理图；

图5是本发明实施例提供的路侧单元设备处理交易的方法的流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种路侧单元设备，以解决现有的ETC系统的复杂度较高和稳定性较差的技术问题。本发明实施例还提供相应的ETC系统。以下结合附图分别进行详细说明。

请参考图1，本发明实施例提供一种路侧单元设备，用于ETC系统，该路侧单元设备包括：

室内单元110，以及与室内单元110连接的两个以上室外单元120，每一个室外单元120监控至少一条ETC车道；

所述室外单元120，用于与通过ETC车道的一个以上车载单元210建立无线通信连接，获取所述车载单元210的射频数据，并将该射频数据发送给室内单元110；

所述室内单元110，用于根据收到的至少一个所述室外单元发送的各个车载单元210的射频数据，并行处理所述各个车载单元210的交易。

其中，所述的连接是指室内单元110通过无线或者有线方式与室外单元120建立通信连接。

一种实施方式中，所述室内单元110可以采用多线程结构并行处理各个车载单元210的交易，每一个车载单元210的交易由一个交易线程负责。下面结合如图2至图4所示的原理图进行详细说明：

本实施方式中，所述的多线程结构可以包括：主线程、任务调度线程和一个以上交易线程。其中，每一个交易线程对应于一个车载单元。举例说明，假定一个室内单元连接20个室外单元，每个室外单元同时处理3个车载单元的交易，则一个室内单元同时处理60个交易，就包括60个交易线程，这60个交易线程与60个交易一一对应，每个交易线程处理一个交易。

所述主线程，用于创建任务调度线程和一个以上交易线程，同时，还负责维护所创建的这些线程。所述主线程在ETC系统运行过程中，一直处于阻塞态。

所述任务调度线程，用于通过室内单元与室外单元的数据接口获取并解析来自车载单元的射频数据，将该车载单元的射频数据下发给对应的交易线程。在实际应用中，任务调度线程获取并解析的数据不限于来自车载单元的射频数据，还可以包括来自车道计算机的数据等，在需要时，该任务调度线程还用于进行密钥安全计算。任务调度线程需要维护交易线程、室外单元以及各个交易之间的对应关系表，以便将射频数据正确下发给对应的交易线程。其它一些实施方式中，该任务调度线程还可用于执行一些数据处理逻辑，如车载单元位置数据及射频场强数据比对、数据有效性的鉴别等。该任务调度线程平时处于阻塞态，当数据到来时被唤醒，从阻塞态转换到就绪态，执行工作任务，包括确定任务类型，进行数据处理等，并在数据处理完成后，下发数据唤醒对应的交易线程。

所述交易线程，用于根据所述任务调度线程下发的车载单元的射频数据，处理该车载单元的交易。交易线程平时处于阻塞态，只有当来自任务调度线程的数据到来时被唤醒，从阻塞态转换到就绪态，进行对应的交易处理。每个交易线程处理完对应的一个交易后，可以被下发新的数据，处理对应的新的交易。

需要说明的是，所述的室内单元并行处理各个车载单元的交易的操作，既可以通过软件方式实现，也可以通过硬件方式实现，或者，还可以通过软件指令相关硬件的方式实现。因此，实际应用中，实现方式并不限于采用多线程结构，也可以采用其它方式，例如，多路数据选择开关、多址技术等。

另外，为安全考虑，上述各实施例中还可以对交易进行安全计算，包括：交易线程可以在需要时，向任务调度线程发出申请，从所述任务调度线程获取安全计算密钥，并根据所述安全计算密钥对处理的交易进行安全计算；所述任务调度线程需要在收到所述交易线程的申请后，计算并下发安全计算密钥给所述交易线程。

以上，本发明实施例提供的路侧单元设备中，一个室内单元可以同时支持两个以上室外单元同时工作，一个室外单元也可以支持一个或者一个以上交易同时处理，并且，一个室内单元可以同时支持多个安全计算同时操作。

在自由流应用中，所有车道都没有栏杆，车辆都可以任意改道通行，所以，就要求对应于一个车道的路侧单元设备应该能够支持与多个车辆上的车载单元同时交易。本发明路侧单元设备的上述特征，可以很好的解决自由流应用的上述问题。

与现有技术相比，本发明实施例的路侧单元设备具有以下有益效果：

1、由于一个室内单元连接多个室外单元，并采用多线程结构并行处理各个车载单元的交易，使得一个收费站只需要一个室内单元即可对多条ETC车道中通过的多个车载设备进行并行处理，从而，降低了系统的复杂度，且设备维护更加简单，同时降低了建站成本和维护成本。

2、一个收费站只需要一个室内单元，于是，也不必采用同步设备，各个室外单元由室内单元统一调度，从而，提高了系统的稳定性，并进一步降低了系统的复杂度，建站成本和维护成本。

3、密钥安全计算采用一个室内单元集中管理，计算速度快，资源利用率高，并且更容易进行管理。

本发明实施例还提供一种ETC系统，包括：ETC车道与车道控制设备，以及ETC管理中心等，还包括如图1实施例所述的路侧单元设备。

请参考图5，本发明实施例还提供一种如图1实施例所述的路侧单元设备处理交易的方法，包括：

510、两个以上室外单元分别与通过各自监控的ETC车道的一个以上车载单元建立无线通信连接；

520、室外单元获取所述车载单元的射频数据，并将该射频数据发送给室内单元；

530、所述室内单元根据收到的至少一个所述室外单元发送的各个车载单元的射频数据，并行处理所述各个车载单元的交易。

可选的，530中所述的并行处理所述各个车载单元的交易包括：采用多线程结构并行处理各个车载单元的交易，每一个车载单元的交易由一个交易线程负责。

可选的，所述的采用多线程结构并行处理各个车载单元的交易包括：

5301、主线程创建任务调度线程和一个以上交易线程，每一个交易线程对应于一个车载单元；

5302、所述任务调度线程获取并解析来自车载单元的射频数据，将该车载单元的射频数据下发给对应的交易线程；

5304、所述交易线程用于根据所述任务调度线程下发的车载单元的射频数据，处理该车载单元的交易。

可选的，所述方法还可以：

所述交易线程在需要时，向所述任务调度线程发出申请；所述任务调度线程收到所述交易线程的申请后，计算并下发安全计算密钥给所述交易线程；所述交易线程根据所述安全计算密钥对处理的交易进行安全计算。

以上，本发明实施例方法采用由一个室内单元连接多个室外单元，以及采用多线程结构并行处理各个车载单元的交易的技术方案，使得，只需要一个室内单元即可对多条ETC车道中通过的多个车载设备进行并行处理，并且，不必采用同步设备，从而，有效降低了系统复杂度，提高了系统稳定性，并减少了建站成本及维护成本。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机读取存储器、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的路侧单元设备及ETC系统进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种路侧单元设备，用于不停车收费ETC系统，其特征在于，包括：

室内单元，以及与室内单元连接的两个以上室外单元，每一个室外单元监控至少一条ETC车道；

所述室外单元，用于与通过ETC车道的一个以上车载单元建立无线通信连接，获取所述车载单元的射频数据，并将该射频数据发送给室内单元；

所述室内单元，用于根据收到的至少一个所述室外单元发送的各个车载单元的射频数据，采用多线程结构并行处理所述各个车载单元的交易，每一个车载单元的交易由一个交易线程负责。

2.根据权利要求1所述的路侧单元设备，其特征在于：

所述的多线程结构包括：

主线程，用于创建任务调度线程和一个以上交易线程，每一个交易线程对应于一个车载单元；

所述任务调度线程，用于获取并解析来自车载单元的射频数据，将该车载单元的射频数据下发给对应的交易线程；

所述交易线程，用于根据所述任务调度线程下发的车载单元的射频数据，处理该车载单元的交易。

3.根据权利要求2所述的路侧单元设备，其特征在于：

所述交易线程还用于在需要时，向所述任务调度线程发出申请，从所述任务调度线程获取安全计算密钥，并根据所述安全计算密钥对处理的交易进行安全计算；

所述任务调度线程还用于收到所述交易线程的申请后，计算并下发安全计算密钥给所述交易线程。

4.根据权利要求2所述的路侧单元设备，其特征在于：

所述任务调度线程，在获取到来自车载单元的射频数据后被唤醒，从阻塞态转换到就绪态；

所述交易线程，在收到所述任务调度线程下发的射频数据后被唤醒，从阻塞态转换到就绪态。

5.一种不停车收费ETC系统，包括：ETC车道与车道控制设备，以及ETC管理中心，其特征在于，还包括：如权利要求1至4任一所述的路侧单元设备。

6.一种如权利要求1至4中任一所述路侧单元设备处理交易的方法，其特征在于，包括：

两个以上室外单元分别与通过各自监控的ETC车道的一个以上车载单元建立无线通信连接；

室外单元获取所述车载单元的射频数据，并将该射频数据发送给室内单元；

所述室内单元根据收到的至少一个所述室外单元发送的各个车载单元的射频数据，并行处理所述各个车载单元的交易。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的并行处理所述各个车载单元的交易包括：

采用多线程结构并行处理所述各个车载单元的交易，每一个车载单元的交易由一个交易线程负责。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的采用多线程结构并行处理各个车载单元的交易包括：

主线程创建任务调度线程和一个以上交易线程，每一个交易线程对应于一个车载单元；

所述任务调度线程获取并解析来自车载单元的射频数据，将该车载单元的射频数据下发给对应的交易线程；

所述交易线程用于根据所述任务调度线程下发的车载单元的射频数据，处理该车载单元的交易。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

所述交易线程在需要时，向所述任务调度线程发出申请；

所述任务调度线程收到所述交易线程的申请后，计算并下发安全计算密钥给所述交易线程；

所述交易线程根据所述安全计算密钥对处理的交易进行安全计算。