CN103793947A - 一种防止电子收费系统邻道干扰的方法和系统 - Google Patents

一种防止电子收费系统邻道干扰的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防止电子收费系统(ETC)邻道干扰的方法和系统，其中，所述方法包括：收到车辆进入信息的车道控制器通知路侧单元(RSU)集中控制器；收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU与所述车辆的车载单元(OBU)进行信息交互，并进行交易；所述各车道RSU的序列号相同，且使用相同的信道；交易完成后，RSU集中控制器通知车道控制器打开所述OBU所处车道的栏杆。本发明能够有效防止邻道干扰。

Description

一种防止电子收费系统邻道干扰的方法和系统
技术领域
本发明涉及电子收费系统(Electronic Toll Collection，ETC)技术，尤其涉及一种防止ETC邻道干扰的方法和系统。
背景技术
为解决公路收费站交通拥挤问题，许多收费站采用ETC代替人工收费。目前，通常在同向多车道中选择一条车道使用ETC，随着汽车数量的不断增加，必然需要在各车道均使用ETC。但是，在多车道使用ETC存在邻道干扰问题。
理想情况下，ETC中某一车道的路侧单元(Road Side Unit，RSU)仅与本车道车辆上的车载单元(On board Unit，OBU)通讯，完成交易。实际情况下，相邻两个ETC车道之间的OBU与RSU会相互影响，OBU会受到非本车道的RSU的数据干扰，进而导致交易失败，称为邻道干扰。
邻道干扰是双向的：一方面，OBU在与本车道RSU建立链接之前收到邻车道RSU的广播命令从而与邻车道RSU建立链接，随着车辆行进OBU又与本车道RSU建立链接，两个链接的专用命令会对OBU造成干扰进而导致交易失败；另一方面，OBU发给本车道RSU的回复被邻车道RSU收到了，邻车道RSU误把收到的所述回复当成给自己的回复，从而主动去与所述OBU进行专向链路建立，从而对OBU造成干扰进而导致交易失败。
产生邻道干扰的原因有多种，其中RSU和OBU的信号辐射超出本车道范围是主要原因，此外还有其他原因，比如工程安装：RSU的天线安装位置、RSU的天线下倾角度不符合实际情况；车道设计：车道周围有大的反射物等；RSU的天线发射功率设置不合适；OBU接收灵敏度不一致；OBU发射功率不一致等。由于实际车道的情况千差万别，无法完全屏蔽工程上的问题。此外，OBU的生产厂商众多，产品指标各不相同，限制OBU的信号辐射范围很难实现，因此无法通过限制OBU的信号辐射来有效防止邻道干扰。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种防止ETC邻道干扰的方法和系统，能够有效防止邻道干扰。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种防止ETC邻道干扰的方法，所述方法包括：
收到车辆进入信息的车道控制器通知路侧单元(RSU)集中控制器；
收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU与所述车辆的车载单元(OBU)进行信息交互，并进行交易；所述各车道RSU的序列号相同，且使用相同的信道；
交易完成后，RSU集中控制器通知车道控制器打开所述OBU所处车道的栏杆。
较佳地，所述收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU与所述车辆的OBU进行信息交互，为，
收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU发送信标服务表(BST)数据，所述BST数据携带发送所述BST数据的RSU的序列号；
收到BST数据的所述OBU回复车辆服务表(VST)数据，所述VST数据携带所述序列号；
各车道RSU分别接收VST数据。
较佳地，所述收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU发送BST数据之后，所述方法还包括：
各车道RSU测量OBU回复VST数据的接收信号强度指示(RSSI)，并将测量得到的RSSI信息发给RSU集中控制器；
RSU集中控制器根据收到的RSSI信息判定OBU所处的车道，并将判定的车道信息发给车道控制器；
相应的，所述车道控制器打开所述OBU所处车道的栏杆，为，
车道控制器根据收到的车道信息控制对应车道的栏杆打开。
较佳地，所述车辆进入信息包括入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息；
相应的，所述车道控制器根据收到的车道信息控制对应车道的栏杆打开，为，
车道控制器将RSU集中控制器发来的车道信息和入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息进行对比，确定进入车辆所处的车道，并控制所述车道的栏杆打开。
较佳地，所述车辆进入信息包括车牌识别系统识别出的车牌信息；
所述各车道RSU分别接收VST数据之后，所述方法还包括：
各车道RSU将收到的VST数据中的OBU所在车辆的车牌信息发给RSU集中控制器；
RSU集中控制器将收到的车牌信息发给车道控制器；
相应的，所述车道控制器打开所述OBU所处车道的栏杆，为，
所述车道控制器将RSU集中控制器发来的车牌信息与车牌识别系统识别出的车牌信息进行对比，确定进入车辆所处的车道，并控制所述车道的栏杆打开。
本发明提供了一种ETC，所述ETC系统包括：车道控制器、路侧单元(RSU)集中控制器和多个RSU，其中，
所述车道控制器，用于在收到车辆进入信息后，通知RSU集中控制器；根据RSU集中控制器的通知打开OBU所处车道的栏杆；
所述RSU集中控制器，用于在收到车道控制器的通知后，控制各车道RSU与所述车辆的车载单元(OBU)进行信息交互，并进行交易，在交易完成后，通知车道控制器打开OBU所处车道的栏杆；
所述RSU，用于根据RSU集中控制器的控制，与车辆的OBU进行信息交互，并进行交易；所述多个RSU的序列号相同，且使用相同的信道。
较佳地，所述RSU集中控制器，具体用于在收到车道控制器的通知后，控制各车道RSU发送信标服务表(BST)数据；
相应的，所述RSU，具体用于根据RSU集中控制器的控制，发送BST数据，所述BST数据携带发送所述BST数据的RSU的序列号；接收车辆服务表(VST)数据，所述VST数据为收到BST数据的OBU回复的，所述VST数据携带RSU的序列号。
较佳地，所述RSU，还用于测量OBU回复VST数据的接收信号强度指示(RSSI)，并将测量得到的RSSI信息发给RSU集中控制器；
相应的，所述RSU集中控制器，还用于根据收到的RSSI信息判定OBU所处的车道，并将判定的车道信息发给车道控制器；
相应的，所述车道控制器，具体用于根据RSU集中控制器发来的车道信息控制对应车道的栏杆打开。
较佳地，所述车辆进入信息包括入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息；
相应的，所述车道控制器，具体用于将RSU集中控制器发来的车道信息和入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息进行对比，确定进入车辆所处的车道，并控制所述车道的栏杆打开。
较佳地，所述车辆进入信息包括车牌识别系统识别出的车牌信息；
所述RSU，还用于将收到的VST数据中的OBU所在车辆的车牌信息发给RSU集中控制器；
所述RSU集中控制器，还用于将RSU发来的车牌信息发给车道控制器；
相应的，车道控制器，具体用于将RSU集中控制器发来的车牌信息与车牌识别系统识别出的车牌信息进行对比，确定进入车辆所处的车道，并控制所述车道的栏杆打开。
由上可知，本发明的技术方案包括：收到车辆进入信息的车道控制器通知RSU集中控制器；收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU与所述车辆的OBU进行信息交互，并进行交易；所述各车道RSU的序列号相同，且使用相同的信道；交易完成后，RSU集中控制器通知车道控制器打开所述OBU所处车道的栏杆。由此，本发明无需OBU与特定的RSU建立链接，从而有效避免邻道干扰。
附图说明
图1为本发明提供的防止ETC邻道干扰的方法的第一实施例的实现流程图；
图2为本发明提供的ETC的实施例的结构示意图；
图3为本发明提供的防止ETC邻道干扰的方法的第二实施例的实现流程图；
图4为本发明提供的防止ETC邻道干扰的方法的第三实施例的实现流程图。
具体实施方式
本发明提供的防止ETC邻道干扰的方法的第一实施例，如图1所示，所述方法包括：
步骤101、收到车辆进入信息的车道控制器通知RSU集中控制器；
步骤102、收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU与所述车辆的OBU进行信息交互，并进行交易；所述各车道RSU的序列号相同，且使用相同的信道；
步骤103、交易完成后，RSU集中控制器通知车道控制器打开所述OBU所处车道的栏杆。
优选地，步骤102中的收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU与所述车辆的OBU进行信息交互，为，
收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU发送信标服务表(BeaconService Table，BST)数据，所述BST数据携带发送所述BST数据的RSU的序列号；
收到BST数据的所述OBU回复车辆服务表(Vehicle Service Table，VST)数据，所述VST数据携带所述序列号；
各车道RSU分别接收VST数据。
优选地，所述收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU发送BST数据之后，所述方法还包括：
各车道RSU测量OBU回复VST数据的接收信号强度指示(Received SignalStrength Indication，RSSI)，并将测量得到的RSSI信息发给RSU集中控制器；
RSU集中控制器根据收到的RSSI信息判定OBU所处的车道，并将判定的车道信息发给车道控制器；
相应的，所述车道控制器打开所述OBU所处车道的栏杆，为，
车道控制器根据收到的车道信息控制对应车道的栏杆打开。
优选地，所述车辆进入信息包括入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息；
相应的，所述车道控制器根据收到的车道信息控制对应车道的栏杆打开，为，
车道控制器将RSU集中控制器发来的车道信息和入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息进行对比，确定进入车辆所处的车道，并控制所述车道的栏杆打开。
优选地，所述车辆进入信息包括车牌识别系统识别出的车牌信息；
所述各车道RSU分别接收VST数据之后，所述方法还包括：
各车道RSU将收到的VST数据中的OBU所在车辆的车牌信息发给RSU集中控制器；
RSU集中控制器将收到的车牌信息发给车道控制器；
相应的，所述车道控制器打开所述OBU所处车道的栏杆，为，
所述车道控制器将RSU集中控制器发来的车牌信息与车牌识别系统识别出的车牌信息进行对比，确定进入车辆所处的车道，并控制所述车道的栏杆打开。
本发明提供了一种ETC，如图2所示，所述系统包括：车道控制器、RSU集中控制器和多个RSU，其中，
所述车道控制器，用于在收到车辆进入信息后，通知RSU集中控制器；根据RSU集中控制器的通知打开OBU所处车道的栏杆；
所述RSU集中控制器，用于在收到车道控制器的通知后，控制各车道RSU与所述车辆的OBU进行信息交互，并进行交易，在交易完成后，通知车道控制器打开OBU所处车道的栏杆；
所述RSU，用于根据RSU集中控制器的控制，与车辆的OBU进行信息交互，并进行交易，所述多个RSU的序列号相同，且使用相同的信道。
优选的，所述RSU集中控制器，具体用于在收到车道控制器的通知后，控制各车道RSU发送BST数据；
相应的，所述RSU，具体用于根据RSU集中控制器的控制，发送BST数据，所述BST数据携带发送所述BST数据的RSU的序列号；接收VST数据，所述VST数据为收到BST数据的OBU回复的，所述VST数据携带RSU的序列号。
优选地，所述RSU，还用于测量OBU回复VST数据的RSSI，并将测量得到的RSSI信息发给RSU集中控制器；
相应的，所述RSU集中控制器，还用于根据收到的RSSI信息判定OBU所处的车道，并将判定的车道信息发给车道控制器；
相应的，所述车道控制器，具体用于根据RSU集中控制器发来的车道信息控制对应车道的栏杆打开。
优选地，所述车辆进入信息包括入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息；
相应的，所述车道控制器，具体用于将RSU集中控制器发来的车道信息和入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息进行对比，确定进入车辆所处的车道，并控制所述车道的栏杆打开。
优选地，所述车辆进入信息包括车牌识别系统识别出的车牌信息；
所述RSU，还用于将收到的VST数据中的OBU所在车辆的车牌信息发给RSU集中控制器；
所述RSU集中控制器，还用于将RSU发来的车牌信息发给车道控制器；
相应的，车道控制器，具体用于将RSU集中控制器发来的车牌信息与车牌识别系统识别出的车牌信息进行对比，确定进入车辆所处的车道，并控制所述车道的栏杆打开。
下面结合图3对本发明提供的防止ETC邻道干扰的方法的第二实施例进行介绍。
预先将各车道RSU的序列号设置为同一号码，且使各车道RSU使用相同的信道(信道0或者信道1)。
步骤301、车辆进入交易区，触发入车地感线圈，入车地感线圈发送车辆进入信息给车道控制器，所述车辆进入信息包括入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息。
步骤302、收到车辆进入信息的车道控制器通知RSU集中控制器。
步骤303、收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU与所述车辆的OBU进行信息交互；
具体的，收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU发送信标服务表(Beacon Service Table，BST)数据，所述BST数据携带发送所述BST数据的RSU的序列号；
收到BST数据的所述OBU回复VST数据，所述VST数据携带所述序列号；
各车道RSU分别接收VST数据。
由此，无需OBU与特定的RSU建立链接，从而避免邻道干扰。
步骤304、各车道RSU分别测量OBU回复VST数据的RSSI，并将测量得到的RSSI信息发给RSU集中控制器。
步骤305、RSU集中控制器根据收到的RSSI信息判定OBU所处的车道，并将判定的车道信息发给车道控制器。
步骤306、车道控制器将RSU集中控制器发来的车道信息和入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息进行对比，确定进入车辆所处的车道。
步骤307、RSU集中控制器控制各车道RSU与所述车辆的OBU进行交易；
这里，交易过程中各车道RSU同步或分步发送相同的信息给同一个OBU，所述信息携带发送所述信息的RSU的序列号；所述OBU广播回复相应的信息，由于各车道RSU的序列号相同，各车道RSU都能收到OBU回复的相应的信息。
所述步骤307和步骤305可以同时进行。
步骤308、RSU集中控制器将完成交易的OBU的序列号发给车道控制器。
步骤309、车道控制器控制OBU所处车道的栏杆打开。
下面结合图4对本发明提供的防止ETC邻道干扰的方法的第三实施例进行介绍。本实施例中，在交易区没有车辆时，RSU处于静默状态，不发送任何信号，本实施例的方法应用于包括车牌识别系统的ETC。
预先将各车道RSU的序列号设置为同一号码，且使各车道RSU使用相同的信道(信道0或者信道1)。
步骤401、车辆进入交易区，触发入车地感线圈和车牌识别系统，入车地感线圈和车牌识别系统分别发送车辆进入信息给车道控制器，所述车辆进入信息分别包括入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息，车牌识别系统识别出的车牌信息。
步骤402、收到车辆进入信息的车道控制器通知RSU集中控制器。
步骤403、收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU与所述车辆的OBU进行信息交互；
具体的，收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU发送唤醒和信标服务表(Beacon Service Table，BST)数据，所述BST数据携带发送所述BST数据的RSU的序列号；
收到BST数据的所述OBU回复VST数据，所述VST数据携带所述序列号；
各车道RSU分别接收VST数据。
由此，无需OBU与特定的RSU建立链接，从而避免邻道干扰。
步骤404、各车道RSU分别测量OBU回复VST数据的RSSI，并将测量得到的RSSI信息以及收到的VST数据中的OBU所在车辆的车牌信息发给RSU集中控制器。
步骤405、RSU集中控制器根据收到的RSSI信息通过最佳估算法(也称概率统计法)判定OBU所处的车道，并将判定的车道信息发给车道控制器。
步骤406、车道控制器将RSU集中控制器发来的车道信息和入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息进行对比，并将RSU集中控制器发来的车牌信息与车牌识别系统识别出的车牌信息进行对比，确定进入车辆所处的车道。
步骤407、RSU集中控制器控制各车道RSU与所述车辆的OBU进行交易；
这里，交易过程中各车道RSU同步或分步发送相同的信息给同一个OBU，所述信息携带发送所述信息的RSU的序列号，所述OBU广播回复相应的信息，由于各车道RSU的序列号相同，各车道RSU都能收到OBU回复的相应的信息。
所述步骤407和步骤405可以同时进行。
步骤408、RSU集中控制器将完成交易的OBU的序列号发给车道控制器。
步骤409、车道控制器控制OBU所处车道的栏杆打开。
步骤410、车辆驶离交易区，触发出车地感线圈，出车地感线圈发送车辆驶离信息给车道控制器。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防止电子收费系统(ETC)邻道干扰的方法，其特征在于，所述方法包括：
收到车辆进入信息的车道控制器通知路侧单元(RSU)集中控制器；
收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU与所述车辆的车载单元(OBU)进行信息交互，并进行交易；所述各车道RSU的序列号相同，且使用相同的信道；
交易完成后，RSU集中控制器通知车道控制器打开所述OBU所处车道的栏杆。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU与所述车辆的OBU进行信息交互，为，
收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU发送信标服务表(BST)数据，所述BST数据携带发送所述BST数据的RSU的序列号；
收到BST数据的所述OBU回复车辆服务表(VST)数据，所述VST数据携带所述序列号；
各车道RSU分别接收VST数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述收到通知的RSU集中控制器控制各车道RSU发送BST数据之后，所述方法还包括：
各车道RSU测量OBU回复VST数据的接收信号强度指示(RSSI)，并将测量得到的RSSI信息发给RSU集中控制器；
RSU集中控制器根据收到的RSSI信息判定OBU所处的车道，并将判定的车道信息发给车道控制器；
相应的，所述车道控制器打开所述OBU所处车道的栏杆，为，
车道控制器根据收到的车道信息控制对应车道的栏杆打开。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述车辆进入信息包括入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息；
相应的，所述车道控制器根据收到的车道信息控制对应车道的栏杆打开，为，
车道控制器将RSU集中控制器发来的车道信息和入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息进行对比，确定进入车辆所处的车道，并控制所述车道的栏杆打开。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述车辆进入信息包括车牌识别系统识别出的车牌信息；
所述各车道RSU分别接收VST数据之后，所述方法还包括：
各车道RSU将收到的VST数据中的OBU所在车辆的车牌信息发给RSU集中控制器；
RSU集中控制器将收到的车牌信息发给车道控制器；
相应的，所述车道控制器打开所述OBU所处车道的栏杆，为，
所述车道控制器将RSU集中控制器发来的车牌信息与车牌识别系统识别出的车牌信息进行对比，确定进入车辆所处的车道，并控制所述车道的栏杆打开。
6.一种电子收费系统(ETC)，其特征在于，所述系统包括：车道控制器、路侧单元(RSU)集中控制器和多个RSU，其中，
所述车道控制器，用于在收到车辆进入信息后，通知RSU集中控制器；根据RSU集中控制器的通知打开OBU所处车道的栏杆；
所述RSU集中控制器，用于在收到车道控制器的通知后，控制各车道RSU与所述车辆的车载单元(OBU)进行信息交互，并进行交易，在交易完成后，通知车道控制器打开OBU所处车道的栏杆；
所述RSU，用于根据RSU集中控制器的控制，与车辆的OBU进行信息交互，并进行交易；所述多个RSU的序列号相同，且使用相同的信道。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述RSU集中控制器，具体用于在收到车道控制器的通知后，控制各车道RSU发送信标服务表(BST)数据；
相应的，所述RSU，具体用于根据RSU集中控制器的控制，发送BST数据，所述BST数据携带发送所述BST数据的RSU的序列号；接收车辆服务表(VST)数据，所述VST数据为收到BST数据的OBU回复的，所述VST数据携带RSU的序列号。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述RSU，还用于测量OBU回复VST数据的接收信号强度指示(RSSI)，并将测量得到的RSSI信息发给RSU集中控制器；
相应的，所述RSU集中控制器，还用于根据收到的RSSI信息判定OBU所处的车道，并将判定的车道信息发给车道控制器；
相应的，所述车道控制器，具体用于根据RSU集中控制器发来的车道信息控制对应车道的栏杆打开。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述车辆进入信息包括入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息；
相应的，所述车道控制器，具体用于将RSU集中控制器发来的车道信息和入车地感线圈判定的进入车辆所处的车道信息进行对比，确定进入车辆所处的车道，并控制所述车道的栏杆打开。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述车辆进入信息包括车牌识别系统识别出的车牌信息；
所述RSU，还用于将收到的VST数据中的OBU所在车辆的车牌信息发给RSU集中控制器；
所述RSU集中控制器，还用于将RSU发来的车牌信息发给车道控制器；
相应的，车道控制器，具体用于将RSU集中控制器发来的车牌信息与车牌识别系统识别出的车牌信息进行对比，确定进入车辆所处的车道，并控制所述车道的栏杆打开。
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