CN106571952A - 一种路侧单元和路侧单元通信控制方法 - Google Patents

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彭海龙
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Abstract

本发明公开了一种路侧单元和路侧单元通信控制方法，属于不停车收费系统领域。所述路侧单元包括n个微波读写设备和一个用于控制微波读写设备的控制器，n≥1；每个微波读写设备包括两个设备接口，所述控制器包括两个控制接口，n个微波读写设备和控制器基于设备接口和控制接口进行串联连接，与控制器串联连接的两个微波读写设备记为第一微波读写设备和第二微波读写设备，第一微波读写设备与控制器直接接通，第二微波读写设备与控制器的连接线路上设有用于控制线路是否接通的控制开关，控制开关的默认状态为断开。本发明所述的路侧单元，即使线路中遇到线缆断裂，也能够保持系统的正常运行，且与现有技术相比，有效降低了线缆成本和安装施工难度。

Description

一种路侧单元和路侧单元通信控制方法
技术领域
本发明涉及不停车电子收费系统ETC技术领域，具体涉及一种路侧单元和路侧单元通信控制方法。
背景技术
在高速公路或者城市道路上，使用路侧单元RSU与行驶的车辆上安装的车载单元OBU进行专用短程通信DSRC，对车载单元进行读写认证，可以实现多义路径识别标识点系统或者自由流拥堵收费系统。
目前，路侧单元通常包括微波读写设备和控制器。多义路径识别标识点系统或者自由流拥堵收费系统的多个微波读写设备都是安装在高速公路或者城市道路的龙门架上，每个微波读写设备分别通过线缆连接到一个控制器上。由于高速公路或者城市道路的车道数量不同，导致控制器与微波读写设备的连接接口数量要做冗余设计，以保证能连接所有的微波读写设备，这样增加了控制器的成本和设计难度；同时，也会有多条线缆从龙门架上下来连接到一个控制器上，增加施工难度和线缆成本；其中，任意一条线缆发生断裂，就会导致与其连接的微波读写设备不能与控制器通信，影响整个系统的工作。
目前，路侧单元的设计方案主要有以下两种：一是微波读写设备设计一个接口，控制器设计多个接口，多个微波读写设备分别通过一根线缆连接到控制器，线缆包括电源线和信号线，但该方案中如果任意一根线缆中的电源线或信号线断裂，微波读写设备会失去与控制器的连接，影响路侧单元系统功能；另一种方案是微波读写设备设计一个接口，控制器设计一个接口，微波读写设备和控制器之间使用总线方式连接，减少了微波读写设备与控制器的线缆数量，只有一根线缆，但该方案中任意一处线缆断裂，会导致一个或者多个微波读写设备都不能与控制器连接，影响系统功能。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有自恢复功能的路侧单元和路侧单元通信控制方法，保证了路侧单元系统的稳定性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种路侧单元，包括n个微波读写设备和一个用于控制微波读写设备的控制器，n≥1；每个微波读写设备包括两个设备接口，所述控制器包括两个控制接口，所述n个微波读写设备和控制器基于所述设备接口和控制接口进行串联连接，与控制器串联连接的两个微波读写设备记为第一微波读写设备和第二微波读写设备，第一微波读写设备与控制器直接接通，第二微波读写设备与控制器的连接线路上设有用于控制线路是否接通的控制开关，所述控制开关的默认状态为断开。
进一步，如上所述的一种路侧单元，所述设备接口和控制接口为具有网络交换转发功能的接口。
进一步，如上所述的一种路侧单元，当控制器监测到串联连接的线路上存在断开时，控制开关闭合。
进一步，如上所述的一种路侧单元，所述控制开关设置在控制器中。
本发明还提供了基于上述路侧单元的一种路侧单元通信控制方法，包括以下步骤：
控制器向第一微波读写设备发送第一数据；
第一微波读写设备接收所述第一数据，判断第一数据的目的设备是否第一微波读写设备，若是，则第一微波读写设备接收该数据，若否，则第一微波读写设备将第一数据转发到与其串联连接的微波读写设备；
在微波读写设备之间重复上述判断过程，直至将所述第一数据发送到所述目的设备。
进一步，如上所述的一种路侧单元通信控制方法，还包括：
控制器根据设定时间周期向各个微波读写设备发送心跳信号，判断串联连接线路上是否存在断开，若是，则控制器控制所述控制开关闭合，若否，则保持控制开关的默认状态；控制开关的默认状态为断开。
进一步，如上所述的一种路侧单元通信控制方法，还包括：记录线路断开发生的位置。
进一步，如上所述的一种路侧单元通信控制方法，控制器根据所述线路断开发生的位置，通过其两个控制接口分别向断开位置两侧的微波读写设备分别发送数据。
本发明的有益效果在于：本发明所述的路侧单元，增加了路侧单元的微波读写设备之间以及微波读写设备与控制器之间的连接可靠性，使的即使路侧单元的连接线路中遇到任意一处线缆断裂，也能够通过改变设备之间的串行连接顺序，保持系统的正常运行，且该路侧单元与现有的多义路径识别标识点系统或自由流拥堵收费系统中的路侧单元相比，有效降低了线缆成本和安装施工难度。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中正常工作状态下的一种路侧单元的结构示意图；
图2为图1中所示的路侧单元在发生一处线缆断裂时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
图1示出了本发明具体实施例中所提供的一种路侧单元的结构示意图，该路侧单元包括n个微波读写设备和一个用于控制微波读写设备的控制器，其中，n≥1，本实施例图1中示出的路侧单元中微波读写设备的个数为5个，即n＝5。
本实施例中，每个微波读写设备包括两个设备接口，所述控制器包括两个控制接口，n个微波读写设备和控制器基于所述设备接口和控制接口进行串联连接，如图1中，路侧单元的5个微波读写设备与1个控制器串接，形成一个环形电路，为描述方便，将与控制器串联连接的两个微波读写设备记为第一微波读写设备和第二微波读写设备，第一微波读写设备与控制器直接接通，第二微波读写设备与控制器的连接线路上设有用于控制线路是否接通的控制开关，图1中，最右侧的微波读写设备即第一微波读写设备，最左侧的微波读写设备即为第二微波读写设备。
本实施例中所提供的路侧单元，其微波读写设备和控制器均设置了两个接口，微波读写设备和控制器基于设备接口和控制器接口串联连接，且通过设置一个默认状态为断开的控制开关，控制控制器与第二微波读写设备的通断，这样设备之间的数据传输并不是一个全部接通的环形，图1中箭头所示的方向即为正常工作状态下控制器向微波读写设备发送数据时的数据数据流向。
本实施例中，所述设备接口和控制接口均为具有网络交换转发功能的接口，设备接口和控制接口都同时为电源接口和信号接口，微波读写设备之间以及微波读写设备与控制器之间的连接线缆中同时包括电源线和信号线，该路侧单元通过微波读写设备之间的数据转发实现了控制器与n个微波读写设备之间的数据交互。
当微波读写设备之间有线缆断裂时，如图2中所示的，右侧第二个和第三个微波读写设备支架内的线缆断裂，控制器控制所述控制开关闭合，控制器与第二微波读写设备之间的线路导通，微波读写设备之间的信号传输仍然能够保持正常，图2中的控制器向微波读写设备发送数据时的数据流向为图中箭头所示，对于右侧两个微波读写设备，通过一个控制接口发送数据，对于左侧三个微波读写设备，通过另一个控制接口发送数据，即控制器通过其两个控制接口向两侧的微波读写设备分别发送数据。
本实施例方式中，所述控制开关优选设置在控制器中，控制开关的默认状态为断开，在控制器监测到串行连接的线路上存在断开时，控制器向控制开关发送指令，控制开关闭合。
基于图1中所示的路侧单元，本实施方式中还提供了一种基于该路侧单元的路侧单元通信控制方法，该方法主要包括以下步骤：
控制器向第一微波读写设备发送第一数据；
第一微波读写设备接收所述第一数据，判断第一数据的目的设备是否第一微波读写设备，若是，则第一微波读写设备接收该数据，若否，则第一微波读写设备将第一数据转发到与其串联连接的微波读写设备；
在微波读写设备之间重复上述判断过程，直至将所述第一数据发送到所述目的设备。
其中，所述目的设备即控制器需要真正将数据发送到的微波读写设备。
设备之间基于网络交换转发数据的方式为现有常用方式，数据转发延时很小，对于不是设备需要的通信数据，可以从任意一个接口进入，从另一个接口出去，接收到设备需要的数据，就不再转发。本实施方式中，对于第一微波读写设备，如果接收到的数据是控制器发送给自己的数据，则直接接收该数据，如果不是，则转发给与其连接的下一个微波读写设备，下一微波读写设备再判断是否为发送给自己的数据，通过该数据转发的方式，直至将数据发送给目的设备。
本实施方式中，该通信控制方法还包括：
控制器根据设定时间周期向各个微波读写设备发送心跳信号，判断串行连接线路上是否存在断开，若是，则控制器控制所述控制开关闭合，若否，则保持控制开关的默认状态；控制开关的默认状态为断开。
控制器通过定期向各个微波读写设备发送心跳信号来判断路侧单元的线路中是否有断开，如果存在断开，控制器则控制控制开关闭合导通，使线路具有自修复功能，使得即使出现任一线缆断裂，也能够正常通信运行。
此外，在判断有出现线路断开时，记录断开发生的位置，方便后续的维修，在有线路断开发生时，控制器根据断开位置，通过其两个控制接口分别向断开位置两侧的微波读写设备分别发送数据。如图2所示，在图2中所示的位置发生断开时，断开位置右侧的两个微波读写设备通过控制器的一个控制接口进行数据交互，断开位置左侧的三个微波读写设备通过控制器的另一个控制接口进行数据交互。
在断裂的线缆维修成功后，控制器会控制所述控制开关保持默认断开状态，以防止微波读写设备和控制器之间形成一个真正接通的环形，防止形成数据风暴。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种路侧单元，其特征在于：包括n个微波读写设备和一个用于控制微波读写设备的控制器，n≥1；每个微波读写设备包括两个设备接口，所述控制器包括两个控制接口，所述n个微波读写设备和控制器基于所述设备接口和控制接口进行串联连接，与控制器串联连接的两个微波读写设备记为第一微波读写设备和第二微波读写设备，第一微波读写设备与控制器直接接通，第二微波读写设备与控制器的连接线路上设有用于控制线路是否接通的控制开关，所述控制开关的默认状态为断开。
2.根据权利要求1所述的一种路侧单元，其特征在于：所述设备接口和控制接口为具有网络交换转发功能的接口。
3.根据权利要求1所述的一种路侧单元，其特征在于：当控制器监测到串联连接的线路上存在断开时，控制器控制所述控制开关闭合。
4.根据权利要求1至3之一所述的一种路侧单元，其特征在于：所述控制开关设置在控制器中。
5.基于权利要求1所述的路侧单元的一种路侧单元通信控制方法，包括以下步骤：
控制器向第一微波读写设备发送第一数据；
第一微波读写设备接收所述第一数据，判断第一数据的目的设备是否为第一微波读写设备，若是，则第一微波读写设备接收该数据，若否，则第一微波读写设备将第一数据转发到与其串联连接的微波读写设备；
在微波读写设备之间重复上述判断过程，直至将所述第一数据发送到所述目的设备。
6.根据权利要求5所述的一种路侧单元通信控制方法，其特征在于：还包括：
控制器根据设定时间周期向各个微波读写设备发送心跳信号，判断串联连接线路上是否存在断开，若是，则控制器控制所述控制开关闭合，若否，则保持控制开关的默认状态。
7.根据权利要求6所述的一种路侧单元通信控制方法，其特征在于：还包括：记录线路断开发生的位置。
8.根据权利要求7所述的一种路侧单元通信控制方法，其特征在于：控制器根据所述线路断开发生的位置，通过其两个控制接口分别向断开位置两侧的微波读写设备分别发送数据。
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