CN108616316A - 车载装置及其信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种与路边基站进行通信的车载装置，包括：多个天线；选择部；以及控制部，通过选出的天线来与第一路边基站及第二路边基站进行通信，从而形成链路，控制部对从第一路边基站获取的第一接收信号强度及从第二路边基站获取的第一接收信号强度的大小进行第一次比较，控制部对从第一路边基站获取的第二接收信号强度及从第二路边基站获取的第一接收信号强度的大小进行第二次比较，当第一次比较结果和第二次比较结果相同时，控制部将第一路边基站及第二路边基站中的接收信号强度强的路边基站确定为主机路边基站，控制部通过向确定的主机路边基站发送车辆服务表分组，并接收响应信号来形成链路。

Description

车载装置及其信号处理方法
技术领域
本发明涉及一种在服务多车道的电子收费系统(ETCS:Electronic TollCollection System)的环境下与路边基站(RSE:Road-Side Equipment)构成链路的车载装置(OBE:On-Board Equipment)及其信号处理方法，更详细而言，涉及一种当车辆通过服务多车道的收费站时根据车辆的移动速度来控制车载装置(OBE)天线的倾斜度从而与行驶车道的路边基站进行通信的车载装置(OBE)及其信号处理方法。
背景技术
电子收费系统(ETCS)是一种当车辆进入及进出收费公路时即使不停车也能够以电子方式征收车辆通行费的系统，具体而言，它是一种通过车辆的车载装置(OBE)与设置于收费站车道上的路边基站(RSE)之间的通信来征收车辆的通行费的系统。
各个国家关于电子收费系统(ETCS)的技术标准都不同，但是路边基站(RSE)与车载装置(OBE)之间的通信在5.8GHz频段中通过被称作专用短程无线通信(DSRC:DedicatedShort Range Communication)的无线分组通信方式来执行。
此外，在有关中国的电子收费系统(ETCS)的技术标准中规定车载装置(OBE)以非车辆电源的、内置于车载装置(OBE)的电池作为主电源来使用。由此，为了延长电池的寿命，车载装置(OBE)通常在睡眠模式下工作，当车辆进入路边基站(RSE)的服务区域时，车载装置转换为激活模式进行工作。
设置于收费站上的路边基站(RSE)安装于各个车道，因此建议使其具有一定范围(例如道路宽度3.3m，道路长度8m)的服务区域(Service Coverage)。为此，路边基站(RSE)的天线(以下简称为“路边基站天线”)在离车道的中央约6m的高度以与道路呈一定角度对置的方式进行设置，天线的信号设计成具有垂直半功率角45度及水平半功率角38度的定向性。由此，路边基站天线的信号可能不能到达路边基站(RSE)服务的车道以外的车道。
车载装置(OBE)的天线(以下简称为“车载装置天线”)以与路边基站天线对置的方式附着于车辆的前面的玻璃上。但是，前面玻璃的角度以及高度根据车辆而有所不同，并且，车载装置天线和路边基站天线之间的相对角度随着车辆通过收费站而不同，因此，会引起车载装置天线的接收信号恶化的问题。
在支持多车道的收费站中，路边基站天线为了避免其本身服务的车道与其它车道之间的干扰，路边基站天线将两个频率交替地分配至相邻车道，从而以分割频率的方式进行服务，路边基站的上行信道使用5.79及5.80GHz，下行信道使用5.83及5.84GHz。
一般而言，路边基站(RSE)及车载装置(OBE)之间的链路通过如下的步骤来实现。首先，路边基站(RSE)周期性地播放(Broadcasting)14KHz的唤醒(wakeup)信号，发送唤醒信号之后，在预设的时间(例如，1.14ms)内向预设的下行信道发送信标服务表(BST:BeaconService Table)分组。接下来，接收了来自路边基站(RSE)的唤醒信号的车载装置(OBE)从睡眠模式转换成激活模式，并且从路边基站(RSE)接收并解析信标服务表(BST)分组，作为对于信标服务表(BST)分组的响应，将车辆服务表(VST:Vehicle Service Table)用预设的上行信道发送至路边基站(RSE)，从而实现路边基站(RSE)和车载装置(OBE)之间的链路。
但是，在由多个路边基站(RSEs)相邻设置的电子收费系统(ETCS)的环境下，车载装置(OBE)是被覆盖相邻车道的路边基站(RSE)的唤醒信号唤醒的，而不是被覆盖行驶车道的路边基站(RSE)的唤醒信号唤醒的，该车载装置可与相邻车道的路边基站(RSE)构成链路。
由此，对关于电子收费系统(ETCS)的技术标准提出了以下建议，即为了限制来自位于相邻车道的路边基站(RSE)的干扰，车载装置(OBE)采用高定向性天线，并且使路边基站(RSE)的唤醒信号到达离路边基站(RSE)约8m的前方。
但是，实际上当车载装置(OBE)在距离覆盖行驶车道的路边基站(RSE)8m的前方与相邻车道的路边基站(RSE)链接时，车载装置(OBE)在车辆行进8m期间解除与相邻车道的路边基站(RSE)的链路，并与行驶车道的路边基站(RSE)重新设置链路，路边基站(RSE)征收对于车载装置(OBE)的通行费是不合理的。
此外，车载装置天线与路边基站天线之间的对向角随着车辆的行驶而改变，因此，可能会导致车载装置天线的接收信号被恶化，产生不能与行驶车道的路边基站(RSE)形成链路的问题。
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，在现有技术中存在如下问题，在因多个路边基站(RSE)相邻设置而致使无线电波叠加的电子收费系统(ETCS)环境下，车载装置(OBE)接收对相邻车道进行服务的路边基站(RSE)所发出的唤醒信号或信标服务表(BST)分组，从而不是与行驶车道的路边基站(RSE)形成链路，而是与相邻车道的路边基站(RSE)形成链路，由此产生通信错误，而本发明的课题正是为了解决这些技术问题。
此外，车载装置天线与路边基站天线之间的对向角随着车辆的行驶而改变，因此，可能会导致车载装置天线的接收信号被恶化，产生不能与行驶车道的路边基站(RSE)形成链路的问题，而本发明的课题正是为了解决这些技术问题。
本发明的目的不限于以上所述的目的，对于未提及的本发明的其它目的以及优点，可通过以下的说明来理解，并且通过本发明的实施例可以更加清楚地理解。此外，能够容易理解的是，本发明的目的及优点可通过权利要求的技术方案及其组合来实现。
用于解决问题的手段
一种用于实现上述目的的本发明的装置，其包括：多个天线，与第一路边基站及第二路边基站收发无线信号，并且以相互不同的角度排列到天线板上；选择部，在所述多个天线中选择对接收信号强度最强的接收信号进行接收的天线；以及控制部，通过所述选出的天线来与第一路边基站及第二路边基站进行通信，从而形成链路，所述控制部对从所述第一路边基站获取的第一接收信号强度(RSSI_A1)及从所述第二路边基站获取的第一接收信号强度(RSSI_B1)的大小进行第一次比较，所述控制部对从第一路边基站获取的第二接收信号强度(RSSI_A2)及从第二路边基站获取的所述第一接收信号强度(RSSI_B1)的大小进行第二次比较，所述第一次比较结果及第二次比较结果皆为从所述第一路边基站及第二路边基站中的某一路边基站获取的接收信号强度大于从另一路边基站获取的接收信号强度时，所述控制部将所述第一路边基站及第二路边基站中的接收信号强度强的路边基站确定为主机(Host)路边基站，所述控制部通过向所述确定的主机路边基站发送车辆服务表分组，并接收响应(ACK)信号来形成链路。
一种用于实现上述目的的本发明的电子收费系统(ETCS)，其包括：第一路边基站，周期性地发送唤醒(Wakeup)信号，发送第一信标服务表分组(BST_A1)和第二信标服务表分组(BST_A2)；第二路边基站，周期性地发送唤醒信号，发送第三信标服务表分组(BST_B1)；以及车载装置，所述车载装置包括：多个天线，与第一路边基站及第二路边基站收发无线信号，并且以相互不同的角度排列到天线板上；选择部，在所述多个天线中选择对接收信号强度最强的接收信号进行接收的天线；以及控制部，通过所述选出的天线来与第一路边基站及第二路边基站进行通信，从而形成链路，所述控制部对从所述第一路边基站获取的第一接收信号强度(RSSI_A1)及从所述第二路边基站获取的第一接收信号强度(RSSI_B1)的大小进行第一次比较，所述控制部对从第一路边基站获取的第二接收信号强度(RSSI_A2)及从第二路边基站获取的所述第一接收信号强度(RSSI_B1)的大小进行第二次比较，当所述第一次比较结果及第二次比较结果皆为从所述第一路边基站及第二路边基站中的某一路边基站获取的接收信号强度大于从另一路边基站获取的接收信号强度时，所述控制部将所述第一路边基站及第二路边基站中的接收信号强度强的路边基站确定为主机路边基站，所述控制部通过向所述确定的主机路边基站发送车辆服务表分组，并接收响应(ACK)信号来形成链路。
一种用于实现上述目的的本发明的车载装置的主机路边基站的选择方法，其包括：(a)通过与第一路边基站的第一信号处理过程来获取来自所述第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)的步骤；(b)通过唤醒(Wakeup)过程来转换为激活模式的步骤；(c)通过与第二路边基站的第一信号处理过程来获取来自所述第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)的步骤；(d)通过与所述第一路边基站的第二信号处理过程来获取来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)的步骤；(e)比较来自所述第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)、来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)及来自所述第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)，并根据接收信号强度的大小来确定主机路边基站的步骤；以及(f)通过向所述确定的主机路边基站发送车辆服务表分组，并接收响应(ACK)信号来形成链路的步骤。
用于实现上述目的的本发明的一实施例提供一种车载装置中记录用于实现以下步骤的程序的计算机可读的记录介质，所述步骤包括：(a)通过与第一路边基站的第一信号处理过程来获取来自所述第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)的步骤；(b)通过唤醒(Wakeup)过程来转换为激活模式的步骤；(c)通过与第二路边基站的第一信号处理过程来获取来自所述第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)的步骤；(d)通过与所述第一路边基站的第二信号处理过程来获取来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)的步骤；(e)比较来自所述第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)、来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)及来自所述第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)，并根据接收信号强度的大小来确定主机路边基站的步骤；以及(f)通过向所述确定的主机路边基站发送车辆服务表分组，并接收响应(ACK)信号来形成链路的步骤。
发明效果
如上所述，本发明可以解决如下问题，在多个路边基站相邻设置的电子收费系统环境下，因相邻的路边基站之间的无线电波叠加而将路边基站误认为主机而设置链路，从而不能正常处理自动精算费用。
此外，本发明可以解决因车载装置天线与路边基站天线之间的对向角随着车辆的行驶而改变而导致的车载装置天线的接收信号被恶化，并且不能与行驶车道的路边基站(RSE)形成链路的问题。
因此，具有能够预防通道的入口或出口处的堵车或事故的效果。
附图说明
图1是示出本发明一实施例的车载装置的框图。
图2是示出根据车载装置的位置的路边基站(RSE)和车载装置(OBE)之间的对向角的图。
图3是示出包括本发明一实施例的车载装置的后视镜的图。
图4是用于说明在多个路边基站的环境下发生无线电波叠加的图。
图5是用于说明现有的链路建立协议流程的图。
图6是示出本发明一实施例的车载装置(OBE)和路边基站(RSE)之间的信号处理方法的流程图。
图7是示出本发明的另一实施例的车载装置(OBE)和路边基站(RSE)之间的信号处理方法的流程图。
图8是示出本发明一实施例的车载装置(OBE)的主机路边基站的选择方法的详细流程图。
具体实施方式
通过参照所附的附图，以及将在后面叙述的详细的说明能够使上述的目的、特征以及优点更加明确，因此本领域的普通技术人员将能够容易地实施本发明的技术思想。此外，在对本发明进行说明时，如果认为对于本发明的公知技术的详细说明会混淆本发明的主旨时，将省略对其的详细说明。
此外，在说明书整体上，当指出某些部件与其它部件“连接”时，不仅包括“直接连接”的情况，还包括在其中间放置其它元件进行“电连接”的情况。此外，当指出某些部件“包括”或者“具备”某些构成要素时，在没有特别相反的记载的情况下，是指还可以“包括”或者“具备”其它构成要素，而不是指排出其它的构成要素。此外，从说明书整体上的记载可知，不能因为将一部分构成要素记载为单数形式而使本发明受限于此，而是相应的构成要素可以构成为多个。
以下，将参照所附的附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。
图1是示出本发明一实施例的车载装置(OBE)100的框图。
图2是示出根据车载装置100在道路上的位置的路边基站200和车载装置100之间的对向角的图。
如图1所示，车载装置100包括壳体(Housing)110、控制部120、多个天线131、132、133、天线板140以及选择部150。
壳体110的内部包括控制部120及选择部150，并通过旋转轴145与天线板140连接。
控制部120可以由中央处理单元(CPU:Central Processing Unit)构成。控制部120通过控制车载装置100的多个天线131、132、133、天线板140及选择部150来执行电子收费系统(ETCS)的收费处理。控制部120从车辆直接接收车辆的移动速度信息或者从内置的GPS芯片接收车辆的移动速度信息，从而可以知道车辆的移动速度。
多个天线131、132、133以相互不同的角度排列到天线板140上，并且与路边基站(RSE)200的天线210收发无线信号。
如图2所示，当安装于道路上方6m位置的路边基站200和车辆250的车载装置100之间的距离分别为10、8、6、4、2及0m时，车辆250的车载装置100和路边基站200之间的对向角为26.6、32.0、39.8、51.3、68.2及90度。因此，多个天线131、132、133优选以与路边基站200的天线210呈26.6、32.0、39.8、51.3、68.2及90度的角度对置的方式排列到天线板140上。例如，当3个天线131、132、133排列到天线板140上时，第一天线131优选以26.6度的角度排列，第二天线132优选以39.8度的角度排列，第三天线133优选以51.3度的角度排列。
旋转轴145由电动机等的驱动单元构成，使天线板140对应从控制部120接收的车辆的移动速度信息进行旋转。因此，天线板140随着车辆的移动进行旋转。
选择部150在多个天线131、132、133中选择对接收信号强度(RSSI:ReceivedSignal Strength Indication)最强的接收信号进行接收的天线，将接收自选出的天线的接收信号发送至控制部120。
具体而言，选择部150以一定的间隔对多个天线131、132、133进行扫描，并从接收超过最小接收信号强度(例如，-40dBm)的无线信号的多个天线131、132、133中选择出接收具有最强接收信号的接收信号的天线。但是，随着车辆的移动，当选出的天线的接收信号强度小于最小接收信号强度(例如，-40dBm)时，选择部150在多个天线131、132、133中选择出接收具有强的接收信号强度的接收信号的天线。
图3是示出包括本发明一实施例的车载装置的后视镜的图。
如图3所示，后视镜300包括后视镜主体310、后视镜支撑架320、多个天线331、332及天线板340，后视镜支撑架320和天线板340通过旋转轴345进行连接。
后视镜主体310对应于图1的壳体110。由此，后视镜主体310包括图1的控制部120及选择部150。
以下，将参照附图对车载装置100的信号处理方法进行说明。
图4作为用于说明在多个路边基站的环境下产生无线电波叠加的图，其示出了在现有的设置有多个路边基站的电子收费系统环境下，无线电波叠加产生的情况。
如图4所示，第一路边基站的服务区域426和第二路边基站的服务区域416进行叠加。并且，设置于第一车道424上的第一路边基站422和设置于第二车道414上的第二基站412周期性地(例如，约40ms或者80ms)发送唤醒信号及信标服务表分组。
此时，当车载装置430向第一路边基站422的服务区域进入时，从第一路边基站422接收唤醒信号并转换成激活模式之后，需要从第一路边基站422接收信标服务表分组(BST_A)并形成链路，但是，当从第二路边基站412先接收唤醒信号时，车载装置430转换成激活模式之后，从第二路边基站412接收信标服务表分组(BST_B)，并与第二路边基站412形成链路，在第一路边基站422服务的第一车道424上行驶，由此会出现通信错误。
图5作为用于说明现有的链路建立协议流程的图，其示出了进入路边基站502的服务区域内的车载装置504与路边基站502以点对点的方式形成链路的过程。
首先，路边基站502周期性地发送唤醒信号(512)，由此接收唤醒信号的车载装置504转换成激活模式。
之后，转换成激活模式的车载装置504从路边基站502接收信标服务表(BST)分组514，在延迟了预设定的规定时间(N1)之后，生成车辆服务表(VST)分组并向路边基站502发送516。
之后，从车载装置504接收车辆服务表分组的路边基站502向车载装置504发送响应(ACK)信号(518)，从而路边基站502与车载装置504形成(生成)链路，并收发分组，由此执行自动收取通行费的服务程序。
如图4及图5所示，在上面所述的现有技术中存在以下问题，在因多个路边基站并存而致使无线电波与相邻路边基站叠加运行的电子收费系统环境下，接收服务于相邻车道的路边基站所发送的唤醒信号或信标服务表分组，从而与不是主机路边基站的相邻路边基站形成链路的通信错误，因此，可能会出现在通道的入口或出口处出现堵车或事故等的紧急状况。
因此，在本发明的实施例中，在多个路边基站相邻设置而使得无线电波叠加的电子收费系统环境下，车载装置从路边基站接收唤醒信号，并从休眠模式转换成激活模式而形成链路的步骤中，不与相邻的路边基站形成链路，而是正确地选择主机路边基站来形成链路。
即，在本发明的实施例中，车载装置并不是与第一个接收的唤醒信号的路边基站立即形成链路，而是通过即时唤醒(Instant Wakeup)方式被唤醒而暂时存储接收信息之后进行唤醒(Wakeup)，不会立即发送车辆服务表(VST)分组，从相邻的路边基站或路边基站等待额外的信息，并利用接收的接收信号强度(RSSI)信息来确定主机路边基站之后，生成车辆服务表(VST)分组进行发送，从而能够给主机路边基站的设定提供高度的可靠性。参照图6至图8，对其进行详细说明如下。
图6作为用于说明本发明一实施例的主机路边基站的选择方法及其系统的图，是用于说明防止因主机路边基站和相邻路边基站的无线电波叠加而产生的通信错误的方式的图。
在图6中，将服务于行驶车道的路边基站设定为第一路边基站604，将服务于相邻车道的路边基站设定为第二路边基站602，并对实施例进行说明。
首先，车载装置606通过从第一路边基站第一个接收的唤醒信号而以即时唤醒(Instant Wakeup)的方式被唤醒，从而获取来自第一路边基站的第一信标服务表分组(BST_A1)和来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)并进行存储610。
在进一步对其详细观察的情况下，第一路边基站604发送14KHz的第一个唤醒信号后612，经过一定时间(例如，1.14ms)之后发送第一信标服务表分组(BST_A1)614。进入路边基站的信元区域(cell region)内的车载装置606检测第一个唤醒信号，并通过即时唤醒(Instant Wakeup)步骤而被唤醒612，并获取接下来接收的来自第一路边基站的第一信标服务表分组(BST_A1)信息及来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)信息614。
之后，车载装置606通过唤醒(Wakeup)过程来正常地转换为激活模式620。像这样，车载装置606在结束即时唤醒步骤之后正常被唤醒。此时，车载装置606被唤醒之后还可以执行生成将要发送到第一路边基站的车辆服务表分组(VST_A)的过程第一。
之后，车载装置606获取来自不是第一路边基站的另一相邻路边基站(第二路边基站)的唤醒信号、来自第二路边基站的第一信标服务表分组(BST_B1)及来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)并进行存储630。
在进一步对其详细观察的情况下，第二路边基站602发送14KHz的第一个唤醒信之后632，经过一定时间(例如，1.14ms)之后发送第一信标服务表分组(BST_B1)634。在这种情况下，车载装置606从相邻的第二路边基站602接收发送的唤醒信号632，并获取接下来接收的来自第二路边基站的第一信标服务表(BST_B1)信息以及来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)信息并进行存储634。
此时，车载装置606还可以执行以下过程，比较来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)和来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)，并根据接收信号强度的大小来第一次确定主机路边基站。在此，根据比较结果，当来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)大于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)时，将第一路边基站一次判断为主机路边基站，并且额外生成第一车辆服务表分组(VST_A)，但不进行发送。此时，车载装置606不发送第一车辆服务表分组的原因是，当第一路边基站与发送车辆服务表分组的车载装置606形成链路时，由于是在叠加问题未解决的状态下确定的主机，因此会降低主机判断的准确性，因而是为了提高判断的准确性而再给予一次可以判断的机会。
之后，车载装置606从第一路边基站接收第一个唤醒信号，然后，经过一定时间之后获取来自第一路边基站的第二个唤醒信号和来自第一路边基站的第二信标服务表分组(BST_A2)及来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)并进行存储640中的642、644。
在进一步对其详细观察的情况下，第一路边基站604发送第一个唤醒信号后，经过一定时间(例如，40ms或者80ms)之后再次发送14KHz的第二个唤醒信号642，经过一定时间(例如，1.14ms)之后发送第二信标服务表分组(BST_A2)644。在这种情况下，车载装置606接收从第一路边基站604发送的第二个唤醒信号642，并获取接下来接收的来自第一路边基站的第二信标服务表(BST_A2)信息及来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)信息并进行存储644。
此时，车载装置606执行以下过程，比较来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)和来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)，并根据接收信号强度的大小来第二次确定主机路边基站。在此，根据比较结果，当来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)大于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)时，将第二路边基站判断为相邻路边基站，将第一路边基站确定为主机路边基站。
在此，当车载装置606不执行所述的第一次确定主机路边基站的过程时，比较来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)、来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)，以及来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)，并根据接收信号强度的大小来确定主机路边基站。在此，根据比较结果，当来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)及来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)大于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)时，将第二路边基站判断为相邻路边基站，将第一路边基站确定为主机路边基站。
之后，车载装置606生成将要发送至确定的主机路边基站的车辆服务表分组并进行发送，或者发送前述的过程中生成的车辆服务表分组646，并从主机路边基站接收响应(ACK)信号来形成(生成)链路。
即，车载装置606向被确定为主机路边基站的第一路边基站确定发送频率，生成第一车辆服务表分组(VST_A)并进行发送，或者发送前述的过程中生成的车辆服务表分组646。在这种情况下，接收第一车辆服务表分组的第一路边基站604向车载装置606再次发送响应信号，从而在第一路边基站604和车载装置606之间形成链路。
图7作为用于说明本发明的另一实施例的复杂的无线电波环境下的主机路边基站的选择方法及其系统的图，是用于说明在即使接收与第一路边基站的第一信号处理过程710、与第二路边基站的第一信号处理过程730、与第一路边基站的第二信号处理过程740的分组的情况下也能够在未确定主机路边基站的复杂的无线电波环境下，提高确定主机路边基站的可靠性的方式的图。
参照图6，如上所述，当来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)及来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)大于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)时，将第二路边基站判断为相邻路边基站，将第一路边基站确定为主机路边基站。
但是，根据图7中的与第一路边基站的第一信号处理过程710，以及与第二路边基站的第一信号处理过程730中接收的结果，由于来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)大于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)而将第一路边基站确定为一次主机路边基站，但是根据与第一路边基站的第二信号处理过程(740)中接收的结果，当来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)小于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)时，第二路边基站被确定为二次主机路边基站，因此会出现主机路边基站的判断模糊的情况。其中，图4中的与第一路边基站的第一信号处理过程710、与第二路边基站的第一信号处理过程730，以及与第一路边基站的第二信号处理过程740与图3中所述的信号处理过程(610至644)相同，因此，在此省略对其的详细说明。
如上所述，当主机路边基站的判断模糊时，车载装置706从第二路边基站接收第一个唤醒信号后，经过一定时间之后获取来自第二路边基站的第二个唤醒信号和来自第二路边基站的第二信标服务表分组(BST_B2)，以及来自第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)并进行存储750中的752、754。
在进一步对其详细观察的情况下，第二路边基站702发送第一个唤醒信号后，经过40ms或者80ms等规定时间之后再次发送14KHz的第二个唤醒信号752，然后，经过一定时间(例如，1.14ms)之后发送第二信标服务表分组(BST_B2)754。在这种情况下，车载装置706接收从第二路边基站702发送的第二个唤醒信号752，并获取接下来接收的来自第二路边基站的第二信标服务表(BST_B2)信息及来自第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)信息并进行存储754。
此时，车载装置706执行以下过程，比较来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)和来自第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)，并根据接收信号强度的大小来第三次确定主机路边基站。在此，根据比较结果，当来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)小于来自第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)时，将第一路边基站判断为相邻路边基站，将第二路边基站确定为主机路边基站。
之后，车载装置706生成将要发送到确定的主机路边基站的车辆服务表分组并进行发送，并从主机路边基站接收响应(ACK)信号来形成(生成)链路。
即，车载装置706向被确定为主机路边基站的第一路边基站确定发射频率，生成第二车辆服务表分组(VST_B)并进行发送756。在这种情况下，接收第二车辆服务表分组的第二路边基站702向车载装置706再次发送响应信号，从而在第二路边基站702和车载装置706之间形成链路。
图8是对于本发明一实施例的主机路边基站的选择方法的详细流程图。
首先，对于车载装置，当接收的唤醒信号为从第一路边基站发送的第一个唤醒信号时810，通过即时唤醒(Instant Wakeup)的方式而被唤醒，并获取来自第一路边基站的第一信标服务表分组(BST_A1)和来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)并进行存储820。此时，当接收的唤醒信号不是从第一路边基站发送的第一个唤醒信号时810，进行后述的“830过程”。
之后，车载装置经过一定时间之后，通过唤醒过程来正常地转换为激活模式825。
之后，车载装置获取来自不是第一路边基站的其它相邻路边基站(第二路边基站)的唤醒信号、来自第二路边基站的第一信标服务表分组(BST_B1)及来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)并进行存储，从第一路边基站接收第一个唤醒信号后，经过一定时间之后获取来自第一路边基站的第二个唤醒信号、来自第一路边基站的第二信标服务表分组(BST_A2)及来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)830。
其中，车载装置比较来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)、来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)及来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)，并根据接收信号强度的大小来确定主机路边基站840。
在进一步对其详细观察的情况下，对于车载装置，当来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)大于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)844、并且来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)大于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)842时，将第二路边基站判断为相邻路边基站，将第一路边基站确定为主机路边基站。此外，对于车载装置，当来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)小于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)844，并且来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)小于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)时846，将第一路边基站判断为相邻路边基站，将第二路边基站确定为主机路边基站。
此时，对于车载装置，如图6所述那样执行第一次确定主机路边基站的过程之后，还可以执行第二次确定主机路边基站的过程。
如果在所述的确定主机路边基站的过程840中不能确定主机路边基站时，进行“848过程”。即，对于车载装置，当来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)大于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)844，但来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)小于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)时842，不能够确定主机路边基站，而是进行“848过程”。此外，对于车载装置，当来自第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)小于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)844，但是来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)大于来自第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)时846，不能够确定主机路边基站，而是进行“848过程”第一第二。
换言之，在确定主机路边基站的过程840中，不能确定主机路边基站的情况下，车载装置从第二路边基站接收第一个唤醒信号之后，经过一定时间后获取来自第二路边基站的第二个唤醒信号和来自第二路边基站的第二信标服务表分组(BST_B2)，以及来自第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)并进行存储848。
此时，车载装置执行以下过程，比较来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)和来自第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)，并根据接收信号强度的大小来确定主机路边基站850。
在进一步对其详细观察的情况下，对于车载装置，当来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)大于来自第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)时852、854，将第二路边基站判断为相邻路边基站，将第一路边基站确定为主机路边基站；当来自第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)小于来自第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)时852、854，将第一路边基站判断为相邻路边基站，将第二路边基站确定为主机路边基站。
之后，车载装置生成将要发送到确定的主机路边基站的车辆服务表分组并进行发送，并从主机路边基站接收响应(ACK)信号来形成(生成)链路。
此外，如上所述的本发明的主机路边基站的选择方法能够以通过各种计算机单元来执行的程序指令的形式实现，因而能够记录到计算机可读介质中。所述计算机可读介质可以以单独或组合的方式包括程序指令、数据文件、数据结构等。记录到所述介质中的程序指令是为了本发明专门设计而成的，或者也可以是计算机软件领域的技术人员公知而可以使用的。作为计算机可读记录介质的例子，包括硬盘、软盘及磁带等磁介质(magneticmedia)，CD-ROM、DVD等光记录介质(optical media)，软式光盘(floptical disk)等磁-光介质(magneto-optical media)及只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)及闪存等用于存储并执行程序指令而专门设计的硬件设备。所述介质也可以是包括载波的光或者金属线、波导管等的传输介质，该载波传输对程序指令、数据结构等进行指定的信号。程序指令的例子中不仅包括由编译器产生的机器代码，而且还包括采用解释器并能够通过计算机执行的高级语言代码。为了执行本发明的操作，所述硬件设备可以构成为通过一个以上的软件模块进行操作，反之亦然。
如上所述，虽然通过上述限定的实施例和附图对本发明进行了说明，但是本发明不限于上述实施例，对于本发明所属技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的技术思想的范围内，可以对这些记载进行各种替换、变形以及变更。
因此，本发明的范围不能以局限于上述实施例的方式进行确定，应当以所述的权利要求范围和与该权利要求范围等同的方式进行确定。

Claims (28)

1.一种与路边基站进行通信的车载装置，其特征在于，包括：
多个天线，与第一路边基站及第二路边基站收发无线信号，并且以相互不同的角度排列到天线板上；
选择部，在所述多个天线中选择对接收信号强度最强的接收信号进行接收的天线；以及
控制部，通过所述选出的天线来与第一路边基站及第二路边基站进行通信，从而形成链路，
所述控制部对从所述第一路边基站获取的第一接收信号强度(RSSI_A1)及从所述第二路边基站获取的第一接收信号强度(RSSI_B1)的大小进行第一次比较，
所述控制部对从第一路边基站获取的第二接收信号强度(RSSI_A2)及从第二路边基站获取的所述第一接收信号强度(RSSI_B1)的大小进行第二次比较，
当所述第一次比较结果及第二次比较结果皆为从所述第一路边基站及第二路边基站中的某一路边基站获取的接收信号强度大于从另一路边基站获取的接收信号强度时，所述控制部将所述第一路边基站及第二路边基站中的接收信号强度强的路边基站确定为主机路边基站，
所述控制部通过向所述确定的主机路边基站发送车辆服务表分组并接收响应(ACK)信号来形成链路。
2.根据权利要求1所述的车载装置，其特征在于，
所述多个天线在相互不同的预设位置上以与路边基站对置的方式进行排列。
3.根据权利要求1所述的车载装置，其特征在于，
所述天线板以与车辆的移动速度对应的方式进行旋转。
4.根据权利要求1所述的车载装置，其特征在于，
所述控制部从所述第一路边基站获取所述第一接收信号强度(RSSI_A1)之后，生成所述车辆服务表分组。
5.根据权利要求1所述的车载装置，其特征在于，
所述控制部通过从所述第一路边基站第一个接收的唤醒信号而以即时唤醒的方式被唤醒之后，从所述第一路边基站获取第一信标服务表分组(BST_A1)及所述第一接收信号强度(RSSI_A1)。
6.根据权利要求1所述的车载装置，其特征在于，
所述控制部从所述第二路边基站获取唤醒信号、第一信标服务表分组(BST_B1)及所述第一接收信号强度(RSSI_B1)。
7.根据权利要求1所述的车载装置，其特征在于，
所述控制部从所述第一路边基站接收第一个唤醒信号之后，在经过预设时间之前，从所述第一路边基站获取第二个唤醒信号、第二信标服务表分组(BST_A2)及所述第二接收信号强度(RSSI_A2)。
8.根据权利要求1所述的车载装置，其特征在于，
所述控制部进行如下控制：
当所述第一次比较结果及第二次比较结果皆为从所述第一路边基站以及第二路边基站中的某一路边基站获取的接收信号不大于从另一个路边基站获取的接收信号强度时，获取来自所述第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)，
对从所述第一路边基站获取的第二接收信号强度(RSSI_A2)和从所述第二路边基站获取的第二接收信号强度(RSSI_B2)进行第三次比较，
根据第三比较结果，将所述第一路边基站及第二路边基站中的接收信号强度强的路边基站确定为主机路边基站。
9.一种电子收费系统(ETCS)，其特征在于，包括：
第一路边基站，周期性地发送唤醒信号，发送第一信标服务表分组(BST_A1)和第二信标服务表分组(BST_A2)；
第二路边基站，周期性地发送唤醒信号，发送第三信标服务表分组(BST_B1)；以及
车载装置，
所述车载装置包括：
多个天线，与第一路边基站及第二路边基站收发无线信号，并且以相互不同的角度排列到天线板上；
选择部，在所述多个天线中选择对接收信号强度最强的接收信号进行接收的天线；以及
控制部，通过所述选出的天线来与第一路边基站及第二路边基站进行通信，从而形成链路，
所述控制部对从所述第一路边基站获取的第一接收信号强度(RSSI_A1)及从所述第二路边基站获取的第一接收信号强度(RSSI_B1)的大小进行第一次比较，
所述控制部对从第一路边基站获取的第二接收信号强度(RSSI_A2)及从第二路边基站获取的所述第一接收信号强度(RSSI_B1)的大小进行第二次比较，
当所述第一次比较结果及第二次比较结果皆为从所述第一路边基站及第二路边基站中的某一路边基站获取的接收信号强度大于从另一路边基站获取的接收信号强度时，所述控制部将所述第一路边基站及第二路边基站中的接收信号强度强的路边基站确定为主机路边基站，
所述控制部通过向所述确定的主机路边基站发送车辆服务表分组并接收响应信号来形成链路。
10.根据权利要求9所述的电子收费系统，其特征在于，
所述多个天线在相互不同的预设位置上以与路边基站对置的方式进行排列。
11.根据权利要求9所述的电子收费系统，其特征在于，
所述天线板以与车辆的移动速度对应的方式进行旋转。
12.根据权利要求9所述的电子收费系统，其特征在于，
所述控制部从所述第一路边基站获取所述第一接收信号强度(RSSI_A1)之后，生成所述车辆服务表分组。
13.根据权利要求9所述的电子收费系统，其特征在于，
所述控制部通过从所述第一路边基站第一个接收的唤醒信号而以即时唤醒的方式被唤醒之后，从所述第一路边基站获取第一信标服务表分组(BST_A1)及所述第一接收信号强度(RSSI_A1)。
14.根据权利要求9所述的电子收费系统，其特征在于，
所述控制部从所述第二路边基站获取唤醒信号、第一信标服务表分组(BST_B1)及所述第一接收信号强度(RSSI_B1)。
15.根据权利要求9所述的电子收费系统，其特征在于，
所述控制部从所述第一路边基站接收第一个唤醒信号之后，在经过预设时间之前，从所述第一路边基站获取第二个唤醒信号、第二信标服务表分组(BST_A2)及所述第二接收信号强度(RSSI_A2)。
16.根据权利要求9所述的电子收费系统，其特征在于，
所述控制部进行如下控制：
当所述第一次比较结果及第二次比较结果皆为从所述第一路边基站及第二路边基站中的某一路边基站获取的接收信号不大于从另一个路边基站获取的接收信号强度时，获取来自所述第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)，
对从所述第一路边基站获取的第二接收信号强度(RSSI_A2)和从所述第二路边基站获取的第二接收信号强度(RSSI_B2)进行第三次比较，
根据第三次比较结果，将所述第一路边基站及第二路边基站中的接收信号强度强的路边基站确定为主机路边基站。
17.一种车载装置的主机路边基站的选择方法，其特征在于，包括：
a、通过与第一路边基站的第一信号处理过程来获取来自所述第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)的步骤；
b、通过唤醒过程来转换为激活模式的步骤；
c、通过与第二路边基站的第一信号处理过程来获取来自所述第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)的步骤；
d、通过与所述第一路边基站的第二信号处理过程来获取来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)的步骤；
e、比较来自所述第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)、来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)及来自所述第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)，并根据接收信号强度的大小来确定主机路边基站的步骤；以及
f、通过向所述确定的主机路边基站发送车辆服务表分组并接收响应信号来形成链路的步骤。
18.根据权利要求17所述的主机路边基站的选择方法，其特征在于，还包括：
g、执行所述步骤b之后，生成向所述第一路边基站发送的车辆服务表分组的步骤。
19.根据权利要求17所述的主机路边基站的选择方法，其特征在于，
在所述步骤a中，通过从所述第一路边基站第一个接收的唤醒信号而以即时唤醒的方式被唤醒，并且获取来自所述第一路边基站的第一信标服务表分组(BST_A1)和来自所述第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)并进行存储。
20.根据权利要求17所述的主机路边基站的选择方法，其特征在于，
在所述步骤c中，获取来自所述第二路边基站的唤醒信号、来自所述第二路边基站的第一信标服务表分组(BST_B1)及来自所述第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)并进行存储。
21.根据权利要求17所述的主机路边基站的选择方法，其特征在于，
在所述步骤d中，从所述第一路边基站接收第一个唤醒信号后，经过预设时间之后获取来自所述第一路边基站的第二个唤醒信号、来自所述第一路边基站的第二信标服务表分组(BST_A2)及来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)。
22.根据权利要求17所述的主机路边基站的选择方法，其特征在于，
在所述步骤e中，
当来自所述第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)及来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)大于来自所述第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)时，将所述第一路边基站确定为主机路边基站，
当来自所述第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)及来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)小于来自所述第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)时，将所述第二路边基站确定为主机路边基站。
23.根据权利要求17至22中的任一项所述的主机路边基站的选择方法，其特征在于，还包括：
h、在所述步骤e中未确定主机路边基站的情况下，通过与所述第二路边基站的第二信号处理过程来获取来自所述第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)的步骤；以及
i、比较来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)和来自所述第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)，并根据接收信号强度的大小来重新确定主机路边基站的步骤。
24.根据权利要求23所述的主机路边基站的选择方法，其特征在于，
在所述步骤h中，从所述第二路边基站接收第一个唤醒信号后，经过预设时间之后获取来自所述第二路边基站的第二个唤醒信号、来自所述第二路边基站的第二信标服务表分组(BST_B2)及来自所述第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)。
25.根据权利要求23所述的主机路边基站的选择方法，其特征在于，
在所述步骤i中，比较来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)和来自所述第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)，并将接收信号强度强的路边基站重新确定为主机路边基站。
26.一种车载装置中记录用于实现以下步骤的程序的计算机可读的记录介质，其特征在于，所述步骤包括：
a、通过与第一路边基站的第一信号处理过程来获取来自所述第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)的步骤；
b、通过唤醒过程来转换为激活模式的步骤；
c、通过与第二路边基站的第一信号处理过程来获取来自所述第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)的步骤；
d、通过与所述第一路边基站的第二信号处理过程来获取来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)的步骤；
e、比较来自所述第一路边基站的第一接收信号强度(RSSI_A1)、来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)及来自所述第二路边基站的第一接收信号强度(RSSI_B1)，并根据接收信号强度的大小来确定主机路边基站的步骤；以及
f、通过向所述确定的主机路边基站发送车辆服务表分组并接收响应信号来形成链路的步骤。
27.根据权利要求26所述的记录用于实现以下步骤的程序的计算机可读的记录介质，其特征在于，所述步骤还包括：
g、执行所述步骤b之后，生成向所述第一路边基站发送的车辆服务表分组的步骤。
28.根据权利要求26所述的记录用于实现以下步骤的程序的计算机可读的记录介质，其特征在于，所述步骤还包括：
h、在所述步骤e中未确定主机路边基站的情况下，通过与所述第二路边基站的第二信号处理过程来获取来自所述第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)的步骤；以及
i、比较来自所述第一路边基站的第二接收信号强度(RSSI_A2)和来自所述第二路边基站的第二接收信号强度(RSSI_B2)，并根据接收信号强度的大小来重新确定主机路边基站的步骤。
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