CN110335365A - 基于rssi的车辆所处车道识别方法及设备 - Google Patents

基于rssi的车辆所处车道识别方法及设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种基于RSSI的车辆所处车道识别方法及设备，其中所述方法，包括：OBU内射频通信模块获取路侧单元RSU天线广播的BST消息；获取BST消息的RSSI测量值，若RSSI测量值大于预设阈值，则确定目标车辆当前所处车道，则OBU对接收到的BST消息做出响应，发出VST消息与该车道RSU进行通信和交易。本发明实施例具有如下优点：解决了现有技术中由于设计不合理而导致的邻道干扰的问题。

Description

基于RSSI的车辆所处车道识别方法及设备
技术领域
本发明实施例涉及高速公路不停车收费技术领域，具体涉及一种基于RSSI的车辆所处车道识别方法及设备。
背景技术
ETC是不停车电子收费系统，ETC专用车道是给那些装了ETC车载器的车辆使用的，采用电子收费方式。ETC(Electronic Toll Collection)不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。
ETC技术能够提升高速车辆通行效率，汽车保有量的稳步提升促使高速收费站开辟了更多的ETC通道，这固然能够缓解高速公路出入口的通行压力，但是也使得邻道干扰问题变得越来越不可避免。
邻道干扰问题主要是由于设备安装调试不规范、通信设备一致性表现有差异、车道设计先天不足和司机驾驶不规范等原因造成，现有的解决方案也是从这些角度出发来尽量避免邻道干扰问题的出现，包括规范安装调试流程、提升设备一致性、规范司机行驶、车道改建等，但是这些方案的作用对象都是人或已有设施，具体实施起来存在较大难度。
为了确保DSRC应用系统的正常运行，亟待解决防邻道干扰问题。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种基于RSSI的车辆所处车道识别方法及设备，以解决现有技术中由于设计不合理而导致的邻道干扰的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，提供一种车辆所处车道识别方法，包括：
OBU内射频通信模块获取路侧单元RSU天线广播的信标服务表BST消息；
获取BST消息的RSSI测量值，若RSSI测量值大于预设阈值，则确定目标车辆当前所处车道，则OBU对接收到的BST消息做出响应，发出VST消息与该车道RSU进行通信和交易。
进一步地，所述方法还包括：
控制与目标车辆当前所处车道对应的路侧单元RSU，与目标车辆的车载单元OBU进行通信，直至完成ETC收费。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种车载单元OBU，包括主控模块和射频通信模块：
射频通信模块与主控模块连接，用于接收任一路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信息，将信标服务表BST信息发送给主控模块；还用于接收主控模块发送来的车辆服务表VST信息，将车辆服务表VST信息发送给所述任一路侧单元RSU；
主控模块用于接收信标服务表BST信息，基于信标服务表BST信息生成车辆服务表VST信息，并发送给射频通信模块；主控模块还用于获取BST消息的RSSI测量值，若RSSI测量值大于预设阈值，则确定目标车辆当前所处车道，并控制与车载单元OBU当前所处车道对应的路侧单元RSU与车载单元OBU进行通信，直至完成ETC收费。
进一步地，还包括安全模块：
安全模块与主控模块信号相连，用于验证车载单元OBU的合法性，并且对车载单元OBU传输的数据进行加密。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种车辆，包括上述任一所述的车载单元OBU。
根据本发明实施例的第四方面，提供一种电子不停车收费系统ETC，包括上述任一所述的车载单元OBU和路侧单元RSU。
本发明实施例提供一种基于RSSI的车辆所处车道识别方法及设备，其中所述方法，包括：OBU内射频通信模块获取路侧单元RSU天线广播的信标服务表BST消息；获取BST消息的RSSI测量值，若RSSI测量值大于预设阈值，则确定目标车辆当前所处车道，则OBU对接收到的BST消息做出响应，发出VST消息与该车道RSU进行通信和交易。本发明实施例具有如下优点：解决了现有技术中由于设计不合理而导致的邻道干扰的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种车辆所处车道识别方法整体流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种车辆所处车道识别方法一原理示意图；
图3为本发明实施例提供的一种车辆所处车道识别方法另一原理示意图；
图4为本发明实施例提供的一种车载单元OBU整体结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种车载单元OBU具体结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种车载单元OBU具体结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有技术中存在由于设计不合理而导致的邻道干扰的问题，为解决上述技术问题，提供一种车辆所处车道识别方法，如图1，包括：
S1，OBU内射频通信模块获取路侧单元RSU天线广播的信标服务表BST消息；
S2，获取BST消息的RSSI测量值，若RSSI测量值大于预设阈值，则确定目标车辆当前所处车道，则OBU对接收到的BST消息做出响应，发出VST消息与该车道RSU进行通信和交易。
RSSI(Received Signal Strength Indicator)是接收信号的强度指示，它的实现是在反向通道基带接收滤波器之后进行的。
进一步，所述方法还包括：
控制与目标车辆当前所处车道对应的路侧单元RSU，与目标车辆的车载单元OBU进行通信，直至完成ETC收费。
如图2和图3所示，由于两个RSU存在信号重叠区，为了避免信号重叠区，以保证OBU在通过信号重叠区之后再与所述车辆所在车道进行通信，否则会发生车道误判，当OBU通过B点之后，RSSI测量值超过阈值，则控制OBU响应RSU消息，并与之进行通信和交易。
本发明实施例提供一种车辆所处车道识别方法，其中所述方法，包括：基于路侧无线通信信号发射装置，向目标车辆中车载单元OBU内射频通信模块发送无线通信信号；其中，路侧无线通信信号发射装置设置在对应车道上；获取BST消息的RSSI测量值，若RSSI测量值大于预设阈值，则确定目标车辆当前所处车道。本发明实施例具有如下优点：解决了现有技术中由于设计不合理而导致的邻道干扰的问题。
现有技术中存在由于设计不合理而导致的邻道干扰的问题，为解决上述技术问题，如图4提供一种车载单元OBU，包括主控模块110和射频通信模块130：
射频通信模块130与主控模块110连接，用于接收任一路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信息，将信标服务表BST信息发送给主控模块110；还用于接收主控模块110发送来的车辆服务表VST信息，将车辆服务表VST信息发送给所述任一路侧单元RSU；
主控模块110用于接收信标服务表BST信息，基于信标服务表BST信息生成车辆服务表VST信息，并发送给射频通信模块130；主控模块还用于获取BST消息的RSSI测量值，若RSSI测量值大于预设阈值，则确定目标车辆当前所处车道，并控制与车载单元OBU当前所处车道对应的路侧单元RSU与车载单元OBU进行通信，直至完成ETC收费。
其中，OBU(即OnboardUnit的缩写)，直译就是车载单元的意思，就是采用DSRC(Dedicated Short Range Communication)技术，与RSU进行通讯的微波装置。在ETC系统中，OBU放在车上，路边架设路侧单元(RSU-Road Side Unit)，相互之间通过微波进行通讯。车辆高速通过RSU的时候，OBU和RSU之间用微波通讯，就像非接触卡一样，只不过距离更远--十几米，频率更高--5.8GHz，通过的时候，识别真假，获得车型，计算费率，扣除通行费。在ETC系统中，OBU采用DSRC技术，建立与RSU之间微波通讯链路，在车辆行进途中，在不停车的情况下，实现车辆身份识别，电子扣费，实现不停车、免取卡，建立无人值守车辆通道。
进一步，OBD是英文On-Board Diagnostics的缩写，中文翻译为“车载诊断系统”。这个系统随时监控发动机的运行状况和尾气后处理系统的工作状态，一旦发现有可能引起排放超标的情况，会马上发出警示。当系统出现故障时，故障灯(MIL)或检查发动机(CheckEngine)警告灯亮，同时OBD系统会将故障信息存入存储器，通过标准的诊断仪器和诊断接口可以以故障码的形式读取相关信息。根据故障码的提示，维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位。
RSU是Road Side Unit的英文缩写，直译就是路侧单元的意思，是ETC系统中，安装在路侧，采用DSRC(Dedicated Short Range Communication)技术，与车载单元(OBU，OnBoard Unit)进行通讯，实现车辆身份识别，电子扣分的装置。在高速公路、车场管理中，在路侧安装RSU，建立无人值守的快速专用车道。
ECU(Electronic Control Unit)电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器。
ETC是不停车电子收费系统，ETC专用车道是给那些装了ETC车载器的车辆使用的，采用电子收费方式。ETC(Electronic Toll Collection)不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。
需要说明的是，还包括安全模块：
安全模块与主控模块110信号相连，用于验证车载单元OBU的合法性，并且对车载单元OBU传输的数据进行加密。
其中，车载单元OBU还包括与主控模块110连接的各拓展模块，拓展模块包括以下一种或多种：蓝牙功能模块、GPS模块、4G通信模块、5G通信模块、NB-iot模块和OBD HUB接口模块。
进一步，主控模块110还用于获取各拓展模块发送来的信息，对各拓展模块发送来的信息进行处理并展示。
本发明实施例提供一种车载单元OBU，包括主控模块和射频通信模块：射频通信模块与主控模块连接，用于接收任一路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信息，将信标服务表BST信息发送给主控模块；还用于接收主控模块发送来的车辆服务表VST信息，将车辆服务表VST信息发送给所述任一路侧单元RSU；主控模块用于接收信标服务表BST信息，基于信标服务表BST信息生成车辆服务表VST信息，并发送给射频通信模块；获取BST消息的RSSI测量值，若RSSI测量值大于预设阈值，则确定目标车辆当前所处车道，并控制与车载单元OBU当前所处车道对应的路侧单元RSU与车载单元OBU进行通信，直至完成ETC收费。本发明实施例具有如下优点：解决了现有技术中由于设计不合理而导致的邻道干扰的问题。
如图5，在上述实施例的基础上，所述车载单元OBU还包括安全模块140：
安全模块140与主控模块110信号相连，用于验证车载单元OBU的合法性，并且对车载单元OBU传输的数据进行加密。
本发明实施例提供一种车载单元OBU，还包括安全模块140：安全模块140与主控模块110信号相连，用于验证车载单元OBU的合法性，并且对车载单元OBU传输的数据进行加密。本发明实施例具有如下优点：解决了现有技术中由于设计不合理而导致的邻道干扰的问题。
如图6，在上述实施例的基础上，车载单元OBU还包括与主控模块110连接的各拓展模块150，拓展模块150包括以下一种或多种：蓝牙功能模块、GPS模块、4G通信模块、5G通信模块、NB-iot模块和OBD HUB接口模块。
需要说明的是，主控模块110还用于获取各拓展模块150发送来的信息，对各拓展模块150发送来的信息进行处理并展示。
本发明实施例提供一种车载单元OBU，还包括与主控模块110连接的各拓展模块150，拓展模块150包括以下一种或多种：蓝牙功能模块、GPS模块、4G通信模块、5G通信模块、NB-iot模块和OBD HUB接口模块。本发明实施例具有如下优点：解决了现有技术中由于设计不合理而导致的邻道干扰的问题。
在上述实施例的基础上，主控模块110还用于获取各拓展模块发送来的信息，对各拓展模块发送来的信息进行处理并展示。
本发明实施例提供一种车载单元OBU，主控模块还用于获取各拓展模块发送来的信息，对各拓展模块发送来的信息进行处理并展示。本发明实施例具有如下优点：解决了现有技术中由于设计不合理而导致的邻道干扰的问题。
在本发明任一上述实施例的基础上，提供一种车辆，所述车辆包括上述实施例中任一所述的车载单元OBU。
具体的，所述车载单元OBU包括主控模块和射频通信模块：射频通信模块与主控模块连接，用于接收任一路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信息，将信标服务表BST信息发送给主控模块；还用于接收主控模块发送来的车辆服务表VST信息，将车辆服务表VST信息发送给所述任一路侧单元RSU；主控模块用于接收信标服务表BST信息，基于信标服务表BST信息生成车辆服务表VST信息，并发送给射频通信模块；获取BST消息的RSSI测量值，若RSSI测量值大于预设阈值，则确定目标车辆当前所处车道，并控制与车载单元OBU当前所处车道对应的路侧单元RSU与车载单元OBU进行通信，直至完成ETC收费。
进一步，还包括安全模块：安全模块与主控模块信号相连，用于验证车载单元OBU的合法性，并且对车载单元OBU传输的数据进行加密。
又进一步，车载单元OBU还包括与主控模块连接的各拓展模块，拓展模块包括以下一种或多种：蓝牙功能模块、GPS模块、4G通信模块、5G通信模块、NB-iot模块和OBD HUB接口模块。
还进一步，主控模块还用于获取各拓展模块发送来的信息，对各拓展模块发送来的信息进行处理并展示。
本发明实施例提供一种车辆，所述车辆包括上述实施例中任一所述的车载单元OBU。本发明实施例具有如下优点：解决了现有技术中由于设计不合理而导致的邻道干扰的问题。
在本发明任一上述实施例的基础上，提供一种电子不停车收费系统ETC，包括上述任一实施例所述的车载单元OBU和路侧单元RSU。
具体的，所述车载单元OBU包括主控模块和射频通信模块：射频通信模块与主控模块连接，用于接收任一路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信息，将信标服务表BST信息发送给主控模块；还用于接收主控模块发送来的车辆服务表VST信息，将车辆服务表VST信息发送给所述任一路侧单元RSU；主控模块用于接收信标服务表BST信息，基于信标服务表BST信息生成车辆服务表VST信息，并发送给射频通信模块；获取BST消息的RSSI测量值，若RSSI测量值大于预设阈值，则确定目标车辆当前所处车道，并控制与车载单元OBU当前所处车道对应的路侧单元RSU与车载单元OBU进行通信，直至完成ETC收费。
进一步，还包括安全模块：安全模块与主控模块信号相连，用于验证车载单元OBU510的合法性，并且对车载单元OBU传输的数据进行加密。
又进一步，车载单元OBU还包括与主控模块连接的各拓展模块，拓展模块包括以下一种或多种：蓝牙功能模块、GPS模块、4G通信模块、5G通信模块、NB-iot模块和OBD HUB接口模块。
还进一步，主控模块还用于获取各拓展模块发送来的信息，对各拓展模块发送来的信息进行处理并展示。
本发明实施例提供一种电子不停车收费系统ETC，包括上述任一实施例所述的车载单元OBU和路侧单元RSU。本发明实施例具有如下优点：解决了现有技术中由于设计不合理而导致的邻道干扰的问题。
图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)501、通信接口(Communications Interface)502、存储器(memory)503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信。处理器501可以调用存储器503中的逻辑指令，以执行如下方法：基于路侧无线通信信号发射装置，向目标车辆中车载单元OBU内射频通信模块获取路侧单元RSU天线广播的信标服务表BST消息；获取BST消息的RSSI测量值，若RSSI测量值大于预设阈值，则确定目标车辆当前所处车道，则确定目标车辆当前所处车道，则OBU对接收到的BST消息做出响应，发出VST消息与该车道RSU进行通信和交易。
此外，上述的存储器503中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种车辆所处车道识别方法，其特征在于，包括：
OBU内射频通信模块获取路侧单元RSU天线广播的信标服务表BST消息；
获取BST消息的RSSI测量值，若RSSI测量值大于预设阈值，则确定目标车辆当前所处车道，则OBU对接收到的BST消息做出响应，发出VST消息与该车道RSU进行通信和交易。
2.根据权利要求1所述的车辆所处车道识别方法，其特征在于，所述方法还包括：控制与目标车辆当前所处车道对应的路侧单元RSU，与目标车辆的车载单元OBU进行通信，直至完成ETC收费。
3.一种车载单元OBU，其特征在于，包括主控模块和射频通信模块：
射频通信模块与主控模块连接，用于接收任一路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信息，将信标服务表BST信息发送给主控模块；还用于接收主控模块发送来的车辆服务表VST信息，将车辆服务表VST信息发送给所述任一路侧单元RSU；
主控模块用于接收信标服务表BST信息，基于信标服务表BST信息生成车辆服务表VST信息，并发送给射频通信模块；主控模块还用于获取BST消息的RSSI测量值，若RSSI测量值大于预设阈值，则确定目标车辆当前所处车道，并控制与车载单元OBU当前所处车道对应的路侧单元RSU与车载单元OBU进行通信，直至完成ETC收费。
4.根据权利要求3所述的车载单元OBU，其特征在于，车载单元OBU还包括安全模块：
安全模块与主控模块信号相连，用于验证车载单元OBU的合法性，并且对车载单元OBU传输的数据进行加密。
5.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求3-4任一所述的车载单元OBU。
6.一种电子不停车收费系统ETC，其特征在于，包括如权利要求3-4任一所述的车载单元OBU和路侧单元RSU。
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