CN202694420U

CN202694420U - 用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备

Info

Publication number: CN202694420U
Application number: CN 201220208155
Authority: CN
Inventors: 刘洋; 史建立; 王红莉; 段磊; 万维逸
Original assignee: Aisino Corp
Current assignee: Aisino Corp
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2022-05-09

Abstract

本实用新型公开了一种应用在交通信息统计和多义性路径识别系统中的路侧天线设备，包括微处理器与射频模块1、功放模块1、天线模块1依次连接，完成路径信息的不间断广播，向经过本路段的车载单元写入路径信息；微处理器还与射频模块2、功放模块2、天线模块2依次连接，完成对车载单元序列号的接收，并附加时间戳信息，再实时或周期性地发送给数据管理中心。本实用新型具有路侧天线设备广播路径信息和接收车载单元序列号同时进行，互不影响，既能保证可靠接收车载单元的序列号信息。又有较高的标识率的优点。

Description

用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备

技术领域

本实用新型涉及射频识别领域，特别涉及一种适用于联网高速公路的交通信息统计和路径识别。

背景技术

目前，交通信息统计技术是目前智能化交通ITS领域中的重要课题，是实现车辆行驶和道路管理智能化的重要手段，也是适时向公众提供实时路况信息的依据。交通信息统计技术因其能够提供某路段某时刻的交通信息、车辆速度信息、某车辆何时经过某路段的信息，使车辆行驶和道路管理智能化、信息化，在提供交通效率、改善道路交通环境和节约交通能源方面具有重要的意义。

对于联网收费的高速公路网来说，两点之间往往有多条行驶路径，这种情况造成了高速公路收费运营中的一个难题，即“路径多义性问题”。在联网收费环境下，尤其是投资主体多元化的路网环境下，解决车辆行驶路线“多义性”问题对规范通行费用拆分方式、提高拆分透明度和公平性、实现更合理的业主间利益分配、提高业主积极性，具有极其重大的意义。

多义性路径识别系统目前已经实现产品化，多家公司都有相关产品。这些产品普遍采用基于RFID技术的射频识别技术，主要设备包括桌面读写器（ODU）、车载单元（OBU）、路侧天线设备（RSU）。ODU设置在车道的出入口，当有车辆欲进入路网时，ODU把OBU从休眠状态唤醒为路上状态，OBU交给司机，司机携带具有路径信息保存功能的OBU进入路网，RSU被安装在不同业主拥有的路段中，RSU不间断地发射路径信息，当OBU经过这些路段时，OBU接收RSU广播的路径信息并保存，当司机准备下路时，在车道出口处，司机交回OBU，ODU读取OBU中的路径信息并生成所需费用，最后OBU被置为休眠状态，一种低功耗状态，以保证较长使用寿命。检索发现，中国专利申请号为200720052812.6，已经公开了一种应用在多义性路径识别系统的路侧天线设备，然而在该实用新型中，RSU与OBU只存在单向通信，即信息流只从RSU流向OBU，OBU不会发射信息到RSU，OBU只处于被动接收状态，因此不具有交通信息统计。

检索还发现，中国专利申请号为201110038229.0虽然公开了一种二义性路径识别系统中车载单元与路侧天线设备的通信方法，该方法可应用到交通信息统计领域，RSU与OBU可进行双向通信，但该方法在路径信息广播包中追加了4个OBU序列号，使数据包长度增加了16个字节，延长了路径信息的单包广播时间，降低了1秒内路径信息的广播次数，该方法同时需要实时更新路径信息包里的至少一个OBU序列号信息，而更新操作必然会占用RSU的操作时间，使RSU实际广播路径信息的时间有所减少，而多义性路径识别系统要求有非常高的标识成功率，当RSU的实际广播路径信息的时间相对减少时，必然带来标识成功率的降低，这是高速公路业主所不能接受的，因为即使不间断地广播路径信息，也不能保证有100%的标识成功率。

车载单元装置（OBU）：一种低功耗电子标签，通过与路侧天线设备通信记录所经过的路径信息，其保存的路径信息可由桌面读写器读出，其工作状态受读写器控制。

桌面读写器（ODU）：一种可与IC卡和射频模块通信的多频段复合读卡器，可设置OBU的工作状态和读取清除OBU的路径信息，一般安置在车道的出入口。

标识成功率：OBU经过安装在路网中的RSU时，能够成功接收路径信息的概率，这是一种统计值，需要一定量的样本空间，此参数对具有多义性路径识别的路网管理中心来说非常重要，因为较低的标识成功率，可能意味某个路段业主收益的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备，可以与OBU实现双向通信，也可保证不减少路径信息的持续广播时间，又保证原有的标识成功率，使用RSU具有交通信息统计和多义性路径识别功能。为满足上述目标，本实用新型提出：

一种用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备，包括：微处理器与射频模块1、功放模块1、天线模块1依次连接，用于不间断广播路径信息；

微处理器还与射频模块2、功放模块2、天线模块2依次连接，用于不间断接收车载单元发射的序列号。

如上所述的一种用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备，还包括电源模块，为各个功能模块提供电力；存储模块，连接到微处理器，用于存储或暂存信息。

如上所述的用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备，其特征在于：还包括实时时钟模块，连接到微处理器，用于当路侧天线设备接收到车载单元发射的序列号时，在序列号上附加上时间戳，以表达何时收到的此序列号，之后RSU把序列号和时间戳信息暂存在存储模块里。

如上所述的用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备，还包括监控模块，连接到微处理器和存储模块，用于实时或周期性地把存储模块中的序列号和时间戳信息发送到数据管理中心。

如上所述的一种用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备，还包括加密模块，连接到微处理器，用于为广播的路径信息加密。

本实用新型相对于现有技术有如下的优点和效果：

（1）本实用新型中的路侧天线设备一边不间断地发射路径信息，一边不间断地接收车载单元的序列号，两种功能同时发挥作用，互不影响，与车载单元和数据管理中心一起配合即解决了路径识别问题同时也解决了交通信息统计问题，这种组合大大降低了系统成本和建设成本。

（2）本实用新型采用了两套独立的功放和天线单元，接收灵敏度高，发射功率大并可调，在保证标识率的前提下，完成交通信息统计的功能。

附图说明

图1为路侧天线设备原理框图。

图2为路侧天线设备工程实施示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的具体实施方式并不局限于此。

如图1所示，本实用新型路侧天线设备（RSU）由微处理器31、加密模块32、射频模块2（33）、天线模块2（34）、功放模块2（35）、UPS电源模块36、射频模块1（37）、远程监控模块38、功放模块1（39）、天线模块1（40）、存储模块41和RTC模块42组成。

微处理器31与射频模块1（37）、功放模块1（39）、天线模块1（40）依次连接，同时微处理器31与加密模块32连接，完成加密路径信息的不间断广播，向经过此路段的车载单元装置（OBU）写入路径信息，频段可以是433MHz、460MHz、900MHz或2.4GHz。

微处理器31与射频模块2（33）、功放模块2（35）、天线模块2（34）依次连接，微处理器31还与存储模块41、RTC模块42、远程监控模块38连接，完成不间断接收车载单元发射的序列号，接收频段可是433MHz、460MHz、900MHz或2.4GHz。当车载单元装置（OBU）经过此路段时，车载单元装置（OBU）会接收路径信息，当接收到路径信息时，车载单元装置（OBU）会发射序列号，路侧天线设备（RSU）通过此套电路完成序列号的接收和时间戳信息的附加，最后通过远程监控模块38把车载单元的序列号和时间戳发送给数据管理中心。

具有交通信息统计和多义性路径识别的系统由车载单元、路侧天线设备和桌面读写器组成。进入道路的车辆在车道入口处领取被桌面读写器置为入口状态的车载单元，车辆携带车载单元驶入路网，路侧天线设备预先安装在敏感道路的龙门架上或路侧标杆上，经过调试把所在道路的路标信息、发射功率、天线方向等参数设置正确，当携带车载单元的车辆经过路侧天线设备时，首先接收路侧天线设备广播的路径信息，再向路侧天线设备发送自己的序列号和相关车辆信息，路侧天线设备接收到序列号和相关车辆信息后，通过RTC模块得到当前日期时间信息并附加到序列号信息，以标明此序列号何时被接收的，路侧天线设备根据数据管理中心与路侧天线设备设置，实时或周期性地把序列号和时间等信息发送给数据管理中心，数据管理中心通过对序列号和附加的时间信息分析，可获知某车辆何时通过此路侧天线设备路段，有多少车辆在何时通过，当前时间某路段上有多少车辆等交通信息。

路侧天线设备安装位置的选择，路网中不同业主的道路相互连接，路侧天线设备一般布置在不同业主的道路中，路径编码要求全网唯一，以路径编码区分不同业主的道路；路侧天线设备也可布置在具有交通信息统计意义的路段，其路径编码也要求全网唯一。

路侧天线设备的安装环境，当前的路网基本已经建立好交通信息广告系统或监控系统，路侧天线设备一般可以附加到已建好的龙门架或路侧标杆上。路侧天线设备所布置的路段一般要求位于道路的直道位置，天线可选择定向天线或全向天线，定向天线只向指定方向广播路径，减少与相邻路侧天线设备的干扰。路侧天线设备的电源通常情况下采用市电220V，市电中断后，由UPS为其提供电源。

路侧天线设备的调试，路侧天线设备可通过有线或无线的通信方式对路径编码、发射功率、交通信息上传周期等。发射功率应该尽量大，在不影响周围出入车道桌面读卡器和周围路侧天线设备前提下。

本实用新型所述的路侧天线设备具有上述功能，与车载单元和桌面读写器和数据管理中心协作完成交通信息统计和多义性路径识别功能。

具体实施方法可以是：

本实用新型所述路侧天线设备的工作模式和功能如下：

（1）不间断地广播加密的路径信息。

（2）不间断地接收车载单元发射的序列号信息，并附加时间戳信息。

（3）把序列号信息和时间戳信息实时或周期性地发送给数据管理中心。

（4）发射功率、路径编码等参数的设置、查询。

如上所述，为本实用新型的最佳实施方式之一。尽管所述实例已经表示和描述了本实用新型，但并不表示对本实用新型自身的限制，本领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围的前提下，可在其它形式和细节上作出各种变化，所附的权利要求书覆盖了本实用新型精神和范围内的所有这些改变和修改。

Claims

1.一种用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备，包括：微处理器与射频模块1、功放模块1、天线模块1依次连接，用于不间断广播路径信息；

2.根据权利要求1所述的一种用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备，其特征在于：还包括电源模块，为各个功能模块提供电力；存储模块，连接到微处理器，用于存储或暂存信息。

3.根据权利要求2所述的用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备，其特征在于：还包括实时时钟模块，连接到微处理器，用于当路侧天线设备接收到车载单元发射的序列号时，在序列号上附加上时间戳，以表达何时收到的此序列号，之后RSU把序列号和时间戳信息暂存在存储模块里。

4.根据权利要求3所述的用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备，其特征在于，还包括监控模块，连接到微处理器和存储模块，用于实时或周期性地把存储模块中的序列号和时间戳信息发送到数据管理中心。

5.根据权利要求1所述的一种用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备，其特征在于：还包括加密模块，连接到微处理器，用于为广播的路径信息加密。

6.根据权利要求1所述的一种用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备，其特征在于：所述路侧天线设备的工作频段可以是433MHz、460MHz、900MHz或2.4GHz。

7.根据权利要求1所述的一种用于交通信息统计和多义性路径识别的路侧天线设备，其特征在于：所述路侧天线设备的路径编码是唯一的。