CN206330614U - Etc车道设备检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种ETC车道设备检测系统，该系统包括移动检测设备和路侧检测设备，所述移动检测设备模拟车载单元的信号与ETC车道天线进行交易，以检测ETC车道天线的工作情况，所述路侧检测设备与ETC车道路侧设备相连，用于检测ETC车道路侧设备的响应速度和处理能力。该系统能够检测ETC车道设备在车辆驶入时的交易情况，对ETC车道设备的工作情况进行检测和评估，以改进并提高车道设备的技术水平。

Description

ETC车道设备检测系统

技术领域

本申请涉及公路电子收费技术领域，尤其涉及一种ETC车道设备检测系统。

背景技术

高速公路ETC(Electronic Toll Collection，电子不停车收费)系统是采用专用短程通信(Dedicated Short Range Communication，简称DSRC)协议实现车辆不停车通过高速公路收费站的非现金自动收费系统。ETC系统中的交易设备主要包括车载电子标签(或称为车载单元(OBU，On-Board Unit)，安装于车辆上)、插入OBU中的IC卡、收费站的路侧单元(Road Side Unit，简称RSU，或称车道天线，位于收费车道上方)。当车辆驶入ETC车道时，路侧单元的天线与安装在汽车挡风玻璃的车载单元利用DSRC协议进行通信，根据通信交互结果完成计费操作，并控制车道栏杆动作，过站车辆无需停车即可完成收费交易，节约用户时间，实现节能减排。

ETC收费车道的路侧设备包括：车道天线、车道控制器、自动栏杆、感应线圈、费额显示器、摄像机等设备。路侧设备在长期使用过程中，受环境、振动、老化等因素影响，可能会出现工作不稳定和性能指标下降的现象，例如路侧单元安装支架角度偏移、辐射区域偏移，车道计算机系统时间偏移等，会影响ETC车道车辆通行及交易成功率。如何在ETC运营过程中，定期或者不定期检测整个ETC车道系统及其设备进行情况，快速发现问题并进行相应处理，保证车道系统的稳定性和可靠性，目前还缺乏有效的技术手段和设备。

实用新型内容

为解决现有技术中的上述问题，本申请的一个目的在于提出一种ETC车道设备检测系统，可以检测ETC车道系统的计时精度、车道路侧单元的频率和通信区域漂移、路侧设备的响应时间等参数，分析并提出改进措施，保证ETC车道系统的工作可靠性。

为达到上述目的，本申请实施例提出的ETC车道设备检测系统，包括移动检测设备和路侧检测设备，所述移动检测设备模拟车载单元的信号与ETC车道天线进行交易，以检测ETC车道天线的工作情况，所述路侧检测设备与ETC车道路侧设备相连，用于检测ETC车道路侧设备的响应速度和处理能力。

根据本申请的一个实施例，所述移动检测设备，包括：射频信号和DSRC协议检测装置，用于模拟车载单元的信号，以检测ETC车道中DSRC信号的强度和分布情况，并检测ETC交易情况和DSRC协议兼容性；第一时间检测装置，用于检测ETC车道天线的信息处理时间及其与车载单元之间的通信时间；位置检测装置，用于检测所述移动检测设备的移动速度和位置；第一控制装置，用于控制所述移动检测设备的工作模式；第一通信装置，用于与所述路侧检测设备进行通信；所述路侧检测设备包括：第二控制装置，用于控制所述路侧检测设备的工作模式；信号采集装置，与所述ETC车道路侧设备通信相连，用于采集ETC车道路侧设备的处理和响应信号；第二时间检测装置，用于检测路侧设备的处理时间和响应时间；第二通信装置，用于与所述移动检测设备进行通信，交换数据。

根据本申请的一个实施例，所述射频信号和DSRC协议检测装置包括控制单元和DSRC信号检测传感器，所述DSRC信号检测传感器包括直线并排的多个检测单元，所述DSRC信号检测传感器的横向宽度与车道断面的宽度相适应。

根据本申请的一个实施例，所述检测单元包括DSRC信号收发模块和屏蔽材料，其中，所述DSRC信号收发模块用于接收ETC车道天线的DSRC信号并检测其强度，同时返回由控制单元发出的上行DSRC信号，所述屏蔽材料用于保证不同DSRC信号收发模块之间的DSRC信号相互不受干扰。

根据本申请的一个实施例，所述位置检测装置包括激光检测器、红外检测器或者视频检测器中的一项或多项。

根据本申请的一个实施例，第一时间检测装置和第二时间检测装置的构成相同，包括时钟源和定时模块，所述时钟源是独立的GPS授时模块，用于为所述移动检测设备或路侧检测设备提供精准的时钟信息，所述定时模块用于为所述移动检测设备或路侧检测设备提供时间同步信息。

根据本申请的一个实施例，所述第一控制装置具体用于采集所述移动检测设备和路侧检测设备中的所有检测信息和对应的时间信息，并根据ETC车道设备的触发时间和响应时间，绘制测试中ETC车道设备的响应和处理情况图。

根据本申请的一个实施例，所述第一通信装置与第二通信装置通过WiFi、蓝牙或433MHz信号进行通信。

通过采集所述路侧检测设备的数据信息，和移动检测设备的位置、时间和数据信息，可检测车辆驶过ETC收费站时ETC车道设备如车道天线、车道栏杆、地感线圈、费显等设备的响应和处理信息。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，通过对路侧检测设备和移动检测设备的时间检测装置和位置检测装置的数据信息同步，可检测车辆驶过ETC收费站时车道设备如天线、车道栏杆、地感线圈、费显等设备的响应时间。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一个实施例的单个ETC车道设备布局的俯视图；

图2为本申请另一个实施例的单个ETC车道布局俯视图；

图3为本申请另一个实施例的单个ETC车道布局俯视图；

图4为本申请的检测系统构成原理示意图；

图5为本申请的DSRC信号检测传感器的结构示意图；

图6为本申请的车道天线DSRC信号场强分布检测的侧视和俯视的示意图；

图7为本申请的测试过程中车辆位置和车道设备的时序示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种ETC车道设备检测系统。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

首先介绍本申请的应用场景，图1是一个实施例的单个ETC车道设备布局的俯视图。该车道布局为车道栏杆后置的模式，即车道栏杆位于收费车道的后部，该车道布局支持的通行车速较快。标准的车道宽度为3.5米或者3.75米，路侧天线在车道上方龙门架正中的位置，高度为6米到7米。ETC车道设备100包括：视频抓拍摄像机110，用于抓拍识别车牌；地感线圈120，用于检测车辆驶入驶出情况，给车道栏杆起落提供提示信息；费率显示器130，用于显示收费金额和车牌等信息；车道栏杆140，用于阻拦或者放行车辆；车道计算机150；车道天线160，用于与驶入车辆的车载单元通信，完成自动收费交易；其中，车道计算机150安装在收费亭中，分别与视频抓拍摄像机110、车道栏杆140、费率显示器130、地感线圈120的控制器170、车道天线160连接，用于分别控制车道栏杆起落、费率显示等，并计算交易金额、保存交易数据和车牌信息等。

图1所示的ETC车道为车道栏杆后置布局，车道栏杆前置的ETC车道设备布局如图2所示，与图1的主要区别是车道栏杆位于车道的前端，如果ETC交易异常或者失败，车道栏杆不抬起，车辆可以转入临近的人工收费(MTC)车道，该类型车道支持的车辆通行速度低于车道栏杆后置的车道。栏杆前置又分为短岛头和长导头两种，分别见图2和图3。短岛头形式的收费车道交易区域和栏杆距离较近，支持的车速较慢，长导头形式的收费车道交易区域距离车道栏杆较远，车辆交易异常时，有足够的时间转入邻近的MTC车道，支持的车速较快。

本申请的ETC车道检测系统可检测上述三种车道布局，并且可以检测相邻并排ETC车道的DSRC信号的邻道泄露和邻道干扰情况。

本申请一实施例提出的ETC车道设备检测系统，包括移动检测设备401和路侧检测设备402，所述移动检测设备模拟车载单元的信号与ETC车道天线进行交易，以检测ETC车道天线的工作情况，所述路侧检测设备与ETC车道路侧设备相连，用于检测ETC车道路侧设备的响应速度和处理能力。

其中，路侧检测设备检测ETC车道路侧设备100的工作和运行情况，移动检测设备模拟车载单元的信号，检测车道天线160的通信区域、DSRC信号分布、ETC交易情况等。移动检测设备和路侧检测设备通过无线通信方式连接，进行时间同步和数据信息交互。

由于ETC交易是在车辆行驶过程中完成，因此，车辆经过ETC车道时，ETC系统对通信的实时性和可靠性要求比较苛刻。车道设备的处理时间和设备间接口的通信实时性，是系统可靠性和实时性的重要参考依据。例如，地感线圈120响应时间长，影响车道栏杆的起落，可能造成砸车或者撞杆问题；车道天线160的通信区域范围小于设定值，可能造成交易时间过短，无法正常完成ETC交易等。

本实施例利用移动检测设备401和路侧检测设备402对ETC车道设备100进行检测，准确统计ETC交易时间、ETC车道设备处理时间等，分析不同交易模式下的设备工作状态和响应速度，有利于制定更合理的交易流程，检测交易中设备易出现的问题，解决设备故障，进而提高ETC收费站的通行速度和交易成功率。

根据本申请的一个实施例，如图4所示，所述移动检测设备401包括：射频信号和DSRC协议检测装置4011、时间检测装置4012(即第一时间检测装置)、位置检测装置4013、控制装置4014(即第一控制装置)和通信装置4015(即第一通信装置)；所述路侧检测设备402包括：信号采集装置4021、时间检测装置4022(即第二时间检测装置)、通信装置4023(即第二通信装置)和控制装置4024(即第二控制装置)。

其中，射频信号和DSRC协议检测装置4011，用于模拟车载单元的信号，以检测ETC车道中DSRC信号的强度和分布情况，并检测ETC交易情况和DSRC协议兼容性；

时间检测装置4012，用于检测ETC车道天线的信息处理时间及其与车载单元之间的通信时间；

位置检测装置4013，用于检测所述移动检测设备的移动速度和位置；

控制装置4014，用于控制所述移动检测设备的工作模式和工作流程；

通信装置4015，用于与所述路侧检测设备进行通信；

所述路侧检测设备402包括：

控制装置4024，用于控制所述路侧检测设备的工作模式，还可以控制其工作流程；

信号采集装置4021，与所述ETC车道路侧设备通信相连，用于采集ETC车道路侧设备的处理和响应信号；

时间检测装置4022，用于检测路侧设备的处理时间和响应时间；

通信装置4023，用于与所述移动检测设备进行通信，交换数据。

根据本申请的一个实施例，所述射频信号和DSRC协议检测装置4011包括控制单元和DSRC信号检测传感器，所述DSRC信号检测传感器包括直线并排的多个检测单元，所述DSRC信号检测传感器的横向宽度与车道断面的宽度相适应，其中，所述检测单元包括DSRC信号收发模块和屏蔽材料，其中，所述DSRC信号收发模块用于接收ETC车道天线160的DSRC信号并检测其强度，同时返回由控制单元发出的上行DSRC信号，所述屏蔽材料用于保证不同DSRC信号收发模块之间的DSRC信号相互不受干扰。

具体地，射频信号和DSRC协议检测设备4011由控制单元和DSRC信号检测传感器构成。如图5所示，DSRC信号检测传感器由直线并排的多个检测单元组成，本实施例可以采用32个，检测单元之间的横向间距为0.1米，传感器总长度为3.2米，基本覆盖标准车道的宽度(考虑到车载电子标签的安装位置，一般电子标签横向最远位置与车道分隔线有一定距离)。每个检测单元由一个DSRC信号收发模块501和屏蔽材料502组成，其中DSRC信号收发模块用于接收ETC车道天线的DSRC信号并检测其强度，同时可返回由控制单元发出的上行DSRC信号，屏蔽材料502主要用于保证不同DSRC信号收发模块之间的DSRC信号相互不受干扰。检测单元可以独立与控制单元连接，由控制单元独立控制每一个检测单元的信号收发，或者所有的检测单元都接入到数据传输总线，控制单元通过时分方式依次读取每个检测的数据。不同的检测单元检测到ETC车道不同横向位置的DSRC信号强度，即可获得车道一个横截面的信号分布情况，将传感器在车道纵向移动一定距离，可检测整个车道的平面DSRC信号分布情况。控制单元控制不同位置的检测单元的上行信号，可以模拟车辆在不同位置时与ETC天线的交易情况。

根据本申请的一个实施例，所述位置检测装置包括激光检测器、红外检测器或者视频检测器中的一项或多项。

具体地，位置检测装置4013可以是多种形式，例如激光检测器、红外检测器和视频检测器等。其基本原理是在移动检测设备在车道上移动时，通过对路侧固定设备的距离感知，或者对地面的位移检测，计算移动检测设备的位移距离。以视频检测器为例，视频检测摄像机安装在移动检测设备上，面向地面，当检测系统移动时，视频检测器的图像分析模块通过对比接收到的地面图像的帧间差计算位移距离。位置检测装置检测的位置，需要与时间检测装置同步以获取当前位置的时间，组成检测设备的一组时间-位置信息。当采用激光或者红外检测器时，检测设备需要有一个参考点，可以在ETC车道正前方设置一个平板作为参考物。

根据本申请的一个实施例，第一时间检测装置和第二时间检测装置的构成相同，包括时钟源和定时模块，所述时钟源是独立的GPS授时模块，用于为所述移动检测设备提供精准的时钟信息，所述定时模块用于为所述移动检测设备提供时间同步信息。

具体地，时间检测装置4012主要由时钟源和定时模块组成，时钟源可以是独立的GPS授时模块，给移动检测设备提供精准的时钟信息。定时模块向移动检测设备其他设备提供时间同步信息。同步方式分为周期性同步和中断定时两种形式，周期性同步是定时模块向其他设备发送周期性的时钟信息，如方波的上升/下降，触发其他设备实现时间同步，周期性时钟信息一般通过有线方式传递。中断方式是需要定时的设备，如第一通信装置4015，每间隔一段时间向时间检测装置4012中断请求一次时间同步，时间检测装置4012将当期时钟源的时间发送给第一通信装置4015，第一通信装置4015收到后调整本地时间，与时钟源保持同步。时间调整方式可以采用插值算法。在本申请中，对时间精度要求为微秒级，采用周期性同步定时信号传输的时延不到1纳秒。

根据本申请的一个实施例，所述第一控制装置4014，具体用于采集所述移动检测设备和路侧检测设备中的所有检测信息和对应的时间信息，并根据ETC车道设备的触发时间和响应时间，绘制测试中ETC车道设备的响应和处理情况图。具体地，控制模块4014可以控制移动检测设备发送DSRC信号以检测ETC车道天线的DSRC协议兼容性，同时将移动检测设备的数据信息与路侧检测设备的数据信息通过通信装置进行交换。

根据本申请的一个实施例，所述第一通信装置4015与第二通信装置4023通过WiFi、蓝牙或433MHz信号进行通信。通信装置4015主要由通信模块、馈线和天线组成。本申请采用Wifi(Wireless Fidelity，无线局域网)通信模块，在满足系统通信时延要求情况下，也可以采用其他方式如433MHz通信设备、蓝牙、ZigBee(低功耗局域网协议)等无线通信系统。

在具体实施例中，移动检测设备一般自带电源，可以是高性能锂电池或者其他蓄电池形式。

路侧检测设备中的信号采集装置4021与ETC车道设备100的车道天线160、车道计算机150、地感线圈120的控制器170、车道栏杆140的控制器等设备连接，可采集车道天线160和车道计算机150之间的通信数据、车道计算机150的ETC交易记录、车道栏杆机140的抬起和下落指令时间、线圈控制器170检测到车辆经过的时间，并检测车道设备的处理逻辑。信号采集装置一般根据ETC车道设备的数据通信接口类型与不同的ETC设备连接，例如与车道计算机150、栏杆控制器140和线圈控制器170可通过串行通信接口连接。除了电气设备的通信接口之外，也可以在车道栏杆的位置放置一个栏杆起落检测装置，检测栏杆起落的时间，该检测装置的时间信息一并由所述信号采集装置接收。

路侧检测设备中的控制装置4024用于汇总路侧检测设备中其他设备的数据信息，并通过通信装置与移动检测设备交换信息。

路侧检测设备和移动检测设备的时间检测装置、通信装置的构成和原理相同，唯一的不同是ETC车道顶棚屏蔽GPS信号，因此一般时间检测装置的GPS天线和通信装置的WiFi信号天线需要放置于ETC车道的顶棚外侧。

本申请的ETC车道现场检测系统，能检测ETC收费车道车辆驶入时的交易情况，以及ETC车道的DSRC信号场强分布、天线通信区域、ETC车道天线和车道系统的交易数据和处理逻辑、ETC车道设备的处理时间和设备支持的车辆通行速度，进而可以对ETC车道设备的响应时间、处理能力和交易逻辑进行检测和评估，改进并提高车道设备的技术水平。

通过本申请的实施例，可以实现以下3种主要功能：

1、检测ETC车道天线的DSRC信号场强分布，并判断其区域和强度分布是否符合相关要求；

2、检测ETC车道天线和ETC车道设备系统的交易数据和处理逻辑，评估其可靠性和稳定性；

3、检测ETC车道设备的处理时间，评估其处理性能、支持的车辆通行速度等。

本申请的系统检测不同的项目时，车道天线160可能处于不同的工作模式。例如，检测DSRC信号场强分布时，车道天线160处于测试模式，车道天线160发射特定的测试信号；检测ETC车道交易情况时，车道天线160为正常交易模式。同时，对于不同的检测项，路侧检测设备和移动检测设备的参与检测的功能模块也可能不同，具体情况详见下述实施例中的说明。

下面列举本申请实施例的ETC车道设备检测系统的不同检测项目的具体实施步骤和流程，以说明本申请的应用场景和具体工作细节。

实施例1：ETC车道天线的射频DSRC信号分布检测。

检测ETC车道天线在车道通信区域的信号分布情况，包括天线辐射区域范围等高图、通信区域的信号连续性、对称性等。

进行本项测试时，路侧检测设备402不工作，只有移动检测设备401工作，ETC车道天线处于测试模式，发射特定载波信号，5.83GHz和5.84GHz两个频点。移动检测设备中的射频信号和DSRC协议检测装置4011检测DSRC信号分布，位置检测装置4013检测DSRC协议检测装置的纵向位移，第一控制装置4014采集测试数据，移动检测设备中的其他装置不工作。

图6是测试中的设备布局侧视和俯视示意图，具体步骤如下：

步骤1：测试设置。人工设置ETC车道天线160为测试模式，天线发射载波信息。记录ETC天线垂点位置为参考位置，根据天线的通信区域，确定检测范围，主要是纵向检测长度，本实施例中该长度可设为6米，天线垂点前5米，后1米。

步骤2：DSRC信号和位置检测。在进行DSRC场强分布测试时，移动测试设备的射频信号和DSRC协议检测装置4011的DSRC信号检测传感器高度一般模拟车辆单元的安装高度1.3米，射频信号和DSRC协议检测装置4011可安装在手推车或者滑轨上进行纵向移动，也可以安装在测试车辆前部，测试车辆驶过ETC车道进行检测。移动测试设备的位置由位置检测装置4013提供。

DSRC信号检测传感器按照车辆行驶方向由远到近向路侧天线移动，前后移动10厘米进行一次DSRC信号检测，一次检测可获得32路并排的DSRC信号检测传感器检测到车道横截面的32个DSRC信号强度。DSRC信号检测传感器纵向移动6米，可采集到60x32个测试点的平面DSRC信号强度分布数据，如图6所示。

步骤3：数据采集和分析。每一个位置数据对应一组采集到的DSRC信号场强数据，由射频信号和DSRC协议检测装置4011发送给第一控制装置4014，进行数据记录和分析，根据测试数据绘制DSRC信号分布场强等高线，如图6所示，可判断ETC天线的辐射区域是否以天线安装位置的垂点左右对称、旁瓣信号功率是否过大造成邻道干扰、检测区域内是否有信号增益突然增高的凸点或者突然下降的漏点，从而对ETC天线的射频信号分布合理性、合规性和信号质量进行评估。

本测试系统不仅可以检测本车道的射频信号分布，还可以检测相邻的两条以上同向或者背向ETC车道的射频信号干扰和泄露的场强和分布。检测方法同上，在相邻车道纵向移动射频信号和DSRC协议检测装置4011，根据其检测数据汇总DSRC信号分布情况。

实施例2：ETC天线的DSRC协议兼容性检测

DSRC协议测试是检测ETC天线的DSRC协议兼容性和处理能力等。

进行本项测试时，ETC车道天线处于正常工作(交易)模式，发射唤醒和交易信号。移动检测设备中的射频信号和DSRC协议检测装置4011模拟OBU在不同位置进行ETC交易，第一控制装置4014采集测试数据，检测车道天线的协议符合性，移动检测设备中的其他装置不工作。路侧检测设备的各模块正常工作。

具体测试步骤如下：

步骤1：测试设置。ETC车道天线160为正常交易模式，天线160发射唤醒信号。移动测试设备的射频信号和DSRC协议检测装置4011的32个检测单元中的一个开启工作，其他关闭。路侧检测设备部署在ETC收费亭中，信号采集装置连接与车道计算机与天线的数据接口，检测其通信数据信息。

步骤2：ETC交易和DSRC信号采集。工作的DSRC信号检测传感器模拟OBU在不同位置进行ETC交易，返回根据第一控制装置4014控制的不同的测试流程返回正常和异常的响应数据，并采集接收到的ETC天线数据，发送给移动检测设备的第一控制装置4014。路侧检测设备中的信号采集装置4021采集ETC车道计算机和ETC车道天线之间的通信数据，发送给第二控制装置4024，并通过第二通信装置4023与移动检测设备的第一通信装置4015通信，将其发送给移动检测设备。

步骤3：移动检测设备的第一控制装置4014采集DSRC交易信息，并与路侧检测设备检测到的车道计算机-RSU交易通信数据进行对比，判断ETC天线的处理方式和逻辑是否符合DSRC协议要求。

实施例3：ETC车道设备时序检测

ETC车道设备时序检测是对ETC交易过程中，车道天线160、车道计算机150、车道栏杆140的控制器、地感线圈的控制器170、费额显示器130等设备的工作时序和通信信号，评估单个设备的技术指标和优劣、车道系统的整体性能等，并可针对特定通行问题进行专项检测和分析。

进行本项测试时，ETC车道天线160处于正常工作(交易)模式，发射唤醒和交易信号。移动检测设备和路侧检测设备的各模块正常工作。

以图1的ETC车道布局图为例，具体步骤如下：

步骤1：测试设置。ETC车道天线160为正常交易模式，天线160发射周期性唤醒信号。移动检测设备安装在测试车辆上，移动检测设备的射频信号和DSRC协议检测装置4011的32个检测单元中的一个开启工作，模拟OBU与车道天线交易并采集交易数据，其他检测单元关闭。第一控制装置4014采集测试数据，移动检测设备中的位置检测装置4013检测移动检测设备的位置和速度信息。路侧检测设备部署在ETC收费亭中，信号采集装置4021分别与车道计算机与天线数据接口、车道栏杆控制器数据接口、栏杆起落检测设备的数据接口、地感线圈控制器的数据接口连接，检测其数据和触发信息。

步骤2：ETC交易和信息采集。测试车辆以不同的速度驶过ETC车道，检测车辆上的射频信号和DSRC协议检测装置4011模拟车载电子标签与路侧天线进行ETC交易。测试车辆压过入车线圈后，地感线圈控制器向车道计算机反馈过车信号，车道计算机根据反馈信号启动其他车道设备工作。交易结束时，车道计算器向费额显示器发送计费金额，显示器显示缴费金额，并向车道栏杆控制器发送信号，车道栏杆抬起。车辆压过出车线圈120，车道计算机收到线圈信号后向车道栏杆控制器发送信号，控制车道栏杆落下。

在一次过车测试过程中，路侧检测设备的信号采集装置4021采集ETC车道计算机、车道天线、车道栏杆控制器、线圈控制器的触发信号和通信数据，并根据第二时间检测装置4022提供的时间将采集到的数据和信号发生的时刻进行标记，然后将通信数据和时间信息发送给控制设备4024，控制设备将这些数据汇总后通过第二通信装置将车道设备的数据发送给移动检测设备的第一通信装置4015。

在一次过车测试过程中，移动检测设备的各装置都处于工作状态，射频信号和DSRC协议检测装置4011采集DSRC交易信号，位置检测装置4013采集车辆位置和速度信息，时间检测装置4012给移动检测设备中的其他装置提供标准时间信息，通信装置4015接收路侧检测设备的测试数据。

步骤3：设备处理时间计算和性能评估。

移动检测设备的控制装置4014采集所有的通信数据和时间信息，并根据不同交易设备的触发时间和响应时间，绘制测试车辆通过时，不同车道设备的响应和处理情况。例如，图7给出了一次过车测试时，根据检测到的交易信息和ETC车道设备响应时间，绘制了不同车道设备触发或者动作时对应的车辆位置。在图7中，以车道天线安装位置垂点为参考点，模拟OBU在距离参考点13.65米的时候被唤醒，在距离参考点7.2米处开始交易，在距离参考点6米的时候交易结束，在距离参考点1.55米的时候车道栏杆抬起，在驶过参考点24.34米的时候车道栏杆落下。

测试车辆以相同的速度多次驶过被测的ETC车道，采集多次交易的数据，可评估车道设备的处理能力和可靠性。其中，ETC车道计算机的处理能力检测主要通过采集车道计算机150和车道天线160的接口数据来验证；车道栏杆的处理能力主要通过车道栏杆控制器140的信号时间和测试车辆的位置确定；地感线圈120的响应时间和准确度由地感线圈控制器170的控制信号验证；车道天线160的处理能力由DSRC信号场强分布、DSRC协议兼容性和测试车辆通过时的DSRC信号检测。

例如，在ETC车道设备时序检测中，如果移动检测设备401检测到模拟OBU在距离参考点6米处才被唤醒，并且车道天线160的场强数值低于设定值，则可认为由于车道天线的发射功率较低，造成DSRC有效通信区域较小，可能影响车辆较高速度通过时的交易可靠性。

本测试设备还可以检测ETC车道支持的通行速度，测试车辆进行不同速度通过收费车道，根据多次测试的结果统计分析ETC车道的通行能力。例如ETC车道支持20公里/小时的通行速度时，可分别检测5、10、15、20公里的通行情况。根据采集的数据，可对ETC车道设备的安装位置、响应时间提出规范要求，提高ETC车道系统的工作稳定性和可靠性。

具体地，还可以利用本检测系统对不同的典型车道进行数据测试和采集，积累相应的交易数据库，然后可以对特定的车道进行检测，对车道设备的性能进行评估，并对通行问题进行专项分析和解决。例如，如果发现某条ETC车道的栏杆有砸车现象，即在车辆驶过时，栏杆提前落下，砸到车辆后备箱处。可通过检查线圈控制器170发出过车信号的时间与车辆当时位置，分析线圈120或者线圈控制器170的响应是否及时；对比栏杆控制器140发出的落杆指令的时间与车辆当时的位置，分析栏杆控制器140工作是否正常。多次检测并对比分析检测数据，可发现砸车问题的原因并解决。再比如，如果交易成功率不高，可以通过对交易数据、通信时间和车辆位置对比分析，判断原因是ETC天线的通信区域太小，ETC天线的交易逻辑不合理，还是车道计算机的处理时间太长。

在上述检测过程中，移动检测设备401的射频信号和DSRC协议检测装置4011也可以只采集DSRC信号，不模拟OBU发射信号，由一个单独的安装在测试车辆前挡风玻璃的车载单元与ETC车道天线进行DSRC通信。

在利用本申请实施例的检测系统对ETC车道设备的不同技术参数进行检测时，移动检测设备可以安装在不同的基座上，例如手推车、滑轨或者检测车辆上。

本申请实施例可以检测工作于5.8GHz的ETC车道路侧设备，也可以检测工作于900MHz的RFID通信的路侧设备。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或系统描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或系统可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例系统携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括系统实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种ETC车道设备检测系统，其特征在于，包括移动检测设备和路侧检测设备，所述移动检测设备模拟车载单元的信号与ETC车道天线进行交易，以检测ETC车道天线的工作情况，所述路侧检测设备与ETC车道路侧设备相连，用于检测ETC车道路侧设备的响应速度和处理能力。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述移动检测设备，包括：

射频信号和DSRC协议检测装置，用于模拟车载单元的信号，以检测ETC车道中DSRC信号的强度和分布情况，并检测ETC交易情况和DSRC协议兼容性；

第一时间检测装置，用于检测ETC车道天线的信息处理时间及其与车载单元之间的通信时间；

位置检测装置，用于检测所述移动检测设备的移动速度和位置；

第一控制装置，用于控制所述移动检测设备的工作模式；

第一通信装置，用于与所述路侧检测设备进行通信；

所述路侧检测设备包括：

第二控制装置，用于控制所述路侧检测设备的工作模式；

信号采集装置，与所述ETC车道路侧设备通信相连，用于采集ETC车道路侧设备的处理和响应信号；

第二时间检测装置，用于检测路侧设备的处理时间和响应时间；

第二通信装置，用于与所述移动检测设备进行通信，交换数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述射频信号和DSRC协议检测装置包括控制单元和DSRC信号检测传感器，所述DSRC信号检测传感器包括直线并排的多个检测单元，所述DSRC信号检测传感器的横向宽度与车道断面的宽度相适应。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述检测单元包括DSRC信号收发模块和屏蔽材料，其中，所述DSRC信号收发模块用于接收ETC车道天线的DSRC信号并检测其强度，同时返回由控制单元发出的上行DSRC信号，所述屏蔽材料用于保证不同DSRC信号收发模块之间的DSRC信号相互不受干扰。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述位置检测装置包括激光检测器、红外检测器或者视频检测器中的一项或多项。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，第一时间检测装置和第二时间检测装置的构成相同，包括时钟源和定时模块，所述时钟源是独立的GPS授时模块，用于为所述移动检测设备或路侧检测设备提供精准的时钟信息，所述定时模块用于为所述移动检测设备或路侧检测设备提供时间同步信息。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一控制装置具体用于采集所述移动检测设备和路侧检测设备中的所有检测信息和对应的时间信息，并根据ETC车道设备的触发时间和响应时间，绘制测试中ETC车道设备的响应和处理情况图。

8.根据权利要求2-7任一项所述的系统，其特征在于，所述第一通信装置与第二通信装置通过WiFi、蓝牙或433MHz信号进行通信。