《電子不停車收費路側單元的信號下行方法和裝置》是深圳市金溢科技有限公司於2010年11月24日申請的發明專利，該專利申請號為2010105631666，公布號為CN102087757A，公布日為2011年6月8日，發明人是徐根華、李興銳、林樹亮。
《電子不停車收費路側單元的信號下行方法和裝置》主要通過電腦程式實現該方法的功能模組構架，在未與車載單元進行交易時，如果收到同步交易命令，就同步地向該車道傳送交易信號，在與該車道的車載單元進行交易時，如果收到同步交易命令，就同步地向該車道傳送擾亂信號，以讓此時進入該車道的其它車載單元解析不出旁路側單元同步傳送的交易信號。當路側單元在與該車道的車載單元進行交易時，能夠避免進入該車道的其它車載單元與旁路側單元交易。
2017年12月，《電子不停車收費路側單元的信號下行方法和裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《電子不停車收費路側單元的信號下行方法和裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：電子不停車收費路側單元的信號下行方法和裝置
- 地址：廣東省深圳市高新區北區清華信息港研發綜合樓808室
- 公布號：CN102087757A
- 公布日：2011年6月8日
- 申請號：2010105631666
- 申請日：2010年11月24日
- 申請人：深圳市金溢科技有限公司
- 發明人：徐根華、李興銳、林樹亮
- 類別：發明專利
- Int. Cl.：G07B15/00（2011.01）I
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
電子不停車收費站設有多條車道，對應每條車道設定一個或多個路側單元（RSU）。車載單元（OBU）設在車上。當車進入其中一條車道時，車載單元一般會收到該車道路側單元傳送的交易信號，受交易信號激發被喚醒後進行交易。如果在車進入車道時該車道路側單元沒有傳送交易信號而旁車道路側單元恰好正在傳送交易信號，則可能導致車載單元錯誤地與旁車道路側單元交易，引致重複扣費、誤放行、誤報警等後果。為此，公告號為CN201508576U的專利文獻給出了採用同步信號發生器（簡稱同步器）的技術方案，其同步器向路側單元發出同步交易命令，讓各個路側單元同步地向其所在車道傳送交易信號。因為距離較近的該路側單元發出的交易信號顯著強於距離較遠的旁車道路側單元傳送的交易信號，所以進入該車道的車載單元就會與該路側單元交易而不會錯誤地與旁車道路側單元交易。
採用同步器的技術方案在實際套用中出現的問題是，一個路側單元在與該車道的車載單元進行交易時，如果此時其它車載單元也進入了該車道，因為該路側單元正在交易中，所以即使此時同步器發出同步交易命令，該路側單元也不會再傳送交易信號建立另一交易，因此後進入的其它車載單元就很可能因為接收了旁車道路側單元的交易信號而錯誤地與其它路側單元交易。
發明內容
專利目的
《電子不停車收費路側單元的信號下行方法和裝置》要解決的技術問題是：當路側單元在與該車道的車載單元進行交易時，如何避免進入該車道的其它車載單元與旁車道路側單元交易。
技術方案
針對上述問題，《電子不停車收費路側單元的信號下行方法和裝置》給出如下方法：
第一個方法：電子不停車收費路側單元的信號下行方法，在未與車載單元進行交易時，如果收到同步交易命令，就同步地向該車道傳送交易信號；在與該車道的車載單元進行交易時，如果收到同步交易命令，就同步地向該車道傳送擾亂信號，以讓此時進入該車道的其它車載單元解析不出旁車道路側單元同步傳送的交易信號。路側單元在與該車道的車載單元進行交易時，如果收到同步交易命令，並不會置之不理，而是同步地向該車道傳送擾亂信號。因為在該車道中，距離較近的該路側單元發出的擾亂信號顯著強於距離較遠的旁車道路側單元傳送的交易信號，所以此時進入該車道的其它車載單元雖然未與該路側單元交易，但在擾亂信號的對抗作用下也解析不出旁車道路側單元同步傳送的交易信號，也就不會與旁車道路側單元交易。
第二個方法，其是在上述第一個方法的基礎上，傳送擾亂信號的時間是在旁車道路側單元交易信號的幀頭被傳送時。
第三個方法，其是在上述第一個方法的基礎上，傳送擾亂信號的時間是在旁車道路側單元交易信號的幀信息或幀尾被傳送時。
第四個方法，其是在上述第一或第二個方法的基礎上，路側單元與車載單元之間的交易信號編碼採用國標FM0碼，擾亂信號為國標FMO碼的連續的數據“0”。
第五個方法，其是在上述第四個方法的基礎上，擾亂信號的時間長度為32微秒～200微秒。
第六個方法，其是在上述第一個方法的基礎上，路側單元與車載單元之間的交易信號編碼採用國標FM0碼，擾亂信號為國標FM0碼的連續的數據“0”。
第七個方法，其是在上述第六個方法的基礎上，傳送擾亂信號的時間是在旁車道路側單元交易信號的幀頭被傳送時。
第八個方法，其是在上述第六個方法的基礎上，傳送擾亂信號的時間是在旁車道路側單元交易信號的幀信息或幀尾被傳送時。
第九個方法，其是在上述第六或第七個方法的基礎上，擾亂信號的時間長度為32微秒～200微秒。
所給出的方法，其中的全部或部分步驟可以通過建立功能模組構架，由電腦程式指令控制計算機系統來完成。這些電腦程式指令存儲在計算機可讀存儲介質中。下文給出按照與所述的方法各步驟完全對應一致的方式撰寫的裝置，裝置中的各組成部分應當理解為實現該方法各步驟所必須建立的功能模組，由這樣一組功能模組限定的裝置應當理解為主要通過電腦程式實現該所對應方法的功能模組構架，而不應當理解為主要通過硬體方式實現該方法的實體裝置。
給出第一個裝置：電子不停車收費路側單元的信號下行裝置，包括搜尋裝置，其用於在未與車載單元進行交易時，如果收到同步交易命令，就同步地向該車道傳送交易信號；還包括擾亂裝置，其用於在與該車道的車載單元進行交易時，如果收到同步交易命令，就同步地向該車道傳送擾亂信號，以讓此時進入該車道的其它車載單元解析不出旁車道路側單元同步傳送的交易信號；還包括國標FM0編碼裝置，其用於使路側單元與車載單元之間的交易信號編碼採用國標FM0碼，並使擾亂裝置傳送的擾亂信號為國標FM0碼的連續的數據“0”。其完全一致對應於所給出的第六個方法。
給出第二個裝置，其是在上述第一個裝置的基礎上，所述的擾亂裝置傳送擾亂信號的時間是在旁車道路側單元交易信號的幀頭被傳送時。其完全一致對應於所給出的第七個方法。
給出第三個裝置，其是在上述第一個裝置的基礎上，所述的擾亂裝置傳送擾亂信號的時間是在旁車道路側單元交易信號的幀信息或幀尾被傳送時。其完全一致對應於所給出的第八個方法。
給出第四個裝置，其是在上述第一或第二個裝置的基礎上，所述的擾亂裝置傳送的擾亂信號的時間長度為32微秒～200微秒。其完全一致對應於所給出的第九個方法。
附圖說明
圖1是電子不停車收費站與車載單元的通信狀況示意圖。
圖2是國標FM0碼的編碼數據波形實例圖。
圖3是路側單元同步傳送交易信號的時序圖。
圖4是路側單元b擾亂其旁車道路側單元交易信號幀頭的時序圖。
圖5是路側單元b擾亂其旁車道路側單元交易信號幀信息的時序圖。
圖6是路側單元b擾亂其旁車道路側單元交易信號幀尾的時序圖。
技術領域
《電子不停車收費路側單元的信號下行方法和裝置》涉及電子不停車收費路側單元的信號下行方法和主要通過電腦程式實現該方法的功能模組構架。
權利要求
1.電子不停車收費路側單元的信號下行方法，在未與車載單元進行交易時，如果收到同步交易命令，就同步地向該車道傳送交易信號，其特徵是，在與該車道的車載單元進行交易時，如果收到同步交易命令，就同步地向該車道傳送擾亂信號，以讓此時進入該車道的其它車載單元解析不出旁車道路側單元同步傳送的交易信號。
2.根據權利要求1的信號下行方法，其特徵是，傳送擾亂信號的時間是在旁車道路側單元交易信號的幀頭被傳送時。
3.根據權利要求1的信號下行方法，其特徵是，傳送擾亂信號的時間是在旁車道路側單元交易信號的幀信息或幀尾被傳送時。
4.根據權利要求1或2的信號下行方法，其特徵是，路側單元與車載單元之間的交易信號編碼採用國標FM0碼，擾亂信號為國標FM0碼的連續的數據“0”。
5.根據權利要求4的信號下行方法，其特徵是，擾亂信號的時間長度為32微秒～200微秒。
6.電子不停車收費路側單元的信號下行裝置，包括搜尋裝置，其用於在未與車載單元進行交易時，如果收到同步交易命令，就同步地向該車道傳送交易信號，其特徵是，還包括擾亂裝置，其用於在與該車道的車載單元進行交易時，如果收到同步交易命令，就同步地向該車道傳送擾亂信號，以讓此時進入該車道的其它車載單元解析不出旁車道路側單元同步傳送的交易信號；還包括國標FM0編碼裝置，其用於使路側單元與車載單元之間的交易信號編碼採用國標FM0碼，並使擾亂裝置傳送的擾亂信號為國標FM0碼的連續的數據“0”。
7.根據權利要求6的信號下行裝置，其特徵是，所述的擾亂裝置傳送擾亂信號的時間是在旁車道路側單元交易信號的幀頭被傳送時。
8.根據權利要求6的信號下行裝置，其特徵是，所述的擾亂裝置傳送擾亂信號的時間是在旁車道路側單元交易信號的幀信息或幀尾被傳送時。
9.根據權利要求6或7的信號下行裝置，所述的擾亂裝置傳送的擾亂信號的時間長度為32微秒～200微秒。
實施方式
電子不停車收費站如圖1，有A、B、C三條同向車道，對應每條車道設定一個路側單元，路側單元與車載單元之間的交易信號編碼採用國標FM0碼（國標FM0碼的編碼數據波形實例見圖2），國標FM0碼信號按時序排列依次為喚醒信號、前導碼、幀頭、幀信息和幀尾，喚醒信號用於喚醒車載單元，前導碼供車載單元進行信號同步，幀頭和幀尾用於讓車載單元辨別幀信息在時序中所處的位置。假設有一輛車進入車道B（其上有車載單元4），而車道A、C未有車進入。同步器3向路側單元a、b、c傳送同步交易命令，讓各個路側單元同步地向其所在車道傳送交易信號，其時序如圖3所示。對車道B而言，因為其距離路側單元b最近，所以路側單元a、c發出的交易信號強度顯著弱於被路側單元b發出的交易信號。因此率先進入車道B的車上的車載單元4就會與路側單元b交易，而不會與路側單元a、c交易。
當路側單元b正在與車載單元4交易時，另一輛車（其上有車載單元5）也進入了車道B，此時車道A、C仍未有車進入。同步器3向路側單元a、b、c傳送同步交易命令，路側單元a、c就同步地向其所在車道傳送交易信號，而路側單元b因為正在與車載單元4進行交易所以就同步地向該車道B傳送擾亂信號。在國標FM0編碼規則下，此時路側單元a、c傳送的交易信號的幀頭為“01111110”，持續時間為32微秒。路側單元b則優選地在路側單元a、c傳送交易信號的幀頭時傳送擾亂信號，如圖4所示，好處是讓車載單元5解析不出路側單元a、c傳送的交易信號的幀頭，車載單元5就不會接收隨後的幀信息和幀尾了。因為國標FM0碼的數據“0”電平翻轉頻率比數據“1”高（參見圖2），較容易被識別，所以該擾亂信號優選地採用國標FM0碼的連續的數據“0”，達到較佳的擾亂效果。如果擾亂信號持續的時間比幀頭短，擾亂效果就會不夠理想；如果擾亂信號持續的時間太長，就會影響正在進行的路側單元b與車載單元4的交易，綜合考慮，擾亂信號最好選一個適中的時間長度，考慮到國標FM0幀頭時間長度為32微秒，該例中擾亂信號就優選為時間長度為120微秒（針對國標FM0碼的幀頭，擾亂信號時間長度取32微秒～200微秒都是適中的）。非優選地，傳送擾亂信號的時間也可以是在旁車道路側單元交易信號的幀信息被傳送時（如圖5）或幀尾被傳送時（如圖6）。路側單元與車載單元之間的交易信號編碼和擾亂信號編碼也可以均改用粵標曼徹斯特碼。異向車道也適用上述方法。
該文給出的方法，其中的全部或部分步驟可以通過建立功能模組構架，由電腦程式指令控制計算機系統來完成。這些電腦程式指令存儲在計算機可讀存儲介質中。
榮譽表彰
2017年12月，《電子不停車收費路側單元的信號下行方法和裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
