一種帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及智能交通領(lǐng)域，具體涉及一種帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費系統(tǒng)，目的在于防止跟車干擾。
【背景技術(shù)】
[0002]電子不停車收費系統(tǒng)(Electronic Toll Collect1n，以下簡稱ETC)主要由路側(cè)單元(Road-Side Units，以下簡稱RSU)和車載單元(On-Board Unit，以下簡稱0BU，也稱電子標簽)組成，其原理是利用專用短程通信技術(shù)(Dedicated Short RangeCommunicat1ns,以下簡稱DSRC)實現(xiàn)RSU和OBU之間的通信，并對裝有OBU的車輛進行交易(如扣費等)。在實際應用中，由于受到路面和周邊物體的反射、吸收和散射作用的影響，RSU發(fā)射的電磁波的分布范圍和強度并不是嚴格可控的，這使得RSU與OBU之間的通信范圍并沒有明顯的邊界。此外，不同車窗和車膜材料對OBU的靈敏度具有不同程度的影響，這都增加了 RSU的通信區(qū)域邊界的不確定性。在通信區(qū)域的邊界附近，容易造成跟車干擾和遠端鄰道干擾并導致漏扣費和誤扣費等現(xiàn)象的發(fā)生。具體而言產(chǎn)生跟車干擾的情況主要有:
[0003](I)前車和后車都裝有OBU (兩個OBU靈敏度都符合國標)，但是后車由于OBU靈敏度較高(如受反射影響)而在前車交易之前完成了交易，這時前車沒有完成交易而被放行，后車完成了交易卻被攔截；
[0004](2)在ETC通道和MTC (人工半自動收費)/ETC混合通道中，前車沒有裝OBU而后車裝有0BU，當前車還未完成人工或半自動操作(如繳費、取卡等)時，后車的OBU與RSU已經(jīng)完成交易，此時未繳費的前車將被放行，而完成交易的后車卻被攔截；
[0005](3)在ETC專用通道中，前車和后車都裝有0BU，但是后車OUB靈敏度符合國標，而前車OBU靈敏度較低甚至低于國標閾值(有可能受車身材料或車膜影響)。當前車OBU受車身材料或車膜的影響而靈敏度較低時，通常可以通過采用較大信號發(fā)射功率的RSU來保證二者之間的通信，但是RSU的信號發(fā)射功率較大時其有效通信范圍和模糊通信范圍也較大，這樣會使后車也處在通信范圍之內(nèi)(甚至覆蓋到遠端鄰道)，此時后車可能先于前車完成交易，這樣前車沒有完成交易卻被放行，后車完成了交易反而被攔截(或多次交易)。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]從制造禁止交易區(qū)的角度出發(fā)，禁止處于后車位置(禁止交易區(qū))的OBU與RSU進行交易可以防止后車先于前車交易，即無論車輛有無安裝OBU亦或其OBU靈敏度如何，只要進入了禁止交易區(qū)(后車位置)就禁止其與RSU進行交易，這樣可以減少上述三種跟車現(xiàn)象的發(fā)生。
[0007]本實用新型提供的防跟車干擾的電子不停車收費系統(tǒng)主要由RSU(路側(cè)單元)、信號屏蔽器組成，
[0008]所述RSU和信號屏蔽器的相對位置在車輛行進方向上依次為信號屏蔽器和RSU ;
[0009]所述RSU和信號屏蔽器在路面上的投影在行車方向上的間距為3-6米(略大于一個車身長度)；
[0010]所述RSU的信號覆蓋區(qū)域與所述信號屏蔽器的禁止交易區(qū)域的關(guān)系為包含或者相交；
[0011 ] 所述信號屏蔽器通過定向發(fā)射屏蔽信號制造具有一定范圍的禁止交易區(qū)，處于禁止交易區(qū)(后車)內(nèi)的車載單元(OBU)無法與RSU進行交易，被屏蔽的交易信號既可以是RSU的下行信號，也可以是OBU的上行信號；
[0012]所述信號屏蔽器連續(xù)發(fā)射屏蔽信號，無需外部的同步信號進行觸發(fā)，即該信號屏蔽器不受同步信號或其它時序信號的觸發(fā)控制，而是獨立的連續(xù)發(fā)射屏蔽信號，不間斷的制造禁止交易區(qū)。
[0013]優(yōu)選的，所述信號屏蔽器通過連續(xù)發(fā)射5.83GHz或5.84GHz的信號，或以5.83GHz或5.84GHz為載波且不為正常通信幀(如BST等)的調(diào)制信號作為屏蔽。
[0014]優(yōu)選的，所述的信號屏蔽器的禁止交易區(qū)范圍可以覆蓋多個車道，即多個RSU(不同車道)共用一個信號屏蔽器。
[0015]優(yōu)選的，所述信號屏蔽器發(fā)射的屏蔽信號可以定向輻射到一定區(qū)域，通過調(diào)節(jié)屏蔽器的屏蔽信號發(fā)射角度和朝向?qū)ζ淦帘畏秶统蜻M行調(diào)節(jié)。
[0016]優(yōu)選的，所述的RSU含有調(diào)節(jié)信號發(fā)射功率的單元，當RSU檢測不到OBU信號時，增大RSU的信號發(fā)射功率嘗試與OBU進行通信。
[0017]優(yōu)選的，在并行多車道中同時使用本實用新型(一個車道安裝一套)，不僅可以防跟車干擾，還可以實現(xiàn)防止遠端鄰道干擾的產(chǎn)生。
[0018]優(yōu)選的，本實用新型的信號屏蔽器的禁止交易區(qū)在垂直于行車方向上的長度為3-15米。這樣一個信號屏蔽器的禁止交易區(qū)可同時覆蓋多個車道，分別安裝在多個(兩個以上)車道上的RSU的信號覆蓋區(qū)域都分別與一個信號屏蔽器的禁止交易區(qū)相交。
[0019]本實用新型提出的防跟車ETC系統(tǒng)的工作原理是利用信號屏蔽器制造一個禁止交易區(qū)，防止處于該禁止交易區(qū)的車載OBU (后車)與本車道內(nèi)的RSU進行交易，這樣可防止后車(處于禁止交易區(qū))先于前車(裝有或未裝有0BU，亦或OBU靈敏度較低)與RSU進行交易，即實現(xiàn)防止跟車現(xiàn)象的產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0020]圖1帶禁止交易區(qū)的ETC系統(tǒng)安裝示意圖1
[0021]圖2帶禁止交易區(qū)的ETC系統(tǒng)安裝示意圖2
【具體實施方式】
[0022]下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限定。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0023]實例I
[0024]如圖1所示，本實用新型提供的防跟車干擾的ETC系統(tǒng)主要包含路側(cè)單元RSU 101和信號屏蔽器102。其中，RSU 101在路面上的投影與信號屏蔽器102在路面上的投影間距為3-6米，信號屏蔽器102通過連續(xù)發(fā)射頻率為5.83GHz或5.84GHz的微波信號造制了一個禁止交易區(qū)104。信號屏蔽器102與RSU 101之間沒有進行任何同步或時序觸發(fā)等連接。RSU 101的通信范圍103和信號屏蔽器102的禁止交易區(qū)104部分重疊。所有進入禁止交易區(qū)104的車輛(如圖2中的后車106)在屏蔽信號的影響下都將無法與RSU 101進行交易，只有當車輛處于前車位置時(如圖2中的車輛105)才可以與RSU 101進行交易。
[0025]實例2
[0026]本實用新型提供的帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費系統(tǒng)中，RSU含有調(diào)節(jié)信號發(fā)射功率的單元，可以通過程序自動增大和減小其信號發(fā)射功率，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖與實例I相同，見圖1。在本實例中，帶禁止交易區(qū)的ETC系統(tǒng)工作流程為:當車輛105進入到前車位置的時候，如果RSU 101沒有接收到OBU信號，則RSU 101增大信號發(fā)射功率嘗試與OBU進行通信，此時RSU 101的信號發(fā)射功率顯著增大使處于前車位置的信號強度增大，同時使得RSU 101的通信范圍103增大(覆蓋部分或全部后車位置)。此時，通信范圍103與禁止交易區(qū)104發(fā)生重疊，甚至出現(xiàn)通信范圍103完全包含禁止交易區(qū)104的情況，但是禁止交易區(qū)的存在使得能夠進行交易的區(qū)域依然保持在前車位置(如車輛105)，這樣盡管后車106有可能處于信號交易區(qū)域103內(nèi)，但是由于后車106同時也處于禁止交易區(qū)104，所以后車106無法先于前車105與RSU 101建立通信，即無法對前車產(chǎn)生跟車干擾?；诖?，本實用新型不僅可以解決【背景技術(shù)】所述的前兩種跟車干擾，還可以有效減小第三種跟車干擾的發(fā)生。
[0027]實例3
[0028]如圖2所示，在并行的多車道中，每車道中都安裝一套本實用新型提供的帶禁止交易區(qū)的ETC系統(tǒng)(這里僅以安裝相鄰兩車道為例進行說明，實際應用中可以是多車道的情況):在車道I中安裝有RSU 101和信號屏蔽器102 ;在車道2中安裝有RSU 201和信號屏蔽器202 ;其中RSUlOl和RSU 201分別有通信范圍103和203，信號屏蔽器102和202分別有禁止交易區(qū)104和204。禁止交易區(qū)104和204的存在不僅可以防止各自所屬車道的跟車干擾的產(chǎn)生(這里不再贅述，見前文實例)，還可以防止遠端鄰道干擾的產(chǎn)生。遠端鄰道干擾指的是處于車道2中(后車位置)的車輛206 (裝有0BU)先于車道I中(前車)的車輛105與RSU 101進行交易。
[0029]本實例中防止遠端鄰道干擾的工作原理為:由于安裝角度、發(fā)射功率或者信號反射等原因的影響，RSU 101的通信區(qū)域103的覆蓋范圍與鄰車道中的禁止交易區(qū)(后車位置)204發(fā)生重疊(或包含)，如果車道I中的前車105沒有安裝OBU或者其車載OBU靈敏度較低時就有可能出現(xiàn)車輛206先于車輛105與RSU 101交易，但是禁止交易區(qū)204使得處于其內(nèi)部的車輛206無法與任何RSU進行交易，這樣就防止了遠端鄰道干擾的產(chǎn)生。
[0030]以上所述僅是本實用新型優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費系統(tǒng)，包括路側(cè)單元RSU和信號屏蔽器，其特征在于， 所述RSU和信號屏蔽器的相對位置在車輛行進方向上依次為信號屏蔽器和RSU，且二者在路面上的投影在行車方向上的間距為3-6米； 所述RSU的信號覆蓋區(qū)域與所述信號屏蔽器的禁止交易區(qū)域的關(guān)系為包含或者相交。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費系統(tǒng)，其特征在于，所述信號屏蔽器的禁止交易區(qū)在垂直于行車方向上的長度為3-15米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費系統(tǒng)，其特征在于，包含兩個以上的RSU和一個信號屏蔽器，其中每個RSU的信號覆蓋區(qū)域都與信號屏蔽器的禁止交易區(qū)相交。
【專利摘要】本實用新型專利公開了一種帶禁止交易區(qū)的電子不停車收費系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括路側(cè)單元RSU和信號屏蔽器。該系統(tǒng)的工作原理是利用信號屏蔽器制造禁止交易區(qū)來防止處于后車位置的車輛與RSU進行交易，從而解決常規(guī)ETC系統(tǒng)無法解決的跟車干擾問題。
【IPC分類】G07B15-06
【公開號】CN204557586
【申請?zhí)枴緾N201520256473
【發(fā)明人】劉誠, 胡攀攀, 鄧永強
【申請人】武漢萬集信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月24日