专利名称：一种具备双机备份的路侧单元及其室内单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能交通系统(Intelligent Transport System, ITS)领域,具体涉及一种具备双机备份的路侧单元(Road Side Unit，RSU)及其室内单元。
背景技术：
在ITS 领域的专用短程通信(Dedicated Short Range Communication, DSRC)中，RSU分为室外单元和室内单元两部分，其中，室外单元主要用于负责与车载单元(On BoardUnit, 0BU)进行无线通信，以获取目标信息；而室内单元主要用于负责与管理中心进行通信、交换数据，同时还用于对室外单元和OBU进行监控和控制。而实践中发现，RSU的室内单元一旦出现故障，例如在电子收费(Electronic TollCollection，ETC)应用中，如果在车辆运行高峰期RSU的室内单元出现故障，将会导致收费车道关闭，造成车辆严重堵塞，严重影响车辆通行效率。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具备双机备份的路侧单元(RSU)及其室内单元，该RSU及其室内单元具有稳定性高、维护难度低等优点。本实用新型提供一种具备双机备份的的路侧单元(RSU)的室内单元，包括第一单板、第二单板、交换机模块以及串口复用模块；所述第一单板和第二单板分别与所述路侧单元的室外单元、所述交换机模块以及所述串口复用模块连接；其中，所述第一单板和第二单板用于相互备份。作为一种可能的实施方式，所述第一单板的光电转换器用于通过光纤与光纤耦合器第一侧的第一端口连接；所述第二单板的光电转换器用于通过光纤与所述光纤耦合器第一侧的第二端口连接；所述光纤耦合器第二侧的端口用于通过光纤与所述路侧单元的室外单元的光电转换器连接；所述第一单板的第一串口与所述串口复用模块的第一侧的第一端口连接；所述第二单板的第一串口与所述串口复用模块的第一侧的第二端口连接；所述第一单板的第二串口与所述第二单板的第二串口连接，所述第一单板的第一网口连接所述交换机模块，所述第二单板的第一网口用于连接所述交换机模块，所述第一单板的第二网口与所述第二单板的第二网口连接。作为一种可能的实施方式，所述第二单板具体用于检测所述第一单板的第二串口周期性发送的心跳信息和/或检测所述第一单板的第二网口周期性发送的心跳信息，若连续若干次未检测到所述第一单板的第二串口和/或所述第一单板的第二网口周期性发送的心跳信息，或者，若从检测到的所述第一单板的第二串口和/或所述第一单板的第二网口周期性发送的心跳信息中确认出所述第一单板故障，切换成主用单板进行工作。作为一种可能的实施方式，该室内单元还包括电源备份模块，所述电源备份模块至少包括第一 AC-DC电源模块以及第二 AC-DC电源模块；所述第一AC-DC电源模块的交流电输入口以及所述第二AC-DC电源模块的交流电输入口分别用于输入交流电；所述第一 AC-DC电源模块的直流电输出口分别连接所述第一单板的直流电输入口和所述第二单板的直流电输入口 ；所述第二 AC-DC电源模块的直流电输出口分别连接所述第一单板的直流电输入口和所述第二单板的直流电输入口。作为一种可能的实施方式，所述电源备份模块还包括避雷器，所述避雷器的交流电输出口分别连接所述第一 AC-DC电源模块的交流电输入口以及所述第二 AC-DC电源模块的交流电输入口 ；其中，所述避雷器用于将外部输入的交流电分别输出给所述第一 AC-DC电源模块以及第二 AC-DC电源模块；所述第一 AC-DC电源模块以及第二 AC-DC电源模块分别用于接收所述避雷器输出的交流电，并分别输出直流电给所述第一单板和第二单板，以形成对所述第一单板和第二单板的电源备份。作为一种可能的实施方式，当所述第一 AC-DC电源模块和所述第二 AC-DC电源模块输出的电压差小于门限电压时，所述第一单板和所述第二单板的负载电流由所述第一AC-DC电源模块和所述第二 AC-DC电源模块均分提供；当所述第一 AC-DC电源模块和所述第二 AC-DC电源模块输出的电压差大于所述门限电压时，所述第一单板和所述第二单板的负载电流由所述第一 AC-DC电源模块和第二AC-DC电源模块中输出电压高的电源模块提供。作为一种可能的实施方式，当所述第一单板正常工作时，所述第一单板还用于通过所述第一单板的第二串口和/或所述第一单板的第二网口周期性发送心跳信息给所述第二单板，以及在连续若干次未收到所述第二单板的心跳信息，或者从收到的所述第二单板的心跳信息中确认第二单板故障时，所述第一单板将所述第二单板的故障信息上报给所述交换机。作为一种可能的实施方式，当所述第一单板正常工作时，所述第一单板还用于通过所述第一单板的第二串口和/或所述第一单板的第二网口周期性发送心跳信息给所述第二单板，如果所述第一单板连续若干次未从第二网口接收到所述第二单板的心跳信息，但是从第二串口接收到所述第二单板的心跳信息，则所述第一单板将所述第一单板和所述第二单板之间的网络连接故障信息上报给所述交换机。作为一种可能的实施方式，当所述第一单板正常工作时，所述第一单板还用于通过所述第一单板的第二串口和/或所述第一单板的第二网口周期性发送心跳信息给所述第二单板，如果所述第一单板连续若干次未从第二串口接收到所述第二单板的心跳信息，但是从第二网口接收到所述第二单板的心跳信息，则所述第一单板将所述第一单板和所述第二单板之间的串口连接故障信息上报给所述交换机。作为一种可能的实施方式，所述光纤为单模单芯光纤。本实用新型提供一种应用于专用短程通信的路侧单元，包括室外单元、光纤耦合器以及所述的室内单元，其中所述室内单元的第一单板的光电转换器通过光纤与所述光纤耦合器第一侧的第一端口连接；所述室内单元的第二单板的光电转换器通过光纤与所述光纤耦合器第一侧的第二端口连接；[0025]所述光纤耦合器第二侧的端口通过光纤与所述室外单元的光电转换器连接。本实用新型中，RSU的室内单元对其单板进行了有效备份，使得第二单板检测到第一单板故障时，第二单板可以立即切换成第一单板进行工作，以保证RSU及其室内单元的正常工作，从而可以提高室内单元的稳定性。另外，由于第二单板的存在避免了在车辆运行高峰期需要对故障单板进行维护，从而不仅可以提高RSU及其室内单元的使用效率，还降低维护难度。
为了更清楚地说明本实用新型中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是本实用新型提供的一种具备双机备份的RSU的室内单元的结构图；图2是图1所示的室内单元中的电源备份模块的结构图；图3是本实用新型提供的一种具备双机备份的RSU的结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型，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，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型提供了一种具备双机备份的路侧单元(RSU)及其室内单元，该RSU及其室内单元具有稳定性高、维护难度低等优点。以下通过具体实施例来进行说明。请参阅图1，图1是本实用新型提供的一种具备双机备份的RSU的室内单元的结构图。如图1所示，该RSU的室内单元包括第一单板10、第二单板20，交换机模块30以及串口复用模块40，其中第一单板10和第二单板20分别与路侧单元的室外单元、交换机模块30以及串口复用模块40连接；其中，第一单板10和第二单板20用于相互备份。作为一种可能的实施方式，第一单板10的光电转换器11用于通过光纤与光纤耦合器50(外部的)第一侧的第一端口连接；第二单板20的光电转换器21用于通过光纤与光纤率禹合器50第一侧的第二端口连接；光纤稱合器50第二侧的端口用于通过光纤与该RSU的室外单元的光电转换器连接；第一单板10的第一串口 15与串口复用模块40的第一侧的第一端口连接；第二单板20的第一串口 25与串口复用模块40的第一侧的第二端口连接；其中，串口复用模块40的第二侧的一个端口可以连接上层设备；第一单板10的第二串口 12与第二单板20的第二串口 22连接，第一单板10的第一网口 13连接交换机模块30，第二单板20的第一网口 23用于连接交换机模块30，第一单板10的第二网口 14与第二单板20的第二网口 24连接。[0039]作为一种可能的实施方式，第二单板20用于检测第一单板10的第二串口 12周期性发送的心跳信息以及检测第一单板10的第二网口 14周期性发送的心跳信息，若连续若干次未检测到第一单板10的第二串口 12和/或第一单板10的第二网口 14周期性发送的心跳信息，或者，若从检测到的第一单板10的第二串口 12和/或第一单板10的第二网口14周期性发送的心跳信息中确认出第一单板10故障，则第二单板20切换成主用单板进行工作。本实用新型中，第一单板10和第二单板20上电启动后，分别进行自检，自检完成后，第一单板10和第二单板20将进行握手信息的确认,然后确认主备之分。本实用新型对室内单元内的第一单板10和第二单板20并没有明确的限定，换句话说，本实用新型并没有限定室内单元中哪一个单板作为第一单板，哪一个单板作为第二单板，只要室内单元中的一个单板作为主用单板进行工作时，该单板就可以看作是第一单板，而另一个不工作的单板就可以看作是第二单板。请一并参阅图2，图2是图1所示的室内单元中的电源备份模块200的结构图。如图2所示，该电源备份模块包括第一 AC-DC电源模块201以及第二 AC-DC电源模块202 ；其中，第一 AC-DC电源模块201的交流电输入口以及第二 AC-DC电源模块202的交流电输入口分别用于输入交流电；第一 AC-DC电源模块201的直流电输出口分别连接RSU的室内单元的第一单板10的直流电输入口和RSU的室内单元的第二单板20的直流电输入口 ；第二 AC-DC电源模块202的直流电输出口分别连接RSU的室内单元的第一单板10的直流电输入口和RSU的室内单元的第二单板20的直流电输入口。如图2所示，该电源备份模块还包括避雷器203，避雷器203的交流电输出口分别连接第一 AC-DC电源模块201的交流电输入口以及第二 AC-DC电源模块202的交流电输入口 ；其中，避雷器203用于将外部输入的交流电分别输出给第一 AC-DC电源模块201以及第
二AC-DC电源模块202 ;第一 AC-DC电源模块201以及第二 AC-DC电源模块202分别用于接收避雷器203输出的交流电，并分别输出直流电给RSU的室内单元的第一单板10和RSU的室内单元的第二单板20，以形成对RSU的室内单元的第一单板10和RSU的室内单元的第二单板20的电源备份。其中，第一 AC-DC电源模块201的交流电输入口以及第二 AC-DC电源模块202的交流电输入口分别用于输入交流电；第一 AC-DC电源模块201的直流电输出口分别连接RSU的室内单元的第一单板10的直流电输入口和RSU的室内单元的第二单板20的直流电输入口 ；第二 AC-DC电源模块202的直流电输出口分别连接RSU的室内单元的第一单板10的直流电输入口和RSU的室内单元的第二单板20的直流电输入口。本实用新型中，第一 AC-DC电源模块201以及第二 AC-DC电源模块202可以是两个型号规格相同的电源模块，第一 AC-DC电源模块201以及第二 AC-DC电源模块202同时给RSU的室内单元的第一单板10和RSU的室内单元的第二单板20提供电源，其中，一个电源模块出现故障时，另一个电源能无缝切换，保证室内单元的正常工作。作为一种可能的实施方式，当第一 AC-DC电源模块201和第二 AC-DC电源模块202输出的电压差小于门限电压(如IOOmV)时，RSU的室内单元的第一单板10和RSU的室内单元的第二单板20的负载电流由第一 AC-DC电源模块201和第二 AC-DC电源模块202均分提供。作为一种可能的实施方式，当第一 AC-DC电源模块201和第二 AC-DC电源模块202输出的电压差大于门限电压(如IOOmV)时，RSU的室内单元的第一单板10和RSU的室内单元的第二单板20的负载电流由第一 AC-DC电源模块201和第二 AC-DC电源模块202中输电压高的电源模块提供。作为一种可能的实施方式，当RSU的室内单元的第一单板10正常工作时，RSU的室内单元的第一单板10还用于通过RSU的室内单元的第一单板10的第二串口 12和RSU的室内单元的第一单板10的第二网口 14周期性发送心跳信息给RSU的室内单元的第二单板20，以及在连续若干次未收到RSU的室内单元的第二单板20的心跳信息，或者从收到的RSU的室内单元的第二单板20的心跳信息中确认RSU的室内单元的第二单板20故障时，RSU的室内单元的第一单板10将RSU的室内单元的第二单板20的故障信息上报给交换机模块30。作为一种可能的实施方式，当RSU的室内单元的第一单板10正常工作时，RSU的室内单元的第一单板10还用于通过RSU的室内单元的第一单板10的第二串口 12和RSU的室内单元的第一单板10的第二网口 14周期性发送心跳信息给RSU的室内单元的第二单板20，如果RSU的室内单元的第一单板10连续若干次未从第二网口 14接收到RSU的室内单元的第二单板20的心跳信息，但是从第二串口 12接收到RSU的室内单元的第二单板20的心跳信息，则RSU的室内单元的第一单板10将RSU的室内单元的第一单板10和RSU的室内单元的第二单板20之间的网络连接故障信息上报给交换机模块30。作为一种可能的实施方式，当RSU的室内单元的第一单板10正常工作时，RSU的室内单元的第一单板10还用于通过RSU的室内单元的第一单板10的第二串口 12和RSU的室内单元的第一单板10的第二网口 14周期性发送心跳信息给RSU的室内单元的第二单板20，如果RSU的室内单元的第一单板10连续若干次未从第二串口 12接收到RSU的室内单元的第二单板20的心跳信息，但是从第二网口 14接收到RSU的室内单元的第二单板20的心跳信息，则RSU的室内单元的第一单板10将RSU的室内单元的第一单板10和RSU的室内单元的第二单板20之间的串口连接故障信息上报给交换机模块30。作为一种可能的实施方式，第二串口 12和第二串口 22可以是RS232接口。作为一种可能的实施方式，上述光纤可以为单模单芯光纤。请参阅图3，图3是本实用新型提供的一种具备双机备份的RSU的结构图。如图3所示，该RSU包括室外单元301、光纤耦合器302以及室内单元303。其中，室内单元303的结构图已经前面实施例中进行了详细介绍，本实用新型此处不作赘述。其中，室内单元303的第一单板的光电转换器通过光纤与光纤耦合器302第一侧的第一端口连接；室内单元303的第二单板的光电转换器通过光纤与光纤耦合器302第一侧的第二端口连接；其中，光纤耦合器302第二侧的端口通过光纤与室外单元301的光电转换器连接。本实用新型中，室外单元301的结构及其功能是本领域技术人员所公知的，本实用新型此处不作赘述。作为一种可能的实施方式，在图3所不的RSU中，光纤可以为单模单芯光纤。[0061]本实用新型中，RSU的室内单元对其单板进行了有效备份，使得第二单板检测到第一单板故障时，第二单板可以立即切换成第一单板进行工作，以保证RSU及其室内单元的正常工作，从而可以提高室内单元的稳定性。另外，由于第二单板的存在避免了在车辆运行高峰期需要对故障单板进行维护，从而不仅可以提高RSU及其室内单元的使用效率，还降低维护难度。以上对本实用新型所提供的RSU及其室内单元进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思路，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种具备双机备份的路侧单元的室内单元，其特征在于，包括 第一单板、第二单板、交换机模块以及串口复用模块； 所述第一单板和第二单板分别与所述路侧单元的室外单元、所述交换机模块以及所述串口复用模块连接； 其中，所述第一单板和第二单板用于相互备份。
2.根据权利要求1所述的室内单元，其特征在于， 所述第一单板的光电转换器用于通过光纤与光纤耦合器第一侧的第一端口连接；所述第二单板的光电转换器用于通过光纤与所述光纤耦合器第一侧的第二端口连接；所述光纤耦合器第二侧的端口用于通过光纤与所述路侧单元的室外单元的光电转换器连接； 所述第一单板的第一串口与所述串口复用模块的第一侧的第一端口连接；所述第二单板的第一串口与所述串口复用模块的第一侧的第二端口连接； 所述第一单板的第二串口与所述第二单板的第二串口连接，所述第一单板的第一网口连接所述交换机模块，所述第二单板的第一网口用于连接所述交换机模块，所述第一单板的第二网口与所述第二单板的第二网口连接。
3.根据权利要求2所述的室内单元，其特征在于，所述第二单板用于检测所述第一单板的第二串口周期性发送的心跳信息和/或检测所述第一单板的第二网口周期性发送的心跳信息，若连续若干次未检测到所述第一单板的第二串口和/或所述第一单板的第二网口周期性发送的心跳信息，或者，若从检测到的所述第一单板的第二串口和/或所述第一单板的第二网口周期性发送的心跳信息中确认出所述第一单板故障，切换成主用单板进行工作。
4.根据权利要求1、2或3所述的室内单元，其特征在于，还包括电源备份模块，所述电源备份模块至少包括第一 AC-DC电源模块以及第二 AC-DC电源模块； 所述第一 AC-DC电源模块的交流电输入口以及所述第二 AC-DC电源模块的交流电输入口分别用于输入交流电； 所述第一 AC-DC电源模块的直流电输出口分别连接所述第一单板的直流电输入口和所述第二单板的直流电输入口 ；所述第二 AC-DC电源模块的直流电输出口分别连接所述第一单板的直流电输入口和所述第二单板的直流电输入口。
5.根据权利要求4所述的室内单元，其特征在于，所述电源备份模块还包括避雷器，所述避雷器的交流电输出口分别连接所述第一 AC-DC电源模块的交流电输入口以及所述第二 AC-DC电源模块的交流电输入口 ；其中，所述避雷器用于将外部输入的交流电分别输出给所述第一 AC-DC电源模块以及第二 AC-DC电源模块；所述第一 AC-DC电源模块以及第二AC-DC电源模块分别用于接收所述避雷器输出的交流电，并分别输出直流电给所述第一单板和第二单板，以形成对所述第一单板和第二单板的电源备份。
6.根据权利要求5所述的室内单元，其特征在于， 当所述第一 AC-DC电源模块和所述第二 AC-DC电源模块输出的电压差小于门限电压时，所述第一单板和所述第二单板的负载电流由所述第一 AC-DC电源模块和所述第二AC-DC电源模块均分提供； 当所述第一AC-DC电源模块和所述第二AC-DC电源模块输出的电压差大于所述门限电压时，所述第一单板和所述第二单板的负载电流由所述第一 AC-DC电源模块和第二 AC-DC电源模块中输出电压高的电源模块提供。
7.根据权利要求1、2或3所述的室内单元，其特征在于， 当所述第一单板正常工作时，所述第一单板还用于通过所述第一单板的第二串口和/或所述第一单板的第二网口周期性发送心跳信息给所述第二单板，以及在连续若干次未收到所述第二单板的心跳信息，或者从收到的所述第二单板的心跳信息中确认第二单板故障时，所述第一单板将所述第二单板的故障信息上报给所述交换机。
8.根据权利要求1、2或3所述的室内单元，其特征在于， 当所述第一单板正常工作时，所述第一单板还用于通过所述第一单板的第二串口和/或所述第一单板的第二网口周期性发送心跳信息给所述第二单板，如果所述第一单板连续若干次未从第二网口接收到所述第二单板的心跳信息，但是从第二串口接收到所述第二单板的心跳信息，则所述第一单板将所述第一单板和所述第二单板之间的网络连接故障信息上报给所述交换机。
9.根据权利要求1、2或3所述的室内单元，其特征在于， 当所述第一单板正常工作时，所述第一单板还用于通过所述第一单板的第二串口和/或所述第一单板的第二网口周期性发送心跳信息给所述第二单板，如果所述第一单板连续若干次未从第二串口接收到所述第二单板的心跳信息，但是从第二网口接收到所述第二单板的心跳信息，则所述第一单板将所述第一单板和所述第二单板之间的串口连接故障信息上报给所述交换机。
10.一种具备双机备份的路侧单元，其特征在于，包括室外单元、光纤耦合器以及权利要求1、任一项所述的室内单元，其中 所述室内单元的第一单板的光电转换器通过光纤与所述光纤耦合器第一侧的第一端口连接；所述室内单元的第二单板的光电转换器通过光纤与所述光纤耦合器第一侧的第二端口连接； 所述光纤耦合器第二侧的端口通过光纤与所述室外单元的光电转换器连接。
专利摘要本实用新型涉及智能交通系统(ITS)领域，具体涉及一种具备双机备份的路侧单元(RSU)及其室内单元，其中，本实用新型对该RSU的室内单元的单板进行了有效备份，以保证RSU的室内单元的正常工作，从而可以提高室内单元的稳定性；另外，由于单板备份的存在避免了在车辆运行高峰期需要对故障单板进行维护，从而不仅可以提高RSU及其室内单元的使用效率，还降低维护难度。
文档编号G05B9/03GK202870486SQ20122036508
公开日2013年4月10日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者周维, 段士超, 殷忠良, 向根洪 申请人:深圳市金溢科技有限公司