专利名称：一种路侧单元及自由流电子收费系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及不停车收费技术，具体的说，涉及一种路侧单元及自由流电子收费系统。
背景技术：
随着我国ETC (不停车收费)标准的颁布实施，ETC系统的应用越来越广泛，但目前ETC系统应用仍处在以高速公路专用车道为使用基础的电子收费初级阶段，专用车道电子收费技术，一般还需有收费站存在，还要设置自动栏杆，车辆通过收费站时必须沿某个车道行驶通过，车辆的通行能力依然不高。 多车道自由流电子收费技术(或称“自由流不停车收费技术”)是一种更为先进的高速公路不停车电子收费技术。这种收费技术没有车道隔离设施，能让车辆随意通过收费点，车辆通过收费点时感觉不到收费过程的发生。多车道自由流电子收费技术作为ETC系统应用的高级阶段，以更智能、效果更好、成本更低等优势指示着ETC电子收费技术发展的方向。自由流电子收费系统与专用车道电子收费系统尽管都是DSRC短程通信的应用，但二者对系统性能要求存在较大差异。由于自由流状态下，车辆行驶状态呈现多样化，如并驰、跨线和并道行驶等，这就要求自由流电子收费系统需做到多车道通信区域全覆盖。自由流状态下，车辆行驶速度较高，这需要有安全简洁的通信协议支持和优异的系统处理能力。自由流状态下，为了识别并记录车辆信息，往往有车辆定位的需求。这些问题是自由流电子收费技术应用中的重要问题。下面首先对现有的自由流电子收费系统(简称自由流收费系统)做一阐述。参见
图1，图I示出了一个3车道的自由流收费系统，其中，每一车道各安装有一个路侧单元(RSU)，即车道I对应的RSU110、车道2对应的RSU120、车道3对应的RSU130。每个RSU只负责一个车道、各自独立工作，各个RSU可与车道上的车载单元(OBU)交互。每一 RSU都配置有一台发射机和一台接收机，即，RSUl 10配置有发射机TXlll和接收机RX112，RSU120配置有发射机TX121和接收机RX122，RSU130配置有发射机TX131和接收机RX132。在自由流下，OBU在车道上的位置主要存在两种情况，即在某一车道上，或者跨越在两个车道之间。在图I示出的8个OBU中，0BU141、OBU146位于车道1，OBU142, OBU147位于车道2，OBU143, OBU148位于车道3，OBU144跨越车道I和车道2，OBU145跨越车道2和车道3。各个车道的RSU各自配属有单车道控制器，即RSUllO对应的单车道控制器151、RSU120对应的单车道控制器152、RSU130对应的单车道控制器153，单车道控制器151、单车道控制器152和单车道控制器153与多车道系统控制器160交互，多车道系统控制器160配备有后台数据库170，以存储相应的数据。现有的自由流收费系统的载波信号参见表1，其使用两组载波，每个载波组均包括上行载波(即RSU的接收载波)和下行载波(即RSU的发射载波)。如表1，载波组I的下行载波为5. 83GHz,上行载波为5. 79GHz ;载波组2的下行载波为5. 84GHz，上行载波为5. 80GHz ο表I
权利要求
1.一种路侧单元，其特征在于所述路侧单元设置有至少两个接收机；多个接收机中，至少两个接收机的载波不同。
2.如权利要求I所述的路侧单元，其特征在于所述路侧单元的接收机为选频窄带接收机。
3.如权利要求I所述的路侧单元，其特征在于所述路侧单元设置有场强检测模块，用于检测各个接收机接收到的车载单元的信号场强。
4.如权利要求1-3任一所述的路侧单元，其特征在于所述路侧单元的接收机中包括一主接收机，该主接收机的载波为所述路侧单元所在的本车道的车道主载波。
5.如权利要求4所述的路侧单元，其特征在于所述路侧单元的接收机中，除主接收机夕卜，还包括两个分集接收机，两个分集接收机的载波，在所述路侧单元所在的本车道不为最左车道或最右车道时，一者为本车道左邻车道的车道主载波，另一者为本车道右邻车道的车道主载波；在本车道为最左车道时，一者为本车道的车道主载波，另一者为本车道右邻车道的车道主载波；在本车道为最右车道时，一者为本车道左邻车道的车道主载波，另一者为本车道的车道主载波。
6.一种包括多个如权利要求1-3任一所述的路侧单元的自由流电子收费系统，其特征在于还包括多车道系统控制器和分布在不同车道上的单车道控制器，所述多个路侧单元分布在不同车道上，各车道的路侧单元各自连接本车道的单车道控制器，各个单车道控制器与所述多车道系统控制器连接。
7.如权利要求6所述的自由流电子收费系统，其特征在于每一路侧单元的接收机中包括一主接收机，各主接收机的载波即为对应路侧单元所在的本车道的车道主载波，各个车道主载波，按一组系统载波的循环进行顺序分配。
8.如权利要求7所述的自由流电子收费系统，其特征在于所述一组系统载波包括四个载波，按频率单调递增关系，依次为载波一、载波二、载波三、载波四，载波一、载波二、载波三、载波四的频率分别为5. 79GHz,5. 80GHz,5. 83GHz、5. 84GHz。
9.如权利要求8所述的自由流电子收费系统，其特征在于在载波分配的一个循环中，以使相邻频点至少相隔一个车道的顺序进行载波分配。
10.如权利要求6-9任一所述的自由流电子收费系统，其特征在于所述多车道系统控制器设置有车载单元位置计算模块及车载单元位置数据库，所述车载单元位置计算模块用于计算车载单元的位置，并将车载单元位置置入到所述车载单元位置数据库。
11.如权利要求10所述的自由流电子收费系统，其特征在于所述车载单元位置计算模块根据多个车道上的路侧单元对同一车载单元检测到的各个场强结果来计算该车载单元的位置。
12.如权利要求10所述的自由流电子收费系统，其特征在于所述多车道系统控制器设置有车道切换控制模块，所述车道切换控制模块用于根据车载单元位置切换就近的路侧单元与该车载单元通信。
全文摘要
本发明公开了一种路侧单元及自由流电子收费系统，所述路侧单元设置有至少两个接收机；多个接收机中，至少两个接收机的载波不同。所述自由流电子收费系统除前述路侧单元外，还包括多车道系统控制器和分布在不同车道上的单车道控制器，所述多个路侧单元分布在不同车道上，各车道的路侧单元各自连接本车道的单车道控制器，各个单车道控制器与所述多车道系统控制器连接。本发明可以提高自由流电子收费系统的接收效果，有效解决车辆变道通信切换问题，确保通信交易正常进行。
文档编号G07B15/06GK102903155SQ20111020843
公开日2013年1月30日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者陈育成, 刘咏平, 吴嘉谊, 郭海陶 申请人:深圳市金溢科技有限公司