[发明专利]一种车载单元与路侧天线设备通信的方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别领域，更具体地涉及多义性路径识别系统或交通信息统计系统中路侧天线设备和车载单元之间的通信方法。

背景技术

目前，交通信息统计技术是目前智能化交通ITS领域中的重要课题，是实现车辆行驶和道路管理智能化的重要手段，也是适时向公众提供实时路况信息的依据。交通信息统计技术因其能够提供某路段某时刻的交通信息、车辆速度信息、某车辆何时经过某路段的信息，使车辆行驶和道路管理智能化、信息化，在提供交通效率、改善道路交通环境和节约交通能源方面具有重要的意义。

对于联网收费的高速公路网来说，两点之间往往有多条行驶路径，这种情况造成了高速公路收费运营中的一个难题，即“路径多义性问题”。在联网收费环境下，尤其是投资主体多元化的路网环境下，解决车辆行驶路线“多义性”问题对规范通行费用拆分方式、提高拆分透明度和公平性、实现更合理的业主间利益分配、提高业主积极性，具有极其重大的意义。

多义性路径识别系统目前已经实现产品化，多家公司都有相关产品。这些产品普遍采用基于RFID技术的射频识别技术，主要设备包括桌面读写器（ODU）、车载单元（OBU）、路侧天线设备（RSU）。ODU设置在车道的出入口，当有车辆欲进入路网时，ODU把OBU从休眠状态唤醒为路上状态，OBU交给司机，司机携带具有路径信息保存功能的OBU进入路网，RSU被安装在不同业主拥有的路段中，RSU发射路径信息，当OBU经过这些路段时，OBU接收RSU广播的路径信息并保存，当司机准备下路时，在车道出口处，司机交回OBU，ODU读取OBU中的路径信息并生成所需费用，最后OBU被置为休眠状态，一种低功耗状态，以保证较长使用寿命。检索发现，中国专利申请号为200720052812.6，已经公开了一种应用在多义性路径识别系统的路侧天线设备，然而在该发明中，RSU与OBU只存在单向通信，即信息流只从RSU流向OBU，OBU不会发射信息到RSU，OBU只处于被动接收状态，因此不具有交通信息统计功能。

检索还发现，中国专利申请号为201110038229.0虽然公开了一种二义性路径识别系统中车载单元与路侧天线设备的通信方法，该方法可应用到交通信息统计领域，RSU与OBU可进行双向通信，但该方法在路径信息广播包中追加了4个OBU序列号，使数据包长度增加了16个字节，延长了路径信息的单包广播时间，降低了1秒内路径信息的广播次数，该方法同时需要实时更新路径信息包里的至少一个OBU序列号信息，而更新操作必然会占用RSU的操作时间，使RSU实际广播路径信息的时间有所减少，而多义性路径识别系统要求有非常高的标识成功率，当RSU的实际广播路径信息的时间相对减少时，必然带来标识成功率的降低，这是高速公路业主所不能接受的，因为即使不间断地广播路径信息，也不能保证有100%的标识成功率。

车载单元装置（OBU）：一种低功耗电子标签，通过与路侧天线设备通信记录所经过的路径信息，其保存的路径信息可由桌面读写器读出，其工作状态受读写器控制，不同车载单元具有不同的序列号。

标识成功率：OBU经过安装在路网中的RSU时，能够成功接收路径信息的概率，这是一种统计值，需要一定量的样本空间，此参数对具有多义性路径识别的路网管理中心来说非常重要，因为较低的标识成功率，可能意味某个路段业主收益的损失。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有交通信息统计功能的车载单元与路侧天线设备通信的方法，在保证不减少或不打断路径信息持续广播的前提下，即保证原有的标识率不变条件下，使RSU同时具有交通信息统计和多义性路径识别功能。

为满足上述目标，本发明提出一种具有交通信息统计功能的车载单元与路侧天线设备通信的方法，该方法采用路侧天线设备与车载单元之间双向通信方式，不同于传统单向通信方式，在传统方法中，车载单元只接收路侧天线设备广播的路标信息，不发送信息给路侧天线设备。本发明提出路侧天线设备和车载单元采用双向通信，通信可分时进行，也可分频进行，做为优选，一般选择分频。车载单元向路侧天线设备发送信息的时机为收到路侧天线设备广播的路径信息后进行，发送的信息可以是车载单元的序列号、车型、车牌号码、颜色等信息，但并不局限为这些信息。路侧天线设备不仅广播路径信息，还要接收车载单元发送的序列号等信息。

路侧天线设备一般安装在不同业主的路段中，主要完成路径信息的广播和车载单元序列号等信息的收集，路侧天线设备实时或周期性地把序列号等信息上传到数据管理中心，数据管理中心再利用这些信息完成交通信息的统计。