路側(cè)單元、車載單元信號篩選系統(tǒng)及信號篩選方法
【專利說明】路側(cè)單元、車載單元信號篩選系統(tǒng)及信號篩選方法
[0001]本申請為申請?zhí)?01110223568.6、申請日2011年8月5日、發(fā)明名稱“路側(cè)單元、
車載單元信號篩選系統(tǒng)及信號篩選方法”的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及智能交通領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種在電子不停車收費(fèi)(ETC，Electronic Toll Collect1n)車道系統(tǒng)中的路側(cè)單元、車載單元信號篩選系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0003]ETC系統(tǒng)是一種當(dāng)車輛經(jīng)過收費(fèi)站時(shí)，能夠在無需停車的情況下，對車輛進(jìn)行識別并進(jìn)行自動繳費(fèi)的系統(tǒng)。通常，使用ETC系統(tǒng)的車輛需要安裝車載單元(OBU，On BroadUnit)，從而在經(jīng)過使用ETC系統(tǒng)的收費(fèi)站時(shí)，與車道中安裝的路側(cè)單元(RSU，Road SideUnit)進(jìn)行通信來完成交易，從而實(shí)現(xiàn)自動收費(fèi)的功能。
[0004]然而，在目前的車輛管理自動識別中，RSU可能會收到鄰近車道或同一車道相鄰車輛的OBU信號，導(dǎo)致RSU會與其他OBU產(chǎn)生誤交易，引起重復(fù)收費(fèi)或未收費(fèi)的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服以上存在的不足，本發(fā)明提供了一種車載單元信號篩選系統(tǒng)和方法，能夠有效減小ETC系統(tǒng)的誤交易率，以提高通車成功率，從而使得ETC系統(tǒng)能夠更加高效的進(jìn)行交易。
[0006]本發(fā)明提供了一種車載單元信號篩選系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:信號接收單元，用于從車載單元接收信號，并將所述信號轉(zhuǎn)換為用于信號處理的模擬信號；放大整形單元，從信號接收單元接收模擬信號，并對模擬信號進(jìn)行放大整形，從而生成用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的第一數(shù)字信號；信號篩選單元，從信號接收單元接收模擬信號并從放大整形單元接收第一數(shù)字信號，并通過對模擬信號進(jìn)行分析以確定是否將第一數(shù)字信號輸出以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0007]優(yōu)選地，信號篩選單元可包括:篩選信號產(chǎn)生單元，從信號接收單元接收模擬信號，并將接收的模擬信號的信號強(qiáng)度與第一預(yù)設(shè)閾值比較，以確定信號接收單元接收的信號是否是當(dāng)前需要進(jìn)行交易的車載單元所發(fā)送的有效信號，并輸出指示比較結(jié)果的篩選信號；選擇單元，從放大整形單元接收第一數(shù)字信號，并根據(jù)從篩選信號產(chǎn)生單元接收的篩選信號確定是否輸出第一數(shù)字信號以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0008]優(yōu)選地，篩選信號產(chǎn)生單元可包括:信號轉(zhuǎn)換單元，用于從信號接收單元接收所述模擬信號，并將所述模擬信號的信號強(qiáng)度與第一預(yù)設(shè)閾值相比較，當(dāng)模擬信號的信號強(qiáng)度高于或等于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述信號轉(zhuǎn)換單元將所述模擬信號轉(zhuǎn)換為第三數(shù)字信號并輸出所述第三數(shù)字信號，當(dāng)模擬信號的信號強(qiáng)度低于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述信號轉(zhuǎn)換單元輸出低電平信號；檢波單元，用于對信號轉(zhuǎn)換單元輸出的信號進(jìn)行檢波，當(dāng)從信號轉(zhuǎn)換單元接收到第三數(shù)字信號時(shí)，檢波單元輸出具有第一直流電壓的檢波信號，當(dāng)從信號轉(zhuǎn)換單元接收到低電平信號時(shí)，檢波單元輸出具有第二直流電壓的檢波信號；電壓比較單元，從檢波單元接收檢波信號并將接收到的檢波信號的電壓與參考電壓相比較，以確定接收到的檢波信號是具有第一直流電壓的檢波信號還是具有第二直流電壓的檢波信號，當(dāng)接收到的檢波信號的電壓高于參考電壓時(shí)，電壓比較單元確定接收到具有第一直流電壓的檢波信號，并輸出高電平信號作為篩選信號，當(dāng)接收到的檢波信號的電壓低于參考電壓時(shí)，電壓比較單元確定接收到具有第二直流電壓的檢波信號，并輸出低電平信號作為篩選信號。
[0009]優(yōu)選地，信號篩選單元可包括:信號處理單元，從信號接收單元接收模擬信號，以生成反映所述模擬信號的強(qiáng)度的第二數(shù)字信號，并將所述第二數(shù)字信號輸出到信號輸出確定單元；信號輸出確定單元，從信號處理單元接收第二數(shù)字信號并對其進(jìn)行解析，以確定是否從放大整形單元接收第一數(shù)字信號并第一數(shù)字信號輸出以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0010]優(yōu)選地，信號處理單元可包括:檢波單元，對從信號接收單元接收的模擬信號進(jìn)行檢波，并將所述模擬信號轉(zhuǎn)換為反映模擬信號的強(qiáng)度的直流電壓信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，從檢波單元接收直流電壓信號，并將所述直流電壓信號轉(zhuǎn)換為反映所述直流電壓信號的電壓值的第二數(shù)字信號。
[0011]優(yōu)選地，信號輸出確定單元可通過對第二數(shù)字信號進(jìn)行解析，獲得反映模擬信號的強(qiáng)度的電壓值，并將獲得的電壓值與預(yù)設(shè)閾值相比較。如果所述電壓值大于或等于第二預(yù)設(shè)閾值，則信號輸出確定單元確定信號接收單元接收的信號是有效信號，從放大整形單元接收第一數(shù)字信號并將第一數(shù)字信號輸出以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；如果所述電壓值小于第二預(yù)設(shè)閾值，則信號輸出確定單元確定信號接收單元接收的信號不是有效信號，并且不接收第一數(shù)字信號。
[0012]本發(fā)明還提供一種路側(cè)單元，這種路側(cè)單元包括具有上述特征的車載單元信號篩選系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明還提供了一種車載單元信號篩選方法，所述方法包括:從車載單元接收信號，并將所述信號轉(zhuǎn)換為用于信號處理的模擬信號；對所述模擬信號進(jìn)行放大整形，從而生成用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的第一數(shù)字信號；通過對所述模擬信號進(jìn)行分析以確定是否將第一數(shù)字信號輸出以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0014]優(yōu)選地，對所述模擬信號進(jìn)行分析以確定是否將第一數(shù)字信號輸出到處理器以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的步驟可包括:將模擬信號的信號強(qiáng)度與第一預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，以確定從車載單元接收的信號是否是當(dāng)前需要進(jìn)行交易的車載單元所發(fā)送的有效信號，并輸出指示比較結(jié)果的篩選信號；根據(jù)從篩選信號產(chǎn)生單元接收的篩選信號確定是否輸出第一數(shù)字信號以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0015]優(yōu)選地，對所述模擬信號進(jìn)行分析以確定是否將第一數(shù)字信號輸出到處理器以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的步驟可包括:接收模擬信號以生成反映所述模擬信號的強(qiáng)度的第二數(shù)字信號，并輸出第二數(shù)字信號；對第二數(shù)字信號進(jìn)行解析，以確定是否接收第一數(shù)字信號并將第一數(shù)字信號輸出以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0016]優(yōu)選地，當(dāng)模擬信號的信號強(qiáng)度高于或等于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述篩選信號可指示從車載單元接收的信號是有效信號；當(dāng)模擬信號的信號強(qiáng)度低于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述篩選信號可指示從車載單元接收的信號不是有效信號。
[0017]優(yōu)選地，對第二數(shù)字信號進(jìn)行解析，以確定是否接收第一數(shù)字信號并將第一數(shù)字信號輸出以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的步驟可包括:通過對第二數(shù)字信號進(jìn)行解析，獲得反映模擬信號的強(qiáng)度的電壓值，并將獲得的電壓值與第二預(yù)設(shè)閾值相比較，如果所述電壓值大于或等于第二預(yù)設(shè)閾值，則確定從車載單元接收的信號是有效信號，接收第一數(shù)字信號并將第一數(shù)字信號輸出以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；如果所述電壓值小于第二預(yù)設(shè)閾值，則確定從車載單元接收的信號不是有效信號，并且不接收第一數(shù)字信號。
[0018]利用本發(fā)明的信號篩選系統(tǒng)和方法，能夠快速地區(qū)分出需要進(jìn)行交易的車輛所發(fā)送的信號，有效地排除鄰道干擾和同道干擾的影響，因此能夠減少ETC系統(tǒng)中的誤交易率并提高通車的成功率。另一方面，由于本發(fā)明的應(yīng)用使得ETC系統(tǒng)的誤交易率大大減少，因此能夠減少由于誤交易帶來的額外的人工成本和時(shí)間花費(fèi)，并能夠提高ETC車道的通車速度，因此能夠使ETC車道的用戶獲得更好的用戶體驗(yàn)。
【附圖說明】
[0019]圖1a是本發(fā)明的車載單元(OBU)信號篩選系統(tǒng)的配置的框圖。
[0020]圖1b是本發(fā)明實(shí)施例1的OBU信號接收單元的配置的框圖。
[0021]圖1c是本發(fā)明實(shí)施例1的信號篩選單元的配置的框圖。
[0022]圖1d是本發(fā)明實(shí)施例1的篩選信號產(chǎn)生單元的配置的框圖。
[0023]圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的OBU信號接收單元的配置的框圖。
[0024]圖3a是本發(fā)明的實(shí)施例3的信號篩選單元的配置的框圖。
[0025]圖3b是本發(fā)明的實(shí)施例3的信號處理單元的配置的框圖。
[0026]圖4是本發(fā)明實(shí)施例4的OBU信號篩選方法的流程圖。
[0027]圖5是本發(fā)明實(shí)施例5的OBU信號篩選處理方法的流程圖。
[0028]圖6是本發(fā)明實(shí)施例6的OBU信號篩選處理方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，則本發(fā)明的上述和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚。
[0030]車載單元(OBU)信號篩選系統(tǒng)100可安裝在路側(cè)單元(RSU)上。如圖1a所示，OBU信號篩選系統(tǒng)100包括:信號接收單元110、信號篩選單元120、放大整形單元130。
[0031]在本實(shí)施例中，信號接收單元110從經(jīng)過車道的車輛中安裝的OBU接收OBU信號，并對所述OBU信號進(jìn)行解調(diào)以將所述OBU信號轉(zhuǎn)換為可進(jìn)行信號處理的模擬信號。
[0032]信號接收單元110可以是現(xiàn)有技術(shù)中公知的信號接收裝置或電路，如圖1b所示，信號接收單元110可包括:低噪聲放大器(LNA) 111、混頻器112、帶通濾波器(BPF) 113、放大器114以及載頻產(chǎn)生電路115。當(dāng)通過天線(未示出)接收到OBU信號時(shí)，OBU信號可被輸入到LNA 111以進(jìn)行低噪放大，混頻器112使用由載頻產(chǎn)生電路115產(chǎn)生的載頻信號對經(jīng)過低噪放大的OBU信號進(jìn)行頻率變換，從而將所述OBU信號變換為基帶信號。BPF 113對混頻器112輸出的基帶信號進(jìn)行濾波以去除信號中的噪聲。然后，使用放大器114對濾波后的信號進(jìn)行放大，以使所述信