一种车道交易异常处理方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种车道交易异常处理方法，包括以下步骤：对车载单元与路侧单元之间的交易进行实时监控；基于所述实时监控判断所述车载单元与所述路侧单元之间是否交易异常；交易异常时，采集所述车载单元与所述路侧单元之间的通信数据。本发明还公开了一种车道交易异常处理系统。在本发明的【具体实施方式】中，由于对车载单元与路侧单元之间的交易进行实时监控，采集车载单元与路侧单元之间在交易异常时的通信数据，设备厂商可通过分析通信数据，找出故障原因，快速解决问题，避免在以后的交易过程中发生同类问题，从而提高了车道交易成功率。
【专利说明】一种车道交易异常处理方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能交通(IntelligentTransportation System:1TS)领域,尤其涉及一种车道交易异常处理方法及系统。
【背景技术】
[0002]当前,我国各地正大力进行ETC (Electronic Toll Collection:电子收费或不停车收费)系统的建设。在ETC系统的建设过程中，由于RSU (Roadside Unit路侧单元)和OBU (On Board Unit:车载单元)之间信息交互的非透明性，使得对RSU和OBU之间信息交互的监测分析变得异常困难。在上万次的RSU和OBU之间成功交易中，偶尔会遇几次交易失败，但是什么原因导致了交易失败，在交易失败的过程中RSU和OBU之间发生了什么往往不得而知，如在高速公路ETC车道通信交易过程中，因为交易失败导致车辆不能够正常通行，设备厂商无法分析具体故障原因。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种车道交易异常处理方法及系统。
[0004]根据本发明的第一方面，本发明提供一种车道交易异常处理方法，包括以下步骤:
[0005]对车载单元与路侧单元之间的交易进行实时监控；
[0006]基于所述实时监控判断所述车载单元与所述路侧单元之间是否交易异常；
[0007]交易异常时，采集所述车载单元与所述路侧单元之间的通信数据。
[0008]上述车道交易异常处理方法，所述对车载单元与路侧单元之间的交易进行实时监控，具体包括:
[0009]所述路侧单元对所述车载单元与所述路侧单元之间的交易进行实时监控；
[0010]所述采集所述车载单元与所述路侧单元之间的通信数据前，还包括:
[0011]所述路侧单元向逻辑分析仪发送保存通信数据的指令。
[0012]上述车道交易异常处理方法，所述对车载单元与路侧单元之间的交易进行实时监控，具体包括:
[0013]所述车道控制软件对所述车载单元与所述路侧单元之间的交易进行实时监控；
[0014]所述采集所述车载单元与所述路侧单元之间的通信数据前，还包括:
[0015]所述车道控制软件向逻辑分析仪发送保存通信数据的指令。
[0016]上述车道交易异常处理方法，所述采集所述车载单元与所述路侧单元之间的通信数据，具体包括:
[0017]所述逻辑分析仪抓取空中射频信号；
[0018]将所述射频信号转换为所述通信数据。
[0019]上述车道交易异常处理方法，还包括以下步骤:
[0020]所述逻辑分析仪根据所述通信数据恢复现场，并分析交易异常的原因。[0021]上述车道交易异常处理方法，所述车载单元与所述路侧单元交易时出现下列情况中的一种或多种时，判断车载单元与路侧单元之间交易异常:车载单元重发相同的数据；没有按照标准顺序完成交易；发送停止交易指令；路侧单元收到停止交易指令；路侧单元在执行与车载单元通信过程中收到车载单元返回超时或者错误码。
[0022]根据本发明的第二方面，本发明提供一种车道交易异常处理系统，包括监控模块和逻辑分析模块；
[0023]所述监控模块用于对车载单元与路侧单元之间的交易进行实时监控，并基于所述实时监控判断车载单元与路侧单元之间是否交易异常；
[0024]所述逻辑分析模块用于在交易异常时，采集所述车载单元与所述路侧单元之间的通信数据。
[0025]上述车道交易异常处理系统，所述监控模块包括路侧单元，所述路侧单元用于对所述车载单元与所述路侧单元之间的交易进行实时监控，所述路侧单元还用于向所述逻辑分析模块发送保存通信数据的指令。
[0026]上述车道交易异常处理系统，所述监控模块包括车道控制软件，所述车道控制软件用于对所述车载单元与所述路侧单元之间的交易进行实时监控，所述车道控制软件还用于向所述逻辑分析模块发送保存通信数据的指令。
[0027]上述车道交易异常处理系统，所述逻辑分析模块包括数据采集单元，所述数据采集单元用于抓取空中射频信号，并将所述射频信号解调为所述通信数据。
[0028]上述车道交易异常处理系统，所述逻辑分析模块还包括数据处理单元，所述数据处理单元还用于根据所述通信数据恢复现场，并分析交易异常的原因。
[0029]由于采用了以上技术方案，使本发明具备的有益效果在于:
[0030]⑴在本发明的【具体实施方式】中，由于对车载单元与路侧单元之间的交易进行实时监控，采集车载单元与路侧单元之间在交易异常时的通信数据，设备厂商可通过分析通信数据，找出故障原因，快速解决问题，避免在以后的交易过程中发生同类问题，从而提高了车道交易成功率。
[0031]⑵在本发明的【具体实施方式】中，由于在交易异常时使用逻辑分析仪抓取空中射频信号，再将射频信号解调为通信数据，可实时获得交易异常时的通信数据，获取通信数据的方法简单快捷。
[0032]⑶在本发明的【具体实施方式】中，由于逻辑分析仪可根据通信数据恢复现场，并分析交易异常的原因，使生产厂商可直接获知交易异常时的现场和信号波形时序，直接得到交易异常的原因，使生产厂商可快速地根据交易异常的原因解决问题，提高了解决问题的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本发明系统在一种实施方式中的结构示意图；
[0034]图2为本发明系统在另一种实施方式中的结构示意图；
[0035]图3为本发明系统在一种实施方式中的逻辑分析仪功能模块示意图；
[0036]图4为本发明系统在一种实施方式中的数据采集单元的功能模块示意图；
[0037]图5为本发明系统在一种实施方式中的数据传输控制单元的功能模块示意图；[0038]图6为本发明的车道交易异常处理系统的应用场景图；
[0039]图7为本发明方法在一种实施方式中的流程图；
[0040]图8为本发明方法在另一种实施方式中的流程图；
[0041]图9为本发明方法在一种实施方式中采集数据的流程图。
【具体实施方式】
[0042]下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0043]本发明可应用于ETC、MLFF (multilane free flow:自由流)、停车场、客运站等装有RSU和OBU的场所。
[0044]本发明在RSU和OBU通信交易过程中，对交易异常情况的射频信号自动进行采集保存，方便分析故障原因，定位交易过程中故障源于RSU还是0BU。
[0045]实施例一:
[0046]如图1所示，本发明的车道交易异常处理系统，其一种实施方式，包括监控模块和逻辑分析模块；监控模块用于对OBU与RSU之间的交易进行实时监控，并基于实时监控判断OBU与RSU之间是否交易异常；逻辑分析模块用于在交易异常时，采集OBU与RSU之间的通信数据。交易异常是指发生下列情况中的一种或多种:0BU重发相同的数据；没有按照标准顺序完成交易；PC发送停止交易指令；RSU收到停止交易指令；RSU在执行与OBU通信过程中收到OBU返回超时或者错误码。
[0047]如图2所示，在一种实施方式中，监控模块可以包括RSU，RSU用于对OBU与RSU之间的交易进行实时监控，RSU还用于向逻辑分析模块发送保存通信数据的指令。在本实施方式中，逻辑分析模块可以是DSRC(Dedicated Short Range Communications,专用短程通信)逻辑分析仪，逻辑分析模块也可以是其他逻辑分析仪。
[0048]在另一种实施方式中，监控模块可以包括车道控制软件，车道控制软件用于对OBU与RSU之间的交易进行实时监控，车道控制软件还用于向逻辑分析模块发送保存通信数据的指令。在本实施方式中，逻辑分析模块也可以是DSRC逻辑分析仪。
[0049]本发明的逻辑分析仪，在一种【具体实施方式】中的主要功能如下:
[0050]I) DSRC通信，完成RSU和OBU信息交互信号的接收；
[0051 ] 2 ) DSRC通信基带波形采样数据传输；
[0052]3 ) DSRC通信协议解析(应用接口服务原语解析)；
[0053]4) ETC系统收费交易过程时序分析；
[0054]5) ETC系统异常事件记录与现场恢复；
[0055]6)信号质量分析；
[0056]7)分析报告报表生成。
[0057]逻辑分析模块包括数据采集单元，数据采集单元用于抓取空中射频信号，并将射频信号解调为通信数据。
[0058]逻辑分析模块还包括数据处理单元，数据处理单元还用于根据通信数据恢复现场，并分析交易异常的原因。
[0059]DSRC逻辑分析仪符合国标电子收费专用短程通信标准的各项技术要求，DSRC逻辑分析仪是用来分析ETC系统性能的仪器，其某些性能指标应比国标所规定的指标更高，比如接收灵敏度高于国标要求，从而保证在RSU和OBU之间由于信号强度较弱而导致通信失败时，DSRC逻辑分析仪仍然能正确接收信号，恢复事故现场。
[0060]如图3至图5所示，在本发明的一种具体应用例中，DSRC逻辑分析仪包括数据传输控制模块、数据处理模块、接口模块、数据采集模块和电源模块。
[0061]数据传输控制模块:一是将射频模块输出的基带信号转换为适合USB传输的数字信号，二是提供数据传输控制时序。主要功能是用来产生数据传送控制时序，其稳定性及可靠性关系到最终传输到PC的数据的可靠性和完整性。只有这样，PC应用软件才能进行后续分析，得到正确的分析结果。
[0062]数据处理模块:负责PC和DSRC逻辑分析仪硬件设备之间数据传输和命令的发送，数据传输采用USB2.0传输协议，USB协议定义了四种类型的传输方式:
[0063]控制传输，用与在设备连接时对设备进行枚举以及因设备而异的特定操作；
[0064]中断传输，用于对延时要求严格，小数据量的可靠传输；
[0065]批量传输，用于对延时要求宽松，大数据量的可靠传输；
[0066]同步传输，用于对可靠性要求不高的实时数据传输。
[0067]对于命令的传送，由于包含的参数较少，故采用控制传输方式。而对于基带波形采样数据的传输由于需要传输的数据量大，允许传输数据有一定的延时，故采用批量传输方式，为了使在I/o数据传输的过程中，程序能够处理其他事务，利用一个OVERLAPPED I/O模型来管理传输过程,OVERLAPPED I/O也称Asynchronous 1/0，是WIN32的一项技术，该技术向操作系统申请传输数据，并在数据传输完毕后向调用程序发出通知，使程序在数据传输过程中能够处理其他事务。
[0068]接口模块:负责向PC传送数据和接收PC下达的命令，DSRC通信协议A类标准数据位速率高达512kbps，B类标准高达1Mbps，基带数据经采样后才送至PC，由于需要在PC应用软件中显示精细波形，采样速率很高，DSRC逻辑分析仪数据传输速率相应较高。完成与PC之间数据和命令的传输，模块核心芯片Cy7C68013A内部集成了 USB2.0协议模块、增强型8051单片机和FIFO，单片机固件程序由外部EEPROM在系统上电时自动加载，Cypress为用户提供了固件程序框架和大部分用户接口、用户只需按需求编写自己的业务处理代码。Cypress还为不同的系统提供了 USB驱动程序，用户只需根据不同系统修改inf文件即可。
[0069]PC应用软件除了应首先考虑实现所需功能，应采用分模块将软件功能分割，逐步实现各项功能，首先保证各个功能模块的性能稳定，这样才能保证功能的完善性。在用户接口界面方面应力求操作简单，信息密度高，即在最小的空间上输出最多的信息量。
[0070]数据采集模块:数据采集模块的任务是将基带信号从5.SGHz载波中解调出来，DSRC逻辑分析仪系统要求能同时接收DSRC上下行信号，故使用两片Η)5000分别接收RSU和OBU的信号。由于OBU发射功率相对RSU发射功率较小，在OBU接收通道射频信号输入到ro5000之前加了两级低噪放大器，以提高接收灵敏度。ro5000使用总线完成与外部设备之间的信息传输，所有对ro5000的寄存器访问都是利用I2C总线完成，I2C总线采用两线接口，传输效率高、接口简单。
[0071]电源模块:系统电源由USB总线供电，系统各模块使用了三种电压值5.0V、3.3V和1.8V。
[0072]图6示出本发明的车道交易异常处理系统的应用场景，图中的部分网线可有可无，视具体情况而定。
[0073]实施例二:
[0074]如图7所示，本发明的车道交易异常处理方法，其一种实施方式，包括以下步骤:
[0075]步骤702:对OBU与RSU之间的交易进行实时监控；
[0076]步骤704:基于实时监控判断OBU与RSU之间是否交易异常；
[0077]步骤706:交易异常时，采集OBU与RSU之间的通信数据。
[0078]图8为本发明的车道交易异常处理方法的另一种实施方式的流程图。在本实施方式中，首先，DSRC逻辑分析仪是装在提供USB接口的计算机上面，且在计算机上面运行配套的软件，不要求一定要装在车道软件计算机上，只要求在射频信号覆盖区域即可。其次，分析数据的功能可以根据各地的标准与协议，进行完全独立的无干扰的信号数据分析判断保存采集数据，也可以由车道软件逻辑或者RSU设备软件逻辑通过网络连接到安装DSRC逻辑分析仪所在计算机，控制DSRC逻辑分析仪进行采集并保存相应数据。保存的数据以文件的格式存储在计算机上，可以分发给有需要的人进行详细的分析与推演。本实施方式具体包括以下步骤:
[0079]步骤802:RSU对OBU与RSU之间的交易进行实时监控。也可使用车道控制软件对OBU与RSU之间的交易进行实时监控。
[0080]步骤804:基于实时监控判断OBU与RSU之间是否交易异常。
[0081]OBU与RSU交易时出现下列情况中的一种或多种时，判断OBU与RSU之间交易异常:0BU重发相同的数据；没有按照标准顺序完成交易；PC发送停止交易指令；RSU收到停止交易指令；RSU在执行与OBU通信过程中收到OBU返回超时或者错误码。
[0082]步骤806:若交易异常，RSU向DSRC逻辑分析仪发送保存通信数据的指令。若使用车道控制软件对OBU与RSU之间的交易进行实时监控，则交易异常时，由车道控制软件向DSRC逻辑分析仪发送保存通信数据的指令。
[0083]步骤808 =DSRC逻辑分析仪抓取空中射频信号。
[0084]在DSRC逻辑分析仪软件上增加通信指令，采用TCP协议，监听2012端口(也可打开串口，在串口等候下列指令，如为串口时，后述连接为相应的串口连接)，并响应以下指令:
[0085]
【权利要求】
1.一种车道交易异常处理方法，其特征在于，包括以下步骤: 对车载单元与路侧单元之间的交易进行实时监控； 基于所述实时监控判断所述车载单元与所述路侧单元之间是否交易异常； 交易异常时，采集所述车载单元与所述路侧单元之间的通信数据。
2.如权利要求1所述的车道交易异常处理方法，其特征在于，所述对车载单元与路侧单元之间的交易进行实时监控，具体包括: 所述路侧单元对所述车载单元与所述路侧单元之间的交易进行实时监控； 所述采集所述车载单元与所述路侧单元之间的通信数据前，还包括: 所述路侧单元向逻辑分析仪发送保存通信数据的指令。
3.如权利要求1所述的车道交易异常处理方法，其特征在于，所述对车载单元与路侧单元之间的交易进行实时监控，具体包括: 所述车道控制软件对所述车载单元与所述路侧单元之间的交易进行实时监控； 所述采集所述车载单元与所述路侧单元之间的通信数据前，还包括: 所述车道控制软件向逻辑分析仪发送保存通信数据的指令。
4.如权利要求2或3所述的车道交易异常处理方法，其特征在于，所述采集所述车载单元与所述路侧单元之间的通信数据，具体包括: 所述逻辑分析仪抓取空中射频信号； 将所述射频信号转换为所述通信数据。
5.如权利要求4所述的车道交易异常处理方法，其特征在于，还包括以下步骤: 所述逻辑分析仪根据所述通信数据恢复现场，并分析交易异常的原因。
6.如权利要求1所述的车道交易异常处理方法，其特征在于，所述车载单元与所述路侧单元交易时出现下列情况中的一种或多种时，判断车载单元与路侧单元之间交易异常:车载单元重发相同的数据；没有按照标准顺序完成交易；发送停止交易指令；路侧单元收到停止交易指令；路侧单元在执行与车载单元通信过程中收到车载单元返回超时或者错误码。
7.—种车道交易异常处理系统，其特征在于，包括监控模块和逻辑分析模块； 所述监控模块用于对车载单元与路侧单元之间的交易进行实时监控，并基于所述实时监控判断车载单元与路侧单元之间是否交易异常； 所述逻辑分析模块用于在交易异常时，采集所述车载单元与所述路侧单元之间的通信数据。
8.如权利要求7所述的车道交易异常处理系统，其特征在于，所述监控模块包括路侧单元，所述路侧单元用于对所述车载单元与所述路侧单元之间的交易进行实时监控，所述路侧单元还用于向所述逻辑分析模块发送保存通信数据的指令。
9.如权利要求7所述的车道交易异常处理系统，其特征在于，所述监控模块包括车道控制软件，所述车道控制软件用于对所述车载单元与所述路侧单元之间的交易进行实时监控，所述车道控制软件还用于向所述逻辑分析模块发送保存通信数据的指令。
10.如权利要求8或9所述的车道交易异常处理系统，其特征在于，所述逻辑分析模块包括数据采集单元，所述数据采集单元用于抓取空中射频信号，并将所述射频信号解调为所述通信数据。
11.如权利要求10所述的车道交易异常处理系统，其特征在于，所述逻辑分析模块还包括数据处理单元，所述数据处理单元还用于根据所述通信数据恢复现场，并分析交易异常的原因。`
【文档编号】G07B15/06GK103778668SQ201310069648
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年3月5日 优先权日:2013年3月5日
【发明者】何守勇, 刘禹 申请人:深圳市金溢科技有限公司