一种路侧基站设备的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种路侧基站设备，包括：前向接收天线、前向发射天线、同向接收天线、同向发射天线；所述前向接收天线沿前向预设方向安装于天线支杆上，所述前向发射天线垂直于所述前向接收天线，并处于所述前向接收天线的上方；所述同向接收天线沿同向预设方向安装于所述天线支杆上，所述同向发射天线垂直于所述同向接收天线，并处于所述同向接收天线的上方。采用本发明，具有可增加天线系统的通信距离，提高天线系统的通信增益，提高天线系统的通信成功率的优点。
【专利说明】一种路侧基站设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能交通领域，尤其涉及一种路侧基站设备。
【背景技术】
[0002]当前随着科技的发展、人们生活水平的提高，全国各地的交通日益发达。在当前全国各地交通日益发达的情况下，为了更好地维护交通秩序，保障交通安全，则需要对交通路况进行监控，对车道上行使的车辆的行车路径进行监控，对车道上行使的车辆进行收费等。当前对交通路况或者车辆的行车路径进行监控，或者测试，或者对车道上行使的车辆进行收费等操作主要是通过路侧基站和通行车辆之间的通信来完成，即需要通过路侧基站向通行车辆发送信号，将相应的命令信息发送给通行车辆；或者通过路侧基站来接收通行车辆发送的信号，从接收到的信号中获取相应的数据来监控车辆的情况等。
[0003]现有技术主要通过单向通信方式来完成路侧基站和车辆的通信，即通过路侧基站的单向天线来向通行车辆发送信号、传递命令，并且不接收信号，这种通信方式采用单个天线的形式，天线的增益低，并且基站的通信距离短。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种路侧基站设备，可通过多个方向的天线来实现信号的接收和发送，提高了基站天线系统的增益，扩大了基站天线系统的通信距离，提高了基站天线系统与车辆的通信成功率。
[0005]本发明实施例一方面提供了一种路侧基站设备，包括:前向接收天线、前向发射天线、同向接收天线、同向发射天线；
[0006]所述前向接收天线沿前向预设方向安装于天线支杆上,所述前向发射天线垂直于所述前向接收天线，并处于所述前向接收天线的上方；
[0007]所述同向接收天线沿同向预设方向安装于所述天线支杆上，所述同向发射天线垂直于所述同向接收天线，并处于所述同向接收天线的上方。
[0008]其中，所述路侧基站设备，还包括:全向发射天线；
[0009]所述全向发射天线和所述前向发射天线、所述同向发射天线按预设间距安装于所述天线支杆上，并垂直于所述前向接收天线和同向接收天线；
[0010]其中，所述预设间距为1.5 λ (λ为波长)的距离。
[0011]其中，所述前向预设方向，包括:垂直或者平行于与路侧基站相向而来的车辆的天线方向的方向；
[0012]所述同向预设方向，包括:垂直或者平行于与路侧基站背向而去的车辆的天线方向的方向。
[0013]其中,所述前向接收天线、所述同向接收天线均包括至少一个。
[0014]其中，所述前向接收天线、同向接收天线的天线类型为八木天线；
[0015]所述前向发射天线、同向发射天线、全向发射天线的天线类型为鞭状天线。[0016]本发明另一方面还提供了一种路侧基站设备，包括:
[0017]接收模块，用于与车载单元OBU建立第一通信链路，并基于所述第一通信链路从所述OBU接收标识信息，所述接收模块包括前向接收天线和同向接收天线；
[0018]发送模块，用于与所述OBU建立第二通信链路，并基于所述第二通信链路向OBU下发路侧基站信息，所述发送模块包括前向发射天线和同向发射天线。
[0019]其中，所述前向接收天线沿前向预设方向安装于所述天线支杆上，所述前向发射天线垂直于所述前向接收天线，并处于所述前向接收天线的上方；
[0020]所述同向接收天线沿同向预设方向安装于所述天线支杆上，所述同向发射天线垂直于所述同向接收天线，并处于所述同向接收天线的上方；
[0021]其中，所述前向预设方向包括:垂直或者平行于与路侧基站相向而来的车辆的天线方向的方向；
[0022]所述同向预设方向包括:垂直或者平行于与路侧基站背向而去的车辆的天线方向的方向；
[0023]所述前向接收天线、所述同向接收天线均包括至少一个。
[0024]其中，所述前向接收天线，用于和与所述路侧基站相向而来的车辆的OBU建立第一通信链路，并基于所述第一通信链路从所述OBU接收第一标识信息，所述第一标识信息为与所述路侧基站相向而来的车辆的标识信息；
[0025]所述同向接收天线，用于和与所述路侧基站背向而去的车辆的OBU建立第一通信链路，并基于所述第一通信链路从所述OBU接收第二标识信息，所述第二标识信息为与所述路侧基站背向而去的车辆的标识信息。
[0026]其中，所述前向发射天线，用于和与所述路侧基站相向而来的车辆的OBU建立第二通信链路，并基于所述第二通信链路向OBU下发路侧基站信息；
[0027]所述同向发射天线，用于和与所述路侧基站背向而去的车辆的OBU建立第二通信链路，并基于所述第二通信连接向OBU下发路侧基站信息。
[0028]其中，所述发送模块，还包括:全向发射天线；
[0029]所述全向发射天线和所述前向发射天线、所述同向发射天线按预设间距安装于所述天线支杆上，并垂直于所述前向接收天线和同向接收天线；
[0030]其中，所述预设间距为1.5 λ (λ为波长)的距离。
[0031]其中，所述路侧基站设备，还包括:
[0032]存储模块，用于存储路侧基站信息；
[0033]后台通信模块，用于向后台系统发送所述标识信息及所述路侧基站信息，以触发所述后台系统根据所述路侧基站信息与所述标识信息形成车辆行车路线；
[0034]控制模块，用于在所述发送模块下发完成后，控制所述接收模块从所述OBU接收标识信息，并且在所述接收模块接收完成后，控制所述后台通信模块发送信息。
[0035]本发明实施例中所描述的路侧基站设备可通过多个方向的天线来实现信号的接收和发送，增加了基站天线系统的通信距离，还可将接收天线和发射天线分成上下结构设置，减少了发射天线对接收天线的影响，提高了基站天线系统的增益，提高了基站天线与车辆的通信的成功率。【专利附图】
【附图说明】
[0036]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
[0037]图1是本发明实施例提供的路侧基站设备的实施例的一结构示意图；
[0038]图2本发明实施例提供的路侧基站设备的实施例的另一结构示意图
[0039]图3是本发明实施例提供的路侧基站设备中的天线系统的结构示意图；
[0040]图4是本发明实施例提供的路侧基站设备中的前向接收天线的结构示意图；
[0041]图5是本发明实施例提供的路侧基站设备中的同向接收天线的结构示意图。
【具体实施方式】
[0042]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0043]参见图1，是本发明实施例提供的路侧基站设备的实施例一结构示意图。本实施例中所描述的路侧基站设备，包括:
[0044]接收模块10，用于与OBU (On-Board Unit，车载单元)建立第一通信链路，并基于所述第一通信链路从所述OBU接收标识信息。
[0045]其中，上述接收模块10包括前向接收天线和同向接收天线,前向接收天线和同向接收天线沿预设方向安装于天线支杆上，具体的，前向接收天线111 (或者112)沿前向预设方向安装于天线支杆上，如图4，同向接收天线131 (或者132)沿同向预设方向安装于天线支杆上，如图5，其中，前向预设方向包括:垂直或者平行于与路侧基站相向而来的车辆的天线方向的方向，同向预设方向，包括:垂直或者平行于与路侧基站背向而去的车辆的天线方向的方向。
[0046]发送模块20，用于与所述OBU建立第二通信链路，并基于所述第二通信链路向OBU下发路侧基站信息。
[0047]其中，上述发送模块20包括前向发射天线和同向发射天线，前向发射天线120垂直于前向接收天线111 (或者112)，并处于所述前向接收天线的上方，所述同向发射天线140垂直于所述同向接收天线131 (132)，并处于所述同向接收天线的上方。
[0048]在一些可行的实施方式中，本实施例中所描述的路侧基站设备，还包括:全向发射天线150 ；
[0049]所述全向发射天线150和所述前向发射天线120、所述同向发射天线140按预设间距安装于所述天线支杆上，并垂直于所述前向接收天线111 (或者112)和同向接收天线131 (或者 132)。
[0050]具体实现中，前向接收天线包括至少一个，如图4，前向接收天线可包括前向接收天线111和前向接收天线112，或者只有前向接收天线111，或者只有前向接收天线112，或者多于两个，具体的前向接收天线的使用数量可依据实际的安装环境、通信距离等条件设定。具体的，同向接收天线也包括至少一个，如图5,同向接收天线可包括同向接收天线131和同向接收天线132，或者只有同向接收天线131，或者只有同向接收天线132，或者多于两个，具体的同向接收天线的使用数量可依据实际的安装环境、通信距离等条件设定。上述前向接收天线111 (或者112)、前向发射天线120、同向接收天线131 (或者132)、同向发射天线140以及全向发射天线150构成本发明实施例提供的路侧基站设备的天线系统，如图3，通过该天线系统则可完成路侧基站和车辆上的OBU (也称电子标签)的通信。
[0051]具体实现中，本实施例中所描述的路侧基站设备设置时，可预先选定一条专用车道，或者预先选定一条支路，设定好专用车道之后当车辆行驶在该车道上时，则可确定行使中的车辆的行车方向(包括面向基站行使和背向基站行使等)，进而可确定基站天线系统的前向接收天线和同向接收天线的设置方向。即设定好专用车道之后，则可确定面向基站而来的车辆的天线方向和背向基站而去的车辆的天线，进而可将天线系统中的前向接收天线111 (或者112)沿前向预设方向安装于天线支杆上，即垂直或者平行于与路侧基站相向而来的车辆的天线方向的方向，并可将天线系统中的同向接收天线131 (或者132)沿同向预设方向安装于天线支杆上，即垂直或者平行于与路侧基站背向而去的车辆的天线方向的方向。设置好前向接收天线111 (或者112)之后，在可设定前向发射天线120，即可将前向发射天线120垂直前向接收天线111 (或者112)设置与天线支杆上，并处于前向接收天线111(或者112)的上方。前向发射天线和前向接收天线组成一个完整的通信链路，前向接收天线主要用于和与路侧基站相向而来的车辆上的OBU建立第一通信链路，并通过第一通信链路从与路侧基站相向而来的车辆上的OBU处接收车辆的标识信息，即第一标识信息，例如，当车辆经过收费入口时向前向接收天线111 (或者112)发送的标识信息，具体可包括该车辆此时的位置(即入口位置)、该车辆的车牌号、该车辆的注册ID等标识信息。前向发射天线120主要用于和与路侧基站相向而来的车辆上的OBD建立第二通信链路，并通过第二通信链路向OBU下发当前的路侧基站信息，例如，当车辆面向基站而来的时候，路侧基站可通过前向发射天线120向车辆上的OBU下发当前的路侧基站信息，还可向车辆下发命令，命令车辆到达指定位置(例如收费入口处)时向路侧基站发送标识信息，车辆接收到前向发射天线120发送的路侧基站信息之后，当车辆到达指定位置时则可向前向接收天线111 (或者112)发送标识信息。前向接收天线和前向发射天线配合完成路侧基站和与路侧基站相向而来的车辆的路侧基站信息与第一标识信息等相关数据的交换。同理，设置好同向接收天线131 (或者132)之后，在可设定同向发射天线140，即可将同向发射天线140垂直同向接收天线131 (或者132)设置与天线支杆上，并处于同向接收天线131 (或者132)的上方。同向发射天线和同向接收天线组成一个完整的通信链路，同向接收天线主要用于和与路侧基站背向而去的车辆上的OBU建立第一通信链路，并通过第一通信链路从与路侧基站背向而去的车辆上的OBU处接收车辆的标识信息，即第二标识信息，例如，当车辆经过收费出口时向同向接收天线131 (或者132)发送的标识信息，具体可包括该车辆此时的位置(即出口位置)、该车辆的车牌号、该车辆的注册ID等标识信息。同向发射天线140主要用于和与路侧基站背向而去的车辆上的OBD建立第二通信链路，并通过第二通信链路向与车站背向而去的OBU下发当前的路侧基站信息，例如，当车辆背向基站而去的时候，路侧基站可通过同向发射天线140向车辆上的OBU下发当前的路侧基站信息，还可向车辆下发命令，命令车辆到达指定位置(例如收费出口处)时向路侧基站发送标识信息，车辆接收到同向发射天线140发送的路侧基站信息之后，当车辆到达指定位置时则可向前向接收天线131 (或者132)发送标识信息，同向接收天线和同向发射天线配合完成路侧基站和与路侧基站同向而去的车辆的路侧基站信息和第二标识信息等相关数据的交换。由于测试过程中被测的车辆是处于正常行使中，如果接收模块10和发送模块20时采用单个接收天线来完成信号的接收和发送，则此时由于车辆行驶速度快，而且行使中的车辆的车站电子标签发射的信号比较弱，行使的车辆与路侧基站之间的通信距离则很短，通信成功率低。本发明的路侧基站设备中的接收模块10采用前向接收天线和同向接收天线来完成信号的接收，并请每一个方向上的接收天线可以有多个，则增加了路侧基站和车辆的通信距离，提高了通信的成功率。
[0052]此外，本发明实施例描述的路侧基站设备中的发送模块20还包括全向发射天线150,全向发射天线150和前向发射天线120、同向发射天线140按预设间距安装于天线支杆上，并垂直于前向接收天线和同向接收天线。全向发射天线150主要是发射广播信号，唤醒行使中的车辆的车载电子标签，并向车辆的车载电子标签发射相应的命令信息，命令车载电子标签向天线系统中的接收天线发射车辆信息，以完成对车辆的标示。例如，全向发射天线150可唤醒行使中的车辆的车载电子标签，并向该车辆的车载电子标签发送命令，命令该车载电子标签向天线系统中的接收天线(例如前向接收天线111)发射信号，告知接收天线该车辆的信息，例如该车辆的登记信息等，接收天线收到车载电子标签发射的信号之后，则可从接收到的信号中获取该车辆的信息，例如，根据接收到的车辆信息判断该车辆是否需要响应当前基站发送的命令(例如减速、缴费)等，进而通过发射天线向该车辆发射信号，通知该车辆是否需要响应当前基站发送的命令等。全向发射天线和接收天线、发射天线一起完成车辆的标示，以及路侧基站信息和车辆的标识信息等相关数据的交换等。全向发射天线150和前向发射天线120、同向发射天线140之间可按1.5 λ的距离进行安装，可减少发射天线之间的相互干扰，保障基站天线系统和车辆的通信质量。
[0053]在一些可行的实施方式中，本实施例中所描述的路侧基站设备(如图2)，还包括:
[0054]存储模块30，用于存储路侧基站信息。
[0055]后台通信模块40，用于向后台系统发送所述标识信息及所述路侧基站信息，以触发所述后台系统根据所述路侧基站信息与所述标识信息形成车辆行车路线。
[0056]控制模块50，用于在所述发送模块下发完成后，控制所述接收模块从所述OBU接收标识信息，并且在所述接收模块接收完成后，控制所述后台通信模块发送信息。
[0057]具体实现中，发送模块20向车辆上的车载电子标签(即0BU)发送路侧基站信息时则可从存储模块30中获取路侧基站的信息，并向相应的车载电子标签发送路侧基站的信息。发送模块20向OBU下发路侧基站信息及相应的命令信息之后，控制模块50则向接收模块10发送命令，通知接收模块10从OBU接收车辆的标识信息，并在接收模块10接收完OBU发送的标识信息之后，向后台通信模块发送命令，通知后台通信模块发送信息。后台通信模块40接收到控制模块50的命令之后，则可向后台系统发送OBU发送来的标识信息，包括第一标识信息和第二标识信息，以及从存储器30中获取的路侧基站信息，以触发后台系统根据路侧基站信息和上述标识信息处理得到第一车辆行车路线，以根据该车辆行车路线判断是否需要对该车辆进行收费。例如，控制模块50可在发送模块20中的前向发射天线120向OBU下发路侧基站信息完成之后，通过前向接收天线111 (或者112)从OBU处接收车辆的标识信息(第一标识信息)，并在前向接收天线111接收完成之后，通知后台通信模块将第一标识信息发送给后台系统；控制模块50还可在发送模块20中的同向发射天线140向OBU下发路侧基站信息完成之后，通过同向接收天线131 (或者132)从OBU处接收车辆的标识信息(第二标识信息)，并在同向接收天线131接收完成之后，通知后台通信模块将第二标识信息发送给后台系统，以触发后台系统根据路侧基站信息和第一标识信息、第二标识信息处理得到车辆的行车路线，并根据该行车路线判断是否需要对车辆进行收费。
[0058]本发明实施例可通过前向接收天线和同向接收天线来完成信号的接收，通过全向发射天线和前向发射天线、同向发射天线来完成信号的发射，还可将发射天线和接收天线按照上下层的方式进行安装，发射天线之间也按照一定的间距进行安装，增加了天线系统的通信距离，提高了天线系统的通信增益，保障了天线系统的通信质量，也提高了天线系统的通信成功率。
[0059]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory, RAM)等。
[0060]以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种路侧基站设备，其特征在于，包括:前向接收天线、前向发射天线、同向接收天线、同向发射天线； 所述前向接收天线沿前向预设方向安装于天线支杆上，所述前向发射天线垂直于所述前向接收天线，并处于所述前向接收天线的上方； 所述同向接收天线沿同向预设方向安装于所述天线支杆上，所述同向发射天线垂直于所述同向接收天线，并处于所述同向接收天线的上方。
2.如权利要求1所述的路侧基站设备，其特征在于，所述路侧基站设备，还包括:全向发射天线； 所述全向发射天线和所述前向发射天线、所述同向发射天线按预设间距安装于所述天线支杆上，并垂直于所述前向接收天线和同向接收天线； 其中，所述预设间距为1.5 λ (λ为波长)的距离。
3.如权利要求2所述的路侧基站设备，其特征在于，所述前向预设方向，包括:垂直或者平行于与路侧基站相向而来的车辆的天线方向的方向； 所述同向预设方向，包括:垂直或者平行于与路侧基站背向而去的车辆的天线方向的方向。 其中，所述前向接收天线、所述同向接收天线均包括至少一个。
4.如权利要求1-3任意一项所述的路侧基站设备，其特征在于，所述前向接收天线、同向接收天线的天线类型为八木天线； 所述前向发射天线、同向`发射天线、全向发射天线的天线类型为鞭状天线。
5.一种路侧基站设备，其特征在于，包括: 接收模块，用于与车载单元OBU建立第一通信链路，并基于所述第一通信链路从所述OBU接收标识信息，所述接收模块包括前向接收天线和同向接收天线； 发送模块，用于与所述OBU建立第二通信链路，并基于所述第二通信链路向OBU下发路侧基站信息，所述发送模块包括前向发射天线和同向发射天线。
6.如权利要求5所述的路侧基站设备，其特征在于，所述前向接收天线沿前向预设方向安装于所述天线支杆上，所述前向发射天线垂直于所述前向接收天线，并处于所述前向接收天线的上方； 所述同向接收天线沿同向预设方向安装于所述天线支杆上，所述同向发射天线垂直于所述同向接收天线，并处于所述同向接收天线的上方； 其中，所述前向预设方向包括:垂直或者平行于与路侧基站相向而来的车辆的天线方向的方向； 所述同向预设方向包括:垂直或者平行于与路侧基站背向而去的车辆的天线方向的方向； 所述前向接收天线、所述同向接收天线均包括至少一个。
7.如权利要求6所述的路侧基站设备，其特征在于，所述前向接收天线，用于和与所述路侧基站相向而来的车辆的OBU建立第一通信链路，并基于所述第一通信链路从所述OBU接收第一标识信息，所述第一标识信息为与所述路侧基站相向而来的车辆的标识信息； 所述同向接收天线，用于和与所述路侧基站背向而去的车辆的OBU建立第一通信链路，并基于所述第一通信链路从所述OBU接收第二标识信息，所述第二标识信息为与所述路侧基站背向而去的车辆的标识信息。
8.如权利要求6所述的路侧基站设备，其特征在于，所述前向发射天线，用于和与所述路侧基站相向而来的车辆的OBU建立第二通信链路，并基于所述第二通信链路向OBU下发路侧基站信息； 所述同向发射天线，用于和与所述路侧基站背向而去的车辆的OBU建立第二通信链路，并基于所述第二通信连接向OBU下发路侧基站信息。
9.如权利要求7或8所述的路侧基站设备，其特征在于，所述发送模块，还包括:全向发射天线； 所述全向发射天线和所述前向发射天线、所述同向发射天线按预设间距安装于所述天线支杆上，并垂直于所述前向接收天线和同向接收天线； 其中，所述预设间距为1.5 λ (λ为波长)的距离。
10.如权利要求9所述的路侧基站设备，其特征在于，所述路侧基站设备，还包括: 存储模块，用于存储路侧基站信息； 后台通信模块，用于向后台系统发送所述标识信息及所述路侧基站信息，以触发所述后台系统根据所述路侧基站信息与所述标识信息形成车辆行车路线； 控制模块，用于在所述发送模块下发完成后，控制所述接收模块从所述OBU接收标识信息，并且在所述接收模块接收完`成后，控制所述后台通信模块发送信息。
【文档编号】H04W16/28GK103731845SQ201310277362
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2013年7月3日
【发明者】何向军, 邓忠平, 钟勇, 赵鹏军, 刘新初 申请人:深圳市金溢科技有限公司