一种多路侧单元信号同步发送方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及智能交通技术领域，具体涉及一种多路侧单元信号同步发送方法及装置，另外还涉及一种电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
近年来，随着车辆逐渐增多，道路交通问题日益凸显，在高速公路范围内实现车辆的智能化和自动化驾驶管控已成为汽车行业发展的重点。尤其是伴随着智能交通技术的不断发展，基于V2X通信技术实现的车辆路侧单元RSU与车载单元OBU的信息交互已成为当今智能交通领域的研究热点。然而，在现有的ETC系统中，经常容易产生临道干扰，从而影响车辆的通行效率。
为了解决当前ETC相邻车道存在天线互相干扰的问题，现有技术中采用将多车道天线控制器使用物理连线连接在一起设计方案，使用物理脉冲产生器周期产生脉冲信号，天线控制器同时接收到脉冲后进行同步操作。但是，在如上所述的方案中，多车道主控盒之间需要采用物理连线的方式进行串联，产生了诸多问题，比如：使用物理连线将多车道控制器进行串联，在收费站需要从每个收费亭下面穿线，施工困难，且物理连线在线井里面容易被老鼠咬断，维护困难；多车道需要区分主从，在现场施工的时候容易混乱，出现多主多从，难以排查；所有车道串联在一起后，一主多从，一旦主机宕机，一段时间内所有从机都无法发送信号，导致所有车道瘫痪，直到新的主机确立。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种多路侧单元信号同步发送方法，以解决现有技术中存在的设备同步施工的成本及难度较高，不便于后续维护的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种多路侧单元信号同步发送方法，包括：在多车道设置的路侧单元上电后，利用卫星定位系统授时信号分别进行DSRC信号发送时间校准，并按照预设周期同步发送DSRC信号；当安装车载单元的车辆进入ETC车道时，根据同一时间检测到的DSRC信号的强弱差异，接收对应所述ETC车道的目标DSRC信号。
进一步的，在采用卫星定位系统授时信号时间校准前，在路侧单元中定位天线安装位置，并将天线发射板错开布局，避免天线直射对定位信号的干扰。天线发射板上使用ABS材料，并设置高增益天线，避免路侧单元外壳遮挡导致定位信号弱的问题。定位天线射频链路对5.8G频段进行滤波电路设计，避免5.8G信号对GPS定位信号的干扰。
进一步的，所述的多路侧单元信号同步发送方法，还包括：在利用卫星定位系统授时信号进行时间校准。时间校准过程采用北斗GPS双模定位芯片内部高精度时钟源，周期产生物理脉冲给路侧单元。路侧单元CPU采用外部中断捕获定位芯片的物理脉冲，在捕获到脉冲信号后对自身时钟源进行校准。校准之后针对多车道上若干个路侧单元分别设置DSRC信号的时间发送间隔，并设置相应的校准误差。
进一步的，所述利用卫星定位系统授时信号分别进行DSRC信号发送时间校准，并按照预设周期同步发送DSRC信号，具体包括：针对多车道设置的路侧单元按照预设的周期使用卫星定位系统授时信号进行时间校准，同步路侧单元DSRC信号发送的时间基线，由所述路侧单元实时判断当前DSRC信号发送时间线是否到了DSRC信号的时间发送间隔对应的发送窗口，若是，则同步发送DSRC信号。
进一步的，所述根据同一时间检测到的DSRC信号的强弱差异，接收对应所述ETC车道的目标DSRC信号，具体包括：
获得同一时间内不同车道设置的路侧单元分别发送的DSRC信号，分析各个DSRC信号的信号强度，将信号强度最高的DSRC信号确定为对应当前ETC车道的目标DSRC信号，并接收所述目标DSRC信号进行交易任务。
进一步的，所述多路侧单元信号同步发送方法，其特征在于，还包括：预先在所述路侧单元中内置定位芯片，所述定位芯片为GPS定位芯片或者北斗定位芯片。
进一步的，所述多路侧单元信号同步发送方法，其特征在于，还包括，采用交替错开配置的方式对不同车道对应的DSRC信号的发送信道进行设置。
第二方面，本发明实施例还提供一种多路侧单元信号同步发送装置，包括：信号发送时间校准单元，用于在多车道设置的路侧单元上电后，利用卫星定位系统授时信号分别进行DSRC信号发送时间校准，并按照预设周期同步发送DSRC信号；信号分析及接收单元，用于当安装车载单元的车辆进入ETC车道时，根据同一时间检测到的DSRC信号的强弱差异，接收对应所述ETC车道的目标DSRC信号。
进一步的，所述的多路侧单元信号同步发送装置，还包括：时间及校准误差设置单元，用于在利用卫星定位系统授时信号进行时间校准之后，针对多车道上若干个路侧单元分别设置DSRC信号的时间发送间隔，并设置相应的校准误差。
进一步的，所述信号发送时间校准单元具体用于：针对多车道设置的路侧单元按照预设的周期使用卫星定位系统授时信号进行时间校准，同步路侧单元DSRC信号发送的时间基线，由所述路侧单元实时判断当前DSRC信号发送时间线是否到了DSRC信号的时间发送间隔对应的发送窗口，若是，则同步发送DSRC信号。
进一步的，所述信号分析及接收单元具体用于：获得同一时间内不同车道设置的路侧单元分别发送的DSRC信号，分析各个DSRC信号的信号强度，将信号强度最高的DSRC信号确定为对应当前ETC车道的目标DSRC信号，并接收所述目标DSRC信号进行交易任务。
进一步的，所述多路侧单元信号同步发送装置，其特征在于，还包括：芯片设置单元，用于预先在所述路侧单元中内置定位芯片，所述定位芯片为GPS定位芯片或者北斗定位芯片。
进一步的，所述多路侧单元信号同步发送装置，其特征在于，还包括，信道配置单元，用于采用交替错开配置的方式对不同车道对应的DSRC信号的发送信道进行设置。
第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：处理器以及存储器；所述存储器，用于存储多路侧单元信号同步发送方法的程序，该电子设备通电并通过所述处理器运行该多路侧单元信号同步发送方法的程序后，执行上述任意一项所述的多路侧单元信号同步发送方法。
第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于被处理器执行上述任一项所述的多路侧单元信号同步发送方法。
采用本申请所述的多路侧单元信号同步发送方法，能够通过卫星授时进行多路侧单元时间基准，提高了信息交互的精确性，有效的避免邻道干扰问题，同时可有效降低设备同步的施工的成本及难度、增加了系统的可靠性、有限提高了设备的远程可维护性，便于后续维护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供的一种多路侧单元信号同步发送方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种多路侧单元信号同步发送装置的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种多路侧单元信号同步发送方法的具体应用的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种路侧单元北斗同步DSRC信号发送流程图；
图6为本发明实施例提供的一种路侧单元同步DSRC信号发送时间基线示意图；
图7为本发明实施例提供的一种多路侧单元信号同步发送方法中同步DSRC信号重叠的示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
下面基于本发明所述的一种多路侧单元信号同步发送方法，对其实施例进行详细描述。如图1所示，其为本发明实施例提供的一种多路侧单元信号同步发送方法的流程图，具体实现过程包括以下步骤：
步骤S101：在多车道设置的路侧单元上电后，利用卫星定位系统授时信号分别进行DSRC信号发送时间校准，并按照预设周期同步发送DSRC信号。
在本步骤中，可针对多车道设置的路侧单元按照预设的周期使用卫星定位系统授时信号进行时间校准，同步路侧单元DSRC信号发送的时间基线，由所述路侧单元实时判断当前DSRC信号发送时间线是否到了DSRC信号的时间发送间隔对应的发送窗口，若是，则同步发送DSRC信号。
在具体实施过程中，需要预先在所述路侧单元的天线盒中内置定位芯片，通过卫星同步DSRC信号发送时间基线，从而使得主控盒之间避免通过物理连线进行同步，同时无需再区分主从关系。其中，所述定位芯片包括GPS定位芯片、北斗定位芯片等吗，在此不做具体限定。
需要说明的是，在利用卫星定位系统授时信号进行时间校准之后，还需要针对多车道上若干个路侧单元分别设置DSRC信号的时间发送间隔，并设置相应的校准误差，从而提高同步发送的精准度。
步骤S102：当安装车载单元的车辆进入ETC车道时，根据同一时间检测到的DSRC信号的强弱差异，接收对应所述ETC车道的目标DSRC信号。
在本步骤中，当车辆进入预定区域时，可首先通过车载单元(OBU)获得同一时间内不同车道设置的路侧单元分别发送的DSRC信号，分析各个DSRC信号的信号强度，将信号强度最高的DSRC信号确定为对应当前ETC车道的目标DSRC信号，并接收所述目标DSRC信号进行交易任务。
如图4和6所示，在本发明实施例中，需要针对多个车道的路侧单元(RSU)周期性(T1)的使用卫星授时进行时间校准，时间误差D1(us级)多个路侧单元在时间校准后，可统一将时间基线校准为0，之后以固定的时间间隔(T2)进行信号发送。其中，主控盒MCU系统时钟T1内的时钟漂移为D2。路侧单元5.8G-DSRC专用信号的基带编码时间为T3。车辆上安装的车载单元在一个目标车道内通常只能接收到信号强度大的信号，当两个DSRC信号时空上重叠时，会导致弱信号数据丢失。因此当多路侧单元在周期T1时间的北斗GPS卫星授时误差D1+周期T1内的MCU时钟漂移误差D2＜DSRC信号基带编码时间T3时，该目标车道的路侧单元信号和邻车道的路侧单元信号在时空上必然存在重叠区，该目标车道路侧单元的强信号则可以盖过邻车道路侧单元的弱信号，使车载单元无法收到完整的邻车道路侧单元弱信号，只能收到该目标车道路侧单元的强信号，从而避免了邻道干扰问题。需要说明的是，在具体实施过程中，一个完整的DSRC信号带有前导码和校验位，中间任意数据丢失，都会导致数据不合法，车载单元解码失败，因此应当保证DSRC信号数据的完整性。
如图5和7所示，在一个安装北斗定位芯片的完整实施例中，多车道路侧单元在上电后，可基于安装的北斗定位芯片自行利用北斗授时信号进行DSRC信号发送时间校准，DSRC发送信道在各个道路中交替错开配置，比如车道1-信道0、车道2-信道1、车道3-信道0，在此不做具体限定。
路侧单元实时判断当前DSRC信号发送时间线是否到了发送窗口，若到了信号发送窗口后则进行DSRC信号的发送。在具体实施过程中，由于北斗授时时间误差在50us以下，路侧单元的主控芯片1小时内时间漂移小于1ms，因此各个路侧单元信号发送窗口是一致的。采用北斗100ms周期校准时间，可保证1小时内各路侧单元的DSRC信号发送时间误差小于1ms。
当安装车载单元的车辆进入ETC车道2时，由于各路侧单元DSRC发送时间窗口一致，该ETC车道2路侧单元发送交易信号的时候，其余各个车道内的路侧单元也同时发送DSRC信号，彼此之间的时间误差为1ms，小于DSRC信号的编码时间，因此在同一时空会存在信号重叠(如图7所示)。但是，ETC车道1的路侧单元1和ETC车道3的路侧单元3泄漏到ETC车道2的DSRC信号强度要比路侧单元2信号强度小20db，由于车载单元邻信道抑制比为15db，因此车载单元只能接收到路侧单元2的DSRC信号，接收不到路侧单元1和路侧单元3的DSRC信号。
车载单元接收到路侧单元2的信道1信号后，回复信道1的信号给相应的路侧单元。由于路侧单元1和路侧单元3是信道0，接收不到该车载单元回复的信道1信号。因此路侧单元1和路侧单元3不接入交易，只有路侧单元2和车载单元接入交易，从而有效避免了邻道干扰的问题。
采用本发明所述的多路侧单元信号同步发送方法，能够通过卫星授时进行多路侧单元时间基准，提高了信息交互的精确性，有效的避免邻道干扰问题，同时可有效降低设备同步的施工的成本及难度、便于后续维护。
与上述提供的一种多路侧单元信号同步发送方法相对应，本发明还提供一种多路侧单元信号同步发送装置。由于该装置的实施例相似于上述方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处请参见上述方法实施例部分的说明即可，下面描述的多路侧单元信号同步发送装置的实施例仅是示意性的。请参考图2所示，其为本发明实施例提供的一种多路侧单元信号同步发送装置的示意图。
本发明所述的一种多路侧单元信号同步发送装置包括如下部分：
信号发送时间校准单元201，用于在多车道设置的路侧单元上电后，利用卫星定位系统授时信号分别进行DSRC信号发送时间校准，并按照预设周期同步发送DSRC信号；
信号分析及接收单元202，用于当安装车载单元的车辆进入ETC车道时，根据同一时间检测到的DSRC信号的强弱差异，接收对应所述ETC车道的目标DSRC信号。
采用本发明所述的多路侧单元信号同步发送装置，能够通过卫星授时进行多路侧单元时间基准，提高了信息交互的精确性，有效的避免邻道干扰问题，同时可有效降低设备同步的施工的成本及难度、便于后续维护。
与上述提供的多路侧单元信号同步发送方法相对应，本发明还提供一种电子设备。由于该电子设备的实施例相似于上述方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处请参见上述方法实施例部分的说明即可，下面描述的电子设备仅是示意性的。如图3所示，其为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。该电子设备具体包括：处理器301和存储器302；其中，存储器302用于运行一个或多个程序指令，用于存储多路侧单元信号同步发送方法的程序，该电子设备通电并通过所述处理器301运行该多路侧单元信号同步发送方法的程序后，执行上述任意一项所述的多路侧单元信号同步发送方法。
与上述提供的一种多路侧单元信号同步发送方法相对应，本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于被处理器执行上述任一项所述的多路侧单元信号同步发送方法。由于该计算机可读存储介质的实施例相似于上述方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处请参见上述方法实施例部分的说明即可，该部分描述的计算机可读存储介质仅是示意性的。
综上所述，需要说明的是，在本发明实施例中，处理器或处理器模块可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。处理器读取存储介质中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
存储介质可以是存储器，例如可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。
其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，简称EEPROM)或闪存。
易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，简称DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM，简称DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(EnhancedSDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synch link DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Ram bus RAM，简称DRRAM)。
本发明实施例描述的存储介质旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件与软件组合来实现。当应用软件时，可以将相应功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
