[發明專利]基于LED車燈的ETC可見光無線通信接入方法

有效

• 申請號: 201310713953.8
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103729898A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 朱娜;劉濤;諸葛恒丹;李紀斌
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G07B15/06
• 分類號: G07B15/06
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 樊文紅

技術領域

本發明涉及可見光無線通信及車輛自動識別技術領域，尤其涉及一種基于LED車燈的ETC可見光無線通信接入方法。

背景技術

ETC（Electronic?Toll?Collection?Systems，電子不停車收費系統）是目前世界各國均在大力推崇的先進的收費方式。車主只需在車窗上安裝電子標簽，車輛在經過收費站時，通過收費站點設置的讀寫器對經過車輛的電子標簽進行讀寫識別，并自動從預先綁定的射頻卡或銀行帳戶上扣除相應費用，無需車主停車和人工繳費即可快速通過收費站點，真正實現一路暢通。

LED車燈是指采用LED(發光二極管)為光源的車燈。因為LED具有亮度高、低功耗、壽命長、綠色環保的特點，所以LED被廣泛應用于汽車領域。利用白光LED進行通信成為一種新型的光無線通信技術。可見光無線通信技術適用于電子不停車收費系統中的無線短距離通信。目前應用于ETC系統中的無線短距離通信技術主要是射頻。但是，射頻通信方式會對其他電磁系統產生電磁干擾，而且基于射頻的短距離通信技術需要安裝額外的專用無線設備。而可見光對人類安全、發射功率高、無需申請無線電頻譜證、無電磁干擾。

現有技術中，RFID和ETC技術在門禁系統中的應用(計算機時代，2013-02-15)?介紹了無線射頻識別和電子不停車收費的基本概念、工作原理及相關技術。分析了當前車庫門禁系統和樓宇門禁系統在實際應用中存在的問題。借鑒了高速公路電子不停車收費系統的成熟應用經驗，但是該系統前端通信是采用無線射頻方式，因此，通信方式不適用于基于LED車燈的ETC的通信方式。

申請號為201210042738.5的中國專利申請也提到了基于LED可見光通信的小區車輛出入系統，但文中主要提出門禁的設施包括位移傳感器，自動欄桿機和車載設施，車載設施包括發射LED可見光信號的LED可見光發射器，但沒有具體提出采用LED發射機與小區車輛出入系統中的通信系統。

針對以上技術問題，本發明提供了一種基于LED車燈的ETC可見光無線通信接入方法。

發明內容

本發明針對LED車燈在ETC電子不停車收費系統的可見光通信接入，原ETC通信協議的物理層不適用于可見光無線通信，但是數據鏈路層及應用層是由適合LED車燈可見光無線通信的數據鏈路層和應用層協議組成，仍然適用于LED車燈可見光無線通信的要求，因此，本發明基于LED車燈的ETC可見光無線通信接入方法主要解決可見光通信在ETC通信協議中的物理層規范定義，無縫接入其數據鏈路層及應用層，從而完成LED車燈與ETC可見光無線通信的接入。

為了實現上述目的，本發明實施案例提供的技術方案如下：

一種基于LED車燈的ETC可見光無線通信接入方法，所述方法包括：

S1、定義物理層中可見光通信的技術指標及對應的數據單元幀；

S2、物理層提供訪問該層時讀取/設置物理層參數功能的服務原語，接入到數據鏈路層；

S3、數據鏈路層中的MAC子層進行數據發送、數據接收及數據確認，數據鏈路層中的LLC子層進行差錯檢測及流量控制；

S4、應用層對數據鏈路層的服務原語作出應答，完成車載設備與終端系統之間的基于LED車燈的ETC可見光無線通信。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S1中的可見光通信的技術指標具體包括：可見光通信距離為1~200m，波長范圍為380~900nm，誤碼率為10^-6~10^-9。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S1中的可見光通信的技術指標還包括：LED車燈所需的驅動電源為12V~60V，LED車燈發出可見光的光通量為900~1100lm，亮度為90~100cd/m²，光照強度為50~250lx。

作為本發明的進一步改進，所述物理層的工作模式為PHYⅠ，具體為：

數據傳輸速率為11.67~266.6kb/s，采用二進制序列調制，時鐘頻率小于或等于400kHz。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S3中的數據發送步驟具體為：

MAC子層判斷是否發送數據，若是，則將給發送的數據加上控制信息，最終將數據及控制信息中規定的格式發送到物理層。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S3中的數據接收步驟具體為：

MAC子層接收輸入的數據并判斷數據是否發生傳輸錯誤，若否，則去掉控制信息，并將輸入的數據發送至LLC子層。