[實用新型]一種基于相控陣與雷達技術的路側單元

有效

• 申請號: 201720534264.4
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN207020726U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 曹雪冬;趙寶明;馬春香;尚雪輝;武宏偉
• 申請（專利權）人: 北京萬集科技股份有限公司
• 主分類號: G07B15/06
• 分類號: G07B15/06;G01S13/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及智能交通系統中電子收費技術領域。具體的講來，是一種基于相控陣與雷達技術的路側單元。

背景技術

電子收費(ETC：Electronic Toll Collection)系統又稱為不停車收費系統。ETC系統采用專用短程無線通信(DSRC：Dedicated Short-Range Communication)技術來完成整個收費過程，以使車輛在整個收費過程中保持行駛狀態而不用停車。

路側單元(RSU：Road Side Unit)是安裝在ETC車道的一側，用于和車載單元(OBU：On Board Unit)進行通信，實現車輛身份識別，電子扣費等操作。

RSU作為ETC系統中的關鍵組成部分，在裝有OBU的車輛進入高速路口的ETC車道時，OBU能否與RSU準確的進行交易就成為了RSU的一大難點。微波雷達技術可以精確的對檢測目標進行定位，如果檢測到目標在合法的交易范圍之內，則允許交易，如果檢測目標不在合法的交易的范圍之內，則放棄交易，繼續對檢測目標所在區域的合法性進行判定。有了此定位技術，就能夠保障RSU準確的與OBU進行交易。

實用新型內容

本實用新型是基于現有ETC系統的路側單元，通過技術創新，將雷達技術與相控陣技術相結合而設計的一款新型的路側單元系統。本實用新型包括雷達模塊、相控陣模塊、控制模塊、電源及通信接口模塊。其特征是，既具有相控陣的集中掃描、遠距離通信、高可靠性等優點，還 具有雷達技術的多目標高精度定位、靈活擴展等優點，可解決鄰道干擾、跟車等問題，還能可靠實現高速過車，達到提高交易成功率的目的。

所述的雷達模塊具備多目標分辨能力，通過多臺雷達主機對同一目標的距離進行測量，解算出檢測目標的三維空間坐標，精確地、無遺漏地指導RSU交易，能直接解決鄰道干擾和鄰道交易等問題，提高交易成功率。

所述的相控陣模塊利用信號相位與幅度在空間疊加的關系，達到使特定區域信號加強、而其他區域信號減弱的目的，使RSU天線的通信區域集中，提高RSU的接收靈敏度。在發射功率不變的情況下，使RSU與OBU通信距離更遠，通信更穩定、更可靠，可提高過車速度，同時還能在一定程序上解決鄰道干擾問題。

所述的控制模塊接收雷達模塊的定位信息，使相控陣模塊指向OBU所在區域，并完成與OBU的信息交互。另外，控制模塊還通過接口模塊實現與車道控制器或計算機的通信。

所述的電源及通信接口模塊為控制模塊、雷達模塊和相控陣模塊供電，并且確保各模塊之間的準確通信。

本實用新型通過相控陣模塊發送特定波束對車道區域進行掃描，并接收信號，實現與車載OBU的通信。雷達模塊完成定位，輸出精確的車輛位置信息給控制模塊。控制模塊接收雷達模塊的定位信息，使相控陣模塊指向車輛所在區域，并完成與OBU的信息交互。另外，控制模塊還通過接口模塊實現與車道控制器或計算機的通信。

本實用新型的有益效果是：相控陣波束掃描可根據OBU所在的位置 調整發送區域，讓OBU一直在處在信號最強最可靠點，保證了通信信號質量，提高通信穩定性與可靠性。通過精確的雷達模塊的定位來指導控制模塊的交易，可有效區分鄰道OBU，徹底解決鄰道干擾。

附圖說明

圖1為本實用新型系統整體框圖。

圖2為本實用新型系統整體工作流程圖。

具體實施方式

為了更好的說明本實用新型的目的、技術方案，下面結合附圖來做進一步描述，在此先聲明，以下的具體實施方式僅用于說明本實用新型，但是并沒有限制本實用新型的使用范圍。

圖1為本實用新型的整體組成框圖，包括下述幾個模塊：101相控陣模塊、102雷達模塊、103控制模塊、104電源及通信接口模塊等。

圖2所述為整個系統的工作流程圖，當整個系統上電初始化時，103控制模塊初始化配置，101相控陣指向初始區域，然后發送廣播信號，103控制模塊判斷初始區域是否有OBU回復信息，如果判斷沒有OBU回復信息，則101相控陣指向下一個區域，103控制模塊繼續進行判斷。當收到OBU回復信息后，103控制模塊控制102雷達模塊對此區域內的目標進行精確定位，定位信息由102雷達模塊通過104通信接口與103控制模塊進行通信，由103控制模塊判斷目標位置是否合法，合法后就通過104通信接口控制101相控陣模塊對此位置進行精確掃描，實時跟蹤此目標OBU從而進行準確交易。

以上所述的具體實施方案僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員 在本實用新型披露的技術范圍內，根據本實用新型的技術方案及其構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。