一種具備雙機備份的路側單元及其室內單元的製作方法
2023-05-23 01:48:11
專利名稱：一種具備雙機備份的路側單元及其室內單元的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及智能交通系統(Intelligent Transport System, ITS)領域,具體涉及一種具備雙機備份的路側單元(Road Side Unit，RSU)及其室內單元。
背景技術：
在ITS 領域的專用短程通信(Dedicated Short Range Communication, DSRC)中，RSU分為室外單元和室內單元兩部分，其中，室外單元主要用於負責與車載單元(On BoardUnit, 0BU)進行無線通信，以獲取目標信息；而室內單元主要用於負責與管理中心進行通信、交換數據，同時還用於對室外單元和OBU進行監控和控制。而實踐中發現，RSU的室內單元一旦出現故障，例如在電子收費(Electronic TollCollection，ETC)應用中，如果在車輛運行高峰期RSU的室內單元出現故障，將會導致收費車道關閉，造成車輛嚴重堵塞，嚴重影響車輛通行效率。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種具備雙機備份的路側單元(RSU)及其室內單元，該RSU及其室內單元具有穩定性高、維護難度低等優點。本實用新型提供一種具備雙機備份的的路側單元(RSU)的室內單元，包括第一單板、第二單板、交換機模塊以及串口復用模塊；所述第一單板和第二單板分別與所述路側單元的室外單元、所述交換機模塊以及所述串口復用模塊連接；其中，所述第一單板和第二單板用於相互備份。作為一種可能的實施方式，所述第一單板的光電轉換器用於通過光纖與光纖耦合器第一側的第一埠連接；所述第二單板的光電轉換器用於通過光纖與所述光纖耦合器第一側的第二埠連接；所述光纖耦合器第二側的埠用於通過光纖與所述路側單元的室外單元的光電轉換器連接；所述第一單板的第一串口與所述串口復用模塊的第一側的第一埠連接；所述第二單板的第一串口與所述串口復用模塊的第一側的第二埠連接；所述第一單板的第二串口與所述第二單板的第二串口連接，所述第一單板的第一網口連接所述交換機模塊，所述第二單板的第一網口用於連接所述交換機模塊，所述第一單板的第二網口與所述第二單板的第二網口連接。作為一種可能的實施方式，所述第二單板具體用於檢測所述第一單板的第二串口周期性發送的心跳信息和/或檢測所述第一單板的第二網口周期性發送的心跳信息，若連續若干次未檢測到所述第一單板的第二串口和/或所述第一單板的第二網口周期性發送的心跳信息，或者，若從檢測到的所述第一單板的第二串口和/或所述第一單板的第二網口周期性發送的心跳信息中確認出所述第一單板故障，切換成主用單板進行工作。作為一種可能的實施方式，該室內單元還包括電源備份模塊，所述電源備份模塊至少包括第一 AC-DC電源模塊以及第二 AC-DC電源模塊；所述第一AC-DC電源模塊的交流電輸入口以及所述第二AC-DC電源模塊的交流電輸入口分別用於輸入交流電；所述第一 AC-DC電源模塊的直流電輸出口分別連接所述第一單板的直流電輸入口和所述第二單板的直流電輸入口 ；所述第二 AC-DC電源模塊的直流電輸出口分別連接所述第一單板的直流電輸入口和所述第二單板的直流電輸入口。作為一種可能的實施方式，所述電源備份模塊還包括避雷器，所述避雷器的交流電輸出口分別連接所述第一 AC-DC電源模塊的交流電輸入口以及所述第二 AC-DC電源模塊的交流電輸入口 ；其中，所述避雷器用於將外部輸入的交流電分別輸出給所述第一 AC-DC電源模塊以及第二 AC-DC電源模塊；所述第一 AC-DC電源模塊以及第二 AC-DC電源模塊分別用於接收所述避雷器輸出的交流電，並分別輸出直流電給所述第一單板和第二單板，以形成對所述第一單板和第二單板的電源備份。作為一種可能的實施方式，當所述第一 AC-DC電源模塊和所述第二 AC-DC電源模塊輸出的電壓差小於門限電壓時，所述第一單板和所述第二單板的負載電流由所述第一AC-DC電源模塊和所述第二 AC-DC電源模塊均分提供；當所述第一 AC-DC電源模塊和所述第二 AC-DC電源模塊輸出的電壓差大於所述門限電壓時，所述第一單板和所述第二單板的負載電流由所述第一 AC-DC電源模塊和第二AC-DC電源模塊中輸出電壓高的電源模塊提供。作為一種可能的實施方式，當所述第一單板正常工作時，所述第一單板還用於通過所述第一單板的第二串口和/或所述第一單板的第二網口周期性發送心跳信息給所述第二單板，以及在連續若干次未收到所述第二單板的心跳信息，或者從收到的所述第二單板的心跳信息中確認第二單板故障時，所述第一單板將所述第二單板的故障信息上報給所述交換機。作為一種可能的實施方式，當所述第一單板正常工作時，所述第一單板還用於通過所述第一單板的第二串口和/或所述第一單板的第二網口周期性發送心跳信息給所述第二單板，如果所述第一單板連續若干次未從第二網口接收到所述第二單板的心跳信息，但是從第二串口接收到所述第二單板的心跳信息，則所述第一單板將所述第一單板和所述第二單板之間的網絡連接故障信息上報給所述交換機。作為一種可能的實施方式，當所述第一單板正常工作時，所述第一單板還用於通過所述第一單板的第二串口和/或所述第一單板的第二網口周期性發送心跳信息給所述第二單板，如果所述第一單板連續若干次未從第二串口接收到所述第二單板的心跳信息，但是從第二網口接收到所述第二單板的心跳信息，則所述第一單板將所述第一單板和所述第二單板之間的串口連接故障信息上報給所述交換機。作為一種可能的實施方式，所述光纖為單模單芯光纖。本實用新型提供一種應用於專用短程通信的路側單元，包括室外單元、光纖耦合器以及所述的室內單元，其中所述室內單元的第一單板的光電轉換器通過光纖與所述光纖耦合器第一側的第一埠連接；所述室內單元的第二單板的光電轉換器通過光纖與所述光纖耦合器第一側的第二埠連接；[0025]所述光纖耦合器第二側的埠通過光纖與所述室外單元的光電轉換器連接。本實用新型中，RSU的室內單元對其單板進行了有效備份，使得第二單板檢測到第一單板故障時，第二單板可以立即切換成第一單板進行工作，以保證RSU及其室內單元的正常工作，從而可以提高室內單元的穩定性。另外，由於第二單板的存在避免了在車輛運行高峰期需要對故障單板進行維護，從而不僅可以提高RSU及其室內單元的使用效率，還降低維護難度。
為了更清楚地說明本實用新型中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型提供的一種具備雙機備份的RSU的室內單元的結構圖；圖2是圖1所示的室內單元中的電源備份模塊的結構圖；圖3是本實用新型提供的一種具備雙機備份的RSU的結構圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。本實用新型提供了一種具備雙機備份的路側單元(RSU)及其室內單元，該RSU及其室內單元具有穩定性高、維護難度低等優點。以下通過具體實施例來進行說明。請參閱圖1，圖1是本實用新型提供的一種具備雙機備份的RSU的室內單元的結構圖。如圖1所示，該RSU的室內單元包括第一單板10、第二單板20，交換機模塊30以及串口復用模塊40，其中第一單板10和第二單板20分別與路側單元的室外單元、交換機模塊30以及串口復用模塊40連接；其中，第一單板10和第二單板20用於相互備份。作為一種可能的實施方式，第一單板10的光電轉換器11用於通過光纖與光纖耦合器50(外部的)第一側的第一埠連接；第二單板20的光電轉換器21用於通過光纖與光纖率禹合器50第一側的第二埠連接；光纖稱合器50第二側的埠用於通過光纖與該RSU的室外單元的光電轉換器連接；第一單板10的第一串口 15與串口復用模塊40的第一側的第一埠連接；第二單板20的第一串口 25與串口復用模塊40的第一側的第二埠連接；其中，串口復用模塊40的第二側的一個埠可以連接上層設備；第一單板10的第二串口 12與第二單板20的第二串口 22連接，第一單板10的第一網口 13連接交換機模塊30，第二單板20的第一網口 23用於連接交換機模塊30，第一單板10的第二網口 14與第二單板20的第二網口 24連接。[0039]作為一種可能的實施方式，第二單板20用於檢測第一單板10的第二串口 12周期性發送的心跳信息以及檢測第一單板10的第二網口 14周期性發送的心跳信息，若連續若干次未檢測到第一單板10的第二串口 12和/或第一單板10的第二網口 14周期性發送的心跳信息，或者，若從檢測到的第一單板10的第二串口 12和/或第一單板10的第二網口14周期性發送的心跳信息中確認出第一單板10故障，則第二單板20切換成主用單板進行工作。本實用新型中，第一單板10和第二單板20上電啟動後，分別進行自檢，自檢完成後，第一單板10和第二單板20將進行握手信息的確認,然後確認主備之分。本實用新型對室內單元內的第一單板10和第二單板20並沒有明確的限定，換句話說，本實用新型並沒有限定室內單元中哪一個單板作為第一單板，哪一個單板作為第二單板，只要室內單元中的一個單板作為主用單板進行工作時，該單板就可以看作是第一單板，而另一個不工作的單板就可以看作是第二單板。請一併參閱圖2，圖2是圖1所示的室內單元中的電源備份模塊200的結構圖。如圖2所示，該電源備份模塊包括第一 AC-DC電源模塊201以及第二 AC-DC電源模塊202 ；其中，第一 AC-DC電源模塊201的交流電輸入口以及第二 AC-DC電源模塊202的交流電輸入口分別用於輸入交流電；第一 AC-DC電源模塊201的直流電輸出口分別連接RSU的室內單元的第一單板10的直流電輸入口和RSU的室內單元的第二單板20的直流電輸入口 ；第二 AC-DC電源模塊202的直流電輸出口分別連接RSU的室內單元的第一單板10的直流電輸入口和RSU的室內單元的第二單板20的直流電輸入口。如圖2所示，該電源備份模塊還包括避雷器203，避雷器203的交流電輸出口分別連接第一 AC-DC電源模塊201的交流電輸入口以及第二 AC-DC電源模塊202的交流電輸入口 ；其中，避雷器203用於將外部輸入的交流電分別輸出給第一 AC-DC電源模塊201以及第
二AC-DC電源模塊202 ;第一 AC-DC電源模塊201以及第二 AC-DC電源模塊202分別用於接收避雷器203輸出的交流電，並分別輸出直流電給RSU的室內單元的第一單板10和RSU的室內單元的第二單板20，以形成對RSU的室內單元的第一單板10和RSU的室內單元的第二單板20的電源備份。其中，第一 AC-DC電源模塊201的交流電輸入口以及第二 AC-DC電源模塊202的交流電輸入口分別用於輸入交流電；第一 AC-DC電源模塊201的直流電輸出口分別連接RSU的室內單元的第一單板10的直流電輸入口和RSU的室內單元的第二單板20的直流電輸入口 ；第二 AC-DC電源模塊202的直流電輸出口分別連接RSU的室內單元的第一單板10的直流電輸入口和RSU的室內單元的第二單板20的直流電輸入口。本實用新型中，第一 AC-DC電源模塊201以及第二 AC-DC電源模塊202可以是兩個型號規格相同的電源模塊，第一 AC-DC電源模塊201以及第二 AC-DC電源模塊202同時給RSU的室內單元的第一單板10和RSU的室內單元的第二單板20提供電源，其中，一個電源模塊出現故障時，另一個電源能無縫切換，保證室內單元的正常工作。作為一種可能的實施方式，當第一 AC-DC電源模塊201和第二 AC-DC電源模塊202輸出的電壓差小於門限電壓(如IOOmV)時，RSU的室內單元的第一單板10和RSU的室內單元的第二單板20的負載電流由第一 AC-DC電源模塊201和第二 AC-DC電源模塊202均分提供。作為一種可能的實施方式，當第一 AC-DC電源模塊201和第二 AC-DC電源模塊202輸出的電壓差大於門限電壓(如IOOmV)時，RSU的室內單元的第一單板10和RSU的室內單元的第二單板20的負載電流由第一 AC-DC電源模塊201和第二 AC-DC電源模塊202中輸電壓高的電源模塊提供。作為一種可能的實施方式，當RSU的室內單元的第一單板10正常工作時，RSU的室內單元的第一單板10還用於通過RSU的室內單元的第一單板10的第二串口 12和RSU的室內單元的第一單板10的第二網口 14周期性發送心跳信息給RSU的室內單元的第二單板20，以及在連續若干次未收到RSU的室內單元的第二單板20的心跳信息，或者從收到的RSU的室內單元的第二單板20的心跳信息中確認RSU的室內單元的第二單板20故障時，RSU的室內單元的第一單板10將RSU的室內單元的第二單板20的故障信息上報給交換機模塊30。作為一種可能的實施方式，當RSU的室內單元的第一單板10正常工作時，RSU的室內單元的第一單板10還用於通過RSU的室內單元的第一單板10的第二串口 12和RSU的室內單元的第一單板10的第二網口 14周期性發送心跳信息給RSU的室內單元的第二單板20，如果RSU的室內單元的第一單板10連續若干次未從第二網口 14接收到RSU的室內單元的第二單板20的心跳信息，但是從第二串口 12接收到RSU的室內單元的第二單板20的心跳信息，則RSU的室內單元的第一單板10將RSU的室內單元的第一單板10和RSU的室內單元的第二單板20之間的網絡連接故障信息上報給交換機模塊30。作為一種可能的實施方式，當RSU的室內單元的第一單板10正常工作時，RSU的室內單元的第一單板10還用於通過RSU的室內單元的第一單板10的第二串口 12和RSU的室內單元的第一單板10的第二網口 14周期性發送心跳信息給RSU的室內單元的第二單板20，如果RSU的室內單元的第一單板10連續若干次未從第二串口 12接收到RSU的室內單元的第二單板20的心跳信息，但是從第二網口 14接收到RSU的室內單元的第二單板20的心跳信息，則RSU的室內單元的第一單板10將RSU的室內單元的第一單板10和RSU的室內單元的第二單板20之間的串口連接故障信息上報給交換機模塊30。作為一種可能的實施方式，第二串口 12和第二串口 22可以是RS232接口。作為一種可能的實施方式，上述光纖可以為單模單芯光纖。請參閱圖3，圖3是本實用新型提供的一種具備雙機備份的RSU的結構圖。如圖3所示，該RSU包括室外單元301、光纖耦合器302以及室內單元303。其中，室內單元303的結構圖已經前面實施例中進行了詳細介紹，本實用新型此處不作贅述。其中，室內單元303的第一單板的光電轉換器通過光纖與光纖耦合器302第一側的第一埠連接；室內單元303的第二單板的光電轉換器通過光纖與光纖耦合器302第一側的第二埠連接；其中，光纖耦合器302第二側的埠通過光纖與室外單元301的光電轉換器連接。本實用新型中，室外單元301的結構及其功能是本領域技術人員所公知的，本實用新型此處不作贅述。作為一種可能的實施方式，在圖3所不的RSU中，光纖可以為單模單芯光纖。[0061]本實用新型中，RSU的室內單元對其單板進行了有效備份，使得第二單板檢測到第一單板故障時，第二單板可以立即切換成第一單板進行工作，以保證RSU及其室內單元的正常工作，從而可以提高室內單元的穩定性。另外，由於第二單板的存在避免了在車輛運行高峰期需要對故障單板進行維護，從而不僅可以提高RSU及其室內單元的使用效率，還降低維護難度。以上對本實用新型所提供的RSU及其室內單元進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思路，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種具備雙機備份的路側單元的室內單元，其特徵在於，包括 第一單板、第二單板、交換機模塊以及串口復用模塊； 所述第一單板和第二單板分別與所述路側單元的室外單元、所述交換機模塊以及所述串口復用模塊連接； 其中，所述第一單板和第二單板用於相互備份。
2.根據權利要求1所述的室內單元，其特徵在於， 所述第一單板的光電轉換器用於通過光纖與光纖耦合器第一側的第一埠連接；所述第二單板的光電轉換器用於通過光纖與所述光纖耦合器第一側的第二埠連接；所述光纖耦合器第二側的埠用於通過光纖與所述路側單元的室外單元的光電轉換器連接； 所述第一單板的第一串口與所述串口復用模塊的第一側的第一埠連接；所述第二單板的第一串口與所述串口復用模塊的第一側的第二埠連接； 所述第一單板的第二串口與所述第二單板的第二串口連接，所述第一單板的第一網口連接所述交換機模塊，所述第二單板的第一網口用於連接所述交換機模塊，所述第一單板的第二網口與所述第二單板的第二網口連接。
3.根據權利要求2所述的室內單元，其特徵在於，所述第二單板用於檢測所述第一單板的第二串口周期性發送的心跳信息和/或檢測所述第一單板的第二網口周期性發送的心跳信息，若連續若干次未檢測到所述第一單板的第二串口和/或所述第一單板的第二網口周期性發送的心跳信息，或者，若從檢測到的所述第一單板的第二串口和/或所述第一單板的第二網口周期性發送的心跳信息中確認出所述第一單板故障，切換成主用單板進行工作。
4.根據權利要求1、2或3所述的室內單元，其特徵在於，還包括電源備份模塊，所述電源備份模塊至少包括第一 AC-DC電源模塊以及第二 AC-DC電源模塊； 所述第一 AC-DC電源模塊的交流電輸入口以及所述第二 AC-DC電源模塊的交流電輸入口分別用於輸入交流電； 所述第一 AC-DC電源模塊的直流電輸出口分別連接所述第一單板的直流電輸入口和所述第二單板的直流電輸入口 ；所述第二 AC-DC電源模塊的直流電輸出口分別連接所述第一單板的直流電輸入口和所述第二單板的直流電輸入口。
5.根據權利要求4所述的室內單元，其特徵在於，所述電源備份模塊還包括避雷器，所述避雷器的交流電輸出口分別連接所述第一 AC-DC電源模塊的交流電輸入口以及所述第二 AC-DC電源模塊的交流電輸入口 ；其中，所述避雷器用於將外部輸入的交流電分別輸出給所述第一 AC-DC電源模塊以及第二 AC-DC電源模塊；所述第一 AC-DC電源模塊以及第二AC-DC電源模塊分別用於接收所述避雷器輸出的交流電，並分別輸出直流電給所述第一單板和第二單板，以形成對所述第一單板和第二單板的電源備份。
6.根據權利要求5所述的室內單元，其特徵在於， 當所述第一 AC-DC電源模塊和所述第二 AC-DC電源模塊輸出的電壓差小於門限電壓時，所述第一單板和所述第二單板的負載電流由所述第一 AC-DC電源模塊和所述第二AC-DC電源模塊均分提供； 當所述第一AC-DC電源模塊和所述第二AC-DC電源模塊輸出的電壓差大於所述門限電壓時，所述第一單板和所述第二單板的負載電流由所述第一 AC-DC電源模塊和第二 AC-DC電源模塊中輸出電壓高的電源模塊提供。
7.根據權利要求1、2或3所述的室內單元，其特徵在於， 當所述第一單板正常工作時，所述第一單板還用於通過所述第一單板的第二串口和/或所述第一單板的第二網口周期性發送心跳信息給所述第二單板，以及在連續若干次未收到所述第二單板的心跳信息，或者從收到的所述第二單板的心跳信息中確認第二單板故障時，所述第一單板將所述第二單板的故障信息上報給所述交換機。
8.根據權利要求1、2或3所述的室內單元，其特徵在於， 當所述第一單板正常工作時，所述第一單板還用於通過所述第一單板的第二串口和/或所述第一單板的第二網口周期性發送心跳信息給所述第二單板，如果所述第一單板連續若干次未從第二網口接收到所述第二單板的心跳信息，但是從第二串口接收到所述第二單板的心跳信息，則所述第一單板將所述第一單板和所述第二單板之間的網絡連接故障信息上報給所述交換機。
9.根據權利要求1、2或3所述的室內單元，其特徵在於， 當所述第一單板正常工作時，所述第一單板還用於通過所述第一單板的第二串口和/或所述第一單板的第二網口周期性發送心跳信息給所述第二單板，如果所述第一單板連續若干次未從第二串口接收到所述第二單板的心跳信息，但是從第二網口接收到所述第二單板的心跳信息，則所述第一單板將所述第一單板和所述第二單板之間的串口連接故障信息上報給所述交換機。
10.一種具備雙機備份的路側單元，其特徵在於，包括室外單元、光纖耦合器以及權利要求1、任一項所述的室內單元，其中 所述室內單元的第一單板的光電轉換器通過光纖與所述光纖耦合器第一側的第一埠連接；所述室內單元的第二單板的光電轉換器通過光纖與所述光纖耦合器第一側的第二埠連接； 所述光纖耦合器第二側的埠通過光纖與所述室外單元的光電轉換器連接。
專利摘要本實用新型涉及智能交通系統(ITS)領域，具體涉及一種具備雙機備份的路側單元(RSU)及其室內單元，其中，本實用新型對該RSU的室內單元的單板進行了有效備份，以保證RSU的室內單元的正常工作，從而可以提高室內單元的穩定性；另外，由於單板備份的存在避免了在車輛運行高峰期需要對故障單板進行維護，從而不僅可以提高RSU及其室內單元的使用效率，還降低維護難度。
文檔編號G05B9/03GK202870486SQ20122036508
公開日2013年4月10日 申請日期2012年7月26日 優先權日2012年7月26日
發明者周維, 段士超, 殷忠良, 向根洪 申請人:深圳市金溢科技有限公司