專利名稱：一種自由流路側系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及多車道自由流技術領域，尤其涉及一種自由流路側系統(tǒng)。
背景技術：
多車道自由流(Multi Lane Free Flow，MLFF)收費系統(tǒng)中的路側系統(tǒng)(Road SideUnit,RSU)由一個主控機、多個收發(fā)單元和多個定位單元組成。其中，定位單元用于根據車載設備(On Board Unit, 0BU)發(fā)出的信號的能量大小確定車輛行駛所處的車道，收發(fā)單元用于對車輛進行自動收費，主控機用于對收發(fā)單元和定位單元進行管理和數(shù)據交互。自由流路側系統(tǒng)中各個單元與主控機之間的數(shù)據交互速度，是保證自由流路側系統(tǒng)與車載設備(On Board Unit, 0BU)之間在規(guī)定時間內完成一次交易的重要指標。在現(xiàn)有的自由流路側系統(tǒng)中，各個單元與主控機之間的數(shù)據交互介質一般采用·RS485總線、CAN (Controller Area Network,控制器局域網絡)總線。其中發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下問題在利用RS485總線或者CAN總線進行自由流路側系統(tǒng)中各個單元與主控機之間的數(shù)據交互時，當傳輸速度較高時，傳輸距離受到限制，例如使用CAN總線時，當傳輸速度為IMbps時，各單元到主控機的傳輸距離最遠只能達到40米，如果增加傳輸距離，傳輸速度就會下降，同時降低了自由流路側系統(tǒng)的性能。

實用新型內容本實用新型的實施例提供一種自由流路側系統(tǒng)，解決了自由流路側系統(tǒng)中各單元與主控機之間傳輸距離影響傳輸速度的問題，同時提高了所述自由流路側系統(tǒng)的性能。為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術方案一種自由流路側系統(tǒng)，包括一個主控機、多個收發(fā)單元和多個定位單元，所述多個定位單元之間通過網線以串聯(lián)方式連接，其中，所述主控機中包括兩端口交換機芯片和LAN局域網開關芯片，其中，所述主控機中的LAN開關芯片的一端與所述兩端口交換機芯片的第一端口連接，所述LAN開關芯片的另一端通過網線與所述串聯(lián)的多個定位單元的一端連接，且所述LAN開關芯片處于斷開狀態(tài)，所述主控機中的兩端口交換機芯片的第二端口通過網線與多端口工業(yè)交換機連接；所述多端口工業(yè)交換機，通過網線與所述串聯(lián)的多個定位單元的另一端連接，通過網線直接與所述多個收發(fā)單元連接，且所述多個收發(fā)單元之間沒有連接；所述多個定位單元中每個定位單元均包括兩端口交換機芯片，且所述多個定位單元之間通過各自的兩端口交換機芯片中的一個端口以串聯(lián)方式通過網線連接。本實用新型實施例提供的一種自由流路側系統(tǒng)，在所述自由流路側系統(tǒng)中采用兩端口交換機芯片、LAN開關芯片以及多端口工業(yè)交換機，將主控機、收發(fā)單元和定位單元組成一個局域網(Local Area Network, LAN),并且所述自由流路側系統(tǒng)中的主控機與各個單元通過網線進行數(shù)據傳輸，本實用新型實施例解決了現(xiàn)有技術中如果增加傳輸距離，傳輸速度就會下降，同時降低了自由流路側系統(tǒng)的性能的問題，解決了所述自由流路側系統(tǒng)中各單元與主控機之間傳輸距離影響傳輸速度的問題，同時提高了所述自由流路側系統(tǒng)的性倉泛。

圖I為本實用新型提供的一種自由流路側系統(tǒng)的結構圖；圖2為本實用新型提供的另一種自由流路側系統(tǒng)的結構圖；圖3為本實用新型提供的現(xiàn)有技術中一種自由流路側系統(tǒng)的結構圖； 圖4為本實用新型提供的又一種自由流路側系統(tǒng)的結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型實施例一種自由流路側系統(tǒng)進行詳細描述。如圖I所示，本實用新型實施例提供了一種自由流路側系統(tǒng)結構圖，包括一個主控機、多個收發(fā)單元和多個定位單元，所述多個定位單元之間通過網線以串聯(lián)方式連接，所述路側系統(tǒng)100的結構具體如下所述主控機101中包括兩端口交換機芯片11和LAN局域網開關芯片12，其中，所述主控機中的LAN開關芯片的一端與所述兩端口交換機芯片的第一端口連接，所述LAN開關芯片的另一端通過網線與所述串聯(lián)的多個定位單元102的一端21連接，且所述LAN開關芯片處于斷開狀態(tài)，所述主控機中的兩端口交換機芯片的第二端口通過網線與多端口工業(yè)交換機103連接。其中，所述主控機中的LAN開關芯片通過所述主控機上的網口與所述串聯(lián)的多個定位單元的一端21連接。在所述自由流路側系統(tǒng)正常工作的情況下，所述LAN開關芯片處于斷開狀態(tài)，即所述主控機中的兩端口交換機芯片的第一端口與所述串聯(lián)的多個定位單元的一端處于斷開狀態(tài)，并且所述主控機通過兩端口交換機芯片的第二端口與所述多端口工業(yè)交換機連接，并通過所述多端口工業(yè)交換機向各個收發(fā)單元和定位單元發(fā)送數(shù)據。所述多端口工業(yè)交換機103，通過網線與所述串聯(lián)的多個定位單元的另一端22連接，通過網線直接與所述多個收發(fā)單元104連接，且所述多個收發(fā)單元之間沒有連接。所述多個定位單元102中每個定位單元均包括兩端口交換機芯片，且所述多個定位單元之間通過各自的兩端口交換機芯片中的一個端口以串聯(lián)方式通過網線連接。 其中，如圖I所示，所述多個定位單元之間通過各自的兩端口交換機芯片中的第一端口和/或第二端口以串聯(lián)方式通過網線連接。本實用新型實施例提供的一種自由流路側系統(tǒng)，在所述自由流路側系統(tǒng)中采用兩端口交換機芯片、LAN開關芯片以及多端口工業(yè)交換機，將主控機、收發(fā)單元和定位單元組成一個局域網，并且所述自由流路側系統(tǒng)中的主控機與各個單元通過網線進行數(shù)據傳輸，本實用新型實施例解決了所述自由流路側系統(tǒng)中各單元與主控機之間傳輸距離影響傳輸速度的問題，同時提高了所述自由流路側系統(tǒng)的性能?？蛇x的，當所述LAN開關芯片處于閉合狀態(tài)，所述主控機中的兩端口交換機芯片的第一端口與所述串聯(lián)的多個定位單元的一端之間的網線連通。在具體應用時，所述多個定位單元之間的距離小于等于I米。例如，通常情況下一條道路的寬度為3米，在一條道路的一側放置一個定位單元，然后間隔I米再放置一個定位單元，依此類推，則一條道路放置4個定位單元。對于收發(fā)單元，一條道路放置一個，有幾條道路，就有幾個收發(fā)單元。可選的，如圖2所示，所述多個收發(fā)單元104中每個收發(fā)單元均包括兩端口交換機芯片，且所述每個收發(fā)單元中的兩端口交換機芯片的任一個端口通過網線與所述多端口工業(yè)交換機連接。在具體應用時，所述多端口工業(yè)交換機可以為8端口工業(yè)交換機。與現(xiàn)有技術中的自由流路側系統(tǒng)相比，如圖3所示，收發(fā)單元之間以串聯(lián)方式連接，定位單元之間以串聯(lián)方式連接，然后串聯(lián)在一起的收發(fā)單元和串聯(lián)在一起的定位單元中的一端均與主控機連接，所述主控機與各個單元之間通過總線進行的數(shù)據交互，如果所述主控機與各個單元之間的距離過遠，就會影響所述主控機與各個單元之間的數(shù)據傳輸速度，降低自由流路側系統(tǒng)性能。但是本實用新型實施例提供的自由流路側系統(tǒng)，是采用兩端口交換機芯片、LAN開關芯片以及多端口工業(yè)交換機，將主控機和各個單元組成一個局域網，在這個網絡中不會出現(xiàn)增加主控機與各個單元之間的距離，導致傳輸速度降低的現(xiàn)象，提高了所述自由流路側系統(tǒng)的性能。·針對圖4所示的自由流路側系統(tǒng)，其工作原理如下當所述自由流路側系統(tǒng)開始工作時，主控機通過第二端口向多端口工業(yè)交換機廣播查詢指令，所述查詢指令用于查詢所述自由流路側系統(tǒng)中各個單元的MACXMedia AccessControl，介質訪問控制層)地址，且在所述查詢指令中包含該指令的源地址，即所述主控機的MAC地址。所述自由流路側系統(tǒng)在開始工作時，LAN開關芯片處于斷開狀態(tài)，即所述主控機中的兩端口交換機芯片的第一端口與所述串聯(lián)的多個定位單元的一端處于斷開狀態(tài)。所述多端口工業(yè)交換機接收所述查詢指令，將所述主控機的MAC地址記錄下來，并將所述查詢指令轉發(fā)給各個單元。所述多個收發(fā)單元接收所述查詢指令后，在各自的端口上記錄所述主控機的MAC地址,并將應答數(shù)據回應所述主控機。在數(shù)據傳輸過程中,所述主控機以及多端口工業(yè)交換機建立各自端口上關于所述各個收發(fā)單元的MAC地址列表。所述串聯(lián)的多個定位單元中的一端22接收所述查詢指令，并將所述查詢指令轉發(fā)給串聯(lián)的其他定位單元。如圖4所示，當?shù)谝欢ㄎ粏卧ㄟ^第一端口接收到所述查詢指令后，所述第一定位單元的第一端口記錄所述主控機的MAC地址，并通過第二端口將所述查詢指令發(fā)送給第二定位單元的第一端口，然后所述第二定位單元的第一端口記錄所述主控機的MAC地址，所述第二定位單元通過自身的第二端口將所述查詢指令發(fā)送給第三定位單元的第一端口，依此類推，直到第N定位單元接收到所述查詢指令，則所述N個定位單元的第一端口都記錄有所述查詢指令的源地址，即所述主控機的MAC地址。所述串聯(lián)的多個定位單元將應答消息經其它定位單元、多端口交換機轉發(fā)至主控機，所述每個應答消息中包含源地址和目的地址，即對應定位單元的MAC地址和所述主控機的MAC地址。由于定位單元中包括兩端口交換機芯片，所以本發(fā)明實施例利用兩端口交換機芯片能夠自動識別數(shù)據地址以及轉發(fā)數(shù)據的功能，使串聯(lián)的各個定位單元之間可以交互數(shù)據，并且在數(shù)據交互的過程中，可在各自的端口上建立MAC地址列表。例如，第二定位單元的第二端口能夠通過接收從所述第三定位單元到所述第N定位單元發(fā)送的應答消息，從所述應答消息中獲取到對應的源地址，即對應定位單元的MAC地址，并在所述第二定位單元的第二端口建立從所述第三定位單元到所述第N定位單元的MAC地址列表，然后所述第二定位單元將自身應答消息及所述第三定位單元到所述第N定位單元的應答消息發(fā)送至第一定位單元。所述第一定位單元的第二端口通過接收從所述第二定位單元到所述第N定位單元發(fā)送的應答消息，從所述應答消息中獲取到對應的源地址，即對應定位單元的MAC地址，并在所述第一定位單元的第二端口建立從所述第二定位單元到所述第N定位單元的MAC地址列表。在各自的端口上建立MAC地址列表，可以在接收到數(shù)據后，通過所述MAC地址列表找到將要發(fā)送所述數(shù)據的定位單元，以便將所述數(shù)據通過最佳路徑發(fā)送到所述數(shù)據對應的定位單元。例如，當?shù)谝欢ㄎ粏卧盏綌?shù)據時，先判斷所述數(shù)據中的MAC地址是否與自身的MAC地址相同，如果相同，則將所述數(shù)據進行存儲，如果不同，通過查詢所述第一定位單元的第二端口上的MAC地址列表，得到所述數(shù)據對應的定位單元，并轉發(fā)出去。然后所述第一定位單元將自身應答消息及所述第二定位單元到所述第N定位單元的應答消息發(fā)送至所述多端口工業(yè)交換機，所述多端口工業(yè)交換機通過接收所述各個定位單元的應答消息，獲取所述各個定位單元的MAC地址。最終所述多端口工業(yè)交換機將所述各個定位單元的應答消息發(fā)送給所述主控機。所述主控機通過第二端口得到的各個收發(fā)單元和定位單元的MAC地址之后，將·MAC地址列表存儲于所述主控機中的一個存儲空間中。在所述自由流路側系統(tǒng)進行數(shù)據交互的過程中，所述主控機間隔預設時間向所述多端口工業(yè)交換機發(fā)送心跳包，所述心跳包用于檢測所述多個定位單元和多個收發(fā)單元是否處于工作狀態(tài)。例如，所述預設時間設置為500ms。所述多端口工業(yè)交換機將接收到的心跳包轉發(fā)給所述多個定位單元和多個收發(fā)單元。當某個定位單元對接收到的心跳包沒有響應時，所述主控機將繼續(xù)向所述定位單元發(fā)送心跳包，直到所述主控機在連續(xù)預設次數(shù)均未收到所述定位單元發(fā)送的響應信息，主控機兩端口交換芯片將所述主控機的第二端口的MAC地址列表內沒有響應心跳包的單元的MAC地址自動刪除。其中，所述定位單元沒有響應所述主控機的心跳包，可能因為所述定位單元或者連接所述定位單元的網線出現(xiàn)故障。例如，如圖4所示的第三定位單元出現(xiàn)故障，或者是第二定位單元和第三定位單元之間的網線出現(xiàn)故障。所述主控機將閉合所述LAN開關芯片，使得所述主控機通過網線與所述串聯(lián)的多個定位單元的另一端21連通，并向與所述自由流路側系統(tǒng)連接的用戶界面發(fā)送第一故障提示，以請求維護人員對所述自由流路側系統(tǒng)進行維護。例如，所述預設次數(shù)設置為5次，當所述預設時間為500ms時，則經過2. 5s就能判斷所述自由流路側系統(tǒng)中是否有定位單元工作出現(xiàn)異常。所述主控機中的第一端口可以通過內部存儲空間存儲的各個定位單元的MAC地址列表，獲得各個定位單元的MAC地址，以便通過第一端口由所述串聯(lián)的多個定位單元的另一端21向定位單元發(fā)送數(shù)據。例如，如果是圖4中的第二定位單元和第三定位單元之間的網線出現(xiàn)故障時，那么可以通過所述主控機的第一端口由所述串聯(lián)的多個定位單元的另一端21向第三定位單元發(fā)送數(shù)據。當所述第N定位單元接收到所述主控機向第三定位單元發(fā)送的數(shù)據包時，所述第N定位單元的第二端口記錄所述主控機的MAC地址，并判斷所述數(shù)據包中的目的地址是否與本單元的地址相同，若不同，則轉發(fā)出去，依此類推，當所述第三定位單元接收到所述數(shù)據包后，所述第三定位單元的第二端口記錄所述數(shù)據包的源地址，即所述主控機的MAC地址，并判斷所述數(shù)據包中的目的地址是否與本單元的地址相同，相同時，則將響應數(shù)據包通過自身的第二端口發(fā)送出去，此時所述響應數(shù)據包中的源地址為第三定位單元的MAC地址，目的地址為所述主控機的MAC地址，在所述各個定位單元轉發(fā)所述響應數(shù)據包的過程中，例如所述第N定位單元的第一端口會記錄下所述響應數(shù)據包的源地址，即所述第三定位單元的MAC地址，則從第四定位單元到第N定位單元的各自的第一端口均會記錄下所述第三定位單元的MAC地址，以便后續(xù)更快速地向所述第三定位單元轉發(fā)數(shù)據。另外，當所述主控機的第一端口和第二端口中的MAC地址列表中不包含將要發(fā)送數(shù)據的單元地址時，則通過所述主控機的第一端口和第二端口同時發(fā)送所述單元的數(shù)據，例如，當所述主控機的第一端口的MAC地址列表包含A單元和B單元，所述主控機的第二端口的MAC地址列表包含C單元和D單元，要向E單元發(fā)送數(shù)據時，則通過所述主控機的第一端口和第二端口兩個端口同時發(fā)送包含所述E單元的數(shù)據。當維護人員將所述自由流路側系統(tǒng)維護完成后，維護人員將連接所述主控機的 LAN開關芯片與所述串聯(lián)的多個定位單元的另一端21之間的網線斷開。所述主控機通過發(fā)送心跳包檢測所述自由流路側系統(tǒng)中的定位單元均正常工作后，將所述LAN開關芯片的狀態(tài)設置為斷開狀態(tài)，并向所述用戶界面發(fā)送系統(tǒng)正常提示，維護人員再將連接所述主控機的LAN開關芯片與所述串聯(lián)的多個定位單元的另一端21之間的網線重新連接。當收發(fā)單元對接收到的心跳包沒有響應時，所述主控機將繼續(xù)向所述收發(fā)單元發(fā)送心跳包，直到所述主控機在連續(xù)預設次數(shù)均未收到所述收發(fā)單元發(fā)送的響應信息時，所述主控機向用戶界面發(fā)送第二故障提示，以請求維護人員對所述自由流路側系統(tǒng)進行維護。所述主控機通過連續(xù)的在間隔所述預設時間向所述多個定位單元和多個收發(fā)單元發(fā)送心跳包，以檢測所述自由流路側系統(tǒng)是否通信正常。本發(fā)明實施例提供的一種自由流路側系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)所述自由流路側系統(tǒng)內部設備數(shù)據快速交互，減少所述自由流路側系統(tǒng)與車載設備的交易時間，進而提高在所述自由流路側系統(tǒng)管理下的道路上的過車速度，以及過車數(shù)量。以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，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揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
權利要求1.一種自由流路側系統(tǒng)，包括一個主控機、多個收發(fā)單元和多個定位單元，所述多個定位單元之間通過網線以串聯(lián)方式連接，其特征在于， 所述主控機中包括兩端口交換機芯片和LAN局域網開關芯片，其中，所述主控機中的LAN開關芯片的一端與所述兩端口交換機芯片的第一端口連接，所述LAN開關芯片的另一端通過網線與所述串聯(lián)的多個定位單元的一端連接，且所述LAN開關芯片處于斷開狀態(tài)，所述主控機中的兩端口交換機芯片的第二端口通過網線與多端口工業(yè)交換機連接； 所述多端口工業(yè)交換機，通過網線與所述串聯(lián)的多個定位單元的另一端連接，通過網線直接與所述多個收發(fā)單元連接，且所述多個收發(fā)單元之間沒有連接； 所述多個定位單元中每個定位單元均包括兩端口交換機芯片，且所述多個定位單元之間通過各自的兩端口交換機芯片中的一個端口以串聯(lián)方式通過網線連接。
2.根據權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，當所述LAN開關芯片處于閉合狀態(tài)，所述主控機中的兩端口交換機芯片的第一端口與所述串聯(lián)的多個定位單元的一端之間的網線連通。
3.根據權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個定位單元之間的距離小于等于I米。
4.根據權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多端口工業(yè)交換機為8端口工業(yè)交換機。
5.根據權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個收發(fā)單元中每個收發(fā)單元均包括兩端口交換機芯片，且所述每個收發(fā)單元中的兩端口交換機芯片的任一個端口通過網線與所述多端口工業(yè)交換機連接。
專利摘要本實用新型公開了一種自由流路側系統(tǒng)，解決了自由流路側系統(tǒng)中各單元與主控機之間傳輸距離影響傳輸速度的問題。所述自由流路側系統(tǒng)包括一個主控機，所述主控機中包括兩端口交換機芯片和LAN局域網開關芯片，主控機中的LAN開關芯片的一端與兩端口交換機芯片的第一端口連接，LAN開關芯片的另一端通過網線與串聯(lián)的多個定位單元的一端連接；多端口工業(yè)交換機，通過網線與串聯(lián)的多個定位單元的另一端連接，通過網線直接與多個收發(fā)單元連接；多個定位單元中每個定位單元均包括兩端口交換機芯片，且多個定位單元之間通過各自的兩端口交換機芯片中的一個端口以串聯(lián)方式通過網線連接。本實用新型實施例適用于自由流路側系統(tǒng)中的數(shù)據交互處理。
文檔編號H04L12/28GK202713342SQ201220382069
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權日2012年8月2日
發(fā)明者孫曉會, 程冬冬, 裴世兵 申請人:北京握奇數(shù)據系統(tǒng)有限公司