一種基于電子車牌的車輛定位方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于電子車牌的車輛定位方法及系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著交通運(yùn)輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，基于射頻識(shí)別（RadioFrequency Identification，RFID)技術(shù)的電子車牌廣泛應(yīng)用于交通領(lǐng)域。其一個(gè)重要的應(yīng)用就是電 子車牌的定位。
[0003] 目前對于電子車牌的定位，普遍采用的是基于接收天線的時(shí)間差算法或者基于接 收天線的信號(hào)幅度算法。其中基于時(shí)間差的定位算法所需要安裝的天線個(gè)數(shù)至少是3個(gè)才 能保證基本的定位要求，可選擇的自由度不高，且定位的精確度不高；而基于功率強(qiáng)度的定 位算法當(dāng)選用天線個(gè)數(shù)為兩個(gè)時(shí)，只能定位出水平方向的坐標(biāo)，而無法完成二維坐標(biāo)的定 位，當(dāng)選用3個(gè)天線進(jìn)行定位時(shí)，才能夠勉強(qiáng)實(shí)現(xiàn)二維坐標(biāo)的定位，但是同樣精確度不高。 由于采用這兩種算法的二維坐標(biāo)定位系統(tǒng)所需要的天線個(gè)數(shù)至少是3個(gè)，又造成了整套定 位系統(tǒng)成本相對較高，可選擇的自由度較小，大大限制了電子車牌定位技術(shù)的發(fā)展。
[0004] 而且，目前的定位技術(shù)都普遍針對的是電子車牌的坐標(biāo)點(diǎn)的定位，而更加實(shí)際的 應(yīng)用則是基于電子車牌的車輛輪廓的定位，有助于公路汽車衡的位置確定，但是，目前市場 上很少涉及車輛輪廓的定位技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種基于電子車牌的車輛定位方法及系統(tǒng)，能 夠減少定位裝置中所需接收天線的個(gè)數(shù)，降低硬件成本，并同時(shí)提高定位精度。
[0006] 第一方面，本發(fā)明提供一種基于電子車牌的車輛定位方法，該方法包括：
[0007] 通過電子車牌定位裝置定時(shí)發(fā)送喚醒信號(hào)至車輛的電子車牌，以使所述電子車牌 根據(jù)所述喚醒信號(hào)反饋微波信號(hào)至所述定位裝置；
[0008] 當(dāng)所述定位裝置接收到所述微波信號(hào)時(shí)，對所述微波信號(hào)進(jìn)行解析，獲得定位裝 置中至少兩個(gè)天線接收到所述微波信號(hào)的時(shí)間差、功率強(qiáng)度及所述車輛的長寬信息；
[0009] 根據(jù)所述時(shí)間差及功率強(qiáng)度，獲得所述車輛的電子車牌的位置信息；
[0010] 根據(jù)所述車輛的長寬信息及所述電子車牌的位置信息，獲得所述車輛輪廓的位置 信息及運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0011] 優(yōu)選地，所述通過電子車牌定位裝置定時(shí)發(fā)送喚醒信號(hào)至車輛的電子車牌的步驟 之前，該方法還包括：
[0012] 對掃描區(qū)域內(nèi)各車輛電子車牌定位裝置的系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行同步。
[0013] 優(yōu)選地，所述根據(jù)所述時(shí)間差及功率強(qiáng)度，獲得所述車輛的電子車牌的位置信息， 包括：
[0014] 當(dāng)所述電子車牌定位裝置包括2個(gè)天線時(shí)，根據(jù)時(shí)間差及功率強(qiáng)度可得：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于電子車牌的車輛定位方法，其特征在于，該方法包括： 通過電子車牌定位裝置定時(shí)發(fā)送喚醒信號(hào)至車輛的電子車牌，以使所述電子車牌根據(jù) 所述喚醒信號(hào)反饋微波信號(hào)至所述定位裝置； 當(dāng)所述定位裝置接收到所述微波信號(hào)時(shí)，對所述微波信號(hào)進(jìn)行解析，獲得定位裝置中 至少兩個(gè)天線接收到所述微波信號(hào)的時(shí)間差、功率強(qiáng)度及所述車輛的長寬信息； 根據(jù)所述時(shí)間差及功率強(qiáng)度，獲得所述車輛的電子車牌的位置信息； 根據(jù)所述車輛的長寬信息及所述電子車牌的位置信息，獲得所述車輛輪廓的位置信息 及運(yùn)動(dòng)軌跡。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過電子車牌定位裝置定時(shí)發(fā)送喚 醒信號(hào)至車輛的電子車牌的步驟之前，該方法還包括： 對掃描區(qū)域內(nèi)各車輛電子車牌定位裝置的系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行同步。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述時(shí)間差及功率強(qiáng)度，獲得所 述車輛的電子車牌的位置信息，包括： 當(dāng)所述電子車牌定位裝置包括2個(gè)天線時(shí)，根據(jù)時(shí)間差及功率強(qiáng)度可得：
根據(jù)牛頓迭代法，求解得到電子車牌的二維位置坐標(biāo)值（x，y); 其中，RSSIp RSSI2分別為兩個(gè)天線接收的功率強(qiáng)度；P為電子車牌的發(fā)射功率，m為發(fā) 射天線的水平距離，T為兩個(gè)天線接收到微波信號(hào)的時(shí)間差，C為光速，Gr為接收天線增益， Gt為發(fā)射天線增益，Lc為電纜和纜頭的衰耗，Gr、Gt、Lc均為常量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述時(shí)間差及功率強(qiáng)度，獲得所 述車輛的電子車牌的位置信息，包括： 當(dāng)所述電子車牌定位裝置包括3個(gè)天線時(shí)，根據(jù)時(shí)間差及功率強(qiáng)度可得：
根據(jù)牛頓迭代法，求解得到電子車牌的二維位置坐標(biāo)值（x，y); 其中，RssipRSSIyRSSI3分別為三個(gè)天線接收的功率強(qiáng)度；P為電子車牌的發(fā)射功率， m為發(fā)射天線的水平距離，T1為天線1與天線2接收到微波信號(hào)的時(shí)間差，T2為天線1與天 線3接收到射頻信號(hào)的時(shí)間差，C為光速。Gr為接收天線增益，Gt為發(fā)射天線增益，Lc為 電纜和纜頭的衰耗，Gr、Gt、Lc均為常量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述車輛的長寬信息及所述電 子車牌的位置信息，獲得所述車輛輪廓的位置信息及運(yùn)動(dòng)軌跡，包括： 根據(jù)電子車牌的坐標(biāo)值（x，y)，及所述車輛的長寬信息，獲得車輛輪廓的4個(gè)位置坐標(biāo)
長和寬； 通過定時(shí)獲取所述車輛輪廓的位置信息，獲得所述車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡。
6. -種基于電子車牌的車輛定位系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括： 發(fā)送單元，用于通過電子車牌定位裝置定時(shí)發(fā)送喚醒信號(hào)至車輛的電子車牌，以使所 述電子車牌根據(jù)所述喚醒信號(hào)反饋微波信號(hào)至所述定位裝置； 接收單元，用于接收到所述微波信號(hào)； 解析單元，用于對所述微波信號(hào)進(jìn)行解析，獲得定位裝置中至少兩個(gè)天線接收到所述 微波信號(hào)的時(shí)間差、功率強(qiáng)度及所述車輛的長寬信息； 位置信息獲取單元，用于根據(jù)所述時(shí)間差及功率強(qiáng)度，獲得所述車輛的電子車牌的位 置信息； 車輛定位單元，用于根據(jù)所述車輛的長寬信息及所述電子車牌的位置信息，獲得所述 車輛輪廓的位置信息及運(yùn)動(dòng)軌跡。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括： 時(shí)間同步單元，用于對掃描區(qū)域內(nèi)各車輛電子車牌定位裝置的系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行同步。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述位置信息獲取單元，用于： 當(dāng)所述電子車牌定位裝置包括2個(gè)天線時(shí)，根據(jù)時(shí)間差及功率強(qiáng)度可得：
根據(jù)牛頓迭代法，求解得到電子車牌的二維位置坐標(biāo)值（x，y); 其中，RSSIp RSSI2分別為兩個(gè)天線接收的功率強(qiáng)度；P為電子車牌的發(fā)射功率，m為發(fā) 射天線的水平距離，T為兩個(gè)天線接收到微波信號(hào)的時(shí)間差，C為光速，Gr為接收天線增益， Gt為發(fā)射天線增益，Lc為電纜和纜頭的衰耗，Gr、Gt、Lc均為常量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述位置信息獲取單元，用于： 當(dāng)所述電子車牌定位裝置包括3個(gè)天線時(shí)，根據(jù)時(shí)間差及功率強(qiáng)度可得：
根據(jù)牛頓迭代法，求解得到電子車牌的二維位置坐標(biāo)值（x，y); 其中，RssipRSSIyRSSI3分別為三個(gè)天線接收的功率強(qiáng)度；P為電子車牌的發(fā)射功率， m為發(fā)射天線的水平距離，T1為天線1與天線2接收到微波信號(hào)的時(shí)間差，T2為天線1與天 線3接收到射頻信號(hào)的時(shí)間差，C為光速。Gr為接收天線增益，Gt為發(fā)射天線增益，Lc為 電纜和纜頭的衰耗，Gr、Gt、Lc均為常量。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛定位單元，用于： 根據(jù)電子車牌的坐標(biāo)值（x，y)，及所述車輛的長寬信息，獲得車輛輪廓的4個(gè)位置坐標(biāo)
長和寬； 通過定時(shí)獲取所述車輛輪廓的位置信息，獲得所述車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于電子車牌的車輛定位方法，該方法包括：通過電子車牌定位裝置定時(shí)發(fā)送喚醒信號(hào)至車輛的電子車牌，以使所述電子車牌根據(jù)所述喚醒信號(hào)反饋微波信號(hào)至所述定位裝置；當(dāng)所述定位裝置接收到所述微波信號(hào)時(shí)，對所述微波信號(hào)進(jìn)行解析，獲得定位裝置中至少兩個(gè)天線接收到所述微波信號(hào)的時(shí)間差、功率強(qiáng)度及所述車輛的長寬信息；根據(jù)所述時(shí)間差及功率強(qiáng)度，獲得所述車輛的電子車牌的位置信息；根據(jù)所述車輛的長寬信息及所述電子車牌的位置信息，獲得所述車輛輪廓的位置信息及運(yùn)動(dòng)軌跡。本發(fā)明能夠減少定位裝置中所需接收天線的個(gè)數(shù)，降低硬件成本，并同時(shí)提高定位精度。
【IPC分類】G01S5-06
【公開號(hào)】CN104820205
【申請?zhí)枴緾N201510280414
【發(fā)明人】方睿, 王平, 羅國春, 陳忠元, 王艮化
【申請人】北京萬集科技股份有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月27日