基于多天線陣rfid對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法，包括如下步驟：設(shè)置RFID讀寫器通過其多天線陣列發(fā)出的波束的功率和形狀，使其覆蓋在車道上；當(dāng)所述讀寫器接收到RFID標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào)時(shí)，調(diào)節(jié)其發(fā)出波束的形狀，使其形狀變小且任然覆蓋在所述車道上；判斷是否還收到所述標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)，如是，判斷所述車輛經(jīng)過該車道，上傳所述接收到的、標(biāo)簽發(fā)出的車輛信息；否則，判斷為誤讀，拋棄所述數(shù)據(jù)并進(jìn)入等待狀態(tài)；本發(fā)明還涉及一種實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置。實(shí)施本發(fā)明的基于多天線陣RFID對(duì)單個(gè)或多個(gè)車道上車輛進(jìn)行識(shí)別的方法及裝置，具有以下有益效果：不會(huì)有鄰道干擾，其取得的數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確,讀取成功率高。
【專利說明】基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛識(shí)別及管理，更具體地說，涉及一種基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平日益提高，各種各樣的機(jī)動(dòng)車輛成為了人們生活和工作不可或缺的重要交通工具。然而，隨著道路上交通流的不斷增加，交通狀況日趨繁雜，交通違章、交通事故和交通阻塞等現(xiàn)象的頻頻發(fā)生，不但給人們的出行帶來種種不便，同時(shí)也給道路交通安全管理帶來了諸多困擾；在這樣的需求背景下，在現(xiàn)有技術(shù)中，引進(jìn)RFID技術(shù)，并與信息技術(shù)、電子通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等有機(jī)的結(jié)合，可以基本上實(shí)時(shí)地監(jiān)管交通情況，及時(shí)發(fā)布交通誘導(dǎo)信息，疏導(dǎo)交通，以達(dá)到強(qiáng)化交通指揮，有效提高道路使用率的目的。但是，在基于現(xiàn)有的RFID技術(shù)，在車輛識(shí)別上還存在影響其大規(guī)模使用的技術(shù)問題，如鄰道干擾等。車輛鄰道干擾，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:其一是RFID讀寫器輻射的電磁波對(duì)鄰道車道讀寫器的電磁干擾，從而影響了對(duì)車輛標(biāo)簽信息的識(shí)別成功率，產(chǎn)生漏讀問題；其二是RFID讀寫器將鄰近車道上的車輛信息識(shí)別到本車道中，如圖1所示，當(dāng)車輛電子標(biāo)簽tag處于讀寫器a與讀寫器b的射頻輻射場(chǎng)的交集處時(shí)，兩個(gè)讀寫發(fā)送的信號(hào)會(huì)相互干擾或碰撞，從而產(chǎn)生了誤讀，引起系統(tǒng)的誤判斷操作。在現(xiàn)有技術(shù)中，解決上述鄰道干擾主要方法是通過軟件算法和RSSI值，但是其問題沒有得到根本的解決，這使得現(xiàn)有的系統(tǒng)得到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述出現(xiàn)鄰道干擾、得到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度較差缺陷，提供一種不會(huì)出現(xiàn)鄰道干擾、得到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度高的基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法及裝置。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法，包括如下步驟:
A)設(shè)置RFID讀寫器，所述RFID讀寫器具有由多個(gè)天線陣元組成的天線陣；所述天線陣安裝在其對(duì)應(yīng)的車道上方或側(cè)上方；所述天線陣或所述RFID讀寫器與所述車道一一對(duì)應(yīng)；分別設(shè)置所述RFID讀寫器通過其天線陣發(fā)出初始波束；所述初始波束通過控制其功率和形狀，使其覆蓋在所述車道上；
B)當(dāng)所述車道通過安裝有RFID標(biāo)簽的車輛，且所述RFID讀寫器接收到所述RFID標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào)時(shí)，所述RFID讀寫器控制其天線陣發(fā)出確認(rèn)波束；
C)判斷是否還收到所述RFID標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)，如是，判斷所述車輛經(jīng)過該車道，執(zhí)行步驟D);否則，判斷所述RFID標(biāo)簽為誤讀，拋棄所述數(shù)據(jù)并返回步驟A)中使所述天線陣列發(fā)出初始波束；
D)上傳所述接收到的、RFID標(biāo)簽發(fā)出的車輛信息。[0005]更進(jìn)一步地，所述確認(rèn)波束的形狀小于所述初始波束形狀且仍然覆蓋在所述車道上。
[0006]更進(jìn)一步地，所述步驟A)中，通過分別設(shè)置所述RFID讀寫器天線陣中的每個(gè)陣元發(fā)送信號(hào)的相角和幅度，調(diào)節(jié)所述天線陣發(fā)出的波束的方向和功率，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述天線陣發(fā)出的多個(gè)陣元的合成波束的調(diào)節(jié)，得到初始波束。
[0007]更進(jìn)一步地，對(duì)每個(gè)所述陣元的波形調(diào)節(jié)通過調(diào)用事先存儲(chǔ)的調(diào)制參數(shù)對(duì)所述陣元連接的調(diào)制單元進(jìn)行調(diào)制而實(shí)現(xiàn)。
[0008]更進(jìn)一步地，所述步驟B)中，通過調(diào)出事先存儲(chǔ)的第一調(diào)制參數(shù)對(duì)輸送到所述天線陣元的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制使得該RFID讀寫器的天線陣列合成波束的投影面積縮小，得到所述確認(rèn)波束；所述第一調(diào)制參數(shù)中各項(xiàng)參數(shù)值均小于該讀寫器之前使用的、得到初始波束的調(diào)制參數(shù)值。
[0009]更進(jìn)一步地，所述步驟D)中進(jìn)一步包括如下步驟:通過比較本次接收到的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)和上次接收到的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)是否相同，來判斷車輛是否通過該車道。
[0010]更進(jìn)一步地，還包括如下步驟:在所述車道被所述RFID讀寫器發(fā)出波束覆蓋位置之前的設(shè)定距離設(shè)置標(biāo)簽激活裝置，發(fā)出標(biāo)簽激活信號(hào)以激活通過該區(qū)域的車輛上攜帶的RFID標(biāo)簽，所述標(biāo)簽激活裝置激活通過該區(qū)域的所有車道上的車輛攜帶的RFID標(biāo)簽。
[0011]本發(fā)明還涉及一種實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，包括:
初始探測(cè)參數(shù)設(shè)置單元:用于設(shè)置RFID讀寫器，所述RFID讀寫器具有由多個(gè)天線陣元組成的天線陣；所述天線陣安裝在其對(duì)應(yīng)的車道上方或側(cè)上方；所述天線陣或所述RFID讀寫器與所述車道一一對(duì)應(yīng)；還分別設(shè)置所述RFID讀寫器通過其天線陣發(fā)出初始波束；所述初始波束通過控制其功率和形狀，使其覆蓋在所述車道上；
狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元:用于當(dāng)所述車道通過安裝有RFID標(biāo)簽的車輛，且所述RFID讀寫器接收到所述RFID標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào)時(shí)，所述RFID讀寫器控制其天線陣發(fā)出確認(rèn)波束；
判斷單元:用于判斷是否還收到所述RFID標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)，如是，判斷所述車輛經(jīng)過該車道；否則，判斷所述RFID標(biāo)簽為誤讀，拋棄所述數(shù)據(jù)并返回初始狀態(tài)；
數(shù)據(jù)上傳單元:用于上傳所述接收到的、RFID標(biāo)簽發(fā)出的車輛信息到與所述讀寫器連接的服務(wù)器。
更近一步地，所述初始探測(cè)參數(shù)設(shè)置單元通過分別設(shè)置所述RFID讀寫器天線陣中的每個(gè)陣元發(fā)送信號(hào)的相角和幅度，調(diào)節(jié)所述天線陣發(fā)出的波束的方向和功率，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述天線陣發(fā)出的多個(gè)陣元的合成波束的調(diào)節(jié)，得到初始波束；對(duì)每個(gè)所述陣元的波形調(diào)節(jié)通過調(diào)用事先存儲(chǔ)的調(diào)制參數(shù)對(duì)所述陣元連接的調(diào)制單元進(jìn)行調(diào)制而實(shí)現(xiàn)。
[0012]更近一步地，所述探測(cè)參數(shù)設(shè)置單元中，進(jìn)一步包括相角設(shè)置模塊和幅度設(shè)置模塊，分別用于設(shè)置所述RFID讀寫器天線陣列中的每個(gè)陣元發(fā)送信號(hào)的相角和幅度，調(diào)節(jié)所述陣元發(fā)出的波束的方向和功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述天線陣列發(fā)出的多個(gè)陣元的合成波束的調(diào)節(jié)。
[0013]實(shí)施本發(fā)明的基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法及裝置，具有以下有益效果:由于RFID讀寫器使用天線陣列，并采用分別調(diào)節(jié)傳輸?shù)皆撎炀€陣列中的每個(gè)陣元的信號(hào)的方式，調(diào)節(jié)其發(fā)出波形，使得該天線陣列的合成波形覆蓋在設(shè)定位置(即單個(gè)車道上，不會(huì)涉及相鄰車道)；同時(shí)，在接收到RFID標(biāo)簽信號(hào)時(shí)還進(jìn)一步收小該天線陣列波束在該車道上的投影，進(jìn)一步驗(yàn)證該標(biāo)簽處于該車道上。所以，不會(huì)有鄰道干擾，其取得的數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中鄰道干擾的示意圖；
圖2是本發(fā)明基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法及裝置實(shí)施例中的方法流程圖；
圖3是所述實(shí)施例中確認(rèn)RFID標(biāo)簽信號(hào)的流程圖；
圖4是所述實(shí)施例中裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖2所示，在本發(fā)明的基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法及裝置實(shí)施例中，基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法包括如下步驟:
步驟Sll安裝讀寫器，調(diào)節(jié)其天線陣列輸出波束的參數(shù)，使其覆蓋面在一個(gè)車道內(nèi):在本實(shí)施例中，通過多天線陣的RFID讀寫器對(duì)車道上的車輛進(jìn)行識(shí)別，所以，需要事先安裝RFID讀寫器。對(duì)于本實(shí)施例而言，該RFID讀寫器具有由多個(gè)天線陣元組成的天線陣，而這些天線陣安裝在其對(duì)應(yīng)的車道上方或側(cè)上方，天線陣或所述RFID讀寫器與所述車道一一對(duì)應(yīng)；值得一提的是，在本實(shí)施例中，可能出現(xiàn)一個(gè)RFID讀寫器對(duì)應(yīng)一個(gè)車道的情況，也可能出現(xiàn)一個(gè)RFID讀寫器對(duì)應(yīng)多個(gè)車道的情況；在后一種情況下，該RFID讀寫器包括多個(gè)天線陣，每個(gè)天線陣對(duì)應(yīng)一個(gè)車道，同時(shí)，與前一種情況一樣，每個(gè)天線陣包括多個(gè)天線陣元；更為重要的是，在本步驟中，還需要對(duì)于安裝后的RFID讀寫器進(jìn)行設(shè)置，也就是說，分別設(shè)置這些RFID讀寫器通過其天線陣列發(fā)出的波束的功率和形狀，使其覆蓋在所述車道上，以形成檢測(cè)點(diǎn)。一般來講，這些檢測(cè)點(diǎn)通常都會(huì)設(shè)置在收費(fèi)站前面的位置，當(dāng)然，也可以設(shè)置在其他任何需要的地方。公路通常是由多個(gè)平行的、相鄰的車道組成，車道的寬度是一定的。在每個(gè)RFID讀寫器包括一個(gè)多天線陣元的天線陣列時(shí)，該天線陣列的安裝方式為頂裝方式，并且架設(shè)的高度離車道有一定的距離，大約3.5米左右，當(dāng)車輛進(jìn)入該天線的覆蓋范圍時(shí)，RFID讀寫器通過其天線陣感應(yīng)車輛上裝載的RFID標(biāo)簽發(fā)射電磁場(chǎng)(此時(shí)，車載的RFID標(biāo)簽已被激活并向外發(fā)送其自身攜帶的數(shù)據(jù)或信息)進(jìn)行車輛標(biāo)簽的識(shí)別；此外，在本實(shí)施例中，還需要設(shè)置好該RFID讀寫器的參數(shù)，使之能夠達(dá)到實(shí)際項(xiàng)目的預(yù)期的識(shí)別距離。例如，信號(hào)功率、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置工作在跳頻，還是固定的頻率。通過分別設(shè)置所述RFID讀寫器天線陣列中的每個(gè)陣元發(fā)送信號(hào)(或接收信號(hào))的相角和幅度，調(diào)節(jié)該陣元發(fā)出的波束(或接收波束)的方向和功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)天線陣元組成的天線陣列的合成波束的調(diào)節(jié)。在本實(shí)施例中，對(duì)上述每個(gè)天線陣元的波形調(diào)節(jié)通過調(diào)用事先存儲(chǔ)的調(diào)制參數(shù)對(duì)所述陣元連接的調(diào)制單元進(jìn)行調(diào)制而實(shí)現(xiàn)。通常，在開始工作時(shí)，調(diào)用的是初始參數(shù)，于是其天線陣的合成波束被認(rèn)為是初始波束，初始波束通過控制其功率和形狀，使其覆蓋在相關(guān)的車道上。這種狀態(tài)也是RFID讀寫器的常態(tài)，在大多數(shù)時(shí)間上，RFID讀寫器都保持這種狀態(tài)；只有在該RFID讀寫器發(fā)現(xiàn)車道上存在車輛，即接收到車載的RFID標(biāo)簽信息時(shí)，才轉(zhuǎn)換狀態(tài)，使得天線陣的合成波束成為確認(rèn)波束，對(duì)車輛位置進(jìn)行再次的判斷。后面將詳細(xì)描述上述過程。
[0017]此外，在本發(fā)明中，使用“車道”一詞對(duì)RFID讀寫器或其天線陣的管理區(qū)域進(jìn)行描述，是為了清楚、簡單地說明。盡管在大多數(shù)時(shí)候，該詞的確表示一個(gè)實(shí)際的、物理意義上的車道，但是，在一些情況下，在本發(fā)明中，車道一詞也表示該讀寫器或天線陣的管理區(qū)域，例如，可能是主路上分出的、達(dá)到某個(gè)特定目的地的多個(gè)實(shí)際車道的總和或一個(gè)特定的區(qū)域。
[0018]在本步驟中，由于RFID標(biāo)簽的特性，在多數(shù)時(shí)候，RFID標(biāo)簽處于休眠狀態(tài)。為此，在其傳輸數(shù)據(jù)前，需要將其喚醒。因此，在本實(shí)施例中，在上述車道被RFID讀寫器發(fā)出波束覆蓋位置之前的設(shè)定距離設(shè)置標(biāo)簽激活裝置，發(fā)出標(biāo)簽激活信號(hào)以激活通過該區(qū)域的車輛上攜帶的RFID標(biāo)簽。以便于后面的RFID讀寫器對(duì)其進(jìn)行讀寫操作，在本實(shí)施例中，該激活裝置可以安裝在地下，每個(gè)車道安裝一個(gè)，分別激活通過該車道的車輛上的RFID標(biāo)簽；也可以安裝在空中，該安裝在空中的標(biāo)簽激活裝置激活通過該區(qū)域的所有車道上的車輛攜帶的RFID標(biāo)簽。
[0019]步驟S12接收到RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)時(shí)，使所述天線陣列輸出波束的形狀變小:當(dāng)車道通過安裝有RFID標(biāo)簽的車輛，且所述RFID讀寫器接收到所述RFID標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào)時(shí)(也就是在接收到標(biāo)簽發(fā)出的數(shù)據(jù)并判斷該數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)后)，該RFID讀寫器調(diào)節(jié)該天線陣合成波束的形狀，使其形狀變小且仍然覆蓋在該車道上(即該合成波束的垂直投影仍然在該車到道上，但其投影所占面積較初始波束所占面積較小)，并再次發(fā)出指令，要求該RFID標(biāo)簽上傳數(shù)據(jù)；如果接收到數(shù)據(jù)與之前收到的數(shù)據(jù)一樣，則說明改變波束形狀后仍能夠得到該標(biāo)簽，表明該標(biāo)簽位于上述被檢測(cè)的車道上；如果通過上述波束改變后，不能得到之前得到的數(shù)據(jù)，則說明之前的標(biāo)簽可能會(huì)處于別的車道，并不是本車道的車輛，這些數(shù)據(jù)應(yīng)該丟棄。在本實(shí)施例中，通過調(diào)出事先存儲(chǔ)的第一調(diào)制參數(shù)對(duì)輸送到該天線陣元的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制使得該RFID讀寫器的天線陣列合成波束的投影面積縮小(即使得天線陣的合成波束是確認(rèn)波束)；在本實(shí)施例中，上述第一調(diào)制參數(shù)(即形成確認(rèn)波束的那些調(diào)制參數(shù))中各項(xiàng)參數(shù)值均小于該讀寫器之前使用的調(diào)制參數(shù)值。在本步驟中天線陣列波束未縮小前是正常的檢測(cè)轉(zhuǎn)態(tài)，而縮小后為確認(rèn)狀態(tài)，則檢測(cè)狀態(tài)的調(diào)制參數(shù)(第一調(diào)制參數(shù))小于正常檢測(cè)狀態(tài)的調(diào)制參數(shù)。本步驟具體實(shí)施情況請(qǐng)參見圖3中的步驟S21，步驟S22和步驟S23。這些步驟包括了取得有效的標(biāo)簽數(shù)據(jù)后，讀寫器取得第一調(diào)制參數(shù)；使用該第一調(diào)制參數(shù)調(diào)制輸送到天線陣各陣元的信號(hào)，使得天線陣形成波束的在該車道上的投影面積小于之前的；發(fā)出指令要求標(biāo)簽傳輸其攜帶的數(shù)據(jù)并接收標(biāo)簽數(shù)據(jù)。如果在這種情況下仍然能夠接收到與使用第一調(diào)制參數(shù)之前相同的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，即可判斷該標(biāo)簽(實(shí)際上是攜帶該標(biāo)簽的車輛)確實(shí)處于該車道上。。就本實(shí)施例中而言，上述投影面積的縮小是有一定比例的，變化太大或太小都可能會(huì)出現(xiàn)誤判的情況。在本實(shí)施例中，上述確認(rèn)波束的投影面積占初始波束投影面積的60%-80%，這樣的取值使得其準(zhǔn)確判斷率能夠達(dá)到95%以上。
[0020]步驟S13判斷是否仍接收到標(biāo)簽信號(hào)且與之前的數(shù)據(jù)相同:判斷是否還收到所述RFID標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)，如是，判斷所述車輛經(jīng)過該車道，執(zhí)行步驟S14 ;否則，判斷所述RFID標(biāo)簽為誤讀，執(zhí)行步驟S15 ;通過比較本次接收到的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)和上次接收到的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)是否相同，來判斷車輛是否通過該車道。
[0021]步驟S14上傳所述數(shù)據(jù):在本步驟中，上傳所述接收到的、RFID標(biāo)簽發(fā)出的車輛信息到上位機(jī)中，通常是服務(wù)器，該服務(wù)器可以對(duì)上述信息進(jìn)行各種分析，判斷，并控制相應(yīng)的機(jī)構(gòu)動(dòng)作，或在一定時(shí)間后進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等等。
[0022]步驟S15丟棄所述數(shù)據(jù)并進(jìn)入等待狀態(tài):在本步驟中，拋棄本次接收得到的數(shù)據(jù)并進(jìn)入等待狀態(tài)，如有另一個(gè)RFID標(biāo)簽進(jìn)入，則開始另一次上述接收數(shù)據(jù)、確認(rèn)的過程。在本實(shí)施例中，上述的等待狀態(tài)就是返回步驟Sll中的初始化設(shè)置階段，取出初始化參數(shù)，使得該天線陣合成的波束成為初始波束，并等待下一個(gè)車載標(biāo)簽的信號(hào)。
[0023]在本實(shí)施例中，上述方法可以在一個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)中使用。該系統(tǒng)整體由N個(gè)網(wǎng)絡(luò)子節(jié)點(diǎn)組成，分布在各個(gè)區(qū)域的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)對(duì)各個(gè)區(qū)域的車道信息的采集；整個(gè)系統(tǒng)主要由以下幾部分組成:
車道采集模塊:使用了上述方法對(duì)進(jìn)入多天線陣天線覆蓋區(qū)域的車輛電子標(biāo)簽信息的識(shí)別，終端設(shè)備狀態(tài)的查詢和檢測(cè)，智能交通的輔助設(shè)備包括視頻抓拍，交通信號(hào)提示，語音視頻顯示，欄桿狀態(tài)檢測(cè)。
[0024]通訊接口模塊:采集到的車輛信息，設(shè)備狀態(tài)信息，輔助設(shè)備視頻抓拍，控制信息，通過相應(yīng)的傳輸接口傳輸?shù)杰嚨揽刂茦I(yè)務(wù)邏輯層，通訊接口包括無線通訊WIFI與GPRS，網(wǎng)絡(luò)通訊 TCP/IP，串 口 RS232/RS485, CAN 總線。
[0025]車道控制中心業(yè)務(wù)邏輯:主要完成對(duì)多天線陣讀寫器識(shí)別的車輛信息進(jìn)行判斷，判斷依據(jù)是通過車輛電子標(biāo)簽在系統(tǒng)注冊(cè)的信息、電子標(biāo)簽記錄信息、車道采集的輔助信息、通過算法的綜合判斷，做出相應(yīng)的邏輯控制，包括交通信號(hào)指示，視頻語音提示，自動(dòng)收費(fèi)功能；并且通過網(wǎng)絡(luò)將車輛通行的相關(guān)記錄信息上傳到服務(wù)器平臺(tái)。
[0026]服務(wù)平臺(tái):服務(wù)平臺(tái)實(shí)時(shí)采集了整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的N個(gè)節(jié)點(diǎn)車輛信息，通過此平臺(tái)，交通管理人員可以實(shí)時(shí)查看城市某個(gè)區(qū)域的交通狀況，包括車流量、車速度、道路擁堵情況、車輛行駛方向、交通事故；并可以實(shí)時(shí)通過相應(yīng)的媒體發(fā)布當(dāng)前的交通狀況；管理層可以通過此平臺(tái)進(jìn)行交通的調(diào)度、決策、執(zhí)法、交通治安管理。
[0027]其實(shí)現(xiàn)了如下功能:采集到車輛標(biāo)簽信息，輔助信息通過無線或網(wǎng)絡(luò)接口將對(duì)應(yīng)的信息上傳到對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯層，進(jìn)行分析處理。對(duì)收到的車輛實(shí)時(shí)采樣信息進(jìn)行分析處理，包括車輛信息的驗(yàn)證，對(duì)于高速公路的不停車收費(fèi)，邏輯業(yè)務(wù)單元根據(jù)車輛信息的獲取，通過網(wǎng)絡(luò)傳送到收費(fèi)分中心，由收費(fèi)分中心判斷收集信息的合法性，并將計(jì)算結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳送至收費(fèi)管理中心，收費(fèi)管理中心按照接收的相關(guān)信息，參考該數(shù)據(jù)庫的歷史信息，并將處理的結(jié)果返回到收費(fèi)站，收費(fèi)站根據(jù)返回的結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的操作包括:
執(zhí)行自動(dòng)收費(fèi)返回成功信息:邏輯單元執(zhí)行，放行，并通過語音和視頻提示用戶收費(fèi)情況，交通指示燈指示可以通行，打開對(duì)應(yīng)的欄桿，當(dāng)車輛經(jīng)過出口地感時(shí)，控制器檢測(cè)到車輛離開，將對(duì)應(yīng)的欄桿落下。
[0028]執(zhí)行自動(dòng)收費(fèi)返回異常:則通過視頻和語音提示異常信息，如車輛標(biāo)簽過期、余額不足；此時(shí)需要遠(yuǎn)程人員進(jìn)行相關(guān)的處理。車輛的通行記錄信息將通過網(wǎng)絡(luò)上傳到服務(wù)器
T D O
[0029]各個(gè)子節(jié)點(diǎn)的車輛通行記錄信息，進(jìn)入后臺(tái)服務(wù)器平臺(tái)，此系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)時(shí)顯示各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息，并且可以查詢各個(gè)節(jié)點(diǎn)交通狀態(tài)，并通過相應(yīng)的媒體發(fā)布相關(guān)的交通信息，交通管理人員可以依據(jù)此平臺(tái)進(jìn)行交通調(diào)度、交通執(zhí)法、交通治安管理，交通規(guī)劃。
[0030]上述情況只是本實(shí)施例中的一種應(yīng)用場(chǎng)景。使用傳統(tǒng)的RFID讀寫裝置無法從根本解決鄰道干擾，識(shí)別車輛標(biāo)簽信息成功不高的問題。而使用基于多天線原RFID技術(shù)讀寫裝置，進(jìn)行相關(guān)功率，頻率，動(dòng)態(tài)或靜態(tài)相角參數(shù)的設(shè)置，來解決上述鄰道干擾的問題。
[0031]請(qǐng)參見圖4，在本實(shí)施例中，還涉及一種實(shí)現(xiàn)上述車輛識(shí)別方法的裝置，包括探測(cè)參數(shù)設(shè)置單元42、狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元43、判斷單元44和數(shù)據(jù)上傳單元45。其中探測(cè)參數(shù)設(shè)置單元42用于設(shè)置多天線陣RFID讀寫器讀取安裝在車輛上的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)，該多天線陣RFID讀寫器具有由多個(gè)天線陣元組成的天線陣，而這些天線陣安裝在其對(duì)應(yīng)的車道上方或側(cè)上方，天線陣或所述RFID讀寫器與所述車道一一對(duì)應(yīng)；該探測(cè)參數(shù)設(shè)置單元42用于分別設(shè)置RFID讀寫器通過其天線陣列合成波束的功率和形狀，使其覆蓋在相應(yīng)的車道上；探測(cè)參數(shù)設(shè)置單元42還包括相角設(shè)置模塊和幅度設(shè)置模塊(圖中未示出)，分別用于設(shè)置所述RFID讀寫器天線陣列中的每個(gè)陣元發(fā)送信號(hào)的相角和幅度，調(diào)節(jié)所述陣元發(fā)出的波束的方向和功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述天線陣列發(fā)出的多個(gè)陣元的合成波束的調(diào)節(jié)。值得一提的是，在本實(shí)施例中，RFID讀寫器合成波束的兩種狀態(tài)都是通過該探測(cè)參數(shù)設(shè)置單元42實(shí)現(xiàn)的；當(dāng)取得的參數(shù)是初始參數(shù)時(shí)，天線陣的合成波束就是初始波束；當(dāng)取得的參數(shù)是第一調(diào)制參數(shù)時(shí)，其合成的波束是確認(rèn)波束。所以，控制該多天線RFID讀寫器合成波束的轉(zhuǎn)換，實(shí)際上只需要轉(zhuǎn)換其調(diào)制參數(shù)即可。狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元43用于當(dāng)該車道通過安裝有RFID標(biāo)簽的車輛，且所述RFID讀寫器接收到安裝在該車輛上的RFID標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào)時(shí)，該RFID讀寫器通過取得第一調(diào)制參數(shù)，并通過上述探測(cè)參數(shù)設(shè)置單元42調(diào)節(jié)其發(fā)出波束的形狀，使其形狀變小且任然覆蓋在該車道上(即合成確認(rèn)波束)；判斷單元44用于判斷是否還收到上述RFID標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)，如是，判斷所述車輛經(jīng)過該車道；否則，判斷所述RFID標(biāo)簽為誤讀，拋棄所述數(shù)據(jù)并進(jìn)入等待狀態(tài)；同樣地，等待狀態(tài)就是返回初始化設(shè)置階段，取出初始化參數(shù)，使得該天線陣合成的波束成為初始波束，并等待下一個(gè)車載標(biāo)簽的信號(hào)。數(shù)據(jù)上傳單元45用于上傳所述接收到的、RFID標(biāo)簽發(fā)出的車輛信息到與所述讀寫器連接的服務(wù)器。此外，在本實(shí)施例中，該裝置還包括標(biāo)簽激活單元(圖中未示出)，用于控制在所述車道被所述RFID讀寫器發(fā)出波束覆蓋位置之前的設(shè)定距離設(shè)置標(biāo)簽激活裝置，發(fā)出標(biāo)簽激活信號(hào)以激活通過該區(qū)域的車輛上攜帶的RFID標(biāo)簽。
[0032]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法，其特征在于，包括如下步驟: A)設(shè)置RFID讀寫器，所述RFID讀寫器具有由多個(gè)天線陣元組成的天線陣；所述天線陣安裝在其對(duì)應(yīng)的車道上方或側(cè)上方；所述天線陣或所述RFID讀寫器與所述車道一一對(duì)應(yīng)；分別設(shè)置所述RFID讀寫器通過其天線陣發(fā)出初始波束；所述初始波束通過控制其功率和形狀，使其覆蓋在所述車道上； B)當(dāng)所述車道通過安裝有RFID標(biāo)簽的車輛，且所述RFID讀寫器接收到所述RFID標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào)時(shí)，所述RFID讀寫器控制其天線陣發(fā)出確認(rèn)波束； C)判斷是否還收到所述RFID標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)，如是，判斷所述車輛經(jīng)過該車道，執(zhí)行步驟D);否則，判斷所述RFID標(biāo)簽為誤讀，拋棄所述數(shù)據(jù)并返回步驟A)中使所述天線陣列發(fā)出初始波束； D)上傳所述接收到的、RFID標(biāo)簽發(fā)出的車輛信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法，其特征在于，所述確認(rèn)波束的形狀小于所述初始波束形狀且仍然覆蓋在所述車道上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法，其特征在于，所述步驟A)中，通過分別設(shè)置所述RFID讀寫器天線陣中的每個(gè)陣元發(fā)送信號(hào)的相角和幅度，調(diào)節(jié)所述天線陣發(fā)出的波束的方向和功率，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述天線陣發(fā)出的多個(gè)陣元的合成波束的調(diào)節(jié)，得到初始波束。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法，其特征在于，對(duì)每個(gè)所述陣元的波形調(diào)節(jié)通過調(diào)用事先存儲(chǔ)的調(diào)制參數(shù)對(duì)所述陣元連接的調(diào)制單元進(jìn)行調(diào)制而實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法，其特征在于，所述步驟B)中，通過調(diào)出事先存儲(chǔ)的第一調(diào)制參數(shù)對(duì)輸送到所述天線陣元的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制使得該RFID讀寫器的天線陣列合成波束的投影面積縮小，得到所述確認(rèn)波束；所述第一調(diào)制參數(shù)中各項(xiàng)參數(shù)值均小于該讀寫器之前使用的、得到初始波束的調(diào)制參數(shù)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法，其特征在于，所述步驟D)中進(jìn)一步包括如下步驟:通過比較本次接收到的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)和上次接收到的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)是否相同，來判斷車輛是否通過該車道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的方法，其特征在于，還包括如下步驟:在所述車道被所述RFID讀寫器發(fā)出波束覆蓋位置之前的設(shè)定距離設(shè)置標(biāo)簽激活裝置，發(fā)出標(biāo)簽激活信號(hào)以激活通過該區(qū)域的車輛上攜帶的RFID標(biāo)簽，所述標(biāo)簽激活裝置激活通過該區(qū)域的所有車道上的車輛攜帶的RFID標(biāo)簽。
8.一種基于多天線陣RFID對(duì)車道上車輛識(shí)別的裝置，其特征在于，包括: 探測(cè)參數(shù)設(shè)置單元:用于設(shè)置RFID讀寫器，所述RFID讀寫器具有由多個(gè)天線陣元組成的天線陣；所述天線陣安裝在其對(duì)應(yīng)的車道上方或側(cè)上方；所述天線陣或所述RFID讀寫器與所述車道一一對(duì)應(yīng)；還分別設(shè)置所述RFID讀寫器通過其天線陣發(fā)出初始波束；所述初始波束通過控制其功率和形狀，使其覆蓋在所述車道上； 狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元:用于當(dāng)所述車道通過安裝有RFID標(biāo)簽的車輛，且所述RFID讀寫器接收到所述RFID標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào)時(shí)，所述RFID讀寫器控制其天線陣發(fā)出確認(rèn)波束； 判斷單元:用于判斷是否還收到所述RFID標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)，如是，判斷所述車輛經(jīng)過該車道；否則，判斷所述RFID標(biāo)簽為誤讀，拋棄所述數(shù)據(jù)并返回初始狀態(tài)； 數(shù)據(jù)上傳單元:用于上傳所述接收到的、RFID標(biāo)簽發(fā)出的車輛信息到與所述讀寫器連接的服務(wù)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述探測(cè)參數(shù)設(shè)置單元通過分別設(shè)置所述RFID讀寫器天線陣中的每個(gè)陣元發(fā)送信號(hào)的相角和幅度，調(diào)節(jié)所述天線陣發(fā)出的波束的方向和功率，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述天線陣發(fā)出的多個(gè)陣元的合成波束的調(diào)節(jié)，得到初始波束；對(duì)每個(gè)所述陣元的波形調(diào)節(jié)通過調(diào)用事先存儲(chǔ)的調(diào)制參數(shù)對(duì)所述陣元連接的調(diào)制單元進(jìn)行調(diào)制而實(shí)現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述探測(cè)參數(shù)設(shè)置單元中，進(jìn)一步包括相角設(shè)置模塊和幅度設(shè)置模塊，分別用于設(shè)置所述RFID讀寫器天線陣列中的每個(gè)陣元發(fā)送信號(hào)的相角和幅度，調(diào)節(jié)所述陣元發(fā)出的波束的方向和功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述天線陣列發(fā)出的多個(gè)陣元的合成波 束的調(diào)節(jié)。
【文檔編號(hào)】G06K17/00GK103544512SQ201310523372
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】關(guān)慶陽, 蓋盛燾, 黃華輝 申請(qǐng)人:深圳市遠(yuǎn)望谷信息技術(shù)股份有限公司