一種基于射頻識別技術(shù)的車輛精確定位輔助系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛定位輔助系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種基于射頻識別技術(shù)的車輛精確定位輔助系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛定位技術(shù)在不斷地發(fā)展，車輛的定位大多依靠安放在車輛中的定位設(shè)備或軟件，利用GPS來進(jìn)行定位。GPS系統(tǒng)的局限性在于定位目標(biāo)與軌道衛(wèi)星之間需保持視距。當(dāng)車輛處于隧道或立交橋等建筑物中，無線信號不能與客戶端設(shè)備直接傳遞，定位無法達(dá)到令人滿意的準(zhǔn)確度，甚至失效。
[0003]射頻識別技術(shù)利用射頻信號，通過交變磁場或電磁場耦合進(jìn)行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)信息傳遞，并通過所傳遞的信息達(dá)到識別和定位的目的?，F(xiàn)有RFID技術(shù)應(yīng)用廣泛，且成本低。對于射頻識別系統(tǒng)的非接觸識別，它的信號能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢等惡劣環(huán)境閱讀標(biāo)簽，并且閱讀速度極快，大多數(shù)情況下不到100毫秒。這種優(yōu)勢使得RFID技術(shù)能夠運(yùn)用于多種場合，并得到理想的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于上述原因，本發(fā)明提供一種基于射頻識別技術(shù)的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，可使車輛在類似于隧道等GPS信號弱的情況下，利用射頻識別技術(shù)仍然能夠精準(zhǔn)定位，克服現(xiàn)有定位方法不精準(zhǔn)、GPS信號無法搜索的困難。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種基于射頻識別技術(shù)的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，包括位于弱信號道路的入口處的第一電子標(biāo)簽以及位于出口處的第二電子標(biāo)簽，第一電子標(biāo)簽和第二電子標(biāo)簽之間等距離分布若干電子標(biāo)簽，每一個電子標(biāo)簽均存儲有不同的ID與地理位置信息，電子標(biāo)簽的讀取距離可調(diào)整，相鄰的電子標(biāo)簽之間的距離大于電子標(biāo)簽所設(shè)定的讀取距離;車輛上安裝有連接終端的閱讀器，閱讀器用于讀取來自于電子標(biāo)簽的信息并解碼，將信息傳送給終端獲得定位信息進(jìn)行顯示，閱讀器和終端通過USB轉(zhuǎn)串口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
[0006]在上述方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化:
所述終端為可獲取GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，也可根據(jù)閱讀器傳送的信號進(jìn)行定位畫面的切換。
[0007]所述終端可通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將接收到的閱讀器數(shù)據(jù)向外界發(fā)送。
[0008]所述電子標(biāo)簽包括均與第一無線射頻模塊相連的第一微控制器和第一天線，第一電源為電子標(biāo)簽各模塊供電。
[0009]所述第一無線射頻模塊和第一微控制器均采用NRF24LE1高集成度無線收發(fā)芯片。
[0010]所述閱讀器包括均與第二無線射頻模塊相連的第二微控制器和第二天線，第二電源給閱讀器各模塊供電。
[0011 ]所述第二無線射頻模塊和第二微控制器均采用NRF24LE1高集成度無線收發(fā)芯片。
[0012]所述第一電源采用CR2025紐扣電池。
[0013]所述USB轉(zhuǎn)串口采用PL2303USB轉(zhuǎn)串口。
[0014]所述第一天線采用PCB單端天線。
[0015]所述第二天線采用3.5dB的鞭狀天線。
[0016]本發(fā)明還提供一種基于上述方案中的車輛精確定位輔助系統(tǒng)定位方法，包括如下步驟:車輛駛?cè)隚PS信號較弱的路段時，安裝于車上的閱讀器讀取到路段入口處放置的第一電子標(biāo)簽發(fā)射信號，經(jīng)過分析解碼記錄于第一電子標(biāo)簽內(nèi)的相關(guān)位置信息后傳輸至安裝于車上的終端，終端將原接收GPS定位模式切換成道路顯示模式;在道路中行駛時，閱讀器不斷接收到來自于道路中間隔設(shè)置的電子標(biāo)簽發(fā)出的位置信息，用終端顯示車輛的行駛軌跡，同時終端不斷將接收到的位置信息通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)向外界發(fā)送，使外界也可以及時掌握車輛的行駛位置;當(dāng)車輛接近GPS信號較弱的道路出口時，閱讀器接收到來自于道路出口處放置的第二電子標(biāo)簽發(fā)送的位置信息，終端自動將道路顯示模式切換到GPS定位模式，完成道路內(nèi)外兩種定位模式的轉(zhuǎn)換。
[0017]本發(fā)明在車輛無法接收到GPS信號時可利用射頻識別電子標(biāo)簽分布在道路內(nèi)所構(gòu)成的標(biāo)簽網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使得車內(nèi)人員能夠及時的了解自己在道路中的行駛情況。同時，結(jié)合移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并通過位置信息的發(fā)送，使得擁有強(qiáng)信號的外界能夠及時的了解到車輛的行駛狀況，通過內(nèi)外兩種定位方式的結(jié)合，來實(shí)現(xiàn)車輛的精準(zhǔn)定位。
[0018]以下通過附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0019]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明的架構(gòu)圖；
圖2為閱讀器與終端連接原理框圖；
圖3(a)為車輛進(jìn)入道路入口處終端模擬顯示示意圖；
圖3(b)為車輛在道路中行駛終端模擬顯示示意圖；
圖3 (c )為車輛接近道路出口處終端模擬顯示示意圖。
[0020]【具體實(shí)施方式】:
結(jié)合圖1至圖3所示，本發(fā)明提供的一種基于射頻識別技術(shù)的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，包括位于弱信號道路的入口處的第一電子標(biāo)簽I以及位于出口處的第二電子標(biāo)簽2，第一電子標(biāo)簽I和第二電子標(biāo)簽2之間等距離分布若干電子標(biāo)簽，每一個電子標(biāo)簽均存儲有不同的ID與地理位置信息，電子標(biāo)簽的讀取距離可調(diào)整;車輛上安裝有連接終端4的閱讀器3，閱讀器3用于讀取來自于電子標(biāo)簽的信息并解碼，將信息傳送給終端4獲得定位信息進(jìn)行顯示。
[0021]上述方案中的電子標(biāo)簽包括均與第一無線射頻模塊相連的第一微控制器和第一天線，第一電源為電子標(biāo)簽各模塊供電。其中，第一無線射頻模塊和第一微控制器均采用NRF24LE1高集成度無線收發(fā)芯片，NRF24LEI中內(nèi)嵌2.4Ghz低功耗無線收發(fā)內(nèi)核NRF24L01，且有高性能51內(nèi)核，是標(biāo)準(zhǔn)51速度的12倍;其相當(dāng)于射頻模塊與51單片機(jī)的集成，所以本系統(tǒng)采用它來代替射頻模塊和微控制器模塊;且其提供了豐富的外設(shè):SPI，IIC，UART，6至12位ADC，PWM和一個用于電壓等級系統(tǒng)喚醒的超低功耗模擬比較器;其內(nèi)置電壓調(diào)節(jié)器，可工作在1.9V~3.6V下；其最大傳輸速率可達(dá)2Mbit/s，且其與壓力傳感器電子標(biāo)簽中的NRF24L01間可進(jìn)行通信，更方便本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。第一電源采用CR20 25紐扣電池，其標(biāo)稱電壓為3V。由于考慮到電子標(biāo)簽體積小，第一天線采用PCB單端天線。
[0022]上述方案中的閱讀器3包括分別與第二無線射頻模塊5相連的第二微控制器6和第二天線8，第二電源給閱讀器3各模塊供電。其中，第二無線射頻模塊5和第二微控制器均采用NRF24L