一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種車輛定位輔助系統(tǒng)，尤其涉及一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，包括位于弱信號道路的入口和出口處的第一電子標簽和第二電子標簽，出入口之間等距離分布若干電子標簽，每一個電子標簽均存儲有不同的ID與地理位置信息，電子標簽的讀取距離可調(diào)整，車輛上安裝連接終端的閱讀器。本實用新型在車輛無法接收到GPS信號時可利用分布在道路內(nèi)的電子標簽所構成的標簽網(wǎng)絡來進行數(shù)據(jù)傳輸，使得車內(nèi)人員能夠及時的了解車輛在道路中的行駛情況，并結合移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡將位置信息向外界發(fā)送，使得擁有強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合，來實現(xiàn)車輛的精準定位。
【專利說明】
一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種車輛定位輔助系統(tǒng)，尤其涉及一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]車輛定位技術在不斷地發(fā)展，車輛的定位大多依靠安放在車輛中的定位設備或軟件，利用GPS來進行定位。GPS系統(tǒng)的局限性在于定位目標與軌道衛(wèi)星之間需保持視距。當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備直接傳遞，定位無法達到令人滿意的準確度，甚至失效。
[0003]射頻識別技術利用射頻信號，通過交變磁場或電磁場耦合進行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)實現(xiàn)信息傳遞，并通過所傳遞的信息達到識別和定位的目的。現(xiàn)有RFID技術應用廣泛，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技術能夠運用于多種場合，并得到理想的效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]基于上述原因，本實用新型提供一種基于射頻識別技術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，利用射頻識別技術仍然能夠精準定位，克服現(xiàn)有定位方法不精準、GPS信號無法搜索的困難。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案為:
[0006]—種基于射頻識別技術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簽以及位于出口處的第二電子標簽，第一電子標簽和第二電子標簽之間等距離分布若干電子標簽，每一個電子標簽均存儲有不同的ID與地理位置信息，電子標簽的讀取距離可調(diào)整;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簽的信息并解碼，將信息傳送給終端獲得定位信息進行顯示。
[0007]在上述方案的基礎上進一步優(yōu)化:
[0008]所述相鄰的電子標簽之間的距離大于電子標簽所設定的讀取距離。
[0009]所述終端為可獲取GPS數(shù)據(jù)進行定位，也可根據(jù)閱讀器傳送的信號進行定位畫面的切換。
[0010]所述終端可通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡將接收到的閱讀器數(shù)據(jù)向外界發(fā)送。
[0011]所述電子標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，第一電源為電子標簽各模塊供電。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]所述第一電源采用CR2025紐扣電池。
[0016]所述閱讀器和終端通過USB轉串口實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，USB轉串口采用PL2303USB轉串
□ O
[0017]所述第一天線采用PCB單端天線。
[0018]所述第二天線采用3.5dB的鞭狀天線。
[0019]本實用新型在車輛無法接收到GPS信號時可利用射頻識別電子標簽分布在道路內(nèi)所構成的標簽網(wǎng)絡來進行數(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，結合移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，并通過位置信息的發(fā)送，使得擁有強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合，來實現(xiàn)車輛的精準定位。
[0020]以下通過附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步闡述。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的架構圖；
[0022]圖2為閱讀器與終端連接原理框圖；
[0023]圖3(a)為車輛進入道路入口處終端模擬顯示示意圖；
[0024]圖3(b)為車輛在道路中行駛終端模擬顯示示意圖；
[0025]圖3(c)為車輛接近道路出口處終端模擬顯示示意圖。
【具體實施方式】
[0026]結合圖1至圖3所示，本實用新型提供的一種基于射頻識別技術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簽I以及位于出口處的第二電子標簽2，第一電子標簽I和第二電子標簽2之間等距離分布若干電子標簽，每一個電子標簽均存儲有不同的ID與地理位置信息，電子標簽的讀取距離可調(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簽的信息并解碼，將信息傳送給終端4獲得定位信息進行顯示。
[0027]上述方案中的電子標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，是標準51速度的12倍;其相當于射頻模塊與51單片機的集成，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: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2Mbit/s，且其與壓力傳感器電子標簽中的NRF24L01間可進行通信，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，其標稱電壓為3V。由于考慮到電子標簽體積小，第一天線采用PCB單端天線。
[0028]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NRF24LE1高集成度無線收發(fā)芯片。第二天線則采用了比較通用、靈敏度好的3.5dB的鞭狀天線。閱讀器3和終端4通過USB轉串口 7實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，USB轉串口 7采用PL2303USB轉串口，其內(nèi)置USB功能控制器、USB收發(fā)器、振蕩器和帶有全部調(diào)制解調(diào)器控制信號的UART，只需外接幾只電容就可實現(xiàn)USB信號與RS232信號的轉換，能夠方便嵌入到各種設備，PL2303USB轉串口模塊提供四個引腳VCC、GND、TXD、RXD，輸出電壓有3.3V和5V兩種模式，支持UART接口，可與NRF24LE1相連并對其供電，在這里可替代第二電源的作用。
[0029]終端4為可獲取GPS數(shù)據(jù)進行定位，也可根據(jù)閱讀器3傳送的信號進行定位畫面的切換。當車輛在GPS信號較強的道路行駛時，終端4接收GPS信號進行定位；當車輛駛入GPS信號較弱的道路入口后，閱讀器3接收到第一電子標簽I發(fā)送的信號解碼后反饋給終端4，終端4切換成道路顯示模型，根據(jù)各段接收到的電子標簽信息模擬顯示車輛所在的位置，同時獲取道路的地理位置情況，便于行車人員更好的把握行車目的。當終端4接收到來自于閱讀器3分析的地理位置之后，通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡將接收到的閱讀器3數(shù)據(jù)向外界發(fā)送，外界即可通過此地理位置及時的獲取到當前車輛的行駛地點。當車輛即將駛離GPS信號較弱的道路，接近出口時，閱讀器3接收到第二電子標簽2發(fā)射信號，經(jīng)過第二微控制器6分析解碼后通過USB轉串口 7傳輸至終端4，使終端4關閉道路顯示模式并切換成GPS信號接收模式。本實用新型通過道路內(nèi)外兩種定位方式的有效結合，實現(xiàn)了車輛精確的定位效果。
[0030]本實施例中的電子標簽采用有源電子標簽，其識別距離可調(diào)，便可利用此特點在此道路中等距離的布置電子標簽，使得車輛中的閱讀器3在某個時刻只收到一個電子標簽的信號，進一步分析后便可將信號傳至終端顯示。為使閱讀器3在某個時刻所讀取到的電子標簽只為當前一個，那么每相鄰的兩個電子標簽所相隔的水平距離大于閱讀器3讀取電子標簽的距離。
[0031]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍中。
【主權項】
1.一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，其特征在于:包括位于弱信號道路的入口處的第一電子標簽以及位于出口處的第二電子標簽，第一電子標簽和第二電子標簽之間等距離分布若干電子標簽，每一個電子標簽均存儲有不同的ID與地理位置信息，電子標簽的讀取距離可調(diào)整;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簽的信息并解碼，將信息傳送給終端獲得定位信息進行顯示。2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述相鄰的電子標簽之間的距離大于電子標簽所設定的讀取距離。3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述終端可獲取GPS數(shù)據(jù)進行定位，也可根據(jù)閱讀器傳送的信號進行定位畫面的切換。4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述終端通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡將接收到的閱讀器數(shù)據(jù)向外界發(fā)送。5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述電子標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，第一電源為電子標簽各模塊供電。6.根據(jù)權利要求5所述的一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，其特征在于: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。7.根據(jù)權利要求5所述的一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述第一電源采用CR2025紐扣電池，所述第一天線采用PCB單端天線。8.根據(jù)權利要求1所述的一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，其特征在于: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。9.根據(jù)權利要求8所述的一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，其特征在于: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，所述第二天線采用3.5dB的鞭狀天線。10.根據(jù)權利要求1所述的一種基于射頻識別技術的車輛精確定位輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述閱讀器和終端通過USB轉串口實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，USB轉串口采用PL2303USB轉串口。
【文檔編號】G08G1/123GK205486838SQ201620097353
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】馮藝瀟, 洪榛
【申請人】浙江理工大學