一种基于电子车牌的车辆定位方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆定位技术领域，尤其涉及一种基于电子车牌的车辆定位方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 随着交通运输事业的蓬勃发展，基于射频识别（RadioFrequency Identification，RFID)技术的电子车牌广泛应用于交通领域。其一个重要的应用就是电 子车牌的定位。
[0003] 目前对于电子车牌的定位，普遍采用的是基于接收天线的时间差算法或者基于接 收天线的信号幅度算法。其中基于时间差的定位算法所需要安装的天线个数至少是3个才 能保证基本的定位要求，可选择的自由度不高，且定位的精确度不高；而基于功率强度的定 位算法当选用天线个数为两个时，只能定位出水平方向的坐标，而无法完成二维坐标的定 位，当选用3个天线进行定位时，才能够勉强实现二维坐标的定位，但是同样精确度不高。 由于采用这两种算法的二维坐标定位系统所需要的天线个数至少是3个，又造成了整套定 位系统成本相对较高，可选择的自由度较小，大大限制了电子车牌定位技术的发展。
[0004] 而且，目前的定位技术都普遍针对的是电子车牌的坐标点的定位，而更加实际的 应用则是基于电子车牌的车辆轮廓的定位，有助于公路汽车衡的位置确定，但是，目前市场 上很少涉及车辆轮廓的定位技术。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的缺陷，本发明提供一种基于电子车牌的车辆定位方法及系统，能 够减少定位装置中所需接收天线的个数，降低硬件成本，并同时提高定位精度。
[0006] 第一方面，本发明提供一种基于电子车牌的车辆定位方法，该方法包括：
[0007] 通过电子车牌定位装置定时发送唤醒信号至车辆的电子车牌，以使所述电子车牌 根据所述唤醒信号反馈微波信号至所述定位装置；
[0008] 当所述定位装置接收到所述微波信号时，对所述微波信号进行解析，获得定位装 置中至少两个天线接收到所述微波信号的时间差、功率强度及所述车辆的长宽信息；
[0009] 根据所述时间差及功率强度，获得所述车辆的电子车牌的位置信息；
[0010] 根据所述车辆的长宽信息及所述电子车牌的位置信息，获得所述车辆轮廓的位置 信息及运动轨迹。
[0011] 优选地，所述通过电子车牌定位装置定时发送唤醒信号至车辆的电子车牌的步骤 之前，该方法还包括：
[0012] 对扫描区域内各车辆电子车牌定位装置的系统时间进行同步。
[0013] 优选地，所述根据所述时间差及功率强度，获得所述车辆的电子车牌的位置信息， 包括：
[0014] 当所述电子车牌定位装置包括2个天线时，根据时间差及功率强度可得：
【主权项】
1. 一种基于电子车牌的车辆定位方法，其特征在于，该方法包括： 通过电子车牌定位装置定时发送唤醒信号至车辆的电子车牌，以使所述电子车牌根据 所述唤醒信号反馈微波信号至所述定位装置； 当所述定位装置接收到所述微波信号时，对所述微波信号进行解析，获得定位装置中 至少两个天线接收到所述微波信号的时间差、功率强度及所述车辆的长宽信息； 根据所述时间差及功率强度，获得所述车辆的电子车牌的位置信息； 根据所述车辆的长宽信息及所述电子车牌的位置信息，获得所述车辆轮廓的位置信息 及运动轨迹。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过电子车牌定位装置定时发送唤 醒信号至车辆的电子车牌的步骤之前，该方法还包括： 对扫描区域内各车辆电子车牌定位装置的系统时间进行同步。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述时间差及功率强度，获得所 述车辆的电子车牌的位置信息，包括： 当所述电子车牌定位装置包括2个天线时，根据时间差及功率强度可得：
根据牛顿迭代法，求解得到电子车牌的二维位置坐标值（x，y); 其中，RSSIp RSSI2分别为两个天线接收的功率强度；P为电子车牌的发射功率，m为发 射天线的水平距离，T为两个天线接收到微波信号的时间差，C为光速，Gr为接收天线增益， Gt为发射天线增益，Lc为电缆和缆头的衰耗，Gr、Gt、Lc均为常量。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述时间差及功率强度，获得所 述车辆的电子车牌的位置信息，包括： 当所述电子车牌定位装置包括3个天线时，根据时间差及功率强度可得：
根据牛顿迭代法，求解得到电子车牌的二维位置坐标值（x，y); 其中，RssipRSSIyRSSI3分别为三个天线接收的功率强度；P为电子车牌的发射功率， m为发射天线的水平距离，T1为天线1与天线2接收到微波信号的时间差，T2为天线1与天 线3接收到射频信号的时间差，C为光速。Gr为接收天线增益，Gt为发射天线增益，Lc为 电缆和缆头的衰耗，Gr、Gt、Lc均为常量。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆的长宽信息及所述电 子车牌的位置信息，获得所述车辆轮廓的位置信息及运动轨迹，包括： 根据电子车牌的坐标值（x，y)，及所述车辆的长宽信息，获得车辆轮廓的4个位置坐标
长和宽； 通过定时获取所述车辆轮廓的位置信息，获得所述车辆的运动轨迹。
6. -种基于电子车牌的车辆定位系统，其特征在于，该系统包括： 发送单元，用于通过电子车牌定位装置定时发送唤醒信号至车辆的电子车牌，以使所 述电子车牌根据所述唤醒信号反馈微波信号至所述定位装置； 接收单元，用于接收到所述微波信号； 解析单元，用于对所述微波信号进行解析，获得定位装置中至少两个天线接收到所述 微波信号的时间差、功率强度及所述车辆的长宽信息； 位置信息获取单元，用于根据所述时间差及功率强度，获得所述车辆的电子车牌的位 置信息； 车辆定位单元，用于根据所述车辆的长宽信息及所述电子车牌的位置信息，获得所述 车辆轮廓的位置信息及运动轨迹。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统还包括： 时间同步单元，用于对扫描区域内各车辆电子车牌定位装置的系统时间进行同步。
8. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述位置信息获取单元，用于： 当所述电子车牌定位装置包括2个天线时，根据时间差及功率强度可得：
根据牛顿迭代法，求解得到电子车牌的二维位置坐标值（x，y); 其中，RSSIp RSSI2分别为两个天线接收的功率强度；P为电子车牌的发射功率，m为发 射天线的水平距离，T为两个天线接收到微波信号的时间差，C为光速，Gr为接收天线增益， Gt为发射天线增益，Lc为电缆和缆头的衰耗，Gr、Gt、Lc均为常量。
9. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述位置信息获取单元，用于： 当所述电子车牌定位装置包括3个天线时，根据时间差及功率强度可得：
根据牛顿迭代法，求解得到电子车牌的二维位置坐标值（x，y); 其中，RssipRSSIyRSSI3分别为三个天线接收的功率强度；P为电子车牌的发射功率， m为发射天线的水平距离，T1为天线1与天线2接收到微波信号的时间差，T2为天线1与天 线3接收到射频信号的时间差，C为光速。Gr为接收天线增益，Gt为发射天线增益，Lc为 电缆和缆头的衰耗，Gr、Gt、Lc均为常量。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述车辆定位单元，用于： 根据电子车牌的坐标值（x，y)，及所述车辆的长宽信息，获得车辆轮廓的4个位置坐标
长和宽； 通过定时获取所述车辆轮廓的位置信息，获得所述车辆的运动轨迹。
【专利摘要】本发明提供了一种基于电子车牌的车辆定位方法，该方法包括：通过电子车牌定位装置定时发送唤醒信号至车辆的电子车牌，以使所述电子车牌根据所述唤醒信号反馈微波信号至所述定位装置；当所述定位装置接收到所述微波信号时，对所述微波信号进行解析，获得定位装置中至少两个天线接收到所述微波信号的时间差、功率强度及所述车辆的长宽信息；根据所述时间差及功率强度，获得所述车辆的电子车牌的位置信息；根据所述车辆的长宽信息及所述电子车牌的位置信息，获得所述车辆轮廓的位置信息及运动轨迹。本发明能够减少定位装置中所需接收天线的个数，降低硬件成本，并同时提高定位精度。
【IPC分类】G01S5-06
【公开号】CN104820205
【申请号】CN201510280414
【发明人】方睿, 王平, 罗国春, 陈忠元, 王艮化
【申请人】北京万集科技股份有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月27日