停车场天线定位方法、收费管理方法、定位天线及系统与流程

本发明涉及停车场领域，尤其是涉及停车场天线定位方法、收费管理方法、定位天线及系统。

背景技术：

目前智慧交通领域使用了坐标定位技术，例如在高速公路领域。通过安装天线实现定位技术，通常天线的安装高度在离地5米左右，天线的安装方式是吊装，安装时需要考虑的角度只有俯仰角。在停车场领域中，同样可以通过安装天线实现定位技术。

相比于在高速公路领域应用的高速ETC(Electronic Toll Collection，电子不停车收费系统)定位，停车场的天线设备安装高度低，安装方式采用侧装，天线安装的相关角度参数如果只考虑俯仰角无法实现对电子标签的准确定位。同时，现有技术中停车场系统采用纸质或者入场取卡，出场交卡等收费方法。对于商业型停车场现有技术的收费管理系统会让车主进行无谓的等待。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种停车场天线定位方法、收费管理方法、定位天线及系统，用于提供一种在智能停车场系统中对电子标签的坐标进行准确定位的方法，以及根据电子标签定位的坐标进行收费管理的方法。

有鉴于此，本发明的第一方面提供一种停车场天线定位方法，包括：

获取天线和电子标签的安装参数；

获取电子标签相对于天线的角度参数；

根据安装参数以及角度参数获取电子标签的坐标。

结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例的第一方面的第一种实施方式中，安装参数包括：天线的安装高度H、天线的安装俯仰角天线的安装方位角θ0、电子标签的安装高度h；

角度参数包括俯仰角信息和方位角信息θ。

结合本发明实施例的第一方面、第一方面的第一种实施方式之中的任意一种，在本发明实施例的第一方面的第二种实施方式中，根据安装参数以及角度参数获取电子标签的坐标具体为：

以车流横截面为x轴，车流方向为y轴，天线的安装杆为原点建立车道坐标系x-y；以天线板水平方向为x_ant轴，沿天线板法向量在水平面投影为y_ant轴建立天线坐标系x_ant-y_ant；

获取电子标签在天线坐标系x_ant-y_ant中的坐标(x',y')：

根据坐标(x',y')获取电子标签在车道坐标系中的坐标(x,y):

结合本发明实施例的第一方面、第一方面的第一种至第二种实施方式之中的任意一种，在本发明实施例的第一方面的第三种实施方式中，获取电子标签坐标包括：

获取所述电子标签的至少两个连续的坐标；

判断所述两个连续坐标之间的误差是否满足设定值；

若是，则保存靠近天线的坐标。

结合本发明实施例的第一方面、第一方面的第一种至第三种实施方式之中的任意一种，在本发明实施例的第一方面的第四种实施方式中，停车场天线采用侧装方式安装于车道一侧。

本发明的第二方面提供一种停车场收费管理方法，包括：

获取电子标签的坐标；

设定交易区域；

根据坐标判断电子标签是否进入交易区域，若是，则与电子标签进行交易。

结合本发明实施例的第二方面，在本发明实施例的第二方面的第一种实施方式中，在判断电子标签进入交易区域之后，与电子标签进行交易之前还包括：

根据获取的电子标签坐标建立交易队列，确定距离天线最近的电子标签，并与电子标签进行交易。

本发明的第三方面提供一种定位天线，包括：

第一获取模块，用于获取天线和电子标签的安装参数；

第二获取模块，用于获取电子标签相对于天线的角度参数；

计算模块，用于根据安装参数以及角度参数获取电子标签的坐标。

结合本发明实施例的第三方面，在本发明实施例的第三方面的第一种实施方式中，安装参数包括：天线的安装高度H、天线的安装俯仰角天线的安装方位角θ0、电子标签的安装高度h；

角度参数包括俯仰角信息和方位角信息θ。

结合本发明实施例的第三方面和第三方面的第一种实施方式中的任意一种，在本发明实施例的第三方面的第二种实施方式中，还包括：

判断模块，用于判断连续两个定位坐标之间的误差是否满足设定值；

若是，则保存靠近天线的坐标。

结合本发明实施例的第三方面、第三方面的第一种实施方式至第二种实施方式中的任意一种，在本发明实施例的第三方面的第三种实施方式中，还包括：

交易模块，用于设定交易区域，并根据坐标判断电子标签是否进入交易区域，若是，则与电子标签进行交易。

本发明的第四方面提供一种停车场定位系统，包括电子标签及定位天线。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供了停车场天线定位方法、收费管理方法、定位天线及系统，用于在智能停车场系统中对电子标签进行准确定位，以及根据电子标签定位的坐标进行收费管理。本发明实施例中通过获取天线和电子标签的安装参数，以及获取电子标签相对于天线的角度参数计算电子标签的坐标，实现对停车场系统中的电子标签的准确定位。

进一步的，根据获得电子标签的坐标之后根据坐标是否进入设定的交易区域对电子标签进行收费管理，通过对电子标签的精确定位可以有效的解决不停车交易，提升通行速率，并且有效的解决旁道干扰，抵制跟车干扰严重现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的停车场天线定位方法、收费管理方法、定位天线及系统的一个流程图；

图2是本发明实施例的停车场天线定位方法、收费管理方法、定位天线及系统的另一个流程图；

图3是本发明实施例的停车场天线定位方法、收费管理方法、定位天线及系统的另一个流程图；

图4是本发明实施例的停车场天线定位方法、收费管理方法、定位天线及系统的计算实例示意图；

图5是本发明实施例的一种定位天线的实施例示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以下对本发明实施例的步骤进行详细说明。

在本发明实施例中，通过获取天线和电子标签的安装参数以及电子标签相对于天线的角度参数计算出电子标签的坐标，以下就具体流程作详细说明。

步骤101、获取天线和电子标签的安装参数、电子标签相对于天线的角度参数；

RSU(Road Side Unit，路边单元)天线通过发送BST(Beacon Service Table，信标服务表)信号至电子标签后，电子标签收到BST信号会回复VST(Vehicle Service Table，车辆服务表)信号至RSU天线，VST信号中携带了电子标签相对于天线的俯仰角信息和方位角信息以及电子标签的安装参数，天线的安装参数是在天线安装完成后即可确定，天线和电子标签的安装参数包活天线的高度以及电子标签的高度。同时、获取电子标签相对于天线的角度参数，包括俯仰角信息和方位角信息。

在实际应用中，RSU天线采用侧装方式安装于车道一侧。

步骤102、根据安装参数以及角度参数计算出电子标签的坐标；

RSU(Road Side Unit，路边单元)天线通过发送BST(Beacon Service Table，信标服务表)信号至电子标签后，电子标签收到BST信号会回复VST(Vehicle Service Table，车辆服务表)信号至RSU天线，RSU天线根据VST信号中的信息，即天线和电子标签的安装参数、电子标签相对于天线的角度参数，计算得到电子标签的坐标。在实际应用中，电子标签可以是OBU(On board Unit，车载单元)，此处不作具体限定。

具体的，为了得到电子标签的坐标，沿车流横截面为x轴，车流方向为y轴，天线的安装杆为原点建立车道坐标系x-y。然后建立辅助计算的天线坐标系x_ant-y_ant，即沿天线板水平方向为x_ant轴，沿天线板法向量在水平面投影为y_ant轴建立天线坐标系x_ant-y_ant。天线坐标系x_ant-y_ant相对车道坐标系x-y的旋转角为θ0。天线坐标系x_ant-y_ant与车道坐标系x-y相关，可以通过坐标系变换将电子标签在车道坐标系中的坐标位置(x,y)变换到天线坐标系中的坐标位置(x',y')。同理，因为天线坐标系也与车道坐标系相关，在先得到坐标(x',y')的情况下，可以通过坐标系变换得到电子标签在车道坐标系中的位置(x,y)。

此处请参阅图4，RSU天线在通过电子标签反馈的信号获取到电子标签在坐标系x_ant-y_ant中的俯仰角和方位角θ信息后，获取RSU天线的以下安装参数：高度H、安装俯仰角安装方位角θ0，电子标签的安装高度h。通过上述的信息列表可以计算出电子标签在车道坐标系中的位置(x,y)。RSU天线的投影点在车道坐标系中坐标为(xp,yp)，

电子标签在天线坐标系x_ant-y_ant中的坐标(x',y')如下所示：

通过以下变换矩阵把天线坐标系中的坐标点(x',y')变换到车道坐标系中的坐标点(x,y)。

坐标变换后得到待测的电子标签在坐标系x-y的坐标(x,y)。

在本发明实施例中，在确定电子标签的坐标后，可以设定交易区域，并判断坐标是否在交易区域，从而确定坐标的有效性以及相应电子标签是否为交易对象。最后通过确定出距离天线最近的一个电子标签并与电子标签交易。以下就相关步骤进行说明。

步骤201、获取电子标签的坐标；

RSU天线获取电子标签的坐标，具体可以参阅步骤101至步骤102中获取电子标签的方法。

步骤202、设定交易区域；

RSU天线可以根据实际情况设定电子标签的交易区域，RSU天线可以根据实际信号的覆盖范围，或者结合停车场的车道情况进行交易区域的划分。

步骤203、根据坐标判断电子标签是否进入交易区域；

RSU天线判断电子标签的坐标是否进入到预设的交易范围，如果电子标签的坐标进入交易范围则确定为有效的坐标，如果电子标签的坐标没有进入交易范围则确定为无效的坐标，该电子标签不会被考虑为可交易对象。

步骤204、确定最近的电子标签并与电子标签进行交易；

在进入交易范围的电子标签中，确定出离RSU天线距离最近的电子标签，并与该电子标签进行交易。

本发明实施例中，可以对电子标签的坐标进行减小误差处理以及判断坐标是否满足相似性条件并进行处理。以下结合图3进行说明。

本实施例中步骤301与步骤101相同，步骤302与步骤102相同，步骤305与步骤202相同，步骤306与步骤203相同，步骤307与步骤204相同，此处不再赘述。

步骤303、对电子标签坐标进行减小误差处理；

RSU天线可以对电子标签多次发送BST(Beacon Service Table)信号，然后多次获取VST(Vehicle Service Table)信号并计算出电子标签在车道坐标系的多个坐标，对这些坐标进行迭代取平均值运算可以够提高坐标精度，与实际的电子标签所在的物理位置缩小误差。

步骤304、判断电子标签的坐标是否满足相似性条件；

RSU天线连续接收多次电子标签发送的信号，从而得到多个信息列表，进而通过计算获取电子标签的坐标。RSU天线通过对同一个电子标签进行相似性判断的计算，若坐标满足相似性条件则确定坐标为有效坐标。具体判断公式如下：|xi-xi+1|≤para_x，|yi-yi+1|≤para_y。即判断相邻两两坐标差值的绝对值是否在预设值para_x、para_y之内，如果是则确认满足相似性条件。

上面对本发明实施例中的停车场天线定位方法、收费管理方法进行了描述，下面对本发明实施例中的定位天线进行描述。

请参阅图5，本发明实施例中的一种定位天线的一个实施例包括：

定位天线包括第一获取模块501、第二获取模块502、计算模块503、判断模块504、交易模块505。

第一获取模块501，用于获取天线和电子标签的安装参数。

第二获取模块502，用于获取电子标签相对于天线的角度参数。

计算模块503，用于根据安装参数以及角度参数获取电子标签的坐标。

判断模块504，用于判断两个连续坐标之间的误差是否满足设定值；

若是，则保存靠近天线的坐标。

交易模块505，用于设定交易区域，并根据坐标判断电子标签是否进入交易区域，若是，则与电子标签进行交易。

本发明实施例还公开了一种停车场定位系统，包括电子标签以及上述定位天线。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。