一种电子标签定位信息处理方法及装置与流程

本发明涉及智能交通领域，特别涉及一种电子标签定位信息处理方法及装置。

背景技术：

在智能交通领域中，随着车辆的保有量越来越多，越来越多的车辆开始使用不停车电子收费(ETC，Electronic Toll Collection)系统，ETC车道的需求也越来越大，人们对ETC车道模式的利用率、通车效果和速度指标性要求越来越高。

定位天线从车道获取车辆电子标签信号，定位计算出电子标签的坐标，马上就建立交易系统，这种情况往往因为没有考虑好车道环境的复杂因素(即反射，折射，散射)以及人为安装天线引入的安装误差。其导致对电子标签获得的定位值产生误差，定位精度严重受影响，进而容易产生跟车干扰，旁道干扰，造成了过车严重受阻，通车效果差，速度慢，交易不顺畅的现象。

这种现象在停车场的场景下更为突出。停车场ETC由于天线侧装环境建设复杂，露面型与地库型均存在不同程度的信号反射，折射，尤其是地库型的停车场ETC车道系统，其反射，折射，散射的现象尤为严重，并且人为安装引入了环境安装误差，天线存在信号偏左，偏右，偏高，偏低的情况，导致定位天线对电子标签进行定位时，引入系统性误差，继而造成车道严重跟车干扰，旁道干扰现象。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电子标签定位信息处理方法及装置，用以解决现有技术中因信号反射，折射引起的跟车干扰，旁道干扰的技术问题。

本发明提供了一种电子标签定位信息处理方法，包括：

获取步骤：获取电子标签的定位信息；所述定位信息包括坐标信息或/和角度信息；

筛选步骤：根据所述坐标信息或/和角度信息对所述定位信息进行筛选，若不符合筛选条件则丢弃所述定位信息，若符合筛选条件，则允许进行交易。

上述处理方法，优选的，所述筛选步骤具体为：判断角度信息是否符合设定的角度设定值；若否，则丢弃所述定位信息；若是，则进入步骤A；

步骤A：判断所述坐标信息是否符合设定的门限模值；

若是，则允许进行交易；若否，则丢弃所述定位信息。

上述处理方法，优选的，所述角度信息包括电子标签的方位角V和俯仰角H；方位角设定值为V₀，俯仰角设定值为H₀，所述方位角设定值和俯仰角设定值根据所述坐标信息计算获得；所述判断角度信息是否符合设定的角度设定值包括：判断所述方位角是否符合V+90＜V₀；若是，则进入步骤A；若否，则进入步骤B；

步骤B：判断俯仰角是否符合H＜H₀-30°；若是，则丢弃所述定位信息；若否，则进入步骤C；

步骤C：判断俯仰角是否符合H+H₀＞90°；若是，则丢弃所述定位信息；若否，则进入步骤A。

上述处理方法，优选的，所述判断角度信息是否符合设定的角度设定值还包括：判断所述方位角是否在临界方位角的范围之内；所述临界方位角根据临界点计算获得；若是，则进入步骤A；若否，则丢弃所述定位信息。

上述处理方法，优选的，在所述判断坐标信息是否符合设定的门限模值之前还包括，预设多个通信区域，且每个通信区域具有相应的门限模值，则在所述判断坐标信息是否符合设定的门限模值之前还包括，判断所述坐标信息所属通信区域；所述判断坐标信息是否符合设定的门限模值具体为：判断坐标信息是否符合所属通信区域对应的门限模值。

上述处理方法，优选的，所述允许进行交易之前还包括：获取电子标签校准信息；根据所述校准信息对所述定位信息进行校准。

本发明还提供了一种电子标签定位信息处理装置，包括：获取模块，用于获取电子标签的定位信息；所述定位信息包括坐标信息或/和角度信息；

筛选模块，用于根据所述坐标信息或/和角度信息对所述定位信息进行筛选，若不符合筛选条件则丢弃所述定位信息，若符合筛选条件，则允许进行交易。

上述装置，优选的，筛选模块包括：判断模块，用于判断角度信息是否符合设定的角度设定值；或/和，判断所述坐标信息是否符合设定的门限模值。

上述装置，优选的，筛选模块还包括：区域判定模块，用于判断所述坐标信息所属区域，所述区域有多个，且每个区域具有相应的门限模值。

上述装置，优选的，还包括：校准模块，用于根据校准信息对所述定位信息进行校准

由上述方案可知，本发明提供的一种电子标签定位信息处理方法及装置，通过坐标信息或/和角度信息对所述定位信息进行筛选，丢弃不符合筛选条件的定位信息，从而剔除掉因车道环境引起的反射，折射，散射信号，进而提升车辆电子标签的定位精度，解决了跟车干扰，旁道干扰的问题，提高车辆的通行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明实施例车道角度关系示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电子标签定位信息处理方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的角度信息筛选流程图。

图4本发明实施例提供的通信区域划分图；

图5本发明实施例提供的门限模值筛选流程图；

图6本发明实施例提供的角度补偿流程图；

图7本发明实施例提供的电子标签定位信息处理装置示意图。

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。

以下对本发明实施例进行详细说明。

参见图1所示的车道角度关系示意图，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)。

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(x_p,y_p)，

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)。

参见图2所示的一种电子标签定位信息处理方法的流程图，该方法包括以下步骤：

S101、获取步骤：获取电子标签的定位信息；

当电子标签进入路侧单元RSU(RSU，Road Side Unit)的识别范围时，RSU能够在识别范围内搜索到电子标签；RSU与电子标签进行交互，可获取电子标签的定位信息，定位信息中包括坐标信息和角度信息。RSU与电子标签的通信过程中，在很短的时间内可交互多次，每次均可获取电子标签的定位信息。

S102、筛选步骤：根据所述坐标信息或/和角度信息对所述定位信息进行筛选；

本实施例中，筛选条件可根据实际情况进行设定。如，将筛选条件设定为判断角度信息是否符合设定的角度设定值；若是，则允许进行交易；若否，则丢弃所述定位信息。

或者，将筛选条件设定为判断所述坐标信息是否符合设定的门限模值；若是，则允许进行交易；若否，则丢弃所述定位信息。

当然，为了进一步提高定位的精度，也可以同时将角度信息和坐标信息作为筛选条件，同时满足了角度设定值以及门限模值才允许进行交易，否则丢弃该定位信息。比如，可先判断角度信息是否符合设定的角度设定值；若否，则丢弃所述定位信息；若是，则再判断所述坐标信息是否符合设定的门限模值；若所述坐标信息符合设定的门限模值，则允许进行交易；若所述坐标信息不符合设定的门限模值，则丢弃所述定位信息。

本实施例根据坐标信息或/和角度信息对所述定位信息进行筛选，丢弃不 符合筛选条件的定位信息，从而剔除掉因车道环境引起的反射，折射，散射信号，进而提升车辆电子标签的定位精度，解决了跟车干扰，旁道干扰的问题，提高车辆的通行效率。

在本发明实施例中，角度信息可以包括电子标签的方位角和俯仰角，可选取其中一个作为筛选条件，当然，为了提高定位精度可以同时选取两个作为角度信息的筛选条件，请参照图3所示的本申请实施例提供的角度信息筛选流程图，其角度筛选包括以下步骤：

S201、获取电子标签的定位信息；定位信息中包括坐标信息和角度信息

该步骤可参照S101，不再赘述。

S202、判断所述方位角是否符合V+90＜V₀，如果是，则进入S205，如果否，则进入S203.

其中，方位角设定值为V₀，即系统校准方位角，V₀是通过坐标信息计算获得的方位角计算值。

S203、判断俯仰角是否符合H＜H₀-30°；若是，则丢弃此次定位信息；若否，则进入S204。

其中，俯仰角设定值为H₀，即系统校准方位角，H₀是通过坐标信息计算获得的俯仰角计算值。

S204、判断俯仰角是否符合H+H₀＞90°，若是，则丢弃所述定位信息；若否，则进入S205。

S205、判断所述方位角是否在临界方位角的范围之内，若是，则进入S206；若否，则丢弃所述定位信息。

临界方位角根据实际应用中临界点的选取坐标计算获得，比如，在本实施例中，可选取坐标点(2M,3M)，(2M，6M)为两个临界点，坐标点(2M,3M)，(2M，6M)对应的方位角分别为V1和V2，则方位角V需要符合V1<V<V2，否则，丢弃该方位角对应的定位信息。

S206、判断所述坐标信息是否符合设定的门限模值；

信号质量的稳定性是否一致，可通过量化的方式在其模值中表现出来，故4*4矩阵式信号共有16个实部和虚部的数据，每个实部和虚部求平方和开跟号，加起来得到该点的模值，也即根据信号的方差值，根据该模值判断信号的连续性是否符合正常的定位信号，方差值超过一定大小则判定该定位信号 属于折射或者反射的信号，从而选择丢弃该定位信号。

在本发明实施例中，通过角度信息和模值筛选，可以剔除掉一部分不属于本车道或者折射或者反射的信号，从而解决了跟车干扰，旁道干扰的问题，提高车辆的通行效率。

作为一种优选的实施方式，门限模值的选择可通过坐标信息所属区域的划分而选择不同的门限模值。而为了进一步提升定位精度，在允许进行交易之前根据系统已经计算好的校准信息对定位信息进行校准。请参阅图4本发明实施例提供的通信区域划分图、图5本发明实施例门限模值筛选流程图以及图6本发明实施例提供的角度补偿流程图。

通信区域的划分可根据实际场景进行选择，本实施例中临界坐标点选取为：(2M,3M)，(2M，6M)，其将RSU的通信区域划分为如图3所示的三个区域【A,B,C】。求得对应校准点的补偿值，其中补偿值【A3,B3,C3】每个点包含的内容为:

theory_x_angle//坐标点X理论角度值

theory_y_angle//坐标点Y理论角度值

offset_x_angle//坐标点X补偿角度值

offset_y_angle//坐标点Y补偿角度值

并将其保存入RSU天线中，以后无需再进行校准，除非人为重新拆装RSU天线。

在获取电子标签坐标信息后，根据坐标信息判断对应落入三个区域【A,B,C】所对应具体哪个区域，然后将提取保存在RSU天线中补偿值【A3,B3,C3】，通过补偿规则如下：

OBU坐标(X1,Y1)当落入A区，即Y1坐标小于(2M，3M)纵向坐标值，则直接将补偿值【A3】中所获取offset_x_angle和offset_y_angle角度与OBU坐标(X1，Y1)实测(Cur_x_angle,Cur_y_angle)角度对应相加，从而通过形成新的角度，进而得到最新的坐标(X,Y)。

Cur_x_angle+＝A_offset_x_agnle；

Cur_y_angle+＝A_offset_y_agnle；

OBU坐标(X1,Y1)当落入B区。即坐标：(3M<Y1<6M)

OBU新的横向角度值以A3和B3的横向角度形成线性补偿，如下公式:

Cur_x_angle+＝(Cur_x_angle-A3_theory_x_angle)*((A3_offset_x_angle–B3_offset_x_angle)/(A3_theory_x_angle–B3_theory_x_angle))+A3_offset_x_angle；

OBU新的横向角度值以A3和B3的横向角度形成线性补偿，如下公式:

Cur_y_angle+＝(Cur_y_angle–A3_theory_y_angle)*((A3_theory_y_angle–

B3_offset_y_angle)/(A3_theory_y_angle–B3_theory_y_angle))+

A3_offset_y_angle；

OBU坐标(X1,Y1)当落入C区。即坐标：(Y1>6M),则直接将补偿值【B3】中所获取offset_x_angle和offset_y_angle角度与OBU坐标(X1，Y1)实测(Cur_x_angle,Cur_y_angle)角度对应相加，从而通过形成新的角度，进而得到最新的坐标(X,Y)。

Cur_x_angle+＝B3_offset_x_agnle；

Cur_y_angle+＝B3_offset_y_agnle；

通过上述规则，则可以简化得到其获取坐标后，通过区域分割后重新获取补偿后角度，从而转换成最真实的实际坐标。

通过上述实施例可以看出，本发明通过角度信息和模值的筛选解决停车场信号反射，折射，散射等引入的定位误差，同时通过角度校准补偿解决安装导致天线产生偏左，偏右，偏高，偏低所引入的人为误差，可有效的提升定位精度，并且解决旁道干扰，抵制跟车干扰严重现象，还能提供补偿所最精确坐标给客户，方便客户做扩展需要。

在复杂停车场环境应用中，减少安装人员减少安装误差，便于安装人员快速安装，提升安装效率，兼容解决了车道环境建立标准存在反射，折射，及散射所带来的定位差的现象。大大减少车道建设成本，未来将更加简单快捷，智能化。

参阅图6，本发明实施例提供的电子标签定位信息处理装置示意图，其包括获取模块，用于获取电子标签的定位信息；所述定位信息包括坐标信息或/和角度信息；筛选模块，用于根据所述坐标信息或/和角度信息对所述定位信息进行筛选，若不符合筛选条件则丢弃所述定位信息，若符合筛选条件，则 允许进行交易。以及，校准模块，用于根据校准信息对所述定位信息进行校准。

具体的，筛选模块包括判断模块，用于判断角度信息是否符合设定的角度设定值和判断所述坐标信息是否符合设定的门限模值，还包括区域判定模块，用于判断所述坐标信息所属区域，所述区域有多个，且每个区域具有相应的门限模值。

本发明提供的电子标签定位信息处理装置可通过坐标信息或/和角度信息对所述定位信息进行筛选，丢弃不符合筛选条件的定位信息，从而剔除掉因车道环境引起的反射，折射，散射信号，进而提升车辆电子标签的定位精度，解决了跟车干扰，旁道干扰的问题，提高车辆的通行效率

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本说明书中实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。