CN102176009B - 一种基于微波测距的天线定位方法和装置 - Google Patents
一种基于微波测距的天线定位方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于微波测距的天线定位方法和装置,所述方法包括:通过测距天线阵列发射微波信号,并接收由微波信号反射回的回波信号;通过将所述回波信号与背景信号模型进行比较,判断是否有车辆进入车道;其中,所述背景信号模型依据无车辆通过车道时的回波信号建立获得;当判断有车辆进入车道时,依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离;依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离,使所述读写天线与当前车辆上的车载电子标签进行数据通信。本发明能够调节天线所控制的区域范围,将区域控制在单一车辆的范围,减少跟车的影响。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通技术领域,特别是涉及一种基于微波测距的天线定位方法和装置。
背景技术
电子不停车收费系统(ETC,Electronic Toll Collection)是指车辆在通过收费站时,通过车载设备实现车辆识别、信息写入(入口)并自动从预先绑定的IC卡或银行帐户上扣除相应资金(出口),是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于道路、大桥和隧道的电子收费系统。ETC系统主要是由通讯、监控、收费三大系统组成。
在ETC系统中,一般通过在地表安装地感线圈确定是否有车辆的到来,通过在车道上方安装读写天线实现收费交易。所述地感线圈是用来检测车辆的一种探测装置,它通过与车辆检测器的配合,来确定一定范围内是否有大型金属物体(即车辆)进入。
现有技术的ETC系统,通过地感线圈只能检测是否有车辆到来,而不能够确定车辆的具体的位置。因此,为了实现不停车收费,需要通过提前测试来设定读写天线的发射功率,使读写天线能够覆盖在一个合理的区域内,即交易收费区,当车辆进入该区域内时,则进行收费交易。但是,读写天线的发射功率设定好后就不再变化,也就是说,读写天线所覆盖交易收费区的范围是固定的,则当同时有其它车辆进入该区域时,读写天线无法对车辆进行识别,因此就不能确定需要对哪一车辆进行计费交易。由于不能对车辆进行定位,后面的跟车对前面的计费车辆产生了计费影响。
总之,需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是:如何能够提供一种针对车辆定位方法,能够调节天线所控制的区域范围,将区域控制在单一车辆的范围,减少跟车的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于微波测距的天线定位方法和装置,能够调节天线所控制的区域范围,将区域控制在单一车辆的范围,减少跟车的影响。
为了解决上述问题,本发明公开了一种基于微波测距的天线定位方法,包括:
通过测距天线阵列发射微波信号,并接收由微波信号反射回的回波信号;
通过将所述回波信号与背景信号模型进行比较,判断是否有车辆进入车道;其中,所述背景信号模型依据无车辆通过车道时的回波信号建立获得;
当判断有车辆进入车道时,依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离;
依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离,使所述读写天线与当前车辆上的车载电子标签进行数据通信。
优选的,所述测距天线阵列由多个测距天线构成;其中,各个测距天线按照不同的安装角度对应不同的探测距离。
优选的,接收到回波信号之后,还包括:依据所述回波信号获取回波信号参数;其中,所述回波信号参数包括:回波时间和回波信号的强弱;或者包括:回波时间,回波信号的强弱和信号波形的相位变化。
优选的,背景信号模型的建立包括:
依据无车辆通过车道时获取的回波信号参数,将回波时间乘以光速并除以二计算得到探测距离;在所述背景信号模型中记录与各个测距天线对应的回波信号的回波信号参数、及其探测距离。
优选的,所述判断是否有车辆进入车道,具体为:当任一测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时,则判断有车辆进入车道。
优选的,依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离,具体为:在背景信号模型中获取发生变化的回波信号 参数所对应的探测距离,并将所获取的探测距离作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。
优选的,当多个测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时,所述方法还包括:在发生变化的回波信号参数所对应的探测距离中,获取多个探测距离中的最小值;则将所获取的探测距离的最小值作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。
优选的,所述方法还包括:对读写天线进行测试,通过调节发射功率改变读写天线的覆盖距离,并记录每个发射功率及其对应的覆盖距离;则,通过将读写天线的发射功率设为覆盖距离取值为所述定位距离时的所对应的发射功率,调节读写天线的覆盖距离。
优选的,所述方法还包括:判断所述定位距离是否处于预置可通信距离范围之内;若是,则依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离;若否,则返回测距天线阵列发射微波信号的步骤。
相应的,本发明还公开了一种基于微波测距的天线定位装置,包括:
测距天线阵列,用于发射微波信号并接收由微波信号反射回的回波信号;
背景模型建立模块,用于依据无车辆通过车道时的回波信号建立背景信号模型;
车辆进入判断模块,用于通过将所述回波信号与背景信号模型进行比较,判断是否有车辆进入车道;
定位距离获取模块,用于当判断有车辆进入车道时,依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离;
覆盖距离调节模块,用于依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离;
读写天线,用于与当前车辆上的车载电子标签进行数据通信。
优选的,所述测距天线阵列由多个测距天线构成;其中,各个测距天线按照不同的安装角度对应不同的探测距离。
优选的,所述装置还包括:
信号参数获取模块,用于测距天线阵列接收到回波信号之后,依据所述 回波信号获取回波信号参数;其中,所述回波信号参数包括:回波时间和回波信号的强弱;或者包括:回波时间,回波信号的强弱和信号波形的相位变化。
优选的,所述背景模型建立模块包括:
探测距离获取子模块,用于依据无车辆通过车道时获取的回波信号参数,将回波时间乘以光速并除以二计算得到探测距离;
参数记录子模块,用于在所述背景信号模型中记录与各个测距天线对应的回波信号的回波信号参数、及其探测距离。
优选的,所述车辆进入判断模块判断是否有车辆进入车道,具体为:当任一测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时,则判断有车辆进入车道。
优选的,定位距离获取模块依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离,具体为:在背景信号模型中获取发生变化的回波信号参数所对应的探测距离,并将所获取的探测距离作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。
优选的,所述装置还包括:
距离取值模块,用于当多个测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时,在发生变化的回波信号参数所对应的探测距离中,获取多个探测距离中的最小值;
则定位距离获取模块将所获取的探测距离的最小值作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。
优选的,所述装置还包括:
读写天线测试模块,用于对读写天线进行测试,通过调节发射功率改变读写天线的覆盖距离,并记录每个发射功率及其对应的覆盖距离;
则,覆盖距离调节模块通过将读写天线的发射功率设为覆盖距离取值为所述定位距离时的所对应的发射功率,调节读写天线的覆盖距离。
优选的,所述装置还包括:
通信距离判断模块,用于判断所述定位距离是否处于预置可通信距离范 围之内;若是,则触发覆盖距离调节模块;若否,则关闭覆盖距离调节模块。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明利用测距天线阵列发射微波信号并接收反射回的回波信号,通过对回波信号与背景信号模型进行比较,可以在不使用地感线圈的情况下,判定车辆是否进入车道。进一步,本发明依据当前的回波信号可以确定测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离,并可依此调节读写天线的覆盖距离,该覆盖距离所达到的目标位置即为当前车辆所在的位置,则通过测距天线的定位,相比于现有技术中固定覆盖范围,本发明可以实时的、动态的调整读写天线的覆盖距离,并将交易区域控制在单一车辆的范围,避免其他车辆对当前所探测车辆的干扰,减少了跟车的影响。
附图说明
图1是本发明一种基于微波测距的天线定位方法实施例一的流程图;
图2是本发明一种基于微波测距的天线定位方法实施例二的流程图;
图3是本发明一种基于微波测距的天线定位方法实施例三的流程图;
图4是本发明一种基于微波测距的天线定位装置实施例一的结构图;
图5是本发明一种基于微波测距的天线定位装置实施例二的结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1,示出了本发明一种基于微波测距的天线定位方法实施例一的流程图,包括:
步骤101,通过测距天线阵列发射微波信号,并接收由微波信号反射回的回波信号;
本发明所述的测距天线阵列可向外发射微波信号,微波信号在空中传播遇到障碍物后反射回来,再次被测距天线阵列所接收。则依据接收到的回波信号可探测到测距天线与前面障碍物之间的距离。
具体的,所述测距天线阵列由多个测距天线构成;其中,各个测距天线按照不同的安装角度对应不同的探测距离。通常的,安装角度倾斜较大时,该测距天线的探测距离较大;安装角度倾斜较小时,该测距天线的探测距离较小。例如,本发明的一个实施例中,测距天线阵列可测量的探测距离为6~10米。
进一步,接收到回波信号之后,还包括步骤:依据所述回波信号获取回波信号参数。其中,所述回波信号参数包括:回波时间、回波信号的强弱、和/或信号波形的相位变化。所述回波时间即,以微波信号从测距天线发射出去,到通过反射再次被测距天线接收,中间所经历的时间。所述信号波形的相位变化即发射的微波信号的相位与接收的回波信号的相位之差。
步骤102,通过将所述回波信号与背景信号模型进行比较,判断是否有车辆进入车道;其中,所述背景信号模型依据无车辆通过车道时的回波信号建立获得;
在进行车辆的定位之前,需要建立背景信号模型,测试出每个测距天线与微波信号覆盖距离的各个位置之间的距离,即将测距天线阵列所覆盖的区域当成一个背景,将其建模。具体的,所述背景信号模型的建立包括:
A1,依据无车辆通过车道时获取的回波信号参数,将回波时间乘以光速并除以二计算得到探测距离;
测距天线的测距原理就是根据发出去的信号与反射回来的信号之间的时间间隔算出距离,即将回波时间T乘以光速再除以二就是测距天线与被测物体之间的距离。将光速记为c,则被测物体和测距天线之间的距离R=cT/2。通过角度控制(即安装不同角度的测距天线),就可以将测距天线阵列正前方的不同角度上的障碍物的距离探测出来。
A2,在所述背景信号模型中记录与各个测距天线对应的回波信号的回波信号参数、及其探测距离。
无车辆通过车道时,回波信号参数和探测距离是固定的,将其记录下来建立背景信号模型。在背景信号模型中,针对每一个测距天线都记录有对应的回波信号参数和探测距离,它们之间是一一对应的关系。
例如,可以记录如下信息:
测距天线 | 回波时间 | 回波信号强弱 | 信号波形相位变化 | 探测距离 |
测距天线a | T1 | I1 | Φ1 | 7m |
测距天线b | T2 | I2 | Φ1 | 8m |
... | ... | ... | ... | ... |
如上所示,测距天线a所测量的探测距离为7米,也即测距天线a沿安装角度的正前方与障碍物(如地面)的距离为7米。需要说明的是,在背景信号模型中,记录有大量的数据信息,本发明仅给出一种示例进行举例说明。
进一步,依据预先建立的背景信号模型和所接收到的回波信号判断是否有车辆进入车道。具体为:当任一测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时,则判断有车辆进入车道。
当有车辆进入车道时,则测距天线发出的微波信号经过车辆反射回来的回波信号与无车辆反射回来的回波信号必定会有所不同。那么,如果某一测距天线的回波信号的回波信号参数与背景信号模型中相对应的回波信号参数相比,发生了变化,则说明有车辆进入该车道。
其中,可以设定,有一个回波信号参数发生变化时,即可判定为有车辆进入车道;或者所有的回波参数均发生变化时,判定为有车辆进入车道;或者,其中某两个回波参数均发生变化时,判定为有车辆进入车道。例如,在背景信号模型中,测距天线a的回波信号的回波时间为T1,而此时,获取的测距天线a的回波信号的回波时间为T1’,回波时间发生了变化,则判断有车辆进入车道。
需要说明的是,在具体实施时,所获取的回波信号参数可以是回波时间、回波信号的强弱、信号波形的相位变化中的一种或者几种,上述参数用以判断是否有车辆进入车道,当判断所依据的参数越多时,判断结果越准确。但是,为了能够获取每个测距天线所对应的探测距离,必须保证回波信号参数中具有回波时间这一参数。
步骤103,当判断有车辆进入车道时,依据当前的回波信号和背景信号 模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离;
具体的,所述步骤103包括:
B1,在背景信号模型中,获取发生变化的回波信号参数所对应的探测距离;
B2,将所获取的探测距离作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。
如果某一回波信号参数发生变化,则与其对应的探测天线所探测的位置处背景发生了变化,即有车辆进入,则与发生变化的回波信号参数所对应的探测距离就是车辆出现的位置与探测天线之间的距离。如本实施例前面所述,车辆进入车道后,回波时间为T1发生了变化,变为T1’,在背景信号模型中,与回波时间为T1相对应的探测距离为7m,则说明车辆与探测天线的距离大概在7m左右,将7m作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。
步骤104,依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离,使所述读写天线与当前车辆上的车载电子标签进行数据通信。
通常的,测距天线阵列与读写天线的位置相邻,安装在同一模块中,则测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离,也就是读写天线与当前车辆之间的距离。则按照所获取的定位距离,可以实时的调节读写天线的覆盖距离,使覆盖距离能够达到所探测到的车辆的位置,完成与当前车辆上的车载电子标签的收费交易。
所述读写天线(也称路侧单元,Road-Side Units,简称RSU)由微波天线和读写控制器组成。微波天线是一个微波收发模块,负责信号和数据的接收/发送、调制/解调、编码/解码、加密/解密;读写控制器是控制发射和接收数据以及处理向上位机收发信息的模块。所述车载电子标签(也称车载单元,On board Unit,简称OBU)。通过读写天线RSU与车载电子标签OBU的数据通信,即可实现电子不停车收费交易。
在本发明的一个优选实施例中,所述方法还包括:
C1,对读写天线进行测试,通过调节发射功率改变读写天线的覆盖距离;
C2,记录每个发射功率及其对应的覆盖距离;
则,通过将读写天线的发射功率设为覆盖距离取值为所述定位距离时的所对应的发射功率,调节读写天线的覆盖距离。
也就是说,在探测车辆之前,需要提前对读写天线进行测试,记录每个发射功率及其对应的覆盖距离。例如,发射功率为W1时读写天线的覆盖距离为7m,发射功率为W2时读写天线的覆盖距离为8m,等等。当步骤103获取的定位距离为7m时,即得知测距天线阵列与当前车辆之间的距离为7m,同时,读写天线与当前车辆之间的距离也为7m,则将读写天线的发射功率设为W1,使其能够达到7m的覆盖距离,从而与7m处的车辆进行收费通信。需要说明的是,测试时的发射功率需要保证只覆盖本车道,避免和相邻车道的车辆进行通信。
通过本发明提出的一种基于微波测距的天线定位方法,利用测距天线阵列发射微波信号并接收反射回的回波信号,通过对回波信号与背景信号模型进行比较,可以在不使用地感线圈的情况下,判定车辆是否进入车道。进一步,本发明依据当前的回波信号获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离,并依此调节读写天线的覆盖距离,该覆盖距离所达到的目标位置即为当前车辆所在的位置,通过测距天线的定位,可以实时的、动态的调整读写天线的覆盖距离,将交易区域控制在单一车辆的范围,减少了跟车的影响。
参照图2,示出了本发明一种基于微波测距的天线定位方法实施例二的流程图,包括:
步骤201,通过测距天线阵列发射微波信号,并接收由微波信号反射回的回波信号;
步骤202,通过将所述回波信号与背景信号模型进行比较,判断是否有车辆进入车道;若是,则执行步骤203;若否,则返回步骤201;
其中,所述背景信号模型依据无车辆通过车道时的回波信号建立获得;
步骤203,依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离;
步骤204,判断所述定位距离是否处于预置可通信距离范围内;若是,则执行步骤205;若否,则返回步骤201;
步骤205,依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离,使所述读写天线与当前车辆上的车载电子标签进行数据通信。
本发明实施例二中,与实施例一相比,增加了定位距离的判断步骤。即预先配置可交易的距离范围,例如,当车辆在距离读写天线10米以内时,才进行数据通信,即预置可通信距离范围为0~10米,那么,如果获取的定位距离大于10米,则不调节读写天线的覆盖距离,直到定位距离处于10米之内。
参照图3,示出了本发明一种基于微波测距的天线定位方法实施例三的流程图,包括:
步骤301,通过测距天线阵列发射微波信号,并接收由微波信号反射回的回波信号;
步骤302,依据所述回波信号获取回波信号参数;
步骤303,通过将所述回波信号与背景信号模型进行比较,判断是否有车辆进入车道;若是,则执行步骤304;若否,则返回步骤301;
其中,所述背景信号模型由无车辆通过车道时的回波信号建立获得;
步骤304,在背景信号模型中,获取发生变化的多个回波信号参数所对应的探测距离;
步骤305,在所述多个探测距离中获取其中的最小值,将所获取的探测距离的最小值作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离;
步骤306,判断所述定位距离是否处于预置可通信距离范围内;若是,则执行步骤307;若否,则返回步骤301;
步骤307,依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离,使所述读写天线与当前车辆上的车载电子标签进行数据通信。
在本发明实施例三中,当多个测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时,在发生变化的回波信号 参数所对应的探测距离中,获取多个探测距离的最小值。例如,测距天线a和测距天线b的回波信号的回波信号参数均发生了变化,在背景信号模型中,测距天线a的回波信号参数所对应的探测距离为7m;测距天线b的回波信号参数所对应的探测距离为8m,则说明有两辆车同时被测距天线探测到,很明显的,与7m的探测距离对应的车辆在前,与8m的探测距离对应的车辆在后。此时,获取这两个探测距离中的最小值,即7m,将7m作为作测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离;并按照7m的定位距离设置读写天线的功率,使其的覆盖距离达到7m,则读写天线的覆盖距离只在前面车辆的范围内,先与前面的车辆进行数据通信。
可以理解的是,当前面的车辆进行数据通信完成收费交易后,可以依次获取的探测距离的最小值,并按照该值调节读写天线的覆盖距离,依次将后续车辆与读写天线进行数据通信。
参照图4,示出了本发明一种基于微波测距的天线定位装置实施例一的结构图,包括:
测距天线阵列401,用于发射微波信号并接收由微波信号反射回的回波信号;
背景模型建立模块402,用于依据无车辆通过车道时的回波信号建立背景信号模型;
车辆进入判断模块403,用于通过将所述回波信号与背景信号模型进行比较,判断是否有车辆进入车道;
定位距离获取模块404,用于当判断有车辆进入车道时,依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离;
覆盖距离调节模块405,用于依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离;
读写天线406,用于与当前车辆上的车载电子标签进行数据通信。
具体的,所述测距天线阵列由多个测距天线构成;其中,各个测距天线按照不同的安装角度对应不同的探测距离。
进一步,所述装置还包括:
信号参数获取模块,用于测距天线阵列接收到回波信号之后,依据所述回波信号获取回波信号参数;其中,所述回波信号参数包括:回波时间、回波信号的强弱、和/或信号波形的相位变化。
具体的,所述背景模型建立模块包括:
探测距离获取子模块,用于依据无车辆通过车道时获取的回波信号参数,将回波时间乘以光速并除以二计算得到探测距离;
参数记录子模块,用于在所述背景信号模型中记录与各个测距天线对应的回波信号的回波信号参数、及其探测距离。
在本发明的一个优选实施例中,所述车辆进入判断模块判断是否有车辆进入车道,具体为:当任一测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时,则判断有车辆进入车道。
进一步,定位距离获取模块依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离,具体为:在背景信号模型中获取发生变化的回波信号参数所对应的探测距离,并将所获取的探测距离作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。
在本发明的另一个优选实施例中,所述装置还包括:
距离取值模块,用于当多个测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时,在发生变化的回波信号参数所对应的探测距离中,获取多个探测距离中的最小值;则定位距离获取模块将所获取的探测距离的最小值作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。
参照图5,示出了本发明一种基于微波测距的天线定位装置实施例二的结构图,包括:
测距天线阵列501,用于发射微波信号并接收由微波信号反射回的回波信号;
背景模型建立模块502,用于依据无车辆通过车道时的回波信号建立背景信号模型;
车辆进入判断模块503,用于通过将所述回波信号与背景信号模型进行比较,判断是否有车辆进入车道;
定位距离获取模块504,用于当判断有车辆进入车道时,依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离;
覆盖距离调节模块505,用于依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离;
读写天线506,用于与当前车辆上的车载电子标签进行数据通信。
进一步,所述装置还包括:
读写天线测试模块507,用于对读写天线进行测试,通过调节发射功率改变读写天线的覆盖距离,并记录每个发射功率及其对应的覆盖距离;则,覆盖距离调节模块505通过将读写天线的发射功率设为覆盖距离取值为所述定位距离时的所对应的发射功率,调节读写天线的覆盖距离。
进一步,所述装置还包括:
通信距离判断模块508,用于判断所述定位距离是否处于预置可通信距离范围之内;若是,则触发覆盖距离调节模块;若否,则关闭覆盖距离调节模块。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种基于微波测距的天线定位方法和装置,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (18)
1.一种基于微波测距的天线定位方法,其特征在于,包括:
通过测距天线阵列发射微波信号,并接收由微波信号反射回的回波信号;
通过将所述回波信号与背景信号模型进行比较,判断是否有车辆进入车道;其中,所述背景信号模型依据无车辆通过车道时的回波信号建立获得;
当判断有车辆进入车道时,依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离;
依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离,使所述读写天线与当前车辆上的车载电子标签进行数据通信。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述测距天线阵列由多个测距天线构成;其中,各个测距天线按照不同的安装角度对应不同的探测距离。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,接收到回波信号之后,还包括:
依据所述回波信号获取回波信号参数;其中,所述回波信号参数包括:回波时间和回波信号的强弱;或者包括:回波时间,回波信号的强弱和信号波形的相位变化。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,背景信号模型的建立包括:
依据无车辆通过车道时获取的回波信号参数,将回波时间乘以光速并除以二计算得到探测距离;
在所述背景信号模型中记录与各个测距天线对应的回波信号的回波信号参数、及其探测距离。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述判断是否有车辆进入车道,具体为:
当任一测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时,则判断有车辆进入车道。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离,具体为:
在背景信号模型中获取发生变化的回波信号参数所对应的探测距离,并将所获取的探测距离作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,当多个测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时,还包括:
在发生变化的回波信号参数所对应的探测距离中,获取多个探测距离中的最小值;
则将所获取的探测距离的最小值作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
对读写天线进行测试,通过调节发射功率改变读写天线的覆盖距离,并记录每个发射功率及其对应的覆盖距离;
则,通过将读写天线的发射功率设为覆盖距离取值为所述定位距离时的所对应的发射功率,调节读写天线的覆盖距离。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
判断所述定位距离是否处于预置可通信距离范围之内;
若是,则依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离;若否,则返回测距天线阵列发射微波信号的步骤。
10.一种基于微波测距的天线定位装置,其特征在于,包括:
测距天线阵列,用于发射微波信号并接收由微波信号反射回的回波信号;
背景模型建立模块,用于依据无车辆通过车道时的回波信号建立背景信号模型;
车辆进入判断模块,用于通过将所述回波信号与背景信号模型进行比较,判断是否有车辆进入车道;
定位距离获取模块,用于当判断有车辆进入车道时,依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离;
覆盖距离调节模块,用于依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离;
读写天线,用于与当前车辆上的车载电子标签进行数据通信。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,
所述测距天线阵列由多个测距天线构成;其中,各个测距天线按照不同的安装角度对应不同的探测距离。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,还包括:
信号参数获取模块,用于测距天线阵列接收到回波信号之后,依据所述回波信号获取回波信号参数;
其中,所述回波信号参数包括:回波时间和回波信号的强弱;或者包括:回波时间,回波信号的强弱和信号波形的相位变化。
13.如权利要求12所述的装置,其特征在于,所述背景模型建立模块包括:
探测距离获取子模块,用于依据无车辆通过车道时获取的回波信号参数,将回波时间乘以光速并除以二计算得到探测距离;
参数记录子模块,用于在所述背景信号模型中记录与各个测距天线对应的回波信号的回波信号参数、及其探测距离。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述车辆进入判断模块判断是否有车辆进入车道,具体为:
当任一测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时,则判断有车辆进入车道。
15.如权利要求14所述的装置,其特征在于,定位距离获取模块依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离,具体为:
在背景信号模型中获取发生变化的回波信号参数所对应的探测距离,并将所获取的探测距离作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。
16.如权利要求15所述的装置,其特征在于,还包括:
距离取值模块,用于当多个测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时,在发生变化的回波信号参数所对应的探测距离中,获取多个探测距离中的最小值;
则定位距离获取模块将所获取的探测距离的最小值作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。
17.如权利要求10所述的装置,其特征在于,还包括:
读写天线测试模块,用于对读写天线进行测试,通过调节发射功率改变读写天线的覆盖距离,并记录每个发射功率及其对应的覆盖距离;
则,覆盖距离调节模块通过将读写天线的发射功率设为覆盖距离取值为所述定位距离时的所对应的发射功率,调节读写天线的覆盖距离。
18.如权利要求10所述的装置,其特征在于,还包括:
通信距离判断模块,用于判断所述定位距离是否处于预置可通信距离范围之内;若是,则触发覆盖距离调节模块;若否,则关闭覆盖距离调节模块。
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