CN103529435A - 用于检测车辆的车轮的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于检测车辆的车轮的方法。本发明涉及用于通过发射测量射束(6),将反射的测量射束(6)的随时间的频率记录为接收信号(E),将接收信号(E)中的预定类型的变化(10,11,F)检测为车轮(1),来检测车轮(1)的方法,其中,车辆(2)包括车载单元(15),该车载单元(15)存储至少间接地指示车辆长度(L)的信息(D),包括:通过无线电通信(23)从车载单元(15)读取信息(D)并测量车辆(2)的速度(v);基于信息(D)和速度(v)计算车辆(2)通过检测器单元(5)的行程的持续时间(TF);确定接收信号(E)中的在持续时间(TF)内示出了接收信号(E)的大致恒定的变化(9)的时间窗口(W);确定接收信号(E)的紧接在时间窗口(W)之后的片段(25)中的乱真信号分量(27);以及通过乱真信号分量(27)在时间窗口(W)中对接收信号(E)进行补偿。

Description

用于检测车辆的车轮的方法
技术领域
本发明涉及一种用于通过从检测器单元发射具有已知的随着时间的推移的频率进展(frequency progression over time)的电磁测量射束、记录相对于所述已知的随着时间的推移的频率进展的反射到检测器单元的测量射束的随着时间的推移的频率作为接收信号、并且检测所述接收信号中的预定类型的变化作为车轮,来检测车辆的车轮的方法。
背景技术
检测车轮是很多应用所关注的。例如,检测车轮使得例如出于边界监控目的或出于触发特定动作(诸如触发警报、激活照明、开门、记录用于监控目的的照片等等)的目的,特定交通区域的行驶可被肯定地识别。现代的交通收费系统还常常地针对车辆的用于费用评估的车轴的数量,从而对车轮(轮轴)的检测还可以构成进行道路收费或检查道路收费的重要基础,特别地,该检测还通过可动控制车辆进行,该可动控制车辆在要被收费的车辆通过它们时或在即将进行的运输中时检查车轴的数量。
从DE102008037233A1已知,基于与剩余车辆相比的移动的汽车的切向速度的不同水平分量来检测该移动的车辆的车轮,此切向速度导致雷达测量射束的相应的多普勒频移。为此目的使用雷达速度计,该雷达速度计通过雷达叶片照射驶过的车辆的下部区域,并基于返回的接收到的频率混合对单个速度测量信号进行时间平均,该信号在车轮的用于车轮检测的位置处表现出信号极大值。
本申请的申请人公开了新颖并且可靠的用于进行车轮检测的方法,基于以前未发布的专利申请EP11450079.6、EP11450080.4和PCT/EP2012/061645中的多普勒测量,这些方法特别不受故障的影响并且是可靠的。
申请人已经认识到需要对接收信号进行处理以进一步改进检测可靠性,以便抑制测量射束的乱真回声(spurious echo),从而使信号评估过程更有效。
发明内容
本发明的目标是克服上文所描述的问题,并创建进一步改进的基于多普勒测量的车轮检测方法。
根据本发明,此目标通过如下方法实现,该方法用于通过从检测器单元发射具有已知的随着时间的推移的频率进展的电磁测量射束、记录相对于所述已知的随着时间的推移的频率进展的反射到检测器单元的测量射束的随着时间的推移的频率作为接收信号、并且检测所述接收信号中的预定类型的变化作为车轮,来检测车辆的车轮。
其中,所述车辆包括车载单元,所述车载单元可以与所述检测器单元的收发器建立无线电通信,并存储至少间接地指示车辆长度的信息,包括:
通过无线电通信从所述车载单元读取所述信息,并测量所述车辆的所述速度;
基于此信息和所述速度,计算所述车辆通过所述检测器单元的行程的持续时间;
确定所述接收信号中的时间窗口,该时间窗口示出了在所述持续时间上的所述接收信号的大致恒定的变化;
确定所述接收信号的紧接在所述时间窗口之前的片段中的乱真信号分量;以及
在执行如前所述的对所述车轮的检测之前通过所述乱真信号分量在所述时间窗口中对所述接收信号进行补偿。
本发明基于使用所谓的车载单元(OBU)以用于解决上文所描述的问题,在道路收费和通信系统中采用该车载单元以对于车辆对位置的使用进行收费。这种类型的车载单元可以与具有沿着道路的已知位置的路边无线电信标(路边实体,RSE)建立专用短程无线电通信(DSCRC)类型的无线电通信,从而如果DSRC无线电通信成功,它们可在任何情况中通过无线电信标的无线电覆盖范围被定位。这样的基于信标的,基础设施约束的道路收费系统的示例包括根据CEN-DSRC或ITS-WAVE标准(IEEE802.11g)的道路收费系统。然而,基于卫星的“无信标的”道路收费系统的车载单元附加地配备有DSRC无线模块以便用于控制读出目的或作为可以与GNSS和DSRC道路收费系统两者协作的所谓的“混合型OBU”也是可以的,在该基于卫星的“无信标的”道路收费系统中,车载单元在全球导航卫星系统(GNSS)中自主地自定位,并将其位置数据(或从其生成的收费数据)例如通过移动通信网络传输到后台部门。
根据本发明的方法使用车载单元的无线电通信能力,以便在检测器单元的通过期间使用无线电通信以获得车辆长度,并基于其获取通过时间窗口,该通过时间窗口可以用于接收信号中以便抑制乱真信号,诸如例如由道路对测量射束的反射导致的或已由道路反射的并然后再次由道路反射的测量射束的回波反射所导致的那些信号。结果,可以实现不易受故障影响的准确且准确的车轮检测。
存储在车载单元中的信息可以直接指示车辆长度,或者间接地指示车辆的车轴的数量,车辆的类别和/或重量,基于其(例如,使用存储的关联表)可以确定近似的车辆长度。
根据本发明的从车载单元读出直接或间接地指示车辆长度的信息具有如下这样的优点:与在车辆通过时使用适当的激光、雷达或超声传感器本地测量车辆长度相比,防止测量误差(否则,可例如由于公共汽车的窗户,卡车的装载面等等而导致出现)发生在车轮检测中。
车辆的速度可被以各种方式(例如,使用激光速度计、挡光板、在道路中的检测环、照相机等等)来测量。车辆的速度优选地通过多普勒测量来获得,该多普勒测量基于车载单元和收发器之间的无线电通信,并且尤其基于用于读出如前所述的信息的无线电通信。因此,与车载单元的无线电通信可以用于获得长度信息和速度两者,并且基于此,可以计算通过时间窗口。
根据本发明的进一步有利的实施例,可由在对车轮进行检测之前车辆的速度所引起的那些频率分量来补偿接收信号,这样进一步增加了检测可靠性。
由于同样的理由,尤其有利的是,只有在上文所描述的接收信号中的变化的一个在时间窗口内的情况下才将其检测为车轮,以便防止可能归因于例如时间窗口外的测量射束回波的错误的检测。
此后,在同一个时间窗口内检测到的车轮优选地与同一个车辆相关联。可以使用车辆的车轮的数量作为例如依赖于车辆车轴的道路收费的基础。
在根据本发明的方法的又一实施例中,将接收信号与紧接在该时间窗口之后的片段中的乱真信号分量进行比较,并基于此检测车辆的拖车的存在。拖车的存在可以充当例如依赖于拖车的道路收费的基础。
根据本发明的进一步有利的实施例,在第一步骤中,通过固定的或可动的控制设备来测量车辆长度或直接指示车辆长度的车辆属性,基于其形成如前所述的信息并通过无线电通信将该信息存储在车载单元上。测量此数据的控制设备例如可以是基于信标的收费系统的地理分布的路边无线电信标(RSE)中的一个,并且此测量可以在此系统的专门配备的无线电信标中执行。例如,无线电信标可以通过激光扫描仪、照相机,挡光板等等来测量车辆长度。作为另一种替代方案,测量到的车辆属性可以是车辆的车轴的数量,车辆的类别和/或重量,它们同样可以通过适当的扫描仪、挡光板、照相机、量计等等来测量。
根据本发明的方法适用于任何类型的具有如下频率的测量射束,该频率在被活动目标(诸如,在此情况下,旋转车轮)反射时发生多普勒效应相关频移。测量射束可以是例如激光或超声射束。测量射束优选地是由定向天线发射的、优选地在高于70GHz的频率范围内的、可由此被良好地聚焦或定向的雷达射束。
根据本发明的方法适于与基于测量射束的多普勒频移的随着时间的推移的评估的车轮检测方法的任何可构想的变型的组合。本发明的优选变型的特征在于,所描述的预定类型的变化是高于预定阈值的接收信号的跳变(jump)、增大、减小或扩展频谱,这些变型的组合也是可构想的。
根据本发明的方法适于固定的和可动的检测器单元两者。检测器单元优选地由控制车辆携带,使得可以使用根据本发明的方法,例如以便检查接近的车辆或在相同行驶方向上在相邻车道上的车辆,并检测它们的车轮。
根据本发明的方法还适于如前所述的车载单元可以执行的任何类型的无线电通信,例如还适用于陆地移动通信网络中的移动无线电通信。然而,根据CEN-DSRC或ITS-WAVE标准的支持信标的道路收费系统的框架内的无线电通信是优选的。
附图说明
下面将基于附图所示出的示例性实施例更详细地描述本发明。在附图中:
图1a到1d是在多普勒测量射束相对于车轮的各种角位置处的作为接收信号的示例性理想化的随着时间的推移的多普勒频移进展;
图2示出了基于被配置为控制车辆的检测器单元和要被检查的车辆之间的在行驶方向看见的示例性射束路径的根据本发明的方法;
图3基于道路部分的示意顶视图示出了根据本发明的方法的各种变型,该道路部分包括固定的控制设备,被配置为控制车辆的检测器单元,以及在方法的连续阶段中的要被检查的车辆;以及,
图4在频率/时间平面中示出了时间窗口以及时间窗口之前的以及之后的接收信号的乱真信号分量的确定。
具体实施方式
图1到3示出了检测车辆2(在行驶方向4上在道路3上移动,准确地说在其车道3'上移动)的旋转车轮1的原理。车轮检测方法通过检测器单元5来实行或者在检测器单元5中实行,在所示出的示例中,检测器单元5是可动的并被配置为控制车辆。检测器单元或控制车辆5在行驶方向4'上在道路3的第二车道3"上移动,该行驶方向4’例如优选地(但不一定)与要被检查的车辆2的行驶方向4反平行。当然,检测器单元5也可以是固定的,例如,它可以被安装在道路3或车道3'的路边。
在车辆2通过时,检测器单元5向车辆2或其车轮1发射测量射束6(例如,超声、LIDAR或优选地雷达测量射束),以便检测车轮1。从图1a到1d的侧面图可以看出,测量射束6可以从正面(图1a)、从正面以及上方倾斜地(图1b)、从上方(图1c)、或图1的图形平面的相对于垂直线成角度α的任何其他方向入射到车轮1。从图2可以看出,如在行驶方向4上看到的,测量射束6可以由检测器单元5以相对于水平方向的不同角度β发射,例如由在位于道路3上方的预定高度hs处的辐射位置A的天线5'发射。作为可替代方案或附加地,测量射束6也可以从位于不同高度的各辐射位置发射。图3的顶视图示出了测量射束6可以相对于行驶方向4(或4')具有不同角度γ,例如,从检测器单元5斜向前地定向。
检测器单元5是多普勒检测器,并且如现有技术已知的,评估由车辆2或其车轮1反射的测量射束6的接收频率,其中,发射的测量射束6和反射的测量射束6之间的多普勒效应相关的频移Δf可以被用来确定在测量射束6的刺射区域(impingement region)的相应点P处的车轮1的切向速度vt或车辆2的相对速率v的在测量射束6的方向上定位的(投影的)分量vp。在图1a到1d的右半部,此多普勒效应相关的频移的随着时间的推移的进展(简称为“多普勒频移”)Δf被相对于时间t绘制,并且在下文也简称为检测器单元5的“接收信号”E。
如果平行于道路3的平面发射测量射束6(α=90°,β=0°,γ≠90°),则获得图1a所示出的接收信号E,其示出了一旦测量射束6刺射以速度v行驶的车辆2的机身2就出现的突然增大9,以及车轮1通过期间的额外的跳变10。如果测量射束6从上方稍微倾斜地刺射车轮1或车辆2(0<α<90°,0<β<90°,0<γ<180°),则获得图1b所示出的接收信号E,其示出了在车轮1的通过期间的增大(或减小,取决于查看和通过方向)11。来自斜上方的射束方向(α=0°,0<β≤90°以及γ=90°)导致已针对车辆2的速度v被调整的图1c所示出的增大(或减小,取决于查看方向)。
图1d示出了,在实际扩展并且在测量射束6在车轮1或车辆2上的刺射区域12中没有理想的点状形状的测量射束6的射束截面的情况下,总是发生由照射区域12中的不同的点P所引起的不同的(切向)速度或投影速度vp的重叠,这在车轮1的通过期间导致接收频率混合,其也被称为接收信号E的或随着时间的推移的多普勒频移的分割或扩展F,该分割或扩展F大于仅仅在车辆2的车身的通过期间出现的扩展频谱F0。这样的扩展频谱F同样可以被确认为车轮1的出现的准则。
因此,可以通过接收信号E中的预定类型的变化(诸如,突然频率变化10、增大或减小11和/或扩展频谱F,每一个都超过预定阈值),来检测驶过的车辆2上的车轮1的出现。
检测器单元5可以是现有技术中对于所描述的多普勒评估和检测的已知的任何类型的,使用连续的,调制的或脉冲的测量射束6。在连续的测量射束6的情况下,发射的测量射束6和反射的测量射束6的自然频率(“载波频率”)之间的多普勒频移可以通过例如干涉测量来确定。在脉冲的或调制的测量射束的情况下,可以测量发射的测量射束6和反射的测量射束6的调制频率或脉冲率之间的多普勒频移。在本发明中,所有这样的自然频率、载波频率,脉冲频率或调制频率都被理解为包括在这里所使用的术语:测量射束6的“发射频率”和反射的测量射束6的“接收频率”中,也就是说,术语“接收频率”包括可受多普勒效应影响的测量射束6的任何频率。
图4示出了当车辆2通过检测器单元5时、在测量射束6不刺射到车轮1上而是“只”刺射到以速度v移动的车辆2的车身上的情况下出现的接收信号E,考虑了几何相关的扩展频谱F0。从图1a、1b,1d和4(也就是说,排除其中测量射束6的方向与车辆2的行驶方向4正交的图1c)可以看出,对于车辆通过检测器单元5的持续时间TF,在接收信号E中发生基本上恒定的变化(更特别地,速度v的突然增大9)。此“通过时间窗口”的持续时间TF可以尤其在下面所描述的方法的帮助下被用来改善用于车轮检测的接收信号E的评估。
该方法基于由相应的车辆2承载以便使车辆可参与道路收费或通信系统的车载单元(OBU)15的使用。由于对车辆2的车轮1的检测频繁地被用作收费评估的基础,特别是道路收费系统的基础,因此OBU15可以同时出于此处陈述的目的而用于这样的道路收费系统中。
图3示出了道路收费系统16的截面图,其例如包括沿着道路3彼此相距一定距离设置的在地理上分布的多个控制设备17(只示出了一个)。控制设备17通过数据线18连接到道路收费系统16的后台部门(back office)19。道路收费系统16(尤其是其控制设备17)对车辆2对位置的使用(例如在道路3上的行驶)收费(征收费用)。
为此目的,控制设备17可以例如被配置为包括在机架20上布置的收发器21的无线电信标和连接的信标处理器22,它们可以通过收发器21与驶过的车辆2的OBU15执行专用短程通信(DSRC)。例如,DSRC无线电通信23会引起收费事务,该事务通过信标处理器22和数据连接18报告给后台部门19和/或存储在OBU15中。
控制设备(无线电信标)17、OBU15和它们的用于执行DSRC无线电通信23的内部收发器可以根据所有已知DSRC标准(值得注意的,CEN-DSRC、ITS-G5或WAVE(车辆环境中的无线访问))被配置。在无线电信标17的通过的过程中,每一个DSRC无线电通信23可以例如利用特定使用费对在后台19和/或OBU15中的往来帐户开账单,然后,构成“账单事务(debit transaction)”;然而,DSRC无线电通信23还可以在道路收费系统16的框架内形成标识、维护,或软件更新事务等等。
特别地,DSRC无线电通信23还可用于以无线方式轮询(读出)存储在OBU15中的数据(诸如主数据、标识数据、事务数据、记录数据等等)。这样的无线轮询23不仅可源于固定的控制设备或无线电信标17,还可源于被配置为控制车辆的检测器单元的形式的“移动”无线电信标17。换言之,检测器单元5还可以作为无线电信标17起作用,另外,无线电信标17也可以相反地作为检测器单元5起作用。因此,关于无线电信标17的DSRC通信能力所描述的所有内容也适用于检测器单元5,该检测器单元5为此目的配备有专用收发器24,反之亦然。
通过DSRC无线电通信23的OBU15的无线轮询附加地还可以在全球导航卫星(GNSS)道路收费系统16中执行,其中,作为地面无线电信标17的网络的替代,在每一种情况下,OBU15通过GNSS接收器自主地自定位,并将其位置或基于此确定的收费事务例如通过无线电信标网络或单独的移动通信网络传输到后台部门19。此外,OBU15可以配备有用于通过无线电信标(控制设备)17或控制车辆(检测器单元)5进行无线轮询的DSRC收发器。因此,这里所描述的方法以及这里所讨论的检测器单元5适用于与基于信标的道路收费系统16以及与基于卫星的道路收费系统16进行协作。
此后,使用检测器单元5的收发器24和OBU15的内部收发器(未示出)之间的无线电通信23来读出存储在OBU中并与车辆2的长度L有关的信息D,以便基于此并在知晓车辆2的速度v以及关系TF=L/v的情况下计算通过持续时间TF
存储在OBU15中的信息D可以直接地以及间接地指示车辆长度L。在后一种情况下,例如,它指示车轴的数量,车辆的类别和/或重量,基于此——例如,使用存储在检测器单元5中的或可以从那里检索的车辆表—预先已对于特定车轴数量,车辆的类别和/或特定重量被存储的车辆L可以基本上根据信息D来“近似”确定。
车辆2的速度v继而可以由检测器单元5以各种方式来测量,例如,通过由检测器单元5承载的并测量驶过的车辆2的速度v的激光速度计、照相机、挡光板等等。为此,只在车辆通过期间或紧接在车辆通过之前或之后的特定时间点测量速度v就足够了。作为替代方案,还可以测量并使用在车辆通过期间(或在该区域)出现的车辆的最高速度v,以便计算最低通过持续时间TF,并使用它来提高检测可靠性。
在图1到4所示出的示例中,直接从无线电通信23、特别地通过多普勒测量使用无线电通信23本身来确定速度v。在此情况下,该方法基于检测器单元5中的专用收发器24的使用,该收发器24能够基于OBU15和收发器24之间的相对于检测器单元5的行驶方向4'的通信方向、由此所产生的角条件、在无线电通信23的方向上测量的无线电通信23的多普勒频移、以及作为结果的车载单元15和收发器24之间的相对移动,确定至少车辆2在行驶方向4上的近似速度v。用于此目的的无线电通信23优选地正好是也用于从OBU15读取信息D的无线电通信23。
作为替代方案,还可以借助于测量射束6本身(也就是说,直接来自接收到的无线电信号E),例如基于突然频率变化9的幅值来测量速度v。
指示车辆长度L的信息D可以预先存储在OBU15中,例如,它可以在OBU15交付给用户时以车辆特定方式被存储或在交付之后由用户自己输入到OBU15中。作为替代方案,可以通过沿着车辆2的路径的固定的或可动的控制设备17(例如,通过扫描仪21'、照相机、挡光板等等)来测量车辆长度L,或间接地指示车辆长度L的车辆属性(诸如车辆2的车轴的数量,车辆的类别和/或重量),并基于此,可以形成信息D,并通过无线电通信23'将信息D存储在OBU15中,如图3的左半部所示出的。
如此,当车辆2通过检测器设备5时,通过无线电通信23读出存储在OBU15中的信息D,并且基于此确定车辆长度L。同时地、在不久之前、或者在此后不久,测量车辆2的速度,以便可以基于确定的车辆长度L和测量的速度v计算车辆通过的持续时间TF,如上文所描述的。
根据图4,在知道持续时间TF的情况下,现在在接收信号E中确定时间窗口W,时间窗口W的长度等于持续时间TF,并且该时间窗口就时间而言与可能归于车身的通过的接收信号E的各恒定变化9的边界t1,t2一致。换言之,具有持续时间TF的时间窗口W沿着接收信号E的时间轴t定位,以便其起始点和结束点大致与恒定变化9的起始点和结束点t1,t2一致。
随后,在紧接在通过时间窗口W之前的接收信号E的时间片段25期间,或在紧接在通过时间窗口W之后的时间片段26期间,确定乱真信号分量(spurious signal component)27,该乱真信号分量27此后被用来通过该乱真信号分量在时间窗口W中对接收信号E进行补偿。例如,可以对在片段25和/或片段26出现的接收频率进行频率分析,可以从时间窗口W中的接收信号E中清除(也就是说,减去)它们。
为此,优选地,只使用时间窗口W前面的片段25或车辆通过TF,因为车辆2可能具有拖车,该拖车在后面的片段26可能被错误地视为乱真信号分量。根据方法的进一步的实施例,因此可以将在后面的片段26中产生的信号分量27'与前面的片段25的乱真信号分量27进行比较,并且如果信号分量27'显著偏离乱真信号分量27,则可以断定车辆2有拖车。
此外,还可以使用通过时间窗口W将在同一个通过时间窗口W期间检测到的所有那些车轮4与同一个车辆2相关联,以便基于此来计算车辆2的车轴的数量。
此外,可以通过由车辆2的速度v所引起的那些频率分量在时间窗口W对接收信号E进行补偿,例如,可以减去恒定变化9,以便促进接收信号E的时间窗口F中的变化10,11,F的检测。
当然,为此目的,例如使用现有的无线基础结构(诸如道路收费系统的WAVE或DSRC无线电信标、WLAN无线电信标、或路边因特网基础结构),检测器单元5可被以作为控制车辆的所示出的移动形式实现,以及以固定形式实现。这使得WLAN、WAVE或DSRC无线电信标的现有的收发器部分例如可被用作多普勒检测器单元5的收发器部分。如此,根据本发明的方法例如可实现为在常规的可动或固定的WLAN、WAVE或DSRC控制设备或无线电信标上运行的软件应用程序。
先前假设测量射束6的发射的频率是恒定的,也就是说,其随着时间的推移的进展是恒定进展。然而,例如,在跳频方法(其中,根据预定的或已知的模式,频率连续地变化)的情况下,检测器单元5还可以发射具有随着时间的推移非恒定的发射频率进展的测量射束6。图1a到1d和4的被绘制的接收信号E或随着时间的推移的接收频率(混合)进展相对于测量射束6的发射频率的预先已知的随着时间的推移的进展(恒定的形式或变化的形式)被绘制,这被称为对于其被参考或标准化,从而已知的随着时间的推移的发射频率进展的效应可以被补偿。
如此,本发明不仅限于所示出的各实施例,而且还包含被所附的权利要求的范围涵盖的所有变型和修改。

Claims (15)

1.一种用于检测车辆(2)的车轮(1)的方法,通过从检测器单元(5)发射具有已知的随着时间的推移的频率进展的电磁测量射束(6)、记录相对于所述已知的随着时间的推移的频率进展的反射到检测器单元(5)的测量射束(6)的随着时间的推移的频率作为接收信号(E)、并且检测接收信号(E)中的预定类型的变化(10,11,F)作为车轮(1)来检测车轮(1),
其中,所述车辆(2)包括车载单元(15),所述车载单元(15)能够与所述检测器单元(5)的收发器(24)建立无线电通信(23),并存储至少间接地指示车辆长度(L)的信息(D),所述方法包括:
通过无线电通信(23),从所述车载单元(15)读取所述信息(D),并测量所述车辆(2)的速度(v);
基于所述信息(D)和所述速度(v),计算所述车辆(2)通过所述检测器单元(5)的行程的持续时间(TF);
确定所述接收信号(E)中的在所述持续时间(TF)上示出了所述接收信号(E)的大致恒定的变化(9)的时间窗口(W);
确定所述接收信号(E)的紧接在所述时间窗口(W)之前的片段(25)中的乱真信号分量(27);以及
在执行所述的对所述车轮(1)的检测之前通过所述乱真信号分量(27)在所述时间窗口(W)中对所述接收信号(E)进行补偿。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,存储在所述车载单元(15)中的所述信息(D)直接指示车辆长度(L)。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,存储在所述车载单元(15)中的所述信息(D)指示所述车辆(2)的车轴的数量、车辆的类别和/或重量,近似的车辆长度(L)基于所述车辆(2)的车轴的数量、车辆的类别和/或重量被确定。
4.根据权利要求1到3中的任何一个权利要求所述的方法,其特征在于,所述车辆(2)的所述速度(v)基于所述车载单元(15)和所述收发器(24)之间的无线电通信(23)通过多普勒测量被测量。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,基于用于读出所述信息(D)的所述无线电通信(23)执行所述多普勒测量。
6.根据权利要求1到5中的任何一个权利要求所述的方法,其特征在于,在所述车轮(1)的检测之前利用所述车辆(2)的所述速度(v)所引起的频率分量对所述接收信号(E)进行补偿。
7.根据权利要求1到6中的任何一个权利要求所述方法,其特征在于,只有变化(10,11,F)在所述时间窗口(W)内的情况下,所述变化(10,11,F)才被检测为车轮(1)。
8.根据权利要求1到7中的任何一个权利要求所述方法,其特征在于,在同一个时间窗口(W)内检测到的车轮(1)与同一个车辆(2)相关联。
9.根据权利要求1到8中的任何一个权利要求所述的方法,其特征在于,将接收信号(E,27')与在紧接在所述时间窗口(W)之后的片段(26)期间的乱真信号分量(27)进行比较,并基于此来检测所述车辆(2)的拖车的存在。
10.根据权利要求1到9中的任何一个权利要求所述的方法,其特征在于,所述车辆长度(L)或间接地指示所述车辆长度(L)的车辆属性通过固定的或移动的控制设备(17)被测量,并且基于此形成所述信息(D),并通过无线电通信(23')将所述信息(D)存储在所述车载单元(15)中。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,被测量的车辆属性是所述车辆(2)的车轴的数量、车辆的类别和/或重量。
12.根据权利要求1到11中的任何一个权利要求所述的方法,其特征在于,所述测量射束(6)是定向天线发射的雷达射束,优选地在高于70GHz的频率范围中。
13.根据权利要求1到12中的任何一个权利要求所述的方法,其特征在于,预定类型的变化(10,11,F)是所述接收信号(E)的跳变(10)、增大(11)、减小(11)或扩展频谱(F),在每一种情况下均高于预定阈值。
14.根据权利要求1到13中的任何一个权利要求所述的方法,其特征在于,所述检测器单元(5)由控制车辆承载。
15.根据权利要求1到14中的任何一个权利要求所述的方法,其特征在于,无线电通信(23,23')根据CEN-DSRC或ITS-WAVE标准来进行。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108510777A (zh) * 2018-05-28 2018-09-07 许谐兴 一种基于lifi通信的智能路况检测方法及其系统
WO2023092593A1 (zh) * 2021-11-29 2023-06-01 华为技术有限公司 车轴统计系统、方法及计算机可读存储介质

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2816227A1 (en) * 2012-07-06 2014-01-06 Kapsch Trafficcom Ag Method for detecting a wheel of a vehicle
EP2910968B1 (de) * 2014-02-19 2017-01-25 Kapsch TrafficCom AG Vorrichtung und Verfahren zur Detektion einer Radachse eines Fahrzeugs
CA3012217C (en) * 2016-04-21 2024-04-30 Wayne Fueling Systems Llc Intelligent fuel dispensers
US10015412B2 (en) * 2016-09-06 2018-07-03 The Trustees For The Time Being Of Junior Barnes Family Trust Video capturing system and method for imaging cyclically moving objects

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1286684B1 (it) * 1996-07-26 1998-07-15 Paolo Sodi Dispositivo e metodo per il rilevamento di infrazioni stradali con sistemi di puntamento dinamico
DE19928624C2 (de) * 1999-06-23 2002-01-17 Siegfried Hillenbrand Fahrwerksteuerung
US20030102997A1 (en) * 2000-02-13 2003-06-05 Hexagon System Engineering Ltd. Vehicle communication network
US20020189336A1 (en) * 2001-06-15 2002-12-19 Mcewan Technologies, Llc Radar monitoring system for tires and wheels
JP3997864B2 (ja) * 2002-08-14 2007-10-24 トヨタ自動車株式会社 車輪状態取得装置および車両状態取得装置
RU2379209C1 (ru) * 2008-07-21 2010-01-20 Николай Михайлович Легкий Устройство фиксации прохождения колесной пары
DE102008037233B4 (de) 2008-08-09 2010-06-17 Rtb Gmbh & Co. Kg Fahrzeugklassifikator mit einer Einrichtung zur Erkennung eines zollenden Rades
ES2444629T3 (es) * 2011-06-21 2014-02-26 Kapsch Trafficcom Ag Dispositivo y procedimiento para detectar ruedas
SI2538239T1 (sl) * 2011-06-21 2014-03-31 Kapsch Trafficcom Ag Postopek in naprava za zaznavanje koles
SI2724175T1 (sl) * 2011-06-21 2015-10-30 Kapsch Trafficcom Ag Postopek in naprava za zaznavanje vrtečega se kolesa

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108510777A (zh) * 2018-05-28 2018-09-07 许谐兴 一种基于lifi通信的智能路况检测方法及其系统
CN108510777B (zh) * 2018-05-28 2020-12-15 王文文 一种基于lifi通信的智能路况检测方法及其系统
WO2023092593A1 (zh) * 2021-11-29 2023-06-01 华为技术有限公司 车轴统计系统、方法及计算机可读存储介质

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