CN103529452A - 用于检测车辆的车轮的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过评估由车辆（2）所通过的检测器单元（5）发出、由旋转车轮（1）反射并以多普勒频移形式返回的测量波束（6）的多普勒频移来检测车辆（2）的旋转车轮（1）的方法，其中，在所述车轮（1）的相对位置（R）中，所述车辆（2）包括能够与所述检测器单元（5）中的具有已知位置（L）的收发器（24）建立无线电通信（23）的机载单元（15），包括：根据所述机载单元（15）与所述收发器（24）之间的至少一个无线电通信（23），来测量所述机载单元与所述收发器的方向(δ)和距离（z）；以及根据所测量的方向(δ)和距离（z）并考虑到如前所述的相对位置（R）和位置（L），来控制所述测量波束（6）的辐射方向(α,β,γ)或辐射位置（A）；其中，所述相对位置（R）存储在所述机载单元（15）中，并为了前述考虑的目的，利用无线电通信（23）从所述机载单元（15）中读取。

Description

用于检测车辆的车轮的方法

技术领域

本发明涉及用于通过评估由车辆所通过的检测器单元发出、由车轮反射并以多普勒频移形式返回的测量波束的多普勒频移来检测车辆的旋转车轮的方法。

背景技术

检测车轮对于很多应用是有意义的。例如，通过检测车轮，可以使特定交通区的经过被肯定地识别，例如，用于边界监控目的或用于触发特定动作，诸如触发报警、启动照明、打开门、记录用于监控目的照片等等。现代的交通收费系统还频繁地涉及用于费用评估的车辆的车轴数量，以便对车轮（轮轴）的检测还可以构成进行公路收费或检查公路收费的重要基础，具体而言，还利用移动控制车辆，这些移动控制车辆在要被收费的车辆通过它们或处在迎面而来的车流中时检查这些要被收费的车辆的车轴的数量。

从DE 10 2008 037 233 A1已知，基于与其余车辆相比的行驶中的车辆的切线速度的不同的水平分量来检测该车辆的车轮，此切线速度导致雷达测量波束的相对应的多普勒频移。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车辆的较低区域，并基于返回的接收的频谱，按时间平均单个速度测量信号，该信号在车轮的用于车轮检测的位置处表现出信号最大值。

本申请的申请人公开了用于进行车轮检测的新颖并且可靠的方法，这些方法特别不受故障的影响，基于以前没有公开的专利申请EP11 450 079.6、EP 11 450 080.4和PCT/EP 2012/061645中的多普勒测量值。

申请人认识到，需要多普勒测量波束与驶过车辆的尽可能好的校准，以便进一步提高检测可靠性。在多车道公路上，或有迎面而来车流的公路上，由于驾驶方式或车辆维度，车辆通过检测器单元的距离频繁地急速改变。这会导致对通过测量波束检测的车轮的照明不足，导致检测误差。

发明内容

本发明的目的是克服上文所描述的问题，并创建基于多普勒测量值来进行车轮检测的进一步改善的方法。

根据本发明的此目的通过用于检测车辆的旋转车轮的方法来实现，该方法通过评估由车辆所通过的检测器单元发出、由车轮以多普勒频移反射并返回的测量波束的多普勒频移来检测车辆的旋转车轮，

其中，在车轮的相对位置，车辆包括能够与在检测器单元具有已知位置的收发器建立无线电通信的机载单元，该方法包括：

基于机载单元和收发器之间的至少一个无线电通信，测量机载单元与收发器的方向和距离；以及

根据测量的方向和距离并考虑到此相对位置和位置，控制测量波束的辐射方向或辐射位置；

其中，所述相对位置存储在机载单元中，并为了前述考虑的目的，利用无线电通信从机载单元中读取。

本发明基于使用所谓的机载单元（OBU），在公路收费和通信系统中，机载单元被用来对车辆对位置的使用收费，用于解决上文所描述的问题。这种类型的机载单元能够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）建立专用短距离无线电通信（DSCRC）类型的无线电通信，从而，如果DSRC无线电通信成功，它们可以在无线电信标的无线电覆盖范围的每一种情况下被定位。这样的基于信标的取决于基础设施的公路收费系统的示例包括根据CEN或UNI-DSRC、ITS-G5、IEEE-WAVE（IEEE802.11g）和RFID（射频标识）标准的公路收费系统。然而，其中机载单元在全球导航卫星系统（GNSS）中自主地自我定位，并将其位置数据或从其生成的收费数据传输到后台（例如，通过移动通信网络）的基于卫星的“无信标的”公路收费系统的机载单元另外配备有DSRC无线模块也是可以的，用于控制读出目的或作为能够与GNSS和DSRC公路收费系统协作的所谓的“混合型OBU”。

根据本发明的方法使用机载单元的无线电通信功能，以便当多普勒检测器单元被通过时，确定相对于检测器单元的几何关系，并基于此几何关系，基于无线电通信确定通过距离，并利用此确定结果对齐检测器单元的多普勒测量波束。结果，可以实现测量波束与驶过车辆的车轮的单个、自适应和准确的校准，因而可以以高准确度和准确性，甚至对于变化的车辆距离执行用于车轮检测的各种类型的多普勒评定方法。

为了将基于检测器单元的收发器和车辆的机载单元之间的无线电通信所测量的方向和距离，尽可能准确地与检测器单元和车辆的车轮之间的测量波束的方向和距离相关联，需要尽可能准确地知道车辆上的机载单元相对于车辆的车轮的相对位置。然而，取决于机载单元在车辆上的安装情况，此相对位置可能会有显著的不同。根据本发明，相对位置直接以数值形式或者以抽象的类别描述的形式存储在机载单元中，并且在无线电通信的过程中被读出，如此，可以在方法中作为参考值被考虑。

用户可以获取带有特定相对位置的用于他的特定车辆类型（车辆类别）的机载单元，该特定相对位置同时构成用于将机载单元附接在车辆中的安装指令（已经存储在此单元中），或者用户首先将机载单元附接在车辆中的特定相对位置，并随后将相对位置保存到机载单元中。

根据本发明的优选实施例，如前所述的相对位置因而通过用户输入存储在机载单元中。这可以通过机载单元的键盘，或者在数据介质的帮助下进行，在数据介质中，存储了相对位置，由机载单元读出相对位置。数据介质可以呈现任何任意形式，例如，芯片卡、SIM卡、智能卡、磁条卡等等，通过电接触或以无线方式读出它们，或包括一维或二维条形码的标签，通过机载单元的光学传感器读出条形码。数据介质优选地附接在机载单元上，例如，以标签的形式，并由机载单元通过无线连接读出。例如，标签可以包括射频标识（RFID）或近场通信（NFC）芯片，由机载单元通过无线电读出它们。

作为一种备选方案，相对位置可以在机载单元的生产过程中保存到机载单元中——在工厂或者在编程站在向用户交货时。

最后，此相对位置还可以通过固定的或移动的控制设备来测量，并利用无线电通信保存到机载单元。

在这些实施例中的每一个中，相对位置可以以数值形式存储在机载单元中，例如，作为与车轮的安装横向距离和/或车轮上方的安装高度和/或与车轮的安装纵向距离，或者它可以以车辆类别的形式来表示，诸如“CAR”、“TRUCK”、“BUS”等等，对于它们，相对位置的常规的安装位置，和由此作为结果的数值，是已知的。

因此本发明的一个特别有利的实施例的特征在于，所述相对位置以车辆类别的描述的形式存储在机载单元中，并且为了前述考虑的目的，车辆类别描述从机载单元中读取，并被通过数据库转换为具有数值的相对位置，该数据库将可能的车辆类别和相对位置的数值彼此相关联。这会大大地简化机载单元中的相对位置的输入。例如，用户获取特定车辆类别的机载单元，或者用户使用键盘或另一种输入设备来向机载单元中输入车辆的类别。

在本发明的其中为每一个车辆分别地测量相对位置的那些实施例中，用户不需要遵循任何特定安装说明或不需要进行任何输入。在本发明的一种优选变体中，测量相对位置的控制设备，可以是，例如基于信标的收费系统的在地理位置上分布的路边无线电信标（RSE）中的一个，并且这种对机载单元在车辆上的相对位置的测量可以在这种收费系统的专门配备的无线电信标中执行。在两个最后提到的变体中，相对位置的测量可以优选地通过使用控制设备的扫描仪来创建车辆的扫描图像，通过使用控制设备的收发器来对机载单元进行无线三角测量，以及通过利用扫描图像来引用无线三角测量来实现。无线三角测量可以具体而言通过控制设备的收发器的天线阵列中的相位测量来进行。

作为一种备选方案，相对位置也可以以光学方式来测量，例如，通过使用照相机来产生车辆的正面图像并对正面图像中的机载单元的位置进行光学识别。

测量机载单元和收发器之间的方向和距离可以优选地通过在它们之间的无线电通信的过程中进行无线三角测量来进行，特别是通过检测器单元的收发器的天线阵列中的相位测量来进行。

根据本发明的方法适用于任何类型的具有在从活动目标（诸如在此情况下，旋转车轮）反射时发生与多普勒效应相关的频移的频率的测量波束。测量波束可以是，例如，激光或超声波束。测量波束优选地是雷达波束，其辐射方向通过对检测器单元的天线阵列的相位控制来控制；作为一种备选方案，测量波束可以是雷达波束，其辐射位置可以通过在检测器单元的几个天线之间切换来控制。

根据本发明的方法适用于与基于随着时间推移对测量波束的多普勒频移的评估的车轮检测方法的任何可以想象的变体合作。本发明的优选变体的特征在于，如果多普勒频移的随着时间推移的级数表明高于相应的阈值的跳动、提高、下降或扩频，则检测到车轮，这些变体的组合也是可以想象的。

根据本发明的方法适用于固定的和移动的检测器单元。检测器单元优选地被配置作为控制车辆，以便可以使用根据本发明的方法，例如，以便检查迎面而来的车辆，或相同行驶方向的相邻车道上的车辆，并检测它们的车轮。

根据本发明的方法还适用于如前所述的机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UNI或CEN-DSRC、ITS-G5、IEEE-WAVE或RFID标准的信标支持的公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比较详细地描述本发明。在附图中：

图1a到1d是在多普勒测量波束相对于车轮的各种角位置的示例性理想化的多普勒频移级数；

图2a和2b是根据本发明的基于控制车辆和要被检查的车辆之间的在行驶方向看见的示例性波束路径的方法的两个变体；

图3基于公路部分的示意顶视图，示出了根据本发明的方法的各种变体，包括固定的控制设备，被配置作为控制车辆的检测器单元，以及在方法的连续的阶段检查的车辆；以及，

图4a和4b基于控制车辆和要检查的迎面而来的车辆的顶视图（图4a）和行驶方向的正面图（图4b）示出了根据本发明的方法的几何原理。

具体实施方式

图1到3示出了检测车辆2（在行驶方向4，在公路3上移动，准确地说在其车道3′上）的旋转车轮1的原理。车轮检测方法通过检测器单元5来执行，在所示出的示例中，检测器单元5是移动的，并被配置作为控制车辆。检测器单元或控制车辆5在行驶方向4′（例如，优选但不一定必须是要检查的车辆2的行驶方向4的反平行）公路3的第二车道3"上移动。当然，检测器单元5也可以是固定的，例如，它可以被安装在公路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传输测量波束6，例如，超声波、LIDAR或优选地雷达测量波束，以便检测车轮1。从图1a到1d的侧面图可以看出，测量波束6可以从正面（图1a），从正面并从上方倾斜地（图1b），从上面（图1c）或相对于垂直线成角度α，图1的图形平面的任何其他方向，定向到车轮1。从图2a可以看出，测量波束6，如在行驶方向4看到的，可以由检测器单元5以相对于水平线的不同角度β发出，例如，从辐射位置A，在公路3上方的预定的高度h_s，这通过测量波束6的四个示例性波束路径R₁、R₂、R₃和R₄示出。从图2b可以看出，测量波束6还可以，例如，从辐射位置A₁，A₂，A₃，A₄以各种高度h_s1，h_s2，h_s3，h_s4，例如，以相对于水平线的相同的角度β发出。图3的顶视图示出了，测量波束6可以具有相对于行驶方向4（或4′）的不同角度γ，例如，从检测器单元5倾斜地向前定向的。

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反射的测量波束6的接收的频率，其中，发出的和反射的测量波束6之间的多普勒效应相关的频移Δf可以被用来确定车辆2的相对速率v，在测量波束6的方向定位的（投影的）分量v_p，或车轮1在测量波束6的撞击区域的相应的点P处的切线速度v_t。在图1a到1d的右半部分，此多普勒效应相关的频移的随着时间推移的级数，简称为“多普勒频移”，Δf被相对于时间t绘制。

如果发出平行于公路3的平面的测量波束6(α=90°,β=0°,γ≠90°)，则获得图1a中所示出的随着时间推移的多普勒频移级数，示出了一旦测量波束6照射以速度v行驶的车辆2的机身时的突然升高9，以及车轮1通过过程中的额外的跳动10。如果测量波束6从上方稍微倾斜地照射车轮1或车辆2(0<α<90°,0<β<90°,0<γ<180°)，则获得图1b所示出的随着时间推移的多普勒频移级数，示出了在车轮1的通过过程中的升高（或下降，取决于查看和通过方向）11。从上方倾斜地照射的波束方向（α=0°,0<β≤90°以及γ=90°）导致图1c所示出的针对车辆2的速度v调整的增大（或下降，取决于查看方向）。

图1d示出了，在实际扩展并且在测量波束6向车轮1或车辆2的照射区域12中没有理想的点状形状的测量波束6的波束截面的情况下，始终发生由照射区域12中的不同的点P所引起的不同的（切线的）速度或投影的速度v_p的重叠，在车轮1的通过过程中，导致接收的频率混合，也就是说，随着时间推移的多普勒频移的分割或扩展F，这大于仅仅在车辆2的机身的通过过程中出现的频谱扩展F₀。这样的扩频F同样可以被确认为车轮1的出现的准则。

因此，例如可以通过突然频率变化10、提高或下降11和/或扩频F，每一个都超过预定阈值，来检测驶过车辆2上的车轮1的出现。

检测器单元5可以是现有技术中用于所描述的多普勒评估和检测的已知的任何类型，使用连续的、调制的或脉冲的测量波束6。在连续的测量波束6的情况下，发出的测量波束6以及反射的测量波束6的自然的频率（“载波频率”）之间的多普勒频移可以利用，例如，干扰测量来确定。在脉冲的或调制的测量波束的情况下，可以测量发出的测量波束6以及反射的测量波束6的脉冲率或调制频率之间的多普勒频移。在本发明中，所有这样的自然的、载波、脉冲或调制频率都被理解为包括在这里所使用的测量波束6的术语“发出的频率”和反射的测量波束6的“接收的频率”中，也就是说，术语“接收的频率”包括会受多普勒效应的影响的测量波束6的任何频率。

基于测量波束6的示例性路径R₁到R₄，使用不同的辐射方向β₁到β₄（图2a）或不同的辐射位置A₁，A₂，A₃，A₄（图2b）和车辆1相对于检测器单元5的各种横向位置13，图2a和2b示出了有测量波束6错过车辆2和/或其车轮1的辐射方向β或辐射位置A。使用下面所描述的方法来防止这种情况。

该方法基于对由相应的车辆2承载的机载单元（OBU）15的使用，以便使车辆参与公路收费或通信系统。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，对于公路收费系统，OBU15可以同时为此处陈述的目的用于这样的公路收费系统中。

图3示出了公路收费系统16的截面图，包括，例如，沿着公路3，彼此相互有一定距离安装的多个在地理位置上分布的控制设备17（只示出了一个）。控制设备17利用数据线18连接到公路收费系统16的后台19。公路收费系统16，具体来说，其控制设备17，对例如在公路3上行驶的车辆2对位置的使用征收费用。

为此目的，控制设备17可以被配置为，例如，包括在机架20上排列的和连接的信标处理器22的无线电信标，它们可以了收用发器21与驶过车辆2的OBU 15执行专用短距离通信（DSRC）。例如，DSRC无线电通信23会导致收费事务，该事务通过信标处理器22和数据连接18报告给后台19和/或存储在OBU 15中。

控制设备（无线电信标）17、OBU 15和用于执行DSRC无线电通信23的其内部收发器可以根据所有已知DSRC标准、特别是CEN或UNI-DSRC、ITS-G5或IEEE WAVE（车辆环境中的无线访问）或者，也还可以是RFID（射频标识）来构成。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，以特定使用费用借记后台19和/或OBU 15中的往来帐，然后，构成“借方事务”；然而，DSRC无线电通信23还可以在公路收费系统16的框架内形成标识、维护或软件更新事务等等。

DSRC无线电通信23还可以，具体而言用于以无线方式轮询（读出）存储在OBU 15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可以不仅从固定的控制设备或无线电信标17始发，而且还从被配置作为控制车辆的检测器单元的形式的“移动”无线电信标17始发。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也可以相反作为检测器单元5起作用。因此，参考无线电信标17的DSRC通信功能所描述的一切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对OBU 15的无线轮询另外还可以在全球导航卫星（GNSS）公路收费系统16中执行，其中，代替陆地无线电信标17的网络，在每一种情况下，OBU 15通过GNSS接收器自主地自我定位，并将其位置，或基于此确定的收费事务传输到后台19，例如，通过无线电信标网络或单独的移动通信网络。再次，OBU 15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，适合于与基于信标的公路收费系统16以及与基于卫星的公路收费系统16进行协作。

此后，使用检测器单元5的收发器24和OBU 15的内部收发器（未示出）之间的无线电通信23来确定检测器单元5和要被检查的车辆2之间的距离，并基于此距离来控制检测器单元5的测量波束6的辐射方向β和/或辐射位置A。检测器5用于此目的，还可以相应地控制其测量波束6：如果检测器单元5基于多普勒雷达进行操作，这可以，例如，通过以机械方式旋转或调整通过其发出和接收测量波束6的定向天线25来进行。代替定向天线25，还可以使用天线阵列，可以通过适当的相位控制，来调整其辐射方向，这在现有技术中是已知的。作为一种备选方案或另外，检测器单元5还可以包括几个天线或天线阵列的组25′，它们彼此相互分隔，例如，在高度h_s1到h_s4处，并可以切换，以便实现不同的辐射位置A₁到A₄。来自各种辐射位置A₁到A₄的波束路径R₁到R₄还可以具有不同的角度β。在基于多普勒激光雷达进行操作的检测器单元5的情况下，测量波束6的辐射方向β和/或辐射位置A还可以使用偏转镜的适当的布局来改变，这在现有技术中是已知的。在基于超声波多普勒评估的检测器单元5的情况下，可以使用适当的可以机械方式调节的超声换能器或相位-可控制的超声换能器阵列等等。

该方法进一步基于在检测器单元中使用收发器24，这些收发器24能够测量无线电通信23的通信链路的长度，也就是说，收发器24和OBU 15之间的距离z，以及OBU 15相对于收发器24的方向。这在图4a和4b中详细地示出。

根据图4a，车辆2的OBU 15相对于检测器单元5的收发器24的“方向”表示至少平行于OBU 15和收发器24之间的假想的连接线的公路3的平面的相对于行驶方向4（或更准确地，检测器单元5的行驶方向4′）的法线的角度δ。

在方法的第一步骤中，基于在OBU 15和收发器24之间执行的无线电通信23，测量OBU 15与收发器24的方向δ和距离z。对于此测量，收发器24可以包括多个天线或天线阵列，例如，其中，在无线电通信23的过程中由OBU 15传输的并由收发器24接收的数据包的接收的方向δ可以通过传播时间和/或相位测量值来确定。例如，距离z可以根据信号传播时间测量值来确定，或者甚至通过将由OBU所提供的OBU 15的GNSS位置测量值传输到收发器24，收发器24将信息与其自己的GNSS位置测量值进行比较来确定。

为了确定车辆2和检测器单元5之间的通过距离，具体而言，车轮1相对于测量波束6的辐射位置A的位置，基于距离z和方向，要求知道OBU 15在车辆2上的安装位置和收发器24相对于检测器单元5的辐射位置A的位置。

OBU 15在车辆2上的安装位置只对于OBU 15相对于车轮1的相对位置R，具体而言对于OBU 15与车轮1的外部的横向距离b，以及OBU 15在公路3上方的相对于公路3上方的车轮1的高度h_r的安装高度h_b有用；这里不一定要求OBU15在车辆2上在行驶方向4的安装位置。

在检测器单元5一侧，可以基于收发器24与辐射位置A的横向距离a，并基于收发器24的安装高度h_a和公路3上方的辐射位置A的安装高度h_s之间的差h_a-h_s，来计算收发器24相对于测量波束6的辐射位置A的位置L。

检测器单元5中的收发器24的位置L或(a,h_a-h_s)始终是已知的。OBU 15在车辆2上的相对位置R或（b，h_b-h_r）会随着安装位置而变化，例如，如果用户自己将OBU 15附接到挡风玻璃的里面的不同位置。根据方法的第一变体，OBU 15在车辆2上的相对位置R是为用户预先确定的，也就是说，他必须根据他的车辆2的类型或类别将OBU 15附接在预定的相对位置。然后，可以将相对位置R视为已知的；例如，可以从车辆特定的表中获取它。

包括车辆2的可能的类型或类别CL和其已知相对位置R之间的关联的这样的车辆特定的表可以，例如，如下表1那样构成：

CL	R(b/hb-hr)
		"Car"	(0.8m/0.6m)
"VAN"	(1.0m/10m)
		"Truck"	(1.2m/1.3m)
"BUS"	(1.2m/1.4m)
		"BUS-Pos1"	(1.2m/14m)
"BUS-Pos2"	(1.3m/1.6m)

表1

还可以为OBU 15在同一个车辆2中的各种安装位置定义相应的专用车辆类别CL，例如在挡风玻璃的顶部中心位置（“位置1”）或在挡风玻璃的右下角（“位置2”），并将这些作为车辆类别描述CLI存储在OBU 15中，如基于表1中的示例性车辆类别CL=“BUS-Pos1”（对于“位置1”）和CL =“BUS - Pos2”（对于“位置2”）所示出的。

例如，表1可以存储在控制设备17的和/或后台19的，和/或控制车辆5的数据库DB中。然后，关于车辆2的类别CL的描述CLI（“类别标识”）可以存储在OBU 15中——基本上作为相对位置R的“粗略的”描述。

例如，类别描述CLI可以在OBU 15的生产过程中，在工厂或在向用户交货时，在用于对OBU 15进行用户特定编程的编程站保存。可以给用户提供三个类别CL供选择，例如，他从其中选择一个，然后，在OBU自定义的过程中对其进行编程。如此准备的OBU 15附接在相应的存储的（编程的）车辆类别CL的车辆2中。然后，用户获取，例如，为车辆类别CL=“BUS”制造或编程的OBU 15，根据其安装说明书，例如，将其附接到与车轮的横向距离b=1.2m，挡风玻璃上的右车轮上方的高度h_b-h_r=1.4m处。

作为一种备选方案，用户还可以亲自将车辆类别描述CLI保存到OBU 15中，例如，通过使用OBU 15的键盘KB进行用户输入。例如，此键盘可以包括用于OBU 15的相应的使用用途的各种按钮，例如，用于设置车辆类别CL=“CAR”或将其保存在OBU 15中的标记为“CAR”的按钮；用于设置车辆类别CL=“TRUCK”的标记为“TRUCK”的按钮等等。

另一种选项是通过数据介质TX（图2a，2b）向OBU 15中输入车辆类别描述CLI。例如，数据介质TX可以是芯片卡、SIM卡、磁条卡等等，例如，可以将它们插入到OBU 15的读取设备RX中，并通过电接触感应地或以电容方式连接，于是，OBU 15从数据介质TX中读取类别描述CLI。然而，数据介质TX也可以是光学数据介质，例如，包括一维或二维条形码或另一种光学标记的一张纸或标签，由OBU 15的光学传感器RX读取它们。作为一种备选方案，数据介质TX是无线芯片，例如，符合近场通信（NFC）或射频标识（RFID）标准的转发器，而OBU 15的读取设备RX是NFC或RFID读取设备，以便通过短距离通信从数据介质TX读取类别描述CLI。这样的无线芯片，例如，RFID或NFC芯片，可以容纳在标签中，例如，用户将该标签附接到OBU 15中，或者在工厂或在交货时在对OBU 15的自定义过程中被附接到OBU 15。

代替对为这样的车辆类别CL“简化”或配置的相对位置R的描述，当然，也可以将相对位置R的数值直接存储到OBU 15，例如，在“TRUCK”类型的车辆2的情况下以形式（1.2m/1.3m），具体来说在生产过程中，以及稍后由用户自己。也可以在生产过程中，或稍后在用户操作过程中，测量相对位置R的准确的数值，并存储到OBU15，例如，通过OBU 15的键盘KB或数据介质TX。

此后，可以在无线电通信23的过程中从OBU 15中读取存储在OBU 15中的相对位置R，直接以数值b，或h_b-h_r的形式，或以类别描述CLI的形式。从OBU 15中读取的类别描述CLI可以使用数据库DB的表1“转换回”到数值形成（b/h_b-h_r）。相比之下，如果相对位置R直接以数值形式存储在OBU 15中，则可以消除数据库DB。

相对位置R的数值可以，当然，也只是单个维度，例如，横向距离b或车轮上方的安装高度h_b-h_r，或包括OBU 15在车辆2上的行驶方向4的横向距离b、安装高度h_b-h_r，以及安装位置的整个3元组。

在又一实施例中，测量OBU 15在车辆2上的相对位置R，并将测量结果存储在OBU 15本身中或存储在公路收费系统16中的数据库中，例如，存储在无线电信标17、公路收费系统的代理处理器、或后台19中的一个中，以准确的形式（b/h_b-h_r）或者“简化”为类别描述CLI。此测量过程可以，例如，通过图3中示意地示出的控制设备或无线电信标17来执行。无线电信标17可以为此目的包括扫描仪26，例如，在通过过程中几何学上扫描车辆2的激光扫描仪；同时，使用无线三角测量，例如，通过多个天线或天线阵列中的相位测量，无线电信标17的收发器21可以测量相对位置R，利用扫描仪26的扫描图像引用无线三角测量。代替扫描仪26，例如，可以使用照相机，该照相机创建驶过车辆2的正面图像，其中，利用收发器21，通过无线三角测量来引用OBU 15的相对位置R，或通过对相对位置R的光学识别来检测具体而言附接到在正面图像中被检测的挡风玻璃内部的OBU 15。

然后，可以利用收发器21将如此通过检测器单元5的上游连接的控制设备所测量的相对位置R存储在OBU 15中，例如，利用无线电通信23，或者也可以存储在公路收费系统16的数据库中，例如，在无线电信标17中，或通过数据路径18，存储在后台19中。

在方法的进一步的过程中，如果这些值被检测器单元5需要用于控制测量波束6，则相对位置R可以从OBU 15通过无线电通信23接收，或可以通过无线电数据通道27从无线电信标17或者后台19的数据库（在那里查询适当的信息）为特定OBU 15请求。还可以为此目的在公路收费系统16中提供能够特别快速地向检测器单元5提供所需数据的单独的中间存储器单元或代理处理器；中间存储器单元可以是固定的或移动的，并定期地，例如，一天一次，从如前所述的数据库检索数据，以便使数据对检测器单元5可用。

利用无线电通信23从OBU 15中读取的相对位置R以车辆类别描述CLI的形式存储，如上文所描述的，在数据库DB的表1的帮助下，在用于额外的计算之前，被转换为期望的数值，例如，2元组(b/h_b-h_r)。

在知道位置L(a,h_a-h_s)以及相对位置R(b,h_b-h_r)的情况下，可以使用几何计算，例如，以下面将描述的方式，计算检测器单元5的测量波束6的辐射方向，具体而言其角度β，和/或辐射位置A，具体而言其高度h_s。

基于距离z和方向δ，从下列公式得出在行驶方向4的法线方向投影的距离y

y=zcosδ   (1)

从下列公式得出OBU 15和收发器24之间的平行于公路3或水平线投影的距离x

$x=\sqrt{y^2-{(h_b-h_a)}^2}---\left(2\right)$

在从接收的相对位置R和已知位置L知道横向距离a，b的情况下，从下列公式得出辐射位置A和车轮1之间的横向距离c

c=x-b-a   (3)

高度h_s处的辐射位置A和位于高度F的车轮1上的照射点P之间的垂直距离，以车轮高度h_r的百分比，例如，F=70%，是

d=h_s-F·h_r   (4)

如此，从下列公式得出期望的辐射方向β，具体而言，对于具有可变辐射方向β的图2a的实施例

$\mathrm{\&beta;}=\arctan \frac{d}{c}---\left(5\right)$

作为一种备选方案，从下列公式得出期望的辐射高度h_s处的期望的辐射位置A，具体而言，对于具有可变高辐射位置A₁到A₄的图2b的实施例

h_s=F·h_r+c·tanβ   (6)

辐射方向在所示出的示例中，以简化方式通过角度β来表示，虽然一般而言可以涵盖角度α,β,γ中的一个或多个，以及辐射位置A在所示出的示例中，以简化形式通过高度h_s来表示，一般而言，还可以在剩余空间方向确立辐射位置A。如此，可以通过测量机载单元15和收发器24之间的方向γ和距离z来计算。

当然，可以以所示出作为控制车辆的移动形式，以及以固定形式，例如使用现有的无线基础设施，诸如公路收费系统的WAVE或DSRC无线电信标或WLAN无线电信标或路边因特网基础设施，实现检测器单元5。这可使WLAN、WAVE或DSRC无线电信标的现有的收发器部分，例如，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，如此实现为在常规的移动或固定的WLAN、WAVE或DSRC控制设备或无线电信标上运行的软件应用程序。

先前假设了测量波束6的发出的频率是恒定的，也就是说，其随着时间推移的级数是恒定的级数。然而，检测器单元5还可以发出具有随着时间推移非恒定的发出的频率级数的测量波束6，例如，在跳频方法（频率连续地变化——根据预定的或已知的模式）的情况下。图1a到1d的随着时间推移的绘制的接收的频率（混合）级数是相对于测量波束6的发出的频率的随着时间推移的预先已知的级数以恒定的或变化的形式来绘制，也就是说引用或者标准化的，以便随着时间推移已知的发出的频率级数的效应可以被补偿。

因此本发明不仅限于所示出的各实施例，而且还包含被所附带的权利要求的范围涵盖的所有变体和修改。

Claims (15)

1.一种用于通过评估由车辆（2）所通过的检测器单元（5）发出、由旋转车轮（1）反射并以多普勒频移形式返回的测量波束（6）的多普勒频移来检测车辆（2）的旋转车轮（1）的方法，

其中，在所述车轮（1）的相对位置（R）中，所述车辆（2）包括能够与所述检测器单元（5）中的具有已知位置（L）的收发器（24）建立无线电通信（23）的机载单元（15），包括：

根据所述机载单元（15）与所述收发器（24）之间的至少一个无线电通信（23），来测量所述机载单元与所述收发器的方向(δ)和距离（z）；以及

根据所测量的方向(δ)和距离（z）并考虑到如前所述的相对位置（R）和位置（L），来控制所述测量波束（6）的辐射方向(δ,β,γ)或辐射位置（A）；

其中，所述相对位置（R）存储在所述机载单元（15）中，并为了前述考虑的目的，利用无线电通信（23）从所述机载单元（15）中读取。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，此相对位置（R）通过用户输入被存储到所述机载单元（15）中。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用户输入通过所述机载单元（15）的键盘（KB）来进行。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用户输入在数据介质（TX）的帮助下进行，其中，所述相对位置（R）被存储，并由所述机载单元（15）读出。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数据介质（TX）被附接到所述机载单元（15），并由所述机载单元（15）经由无线连接，优选地根据RFID或NFC标准读出。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，此相对位置（R）在所述机载单元（15）生产过程中被存储在所述机载单元（15）中。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，此相对位置（R）通过固定的或移动的控制设备（17）来测量并利用无线电通信（23′）保存到所述机载单元（15）中。

8.根据权利要求1到7中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述相对位置（R）以车辆类别（CL）的描述（CLI）的形式存储在所述机载单元（15）中，并且，对于前述考虑的目的，从所述机载单元（15）中读取所述车辆类别描述（CLI），并借助数据库（DB）将其转换为具有数值（b，h_b-h_r）的相对位置（R）中，数据库（DB）将可能的车辆类别（CL）和相对位置（R）的数值（b，h_b–h_r）彼此相关联。

9.根据权利要求1到8中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述机载单元（15）与所述收发器（24）的方向(δ)和距离（z）在所述单元和所述收发器之间的无线电通信（23）的过程中，通过无线三角测量来实现。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述无线三角测量通过所述检测器单元（5）的所述收发器（24）的天线阵列中的相位测量来进行。

11.根据权利要求1到10中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述测量波束（6）是雷达波束，并且其辐射方向(α,β,γ)通过对所述检测器单元（5）的天线阵列（25）的相位控制来控制。

12.根据权利要求1到11中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述测量波束（6）是雷达波束，并且其辐射位置（A）通过在所述检测器单元（5）的多个天线（25′）之间切换来控制。

13.根据权利要求1到12中的任何一项所述的方法，其特征在于，当所述多普勒频移(Δf)的随着时间推移的级数表明高于相应的阈值的跳动（10）、提高（11）、下降（11）或扩频（F）时，检测到车轮（1）。

14.根据权利要求1到13中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述检测器单元（5）被配置作为控制车辆。

15.根据权利要求1到14中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述无线电通信（23，23′）根据所述UNI或CEN-DSRC、ITS-G5、IEEE-WAVE或RFID标准来进行。

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