CN109686112A - 一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速方法及系统，所述方法包括：通过设置在车辆道路上方的信号天线实时的发送预设射频信号；连续捕获多个来自运动车辆电子标识根据预设射频信号发出的反射信号；通过正交解调将所述反射信号解调为正交两路I/Q信号；根据所述正交两路I/Q信号计算对应的反射信号的的相位信息；根据两个最新的相邻时刻对应的反射信号的相位信息，计算运动车辆的实时速度；所述方法及系统通过对车辆电子标识的识别，确认车辆身份，解决了图像识别车辆在特殊情况下的困难；通过接收电子标识实时反射的信号，获得电子标识相对的相位关系，进一步获得对应车辆的实时速度，无需另外配置的测速雷达或电子眼监控等设施。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体地，涉及一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速方法及系统。
背景技术
车辆电子标识相当于车辆的身份证，正在全国范围推广使用，有利于交管部门对车辆的管理，特别是对交通违法、假牌/套牌等违法行为的识别。在高速路口或交通监控道口安装车辆电子标识读写设备；
在现有的交通管理系统中，对于车速的监控主要是通过对同一车辆的连续拍照，进而通过图像识别等技术确认车辆的车速，并通过识别车牌辨别车辆的具体信息；而一些不法车辆通过假牌、套牌甚至遮牌，或是在黑夜、大雾等特殊环境下拍摄不清晰等情况，都可能会使得无法有效的识别车辆并监控车辆的车速。
发明内容
为了解决背景技术存在的现有通过图像识别技术来识别车辆进而监控车速的方法在特殊环境下或是车辆有意躲避的情况下无法有效监控的问题，本发明提供了一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速方法及系统；所述方法及系统通过对车辆电子标识的识别，确认车辆身份，解决了图像识别车辆在特殊情况下的困难；通过与电子标识的通信的参数，进一步获得车辆的时速；所述一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速方法包括：
通过设置在车辆道路上方的信号天线实时的发送预设射频信号；
连续捕获多个来自运动车辆电子标识根据预设射频信号发出的反射信号；
通过正交解调将所述反射信号解调为正交两路I/Q信号；根据所述正交两路I/Q信号计算对应的反射信号的的相位信息；
根据两个最新的相邻时刻对应的反射信号的相位信息，计算运动车辆的实时速度；
进一步的，捕获多个来自不同运动车辆电子标识根据预设射频信号发出的反射信号；所述反射信号包括发送该信号的电子标识信息；
将所述多个反射信号根据所述反射信号带有的电子标识信息进行分类，获得同一电子标识下的多个反射信号；
根据所述同一电子标识下的两个最新的相邻时刻对应的反射信号的相位信息，计算对应该电子标识的运动车辆的实时速度。
进一步的，通过对所述正交的两路I/Q信号进行反正切运算，获得所述正交两路I/Q信号对应的反射信号的相位信息。
进一步的，所述车辆的实时速度的计算方式为：
其中，C为光速，f为射频信号频率；以及为两个最新的相邻时刻t2以及t1对应的反射信号的相位信息，Vr为实时速度。
进一步的，根据所述信号天线的架设高度h以及所述信号天线与车辆电子标识直线距离l对所述实时速度进行校正；
所述信号天线与车辆电子标识直线距离对应的校正前的实际速度根据所述车辆电子标识发送的反射信号的相位信息计算获得；所述速度校准公式为：
其中，Vt为校正后的实时速度，Vr为校正前的实时速度。
所述一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速系统包括：
电子标识读写单元，所述电子标识读写单元用于通过设置在车辆道路上方的信号天线实时的发送预设射频信号；
所述电子标识读写单元用于连续捕获多个来自运动车辆电子标识根据预设射频信号发出的反射信号；
相位计算单元，所述相位计算单元用于通过正交解调将所述反射信号解调为正交两路I/Q信号；所述相位计算单元根据所述正交两路I/Q信号计算对应的反射信号的的相位信息；
速度计算单元，所述速度计算单元用于根据两个最新的相邻时刻对应的反射信号的相位信息，计算运动车辆的实时速度。
进一步的，所述电子标识读写单元用于捕获多个来自不同运动车辆电子标识根据预设射频信号发出的反射信号；所述反射信号包括发送该信号的电子标识信息；
所述相位计算单元用于将所述多个反射信号根据所述反射信号带有的电子标识信息进行分类，获得同一电子标识下的多个反射信号；
所述速度计算单元用于根据所述相位计算单元发送的同一电子标识下的两个最新的相邻时刻对应的反射信号的相位信息，计算对应该电子标识的运动车辆的实时速度。
进一步的，所述相位计算单元用于对所述正交的两路I/Q信号进行反正切运算，获得所述正交两路I/Q信号对应的反射信号的相位信息。
进一步的，所述车辆计算单元计算车辆实时速度的方式为：
其中，C为光速，f为射频信号频率；以及为两个最新的相邻时刻t2以及t1对应的反射信号的相位信息，V为实时速度。
进一步的，所述车辆计算单元根据所述信号天线的架设高度h以及所述信号天线与车辆电子标识直线距离l对所述实时速度进行校正；
所述信号天线与车辆电子标识直线距离对应的校正前的实际速度根据所述车辆电子标识发送的反射信号的相位信息计算获得；所述速度校准公式为：
其中，Vt为校正后的实时速度，Vr为校正前的实时速度。
本发明的有益效果为：本发明的技术方案，给出了一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速方法及系统；所述方法及系统通过对车辆电子标识的识别，确认车辆身份，解决了图像识别车辆在特殊情况下的困难；通过接收电子标识实时反射的信号，获得电子标识相对的相位关系，进一步获得对应车辆的实时速度；所述方法及系统具有很高的环境适用性，通过车辆电子标识的唯一性进一步的对特定车辆进行针对性的速度监控，而不需要另外配置的测速雷达或电子眼监控等设施。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为本发明具体实施方式的一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速方法的流程图；
图2为本发明具体实施方式的一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速方法的示意图；
图3为本发明具体实施方式的一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速系统的结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为本发明具体实施方式的一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速方法的流程图；如图1所示，所述方法包括：
步骤110，通过设置在车辆道路上方的信号天线实时的发送预设射频信号；
如图2所示，所述信号天线设置在车里道路的上方，所述信号天线受电子标识读写器控制，实时的接收和发送射频信号。
步骤120，连续捕获多个来自运动车辆电子标识根据预设射频信号发出的反射信号；
所述车辆的电子标识为基于RFID射频识别技术的芯片；通过接收射频信号而反射信号；所述发射预设射频信号按预设的频率发送，车辆对接收到的每一个射频信号进行反馈；
步骤130，通过正交解调将所述反射信号解调为正交两路I/Q信号；根据所述正交两路I/Q信号计算对应的反射信号的的相位信息；
本实施例中，通过对所述反射信号进行正交调节，获得可进行相位信息计算的正交两路I/Q信号；所述计算通过对所述正交的两路I/Q信号进行反正切运算，获得所述正交两路I/Q信号对应的反射信号的相位信息。
步骤140，根据两个最新的相邻时刻对应的反射信号的相位信息，计算运动车辆的实时速度；所述相邻时刻间的时间间隔为预设的，本实施例中，所述时间间隔为10ms。
所述车辆的实时速度根据相位信息进行计算，计算公式为：
其中，C为光速，f为射频信号频率；以及为两个最新的相邻时刻t2以及t1对应的反射信号的相位信息，Vr为实时速度。
进一步的，所述实时速度是通过与光速(信号传播速度)进行比较的，故如图2所示，所述速度计算的是信号天线与车辆电子标识直线距离对应的速度，对于距离较远的车辆，其车辆电子标识与信号天线间的直线与地面夹角很小，可以认为所述实时速度即为车辆的实际速度，但当所述距离没有远到所述夹角不可忽略的情况下，需根据所述信号天线的架设高度h以及所述信号天线与车辆电子标识直线距离l对所述实时速度进行校正；
所述信号天线与车辆电子标识直线距离对应的校正前的实际速度根据所述车辆电子标识发送的反射信号的相位信息计算获得；所述速度校准公式为：
其中，Vt为校正后的实时速度，Vr为校正前的实时速度。
进一步的，考虑多车辆同时进行实时测速的情况，所述方法还包括：
捕获多个来自不同运动车辆电子标识根据预设射频信号发出的反射信号；所述反射信号包括发送该信号的电子标识信息；
将所述多个反射信号根据所述反射信号带有的电子标识信息进行分类，获得同一电子标识下的多个反射信号；因所述电子标识可以认为是车辆的唯一凭证，通过所述电子标识对所述反射信号进行分类，即可区分不同车辆分开的反射信号；
通过正交解调将所述反射信号解调为正交两路I/Q信号；根据所述正交两路I/Q信号计算对应的反射信号的的相位信息；
根据所述同一电子标识下的两个最新的相邻时刻对应的反射信号的相位信息，计算对应该电子标识的运动车辆的实时速度。
图3为本发明具体实施方式的一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速系统的结构图。如图3所示，所述系统包括：
电子标识读写单元310，所述电子标识读写单元310用于通过设置在车辆道路上方的信号天线实时的发送预设射频信号；
所述电子标识读写单元310用于连续捕获多个来自运动车辆电子标识根据预设射频信号发出的反射信号；
相位计算单元320，所述相位计算单元320用于通过正交解调将所述反射信号解调为正交两路I/Q信号；所述相位计算单元320根据所述正交两路I/Q信号计算对应的反射信号的的相位信息；
进一步的，所述相位计算单元320用于过对所述正交的两路I/Q信号进行反正切运算，获得所述正交两路I/Q信号对应的反射信号的相位信息。
速度计算单元330，所述速度计算单元330用于根据两个最新的相邻时刻对应的反射信号的相位信息，计算运动车辆的实时速度。
进一步的，所述车辆计算单元计算车辆实时速度的方式为：
其中，C为光速，f为射频信号频率；以及为两个最新的相邻时刻t2以及t1对应的反射信号的相位信息，Vr为实时速度。
进一步的，所述车辆计算单元根据所述信号天线的架设高度h以及所述信号天线与车辆电子标识直线距离l对所述实时速度进行校正；
所述信号天线与车辆电子标识直线距离对应的校正前的实际速度根据所述车辆电子标识发送的反射信号的相位信息计算获得；所述速度校准公式为：
其中，Vt为校正后的实时速度，Vr为校正前的实时速度。
进一步的，考虑多辆车辆同时进行实时测速的情况：
所述电子标识读写单元310用于捕获多个来自不同运动车辆电子标识根据预设射频信号发出的反射信号；所述反射信号包括发送该信号的电子标识信息；
所述相位计算单元320用于将所述多个反射信号根据所述反射信号带有的电子标识信息进行分类，获得同一电子标识下的多个反射信号；
所述速度计算单元330用于根据所述相位计算单元320发送的同一电子标识下的两个最新的相邻时刻对应的反射信号的相位信息，计算对应该电子标识的运动车辆的实时速度。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本公开的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。本说明书中涉及到的步骤编号仅用于区别各步骤，而并不用于限制各步骤之间的时间或逻辑的关系，除非文中有明确的限定，否则各个步骤之间的关系包括各种可能的情况。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本公开的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本公开的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本公开还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本公开的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本公开进行说明而不是对本公开进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本公开可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开精神的前提下，可以作出若干改进、修改、和变形，这些改进、修改、和变形都应视为落在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速方法，所述方法包括：
通过设置在车辆道路上方的信号天线实时的发送预设射频信号；
连续捕获多个来自运动车辆电子标识根据预设射频信号发出的反射信号；
通过正交解调将所述反射信号解调为正交两路I/Q信号；根据所述正交两路I/Q信号计算对应的反射信号的的相位信息；
根据两个最新的相邻时刻对应的反射信号的相位信息，计算运动车辆的实时速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
捕获多个来自不同运动车辆电子标识根据预设射频信号发出的反射信号；所述反射信号包括发送该信号的电子标识信息；
将所述多个反射信号根据所述反射信号带有的电子标识信息进行分类，获得同一电子标识下的多个反射信号；
根据所述同一电子标识下的两个最新的相邻时刻对应的反射信号的相位信息，计算对应该电子标识的运动车辆的实时速度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：通过对所述正交的两路I/Q信号进行反正切运算，获得所述正交两路I/Q信号对应的反射信号的相位信息。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述车辆的实时速度的计算方式为：
其中，C为光速，f为射频信号频率；以及为两个最新的相邻时刻t2以及t1对应的反射信号的相位信息，Vr为实时速度。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：根据所述信号天线的架设高度h以及所述信号天线与车辆电子标识直线距离l对所述实时速度进行校正；
所述信号天线与车辆电子标识直线距离对应的校正前的实际速度根据所述车辆电子标识发送的反射信号的相位信息计算获得；所述速度校准公式为：
其中，Vt为校正后的实时速度，Vr为校正前的实时速度。
6.一种基于车辆电子标识的运动车辆实时测速系统，所述系统包括：
电子标识读写单元，所述电子标识读写单元用于通过设置在车辆道路上方的信号天线实时的发送预设射频信号；
所述电子标识读写单元用于连续捕获多个来自运动车辆电子标识根据预设射频信号发出的反射信号；
相位计算单元，所述相位计算单元用于通过正交解调将所述反射信号解调为正交两路I/Q信号；所述相位计算单元根据所述正交两路I/Q信号计算对应的反射信号的的相位信息；
速度计算单元，所述速度计算单元用于根据两个最新的相邻时刻对应的反射信号的相位信息，计算运动车辆的实时速度。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述电子标识读写单元用于捕获多个来自不同运动车辆电子标识根据预设射频信号发出的反射信号；所述反射信号包括发送该信号的电子标识信息；
所述相位计算单元用于将所述多个反射信号根据所述反射信号带有的电子标识信息进行分类，获得同一电子标识下的多个反射信号；
所述速度计算单元用于根据所述相位计算单元发送的同一电子标识下的两个最新的相邻时刻对应的反射信号的相位信息，计算对应该电子标识的运动车辆的实时速度。
8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于：所述相位计算单元用于过对所述正交的两路I/Q信号进行反正切运算，获得所述正交两路I/Q信号对应的反射信号的相位信息。
9.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于：所述车辆计算单元计算车辆实时速度的方式为：
其中，C为光速，f为射频信号频率；以及为两个最新的相邻时刻t2以及t1对应的反射信号的相位信息，Vr为实时速度。
10.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于：所述车辆计算单元根据所述信号天线的架设高度h以及所述信号天线与车辆电子标识直线距离l对所述实时速度进行校正；
所述信号天线与车辆电子标识直线距离对应的校正前的实际速度根据所述车辆电子标识发送的反射信号的相位信息计算获得；所述速度校准公式为：
其中，Vt为校正后的实时速度，Vr为校正前的实时速度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190426 |