CN109800829A - 一种用于车辆识别的信号分时发送方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆识别的信号分时发送方法、装置及系统；其中，所述方法包括：通过对位置信息中的车道信息以及射频信号收发装置编号的识别，进而识别出紧邻的射频信号收发装置，而后通过对该位置信息中的指令序列的识别，从而作出包括：取消本周期信号或延迟本周期信号的发送。所述装置，包括：天线、读写器以及控制模块，其中，所述读写器分别与所述天线和所述控制模块连接。所述系统包括：所述装置以及与所述装置配合使用的电子标签。本发明避免了因车辆识别信号混叠所引起的车辆识别问题；利用本发明发现实现的车辆识别装置可以对多种车辆信息进行获取，且其结构简单；此外，本发明系统通过使用上述方法或装置，使得其具有较高的识别率和工作效率。

Description

一种用于车辆识别的信号分时发送方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及交通车辆识别和/或射频识别技术领域，具体的涉及了一种用于车辆识别的信号分时发送方法、装置及系统。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification)射频识别技术，是一种无线射频通信技术。主要由读写器及应答器(一般是无源标签)组成。读写器发射前向射频信号，给标签发送指令；标签响应读写器指令，回复信息给读写器。

读写器发射信号的载体是无源天线，一般使用线极化天线。在实际应用部署时，每条道路上在同一个断面上会部署多台读写器及多台天线，每一台天线负责对应车道的标签的识别，如图1所示。线极化天线水平波瓣角一般均大于60度，因此当天线置于5.5米高度时会产生椭圆形场覆盖区域；且该椭圆形区域边界会覆盖三条车道。如图1所示中二号天线覆盖第一车道、第二车道与第三车道，三号天线覆盖第二车道、第三车道与第四车道。因此第二车道与第三车道天线覆盖区会产生信号混叠，从而造成互相干扰，影响车辆识别系统的正常工作。

发明内容

针对上述问题，根据本发明的一个方面公开了一种用于车辆识别的信号分时发送方法，包括：跟随每个命令信息后发送该射频信号收发装置的位置信息；接收一个或多个附近车道的射频信号收发装置发射的射频信号，获得一个或多个所述射频信号发射装置的位置信息；根据所述位置信息，实现多个信号收发装置的射频信号的分时发送。

进一步的，所述命令信息和所述位置信息被对应的射频信号收发装置以广播的形式发送到空间域；其中，所述命令信息包括：通信协议以及请求信息，所述请求信息用于被相应的电子标签获取，从而由该电子标签返回车辆信息。

更进一步的，所述位置信息包括：帧头、指令序列、车道信息以及射频信号收发装置编号；其中，所述帧头用于射频信号收发装置对位置信息的识别；所述指令序列用于控制与发送该指令序列的射频信号收发装置相邻的射频信号收发装置的工作状态。

更进一步的，所述指令序列包括：首条指令、多个中间指令以及结尾指令。

进一步的，当该射频信号收发装置的紧邻射频信号收发装置接收到其伴随命令信息发送的位置信息中的指令序列为首条指令，则取消本周期命令信息的发送；当该射频信号收发装置的紧邻射频信号收发装置接收到其伴随命令信息发送的位置信息中的指令序列为中间指令，则持续接收所述该射频信号收发装置的广播；当该射频信号收发装置的紧邻射频信号收发装置接收到其伴随命令信息发送的位置信息的指令序列为结尾指令，则发送本周期命令信息。

进一步的，所述根据所述位置信息，实现多个信号收发装置的射频信号的分时发送还包括：通过伴随命令信息发送的位置信息中的车道信息以及射频信号收发装置编号，确定两个射频信号收发装置是否互相为紧邻射频信号收发装置。

根据本发明的另一个方面，公开了一种用于车辆识别的信号分时发送方法的装置，该装置用于实现权利要求1～6任一项所述的方法，该装置包括：天线、读写器以及控制模块，其中，所述读写器分别与所述天线和所述控制模块连接；所述控制模块用于控制命令信息和位置信息的发送以及对接收到的位置信息进行处理；所述读写器用于产生前向射频信号以及对接收到的射频信号进行转换；所述天线用于接收或发送射频信号。

进一步的，所述天线包括：极化天线。

根据本发明的第三个方面，公开了一种车辆识别系统，包括：多个上述射频信号收发装置以及与所述多个上述射频信号收发装置配套使用的电子标签。其中，所述电子标签用于接收所述装置发送的命令信息并返回相应的车辆信息。

本发明的优点在于：避免了因车辆识别信号混叠所引起的车辆识别问题；利用本发明发现实现的车辆识别装置可以对多种车辆信息进行获取，且结构简单，不需要额外的统一控制装置，自身即可以根据接收到的位置信息作出相应的响应；此外，本发明还公开了一种车辆识别系统，包括：所述车辆识别装置和电子标签；本发明系统解决了因识别信号混叠所造成的系统工作效率下降的问题，应用本发明系统可以显著提高车辆识别系统的识别准确度和工作效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了车辆识别系统中射频信号收发装置的部署示意图。

附图2示出了本发明的信号发送链路时序示意图。

附图3示出了本发明的信号接收链路时序示意图。

附图4示出了本发明的用于车辆识别的信号分时发送方法工作流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图2所示，为本发明的信号发送链路时序示意图。其中，所述信号发送链路包括：一个或多个连续的信息包，每个信息包中包括命令信息和位于该命令信息结尾的位置信息；该信息包被以射频信号的形式向空间域广播，该广播被对应的电子标签接收到后，电子标签对其中的请求信息做出相应的响应，从而完成如交通管理中的车辆识别。所述位置信息可以采用TPP编码的帧格式，具体如表1所示：

表1

数据域	帧头	指令序列	车道信息	天线编号
					长度	4位	4位	2位	2位

所述位置信息包括：数据域、指令序列、车道信息以及天线编号。其中，所述数据域，用于定义位置信息的长度，表1中所示的为数据信息帧格式的一种优选实施例，其长度为12位。所述帧头用于接收装置对位置信息的识别；所述指令序列用于实现相应的指令控制；所述车道信息与所述天线编号分别记载了发射该位置信息的装置所监测的车道信息以及天线编号，从而实现自身的位置广播。所述帧头、指令序列、车道信息与天线编号的序列码如下所示：

帧头： 0101

指令序列： 0001：首条指令

0010：第二条指令

0011：第三条指令

1111：结尾指令

车道信息： 00：第一车道

01：第二车道

10：第三车道

11：第四车道

天线编号： 00：一号天线

01：二号天线

10：三号天线

11：四号天线

其中，需说明的是，在本位置信息的优选实施例中，当指令序列的长度为4位时，其最多可定义15条指令；其中，所述结尾指令的序列码应视实际需要进行调整，如当实际需要定义5条指令时，则结尾指令的序列码应为0101。

位置信息的链路时序为：紧跟随每一条命令信息的发送后发送，其中，所述位置信息和所述命令由同一装置产生，在同一控制模块的控制下依次发送。在本每一条命令信息包括：通信协议与具体的请求信息；其中，所述请求信息如，车辆的车牌号、车型、颜色以及拥有人等信息。

如图3所示，为本发明的信号接收链路时序示意图。被以射频信号广播到空间域的命令信息和位置信息不但能被对应的电子标签接收到，还能被附近的同为进行命令信息和位置信息广播的其它射频信号收发装置所接收。所述其它射频信号收发装置通过对其接收到的位置信息的分析，可以识别与其紧邻的射频信号收发装置，以及与其紧邻的射频信号收发装置的工作状态(通过指令序列识别)，从而作相应响应，如，取消本周期的信号发送或延迟本周期的信号发送，从而避免信号的混叠。具体过程包括：当所述射频信号收发装置与所述电子标签建立通讯后，该射频信号收发装置向所述电子标签发送一个或多个命令信息；所述位置信息中的指令序列以首条指令为始，该射频信号收发装置每多发送一个命令信息，则紧跟随其后发送的位置信息中的中间指令的序列码加1；当该射频信号收发装置的最后一个命令信息发送后，紧跟随其后发送带有结尾指令的位置信息；通过对指令序列的序列码的识别即可以识别首条指令、中间指令或结尾指令，从而实现相应的响应。此处，需说明的是，所述射频信号收发装置与所述电子标签的通讯时间为毫秒级，因此不会影响其紧邻车道的射频信号收发装置对车辆的识别。由于射频信号收发装置之间的信号接收并不关心信息包中的命令信息，而只关心信息包中的位置信息，具体情况如图3本发明的信号接收链路时序示意图所示。

如图4所示，为本发明的用于车辆识别的信号分时发送方法工作流程图。其中，以符合图1所示情形的多个射频信号收发装置为例，每个射频信号收发装置向附近的空间域发送包含有命令信息和该射频信号收发装置位置信息的广播，则其中一个射频信号收发装置的工作过程包括：

接收附近其它射频信号收发装置发送的广播；判断接收到的广播中是否具有位置信息；当未检测到位置信息，则判断是否超时；当未超时，则循环执行位置信息检测过程与判断是否超时过程；当超时后，对本周期的信号进行广播；当检测到位置信息，则将位置信息发送给控制模块，从而通过控制模块根据位置信息中的车道信息以及天线编号判断该广播信号是否来自紧邻射频信号收发装置(可选的，天线编号和射频信号收发装置编号根据车道位置依次编号，其中每个射频信号收发装置可以具有一根或多根天线)；否的话，则对本周期的信号进行广播；是的话，则对位置信息作进一步分析，以确定紧邻车道的射频信号收发装置的工作状态；通过序列码判断接收到的位置信息中的指令序列是否为首条指令；是的话，则取消本周期的信号广播，并开始准备下一周期的信号广播；否的话，则持续接收位置信息，并判断持续接收的位置信息中是否含有结尾指令；否的话，则循环执行接收位置信息和判断是否含有结尾指令过程；是的话，则对本周期的信号进行广播。

上述中，所述判断是否超时过程通过设定窗口时间实现，具体窗口时间的计算方式为：

其中各参数为：

NF_max：读写器前向指令最大bit数；

NB_max：读写器反向指令最大bit数；

FLF：读写器前向数据速率；

BLF：读写器反向数据速率。

根据上述内容，本发明还公开了一种车辆识别的信号分时发送装置，包括：天线、读写器以及控制模块，其中，所述读写器分别与所述天线和所述控制模块连接；所述控制模块用于控制命令信息和位置信息的发送以及对接收到的位置信息进行处理；所述读写器用于产生前向射频信号以及对接收到的射频信号进行转换(模数转换)；所述天线为射频信号接收或发送的载体。其中，所述天线为极化天线，可以产生垂直于地面的极化波，从而降低了信号的衰减速度。

此外，本发明还公开了一种车辆识别系统，包括：射频信号收发装置以及与所述其配套使用的电子标签。其中，所述电子标签可以根据接收到的所述射频信号收发装置发送的命令信息返回对应的车辆信息。

具体实施例(车辆识别系统间的通讯)

在一种优选的车辆识别系统的实施例中，所述系统间的通讯包括：射频信号收发装置之间的通讯；以及射频信号收发装置与所述电子标签之间的通讯。由于所述识别信号以广播的形式发送到空间域中，而该空间域中可能包含有多种广播信号，因此需要解决广播信号的识别问题。为此，

本发明通过在标准通信协议的基础上重新构建通讯协议，并使所述射频信号收发装置与所述电子标签均采用所述重新构建的通讯协议进行通讯，从而实现本系统内的特定通讯。

最后，需指出的是，本发明不但适用交通管理中的车辆识别，还适用其它通过射频识别技术实现的技术方案，如，对人员的身份识别等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于车辆识别的信号分时发送方法，其特征在于，包括：

跟随每个命令信息后发送该射频信号收发装置的位置信息；

接收一个或多个附近车道的射频信号收发装置发射的射频信号，获得一个或多个所述射频信号发射装置的位置信息；

根据所述位置信息，实现多个信号收发装置的射频信号的分时发送。

2.根据权利要求1所述的信号分时发送方法，其特征在于，所述命令信息和所述位置信息被对应的射频信号收发装置以广播的形式发送到空间域；其中，

所述命令信息包括：通信协议以及请求信息，所述请求信息用于被相应的电子标签获取，从而由该电子标签返回车辆信息。

3.根据权利要求2所述的信号分时发送方法，其特征在于，所述位置信息包括：帧头、指令序列、车道信息以及射频信号收发装置编号；其中，

所述帧头用于射频信号收发装置对位置信息的识别；

所述指令序列用于控制与发送该指令序列的射频信号收发装置相邻的射频信号收发装置的工作状态。

4.根据权利要求3所述的信号分时发送方法，其特征在于，所述指令序列包括：首条指令、多个中间指令以及结尾指令。

5.根据权利要求1所述的信号分时发送方法，其特征在于，所述根据所述位置信息，实现多个信号收发装置的射频信号的分时发送包括：

当该射频信号收发装置的紧邻射频信号收发装置接收到其伴随命令信息发送的位置信息中的指令序列为首条指令，则取消本周期命令信息的发送；

当该射频信号收发装置的紧邻射频信号收发装置接收到其伴随命令信息发送的位置信息中的指令序列为中间指令，则持续接收所述该射频信号收发装置的广播；

当该射频信号收发装置的紧邻射频信号收发装置接收到其伴随命令信息发送的位置信息的指令序列为结尾指令，则发送本周期命令信息。

6.根据权利要求1所述的信号分时发送方法，其特征在于，所述根据所述位置信息，实现多个信号收发装置的射频信号的分时发送还包括：

通过伴随命令信息发送的位置信息中的车道信息以及射频信号收发装置编号，确定两个射频信号收发装置是否互相为紧邻射频信号收发装置。

7.一种用于车辆识别的信号分时发送方法的装置，该装置用于实现权利要求1～6任一项所述的方法，该装置包括：

天线、读写器以及控制模块，其中，所述读写器分别与所述天线和所述控制模块连接；

所述控制模块用于控制命令信息和位置信息的发送以及对接收到的位置信息进行处理；

所述读写器用于产生前向射频信号以及对接收到的射频信号进行转换；

所述天线用于接收或发送射频信号。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述天线包括：

极化天线。

9.一种车辆识别系统，其特征在于，包括：

多个权利要求7或8所述的装置以及与所述多个装置配套使用的电子标签。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述电子标签用于接收所述装置发送的命令信息并返回相应的车辆信息。