CN111862357A - 泊位etc车辆多天线处理方法及相关构件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在静态交通管理收费泊位中ETC车辆的多天线处理方法及相关构件，包括：多天线处理简化方法、高性能方法及其配套的设备安装标定方法、匹配于城市环境下ETC车辆管理业务需求可对已有产品、技术方案进行升级换代改造的新构件；相关标定方法既不影响市容市貌同时也非常接近于龙门通讯效果，以多天线技术实现了泊位精细化管理，避免了OBU被干扰唤醒的电能消耗；简化方法有效融合了视频识别设备、泊位地磁，使各项资源的效能得以充分挖掘充分利用，ETC升级改造难度低见效快；高性能方法通过单车位型路侧设备发挥了定向筛选、多维校验、通讯协同、车辆遮挡信号增强的独特功效，为全自动停车业务管理打下了良好的技术基础。

Description

泊位ETC车辆多天线处理方法及相关构件

技术领域

本发明涉及一种智能交通与物联网领域中的自动车辆识别处理（AVI， AutomaticVehicle Identification）方法及相关构件，特别涉及一种在静态交通管理收费泊位中ETC车辆的多天线处理方法及相关构件。

背景技术

随着ETC电子标签发行量的突飞猛进，如何把ETC资源用好用足，使之成为提升城市智能交通管理水平的强大推动力，是社会各界关注的焦点。目前，有几方面因素导致ETC在城市静态交通管理领域难以发挥应有的作用：1.城市路边停车业务场景下，难以复制高速路那样的龙门挂装天线方式来取得精确管理泊位上ETC车辆的效果，照搬照抄现有技术方案不但错漏百出，而且ETC电子标签（以下简称“OBU”）因频繁被唤醒而电力损耗严重；2.由于单个泊位范围比车道小，停车片区其纵深（一字型泊位）或横跨（非字型泊位）长度又比车道大得多，基于泊位识别ETC车辆难度巨大，往往需要借助于视频识别技术或相控阵天线技术，这又加大了设备投入与建设成本；3. 路边一字型泊位管理中，即便是规范停车，但前面高车大车挡住了后面小车导致ETC通讯不良的现象时有发生，现有技术方案又难以克服，如现有发明申请“一种智慧停车方法与系统”（申请号：202010694803.7）及“一种停车管理非图像识别相关方法与设备”（申请号：202010768760.2）所载明的技术方案中，没有对信号遮挡严重问题提供针对性解决方案，亟需对现有多车位型路侧设备（以下简称“RSU”）及单车位型路侧设备（以下简称“RSE”）相关部分予以进一步优化完善；4. ETC发卡风潮，与现阶段各地风风火火的智慧停车项目建设热潮，各自孤立没有形成叠加效应，无论是收费管理员还是司机用户，当前停车申报还是停留于人工录入低阶处理水平，新技术新机遇没有为人们带来新便利，如现有新型专利“一种车位型路侧设备”（授权公告号：CN206574141U）及现有发明专利“一种具有太阳能采集机制的路侧设备”（授权公告号：CN102881052B）方案先进但一直以来因ETC没有离开高速公路走进城市而缺乏应用抓手，非常需要找到一个适合特定场景能解决棘手业务问题的新构件新契机来点燃激活、焕发新生、以点带面来打开全新的市场空间，减少不必要的资源浪费与重复劳动。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种泊位ETC车辆多天线处理方法及相关构件。

本发明解决所述的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

首先，提出一种泊位ETC车辆多天线处理简化方法，包括如下步骤：

A-1.多车位型路侧设备RSU定时与后端系统联络以接收相关联的包括“泊位进车停定、泊位在停ETC车辆到时间现场电子收费或存在问讯”在内的新事件信息；

B-1.多车位型路侧设备RSU根据得到的发生在其特定停车区域的新事件信息，选择相应天线向特定停车区域发射唤醒信号，搜索并与ETC电子标签OBU进行业务数据交互以得到包括所述OBU车牌信息和/或MAC地址编码在内的车辆数据，需现场电子收费的则继续与指定电子标签OBU完成交易，然后向所述后端系统上报所需的业务处理数据；

C-1.后端系统根据所述业务处理数据，结合泊位地磁检测器上报的泊位状态变化情况和/或视频图像车位占位与车牌识别情况，通过泊位匹配及车牌综合优选算法确定“泊位进车停定”车辆是否为特定ETC车辆，进而准确跟踪、管理及顺利完成在停ETC车辆分时段现场电子收费或ETC车辆离开泊位的一次性总结算及后台扣费工作。

作为本发明进一步的改进，所述步骤A-1中，还包括：多车位型路侧设备RSU定时醒来通过其联机数据通讯接口侦听接收泊位地磁检测器第一时间发来的包括 “泊位进车停定”在内的新事件信息，加快响应速度以提升ETC车辆用户现场体验效果。

作为本发明进一步的改进，所述步骤C-1中，还包括：所述后端系统在确定“泊位进车停定”为特定ETC车辆，且该车的车牌、手机号绑定关系已注册备案，即可提供泊位号车牌号自动匹配录入服务，在收费员或停车用户确认前端业务界面推送的相关信息后能快速人工生成订单，或车辆进出泊位取证充分时可免却人工而直接自动生成订单，从而实现便捷停车。

作为配套，本发明提出一种一字型泊位ETC车辆多天线处理简化方法相关设备的安装标定方法，包括：1a. 每三个连续泊位安装使用一个多车位型路侧设备，标定第一个泊位路牙线段车头侧的五分之二等分点，在该点附近路牙平台的合适位置安装多车位型路侧设备固定立杆，立杆上端再通过横伸杆把所述多车位型路侧设备固定安装在路牙正上方且不超出路牙线以免被高车刮到，设备离地高度至少2.5米；2a. 将多车位型路侧设备覆盖车位2、3的收发天线其最大增益方向中心点锁定于第三个泊位车头线向内2米路牙线向外1.1米交叉点半径0.4米范围内上方1.4±0.3米处；3a. 将多车位型路侧设备其覆盖车位1的收发天线安装在多车位型路侧设备固定立杆上，离地面高度1±0.2米正对车辆侧门，且其最大增益方向中心线与地平面有30±5度仰角指向ETC车辆上的OBU所在方位。

本发明也同时提出一种泊位ETC车辆多天线处理高性能方法，包括如下步骤：

A-2. 多车位型路侧设备RSU定时与后端系统联络以接收相关联的包括“泊位进车停定、泊位在停ETC车辆到时间现场电子收费或存在问讯”在内的新事件信息；多车位型路侧设备RSU根据发生在其特定停车区域的新事件编制前置操作指令，并先行下发包括所述前置操作指令在内的业务需求至相关单车位型路侧设备RSE，然后二选一有以下运行方案：

方案一：多车位型路侧设备选择天线向特定停车区域发射唤醒信号，搜索并与被唤醒的ETC电子标签OBU进行业务数据交互；相关单车位型路侧设备在收到并执行完成所述前置操作指令后，立即侦听采集其对应车位内OBU所发射的上行信息；

方案二：多车位型路侧设备选择天线向特定停车区域发射唤醒信号；相关单车位型路侧设备在收到并执行完成所述前置操作指令后，立即搜索其对应车位内被唤醒的ETC电子标签OBU并与之进行所需要的业务数据交互；

B-2. 满足上报条件则单车位型路侧设备向后端系统和/或所述多车位型路侧设备上报所需的包括所述OBU车牌信息和/或MAC地址编码在内的业务处理数据一、休眠以结束本次唤醒联动操作；多车位型路侧设备向所述后端系统上报所需的业务处理数据二；

C-2. 后端系统根据所述业务处理数据一及业务处理数据二，对业务处理数据一中的OBU车牌赋予高权重，通过泊位匹配及车牌综合优选算法确定“泊位进车停定”车辆是否为特定ETC车辆，必要时可辅助使用视频和/或非视频检测识别手段进一步提升判定效果，进而准确跟踪、管理及顺利完成在停ETC车辆分时段现场电子收费或ETC车辆离开泊位的一次性总结算及后台扣费工作。

作为本发明进一步的改进，所述步骤A-2中，还包括 ：单车位型路侧设备RSE定时醒来通过检测器探测对应车位内车辆进出的动态信号变化以进行包括“泊位进车停定”在内的事件识别，并把新事件信息第一时间提供给所述后端系统和/或所述多车位型路侧设备RSU后休眠；所述前置操作指令，至少包括：静候规定时间、静候规定时间至被RSU唤醒、按规定时间与RSU一起同步发射唤醒信号、或按规定时间接收并转发RSU所发射的唤醒信号；最接近多车位型路侧设备的单车位路侧设备，通过功能及结构减省融合设计在多车位型路侧设备和/或邻近的单车位型路侧设备内，且对其相应泊位仅有方案一中有关多车位型路侧设备的运行内容可选。

作为本发明进一步的改进，所述步骤C-2中，还包括：所述后端系统在确定“泊位进车停定”为特定ETC车辆，且该车的车牌、手机号绑定关系已注册备案，即可提供泊位号车牌号自动匹配录入服务，在收费员或停车用户确认前端业务界面推送的相关信息后能快速人工生成订单，或车辆进出泊位取证充分时可免却人工而直接自动生成订单，从而实现便捷停车。

作为配套，本发明提出一种一字型三车位ETC车辆多天线处理高性能方法相关设备的安装标定方法，包括：1b. 每三个连续泊位安装使用一个多车位型路侧设备，标定第一个泊位路牙线段车头侧的五分之二等分点，在该点附近路牙平台的合适位置安装多车位型路侧设备固定立杆，立杆上端再通过横伸杆把所述多车位型路侧设备固定安装在路牙正上方且不超出路牙线以免被高车刮到，设备离地高度至少2.5米；2b. 将多车位型路侧设备覆盖车位2-3的收发天线其最大增益方向中心点锁定于第三个泊位车头线向内2米路牙线向外1.1米交叉点半径0.4米范围内上方1.4±0.3米处；在车位2及车位3车头线与路牙线交叉处的路牙上安装单车位型路侧设备RSE，所述单车位型路侧设备RSE与OBU通讯的收发天线在出厂时已有方向标定预作空间选择，现场安装确保该收发天线在OBU侧即可；3b. 将多车位型路侧设备其覆盖车位1的收发天线安装在多车位型路侧设备固定立杆上，离地面高度1±0.2米正对车辆侧门，且其最大增益方向中心线与地平面有30±5度仰角指向ETC车辆上的OBU所在方位；把第一个泊位所对应的单车位型路侧设备通过功能及结构减省融合设计在多车位型路侧设备和/或车位2的单车位型路侧设备内，可进一步缩短最后一个泊位的唤醒距离以换取更高的OBU通讯成功率。

另一个可选配套，本发明同时提出一种一字型四车位ETC车辆多天线处理高性能方法相关设备的安装标定方法，包括：1c. 每四个连续泊位安装使用一个多车位型路侧设备，标定第一个泊位路牙线段车头侧的五分之二等分点，在该点附近路牙平台的合适位置安装多车位型路侧设备固定立杆，立杆上端再通过横伸杆把所述多车位型路侧设备固定安装在路牙正上方且不超出路牙线以免被高车刮到，设备离地高度至少2.5米；2c. 将多车位型路侧设备覆盖车位2的收发天线其最大增益方向中心点锁定于第二个泊位车头线向内2米路牙线向外1.1米交叉点半径0.4米范围内上方1.4±0.3米处、覆盖车位3-4的收发天线其最大增益方向中心点锁定于第四个泊位车头线向内2米路牙线向外1.1米交叉点半径0.4米范围内上方1.4±0.3米处；在车位2至车位4车头线与路牙线交叉处的路牙上安装单车位型路侧设备RSE，所述单车位型路侧设备RSE与OBU通讯的收发天线在出厂时已有方向标定预作空间选择，现场安装确保该收发天线在OBU侧即可；3c. 将多车位型路侧设备其覆盖车位1的收发天线安装在多车位型路侧设备固定立杆上，离地面高度1±0.2米正对车辆侧门，且其最大增益方向中心线与地平面有30±5度仰角指向ETC车辆上的OBU所在方位；把第一个泊位所对应的单车位型路侧设备通过功能及结构减省融合设计在多车位型路侧设备和/或车位2的单车位型路侧设备内，可进一步缩短最后一个泊位的唤醒距离以换取更高的OBU通讯成功率。

本发明还提出一种国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器，应用于单车位型路侧设备，包括：国标ETC 5.8GHz收发器、包含PA功放与LNA低噪声放大器在内的射频前端模块、单刀双掷射频开关；所述射频前端模块的PA功放通过PA_IN引脚接入、LNA低噪声放大器通过LNA_OUT引脚对外输出、天线通过ANT引脚外接；各部分连接方式为：采用第一射频前端模块用于接收多车位型路侧设备RSU的唤醒信号，采用第二射频前端模块用于转发RSU的唤醒信号以及与OBU展开通讯；所述第二射频前端模块的LNA_OUT引脚与所述国标ETC 5.8GHz收发器的RFIN引脚有线匹配相连；所述射频开关其INPUT引脚与所述第二射频前端模块的PA_IN引脚有线匹配相连、其OUTPUT1引脚与所述国标ETC 5.8GHz收发器的RFOP引脚有线匹配相连、其OUTPUT2引脚与第一射频前端模块的LNA_OUT引脚有线匹配相连，其开关切换控制引脚与所述单车位型路侧设备内的微处理器有线相连；所述第一射频前端模块的ANT引脚与RSU接收天线有线匹配相连，第二射频前端模块的ANT引脚与OBU收发天线有线匹配相连；所述国标ETC 5.8GHz收发器通过SPI信号引脚与所述单车位型路侧设备内的微处理器有线相连。

优选地，所述国标ETC 5.8GHz收发器，为博通BK5823、BK5822或BK5863N；所述射频前端模块，为Qorvo QPF4530或QPF4578；所述单刀双掷射频开关，为Skyworks SKY13351-378LF。

本发明还提出一种国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器，应用于多车位型路侧设备，包括：国标ETC 5.8GHz收发器、包含PA功放与LNA低噪声放大器在内的射频前端模块、单刀双掷或单刀三掷射频开关；所述射频前端模块的PA功放通过PA_IN引脚接入、LNA低噪声放大器通过LNA_OUT引脚对外输出、天线通过ANT引脚外接；所述国标ETC 5.8GHz收发器的RFOP射频输出引脚与RFIN射频输入引脚分别与所述射频前端模块的PA_IN、LNA_OUT有线匹配相连；用于三车位管理时，使用所述单刀双掷射频开关的INPUT引脚与所述射频前端模块的ANT引脚有线匹配相连、OUTPUT1引脚与车位1收发天线有线匹配相连、OUTPUT2引脚与车位2-3收发天线有线匹配相连、VCTL1与VCTL2与所述多车位型路侧设备内的微处理器有线相连以作开关切换；用于四车位管理时，使用所述单刀三掷射频开关的RFC引脚与所述射频前端模块的ANT引脚有线匹配相连、RF1引脚与车位1收发天线有线匹配相连、RF2引脚与车位2收发天线有线匹配相连、RF3引脚与车位3-4收发天线有线匹配相连、V1、V2和V3与所述多车位型路侧设备内的微处理器有线相连以作开关控制切换；所述国标ETC 5.8GHz收发器通过SPI引脚与所述多车位型路侧设备内的微处理器有线相连。

优选地，所述国标ETC 5.8GHz收发器，为博通BK5823、BK5822或BK5863N；所述射频前端模块，为Qorvo QPF4578或QPF4588；所述单刀双掷射频开关，为Skyworks SKY13351-378LF，单刀三掷射频开关，为Skyworks SKY13317-373LF。

最后，本发明也同时提出一种泊位ETC车辆的智慧停车后端系统用户注册环节中OBU资料的校验方法，包括如下两个步骤：1d. 泊位在停ETC车辆停车用户使用运行于其手机或移动终端的前端业务界面，现场录入至少包括车牌、手机号、停车费支付方式、在停泊位号、车上在用ETC电子标签OBU机身编号在内的注册申报信息；2d. 智慧停车后端系统根据所收到的注册申报信息，与该泊位在先收到的“泊位进车停定”且判定为特定ETC车辆的包括OBU车牌信息和/或MAC地址编码所对应的后台OBU机身编号相关信息进行比对，若一致则OBU资料校验通过。

同现有技术相比较，本发明一种泊位ETC车辆多天线处理方法及相关构件，具有如下技术效果：1.提出了一套既不影响市容市貌同时也非常接近于龙门通讯效果的设备安装标定方法，同时也通过多天线技术实现了泊位精细化管理，减少了OBU被频繁干扰唤醒而导致的电能消耗；2. 基于配套视频识别设备以及泊位地磁检测器的特定需求，提出了一种多天线处理简化方法，使得产品快速部署快速推广成为可能；另一方面，作为自完善最佳选择，本发明也同时提出了一种多天线处理高性能方法，该方法通过单车位型路侧设备所发挥的独特的难以替代的定向空间筛选、多维校验与通讯协同功效，使得ETC车辆的车位匹配效果好、精度高出错机率小，在满足业务需要的同时也可节省不必要的设备投入与建设成本；3. 针对侧挂式天线应用于多泊位所带来的不可避免的信号遮挡问题，提出了采用单车位型路侧设备同步转发RSU或与RSU同步发射唤醒信号的新方法，有效解决了通讯盲区信号衰减严重时OBU不能被唤醒的技术难题，为ETC在城市收费泊位推广应用清除了技术障碍；4. 随着ETC技术不断深入并扎根城市业务场景，必然会出现更多新问题有待克服解决，为现有方案现有产品提供相应升级改造方法或提供可用替代构件，避免了资源浪费、节省了人力物力、减少了不必要的重复投资；本发明把ETC技术应有的快速响应、全自动处理机制，与城市静态交通泊位管理特色需求有机融合起来，为优质便捷的智慧停车服务提供了强有力的技术保障。

附图说明

图1是本发明所涉及的一种智慧停车系统结构原理示意图；

图2是本发明实施例1中的多车位型路侧设备结构原理示意图；

图3是本发明一种国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器（应用于管理三车位的多车位型路侧设备）结构原理示意图；

图4是本发明实施例1中的一种一字型泊位ETC车辆多天线处理简化方法相关设备安装标定方法示意图；

图5是本发明实施例2中的一种单车位型路侧设备结构原理示意图；

图6是本发明一种国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器（应用于单车位型路侧设备）结构原理示意图；

图7是本发明实施例2中的一种一字型三车位ETC车辆多天线处理高性能方法相关设备安装标定方法示意图；

图8是本发明一种国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器（应用于管理四车位的多车位型路侧设备）结构原理示意图；

图9是本发明实施例2中的一种一字型四车位ETC车辆多天线处理高性能方法相关设备安装标定方法示意图。

具体实施方式

现以城市路边一字型停车泊位计时收费项目为例，通过两个实施例，对本发明所提出的一种泊位ETC车辆多天线处理方法及相关构件作一个详细介绍：

实施例1：采用本发明所提出的一种泊位ETC车辆多天线处理简化方法进行项目升级改造，如图1为本发明所涉及的一种智慧停车系统结构原理示意图，作为参照，图中车位型路侧设备001采用的是发明申请“一种停车管理非图像识别相关方法与设备”（申请号：202010768760.2）所详细介绍的多车位型路侧设备结合单车位型路侧设备的组合方案，结合本例实际情况经过优化完善，提出了新的图中车位型路侧设备002中左侧的结构改进思路，一是通过使用新构件提供的多天线方案，避免了OBU的频繁唤醒而耗电，二是把射频通讯与视频图像识别分离，既让各自都有最佳工作角度取得最好处理效果，极端情况下即使发生车辆遮挡导致ETC通讯失灵，也有视频图像识别予以补替，同时，也对已有地磁检测器加以充分利用以实现识别信息快速推送给用户确认；以上只须通过安装升级改造后的如发明专利“一种具有太阳能采集机制的路侧设备”（授权公告号：CN102881052B）的现有产品，即能获得满意的ETC车辆识别处理效果，具体为：

如图2所示，升级改造出来的多车位型路侧设备，由微处理器10b及与其有线连接的国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器151及其收发天线152（微波射频通讯器）、BLE低功耗蓝牙无线通讯模块131及其收发天线132和NB-IOT通讯模块141及其收发天线142（联机数据通讯接口）有线相连；其中，升级改造的重点在于，如图3所示，使用了本发明一种国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器（应用于管理三车位的多车位型路侧设备），包括：国标ETC 5.8GHz收发器1511、包含PA功放与LNA低噪声放大器在内的射频前端模块1512、单刀双掷或三掷射频开关1513；所述射频前端模块1512的PA功放通过PA_IN引脚接入、LNA低噪声放大器通过LNA_OUT引脚对外输出、天线通过ANT引脚外接；所述国标ETC 5.8GHz收发器1511的RFOP射频输出引脚与RFIN射频输入引脚分别与所述射频前端模块1512的PA_IN、LNA_OUT有线匹配相连；用于三车位管理时，使用所述单刀双掷射频开关1513的INPUT引脚与所述射频前端模块1512的ANT引脚有线匹配相连、OUTPUT1引脚与车位1收发天线1521有线匹配相连、OUTPUT2引脚与车位2-3收发天线1522有线匹配相连、VCTL1与VCTL2与所述多车位型路侧设备内的微处理器10b有线相连以作开关切换；优选地，上述国标ETC 5.8GHz收发器1511，为博通BK5823；上述射频前端模块，为Qorvo QPF4578；上述单刀双掷射频开关，为Skyworks SKY13351-378LF。

作为配套，本发明提出一种一字型泊位ETC车辆多天线处理简化方法相关设备的安装标定方法，如图4所示，包括：1a. 每三个连续泊位安装使用一个多车位型路侧设备RSU，标定第一个泊位路牙线段车头侧的五分之二等分点，在该点附近路牙平台的合适位置安装多车位型路侧设备RSU固定立杆，立杆上端再通过横伸杆把所述多车位型路侧设备RSU固定安装在路牙正上方且不超出路牙线以免被高车刮到，设备离地高度设置为3.2米；2a.将多车位型路侧设备RSU覆盖车位2、3（标注为2的三角形阴影）的收发天线其最大增益方向中心点锁定于第三个泊位车头线向内2米路牙线向外1.1米交叉点（图中菱形标注为“中心点”）半径0.4米范围内上方1.4米处；3a. 将多车位型路侧设备RSU其覆盖车位1（标注为3的椭圆阴影）的收发天线安装在多车位型路侧设备RSU固定立杆上，离地面高度1米正对车辆侧门，且其最大增益方向中心线与地平面有30度仰角指向ETC车辆上的OBU所在方位。

安装有OBU的停车用户使用自动停车收费服务，须现场把车停进泊位然后按以下步骤注册成有效用户：1d. 泊位在停ETC车辆停车用户使用运行于其手机或移动终端的前端业务界面，现场录入至少包括车牌、手机号、停车费支付方式、在停泊位号、车上在用ETC电子标签OBU机身编号在内的注册申报信息；2d. 智慧停车后端系统根据所收到的注册申报信息，与该泊位在先收到的“泊位进车停定”且判定为特定ETC车辆的包括OBU车牌信息和/或MAC地址编码后台查询得到的后台OBU机身编号相关信息进行比对，若一致则OBU资料校验通过可以成为合法注册用户。

本实施例1一种泊位ETC车辆多天线处理简化方法，参见图4，具体工作原理及步骤为：

A-1.多车位型路侧设备RSU通过所述NB-IOT通讯模块141及其收发天线142定时与后端系统100联络以接收相关联的包括“泊位进车停定、泊位在停ETC车辆到时间现场电子收费或存在问讯”在内的新事件信息；同时，多车位型路侧设备RSU定时醒来通过其内部的BLE低功耗蓝牙无线通讯模块131及其收发天线132侦听接收泊位地磁检测器第一时间发来的包括 “泊位进车停定”在内的新事件信息，加快响应速度以提升ETC车辆用户现场体验效果；如图4所示，1车位地磁检测器一旦检测出ETC车辆OBU1进入1车位并停定后，第一时间把新消息发送到所述 BLE低功耗蓝牙无线通讯模块131及其收发天线132交给所述多车位型路侧设备RSU；

B-1.多车位型路侧设备RSU根据得到的发生在其1车位有车辆进入停定这个新事件信息，通过微处理器10b控制所述单刀双掷射频开关1513的VCTL1和/或VCTL2以选择车位1收发天线1521向1车位发射唤醒信号，搜索并与ETC电子标签OBU1进行业务数据交互以得到包括所述OBU1车牌信息和/或MAC地址编码在内的车辆数据，需现场电子收费的则继续与OBU1完成交易，然后通过所述NB-IOT通讯模块141及其收发天线142向所述后端系统100上报所需的业务处理数据；

C-1.后端系统100根据所述业务处理数据，结合原有泊位地磁检测器上报的泊位状态变化情况和视频图像（图4中的大椭圆1）车位占位与车牌识别情况，通过泊位匹配及车牌综合优选算法确定1车位“泊位进车停定”车辆是否为ETC车辆OBU1，若是，且该车的车牌、手机号绑定关系已注册备案，即可提供泊位号车牌号自动匹配录入服务，在收费员或停车用户确认前端业务界面推送的相关信息后能快速人工生成订单，或车辆进出泊位取证充分时可免却人工而直接自动生成订单，从而实现便捷停车。

通过上述步骤，新系统能够实现准确跟踪、管理及顺利完成在停ETC车辆分时段现场电子收费或ETC车辆离开泊位的一次性总结算及后台扣费工作；解决了升级前所遇到的相关技术难题，升级难度低见效快，有利于产品大面积推广。

实施例2：采用本发明所提出的一种泊位ETC车辆多天线处理高性能方法推进新型智慧停车项目建设，进一步减少停车收费管理人力投入直至完全实现无人化、大幅改善车辆阻挡导致的ETC通讯失灵、大幅缩短现场用户或收费员人工处理订单时间、发挥ETC独特优势减少逃费；以上只须通过安装升级改造后的如新型专利“一种车位型路侧设备”（授权公告号：CN206574141U）的现有产品（参见图1车位型路侧设备002中右侧结构框图），即能获得满意的ETC车辆识别处理效果，具体为：

由图1车位型路侧设备002中右侧结构框图所示的现有产品升级改造出来的单车位型路侧设备，如图5所示，由处理器1020 及与其有线连接的国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器111及其收发天线112和2.4GHz收发器1112及其收发天线1122（微波射频通讯器）、BLE低功耗蓝牙无线通讯模块1211及其收发天线1221和4G无线网络通讯部件1212及其收发天线1222（联机数据通讯接口）、图像传感器组件191有线相连，车辆检测器2作为外部设备通过所述2.4GHz收发器1112及其收发天线1122与所述处理器1020无线相连；其中，升级改造的重点在于，如图6所示，使用了本发明一种国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器（应用于单车位型路侧设备），包括：包括：国标ETC 5.8GHz收发器1111、包含PA功放与LNA低噪声放大器在内的射频前端模块1113及1114、单刀双掷射频开关1112；所述射频前端模块的PA功放通过PA_IN引脚接入、LNA低噪声放大器通过LNA_OUT引脚对外输出、天线通过ANT引脚外接；各部分连接方式为：采用第一射频前端模块1113用于接收多车位型路侧设备RSU的唤醒信号，采用第二射频前端模块1114用于转发RSU的唤醒信号以及与OBU展开通讯；所述第二射频前端模块1114的LNA_OUT引脚与所述国标ETC 5.8GHz收发器1111的RFIN引脚有线匹配相连；所述射频开关1112其INPUT引脚与所述第二射频前端模块1114的PA_IN引脚有线匹配相连、其OUTPUT1引脚与所述国标ETC 5.8GHz收发器1111的RFOP引脚有线匹配相连、其OUTPUT2引脚与第一射频前端模块1113的LNA_OUT引脚有线匹配相连，其开关切换控制引脚与所述单车位型路侧设备内的处理器1020有线相连；所述第一射频前端模块1113的ANT引脚与多车位型路侧设备RSU接收天线有线匹配相连，第二射频前端模块1114的ANT引脚与OBU收发天线有线匹配相连；所述国标ETC 5.8GHz收发器1111通过SPI信号引脚与所述单车位型路侧设备内的处理器1020有线相连；优选地，上述国标ETC 5.8GHz收发器1111，为博通BK5823；上述射频前端模块1113及1114，为Qorvo QPF4530；上述单刀双掷射频开关1112，为SkyworksSKY13351-378LF。

作为配套，本实施例2使用所提出的一种一字型三车位ETC车辆多天线处理高性能方法相关设备的安装标定方法，如图7所示，包括：1b. 每三个连续泊位安装使用一个实施1中所使用的多车位型路侧设备RSU，标定第一个泊位路牙线段车头侧的五分之二等分点，在该点附近路牙平台的合适位置安装多车位型路侧设备RSU固定立杆，立杆上端再通过横伸杆把所述多车位型路侧设备RSU固定安装在路牙正上方且不超出路牙线以免被高车刮到，设备离地高度3.2米；2b. 将多车位型路侧设备RSU覆盖车位2-3（标注为2的三角形阴影）的收发天线其最大增益方向中心点锁定于第三个泊位车头线向内2米路牙线向外1.1米交叉点半径0.4米范围内上方1.4米处（图中菱形标注为“中心点”）；在车位2及车位3车头线与路牙线交叉处的路牙上安装单车位型路侧设备RSE，所述单车位型路侧设备RSE与OBU通讯的收发天线在出厂时已有方向标定预作空间选择（标注为4的椭圆阴影），现场安装确保该收发天线在OBU侧即可；3b. 将多车位型路侧设备RSU其覆盖车位1（标注为3的椭圆阴影）的收发天线安装在多车位型路侧设备RSU固定立杆上，离地面高度1米正对车辆侧门，且其最大增益方向中心线与地平面有30度仰角指向ETC车辆上的OBU所在方位；把第一个泊位所对应的单车位型路侧设备RSE通过功能及结构减省融合设计将非图像处理部分放在多车位型路侧设备RSU、图像处理部分放在车位2的单车位型路侧设备RSE内，可进一步缩短最后一个泊位的唤醒距离以换取更高的OBU通讯成功率。

本实施例2一种泊位ETC车辆多天线处理高性能方法，参见图7，具体工作原理及步骤为：

A-2. 多车位型路侧设备RSU定时通过所述NB-IOT通讯模块141及其收发天线142与后端系统100联络以接收相关联的包括“泊位进车停定、泊位在停ETC车辆到时间现场电子收费或存在问讯”在内的新事件信息；单车位型路侧设备RSE定时醒来通过车辆检测器2（图中标注为“检测器”）探测对应车位内车辆进出的动态信号变化以进行包括“泊位进车停定”在内的事件识别，并通过2.4GHz收发器1112及其收发天线1122把侦听到的新事件信息第一时间通过BLE低功耗蓝牙无线通讯模块1211及其收发天线1221 送达到所述多车位型路侧设备RSU，然后休眠；多车位型路侧设备RSU根据发生在其特定停车区域的新事件编制“按规定时间接收并转发RSU所发射的唤醒信号”前置操作指令，并先行下发包括所述前置操作指令在内的业务需求至相关单车位型路侧设备RSE，然后运行以下方案：多车位型路侧设备RSU通过微处理器10b控制所述单刀双掷射频开关1513的VCTL1和/或VCTL2以选择天线向特定停车区域发射唤醒信号，搜索并与被唤醒的ETC电子标签OBU进行业务数据交互；相关单车位型路侧设备若是RSE2或RSE3，则在收到前置操作指令后按规定时间，控制所述单刀双掷射频开关1112设置好通路并 打开所述第一射频前端模块1113及RSU接收天线1121接收多车位型路侧设备RSU的唤醒信号，并通过第二射频前端模块1114及OBU收发天线1122转发出去，执行完成后再控制所述单刀双掷射频开关1112设置好通路后立即使用所述国标ETC5.8GHz收发器1111侦听采集其对应车位内OBU所发射的上行信息；最后，若所述业务需求包括抓拍图片甚或现场识别车位车牌，则在完成OBU业务数据交互后紧接着执行完成（特殊地，如前述，车位1的图像处理部分放在车位2的单车位型路侧设备RSE2内）；

B-2. 满足上报条件则单车位型路侧设备RSE通过所述4G无线网络通讯部件1212及其收发天线1222向后端系统100上报所需的包括所述OBU车牌信息和/或MAC地址编码在内的业务处理数据一、休眠以结束本次唤醒联动操作；多车位型路侧设备RSU通过所述NB-IOT通讯模块141及其收发天线142向所述后端系统100上报所需的业务处理数据二；

C-2. 后端系统100根据所述业务处理数据一及业务处理数据二，对业务处理数据一中的OBU车牌赋予高权重，通过泊位匹配及车牌综合优选算法确定“泊位进车停定”车辆是否为特定ETC车辆，若是，且该车的车牌、手机号绑定关系已注册备案，即可提供泊位号车牌号自动匹配录入服务，在收费员或停车用户确认前端业务界面推送的相关信息后能快速人工生成订单，或车辆进出泊位取证充分时可免却人工而直接自动生成订单，从而实现便捷停车；本实施例2通过在单车位型路侧设备RSE部署了图像传感器组件191来辅助进行视频图像检测识别，也同时使用了泊位车辆检测器，多管齐下能够达到最佳判定效果，进而准确跟踪、管理及顺利完成在停ETC车辆分时段现场电子收费或ETC车辆离开泊位的一次性总结算及后台扣费工作。

作为可选替代方案，本实施例2也可采取一种一字型四车位ETC车辆多天线处理高性能方法及其配套的设备安装标定方法，该方法与前述三车位高性能方法的差别在于：用于四车位管理时， 如图8所示，所述应用于多车位型路侧设备的国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器，使用单刀三掷射频开关1513的RFC引脚与所述射频前端模块1512的ANT引脚有线匹配相连、RF1引脚与车位1收发天线1521有线匹配相连、RF2引脚与车位2收发天线1522有线匹配相连、RF3引脚与车位3-4收发天线1523有线匹配相连、V1、V2和V3与所述多车位型路侧设备内的微处理器10b有线相连以作开关控制切换；优选地，所述单刀三掷射频开关，为Skyworks SKY13317-373LF；此外，在设备安装标定上，如图9所示，与前述三车位高性能方法的差别仅在于：多车位型路侧设备RSU覆盖车位2的收发天线其最大增益方向（标注为‘2’）中心点锁定于第二个泊位车头线向内2米路牙线向外1.1米交叉点半径0.4米范围内上方1.4米处（标注为“中心点A”）、覆盖车位3-4的收发天线其最大增益方向（标注为‘3’）中心点锁定于第四个泊位车头线向内2米路牙线向外1.1米交叉点半径0.4米范围内上方1.4米处（标注为“中心点B”），同时，在车位2至车位4车头线与路牙线交叉处的路牙上安装单车位型路侧设备RSE，其余与前述三车位高性能方法类似，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种泊位ETC车辆多天线处理简化方法，其特征在于，包括如下步骤：

A-1.多车位型路侧设备RSU定时与后端系统联络以接收相关联的包括“泊位进车停定、泊位在停ETC车辆到时间现场电子收费或存在问讯”在内的新事件信息；

B-1.多车位型路侧设备RSU根据得到的发生在其特定停车区域的新事件信息，选择相应天线向特定停车区域发射唤醒信号，搜索并与ETC电子标签OBU进行业务数据交互以得到包括所述OBU车牌信息和/或MAC地址编码在内的车辆数据，需现场电子收费的则继续与指定电子标签OBU完成交易，然后向所述后端系统上报所需的业务处理数据；

C-1.后端系统根据所述业务处理数据，结合泊位地磁检测器上报的泊位状态变化情况和/或视频图像车位占位与车牌识别情况，通过泊位匹配及车牌综合优选算法确定“泊位进车停定”车辆是否为特定ETC车辆，进而准确跟踪、管理及顺利完成在停ETC车辆分时段现场电子收费或ETC车辆离开泊位的一次性总结算及后台扣费工作。

2.如权利要求1所述的一种泊位ETC车辆多天线处理简化方法，其特征在于，所述步骤A-1中，还包括：多车位型路侧设备RSU定时醒来通过其联机数据通讯接口侦听接收泊位地磁检测器第一时间发来的包括 “泊位进车停定”在内的新事件信息，加快响应速度以提升ETC车辆用户现场体验效果。

3.如权利要求1或2之任一项所述的一种泊位ETC车辆多天线处理简化方法，其特征在于，所述步骤C-1中，还包括：所述后端系统在确定“泊位进车停定”为特定ETC车辆，且该车的车牌、手机号绑定关系已注册备案，即可提供泊位号车牌号自动匹配录入服务，在收费员或停车用户确认前端业务界面推送的相关信息后能快速人工生成订单，或车辆进出泊位取证充分时可免却人工而直接自动生成订单，从而实现便捷停车。

4.一种一字型泊位ETC车辆多天线处理简化方法相关设备的安装标定方法，其特征在于，包括：1a. 每三个连续泊位安装使用一个多车位型路侧设备，标定第一个泊位路牙线段车头侧的五分之二等分点，在该点附近路牙平台的合适位置安装多车位型路侧设备固定立杆，立杆上端再通过横伸杆把所述多车位型路侧设备固定安装在路牙正上方且不超出路牙线以免被高车刮到，设备离地高度至少2.5米；2a. 将多车位型路侧设备覆盖车位2、3的收发天线其最大增益方向中心点锁定于第三个泊位车头线向内2米路牙线向外1.1米交叉点半径0.4米范围内上方1.4±0.3米处；3a. 将多车位型路侧设备其覆盖车位1的收发天线安装在多车位型路侧设备固定立杆上，离地面高度1±0.2米正对车辆侧门，且其最大增益方向中心线与地平面有30±5度仰角指向ETC车辆上的OBU所在方位。

5.一种泊位ETC车辆多天线处理高性能方法，其特征在于，包括如下步骤：

A-2. 多车位型路侧设备RSU定时与后端系统联络以接收相关联的包括“泊位进车停定、泊位在停ETC车辆到时间现场电子收费或存在问讯”在内的新事件信息；多车位型路侧设备RSU根据发生在其特定停车区域的新事件编制前置操作指令，并先行下发包括所述前置操作指令在内的业务需求至相关单车位型路侧设备RSE，然后二选一有以下运行方案：

方案一：多车位型路侧设备选择天线向特定停车区域发射唤醒信号，搜索并与被唤醒的ETC电子标签OBU进行业务数据交互；相关单车位型路侧设备在收到并执行完成所述前置操作指令后，立即侦听采集其对应车位内OBU所发射的上行信息；

方案二：多车位型路侧设备选择天线向特定停车区域发射唤醒信号；相关单车位型路侧设备在收到并执行完成所述前置操作指令后，立即搜索其对应车位内被唤醒的ETC电子标签OBU并与之进行所需要的业务数据交互；

B-2. 满足上报条件则单车位型路侧设备向后端系统和/或所述多车位型路侧设备上报所需的包括所述OBU车牌信息和/或MAC地址编码在内的业务处理数据一、休眠以结束本次唤醒联动操作；多车位型路侧设备向所述后端系统上报所需的业务处理数据二；

C-2. 后端系统根据所述业务处理数据一及业务处理数据二，对业务处理数据一中的OBU车牌赋予高权重，通过泊位匹配及车牌综合优选算法确定“泊位进车停定”车辆是否为特定ETC车辆，必要时可辅助使用视频和/或非视频检测识别手段进一步提升判定效果，进而准确跟踪、管理及顺利完成在停ETC车辆分时段现场电子收费或ETC车辆离开泊位的一次性总结算及后台扣费工作。

6.如权利要求5所述的一种泊位ETC车辆多天线处理高性能方法，其特征在于，所述步骤A-2中，还包括 ：单车位型路侧设备RSE定时醒来通过检测器探测对应车位内车辆进出的动态信号变化以进行包括“泊位进车停定”在内的事件识别，并把新事件信息第一时间提供给所述后端系统和/或所述多车位型路侧设备RSU后休眠；所述前置操作指令，至少包括：静候规定时间、静候规定时间至被RSU唤醒、按规定时间与RSU一起同步发射唤醒信号、或按规定时间接收并转发RSU所发射的唤醒信号；最接近多车位型路侧设备的单车位路侧设备，通过功能及结构减省融合设计在多车位型路侧设备和/或邻近的单车位型路侧设备内，且对其相应泊位仅有方案一中有关多车位型路侧设备的运行内容可选。

7.如权利要求5或6之任一项所述的一种泊位ETC车辆多天线处理高性能方法，其特征在于，所述步骤C-2中，还包括：所述后端系统在确定“泊位进车停定”为特定ETC车辆，且该车的车牌、手机号绑定关系已注册备案，即可提供泊位号车牌号自动匹配录入服务，在收费员或停车用户确认前端业务界面推送的相关信息后能快速人工生成订单，或车辆进出泊位取证充分时可免却人工而直接自动生成订单，从而实现便捷停车。

8.一种一字型三车位ETC车辆多天线处理高性能方法相关设备的安装标定方法，其特征在于，包括：1b. 每三个连续泊位安装使用一个多车位型路侧设备，标定第一个泊位路牙线段车头侧的五分之二等分点，在该点附近路牙平台的合适位置安装多车位型路侧设备固定立杆，立杆上端再通过横伸杆把所述多车位型路侧设备固定安装在路牙正上方且不超出路牙线以免被高车刮到，设备离地高度至少2.5米；2b. 将多车位型路侧设备覆盖车位2-3的收发天线其最大增益方向中心点锁定于第三个泊位车头线向内2米路牙线向外1.1米交叉点半径0.4米范围内上方1.4±0.3米处；在车位2及车位3车头线与路牙线交叉处的路牙上安装单车位型路侧设备RSE，所述单车位型路侧设备RSE与OBU通讯的收发天线在出厂时已有方向标定预作空间选择，现场安装确保该收发天线在OBU侧即可；3b. 将多车位型路侧设备其覆盖车位1的收发天线安装在多车位型路侧设备固定立杆上，离地面高度1±0.2米正对车辆侧门，且其最大增益方向中心线与地平面有30±5度仰角指向ETC车辆上的OBU所在方位；把第一个泊位所对应的单车位型路侧设备通过功能及结构减省融合设计在多车位型路侧设备和/或车位2的单车位型路侧设备内，可进一步缩短最后一个泊位的唤醒距离以换取更高的OBU通讯成功率。

9.一种一字型四车位ETC车辆多天线处理高性能方法相关设备的安装标定方法，其特征在于，包括：1c. 每四个连续泊位安装使用一个多车位型路侧设备，标定第一个泊位路牙线段车头侧的五分之二等分点，在该点附近路牙平台的合适位置安装多车位型路侧设备固定立杆，立杆上端再通过横伸杆把所述多车位型路侧设备固定安装在路牙正上方且不超出路牙线以免被高车刮到，设备离地高度至少2.5米；2c. 将多车位型路侧设备覆盖车位2的收发天线其最大增益方向中心点锁定于第二个泊位车头线向内2米路牙线向外1.1米交叉点半径0.4米范围内上方1.4±0.3米处、覆盖车位3-4的收发天线其最大增益方向中心点锁定于第四个泊位车头线向内2米路牙线向外1.1米交叉点半径0.4米范围内上方1.4±0.3米处；在车位2至车位4车头线与路牙线交叉处的路牙上安装单车位型路侧设备RSE，所述单车位型路侧设备RSE与OBU通讯的收发天线在出厂时已有方向标定预作空间选择，现场安装确保该收发天线在OBU侧即可；3c. 将多车位型路侧设备其覆盖车位1的收发天线安装在多车位型路侧设备固定立杆上，离地面高度1±0.2米正对车辆侧门，且其最大增益方向中心线与地平面有30±5度仰角指向ETC车辆上的OBU所在方位；把第一个泊位所对应的单车位型路侧设备通过功能及结构减省融合设计在多车位型路侧设备和/或车位2的单车位型路侧设备内，可进一步缩短最后一个泊位的唤醒距离以换取更高的OBU通讯成功率。

10.一种国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器，应用于单车位型路侧设备，其特征在于，包括：国标ETC 5.8GHz收发器、包含PA功放与LNA低噪声放大器在内的射频前端模块、单刀双掷射频开关；所述射频前端模块的PA功放通过PA_IN引脚接入、LNA低噪声放大器通过LNA_OUT引脚对外输出、天线通过ANT引脚外接；各部分连接方式为：采用第一射频前端模块用于接收多车位型路侧设备RSU的唤醒信号，采用第二射频前端模块用于转发RSU的唤醒信号以及与OBU展开通讯；所述第二射频前端模块的LNA_OUT引脚与所述国标ETC 5.8GHz收发器的RFIN引脚有线匹配相连；所述射频开关其INPUT引脚与所述第二射频前端模块的PA_IN引脚有线匹配相连、其OUTPUT1引脚与所述国标ETC 5.8GHz收发器的RFOP引脚有线匹配相连、其OUTPUT2引脚与第一射频前端模块的LNA_OUT引脚有线匹配相连，其开关切换控制引脚与所述单车位型路侧设备内的微处理器有线相连；所述第一射频前端模块的ANT引脚与RSU接收天线有线匹配相连，第二射频前端模块的ANT引脚与OBU收发天线有线匹配相连；所述国标ETC 5.8GHz收发器通过SPI信号引脚与所述单车位型路侧设备内的微处理器有线相连。

11.如权利要求10所述的一种国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器，应用于单车位型路侧设备，其特征在于，还包括：所述国标ETC 5.8GHz收发器，为博通BK5823、BK5822或BK5863N；所述射频前端模块，为Qorvo QPF4530或QPF4578；所述单刀双掷射频开关，为SkyworksSKY13351-378LF。

12.一种国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器，应用于多车位型路侧设备，其特征在于，包括：国标ETC 5.8GHz收发器、包含PA功放与LNA低噪声放大器在内的射频前端模块、单刀双掷或单刀三掷射频开关；所述射频前端模块的PA功放通过PA_IN引脚接入、LNA低噪声放大器通过LNA_OUT引脚对外输出、天线通过ANT引脚外接；所述国标ETC 5.8GHz收发器的RFOP射频输出引脚与RFIN射频输入引脚分别与所述射频前端模块的PA_IN、LNA_OUT有线匹配相连；用于三车位管理时，使用所述单刀双掷射频开关的INPUT引脚与所述射频前端模块的ANT引脚有线匹配相连、OUTPUT1引脚与车位1收发天线有线匹配相连、OUTPUT2引脚与车位2-3收发天线有线匹配相连、VCTL1与VCTL2与所述多车位型路侧设备内的微处理器有线相连以作开关切换；用于四车位管理时，使用所述单刀三掷射频开关的RFC引脚与所述射频前端模块的ANT引脚有线匹配相连、RF1引脚与车位1收发天线有线匹配相连、RF2引脚与车位2收发天线有线匹配相连、RF3引脚与车位3-4收发天线有线匹配相连、V1、V2和V3与所述多车位型路侧设备内的微处理器有线相连以作开关控制切换；所述国标ETC 5.8GHz收发器通过SPI引脚与所述多车位型路侧设备内的微处理器有线相连。

13.如权利要求12所述的一种国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器，应用于多车位型路侧设备，其特征在于，还包括：所述国标ETC 5.8GHz收发器，为博通BK5823、BK5822或BK5863N；所述射频前端模块，为Qorvo QPF4578或QPF4588；所述单刀双掷射频开关，为SkyworksSKY13351-378LF，单刀三掷射频开关，为Skyworks SKY13317-373LF。

14.一种泊位ETC车辆的智慧停车后端系统用户注册环节中OBU资料的校验方法，其特征在于，包括如下两个步骤：1d. 泊位在停ETC车辆停车用户使用运行于其手机或移动终端的前端业务界面，现场录入至少包括车牌、手机号、停车费支付方式、在停泊位号、车上在用ETC电子标签OBU机身编号在内的注册申报信息；2d. 智慧停车后端系统根据所收到的注册申报信息，与该泊位在先收到的“泊位进车停定”且判定为特定ETC车辆的包括OBU车牌信息和/或MAC地址编码所对应的后台OBU机身编号相关信息进行比对，若一致则OBU资料校验通过。

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