CN205406711U - 一种带车辆定位功能的etc车道天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带车辆定位功能的ETC车道天线，主要由激光测距模块、相控阵天线模块、控制模块组成。该天线的作用是通过激光测距模块精确定位车头的位置，根据车头的位置控制相控阵天线模块改变天线的识别区域。该天线具有定位准确，响应迅速等特点，能够提高ETC车道交易成功率，缩短交易时间，并有效防止ETC车道的各种防作弊行为。

Description

一种带车辆定位功能的ETC车道天线

技术领域

本实用新型涉及智能交通领域，具体涉及一种带车辆定位功能的ETC车道天线，能够有效提高ETC车道交易成功率。

背景技术

安装于ETC车道上的路侧单元通过与车辆电子标签OBU通信，获取车辆的入口信息和车型、车牌信息，实现电子不停车收费，大大提高了车辆通行效率，同时节省了人工成本。

由于天线的交易区域较大，同时每个OBU的灵敏度不一致，导致交易区域内可能存在多辆车同时与天线进行交易。传统天线由于无法改变天线的交易区域，降低了ETC车道的交易成功率。

实际应用中还出现了大量采用作弊手段偷逃缴高速公路通行费的现象，常用的作弊手段有：前车闯站(没有安装OBU的车辆在ETC车道栏杆前停车等待有OBU标签的车辆驶入车道，当有OBU标签的车辆与ETC系统完成交易后，系统抬杆，放行前车)、冒领套卡(有OBU标签的车辆驶入ETC车道，然后倒车转入普通车道取卡上路，下高速时通过ETC车道下高速)、跟车闯站(后面没有OBU标签的车辆跟着前面有OBU标签的车辆通过ETC车道)。

现有技术方案中多采用相控阵天线以及在天线交易区域内埋设多个线圈的方式，该方案通过线圈定位车辆的位置，然后根据车辆位置改变天线的交易区域，使最佳交易区域落入车辆所在位置，一定程度上提高了交易的成功率，降低了交易时间，但线圈对车辆位置判断的准确性和实时性不高，也无法对车辆的作弊行为进行识别。另外，线圈埋设在天线交易区域的路面以下，施工难度大，维护成本高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种带车辆定位功能的ETC车道天线，目的在于提高ETC车道的交易成功率，缩短交易时间，防止ETC车道的各种作弊行为,降低施工难度和维护成本。

本实用新型提供的一种带车辆定位功能的ETC车道天线，主要包括激光测距模块、相控阵天线模块、控制模块，其特征在于：

所述激光测距模块检测车道内车辆行驶特征、车型信息；

所述相控阵天线模块用于改变天线识别区域，并与OBU进行通信，提取OBU中的车型信息；

所述控制模块与激光测距模块连接，接收激光测距模块的测距数据；

所述控制模块与相控阵天线模块连接，控制相控阵天线模块改变天线的识别区域，并控制相控阵天线模块与OBU完成交易；

优选的，所述控制模块匹配激光测距模块获取的车型信息与OBU中记录的车型信息。

优选的，所述激光测距模块对天线安装位置前后共50m范围内的区域进行扫描。

优选的，所述激光测距模块、相控阵模块、天线模块与所述控制模块通过网口、串口相连。

优选的，所述车辆行驶特征包括车辆位置、行驶方向、车速中的一项或多项。

所述激光测距模块沿车辆行驶方向进行高速扫描，依次确定车道内每一辆车的位置，所述相控阵模块根据车头位置调整天线的最佳交易区域，使车头位置处于最佳交易区域内。所述激光测距模块高速扫描，实时获得的车头位置信息可用于控制天线的交易区域随着车头位置的变化跟着发生变化，以使车头位置始终处于天线交易区域内直到交易完成。所述控制模块根据激光测距模块的扫描结果判断在车辆通过ETC车道栏杆之前是否存在前车闯站、跟车闯站、车型不符、冒领套卡等作弊行为。

本实用新型有益效果如下：

1)能够有效识别ETC车道中的前车闯站、跟车闯站、车型不符、冒领套卡等作弊行为；

2)激光测距模块能够快速准确的获取车头位置，相控阵模块根据车头位置实时调整天线的最佳交易区域，极大的提高了天线交易成功率，缩短交易时间；

3)天线本身带车辆定位功能，不需要在地下埋设线圈，降低了安装和维护的成本。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的一种带车辆定位功能的ETC车道天线的安装示意图。

图2为本实用新型一实施例提供的一种带车辆定位功能的ETC车道天线的组成框图。

具体实施方式

如下图1所述，本实施例给出了本实用新型提出的一种带车辆定位功能的ETC车道天线的安装示例，所述天线由激光测距模块(1)、相控阵模块(2)、控制模块(3)、天线模块(4)组成。天线通过L杆安装在车道正上方，与地面的距离为6.5m左右。所述激光测距模块沿车辆行驶方向扫描，所述激光测距模块的扫描范围为L杆前后共50m的范围内。如图2所示，控制模块设置激光测距模块的运行参数，并接收激光测距模块的扫描数据，所述相控阵天线模块接收OBU的上行信息，并发送下行信息给OBU，所述控制模块控制相控阵天线模块改变天线的识别区域。所述激光测距模块、相控阵天线模块与控制模块通过串口或网口进行数据传输，本实施例中采用串口进行数据传输。

下面对本实施例的工作方式进行描述。激光测距模块沿车辆行驶方向扫描，获取扫描区域内每一辆车的位置信息以及第一车辆特征信息，天线提取OBU中存储的第二车辆特征信息，并与所述第一车辆特征信息进行匹配。当所述第一车辆特征信息与所述第二车辆特征信息匹配不上时，认为该车存在车型不符的作弊行为，车道栏杆不执行抬杆动作；

当所述第一车辆特征信息与所述第二车辆特征信息匹配时，判断该车与车道栏杆之间是否存在没有完成交易的车辆，若有，则存在前车闯站的作弊行为，车道栏杆不执行抬杆动作；

当所述第一车辆特征信息与所述第二车辆特征信息匹配时，还判断该车后面是否有车，若有，跟踪后面这辆车在通过车道栏杆之前是否完成交易。若这辆车在通过车道栏杆之前没有完成交易，则存在跟车闯站行为，将该车的作弊行为记录在后台系统中；

当所述第一车辆特征信息与所述第二车辆特征信息匹配，且该车前后均无车时，跟踪该车的运行轨迹，检测该车辆在通过车道栏杆之前是否存在倒车行为，若有，则删除该车的ETC车道入口信息，防止冒领套卡作弊行为的发生。

激光测距模块根据扫描帧数据获取扫描区域内每一辆车的车头位置信息，当有至少一辆车的车头位于预设区域内时，将车头位置信息通过串口发送给天线模块，天线模块通过车头位置改变天线的最佳交易区域，使车头位于最佳交易区域内。当激光测距模块检测到车头位置发生变化时，将车头的位置信息实时发送给相控阵模块，相控阵模块根据车头位置信息实时调整天线的最佳交易区域的位置以保证车头位置始终处于最佳交易区域内，提高交易的成功率，缩短交易时间。

以上所述仅是本实用新型优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种带车辆定位功能的ETC车道天线，主要包括激光测距模块、相控阵天线模块、控制模块，其特征在于：

所述激光测距模块检测车道内车辆行驶特征、车型信息；

所述相控阵天线模块用于改变天线识别区域，并与OBU进行通信，提取OBU中的车型信息；

所述控制模块与激光测距模块连接，接收激光测距模块的测距数据；

所述控制模块与相控阵天线模块连接，控制相控阵天线模块改变天线的识别区域，并控制相控阵天线模块与OBU完成交易。

2.根据权利要求1所述的一种带车辆定位功能的ETC车道天线，其特征在于，包括：

所述控制模块匹配激光测距模块获取的车型信息与OBU中记录的车型信息。

3.根据权利要求1所述的一种带车辆定位功能的ETC车道天线，其特征在于，包括：

所述激光测距模块对天线安装位置前后共50m范围内的区域进行扫描。

4.根据权利要求1所述的一种带车辆定位功能的ETC车道天线，其特征在于，包括：

所述激光测距模块、相控阵模块、天线模块与所述控制模块通过网口、串口相连。

5.根据权利要求1所述的一种带车辆定位功能的ETC车道天线，其特征在于，包括：

所述车辆行驶特征包括车辆位置、行驶方向、车速中的一项或多项。