[发明专利]一种基于微波测距的天线定位方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，特别是涉及一种基于微波测距的天线定位方法和装置。

背景技术

电子不停车收费系统(ETC，Electronic Toll Collection)是指车辆在通过收费站时，通过车载设备实现车辆识别、信息写入(入口)并自动从预先绑定的IC卡或银行帐户上扣除相应资金(出口)，是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于道路、大桥和隧道的电子收费系统。ETC系统主要是由通讯、监控、收费三大系统组成。

在ETC系统中，一般通过在地表安装地感线圈确定是否有车辆的到来，通过在车道上方安装读写天线实现收费交易。所述地感线圈是用来检测车辆的一种探测装置，它通过与车辆检测器的配合，来确定一定范围内是否有大型金属物体(即车辆)进入。

现有技术的ETC系统，通过地感线圈只能检测是否有车辆到来，而不能够确定车辆的具体的位置。因此，为了实现不停车收费，需要通过提前测试来设定读写天线的发射功率，使读写天线能够覆盖在一个合理的区域内，即交易收费区，当车辆进入该区域内时，则进行收费交易。但是，读写天线的发射功率设定好后就不再变化，也就是说，读写天线所覆盖交易收费区的范围是固定的，则当同时有其它车辆进入该区域时，读写天线无法对车辆进行识别，因此就不能确定需要对哪一车辆进行计费交易。由于不能对车辆进行定位，后面的跟车对前面的计费车辆产生了计费影响。

总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够提供一种针对车辆定位方法，能够调节天线所控制的区域范围，将区域控制在单一车辆的范围，减少跟车的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于微波测距的天线定位方法和装置，能够调节天线所控制的区域范围，将区域控制在单一车辆的范围，减少跟车的影响。

为了解决上述问题，本发明公开了一种基于微波测距的天线定位方法，包括：

通过测距天线阵列发射微波信号，并接收由微波信号反射回的回波信号；

通过将所述回波信号与背景信号模型进行比较，判断是否有车辆进入车道；其中，所述背景信号模型依据无车辆通过车道时的回波信号建立获得；

当判断有车辆进入车道时，依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离；

依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离，使所述读写天线与当前车辆上的车载电子标签进行数据通信。

优选的，所述测距天线阵列由多个测距天线构成；其中，各个测距天线按照不同的安装角度对应不同的探测距离。

优选的，接收到回波信号之后，还包括：依据所述回波信号获取回波信号参数；其中，所述回波信号参数包括：回波时间、回波信号的强弱、和/或信号波形的相位变化。

优选的，背景信号模型的建立包括：

依据无车辆通过车道时获取的回波信号参数，将回波时间乘以光速并除以二计算得到探测距离；在所述背景信号模型中记录与各个测距天线对应的回波信号的回波信号参数、及其探测距离。

优选的，所述判断是否有车辆进入车道，具体为：当任一测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时，则判断有车辆进入车道。

优选的，依据当前的回波信号和背景信号模型获取测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离，具体为：在背景信号模型中获取发生变化的回波信号参数所对应的探测距离，并将所获取的探测距离作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。

优选的，当多个测距天线的回波信号的回波信号参数较之背景信号模型中相对应的回波信号参数发生变化时，所述方法还包括：在发生变化的回波信号参数所对应的探测距离中，获取多个探测距离中的最小值；则将所获取的探测距离的最小值作为测距天线阵列与当前车辆之间的定位距离。

优选的，所述方法还包括：对读写天线进行测试，通过调节发射功率改变读写天线的覆盖距离，并记录每个发射功率及其对应的覆盖距离；则，通过将读写天线的发射功率设为覆盖距离取值为所述定位距离时的所对应的发射功率，调节读写天线的覆盖距离。

优选的，所述方法还包括：判断所述定位距离是否处于预置可通信距离范围之内；若是，则依据所述定位距离调节读写天线的覆盖距离；若否，则返回测距天线阵列发射微波信号的步骤。

相应的，本发明还公开了一种基于微波测距的天线定位装置，包括：

测距天线阵列，用于发射微波信号并接收由微波信号反射回的回波信号；

背景模型建立模块，用于依据无车辆通过车道时的回波信号建立背景信号模型；