[发明专利]应答器中心点的定位

说明书

技术领域

本发明涉及车辆定位系统领域，并且尤其涉及装配有应答器（transponder）的移动车辆的精确定位。

背景技术

应答器，尤其是RFID（射频识别）应答器被用于获得例如沿着轨道移动的列车的车辆的绝对位置。然而，应答器延展覆盖被称为覆盖区（footprint）的有限距离，并且由于无线电传输传播的性质，定位应答器（RFID）的中心来提供精确的位置信息是困难的，尤其是在隧道中。

近来，最佳的解决方案是通过外部装置或使用昂贵的应答器来估计应答器中心点的位置。这些控制应答器的覆盖区来保证位置的正确识别。然而，从无线电传输这一点上很难保证覆盖区不会超过其规定值。

由于不能保证列车会在车站中精确地停下，尤其是有月台门的车站，估计是不够好的。虽然昂贵的应答器保证了覆盖区被最优化，却由于无线电传输的性质而不能以安全重要的方式保证应答器的位置。

发明内容

本发明的实施方式以高精度识别用于绝对定位的应答器的中心点。此外，由于在CBTC（基于通信的铁路控制）系统中的定位的重要性质，应答器的中心的检测具有安全性的寓意，这可以由本解决方案来保证。

本发明的基本理念是为标签ID解耦无线电传输并且因此将覆盖区从应答器的中心点的识别解耦出来。通过提供独立的次级装置以允许应答器的中心的精确检测实现了这一点，本文中的“中心”指的是在应答器上的已知参考点并且没有必要指几何中心。

根据本发明，提供了一种用于沿着导轨移动的车辆的无线电定位系统，包括：发射器，用于激励在导轨旁的应答器；第一检测器，用于检测来自被激励的应答器的响应信号以确定所述应答器的标识；以及第二检测器，用于检测从所述应答器接收的位置信号，其中所述位置信号从第一信号解耦并且提供精确的位置信息。

本发明的实施方式实现了移动车辆例如列车的位置在一或二厘米内被估计。在一种实施方式中，交叉天线的交叉点提供中心点。注意的是，“中心点”实际上不需要在应答器的中心，仅仅是使得次级系统提供的精确位置可以被得到的已知的参考点。给出应答器的ID的主系统建立列车的粗略位置，但由于应答器的覆盖区的有限而会不精确。由次级系统提供的精确位置确定在应答器覆盖区内的列车的精确位置。

在一个实施方式中，本发明包括在应答器和移动车辆上的交叉天线。当应答器从列车接收到激励信号，其通过交叉天线发送可以仅是载波的信号。该信号由列车上的交叉天线获得，并且解调器通过检测中心点交叉时的相位变化来确定交叉天线的中心点何时重合。

位置信号发射器由从移动的车辆接收到的能量供电，编码信号发射器也一样。在一种实施方式中，列车具有两个交叉天线，位于主应答器天线的每一侧，从而无论列车向哪个方向移动，交叉天线将是应答器天线的下游。

本发明的另一个方面提供了一种精确地确定在导轨上移动的车辆的位置的方法，包括从移动的车辆向轨道旁的应答器传送激励信号；一接收到所述激励信号，从所述轨道旁的应答器传送编码的识别信号；一接收到所述激励信号，从与所述轨道旁的应答器相关联的附加天线传送第二信号，所述第二信号从所述编码的识别信号解耦；以及根据所述第二信号确定所述移动的车辆的精确位置。

附图说明

本发明将参考附图以仅示例的方式被详细地描述，其中：

图1是车载检测系统的框图；以及

图2是轨道旁应答器系统的框图。

具体实施方式

RFID系统一般由三个部件组成：应答器或标签（或多个标签）、读出器或询问器以及必要的支撑基础结构（硬件和软件）。

RFID读出器或询问器是与RFID标签通信的设备。其广播由标签接收的无线电信号。接下来标签使用由发射器提供的能量将其信息传送回至读出器。读出器可以是便携式手持终端或在诸如列车的移动车辆上的固定的设备，用于确定位置/定位确定。

RFID标签，也被称为应答器，通常是小块的材料，典型地包括三个部件：天线、包含存储装置的微芯片单元以及封装材料。标签可以是只读或读写标签。这些术语指的是存储在标签上的信息是否可以被更改或擦除。只读标签是具有识别码（更具体地，电子产品码）的RFID标签的形式，该识别码提供在导轨中的应答器的绝对位置。

根据本发明的实施方式，由RFID读出器/发射器提供的能量被用于激励适配至应答器的次级电路，接下来该次级电路为具有封装在应答器内的单转位交叉的回路供电。在列车上的天线检测当该天线经过回路时而在回路中感应的电流和在回路中的电流的相移，以检测应答器的中心点。