[发明专利]基于RFID的一种新型高速公路导航系统与导航方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速公路导航系统。特别是涉及一种无需GPS定位的基于RFID的一种新型高速公路导航系统与导航方法。

背景技术

随着社会的发展，高速公路的建造越来越多，城际之间人员自行驾车往来越来越频繁。但由于目前使用的高速公路进出口过多，路标指示牌表意不清，不可避免的导致一些对道路不熟悉的高速路行驶人员迷路，即使是熟悉道路的行驶人员也可能在夜间迷路。而由于高速公路的特点，一旦车辆错过正确的出口，再转向返回将会很麻烦，这给行驶人员带来物质和时间上的很大浪费，同时，也影响了高速公路的输送效率，有时甚至会引起交通事故。因此，高速公路导航具有广阔的应用前景。

导航系统的本质在于通过发现“受导用户”当前的位置，从系统中找出相应的配备标识，进而提示“受导用户”下一步的动作。可以看出，任何能够将标识与位置信息对应关联的方法都有可能用来完成导航功能。比如，基于GPS(Global Position System)的导航系统就是通过周期性地测定“受导用户”的当前所在位置，将该信息映射到数字地图中并与之匹配，结合“受导用户”的请求方向信息，提供相应的导航功能。

目前高速路行驶车辆广泛应用的导航系统一般都是基于GPS定位的导航系统。已有商用GPS定位导航系统可以协助司机辨识道路路线，几乎垄断了当前的导航市场。但是GPS导航系统存在地图更新慢、花费大的缺点。常常由于地图与实际道路不吻合导致误导的问题，比如对于一些新建造的高速公路，GPS定位系统往往无法及时更新，因而会给用户导航出一条非最佳路径，让用户走很多冤枉路。

当前高速公路车祸的一个主要原因是由于司机对行车方向犹豫不定，导致后方车辆反映不及造成碰撞。尽管有各种路标提示，但是一方面白天在强光刺激下会使司机无法集中精力行车；另一方面，夜间行车常常路标看不清楚；此外，雨雪天气也会使路标模糊，无法识别。因此，如果能够提供一个简单的定位系统将有效降低司机的精力分散，提高车行安全。

尽管目前市面上有比较多的GPS导航系统，但是还存在着以下缺点：1).这些导航系统价格较高，普通GPS导航系统均价就高达2000多元。此外，在使用过程中还存在着地图下载更新费用。2).当前GPS导航地图无法及时更新。特别是当今高速公路快速发展时期，GPS提供商对这些新的高速公路更新不及时。

RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)技术是一种利用无线射频实现非接触式自动识别目标对象的技术，它主要包含有读写器(Reader)和电子标签(E-tag)两个部分，见图1，此外还有用于数据发送和接收的天线部分(Antenna)。其中电子标签可分为有源或无源标签。

RFID系统的基本工作流程见图2所示，读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，标签获得能量被激活；标签将自身携带的数据编码等信息通过标签内置天线发送出去；读写器接收天线接收到从标签发送来的载波信号，读写器对接收到的信号进行解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处理，从而实现了对贴标签目标对象的自动识别。

目前RFID技术发展非常迅猛，从原来的无源电子标签发展到了可用于高速运动场景下的长距离有源电子标签。由于电子标签的非接触式识别、数据存储量大、同时标签的内容也可读可写等特点，决定了RFID术可以提供一种快速、灵活和可靠的电子方式来检测和跟踪各类目标对象。近年来RFID技术已经在物流、运输、工业生产和智能交通领域得到了极为广泛的应用。在交通领域主要的应用有电子停车场的出入管理、自动交费管理、高速公路电子不停车收费系统、公交车辆的监控管理等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种定位设备可重复使用，定位设施部署简单的基于RFID的一种新型高速公路导航系统与导航方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于RFID的一种新型高速公路导航系统，包括有存放在高速公路出入口管理处并提供给进入高速公路的受导车辆携带使用的RFID读写器，布置在高速公路各路口附近的静止的多数个电子标签，以及负责管理所有行车路线，并记录每条道路上部署的电子标签排列信息的计算机。

所述的每一个电子标签都具有标识所在路段的唯一ID。

所述的RFID读写器内置有与本次导航行车路线所对应的电子标签的ID标识信息，RFID读写器周期性地广播查询当前周围的电子标签，并进行语音提示。

一种用于基于RFID的一种新型高速公路导航系统的导航方法，包括有如下步骤：