基于超高頻射頻識別的汽車行駛速度計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于超高頻射頻識別的汽車行駛速度計(jì)算方法其包括如下步驟：a、在道路的正上方設(shè)置定向天線，所述定向天線與汽車電子標(biāo)簽閱讀器，所述汽車電子標(biāo)簽閱讀器能與在定向天線有效覆蓋區(qū)域內(nèi)汽車上的汽車電子標(biāo)簽進(jìn)行射頻信號的收發(fā)；b、汽車電子標(biāo)簽閱讀器在不同時(shí)刻通過定向天線捕獲同一汽車上汽車電子標(biāo)簽的多個(gè)射頻回波信號，汽車電子標(biāo)簽閱讀器根據(jù)捕獲的射頻回波信號得到汽車電子標(biāo)簽的識讀位置，計(jì)算得到汽車的瞬時(shí)行駛速度；c、汽車電子標(biāo)簽閱讀器根據(jù)上述計(jì)算的瞬時(shí)行駛速度計(jì)算得到汽車的行駛速度。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)對道路上行駛車輛的交通運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)管，計(jì)算方法簡便，精度高，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。
【專利說明】基于超高頻射頻識別的汽車行駛速度計(jì)算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車行駛速度的計(jì)算處理方法，尤其是一種基于超高頻射頻識別 的汽車行駛速度計(jì)算方法，屬于交通管理的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的推進(jìn)，北京、廣 州、南京、西安等眾多大中城市的居民汽車擁有量已達(dá)到20輛/百戶，我國正加速進(jìn)入汽車 社會(huì)。但是社會(huì)公眾的汽車文明駕駛行為和社會(huì)責(zé)任意識沒有得到同步提高，嚴(yán)重超速、 隨意變道和不遵守交通信號等不文明駕車行為的現(xiàn)象較為普遍，造成城市交通擁堵日益嚴(yán) 重，公路交通事故頻發(fā)。因此，為加強(qiáng)道路秩序管理，確信道路安全、暢通，各地公安交通管 理部門迫切需實(shí)時(shí)獲取城市道路和高速公路上車輛行駛信息，強(qiáng)化對嚴(yán)重超速、隨意變更 車輛的交通違法行為的查處。
[0003] 超高頻無線射頻識別技術(shù)（UHF RFID)是一種利用射頻通信方式實(shí)現(xiàn)的非接觸式 自動(dòng)識別技術(shù)。該技術(shù)被公認(rèn)為21世紀(jì)重大應(yīng)用技術(shù)之一，可廣泛應(yīng)用于公共安全、交通 管理、物流管理和生產(chǎn)制造等領(lǐng)域，是未來城市交通信息化建設(shè)的一個(gè)重要方向。目前，無 源超高頻RFID技術(shù)發(fā)展較為成熟，巴西、新加坡、墨西哥等國家以及我國重慶、南京等城市 已逐步在車輛通行監(jiān)管方面普及應(yīng)用。
[0004] 在日常交通管理中，各地公安交通管理部門對汽車行駛速度的判別主要采用雷達(dá) 微波測速方法、地埋線圈感應(yīng)測速方法和視頻圖像技術(shù)測速方法等。其中：雷達(dá)微波測速方 法主要用于警方移動(dòng)執(zhí)法，而地埋線圈感應(yīng)測速方法和視頻圖像技術(shù)測速方法主要用于固 定式測速執(zhí)法。這些技術(shù)在應(yīng)用中的主要缺點(diǎn)是不能有效識別假牌套牌車輛，且受天氣和 照明條件等環(huán)境因素的影響較大。
[0005] 基于UHF RFID識別技術(shù)的汽車電子標(biāo)簽，可采用電子標(biāo)簽的回波信號強(qiáng)度 (RSSI)來實(shí)現(xiàn)識讀距離的確定和車速的推算。任何無線信號傳播的基本規(guī)律是：接收端捕 獲的信號強(qiáng)度越強(qiáng)，說明發(fā)送端與接收端的距離越近；反之，接收端捕獲的信號強(qiáng)度越弱， 說明發(fā)送端與接收端的距離越遠(yuǎn)。因此，可以根據(jù)無線信號強(qiáng)度的變化測量收發(fā)端之間的 距離。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于超高頻射頻識別的汽 車行駛速度計(jì)算方法，其能實(shí)現(xiàn)對道路上行駛車輛的交通運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)管，計(jì)算方法簡便，精 度高，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。
[0007] 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種基于超高頻射頻識別的汽車行駛速度計(jì)算方 法，所述汽車行駛速度計(jì)算方法包括如下步驟：
[0008] a、在道路的正上方設(shè)置定向天線，所述定向天線與汽車電子標(biāo)簽閱讀器，所述汽 車電子標(biāo)簽閱讀器能與在定向天線有效覆蓋區(qū)域內(nèi)汽車上的汽車電子標(biāo)簽進(jìn)行射頻信號 的收發(fā)；
[0009] b、汽車電子標(biāo)簽閱讀器在不同時(shí)刻通過定向天線捕獲同一汽車上汽車電子標(biāo)簽 的多個(gè)射頻回波信號，汽車電子標(biāo)簽閱讀器根據(jù)捕獲的射頻回波信號得到汽車電子標(biāo)簽的 識讀位置，根據(jù)相鄰兩次識讀的位置、時(shí)間間隔、定向天線與汽車電子標(biāo)簽的高度差，計(jì)算 得到汽車的瞬時(shí)行駛速度；
[0010] c、汽車電子標(biāo)簽閱讀器根據(jù)上述計(jì)算的瞬時(shí)行駛速度計(jì)算得到汽車的行駛速度。
[0011] 定向天線以及汽車電子標(biāo)簽閱讀器通過龍門架或L型懸臂架安裝在道路上方。
[0012] 所述汽車電子標(biāo)簽閱讀器捕獲接收汽車電子標(biāo)簽的射頻回波信號的信息包括回 波信號強(qiáng)度以及所述汽車電子標(biāo)簽所標(biāo)識的車輛信息。
[0013] 所述汽車電子標(biāo)簽安裝在汽車上，汽車電子標(biāo)簽所標(biāo)識車輛的信號包括號牌號 碼、車輛類型或檢驗(yàn)有效日期。
[0014] 所述汽車電子標(biāo)簽閱讀器通過定向天線與汽車電子標(biāo)簽之間進(jìn)行射頻信號收發(fā) 的工作頻率為860MHz?960MHz。
[0015] 所述汽車電子標(biāo)簽閱讀器13根據(jù)捕獲的射頻回波信號得到汽車電子標(biāo)簽位置的 方法為：
[0016]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于超高頻射頻識別的汽車行駛速度計(jì)算方法，其特征是，所述汽車行駛速度 計(jì)算方法包括如下步驟： (a) 、在道路的正上方設(shè)置定向天線，所述定向天線與汽車電子標(biāo)簽閱讀器（13)，所述 汽車電子標(biāo)簽閱讀器（13)能與在定向天線有效覆蓋區(qū)域內(nèi)汽車（15)上的汽車電子標(biāo)簽 (16)進(jìn)行射頻信號的收發(fā)； (b) 、汽車電子標(biāo)簽閱讀器（13)在不同時(shí)刻通過定向天線捕獲同一汽車（15)上汽車電 子標(biāo)簽（16)的多個(gè)射頻回波信號，汽車電子標(biāo)簽閱讀器（13)根據(jù)捕獲的射頻回波信號得 到汽車電子標(biāo)簽（16)的識讀位置，根據(jù)相鄰兩次識讀的位置、時(shí)間間隔、定向天線與汽車 電子標(biāo)簽（16)的高度差，計(jì)算得到汽車（15)的瞬時(shí)行駛速度； (c) 、汽車電子標(biāo)簽閱讀器（13)根據(jù)上述計(jì)算的瞬時(shí)行駛速度計(jì)算得到汽車（15)的行 駛速度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超高頻射頻識別的汽車行駛速度計(jì)算方法，其特征是： 定向天線以及汽車電子標(biāo)簽閱讀器（13)通過龍門架（11)或L型懸臂架安裝在道路上方。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超高頻射頻識別的汽車行駛速度計(jì)算方法，其特征是： 所述汽車電子標(biāo)簽閱讀器（13)捕獲接收汽車電子標(biāo)簽（16)的射頻回波信號的信息包括回 波信號強(qiáng)度以及所述汽車電子標(biāo)簽（16)所標(biāo)識的車輛信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于超高頻射頻識別的汽車行駛速度計(jì)算方法，其特征是： 所述汽車電子標(biāo)簽（16)安裝在汽車（15)上，汽車電子標(biāo)簽（16)所標(biāo)識車輛的信號包括號 牌號碼、車輛類型或檢驗(yàn)有效日期。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超高頻射頻識別的汽車行駛速度計(jì)算方法，其特征是： 所述汽車電子標(biāo)簽閱讀器（13)通過定向天線與汽車電子標(biāo)簽（16)之間進(jìn)行射頻信號收發(fā) 的工作頻率為860MHz?960MHz。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超高頻射頻識別的汽車行駛速度計(jì)算方法，其特征是： 所述汽車電子標(biāo)簽閱讀器（13)根據(jù)捕獲的射頻回波信號得到汽車電子標(biāo)簽（16)位置的方 法為：
其中，L為識讀位置距離（m) ;RSSI為汽車電子標(biāo)簽閱讀器接（13)收到汽車電子標(biāo) 簽（16)的回波信號強(qiáng)度（dBm) ;A為汽車電子標(biāo)簽（16)距離汽車電子標(biāo)簽閱讀器（13)在 lm處的回波信號強(qiáng)度（dBm) ;α為功率衰減因子；&為定向天線安裝高度與汽車電子標(biāo)簽 (16)的安裝高度差（m)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超高頻射頻識別的汽車行駛速度計(jì)算方法，其特征是： 所述汽車電子標(biāo)簽閱讀器（13)通過加權(quán)平均或曲線擬合得到汽車行駛速度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超高頻射頻識別的汽車行駛速度計(jì)算方法，其特征是： 所述汽車電子標(biāo)簽閱讀器（13)與一至四個(gè)定向天線連接。
【文檔編號】G08G1/052GK104157146SQ201410335119
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】孫正良, 胡家彬, 杭萬里, 劉東波, 黃金 申請人:公安部交通管理科學(xué)研究所