專利名稱：基于dbf的obu定位方法、定位裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于智能交通技術(shù)，特別是關(guān)于不停車收費(fèi)技術(shù)，具體的講是一種基于DBF 的OBU定位方法、定位裝置及不停車收費(fèi)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
不停車收費(fèi)系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域中一個(gè)特殊的應(yīng)用，采用專用短程無線通信 (DSRC !Dedicated Short-Range Communication)技術(shù)實(shí)現(xiàn)整個(gè)收費(fèi)過程，以使車輛在整個(gè)收費(fèi)過程中保持行駛狀態(tài)而不用停車。目前這一技術(shù)在高速公路收費(fèi)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。如圖I所示，現(xiàn)有的高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)的主要包括下列設(shè)備I)車道計(jì)算機(jī)300 :負(fù)責(zé)對車道狀態(tài)進(jìn)行控制，并完成信息處理。2)路側(cè)單元(RSU，Road Side Unit) 200 :由RSU天線和RSU控制器組成，內(nèi)含PSAM 消費(fèi)安全訪問模塊，對車載單元進(jìn)行安全認(rèn)證并完成信息采集并將信息傳送給車道計(jì)算機(jī) 400。RSU天線一般安裝在4、5米高，每個(gè)RSU覆蓋一個(gè)車道。3)車載單元100 (OBU，On Board Unit):車載單元OBU安裝在用戶車輛上，裝載用戶身份信息和ESAM嵌入式安全模塊，在交易時(shí)進(jìn)行安全認(rèn)證，對用戶IC卡進(jìn)行讀寫并將信息發(fā)送至路側(cè)單元。OBU道路上的可通信區(qū)域一般為6-8米。路側(cè)單元RSU是車道計(jì)算機(jī)400與車載0BU100之間的傳輸中介，當(dāng)應(yīng)收費(fèi)的車輛通過收費(fèi)車道時(shí)，路側(cè)單元中的RSU天線發(fā)射一束微波廣播信號(hào)，OBU與RSU之間經(jīng)過相互認(rèn)證后，OBU與RSU之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。OBU內(nèi)被寫入相應(yīng)信息，RSU也得到了相應(yīng)的數(shù)據(jù)， 之后上傳到車道計(jì)算機(jī)。專利號(hào)為201010608098. O、發(fā)明名稱為一種ETC系統(tǒng)中車載單元的定位裝置和方法的專利申請中公開了如下技術(shù)方案(I)至少兩個(gè)ETC路側(cè)單元接收同一 OBU發(fā)送的微波信號(hào)；(2)根據(jù)微波信號(hào)獲得該微波信號(hào)對應(yīng)的功率強(qiáng)度值；(3)根據(jù)微波信號(hào)的功率強(qiáng)度值、至少兩個(gè)ETC路側(cè)單元的位置以及微波信號(hào)波長、微波功率檢測因子確定OBU的位置信息。該申請文件保護(hù)的技術(shù)方案存在如下技術(shù)問題(I)在實(shí)際應(yīng)用中，OBU天線的增益會(huì)給定位造成很大誤差，而且各廠家OBU天線的方向圖(增益)不同，因此會(huì)影響定位的精度。(2)在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)存在OBU不正對RSU的情況，該種情況下的定位精度會(huì)大大降低。(3)由于該方案的定位方式是基于微波信號(hào)的功率強(qiáng)度值進(jìn)行的，而微波信號(hào)的信號(hào)傳輸受周邊環(huán)境的影響非常大，因此微波信號(hào)在傳輸過程的衰減程度將難以估算。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于DBF的OBU定位方法、定位裝置及不停車收費(fèi)系統(tǒng)， 通過根據(jù)不同RSU定位裝置接收到OBU發(fā)送的微波信號(hào)確定出OBU與不同RSU定位裝置之間的方向角，進(jìn)而根據(jù)不同RSU定位裝置的位置及方向角實(shí)現(xiàn)對裝有OBU車輛的精確定位， 解決了現(xiàn)有技術(shù)中的不停車收費(fèi)系統(tǒng)定位精度差的問題。本發(fā)明的目的之一是，提供一種基于DBF的OBU定位方法，所述的方法包括路側(cè)設(shè)備RSU采集車載設(shè)備OBU發(fā)送的微波信號(hào)，所述的路側(cè)設(shè)備RSU包括RSU天線、RSU控制裝置以及至少兩個(gè)RSU定位裝置；所述的RSU定位裝置根據(jù)采集到的微波信號(hào)確定出所述的OBU與RSU定位裝置的方向角；根據(jù)所述的方向角以及各個(gè)RSU定位裝置之間的位置確定所述的OBU的位置信息。為了實(shí)現(xiàn)OBU與RSU之間的認(rèn)證，所述的方法還包括所述的RSU天線發(fā)送微波廣播信號(hào)至所述的OBU ;所述的RSU天線接收所述的OBU根據(jù)所述微波廣播信號(hào)返回的信號(hào)。本發(fā)明的目的之一是，提供一種不停車收費(fèi)系統(tǒng)的RSU定位裝置，所述的裝置包括微波天線，用于采集車載設(shè)備OBU發(fā)送的微波信號(hào)；方向角確定模塊，用于根據(jù)采集到的微波信號(hào)確定出所述的OBU與RSU定位裝置的方向角。本發(fā)明的目的之一是，提供一種不停車收費(fèi)系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括車載設(shè)備 0BU、路側(cè)設(shè)備RSU以及車道計(jì)算機(jī)，所述的路側(cè)設(shè)備RSU包括RSU天線、RSU控制裝置以及至少兩個(gè)RSU定位裝置；所述的RSU天線，用于發(fā)送微波廣播信號(hào)至所述的OBU ;所述的 0BU，用于當(dāng)接收到所述的微波廣播信號(hào)后，向所述的RSU發(fā)送微波信號(hào)；所述的RSU定位裝置，用于根據(jù)采集的微波信號(hào)確定出所述的OBU與RSU定位裝置的方向角；所述的RSU控制裝置，用于根據(jù)所述的方向角以及各個(gè)RSU定位裝置之間的位置確定所述的OBU的位置信息，根據(jù)所述的位置信息發(fā)送所述的OBU對應(yīng)的交易信息至所述的RSU天線；所述的RSU天線，還用于根據(jù)所述的交易信息與所述的OBU進(jìn)行交易；所述的RSU控制裝置，還用于將所述的OBU的位置信息以及交易信息發(fā)送至所述的車道計(jì)算機(jī)；所述的車道計(jì)算機(jī)，用于保存所述的位置信息以及交易信息。為了實(shí)現(xiàn)對OBU的準(zhǔn)確定位，所述的至少兩個(gè)RSU定位裝置在一條直線上或者不
在一條直線上。為了實(shí)現(xiàn)RSU內(nèi)部的相互通信，所述的RSU天線、所述的至少兩個(gè)RSU定位裝置通過專用通信線纜與所述的RSU控制裝置聯(lián)接。本發(fā)明的有益效果在于，通過根據(jù)不同RSU定位裝置接收到OBU發(fā)送的微波信號(hào)確定出OBU與不同RSU定位裝置之間的方向角，進(jìn)而根據(jù)不同RSU定位裝置的位置及方向角實(shí)現(xiàn)對裝有OBU車輛的精確定位，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的不停車收費(fèi)系統(tǒng)定位精度差的問題，且由于能夠?qū)Ξ?dāng)前OBU進(jìn)行精確定位，因此，不僅解決了相鄰車道之間的干擾問題，實(shí)現(xiàn)了不停車收費(fèi)系統(tǒng)的準(zhǔn)確扣費(fèi)，減少了不必要的糾紛，而且可實(shí)現(xiàn)對城市自由流等系統(tǒng)中裝有OBU車輛的精確定位。本發(fā)明可以應(yīng)用在現(xiàn)有的ETC收費(fèi)系統(tǒng)、多車道自由流不停車收費(fèi)系統(tǒng)、擁堵收費(fèi)系統(tǒng)以及停車場管理系統(tǒng)等對OBU定位的場合。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的不停車收費(fèi)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于DBF的OBU定位方法的流程圖3為圖2中的步驟S202的具體流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種不停車收費(fèi)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種RSU定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的RSU定位裝置中微波天線的實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的RSU定位裝置中微波天線的實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種不停車收費(fèi)系統(tǒng)的定位流程圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例中兩個(gè)RSU定位裝置在同一直線時(shí)的示意圖；圖10為兩個(gè)RSU定位裝置在同一直線時(shí)定位OBU的原理圖；圖11為本發(fā)明實(shí)施例中三個(gè)RSU定位裝置在同一直線時(shí)的示意圖；圖12為三個(gè)RSU定位裝置在同一直線時(shí)定位OBU的原理圖；圖13為雙車道的OBU定位的連接示意圖；圖14為求微波到達(dá)方向的原理圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于DBF的OBU定位方法的流程圖，由圖2可知， 該方法包括S201 :至少兩個(gè)路側(cè)設(shè)備RSU分別采集車載設(shè)備OBU發(fā)送的微波信號(hào)。在本發(fā)明中，RSU可以為2個(gè)、3個(gè)或者至少兩個(gè)。所述的路側(cè)設(shè)備RSU包括RSU天線、RSU控制裝置以及至少兩個(gè)RSU定位裝置。S202 :所述的RSU定位裝置根據(jù)采集到的微波信號(hào)確定出所述的OBU與RSU定位裝置的方向角。S203 :根據(jù)所述的方向角以及各個(gè)RSU定位裝置之間的位置確定所述的OBU的位
置信息。除上述步驟之外，該方法還包括所述的RSU天線發(fā)送微波廣播信號(hào)至所述的 OBU0 RSU天線發(fā)送微波廣播信號(hào)是為了喚醒0BU。所述的RSU天線接收所述的OBU根據(jù)所述微波廣播信號(hào)返回微波信號(hào)。如此，實(shí)現(xiàn)了 RSU與OBU之間的安全認(rèn)證，經(jīng)過認(rèn)證之后，即執(zhí)行后續(xù)步驟S201至S203。圖3為圖2中的步驟S202的具體流程圖，由圖3可知，該步驟具體包括S301 :將采集到的微波信號(hào)進(jìn)行同步下變頻處理以得到多通道的中頻信號(hào)；S302 :將所述的多通道的中頻信號(hào)進(jìn)行同步采集，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；S303:將所述的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻處理得到所述微波信號(hào)的同相分量與正交分量，組成復(fù)數(shù)形式的輸入信號(hào)；S304 :將所述的輸入信號(hào)進(jìn)行DBF算法以得到所述的OBU與RSU定位裝置的方向角。圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種不停車收費(fèi)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，由圖4可知，該系統(tǒng)包括車載設(shè)備0BU100、路側(cè)設(shè)備RSU200以及車道計(jì)算機(jī)300，所述的路側(cè)設(shè)備RSU200包括RSU天線201、RSU控制裝置203以及至少兩個(gè)RSU定位裝置202 ；其中，所述的RSU天線201，用于發(fā)送微波廣播信號(hào)至所述的0BU100 ；所述的0BU100，用于當(dāng)接收到所述的微波廣播信號(hào)后，向所述的RSU200發(fā)送微波信號(hào);所述的RSU定位裝置202，用于根據(jù)采集的微波信號(hào)確定出所述的OBU與RSU定位裝置的方向角；所述的RSU控制裝置203，用于根據(jù)所述的方向角以及各個(gè)RSU定位裝置之間的位置確定所述的OBU的位置信息，根據(jù)所述的位置信息發(fā)送所述的OBU對應(yīng)的交易信息至所述的RSU天線；所述的RSU天線201，還用于根據(jù)所述的交易信息與所述的OBU進(jìn)行交易；所述的RSU控制裝置203，還用于將所述的OBU的位置信息以及交易信息發(fā)送至所述的車道計(jì)算機(jī)300 ；所述的車道計(jì)算機(jī)300，用于保存所述的位置信息以及交易信息。所述的RSU天線、所述的至少兩個(gè)RSU定位裝置通過專用通信線纜與所述的RSU 控制裝置聯(lián)接。至少兩個(gè)RSU定位裝置設(shè)置在一條直線上或者不在一條直線上。本發(fā)明可以應(yīng)用在現(xiàn)有的ETC收費(fèi)系統(tǒng)、多車道自由流不停車收費(fèi)系統(tǒng)、擁堵收費(fèi)系統(tǒng)以及停車場管理系統(tǒng)等對OBU定位的場合。圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種不停車收費(fèi)系統(tǒng)的定位流程圖，由圖8可知，系統(tǒng)的定位流程主要包括S801 :系統(tǒng)上電并初始化；S802 :初始化系統(tǒng)參數(shù)；S803 =RSU天線發(fā)送廣播信號(hào)搜索OBU ；S804:判斷檢測是否有OBU發(fā)送的微波信號(hào)，當(dāng)檢測到微波信號(hào)時(shí)，執(zhí)行步驟 S805，否則返回執(zhí)行步驟S803 ；S805 :如果有OBU微波信號(hào)，則多個(gè)RSU定位裝置接收該微波信號(hào)，根據(jù)該微波信號(hào)確定出OBU相對RSU定位裝置的方向角；S806 =RSU定位裝置將方向角發(fā)送給RSU控制裝置；S807 :RSU控制裝置確定出OBU的精確位置，選擇合適的RSU天線與OBU進(jìn)行交易;S808 :交易完成后返回執(zhí)行步驟S803。所述的RSU定位裝置202包括微波天線2021，用于采集車載設(shè)備OBU發(fā)送的微波信號(hào)；方向角確定模塊，用于根據(jù)采集到的微波信號(hào)確定出所述的OBU與RSU定位裝置的方向角。RSU定位裝置中的微波天線為天線陣列，通過一系列的天線單元組成。圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的RSU定位裝置中微波天線的實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)示意圖，I個(gè)或多個(gè)天線單元組成一個(gè)微波天線，多個(gè)天線單元在同一方向上等間距或不等間距地排列(圖6中由左向右方向)，天線線陣采集到微波信號(hào)后即能得到一個(gè)方向角，即OBU到RSU定位裝置的連線與線陣方向上的夾角。多個(gè)獨(dú)立的天線單元排列在一起，當(dāng)微波信號(hào)從不同方向入射到天線單元時(shí)，由于發(fā)射源到天線單元之間的距離不同，導(dǎo)致同一時(shí)刻各天線單元接收信號(hào)的相位不同，根據(jù)各天線單元的相位關(guān)系和微波信號(hào)的波長信息，可以求出發(fā)射源相對于天線陣列的方向。其原理如圖14所示。圖14中，天線線陣的方向向右，d為天線單元的距離，當(dāng)d遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于發(fā)射源到天線陣列距離時(shí)，可以將入射波看作是平行的。當(dāng)入射角為α (即入射信號(hào)與天線線陣方向的夾角)，則發(fā)射源到兩個(gè)天線單元的距離差為dcos (α),設(shè)微波信號(hào)的
波長為入，則微波信號(hào)到達(dá)兩個(gè)天線單元的相位差為f dcos(<)由于不同方向到達(dá)的信
號(hào)其相位差不同，根據(jù)這個(gè)固定的相位關(guān)系，通過DBF算法便能求出發(fā)射源所在的方向，即入射角α。圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的RSU定位裝置中微波天線的實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)示意圖，在該實(shí)施方式中，天線單元按矩陣形式排列。圖7為Ν*Μ的矩陣天線，矩陣天線能得到兩個(gè)角度信息，即OBU到RSU的連線與天線水平以及豎直方向上的夾角。上述的天線單元可能是一個(gè)小天線塊，也可能是多個(gè)天線塊的一個(gè)組合。RSU定位裝置中的方向角確定模塊具體包括下變頻模塊2022，用于將采集到的微波信號(hào)進(jìn)行同步下變頻處理以得到中頻信號(hào);A/D采集模塊2023，用于將所述的中頻信號(hào)進(jìn)行同步采集，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)
字信號(hào);數(shù)字下變頻模塊2024，用于將所述的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻處理得到所述微波信號(hào)的同相分量與正交分量，組成復(fù)數(shù)形式的輸入信號(hào)；處理器2025，用于將所述的輸入信號(hào)進(jìn)行DBF算法以得到所述的OBU與RSU定位裝置的方向角。圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種RSU定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖，由圖5可知，在該實(shí)施方式中RSU定位裝置主要包括微波天線2021，用于采集車載設(shè)備OBU發(fā)送的微波信號(hào)；下變頻模塊2022，用于將采集到的微波信號(hào)進(jìn)行同步下變頻處理以得到中頻信號(hào);A/D采集模塊2023，用于將所述的中頻信號(hào)進(jìn)行同步采集，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)
字信號(hào);數(shù)字下變頻模塊2024，用于將所述的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻處理得到所述微波信號(hào)的同相分量與正交分量，組成復(fù)數(shù)形式的輸入信號(hào)；上述的微波天線2021、下變頻模塊2022、A/D采集模塊2023、數(shù)字下變頻模塊2024 構(gòu)成通道1，在該實(shí)施方式中，共有通道N，即共有N個(gè)上述的微波天線2021、下變頻模塊 2022、A/D采集模塊2023、數(shù)字下變頻模塊2024，分別與處理器2052相連接。在該實(shí)施方式中，除了上述模塊之外，RSU定位裝置還包括
8
射頻本振模塊2026，用于產(chǎn)生同步的射頻本振源，以保證多個(gè)下變頻模塊的同
I K
少；時(shí)鐘分配模塊2027，用于產(chǎn)生同步的采樣時(shí)鐘以使多個(gè)A/D采集模塊同步進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；ROM模塊2028，用于保存RSU定位裝置的上電信息和參數(shù)，以使RSU定位裝置初始化；RAM模塊，用于保存臨時(shí)數(shù)據(jù)和運(yùn)行程序；電源模塊2029，用于向RSU定位裝置提供穩(wěn)定的電壓；現(xiàn)場總線接口和串行通信接口用于實(shí)現(xiàn)RSU定位裝置與RSU控制裝置的通信功倉泛。本發(fā)明中的RSU定位裝置是基于DBF技術(shù)確定方向角的，下面具體介紹基于DBF 技術(shù)求方向角的原理。每個(gè)RSU定位裝置有多個(gè)獨(dú)立的通道，通道的最前端是由多個(gè)天線單元組成天線陣列的微波天線。微波信號(hào)經(jīng)過下變頻處理后變?yōu)橹蓄l信號(hào)，對中頻信號(hào)進(jìn)行采集并進(jìn)行數(shù)字下變頻處理，得到N通道的輸入信號(hào)為
權(quán)利要求
1.一種基于數(shù)字波束形成DBF的車載設(shè)備OBU定位方法，其特征是，所述的方法包括 路側(cè)設(shè)備RSU采集車載設(shè)備OBU發(fā)送的微波信號(hào)，所述的路側(cè)設(shè)備RSU包括RSU天線、RSU控制裝置以及至少兩個(gè)RSU定位裝置；所述的RSU定位裝置根據(jù)采集到的微波信號(hào)確定出所述的OBU與RSU定位裝置的方向角；根據(jù)所述的方向角以及各個(gè)RSU定位裝置之間的位置確定所述的OBU的位置信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是，所述的方法還包括所述的RSU天線發(fā)送微波廣播信號(hào)至所述的OBU ；所述的RSU天線接收所述的OBU根據(jù)所述微波廣播信號(hào)返回微波信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是，所述的RSU定位裝置根據(jù)采集到的微波信號(hào)確定出所述的OBU與RSU定位裝置的方向角包括將采集到的微波信號(hào)進(jìn)行同步下變頻處理以得到多通道的中頻信號(hào)；將所述的多通道的中頻信號(hào)進(jìn)行同步采集，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；將所述的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻處理得到所述微波信號(hào)的同相分量與正交分量，組成復(fù)數(shù)形式的輸入信號(hào)；將所述的輸入信號(hào)進(jìn)行DBF算法以得到所述的OBU與RSU定位裝置的方向角。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征是，至少兩個(gè)RSU定位裝置設(shè)置在一條直線上或者不在一條直線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是，所述的RSU天線、所述的至少兩個(gè)RSU定位裝置通過專用通信線纜與所述的RSU控制裝置聯(lián)接。
6.一種不停車收費(fèi)系統(tǒng)中的RSU定位裝置，其特征是，所述的裝置包括微波天線，用于采集車載設(shè)備OBU發(fā)送的微波信號(hào)；方向角確定模塊，用于根據(jù)采集到的微波信號(hào)確定出所述的OBU與RSU定位裝置的方向角。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征是，所述的方向角確定模塊包括下變頻模塊，用于將采集到的微波信號(hào)進(jìn)行同步下變頻處理以得到中頻信號(hào)；A/D采集模塊，用于將所述的中頻信號(hào)進(jìn)行同步采集，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；數(shù)字下變頻模塊，用于將所述的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻處理得到所述微波信號(hào)的同相分量與正交分量，組成復(fù)數(shù)形式的輸入信號(hào)；處理器，用于將所述的輸入信號(hào)進(jìn)行DBF算法以得到所述的OBU與RSU定位裝置的方向角。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征是，所述的裝置還包括射頻本振模塊，用于產(chǎn)生同步的射頻本振源，以保證多個(gè)下變頻模塊的同步；時(shí)鐘分配模塊，用于產(chǎn)生同步的采樣時(shí)鐘以使多個(gè)A/D采集模塊同步進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換； ROM模塊，用于保存RSU定位裝置的上電信息和參數(shù)，以使RSU定位裝置初始化；RAM模塊，用于保存臨時(shí)數(shù)據(jù)和運(yùn)行程序；電源模塊，用于向RSU定位裝置提供穩(wěn)定的電壓。
9.一種不停車收費(fèi)系統(tǒng)，其特征是，所述的系統(tǒng)包括車載設(shè)備0BU、路側(cè)設(shè)備RSU以及車道計(jì)算機(jī)，所述的路側(cè)設(shè)備RSU包括RSU天線、RSU控制裝置以及至少兩個(gè)RSU定位裝所述的RSU天線，用于發(fā)送微波廣播信號(hào)至所述的OBU ；所述的0BU，用于當(dāng)接收到所述的微波廣播信號(hào)后，向所述的RSU發(fā)送微波信號(hào)； 所述的RSU定位裝置，用于根據(jù)采集的微波信號(hào)確定出所述的OBU與RSU定位裝置的方向角；所述的RSU控制裝置，用于根據(jù)所述的方向角以及各個(gè)RSU定位裝置之間的位置確定所述的OBU的位置信息，根據(jù)所述的位置信息發(fā)送所述的OBU對應(yīng)的交易信息至所述的RSU 天線；所述的RSU天線，還用于根據(jù)所述的交易信息與所述的OBU進(jìn)行交易；所述的RSU控制裝置，還用于將所述的OBU的位置信息以及交易信息發(fā)送至所述的車道計(jì)算機(jī)；所述的車道計(jì)算機(jī)，用于保存所述的位置信息以及交易信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的RSU定位裝置包括微波天線，用于采集車載設(shè)備OBU發(fā)送的微波信號(hào)；方向角確定模塊，用于根據(jù)采集到的微波信號(hào)確定出所述的OBU與RSU定位裝置的方向角。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的方向角確定模塊包括下變頻模塊，用于將采集到的微波信號(hào)進(jìn)行同步下變頻處理以得到中頻信號(hào)；A/D采集模塊，用于將所述的中頻信號(hào)進(jìn)行同步采集，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；數(shù)字下變頻模塊，用于將所述的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻處理得到所述微波信號(hào)的同相分量與正交分量，組成復(fù)數(shù)形式的輸入信號(hào)；處理器，用于將所述的輸入信號(hào)進(jìn)行DBF算法以得到所述的OBU與RSU定位裝置的方向角。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的RSU定位裝置還包括射頻本振模塊，用于產(chǎn)生同步的射頻本振源，以保證多個(gè)下變頻模塊的同步；時(shí)鐘分配模塊，用于產(chǎn)生同步的采樣時(shí)鐘以使多個(gè)A/D采集模塊同步進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換； ROM模塊，用于保存RSU定位裝置的上電信息和參數(shù)，以使RSU定位裝置初始化；RAM模塊，用于保存臨時(shí)數(shù)據(jù)和運(yùn)行程序；電源模塊，用于向RSU定位裝置提供穩(wěn)定的電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征是，至少兩個(gè)RSU定位裝置設(shè)置在一條直線上或者不在一條直線上。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的RSU天線、所述的至少兩個(gè)RSU定位裝置通過專用通信線纜與所述的RSU控制裝置聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于DBF的OBU定位方法、定位裝置及不停車收費(fèi)系統(tǒng)，所述的方法包括路側(cè)設(shè)備RSU采集車載設(shè)備OBU發(fā)送的微波信號(hào)，所述的路側(cè)設(shè)備RSU包括RSU天線、RSU控制裝置以及至少兩個(gè)RSU定位裝置；所述的RSU定位裝置根據(jù)采集到的微波信號(hào)確定出所述的OBU與RSU定位裝置的方向角；根據(jù)所述的方向角以及各個(gè)RSU定位裝置之間的位置確定所述的OBU的位置信息。通過根據(jù)不同RSU定位裝置接收到OBU發(fā)送的微波信號(hào)確定出OBU與不同RSU定位裝置之間的方向角，進(jìn)而根據(jù)不同RSU定位裝置的位置及方向角實(shí)現(xiàn)對裝有OBU車輛的精確定位，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的不停車收費(fèi)系統(tǒng)定位精度差的問題。
文檔編號(hào)G01S5/02GK102592323SQ20121000856
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者楊勝姚, 田林巖 申請人:北京萬集科技股份有限公司