[發明專利]一種縱向定位的方法及裝置

有效

• 申請號: 201110205580.4
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102891722A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 張愷;曾祥希;李延波;金磊;吳明遠
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 秦力軍

技術領域

本發明涉及通信領域，特別涉及一種縱向定位的方法及裝置。

背景技術

自由流電子收費方式是在沒有物理隔離設備的收費公路上，應用電子收費技術自動完成對多條車道上自由行駛的車輛進行收費處理的方式。在此方式下車輛可以自由行駛，通行能力高，是城市擁堵收費所采用的基本形式。

路側設備和車載設備是自由流系統的核心設備，當裝有車載設備的車輛通過路側設備的區域時，路側設備與車載設備進行通信，路側設備讀取車載設備的信息，獲取車輛的ID(Identity，身份標識)、車型、車牌等信息，對合法車輛進行費用收取等操作，如果車輛為非法車輛，路側設備的聯動抓拍系統對車輛進行抓拍，以便后續對非法車輛進行罰款稽查等操作。

自由流系統需要解決的一個問題就是跟車問題，當在路側設備的交易區域中能前后同時容納兩輛以上的車輛時，如果其中有一輛車是合法車輛，另一輛是非法車輛，那么系統就不能區分合法和非法車輛而造成非法車輛的逃費。因此自由流系統對路側設備的交易區域的寬度一股都是有所限制的，考慮到車體長度和跟車距離，通常要求交易區域限制在4米以內。

對于路側設備交易區域的限制，通常的做法是調整路側設備的天線的發射功率和角度，盡可能的使天線的覆蓋范圍限制在希望的范圍之內。但是這樣的方法不能保證交易范圍的準確，因為，一方面由于天線存在旁瓣等因素，不可能將天線的覆蓋范圍精確的控制，另一方面由于車載單元個體的差異，靈敏度會存在不同，導致了通行距離的不同，從而導致車載單元有可能在希望的交易區域外可以與路側單元進行交易。

因此，除了單純的調整天線的功率和角度外，還需要有其他方法來保證交易范圍，一個解決辦法就是獲知車輛與天線的縱向距離，當車輛在希望的交易區域外時，即使響應了路側單元的信號也不進行通信。這樣就需要有獲得車輛與天線縱向距離的方法，已有的一些方法一股是根據收到的RSSI(Received?Signal?Strength?Indication，接收信號強度指示)直接計算出距離，有的算法還可以計算出方位，但是這些方法大部分計算量較大，算法復雜，或計算所需的時間較長，有的還需要DSP(Digital?Signal?Processing，數字信號處理)芯片的輔助。

發明內容

本發明的目的在于提供一種縱向定位的方法及裝置，能更好地解決縱向定位方法計算量較大、算法復雜、有的還需要DSP芯片輔助的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種縱向定位的方法，所述方法包括以下步驟：

A、在用來定位移動物體縱向距離的橫向測量線的上方設置多個接收天線；

B、根據所述多個接收天線關于接收信號的功率序列標準差與所述縱向距離的對應關系，預先計算對應于不同縱向距離的功率序列標準差，并建立保存各個縱向距離與所計算的各個功率序列標準差的標準差列表；

C、在對所述移動物體進行縱向定位時，所述多個接收天線接收所述移動物體發射的無線信號，根據所述無線信號計算其功率序列標準差，并通過查找所述標準差列表，得到與所述功率序列標準差對應的縱向距離。

其中，所述縱向距離是所述物體相對于測量線的垂直距離。

其中，所述步驟B包括：

B1、計算各個接收天線對應于不同縱向距離的天線增益和空間衰減；

B2、根據所述各個接收天線的天線增益和空間衰減計算各個接收天線的接收功率；

B3、歸一化處理所述各個接收天線的接收功率并計算歸一化功率序列標準差。

其中，所述步驟B在計算天線增益和空間衰減之前還包括：

B4、建立標準差列表；

B5、將所述不同縱向距離及其對應的已計算出的歸一化功率序列標準差保存在所述標準差列表中。

其中，所述步驟B1包括：

計算所述各個縱向距離對應的物體與各個接收天線中心線的夾角，并根據所述夾角查詢天線方向圖得到各個接收天線對應于不同縱向距離的天線增益。

其中，所述步驟C包括：

C1、在對所述移動物體進行縱向定位時，所述多個接收天線接收所述移動物體發射的無線信號，并計算接收信號強度指示RSSI；

C2、將所述各個接收天線的RSSI轉化為功率，并對所述各個接收天線的功率歸一化處理，計算歸一化功率序列的標準差；

C3、根據所述歸一化功率序列的標準差查找所述標準差列表，得到與所述歸一化功率序列標準差對應的縱向距離。

根據本發明的另一方面，提供了一種縱向定位的裝置，所述裝置包括：