[發(fā)明專利]一種車輛定位射頻識(shí)別系統(tǒng)及其快速巡檢定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910017343.1
• 申請(qǐng)日: 2019-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109886051B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧小冬;楊軍良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 快脈信息科技（上海）有限公司
• 主分類號(hào): G06K7/10
• 分類號(hào): G06K7/10;G06K17/00
• 代理公司: 上海天翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 陳駿鍵

本發(fā)明公開(kāi)的一種車輛定位射頻識(shí)別系統(tǒng)，包括：若干間隔預(yù)埋在道路地面內(nèi)的無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽，每一無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽包括射頻識(shí)別標(biāo)簽芯片、標(biāo)簽天線線圈一級(jí)輔助天線線圈；以及一固定安裝在車輛上的車載閱讀器,所述車載閱讀器包括射頻識(shí)別閱讀器、射頻驅(qū)動(dòng)電路、閱讀器天線線圈、標(biāo)簽激勵(lì)陣列單元、激勵(lì)陣列單元驅(qū)動(dòng)電路以及激勵(lì)陣列單元控制器。還公開(kāi)了一種上述的車輛定位射頻識(shí)別系統(tǒng)的快速巡檢定位方法。本發(fā)明在采用相同的無(wú)源射頻識(shí)別磁耦合信號(hào)頻率下，可以使用大尺寸的激勵(lì)和數(shù)據(jù)通信天線，從而實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的訪問(wèn)距離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于激勵(lì)繞組二分法的車輛定位射頻識(shí)別系統(tǒng)及其快速巡檢定位方法。

背景技術(shù)

車輛自動(dòng)駕駛技術(shù)是當(dāng)前研究和產(chǎn)業(yè)化的熱點(diǎn)，特地場(chǎng)景的車輛自動(dòng)駕駛，比如港口的集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)車輛的無(wú)人自動(dòng)駕駛，已經(jīng)進(jìn)入應(yīng)用階段。車輛自動(dòng)定位是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的核心基礎(chǔ)技術(shù)之一。目前使用超寬帶無(wú)線通信的區(qū)域網(wǎng)格定位、激光雷達(dá)環(huán)境特征識(shí)別和匹配、微機(jī)械陀螺儀/加速度儀慣性定位導(dǎo)航、以及衛(wèi)星定位等技術(shù)都在自動(dòng)駕駛技術(shù)上有相應(yīng)的技術(shù)和產(chǎn)品。除此之外，還有一種采用車載射頻識(shí)別閱讀器和道路預(yù)埋無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽的技術(shù)。該技術(shù)與超寬帶無(wú)線通信的區(qū)域網(wǎng)格定位、激光雷達(dá)環(huán)境特征識(shí)別和匹配等技術(shù)不同，基于無(wú)源射頻識(shí)別的車輛定位技術(shù)采用成熟的射頻識(shí)別標(biāo)簽，預(yù)埋在道路中的無(wú)源射頻標(biāo)簽成本低廉、壽命長(zhǎng)、環(huán)境影響小，通過(guò)在車輛上配置特定的無(wú)源射頻識(shí)別閱讀器，通過(guò)細(xì)分的網(wǎng)格閱讀器天線識(shí)別預(yù)埋的具有唯一編碼的射頻識(shí)別標(biāo)簽對(duì)運(yùn)動(dòng)或靜止的車輛進(jìn)行定位，因此基于無(wú)源射頻識(shí)別的車輛定位技術(shù)具有運(yùn)營(yíng)成本相對(duì)較低、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、可靠性高、易于部署等優(yōu)點(diǎn)，在港口集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)車輛的自動(dòng)駕駛領(lǐng)域已經(jīng)有一定規(guī)模的運(yùn)用。

德國(guó)公司基于當(dāng)前的125.134KHz(低頻段)和13.56MHz(RFID)無(wú)源射頻識(shí)別技術(shù)開(kāi)發(fā)了車輛自動(dòng)駕駛應(yīng)用的定位系統(tǒng)。其中，預(yù)埋道路的無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽的尺寸為直徑74.5mm，高度35mm，車載閱讀器天線尺寸1560mm×653mm×81mm，能夠?qū)崿F(xiàn)25公里/小時(shí)車速下±10mm的定位精度。與普通的無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽相比，用于車輛定位的預(yù)埋式無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽主要在封裝上存在一定的差異，但是車載閱讀器與常用的射頻識(shí)別閱讀器之間存在很大的不同，這種車載閱讀器需要實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的訪問(wèn)，同時(shí)需要在一定的車速下實(shí)現(xiàn)符合預(yù)期定位精度的訪問(wèn)。尤其是實(shí)現(xiàn)符合預(yù)期定位精度的訪問(wèn)，其是通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的網(wǎng)格天線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即通過(guò)細(xì)分網(wǎng)格的天線，根據(jù)實(shí)現(xiàn)通信的網(wǎng)格來(lái)獲得車輛相對(duì)于預(yù)埋標(biāo)簽的位置。由于無(wú)源射頻識(shí)別訪問(wèn)的距離和天線的尺度密切相關(guān)，因此天線的細(xì)分網(wǎng)格又直接影響了訪問(wèn)距離。目前，德國(guó)公司的標(biāo)簽和閱讀器及網(wǎng)格天線在典型的環(huán)境下可實(shí)現(xiàn)35cm的最大訪問(wèn)距離。

參見(jiàn)圖1，圖1示出了現(xiàn)有的基于磁耦合射頻識(shí)技術(shù)的車輛定位系統(tǒng)，車輛10在道路上行駛，車輛10上安裝有射頻識(shí)別閱讀器20和射頻識(shí)別閱讀器天線30。當(dāng)車輛10和射頻識(shí)別閱讀器天線30通過(guò)預(yù)埋在道路上的無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽40時(shí)，車載閱讀器20可以獲得無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽40的信息，并根據(jù)預(yù)埋的無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽40的地理信息和無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽40與車輛10的相對(duì)關(guān)系，即可以實(shí)現(xiàn)車輛10的定位。