一種射頻識別測速方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供了一種射頻識別測速方法及裝置，高精度，計算方法簡單，有很好的環(huán)境適應(yīng)性。該射頻識別測速方法包括：獲取樣本標(biāo)簽的回波信號的信號強(qiáng)度值，并根據(jù)獲取到的信號強(qiáng)度值，建立所述樣本標(biāo)簽與天線的水平距離和信號強(qiáng)度值對應(yīng)關(guān)系的樣本數(shù)據(jù)庫；識別待測車輛所載的標(biāo)簽的回波信號，確定所述待測車輛所載標(biāo)簽回波信號強(qiáng)度與所述樣本數(shù)據(jù)庫中的信號強(qiáng)度值最接近的值，并據(jù)此估計所述待測車輛與天線的水平距離；根據(jù)待測車輛的運(yùn)動方向及兩相鄰測量時刻待測車輛的相對位置關(guān)系來確定待測車輛的位置；根據(jù)所述待測車輛一定時間間隔內(nèi)位置的變化，計算出所述待測車輛的運(yùn)動速度。
【專利說明】一種射頻識別測速方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛測速【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種射頻識別測速方法及裝置。
技術(shù)背景
[0002]射頻識別定位技術(shù)(RadioFrequency Identif ication, RFID),是一種通過無線電信號識別待定目標(biāo)標(biāo)簽并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)的技術(shù)。RFID技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行雙向通信以達(dá)到交換數(shù)據(jù)、識別標(biāo)簽的目的，不需要識別系統(tǒng)與識別標(biāo)簽之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸等特性，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，有著巨大的發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用空間，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一。RFID技術(shù)具有系統(tǒng)構(gòu)建簡單、靈活性強(qiáng)、便于擴(kuò)展、實用性能優(yōu)越、成本低等優(yōu)越特點。目前，RFID被廣泛應(yīng)用于超市物品管理，圖書館管理，倉儲管理，交通運(yùn)輸控制管理，工業(yè)自動化，商業(yè)自動化，動物跟蹤和管理，防偽甚至軍事等眾多領(lǐng)域。同樣，也可以利用RFID技術(shù)對自由流進(jìn)行定位、測速。
[0003]在定位方法方面，主要的方法有AOA (到達(dá)角度)，RSSI (接收信號強(qiáng)度)，TOA (到達(dá)時間)、TDOA (到達(dá)時差)和混合定位方法等。
[0004]現(xiàn)有的基于RFID的自由流定位、測速技術(shù)主要有基于多普勒頻移的定位、測速方法、以及在定位、測速軌道上布置RFID參考標(biāo)簽以用于對軌道車輛進(jìn)行定位、測速。多普勒頻移法能夠獲得較高的測速精度，是一種比較好的自由流定位、測速方法。但是其定位精度不高，且計算多普勒頻移步驟過于復(fù)雜，信號接收系統(tǒng)硬件復(fù)雜，成本過高?，F(xiàn)有的在定位測速道路上布置RFID參考標(biāo)簽的方法，通過參考標(biāo)簽進(jìn)行測速，這種方法需要布置大量的參考標(biāo)簽，且只適用于軌道車輛。
[0005]RSSI定位方法是一種利用信號傳播的強(qiáng)度特性進(jìn)行定位的技術(shù)，定位方法簡單，對定位系統(tǒng)定位設(shè)備的要求也較低，更適合用于RFID自由流定位、測速。然而在使用RSSI對自由流進(jìn)行定位、測速時，車道周圍的復(fù)雜環(huán)境會對信號的傳播產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，非視距(NLOS)傳輸效應(yīng)、多徑傳播效應(yīng)、信號強(qiáng)度衰減規(guī)律等因素都會影響定位精度。因此提出一種低成本，且能很好的適應(yīng)道路環(huán)境并有效地消除環(huán)境因素對定位、測速的影響從而對自由流進(jìn)行實時測速及定位的方法就具有重要的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實施例提供了一種射頻識別測速方法及裝置，高精度，計算方法簡單，具有很好的環(huán)境適應(yīng)性。
[0007]本發(fā)明實施例提供了一種射頻識別測速方法，包括:獲取樣本標(biāo)簽的回波信號的信號強(qiáng)度值，并根據(jù)獲取到的信號強(qiáng)度值，建立所述樣本標(biāo)簽與天線的水平距離和信號強(qiáng)度值對應(yīng)關(guān)系的樣本數(shù)據(jù)庫；識別待測車輛所載的標(biāo)簽的回波信號，確定所述待測車輛所載標(biāo)簽回波信號強(qiáng)度與所述樣本數(shù)據(jù)庫中的信號強(qiáng)度值最接近的值，并據(jù)此估計所述待測車輛與天線的水平距離；根據(jù)待測車輛的運(yùn)動方向及兩相鄰測量時刻待測車輛的相對位置關(guān)系來確定待測車輛的位置；根據(jù)所述待測車輛一定時間間隔內(nèi)位置的變化，計算出所述待測車輛的運(yùn)動速度。
[0008]其中，建立所述樣本數(shù)據(jù)庫，包括:
[0009]對從每個車道上樣本標(biāo)簽多次獲取的信號強(qiáng)度值取平均，并結(jié)合所述樣本標(biāo)簽與所述天線的水平距離建立初步的樣本標(biāo)簽與天線的水平距離和信號強(qiáng)度值的對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫。
[0010]其中，建立所述樣本數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步包括:
[0011]對多個初步的樣本標(biāo)簽與天線的水平距離和信號強(qiáng)度值的對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫選取均值，并以小于原來樣本標(biāo)簽間距的距離間隔建立最終的樣本數(shù)據(jù)庫。
[0012]其中，對所述多個初步的樣本標(biāo)簽與天線的水平距離和接收信號強(qiáng)度值對應(yīng)關(guān)系的變化趨勢取均值后采用線性插值法或多項式擬合方法進(jìn)行處理。
[0013]其中，所述對所述多個初步的樣本標(biāo)簽與天線的水平距離和接收信號強(qiáng)度值對應(yīng)關(guān)系的變化趨勢取均值后采用多項式擬合方法進(jìn)行處理包括:
[0014]建立樣本標(biāo)簽與天線的水平距離和接收信號強(qiáng)度值多項式模型pjd)=
【權(quán)利要求】
1.一種射頻識別測速方法，其特征在于，包括: 獲取樣本標(biāo)簽的回波信號的信號強(qiáng)度值，并根據(jù)獲取到的信號強(qiáng)度值，建立所述樣本標(biāo)簽與天線的水平距離和信號強(qiáng)度值對應(yīng)關(guān)系的樣本數(shù)據(jù)庫； 識別待測車輛所載的標(biāo)簽的回波信號，確定所述待測車輛所載標(biāo)簽回波信號強(qiáng)度與所述樣本數(shù)據(jù)庫中的信號強(qiáng)度值最接近的值，并據(jù)此估計所述待測車輛與天線的水平距離； 根據(jù)待測車輛的運(yùn)動方向及兩相鄰測量時刻待測車輛的相對位置關(guān)系來確定待測車輛的位置； 根據(jù)所述待測車輛一定時間間隔內(nèi)位置的變化，計算出所述待測車輛的運(yùn)動速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，建立所述樣本數(shù)據(jù)庫，包括: 對從每個車道上樣本標(biāo)簽多次獲取的信號強(qiáng)度值取平均，并結(jié)合所述樣本標(biāo)簽與所述天線的水平距離建立初步的樣本標(biāo)簽與天線的水平距離和信號強(qiáng)度值的對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，建立所述樣本數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步包括: 對多個初步的樣本標(biāo)簽與天線的水平距離和信號強(qiáng)度值的對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫選取均值，并以小于原來樣本標(biāo)簽間距的距離間隔建立最終的樣本數(shù)據(jù)庫。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，對所述多個初步的樣本標(biāo)簽與天線的水平距離和接收信號強(qiáng)度值對應(yīng)關(guān)系的變化趨勢取均值后采用線性插值法或多項式擬合方法進(jìn)行處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述對所述多個初步的樣本標(biāo)簽與天線的水平距離和接收信號強(qiáng)度值對應(yīng)關(guān)系的變化趨勢取均值后采用多項式擬合方法進(jìn)行處理，包括: 建立樣本標(biāo)簽與天線的水平距離和接收信號強(qiáng)度值多項式模型Pjd) =agcr+ancT1+...+B2C^a1，其中η為樣本標(biāo)簽的數(shù)量值，Bi通過樣本標(biāo)簽實際測量的平均接收信號強(qiáng)度值確定，d為樣本標(biāo)簽與天線之間的水平距離，pr (d)為距天線水平距離d處的平均接收信號強(qiáng)度值； 將所述多項式模型轉(zhuǎn)換成矩陣形式為:


6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述識別待測車輛所載的標(biāo)簽的回波信號之后，所述確定所述待測車輛所載標(biāo)簽回波信號強(qiáng)度與所述樣本數(shù)據(jù)庫中的信號強(qiáng)度值最接近的值之前，進(jìn)一步包括:對所述天線接收到的待測車輛所載標(biāo)簽的回波信號的信號強(qiáng)度值采用多項式擬合方法進(jìn)行平滑處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述對所述天線接收到的待測車輛所載標(biāo)簽的回波信號的信號強(qiáng)度值采用多項式擬合方法進(jìn)行平滑處理之后，進(jìn)一步包括:對所述經(jīng)過平滑處理后的待測車輛所載標(biāo)簽的回波信號的信號強(qiáng)度值的最高點歸一化為所述樣本數(shù)據(jù)庫中的信號強(qiáng)度值最高點。
8.一種射頻識別測速裝置，其特征在于，包括:數(shù)據(jù)獲取模塊、樣本數(shù)據(jù)庫建立模塊、存儲模塊、對比模塊及數(shù)據(jù)處理模塊，所述模塊依次連接； 數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取樣本標(biāo)簽及待測標(biāo)簽的回波信號； 樣本數(shù)據(jù)庫建立模塊，用于根據(jù)獲取的樣本標(biāo)簽的回波信號強(qiáng)度值及樣本標(biāo)簽與天線的水平距離建立樣本數(shù)據(jù)庫； 存儲模塊，用于存儲所述樣本數(shù)據(jù)庫； 對比模塊，用于將數(shù)據(jù)獲取模塊獲取的待測車輛所載待測標(biāo)簽的回波信號強(qiáng)度值與樣本數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對比，確定待測車輛與天線的水平距離； 定位模塊，用于根據(jù)待測車輛的運(yùn)動方向及兩相鄰測量時刻待測車輛的相對位置關(guān)系來確定待測車輛的位置； 數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)所述定位模塊確定的待測車輛兩相鄰時刻的位置計算待測車輛的運(yùn)動速 度。
【文檔編號】G01S11/06GK103605126SQ201310597260
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】彭天柱, 楊國, 王金龍 申請人:天津中興智聯(lián)科技有限公司