[发明专利]一种车载单元定位装置及方法

说明书

技术领域

本申请涉及车辆通信技术，特别是涉及一种车载单元定位方法及装置。

背景技术

ETC(Electronic Toll Collection，电子不停车收费系统)系统是目前世界上最先进的收费系统，是智能交通系统的服务功能之一，过往车辆通过道口时无须停车，即能够实现自动收费。它特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下使用。所述ETC系统由后台系统、车道控制器、RSU和OBU等组成。其中，OBU(On Board Unit，车载单元)用来和路边架设的RSU(Rate-Sensor Unit，速率传感器装置)通讯的微波设备。

在ETC系统中，当装有OBU的车辆高速通过RSU的时候，OBU和RSU之间用微波通讯，就像非接触卡一样，但是距离更远-十几米，频率也更高-5.8GHz。在车辆通过的时候，可以实现识别真假、获得车型、计算费率和扣除通行费等功能。

通常在一个ETC系统中，车辆在道路的不同位置，OBU也会与不同的RSU通信。并且车辆行驶中并不一定都在同一条道路中，可能会执行转弯、超车等操作，因此需要确定车辆即OBU所在位置，才能确定要与哪个RSU通信。

现有技术中OBU的定位方法是在两个不同位置设置的接收装置接收OBU装置的微波信号，因为信号传输中功率会发生衰减，因此不同位置的接收装置接收的信号功率是不同的。根据接收到的微波信号功率的大小，就可以确定OBU的位置。但是此种方法受信号源功率影响较大，并且信号在传输中容易受到各方面的影响，例如恶劣的天气(如大雨)等，都可能会导致两个接收装置接收的微波信号受到不同程度的衰减，进而导致定位的不准确。

发明内容

本申请提供了一种车载单元定位方法及装置，以解决现有技术定位不准确的问题。

为了解决上述问题，本申请公开了一种车载单元定位装置，包括：n个天线，信号处理模块和数据处理模块，n≥3，n为正整数，其中，

所述天线连接信号处理模块，用于接收车载单元发出的微波信号，并传输给信号处理模块；

所述信号处理模块一端连接n个天线，另一端连接数据处理模块，用于接收天线传输的微波信号，对所述微波信号进行处理，将处理后的微波信号传输给数据处理模块，包括n-1个鉴相器；

所述每个鉴相器的一端连接两个天线，另一端连接数据处理模块，用于将两个天线传输的微波信号进行鉴相处理，得到相应的相位差并传输给数据处理模块；

所述数据处理模块连接信号处理模块中的n-1个鉴相器，用于接收鉴相器发送的相位差，并根据鉴相器传输的相位差得到车载单元的位置。

优选的，所述数据处理模块，用于根据鉴相器传输的相位差，与预置的对照表进行对照，查找车载单元的位置，其中，所述对照表中包括相位差与车载单元位置的对应关系。

优选的，所述数据处理模块，用于根据鉴相器传输的相位差，计算得到车载单元与两个天线之间的距离差，根据所述距离差及天线的空间坐标，计算得到车载单元的位置。

优选的，所述信号处理模块还包括：本振电路和n个混频器，n≥3，n为正整数，其中，

所述本振电路，连接n个混频器，用于输出本振信号给混频器；

所述混频器，分别连接天线、本振电路和鉴相器，用于接收天线传输的微波信号和本振电路输出的本振信号，将所述微波信号与本振信号进行混频，得到混频信号并传输给鉴相器。

优选的，所述信号处理模块还包括：n个放大器，n≥3，n为正整数，其中，

所述放大器一端连接天线，一端连接混频器，用于接收天线传输的微波信号并进行放大处理，将处理后的放大信号发送给混频器。

相应的，本申请还公开了一种车载单元定位方法，包括：

天线接收车载单元发出的微波信号，并传输给信号处理模块；

信号处理模块中的鉴相器对两个天线传输的微波信号进行鉴相处理，得到两个天线之间相位差并传输给数据处理模块；

数据处理模块接收鉴相器传输的相位差，并根据所述相位差得到车载单元的位置。

优选的，所述根据所述相位差得到车载单元的位置，包括：

根据鉴相器传输的相位差，与预置的对照表进行对照，查找车载单元的位置。

优选的，所述根据所述相位差得到车载单元的位置，包括：

将所述相位差与微波信号的波长相乘，得到车载单元与两个天线之间的距离差；

数据处理模块根据所述距离差及天线的空间坐标，计算得到车载单元的位置。

优选的，所述的方法还包括：