[发明专利]多车道车辆跟踪系统

说明书

本申请作为PCT国际专利申请于2011年3月31日提交，本申请以联邦信号公司（Federal Signal Corporation）（美国国内公司）作为对除美国之外的所有国家的申请人，并且以Bruce B.Roesner（美国公民）作为仅对美国的申请人，并且本申请要求于2010年6月9日提交的美国专利申请No.12/797.425的优先权。

背景技术

基于射频识别（RFID）的收费系统通常每交通车道使用单个读出器和相关的天线。在这结构中，天线被取向为使得其发射和接收场区朝着例如公路车道的交通车道瞄准。与每个交通车道相关的天线被定向为朝向该车道并被限制为使得被该天线覆盖的场区不与相邻车道重叠。

例如，在图1中，示出了四车道交通图的示意性正视图。在该结构中，单个天线（示为三角形元件）通常通过置于所述车道上方和被取向为向下朝着所述车道（也通常被取向为稍微向后“朝向上游”朝着到来车流）与每个车道相关。每个天线具有专用的RFID读出器，其在分别连接每个天线的天线端口传输RFID读请求并接收响应。

当控制车道以防止车辆在多车道公路的车道之间穿越（例如，通过在车道之间包括障碍）时，这种结构可以是有效的。然而，越来越多地执行在车道之间没有布置障碍或其它控制机构的情况下的收费。在这些情况下，发生了多个问题。第一，每个天线产生的RF场区的覆盖范围是有限的，从而在读出器之间穿越的标签将具有降低的读出率。第二，如果天线场区被设计为重叠，则那些重叠的场区必须进行周期循环处理，以防止二者的天线场区被同时激活。这是因为，如果两个读出器尝试同时与RFID标签通信，则RFID标签可变得“迷惑”，并且不能正确响应任一读出器。这导致标签不被任一读出器读出。已发现，即使两个相邻的读出器被同步，读出器的效率也降低大于百分之五十（50）。

解决这种效率不足的现有尝试使用具有多个天线端口的单个RFID读出器，其中每个端口与一个天线相关，并且每交通车道一个天线。然后，单个RFID读出器被要求执行确保在同一时间不存在重叠的天线的任务，通常通过一次仅开启一个天线并且循环开启所述多个天线来执行。然而，当用于两个交通车道时，这种结构致使效率降至低于百分之五十（50），并且当用于四车道时，这种天线结构的效率低于百分之二十五（25）（由于在任何给定的时刻将仅开启与单个车道相关的一个天线）。另外，这种单个读出器、每车道一个天线的结构不提供在所有交通车道上的完整覆盖。为每个车道增加额外天线（例如，指向共同车道并通过读出器的单个端口激活的两个天线）不能解决完整覆盖的问题，这是因为形成驻波和所得的无信号（其中RFID标签将不响应）。

针对这些和其它原因，需要改进。

发明内容

根据下面的公开，通过下面的公开解决以上和其它问题。

在第一方面，公开了一种物体跟踪系统，并且其包括具有多个天线端口的RFID读出器。所述物体跟踪系统还包括：连接到所述多个天线端口中的第一天线端口的第一天线，所述第一天线朝向第一车道；和连接到所述第一天线端口并朝向第二车道的第二天线。所述物体跟踪系统还包括：连接到所述多个天线端口中的第二天线端口的第三天线，所述第三天线朝向所述第一车道。

在第二方面，一种在交通车道中检测车辆的方法，其包括：利用连接到RFID读出器的第一天线端口的第一和第二天线之一检测RFID标签，所述第一天线与第一交通车道相关，并且所述第二天线与第二交通车道相关。所述方法还包括利用连接到RFID读出器的第二天线端口的第三天线检测所述RFID标签，所述第三天线与所述第一和第二交通车道之一相关。所述RFID读出器被构造为根据在所述第一和第二天线端口接收响应信号确定RFID标签存在于第一和第二交通车道之一中。