[发明专利]定位方法、装置及系统

说明书

技术领域

本申请涉及智能交通信号处理领域，尤其涉及一种定位方法、装置及系统。

背景技术

电子不停车收费系统（Electronic Toll Collection，ETC）是智能交通（Intelligent Transportation System，ITS）的一项具体应用。ETC系统主要由路边设备（Road-Side Units，RSU）和车载设备（On-Board Units，OBU）组成。通常，如图1所示，RSU安装在收费站出入口的龙门架上，位于车道上方，典型的安装高度为5.5米，安装角度为其主表面与地面夹角45°，而车道的宽度一般为3.3米；OBU安装在车辆的前挡风玻璃上。当车辆从车道通过时，安装在车辆上的OBU被RSU唤醒后，与RSU通信并完成不停车收费的信息交互过程。

ETC系统中，OBU所用天线一般为弱方向性天线，RSU所用天线一般采用方向性较强的微带天线阵列，因此，RSU与OBU之间的通信区域主要由RSU所用天线的方向性来决定。在实际应用中，由于路面以及周边物体对电磁波的反射和散射作用，RSU与OBU之间的通信区域在车道的纵向（即车通行方向）上很难有明确的边界，会存在一个如图2中采用三角符号标记的模糊通信区域，在模糊通信区域内，当通行车辆较密集，容易造成跟车干扰，RSU与当前OBU的通信往往会因为定位到临近的OBU上，而造成RSU与当前OBU通信的失败，从而降低了通车成功率，特别在通车速度较快时，要求RSU与OBU在相隔较远时就要开始通信，这样，模糊通信区域会更大，更容易造成跟车干扰，进一步降低通车成功率。

发明内容

本申请提供一种定位方法、装置及系统，以保证对目标点定位的准确度。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种定位方法,该方法基于一天线系统，所述天线系统包括同一规格的第一天线及第二天线，所述天线系统对应一坐标系，所述坐标系包括平行于所述第一天线与第二天线的连线的第一坐标轴、所述第一天线与第二天线所在平面内垂直于第一方向的第二坐标轴，以及同时垂直于所述第一坐标轴及第二坐标轴的第三坐标轴，所述第一坐标轴与第三坐标轴形成投影面，所述目标点正投影到所述投影面后形成一投影点，所述投影点与第一坐标轴之间形成一方位角，所述第一天线与第二天线相间不超过其工作波长，所述方法包括：

通过所述第一天线及第二天线接收目标点发出的同一无线信号，对应形成具有相位差的第一路信号及第二路信号；

以变化的补偿相位对所述相位差进行补偿；

当补偿后的第一路信号与第二路信号重合时，由使补偿后的第一路信号与第二路信号重合的当前补偿相位确定所述方位角。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种定位方法，该方法基于一天线系统，所述天线系统包括同一规格的第一天线、第二天线、第三天线及第四天线组成的天线系统，所述第一天线、第二天线、第三天线及第四天线分别位于一方形四个顶点，所述天线系统对应一以所述方形的中心为原点的坐标系，所述坐标系包括平行于所述第一天线与第二天线的连线的第一坐标轴、平行于所述第一天线与第三天线的连线的第二坐标轴，以及同时垂直于所述第一坐标轴及第二坐标轴的第三坐标轴，所述第一坐标轴与第三坐标轴形成第一投影面，所述目标点正投影到所述第一投影面后形成第一投影点，所述第一投影点与第一坐标轴之间形成第一方位角，所述第二坐标轴与第三坐标轴形成第二投影面，所述目标点正投影到所述第二投影面后形成第二投影点，所述第二投影点与第二坐标轴之间形成第二方位角，所述第一天线与第二天线、第三天线与第四天线相间不超过其工作波长，所述第一天线与第三天线、第二天线与第四天线相间不超过其工作波长，所述方法包括：

通过所述第一天线、第二天线、第三天线及第四天线接收目标点发出的同一无线信号，对应形成第一子路信号、第二子路信号、第三子路信号及第四子路信号；

对由所述第一子路信号及第三子路信号合路形成第一路信号，与所述第二子路信号及第四子路信号合路形成第二路信号具有的第一相位差，以变化的第一补偿相位进行补偿，当补偿后的第一路信号与第二路信号重合时，由使第一路信号与第二路信号重合的当前第一补偿相位确定所述第一方位角；

对由所述第一子路信号及第二子路信号合路形成第三路信号，与所述第三子路信号及第四子路信号合路形成第四路信号具有的第二相位差，以变化的第二补偿相位进行补偿，当补偿后的第三路信号与第四路信号重合时，由使第三路信号与第四路信号重合的当前第二补偿相位确定所述第二方位角。

根据本申请的第三方面，本申请提供一种定位装置，包括：