[实用新型]一种车辆定位射频识别系统

说明书

本实用新型公开的一种车辆定位射频识别系统，包括：若干间隔预埋在道路地面内的无源射频识别标签，每一无源射频识别标签包括射频识别标签芯片、标签天线线圈、辅助天线线圈、连接控制器以及调谐电容；以及一固定安装在车辆上的车载阅读器,所述车载阅读器包括射频识别阅读器、阅读器调谐模块、阅读器天线线圈、标签激励阵列单元、激励阵列单元调谐模块以及激励阵列单元控制器。本实用新型在采用相同的无源射频识别磁耦合信号频率下，可以使用大尺寸的激励和数据通信天线，从而实现更远的访问距离。

技术领域

本实用新型涉及车辆自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆定位射频识别系统。

背景技术

车辆自动驾驶技术是当前研究和产业化的热点，特地场景的车辆自动驾驶，比如港口的集装箱转运车辆的无人自动驾驶，已经进入应用阶段。车辆自动定位是实现自动驾驶的核心基础技术之一。目前使用超宽带无线通信的区域网格定位、激光雷达环境特征识别和匹配、微机械陀螺仪/加速度仪惯性定位导航、以及卫星定位等技术都在自动驾驶技术上有相应的技术和产品。除此之外，还有一种采用车载射频识别阅读器和道路预埋无源射频识别标签的技术。该技术与超宽带无线通信的区域网格定位、激光雷达环境特征识别和匹配等技术不同，基于无源射频识别的车辆定位技术采用成熟的射频识别标签，预埋在道路中的无源射频标签成本低廉、寿命长、环境影响小，通过在车辆上配置特定的无源射频识别阅读器，通过细分的网格阅读器天线识别预埋的具有唯一编码的射频识别标签对运动或静止的车辆进行定位，因此基于无源射频识别的车辆定位技术具有运营成本相对较低、环境适应能力强、可靠性高、易于部署等优点，在港口集装箱转运车辆的自动驾驶领域已经有一定规模的运用。

德国公司基于当前的125.134KHz(低频段)和13.56MHz(RFID)无源射频识别技术开发了车辆自动驾驶应用的定位系统。其中，预埋道路的无源射频识别标签的尺寸为直径74.5mm，高度35mm，车载阅读器天线尺寸1560mm×653mm×81mm，能够实现25公里/小时车速下±10mm的定位精度。与普通的无源射频识别标签相比，用于车辆定位的预埋式无源射频识别标签主要在封装上存在一定的差异，但是车载阅读器与常用的射频识别阅读器之间存在很大的不同，这种车载阅读器需要实现较远距离的访问，同时需要在一定的车速下实现符合预期定位精度的访问。尤其是实现符合预期定位精度的访问，其是通过特殊设计的网格天线来实现的，即通过细分网格的天线，根据实现通信的网格来获得车辆相对于预埋标签的位置。由于无源射频识别访问的距离和天线的尺度密切相关，因此天线的细分网格又直接影响了访问距离。目前，德国公司的标签和阅读器及网格天线在典型的环境下可实现35cm的最大访问距离。

参见图1，图1示出了现有的基于磁耦合射频识技术的车辆定位系统，车辆10在道路上行驶，车辆10上安装有射频识别阅读器20和射频识别阅读器天线30。当车辆10和射频识别阅读器天线30通过预埋在道路上的无源射频识别标签40时，车载阅读器20可以获得无源射频识别标签40的信息，并根据预埋的无源射频识别标签40的地理信息和无源射频识别标签40与车辆10的相对关系，即可以实现车辆10的定位。