用于高速公路的自适应波束转向的系统和方法与流程

背景技术：

1、对于许多类型的高速公路，重要的是追踪经过特定区域的车辆。一个示例是道路收费系统，经由该道路收费系统来追踪经过收费区域的车辆以确保车辆已经支付了所需的通行费。为了提高车辆经过被追踪区域的速度，采用了射频识别(rfid)检测系统来自动地和无线地检测车辆。在这些系统中，被追踪车辆配备有用于响应由监控被追踪区域的rfid检测系统所发射的询问信号的rfid标签。

2、然而，监控高速公路的常规的rfid检测系统存在几个缺点。为了使读取区域最大化，常规的rfid检测系统通常采用全向天线系统。结果，传输功率的大部分没有指向rfid标签。这可能导致rifd检测系统不能检测某些车辆，特别是当rfid标签位于非常规位置时。另外，常规天线的全向特性减小了rfid检测系统在任何一个方向上的读取范围。结果，rfid检测系统操作者倾向于将rfid检测器站配置成能够以符合适用规定的最大功率来传输。然而，全向天线和最大传输功率的组合往往使传输的信号到达由其它rfid检测器站监控的其它车道中的车辆。结果，车辆会被双重计费和/或被效率较低的rfid检测器站检测。

3、作为另一个缺点，常规的rfid检测系统通常将它们的所有检测站配置成能够大约同时询问rfid标签。然而，包括在大多数车辆中的金属对于rf信号是高度反射的，并且导致显著的多路径干扰。因此，由于多路径干扰的存在，常规的rfid检测系统可能无法从rfid标签读取询问响应。至少由于这些原因，需要用于监控高速公路的rfid检测系统的自适应波束转向的系统和方法。

技术实现思路

1、在实施例中，本发明是一种用于监控高速公路的射频识别(rfid)检测系统。rfid检测系统包括(i)图像传感器，该图像传感器被配置成能够具有指向高速公路的车道的视场；(ii)rfid收发器装置，该rfid收发器装置被配置成能够询问设置在高速公路的车道内的车辆上的rfid标签，其中rfid收发器装置包括天线阵列；以及(iv)控制器，该控制器可操作地连接到图像传感器和rfid收发器装置。控制器被配置成能够(1)使图像传感器捕获表示高速公路的车道的图像数据的帧；(2)分析图像数据的帧以检测高速公路的车道内的车辆的存在；(3)基于该分析，确定车辆相对于rfid收发器装置的位置；以及(4)将天线阵列配置成能够产生指向车辆的位置的波束。

2、在另一个实施例中，提供了一种用于使用射频识别(rfid)检测系统来监控高速公路的方法。该rfid检测系统包括(i)图像传感器，该图像传感器被配置成能够具有指向高速公路的车道的视场；(ii)rfid收发器装置，该rfid收发器装置被配置成能够询问设置在高速公路的车道内的车辆上的rfid标签，其中rfid收发器装置包括天线阵列；以及(iii)控制器，该控制器可操作地连接到图像传感器和rfid收发器装置。该方法包括：(1)通过控制器使图像传感器捕获表示高速公路的车道的图像数据的帧；(2)通过控制器分析图像数据的帧以检测高速公路的车道内的车辆的存在；(3)基于所述分析，通过控制器确定车辆相对于rfid收发器装置的位置；以及(4)通过控制器将天线阵列配置成能够产生指向车辆的位置的波束。

技术特征：

1.一种用于监控高速公路的射频识别(rfid)检测系统，rfid检测系统包括：

2.根据权利要求1所述的rfid检测系统，其中：

3.根据权利要求1所述的rfid检测系统，其中，所述控制器被配置成能够使用机器学习算法来检测所述车辆的存在。

4.根据权利要求1所述的rfid检测系统，其中，为了将所述天线阵列配置成能够产生指向所述车辆的所述位置的波束，所述控制器被配置成能够：

5.根据权利要求4所述的rfid检测系统，其中，所述车辆的所述预定位置是挡风玻璃、牌照组件和车顶中的一者。

6.根据权利要求4所述的rfid检测系统，其中，为了将所述天线阵列配置成能够产生指向所述车辆的所述预定位置的波束，所述控制器被配置成能够：

7.根据权利要求1所述的rfid检测系统，其中，为了将所述天线阵列配置成能够产生指向所述车辆的所述位置的波束，所述控制器被配置成能够：

8.根据权利要求7所述的rfid检测系统，其中，为了将所述天线阵列配置成能够产生指向所述rfid标签的波束，所述控制器被配置成能够：

9.根据权利要求1所述的rfid检测系统，其中，为了分析图像数据集以检测车辆的存在，所述控制器被配置成能够：

10.根据权利要求9所述的rfid检测系统，其中，为了将所述天线阵列配置成能够产生指向所述车辆的所述位置的波束，所述控制器被配置成能够：

11.根据权利要求9所述的rfid检测系统，其中，为了将所述天线阵列配置成能够产生指向所述车辆的所述位置的波束，所述控制器被配置成能够：

12.根据权利要求1所述的rfid检测系统，其中：

13.根据权利要求1所述的rfid检测系统，其中，为了将所述天线阵列配置成能够产生指向所述车辆的所述位置的波束，所述控制器被配置成能够：

14.根据权利要求1所述的rfid检测系统，其中：

15.根据权利要求14所述的rfid检测系统，其中，所述控制器被配置成能够：

16.根据权利要求15所述的rfid检测系统，所述rfid检测系统还包括：

17.根据权利要求1所述的rfid检测系统，其中，所述控制器被配置成能够：

18.根据权利要求17所述的rfid检测系统，其中，所述牌照的指示是表示所述车辆的图像数据的帧的一部分。

19.一种用于使用射频识别(rfid)检测系统来监控高速公路的方法，所述rfid检测系统包括：(i)图像传感器，所述图像传感器被配置成能够具有指向所述高速公路的车道的视场；(ii)rfid收发器装置，所述rfid收发器装置被配置成能够询问设置在所述高速公路的所述车道内的车辆上的rfid标签，其中所述rfid收发器装置包括天线阵列；以及(iii)控制器，所述控制器可操作地连接到所述图像传感器和所述rfid收发器装置，所述方法包括：

20.根据权利要求19所述的方法，其中：

21.根据权利要求19所述的方法，其中，将所述天线阵列配置成能够产生指向所述车辆的所述位置的波束包括：

22.根据权利要求21所述的方法，将所述天线阵列配置成能够产生指向所述车辆的所述预定位置的波束包括：

23.根据权利要求19所述的方法，其中，将所述天线阵列配置成能够产生指向所述车辆的所述位置的波束包括：

24.根据权利要求19所述的方法，其中，将所述天线阵列配置成能够产生指向所述车辆的所述位置的波束包括：

25.根据权利要求19所述的方法，其中，将所述天线阵列配置成能够产生指向所述车辆的所述位置的波束包括：

26.根据权利要求19所述的方法，其中，将所述天线阵列配置成能够产生指向所述车辆的所述位置的波束包括：

27.根据权利要求19所述的方法，其中，将所述天线阵列配置成能够产生指向所述车辆的所述位置的波束包括：

28.根据权利要求19所述的方法，其中：

29.根据权利要求19所述的方法，所述方法还包括：

技术总结
用于使用射频识别(RFID)检测系统来监控高速公路的系统和方法。RFID检测系统包括(i)图像传感器，该图像传感器被配置成能够具有指向高速公路的车道的视场；(ii)RFID收发器装置，该RFID收发器装置被配置成能够询问设置在高速公路的车道内的车辆上的RFID标签；以及(iv)控制器，该控制器可操作地连接到图像传感器和RFID收发器装置。控制器被配置成能够(1)使图像传感器捕获表示高速公路的车道的图像数据的帧；(2)分析图像数据的帧以检测高速公路的车道内的车辆的存在；(3)基于该分析，确定车辆相对于RFID收发器装置的位置；以及(4)将天线阵列配置成能够产生指向车辆的位置的波束。

技术研发人员：P·基肖尔巴伊·桑查尼亚
受保护的技术使用者：斑马技术公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24