本發(fā)明涉及一種新型車輛檢測的交易天線及其交易方法，特別涉及一種可以進(jìn)行車輛檢測和隊(duì)列判斷處理的高速公路不停車收費(fèi)的交易天線及其交易方法。
背景技術(shù)：
：國內(nèi)高速公路etc系統(tǒng)經(jīng)過十多年的應(yīng)用和創(chuàng)新，技術(shù)日臻完美，相控陣天線等新產(chǎn)品陸續(xù)推出，且于2015年底實(shí)現(xiàn)etc全國聯(lián)網(wǎng)，目前etc用戶數(shù)量已經(jīng)突破5000萬。etc車道系統(tǒng)的正常運(yùn)行離不開車輛識別和隊(duì)列邏輯判斷，目前大規(guī)模采用的技術(shù)有地感線圈檢測、紅外光柵探測法,這兩種檢測方法的缺點(diǎn)是穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度不高以及容易受到天氣變化的影響，同時對車道基建的設(shè)計和后期設(shè)備維護(hù)有要求，需要投入大量人力物力。隨著etc全國聯(lián)網(wǎng)和巨大的通行需求，etc車道數(shù)量也不斷增加，但相對于etc系統(tǒng)中路側(cè)檢測技術(shù)不斷升級換代的情況，車道的車輛檢測技術(shù)一直沒有革命性的變化。目前廣泛采用的地感線圈和紅外光柵檢測技術(shù)的車道，易被重型車輛和路面修理等損壞，產(chǎn)生的修理和維護(hù)費(fèi)用較高，同時需要關(guān)閉車道時間很長，極大的影響了etc車道系統(tǒng)的使用效率。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本申請?zhí)岢鲆环N基于etc系統(tǒng)用路側(cè)檢測技術(shù)的交易天線、交易天線系統(tǒng)及交易方法，在原有帶etc電子標(biāo)簽定位功能的上額外具有車輛檢測和隊(duì)列判斷處理功能，可以縮短etc車道的施工建設(shè)時間，提高etc系統(tǒng)的可靠性和智能化以及通行能力，減緩道路的擁堵情況，擴(kuò)展電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用場景，促進(jìn)我國etc產(chǎn)業(yè)的快速、穩(wěn)定發(fā)展，促進(jìn)公路交通發(fā)展更加智能化、更加綠色環(huán)保。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘韵录夹g(shù)方案：本申請給出了一種帶車輛檢測功能的交易天線，其包括電源模塊，其特征在于，包括第一微波發(fā)射板、第二微波發(fā)射板、車輛檢測功能模塊、微波定位模塊、支架和rsu主控板。更進(jìn)一步，所述車輛檢測功能模塊包括天線射頻前端、控制模塊、中頻信號放大過濾模塊、多路信號采集單元、系統(tǒng)電源模塊和信號處理器模塊。通過發(fā)射鋸齒波線性調(diào)頻的高頻信號，反射回來的信號與本地信號進(jìn)行混頻后得到中頻信號，對中頻信號進(jìn)行處理和分析后，就可以得到的距離、速度、角度和能量反射值等信息。更進(jìn)一步，第一微波發(fā)射板和第二微波發(fā)射板所發(fā)射微波為5.8ghz微波，第微波定位模塊所使用的微波為5.8ghz微波，車輛檢測功能模塊所采用的微波為24ghz微波。本申請同時提出了一種包括帶車輛檢測功能的交易天線的交易系統(tǒng)，其包括沿車輛行駛方向依次設(shè)置在車道(15)左側(cè)的專用l型桿(13)、前顯示屏(12)、車道控制器(11)、收費(fèi)亭(10)、后顯示屏(9)、后欄桿(8)和車牌識別[車道攝像機(jī)](7)。交易天線(14)吊裝在專用l型桿或龍門架上，以及位于專用l型桿(13)下方的車道(15)上依次設(shè)置有虛擬的判決區(qū)域(2)、存在點(diǎn)c區(qū)域(3)、存在點(diǎn)b區(qū)域(4)、存在點(diǎn)a區(qū)域(5)、觸發(fā)區(qū)域(6)，用于對駛?cè)胲嚨?15)的車輛進(jìn)行位置、速度檢測以及跟etc電子標(biāo)簽的交易流程。本申請?zhí)岢隽艘环N應(yīng)用于帶車輛檢測功能的交易天線的交易方法，該交易方法包括以下步驟：步驟s1，對交易天線設(shè)備上電后，進(jìn)行上電自檢，如檢測異常則返回重新進(jìn)行上電自檢，如上電自檢正常，則進(jìn)行步驟s2；步驟s2，根據(jù)應(yīng)用場景對交易天線的工作模塊進(jìn)行選擇，當(dāng)工作模式選擇為測試標(biāo)定模式時，進(jìn)入步驟s3，當(dāng)工作模式選擇為版主工作模式時，進(jìn)入步驟s4；步驟s3，設(shè)備上電后，使用調(diào)試軟件進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，標(biāo)定參數(shù)包括背景環(huán)境噪音和距離參數(shù)，使用一個車輛在etc車道內(nèi)選取五個標(biāo)記點(diǎn)對微波車輛檢測器進(jìn)行距離參數(shù)校準(zhǔn)，用于起到虛擬地感線圈的作用；使用小車以單車方式，以多組不高于etc車道要求的合理車速勻速的多次從車道通過，完成交易天線對車道寬度和車輛速度檢測校準(zhǔn)；使用2～3臺小車和大車組成的混編隊(duì)列方式，以etc車道要求的合理車速多次從車道通過，完成交易天線對etc車道的車輛隊(duì)列自動識別和處理功能；步驟s4,設(shè)備正常使用時，根據(jù)步驟s3中測試標(biāo)準(zhǔn)好的各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)時對車道狀態(tài)進(jìn)行檢測和判斷。更進(jìn)一步，步驟s3中所選擇的五個標(biāo)記點(diǎn)為天線水平投影位置沿車輛行駛相反方向20米處的觸發(fā)點(diǎn)、15米處的存在點(diǎn)a、10米處的存在點(diǎn)b，5米處的存在點(diǎn)c，0米處的判決點(diǎn)。更進(jìn)一步，步驟s4具體還包括以下步驟：步驟s41，當(dāng)車輛進(jìn)入etc車道(15)的觸發(fā)點(diǎn)(6)，交易天線通過微波車輛檢測模塊得知有車輛駛?cè)胲嚨赖南?，交易天線通過dsrc國標(biāo)etc微波模塊發(fā)射5.8g喚醒信號到觸發(fā)點(diǎn)的區(qū)域，等待車輛上的車載電子標(biāo)簽obu應(yīng)答，當(dāng)車輛繼續(xù)行駛到判決點(diǎn)(2)時，還沒有讀取到電子標(biāo)簽信息，則交易天線向車道控制器(11)發(fā)送車輛上沒有安裝電子標(biāo)簽obu的信息，在前費(fèi)顯(12)上提示車輛繼續(xù)駛向收費(fèi)亭進(jìn)行人工處理收費(fèi)流程；步驟s42，當(dāng)交易天線(14)讀取到電子標(biāo)簽obu信息和車輛類型的信息后，通過車道控制器(12)傳輸給收費(fèi)亭里的計費(fèi)計算機(jī)(15)進(jìn)行校驗(yàn)電子標(biāo)簽合法性和判斷車輛類型，判斷合法則回應(yīng)繼續(xù)交易指令給交易天線(14)，車輛繼續(xù)向前駛?cè)胲嚨?，交易天線與obu繼續(xù)etc交易流程。車輛離開觸發(fā)點(diǎn)(6)區(qū)域駛?cè)氪嬖邳c(diǎn)a(5)區(qū)域，微波車輛檢測模塊實(shí)時獲得車輛位置變化消息，交易天線以此為據(jù)改變5.8g的通訊區(qū)域到車輛所處區(qū)域，車輛繼續(xù)向前行駛，obu與交易天線完成etc交易流程，交易天線(14)向車道控制器發(fā)送完成交易指令，車道控制器發(fā)送抬桿指令給后置欄桿(8)放行車輛；步驟s43，etc交易過程中如發(fā)生錯誤，交易天線(14)發(fā)送錯誤信息給車道控制器，前費(fèi)顯(12)上提示交易失敗讓車輛繼續(xù)駛向收費(fèi)亭進(jìn)行人工處理收費(fèi)流程；步驟s44，每次完成一次etc/人工處理收費(fèi)流程，車道控制器(11)和計費(fèi)計算機(jī)(16)把相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到收費(fèi)結(jié)算后臺進(jìn)行數(shù)據(jù)保存待日后的清分結(jié)算和稽查使用。本申請相較于現(xiàn)有技術(shù)具有諸多有益效果：(1)etc車道建設(shè)成本和周期縮短：采用地感線圈或紅外線光柵檢測技術(shù)的車道，車道基建設(shè)計復(fù)雜，前期需要對設(shè)備進(jìn)行長時間的安裝、調(diào)試，而后期就需要進(jìn)行繁瑣的維護(hù)工作。采用本設(shè)計產(chǎn)品的車道，不需要設(shè)計、安裝地感線圈和紅外光柵檢測設(shè)備，設(shè)計和建設(shè)周期縮短，節(jié)約成本。(2)etc車道系統(tǒng)集成度和穩(wěn)定性提高：采用的地感線圈或紅外光柵檢測技術(shù)的車道，安裝過程對基建質(zhì)量要求高，溫度和路面質(zhì)量對產(chǎn)品可靠性和壽命影響很大、修理或安裝需中斷交通、影響路面壽命、地感線圈易被重型車輛、路面修理等損壞，而紅外光柵檢測器易受灰塵、冰霧等天氣因素或人員誤入等因素都會影響系統(tǒng)的正常工作。采用本設(shè)計產(chǎn)品的車道，免去了地感線圈或紅外光柵檢測器以及它們的附屬設(shè)備，etc系統(tǒng)外設(shè)減少，集成度和穩(wěn)定性提高。(3)etc車道后期維護(hù)時間和成本降低：采用的地感線圈或紅外線檢測技術(shù)的車道，維護(hù)時需要完全關(guān)閉車道,更換設(shè)備時要破壞車道路面，維修成本和時間周期長。采用本設(shè)計產(chǎn)品的車道，維護(hù)時，不需要破壞車道路面，產(chǎn)品一體化、小型化，更換維修方便，封道時間短。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是交易天線機(jī)械結(jié)構(gòu)圖圖2是交易天線電路框圖圖3是車輛檢測功能模塊的硬件結(jié)構(gòu)圖圖4是交易天線車道安裝俯視圖圖5是交易方法流程圖圖6是天線電氣連接圖圖中標(biāo)號說明書如下：圖1中，101—第一微波發(fā)射板；102—第二微波接收板；103-車輛檢測功能模塊；104—微波定位模塊；105—支架；106—電源模塊；107—rsu主控板。圖4中：1—落桿線圈車輛檢測器；2—判決區(qū)域；3—存在點(diǎn)c區(qū)域；4—存在點(diǎn)b區(qū)域；5—存在點(diǎn)a區(qū)域；6—觸發(fā)區(qū)域；7—車牌識別器；8—后欄桿；9—后顯示屏；10—收費(fèi)亭；11—車道控制器；12—前顯示屏；13—專用l型桿；14—交易天線；15—車道；16—計費(fèi)計算機(jī)。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一參見圖1-3，本申請給出了一種帶車輛檢測功能的交易天線，其包括電源模塊，其特征在于，包括第一微波發(fā)射板、第二微波發(fā)射板、車輛檢測功能模塊、微波定位模塊、支架和rsu主控板。更進(jìn)一步，所述車輛檢測功能模塊包括天線射頻前端、控制模塊、中頻信號放大過濾模塊、多路信號采集單元、系統(tǒng)電源模塊和信號處理器模塊。更進(jìn)一步的，信號處理器模塊與rsu主控板雙向連接，信號處理器模塊經(jīng)控制模塊連接天線射頻前端，天線前端經(jīng)中頻信號放大過濾模塊和多路信號采集單元與信號處理器模塊相連接。更進(jìn)一步，第一微波發(fā)射板和第二微波發(fā)射板所發(fā)射微波為5.8ghz微波，第微波定位模塊所使用的微波為5.8ghz微波，車輛檢測功能模塊所采用的微波為24ghz微波。更進(jìn)一步的，所述rsu主控電路發(fā)送第一控制驅(qū)動信號至信號處理模塊，信號處理模塊經(jīng)處理后，發(fā)送第二控制驅(qū)動信號至控制模塊，控制模塊響應(yīng)第二控制驅(qū)動信號，發(fā)送相應(yīng)的控制信號至天線射頻前端，天線射頻前端根據(jù)控制信號發(fā)射雷達(dá)信號至車輛端，天線射頻前端接收經(jīng)車輛端反射回的雷達(dá)信號，將反射回的雷達(dá)信號與本地信號進(jìn)行混頻后得到中頻信號，中頻信號經(jīng)中頻信號放大過濾模塊放大過濾后轉(zhuǎn)換為目標(biāo)信號，將目標(biāo)信號經(jīng)多路信號采集單元進(jìn)行轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳輸給信號處理模塊進(jìn)行處理和分析，信號處理模塊計算出距離、速度角度和能量反射值信息。交易天線技術(shù)性能和特點(diǎn)符合gb/t20851電子收費(fèi)專用短程通信國家標(biāo)準(zhǔn)；具有rs232和以太網(wǎng)通訊接口，可采用聯(lián)機(jī)工作方式；具有良好的內(nèi)置防雷擊電路設(shè)計和浪涌電流吸收裝置；支持iap在線編程，適合各種應(yīng)用編程的需要?？梢愿鶕?jù)用戶要求的信息編碼規(guī)則、icc-psam交易流程和obe～rse交易流程規(guī)范，調(diào)整rsu應(yīng)用程序；天線工作頻率可選，相臨兩條電子不停車收費(fèi)車道，其天線工作頻率可交叉配置，可降低相臨頻譜干擾；對obu定位的精度為±0.5米；對車輛定位精度為±1.0米；高性能cpu通訊控制主板；支持4個符合iso/iec7816標(biāo)準(zhǔn)的psam模塊；微波通訊區(qū)域可軟件調(diào)節(jié)；發(fā)射功率、接收靈敏度均可設(shè)置；高可靠性，免維護(hù)壽命大于70,000小時。同時，交易天線具備機(jī)械特性、電器應(yīng)用特性、微波鏈路特性和環(huán)境特性可分別參照下面表1-4：表1機(jī)械特性表2電器應(yīng)用特性表3微波鏈路特性表4環(huán)境特性參數(shù)規(guī)格工作溫度-35℃～+70℃存儲溫度-40℃～+85℃相對濕度10％～95％靜電8kv振動滿足gb/t2434.13沖擊滿足gb/t2434.6試驗(yàn)eb和導(dǎo)則鹽霧滿足gb/t2434.18雷擊4kv10/200μs實(shí)施例二參見圖4，本申請給出一種帶車輛檢測功能的交易天線系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的帶車輛檢測功能的交易天線，其特征在于，交易天線系統(tǒng)還包括專用l型桿(13)、前顯示屏(12)、車道控制器(11)、收費(fèi)亭(10)、后顯示屏(9)、后欄桿(8)、車牌識別器(7)、虛擬的判決區(qū)域(2)、存在點(diǎn)c區(qū)域(3)、存在點(diǎn)b區(qū)域(4)、存在點(diǎn)a區(qū)域(5)和觸發(fā)區(qū)域(6)。更進(jìn)一步的，專用l型桿(13)、前顯示屏(12)、車道控制器(11)、收費(fèi)亭(10)、后顯示屏(9)、后欄桿(8)和車牌識別器(7)沿車輛行駛方向依次設(shè)置在車道(15)左側(cè)，交易天線(14)吊裝在專用l型桿(13)上，虛擬的判決區(qū)域(2)、存在點(diǎn)c區(qū)域(3)、存在點(diǎn)b區(qū)域(4)、存在點(diǎn)a區(qū)域(5)和觸發(fā)區(qū)域(6)依次設(shè)置在位于專用l型桿(13)下方的車道(15)上。更進(jìn)一步的，天線水平投影位置沿車輛行駛相反方向20米處為觸發(fā)區(qū)域(6)，15米處為存在點(diǎn)a區(qū)域(5)，10米處為存在點(diǎn)b區(qū)域(4)，5米處為存在點(diǎn)c區(qū)域(3)，0米處為判決區(qū)域(2)。實(shí)施例三參見圖5，本申請給出了一種應(yīng)用于帶車輛檢測功能的交易天線的交易方法，該交易方法包括以下步驟：步驟s1，對交易天線設(shè)備上電后，進(jìn)行上電自檢，如檢測異常則返回重新進(jìn)行上電自檢，如上電自檢正常，則進(jìn)行步驟s2；步驟s2，根據(jù)應(yīng)用場景對交易天線的工作模塊進(jìn)行選擇，當(dāng)工作模式選擇為測試標(biāo)定模式時，進(jìn)入步驟s3，當(dāng)工作模式選擇為版主工作模式時，進(jìn)入步驟s4；步驟s3，設(shè)備上電后，使用調(diào)試軟件進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，標(biāo)定參數(shù)包括背景環(huán)境噪音和距離參數(shù)，使用一個車輛在etc車道內(nèi)選取五個標(biāo)記點(diǎn)對微波車輛檢測器進(jìn)行距離參數(shù)校準(zhǔn)，用于起到虛擬地感線圈的作用；使用小車以單車方式，以多組不高于etc車道要求的合理車速勻速的多次從車道通過，完成交易天線對車道寬度和車輛速度檢測校準(zhǔn)；使用2～3臺小車和大車組成的混編隊(duì)列方式，以etc車道要求的合理車速多次從車道通過，完成交易天線對etc車道的車輛隊(duì)列自動識別和處理功能；步驟s4,設(shè)備正常使用時，根據(jù)步驟s3中測試標(biāo)準(zhǔn)好的各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)時對車道狀態(tài)進(jìn)行檢測和判斷。更進(jìn)一步，步驟s3中所選擇的五個標(biāo)記點(diǎn)為天線水平投影位置沿車輛行駛相反方向20米處的觸發(fā)點(diǎn)、15米處的存在點(diǎn)a、10米處的存在點(diǎn)b，5米處的存在點(diǎn)c，0米處的判決點(diǎn)。更進(jìn)一步，步驟s4具體還包括以下步驟：步驟s41，當(dāng)車輛進(jìn)入etc車道(15)的觸發(fā)點(diǎn)(6)，交易天線通過微波車輛檢測模塊得知有車輛駛?cè)胲嚨赖南?，交易天線通過dsrc國標(biāo)etc微波模塊發(fā)射5.8g喚醒信號到觸發(fā)點(diǎn)的區(qū)域，等待車輛上的車載電子標(biāo)簽obu應(yīng)答，當(dāng)車輛繼續(xù)行駛到判決點(diǎn)(2)時，還沒有讀取到電子標(biāo)簽信息，則交易天線向車道控制器(11)發(fā)送車輛上沒有安裝電子標(biāo)簽obu的信息，在前費(fèi)顯(12)上提示車輛繼續(xù)駛向收費(fèi)亭進(jìn)行人工處理收費(fèi)流程；步驟s42，當(dāng)交易天線(14)讀取到電子標(biāo)簽obu信息和車輛類型的信息后，通過車道控制器(12)傳輸給收費(fèi)亭里的計費(fèi)計算機(jī)(15)進(jìn)行校驗(yàn)電子標(biāo)簽合法性和判斷車輛類型，判斷合法則回應(yīng)繼續(xù)交易指令給交易天線(14)，車輛繼續(xù)向前駛?cè)胲嚨溃灰滋炀€與obu繼續(xù)etc交易流程。車輛離開觸發(fā)點(diǎn)(6)區(qū)域駛?cè)氪嬖邳c(diǎn)a(5)區(qū)域，微波車輛檢測模塊實(shí)時獲得車輛位置變化消息，交易天線以此為據(jù)改變5.8g的通訊區(qū)域到車輛所處區(qū)域，車輛繼續(xù)向前行駛，obu與交易天線完成etc交易流程，交易天線(14)向車道控制器發(fā)送完成交易指令，車道控制器發(fā)送抬桿指令給后置欄桿(8)放行車輛；步驟s43，etc交易過程中如發(fā)生錯誤，交易天線(14)發(fā)送錯誤信息給車道控制器，前費(fèi)顯(12)上提示交易失敗讓車輛繼續(xù)駛向收費(fèi)亭進(jìn)行人工處理收費(fèi)流程；步驟s44，每次完成一次etc/人工處理收費(fèi)流程，車道控制器(11)和計費(fèi)計算機(jī)(16)把相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到收費(fèi)結(jié)算后臺進(jìn)行數(shù)據(jù)保存待日后的清分結(jié)算和稽查使用。實(shí)施例四參見圖6，交易天線通過16芯專用電纜與天線適配器連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，天線適配器通過天線通訊網(wǎng)絡(luò)與計費(fèi)計算機(jī)相連接，天線適配器通過電源適配器與220v交流電連接。如上所述，可較好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，設(shè)計出不同形式的電液伺服軸承并不需要創(chuàng)造性的勞動。在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下對這些實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換、整合和變型仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12