CN112884924A - 一种高速车道不停车收费方法、***和存储介质 - Google Patents

一种高速车道不停车收费方法、***和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高速车道不停车收费方法、***和存储介质，该方法包括：阵列路侧单元接收目标车辆发送响应信号，并根据响应信号向确定目标车辆的第一位置信息；阵列路侧单元向控制模块发送第一位置信息；辅助路侧单元接收响应信号，并根据响应信号确定目标车辆的第二位置信息；辅助路侧单元向控制模块发送第二位置信息；控制模块根据第一位置信息和第二位置信息，确定目标车辆的实际位置信息。这样，控制模块根据2个位置信息即第一位置信息和第二位置信息对目标车辆定位，提高对车辆定位的准确性，进而提高ETC***的稳定。

Description

一种高速车道不停车收费方法、***和存储介质
技术领域
本发明属于智能交通技术领域，具体涉及一种高速车道不停车收费方法、***和存储介质。
背景技术
随着车流量的增大，为了缓解交通堵塞的问题，电子不停车收费***(ElectronicToll Collection，ETC)应运而生。
ETC***的一种应用场景为，高速公路中，在龙门架上安装路侧单元(RoadSideUnit，RSU)，当车辆通过车道时，门架上的路侧单元通过与车辆的车载单元(OnBoard Unit，OBU)通信，实现车辆的缴费。
然而，现有的ETC***中设置在门架上的路侧单元，可能存在对车辆位置定位不准确情况，产生重复扣费或未缴费现象，降低了ETC***的稳定性。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种高速车道不停车收费方法、***和存储介质，能够解决现有的ETC***对车辆位置定位不准确，导致ETC***的稳定性较低的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
第一方面，本发明提供了一种高速车道不停车收费方法，包括：
阵列路侧单元接收目标车辆发送的响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第一位置信息，其中，所述响应信号是所述目标车辆接收到唤醒信号后对外发送的信号；
所述阵列路侧单元向控制模块发送所述第一位置信息；
辅助路侧单元接收所述响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第二位置信息；
所述辅助路侧单元向所述控制模块发送所述第二位置信息；
所述控制模块根据所述第一位置信息和第二位置信息，确定所述目标车辆的实际位置信息，并根据所述实际位置信息与所述目标车辆交易。
可选的，根据所述响应信号确定所述目标车辆的第一位置信息包括：
所述阵列路侧单元获取第一阵元相位差、所述响应信号的信号波长和预设的第一阵元距离，其中，所述第一阵元相位差为所述阵列路侧单元中的天线阵列接收到所述响应信号后产生的信号相位差，所述第一阵元距离为天线阵列中各个天线之间的距离；
所述阵列路侧单元将所述第一阵元相位差、所述信号波长和所述第一阵元距离输入至预设方向估计公式中，得到所述响应信号的第一入射角度；
所述阵列路侧单元根据所述第一入射角度和所述第一阵元距离，确定所述目标车辆的阵列天线坐标，其中，所述阵列天线坐标为所述目标车辆在阵列天线坐标系中的坐标，所述阵列天线坐标系是以天线阵列中各个天线的中心为原点的三维坐标；
所述阵列路侧单元将所述阵列天线坐标输入至预设坐标转换公式中，得到所述目标车辆的第一位置信息。
可选的，根据所述响应信号向确定所述目标车辆的第二位置信息包括：
所述辅助路侧单元获取第二阵元相位差、所述响应信号的信号波长和预设的第二阵元距离，其中，所述第二阵元相位差为所述辅助路侧单元中的辅助天线阵列接收到所述响应信号后，产生的信号相位差，所述第二阵元距离为辅助天线阵列中各个辅助天线之间的距离；
所述辅助路侧单元将所述第二阵元相位差、所述信号波长和所述第二阵元距离输入至预设方向估计公式中，得到所述响应信号的第二入射角度；
所述辅助路侧单元根据所述第二入射角度和所述第二阵元距离，确定所述目标车辆的辅助天线坐标，其中，所述辅助天线坐标为所述目标车辆在辅助天线坐标系中的坐标，所述辅助天线坐标系是以多个辅助天线阵列中各个辅助天线的中心为原点的三维坐标；
所述辅助路侧单元将所述辅助天线坐标输入至预设坐标转换公式中，得到所述目标车辆的第二位置信息。
可选的，所述方向估计公式为：
Figure BDA0002890268660000031
其中，Δφ为第一阵元相位差或第二阵元相位差，λ为信号波长，d为第一阵元距离或第二阵元距离，cos(α，β)为第一入射角度或第二入射角度。
可选的，所述坐标转换公式为：
Pl＝Pr*M-P0
其中，Pl为第一位置信息或第二位置信息，Pr为阵列天线坐标或辅助天线坐标，M为预设的转换矩阵，Po为预设的平移向量。
可选的，所述阵列路侧单元接收所述目标车辆发送的响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第一位置信息之前，所述方法包括：
在第一预设区域与第二预设区域相同，且目标车辆驶入第一预设区域的情况下，所述阵列路侧单元向所述目标车辆发送唤醒信号，所述第一预设区域为所述阵列路侧单元感应目标车辆的区域，所述第二预设区域为所述辅助路侧单元感应目标车辆的区域；
和/或，
在第一预设区域与第二预设区域不相同，且目标车辆驶入第二预设区域的情况下，所述辅助路侧单元向所述目标车辆发送唤醒信号，其中，所述第二预设区域包括所述第一预设区域。
第二方面，本发明提供了一种高速车道不停车收费***，包括安装在门架上的阵列路侧单元、安装在路侧的辅助路侧单元和控制模块；
所述阵列路侧单元与所述控制模块通信连接，所述辅助路侧单元与所述控制模块通信连接；
所述阵列路侧单元，用于接收所述目标车辆发送的响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第一位置信息，其中，所述响应信号是所述目标车辆接收到唤醒信号后对外发送的信号；
向所述控制模块发送所述第一位置信息；
所述辅助路侧单元，用于接收所述响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第二位置信息；
向所述控制模块发送所述第二位置信息；
所述控制模块，用于根据所述第一位置信息和第二位置信息，确定所述目标车辆的实际位置信息，并根据所述实际位置信息与所述目标车辆交易。
可选的，所述阵列路侧单元安装在门架上，所述阵列路侧单元包括至少两个天线阵列，其中一个天线阵列横向设置，另一个天线阵列纵向设置，所述阵列路侧单元具体用于：
获取第一阵元相位差、所述响应信号的信号波长和预设的第一阵元距离，其中，所述第一阵元相位差为所述天线阵列接收到所述响应信号后，产生的信号相位差，所述第一阵元距离为天线阵列中各个天线之间的距离；
将所述第一阵元相位差、所述信号波长和所述第一阵元距离输入至预设方向估计公式中，得到所述响应信号的第一入射角度；
根据所述第一入射角度和所述第一阵元距离，确定所述目标车辆的阵列天线坐标，其中，所述阵列天线坐标为所述目标车辆在阵列天线坐标系中的坐标，所述阵列天线坐标系是以多个天线阵列的中心为原点的三维坐标；
将所述阵列天线坐标输入至预设坐标转换公式中，得到所述目标车辆的第一位置信息。
可选的，所述阵列路侧单元安装在路侧，所述辅助路侧单元包括至少两个辅助天线阵列，其中一个辅助天线阵列横向设置，另一个辅助天线阵列纵向设置，所述辅助路侧单元具体用于：
获取第二阵元相位差、所述响应信号的信号波长和预设的第二阵元距离，其中，所述第二阵元相位差为所述辅助天线阵列接收到所述响应信号后，产生的信号相位差，所述第二阵元距离为辅助天线阵列中各个辅助天线之间的距离；
将所述第二阵元相位差、所述信号波长和所述第二阵元距离输入至预设方向估计公式中，得到所述响应信号的第二入射角度；
根据所述第二入射角度和所述第二阵元距离，确定所述目标车辆的辅助天线坐标，其中，所述辅助天线坐标为所述目标车辆在辅助天线坐标系中的坐标，所述辅助天线坐标系是以多个辅助天线阵列的中心为原点的三维坐标；
将所述辅助天线坐标输入至预设坐标转换公式中，得到所述目标车辆的第二位置信息。
第三方面，本发明还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
本发明实施例阵列路侧单元接收目标车辆发送的响应信号，并根据响应信号确定目标车辆的第一位置信息；阵列路侧单元向控制模块发送第一位置信息；辅助路侧单元接收响应信号，并根据响应信号确定目标车辆的第二位置信息；辅助路侧单元向控制模块发送第二位置信息；控制模块根据第一位置信息和第二位置信息，确定目标车辆的实际位置信息，并根据实际位置信息与目标车辆交易。这样，安装在门架上的阵列路侧单元向控制模块发送目标车辆的第一位置信息，安装在路侧的辅助路侧单元向控制模块发送目标车辆的第二位置信息，控制模块根据2个位置信息即第一位置信息和第二位置信息对目标车辆定位，提高对车辆定位的准确性，进而提高ETC***的稳定。
附图说明
图1是本发明实施例提供的高速车道不停车收费方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的高速车道不停车收费方法的一应用场景示意图；
图3是本发明实施例提供的天线阵列的一结构示意图；
图4是本发明实施例提供的天线阵列的另一结构示意图；
图5是本发明实施例提供的相关坐标系的示意图；
图6是本发明实施例提供的高速车道不停车收费***的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本发明实施例提供的高速车道不停车收费方法进行详细地说明。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的高速车道不停车收费方法的流程图。本实施例提供的高速车道不停车收费方法包括以下步骤：
S101，阵列路侧单元接收目标车辆发送的响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第一位置信息。
本实施例中，响应信号是目标车辆接收到唤醒信号后对外发送的信号。也就是说，目标车辆的车载单元接收到唤醒信号被唤醒后，向阵列路侧单元发送响应信号。阵列路侧单元根据响应信号确定目标车辆的第一位置信息。
其中唤醒信号可以是由阵列路侧单元发送给目标车辆也可以是由辅助路侧单元向目标车辆发送唤醒信号。
因而在所述阵列路侧单元接收所述目标车辆发送的响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第一位置信息之前，所述方法包括：
在第一预设区域与第二预设区域相同，且目标车辆驶入第一预设区域的情况下，所述阵列路侧单元向所述目标车辆发送唤醒信号，所述第一预设区域为所述阵列路侧单元感应目标车辆的区域，所述第二预设区域为所述辅助路侧单元感应目标车辆的区域。
本实施例中提供的高速车道不停车收费方法可以应用于ETC***，该ETC***包括安装在门架上的阵列路侧单元、安装在路侧的辅助路侧单元和控制模块。请参阅图2，如图所述，图中的RSU1、RSU2和RSU3均为阵列路侧单元，RSU4为辅助路侧单元，第一预设区域为阵列路侧单元感应目标车辆的区域，第二预设区域为辅助路侧单元感应目标车辆的区域，如图所示，第一预设区域与第二预设区域相同。在这种情况下，当目标车辆即阵列路侧单元感应到的车辆，驶入第一预设区域时，辅助路侧单元不向目标车辆发送唤醒信号，阵列路侧单元向目标车辆发送唤醒信号，以唤醒目标车辆的车载单元。
S102，阵列路侧单元向控制模块发送所述第一位置信息；
阵列路侧单元通过无线或有线传输的方式，将得到的第一位置信息发送孩子控制模块。
S103，辅助路侧单元接收所述响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第二位置信息；
本实施例中，目标车辆的车载单元接收到唤醒信号被唤醒后，也会向辅助路侧单元发送响应信号。辅助路侧单元根据响应信号确定目标车辆的第二位置信息。
S104，所述辅助路侧单元向所述控制模块发送所述第二位置信息；
辅助路侧单元通过无线或有线传输的方式，将得到的第二位置信息发送孩子控制模块。
S105，所述控制模块根据所述第一位置信息和第二位置信息，确定所述目标车辆的实际位置信息，并根据所述实际位置信息与所述目标车辆交易。
控制模块确定第一位置信息中目标车辆所在车道与第二位置信息中目标车辆所在车道是否一致，以此准确的对目标车辆定位。示例性的，若控制模块通过解析第一位置信息确定目标车辆在第一车道，通过解析第二位置信息确定目标车辆也在第一车道，则可以确定目标车辆实际所在车道为第一车道，与目标车辆进行交易。
本发明实施例中，通过安装在门架上的阵列路侧单元向控制模块发送目标车辆的第一位置信息，安装在路侧的辅助路侧单元向控制模块发送目标车辆的第二位置信息，控制模块根据2个位置信息即第一位置信息和第二位置信息对目标车辆定位，提高对车辆定位的准确性，进而提高ETC***的稳定。
进一步的，所述阵列路侧单元包括至少两个天线阵列，其中一个天线阵列横向设置，另一个天线阵列纵向设置，所述根据所述响应信号向确定所述目标车辆的第一位置信息包括：
所述阵列路侧单元获取第一阵元相位差、所述响应信号的信号波长和预设的第一阵元距离；所述阵列路侧单元将所述第一阵元相位差、所述信号波长和所述第一阵元距离输入至预设方向估计公式中，得到所述响应信号的第一入射角度；所述阵列路侧单元根据所述第一入射角度和所述第一阵元距离，确定所述目标车辆的阵列天线坐标；所述阵列路侧单元将所述阵列天线坐标输入至预设坐标转换公式中，得到所述目标车辆的第一位置信息。
需要理解的是，阵列路侧单元包括有至少两个天线阵列，阵列路侧单元接收到响应信号后，天线阵列会产生响应信号的相位差，将上述相位差称为第一阵元相位差。阵列路侧单元在接收到响应信号后，获取上述第一阵元相位差。
请参阅图3，如图所示，图3中的天线阵列包括4个天线，其中第一个天线和第二个天线的间距为d，可以认为天线阵列中各个天线的间距均为d。
请参阅图4，图4中包括由8个天线组成的二维天线阵列，如图所示，将第1个天线至第5个天线在门架上横向设置，第5个天线至第8个天线在门架上纵向设置。第4个天线与第5个天线的间距为26mm，第5个天线与第6个天线的间距为26mm。
从图3和图4中可以看出，天线阵列中的各个天线的间距是一定的，将天线的间距称为第一阵元距离。阵列路侧单元在接收到响应信号后，获取上述第一阵元距离。
还需要理解的是，阵列路侧单元接收到响应信号后，可以通过对响应信号进行解析，确定响应信号的信号波长的方式。
这样，阵列路侧单元通过上述方式获取第一阵元相位差、信号波长和第一阵元距离，将上述参数输入至预设的方向估计公式中，得到响应信号的第一入射角度。可选地，将阵列路侧单元设置为两个天线阵列，其中一个天线阵列横向设置，另一个天线阵列纵向设置，这样，第一入射角度包括有2个入射角度。
进一步的，所述方向估计公式为：
Figure BDA0002890268660000081
其中，Δφ为第一阵元相位差或第二阵元相位差，λ为信号波长，d为第一阵元距离或第二阵元距离，cos(α，β)为第一入射角度或第二入射角度。
需要说明的是，当使用方向估计公式计算第一入射角度时，公式中的Δφ为第一阵元相位差，λ为信号波长，d为第一阵元距离，cos(α，β)为第一入射角度。
在得到第一入射角度后，根据第一入射角度和预设的第一阵元距离，利用波达方向估计原理(Direction of Arrival，DOA)确定目标车辆的阵列天线坐标，本实施例在此不过多阐述波达方向估计原理。
本实施例中，设置有车道坐标系、阵列路侧单元坐标系以及阵列天线坐标系。
出于详尽阐述本实施例的需要，以下对各个坐标系进行说明。
请参阅图4，如图所示，车道坐标系为(Xl，Yl，Zl)，其中，车道坐标系的原点为阵列路侧单元在车道平面的垂直投影点，以车道横截面为车道坐标系的X轴，Y轴的指向方向与车辆行驶方向相反，Z轴的指向方向垂直于车道横截面。
如图所示，阵列天线坐标系为(Xr，Yr，Zr)，其中，阵列天线坐标系的原点为天线阵列中多个天线的中点，将设置在阵列天线坐标系的原点初的天线称为参考天线，如图所示，参考天线以一定角度安装在门架上，阵列天线坐标系的X轴与门架上横向设置的天线阵列平行，阵列天线坐标系的Z轴与门架上纵向设置的天线阵列平行，阵列天线坐标系的Y轴垂直于参考天线。
阵列路侧单元坐标系为(Xrsu，Yrsu，Zrsu)，其中，阵列路侧单元坐标系的原点为阵列路侧单元的中点，阵列路侧单元坐标系的X轴与阵列天线坐标系的X轴相同，阵列路侧单元坐标系的Z轴与车道坐标系的Z轴指向方向相同，阵列路侧单元坐标系的Y轴垂直于门架。
本实施例中，将阵列天线坐标输入至预设坐标转换公式中，得到目标车辆的第一位置信息。
进一步的，所述坐标转换公式为：
Pl＝Pr*M-P0
其中，Pl为第一位置信息或第二位置信息，Pr为阵列天线坐标或辅助天线坐标，M为预设的转换矩阵，Po为预设的平移向量。
需要说明的是，当使用坐标转换公式计算第一位置信息时，公式中的Pl为第一位置信息，Pr为阵列天线坐标。
转换矩阵M为：
Figure BDA0002890268660000091
其中，a为预设的路侧单元的安装角度。
平移向量Po与门架高度和目标车辆高度相关，可选地，Po为门架高度减去目标车辆高度。
需要说明的是，当使用方向估计公式计算第二入射角度时，公式中的Δφ为第二阵元相位差，λ为信号波长，d为第二阵元距离，cos(α，β)为第二入射角度。当使用坐标转换公式计算第二位置信息时，公式中的Pl为第二位置信息，Pr为辅助天线坐标。
本实施例中，阵列路侧单元在接收到响应信号后，使用方向估计公式和坐标转换公式准确的确定目标车辆的第一定位信息，即目标车辆在车道坐标系中的坐标，实现了对目标车辆精准定位。
进一步的，所述辅助路侧单元包括至少两个辅助天线阵列，其中一个辅助天线阵列横向设置，另一个辅助天线阵列纵向设置，所述根据所述响应信号向确定所述目标车辆的第二位置信息包括：
所述辅助路侧单元获取第二阵元相位差、所述响应信号的信号波长和预设的第二阵元距离；所述辅助路侧单元将所述第二阵元相位差、所述信号波长和所述第二阵元距离输入至预设方向估计公式中，得到所述响应信号的第二入射角度；所述辅助路侧单元根据所述第二入射角度和所述第二阵元距离，确定所述目标车辆的辅助天线坐标；所述辅助路侧单元将所述辅助天线坐标输入至预设坐标转换公式中，得到所述目标车辆的第二位置信息。
本实施例中，辅助路侧单元确定目标车辆第二位置信息的具体实施方式，与阵列路侧单元确定目标车辆第一位置信息的具体实施方式一致。需要说明的是，第一位置信息为目标车辆在车道坐标系中的坐标，第二位置信息为目标车辆在辅助车道坐标系中的坐标，两者对应的坐标系不同，这种情况下，若第一位置信息为(X，Y，Z)，则第二位置信息为(X，Y，0)。
本实施例中确定目标车辆第二位置信息的方式可以简单概况为，辅助路侧单元应用波达方向估计(Direction of Arrival，DOA)原理确定响应信号与辅助天线阵列之间的入射角度，其中，波达方向估计原理与方向估计公式相关，将该入射角度称为第二入射角度。
需要说明的是，当使用方向估计公式计算第二入射角度时，公式中的Δφ为第二阵元相位差，λ为信号波长，d为第二阵元距离，cos(α，β)为第二入射角度。
随后，利用空间坐标系转换原理，确定目标车辆的辅助车道坐标，其中，空间坐标系转换原理与坐标转换公式相关，辅助车道坐标为目标车辆在辅助车道坐标系中的坐标，辅助车道坐标系是以辅助路侧单元为原点的三维坐标。
还需要说明的是，当使用坐标转换公式计算第二位置信息时，公式中的Pl为第二位置信息，Pr为辅助天线坐标。
本实施例中，辅助路侧单元利用波达方向估计原理和空间坐标系转换原理准确的确定目标车辆的第二定位信息，实现对目标车辆精准定位。
在其他实施例中，阵列路侧单元接收所述目标车辆发送的响应信号，并根据响应信号确定所述目标车辆的第一位置信息之前，所述方法包括：
在第一预设区域与第二预设区域不相同，且目标车辆驶入第二预设区域的情况下，所述辅助路侧单元向所述目标车辆发送唤醒信号，其中，所述第二预设区域包括所述第一预设区域。
还可能存在另外一种情况，当第一预设区域与第二预设区域不相同，且第二预设区域包括第一预设区域时，即辅助路侧单元感应目标车辆的区域大于阵列路侧单元感应目标车辆的区域，这样，由辅助路侧单元向目标车辆发送唤醒信号，而不是阵列路侧单元向目标车辆发送唤醒信号。容易理解的是，由于第二预设区域大于第一预设区域，目标车辆上的车载单元被提前唤醒，进而扩大了控制模块与目标车辆进行交易的区域面积。
在具体的实施例中，阵列路侧单元覆盖区域纵向大于横向区域，使用辅助路侧单元之后，通过辅助路侧单元能覆盖整个行车面所有的门架中的阵列路侧单元的交易区域，因而利用辅助路侧单元进行横纵方向定位可以大大提高定位精度，并且门架天线不再必须使用阵列天线才能完成定位。
如图6所示，高速车道不停车收费***200包括安装在门架上的阵列路侧单元201、安装在路侧的辅助路侧单元202和控制模块203；
所述阵列路侧单元201与所述控制模块203通信连接，所述辅助路侧单元202与所述控制模块203通信连接；
所述阵列路侧单元201，用于在第一预设区域与第二预设区域相同，且目标车辆驶入第一预设区域的情况下，向所述目标车辆发送唤醒信号；
接收所述目标车辆发送的响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第一位置信息；
向所述控制模块203发送所述第一位置信息；
所述辅助路侧单元202，用于接收所述响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第二位置信息；
向所述控制模块203发送所述第二位置信息；
所述控制模块203，用于根据所述第一位置信息和第二位置信息，确定所述目标车辆的实际位置信息，并根据所述实际位置信息与所述目标车辆交易。
可选地，所述阵列路侧单元201包括至少两个天线阵列，其中一个天线阵列横向设置，另一个天线阵列纵向设置，所述阵列路侧单元201具体用于：
获取第一阵元相位差、所述响应信号的信号波长和预设的第一阵元距离；
将所述第一阵元相位差、所述信号波长和所述第一阵元距离输入至预设方向估计公式中，得到所述响应信号的第一入射角度；
根据所述第一入射角度和所述第一阵元距离，确定所述目标车辆的阵列天线坐标；
将所述阵列天线坐标输入至预设坐标转换公式中，得到所述目标车辆的第一位置信息。
可选地，所述辅助路侧单元202包括至少两个辅助天线阵列，其中一个辅助天线阵列横向设置，另一个辅助天线阵列纵向设置，所述辅助路侧单元202具体用于：
获取第二阵元相位差、所述响应信号的信号波长和预设的第二阵元距离；
将所述第二阵元相位差、所述信号波长和所述第二阵元距离输入至预设方向估计公式中，得到所述响应信号的第二入射角度；
根据所述第二入射角度和所述第二阵元距离，确定所述目标车辆的辅助天线坐标；
将所述辅助天线坐标输入至预设坐标转换公式中，得到所述目标车辆的第二位置信息。
可选地，所述辅助路侧单元202还用于：
在第一预设区域与第二预设区域不相同，且目标车辆驶入第二预设区域的情况下，向所述目标车辆发送唤醒信号。
本发明实施例通过阵列路侧单元接收目标车辆发送的响应信号，并根据响应信号确定目标车辆的第一位置信息；阵列路侧单元向控制模块发送第一位置信息；辅助路侧单元接收响应信号，并根据响应信号确定目标车辆的第二位置信息；辅助路侧单元向控制模块发送第二位置信息；控制模块根据第一位置信息和第二位置信息，确定目标车辆的实际位置信息，并根据实际位置信息与目标车辆交易。这样，安装在门架上的阵列路侧单元向控制模块发送目标车辆的第一位置信息，安装在路侧的辅助路侧单元向控制模块发送目标车辆的第二位置信息，控制模块根据2个位置信息即第一位置信息和第二位置信息对目标车辆定位，提高对车辆定位的准确性，进而提高ETC***的稳定。
本发明实施例中的高速车道不停车收费***可以是ETC***，也可以是终端中的部件、集成电路、或芯片。该***可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage，NAS)、个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本发明实施例不作具体限定。
本发明实施例中的高速车道不停车收费***可以为具有操作***的装置。该操作***可以为安卓(Android)操作***，可以为ios操作***，还可以为其他可能的操作***，本发明实施例不作具体限定。
本发明实施例提供的高速车道不停车收费***能够实现图1的方法实施例中高速车道不停车收费方法实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时，实现图1的方法实施例中高速车道不停车收费方法实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。
其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本发明实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种高速车道不停车收费方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
阵列路侧单元接收目标车辆发送的响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第一位置信息，其中，所述响应信号是所述目标车辆接收到唤醒信号后对外发送的信号；
阵列路侧单元向控制模块发送所述第一位置信息；
辅助路侧单元接收所述响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第二位置信息；
所述辅助路侧单元向所述控制模块发送所述第二位置信息；
所述控制模块根据所述第一位置信息和第二位置信息，确定所述目标车辆的实际位置信息，并根据所述实际位置信息与所述目标车辆交易。
2.根据权利要求1所述的高速车道不停车收费方法，其特征在于，根据所述响应信号确定所述目标车辆的第一位置信息包括：
所述阵列路侧单元获取第一阵元相位差、所述响应信号的信号波长和预设的第一阵元距离，其中，所述第一阵元相位差为所述阵列路侧单元中的天线阵列接收到所述响应信号后产生的信号相位差，所述第一阵元距离为天线阵列中各个天线之间的距离；
所述阵列路侧单元将所述第一阵元相位差、所述信号波长和所述第一阵元距离输入至预设方向估计公式中，得到所述响应信号的第一入射角度；
所述阵列路侧单元根据所述第一入射角度和所述第一阵元距离，确定所述目标车辆的阵列天线坐标，其中，所述阵列天线坐标为所述目标车辆在阵列天线坐标系中的坐标，所述阵列天线坐标系是以天线阵列中各个天线的中心为原点的三维坐标；
所述阵列路侧单元将所述阵列天线坐标输入至预设坐标转换公式中，得到所述目标车辆的第一位置信息。
3.根据权利要求1所述的高速车道不停车收费方法，其特征在于，根据所述响应信号向确定所述目标车辆的第二位置信息包括：
所述辅助路侧单元获取第二阵元相位差、所述响应信号的信号波长和预设的第二阵元距离，其中，所述第二阵元相位差为所述辅助路侧单元中的辅助天线阵列接收到所述响应信号后产生的信号相位差，所述第二阵元距离为辅助天线阵列中各个辅助天线之间的距离；
所述辅助路侧单元将所述第二阵元相位差、所述信号波长和所述第二阵元距离输入至预设方向估计公式中，得到所述响应信号的第二入射角度；
所述辅助路侧单元根据所述第二入射角度和所述第二阵元距离，确定所述目标车辆的辅助天线坐标，其中，所述辅助天线坐标为所述目标车辆在辅助天线坐标系中的坐标，所述辅助天线坐标系是以多个辅助天线阵列中各个辅助天线的中心为原点的三维坐标；
所述辅助路侧单元将所述辅助天线坐标输入至预设坐标转换公式中，得到所述目标车辆的第二位置信息。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的高速车道不停车收费方法，其特征在于，所述方向估计公式为：
Figure FDA0002890268650000021
其中，Δφ为第一阵元相位差或第二阵元相位差，λ为信号波长，d为第一阵元距离或第二阵元距离，cos(α，β)为第一入射角度或第二入射角度。
5.根据权利要求2或3中任一项所述的高速车道不停车收费方法，其特征在于，所述坐标转换公式为：
Pl＝Pr*M-P0
其中，Pl为第一位置信息或第二位置信息，Pr为阵列天线坐标或辅助天线坐标，M为预设的转换矩阵，Po为预设的平移向量。
6.根据权利要求1所述的高速车道不停车收费方法，其特征在于，所述阵列路侧单元接收所述目标车辆发送的响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第一位置信息之前，所述方法包括：
在第一预设区域与第二预设区域相同，且目标车辆驶入第一预设区域的情况下，所述阵列路侧单元向所述目标车辆发送唤醒信号，所述第一预设区域为所述阵列路侧单元感应目标车辆的区域，所述第二预设区域为所述辅助路侧单元感应目标车辆的区域；
和/或，
在第一预设区域与第二预设区域不相同，且目标车辆驶入第二预设区域的情况下，所述辅助路侧单元向所述目标车辆发送唤醒信号，其中，所述第二预设区域包括所述第一预设区域。
7.一种高速车道不停车收费***，其特征在于，所述高速车道不停车收费***包括阵列路侧单元、辅助路侧单元和控制模块；
所述阵列路侧单元与所述控制模块通信连接，所述辅助路侧单元与所述控制模块通信连接；
所述阵列路侧单元，用于接收所述目标车辆发送的响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第一位置信息，其中，所述响应信号是所述目标车辆接收到唤醒信号后对外发送的信号；
向所述控制模块发送所述第一位置信息；
所述辅助路侧单元，用于接收所述响应信号，并根据所述响应信号确定所述目标车辆的第二位置信息；
向所述控制模块发送所述第二位置信息；
所述控制模块，用于根据所述第一位置信息和第二位置信息，确定所述目标车辆的实际位置信息，并根据所述实际位置信息与所述目标车辆交易。
8.根据权利要求7所述的高速车道不停车收费***，其特征在于，所述阵列路侧单元安装在门架上的，所述阵列路侧单元包括至少两个天线阵列，其中一个天线阵列横向设置，另一个天线阵列纵向设置，所述阵列路侧单元具体用于：
获取第一阵元相位差、所述响应信号的信号波长和预设的第一阵元距离，其中，所述第一阵元相位差为所述天线阵列接收到所述响应信号后，产生的信号相位差，所述第一阵元距离为天线阵列中各个天线之间的距离；
将所述第一阵元相位差、所述信号波长和所述第一阵元距离输入至预设方向估计公式中，得到所述响应信号的第一入射角度；
根据所述第一入射角度和所述第一阵元距离，确定所述目标车辆的阵列天线坐标，其中，所述阵列天线坐标为所述目标车辆在阵列天线坐标系中的坐标，所述阵列天线坐标系是以多个天线阵列的中心为原点的三维坐标；
将所述阵列天线坐标输入至预设坐标转换公式中，得到所述目标车辆的第一位置信息。
9.根据权利要求7所述的高速车道不停车收费***，其特征在于，所述辅助路侧单元安装在路侧，所述辅助路侧单元包括至少两个辅助天线阵列，其中一个辅助天线阵列横向设置，另一个辅助天线阵列纵向设置，所述辅助路侧单元具体用于：
获取第二阵元相位差、所述响应信号的信号波长和预设的第二阵元距离，其中，所述第二阵元相位差为所述辅助天线阵列接收到所述响应信号后，产生的信号相位差，所述第二阵元距离为辅助天线阵列中各个辅助天线之间的距离；
将所述第二阵元相位差、所述信号波长和所述第二阵元距离输入至预设方向估计公式中，得到所述响应信号的第二入射角度；
根据所述第二入射角度和所述第二阵元距离，确定所述目标车辆的辅助天线坐标，其中，所述辅助天线坐标为所述目标车辆在辅助天线坐标系中的坐标，所述辅助天线坐标系是以多个辅助天线阵列的中心为原点的三维坐标；
将所述辅助天线坐标输入至预设坐标转换公式中，得到所述目标车辆的第二位置信息。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的高速车道不停车收费方法的步骤。
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