[发明专利]一种应用于道路的RFID无线定位装置和方法

权利要求书

1.一种应用于道路的RFID无线定位装置，其特征在于，包括：探测长杆（2）、N个发射模块（3）、接收模块（4）和处理单元（5）；

所述探测长杆（2）放置于道路基准点，所述探测长杆（2）的顶部安装发射模块（3），所述接收模块（4）放置于道路的测量点位置，所述接收模块（4）与发射模块（3）无线连接，所述接收模块（4）和发射模块（3）分别与处理单元（5）无线连接，N个发射模块之间进行同步。

2.根据权利要求1所述的应用于道路的RFID无线定位装置，其特征在于，所述接收模块（4）同时接收所述至少两个发射模块（3）发射的超声波测距信号。

3.根据权利要求1所述的应用于道路的RFID无线定位装置，其特征在于，所述发射模块（3）和接收模块（4）与处理单元（5）通过ZIGBEE网络连接。

4.根据权利要求1所述的应用于道路的RFID无线定位装置，其特征在于，还包括：旋转马达，所述旋转马达安装于发射模块（3）上，所述旋转马达固定于探测长杆（2）。

5.根据权利要求1所述的应用于道路的RFID无线定位装置，其特征在于，发射模块2到N个、接收模块2到N个，N为正整数。

6.一种应用于道路的RFID无线定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，所述N个发射模块和N个接收模块各自单独与ZIGBEE网络中的协调器通信，加入或退出网络；所述n个发射模块和n个接收模块包含ZIGBEE终端节点设备；

步骤2，处理单元中包括ZIGBEE协调器设备，所述处理单元与所述n个发射模块和n个接收模块无线通信，建立和维护整个无线网络；所述处理单元与所述n个发射模块和n个接收模块可由预设的ID号进行识别，处理单元通过ZIGBEE协调器向所述n个发射模块和n个接收模块发送测量同步信号，接收模块接收所述至少两个发射模块（3）发射的超声波测距信号，处理单元获取由接收模块返回的数据，从而实现测距功能。

7.根据权利要求6所述的应用于道路的RFID无线定位方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤2-1，处理单元将测量同步信号同时发送给发射模块和接收模块，发射模块立即发射超声波测距信号，接收模块将此时刻作为计时起点并开始计时；

步骤2-2，当接收模块收到超声波测距信号时，计时结束；

步骤2-3，因为已知超声波的行进速度v，又测得了该信号从发射端到接收端的时间差t，故根据公式S=v*t可求得发射模块与接收模块之间的距离S，接收模块计算求得距离后将值发送给处理单元。

8.根据权利要求6所述的应用于道路的RFID无线定位方法，其特征在于，所述步骤2-3包括：

步骤2-4，发射模块立即发射超声波测距信号；

步骤2-5，接收模块将此时刻作为计时起点并开始计时；

步骤2-6，当接收模块收到超声波测距信号时，计时结束；

步骤2-7，因为已知超声波的行进速度v，又测得了该信号从发射端到接收端的时间差t，故根据公式S=v*t可求得发射模块1与接收模块1之间的距离S。接收模块1计算求得距离后将值发送给处理单元；

步骤2-8，由于在接收模块和发射模块之间测得的距离l₁不是实际的水平距离l₂，因此要通过公式来求得水平距离；

步骤2-9，已知基准点B₁和B₂之间的水平距离为L₁，基准点B₁与测量点M₁之间的水平距离为S₁，基准点B₂与测量点M₁之间的水平距离为S₂，通过余弦定理α1=arcCosS12+L12-S222S1L1,α2=arcCosS22+L12-S122S2L1]]>可求得测量点M₁与基准点B₁、B₂之间连线的夹角ɑ₁和ɑ₂，当基准点B₁、B₂沿道路边线布置时，测量点M₁在道路中的位置就实现了准确定位。