CN101226601A

CN101226601A - 汽车检验合格电子标识

Info

Publication number: CN101226601A
Application number: CNA2007100036126A
Authority: CN
Inventors: 徐基仁; 熊德新; 罗凯雷
Original assignee: BEIJING BIAOZHUNXINYUAN TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: TIANJIN ZHIHUI XINYUAN TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2027-01-18
Also published as: CN101226601B

Abstract

一种基于射频识别(RFID)技术的汽车检验合格电子标识，包括基片，所述基片包括用于布置电路并存储数字化电子信息的电路区与用于嵌贴文字信息的目识信息区；所述电路区设有微带天线和无源射频识别芯片；所述微带天线分为接收端和发射端，所述接收端包括封闭部和引线，所述无源射频识别芯片的输入端和所述微带天线的引线连接，所述无源射频识别芯片的输出端与微带天线的发射端连接。本发明不但具有目前人工目识检验汽车是否取得上路行驶许可的功能，而且还具有通过设备在汽车行驶状态下自动检测的功能，因此可以大大提高检验的强度和准确程度，节省人力成本和提高工作效率，有效地避免了目前仅通过人工目识方式检查汽车检验合格标志的弊端。

Description

汽车检验合格电子标识

技术领域

本发明涉及一种射频识别(RFID)技术领域的电子标识，尤其是涉及一种汽车检验合格电子标识。

背景技术

目前我国针对汽车这类交通工具管理所采用的“机动车检验合格标志”均为“纸质”材料制成的标签，通常采用彩色印刷，将图形和文字印于不干胶贴纸上并将其贴于汽车前挡风玻璃的内侧，用以标识该车是否达到检验标准或其它相关标准，并以不同年份的数字来区分达标时限，提供给管理者进行人工识别。

由于汽车检验合格标志直接影响着汽车上路行驶的权限，假冒的汽车检验合格标志也就应运而生。为了防止假检验标志给社会带来危害，相关部门已将“印刷防伪”、“条码防伪”等技术应用于汽车检验合格标志的制造过程中。

虽然我国已经在汽车检验合格标志上采用了防伪造技术，但由于检验标志贴于汽车风挡玻璃上，在汽车行驶状态下，要靠人工目识来辨别该标志的真伪，难度很大。

为了保证汽车检验合格管理的有效性，目前的做法一般是动用大量交管人员上路直接的或通过“电子眼”间接的进行人工目识汽车检验合格标志，以实现对汽车是否符合检验标准的检查。显然，不论是透过“电子眼”还是交管人员上路直接观测，现有人工目识识别汽车检验合格标志，尤其是在汽车行驶状态下人工目识识别的准确率较低，大大增加了此项执法工作的难度。因此可以考虑把电子标签与传统的纸质标签结合使用，从而方便执法工作的进行。

现有电子标签包括以下几类：

一、有源射频识别电子标签

有源射频识别电子标签是依靠自身内置电源进行工作的，其常见的工作频段核心频率有：433MHz、2.45GHz、5.8GHz。由于下列结构原因此类电子标签不适宜用作车辆自动识别管理的“汽车电子标签”。

1.无法与汽车固联为一体，因此无法保障车与电子标签的唯一对应关系；

2.由于其依靠自身内置电源进行工作，无法实现十年寿命期内的完全免维护，如果对大量的终端用户更换电池，是一项成本和工作量都非常巨大的售后服务工作；

3.由于卡内电池的非一致性衰耗，使用这种标签所构建应用系统的平均无故障时间指标很差，无法保障系统的稳定性和可靠性；

4.这种产品生产成本高，性价比差。

二、近距离无源射频识别电子标签

近距离无源射频识别电子标签不依靠内置电源就能工作，其常见的工作频段核心频率有：125kHz、13.56MHz，识别作用距离小于1M。由于其有效作用距离太近不适宜用作车辆行驶状态下的读写，也就不能作为车辆自动识别管理的汽车检验合格电子标签。

三、远距离无源射频识别柔性基片电子标签

远距离无源射频识别柔性基片电子标签不依靠自身内置电源进行工作，典型的识别作用距离为3～10M，通常工作于中心频率为915MHz的频段。

该类电子标签以“柔性敷铜板”作基片，目前主要用于车辆门禁系统，并且由于其存在如下缺陷不适宜用作车辆自动识别管理的汽车检验合格电子标签：

1.不能与车身固联在一起形成唯一对应关系；

2.不能适应汽车工作环境下的高低温冲击和光辐射损伤，芯片老化速度快；

3.“柔性敷铜板”基片被安装于汽车风挡玻璃上时，由于其电气性能的局限性，会影响该类电子标签的正常性能。

综上所述，实有必要发明一种新的汽车检验合格电子标识以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的主要目的，是在于提供一种用于汽车检验合格的远距离无源射频识别电子标识，既能通过传统的目识方式检测汽车是否取得上路行驶的许可，又能在汽车行驶状态下通过设备进行自动检测。

为了实现上述目的，本发明的汽车检验合格电子标识是这样设计的：

一种汽车检验合格电子标识，该汽车检验合格电子标识包括基片，所述基片包括用于布置电路和存储数字化电子信息的电路区与用于嵌贴文字信息的目识信息区；所述电路区设有微带天线和无源射频识别芯片；所述微带天线分为接收端和发射端，所述接收端包括封闭部和引线，所述无源射频识别芯片的输入端和所述微带天线的引线连接，所述无源射频识别芯片的输出端与微带天线的发射端连接。

作为优选实施方式，所述封闭部为五边形，该五边形有三条直角边、两条斜边，所述三条直角边等长，所述两条斜边等长且两斜边与直角边的夹角相同。

作为优选实施方式，所述引线包括互联的第一引线段、第二引线段、第三引线段、第四引线段、第五引线段，所述封闭部相对于第一引线段对称，所述第一引线段与所述封闭部两斜边的交点相连，所述第五引线段与所述无源射频识别芯片的输入端相连。

作为优选实施方式，所述第一引线段、第三引线段、第五引线段互相平行且第一引线段和第五引线段等长，第二引线段和第四引线段互相平行且等长，第一引线段又与第二引线段互相垂直。

作为优选实施方式，所述发射端包括第一发射段、第二发射段、第三发射段、第四发射段、第五发射段，所述第一发射段与所述无源射频识别芯片的输出端相连。

作为优选实施方式，所述第一发射段、第三发射段、第五发射段互相平行，第二发射段和第四发射段互相平行且第二发射段的长度是第四发射段长度的一半，第一发射段又与第二发射段互相垂直，所述第二引线段的长度是第二发射段长度的一半。

作为优选实施方式，所述封闭部的横向跨度为所述微带天线总跨度的70％-80％，所述封闭部直角边的长度为所述封闭部横向跨度的82％-88％，所述引线的横向跨度为所述微带天线总跨度的14％-16％。

作为优选实施方式，所述第二引线段的长度为所述封闭部直角边长度的18％-25％，第三引线段的长度为所述引线跨度的42％-48％；所述第三发射段的长度为发射端横向跨度的75％-85％，第四发射段的长度为所述封闭部直角边长度的80％-90％，所述第五发射段的长度是第三发射段长度的0.8-1.8倍。

作为优选实施方式，所述基片为边长是80毫米-90毫米的正方形，该基片设有粘料固联槽或破碎记忆线，所述信息区还设有一镂空部。

作为优选实施方式，所述基片为三氧化二铝含量92％以上的陶瓷材料。

本发明的功效在于：本发明提供的汽车检验合格电子标识不但具有目前人工目识检验汽车是否取得上路行驶许可的功能，而且还具有自动检测的功能，因此可以大大提高检验的准确程度，并且节省人力成本，有效的避免了目前仅通过人工目识方式检查汽车检验合格标志的弊端。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的汽车检验合格电子标识的结构示意图；

图2是本发明的汽车检验合格电子标识的微带天线的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的汽车检验合格电子标识包括大体为正方形的基片10。所述基片10包括用于布置电路并存储数字化电子信息的电路区与用于嵌贴文字信息的目识信息区；所述电路区设有微带天线100和无源射频识别芯片12；所述微带天线100分为接收端1000和发射端1002，所述接收端1000包括封闭部1001和引线1003，所述无源射频识别芯片12的输入端和所述微带天线100的引线1003连接，所述无源射频识别芯片12的输出端与微带天线100的发射端1002连接。所述信息区内设有一镂空部14，该镂空部14处可以用来放置可更换的用于目识的汽车检验合格标识。

优选地，所述正方形基片10的四个角为圆形倒角，所述正方形基片10的边长是80-90mm。所述基片10选用三氧化二铝(Al₂O₃)含量92％以上的陶瓷材料制成，介电常数8(10KHz)，导热系数0.04卡.mm².秒.℃。

优选地，所述基片10预制有破碎记忆线104及镂空的粘料固联槽102。当所述基片10处于软性坯料时，分别采用压制和压切的方式在该软性坯料上压印破碎记忆线104和压切粘料固联槽102。接下来将完成上述制作工序的软性坯料进行低温预烧制，温度由30℃缓慢升至100℃，使坯料吸收、消散因前道工序中压制、压切所产生的应力从而保持坯材平整度及坯体完好性。最后高温烧制，采用标准的陶瓷烧制工艺，将坯体烧制结晶成型，成为可用于进行电气工序的基片。

由于所述基片10设计有所述粘料固联槽102和破碎记忆线104，因而本发明的汽车检验合格电子标识一旦被贴于汽车风挡玻璃之上后将不能被拆移使用，否则该电子标识会沿所述破碎记忆线104断裂损坏而无法继续使用，从而保证了汽车与电子标签的唯一对应关系。另外，预制的破碎记忆线104还能保证如果发生意外事故造成汽车车窗损毁时，本发明的汽车检验合格电子标识可与车窗的前风挡玻璃等效破碎，不会对司乘人员造成二次伤害。

汽车用射频识别电子标签技术的研发除了无源射频识别芯片12、基片10、使用频率的选择外，微带天线100的设计及其制作工艺也是非常关键的，它直接决定了最终的微带天线100与无源射频识别芯片12、与基片10、与标识物(各类型汽车)以及与应用环境等的电气性能匹配，并最终决定了整个汽车用射频识别电子标签是否能达到应用所需的各项性能指标。微带天线100设计的内容主要有：微带天线100的图形设计、微带天线100的制作工艺等。

所述微带天线100在设计上采用了电磁耦合的工作模式，微带天线100的外型采用开路非平衡匹配的设计方式。该微带天线100的材质采用符合Q/GYB03-2005标准、牌号为PC-AG-8000、细度为15μm、粘度为307pa.s、附着力为185N/mm²的银浆材料，其方阻为3.7mΩ/mm²。

所述银浆材料通过丝网漏印方式印制在已处理好的所述基片10上，在低温状况下(80-100度)烘烤定型，再采用自动联体炉烧结工艺(其烧结温度为210℃至850℃)，通过烧结使银浆熔渗于陶瓷材料表面，形成厚度为0.01mm——0.015mm的带状微带天线100。由于陶瓷材料的表面存在大量微小的孔洞，使用丝网漏印并结合烘烤烧结工艺的加工方式可以保证形成的微带天线100与所述基片10紧密熔合，不会脱落并且耐磨损。

请结合参阅图1、图2，所述微带天线100分为用于接收基站信号的接收端1000和用于向基站反馈信号的发射端1002。所述接收端1000包括线条较粗的五边形封闭部1001和相对较细的引线1003，所述封闭部1001有三条直角边，两条斜边，所述三条直角边等长，所述两条斜边等长且两斜边与直角边的夹角相同。所述引线1003包括互联的第一引线段3a、第二引线段3b、第三引线段3c、第四引线段3d、第五引线段3e。所述封闭部1001相对于第一引线段3a对称，所述第一引线段3a与所述封闭部1001两斜边的交点相连，引线1003的第五引线段3e与所述无源射频识别芯片12相连。所述引线1003的形状大致为“几”字形，其中第一引线段3a、第三引线段3c、第五引线段3e互相平行且第一引线段3a和第五引线段3e等长；第二引线段3b和第四引线段3d互相平行且等长，第一引线段3a又与第二引线段3b互相垂直。

所述微带天线100的发射端1002与所述引线1003的宽度相同，发射端1002包括第一发射段2a、第二发射段2b、第三发射段2c、第四发射段2d、第五发射段2e。所述第一发射段2a与所述无源射频识别芯片12相连，第五发射段2e悬空。所述发射端1002大致为半开口的矩形，其中第一发射段2a、第三发射段2c、第五发射段2e互相平行；第二发射段2b和第四发射段2d互相平行且第二发射段2b的长度是第四发射段2d长度的一半，第一发射段2a又与第二发射段2b互相垂直。本领域技术人员可以理解，上述发射端1002以及引线1003各段之间的垂直或平行关系只是本发明的优选实施方式，以上所述并不排除其他与本发明精神相一致的实施方式。

优选地，所述封闭部1001的横向跨度为所述微带天线100总跨度的70％-80％，所述封闭部1001直角边的长度为所述封闭部1001横向跨度的82％-88％，所述引线1003的横向跨度为所述微带天线100总跨度的14％-16％，第二引线段3b的长度为所述封闭部1001直角边长度的18％-25％，第三引线段3c的长度为所述引线1003跨度的42％-48％；所述第三发射段2c的长度为发射端1002横向跨度的75％-85％，第四发射段2d的长度为所述封闭部1001直角边长度的80％-90％，所述第五发射段2e的长度是第三发射段2c长度的0.8-1.8倍。

优选地，所述封闭部1001直角边长度为45-49mm，所述封闭部1001的横向跨度为51-59mm，所述引线1003的横向跨度为9-13mm，所述第三发射段2c的长度为5-7mm，所述第四发射段2d的长度为38-42mm，所述引线1003与所述发射端1002的线宽同为0.5-0.7mm，所述封闭部1001的线宽为4-6mm。

当本发明的汽车检验合格电子标识完成上述制作工序后，采用标准的倒装邦定工艺，将无源射频识别芯片12连接在已烧制成型的微带天线100的电路上。随后，在网络测试环境状态下对已形成的汽车检验合格电子标识的微带天线100进行测试、调阻(补银或清除虚边残料)，使其方阻达到设计指标，得到汽车检验合格电子标识的初级品。最后，进行初级品老化步骤，该步骤采用标准的微电子元器件生产工艺，将已网络调阻后的电子标签初级品进行“老化”处理，使其电气性能完全稳定。

本发明的汽车检验合格电子标识工作时，首先由微带天线100的接收端1000接收从基站发射出的信号，本领域技术人员可以理解，为了确保能够高质量的接收来自基站的信号，所述接收端1000采用较粗的天线，并且使用具有封闭空腔的对称性设计。接下来所述接收端1000接收到的信号通过所述引线1003传送给所述无源射频识别芯片12，该无源射频识别芯片12根据收到的信号产生相应的反馈信号并通过发射端1002向基站发送反馈信号，从而完成电子标识与基站的通信过程。

由于汽车用射频识别电子标签标识的对象是汽车这样一类特殊物体，电子标签的真伪就代表了与其固联的汽车身份的真伪。因此，射频识别电子标签防伪技术也就成为了该产品的关键技术之一。

所述无源射频识别芯片12采用工作于UHF频段，符合ISO-18000-6B标准的芯片，且对该无源射频识别芯片12的ID号字段部分作了嵌入式定制，使每一个无源射频识别芯片12都具有全球唯一的ID号，以避免汽车用射频识别电子标签被“挪用”或“复用”的潜在风险，从而方便公安及交管部门对全国汽车“编号资源”的规划使用。

本发明的汽车检验合格电子标识的外观形状可以根据相关法律法规的要求进行制作。由于本发明的汽车检验合格电子标识一旦粘贴到汽车前风挡玻璃之上以后将不可拆卸，所以为了便于实现人工目识的目的，可以在本发明的汽车检验合格电子标识的未设有所述微带天线100及所述无源射频识别芯片12的区域设一镂空部14，该镂空部14可以贴设可更换的用于目识的汽车检验合格标签，以此达到既能电子识别又能人工目识的目的。

本发明的汽车检验合格电子标识主要解决了以下技术问题：

1.本发明的汽车检验合格电子标识可作为汽车的数字化标准信源，成为汽车的“电子身份证”，并且不可仿造、伪造。信源内存信息是完全数字化、标准化的。并且本发明的汽车检验合格电子标识的使用寿命与汽车的使用寿命等效(十年)，且在使用寿命期内完全免维护。

2.本发明的汽车检验合格电子标识采用特殊陶瓷材质的基片10，微波介电常数好，与使用环境(车窗玻璃)匹配性高；陶瓷的细微孔洞能确保微带天线12的电路熔渗贴附于基片10的表面；该微带天线100通过高温烧结的方式生成在基片10上——防腐蚀，不易脱落。此外，基片10可防高低温冲击和光辐射损伤，能保护所述无源射频识别芯片12，提高其使用寿命。并且陶片10面向车窗外的标识图形也可以通过高温烧结形成——使用寿命长，不退色，不掉色。

3.本发明的汽车检验合格电子标识一经安装后就与车体固联，不可拆动挪用，与汽车形成唯一对应关系。并且该汽车检验合格电子标识完全符合汽车车内装置的使用标准和安全标准，不因创设这一标识而影响对汽车的正常使用，也不会给使用人带来安全隐患和不适。

基片10与车窗玻璃的粘结采用专门的室温快速固化型硅橡胶，其固化后与车窗玻璃之间能形成硅分子链，正常状态下不易损坏，难以拆卸。基片10还预制了破碎记忆线——遇强力拆卸时极易破碎，无法完整拆卸，汽车车窗损毁时基片10可与车窗玻璃等效破碎，不会对司乘人员造成二次伤害。

4.本发明的汽车检验合格电子标识由于采用了优化设计的所述微带天线100，有效发挥了无源射频识别芯片12的能力，能确保在汽车高速(180公里/小时)的行驶状态下，在本发明的汽车检验合格电子标识与基站相距0～15米的情况下对基站的通信全面响应，能完全支持基站设备对本发明的汽车检验合格电子标识的采集和回写要求，能不停车实施路查路检，可与其它道路交通监控系统联合配套工作。

通过以上说明可知，本发明提供的汽车检验合格电子标识不但具有目前人工目识检验汽车是否取得上路行驶许可的功能，而且还具有通过设备在汽车行驶状态下自动检测的功能，因此可以大大提高检验的强度和准确程度，节省人力成本和提高工作效率，有效地避免了目前仅通过人工目识方式检查汽车检验合格标志的弊端。

Claims

1.一种汽车检验合格电子标识，其特征在于：该汽车检验合格电子标识包括基片，所述基片包括用于布置电路并存储数字化电子信息的电路区与用于嵌贴文字信息的目识信息区；

所述电路区设有微带天线和无源射频识别芯片；

所述微带天线分为接收端和发射端，所述接收端包括封闭部和引线，所述无源射频识别芯片的输入端和所述微带天线的引线连接，所述无源射频识别芯片的输出端与微带天线的发射端连接。

2.根据权利要求1所述的汽车检验合格电子标识，其特征在于：所述封闭部为五边形，该五边形有三条直角边、两条斜边，所述三条直角边等长，所述两条斜边等长且两斜边与直角边的夹角相同。

3.根据权利要求2所述的汽车检验合格电子标识，其特征在于：所述引线包括互联的第一引线段、第二引线段、第三引线段、第四引线段、第五引线段；所述封闭部相对于第一引线段对称，所述第一引线段与所述封闭部两斜边的交点相连，所述第五引线段与所述无源射频识别芯片的输入端相连。

4.根据权利要求3所述的汽车检验合格电子标识，其特征在于：所述第一引线段、第三引线段、第五引线段互相平行且第一引线段和第五引线段等长，第二引线段和第四引线段互相平行且等长，第一引线段又与第二引线段互相垂直。

5.根据权利要求4所述的汽车检验合格电子标识，其特征在于：所述发射端包括第一发射段、第二发射段、第三发射段、第四发射段、第五发射段；所述第一发射段与所述无源射频识别芯片的输出端相连。

6.根据权利要求5所述的汽车检验合格电子标识，其特征在于：所述第一发射段、第三发射段、第五发射段互相平行，第二发射段和第四发射段互相平行且第二发射段的长度是第四发射段长度的一半，第一发射段又与第二发射段互相垂直，所述第二引线段的长度是第二发射段长度的一半。

7.根据权利要求1所述的汽车检验合格电子标识，其特征在于：所述封闭部的横向跨度为所述微带天线总跨度的70％-80％，所述封闭部直角边的长度为所述封闭部横向跨度的82％-88％，所述引线的横向跨度为所述微带天线总跨度的14％-16％。

8.根据权利要求5所述的汽车检验合格电子标识，其特征在于：所述第二引线段的长度为所述封闭部直角边长度的18％-25％，第三引线段的长度为所述引线跨度的42％-48％；所述第三发射段的长度为发射端横向跨度的75％-85％，第四发射段的长度为所述封闭部直角边长度的80％-90％，所述第五发射段的长度是第三发射段长度的0.8-1.8倍。

9.根据权利要求1所述的汽车检验合格电子标识，其特征在于：所述基片为边长是80毫米-90毫米的正方形，该基片设有粘料固联槽或破碎记忆线，所述信息区还设有一镂空部。

10.根据权利要求1所述的汽车检验合格电子标识，其特征在于：所述基片为三氧化二铝含量92％以上的陶瓷材料。