CN102855761A - 一种基于射频的车辆管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于射频的车辆管理方法，包括以下步骤：监测器向电子车牌发送阅读指令；电子车牌接收阅读指令后，向监测器发送验证密码及电子车牌标签；监测器接收验证密码和电子车牌标签后，验证通过，向电子车牌发送阅读密码；电子车牌接收阅读密码，验证通过后，以相同时间间隔向监测器连续发送信息；监测器根据电子车牌发送的信息，计算车辆的速度和位置。本发明，监测器包含一个电子车牌阅读器，可以实时读取电子车牌信息，杜绝了电子狗的探测；实现对违法车辆的快速查找；在测速的同时，实现车辆定位，杜绝占用应急车道现象，鉴别大货车、大客车违章占道行驶。

Description

一种基于射频的车辆管理方法及系统

技术领域

本发明涉及一种基于射频的车辆管理方法及系统。

背景技术

目前，普通牌照和汽车一一对应，对于假牌、套牌、遮挡等违法现象，只能人工识别，查找违法车辆难度较大，难以管理。特别是对于在高速路和城市中的违法行为更加难以监控。

为了加强车辆的管理，对车辆违法行为及时监控，有关部门使用了测速雷达等技术，然而，这些测速技术存在成本高、安装难、维护难、普及难等问题；违法者可以使用电子狗能探测到测速雷达，实现躲避。因此，管理者不能实现测速和定位，亟待改进。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提出一种基于射频的车辆管理方法及系统，通过本发明的实施，可以准确进行车辆测速和定位。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于射频的车辆管理系统，包括：

监测器，用于向电子车牌发送阅读指令，接收所述电子车牌返回的验证密码，在验证通过后，向所述电子车牌发送阅读指令，并接收所述电子车牌连续发送的信息，根据所述连续发送的信息确定车辆的速度及位置；

电子车牌，设置在车辆上，用于接收所述监测器发送的阅读指令后，向所述监测器发送验证密码，并在收到所述监测器发送的阅读密码，并审核通过后，向所述监测器发送连续信息。

优选地，所述监测器，还用于向所述电子车牌发送路况信息和限速信息，并在本地存储所述车辆的速度及位置信息；

所述电子车牌，还用于通过喇叭播放或通过显示屏显示所述监测器发送的路况信息和限速信息。

优选地，还包括：上位机，

所述监测器，还用于通过有线或无线将所述车辆的速度及位置信息传送到上位机进行系统保存。

优选地，所述上位机，还用于根据所述监测器获得的车辆车速及位置信息确认该车辆是否违法。

一种基于射频的车辆管理方法，应用于包括监测器和设有电子车牌车辆的系统中，所述方法包括以下步骤：

所述监测器向所述电子车牌发送阅读指令；

所述电子车牌接收阅读指令后，向所述监测器发送验证密码及电子车牌标签；

所述监测器接收验证密码和电子车牌标签后，验证通过，向所述电子车牌发送阅读密码；

所述电子车牌接收阅读密码，验证通过后，以相同时间间隔向监测器连续发送信息；

所述监测器根据所述电子车牌发送的信息，计算车辆的速度和位置。

优选地，所述监测器根据所述电子车牌发送的信息，计算车辆的速度和位置，之后还包括：

所述监测器向所述电子车牌发送路况信息和限速信息，并在本地存储所述车辆的速度及位置信息。

所述电子车牌通过喇叭播放或通过显示屏显示所述监测器发送的路况信息和限速信息。

优选地，所述监测器根据所述电子车牌发送的信息，计算车辆的速度和位置，之后还包括：

所述监测器通过有线或无线将所述车辆的速度及位置信息传送到上位机进行系统保存。

优选地，还包括：

所述上位机根据所述监测器获得的车辆车速及位置信息确认该车辆是否违法。

基于以上技术方案的公开，本发明具备如下有益效果：

本发明，监测器包含一个电子车牌阅读器，可以实时读取电子车牌信息，杜绝了电子狗的探测；实现对违法车辆的快速查找；在测速的同时，实现车辆定位，杜绝占用应急车道现象，鉴别大货车、大客车违章占道行驶。

附图说明

图1是本发明实施例1的基于射频的车辆管理系统测试示意图；

图2是本发明实施例1的基于射频的车辆管理系统中监测器示意图；

图3是本发明实施例1的基于射频的车辆管理系统中电子车牌示意图；

图4是本发明实施例2的一种基于射频的车辆管理方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案：

实施例1提供了一种基于射频的车辆管理系统，该车辆管理系统在实际工作中（例如在高速公路或城市道路上使用）的示意图如图1所示。在道路旁边设置监测器10，用于向电子车牌发送阅读指令，接收所述电子车牌返回的验证密码，在验证通过后，向所述电子车牌发送阅读指令，并接收所述电子车牌连续发送的信息，根据所述连续发送的信息确定车辆的速度及位置。监测器10可以设在隔离带中，方向对准道路。在被测车辆上设置电子车牌20，用于接收所述监测器发送的阅读指令后，向所述监测器发送验证密码，并在收到所述监测器发送的阅读密码，并审核通过后，向所述监测器发送连续信息。另外，所述监测器10，还用于向所述电子车牌20发送路况信息和限速信息，并在本地存储所述车辆的速度及位置信息；所述电子车牌20，还用于通过喇叭播放或通过显示屏显示所述监测器10发送的路况信息和限速信息。

电子车牌20由交通管理部门在车辆年审时发放，可粘帖在前挡风玻璃上，具有防拆卸，破拆后电子车牌损坏，电子车牌20为有源标签，可更换电池，便于安装、维护。设被测车辆由北向南行驶，以速度v依次经过位置1、位置2、……、位置n、位置n+1，监测器10与车辆行驶方向的垂直距离为d；监测器10到车辆行驶方向的垂线与监测器10到电子车牌20连线的夹角为θ₁、θ₂、……、θ_n、θ_n+1。

其中，监测器10如图2所示，包括：天线、电子车牌阅读器11、CPU（CentralProcessing Unit，中央处理单元）12、ROM（Read-Only Memory，只读存储器）13、RAM（Random Access Memory，随机存储器）14、EEPROM（Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器）15、DSP（DigitalSignal Processing，数字信号处理器）16、信号处理电路17和电源18。CPU12与ROM13、RAM14、EEPROM15、DSP16、电子车牌阅读器11和电源18连接，进行通信控制；电子车牌阅读器11通过天线与电子车牌20通信；CPU12将监测结果发送到上位机存储信息，并通过有线或无线传送到系统保存,上位机（即系统设备）根据所述监测器获得的车辆车速及位置信息确认该车辆是否违法。监测器可以有1个或n个天线，当天线为1个时，天线间隔同等时间依次接受信号；当天线数n≥5，天线依次接通工作：天线1开通时，天线2、3、4、5关闭，天线1接收信号后关闭，天线2开通，天线3、4、5继续关闭，天线2接收信号后关闭，天线3开通，天线4、5继续关闭，以此类推。

电子车牌20如图3所示，包括：天线、发射控制模块21、射频模块22、CPU23、ROM24、RAM25、EEPROM26、扬声器27、电源28、显示屏29。CPU23与ROM24、RAM25、EEPROM26、射频模块22、扬声器27、电源28和显示屏29连接，进行通信控制，且通过显示屏29显示限速信息、通过扬声器27进行语音播报；射频模块22通过发射/接收控制模块21和天线与监测器10通信。

实施例2提供了一种基于射频的车辆管理方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤101，监测器向电子车牌发送阅读指令。

步骤102，电子车牌接收阅读指令后，向监测器发送验证密码及电子车牌标签。

步骤103，监测器接收验证密码和电子车牌标签后，与本地存储的密码比较，如果一致，则验证通过，向电子车牌发送阅读密码。同时，监测器还可以向所述电子车牌发送路况信息和限速信息，并在本地存储所述车辆的速度及位置信息；使电子车牌通过喇叭播放或通过显示屏显示所述监测器发送的路况信息和限速信息。

步骤104，电子车牌接收阅读密码，与本地存储的阅读密码比较，如果一致，则以相同时间间隔向监测器连续发n次信息。其中，n≥5，时间间隔为t。

步骤105，监测器根据多普勒原理，及电子车牌发送的信息，计算车辆的速度和位置。

计算公式：

$f_d=\frac{f}{c}\×v\×\cos \mathrm{\θ}$

其中：f_d为多普勒频率漂移，f为电子车牌的发射频率，c为光速，v为被测车辆的行驶速度，cosθ为高速公路垂直线与电子车牌、监测器连线的夹角的余弦，t为电子车牌发送信号的间隔时间。

结合图1，可列出以下方程（1）-（11），求解得到车辆被测点的相对坐标和实际行驶速度；其中，v和θ为待测值，由于d已知，计算得到θ，就可以获得车辆的具体位置。

$f_{d(n+1)}-f_{d\left(n\right)}=\frac{f}{c}\×v\×\cos {\mathrm{\θ}}_{(n+1)}-\frac{f}{c}\×v\×\cos {\mathrm{\θ}}_{\left(n\right)}---\left(1\right)$

v×t=(tgθ_(n）-tgθ_(n+1）)×d    （2）

$f_{d1}=\frac{f}{c}\×v\×\cos {\mathrm{\θ}}_1=f_1-f---\left(3\right)$

$f_{d2}=\frac{f}{c}\×v\×\cos {\mathrm{\θ}}_2=f_2-f---\left(4\right)$

$f_{d3}=\frac{f}{c}\×v\×\cos {\mathrm{\θ}}_3=f_3-f---\left(5\right)$

$f_{d4}=\frac{f}{c}\×v\×\cos {\mathrm{\θ}}_4=f_4-f---\left(6\right)$

$f_{d5}=\frac{f}{c}\×v\×\cos {\mathrm{\θ}}_5=f_5-f---\left(7\right)$

v×t=(tgθ₁-tgθ₂)×d    （8）

v×t=(tgθ₂-tgθ₃)×d    （9）

v×t=(tgθ₃-tgθ₄)×d    （10）

v×t=(tgθ₄-tgθ₅)×d    （11）

当然，根据阅读器的指令，除了可连续间隔发送测速信息，也可用于城市的正常读取信息记录的单次读取。

步骤106，监测器计算车辆速度及位置信息，并存储。监测器将计算结果在本地存储；或通过有线或无线传送到上位机进行系统保存。其中存储信息包括每次测速后的地点、时间、车道、速度。

对于进入高速公路的车辆，进入高速时，卡口读取标签，并写入系统；当车辆离开高速时，卡口读取电子车牌信息，上传到系统，由系统根据存储的信息确认是否违法；如果电子车牌无存储信息，判定为遮挡电子车牌，违法处理。

本发明在监测器增加一个电子车牌阅读器，可以实时读取电子车牌信息，杜绝了电子狗的探测；实现对违法车辆的快速查找；在测速的同时，实现车辆定位，杜绝占用应急车道现象，鉴别大货车、大客车违章占道行驶。

另外，本发明还可用于ETC缴费识别，防止缴费时其他车辆干扰或旁道干扰。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于射频的车辆管理系统，其特征在于，包括：

监测器，用于向电子车牌发送阅读指令，接收所述电子车牌返回的验证密码，在验证通过后，向所述电子车牌发送阅读指令，并接收所述电子车牌连续发送的信息，根据所述连续发送的信息确定车辆的速度及位置；

电子车牌，设置在车辆上，用于接收所述监测器发送的阅读指令后，向所述监测器发送验证密码，并在收到所述监测器发送的阅读密码，并审核通过后，向所述监测器发送连续信息。

2.根据权利要求1所述的基于射频的车辆管理系统，其特征在于，

所述监测器，还用于向所述电子车牌发送路况信息和限速信息，并在本地存储所述车辆的速度及位置信息；

所述电子车牌，还用于通过喇叭播放或通过显示屏显示所述监测器发送的路况信息和限速信息。

3.根据权利要求1所述的基于射频的车辆管理系统，其特征在于，还包括：上位机，

所述监测器，还用于通过有线或无线将所述车辆的速度及位置信息传送到上位机进行系统保存。

4.根据权利要求3所述的基于射频的车辆管理系统，其特征在于，

所述上位机，还用于根据所述监测器获得的车辆车速及位置信息确认该车辆是否违法。

5.一种基于射频的车辆管理方法，应用于包括监测器和设有电子车牌车辆的系统中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

所述监测器向所述电子车牌发送阅读指令；

所述电子车牌接收阅读指令后，向所述监测器发送验证密码及电子车牌标签；

所述监测器接收验证密码和电子车牌标签后，验证通过，向所述电子车牌发送阅读密码；

所述电子车牌接收阅读密码，验证通过后，以相同时间间隔向监测器连续发送信息；

所述监测器根据所述电子车牌发送的信息，计算车辆的速度和位置。

6.根据权利要求5所述的基于射频的车辆管理方法，其特征在于，所述监测器根据所述电子车牌发送的信息，计算车辆的速度和位置，之后还包括：

所述监测器向所述电子车牌发送路况信息和限速信息，并在本地存储所述车辆的速度及位置信息；

所述电子车牌通过喇叭播放或通过显示屏显示所述监测器发送的路况信息和限速信息。

7.根据权利要求5所述的基于射频的车辆管理方法，其特征在于，所述监测器根据所述电子车牌发送的信息，计算车辆的速度和位置，之后还包括：

所述监测器通过有线或无线将所述车辆的速度及位置信息传送到上位机进行系统保存。

8.根据权利要求7所述的基于射频的车辆管理方法，其特征在于，还包括：

所述上位机根据所述监测器获得的车辆车速及位置信息确认该车辆是否违法。

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