CN102956038B - 基于射频识别的车辆管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于射频识别的车辆管理系统，其包括车载单元及射频拉远单元，所述车载单元用于发射车辆的信息；所述射频拉远单元设置有近端模块及远端模块，所述远端模块用于接收所述车载单元的所述信息，并将该信息传输给所述近端模块，所述近端模块用于控制所述远端模块。本发明通过所述各个模块的配合，便解决了现有收费系统中无法识别多条不同路径的问题，提高了路网的通行效率，成本低，便于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆管理系统，尤其涉及一种基于射频识别的车辆管理系统。
背景技术
联网收费是目前各地区路网收费的大趋势，目前大部分地区都已实施了基于IC卡的路网收费系统。现有的基于IC卡的路网收费系统一般采用的是在进口处发放纪录有进口地址信息的IC卡，再在出口处读出卡中所记录的进口地点的信息，从而进行计费。现有的基于IC卡的路网收费系统存在以下问题：IC卡通过卡与读卡器的近距离接触(一般在几厘米之内)，来达到交换信息的目的，由于它们只能分辨车辆的进口和出口位置，而不能记录车辆在收费公路上实际行驶的路线和里程，因而，在许多地方，特别是在许多收费公路形成网络的地方，将会出现收费里程大大小于实际里程的逃费现象。此外，现有的一条收费公路往往设置多个收费站，不仅增加了人员管理，收费站建设的费用，而且大大降低了收费公路的通行速度，影响了收费公路的使用效率，同时也给通行的车辆带来许多不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对上述现有技术的不足，提出一种基于射频识别的车辆管理系统，其解决了现有系统无法识别多条不同路径的问题，提高了路网的通行效率，成本低，便于推广使用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提出一种基于射频识别的车辆管理系统，其包括车载单元及射频拉远单元，所述车载单元用于发射车辆的信息；所述射频拉远单元设置有近端模块及远端模块，所述远端模块用于接收所述车载单元的所述信息，并将该信息传输给所述近端模块，所述近端模块用于控制所述远端模块。
进一步地，所述车辆信息包括车主信息、车牌号信息、车型信息、车油量信息、车电量信息中的一种或多种。
进一步地，所述射频拉远单元设置有天线，所述天线设置有天线本体及位于所述天线本体一侧的超材料面板，所述超材料面板设置有若干层，每一层由片状的基底和设置在所述基底上的多个人造微结构组成。
进一步地，所述超材料面板的等效介电常数及等效磁导率由超材料面板的中间向四周逐渐变小。
进一步地，所述人造微结构的尺寸从每一层的中心向周围逐渐变小。
进一步地，所述相同半径处的人造微结构尺寸大小相同。
进一步地，所述人造微结构由金属材料制成。
进一步地，所述人造微结构呈工字形。
进一步地，所述远端模块设置有基带处理器、上行模块、下行模块、双工器及天线，所述上行模块设置有相互电连接的上变频器、数模转换器、中频平滑滤波器、发送端滤波器、自动增益控制单元、本振单元及功放，所述上变频器与所述基带处理器电连接，所述功放与所述双工器电连接；所述下行模块设置有相互电连接的自动增益控制单元、接收端滤波器、中频混叠滤波器、模数转换器及下变频器，所述下行模块的自动增益控制单元与所述双工器电连接，所述下变频器与所述基带处理器电连接。
进一步地，所述基于射频识别的车辆管理系统还包括数据中心，所述近端模块还用于将从所述远端模块发送过来的数据传送给所述数据中心。
综上所述，本发明基于射频识别的车辆管理系统通过所述各个模块的配合，便解决了现有收费系统中无法识别多条不同路径的问题，提高了路网的通行效率，成本低，便于推广使用。
附图说明
图1是本发明基于射频识别的车辆管理系统的原理框图。
图2是图1所示本发明射频拉远单元的远端模块的原理框图。
图3是图2所示本发明路测天线的结构示意图。
图4是图3所示本发明超材料面板的结构示意图。
图5是图1所示本发明车载单元的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的描述：
请参阅图1及图5，本发明基于射频识别的车辆管理系统包括车载单元1、射频拉远单元2及数据中心3。所述车载单元1用于发射车辆的信息，所述车辆信息包括车主信息、车牌号信息、车型信息、车油量信息、车电量信息中的一种或多种。在本实施例中，所述车载单元1设置有相互电连接的扬声器11、微处理器12、射频收发器13及射频收发天线14，所述微处理器12存储有车主的信息及车牌号信息，所述车主的信息及车牌号信息通过所述射频收发天线14发射出去。
在本实施例中，所述射频收发器是nRF905芯片，nRF905芯片由完全集成的频率合成器、带解调的接收器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成，不需外加滤波器，就可以获得稳定的工作频率，其自身具备Shock Burst工作模式，能自动产生前导码和CRC(循环冗余码校验)，而且使用SPI接口与微控制器通信，配置非常方便。
所述射频拉远单元2设置有近端模块21及远端模块22，所述近端模块21接收所述远端模块22的信息并将所述信息传送给所述数据中心3，因而便于对车辆的监控、收费及管理。所述远端模块22用于接收所述射频收发天线的信息并可将信息传送给所述车载单元，其设置有基带处理器23、上行模块24、下行模块25、双工器26及天线27，所述上行模块设置有相互电连接的上变频器241、数模转换器242、中频平滑滤波器243、发送端滤波器244、自动增益控制单元245、本振单元246及功放247，所述上变频器241与所述基带处理器23电连接，所述功放247与所述双工器26电连接；所述下行模块25设置有相互电连接的自动增益控制单元251、接收端滤波器252、中频混叠滤波器253、模数转换器254及下变频器255，所述下行模块25的自动增益控制单元251与所述双工器26电连接，所述下变频器255与所述基带处理器23电连接。
请参阅图2至图4，所述远端模块22的天线27设置有天线本体271及位于所述天线本体271前端一侧的超材料面板272，所述天线本体271设置有振子2711，所述超材料面板272位于所述振子2711的一侧。所述超材料面板272设置有若干层，每一层由片状的基底273和设置在所述基底273上的多个又金属材料制成的人造微结构274组成。由超材料技术可知，在基材选定的情况下，通过调整人造微结构274的图案、尺寸及其在基材上的空间分布，可以调整超材料上各处的等效介电常数及等效磁导率，进而改变超材料各处的等效折射率。当人造微结构274采用相同的几何形状时，某处人造微结构274的尺寸越大，则该处的等效介电常数及等效磁导率越大，折射率也越大。
在本实施例中，采用的人造微结构274的图案呈工字形，基底273上工字形的人造微结构274的尺寸从中心向周围逐渐变小，在基底273中心处，工字形的人造微结构274的尺寸最大，并且在距离中心相同半径处的工字形人造微结构274的尺寸相同，因此基底273的等效介电常数及等效磁导率由中间向四周逐渐变小，中间的等效介电常数及等效磁导率最大，因而基底273的折射率从中间向四周逐渐变小，中间部分的折射率最大。通过在天线本体271前端一侧添加所述超材料面板272，从而将辐射振子产生的大部分电磁波经由超材料面板272折射并向同一方向汇聚，从而大大减少了辐射波波瓣的宽度，使天线27的增益得以显著提高，大大增强了天线27的信号强度，传输可靠性高，信号传送距离长，漏写率低，因而可应用在各种恶劣的环境。
本发明的工作原理为：在车辆行驶的路径设置有若干相隔一定距离的射频拉远单元2的远端模块22，当带有车载单元2的车辆从路网入口进入，然后从路网的出口出来时，所述车载单元2不断向所述远端模块22通过射频的方式发射车主的信息及车牌号信息，因而，所述射频拉远单元2的远端模块22顺序将车主的信息及车牌号信息传送给所述近端模块21，通过所述近端模块21接收到的信息可知所述车辆行驶的路径信息，所述近端模块21将所述路径信息发送给所述数据中心3，从而可对车辆进行收费及了解该路段的车流量信息等。此外，通过所述数据中心3可向所述车载单元3写入提示信息，所述提示信息可以是车速信息及天气信息等，通过所述扬声器11播报出来。
综上所述，本发明基于射频识别的车辆管理系统通过所述各个模块的配合，便解决了现有收费系统中无法识别多条不同路径的问题，提高了路网的通行效率；此外，所述远端模块22的信号传输可靠性高，信号传送距离长，漏写率低。
上面结合附图对本发明的较佳实施例进行了描述，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，这些均属于本发明的保护范围之内，成本低，便于推广使用。
Claims (7)
1.一种基于射频识别的车辆管理系统，其特征在于：包括车载单元、射频拉远单元及数据中心，所述车载单元用于发射车辆的信息；所述射频拉远单元设置有近端模块及远端模块，所述远端模块用于接收所述车载单元的所述信息，并将该信息传输给所述近端模块，所述近端模块用于控制所述远端模块以及将从所述远端模块发送过来的数据传送给所述数据中心；具体为：
在车辆行驶的路径设置有若干相隔一定距离的射频拉远单元的远端模块，当带有车载单元的车辆从路网入口进入，然后从路网的出口出来时，所述车载单元不断向所述远端模块通过射频的方式发射车主信息及车牌号信息，所述射频拉远单元的远端模块顺序将车主信息及车牌号信息传送给所述近端模块，通过所述近端模块接收到的信息可知所述车辆行驶的路径信息，所述近端模块将所述路径信息发送给所述数据中心；
所述射频拉远单元设置有天线，所述天线设置有天线本体及位于所述天线本体一侧的超材料面板，所述超材料面板设置有若干层，每一层由片状的基底和设置在所述基底上的多个人造微结构组成。
2.根据权利要求1所述的基于射频识别的车辆管理系统，其特征在于：所述超材料面板的等效介电常数及等效磁导率由超材料面板的中间向四周逐渐变小。
3.根据权利要求1所述的基于射频识别的车辆管理系统，其特征在于：所述人造微结构的尺寸从每一层的中心向周围逐渐变小。
4.根据权利要求1所述的基于射频识别的车辆管理系统，其特征在于：相同半径处的人造微结构尺寸大小相同。
5.根据权利要求1所述的基于射频识别的车辆管理系统，其特征在于：所述人造微结构由金属材料制成。
6.根据权利要求1所述的基于射频识别的车辆管理系统，其特征在于：所述人造微结构呈工字形。
7.根据权利要求1所述的基于射频识别的车辆管理系统，其特征在于：所述远端模块设置有基带处理器、上行模块、下行模块、双工器及天线，所述上行模块设置有相互电连接的上变频器、数模转换器、中频平滑滤波器、发送端滤波器、自动增益控制单元、本振单元及功放，所述上变频器与所述基带处理器电连接，所述功放与所述双工器电连接；所述下行模块设置有相互电连接的自动增益控制单元、接收端滤波器、中频混叠滤波器、模数转换器及下变频器，所述下行模块的自动增益控制单元与所述双工器电连接，所述下变频器与所述基带处理器电连接。
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