CN105788294A - 基于地名标志和微波技术的行车管理系统及防套牌方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于地名标志和微波技术的行车管理系统及防套牌方法，其特征在于：该系统包括名标志基体、微波接收装置、车牌、车牌电路板和微波发射天线；所述微波接收装置包括微波接收电路和微波接收天线；所述地名标志基体上设置有所述微波接收装置；所述车牌内侧中央部位嵌设有所述车牌电路板，位于所述车牌顶部设置有所述微波发射天线，经所述微波发射天线与所述微波接收装置进行信息交互。本发明能实时监测车辆超速行为，精准快捷；能直接与扣费系统相结合，在取证后直接扣费，准确高效；车辆经过公路收费站需依靠车牌扣费，仿制车牌将无法通行，防止套牌。

Description

基于地名标志和微波技术的行车管理系统及防套牌方法

技术领域

本发明涉及交通信息网络领域，特别是关于一种基于地名标志和微波技术的行车管理系统及防套牌方法。

背景技术

地名标志是是指为社会公众使用所设立标示地理实体名称的标志，根据《地名管理条例》及有关法律、法规，设置地点规则主要有以下几点：行政区域名称标志应设在位于主要交通道路的行政区域界线上；居民地名称标志应设在居民地的主要出、入口处；街（路、巷）名称标志应设在街（路、巷、胡同、里弄）的起止点、交叉口处；起止点之间设置地名标志的数量要适度、合理；楼、门编码名称标志应设在该建筑物面向主要交通通道的明显位置；山、河、湖、岛等自然地理实体名称标志，应设在所处的主要交通道路旁或自然地理实体显著位置；具有地名意义的建筑物名称标志，设在该建筑物面向主要交通道路的明显位置；具有地名意义的台、站、港、场名称标志，设在该台、站、港、场面向主要交通道路的明显位置；其他具有导向作用的辅助地名标志，要按照方便、实用、清晰的原则设置。

由此可见地名标志一般设置在交通道路的显眼位置，假如利用地名标志，建立监督车辆超速的装置，或者收费系统，或者监测套牌系统，对于交通秩序的管理都会上升到新的便捷高度。其实现在有的交通状况拍摄系统已经在利用地名标志，例如常见的在地名标志上安装摄像头，对经过监测区域内的车辆进行实时监控，当有车辆出现闯红灯、逆行、轧线等违章行为时，监管人员会控制电子摄像头会连续抓拍多张过程图片存正，单纯利用电子摄像头监管花费巨大人力，并且识别准确度有限，一般只能识别压线等违章行为；还有雷达微波测速系统，通过各种频率的微波反射时间来测算车辆速度，可分为固定式和移动式两种，移动式就是常见的隐蔽式路边机动测速雷达及装在警车上的机动测速雷达，多用于高速公路、国道线及城市周边地带，其缺点是在路口多，道路多，车辆多，行人多的影响的情况下会失效，因为复杂的车辆和行人会影响到微波的反射，造成系统识别混乱；还有现在流行的激光测速电子眼系统，激光和频繁的闪光会伤害行人的眼睛，并且严重影响行车安全。

现阶段在公路收费系统中，多采用射频技术，利用RFID标签，控制、检测和跟踪物体，缺点是控制距离有限制，要求RFID标签靠近信号接收装置，所以现有的公路收费站，车辆必须靠近信号接收器才能进行扣费，极大降低了车辆通行效率。以上的所有交通监管装置，都无法监管套牌车辆。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于地名标志和微波技术的行车管理系统及防套牌方法，其能够实时监测路过地名标志的车辆速度，并且实现自动扣除过路费等收费项目，同时避免套牌这种违法行为的发生。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于地名标志和微波技术的行车管理系统，其特征在于：该系统包括名标志基体、微波接收装置、车牌、车牌电路板和微波发射天线；所述微波接收装置包括微波接收电路和微波接收天线；所述地名标志基体上设置有所述微波接收装置；所述车牌内侧中央部位嵌设有所述车牌电路板，位于所述车牌顶部设置有所述微波发射天线，经所述微波发射天线与所述微波接收装置进行信息交互。

在一个优选的实施例中，所述地名标志基体上还安装有用于进行车辆超速行驶后拍摄取证的摄像头。

在一个优选的实施例中，所述车牌电路板内设置有ROM、CPU以及振荡电路；所述ROM内预存有制作所述车牌时随机生成的二进制唯一编码，并设定1为高电平，0为低电平，将车牌号和该二进制唯一编码对应储存在已有的车牌信息数据库中；所述CPU读取所述ROM中的编码信息后向所述振荡电路输出高电平或低电平，所述振荡电路接收到低电平时不启动工作，当所述振荡电路接收到高电平时振荡电路产生微波并通过所述微波发射天线向所述微波接收装置传输。

在一个优选的实施例中，所述车牌信息数据库由车辆管理部门建立，由车辆管理部门在发放车牌时，将车牌持有人的身份证、储蓄卡信息对应储存在所述车牌信息数据库中。

在一个优选的实施例中，所述振荡电路采用电容式三点振荡电路，其包括电感L1、第一至第五电容C1～C5、三极管Q1和偏置电阻R；所述电感L1一端连接电源，另一端连接所述第四电容C4一端；所述第四电容C4另一端连接所述三极管Q1集电极C和第一电容C1一端；在所述第四电容C4两端还并联有由所述第三电容C3和第五电容C5串联而成的支路以及微带线；所述三极管Q1的发射极E接地，基极B分别连接所述第一电容C1另一端、偏置电阻R一端以及所述第二电容C2一端，所述第二电容C2另一端接地，所述偏置电阻R另一端连接所述CPU输出端。

在一个优选的实施例中，所述三极管Q1采用NPN型三极管。

在一个优选的实施例中，所述微波接收电路包含放大电路、检波电路和判断电路，所述放大电路将所述微波接收天线接收到的微波信号进行放大处理后传输至所述检波电路，所述检波电路通过微波波段识别出不同的车辆所发出的电磁波并传输至所述判断电路，由所述判断电路计算两次接收到的微波信息后获知车辆是否超速行驶；若判断电路得出某车辆在超速行驶后，由摄像头进行拍摄取证。

在一个优选的实施例中，所述判断电路的工作过程为：假设微波发射时间为，微波接收时间为，则所述车牌距离微波接收装置的距离；第二次微波发射时间为，微波接收时间为，所述车牌距离微波接收装置的距离，故车辆的运行速度，其中，为微波传播速度。

在一个优选的实施例中，所述车牌电路板和微波接收电路中均安装有计时器和备用电池。

一种防套牌方法，其包括上述各实施例中所述的基于地名标志和微波技术的行车管理系统，车辆经过公路收费站需依靠车牌扣费，仿制车牌无法通行。

本发明具有的有益效果是：1、本发明利用微波远距离传输信号稳定的特点，同时实现超速捕捉、公路收费、监测套牌等功能，对于交通秩序会有很大的改善作用，对于提高社会和谐发展和推进人们便捷生活都会有重要意义。2、本发明能实时监测车辆超速行为，精准快捷。3、本发明能直接与扣费系统相结合，在取证后直接扣费，准确高效。4、本发明在车辆经过公路收费站需依靠车牌扣费，仿制车牌将无法通行，防止套牌。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1是本发明的整体信号传播示意图；

图2是本发明的车牌正面外观图；

图3是本发明的车牌背面外观图；

图4是本发明的微波接收装置外观图；

图5是本发明的微波信号传递原理图；

图6是本发明的振荡电路图。

图中涉及的标号：1-地名标志基体、2-微波接收装置、3-车牌、4-车牌电路板、5-微波发射天线、6-微波接收天线、7-摄像头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明。但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本发明技术方案作的唯一限定，凡是在本发明技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本发明的保护范围。

如图1～图4所示，本发明提供一种基于地名标志和微波技术的行车管理系统，其包括地名标志基体1、微波接收装置2、车牌3、车牌电路板4和微波发射天线5；其中，微波接收装置2包括微波接收电路和微波接收天线6。地名标志基体1上设置有微波接收装置2；车牌3内侧中央部位嵌设有车牌电路板4，位于车牌3顶部设置有微波发射天线5，经微波发射天线5与微波接收装置2进行信息交互。

上述实施例中，位于地名标志基体1上还安装有摄像头7，用于进行车辆超速行驶后拍摄取证。

如图5所示，车牌电路板4内设置有ROM(只读存储器)、CPU以及振荡电路。ROM内预存有制作车牌3时随机生成的二进制唯一编码，并设定1为高电平，0为低电平，将车牌号和该二进制唯一编码对应储存在已有的车牌信息数据库中。CPU读取ROM中的编码信息后向振荡电路输出高电平或低电平，振荡电路接收到低电平时不启动工作，当振荡电路接收到高电平时振荡电路产生微波并通过微波发射天线5向微波接收装置2传输。

上述实施例中，车牌信息数据库由车辆管理部门建立，由车辆管理部门在发放车牌时，将车牌持有人的身份证、储蓄卡等信息对应储存在车牌信息数据库中，在摄像头拍摄取证后，扣费系统根据车牌持有人的储蓄账户进行扣费。

上述实施例中，微波是波长在1毫米至1米之间的电磁波，该波长段电磁波所对应的频率范围是300MHz～300GHz。与同轴电缆通信、光纤通信和卫星通信等现代通信网传输方式不同的是，微波通信是直接使用微波作为介质进行的通信，不需要固体介质，当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送。本发明利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离。

上述实施例中，如图6所示，振荡电路采用电容式三点振荡电路，其包括电感L1、第一至第五电容C1～C5、三极管Q1和偏置电阻R。电感L1一端连接电源，另一端连接第四电容C4一端，由电感L1将电流的变化转变为电磁波；第四电容C4另一端连接三极管Q1集电极C和第一电容C1一端；在第四电容C4两端还并联有由第三电容C3和第五电容C5串联而成的支路以及微带线，由微带线形成分布式电感器。三极管Q1的发射极E接地，基极B分别连接第一电容C1另一端、偏置电阻R一端以及第二电容C2一端，第二电容C2另一端接地，偏置电阻R另一端连接CPU输出端，通过调节偏置电阻R的阻值三极管Q1集电极电流在预设规范内。

三极管Q1采用NPN型三极管，将输入电流放大，具有高功率增益、低噪声特性、大动态范围和理想的电流特性。

在一优选的实施例中，将偏置电阻R的阻值设置为47K，C1、C2为7pF，C3、C5为1pF，C4为4.2pF，L1为1uH，经实际实验可知输入信号为高电平时，电路起振发射315MHZ的无线电信号。

上述实施例中，如图5所示，微波接收电路包含放大电路、检波电路和判断电路，放大电路将微波接收天线接收到的微波信号进行放大处理后传输至检波电路，检波电路通过微波波段识别出不同的车辆所发出的电磁波并传输至判断电路，由判断电路计算两次接收到的微波信息后即可获知车辆是否超速行驶。若判断电路得出某车辆在超速行驶后，由摄像头进行拍摄取证，留存这一时刻超速车辆的照片和所处的地理位置。

其中，判断电路的具体工作过程为：假设微波发射时间为，微波接收时间为，那么车牌距离微波接收装置2的距离；第二次微波发射时间为，微波接收时间为，那么车牌距离微波接收装置2的距离，所以车辆的运行速度，其中，为微波传播速度，微波的传播速度等同于光速，所以=3.0×10^8m/s。

上述各实施例中，在车牌电路板4和微波接收电路中均安装有计时器和备用电池，即使电路断电，计时器依然会依靠备用电池正常运转，以保证车牌电路板4和微波接收电路中的时间是一致的。

综上所述，本发明在使用时，车牌3作为微波发出者，地名标志基体1上设置微波接收装置2，微波是根据每个车牌3的二进制唯一编码通过振荡电路发出的波段组合，微波接收装置2通过识别波段组合即可识别车牌。

基于地名标志和微波技术的行车管理系统本发明还提供一种防套牌方法：车辆经过公路收费站需依靠车牌扣费，仿制车牌将无法通行，达到防止套牌的目的。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于地名标志和微波技术的行车管理系统，其特征在于：该系统包括名标志基体、微波接收装置、车牌、车牌电路板和微波发射天线；所述微波接收装置包括微波接收电路和微波接收天线；所述地名标志基体上设置有所述微波接收装置；所述车牌内侧中央部位嵌设有所述车牌电路板，位于所述车牌顶部设置有所述微波发射天线，经所述微波发射天线与所述微波接收装置进行信息交互。

2.如权利要求1所述的基于地名标志和微波技术的行车管理系统，其特征在于：所述地名标志基体上还安装有用于进行车辆超速行驶后拍摄取证的摄像头。

3.如权利要求1所述的基于地名标志和微波技术的行车管理系统，其特征在于：所述车牌电路板内设置有ROM、CPU以及振荡电路；所述ROM内预存有制作所述车牌时随机生成的二进制唯一编码，并设定1为高电平，0为低电平，将车牌号和该二进制唯一编码对应储存在已有的车牌信息数据库中；所述CPU读取所述ROM中的编码信息后向所述振荡电路输出高电平或低电平，所述振荡电路接收到低电平时不启动工作，当所述振荡电路接收到高电平时振荡电路产生微波并通过所述微波发射天线向所述微波接收装置传输。

4.如权利要求3所述的基于地名标志和微波技术的行车管理系统，其特征在于：所述车牌信息数据库由车辆管理部门建立，由车辆管理部门在发放车牌时，将车牌持有人的身份证、储蓄卡信息对应储存在所述车牌信息数据库中。

5.如权利要求3所述的基于地名标志和微波技术的行车管理系统，其特征在于：所述振荡电路采用电容式三点振荡电路，其包括电感L1、第一至第五电容C1～C5、三极管Q1和偏置电阻R；所述电感L1一端连接电源，另一端连接所述第四电容C4一端；所述第四电容C4另一端连接所述三极管Q1集电极C和第一电容C1一端；在所述第四电容C4两端还并联有由所述第三电容C3和第五电容C5串联而成的支路以及微带线；所述三极管Q1的发射极E接地，基极B分别连接所述第一电容C1另一端、偏置电阻R一端以及所述第二电容C2一端，所述第二电容C2另一端接地，所述偏置电阻R另一端连接所述CPU输出端。

6.如权利要求5所述的基于地名标志和微波技术的行车管理系统，其特征在于：所述三极管Q1采用NPN型三极管。

7.如权利要求1所述的基于地名标志和微波技术的行车管理系统，其特征在于：所述微波接收电路包含放大电路、检波电路和判断电路，所述放大电路将所述微波接收天线接收到的微波信号进行放大处理后传输至所述检波电路，所述检波电路通过微波波段识别出不同的车辆所发出的电磁波并传输至所述判断电路，由所述判断电路计算两次接收到的微波信息后获知车辆是否超速行驶；若判断电路得出某车辆在超速行驶后，由摄像头进行拍摄取证。

8.如权利要求7所述的基于地名标志和微波技术的行车管理系统，其特征在于：所述判断电路的工作过程为：假设微波发射时间为，微波接收时间为，则所述车牌距离微波接收装置的距离；第二次微波发射时间为，微波接收时间为，所述车牌距离微波接收装置的距离，故车辆的运行速度，其中，为微波传播速度。

9.如权利要求1所述的基于地名标志和微波技术的行车管理系统，其特征在于：所述车牌电路板和微波接收电路中均安装有计时器和备用电池。

10.一种防套牌方法，其包括如权利要求1-9任一项所述基于地名标志和微波技术的行车管理系统，车辆经过公路收费站需依靠车牌扣费，仿制车牌无法通行。