CN106462791B - 车辆识别和/或监测系统 - Google Patents

Abstract

公开一种设备，所述设备可操作来检测和识别车辆，其中单独车辆各自将至少一个RFID通信装置安装在其上，所述RFID通信装置靠近所述车辆行进的表面，并且车辆的RFID通信装置可操作以便将指示所述车辆的身份的信号传输到所述设备，所述设备包括RFID读取器，所述RFID读取器具有可操作以便定位在所述车辆行进的所述表面上或中的天线，并且所述天线(其可以是“适配偶极”天线)可操作来将信号传输到车辆的RFID通信装置，以及从所述车辆的RFID通信装置接收指示所述车辆的身份的反向散射的调制信号，以使得所述车辆由此被所述设备检测和识别。

Description

车辆识别和/或监测系统

技术领域

本发明尤其涉及在车辆检测和/或车辆识别和/或车辆的身份验证中使用射频识别(RFID)技术、或与其他技术结合的RFID技术。据认为，本发明在道路车辆，尤其是道路注册车辆背景下可能具有特殊用途，例如，检测行为“超出规范”或与道路规则相反的车辆，或检测被误识别的车辆(包括车辆的身份不能够验证的情况)和/或检测未能识别自身的车辆等。这可有助于例如便于在需要或适当的地方进行立即路边干预。然而，上文不暗含特定限制，并且本发明也可能用于各式各样的其他领域中。通过举例，本发明可能应用于铁路车辆背景，或非道路应用(诸如开矿场所或工业场所等)中所使用的车辆背景。然而，为了方便，下面将参考道路注册车辆诸如汽车、卡车、公交车、摩托车等并且在它们的背景下描述本发明。

应当清楚地理解，本文对先前或现有装置、设备、产品、系统、方法、实践、出版物或任何其他信息，或任何问题或议题仅仅是参考，不构成对单独或以任何组合形成本领域那些技术人员的公共常识的一部分的那些事物中的任意者或现有技术可采纳它们的确认或承认。

在本发明的背景下，通常将参考(或根据)一个或多个针对单独车辆的唯一标识符来确定“车辆身份”。通常，唯一标识符将是(或将包括)注册(或牌照)号码，尽管标识符还可以是(或包括)描述车辆或与车辆有关的附加/其他信息、其外观、其他车辆识别代码或标记、使用参数和/或包含“车辆识别”的装置或媒体的标识符的任何组合。

发明概述

至少在一个广义形式上，本发明涉及一种可操作来检测和识别车辆的设备，其中单独车辆各自将至少一个RFID通信装置安装在其上，所述RFID通信装置靠近车辆行进的表面，并且车辆的RFID通信装置可操作来将指示所述车辆的身份的调制信号反向散射到设备，所述设备包括RFID读取器，所述RFID读取器具有可操作来定位在车辆行进的表面上或中的天线，并且天线可操作来将信号传输到车辆的RFID通信装置，并且从所述车辆上的RFID通信装置接收指示所述车辆的身份的调制反向散射信号，以使得所述车辆由此被设备识别，其中天线的辐射方向图相对于车辆行进的表面具有宽和低(有点平的)的形状。

如果设备在没有来自车辆上的RFID通信装置的调制信号的情况下检测到来自所述车辆(或来自车辆的车身等)的未调制反向散射信号，所述车辆由此被设备检测但不被识别，并且这指示在所述车辆上的RFID通信装置可能是不存在的或不正确地运行。

设备的RFID读取器的天线可以具有一个辐射方向图，所述辐射方向图相对于车辆行进的表面是非定向的(或定向上独立的)。设备的RFID读取器的天线可以被配置用于在车辆行进的表面上或中使用，并且提供一个辐射方向图，所述辐射方向图的形状是宽和低的(有点平的)，优选大体环形的或更优选地宽低椭圆环面。这种辐射方向图可以与常规RFID读取天线的通常长和聚焦/定向的辐射方向图进行比较(对比)。并且如果天线的辐射方向图相对于车辆行进的表面是非定向的(或定向上独立的)，这可以提供以下益处：当设备被部署/安装/定位以用于使用时，减轻对正确取向设备的RFID读取器的需要。天线可以是封端的以便减少致盲(blinding)影响(以下进一步讨论的)。

在一些优选实施方案中，RFID读取器天线的功率可以集中在靠近但高于(例如，高于大致200mm至1200mm)车辆行进的表面的区域中，并且此区域可以对应于RFID通信装置安装车辆上的高度范围。

通常(尽管当然未必排他的)，设备将在车辆是道路注册的车辆的应用中使用，在车辆上的RFID通信装置被安装在车辆的牌照的一个或多个上或中，并且设备的RFID读取器，包括其天线，可操作来驻留在路面上或安装在道路的表面中。

在此类道路应用中，设备的RFID读取器在面向车辆牌照上/中的RFID通信装置时，可以具有大致6m至10m的读取范围。设备的用于读取车辆的牌照上的RFID通信装置的读取区在车辆沿道路的行进方向上，在RFID读取器天线之前大致5m处可以开始并且在超过RFID读取器天线大致5m处结束。设备的读取区可以是大致4m宽的。在车辆的行进方向上从RFID读取器天线之前大致1m到超过RFID读取器天线大致1m的空间从读取区排除(这可以帮助减轻与致盲和读取角度困难相关联的问题)。通常，读取区可以是高于路面大致100mm至1500mm，并且更通常200mm至1200mm(如以上所指示的，这可对应于RFID通信装置安装在车辆上的高度范围)。

设备可具有雷达能力。设备可以因此可操作(使用雷达或可变/差动雷达)来执行以下的一个或组合：检测车辆的速度和/或位置，以及获得车辆的移动雷达截面。

设备还可以可操作来执行以下中的一个或多个：确定车辆的长度和/或轴计数，产生车辆的无线电指纹，与定位在设备远处的控制器无线通信。

设备也可包括定位在车辆行进的表面上或中的成像装置。在设备的RFID读取器试图将信号传输到所述车辆的RFID通信装置以及从所述车辆的RFID通信装置接收信号以便使用RFID来识别车辆的同时(至少大致上)，成像装置可以可操作来获得车辆、或车辆的一部分的静止图像。当车辆处于离开成像装置的一个或多个固定距离时，成像装置可以可操作来获得车辆、或车辆的一部分的静止图像。通过成像装置获得的车辆图像可以用于帮助验证：车辆身份是否对应于通过车辆的RFID通信装置传输的以及由RIFD读取器接收的反向散射调制信号中所指示的身份。成像装置还可以可操作来辅助观察和/或识别至少某些车辆行为。

在另一个可能的广义形式中，本发明涉及一种用于检测、识别和/或监测车辆的系统，其中单独车辆各自将至少一个RFID通信装置安装在其上，所述RFID通信装置靠近车辆行进的表面，并且车辆的RFID通信装置是可操作的以便反向散射指示所述车辆的身份的调制信号，所述系统包括：至少一个以上所描述的那种设备、以及与所述设备通信的控制器。

其中在所述系统包括多个设备的情况下，设备中的两个或更多个可以可操作来彼此通信和同步，或系统可以可操作来使设备中的两个或更多个同步，以使得所述两个或更多个设备(作为同步组)的天线辐射方向图实际上用作单个更宽辐射方向图。

通常(尽管当然未必排他的)，系统将在车辆是道路注册的车辆的应用中使用，并且在车辆上的RFID通信装置安装在车辆的牌照中的一个或多个上或中。在此类应用中，系统可包括在不同道路位置处的一个或多个站，并且每个站可具有一个或多个设备或一组同步的设备，并且与所述设备通信的控制器可以是本地路边控制器。每个站(或其路边控制器)可以与远程系统控制器通信。

一个或多个站可包括交通摄像机，所述交通摄像机可操作来促进观察车辆行为或促进追踪作为图像对象的车辆。一个或多个站还可包括气象站。

站的路边控制器可以可操作来与一个或多个其他站的路边控制器通信。站的路边控制器可以使用来自一个或多个其他站的路边控制器的信息、来自远程系统控制器的信息、和/或来自其自身的一个或多个设备或同步的设备组的数据，以便检测至少某个车辆行为。站的路边控制器可以将其车辆行为观察传送到一个或多个其他站的路边控制器和/或到远程系统控制器。站的路边控制器可以将其对所观察的车辆行为、和/或车辆的身份的观察传送到位于车辆的预测行进路线上的执法车辆或人员。

本文所描述的任何特征可以与本文所描述的在本发明范围内的任何一个或多个其他特征以任何组合来结合。

附图简述

本发明的优选特征、实施方案和变化可以从题目为“本发明的背景、动机和描述”的以下讨论看出，所述讨论为本领域那些技术人员提供充分信息以便执行本发明。在标题“本发明的背景、动机和描述”下给出的讨论不被认为是以任何方式限制前面的发明概述的范围，并且它将参考如以下列出的多个附图。

注意若干附图包含识别本文所描述的具体特征或事物的参考数字。这些参考数字中的许多也在以下讨论中引用。在以下讨论中引用附图中的特定参考数字的方式是：例如，在图3中出现的参考数字1将被称为“3-1”，并且同样地在图21中出现的参考数字6将被称为“21-6”等。

图1示出一个显示器，所述显示器可以是在来自不同位置处的不同广角交通摄像机的多个(在此情况下9个)同时输入的视频流的情况下的典型交通控制室情境。

图2示出来自窄角、高分辨率摄像机的图像，所述摄像机具有读取多于一个道路车道上的车辆牌照的能力。

图3示意性示出影响车辆成像装置(例如，交通摄像机)所获得的图像的清晰度的多个事物。如图3所示，此类事物包括：在镜头上和/或包含摄像机3-5的外壳窗口上的灰尘3-1、空气杂质和空气流动3-6(例如，减少空气中可见度的灰尘、烟雾或其他颗粒或杂质，尤其在被吹动/移动时，以及还有可以产生闪烁或模糊的热波等)、在摄像机3-5与车辆/物体3-3之间的路径中的视线阻碍3-4(此类视线阻碍甚至可能位于车辆上，例如，使牌照模糊或部分模糊)、以及在车辆的牌照3-2上的灰尘或其他杂质。将容易理解清晰度通常随着摄像机3-5与车辆/物体3-3之间的距离增加而减少。

图4是一个实例的照相图示，其中一个汽车乘客隐藏在汽车的后面/后备箱中，随后在汽车行进经过交通摄像机或收费点时用他的手来试图覆盖车牌照(以便避免通过成像的车辆识别)。

图5从一侧示出使用塔顶的塔架来读取车辆挡风玻璃和牌照上的RFID标签。

图6示出RFID塔顶读取器和RFID侧面读取器情境，如沿着道路所见的。

图7示出如沿着道路所见的道路中RFID读取器放置(左边)和道路上RFID读取器放置(右边)两者，图8示出如从侧面所见的后者。

图9示出定位在道路上的传感器(所述传感器包括摄像机和RFID读取器天线)。在图9中，所描绘的车辆离传感器一个距离(4m)。

图10示出图9中的车辆，从传感器的摄像机的角度来看(回想传感器被定位在道路上-见图9)，其中车辆再次处于离传感器如图9中的相同距离处(4m)。

图11类似于图10，因为其示出从传感器的摄像机的角度来看的图9的车辆，除车辆处于离传感器更短距离处(2m)之外。

图12是通常被称为“跟进”的消极车辆/驾驶者行为的一种形式的图片图示，所述“跟进”有时在试图避免摄像机的识别中使用。

图13示出一个车辆牌照，所述车辆牌照已经以轻微向下面向角度安装，以便减少从塔顶或侧面摄像机来读取牌照的能力。

图14示出在从不是正向的角度查看车辆牌照时发生的透视图像失真。此失真，结合与车辆运动相关联的模糊效应，使交通摄像机视角应当是正向(或至少接近正向)的成为必要。此要求进而由于摄像机必须被定位在其中以便避开交通但仍获得“正向”的车辆牌照视野的定位/位置，导致必要读取距离的增加，并且必要读取距离的增加还引起视野阻碍的潜在增加(例如，见图3)。

图15为定向(窄孔径)天线的“辐射方向图”(也被称为“天线图案”或“远场图案”)的曲线图。辐射方向图是天线的增益随方向变化的方式的表示。

图16是补片天线的典型构造的示意性表示。

图17示出关于聚焦天线的孔径的非最佳读取器和标签天线取向。

图18示出在塔顶RFID牌照读取情境中，读取角度如何随着车辆移动而改变。

图19示出一个车辆牌照，所述车辆牌照被安装在空腔内以便保护其免于损害。

图20示出车辆的前和后牌照在塔顶RFID读取器读取区内的行进路径。

图21示出车辆上的挡风玻璃安装的标签在塔顶RFID读取器读取区内的行进路径。

图22示出有助于产生在塔顶天线与挡风玻璃安装的RFID标签之间的信号的非线性变化的因素。

图23示出放置在道路中/上的读取器天线所需要的(或至少期望的)RFID辐射方向图。

图24示出如从道路中/上读取器发射的传统补片天线辐射方向图与扁平辐射方向图之间的短跟随距离的影响。

图25示出因为导电地面效应被向上推动的辐射方向图。

图26示出在自由空间中的典型直立偶极天线辐射方向图。

图27示出所计算的天线辐射方向图，所述天线被配置来提供一个辐射方向图，所述辐射方向图在形状上大体类似于直立偶极天线的辐射方向图，当所述天线被放置在道路上或中时，它是中心抽头点与路面齐平。

图28示出启用RFID的车辆牌照的所希望的读取区。

图29示意性地示出在道路中/上RFID读取器或摄像机的读取区内的牌照标签取向。

图30示出在使用具有图27所示的大体形状的辐射方向图的一种道路中或道路上天线读取时，车辆牌照上的RFID标签的有效读取区。

图31示出在不同读取情境中，单个或多个RFID读取器的示例性使用与所产生的有效读取区。

图32示出在独立和锁相(分别)情境中的多个读取器横跨道路的安排。

图33示出在围绕感兴趣点创建车辆警戒线中的若干单个(以及一个多个)道路上RFID读取器的使用。

图34是一个特定(可能)系统实现的示意性图解。

图35和图36是系统部件的放置的示意性图解。

图37示意性示出道路中/上装置的可能实施方案。

图38示出可以用于将图37的装置轻易从道路(在道路中的情境中)移除的机构。

发明背景、动机和描述

在大部分国家中，车辆(诸如汽车、货车、公交车、摩托车等)必须被有效注册以便在公用道路上合法行驶。此类车辆通常也被要求在道路上和离开道路时是可识别的，包括在不使用电子装置下由人类(例如，由警察或交通管理机构人员、以及甚至由大众成员)可识别。所以，车辆通常应当是通过简单视觉检查可识别的(在道路上和离开道路)。为此目的，在1899年9月13日发生的第一起记录的机动车辆致命事故之后，车辆自从大约1900年已经被要求显示车牌号。

在其引进之后，车牌号变成用于强制性识别车辆的可信赖装置。然而，像AlCapone的歹徒声名狼藉地早在20世纪20年代开始一种使用篡改的、模糊的、复制的、以及偷窃的牌照来隐藏车辆的身份的趋势。这产生也验证车辆牌照的真实性的要求。

附加的注册文件因此投入使用，以便辅助验证在牌照上显示的车辆身份。然而为了检查这些文件，车辆需要被要求靠路边停下。起初公用道路上的少数车辆使得此停止和前进检查高度有效，从而导致在车辆上所显示的牌照确实是正确的、真正的、合法的以及位于正确车辆上的总体信赖。

然而，最近，在世界的许多(即使非所有)部分中，车辆所有权已经显著增加。因此，在公用道路上行驶的注册车辆的数目已经显著增加。这已经导致增加的交通阻塞和交通违规，其应进而导致交通效率和道路安全的显著减少。

同时，交通量、交通阻塞等的增加已经使得更加难以验证车辆身份以及执行惩治的或执法的行动(在需要的情况下)。例如，停止和检查车辆牌照和注册文件(即针对单独车辆)所需要的时间和空间已经显著减少道路上被检查的车辆百分比，到这程度以致现今许多车辆可能在其使用期限期间永不被检查。这因此增加施加在车辆牌照上的依赖以便强制性识别车辆。在澳大利亚(例如)的不再使用先前被要求在车辆挡风玻璃(或在摩托车、货车等车辆上的某个其他适当位置处)中显示的附加注册文件的部分中，此总体趋势是明显的。

现在的车辆牌照成像方法通常用于使道路上的车辆识别自动化。RFID识别方法(使用无源RFID和有源RFID两者)当前也在使用中，尽管目前RFID主要用于通行费和拥挤收费。

然而，上述基于RFID的系统(用于收通行费等)、以及同样地使用成像以便执行车辆识别的上述系统通常不在记录身份时验证车辆身份的真实性。相反，它们通常在一个稍后时间/日期“事后”这样做。这样，如果RFID或基于成像的系统所检测的车辆身份结果实际不是所讨论的车辆的正确身份(例如，由于自动化车辆识别系统所进行的错误，或由于用于伪装车辆的身份的故意尝试)，此事实通常不被识别直到稍后，并且通常可能几乎没有随后可进行以便确定所述车辆的正确身份(的行动)。发现误识别的车辆、或根本未识别的车辆，因此仍是一个问题。

驾驶者行为是一个在给定的基础设施和人口统计约束内影响交通和道路安全的主要贡献因素。驾驶者行为根据车辆的可观察行为(尤其对于诸如超速、晃动、追尾等消极驾驶者行为)通常是明显的(以及可观察的)。作为此的一个实例，所观察的车辆的迂回、晃动、或不稳定行为可能指示(或至少给出怀疑的原因)驾驶者在喝醉同时正驾驶所述车辆(并且所以是违法的)。“标准之外”或“不符合道路规则的车辆行为”像这样大体上对交通、交通控制和道路安全具有消极影响。

认为避免被识别的能力和/或能力的感知(例如，车辆驾驶者相信其车辆可以能够避免识别)引起消极驾驶者行为的增加。此现象是一个共同人类行为，如在群众心理学领域中所描述的，其中群众内的匿名性可以导致机会主义的消极行为。

当前，大多由人类观察和施行车辆行为。在车辆行为观察方面上(回想车辆行为通常指示驾驶者行为)，消极车辆行为的一个实例可以直接由人类观察(例如，在现场处存在的警官或另一个道路用户可以直接目击/看见消极车辆行为的一个实例)，或位于远程位置的人类可以通过一个或多个交通摄像机来进行所述观察。然而，交通摄像机的使用需要车辆的强制识别以用于干预行动。因此，在通过交通摄像机观察到消极车辆行为、但相关车辆未被识别或其被误识别的实例中，侵权通常未被起诉。

基于以上，看起来有效的交通管理、和/或交通规划和/或道路规划和/或执法可以要求以下的至少一个、以及可能其组合：在给定时间和给定地点下的车辆存在检测、车辆识别(或车辆识别检测)、车辆身份的验证、以及车辆行为检测(优选尽可行多的发生、以及优选以如使用案例所要求的适当组合)。

根据以上将容易理解：由于许多原因，存在对能够检测车辆(是单独车辆还是成组/密集的车辆)，以及还能够识别和验证所检测车辆的身份的日益增加的需要。在此方面，研究指示车辆识别和验证准确度应当优选在99.99％左右(即在每10,000个车辆中一个“错过的”检测/识别/验证实例被认为是可以接受的)。然而当前，ITS(智能运输系统)应用中的自动化车辆识别准确度的数字看起来在95％左右，甚至使用成像方法和无线电勘探法两者(这等同于每20个车辆中一个错过的检测/识别/验证实例的出人意料和不可接受低的容差)。

认为以下可以是期望的：提供一种可能组合各种技术的自动化方法/系统，以便检测、识别和/或验证车辆的身份，并且以下也可以是期望的：警告本地的人(和/或可能一个自动化系统)误识别或根本未识别车辆的检测，以用于立即干预或以使得此类车辆可以被电子“追踪”到干预/诉讼可能发生的点处。这可使得被检测和观察为在标准之外行为的、和/或已经提供可疑身份(或无身份)的车辆能够区别于其行为被确定是非违规的(在标准内)以及其身份被验证为有效的所检测的车辆。认为如果这可以被实现，这可能导致在强制车辆身份检测和验证方面上的较高顺应性、以及因此增加的积极道路行为。也希望可以减少车辆检测避免的可能性。聚焦于(以及有希望启用)立即(或更迅速的、更目标性的或更复杂的)干预的促进也可以减少当局在车辆身份的“事后”识别和验证上所花费的时间和有限资源成本。以下也可以是期望的：如果这种系统可以能够在固定和/或临时情境中简单和/或迅速和/或成本有效地部署。

对自动车辆检测和识别的需要、以及对道路规则等(例如，为捕捉超速、闯红灯等的实例)的强制执行的需要、对于道路和交通规划的需要和对于自动交通管理机构(例如，收通行费、驶入匝道车流调节、动态速度限制等)的需要已经引起处理自动化的车辆检测、分类和识别的一系列创新。先前所提议的自动化检测方法可以主要被分组成某些种类；这些种类包括：车辆存在检测(例如，使用磁环、RADAR和激光器)、车辆成像(例如，牌照识别)、无线数据交换(例如，V2X)和无线电识别(广泛已知为RFID)。“无线”和“RFID”都是无线电技术，然而在其之间的一个区别由于它们通常在其上操作的距离的差异而被绘制。无线通常是一种相对远程无线电技术(即它在相对较大距离处是可操作的)，而RFID通常是一种相对短程无线电技术(即在相对短距离处可操作)。无线读取范围一般大于RFID读取范围许多倍。在无线技术与RFID技术的操作之间的分离点通常大致上是移动车辆在道路上占据的线性空间(即车辆长度加上到下一个车辆的最小间隙)。

以上所讨论的先前提议的自动化技术的种类中的具有可能最长历史的一个种类是车辆存在检测器。车辆存在检测包含识别一个或多个车辆的存在，但不用唯一地识别或验证那个/那些车辆的身份。车辆检测尽管如此仍然是重要的，例如，对于交通和拥挤管理、道路规划等。车辆存在检测器一般独自使用，以便计数穿过某个点的车辆数目，或在给定时间(或内)穿过某个点的车辆数目。车辆存在检测器因此已经用于记录有关车辆速度、交通流量、体积和密度的信息，以及诸如车辆重量、车辆类型(例如，轴计数)等的信息。现在车辆存在检测器有时与成像结合使用，以便进一步增强车辆类型检测，以及甚至通过车辆牌照(和/或使用有关根据其图像可辨别的车辆的其他细节)识别车辆。

在世界的许多部分中，成像技术在交通管理系统中共同使用。例如，在许多司法管辖权中，图像必须伴随交通侵权通知/罚款。因此，在这种司法管辖权中，如果(说)车辆被激光器或雷达速度传感器检测为超速，成像技术也被要求提供所述车辆在所检测的违规时的图像/照片，以使得所述图像/照片可伴随侵权通知作为违规的证据。已经进行各种提议以便将检测功能和成像功能组合成单个单元，所述单个单元可以(例如)是手持的或安装在固定位置。通过示意性实例，PCT/US1998/020857、US12/367,961和PCT/GB2005/000848讨论在观察车辆中放置和使用成像装置的各种方法。

成像也用于实时观察交通，一般使用传输到控制室的广角视频。图1示出一个显示器，所述显示器可以是在来自不同位置处的不同广角交通摄像机的多个(在此情况下9个)同时输入的视频流的情况下的典型交通中央控制室情境。人类(例如，在控制室中正观察当前交通视频馈送的警员)有可能根据这些视频馈送检测驾驶者/车辆行为和交通状况中的异常现象。然而通常不可能根据这些视频馈送识别车辆。尽管如此，车辆作为匿名对象仍然可在此类视频馈送中被追踪。

如图2所描绘的，在光谱的另一侧，窄角镜头通常用于通过在图像中定位和读取牌照来识别车辆(这可能通常需要使用非常复杂的光学字符识别技术)。

现代高质量(和高分辨率)摄像机可潜在地具有组合以上所讨论的两种类型的观察的能力。然而，由于交通行为观察/检测需要具有宽容的锐度和清晰性的广图像(这一般需要广角镜头/摄像机)，此类组合车辆识别(通过根据视频/图像数据读取牌照来执行)和行为检测(再次基于视频数据)的成功被限制，同时牌照识别从另一方面来说要求锐利、高对比度图像，并且这一般要求在摄像机与牌照之间具有清晰的/无障碍视线的窄角镜头/摄像机。这些要求导致在应用成像技术中的高技术复杂性和大量成本。

成像因此是高度通用的，但也具有许多限制。这使得以下是非常有用的但未必能够的：提供可能与车辆/交通监测和/或管理和/或执法相关联的所有问题的完全解决方案。与成像相关联的大部分显著限制中的一个是不能使用图像来验证牌照实际上是真正的(即为验证在图像中可见的牌照实际是它看上去的符合的、法律上应用的牌照)。所有类型的图像，无论在可见光或不可见光下，可能不幸受骗。例如，甚至在使用纹理化和图像偏移安全标志的情况下，摄像机检测也不是可靠的。

在实践中，也存在对成像技术的使用强加显著限制的其他问题。如图3所表示的，这些问题包括障碍、镜头清洁度、改变光照条件和空气质量等，所有所述问题倾向于减少图像的清晰度。图像清晰度是根据图像读取牌照(以及因此识别车辆)的能力中的一个关键因素。较远的图像范围允许车辆行为检测，但因为相关联的清晰度减少(并且也由于视觉视线障碍的较大可能性)，限制可靠地读取牌照号的能力。较短范围给出对光照和清晰度的更好控制，然而像例如雨水和灰尘的事物仍将损害读取。短程也限制检测车辆行为的能力。图像检测系统通常组合多于一个摄像机，以便允许远程车辆检测和短程牌照读取。在复杂情况下，短程摄像机跟踪车辆直到牌照被读取或到视野之外。伸缩和变焦镜头也允许此“短程”被伸展到窄束远程。这些系统然而是复杂的，从而使得部署和维持它们是昂贵的。另外，大体上摄像机和镜头需要高维护水平。这对于自动牌照读取摄像机尤其是真实的，由于其高复杂度和对准确度的要求。

在大部分情境中，成像要求小于1毫秒和清晰视野(即无阻碍的视线)以便捕获车辆和牌照。然而，甚至选择正确瞬间来记录图像要求高度复杂的系统。

使用固定摄像机来对移动车辆进行成像几乎不变地包含某种程度的图像模糊。例如，即使使用1/1000^th秒的快速摄像机快门速度，以36km/h行进的车辆将在摄像机快门打开时行进10mm，并且以180km/h行进的车辆将在摄像机快门打开时行进50mm。在摄像机快门打开时的此车辆行进导致摄像机所捕获的图像模糊(并且在摄像机快门打开时的行进量越大，模糊越大)。在车辆牌照上显现的字符在宽度上一般是10mm。当然，如果模糊过大，牌照的识别/读取变得不可能。

当正向(以及从一个适当距离)拍摄图像时，以上所讨论的模糊效应可以是充分不重要的以便是可以接受的(或其甚至可以是可忽视的)，但随着角度增加(相对于直接“正向”到一侧或另一侧)图像在视野中失真和字符似乎是狭窄/聚集的。这在图14中示出，并且此影响也可以使得牌照更难以读取，尤其对于光学字符识别和其他自动识别系统。摄像机因此常规地以一种方式放置(以及位于一个定位/位置)，以便接近正向角度，通常在较远范围上。即使如此，如已经提及的，较远范围通常承受问题，诸如视线障碍的较高可能性、由于空气质量或雨水等的模糊(范围越大，在牌照与摄像机镜头之间的空间中的空气污染或雨水等的量越大)，并且这些事物全都倾向于减少成像读取性能。

因此，总之，存在与用于车辆检测和识别的成像使用(至少在单独使用时)相关联的多个困难，并且成像(单独)通常根本不能够执行车辆身份验证。

无线电技术，包括以上所提及的“无线”和“RFID”技术，具有不仅鉴定RFID标签(如以下所讨论的，其可优选定位在车辆牌照上)，还鉴定读取所述标签的RFID读取器的能力。对于这的原因是这些无线电技术要求在识别的两侧上的“智能”装置；即在标签(位于车辆/牌照上)处以及另外在读取器处。本领域那些技术人员将理解，具有挑战响应方法的密码学可以用于执行车辆上装置(例如，车辆的牌照上的RFID标签)和路边RFID读取器两者的身份验证。使用无线电技术来识别和验证车辆上的无线电装置的多个系统已经被提议，所述无线电装置进而识别所述车辆。

在使用无线电技术的情况下，读取器通常是使用无线电技术来执行车辆识别的系统的整体部分。读取器(或其操作)通常也有可能被验证(例如，针对未授权的窜改和/或为确保适当操作进行检查)。然而，相同读取器不幸地不能总是说用于(例如)牌照上或传输车辆身份的车辆无线电装置(像RFID标签)上。例如，由于无线电波是不可见的并且无线电读取器不能“看见”波的起源，尤其关于超过车辆长度的范围，可能难以证明(或确定是否)传输车辆身份的装置实际上在它看似/声称位于其上的车辆上。无线电技术也具有另一个缺点，因为在无线电技术可用于识别车辆的同时，它们通常不能够监测/访问车辆行为(无论这是单个车辆的行为或在宏观/交通水平上的多个车辆的行为)。因此认为无线电技术可以结合成像使用，以便尝试和克服或减少这些限制。

在无线电技术通常(以及是非常合适的)用于验证车辆身份的同时，它们不是完全不容易受到所谓的“身份电子欺骗”。在身份电子欺骗中，在车辆上的RFID或其他无线电技术装置一般被更改或替换来提供不同(和/或可能改变)的身份，以便避免检测或欺骗检测器认为车辆实际是不同车辆。由于无线系统一般形成复杂计算机单元的一部分(例如，车辆车载计算单元)，无线的无线电技术通常更容易受到此类篡改(例如，比RFID技术更容易受到破坏)。在无线的无线电技术的情况下，因为较长的读取范围，成像的使用通常不能辅助检测此类篡改。从另一方面来说，无源反向散射UHF RFID标签/发射器的接近视线和严格定义的辐射方向图可以允许用于支持此类篡改的检测的成像方法。在极端情况下，然而，甚至无源反向散射UHF RFID标签可能被禁用，并且同时视觉/图像确认可以使得观察者相信所观察的标签传输信号，事实上另一个标签或电子欺骗装置可能正产生识别信号。然而，通过有源较长范围无线的无线电识别装置比通过接近视线的反向散射RFID装置更容易进行这一点。在RFID标签放置在金属牌照上或金属牌照中的情况下，使用短程聚焦的RFID读取器也可以帮助减轻此极端实例(这种身份验证可能例如在停止和前进检查点处执行，例如由使用手持式RFID读取器的交通警员执行)。

“无线”无线电技术(例如，GSM、Wi-FiTM等)日益增加地用于通过追踪车辆中的装置(例如，免提套件和/或移动电话)来追踪车辆，并且用于车辆到路边通信以及车辆到车辆通信。无线一般用于理解针对位置和其他人类人口统计特征的车辆路线，例如，为基础设施和交通规划的目的。例如，基于移动电话的无线技术追踪车辆中的人的电话。无线使用(更具体地IEEE 802.11p或WAVE)目标在于道路安全和“实时”车辆引导控制，例如，利用对象位置来避免事故区域和/或设置车辆组以便一起作为一个单元行进。在后者实例中，车辆身份具有较低重要性，并且事实上从隐私观点来看，车辆身份检测可能不是期望的。(所述想法类似于通过公交车行进；人们排队、支付和取座位，但不需要姓名)。

如以上所提及的，无线是相对远程技术。因此，无线接收器可以能够检测和识别车辆，但它不能知道车辆是否是未检测的。如以下实例所示出的，也可能存在多个其他困难。考虑到也装配有(或具有相关联的)无线装置的摄像机，所述无线装置可以在100米范围内无线地识别车辆。这种无线装置可能潜在地在直道路的200m伸展上的任何地方(即装置/摄像机的任一侧上的100m内的任何地方)检测和识别车辆。假定在道路的此200m伸展上可以存在尽可能多的、比如说每条道路20个移动车辆。让我们也假定辐射方向图不波动。道路的200米伸展可以用可见油漆或其他标志来标记(为了辅助摄像机所执行的成像-所标记的区域是对于摄像机“可见的”)。现在让我们说在所标记区域中的许多车辆中的一个未无线发送其车辆身份(ID)。在此情境下(在非波动的辐射方向图的理想假定的情况下)，系统可知道(根据摄像机所见的)存在一个未传输其ID的车辆，但所述系统不能知道它是哪个车辆。换言之，当时无线接收的车辆ID将比摄像机可见的车辆少一个，但系统不能确定所述车辆中的哪一个未传输其ID。虽然摄像机可“看见”快速移动的车辆，因为远程无线装置不能确定(在所标记区域中的许多车辆中的)哪个单独车辆是快速行进的车辆，所述系统也将不能够检测(例如)行驶过快的车辆。因此，在摄像机可识别存在行驶过快的车辆的同时，甚至通过使用无线技术识别车辆的附加能力，不可能识别哪个车辆是正超速的车辆，所以没有侵权通知可以被发布。当实际上考虑到辐射方向图波动并且车辆到处移动(相对于彼此切道、加速或减速等)时，这种问题是复合的。无线技术因此不适合强制性识别车辆的目的，并且将不进一步讨论。

RFID技术，具体地讲无源反向散射UHF RFID技术，如ISO/IEC18000-6C所描述的，被认为在本语境中更适用于在车辆识别中使用。无源反向散射RFID事实上在许多方面上类似于RADAR(术语“RADAR”源自无线电检测与测距的首字母缩略词)。RADAR基本上包含一个由传感器传输的无线电信号，所述无线电信号随后被待观察的对象反射，并且所反射的信号被传感器解释。在RFID的情况下，读取器信号和“反射的”信号(例如，来自RFID标签)被调制，以便分别在读取器与标签之间、以及在标签与读取器之间传送信息。有效的读取区被标签从读取器接收足够能量以便接通和与读取器智能通信的点限定。由于数字电子器件的本质，这是一个锐利边缘。

如以上所提及的，RFID技术已经在收通行费和车辆访问应用中用于车辆识别。认为RFID技术提供一个严格定义的范围和一个具有大致一辆车长度的有效读取区的能力可以允许检测和识别车辆(使用RFID)，并且车辆身份的验证(如使用RFID确定的)可以利用(可能在其他事项中)成像来执行以便读取车辆的牌照和/或“指纹”(即其他可成像的车辆标记。

图5示出RFID读取器的使用，所述RFID读取器位于塔顶或道路上塔架以便读取车辆上的RFID标签。(事实上，图5示出塔顶读取器读取位于车辆挡风玻璃和牌照上的标签)。图5中描绘的RFID读取器的辐射方向图是狭窄和严格定义的，以便覆盖大致一辆车占地面积。安装在相同道路上塔架上的摄像机，处于类似于RFID读取器的位置处，可以能够视觉检测(以及成像)不传输身份、或传输错误身份的车辆，以便在RFID系统不能够这样做的地方帮助识别车辆。

图6示出RFID塔顶读取器和侧面读取器情境，如沿着/沿道路所见的。注意，正常地，侧面读取器(即安装在路边面处的读取器)被限于仅检测在一条道上的车辆，即最靠近所述读取器的道。因为，由于技术限制，最大可靠RFID读取范围通常大致6m。因此，在下一个道上行进的车辆可能是过度远离侧面读取器来而不被可靠检测。可能对此限制有影响的另一个因素是：如果在附近道(即最靠近读取器的道)中存在阻碍下一个道的RFID视野的车辆，侧面读取器在检测下一个道中的车辆时可能有困难。也将理解：相同的问题，即下一个道中的车辆通过附近道中的车辆从视野模糊，也影响侧面安装的摄像机(即安装在路边面的摄像机)和其对更远道中的车辆进行成像的能力。

使用塔架来提供RFID读取器、摄像机等的塔顶或道路上放置，可以减少或减轻以上所讨论的(与所阻碍的视野相关联的)影响侧面安装的读取器/摄像机的问题。然而，道路上塔架是一种几乎总是消耗大量金钱来首先产生、还有部署/安装/竖立和维持的固定设施(尤其当人们考虑到这所需要的人员、设备、组织、准备、交通分流等，并且道路可能需要在道路上塔架或安装在其上的任何设备的安装、修理或维护期间部分或完全关闭时)。因此，尽管以上所讨论的塔顶或道路上塔架的若干优点(例如，允许接近正向成像等)，由于与塔架相关联的成本，认为避免或移除对道路上塔架的需要将是优选的。道路上塔架也可能固有地不适用于在临时或迅速部署应用中使用。

另一个可能的RFID读取器位置是在路面中或路面上。

图7示出如沿着道路所见的道路中读取器放置(在图7左边)和道路上读取器放置(在图7右边)两者，图8示出如从侧面所见的道路上放置。注意在两种情况下，在读取器与车辆牌照(RFID标签将优选定位在其间)之间存在一个清晰视线。在此方面，在这些道路上和道路中读取器情境(假定当车辆/标签在读取器的读取范围内时可用于此的有限时间)中，对象定位(即产生一个视线阻碍)在读取器与牌照/标签之间的可能性是极其低或可忽视的。另外注意读取牌照所需要的短距离。在此方面，以下是有意义的：由于通过RFID技术可能的可靠读取范围，例如，正彼此前后行进的两个车辆同时都在单个RFID读取器的读取范围内通常将不是可能的。因此，单个RFID读取器可能仅能够一次检测/识别一个在给定方向上行进的车辆，并且由于其可帮助减轻或减少以上所讨论的问题，这可以是有益处的，例如，在无线技术能够在某一时刻检测/识别多个车辆，但不能识别未传输其ID的单独车辆(从其他之中)的情况下。通过一次检测一个车辆的RFID技术，如果车辆被检测但它未传输其ID(或提供可疑的ID)，系统可立即识别它是未传输其ID(或提供可疑ID)的那个具体车辆。

图9示出一个传感器(它可以是用于测试的粗糙原型)，所述传感器包括摄像机和RFID读取器，并且所述传感器定位在道路上，以及在远离所述传感器一定距离(4m)处描述一个车辆。图10示出图9所示的车辆，但从传感器的摄像机的角度来看(回想传感器被定位在道路上)，并且车辆再次处于离传感器如图9中的相同距离处(4m)。图11与图10相同，除了它示出在远离传感器更短距离(2m)处的车辆之外。从图10和图11将理解，尤其类似图9所示的传感器的道路上传感器(其包括摄像机以及RFID读取器)可以能够提供经过车辆的前面(和/或可能后面)的清晰图像。此类图像可(例如)提供足够的信息以便执行车辆前面和/或后面的基本指纹，这可以帮助启用(例如)牌照已经安装在错误车辆上的实例的检测。例如，如果RFID读取器检测和识别车辆，并且所检测的车辆身份(如由RFID确定的)对应于小掀背车，但来自摄像机的图像从另一方面来说示出根据其进行RFID检测/识别的牌照(以及其上的RFID标签)实际上安装在大型4WD车辆上，那么存在牌照/标签位于不正确车辆上的立即(虽然基本的)指示。

图12示出试图通过靠近前面车辆行驶来避免识别的车辆(即中央道中的在小厢式货车后面可见的卡车)。这通常已知为跟进，并且跟进者的目的是充分靠近前面车辆行进，以使得在跟进车辆上的前牌照通过前面车辆来阻挡摄像机的视野(例如，常规塔顶摄像机或侧面安装的摄像机)。图12中的中央道中的车辆之间的距离可能在2m与4m之间，尽管两者可能似乎比这更靠近。跟进发生的靠近度(即一个车辆能够在另一个车辆之后多靠近地行进)一般随速度改变。在高度拥挤的慢速交通中，1米的间隔已经被记录。此间隔阻碍塔顶和侧面安装的摄像机和RFID读取器为成像目的、以及也为RFID的目的而对跟进车辆上的车牌进行的观察。然而，它将不阻碍视野，并且所以不阻碍检测/识别牌照/标签(使用RFID)以及还有通过道路中或道路上的RFID读取器或图像读取器(摄像机)对牌照(使用摄像机)进行成像的能力。因此传感器在路面上或中(如图7-9中所描绘的)的放置似乎有清晰的益处，所述传感器合并RFID读取器以及优选还有图像读取器(摄像机)。

图13示出一个车辆牌照，所述车辆牌照已经以向下角度安装以便减少使用塔顶或侧面安装的摄像机来成像/读取牌照的能力。基本上，图13中的牌照角度倾向于使牌照的字符从摄像机的视野隐藏/模糊。牌照的此类向下成角度也可导致困难，其中牌照将RFID标签安装在其上，以用于塔顶或侧面安装的RFID读取器读取牌照上的RFID标签的能力。

将理解如图13所示，牌照的向下成角度将不妨碍使用定位在道路上或中的摄像机(类似图7-9中所描绘的传感器中的摄像机)读取/成像牌照的能力。在这点处，可能认为为了妨碍道路上或道路中摄像机成像/读取牌照的能力，所述牌照可以替代性地成角度以便向上面向。这确实可妨碍道路上或道路中摄像机成像/读取牌照的能力。然而，在道路上/中摄像机也设置有RFID读取器的情况下(或在存在相关联的道路上或道路中RFID读取器的情况下)，以及在牌照具有在其上的RFID标签的情况下，RFID读取器在与牌照上的RFID标签通信中应当仍没有困难。这是因为短读取距离帮助确保RFID标签的强制读取。(向上角度也可为人工车辆识别方法改善可读性，诸如通过由人类进行现场视觉检查)。

RFID读取性能可以被环境、静态和动态的影响(因素)影响。

环境影响包括无线电噪声/干扰和天气条件，所述天气条件可以改变空气或导致在天线上的水、灰尘、冰等(这些由于其介电效应改变天线调谐，并且它们也吸收和散射无线电能量)。此类环境影响的处理和迎合是在大部分RFID领域/应用中的共同考虑，并且用于这样做的许多技术/策略已经被建立。环境影响以及它们可以被迎合的方式在此不需要进一步讨论。

由于具有窄孔径的定向天线通过将波束(天线辐射)聚焦到旨在读取的区域来减少无线电噪声，具有窄孔径的定向天线已经变成RFID使用的事实标准。Error！Referencesource not found.示出定向天线的辐射方向图。辐射方向图是天线的增益随方向变化的方式的表示。在Error！Reference source not found.，3dB波束宽度指示天线的孔径。每个3dB损失使得天线灵敏度和信号功率减半。天线对于来自定位在此孔径中的源的信号最灵敏。因此将理解来自天线孔径之外的不想要的信号(噪声)将从来自所述天线孔径中的标签的信号过滤掉。应当注意图15涉及一种天线设计，所述天线设计是在点对点通信和RFID中所使用的传统补片和抛物线(定向)设计。

图16是补片天线的典型构造的示意性表示。重要的是注意这种传统定向天线关于辐射方向图的构造。辐射方向图指向远离接地层。车辆识别中使用的UHF天线的接地层通常大于300mm x 300mm。天线需要被直立放置以便使波束俯视道路，这一点由于这导致的结构尺寸是有问题的。

在图17中，典型的车辆牌照被描绘，并且所述牌照具有在其上的RFID标签天线(所述标签天线被表示为似乎强调牌照上的单词“安全”的线)。用于容纳RFID标签和其天线的长缝隙也是在图14中的牌照中可见的。

图17示出关于定向天线的孔径的非-最佳读取器和标签天线取向，如通常在塔顶和侧面安装的RFID读取器的情况下发生。标签和读取器天线两者的读取角度改变随着车辆行驶经过读取器改变。在读取器天线的非-最佳角度下的空气中能量、以及在非-最佳角度下的标签天线灵敏度，导致读取性能的复合减少。在RFID标签天线位于牌照上或中的情况下(如图17所描绘的)、以及在用于读取所述标签的RFID读取器是塔顶或侧面安装的读取器的情况下，此问题是非常严重的。

通过进一步举例，图18示出(对于具有在其上的RFID标签的车辆牌照-类似图17中的车辆牌照)在塔顶RFID牌照读取情境下读取角度如何随车辆移动改变。图18示出读取器天线的6m高放置，相对于垂直设置成45°，从而使所述天线的最大增益/功率指向塔架前面水平上6m的一点。当车辆的牌照位于此点(塔架前面水平上6m)时，其上的标签天线以大致45°(相对于牌照的直接“正向”方向)接收此功率。然而，当车辆移动以使得其牌照仅在塔架前面1m处时，在读取器与牌照之间的信号路径的角度随后相对于读取器平面被取向成大致54.5°(或相对于垂直读取器平面的波束被取向成35.5°)，并且信号路径相对于牌照的“正向”方向成大致80.5°。此结果是小于一半的无线电功率随后可用于读取标签，这意味着多于两倍的可靠读取距离减少。此实例展示在RFID标签被放置在车辆的牌照上的情况下，可能存在与使用塔顶RFID读取器读取此类标签相关联的问题，因为由于所涉及的几何形状和角度以及与RFID相关联的有限读取范围，车辆的RFID标签可以是在塔顶的塔架前面的小物理区域/区内仅由RFID读取器可以可靠读取的(如果其存在)，并且取决于车辆行进的速度，这可能或可能不允许可靠读取RFID标签的充分时间(应当理解需要某个最小时间量以便执行在标签与读取器之间的通信，但车辆保持在塔架前面的小“读取”区域/区中的时间量随增加的车辆速度而减小)。以下参考图20进一步讨论此问题。这可以是RFID读取器可能优选被放置在道路上或中而不是塔顶的另一个原因，因为这更靠近标签(在车辆的牌照上)放置读取器，并且也存在更少的角度相关问题，从而意味着在读取器附近可能存在一个在其内可以可靠读取标签的大得多的区域/区。这可进而帮助改善读取可靠性，和/或在变得难以读取车辆的标签之前实现最大车辆速度的增加。

静态影响也对RFID读取性能有影响。RFID标签的放置(车辆上的无线电装置)是静态影响的实例。在车辆上可放置(逻辑上)RFID标签的位置包括在挡风玻璃内侧上、在前灯上、以及在牌照上或中。挡风玻璃和前灯放置显示类似的性能和使用特性。因此，为此讨论的目的，前灯放置将被包括在(即这被认为是类似于挡风玻璃放置或挡风玻璃放置的变化)挡风玻璃放置(具有类似问题)内。

标签在挡风玻璃(或前灯)中的放置必须将玻璃特性和车身形状考虑在内。另外重要是，RFID标签在主要被不熟练人员安装在挡风玻璃(或前灯)中时，导致放置的较高不一致性。此外，车辆的金属车身部件可以使得RF辐射方向图变形/失真/复杂化(如以下进一步讨论的)。另外，玻璃由于其成分和厚度，显示一个宽的介电扩展并且甚至可以由于着色和/或硬化作为无线电屏蔽。标签放置因此具有随机和可预测的读取性能影响。

标签在金属板(类似牌照)上或中的放置可帮助大大避免车辆的无线电影响。金属板用作使将波束从车辆结构屏蔽的接地层。在牌照以其方式安装为使得如大部分立法所要求的(为可见性原因)维持清晰视线以用于牌照(在前面和后面)的情况下，这尤其是真的。图19示出一个牌照，所述牌照被安装在空腔内以便保护其免于损害。此安装不阻碍人类读取牌照，但塔顶摄像机和RFID读取器可能在读取牌照中具有问题。

在正常情况下，考虑到无线电特性、干扰和数据丢失重试，UHF RFID识别需要大致80ms来可靠地交换512比特的识别数据。512比特的数据被认为是足以识别车辆和执行所述身份的基本离线验证的数据。以36km/h行进的车辆将在80ms内行进0.8m，并且以180km/h行进的车辆将行进4m。

来自当前RFID安装的报告建议有效的车辆识别范围在6m与8m之间。这针对自由流动、交通中、车辆识别限制路边RFID读取器放置的应用。

塔架上的塔顶读取器现在是自由流动交通中的车辆识别的事实RFID读取器部署标准。塔架的典型最小道路净空高度是6m。

图20示出前和后牌照20-2在塔顶RFID读取器的辐射孔径20-4内的行进路径。在此情境中，牌照具有在其上的RFID标签。读取器天线20-1被放置在道路上6m处。考虑到标签/牌照行进路径20-3和RFID技术读取性能限制，7.5m的最小读取范围(在非-最佳的牌照/标签/天线角度)被要求以便可靠地读取牌照标签。这在此应用的当前可靠RFID读取范围的边缘上，如在图20中由7m和8m的弧以及最小标签行进路径20-5所指示的。

图21示出挡风玻璃安装的标签21-2在塔顶RFID读取器的辐射孔径21-4内的行进路径。读取器天线21-1被放置在道路上6m处。必须注意车辆挡风玻璃取向的范围可以从垂直(如在货车和公交车上发现的)到几乎水平(如在类似跑车的车辆上发现的)。考虑到可能挡风玻璃角度的范围、标签行进路径21-3和RFID技术读取性能限制，6.5m的最小读取范围(在非-最佳标签/天线角度下)被要求以便可靠地读取挡风玻璃安装的(标签)。另外，考虑到公交车和货车可能以比载客车辆更慢的速度行进，并且通常其挡风玻璃中的标签被更高地放置，这将有效读取范围要求减少到低于6m。这在此应用的当前可靠RFID读取范围内，如在图21中由6m和7m的弧以及最小标签行进路径21-5所指示的。然而，为以下所讨论的原因，如塔顶读取器/塔架的使用，挡风玻璃作为RFID标签放置的位置被认为是不适合的。

如与(说)通过塔顶RFID读取器(读取)牌照安装的RFID标签的情况相比，在使用塔顶RFID读取器的情况下，静态测量支持挡风玻璃安装RFID标签所实现的理论上优异的读取性能。由于挡风玻璃安装将RFID标签放置到更靠近读取器，这可能不是出人意料的。静态测量指示接近于100％的读取性能，其中静态影响和花费被否定。然而，现有操作(实际真实世界实现)的读取性能小于98％。此图似乎随着车辆速度和交通密度增加而下降。

认为(如以上所提及的)为车辆识别的目的，尤其在开放道路自由流动应用中，存在与挡风玻璃安装(或同样地前灯安装)的RFID标签的使用相关联以及与塔顶RFID读取器相关联的固有缺陷。以下参考图22讨论这点的一个原因。

图22示出某些因素，所述某些因素有助于产生在塔顶RFID读取器天线与挡风玻璃安装的RFID标签之间的信号的非线性变化，包括由于车辆的移动所致。更具体地，图22示出在塔顶RFID读取器天线22-1与挡风玻璃安装的RFID标签22-2之间的直接信号路径22-4，连同有助于产生与所述直接信号路径相关联的非线性的多个因素。首先，车辆朝向读取器22-1安装在其上的塔顶的塔架的移动导致直接信号路径22-4的长度缩短，如由22-5所指示的。直接信号路径的缩短事实上作为信号路径角度的正切(Tan)函数改变，并且这导致平方的(非线性的)正切偏移，所述正切偏移关于车辆和反射信号载波的速度。此影响可以可能至少在某种程度上，通过使用允许迅速信号定时同步的短数据包长度来处理。这在所接收的信号是行为上预测的并且具有单一源时可以是有效的。然而，除缩短信号路径以及这导致的影响(只是所讨论的)之外，车身的金属表面和边缘作为大致完美的反射器，从而导致多个其他大致完美(但轻微异相)的反射信号路径22-3。所述多个反射信号路径22-3(其由于变化的车辆挡风玻璃和车身配置是固有不可预测的，并且也记住这些反射路径22-3中的每一个也承受信号路径缩短和与其相关联的问题)组合以便导致一个合并各自具有指数(非线性)正切偏移的多个可变信号的总体/净信号。这导致一个具有不可预测的噪声的信号，但其中噪声在本质上类似于真实信号(其比不相关的背景噪声等更糟糕，并且更难以过滤掉)。信号上的这些高度破坏性排列的发生取决于标签读取器取向、标签放置、车辆构造、车辆速度和附近的其他反射器(车辆)。应当清楚的是此非线性多路径问题的减轻是非常难以实现的，尤其在车辆以高速移动时。

定位在道路上或中的传感器先前已经被提议和使用，然而其使用先前已经由于与以下相关联的问题被避免：例如，在实现人员安全访问以用于维护道路上或道路中传感器中的困难、由于传感器在道路中的放置对路面完整性的潜在损害、为安装的道路封闭(至少部分)的不期望的必要性、传感器的修理和维护等。道路中/上传感器也需要处理道路振动、车轮冲击、以及在道路上的流体、灰尘、污染物等。尽管如此，仍然认为在某种程度上减轻或至少减少这些问题的这种道路上或道路中传感器的适当结构是可行的。例如，传感器尺寸、格式、功率规定和通信可能以一种方式选择和组合，以便最小化道路上的冲击和用于安装装置的时间。同时，所述设计可以确保道路上/中的装置的耐久性和维护简单性。

为先前已经讨论的原因，道路中/上的位置是RFID读取器的更优选的放置位置，尤其如果标签在车辆牌照上或是车辆牌照的一部分(这也被认为是高度优选的)。举一件事来说，在道路中/上的RFID读取器被使用并且RFID标签定位在车辆牌照中的情况下，由于可以在道路中/上读取器与牌照上标签之间反射信号的唯一真实反射器是道路自身和邻近道中的其他车辆，多路径问题(如以上参考图22所讨论的)可以被大大减轻。所述道路是倾向于散射信号(而不是产生更多有问题的大致完美但轻微异相的反射)的弱反射器。并且邻近的车辆多路径反射一般显示可以相对容易过滤的第一阶正切行为。

图23示出放置在道路中/上的读取器天线23-1的需要的(或至少期望的)RFID辐射方向图23-4。将注意的是，辐射方向图相对于车辆高度和行进方向是相当低且宽/平的(图24中的相应左手边和右手边上的辐射方向图之间的对比)。RFID标签23-2被放置在车辆的前和/或后牌照中或其上，从而在路面上方形成通常介于约200mm与约1200mm之间的距离的潜在行进路径23-3(即，无论是何种车辆，例如，汽车、卡车、公交车、摩托车等，其牌照(其上有RFID标签)在车辆经过读取器时通常将穿过地面上方200-1200mm的此区域23-3)。本领域那些技术人员根据图23将理解，道路中/上放置可如何缓解或至少减少与短跟随距离、追尾等相关联的读取问题。在图23中，车辆之间的所例示的间隙是4m。

在道路中/上位置被认为是RFID读取器的更优选的放置位置时，尤其在标签处于车辆牌照上或为其一部分时(这也被认为是高度优选的)，然而，道路中/上RFID读取器仍具有某些无线电问题。

图24分别示出如从道路中/上读取器24-1发射出的传统补片天线辐射方向图24-2和宽扁平辐射方向图24-3。车辆下方的金属表面是反射器，并且所述反射器接近于读取器天线，并且这可能导致致盲的能量反射，所述能量反射在传统补片天线的情况下将是非常高的(如由图24中的区域24-6内的所描绘量的能量指示)。宽扁平辐射方向图可有助于大幅度减少此反射能量(如由图24中的等同区域24-5内的所描绘量的能量指示)。这是宽扁平辐射方向图和可实现这一辐射方向图的天线可能是优选的原因。

扁平辐射方向图可通过在其一侧上转动传统定向天线(类似于图15中所例示的天线)来实现。然而，这将在道路上形成可能为(通常)大致300mm高和宽的结构。这种结构显然在道路上是不可行的，因为它将妨碍交通并且可能被与其碰撞的第一辆车毁坏(更不用说对车辆的损坏、潜在事故伤害等)。可通过使用(例如)开槽天线设计来实现更低的结构。然而，因为在接地层由于建筑材料和水分而变得多少具有导电性时改变的地面效应，这些设计也被认为是不合适的。导电地面效应的典型影响是向上推动最大增益方向。图25示出由于导电地面效应而向上推动的辐射方向图。此效应存在于这样的地方，例如，道路中存在金属增强和/或路面上或其中存在导电流体的地方。在图25中，读取器天线25-1放置在道路上，从而形成直立结构。最大增益25-3的路径被向上推动，在这种情况下向上推动30度，尽管典型值大于30度。窄孔径辐射方向图25-4不能在牌照标签潜在行进路径25-2中提供足够的能量。孔径可能被加宽25-5，但是向上能量成为问题(如上文参考图24讨论的)。

另一种类型的天线是偶极天线。偶极天线和它们的特性通常是很好理解的，并且因此不需要在此详细介绍或讨论。图26示出自由空间中的典型直立偶极天线的辐射方向图。然而，标准的偶极天线(其通常是由在同一轴线上端对端取向的两个笔直的导电元件组成的双端天线)在本背景下可能不适合道路上/中使用，尤其在考虑到针对此通常使用的频率范围的情况下不适用，因为如果将这种偶极天线垂直取向，则它为了适合道路上/中使用而可能在路面上方延伸得太高。

图27示出天线的计算出的辐射方向图，所述天线被配置来提供具有与直立偶极天线的辐射方向图大体类似形状的辐射方向图。这种天线可被称为(注意：这只是为了便于引用)“适配偶极”天线。术语“适配偶极”天线可因此被认为是指代被适配/配置来提供具有与直立偶极天线的辐射方向图大体类似形状的辐射方向图的天线(或可能为类似但稍微更宽、更扁平的形状)，即使天线本身的实际结构和配置可(可能显著或完全)不同于传统偶极天线的结构和配置。再次参考图27，此实际上示出放置在道路上或道路中的适配偶极天线(参见上文的意义)的辐射方向图，其中它是中心抽头/馈线点与路面齐平。这是可适用于(可能甚至是理想的)读取车辆牌照上的RFID标签的天线的辐射方向图。注意，此辐射方向图相当宽且扁平，并且位于路面上或刚好位于路面上方。更具体地，图27中的天线辐射方向图具有宽且低(有点平)的大体环形形状。或者，换句话说，图27中的天线辐射方向图的形状是宽的低椭圆环面(类似于已经降到地面上并且被稍微挤压/压平的圆环物形状)。为达例如提供期望的天线辐射方向图(以及这可如何完成)的目的的天线设计适配/重新配置的细节对于本领域那些技术人员将是熟悉的，并且因此不需要详细讨论。使用这些技术，可能优选提供被配置用于定位在道路上/中并且可提供期望的辐射方向图的适配偶极天线。被配置用于定位在道路上/中并且提供与图27(或23-4、或24-3等)所示的形状相同(或与其类似)的辐射方向图的适配偶极天线是可以是合适的或理想的这种天线的实例。

当按照以上方式安装时，适配偶极天线在路面平面中将是与方向无关的。因此，RFID标签在从所有方向面向天线时将同样很好地读取。这例如在十字路口处(车辆可从各种方向经过天线)和/或当由于不需要天线的对准，仅需要使用多个天线/传感器的适当间距而快速部署天线时可以是有益的。

传统的偶极天线发射线性极化信号，所述线性极化信号需要用于“反射”具有相同极化的信号(或产生已调制的回复/响应信号)的标签(即，车辆牌照上的标签)。先前已开发了RFID(例如，供逻辑学使用)，其中极化在操作中不是可预测的或固定的。反射还改变极化方向。因此，在RFID领域中，先前已存在使用圆极化天线的偏好。然而，其上包括RFID标签(和它的天线)的车辆牌照就其安装和设计而言是高度可预测的。先前提案已考虑利用垂直极化的开槽天线的RFID车辆牌照。这可以是对道路中的适配偶极天线的适当匹配。类似地，先前提案已指定[接近于]可直立安装在车辆牌照上的线性极化的金属上RFID标签设计。

图28示出用于装备有启用RFID的牌照的车辆的读取区。车道是4m宽，其中读取区在读取器天线前方的5m处开始并且在超过读取器天线5m处结束(这个实例中的读取器位于道路车道的中心、位于标记的0m点处)。排除读取器天线前方1m至超过读取器天线1m的距离以尝试降低致盲效应(以上参考图24讨论)并且这还因为在此区域中尤其是在车道一侧附近移动的车辆(和其牌照)可能发生的成角度读取问题(而非沿直接与传感器一致的车道中心)。

图29实际上是图28中用图画描绘的示意性表示。因此，图29示出道路中/上RFID读取器或摄像机的读取区内的牌照标签取向。在图29中，Lx在两种情况下由于车辆跟随距离均受限。图29中的参数的典型值是：L＝1m,Lx＝4m,Ly＝2m并且200mm≤h≤1200mm。系统读取性能随牌照标签的读取角度和读取器天线的读取角度而变化。

图30示出当使用具有适配偶极天线30-1的道路中/上RFID读取器时，用于车辆牌照上的RFID标签30-4的有效读取区30-5。基于车辆的行进路径30-3，所需的读取区30-7覆盖典型的最大车道宽度4m和所需的4m在束行进路径。读取器的(宽和扁平的)“圆环”形辐射方向图在图30中由标注的圆30-2指示，然而，将理解，此辐射方向图30-2(其在图30中表现为圆)实际上是类似于图27所示的一者(或23-4、或24-3等)的圆环/环形波束。在任何情况下，具有大致6m的正向读取范围、与牌照标签上的读取角度30-6的影响结合的读取器的圆环形辐射方向图30-2导致所示出的有效读取区30-5。如图30所示，有效读取区30-5大致是“数字8”形的，其中数字8的中心位于读取器30-1的位置处，并且“数字8”的两个波瓣位于沿道路方向的任一侧上。(当然，应该回想起，适配偶极天线30-1是不定向的并且因此“数字8”形有效读取区30-5的取向—即，与车辆的行进方向一致—由于所需读取区30-7的几何形状而产生，并且数字8的波瓣在读取器附近的会聚由于读取角度问题而产生。有关“数字8”形有效读取区30-5的取向的这些因素因此不是天线30-1本身的设计/配置的结果)。

图31示出单个或多个RFID读取器的示例性使用，在不同读取情境下，各自利用一个适配偶极读取天线31-1或多个天线，以致具有所得的有效读取区31-2。基于车辆实际上可能在何处行驶，在每种不同类型的道路上指示牌照标签31-3的潜在行进路径。这些实例中的所有道路车道是3m宽，这是许多道路车道的平均值。大致6m宽的双向(单车行道)窄路31-4可由单个读取器覆盖，所述读取器将在两个方向上对车辆进行读取(这是图31的左上角给定的实例)。然而，具有路肩或宽路肩(路肩的存在增大了车辆可行进的区域宽度)的道路31-5通常可能需要两个读取器(如图31中的顶部中间的实例所示)。具有路肩的四车道单向道路31-6可能需要三个读取器(如图31中的左下角实例所示)。两条窄路31-7的平交道口可能仅需要一个读取器，尽管带有具有较宽路肩的道路的窄路的十字路口可能需要两个读取器(这是后者在图31中的右手边上的实例中示出的原因)。

图32在左手边上示出跨过多车道道路布置的多个(在这种情况下为三个)读取器的布置。在图32中的左侧上的实例中，单独读取器中的每一个的相应波束使用不同的无线电频率32-1，并且因此各自独立于其他者执行车辆检测/识别。相比之下，在图32中的右手边上，示出一个实例，其中多个读取器使用无线电和数据方法相互通信，以对成一行的所述一组读取器进行“锁相”，从而形成(实际上)单波束，就好像所述单波束是从多阵列天线中发射出的一样。RF间隙在后一实例中可能倾向于更小，尽管对相应读取器进行锁相可能比简单地具有分开的、独立操作的读取器更难以实现。

图33旨在表示使用多个传感器(各自具有道路上的适配偶极读取器天线33-1)产生围绕兴趣点的车辆警戒线。在这个实例中，部署可以是在针对事件的车辆通路控制的偶发或计划警戒线之后的快速部署。这可利用各自是小的、可运输单元的传感器，所述单元可容易运输且暂时放置在一个或多个道路上的期望位置处。

将装置放置在道路中(不同于放置在道路上)可具有若干相关联的挑战。例如，装置的大小必须达到能够维持(且不破坏)道路(尤其是路基)的完整性的程度。装置还必须能够经受车轮冲击和振动，所述车轮冲击和振动的严重程度(至少部分)与装置的大小有关系。连至装置的线缆(例如，向装置供应电力和/或与装置通信)还可能需要在道路中切割出线路网/沟槽，使得能够将线缆铺设在其中。这些线缆还可能受到电气噪声和功率尖峰的影响。在现有道路中安装和/或维护装置、或相关联线缆等的时间可因此造成成本和交通挑战。还存在与将装置放置在道路上(不同于放置在道路中)相关联的挑战。例如，放置在道路上的装置必须足够低以便车辆安全地行驶通过所述装置，包括车辆的车轮在装置的顶部上方直接滚过的地方。连至装置的线缆还可能存在问题，因为这些线缆通常没有被掩埋(即，所述线缆可能位于地面/路面上)并且车辆可能驶过它们，并且部署此类线缆还需要花费时间。还可能存在与维护道路上指定位置中的装置相关联的困难。然而，据认为，与道路中和道路上放置相关联的这些挑战可能不是不能克服的。

通过以上概述，可以设想本发明的实施方案可使用以下各项中的一个或组合或与其一起来操作(并且本领域那些技术人员将容易理解这样做的相关联能力和益处)：

·RFID技术，其用于使用道路上或道路中的适配偶极读取器天线来读取位于车辆牌照上或其中的RFID标签；

·交通摄像机，其用于观察车辆行为和/或追踪作为图像物体的车辆；

·道路上或道路中定焦静物成像(使用可见光和/或不可见光)，其用于进行自动牌照识别(ANPR)、其他符号(例如，条形码)识别、车辆图像指纹分析或其他基于图像的识别等。(注意，定焦静物照相机等的使用不仅可允许ANPR和/或其他基于图像的识别/读取技术的使用，而且还可有助于显著降低技术复杂性并因此降低部署成本。例如，通过提供可操作来仅获得特定固定距离处的静止图像的摄像机(例如，当车辆距摄像机4m和距摄像机2m时，如图10和图11所示，和/或在车辆已经行进超过摄像机2m和4m之后得到的车辆后部的图像)，所述摄像机可启用ANPR等而无需尖端的图像聚焦功能性。因此，所使用的摄像机(或其他成像装置)的成本可基本上降低)；

·用于车辆检测、车辆位置检测和车速检测的激光和雷达。(关于雷达，可以设想还可使用可变/差动雷达技术来获得雷达信息(例如，雷达截面)，所述雷达技术是基于(和使用)以下事实来获得雷达信息：车辆移动(例如)固定/已知距离(例如，在传感器前方从5m至2m，和在传感器后方从2m至5m)。)；

·无线电，其用于数据通信；以及

·RFID和无线电，其用于使多读取器部署同步。

本发明，至少在一些实施方案中，可因此可操作来有助于确保车辆牌照实际上合法地表示其所附接的所观察的车辆。本发明的实施方案还可按照某种方式组合技术，因此对车辆身份和其行为的准确检测和对这一车辆身份的验证可得以实现以允许立即干预。这可优选地足够频繁地完成以便帮助促进并维持对车辆牌照(作为车辆身份的指示)的信任，并且据认为，本发明(在一些实施方案中)还可用来帮助提供道路规划和交通管理的准确信息。

有鉴于此，如果根据本发明的(至少一些实施方案)的装置、设备、系统等可适用于快速/迅速部署，并具有相对较低成本(就初期产量和部署/安装以及后期维护而言)，那么就认为是优选的。

本发明的实施方案可通过消除与先前为此目的已经使用过的技术和系统相关联的弱点(以上讨论其中某些缺点)来帮助改进车辆识别/验证性能和车辆行为检测。可将重点放在检测和隔离所监测的路段上的不能被识别出的车辆或超出当前交通和道路规则规范的车辆上，从而允许警察按照此检测行事。

现在将讨论可能的特定系统实现和其中所使用的装置。

图34示出其中使用所述系统的典型情境。为达解释此系统实现的目的，安装在给定点处的一组道路中/上RFID装置/读取器(其中的每一个可包含摄像机)将被称为路帘幕(RoadCurtain)34-3。注意，在一些情况下，路帘幕可由单个道路中/上RFID装置/读取器(其可包含摄像机)构成。路帘幕站34-6是固定安装或暂时性安装。路帘幕站包含至少路帘幕34-3和用于使路帘幕34-3能够与远程控制系统34-1以及与其他路帘幕站和/或附近的警车34-4通信的装置。路帘幕站34-6通常还包含交通摄像机34-2和任选地气象站34-8。气象站34-8(如果存在)向控制系统34-1报告天气和空气质量，以便达到交通和紧急控制目的。路帘幕控制器34-7(其通常还为路帘幕站34-6的部分)使用天气数据、来自沿道路而上和沿道路而下的其他路帘幕站的信息、来自控制系统34-1和来自其本地路帘幕34-3以及来自其交通摄像机34-2的数据来检测车辆身份和行为异常和/或事故的潜在风险。此类异常的实例包括：指示在麻醉物品或疲劳的影响下行驶的车辆行为；顶部较重的卡车；不能够被识别出或进行身份验证的车辆；被识别为如由控制系统34-1公布的关注清单上的车辆；等。路帘幕站34-6使用道路区域网络(RAN)34-5来向后面和前面的路帘幕站34-6、向控制系统34-1和/或与路帘幕站通信的警车(或它们中的任意者)报告其沿道路而上和沿道路而下的评估。

由路帘幕站34-6提供的评估可因此(至少)包含车辆行为和识别异常。可将所述评估发送给车辆可能经过的下一个路帘幕站。通过这种方式，可追踪具有异常的车辆，即使其没有被强制性地识别或完全未识别。非识别车辆可通过缺少如由交通摄像机和/或路帘幕摄像机确定的识别和/或指纹来检测。下一个路帘幕站可尝试校正异常。如果异常重新出现，则所述异常可紧急升级。连接到车辆可能经过的路帘幕站中的任意者的警车可能被提醒存在异常。所述警车随后可请求关于异常的信息，所述信息可包括图像和视频，从而允许所述警车进行干预。

总之，在以上系统实现中，路帘幕站包含至少一组路帘幕读取器(但是再次注意，一组读取器有时可能包括仅单个读取器)和路边控制器34-7。

路帘幕读取器/装置可在道路中或其上使用。对于道路上和道路中，读取器的格式/设计和构造应当优选地有助于快速部署。维护可优选地涉及现场用另一个装置简单替换一个装置(以便避免与现场尝试修复/维护装置相关联的中断等)。当然，被移除或“切出”的装置可在它们恢复工作之前在现场以外进行维护或修复。

前文曾经谈到，路帘幕可包括多个RFID读取器。每个路帘幕读取器使用具有“圆环”形辐射方向图的适配偶极天线来在4m宽车道上下1m至5m至有效高度1.2m的范围内检测并(如果可能)强制性地识别具有启用RFID的牌照标签的车辆。

每个路帘幕读取器可(优选地)包含使其能够进行以下操作的RFID/RADAR能力和智能：

·检测具有或不具有工作标签的车辆；

·读取标签；

·检测车辆的速度和位置；

·确定车辆长度以及轴计数；

·(尤其)使用车辆的移动雷达截面来生成车辆的无线电指纹；

·使用检测到的边束和路边控制器来使其辐射与相邻路帘幕读取器同步，从而实现频率分隔或锁相，以便填充相邻波束之间的车辆可行驶但检测不到的间隙；并且

·随着由天气和其他RF影响因素引起的安装环境变化使辐射方向图动态成形(适应辐射成形)。

每个路帘幕读取器可包含无线数据连接组件以便与路边控制器进行通信。每个路帘幕读取器还可包含一组定焦静物照相机以便对车辆的前方和后方成像。摄像机还可用来确定车辆速度、长度、宽度、车道位置、跟随距离、车身倾斜度以及轴计数。可将图像发送给控制器以便对牌照进行“ANPR”、对车辆进行指纹分析和/或读取识别符号，即，牌照和/或车辆上的条形码。每个路帘幕读取器还可包含各种其他传感器，例如，振动、冲击、温度等，以便帮助实现其功能。路帘幕读取器还可包含LED指示器，以便提供关于其功能状态的人类可读的反馈。

还可安装在车辆(例如，警车)中的路边控制器(可能无线地)接收来自读取器的数据以及来自交通摄像机的图像和来自其他传感器(例如，气象传感器)的信息。此信息用于车辆检测、识别、身份验证和行为观察，从而可识别出车辆异常。此信息还可用来访问交通状况。路边控制器可出于支持波束同步的目的来与所述一组读取器(路帘幕)通信。路边控制器还可与沿道路上下的其他控制器和/或与控制系统通信以收集数据，以便支持确认、中继和升级异常与交通状况。路边控制器可将信息传递到与其连接、未经请求或按需、发起和/或支持路边干预的警车。

路边控制器智能可使RFID数据与图像和视频流中的车辆链接；确定车辆分类和类型；在从读取器接收到的图像上执行自动牌照识别(ANPR)；检测交通异常、识别与所述交通异常相关联的车辆；以及处理、警告并接收交通和车辆行为异常。

图35和图36示出某些系统组件的优选实施方案和放置。道路中读取器35/36-12安装在道路中的空腔中。安装在可移动缓速结构中的道路上读取器35/36-11暂时部署在道路35-10上。读取器放置在车辆将在上方驶过或在近处经过的位置中。对于宽路(或宽行车道等)，一组两个或更多个读取器呈一直线放置跨过道路/行车道，从而确保所有车辆在经过所述行车道/道路时都被检测。可能使用无线的无线电通信技术35/36-7将由读取器传感器(利用成像、振动、冲击和/或RADAR的RFID)记录的数据传递到路边控制器35/36-3。控制器35/36-3收集来自其他传感器(例如，交通摄像机35-4、云35-5上的服务和沿道路上下的其他控制器)的附加信息。控制器使用此信息来继续检测车辆识别和行为异常以及道路和交通状况。沿连接路径将异常和交通状况传递给其他控制器。互连控制器的连接路径跟随道路，以便在控制器使用所述道路时优化车辆的信息传输。沿连接路径的互连控制器形成道路区域网络或RAN 35-6。使用道路中的“不纯DC”电力总线35/36-2将电力从电力单元35-1供应到道路中读取器，所述电力单元35-1通常位于控制器35-3中。为了促进快速部署和消除线缆，道路上读取器使用电池组35/36-9，所述电池组35/36-9也安装在可移动缓速结构框架中。使用边束35/36-13和控制器来执行多读取器同步。读取器时圆顶形的35-8，以便使流体、灰尘等能够从读取器顶部流动、落下等。

图37示出道路中/上装置的优选实施方案。天线35-4(其是适配偶极天线)主要操纵装置的结构。所有其他组件都按照不妨碍天线的期望“圆环”形辐射方向图或使其变形的方式来放置。装置的尺寸对于圆形单元而言通常为直径小于300mm(或对于方形单元而言对角线为300mm)并且高度不大于50mm。整个结构填充有灌注材料，以便提供保护免受冲击、振动、水、气体和其他环境因素的影响。顶部是圆顶形的37-9，直至允许车辆车轮滚过、清洁圆顶(例如，通过流体流出等)的高度，但重要地，圆顶形状足够低并且成形来最小化车轮冲击和振动。圆顶可包含状态LED 37-1和具有至内部摄像机37-3的光学馈送的镜头37-2。其他零件包括：

·RF单元37-5，其提供RFID、RADAR和无线服务；

·电力单元37-6，其清洁“不纯DC”电源；以及

·智能单元37-7，其可包含附加传感器，即振动、冲击和温度；

位于天线接地层下方。对于道路中应用，装置构造允许将其按压到道路中的空腔中并且还使用提取器安装件37-10从空腔拔出。使用非硬化化合物(例如，沥青)将装置密封在适当位置。电源引脚37-8使装置连接到电力总线。对于道路中的永久安装，电力总线是密封到跨过道路的两条切割线中的带线。引脚按压到带线中。在道路上应用中，引脚与如可移动缓速结构框架中所提供的连接垫连接。可移动缓速结构框架包含可再充电电池。可使用共用的USB充电方法对电池再充电。

图38示出容易将读取器38-1从道路移除的机构。通过切割用于装置的空腔和用于电力总线的两个狭槽来将装置安装在道路38-2中。读取器被按压到空腔中并且利用与路面相混溶的非硬化化合物(例如，沥青)来进行密封，从而允许随后将读取器从空腔拔出。移除装置由提取器支架38-3组成，所述提取器支架38-3放置在待移除的读取器上方。提取器支架将通常具有至少三条支腿。利用至少三个安装螺栓38-6将提取器安装板38-4附接到装置。随后将提取器螺钉38-5转动以使提取器安装板向上提升，从而将读取器从空腔拔出。

在本说明书和权利要求书(如果存在)中，术语‘包括(comprising)’和包括‘包括(comprises)’和‘包括(comprise)’的其衍生词包括叙述的整数但不排除一个或多个其他整数。

在整个本说明书中对“一个实施方案”或“实施方案”的引用是指结合实施方案来描述的具体特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，在遍及本说明书的不同位置上出现的短语“在一个实施方案中”或“在一实施方案中”不一定都是指同一个实施方案。此外，具体特征、结构或特性可采用任何合适方式组合在一个或多个组合中。

依照条例，已经用大体上针对结构或方法特征的语言描述本发明。应当理解的是，本发明不受限于所示或所描述的具体特征，因为本文所述的装置包括实现本发明的优选形式。因此，要求以在本领域那些技术人员适当解释的所附权利要求书(如果存在)的适当范围内的其任何形式或修改保护本发明。

Claims (16)

1.一种可操作来用于检测和识别车辆的设备，其中单独车辆各自在其上具有至少一个RFID通信装置，所述RFID通信装置靠近所述车辆行进的表面，所述RFID通信装置具有定向的装置天线，每个定向的装置天线的辐射方向图定向为与车辆行进方向平行，并且车辆上的每个RFID通信装置可操作来(如果正确操作)将指示所述特定车辆的身份的调制超高频信号反向散射到所述设备，所述设备包括RFID读取器，所述RFID读取器具有可操作来定位在所述车辆行进的所述表面上或中的读取器天线，所述读取器天线和所述装置天线限定读取区，并且所述RFID读取器可操作来在车辆的RFID通信装置处于所述读取区中时将信号传输到所述车辆上的所述RFID通信装置，并且，如果所述车辆上的所述RFID通信装置正确操作，则从所述车辆上的所述RFID通信装置接收指示该特定车辆的身份的所述调制反向散射超高频信号，以使得由此使用所述设备识别所述车辆，其中所述读取器天线的辐射方向图具有定位在或刚好高于所述车辆行进的所述表面上并且以所述读取器天线的位置为中心的较宽和低的椭圆环面的形状或者挤压的圆环物的形状，以此方式使得空间区域处于读取区内，所述空间区域：

·在车辆行进方向上从所述RFID读取器天线水平前方大致5m延伸到水平超过所述RFID读取器天线大致5m，

·垂直于所述车辆行进方向为大致水平地4m宽，以及

·在所述车辆行进的所述表面的垂直上方从大致200mm延伸到大致1200mm。

2.如权利要求1所述的设备，其中在所述车辆行进方向上从所述RFID读取器天线水平前方大致1m至水平超过所述RFID读取器天线大致1m的空间区域，并且对于此水平空间内的相对于所述RFID读取器天线位置的基本上所有的宽度和高度而言被排除在所述读取区之外。

3.如权利要求1所述的设备，其中如果所述设备在没有来自车辆上的RFID通信装置的调制信号的情况下检测到来自所述车辆的未调制反向散射信号，所述车辆由此被所述设备检测但不被识别，并且这指示在所述车辆上的RFID通信装置可能是不存在的或不正确地操作。

4.如权利要求1所述的设备，其中所述设备的RFID读取器天线被配置用于在所述车辆行进的所述表面上或中使用。

5.如权利要求1所述的设备，其中所述车辆是道路注册的车辆，在车辆上的所述RFID通信装置和所述装置天线被安装在所述车辆的牌照/车牌照的一个或多个上或中，并且所述设备的RFID读取器或其至少部分(包括其天线)，可操作来驻留在所述路面上或安装在所述道路的所述表面中。

6.如权利要求1所述的设备，所述设备具有雷达能力，其中所述雷达可操作来执行以下操作中的一个或组合：

·检测车辆的速度和/或位置，以及

·获得所述车辆的移动雷达截面，

并且另外地或可替代地，所述设备可操作来确定车辆的长度和/或轴计数。

7.一种用于检测、识别和/或监测车辆的系统，其中单独车辆各自具有在其上的至少一个RFID通信装置，所述RFID通信装置靠近所述车辆行进的所述表面，所述RFID通信装置具有定向的装置天线，每个定向的装置天线的辐射方向图定向为与车辆行进方向平行，并且车辆上的每个RFID通信装置可操作(如果正确操作)来反向散射指示所述车辆的身份的调制超高频信号，所述系统包括：

根据权利要求1所述的至少一个设备，以及

与所述至少一个设备通信的控制器。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述车辆是道路注册的车辆，车辆上的所述RFID通信装置安装在所述车辆的牌照/车牌照中的一个或多个上或中，所述系统包括在不同道路位置处的一个或多个站，每个站具有一个或多个所述设备或一组同步的所述设备，并且对于每个站，存在与所述设备通信的控制器，并且所述控制器是本地路边控制器。

9.如权利要求8所述的系统，其中每个站与远程系统控制器通信。

10.如权利要求8所述的系统，其中一个或多个站包括交通摄像机，所述交通摄像机可操作来促进观察车辆行为或促进追踪作为图像对象的车辆。

11.如权利要求8所述的系统，其中站的所述路边控制器可操作来与一个或多个其他站的所述路边控制器通信。

12.如权利要求9所述的系统，其中站的所述路边控制器使用来自一个或多个其他站的所述路边控制器的信息、来自所述远程系统控制器的信息、和/或来自其一个或多个设备或同步的设备组的数据，检测至少某个车辆行为。

13.如权利要求12所述的系统，其中站的所述路边控制器将其车辆行为观察传送到一个或多个其他站的所述路边控制器和/或到远程系统控制器。

14.如权利要求12所述的系统，其中站的所述路边控制器将其对所观察的车辆行为、和/或所述车辆的身份的观察传送到位于所述车辆的预测行进路线上的执法车辆或人员。

15.如权利要求1所述的设备，其中所述设备还包括一个或多个摄像机或成像传感器、振动或冲击传感器、温度传感器、气象传感器、空气质量传感器或其组合。

16.如权利要求7所述的系统，其中所述系统中的至少一个设备或另一个元件包括一个或多个摄像机或成像传感器、振动或冲击传感器、温度传感器、气象传感器、空气质量传感器或其组合。