CN108230686A - 一种智能车牌、车辆管控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属物联网技术领域，涉及一种智能车牌、车辆管控系统及方法。现有车辆在行驶过程中不能进行有效监控，容易引发各种事故和犯罪。本发明的智能车牌包括车牌本体，车牌本体内还包括设置的控制模块和与其连接的通讯模块、摄像模块、存储模块和ETC模块，所述控制模块用于对通讯模块、摄像模块、存储模块、ETC模块进行逻辑管理，并使之进行有序工作；本发明车辆管理系统和方法还包括交管中心通过云计算中心下载所述的违章信息并通过无线方式发送给车主。本发明的智能车牌、车辆管控系统及方法可以对行驶车辆进行有效的管控和行车轨迹查询，使交管部门能随时掌握各个车辆的动态情况，避免、监控或还原各种车辆违章、违法犯罪行为。

Description

一种智能车牌、车辆管控系统及方法

技术领域

本发明涉及物联网监控技术领域，具体涉及一种智能车牌、车辆管控系统及方法。

背景技术

目前，随着人们生活水平的提高，汽车已作为基本的交通工具进入大多数家庭，汽车的保有量也成逐年递增趋势。面对庞大的汽车保有量和低素质的驾驶员，虽然交管部门在道路上设置了各种监控设备用于车辆的有效监控管理，但是仅限于个别特殊地段，如交通拥堵区域、道路繁华区域、道路限制区域等特殊区域，不能对车辆在全道路系统中进行有效的监控，尤其是对车辆的行驶状态、行驶轨迹不能完全做到实时监控，导致低素质的驾驶员在高速公路上制造层出不穷的交通事故，并造成高速公路实际通行效率不高，甚至许多交通事故的责任即使交警部门花费大量的精力和财力，也无法明确地划分事故责任。

其一，车辆引起的交通事故不能还原“事故现场过程”，使交管部门不能及时地掌握事故过程，进行有据执法；

其二，车辆不按照规定行使，尤其是在高速公路上的超速、强行变道、骑线行驶、占用应急车道以及卡车占用小车道等各种违章行为，这些行为在高速路上特别容易造成严重的车毁人亡。据不完全统计，2016年我国汽车承担有事故责任引发的道路交通事故达16.5245万起，共致人死亡5.1834万人、致16.828万人受伤；

其三，犯罪分子容易利用车辆进行违法作案，而交管部门不能及时的定位判断车辆信息及行驶轨迹，公安部门往往不能及时追踪犯罪分子的车辆踪迹，使犯罪分子有机可乘。

以上各种问题的发生，都是因为交管部门缺乏必要的硬件，对违规、违章车辆信息及行驶轨迹不能进行实时监控和甄别，执法部门不能及时准确定位违法犯罪车辆及迅速准确地追踪犯罪车辆行驶轨迹。同时，由于低素质驾驶员制造的大量各种违章，造成道路交通、特别是高速公路道路交通的使用效率严重低下。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种智能车牌、车辆管控系统及方法，其可以对行驶车辆进行有效的管控和实时查询，使交管部门能随时掌握各个车辆已经发生的行车轨迹和路况影像，通过云计算中心对行车轨迹和路况影像的数据处理，筛选和甄别出所有违章违法车辆的行车轨迹，使执法部门以此作为执法处罚的依据。

本发明不仅能对车辆进行管控，同时也适用于船舶、无人机等；而且本发明还可以大大提高道路交通的使用效率，特别是对高速公路的使用效率最为显著。

本发明采用的技术方案为：一种智能车牌，包括车牌本体，所述的车牌本体内还包括设置的控制模块和与其连接的通讯模块、摄像模块、存储模块和ETC模块，其中：

所述的通讯模块用于接收北斗/GPS的信号和北斗/GPS信号辅助系统的校正信号，同时将厘米级精度的车辆行驶定位信息通过通信基站发送至云计算中心；

所述的摄像模块用于采集车辆行驶外况信息并将所述的外况信息保存至所述的存储模块或通过通信基站发送至云计算中心；

所述的控制模块用于对通讯模块、摄像模块、存储模块、ETC模块进行逻辑管理，并使之进行有序工作。

上述的存储模块上设置有外置存储接口。通过外置存储接口可将所述车辆的外况信息导出。

上述外况信息包括车辆行驶的路况影像及车辆行驶时车辆周围的环境影像或图片。

上述的控制模块和与其连接的通讯模块、存储模块、ETC模块设置在已有的行车记录仪内，与已有的行车记录仪合为一体安装在车辆上。此时，所述的摄像模块用已有的行车记录仪代替。

上述的控制模块和与其连接的通讯模块、摄像模块、存储模块设置在已有的ETC装置内，与已有的ETC装置合为一体安装在车辆上。此时，所述的ETC模块用已有的ETC装置代替。

上述的控制模块和与其连接的通讯模块、摄像模块、存储模块及ETC模块合为一体安装于车辆内。

一种利用上述智能车牌的车辆管控系统，包括所述的智能车牌，还包括北斗/GPS、北斗/GPS信号辅助系统、通信基站、云计算中心和交管中心，所述的智能车牌安装在车辆上与车辆为一体，北斗/GPS信号辅助系统接收并处理来自北斗/GPS的信号并将校正信号发送至所述的智能车牌，所述智能车牌接收来自北斗/GPS的信号和北斗/GPS信号辅助系统的校正信号，并将所述车辆的行驶定位信息和车辆行驶外况信息通过通信基站发送至所述的云计算中心，所述云计算中心接收来自通信基站的信号并由云计算中心的计算机存储、统计分析，筛选出每个车辆的全部违章信息并记录在每个车辆的信息库名下；所述的交管中心通过云计算中心下载所述的违章信息并通过无线方式发送给车主。

一种利用上述智能车牌的车辆管控方法，包括下述步骤：

（1）智能车牌通过接收北斗/GPS的信号和北斗/GPS信号辅助系统的校正信号并实时将车辆行驶定位信息和车辆行驶外况信息通过通信基站发送至云计算中心；

（2）云计算中心接收来自通信基站的信号并对车辆行驶定位信息和车辆行驶外况信息进行存储、统计分析，并筛选记录所述车辆的违章信息；

（3）交管中心通过云计算中心的计算机下载所述车辆的违章信息，并将所述的违章信息通过无线方式发送给车主。

上述的无线方式包括QQ、短信、微信、邮件等。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点和效果：

1、在智能车牌安装之前，把车辆的有关信息（车辆的长、宽、高等车辆尺寸信息）输入云计算中心数据库备案，建立车辆尺寸模型，便于系统准确判断车辆的行驶轨迹是否有违章的行为（骑线驾驶、别车、长时间占用超车道以及占用应急车道等各种违章），车辆在行驶时，所有车辆行车轨迹的精确定位信息和路况影像可以传输到云计算中心，并由云计算中心自动筛选出车辆违章信息，供执法部门作为处罚依据或违章人查询；同时，对于多车辆的碰撞事故，可以通过云计算中心获取数据后3D还原每个车辆某时、某地的行驶轨迹，从而为执法部门判定交通事故责任提供证据。

2、本发明通过云计算中心可下载犯罪嫌疑车辆或肇事嫌疑车辆的行车轨迹或行车路况影像，也可以随时查找犯罪嫌疑车辆的定位信息，并还原犯罪嫌疑车辆或肇事嫌疑车辆的行驶路线及行驶状况，为执法部门提供犯罪嫌疑车辆和肇事车辆的相关信息。

3、本发明的智能车牌根据不同类型的车辆可在车辆前后中心对称的安装两个车牌，或不对称的两个或者多个智能车牌，并在云计算中心数据库建立车辆尺寸模型。在车辆行驶过程中，通过车辆尺寸模型可以准确地反映出路面上不同车辆在同一地点同一时间的行驶准确轨迹（厘米级的准确程度）和行驶路况影像，从而达到对于车辆在全路段的交通违章、事故等行驶轨迹的准确定位（定位可达到厘米级的准确轨迹记录）和管控，最后通过云计算中心的计算机系统统计分析筛选出车辆的违章信息，执法部门可以随时调阅涉案车辆或者事故路段在设定时间内的所有嫌疑车辆的行驶轨迹，进而准确判断车辆的违法、违章情况。

4、通过本发明的车辆管控系统和方法，可随时掌握车辆行驶状况，尤其是对车辆的行驶状态、行驶轨迹的实时监控，可以提升驾驶员的驾驶素质，进而提高高速公路通行效率；当车辆有违法、违章情况发生时，交管中心可通过云计算中心查看违章信息并通过无线通讯方式通知车主已经发生的违章行为的种类和违章地点及违章异议的复议期限，交管中心同时通过云计算中心的结算系统及时划扣罚款及通知扣款事宜。

5、本发明同时可以对特殊作业车辆进行有效的行驶区域及行驶时间进行监管，如拉土车、大型卡车的限时、限区域运行、运行轨迹等，以实现对其进行有效的监控和管理。

附图说明

图1是本发明智能车牌结构示意图。

图2是本发明车辆管控系统结构示意图。

图3是本发明用于判断车辆事故责任示意图。

图4是本发明用于判断车辆违章责任示意图。

图中，1-北斗/GPS，2-北斗/GPS信号辅助系统，3-车辆，4-通信基站，5-云计算中心，6-交管中心，7-智能车牌，8-车主，9-车道分割线，31-车辆A，32-车辆B，33-车辆C，34-车辆D，35-车辆E，36-车辆F，71-控制模块，72-通讯模块，73-存储模块，74-摄像模块，75-ETC模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

参见图1。本发明的一种智能车牌，包括车牌本体，所述的车牌本体内还包括设置的控制模块71、通讯模块72、摄像模块74、存储模块73和ETC模块75。控制模块71作为控制中心，与通讯模块、摄像模块、存储模块和ETC模块通信连接并用于对通讯模块72、存储模块73、摄像模块74及ETC模块75进行逻辑管理，使各模块能系统的进行有序工作。

通讯模块72用于接收北斗/GPS1的信号和或者北斗/GPS信号辅助系统2的校正信号，同时将厘米级精度的行驶定位信息（车辆的行驶轨迹、行驶位置等信息）通过通信基站4发送至云计算中心5；所述的摄像模块74用于采集车辆3的行驶外况信息并将所述的外况信息发送云计算中心5同时备份保存至存储模块73，所述的外况信息为车辆行驶时的路况影像（包括车辆周围现场的影像信息或图片信息）；同时在所述的存储模块73上还设置有外置存储接口，通过外置存储接口可将车辆行驶外况信息导出备用；本发明的车牌本体内的ETC模块75，用于替代传统ETC装置，实现一牌多用，节约资源。

本发明所述的控制模块和与其连接的通讯模块、存储模块、ETC模块也可以设置在已有的行车记录仪内，与已有的行车记录仪组合为一体安装在车辆上用于车辆的行驶轨迹的定位，此时所述摄像模块用已有的行车记录仪代替。当然，所述的控制模块和与其连接的通讯模块、摄像模块、存储模块也可以设置在已有的ETC装置内，与已有的ETC装置合为一体安装于车辆上用于车辆的行驶轨迹的定位，此时所述的ETC模块用已有的ETC装置代替。所述的控制模块和与其连接的通讯模块、摄像模块、存储模块及ETC模块也可以合为一体安装于车辆的其他位置用于车辆的行驶轨迹的定位。

参见图2，本发明一种车辆管控系统，包括至少一个的智能车牌7，还包括设置的北斗/GPS1、北斗/GPS信号辅助系统2、通信基站4、云计算中心5和交管中心6，北斗/GPS信号辅助系统2用于接收并处理北斗/GPS1的信号并将校正信号发送至所述的智能车牌7。智能车牌7预先安装在车辆3上与车辆为一体，智能车牌7在安装之前，智能车牌根据不同类型的车辆可在车辆前后中心对称的安装两个车牌，或不对称的两个或者多个智能车牌，在云计算机中心的数据库内，每一个车辆根据智能车牌安装位置都建立一个车辆尺寸模型，在车辆行驶时，云计算中心就会自动记录车辆的行驶轨迹，在车辆行驶过程中，通过车辆尺寸模型可以准确地反映出路面上不同车辆在同一地点同一时间内的行驶准确轨迹及在路面的定位位置（厘米级的准确定位程度），从而达到对于车辆在全路段的交通违章、事故等行驶轨迹的准确定位（定位可达到厘米级的准确轨迹记录）。

北斗/GPS信号辅助系统2设置在道路一侧沿道路依次间隔设置，北斗/GPS信号辅助系统2间隔需满足其发射的校正信号将行车道内的车辆全部覆盖并被所述的智能车牌7接收到。北斗/GPS信号辅助系统2接收并处理来自北斗/GPS的信号并将校正信号发送到智能车牌7，智能车牌7接收来自北斗/GPS的信号和北斗/GPS信号辅助系统2的校正信号，再将所述车辆的行驶定位信息通过通信基站4发送至云计算中心5，云计算中心5接收来自通信基站4发出的信号（包括车辆行驶定位信息和车辆行驶外况信息）并用于对车辆行驶定位信息的存储、统计分析，筛选出车辆的违章信息，同时将每个车辆的全部违章信息记录在该车辆的信息库下。 交管中心6从所述的云计算中心5下载车辆的违章信息，同时交管中心6根据车辆违章信息作出判罚处理，并将违章信息和判罚处理通过QQ、微信、短信、邮件等方式发送给车主8，包括通知车主已经发生的违章行为的种类和违章地点及违章异议的复议期限。

同时，对于本发明所述的一种车辆管控系统，智能车牌7内的控制模块71、通讯模块72、存储模块73和ETC模块75也可以设置在已有的行车记录仪内与已有的行车记录仪合为一体安装在车辆上用于车辆的行驶轨迹定位，此时所述的摄像模块用已有的行车记录仪代替；或者所述的控制模块和与其连接的通讯模块、摄像模块、存储模块设置在已有的ETC装置内，与已有的ETC装置合为一体安装在车辆上用于车辆的行驶轨迹定位，此时所述的ETC模块用已有的已有的ETC装置代替；或者所述的控制模块71、通讯模块72、存储模块73、摄像模块74及ETC模块75可以不用设置在车牌本体内，而是合为一体设置在车辆3的其它位置。

本发明的一种车辆管控方法， 首选安装有智能车牌7的车辆在行驶或停止时，北斗/GPS信号辅助系统2接收并处理北斗/GPS1的信号并将校正信号发送至所述的智能车牌7，智能车牌7同时接收到北斗/GPS信号辅助系统2发出的校正信号和北斗/GPS发出的信号后将车辆行驶定位信息及车辆行驶外况信息通过通信基站4发送至云计算中心5，车辆行驶外况信息由摄像模块74实时获取。所述的云计算中心5接收来自通信基站4发出的信号（车辆行驶定位信息及车辆行驶外况信息）将车辆3的行驶定位信息进行存储、统计分析，并筛选出每个车辆的违章信息并记录在该车辆的信息库下，交管中心6从所述的云计算中心5下载车辆的违章信息和路况影像，交管中心6根据车辆违章信息结合路况影像作出判罚处理，并将违章信息和判罚处理通过QQ、微信、短信、邮件等方式发送给车主8，同时通知车主已经发生的违章行为的种类和违章地点及违章异议的复议期限，最终实现对行驶车辆的有效管控。

交管中心5同时可根据违章类型通过云计算中心的结算系统将车辆违章金额自动扣除，此时车辆需预先有足够的违章金额存储在结算系统的存储中心内（存储中心可以是银行等金融机构），当存储金额不足时，交管中心会提示车主。

本发明的智能车牌7和车辆管控系统在用于车辆的管控时，首先在车辆挂牌前，将车辆有关信息输入云计算中心进行备案，车辆有关信息包括车辆尺寸模型，车辆型号、车主、车辆行驶有效期限、强制认证等信息，挂牌车辆根据车辆大小规格决定车辆安装智能车牌的数量，一般轿车可前后各挂一牌，大货车等大型车辆可在车辆四周挂3牌或4牌等多个车牌确定车辆尺寸模型；当多个车辆行驶在道路上时，车辆尺寸模型按照车辆行驶的轨迹进行运动，而道路信息预先通过北斗/GPS和北斗/GPS信号辅助系统获得道路车道大小尺寸、标线、行驶要求等信息。多个车辆在行驶时，可以准确的显示每个车辆在路面车道上同一地点、同一时间内的行驶定位轨迹（可精确到厘米级别），每个车辆在道路中行驶定位信息和行驶外况信息就会通过智能车牌发送至云计算中心，由云计算中心进行存储。

当有车祸发生时，每个车辆的行驶定位信息和行驶外况信息都会被记录存储到云计算中心，此时，交管中心可通过下载每个车辆详细的行车轨迹判断车辆发生车祸的整个详细过程，便于交通执法部门分清责任事故原因，客观公正地执法。

参见图3。在云计算中心的数据库调取到某时间段车辆A、车辆B和车辆C依次在车道分割线9的内侧车道、中间车道和外侧车道上行驶，从车辆尺寸模型图和车辆有关信息上可以查看到车辆A31、车辆B32和车辆C33为小型车，从车辆行驶轨迹上判断，车辆A31强行加速变道，使车辆B32的车头碰撞上车辆A31车尾，造成车辆追尾事故，云计算中心5将车辆A31、车辆B32的行驶轨迹记录在车辆A31、车辆B32信息库下，交管中心下载车辆A31和车辆B32的行驶轨迹并结合传输到云计算中心5的车辆A31、车辆B32、车辆C33的实时路况影像，还原现场状况，认定车辆A31负有完全责任。

参见图4。在云计算中心的数据库调取到某时间段车辆D34、车辆E35和车辆F36依次在车道分割线9的内侧车道、中间车道和外侧车道行驶，从车辆尺寸模型图和车辆有关信息上查看（车辆D34车辆尺寸模型和车辆有关信息预先在车辆挂牌时上传至云计算中心），车辆D34为货车车辆，应该在外车道上行驶，但是从车辆尺寸模型图在车道分割线的运动轨迹上的运动位置查看，车辆D34是在内车道行驶，明显属于违章行为，同时，车辆E35和车辆F36为小型车，从车辆尺寸模型图在车道分割线的运动轨迹上观察，车辆F36为正常行驶，车辆E35存在长期骑线行驶行为，车辆E35有违章行为，云计算中心将车辆E35、车辆D34的违章信息筛选出并记录在车辆E35、车辆D34信息库下，交管中心下载车辆D34和车辆E35的违章信息，同时将车辆D34和车辆E35的违章信息通过短信发送给车辆D34和车辆E35的各自车主。

本发明提供的智能车牌、车辆管控系统及方法不仅能用于车辆的管控，同时对于船舶、无人机等的行驶也可进行有效的管控，此时北斗/GPS和北斗/GPS信号辅助系统定位的道路信息就是河道或海域、空域信息，如河道宽度、海域大小、深度、流速、风向、风速、天气状况等各种航行信息，车辆信息就是船舶信息或者无人机信息，如船舶、无人机大小尺寸、重量、年限等信息。

本发明的具体实施方式只是本发明技术方案的列举，并不代表本发明的保护范围，本发明中所述的北斗/GPS信号辅助系统等设备模块未作详细描述的均为现有技术；同时，本发明所述的通讯模块、控制模块、摄像模块、存储模块和ETC模块可以合为一体安装在车辆的其它部位用于车辆行驶轨迹的精确定位；或者将通讯模块、控制模块、摄像模块和存储模块安装在已有的ETC装置内与已有的ETC装置合为一体，此时ETC模块用已有的ETC装置代替；或者将通讯模块、控制模块、存储模块和ETC模块安装在已有的行车记录仪内与已有的行车记录仪合为一体，此时摄像模块用已有的行车记录仪代替。因此，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（如将本发明智能车牌内部的结构作出简单的改变或将其内部结构安装于车辆的其它位置来用于车辆的管控系统或管控方法），都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能车牌，包括车牌本体，其特征在于：所述的车牌本体内还包括设置的控制模块（71）和与其连接的通讯模块（72）、存储模块（73）、摄像模块（74）和ETC模块（75），其中：

所述的通讯模块（72）用于接收北斗/GPS（1）的信号和北斗/GPS信号辅助系统（2）的校正信号，同时将厘米级精度的车辆行驶定位信息通过通信基站（4）发送至云计算中心（5）；

所述的摄像模块（74）用于采集车辆行驶外况信息并将所述的外况信息保存至所述的存储模块（73）或通过通信基站（4）发送至云计算中心（5）；

所述的控制模块（71）用于对通讯模块（72）、摄像模块（74）、存储模块（73）、ETC模块（75）进行逻辑管理，并使之进行有序工作。

2.根据权利要求1所述的一种智能车牌，其特征在于：所述的存储模块（73）上设置有外置存储接口。

3.根据权利要求1或2所述的一种智能车牌，其特征在于：所述的外况信息包括车辆行驶的路况影像或车辆行驶时车辆周围的环境影像或图片。

4.根据权利要求3所述的一种智能车牌，其特征在于：所述的控制模块（71）和与其连接的通讯模块（72）、存储模块（73）、ETC模块（75）设置在已有的行车记录仪内，与行车记录仪为一体设置安装在车辆（3）上。

5.根据权利要求3所述的一种智能车牌，其特征在于：所述的控制模块（71）和与其连接的通讯模块（72）、存储模块（73）、摄像模块（74）设置在ETC装置内，与已有的ETC装置合为一体安装在车辆（3）上。

6.根据权利要求3所述的一种智能车牌，其特征在于：所述的控制模块（71）和与其连接的通讯模块（72）、存储模块（73）、摄像模块（74）及ETC模块（75）合为一体安装于车辆（3）内。

7.一种利用权利要求6所述智能车牌的车辆管控系统，其特征在于：包括所述的智能车牌（7），还包括北斗/GPS（1）、北斗/GPS信号辅助系统（2）、通信基站（4）、云计算中心（5）和交管中心（6），所述的智能车牌（7）安装在车辆（3）上与车辆为一体，北斗/GPS信号辅助系统（2）接收并处理来自北斗/GPS（1）的信号并将校正信号发送至所述的智能车牌（7），所述智能车牌（7）接收来自北斗/GPS（1）的信号和北斗/GPS信号辅助系统（2）的校正信号，并将所述车辆的行驶定位信息和车辆行驶外况信息通过通信基站（4）发送至所述的云计算中心（5），所述云计算中心（5）接收来自通信基站（4）的信号并由云计算中心的计算机存储、统计分析，筛选出每个车辆的全部违章信息并记录在每个车辆的信息库名下；所述的交管中心（6）通过云计算中心下载所述的违章信息并通过无线方式发送给车主。

8.一种利用权利要求7所述系统的车辆管控方法，包括下述步骤：

1）智能车牌通过接收北斗/GPS的信号和北斗/GPS信号辅助系统的校正信号并实时将车辆行驶定位信息和车辆行驶外况信息通过通信基站发送至云计算中心；

2）云计算中心接收来自通信基站的信号并对车辆行驶定位信息和车辆行驶外况信息进行存储、统计分析，并筛选记录所述车辆的违章信息；

3）交管中心通过云计算中心的计算机下载所述车辆的违章信息，并将所述的违章信息通过无线方式发送给车主。

9.根据权利要求8所述的一种车辆管控方法，其特征在于：所述的无线方式包括QQ、短信、微信及邮件。