KR101812053B1 - 유도 차량 검출 식별 시스템, 유도 번호판 및 유도 판독기 - Google Patents

유도 차량 검출 식별 시스템, 유도 번호판 및 유도 판독기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 식별을 사용하여 차량을 등록하고 교통을 모니터링하도록 설계된 교통 제어 디바이스에 관한 것이다. 기술적 결과는 단일대역 시스템으로 시스템을 간단화하는 것과, 도로의 노면 아래에 위치된 자기 프레임의 사용을 제공하고, 또한 특히 매우 큰 동작 범위에 걸친 RF 대역에서 유도 시스템 내의 고속 교통의 경우에, 시스템의 신뢰적이고 안전한 동작을 보장함으로써, 안테나의 부착을 위해 도로 위 또는 노변에 구조물을 건축하기 위한 필요성을 제거하는 것으로 이루어진다. 유도 차량 검출 및 식별 시스템은 차량에 장착된 전자 메모리를 갖는 전자 식별 수단, 및 HF-대역 전자 식별 수단으로부터 얻어진 데이터를 판독하고 그리고/또는 기록하는 것이 가능한 판독기(reader)를 포함하고, 전자 차량 식별 수단은 차량의 번호판 내에 일체화되고 전자 메모리 유닛은 비휘발성이고, 판독기는 도로 아래에 대략 1 m에 설치된 유전성 케이싱 내에 투입된 자기 프레임을 구비하고, 상기 프레임은, 프레임에 도달하는 신호가 최대 1 W의 전력으로 여기될 때, 차선의 폭만큼 넓고, 최대 2 m 길이이고, 적어도 차선 위 1 m에 도달하는 그 검출 및 식별 커버리지를 구성하는 교류 자기장을 발생하고, 판독기가 전자 식별 수단에 의해 발생된 별개의 응답을 판독하고 차량을 식별하는데 요구되는 최소 시간은 25 ms를 초과하지 않고, 최대 250 km/h의 차속에 비례하고, 전자 식별 수단 및 판독기는 적어도 1 Kbit/sec의 속도에서 서로 데이터를 교환하는 것이 가능하고, 전자 식별 수단 및 판독기는 데이터를 인코딩 및 디코딩하고, 뿐만 아니라 데이터 액세스를 제한하는 것이 가능하다.

Description

유도 차량 검출 식별 시스템, 유도 번호판 및 유도 판독기{INDUCTION SYSTEM FOR DETECTING AND IDENTIFYING VEHICLES, INDUCTION REGISTRATION PLATE AND INDUCTION READER}
본 발명은 차량 식별(vehicle identification)을 사용하여 차량을 등록하고 교통(traffic)을 모니터링하도록 설계된 교통 제어 디바이스에 관한 것이다.
종래의 디바이스는 차량에 장착된 전자 식별 수단, 및 상기 식별 수단을 판독하고 그리고/또는 기록하는 전자 수단을 포함하고, 양 수단은 유도 송신기 및 수신기를 구비하고, 전자 식별 수단은 10 내지 90 ㎝의 범위에서 동작하는 것이 가능한 적어도 하나의 HF-대역 송신기, 300 내지 1000 ㎝의 범위에서 동작하는 것이 가능한 적어도 하나의 UHF-대역 송신기, 및 전자 메모리 유닛을 또한 포함하는, 자동화 차량 식별 시스템(US20120056725A1호 참조)이다.
이 시스템은 다수의 단점을 갖는다.
첫째로, 이 시스템은 차량에 장착된 전자 식별 수단과 전자 판독 수단 사이에 통신하기 위해 HF 대역과 UHF 대역의 모두를 사용하는 것을 필요로 하기 때문에, 과도하게 복잡하다.
둘째로, UHF-대역 안테나는 높은 파 감쇠(wave attenuation)에 기인하여 도로 아래에 배치될 수 없다. 이들 UHF-대역 안테나는 우천(rain), 진창(mud), 강설(snow) 및 빙판(ice)과 같은 특정 기후 조건이 파 감쇠를 증가시키고 UHF-대역 안테나의 전자기장의 배향 다이어그램(orientation diagram)을 왜곡함으로써 시스템의 범위 및 정보 판독 신뢰성을 극적으로 감소시키기 때문에, 마찬가지로 도로 바로 위에 배치될 수 없다. 트랜스폰더(transponder), 안테나 및 판독기(reader)를 포함하는 UHF-대역 RFID 시스템은 단지 무선 가시성(radio visibility)의 조건 하에서만 동작 가능하고, 반면에 파장에 비례하는 차량 또는 집과 같은 대형 물체들은 이들이 전자기파를 차폐함에 따라 신호의 완전한 손실 또는 신호 왜곡을 유도하는 간섭을 유발할 수 있다.
시스템이 차량을 식별하는 것을 가능하게 하기 위해, 트랜스폰더가 동작할 수 있도록 도로 위에 판독기 안테나를 장착하기 위해 기둥(post) 또는 팜(farm)을 건축할 필요가 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 건축물이 상기 대역에 대한 간섭 특성의 문제점을 해결하지 않을지라도, 이는 무선 접속 실패를 유도하고 시스템의 신뢰성을 감소시킨다. 간섭은 또한 대응 차선 상의 차량을 로케이팅하는(locating) 것을 어렵게 한다. 더욱이, 도로 위의 또는 노변의 임의의 건축물은 도로망의 건축학적 외관을 왜곡한다.
셋째로, 장거리 유도 시스템으로서 특징화되는 안테나를 구비한 HF-대역 RFID 판독기 시스템은 80 내지 90 ㎝의 거리에서 표준 트랜스폰더로부터 정보 판독을 유지한다. 또한, 그 주계(perimeter)가 포커싱 파라미터를 갖기 위해 시스템을 위한 유도 시스템의 파장보다 적어도 10배 작아야 하기 때문에, 상기 안테나의 거리는 제한되어 있다. 따라서, 표준 트랜스폰더를 위한 적어도 150 mA/m의 강도를 갖는 자기장을 형성하는 종래의 판독기의 부분인 프레임 안테나의 전형적인 커버리지는 800×600×800 ㎜의 치수를 갖는 박스를 초과할 수 없고, 여기서 상기 안테나의 주계는 그 파장의 1/8에 대응한다[예를 들어, FEIG Electronic에 의한 HF 장거리 판독기 ID ISC.LR(M)2500]. 자기 안테나의 상기 커버리지는, 그 식별 데이터를 판독하는데 요구되는 시간이 트랜스폰더를 갖는 차량이 프레임 안테나에 의해 커버되는 영역을 통해 통과해야 하는 시간을 초과하기 때문에, 트랜스폰더를 구비하는 차량을 포함하는 고속 이동 물체의 식별을 위해 충분하지 않다. 차선을 가로질러 위치되더라도, 상기 안테나는 자기 프레임 주계 한계에 기인하여 이를 완전히 커버하는 것이 여전히 가능하지 않을 것이다.
넷째로, 이러한 시스템의 범위는 수 미터 내에서 변동할 수 있는 차량의 치수에 비교하여 너무 짧고, 따라서 상기 시스템은 도로 또는 노변 위에 배치될 때 신뢰적인 차량 검출을 유지할 수 없다. 더욱이, 도로 위의 또는 노변의 임의의 건축물은 도로망의 건축학적 외관을 왜곡하고, 교통 안전을 손상시킨다.
다섯째로, HF-대역 안테나가 도로 아래에, 즉 도전성 환경-접지된 도전체로 배치되면, 회로를 이조하는(detune) 환경의 표류 커패시턴스(stray capacitance) 및 표류 전류(stray current)에 노출되는데, 이는 시스템을 적절하게 동조(tune)하는 것을 불가능하게 하여, 그 성능이 저하되게 한다.
상기 단점들은 따라서 종래의 해결책의 적용을 제한한다.
다른 종래의 디바이스는, 최상위층이 반사성이고 시각적 판독을 위한 문자 및 숫자의 조합을 갖고, 하위에 놓인 유전층은 915 MHz-주파수를 송수신하는 것이 가능하고 접속 피더(connecting feeder)를 구비한 안테나를 포함하는, 유전성 판으로서 구현된 번호판(license plate)이다(US5621571호 참조). 이 디바이스는 또한 차량의 무선-주파수 식별을 위해 사용될 수 있다.
이 디바이스에서의 문제점은 접속을 필요로 하는 안테나를 포함하기 때문에, 번호판을 자율적(autonomous)이 되게 하는 것이 불가능하다는 것이다. 과잉의 접속부들은 판을 장착하는 것을 더 어렵게 하고, 그 신뢰성을 감소시키고 신호 손실을 유도하고, 따라서 수동 모드 동작을 불가능하게 한다.
다른 문제점은 번호판 내부의 개별 안테나 유닛이 HF-대역 주파수 동작 - 이 경우에, 915 MHz - 을 필요로 하고, 이러한 주파수에서 높은 신호 감쇠가 존재하고, 따라서 번호판이 무선-주파수 통신의 수동 모드에서 동작하게 하는 것이 어렵거나 또는 심지어 불가능하기 때문에, 이미 다소 강력한 송신기를 여기할 필요가 있다는 것이다.
더욱이, 높은 반송파 주파수는 번호판의 치수에 비례하는 파장을 갖고, 따라서 디바이스는 근처의 물체, 예를 들어 다른 차량에 의해 발생되는 다수의 반사 및 음영(shadowing)의 부정적인 효과의 경향이 있다. 다수의 반사는 안테나 배향 다이어그램을 왜곡하는데, 이는 종래의 번호판을 검출하고 로케이팅하는 것을 어렵게 하거나 심지어 불가능하게 하고, 따라서 차량 식별 시스템과 상호 작용할 때 그 신뢰성을 감소시킨다.
상기 단점들은 따라서 종래의 디바이스의 적용을 제한한다.
다른 종래의 디바이스는, 차량이 그 범위에 진입할 때 그 유도성 임피던스가 변화되는 도로 아래에 배치된 유도 루프로서 구현된 센서, 고정 주파수 발생기, 근처에 차량이 있다는 것을 의미하는 제어 신호를 발생하는 정합 디바이스, 및 상기 신호에 반응하는 디바이스를 포함하는 차량 검출기이다(US 3651452 참조).
공지의 디바이스는 유도 루프 부근의 차선을 따라 이동하는 차량을 등록하는 것이 가능하다. 그러나, 공지의 디바이스는 이하의 단점을 갖는데: 첫째로, 어떠한 신호 디코딩 수단도 포함하지 않기 때문에, 통과 차량을 식별할 수 없고, 둘째로, 상기 디바이스가 서로 밀접하게 이동하는 2개의 차량을 하나의 차량으로서 등록할 수도 있기 때문에, 보정 검출의 신뢰성이 낮고, 또는 근처의 차선을 따라 이동하는 특대형 차량을 등록하는데 있어서 에러가 존재할 수도 있다. 게다가, 디바이스가 소형 차량을 누락하거나, 또는 기후 조건의 갑작스러운 변화에 기인하여 오기능할 높은 가능성이 있다. 더욱이, 공지의 디바이스의 유도 루프는 이동 차량의 기계적 영향으로부터 결코 보호되지 않는데, 이는 따라서 파괴의 경향이 있고 낮은 내구성을 갖는다. 이들 단점은 따라서 종래의 디바이스의 신뢰성 및 적용을 제한한다.
이에 따라, 본 발명의 목적은 도로 위에 또는 노변의 안테나 고정구 대신에 도로 아래에 배치된 자기 프레임을 사용함으로써, 뿐만 아니라 고속 이동 차량을 검출하고 식별하면서 시스템의 안전하고 신뢰적인 기능을 제공함으로써, 단일대역이 되게 하기 위해 이를 간단화함으로써 시스템의 적용성을 확장하는 것이다.
이 목적을 성취하기 위해, 차량에 장착된 전자 메모리를 갖는 전자 식별 수단, 및 HF-대역 전자 식별 수단으로부터 얻어진 데이터를 판독하고 그리고/또는 기록하는 것이 가능한 판독기를 포함하는 유도 차량 검출 및 식별 시스템이 사용되고, 전자 차량 식별 수단은 차량의 번호판 내에 일체화되고 외부 교류 자기장에 의해 유도된 전류에 의해 전력 공급된 마이크로칩에 접속된 다회전 프레임 및 적어도 그 번호판 번호를 포함하는 차량의 식별 데이터를 저장하는 것이 가능한 비휘발성 메모리 유닛을 포함하는 공진기로서 구현되고, 판독기는 도로 아래에 대략 1 m에 설치된 유전성 케이싱 내에 투입된, 1/5 내지 1/2의 주계-대-파장비를 갖는 자기 프레임을 구비하고, 프레임은 차선의 폭만큼 넓고, 최대 2 m 길이이고, 프레임에 도달하는 신호가 최대 1 W의 전력으로 여기될 때 적어도 1 m 위에 도달하는 그 검출 및 식별 커버리지를 구성하는 교류 자기장을 발생하고, 판독기가 전자 식별 수단에 의해 발생된 별개의 응답을 판독하고 차량을 식별하는데 요구되는 최소 시간은 25 ms를 초과하지 않고, 최대 250 km/h의 차속에 비례하고, 전자 식별 수단 및 판독기는 데이터를 인코딩 및 디코딩하고, 뿐만 아니라 데이터 액세스를 제한하는 것이 가능하다.
게다가:
- 마이크로칩은 비휘발성 메모리 유닛을 갖는 단일의 케이스 내에 집적 회로 베이스를 갖는 CPU로서 구현되고, 마이크로칩은 신호 변조기 및 복조기의 모두로서 작용하고;
- 비휘발성 메모리 유닛은 차량의 번호판 번호, 뿐만 아니라 소유자에 대한 정보, 소유자의 운전 면허 번호, 기술 검사 증명서 및 화물 특성에 대한 정보를 저장하는 것이 가능하고;
- 번호판은 판의 주계를 따라 다회전 프레임에 의해 프레이밍된(framed) 직사각형 유전성 판으로서 구현되고, 그 외부면은 시각적 판독을 위해 문자 및 숫자의 식별성 조합으로 커버되고;
- 자기 프레임을 갖는 판독기는 검출 및 식별의 영역 내에 위치된 적어도 4개의 전자 차량 식별 수단으로부터 동시에 데이터를 판독하는 것이 가능하고;
- 판독기는 ISO-15693-3 표준 또는 호환하는 것에 따라 전자 식별 수단과 데이터 교환을 유지하고;
- 판독기 및 전자 식별 수단은 적어도 1 Kbit/sec의 속도로 서로 데이터를 교환하는 것이 가능하고;
- 차량은 판독기가 그 식별 코드를 수신하자마자 검출되고;
- 차량은 그 커버리지 내에 도달할 때 자기 프레임 주위의 자기장을 교란하자마자 검출되고;
- 자기 프레임에 도달하는 신호는 최대 20 W의 전력으로 여기되고;
- 판독기는 컴퓨터에 접속되어 적어도 19.2 Kb/sec의 속도로 그와 데이터를 교환하는 것이 가능하고;
- 컴퓨터는 식별된 차량으로부터 얻어진 데이터를 처리하고 교통을 제어하고 교통 위반을 모니터링하기 위해 이들 데이터를 사용하기 위한 컴퓨팅 및 데이터 처리 수단을 포함하고;
- 판독기는 RS232 인터페이스 유닛 또는 그 상위의 유닛을 거쳐 컴퓨터에 접속되고;
- 컴퓨터 및/또는 판독기는 전원을 구비하고;
- 컴퓨터는 도로의 상이한 부분에 장착된 하나 이상의 판독기에 접속될 수 있고;
- 자기 프레임 커버리지는 도로 유형에 따라, 차선폭에 합치하는 3 내지 3.75 m 폭이고;
- 자기 프레임을 갖는 판독기는 주차장을 포함하여, 2.5 내지 3 m 폭의 통로를 갖는 울타리로 둘러싸인 영역의 입구 및 출구에 배치되고;
- 판독기는 요금정산소(turnpike), 게이트, 도로 배리어, 또는 슬라이딩 전기기계적 스터브를 제어하기 위한 신호 발생을 유지하고;
- 판독기는 마이크로칩의 메모리 유닛에 저장된 식별 데이터에 대해 번호판 이미지를 점검하기 위해 시각적 인식 수단과 동기화되고;
- 전자 식별 수단 및 판독기는 판독기에 의해 얻어진 데이터를 검증하는 수단을 구비하고;
- 전자 식별 수단 및 판독기는 전달된 데이터를 인코딩 및 디코딩함으로써 데이터 액세스를 제한하는 수단을 구비한다.
이에 따라, 본 발명의 목적은 수동 모드 기능성을 유지함으로써 시스템을 자율적이 되게 함으로써 시스템의 적용성을 확장하고, 뿐만 아니라 그 동작 주파수 범위를 감소시키고 유도 HF-대역 초장거리(ultra-long-range) 차량 식별 시스템 내로의 그 일체화를 유지함으로써 그 신뢰성을 증가시키는 것이다.
이 목적을 성취하기 위해, 시각적 판독을 위해 문자 및 숫자의 식별성 조합으로 커버되어 있는 직사각형 유전성 판으로서 구현된 유도 차량의 번호판이 사용되고, 판은 차량 식별 데이터 - 적어도 그 번호판 번호 - 를 저장하기 위해 적어도 64 비트의 용량을 갖는 비휘발성 메모리 및 마이크로칩을 구비하고, 상기 판은 판의 주계를 따라 다회전 프레임에 의해 프레이밍되고, 프레임은 적어도 20의 Q-팩터를 갖는 HF-대역 전자기 발진 공진기를 구성하기 위해 마이크로칩에 접속되고, 공진기는 또한 공진기의 공진 주파수에서 외부 자기장의 평균 강도가 적어도 10 mA/m일 때 마이크로칩의 전원으로서 또한 기능하고, 마이크로칩은 전자기 발진 공진기의 발진을 변조하기 위해 변조 신호의 발생을 유지하고, 마이크로칩은 공진기의 전기 발진의 변조 및 복조의 모두, 뿐만 아니라 신호의 인코딩/디코딩을 유지하고, 비휘발성 메모리 내에 저장된 데이터로의 액세스를 제한한다.
게다가:
- 마이크로칩은 CPU-기반 집적 회로로서 구현되고;
- 비휘발성 메모리 유닛은 공진기의 전기 발진을 변조하는데 사용된 차량 식별 데이터의 저장을 유지하고, 재프로그램될 수 있고;
- 비휘발성 메모리 유닛은 마이크로칩의 케이스 내에 일체화되고;
- 다회전 프레임과 마이크로칩 사이의 접속은 갈바닉(galvanic) 또는 변압기 접속부이고;
- 다회전 프레임은 직사각형 또는 원형 프로파일을 갖는 금속띠 또는 튜브와 같은 도전성 재료, 또는 복잡한 프로파일을 갖는 도전체로 제조되고;
- 다회전 프레임은 그 에지로부터 간극을 갖는 주계를 따라 판을 프레이밍하고;
- 유전성 판의 이면은 자기층으로 커버되고;
- 시각적 판독을 위한 문자 및 숫자의 식별성 조합으로 커버된 유도 번호판의 정면은 반사성이고;
- 마이크로칩은 SAW 구조를 갖고;
- 마이크로칩은 충돌-방지 ISO 15693, 1800-3 프로토콜 및 호환하는 것을 구현하는 것이 가능하고;
- 마이크로칩-발생된 변조 신호의 스펙트럼폭은 적어도 1 Kbit/sec의 데이터 교환 속도를 갖는 메시지 발생에 대응하고;
- 마이크로칩은 비휘발성 메모리에 저장된 데이터로의 액세스를 제한하기 위해 데이터 인코딩을 유지하고;
- 유도 번호판은 정부-발행된(state-issued) 번호판을 위한 정부 표준에 명기된 바와 같이 차량에 장착되게 하기 위한 구멍을 갖고;
- 유전성 판은 다층이고;
- 유도 번호판은 정부-발행된 번호판과 동일한 형상 및 외관을 갖고;
- 유도 번호판은 적어도 10 ㎝ 간극을 갖고 차량의 금속 표면에 장착될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 목적은 이동 차량의 식별을 유지하고 시스템의 신뢰성을 증가시킴으로써 시스템의 적용성을 확장하는 것이다.
이 목적을 성취하기 위해, 도로 아래에 배치된 자기 프레임을 포함하는 유도 판독기가 사용되고, 판독기는 신호 발생 및 처리 노드, 및 상기 프레임에 접속된 정합 노드를 구비하고, 프레임은 10 내지 100 ㎜의 외부면 프로파일 주계를 갖는 도전성 재료로 제조된 직사각형 HF-대역 발진 회로로서 구현되고, 그 짧은측면과 그 긴측면 사이의 비는 1/3 내지 1/8이고, 그 주계와 파장 사이의 비는 1/5 내지 1/2이고, 프레임은 그 긴측면이 차선을 가로질러 배향되도록 배치되고, 프레임은 50 내지 200 ㎜ 높이 박스로서 구현되고 도로 아래에 대략 1000 ㎜에 배치된 유전성 케이스 내에 봉입되고, 프레임을 환경으로부터 분리하는 유전성 케이스층은 50 내지 200 ㎜ 폭이고, 신호 발생 및 처리 노드는 신호 변조/복조, 뿐만 아니라 신호의 인코딩/디코딩 및 데이터 액세스 제한을 유지한다.
게다가:
- 프레임의 유전성 케이스는 1 내지 5의 유전 계수를 갖고, 그 유전 손실 탄젠트는 10-2 내지 10-3 미만이고;
- 자기 프레임은 적어도 0.1 ㎜ 폭인 금속띠로 제조되고;
- 자기 프레임은 직사각형, 원형 프로파일을 갖는 금속 튜브로 제조되고;
- 정합 디바이스의 케이스는 200×120×70 ㎜의 치수를 갖고 유전 재료로 제조된 만곡부(bow)로서 구현되고;
- 정합 노드는 제어 및 파워 케이블을 거쳐 신호 발생 및 처리 노드에 접속되고;
- 유도 판독기의 발진 회로는 자기 조정이 가능하고;
- 신호 발생 및 처리 노드는 데이터 액세스를 제한하기 위해 데이터 인코딩을 유지하고;
- 신호 발생 및 처리 노드는 수신된 데이터의 검증을 유지하고;
- 유도 판독기는 회로 파라미터를 변경함으로써 수동으로 또는 자동으로 원격으로 조정될 수 있고;
- 자기 프레임의 케이스는 진동, 침전(precipitation), 부식 유체 및 매체, 모래-염 혼합물, 석유, 부식토(mold)에 대해 저항성이 있고, 도로 아래에 설치되면서 적어도 170℃의 온도를 견딜 수 있고;
- 자기 프레임의 케이스는 휠셋(wheelset)의 적어도 10-톤 압력을 견디는 것이 가능하고;
- 유도 판독기는 컴퓨터에 접속된다.
본 발명의 추가의 이해를 제공하기 위해 포함되고 본 명세서에 합체되어 그 부분을 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예를 도시하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다. 도면에서:
도 1은 도로에 관련하여 판독기 및 자기 프레임을 배치하기 위한 다이어그램이다.
도 2는 설치된 자기 프레임을 갖는 도로를 단면도로 도시한다.
도 3은 유도 번호판을 정면도로 도시한다.
도 4는 유도 번호판을 측단면도로 도시한다.
도 5는 유전성 케이스 내의 자기 프레임을 도시한다.
도 6은 유도 차량 검출 및 식별 시스템의 개략도이다.
유도 차량 검출 및 식별 시스템은 자기 프레임, 마이크로칩 및 적어도 64 비트의 용량을 갖는 차량의 식별 데이터를 저장하기 위한 메모리 유닛을 갖는 전자 차량 식별 수단과, 전자 차량 식별 수단의 메모리로부터 데이터를 판독하기 위한 판독기를 포함한다. 전자 차량 식별 수단은 차량의 번호판 내에 일체화되고, 따라서 동일한 장소에 장착된 유도 번호판을 정규 차량 번호판으로서 구성한다.
유도 번호판의 정면은 시각적 판독을 위한 식별 데이터로 커버된다. 판독기는 도로 위, 즉 차선 위로부터 정보 판독이 가능한, 도로 아래의 1 m 이하의 깊이에 설치된 자기 프레임을 구비한다. 상기 프레임의 포트는 1 내지 20 W 전력의 교류 신호를 판독기의 발생기에 의해 공급받아, 프레임, 즉 그 커버리지 또는 그 검출 및 식별 영역 주위에 교류 자기장을 생성하는데, 이 자기장의 에지들은 상기 프레임 주위의 가상 표면에 의해 결정되고, 상기 장의 강도는 적어도 10 mA/m이고, 판독기는 최대 250 km/h의 속도로 자기 프레임에 의해 커버된 영역을 통해 이동하는 차량의 유도 번호판의 메모리로부터 정보를 판독하는 것이 가능하다.
자기 프레임의 범위는 도로로 커버되지 않으면, 프레임의 평면에 직교하는 방향에서 적어도 2.2 m이다. 상기 프레임이 도로 아래에 설치될 때, 그 범위는 도로 위에 적어도 1 m에 도달한다. 따라서, 유도 번호판과 상호 작용하는 도로 아래에 최대 1 m 깊이에 설치된 프레임의 총 범위는 프레임의 평면으로부터 적어도 2 m이고, 이는 본 발명의 차량 검출 및 식별 시스템을 초장거리 유도 시스템으로서 특징화한다.
판독기는 ISO-15693-3 표준 또는 호환하는 것에 따라 차량의 유도 번호판으로부터 별개의 패키지 내의 데이터를 판독한다. 전자 식별 수단에 의해 발생된 패키지를 판독하고 차량을 식별하는데 필요한 최소 시간은 최대 25 msec이고, 최대 250 km/h의 차속에 합치한다. 판독기는 프레임 커버리지 내에 위치된 적어도 4개의 전자 식별 디바이스로부터 동시에 식별 데이터를 판독하는 것이 가능하다. 판독기는 RS232 인터페이스 유닛을 거쳐 서버로서 기능하는 원격 컴퓨터에 접속되고, 데이터 교환 속도는 적어도 19.2 Kbit/set이다. 컴퓨터는 식별된 차량으로부터 얻어진 데이터를 처리하고 교통을 제어하고 교통 위반을 모니터링하기 위해 이 데이터를 사용하기 위한 컴퓨팅 및 데이터 처리 수단을 포함한다. 원격 컴퓨터 및/또는 판독기는 전원을 구비한다. 자기 프레임을 갖는 판독기는 도로의 상이한 부분에 설치된 정형화된 디바이스이고, 컴퓨터는 하나의 판독기, 다수의 판독기 또는 모든 판독기에 동시에 접속하는 것이 가능하다.
유도 차량 검출 및 식별 시스템은 이하와 같이 기능한다:
전자 차량 식별 수단 및 다회전 프레임 및 비휘발성 메모리를 갖는 마이크로칩으로 이루어진 수동 공진기를 포함하는 유도 번호판을 구비하는 차량은 도로를 따라 주행하고, 또한 지정된 판독기에 접속된 자기 프레임이 도로 아래에 설치되어 있는 도로의 몇몇 특정 부분을 통과한다. 판독기는 차량에 탑재된 수동 공진기와 관련하여 외부에 있는 HF-대역 주파수(3 내지 30 MHz)를 갖는 교류 자기장의 발생을 유지한다.
자기 프레임을 도로 아래에 설치하면, 안테나에 크기에 따라 증가하는 지구 효과(earth effect)를 고려해야 하는데, 그 크기는 몇몇 도로에서 최대 3.75 m인 차선의 폭에 대응한다.
자기 프레임은 고속 이동 차량을 위한 충분한 안전성을 제공하기 위해 소정 깊이에 배치되어야 한다. 상기 프레임은 설치 스폿에서 포장도로의 파괴를 회피하기 위해, 포장도로층 아래에, 즉 도로 아래에 적어도 20 ㎝ 깊이로 배치되어야 한다. 도로의 다양한 부분에 배치된 다수의 자기 프레임을 포함하는 유도 차량 검출 및 식별 시스템은 정밀한 지리학적 위치를 갖는 차량 검출을 유지한다. 차량은 자기 프레임 범위 및 식별 시간 기간(250 km/h의 최대 속도에서 2 m 및 25 msec)에 의해 대응적으로 결정되는 고정밀도의 시간 및 장소 포지셔닝(positioning)으로 특정 시간 순간에 등록될 수 있다. 또한, 도로의 특정 부분 상에 수집되고 유한 시간 기간에 추가의 분석을 위해 저장된 차량 등록 데이터는 본 발명의 시스템이 차량이 이동하고 있던 방향을 결정하게 한다. 부가적으로, 자기 프레임이 설치되어 있는 도로 위의 2개의 이웃하는 점들 사이를 통과하도록 요구되는 차량의 시간의 계산은 상기 점들 사이의 거리가 인지되면 차속을 계산하는 것을 허용한다.
자기 프레임은 1/5 내지 1/2의 그 의도된 주계-대-파장비에 기인하여 종래의 시스템에 사용된 것들보다 훨씬 긴 범위를 갖는데, 이는 자기장이 전체 차선을 커버하게 한다. 동시에, 통상의 트랜스폰더보다 큰 번호판의 주계를 프레이밍하는 다회전 프레임은 종래의 수단의 감도보다 10배 초과 더 큰 차량 식별 수단의 최대 및 최소 감도의 공진기를 얻는 것을 허용한다. 이는 이어서 본 발명의 시스템의 초장거리 기능을 제공한다.
자기장 강도가 공진기의 마이크로칩에 전력을 공급하는데 충분한 10 mA/m 초과인 자기 프레임의 커버리지 내에 유도 번호판이 오게 될 때, 마이크로칩은 상기 공진기의 발진에 상호 작용하는 변조 신호를 발생하는데, 이 변조 신호는 이어서 자기 프레임의 자기장을 교란한다. 변조 신호는 비휘발성 메모리 내에 저장된 데이터에 따라 마이크로칩에 의해 발생된다. 따라서, 최종 자기장은 발진, 즉 차량 식별 데이터를 포함하는 별개의 코딩된 패키지로 구성된다.
응답 신호를 갖는 교란된 자기장은 복조를 위해 판독기 내에 입력되는 전기 발진으로 자기 프레임에 의해 변형된다. 입력 신호가 복조되고 디코딩된 후에, 통과 차량이 검출되고, 그 식별 데이터가 시스템에 의해 얻어진다. 이들 데이터는 이어서 추가의 처리를 위해 유선 또는 무선 통신 라인을 거쳐 컴퓨터에 송신된다.
차량은 또한 교류 자기장을 통해 통과함으로써 이들이 유발하는 교란에 기초하여 검출될 수 있다.
유도 번호판을 구비한 다수의 차량이 하나의 동일한 판독기에 의해 커버된 영역에 진입하는 경우에, 이들의 공진기는 공진(반송파) 주파수 변조를 위해 고유의 규칙을 갖고 대응 변조된 신호를 발생한다. 판독기는 다수의 신호가 존재하는 것을 결정하는 것이 가능하고 동일한 공진 주파수를 갖는 제어 신호의 발생을 유지하는데, 이는 집적 회로 복조기를 거쳐, 마이크로칩의 CPU에 의해 발생된 변조 신호에 영향을 미치고, 따라서, 충돌 방지(anti-collision) ISO 15693, 1800-3 프로토콜 또는 호환하는 것에 따라 상이한 공진기들에 의해 발생된 신호들을 분리한다. 상기 신호들은 예를 들어 충분한 신호-대-노이즈비를 제공하고 판독기의 커버리지 내에 위치된 모든 공진기로부터 신호의 신뢰적인 판독을 유지하도록 시간상 분리된다.
본 발명의 시스템은 또한 주차장과 같은 울타리로 둘러싸인 영역으로의 액세스를 관리하는데 사용될 수 있다. 이 경우에, 자기 프레임을 갖는 판독기는 2.5 내지 3 m 폭 통로를 갖는 주차장 입구를 포함하여, 이들 영역의 입구 및 출구에 배치된다. 유도 차량 검출 및 식별 시스템의 판독기로부터의 출력 신호는 요금정산소 및 다른 종류의 배리어를 제어하는데 사용된다.
유도 차량 검출 및 식별 시스템이 교통 제어 시스템의 부분으로서 사용될 때, 이는 필요하다면 통과 차량의 번호판의 시각적 인식에 의해 보강될 수 있고, 유도 판독기는 포토/비디오 카메라와 동기화된다. 유도 판독 및 시각적 인식 시스템으로부터 얻어진 데이터는 이어서 유도 번호판의 이미지 및 상기 번호판의 마이크로칩의 메모리에 저장된 식별 데이터에 대해 점검된다.
유도 차량 검출 및 식별 시스템은 단일대역이고, 저주파수 HF-대역에서 동작하는데, 이는 도로 아래에 배치된 자기 프레임을 설치하는 것을 허용한다. 상기 시스템은 도로 위에 또는 노변에 안테나 고정구를 배치할 필요가 없다. 동시에, 프레임의 범위는 고속 이동 차량의 신뢰적인 검출 및 식별을 위해 충분히 길다. 실제로, 본 발명의 시스템은 초장거리 HF-대역의 것으로서 분류될 수 있다.
유도 차량 검출 및 식별 시스템은 스톡 구성요소(stock component) 및 무선 소자로, 그리고 유선 또는 무선 통신 라인을 사용하여 구현될 수 있다. 판독기는 FEIG Electronic에 의한 HF 장거리 판독기 ID ISC.LR(M)2500과 같은 현존하는 스톡 유닛에 기초하여 제조될 수 있다.
따라서, 유도 차량 검출 및 식별 시스템은 더 간단하고 단일대역이기 때문에, 훨씬 더 넓은 용례를 갖는다. 게다가, 도로 아래에 설치된 자기 프레임을 포함하고 또한 고속 이동 차량의 경우에 안전하고 신뢰적인 동작을 제공하기 때문에, 도로 위에 또는 노변에 안테나 고정구를 배치하는 것이 요구되지 않는다.
차량의 유도 번호판은 필요한 고정구를 갖고, 정규의 번호판의 치수 및 정부-발행된 번호판의 치수로 유전 재료로 제조되는 지지 프레임워크(framework)인 직사각형 판으로서 구현된다. 그 정면은 반사성이고 시각적 판독을 위해 문자와 숫자의 조합으로 커버된다. 판의 내부에는, 변압기 또는 합체된 집적 회로(마이크로칩)로의 갈바닉 접속부를 갖는 판의 에지들로부터 소정 간극을 갖고 판의 주계를 따라 다회전 프레임이 있다. 아울러, 다회전 프레임 및 집적 회로는 HF-대역(3 내지 30 MHz의 공진 주파수) 교류 자기 발진 공진기를 구성한다. 공진기는 집적 회로에 전력 공급하기 위해 에너지를 저장하고, 이 회로는 충분한 에너지가 있을 때 트리거링되어 공진기의 자기 발진의 주파수를 변조하고, 마이크로칩에 전력 공급하기 위한 충분한 전류 유도를 제공하는 외부 자기장의 강도는 적어도 10 mA/m이다.
CPU를 포함하는 마이크로칩은 차량의 식별 데이터를 저장하기 위해 적어도 64 비트의 용량을 갖는 비휘발성 메모리를 구비하고, 적어도 1 Kbit/sec의 데이터 교환 속도에 합치하는 변조 신호 대역폭을 갖는 공진기의 고조파 발진의 변조기로서 기능한다. 상기 마이크로칩은 외부 자기장의 제어 신호의 복조기로서 또한 기능하고, 다수의 유도 번호판이 함께 근접해 있는 경우에, 충돌 방지 ISO 15693, 1800-3 프로토콜 또는 호환하는 것을 구현하는 것이 가능하다. 차량의 유도 번호판은, 필요한 고정구를 갖고, 정규 번호판의 치수 및 정부-발행된 번호판의 속성으로 균일한 유전성 판으로서 구현된다. 마이크로칩은 재프로그램될 수 있다. 마이크로칩은 SAW 구조를 갖는다.
차량의 유도 번호판은 이하와 같이 기능한다:
판은 유전 재료로 제조된 차량의 범퍼에 장착되고, 판의 이면에 자기층이 존재하는 경우에, 판은 금속 표면 상에 직접 장착될 수 있다. 판은 통상의 방식으로 장착되는데, 과잉의 공급 전압 접속부의 필요성이 없다. HF 대역에서 발진하는 교류 자기장 발생기가 도로의 지정된 부분에 배치된다. 차량의 유도 번호판이 교류 자기장에 유도될 때, 판의 공진기는 자기장의 에너지를 전류로 변환한다. 공진기는 통상의 트랜스폰더에 비교하여 더 큰 영역을 갖는데, 이는 판의 주계를 따른 다회전 프레임의 포지셔닝에 기인하여, 마이크로칩을 트리거링하는데 요구되는 교류 자기장의 강도의 값을 최소화한다. 자기장의 강도가 적어도 10 mA/m인 경우에, 공진기에 의해 저장된 에너지는 마이크로칩을 트리거링하고 전력 공급하는데 충분하고, 공진 파라미터를 수정(변조)하여, 공진기 회로가 변조된 신호를 발생하게 하고, 변조 규칙은 집적 마이크로칩의 비휘발성 메모리 유닛 내에 저장된 차량의 식별 데이터에 의해 결정된다. 따라서, 변조 신호는 차량의 식별 데이터에 완전히 대응한다.
마이크로칩은 공진기 발진의 진폭, 주파수 또는 위상을 변조(조작)한다. 변조 신호 스펙트럼은 적어도 1 Kbit/sec의 데이터 교환 속도에 합치한다. 따라서, 공진기는 차량의 식별 데이터에 대응하는 데이터를 갖는 코드워드를 포함하는 신호를 발생한다.
공진기 회로를 통해 흐르고 시간 경과에 따라 변화하는 전류는 대응 교류 자기장을 발생시키는데, 이는 이어서 공진기 회로를 여기하는 외부 교류 자기장에 영향을 미친다. 자기장의 교란은 외부 교류 자기장 발생기와 동일한 장소에 배치된 수단에 의해 그 추가의 복조를 위해 요구된다.
유도 번호판은 다수의 차량에 장착되어야 하고, 각각의 상기 판의 비휘발성 메모리는 차량의 식별 데이터를 저장한다. 하나의 동일한 자기장 발생기에 의해 커버된 영역 내에, 유도 번호판을 각각 구비한 다수의 차량이 존재하는 경우에, 이들 차량의 공진기는 공진(반송파) 주파수를 변조하는데 사용된 고유의 규칙을 갖고 대응 변조된 신호를 발생한다. 이 경우에, 외부 자기장 발생기는 동일한 공진 주파수에서 제어 신호를 발생하고, 이들 제어 신호는 이어서 마이크로칩에 의해 복조되고 마이크로칩에 의해 변조 신호의 발생에 영향을 미친다. 그 결과, 상이한 공진기에 의해 발생된 신호는 충돌 방지 ISO 15693, 1800-3 프로토콜 또는 호환하는 것에 따라 분리된다. 상기 신호는 예를 들어, 충분한 신호-대-노이즈비를 제공하고 외부 자기장 발생기에 의해 커버된 영역 내에 위치된 모든 공진기로부터 신호의 신뢰적인 복조를 유지하기 위해 시간상 분리된다.
차량의 유도 번호판은 표준 재료, 구성요소 및 집적 마이크로칩 또는 SAW 구조를 갖는 칩으로부터 통상의 수단에 의해 제조될 수 있다. 따라서, 차량의 유도 번호판은 자율적이고 완전히 수동 모드에서 기능할 수 있기 때문에, 훨씬 더 넓은 용례를 갖는다. 게다가, 번호판은 HF-대역 초장거리 유도 차량 검출 및 식별 시스템의 부분으로서 동작하는 능력 및 동작 범위의 감소에 기인하여 더 정확하고 신뢰적으로 차량을 로케이팅한다.
유도 판독기는 도로 아래에 설치되고 정합 노드 및 신호 발생 및 처리 노드에 접속된 자기 프레임을 포함한다. 상기 프레임은 도전 재료로 제조된 직사각형 HF-대역 발진 회로로서 구현된다. 그 외부면 프로파일 주계는 10 내지 100 ㎜이고, 그 짧은측면과 그 긴측면 사이의 비는 1/3 내지 1/8이고, 그 주계와 파장 사이의 비는 1/5 내지 1/2이다. 프레임은 그 더 긴측면이 차선을 가로질러 배향되도록 배치되고; 프레임은 50 내지 200 ㎜ 높이 박스로서 구현된 유전성 케이스 내에 봉입되어 도로 아래에 대략 1000 ㎜에 배치되고, 환경으로부터 프레임을 분리하는 유전성 케이스층은 50 내지 200 ㎜ 폭이다. 신호 발생 및 처리 노드는 신호 변조/복조 뿐만 아니라 신호의 인코딩/디코딩, 및 신호 인코딩에 의해 데이터 액세스 제한을 유지한다.
프레임의 유전성 케이스는 1 내지 5 유전 계수를 갖고, 그 유전 손실 탄젠트는 10-2 내지 10-3을 초과하지 않는다.
자기 프레임은 적어도 0.1 ㎜ 폭인 금속띠 또는 직사각형 또는 원형 프로파일을 갖는 금속 튜브로 제조된다.
정합 구멍은 20×120×70 ㎜의 치수를 갖는 박스인 유전 재료로 제조된 케이스를 갖고, 제어 및 파워 케이블을 거쳐 신호 발생 및 처리 노드에 접속된다.
유도 판독기의 발진 회로는 자기 조정식이고, 또는 수동으로 또는 자동으로 원격 조정될 수 있다.
신호 발생 및 처리 노드는 또한 얻어진 데이터의 검증을 유지한다.
자기 프레임 케이스의 케이스는 진동, 침전, 부식 유체 및 매체, 모래-염 혼합물, 석유, 부식토에 대해 저항성이 있고, 도로 아래에 설치되면서 170℃ 이상의 온도, 뿐만 아니라 휠셋의 적어도 10-톤 압력을 견딜 수 있다.
신호 발생 및 프로세스 노드는 교통 제어를 위해 필요한 데이터의 수집 및 분석을 위한 서버로서 기능하는 컴퓨터에 접속된다.
유도 판독기는 이하와 같이 기능한다:
신호 발생 및 처리 노드는 도로 아래에 200 내지 1000 ㎜ 깊이에 배치된 유전성 케이스 내에 일체화된 직사각형 프레임에 접속된 정합 디바이스를 위한 입력으로서 사용되는 HF-대역 신호(3 내지 30 MHz)를 발생한다.
정합 디바이스는 그 공진 주파수를 조정함으로써 자기 프레임의 원격 조정(제어 패널을 거친)을 유지한다.
상기 프레임을 통해 흐르는 교류 전류는 프레임이 자기 프레임 커버리지를 결정하는 대응 HF-대역 교류 자기장을 발생하게 하고, 이 자기장의 에지들은 상기 프레임 주위의 가상 표면에 의해 결정되고, 자기장의 강도는 도로 위에 적어도 1 m에 위치된 유도 번호판을 트리거링하기에 충분한 적어도 10 mA/m이다. 커버된 영역은 프레임의 치수, 얼마나 깊이 설치되어 있는지, 그 회로의 공진 주파수, 및 신호 발생 및 처리 노드에 의해 발생된 신호의 전력에 의해 영향을 받는다.
자기 프레임의 주계는 파장에 비교하여 그리고 전체 차선을 커버하는 것이 가능하다는 사실에 기인하여 다소 크다. 3200 ㎜-폭 차선 아래에 설치된 200×500 ㎜ 자기 프레임에 의해 커버된 영역은 적어도 3200×600×1000 ㎜의 도로폭 치수 위의 영역이다.
유도 번호판을 구비한 차량이 자기 프레임에 의해 커버된 영역에 진입할 때, 자기장은 상기 판을 여기하고 자기 프레임에 의해 발생된 장을 교란하는 응답을 발생하는데, 이 교란은 판독기(디코더)에 의해 판독되고 이어서 차량의 식별 데이터를 얻어 이들 데이터를 원격 컴퓨터에 전달하도록 디코딩되는 전기 신호로 프레임에 의해 변환된다.
그 디자인에 의해, 유도 판독기는 HF-대역 초장거리 유도 차량 검출 및 식별 시스템에 사용될 수 있다.
프레임은 금속띠 또는 튜브로 제조될 것이고, 도전체는 48 내지 102 ㎜ 폭 및 0.1 내지 1 ㎜ 두께이다. 직사각형 프레임의 측면들 사이의 비는 1/3 내지 1/8이어야 하고, 주계-대-파장비는 1/5 내지 1/2이어야 한다. 금속띠로 제조된 프레임의 전형적인 치수는 500×2000 ㎜이고, 여기서 띠는 50 ㎜ 폭 및 0.5 ㎜ 두께이고, 유전성 케이스는 2500×500×200 ㎜(L×W×H)의 치수를 갖는 박스이다.
자기 프레임의 케이스는 상기 프레임과 도로(도전성 환경) 사이에 적어도 50 ㎜ 두께의 유전층을 형성하고, 층은 1 내지 5 유전 계수를 갖고, 그 유전 손실 탄젠트는 10-2 내지 10-3 이하이다. 케이스는 50 내지 200 ㎜ 두께이고, 따라서 프레임에 의해 형성된 발진 회로의 Q-팩터 및 공진 주파수에 대한 환경의 영향을 감소시킨다. 케이스의 중량은 50 kg 이하이다.
케이스는 외력, 주로 기계적 외력으로부터 프레임 및 정합 디바이스를 보호하고, 도로 아래에 배치될 때, 프레임은 통과 차량의 휠셋에 의해 생성된 주 압력 - 최대 10 톤 - 에 노출된다.
게다가, 케이스는 수분, 부식성 유체 및 매체(예를 들어, 석유 등), 및 -60℃ 내지 200℃의 온도로부터 프레임 및 정합 디바이스를 보호한다.
정합 디바이스는 프레임 회로의 원격 조정을 제공하고, 도로 아래에 프레임과 함께 유전성 케이스 내부에 배치되고, 도로는 가변 전기적 및 물리적 특성(자기 용량, 유전 계수, 전도도)을 갖는다. 도로에 의해 발생되는 왜곡을 극복하기 위해, 정합 디바이스는 자기 진단을 실행하고, 공진 주파수에서 정지파 계수를 측정하고, 제어 패널 또는 회로 파라미터를 조정함으로써 원격 자동 자기 조정이 가능한데, 이는 또한 원격 컴퓨터로부터 조작자에 의해 수동으로 행해질 수 있다.
유도 판독기는 자기 조정 자기 프레임 회로를 갖고, 자기 조정은 정지파 계수의 자동 측정 및 변동을 최소화하기 위한 발진 회로 파라미터의 조정으로 이루어진다.
판독기는 시트 및 성형된 금속 가공을 사용하여 스톡 재료, 요소 및 무선 구성요소로부터 제조될 수 있다. 신호 발생 및 처리 노드는 FEIG Electronic에 의한 HF 장거리 판독기 ID ISC.LR(M)2500과 같은 현존하는 스톡 유닛에 기초하여 구현될 수 있다.
따라서, 유도 판독기는, 통과 차량의 식별을 제공하고 초장거리 유도 시스템의 신뢰성을 향상시키기 때문에 훨씬 더 광범위한 용례를 갖는다.
1 - 판독기;
2 - 도로 아래에 그리고 일부 차선 아래에 배치된 자기 프레임;
3 - 유도 번호판;
4 - 차량;
5 - 컴퓨터;
6 - 차선;
7 - 교통 라인;
8 - 자기 프레임 커버리지;
9 - 자기 프레임의 유전성 케이스;
10 - 판독기용 컴퓨터 포트;
11 - 도로;
12 - 지면 충전재(ground-fill);
13 - 고정구 구멍;
14 - 시각적 인식을 위한 식별 데이터로 커버된 유도 번호판의 외부 반사층;
15 - 멀티코일 프레임;
16 - 마이크로칩;
17 - 유도 번호판의 외부면 상의 문자 및 숫자의 조합;
18 - 유전성 판;
19 - 자기층으로 커버된 유전성 판의 이면;
20 - 유도 번호판의 공진기와 자기 프레임의 사이의 유도 접속부;
21 - 자기 프레임의 금속띠;
22 - 정합 노드;
23 - 신호 발생 및 처리 노드에 자기 프레임의 정합 노드를 접속하기 위한 케이블;
24 - 신호 발생 및 처리 노드(판독기);
25 - 정합 노드용 제어 패널;
26 - 요금정산소 제어용 판독기 포트

Claims (51)

  1. 차량에 장착된 전자 메모리를 갖는 전자 식별 수단, 및 HF-대역 전자 식별 수단으로부터 얻어진 데이터를 판독하는 것이 가능한 판독기(reader)를 포함하는 유도 차량 검출 및 식별 시스템(an induction vehicle detection and identification system)에 있어서,
    상기 전자 식별 수단은 차량의 번호판 내에 일체화되고, 외부 교류 자기장(alternating magnetic field)에 의해 유도된 전류에 의해 전력 공급된 마이크로칩에 접속된 멀티코일 프레임 및 적어도 그 번호판 번호를 포함하는 차량의 식별 데이터를 저장하는 것이 가능한 비휘발성 메모리 유닛을 포함하는 공진기로서 구현되고,
    상기 판독기는 도로 아래의 1 m 이하의 깊이에 설치된 유전성 케이싱 내에 투입된, 1/5 내지 1/2의 주계(perimeter)-대-파장비를 갖는 자기 프레임을 구비하고,
    상기 프레임은, 상기 프레임에 도달하는 신호가 최대 1 W의 전력으로 여기될 때, 상기 프레임의 검출 및 식별 커버리지를 형성하는 교류 자기장을 발생하고,
    상기 판독기가 상기 전자 식별 수단에 의해 발생된 별개의 응답을 판독하고 차량을 식별하는데 요구되는 시간은 25 ms를 초과하지 않고, 최대 250 km/h의 차속에 비례하고,
    상기 전자 식별 수단 및 상기 판독기는 데이터를 인코딩 및 디코딩하는 것 뿐만 아니라 데이터 액세스를 제한하는 것이 가능한
    유도 차량 검출 및 식별 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로칩은 비휘발성 메모리 유닛을 갖는 단일의 케이스 내에 집적 회로 베이스를 갖는 CPU로서 구현되고, 상기 마이크로칩은 신호 변조기 및 복조기의 모두로서 기능하는
    유도 차량 검출 및 식별 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 번호판은 판의 주계를 따라 멀티코일 프레임에 의해 프레이밍된(framed) 직사각형 유전성 판으로서 구현되고, 상기 번호판의 외부면은 시각적 판독을 위해 문자 및 숫자의 식별성 조합으로 커버되는
    유도 차량 검출 및 식별 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 판독기 및 상기 전자 식별 수단은 적어도 1 Kbit/sec의 속도로 서로 데이터를 교환하는 것이 가능한
    유도 차량 검출 및 식별 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    차량은 상기 판독기가 차량의 식별 코드를 수신하자마자 검출되는
    유도 차량 검출 및 식별 시스템.
  6. 시각적 판독을 위해 문자 및 숫자의 식별성 조합으로 커버되어 있는 직사각형 유전성 판으로서 구현된 유도 차량의 번호판(an induction vehicle's license plate)에 있어서,
    상기 판은 차량 식별 데이터 - 적어도 그 번호판 번호 - 를 저장하기 위해 적어도 64 비트의 용량을 갖는 비휘발성 메모리 및 마이크로칩을 구비하고, 상기 판은 상기 판의 주계를 따라 멀티코일 프레임에 의해 프레이밍되고,
    상기 프레임은 적어도 20의 Q-팩터를 갖는 HF-대역 전자기 발진 공진기를 구성하기 위해 상기 마이크로칩에 접속되고, 상기 공진기는 상기 공진기의 공진 주파수에서 외부 자기장의 평균 강도가 적어도 10 mA/m일 때 마이크로칩의 전원으로서 또한 기능하고,
    상기 마이크로칩은 상기 공진기의 교류 전류의 발진을 변조하기 위해 변조 신호의 발생을 제공하고,
    상기 마이크로칩은 공진기의 전기 발진의 변조 및 복조의 모두 뿐만 아니라 신호의 인코딩 및 디코딩을 제공하고, 비휘발성 메모리 내에 저장된 데이터로의 액세스를 제한하는
    유도 차량의 번호판.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 마이크로칩은 CPU-기반 집적 회로로서 구현되는
    유도 차량의 번호판.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 비휘발성 메모리 유닛은 공진기의 교류 전류를 변조하는데 사용된 차량 식별 데이터의 저장을 유지하고, 재프로그램될 수 있는
    유도 차량의 번호판.
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 멀티코일 프레임은 직사각형 또는 원형 프로파일을 갖는 금속띠 또는 튜브와 같은 도전성 재료를 갖는 도전체로 제조되는
    유도 차량의 번호판.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 멀티코일 프레임은 에지로부터 간극을 갖는 주계를 따라 상기 번호판을 프레이밍하는
    유도 차량의 번호판.
  12. 삭제
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 마이크로칩은 충돌-방지 ISO 15693, 1800-3 프로토콜 및 호환가능한 프로토콜을 구현하는 것이 가능한
    유도 차량의 번호판.
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 마이크로칩에 의해 발생된 변조 신호의 스펙트럼폭은 적어도 1 Kbit/sec의 데이터 교환 속도를 갖는 메시지 발생에 대응하는
    유도 차량의 번호판.
  15. 도로 아래에 배치된 자기 프레임을 포함하여 사용되는 유도 판독기(an induction reader)에 있어서,
    상기 판독기는 신호 발생 및 처리 노드, 및 상기 프레임에 접속된 정합 노드를 구비하고,
    상기 프레임은 10 내지 100 ㎜의 외부면 프로파일 주계를 갖는 도전성 재료로 제조된 직사각형 HF-대역 발진 회로로서 구현되고, 상기 프레임의 짧은 측면과 그 긴 측면 사이의 비는 1/3 내지 1/8이고, 상기 프레임의 주계와 파장 사이의 비는 1/5 내지 1/2이고, 상기 프레임은 상기 프레임의 긴 측면이 차선을 가로질러 배향되도록 배치되고,
    상기 프레임은, 적어도 50 ㎜ 높이 박스로서 구현되고 도로 아래의 1000 ㎜ 이하의 깊이에 배치된 유전성 케이스 내에 봉입되고,
    상기 프레임을 환경으로부터 분리하는 상기 유전성 케이스의 층은 적어도 50 ㎜ 폭이고,
    상기 신호 발생 및 처리 노드는 신호 변조 및 복조 뿐만 아니라 신호의 인코딩 및 디코딩과 데이터 액세스 제한을 제공하고,
    상기 프레임의 유전성 케이스는 1 내지 5의 유전 계수를 갖고, 그 유전 손실 탄젠트는 10-2 미만인
    유도 판독기.
  16. 삭제
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 자기 프레임은 적어도 0.1 ㎜ 폭인 금속띠로 제조되는
    유도 판독기.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 유도 판독기의 발진 회로는 자기 조정(self-adjustment)이 가능한
    유도 판독기.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 자기 프레임의 케이스는 진동, 침전(precipitation), 부식 유체 및 매체, 모래-염 혼합물, 석유, 부식토(mold)에 대해 저항성이 있고, 도로 아래에 설치되면서 적어도 170℃의 온도를 견딜 수 있는
    유도 판독기.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 자기 프레임의 케이스는 휠셋의 적어도 10-톤 압력을 견디는 것이 가능한
    유도 판독기.
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