CN105321355A - 一种物联网智能高速公路超速监测*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网智能高速公路超速监测***，包括射频识别卡，读写器以及与读写器相连接的天线，所述读写器包括射频收发模块、主控制器、状态指示模块、串行通信模块、辅助电路、备用接口以及电源模块，所述电源模块给读写器供电，所述射频收发模块与天线相连接，所述主控制器分别与状态指示模块、串行通信模块、辅助电路、备用接口以及射频收发模块相连接。本发明所公开的技术方案可以结合车联网及车辆管理单位更好的管理车辆及违章。让开车人及时知道自己违章情况，及时纠正违反行为。能有效减少误判、测速中容易漏抓或误抓及只能单车道监测问题等问题，节约人工识别成本，使用简单高效。

Description

一种物联网智能高速公路超速监测***

技术领域

本发明公开了一种物联网智能高速公路超速监测***，涉及物联网智能交通技术领域。

背景技术

现有技术中的高速公路测速***主要包括以下几种：

第一种，雷达测速：用是一个无线电发射器、一个接收器加一个比较器，由发射器和定向天线发射一个高频信号，然后信号投射到行驶中的汽车汽车是金属的，信号被汽车返回一部分被接收机收到，比较器计算出发射和接收的时间差，然后再发射再返回接收不停的比较，只要比较两次的时间差就可以算出速度。再辅以适当的拍照记录传输***就构成了各种原理的监测***。

第二种，激光测速：激光测速原理也被称作激光雷达原理(Ladar，LaserDetectionAndRanging)，即激光探向与测距之意。Ladar设备采用红外线半导体激光二极管发射出一定频率极窄的光束精确地瞄准目标，通过测量红外线光波在Ladar设备与目标之间的传送时间来决定速度

第三种，地感线圈测速一般要用到两个线圈，两个线圈之间区域即为超速监测区域。当机动车进入第一个线圈时会在电路中产生电磁感应，同时触发计时器开始计时；走出第二个线圈后，计时结束，根据两个线圈之间的距离和产生感应的时间差，以距离除以时间就可以算出车辆通过超速监测区域时的速度。

第四种，视频测速，视频原理测速监测***是虚拟线圈视频测速***，即在视频图像中的车道上，相距(30-50)m处设两个虚拟线圈，由于摄像机采集图象的速度是一定的(x秒/帧)，通过计算图片的帧数可以得到经过的时间，利用车辆通过两个虚拟线圈的时间差，就可得出车辆的运行速度。

现有技术中常用的测速方式都还存在一些不尽如人意的地方。

雷达测速：使用较多的是一种窄波束高性能雷达，它的波瓣角约在4°-6°，测速时间可以达到几十个毫秒。窄波束高性能雷达与早期宽波束雷达相比较更适于对单车道超速情况进行监控。宽波速雷达的雷达波发射锥角度一般在10°-30°间，扫描面比较广，监测区域大，当相邻车道两车并排进入超速监测区域或同车道两车连续进入超速监测区域时，雷达监测***无法明确认定哪一部车辆违规，很容易造成错抓误判。宽波束雷达的测速时间一般为几百毫秒，因此，车速过高的车辆经过监测区域一段距离后才能测出它的速度，这时可能已来不及捕捉其图像信息，从而造成漏抓或误抓的情况。因此，宽波束雷达不适用于单车道的车速监测***。

激光测速：相对于雷达，激光测速产品价格较高。

地感线圈测速：是安装施工时会破坏路面，影响路面寿命，且线圈在地下容易受环境影响而发生形状改变，还受重型车辆挤压、路面修理等损坏，使用2-3年就需要更换线圈，实际维修养护费用高于其它测速设备

视频测速：该测速原理最主要的缺点是测速误差大，容易受到光照等因素的影响；其次，凡经过虚拟线圈的物体均被记录下来，无效数据多、误判车辆多；再次，一次只能对一个车道的一辆车进行测速，两辆车或数辆车同时经过时无法测速，更无法判别其是否超速。由于误判车辆较多及测速误差太大。

现有技术中缺少一种更加完善方便的高速公路测速监控装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种物联网智能高速公路超速监测***。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种物联网智能高速公路超速监测***，包括设置于高速公路中行驶车辆上的射频识别卡，设置于道路上的读写器以及与读写器相连接的天线，其中，所述读写器包括射频收发模块、主控制器、状态指示模块、串行通信模块、辅助电路、备用接口以及电源模块，所述电源模块给读写器供电，所述射频收发模块与天线相连接，所述主控制器分别与状态指示模块、串行通信模块、辅助电路、备用接口以及射频收发模块相连接；所述射频识别卡进入读写器识别区域后，读写器通过射频收发模块以及天线与射频识别卡建立无线通信链接，读写器将射频卡内的信息通过状态指示模块显示并通过串行通信模块上传至***服务器；所述辅助电路包括计时电路；所述备用接口用以实现***功能的拓展。

作为本发明的进一步优选方案，所述射频识别卡包括设置于车辆VIN车辆设别代码内部的电子标签、信息收发集成电路和信息存储集成电路。

作为本发明的进一步优选方案，所述读写器分布均匀的设置于高速公路两侧或中间的绿化带内。

作为本发明的进一步优选方案，所述计时电路记录读写器采集射频识别卡信息的时间，上述时间信息通过串行通信模块上传至网络端的服务器，服务器根据相邻两个读写器采集的不同时间信息的差值计算车辆的车速。

作为本发明的进一步优选方案，所述备用接口还连接有GSM模块。

作为本发明的进一步优选方案，所述射频识别卡与天线之间的无线通讯方式为远距离的UHF或VHF。

作为本发明的进一步优选方案，所述电子标签包括RFID有源或无源标签。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明所公开的技术方案可以结合车联网及车辆管理单位更好的管理车辆及违章。让开车人及时知道自己违章情况，及时纠正违反行为。本发明成本低廉车辆电子标签成本在0.2-3元之间，电子标签可设置全部车辆信息时车辆的电子身份证，减少误判、测速中容易漏抓或误抓及只能单车道监测问题等问题，节约人工识别成本，使用简单高效。

附图说明

图1是电子标签结构示意图；

图2是天线结构示意图；

图3是读写器电路结构框图；

图4是物联网智能高速公路超速监测***的实施例示意图；

其中：1、绿化带，2、读写器，3、车辆行驶方向，4、车辆，5、车道。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明中，电子标签、天线、读写器的结构示意图分别如图1、图2、图3所示，所述物联网智能高速公路超速监测***，包括设置于高速公路中行驶车辆上的射频识别卡，设置于道路上的读写器以及与读写器相连接的天线，其中，所述读写器包括射频收发模块、主控制器、状态指示模块、串行通信模块、辅助电路、备用接口以及电源模块，所述电源模块给读写器供电，所述射频收发模块与天线相连接，所述主控制器分别与状态指示模块、串行通信模块、辅助电路、备用接口以及射频收发模块相连接；所述射频识别卡进入读写器识别区域后，读写器通过射频收发模块以及天线与射频识别卡建立无线通信链接，读写器将射频卡内的信息通过状态指示模块显示并通过串行通信模块上传至***服务器；所述辅助电路包括计时电路；所述备用接口用以实现***功能的拓展。

在本发明的一个具体实施例中，作为优选方案所述射频识别卡包括设置于车辆识别车架条形码内部的电子标签、信息收发集成电路和信息存储集成电路；所述读写器分布均匀的设置于高速公路两侧或中间的绿化带内；作为本发明的进一步优选方案，所述计时电路记录读写器采集射频识别卡信息的时间，上述时间信息通过串行通信模块上传至网络端的服务器，服务器根据相邻两个读写器采集的不同时间信息的差值计算车辆的车速；作为本发明的进一步优选方案，所述备用接口还连接有GSM模块。

射频识别卡主要用来存储被标识车辆数据信息，射频识别卡的核心是带有信息收发和存储功能的集成电路，存储容量为1024bits或更多。使用时是与车辆前挡风玻璃下面的车辆识别条形码制作在一起，射频识别卡中保存着一个车辆的属性、状态、编号等信息(可制定标准标签包含的信息量)。安全加密方法可以嵌入到标签中，以确保芯片上的数据只能由有权限的指定用户读取或者写入。

读写器用于读取或写入射频识别卡中的数据，它满足了对快速运动的不同车辆进行同时快速准确自动识别的需要，读出距离远、识别速度快以及对多个卡片同时进行识别。其主要功能是：1、给空白射频识别卡写入欲贮存的数据信息；2、阅读射频识别卡中当前贮存的各类数据信息；3、修改(重新写入)射频识别卡中的数据信息。

天线与读写器相连接，主要是向射频识别卡发送和接收相关的数据信号。

物联网智能高速公路超速监测***的实施例示意图如图4所示，在高速公路上行驶的车辆上都安装有电子信息的标签，标签中包含有车辆的全部详细信息，这是每辆车的唯一“身份证”，当装有电子标签的车辆在高速公路上行驶，距离0-100米范围内接近读写器时(超高频最远距离可以超过100米)，读写器受控发出查询信号，安装在车前挡风玻璃下面、在车辆识别车架条形码内部的VIN电子标签收到读写器的查询信号后，将此信号与标签中的数据信息合成一体反射回电子标签读出装置。反射回的微波合成信号，已携带有电子标签数据信息。读写器接收到电子标签反射回的微波合成信号后，经读写器内部微处理器处理后即可将电子标签贮存的识别代码等信息分离读取出来，当车行驶到设定在第二个信息读卡器时，再次读取车上数据，计算两次数据的时间差，自动计算车速。如果超速，控制中心就立即将车辆的电子标签数据上传到网络，并同时车辆所有人也会通过GSM模块收到超速信息提示，便于车辆驾驶人及时调整车速。当此车辆行驶到收费站时可以看到违章记录，并可以自行处理违章。

本发明所公开的***解决了以下问题：

1、解决了雷达测速中容易漏抓或误抓及只能单车道抓拍问题，本发明中的标签整合或集成到车辆里的，它是唯一的车辆“身份证号”车辆无论在那个车道或者速度多快读卡器都能快速准确的抓到。

2、解决了视频测速中误差大，容易受光照等因素干扰，误判多，多车辆同时经过无法识别等，本发明的装置是分为无需安装地感线圈，无需破坏地面，只要安装在高速公路的路边或者横杆上，装置分为3部分，第一部分是标签部分(射频识别卡)，集成到每辆车中是车辆的唯一身份证号，不会造成误判，成本0.2-3元以内，第二部分为信号发射设备(天线)，发射信号激活标签。第三部分是读卡器读取标签传递回来的信号，快速及时分析车辆是否超速。光照对本装置没有影响，车辆识别率极高。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种物联网智能高速公路超速监测***，其特征在于：包括设置于高速公路中行驶车辆上的射频识别卡，设置于道路上的读写器以及与读写器相连接的天线，其中，

所述读写器包括射频收发模块、主控制器、状态指示模块、串行通信模块、辅助电路、备用接口以及电源模块，所述电源模块给读写器供电，所述射频收发模块与天线相连接，所述主控制器分别与状态指示模块、串行通信模块、辅助电路、备用接口以及射频收发模块相连接；

所述射频识别卡进入读写器识别区域后，读写器通过射频收发模块以及天线与射频识别卡建立无线通信链接，读写器将射频卡内的信息通过状态指示模块显示并通过串行通信模块上传至***服务器；

所述辅助电路包括计时电路；所述备用接口用以实现***功能的拓展。

2.如权利要求1所述的一种物联网智能高速公路超速监测***，其特征在于：所述射频识别卡包括设置于车辆VIN车辆设别代码内部的电子标签、信息收发集成电路和信息存储集成电路。

3.如权利要求1所述的一种物联网智能高速公路超速监测***，其特征在于：所述读写器分布均匀的设置于高速公路两侧或中间的绿化带内。

4.如权利要求1所述的一种物联网智能高速公路超速监测***，其特征在于：所述计时电路记录读写器采集射频识别卡信息的时间，上述时间信息通过串行通信模块上传至网络端的服务器，服务器根据相邻两个读写器采集的不同时间信息的差值计算车辆的车速。

5.如权利要求1所述的一种物联网智能高速公路超速监测***，其特征在于：所述备用接口还连接有GSM模块。

6.如权利要求1所述的一种物联网智能高速公路超速监测***，其特征在于：所述射频识别卡与天线之间的无线通讯方式为远距离的UHF或VHF。

7.如权利要求2所述的一种物联网智能高速公路超速监测***，其特征在于：所述电子标签包括RFID有源或无源标签。