CN204631952U - 一种基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，其特征在于，它包括车辆进站口部分和车辆出站口部分，所述车辆进站口部分和出站口部分包括一个或一个以上的车辆进口和出口地埋天线总成，所述车辆进口和出口地埋天线总成连接RFID射频读写器，所述的RFID射频读写器通过车辆进口和出口地埋天线总成对所通过的不同车辆的具有通讯功能的RFID射频车牌进行信息读取，本实用新型建立精确到车辆号牌、车辆类型、车主类型的高速公路收费数据库和管理***，准确无误而又快速高效的实现收费和通行，降低了现有技术中的发卡成本和管理成本，提高了通行效率，同时极大的方便了消费者。

Description

一种基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***

【技术领域】

本实用新型涉及一种高速公路收费管理***，具体的说涉及一种基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***。

【背景技术】

目前，传统的高速公路ETC自动收费***依托车主办理的RFID射频收费卡为依据，实施自动收费，但射频收费卡及卡座的成本太高，相当多的车主不愿购买射频收费卡，目前使用量不到四分之一，故此影响到高速公路自动收费的推广。

另外，上述自动收费***采用悬空高架式射频天线，因为架空式天线要兼顾到载重车辆的高度，因而天线高度一般超过四米以上，使得天线辐射场的宽度大于车道的宽度，常常会读到另一个车道的射频收费卡。

而且，上述现有技术使用架空式天线读取射频收费卡，因为单个架空天线的天线场范围长度小，如果车辆的速度快一些时，车辆通过天线范围长度时间很短，从而影响到读取射频收费卡的成功率，ETC收费入口处的车辆速度低于20km/小时，影响通车效率。

另外，上述现有技术自动收费***扣除过路费及射频收费卡的余额显示在收费入口处，因为车辆要即刻通过收费处入口，司机常常看不清或记不住收费额及余额，为司机带来不便。

在车辆数量激增与高速公路交通管理需求下，建立精确到车辆号牌的高速公路收费数据库，准确无误又快速高效的实现收费和通行，成为现实需求。

中国发明专利CN104442619A公开了一种具有通讯功能的RFID射频车牌，该技术由本发明人研发随后申请中国发明专利，并基于此专利申请提交国际PCT专利申请，该专利申请公开了一种具有通讯功能的RFID射频车牌，它包括车牌外壳，所述的车牌外壳内设置有七个组成部分：有源射频芯片、半波振子天线及近场天线、防拆卸射频芯片自毁装置、数据处理器、振动传感器、电压调整及断电报警装置、GPRS无线通讯模块总成，本发明可以协助建立车辆动态定位数据库，确定公路上每辆车的位置，用于查询丢失车、***位置，查询某辆车位置，提高社会安全管理水平，并以射频车牌为信息载体和交流媒介，建立涉及车辆公路相关部门以及司机、车主单位的大数据车联网。

另外，中国发明专利CN104538724A公开了一种应用于RFID射频识别的地埋天线骨架装置及其地下安装方法，该技术由本发明人研发随后申请中国发明专利，并基于此专利申请提交国际PCT专利申请，该专利申请包括绝缘介质骨架和金属外框架，所述的绝缘介质骨架为聚丙烯塑料，在其中设置有一个天线孔，所述天线孔用来安装线状天线，所述绝缘介质骨架内部一侧设置有凹槽，所述的凹槽内两端分别安装振动传感器，传感器上连接导线，所述金属外框架由钢板制成，其内部和绝缘介质骨架紧密配合，金属外框架上平面和绝缘介质骨架上平面保持一致，所述金属外框架一端设置有射频天线引线管和振动传感器引线管，该发明可以为埋在地表面之下的天线提供绝缘介质外壳，克服了地层对天线发射能量的吸收衰减，确保天线发射效率，提升天线向地表面之上发射的效率，易于安装固定在混凝土或沥清道路中，承载重型车辆碾压。

基于上述两个专利申请的技术构思以及现有技术的要求，提出基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，本实用新型解决的技术问题是建立精确到车辆号牌、车辆类型、车主类型的高速公路收费数据库和管理***，准确无误而又快速高效的实现收费和通行，降低了现有技术中的发卡成本和管理成本，提高了通行效率，同时极大的方便了消费者。

本实用新型技术方案如下所述：一种基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，其特征在于，它包括车辆进站口部分和车辆出站口部分，所述车辆进站口部分包括一个或一个以上的车辆进口地埋天线总成，所述车辆进口地埋天线总成连接RFID射频读写器，所述的RFID射频读写器通过车辆进口地埋天线总成对所通过的不同车辆的具有通讯功能的RFID射频车牌进行信息读取，并通过收费入口电脑和车辆放行闸杆相连；

所述车辆出站口部分也包括一个或一个以上的车辆出口地埋天线总成，所述车辆出口地埋天线总成连接RFID射频读写器，所述的RFID射频读写器通过车辆出口地埋天线总成对所通过的不同车辆的具有通讯功能的RFID射频车牌进行信息读取，并通过收费出口电脑和车辆放行闸杆相连。

根据以上技术特征的本实用新型，其特征还在于，所述车辆进站口部分的车辆进口地埋天线总成为四个，车辆进口地埋天线总成彼此间距为3米。

根据以上技术特征的本实用新型，其特征还在于，所述车辆出站口部分的车辆出口地埋天线总成为四个，车辆出口地埋天线总成彼此间距为3米。

根据以上技术特征的本实用新型，其特征还在于，所述车辆进站口部分的收费入口电脑连接一个收费入口显示屏，所述车辆出站口部分的收费出口电脑连接一个收费出口显示屏。

根据上述技术特征的本实用新型，其特征还在于，如申请人所申请中国发明专利CN104538724A一种应用于RFID射频识别的地埋天线骨架装置及其地下安装方法所述，所述的车辆进口地埋天线总成和车辆出口地埋天线总成，都包括绝缘介质骨架和金属外框架，所述的绝缘介质骨架为聚丙烯塑料，在其中设置有一个天线孔，所述天线孔用来安装线状天线，所述绝缘介质骨架内部一侧设置有凹槽，所述的凹槽内两端分别安装振动传感器，传感器上连接导线，所述的绝缘介质骨架两侧设置有螺丝孔，所述金属外框架由钢板制成，其内部和绝缘介质骨架紧密配合，金属外框架上平面和绝缘介质骨架上平面保持一致，所述金属外框架一端设置有射频天线引线管和振动传感器引线管，所述金属外框架底部设置有一个安装定位板，所述安装定位板用于在地埋天线槽中定位，确保在公路表面之下获得稳定性，所述绝缘介质骨架横截面可以是三角形、长方形和抛物线反射截面任何一种，绝缘介质骨架内部天线孔的直径为30～40毫米，孔中心距离绝缘介质骨架上平面的尺寸为30～40毫米，金属外框架为厚度大于4毫米的钢板制成，绝缘介质骨架介电常数小于1.5。

根据上述技术特征的本实用新型，其特征还在于，所述每个RFID射频读写器都有不同的地址代码，通过射频读写器的地址代码，可以确定车辆的位置。

根据上述技术特征的本实用新型，如申请人所申请中国发明专利CN104442619A一种具有通讯功能的RFID射频车牌所述，其特征还在于，所述的具有通讯功能的RFID射频车牌与传统的汽车号牌叠压在一起固定在汽车车体上，其车牌外壳内设置有七个组成部分：有源射频芯片、半波振子天线及近场天线、防拆卸射频芯片自毁装置、数据处理器、振动传感器、电压调整及断电报警装置、GPRS无线通讯模块总成：所述的有源射频芯片外接半波振子天线和近场天线，所述的有源射频芯片寄存区分为六个区域：作为车辆基本信息区的EPC区，作为车辆详细信息区的T区，以及由交通管理信息区、公路收费信息区、停车场收费信息区和备用信息区组成的Q区，所述车辆基本信息区和车辆详细信息区都是不可改写区，都由车管所写入，所述Q区为车辆动态信息区；所述的有源射频芯片外接防拆卸射频芯片自毁装置，所述的数据处理器控制有源射频芯片内部信息采集、处理及传输，所述的振动传感器检测射频车牌的振动，检测汽车发动机启动或关闭，信息输写至数据处理器；所述的电压调整与断电报警装置外接车辆电瓶获得直流电，经过内部设置的电压调整器输出电流为射频车牌各单元供电；GPRS无线通讯模块总成包括GPRS模块和SIM卡，所述SIM卡存贮有射频车牌及车主手机、单位电脑移动通讯号码，GPRS通讯模块总成的GPRS通讯天线在数据处理器的控制下，实施与车主手机电脑的信息交流。

根据以上技术特征，本实用新型建立基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，在高速公路收费入口处和出口处地表面之下安装了射频天线，收费亭内安装了RFID射频读写器与电脑，当具有通讯功能的射频车牌车辆到达收费入口处时，地天线读取射频车牌的信息，包括车牌号码、车辆类型、车主类型、最大重量，并将收费入口代码写入到射频车牌芯片里，然后放行车辆；当车辆驶到收费亭出口时，出口处的地埋天线读取到射频车牌的信息及收费亭入口的代码，收费亭电脑依据入口、出口的代码信息及车辆类型、车主类型、最大重量计算出通过公路的收费额，出口处的RFID射频读写器通过射频车牌芯片中写入收费额、射频车牌款项余额，同时在车辆驾驶室内的射频车牌显示屏上显示收费额、款项余额，显示时间为10～20秒。

根据上述技术特征，本实用新型在使用时：射频车牌芯片相当于汽车“钱包”，具有了自动缴费的功能，车主不需要再购买公路自动收费射频卡，降低了成本，方便了消费者。

本实用新型采用地埋射频读写天线，地埋天线与射频车牌之间的距离相对于传统ETC收费***架空式天线与射频收费卡的距离较近，无论是小车或大车，地埋天线与射频车牌之间的距离为0.4～0.7米之间，读取射频车牌的场景一致，读取成功率高，车辆通过入口的速度60km/小时时，仍可正常读写，自动收费，通车效率高。

另外，地埋天线的宽度方向读取范围可设定，确保不会读取到相邻车道的射频车牌，读取分辨率高，每一个车道都可以安装自动收费***。

而且，对于没有办理自动缴费存款注册的车辆，即不具有自动收费功能的车辆，也不需要传统的公路收费卡，入口收费亭地埋天线向射频车牌写入入口地址代码，不停车通过收费亭入口。出口收费亭收费***自动识别射频车牌芯片的车辆信息，根据入口代码计算出收费额，通知司机缴费，这样减少了公路收费***中的入口发卡、出口收卡的工作量，缩短了公路收费程序及时间，大大提高了公路通车效率。

采用以上技术方案，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过射频车牌芯片的读取与写入功能，取代了传统的公路收费卡，不仅节省了公路收费卡的成本，而且比公路收费卡的应用效率高，没有发卡、交卡的工作量，大大缩短了进出高速公路收费亭的时间，极大的方便了消费者，提高了高速公路的通车效率。

2、射频车牌芯片中“钱包区块”具有传统高速公路自动收费卡的功能，节省了昂贵的高速公路收费卡，为消费者降低了支出，为高速公路普及自动收费应用降低了成本门坎。

3、射频车牌与地埋天线的距离不因车辆类型而有较大的变化，所以地埋天线具有极高的分辨率，不会产生误读相邻车道的射频信息，地埋天线具有很高的读取灵敏度，通行车辆速度60km/小时可以实施自动识别并完成自动收费，大大提高了高速公路的通车效率。

4、公路收费亭通过读取射频车牌芯片信息，解决了传统收费***中工作人员无法快速识别记录车辆号牌、车辆类型、车主类型等信息的困难，比用摄像头拍摄车辆号牌的方法不仅节省设备投入成本，而且信息采集与读取效率更高、更方便建立高速公路通车信息数据库，故此，本实用新型可以建立大数据高速公路收费管理数据库和管理***，行政管理部门和车主、司机从中获得各自的利益。

【附图说明】

图1为本实用新型高速公路收费管理***的射频车牌读取记录原理图；

图2为本实用新型高速公路收费管理***进站口物理硬件布局示意图；

图3为本实用新型高速公路收费管理***出站口物理硬件布局示意图；

图4为本实用新型地埋射频天线读写特性示意图——垂直于地天线轴线的横向灵敏度特性图；

图5为本实用新型地埋射频天线读写特性示意图——垂直于地天线的俯视灵敏度特性图；

图6为高速公路收费进站口管理流程图；

图7为未办理自动收费车辆在高速公路收费出站口管理流程图；

图8为已办理自动收费车辆在高速公路收费出站口管理流程图。

在图中，3、车辆进口地埋天线总成；3’、车辆出口地埋天线总成；4、RFID射频读写器；5、收费入口电脑；5’、收费出口电脑；6、车辆放行闸杆；7、收费入口显示屏；7’、收费出口显示屏；8、收费入口岗亭；8’、收费出口岗亭；9、行车道；100、车辆；110、具有通讯功能的射频车牌总成；200、公路的路面；3001、线状地埋射频天线；3002、线状地埋射频天线的绝缘支架；3003、线状地埋射频天线的金属外壳，安装在公路面200之下，固定在混凝土中。

【具体实施方式】

如图1-8所示，本实用新型基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，其特征在于，它包括车辆进站口部分和车辆出站口部分，所述车辆进站口部分包括一个或一个以上的车辆进口地埋天线总成，所述车辆进口地埋天线总成连接RFID射频读写器，所述的RFID射频读写器通过车辆进口地埋天线总成对所通过的不同车辆的具有通讯功能的RFID射频车牌进行信息读取，并通过收费入口电脑和车辆放行闸杆相连；所述车辆出站口部分也包括一个或一个以上的车辆出口地埋天线总成，所述车辆出口地埋天线总成连接RFID射频读写器，所述的RFID射频读写器通过车辆出口地埋天线总成对所通过的不同车辆的具有通讯功能的RFID射频车牌进行信息读取，并通过收费出口电脑和车辆放行闸杆相连。

如图2所示，所述车辆进站口部分的车辆进口地埋天线总成为四个，车辆进口地埋天线总成彼此间距为3米。

如图3所示，所述车辆出站口部分的车辆出口地埋天线总成为四个，车辆出口地埋天线总成彼此间距为3米。

如图2、3所示，所述车辆进站口部分的收费入口电脑连接一个收费入口显示屏，所述车辆出站口部分的收费出口电脑连接一个收费出口显示屏。

所述的具有通讯功能的RFID射频车牌与传统的汽车号牌叠压在一起固定在汽车车体上，其车牌外壳内设置有七个组成部分：有源射频芯片、半波振子天线及近场天线、防拆卸射频芯片自毁装置、数据处理器、振动传感器、电压调整及断电报警装置、GPRS无线通讯模块总成：所述的有源射频芯片外接半波振子天线和近场天线，所述的有源射频芯片寄存区分为六个区域：作为车辆基本信息区的EPC区，作为车辆详细信息区的T区，以及由交通管理信息区、公路收费信息区、停车场收费信息区和备用信息区组成的Q区，所述车辆基本信息区和车辆详细信息区都是不可改写区，都由车管所写入，所述Q区为车辆动态信息区；所述的有源射频芯片外接防拆卸射频芯片自毁装置，所述的数据处理器控制有源射频芯片内部信息采集、处理及传输，所述的振动传感器检测射频车牌的振动，检测汽车发动机启动或关闭，信息输写至数据处理器；所述的电压调整与断电报警装置外接车辆电瓶获得直流电，经过内部设置的电压调整器输出电流为射频车牌各单元供电；GPRS无线通讯模块总成包括GPRS模块和SIM卡，所述SIM卡存贮有射频车牌及车主手机、单位电脑移动通讯号码，GPRS通讯模块总成的GPRS通讯天线在数据处理器的控制下，实施与车主手机电脑的信息交流。

进一步的，所述的有源射频芯片的容量为2-8Kbt，其寄存区信息设置为：作为车辆基本信息区的EPC区为车辆基本信息，包括车辆号码、车类型、车主分类、车辆最大重量、车轴数量；作为车辆详细信息区的T区为车架号、发动机号、购买日期；作为车辆动态信息区的Q区包括：交通管理信息区，即Q1，Q2，Q3，所述Q1为司机或车主请求交警拦车信息代码，所述Q2为公路检测点位置代码，所述Q3为公路检测结果及公路、税务、交警、车管部门的催办事项代码；公路收费信息区，即Q4，Q5，Q6，Q7，所述Q4为公路收费认证密码，所述Q5为公路收费余额存款，所述Q6为公路收费入口检测位置代码，所述Q7为公路收费扣款额；停车场收费信息区，即Q8，Q9，所述Q8为停车场入口时间，所述Q9为停车场停车位代码；备用信息区，即Q10，所述Q10区为包含小区停车场停车注册代码、计重区写入端射频读写器地址代码、路边停车注册代码的备用信息，芯片每个区都有自己的地址代码。

另外，所述的防拆卸射频芯片自毁装置中，包括一个射频车牌的防拆卸自毁开关以及与其相连的贮能电容器，防拆卸自毁开关一端下面设有压力弹簧，上面设有安全插销，射频车牌外壳背板上设置有防拆卸凸笋，芯片电源接入端外接线通过升压变压器次级线圈和升压变压器初级线圈设置于防拆卸自毁开关另一端。

所述的数据处理器每秒钟读一次有源射频芯片的存贮信息，并从读取的信息存贮在处理器中，同时将上次存贮的信息清除，每次读到的信息与已存贮信息比对，如果不相同时启动GPRS，将Q2、Q3区信息发给车主手机或电脑；将GPRS接受到车主请求拦车的信息写入到芯片Q1区；将司机请求拦车的信息写入到Q1区；当射频车牌被拆卸时，通过GPRS报告车主；将Q3区中的公路检测信息传递给驾驶室中的显示屏；将Q5、Q7的公路收费余款额、扣款额传递给驾驶室中的显示屏；将Q9、Q10区的信息和其他备用信息通过GPRS模块发到司机的手机上。

所述的振动传感器将信息输写至数据处理器后，经GPRS模块发给车主手机电脑，建立车辆发动监控***。

所述的电压调整与断电报警装置包括一个电压调整器，射频车牌接车辆电瓶获得12V直流电，经过射频车牌内的电压调整器输出3.3V为射频车牌各单元供电。

车辆驾驶室内显示屏安装在车辆驾驶室内，由导线或用蓝牙连接射频车牌。

本实用新型具有通讯功能的RFID射频车牌可参见中国发明专利CN104442619A，其特点是：

1、具有断电自动启动备用电源和报警***，具有拆卸自毁装置，确保不可以拆卸二次使用；

2、下表：本实用新型RFID射频芯片寄存区信息分类及用途表：

3、射频车牌具有通讯功能：

射频车牌的芯片具有双向读写功能：上述出入口的RFID射频读写器通过各自的地埋天线总成读取射频车牌芯片信息后，向车牌芯片写入读写器的地址代码，射频车牌中的信息处理器读取并记录芯片中读写器地址代码，将相关信息通过射频车牌中的GPRS模块发往车主手机电脑。同时，车主和司机可以向射频车牌的芯片交通管理区的Q1区写入请求交警拦车信息代码：车辆遇劫，司机启动隐蔽开关写入请求拦车信息；车辆丢失或公车私用，车主发出请求拦车信息。

所述的车辆进口地埋天线总成和车辆出口地埋天线总成，都包括绝缘介质骨架和金属外框架，所述的绝缘介质骨架为聚丙烯塑料，在其中设置有一个天线孔，所述天线孔用来安装线状天线，所述绝缘介质骨架内部一侧设置有凹槽，所述的凹槽内两端分别安装振动传感器，传感器上连接导线，所述的绝缘介质骨架两侧设置有螺丝孔，所述金属外框架由钢板制成，其内部和绝缘介质骨架紧密配合，金属外框架上平面和绝缘介质骨架上平面保持一致，所述金属外框架一端设置有射频天线引线管和振动传感器引线管，所述金属外框架底部设置有一个安装定位板，所述安装定位板用于在地埋天线槽中定位，确保在公路表面之下获得稳定性，所述绝缘介质骨架横截面可以是三角形、长方形和抛物线反射截面任何一种，绝缘介质骨架内部天线孔的直径为30～40毫米，孔中心距离绝缘介质骨架上平面的尺寸为30～40毫米，金属外框架为厚度大于4毫米的钢板制成，绝缘介质骨架介电常数小于1.5。

上述地埋天线为线状天线，即天线的长度与横向截面最大边尺寸之比大于20倍以上。地埋天线安装在绝缘材料支架中，地埋天线的周围由介电常数接近于1的绝缘材料支架取代了地层，所以地埋天线受到地层的吸收衰减大大减少，地埋天线可以有效对地面上的射频车牌实施读写。

地埋天线总成中的金属外壳与地层混凝土固结在一起，提高地埋天线承载重型车辆的耐压车，而且是地埋天线的反射罩，增加地埋天线向地面方向的辅射，提高地埋天线的效率。

地埋天线绝缘材料支架中安装了振动传感器，用来记录车辆通过地埋天线总成时产生的振动，获得车辆通过地埋天线的信息。

地埋天线总成耐车辆碾压，具有防水功能，确保地埋天线的可靠工作。

本实用新型具有通讯功能的RFID地埋天线可参见中国发明专利CN104538724A应用于RFID视频识别的地埋天线骨架装置。

地埋天线的读写灵敏度特性及设计，参见图4、5。

图4为地埋天线横向读写灵敏底特性图：

地埋天线灵敏度与读写器功率有关，较大的功率下地埋天线可以获得较远的读写距离。

由于地面对地埋天线的影响，在贴近地表处的读写灵敏度特别低，在距地面高度0.5米时可获得较好的读写灵敏度。车辆的射频车牌天线应保证距地面有0.5米左右的高度。

从图4上可以见到，在地埋天线场的左、右读写范围为2.5米(读写器功率24db)。

从图5俯视读写灵敏度特性图上看出，在地埋天线轴向的两端，读写器功率从20～24db变化，共读写灵敏变化不大，即地埋天线的轴向方向的读写范围长度略大于地埋天线300-1的长度。

从图5中看出，地埋天线的径向的读写范围长度与读写器功率相关，提高读写器功率可以加大读写范围长度。

地埋天线的分车道识别分辨力：

参见图4、5地埋天线射频读写灵敏度特性图，轴向读写范围略大于地埋天线长度，改变地埋天线长度使得轴向读写范围长度小于分车道宽度0.5米，确保分车道地埋天线不会读取到相邻车道的射频车牌，实施分车道识别计算。

如图2、6所示，在高速公路入口，四个地埋天线总距离9米，识别车辆的RFID射频车牌距离长，可识别速度高达140KM/小时的车速，绝对不会漏读射频车牌信息，并能识别区分相邻车辆车牌。

如果车辆是***、假牌车或没有射频车牌，入口地埋天线总成中的振动传感器检测到车辆通过，但未能读到射频车牌芯片信息，入口收费亭电脑控制入口显示屏上显示出“车牌有误，不可放行”，入口闸杆放下，警示车辆不得进入收费公路，提高安全管理水平。

如图3、7、8所示，在高速公路出口，出口车道四个地埋天线总距离9米，射频识别距离长，可以识别140KM/小时高速车辆的射频车牌，不会漏读，能够识别区分相邻的车辆射频车牌，并在入口显示屏上显示“请拉开距离”。

对于车辆冲卡行为的管理：出口地埋天线读距达12米，确保冲卡车辆的车辆号牌、车辆类型、车主类型信息也会读取备案，同时也会将车辆冲卡违章信息写入到射频车牌芯片里，射频车牌中的信息处理器读取芯片信息并通过GPRS总成将冲卡违章信息发给车主手机电脑，同时控制驾驶室的显示屏上显示出违章信息，警示司机冲卡违章，对司机违章产生威慑力。

如图6、8所示，收费亭内安装了RFID射频读写器与电脑，当具有通讯功能的射频车牌车辆到达收费入口处时，地天线读取射频车牌芯片EPC区的信息，包括车牌号码、车辆类型、车主类型、最大重量，并将收费入口代码写入到射频车牌芯片Q6区里，收费亭入口电脑控制闸杆抬起放行车辆；当车辆驶到收费亭出口时，出口处的地埋天线读取到射频车牌芯片EPC区的信息Q4区公路自动收费注册密码、Q6区公路收费入口检测位置代码，收费亭电脑依据入口、出口的代码信息及车辆类型、车主类型、最大重量计算出通过公路的收费额，控制出口处的RFID射频读写器向射频车牌芯片中Q7区写入扣费额、向Q5区写入余额，出口处电脑控制出口闸杆抬起，汽车不停车经过收费亭。射频车牌中的信息处理器自动读取射频车牌芯片Q7区扣款额，Q5区扣款余额，并显示在汽车驾驶室的显示屏上，显示时间为10～20秒，供司机了解过路费以及存款余额。

如图7所示，未办理自动收费车辆在高速公路收费出站口时，收费***自动识别射频车牌内芯片的车辆信息、收费入口代码，并计算出收费额，因读取不到收费注册代码判断为停车缴费车辆，闸杆挡住汽车，通知司机缴费，这样没有入口发卡、出口收卡的工作量，缩短了公路收费程序及时间，大大提高了公路通车效率。

Claims (9)

1.一种基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，其特征在于，它包括车辆进站口部分和车辆出站口部分，所述车辆进站口部分包括一个或一个以上的车辆进口地埋天线总成，所述车辆进口地埋天线总成连接RFID射频读写器，所述的RFID射频读写器通过车辆进口地埋天线总成对所通过的不同车辆的具有通讯功能的RFID射频车牌进行信息读取，并通过收费入口电脑和车辆放行闸杆相连；

所述车辆出站口部分也包括一个或一个以上的车辆出口地埋天线总成，所述车辆出口地埋天线总成连接RFID射频读写器，所述的RFID射频读写器通过车辆出口地埋天线总成对所通过的不同车辆的具有通讯功能的RFID射频车牌进行信息读取，并通过收费出口电脑和车辆放行闸杆相连。

2.根据权利要求1所述的基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，其特征还在于，所述车辆进站口部分的车辆进口地埋天线总成为四个，车辆进口地埋天线总成彼此间距为3米。

3.根据权利要求1所述的基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，其特征还在于，所述车辆出站口部分的车辆出口地埋天线总成为四个，车辆出口地埋天线总成彼此间距为3米。

4.根据权利要求1所述的基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，其特征还在于，所述车辆进站口部分的收费入口电脑连接一个收费入口显示屏，所述车辆出站口部分的收费出口电脑连接一个收费出口显示屏。

5.根据权利要求1所述的基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，其特征还在于，所述的车辆进口地埋天线总成和车辆出口地埋天线总成，都包括绝缘介质骨架和金属外框架，所述的绝缘介质骨架为聚丙烯塑料，在其中设置有一个天线孔，所述天线孔用来安装线状天线，所述绝缘介质骨架内部一侧设置有凹槽，所述的凹槽内两端分别安装振动传感器，传感器上连接导线，所述的绝缘介质骨架两侧设置有螺丝孔，所述金属外框架由钢板制成，其内部和绝缘介质骨架紧密配合，金属外框架上平面和绝缘介质骨架上平面保持一致，所述金属外框架一端设置有射频天线引线管和振动传感器引线管，所述金属外框架底部设置有一个安装定位板，所述安装定位板用于在地埋天线槽中定位，确保在公路表面之下获得稳定性，所述绝缘介质骨架横截面可以是三角形、长方形和抛物线反射截面任何一种，绝缘介质骨架内部天线孔的直径为30～40毫米，孔中心距离绝缘介质骨架上平面的尺寸为30～40毫米，金属外框架为厚度大于4毫米的钢板制成，绝缘介质骨架介电常数小于1.5。

6.根据权利要求1所述的基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，其特征还在于，所述每个RFID射频读写器都有不同的地址代码，通过射频读写器的地址代码，可以确定车辆的位置。

7.根据权利要求1所述的基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，其特征还在于，所述的具有通讯功能的RFID射频车牌与传统的汽车号牌叠压在一起固定在汽车车体上，其车牌外壳内设置有七个组成部分：有源射频芯片、半波振子天线及近场天线、防拆卸射频芯片自毁装置、数据处理器、振动传感器、电压调整及断电报警装置、GPRS无线通讯模块总成：所述的有源射频芯片外接半波振子天线和近场天线，所述的有源射频芯片寄存区分为六个区域：作为车辆基本信息区的EPC区，作为车辆详细信息区的T区，以及由交通管理信息区、公路收费信息区、停车场收费信息区和备用信息区组成的Q区，所述车辆基本信息区和车辆详细信息区都是不可改写区，都由车管所写入，所述Q区为车辆动态信息区；所述的有源射频芯片外接防拆卸射频芯片自毁装置，所述的数据处理器控制有源射频芯片内部信息采集、处理及传输，所述的振动传感器检测射频车牌的振动，检测汽车发动机启动或关闭，信息输写至数据处理器；所述的电压调整与断电报警装置外接车辆电瓶获得直流电，经过内部设置的电压调整器输出电流为射频车牌各单元供电；GPRS无线通讯模块总成包括GPRS模块和SIM卡，所述SIM卡存贮有射频车牌及车主手机、单位电脑移动通讯号码，GPRS通讯模块总成的GPRS通讯天线在数据处理器的控制下，实施与车主手机电脑的信息交流。

8.根据权利要求7所述的基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，其特征还在于，所述的有源射频芯片的容量为2-8Kbt，其寄存区信息设置为：作为车辆基本信息区的EPC区为车辆基本信息，包括车辆号码、车类型、车主分类、车辆最大重量、车轴数量；作为车辆详细信息区的T区为车架号、发动机号、购买日期；作为车辆动态信息区的Q区包括：交通管理信息区，即Q1，Q2，Q3，所述Q1为司机或车主请求交警拦车信息代码，所述Q2为公路检测点位置代码，所述Q3为公路检测结果及公路、税务、交警、车管部门的催办事项代码；公路收费信息区，即Q4，Q5，Q6，Q7，所述Q4为公路收费认证密码，所述Q5为公路收费余额存款，所述Q6为公路收费入口检测位置代码，所述Q7为公路收费扣款额；停车场收费信息区，即Q8，Q9，所述Q8为停车场入口时间，所述Q9为停车场停车位代码；备用信息区，即Q10，所述Q10区为包含小区停车场停车注册代码、计重区写入端射频读写器地址代码、路边停车注册代码的备用信息，芯片每个区都有自己的地址代码。

9.根据权利要求7所述的基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理***，其特征还在于，所述的防拆卸射频芯片自毁装置中，包括一个射频车牌的防拆卸自毁开关以及与其相连的贮能电容器，防拆卸自毁开关一端下面设有压力弹簧，上面设有安全插销，射频车牌外壳背板上设置有防拆卸凸笋，芯片电源接入端外接线通过升压变压器次级线圈和升压变压器初级线圈设置于防拆卸自毁开关另一端；

所述的数据处理器每秒钟读一次有源射频芯片的存贮信息，并从读取的信息存贮在处理器中，同时将上次存贮的信息清除，每次读到的信息与已存贮信息比对，如果不相同时启动GPRS，将Q2、Q3区信息发给车主手机或电脑；将GPRS接受到车主请求拦车的信息写入到芯片Q1区；将司机请求拦车的信息写入到Q1区；当射频车牌被拆卸时，通过GPRS报告车主；将Q3区中的公路检测信息传递给驾驶室中的显示屏；将Q5、Q7的公路收费余款额、扣款额传递给驾驶室中的显示屏；将Q9、Q10区的信息和其他备用信息通过GPRS模块发到司机的手机上；

所述的振动传感器将信息输写至数据处理器后，经GPRS模块发给车主手机电脑，建立车辆发动监控***；

所述的电压调整与断电报警装置包括一个电压调整器，射频车牌接车辆电瓶获得12V直流电，经过射频车牌内的电压调整器输出3.3V为射频车牌各单元供电；

车辆驾驶室内显示屏安装在车辆驾驶室内，由导线或用蓝牙连接射频车牌。