专利名称：车载射频识别卡、基站、车辆射频识别系统及方法
技术领域：
本发明涉及射频识别领域，特别是涉及一种应用于诸如口岸、港口、保税区、重要仓库等需要对车辆进行查验通行场所的车载射频识别卡、基站、车辆射频识别系统及方法。
背景技术：
在车辆流向复杂，车流密度高，车辆间距密集的口岸、港口、保税区等场所进行车辆管理，采用传统的人工管理模式存在管理压力大，效率低，出错率较高的缺点。人工对每辆车进行识别判断既费时又不利于管理和查询。采用车载射频识别电子卡可广泛应用于多种用途的车辆管理，如高速公路(路桥)不停车收费管理、车牌防伪识别管理、公交电子站牌及智能化管理、车辆编组调度管理、智能停车场管理、汽车和车辆自动抄号识别管理、车辆定点识别/监控/考核管理、车辆进出管理、车流量统计管理、口岸出入境车辆查验管理、违章车辆和驾照查验管理、车辆规费稽查管理、油站“自助加油”管理、交警巡逻考勤管 理等。目前这些用于车辆管理的车载射频识别电子卡主要存在以下缺陷不能向车辆驾驶员或查验管理员发出明确的通行/禁行指示；不能对车辆进行通行控制。
发明内容
本发明目的之一是提供一种可向用户发出明确提示，高效简便的车载射频识别卡。本发明目的之二是提供一种通信信息不易丢失、抗干扰能力强，简便高效的基站、车辆射频识别系统及车辆射频识别方法。为实现上述目的之一，本发明提供了一种车载射频识别卡，包括微控制器以及分别与该微控制器连接的射频收发模块、LED显示模块、电源电路模块、电池检测模块、震动感测模块和语音模块；射频收发模块在微控制器的控制下形成与至少一射频识别无线基站相应的信道，实现与至少一射频识别无线基站的数据交互；LED显示模块在微控制器的控制下显示车载射频识别卡的工作状态，向车辆驾驶员和/或管理人员发送通行/禁止通行指示；电源电路模块向微控制器、射频收发模块、语音模块及LED显示模块提供工作电源；电池检测模块用于检测电池的电量；震动感测模块用于感测车辆的震动，以判别车辆是否处于行驶状态，供微控制器控制车载射频识别卡处于省电模式或工作模式；语音模块在微控制器的控制下通过发音向用户发送通行/禁止通行指示；射频收发模块分别与至少一射频识别无线基站收发射频数据，将识别数据分别发送给至少一射频识别无线基站，接受来自至少一射频识别无线基站的通行控制信息，根据通行控制信息通过LED显示模块和/或语音模块向车辆驾驶员和/或管理人员发出通行/禁止通行指示。优选地，上述车载射频识别卡还包括接口模块，分别与微控制器和车辆的接口连接，根据微控制器的控制向所在车辆的电子系统发出控制信号，控制车辆油路和/或电路的通断。优选地，上述车载射频识别卡采用基于HDLC的时分多址和同步通信机制，使用频道隔离技术，对射频数据进行加密计算与认证；车载射频识别卡与至少一射频识别无线基站间的识别距离为O米至100米之间。本发明还提出一种车辆射频识别系统，包括至少一车载射频识别卡，分别与至少一车载射频识别卡收发射频数据的至少一射频识别无线基站，及与至少一射频识别无线基站分别进行数据通信的数据及业务服务器；至少一射频识别无线基站分别采集进入其信号覆盖区的至少一车载射频识别卡的识别数据，将获得的识别数据分别发送给数据及业务服务器；数据及业务服务器分析采集到的识别数据，根据预设规则判断是否具有通行授权，产生控制数据并分别返回给发来识别数据的至少一射频识别无线基站；至少一射频识别无线基站分别根据控制数据生成通行控制信息，分别返回给发来射频数据的至少一车载射频识别卡；至少一车载射频识别卡根据通行控制信息向用户发出通行指示。优选地，当车辆进入射频识别无线基站的信号覆盖区，射频识别无线基站采集车载射频识别卡的识别数据；若无法采集到识别数据，则认为车辆无通行授权；若采集到识别数据，则将获得的识别数据分别发送给数据及业务服务器；数据及业务服务器分析采集到的识别数据，根据预设规则判断是否具有通行授权；对于具有通行授权的，生成准许通行·的控制数据；否则生成禁止通行的控制数据；射频识别无线基站根据收到的准许通行的控制数据生成准许通行的通行控制信息，或根据禁止通行的控制数据生成禁止通行的通行控制信息；将通行控制信息发送给发来射频数据的车载射频识别卡；车载射频识别卡执行通行控制信息，对于准许通行的通行控制信息，向车辆驾驶员和/或管理人员发出声/光通行指示；对于禁止通行的通行控制信息，向车辆驾驶员和/或管理人员发出声/光禁止通行指示；数据及业务服务器记录该车辆此次识别流程产生的包括但不限于识别数据、通行区域、时间的数据。优选地，上述射频识别无线基站将通行控制信息发送给出/入口闸机，以控制出/入口闸机开启或关闭。优选地，上述车辆射频识别系统还包括出/入口管理人员手持的至少一移动稽查设备；至少一移动稽查设备分别与至少一射频识别无线基站无线连接并交换数据，接收并显示来自至少一射频识别无线基站的识别数据和/或通行控制信息，发送通行控制信息以控制出/入口闸机开启或关闭。优选地，上述射频识别无线基站将对应车辆的识别数据和/或通行控制信息发送给出/入口管理人员手持的上述移动稽查设备；上述移动稽查设备将对应车辆的识别数据和/或通行控制信息显示给出/入口管理人员，供其参考进行人工稽查；移动稽查设备根据人工稽查的结果，向数据及业务服务器发出临时登记数据，供数据及业务服务器登记核准，授予通行授权。本发明还提出一种射频识别无线基站，包括一基站控制器、至少一唤醒及场定位射频模块、至少一数据射频模块、电源模块、分别与各唤醒及场定位射频模块连接的场定位天线、分别与各数据射频模块连接的数据天线；至少一唤醒及场定位射频模块、至少一数据射频模块分别与基站控制器连接；电源模块分别为至少一唤醒及场定位射频模块及至少一数据射频模块提供直流电源；基站控制器通过基站控制软件分别记录数据射频模块通过数据天线采集到的车载射频识别卡上报的识别数据，对车载射频识别卡上报的识别数据进行解码，通过网络发送给数据及业务服务器；从数据及业务服务器取得通行控制信息，对上述通行控制信息进行编码，通过唤醒及场定位射频模块和场定位天线发送给车载射频识别卡；至少一唤醒及场定位射频模块交替工作，通过相应的场定位天线发送场定位码和基站应答码，形成场定位信道；至少一数据射频模块分别独立工作以通过相应的数据天线接收数据，分别形成数据信道以接收车载射频识别卡选择某数据信道上报的识别数据。优选地，上述射频识别无线基站还通过网络将通行控制信息发送给出/入口闸机，以控制出/入口闸机开启或关闭。本发明还提出一种车辆射频识别方法，基于车辆射频识别系统实现车辆射频识另O，该车辆射频识别系统包括至少一车载射频识别卡，分别与至少一车载射频识别卡收发射频数据的至少一射频识别无线基站，及与至少一射频识别无线基站分别进行数据通信的数据及业务服务器；包括步骤Si，当车辆进入射频识别无线基站的信号覆盖区，射频识别无线基站采集车载射频识别卡的识别数据；若无法采集到识别数据，则认为车辆无通行授权，流程结束；若采集到识别数据，则将获得的识别数据分别发送给数据及业务服务器；步骤S2，数据及业务服务器分析采集到的识别数据，根据预设规则判断是否具有通行授权；对于具有通行授权的，生成准许通行的控制数据；否则生成禁止通行的控制数据；步骤S3， 射频识别无线基站根据收到的准许通行的控制数据生成准许通行的通行控制信息，或根据禁止通行的控制数据生成禁止通行的通行控制信息；将通行控制信息发送给发来射频数据的车载射频识别卡；步骤S4，车载射频识别卡执行通行控制信息，对于准许通行的通行控制信息，向车辆驾驶员和/或管理人员发出声/光通行指示；对于禁止通行的通行控制信息，向车辆驾驶员和/或管理人员发出声/光禁止通行指示；步骤S5，数据及业务服务器记录该车辆此次识别流程产生的包括但不限于识别数据、通行区域、时间的数据。优选地，本发明还包括步骤S6，射频识别无线基站将通行控制信息发送给出/入口闸机，以控制出/入口闸机开启或关闭。优选地，本发明还包括步骤S7，车载射频识别卡向所在车辆的电子系统发出控制信号，控制车辆油路和/或电路的通断。优选地，基于车辆射频识别系统还包括管理人员手持的至少一移动稽查设备；至少一移动稽查设备分别与至少一射频识别无线基站无线连接并交换数据，接收并显示来自至少一射频识别无线基站的识别数据和/或通行控制信息，发送通行控制信息以控制闸机开启或关闭；本发明方法还包括步骤S8，射频识别无线基站将对应车辆的识别数据和/或通行控制信息发送给出/入口管理人员手持的移动稽查设备；步骤S9，移动稽查设备将对应车辆的识别数据和/或通行控制信息显示给出/入口管理人员，供其参考进行人工稽查；步骤S10，移动稽查设备根据人工稽查的结果，向数据及业务服务器发出临时登记数据，供数据及业务服务器登记核准，授予通行授权。本发明可向车辆驾驶员和/或管理人员发送明确的通行/禁止通行指示，节省电源，易于使用并且高效简便；设备间的通信信息不易丢失、抗干扰能力强以及数据采集准确。
图I为车载射频识别卡的结构示意图；图2为一车辆射频识别系统的结构示意图3为另一车载射频识别卡的结构不意图；图4为射频识别无线基站的结构示 意图；图5为车辆射频识别流程示意图；图6为另一车辆射频识别流程示意图；图7为另一车辆射频识别系统的结构示意图；图8为移动稽查设备的结构示意图；图9为又一车辆射频识别流程示意图。
具体实施例方式为详细说明本发明的技术内容、结构特征、所达成的目的及效果，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。参照图1，车载射频识别卡10具有一微控制器11以及分别与该微控制器11连接的射频收发模块12、LED显示模块13、复位模块14、时钟模块15、电源电路模块16、电池检测模块17、震动感测模块18和语音模块19。微控制器11控制射频收发模块12分别与至少一射频识别无线基站20收发射频数据，将识别数据分别发送给至少一射频识别无线基站20，接受来自至少一射频识别无线基站20的通行控制信息，根据通行控制信息通过LED显示模块13和/或语音模块19向车辆驾驶员和/或管理人员等用户发出通行指示。参照图2，本发明一实施例的射频收发模块12在微控制器11的控制下形成与至少一射频识别无线基站20相应的信道，实现与至少一射频识别无线基站20的数据交互。LED显示模块13在微控制器11的控制下通过点亮、熄灭、变色、显示字符等方式显示车载射频识别卡10的工作状态，及向车辆驾驶员和/或管理人员等用户发送通行/禁止通行的通行指示。复位模块14对车载射频识别卡10进行复位。时钟模块15用于向微控制器11提供工作时钟。电源电路模块16向微控制器11、射频收发模块12及LED显示模块13提供工作电源，支持干电池及充电电池，对充电电池充电。电池检测模块17用于检测电池的电量。震动感测模块18用于感测车辆的震动，从而判别车辆是否处于行驶状态，供微控制器11控制车载射频识别卡10处于省电模式或工作模式以达成省电的目的。语音模块19在微控制器11的控制下通过发音向车辆驾驶员和/或管理人员等用户发送通行/禁止通行指示。基于上述实施例，本发明又一实施例提出车载射频识别卡10安装在车辆的车头部位，与至少一射频识别无线基站20间的识别距离为O米至100米之间，识别速度大于120公里/小时，可支持大于200个车载射频识别卡10与同一射频识别无线基站20收发射频数据。本实施例采用基于HDLC的时分多址和同步通信机制，使用频道隔离技术，实现多个设备互不干扰。对射频数据进行加密计算与认证，确保数据安全，防止链路窃听与数据破解。结构方面车载射频识别卡10采用固态封装，抗高强度跌落与振动，防雷、防水、防冲击，满足工业环境要求。本实施例的LED显示模块13选用多个高亮LED器件，优选地采用16个LED器件组成LED阵列，达到有效目视距离20米以上。参照图3，基于上述实施例，本发明再一实施例提出车载射频识别卡10还包括接口模块110，分别与微控制器11和车辆的接口连接，根据微控制器11的指令向所在车辆的电子系统发出控制信号，控制车辆油路和/或电路的通断。具体来说，车载射频识别卡10通过接口模块110向电子系统的断油控制电路发送断油控制信号，断油控制电路与车辆发动机喷油嘴的控制线路连接，断油控制电路根据控制信号开启，则喷油嘴关闭，停止供油。车载射频识别卡10通过接口模块110向电子系统的开关单元发送断电控制信号，开关单元根据断电控制信号使至少一电源继电器断开，实现关闭车辆电源。请参阅图2，本发明一实施例的车辆射频识别系统包括至少一车载射频识别卡10，分别与至少一车载射频识别卡10收发射频数据的至少一射频识别无线基站20，及与至少一射频识别无线基站20分别进行数据通信的数据及业务服务器30 ;至少一射频识别无线基站20分别采集进入其信号覆盖区的至少一车载射频识别卡10的识别数据，将获得的识别数据分别发送给数据及业务服务器30 ;数据及业务服务器30分析采集到的识别数据，产生控制数据并分别返回给发来识别数据的至少一射频识别无线基站20 ;至少一射频识别无线基站20分别根据控制数据生成通行控制信息，分别返回给发来射频数据的至少一车载射频识别卡10 ;至少一车载射频识别卡10根据通行控制信息发出通行指示。
参照图4，本实施例的射频识别无线基站20包括一基站控制器21、至少一唤醒及场定位射频模块22、至少一数据射频模块23、电源模块24、分别与各唤醒及场定位射频模块22连接的场定位天线25、分别与各数据射频模块23连接的数据天线26。至少一唤醒及场定位射频模块22及至少一数据射频模块23分别与基站控制器21连接。电源模块24分别为至少一唤醒及场定位射频模块22及至少一数据射频模块23提供通信级直流电源。参照图1，本发明一实施例的车载射频识别卡10具有一微控制器11以及分别与该微控制器11连接的射频收发模块12、LED显示模块13、复位模块14、时钟模块15、电源电路模块16、电池检测模块17、震动感测模块18和语音模块19。本实施例的车辆射频识别系统应用于诸如口岸、港口、保税区、政府机关等场所，至少一车载射频识别卡10分别设置在车辆上，至少一射频识别无线基站20分别设置在该场所，实现对出/入该场所的车辆的识别、登记、收费、稽查、通行控制及报警等功能。本发明提出另一实施例，第一射频识别无线基站21安装在某场所车辆入口闸机处，第二射频识别无线基站22某场所车辆出口闸机处，数据及业务服务器30安装在该场所机房内。入口闸机、出口闸机分别配一管理人员，根据车载射频识别卡10发出的通行/禁止通行指示控制闸机开启/关闭。对准许进入该场所的车辆，经登记核准，授予通行授权，分别配发车载射频识别卡10，安装在车头部位。该车载射频识别卡10与经登记核准的车辆一一对应，并以加密数据形式记录车辆的识别码、车牌号码、车辆归属部门、司机个人信息、所载货品名称、所载货品数量和/或车辆准许通行区域等识别数据。按照场所具体情况和技术要求，本发明的车辆射频识别系统还可设置一个或多个射频识别无线基站，相互配合实现对出入场所的车辆的稽查识别。参照图5，以车辆进入场所为例说明识别流程步骤SI，当车辆驶近场所车辆入口闸机处，进入第一射频识别无线基站21的信号覆盖区，第一射频识别无线基站21采集车载射频识别卡10的识别数据。若无法采集到识别数据，则认为车辆无通行授权，流程结束；若采集到识别数据，则将获得的识别数据分别发送给数据及业务服务器30。步骤S2，数据及业务服务器30分析采集到的识别数据，根据预设规则判断是否具有通行授权。对于具有通行授权的，生成准许通行的控制数据；否则生成禁止通行的控制数据。步骤S3，第一射频识别无线基站21根据收到的准许通行的控制数据生成准许通行的通行控制信息，或根据禁止通行的控制数据生成禁止通行的通行控制信息；将通行控制信息发送给发来射频数据的车载射频识别卡10。步骤S4，车载射频识别卡10执行通行控制信息，对于准许通行的通行控制信息，向车辆驾驶员和/或管理人员发出声/光通行指示；对于禁止通行的通行控制信息，向车辆驾驶员和/或管理人员发出声/光禁止通行指示。步骤S5，数据及业务服务器30记录该车辆此次识别流程产生的识别数据、通行区域、时间等数据。车辆离开场所的流程与上述流程相似，相应地车载射频识别卡10、第二射频识别无线基站22及数据及业务服务器30工作关系与上述工作关系相似，故不赘述 。基于上述实施例，还可以对出/入口闸机和/或车辆进行通行控制。仍以以车辆进入场所为例，参照图6所示，流程还包括步骤S6，第一射频识别无线基站21将通行控制信息发送给出/入口闸机，以控制出/入口闸机开启或关闭。参照图3，车载射频识别卡10还包括接口模块110，分别与微控制器11和车辆的接口连接，根据微控制器11的指令向所在车辆的电子系统发出控制信号，控制车辆油路和/或电路的通断。本实施例的流程还可以包括步骤S7，车载射频识别卡10根据通行控制信息向所在车辆发出相应控制信号，控制车辆油路和/或电路的通断。基于上述实施例，本发明提出为提高识别准确性和稽查灵活性，车辆射频识别系统还对于不具有通行授权的车辆，将识别数据和/或通行控制信息发送给打印机，由打印机打印形成纸质的稽查单，供出/入口管理人员参考以便对对应车辆进行人工稽查，对于实际具有通行授权或准许进入该场所的车辆，可以人工登记核准，授予通行授权。为进一步提高稽查效率，便于出/入口管理人员控制车辆通行，本发明还提出一实施例。参照图7，车辆射频识别系统还包括出/入口管理人员手持的至少一移动稽查设备40。至少一移动稽查设备40分别与至少一射频识别无线基站20无线连接并交换数据，接收并显示来自至少一射频识别无线基站20的识别数据和/或通行控制信息，发送通行控制信息以控制出/入口闸机开启或关闭。参照图8所示的移动稽查设备40结构示意图，至少一移动稽查设备40包括一移动微控制器41、至少一移动场定位射频模块42、至少一移动数据射频模块43、移动电源模块44、通过无线网络与数据及业务服务器30交换数据的通讯模块47和与用户实现交互的用户接口模块48 ;还包括分别与各移动场定位射频模块42连接的至少一移动场定位天线45，以及分别与各移动数据射频模块43连接的移动数据天线46。至少一移动场定位射频模块42、至少一数据射频模块23、通讯模块4及用户接口模块48分别与移动微控制器41连接并交换数据，接受移动微控制器41的控制。移动电源模块44分别为至少一移动场定位射频模块42、至少一数据射频模块23、通讯模块47、用户接口模块48及移动微控制器41提供通信级直流电源。参照图9所示，本系统的工作流程还包括步骤S8,第一射频识别无线基站21将对应车辆的车牌号码、车辆归属部门、车辆准许通行区域等识别数据和/或通行控制信息发送给出/入口管理人员手持的移动稽查设备40。步骤S9，移动稽查设备40将对应车辆的识别数据和/或通行控制信息显示给出/入口管理人员，供其参考进行人工稽查。步骤S10，移动稽查设备40根据人工稽查的结果，向数据及业务服务器30发出临时登记数据，供数据及业务服务器30登记核准，授予通行授权。本发明提出一种射频识别无线基站，一实施例的射频识别无线基站20的结构参照图4，包括一基站控制器21、至少一唤醒及场定位射频模块22、至少一数据射频模块23、电源模块24、分别与各唤醒及场定位射频模块22连接的场定位天线25、分别与各数据射频模块23连接的数据天线26。至少一唤醒及场定位射频模块22、至少一数据射频模块23分别与基站控制器21连接。电源模块24分别为至少一唤醒及场定位射频模块22及至少一数据射频模块23提供稳定、线性的通信级直流电源。在本实施例中，射频识别无线基站20 具有两个唤醒及场定位射频模块22和八个数据射频模块23，均工作于433MHz频段。根据场所具体情况和技术要求，唤醒及场定位射频模块22和数据射频模块23的个数还可有其他方案，如采用一个唤醒及场定位射频模块22和四个数据射频模块23，或采用两个唤醒及场定位射频模块22和五个数据射频模块23等。基站控制器21为工控机，其通过基站控制软件分别记录数据射频模块23通过数据天线26采集到的车载射频识别卡10上报的识别数据，将车载射频识别卡10上报的识别数据解码，通过网络发送给数据及业务服务器30 ;从数据及业务服务器30取得通行控制信息，将该通行控制信息编码，通过唤醒及场定位射频模块22和场定位天线25发送给车载射频识别卡10。两唤醒及场定位射频模块22均分别与基站控制器21连接，该两唤醒及场定位射频模块22交替工作并通过相应的场定位天线25发送场定位码和基站应答码，从而形成一个场定位信道。八个数据射频模块23均分别与基站控制器21连接，该八个数据射频模块23独立工作以通过相应的数据天线26接收数据，从而形成8个数据信道以接收车载射频识别卡10选择上述某一数据信道上报的识别数据(容后详述)。相应地，在本实施中，车载射频识别卡10的微控制器11的型号为MSP430F2350，射频收发模块12工作于433MHz频段，且该射频收发模块12在微控制器11控制下形成可相互切换的10个分别与射频识别无线基站20的至少一唤醒及场定位射频模块22及至少一数据射频模块23相应的信道，该10个信道分别为一个唤醒信道、一个场定位信道和八个数据信道。射频识别无线基站20还通过场定位天线25定时发送唤醒码，从而形成唤醒信道。车载射频识别卡10的微控制器11处于唤醒信道以接收射频识别无线基站20发出的唤醒码，微控制器11根据唤醒命令字判断收到的为唤醒码，将唤醒码的场强阀值与其射频收发模块12接收射频识别无线基站20的唤醒信道发射电磁波的场强值进行对比，当射频收发模块12接收射频识别无线基站20的唤醒信道发射电磁波的场强值大于场强阀值时，车载射频识别卡10的射频收发模块12在微控制器11控制下切换到场定位信道。该场强阀值可根据不同的场所人为设置，从而使车载射频识别卡10能适应不同的场所。
车载射频识别卡10根据时间值的最高位确定休眠时间的长短，并根据时间值的后七位确定向相应射频识别无线基站20的数据信道再次上报数据的时间，以上报漏报数据码。时间值的最高位根据具体情况人为设置，实现既满足工作的需要又达成省电的目的。车载射频识别卡10根据识别值判断是否处于射频识别无线基站20的场定位信号覆盖区内。车载射频识别卡10根据识别值的前四位判别是否接收场定位码，若微控制器11控制射频收发模块12接收射频识别无线基站20的场定位信道发射电磁波的场强值大于识别值的前四位值，则车载射频识别卡10的场定位信道接收射频识别无线基站20的场定位信道发射的场定位码，否则车载射频识别卡10不接收场定位码。车载射频识别卡10根据识别值的后四位判别是否退出该基站的信号覆盖区或该场所，若微控制器11控制射频收发模块12接收射频识别无线基站20的场定位信道发射电磁波的场强值大于识别值的后四位值，则车载射频识别卡10仍在相应的射频识别无线基站20的场定位信号覆盖范围内，若其小于识别值的后四位值，则车载射频识别卡10退出相应的射频识别无线基站20，且若随 后车载射频识别卡10收到射频识别无线基站20的唤醒信道发射电磁波的场强值小于唤醒码的场强阀值，则车载射频识别卡10退出该场所。由上所述，射频识别无线基站20的唤醒信道、场定位信道和至少一数据信道均独立工作，使车载射频识别卡10的唤醒信道、场定位信道和数据信道相互切换以与射频识别无线基站20的相应信道对应，通过射频识别无线基站20的唤醒信道发射唤醒码，车载射频识别卡10通过其唤醒信道接收唤醒码，切换到场定位信道；射频识别无线基站20的场定位信道发射场定位码，车载射频识别卡10通过其场定位信道接收场定位码，切换到一数据信道向射频识别无线基站20的相应数据信道上报数据，由于射频识别无线基站20的各信道独立工作，车载射频识别卡10切换到一数据信道向射频识别无线基站20上报数据，因此车载射频识别卡10与射频识别无线基站20之间的通信信息不易丢失且避免了至少一车载射频识别卡10与射频识别无线基站20之间的通信干扰，从而使射频识别无线基站20采集数据的准确性高。参照图2及图5，本发明还提出一种车辆射频识别方法，基于车辆射频识别系统实现车辆射频识别，该车辆射频识别系统包括至少一车载射频识别卡10，分别与至少一车载射频识别卡10收发射频数据的至少一射频识别无线基站20，及与至少一射频识别无线基站20分别进行数据通信的数据及业务服务器30 ;该方法包括步骤SI，当车辆进入射频识别无线基站20的信号覆盖区，射频识别无线基站20采集车载射频识别卡10的识别数据。若无法采集到识别数据，则认为车辆无通行授权，流程结束；若采集到识别数据，则将获得的识别数据分别发送给数据及业务服务器30。步骤S2，数据及业务服务器30分析采集到的识别数据，根据预设规则判断是否具有通行授权。对于具有通行授权的，生成准许通行的控制数据发送给射频识别无线基站20 ；否则生成禁止通行的控制数据，发送给射频识别无线基站20。步骤S3，射频识别无线基站20根据收到的准许通行的控制数据生成准许通行的通行控制信息，或根据禁止通行的控制数据生成禁止通行的通行控制信息；将通行控制信息发送给发来射频数据的车载射频识别卡10。步骤S4，车载射频识别卡10执行通行控制信息，对于准许通行的通行控制信息，向车辆驾驶员和/或管理人员发出声/光通行指示；对于禁止通行的通行控制信息，向车辆驾驶员和/或管理人员发出声/光禁止通行指示。步骤S5，数据及业务服务器30记录该车辆此次识别流程产生的识别数据、通行区域、时间等数据。基于上述实施例，本发明还提出可以对出/入口闸机和/或车辆进行通行控制。参照图6所示,本实施例还包括步骤S6，射频识别无线基站20将通行控制信息发送给出/入口闸机，以控制出/入口闸机开启或关闭。参照图3，车载射频识别卡10还包括接口模块110，分别与微控制器11和车辆的接口连接，根据微控制器11的指令向所在车辆的电子系统发出控制信号，控制车辆油路和/或电路的通断。本实施例还包括步骤S7，车载射频识别卡10根据通行控制信息向所在车辆的电子系统发出相应 控制信号，控制车辆油路和/或电路的通断。参照图7，本发明还提出基于车辆射频识别系统还包括管理人员手持的至少一移动稽查设备40。至少一移动稽查设备40分别与至少一射频识别无线基站20无线连接并交换数据，接收并显示来自至少一射频识别无线基站20的识别数据和/或通行控制信息，发送通行控制信息以控制闸机开启或关闭。参照图9所示，本实施例还包括步骤S8，射频识别无线基站20将对应车辆的车牌号码、车辆归属部门、车辆准许通行区域等识别数据和/或通行控制信息发送给出/入口管理人员手持的移动稽查设备40。步骤S9，移动稽查设备40将对应车辆的识别数据和/或通行控制信息显示给出/入口管理人员，供其参考进行人工稽查。步骤S10，移动稽查设备40根据人工稽查的结果，向数据及业务服务器30发出临时登记数据，供数据及业务服务器30登记核准，授予通行授权。本发明各实施例的具体工作方式参照前述实施例，不再赘述。本发明由上述揭露的技术方案，可达到所述目的和效果，然而以上所揭露仅为本发明的较佳实施例，自不能以此限定本发明的权利范围，至于本发明的其它等效修饰或变化，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种车载射频识别卡，其特征在于 包括微控制器以及分别与该微控制器连接的射频收发模块、LED显示模块、电源电路模块、电池检测模块、震动感测模块和语音模块； 射频收发模块在微控制器的控制下形成与至少一射频识别无线基站相应的信道，实现与至少一射频识别无线基站的数据交互； LED显示模块在微控制器的控制下显示车载射频识别卡的工作状态，向车辆驾驶员和/或管理人员发送通行/禁止通行指示； 电源电路模块向微控制器、射频收发模块、语音模块及LED显示模块提供工作电源； 电池检测模块用于检测电池的电量； 震动感测模块用于感测车辆的震动，以判别车辆是否处于行驶状态，供微控制器控制车载射频识别卡处于省电模式或工作模式； 语音模块在微控制器的控制下通过发音向用户发送通行/禁止通行指示； 射频收发模块分别与至少一射频识别无线基站收发射频数据，将识别数据分别发送给至少一射频识别无线基站，接受来自至少一射频识别无线基站的通行控制信息，根据通行控制信息通过LED显示模块和/或语音模块向车辆驾驶员和/或管理人员发出通行/禁止通行指示。
2.根据权利要求I所述的车载射频识别卡，其特征在于 还包括接口模块，分别与微控制器和车辆的接口连接，根据微控制器的控制向所在车辆的电子系统发出控制信号，控制车辆油路和/或电路的通断。
3.根据权利要求I所述的车载射频识别卡，其特征在于 车载射频识别卡采用基于HDLC的时分多址和同步通信机制，使用频道隔离技术，对射频数据进行加密计算与认证； 车载射频识别卡与至少一射频识别无线基站间的识别距离为O米至100米之间。
4.一种车辆射频识别系统，包括至少一车载射频识别卡，分别与至少一车载射频识别卡收发射频数据的至少一射频识别无线基站，及与至少一射频识别无线基站分别进行数据通信的数据及业务服务器，其特征在于 至少一射频识别无线基站分别采集进入其信号覆盖区的至少一车载射频识别卡的识别数据，将获得的识别数据分别发送给数据及业务服务器；数据及业务服务器分析采集到的识别数据，根据预设规则判断是否具有通行授权，产生控制数据并分别返回给发来识别数据的至少一射频识别无线基站；至少一射频识别无线基站分别根据控制数据生成通行控制信息，分别返回给发来射频数据的至少一车载射频识别卡；至少一车载射频识别卡根据通行控制信息向用户发出通行指示。
5.如权利要求4所述的车辆射频识别系统，其特征在于 当车辆进入射频识别无线基站的信号覆盖区，射频识别无线基站采集车载射频识别卡的识别数据；若无法采集到识别数据，则认为车辆无通行授权；若采集到识别数据，则将获得的识别数据分别发送给数据及业务服务器； 数据及业务服务器分析采集到的识别数据，根据预设规则判断是否具有通行授权；对于具有通行授权的，生成准许通行的控制数据；否则生成禁止通行的控制数据； 射频识别无线基站根据收到的准许通行的控制数据生成准许通行的通行控制信息，或根据禁止通行的控制数据生成禁止通行的通行控制信息；将通行控制信息发送给发来射频数据的车载射频识别卡； 车载射频识别卡执行通行控制信息，对于准许通行的通行控制信息，向车辆驾驶员和/或管理人员发出声/光通行指示；对于禁止通行的通行控制信息，向车辆驾驶员和/或管理人员发出声/光禁止通行指示； 数据及业务服务器记录该车辆此次识别流程产生的包括但不限于识别数据、通行区域、时间的数据。
6.如权利要求4或5所述的车辆射频识别系统，其特征在于 射频识别无线基站将通行控制信息发送给出/入口闸机，以控制出/入口闸机开启或关闭。
7.如权利要求4或5所述的车辆射频识别系统，其特征在于 车辆射频识别系统还包括出/入口管理人员手持的至少一移动稽查设备； 至少一移动稽查设备分别与至少一射频识别无线基站无线连接并交换数据，接收并显示来自至少一射频识别无线基站的识别数据和/或通行控制信息，发送通行控制信息以控制出/入口闸机开启或关闭。
8.如权利要求7所述的车辆射频识别系统，其特征在于 所述射频识别无线基站将对应车辆的识别数据和/或通行控制信息发送给出/入口管理人员手持的所述移动稽查设备； 所述移动稽查设备将对应车辆的识别数据和/或通行控制信息显示给出/入口管理人员，供其参考进行人工稽查； 移动稽查设备根据人工稽查的结果，向数据及业务服务器发出临时登记数据，供数据及业务服务器登记核准，授予通行授权。
9.一种射频识别无线基站，其特征在于 包括一基站控制器、至少一唤醒及场定位射频模块、至少一数据射频模块、电源模块、分别与各唤醒及场定位射频模块连接的场定位天线、分别与各数据射频模块连接的数据天线. 至少一唤醒及场定位射频模块、至少一数据射频模块分别与基站控制器连接； 电源模块分别为至少一唤醒及场定位射频模块及至少一数据射频模块提供直流电源； 基站控制器通过基站控制软件分别记录数据射频模块通过数据天线采集到的车载射频识别卡上报的识别数据，对车载射频识别卡上报的识别数据进行解码，通过网络发送给数据及业务服务器；从数据及业务服务器取得通行控制信息，对所述通行控制信息进行编码，通过唤醒及场定位射频模块和场定位天线发送给车载射频识别卡； 至少一唤醒及场定位射频模块交替工作，通过相应的场定位天线发送场定位码和基站应答码，形成场定位信道； 至少一数据射频模块分别独立工作以通过相应的数据天线接收数据，分别形成数据信道以接收车载射频识别卡选择某数据信道上报的识别数据。
10.如权利要求9所述的射频识别无线基站，其特征在于 射频识别无线基站还通过网络将通行控制信息发送给出/入口闸机，以控制出/入口闸机开启或关闭。
11.一种车辆射频识别方法，基于车辆射频识别系统实现车辆射频识别，该车辆射频识别系统包括至少一车载射频识别卡，分别与至少一车载射频识别卡收发射频数据的至少一射频识别无线基站，及与至少一射频识别无线基站分别进行数据通信的数据及业务服务器；包括: 步骤SI，当车辆进入射频识别无线基站的信号覆盖区，射频识别无线基站采集车载射频识别卡的识别数据；若无法采集到识别数据，则认为车辆无通行授权，流程结束；若采集到识别数据，则将获得的识别数据分别发送给数据及业务服务器； 步骤S2，数据及业务服务器分析采集到的识别数据，根据预设规则判断是否具有通行授权；对于具有通行授权的，生成准许通行的控制数据；否则生成禁止通行的控制数据； 步骤S3，射频识别无线基站根据收到的准许通行的控制数据生成准许通行的通行控制信息，或根据禁止通行的控制数据生成禁止通行的通行控制信息；将通行控制信息发送给发来射频数据的车载射频识别卡； 步骤S4，车载射频识别卡执行通行控制信息，对于准许通行的通行控制信息，向车辆驾驶员和/或管理人员发出声/光通行指示；对于禁止通行的通行控制信息，向车辆驾驶员和/或管理人员发出声/光禁止通行指示； 步骤S5，数据及业务服务器记录该车辆此次识别流程产生的包括但不限于识别数据、通行区域、时间的数据。
12.如权利要求11所述的车辆射频识别方法，其特征在于，还包括 步骤S6，射频识别无线基站将通行控制信息发送给出/入口闸机，以控制出/入口闸机开启或关闭。
13.如权利要求11或12所述的车辆射频识别方法，其特征在于，还包括 步骤S7，车载射频识别卡向所在车辆的电子系统发出控制信号，控制车辆油路和/或电路的通断。
14.如权利要求11或12所述的车辆射频识别方法，基于车辆射频识别系统还包括管理人员手持的至少一移动稽查设备；至少一移动稽查设备分别与至少一射频识别无线基站无线连接并交换数据，接收并显示来自至少一射频识别无线基站的识别数据和/或通行控制信息，发送通行控制信息以控制闸机开启或关闭；其特征在于，还包括 步骤S8，射频识别无线基站将对应车辆的识别数据和/或通行控制信息发送给出/入口管理人员手持的移动稽查设备； 步骤S9，移动稽查设备将对应车辆的识别数据和/或通行控制信息显示给出/入口管理人员，供其参考进行人工稽查； 步骤S10，移动稽查设备根据人工稽查的结果，向数据及业务服务器发出临时登记数据，供数据及业务服务器登记核准，授予通行授权。
全文摘要
本发明提供一种车载射频识别卡，包括微控制器以及分别与该微控制器连接的射频收发模块、LED显示模块、电源电路模块、电池检测模块、震动感测模块和语音模块；射频收发模块分别与至少一射频识别无线基站收发射频数据，将识别数据分别发送给至少一射频识别无线基站，接受来自至少一射频识别无线基站的通行控制信息，根据通行控制信息通过LED显示模块和/或语音模块向车辆驾驶员和/或管理人员发出通行/禁止通行指示。本发明可向车辆驾驶员和/或管理人员发送通行/禁止通行指示，易于使用且高效简便。本发明还提出基站、车辆射频识别系统及方法。
文档编号G06K19/07GK102867207SQ201110189878
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者丁晓云, 缪晓明, 唐华, 李芹忠 申请人:深圳鼎识科技有限公司