一种基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理系统的制作方法
【专利说明】一种基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理系统 【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高速公路收费管理系统，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系统。 【【背景技术】】
[0002] 目前，传统的高速公路ETC自动收费系统依托车主办理的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。
[0003] 另外，上述自动收费系统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。
[0004] 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。
[0005] 另外，上述现有技术自动收费系统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。
[0006] 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。
[0007] 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、套牌车位置， 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。
[0008] 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。
[0009] 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系统。 【
【发明内容】
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[0010] 本发明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系统，本发明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系统，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。
[0011] 本发明技术方案如下所述：一种基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理 系统，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；
[0012] 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。
[0013] 根据以上技术特征的本发明，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。
[0014] 根据以上技术特征的本发明，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。
[0015] 根据以上技术特征的本发明，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。
[0016] 根据上述技术特征的本发明，其特征还在于，如申请人所申请中国发明专利 CN104538724A -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。
[0017] 根据上述技术特征的本发明，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。
[0018] 根据上述技术特征的本发明，如申请人所申请中国发明专利CN104442619A-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。
[0019] 根据以上技术特征，本发明建立基于具有通讯功能射频车牌的高速公路收费管理 系统，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