專利名稱：車輛監(jiān)控系統(tǒng)、路徑識別卡和監(jiān)控設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及識別領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛監(jiān)控系統(tǒng)、路徑識別卡和監(jiān)控設備。
背景技術(shù)：
隨著高速公路建設的快速發(fā)展，二義性路徑越來越多地出現(xiàn)在高速公路網(wǎng)內(nèi)，二 義性路徑是指從同一個地點出發(fā)，可以通過路徑1，也可以通過路徑2、路徑3···路徑n，來 到達同一個目的地，但對于通過的車輛，我們預先不能確定車輛選擇通過的是路徑1，還是 路徑2、路徑3…路徑n，此時，就可以將路徑1、路徑2、路徑3…路徑η定義為二義性路徑。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中高速公路聯(lián)網(wǎng)的二義性路徑識別系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖。如圖1 所示，目前的高速公路聯(lián)網(wǎng)的二義性路徑識別系統(tǒng)主要包括路徑識別卡、N個電子路標、路 徑識別卡寫入設備、路徑識別卡讀出設備、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)庫。其中，路徑識別卡寫入 設備、路徑識別卡讀出設備、電子路標、數(shù)據(jù)庫分別與數(shù)據(jù)處理中心相連接，路徑識別卡與N 個電子路標、路徑識別卡寫入設備、路徑識別卡讀出設備無線連接。在實現(xiàn)過程中，路徑識 別卡寫入設備負責向路徑識別卡內(nèi)寫入信息，路徑識別卡在經(jīng)過電子路標時，路徑識別卡 能夠接收并記錄電子路標無線發(fā)送的信息，再由路徑識別卡讀出設備讀出路徑識別卡內(nèi)記 錄的信息后，輸出到數(shù)據(jù)處理中心進行處理，相關(guān)數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫。將圖1所示的二義性路徑識別系統(tǒng)與現(xiàn)有的高速公路收費系統(tǒng)配套使用，路徑識 別卡讀出設備雖然能夠識別出車輛在高速公路的二義性路徑，但該系統(tǒng)不能確定行駛在高 速公路上的車輛的行駛狀態(tài)。針對相關(guān)技術(shù)中不能確定行駛在高速公路上的車輛的行駛狀態(tài)的問題，目前尚未 提出有效的解決方案。
實用新型內(nèi)容針對相關(guān)技術(shù)中不能確定行駛在高速公路上的車輛的行駛狀態(tài)的問題，本實用新 型提出一種車輛監(jiān)控系統(tǒng)、路徑識別卡和監(jiān)控設備，能夠?qū)囕v進行定位，并且能夠?qū)Φ缆?上的車流量進行準確統(tǒng)計。本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種車輛監(jiān)控系統(tǒng)，包括電子路標、監(jiān)控設備和數(shù)據(jù)處理中心，其中，電子路標，用于向路徑識別卡發(fā)送相應的路徑信息；監(jiān)控設備，用于接收并轉(zhuǎn)發(fā)所述路徑識別卡發(fā)送的車輛的車輛信息，其中，所述路 徑識別卡與所述車輛相綁定；數(shù)據(jù)處理中心，用于根據(jù)所述監(jiān)控設備轉(zhuǎn)發(fā)的所述車輛信息以及所述監(jiān)控設備所 在的路徑對應的路徑信息確定所述車輛所處的位置。其中，所述車輛監(jiān)控系統(tǒng)還包括入口讀寫設備，用于向所述路徑識別卡發(fā)送入口信息和所述車輛信息；則所述監(jiān)控設備還用于接收所述路徑識別卡發(fā)送的入口信息。[0015]優(yōu)選地，所述車輛監(jiān)控系統(tǒng)還包括出口讀寫設備，用于接收所述路徑識別卡發(fā)送的所述入口信息、所述車輛的車輛 信息和路徑信息。其中，所述數(shù)據(jù)處理中心進一步用于根據(jù)其本地保存的所述監(jiān)控設備所在路徑確 定所述監(jiān)控設備所對應的路徑信息。優(yōu)選地，所述監(jiān)控設備進一步用于將其所在路徑所對應的路徑信息發(fā)送給所述數(shù) 據(jù)處理中心。其中，所述車輛監(jiān)控系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫，用于接收并保存所述數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送的所述路徑信息和所述車輛信 肩、ο優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理中心還用于接收所述監(jiān)控設備發(fā)送的所述監(jiān)控設備所對應 的路徑信息、所述入口信息和所述車輛信息。其中，所述車輛監(jiān)控系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫，用于接收并保存所述數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送的所述監(jiān)控設備所對應的路徑信 息、所述入口信息和所述車輛信息。一種路徑識別卡，包括獲取模塊，用于與電子路標相交互，獲取車輛的路徑信息；發(fā)送模塊，用于將所述車輛的車輛信息發(fā)送給監(jiān)控設備。一種監(jiān)控設備，包括接收模塊，用于接收路徑識別卡發(fā)送的車輛的車輛信息；發(fā)送模塊，用于向數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送所述車輛信息，其中，所述路徑識別卡與所述 車輛相綁定。借助于上述技術(shù)方案，通過引入監(jiān)控設備，不僅能夠準確地計算出機動車在收費 路段上行駛后所需支付的費用，并且，不論在收費路段還是普通路段，均能夠通過監(jiān)控設備 和電子路標準確地確定出車輛所處的道路，有助于對車輛進行追蹤、定位等處理，并且能夠 對各個路段上的車流量進行統(tǒng)計，以便及時進行交通疏導和管理；并且，本方案的實現(xiàn)對現(xiàn) 有網(wǎng)絡的改動較小，只需要進行少量的升級使得各個器件能夠與監(jiān)控設備進行通信即可， 降低了重復建設的成本。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中高速公路聯(lián)網(wǎng)的二義性路徑識別系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本實用新型的車輛監(jiān)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖；圖3是根據(jù)本實用新型的車輛監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)選組成結(jié)構(gòu)圖；圖4a是根據(jù)本實用新型的路徑識別卡的原理框圖；圖4b是根據(jù)本實用新型的路徑識別卡的主控制芯片的原理框圖；圖5a是根據(jù)本實用新型的電子路標的原理框圖；圖5b是根據(jù)本實用新型的電子路標的主控制芯片的原理框圖；圖6a是根據(jù)本實用新型的監(jiān)控設備的原理框圖；圖6b是根據(jù)本實用新型的監(jiān)控設備的主控制芯片的原理框圖；[0040]圖7a是根據(jù)本實用新型的路徑識別卡讀寫設備的原理框圖；圖7b是根據(jù)本實用新型的路徑識別卡讀寫設備的主控制芯片的原理框圖；圖8是根據(jù)本實用新型的車輛監(jiān)控系統(tǒng)的應用示意圖。
具體實施方式
圖1所示的二義性路徑識別系統(tǒng)雖然能夠?qū)νㄐ熊囕v的多義性路徑進行識別，但 該系統(tǒng)不能實現(xiàn)車輛監(jiān)控和車流量統(tǒng)計的功能?？紤]到高速公路控制中心需要加強對高速 公路上運行的車輛進行監(jiān)控，對不同路段上車流量進行實時統(tǒng)計，本實用新型提供一種車 輛監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)即能夠解決二義性路徑的識別問題，又能夠?qū)Ω咚俟返倪\營狀況進 行實時監(jiān)控。圖2是本實用新型實施例的車輛監(jiān)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，該系統(tǒng)包括 電子路標1、監(jiān)控設備2和數(shù)據(jù)處理中心3，其中，電子路標1，用于向路徑識別卡發(fā)送相應的路徑信息；監(jiān)控設備2，用于接收并轉(zhuǎn)發(fā)路徑識別卡發(fā)送的車輛的車輛信息，其中，路徑識別 卡與車輛相綁定，優(yōu)選地，監(jiān)控設備2還可以用于將其所在路徑所對應的路徑信息發(fā)送給 數(shù)據(jù)處理中心3 ；數(shù)據(jù)處理中心3，用于根據(jù)監(jiān)控設備轉(zhuǎn)發(fā)的車輛信息以及監(jiān)控設備所在的路徑對 應的路徑信息確定車輛所處的位置。其中，數(shù)據(jù)處理中心3可以在其本地預先保存監(jiān)控設 備2所在路徑所對應的路徑信息，當監(jiān)控設備2向數(shù)據(jù)處理中心3發(fā)送車輛信息時，數(shù)據(jù)處 理中心3就能夠確定出該監(jiān)控設備2的路徑信息，即，確定了車輛的路徑信息；此外，在監(jiān)控 設備2向數(shù)據(jù)處理中心3發(fā)送路徑信息的情況下，數(shù)據(jù)處理中心3可以直接根據(jù)來自監(jiān)控 設備2的路徑信息確定車輛的位置。借助于上述系統(tǒng)，通過引入監(jiān)控設備(也可稱為監(jiān)聽設備)，不僅能夠準確地計算 出機動車在收費路段上行駛后所需支付的費用，并且，不論在收費路段還是普通路段，均能 夠通過監(jiān)控設備和電子路標準確地確定出車輛所處的道路，有助于對車輛進行追蹤、定位 等處理，并且能夠?qū)Ω鱾€路段上的車流量進行統(tǒng)計，以便及時進行交通疏導和管理；并且， 本方案的實現(xiàn)對現(xiàn)有網(wǎng)絡的改動較小，只需要進行少量的升級使得各個器件能夠與監(jiān)控設 備進行通信即可，降低了重復建設的成本。圖3是根據(jù)本實用新型的車輛監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)選組成結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示，該系統(tǒng)包 括路徑識別卡、N個電子路標、M個監(jiān)控設備(優(yōu)選地，M = N)，路徑識別卡寫入設備、路徑識 別卡讀出設備、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)庫。其中，路徑識別卡寫入設備、路徑識別卡讀出設備、 監(jiān)控設備、數(shù)據(jù)庫分別與數(shù)據(jù)處理中心相連接，優(yōu)選地，可以將電子路標與數(shù)據(jù)處理中心相 連接，如果該電子路標所在路段的路徑信息發(fā)生變化，數(shù)據(jù)處理中心可以對電子路標中保 存的路徑信息進行更新；路徑識別卡分別與N個電子路標、M個監(jiān)控設備、路徑識別卡寫入 設備、路徑識別卡讀出設備無線連接。例如，經(jīng)過高速公路的路段A到B，可以有三個路徑 路徑1、路徑2和路徑3，即車輛通過路徑1或路徑2或路徑3，均可以由A到達B，這樣，在 路徑1，可以設置一個電子路標、以及一個或多個監(jiān)控設備，其中，在路徑1上設置的電子路 標和監(jiān)控設備均對應于路徑1的路徑信息；在路徑2，可以設置一個電子路標、以及一個或 多個監(jiān)控設備，其中，在路徑2上設置的電子路標和監(jiān)控設備均對應于路徑2的路徑信息；在路徑3，可以設置一個電子路標、以及一個或多個監(jiān)控設備，其中，在路徑3上設置的電子 路標和監(jiān)控設備均對應于路徑3的路徑信息。具體地，入口讀寫設備(即路徑識別卡寫入 設備)用于向路徑識別卡發(fā)送入口信息和車輛的車輛信息，入口信息可以包括為收費站的 站點號、收費站的名稱和車輛進入入口的時間，車輛信息可以為車牌號和/或車型，這樣， 監(jiān)控設備還用于接收路徑識別卡發(fā)送的入口信息和車輛的車輛信息；出口讀寫設備(即路 徑識別卡讀出設備)用于接收路徑識別卡發(fā)送的入口信息、車輛的車輛信息和路徑信息； 數(shù)據(jù)處理中心用于接收監(jiān)控設備發(fā)送的入口信息，以對各個路段上的車流量進行統(tǒng)計，以 便及時進行交通疏導和管理，例如，數(shù)據(jù)處理中心可以通過各個車輛的入口信息，計算各入 口所通過的車流量，如果某個入口的車流輛過多，可以對該入口進行交通疏導，并建議其他 車輛行駛其他的入口 ；出口讀寫設備，用于接收路徑識別卡發(fā)送的入口信息、車輛信息和路 徑信息；數(shù)據(jù)庫，用于接收并保存數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送的路徑信息、入口信息和車輛的車輛信 息，這樣，高速公路控制中心可以通過數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，實時的獲得路網(wǎng)中各路段的車流量 情況，單個車輛的路段定位以及行駛的路徑等信息，從而掌握路網(wǎng)中車輛的運行情況。
以下結(jié)合附圖對路徑識別卡、電子路標、監(jiān)控設備，路徑識別卡寫入設備、路徑識 別卡讀出設備的結(jié)構(gòu)原理分別進行說明。本實用新型還提供一種路徑識別卡，包括獲取模塊和發(fā)送模塊，其中，獲取模塊用 于與電子路標相交互，獲取車輛的路徑信息，發(fā)送模塊用于將該車輛的車輛信息發(fā)送給監(jiān) 控設備。圖4a是根據(jù)本實用新型的路徑識別卡的原理框圖，圖4b是根據(jù)本實用新型的路 徑識別卡的主控制芯片的原理框圖，路徑識別卡包括外殼、設置在外殼內(nèi)的天線、供電電池 和線路板。如圖4a所示，線路板上集成了外部喚醒電路、時鐘振蕩電路、數(shù)據(jù)存儲芯片、主 控制芯片和射頻匹配電路，其中，天線、供電電池分別與線路板相連。如圖4b所示，主控制 芯片包括微處理中心、無線收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)存儲器、低頻低功耗時鐘、電源管理模塊和內(nèi)部 工作電壓檢測模塊。其中，無線收發(fā)模塊內(nèi)包括載波檢測控制模塊和內(nèi)部喚醒控制模塊。具體地，路徑識別卡的工作原理為當路徑識別卡上電后，路徑識別卡進入深度休 眠狀態(tài)，此時，路徑識別卡會能夠被設置的路徑識別卡寫入設備(通常，該路徑識別卡寫入 設備可以設置在高速公路收費站入口處)喚醒，并寫入車輛信息和入口信息，然后路徑識 別卡進入定時自喚醒工作狀態(tài)，自喚醒時間由內(nèi)部睡眠喚醒控制模塊進行控制，在喚醒的 時間內(nèi)，載波檢測控制模塊檢測有無載波信號，如果有載波信號，則無線收發(fā)模塊繼續(xù)接收 有效數(shù)據(jù)，并將有效數(shù)據(jù)輸入到微處理中心，和最近接收到的數(shù)據(jù)進行比較，如果有效數(shù)據(jù) 與最近接收到的數(shù)據(jù)相同，則認為已接收過有效數(shù)據(jù)，舍棄該有效數(shù)據(jù)，如果有效數(shù)據(jù)與最 近接收到的數(shù)據(jù)不相同，則認為接收到新的數(shù)據(jù)，并將該新的數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)存儲器，路徑 識別卡的微處理中心將存儲路徑識別卡標識碼信息發(fā)送給無線收發(fā)模塊，優(yōu)選地，為了能 夠確定車輛的確切信息以便后續(xù)對特定車輛進行追蹤，路徑識別卡的微處理中心可以將路 徑識別卡標識碼信息與車輛的車輛信息組合進行組合，發(fā)送給無線收發(fā)模塊，無線收發(fā)模 塊會向監(jiān)控設備發(fā)射信息后，關(guān)閉無線收發(fā)模塊，之后路徑識別卡再次進入定時自喚醒工 作狀態(tài)，繼續(xù)新的接收過程。進一步地，可以將路徑識別卡在路網(wǎng)中接收電子路標無線發(fā)送的信息時使用的頻 點與路徑識別卡接收電子路標無線發(fā)送的信息成功后向監(jiān)控設備發(fā)送無線信息時使用的頻點配置為不同，并且路徑識別卡返回的無線信息應包括車輛的車牌號和路徑識別卡標識 碼等唯一標識信息，此外，在同一時刻通過同一個電子路標站時，各個路徑識別卡在返回無 線信息時應具有防碰撞處理機制。圖5是根據(jù)本實用新型的電子路標的原理框圖，圖5b是根據(jù)本實用新型的電子路 標的主控制芯片的原理框圖，如圖5a所示，電子路標包括時鐘振蕩電路、數(shù)據(jù)存儲芯片、接 收路徑識別卡無線發(fā)送的信息的主控制芯片、射頻匹配電路、射頻接收放大電路、天線、電 源供電模塊。其中，時鐘振蕩電路、數(shù)據(jù)存儲芯片、射頻匹配電路分別與主控制芯片相連，電源 供電模塊分別與主控制芯片、數(shù)據(jù)存儲芯片相連，射頻匹配電路與主控制芯片相連；射頻接 收放大電路設在射頻匹配電路、天線之間，以放大反向無線信號；電源供電模塊也與射頻 接收放大電路相連；如圖5b所示，主控制芯片包括微處理中心、無線收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)解密模 塊、通信模塊和數(shù)據(jù)存儲器。電子路標的工作原理為當電子路標上電時，主控制芯片內(nèi)的 微處理中心從程序數(shù)據(jù)存儲器加載程序數(shù)據(jù)并開始執(zhí)行程序，初始化后，微處理中心將存 儲的路標信息和當前的時間信息重新組合，由數(shù)據(jù)加密模塊進行加密后，送給無線收發(fā)模 塊，無線收發(fā)模塊將開始發(fā)射信息，一旦無線收發(fā)模塊進入發(fā)射，就會進入自動重發(fā)狀態(tài)。 從主控制芯片輸出的射頻信號，經(jīng)射頻匹配電路送給射頻功率放大器放大信號，信號經(jīng)定 向天線發(fā)射，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離傳送。進一步地，電子路標應具有自動校準機制、自動檢測機制、斷電狀態(tài)自動保存機 制，以及告警機制。其中，自動校準機制是指電子路標對自身發(fā)送的無線信號定時進行校 準配置；自動檢測機制是指電子路標對自身發(fā)送無線信號以及自身工作狀態(tài)進行檢測； 斷電狀態(tài)自動保存機制是指電子路標在斷電后能夠保持斷電前的工作狀態(tài)，在重新上電 后自動恢復斷電前的工作狀態(tài)；告警機制是指當自動檢測發(fā)現(xiàn)電子路標出現(xiàn)問題時，發(fā) 出聲光告警指示，并上報給遠程控制中心。本實用新型還提供一種監(jiān)控設備，包括接收模塊和監(jiān)控模塊，其中，接收模塊用于 接收路徑識別卡發(fā)送的車輛的車輛信息；發(fā)送模塊用于向數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送車輛信息，其 中，路徑識別卡與車輛相綁定。并且，發(fā)送模塊還可以進一步向數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送該監(jiān)控設 備所在路徑所對應的路徑信息。圖6a是根據(jù)本實用新型的監(jiān)控設備的原理框圖，圖6b是根據(jù)本實用新型的監(jiān)控 設備的主控制芯片的原理框圖，如圖6a所示，本實用新型的監(jiān)控設備可以包括時鐘振蕩電 路、數(shù)據(jù)存儲芯片、主控制芯片(主控制芯片可用于接收路徑識別卡無線發(fā)送的信息)、射 頻匹配電路、射頻接收放大電路、天線、電源供電模塊。其中，時鐘振蕩電路、數(shù)據(jù)存儲芯片、 射頻匹配電路分別與主控制芯片相連，電源供電模塊分別與主控制芯片、數(shù)據(jù)存儲芯片相 連，射頻匹配電路與主控制芯片相連；射頻接收放大電路設在射頻匹配電路、天線之間，以 放大反向無線信號，電源供電模塊也與射頻接收放大電路相連；如圖6b所示，主控制芯片 包括微處理中心、無線收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)解密模塊、通信模塊和數(shù)據(jù)存儲器。在實際進行處理時，監(jiān)控設備的工作原理為當路徑識別卡在路段中接收到有效 的電子路標發(fā)送的路徑信息后，路徑識別卡會向監(jiān)控設備發(fā)送包括車輛信息、路徑識別卡 標識碼和路徑信息的無線信號，在監(jiān)控設備的天線接收到路徑識別卡發(fā)送的無線信號后， 無線信號會經(jīng)過射頻匹配電路和射頻接收放大電路到達主控制芯片，由主控制芯片解調(diào)出
7數(shù)據(jù)(無線信號)，并由控制數(shù)據(jù)解密模塊將接收到數(shù)據(jù)進行解密，然后將解密后的數(shù)據(jù)寫 入到數(shù)據(jù)存儲芯片，再由主控制芯片定期的將數(shù)據(jù)存儲芯片內(nèi)的路徑識別卡信息(路徑識 別卡信息包括車輛信息、路徑識別卡標識碼和路徑信息)讀出，輸出到數(shù)據(jù)處理中心，由數(shù) 據(jù)處理中心完成車流量統(tǒng)計、單個車輛路徑監(jiān)控和定位等處理，并將相關(guān)數(shù)據(jù)(車輛信息、 路徑識別卡標識碼和路徑信息)保存到數(shù)據(jù)庫中。圖7是根據(jù)本實用新型的路徑識別卡讀寫設備(該設備的功能相當于上文所述的 路徑識別卡寫入設備和路徑識別卡讀出設備的結(jié)合)的原理框圖，圖7b是根據(jù)本實用新型 的路徑識別卡讀寫設備的主控制芯片的原理框圖，如圖7a所示，根據(jù)本實用新型的路徑識 別卡讀寫設備包括時鐘振蕩電路、數(shù)據(jù)存儲芯片、主控制芯片、射頻匹配電路、天線、電源供 電模塊。其中，時鐘振蕩電路、數(shù)據(jù)存儲芯片、射頻匹配電路分別與主控制芯片相連，電源供 電模塊分別與主控制芯片、數(shù)據(jù)存儲芯片相連，天線和射頻匹配電路相連，射頻匹配電路與 主控制芯片相連。如圖7b所示，主控制芯片包括微處理中心、無線收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)存儲器、 數(shù)據(jù)解密模塊、通信模塊。在實際進行處理時，路徑識別卡讀寫設備的工作原理為當路徑識別卡讀寫設備 上電后，路徑識別卡讀寫設備進入空閑狀態(tài)，等待控制計算機的控制命令。在收費站入口 處，路徑識別卡寫入設備發(fā)送高頻載波，觸發(fā)路徑識別卡的外部喚醒電路，將路徑識別卡喚 醒，此時，計算機(例如，個人計算機(PersonalComputer，簡稱為PC))可以下達命令控制 路徑識別卡讀寫設備向路徑識別卡寫入車輛信息和入口信息，并設置路徑識別卡工作模式 為定時自喚醒工作狀態(tài)，來自PC的命令數(shù)據(jù)可以通過通訊接口傳輸給主控制芯片，主控制 芯片接收命令數(shù)據(jù)，進行對接收的命令數(shù)據(jù)進行解析和數(shù)據(jù)組合后將得到的結(jié)果數(shù)據(jù)通過 射頻匹配電路、天線轉(zhuǎn)發(fā)給路徑識別卡；在收費站出口處，PC下達命令控制路徑識別卡讀 出設備對路徑識別卡進行讀取路徑信息操作，PC的命令數(shù)據(jù)通過通訊接口傳輸給主控制芯 片，主控制芯片接收命令數(shù)據(jù)后，進行解析和數(shù)據(jù)組合，主控制芯片將數(shù)據(jù)經(jīng)過射頻匹配電 路、天線轉(zhuǎn)發(fā)給路徑識別卡，路徑識別卡返回路徑信息的無線信號被路徑識別卡讀寫設備 的天線接收，經(jīng)射頻匹配電路阻抗匹配后，送給主控制芯片，主控制芯片解讀數(shù)據(jù)并重組數(shù) 據(jù)后，通過通訊接口傳輸給PC，PC通過聯(lián)網(wǎng)設備傳輸給數(shù)據(jù)處理中心，最后路徑識別卡讀 寫設備將路徑識別卡設置為深度休眠狀態(tài)。優(yōu)選地，上述路徑識別卡、電子路標、監(jiān)控設備、路徑識別卡讀寫設備所采用的無 線通信頻率可以為433MHz，或840MHz，或915MHz，或2. 4GHz，或5. 8GHz等，并且通信頻率可 以以根據(jù)不同應用場景和環(huán)境的需要進行改變。上述電子路標、監(jiān)控設備、路徑識別卡讀寫設備與數(shù)據(jù)處理中心的通信可以為有 線或無線方式，其中，有線方式可以通過光纖、或同軸電纜、或雙絞線等介質(zhì)進行遠距離傳 輸，在終端通過不同的網(wǎng)絡設備轉(zhuǎn)換為本地接口，可以為以太網(wǎng)、或RS-485、或RS-422、或 RS-232、或USB等；無線方式可以通過全球移動通信系統(tǒng)GSM網(wǎng)絡、或碼分多址接入CDMA網(wǎng) 絡、或?qū)掝l碼分多址接入WCDMA網(wǎng)絡、或時分同步碼分多址接入TD-SCDMA網(wǎng)絡、或微波存取 全球互通WiMax網(wǎng)絡等無線網(wǎng)絡進行遠距離傳輸。進一步的，路徑識別卡可以具有無線方式的軟件版本升級功能，電子路標、監(jiān)控設 備可以具有無線或有線方式的遠程軟件版本升級功能，路徑識別卡讀寫設備可以具有有線 方式的遠程軟件版本升級功能。[0066]圖8是根據(jù)本實用新型的車輛監(jiān)控系統(tǒng)的應用示意圖，如圖8所示，車輛進入收費 站X入口車道時，由工作人員，或通過其他車牌識別設備，將車牌號碼輸入PC，路徑識別卡 寫入設備可以喚醒路徑識別卡使路徑識別卡進入定時自喚醒工作狀態(tài)，路徑識別卡則將路 徑識別卡標識碼、路徑識別卡的電池電壓等信息發(fā)送給路徑識別卡讀寫設備，路徑識別卡 讀寫設備接收數(shù)據(jù)，并將上述數(shù)據(jù)通過PC傳輸給數(shù)據(jù)處理中心進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，相關(guān)數(shù)據(jù)保 存到數(shù)據(jù)庫(通常，可以由工作人員將路徑識別卡靠近路徑識別卡讀寫設備，以便路徑識 別卡讀寫設備喚醒路徑識別卡并與路徑識別卡完成上述信息交互)；PC判斷路徑識別卡的 電池電壓是否能正常工作，如果偏低不能保證正常工作，就發(fā)出警告，如路徑識別卡能保證 正常工作，PC則會將車牌號碼、即時日期時間信息、入口信息發(fā)送給路徑識別卡讀寫設備， 并由路徑識別卡讀寫設備將這些信息轉(zhuǎn)發(fā)給路徑識別卡，路徑識別卡接收完成后，保存接 收的數(shù)據(jù)，并回傳確認信息給路徑識別卡讀寫設備，路徑識別卡進入定時自喚醒工作狀態(tài)， 路徑識別卡讀寫設備接收到路徑識別卡回傳信息后，發(fā)出指示(例如，發(fā)出聲光提示)，表 示入口操作已完成，此后，車輛就能夠攜帶相應的路徑識別卡行駛，以便電子路標和路測監(jiān) 控設備(也可稱為路測監(jiān)聽設備)根據(jù)路徑識別卡實時確定車輛的行駛位置。車輛按高速公路正常行駛速度經(jīng)過二義性路徑1時，路徑識別卡記錄下道路旁的 電子路標1的標識信息，并返回路徑識別卡標識碼和車輛信息，放置在電子路標附近的路 測監(jiān)控設備1 (路測監(jiān)控設備1和電子路標1的信號覆蓋范圍可以彼此相同或接近)接收 到該路徑識別卡發(fā)送的信息，保存數(shù)據(jù)和當前的時間信息，并定期將保存的上述數(shù)據(jù)傳輸 給遠程的數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心通過實時的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，完成車流量統(tǒng)計、單個車輛路 徑監(jiān)控和定位等處理，相關(guān)數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫。當車輛行駛完路徑1，因個人喜好、路徑長 度、路況等各種因素，車輛駕駛員會選擇二義性路徑2或二義性路徑3，假設此時選擇了二 義性路徑2行駛，車輛按高速公路正常行駛速度經(jīng)過二義性路徑2時，路徑識別卡與電子路 標2、路測監(jiān)控設備2 (同樣，路測監(jiān)控設備2和電子路標2的信號覆蓋范圍可以彼此相同或 接近)完成與上述路徑1時類似的消息交互流程，數(shù)據(jù)處理中心通過實時的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，完成 車流量統(tǒng)計、單個車輛路徑監(jiān)控和定位等處理，相關(guān)數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫。車輛再經(jīng)過路徑4 時，路徑4上設置的路測監(jiān)控設備4和電子路標4與路徑識別卡完成類似于路徑1的消息 交互流程，以此類推，直至車輛駛?cè)肽康母咚俟肥召M站Y出口。此時，在車輛到達路段出口處時，路徑識別卡將車牌號碼、路徑識別卡標識碼、路 徑識別卡工作電壓、入口信息、路徑信息等信息發(fā)送給出口處設置的路徑識別卡讀寫設備； 路徑識別卡讀寫設備接收來自路徑識別卡的上述信息后，及時轉(zhuǎn)發(fā)給PC，PC接收并處理無 誤后，經(jīng)計算機系統(tǒng)運算，計算出應收的通行費，PC通過的路徑識別卡讀寫設備發(fā)送命令給 路徑識別卡，路徑識別卡刪除數(shù)據(jù)，并回傳確認信息給的路徑識別卡讀出設備，之后，路徑 識別卡進入深度休眠狀態(tài)。路徑識別卡讀寫設備收到回傳信息后，發(fā)出指示(例如，聲光提 示)，標識出口數(shù)據(jù)操作已經(jīng)完成。PC機將上述信息傳輸給數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心按 記錄的路徑信息，將收取的通行費進行拆分，相關(guān)數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫。借助于本實用新型的上述技術(shù)方案，通過引入監(jiān)控設備，不僅能夠準確地計算出 機動車在收費路段上行駛后所需支付的費用，并且，不論在收費路段還是普通路段，均能夠 通過監(jiān)控設備和電子路標準確地確定出車輛所處的道路，有助于對車輛進行追蹤、定位等 處理，并且能夠?qū)Ω鱾€路段上的車流量進行統(tǒng)計，以便及時進行交通疏導和管理；并且，本方案的實現(xiàn)對現(xiàn)有網(wǎng)絡的改動較小，只需要進行少量的升級使得各個器件能夠與監(jiān)控設備 進行通信即可，降低了重復建設的成本；引入的監(jiān)控設備可以以電子路標合一設置，也可以 與電子路標分離設置，因此系統(tǒng)部署的靈活性較高，有助于提高路徑識別卡的標識成功率 和監(jiān)控設備的車輛信息接收成功率，并且電子路標、監(jiān)控設備、路徑識別卡讀寫設備都可以 進行遠程軟件版本升級，路徑識別卡可以進行無線軟件版本升級，因此便于維護和管理，能 夠進一步降低系統(tǒng)運營的成本。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求一種車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括電子路標、監(jiān)控設備和數(shù)據(jù)處理中心，其中，電子路標，用于向路徑識別卡發(fā)送相應的路徑信息；監(jiān)控設備，用于接收并轉(zhuǎn)發(fā)所述路徑識別卡發(fā)送的車輛的車輛信息，其中，所述路徑識別卡與所述車輛相綁定；數(shù)據(jù)處理中心，用于根據(jù)所述監(jiān)控設備轉(zhuǎn)發(fā)的所述車輛信息以及所述監(jiān)控設備所在的路徑對應的路徑信息確定所述車輛所處的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛監(jiān)控系統(tǒng)還包括 入口讀寫設備，用于向所述路徑識別卡發(fā)送入口信息和所述車輛信息；則所述監(jiān)控設備還用于接收所述路徑識別卡發(fā)送的入口信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛監(jiān)控系統(tǒng)還包括 出口讀寫設備，用于接收所述路徑識別卡發(fā)送的所述入口信息、所述車輛的車輛信息和路徑信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理中心進一步用于 根據(jù)其本地保存的所述監(jiān)控設備所在路徑確定所述監(jiān)控設備所對應的路徑信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控設備進一步用于將其 所在路徑所對應的路徑信息發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理中心。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛監(jiān)控系統(tǒng)還包括 數(shù)據(jù)庫，用于接收并保存所述數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送的所述路徑信息和所述車輛信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理中心還用于接收 所述監(jiān)控設備發(fā)送的所述監(jiān)控設備所對應的路徑信息、所述入口信息和所述車輛信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛監(jiān)控系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫，用于接收并保存所述數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送的所述監(jiān)控設備所對應的路徑信息、 所述入口信息和所述車輛信息。
9.一種路徑識別卡，其特征在于，包括獲取模塊，用于與電子路標相交互，獲取車輛的路徑信息； 發(fā)送模塊，用于將所述車輛的車輛信息發(fā)送給監(jiān)控設備。
10.一種監(jiān)控設備，其特征在于，包括接收模塊，用于接收路徑識別卡發(fā)送的車輛的車輛信息；發(fā)送模塊，用于向數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送所述車輛信息，其中，所述路徑識別卡與所述車輛 相綁定。
專利摘要本實用新型公開了一種車輛監(jiān)控系統(tǒng)、路徑識別卡和監(jiān)控設備，其中，車輛監(jiān)控系統(tǒng)包括電子路標、監(jiān)控設備和數(shù)據(jù)處理中心，其中，電子路標，用于向路徑識別卡發(fā)送相應的路徑信息；監(jiān)控設備，用于接收并轉(zhuǎn)發(fā)路徑識別卡發(fā)送的車輛的車輛信息，其中，路徑識別卡與車輛相綁定；數(shù)據(jù)處理中心，用于根據(jù)監(jiān)控設備轉(zhuǎn)發(fā)的車輛信息以及監(jiān)控設備所在的路徑對應的路徑信息確定車輛所處的位置。通過引入監(jiān)控設備，不僅能夠準確地計算出機動車在收費路段上行駛后所需支付的費用，不論在收費路段還是普通路段，均能夠通過監(jiān)控設備和電子路標準確地確定出車輛所處的道路，有助于對車輛進行追蹤、定位等處理。
文檔編號G08G1/127GK201716869SQ201020156399
公開日2011年1月19日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者常磊, 楊峰, 王東, 翟祺, 賈旭峰 申請人:中興通訊股份有限公司