專利名稱：智能電子車牌的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種機動車電子器件，尤其涉及一種具有多方面功能的智能電子車牌。
背景技術(shù)：
以前提出的電子車牌，僅是采用簡單的電子線路，通過無線低頻通訊手段實現(xiàn)基本的車輛身份識別功能，速度慢、誤碼率高、易受干擾。
中國專利文獻93244305.2公開了一種“電子車牌”，由安裝在機動車上的車號發(fā)射器和安裝在機動車通行道口的車號接收器組成，車號發(fā)射器包括編碼器、放大器、調(diào)制器和發(fā)射器，車號接收器包括接收器、解調(diào)器和解碼器。發(fā)射器的調(diào)制器由反相器、第1第2振蕩器及第1第2選通門組成，以鍵控移頻方式工作，編碼器和解碼器均采用單片微處理器。該電子車牌可自動識別通過車輛的車型、車號等，便于計算機統(tǒng)一記錄、管理、收費等，但它只起車輛的身份識別作用，功能比較單一，無法與外界進行信息交互。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型主要是解決了現(xiàn)有電子車牌只能對車輛進行身份識別，無法與外界進行信息交互的技術(shù)問題；提供了一種既能對車輛進行身份識別又能與外界進行信息交互，實現(xiàn)多方面功能的智能電子車牌。
本實用新型還解決了現(xiàn)有電子車牌采用無線低頻通訊技術(shù)造成速度慢、誤碼率高、易受干擾的技術(shù)問題；提供了一種采用無線高頻通訊技術(shù)，實現(xiàn)通訊速度快、誤碼率非常低、不易受干擾的智能電子車牌。
本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的本實用新型包括MCU中央處理單元，MCU中央處理單元上連接有射頻收發(fā)單元、語音電路單元，還包括為整個電子車牌提供工作電源的電源模塊；所述的語音電路單元與車輛音響電路相連，所述的MCU中央處理單元內(nèi)存儲有車輛身份編碼。MCU中央處理單元運行電子車牌管理程序、保存車輛身份編碼(機動車身份識別的標志)、對由射頻收發(fā)單元接收到的指令進行解碼并送各執(zhí)行單元執(zhí)行指令。
作為優(yōu)選，所述的MCU中央處理單元上還連接有控制輸出電路單元，可根據(jù)需要連接多種控制設備，實現(xiàn)多種控制功能。
作為優(yōu)選，所述的MCU中央處理單元上還連接有串行數(shù)據(jù)接口單元，負責電子車牌與其他系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。
作為優(yōu)選，所述的控制輸出電路單元與車輛燃油噴射電路相連接。車輛的燃油噴射電路可由電子車牌來控制，實現(xiàn)對特殊車輛強制減速或截停。
作為優(yōu)選，所述的電源模塊與車輛點火電路相連接，電源輸入端取自車輛點火電路，即車輛一旦啟動，電子車牌就得電進入待機工作狀態(tài)，車輛熄火停車，電子車牌就失電停止工作。
作為優(yōu)選，所述的MCU中央處理單元為89C52單片機及其外圍電路，成本低，功能強，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定。
作為優(yōu)選，所述的射頻收發(fā)單元為nrf2401集成電路，語音電路單元為ISD2590集成電路，nrf2401集成電路的工作頻率在世界公用的頻段范圍2.4～2.5GHz內(nèi)，最大傳輸速率可達1Mbit/S。
作為優(yōu)選，所述的串行數(shù)據(jù)接口單元為MAX232集成電路。
作為優(yōu)選，所述的控制輸出電路單元由MC1431集成電路和與MC1431集成電路相連的繼電器或電磁閥構(gòu)成。
本實用新型的有益效果是不僅可以實現(xiàn)車輛身份識別功能，還可隨時對外界指令進行響應，實現(xiàn)諸如行車誘導、緊急情況報警、強制減速等功能，集監(jiān)控、視、聽于一體，并且功能可以通過軟件編程擴展，同時系統(tǒng)工作穩(wěn)定，通訊速度快、誤碼率低、不易受干擾。


圖1是本實用新型的一種連接框圖。
圖2是本實用新型一種實施例的電路連接示意圖。
圖3是本實用新型的工作流程示意圖。
圖中1.MCU中央處理單元，2.射頻收發(fā)單元，3.串行數(shù)據(jù)接口單元，4.語音電路單元，5.電源模塊，6.控制輸出電路單元。
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
實施例1本實施例中智能電子車牌包括作為MCU中央處理單元1的89C52單片機及其外圍電路、作為射頻收發(fā)單元2的nrf2401集成電路、作為語音電路單元3的ISD2590集成電路、由MC1431集成電路和與之相連的電磁閥構(gòu)成的控制輸出電路單元5以及為整個電子車牌提供工作電源的電源模塊4，89C52單片機內(nèi)存儲有安裝該電子車牌的車輛的身份編碼。nrf2401集成電路的P.7、P.1、P.8、P.6腳與89C52的P2口連接。MCU中央處理單元1送來的異步串行數(shù)據(jù)經(jīng)過nrf2401集成電路內(nèi)部的RF帶通濾波、低噪聲放大、頻率綜合和脈沖放大，被調(diào)制成2.4GHz上的GFSK信號。ISD2590集成電路的地址線A0-A9與單片機89C52的P0口的P0.0-P0.7以及P1口的P1.0-1.1連接，其錄放模式選擇控制輸入端P/R、節(jié)電模式控制輸入端PD、片選信號輸入端CE和溢出標志輸入端OVF分別與單片機89C52的P1口的P1.2～P1.5相連接，其信息結(jié)束標志輸出端EOM接單片機89C52的外部中斷1的輸入腳INT1，其輸出信號直接與車輛音響電路連接；MC1431集成電路的pin.1腳與89C52的P1.7口(第8腳)相連，其pin.16腳上連接有電磁閥的線圈；由車輛點火電路供電的電源模塊與89C52的P.40腳相連。
實施例2本實施例與實施例1不同之處在于本實用新型的電子車牌還包括由MAX232集成電路構(gòu)成的串行數(shù)據(jù)接口單元6，其與89C52單片機的串行數(shù)據(jù)接口RXD、TXD(第10、11腳)相連，負責電子車牌與其他系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。其余的同實施例1。
本實用新型的電子車牌需與相應的讀出設備配套使用，讀出設備可裝于道路兩邊也可裝于對車輛進行管理的警車上。讀出設備與所有經(jīng)過的車輛進行信息交換，讀出電子車牌中存儲的ID編碼信息，并可以根據(jù)車輛身份的不同而發(fā)布不同的指令信息，引導或控制車輛的行駛。
具體工作過程如下每個電子車牌都被賦予一個唯一的身份編碼，儲存在89C52單片機內(nèi)，在全國范圍內(nèi)，每輛汽車的編碼都是唯一的，這個編碼包含了汽車合法注冊時所必需的所有信息，例如汽車的顏色、類型、生產(chǎn)廠家、出廠日期、注冊地區(qū)、車主信息等等。
汽車啟動后，與汽車點火電路相連的電子車牌也同時獲得電源，進入待機工作狀態(tài)，電子車牌內(nèi)的射頻收發(fā)單元處于接收狀態(tài)。當汽車經(jīng)過設置讀出設備的路段時，將收到讀出設備長發(fā)的問訊信號，該信號實際上是不間斷發(fā)射的包含問訊編碼和道路信息編碼的數(shù)據(jù)包。
道路信息編碼是該路段的道路警示信息，電子車牌接收到數(shù)據(jù)包信號后，其內(nèi)部的MCU中央處理器首先將該數(shù)據(jù)包與上次收到的數(shù)據(jù)包進行比對，如果完全相同，MCU將不產(chǎn)生任何動作，其中的數(shù)據(jù)將被后續(xù)進入的數(shù)據(jù)所覆蓋；如果不同，MCU將對該數(shù)據(jù)包進行處理，分離出數(shù)據(jù)包中的道路信息編碼，由單片機的P0口P1口送語音電路輸出語音提醒信息，告知司機，如“前方限速60公里，請控制車速”、“請注意，前方路口禁止直行”、“前方為事故多發(fā)地段，請小心駕駛”、“外地貨車請在前方左轉(zhuǎn)”。在實施例2中電子車牌還可分解出道路信息編碼中的地址編碼，并通過與串行數(shù)據(jù)接口單元相連的車載微型計算機，并配合GIS(地理信息系統(tǒng))，直接在顯示屏上顯示道路交通圖和車輛位置；或者當汽車的屬性改變時(如過戶、改變顏色等)，通過外接計算機對汽車的ID信息進行修改。
然后，電子車牌將偵聽信道是否空閑如空閑，將回復握手信號給讀出設備建立通訊聯(lián)系，如遇忙，則等待3MS后再次偵聽，直到信道空閑。當上述等待時間超過3分鐘時，電子車牌將放棄通訊努力返回待機狀態(tài)重新開始流程。
同時讀出設備收到電子車牌的握手信號后，立即以約定的通訊規(guī)約進行通訊電子車牌將自己的身份編碼發(fā)送給讀出設備，讀出設備則把行車指令信息下發(fā)給電子車牌。幾毫秒后，通訊完成，雙方自動脫離。電子車牌將返回待機狀態(tài)重新開始等待流程。讀出設備繼續(xù)發(fā)放問訊信號，尋找其他通過車輛。
已經(jīng)進行過通訊的電子車牌通過信息比對過程，可以對同一讀出設備的問訊信號實現(xiàn)屏蔽，不再進行應答，以便讓出資源給其他車輛，直至電子車牌發(fā)現(xiàn)收到的數(shù)據(jù)包已經(jīng)改變，上述過程便重新開始。
在信息交換過程中，讀出設備可以根據(jù)車輛的不同而有針對性地把不同的行車指令信息發(fā)送給不同的車輛，該指令經(jīng)過電子車牌的處理后，將以語音提醒或直接執(zhí)行控制動作，如超速提醒、限制某類車型通行、對超速和違章車輛強制減速或截停等。
在汽車的行駛過程中，電子車牌如此不停往復工作。汽車熄火停止后，系統(tǒng)也停止工作。
如果為每一輛汽車配備這種電子車牌，并在道路上合理分布這樣的讀出設備，我們就可以得到每一個讀出設備所在路段的實時交通情況，從而實現(xiàn)對城市交通狀況的實時監(jiān)測。
利用高速信息交互功能，讀出設備可以對通過某些區(qū)域的所有車輛進行誘導和控制，如根據(jù)交通情況改變限速、限制直行或轉(zhuǎn)彎等，實現(xiàn)對該區(qū)域交通的宏觀調(diào)控。同時，利用電子車牌的車輛身份識別功能，讀出設備又可以把這些信息根據(jù)需要發(fā)送給不同的車輛，實現(xiàn)在特定的路段對特定的車輛進行誘導和控制，如向某種車輛如大貨車發(fā)禁行或繞行指示；向外地車輛發(fā)行車方向?qū)б甘?；向超速車輛發(fā)提醒警示；對超速和違章車輛發(fā)強行減速或截停指令等，實現(xiàn)微觀調(diào)控。
由此可見，如果大規(guī)模普及本技術(shù)，我們可以以相對低廉的成本，實現(xiàn)對城市交通實時和高效的監(jiān)測與控制。
權(quán)利要求1.一種智能電子車牌，其特征在于包括MCU中央處理單元(1)，MCU中央處理單元(1)上連接有射頻收發(fā)單元(2)、語音電路單元(3)，還包括為整個電子車牌提供工作電源的電源模塊(4)；所述的語音電路單元(3)與車輛音響電路相連，所述的MCU中央處理單元(1)內(nèi)存儲有車輛身份編碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子車牌，其特征在于所述的MCU中央處理單元(1)上還連接有控制輸出電路單元(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電子車牌，其特征在于所述的MCU中央處理單元(1)上還連接有串行數(shù)據(jù)接口單元(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能電子車牌，其特征在于所述的控制輸出電路單元(5)與車輛燃油噴射電路相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的智能電子車牌，其特征在于所述的電源模塊(4)與車輛點火電路相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能電子車牌，其特征在于所述的電源模塊(4)與車輛點火電路相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子車牌，其特征在于所述的MCU中央處理單元(1)為89C52單片機及其外圍電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子車牌，其特征在于所述的射頻收發(fā)單元(2)為nrf2401集成電路，語音電路單元(3)為ISD2590集成電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能電子車牌，其特征在于所述的串行數(shù)據(jù)接口單元(6)為MAX232集成電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的智能電子車牌，其特征在于所述的控制輸出電路單元(5)由MC1431集成電路和與MC1431集成電路相連的繼電器或電磁閥構(gòu)成。
專利摘要本實用新型涉及一種具有多方面功能的智能電子車牌，它包括MCU中央處理單元，MCU中央處理單元上連接有射頻收發(fā)單元、語音電路單元、控制輸出電路單元、串行數(shù)據(jù)接口單元，還包括為整個電子車牌提供工作電源的電源模塊；所述的語音電路單元與車輛音響電路相連，控制輸出電路單元與車輛燃油噴射電路相連接，電源模塊與車輛點火電路相連接，串行數(shù)據(jù)接口單元負責電子車牌與其他系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，以拓展多方面功能。本實用新型不僅可以實現(xiàn)車輛身份識別功能，還可隨時對外界指令進行響應，實現(xiàn)諸如行車誘導、緊急情況報警、強制減速等功能，集監(jiān)控、視、聽于一體，真正做到電子車牌的智能化。
文檔編號H04B1/40GK2807618SQ20052001378
公開日2006年8月16日 申請日期2005年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月3日
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