高速公路高速通關收費識別系統的製作方法

2023-04-26 23:23:51

專利名稱：高速公路高速通關收費識別系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種目標非接觸型高速識別系統，特別涉及對高速運動的車輛， 尤其是安裝在高速公路收費站的高速通關自動收費識別系統。
背景技術：
對於運動的車輛的識別，目前，公知的自動識別系統的研究起始於20世紀70年 代，最早採用光學與紅外技術，由於其適應性較差，並且最大識別速度僅為70千米/小時， 現在已經逐漸被淘汰。射頻無線標籤是可廣泛應用的唯一技術，但是目前其作用距離一般 只在1米以內，這極大的限制了射頻技術優勢的充分發揮。因此，現有高速公路收費都是人 工操作。由於高速公路為24小時通關，所需工作人員的數量及其工作量均非常大；並且在 收費過程中採用現金支付，如果司機不準備零錢，又增加了通關時間，高速公路收費站成為 了車輛在高速公路運行的「瓶頸」，影響了高速公路的整體行車速度；此外，衝關的現象也時 有發生。發明內容本實用新型的目的，在於針對目前已有技術中存在的缺陷，提供一種能夠在遠距 離識別高速運動的車輛，無需其停車即可對其收費的車輛識別系統，特別是車輛在高速公 路上高速通關的收費識別系統，以消除高速公路運行的「瓶頸」，真正實現車輛的高速運行， 避免」衝關」現象的發生，同時代替高速公路收費所需的大量工作人員，並減少他們的工作量。本實用新型的目的是這樣實現的本系統由安裝在車輛上的聲表面波標籤和安裝 在收費站的閱讀器組成；所述聲表面波標籤由傳感器天線1、換能器2、基材3和編碼反射區 4組成，其中，所述編碼反射區4由若干按編碼原理排列的反射條組成；傳感器天線1、換能 器2和編碼反射區4安裝在基材3上；所述閱讀器由控制器5、信號發射電路、轉換開關9、 閱讀器天線10、回波接收電路組成；其中，所述信號發射電路包括依次連接的高頻信號發 生電路6、發射區高通濾波器電路7、發射區整形電路8，所述回波接收電路包括依次連接的 接收區高通濾波器電路11、接收區整形電路12、信號放大器電路13 ；控制器5的輸出端與 轉換開關9及信號發射電路的輸入端連接，信號發射電路的輸出端與轉換開關9的輸入觸 點連接，經轉換開關9後與閱讀器天線10連接；轉換開關9的輸出觸點與回波接收電路的 輸入端連接，回波接收電路9的輸出端與控制器5的輸入端連接。本實用新型的目的進一步可這樣實現所述聲表面波標籤中，換能器2優選叉指 換能器。本系統的使用方法和原理是閱讀器的控制器5控制轉換開關9處於發射狀態，信 號發射電路中的高頻信號發生電路6產生高頻信號，該信號經發射區高通濾波器電路7濾 波、發射區整形電路8整形後，由控制器5控制其通過閱讀器天線10向行駛中的車輛發出 電磁脈衝信號。該信號發射出後，控制器5控制轉換開關9處於接收狀態。該信號由傳感器 天線1接收後，通過換能器2轉化為聲表面波，遇到編碼反射區4的反射條後形成回波，回 波通過換能器2重新轉化為電磁波並再次通過傳感器天線1發射出去，這些回波信號形成了由基材表面的反射條的數目和位置決定的脈衝序列，它類似於條形碼圖案，每個脈衝的 時間延遲取決於聲表面波傳播速度。閱讀器經閱讀器天線10接收到回波脈衝串後，經轉換 開關9的輸出觸點與回波接收電路的輸入端連接，經回波接收電路濾波、整形、放大後，在 控制器5進行解碼並與所存儲信息對照，進行識別和記錄。閱讀器中，高頻信號發生電路、 高通濾波器電路、整形電路、信號放大器電路均採用常規電子電路即可。本實用新型的有益效果是由於本系統的聲表面波標籤與閱讀器之間依靠電磁脈 衝信號聯絡，本系統標籤識別距離遠，能用於高速運動的汽車上，採用本系統後，車輛通過 高速公路的收費站時，可以高速通關而無需停車，即可根據系統的通關記錄對其收費，提高 了高速公路整體運行速度，消除了通關運行「瓶頸」問題，由於所通行的車輛均被本系統記 錄在案，有關收費部門可據此對車輛進行收費，杜絕了「衝關」情況的發生；同時，由於採用 本系統可使高速公路收費站實現無人職守，代替了高速公路收費所需的大量工作人員，並 減少他們的工作量。

圖1是本實用新型的系統框圖；圖2是本實用新型的聲表面波標籤結構圖；圖3是閱讀器的電路框圖。圖中各附圖標記為1、傳感器天線，2、換能器，3、基材，4、編碼反射區，5、控制器， 6、高頻信號發生電路，7、發射區高通濾波器電路，8、發射區整形電路，9、轉換開關，10、閱讀 器天線，11、接收區高通濾波器電路，12、接收區整形電路、13、信號放大器。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明，但本實施例不是對本實用新型 的限定。實施例參見圖1，本識別系統由閱讀器和聲表面波標籤組成，其中，閱讀器包括 控制器、信號發射電路、閱讀器天線和回波接收電路。參見圖2，聲表面波標籤採用AVX公司生產的，型號為PBRV-4. OOHR-Y的聲表面波 標籤，它包括傳感器天線、叉指換能器、基材、編碼反射區；傳感器天線、叉指換能器和編碼 反射區均安裝在基材上。將聲表面波標籤安裝於車輛上；傳感器天線接收由遠處閱讀器發 送來的訪問電磁脈衝信號，通過叉指換能器轉化為聲表面波，遇到編碼反射區的反射條後 形成回波，回波通過叉指換能器重新轉化為電磁波並再次通過傳感器天線發射出去。參見圖1、圖3，控制器控制轉換開關處於發射狀態，高頻信號發生電路產生高頻 電磁脈衝信號，經發射區高通濾波器濾波、發射區整形電路整形後，由控制器控制經轉換開 關後，通過閱讀器天線發射給聲表面波標籤。之後控制器控制轉換開關處於接收狀態，閱讀 器天線接收回波信號，通過轉換開關，在回波接收電路經過濾波、整形、放大，在控制器5進 行解碼並與所存儲信息對照，進行識別和記錄。
權利要求高速公路高速通關收費識別系統，其特徵在於本系統由安裝在車輛上的聲表面波標籤和安裝在收費站的閱讀器組成；所述聲表面波標籤由傳感器天線(1)、換能器(2)、基材(3)和編碼反射區(4)組成，其中，所述編碼反射區(4)由若干反射條組成；傳感器天線(1)、換能器(2)和編碼反射區(4)安裝在基材(3)上；所述閱讀器由控制器(5)、信號發射電路、轉換開關(9)、閱讀器天線(10)、回波接收電路組成；其中，所述信號發射電路包括依次連接的高頻信號發生電路(6)、發射區高通濾波器電路(7)、發射區整形電路(8)，所述回波接收電路包括依次連接的接收區高通濾波器電路(11)、接收區整形電路(12)、信號放大器電路(13)；控制器(5)的輸出端與轉換開關(9)及信號發射電路的輸入端連接，信號發射電路的輸出端與轉換開關(9)的輸入觸點連接，經轉換開關(9)後與閱讀器天線(10)連接；轉換開關(9)的輸出觸點與回波接收電路的輸入端連接，回波接收電路的輸出端與控制器(5)的輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的高速公路高速通關收費識別系統，其特徵在於換能器(2) 為叉指換能器。
專利摘要本實用新型提供了一種高速公路高速通關收費識別系統，由安裝在車輛上的聲表面波標籤和安裝在收費站的閱讀器組成，聲表面波標籤包括傳感器天線、換能器、基材和編碼反射區組成，閱讀器包括控制器、信號發射電路、轉換開關、閱讀器天線、回波接收電路組成；閱讀器的高頻信號發生電路產生的高頻信號，通過閱讀器天線向行駛中的車輛發出，該信號由車輛的傳感器天線接收後，通過換能器轉化為聲表面波，遇到編碼反射區的反射條後形成回波，回波通過換能器重新轉化為電磁波並再次通過傳感器天線發射出去，由閱讀器接收並記錄。本系統適用於車輛通過高速公路的收費站時不停車高速通關的檢測記錄和收費。
文檔編號G07B15/00GK201556235SQ20092011175
公開日2010年8月18日 申請日期2009年8月3日 優先權日2009年8月3日
發明者姜濤, 張雲偉 申請人:昆明理工大學