专利名称：机动车辆数码车牌及其检测系统和车辆防伪方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆防伪系统及方法，特别是机动车辆数码车牌及其检测系统和利用该车牌和检测系统的车辆防伪方法。
机动车被盗问题是现今社会的一大难题。现在对机动车的通行管理方法是利用车牌号进行管理。但车牌号极易伪造，这给盗车、抢劫、销赃、黑市交易带来了可乘之机。由于现有车牌结构简单，极易伪造，盗抢车辆集团和走私集团多是将伪造的车牌或盗来的车牌挂在被盗抢、走私的车上行州过府，畅通无阻；有时由于管理不严，个别执法人员贪赃枉法，内外勾结，很容易发一个车牌上户；由于极易伪造车牌上户，在黑市交易中，销赃容易，买赃也容易；交警执勤人员无法对行进中的车辆进行即时的判辨它的合法性或非法性。
本发明的目的就是为了解决以上问题，提供一种机动车辆数码车牌及其检测系统和车辆防伪方法，解决车牌的唯一性和不可伪造性，并能使交警执勤人员很容易对行进间的车辆在不停车的情形下，即时判辨被查车辆的合法性或非法性。
本发明实现上述目的的方案包括一种机动车辆数码车牌及其检测系统和车辆防伪方法。
所述机动车辆数码车牌包括车牌体，车牌体表面上有车牌号，其特征是所述车牌体用无线电波能穿透的材料制成，在车牌体内有封装好的微波电子芯片，所述微波电子芯片它包括有处理器CPU、只读存储器ROM、动态存储器RAM、微波发射机、微波接收机、唤醒时间器、标识符识别区；每一个标识牌的标识符识别区中有一个芯片的出厂唯一编号；所述动态存储器RAM中存储有下述各种代码“车辆识别代码”、车主身份证号、车牌号、发动机号、车架号；微波发射机、接收机用于与外界设备进行链接，向标识牌中写入数据或读出标识牌中的数据；唤醒时间器用于控制标识牌的“休眠”与工作状态转换。
所述机动车辆数码车牌检测系统用于向机动车辆数码车牌发送数据并接收来自防伪标识牌的应答信号，其特征是它包括数字电路模块、射频电路模块和天线；数字电路模块又包括控制部分和数据解调部分，射频电路模块调制发射到防伪标识牌的数据，提供一个连续载波用于防伪标识牌的反向散射波，接收和解调来自防伪标识牌的反向散射波信号。
所述方法是利用上述机动车辆数码车牌和机动车辆数码车牌检测系统进行车辆防伪的，其特征是包括以下步骤1)利用机动车辆数码车牌检测系统对机动车辆数码车牌进行检测，读出其中存储的数据，包括车辆识别代码、车主身份证号、车牌号、发动机号、车架号；2)利用检测到的信号判断车辆的合法性。
本发明由于采用了上述方案，将机动车辆关键性的物理数据及特征通过计算机技术写入一个智能化的电子媒体，解决了车牌的唯一性和不可伪造性；由于本系统采用微波技术，执法人员也能在不停车的情况下在较远距离(15米)，用最短的时间和简便的操作方式进行检测，也解决了交警执勤人员很容易对行进间的车辆在不停车的情形下，即时判辨被查车辆的合法性或非法性；由于车牌的唯一性和不可伪造性，一车一牌，可以大大减少黑市交易，卖赃、买赃，从源头上扼制盗抢车辆、走私车辆的获利诱因。
图1是本发明机动车辆数码车牌功能方框示意图。
图2是本发明电子标识牌检测系统读写检测单元功能方框示意图。
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
一、数码车牌数码车牌是47cm×17cm大小的用玻璃纤维或塑料钢做成的车牌体。防折、防裂、防撞、防温差形变，无线电波能穿透。蓝底白字。
在车牌体上有车牌号，我国车牌是用一个汉字(代表省、直辖市)，1∽2个英文字(代表市及市以下地区)，4∽5个阿拉伯数字(代表车牌编号)。
在车牌内嵌压入一个10cm×7cm封装好的「微波电子芯片」(工作于2.45GHZ频点，或其他频点，要保证可以在一定距离内可非接触式读写数据)。芯片为有源的，电源有五年使用寿命。
「微波电子芯片」的功能方框图见图1。芯片含8位微处理器MCU、4K字节ROM、256K字节用户RAM、时钟恢复系统、已调制反向散射波发射机、接收机、正向链接用2.44GHZ中心频率DSSS，正向链接的数据传输速率为189K bps；反向链接在2.44GHZ，副载波596Khz以上DPSK，反向链接的数据传输速率92Kbps，功率为300mw，同读写装置的通讯距离为15M；工作温度范围为-40℃至+85℃。
「微波电子芯片」中通过计算机发卡系统写入以下数据*「芯片」的唯一编号*唯一性的“车辆识别代号”(包括世界制造厂识别代号、车辆识别说明部份、车辆指示部份)*车牌号*车主身份证*发动机号*车架号唯一性的“车辆识别代号”、车牌号、车主身份证三项数据必需采用SHF单向保密函数算法的押码处理(一次押码加密处理的时间应在3mS左右)。以确保对以上三项数据不可能伪造，窜改。
为保证一车一牌，前后车牌一经安装固定，即不能随意取下，否则芯片内的数据紊乱，不能解密，也无法读取。其实现方法是芯片内有一数据自毁控制端，平时，一头经一电阻接入密钥存储器上，另一头接地。当接地端破坏，自毁控制端呈“虚高”状态，密钥存储内随机产生的48位加密密钥发生变化，故对CPU/存储器经总线传输至存储器/CPU的数据加密紊乱，不能解密，也无法读取。有此现象的被测车辆当属疑点车辆，进一步检测后确定其合法或非法。
二、向「微波电子芯片」发送数据信号及接收来自「微波电子芯片」应答信号的读/写检测系统。它包括数字电路模块、射频电路模块和天线；数字电路模块又包括控制部分和数据解调部分，射频电路模块调制发射到防伪标识牌的数据，提供一个连续载波用于防伪标识牌的反向散射波，接收和解调来自防伪标识牌的反向散射波信号。
具体如图2。读/写检测系统由数字电路模块和射频电路模块两大部份组成分成数字CCA和RFCCA，数字CCA由控制部份和数据解调部份组成；RFCCA完成调制发射到远程智能通讯单元的数据。完成提供一个连续波载用于RIC单元的反向散射波；完成接收和解调来自RIC单元的反向散射波信号。
其主要技术参数是正向链接——主时钟频率19.075MHz数据传速率307.66bps(有效189.33K bps)频率24.42GHZ调制已滤波00K发射功率最大500mw(+27毫瓦分贝)直接扩展频谱每位31分割分割速率9.537MHz/秒代码长度31错误校正/检测16位校验和5位奇偶校验。
解调技术二极管检波器反向链接——数据速率149bps(有效91.75K bps)频段低段24.18GHZ；中段24.42GHZ；高段24.65GHZ调制反向散射波用差分相移键控副载波。
副载波频率596KHZ频率跳跃每段75次数，间隔400KHZ跳跃速率每个信息一次信息长度变换高达104字节接收灵敏度最小-80毫瓦分贝副载波调制用DSP差分相移键控错误校正16位校验和，5位奇偶校验。
双天线的增益是12db，可以在90度角范围，接收车速为20km/时车辆上的车牌内数据信息。
三、「微波电子芯片」初始化及个人化的发卡系统发卡系统由发卡机和发卡系统软件组成，发卡时由用户授权密码和超级用户授权密码同时授权开机。初始化及个人化系统软件包括根据卡号生成的索引编号、发行「微波电子芯片」及管理软件；数据查询(浏览、核对查询)软件；下装数据软件；疑点车辆数据处理(录入、生成数据文件、数据查询)；系统功能配置系统参数、注销、退出系统)软件等。
四、车牌自动识别技术系统车牌自动识别技术是利用高分辨率(1680×1280)数码相机如(KODAK290)；车辆检测器，如JAVEUN；照明感光装置，如WOC等硬件设备和[图像处理和车牌号码识别软件]抓拍得到车辆的前车牌图像或后车牌图像(包括车型)，应用计算机图像采集/处理系统对该图像进行数字化处理，定位出车牌上面的汉字、数字、字母等符号，再运用模式识别和人工智能技术自动识别出车牌上的这些符号，并将识别出的车牌号码、车辆通过的时间、地点等信息保存到计算机数据库中。
触发--图像获得--图像识别--图像存储--图像处理--图像删除车牌自动识别技术系统目前的主要技术指标是车速＜20KM/小时；响应速度0.3秒/车；识别车辆车牌的平均时间为1秒；正确识别率＞95％；误识率＜5％；拒识率约在3.5％左右。
五、「疑点车辆数据库」为安全原因，采用我国自主版权的DM2数据库(运行规模与性能同ORACLE7大致相当)。按美国国防部安全等级规范，现在通用的国外的UNIX、NT、ORACLE、SYBASE等数据库安全等级仅为C2级，而DM2已达到了B1级，直逼IBM主机的安全水平。
DM2的功能特色如下是客户/服务器体系结构的DEMS，支持本地和远程数据处理功能。支持多服务器协同工作，DM2具有多线程调度处理功能。支持在一个操作系统进程中并处理多个用户的服务请求。DM2支持多服务器并行协同工作，为用户提供了透明的分布查询和分布或更新。DM2的安全机制采用了三权分立的机制。实现了数据库管理员、数据库安全员、数据库审计员三权分立，交叉控制、各负其责。DM2实现了分布式数据库系统的最主要功能，提供了并发控制、死锁检测、故障恢复系统监控等实用程序，DM2服务器支持SQL92标准的所有数据类型，支持对图形、图像等数据管理，DM2支持数据库存储过程，支持本地和远程的数据处理；DM2服务器能与C语言及VB、VC语言接口；DM2允许动态修改模式，即数据库生成以后可以随机的修改模式。
DM2数据库的另一特色是多媒体信息管理技术，能够非常方便高效的建立复杂的多媒体信息管理系统。DM2扩充了多媒体数据类型----图像数据类型IMAGE，提供了存储处理包括图形、图像和变长文字等复杂对象的能力。
正是应用了DM2数据库做[疑点车辆数据库]，存储和处理1.数据部份——被盗抢及走私违法车辆的[车辆电子身份证]唯一卡号，唯一性的车辆识别代码、车主身份证、车颜色、厂牌型号、发动机号、车架号等。
2.图形、图像部份——车牌图像、车牌号、车型；图像经数字化处理以后进DM2的多媒体信息管理系统。
DM2数据库的服务器放在交警支队(车管所)一级，用户终端则放在固定式检测和机动式检测系统微机内。
六、机动车数码车牌检测系统的检测方法(利用数码车牌的防伪方法)采用双信道同时检测比对、判辨方式。
1.采用RFID技术，由读/写检测单元向车牌内的「微波电子芯片」发出一个询问信号，再由「微波电子芯片」将个人化时写入芯片的唯一编号、唯一车辆识别代号、车牌号三个基本数据向读/写检测单元应答。在检测系统微机内同[疑点车辆数据库]内的相应数据比对，如基本吻合，则初步判定被查车辆为“疑点车辆”。即时采取处理措施，进一步比对其它各项数据，最终判辨被查车辆的非法性。
2.采用车牌自动识别技术系统被查车辆驶过检测通道时，自动车辆检测器的地感线卷发出一个感应信号经检测器及系统微机启动图像抓拍、采集、处理系统。被拍车牌图像在0.04秒时间内将图像数字化。图像处理和车牌号码识别软件系统能在约1秒时间内自动识别出车牌上的字符，得到该车的车牌号码。
车牌的比对有三种方式一种是现场被检测车辆车牌内「微波电子芯片」中的车牌号同[疑点车辆数据库]中的疑点车牌号比对。
一种是现场被测车辆车牌内「微波电子芯片」中的车牌号同现场被测车辆的车牌号比对。
一种是现场被检测车辆的车牌号同[疑点车辆数据库]内车牌号比对。
在主要通道出入口、路桥出入口、高速公路出入口、关口出入口等固定式检测点，系统微机通过调制解调器进入网络，数据库。
在市区、道路上、居民点等设立机动式检测，即将系统装在车上，在行进间对车辆进行检测，系统微机通过[远程无线电访问系统]进入网络，数据库。
权利要求
1.一种机动车辆数码车牌，包括车牌体，车牌体表面上有车牌号，其特征是所述车牌体用无线电波能穿透的材料制成，在车牌体内有封装好的微波电子芯片，所述微波电子芯片包括有处理器CPU、只读存储器ROM、动态存储器RAM、微波发射机、微波接收机、唤醒时间器、标识符识别区；每一个标识牌的标识符识别区中有一个芯片的出厂唯一编号；所述动态存储器RAM中存储有下述各种代码“车辆识别代码”、车主身份证号、车牌号、发动机号、车架号；微波发射机、接收机用于与外界设备进行链接，向标识牌中写入数据或读出标识牌中的数据；唤醒时间器用于控制标识牌的“休眠”与工作状态转换。
2.如权利要求1所述的机动车辆数码车牌，其特征是还有加密装置，将“车辆识别代码”、车牌号和车主身份证数据进行加密，密钥存储于密钥存储器中；标识牌内设置有数据自毁终端，其一端经电阻接于密钥存储器上，另一端接地，在遇破坏或被强行取走时，存储数据自动消失。
3.如权利要求1或2所述的机动车辆数码车牌，其特征是所述车牌体的材料为玻璃纤维或塑料钢。
4.一种机动车辆数码车牌检测系统，用于向机动车辆数码车牌发送数据并接收来自防伪标识牌的应答信号，其特征是它包括数字电路模块、射频电路模块和天线；数字电路模块又包括控制部分和数据解调部分，射频电路模块调制发射到防伪标识牌的数据，提供一个连续载波用于防伪标识牌的反向散射波，接收和解调来自防伪标识牌的反向散射波信号。
5.如权利要求4所述的机动车辆数码车牌检测系统，其特征是还包括车牌自动识别装置，它包括数码相机、图象处理和车牌号码识别装置，数码相机抓拍到的车牌图象经图象处理装置进行数字化处理，送车牌号码识别装置。
6.如权利要求4或5所述的机动车辆数码车牌检测系统，其特征是还包括疑点车辆数据库，其中存储疑点车辆的数据。
7.一种利用权利要求1所述机动车辆数码车牌和权利要求4所述机动车辆数码车牌检测系统进行车辆防伪的方法，其特征是包括以下步骤1)利用机动车辆数码车牌检测系统对机动车辆数码车牌进行检测，读出其中存储的数据，包括车辆识别代码、车主身份证号、车牌号、发动机号、车架号；2)利用检测到的信号判断车辆的合法性。
8.如权利要求7所述的车辆防伪方法，其特征是将被加密的“车辆识别代码”、车牌号和车主身份证数据进行解密；将所得到的车辆数据与疑点车辆数据库中的数据对比，以判别是否为疑点车辆。
9.如权利要求7或8所述的车辆防伪方法，其特征是在利用机动车辆数码车牌检测系统对机动车辆数码车牌进行检测的同时，利用车牌自动识别技术对车牌体上的车牌号进行自动识别，并将识别到的车牌号码与数码车牌检测系统检测到的号码进行对比。
全文摘要
本发明公开一种机动车辆数码车牌、检测系统及方法。数码车牌内部装有电子芯片,它包括有处理器、只读存储器、动态存储器、微波发射机、微波接收机、唤醒时间器、标识符识别区,其中写入车辆的基本信息。标识牌检测系统通过微波对标识牌进行非接触式读写。所述检测方法就是利用检测系统读出车辆上的数码车牌所存储的数据,以此对车辆进行鉴别,以判定车辆的真伪。
文档编号B60R13/10GK1336297SQ0011728
公开日2002年2月20日 申请日期2000年7月27日 优先权日2000年7月27日
发明者朱正怀, 朱正懿 申请人:朱正怀, 朱正懿