专利名称：智能交通微波和红外混合短程数据传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及智能交通管理，又涉及专用短程通信技术，又涉及数据采集和信息处理技术，特别是一种智能交通微波和红外混合短程数据传输系统。
背景技术：
智能交通系统是在较完善的道路设施基础上，将先进的电子技术、信息技术、传感器技术和系统工程技术集成运用于地面交通管理所建立的一种实时、准确、高效、大范围、全方位发挥作用的交通运输管理系统。为了达成此目的，就必须实时、准确、高效、大范围、全方位地获取车辆的信息。目前在公路不停车收费(ETC)、拥挤道路收费(ERP)、机动车辆实时管理等场合采用了基于专用短程通信(DSRC)的微波或红外单一技术的系统。如，2003年7月23日公开的申请号为03115334.8的中国专利申请“红外电子车牌及其识别装置”和申请号为03115336.4的中国专利申请“无人化泊车计费管理系统”以及专利号为03115339.9的已授权的中国专利“路桥车流自适应管理系统”中，通过车辆上的红外电子车牌与路边的固定式信息识别处理装置和手持式信息识别处理装置之间交互读写红外数据，发布交通信息，确定车辆身份并对车型分类和车流计数，然后实行交通自适应控制，及时疏通车辆，以及对违章车辆进行扣分罚款和泊车自动计费等，从而对车辆的行驶和停泊实施大范围、全方位的实时管理。采用红外短程通信技术的优点是方向性强，安全性好，不易泄密，不受地形环境和电磁干扰影响，绿色环保。尤其当车辆上装有含重金属的挡风玻璃时，红外线具有较强的通透能力。该技术的缺点是传输路径易受物体遮挡(如雨雪、挡风玻璃污损)和外界光干扰的影响。又如，2002年12月30日发表的“高速公路联网收费新突破”(网址http//www.itsc.com.cn/pdf/zbh/zbh_8.pdf)中采用微波短程通信技术的双片式ETC电子标签+双界面IC卡的预付卡方案来实现智能交通系统中的高速公路不停车联网收费。采用微波短程通信技术的优点是不受气象条件变化、挡风玻璃污损以及光干扰的影响。其缺点是受地形环境、金属发射物和电磁干扰影响，尤其当车辆上装有含重金属的挡风玻璃时，微波能量的衰减很大，给通信造成阻碍。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能交通微波和红外混合短程数据传输系统。
本发明采用的技术方案是本智能交通微波和红外混合短程数据传输系统由一组相互配合的电子装置组成，包括微波红外混合车载装置、交通信号灯自适应管理装置、以及包含有微波红外混合路边装置的交通信息发播装置、交通违章处理装置、移动式电子警察、公交车辆信息实时收集显示装置，车流检测控制装置，无人化泊车计费管理装置、公路不停车收费装置和拥挤道路收费装置。
每一辆车上都装有微波红外混合车载装置，其存储器中存储有车辆身份数据、驾驶者身份数据、访问密码等信息，也可储有一定数量的电子货币。插入微波红外混合车载装置的IC卡可为接触式或非接触式信用卡、储蓄卡或储值卡。所说的微波和红外混合短程数据传输方式即由微波红外混合车载装置通过其微波收发单元和红外收发单元与微波红外混合路边装置的微波收发单元和红外收发单元同时进行数据交互，两种通信方式所收发的数据可以相同，或互为反码或补码，或其他组合形式，以保证准确、安全、快速、可靠地进行数据交互。通过这种微波和红外混合短程数据传输方式，一方面微波红外混合车载装置可发送车辆的车号、车型等身份信息到微波红外混合路边装置，另一方面可从微波红外混合路边装置接收交通信息、罚款扣分或缴费指令。
所说的交通信息发播装置通过其所包含的微波红外混合路边装置向过往车辆发送交通信息，如，“正前方右侧车道为公交车辆专用道，右拐弯为单双日通行道，左拐弯通往高架路。”、“正前方通往高架路，右拐弯为公交车辆专用道。”、“前方为市中心交通拥挤区域，车辆进入将缴费XX元。”等，使驾驶者及时获得交通信息，采取应对措施。
所说的交通违章处理装置通过其所包含的微波红外混合路边装置以微波和红外混合短程数据传输方式从违章车辆的微波红外混合车载装置的存储器中扣分罚款，也可从插入微波红外混合车载装置的IC卡中扣款。
所说的公交车辆信息实时收集显示装置通过其所包含的微波红外混合路边装置以微波和红外混合短程数据传输方式从过往车辆的微波红外混合车载装置的数据交互，对驶入道口的车辆进行计数和类型识别，并向交通信号灯自适应管理装置传输实时车流信息，由交通信号灯自适应管理装置及时疏通车流。
所说的公交车辆信息实时收集显示装置通过其所包含的微波红外混合路边装置在站点收集公交车辆车号、到离站时间等运行信息传输给调度中心，并将即将到站的车辆运行信息在其显示器上演示。
所说的无人化泊车计费管理装置、公路不停车收费装置和拥挤道路收费装置通过其所包含的微波红外混合路边装置与车辆上的微波红外混合车载装置交互应答信息完成收费程序。
所说的移动式电子警察由工作人员手携，通过其所包含的微波红外混合路边装置流动巡视，维持交通安全和秩序，实时处理交通违章。
智能交通管理系统通过网络与GPS电子地域网、电子商务网、违章处理中心、交通安全管理中心、收费结算中心沟通。
本发明有如下有益效果1.本发明同时具有微波和红外短程数据传输的优点，使准确、安全、快速、可靠地进行数据交互得到保障。
2.我国的交通普遍为混合型交通，对非机动车辆难于实施有效管理。本发明的微波红外混合车载装置的核心电路芯片化后功耗和成本降低，不仅可安装于机动车辆，而且可安装于非机动车辆，可实现对混合型交通的智能化管理。
3.采用芯片化后的微波红外混合车载装置的核心电路可设计出具有微波和红外混合短程数据传输功能的单片式ETC电子标签、双片式ETC电子标签、双片式ETC电子标签+双界面IC卡、带显示器的ETC电子标签、不带显示器的ETC电子标签等多种微波红外混合车载装置，以满足不同人群的需求。
4.本发明对都市交通公交优先、行驶畅通、泊车有序、预警导航、违章实时处理、不停车收费、定点检测、流动巡视，提供了系列性的自适应系统，参与动态管理，让城市生活更美好。
5.随着汽车数量增加，尤其是个人用车趋多，流通大，失窃的机率增大，本发明对车辆特征和主体信息及驾车人员信息能通过信息网及时核对，证据多、可靠性高，给汽车的防窃和管理提供了一种新的方法和装备。
6.不论静态的、移动的车辆，非接触的微波和红外混合短程数据传输方式都能对汽车身份进行实时询查，便于找寻特定目标车辆，为反恐防暴提供了新的手段。
7.本发明除了可用于智能交通管理系统外，还可用于出入管理、门禁系统、电子商务等场合。
图1为本发明智能交通微波和红外混合短程数据传输系统构成框图。
图2为本发明中微波红外混合车载装置的外形示意图。
图3为本发明中微波红外混合车载装置核心电路的原理框图。
图4为本发明中的微波红外混合路边装置原理框图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明具体实施方式
作详细说明。
请参阅图1、图2、图3和图4，本发明由一组相互配合的电子装置组成，包括微波红外混合车载装置1、交通信号灯自适应管理装置8、以及包含有微波红外混合路边装置2的交通信息发播装置3、交通违章处理装置4、移动式电子警察5、公交车辆信息实时收集显示装置6，车流检测控制装置7，无人化泊车计费管理装置9、公路不停车收费装置10和拥挤道路收费装置11。
每一辆车上都装有微波红外混合车载装置1，其存储器109中存储有车辆身份数据、驾驶者身份数据、访问密码等信息，也可储有一定数量的电子货币。插入微波红外混合车载装置1的IC卡12可为接触式或非接触式信用卡、储蓄卡或储值卡。所说的微波和红外混合短程数据传输方式即由微波红外混合车载装置1通过其微波收发单元107和红外收发单元108与微波红外混合路边装置2的微波收发单元201和红外收发单元201同时进行数据交互，两种通信方式所收发的数据可以相同，或互为反码或补码，或其他组合形式，以保证准确、安全、快速、可靠地进行数据交互。通过这种微波和红外混合短程数据传输方式，一方面微波红外混合车载装置1可发送车辆的车号、车型等身份信息到微波红外混合路边装置2，另一方面可从微波红外混合路边装置2接收交通信息、罚款扣分或缴费指令。
所说的交通信息发播装置3通过其所包含的微波红外混合路边装置2向过往车辆发送交通信息，如，“正前方右侧车道为公交车辆专用道，右拐弯为单双日通行道，左拐弯通往高架路。”、“正前方通往高架路，右拐弯为公交车辆专用道。”、“前方为市中心区，车辆进入将缴费XX元。”等，使驾驶者及时获得交通信息，采取应对措施。
所说的交通违章处理装置4通过其所包含的微波红外混合路边装置2以微波和红外混合短程数据传输方式从违章车辆的微波红外混合车载装置1的存储器109中扣分罚款，也可从插入微波红外混合车载装置1的IC卡中扣款。
所说的公交车辆信息实时收集显示装置7通过其所包含的微波红外混合路边装置2以微波和红外混合短程数据传输方式从过往车辆的微波红外混合车载装置1的数据交互，对驶入道口的车辆进行计数和类型识别，并向交通信号灯自适应管理装置8传输实时车流信息，由交通信号灯自适应管理装置8及时疏通车流。
所说的公交车辆信息实时收集显示装置6通过其所包含的微波红外混合路边装置2在站点收集公交车辆车号、到离站时间等运行信息传输给调度中心，并将即将到站的车辆运行信息在其显示器上演示。
所说的无人化泊车计费管理装置9、公路不停车收费装置10和拥挤道路收费装置11通过其所包含的微波红外混合路边装置2与车辆上的微波红外混合车载装置1交互应答信息完成收费程序。
所说的移动式电子警察5由工作人员手携，通过其所包含的微波红外混合路边装置2流动巡视，维持交通安全和秩序，实时处理交通违章。
智能交通管理系统通过网络与GPS电子地域网、电子商务网、违章处理中心、交通安全管理中心、收费结算中心沟通。
请参阅图2和图3，所说的微波红外混合车载装置1的外壳106上装有显示器101、指示灯102、扬声器103、按键104、以及微波和红外收发窗口105，IC卡12可插入微波红外混合车载装置1的插槽中用于交付罚款或通行费用，IC卡12可为接触式或非接触式信用卡、储蓄卡或储值卡。外壳106的内部装有微波红外混合车载装置的核心电路，该核心电路可由分立电子零件组成，也可集成为单一芯片以利于降低功耗，提高可靠性。该核心电路包含有微波收发单元107、红外收发单元108、存储器109，中央处理单元110、指示灯接口111、显示接口112、按键接口113、双界面IC卡读写单元114、扬声器接口115。存储器109中存储有车辆身份数据、驾驶者身份数据、访问密码等信息，也可储有一定数量的电子货币。微波收发单元107和红外收发单元108接收到的数据被送入中央处理单元110处理，处理的结果如为交通信息则通过指示灯接口111、显示接口112、扬声器接口115送至指示灯102、显示器101、扬声器103作相应的演示；如为查询车辆信息的指令，中央处理单元110就从存储器109中调出相关信息经加密后送至微波收发单元107和红外收发单元108发送出去；如为扣分罚款或缴费指令，中央处理单元110就从存储器109中扣分扣款，或通过双界面IC卡读写单元114从插入的IC卡12中扣除相应款项，然后将处理结果通过微波收发单元107和红外收发单元108发送出去。
请参阅图4，所说的微波红外混合路边装置2有其自己的中央处理单元204和存储器203。微波收发单元201和红外收发单元202接收到的数据被送至中央处理单元204，处理结果被存入存储器203保存，同时通过接口205送至安装有该微波红外混合路边装置2的交通信息发播装置3，或交通违章处理装置4，或移动式电子警察5，或公交车辆信息实时收集显示装置6，或车流检测控制装置7，或无人化泊车计费管理装置9，或公路不停车收费装置10，或拥挤道路收费装置11作相应处理。中央处理单元204经接口205接收到的从安装有该微波红外混合路边装置2的交通信息发播装置3，或交通违章处理装置4，或移动式电子警察5，或公交车辆信息实时收集显示装置6，或车流检测控制装置7，或无人化泊车计费管理装置9，或公路不停车收费装置10，或拥挤道路收费装置11发来的指令，则通过微波收发单元201和红外收发单元202发送给微波红外混合车载装置1。微波红外混合路边装置2从电源206获得所需的能源。
权利要求
1.一种智能交通微波和红外混合短程数据传输系统由一组相互配合的电子装置组成，包括微波红外混合车载装置(1)、交通信号灯自适应管理装置(8)、以及包含有微波红外混合路边装置(2)的交通信息发播装置(3)、交通违章处理装置(4)、移动式电子警察(5)、公交车辆信息实时收集显示装置(6)，车流检测控制装置(7)，无人化泊车计费管理装置(9)、公路不停车收费装置(10)和拥挤道路收费装置(11)；每一辆车上都装有微波红外混合车载装置(1)；其特征在于，所说的微波和红外混合短程数据传输方式即由微波红外混合车载装置(1)通过其微波收发单元(107)和红外收发单元(108)与微波红外混合路边装置(2)的微波收发单元(201)和红外收发单元(201)同时进行数据交互，两种通信方式所收发的数据可以相同，或互为反码或补码，或其他组合形式，以保证准确、安全、快速、可靠地进行数据交互；通过这种微波和红外混合短程数据传输方式，一方面微波红外混合车载装置(1)可发送车辆的车号、车型等身份信息到微波红外混合路边装置(2)，另一方面可从微波红外混合路边装置(2)接收交通信息、罚款扣分或缴费指令。
2.如权力要求1所述的智能交通微波和红外混合短程数据传输系统，其特征在于，所说的微波红外混合车载装置(1)的外壳(106)上装有显示器(101)、指示灯(102)、扬声器(103)、按键(104)、以及微波和红外收发窗口(105)，IC卡(12)可插入微波红外混合车载装置(1)的插槽中用于交付罚款或通行费用，IC卡(12)可为接触式或非接触式信用卡、储蓄卡或储值卡；外壳(106)的内部装有微波红外混合车载装置的核心电路，该核心电路可由分立电子零件组成，也可集成为单一芯片以利于降低功耗，提高可靠性；该核心电路包含有微波收发单元(107)、红外收发单元(108)、存储器(109)，中央处理单元(110)、指示灯接口(111)、显示接口(112)、按键接口(113)、双界面IC卡读写单元(114)、扬声器接口(115)；存储器(109)中存储有车辆身份数据、驾驶者身份数据、访问密码等信息，也可储有一定数量的电子货币；微波收发单元(107)和红外收发单元(108)接收到的数据被送入中央处理单元(110)处理，处理的结果如为交通信息则通过指示灯接口(111)、显示接口(112)、扬声器接口(115)送至指示灯(102)、显示器(101)、扬声器(103)作相应的演示；如为查询车辆信息的指令，中央处理单元(110)就从存储器(109)中调出相关信息经加密后送至微波收发单元(107)和红外收发单元(108)发送出去；如为扣分罚款或缴费指令，中央处理单元(110)就从存储器(109)中扣分扣款，或通过双界面IC卡读写单元(114)从插入的IC卡(12)中扣除相应款项，然后将处理结果通过微波收发单元(107)和红外收发单元(108)发送出去。
3.如权力要求1所述的智能交通微波和红外混合短程数据传输系统，其特征在于，所说的微波红外混合路边装置(2)有其自己的中央处理单元(204)和存储器(203)；微波收发单元(201)和红外收发单元(202)接收到的数据被送至中央处理单元(204)，处理结果被存入存储器(203)保存，同时通过接口(205)送至安装有该微波红外混合路边装置(2)的交通信息发播装置(3)，或交通违章处理装置(4)，或移动式电子警察(5)，或公交车辆信息实时收集显示装置(6)，或车流检测控制装置(7)，或无人化泊车计费管理装置(9)，或公路不停车收费装置(10)，或拥挤道路收费装置(11)作相应处理；中央处理单元(204)经接口(205)接收到的从安装有该微波红外混合路边装置(2)的交通信息发播装置(3)，或交通违章处理装置(4)，或移动式电子警察(5)，或公交车辆信息实时收集显示装置(6)，或车流检测控制装置(7)，或无人化泊车计费管理装置(9)，或公路不停车收费装置(10)，或拥挤道路收费装置(11)发来的指令，则通过微波收发单元(201)和红外收发单元(202)发送给微波红外混合车载装置(1)；微波红外混合路边装置(2)从电源(206)获得所需的能源。
全文摘要
智能交通微波和红外混合短程数据传输系统由一组相互配合的电子装置组成，包括微波红外混合车载装置、交通信号灯自适应管理装置、以及包含有微波红外混合路边装置的交通信息发播装置、交通违章处理装置、移动式电子警察、公交车辆信息实时收集显示装置，车流检测控制装置，无人化泊车计费管理装置、公路不停车收费装置和拥挤道路收费装置。本系统数据传输采用微波和红外混合短程数据传输方式，即由微波红外混合车载装置通过其微波收发单元和红外收发单元与微波红外混合路边装置的微波收发单元和红外收发单元同时进行数据交互，两种通信方式所收发的数据可以相同，或互为反码或补码，或其他组合形式，以保证准确、安全、快速、可靠地进行数据交互。
文档编号G07B15/06GK1604146SQ20041008427
公开日2005年4月6日 申请日期2004年11月17日 优先权日2004年11月17日
发明者王汝笠, 孔繁金, 傅艳红, 张志伟 申请人:上海奥达光电子科技有限公司