专利名称：一种可发光变色显示的机动车电子车牌的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子应用技术领域，特别是涉及一种可发光变色显示的机动 车电子车牌。背条技术车牌是一种机动车辆所必须悬挂的标志，可以说是车辆的身份证明。机动车 辆，特别是汽车工业在我国国民经济中，占有十分重要的位置，不论是生产制造， 还是市场销售，社会使用占有率，都成快速发展的状态。近年来，随着人民生活 水平的大幅提高，小轿车已开始进入了百姓人家，这使得我国汽车的保有量更是 呈现迅猛的增长之势。随着城市机动车的大幅聚增，给城市的管理，道路的建设， 百姓的日常生活都带来了日益严峻的课题，比如道路的拥堵，道路的交通安全等 等问题。城市的交通，特别是大中城市，随着机动车数i的聚增，拥堵现象已十 分明显，道路的开辟，往往还赶不上车辆的增加，如何有效疏导车辆的行驶，已 经不是红绿灯，广播电台所能解决的问题，在有的城市，甚至开始考虑收取车辆 拥堵费来解决城市的拥堵现象。因此，如何有效地管理车辆，解决交通拥堵现象, 减少交通事故的发生，不仅仅是公安交通管理部门，而且也是政府所急迫要解决 的问题。在对车辆进行管理过程中，通常是通过车辆的车牌号来进行管理的，这是由 于每一辆车都对应于一个车牌号，车辆是否有违反交通法律、法规行为，都是通 过车牌号来进行识别的，比如，在机动车超速驾驶的管理问题上，交通警察采用 了多种技术手段，有雷达，摄像等等，但是，捕捉到的也仅仅是某个车牌号的车 辆有违规行为，而一旦有些不法驾驶员，对车牌进行涂改，遮挡或伪造等行为， 就无法真实地捕捉到驾驶员的违法行为，这是因为，现有技术的常规车牌，只是 一个简单的明文标识，很难用机器进行自动识别，同时也容易被车主通过不法手
段，逃避识别。虽然，目前有采用数字车牌对车辆进行管理，涉及到车辆行驶， 车辆检验，交通肇事，等方方面面。但是，这种管理技术手段，需要大量的人力 和物力，来投入这方面的工作，往往在实际效果上，并不尽人意。而现有的明文 标识车牌，由于技术手段的限制，给机动车管理水平的提髙造成了很多的困难。实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种可发光变色显示的机 动车电子车牌，是采用可发多色光的LED显示车牌的数字或字母，用MCU控制，以变换不同的颜色，既可以显示车牌本身的明文信息，又可以通过改变车牌上数 字或字母的颜色显示，来表达车辆的某种信息状态，以达到对车辆进行有效管理 的目的。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 一种可发光变色显示的机 动车电子车牌，包括含有可透光的数字或字符标识的车牌本体和用以控制车牌本 体的数字或字符的透光进行颜色变换的控制装置；车牌本体内对应于每一个可透 光的数字或字符标识的位置各装有可组成若干不同发光颜色的发光二极管LED: 控制装置的输出分别与各发光二极管LED相连接；所述控制装置包括安装在车牌本体中的发光控制装置和隐繭安装在车内的 信号处理装置；发光控制装置与信号处理装置之间通过通信数据线相连接；所述发光控制装置包括一电源电路，其输入接至车载电源，将车载电源转换为发光控制装置所需的 电源信号；一通信接口电路，用于提供通信数据线的接口，以实现与信号处理装置进行 数据交换；一MCU处理电路，对输入信号进行处理，并根据处理结果输出相应的控制信号；一 LED驱动电路，用于驱动对应的发光二极管LED发出对应颜色的光； 在发光控制装置中，电源电路的输出接至MCU处理电路,通信接口电路与MCU
处理电路相连接，MCU处理电路的输出接至LED驱动电路的输入，LED驱动电路的 输出分别接至各发光二极管LED; 所述的信号处理装置包括一电源电路，其输入接至车载电源，将车载电源转换为信号处理装置所霈的 电源信号一通信接口电路，用于提供通信数据线的接口，以实现与发光控制装置进行 数据交换；一加密MCU处理电路，完成数据资料的保存，写入，更改，加密运算，安全 认证等，并对输入信号进行处理以及根据处理结果输出相应的输出信号；一RF射频收发电路，用于实现与外部的处理设备进行射频通信，实现与外 部处理设备的数据交换；在信号处理装置中，电源电路的输出接至加密MCU处理电路，通信接口电路 与加密MCU处理电路相连接，RF射频收发电路与加密MCU处理电路相连接。本实用新型的一种可发光变色显示的机动车电子车牌，通信接口电路可以选 用RS232接口,利用通信数据线连接在安装于车牌本体内的发光控制装置的RS232 接口与安装于车辆中的信号处理装置的RS232接口，实现发光控制装置与信号处 理装置之间的数据交换，即实现信号处理装置对发光控制装置的控制。本实用新型的一种可发光变色显示的机动车电子车牌，车牌本体可以由牌面 和牌底构成，在牌面上设有可透光的数字或字符标识，数字或字符标识与传统的 车牌明文标识是相一致的，牌面可以选用塑胶材料来制作而成，其中的数字或字 符标识处要制作成可透光的，而牌面的其它位置则不应该能透光彩色发光二极 管LED则是装在可透光的数字或字符标识的后面， 一种方式可以是在牌面的后部 沿着数字或字符标识的形状制作出凹槽，将所需要的对应个数的彩色发光二极管 LED分别装入牌面后部的凹槽中，然后将牌底与牌面对应装在一起；另一种方式 是在牌底的前部设有对应于牌面的数字或字符标识的形状的凹槽，将所需要的对 应个数的彩色发光二极管LED分别装入牌底前部的凹槽中。当然，不仅限于此，
车牌本体的制作还可以有其它的各种方式，比如，车牌本体可以由仅含有数字或 字符标识的牌面和牌底构成，由于，牌面为数字或字符标识的形状，因此，要在 牌底上制作出对应于这些数字或字符标识形状的凹槽，接着，在牌底的凹槽中装 入所需对应数量的彩色发光二极管LED,最后将各数字或字符标识分别嵌入牌底 的对应凹槽中，从而构成车牌本体。本实用新型的有益效果是，由于采用了包括含有可透光的数字或字符标识的 车牌本体和用以控制车牌本体的数字或字符的透光进行颜色变换的控制装置来构成机动车电子车牌，且车牌本体内对应于每一个可透光的数字或宇符标识的位置 各装有可组成若千不同发光颜色的发光二极管LED,控制装置的输出分别与各发 光二极管LED相连接，而控制装置则包括安装在车牌本体中的发光控制装置和隐 藏安装在车内的信号处理装置，发光控制装置与信号处理装置之间通过通信数据 线相连接，通过采用可发多色光的LED显示车牌的数字或字母，用MCU控制， 以变换不同的颜色，使本实用新型既可以显示车牌本身的明文信息，又可以通过 改变车牌上数字或字母的颜色显示，来表达车辆的某种信息状态，以达到对车辆 进行有效管理的目的。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一 种可发光变色显示的机动车电子车牌不局限于实施例。
图1是本实用新型车牌本体的构造示意图；图2是本实用新型车牌本体的局部剖视图；图3是本实用新型控制装置的电路原理框图；图4是本实用新型发光控制装置的电源电路的电路图；图5是本实用新型发光控制装置的MCU处理电路的电路图；图6是本实用新型发光控制装置的通信接口电路的电路图；图7是本实用新型发光控制装置的LED驱动电路的电路图；图8是本实用新型信号处理装置的电源电路的电路图
图9是本实用新型信号处理装置的通信接口电路的电路图； 图10是本实用新型信号处理装置的加密MCU处理电路的电路图； 图11是本实用新型信号处理装置的RF射频收发电路的电路图。
具体实施方式
参见图l、图2、图3所示，本实用新型的一种可发光变色显示的机动车电 子车牌,包括含有可透光的数字或字符标识的车牌本体10和用以控制车牌本体的 数字或字符的透光进行颜色变换的控制装置;车牌本体10内对应于每一个可透光 的数字或字符标识ll的位置各装有可组成若干不同发光颜色的发光二极管20; 控制装置的输出分别与各发光二极管20相连接。车牌本体10可以由牌面12和牌底13构成，在牌面12上设有可透光的数字 或字符标识11如"京A12345",数字或字符标识与传统的车牌明文标识是相一 致的，牌面12可以选用塑胶材料来制作而成，其中的数字或字符标识ll处要制 作成可透光的，而牌面12的其它位置则不应该能透光彩色发光二极管20则是 装在可透光的数字或字符标识11的后面，本实施例是在牌底13的前部设有对应 于牌面12的数字或字符标识的形状的凹槽131,将所需要的对应个数的彩色发光 二极管20分别装入牌底前部的凹槽131中也可以是在牌面的后部沿着数字或字 符标识的形状制作出凹槽，将所需要的对应个数的彩色发光二极管LED分别装入 牌面后部的凹槽中，然后将牌底与牌面对应装在一起。当然，车牌本体10的制作 还不仅限于此，还可以有其它的各种方式，比如，车牌本体可以由仅含有数字或 字符标识的牌面和牌底构成，由于，牌面为数字或字符标识的形状，因此，要在 牌底上制作出对应于这些数字或字符标识形状的凹槽，接着，在脾底的凹槽中装 入所需对应数量的彩色发光二极管LED,最后将各数字或字符标识分别嵌入牌底 的对应凹槽中，从而构成车牌本体。控制装置包括安装在车牌本体10中的发光控制装置2和隐藏安装在车内的 信号处理装置3;发光控制装置2与信号处理装置3之间通过通傻数据线相连接;所述发光控制装置2包括
一电源电路21,电源电路21的输入接至车载电源，其作用是将车载电源转 换为发光控制装置所需的电源信号，该电源电路21可以选用如图4所示的电路结 构；一通信接口电路22，用于提供通信数据线的接口，以实现与信号处理装置进 行数据交换；本实施例选用RS232接口，如图6所示；一MCU处理电路23,对输入信号进行处理，并根据处理结果输出相应的控制 信号；MCU处理电路23可以选用如图5所示的电路结构；一LED驱动电路24,用于驱动对应的发光二极管20发出对应颜色的光；LED 驱动电路24可以选用如图7所示的电路结构在发光控制装置2中，电源电路21的输出接至MCU处理电路23，通信接口 电路22与MCU处理电路23相连接，MCU处理电路23的输出接至LED驱动电路24 的输入，LED驱动电路24的输出分别接至各发光二极管20;所述的信号处理装置3包括一电源电路31,其输入接至车载电源，将车载电源转换为信号处理装置所需 的电源信号；该电源电路31可以选用如图8所示的电路结构；一通信接口电路32,用于提供通信数据线的接口，以实现与发光控制装置进 行数据交换；本实施例选用RS232接口，如图9所示；一加密MCU处理电路33,完成数据资料的保存，写入，更改，加密运算，安 全认证等，并对输入信号进行处理以及根据处理结果输出相应的输出信号；加密 MCU处理电路33可以选用如图10所示的电路结构；一RF射频收发电路34，用于实现与外部的处理设备进行射頻通信，实现与 外部处理设备的数据交换该RF射频收发电路34可以选用如图11所示的电路结 构；在信号处理装置3中，电源电路31的输出接至加密MCU处理电路33,通信 接口电路32与加密MCU处理电路33相连接，RF射频收发电路34与加密MCU处 理电路33相连接。 本实用新型的一种可发光变色显示的机动车电子车牌，车牌本体io安装在车辆原有安装车牌的位置，和普通车牌在外观上没有区别，也是一个标准装置，控制装置则一部分安装在车牌本体10内，另一部分即可进行加密运算的信号处理 装置3隐藏安装在车内，不易丢失和防止被盗。车外的车牌本体IO,如果发生失 窃或损坏，可以更换，由于关键数据是保存在车内的信号处理装置3中的，所以， 即使盗取车外的车牌本体10,由于无法获得信号处理装置3,车外的车牌本体10 是无法正常使用的。下面，将结合具体的例子来进一步来说明本实用新型的应用。 本实用新型的一种可发光变色显示的机动车电子车牌,车牌本体io显示的字 符11是可透光的，在字符11的后面由高亮度LED组成发光光源，LED发光二极 管通常选用蓝、红、白3种基本颜色的LED,通过对三种基本颜色的LED的发 光组合可以产生若干种颜色,各种颜色的产生可以通过MCU处理电路23来进行控 制，这种技术是容易实现的。假设管理的需要是四种颜色，如红，蓝，绿，白4种，点亮或颜色的变化可 以由MCU处理电路23。正常情况下，每个字符都显示白色，和普通车牌没有区别， 不论在白天或者夜晚，都能便于观看。为了管理的需要可以对字符显示颜色的进行定义 定义白色，是正常的字符显示颜色，表示车牌处于正常工作状态。 定义绿色，表示验证信息。通常车牌显示为正常的白色，当验证信息时，信 号处理装置3的RF射频收发电路34与外界的信息处理终端采用2.4GHz无线电 频率进行无线通信,信号处理装置3的加密MCU处理电路33进行对应的加密运算， 并通过信号处理装置3的通信接口电路32将控制指令发送给车牌本体10内的MCU 处理电路23，由MCU处理电路23进行处理，并向发光控制装置2的LED驱动电 路24输出控制信号，由LED驱动电路24驱动对应位置的字符发出绿色光，艮卩， 使字符中的一位必须显示绿色，这样合起来，才表示是验证正确，或者说是合法 使用的车辆。绿色显示的位置顺序采用随机方式，由车辆在运行或使用中确定，
这样可以杜绝车牌伪造行为。定义红色，为违章触发显示。当车辆发生违章行为时，外界的信息处理终端釆用2.4GHz无线电频率向信号处理装置3的RF射频收发电路34发送信号，信 号处理装置3的加密MCU处理电路33进行对应的处理，并通过信号处理装置3 的通信接口电路32将控制指令发送给车牌本体10内的MCU处理电路23,由MCU 处理电路23进行处理，并向发光控制装置2的LED驱动电路24输出控制信号， 由LED驱动电路24驱动对应位置的字符发出红色光，这样，对应的车牌的某位字 符就会出现红色，直到去交管部门处理后，红色显示标志才能被取消，或者会一 直亮下去。驾驶员一旦发现有字符变红，就表示有违聿行为，而且这样的标志是 公开的，任何人都可以看到，所以就会督促驾驶员尽快主动地去交管部门处理违 章事宜。定义蓝色，为工作运行状态。车辆的控制装置一旦收到某种运行信息，信号 处理装置3的加密MCU处理电路33进行对应的处理，并通过信号处理装置3的通 信接口电路32将控制指令发送给车牌本体10内的MCU处理电路23,由MCU处理 电路23进行处理，并向发光控制装置2的LED驱动电路24输出控制信号，由LED 驱动电路24驱动对应位置的字符发出蓝色光。例如，应用于电子收费时，记费开 始，某字符被显示蓝色，当收到某种停止信息后，通过加密MCU处理电路33的状 态运算，如果正确，所显示的蓝色，就会被清除，并显示正常的白色。如果不正 确，蓝色不会被消除，会一直显示。这说明，运行结束不完整，或者是电子钱包 余额不足，不能正常扣费。本实用新型的一种可发光变色显示的机动车电子车牌，可以作为无线电子行 驶证和电子车牌，采用3DES和RSA算法，实现符合国际安全认证标准的智能卡软 硬件结构体系，组成一个电子车牌的数据资料存储单元。由于数据的读写都要通 过安全加密运算和硬件体系的保密措施，使得车牌和各种管理信息可以安全可靠 的存储在电子行驶证内。电子行驶证通过连接的RF射频收发电路34,采用2.4GHz 无线电频率，与外界的信息处理终端进行无线通信，来读取或写入数据。
车辆在入户时，由交管部门将车主和车辆信息写入电子车牌中，并制作一个车牌本体10，安装在车上。车辆发生变更，交管部门并不更换车牌本体，仅仅改写电子车牌中的数据信息即可。本实用新型的一种可发光变色显示的机动车电子车牌，可以作为车载电子钱包进行小额支付。在电子车牌的数据资料存储单元(设在加密MCU处理电路33) 中，包含一个标准的数据字段，用来实现电子钱包功能，完成各种小额支付功能。 车载电子钱包可以在专门的部门进行充值。与本电子车牌对应的有记费终端装置，它和一个手持的刷卡器相似，采用无线通信的方式与车载电子钱包系统协同工作。在记费过程中，手持的刷卡器向车 载钱包发送记费金额或记费因子。例如过路交费， 一次性在车载电子钱包中扣 除20元。如果是停车收费，开始时，刷卡器向车载电子钱包(即信号处理装置3) 发送开始指令和记费因子，记费因子每小时2元，车载电子钱开始记时，每一小 时，在车载电子钱包中扣除2元。当再次收到记费因子时，即停止记费，总的停 车收费和时间相关，准确合理。本实用新型的一种可发光变色显示的机动车电子车牌，可以方便地应用在超 速违章的取证上，在车辆行驶道路的A , B两处，分别设置车辆行驶检測标志的 发送装置，它就是一种和电子车牌对应的数据通信终端，这个终纗不停的向周围 发送车辆行驶检测标志A，这个检测标志中包含限速常数C、和标志B， AB两点 的距离S是固定的。当车辆通过A点时，收到标志A,开始记时，当车辆到达B 点时，收到标志B,并停止记时，AB两点的记时之差T"tl-tO,就是通过距离S 所花费的时间T,那么车速V-S/T很容易就算出来了，这样计算的是车辆通过道 路AB区间的平均速度，如果得出的V大于C,则电子车牌自动点亮违章触发显 示，同时记录下车辆违章信息代码。使某一位的车牌数字变换为红色，是否违章， 车牌就可让人一目了然。驾驶员只有去交管部门处理完违章事件后，由交管部门 把违聿显示的红灯淸除，变换为正常显示。如果驾驶员不去处理，这个红灯将一 直亮下去，车主会感到一个无形的压力。每违章一次，亮起一个红灯，最多可亮5个红灯，表示已连续5次违章还未处理。本实用新型的一种可发光变色显示的机动车电子车牌，可以进行交通标志违 章的记录，超速行驶可以用超速多少的数值表示，而象违犯信号标志，闯红灯之 类的违章，就不需要用数值表示，在电子车牌中，只要记录一个违章和地址代码 即可，同时点亮车辆违章红灯。本实用新型的一种可发光变色显示的机动车电子车牌，可以方便地进行道路 分流与车辆拥堵控制，采用一种在高峰期，或紧要路段自动记费的方式，来控制车辆的拥堵。具体实现的方法如下在道路路口，设置拥堵控制发射装置，该装置在需要控制的时段，对来往车 辆发射拥堵控制信息和收费金额，当车辆从该路段经过时，自动在其电子钱包中 扣除拥堵费。如果该车辆电子钱包金额不足，其车牌中就会显示蓝色字符，让人 一目了然。直到充值后，才能消失蓝色的显示状态。车主可以根据自己的行程安 排，决定是否经过拥堵路段，还是改变行程，节省开支，这样对城市交通和车主 都是有益的。本实用新型的一种可发光变色显示的机动车电子车牌，在使用过程中，采用了 RF射频收发电路34接收外界信号发送终端的信号，无线数据通信采用串行技 术，突发式发送，数据速率lMbps,数据长度为128Bit,设置在道路旁的发送 终端采用循环发送方式，时间间隔lms以TS表示，无线发送接收半径25M以R 表示,辆行驶速度以V表示,假设车辆行驶速度为5-200公里/小时约1. 4~55. 5 M/S,如果车辆以5-200公里/小时的速度，通过路旁发射终端，所花费的时间约 是35.7-0.9m之间。由于路旁发射终端采用循环发射，每lms，发射一次，在 35. 7-0. 9m的时间内，车辆有足够的时间接收到路旁发射终端所发送的信息。上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种可发光变色显示的机动车 电子车牌，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对 以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案 的保护范围内。
权利要求1.一种可发光变色显示的机动车电子车牌，其特征在于包括含有可透光的数字或字符标识的车牌本体和用以控制车牌本体的数字或字符的透光进行颜色变换的控制装置；车牌本体内对应于每一个可透光的数字或字符标识的位置各装有可组成若干不同发光颜色的发光二极管LED；控制装置的输出分别与各发光二极管LED相连接；所述控制装置包括安装在车牌本体中的发光控制装置和隐藏安装在车内的信号处理装置；发光控制装置与信号处理装置之间通过通信数据线相连接；所述发光控制装置包括一电源电路，其输入接至车载电源，将车载电源转换为发光控制装置所需的电源信号；一通信接口电路，用于提供通信数据线的接口，以实现与信号处理装置进行数据交换；一MCU处理电路，对输入信号进行处理，并根据处理结果输出相应的控制信号；一LED驱动电路，用于驱动对应的发光二极管LED发出对应颜色的光；在发光控制装置中，电源电路的输出接至MCU处理电路，通信接口电路与MCU处理电路相连接，MCU处理电路的输出接至LED驱动电路的输入，LED驱动电路的输出分别接至各发光二极管LED；所述的信号处理装置包括一电源电路，其输入接至车载电源，将车载电源转换为信号处理装置所需的电源信号；一通信接口电路，用于提供通信数据线的接口，以实现与发光控制装置进行数据交换；一加密MCU处理电路，完成数据资料的保存，写入，更改，加密运算，安全认证等，并对输入信号进行处理以及根据处理结果输出相应的输出信号；一RF射频收发电路，用于实现与外部的处理设备进行射频通信，实现与外部处理设备的数据交换；在信号处理装置中，电源电路的输出接至加密MCU处理电路，通信接口电路与加密MCU处理电路相连接，RF射频收发电路与加密MCU处理电路相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种可发光变色显示的机动车电子车牌，包括含有可透光的数字或字符标识的车牌本体和用以控制车牌本体的数字或字符的透光进行颜色变换的控制装置，车牌本体内对应于每一个可透光的数字或字符标识的位置各装有可组成若干不同发光颜色的发光二极管LED，控制装置的输出分别与各发光二极管LED相连接，控制装置包括安装在车牌本体中的发光控制装置和隐藏安装在车内的信号处理装置，发光控制装置与信号处理装置之间通过通信数据线相连接，通过采用可发多色光的LED显示车牌的数字或字母，用MCU控制，以变换不同的颜色，使本实用新型既可以显示车牌本身的明文信息，又可以通过改变车牌上数字或字母的颜色显示，来表达车辆的某种信息状态，以达到对车辆进行有效管理的目的。
文档编号B60Q1/56GK201040506SQ200720007248
公开日2008年3月26日 申请日期2007年5月29日 优先权日2007年5月29日
发明者廖国忠, 张启祥, 蓝先春, 赵成武, 邵威烈, 陈亚强 申请人:邵威烈