一种超声波车辆自动识别系统的制作方法

本实用新型涉及超声波识别技术领域，更具体地说，涉及一种超声波车辆自动识别系统。

背景技术：

现在的车辆识别技术一般采用集成了IC卡的车载电子标签作为车辆身份识别的依据，例如电子收费系统，但是并没有其他的辅助的证据给予证实，因此造成了倒卡、换卡、收费车辆使用免费卡、大型车辆使用小型车辆收费卡等不良和欺诈现象的大量存在。车辆身份的精确判定问题，已经成为我国电子收费以至智能交通运输发展的瓶颈

因此，国内的一些研究机构已经开始研究：通过牌照识别或车型识别，与车载电子标签中记录的牌照或车型相比对；或利用磁感应线圈、压电传感器、红外线收发装置等判断车辆到达，获取通行车辆的轮数、轮距、轴距、车高等特征，然后实现车型判别等。虽然这些方法在一定程度上提高了车型识别率，但由于车牌识别的精度达不到应用的要求和车型识别结果过于简单等因素，这些方案都不能有效地、彻底地解决问题。

信息融合技术又称为数据融合技术，是由多传感器发展而来的信息科学领域的一项高新技术。它是将多种类型的信息融合在一起，并从中提取出具有更多特征或更精确的有用信息的技术。信息融合的概念是在70年代提出的，其基本原理是充分利用多个信息采集通道的资源，对观测到的信息进行合理支配和使用，把在空间或时间上的冗余或互补的信息按照某种准则进行组合，以获取对被观测目标的一致性认识，但是这种识别技术十分复杂，价格较为昂贵，而且仍有一定的误差，适用于车流量大的场合但是并不适合一些非常重要的小型车队场合的车辆识别。

超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点；超声波传感器就是利用超声波的特性而制成的一种传感器，它的主要组成是由压电晶片构成的探头。由超声波特性发展而来的3D指纹认证技术比传统的电容触摸屏的指纹技术提供更高的识别能力、适用性和集成性。

本实用新型利用超波特性提出一种适合重要场合的超声波车辆自动识别系统，它具有较强的识别能力。

技术实现要素：

针对传统的车辆识别技术有误差、技术实现复杂且价格昂贵的问题，提出一种超声波车辆自动识别系统，包括装在特定车辆上能发出一定频率超声波的超声波探头以及车辆识别主机；所述车辆识别主机包括超声波接收装置、存储单元、第二MCU模块以及人机交互界面。

所述超声波探头包括发射装置，所述发射装置包括电源模块、用于接通或关断超声波探头电路的开关模块、产生特定的频率的振荡器模块、发射特定的频率的第一MCU模块以及用于将振荡器模块产生的电信号转换成超声波发射出去的第一电声换能器模块。

所述电源模块与所述开关模块连接，所述第一MCU模块连接在所述开关模块与所述振荡模块的中间，所述振荡模块的输出端与所述第一电声换能器模块的输入端连接。

所述超声波接收装置包括将接收到的超声波信号转换成电信号的第二电声换能器模块、控制接收信号范围的接收范围控制模块、将转换后的电信号功率放大的放大器模块、对接收的电信号滤除干扰的滤波模块以及将接收到的电信号的幅度和宽度进行规范的信号整形模块。

所述第二电声换能器模块的输出端与接收范围控制模块的输入端连接，所述放大器模块连接在所述接收范围控制模块与所述滤波模块的中间，所述滤波模块的输出端与所述信号整形模块连接。

根据本实用新型所述的超声波车辆自动识别系统，所述车辆识别主机可以是便携式的手持识别装置，也可以是安装在特定设备上的移动式识别装置。有益效果

传统的IC卡车辆识别技术由于没有其他的辅助的证据给予证实，并不能精确判定车辆的身份问题，而利用信息融合技术而发展起来的车辆识别技术十分复杂，价格较为昂贵，而且仍有一定的误差，本实用新型提出的一种超声波车辆自动识别系统，拥有更高的识别能力、适用性和集成性，适用于一些政要出入或者军事管制区等场合，为以后的车辆识别提供了便利。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本使用新型中一种超声波车辆自动识别系统逻辑示意图

图2是本使用新型中车辆的超声波探头的发射装置组成连接逻辑示意图

图3是本使用新型中识别主机逻辑示意图

图4是本使用新型中识别主机的接收装置逻辑示意图

具体实施方式

图1是本使用新型中一种超声波车辆自动识别系统100逻辑示意图，请参考图1，超声波车辆自动识别系统100包括能发出特定频率的超声波探头A，B，C……N以车辆识别主机110；传统的集成了IC卡的车辆识别技术没有其他的辅助的证据给予证实，不能精确判定车辆的身份问题，虽然有些车辆识别技术已经开始通过牌照识别或车型识别，与车载电子标签中记录的牌照或车型相比对；或利用磁感应线圈、压电传感器、红外线收发装置等判断车辆到达，获取通行车辆的轮数、轮距、轴距、车高等特征，然后实现车型判别，在一定程度上提高了车型识别率，但车牌识别的精度达不到应用的要求和车型识别结果过于简单。信息融合技术将多种类型的信息融合在一起，把在空间或时间上的冗余或互补的信息按照某种准则进行组合，以获取对被观测目标的一致性认识，但是仍有一定的误差，适用于车流量大的场合但是并不适合一些非常重要的小型车队场合的车辆识别，例如军事管制区涉及到管家的军事机密，政要的出访涉及到政要的安全，这些场合的车队必须精确识别车辆身份信息。本实用新型提出的车辆的超声波车辆自动识别系统拥有更高的识别能力、适用性和集成性；它适应于一些重要场合的车辆识别，也适用于一些民间组合车队的车辆检测识别。

超声波探头A能发出A频率，超声波探头B能发出B频率，超声波探头C能发出C频率，超声波探头N能发出N频率，车辆识别主机110对特定车辆上的超声波探头A，B，C……N发出的频率和周期分别进行存储记忆，并将该频率和周期对应的车辆身份信息进行登记，车辆识别主机110再次接收到该频率后会自动调出该频率对应车辆身份信息，并在车辆识别主机的人机交互界面上显示；例如车辆识别主机110在接收到相关车辆的超声波探头发出A频率后，会自动调出该车辆的身份信息并显示在人机交互界面114上，供人们使用。

超声波探头包括发射装置120，发射装置包括电源模块121、开关模块122、第一MCU模块123、振荡模块124以及第一电声换能器模块125。

电源模块121与开关模块122连接，第一MCU模块123连接在开关模块122与振荡模块124的中间，振荡模块124的输出端与第一电声换能器模块125的输入端连接。

电源模块121用于为超声波探头提供电源，开关模块122用于超声波探头电路的关断与闭合，第一MCU模块123用于控制驱动振荡器模块124发射特定的频率，振荡器模块124用于根据第一MCU模块123指令产生特定的频率，第一电声换能器模块125用于将振荡器模块124产生的电信号转换成超声波发射出去。

车辆识别主机110包括超声波接收装置111、识别装置112、第二MCU模块113以及人机交互界面114。

超声波接收装置111用于接收车辆上超声波探头发射的超声波，并将该频率的电信号信息发送到识别装置112，识别装置112对超声波接收装置111发送过来的电信号进行初步识别，并将其处理成相关数据发送到第二MCU模块113，第二MCU模块113根据相关数据，调出存储的关于该车辆的身份信息并在人机交互界面上114显示。

超声波接收装置111包括第二电声换能器模块141、接收范围控制模块142、放大器模块143、滤波模块144以及信号整形模块145。

第二电声换能器模块141的输出端与接收范围控制模块142的输入端连接，放大器模块143连接在接收范围控制模块142与滤波模块144的中间，滤波模块144的输出端与信号整形模块145连接。

第二电声换能器模块141用于将接收到的超声波信号转换成电信号发送到接收范围控制模块142，接收范围控制模块142用于防止发射脉冲对接收信号的干扰，放大器模块143用于放大接收到的电信号，滤波模块144用于对电信号中的干扰进行滤除，信号整形模块145用于将接收到的信号幅度和宽度进行规范，以便于第二MCU模块的内部时钟采集。

车辆识别主机110可以是便携式的手持识别装置，也可以是安装在特定设备上的移动式识别装置。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。