專利名稱：一種全程測速收費卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及測速技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是一種基于北斗二代和GPS的高速公路全程測速收費卡。
背景技術(shù)：
隨著我國高速公路建設(shè)的不斷發(fā)展和公路市場改革的不斷深入，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目尤其是高速公路項目覆蓋范圍越來越廣。與此同時，城市道路及高速公路車輛超速行駛現(xiàn)象非常普遍，因此交通事故頻頻發(fā)生，每年的直接經(jīng)濟(jì)損失近幾千萬元，同時也給人民群眾的人身安全帶來了嚴(yán)重的威脅。所以整治交通秩序，減少超速行為，確保交通安全是當(dāng)務(wù)之急。目前我國高速公路大部分采用基于雷達(dá)或圖像處理的測速技術(shù)，即在高速公路某些固定點安裝雷達(dá)測速裝置或者攝像頭，通過雷達(dá)接收到的反射波頻移量的計算而得出被測車輛的運動速度，或者通過攝像頭拍攝的圖像判斷車速，再與高速車道的限速值進(jìn)行對t匕，以判斷是否超速。其中，基于圖像處理的測速方法易受天氣影響，在濃霧天氣、雨雪、晚上等情況下測速準(zhǔn)確性較低；雷達(dá)測速對測速角度要求苛刻、車速測量誤差大，且很多司機(jī)在已知測速點的情況下，一發(fā)現(xiàn)前方有電子眼就立即減速，慢慢通過電子眼后又開始超速行駛，這樣不能實現(xiàn)全局測速，易躲避性強(qiáng)，超速事件仍時有發(fā)生。近期有些省份實行區(qū)間測速技術(shù)，即通過采集車輛經(jīng)過兩位置點的通行信息(包括時間、車牌等)，結(jié)合兩點間距離與通行時間計算出平均車速從而判斷有沒有超速行為。雖然區(qū)間測速有效避免了定點測速易逃避的缺點，但其通過計算平均速度的方法判斷超速仍具有其局限性:超速人員可以通過在服務(wù)區(qū)長時間停留等方式延長通行時間降低平均車速以逃避懲罰；判斷準(zhǔn)確度依賴定點測速裝置的安放數(shù)量，但測速裝置的成本高，大范圍普及實現(xiàn)全程測速需要高投入，不利于實施。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有測速技術(shù)不能準(zhǔn)確判斷實際超速情況的缺點，提出了一種全程測速收費卡，可以利用衛(wèi)星定位技術(shù)，實時監(jiān)測和采集車輛行駛信息，例如可以包括時間、經(jīng)緯度、速度等信息，從而實現(xiàn)對車輛全程測速，有效解決了定點測速易躲避性的缺點，可以準(zhǔn)確檢測出超速情況，且衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)幾乎不受天氣情況影響，穩(wěn)定性好。本實用新型是這樣實現(xiàn)的:一種全程測速收費卡包括，全程測速模塊及其封裝外殼，所述全程測速模塊包括，接收機(jī)單元，用于實時接收衛(wèi)星系統(tǒng)信號，獲取有效的衛(wèi)星導(dǎo)航信息；處理單元，與所述接收機(jī)單元連接，用于根據(jù)所述衛(wèi)星導(dǎo)航信息解析對應(yīng)的測速相關(guān)信息，并根據(jù)預(yù)設(shè)的限速信息對解析的測速相關(guān)信息進(jìn)行處理；存儲單元，與處理單元連接，用于存儲所述處理單元處理后的超速信息；發(fā)送單元，與所述處理單元連接，用于發(fā)送處理結(jié)果；外圍電路，分別與所述的接收機(jī)單元、處理單元、存儲單元和發(fā)送單元電連接，提供電源及復(fù)位功能，保證各單元能正常工作。[0006]所述全程測速模塊的處理單元解析的測速相關(guān)信息包括:實時測速時間、日期、位置和速度。所述全程測速模塊的接收機(jī)單元可由內(nèi)置的衛(wèi)星接收天線、雙通道射頻芯片和多模基帶信號處理芯片組成；其處理單元可為ARM微處理器，根據(jù)預(yù)存的限速信息以及解析的實時速度信息進(jìn)行處理，并在超過所述限速信息時存儲對應(yīng)的時間、速度和位置；其發(fā)送單元可包括射頻收發(fā)芯片及內(nèi)置的射頻天線。所述全程測速模塊的接收機(jī)單元的雙通道射頻芯片可為并行接收兩種以上衛(wèi)星系統(tǒng)的信號芯片，其內(nèi)部集成了低噪聲放大器、混頻器、鏡像抑制濾波器、自動增益控制放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和頻率綜合器。所述全程測速模塊的接收機(jī)單元的多?；鶐盘柼幚硇酒瑸殡p模衛(wèi)星導(dǎo)航基帶處理器。本實用新型由于采用以上技術(shù)方案，可以具有以下優(yōu)點:1.該測速收費卡可以實現(xiàn)全程測速，且穩(wěn)定性強(qiáng)，精度高，將其應(yīng)用于交通領(lǐng)域，能有效跟蹤車輛速度，讓超速車輛無處可逃。2.測速模塊中的射頻芯片和基帶處理芯片集成度高，通過芯片化設(shè)計將復(fù)雜的器件和軟件集成，具有成本低、體積小、重量輕、功耗低等優(yōu)點。3.該模塊能夠同時接收北斗和GPS衛(wèi)星的信號，實現(xiàn)雙模定位和測速，在接收不到一個系統(tǒng)信號的情況下，可以通過接收另一衛(wèi)星系統(tǒng)的信號來實現(xiàn)授時，提高了系統(tǒng)可靠性，減少了對單一導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，提高了定位與測速精度。4.測速收費卡中處理器實現(xiàn)車輛速度與卡中預(yù)存的高速限速值自動對比，并記錄超速速度、超速時間等，經(jīng)過收費出口時刷卡，超速則發(fā)出警告，要求罰款，否則順利通過收費口，實施簡單易行，幾乎不會造成收費口擁堵。5.通過模塊封裝技術(shù)將全程測速模塊封裝成測速收費卡，系統(tǒng)集成度高，體積小，成本低，輕巧便于攜帶，利于普及和推廣應(yīng)用。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

:圖1為本實用新型全程測速模塊概括示意圖；圖2為本實用新型全程測速模塊實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型全程測速收費系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式
:本實用新型針對現(xiàn)有測速技術(shù)準(zhǔn)確度低的缺點，充分利用衛(wèi)星系統(tǒng)的高精度定位和測速，采用芯片級的解決方案，設(shè)計一款低成本、體積小、效率高的兼容北斗二號和GPS的、包括雙通道雙模測速模塊的全程測速收費卡，將其應(yīng)用于高速公路測速領(lǐng)域，不僅可以克服現(xiàn)有高速測速技術(shù)低效的缺陷，還將極大推進(jìn)我國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用，有效遏制超速行為。如圖1所示，本實用新型提供的全程測速收費卡由全程測速模塊封裝而成，所述全程測速模塊包括，接收機(jī)單元；處理單元，與所述接收機(jī)單元連接；存儲單元，與處理單元連接；外圍電路，分別與所述的接收機(jī)單元、處理單元、存儲單元和發(fā)送單元電連接。實施例1，如圖2所示，本實用新型提供的全程測速模塊，由內(nèi)置衛(wèi)星接收天線、雙通道射頻芯片、多?；鶐幚硇酒?、微處理器、射頻收發(fā)芯片、存儲芯片、內(nèi)置射頻天線及外圍電路組成。本實用新型的內(nèi)置的衛(wèi)星接收天線、雙通道射頻芯片和多?；鶐幚硇酒M成本全程測速模塊的接收機(jī)單元。雙通道射頻芯片，可以并行接收兩種以上衛(wèi)星系統(tǒng)的信號芯片，其內(nèi)部集成了低噪聲放大器、混頻器、鏡像抑制濾波器、自動增益控制放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、頻率綜合器及LD0，無需外接中頻濾波器，可同時接收LI頻段中國北斗二代、美國GPS、俄羅斯GL0NASS及歐洲伽利略等多個導(dǎo)航系統(tǒng)的信號，實現(xiàn)雙通道并行接收。多?；鶐幚硇酒蔀殡p模衛(wèi)星導(dǎo)航基帶處理器，其內(nèi)部集成了多系統(tǒng)并行捕獲引擎、多系統(tǒng)兼容的相關(guān)器引擎，用于處理基帶信號。其優(yōu)選為一款多模衛(wèi)星導(dǎo)航基帶處理器，內(nèi)部集成了超大規(guī)模并行捕獲引擎，多系統(tǒng)兼容的相關(guān)器引擎，可以接收GPS、北斗衛(wèi)星、GL0NASS、伽利略等導(dǎo)航系統(tǒng)的民用衛(wèi)星信號，并且兼容每個系統(tǒng)兩個頻段衛(wèi)星信號，滿足高靈敏度、高精度、高動態(tài)和精密授時等多種應(yīng)用。本全程測速模塊的處理單元為功能龐大的ARM微處理器，根據(jù)預(yù)存的限速信息以及解析的實時速度信息進(jìn)行處理，并在超過所述限速信息時存儲對應(yīng)的時間、速度和位置。存儲芯片為本全程測速模塊的存儲單元，用于存儲所述處理單元處理后的超速信
肩、O射頻收發(fā)芯片及內(nèi)置的射頻天線組成本全程測速模塊的發(fā)送單元。射頻收發(fā)芯片可以選用多種無線通信芯片，可以是藍(lán)牙、RFID或其它短距離無線通信芯片之一，支持的頻段可以是13.56MHZ或433MHZ或2.4GHZ，通過空中接口實現(xiàn)模塊與外界的信息交互。本實用新型的內(nèi)置天線連接雙通道射頻芯片，它接收衛(wèi)星系統(tǒng)的信號，獲取有效的衛(wèi)星導(dǎo)航電文，經(jīng)雙通道射頻芯片鎖相、濾波、放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、頻率綜合等一系列射頻處理，變?yōu)閿?shù)字中頻信號，通過SPI 口發(fā)送至多?；鶐幚硇酒M(jìn)行處理，經(jīng)過信號捕獲、跟蹤、解擴(kuò)解調(diào)、譯碼等處理獲取星歷數(shù)據(jù)，將解出的基帶信號傳輸?shù)轿⑻幚砥?，它根?jù)NMEA碼格式解析出車輛實時行駛的日期、時間、經(jīng)緯度(位置)和瞬時速度等信息，存儲于存儲芯片當(dāng)中。微處理器內(nèi)部軟件可以自動將車輛的實時速度信息與預(yù)設(shè)的高速公路限速值進(jìn)行比對，超速則記錄下時間、速度和位置等超速信息，反之則不進(jìn)行記錄。記錄的信息將被打包，通過射頻收發(fā)芯片發(fā)送出去。如圖3所示，本實用新型的全程測速收費卡可以用于包括全程測速收費卡、讀卡機(jī)、收費監(jiān)控中心及Internet網(wǎng)絡(luò)組成的全程測速收費系統(tǒng)中。每輛車駛?cè)敫咚偈召M站入口時，收費站工作人員通過收費監(jiān)控中心記錄車輛信息(車牌號等)，在全程測速收費卡中寫入入口站名稱、車輛限速值及車輛信息等數(shù)據(jù)，激活收費卡后交與車主。在車輛行駛過程中，全程測速收費卡可以實時接收北斗和GPS衛(wèi)星信號，從而獲取車輛實時的位置、速度、和時間等信息，微處理器自動比對車輛實時速度與預(yù)存的限速值，超速則做上超速標(biāo)記，并記錄下超速時的位置、速度和時間等信息。當(dāng)車輛行駛至收費站出口時，車主通過讀卡機(jī)刷卡，收費卡通過射頻收發(fā)芯片以短距離無線的方式將超速信息發(fā)送至讀卡機(jī)，再經(jīng)串口將數(shù)據(jù)發(fā)送至收費監(jiān)控中心，收費站工作人員通過監(jiān)控平臺就可以直觀地看出車輛是否超速以及超速值、超速時間等。若超速，則要求罰款，反之則可順利通過收費口。以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，凡在本實用新型的精神和原則內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種全程測速收費卡，其特征在于，包括:全程測速模塊和封裝外殼，所述全程測速模塊包括， 接收機(jī)單元，用于實時接收衛(wèi)星系統(tǒng)信號，獲取有效的衛(wèi)星導(dǎo)航信息； 處理單元，與所述接收機(jī)單元連接，用于根據(jù)所述衛(wèi)星導(dǎo)航信息解析對應(yīng)的測速相關(guān)信息，并根據(jù)預(yù)設(shè)的限速信息對解析的測速相關(guān)信息進(jìn)行處理； 存儲單元，與處理單元連接，用于存儲所述處理單元處理后的超速信息； 發(fā)送單元，與所述處理單元連接，用于發(fā)送處理結(jié)果； 外圍電路，分別與所述的接收機(jī)單元、處理單元、存儲單元和發(fā)送單元電連接，提供電源及復(fù)位功能，保證各單元能正常工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全程測速收費卡，其特征在于:所述全程測速模塊的接收機(jī)單元由內(nèi)置的衛(wèi)星接收天線、雙通道射頻芯片和多模基帶信號處理芯片組成； 所述全程測速模塊的處理單元為ARM微處理器，根據(jù)預(yù)存的限速信息以及解析的實時速度信息進(jìn)行處理，并在超過所述限速信息時存儲對應(yīng)的時間、速度和位置； 所述全程測速模塊的發(fā)送單元包括射頻收發(fā)芯片及內(nèi)置的射頻天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全程測速收費卡，其特征在于:所述全程測速模塊的處理單元解析的測速相關(guān)信息包括:實時測速時間、日期、位置和速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全程測速收費卡，其特征在于:所述全程測速模塊的接收機(jī)單元的雙通道射頻芯片是能并行接收兩種以上衛(wèi)星系統(tǒng)的信號芯片，其內(nèi)部集成了低噪聲放大器、混頻器、鏡像抑制濾波器、自動增益控制放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和頻率綜合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全程測速收費卡，其特征在于:所述全程測速模塊的接收機(jī)單元的多?；鶐盘柼幚硇酒瑸殡p模衛(wèi)星導(dǎo)航基帶處理器。
專利摘要本實用新型公開了一種全程測速收費卡，它包括全程測速模塊及其封裝外殼，所述全程測速模塊包括，接收機(jī)單元；處理單元,與所述接收機(jī)單元連接；存儲單元，與處理單元連接；外圍電路，分別與所述的接收機(jī)單元、處理單元、存儲單元和發(fā)送單元電連接。本實用新型的全程測速收費卡可以同時接收北斗二代和GPS衛(wèi)星系統(tǒng)的信號，實時采集和記錄車輛的行駛信息(包括經(jīng)緯度、時間和速度等)，通過讀卡機(jī)將測速卡記錄的超速信息讀取出來，通過串口發(fā)送至高速公路收費監(jiān)控中心，實現(xiàn)對高速公路車輛超速行為實時監(jiān)控，有效避免超速行為的發(fā)生為交通部門管制超速行為提供了一個很好的解決方案。
文檔編號G07B15/06GK203054933SQ20122017033
公開日2013年7月10日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者潘小山, 謝偉東, 車曉杰 申請人:北京天中磊智能科技有限公司