專利名稱：機動車自動化監(jiān)測監(jiān)控管理設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用電子技術對機動車輛實行自動化監(jiān)測、監(jiān)控的交通管理設備。
交通管理好壞是體現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展快慢的一個重要環(huán)節(jié)，隨著機動車的日益增長，實行先進的交通管理顯得越來越重要，特別是那些城市大、人口密集、車輛多、道路窄的地方，要維持良好的交通秩序，除了投入人力物力，如配備足夠多的交通警察、巡邏警察、管理站、收費站、測速站以外，還得配備許多自動化設施，才能最終減少道路堵塞、規(guī)費流失、事故多發(fā)的情況，許多先進國家在機動車管理上已經(jīng)做了許多工作，如在局部地區(qū)或全國建立車輛電腦檔案，實行自動攝像監(jiān)測等，對保證道路暢通，減少事故起到了很大作用。但要建立這樣一套系統(tǒng)一次性投資大，攝像監(jiān)控環(huán)境條件要求高，對許多底子薄，科技還不十分發(fā)達的國家或局部地區(qū)還有困難，所以我國和許多發(fā)展中國家或地區(qū)，在城市和公路上仍依靠交警站崗、指揮、人工測速、人工收費等傳統(tǒng)手段，因而很難避免交通堵塞、司機超速、違章、逃避收費以及收費站人員貪污等事件的發(fā)生，嚴重滯礙了經(jīng)濟和社會的發(fā)展。因而人們都希望有一套先進、投資省、效果好的自動監(jiān)測、監(jiān)控管理系統(tǒng)或裝置來完成許多需要大量人力物力或人力難及的交通管理工作。
本發(fā)明的目的是提供一種能對城市、公路的機動車輛實現(xiàn)自動監(jiān)測、監(jiān)控、收費等具有多種管理功能和投資省、效果好的設備。
本發(fā)明實現(xiàn)的方式是利用紅外無線裝置發(fā)射和接收的原理加之電腦分析、識別、記錄、貯存、處理后，自動完成對行駛車輛的收費、測速、追蹤、統(tǒng)計、尋呼等管理功能，即在每一個機動車輛上安裝一小型電子信號發(fā)射裝置，簡稱“車號紅外發(fā)射裝置”，車輛起動行駛時，該發(fā)射器將本車的有關信息(主要是車號)連續(xù)不斷地發(fā)射出來。而在公路沿線、城市道口、停車場、收費站、管理站、檢查站、流動監(jiān)測車或其它需要的地方安裝接收裝置，簡稱“監(jiān)控接收裝置”，接收裝置收到車輛發(fā)射來的信號后，進入電腦網(wǎng)絡，管理人員即可獲知該車的車號、車型、噸位、座位、顏色、車主、收費情況等資料，使管理人員對每一部運行車輛的各種動態(tài)了如指掌，并充分利用這些信息進行監(jiān)測，征收過橋過路及各種規(guī)費，從而實現(xiàn)對車輛的自動化管理。
實現(xiàn)機動車自動化監(jiān)測監(jiān)控管理系統(tǒng)的設備是車號紅外發(fā)射裝置包括穩(wěn)壓電源電路、數(shù)字編碼器、調制器、功率放大電路和紅外發(fā)射管。其中穩(wěn)壓電源電路是為發(fā)射器提供穩(wěn)定可靠的工作電壓，它是從機動車電門引出，加到發(fā)射裝置上，數(shù)字編碼器是存貯有本車車牌號的信息芯片，調制器是將信息芯片的數(shù)字信號轉變成能使紅外發(fā)射管合適的頻率信號，功率放大電路是將信號進一步放大供紅外發(fā)射管發(fā)射。其連接方式是數(shù)字編碼器先接到調制器，再接到功率放大電路，然后接到紅外發(fā)射管，穩(wěn)壓電源為各電路提供穩(wěn)定電壓。
與上述車號紅外發(fā)射裝置對應的監(jiān)控接收裝置，包括紅外接收管、工作電源、信號放大電路、解調器，解碼器，單片機或PC機，與單片機或PC機配套的顯示器、打印機，以及作遠距離傳輸通訊的有線/無線調制解調器。其中紅外接收管是將車號紅外發(fā)射器發(fā)出的信號接收，信號放大電路將信號進一步放大，解調器是將放大信號轉換成數(shù)字信號，解碼器是分辯出每個車號對應的信息編碼，單片機或PC機內貯存有大量的機動車輛信息，包括與車對應的車型、顏色、噸位、座位、車主和與銀行聯(lián)網(wǎng)的收費信息以及一些交通管理數(shù)據(jù)，它能將解碼器送來的信息與內存信息迅速進行比較、分析和處理，然后在顯示器顯示和打印出來，有線/無線調制解調器是將當前的車輛信息如時間、日期、收費等通過調制解調器用通訊線路或無線發(fā)射形式傳到電腦處理中心，以對局部地區(qū)乃至整個國家的交通進行管理監(jiān)測。監(jiān)控接收裝置的連接方式是紅外接收管接到放大電路，再接到解調器和解碼器，然后接至單片機或PC機，單片機或PC機的插口還接到顯示器和打印機以及有線/無線調制解調器，再與電腦處理中心聯(lián)網(wǎng)。
上述是單純發(fā)射接收車輛信號進行監(jiān)測和管理的情況，為了帶給車主更多的益處和避免在多車道上信號沖突，可以在這套監(jiān)測監(jiān)控管理設備中加上雙向的尋呼顯示裝置，即車號紅外發(fā)射裝置增加了FM或紅外接收器、信號放大電路、解調器、信息處理電路、顯示電路、蜂鳴器、頻率合成器。
FM或紅外接收，信號放大電路、解調器，主要完成接收地面監(jiān)控裝置發(fā)出的信息，經(jīng)信息處理電路電腦處理后，一路在顯示器上顯示該信息，另一路控制頻率合成器的工作頻率使頻率合成器工作在空閑信道上，頻率合成器將為解調器和調制器提供準確、合適的信號源。
連接方法為FM或紅外接收器后連接放大電路，再接解調器輸入端，解調器另一輸入端接頻率合成器，解調器的輸出端接信息處理電路，該電路的四個輸出端分別連到頻率合成器、顯示電路、蜂鳴器和數(shù)字編碼器控制端，數(shù)字編碼器輸出端接調制器輸入端，調制器的輸出端接功放三極管再接到紅外發(fā)射二極管，調制器的另一輸入端接頻率合成器。
帶尋呼監(jiān)控器的監(jiān)測監(jiān)控接收裝置的電路結構是在單片機或PC機上多兩個接口，一個接口接尋呼信息編碼器，另一個接頻率合成器，尋呼信息編碼器后與調制器連接，而頻率合成器一端與解調器相連，另一端連到調制器，調制器接到FM或紅外發(fā)射電路。這種形式的監(jiān)控接收裝置的尋呼信息編碼器是由單片機或PC機發(fā)出管理信號，然后由尋呼信號編碼器按設定要求編成尋呼信號，頻率合成器是為調制器和解調器提供合適的信號源，調制器為此尋呼信號轉換成能用FM或紅外發(fā)射的頻率信號。
加有尋呼信號裝置的目的是交通管理時給車上駕駛員發(fā)信號和為車號裝置指引發(fā)射信道而設計的，例如在收費站，已經(jīng)預先交有過路費的車輛在通過時發(fā)出一種尋呼代碼，未交費或帳卡透支的車輛又會收到另一種尋呼代碼，車號與原存在電腦的資料不相符時或駕駛員違章進也可由交通管理人員向車輛發(fā)射尋呼信號，讓駕駛員停車，駕駛員親友如有急事要告知，也可利用這一尋呼裝置。
本發(fā)明機動車自動化監(jiān)測監(jiān)控管理設備的安裝方法是車號紅外發(fā)射裝置安裝在汽車擋風玻璃內，緊貼擋風玻璃，對無擋風玻璃的汽車、拖拉機或摩托車，可安裝在車頭適當位置，如車燈上方，要求發(fā)射的紅外光線不被遮擋。監(jiān)控接收裝置安裝在城市十字路口的紅綠燈橫桿上，也可另設橫桿，對于多車道的公路，橫桿上可設十多個接收裝置，在檢查站、收費站等管理站，可安裝在離收費站前方50m處。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點1.能對整個區(qū)域的機動車輛進行有序的管理，因為在單片機或PC機內貯存有大量的車號及車號對應的車型、顏色、噸位、座位、車主、交費和年審與否等基本信息，所以車輛經(jīng)過時管理站就能進行有效的監(jiān)測監(jiān)控管理，使交通管理趨于現(xiàn)代化。
2.能及時掌握道路車流密度的動態(tài)資料，指導車輛避峰分流，避免道路堵塞，特別在大城市的繁忙的交通要道，能按各路口的車流情況恰當?shù)刈詣愚D換紅綠燈，在短期內代替交警指揮，還能預知車輛經(jīng)過路段的車流情況，做好下一個路口的調度工作，提高道路的利用率。
3.在道路收費站和停車場能自動完成收費工作車輛可以以一定的時速通過收費站，而不須停車；當收費站收到車號信號后，能自動記錄，并將該車通過的時間、日期、收費額，傳送到電腦處理中心和銀行，由銀行記帳收費。徹底消除了公路收費站前車輛排隊交費而導致交通堵塞現(xiàn)象，并消除停車人工交錢、補錢、驗票的繁鎖手續(xù)，杜絕收費站工作人員貪污等現(xiàn)象。
4.在測速段，通過監(jiān)測計算車輛通過兩端的距離和時間，并自動完成測定平均時速工作，對超速者給予記錄，并通過電腦處理中心發(fā)出罰款通知，使駕駛員能增強規(guī)范行車意識，自覺遵守交通規(guī)則，從而減少事故的發(fā)生。
5.違章及事故處理變得更迅速，由于車輛行駛到每一個接收點，均被記錄在電腦內，如違章及肇事者逃避，或車輛被盜，通過查電腦記錄，可隨時得知該車輛的行蹤，以協(xié)助公安機關破案，在需要時，結合攝像裝置，更為方便。
6.本設備體積小、靈敏度高、性能可靠、發(fā)射器的體積一般只有十幾平方厘米，安裝在車頭不占地方，接收器的體積也不大，PC機或單片機可用現(xiàn)有的286、386電腦改裝，成本不高，遠程網(wǎng)絡通訊可通過通訊線路傳輸或無線傳輸。
7.車輛管理所及電腦處理中心能較全面、準確地對車輛、道路情況進行地區(qū)性統(tǒng)一監(jiān)測監(jiān)控，實現(xiàn)交通自動化管理，促進經(jīng)濟發(fā)展。
以下結合附圖描述本發(fā)明的實施結構

圖1是無尋呼裝置的車號紅外發(fā)射裝置的實施結構圖；圖2是無尋呼裝置的監(jiān)控接收裝置的實施結構圖；圖3是有尋呼裝置的車號紅外發(fā)射裝置的實施結構圖；圖4是有尋呼裝置的監(jiān)控接收裝置的實施結構圖。
從圖1看到，從機動車電門開關接出的電源經(jīng)LC濾波器和穩(wěn)壓器后得到6V穩(wěn)定直流電壓供給整個電路，數(shù)字編碼器IC1接到調制器IC2后經(jīng)功率放大三極管T1后接到紅外發(fā)射管Dm上，數(shù)字編碼器的形式為數(shù)十位的二進制數(shù)字編碼器，數(shù)字編碼器是存貯本車車號的信息芯片，調制器IC2采用一個與非門和振蕩器組成；紅外發(fā)射管Dm采用HG506或其它紅外二極管。
從圖2中看到，工作電壓Vcc加到各電路上，監(jiān)控接收裝置的信號從紅外接收管D1接到信號放大電路IC1，再連接解調器IC2和解碼器IC3，然后接單片機或PC機接口，單片機或PC機接有顯示器和打印機，和有線/無線調制解調器，然后傳輸?shù)诫娔X處理中心。具體電路結構形式信號放大電路IC1可采用三極管放大電路，也可采用集成運放電路，解調器IC2采用鎖相環(huán)CD4046組成的選頻解調電路，解碼器IC3可采用與車號紅外發(fā)射裝置中的數(shù)字編碼器對應的集成電路，單片機或PC機可用286以上電腦，有線/無線調制解調器采用現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡的調制解調器。
圖3與圖1比較，穩(wěn)壓電源部分增加了電池組E、電子延時開關、電壓檢測和直流升壓電路，當駕駛員將電門關上時，還能繼續(xù)供電30—100秒，主要防止車輛在通過測速段或檢查站時，駕駛員關電門，掛空檔滑行，以逃避監(jiān)管。車號紅外發(fā)射裝置在數(shù)字編碼器IC1之前增加了FM或紅外接收器、信號放大電路IC3、解調器IC4和信息處理電路IC5，IC5的輸入端接解調器輸出端，其輸出端接頻率合成器IC6和顯示電路Q2，蜂鳴器Q1和數(shù)字編碼器IC1。所述的FM接收用天線，紅外接收用紅外接收管，信號放大電路IC3用三極管或集成運放電路，解調器IC4用CD4046集成電路，信息處理電路IC5采用專用的CMOS數(shù)字電路，數(shù)字編碼器IC1采用專門定做的數(shù)十位二進制編碼電路，IC1和IC5也可用單片機代替，頻率合成器IC6采用CD4046和CD4526集成電路組成，或者采用MC145151—2等，調制器IC2采用數(shù)字與非門電路形式，IC5控制IC1的工作，IC2的作用是將IC1的車號信息經(jīng)IC2調制后轉換成紅外發(fā)射管Dm所需的頻率信號，蜂鳴器Q1可采用現(xiàn)有壓電晶體蜂鳴器形式，顯示電路Q2采用液晶或LED系列數(shù)碼管，Q2和Q1作用是顯示出尋呼代碼信息和發(fā)出蜂鳴聲。
圖4與圖2比較，監(jiān)控接收裝置的電路結構是在單片機或PC機上多兩個接口，一個接口接尋呼信息編碼器IC5，另一個接口接頻率合成器IC4，IC5與調制器IC6連接，而頻率合成器IC4一端與解調器IC2相連，另一端連到調制器IC6，IC4接單片機或PC機，IC6接到FM或紅外發(fā)射電路。所述的尋呼信號編碼器IC5采用二進制代碼的形式，頻率合成器IC4采用CD4046和CD4526組成或者采用MC145151—2系列產(chǎn)品，主要作用是向解調器和調制器提供合適、穩(wěn)定的頻率信號源。
權利要求
1.一種機動車自動化監(jiān)測監(jiān)控管理設備，包括監(jiān)視監(jiān)控器和電腦網(wǎng)絡，其特征在于該監(jiān)測監(jiān)控管理設備由安裝在車輛上的車號紅外發(fā)射裝置和安裝在交通道口、管理站、收費站、流動執(zhí)勤車的監(jiān)控接收裝置及電腦網(wǎng)絡組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的機動車自動化監(jiān)測監(jiān)控管理設備，其特征在于車號紅外發(fā)射裝置包括穩(wěn)壓電源電路、數(shù)字編碼器IC1、頻率調制電路IC2、功率放大電路和紅外發(fā)射管，其連接方式是數(shù)字編碼器IC1先接到調制器，再接到功率放大電路，然后接到紅外發(fā)射器，穩(wěn)壓電源加到各電路上。
3.根據(jù)權利要求1所述的機動車自動化監(jiān)測監(jiān)控管理設備，其特征在于車號紅外發(fā)射裝置還包括尋呼裝置，接收電路其連接方式是FM或紅外接收器接到信號放大電路IC3后再接解調器IC4，然后連到信息處理電路IC5，IC5四個輸出端分別接頻率合成器IC6、顯示電路Q2、蜂鳴器Q1、數(shù)字編碼器IC1，數(shù)字編碼器IC1接到調制器IC2再接功率放大器T1和紅外發(fā)射管，調制器IC2的另一端接頻率合成器IC6。
4.根據(jù)權利要求1所述的機動車自動化監(jiān)測監(jiān)控管理設備，其特征在于監(jiān)控接收裝置包括紅外接收管D1、工作電源Vcc、信號放大電路IC1、解調器IC2、解碼器IC3、單片機或PC機，與單片機或PC機配套的顯示器、打印機，以及作遠距離傳輸通訊的有線/無線調制解調器，其連接方式是信號接收管接到放大電路IC1，再接到解調器IC2和解碼器IC3，然后接至單片機或PC機，單片機或PC機的插口還接到顯示器和打印機以及有線/無線調制解調器。
5.根據(jù)權利要求1所述的機動車自動化監(jiān)測監(jiān)控管理設備，其特征在于監(jiān)控接收裝置還包括尋呼信息發(fā)射裝置，其連接方式是紅外接收及放大電路IC1接至解調器IC2和解碼器IC3，再接以單片機或PC機，單片機或PC機有另外四個接口，一個接口接打印機和顯示器、另一個接口接有線/無線調制解調器，另二個接口分別接尋呼信息編碼器IC5，另一個接頻率合成器IC4，尋呼信息編碼器IC5接至調制器IC6后接FM或紅外發(fā)射電路，數(shù)字頻率合成器IC4一端接回解調電路IC2另一端也接以調制器IC6。
6.根據(jù)權利要求1所述的機動車自動化監(jiān)測監(jiān)控管理設備，其特征在于電腦網(wǎng)絡包括單片機或PC機、有線/無線調制解調器、電腦處理中心。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種利用電子技術對機動車輛實行自動化監(jiān)測、監(jiān)控的交通管理設備，它由安裝在車輛上的車號紅外發(fā)射裝置和裝在公路、城市路口、收費站、管理站、停車場等地的監(jiān)控接收裝置及電腦網(wǎng)絡組成，這個設備能對過往車輛進行有效的監(jiān)測，監(jiān)控，收費等管理工作，并具有體積小、功能多、靈敏度高、性能可靠、投資省、簡單易行，提高了交通管理的自動化水平。
文檔編號G08G1/097GK1140289SQ96102478
公開日1997年1月15日 申請日期1996年3月18日 優(yōu)先權日1996年3月18日
發(fā)明者黃華 申請人:黃華