[發明專利]一種基于有源射頻識別的電子車牌系統及其通信控制方法

有效

• 申請號: 201110224617.8
• 申請日: 2011-08-05
• 公開（公告）號: CN102289693A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 高浩
• 申請（專利權）人: 高浩
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00;G08G1/017
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 卓仲陽

1.一種基于有源射頻識別的電子車牌系統通信控制方法，包括支撐系統的射頻識別讀寫器、車牌電子標簽和司機電子標簽；其特征在于，所述車牌電子標簽能實時檢測司機電子標簽的存在并獲取司機電子標簽的數據，并將自身數據和司機電子標簽數據一起發送給讀寫器；所述的車牌電子標簽以設定的周期從休眠狀態喚醒后開始檢測司機電子標簽，所述司機電子標簽以設定的周期從休眠狀態喚醒并發送自身數據；車牌電子標簽能夠自行調整喚醒時鐘，以實現與司機電子標簽喚醒時鐘同步、低功耗接收的功能。

2.根據權利要求1所述的電子車牌系統通信控制方法，其特征在于，車牌電子標簽從休眠狀態喚醒后，檢測司機電子標簽及與射頻識別讀寫器進行數據交互的流程步驟如下：

步驟1、判斷喚醒源是傳感器喚醒還是喚醒時鐘喚醒，如果被傳感器喚醒，表明車輛正處于運動狀態，微控制器會記錄此信息，然后繼續休眠；如果是喚醒時鐘喚醒，則進入步驟2；

步驟2、微控制器檢查傳感器記錄信息，如果車輛是靜止狀態，則進入步驟7和讀寫器進行通信；如果車輛處于運動狀態，判斷車輛之前是否為多次非法狀態即設定車輛在運動狀態下連續三次未收到司機電子標簽的狀態，如果是，進入步驟5；否則，需要讀取司機電子標簽的信息，進入步驟3；

步驟3、車牌電子標簽進入接收狀態，接收對應的司機電子標簽信息，持續接收的時間需大于司機電子標簽的發射間隔時間以保證接收到一次；車牌電子標簽收到對應的司機電子標簽后，對自己的喚醒時鐘進行一次校準，使其和司機電子標簽的喚醒時鐘同步；同步后的車牌電子標簽在下次接收司機電子標簽時，接收的開始時間剛好是司機電子標簽的發送時間，接收所用時間縮短，節省了功耗；車輛電子標簽接收完司機電子標簽后記錄司機電子標簽數據，并記錄車輛狀態為正常行駛，進入步驟7；如果在持續接收時間內沒有收到司機電子標簽信息，進入步驟4；

步驟4、對沒有讀到司機電子標簽信息進行計數，如果在規定的定時喚醒次數內一直沒有收到司機電子標簽，則記錄車輛狀態為多次非法；記錄完畢后進入步驟7；

步驟5、如果車牌電子標簽多次沒有檢測到司機電子標簽，為節省功耗，設定一個較長的周期，達到周期計數上限時進入步驟6處理；否則不接收司機標簽，直接進入步驟7；

步驟6、車牌電子標簽進入接收狀態，接收對應的司機電子標簽信息，持續接收的時間需大于司機電子標簽的發射間隔時間以保證接收到一次；車牌電子標簽收到對應的司機電子標簽后，對自己的喚醒時鐘進行一次校準，使其和司機電子標簽的喚醒時鐘同步；同步后的車牌電子標簽在下次接收司機電子標簽時，接收的開始時間剛好是司機電子標簽的發送時間；車牌電子標簽接收完司機電子標簽后記錄司機電子標簽數據，并記錄車輛狀態為正常行駛，進入步驟7；如果在持續接收時間內沒有收到司機電子標簽信息，設置車輛狀態為非法狀態后進入步驟7；

步驟7、車牌電子標簽向讀寫器發送帶有車輛識別號和狀態信息的數據，如果車輛是正常行駛的，則發送數據還可以包括司機的識別號；發送完畢后進入接收狀態，等待讀寫器進一步通信請求，等待時間一般設置較短；讀寫器如果需要進一步和車牌電子標簽進行通信，在收到數據后立即發送繼續通信請求；車牌電子標簽如果收到繼續通信請求，則處理請求信息，并給予讀寫器回復；如果通信完畢，車牌電子標簽進入休眠狀態。

3.一種基于有源射頻識別的電子車牌系統，包括射頻識別讀寫器、車牌電子標簽和司機電子標簽；其特征在于，所述的射頻識別讀寫器包括微控制器、射頻收發單元、接口電路、電源電路和天線；所述的車牌電子標簽包括低功耗微控制器、喚醒時鐘、運動傳感器、射頻收發單元、天線和電源管理電路；所述的司機電子標簽包括低功耗微控制器、喚醒時鐘、射頻收發單元、天線和電池。

4.根據權利要求3所述的電子車牌系統，其特征在于，所述車牌電子標簽和司機電子標簽采用的喚醒時鐘與微控制器芯片對應的引腳P1.7腳和P1.6腳連接；所述讀寫器、車牌電子標簽和司機電子標簽的射頻收發單元通過同步通信串口SPI與微控制器連接；所述車牌電子標簽的運動傳感器與微控制器的一個I/O接口連接；所述的車牌電子標簽和司機電子標簽都采用電池供電。

5.根據權利要求3所述的電子車牌系統，其特征在于，所述的車牌電子標簽與司機電子標簽采用的微控制器是C8051F982芯片。

6.根據權利要求3所述的電子車牌系統，其特征在于，所述的射頻收發單元采用的是2.4GHz無線收發芯片nRF24L01芯片。