專利名稱：機動車輛數(shù)碼車牌及其檢測系統(tǒng)和車輛防偽方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種車輛防偽系統(tǒng)及方法，特別是機動車輛數(shù)碼車牌及其檢測系統(tǒng)和利用該車牌和檢測系統(tǒng)的車輛防偽方法。
機動車被盜問題是現(xiàn)今社會的一大難題?，F(xiàn)在對機動車的通行管理方法是利用車牌號進行管理。但車牌號極易偽造，這給盜車、搶劫、銷贓、黑市交易帶來了可乘之機。由于現(xiàn)有車牌結構簡單，極易偽造，盜搶車輛集團和走私集團多是將偽造的車牌或盜來的車牌掛在被盜搶、走私的車上行州過府，暢通無阻；有時由于管理不嚴，個別執(zhí)法人員貪贓枉法，內外勾結，很容易發(fā)一個車牌上戶；由于極易偽造車牌上戶，在黑市交易中，銷贓容易，買贓也容易；交警執(zhí)勤人員無法對行進中的車輛進行即時的判辨它的合法性或非法性。
本發(fā)明的目的就是為了解決以上問題，提供一種機動車輛數(shù)碼車牌及其檢測系統(tǒng)和車輛防偽方法，解決車牌的唯一性和不可偽造性，并能使交警執(zhí)勤人員很容易對行進間的車輛在不停車的情形下，即時判辨被查車輛的合法性或非法性。
本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的方案包括一種機動車輛數(shù)碼車牌及其檢測系統(tǒng)和車輛防偽方法。
所述機動車輛數(shù)碼車牌包括車牌體，車牌體表面上有車牌號，其特征是所述車牌體用無線電波能穿透的材料制成，在車牌體內有封裝好的微波電子芯片，所述微波電子芯片它包括有處理器CPU、只讀存儲器ROM、動態(tài)存儲器RAM、微波發(fā)射機、微波接收機、喚醒時間器、標識符識別區(qū)；每一個標識牌的標識符識別區(qū)中有一個芯片的出廠唯一編號；所述動態(tài)存儲器RAM中存儲有下述各種代碼“車輛識別代碼”、車主身份證號、車牌號、發(fā)動機號、車架號；微波發(fā)射機、接收機用于與外界設備進行鏈接，向標識牌中寫入數(shù)據(jù)或讀出標識牌中的數(shù)據(jù)；喚醒時間器用于控制標識牌的“休眠”與工作狀態(tài)轉換。
所述機動車輛數(shù)碼車牌檢測系統(tǒng)用于向機動車輛數(shù)碼車牌發(fā)送數(shù)據(jù)并接收來自防偽標識牌的應答信號，其特征是它包括數(shù)字電路模塊、射頻電路模塊和天線；數(shù)字電路模塊又包括控制部分和數(shù)據(jù)解調部分，射頻電路模塊調制發(fā)射到防偽標識牌的數(shù)據(jù)，提供一個連續(xù)載波用于防偽標識牌的反向散射波，接收和解調來自防偽標識牌的反向散射波信號。
所述方法是利用上述機動車輛數(shù)碼車牌和機動車輛數(shù)碼車牌檢測系統(tǒng)進行車輛防偽的，其特征是包括以下步驟1)利用機動車輛數(shù)碼車牌檢測系統(tǒng)對機動車輛數(shù)碼車牌進行檢測，讀出其中存儲的數(shù)據(jù)，包括車輛識別代碼、車主身份證號、車牌號、發(fā)動機號、車架號；2)利用檢測到的信號判斷車輛的合法性。
本發(fā)明由于采用了上述方案，將機動車輛關鍵性的物理數(shù)據(jù)及特征通過計算機技術寫入一個智能化的電子媒體，解決了車牌的唯一性和不可偽造性；由于本系統(tǒng)采用微波技術，執(zhí)法人員也能在不停車的情況下在較遠距離(15米)，用最短的時間和簡便的操作方式進行檢測，也解決了交警執(zhí)勤人員很容易對行進間的車輛在不停車的情形下，即時判辨被查車輛的合法性或非法性；由于車牌的唯一性和不可偽造性，一車一牌，可以大大減少黑市交易，賣贓、買贓，從源頭上扼制盜搶車輛、走私車輛的獲利誘因。


圖1是本發(fā)明機動車輛數(shù)碼車牌功能方框示意圖。
圖2是本發(fā)明電子標識牌檢測系統(tǒng)讀寫檢測單元功能方框示意圖。
下面通過具體的實施例并結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
一、數(shù)碼車牌數(shù)碼車牌是47cm×17cm大小的用玻璃纖維或塑料鋼做成的車牌體。防折、防裂、防撞、防溫差形變，無線電波能穿透。藍底白字。
在車牌體上有車牌號，我國車牌是用一個漢字(代表省、直轄市)，1∽2個英文字(代表市及市以下地區(qū))，4∽5個阿拉伯數(shù)字(代表車牌編號)。
在車牌內嵌壓入一個10cm×7cm封裝好的「微波電子芯片」(工作于2.45GHZ頻點，或其他頻點，要保證可以在一定距離內可非接觸式讀寫數(shù)據(jù))。芯片為有源的，電源有五年使用壽命。
「微波電子芯片」的功能方框圖見圖1。芯片含8位微處理器MCU、4K字節(jié)ROM、256K字節(jié)用戶RAM、時鐘恢復系統(tǒng)、已調制反向散射波發(fā)射機、接收機、正向鏈接用2.44GHZ中心頻率DSSS，正向鏈接的數(shù)據(jù)傳輸速率為189K bps；反向鏈接在2.44GHZ，副載波596Khz以上DPSK，反向鏈接的數(shù)據(jù)傳輸速率92Kbps，功率為300mw，同讀寫裝置的通訊距離為15M；工作溫度范圍為-40℃至+85℃。
「微波電子芯片」中通過計算機發(fā)卡系統(tǒng)寫入以下數(shù)據(jù)*「芯片」的唯一編號*唯一性的“車輛識別代號”(包括世界制造廠識別代號、車輛識別說明部份、車輛指示部份)*車牌號*車主身份證*發(fā)動機號*車架號唯一性的“車輛識別代號”、車牌號、車主身份證三項數(shù)據(jù)必需采用SHF單向保密函數(shù)算法的押碼處理(一次押碼加密處理的時間應在3mS左右)。以確保對以上三項數(shù)據(jù)不可能偽造，竄改。
為保證一車一牌，前后車牌一經安裝固定，即不能隨意取下，否則芯片內的數(shù)據(jù)紊亂，不能解密，也無法讀取。其實現(xiàn)方法是芯片內有一數(shù)據(jù)自毀控制端，平時，一頭經一電阻接入密鑰存儲器上，另一頭接地。當接地端破壞，自毀控制端呈“虛高”狀態(tài)，密鑰存儲內隨機產生的48位加密密鑰發(fā)生變化，故對CPU/存儲器經總線傳輸至存儲器/CPU的數(shù)據(jù)加密紊亂，不能解密，也無法讀取。有此現(xiàn)象的被測車輛當屬疑點車輛，進一步檢測后確定其合法或非法。
二、向「微波電子芯片」發(fā)送數(shù)據(jù)信號及接收來自「微波電子芯片」應答信號的讀/寫檢測系統(tǒng)。它包括數(shù)字電路模塊、射頻電路模塊和天線；數(shù)字電路模塊又包括控制部分和數(shù)據(jù)解調部分，射頻電路模塊調制發(fā)射到防偽標識牌的數(shù)據(jù)，提供一個連續(xù)載波用于防偽標識牌的反向散射波，接收和解調來自防偽標識牌的反向散射波信號。
具體如圖2。讀/寫檢測系統(tǒng)由數(shù)字電路模塊和射頻電路模塊兩大部份組成分成數(shù)字CCA和RFCCA，數(shù)字CCA由控制部份和數(shù)據(jù)解調部份組成；RFCCA完成調制發(fā)射到遠程智能通訊單元的數(shù)據(jù)。完成提供一個連續(xù)波載用于RIC單元的反向散射波；完成接收和解調來自RIC單元的反向散射波信號。
其主要技術參數(shù)是正向鏈接——主時鐘頻率19.075MHz數(shù)據(jù)傳速率307.66bps(有效189.33K bps)頻率24.42GHZ調制已濾波00K發(fā)射功率最大500mw(+27毫瓦分貝)直接擴展頻譜每位31分割分割速率9.537MHz/秒代碼長度31錯誤校正/檢測16位校驗和5位奇偶校驗。
解調技術二極管檢波器反向鏈接——數(shù)據(jù)速率149bps(有效91.75K bps)頻段低段24.18GHZ；中段24.42GHZ；高段24.65GHZ調制反向散射波用差分相移鍵控副載波。
副載波頻率596KHZ頻率跳躍每段75次數(shù)，間隔400KHZ跳躍速率每個信息一次信息長度變換高達104字節(jié)接收靈敏度最小-80毫瓦分貝副載波調制用DSP差分相移鍵控錯誤校正16位校驗和，5位奇偶校驗。
雙天線的增益是12db，可以在90度角范圍，接收車速為20km/時車輛上的車牌內數(shù)據(jù)信息。
三、「微波電子芯片」初始化及個人化的發(fā)卡系統(tǒng)發(fā)卡系統(tǒng)由發(fā)卡機和發(fā)卡系統(tǒng)軟件組成，發(fā)卡時由用戶授權密碼和超級用戶授權密碼同時授權開機。初始化及個人化系統(tǒng)軟件包括根據(jù)卡號生成的索引編號、發(fā)行「微波電子芯片」及管理軟件；數(shù)據(jù)查詢(瀏覽、核對查詢)軟件；下裝數(shù)據(jù)軟件；疑點車輛數(shù)據(jù)處理(錄入、生成數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)查詢)；系統(tǒng)功能配置系統(tǒng)參數(shù)、注銷、退出系統(tǒng))軟件等。
四、車牌自動識別技術系統(tǒng)車牌自動識別技術是利用高分辨率(1680×1280)數(shù)碼相機如(KODAK290)；車輛檢測器，如JAVEUN；照明感光裝置，如WOC等硬件設備和[圖像處理和車牌號碼識別軟件]抓拍得到車輛的前車牌圖像或后車牌圖像(包括車型)，應用計算機圖像采集/處理系統(tǒng)對該圖像進行數(shù)字化處理，定位出車牌上面的漢字、數(shù)字、字母等符號，再運用模式識別和人工智能技術自動識別出車牌上的這些符號，并將識別出的車牌號碼、車輛通過的時間、地點等信息保存到計算機數(shù)據(jù)庫中。
觸發(fā)--圖像獲得--圖像識別--圖像存儲--圖像處理--圖像刪除車牌自動識別技術系統(tǒng)目前的主要技術指標是車速＜20KM/小時；響應速度0.3秒/車；識別車輛車牌的平均時間為1秒；正確識別率＞95％；誤識率＜5％；拒識率約在3.5％左右。
五、「疑點車輛數(shù)據(jù)庫」為安全原因，采用我國自主版權的DM2數(shù)據(jù)庫(運行規(guī)模與性能同ORACLE7大致相當)。按美國國防部安全等級規(guī)范，現(xiàn)在通用的國外的UNIX、NT、ORACLE、SYBASE等數(shù)據(jù)庫安全等級僅為C2級，而DM2已達到了B1級，直逼IBM主機的安全水平。
DM2的功能特色如下是客戶/服務器體系結構的DEMS，支持本地和遠程數(shù)據(jù)處理功能。支持多服務器協(xié)同工作，DM2具有多線程調度處理功能。支持在一個操作系統(tǒng)進程中并處理多個用戶的服務請求。DM2支持多服務器并行協(xié)同工作，為用戶提供了透明的分布查詢和分布或更新。DM2的安全機制采用了三權分立的機制。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫管理員、數(shù)據(jù)庫安全員、數(shù)據(jù)庫審計員三權分立，交叉控制、各負其責。DM2實現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的最主要功能，提供了并發(fā)控制、死鎖檢測、故障恢復系統(tǒng)監(jiān)控等實用程序，DM2服務器支持SQL92標準的所有數(shù)據(jù)類型，支持對圖形、圖像等數(shù)據(jù)管理，DM2支持數(shù)據(jù)庫存儲過程，支持本地和遠程的數(shù)據(jù)處理；DM2服務器能與C語言及VB、VC語言接口；DM2允許動態(tài)修改模式，即數(shù)據(jù)庫生成以后可以隨機的修改模式。
DM2數(shù)據(jù)庫的另一特色是多媒體信息管理技術，能夠非常方便高效的建立復雜的多媒體信息管理系統(tǒng)。DM2擴充了多媒體數(shù)據(jù)類型----圖像數(shù)據(jù)類型IMAGE，提供了存儲處理包括圖形、圖像和變長文字等復雜對象的能力。
正是應用了DM2數(shù)據(jù)庫做[疑點車輛數(shù)據(jù)庫]，存儲和處理1.數(shù)據(jù)部份——被盜搶及走私違法車輛的[車輛電子身份證]唯一卡號，唯一性的車輛識別代碼、車主身份證、車顏色、廠牌型號、發(fā)動機號、車架號等。
2.圖形、圖像部份——車牌圖像、車牌號、車型；圖像經數(shù)字化處理以后進DM2的多媒體信息管理系統(tǒng)。
DM2數(shù)據(jù)庫的服務器放在交警支隊(車管所)一級，用戶終端則放在固定式檢測和機動式檢測系統(tǒng)微機內。
六、機動車數(shù)碼車牌檢測系統(tǒng)的檢測方法(利用數(shù)碼車牌的防偽方法)采用雙信道同時檢測比對、判辨方式。
1.采用RFID技術，由讀/寫檢測單元向車牌內的「微波電子芯片」發(fā)出一個詢問信號，再由「微波電子芯片」將個人化時寫入芯片的唯一編號、唯一車輛識別代號、車牌號三個基本數(shù)據(jù)向讀/寫檢測單元應答。在檢測系統(tǒng)微機內同[疑點車輛數(shù)據(jù)庫]內的相應數(shù)據(jù)比對，如基本吻合，則初步判定被查車輛為“疑點車輛”。即時采取處理措施，進一步比對其它各項數(shù)據(jù)，最終判辨被查車輛的非法性。
2.采用車牌自動識別技術系統(tǒng)被查車輛駛過檢測通道時，自動車輛檢測器的地感線卷發(fā)出一個感應信號經檢測器及系統(tǒng)微機啟動圖像抓拍、采集、處理系統(tǒng)。被拍車牌圖像在0.04秒時間內將圖像數(shù)字化。圖像處理和車牌號碼識別軟件系統(tǒng)能在約1秒時間內自動識別出車牌上的字符，得到該車的車牌號碼。
車牌的比對有三種方式一種是現(xiàn)場被檢測車輛車牌內「微波電子芯片」中的車牌號同[疑點車輛數(shù)據(jù)庫]中的疑點車牌號比對。
一種是現(xiàn)場被測車輛車牌內「微波電子芯片」中的車牌號同現(xiàn)場被測車輛的車牌號比對。
一種是現(xiàn)場被檢測車輛的車牌號同[疑點車輛數(shù)據(jù)庫]內車牌號比對。
在主要通道出入口、路橋出入口、高速公路出入口、關口出入口等固定式檢測點，系統(tǒng)微機通過調制解調器進入網(wǎng)絡，數(shù)據(jù)庫。
在市區(qū)、道路上、居民點等設立機動式檢測，即將系統(tǒng)裝在車上，在行進間對車輛進行檢測，系統(tǒng)微機通過[遠程無線電訪問系統(tǒng)]進入網(wǎng)絡，數(shù)據(jù)庫。
權利要求
1.一種機動車輛數(shù)碼車牌，包括車牌體，車牌體表面上有車牌號，其特征是所述車牌體用無線電波能穿透的材料制成，在車牌體內有封裝好的微波電子芯片，所述微波電子芯片包括有處理器CPU、只讀存儲器ROM、動態(tài)存儲器RAM、微波發(fā)射機、微波接收機、喚醒時間器、標識符識別區(qū)；每一個標識牌的標識符識別區(qū)中有一個芯片的出廠唯一編號；所述動態(tài)存儲器RAM中存儲有下述各種代碼“車輛識別代碼”、車主身份證號、車牌號、發(fā)動機號、車架號；微波發(fā)射機、接收機用于與外界設備進行鏈接，向標識牌中寫入數(shù)據(jù)或讀出標識牌中的數(shù)據(jù)；喚醒時間器用于控制標識牌的“休眠”與工作狀態(tài)轉換。
2.如權利要求1所述的機動車輛數(shù)碼車牌，其特征是還有加密裝置，將“車輛識別代碼”、車牌號和車主身份證數(shù)據(jù)進行加密，密鑰存儲于密鑰存儲器中；標識牌內設置有數(shù)據(jù)自毀終端，其一端經電阻接于密鑰存儲器上，另一端接地，在遇破壞或被強行取走時，存儲數(shù)據(jù)自動消失。
3.如權利要求1或2所述的機動車輛數(shù)碼車牌，其特征是所述車牌體的材料為玻璃纖維或塑料鋼。
4.一種機動車輛數(shù)碼車牌檢測系統(tǒng)，用于向機動車輛數(shù)碼車牌發(fā)送數(shù)據(jù)并接收來自防偽標識牌的應答信號，其特征是它包括數(shù)字電路模塊、射頻電路模塊和天線；數(shù)字電路模塊又包括控制部分和數(shù)據(jù)解調部分，射頻電路模塊調制發(fā)射到防偽標識牌的數(shù)據(jù)，提供一個連續(xù)載波用于防偽標識牌的反向散射波，接收和解調來自防偽標識牌的反向散射波信號。
5.如權利要求4所述的機動車輛數(shù)碼車牌檢測系統(tǒng)，其特征是還包括車牌自動識別裝置，它包括數(shù)碼相機、圖象處理和車牌號碼識別裝置，數(shù)碼相機抓拍到的車牌圖象經圖象處理裝置進行數(shù)字化處理，送車牌號碼識別裝置。
6.如權利要求4或5所述的機動車輛數(shù)碼車牌檢測系統(tǒng)，其特征是還包括疑點車輛數(shù)據(jù)庫，其中存儲疑點車輛的數(shù)據(jù)。
7.一種利用權利要求1所述機動車輛數(shù)碼車牌和權利要求4所述機動車輛數(shù)碼車牌檢測系統(tǒng)進行車輛防偽的方法，其特征是包括以下步驟1)利用機動車輛數(shù)碼車牌檢測系統(tǒng)對機動車輛數(shù)碼車牌進行檢測，讀出其中存儲的數(shù)據(jù)，包括車輛識別代碼、車主身份證號、車牌號、發(fā)動機號、車架號；2)利用檢測到的信號判斷車輛的合法性。
8.如權利要求7所述的車輛防偽方法，其特征是將被加密的“車輛識別代碼”、車牌號和車主身份證數(shù)據(jù)進行解密；將所得到的車輛數(shù)據(jù)與疑點車輛數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對比，以判別是否為疑點車輛。
9.如權利要求7或8所述的車輛防偽方法，其特征是在利用機動車輛數(shù)碼車牌檢測系統(tǒng)對機動車輛數(shù)碼車牌進行檢測的同時，利用車牌自動識別技術對車牌體上的車牌號進行自動識別，并將識別到的車牌號碼與數(shù)碼車牌檢測系統(tǒng)檢測到的號碼進行對比。
全文摘要
本發(fā)明公開一種機動車輛數(shù)碼車牌、檢測系統(tǒng)及方法。數(shù)碼車牌內部裝有電子芯片,它包括有處理器、只讀存儲器、動態(tài)存儲器、微波發(fā)射機、微波接收機、喚醒時間器、標識符識別區(qū),其中寫入車輛的基本信息。標識牌檢測系統(tǒng)通過微波對標識牌進行非接觸式讀寫。所述檢測方法就是利用檢測系統(tǒng)讀出車輛上的數(shù)碼車牌所存儲的數(shù)據(jù),以此對車輛進行鑒別,以判定車輛的真?zhèn)巍?br> 文檔編號B60R13/10GK1336297SQ0011728
公開日2002年2月20日 申請日期2000年7月27日 優(yōu)先權日2000年7月27日
發(fā)明者朱正懷, 朱正懿 申請人:朱正懷, 朱正懿