基于超高频无源RFID的路内停车管理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及基于RFID的停车管理系统，提供了一种基于超高频无源RFID的路内停车管理系统，沿行驶方向，其天线模块与其对应感应识别区域左右布置，且安装于与对应路面相邻的位置；天线模块包括由至少两个条形阵子天线构成的天线阵列和功分移相控制模块，阵子天线分别与功分移相控制模块相连；各阵子天线并排间隔设置并相互平行，且轴向垂直于对应路面或与路面法线呈锐角夹角；在天线模块沿行驶方向的一侧或两侧设置有电磁波反射结构。因此，其无需破坏路面，安装维护方便，可与现有的地磁感应系统配合使用，不易受积水、积尘影响，抗干扰能力强，能适应于外部复杂环境，适用于各类路内停车的管理。

【技术实现步骤摘要】
基于超高频无源RFID的路内停车管理系统
本技术涉及基于RFID的停车管理系统，尤其是一种基于超高频无源RFID的路内停车管理系统。
技术介绍
随着我国汽车保有量的增加，城区停车位紧张的问题日益凸显，路内停车成为城市公路交通管理，缓解停车压力并保障交通顺畅的重要一环。传统的路内停车，通常采用人工计费或卡钟式路内停车收费系统。其中，人工计费完全由人工进行计时和收费；而卡钟式路内停车收费系统，由驾驶员在停车后，将停车卡插入到路边停车位的卡钟完成路边停车注册，但为防止不插卡停车，其同样需要配置人员进行巡视。因此，两者均需配置专职的停车管理人员，成本较高，且停车路段的设置受人员数量的限制。为解决上述问题，实现无人值守和智能停车管理，目前开发了多种基于自动识别技术进行停车计时收费的系统，从识别技术上划分，主要包括地磁感应识别和RFID。其中，地磁感应识别停车收费系统，通过预埋的地磁传感器检测车辆的存在，当驾驶员将车辆停在车位上，地磁传感器将自动感应车辆的停车时间，并将时间传送到后台进行计费；同时，可利用摄像设备，对逃费车辆进行拍照，以便采取措施。目前，地磁感应识别停车收费系统已被部分城市引入并实施，比如深圳的E停车系统，但根据已实施项目的反馈，由于地磁技术的缺陷，导致系统故障率和投诉率非常高，主要的问题包括：一、地磁容易受到环境的干扰，常出现地磁信号跳变的现象，导致系统扣费错误；二、地磁信号的反应有延迟，导致跟车，也即前车离开车位，后车快速进入车位，而地磁没有信号变化，系统认为前车尚未离开，继续对前车进行扣费。就地磁感应识别停车收费系统的扣费错误问题，通常认为其最根本的原因是地磁感应识别无法获取车辆信息，也即只能获得当前车位是否有车，而无法识别具体是那一辆车，无法在信号发生变化后对车辆信息进行比对，因此，在其基础上，提出了基于RFID技术的路内停车收费系统。RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，其系统主要包括阅读器、电子标签以及后台数据处理系统。基于RFID技术的路内停车收费系统，其基本思路是：停车位沿车辆行驶方向间隔设置，设定与停车位对应的感应识别区域，天线模块与设定的感应识别区域相对应，通过将车辆的车牌号码、车辆类型、车主类型等车辆信息录入电子标签，在车辆进入停车位后，电子标签随之进入感应识别区域，建立通讯链路，系统获取相应车辆信息及车位信息后实施计费，由于能够精确的识别车辆的具体信息，因此，能有效避免扣费错误并杜绝逃费现象。目前，基于RFID技术的路内停车收费系统，公开专利较多，比如：1、申请号为201410247762.1、专利技术名称为基于射频识别实现路边停车智能管理控制的系统及方法的专利技术专利申请；2、申请号为201710762032.9、专利技术名称为一种基于RFID的路侧停车管理方法和系统的专利技术专利申请；3、申请号为201510270730.8、专利技术名称为一种基于具有通讯功能射频车牌的车辆路边停车收费管理系统的专利技术专利申请。但就目前公开的相应技术而言，均存在可操作性问题，以上述专利为例：申请号为201410247762.1的专利技术专利申请一，其仅公开了系统应包括设置于所对应的车辆上的RFID标签、用以读取覆盖范围内的RFID标签的信息的RFID读取模块。但就RFID技术而言，按应用频率的不同可分为低频、高频、超高频、微波，相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M-960MHz、微波2.4GHz、5.8GHz，而随应用频率的升高，识别距离增加，数据传输速率增加，方向性增强，穿透性降低。而该专利，未公开应将读取模块，也即阅读器应设置于何处、应采用何种频率以及如何设定其识别区域等关键信息，因此，其无法保障识别的可靠性，仅停留于设想而缺乏具体的技术措施和方案。申请号为201710762032.9的专利技术专利申请二，就其硬件部分而言，与专利技术专利申请一存在类似的问题，但根据其附图推测，其阅读器应设置于停车位对应车头位置的上方，其阅读器和电子标签的布局类似于ETC系统。但要将阅读器设置于停车位对应车头位置的上方，需要设置相应的立杆和横杆，实施成本高，且受周围环境影响较大，如道旁树、线缆、建筑物等，因此，可操作性低。申请号为201510270730.8专利技术专利申请三，相对应上述专利申请一和专利申请二，给出了更为详细的方案，具体的讲，其将阅读器天线分布于每个停车位地下构成地埋天线总成，与具有通讯功能的RFID射频车牌组成RFID系统，并同时申请了申请号为201510000566.9、专利技术名称为一种具有通讯功能的RFID射频车牌和申请号为201510000567.3、专利技术名称为应用于RFID射频识别的地埋天线骨架装置及其地下安装方法的专利技术专利。但其同样存在可操作性低的问题，具体的讲：一、地埋安装，需破坏路面，因此，实施及维护成本高，拆装难度大，走线供电不方便，且安装及维护过程需打围施工，影响道路通行；二、同样为地埋结构，与现有地磁系统不兼容；三、容易受到路面灰尘、杂质积水等影响，尤其是在下雨导致积水后，若采用低频及高频，可能可以穿透，但低频及高频自身识别距离极小无法保证其使用，而若采用超高频或微波，由于积水对波的吸收，存在信号的屏蔽，可能导致射频识别整体失效；四、需配套其RFID射频车牌加以使用，影响车主使用该停车系统的积极性，导致推广难度的增加，且车辆车牌的安装高度并不固定，甚至部分进口车辆的车牌安装位置位于车头侧部，因此，可能存在部分车辆不能识别的问题；五、阅读器和电子标签之间的通讯同样受到车辆及其车牌干净程度的影响。因此，如上所述，其实施成本高，推广难度大，与现有系统不兼容，且受外部环境影响大，存在识别率低的问题，导致其实施的可操作性极低。因此，目前虽然公开了较多的基于RFID的路边停车系统，也引起了各城市交通管理部门的注意，但截至当前，还未有报道有相应的实施案例。进一步的讲，RFID技术虽然已存在多年并在多个场合得到使用，但受其信号传播和耦合的要求，其使用场合通常为如物流跟踪、仓库管理等受外部环境影响较小、识别对象相对一致的室内场合，在目前得以实施的用于车辆识别的系统时，通常用于如大型停车场停车、道路收费等存在总的出入口的场合，仅需在出入口分别设置阅读器，因此在保障一定的识别率水平的同时能够有效控制总的实施成本。相对而言，路内停车，出入随意，不存在出口入口，因此，阅读器的设置数量较大，且非室内环境，受外部环境影响大，因此，如何在保障一定的识别率水平的同时降低总的实施成本，成为其是否具备可操作性的核心问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种实施成本低，且能适应于外部复杂环境，抗干扰能力强的基于超高频无源RFID的路内停车管理系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：基于超高频无源RFID的路内停车管理系统，包括阅读器模块、天线模块、数据处理模块和设定的感应识别区域，各感应识别区域沿车辆行驶方向间隔设置，所述天线模块与设定的感应识别区域相对应；沿对应路面行驶方向，所述天线模块与其对应感应识别区域左右布置，且所述天线模块安装于与对应路面相邻的位置；所述天线模块包括天线阵列和功分移相控制模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于超高频无源RFID的路内停车管理系统，包括阅读器模块(120)、天线模块(110)、数据处理模块和设定的感应识别区域(300)，各感应识别区域(300)沿车辆行驶方向间隔设置，所述天线模块(110)与设定的感应识别区域(300)相对应，其特征在于：沿对应路面行驶方向，所述天线模块(110)与其对应感应识别区域(300)左右布置，且所述天线模块(110)安装于与对应路面相邻的位置；所述天线模块(110)包括天线阵列(111)和功分移相控制模块(112)，所述天线阵列(111)包括至少两个条形的阵子天线(113)，所述天线阵列(111)的各阵子天线(113)分别经功分移相控制模块(112)与对应阅读器模块(120)相连；各阵子天线(113)并排间隔设置并相互平行，且轴向垂直于对应路面或与路面法线呈锐角夹角；在所述天线模块(110)沿对应路面行驶方向的一侧或两侧设置有电磁波反射结构。

【技术特征摘要】
1.基于超高频无源RFID的路内停车管理系统，包括阅读器模块(120)、天线模块(110)、数据处理模块和设定的感应识别区域(300)，各感应识别区域(300)沿车辆行驶方向间隔设置，所述天线模块(110)与设定的感应识别区域(300)相对应，其特征在于：沿对应路面行驶方向，所述天线模块(110)与其对应感应识别区域(300)左右布置，且所述天线模块(110)安装于与对应路面相邻的位置；所述天线模块(110)包括天线阵列(111)和功分移相控制模块(112)，所述天线阵列(111)包括至少两个条形的阵子天线(113)，所述天线阵列(111)的各阵子天线(113)分别经功分移相控制模块(112)与对应阅读器模块(120)相连；各阵子天线(113)并排间隔设置并相互平行，且轴向垂直于对应路面或与路面法线呈锐角夹角；在所述天线模块(110)沿对应路面行驶方向的一侧或两侧设置有电磁波反射结构。2.如权利要求1所述的基于超高频无源RFID的路内停车管理系统，其特征在于：所述天线阵列(111)包括两组相互垂直的条形阵子天线(113)，各组内条形阵子天线(113)相互平行，且其中一组轴向垂直于对应路面；所述天线阵列(111)所在平面垂直于对应路面并平行于对应路面行驶方向。3.如权利要求2所述的基于超高频无源RFID的路内停车管理系统，其特征在于：所述天线阵列(111)包括四个条形阵子天线(113)，并呈口字型布置。4.如权利要求1、2或3所述的基于超高频无源RFID的路内停车管理系统，其特征在于：所述天线模块(110)和阅读器模块(120)按套设置并构成独立的识别模块(100)，所述识别模块(100)与设定的感应识别区域(300)一一对应；每套识别模块(100)分别包括一个阅读器模块(120)和两个并排设置的天线模块(110)，各天线模块(110)分别经分路器开关模块(121)与对应阅读器模块(120)相连；两天线模块(110)电磁辐射场的最大辐射方向在平行于对应路面的平面内相互交叉；沿对应路面行驶方向，在所述天线模块(110)相对另一天线模块(110)的一侧设置有电磁波反射结构。5.如权利要求4所述的基于超高频无源RFID的路内停车管理系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘书相，熊德新，
申请(专利权)人：东莞市明日视界科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44