本发明专利技术涉及一种基于无线射频与集成卡数据融合的高速公路多功能通行卡，同时还涉及该通行卡在高速公路路径识别系统中的应用方法。该高速公路多功能通行卡含有射频模块和ＩＣ卡芯片，射频模块的信号接收端通过匹配电路接接收天线，此外还含有微处理器，射频模块的数字信号输出接口接所述微处理器的数据输入接口，微处理器的通讯端口与包括双界面ｍｉｆａｒｅ １卡、双界面ｍｉｆａｒｅ ｄｅｓｆｉｒｅ和双界面ｍｉｆａｒｅ ｐｒｏ卡在内ＩＣ卡的对应端口相接。本发明专利技术将无线射频识别技术、集成电路卡（ＩＣ卡）与数据融合技术有机结合，以合理巧妙的方案解决了现有技术存在的诸多缺陷，无需增加建设成本，可以大大降低系统投资成本，从而能够切实推广应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高速公路通行卡，尤其是一种基于无线射频与IC卡数据融合的高速公路多功能通行卡，同时本专利技术还涉及该通行卡在高速公路路径识别系统中的应用方法。
技术介绍
在高速公路联网收费环境下，目前采用的收费方法是车辆在高速公路入口收费站领取通行卡，在出口收费站根据通行卡的入口站信息计算应缴纳的通行费。高速公路通行卡一般采用IC卡，作为记录入口的通行券，具有安全可靠、操作简单、效率高、不易损坏等优点，目前国内高速公路通常采用mifare 1卡或者mifare desfire卡，其中mifare 1的数量占到90％以上。但是随着高速公路的不断建设，高速公路网规模越来越大，路网结构越来越复杂，车辆在高速公路网内，往往存在多条行驶路径，由于目前采用的mifare 1卡和mifaredesfire卡都无法记录车辆行驶路径，在高速公路投资主体多元化的路网环境下，将直接影响每一通行车辆通行费的计算及收入的通行费在各业主之间的拆分。当车辆从起点到终点存在两条或两条以上的路径时，目前将最短路径作为车辆通行费的计算路径，或者通过双方或多方现场调查及协商，并考虑交通量、里程、收费额或者投资比例等因素，采用双方或多方接收的调查方法，从而确定通行费的分配。这些方案明显的缺点是不能做到精确收费和费用拆分。目前可以采用精确记录车辆行车路径的方式记录车辆的行车路径，其方式有以下几种车牌识别法、GPS法、停车标识站法、双卡发放法(或者双卡封装在一起)等，其中车牌识别法和GPS法只有理论探讨，停车标志站法只是应用于简单子路网之间，而无法解决复杂路网的路径问题，双卡发放法也只是在试验阶段，没有实用。后两种的使用原理如下a)停车标识站法——在需要设置标识站的地方设置几条带收费岛的车道，车辆通过时司机需停车刷卡，设备将标示站信息写入通行IC卡，出口站根据卡内信息精确收费。如果在高速公路路网中修建多个标识站必然会大大降低通行效率，不适宜实际推广应用。b)双卡发放法——即发两张卡，一张是TYPE A卡，一张是工作在433MHz频率的RFID，也有些厂家将两张封装在一起。进口站将信息写入TYPE A卡，标识站通过微波将标识站ID写入RFID。在出口站通过特殊的读写器同时读出TYPE A IC卡中的入口信息和RFID中的标识站信息，据以进行精确清分。检索发现，申请号为200610036354.7的中国专利技术专利申请公开了一种多义性路径识别系统及其方法，包括路侧天线设备、桌面读写器、车载单元，所述路侧天线设备连续发送带有路径标识信息的射频信号；所述车载单元包括记录车辆行驶路径的入口信息的IC卡，用来接收和存储上述路侧天线设备发送的路径标识信息的接收装置和存储单元；所述桌面读写器用来读取上述车载单元的IC卡和存储单元中的路径信息。该专利申请虽然提出了解决多义性路径问题的新思路，并且具有高可靠性的数据通信效果，但并未公开相关的技术细节，并存在如下缺陷(1)该专利申请仅仅将无线射频卡与IC卡制作时封装在一起，因此汽车在高速公路上的行驶信息分别存储在两个不同的区域中即入口信息存储在IC卡中，路径信息存储在无线射频卡中。(2)由于数据存在两个不同系统中，因此实际使用时，必须在高速公路出入口设置两套读卡装置，一个读取无线射频卡，一个读取IC卡。如果实际推广应用，需要更换目前在用所有读卡器，从而使整个系统的投资成本大为提高。同时数据流程处理复杂，工程实现难度增加。(3)该系统中使用的车载单元为了提高电池工作时间，附加了13.56MHz的载波检测电路。为了存储路径信息，增加了额外的存储器。因此，整个卡片的成本进一步升高，当需要大批量使用时，其成本难以为系统使用商所接受。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上现有技术存在的缺点，提出一种基于无线射频与IC卡数据融合技术的高速公路多功能通行卡，该通行卡将无线射频识别技术、集成电路卡(IC卡)技术与数据融合技术有机结合，可以直接应用于现有的高速公路收费系统，无需增加收费站出入口硬件建设成本，不必改造现有应用系统软件，从而大大降低系统投资成本，便于切实推广应用。同时本专利技术还将给出该多功能通行卡在高速公路路径识别系统中的应用方法，从而妥善解决现有高速公路收费系统中的多义性路径识别问题。为了达到以上目的，本专利技术基于无线射频与IC卡数据融合的高速公路多功能通行卡含有射频模块和IC卡芯片，所述射频模块的信号接收端通过匹配电路接接收天线，此外还含有用以将接收信号处理成IC卡所要求数据格式和时序的微处理器，所述射频模块的数字信号输出接口接所述微处理器的数据输入接口，所述微处理器的通讯端口与所述IC卡的对应端口相接。这样，由于微处理器可以将接收到的信号进行整理，按照IC卡所要求的数据格式和时序传送到IC卡的接口，因此射频模块通过天线接收到的信号可以通过微处理器的数据接口，与IC卡实现数据的信，从而在不改造收费站出入口硬件及现有应用系统软件的情况下，可直接将本专利技术的多功能卡应用于现有的高速公路收费系统。本专利技术将无线射频识别技术、IC卡技术与数据集成技术有机结合，以合理巧妙的方案解决了现有技术存在的诸多缺陷，无需增加建设成本，可以大大降低系统投资成本，从而能够切实推广应用。本专利技术上述多功能通行卡在高速公路路径识别系统中的应用方法包括以下步骤1)在现有高速公路路边间隔设置常规射频基站构成的标识站；2)所述各路边标识站连续发送带有路径信息编码的射频信号；3)车辆进入高速公路入口处时，将高速公路多功能通行卡接近入口读写器，由入口IC卡读写器向所述通行卡的IC存储单元写入起始点信息；4)高速公路多功能通行卡按预定时间间隔检测和接收路边标识站发出的射频信号，通过微处理器处理成IC卡所要求的数据格式和时序，传送到IC卡的存储单元；5)车辆到达高速公路出口处时，将高速公路多功能通行卡接近出口读写器，由出口IC卡读写器读出存储单元中的入口信息和路径信息。在此基础上，可以科学合理计算出多义性路径的收费。由此可见，采用本专利技术后，可以十分经济的成本，妥善解决现有高速公路收费系统中的多义性路径识别问题。可以认为，本专利技术的高速公路多功能通行卡是现有通行卡的升级，因此可以完全兼容目前已经在交通收费系统行业中广泛使用的非接触式逻辑加密卡等IC卡系统，其工作流程也与现有的收费模式兼容，因此可以充分利用现有的收费系统和收费模式，通过在现有IC卡收费系统基础上平滑升级来实现，并可以和现在的IC卡同时在路网内混合使用，从而充分利用原来投资。同时，由于读写器为常规非接触式IC卡读写器(ISO14443 Type A标准)，与现在高速公路收费系统中的读写器完全一致，因此，不需要对现有的收费路口的读写器进行改变，可以实现读写器的零投资。附图说明下面结合附图和优选实施例对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术实施例一的电路原理图。图2为本专利技术实施例二的电路原理图。图3为图1或图2实施例的应用系统框图。具体实施例方式实施例一本实施例基于无线射频与IC卡数据融合的高速公路多功能通行卡如图1所示，射频信号接收天线通过串联电容C7和电感L2构成的匹配电路接MAXIM7033射频模块的信号接收端。该射频模块周围接常规外围电路，其数字信号输出接口DATAOUT接PIC16F688微处理器的数据输本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高速公路多功能通行卡，含有射频模块和ＩＣ卡芯片，所述射频模块的信号接收端通过匹配电路接接收天线，其特征在于：还含有用以将接收信号处理成ＩＣ卡所要求数据格式和时序的微处理器，所述射频模块的数字信号输出接口接所述微处理器的数据输入接口，所述微处理器的通讯端口与所述ＩＣ卡的对应端口相接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，樊明延，熊俊，
申请(专利权)人：上海沣宇电子科技有限公司，杨帆，樊明延，熊俊，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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