專利名稱：一種電子車牌智能讀取系統(tǒng)及其高效通信控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子車牌智能讀取系統(tǒng)及其高效通信控制方法。
背景技術(shù)：
隨著RFID技術(shù)的日新月異，汽車車牌電子化成為機(jī)動(dòng)車輛管理的發(fā)展趨勢及必然。電子車牌以其無源、識(shí)別距離遠(yuǎn)、防偽、防拆、價(jià)格適中、精制小巧等優(yōu)勢引領(lǐng)了機(jī)動(dòng)車輛自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域的主流，并廣泛應(yīng)用于城市智能交通和企業(yè)車輛管理系統(tǒng)中，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。電子車牌智能讀取系統(tǒng)，一般由安裝在機(jī)動(dòng)車輛上的電子標(biāo)簽和安裝在機(jī)動(dòng)車通行道口的射頻讀寫器組成，由于同一系統(tǒng)中所有的標(biāo)簽工作在相同的頻率，同一時(shí)刻可能會(huì)有多個(gè)標(biāo)簽從讀寫器獲得能量并向讀寫器發(fā)送信息，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)相互干擾，使讀寫器不能正確識(shí)別標(biāo)簽，稱為標(biāo)簽沖突。若發(fā)生沖突，便容易造成通行道口的交通堵塞。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電子車牌智能讀取系統(tǒng)及其高效通信控制方法，通過該系統(tǒng)和方法可更快地識(shí)別在射頻讀寫器的無線電波范圍內(nèi)的多個(gè)電子標(biāo)簽，方便車輛快速通行， 以免造成通道的擁堵。本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
一種電子車牌智能讀取系統(tǒng)，包括安裝在機(jī)動(dòng)車通行道口的射頻讀寫器和安裝在機(jī)動(dòng)車輛上的電子標(biāo)簽，其中:
所述射頻讀寫器包括用于接收電子標(biāo)簽信息或者向電子標(biāo)簽發(fā)送命令的讀寫器通信單元、用于處理電子標(biāo)簽信息和發(fā)布命令的讀寫器控制單元、用于限制射頻讀寫器只能在時(shí)間片內(nèi)發(fā)送請求命令的時(shí)槽計(jì)數(shù)器，所述讀寫器通信單元、時(shí)槽計(jì)數(shù)器分別與讀寫器控制單元連接；
所述電子標(biāo)簽包括用于接收射頻讀寫器命令或者向射頻讀寫器回傳信息的標(biāo)簽通信單元、用于處理射頻讀寫器命令的標(biāo)簽控制單元、用于寄存比特?cái)?shù)據(jù)的標(biāo)簽寄存器、用于根據(jù)系統(tǒng)命令產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、用于對電子標(biāo)簽進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元，所述標(biāo)簽通信單元、標(biāo)簽寄存器、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元分別與所述標(biāo)簽控制單元連接，所述標(biāo)簽通信單元與讀寫器通信單元無線通信連接；
所述電子車牌智能讀取系統(tǒng)還包括車輛識(shí)別管理服務(wù)器，其與射頻讀寫器連接并進(jìn)行信息交互，用于對車輛信息進(jìn)行確認(rèn)以及自助繳費(fèi)。進(jìn)一步，所述標(biāo)簽寄存器包括用于寄存隨機(jī)群號(hào)的群號(hào)寄存單元以及用于存儲(chǔ)隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)數(shù)寄存單元，所述群號(hào)寄存單元與隨機(jī)數(shù)寄存單元分別與標(biāo)簽控制單元連接。進(jìn)一步，所述讀寫器通信單元和標(biāo)簽通信單元采用2.4GHz無線通信收發(fā)芯片。進(jìn)一步，所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元所轉(zhuǎn)換的狀態(tài)包括初始態(tài)、等待態(tài)、仲裁態(tài)、確認(rèn)態(tài)和休眠態(tài)。所述初始態(tài)指電子標(biāo)簽還未收到射頻讀寫器請求命令時(shí)的狀態(tài)；所述等待態(tài)是指電子標(biāo)簽收到射頻讀寫器的請求命令并等待仲裁時(shí)的狀態(tài)；所述仲裁態(tài)是指電子標(biāo)簽等待射頻讀寫器確認(rèn)并等待發(fā)送車牌號(hào)信息時(shí)的狀態(tài)；所述確認(rèn)態(tài)是指電子標(biāo)簽已經(jīng)將車牌號(hào)信息發(fā)送至射頻讀寫器并被車輛識(shí)別管理服務(wù)器確認(rèn)無誤后進(jìn)入的狀態(tài)，進(jìn)入確認(rèn)態(tài)后的電子標(biāo)簽在一段時(shí)間段內(nèi)將不會(huì)再接收到射頻讀寫器的其他命令請求；所述休眠態(tài)是指電子標(biāo)簽的車牌號(hào)信息無法被車輛識(shí)別管理服務(wù)器確認(rèn)或者是該車牌號(hào)存在違章未處理或者余額不足繳費(fèi)的情況，電子標(biāo)簽進(jìn)入休眠態(tài)的機(jī)動(dòng)車將無法直接通過通行道口關(guān)卡，需等待道口工作人員處理。進(jìn)一步，所述射頻讀寫器和電子標(biāo)簽均采用電池供電。為了達(dá)到目的，本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種電子車牌高效通信控制方法，該方法包括:
a、時(shí)槽計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)后，射頻讀寫器向所有進(jìn)入無線電波覆蓋范圍的電子標(biāo)簽發(fā)送請求命令；
b、電子標(biāo)簽接收到請求命令后由初始態(tài)進(jìn)入等待態(tài)，電子標(biāo)簽的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)界限內(nèi)的隨機(jī)群號(hào)以及隨機(jī)數(shù)，分別加載到群號(hào)寄存單元以及隨機(jī)數(shù)寄存單元中；
C、射頻讀寫器等待一定時(shí)間后發(fā)送允許回傳命令；
d、電子標(biāo)簽接受到允許回傳命令后，群號(hào)為“O”的電子標(biāo)簽由等待態(tài)進(jìn)入仲裁態(tài)，其中隨機(jī)數(shù)為“O”的電子標(biāo)簽向射頻讀寫器回傳帶車牌信息的響應(yīng)信號(hào)；
e、射頻讀寫器判斷當(dāng)前是否有電子標(biāo)簽回傳響應(yīng)信號(hào)，若無，射頻讀寫器發(fā)送參數(shù)命令“隨機(jī)數(shù)減1”，所有處于仲裁態(tài)的電子標(biāo)簽的隨機(jī)數(shù)寄存單元的數(shù)據(jù)減1，判斷時(shí)槽是否溢出，回到步驟d重復(fù)操作；若有，則進(jìn)行下一個(gè)步驟；
f、射頻讀寫器判斷當(dāng)前是否有因多個(gè)電子標(biāo)簽回傳響應(yīng)信號(hào)而發(fā)生沖突，若否，射頻讀寫器提取該車牌信息并發(fā)送至車輛識(shí)別管理服務(wù)器，射頻讀寫器向其他處于仲裁態(tài)的電子標(biāo)簽發(fā)送參數(shù)命令“隨機(jī)數(shù)減I ”，其他處于仲裁態(tài)的電子標(biāo)簽的隨機(jī)數(shù)寄存單元的數(shù)據(jù)減I，判斷時(shí)槽是否溢出，回到步驟d重復(fù)操作；若是，射頻讀寫器則向沖突的電子標(biāo)簽發(fā)送參數(shù)命令“加入隨機(jī)比特”，沖突的電子標(biāo)簽由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)“O”或“I”的隨機(jī)比特和隨機(jī)數(shù)寄存單元上的數(shù)相加后重新載入到隨機(jī)數(shù)寄存單元中，判斷時(shí)槽是否溢出，回到步驟d重復(fù)操作；
g、“隨機(jī)數(shù)減I”操作重復(fù)N次后，射頻讀寫器認(rèn)為所有處于仲裁態(tài)的電子標(biāo)簽都已經(jīng)被讀取，則發(fā)送命令參數(shù)“群號(hào)減1”，其余群號(hào)寄存單元不為“O”的電子標(biāo)簽的群號(hào)寄存單元的數(shù)據(jù)減I，判斷時(shí)槽是否溢出，回到步驟d重復(fù)操作。進(jìn)一步，所述判斷時(shí)槽是否溢出，其具體為:當(dāng)時(shí)槽計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)溢出后，射頻讀寫器認(rèn)為所有電子標(biāo)簽都已經(jīng)被讀取，則仲裁過程停止，射頻讀寫器復(fù)位，時(shí)槽計(jì)數(shù)器重新計(jì)數(shù)，所有還處于等待態(tài)的電子標(biāo)簽將返回初始態(tài)。進(jìn)一步，在所述射頻讀寫器提取該車牌信息并發(fā)送至車輛識(shí)別管理服務(wù)器之后還包括步驟:根據(jù)電子標(biāo)簽發(fā)送的車牌信息判斷該機(jī)動(dòng)車信息是否能被車輛識(shí)別管理服務(wù)器確認(rèn)，若是，射頻讀寫器向該電子標(biāo)簽發(fā)送確認(rèn)命令，該電子標(biāo)簽進(jìn)入確認(rèn)態(tài)；若否，則發(fā)送報(bào)警命令，該電子標(biāo)簽進(jìn)入休眠態(tài)。進(jìn)一步，所述時(shí)槽計(jì)數(shù)器包含多個(gè)幀，時(shí)槽的長度由系統(tǒng)決定。進(jìn)一步，“隨機(jī)數(shù)減I”重復(fù)操作的次數(shù)N由系統(tǒng)決定。本發(fā)明的有益效果是: 本發(fā)明提供的一種電子車牌智能讀取系統(tǒng)及其高效通信控制方法，當(dāng)有多個(gè)電子標(biāo)簽同時(shí)進(jìn)入無線電波范圍，首先把電子標(biāo)簽隨機(jī)分群，并將群隨機(jī)排序以實(shí)現(xiàn)群間的隨機(jī)避讓，然后在群內(nèi)進(jìn)行沖突檢測和標(biāo)簽的仲裁。本發(fā)明能有效降低電子標(biāo)簽碰撞概率，可更快地識(shí)別在射頻讀寫器的無線電波范圍內(nèi)的多個(gè)電子標(biāo)簽，方便車輛快速通行，以免造成通道的擁堵。


下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明一種電子車牌智能讀取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖2是射頻讀寫器的結(jié)構(gòu)框 圖3是電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)框 圖4是本發(fā)明一種電子車牌高效通信控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式參照圖1一圖3，一種電子車牌智能讀取系統(tǒng)，包括安裝在機(jī)動(dòng)車通行道口的射頻讀寫器10和安裝在機(jī)動(dòng)車輛上的電子標(biāo)簽20，其中:
所述射頻讀寫器10包括用于接收電子標(biāo)簽信息或者向電子標(biāo)簽發(fā)送命令的讀寫器通信單元11、用于處理電子標(biāo)簽信息和發(fā)布命令的讀寫器控制單元12、用于限制射頻讀寫器只能在時(shí)間片內(nèi)發(fā)送請求命令的時(shí)槽計(jì)數(shù)器13，所述讀寫器通信單元11、時(shí)槽計(jì)數(shù)器13分別與讀寫器控制單元12連接；
所述電子標(biāo)簽20包括用于接收射頻讀寫器命令或者向射頻讀寫器回傳信息的標(biāo)簽通信單元21、用于處理射頻讀寫器命令的標(biāo)簽控制單元22、用于寄存比特?cái)?shù)據(jù)的標(biāo)簽寄存器23、用于根據(jù)系統(tǒng)命令產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24、用于對電子標(biāo)簽進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元25，所述標(biāo)簽通信單元21、標(biāo)簽寄存器23、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24、狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元25分別與所述標(biāo)簽控制單元22連接，所述標(biāo)簽通信單元21與讀寫器通信單元11無線通信連接；
所述電子車牌智能讀取系統(tǒng)還包括車輛識(shí)別管理服務(wù)器30，該服務(wù)器與射頻讀寫器10連接并進(jìn)行信息交互，用于對車輛信息進(jìn)行確認(rèn)以及自助繳費(fèi)。進(jìn)一步，所述標(biāo)簽寄存器23包括用于寄存隨機(jī)群號(hào)的群號(hào)寄存單元231以及用于存儲(chǔ)隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)數(shù)寄存單元232，所述群號(hào)寄存單元231與隨機(jī)數(shù)寄存單元232分別與標(biāo)簽控制單元22連接。進(jìn)一步，所述讀寫器通信單元11和標(biāo)簽通信單元21采用2.4GHz無線通信收發(fā)芯片。進(jìn)一步，所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元25所轉(zhuǎn)換的狀態(tài)包括初始態(tài)、等待態(tài)、仲裁態(tài)、確認(rèn)態(tài)和休眠態(tài)。所述初始態(tài)指電子標(biāo)簽20還未收到射頻讀寫器10請求命令時(shí)的狀態(tài)；所述等待態(tài)是指電子標(biāo)簽20收到射頻讀寫器10的請求命令并等待仲裁時(shí)的狀態(tài)；所述仲裁態(tài)是指電子標(biāo)簽20等待射頻讀寫器10確認(rèn)并等待發(fā)送車牌號(hào)信息時(shí)的狀態(tài)；所述確認(rèn)態(tài)是指電子標(biāo)簽20已經(jīng)將車牌號(hào)信息發(fā)送至射頻讀寫器10并被車輛識(shí)別管理服務(wù)器30確認(rèn)無誤后進(jìn)入的狀態(tài)，進(jìn)入確認(rèn)態(tài)后的電子標(biāo)簽20在一段時(shí)間段內(nèi)將不會(huì)再接收到射頻讀寫器10的其他命令請求；所述休眠態(tài)是指電子標(biāo)簽20的車牌號(hào)信息無法被車輛識(shí)別管理服務(wù)器30確認(rèn)或者是該車牌號(hào)存在違章未處理或者余額不足繳費(fèi)的情況，電子標(biāo)簽20進(jìn)入休眠態(tài)的機(jī)動(dòng)車將無法直接通過通行道口關(guān)卡，需等待道口工作人員處理。進(jìn)一步，所述射頻讀寫器10和電子標(biāo)簽20均采用電池供電。參考圖4，本發(fā)明的實(shí)施例中還提供了 一種電子車牌高效通信控制方法，該方法包括:
S10,時(shí)槽計(jì)數(shù)器13開始計(jì)數(shù)后，射頻讀寫器10向所有進(jìn)入無線電波覆蓋范圍的電子標(biāo)簽20發(fā)送請求命令，其中所述時(shí)槽計(jì)數(shù)器13包含多個(gè)幀，時(shí)槽的長度由系統(tǒng)決定。S20,電子標(biāo)簽20接收到請求命令后由初始態(tài)進(jìn)入等待態(tài)，電子標(biāo)簽20的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)界限內(nèi)的隨機(jī)群號(hào)以及隨機(jī)數(shù)，分別加載到群號(hào)寄存單元231以及隨機(jī)數(shù)寄存單元232中。S30，射頻讀寫器10等待一定時(shí)間后發(fā)送允許回傳命令。S40,電子標(biāo)簽20接受到允許回傳命令后，群號(hào)為“O”的電子標(biāo)簽20由等待態(tài)進(jìn)入仲裁態(tài)，其中隨機(jī)數(shù)為“O”的電子標(biāo)簽20向射頻讀寫器10回傳帶車牌信息的響應(yīng)信號(hào)。S50，射頻讀寫器10判斷當(dāng)前是否有電子標(biāo)簽20回傳響應(yīng)信號(hào)，若無，射頻讀寫器10發(fā)送參數(shù)命令“隨機(jī)數(shù)減1”，所有處于仲裁態(tài)的電子標(biāo)簽20的隨機(jī)數(shù)寄存單元的數(shù)據(jù)減1，判斷時(shí)槽是否溢出，回到步驟S40重復(fù)操作；若有，則進(jìn)行下一個(gè)步驟。S60，射頻讀寫器10判斷當(dāng)前是否有因多個(gè)電子標(biāo)簽20回傳響應(yīng)信號(hào)而發(fā)生沖突，若否，射頻讀寫器10提取該車牌信息并發(fā)送至車輛識(shí)別管理服務(wù)器30，射頻讀寫器10向其他處于仲裁態(tài)的電子標(biāo)簽20發(fā)送參數(shù)命令“隨機(jī)數(shù)減1”，其他處于仲裁態(tài)的電子標(biāo)簽20的隨機(jī)數(shù)寄存單元232的數(shù)據(jù)減I，判斷時(shí)槽是否溢出，回到步驟S40重復(fù)操作；若是，射頻讀寫器10則向沖突的電子標(biāo)簽20發(fā)送參數(shù)命令“加入隨機(jī)比特”，沖突的電子標(biāo)簽20由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24產(chǎn)生一個(gè)“O”或“I”的隨機(jī)比特和隨機(jī)數(shù)寄存單元232上的數(shù)相加后重新載入到隨機(jī)數(shù)寄存單元232中，判斷時(shí)槽是否溢出，回到步驟S40重復(fù)操作；
在所述射頻讀寫器10提取該車牌信息并發(fā)送至車輛識(shí)別管理服務(wù)器30之后還包括步驟:根據(jù)電子標(biāo)簽20發(fā)送的車牌信息判斷該機(jī)動(dòng)車信息是否能被車輛識(shí)別管理服務(wù)器30確認(rèn)，若是，射頻讀寫器10向該電子標(biāo)簽20發(fā)送確認(rèn)命令，該電子標(biāo)簽20進(jìn)入確認(rèn)態(tài)；若否，則發(fā)送報(bào)警命令，該電子標(biāo)簽20進(jìn)入休眠態(tài)。S70，“隨機(jī)數(shù)減I”操作重復(fù)N次后，射頻讀寫器10認(rèn)為所有處于仲裁態(tài)的電子標(biāo)簽20都已經(jīng)被讀取，則發(fā)送命令參數(shù)“群號(hào)減1”，其余群號(hào)寄存單元231不為“O”的電子標(biāo)簽20的群號(hào)寄存單元231減I，判斷時(shí)槽是否溢出，判斷時(shí)槽是否溢出，回到步驟S40重復(fù)操作，其中，次數(shù)N由系統(tǒng)決定。所述判斷時(shí)槽是否溢出，其具體為:當(dāng)時(shí)槽計(jì)數(shù)器13的計(jì)數(shù)溢出后，射頻讀寫器10認(rèn)為所有電子標(biāo)簽20都已經(jīng)被讀取，則仲裁過程停止，射頻讀寫器10復(fù)位，時(shí)槽計(jì)數(shù)器13重新計(jì)數(shù)，所有還處于等待態(tài)的電子標(biāo)簽20將返回初始態(tài)。本方法的具體實(shí)施方式
過程為:時(shí)槽計(jì)數(shù)器13開始計(jì)數(shù)后，先由射頻讀寫器10向進(jìn)入無線電波范圍的電子標(biāo)簽20發(fā)送請求命令，所有電子標(biāo)簽20隨機(jī)收到命令后選擇一個(gè)隨機(jī)數(shù)界限內(nèi)的數(shù)存入一個(gè)8位寄存器的高4位，即相當(dāng)于隨機(jī)選擇一個(gè)群存入群號(hào)寄存單元231 ;并產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)存入寄存器的低4位，即相當(dāng)于將隨機(jī)數(shù)加載到隨機(jī)數(shù)寄存單元232。如果某電子標(biāo)簽20的標(biāo)簽寄存器23中的8比特?cái)?shù)為全O，則該電子標(biāo)簽20向射頻讀寫器10發(fā)送自己的車牌號(hào)信息作為響應(yīng)；如果多個(gè)電子標(biāo)簽20同時(shí)回傳響應(yīng)信號(hào)，則沖突發(fā)生。發(fā)生沖突后，沖突的電子標(biāo)簽的標(biāo)簽寄存器23引入一個(gè)“O”或“I”的隨機(jī)數(shù)加到隨機(jī)數(shù)寄存單元232中。如果標(biāo)簽寄存器23作加法后仍為全0，則繼續(xù)回傳該電子標(biāo)簽20的車牌號(hào)信息；如果沒有響應(yīng)信號(hào)，則其他電子標(biāo)簽20的標(biāo)簽寄存器23的高4位為O的標(biāo)簽僅需把低4位減I后重復(fù)前面的回傳操作。當(dāng)標(biāo)簽寄存器23高4位全為O的電子標(biāo)簽20全部被確認(rèn)完畢，則所有其他電子標(biāo)簽20把標(biāo)簽寄存器的高4位減I后重復(fù)前面的操作。以上所述，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，只要其以相同的手段達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電子車牌智能讀取系統(tǒng)，包括安裝在機(jī)動(dòng)車通行道口的射頻讀寫器(10)和安裝在機(jī)動(dòng)車輛上的電子標(biāo)簽(20)，其特征在于: 所述射頻讀寫器(10)包括用于接收電子標(biāo)簽信息或者向電子標(biāo)簽發(fā)送命令的讀寫器通信單元(11)、用于處理電子標(biāo)簽信息和發(fā)布命令的讀寫器控制單元(12)、用于限制射頻讀寫器只能在時(shí)間片內(nèi)發(fā)送請求命令的時(shí)槽計(jì)數(shù)器(13)，所述讀寫器通信單元(11)、時(shí)槽計(jì)數(shù)器(13)分別與讀寫器控制單元(12)連接； 所述電子標(biāo)簽(20)包括用于接收射頻讀寫器命令或者向射頻讀寫器回傳信息的標(biāo)簽通信單元(21)、用于處理射頻讀寫器命令的標(biāo)簽控制單元(22)、用于寄存比特?cái)?shù)據(jù)的標(biāo)簽寄存器(23)、用于根據(jù)系統(tǒng)命令產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(24)、用于對電子標(biāo)簽進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元(25)，所述標(biāo)簽通信單元(21)、標(biāo)簽寄存器(23)、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(24 )、狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元(25 )分別與所述標(biāo)簽控制單元(22 )連接,所述標(biāo)簽通信單元(21)與讀寫器通信單元(11)無線通信連接； 還包括車輛識(shí)別管理服務(wù)器(30)，其與射頻讀寫器(10)連接并進(jìn)行信息交互，用于對車輛信息進(jìn)行確認(rèn)以及自助繳費(fèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子車牌智能讀取系統(tǒng)，其特征在于:所述標(biāo)簽寄存器(23)包括用于寄存隨機(jī)群號(hào)的群號(hào)寄存單元(231)以及用于存儲(chǔ)隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)數(shù)寄存單元(232)，所述群號(hào)寄存單元(231)與隨機(jī)數(shù)寄存單元(232)分別與標(biāo)簽控制單元(22)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子車牌智能讀取系統(tǒng)，其特征在于:所述讀寫器通信單元(11)和標(biāo)簽通信單元(21)采用2.4GHz無線通信收發(fā)芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子車牌智能讀取系統(tǒng)，其特征在于:所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元(25)所轉(zhuǎn)換的狀態(tài)包括初始態(tài)、等待態(tài)、仲裁態(tài)、確認(rèn)態(tài)和休眠態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子車牌智能讀取系統(tǒng)，其特征在于:所述射頻讀寫器(10)和電子標(biāo)簽(20)均采用電池供電。
6.一種電子車牌高效通信控制方法，該方法包括: a、時(shí)槽計(jì)數(shù)器(13)開始計(jì)數(shù)后，射頻讀寫器(10)向所有進(jìn)入無線電波覆蓋范圍的電子標(biāo)簽(20)發(fā)送請求命令； b、電子標(biāo)簽(20)接收到請求命令后由初始態(tài)進(jìn)入等待態(tài)，電子標(biāo)簽(20)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(24)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)界限內(nèi)的隨機(jī)群號(hào)以及隨機(jī)數(shù)，分別加載到群號(hào)寄存單元(231)以及隨機(jī)數(shù)寄存單元(232)中； C、射頻讀寫器(10)等待一定時(shí)間后發(fā)送允許回傳命令； d、電子標(biāo)簽(20)接受到允許回傳命令后，群號(hào)為“O”的電子標(biāo)簽(20)由等待態(tài)進(jìn)入仲裁態(tài)，其中隨機(jī)數(shù)為“O”的電子標(biāo)簽(20)向射頻讀寫器(10)回傳帶車牌信息的響應(yīng)信號(hào)； e、射頻讀寫器(10)判斷當(dāng)前是否有電子標(biāo)簽(20)回傳響應(yīng)信號(hào)，若無，射頻讀寫器(10)發(fā)送參數(shù)命令“隨機(jī)數(shù)減1”，所有處于仲裁態(tài)的電子標(biāo)簽(20)的隨機(jī)數(shù)寄存單元(232)的數(shù)據(jù)減1，判斷時(shí)槽是否溢出，回到步驟d重復(fù)操作；若有，則進(jìn)行下一個(gè)步驟； f、射頻讀寫器(10)判斷當(dāng)前是否有因多個(gè)電子標(biāo)簽(20)回傳響應(yīng)信號(hào)而發(fā)生的沖突，若否，射頻讀寫器(10)提取該車牌信息并發(fā)送至車輛識(shí)別管理服務(wù)器(30)，射頻讀寫器(10)向其他處于仲裁態(tài)的電子標(biāo)簽(20)發(fā)送參數(shù)命令“隨機(jī)數(shù)減1”，其他處于仲裁態(tài)的電子標(biāo)簽(20)的隨機(jī)數(shù)寄存單元(232)的數(shù)據(jù)減1，判斷時(shí)槽是否溢出，回到步驟d重復(fù)操作；若是，射頻讀寫器(10)則向沖突的電子標(biāo)簽(20)發(fā)送參數(shù)命令“加入隨機(jī)比特”，沖突的電子標(biāo)簽(20)由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(24)產(chǎn)生一個(gè)“O”或“I”的隨機(jī)比特和隨機(jī)數(shù)寄存單元(232)上的數(shù)相加后重新載入到隨機(jī)數(shù)寄存單元(232)中，判斷時(shí)槽是否溢出，回到步驟d重復(fù)操作； g、“隨機(jī)數(shù)減I”操作重復(fù)N次后，射頻讀寫器(10)認(rèn)為所有處于仲裁態(tài)的電子標(biāo)簽(20)都已經(jīng)被讀取，則發(fā)送命令參數(shù)“群號(hào)減1”，其余群號(hào)寄存單元(231)不為“O”的電子標(biāo)簽(20)的群號(hào)寄存單元(231)的數(shù)據(jù)減1，判斷時(shí)槽是否溢出，回到步驟d重復(fù)操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電子車牌高效通信控制方法，其特征在于，所述判斷時(shí)槽是否溢出，其具體為:當(dāng)時(shí)槽計(jì)數(shù)器(13)的計(jì)數(shù)溢出后，射頻讀寫器(10)認(rèn)為所有電子標(biāo)簽(20)都已經(jīng)被讀取，則仲裁過程停止，射頻讀寫器(10)復(fù)位，時(shí)槽計(jì)數(shù)器(13)重新計(jì)數(shù)，所有還處于等待態(tài)的電子標(biāo)簽(20)將返回初始態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電子車牌高效通信控制方法，其特征在于，在步驟f中所述射頻讀寫器(10)提取該車牌信息并發(fā)送至車輛識(shí)別管理服務(wù)器(30)之后還包括步驟:根據(jù)電子標(biāo)簽(20)發(fā)送的車牌信息判斷該機(jī)動(dòng)車信息是否能被車輛識(shí)別管理服務(wù)器(30)確認(rèn)，若是，射頻讀寫器(10)向該電子標(biāo)簽(20)發(fā)送確認(rèn)命令，該電子標(biāo)簽(20)進(jìn)入確認(rèn)態(tài)；若否，則發(fā)送報(bào)警命令，該電子標(biāo)簽(20)進(jìn)入休眠態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電子車牌高效通信控制方法，其特征在于:所述時(shí)槽計(jì)數(shù)器(13)包含多個(gè)幀，時(shí)槽的長度由系統(tǒng)決定。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電子車牌高效通信控制方法，其特征在于:步驟g中“隨機(jī)數(shù)減I”重復(fù)操作的 次 數(shù)N由系統(tǒng)決定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子車牌智能讀取系統(tǒng)及其高效通信控制方法，當(dāng)有多個(gè)電子標(biāo)簽同時(shí)進(jìn)入無線電波范圍，首先把電子標(biāo)簽隨機(jī)分群，并將群隨機(jī)排序以實(shí)現(xiàn)群間的隨機(jī)避讓，然后在群內(nèi)進(jìn)行沖突檢測和標(biāo)簽的仲裁。本發(fā)明能有效降低電子標(biāo)簽碰撞概率，可更快地識(shí)別在射頻讀寫器的無線電波范圍內(nèi)的多個(gè)電子標(biāo)簽，方便車輛快速通行，以免造成通道的擁堵。
文檔編號(hào)G07C9/00GK103116915SQ201210535480
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者黃偉文 申請人:江門市侍衛(wèi)長衛(wèi)星應(yīng)用安全有限公司