目前重要場所車輛出入的管理還基本采用人工模式,存在著許多弊端和安全隱患,如:增加了合法車輛通過的等候時間;易出現識別疏漏;門禁系統的自動化程度較低,且未與車輛識別組成閉環系統,難以充分發揮門禁功能。
本文提出了一種新的車輛門禁管理系統——基于汽車電子牌照識別技術的車輛防暴監控系統。該系統能夠實現對車輛真實身份的實時自動識別,并通過檢測車位和控制路障機構的動作,達到使合法車輛無障礙通行、對非法車輛準確攔截的目的。
1.汽車電子牌照概述
汽車電子牌照已獲國家發明專利,是一種智能型汽車標識性專屬信息存儲與檢測系統,由車載機和手持機兩部分組成。圖1是汽車電子牌照結構示意圖。
車輛的注冊牌照號碼及號牌底色;
注冊車型及車身顏色;
注冊發動機缸號及底盤號;
以及其它與車輛或車主有關的各項信息。
手持機是一種便攜式電子儀器,能夠通過同安裝在汽車上的車載機之間進行紅外通信,得到該車的各種合法信息,并顯示在液晶屏上,供手持機持有者用于與車輛當前狀態進行比較核對;也可將所接收到的被查驗車輛的信息存入內部存儲器,并自動與機內存儲的通緝車輛信息庫比較,如果是通緝車輛則報警;手持機還可與PC機通信,上傳查到的車輛信息,下載的通緝車信息。
汽車電子牌照主要供公安、交通、車輛管理部門用于常規車輛監管、稽查重點車輛。
2.防暴車輛監控系統的總體結構與各子系統功能
防暴車輛監控系統是基于國家發明專利“汽車電子牌照”技術的應用系統。利用汽車電子牌照可實時識別車輛合法信息,且該合法信息不可更改的性能,實現對進入車輛合法性的辨識。其中將手持儀功能加以擴展,并形成可固定安裝的設備,即車輛識別檢測儀。
圖2是防暴車輛監控系統的總體結構框圖。
由圖2可見,防暴車輛監控系統由車輛識別檢測儀、車載機、車位檢測與門禁控制等3個子系統組成。各子系統的主要功能如下:
車載機子系統是固定安裝在汽車上的電子裝置,用于儲存車輛合法信息,并通過紅外通信方式與車輛識別檢測儀子系統建立信息交互通道;車載機同時具有防非法拆卸和防非法移動功能,已保證車載機與車輛對應性及合法信息的安全性;
車輛識別檢測儀子系統,安裝于門禁裝置附近,通過紅外雙工通信方式向當前要求駛入車輛的車載機發出查詢信號,并接收該車載機送回的車輛信息,實時判別車輛的合法性,以確定是否放行;并向車位檢測與門禁控制子系統發出相應的路障機構動作命令。
車位檢測與門禁控制子系統,實時檢測并向車輛識別檢測儀子系統傳送當前車輛運動的車位信息;同時,接收車輛識別檢測儀子系統的命令,并根據該命令控制交通指示燈、報警裝置以及可控攔截路障等執行機構的動作。
3.車輛合法性識別方法
防暴車輛監控系統基于國家發明專利“汽車電子牌照”的技術,在建立車輛信息標準的基礎上,對車輛合法性的判別主要由通過車載機與車輛識別檢測儀所構成的紅外信息交互結構來完成。
3.1紅外通信信道的建立
圖3是車載機子系統與車輛識別檢測儀子系統的紅外通信結構框圖。兩個子系統的紅外通信信號交互,建立了車輛合法性的判別的信息基礎。
發射電路原理如圖5所示。由圖可知,發射電路采用脈沖直流信號驅動紅外發光二極管工作。異步串行信號TXD直接從單片機串行口獲得,經過一級反向后調制載波信號,然后推動達林頓管,使紅外二極管發送信號,因此,紅外二極管發光完全由異步串行數據控制。而串行數據在進行脈沖調制前取反,以與接收器件配合。
接收電路采用了專用集成電路前置放大器CX20106,內部結構由前置放大器、限幅放大器、帶通濾波器、檢波器、積分器及整形電路等組成。其中濾波器的中心頻率由外接電阻調節,調節范圍可從30KHz至60KHz。CX20106的功能可概括為:當接收到與CX20106濾波器中心頻率相符的紅外光信號時,其輸出端輸出低電平。
3.3車載機防非法移動功能
車載機正確應答檢測儀的查詢信號,是系統識別車輛的依據;因而車輛上所安裝的車載機的安全是整個系統工作可靠性的保證。為了防止車載機被非法移動,在系統中加入了D觸發器。若移動車載機,則使D觸發器CP端產生一個電平變化信號,作為外中斷申請信號送給中央處理單元,從而引發子系統非法移動報警動作,自動連續發出本機被非法移動的報警信號,且這一報警信號因程序陷入死循環而無法撤除。
4.應用系統
圖6是防暴車輛監控系統應用示意圖。系統功能主要包括:車位檢測、車輛合法性實時辨識別、門禁系統的自動控制、非法車輛闖報警以及防非法闖入的路障控制等功能。
本文設計與闡述的暴力車輛自動攔截系統,能夠及時發現正在接近的車輛,自動查詢和接收車輛識別信息,并依據對車輛身份合法性的判定結果,自動控制門禁系統放行或禁行;能夠準確判斷并迅速啟動路障攔截企圖強行闖入的非法車輛。本系統適用于重要警衛區域車輛出入管理的需求,并具有較高的實際應用價值。本文作者創新點在于研究開發了一種基于電子車牌的自動攔截暴力車輛的門禁系統,對于使用汽車炸彈式攻擊或駕車非法闖入重要場所等暴力手段,具有智能識別和自動抵御能力。
參考文獻
[1]何為等.有源型汽車電子牌照的智能識別技術[C]. Proceedings of the IEEE International Vehicle Electronics Conference(IVEC’99)長春:吉林科學技術出版社 1999.8, 459~461
[2](美)R.J.凱斯.光探測器與紅外探測器[M]. 北京:科學出版社.1984,72~78
[3]張幼文. 紅外光學工程.[M] 上海:上海科學技術出版社.1982,99~140
[4]高啟銘. 社會車輛管理概論[M]北京:人民交通出版社.1982
[5]韓力群,何為,蘇維均等.光機電一體化烤煙煙葉圖像采集系統的研發[J].微計算機信息,2006,3-1:228-229