阅读说明：本技术 一种基于5g的数字车牌 (5G-based digital license plate ) 是由 刘刚 肖丹妮 于 2019-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于5G的数字车牌,具体涉及汽车车牌领域,包括密封壳体,所述密封壳体前侧设有电子显示屏,所述密封壳体内部设有安装室,所述安装室内部设有电路板,所述电路板上从左到右依次安装有卫星定位模块、5G数据传输模块、航迹推算系统定位模块、红外自动感应测距模块、摄像头模块、电源控制模块、嵌入式处理器模块和电源存储器模块。本发明车牌智能化设计,既具有车辆数字化标识功能又可以实时获取车辆信息和定位导航上传进行智能化交通管理,车牌中的卫星定位模块,快速实时定位车辆位置信息,可为智能化交通提供便利,为警察办案最快的提供位置信息,当发生事故或特殊情况时,车管所及相关部分可以快速查到车辆定位。(the invention discloses a 5G-based digital license plate, and particularly relates to the field of automobile license plates. The intelligent design of the license plate has the function of vehicle digital identification, can acquire vehicle information in real time, position, navigate and upload the vehicle information to carry out intelligent traffic management, the satellite positioning module in the license plate can position the vehicle position information quickly in real time, the intelligent traffic is facilitated, the position information is provided for the police to work a case at the fastest speed, and when an accident or a special condition occurs, the vehicle management station and related parts can quickly find the vehicle positioning.)

一种基于5G的数字车牌

技术领域

本发明涉及汽车车牌技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于5G的数字车牌。

背景技术

汽车车牌就像是我们的身份证一样，属于一种身份象征。车牌一般使用铝、铁皮等在上面刻印车子的登记号码、登记地区和其他相关信息。汽车号牌，是国家车辆管理法规规定的具有统一格式、统一式样，由车辆管理机关经过申领牌照的汽车进行审核、检验、登记后，核发的带有注册登记编码的硬质号码牌。汽车牌照是汽车号牌与汽车行车执照的简称。1972年发布的《城市和公路交通管理规则(试行)》，把行车执照改称行驶证。一般为两面，分别按规定安装在汽车前后部指定位置上。汽车号牌是准许汽车上道行驶的法定凭证，是道路交通管理部门、社会治安管理部门及广大人民群众监督汽车行驶情况，识别、记忆与查找的凭证。车牌是对车辆的编号，可以通过车牌了解到车辆的基本信息，如，此车属于哪个地区，车主信息等。

现有的汽车车牌只起到一种物理的标识作用，且只能以铝、铁片作为底层然后将编号刻印在上面，然后通过螺丝固定在车头和车尾，功能单一，无法实现车辆的智能化管理和自动定位导航系统，也无法实现智能交通系统问题。另外，传统车牌会经常出现盗牌、套牌现象，并且出现车主为了避开摄像头违章拍摄，将车牌遮蔽或制作假车牌现象，甚至发生事故后肇事者逃逸后不能及时追踪肇事车辆位置；

然而，随着社会进步，科技越来越发达，我国机动车辆拥有量迅速递增，而道路的发展跟不上汽车的发展，矛盾日益剧增，同时与汽车有关的案例也日渐增多，因此，对于汽车的智能化管理和自动定位导航以及对实现智能化交通的需求也日益提高。而信息化的今天，随着5G的应运而生，人工智能系统也越来越普及，为解决智能化交通管理提供了极大的便利。

因此，亟需发明一种基于5G的数字车牌。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于5G的数字车牌，通过车牌智能化设计，既具有车辆数字化标识(车辆电子编码)功能又可以实时获取车辆信息和定位导航上传进行智能化交通管理，车牌中的卫星定位模块，快速实时定位车辆位置信息，可为智能化交通提供便利，为警察办案最快的提供位置信息，当发生事故或特殊情况时，(比如车辆肇事逃逸或者车主有特殊情况报警时)车管所及相关部分可以快速查到车辆定位。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于5G的数字车牌，包括密封壳体，所述密封壳体前侧设有电子显示屏，所述密封壳体内部设有安装室，所述安装室内部设有电路板，所述电路板上从左到右依次安装有卫星定位模块、5G数据传输模块、航迹推算系统定位模块、红外自动感应测距模块、摄像头模块、电源控制模块、嵌入式处理器模块和电源存储器模块，所述嵌入式处理器模块包括嵌入式CPU芯片和***电路存储模块，所述嵌入式处理器模块通过功能扩展接口模块与电子显示屏、卫星定位模块、5G数据传输模块、航迹推算系统定位模块、红外自动感应测距模块、摄像头模块和电源控制模块连接；

所述5G数据传输模块是基于5G大数据快速的进行数据处理和人机交互，5G数据传输模块用于根据车辆控制系统的要求传输车辆状况、接受指令、快速进行反应及传达信息；

所述卫星定位模块用于快速、实时定位车辆位置信息；

所述航迹推算系统定位模块用于直接估出车辆准确的组合位置、速度和状态；

所述红外自动感应测距模块用于实时监测行车距离，当行车距离小于安全距离时，传达至车辆控制系统，自动减速，以免发生事故；

所述摄像头模块用于拍摄记录车辆行车过程，并将信息发送给嵌入式CPU芯片存储；

所述嵌入式CPU芯片内部存储有车辆基础信息，所述嵌入式CPU芯片通过5G数据传输模块连接车辆控制系统，用于将信息传给语音模块或触摸显示屏；

所述嵌入式CPU芯片通过5G数据传输模块连接5G云端，用于发送摄像头模块记录的车辆行车过程，代替行车记录仪功能，实时为车主记录行车过程并自动上传5G云端存储。

在一个优选地实施方式中，所述功能扩展接口模块包括音视频接口、I/O控制接口、预留的GPIO接口和AD转换模块，用于加装各种传感器、刷卡器、收款机、语音模块和触摸显示屏。

在一个优选地实施方式中，所述红外自动感应测距模块由红外感应模块和测距模块组成，且红外自动感应测距模块和航迹推算系统定位模块均通过AD转换模块与嵌入式CPU芯片连接，所述红外自动感应测距模块安装于密封壳体正面顶部。

在一个优选地实施方式中，所述摄像头模块具体为摄像头和图像传输模块，所述摄像头模块通过功能扩展接口与嵌入式CPU芯片连接，所述摄像头安装于密封壳体正面顶部且位于红外自动感应测距模块一侧。

在一个优选地实施方式中，所述卫星定位模块具体为全球定位系统(GPS)定位模块、北斗导航定位系统定位模块、格洛纳斯(CLONSS)全球导航卫星系统定位模块或伽利略卫星定位系统定位模块。

在一个优选地实施方式中，所述航迹推算系统(DRS)定位模块是由陀螺仪或地磁角度传感器分别与计数器、加速器、里程器组成，最常用的是由一个或多个单片机、三个微机械陀螺仪和三个微机械加速度仪组成的微惯性测量单元(MIUI)，通过DRS传感器和GPS或其他定位模块的特点互补，采用固有的系统动态和测量模型、算法和处理程序，直接估出准确的组合位置、速度和状态。

在一个优选地实施方式中，所述电源模块由车载电瓶供电，输出符合数字车牌的电压，所述电源存储器模块与嵌入式CPU芯片连接，用于在车载电瓶不工作、出现故障或被人恶意破坏时，激发电源存储器模块代替车载电瓶给数字车牌供电。

在一个优选地实施方式中，所述数字车牌采用现有的Linux或Android或windows系统平台作为软件开发平台。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明既具有车辆数字化标识(车辆电子编码)功能又可以实时获取车辆信息和定位导航上传进行智能化交通管理，通过车牌中的卫星定位模块，快速实时定位车辆位置信息，可为智能化交通提供便利，为警察办案最快的提供位置信息，当发生事故或特殊情况时，(比如车辆肇事逃逸或者车主有特殊情况报警时)车管所及相关部分可以快速查到车辆定位；

2、本发明与传统汽车牌照相结合，编码规则不变，悬挂在车辆前部和后部，与车辆通过功能扩展接口模块连接车内触摸显示屏、语音模块、汽车电子信息设备、防盗报警设备等，数字车牌还可以通过功能扩展接口模块连接压力传感器、红外测距传感器、、摄像头、酒精检测传感器、刷卡器、收款机等功能；

3、本发明基于5G和AI技术的数字车牌，具有红外自动感应测距模块，在数字车牌上做有摄像头和红外自动感应测距模块，并且在车身两侧也拥有红外测距，当汽车距离小于安全距离时，汽车通过控制端进行提醒并自动提前减速，以免因为反应不及时发生事故；

4、本发明可以替代行车记录仪，通过5G数据传输模块实时记录车辆行驶记录并上传至云端保存，代替传统行车记录仪，并且停车后也可代替监控设备，实时记录车辆周围信息并上传至云端保存，不行驶车辆时，亦可以当做车辆监控，实时监控停车后车辆周围情况，避免当车主不在时，车辆被有意或无意的创伤而找不到肇事者；车辆行驶时车牌由车载电瓶供电，不行驶时由车牌内电源存储模块供电；

5、在当今社会科技下，无人驾驶已是趋势，通过数码车牌中的智能处理器可以实现无人驾驶要求。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体剖视图。

图3为本发明的数字车牌系统结构框图。

图4为本发明的数字车牌与车辆控制系统的结构框图。

附图标记为：1密封壳体、2电子显示屏、3安装室、4电路板、5卫星定位模块、6 5G数据传输模块、7航迹推算系统定位模块、8红外自动感应测距模块、9摄像头模块、10电源控制模块、11嵌入式处理器模块、12电源存储器模块、13 5G云端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1-4所示的一种基于5G的数字车牌，包括密封壳体1，所述密封壳体1前侧设有电子显示屏2，所述密封壳体1内部设有安装室3，所述安装室3内部设有电路板4，所述电路板4上从左到右依次安装有卫星定位模块5、5G数据传输模块6、航迹推算系统定位模块7、红外自动感应测距模块8、摄像头模块9、电源控制模块10、嵌入式处理器模块11和电源存储器模块12，所述嵌入式处理器模块11包括嵌入式CPU芯片和***电路存储模块，所述嵌入式处理器模块11通过功能扩展接口模块与电子显示屏2、卫星定位模块5、5G数据传输模块6、航迹推算系统定位模块7、红外自动感应测距模块8、摄像头模块9和电源控制模块10连接；

所述5G数据传输模块6是基于5G大数据快速的进行数据处理和人机交互，5G数据传输模块6用于根据车辆控制系统的要求传输车辆状况、接受指令、快速进行反应及传达信息；

所述卫星定位模块5用于快速、实时定位车辆位置信息；

所述航迹推算系统定位模块7用于直接估出车辆准确的组合位置、速度和状态；

所述红外自动感应测距模块8用于实时监测行车距离，当行车距离小于安全距离时，传达至车辆控制系统，自动减速，以免发生事故；

所述摄像头模块9用于拍摄记录车辆行车过程，并将信息发送给嵌入式CPU芯片存储；

所述嵌入式CPU芯片内部存储有车辆基础信息，所述嵌入式CPU芯片通过5G数据传输模块6连接车辆控制系统，用于将信息传给语音模块或触摸显示屏；

所述嵌入式CPU芯片通过5G数据传输模块6连接5G云端13，用于发送摄像头模块9记录的车辆行车过程，代替行车记录仪功能，实时为车主记录行车过程并自动上传5G云端13存储，避免数据丢失。

实施方式具体为：数字车牌显示的物理编码规则与传统车牌一致，通过车牌可以查到车辆基本信息，如车辆所属人(所属单位)、所属人身份证号(所属单位地址)、登记机关、登记日期、制造厂名称、车辆类型、车辆品牌、车辆型号、车辆识别代码、发动机号、外廓尺寸、车身颜色、总重量、核定载人数量、机动车登记编号、车辆电子编号和物理编号等属性；

车辆正常行驶时，数字车牌通过定位模块和航迹推算系统定位模块7实时传输定位系统，通过5G数据传输模块6实时上传数据，可以方便实现智能交通系统，已缓解交通压力；如遇上某段路线堵车时，系统可根据实时定位检测判断那段路程堵车，提前发送信息给用户，提醒用户提前改路，以免耽误时间；

当车辆遇到突发情况时，数字车牌红外自动感应测距模块8遇到突发情况时，通过5G数据传输模块6快速反应，上传指令给控制系统，控制系统控制车辆进行提前进行反应；

如车辆行驶中，突遇牵扯急刹车，车辆安全距离过小，小于50m，数字车牌红外感应测距模块提前监测距离过小，提前提醒用户并进行刹车。或者当停车时，车位间距过小，数字车牌红外感应测距模块提前上传数据到控制系统，控制系统及时发出指令。摄像头模块9通过嵌入式CPU芯片与车辆控制系统连接，车辆行驶过程中实时记录车辆行驶记录；车辆停车后利用电源存储模块供电，依然实时监控车辆周围情况。

现在社会我们身边经常会听见朋友抱怨，车子停在车位上被人划了，但是周围的摄像头根本看不见什么情况，而数字车牌中的摄像头可以代替监控实时监测车辆周围情况，并且代替行车记录仪记录车辆行驶记录，以免找不到刮碰时找不到证据；

卫星定位模块5和航迹推算系统定位模块7必须有较高的数据刷新率(如DRS的数据刷新率100HZ,定位系统模块刷新率为10HZ)，就必须要在移动情况下采用高的数据传输速率、无延时、用户数据容量大的5G数据传输模块6(5G网络的理论下行速度为10Gb/s(相当于下载速度1.25GB/s))，5G数据传输模块6用于根据车辆控制系统的要求传输车辆状况、接受指令、快速进行反应及传达信息；

5G数据传输模块6使控制系统处理指令的时间更快，车辆也根据数字车牌的各个模块，使车辆可以达到无人驾驶状态，解放人的双手与思想，让出行变得更简单，使道路交通事故减少。

进一步的，所述功能扩展接口模块包括音视频接口、I/O控制接口、预留的GPIO接口和AD转换模块，用于加装各种传感器(如大货车的压力传感器、客车车厢内部的监控摄像防止超重，超载；加装酒精检测传感器，及时测出酒驾醉驾，防止因为酒驾醉驾造成的事故)、刷卡器(读取行驶证和驾驶证信息，防止无证驾驶)、收款机(过高速时自动刷取过路费、停车费、油费等)、语音模块(交通管理部分进行交通疏导)和触摸显示屏(导航显示或其他显示)等，通过数字车牌和5G数据传输模块6连接控制系统，将信息传给语音模块或触摸显示屏，提醒车主。

进一步的，数字车牌的数据采集与传输需要依靠软件开发，通过程序来实现，所述数字车牌采用现有的Linux或Android或windows系统平台作为软件开发平台，使源代码更易于升级和维护，通过软件设计，实现系统初始化，并进行接收处理定位模块发送的定位信息和车辆控制系统下达的指令、处理并发送控制系统请求上传的车辆电子编码和当前状态、紧急情况时上传报警信息；

数字车牌的信息只能在车辆控制系统的内部网站通过对用户的权限采用双重机制验证后得到，这样可以保证车辆信息位置不被泄露，确保车辆控制系统数据的安全性，很好的保护用户隐私。

如图1所示，所述红外自动感应测距模块8由红外感应模块和测距模块组成，且红外自动感应测距模块8和航迹推算系统定位模块7均通过AD转换模块与嵌入式CPU芯片连接，所述红外自动感应测距模块8安装于密封壳体1正面顶部；

所述摄像头模块9具体为摄像头和图像传输模块，所述摄像头模块9通过功能扩展接口与嵌入式CPU芯片连接，所述摄像头安装于密封壳体1正面顶部且位于红外自动感应测距模块8一侧；

实施方式具体为：工作时，红外感应模块依靠红外光向周围发射，由光电元件接受目标反射回的光束，计时器测定光束从发射到接测距模块收到的时间，计算出到目标的距离，测距模块是根据光学、声学和电磁波学原理设计的，在数字车牌上做有摄像头和红外测距感应测距模块，并且可以在车身两侧也设置红外测距，当汽车距离小于安全距离时，汽车通过控制端进行提醒并自动提前减速，以免因为反应不及时发生事故；

通过设置摄像头模块9，不行驶车辆时，亦可以当做车辆监控，实时监控停车后车辆周围情况，避免当车主不在时，车辆被有意或无意的创伤而找不到肇事者。

如图4所示，所述卫星定位模块5具体为全球定位系统(GPS)定位模块、北斗导航定位系统定位模块、格洛纳斯(CLONSS)全球导航卫星系统定位模块或伽利略卫星定位系统定位模块；卫星定位模块5是实现车辆定位和车辆控制系统各个功能的关键，定位模块通过5G数据传输模块6实时向嵌入式CPU芯片发送定位，嵌入式CPU芯片也实时反馈给卫星定位模块5，以监测卫星定位模块5的状态和工作；

如图3所示，所述航迹推算系统(DRS)定位模块是由陀螺仪或地磁角度传感器分别与计数器、加速器、里程器组成，最常用的是由一个或多个单片机、三个微机械陀螺仪和三个微机械加速度仪组成的微惯性测量单元(MIUI)。通过DRS传感器和GPS或其他定位模块的特点互补，采用固有的系统动态和测量模型、算法和处理程序，直接估出准确的组合位置、速度和状态。

如图2所示，所述电源模块由车载电瓶供电，输出符合数字车牌的电压，电源模块为卫星定位模块5、5G数据传输模块6、航迹推算系统定位模块7、红外自动感应测距模块8、摄像头模块9、语音模块、触摸显示屏提供电能，所述电源存储器模块12与嵌入式CPU芯片连接，用于在车载电瓶不工作、出现故障或被人恶意破坏时，激发电源存储器模块12代替车载电瓶给数字车牌供电，保证车辆监控定位的实时性。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。