電子駕照車載智能監視系統的制作方法

專利名稱：電子駕照車載智能監視系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子信息技術領域，具體涉及機動車交通計算機信息化管理領域。
背景技術：
據相關部門統計，目前中國機動車保有量已達到1.07億輛，駕駛員1.16億人，而只有十多萬交警值勤在一百多萬公里的道路上，由此可以看出機動車輛的快速增加，機動車駕照正如身份證一樣增多，在現有交通執法人員有限的情況下，交警工作相當繁重。
目前交警對行駛中的機動車輛無法判斷駕駛員是否考取駕照、是否攜帶駕照、所持駕照與所駕車型是否相符，只能靠交通執法人員通過抽查的方式進行檢查，對機動車駕駛人員持駕照上崗沒有全面、實時地進行監督管理，一方面給盜竊、搶竊車輛、更換車牌號的違法人員可乘之機，另一方面各類交通事故屢有發生，造成重大經濟損失，特別是在交通肇事逃逸中的很大一部分是違章駕駛，如無駕照、偽造駕照、所持駕照與所駕車型不相符等等。
在第二代電子身份證、城市電子公交卡等成功應用后，利用電子駕照對駕駛人進行監督管理也將是未來發展的必然趨勢。采用非接觸式IC卡對駕照實行數字化、網絡化管理，融入IC卡技術提高防偽性能、提高辦證效率、采用密碼技術寫入信息，不能非法寫入或篡改，從而防止駕照被偽造、涂改。在2003年6月4日授權公告的專利號為02275694.9、名稱為《機動車電子駕駛證》的專利申請(申請人為唐智良、徐基仁)中，公開一種適于動態自動化管理的機動車電子駕駛證，該電子駕駛證是在無源微波電子識別卡的基礎上，采用改變微帶電路的微帶短極和微帶長極的結構，調整微帶電路的分布參數，基本實現了駕駛證動態管理來實現其目的，但該駕駛證有下列缺陷1、所設計卡及讀卡模塊，沒有與國際標準進行長時間的可靠性對比測試；2、只能在某些路段及路口設卡監管，監視不全面，實時性差；3、只有通過交警判斷是否違章駕駛，不能智能識別駕駛人員駕照的有效期限、所持駕照與所駕車型是否相符；4、沒有語音提示及讀卡驗證，并且操作復雜，對設備要求相當高；5、不能直觀顯示輸出駕照的狀態，不能真正體現駕照使用和管理的智能化、自動化、現代化、數字化和網絡化。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是如何提供一種電子駕照智能監視系統，實行科學、合理、有效的管理機動車及駕駛人員，輔助交通部門加強機動車輛管理，減少執法人員工作量，減少盜竊、搶竊車輛、更換車牌號的違法行為，規范機動車駕駛人員持證上崗，減少交通事故。
本實用新型的上述技術問題是這樣解決的提供一種電子駕照智能監視系統，包括車載終端設備和電子駕照卡，其特征在于，所述車載終端設備主要由MCM微模塊、MCU微處理模塊、輸入模塊、存儲器模塊、信息輸出模塊和時間控制模塊構成，所述電子駕照卡為Mifare射頻卡存儲有駕駛員的基本信息，并能與配套的MCM讀寫卡微模塊芯片進行無線通信。
根據本實用新型所提供的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述MCU微處理模塊采用89C5x系列單片機，共含有32個I/O口，P0口和P1口與所述信息輸入輸出模塊連接，P2口作為所述24Cxx系列串行存儲模塊、時間模塊相連接，P3口與所述MCM微處理模塊控制讀寫端相連。
根據本實用新型所提供的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述輸入模塊主要有鍵盤電路組成，通過鍵盤檢測接口芯片檢測，連接到單片機的P1.0～P1.7口，共有16個鍵，其中有10個數字鍵、#鍵，查詢鍵、鎖機鍵、密碼鍵、取消鍵、確認鍵。
根據本實用新型所提供的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述信息輸出模塊包括有語音播放控制電路，所述語音播放控制電路采用ISDxxx系列語音芯片，通過所述MCU微處理模塊的P0口分時復用與語音芯片的地址線相連，P2.5～P2.7口與控制線相連，所述MCU微處理模塊可控制播放已錄制好的各種語音。
根據本實用新型所提供的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述信息輸出模塊包括有蜂鳴器電路，其連接到所述MCU微處理模塊的P3.5口，控制產生按鍵音及部分告警音。
根據本實用新型所提供的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述信息輸出模塊還包括有信號顯示設備，其顯示接口連接到MCU微處理器的P1.0～P1.7控制顯示。
根據本實用新型所提供的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述顯示設備可以采用機動車用顯示屏或者不同顏色的發光二極管，可設置在汽車駕駛室操作臺上或者車后窗處。
根據本實用新型所提供的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述時間模塊設置有時鐘電路，時鐘線SCL連接到所述MCU微處理模塊的P2.3口，數據線SDA連接到單片機的P2.4口，通過系統實時時鐘與駕照發照時間及駕照使用期限進行對比，驗證駕照使用期限有效性，時鐘還配置有電池，保證掉電后時鐘能正常運行。
根據本實用新型所提供的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述Mifare射頻卡內嵌有一LG串聯諧振電路，其頻率與所述MCU微處理模塊電路頻率相同，并且所述射頻卡可以一卡多用。
根據本實用新型所提供的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述MCU微處理模塊設置有串行配置口，所述串行配置口與所述單片機的RXD、TXD串口端連接。
根據本實用新型所提供的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述信息輸入輸出模塊還包括有監控電路，采用IMP813上電時給89C5x產生RESET信號，看門狗對系統進行監控，防止死機，連接到單片機的P3.4口進行喂狗。
本實用新型所提供的電子駕照車載智能監視系統主要由電子駕照車載智能監視裝置、射頻卡電子駕照組成。首先由車管所通過電子駕照制卡機將駕駛人基本信息，如駕駛證號、準駕車型、發照時間、駕駛證有效期限等寫入電子駕照芯片中，在機動車辦理行駛證和車牌號時，通過電子駕照車載智能監視裝置的配置口對車型和車牌號進行配置，每輛機動車配置一臺車載智能監視終端，并安裝到機動車駕駛室內指定的位置，車輛行駛前將電子駕照長期插到車載智能監視裝置的讀卡槽中，讀取駕駛人員的基本信息，通過單片機智能判斷處理，只有在所插駕照與所駕車型相符、密碼正確后指示屏才會常亮，否則指示屏將閃爍或不亮，交通執法人員只需根據指示屏狀態進行監督管理，方便直觀地得到體現，其好處如下一、采用PHILIPS公司符合國際標準的Mifare非接觸式IC卡寫入信息作為駕照，有多套密鑰進行多次證實和數據加密，可靠性高，防偽性能好；二、終端智能識別駕駛人員是否有駕照、所持駕照與所駕車型是否相符、駕照的有效期限。三、通過語音提示，使讀卡驗證和操作簡單化、日常化；四、利用密碼管理車輛使用權限及車牌號信息，對機動車防盜、防搶有很大的管理作用；五、直觀地顯示輸出駕照的狀態，信息一目了然；六、實行一車一臺終端，對持駕照上崗進行實時性、全面性地動態監管；七、真正地體現駕照使用和管理的智能化、自動化、現代化、數字化、網絡化。


圖1是本實用新型所提供的電子駕照車載監視系統的邏輯框圖。
圖2是本實用新型所提供的電子駕照車載監視系統的結構框圖。
圖3是本實用新型所提供的電子駕照車載監視系統車載終端的結構示意圖。
圖4是本實用新型所提供的電子駕照車載監視系統車載終端的原理電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。
圖1是電子駕照車載監視系統的邏輯框圖。該電子駕照車載監視系統硬件組成主要有MCM微模塊讀卡器、MCU微處理器、鍵盤、語音芯片、小喇叭、蜂鳴器、存儲器、時鐘、指示屏(指示燈)和Mifare射頻卡電子駕照等組成，車載終端設備主要由MCM微模塊、MCU微處理模塊、輸入模塊、存儲模塊、信息輸出模塊和時間模塊構成，電子駕照卡為Mifare射頻卡存儲有駕駛員的基本信息，并能與配套的MCM讀寫卡微模塊芯片進行無線通信。
圖2是電子駕照車載監視系統的結構框圖；圖3是電子駕照車載監視系統車載終端的結構示意圖1是車載終端外殼，2是鍵盤，3是指示屏，4是配置口，5是讀卡區，6是卡槽；圖4是電子駕照車載監視系統車載終端的原理電路圖。該監視系統MCU微處理模塊采用89C5x系列單片機，共含有32個I/O口，P0口和P1口與所述信息輸入輸出模塊連接，P2口作為所述24Cxx系列串行存儲模塊、時間模塊相連接，P3口與所述MCM微處理模塊控制讀寫端相連。
讀寫卡模塊即MCM微模塊讀卡器連接到單片機P2.0、P2.1、P3.2、P3.6、P3.7接口進行控制，數據交換通過分時復用P0口到讀寫卡模塊的D0-D7數據線，非接觸IC卡選用Mifare卡，實行一卡多用可在多個車上通用識別，由于Mifare卡密碼機制嚴密，保存的信息比較安全可靠，確保讀寫卡模塊與卡進行數據交換，例如Philips公司的Mifare非接觸IC卡讀寫器芯片MCM200Mifare 11C智能(射頻)卡的核心是Philips公司的Mifare11CS50(-01，-02，-03，-04)系列微模塊(微晶片)。其相應的讀寫器模塊為Philips公司的MCM200和MCM500。其中，MCM200模塊主要應用于操作距離在25mm的卡片讀寫器中，其主要特性如下采用標準的雙列直插式32引腳封裝；工作頻率為13.56MHz，采用標準的+5V電源供電，典型電流消耗為40mA；讀寫卡片距離可達25mm以上；與卡片的通信速率可達106Kbps；每個扇區均包含有3套密碼，同時包含有認證密碼用的存儲器；有防卡片重疊功能；帶有16字節的FIFO(先進先出)隊列接收/發送緩沖寄存器；可對RF(射頻)通道進行自動監控；有內建8位/16位CRC協處理器，可提供CRC、Parity等數據校驗；帶有標準的Mifare并行接口可直接由標準的MCU接口信號控制。
鍵盤電路通過鍵盤檢測接口芯片檢測，連接到單片機的P1.0～P1.7口，共16個鍵，其中有10個數字鍵、#鍵，查詢鍵、鎖機鍵、密碼鍵、取消鍵、確認鍵，查詢鍵能語音查詢車牌號，鎖機鍵能防盜，密碼鍵能更改密碼；存儲器的數據線SDA連接到單片機的P2.4口，采用24Cxx系列串行E2PROM存儲，主要存儲密碼、車型配置、車牌號配置、最近一次使用車的駕照號等信息，掉電后信息不丟失；時鐘線SCL連接到單片機的P2.3口，通過系統實時時間，可以與駕照發照時間及駕照使用期限進行對比，驗證駕照使用期限有效性。
配置口連接到單片機的RXD、TXD串口端，通過串口線對使用密碼、車型配置、車牌號進行配置；蜂鳴器電路連接到單片機的P3.5口，控制產生按鍵音及部分告警音；顯示設備連接到單片機的P1.0～P1.7口，可以采用顯示屏顯示駕照類型(如A1、C1照)或發光二極管組成不同形狀、顯示不同顏色，供交通執法人員監督分類管理；語音電路采用ISDxxxx系列語音芯片，通過單片機P0口分別與語音芯片的地址線和控制播放線相連，由單片機控制播放預先錄制好的各種語音，更加方便直觀地進行操作。
本實用新型所提供的電子駕照車載智能監視系統工作原理如下以單片機作為主控中心，以射頻識別技術為核心，讀寫器內主要使用了一片Mifare卡專用讀寫處理的MCM微模塊芯片，其最大操作距離在20～30mm，包括調制、解調、產生射頻信號，卡內有存放卡號和密鑰的工作扇區，讀寫器工作時，不斷地向外發出一組固定頻率的電磁波(13.6MHz)，當有卡靠近時，卡片內有一個LG串聯諧振電路，其頻率與讀寫器的發射頻率相同，這樣在電磁波的激勵下，LG諧振電路產生共振，從而使電容充電有了電荷。當電容器充電達到2V時，此電容就作為電源供給卡上的其它電路工作，將卡內數據發射出去或接收讀寫器發出的數據保存。當有卡放到終端上時，讀取卡上信息后，第一步先驗證卡數據是否正確，如果校驗數據錯誤，則語音提示卡錯誤；第二步驗證車使用權，終端判斷與存儲器中上次駕照號是否相同，相同時則不需輸入密碼，不相同時則語音提示請輸入密碼，密碼驗證成功后保存該駕照號；第三步驗證準駕車型，在前兩步正確后，終端根據車型配置與駕照上所讀準駕車型進行判斷，如果不相符則伴有你的駕照已過有效期或你的駕照與所駕車型不相符的語音提示，只有相符指示屏才常亮，否則指示屏將閃爍顯示。終端自動查詢讀卡，如果駕照拿開則顯示屏關閉。單片機通過鍵盤接口檢測按鍵，通過終端上的數字及功能鍵對密碼進行管理，當按查詢鍵則終端自動播放你的車牌號是XXXXX的語音，如果按密碼鍵則語音提示請輸入舊密碼，輸入正確后語音提示請輸入新密碼，請再次輸入新密碼的語音提示，然后再提示密碼修改成功。
該電子駕照車載智能監視系統功能特點如下1、設備功耗低、外觀精致、小巧、安裝簡便，成本低廉；2、采用RF射頻卡可靠性高、操作方便、加密性好、應用范圍廣；3、避免了灰塵、油污等外部惡劣環境對讀寫卡的影響；4、射頻卡電子駕照采用多重加密算法，能有效避免涂改和偽造；5、電子駕照能記錄駕駛人基本信息，將駕駛證號、準駕車型、發照時間、駕駛證有效期限等寫入電子駕照芯片中，并將駕駛人姓名、性別、出生日期、照片印刷在卡上；6、駕照透明化管理以前對行駛中的車輛無法判斷駕駛員是否考取駕照、是否攜帶駕照、所持駕照與所駕車型是否相符，采用本系統實現透明化管理后掀起了駕照的蓋頭來；7、存儲管理終端能長時間存儲車型配置、系統密碼、讀卡后的駕照號等信息，掉電后不丟失這些信息；8、有助于機動車防盜管理終端實行銀行卡一樣的密碼管理，即使你有駕照而不知道車輛密碼，即沒有車輛使用權限，指示屏則不會正常顯示，能讓被盜車輛無處藏身；9、有助于機動車防搶管理例如出租車被搶時，即使司機沒來得及取走自己的駕照，只要點一下終端上的鎖機按鍵，此時讀卡后需要輸入正確密碼才能正常顯示；10、密碼管理功能可通過終端上的功能鍵更改密碼，并根據語音提示進行操作；11、語音提示功能當插入卡的駕照號與上次不一樣時，提示請輸入密碼；當所插駕照超過有效期限時，伴有語音提示此駕照已過有效期；更改密碼時伴有“請輸入舊密碼、請輸入新密碼、請再次輸入新密碼”的語音提示；12、實習駕照管理智能識別實習駕照，并可在車后顯示一個“實”字，以便后面車輛知道，避免了在車后帖上“新手上路，請多關照”字樣，有利于規范，減少交通事故；13、駕照狀態指示可通過顯示屏顯示駕照類型或紅綠燈那樣的發光二極管組成不同形狀的指示燈，對于不同車型可用不同顏色以示區別，同時也能美化城市；14、車牌管理對現階段拆卸他人車牌、涂改車牌進行違法作案的行為起到協助管理作用。
綜上所述，該電子駕照車載智能監視系統利用成熟的射頻卡技術制作電子駕照，存儲基本信息，通過車載智能監視終端讀取信息后進行智能判斷；終端集密碼管理、語音提示、直觀顯示于一體，交通執法人員對行駛中的車輛只需根據指示屏狀態進行監督管理，信息一目了然，大大地減少了交通執法人員的工作量，規范了機動車駕駛人員持證上崗管理，從而實現了智能化、自動化、實時性、全面性地進行監管。
權利要求1.電子駕照車載智能監視系統，包括車載終端設備和電子駕照卡，其特征在于，所述車載終端設備主要由MCM微模塊、MCU微處理模塊、輸入模塊、存儲模塊、信息輸出模塊和時間模塊構成，所述電子駕照卡為存儲有駕駛員基本信息并與MCM微模塊芯片相配套使用的Mifare射頻卡。
2.根據權利要求1所述的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述MCU微處理模塊采用89C5x系列單片機，共含有32個I/O口，P0口和P1口與所述信息輸入輸出模塊連接，P2口作為所述24Cxx系列存儲、時間模塊相連接，P3口與所述MCM微處理模塊控制讀寫端相連。
3.根據權利要求1或2所述的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述輸入模塊主要有鍵盤電路組成，通過鍵盤檢測接口芯片檢測，連接到單片機的P1.0～P1.7口，共有16個鍵，其中有10個數字鍵、#鍵，查詢鍵、鎖機鍵、密碼鍵、取消鍵、確認鍵。
4.根據權利要求1或2所述的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述信息輸出模塊包括有語音播放控制電路，所述語音播放控制電路采用ISDxxx系列語音芯片，通過所述MCU微處理模塊的P0口分時復用與語音芯片的地址線相連，P2.5～P2.7口與控制線相連，所述MCU微處理模塊可控制播放已錄制好的各種語音。
5.根據權利要求1或2所述的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述信息輸出模塊包括有蜂鳴器電路，其連接到所述MCU微處理模塊的P3.5口，控制產生按鍵音及部分告警音；所述信息輸出模塊還包括有監控電路，采用IMP813上電時給89C5x產生RESET信號。
6.根據權利要求1或2所述的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述信息輸出模塊還包括有信號顯示設備，其顯示接口連接到MCU微處理器的P1.0～P1.7控制顯示。
7.根據權利要求6所述的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述顯示設備可以采用顯示屏或者不同顏色的發光二極管，可設置在汽車駕駛室操作臺上或者車后窗處。
8.根據權利要求1或2所述的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述時間模塊設置有時鐘電路，時鐘線SCL連接到所述MCU微處理模塊的P2.3口，數據線SDA連接到單片機的P2.4口，通過系統時間檢測電子駕照卡的時效性。
9.根據權利要求1所述的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述Mifare射頻卡內嵌有一LG串聯諧振電路，其頻率與所述MCU微處理模塊電路頻率相同，并且所述射頻卡可以一卡多用。
10.根據權利要求1或2所述的電子駕照車載智能監視系統，其特征在于，所述MCU微處理模塊設置有串行配置口，所述串行配置口與所述單片機的RXD、TXD串口端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種電子駕照車載智能監視系統，包括車載終端設備和電子駕照卡，其特征在于，所述車載終端設備主要由MCM微模塊、MCU微處理模塊、輸入模塊、存儲模塊、信息輸出模塊和時間模塊構成，所述電子駕照卡為存儲有駕駛員基本信息并與MCM微模塊芯片相配套使用的Mifare射頻卡。每輛機動車配置有電子駕照車載智能監視系統，車載終端設備讀取電子駕照卡的信息，由MCU微處理器判斷后通過顯示接口輸出狀態信息；該電子駕照車載智能監視系統全面、實時地監督機動車駕駛人員持照行車，輔助交通部門加強機動車輛管理，減少交通執法人員工作量，減少盜竊搶竊車輛、更換車牌號的違法行為，規范駕駛人員持證上崗，減少交通事故。
文檔編號G06K19/077GK2904123SQ200620034290
公開日2007年5月23日 申請日期2006年5月23日 優先權日2006年5月23日
發明者周學明 申請人:周學明