CN101086767A

CN101086767A - 电子驾照车载智能监视系统

Info

Publication number: CN101086767A
Application number: CN 200610021125
Authority: CN
Inventors: 周学明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2007-12-12

Abstract

本发明公开了一种电子驾照车载智能监视系统，包括车载终端设备和电子驾照卡，其特征在于，所述车载终端设备主要由MCM微模块、MCU微处理模块、输入模块、存储模块、信息输出模块和时间模块构成，所述电子驾照卡为存储有驾驶员基本信息并与MCM微模块芯片相配套使用的Mifare射频卡。每辆机动车配置有电子驾照车载智能监视系统，车载终端设备读取电子驾照卡的信息，由MCU微处理器判断后通过显示接口输出状态信息；该电子驾照车载智能监视系统全面、实时地监督机动车驾驶人员持照行车，辅助交通部门加强机动车辆管理，减少交通执法人员工作量，减少盗窃抢窃车辆、更换车牌号的违法行为，规范驾驶人员持证上岗，减少交通事故。

Description

电子驾照车载智能监视系统

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，具体涉及机动车交通计算机信息化管理领域。

背景技术

据相关部门统计，目前中国机动车保有量已达到1.07亿辆，驾驶员1.16亿人，而只有十多万交警值勤在一百多万公里的道路上，由此可以看出机动车辆的快速增加，机动车驾照正如身份证一样增多，在现有交通执法人员有限的情况下，交警工作相当繁重。

目前交警对行驶中的机动车辆无法判断驾驶员是否考取驾照、是否携带驾照、所持驾照与所驾车型是否相符，只能靠交通执法人员通过抽查的方式进行检查，对机动车驾驶人员持驾照上岗没有全面、实时地进行监督管理，一方面给盗窃、抢窃车辆、更换车牌号的违法人员可乘之机，另一方面各类交通事故屡有发生，造成重大经济损失，特别是在交通肇事逃逸中的很大一部分是违章驾驶，如无驾照、伪造驾照、所持驾照与所驾车型不相符等等。

在第二代电子身份证、城市电子公交卡等成功应用后，利用电子驾照对驾驶人进行监督管理也将是未来发展的必然趋势。采用非接触式IC卡对驾照实行数字化、网络化管理，融入IC卡技术提高防伪性能、提高办证效率、采用密码技术写入信息，不能非法写入或篡改，从而防止驾照被伪造、涂改。在2003年6月4日授权公告的专利号为02275694.9、名称为《机动车电子驾驶证》的专利申请(申请人为唐智良、徐基仁)中，公开一种适于动态自动化管理的机动车电子驾驶证，该电子驾驶证是在无源微波电子识别卡的基础上，采用改变微带电路的微带短极和微带长极的结构，调整微带电路的分布参数，基本实现了驾驶证动态管理来实现其目的，但该驾驶证有下列缺陷：1、所设计卡及读卡模块，没有与国际标准进行长时间的可靠性对比测试；2、只能在某些路段及路口设卡监管，监视不全面，实时性差；3、只有通过交警判断是否违章驾驶，不能智能识别驾驶人员驾照的有效期限、所持驾照与所驾车型是否相符；4、没有语音提示及读卡验证，并且操作复杂，对设备要求相当高；5、不能直观显示输出驾照的状态，不能真正体现驾照使用和管理的智能化、自动化、现代化、数字化和网络化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提供一种电子驾照智能监视系统，实行科学、合理、有效的管理机动车及驾驶人员，辅助交通部门加强机动车辆管理，减少执法人员工作量，减少盗窃、抢窃车辆、更换车牌号的违法行为，规范机动车驾驶人员持证上岗，减少交通事故。

本发明的上述技术问题是这样解决的：提供一种电子驾照智能监视系统，包括车载终端设备和电子驾照卡，其特征在于，所述车载终端设备主要由MCM微模块、MCU微处理模块、输入模块、存储器模块、信息输出模块和时间控制模块构成，所述电子驾照卡为Mifare射频卡存储有驾驶员的基本信息，并能与配套的MCM读写卡微模块芯片进行无线通信。

根据本发明所提供的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述MCU微处理模块采用89C5x系列单片机，共含有32个I/O口，P0口和P1口与所述信息输入输出模块连接，P2口作为所述24Cxx系列串行存储模块、时间模块相连接，P3口与所述MCM微处理模块控制读写端相连。

根据本发明所提供的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述输入模块主要有键盘电路组成，通过键盘检测接口芯片检测，连接到单片机的P1.0～P1.7口，共有16个键，其中有10个数字键、#键，查询键、锁机键、密码键、取消键、确认键。

根据本发明所提供的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述信息输出模块包括有语音播放控制电路，所述语音播放控制电路采用ISDxxx系列语音芯片，通过所述MCU微处理模块的P0口分时复用与语音芯片的地址线相连，P2.5～P2.7口与控制线相连，所述MCU微处理模块可控制播放已录制好的各种语音。

根据本发明所提供的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述信息输出模块包括有蜂鸣器电路，其连接到所述MCU微处理模块的P3.5口，控制产生按键音及部分告警音。

根据本发明所提供的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述信息输出模块还包括有信号显示设备，其显示接口连接到MCU微处理器的P1.0～P1.7控制显示。

根据本发明所提供的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述显示设备可以采用机动车用显示屏或者不同颜色的发光二极管，可设置在汽车驾驶室操作台上或者车后窗处。

根据本发明所提供的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述时间模块设置有时钟电路，时钟线SCL连接到所述MCU微处理模块的P2.3口，数据线SDA连接到单片机的P2.4口，通过系统实时时钟与驾照发照时间及驾照使用期限进行对比，验证驾照使用期限有效性，时钟还配置有电池，保证掉电后时钟能正常运行。

根据本发明所提供的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述Mifare射频卡内嵌有一LG串联谐振电路，其频率与所述MCU微处理模块电路频率相同，并且所述射频卡可以一卡多用。

根据本发明所提供的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述MCU微处理模块设置有串行配置口，所述串行配置口与所述单片机的RXD、TXD串口端连接。

根据本发明所提供的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述信息输入输出模块还包括有监控电路，采用IMP813上电时给89C5x产生RESET信号，看门狗对系统进行监控，防止死机，连接到单片机的P3.4口进行喂狗。

本发明所提供的电子驾照车载智能监视系统主要由电子驾照车载智能监视装置、射频卡电子驾照组成。首先由车管所通过电子驾照制卡机将驾驶人基本信息，如驾驶证号、准驾车型、发照时间、驾驶证有效期限等写入电子驾照芯片中，在机动车办理行驶证和车牌号时，通过电子驾照车载智能监视装置的配置口对车型和车牌号进行配置，每辆机动车配置一台车载智能监视终端，并安装到机动车驾驶室内指定的位置，车辆行驶前将电子驾照长期插到车载智能监视装置的读卡槽中，读取驾驶人员的基本信息，通过单片机智能判断处理，只有在所插驾照与所驾车型相符、密码正确后指示屏才会常亮，否则指示屏将闪烁或不亮，交通执法人员只需根据指示屏状态进行监督管理，方便直观地得到体现，其好处如下：一、采用PHILIPS公司符合国际标准的Mifare非接触式IC卡写入信息作为驾照，有多套密钥进行多次证实和数据加密，可靠性高，防伪性能好；二、终端智能识别驾驶人员是否有驾照、所持驾照与所驾车型是否相符、驾照的有效期限。三、通过语音提示，使读卡验证和操作简单化、日常化；四、利用密码管理车辆使用权限及车牌号信息，对机动车防盗、防抢有很大的管理作用；五、直观地显示输出驾照的状态，信息一目了然；六、实行一车一台终端，对持驾照上岗进行实时性、全面性地动态监管；七、真正地体现驾照使用和管理的智能化、自动化、现代化、数字化、网络化。

附图说明

图1是本发明所提供的电子驾照车载监视系统的逻辑框图。

图2是本发明所提供的电子驾照车载监视系统的结构框图。

图3是本发明所提供的电子驾照车载监视系统车载终端的结构示意图。

图4是本发明所提供的电子驾照车载监视系统车载终端的原理电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

图1是电子驾照车载监视系统的逻辑框图。该电子驾照车载监视系统硬件组成主要有MCM微模块读卡器、MCU微处理器、键盘、语音芯片、小喇叭、蜂鸣器、存储器、时钟、指示屏(指示灯)和Mifare射频卡电子驾照等组成，车载终端设备主要由MCM微模块、MCU微处理模块、输入模块、存储模块、信息输出模块和时间模块构成，电子驾照卡为Mifare射频卡存储有驾驶员的基本信息，并能与配套的MCM读写卡微模块芯片进行无线通信。

图2是电子驾照车载监视系统的结构框图；图3是电子驾照车载监视系统车载终端的结构示意图：1是车载终端外壳，2是键盘，3是指示屏，4是配置口，5是读卡区，6是卡槽；图4是电子驾照车载监视系统车载终端的原理电路图。该监视系统MCU微处理模块采用89C5x系列单片机，共含有32个I/O口，P0口和P1口与所述信息输入输出模块连接，P2口作为所述24Cxx系列串行存储模块、时间模块相连接，P3口与所述MCM微处理模块控制读写端相连。

读写卡模块即MCM微模块读卡器连接到单片机P2.0、P2.1、P3.2、P3.6、P3.7接口进行控制，数据交换通过分时复用P0口到读写卡模块的D0-D7数据线，非接触IC卡选用Mifare卡，实行一卡多用可在多个车上通用识别，由于Mifare卡密码机制严密，保存的信息比较安全可靠，确保读写卡模块与卡进行数据交换，例如Philips公司的Mifare非接触IC卡读写器芯片MCM200：Mifare 11C智能(射频)卡的核心是Philips公司的Mifare11CS50(-01，-02，-03，-04)系列微模块(微晶片)。其相应的读写器模块为Philips公司的MCM200和MCM500。其中，MCM200模块主要应用于操作距离在25mm的卡片读写器中，其主要特性如下：采用标准的双列直插式32引脚封装；工作频率为13.56MHz，采用标准的+5V电源供电，典型电流消耗为40mA；读写卡片距离可达25mm以上；与卡片的通信速率可达106Kbps；每个扇区均包含有3套密码，同时包含有认证密码用的存储器；有防卡片重叠功能；带有16字节的FIFO(先进先出)队列接收/发送缓冲寄存器；可对RF(射频)通道进行自动监控；有内建8位/16位CRC协处理器，可提供CRC、Parity等数据校验；带有标准的Mifare并行接口可直接由标准的MCU接口信号控制。

键盘电路通过键盘检测接口芯片检测，连接到单片机的P1.0～P1.7口，共16个键，其中有10个数字键、#键，查询键、锁机键、密码键、取消键、确认键，查询键能语音查询车牌号，锁机键能防盗，密码键能更改密码；存储器的数据线SDA连接到单片机的P2.4口，采用24Cxx系列串行E2PROM存储，主要存储密码、车型配置、车牌号配置、最近一次使用车的驾照号等信息，掉电后信息不丢失；时钟线SCL连接到单片机的P2.3口，通过系统实时时间，可以与驾照发照时间及驾照使用期限进行对比，验证驾照使用期限有效性。

配置口连接到单片机的RXD、TXD串口端，通过串口线对使用密码、车型配置、车牌号进行配置；蜂鸣器电路连接到单片机的P3.5口，控制产生按键音及部分告警音；显示设备连接到单片机的P1.0～P1.7口，可以采用显示屏显示驾照类型(如A1、C1照)或发光二极管组成不同形状、显示不同颜色，供交通执法人员监督分类管理；语音电路采用ISDxxxx系列语音芯片，通过单片机P0口分别与语音芯片的地址线和控制播放线相连，由单片机控制播放预先录制好的各种语音，更加方便直观地进行操作。

本发明所提供的电子驾照车载智能监视系统工作原理如下：以单片机作为主控中心，以射频识别技术为核心，读写器内主要使用了一片Mifare卡专用读写处理的MCM微模块芯片，其最大操作距离在20～30mm，包括调制、解调、产生射频信号，卡内有存放卡号和密钥的工作扇区，读写器工作时，不断地向外发出一组固定频率的电磁波(13.6MHz)，当有卡靠近时，卡片内有一个LG串联谐振电路，其频率与读写器的发射频率相同，这样在电磁波的激励下，LG谐振电路产生共振，从而使电容充电有了电荷。当电容器充电达到2V时，此电容就作为电源供给卡上的其它电路工作，将卡内数据发射出去或接收读写器发出的数据保存。当有卡放到终端上时，读取卡上信息后，第一步先验证卡数据是否正确，如果校验数据错误，则语音提示卡错误；第二步验证车使用权，终端判断与存储器中上次驾照号是否相同，相同时则不需输入密码，不相同时则语音提示请输入密码，密码验证成功后保存该驾照号；第三步验证准驾车型，在前两步正确后，终端根据车型配置与驾照上所读准驾车型进行判断，如果不相符则伴有你的驾照已过有效期或你的驾照与所驾车型不相符的语音提示，只有相符指示屏才常亮，否则指示屏将闪烁显示。终端自动查询读卡，如果驾照拿开则显示屏关闭。单片机通过键盘接口检测按键，通过终端上的数字及功能键对密码进行管理，当按查询键则终端自动播放你的车牌号是XXXXX的语音，如果按密码键则语音提示请输入旧密码，输入正确后语音提示请输入新密码，请再次输入新密码的语音提示，然后再提示密码修改成功。

该电子驾照车载智能监视系统功能特点如下：1、设备功耗低、外观精致、小巧、安装简便，成本低廉；2、采用RF射频卡可靠性高、操作方便、加密性好、应用范围广；3、避免了灰尘、油污等外部恶劣环境对读写卡的影响；4、射频卡电子驾照采用多重加密算法，能有效避免涂改和伪造；5、电子驾照能记录驾驶人基本信息，将驾驶证号、准驾车型、发照时间、驾驶证有效期限等写入电子驾照芯片中，并将驾驶人姓名、性别、出生日期、照片印刷在卡上；6、驾照透明化管理：以前对行驶中的车辆无法判断驾驶员是否考取驾照、是否携带驾照、所持驾照与所驾车型是否相符，采用本系统实现透明化管理后掀起了驾照的盖头来；7、存储管理：终端能长时间存储车型配置、系统密码、读卡后的驾照号等信息，掉电后不丢失这些信息；8、有助于机动车防盗管理：终端实行银行卡一样的密码管理，即使你有驾照而不知道车辆密码，即没有车辆使用权限，指示屏则不会正常显示，能让被盗车辆无处藏身；9、有助于机动车防抢管理：例如出租车被抢时，即使司机没来得及取走自己的驾照，只要点一下终端上的锁机按键，此时读卡后需要输入正确密码才能正常显示；10、密码管理功能：可通过终端上的功能键更改密码，并根据语音提示进行操作；11、语音提示功能：当插入卡的驾照号与上次不一样时，提示请输入密码；当所插驾照超过有效期限时，伴有语音提示此驾照已过有效期；更改密码时伴有“请输入旧密码、请输入新密码、请再次输入新密码”的语音提示；12、实习驾照管理：智能识别实习驾照，并可在车后显示一个“实”字，以便后面车辆知道，避免了在车后帖上“新手上路，请多关照”字样，有利于规范，减少交通事故；13、驾照状态指示：可通过显示屏显示驾照类型或红绿灯那样的发光二极管组成不同形状的指示灯，对于不同车型可用不同颜色以示区别，同时也能美化城市；14、车牌管理：对现阶段拆卸他人车牌、涂改车牌进行违法作案的行为起到协助管理作用。

综上所述，该电子驾照车载智能监视系统利用成熟的射频卡技术制作电子驾照，存储基本信息，通过车载智能监视终端读取信息后进行智能判断；终端集密码管理、语音提示、直观显示于一体，交通执法人员对行驶中的车辆只需根据指示屏状态进行监督管理，信息一目了然，大大地减少了交通执法人员的工作量，规范了机动车驾驶人员持证上岗管理，从而实现了智能化、自动化、实时性、全面性地进行监管。

Claims

1、电子驾照车载智能监视系统，包括车载终端设备和电子驾照卡，其特征在于，所述车载终端设备主要由MCM微模块、MCU微处理模块、输入模块、存储模块、信息输出模块和时间模块构成，所述电子驾照卡为存储有驾驶员基本信息并与MCM微模块芯片相配套使用的Mifare射频卡。

2、根据权利要求1所述的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述MCU微处理模块采用89C5x系列单片机，共含有32个I/O口，P0口和P1口与所述信息输入输出模块连接，P2口作为所述24Cxx系列存储、时间模块相连接，P3口与所述MCM微处理模块控制读写端相连。

3、根据权利要求1或2所述的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述输入模块主要有键盘电路组成，通过键盘检测接口芯片检测，连接到单片机的P1.0～P1.7口，共有16个键，其中有10个数字键、#键，查询键、锁机键、密码键、取消键、确认键。

4、根据权利要求1或2所述的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述信息输出模块包括有语音播放控制电路，所述语音播放控制电路采用ISDxxx系列语音芯片，通过所述MCU微处理模块的P0口分时复用与语音芯片的地址线相连，P2.5～P2.7口与控制线相连，所述MCU微处理模块可控制播放已录制好的各种语音。

5、根据权利要求1或2所述的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述信息输出模块包括有蜂鸣器电路，其连接到所述MCU微处理模块的P3.5口，控制产生按键音及部分告警音；所述信息输出模块还包括有监控电路，采用IMP813上电时给89C5x产生RESET信号。

6、根据权利要求1或2所述的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述信息输出模块还包括有信号显示设备，其显示接口连接到MCU微处理器的P1.0～P1.7控制显示。

7、根据权利要求6所述的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述显示设备可以采用显示屏或者不同颜色的发光二极管，可设置在汽车驾驶室操作台上或者车后窗处。

8、根据权利要求1或2所述的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述时间模块设置有时钟电路，时钟线SCL连接到所述MCU微处理模块的P2.3口，数据线SDA连接到单片机的P2.4口，通过系统时间检测电子驾照卡的时效性。

9、根据权利要求1所述的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述Mifare射频卡内嵌有一LG串联谐振电路，其频率与所述MCU微处理模块电路频率相同，并且所述射频卡可以一卡多用。

10、根据权利要求1或2所述的电子驾照车载智能监视系统，其特征在于，所述MCU微处理模块设置有串行配置口，所述串行配置口与所述单片机的RXD、TXD串口端连接。