CN1431601A - 无线智能电子车牌系统 - Google Patents

Abstract

无线智能电子车牌系统为交管、军车管理等领域提供安全、方便、可靠的验证车辆身份的手段。属于无线电身份识别领域。该系统基于蓝牙数据传输，分为车载端和检测端两部分，车载端即电子车牌端以信号处理器为中心，该信号处理器通过地址总线和数据总线与存储器相接，信号处理器通过“RS232”口与蓝牙基带模块相接，蓝牙射频模块通过内部总线与蓝牙基带模块相接，通过50Ω馈线与蓝牙天线相接；检测端即电子车牌信号检测端以微处理器为中心，并通过地址总线和数据总线与存储器相接，通过数据线与键盘相接，通过控制线与报警模块相接。

Description

无线智能电子车牌系统

一、技术领域

该技术为交管、军车管理等领域提供安全、方便、可靠的验证车辆身份的手段。属于无线电身份识别领域。

二、背景技术

众所周知，军车在公路上有优先行驶的权利。军车过收费站不用交纳费用。由于这些好处，很多人都想“拥有”一个军车牌照。于是，公路上不时有假军车被发现。军警部门不得不加大查处假军车的稽查力度。为了查处假军车，稽查队员一般在一个路口拦下所有过往军车，一一核对其合法性。这样做一方面影响了军务，而且容易造成交通拥挤，另一方面稽查队员的工作量很大，工作效率很低。

在无线通信技术方面，近年来，蓝牙(Blue Tooth)技术发展迅猛。蓝牙可以提供百米范围内的低功耗、高保密性、高安全性、低辐射、低成本以及高的抗干扰性能的数据通信，非常适合在电子车牌上应用。

对于制假者来讲，一个铁皮的车牌在制作上难度不大，而要仿冒一个使用跳频微波技术、加密技术的电子车牌，其难度就要大上几个数量级了。

三、技术内容

1、技术问题

鉴于以上不便以及技术的发展，本发明的目的就是提供一种使得只要稽查队员手持该设备站在路边，不用过往军车停车，就能验证其真伪的无线智能电子车牌系统。

2、技术方案

一种无线智能电子车牌系统，其特征在于该系统基于蓝牙数据传输分为车载端和检测端两部分，车载端即电子车牌端以信号处理器为中心，该信号处理器通过地址总线和数据总线与存储器相接，信号处理器通过“RS232”口与蓝牙基带模块相接，蓝牙射频模块通过内部总线与蓝牙基带模块相接，通过50Ω馈线与蓝牙天线相接；检测端即电子车牌信号检测端以微处理器为中心，并通过地址总线和数据总线与存储器相接，通过数据线与键盘相接，通过控制线与报警模块相接，通过数据线与LCD显示模块相接，通过“RS232”口与串口电平转换模块和蓝牙基带模块相接，蓝牙射频模块通过内部总线与蓝牙基带模块相接，通过50Ω馈线与蓝牙天线相接，电子车牌端内存储承载车辆的全部电子信息，包括车牌号、车型、颜色、所属部门、上牌时间、电子序列号等，经过身份验证等一系列过程后取得电子车牌的信息，电子车牌信号检测端进行处理和显示以及报警，电子车牌端的存储器采用“SST39VF800”型号的存储器，蓝牙基带模块、蓝牙射频模块、处理器采用“BC02”的CSR蓝牙芯片，存储器“SST39VF800”芯片通过数据线和地址线分别与CSR蓝牙芯片“BC02”相连接，CSR蓝牙芯片“BC02”通过50Ω馈线与蓝牙天线相连接。

3、技术效果

1、该系统使用无线方式进行军车核查，被查车辆不用停车，不会耽误军务，不会造成交通拥挤。

2、检测器智能化程度高。稽查员不用手工核对军车身份，工作量小，准确度高。

3、高子车牌耗电量仅为8毫瓦，非常省电；且固定于车体内，与车牌一起安装，免维护。

4、检测器体积小，功能强，使用方便，数据库容量大、更新方便。

5、使用蓝牙技术，抗干扰能力强，安全性、可靠性高。

四、附图说明

图1为电子车牌和电子车牌检测器结构框图。图中有蓝牙基带模块11，蓝牙射频模块12，处理器13，存储器14，电源管理模块15，蓝牙天线16，蓝牙基带模块22，蓝牙射频模块23，处理器20，存储器24，电源管理模块25，蓝牙天线26，LCD显示模块27，键盘28，报警模块29，电池模块10，串口电平转换模块21。

图2为电子车牌硬件实现图。

图3为电子车牌检测器硬件实现图。

图4为电子车牌电路图。

图5为电子车牌检测器电路图。

五、具体实施方案

本发明基于蓝牙数据传输，分为车载端(称为电子车牌)与检测端(称为电子车牌检测器)两部分。电子车牌固定在军车车体前部，一般不能拆卸。电子车牌内部包含承载车辆的所有信息，比如车牌号、车型、颜色、所属部门、上照时间、电子序列号等。检测器为手持设备，由稽查队员随身携带。检测器带有全国所有军车的电子车牌数据库。在检测器开启时，它将自动搜寻100米范围内的所有电子车牌，并核对其合法性，如果是合法的，显示其对应的牌照号码及其它车辆信息，如果发现不合法的电子车牌就报警。

电子车牌的结构框图如图1所示：

蓝牙基带模块、蓝牙射频模块符合蓝牙国际标准。它负责执行蓝牙通信的一系列操作，包括查询扫描、建链、身份确认、交换数据等。两模块之间通过内部总线相连。蓝牙天线是为电子车牌专门设计的定向天线，它的主瓣(即主要功率方向)对准车辆前方。蓝牙天线与射频模块之间由50Ω同轴电缆连接。处理器担负着“大脑”的角色。它上面运行着蓝牙协议栈以及电子车牌应用程序。在处理器的控制下蓝牙基带与射频模块才能工作，整个电子车牌才能被检测。处理器使用RS232接口与蓝牙基带模块连接。存储器内保存着蓝牙协议栈代码、电子车牌应用程序代码以及所在车辆身份的加密数据。它与处理器之间由地址总线和数据总线相连。电源管理模块把起伏很大的汽车电源转变成所需电压，供给各模块工作。

电子车牌检测器的结构框图如图2所示：

与电子车牌相同，检测器的蓝牙基带模块、蓝牙射频模块符合国际蓝牙标准，负责执行蓝牙通信的一系列操作，包括查询扫描、建链、身份确认、交换数据等。两模块之间通过内部总线相连。检测器的蓝牙天线为专门设计的全向天线，满足手持设备不能有方向性这一要求。处理器运行着蓝牙协议栈以及电子车牌检测器应用程序，协调整个设备的工作。存储器内保存着协议栈代码、检测器应用程序代码以及全国所有军车的身份数据库。LCD显示模块用来显示检测到的附近的军车的身份信息。显示模块通过数据线与处理器相连。键盘上设置“上翻”、“下翻”、“确定”、“取消”、“休眠”等若干按键，用于控制检测器的工作。键盘也使用数据线连接到处理器。报警模块在需要时给出报警铃音，提醒稽查队员。处理器通过控制线控制报警模块。电池模块提供使设备连续工作大于8小时的电能。电源管理模块负责电池的充放电管理，并为设备提供合乎要求的电压。串口电平转换模块把处理器串口的TTL电平转换为标准RS232电平，以适合与PC机相连，下载最新军车身份数据库。

该系统还包括一个PC端应用程序，用来更新检测器中的身份数据库。而该数据库数据可通过军用网络传递。

当汽车发动时，电子车牌开始工作。它不停扫描蓝牙信道，看看是否有蓝牙设备在查询自己，如果有，则利用公共信道要求对方提供连接密钥，如果秘钥正确就建立加密信道，并通过加密信道上报身份信息；否则不予理睬。而检测器开机后就不停查询周围蓝牙设备，当发现蓝牙设备时在公共信道上给出建链密钥如果对方确认则接收数据，并利用数据库核查。如果接收到的数据与数据库中的不一致，报警；如果一致，在LCD上显示该车信息。

电子车牌的实现可以使用CSR的蓝牙芯片BC02。该芯片集成了蓝牙射频模块、蓝牙基带模块以及处理器。因此只要在此基础上加上存储器SST39VF800、电源管理模块LP2966 1833、LM7805以及专门设计的定向印制板天线就组成了蓝牙电子车牌。其中LM7805的输入电压范围相当大，用来把汽车中的不稳定电压转变为稳定的5伏电压，而开关电源LP2966 1833提供系统工作所需的1.8伏、3.3伏电压。硬件结构图如图3所示：

检测器由于数据存储量高，运算量也较大，因此处理器选用DS80C323。该8位处理器拥有4个8位通用IO口，2个RS232口，工作频率高(18MHz)，功耗小(工作35mA，静止1μA)，非常适合在使用电池的检测器中使用。CSR蓝牙芯片BC02与存储器SST39VF800构成了蓝牙模块，该模块由处理器通过串行口RS232控制，完成所有蓝牙功能。天线为鞭状全向天线，保证各方向的一致性。LCD显示器选用COMJ4X8C。该LCD可显示四行汉字，每行8个，配合上翻、下翻按键可以很好的满足需要。存储器选用三星公司的64MB闪存K9F6408U0B，(按全军有80万辆军车计算，每辆军车用800bit表示——相当于50个中文字符——则数据库大小为64MB)。该存贮器速度高、封装小、耗电少。2X3键盘可以满足诸如“上翻”、“下翻”、“确定”、“取消”、“休眠”等按键需求。电平转换芯片MAX3232可以以115.2kbps的速率与PC机连接，更新数据库。更新所需时间大约为15分钟。6伏1200毫安时的锂电池可以满足大约8小时的连续工作。芯片LT1769为锂电池提供可靠的充电电流，而开关电源LP2966 1833为系统提供工作电压。检测器硬件实现图见图4。

当稽查队员上路检查军车时，稽查员可以手持电子车牌检测器站在路边。如果一辆军车已经行驶到跟前而电子车牌检测端还没发现其电子车牌，那么稽查队员就应示意其停车接受检查。当然，如果一辆军车远远的开近时，检测器就开始报警，那更应让其停车。只有当一辆军车开近时检测器上显示出车辆身份信息(如车牌号码、车型、颜色)并且该信息与车辆实际情况相符时才表示该军车为合法军车。

Claims (4)

1、一种无线智能电子车牌系统，其特征在于该系统基于蓝牙数据传输分为车载端和检测端两部分，车载端即电子车牌端以信号处理器(13)为中心，该信号处理器(13)通过地址总线和数据总线与存储器(14)相接，信号处理器(13)通过“RS232”口与蓝牙基带模块(11)相接，蓝牙射频模块(12)通过内部总线与蓝牙基带模块(11)相接，通过50Ω馈线与蓝牙天线(16)相接；检测端即电子车牌信号检测端以微处理器(20)为中心，并通过地址总线和数据总线与存储器(24)相接，通过数据线与键盘(28)相接，通过控制线与报警模块(29)相接，通过数据线与LCD显示模块(27)相接，通过“RS232”口与串口电平转换模块(21)和蓝牙基带模块(22)相接，蓝牙射频模块(23)通过内部总线与蓝牙基带模块(22)相接，通过50Ω馈线与蓝牙天线(26)相接。

2、根据权利要求1所述的无线智能电子车牌系统，其特征在于电子车牌端内存储承载车辆的全部电子信息，包括车牌号、车型、颜色、所属部门、上牌时间、电子序列号等；电子车牌信号检测端经过身份验证等一系列过程后取得电子车牌的信息，进行处理和显示以及报警。

3、根据权利要求1或2所述的无线智能电子车牌系统，其特征在于电子车牌端的存储器(14)采用“SST39VF800”型号的存储器，蓝牙基带模块(11)、蓝牙射频模块(12)、处理器(13)采用CSR的“BC02”蓝牙芯片，存储器“SST39VF800”芯片通过数据线和信号线与CSR蓝牙芯片“BC02”相连接，CSR蓝牙芯片“BC02”通过50Ω馈线与蓝牙天线(16)相连接。

4、根据权利要求1所述的无线智能电子车牌系统，其特征在于电子车牌信号检测端中，处理器(20)采用的型号为“DS80C232”，存储器(24)采用的型号为“K9F6408U08”，LED显示模块(27)采用的型号为“OCMJ4X8C”，串口电平转换模块(21)采用的型号为“MAX3232”，蓝牙基带模块(22)、蓝牙射频模块(23)采用CSR蓝牙芯片“BC02”，其中处理器“BS80C323”分别通过数据线与存储器“K9F6408UOB”和LCD显示器“OCMJ4X8C”相接，处理器“BS80C323”分别通过RS232口与串口电平转换模块“MAX3232”和CSR蓝牙芯片“BC02”相接，CSR蓝牙芯片“BC02”通过数据线和地地线与存储器“SST39VF800”相接，通过50Ω馈线与蓝牙天线(26)相接。

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