专利名称：司机一卡通装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于智能交通领域，涉及机动车驾驶员IC卡的车载设备。
背景技术：
随着公路交通建设的快速发展和机动车辆的普及，车辆的运行与运营问题日益突出和严重，无照驾驶、无照营运、逃避年检、挪用车牌、制作假机动车牌证和假驾驶证、走私机动车、使用假车牌、改装被盗车辆、违法满分驾驶员仍上路驾驶等违章违法现象日趋增多；这类现象的日益猖獗给交通管理造成了极大的威胁，破坏了稳定有序的交通秩序。纸质证件容易被伪造，信息容易被篡改，而且治理效率很低，现场查证十分困难， 司乘人员抵赖现象屡见不鲜。所以，使用信息化技术来自动实现证照稽查的需求日益迫切， 按目前的管理手段执法人员无法获得及时准确的相关信息，无法做出及时准确的判断，管理整治力度低，使违法分子有了可乘之机。前不久，交通部提出在一些省份开展道路运输证及道路运输从业人员从业资格证电子化试点工作。采用IC卡及IC卡密钥管理体系，实现数据安全传输、身份认证、授权管理和责任认定等功能。与传统纸质证件相比，IC卡证件信息存储量大、信息通过加密方式进行读写，可有效降低证件伪造和信息篡改风险。虽然解决了纸质证件存在的一些问题，但是在证件有效性稽查时，需要停车稽查，无法做到高效快捷的车辆稽查和管理，尤其是在对道路上高速行驶的车辆更是无能为力了。
实用新型内容为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种司机一卡通装置，该装置安装在车辆上，当车辆通过检查点时，一卡通装置被检查点路侧设备发出的下行信号唤醒，与路侧设备进行信息交换，从而在车辆高速行驶的状态下自动完成对车辆进行稽查和管理，减少交通违章违法问题，维护交通秩序稳定有序。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种司机一卡通装置，包括控制单元、IC卡插座、发送/接收模块，控制单元由单片机构成，发送/接收模块由短程微波通信应答芯片构成，其特征是所述单片机的P2 口中的第零位、第一位、第二位、第三位、第四位口线分别与IC卡插座的电源端、复位端、串行时钟端、串行数据端、检测端连接，单片机的传输数据输出端与短程微波通信应答芯片的调制信号输入端口连接，单片机的传输数据输入端与短程微波通信应答芯片的下行信号输出端口连接，单片机的Pl 口中的第零位、第一位、第二位口线分别与短程微波通信应答芯片的应答信号输出端口、唤醒信号输入端口、发送/接收切换端口连接。所述单片机的型号为STA2051，短程微波通信应答芯片的型号为CHR2244。本实用新型的方案为当车辆完成了证照申请或交费时，交通管理部门通过特定的安全算法将驾照信息、车牌号、证照有效期、营运类行、车辆年检信息等录入到IC卡中，司机要随车携带IC卡，在每次启动车辆前，要将IC卡插入到插座中，车辆通过检查点时，由检查点的路侧设备发出的下行信号唤醒，路侧设备利用专用短程通信链路与一卡通装置实现信息交互连接，读取IC卡的内容，进行司机、车辆身份认证或合法性的确认和进行违规行为的录入；同时，路侧设备将所生成的数据通过移动通信网实时上传给后台管理中心的数据库进行存储。
图1是本实用新型的电路方框图。图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
请参照图1、图2，本实用新型是一种司机一卡通装置，包括控制单元、IC卡插座、 发送/接收模块，控制单元由单片机构成，单片机的型号为STA2051，发送/接收模块由短程微波通信应答芯片构成，短程微波通信应答芯片的型号为CHR2244。单片机STA2051的P2 口中的第零位口线P2. 0经过三极管Q触发电路与IC卡插座的电源端VDD连接。单片机STA2051的P2 口中的第一位口线P2. 1与IC卡插座的复位端RST连接。单片机STA2051的P2 口中的第二位口线P2. 2与IC卡插座的串行时钟端SCL连接。单片机STA2051的P2 口中的第三位口线P2. 3与IC卡插座的串行数据端SDA连接。单片机STA2051的P2 口中的第四位口线P2. 4与IC卡插座的检测端TRIG连接。单片机STA2051的传输数据输出端ΗΤ )与短程微波通信应答芯片的调制信号输入端口 MOD连接。单片机STA2051的传输数据输入端HRXD与短程微波通信应答芯片的下行信号输出端口 DATA_0UT连接。单片机STA2051的Pl 口中的第零位口线Pl. 0与短程微波通信应答芯片的应答信号输出端口 SB_0UT连接。单片机STA2051的Pl 口中的第一位口线Pl. 1与短程微波通信应答芯片的唤醒信号输入端口 WK_IN连接。单片机STA2051的Pl 口中的第二位口线Pl. 2与短程微波通信应答芯片的发送/ 接收切换端口 T/R连接。司机IC卡采用SLE4^8卡，SLE4428卡是西门子公司下属的hfineon公司生产的接触式逻辑加密存储卡。符合IS07816标准，具有IOM个字节寻址EPR0M，每个字节具有写保护功能。片内具有2个字节的可编程密码保护功能，只有在正确校验PSC后数据才能被改写。SLE4428卡有8个管脚，与操作命令有关的是RST复位引脚，CLK时钟输入端，SDA 双向数据端。所有的地址，数据和命令都通过SDA端输入输出。为了能够识别是否有卡插入，在单片机上设置了 1个I/O 口(P2.4)连到IC卡插座的卡簧(TRIG)，当有卡插入时，P2. 4 口对地短路，从P2. 4 口检测到低电平，从而可以判断卡簧是闭合还是分离，以此来通知单片机是否需要进行读写卡操作。IC卡插座有8个引脚，当SLE4^8卡插入时，正好同这几个引脚相连。另外还有两个固定端，其中一个固定端同卡座上一个弹簧片相连，两个触点和簧片就相当于一个常闭开关。当IC卡未插入时，簧片闭合，P2. 4 口保持低电平；当卡插入时，簧片被顶开，P2. 4脚变为高电平。当单片机检测到P2.4 口变高，通过P2. 1端口使SLE44^的RST引脚变高，使其复位。发送/接收模块内部集成了接收模块和发送模块，发送/接收模块由CHR2244芯片构成，CHR2244具有上行模式和下行模式。下行模式时天线接收5. 8GHz无线信号并将收到的射频信号送往接收模块恢复为基带数据；恢复后的基带数据再送往单片机进行相关的数据验证及处理。上行模式时 单片机将需要发送的数据信号传送给发送模块；发送模块将数据信号调制为5. 8GHz调制信号，并传送到天线进行发送。CHR2244的工作频段为5. 725GH ζ到5. 875GHz。它包含了双向通信所需的所有RF功能，所以外部只需要接一个天线即可使用。当短程微波通信应答芯片CHR2244没有收到唤醒信号即WK_IN = 0时，系统处于等待模式，该模式下芯片功耗非常低。当射频端RF_IN无接收信号，等待状态维持不变；当 RF_IN收到幅度调制信号(AM)时，链路将检测出其中的数据信息，并通过SB_0UT输出高电平信号到单片机，单片机由此信号并根据通信协议判断是否需要唤醒CHR2M4，如果需要， 则控制单元向CHR2244的WK_IN端输入唤醒信号，则系统唤醒，否则不向WK_IN输入唤醒信号，系统继续等待。下行模式即为接收模式。当WK_IN收到来自单片机的唤醒信号(高电平)并且T/ R = 0时，系统将切换到接收模式。接收模式下，链路将对RF端收到的AM信号进行解调，并将解调后的基带数据由DATA_0UT端输送至单片机。上行模式即为发送模式，当WK_IN收到来自单片机的唤醒信号(高电平)并且T/R =1时，系统将切换到发送模式。发送模式下，CHR2244的MOD端接收来自单片机STA2051 的基带数据，RF_IN端接收5. 8GHz的载波信号，将数据调制为5. 8GHz载波上的FM调频信号，由RF_0UT端输出(RF_IN，RF_0UT时分复用RF端口)。通过单片机STA2051控制CHR2244的WK_IN端口，使其处于激活或者睡眠状态；通过控制T/R端口，使其处于发送或接收状态；CHR2244接收到的数据由DATA_0UT端口输出至单片机；来自单片机的发送数据由MOD端口进入CHR2244。车辆通过检查点时，本装置由检查点的路侧设备发出的下行信号唤醒，通过短程微波通信应答芯片CHR2244传递给单片机STA2051，单片机STA2051收到该信号后，读取IC 卡的内容，将IC卡的内容发送给路侧设备，路侧设备将司机一卡通的内容与存储器中存储的车辆违章违法历史记录进行比对，审查该车辆是否有违章违法问题，然后对交通管理部门录入的驾照信息、车牌号、证照有效期、营运类行、车辆年检信息等进行复核，进行身份认证或证照有效期、营运类行、车辆年检信息等有效性的确认，确认无误后，路侧设备按照规定的算法对IC卡加盖稽查有效性电子戳，路侧设备也可将车辆的违规行为写入到IC卡中； 路侧设备还可以通过摄像头对道路上具有违规行为的车辆进行影像抓拍，将车辆影像以及相关稽查信息实时传回后台管理中心以备下一步管理和处罚使用，从而保证车辆的安全运行与运营。
权利要求1.一种司机一卡通装置，包括控制单元、IC卡插座、发送/接收模块，控制单元由单片机构成，发送/接收模块由短程微波通信应答芯片构成，其特征是所述单片机的P2 口中的第零位、第一位、第二位、第三位、第四位口线分别与IC卡插座的电源端、复位端、串行时钟端、串行数据端、检测端连接，单片机的传输数据输出端与短程微波通信应答芯片的调制信号输入端口连接，单片机的传输数据输入端与短程微波通信应答芯片的下行信号输出端口连接，单片机的Pl 口中的第零位、第一位、第二位口线分别与短程微波通信应答芯片的应答信号输出端口、唤醒信号输入端口、发送/接收切换端口连接。
2.如权利要求1所述的一种司机一卡通装置，其特征是所述单片机的型号为 STA2051，短程微波通信应答芯片的型号为CHR2244。
专利摘要一种司机一卡通装置，其控制单元由单片机构成，发送/接收模块由短程微波通信应答芯片构成，单片机的P2口中的第零、第一、第二、第三、第四位口线分别与IC卡插座的电源端、复位端、串行时钟端、串行数据端、检测端连接，单片机的传输数据输出端与短程微波通信应答芯片的调制信号输入端口连接，单片机的传输数据输入端与短程微波通信应答芯片的下行信号输出端口连接，单片机的P1口中的第零、第一、第二位口线分别与短程微波通信应答芯片的应答信号输出端口、唤醒信号输入端口、发送/接收切换端口连接。本装置安装在车辆上，当车辆通过检查点时，自动接受稽查和管理，从而减少交通违章违法问题，维护交通秩序稳定有序。
文档编号G07B15/06GK202067314SQ20112013539
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者丁雷 申请人:丁雷