专利名称：一种车辆合格证保管箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种保管箱，尤其涉及一种车辆合格证保管箱。
背景技术：
现有技术中，RFID (射频识别)技术是车辆合格证远程监控系统所依赖的关键技 术，该系统包括贴于车辆合格证上的RFID标签以及识别该RFID标签的RFID读头，通常车 辆合格证远程监控系统选用的RFID频段为915MHZ。这一频段RFID标签在物料监控方面也 有着广泛的应用，但这一技术在车辆合格证远程监控系统所涉及的监控目标诸如同时监控 300张叠放整齐的车辆合格证，有着技术上的局限性，这些局限性为1.当一叠贴有RFID标签的车辆合格证叠放整齐的摆放时，RFID读头读取的标签 数将远小于实际数，将造成采集数据的不完整，因此车辆合格证的读取精度低；2.若将车辆合格证通过分组布置例如分为5组，每组使用一收一发两个天线的方 法以增加单组车辆合格证读取率，如稳定保证读到至少60张合格证，各天线组互补读取从 而达到总数300张的监控目的，但此种方式无法区分RFID标签是由哪组天线读取，从而造 成使用时无法方便查找一张指定的车辆合格证所处的大致位置，即无法精确的对指定的车 辆合格证进行定位查找。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种车辆合格证保管箱，它可 以监控不少于300张贴有RFID标签的车辆合格证，同时不能增加车辆合格证使用者的使用 难度，它具有读取率高的优点，并且能过准确的对车辆合格证进行实时监控。实现上述目的的技术方案是一种车辆合格证保管箱，其中，所述的合格证保管箱 为一具有门的箱体，它包括依次相连的数据采集单元、数据处理单元以及第一数据通讯单 元，还包括一与所述数据处理单元相连的输入输出单元，其中所述的数据采集单元包括若干个单元格以及一 RFID读头，每一单元格内设置有 一与所述RFID读头通讯的天线，所述的每一单元格内存放有若干张贴有RFID标签的车辆 合格证，RFID标签上的信息通过天线进行读取并传输给所述的RFID读头；所述的数据处理单元接收所述数据采集单元中RFID读头输出的信息，同时与所 述的输入输出单元传输信息，对接收到的信息进行处理后输出给第一数据通讯单元。上述的车辆合格证保管箱，其中，所述的单元格为一盒体，该盒体的一侧开口以插 入所述的车辆合格证，所述盒体中两相对的侧壁的外壁上分别包覆有金属层，该两侧的金 属层分别作为反射层和屏蔽层，其中所述反射层和屏蔽层到其所在的侧壁的内壁距离均为20mm，两侧壁的内壁之间的 间距为30mm ；所述的天线设置于所述的屏蔽层所在的侧壁的内壁上，即天线与屏蔽层的距离为 20mm，与所述的反射层的距离为50mm。[0012]上述的车辆合格证保管箱，其中，所述的盒体的材质为ABS材料。上述的车辆合格证保管箱，其中，所述相对两侧壁中部的靠近开口一侧的内壁上 分别设置有一相对的凹槽。上述的车辆合格证保管箱，其中，所述盒体的上底面的外壁和下底面的外壁之间的距离为320mm，上底面的内壁和 下底面的内壁之间的距离为312mm ；所述凹槽的槽宽为12mm，凹槽的槽深为18mm，凹槽的高度为101mm。上述的车辆合格证保管箱，其中，所述的天线为半波阵子天线。本实用新型的有益效果是本实用新型具有如下优点1.将所要监控的车辆合格证分组，每组25张并将分别放置于特定的单元格，该单 元格中的参数也是经过反复测试得来的数据，按照此参数布置天线可以达到较好的识别效 果和单元格间的屏蔽性，因此该单元格将保证对其内放置的合格证99%的读取率，识别率 尚；2.车辆合格证可以被记录由哪个单元格读取，从而使得用户可以精确的查找出指 定车辆合格证存放的位置；3.监控数据通过第一数据通讯单元与上位机系统连接，从而实现远程监控；4.多个单元格并排组合时，单元格间相互屏蔽，因此一个单元格内天线不会识别 到放置于另一个单元格内的车辆合格证；5.放置于单元格内的车辆合格证能够被方便取出；6.由于采用了反射层，因此本实用新型采用一个天线即可，这样大大降低了成 本；7.单元格的盒体采用ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)的材料，是基于该种材 质的介电常数的考虑，反复试验验证出该种材质对于识别标签可以带来有利的影响。
图1是本实用新型的车辆合格证保管箱的结构示意图；图2是本实用新型中的单元格结构的正视图；图3是本实用新型中单元格的屏蔽层所在的侧壁的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。请参阅图1，图中示出了本实用新型的车辆合格证保管箱，合格证保管箱为一具有 门(图中未示出)的箱体，包括依次相连的数据采集单元101、数据处理单元102以及第一 数据通讯单元103，还包括一与数据处理单元102相连的输入输出单元104，其中数据采集单元101包括若干个单元格6以及一 RFID读头1011，每一单元格6内设 置有一与RFID读头1011通讯的天线4，每一单元格4内存放有若干张贴有RFID标签(图 中未示出)的车辆合格证(图中未示出)，RFID标签上的信息通过天线4进行读取并传输 给RFID读头1011 ；数据处理单元102接收数据采集单元101中RFID读头1011输出的信息，同时与输入输出单元104传输信息以供显示及查询，对接收到的信息进行处理后输出给第一数据 通讯单元103，本实施例中，数据处理单元102采用一单片机1021实现，该单片机1021的型 号为LPC2138 ；输入输出单元104中包括有与数据处理单元102相连的具有键盘的显示面板 1041，还包括与显示面板1041相连的蜂鸣器1042、开关门控制器1043，型号为ST168以及 系统保护用触点开关1044 ；第一数据通讯单元103可通过移动网络与上位机系统(图中未示出)连接以作 分析或者是管理，本实施例中，第一数据通讯单元103采用一数据传输模块1031，型号为 EM310。本实用新型与一上位机系统连接，本实施例中，合格证保管箱有四种工作状态，分 别为待激活状态、待登录状态、工作状态和锁定状态，其中待激活状态是合格证保管箱初次使用上电时进入的状态，该状态包括以下处理 输入输出单元104的显示面板1041显示激活码输入界面，并提示系统等待激活；人工通过 电话或短信从上位机系统获得激活码后在输入输出单元104中显示面板1041中的键盘上 输入激活码，并确认；输入输出单元104将激活码传送到第一数据通讯单元103，由第一数 据通讯单元103发送到上位机系统；第一数据通讯单元103接收上位机系统返回的激活处 理应答并将该激活处理应答交数据处理单元102进行判断，判断系统激活成功、输入输出 单元显示已激活、正在登录和/或系统进入待登录状态；待登陆状态是系统在第1次激活成功后和激活成功后每次断电重新上电时进入 的状态，输入输出单元104会发送一登陆请求，该状态包括以下处理数据处理单元102将 登录请求传送到第一数据通讯单元103，由第一数据通讯单元103发送到上位机系统；第一 数据通讯单元103接收上位机系统返回的登录应答，并交数据处理单元102处理；数据处 理单元102判断登录应答状态，如果登录失败则控制输入输出单元104的显示面板1041显 示登录失败；如登录成功则根据登录应答数据中时间戳更新本机系统时间，数据处理单元 102设置本机进入工作状态，控制输入输出单元104的显示面板1041显示当前系统时间；锁定状态是当数据处理单元102从输入输出单元104得到异常报警信号时进入 的状态，该状态包括以下处理数据处理单元102生成系统破坏报警数据，并通过第一数据 通讯单元103发送到上位机系统；数据处理单元102控制输入输出单元104中的显示面板 1041显示警告信息，并进入解锁界面；解锁操作同初次激活操作；如果解锁成功由数据处 理单元102控制重新回到工作状态；工作状态是成功登录后进入的状态，合格证保管箱在工作状态时依据合格证保管 箱的门的开关可处于四种子状态，分别是开门状态、开门到关门变化状态、关门状态、关门 到开门变化状态，每种子状态下有各自的工作模式，同时工作状态下能够进行合格证查询 操作，下面对这四种子状态进行说明工作状态下的开门状态的工作模式为数据处理单元102设置数据采集单元101 的工作状态；数据采集单元101将采集到的数据传送到数据处理单元102，数据处理单元 102判断各单元格6是否超置，即判断各单元格6内的车辆合格证是否超过设定好的数量， 本实用新型中，设置的数量为25张，如果超置则在输入输出单元104通过显示面板1041显 示超置信息；数据处理单元102判断开门时间是否超长，如果超长则控制输入输出单元104中的蜂鸣器1042进行报警提示；工作状态下的开门到关门变化状态是指合格证保管箱从开门状态到关门后20S 的时间段，其工作模式为数据处理单元102设置数据采集单元101的工作状态；数据采集 单元101将采集到的数据传送到数据处理单元102，数据处理单元102判断各单元格6是否 超置，即判断各单元格6内的车辆合格证是否超过设定好的数量，如果超置则在输入输出 单元104显示超置信息，并控制输入输出单元104中的蜂鸣器1042进行报警提示，如此时 合格证保管箱的门打开则关闭蜂鸣器1042 ；工作状态下的关门状态是指合格证保管箱稳定关门20S后且无超置单元格6时合 格证保管箱所处的状态，其工作模式为数据处理单元102设置数据采集单元101的工作状 态；数据采集单元101将采集数据传输到数据处理单元102 ；数据处理单元102在每4个数 据采集周期后，汇总采集车辆合格证数据数量并最终确定合格证所处单元格6，形成一份上 传数据；数据处理单元102将上传数据传送到第一数据通讯单元103，将本批数据发送到上 位机系统；数据处理单元102获取合格证保管箱10当前状态并传送到第一数据通讯单元 103 ；第一数据通讯单元103将合格证保管箱状态发送到上位机系统20 ；工作状态下的关门到开门状态是指合格证保管箱从关门状态到门打开后20S时 所处的状态，其工作模式为数据处理单元102判断当前是否已完成标准4个采集周期中的 至少1个数据采集周期，如已完成则保留该批数据；将保留数据传送到第一数据通讯单元 103 ；第一数据通讯单元103发送到上位机系统20 ；数据处理单元102获取合格证保管箱10 当前状态并传送到第一数据通讯单元103 ；第一数据通讯单元103将合格证保管箱状态发 送到上位机系统。请参阅图2和图3，图中示出了本实用新型的单元格6的结构，单元格6为一盒体 100，该盒体100的一侧开口以插入车辆合格证，盒体100中两相对的侧壁的外壁上分别包 覆有金属层，该两侧的金属层分别作为反射层1和屏蔽层2，屏蔽层2所包覆的侧壁为第一 侧壁31，反射层1所包覆的侧壁为第二侧壁32，其中反射层1和屏蔽层2到其所在的侧壁的内壁距离L均为20mm，第一侧壁31和第二 侧壁32的内壁之间的间距M为30mm，即反射层1和屏蔽层2之间的距离H为70mm ；天线4设置于屏蔽层2所在的侧壁即第一侧壁31的内壁上，即天线4与屏蔽层2 的距离为20mm，与反射层1的距离为50mm，这两个距离参数是经过反复测试得来的数据，按 照此参数布置天线4可以达到较好的识别效果和单元格间的屏蔽性；本实用新型中，盒体100的材质为ABS材料，选用ABS材质是基于该种材质介电常 数的考虑，也是本申请的实用新型人反复试验验证得出该种材质对于识别标签可以带来有 利的影响。天线4为半波阵子天线或其他合适的天线，这些尺寸即天线4与屏蔽层2的距离 尺寸、天线2与反射层1的距离、天线4在侧壁上布置的位置尺寸将影响RFID读头(图中 未示出)识别性能及对RFID标签放置位置的容忍度。本实用新型中包覆的金属层，如铝箔，采用粘贴方式或者电镀方式。第一侧壁31和第二侧壁32中部的靠近开口一侧的的内壁上分别设置有一相对的 凹槽5，该凹槽5用于方便将车辆合格证取出。本实用新型中，盒体100的上底面41的外壁和下底面42的外壁之间的距离N为320mm，上底面41的内壁和下底面42的内壁之间的距离D为312mm ；即上底面41和下底面 42的厚度都为4mm，与开口侧相对的一侧壁是第三侧壁33，第三侧壁33的厚度a也为4mm， 盒体100的侧壁的宽度P为210mm。凹槽5的槽宽C为12_，凹槽5的槽深E为18_，凹槽5的高度F为101_。本实用新型中，第一侧壁31和第二侧壁32可以是实心的，也可以是空心的，若空 心则应在天线4对面侧壁相对的位置放置一个反射体，典型的反射体可以是一根151mm长、 Imm直径的裸铜线。天线4埋设于屏蔽层2所在的侧壁即第一侧壁31的内壁上，可在一矩形的范围内 放置，该矩形的长度G为210mm，宽度I为150mm，宽度方向的一边距离下底面42的外壁的 距离J为75mm，天线4与开口侧所在的一边的外壁地距离K为120mm。本实用新型中的数据采集单元101中RFID电子标签所贴车辆合格证如变化为其 他单页的A4幅面文件，则本实用新型可应用于该类文件监控。以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域 的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因 此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。
权利要求1.一种车辆合格证保管箱，其特征在于，所述的合格证保管箱为一具有门的箱体，它包 括依次相连的数据采集单元、数据处理单元以及第一数据通讯单元，还包括一与所述数据 处理单元相连的输入输出单元，其中所述的数据采集单元包括若干个单元格以及一 RFID读头，每一单元格内设置有一与 所述RFID读头通讯的天线，所述的每一单元格内存放有若干张贴有RFID标签的车辆合格 证，RFID标签上的信息通过天线进行读取并传输给所述的RFID读头；所述的数据处理单元接收所述数据采集单元中RFID读头输出的信息，同时与所述的 输入输出单元传输信息，对接收到的信息进行处理后输出给第一数据通讯单元。
2.根据权利要求1所述的车辆合格证保管箱，其特征在于，所述的单元格为一盒体，该 盒体的一侧开口以插入所述的车辆合格证，所述盒体中两相对的侧壁的外壁上分别包覆有 金属层，该两侧的金属层分别作为反射层和屏蔽层，其中所述反射层和屏蔽层到其所在的侧壁的内壁距离均为20mm，两侧壁的内壁之间的间距 为 30mm ；所述的天线设置于所述的屏蔽层所在的侧壁的内壁上，即天线与屏蔽层的距离为 20mm，与所述的反射层的距离为50mm。
3.根据权利要求2所述的车辆合格证保管箱，其特征在于，所述的盒体的材质为ABS材料。
4.根据权利要求2所述的车辆合格证保管箱，其特征在于，所述相对两侧壁中部的靠 近开口一侧的内壁上分别设置有一相对的凹槽。
5.根据权利要求2或4所述的车辆合格证保管箱，其特征在于，所述盒体的上底面的外壁和下底面的外壁之间的距离为320mm，上底面的内壁和下底 面的内壁之间的距离为312mm ；所述凹槽的槽宽为12mm，凹槽的槽深为18mm，凹槽的高度为101mm。
6.根据权利要求1所述的车辆合格证保管箱，其特征在于，所述的天线为半波阵子天线。
专利摘要本实用新型公开了一种车辆合格证保管箱，它包括依次相连的数据采集单元、数据处理单元及第一数据通讯单元，还包括与数据处理单元相连的输入输出单元，数据采集单元包括若干个单元格及一RFID读头，每一单元格内设置有与RFID读头通讯的天线，且存放有若干张贴有RFID标签的车辆合格证，RFID标签上的信息通过天线进行读取并传输给RFID读头；数据处理单元接收数据采集单元中RFID读头输出的信息，对接收到的信息进行处理后输出给第一数据通讯单元。本实用新型可以监控不少于300张贴有RFID标签的车辆合格证，同时不能增加车辆合格证使用者的使用难度，它具有读取率高的优点，并且能够准确的对车辆合格证进行是否放置于保管箱内的实时监控。
文档编号B60R13/10GK201923027SQ201020693528
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者吴子明, 张少军, 楼剑韧, 赵原 申请人:上海汽车集团财务有限责任公司