专利名称：基于无线通信技术的手持稽查设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于营运车辆的运输证照稽查设备。
背景技术：
随着经济和交通事业的迅速发展，车辆的运行与运营问题日益突出和严重，无照 驾驶、拒办营运执照、逃避年检、挪用车牌、使用假车牌、改装被盗车辆、无证闯入等违章违 法现象日趋增多；并且，车辆的异地管理也存在漏洞，现行的车辆管理基本上限于本省或 者本市的小范围内，对于异地车辆的管理主要局限于在收费路段或收费桥梁路口征收过路 费。这种管理方式只解决了征收养路费的问题，但是对于车辆的违章或者肇事逃逸根本无 法处理，日常管理更无从谈起。如何通过监管保障好车辆的运行与运营，成为交通管理的重要问题。目前对于运 输车辆的管理方式是发放纸质道路运输证及道路运输从业人员从业资格证。但是纸质证件 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。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、信息读写更新方便，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。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种基于无线通信技术的手持稽查设备，可以在车辆高 速行驶的状态下对车辆进行稽查和管理，以解决逃避年检、挪用车牌、使用假车牌、改装被 盗车辆、拒办营运执照、无证闯入、肇事逃逸等违章违法现象，从而保障好车辆的运行与运营。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种基于无线通信技术的手持稽查设备，由主处理器、副处理器、射频集成收发芯 片、液晶显示屏、存储器、语音接口芯片、专用短程通信/全球移动通信二合一模块、摄像头 模块构成；其特征是主处理器的通用I/O端口 P2 口中的第五、第六、第七位口线分别与射频集成收发 芯片的时钟端口、数据端口、配置使能端口连接；主处理器的通用I/O端口 P6 口中的第零位口线与射频集成收发芯片的场强信号 输出端口连接；主处理器的通用I/O端口 P2 口中的第三、第四位口线分别与射频集成收发芯片的收发控制端口、传输使能端口连接；主处理器的通用I/O端口 P2 口中的第零、第一位口线分别与射频集成收发芯片的 数字信号输入端口、数字信号输出端口连接；主处理器的零号串行数据端口中的发送口线和接收口线分别与副处理器的零号 串行数据端口中的接收口线和发送口线连接；副处理器的显示屏接口通过16位数据线和24位地址线与液晶显示屏连接；副处理器的存储器接口通过16位数据线和16位地址线与存储器连接；副处理器的摄像头接口通过8位数据线和8位地址线与摄像头模块连接；副处理器的音频信号输出端口与语音接口芯片的串行数据端口、串行时钟端口连 接；副处理器的一号串行数据端口与专用短程通信/全球移动通信二合一模块的专 用短程通信的串行数据发送口线和接收口线连接；副处理器的二号串行数据端口与专用短程通信/全球移动通信二合一模块的全 球移动通信的串行数据发送口线和接收口线连接；射频集成收发芯片的射频发送端口经过发送阻抗匹配电路与发送天线连接； 射频集成收发芯片的射频接收端口经过接收阻抗匹配电路与接收天线连接。本实用新型的设计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卡插入到车载设备的IC卡模块中， 安装了这种车载设备的车辆通过手持稽查设备的通信区域内时，手持稽查设备利用专用短 程通信网GPS与车载设备实现信息交互连接，读取IC卡的内容，进行身份认证或合法性的 确认和进行违规行为的录入；同时所生成的数据通过移动通信网实时提交给后台管理中 心，以求信息的进一步确认和使用。
图1是手持稽查设备的电路原理图。图2是车载设备的电路原理图。图3是发送阻抗匹配电路的原理图。图4是接收阻抗匹配电路的原理图。
具体实施方式
本实用新型是一种基于无线通信技术的手持稽查设备，请参照图1，手持稽查设备 由一号主处理器MSP430F135、一号副处理器S3C2440A、一号射频集成收发芯片ML5800、一 号液晶显示屏S1D1135506、存储器K9F1208、语音接口芯片CS4334、专用短程通信/全球移 动通信GPS/GSM 二合一模块GM862-GPS、摄像头模块C3188A组成；一号主处理器MSP430F135的通用I/O端口 P2 口中的第五、第六、第七位口线 P2. 5、P2. 6、P2. 7分别与一号射频集成收发芯片ML5800的时钟端口 CLK、数据端口 DATA、配
置使能端口 EN连接；一号主处理器MSP430F135的通用I/O端口 P6 口中的第零位口线P6. 0与一号射频集成收发芯片ML5800的场强信号输出端口 RSSI连接；一号主处理器MSP430F135的通用I/O端口 P2 口中的第三、第四位口线P2. 3、P2. 4 分别与一号射频集成收发芯片ML5800的收发控制端口 RX0N、传输使能端口 XCEN连接；一号主处理器MSP430F135的通用I/O端口 P2 口中的第零、第一位口线P2. 0、P2. 1 分别与一号射频集成收发芯片ML5800的数字信号输入端口 DIN、数字信号输出端口 DOUT连 接；一号主处理器MSP430F135的通用I/O端口 P3 口中的第零位、第一位口线P3. 0、 P3. 1分别与一号电平转换芯片MAX3222C的串行发送端口 TlIN和串行接收端口 RlOUT连 接；通过一号电平转换芯片MAX3222C与上位机连接；一号主处理器MSP430F135的零号串行数据端口 UARTO中的发送口线TXDO和接收 口线RXDO分别与一号副处理器S3C2440A的零号串行数据端口中的接收口线RXDO和发送 口线TXDO连接；一号副处理器S3C2440A的显示屏接口 SCREEN通过16位数据线与一号液晶显示 屏SlDl 135506的数据端口 DO-D15连接；一号副处理器S3C2440A的显示屏接口 SCREEN通过24位地址线与一号液晶显示 屏 S1D1135506 的地址端口 ADDR0-ADDR24 连接；一号副处理器S3C2440A的存储器接口 FLASH通过16位数据线与存储器K9F1208 的数据端口 D0-D15连接；一号副处理器S3C2440A的存储器接口 FLASH通过16位地址线与存储器K9F 1208 的地址端口 ADDR0-ADDR15连接；一号副处理器S3C2440A的摄像头接口 CAMERA通过8位数据线与摄像头模块 C3188A的数据端口 Y0-Y7连接；一号副处理器S3C2440A的摄像头接口 CAMERA通过8位地址线与摄像头模块 C3188A的地址端口 UV0-UV7连接；一号副处理器S3C2440A的音频信号输出端口 SPK+、SPK_与语音接口芯片CS4334 的串行数据端口 SDATA、串行时钟端口 MCLK连接；一号副处理器S3C2440A的一号串行数据端口 UARTl与专用短程通信/全球移动 通信GPS/GSM 二合一模块GM862-GPS的专用短程通信GPS的串行数据发送口线TX-GPS和 接收口线RX-GPS连接；一号副处理器S3C2440A的二号串行数据端口 UART2与专用短程通信/全球移动 通信GPS/GSM 二合一模块GM862-GPS的全球移动通信GSM的串行数据发送口线TX-GSM和 接收口线RX-GSM连接；一号射频集成收发芯片ML5800的射频发送端口 TXO经过一号发送阻抗匹配电路 与一号发送天线ANTl连接；一号射频集成收发芯片ML5800的射频接收端口 RXI经过一号接收阻抗匹配电路 与一号接收天线ANT2连接；请参照图2，车载设备由二号主处理器MSP430F135、二号射频集成收发芯片 ML5800、二号液晶显示屏LCM12832ZK、IC卡模块RD-IX-C构成；二号主处理器MSP430F135的通用I/O端口 P2 口中的第五、第六、第七位口线P2. 5、P2. 6、P2. 7分别与二号射频集成收发芯片ML5800的时钟端口 CLK、数据端口 DATA、配
置使能端口 EN连接；二号主处理器MSP430F135的通用I/O端口 P6 口中的第零位口线P6. 0与二号射 频集成收发芯片ML5800的场强信号输出端口 RSSI连接；二号主处理器MSP430F135的通用I/O端口 P2 口中的第三、第四位口线P2. 3、P2. 4 分别与二号射频集成收发芯片ML5800的收发控制端口 RX0N、传输使能端口 XCEN连接；二号主处理器MSP430F135的通用I/O端口 P2 口中的第零、第一位口线P2. 0、P2. 1 分别与二号射频集成收发芯片ML5800的数字信号输入端口 DIN、数字信号输出端口 DOUT连 接；二号主处理器MSP430F135的通用I/O端口 Pl 口中的第四位、第五位、第六位口线 Pl. 4,Pl. 5、P1. 6分别与二号液晶显示屏LCM12832ZK的读写控制端口 RW、使能控制端口 RE、 片选控制端口 RS连接；二号主处理器MSP430F135的通用I/O端口 PO 口中的第零位至第七位口线P0. 0 至Po. 7分别与二号液晶显示屏LCM12832ZK的数据端口 DB0-DB7连接；二号主处理器MSP430F135的通用I/O端口 Pl 口中的第二位、第三位口线Pl. 2、 P1.3分别与IC卡模块的串行发送端口 TXD、串行接收端口 RXD连接；二号主处理器MSP430F135的通用I/O端口 P3 口中的第零位、第一位口线P3. 0、 P3. 1分别与二号电平转换芯片MAX3222C的串行发送端口 TlIN和串行接收端口 RlOUT连 接；通过二号电平转换芯片MAX3222C与上位机连接二号射频集成收发芯片ML5800的射频发送端口 TXO经过二号发送阻抗匹配电路 与二号发送天线ANT3连接；二号射频集成收发芯片ML5800的射频接收端口 RXI经过二号接收阻抗匹配电路 与二号接收天线ANT4连接。请参照图3，二号发送阻抗匹配电路与一号发送阻抗匹配电路结构相同，都是由电 感Li、电容C3、C4、C5、C6构成。请参照图4，二号接收阻抗匹配电路与一号接收阻抗匹配电路结构相同，都是由电 感L2、电容C1、C2构成。发送阻抗匹配电路和接收阻抗匹配电路均采用现有技术，故不再加以冗述。C3188A是1/3"彩色数字摄像头，其感光单元是美国0MNIVISI0N技术公司的 0V7620型号的影像传感器芯片，这种影像传感器芯片的数据接口支持8/16位数据流，以及 所有摄像机功能，比如自动曝光，自动白平衡，伽马校验，自动增益，都可以通过I方C总线 编程控制。CS4334芯片是美国Cirrus Logic公司生产的立体声数字至模拟(D/A)输出芯片， 包括插补、1位D/A转换器和8引脚封装的输出模拟滤波。CS4334产品支持所有主要的音 频数据接口格式，CS4334包括片上数字去重，可在单项5伏电压下工作，并要求最小的电路 支持。GM862-GPS是意大利TELIT公司产品，是一款高精度，高灵敏度的工业级GSM/ GPRS/GPS 产品，该产品为 Pin-to-Pin 封装，四频功能(EGSM850/900/1800/1900MHZ)，使 GM862-GPS产品全球均可使用。内建SIM卡插槽，MMCX RF接口，干扰监测，内嵌TCP/IP协议栈，自动扫描频段(无SIM卡)，GM862-GPS同时具有内部编程的能力(3M NV Memory供 用户使用，1. 5MRAM供引擎使用)，GM862-GPS同时支持I方C和SPI接口，可直接扩展外部 部件，如传感器，摄像头，显示器等。K9F1208是三星公司生产的采用NAND技术的大容量、高可靠Flash存储器。其存 储容量为64MX8位，除此之外还有2048KX8位的空闲存储区。该器件采用TSS0P48封装， 工作电压2. 7 3. 6V。K9F1208对528字节一页的写操作所需时间是200 μ s，而对16K字 节一块的擦除操作仅需2ms。S1D1135506是爱普生公司针对嵌入式系统设计的彩色LCD/CRT/TV图像控制器。 是以S1D13504为基础控制器发展起来的更多功能的IXD显示控制器，它内置RAMDAC硬件 X-Y轴转置2维加速器，共有114个寄存器，可以灵活地对各种不同的显示方式进行设置，功 能非常强大，可以和目前市场上流行的多种CPU总线兼容。SlDl 135506支持最高为16位数据宽度的LCD接口，使用FRM和调谐(dithering) 技术，可以在TFT、IXD、CRT和TV上最高显示64K颜色。它配置一个16位内存接口，可以支 持最高2MB的ED0-DRAM。支持6色，256色和真彩色的颜色结构。MSP430F135微处理器(或称单片机)，是一种具有超低功耗特性的功能强大的单 片机。其存储器模块是目前业界所有内部集成Flash存储器产品中能耗最低的一种，同其 它微处理器相比，既缩小了线路板空间，又降低了系统成本，在系统设计、开发调试及实际 应用都表现出较明显的优点。RT9183-3. 3是一款高性能、低压差LDO (低压差稳压器)的电源管理芯片。S3C2440是三星公司生产的16/32-bit RISC微处理器，S3C2440是一款基于 ARM920T内核的专用的以手持设备为主而设计的芯片，其特点有低功耗，简单，稳定，高速的 处理计算能力。IC卡模块是以89C54单片机为核心的电路模块，为现有技术，该模块提供了二个 串行接口，一个是与IC卡通信的串行接口，另一个是用户控制的串行接口，另外有相应的 外围电路。LM1117是一个串联式的LD0(低压差稳压器)。输入电流与输出电流相等，LM 1117 输入5V，输出为3. 3V。手持稽查设备以专用短程通信标准的数据交换方式和无线数据传递手段，实现与 移动车载设备之间安全可靠的信息交换。手持稽查设备由锂电池供电，通过RT9183-3.3 提供所需的高稳定信号源，公路稽查人员使用手持稽查设备来与车载设备实现信息交互连 接，手持稽查设备的一号主处理器MSP430F135按照程序的设定，将编码后的唤醒信号(数 字信号)发送给一号射频集成收发芯片ML5800，通过一号射频集成收发芯片ML5800调 制后变成5. 8GHz的射频信号，该射频信号通过一号发送阻抗匹配电路加载到一号发送天 线ANTl上，由一号发送天线ANTl发出，发射速率为1. 5Mbit/s,当车辆通过手持稽查设备 的通信区域(20米范围内)时，车载设备的二号接收天线ANT4收到该唤醒信号后，通过 二号接收阻抗匹配电路传递给二号射频集成收发芯片ML5800，经二号射频集成收发芯片 ML5800解调后，通过数字信号输出端口 DOUT传递给二号主处理器MSP430F135，二号主处理 器MSP430F135收到该信号后，按照程序的设定进行解码，然后将IC卡内的信息打包，重新 编码后，通过P2.0端口发送给二号射频集成收发芯片ML5800的数字信号输入端口 DIN，经二号射频集成收发芯片ML5800调制后变成5. 8GHz的射频信号，该射频信号通过一号发送 阻抗匹配电路加载到二号发送天线ANT3上，由二号发送天线ANT3发出，该信号由手持稽查 设备的一号发送天线ANTl接收后，通过一号接收阻抗匹配电路传递给一号射频集成收发 芯片ML5800，经一号射频集成收发芯片ML5800解调后，通过数字信号输出端口 DOUT传递给 一号主处理器MSP430F135，一号主处理器MSP430F135收到该信号后，按照程序的设定进行 解码，读取IC卡的内容，将IC卡的内容与手持稽查设备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，手持稽查设备按照规定的算法对IC卡 加盖稽查有效性电子戳，手持稽查设备也可将车辆的违规行为写入到IC卡中；手持稽查设 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车载设备上有两个按键，第一个按键是功能键，第二个按键是确认键；按键的作用 是根据二号液晶显示屏上的菜单选择相应功能；每次稽查的结果将显示在二号液晶显示屏 上。手持稽查设备有五个按键按键1 方向键-上；按键2 方向键-下；按键3 方向 键-左；方向键-右，按键5 确认键；按键的作用是根据一号液晶显示屏上的菜单选择相应 功能；每次稽查的结果也显示在一号液晶显示屏上，并通过语音接口发出声音提示。后台管理中心由计算机数据库构成，车载设备与手持稽查设备由专用短程通信网 实现车辆信息交互连接，车载设备与后台管理中心之间由全球移动通信网实现交互连接； 手持稽查设备与后台管理中心之间由全球移动通信网实现交互连接。
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权利要求一种基于无线通信技术的手持稽查设备，由主处理器、副处理器、射频集成收发芯片、液晶显示屏、存储器、语音接口芯片、专用短程通信/全球移动通信二合一模块、摄像头模块构成；其特征是主处理器的通用I/O端口P2口中的第五、第六、第七位口线分别与射频集成收发芯片的时钟端口、数据端口、配置使能端口连接；主处理器的通用I/O端口P6口中的第零位口线与射频集成收发芯片的场强信号输出端口连接；主处理器的通用I/O端口P2口中的第三、第四位口线分别与射频集成收发芯片的收发控制端口、传输使能端口连接；主处理器的通用I/O端口P2口中的第零、第一位口线分别与射频集成收发芯片的数字信号输入端口、数字信号输出端口连接；主处理器的零号串行数据端口中的发送口线和接收口线分别与副处理器的零号串行数据端口中的接收口线和发送口线连接；副处理器的显示屏接口通过16位数据线和24位地址线与液晶显示屏连接；副处理器的存储器接口通过16位数据线和16位地址线与存储器连接；副处理器的摄像头接口通过8位数据线和8位地址线与摄像头模块连接；副处理器的音频信号输出端口与语音接口芯片的串行数据端口、串行时钟端口连接；副处理器的一号串行数据端口与专用短程通信/全球移动通信二合一模块的专用短程通信的串行数据发送口线和接收口线连接；副处理器的二号串行数据端口与专用短程通信/全球移动通信二合一模块的全球移动通信的串行数据发送口线和接收口线连接；射频集成收发芯片的射频发送端口经过发送阻抗匹配电路与发送天线连接；射频集成收发芯片的射频接收端口经过接收阻抗匹配电路与接收天线连接。
专利摘要一种基于无线通信技术的手持稽查设备，其主处理器的通用I/O端口与射频集成收发芯片的时钟端口、数据端口、配置使能端口、收发控制端口、传输使能端口、数字信号输入端口、数字信号输出端口连接；主处理器的串行数据端口与副处理器的串行数据端口连接；副处理器的显示屏接口、存储器接口、摄像头接口分别与液晶显示屏、存储器、摄像头模块连接；副处理器的音频信号输出端口与语音接口芯片连接；副处理器的串行数据端口与专用短程通信/全球移动通信二合一模块连接；射频集成收发芯片经过发送、接收阻抗匹配电路与发送、接收天线连接；该设备可以在车辆高速行驶的状态下对车辆进行稽查和管理，保障好车辆的运行与运营。
文档编号G08G1/017GK201718054SQ20102025552
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月12日 优先权日2010年7月12日
发明者刘楠, 卢江, 宋向辉, 朱书善, 李亚檬, 杨琪, 王东柱, 谌仪, 赵佳海 申请人:交通运输部公路科学研究所