專利名稱：機(jī)動(dòng)車輛電子身份證的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種機(jī)動(dòng)車輛標(biāo)識(shí)信息的記錄與傳遞裝置，特別適合于與機(jī)動(dòng)車輛實(shí)施計(jì)算機(jī)化的全自動(dòng)監(jiān)督、監(jiān)測和管理系統(tǒng)配套應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前車輛管理及車輛運(yùn)行狀況的記錄與檢測，包括對(duì)機(jī)動(dòng)車駕駛員的過失記錄等均依賴于對(duì)車身上的牌照、行車本及駕駛執(zhí)照的檢查。全方位的檢查、核對(duì)涉及快速行駛中的車輛或進(jìn)行抽檢幾乎是不可能的。現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展已經(jīng)使車輛成為人們運(yùn)輸與代步的不可缺少的工具，其增長速度之快，怕是幾十年內(nèi)不會(huì)減緩。這就給交通管理的規(guī)范化、制度化和科學(xué)化，保證城市及主干線上的車流通暢，快速安全帶來了極大的壓力。而且機(jī)動(dòng)車輛的數(shù)量加大的同時(shí)偷竊車輛的案件亦有上升的趨勢。如何快速識(shí)別車輛及它的運(yùn)行狀態(tài)一直是交通管理部門一個(gè)十分關(guān)心的課題，本實(shí)用新型即是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)支持下的自動(dòng)管理體系中的一個(gè)特別信息的記錄與信息傳遞裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一個(gè)用電子電路為基礎(chǔ)而構(gòu)成的車輛信息記錄與收發(fā)的專用標(biāo)識(shí)裝置，以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)的觸發(fā)和快速的標(biāo)識(shí)校驗(yàn)為目的，如同車輛身份的驗(yàn)收證件，故稱之為車輛的電子身份證。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想是采取現(xiàn)代電子數(shù)字技術(shù)和單片機(jī)CPU的微型化芯片將機(jī)動(dòng)車輛的所有標(biāo)識(shí)信息，包括車牌號(hào)、型號(hào)、顏色、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、大架號(hào)、顏色、運(yùn)行記錄和違章記錄應(yīng)有盡有地記錄在存貯器件中。并由單片機(jī)CPU為核心組成的信息管理單元，將有效管理收錄，并轉(zhuǎn)發(fā)這些信息，形成一個(gè)車輛數(shù)字化信息，收發(fā)管理平臺(tái)。結(jié)構(gòu)中還設(shè)有能夠接受車輛管理部門由專門儀器發(fā)出的觸發(fā)指令及接受信息指令。這些指令轉(zhuǎn)發(fā)到中央處理單元經(jīng)軟件的校驗(yàn)核對(duì)后即開始接收并存貯車輛管理部門的相關(guān)信息，或轉(zhuǎn)而觸發(fā)相關(guān)的信息轉(zhuǎn)發(fā)電路，使其發(fā)送出本身存貯的相關(guān)車輛信息指令、運(yùn)行記錄等，以供管理機(jī)構(gòu)的檢查儀檢查或驗(yàn)證身份。電路結(jié)構(gòu)中還應(yīng)當(dāng)有與車輛上電瓶電源相連的直流穩(wěn)壓供電電路。全部電路組組裝在一個(gè)可以透過高頻電磁場和紅外線的外殼之中形成一個(gè)密封組件。應(yīng)用時(shí)貼設(shè)在車輛的前風(fēng)檔玻璃上，當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛管理機(jī)構(gòu)設(shè)置的探測儀發(fā)出高頻或紅外指令從接收電路進(jìn)入后傳入單片機(jī)CPU組成的管理單元，即在所存貯的軟件管理下進(jìn)行校驗(yàn)處理后由管理單元將觸發(fā)指令發(fā)出使發(fā)送電路工作并按要求將內(nèi)存中的相關(guān)信息以數(shù)字信號(hào)快速發(fā)送出去，供管理機(jī)關(guān)識(shí)別、檢查。這樣的檢測完全可以由設(shè)置在車輛經(jīng)過路口上的儀器在極短的時(shí)間內(nèi)完成，并根據(jù)與管理機(jī)關(guān)主計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中的信息做出比較，立即做出所檢車輛是否失竊車輛，是否無證駕駛，是否車證不符等結(jié)論，并立即采取措施行使管理權(quán)限，從而對(duì)機(jī)動(dòng)車輛的管理進(jìn)入一個(gè)全新的自動(dòng)化水平。
下面將結(jié)合給出的附圖，以及附圖中所涉及的實(shí)施例電原理圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的發(fā)明目的是如何實(shí)現(xiàn)的。
附


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖附圖2為觸發(fā)及信息接收電路的電原理圖附圖3為以單片機(jī)CPU為核心組成的信息管理單元的電原理圖附圖4為數(shù)字信息轉(zhuǎn)發(fā)電路的電話的電原理圖附圖5為電壓電源電路。
其中1代表觸發(fā)及信息接收電路，1A代表高頻無線接收電路，1B代表紅外脈沖信號(hào)接受電路，2代表信息管理單元，2A代表單片機(jī)及其附屬元件搭成的管理單元，2B代表信息存貯單元，2B1為CPU的外存貯器，2B2代表一個(gè)IC卡外存貯芯片插口電路，MAX823為看門狗芯片，XTL1為晶體振蕩器，7809、7806為穩(wěn)壓電源芯片，R為電阻，C為電容標(biāo)志，BG1為三級(jí)管，D1為紅外發(fā)光二極管，D3-D8代表二級(jí)管，A、B、C、D是7407芯片中的四個(gè)獨(dú)立部分，J1為IC卡插口，E1、E2代表電解電容，U1代表存貯器，具體可采用24008，U3代表無線接收芯片，具體可采用RX3310A。BG1代表三級(jí)管，具體可采用9013。BR1代表紅外感應(yīng)放大器具體可采用TK69902芯片。U2代表單片機(jī)，具體可采用2051。U4代表無線發(fā)射芯片，具體可采用TX3001芯片。
具體實(shí)施方式
整個(gè)裝置的電路結(jié)構(gòu)可分為四大部分，接收車輛管理機(jī)關(guān)指令的觸發(fā)與信息傳輸電路1，以單片機(jī)CPU為核心搭組而成的信息管理單元2，接受CPU指令將所指定的內(nèi)存信息轉(zhuǎn)發(fā)出的數(shù)字信息發(fā)射電路3，以及全部電路的電源供給部分4。信息指令由接受電路接收后發(fā)送至信息管理單元2。如果是信息輸入指令，信息處理單元將指令存貯單元2B進(jìn)入“寫”程序，并將管理機(jī)關(guān)發(fā)出的信息寫入存貯器2B1，或?qū)懭虢?jīng)2B2相連的IC卡芯片。如果接收到的是驗(yàn)明身份的信息，管理單元2中的管理程序?qū)?dòng)發(fā)射電路3采取相應(yīng)的發(fā)射信號(hào)將內(nèi)存于IC卡中的車輛信息發(fā)出供管理機(jī)關(guān)檢查并與存在管理機(jī)關(guān)主機(jī)中的車輛檔案核對(duì)。這樣一旦無IC卡(無行車證)或丟失車輛，或查找車輛均能在車輛行駛中完成路檢，起到車輛身份確認(rèn)的積極作用。
將全部電路組裝在一個(gè)可透射電磁場，可穿透紅外線的機(jī)殼內(nèi)，應(yīng)用時(shí)設(shè)在風(fēng)檔玻璃上即可在任何一個(gè)設(shè)置終端檢測儀的路口受到身份信息的核查。
至于信息接受線路可以采取兩種方案，一種是高頻信號(hào)接收電路1A，也可以采取紅外信息接收電路1B。高頻掃描范圍寬，不易漏掃。但在車輛密集的地方如果功率控制不準(zhǔn)而產(chǎn)生掃描觸發(fā)過寬使接受信號(hào)產(chǎn)生多路干擾。紅外掃描方向性強(qiáng)，但需要對(duì)準(zhǔn)身份證方位，在臨時(shí)設(shè)置的檢查位置上捕捉目標(biāo)容易產(chǎn)生偏差。所以，本實(shí)用新型可采用高頻無線接收線路1A，亦可采用紅外接受電路1B，亦可兩路并存根據(jù)收到指令的性質(zhì)再由CPU判斷和決定采取那個(gè)端口接收或由何種發(fā)射方式完成信息應(yīng)答。
為保證電子身份證的正常工作，其以單片機(jī)CPU為核心的信息管理單元2是一個(gè)由單片機(jī)U3(具體可采用2051芯片)及其外圍附屬元器件構(gòu)成的中央處理單元(2A)，存有管理軟件及相關(guān)車輛信息的存器件2B組成。預(yù)先編好的軟件管理程序由機(jī)動(dòng)車輛管理機(jī)關(guān)寫入，其中包括有各種指令、各種密碼的管理和發(fā)送執(zhí)行步驟，以及車輛相關(guān)信息的存貯地址和各種記錄的存貯地址。當(dāng)接收電路將密碼輸入后由管理程序進(jìn)行校驗(yàn)，認(rèn)定指令的性質(zhì)，然后指揮執(zhí)行指令的各種即定程序進(jìn)入存入、修改或者發(fā)射內(nèi)存的信息，完成身份證的功能。
為了適應(yīng)管理上的需要存貯器2B設(shè)有兩部分組成，一部分是存有管理軟件和車輛相關(guān)信息資料的裝置內(nèi)置存貯器2B1，另一部分是用來存貯備份車輛相關(guān)信息IC卡，IC卡插口J1及插口電路2B2。實(shí)施例中2B1采取的是24008芯片，而在采用外設(shè)IC卡存貯器時(shí)，在機(jī)殼上應(yīng)設(shè)置有IC卡的插口，以安裝IC卡插入座J1。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)中有電源電路4是因?yàn)閱纹瑱C(jī)的工作需要高品質(zhì)電源，而普通氣車車輛電瓶及其供電系統(tǒng)的電源品質(zhì)較差，在電源電路中，從電瓶引出的直流電壓源經(jīng)二級(jí)穩(wěn)壓集成塊組成二級(jí)穩(wěn)壓之后可以保證本機(jī)的長期正常工作狀態(tài)。具體可采用芯片7809和7805以及電解電容E1、E2、E3、電容C41、C42組成穩(wěn)壓電路，供給裝置高品質(zhì)直流電源，具體設(shè)計(jì)中還可將高品質(zhì)電源分兩路輸出，一路供給基礎(chǔ)電壓，供本機(jī)在休眠狀態(tài)維持接電路及管理軟件的正常值守，另一路由一個(gè)數(shù)字信號(hào)觸發(fā)的可控開關(guān)輸出工作電壓，以保證本裝置觸發(fā)后，接CPU發(fā)出的指令，供給工作電壓。
發(fā)射電路3在附圖4中給出的實(shí)施例是一個(gè)數(shù)字調(diào)制的高頻發(fā)射電路3A，由一個(gè)高頻芯片U4直接與CPU的調(diào)制信號(hào)輸出端口相連即可，具體可采用TX3001芯片組成高頻發(fā)射電路。調(diào)制信號(hào)自CPU第7腳引出接至U4的第3腳，高頻信號(hào)自U4第2腳引出由天線發(fā)出。另一種模式的發(fā)射是紅外脈沖發(fā)射電路3B，其所采取的電路是由一個(gè)三極管BG1和電阻R31、R32、紅外發(fā)光二極管D1組成的信號(hào)放大電路，調(diào)制信號(hào)自CPU的第3腳引出經(jīng)電阻R31由BG1的基極輸入，調(diào)制紅外數(shù)字脈沖由發(fā)光二極管D1直接發(fā)送出去形成信息傳輸應(yīng)答。BG1為高頻管具體可采取9013。兩種模式的發(fā)射電路可單獨(dú)存在，亦可并存于裝置之中，根據(jù)收到的車輛管理機(jī)關(guān)的指令選擇應(yīng)答信息的發(fā)送模式，完全無須人為的參與。
而附圖2給出的實(shí)施例中觸發(fā)及信息傳輸電路1中的高調(diào)式接受電路1A是由一個(gè)高頻接受模塊U2和外圍元器線圈L1、L2、L3、電容C1～C2、電阻R1～R5搭接而成一個(gè)400～433兆的高頻同步接受電路，高頻信號(hào)自天線下載處理經(jīng)調(diào)諧、放大、解調(diào)變成數(shù)字信號(hào)由U2第8腳發(fā)出至CPU的第6腳輸入。具體芯片U2可采用RX3310A。在接電路所設(shè)置另一個(gè)數(shù)字信號(hào)接受與傳輸通路是紅外接受電路1B，其實(shí)施例中可采用紅外線脈沖數(shù)字感應(yīng)芯片BR1構(gòu)成，紅外信號(hào)由模塊開的窗口直接感應(yīng)接收后經(jīng)放大處理后為數(shù)字信號(hào)，由BR14腳引出至CPU的2腳輸入，具體可采用TK69902芯片即可完成，二路電路均處于值守狀態(tài)，可由外發(fā)高頻信號(hào)觸發(fā)也可由紅外線信號(hào)觸發(fā)并開始接收與傳輸信號(hào)，轉(zhuǎn)入CPU處理。采取TK69902后感應(yīng)放大后的信號(hào)自4腳引出，至CPU 2052的2腳輸入。
實(shí)施例中信息控制單元2A實(shí)際上是個(gè)單片機(jī)的常規(guī)電路，所采用的實(shí)例是2051，其組成管理單元2A，實(shí)際上是CPU2051，看門狗DOG1和晶振XTL1組成的時(shí)鐘基準(zhǔn)電路三部分，看門狗是為了軟件運(yùn)行中的安全可靠而設(shè)置的，晶振XTL1與電容C14、C15組成脈沖計(jì)數(shù)的基準(zhǔn)電路做參考。而信號(hào)單元(2)中另一部分重要結(jié)構(gòu)電路是存貯器(2B)。這里可以將設(shè)置與CPU直聯(lián)的ROM為內(nèi)置存貯器，它存有工作管理程序和車輛信息的數(shù)字信息。如果僅有這個(gè)存貯器(2B1)全部裝置的功能仍可以實(shí)現(xiàn)。在年檢時(shí)可由車輛管理部門寫入相關(guān)信息、管理程序及相關(guān)的若干組指令密碼，然后再輸入寫入車輛的信息檔案資料。在核查、路檢時(shí)均可有效發(fā)揮作用。而本設(shè)計(jì)中另設(shè)有一個(gè)IC卡的插口電路2B2，駕駛員手中的IC卡實(shí)際上是一個(gè)CPU外設(shè)存貯器，它在IC卡片上也記錄有車輛的全部信息，包括車的型號(hào)、顏色、牌照號(hào)、駕駛員姓名、年齡、違章記錄等等。也是由車輛管理部門輸入的。開車時(shí)IC卡插入，等于多了一個(gè)行車證，路檢時(shí)首先向IC卡發(fā)出指令，IC卡沒插相當(dāng)于無證行車。停車抽卡后，如無卡車遇到任何一個(gè)路口都可能被視為無證行車，這就給小偷造成了無法逾越的難關(guān)。IC卡插卡電路2B2，具體由設(shè)在IC卡插口J1與CPU數(shù)據(jù)總線之間的保護(hù)電路組成，其保護(hù)電路由電阻R20～R2須，二極管D3～D8和緩沖器A、B、C、D組成，具體A、B、C、D可采用7407芯片中的獨(dú)立部分組成四個(gè)緩沖器，與插口電路加外接IC卡組成一個(gè)完整外設(shè)存貯器。
高頻信號(hào)采取的余業(yè)超短波頻道，其頻率可以設(shè)置在400～433兆之間。
由于電子身份證的設(shè)計(jì)和使用，可以使機(jī)動(dòng)車輛的管理和防盜，對(duì)于追查事故和維護(hù)會(huì)共秩序、消滅犯罪提供了極其有利的工具，而且為今后的交通統(tǒng)計(jì)和管理調(diào)度現(xiàn)代化具有深遠(yuǎn)的意義。
權(quán)利要求1.機(jī)動(dòng)車輛電子身份證，其特征在于該設(shè)計(jì)由觸發(fā)及信息傳輸電路(1)，以單片機(jī)CPU為核心組成的信息管理單元(2)，數(shù)字信息轉(zhuǎn)發(fā)電路(3)和電源電路(4)組成，由機(jī)動(dòng)車輛管理機(jī)構(gòu)發(fā)出的觸發(fā)及指令信息由觸發(fā)電路(1)輸入并轉(zhuǎn)發(fā)至信息管理單元(2)，經(jīng)管理軟件校驗(yàn)后的觸發(fā)指令及相關(guān)數(shù)字信息由管理單元(2)發(fā)出，經(jīng)數(shù)字信息轉(zhuǎn)發(fā)電路(3)發(fā)出去，全部電路組裝在一個(gè)可透過高頻電磁信號(hào)及紅外信號(hào)的機(jī)殼之中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說電子身份證，其特征在于觸發(fā)及信息傳輸電路(1)是一高頻信號(hào)接收電路(1A)，或者是紅外信號(hào)接收電路(1B)，或者是二種并行電路的組合，信息指令經(jīng)傳輸電路(1A)或(1B)送入信息管理單元(2)中相對(duì)應(yīng)的輸入端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的電子身份證，其特征在于以單片機(jī)CPU為核心的信息管理單元(2)是單片機(jī)及其附屬元器件構(gòu)成的中央處理器(2A)和存有管理軟件及機(jī)動(dòng)車輛相關(guān)信息的存貯器(2B)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所說的電子身份證，其特征在于存有車輛信息的存貯器(2B)是與CPU直聯(lián)的外設(shè)存貯芯片(2B1)，或是由單片機(jī)引出的一個(gè)IC卡插口(JP1)及電路(2B2)，或是兩種存貯裝置并存，具體直聯(lián)外存貯芯片(2B1)采用24008芯片，而使用IC卡外設(shè)存貯芯片時(shí)在機(jī)殼上設(shè)置有IC卡的插口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的電子身份證，其特征在于所設(shè)的電源電路(4)由兩級(jí)穩(wěn)壓塊組成的穩(wěn)壓電路，具體可采用芯片7809、7805和電解電容E1～E3，電容C41、C42組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的電子身份證，其特征在于發(fā)射電路(3)是一個(gè)數(shù)學(xué)信號(hào)調(diào)制的高頻發(fā)射電路(3A)，或者是一個(gè)數(shù)字調(diào)制的紅外發(fā)射電路(3B)，或是二種發(fā)射電路共同存在組成受控雙發(fā)射模式組合電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所說的電子身份證，其特征在于高頻信號(hào)接收電路(1A)是由高頻模塊U2與外圍元器件電感線圈L1、L2、L3，電容C1～C12，電阻R1～R5搭接成的高頻接收電路，高頻信號(hào)自天線引入，并由U2第8腳輸出至CPU第6腳，接收紅外電路(1B)由紅外線的傳感器件BR1組成，具體可采取TK69902芯片組成，觸發(fā)后信令信息感應(yīng)放大后由TK69902的4腳發(fā)至CPU第2腳輸入。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所說的電子身份證，其特征在于以單片CPU為核心搭成的中央控制單元(2A)采用的是單片機(jī)為2051，其外圍附屬元件包括看門狗(MAX823)電路，晶體振蕩器(XTL1)和電容C14、C15搭的時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)脈件電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所說的電子身份證，其特征在于與CPU相連的IC插口電路由IC卡插座J1，從公共信號(hào)傳輸總線(BUS)至插口(J1)之間的保護(hù)電阻20～23，及二級(jí)管D3～D8及緩沖電路A、B、C、D(具體用7407)芯片所構(gòu)成的保護(hù)電路，插入IC卡后，由IC卡上芯片與保護(hù)電路構(gòu)成CPU的一個(gè)備份車輛信息外存貯器。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所說的電子身份證，其特征在于所說的高頻發(fā)射電路(3A)是發(fā)射芯片U4(具體由TX3401芯片)組成的400-433兆高頻調(diào)制發(fā)射電路，調(diào)制信號(hào)自CPU腳引出至U4的3腳，調(diào)制信號(hào)自天線發(fā)射出去，所說的紅外發(fā)射電路是一個(gè)三級(jí)管BG1(具體采用9013)及電阻R31、R32及紅外發(fā)光二極管D1組成的調(diào)制發(fā)大電路，調(diào)制信號(hào)自CPU的第3腳引出通過電阻R32到三極管BG1的基極，調(diào)制紅外脈沖信號(hào)自紅外發(fā)光二極管D1發(fā)出。
專利摘要本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一個(gè)機(jī)動(dòng)車輛信息的記錄與傳輸?shù)碾娮友b置。該結(jié)構(gòu)是發(fā)射電路、接收電路和CPU信息管理平臺(tái)電路及電源組合成一體，形成一個(gè)記錄有機(jī)動(dòng)車檔案全部信息的電子身份證。不但有利交通管理的現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化，而且首次實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)路檢。為車輛管理機(jī)構(gòu)提供了一個(gè)現(xiàn)代化的管理手段，為竊賊和犯罪設(shè)置了一個(gè)難以逾越的障礙。
文檔編號(hào)B60R13/00GK2606696SQ03240728
公開日2004年3月17日 申請日期2003年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
發(fā)明者周建新 申請人:周建新