专利名称：车载ic卡安全通信装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于通信领域，具体涉及一种车载IC卡安全通信装置。采用了车辆移动稽查身份识别和IC卡道路运输证件识别读写的实现技术，是一种IC卡道路运输证件读写与认证操作和用于路侧专用短程通信设备对车辆身份识别的车载单元装置。
背景技术：
目前移动稽查技术一般采用电子标签进行车辆身份识别。电子标签有唯一的一个ID号，在安装前，首先将标签的ID号输入后台的系统中，并与车辆车牌号进行绑定，然后一般将标签在安装在车辆前挡风玻璃处，以便路侧或者手持设备进行读取。安装在车辆中的电子标签包括有源电子标签和无源电子标签两种，在实际应用中有以下问题(I)有源电子标签内，内置电池作为电源，电池的寿命一般在3_5年内，标签的使用时间由标签内电池的寿命决定。当电池没有电时，标签无法再被路侧设备识别，需要重新安装新的标签。有源电子标签的价格较高，项目的后期维护成本也很高。(2)采用无源电子标签，手持设备与标签的通信距离在1-2米的范围内，路侧设备与电子标签的通信距离一般在15米内，对于多车道识别一般需要安装多个设备，并且都为定向通信，难以满足稽查要求。(3)针对营运车辆和驾驶员，目前已经颁布IC卡道路运输证件标准，IC卡内部已经存储了车辆和驾驶员的信息，并且营运车辆大多数已经安装车载GPS终端，电子标签难于与车载GPS终端通信，完成车辆、驾驶员等动态信息的传输。
发明内容本实用新型的目的在于解决现有技术成本高、功能欠缺、有源设备电池更换成本高的问题，提供一种成本低、功能全面的车载IC卡安全通信装置。本实用新型是这样实现的一种车载IC卡安全通信装置，包括微处理器以及与微处理器分别相连的非接触式IC卡读写模块、SAM卡安全认证模块、无线短程通信模块、电源接口和数据接口 ；所述非接触式IC卡读写模块读写芯片与IC卡天线相连；所述SAM卡安全认证模块包括一个含有SAM卡的车载自锁式SAM卡座和一个ESAM芯片；所述无线短程通信模块为射频模块，与射频天线相连。如上所述的一种车载IC卡安全通信装置，其中所述非接触式IC卡读写模块包括13. 56MHz非接触式通信读写芯片和相应的外围电路；所述的13. 56MHz非接触式通信读写芯片和IC卡天线连接；所述的13. 56MHz非接触式通信读写芯片和微处理器连接。如上所述的一种车载IC卡安全通信装置，其中所述IC卡天线包括微带天线和匹配电阻电容；所述微带天线与非接触式IC卡读写模块连接。如上所述的一种车载IC卡安全通信装置,其中所述SAM卡安全认证模块的SAM卡座放置一个符合IS07816标准的SAM卡；ESAM芯片是一个芯片式SAM卡，预装焊接在本装置中；两种类型的SAM卡各灌装一套密钥。如上所述的一种车载IC卡安全通信装置，其中所述无线短程通信模块中的射频模块包括短程通信发射链路和短程通信接收链路；所述射频模块与射频天线连接；所述射频模块和微处理器连接。如上所述的一种车载IC卡安全通信装置，其中所述射频天线为带吸盘的羊角天线、带吸盘的棒状天线或带吸盘的鞭状天线。如上所述的一种车载IC卡安全通信装置，其中所述电源接口是与车载电源或者车载GPS终端连接。如上所述的一种车载IC卡安全通信装置，其中所述数据接口为GPS数据接口，与车载GPS终端连接，采用RS232接口或者TTL232接口。本实用新型的具有以下显著特点 (I)本实用新型提供的装置结合车载GPS终端、路侧专用短程通信设备和网络系统，能实现在车辆移动环境下的驾驶员身份识别、车辆信息采集、营运数据管理和稽查管理，可广泛应用于两客一危车辆身份认证、出租汽车驾驶员身份认证管理和营运车辆移动稽查等领域。(2)本装置的电源来自车载电源或者车载GPS终端，与有源电子标签相比，不需要更换电池，可靠性更高，且价格较低；与无源电子标签相比，通信距离较远，且为全向通信；可在车载环境下采集IC卡道路运输证件信息，并可以与车载GPS终端连接通信。(3)本装置可以完成IC卡道路运输证件的识别、读取操作，并与车载GPS终端连接，能够将IC卡信息发送给车载GPS终端，同时能接收车载GPS终端指令。(4)本装置可以通过无线短程通信模块与路侧短程通信设备进行通信，本装置可以作为电子标签用于车辆识别使用，也可以将IC卡信息传输给路侧设备，同时能够接受路侧设备发送的信息。
图I是本实用新型提供的一种车载IC卡安全通信装置的结构原理图；其中，I、微处理器，2、非接触式IC卡读写模块，3、IC卡天线，4、SAM卡安全认证模块，5、无线短程通信模块，6、射频天线，7、电源接口，8、数据接口。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步介绍本实用新型提供的一种车载IC卡安全通
I I=I 目.o如图I所示，车载IC卡安全通信装置包括微处理器1，以及与微处理器I分别相连的非接触式IC卡读写模块2、SAM卡安全认证模块4、无线短程通信模块5、电源接口 7和数据接口 8。车载IC卡安全通信装置利用非接触IC卡模块2完成IC卡道路运输证件的信息采集，并利用SAM卡安全认证模块4完成IC卡内部数据的解析；同时通过数据接口 8与车载GPS终端进行通信，获取车载GPS终端信息；然后通过无线短程通信模块5将IC卡信息、车载GPS信息通过无线短程通信模块5发送给路侧设备；通过无线短程通信模块5接收路侧设备发送的数据，并利用SAM卡安全认证模块4对数据进行解析，同时将数据转发给车载GPS终端。SAM卡安全认证模块4用于完成IC卡读写和无线短程通信过程中数据的加密和解密。无线短程通信模块5完成短程通信信号的处理，实现数据的交互功能。微处理器中的嵌入式系统需完成外围模块的数据采集和控制，包括IC卡道路运输证件的信息采集，车载GPS终端通信和路侧设备通信。为获得更好的效果，可以对各模块进行如下选择微处理器I可选择高速高性能的单片机或其它中央处理器，具有很强的运输和处理能力，采用嵌入式软件系统。非接触式IC卡读写模块2负责IC卡读写信号的处理。非接触式IC卡读写模块2可以包括13. 56MHz非接触式通信读写芯片和相应的外围电路组成；13. 56MHz非接触式通信读写芯片和微带天线连接；13. 56MHz非接触式通信读写芯片和微处理器连接，完成13. 56Mhz非接触式IC卡识别、读取操作。非接触式IC卡读写模块2可以支持各种符合·IS014443TYPEA和TYPEB标准的非接触IC卡。所述的IC卡天线3由微带天线、匹配电阻电容连接组成，负责接收和发送
13.56MHz信号。IC卡天线3与非接触式IC卡读写模块2连接，实现非接触IC卡读写功能。[0031 ] SAM卡安全认证模块4可以包括一个车载自锁型SAM卡座和一个ESAM芯片，用于IC卡认证、读写、数据加密和解密处理，支持3DES等加解密算法。SAM卡座可以放置一个符合IS07816标准的SAM卡。ESAM芯片可以是一个芯片式SAM卡，预装焊接在本装置中。两种类型的SAM卡可以分别灌装两套密钥，使本装置兼容至少两种密钥系统的非接触IC卡。无线短程通信模块5可以是射频模块，且与射频天线6相连，其中射频模块集成了短程通信发射链路和接收链路。并且，射频模块与射频天线6连接，射频模块和微处理器连接。射频天线6可以选择高增益天线，采用全向天线，天线在形式上可采用带吸盘的羊角天线、带吸盘的棒状天线、带吸盘的鞭状天线。射频天线6与无线短程通信模块5连接，形成专用短程通信数据传输通道，实现与路侧短程通信设备的通信。电源接口 7与车载电源或者车载GPS终端连接，采用5V直流电，给本装置供电。数据接口 8为GPS数据接口，与车载GPS终端连接，可以采用RS232接口或者TTL232接口，完成本装置与车载GPS终端的数据通信，可以选择支持9600bps、57600bps、115200bps等通信速率。
权利要求1.一种车载IC卡安全通信装置，包括微处理器以及与微处理器分别相连的非接触式IC卡读写模块、SAM卡安全认证模块、无线短程通信模块、电源接口和数据接口 ；所述非接触式IC卡读写模块与IC卡天线相连；所述SAM卡安全认证模块包括一个含有SAM卡的车载自锁式SAM卡座和一个ESAM芯片；所述无线短程通信模块为射频模块，与射频天线相连。
2.根据权利要求I所述的一种车载IC卡安全通信装置，其特征在于所述非接触式IC卡读写模块包括13. 56MHz非接触式通信读写芯片和相应的外围电路；所述的13. 56MHz非接触式通信读写芯片和IC卡天线连接；所述的13. 56MHz非接触式通信读写芯片和微处理器连接。
3.根据权利要求I所述的一种车载IC卡安全通信装置，其特征在于所述IC卡天线包括微带天线和匹配电阻电容；所述微带天线与非接触式IC卡读写模块连接。
4.根据权利要求I所述的一种车载IC卡安全通信装置，其特征在于所述SAM卡安全认证模块的SAM卡座放置一个符合IS07816标准的SAM卡；ESAM芯片是一个芯片式SAM卡，预装焊接在所述通信装置中；两种类型的SAM卡各灌装一套密钥。
5.根据权利要求I所述的一种车载IC卡安全通信装置，其特征在于所述无线短程通信模块的射频模块包括短程通信发射链路和短程通信接收链路；所述射频模块与射频天线连接；所述射频模块和微处理器连接。
6.根据权利要求I所述的一种车载IC卡安全通信装置，其特征在于所述射频天线为带吸盘的羊角天线、带吸盘的棒状天线或带吸盘的鞭状天线。
7.根据权利要求I所述的一种车载IC卡安全通信装置，其特征在于所述电源接口是 与车载电源或者车载GPS终端连接。
8.根据权利要求I所述的一种车载IC卡安全通信装置，其特征在于所述数据接口为GPS数据接口，与车载GPS终端连接，采用RS232接口或者TTL232接口。
专利摘要实用新型属于通信领域，具体涉及一种车载IC卡安全通信装置。目的是解决现有技术成本高、功能欠缺、有源设备电池更换成本高的问题。该通信装置包括微处理器以及与微处理器分别相连的非接触式IC卡读写模块、SAM卡安全认证模块、无线短程通信模块、电源接口和数据接口；所述非接触式IC卡读写模块读写芯片与IC卡天线相连；所述SAM卡安全认证模块包括一个含有SAM卡的车载自锁式SAM卡座和一个ESAM芯片；所述无线短程通信模块为射频模块，与射频天线相连。该装置结合车载GPS终端、路侧专用短程通信设备和网络系统，能实现在车辆移动环境下的驾驶员身份识别、车辆信息采集、营运数据管理和稽查管理。
文档编号G06K17/00GK202650038SQ20122020190
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者张路彬, 林海, 李春里, 陶圣, 刘礼勇, 陈宓 申请人:交科院智汇(北京)科技发展有限公司