CN101000696A - Gps汽车安防系统及其车载终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种GPS汽车安防系统，包括监控中心及可通过无线通信网络与监控中心进行通信的GPS车载终端设备，所述GPS车载终端设备包括车台控制单元及与车台控制单元相连的GPS模块、存储器、显示装置；所述车台控制单元还连接有无线通信网络收发模块及IC卡阅读器，所述IC卡阅读器从IC卡中读取信息后，车台控制单元可控制无线通信网络收发模块将所述信息上传到监控中心，以将司、乘人员的身份信息保存在监控中心的数据库里。实施本发明，能够有效地防范抢劫、偷窃等案件的发生，并为案件的侦破提供有力支持，充分保护司、乘人员的生命及财产安全。

Description

GPS汽车安防系统及其车载终端设备

技术领域

本发明涉及汽车安防系统及其车载终端设备，更具体地说，涉及一种采用第二代身份证或其它记名式证/卡作为RFID的汽车GPS安防系统。

背景技术

随着国内经济的发展，出租车的数量越来越多，很多人出门不便的时候都会选择这样一种便捷舒适的交通工具。但是，在此同时有关出租车的刑事案件和民事案件发生率年年居高不下。在这些案件中，主要有如下四类：

1、抢劫类案件以抢劫司机财物或者出租车为目的，有的为了不留线索甚至杀害出租车司机，这类案情最为恶劣，发生率也是最高。

2、偷窃类案件以偷窃出租车上的财物或者出租车为目的，这类犯罪分子的作案手法五花八门，有司机在场行窃，也有司机不在场行窃的。

3、出租车司机对乘客进行诱骗抢劫有一些不良的出租车司机把乘客骗至偏僻的地方进行抢劫或敲诈打的费用，通常发生在夜晚，乘客没有来的及留意车牌号码无法报案。

4、乘客财物遗失乘客乘坐出租车的有时下的匆忙，忘记带走随身的一些物品，等到乘客发现的时候已经找不到出租车了，出租车司机发现后也找不到乘客或者不愿意归还。

其实关于如何有效预防和侦破以上这些案件的发生，关键的问题就是要如何确认司机和乘客的身份，如果能够锁定双方的身份，不仅可以有效预防这几类案件的发生，而且即使发生了也能够很快得以侦破。现有的一些汽车GPS安防终端系统，虽然可以对于偷车案件能够有效的防止，但是对于其它案件防止的能力非常有限，一旦犯罪分子逃脱离GPS监控系统，就无能为力了。

鉴于于我国目前所用的第二代身份证内的IC芯片存储有持证人的身份信息，可通过阅读器读取，因而可将其作为RFID应用到汽车安防系统中，以加强安全防范，保护司、乘人员的生命及财产安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的汽车GPS安防终端系统无法对防范及侦破抢劫等案件提供有力支持的缺陷，提供一种可将司、乘人员身份上传到监控中心的GPS汽车安防系统及其车载终端设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种GPS车载终端设备，包括车台控制单元及与车台控制单元相连的GPS模块、存储器、显示装置；其特征在于，所述车台控制单元还连接有无线通信网络收发模块及IC卡阅读器。

在本发明的GPS车载终端设备中，所述车台控制单元还包括汽车油路电路控制信号输出接口。

在本发明的GPS车载终端设备中，所述IC卡阅读器遵循ISO 14443 TypeB通信协议。

在本发明的GPS车载终端设备中，所述无线通信网络收发模块包括GSM/GPRS模块、CDMA模块和3G模块中的一种。

在本发明的GPS车载终端设备中，所述车台控制单元通过RS-232串口与阅读器通信相连。

本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：提供一种GPS汽车安防系统，包括监控中心及可通过无线通信网络与监控中心进行通信的GPS车载终端设备，所述GPS车载终端设备包括车台控制单元及与车台控制单元相连的GPS模块、存储器、显示装置；其特征在于，所述车台控制单元还连接有无线通信网络收发模块及IC卡阅读器，所述IC卡阅读器从IC卡中读取信息后，车台控制单元控制无线通信网络收发模块将所述信息上传到监控中心。

在本发明的GPS汽车安防系统中，所述IC卡阅读器遵循ISO 14443 TypeB通信协议，所述IC卡包括采用符合14443 Type B通信协议的近耦合射频识别技术的二代身份证、公交IC卡和/或信用卡，所述IC卡中包括持卡人的身份信息。

在本发明的GPS汽车安防系统中，所述车台控制单元还包括汽车油路电路控制信号输出接口，所述存储器中存储有本台汽车的合法驾驶员的身份信息，当汽车从停车设防状态点火启动时，所述车台控制单元执行以下步骤：

提示驾驶员通过IC卡阅读器验证其身份；

将IC卡阅读器读取的身份信息与存储器中存储的本台汽车的合法驾驶员的身份信息进行对比：

如果相符则允许汽车正常点火启动；

如果不相符，则输出汽车油路电路闭锁信号，并通过无线网络收发模块向监控中心报警同时将IC卡阅读器读取的身份信息上传到监控中心。

在本发明的GPS汽车安防系统中，所述无线通信网络收发模块包括GSM/GPRS模块、CDMA模块和3G模块中的一种。

实施本发明的AAA，具有以下有益效果：能够有效地防范抢劫、偷窃等案件的发生，并为案件的侦破提供有力支持，充分保护司、乘人员的生命及财产安全。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例的GPS汽车安防系统的结构示意图；

图2是本发明另一实施例的GPS汽车安防系统的结构示意图；

图3是本发明GPS汽车安防系统读卡及上传数据的基本流程图。

具体实施方式

本发明的构思是通过串行接口(如RS232、RS485接口)将二代证阅读器和汽车GPS车载终端设备相连，在两者之间进行通信，将出租车司机和乘客的二代证信息通过无线通信网络(如GSM/GPRS网络、CDMA网络或3G网络)上传到监控中心进行统一的管理，这样意外发生后随时可以到监控中心查出当时出租司机和乘客的身份。同时，由于我国二代证采用了符合ISO 14443 Type B通信协议的近耦合射频识别(RFID)技术，而且ISO 14443 Type B通信协议也被应用到其他的IC卡行业中，如公交IC卡，信用卡等等，可以随时对该阅读器进行软件升级，硬件无需变更，就可以读取其他种类的IC卡的信息，这样出租车运营商可以增加其它的服务板块，比如乘车刷卡付费、机票代购等等。同时，还可以通过对身份证的认证来判断出租车是否被非法使用。

第二代身份证采用非接触IC卡技术，技术含量高，解决了第一代身份证存在的信息量小、易伪造、不易辨别等多项难以克服的问题。二代卡内的专用IC卡芯片可通过机器阅读进行信息的安全确认，满足信息的交换需要，实现人口信息的数字化、网络化管理。由此可见，在二代证的使用中将包括身份证卡、阅读器和应用软件三大部分组成。其中阅读器是连接身份证卡和GPS车载终端设备(以下简称车台)的中间桥梁。

如图1所示，本发明的GPS汽车安防系统包括6大组成部分：

1)监控中心

通过GSM无线网络和车台进行通信，并保存车台上传的信息，同时对装有车台的车辆进行监控。本发明的实施例中，监控中心也可通过其它无线通信网络，如CDMA网络、3G网络等，与车台进行通信。

2)车台控制单元

车台的控制器，负责控制和处理GPS、GSM模块以及显示设备，并取得身份证阅读器上传的数据。

3)GPS模块

用于获得GPS定位信息。

4)GSM模块

车台和监控中心沟通的桥梁，通过GSM网络上传和接受数据。

5)显示设备

用于为驾驶员提供导航信息、操作提示信息等。

6)身份证阅读器

汽车GPS无线终端系统早已有了成熟的产品，这里不做介绍，下面简单的介绍第二代身份证阅读器的原理。

阅读器的组成

阅读器主要有三个功能块：控制电路、射频电路、安全处理单元，另外一个RS232接口和汽车GPS无线终端系统进行通信

1、射频电路

阅读器的射频电路的主要功能：

产生高频的发射功率，以启动身份证卡并为它提供能量；

对发射信号进行调制，用于将数据传送给身份证卡；

接收并解调来自身份证卡的高频信号。

射频电路中有两个分隔开的信号通道，分别用于往来身份证卡的两个方向的数据流。传送到身份证卡中去的数据通过发送器分支传递，而来自于身份证卡的数据通过接收器分支来接收。

在发送器部分首先由频率稳定的石英振荡器产生13.56MHz的振荡器信号。为了提高身份证卡接收信号的信噪比，对振荡器的相位稳定性和边带噪声提出了很高的要求。

振荡器信号被馈送到由信号编码的基带信号控制的ASK调制器。这里的基带信号就是键控的恒压信号(TTL电平)，在此将二进制数据以串行码的形式(NRZ)表示出来。ASK调制器对振荡器信号进行ASK调制。调制好的信号直接输出到天线端上，并耦合到身份证卡上。

接收器直接开始于天线端，首先接收到的身份证卡应答信号经过ASK检波器检波并放大。此部分的任务是最大程度地屏蔽发射器末级的强信号，并且只把身份证卡的应答信号滤出。对于本系统，副载波频率为847 KHz。

2、控制电路

控制电路是阅读器整个系统的一个交通枢纽，它承当的主要任务是：

与应用系统软件进行通信，并执行应用系统软件发来的命令；

控制与身份证卡的通信过程(主-从原则)；

信号的编码与解码；

控制阅读器与身份证卡之间的身份认证。

控制电路采用微处理作为核心部件，加上外围的逻辑控制芯片来完成。GPS车载终端设备与阅读器之间的数据交换通过RS-232串口来进行，波特率为9600Bps。

3、天线

天线是阅读器的一个重要组成部分，它由天线圈与电容组成谐振回路。一方面要身份证证卡参数匹配，使得身份证证卡能够得到充足的能量和完整的数据，并且把身份证证卡的响应数据接收回来，另一方面又要与放大电路匹配，使放大器高效率工作。

4、安全处理单元

安全处理单元是阅读器的一个关键组成，因为在身份识别应用系统中，安全是一个极其重要的指标。阅读器中安全处理单元是一个独立的部分，它主要是完成阅读器与身份证卡进行身份认证时的加密与解密，同时也对从身份证卡中获得的个人信息的完整性、有效性进行核验。

车台和阅读器之间的通信：车台和阅读器之间通过RS232来连接，简单方便，而且由于数据量不大，所以采用RS232完全够用。具体协议根据实际情况自定。

如图2所示，在本发明的另一个实施例中，  GPS汽车安防系统的车台控制单元还设置有汽车油路电路控制信号输出接口，可将汽车油路电路控制信号传送到汽车油路电路的开关上，以控制油路电路闭锁或开锁。

本发明GPS汽车安防系统的操作过程包括：当有人刷卡时，阅读器对证卡进行验证，通过验证后将数据传给GPS车载终端设备，再通过无线网络上传到监控中心。

图3是本发明GPS汽车安防系统读卡及上传数据的基本流程图。如图所示，当有身份证通过了阅读器的验证，并且正确读出了身份证上的信息，阅读器发送请求包给车台，车台回复应答后阅读器开始发送数据给车台，车台接受完毕后将数据打包上传给中心，中心将数据保存进中心数据库。

作为本发明GPS汽车安防系统的进一步改进，可对驾驶员进行身份验证，通过验证后，才允许其驾驶车辆。这可通过图2所示的GPS汽车安防系统来实现。当车辆从停车设防状态到汽车开启(ACC点火)，这个过程必须通过身份验证，车台会把预先设置好的车主(或相关人员)的身份证信息保存在存储器中。这个过程中如果没有阅读器读出的正确的身份证信息，将会认为这一动作是非法的，车载终端设备立刻将这一警情上报给中心，并将汽车的油电锁上。

采用了本发明的GPS汽车安防系统，还可进行数据查询。由于乘客和司机乘车时都通过了身份验证，身份证的数据也上传给中心了，并且中心软件很容易实现车牌号码和车台的手机号码绑定，所以当需要了解某段时刻谁在车上是非常容易实现的。并且，由于二代证的信息存储丰富还可以随时根据需要更多的了解所要查询的人的信息。

本发明还可以进行系统扩展。由于二代证采用了符合ISO14443 Type B通信协议的射频识别(RFID)技术，Type B和目前采用的比较多的Type A相比有很多的优势：

1)芯片具有更高的安全性。接收信号时，不会因能量损失而使芯片内部逻辑及软件工作停止。

2)支持更高的通信速率。TYPEA最大的数据通信速率为150Kbit/s-200Kbit/s，应用10％ASK技术的TYPEB至少可支持400Kbit/s的速率。

3)外围电路设计简单。读写机具到卡及卡到读写机具的编码方式均采用NRZ方案，电路设计对称，设计时可使用简单的UARTS。

4)抗干扰能力强。副载波采用BPSK调制技术，较TYPEA方案降低了6dB的信号燥声

所以Type B类的非接触IC卡技术会被越来越的应用在各个行业。当本发明的系统需要扩展其他业务，比如刷卡付费，业务代办，不需要改变硬件，只要升级阅读器的软件，使其兼容其它种类的IC卡。而且车台可以利用GSM网络登陆GPRS，很容易实现登录互联网上办理各种业务。这样，本发明的GPS汽车安防系统不仅可以完成身份识别，增加出租车行业的安全性，还可以很快速的开发出其他种类的Type B类IC卡业务。

本发明中的二代证也可由记名式公交IC卡来替代，这种情况下也可识别乘客的身份。另外，其它一些形式的具有持卡人身份信息的证/卡也可作为RFID应用到本发明的系统中，如银行卡等。

Claims (9)

1、一种GPS车载终端设备，包括车台控制单元及与车台控制单元相连的GPS模块、存储器、显示装置；其特征在于，所述车台控制单元还连接有无线通信网络收发模块及IC卡阅读器。

2、根据权利要求1所述的GPS车载终端设备，其特征在于，所述车台控制单元还包括汽车油路电路控制信号输出接口。

3、根据权利要求1或2所述的GPS车载终端设备，其特征在于，所述IC卡阅读器遵循ISO 14443 Type B通信协议。

4、根据权利要求3所述的GPS车载终端设备，其特征在于，所述无线通信网络收发模块包括GSM/GPRS模块、CDMA模块和3G模块中的一种。

5、根据权利要求3所述的GPS车载终端设备，其特征在于，所述车台控制单元通过RS-232串口与阅读器通信相连。

6、一种GPS汽车安防系统，包括监控中心及可通过无线通信网络与监控中心进行通信的GPS车载终端设备，所述GPS车载终端设备包括车台控制单元及与车台控制单元相连的GPS模块、存储器、显示装置；其特征在于，所述车台控制单元还连接有无线通信网络收发模块及IC卡阅读器，所述IC卡阅读器从IC卡中读取信息后，车台控制单元控制无线通信网络收发模块将所述信息上传到监控中心。

7、根据权利要求6所述的GPS汽车安防系统，其特征在于，所述IC卡阅读器遵循ISO 14443 Type B通信协议，所述IC卡包括采用符合14443 TypeB通信协议的近耦合射频识别技术的二代身份证、公交IC卡和/或信用卡，所述IC卡中包括持卡人的身份信息。

8、根据权利要求7所述的6PS汽车安防系统，其特征在于，所述车台控制单元还包括汽车油路电路控制信号输出接口，所述存储器中存储有本台汽车的合法驾驶员的身份信息，当汽车从停车设防状态点火启动时，所述车台控制单元执行以下步骤：

提示驾驶员通过IC卡阅读器验证其身份；

将IC卡阅读器读取的身份信息与存储器中存储的本台汽车的合法驾驶员的身份信息进行对比：

如果相符则允许汽车正常点火启动；

如果不相符，则输出汽车油路电路闭锁信号，并通过无线网络收发模块向监控中心报警同时将IC卡阅读器读取的身份信息上传到监控中心。

9、根据权利要求6至8中任一项所述的GPS汽车安防系统，其特征在于，所述无线通信网络收发模块包括GSM/GPRS模块、CDMA模块和3G模块中的一种。

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