專利名稱：移動式營運車輛超載檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與車輛超載檢測裝置和檢測方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
對營運車輛的超重檢測，目前普遍采用的方法是在高速公路或國道的出/入口處安裝電子地磅，它主要的問題是安裝復(fù)雜、缺乏移動性。近年來，一種先進的移動超重檢測設(shè)備—軸重稱也開始投入使用。但是，當前無論是電子地磅還是軸重稱它們都存在以下幾個缺陷1、對營運車輛準載噸位的判定以車身標識或行駛證記錄為準，一些非法運營車輛通過涂改或偽造蒙混過關(guān)；2、檢測時對進行非法營運的車輛超載歷史記錄的收集不完整，難以做到準確執(zhí)法；3、區(qū)/市/省/國家級交通控制中心難以進行執(zhí)法情況收集與了解，缺乏實時性；4、對執(zhí)法人員的監(jiān)督不夠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種檢測快速、可靠檢測和處理記錄實時、完整，可遠距離無線傳輸?shù)囊苿邮綘I運車輛超載檢測系統(tǒng)。本系統(tǒng)還可以通過擴充本地數(shù)字錄像設(shè)備，對執(zhí)法過程進行錄像監(jiān)督。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明移動式營運車輛超載檢測系統(tǒng)，單片機1通過USB模塊2與讀卡器3連接，通過RS232接口模塊4與軸重稱5連接，IC卡6儲存有車輛基本信息。
USB模塊2與存儲器10連接，RS232接口模塊4與通訊模塊11連接，通訊模塊11與交通控制中心12通訊連接。
單片機1與打印機7，顯示器8、鍵盤9連接。
USB模塊2為集成電路PIDUSBD12，其D-、D+腳接USB接口13，USB接口13與讀卡器3或/和硬盤10連接，單片機1為8051集成塊，其P0-P7腳與PIDUSBD12的D0-D7連接，其1NTO腳與PIDUSBD12的INT-N腳連接。
RS232接口模塊4由集成塊U2、U3組成，U2為74HC244，U3為MAX232AEPE16，單片機1為8051，其TXD和RXD腳分別接U2的2A2、1A2和1Y1、2Y1腳，U3的13、14腳接軸重稱5的接口J2和通訊模塊11的接口J1。
通訊模塊11為EPPro++，有SIM卡座接口和與J1配合的插座。
系統(tǒng)的檢測方法，包括如下步驟A.單片機1從讀卡器3讀入IC卡6的基本信息和軸重稱5的檢測數(shù)據(jù)，B.將IC卡基本信息與檢測數(shù)據(jù)比較，超重則顯示、打印、儲存檢測記錄，并向IC卡寫入超載檢測記錄，不超重則顯示檢測結(jié)果并寫入存儲器。
步驟B中存儲器10存儲的檢測結(jié)果的傳輸標記置為0，單片機1的傳輸定時到，從存儲器10中讀出傳輸標記置為0的一條記錄，將記錄寫入接口模塊4，通過通訊模塊11發(fā)送給交通控制中心12，發(fā)射后該條記錄傳輸標記置為1寫入存儲器10后再重復(fù)上述過程，直到所有傳輸標記為0的記錄發(fā)送定后傳輸結(jié)束。
IC卡6的用戶區(qū)有營運車輛基本信息和超載檢測記錄，存儲器10有檢測記錄，營運車輛基本信息包括車主姓名、毛重、準載、發(fā)卡單位、發(fā)卡人、發(fā)卡時間、有效期，超載檢測記錄包括日期、超載地點、處罰金額、超載量、執(zhí)法單位、執(zhí)法人員，存儲器10的檢測記錄包括日期、超載地點、車主姓名、車牌號、準載、超載量、罰金、執(zhí)法單位、執(zhí)法人員。
本發(fā)明利用IC卡記錄營運車輛基本信息，利用單片機、讀卡器、軸重稱檢測持卡營運車輛的裝載狀態(tài)，檢測快速、可靠，可避免由于營運車輛基本信息的被涂改和造假造成的檢測不準確，檢測記錄和處理結(jié)果實時，準確完整，為準確執(zhí)法創(chuàng)造條件，并可遠距離無線傳輸?shù)浇煌刂浦行?，便于?zhí)法情況的收集、了解和對執(zhí)法人員進行監(jiān)督。


圖1為本發(fā)明的框圖。
圖2為USB接口模塊電路原理圖。
圖3為RS232接口模塊電路原理圖。
圖4為單片機復(fù)位電路原理圖。
圖5為鍵盤輸入電路原理圖。
圖6為檢測流程圖。
圖7為傳輸流程圖。
具體實施例方式本系統(tǒng)的核心是8051單片機1，當檢測到IC卡6插入時，數(shù)據(jù)經(jīng)USB接口模塊2輸入單片機1，單片機驅(qū)動RS232接口模塊4從軸重稱讀取稱重數(shù)據(jù)，經(jīng)過運算處理，檢測結(jié)果在顯示器8上顯示出來，并將檢測記錄加密存入系統(tǒng)硬盤10。對于超載車輛，通過打印機7輸出罰單。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置，可以實時或定時通過無線通訊模塊11將檢測記錄發(fā)送到交通控制中心12。本系統(tǒng)核心模塊采用穩(wěn)定的12V直流電源供電。
USB接口模塊的設(shè)計為了方便數(shù)據(jù)的存儲，采用了PIDUSBD12模塊來構(gòu)成存儲接口電路。USB接口芯片采用PHILIPS公司的PDIUSBD12，此芯片單片集成SIE、FIFO存儲器、收發(fā)器及電壓變換器，并嚴格遵從USB1.1協(xié)議，PHILIPS SIE完成USB協(xié)議層，并且完全高速硬連接，無須任何軟件干預(yù)。此模塊功能包括同步模式識別，并/串轉(zhuǎn)換，位填充/解填充，CRC檢驗/產(chǎn)生，PID確認/產(chǎn)生，地址識別，握手響應(yīng)/產(chǎn)生；類似于控制其它接口芯片(如并口芯片)一樣控制此接口芯片，單片機將A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果送至PIDUSBD12，PIDUSBD12將自動完成通過USB接口傳輸數(shù)據(jù)至8051的功能(按USB1.1協(xié)議)。
如圖2所示，PIDUSBD12經(jīng)引腳25D-、26D+通過USB接口13與外部設(shè)備相連接。引腳D0-D7作為數(shù)據(jù)總線與8051的P0-P7并行連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。8051的中斷設(shè)置為電平觸發(fā)，通過INTO與PIDUSBD12的INT_N引腳相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袛嗵幚怼?br> 本系統(tǒng)中，通過外接USB擴展設(shè)備，可以實現(xiàn)USB硬盤10和讀卡器3的連結(jié)，標準的硬盤配置為512M。
顯示器的設(shè)計對于顯示方面，采用了12864A圖形液晶顯示器。它主要由行驅(qū)動/列驅(qū)動和128*64全點陣液晶顯示器組成?？赏瓿蓤D形顯示，也可顯示8*4個(16*16點陣)漢字。
為方便我們能及時拿到相關(guān)數(shù)據(jù)，在本系統(tǒng)中，我們采用了GP16的智能微型打印機，在該系統(tǒng)中，單片機執(zhí)行固化在EPROM中的控打程序，接受和執(zhí)行主機送來的命令，通過控制口和驅(qū)動電路，實現(xiàn)對GP16打印機芯的機械動作的控制。把主機送過來的數(shù)據(jù)以字符串、數(shù)據(jù)和圖表的形式打印出來。也可以響應(yīng)停機、自檢、走紙等開關(guān)操作。使操作員隨時對打印機狀態(tài)進行干預(yù)。
RS232-接口模塊設(shè)計與8051的連結(jié)電路圖如圖3所示。
在該接口電路中采用了74HC244作為與單片機1進行通信的8路三態(tài)緩沖器，采用MAX232雙組驅(qū)動/接收器芯片U3外接RS232串口來對外進行數(shù)據(jù)的交換。該片內(nèi)含有一個電容性電壓發(fā)生器以便在單5V電源供電時提供EIA/TIA-232-E電平。每個接收器將EIA/TIA-232-E電平輸入轉(zhuǎn)換為5V TTL/CMOS電平。這些接收器具有典型門限值以及0.5V的典型遲滯，而且可以接收+30V的輸入。每個驅(qū)動器將TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)換為EIA/TIA-232-E電平。
通訊模塊的選擇通訊模塊11采用了ETPro++模塊來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的通訊。ETPro++是一款嵌入式產(chǎn)品，在硬件接口上作了特別優(yōu)化。它包括一個天線接口、SIM卡座接口、14Pin的插座。接口包括電源部分、通訊接口部分、語音部分、熱復(fù)位部分和在線升級接口部分。將該模塊插入通訊模塊的14Pin插座中即可實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)通訊功能。
復(fù)位及鍵盤模塊設(shè)計1、復(fù)位電路設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)位狀態(tài)與單片機的復(fù)位狀態(tài)密切相關(guān)。8051單片機1通常采用上電復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。最簡單的復(fù)位方式如圖4所示，上電瞬間，RC電路充電，RESET引腳端出現(xiàn)正脈沖，只要RESET保持10ms以上高電平，就能使單片機有效的復(fù)位。為避免干擾串入復(fù)位端，引起內(nèi)部某些寄存器的錯誤復(fù)位。這時，可以在RESET引腳上接一去耦電容。
2、鍵盤輸入電路設(shè)計在本系統(tǒng)中，如圖5所示，采用了使用軟件延時去抖動，從而達到消除對系統(tǒng)的影響的獨立式按鍵輸入方式。獨立式按鍵是指直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵電路，每個獨立式按鍵單獨占據(jù)一根I/O口線，每根I/O口線的按鍵工作狀態(tài)不會影響其它I/O口線的工作狀態(tài)。
獨立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單但每個按鍵必須占用一根I/O口線，在本系統(tǒng)中，由于按鍵數(shù)量不多，所以采用這種按鍵電路。
軟件設(shè)計IC卡信息格式系統(tǒng)中，采用非接觸式IC卡6和IC卡讀寫器3。把IC卡的用戶區(qū)分成兩個部分(1)營運車輛基本信息

(2)超載檢測記錄

(3)硬盤測試記錄格式

軟件流程(1)檢測流程首先從有效IC卡的基本信息區(qū)中讀取車輛基本信息(車主姓名XM，車牌號PH，毛重MZ，準載ZZ)，然后從軸重稱讀取稱重數(shù)據(jù)CZ，則實際載重SZ＝稱重數(shù)據(jù)CZ-毛重MZ。將實際載重SZ與準載ZZ進行比較，若SZ-ZZ＞0，則表示車輛超載，超載量CZL＝SZ-ZZ，進而顯示超載提示信息，并按照規(guī)定格式(車主姓名XM，車牌號PH，超載地點DD，超載日期RQ，處罰金額FJ，處罰單位DW，執(zhí)行人ZX)進行打印輸出。按照上述數(shù)據(jù)形成超載檢測記錄(超載日期RQ，超載地點DD，處罰金額FJ，超載量CZL，執(zhí)法單位DW，執(zhí)法人員ZX)寫入IC卡的超載記錄區(qū)。然后形成測試記錄數(shù)據(jù)(傳輸標記BJ，超載日期RQ，超載地點DD，車主姓名XM，車牌號PH，準載ZZ，超載量CZL，處罰金額FJ，執(zhí)法單位DW，執(zhí)法人員ZX)寫入USB存儲設(shè)備，并將該記錄的傳輸標記清0。
(2)傳輸流程測試記錄的傳輸按照定時的方式進行。流程如下按照系統(tǒng)設(shè)置的定時間隔，當定時信號到來時，按順序從USB硬盤中讀出傳輸標記為0的測試記錄信息(傳輸標記BJ，超載日期RQ，超載地點DD，車主姓名XM，車牌號PH，準載ZZ，超載量CZL，處罰金額FJ，執(zhí)法單位DW，執(zhí)法人員ZX)，然后通過ETPro++向后臺管理程序進行數(shù)據(jù)傳輸，當后臺程序接收到數(shù)據(jù)后，反饋一個握手信號ACK，系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)發(fā)送成功的信號后，將測試記錄的傳輸標記BJ置為1，并寫入USB硬盤。
權(quán)利要求
1.移動式營運車輛超載檢測系統(tǒng)，其特征在于單片機(1)通過USB接口模塊(2)與讀卡器(3)連接，通過RS232接口模塊(4)與軸重稱(5)連接，IC卡(6)儲存有車輛基本信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于USB接口模塊(2)與存儲器(10)連接，RS232接口模塊(4)與通訊模塊(11)連接，通訊模塊(11)與交通控制中心(12)通訊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于單片機(1)與打印機(7)，顯示器(8)、鍵盤(9)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于USB接口模塊(2)為集成電路PIDUSBD12，其D-、D+腳接USB接口(13)，USB接口(13)與讀卡器(3)或/和存儲器(10)連接，單片機(1)為8051集成塊，其P0-P7腳與PIDUSBD12的D0-D7連接，其1NTO腳與PIDUSBD12的INT-N腳連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于RS232接口模塊(4)由集成塊U2、U3組成，U2為74HC244，U3為MAX232AEPE(16)，單片機(1)為8051，其TXD和RXD腳分別接U2的2A2、1A2和1Y1、2Y1腳，U3的13、14腳接軸重稱(5)的接口J2和通訊模塊(11)的接口J1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于通訊模塊(11)為EPPro++，有SIM卡座接口和與接口J1配合的插座。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的系統(tǒng)的檢測方法，包括如下步驟A.單片機(1)從讀卡器(3)讀入IC卡(6)的車輛基本信息和軸重稱(5)的檢測數(shù)據(jù)，B.單片機(1)將車輛基本信息與檢測數(shù)據(jù)比較，超重則顯示、打印、儲存檢測記錄和處理記錄，并向IC卡寫入超載檢測記錄，不超重則顯示檢測結(jié)果并寫入存儲器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于步驟B中存儲器(10)存儲的檢測結(jié)果的傳輸標記置為0，單片機(1)設(shè)定的傳輸定時到，從存儲器(10)中讀出傳輸標記置為0的一條記錄，將記錄寫入RS232接口模塊(4)，通過通訊模塊(11)發(fā)送給交通控制中心(12)，發(fā)射后該條記錄傳輸標記置為1寫入存儲器(10)后再重復(fù)上述過程，直到存儲器(10)中所有傳輸標記為0的記錄發(fā)送完后傳輸結(jié)束。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于IC卡(6)的用戶區(qū)有營運車輛基本信息和超載檢測記錄，存儲器(10)有檢測記錄，營運車輛基本信息包括車主姓名、毛重、準載、發(fā)卡單位、發(fā)卡人、發(fā)卡時間、有效期，超載檢測記錄包括日期、超載地點、處罰金額、超載量、執(zhí)法單位、執(zhí)法人員，存儲器(10)的檢測記錄包括日期、超載地點、車主姓名、車牌號、準載、超載量、罰金、執(zhí)法單位、執(zhí)法人員。
全文摘要
本發(fā)明為移動式營運車輛超載檢測系統(tǒng)，單片機(1)通過USB接口模塊(2)與讀卡器(3)連接，通過RS232接口模塊(4)與軸重稱(5)連接，IC卡(6)儲存有車輛基本信息。
文檔編號B60P5/00GK1811352SQ200610020430
公開日2006年8月2日 申請日期2006年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月7日
發(fā)明者甘國工, 蔣嵐 申請人:甘國工