專利名稱：Etc車道控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子收費(fèi)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種ETC車道控制器。
背景技術(shù)：
ETC (Electronic Toll Collection)，即電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)。ETC系統(tǒng)融合了當(dāng)今的最先進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)，是一種應(yīng)用于高速公路、橋梁、隧道等場(chǎng)合的新型電子收費(fèi)系統(tǒng)。ETC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的在于代替當(dāng)前人工或半人工的收費(fèi)方式，解決高速公路由于不合理的停車收費(fèi)過程而造成的一系列環(huán)境、交通等問題；同時(shí)，該系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是在車輛通過收費(fèi)站進(jìn)行繳費(fèi)時(shí)無需停車或減速，車輛可以高速通過收費(fèi)站，車輛的收費(fèi)過程完全在無人工作狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在歐洲和北美，以及日本韓國(guó)等地區(qū)，ETC系統(tǒng)已廣泛的應(yīng)用于高速公路、橋梁和隧道等場(chǎng)合的收費(fèi)站。ETC系統(tǒng)包括收費(fèi)軟件平臺(tái)、車道控制器、路側(cè)單元(RSU，Road Side Unit)、車載單元(OBU，On Board Unit)和其他輔助的設(shè)備。ETC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱圖1。收費(fèi)軟件平臺(tái)安裝在收費(fèi)站工控機(jī)操作系統(tǒng)中，直接負(fù)責(zé)完成通行車輛費(fèi)用的交易過程，并通過和銀行的軟件接口完成車輛通行費(fèi)用的收取，操作內(nèi)容和交易過程將上傳至上級(jí)服務(wù)器保存；車道控制器用于管理ETC系統(tǒng)中的交通信號(hào)燈、視頻采集設(shè)備、欄桿機(jī)、車輛檢測(cè)設(shè)備和費(fèi)額顯示器；路側(cè)設(shè)備包括微波天線和天線控制器兩個(gè)設(shè)備。車載設(shè)備安裝在每個(gè)行駛車輛中。路側(cè)單元通過與車載設(shè)備之間的通訊負(fù)責(zé)完成通行車輛的“身份”信息的識(shí)別，以及通行費(fèi)用的扣除。車道控制器，在整個(gè)ETC系統(tǒng)中，起到至關(guān)重要的作用。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種ETC車道控制器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)方案如下ETC車道控制器，包括車道控制器，車道控制器分別與收費(fèi)軟件平臺(tái)、費(fèi)額顯示器、欄桿機(jī)、交通信號(hào)燈、地感線圈和視頻采集連接，收費(fèi)軟件平臺(tái)、車載單元均與路側(cè)單元交互連接，其特征在于，所述車道控制器設(shè)有微處理器，所述微處理器通過串口與費(fèi)額顯示器和收費(fèi)軟件平臺(tái)進(jìn)行通訊；所述微處理器通過控制模塊控制交通信號(hào)燈和欄桿機(jī)；所述微處理器由地感線圈觸發(fā)，并通過車檢信號(hào)獲取模塊獲取視頻采集的信號(hào)；所述微處理器通過顯示模塊將信號(hào)輸出至費(fèi)額顯示器；所述微處理器設(shè)有內(nèi)置EEPROM的字符疊加器；所述微處理器設(shè)有看門狗功能模塊。較為完善的是，還具有電源管理模塊，所述電源管理模塊提供車道控制器各部件的工作電壓。本實(shí)用新型ETC車道控制器，在充分利用微處理器端口功能的基礎(chǔ)上，將車輛檢測(cè)器、字符疊加器等外部設(shè)備融入車道控制器的設(shè)計(jì)方案，增加了車道控制器的功能，降低了 ETC系統(tǒng)的應(yīng)用費(fèi)用，為工作人員維護(hù)系統(tǒng)帶來了更多的方便，對(duì)ETC系統(tǒng)的推廣很有意義。
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。圖1是ETC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是車道控制器的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1和2，ETC車道控制器，包括車道控制器，車道控制器分別與收費(fèi)軟件平臺(tái)、費(fèi)額顯示器、欄桿機(jī)、交通信號(hào)燈、地感線圈和視頻采集連接，收費(fèi)軟件平臺(tái)、車載單元均與路側(cè)單元交互連接。其中車道控制器，設(shè)有微處理器，微處理器通過串口與費(fèi)額顯示器和收費(fèi)軟件平臺(tái)進(jìn)行通訊。微處理器是車道控制器的核心控制部分。在本系統(tǒng)中，微處理器選用WINB0ND公司生產(chǎn)的8位微處理器W77E58。W77E58采用4. 5V-5. 5V電壓供電，具有32個(gè)輸入輸出端口，以及2個(gè)全雙工串口。該芯片的雙串口也正是本系統(tǒng)選用該款芯片的主要原因，因?yàn)檐嚨揽刂破餍枰c收費(fèi)軟件平臺(tái)和費(fèi)額顯示器之間進(jìn)行串口通訊。字符疊加器ETC系統(tǒng)工作時(shí)需要使用攝像機(jī)來拍攝收費(fèi)車輛的車身和車牌照片。系統(tǒng)中的字符疊加器將用于在視頻數(shù)據(jù)中添加視頻數(shù)據(jù)采集的時(shí)間、地點(diǎn)等信息。視頻數(shù)據(jù)最終將轉(zhuǎn)發(fā)給安裝在收費(fèi)站內(nèi)部的收費(fèi)軟件平臺(tái)處理并保存。本實(shí)用新型選用字符疊加專用芯片EA1001。該芯片采用+5V工作電壓，內(nèi)置了漢字庫(kù)、同步時(shí)鐘發(fā)生器和120字節(jié)的EEPR0M，可在彩色或黑白圖像中疊加信息。微處理器通過I2C接口直接控制EA1001的工作過程。液晶顯示控制(顯示模塊)車道控制器安裝有液晶顯示，該液晶用于顯示車道控制器的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)。系統(tǒng)中的液晶顯示屏采用SMG12864ZK液晶顯示模塊。該液晶顯示模塊是128X64點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，采用直流5V工作電壓，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置國(guó)標(biāo)GB2312碼簡(jiǎn)體中文字庫(kù)、128個(gè)字符和64 X 256點(diǎn)陣顯示RAM ;同時(shí)，還具有光標(biāo)顯示、畫面移位、睡眠模式等功能。該液晶顯示模塊可與微處理器通過并行或串行連接的方式直接接口。本系統(tǒng)中采用串行連接方式。串口通訊車道控制器通過串口與費(fèi)額顯示器和收費(fèi)軟件平臺(tái)進(jìn)行通訊。車道控制器將根據(jù)來自收費(fèi)軟件平臺(tái)的控制信號(hào)和收費(fèi)信息來控制欄桿機(jī)、交通信號(hào)燈和費(fèi)額顯示器等附屬設(shè)備的工作狀態(tài)。同時(shí)，車道控制器也將接收到的車檢信號(hào)轉(zhuǎn)送給收費(fèi)軟件平臺(tái)，觸發(fā)收費(fèi)平臺(tái)與車輛之間的電子收費(fèi)交易過程。WDT (看門狗功能木塊)系統(tǒng)死機(jī)、程序跑飛和電源電壓抖動(dòng)是自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際環(huán)境中經(jīng)常發(fā)生的狀況。系統(tǒng)選用美國(guó)MAX頂公司生產(chǎn)的MAX813L來實(shí)現(xiàn)看門狗的功能。MAX813L可以作為微處理器的復(fù)位芯片，同時(shí)也具有系統(tǒng)工作電壓監(jiān)測(cè)功能。輔助設(shè)備控制(控制模塊)[0025]系統(tǒng)中的欄桿機(jī)和交通信號(hào)燈等設(shè)備將使用繼電器來驅(qū)動(dòng)。車檢信號(hào)獲取模塊在LC振蕩電路中，改變電感的電感量可以使振蕩電路的諧振頻率發(fā)生改變。ETC系統(tǒng)應(yīng)用該原理實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛駛?cè)氲呐袆e。收費(fèi)站車道埋置了三處地感線圈，分別為觸發(fā)線圈、抓拍線圈和落桿線圈。車輛經(jīng)過地感線圈上方時(shí)改變了地感線圈和電容組成的振蕩電路的諧振頻率，系統(tǒng)從而來使用車檢模塊來分別判斷是否收費(fèi)站有車輛駛?cè)?，啟?dòng)攝像機(jī)抓拍車輛照片，并提示系統(tǒng)控制欄桿機(jī)落桿。電源管理模塊系統(tǒng)采用開關(guān)電源和專用穩(wěn)壓芯片將外部輸入的交流220V電壓經(jīng)過二級(jí)穩(wěn)壓轉(zhuǎn)換成直流+3. 3V、+5V和+12V電壓供給車道控制器內(nèi)部硬件(芯片和模塊)使用。同時(shí)，車道控制器長(zhǎng)時(shí)間放置在野外工作，還加裝有防雷設(shè)施。以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或者不超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.ETC車道控制器，包括車道控制器，車道控制器分別與費(fèi)額顯示器、欄桿機(jī)、交通信號(hào)燈、地感線圈和視頻采集連接，車載單元與路側(cè)單元交互連接，其特征在于，所述車道控制器設(shè)有微處理器，所述微處理器通過串口與費(fèi)額顯示器進(jìn)行通訊；所述微處理器通過控制模塊控制交通信號(hào)燈和欄桿機(jī)；所述微處理器由地感線圈觸發(fā)，并通過車檢信號(hào)獲取模塊獲取視頻采集的信號(hào)；所述微處理器通過顯示模塊將信號(hào)輸出至費(fèi)額顯示器；所述微處理器設(shè)有內(nèi)置EEPROM的字符疊加器；所述微處理器設(shè)有看門狗功能模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ETC車道控制器，其特征在于，還具有電源管理模塊，所述電源管理模塊提供車道控制器各部件的工作電壓。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子收費(fèi)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種ETC車道控制器。車道控制器設(shè)有微處理器，微處理器通過串口與費(fèi)額顯示器和收費(fèi)軟件平臺(tái)進(jìn)行通訊；微處理器通過控制模塊控制交通信號(hào)燈和欄桿機(jī)；微處理器由地感線圈觸發(fā)，并通過車檢信號(hào)獲取模塊獲取視頻采集的信號(hào)；微處理器通過顯示模塊將信號(hào)輸出至費(fèi)額顯示器；微處理器設(shè)有內(nèi)置EEPROM的字符疊加器；微處理器設(shè)有看門狗功能模塊。本實(shí)用新型ETC車道控制器，在充分利用微處理器端口功能的基礎(chǔ)上，將車輛檢測(cè)器、字符疊加器等外部設(shè)備融入車道控制器的設(shè)計(jì)方案，增加了車道控制器的功能，降低了ETC系統(tǒng)的應(yīng)用費(fèi)用，為工作人員維護(hù)系統(tǒng)帶來了更多的方便，對(duì)ETC系統(tǒng)的推廣很有意義。
文檔編號(hào)G07B15/06GK202904678SQ20122049738
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者孫富康, 方潛生, 張凱, 趙鮮華, 孫凱廷, 路云飛 申請(qǐng)人:孫富康