专利名称：Etc计重收费系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种ETC计重收费系统及方法，更具体的说，尤其涉及一种设置在ETC 站点的入口、出口或其它方便货车经过的地点且可自动实现车辆重量测量和写入的ETC计重收费系统及方法。
背景技术：
随着ETC及相关设备国家标准的颁布，ETC在国内的应用得到极大推广。据不完全统计，截至2011年1月，我国已开通ETC车道的省市有17个，开通车道1930多条，使用车载机不停车收费用户约120万个，非现金支付卡用户达60多万个，自建客户服务网点341 个。未来几年，我国高速公路的ETC覆盖率预计将达到30%以上。ETC的发展，在节能减排、降低污染、减少占用土地、缓解通行压力、为百姓提供快捷便利的出行服务等方面的优势愈来愈显著，ETC计重收费适用于货车已经成为势在必行之势。ETC车道具有收费，车主无须停车，费用将从卡中自动扣除，这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍；如果这种收费方式能在货车上得到应用，将会替代现有的人工收费方式，有效缓解货车在收费处的拥堵现象。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种置在ETC站点的入口、出口或其它方便货车经过的地点且可自动实现车辆重量测量和写入的ETC计重收费系统及方法。本发明的ETC计重收费系统，包括计重系统和收费系统，所述计重系统设置于ETC 入口的后端、ETC出口的前端或其它方便货车经过的地点，其特别之处在于计重系统包括称重控制计算机、实现质量测量的称重台以及识别前后车辆的车辆分离器和数据写入触发器，所述称重控制计算机通过数据收发器连接有分别前后设置的前端射频天线和后端射频天线；所述称重控制计算机通过射频天线可对车载电子标签进行数据的读写操作，所述收费系统根据车载电子标签中的重量信息自动收取费用。ETC计重收费系统主要实现车辆的质量车辆以及向车载电子标签中写入数据的作用，因此设置在ETC车道的入口处和出口处均可；如果设置在ETC车道的出口处，应保证该计重收费系统与原有的ETC出口间隔一定距离，以便保证经过重量测量的车辆还可进入到MTC出口处。称重控制计算机主要实现数据的采集、运算和输出，车辆分离器用于感应有车辆驶入称重区以及检测车辆称重是否完毕， 数据写入触发器用于检测车辆是否处于数据写入的区域，并通过后端射频天线向车载电子标签中写入数据。这样通过车辆分离器及触发器对车辆位置的感应以及射频天线与车载电子标签的数据通讯，有效地实现了车辆重量的测量和重量数据的写入，自动获取了车辆的重量信息，以便在ETC出口处以重量进行收费。本发明的ETC计重收费系统，所述前端射频天线和后端射频天线间隔一定距离进行设置，且两射频天线分别设置于车辆分离器和数据写入触发器处。前端射频天线实现车辆重量测量时与车载电子标签的通讯，后端射频天线实现重量信息写入时与车载电子标签的通讯。本发明的ETC计重收费系统，所述称重控制计算机还连接有设置于ETC车道上的重量显示屏。在ETC车道上设置重量显示屏，方便司机获知车辆的重量信息，并及时对测量结果是否认可做出判断。本发明的ETC计重收费系统，包括与车载电子标签相配合的OBU通讯设备，该OBU 通讯设备上设置有显示重量的显示屏或进行语音播报的语音模块。OBU通讯设备设置于车内，与射频天线相配合，实现车载电子标签信息的读取和写入。本发明的ETC计重收费方法，其特别之处在于包括以下步骤a.检测是否有车辆驶入称重区，如果没有，则继续进行检测；如果检测到有车辆驶入称重区，则执行步骤b ； b.检测车载电子标签是否合法有效，如没有效，则对该无效信息进行存储；如有效，则执行步骤c ;c.对车辆进行称量，直至称重结束；检测车辆是否驶入数据写入区，如没有，继续等待；如有车辆驶入，执行步骤d;d.向车载电子标签中写入重量信息，并通过显示屏和/或语音播报方式进行重量信息提示；e.如果驾驶员不认可重量结果，则可选择MTC车道进行人工收费；如果认可，则选择ETC车道进行收费。步骤a中，通过车辆分离器可感知是否有车辆驶入称重区；步骤b中，如果电子标签不是否合法有效的，也对车辆重量进行测量，但无法写入重量信息；步骤c中，车辆是否驶入到数据写入区可通过数据写入触发器来判断； 步骤d中，可通过车内OBU通讯设备上的显示屏进行重量信息显示，也可通过外部车道上的显示屏进行信息显示，也可同时进行语音提示；语音播报通过OBU通讯设备上的语音模块来实现；步骤e给出了经过ETC计重收费系统的重量测量后，司机还可选取人工收费。本发明的ETC计重收费方法，所述ETC车道收费过程包括以下步骤f.判断驶入 ETC车道收费处的车辆是否为货车，如果是货车，则读取车载电子标签中的重量信息，并按照重量计算收费额；如果不是货车，则按照相应方式计算收取费额；g.根据步骤f中计算的费用额度，利用电子钱包或储值卡进行扣款。上述步骤f、g给出了车辆经过重量测量后， 再经过ETC车道时的收费方法；对于货车来说，整个过程无需人员干涉，大大提高了收费效率，避免了拥堵现象的发生。本发明的有益效果是本发明的ETC计重收费系统，通过设置车辆分离器和写入触发器、两个射频天线以及称重台，有效地实现了车辆重量测量以及重量信息的写入，为车辆通过ETC出口进行计重收费提供了必要条件；通过设置显示屏和\或语音播模块，可令驾驶员及时获知测得的重量信息，并作出采纳重量结果与否的决定。本发明的ETC计重收费方法，通过在车辆驶入入口后的重量数据测量、写入和显示，使得车辆既可通过ETC出口进行收费，也可选取MTC进行收费；在有效地保证了货车快速计重收费的同时，也最大限度地保障了司机的合法权益。本发明的ETC计重收费系统及方法，不但不破坏现有ETC收费站， 而是嵌入到现有ETC收费站之间，与其形成相辅相成的一体系统，具有设置合理、节省货车收费时间、有益效果突出以及便于推广应用的优点。
图1为本发明的ETC计重收费系统设置在入口处的结构示意图； 图2为本发明的ETC计重收费系统设置在出口处的结构示意图3为本发明的ETC计重收费系统设置在其它处方便货车通行地点的结构示意图；图4为本发明的ETC计重收费系统的原理图； 图5为本发明的ETC计重收费系统的电路原理图； 图6为本发明的ETC计重收费方法的流程图。图中1称重控制计算机，2前端射频天线，3后端射频天线，4车辆分离器，5数据写入触发器，6称重台，7重量显示屏，8数据收发器，9 ETC控制计算机，10 ETC天线，11 ETC 线圈，12费额显示器，13摄像机，14自动栏杆，15离开线圈，16雨棚，17 OBU通讯设备，18车载电子标签。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。如图1所示，给出了 ETC计重收费系统设置在入口处的结构示意图，其包括称重控制计算机1、前端射频天线2、后端射频天线3、车辆分离器4、数据写入触发器5、称重台6、 重量显示屏7;图4和图5分别给出了发明的ETC计重收费系统的原理图和电路原理图，其还包括数据收发器8、0BU通讯设备17和车载电子标签18。称重控制计算机1用于数据的计算、处理以及输出，车辆分离器4、数据写入触发器5和称重台6均与称重控制计算机1相连接；车辆分离器4设置于数据写入触发器5的前端，形成称重区，称重台6也设置于称重区，以便实现对车辆重量的测量；数据写入触发器5布设于车辆分离器4的后端，用于形成数据写入区，为了保证整个车辆测量完毕时再进行数据的写入，车辆分离器4与数据写入触发器5应具有较长的距离，例如20 40m。前端射频天线2和后端射频天线3均通过收据收发器8与称重控制计算机1相连接，以实现信号的接收和发送；前端射频天线2设置在车辆分离器4的周围，以便在称重时与车载电子标签18进行通讯，后端射频天线3设置在数据写入触发器5的周围，以便车辆处于数据写入区时与车载电子标签18进行通讯。重量显示屏7置于道路上并与称重控制计算机1相连接，显示车重信息，以便司机及时获取车重信息。所示的OBU通讯设备17置于车辆内，车载电子标签18通过OBU通讯设备17实现与称重控制计算机1的通讯；为了确保司机能获知测量的车重信息，OBU通讯设备17上还可设置显示重量的显示屏或进行语音播报的语音模块，以便对司机进行文字和语音信息提醒。图1中所示的现有ETC系统包括ETC控制计算机9、ETC天线10、ETC线圈11、费额显示器12、摄像机13、自动栏杆14、离开线圈15、雨棚16，这些组成部分为现有的ETC车道上的设备。如图2所示，本发明的ETC计重收费系统还可设置在ETC车道收费点的出口处，其组成形式与设置在入口处的相同，但应保证计重收费系统与原有的ETC出口间隔一定距离，以便保证经过重量测量的车辆还可进入到MTC出口处；如图3所示，本发明的ETC计重收费系统还可设置在入口与出口之间，例如道路的服务器区中。本发明的ETC计重收费系统的工作过程为当车辆分离器4检测到车辆驶入到称重区时，称重控制计算机1通过前端射频天线2与车载电子标签18进行通讯，并控制称重台6进行车辆重量测量，直至整个车辆的重量检测完毕；当数据写入触发器5检测到车辆驶入到数据写入区后，通过后端射频天线3与车载电子标签18进行通讯，以便核实该车程为将要写入数据的车辆，并将测得的重量信息写入到车载电子标签18中，完成车重信息的写入；同时，还通过重量显示屏7或车内的显示屏进行重量信息的显示，以便司机获知测量结果。由于车载电子标签18中已存储有车重数据，司机即可选择ETC车道进行计重费用的自动扣除，十分方便、快捷。如司机不认可测量结果，则可选择MTC车道进行人工重新计费。如图6所示，给出了本发明的ETC计重收费方法的流程图，包括以下步骤a.检测是否有车辆驶入称重区，如果没有，则继续进行检测；如果检测到有车辆驶入称重区，则执行步骤b ;b.检测车载电子标签是否合法有效，如没有效，则对该无效信息进行存储；如有效，则执行步骤c ;c.对车辆进行称量，直至称重结束；检测车辆是否驶入数据写入区，如没有，继续等待；如有车辆驶入，执行步骤d;d.向车载电子标签中写入重量信息，并通过显示屏和/或语音播报方式进行重量信息提示；e.如果驾驶员不认可重量结果，则可选择MTC 车道进行人工收费；如果认可，则选择ETC车道进行收费。选择ETC车道进行收费时，包括以下步骤g.判断驶入ETC车道收费处的车辆是否为货车，如果是货车，则读取车载电子标签中的重量信息，并按照重量计算收费额；如果不是货车，则按照相应方式计算收取费额；h.根据步骤f中计算的费用额度，利用电子钱包或储值卡进行扣款。上述步骤g、h给出了车辆经过重量测量后，再经过ETC车道时的收费方法；对于货车来说，整个过程无需人员干涉，大大提高了收费效率，避免了拥堵现象的发生。
权利要求
1.一种ETC计重收费系统，包括计重系统和收费系统，所述计重系统设置于ETC入口的后端、ETC出口的前端或其它方便货车经过的地点，其特征在于计重系统包括称重控制计算机(1)、实现质量测量的称重台(6)以及识别前后车辆的车辆分离器(4)和数据写入触发器(5 )，所述称重控制计算机通过数据收发器(8 )连接有分别前后设置的前端射频天线(2 ) 和后端射频天线(3 )；所述称重控制计算机通过射频天线(2、3 )可对车载电子标签(18 )进行数据的读写操作，所述收费系统根据车载电子标签中的重量信息自动收取费用。
2.根据权利要求1所述的ETC计重收费系统，其特征在于所述前端射频天线(2)和后端射频天线(3)间隔一定距离进行设置，且两射频天线分别设置于车辆分离器(4)和数据写入触发器(5)处。
3.根据权利要求1或2所述的ETC计重收费系统，其特征在于所述称重控制计算机 (1)还连接有设置于ETC车道上的重量显示屏(7)。
4.根据权利要求1或2所述的ETC计重收费系统，其特征在于包括与车载电子标签 (18)相配合的OBU通讯设备(17)，该OBU通讯设备上设置有显示重量的显示屏或进行语音播报的语音模块。
5.一种基于权利要求1所述系统的ETC计重收费方法，其特征在于包括以下步骤a.检测是否有车辆驶入称重区，如果没有，则继续进行检测；如果检测到有车辆驶入称重区，则执行步骤b;b.检测车载电子标签是否合法有效，如没有效，则对该无效信息进行存储；如有效，则执行步骤c ；c.对车辆进行称量，直至称重结束；检测车辆是否驶入数据写入区，如没有，继续等待；如有车辆驶入，执行步骤d ；d.向车载电子标签中写入重量信息，并通过显示屏和/或语音播报方式进行重量信息提示；e.如果驾驶员不认可重量结果，出口则可选择MTC车道重新称重进行人工收费；如果认可，则选择ETC车道进行收费。
6.根据权利要求5所述的ETC计重收费方法，其特征在于，所述ETC车道收费过程包括以下步骤f.判断驶入ETC车道收费处的车辆是否为货车，如果是货车，则读取车载电子标签中的重量信息，并按照重量计算收费额；如果不是货车，则按照相应方式计算收取费额；g.根据步骤f中计算的费用额度，利用电子钱包或储值卡进行扣款。
全文摘要
本发明的ETC计重收费系统，特征在于包括称重控制计算机、称重台以、车辆分离器和数据写入触发器，称重控制计算机通过数据收发器连接有分别前后设置的前端射频天线和后端射频天线；称重控制计算机通过射频天线可对车载电子标签进行数据的读写操作。本发明的方法，包括a.检测是否有车辆驶入称重区；b.检测电子标签是否合法有效；c.进行称量；d.写入重量信息。本发明的收费系统，实现了车辆重量测量以及重量信息的写入，为ETC下的计重收费提供了必要条件；本发明的方法既可通过ETC出口进行收费，也可选取MTC进行收费；保证快速计重收费的同时也保障了司机的合法权益。具有设置合理、节省货车收费时间、有益效果突出以及便于推广应用的优点。
文档编号G01G19/03GK102542623SQ20121002764
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月9日 优先权日2012年2月9日
发明者张曙光, 梁洪伟 申请人:山东德鲁泰计量科技有限公司