高速入口智能快速发卡系统的制作方法

本实用新型属于高速公路设备技术领域，涉及一种高速入口智能快速发卡系统。

背景技术：

随着高速公路车流量的增加，通行压力也逐渐增加，人工发卡(MTC)压力也是越来越大，在这种情况下无人值守发卡机应运而生，大大缓解了收费站的通行压力，但是随着家庭轿车的普及车流量不断增加目前高速公路的通行情况仍不容乐观。

虽然现有的无人值守卡机(以下简称卡机)可以兼并ETC及MTC模式发卡，但是有局限性，目前模式不能形成快速发卡模式，只能通过按键进行取卡(ETC刷卡)，车辆通过时必须经过完整的取卡流程：到达→→抓拍→→按键(ETC车辆需将双界面卡从OBU上取出)→→取卡(ETC刷卡)→→抬杆→→驶离→→落杆。从以上环节可以看出一辆车的取卡过程较为繁琐，整个环节中司机按键后等待出卡时间(或ETC卡刷卡后等待2至3秒)和司机取卡驶离时间为主要时间，大概需要6-8秒时间甚至更长时间。且虽然发卡机设有ETC刷卡和按键发卡两种功能，但这两种功能无法同时实现，即ETC车辆与普通车辆及时通过方式不互相干涉也无法同时通过，易造成收费站入口堵塞。

技术实现要素：

本实用新型提出一种高速入口智能快速发卡系统，解决了现有技术中取卡过程繁琐，等待时间长，ETC刷卡和自动发卡两种功能无法同时实现，易造成收费站入口堵塞的技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

高速入口智能快速发卡系统，包括依次设置在车道上并均与控制器连接的第一抓拍线圈、第二抓拍线圈、第一发卡线圈和第二发卡线圈，还包括依次分开设置在安全岛上并均与所述控制器连接的抓拍机、自助刷卡机和发卡模块，所述自助刷卡机上设置有均与所述控制器连接的OBU读写识别器和ETC刷卡面板，所述发卡模块为自动发卡机和/或人工刷卡亭。

作为进一步的技术方案，所述自助刷卡机上还设置有与所述控制器连接的指示灯和语音提示系统。

作为进一步的技术方案，所述控制器还与计算机通讯模块、预留口和读卡器口连接。

作为进一步的技术方案，所述预留口包括输入预留口和输出预留口。

作为进一步的技术方案，所述安全岛上还设置有与所述控制器连接的车辆分离设备，所述车辆分离设备设置在所述第一抓拍线圈前方。

本实用新型使用原理及有益效果为：

1、本实用新型如果多台车辆依次驶入车道时，控制器可根据所经过车辆信息灵活控制各设备工作：

多台普通车时，控制器将通过系统分析将车辆信息形成抓拍和发卡队列，依次进行写卡并吐卡，使得司机通过入口时无需停车等待出卡，节省通过时间；且只有前车取卡后才会出第二张卡，在避免司机取错卡造成车辆信息不准确的同时，又不影响第二张卡的速度；

前车为普通车，后车为ETC车时，前车取卡时，后车可同时进行ETC卡读写或刷卡操作，待两车交易成功后系统自动形成依次无间隔通过模式，栏杆机、通行灯将保持前车通过状态，等待后车通行后再进行变灯、落杆，以此类推实现快速发卡功能，节约交易时间；

多台ETC车时，到达OBU识别区后系统可自动对各车辆信息进行读写，减少司机将ETC卡拔出再进行刷卡环节，形成不停车通行，节约交易时间。

本实用新型在发卡模块前加设自助刷卡机，此刷卡机集OBU读写识别器、ETC刷卡面板、指示灯、语音提示于一体。在加设自助刷卡机的同时，通过配套的控制器改变系统的交易流程，ETC车辆可以快速不停车通过或通过自助刷卡机刷卡通过，普通车辆减少了原有停车取卡流程中的按键和等待出卡两个步骤，从而使得车辆通过高速公路入口时间有效缩短，待司机使用习惯后会节省更多时间。这一设计将大幅度提高车辆通过高速公路入口车道的效率，增加单位时间内高速公路入口车道的车流量，有效缓解收费站入口排队等待通行的压力。同时，抓拍线圈和发卡线圈均采用双线圈设置，有效避免了倒车、非机动车等因素对系统的干扰，避免了信息错误录入对抓拍或发卡对列造成影响，保证了自动发卡的高效性和准确性。

2、本实用新型中自助刷卡机正常状态时指示灯为绿色常亮状态，当OBU读写识别器识别出所经车辆为ETC车辆且没有交易成功，指示灯由绿色变为红色，且语音提示系统播报相应的提示语言，提醒司机及时停车刷卡；当OBU读写识别器识别出所经车辆为ETC车辆时且交易成功，指示灯则保持绿色不变，且语音提示系统播报相应的提示语言，提示司机直行通过；当OBU读写识别器没有识别到所经车辆为ETC车辆时，指示灯则保持绿色不变且语音提示系统播报相应的提示语言，提示司机到前方自动发卡机出取卡通过。指示灯和语音提示系统的设置可以更加直观明了的提醒司机进行接下来的操作，符合平常的生活习惯。

3、本实用新型非ETC车进入自动发卡车道，按照正常行驶方向依次通过第一发卡线圈和第二发卡线圈时，控制器会在车辆到达自动发卡机前将抓拍机所提取到的车辆信息写到IC卡内并吐卡完毕，司机到达取卡工位后无需停车等待，直接将卡取走即可，且只有卡片被取出后，通行灯才会由红变绿，栏杆机才会抬起。

大货车等特殊车辆通行时，若无法通过自助刷卡机或自动发卡机通过入口时，则可以通过仅设有人工刷卡亭的MTC车道或同时设置有自动发卡机和人工刷卡亭的混合(自动发卡和MTC)车道，通过人工刷卡亭刷卡或取卡通过。

4、本实用新型中第一抓拍线圈前还设置有车辆分离设备，车辆分离设备的设置使得控制器在车辆驶入车道时便可通过视频数据分析出其类型(货车或客车)，并根据其车型的不同控制其他设备进入不同的发卡流程，以到达快速发卡的目的。

由于货车没有OBU，但是相当一部分车辆有ETC卡片，当车型判别判断为货车时，车辆到达自助刷卡机前时指示灯和语音提示系统将做出ETC车辆刷卡提示，有卡片的车辆可以在此刷卡通行，流程与上述非正常ETC车辆通过流程相同。

若车辆到达自助刷卡机后未刷卡，而依次通过了第一发卡线圈和第二发卡线圈，系统将默认此货车为非ETC货车，此时自动发卡机将自动出卡，流程与上述非ETC车辆通过流程相同。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型自助刷卡机结构示意图；

图3为本实用新型控制结构框线示意图；

图中：1-抓拍机，2-自助刷卡机，3-发卡模块，31-自动发卡机，32-人工刷卡亭，4-车辆分离设备，5-第一抓拍线圈，6-第二抓拍线圈，7-第一发卡线圈，8-第二发卡线圈，9-控制器，10-OBU读写识别器，11-ETC刷卡面板，12-指示灯，13-语音提示系统，14-车道，15-安全岛，16-计算机通讯模块，17-预留口，18-读卡器口，19-通行灯，20-栏杆机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～3所示，本实用新型提出的高速入口智能快速发卡系统，包括依次设置在车道14上并均与控制器9连接的第一抓拍线圈5、第二抓拍线圈6、第一发卡线圈7和第二发卡线圈8，还包括依次分开设置在安全岛15上并均与控制器9连接的抓拍机1、自助刷卡机2和发卡模块3，自助刷卡机2上设置有均与控制器9连接的OBU读写识别器10和ETC刷卡面板11。

工作时，车辆驶入自动发卡车道，将首先触发第一抓拍线圈5和第二抓拍线圈6，且只有同一车辆按照正常行驶方向依次经过这两个线圈，并可在某一时间点同时处于这两个线圈之上时，系统才能生成该车辆的抓拍队列。抓拍队列生成后，控制器9向抓拍机1发布抓拍命令，由抓拍机1对该车辆进行抓拍并提取车辆信息；同时向自助刷卡机2发布识别命令，OBU读写识别器10启动，自动获取该车辆的OBU信息，从而判别其是否为ETC车。如若有特殊情况需要倒车，在车辆依次触发第二抓拍线圈6、第一抓拍线圈5后，系统将自动删除所生成抓拍队列，抓拍机1和OBU读写识别器10所获取信息也将随之终止并删除。

经OBU读写识别器10识别该车辆为正常ETC车时，OBU读写识别器10自动读取车辆相关信息，控制器9控制其他设备工作使得车道14形成不停车交易快速通行模式，通行灯19由红变绿，栏杆机20抬起，车辆通行后落下。

如若非正常ETC车辆，即检测到车辆安装OBU但是不能正常写入信息，系统将自动提示车辆及时停车、刷卡，刷卡成功后，通行灯19由红变绿，栏杆机20抬起，车辆通过后通行灯由绿变红、栏杆落下。若刷卡失败，系统自动提示司机通过前方发卡模块3取卡通过。

若经OBU读写识别器10识别该车辆为非ETC车时，OBU读写识别器10、自助刷卡机2没有交易信息输入，当车辆按照正常行驶方向依次通过第一发卡线圈7和第二发卡线圈8，且同一车辆可同时经过两线圈上方时，车辆到达发卡模块3前，系统将自动生成发卡队列并按此队列进行自动发卡或准备人工发卡。若车辆出现倒车或其他突发现象，未按照正常行驶方向行驶，依次通过第二发卡线圈8和第一发卡线圈7，系统将把之前存储的发卡对列清除，不触发发卡模块3，防止反方向倒车及外界干扰造成误发卡。

如果多台车辆依次驶入车道14时，控制器9可根据所经过车辆信息灵活控制各设备工作：

多台普通车时，控制器9将通过系统分析将车辆信息形成抓拍和发卡队列，依次进行写卡并吐卡，使得司机通过入口时无需停车等待出卡，节省通过时间；且只有前车取卡后才会出第二张卡，在避免司机取错卡造成车辆信息不准确的同时，又不影响第二张卡的速度；

前车为普通车，后车为ETC车时，前车取卡时，后车可同时进行ETC卡读写或刷卡操作，待两车交易成功后系统自动形成依次无间隔通过模式，栏杆机20、通行灯19将保持前车通过状态，等待后车通行后再进行变灯、落杆，以此类推实现快速发卡功能，节约交易时间；

多台ETC车时，到达OBU识别区后系统可自动对各车辆信息进行读写，减少司机将ETC卡拔出再进行刷卡环节，形成不停车通行，节约交易时间。

本实用新型在发卡模块3前加设自助刷卡机2，此刷卡机集OBU读写识别器、ETC刷卡面板、指示灯、语音提示于一体。在加设自助刷卡机2的同时，通过配套的控制器9改变系统的交易流程，ETC车辆可以快速不停车通过或通过自助刷卡机刷卡通过，普通车辆减少了原有停车取卡流程中的按键和等待出卡两个步骤，从而使得车辆通过高速公路入口时间有效缩短，待司机使用习惯后会节省更多时间。这一设计将大幅度提高车辆通过高速公路入口车道的效率，增加单位时间内高速公路入口车道的车流量，有效缓解收费站入口排队等待通行的压力。同时，抓拍线圈和发卡线圈均采用双线圈设置，有效避免了倒车、非机动车等因素对系统的干扰，避免了信息错误录入对抓拍或发卡对列造成影响，保证了自动发卡的高效性和准确性。

进一步，发卡模块3为自动发卡机31和/或人工刷卡亭32。

非ETC车进入自动发卡车道，按照正常行驶方向依次通过第一发卡线圈7和第二发卡线圈8时，控制器9会在车辆到达自动发卡机31前将抓拍机1所提取到的车辆信息写到IC卡内并吐卡完毕，司机到达取卡工位后无需停车等待，直接将卡取走即可，且只有卡片被取出后，通行灯19才会由红变绿，栏杆机20才会抬起。

大货车等特殊车辆通行时，若无法通过自助刷卡机2或自动发卡机31通过入口时，则可以通过仅设有人工刷卡亭32的MTC车道或同时设置有自动发卡机31和人工刷卡亭32的混合(自动发卡和MTC)车道，通过人工刷卡亭32刷卡或取卡通过。

进一步，自助刷卡机2上还设置有与控制器9连接的指示灯12和语音提示系统13。

自助刷卡机2正常状态时指示灯12为绿色常亮状态，当OBU读写识别器10识别出所经车辆为ETC车辆且没有交易成功，指示灯12由绿色变为红色，且语音提示系统13播报相应的提示语言，提醒司机及时停车刷卡；当OBU读写识别器识别出所经车辆为ETC车辆时且交易成功，指示灯12则保持绿色不变，且语音提示系统13播报相应的提示语言，提示司机直行通过；当OBU读写识别器没有识别到所经车辆为ETC车辆时，指示灯12则保持绿色不变且语音提示系统13播报相应的提示语言，提示司机到前方自动发卡机5出取卡通过。指示灯12和语音提示系统13的设置可以更加直观明了的提醒司机进行接下来的操作，符合平常的生活习惯。

进一步，控制器9还与计算机通讯模块16、预留口17和读卡器口18连接。

控制器9还与计算机通讯模块16、预留口17和读卡器口18连接，便于用户根据需要加设计算机、显示器或其他显示通讯设备，更好的实现对自动发卡车道的监管，保证车道内车辆的通过效率。

进一步，预留口17包括输入预留口和输出预留口。

预留口17的设置方便用户根据需要加设其他功能，满足用户多元化的使用要求，设计科学合理。

进一步，安全岛15上还设置有与控制器9连接的车辆分离设备4，车辆分离设备4设置在第一抓拍线圈5前方。

第一抓拍线圈5前还设置有车辆分离设备4，车辆分离设备4的设置使得控制器9在车辆驶入车道时便可通过视频数据分析出其类型(货车或客车)，并根据其车型的不同控制其他设备进入不同的发卡流程，以到达快速发卡的目的。

由于货车没有OBU，但是相当一部分车辆有ETC卡片，当车型判别判断为货车时，车辆到达自助刷卡机2前时指示灯12和语音提示系统13将做出ETC车辆刷卡提示，有卡片的车辆可以在此刷卡通行，流程与上述非正常ETC车辆通过流程相同。

若车辆到达自助刷卡机2后未刷卡，而依次通过了第一发卡线圈7和第二发卡线圈8，系统将默认此货车为非ETC货车，此时自动发卡机31将自动出卡，流程与上述非ETC车辆通过流程相同。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。