一种CPC卡检测装置及其工作方法与流程

本发明涉及电子不停车收费，尤其涉及一种cpc卡检测装置及其工作方法。

背景技术：

1、高速公路新型车道改造升级，通过在收费车道安装智能收费机器人，以智能化、自动化的控制手段，辅以友好的人机交互方式，实现司机以自助方式在入口取卡，出口检测cpc卡路径信息，后台计算通行费，自助缴费。

2、cpc卡作为重要的通行费计费依据，卡内部存储了入口信息，车辆行驶路径信息，有体积小巧、信息存储安全、计费方便，轻薄便携的优点。收费站出口智能收费设备识别cpc片的检卡效率对于车主缴费时长、车辆通行效率至关重要。

3、目前cpc卡检卡方式包括发射式红外传感器检卡、反射式传感器捡卡以及读写器捡卡；发射式红外传感器检卡是由发射管透传红外信号到接收管时识别到无卡，通过卡片结构遮挡发射管，切断信号接收路径，从而识别到有卡，但是这种方式对射式传感器对收发管位置安装精准度要求高，安装偏差导致收发信号不对称，卡片识别不稳定，同时无法准确检测到etc薄卡，导致车主刷卡缴费失败，且传感器接收管受太阳光照影响，无法正常工作。反射式传感器检卡是通过卡片结构遮挡发射管，红外信号反射到接收管，则检测到有卡，若无遮挡信号不反射红外信号，则识别无卡，但是反射传感器单个管可检测的覆盖范围小，需要多对传感器组合排列达到宽范围识别覆盖，传感器用量多，电路相对复杂，同样容易受太阳光影响，导致误识别，不识别卡等问题。读写器检卡是通过rfid读写器发射无线信号，循环检卡，读取到卡片id号识别到有卡，读取不到识别为无卡，但是，读写器应用模式成本高，并占用通信接口资源，车道软件处理逻辑复杂。车道空闲时段，读写器也需要不断发射无线信号循环读卡，cpu资源浪费，读卡区域适配不同厂家cpc卡经常出现盲区或兼容性问题，导无法读取卡片id，导致误识别为无卡，无法及时提供收费员人工接入。

4、因此，有必要设计一种新的装置，实现识别卡片，并获取卡片位置，便于读写器微调信号，提高读卡成功率，且解决白天太阳光照影响红外传感器无法正常识别卡片的问题。

5、

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种cpc卡检测装置及其工作方法。

2、为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种cpc卡检测装置，包括：控制单元、多路信号发射单元、红外传感器阵列单元以及噪声消除单元，所述多路信号发射单元以及所述噪声消除单元分别与所述控制单元连接；所述多路信号发射单元与所述红外传感器阵列单元连接；所述控制单元，用于驱动所述多路信号发射单元输出脉冲开关量，接收来自噪声消除单元处理的接收信号，以判断卡片是否存在以及当卡片存在时卡片的位置；所述红外传感器阵列单元，用于在脉冲开关量的驱动下，输出红外线脉冲信号，利用红外线脉冲信号形成红外反射信号，并输出接收信号。

3、其进一步技术方案为：所述多路信号发射单元包括若干个mos管，所述mos管分别与所述红外传感器阵列单元以及所述控制单元连接。

4、其进一步技术方案为：所述mos管与所述控制单元之间连接有电阻r1，所述电阻r1与所述mos管之间还连接有一端接地的电阻r2。

5、其进一步技术方案为：所述mos管的漏极通过限流电阻r3连接供电单元。

6、其进一步技术方案为：所述红外传感器阵列单元包括若干个阵列布置的漫反射传感器，所述漫反射传感器包括红外发射管以及红外接收管，所述红外发射管与所述mos管连接；所述红外接收管与所述噪声消除单元连接。

7、其进一步技术方案为：所述噪声消除单元包括多路总线收发器。

8、其进一步技术方案为：所述红外发射管与所述多路总线收发器连接的一端连接有上拉电阻r1。

9、其进一步技术方案为：若干个所述漫反射传感器的布置满足所述漫反射传感器中心位置到相邻的所述漫反射传感器的距离小于卡片的最小边长。

10、另外，本发明要解决的技术问题是还在于提供一种上述的cpc卡检测装置的工作方法，包括：

11、控制单元输出多路控制信号，以驱动多路信号发射单元输出脉冲开关量；

12、脉冲开关量驱动红外传感器阵列单元输出非连续的红外线脉冲信号，并输出接收信号；

13、接收信号经过接收噪声消除单元进行电信号处理后，输出无噪声信号；

14、无噪声信号被控制单元接收后，由控制单元判断卡片是否存在以及当卡片存在时卡片的位置。

15、其进一步技术方案为：所述脉冲开关量驱动红外传感器阵列单元输出非连续的红外线脉冲信号，并输出接收信号，包括：

16、脉冲开关量驱动红外传感器阵列单元输出非连续的红外线脉冲信号，当存在卡片时，红外线脉冲信号通过卡片形成红外反射信号，红外反射信号进入红外传感器阵列单元，经过红外传感器阵列单元输出接收信号。

17、本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过设置控制单元、多路信号发射单元、红外传感器阵列单元以及噪声消除单元，利用红外传感器阵列单元在多路信号发射单元的脉冲开关量的作用下，发出红外线脉冲信号，且当存在卡片时，红外线脉冲信号形成红外反射信号，由红外接收管接收后输出接收信号，由控制单元判断卡片是否存在以及当卡片存在时卡片的位置，实现识别卡片，并获取卡片位置，便于读写器微调信号，提高读卡成功率，且解决白天太阳光照影响红外传感器无法正常识别卡片的问题。

18、下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

19、

技术特征：

1.一种cpc卡检测装置，其特征在于，包括：控制单元、多路信号发射单元、红外传感器阵列单元以及噪声消除单元，所述多路信号发射单元以及所述噪声消除单元分别与所述控制单元连接；所述多路信号发射单元与所述红外传感器阵列单元连接；所述控制单元，用于驱动所述多路信号发射单元输出脉冲开关量，接收来自噪声消除单元处理的接收信号，以判断卡片是否存在以及当卡片存在时卡片的位置；所述红外传感器阵列单元，用于在脉冲开关量的驱动下，输出红外线脉冲信号，利用红外线脉冲信号形成红外反射信号，并输出接收信号。

2.根据权利要求1所述的一种cpc卡检测装置，其特征在于，所述多路信号发射单元包括若干个mos管，所述mos管分别与所述红外传感器阵列单元以及所述控制单元连接。

3.根据权利要求2所述的一种cpc卡检测装置，其特征在于，所述mos管与所述控制单元之间连接有电阻r1，所述电阻r1与所述mos管之间还连接有一端接地的电阻r2。

4.根据权利要求3所述的一种cpc卡检测装置，其特征在于，所述mos管的漏极通过限流电阻r3连接供电单元。

5.根据权利要求2所述的一种cpc卡检测装置，其特征在于，所述红外传感器阵列单元包括若干个阵列布置的漫反射传感器，所述漫反射传感器包括红外发射管以及红外接收管，所述红外发射管与所述mos管连接；所述红外接收管与所述噪声消除单元连接。

6.根据权利要求5所述的一种cpc卡检测装置，其特征在于，所述噪声消除单元包括多路总线收发器。

7.根据权利要求6所述的一种cpc卡检测装置，其特征在于，所述红外发射管与所述多路总线收发器连接的一端连接有上拉电阻r1。

8.根据权利要求5所述的一种cpc卡检测装置，其特征在于，若干个所述漫反射传感器的布置满足所述漫反射传感器中心位置到相邻的所述漫反射传感器的距离小于卡片的最小边长。

9.一种如权利要求1至8任一项所述的cpc卡检测装置的工作方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的一种cpc卡检测装置的工作方法，其特征在于，所述脉冲开关量驱动红外传感器阵列单元输出非连续的红外线脉冲信号，并输出接收信号，包括：

技术总结
本发明实施例公开了一种CPC卡检测装置及其工作方法，装置包括控制单元、多路信号发射单元、红外传感器阵列单元以及噪声消除单元，多路信号发射单元以及噪声消除单元分别与控制单元连接；控制单元，用于驱动多路信号发射单元输出脉冲开关量，接收来自噪声消除单元处理的接收信号，以判断卡片是否存在以及当卡片存在时卡片的位置；红外传感器阵列单元，用于在脉冲开关量的驱动下，输出红外线脉冲信号，利用红外线脉冲信号形成红外反射信号，并输出接收信号。通过实施本发明实施例的装置可实现识别卡片，并获取卡片位置，便于读写器微调信号，提高读卡成功率，且解决白天太阳光照影响红外传感器无法正常识别卡片的问题。

技术研发人员：燕英伟,何向军,许丰雷,曾本森,钟香
受保护的技术使用者：深圳市金溢科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31