专利名称：车道机用控制箱和采用该控制箱的混合车道控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及控制装置，特别涉及一种车道机用控制箱和采用该控制箱的混合车道
控制器。
背景技术：
ETC电子不停车收费(Electronic Ton Collection system)与MTC人工半自动收费(Manual Ton Collection system)通常由RSU路侧读写单元、ETC计费系统、MTC计费系统、车道机、专用收费键盘等组成。包括对自动栏杆起落的控制、对车道雨棚灯的控制、对车道通行灯指示通行与禁行的控制、对通行车辆实现图像抓拍、对外接车道报警灯实现车辆逃费的声、光报警的控制等，从而完成ETC/MTC收费操作。RSU路侧读写单元通常是一台计算机设备，与天线及其控制器、抓拍系统、ETC信息处理器互联，与之互联的还有通行信号灯、电动栏杆等外设，共同完成对所连接设备的各种控制功能、通信功能和处理功能。
然而，传统收费站计算机系统通常存在下面的缺陷车道外设的线缆从进线长孔接入其路边设备控制器中时，需打开线槽才能接线，并且底部空间狭窄，没有操作空间，不易换线，维修和保养不方便。路边设备控制器箱体本身有效散热能力差，箱体通风和保洁功能不好，机箱内灰尘多。'在ETC电子不停车收费系统和MTC人工半自动收费系统下，设备要兼容ETC和MTC，数字量和开关量信息量大大增加，因此很难适应。
目前亟需能够提供结构简单和日常维修和保养方便的路边设备控制器设备，以此来适应具有ETC电子不停车收费和MTC人工半自动收费以及二者兼容的电子不停车收费系统的需要。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种具有结构简单，日常维修和保养方便的车道机从而适应ETC电子不停车收费系统和MTC人工半自动收费系统需求的ETC/MTC混合车道控制器。
为达到上述目的，本实用新型提供的车道机用控制箱，包括箱体，所述箱体中安装有电源、开关、布线槽和风扇，所述箱体设有底部空腔，所述风扇包括下风扇和上风扇，分别安装在所述箱体的两个侧壁上，在所述下风扇处装有下通风过滤网，在所述上风扇处安装有上通风过滤网，所述箱体中还安装有串口扩展单元，所述风扇和串口扩展单元分别与所述控制单元电路板相连。
本实用新型车道机用控制箱，其中所述串口扩展单元为8路RS-232C串口扩展单元。本实用新型车道机用控制箱，其中所述控制单元电路板上安装有若干接线端口和LED状态指示灯。
为达到上述目的，本实用新型提供的采用该控制箱的混合车道控制器，包括一台ETC电子不停车收费系统和MTC人工半自动收费系统工控机和车道机，以及ETC信息处理器、微波天线、地感线圈、车主IC卡和电子标签、电动栏杆机和报警装置，所述车道机所述车道机连接于所述工控机与所述ETC信息处理器之间，所述ETC信息处理器通过所述微波天线采集车辆电子标签的标识信息，通过所述地感线圈采集车辆在收费站的位置信息，通过车主IC卡采集车辆的收费信息并发送到所述车道机，所述车道机的控制信息输出至所述电动栏杆机和报
警装置。
本实用新型采用该控制箱的ETC/MTC混合车道控制器，其中所述车道机还连接有车道信号灯系统。
本实用新型采用该控制箱的ETC/MTC混合车道控制器，其中所述工控机还连接有收费键盘、费额显示器和打印机，并与收费站局域网相连。
本实用新型采用该控制箱的ETC/MTC混合车道控制器，其中所述工控机还连接有车道摄像机和抓拍摄像机，所述车道机连接有抓拍线圈，由所述抓拍线圈采集抓拍信息。
本实用新型车道机控制箱和采用该控制箱的ETC/MTC混合车道控制器的优点和积极效果在于由于车道机采用微控制器实现了一体化设计，配置了自检模块、8路RS-232C串口扩展单元，可灵活配置多路设备的输入、输出量，通过接口可以直接驱动自动栏杆机、车道信号灯系统和报警装置，避免了传统车道机通过多级电路连接控制的复杂过程。在箱体底部设置空腔，各路连接线有序盘绕搁置，可以直接接到接口上，无需打开线槽接线，也容易辨认，减少了维护工作量，维修与保养十分方便。同时由于两侧壁分别设有风扇和通风过滤网，对工控机进行对流散热，保证了稳定运行和箱内清洁。采用车道机的电子不停车收费系统实现了在ETC收费模式和MTC收费模式下，采用数字量和开关量接口，兼容ETC和MTC设备，易于安装和维护，并在网络或收费站计算机系统出现故障时，能独立工作，满足高速公路收费系统的多模式建设需求。
下面将结合实施例参照附图进行详细说明。
图1是车道机控制箱的结构示意图2是图1的左视图3是图1的右视图4是控制单元电路板的结构示意图5是本实用新型混合车道控制器的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的实施例。
参照图l，先说明本实用新型中提供的车道机控制箱，它包括箱体l，箱体l中安装有电
源3、开关2、布线槽6和风扇4、 5，箱体1设有底部空腔9。
风扇包括下风扇4和上风扇5，分别安装在箱体1的两个侧壁上，参照图2和图3，在下风扇4处装有下通风过滤网12，在上风扇5处安装有上通风过滤网11。在箱体1的内腔中，安装有一控制单元电路板8和串口扩展单元7，风扇4、 5和串口扩展单元7分别与控制单元电路板8相连。
参照图4，控制单元电路板8上安装有接线端口89和LED状态指示灯90。串口扩展单元7为8路RS-232C串口扩展单元。
在本实用新型提供的车道机控制箱中，采用布线槽6配线隐蔽，区别于其他车道控制机线槽数量少，配线裸露、内部杂乱等，所有的内部配线，均埋在线槽内，采用下进线，车道外设的线缆从进线长孔进到车道机控制箱后，可以直接接到接线端子排上，而无需打开线槽接线，保证了接线最大的方便和车道机内部的整洁。同时，避免了其他车道机没有操作空间，底部空间狭窄的问题，车道机控制箱底部设置空腔9，各路连接电线有序盘绕搁置，容易辨认，易于维修和保养。
车道机控制箱核心部件控制单元电路板8采用专用单片机实现，实现了一体化设计。区别于其他车道机控制箱通过多级电路控制，多个连接线连接的复杂过程，控制单元电路板8安装在箱体l中，沿盒体面板的四周均匀分布有可与各输入/输出端相对应的接线端口89，可以直接驱动车道通行灯、天棚信号灯、报警灯，输出控制自动栏杆的驱动信号，方便安装和调试。另外，LED状态指示灯90安装到控制单元电路板8上，方便检测。车道机控制箱的电源3和开关2在元器件的选型上，做到选材精良，并有多个电源接口和开关，留有冗余，保证了整机高性能。为了保证车道机控制箱的散热良好，箱体两侧壁的下风扇4、下通风过滤网12和上风扇 5、上通风过滤网11分别用于进风和出风，在车道机控制箱内产生对流，直接对工控机进行 散热，保证了工控机的运行条件，同时保持了箱内清洁。
以下结合附图详细说明本实用新型混合车道控制器的构成和工作过程。
参照图5， ETC/MTC混合车道控制器包括一台ETC电子不停车收费系统和MTC人工半自动 收费系统工控机100和车道机101，以及ETC信息处理器106、微波天线107、地感线圈109、 车主IC卡114和电子标签108、电动栏杆机111和报警装置112。
其中，车道机101连接于工控机100与ETC信息处理器106之间，ETC信息处理器106通 过微波天线107采集车辆电子标签108的标识信息，通过地感线圈109采集车辆在收费站的 位置信息，通过车主IC卡114采集车辆的收费信息并发送到所述车道机101,车道机101的 控制信息输出至电动栏杆机111和报警装置112。
车道机101还连接有车道信号灯系统113和抓拍线圈116，由抓拍线圈116采集抓拍信息。
工控机100还连接有收费键盘102、费额显示器103、打印机104、车道摄像机105和抓 拍摄像机115，并与收费站局域网110相连。
在外围设备中
自动栏杆机111是车道上的重要设备，栏杆内部设有栏杆模块，栏杆模块向车道机101 提供栏杆的状态信号，同时，车道机101通过开关信号控制栏杆模块实现栏杆起落。
地感线圈109与ETC信息处理器106共同实现车辆检测。当有车进入地感线圈109的范 围时，地感线圈109的电感量发生变化，ETC信息处理器106检测到电感量的变化，向车道机 IOI提供开关信号，显示有车。
报警装置112:车道的报警一般是脚踏报警开关与报警装置112联动，车道机101检测到 脚踏报警开关闭合时，控制报警装置112启动。
车道信号灯系统113:车辆在通过车道时，车道通行灯显绿色；不能通过时，显红色。车 道机101向通行灯输出OV或者220V交流电压，控制红绿灯的显示状态。雨棚灯在车道上高 处，用于指示车道是否开启。车道机IOI向雨棚灯控制端输出OV或者220V交流电压，控制 雨棚灯的显示状态。
当车辆通过ETC收费车道，在进入车道天线的读写范围时，ETC信息处理器106从车道机 ioi接受通信请求，形成符合通信协议的ip帧，通过车道天线将数据帧发送给车载电子标签， 同时接收、分析从电子标签返回的数据，车道机101根据接收的信息发出相关指令，完成对电子标签的读写操作，并储存操作结果。这一过程包括确认电子标签的有效性、识别车辆类 型、查询费用表、扣除费用等操作。系统通过ETC信息处理器106与电子标签和IC卡快速交 换信息，完成车辆自动识别和通行费用计算。如果是使用储值卡方式的电子钱包交易，自动 从IC卡上扣款,如果是采用记帐卡方式的电子钱包交易，则从后台帐户扣款。整个过程，车 辆无须停车，可以快速通过。如果通过车辆是非法的ETC用户，图像抓拍系统将启动，对违 规车辆进行抓拍、报警、拦截等操作。
本实用新型ETC/MTC混合车道控制器，使用效果明显。由于车道机控制箱采用一体化设 计，配置了 8路RS-232C串口扩展单元，可灵活配置多路设备的输入、输出量，可以直接驱 动自动栏杆机、车道信号灯系统和报警装置，避免了传统车道机通过多级电路连接控制的复 杂过程。在箱体底部设置空腔，各路连接线有序盘绕搁置，可以直接接到接口上，无需打开 线槽接线，也容易辨认，减少了维护工作量，维修与保养十分方便。同时由于两侧壁分别设 有风扇和通风过滤网，对工控机进行对流散热，保证了稳定运行和箱内清洁。采用车道机控 制箱的电子不停车收费系统实现了在ETC收费模式和MTC收费模式下，采用数字量和开关量 接口，兼容ETC和MTC设备，易于安装和维护，并在网络或收费站计算机系统出现故障时， 能独立工作，满足高速公路收费系统的多模式建设需求。
权利要求1.一种车道机用控制箱，包括箱体(1)，所述箱体(1)中安装有电源(3)、开关(2)、布线槽(6)和风扇(4、5)，其特征在于所述箱体(1)设有底部空腔(9)，所述风扇(4、5)包括下风扇(4)和上风扇(5)，分别安装在所述箱体(1)的两个侧壁上，在所述下风扇(4)处装有下通风过滤网(12)，在所述上风扇(5)处安装有上通风过滤网(11)，所述箱体中还安装有串口扩展单元(7)，所述风扇(4、5)和串口扩展单元(7)分别与所述控制单元电路板(8)相连。
2. 根据权利要求1所述的车道机用控制箱，其特征在于其中所述串口扩展单元(7)为8路RS-232C串口扩展单元。
3. 根据权利要求2所述的车道机用控制箱，其特征在于其中所述控制单元电路板(8)上安装有若干接线端口 (89)和LED状态指示灯(90)。
4. 采用权利要求1至3中任一所述的车道机用控制箱的ETC/MTC混合车道控制器，包括一台ETC电子不停车收费系统和MTC人工半自动收费系统工控机(100)和车道机(101)，以及ETC信息处理器(106)、微波天线(107)、地感线圈(109)、车主IC卡(114)和电子标签(108)、电动栏杆机(111)和报警装置(112)，其特征在于所述车道机(101)连接于所述工控机(100)与所述ETC信息处理器(106)之间，所述ETC信息处理器(106)通过所述微波天线(107)采集车辆电子标签(108)的标识信息，通过所述地感线圈(109)采集车辆在收费站的位置信息，通过车主IC卡(114)采集车辆的收费信息并发送到所述车道机(101)，所述车道机(101)的控制信息输出至所述电动栏杆机(111)和报警装置(112)。
5. 根据权利要求4所述的ETC/MTC混合车道控制器，其特征在于其中所述车道机(101)还连接有车道信号灯系统(113)。
6. 根据权利要求4或5所述的ETC/MTC混合车道控制器，其特征在于其中所述工控机(100)还连接有收费键盘(102)、费额显示器(103)和打印机(104)，并与收费站局域网(110)相连。
7. 根据权利要求6所述的ETC/MTC混合车道控制器，其特征在于其中所述工控机(100)还连接有车道摄像机(105)和抓拍摄像机(115)，所述车道机(101)连接有抓拍线圈(116)，由所述抓拍线圈(116)采集抓拍信息。
专利摘要本实用新型车道机用控制箱在箱体中安装有控制单元电路板、串口扩展单元和上、下风扇，以及上、下通风过滤网。控制单元电路板安装有若干接线端口和LED状态指示灯。采用该控制箱的混合车道控制器，包括ETC电子收费系统和MTC人工半自动收费系统工控机、车道机、ETC信息处理器、微波天线、地感线圈、车主IC卡和电子标签、电动栏杆机和报警装置。本实用新型的优点和积极效果在于由于车道机实现了一体化设计，配置了8路RS-232C串口扩展单元，可灵活配置和直接驱动多路设备，日常维修与保养十分方便。同时对流散热和通风过滤网保证了稳定运行和箱内清洁。该ETC/MTC混合车道控制器满足了高速公路收费系统的多模式建设需求。
文档编号G07B15/04GK201397518SQ20092010609
公开日2010年2月3日 申请日期2009年3月12日 优先权日2009年3月12日
发明者丹 孙 申请人:孙 丹;苏 鹏;郝 正