专利名称：Etc车道控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子收费系统技术领域，具体是涉及一种ETC车道控制器。
背景技术：
ETC (Electronic Toll Collection)，即电子不停车收费系统。ETC系统融合了当今的最先进计算机网络和通讯技术，是一种应用于高速公路、桥梁、隧道等场合的新型电子收费系统。ETC系统的设计目的在于代替当前人工或半人工的收费方式，解决高速公路由于不合理的停车收费过程而造成的一系列环境、交通等问题；同时，该系统最大的优点是在车辆通过收费站进行缴费时无需停车或减速，车辆可以高速通过收费站，车辆的收费过程完全在无人工作状态下实现自动化。在欧洲和北美，以及日本韩国等地区，ETC系统已广泛的应用于高速公路、桥梁和隧道等场合的收费站。ETC系统包括收费软件平台、车道控制器、路侧单元(RSU，Road Side Unit)、车载单元(OBU，On Board Unit)和其他辅助的设备。ETC系统结构请参阅图1。收费软件平台安装在收费站工控机操作系统中，直接负责完成通行车辆费用的交易过程，并通过和银行的软件接口完成车辆通行费用的收取，操作内容和交易过程将上传至上级服务器保存；车道控制器用于管理ETC系统中的交通信号灯、视频采集设备、栏杆机、车辆检测设备和费额显示器；路侧设备包括微波天线和天线控制器两个设备。车载设备安装在每个行驶车辆中。路侧单元通过与车载设备之间的通讯负责完成通行车辆的“身份”信息的识别，以及通行费用的扣除。车道控制器，在整个ETC系统中，起到至关重要的作用。
实用新型内容针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种ETC车道控制器。为了实现上述目的，采用的技术方案如下ETC车道控制器，包括车道控制器，车道控制器分别与收费软件平台、费额显示器、栏杆机、交通信号灯、地感线圈和视频采集连接，收费软件平台、车载单元均与路侧单元交互连接，其特征在于，所述车道控制器设有微处理器，所述微处理器通过串口与费额显示器和收费软件平台进行通讯；所述微处理器通过控制模块控制交通信号灯和栏杆机；所述微处理器由地感线圈触发，并通过车检信号获取模块获取视频采集的信号；所述微处理器通过显示模块将信号输出至费额显示器；所述微处理器设有内置EEPROM的字符叠加器；所述微处理器设有看门狗功能模块。较为完善的是，还具有电源管理模块，所述电源管理模块提供车道控制器各部件的工作电压。本实用新型ETC车道控制器，在充分利用微处理器端口功能的基础上，将车辆检测器、字符叠加器等外部设备融入车道控制器的设计方案，增加了车道控制器的功能，降低了 ETC系统的应用费用，为工作人员维护系统带来了更多的方便，对ETC系统的推广很有意义。
为了便于本领域技术人员理解，
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。图1是ETC系统结构图。图2是车道控制器的结构图。
具体实施方式
请参阅图1和2，ETC车道控制器，包括车道控制器，车道控制器分别与收费软件平台、费额显示器、栏杆机、交通信号灯、地感线圈和视频采集连接，收费软件平台、车载单元均与路侧单元交互连接。其中车道控制器，设有微处理器，微处理器通过串口与费额显示器和收费软件平台进行通讯。微处理器是车道控制器的核心控制部分。在本系统中，微处理器选用WINB0ND公司生产的8位微处理器W77E58。W77E58采用4. 5V-5. 5V电压供电，具有32个输入输出端口，以及2个全双工串口。该芯片的双串口也正是本系统选用该款芯片的主要原因，因为车道控制器需要与收费软件平台和费额显示器之间进行串口通讯。字符叠加器ETC系统工作时需要使用摄像机来拍摄收费车辆的车身和车牌照片。系统中的字符叠加器将用于在视频数据中添加视频数据采集的时间、地点等信息。视频数据最终将转发给安装在收费站内部的收费软件平台处理并保存。本实用新型选用字符叠加专用芯片EA1001。该芯片采用+5V工作电压，内置了汉字库、同步时钟发生器和120字节的EEPR0M，可在彩色或黑白图像中叠加信息。微处理器通过I2C接口直接控制EA1001的工作过程。液晶显示控制(显示模块)车道控制器安装有液晶显示，该液晶用于显示车道控制器的实时工作状态。系统中的液晶显示屏采用SMG12864ZK液晶显示模块。该液晶显示模块是128X64点阵的汉字图形型液晶显示模块，采用直流5V工作电压，可显示汉字及图形，内置国标GB2312码简体中文字库、128个字符和64 X 256点阵显示RAM ;同时，还具有光标显示、画面移位、睡眠模式等功能。该液晶显示模块可与微处理器通过并行或串行连接的方式直接接口。本系统中采用串行连接方式。串口通讯车道控制器通过串口与费额显示器和收费软件平台进行通讯。车道控制器将根据来自收费软件平台的控制信号和收费信息来控制栏杆机、交通信号灯和费额显示器等附属设备的工作状态。同时，车道控制器也将接收到的车检信号转送给收费软件平台，触发收费平台与车辆之间的电子收费交易过程。WDT (看门狗功能木块)系统死机、程序跑飞和电源电压抖动是自动化系统应用于实际环境中经常发生的状况。系统选用美国MAX頂公司生产的MAX813L来实现看门狗的功能。MAX813L可以作为微处理器的复位芯片，同时也具有系统工作电压监测功能。辅助设备控制(控制模块)[0025]系统中的栏杆机和交通信号灯等设备将使用继电器来驱动。车检信号获取模块在LC振荡电路中，改变电感的电感量可以使振荡电路的谐振频率发生改变。ETC系统应用该原理实现了对车辆驶入的判别。收费站车道埋置了三处地感线圈，分别为触发线圈、抓拍线圈和落杆线圈。车辆经过地感线圈上方时改变了地感线圈和电容组成的振荡电路的谐振频率，系统从而来使用车检模块来分别判断是否收费站有车辆驶入，启动摄像机抓拍车辆照片，并提示系统控制栏杆机落杆。电源管理模块系统采用开关电源和专用稳压芯片将外部输入的交流220V电压经过二级稳压转换成直流+3. 3V、+5V和+12V电压供给车道控制器内部硬件(芯片和模块)使用。同时，车道控制器长时间放置在野外工作，还加装有防雷设施。以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者不超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.ETC车道控制器，包括车道控制器，车道控制器分别与费额显示器、栏杆机、交通信号灯、地感线圈和视频采集连接，车载单元与路侧单元交互连接，其特征在于，所述车道控制器设有微处理器，所述微处理器通过串口与费额显示器进行通讯；所述微处理器通过控制模块控制交通信号灯和栏杆机；所述微处理器由地感线圈触发，并通过车检信号获取模块获取视频采集的信号；所述微处理器通过显示模块将信号输出至费额显示器；所述微处理器设有内置EEPROM的字符叠加器；所述微处理器设有看门狗功能模块。
2.根据权利要求1所述的ETC车道控制器，其特征在于，还具有电源管理模块，所述电源管理模块提供车道控制器各部件的工作电压。
专利摘要本实用新型涉及电子收费系统技术领域，具体是涉及一种ETC车道控制器。车道控制器设有微处理器，微处理器通过串口与费额显示器和收费软件平台进行通讯；微处理器通过控制模块控制交通信号灯和栏杆机；微处理器由地感线圈触发，并通过车检信号获取模块获取视频采集的信号；微处理器通过显示模块将信号输出至费额显示器；微处理器设有内置EEPROM的字符叠加器；微处理器设有看门狗功能模块。本实用新型ETC车道控制器，在充分利用微处理器端口功能的基础上，将车辆检测器、字符叠加器等外部设备融入车道控制器的设计方案，增加了车道控制器的功能，降低了ETC系统的应用费用，为工作人员维护系统带来了更多的方便，对ETC系统的推广很有意义。
文档编号G07B15/06GK202904678SQ20122049738
公开日2013年4月24日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者孙富康, 方潜生, 张凯, 赵鲜华, 孙凯廷, 路云飞 申请人:孙富康