CN101377858A

CN101377858A - 具有路径识别功能的电子不停车收费系统

Info

Publication number: CN101377858A
Application number: CNA2007100550798A
Authority: CN
Inventors: 刘明豪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2009-03-04

Abstract

本发明公开了一种具有路径识别功能的电子不停车收费系统，它包括路侧天线设备和路侧标识站设备，它还包括车载单元及双界面CPU卡，所述车载单元分别与路侧天线设备和路侧标识站设备无线连接，车载单元包括有主控制器等，高频天线单元与高频控制器相连接，中频天线单元与中频控制器相连接，IC卡专用接口与低频控制器相连接，高频控制器、中频控制器、低频控制器、管理接口系统、加密解密单元、显示控制单元、数据存储单元及供电控制单元分别与主控制器相连接。本发明优点：1.可以记录多条路径信息；2.支持编程；3.使得电子不停车收费系统(ETC)与多路径识别系统相互兼容。

Description

具有路径识别功能的电子不停车收费系统

技术领域

本发明涉及一种交通及物流智能化系统，尤其是涉及一种具有路径识别功能的电子不停车收费系统。

背景技术

目前，多路经识别技术是目前智能化交通ITS领域中的重要课题，是实现车辆行使和道路管理智能化的重要手段，也是高速公路收费的重要依据。多路经识别技术因其能够实现车辆行驶路径标识的功能，使车辆行驶和道路管理智能化、信息化，在提供交通效率、改善道路交通环境和节约交通能源方面具有重要的意义。

电子不停车收费系统(ETC)是目前世界上最先进的收费系统，是智能交通系统的服务功能之一，过往车辆通过道口时无须停车，即能够实现自动收费。它特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下使用。近几年我国的电子不停车收费系统的研究和实施取得了长足的发展，部分项目稳定运行多年。但在实践中发现，随着多路经识别技术的发展，电子不停车收费系统(ETC)与多路经识别系统不兼容，影响了电子不停车收费系统的使用。

多路径识别设备目前已经实现产品化，部分项目已经进入试运行阶段，目前多路径识别设备采用的手段有图像识别法和电子标签识别法，

发明内容

本发明的目的就在于主要针对电子不停车收费系统(ETC)与多路经识别系统不兼容，从而提供一种具有路径识别功能的电子不停车收费系统。

本发明的目的可通过以下措施来实现：

本发明包括路侧天线设备和路侧标识站设备，它还包括车载单元以及与车载单元相连接的双界面CPU卡，所述车载单元分别与路侧天线设备和路侧标识站设备无线连接，车载单元包括有主控制器、高频天线单元、中频天线单元、高频控制器、中频控制器、IC卡专用接口、低频控制器、管理接口系统、加密解密单元、显示控制单元、数据存储单元、供电控制单元构成；其中，高频天线单元与高频控制器相连接，中频天线单元与中频控制器相连接，IC卡专用接口与低频控制器相连接，高频控制器、中频控制器、低频控制器、管理接口系统、加密解密单元、显示控制单元、数据存储单元及供电控制单元分别与主控制器相连接。

本发明中的路侧标识站设备包括主控制器、中频天线单元、中频控制器、管理接口单元、加密解密单元、卫星校时单元、数据存储单元和供电控制单元构成；其中，中频控制器、管理接口、加密解密单元、卫星校时单元、数据存储单元和供电控制单元与主控制器相连接；中频天线单元与中频控制器相连接。

本发明中的路侧天线设备包括主控制器、高频天线单元、高频控制器、管理接口单元、加密解密单元、计算机控制单元、数据存储单元和供电控制单元构成；其中，高频控制器、管理接口单元、加密解密单元、数据存储单元和供电控制单元与主控制器相连接；高频天线单元与高频控制器相连接；计算机控制单元与管理接口单元相连接。

本发明由于采用上述系统，使之具有如下优点：

1.可以记录多条路经信息；

2.支持编程；

3.使得电子不停车收费系统(ETC)与多路经识别系统相互兼容。

附图说明

图1是本发明中车载单元的原理框图；

图2是本发明中路侧标识站原理框图；

图3是本发明中路侧天线设备原理框图；

图4是本发明中车载单元的输入输出控制的电路原理框图；

图5是本发明中车载单元的电源控制和端口1的电路原理框图；

图6是本发明中车载单元的电源控制和端口2的电路原理框图；

图7是本发明中车载单元的高频控制1的电路原理框图；

图8是本发明中车载单元的高频控制2的电路原理框图；

图9是本发明中车载单元的主控制1的电路原理框图；

图10是本发明中车载单元的主控制2的电路原理框图；

图11是本发明中车载单元的主控制3的电路原理框图；

图12是本发明中车载单元的系统原理框图。

具体实施方式

本发明以下结合附图和实施例作以详细的描述：

实施例1

本发明包括路侧天线设备和路侧标识站设备，其特征在于：它还包括车载单元以及与车载单元相连接的双界面CPU卡，所述车载单元分别与路侧天线设备和路侧标识站设备无线连接，车载单元包括有主控制器、高频天线单元、中频天线单元、高频控制器、中频控制器、IC卡专用接口、低频控制器、管理接口系统、加密解密单元、显示控制单元、数据存储单元、供电控制单元构成；其中，高频天线单元与高频控制器相连接，中频天线单元与中频控制器相连接，IC卡专用接口与低频控制器相连接，高频控制器、中频控制器、低频控制器、管理接口系统、加密解密单元、显示控制单元、数据存储单元及供电控制单元分别与主控制器相连接。

本发明的工作原理

车辆上面安装车载单元(OBU)+双界面CPU卡，

进站方式一：

进入收费站的时候在电子不停车收费专用通道中经过，和路侧天线设备(RSU)通讯，在双界面CPU卡上面写入车辆的上站信息。

进站方式二：

进入收费站的时候在普通车道中经过，拔出双界面CPU卡交给收费人员，通过车道读卡器在双界面CPU卡上面写入车辆的进站信息，然后把双界面CPU卡插入到车载单元(OBU)中。

路径标识：

当车辆经过路侧标识站设备时车载单元(OBU)和路侧标识站设备进行通讯，接收标识站发出的路径信息，把接收到的路径信息写入双界面CPU卡中；并且车载单元(OBU)发出车辆信息，路侧标识站设备记录车载单元(OBU)发出的车辆信息。每经过一个路侧标识站设备就进行以上的动作过程。

出站方式一：

当车辆出站时，车载单元(OBU)+双界面CPU卡与出站口的路侧天线设备(RSU)进行通信，把双界面CPU卡中记录的车辆信息和路径信息发送给路侧天线设备(RSU)，路侧天线设备(RSU)与车道计算机通讯，根据车辆信息和路径信息计算通行费额度，并且从双界面CPU卡中扣除相应的金额，完成整个交易过程。

出站方式二：

如果出站时路侧天线设备(RSU)出现故障，不能进行交易，可以拔出双界面CPU卡交给收费人员，通过车道读卡器读出双界面CPU卡中记录的车辆信息和路径信息，根据车辆信息和路径信息计算通行费额度，并且从双界面CPU卡中扣除相应的金额，完成整个交易过程。

ETC原理图说明：

U1为主控制芯片，控制整个系统的稳定运行，负责接受系统各部件请求，处理各部件数据，向他们发送命令。U3周围电路组成主控制器的复位电路，监视主控制器的运行，在必要时刻强迫其复位，J1为U1的调试端口，下载程序，调试正常运行。J2是下载短接接口。

微波部分，采用通用的5.8GHz微波频段，U2是微波收发控制芯片，通过SMA接口方式连接一个5.8GHz的天线，与收费站安装的收费控制单元(RSU)进行无线通信，通信距离达到13m，实现不停车收费。U2接收的微波信号，经过U4(信号处理芯片)处理成主控制可以接收的数字信号，送给主控制器进行处理。同样，从主控制器发送出来的基带信号经过U4处理成为适合无线传输的微波信号，从U2的发送端口发送出去。J4是信号处理芯片的调试端口，通过它完成信号处理程序的调试与下载。

U5，U7，U8组成电源控制与管理电路，负责各个部分的电源供电和电源通断管理。确保电路供电正常，又可以达到省电目的。

CPUCARD是数据安全的保障，数据加密，多重密钥认证确保数据安全。

D4，D5，D6，J7以及周围电路组成本系统的状态指示单元，其中，D4，D5为状态指示灯，D6为蜂鸣器接口，提供声音提示，J7是显示接口，外接液晶显示屏。

实施例2

本发明中路侧标识站设备包括主控制器、中频天线单元、中频控制器、管理接口单元、加密解密单元、卫星校时单元、数据存储单元和供电控制单元构成；其中，中频控制器、管理接口、加密解密单元、卫星校时单元、数据存储单元和供电控制单元与主控制器相连接；中频天线单元与中频控制器相连接。

工作原理同实施例1。

实施例3

本发明中路侧天线设备包括主控制器、高频天线单元、高频控制器、管理接口单元、加密解密单元、计算机控制单元、数据存储单元和供电控制单元构成；其中，高频控制器、管理接口单元、加密解密单元、数据存储单元和供电控制单元与主控制器相连接；高频天线单元与高频控制器相连接；计算机控制单元与管理接口单元相连接。

工作原理同实施例1。

Claims

1、一种具有路径识别功能的电子不停车收费系统，它包括路侧天线设备和路侧标识站设备，其特征在于：它还包括车载单元以及与车载单元相连接的双界面CPU卡，所述车载单元分别与路侧天线设备和路侧标识站设备无线连接，车载单元包括有主控制器、高频天线单元、中频天线单元、高频控制器、中频控制器、IC卡专用接口、低频控制器、管理接口系统、加密解密单元、显示控制单元、数据存储单元、供电控制单元构成；其中，高频天线单元与高频控制器相连接，中频天线单元与中频控制器相连接，IC卡专用接口与低频控制器相连接，高频控制器、中频控制器、低频控制器、管理接口系统、加密解密单元、显示控制单元、数据存储单元及供电控制单元分别与主控制器相连接。

2、根据权利要求1所述的具有路径识别功能的电子不停车收费系统，其特征在于：所述路侧标识站设备包括主控制器、中频天线单元、中频控制器、管理接口单元、加密解密单元、卫星校时单元、数据存储单元和供电控制单元构成；其中，中频控制器、管理接口单元、加密解密单元、卫星校时单元、数据存储单元和供电控制单元与主控制器相连接；中频天线单元与中频控制器相连接。

3、根据权利要求1或2所述的具有路径识别功能的电子不停车收费系统，其特征在于：所述路侧天线设备包括主控制器、高频天线单元、高频控制器、管理接口单元、加密解密单元、计算机控制单元、数据存储单元和供电控制单元构成；其中，高频控制器、管理接口单元、加密解密单元、数据存储单元和供电控制单元与主控制器相连接；高频天线单元与高频控制器相连接；计算机控制单元与管理接口单元相连接。