CN101482982A - 一种在etc车道应用的无线手持机及系统与实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种在ETC车道应用的无线手持机及系统与实现方法，其中无线手持机包括：无线传输模块，用于通过无线传输网与ETC车道控制主机天线交互信息；功能按键，用于输入相关车辆信息；显示屏，用于显示所述功能按键输入结果和IC卡读写结果信息；IC卡读写模块，用于读取IC卡内的信息通过所述无线传输模块发送给ETC车道控制主机，并根据所述ETC车道控制主机返回的控制信息执行扣费和数据写入操作；微处理器，集中控制各个模块单元的运行和交互信息。采用本发明可以在ETC车道不能正常工作时，使用无线手持机快速完成车辆IC卡有效性判断和扣费放行操作，保证车道的畅通。
Description
技术领域
本发明涉及车辆电子收费技术领域，尤其涉及一种在ETC车道应用的无线手持机及系统与实现方法。
背景技术
ETC(Electronic Toll collection)系统是电子不停车收费系统，拥有合法身份的用户，在使用ETC车道时，可以以30km/h的速度不停车通过，ETC系统自动完成车辆识别与扣款等操作。该技术可以减低收费站堵塞情况，可以缓和高速公路快速通行与收费站堵塞之间的矛盾。
目前电子不停车收费ETC车道系统在栏杆后置模式下，即栏杆设置在收费岛后端，当汽车快开到栏杆前时，ETC系统远距离检测到汽车前挡风玻璃上的车载电子标签OBU，完成认证和扣费过程后，栏杆自动抬起放行。但是ETC车道系统栏杆后置模式存在如下缺点：当贴在车辆前挡风玻璃上的车载电子标签OBU由于电量不足发射信号微弱、灰尘遮挡、天气等原因导致不能正常工作时，ETC系统将无法自动远距离识别车载电子标签，无法完成扣费放行，遇到车流量大时，就可能因后面的车已经跟紧在该车后面，或者相邻的人工收费车道已经排了长龙，该无法被识别车载电子标签的车辆很难退出ETC车道，或无法绕到相邻人工收费车道去人工缴费，此时ETC车道将发生堵塞，严重影响了ETC车道的使用效率。
发明内容
本发明实施例提供了一种在ETC车道应用的无线手持机及系统与实现方法，在ETC车道不能自动正常工作，或直接采取人工收费时，使用无线手持机快速完成车辆IC卡扣费交易，控制车辆放行的操作，保证了车道的畅通。
本发明实施例提供的一种在ETC车道应用的无线手持机，其包括：
无线传输模块，用于通过无线传输网与ETC车道控制主机天线交互信息；
功能按键，用于输入相关车辆信息；
显示屏，用于显示所述功能按键输入结果和IC卡读写结果信息；
IC卡读写模块，用于读取IC卡内的信息通过所述无线传输模块发送给ETC车道控制主机，并根据所述ETC车道控制主机返回的控制信息执行扣费和数据写入操作；
微处理器，集中控制各个模块单元的运行和交互信息；
其中所述微处理器通过控制和数据总线连接所述无线传输模块、功能按键、显示屏、IC卡读写模块。
其中所述IC卡读写模块支持读写的IC卡包括接触界面式和非接触界面式，即人工半自动收费式IC卡和车载电子标签式IC卡。
上述无线手持机还包括一个与所述微处理器连接的PSAM卡卡座，用于执行密码钥匙认证过程。
进一步，本发明实施例提供的一种在ETC车道应用无线手持机的系统，其包括：
无线手持机，为一种无线移动终端，用于通过功能按键输入相关车辆信息，并读取IC卡内的信息一起发送给ETC车道控制主机，并根据所述ETC车道控制主机返回的控制信息执行IC卡扣费和数据写入操作；
ETC车道控制主机，用于通过无线收发天线与所述无线手持机交互信息，检查所述IC卡的有效性，并生成扣费和IC卡数据写入的控制信息；
车道控制器，用于接收所述ETC车道控制主机的控制信息，控制车道栏杆机抬起或放下车道栏杆。
更进一步，本发明实施例提供的一种在ETC车道应用无线手持机收费的方法，包括步骤：
通过无线手持机读取车辆IC卡信息，并输入相关车辆信息，将所述IC卡信息和相关车辆信息一起利用无线传输网传送给ETC车道控制主机；
所述ETC车道控制主机根据接收到的所述IC卡信息和相关车辆信息，比较相关费率生成扣费及IC卡数据写入的控制信息发送给所述无线手持机，通过所述无线手持机对所述IC卡进行扣费和数据写入操作；
所述ETC车道控制主机收到所述无线手持机返回的扣费交易成功消息后，控制抬起车道栏杆。
采用本发明的实施例，通过无线手持机读取车辆IC卡信息，并输入相关车辆信息，将所述IC卡信息和相关车辆信息一起利用无线传输网传送给ETC车道控制主机，并根据所述ETC车道控制主机返回的控制信息执行车辆IC卡扣费和数据写入操作。采用这种人工辅助方式能及时解决因ETC车道系统无法自动完成扣费交易导致ETC车道堵塞的情况，太太提高了ETC系统的自我恢复能力。
该无线手持机美观小巧，易于携带、制造成本低，支持国标ETC系统，包括IC卡密钥验证体系、各种IC卡数据格式等。无需每天下载更新运营参数，包括黑名单、费率表等大量数据参数，而且该无线手持机满足恶劣的气候环境的使用要求，做到防晒、防尘、防雨。
采用本发明实施例提供的系统，由ETC车道计算机进行有效性判断和费率计算，同时交易数据由ETC车道主机生成，即时传送到后台数据库，可以保证交易数据的实时性、安全性。系统使用专用无线通信协议，并采用多频点选用技术，可以适用多条车道同时使用多个无线手持机，不会造成信号干扰。
该系统实施简单、使用简单，只需将现有ETC系统软件进行升级，在收费亭内加装无线接收盒，将天线接出到收费亭外即可，对现有收费系统硬件不造成影响。使用无线手持机时，只需键入车型、然后刷卡即可，操作简单、提示友好，无须专门培训。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种在ETC车道应用的无线手持机的结构示意图；
图2是本发明提供的一种在ETC车道应用的无线手持机的系统结构示意图；
图3是本发明提供的一种在ETC车道应用的无线手持机收费的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解，下面结合附图对本发明作进一步阐述，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
如图1所示，本发明实施例提供的一种在ETC车道应用的无线手持机，包括：
无线传输模块11，用于通过无线传输网与ETC车道控制主机天线交互信息；
功能按键12，用于输入相关车辆信息，比如车型信息等；
显示屏13，用于显示所述功能按键输入结果和IC卡读写结果信息；
IC卡读写模块14，用于读取IC卡内的信息通过所述无线传输模块发送给ETC车道控制主机，并根据所述ETC车道控制主机返回的控制信息执行车辆IC卡扣费和数据写入操作；
微处理器15，集中控制各个模块单元的运行和交互信息，比如控制无线传输模块11、功能按键12、显示屏13、IC卡读写模块14的工作；
其中所述微处理器15通过控制和数据总线连接所述无线传输模块11、功能按键12、显示屏13、IC卡读写模块14。
所述IC卡读写模块支持读写的IC卡包括接触界面式和非接触界面式，即人工半自动收费式IC卡和车载电子标签式IC卡OBU。
作为一种改进的实施方式，所述无线手持机还包括一个与所述微处理器连接的PSAM卡卡座16，用于执行密码钥匙认证过程。所述无线手持机还可选择设置与所述微处理器连接的存储器、Mifare模块、USP接口、无线433M频率信号的收发模块，用于存储信息、软件升级和支持TypeA/B的IC卡。
所述无线手持机的无线传输模块11的收发天线位于机身顶端，显示屏13位于机身上半部，多个功能按键12位于机身下半部。其中功能按键12包括发射和接收信号按键、车型输入按键、入口车道标识按键等。
上述无线手持机美观小巧，易于携带、制造成本低，支持国标ETC系统，包括IC卡密钥验证体系、刷卡交易流程规范、各种IC卡数据格式等。无需每天下载更新运营参数，包括黑名单、费率表等大量数据参数，满足恶劣的气候环境的使用要求，做到防晒、防尘、防雨。
如图2所示，本发明实施例还提供了一种在ETC车道应用无线手持机的系统，其包括：
无线手持机，为一种无线移动终端，用于通过按键输入相关车辆信息，并读取IC卡内的信息一起发送给ETC车道控制主机，根据所述ETC车道控制主机返回的控制信息执行IC卡扣费和数据写入操作；
ETC车道控制主机，用于通过RS232串口连接的无线接收盒的天线与所述无线手持机交互信息，检查所述IC卡的有效性，并生成扣费和IC卡数据写入的控制信息发送给所述无线手持机；所述无线接收盒的天线引伸至收费亭顶部，固定；
车道控制器，用于通过控制线与所述ETC车道控制主机连接，接收所述ETC车道控制主机的控制信息，控制车道栏杆机抬起或放下车道栏杆。
所述无线手持机和所述ETC车道控制主机之间通过GPRS网络，或2.4G频率蓝牙信号网络，或433M频率的无线网进行信息交互；并且所述无线手持机和所述ETC车道控制主机之间采用多频点选用技术，让多个无线手持机可匹配相应所述ETC车道控制主机，同时使用而不产生频率干扰。
所述ETC车道控制主机包括：
有效性判断单元，用于对接收到的IC卡信息进行有效性检测，判断该IC卡是否过期或违规而进入黑名单，如果不是，则准许进行扣费操作；
扣费单元，用于根据接收到的相关车辆信息和费率生成扣费及IC卡数据写入的控制信息发送给所述无线手持机；
存储器，用于存储相关IC卡的合法性信息和扣费交易流水信息。
采用本发明实施例提供的系统，由ETC车道计算机进行有效性判断和费率计算，同时交易数据由ETC车道主机生成，即时传送到后台数据库，可以保证交易数据的实时性、安全性。系统使用专用无线通信协议，并采用多频点选用技术，可以适用多条车道同时使用，不会造成信号干扰。
该系统实施简单、只需将现有ETC系统软件进行升级，在收费亭内加装无线接收盒，将天线接出到收费亭外即可，对现有系统硬件不造成影响。使用无线手持机时，只需键入车型、然后刷卡即可，操作简单、界面提示友好，无须专门培训。
如图3所示，本发明实施例还提供了一种在ETC车道应用无线手持机收费的方法，具体流程如下：
1、当ETC车道系统无法自动远距离识别车载IC卡时，或者直接通过无线手持机人工收费时，车道值班人员通过无线手持机输入相关车辆信息，包括车辆类型，入口车道标识等信息。
2、通过无线手持机读取车载IC卡信息。该无线手持机可以读取的IC卡包括接触界面式和非接触界面式，即人工半自动收费式IC卡和车载电子标签式IC卡。该无线手持机支持的IC卡为符合ISO7816和ISO14433标准的双界面CPU卡，具体来说，就是符合Mifare系列、金融IC卡规范等标准的卡片。比如该卡可以具有兼容人工半自动收费(MTC)和电子不停车收费(ETC)的能力，在MTC车道可以通过非接触界面刷卡通过，在ETC车道可以通过接触界面与OBU结合不停车通过。由于通过无线手持机近距离灵活的读取车载IC卡信息，避免了车载IC卡由于电量不足发射信号微弱、灰尘遮挡、天气等原因导致系统不能正常完成扣费的情况发生。所述无线手持机读取的IC卡信息包括车辆号码，入口通行时间信息、卡片内金额余额等。然后将所述IC卡信息和相关车辆信息一起利用无线传输网传送给ETC车道控制主机。
3、所述ETC车道控制主机对接收到的信息进行有效性检验，判断该IC卡是否进入黑名单，如果不是，则执行步骤4，否则发出声音提示该IC卡无效；
4、所述ETC车道控制主机根据接收到的所述IC卡信息和相关车辆信息，比较相关费率进行计费。
5、生成扣款指令通过无线方式返回给所述无线手持机，命令所述无线手持机进行IC卡扣费操作。
6、所述无线手持机将扣费后的数据写入IC卡中。
7、所述无线手持机发送扣费成功的流水信息给所述ETC车道控制主机保存。
8、所述ETC车道控制主机收到扣费成功的流水信息后，控制车道栏杆机抬起车道栏杆，做放行车辆通过处理。
需要说明的是，上述本发明实施例提供的无线手持机和系统，以及收费方法还可以用在人工收费车道，用无线手持机代替固定的刷卡设备进行收费操作。
以上所述是本发明的实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1、一种在ETC车道应用的无线手持机，其特征在于，包括：
无线传输模块，用于通过无线传输网与ETC车道控制主机天线交互信息；
功能按键，用于输入相关车辆信息；
显示屏，用于显示所述功能按键输入结果和IC卡读写结果信息；
IC卡读写模块，用于读取IC卡内的信息通过所述无线传输模块发送给ETC车道控制主机，并根据所述ETC车道控制主机返回的控制信息执行扣费和数据写入操作；
微处理器，集中控制各个模块单元的运行和交互信息；
其中所述微处理器通过控制和数据总线连接所述无线传输模块、功能按键、显示屏、IC卡读写模块。
2、根据权利要求1所述的无线手持机，其特征在于，还包括一个与所述微处理器连接的PSAM卡卡座，用于执行密码钥匙认证过程。
3、根据权利要求2所述的无线手持机，其特征在于，所述IC卡读写模块支持读写的IC卡包括接触界面式和非接触界面式，即人工半自动收费式IC卡和车载电子标签式IC卡。
4、一种在ETC车道应用权利要求1所述无线手持机的系统，其特征在于，其包括：
无线手持机，为一种无线移动终端，用于通过功能按键输入相关车辆信息，并读取IC卡内的信息一起发送给ETC车道控制主机，根据所述ETC车道控制主机返回的控制信息执行IC卡扣费和数据写入操作；
ETC车道控制主机，用于通过无线收发天线与所述无线手持机交互信息，检查所述IC卡的有效性，并生成扣费和IC卡数据写入的控制信息；
车道控制器，用于接收所述ETC车道控制主机的控制信息，控制车道栏杆机抬起或放下车道栏杆。
5、根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述无线手持机和所述ETC车道控制主机之间通过GPRS，或2.4G频率蓝牙技术，或433M频率的无线网进行信息交互，并采用多频点选用技术。
6、根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述ETC车道控制主机包括：
有效性判断单元，用于对接收到的IC卡信息进行有效性检测，判断该IC卡是否进入黑名单，如果不是，则准许进行扣费操作；
扣费单元，用于根据接收到的相关车辆信息和费率生成扣费及IC卡数据写入的控制信息发送给所述无线手持机；
存储器，用于存储相关IC卡的合法性信息和扣费交易流水信息。
7、一种在ETC车道应用权利要求1所述无线手持机收费的方法，其特征在于，包括步骤：
通过无线手持机读取车辆IC卡信息，并输入相关车辆信息，将所述IC卡信息和相关车辆信息一起利用无线传输网传送给ETC车道控制主机；
所述ETC车道控制主机根据接收到的所述IC卡信息和相关车辆信息，比较相关费率生成扣费及IC卡数据写入的控制信息发送给所述无线手持机，通过所述无线手持机对所述IC卡进行扣费和数据写入操作；
所述ETC车道控制主机收到所述无线手持机返回的扣费交易成功消息后，控制抬起车道栏杆。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括步骤：所述ETC车道控制主机根据读取到的车辆IC卡信息，判断所述IC卡是否有效，如果有效，则准许进行扣费操作。
9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述无线手持机支持读写的IC卡包括接触界面式和非接触界面式，即人工半自动收费式IC卡和车载电子标签式IC卡。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20090715 |