CN102103764A - 自助收费机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自助收费机，由主控单元(工控机)与外围功能模块组成，所述外围模块包括纸币处理模块(1)、硬币处理模块(2)、条码扫描器(3)、运营状态显示器(4)、维护显示器(5)、维护键盘(6)、操作显示器(7)、红外触摸屏(8)、非接触IC卡读写器(9)、综合控制器(10)，连接方式包括串口、USB、LVDS、VGA和以太网接口。车主可以通过硬币，纸币进行自助收费，设备可以工作于正常模式、维护模式、孤岛模式、停止运营模式，并可以在多个模式之间进行切换。具备强大的模块网络升级技术，人机交互界面友好，操作安全便捷，完善的通信功能，确保交易数据和设备数据的正常上传，以及接收上位机的参数和命令。

Description

自助收费机

技术领域

本发明涉及机械设备制造领域，具体说是一种自助收费机，实现了停车场自助收费功能，做到停车场无需值班收费人员，车主自行进入停车场，出场时通过自助收费机自助缴费。

背景技术

城市由于交通设施的增加造成的交通拥挤甚至混乱给人们的生活带来极大的不便，这种不便迫使人们去寻找高技术的有效手段去解决这种不便，智能化的停车场就是顺应这一时代需求的高技术产物。

目前，大多数的停车场系统自动化程度不高，车主进出停车场的过程，需要工作人员辅助完成，这不仅降低了停车场的工作效率，而且也相应提高了停车场的运营成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种适用于停车场(也适用于其他自助收费场所)的具有无人值守，自助收费功能的自助收费机，具体技术方案是：

一种自助收费机，包括上位机12、主控单元11和外围模块，所述外围模块包括纸币处理模块1、硬币处理模块2、条码扫描器3、运营状态显示器4、维护显示器5、维护键盘6、操作显示器7、红外触摸屏8、非接触IC卡读写器9、综合控制器10，其中：

主控单元11负责整体协调其它各个模块之间的动作，并且保持与上位机12的通讯，上传信息，下载参数；

纸币处理模块1识别纸币的真伪、并做接收或拒绝接收纸币的操作；

硬币模块2主要是识别、接收硬币，并具有找零功能；

条码扫描器3识别条码；

运行状态显示器4显示各类信息；

维护显示器5供维护人员调试、维护设备时使用；

维护键盘6供维护人员调试、维护时使用；

操作显示器7显示操作主界面，为车主提示操作信息；

红外触摸屏8是人机交互接口，车主通过触摸方式，进行交费操作；

非接触Ic卡读写器9，读写专用卡片，做停车扣费处理；

综合控制器10进行异常报警、操作提示的操作；

主控单元11与各个功能模块之间以多种方式相连接：主控单元11与纸币处理模块1、硬币处理模块2、条码扫描器3、运营状态显示器4、非接触IC卡读写器9、综合控制器10采用RS232串行口方式连接，与维护键盘6、红外触摸屏8采用USB接口方式连接，与维护显示器5采用LVDS接口方式连接，与操作显示器7采用VGA接口方式连接，与上位机12采用以太网接口方式连接。

所述综合控制器10通过I/O引脚连接电磁铁、报警灯、蜂鸣器等器件，综合协调各个声光模块，进行异常报警、操作提示的操作。

主控单元11采用研祥公司生产的高性能工控机EC901-SZXD，纸币处理模块1采用MEI公司的SC83，硬币处理模块2采用日本高见泽公司的ESM-2500，条码扫描器3采用Microscan公司的MS-2，非接触IC卡读写器9采用广州铭鸿公司的MB608专用读写卡器，上位机12是停车场系统主机，采用小型PC服务器。

本发明解决了如下几个关键技术问题：

1最新的嵌入式器件及系统技术；

2强大的网络升级技术；

3精确定位控制技术。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.运行高可靠性与友好的人机交互界面。采用嵌入式工业处理器作为控制核心，其与外部模块连接均采用带屏蔽线缆，在串口两端加放高频磁环。采用Qt技术设计的人机交互界面，功能丰富，操作简单。

2.模块参数远程升级。针对模块参数更新时，逐一下载程序的不便，本系统提供针对模块的远程升级功能，该技术使操作人员通过远程计算机即可实现终端模块的参数升级，大大降低了逐一升级的复杂度，提高了工作效率。

3.多种缴费方式并存。本发明支持多种缴费方式，设备内部集成纸币模块、硬币模块、非接触IC卡读写卡器。车主可选择用纸币、硬币进行直接的货币支付，或者使用专用卡片，在读写卡器端进行扣款消费。另外设备具有硬币找零功能，使自助收费功能更加人性化。

4.应用范围广。本发明在功能上完全满足停车场系统的自助收费要求的基础上，可以通过参数化配置，对其功能进行调整，可以适用于任何自助收费场所，具有良好的可扩展性。

附图说明

图1为本发明的系统连接框图；

图2为本发明系统运营流程图；

图3为本发明总体功能结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细描述。

参照图1，本发明采用工控机作为控制核心，主控单元11采用研祥公司生产的高性能工控机EC901-SZXD，其丰富的接口资源，保证了外围模块数量的可扩充性。本发明外围模块包括纸币处理模块1、硬币处理模块2、条码扫描器3、运营状态显示器4、维护显示器5、维护键盘6、操作显示器7、红外触摸屏8、非接触IC卡读写器9、综合控制器10，其中：纸币处理模块1采用MEI公司的SC83，硬币处理模块2采用日本高见泽公司的ESM-2500，条码扫描器3采用Microscan公司的MS-2，非接触IC卡读写器9采用广州铭鸿公司的MB608专用读写卡器，上位机12是停车场系统主机，采用小型PC服务器。

本发明外围模块占用6个串口、2个USB接口、1个VGA接口、1个LVDS接口及1个以太网接口，串口1连接纸币处理模块1，串口2连接硬币处理模块2，串口3连接条码扫描模块3，串口4连接运营状态显示器4，串口5连接综合控制器10，串口6连接非接触IC卡读写器9；USB1连接维护键盘6，USB2连接红外触摸屏8；VGA接口连接操作显示器7；LVDS接口连接维护显示器5，以太网接口连接上位机12。

参照图2，本发明的运行方式如下：

1.静态待机状态中，操作显示器5和运营状态显示器4会根据主控单元11传输的内容，实时显示当前本机状态纸币处理模块1和硬币处理模块2处于未启动状态，综合控制器10则根据设备状态异常与否，采用静态或者声光报警。

2.在正常运营状态下，车主首先在条码扫描器3上进行条码扫描，然后根据操作显示器7的提示进行投入纸币或硬币的操作。车主可以通过操作显示器7外面的红外触摸屏8精确的在操作画面上选择自己所需要的操作，当车主选择纸币收费时，纸币处理模块1启动，可以接收纸币，并对假币进行识别，当纸币金额大于所需缴纳金额时，则在合理范围内，硬币处理模块2会在主控单元11的控制下，进行硬币找零操作；当车主选择硬币收费时，则硬币模块启动，可以接受指定币种的硬币，当投币金额大于应缴费金额时，硬币处理模块2进行找零操作。在整个过程中，自助收费机在投币口、入钞口、找零口、条码扫描口会通过综合控制器10提供光板指引，收费过程结束后，自助收费机会提示车主是否打印小票，并返回到静态待机状态。

3.在维护模式下，操作显示器7和运营状态显示器4会显示当前处于维护模式。此时，自助收费机停止运营，维护人员在利用维护键盘6，根据维护显示器5屏幕上所提示的内容，即可进行相关的维护操作。维护工作完成后，关闭后门，自助收费机返回静态待机状态。

4.在孤岛运营模式下，自助收费机与上位机12断开连接，在单机工作状态下，设备可以存储100000条交易数据，7天设备数据，当网络恢复正常后，设备将数据上传，从而保证了数据的完整性，避免了运营过程中不必要的损失。

本发明的自助收费机有以下几种工作模式：

1.只收硬币。当纸币模块发生故障或纸币模块内纸币数量达到最大容量时，自助收费机会自动切换到只收硬币模式。

2.只收纸币。当硬币模块发生故障或硬币模块内纸币数量达到最大容量时，自助收费机会自动切换到只收纸币模式。

3.维护模式。当自助收费机进行维护或后维护门打开时，自助收费机会自动切换到维护模式。

4.暂停服务。当自助收费机发生严重故障或不在运营时间段内时，自助收费机会自动切换到暂停服务模式。

本发明软件技术应用

1)操作系统选择

自助收费机采用Windows操作系统，在稳定性、兼容性、运行速度上拥有良好的表现，并能提供优异的集成开发环境，同时为设备的日常维护提供便利。

2)软件开发关键技术

a)编程语言

自助收费机配备大量外围部件，部件之间时序关系复杂，对于软件的实时性要求高。在Windows XP操作系统下，C++满足了应用程序开发效率与硬件设备管理的需求，C++提供的面向对象的设计使开发更富弹性，极大方便了系统的开发和功能扩展，标准库等众多C++开发库简化了开发细节，缩短了开发周期，提高了开发效率。

b)GUI(Graphical User Interface图形用户界面)实现方法

优良的跨平台特性是选择QT的首要因素，UI设计与业务逻辑的分离使开发变得更加轻松。良好封装机制使得Qt的模块化程度非常高，可重用性较好，对于开发来说非常方便，独有的槽机制使组件间的协同变得十分简单。QT同时提供了大量的开发文档也是选择QT做为开发平台的原因之一。

c)本地数据库

应对系统中大量的数据保存需求，选择了SQLite。SQLite是一个文件型数据库，简单、轻巧。XP下只需要一个可执行文件就可以操作SQLite数据库。而只需要像打开普通文件一样就可以操作数据库。SQLite创建的数据库包括表、索引、视图和数据本身，支持最大2TB的单个库文件。SQLite支持ANSI SQL92标准，支持视图、触发器、事务，支持嵌套SQL，具备大多数大规模DBMS的特性，另外其运行速度迅速。

自助收费机的主要功能如下图所示：

本发明的收费机性能指标如下：

纸币接收种类：人民币5元、10元、20元4方向；

纸币接收率：≥98％；

纸币钱箱容量：500张纸币；

硬币接受种类：接收/找零5角，1元；

硬币暂存箱容量：20枚；

条码扫描单元读取范围：2至10″51至254mm；

数据存储量：交易数据≥100,000条；设备数据≥7天。

本发明总体功能如图3所示。

Claims (3)

1.一种自助收费机，其特征是：包括上位机(12)、主控单元(11)和外围模块，所述外围模块包括纸币处理模块(1)、硬币处理模块(2)、条码扫描器(3)、运营状态显示器(4)、维护显示器(5)、维护键盘(6)、操作显示器(7)、红外触摸屏(8)、非接触IC卡读写器(9)、综合控制器(10)，其中：

主控单元(11)负责整体协调其它各个模块之间的动作，并且保持与上位机(12)的通讯，上传信息，下载参数；

纸币处理模块(1)识别纸币的真伪、并做接收或拒绝接收纸币的操作；

硬币模块(2)主要是识别、接收硬币，并具有找零功能；

条码扫描器(3)识别条码；

运行状态显示器(4)显示各类信息；

维护显示器(5)供维护人员调试、维护设备时使用；

维护键盘(6)供维护人员调试、维护时使用；

操作显示器(7)显示操作主界面，为车主提示操作信息；

红外触摸屏(8)是人机交互接口，车主通过触摸方式，进行交费操作；

非接触Ic卡读写器(9)，读写专用卡片，做停车扣费处理；

综合控制器(10)进行异常报警、操作提示的操作；

主控单元(11)与各个功能模块之间以多种方式相连接：主控单元(11)与纸币处理模块(1)、硬币处理模块(2)、条码扫描器(3)、运营状态显示器(4)、非接触IC卡读写器(9)、综合控制器(10)采用RS232串行口方式连接，与维护键盘(6)、红外触摸屏(8)采用USB接口方式连接，与维护显示器(5)采用LVDS接口方式连接，与操作显示器(7)采用VGA接口方式连接，与上位机(12)采用以太网接口方式连接。

2.按权利要求1所述的自助收费机，其特征是：所述综合控制器(10)通过I/O引脚连接电磁铁、报警灯、蜂鸣器等器件，综合协调各个声光模块，进行异常报警、操作提示的操作。

3.按权利要求1所述的自助收费机，其特征是：主控单元(11)采用研祥公司生产的高性能工控机EC901-SZXD，纸币处理模块(1)采用MEI公司的SC83，硬币处理模块(2)采用日本高见泽公司的ESM-2500，条码扫描器(3)采用Microscan公司的MS-2，非接触IC卡读写器(9)采用广州铭鸿公司的MB608专用读写卡器，上位机(12)是停车场系统主机，采用小型PC服务器。

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