CN1034298C - 公路不停车计费系统 - Google Patents

Abstract

一种公路不停车计费系统，包括调频发射机、车载标志机、由红外二极管接收阵列、中央处理电路、打印机、串行通信接口电路、存储保护电路组成的收费站接收系统、摄像机、报警器以及由计费微机、打印机、NODEN组成的计费系统等。本发明可对驶向计费站的车辆进行无线触发，使车辆上标志机工作并发射红外标志信号，计费站接收系统可准确接收过往车辆的标志信号并进行解码，储存记录解码数据，并传送给计费微机，由计费机计费，再集中收费。

Description

本发明涉及一种计费系统，特别是一种公路不停车计费系统。

目前国际国内的收费站的自动化程度在不断提高，但都需要司机停车缴费，比较先进的是打卡收费。它是由司机停车，让磁卡缓慢通过磁卡机读卡槽，由电脑读卡而实现收费。这从根本上来说还是要停车。

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种完全不需要司机停车，车辆可以直接快速通过计费站的公路不停车计费系统。

本发明的目的可以通过以下措施来达到，本实用新型包括摄像机、报警器以及由计费微机、打印机、NODEN12组成的计费系统，其特征在于：还有无线调频发射机、车载标志机及由红外二极管接收阵列、中央处理电路、纪录微型打印机、串行通信接口电路、存储保护电路组成的收费站接收系统，无线调频发射机安装在收费站上，并发射调频无线电信号，车载标志机装在车辆上，它由无线调频发射机发射的信号触发，自动发射红外标志信号，收费站接收系统中的红外二极管接收阵列接收红外标志信号，经中央处理电路4解码后产生唯一标志码数据，通过记录微型打印机打印出相应车辆的车牌号码，并送到存储保护电路存储，中央处理电路输出的标志码通过串行通信接口电路送到计费微机，并由打印机打印计费结果，摄像机安装在不停车通道出口，并由中央处理电路控制启动拍下违章车辆照片，同时启动报警器报警。

本发明的目的还可以通过以下措施来达到；无线调频发射机由时值发生电路、多谐振荡电路、调制电路、载频振荡电路组成，由时值发生电路及多谐振荡电路产生的信号送到调制电路调制，由调制电路输出的调制信号经振荡电路送到天线发射。车载标志机由调频接收电路、振荡电路、编码电路、功效电路、红外发射电路、接收天线组成，调频接收电路通过接收天线接收来自无线调频发射机的特定是调频无线电波，并触发振荡电路工作，振荡电路产生所需的红外调制频率信号，送到编码电路，编码电路产生唯一的车辆标志码经功放电路放大后，由红外发射电路发射出去。红外二极管接收阵列中红外接收模块P₁的SIG端与中央处理电路中集成电路U的脚相接，U₁的16、17脚分别与集成电路U₂的6、5脚及集成电路U₇的27、22脚相接。

本发明对驶向计费站的车辆进行无线触发，触发标志机工作并发射红外标志信号，计费站上接收系统可靠准确地接收过往车辆的标志信号并进行解码，储存记录解码数据传送给计费微机，计费微机实现计费、统计、打印以及数据联网通信，再集中收费。

本发明是一个实时控制系统，标志机在触发后1秒内即可发射红外标志信号，计费站上接收系统可在0.01秒内完成接收解码过程，所以车辆可以每小时40公里的车速通过收费站。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1.当装有标志机的车辆通过计费站时，无需停车即可快速通过，从而大大提高交通流量，避免交通堵塞。

2.线路合理，设计巧妙，适用于各种公路桥梁计费站，实现对装有标志机的车辆进行不停车计费，由联网系统统一收费。

图1为本发明的原理方框图；

图2为无线调频发射电路的原理方框图；

图3为车载标志机的原理方框图；

图4为计费系统的原理方框图；

图5为无线调频发射机的电原理图；

图6为收费站接收系统的电原理图。

本发明下面将结合附图(实施例)作进一步详述：

参照图1，本发明包括无线调频发射机1、车载标志机2、由红外二极管接收阵列3、中央处理电路4、纪录微型打印机6、串行通信接口电路5、存储保护电路7组成的收费站接收系统、摄像机8、报警器9以及由计费微机10、打印机11、NODEN12组成的计费系统等。

参照图2，无线调频发射机由时值发生电路13、多谐振荡电路14、调制电路15、载频振荡电路16、发射天线23等组成。无线调频发射机1安装在收费站顶，以便于触发收费站周围1000米所有带标志机的车辆，它本身是一个单独系统，双套交替可以24小时工作，且发射的调频频率是特定的；它可触发驶向收费站的车辆上的标志机，使其启动工作并发射红外标志信号。

参照图3，车载标志机2由调频接收电路17、振荡电路18、编码电路19、功效电路20、红外发射电路21、接收天线22组成。车载标志机安装在车辆车头无阻挡位置，即不能阻挡其发射的红外光线直线射向收费站接收系统。当调频接收电路17收到由收费站发射天线23发出的特定调频电波后，即接通电源使振荡电路18工作，产生所需的红外调制频率；由编码电路19产生经编码的红外信号(唯一的车辆标志码)，经功放电路20放大后通过红外发射电路21发射出去。

收费站接收系统中的红外二极管接收阵列3能接收不同高度车辆上标志机发出的红外标志信号，经中央处理电路(CPU)4解码后，由CPU把标志码翻译成车牌号码，并存储在存储保护电路7中，或用微型打印机6打印出来；数据在存储保护系统中能保存一个月以上。

当有无标志机的车辆或有标志机而发射的标志码格式不正确的车辆通过不停车计费用通道时，中央处理单元CPU启动报警器9发出可视可闻报警，并指示摄像机8摄录下来或由人工截停。

参照图4，计费系统是由两台高性能的PC机(带显示器)组成冷备份系统做计费微机10，由各自的NODEN12、打印机11组成；并通过电缆与接收系统联系。计费微机10不需要每天工作，一般可以十天结算一次，最多不要超过三十天。操作过程如下，启动微机，运行计费软件，进入主菜单，先通过串行通信接口单元5从存储保护电路7中调标志码数据，根据标志码对相应车辆进行册报和报表统计，统计完后可以用打印机11打印册报和报表统计结果，或把统计结果通过NODEN12联网传送到高速公路计费总站。

参照图5，调频发射机工作原理如下：由LN555组成音频振荡电路，音频信号由U₁的3脚耦合到无线电发射组件RX5019，RX5019引出线有四根，VCC接电源，CND接地，S是信号输入极，O1、O2为两股同轴电缆接天线，载波频率为30NH2，发射距离约为1KN。

参照图(6)，接收系统的电路工作原理如下：采用Sony红外接收模块SBX1610。本模块已有金属外壳屏蔽，只有三根引出线，VCC通过电阻接+5V电源，GND接地，SIC输出接收信号。由3031CPU的P10采样输入。U3为程序储器，U7为存储保护系统，具有停电保存数据的功能；由U2扩展并行接口作微型打印机接口，由CPU本身的串行输入输出口和地线构成串行接口单元，直接与PC进行通信。

每个计费站设计了由可靠低杂音直流电池供电给关键部件。微机由UPS供电。

Claims (2)

1、一种公路不停车计费系统，包括由时值发生电路(13)，多谐振荡电路(14)，调制电路(15)、载频振荡电路(16)组成的无线调频发射机(1)，由红外二极接收阵列(3)、中央处理电路(4)、串行通信接口电路(5)、纪录微型打印机(6)、存储保护电路(7)组成的收费站接收系统，由计费微机(10)、打印机(11)、MODEN(12)组成的计费系统，以及摄像机(8)、报警器(9)、其特征在于：还有由调频接收电路(17)、振荡电路(18)、编码电路(19)、功放电路(20)、红外发射电路(21)、接收天线(22)组成的车载标志机(2)，无线调频发射机(1)安装在收费站上，车载标志机(2)装在车辆上，调频接收电路(17)通过接收天线(22)接收来自无线调频发射机(1)特定的调频无线电波，并触发振荡电路(18)工作，振荡电路(18)产生所需的红外调制频率信号，送到编码电路(19)，编码电路(19)产生唯一的车辆标志码经功放电路(20)放大后，由红外发射电路(21)发射出去，收费站接收系统中的红外二极管接收阵列(3)接收红外标志信号，经中央处理电路(4)解码后产生唯一标志码数据，通过记录微型打印机(6)打印出相应车辆的车牌号码，并送到存储保护电路(7)存储，中央处理电路(4)输出的标志码通过串行通信接口电路(5)送到计费微机，并由打印机(11)打印计费结果。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于：红外二极管接收阵列(3)中红外接收模块(P1)的SIG端与中央处理电路(4)中集成电路U1的(1)脚相接，U1的(16、17)脚分别与集成电路U2的(6、5)脚及集或电路U7的(27、22)脚相接。

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