CN108182735B - 一种etc收费系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种ETC收费系统，包括，控制模块云服务器、调制解调器、扬声器、照明装置、电子车位锁、第一zigbee模块、车主移动终端、管理员移动终端、Zigbee中继器、诱导指示灯、第一蓝牙模块、第二蓝牙模块、激光扫描装置、第二zigbee模块、NB‑IOT地磁感应器、ETC读取模块摄像头、数据处理模块摄像头、道闸模块；本发明通过将摄像头、激光扫描装置、ETC读取模块、NB‑IOT地磁感应器、第一蓝牙模块与数据处理模块连接，通过数据处理模块对各模块收集的信息经过处理后，将最后精简的数据通过zigbee网络发送至控制模块，相比现有技术直接通过wifi网络或射频网络发送原始数据有效提高了系统的稳定性并降低了成本。

Description

一种ETC收费系统
技术领域
本发明涉及一种信息处理系统具体涉及一种ETC收费系统。
背景技术
传统的ETC收费系统，功能较为单一，不能通过多种传感器获取汽车信息，某些现有技术通过在现场布置wifi网络或射频网络的方式通过传感器来获取汽车信息，但是这种方式成本高昂，且容易发生故障。现有技术ETC收费系统不能实现离线扣费，限制了使用场景。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种ETC收费系统，包括，控制模块云服务器、调制解调器、扬声器、照明装置、电子车位锁、第一Zigbee模块、车主移动终端、管理员移动终端、Zigbee中继器、诱导指示灯、第一蓝牙模块、第二蓝牙模块、激光扫描装置、第二Zigbee模块、NB-IOT地磁感应器、ETC读取模块摄像头、数据处理模块摄像头、道闸模块；
控制模块分别和云服务器、调制解调器、扬声器、照明装置、电子车位锁、第一Zigbee模块、地图服务器接口、社交服务器接口、支付平台接口连接；
云服务器分布和管理员移动终端、车主移动终端连接；
第二蓝牙模块和车主移动终端连接；
宽带运营商网络接口和调制解调器连接；
Zigbee中继器分别和第一Zigbee模块、第二Zigbee模块连接；
第二Zigbee模块分别和数据处理模块、诱导指示灯连接；
数据处理模块和摄像头、激光扫描装置、ETC读取模块、NB-IOT地磁感应器、第一蓝牙模块连接;
第二Zigbee模块延汽车行驶路径设置；
诱导指示灯通过Zigbee网络接受控制模块控制指令开启；
第一蓝牙模块与第一蓝牙模块连接并获取第一蓝牙模块信号信息，并发送至数据处理模块，第一蓝牙模块信号信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
NB-IOT地磁感应器获取汽车地磁感应信息并将汽车地磁感应信息发送至数据处理模块，汽车地磁感应信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
ETC读取模块获取汽车ETC信息并将汽车ETC信息发送至数据处理模块，汽车ETC信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
激光扫描装置获取汽车三维建模信息并将汽车三维建模信息发送至数据处理模块，汽车三维建模信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
摄像头获取汽车车牌信息并将汽车车牌信息发送至数据处理模块，汽车车牌信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
控制通过地图服务器接口获取汽车行驶路线信息、通过社交服务器接口向车主推送信息和接受车主发送的控制信息、通过支付平台接口完成在线支付和退款；
控制模块执行以下步骤：
S1：控制模块获取车主ETC设备RSU的IP地址与功率并确认ETC是否启用；
S11：只有设置RSU的IP后，才能正常通信；
S13：判断是否有RSU识别，只有在启用状态下，ETC识别功能才生效；
S2： 通过数据处理模块获取ETC设备ETC卡号信息，第一车牌需信息，余额信息信息，站点信息，通过数据处理模块获取摄像头捕捉的第二车牌信息，将第一车牌信息和第二车牌信息进行比对，若出现异常则通过扬声器发出警报；
S3：将S2中读取到的ETC车的信息，发送至云服务器；
S4：云服务器在汽车入场时获取S3中的 ETC设备发送的信息并存储站点信息；
云服务器存储信息包括：站点信息，入场时间信息，费率信息，车牌信息，卡号信息；
S5：车辆入场后云服务器通过站点信息，入场时间，费率计算出费用，进行离线扣费；
S51：入场时读取到入场记录后，会进行计算费用，入场时间停车费用为0；
S52：离线扣取费用后，控制模块进行开闸处理，将车辆放行入场；
S53在扣费成功后控制模块会在出入场记录报表中写入一条带有卡号的入场记录信息，并通过Zigbee网络连接数据处理模块通过ETC读取模块将记录写入ETC卡片；
S6： 控制模块在汽车出场时，会将S3中的 ETC设备发送的信息发送至云服务器并储站点；
S7：车辆出场是控制模块通过站点信息，入场时间信息，出场时间信息，费率信息计算出费用，通过支付平台接口进行离线扣费；
S71出场时读取到入场时间，出场时间，根据费率进行计算费用，出场停车费用为大于0；
S72：离线扣取计算出来的停车费用后，控制模块控制道闸模块执行开闸程序，将车辆放行出场；
S73：扣费成功后控制模块通过Zigbee网络连接数据处理模块在结算报表中写入一条带有ETC卡号的，金额与扣除金额一致的出场记录信息，并通过ETC读取模块将记录写入ETC卡片。
进一步的，所述控制模块为计算机服务器。
进一步的，所述数据处理模块为单片机或PLC。
进一步的， 道闸模块包括电机、减速机、摇臂。
本发明的有益效果是：
1本发明实现通过ETC设置识别区域功率来判断是否启用ETC识别；获取ETC设备读取ETC卡车的信息；存储出入场及费率信息；计算ETC卡车的停车费用；离线扣除ETC车的停车费用；异步上报停车费用给ETC结算中心。本发明通过对ETC车的进出场管理及缴费管理，提高了ETC支持范围，以至于ETC不仅仅用于高速公路上的计费，更将ETC的方便用于所有的城市停车场中，增加了车主在繁多的停车场中的支付渠道，以及提高了支付效率，不用进行手机或者现金缴费，同时也加大了停车场放的车流量，合理提高了停车场通道的利用率，有效的解决了实际情况中车辆的进出场和缴费的问题。
2本发明通过将摄像头、激光扫描装置、ETC读取模块、NB-IOT地磁感应器、第一蓝牙模块与数据处理模块连接，通过数据处理模块对各模块收集的信息经过处理后，将最后精简的数据通过Zigbee网络发送至控制模块，相比现有技术直接通过wifi网络或射频网络发送原始数据有效提高了系统的稳定性并降低了成本。
附图说明
图1为本发明一种ETC收费系统一实施例系统结构图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种ETC收费系统，包括，控制模块云服务器、调制解调器、扬声器、照明装置、电子车位锁、第一Zigbee模块、车主移动终端、管理员移动终端、Zigbee中继器、诱导指示灯、第一蓝牙模块、第二蓝牙模块、激光扫描装置、第二Zigbee模块、NB-IOT地磁感应器、ETC读取模块摄像头、数据处理模块摄像头、道闸模块；
NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHZ的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。
NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
控制模块分别和云服务器、调制解调器、扬声器、照明装置、电子车位锁、第一Zigbee模块、地图服务器接口、社交服务器接口、支付平台接口连接；
云服务器分布和管理员移动终端、车主移动终端连接；
第二蓝牙模块和车主移动终端连接；
宽带运营商网络接口和调制解调器连接；
Zigbee中继器分别和第一Zigbee模块、第二Zigbee模块连接；
Zigbee网络具有成本低廉系统稳定的优点应用于本发明提供了系统的稳定性并降低了成本。
第二Zigbee模块分别和数据处理模块、诱导指示灯连接；
数据处理模块和摄像头、激光扫描装置、ETC读取模块、NB-IOT地磁感应器、第一蓝牙模块连接;
第二Zigbee模块延汽车行驶路径设置；
诱导指示灯通过Zigbee网络接受控制模块控制指令开启；
诱导指示灯沿行车路线布置，当控制模块计算出汽车行驶路线后通过诱导指示灯对汽车进行诱导；
第一蓝牙模块与第一蓝牙模块连接并获取第一蓝牙模块信号信息，并发送至数据处理模块，第一蓝牙模块信号信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
NB-IOT地磁感应器获取汽车地磁感应信息并将汽车地磁感应信息发送至数据处理模块，汽车地磁感应信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
ETC读取模块获取汽车ETC信息并将汽车ETC信息发送至数据处理模块，汽车ETC信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
激光扫描装置获取汽车三维建模信息并将汽车三维建模信息发送至数据处理模块，汽车三维建模信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
摄像头获取汽车车牌信息并将汽车车牌信息发送至数据处理模块，汽车车牌信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
数据处理模块通过摄像头获取车牌信息，此时车牌信息为图像信息，数据处理模块通过分析处理后从图像信息获取具体车牌号信息，车牌号信息相对于图像信息容量非常小，进而适合通过Zigbee网络传输；
数据处理模块通过激光扫描装置获取汽车三维建模信息，此时汽车三维建模信息为容量很大的模型信息，数据处理模块通过分析处理后从汽车三维建模信息获取具体车型信息，车型信息相对三维模型信息容量非常小，进而适合通过Zigbee网络传输；
类似的数据处理模块对ETC读取模块、NB-IOT地磁感应器、第一蓝牙模块获取到的原始信息进行分析处理，从原始信息直接获取精准的目标信息如从蓝牙信息获取车主位置信息，从地磁感应信息获取汽车位置信息，从ETC信号信息获取具体ETC费用信息，缩小了数据后通过Zigbee网络发送至控制模块。
控制通过地图服务器接口获取汽车行驶路线信息、通过社交服务器接口向车主推送信息和接受车主发送的控制信息、通过支付平台接口完成在线支付和退款；
控制模块执行以下步骤：
S1：控制模块获取车主ETC设备RSU的IP地址与功率并确认ETC是否启用；
S11：判断RSU是否设置IP地址，若没有设置则停止通信并发出报警；
RSU的功率是指识别的区域功率；
RSU，是Road Side Unit的英文缩写，直译就是路侧单元的意思，是ETC系统中，安装在路侧，采用DSRC（Dedicated Short Range Communication）技术，与车载单元（OBU，OnBoard Unit）进行通讯，实现车辆身份识别，电子扣分的装置。
RSU的设计，遵循国家标准为GB20851，通讯频率为5.8GHZ。RSU是由高增益定向束控读写天线和射频控制器组成。高增益定向束控读写天线是一个微波收发模块，负责信号和数据的发送/接收、调制/解调、编码/解码、加密/解密；射频控制器是控制发射和接收数据以及处理向上位机收发信息的模块。
S13：判断是否有RSU识别，只有在启用状态下，ETC识别功能才生效；
S2： 通过数据处理模块获取ETC设备ETC卡号信息，第一车牌需信息，余额信息信息，站点信息，通过数据处理模块获取摄像头捕捉的第二车牌信息，将第一车牌信息和第二车牌信息进行比对，若出现异常则通过扬声器发出警报；
S3：将S2中读取到的ETC车的信息，发送至云服务器；
S4：云服务器在汽车入场时获取S3中的 ETC设备发送的信息并存储站点信息；
云服务器存储信息包括：站点信息，入场时间信息，费率信息，车牌信息，卡号信息；
S5：车辆入场后云服务器通过站点信息，入场时间，费率计算出费用，进行离线扣费；
S51：入场时读取到入场记录后，会进行计算费用，入场时间停车费用为0；
S52：离线扣取费用后，控制模块进行开闸处理，将车辆放行入场；
S53在扣费成功后控制模块会在出入场记录报表中写入一条带有卡号的入场记录信息，并通过Zigbee网络连接数据处理模块通过ETC读取模块将记录写入ETC卡片；
S6： 控制模块在汽车出场时，会将S3中的 ETC设备发送的信息发送至云服务器并储站点；
S7：车辆出场是控制模块通过站点信息，入场时间信息，出场时间信息，费率信息计算出费用，通过支付平台接口进行离线扣费；
S71出场时读取到入场时间，出场时间，根据费率进行计算费用，出场停车费用为大于0；
S72：离线扣取计算出来的停车费用后，控制模块控制道闸模块执行开闸程序，将车辆放行出场；
S73：扣费成功后控制模块通过Zigbee网络连接数据处理模块在结算报表中写入一条带有ETC卡号的，金额与扣除金额一致的出场记录信息，并通过ETC读取模块将记录写入ETC卡片。
结算报表可以存储于云服务器或控制模块。
所述控制模块为计算机服务器。
所述数据处理模块为单片机或PLC。
道闸模块包括电机、减速机、摇臂。
闸控制板根据操作指令控制电机进行正向反转;电机带动减速机输入轴转动;减速机在减速输出轴并带动摇臂在后半周180度的上下转动,减速。机摇臂通过下关节轴承、连杆、上关节轴承带动主轴驱动臂在后半周90度范围内作上下运动;主轴驱动臂驱动与主轴连接的闸杆在水平与垂直的90度范围内作升降运动。
本发明通过添加数据处理模块对各传感器获取的原始信息进行分析处理后，将处理后的容量很小的信息利用Zigbee网络发送至控制模块，相对于传统通过wifi网络或射频网络传递原始信息的方式提高了系统的稳定性并降低了成本。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (4)

1.一种ETC收费系统，其特征在于，包括，控制模块、云服务器、调制解调器、扬声器、照明装置、电子车位锁、第一Zigbee模块、车主移动终端、管理员移动终端、Zigbee中继器、诱导指示灯、第一蓝牙模块、第二蓝牙模块、激光扫描装置、第二Zigbee模块、NB-IOT地磁感应器、ETC读取模块、数据处理模块、摄像头、道闸模块；
控制模块分别和云服务器、调制解调器、扬声器、照明装置、电子车位锁、第一Zigbee模块、地图服务器接口、社交服务器接口、支付平台接口连接；
云服务器分布和管理员移动终端、车主移动终端连接；
第二蓝牙模块和车主移动终端连接；
宽带运营商网络接口和调制解调器连接；
Zigbee中继器分别和第一Zigbee模块、第二Zigbee模块连接；
第二Zigbee模块分别和数据处理模块、诱导指示灯连接；
数据处理模块分别和摄像头、激光扫描装置、ETC读取模块、NB-IOT地磁感应器、第一蓝牙模块连接;
第二Zigbee模块延汽车行驶路径设置；
诱导指示灯通过Zigbee网络接受控制模块控制指令开启；
第一蓝牙模块与第二蓝牙模块连接并获取第二蓝牙模块信号信息，并发送至数据处理模块，第二蓝牙模块信号信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
NB-IOT地磁感应器获取汽车地磁感应信息并将汽车地磁感应信息发送至数据处理模块，汽车地磁感应信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
ETC读取模块获取汽车ETC信息并将汽车ETC信息发送至数据处理模块，汽车ETC信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
激光扫描装置获取汽车三维建模信息并将汽车三维建模信息发送至数据处理模块，汽车三维建模信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
摄像头获取汽车车牌信息并将汽车车牌信息发送至数据处理模块，汽车车牌信息经数据处理模块处理后通过Zigbee网络发送至控制模块；
控制通过地图服务器接口获取汽车行驶路线信息、通过社交服务器接口向车主推送信息和接受车主发送的控制信息、通过支付平台接口完成在线支付和退款；
控制模块执行以下步骤：
S1：控制模块获取车主ETC设备RSU的IP地址与功率并确认ETC是否启用；
S11：判断RSU是否设置IP地址，若没有设置则停止通信并发出报警；
S13：判断是否有RSU识别，只有在RSU识别启用状态下，ETC识别功能才生效；
S2： 通过数据处理模块获取ETC设备ETC卡号信息，第一车牌信息，余额信息，站点信息，通过数据处理模块获取摄像头捕捉的第二车牌信息，将第一车牌信息和第二车牌信息进行比对，若出现异常则通过扬声器发出警报；
S3：将S2中读取到的ETC车的信息，发送至云服务器；
S4：云服务器在汽车入场时获取S3中的 ETC设备发送的信息并存储站点信息；
云服务器存储信息包括：站点信息，入场时间信息，费率信息，车牌信息，卡号信息；
S5：车辆入场后云服务器通过站点信息，入场时间，费率计算出费用，进行离线扣费；
S51：入场时读取到入场记录后开始计算费用，入场时间停车费用为0；
S52：离线扣取费用后，控制模块向道闸模块发送开闸指令，道闸模块将车辆放行入场；
S53在扣费成功后控制模块在出入场记录报表中写入一条带有卡号的入场记录信息，并通过Zigbee网络连接数据处理模块通过ETC读取模块将记录写入ETC卡片；
S6： 控制模块在汽车出场时，将S3中的 ETC设备发送的信息发送至云服务器并储站点；
S7：车辆出场时控制模块通过站点信息，入场时间信息，出场时间信息，费率信息计算出费用，通过支付平台接口进行离线扣费；
S71出场时读取到入场时间，出场时间，根据费率进行计算费用；
S72：离线扣取计算得到停车费用后，控制模块控制道闸模块执行开闸程序，将车辆放行出场；
S73：扣费成功后控制模块通过Zigbee网络连接数据处理模块在结算报表中写入一条带有ETC卡号的，金额与扣除金额一致的出场记录信息，并通过ETC读取模块将记录写入ETC卡片。
2.如权利要求1所述的一种ETC收费系统，其特征在于，所述控制模块为计算机服务器。
3.如权利要求1所述的一种ETC收费系统，其特征在于，所述数据处理模块为单片机或PLC。
4.如权利要求1所述的一种ETC收费系统，其特征在于，道闸模块包括电机、减速机、摇臂。
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