CN201465188U - 基于射频识别技术的停车场自动收费系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于射频识别技术的停车场自动收费系统，包括无线刷卡设备，无线刷卡设备由无线票箱和无线手持刷卡器组成，一个停车场可配置多个无线票箱和多个无线手持刷卡器，任一无线票箱或无线手持刷卡器都能完成进、出场刷卡收费功能，一个无线票箱作为整个系统的主机，管理整个系统的收费记录和系统配置，其余无线票箱和无线手持刷卡器作为从机，以无线通讯方式与主机通讯连接，主机定时轮流询问从机，从机接到主机询问后，将停车收费记录上传至主机。本实用新型的有益效果：可以在主机或任意一台从机上刷卡入场，无须排队等候；采用一台主机和多台从机的配置，保证停车记录准确可靠；无需设置值班电脑，记录直接存储在控制器内。

Description

基于射频识别技术的停车场自动收费系统

技术领域

本实用新型涉及停车场收费系统，具体是指基于射频识别技术的停车场自动收费系统。

背景技术

现有的停车场收费系统多采用人工录入方式，存在诸多缺陷：如计时不准确，人为失误过多等。随着射频识别技术(RFID)的发展，目前已经出现了基于射频识别技术的停车场收费系统，包括射频IC卡和位于入口处的票箱以及位于出口处的票箱，两个票箱通过射频识别技术无线通信，每个票箱包括微处理器、存储器、显示电路、时钟电路、键盘、射频刷卡电路以及电源，微处理器分别与存储器、显示电路、时钟电路、键盘、射频刷卡电路连接，车辆入场时，射频IC卡与射频刷卡电路通信，向微处理器写入停车信息，车辆出场时，调取进场时记录下的停车信息，收费放行，这种停车场收费系统仍然存在以下缺陷：1)由于只有一台入口票箱和一台出口票箱，车辆进出场往往需要绕行，停车不便，效率较低；2)由于两台计时收费装置均固定在出入口，无法移动，刷卡不便，往往需要排队等候，容易造成出入口车辆拥堵。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题：是克服现有停车场收费系统存在的入场不便及需要排队入场，管理效率不高的缺陷，提供一种基于射频识别技术的停车场自动收费系统，可实现自动化管理，提高管理效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

基于射频识别技术的停车场收费系统，包括无线刷卡设备，无线刷卡设备主要由无线票箱和无线手持刷卡器组成，一个停车场可以配置多个无线票箱和多个无线手持刷卡器，任何一个无线票箱或者无线手持刷卡器都能完成进场刷卡、出场刷卡收费的功能，其中只有一个无线票箱作为整个系统的主机，管理整个系统的收费记录和系统配置，其余无线票箱和无线手持刷卡器作为从机，并以无线通讯方式与主机通讯连接，主机定时轮流询问从机，从机接到主机询问后，将停车收费记录上传至主机。

无线票箱、无线手持刷卡器包括：

1)微处理器：根据停车时间和当前收费费率计算停车费用；对收费记录进行统计和查询，作为主机时，微处理器实时发布命令，同从机进行通讯；作为从机时，微处理器实时检测是否收到主机通讯的命令，实时准备通讯；

2)显示电路，与微处理器一输出引脚相连，用于显示停车时间、收费信息；

3)非易失性存储器，与微处理器相连，供微处理器读写停车记录；

4)无线刷卡电路，与微处理器串口相连，用于与射频IC卡进行数据交互；

5)无线发射-接收电路，与编码解码电路相连，以无线通讯方式接收同步时间、同步费率信息和发送停车收费数据；

6)编码解码电路，连接于微处理器和无线发射-接收电路之间，将无线接收电路接收到的数据编码输入微处理器及将微处理器输出的数据解码发送到无线发射电路；

7)时钟电路，与微处理器相连，用于设置系统时钟信号；

8)电源，为控制器各功能电路供电；

所述无线票箱、无线手持刷卡器还设有键盘，与微处理器输入引脚相连，用于向微处理器写入当前按键的键值，设置当前费率。

无线手持刷卡器的电源为电池，无线手持刷卡器还包括电池电压检测电路，电池电压检测电路与微处理器自带的A/D转换器相连，实时检测电池电压，微处理器对电池电量采集分析，低于设定值时，显示电路报警并作出充电提示。

本实用新型的有益效果在于：1)无线刷卡设备主要由无线票箱和无线手持刷卡器组成。一个停车场可以配置多个票箱和多个无线手持刷卡器，其中只有一个票箱作为整个系统的主机，管理整个系统的收费记录和系统配置。本实用新型由于采用上述的合理配置，可以实现在任何一台票箱或者无线手持刷卡器上进行进场和出场的刷卡收费，此种收费方式大大提高了停车场的灵活性，对解决停车场排长队收费或者排长对入场有很好的效果。2)采用一台主机和多台从机的配置，保证停车记录准确可靠；3)无需设置值班电脑，记录直接存储在控制器内；4)无线手持刷卡器在没有IC卡信息写入时可以转入省电模式，节省电能，延长使用寿命；6)无线手持刷卡器具有电池电量过低报警，及时提示用户进行充电操作。

附图说明

图1是停车场示意图；

图2是本实用新型中票箱的结构框图；

图3是本实用新型中无线手持刷卡器的结构框图；

图4是本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明：

参见图1，基于射频识别技术的停车场收费系统，包括无线刷卡设备，无线刷卡设备主要由无线票箱1和无线手持刷卡器2组成，一个停车场可以配置多个无线票箱1和多个无线手持刷卡器2，任何一个无线票箱1或者无线手持刷卡器2都能完成进场刷卡、出场刷卡收费的功能，其中只有一个无线票箱1作为整个系统的主机，管理整个系统的收费记录和系统配置，其余无线票箱1和无线手持刷卡器2作为从机，并以无线通讯方式与主机通讯连接，主机定时轮流询问从机，从机接到主机询问后将停车收费记录上传至主机，通过主机和从机的配置对进出停车场3的车辆4收费管理。

参见图2，无线票箱1和无线手持刷卡器2的主要组成相同，都包括：

1)微处理器：根据停车时间和当前收费费率计算停车费用；对收费记录进行统计和查询，作为主机时，微处理器实时发布命令，同从机进行通讯；作为从机时，微处理器实时检测是否收到主机通讯的命令，实时准备通讯；

2)显示电路，与微处理器一输出引脚相连，用于显示停车时间、收费信息；

3)非易失性存储器，与微处理器相连，供微处理器读写停车记录；

4)无线刷卡电路，与微处理器串口相连，用于与射频IC卡进行数据交互；

5)无线发射-接收电路，与编码解码电路相连，以无线通讯方式接收同步时间、同步费率信息和发送停车收费数据；

6)编码解码电路，连接于微处理器和无线发射-接收电路之间，将无线接收电路接收到的数据编码输入微处理器及将微处理器输出的数据解码发送到无线发射电路；

7)时钟电路，与微处理器相连，用于设置系统时钟信号；

8)电源，为控制器各功能电路供电；

无线票箱1、无线手持刷卡器2还设有键盘，与微处理器输入引脚相连，用于向微处理器写入当前按键的键值，设置当前费率。

参见图3，无线手持刷卡器2和无线票箱1区别在于无线票箱1由市电供电，而无线手持刷卡器2的电源为电池，无线手持刷卡器2还包括电池电压检测电路，电池电压检测电路与微处理器自带的A/D转换器相连，实时检测电池电压，微处理器对电池电量采集分析，低于设定值时，显示电路报警并作出充电提示。无线手持刷卡器微处理器具有软件定时器和输入、输出信号检测功能，微处理器定时检测输入、输出信号，定时时间内无输入、输出信号则微处理器关闭显示电路，并降低时钟电路的时钟频率；显示电路关闭状态下，微处理器每间隔一定时间检测来自键盘或无线刷卡电路的输入信号，当有输入、输出信号时，微处理器开启显示电路，时钟电路恢复工作时钟频率。

本实施例中，无线票箱的显示界面为LED显示屏，省电且节省成本，无线手持刷卡器显示电路的显示界面为LCD，显示内容更丰富。

本实用新型使用时，主机的作用是作为整个管理系统的核心，整个系统刷卡收费的记录都将在主机上进行存储管理和备份，并且整个收费系统的收费费率和对时间的同步都是以主机为基准的，因此整个收费系统在收费的统一性得到了较好的解决。系统中其余的票箱和无线手持机均作为从机使用，及时的把刷卡收费记录上传到主机。

参见图4，本实用新型的车辆进场流程是：

1、车主在任何一台票箱或者无线手持刷卡器上刷卡；

2、设备识别卡权限；

3、形成记录，写入射频IC卡；

4、车辆入场停车。

本使用新型的车辆出场流程是：

1、车辆准备出场；

2、车主在任何一台票箱或者无线手持刷卡器上刷卡；

3、读取射频IC卡记录，并且结算停车费用；

4、在主机内形成一条收费记录；

5、车主缴费离场。

作为本实用新型的主机一一无线票箱，主要功能是发布同步信息、收集分布在停车场各处的无线刷卡设备的收费记录.无线通讯进行对通讯数据的编码解码功能，通讯时为了保证通讯数据的安全性，特别是收费数据的安全性，本实施例种还添加了无线通讯的加密和解密算法，主机对接收到的密文数据进行身份确认和加解密算法处理，保证数据的保密性.射频识别无线通讯中使用的密钥为收发双方固定密钥，只能被使用，而不能被读取，密钥系统也只能为管理部门独立设置和发行，其他任何人不能随意改动.

无线手持刷卡器在使用中，并不主动发送通讯数据，其作为从机使用的方式，即在主机的询问下，无线手持刷卡器把本机的地址和相关应答数据，经统一密钥加密后，发送给主机，主机收到应答后，继续轮循询问下一台手持机。

系统使用前，对时间和停车费率作设置，并对无线手持刷卡器进行地址的编制，并在无线票箱主机中进行设置，整个系统可以根据用户对收费记录存储要求的不同，配置大容量EPROM和小容量EPROM，不需修改硬件电路，只需要对嵌入式软件作相应的配置修改即可，用户可以在停车场任何一台无线票箱、无线手持刷卡器上刷卡，完成进场告知，刷卡时，无线刷卡设备往卡上写相应的进场记录。当用户出场时，可以在任何一台无线刷卡设备上刷卡，读取相关进场记录，并通过存储在EPROM中的费率，计算出用户的停车费，收取相关费用。

本实用新型对停车场的收费费率可以根据不同区域的特点，人性化地设置了用于费率设置的键盘，用户需通过管理员密码，完成对费率的修改。本实施例中，对IC卡的安全性也作了相关的保护，系统使用M1卡，整个卡可以分为16个扇区，而每个区都有一个密码供用户设置，因此对于不同的数据，可以设置不同等级的密码，提高系统的安全性。

系统实时检测电池电压，系统设计对电池电压经过分压、运放处理后，采用自带A/D转换器，实时采集当前电池电压，并且在LCD上提示电池电量。系统软件对电量采集进行模型分析，最大程度的对采集的电量准确做出提示，并提供对电池低电压进行报警，提示用户进行充电操作。

无线手持刷卡器还设有定时器和输入信号检测功能，系统实时检测当前的操作模式，能即时转换工作模式。系统在工作中，对节电模式和工作模式各设计一个程序变量，用来记录当前模式工作时间，当在工作模式下，系统有超过1分钟未进行任何操作，无线手持刷卡器将自动切换到节电工作模式，此时无线手持刷卡器将关闭LCD，并降低无线手持刷卡器工作的时钟频率。当无线手持刷卡器工作在节电模式下时，系统每隔1mS检测一次外围设备输入输出状态，当有输入输出时，系统立刻转换成工作模式下，进行相关操作的处理。

刷卡收费、记录等信息由主机票箱完成，最终结果通过无线方式，传输到无线手持刷卡器显示，让使用者一目了然，不需要专业知识即可操作设备，减少用户的维护成本。

本实用新型可对收费费率的设置参数，存储在系统EEPROM中，每次上电，系统读取当前设置的收费费率，并根据该收费费率，计算刷卡收费的总额。对于该收费费率，系统设置管理员操作界面，在输入登陆密码后，可对当前的收费费率进行设置，出厂时，系统还配置了对当前费率的初始化。

Claims (4)

1.基于射频识别技术的停车场收费系统，包括无线刷卡设备，其特征在于：无线刷卡设备主要由无线票箱(1)和无线手持刷卡器(2)组成，一个停车场可以配置多个无线票箱(1)和多个无线手持刷卡器(2)，任何一个无线票箱(1)或者无线手持刷卡器(2)都能完成进场刷卡、出场刷卡收费的功能，其中只有一个无线票箱(1)作为整个系统的主机，管理整个系统的收费记录和系统配置，其余无线票箱(1)和无线手持刷卡器(2)作为从机，并以无线通讯方式与主机通讯连接，主机定时轮流询问从机，从机接到主机询问后，将停车收费记录上传至主机。

2.如权利要求1所述的基于射频识别技术的停车场收费系统，其特征在于无线票箱(1)、无线手持刷卡器(2)分别包括：微处理器，根据停车时间和当前收费费率计算停车费用，对收费记录进行统计和查询，作为主机时，微处理器实时发布命令，同从机进行通讯，作为从机时，微处理器实时检测是否收到主机通讯的命令，实时准备通讯；显示电路，与微处理器一输出引脚相连，用于显示停车时间、收费信息；非易失性存储器，与微处理器相连，供微处理器读写停车记录；无线刷卡电路，与微处理器串口相连，用于与射频IC卡进行数据交互；无线发射-接收电路，与编码解码电路相连，以无线通讯方式接收同步时间、同步费率信息和发送停车收费数据；编码解码电路，连接于微处理器和无线发射-接收电路之间，将无线接收电路接收到的数据编码输入微处理器及将微处理器输出的数据解码发送到无线发射电路；时钟电路，与微处理器相连，用于设置系统时钟信号；电源，为控制器各功能电路供电。

3.如权利要求2所述的基于射频识别技术的停车场收费系统，其特 征在于：所述无线票箱、无线手持刷卡器还分别设有键盘，与微处理器输入引脚相连，用于向微处理器写入当前按键的键值，设置当前费率。

4.如权利要求2或3所述基于射频识别技术的的停车场收费系统，其特征在于：无线手持刷卡器的电源为电池，无线手持刷卡器还包括电池电压检测电路，电池电压检测电路与微处理器自带的A/D转换器相连，实时检测电池电压，微处理器对电池电量采集分析，低于设定值时，显示电路报警并作出充电提示。

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