CN210639655U - 一种用于高速公路收费站etc车道的安全提示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于高速公路收费站ETC车道的安全提示系统，其设有车道预警主机和车道预警从机，并依托现有ETC车道控制系统中的四个车辆地磁感应线圈、车道控制机、栏杆机、车道信息屏来共同构建。当工作人员按下通行请求按键，如果系统判定当前有车辆靠近收费站，则语音播报模块和声光报警模块会发出语音警示和声光报警，并在信息提示屏中显示禁止通行的信息，表示不能跨越ETC车道；如果系统判定当前没有车辆靠近收费站，则信息提示屏中显示通行时间倒计时的信息，表示可以在通行时间内跨越ETC车道。本安全提示系统具有使用方便、安装简单、性能可靠、无误报等优点，可大大提高高速收费站工作人员跨越ETC车道的安全指数，具有很高的实用价值。

Description

一种用于高速公路收费站ETC车道的安全提示系统

技术领域

本实用新型涉及一种安全提示系统，具体是一种用于高速公路收费站ETC车道的安全提示系统，属于电子应用技术领域。

背景技术

目前高速公路收费站有专门的ETC（电子不停车收费系统）车道，车主只要在车辆前挡风玻璃上安装感应卡并预存费用，通过收费站ETC车道时便不用人工缴费，也无须停车，高速通行费将从卡中自动扣除，即能够实现自动收费。此收费系统每车收费耗时不到两秒，其通行能力是人工收费通道的5至10倍。由于通过收费站ETC车道的车辆无需停车，一般车速都较快，而收费站内的工作人员一些情况下需要跨越ETC车道时会非常危险，具有较大的人身安全隐患。为了提高工作人员跨越ETC车道的安全性，有必要为高速公路收费站ETC车道配备一种安全提示系统，当有工作人员跨越ETC车道时，既能对工作人员进行安全提示，又能对要经过ETC车道的行车进行安全警示。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于高速公路收费站ETC车道的安全提示系统，以解决目前收费站工作人员在跨越ETC车道时所存在的安全隐患。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种用于高速公路收费站ETC车道的安全提示系统，其设有车道预警主机和车道预警从机，并依托现有ETC车道控制系统中的四个车辆地磁感应线圈、车道控制机、栏杆机、车道信息屏来共同构建；在所述现有ETC车道控制系统中，四个车辆地磁感应线圈分别设有线路与车道控制机的车检器相连接并将检测信号传输至车检器，车道控制机设有线路与栏杆机相连接并对其升降进行控制，车道控制机设有线路与车道信息屏相连接并向其输出显示信息；所述车道预警主机设有控制主板、操作面板、语音播报模块、声光报警模块，其中控制主板设有线路分别与操作面板、语音播报模块、声光报警模块相连接；控制主板还设有线路与车道控制机的车检器相连接并读取四个车辆地磁感应线圈的检测信号；控制主板还设有线路与栏杆机相连接并对其升降进行控制，且控制主板对栏杆机控制的优先级别高于车道控制机；控制主板还设有线路与车道信息屏相连接并向其输出显示信息，且控制主板对车道信息屏输出的优先级别高于车道控制机；所述车道预警从机设有和车道预警主机一样的操作面板，且车道预警从机设有同步信号线与车道预警主机相连接，使车道预警从机的操作面板与车道预警主机的操作面板的响应保持一致；所述操作面板设有信息提示屏、通行请求按键、行人指示标志、行车指示标志。

所述四个车辆地磁感应线圈分别为检测线圈、抓拍线圈、存在线圈和通过线圈。

所述控制主板采用STM32F103VET6开发板来构建，STM32F103VET6开发板为基于ARM 32-bit Cortex-M3 STM32F103VET6单片机的开发板；所述声光报警模块采用220V交流供电的户外型声光报警器，警报声响亮、警灯闪烁清晰可见。

本实用新型的安全提示系统依托在现有ETC车道控制系统上构建，利用现有ETC车道控制系统中的四个车辆地磁感应线圈作为车辆检测传感器，用于判断是否有车辆靠近或驶离收费口。当工作人员需要跨越ETC车道时，在车道预警主机或车道预警从机的操作面板上按下通行请求按键，如果系统判定当前有车辆靠近收费站，则语音播报模块和声光报警模块会发出语音警示和声光报警，并在信息提示屏中显示禁止通行的信息，行人指示标志熄灭，行车指示标志点亮，表示工作人员不能跨越ETC车道；如果系统判定当前没有车辆靠近收费站，则信息提示屏中显示通行时间倒计时的信息，行人指示标志点亮，行车指示标志熄灭，表示工作人员可以在通行时间内跨越ETC车道，同时系统还控制栏杆机保持降下状态不允许动作，并向车道信息屏输出注意行人的字样以警示到来的车辆。本安全提示系统具有使用方便、安装简单、性能可靠、无误报等优点，可大大提高高速收费站工作人员跨越ETC车道的安全指数，具有很高的实用价值。

附图说明

图1为本安全提示系统的系统框架连接示意图。

图2为控制主板的STM32F103VET6单片机接口电路。

图3为控制主板的STM32F103VET6单片机复位电路。

图4为四个车辆地磁感应线圈的4路检测信号的输入电路。

图5为声光报警模块的控制电路。

图6为操作面板的电路。

图7为栏杆机的接口电路。

图8为语音播报模块的电路。

图9为本安全提示系统安装在收费站时的应用示意图。

图中：1-车道预警主机，2-车道预警从机，3-车辆地磁感应线圈，3.1-检测线圈，3.2-抓拍线圈，3.3-存在线圈，3.4-通过线圈，4-车道控制机，4.1-车检器，5-栏杆机，6-车道信息屏，7-控制主板，8-操作面板，9-语音播报模块，10-声光报警模块，11-信息提示屏，12-通行请求按键，13-行人指示标志，14-行车指示标志。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本安全提示系统设有车道预警主机1和车道预警从机2，并依托现有ETC车道控制系统中的四个车辆地磁感应线圈3、车道控制机4、栏杆机5、车道信息屏6来共同构建；在所述现有ETC车道控制系统中，四个车辆地磁感应线圈3分别为检测线圈3.1、抓拍线圈3.2、存在线圈3.3和通过线圈3.4，四个车辆地磁感应线圈3分别设有线路与车道控制机4的车检器4.1相连接并将检测信号传输至车检器4.1，车道控制机4设有线路与栏杆机5相连接并对其升降进行控制，车道控制机4设有线路与车道信息屏6相连接并向其输出显示信息；所述车道预警主机1设有控制主板7、操作面板8、语音播报模块9、声光报警模块10，控制主板7设有线路分别与操作面板8、语音播报模块9、声光报警模块10相连接；控制主板7还设有线路与车道控制机4的车检器4.1相连接并读取四个车辆地磁感应线圈3的检测信号；控制主板7还设有线路与栏杆机5相连接并对其升降进行控制，且控制主板7对栏杆机5控制的优先级别高于车道控制机4；控制主板7还设有线路与车道信息屏6相连接并向其输出显示信息，且控制主板7对车道信息屏6输出的优先级别高于车道控制机4；所述车道预警从机2设有和车道预警主机1一样的操作面板8，且车道预警从机2设有同步信号线与车道预警主机1相连接，使车道预警从机2的操作面板8与车道预警主机1的操作面板8的响应保持一致；所述操作面板8设有信息提示屏11、通行请求按键12、行人指示标志13、行车指示标志14。

本安全提示系统的控制主板7采用STM32F103VET6开发板来构建，其核心为STM32F103VET6单片机，如图2和图3所示，由STM32F103VET6单片机及其复位电路构成控制主板7的最小系统。车检器4.1中四个车辆地磁感应线圈3的4路检测信号接入P1端口，并经PA6、PA7、PA8、PA9引脚输入STM32F103VET6单片机，如图4所示。所述声光报警模块10采用220V交流供电的户外型声光报警器，声光报警器接入P2端口，P2端口由三极管Q1驱动的继电器JRC1控制，三极管Q1的通断由STM32F103VET6单片机的PE0引脚决定，如图5所示。所述操作面板8的通行请求按键12、行人指示标志13、行车指示标志14分别由操作面板电路中的按键K1和发光二极管L1、L2构建，所述按键K1的信号接入STM32F103VET6单片机的PA0引脚，发光二极管L1、L2分别由STM32F103VET6单片机的PB0、PB1引脚控制，如图6所示。所述栏杆机5的控制信号接入P3端口，此端口由两路输出信号dir、work及两路输入信号XW1、XW2组成，分别表示电机的方向信号、启动信号、上限位信号及下限位信号，此4路信号分别接入STM32F103VET6单片机的PA1、PA2、PA3及PA4引脚，如图7所示。所述语音播报模块9接入P4端口，此模块采用文字转语音的TTS-V5语音引擎，语音播报模块9与STM32F103VET6单片机之间通过USART1_TX和USART1_RX引脚通信，语音播报模块9通过STM32F103VET6单片机的PA5引脚发送忙信号，如图8所示。所述STM32F103VET6单片机通过USART3_TX及USART3_TX引脚与所述信息提示屏11相连接，并向其传输需要显示的内容，如图2所示。

如图9所示，现有ETC车道控制系统四个车辆地磁感应线圈3中的检测线圈3.1、抓拍线圈3.2、存在线圈3.3设置在收费亭前方ETC车道的地面下，通过线圈3.4设置在收费亭后方ETC车道对应栏杆机5正下方的地面下，车道信息屏6架高设置在收费亭前方的ETC车道上。本安全提示系统安装时，在栏杆机5后方的ETC车道上用油漆画出横跨ETC车道的人行通道，在栏杆机5后方ETC车道的两侧分别安装车道预警主机1和车道预警从机2，连接好车道预警主机1与车检器4.1、栏杆机5、车道信息屏6的线路，车道预警主机1和车道预警从机2之间的同步信号线埋入地面下或架空跨越ETC车道。

本安全提示系统使用时，利用现有ETC车道控制系统中的四个车辆地磁感应线圈3作为车辆检测传感器，通过检测车辆地磁感应线圈3的检测信号来判断是否有车辆靠近或驶离收费口。当工作人员需要从人行通道跨越ETC车道时，在车道预警主机或车道预警从机的操作面板8上按下通行请求按键12，会出现两种情况：

（1）如果系统读取到检测线圈3.1、抓拍线圈3.2、存在线圈3.3的检测信号判定当前有车辆靠近收费站，则语音播报模块9语音播报“车道有车辆，严禁通行！”，声光报警模块10发出声光报警，并在信息提示屏11中显示“禁止通行”，行人指示标志13熄灭，行车指示标志14点亮，表示工作人员此时不能跨越ETC车道；当系统读取到通过线圈3.4的检测信号判定车辆已经驶离收费站后，语音播报模块9语音播报“车辆驶离，安全！”，同时声光报警模块10的声光报警关闭，在声光报警期间，按下通行请求按键12无效。

（2）如果系统读取检测线圈3.1、抓拍线圈3.2、存在线圈3.3的检测信号判定当前没有车辆靠近收费站，则信息提示屏11中显示通行10秒倒计时，行人指示标志13点亮，行车指示标志14熄灭，表示工作人员此时可以在10秒内跨越ETC车道，同时系统还控制栏杆机5保持降下状态不允许动作，并向车道信息屏6输出“注意行人通过”的黄色字样，当10秒倒计时结束后，工作人员已安全跨越ETC车道，栏杆机5和车道信息屏6恢复由车道控制机4控制。

上述图例仅为本实用新型的典型实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改或等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于高速公路收费站ETC车道的安全提示系统，其特征是：所述安全提示系统设有车道预警主机和车道预警从机，并依托现有ETC车道控制系统中的四个车辆地磁感应线圈、车道控制机、栏杆机、车道信息屏来共同构建；在所述现有ETC车道控制系统中，四个车辆地磁感应线圈分别设有线路与车道控制机的车检器相连接并将检测信号传输至车检器，车道控制机设有线路与栏杆机相连接并对其升降进行控制，车道控制机设有线路与车道信息屏相连接并向其输出显示信息；所述车道预警主机设有控制主板、操作面板、语音播报模块、声光报警模块，其中控制主板设有线路分别与操作面板、语音播报模块、声光报警模块相连接；控制主板还设有线路与车道控制机的车检器相连接并读取四个车辆地磁感应线圈的检测信号；控制主板还设有线路与栏杆机相连接并对其升降进行控制，且控制主板对栏杆机控制的优先级别高于车道控制机；控制主板还设有线路与车道信息屏相连接并向其输出显示信息，且控制主板对车道信息屏输出的优先级别高于车道控制机；所述车道预警从机设有和车道预警主机一样的操作面板，且车道预警从机设有同步信号线与车道预警主机相连接，使车道预警从机的操作面板与车道预警主机的操作面板的响应保持一致；所述操作面板设有信息提示屏、通行请求按键、行人指示标志、行车指示标志。

2.根据权利要求1所述的用于高速公路收费站ETC车道的安全提示系统，其特征是：所述四个车辆地磁感应线圈分别为检测线圈、抓拍线圈、存在线圈和通过线圈。

3.根据权利要求1所述的用于高速公路收费站ETC车道的安全提示系统，其特征是：所述控制主板采用STM32F103VET6开发板来构建；所述声光报警模块采用220V交流供电的户外型声光报警器。

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