CN211349427U - 一种用于停车场的etc收费设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于停车场的ETC收费设备，包括路侧单元装置、结算装置，所述路侧单元装置和所述结算装置通过电性连接，所述路侧单元装置包括处理器、ETC微波通讯子装置、摄像头、电源、远程维护子装置、监测子装置和接口，其特征在于：所述无线通讯子装置包括自组网子结构，所述ETC微波通讯子装置包括收发一体化天线，所述电源包括电源切换电路，本实用新型用于停车场的ETC收费设备采用了所述收发一体化天线并采用自组网子结构，使得信号覆盖更广，避免了产生路侧单元装置与车辆OBU交易不顺畅的问题，提高停车场出入口车道的通行能力；采用包括双电源供电的切换电路，保证设备自身工作的连续性。

Description

一种用于停车场的ETC收费设备

技术领域

本实用新型涉及一种用于停车场的ETC收费设备，尤其涉及一种具有无线通讯子装置和切换电路的用于停车场的ETC收费设备。

背景技术

ETC：(Electronic Toll Collection)不停车收费是目前世界上最先进的路桥收费方式，通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，扣取用户卡上的金额或利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，ETC是先进的电子收费技术，目前主要应用在匝道出入口和主线标识站，均为封闭式高速公路收费场景下的ETC应用模式，随着国家高速公路供给侧的改革，提供更快的通行速度和更高的通行效率己是迫在眉睫，自由流高速公路收费模式通过建设虚拟主线路侧单元站，从而具有较高的通行效率和优良的通行服务体验。

OBU：(即On board Unit的缩写)，直译就是车载单元的意思，就是采用DSRC(DedicatedShort Range Communication)技术，与RSU进行通讯的微波装置，在ETC设备中，OBU放在车上，路边架设路侧单元(RSU-Road Side Unit)，相互之间通过微波进行通讯，车辆高速通过RSU的时候，OBU和RSU之间用微波通讯。

RSU：是Road Side Unit的英文缩写，直译就是路侧单元的意思，是ETC设备中，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，电子扣费的装置。

目前在停车场出入口应用场景中，现有技术采用摄像头结构和ETC天线结构分别独立的工作模式，摄像头结构完成车牌识别，ETC天线结构完成停车场出入口的ETC交易；ETC天线结构采用立柱安装方式，为了减少跟车干扰、邻道干扰等问题，由于无法像高速公路ETC收费设备中ETC天线结构安装在预设的龙门架上方，所以通常采用下倾角度的立杆安装方式，并且严格控制发射功率和接收灵敏度等措施，来限定到当前车辆位置的天线信号覆盖范围，导致ETC天线的信号覆盖范围窄，一般ETC检测的范围在靠近抬杆的第一辆车，但由于车辆OBU的参数差异性，会造成与部分车辆OBU交易不顺畅，降低了通行效率，使用体验较差，且设备存在摄像头和ETC天线两套独立结构，成本较高,协同效果差。

实用新型内容

基于现有技术的不足，本实用新型提供一种用于停车场的ETC收费设备，包括路侧单元装置、结算装置，所述路侧单元装置和所述结算装置通过电性连接，所述路侧单元装置包括处理器、ETC微波通讯子装置、摄像头、电源、远程维护子装置、监测子装置和接口，其特征在于：所述路侧单元装置还包括无线通讯子装置，所述ETC微波通讯子装置、所述摄像头、所述电源、所述远程维护子装置、所述监测子装置分别通过各自对应的所述接口与所述处理器电性连接，所述无线通讯子装置包括自组网子结构，所述ETC微波通讯子装置包括收发一体化天线，所述电源包括电源切换电路，所述电源为所述结算装置、所述无线通讯子装置、所述ETC微波通讯子装置、所述摄像头、所述远程维护子装置、所述监测子装置以及所述处理器提供电源，所述监测子装置监测所述ETC微波通讯子装置、所述无线通讯子装置、所述摄像头、所述电源和所述远程维护子装置的信息。

作为本实用新型用于停车场的ETC收费设备的改进，本实用新型用于停车场的ETC收费设备包括设置在停车场的进口车道上的摄像头，两个或两个以上所述路侧单元装置分别设置在停车场的两条或者两条以上出口车道上，设置在停车场的进口车道上的所述摄像头和设置在停车场出口车道上的所述路侧单元装置与所述结算装置之间通过有线或者无线连接。

作为本实用新型用于停车场的ETC收费设备的改进，本实用新型用于停车场的ETC收费设备还包括设置四个或四个以上所述路侧单元装置分别设置在停车场的两条或者两条以上出口车道上以及两条或者两条以上入口车道上，停车场的每一条出口车道或者入口车道上都设置有所述路侧单元装置，停车场入口车道上的所述路侧单元装置和设置在停车场出口车道上的所述路侧单元装置与所述结算装置之间通过有线或者无线连接。

作为本实用新型用于停车场的ETC收费设备的改进，本实用新型用于停车场的ETC收费设备的停车场入口两个或两个以上车道上的不同所述路侧单元装置之间通过其各自所有的所述自组网子结构实现信息共享，停车场出口两个或两个以上车道上的不同所述路侧单元装置之间通过其各自所有的所述自组网子结构实现信息共享。

作为本实用新型用于停车场的ETC收费设备的改进，本实用新型用于停车场的ETC收费设备的所述无线通讯子装置的所述自组网子结构为Zigbee、Lora或WIA-PA无线自组网子结构。

作为本实用新型用于停车场的ETC收费设备的改进，本实用新型用于停车场的ETC收费设备的所述安全认证结构包括防拆卸电路和PSAM加解密电路。

作为本实用新型用于停车场的ETC收费设备的改进，本实用新型用于停车场的ETC收费设备的所述电源还包括电源检测结构和电源分配结构，所述电源切换电路包括直流蓄电池和交流电双电源。

作为本实用新型用于停车场的ETC收费设备的改进，本实用新型用于停车场的ETC收费设备的所述监测子装置包括电压监测结构、电流监测结构和温度监测结构，所述摄像头包括摄像头和补光单元结构，所述摄像头识别车辆的车牌信息，所述接口包括包含了I/O接口、网络接口、信息显示屏接口或语音播报接口，所述摄像头采集到的车牌信息传送至所述处理器，所述ETC微波通讯子装置检测到的车载单元的信息传送至所述处理器，所述处理器将车牌信息和车牌信息处理后传递给所述结算装置。

与现有技术相比较，本实用新型用于停车场的ETC收费设备具有以下有益效果：由于采用所述收发一体化天线使得信号覆盖更广，避免了产生路侧单元装置与车辆OBU交易不顺畅的问题；采用自组网子结构使停车场入口或者出口不同车道上的不同路侧单元装置能够自组网，使停车场入口或者出口不同车道上的不同路侧单元装置能够进行信息共享，实现协同工作，减少不同路侧单元装置对同一车辆OBU的重复检测和重复交易造成的延时，提高停车场出入口车道的通行能力；采用的切换电路包括双电源供电设计，保证了停车场的ETC收费设备自身工作的连续性。

附图说明

图1为本实用新型用于停车场的ETC收费设备优选实施例的用于停车场的ETC收费设备的结构示意图。

图2为本实用新型用于停车场的ETC收费设备优选实施例的所述路侧单元装置之间协同工作示意图。

图3为本实用新型用于停车场的ETC收费设备优选实施例的所述摄像头的结构示意图。

图4为本实用新型用于停车场的ETC收费设备优选实施例的所述电源的结构示意图。

图5为本实用新型用于停车场的ETC收费设备优选实施例的所述接口的结构示意图。

图6为本实用新型用于停车场的ETC收费设备优选实施例的所述ETC收费设备工作模式示意图。

具体实施方式

本实用新型用于停车场的ETC收费设备主要适用于停车场ETC收费。

参考图1、图2、图3、图4、图5和图6，下文将详细描述本实用新型用于停车场的ETC收费设备。

本实施例中的一种用于停车场的ETC收费设备，包括路侧单元装置、结算装置，所述路侧单元装置和所述结算装置通过电性连接，所述路侧单元装置包括处理器、ETC微波通讯子装置、摄像头、电源、远程维护子装置、监测子装置和接口，其特征在于：所述路侧单元装置还包括无线通讯子装置，所述结算装置、所述无线通讯子装置、所述ETC微波通讯子装置、所述摄像头、所述电源、所述远程维护子装置、所述监测子装置分别通过各自对应的所述接口与所述处理器电性连接，所述无线通讯子装置包括自组网子结构，所述ETC微波通讯子装置包括收发一体化天线，所述电源包括电源切换电路，所述电源为所述结算装置、所述无线通讯子装置、所述ETC微波通讯子装置、所述摄像头、所述远程维护子装置、所述监测子装置以及所述处理器提供电源，所述监测子装置监测所述ETC微波通讯子装置、所述无线通讯子装置、所述摄像头、所述电源和所述远程维护子装置的信息，如图1所示。

在本实施例中，本实用新型用于停车场的ETC收费设备包括设置在停车场的进口车道上的摄像头，两个或两个以上所述路侧单元装置分别设置在停车场的两条或者两条以上出口车道上，设置在停车场的进口车道上的所述摄像头和设置在停车场出口车道上的所述路侧单元装置与所述结算装置之间通过有线或者无线连接，停车场入口车道上的所述摄像头检测到的进场车辆的车牌信息传送至所述结算装置，停车场出口车道上的所述路侧单元装置检测到车辆的车牌信息和车载单元信息传送至所述处理器结构，所述处理器子结构将车牌信息和车载单元信息处理后传递给所述结算结构，所述结算结构对接收到的入口和出口的车辆信息进行匹配并完成扣费。

在其他实施例中，本实用新型用于停车场的ETC收费设备还包括四个或四个以上所述路侧单元装置有分别设置在停车场的两条或者两条以上出口车道上以及两条或者两条以上入口车道上，停车场的每一条出口车道或者入口车道上都设置有所述路侧单元装置，停车场入口车道上的所述路侧单元装置和设置在停车场出口车道上的所述路侧单元装置与所述结算装置之间通过有线或者无线连接，停车场入口车道上的所述路侧单元装置检测到的进场车辆的车牌信息传送至所述结算装置，停车场出口车道上的所述路侧单元装置检测到车辆的车牌信息和车载单元信息传送至所述处理器结构，所述处理器子结构将车牌信息和车载单元信息处理后传递给所述结算结构，所述结算结构对接收到的入口和出口的车辆信息进行匹配并完成扣费。

在本实施例中，本实用新型用于停车场的ETC收费设备的停车场出口两个或两个以上车道上的不同所述路侧单元装置之间通过其各自所有的所述自组网子结构实现信息共享。

在其他实施例中，本实用新型用于停车场的ETC收费设备的停车场入口两个或两个以上车道上的不同所述路侧单元装置之间通过其各自所有的所述自组网子结构实现信息共享，停车场出口两个或两个以上车道上的不同所述路侧单元装置之间通过其各自所有的所述自组网子结构实现信息共享。

在本实施例中，本实用新型用于停车场的ETC收费设备的所述无线通讯子装置的所述无线通讯子装置的所述自组网子结构为Zigbee、Lora或WIA-PA无线自组网子结构，每个所述路侧单元装置之间通过所述自组网子结构的无线自组网技术实现信息共享，所述无线通讯子装置能够使部署在停车场出口的每条车道之间的所述路侧单元装置的所述ETC微波通讯子装置检测到的车载信息实现共享，上述车载信息共享是通过所述无线通讯子装置的所述无线自组网技术自组网来实现不同车道之间的信息共享，为避免造成路侧单元装置与车辆OBU交易不顺畅，所述收发一体化天线的信号覆盖相对于现有天线的信号覆盖更广，使得所述ETC微波通讯子装置可以读到多辆车辆的车载单元信息，本条车道的ETC微波通讯子装置可以检测到本条车道靠近抬杆的车辆的车载信息和远离抬杆的车辆的车载信息，从而保证路侧单元装置与车辆OBU交易顺畅，在交易的同时会存在一定比例的重复检测或交易带来的延时的现象，为解决此问题，通过所述摄像头对车牌进行识别并将信息反馈至所述处理器，不同车道之间的路侧单元装置OBU检测信息需要进行实时交互，通过所述无线通讯子装置的所述Zigbee、Lora或WIA-PA无线自组网子结构使不同的路侧单元装置检测到的信息能够进行信息交互，实现路侧单元装置间的协同工作，提升出入口车道的通行效率，如图2所示，当车辆进入停车场入口触发线圈，入口每条车道设置一个摄像头，摄像头会对车牌信息进行检测，当车辆离开停车场，停车场出口的每条车道设置一个所述路侧单元装置，所述路侧单元装置的所述摄像头对车辆的车牌信息进行识别，每条车道的所述ETC微波通讯子装置对车辆OBU进行信息检测，以本条车道的路侧单元对本条车道的车辆检测信息为主，同时其他车道的路侧单元也可能检测到的本条车道的车辆信息并通过所述无线通讯子装置的所述Zigbee、Lora或WIA-PA无线自组网子结构自组网使不同车道的所述ETC微波通讯子装置检测到的信息能够进行信息交互，实现路侧单元设备之间的协同工作。

在本实施例中，本实用新型用于停车场的ETC收费设备的所述安全认证结构包括防拆卸电路和PSAM加解密电路，所述防拆卸电路通过检测机械开关的状态，防止PSAM卡被非法获取；所述PSAM加解密电路主要完成车辆OBU合法性的验证，以及电子收费交易。

在本实施例中，本实用新型用于停车场的ETC收费设备的所述电源还包括电源检测结构和电源分配结构，所述电源切换电路包括直流蓄电池和交流电双电源，如图4所述，供电采用交流电源和直流蓄电池电源两路电源，所述电源检测结构实时检测交流电源和直流电源两路电源的情况，所述电源切换电路在交流电源断电时能够及时切换至直流蓄电池电源，当交流电源恢复供电时切换至交流电源，其过程保证路侧单元装置不间断工作。

在本实施例中，本实用新型用于停车场的ETC收费设备的所述监测子装置包括电压监测结构、电流监测结构和温度监测结构，所述摄像头包括摄像头和补光单元结构，如图3所示，所述摄像头识别车辆的车牌信息，所述接口包括包含了I/O接口、网络接口、信息显示屏接口或语音播报接口，如图5所示，所述摄像头采集到的车牌信息传送至所述处理器，所述ETC微波通讯子装置检测到的车载单元的信息传送至所述处理器，所述处理器将车牌信息和车牌信息处理后传递给所述结算装置，如图5所述，所述监测子装置监测所述ETC微波通讯子装置、所述无线通讯子装置、所述摄像头、所述电源、所述接口和所述远程维护子结构的信息，将上述各个结构的工作状态的信息通过所述远程维护子结构发送出去，或通过I/O接口进行显示或警报给以现场提醒，便于停车场的工作人员执行工作。所述摄像头包括摄像头和补光单元，所述摄像头识别车辆的车牌信息，所述摄像头完成对车辆的车牌识别和录像，所述摄像头的所述补光单元能够根据工作环境自动调整补光单元，使所述摄像头获得高清视频和图像，便于更加清晰的获得车辆的车牌信息。所述接口包括包含了I/O接口、网络接口、信息显示屏接口或语音播报接口，I/O接口指多路开关量输入输出，以提供线圈、继电器等接入，实现线圈触发抓拍、控制外围设备如报警装置等功能；网络接口是实现上位机对路侧单元控制及数据交互的接口；显示屏接口主要给显示设备传输检测到的车牌、入口时间、费用、支付码或者帮助信息等，给予车辆使用者以良好体验；语音接口支持传输语音数据，播放语音提示及对讲功能，紧急情况下用户请求帮助或通过语音对讲功能给予用户帮助，方便远程解决故障，提高排除故障的响应速度和减少用户的等待时间，所述摄像头采集到的车牌信息传送至所述处理器，所述ETC微波通讯子装置检测到的车载单元的信息传送至所述处理器，所述处理器将车牌信息和车载单元信息处理后传递给所述结算装置。

在本实施例中，本实用新型用于停车场的ETC收费设备，车辆进入入口时，入口的摄像头识别的车辆的车牌信息传送给所述结算装置，车辆离开停车场时时，当车辆进入车道触发线圈，所述路侧单元装置的所述摄像头对车辆的车牌进行识别，所述ETC微波通讯子装置对车辆的车载单元进行检测，所述收发一体化天线的信号覆盖相对于现有天线的信号覆盖更广，使得所述ETC微波通讯子装置可以读到多辆车辆的车载单元信息，本条车道的ETC微波通讯子装置可以检测到本条车道靠近抬杆的车辆的车载信息和远离抬杆的车辆的车载信息，各个车道的ETC检测到的车载信息通过所述无线通讯子装置的自组网技术进行信息共享，协同多个路侧单元装置工作，以所述路侧单元装置的所述摄像头采集到的车牌信息为主传送至所述处理器，以所述ETC微波通讯子装置检测到的车载单元的信息为辅传送至所述处理器，所述处理器将信息整理传送给所述结算装置，所述结算装置对出入口的信息进行匹配，完成扣费。

在其他实施例中，本实用新型用于停车场的ETC收费设备的入口每条车道设有一个路侧单元装置，当车辆进入车道触发线圈，所述摄像头对车辆的车牌进行识别，所述ETC微波通讯子装置对车辆的车载单元进行检测，所述收发一体化天线的信号覆盖相对于现有天线的信号覆盖更广，可以读到多辆车辆的车载单元信息，本条车道的ETC微波通讯子装置不仅可以检测到本条车道靠近抬杆的车辆的车载信息和远离抬杆的车辆的车载信息，还可以检测到其他车道的车辆的车载信息，各个车道的ETC检测到的车载信息通过所述无线通讯子装置的自组网技术进行信息共享，协同多个路侧单元装置工作，以所述摄像头采集到的车牌信息为主传送至所述处理器，以所述ETC微波通讯子装置检测到的车载单元的信息为辅传送至所述处理器，所述处理器将信息整理传递给所述结算装置，当车辆出停车场进入出口时，出口的每条车道也设有一个路侧单元装置，对出停车场的车辆进行信息检测，与入口相同，所述结算装置根据入口和出口传输来的信息进行匹配完成扣费。

在本实施例中，在入口时，所述摄像头识别车辆的车牌信息，记录日志抬杆放行，让车辆进入停车场；在出口时，如果ETC检测的信息存在并与摄像头检测的信息一致，进行ETC交易，并记录日志抬杆放行；如果ETC检测不存在，重新进行检测，重新检测结果是存在的话进行ETC交易，超时检测结果还是不存在的话使用其他方式交易，扫码支付或人工操作等等，并记录日志抬杆放行；如果ETC检测的信息存在但与摄像头检测的信息不一致，重新进行检测，重新检测到的信息与所述摄像头检测的信息一致进行ETC交易，不一致的话使用其他方式交易，扫码支付或人工操作等等，并记录日志抬杆放行，如图6所示。

在其他实施例中，在入口时，如果ETC检测的信息存在并与摄像头检测的信息一致，记录日志抬杆放行，让车辆进入停车场；如果ETC检测不存在，重新进行检测，重新检测结果是存在的话放行，超时检测结果还是不存在的话使用其他方式放行，人工操作等等，并记录日志抬杆放行；如果ETC检测的信息存在但与摄像头检测的信息不一致，重新进行检测，重新检测到的信息与所述摄像头检测的信息一致抬杆放行，不一致的话使用其他方式放行，人工操作等等，并记录日志抬杆放行。在出口时，如果ETC检测的信息存在并与摄像头检测的信息一致，进行ETC交易，并记录日志抬杆放行；如果ETC检测不存在，重新进行检测，重新检测结果是存在的话进行ETC交易，超时检测结果还是不存在的话使用其他方式交易，扫码支付或人工操作等等，并记录日志抬杆放行；如果ETC检测的信息存在但与摄像头检测的信息不一致，重新进行检测，重新检测到的信息与所述摄像头检测的信息一致进行ETC交易，不一致的话使用其他方式交易，扫码支付或人工操作等等，并记录日志抬杆放行，如图6所示。

与现有技术相比较，本实用新型用于停车场的ETC收费设备具有以下有益效果：由于采用所述收发一体化天线使得信号覆盖更广，避免了产生路侧单元装置与车辆OBU交易不顺畅的问题；采用自组网子结构使停车场入口或者出口不同车道上的不同路侧单元装置能够自组网，使停车场入口或者出口不同车道上的不同路侧单元装置能够进行信息共享，实现协同工作，减少不同路侧单元装置对同一车辆OBU的重复检测和重复交易造成的延时，提高停车场出入口车道的通行能力；采用的切换电路包括双电源供电设计，保证了停车场的ETC收费设备自身工作的连续性。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种用于停车场的ETC收费设备，包括路侧单元装置、结算装置，所述路侧单元装置和所述结算装置通过电性连接，所述路侧单元装置包括处理器、ETC微波通讯子装置、摄像头、电源、远程维护子装置、监测子装置和接口，其特征在于：所述路侧单元装置还包括无线通讯子装置，所述结算装置、所述无线通讯子装置、所述ETC微波通讯子装置、所述摄像头、所述电源、所述远程维护子装置、所述监测子装置分别通过各自对应的所述接口与所述处理器电性连接，所述无线通讯子装置包括自组网子结构，所述ETC微波通讯子装置包括收发一体化天线，所述电源包括电源切换电路，所述电源为所述结算装置、所述无线通讯子装置、所述ETC微波通讯子装置、所述摄像头、所述远程维护子装置、所述监测子装置以及所述处理器提供电源，所述监测子装置监测所述ETC微波通讯子装置、所述无线通讯子装置、所述摄像头、所述电源和所述远程维护子装置的信息。

2.根据权利要求1所述用于停车场的ETC收费设备，其特征在于：包括设置在停车场的进口车道上的摄像头，两个或两个以上所述路侧单元装置分别设置在停车场的两条或者两条以上出口车道上，设置在停车场的进口车道上的所述摄像头和设置在停车场出口车道上的所述路侧单元装置与所述结算装置之间通过有线或者无线连接。

3.根据权利要求1所述用于停车场的ETC收费设备，其特征在于：还包括四个或四个以上所述路侧单元装置有分别设置在停车场的两条或者两条以上出口车道上以及两条或者两条以上入口车道上，停车场的每一条出口车道或者入口车道上都设置有所述路侧单元装置，停车场入口车道上的所述路侧单元装置和设置在停车场出口车道上的所述路侧单元装置与所述结算装置之间通过有线或者无线连接。

4.根据权利要求2或3所述用于停车场的ETC收费设备，其特征在于：停车场入口两个或两个以上车道上的不同所述路侧单元装置之间通过其各自所有的所述自组网子结构实现信息共享，停车场出口两个或两个以上车道上的不同所述路侧单元装置之间通过其各自所有的所述自组网子结构实现信息共享。

5.根据权利要求4所述用于停车场的ETC收费设备，其特征在于：所述无线通讯子装置的所述自组网子结构为Zigbee、Lora或WIA-PA无线自组网子结构。

6.根据权利要求5所述用于停车场的ETC收费设备，其特征在于：所述ETC微波通讯子装置还包括安全认证结构，所述安全认证结构包括防拆卸电路和PSAM加解密电路。

7.根据权利要求6所述用于停车场的ETC收费设备，其特征在于：所述电源还包括电源检测结构和电源分配结构，所述电源切换电路包括直流蓄电池和交流电双电源。

8.根据权利要求7所述用于停车场的ETC收费设备，其特征在于：所述监测子装置包括电压监测结构、电流监测结构和温度监测结构，所述摄像头包括摄像头和补光单元结构，所述摄像头识别车辆的车牌信息，所述接口包括包含了I/O接口、网络接口、信息显示屏接口或语音播报接口，所述摄像头采集到的车牌信息传送至所述处理器，所述ETC微波通讯子装置检测到的车载单元的信息传送至所述处理器，所述处理器将车牌信息和车牌信息处理后传递给所述结算装置。

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