CN215526450U - 一种具有自诊断功能的车道控制器及车道控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有自诊断功能的车道控制器，包括：串口诊断模块、网口诊断模块、IO诊断模块中的至少一项以及数据分析模块。串口诊断模块、网口诊断模块、IO诊断模块可将输入的串口、网口和IO数据调理一分为二，一路通过监听采集原始数据，另一路将原始数据的通信方式进行转换。两路数据一同接入数据分析模块，通过内部逻辑算法进行对比分析，若两路数据一致，则说明该路数据正常，车道控制器可正常工作；如不一致，则车道控制器存在故障。使得车道控制器能够自动化的诊断出故障情况，可大幅提高故障定位的准确性及效率，降低人力物力成本。

Description

一种具有自诊断功能的车道控制器及车道控制系统

技术领域

本实用新型涉及车道收费领域，尤其涉及一种具有自诊断功能的车道控制器及车道控制系统。

技术背景

在ETC车道收费系统中会出现关键外设故障导致车辆通行失败或其它异常的现象。而ETC车道收费系统环节较为复杂、可能涉及的故障点比较广泛，很难在短时间内进行系统故障诊断。从而在实际应用场景中会消耗大量人力物力成本进行故障诊断。

因此需要提供一种具有自诊断功能的车道控制器，使收费系统进行自动化诊断，从而大幅提升现场故障诊断效率，降低故障诊断人力物力成本。

实用新型内容

本实用新型提供一种具有自诊断功能的车道控制器，用以解决ETC车道收费系统故障诊断准确率及效率低下，及人力物力成本消耗大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有自诊断功能的车道控制器，包括：串口诊断模块、网口诊断模块、IO诊断模块中的至少一项以及数据分析模块；

所述串口诊断模块对串口数据进行监听及转换，将监听串口数据及转换串口数据输入给所述数据分析模块进行串口数据对比分析；

所述网口诊断模块对网口数据进行监听及转换，将监听网口数据及转换网口数据输入给所述数据分析模块进行网口数据对比分析；

所述IO诊断模块对IO数据进行监听及转换，将监听IO数据及转换IO 数据输入给所述数据分析模块进行IO数据对比分析；

所述数据分析模块通过数据对比分析，分别得出串口、网口和IO接口的通讯状态。

可选的，所述串口诊断模块包括串口监听链路及串口数据转换链路，所述串口监听链路及串口数据转换链路的输入端均与所述串口连接，输出端均与所述数据分析模块连接。

可选的，所述串口监听链路包括：串口数据接收单元及串口数据监听单元，所述串口数据接收单元的输入端作为所述串口监听链路的输入端，所述串口接收单元的输出端连接所述串口数据监听单元的输入端，所述串口数据监听单元的输出端作为所述串口监听链路的输出端。

可选的，所述串口数据转换链路包括：串口数据转换单元及第一诊断数据接收单元，所述串口数据转换单元的输入端作为所述串口数据转换链路的输入端，所述串口数据转换单元的输出端连接所述第一诊断数据接收单元的输入端，所述第一诊断数据接收单元的输出端作为所述串口数据转换链路的输出端。

可选的，所述网口诊断模块包括网口监听链路及网口数据转换链路，所述网口监听链路及网口数据转换链路的输入端均与所述网口连接，输出端均与所述数据分析模块连接。

可选的，所述网口监听链路包括：网口数据接收单元及网口数据监听单元，所述网口数据接收单元的输入端作为所述网口监听链路的输入端，所述网口接收单元的输出端连接所述网口数据监听单元的输入端，所述网口数据监听单元的输出端作为所述网口监听链路的输出端。

可选的，所述网口数据转换链路包括：网口数据转换单元及第二诊断数据接收单元，所述网口数据转换单元的输入端作为所述网口数据转换链路的输入端，所述网口数据转换单元的输出端连接所述第二诊断数据接收单元的输入端，所述第二诊断数据接收单元的输出端作为所述网口数据转换链路的输出端。

可选的，所述IO诊断模块包括IO监测模块及IO数据转换链路，所述IO 监测模块及IO数据转换链路的输入端均与所述IO接口连接，所述IO监测模块及IO数据转换链路的输出端均与所述数据分析模块连接。

可选的，所述IO数据转换链路包括，IO数据转换单元及第三诊断数据接收单元，所述IO数据转换单元的输入端作为所述IO数据转换链路的输入端，所述IO数据转换单元的输出端连接所述第三诊断数据接收单元的输入端，所述第三诊断数据接收单元的输出端作为所述IO数据转换链路的输出端。

另一方面，本实用新型还提供一种车道控制系统，包括上述任意一项所述的具有自诊断功能的车道控制器，还包括状态警示模块，所述状态警示模块的输入端连接所述数据分析模块的输出端，用于获取所述串口、网口和IO 接口的通讯状态并进行输出。

本实用新型提供一种具有自诊断功能的车道控制器，串口诊断模块、网口诊断模块、IO诊断模块可将输入的串口、网口和IO数据调理一分为二，一路通过监听采集原始数据，另一路将原始数据的通信方式进行转换。两路数据一同接入数据分析模块，通过内部逻辑算法进行对比分析，若两路数据一致，则说明该路数据正常，车道控制器可正常工作；如不一致，则车道控制器存在故障。使得车道控制器能够自动化的诊断出故障情况，可大幅提高故障定位的准确性及效率，降低人力物力成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种具有自诊断功能的车道控制器结构示意图

图2为本实用新型实施例串口诊断模块结构示意图

图3为本实用新型实施例网口诊断模块结构示意图

图4为本实用新型实施例IO诊断模块结构示意图

图5为本实用新型实施例一种车道控制系统结构示意图

附图标记说明：

10、串口诊断模块；11、串口数据接收单元；12、串口数据监听单元；13、串口数据转换单元；14、第一诊断数据接收单元；20、网口诊断模块； 21、网口数据接收单元；22、网口数据监听单元；23、网口数据转换单元； 24、第二诊断数据接收单元；30、IO诊断模块；31、IO监测模块；32、IO 数据转换单元；33、第三诊断数据接收单元；40、数据分析模块；50、状态警示模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前在ETC车道收费系统的实际应用中，业主反馈会由于出现关键外设故障导致的车辆通行失败或扣费失败的现象。而关键外设是通过输入输出数据接口进行控制，对于数据接口的自诊断功能就显得尤为重要。

本实用新型提出一种具有自诊断功能的车道控制器，包括串口诊断模块 10、网口诊断模块20、IO诊断模块30三者中的至少一项以及数据分析模块 40，串口诊断模块10对串口数据进行监听及转换，将监听串口数据及转换串口数据输入给数据分析模块40进行串口数据对比分析，对串口数据进行监听即获取原始的串口数据，对串口数据进行转换可以为将串口数据转换为其他协议的数据，比如网口数据然后输入到数据分析模块，由数据分析模块40来进行数据的比对分析，即判断原始的串口数据和转换后的数据是否是一致的，具体的转换可以通过现有的MCU实现转换，此处不做具体限定。

网口诊断模块20对网口数据进行监听及转换，将监听网口数据及转换网口数据输入给数据分析模块40进行网口数据对比分析，与串口数据类似，对网口数据进行监听及获取原始的网口数据，对网口数据进行转换可以为将网口数据转换为其他协议的数据，比如串口数据然后输入到数据分析模块40，由数据分析模块40来进行数据比对分析，具体的转换过程可以通过现有芯片实现，此处不做具体限定。

IO诊断模块30对IO数据进行监听及转换，将监听IO数据及转换IO数据输入给数据分析模块40进行IO数据对比分析，即监听原始的IO数据以及可以将IO数据转换为其他协议的数据，例如串口数据或网口数据等形式输入给数据分析模块40进行数据比对分析。

数据分析模块40通过数据对比分析，判断监听数据和转换数据在本质上是否一一致，分别得出串口、网口和IO接口的通讯状态，结构如图1所示。

本实用新型实施例的车道控制器，串口诊断模块、网口诊断模块、IO诊断模块可将输入的串口、网口和IO数据调理一分为二，一路通过监听采集原始数据，另一路将原始数据的通信方式进行转换。两路数据一同接入数据分析模块，通过内部逻辑算法进行对比分析，若两路数据一致，则说明该路数据正常，车道控制器可正常工作；如不一致，则车道控制器存在故障。使得车道控制器能够自动化的诊断出故障情况，可大幅提高故障定位的准确性及效率，降低人力物力成本。

具体实施中，串口诊断模块10包括串口监听链路及串口数据转换链路，串口监听链路及串口数据转换链路的输入端均与串口连接，输出端均与数据分析模块连接。串口监听链路以及串口数据转换链路为平行的两个链路，即监听和转换并行，串口监听链路保持原有的串口通信功能。

串口监听链路包括：串口数据接收单元11、串口数据监听单元12；串口数据转换链路包括：串口数据转换单元13和第一诊断数据接收单元14。串口数据接收单元11用于接收外部串口信息，接入串口数据监听单元12，可将串口数据进行监听采集，作为原始串口数据输出到数据分析模块40。在具体实现时，可以将ETC车道收费系统中的工控机串口作为串口数据接收单元11用于接收相连设备的串口数据。串口数据转换单元13可将接收到的串口数据转化为其它信号反馈给第一诊断数据接收单元14，可选的反馈信号可以为网口数据/RS485协议数据/RS422协议数据等。串口数据转换单元13可以为串口监控MCU，串口监控MCU将接收的串口数据进行转换，第一诊断数据接收单元14可以为工控机的网口，串口监控MCU将转换后的数据通过工控机的网口传输给数据分析模块。

串口数据监听单元12和第一诊断数据接收单元14与数据分析模块40相连，通过内部算法进行两路数据的对比验证，若两路数据验证一致，则判断为该路串口数据传输正确，系统可正常工作；如不一致则该串口存在故障。

网口诊断模块20包括网口监听链路及网口数据转换链路，网口监听链路以及网口数据转换链路为平行的两个链路，即监听和转换并行，网口监听链路保持原有的网口通信功能。

网口监听链路包括：网口数据接收单元21、网口数据监听单元22；网口数据转换链路包括：网口数据转换单元23、第二诊断数据接收单元24。网口数据接收单元21用于接收外部网口信息，接入网口数据监听单元22，可将网口数据进行监听采集，作为原始网口数据输出到数据分析模块40，具体的，可以将ETC车道收费系统中的工控机网口作为网口数据接收单元21用于接收相连设备的网口数据。网口数据转换模块可将网口的数据转化为其它信号反馈给第二诊断数据接收单元24，可选的反馈信号可以为USB协议数据/RS232 协议数据/RS422协议数据等。网口数据转换单元23可以为网口监控MCU，网口监控MCU将接收的网口数据进行转换，第二诊断数据接收单元24可以为工控机的串口，网口监控MCU将转换后的数据通过工控机的串口传输给数据分析模块。

网口数据监听单元22和第二诊断数据接收单元24与数据分析模块40相连，通过内部算法进行两路数据的对比验证，若两路数据验证一致，则判断为该路网口数据传输正确，系统可正常工作，如不一致，则该网口存在故障。

IO诊断模块30包括IO监测模块31和IO数据转换链路。IO监测模块31 以及IO数据转换链路为平行的两个链路，即监听和转换并行，IO监测模块 31保持原有的IO通信功能。IO数据转换链路包括：IO数据转换单元32及第三诊断数据接收单元33。IO监测模块31可以实现对设备IO状态的采集，并通过RS485等通信协议将IO状态反馈给数据分析模块40。IO数据转换单元 32用于将IO状态转换为串口或网口数据，反馈给第三诊断数据接收单元33，IO数据转换单元32可以为IO监控MCU，可以将IO数据进行协议转换，第三诊断数据接收单元33可以为工控机的串口/网口，IO监控MCU将转换后的数据通过工控机的串口/网口传输给数据分析模块。通过数据分析模块40进行数据对比验证，若两路数据验证一致，则判断为该路IO状态正确，系统可正常工作，如不一致，则该IO存在故障。

基于上述串口诊断模块10、网口诊断模块20、IO诊断模块30、数据分析模块40相互配合协作，使得ETC车道收费系统能够自动化的诊断出故障情况，可大幅提高故障定位的准确性及效率，降低人力物力成本。

本实用新型还提供一种车道控制系统，包括上述任意一项具有自诊断功能的车道控制器，还包括状态警示模块50，状态警示模块50的输入端连接数据分析模块40的输出端，用于获取串口、网口和IO接口的通讯状态并进行输出。

当数据分析模块40进行数据对比验证的结果为串口诊断模块、网口诊断模块或IO诊断模块中两路数据对比不一致时，触发状态警示模块50进行告警灯、后台收费软件提示或显示屏提示等。提示系统工作出现异常现象，同时可反馈出具体哪一路串口数据/网口数据/IO数据出现的异常。

以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有自诊断功能的车道控制器，其特征在于，包括：串口诊断模块、网口诊断模块、IO诊断模块中的至少一项以及数据分析模块；

所述串口诊断模块对串口数据进行监听及转换，将监听串口数据及转换串口数据输入给所述数据分析模块进行串口数据对比分析；

所述网口诊断模块对网口数据进行监听及转换，将监听网口数据及转换网口数据输入给所述数据分析模块进行网口数据对比分析；

所述IO诊断模块对IO数据进行监听及转换，将监听IO数据及转换IO数据输入给所述数据分析模块进行IO数据对比分析；

所述数据分析模块通过数据对比分析，分别得出串口、网口和IO接口的通讯状态。

2.根据权利要求1所述的车道控制器，其特征在于，所述串口诊断模块包括串口监听链路及串口数据转换链路，所述串口监听链路及串口数据转换链路的输入端均与所述串口连接，输出端均与所述数据分析模块连接。

3.根据权利要求2所述的车道控制器，其特征在于，所述串口监听链路包括：串口数据接收单元及串口数据监听单元，所述串口数据接收单元的输入端作为所述串口监听链路的输入端，所述串口数据接收单元的输出端连接所述串口数据监听单元的输入端，所述串口数据监听单元的输出端作为所述串口监听链路的输出端。

4.根据权利要求2所述的车道控制器，其特征在于，所述串口数据转换链路包括：串口数据转换单元及第一诊断数据接收单元，所述串口数据转换单元的输入端作为所述串口数据转换链路的输入端，所述串口数据转换单元的输出端连接所述第一诊断数据接收单元的输入端，所述第一诊断数据接收单元的输出端作为所述串口数据转换链路的输出端。

5.根据权利要求1所述的车道控制器，其特征在于，所述网口诊断模块包括网口监听链路及网口数据转换链路，所述网口监听链路及网口数据转换链路的输入端均与所述网口连接，输出端均与所述数据分析模块连接。

6.根据权利要求5所述的车道控制器，其特征在于，所述网口监听链路包括：网口数据接收单元及网口数据监听单元，所述网口数据接收单元的输入端作为所述网口监听链路的输入端，所述网口数据接收单元的输出端连接所述网口数据监听单元的输入端，所述网口数据监听单元的输出端作为所述网口监听链路的输出端。

7.根据权利要求5所述的车道控制器，其特征在于，所述网口数据转换链路包括：网口数据转换单元及第二诊断数据接收单元，所述网口数据转换单元的输入端作为所述网口数据转换链路的输入端，所述网口数据转换单元的输出端连接所述第二诊断数据接收单元的输入端，所述第二诊断数据接收单元的输出端作为所述网口数据转换链路的输出端。

8.根据权利要求1所述的车道控制器，其特征在于，所述IO诊断模块包括IO监测模块及IO数据转换链路，所述IO监测模块及IO数据转换链路的输入端均与所述IO接口连接，所述IO监测模块及IO数据转换链路的输出端均与所述数据分析模块连接。

9.根据权利要求8所述的车道控制器，其特征在于，所述IO数据转换链路包括，IO数据转换单元及第三诊断数据接收单元，所述IO数据转换单元的输入端作为所述IO数据转换链路的输入端，所述IO数据转换单元的输出端连接所述第三诊断数据接收单元的输入端，所述第三诊断数据接收单元的输出端作为所述IO数据转换链路的输出端。

10.一种车道控制系统，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的具有自诊断功能的车道控制器，还包括状态警示模块，所述状态警示模块的输入端连接所述数据分析模块的输出端，用于获取所述串口、网口和IO接口的通讯状态并进行输出。

Images