電子不停車收費裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種電子不停車收費裝置，包括電子標簽和讀卡器，電子標簽包括電源模塊、電子標簽主控單片機和電子標簽射頻模塊，電子標簽主控單片機與電子標簽射頻模塊連接，電源模塊分別與電子標簽主控單片機和電子標簽射頻模塊連接；讀卡器包括CAN通信接口、讀卡器主控單片機和讀卡器射頻模塊，CAN通信接口連接讀卡器主控單片機，讀卡器主控單片機與讀卡器射頻模塊連接。本實用新型專利技術的有益效果為：使ETC收費系統和MTC收費系統相結合，兩者互為補充，支付手段豐富、交費快捷、通行能力強等特點；讀卡器可接收2.4GHz、5.8GHz兩種頻率，兼容CAN總線傳輸方式，在這兩種頻率模塊的基礎上可增加其他頻率模塊，為全國聯網收費打基礎，推進ETC在我國的發展。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于車輛道路收費系統，具體涉及一種電子不停車收費裝置。
技術介紹
電子不停車收費(Electronic Toll Collection,簡稱ETC)是國際上正在努力開發并推廣普及的一種用于道路、大橋和隧道的電子收費方式，它的最大特點是車輛可以以較高的速度通過收費口，無須在收費站停車交費。采用ETC可以使公路收費走向無紙化、無現金化管理，可以從根本上杜絕收費票款的流失現象，解決公路收費中的財務管理混亂問題。隨著國家標準GB/T20851《電子收費專用短程通信》在2007年3月17日的正式發布和交通部門的大力宣貫的推廣。中國不停車收費領域發展的標準之爭終于告一段落。在這之前的歐洲標準，日本標準和國標之爭，915M產品，2. 4G產品和5. 8G產品之爭終于塵 埃落地。中國選擇了自己的標準，5. SG。5. 8GHz頻段背景噪聲小，而且解決該頻段的干擾和抗干擾問題要比解決915MHz和2. 4GHz容易。我國高速公路網中存在的普遍情況路網中車流量分布總體呈現不均勻性，多數收費口車流量較少，也存在少數車流量大，特別是一些經濟發達地區開始出現常發性擁擠的收費斷面。如果采用全面鋪開的發展策略，即每個出入口均設有ETC車道，則將會存在以下問題ETC系統規模大，一次性投資高，，建設周期長風險大；對于車流量小的斷面需要單獨劈出一個ETC專用車道，利用率低不經濟。同時如果沒有備份車道，系統的可靠性無法保證。因此各地在建設ETC時預先需要對用戶需求進行調研。根據實際情況，采用合適的ETC發展策略，將會影響車載單元的選型，影響到路網中ETC與MTC的融合程度。由于我國已經在使用ETC系統大都是與國外設備生產商合作進行試驗，從國外引進2. 4GHz等頻率的電子收費技術和設備，與我國的國標不相符，導致ETC技術應用沒有從高速公路聯網收費通盤考慮，彼此相互割裂，難以兼容。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種電子不停車收費裝置，通過分析不停車收費系統的硬件組成、工作原理，選擇合適的通信頻率和芯片，設計了射頻識別電路，達到識別電子標簽的目的；讀卡器可接收2. 4GHz,5. 8GHz這兩種頻率，設計了 CAN通信接口電路及其接口保護電路，將讀卡器采集的電子標簽信息傳送到收費站主機。讀卡器采用半主動組合式ETC技術，即“兩片式電子標簽+雙界面CPU卡”的技術方案，實現了人工半自動收費方式和電子不停車收費方式的有機結合和集成，通過雙界面CPU卡作為非現金支付卡(儲值卡/記賬卡)實現電子支付，通過兩片式電子標簽實現不停車收費，從而實現ETC系統與人工半自動收費的兼容。本技術的目的是通過以下技術方案來實現—種電子不停車收費裝置，特征在于包括電子標簽和讀卡器，所述電子標簽包括電源模塊、電子標簽主控單片機和電子標簽射頻模塊，電子標簽主控單片機與電子標簽射頻模塊通過SPI接口連接，電源模塊分別與電子標簽主控單片機和電子標簽射頻模塊連接；所述讀卡器包括CAN通信接口、讀卡器主控單片機和讀卡器射頻模塊，CAN通信接口連接讀卡器主控單片機，讀卡器主控單片機與讀卡器射頻模塊通過SPI接口連接；所述電子標簽與所述讀卡器通過電子標簽射頻模塊和讀卡器射頻模塊通信連接。所述讀卡器射頻模塊包括2. 4G射頻模塊和5. 8G射頻模塊；所述讀卡器主控單片機包括第一微控制器和第二微控制器。所述2. 4G射頻模塊與第一微控制器連接；5. 8G射頻模塊與第二微控制器連接。所述電子標簽射頻模塊內設有2. 4G射頻芯片，所述電子標簽主控單片機是與2.4G射頻芯片相對應的微控制器；或者所述電子標簽射頻模塊內設有5. SG射頻芯片，所述電子標簽主控單片機是與5. SG射頻芯片相對應的微控制器。 本技術的有益效果為I、集中了 ETC收費系統的優點使其和MTC收費系統相結合，兩者互為補充，具有支付手段豐富、交費快捷、通行能力強等特點。2、收費站現行的人工收費系統作為ETC系統的備份支付系統，使得系統可靠性大大提高。尤其是在ETC系統出現故障時，人工收費系統仍可以正常工作，解決車輛的通行問題。3、本文設計的讀卡器可以接收2. 4GHz,5. 8GHz這兩種頻率，可以兼容CAN總線的傳輸方式，可以在這兩種頻率模塊的基礎上增加其他頻率模塊，為全國聯網收費打基礎，有效地推進ETC在我國的發展。附圖說明下面根據附圖對本技術作進一步詳細說明。圖I是本技術實施例所述的電子不停車收費裝置的結構框圖；圖2是本技術實施例所述的讀卡器的結構圖；圖3是本技術實施例所述的電子標簽的結構圖。圖中I、讀卡器；1. I、CAN通信接口 ；1. 2、讀卡器主控單片機；1. 2. I、第一微控制器；1.2. 2、第二微控制器；1. 3、讀卡器射頻模塊；1. 3. 1,2. 4G射頻模塊；1. 3. 2,5. 8G射頻模塊；2、電子標簽；2.I、電源模塊；2. 2、電子標簽主控單片機；2. 3、電子標簽射頻模塊。具體實施方式如圖1-2所示，本技術實施例所述的電子不停車收費裝置，包括讀卡器I和電子標簽2，所述讀卡器I包括CAN通信接口 I. I、讀卡器主控單片機I. 2和讀卡器射頻模塊I.3，CAN通信接口 I. I連接讀卡器主控單片機I. 2，讀卡器主控單片機I. 2與讀卡器射頻模塊I. 3通過SPI接口連接；所述電子標簽2包括電源模塊2. I、電子標簽主控單片機2. 2和電子標簽射頻模塊2. 3，電子標簽主控單片機2. 2與電子標簽射頻模塊2. 3通過SPI接口連接，電源模塊2. I分別與電子標簽主控單片機2. 2和電子標簽射頻模塊2. 3連接；所述電子標簽2與所述讀卡器I通過電子標簽射頻模塊2. 3和讀卡器射頻模塊I. 3通信連接；所述讀卡器射頻模塊I. 3包括2. 4G射頻模塊I. 3. I和5. 8G射頻模塊I. 3. 2 ;所述讀卡器主控單片機I. 2包括第一微控制器I. 2. I和第二微控制器I. 2. 2。所述2. 4G射頻模塊I. 3. I與第一微控制器I. 2. I連接；5. 8G射頻模塊I. 3. 2與第二微控制器I. 2. 2連接。如圖3所示，所述電子標簽射頻模塊2. 3內設有2. 4G射頻芯片，所述電子標簽主控單片機2. 2是與2. 4G射頻芯片相對應的微控制器。通過分析不停車收費中射頻識別系統的硬件組成、工作原理，選擇合適的通信頻率和芯片，設計了射頻識別電路，達到識別電子標簽的目的；讀卡器可接收2. 4GHz,5. 8GHz這兩種頻率，通過CAN通信接口電路及其接口保護電路，將讀卡器采集的電子標簽信息傳送到收費站主機。讀卡器主要任務是控制射頻模塊向電子標簽發射讀取信號，與電子標簽進行通信，將電子標簽內的信息傳輸到收費站主機進行處理。設計讀卡器射頻模塊電路時，我們通過SPI總線實現射頻芯片與主控單片機的通信。當讀卡器接收到電子標簽發來的信息后，讀卡器內主控單片機通過內置CAN控制器連接到CAN收發器上，再由CAN收發器將電子標·簽信息通過CAN總線傳送給主機進行處理。讀卡器內部有兩個頻率(2. 4G和5. 8G)的射頻模塊，分別由各自的微控制器控制。電子標簽中存儲著被識別物體的相關信息，每個電子標簽都含有惟一的編碼，用來表示電子標簽所附著的物本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電子不停車收費裝置，特征在于：包括電子標簽和讀卡器，所述電子標簽包括電源模塊、電子標簽主控單片機和電子標簽射頻模塊，電子標簽主控單片機與電子標簽射頻模塊通過SPI接口連接，電源模塊分別與電子標簽主控單片機和電子標簽射頻模塊連接；所述讀卡器包括CAN通信接口、讀卡器主控單片機和讀卡器射頻模塊，CAN通信接口連接讀卡器主控單片機，讀卡器主控單片機與讀卡器射頻模塊通過SPI接口連接；所述電子標簽與所述讀卡器通過電子標簽射頻模塊和讀卡器射頻模塊通信連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張楠，
申請(專利權)人：山西大同大學，
類型：實用新型
國別省市：