電子不停車收費車道一體化控制處理設備及其控制方法技術

本發明專利技術提供電子不停車收費車道一體化控制處理設備及其控制方法，所述設備包括一臺含各類通信接口、功能開關、LED顯示屏/燈和存儲體的控制處理設備。在不停車收費車道的收費業務處理上，一體化控制處理設備能根據其所獲取到的車輛通行位置和交易狀況來判斷是否給予放行還是攔截。同時，本電子不停車收費車道一體化控制處理設備除能實現上述的收費處理業務外，還具備一定的監控功能，可監控信息包括：設備狀態、交易狀態、程序狀態等。本發明專利技術具有結構緊湊，布局合理，集成度高，真正實現一體化結構和控制，能耗低的優點，能保證整個ETC控制處理系統的運行穩定性、可靠性和適應性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電子不停車收費(ETC)
，具體涉及。
技術介紹
目前，電子不停車收費車道控制處理方式主要是以裝設有車道控制軟件的上位機為核心，通過上位機所提供的各類接口與路側讀寫天線、車道控制器、費額顯示器、卡讀寫設備等外場設備相連接，并按照軟件中所給定的業務流程完成不停車收費控制處理業務。在上述ETC車道控制處理方式中，上位機是整個電子不停車收費業務的處理核心，車道控制器則僅作為命令執行者的角色存在，本身并不具備可獨立完成一些關鍵交易處理環節的能力。在這ETC車道控制處理系統中，其所存在的缺陷主要體現在以下幾個方面: (I)基于上位機為核心的ETC車道控制處理系統，其車道收費軟件安設于上位機內。在該模式下，整個車道的ETC處理業務和控制工作均是通過車道收費軟件及其所下發的各類控制指令來實現，因而上位機的運作 和性能必然直接影響著整個車道控制系統的運行質量。而在該方式中，上位機無可避免地承擔著幾乎全部ETC處理和控制業務，因而隨著上位機的長久和高壓運行，對于各類可能導致ETC車道控制處理系統運行效果不穩定和下降的風險必然隨之提聞。(2)在目前基于上位機為核心的ETC車道控制處理系統中，所采用的上位機主要為X86架構，其處理器和配套拓展相對其他開發技術具有一定的優越性。但是由于基于X86架構的設備功耗大，在整體穩定性上往往容易存在不足，從而容易對整個車道控制系統的運行質量造成一定影響。并且X86架構的產品雖然可接入的第三方軟件數量較多，但是由于第三方軟件往往容易攜帶病毒，為此也造成X86架構的產品容易遭受病毒風險的侵襲，特別是其操作系統。(3)在基于上位機為核心的ETC車道控制處理系統中，由于其車道收費軟件是以第三方軟件的方式安裝于上位機中，為此系統交易流水記錄、配置文件等信息均存儲于上位機的硬盤內。而鑒于上位機結構的開放性，對于該種數據存儲方式，將必然容易受到外來的因素影響而存在數據遭篡改、刪減的風險。(4)現有ETC車道控制處理系統的軟件平臺主要采用的是物理控制層與業務處理層一體化的運作方式，則是以軟件方式安裝于上位機。由于區域環境的特殊性，費率的多樣性等，軟件平臺難以標準化，改動時的靈活性也較小。而物理控制層與業務處理層的一體化，更是不利于對廠家核心技術的保護。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有技術中所存在的缺點和不足，提供一種，該設備結構緊湊、布局合理、能耗低，其既能夠避免因X86架構產品的使用而帶來的不穩定因素，又可解決因軟件平臺物理控制層與業務處理層的捆綁所帶來的問題，同時也能保證車道控制處理高度集中化。非自由流應用條件下的電子不停車收費車道一體化控制處理設備，具體是指適用各種電子不停車收費交易環境和各種交易區設置模式條件下的電子不停車收費車道一體化控制處理設備及其實現方法。其中各種電子不停車收費交易環境包括:高速公路收費站的收費車道、城市停車場或小區出入口車道等；而各種交易區設置模式是指一個或兩個以上的交易區設置模式。本專利技術的目的通過下述技術方案實現。本電子不停車收費車道一體化控制設備包括:基于ARM的嵌入式設備和與該嵌入式設備連接的LCD顯示屏、電源開關、重置按鈕、I/O指示燈、上位機通信指示燈、報警器、電源指示燈和天線連接指示燈；該設備還包含與嵌入式設備連接的I/O接口、RS 232串口、USB接口、SD卡插槽和RJ-45網口。上述的電子不停車收費車道一體化控制設備，其LED顯示屏用于顯示與之連接的車道外場設備的輸入與輸出控制信號的工作狀態，至少包括:天線開/閉、線圈有車/無車、欄桿開/閉；電源開關用于設備的開啟及關閉；重置按鈕用于設備的重啟；輸入指示燈用于顯示從與對應I/o接口相接的外圍設備中是/否接收到信號的狀態、輸出指示燈用于顯示向與對應I/O接口相接的外圍設備是/否發出信號的狀態、上位機通信指示燈用于顯示與上位機通信的連通/斷開信 號狀態、報警器(包括蜂鳴器和報警指示燈)用于設備異常狀態的報警提示、電源指示燈用于顯示設備通電/斷電狀態、天線連接指示燈用來顯示與路側讀寫天線連接/斷開狀態、SD卡插槽用于SD卡的安裝；而I/O接口、RS 232串口、USB接口和RJ-45網口，主要用于一體化控制處理設備與車道外場設備的連接。上述的電子不停車收費車道一體化控制設備，其IXD顯示屏、電源開關、重置按鈕、I/o指示燈、上位機通信指示燈、報警器、電源指示燈和天線連接指示燈位于該設備的前端面板，所述I/o接口、RS 232串口、USB接口、SD卡插槽和RJ-45網口位于該設備的后端面板。上述的電子不停車收費車道一體化控制設備，其I/O接口包括輸入接口和輸出接口，所述的輸入接口有12個，所述輸出接口有8個；所述RS 232串口有6個；所述RJ45接口有I個；所述USB接口有2個；相應地，所述輸入指示燈有12盞，所述輸出指示燈有8盞、所述天線連接指示燈有2盞；其中，所述輸入接口和輸出接口用于與車道外場的自動欄桿機和車輛檢測傳感器連接；所述RS 232串口用于與車道外場的路側讀寫天線、上位機、費額顯示器、終端控制設備和卡讀寫器連接；所述RJ45接口用于與上位機的通信連接；所述USB接口是備用接口，用于與所接該端口設備的連接和通信。上述的電子不停車收費車道一體化控制設備，其所接的車道外場設備包括路側讀寫天線、自動欄桿機、車輛檢測傳感器、費額顯示器和IC卡讀寫器。上述的電子不停車收費車道一體化控制設備，其嵌入式設備包括設備管理系統、ETC交易系統和監控系統。設備管理系統用于實現對所述輸入接口中的輸入信號進行檢測采集，將設備所生成的I/O控制指令從所述輸出接口中進行輸出，通過設備的網絡端口或RS 232接口與車道外場的路側讀寫天線進行通信；通過設備所提供的RJ-45網口和RS232串口通信鏈路實現與上位機之間的數據交互；同時，也為與本電子不停車收費車道一體化控制處理設備對接的外接設備提供相應的查詢和控制功能，還為外接設備提供相應的注冊、卸載工作。上述的電子不停車收費車道一體化控制設備，其設備管理系統由輸入模塊、輸出模塊、天線模塊、上位機代理模塊和設備管理器構成，輸入模塊一方面負責實時檢測車道地感線圈的變化，一旦地感線圈狀態發生變化，立即讀取地感線圈狀態，并更新到系統SD卡中進行存儲，另一方面，輸入模塊也會實時檢測欄桿的到位狀態，以便確定欄桿是處于抬桿狀態還是落桿狀態；輸出模塊則負責實現對自動欄桿設備的控制，包括抬桿和降桿；天線模塊則是在接收到路側讀寫天線信息后，按照指定的協議完成對數據的轉換，把天線協議轉換成ETC交易系統協議，并將其融入至本設備的ETC交易系統處理進程中。上述的電子不停車收費車道一體化控制設備，其上位機代理模塊是完成上位機與所述一體化控制處理設備 間的通信功能模塊，一體化控制處理設備與上位機之間，主要通過網口和串口這兩條通信鏈路進行對接，網絡接口是其首選通信鏈路，而串口則是備用通信鏈路，這兩種通信鏈路的切換，采用無縫自動切換方式。上述的電子不停車收費車道一體化控制設備，其設備管理器提供一個設備模塊查詢和控制的接口 ；設備管理器采用字符驅動形式，具有設備注冊、設備卸載和檢索功能；各種設備模塊只需要在設備管理器中進行注冊，從設備管理器中能查詢到各設備模塊，并獲得設本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電子不停車收費車道一體化控制處理設備，其特征在于包括基于ARM的嵌入式設備和與該嵌入式設備連接的LCD顯示屏、電源開關、重置按鈕、I/O指示燈、上位機通信指示燈、報警器、電源指示燈和天線連接指示燈；該設備還包含與嵌入式設備連接的I/O接口、RS?232串口、USB接口、SD卡插槽和RJ?45網口。

【技術特征摘要】
1.一種電子不停車收費車道一體化控制處理設備，其特征在于包括基于ARM的嵌入式設備和與該嵌入式設備連接的LCD顯示屏、電源開關、重置按鈕、I/O指示燈、上位機通信指示燈、報警器、電源指示燈和天線連接指示燈；該設備還包含與嵌入式設備連接的I/O接口、RS 232 串口、USB 接口、SD 卡插槽和 RJ-45 網口。2.根據權利要求1所述的電子不停車收費車道一體化控制處理設備，其特征在于所述的LED顯示屏用于顯示與之連接的車道外場設備的輸入與輸出控制信號的工作狀態，該工作狀態至少包括:天線開/閉、地感線圈有車/無車、欄桿開/閉；電源開關用于設備的開啟及關閉；重置按鈕用于設備的重啟；1/0輸入指示燈用于顯示是/否從與對應I/O接口相接的外圍設備中接收到信號的狀態、I/O輸出指示燈用于顯示是/否向與對應I/O接口相接的外圍設備發出信號的狀態、上位機通信指示燈用于顯示與上位機通信的連通/斷開信號狀態、報警器用于設備異常狀態的報警提示、電源指示燈用于顯示設備通電/斷電狀態、天線連接指示燈用來顯示與路側讀寫天線的連接/斷開狀態、SD卡插槽用于SD卡的安裝；而I/O接口、RS 232串口、USB接口和RJ-45網口，主要用于一體化控制處理設備與車道外場設備的連接。3.根據權利要求2所述的電子不停車收費車道一體化控制處理設備，其特征在于所述LCD顯示屏、電源開關、重置按鈕、I/O指示燈、上位機通信指示燈、報警器、電源指示燈和天線連接指示燈位于該設備的前端面板，所述I/O接口、RS 232串口、USB接口、SD卡插槽和RJ-45網口位于該設備的后端面板。4.根據權利要求2所述的電子不停車收費車道一體化控制處理設備，其特征在于所述I/O接口包括輸入接口和輸出接口，所述的輸入接口有12個，所述輸出接口有8個；所述RS232串口有6個；所述RJ45接口有I個；所述USB接口有2個；相應地，所述輸入指示燈有12盞，所述輸出指示燈有8盞、所述天線連接指示燈有2盞；其中，所述輸入接口和輸出接口用于與車道外場的自動欄桿機和車輛檢測傳感器連接；所述RS 232串口用于與車道外場的路側讀寫天線、上位機、費額顯示器、終端控制設備和卡讀寫器連接；所述RJ45接口用于與上位機的通信連接；所述USB接口是備用接口，用于與所接該端口設備的連接和通信。5.根據權利要 求2所述的電子不停車收費車道一體化控制處理設備，其特征在于所述常用的車道外場設備包括路側讀寫天線、自動欄桿機、車輛檢測傳感器、費額顯示器和IC卡讀寫器。6.根據權利要求2所述的電子不停車收費車道一體化控制處理設備，其特征在于嵌入式設備包括設備管理系統、ETC交易系統和監控系統； 設備管理系統用于實現對所述輸入接口中的輸入信號進行檢測采集，將設備所生成的I/O控制指令從所述輸出接口中進行輸出，通過設備的RS 232接口與車道外場的路側讀寫天線進行通信；通過設備所提供的RJ-45網口和RS 232串口通信鏈路實現與上位機之間的數據交互；同時，也為與本電子不停車收費車道一體化控制處理設備對接的外接設備提供相應的查詢和控制功能，還為外接設備提供相應的注冊和卸載功能。7.根據權利要求6所述的電子不停車收費車道一體化控制處理設備，其特征在于所述設備管理系統由輸入模塊、輸出模塊、天線模塊、上位機代理模塊和設備管理器構成，輸入模塊一方面負責實時檢測車道地感線圈的變化，一旦地感線圈狀態發生變化，立即讀取地感線圈狀態，并更新到系統SD卡中進行存儲，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐曉帆，李堅，范崇貴，何站穩，
申請(專利權)人：廣州華工信息軟件有限公司，
類型：發明
國別省市：