一种ETC车道安全防护控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种ETC车道安全防护控制系统，所述摄像头数据接口模块一端与处理摄像头数据的控制器相连，另一端与单片机的输入端相连；所述地感线圈信号接口模块一端与地感线圈相连，另一端与单片机输入端相连；所述内/外部开门开关模块一端与开门开关相连，另一端与单片机输入端相连，所述按键模块和电源模块分别与单片机的输入端相连；所述电磁锁控制模块一端与电磁锁相连，另一端与单片机输出端相连；所述语音报警模块和显示模块分别与单片机的输出端相连。上述防护控制系统能及时向工作人员发出语音报警，防止工作人员进入有车辆通过的ETC车道，大幅度降低ETC车道事故发生概率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种ETC车道安全防护控制系统，所述摄像头数据接口模块一端与处理摄像头数据的控制器相连，另一端与单片机的输入端相连；所述地感线圈信号接口模块一端与地感线圈相连，另一端与单片机输入端相连；所述内/外部开门开关模块一端与开门开关相连，另一端与单片机输入端相连，所述按键模块和电源模块分别与单片机的输入端相连；所述电磁锁控制模块一端与电磁锁相连，另一端与单片机输出端相连；所述语音报警模块和显示模块分别与单片机的输出端相连。上述防护控制系统能及时向工作人员发出语音报警，防止工作人员进入有车辆通过的ETC车道，大幅度降低ETC车道事故发生概率。【专利说明】一种ETC车道安全防护控制系统
本技术涉及一种安全防护系统，特别涉及一种ETC车道安全防护控制系统。
技术介绍
我国高速公路从20世纪80年代中期开始起步，十几年来，高速公路建设突飞猛 进，取得了前所未有的成就。随着高速公路车流量的迅猛增加，人工收费方式已经越来越不 适应交通发展的需要，收费站车辆排队缴费已成为道路的一个个瓶颈。为提高缴费速度，缓 解高速收费站的拥堵问题，越来越多的高速公路推出了 ETC不停车收费系统。 目前，ETC车道要求车辆进入车道后，最高时速不得大于20KM，两车距离不小于20 米。但实际上，大多数车辆在经过ETC车道时都是以30-40KM/H，甚至更高的速度通过，会存 在以下几个安全隐患： 1、车辆超速，由于不需要入口领卡，车辆在临近收费亭时没有减速； 2、驾驶人员疏忽大意，由于是专用车道，司机在出入时往往会放松警惕； 3、视野限制，遮挡物如岗亭、ETC综合显示屏的存在，使司机和出入岗亭、横穿车道 的人员等对车道状况掌握不好，造成威胁； 4、突发情况发生，班长、保安需要快速横穿车道； 5、精神因素方面，包括疲劳驾驶、工作人员精神倦怠、用药后人体对外界刺激的反 应迟缓等。 鉴于上述因素的偶发性和不可预测性，其中任何一个方面的原因都会造成严重的 后果。本专利技术人对此进行研究，为消除上述隐患，专门开发出一种ETC车道安全防护控制系 统，本案由此产生。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种ETC车道安全防护控制系统，通过单片机及各个外 围模块的配合，能及时向工作人员发出语音报警，防止工作人员进入有车辆通过的ETC车 道，大幅度降低ETC车道事故发生概率，而且整个控制系统结构简单、性能可靠、成本低。 为了实现上述目的，本技术的解决方案是： 一种ETC车道安全防护控制系统，包括单片机、摄像头数据接口模块、地感线圈信 号接口模块、按键模块、电源模块、电磁锁控制模块、内/外部开门开关模块、语音报警模块 和显示模块，其中，所述摄像头数据接口模块一端与处理摄像头数据的控制器相连，另一端 与单片机的输入端相连；所述地感线圈信号接口模块一端与地感线圈相连，另一端与单片 机输入端相连；所述内/外部开门开关模块一端与开门开关相连，另一端与单片机输入端 相连，所述按键模块和电源模块分别与单片机的输入端相连；所述电磁锁控制模块一端与 电磁锁相连，另一端与单片机输出端相连；所述语音报警模块和显示模块分别与单片机的 输出端相连。 作为优选，所述单片机采用型号为W78E58的单片机。 作为优选，所述摄像头数据接口模块采用MAX232芯片，安装在ETC车道前端的摄 像头将拍摄到的数据发送给控制器处理后，再通过摄像头数据接口模块输入到单片机。 作为优选，所述ETC车道安全防护控制系统包括1个以上地感线圈信号接口模块， 所述地感线圈信号接口模块包括光耦和上拉电阻，地感线圈的输入信号进过光耦进行光电 隔离，再经上拉电阻后输入到单片机上。 作为优选，所述电源模块经过DC/DC隔离后输出5V和12V的电源，其中5V电源为 单片机供电，12V电源用于驱动电磁锁。 作为优选，所述电磁锁控制模块主要包括M0S管和光稱，光稱一端与单片机输出 端相连，另一端与M0S管相连，通过M0S管控制电磁锁12V电源的开和关。 作为优选，所述内/外部开门开关模块包括光耦和上拉电阻，内/外部开门开关信 号进过光耦进行光电隔离，再经上拉电阻后输入到单片机上。 作为优选，所述语音报警模块采用型号为ISD4002-120P的语音芯片。 作为优选，所述显示模块包括LED指示灯显示和数码管显示，其中所述数码管通 过型号为MAX7219的驱动芯片进行驱动。LED指示灯包括4个显示状态，分别标志系统开/ 关机状态、电磁锁状态、报警状态、语音功能是否开启状态。 作为优选，所述按键模块包括开/关机按键、解除报警按键、开门按键、静音按键。 上述ETC车道安全防护控制系统工作时，先通过接收摄像头的车辆图像数据以及 检测分布在ETC车道沿路的各个地感线圈信号，来识别当前是否有车辆进入ETC车道、当 前车辆距离岗亭的距离，以及车辆速度，并显示在数码管上，提示岗亭内的工作人员。摄像 头采集的数据经过控制器进行图像识别处理后，将数据通过摄像头数据接口模块发送给单 片机；地感线圈的信号经过光电隔离后，也发送给单片机，单片机循环扫描读取地感线圈状 态；在需要语音播报时，单片机通过语音报警模块发出语音报警，通过语音和LED指示灯提 示工作人员注意，当ETC车道有车辆通过时，单片机通过电磁锁控制模块使安装在岗亭门 上的电磁锁闭合，防止工作人员误入车道，同时工作人员也可以通过安装在岗亭门外侧的 按键，打开岗亭门，使工作人员进入岗亭内。 上述ETC车道安全防护控制系统通过摄像头和多个地感线圈采集大的数据信息， 经过单片机处理后及时发出报警信号提示工作人员，大幅度降低车辆、人员安全事故； 所述ETC车道安全防护控制系统的单片机与外部信号的连接，全部经过电气隔 离，避免因外部干扰，造成控制系统死机； 所述ETC车道安全防护控制系统电磁锁采用M0S管控制其开关，使其不基本不存 在机械寿命问题。 以下结合附图及具体实施例对本技术做进一步详细描述。 【专利附图】【附图说明】 图1为本实施例ETC车道安全防护控制系统框图； 图2为本实施例ETC车道安全防护控制系统单片机电路原理框图； 图3为本实施例ETC车道安全防护控制系统电路摄像头数据接口模块原理框图； 图4为本实施例ETC车道安全防护控制系统地感线圈信号接口模块电路原理框 图； 图5为本实施例ETC车道安全防护控制系统电源模块电路原理框图； 图6为本实施例ETC车道安全防护控制系统电磁锁控制模块电路原理框图； 图7为本实施例ETC车道安全防护控制系统内/外部开门开关模块电路原理框 图； 图8为本实施例ETC车道安全防护控制系统语音报警模块电路原理框图； 图9为本实施例ETC车道安全防护控制系统数码管驱动芯片电路原理框图。 【具体实施方式】 如图1所示，一种ETC车道安全防护控制系统，包括单片机1、摄像头数据接口模块 2、 地感线圈信号接口模块3、电源模块4、电磁锁控制模块5、内/外部开门开关模块6、语音 报警模块7、显示模块8和按键模块9,其中，所述摄像头数据接口模块2 -端与处理摄像头 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ETC车道安全防护控制系统，其特征在于：包括单片机、摄像头数据接口模块、地感线圈信号接口模块、按键模块、电源模块、电磁锁控制模块、内/外部开门开关模块、语音报警模块和显示模块，其中，所述摄像头数据接口模块一端与处理摄像头数据的控制器相连，另一端与单片机的输入端相连；所述地感线圈信号接口模块一端与地感线圈相连，另一端与单片机输入端相连；所述内/外部开门开关模块一端与开门开关相连，另一端与单片机输入端相连，所述按键模块和电源模块分别与单片机的输入端相连；所述电磁锁控制模块一端与电磁锁相连，另一端与单片机输出端相连；所述语音报警模块和显示模块分别与单片机的输出端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈群威，王新奎，徐永泉，徐光楣，张存贤，孟德发，王维民，
申请(专利权)人：浙江上三高速公路有限公司上嵊管理处，
类型：新型
国别省市：浙江;33