电子不停车收费车道一体化控制处理设备及其控制方法技术

本发明专利技术提供电子不停车收费车道一体化控制处理设备及其控制方法，所述设备包括一台含各类通信接口、功能开关、LED显示屏/灯和存储体的控制处理设备。在不停车收费车道的收费业务处理上，一体化控制处理设备能根据其所获取到的车辆通行位置和交易状况来判断是否给予放行还是拦截。同时，本电子不停车收费车道一体化控制处理设备除能实现上述的收费处理业务外，还具备一定的监控功能，可监控信息包括：设备状态、交易状态、程序状态等。本发明专利技术具有结构紧凑，布局合理，集成度高，真正实现一体化结构和控制，能耗低的优点，能保证整个ETC控制处理系统的运行稳定性、可靠性和适应性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子不停车收费(ETC)
，具体涉及。
技术介绍
目前，电子不停车收费车道控制处理方式主要是以装设有车道控制软件的上位机为核心，通过上位机所提供的各类接口与路侧读写天线、车道控制器、费额显示器、卡读写设备等外场设备相连接，并按照软件中所给定的业务流程完成不停车收费控制处理业务。在上述ETC车道控制处理方式中，上位机是整个电子不停车收费业务的处理核心，车道控制器则仅作为命令执行者的角色存在，本身并不具备可独立完成一些关键交易处理环节的能力。在这ETC车道控制处理系统中，其所存在的缺陷主要体现在以下几个方面: (I)基于上位机为核心的ETC车道控制处理系统，其车道收费软件安设于上位机内。在该模式下，整个车道的ETC处理业务和控制工作均是通过车道收费软件及其所下发的各类控制指令来实现，因而上位机的运作 和性能必然直接影响着整个车道控制系统的运行质量。而在该方式中，上位机无可避免地承担着几乎全部ETC处理和控制业务，因而随着上位机的长久和高压运行，对于各类可能导致ETC车道控制处理系统运行效果不稳定和下降的风险必然随之提闻。(2)在目前基于上位机为核心的ETC车道控制处理系统中，所采用的上位机主要为X86架构，其处理器和配套拓展相对其他开发技术具有一定的优越性。但是由于基于X86架构的设备功耗大，在整体稳定性上往往容易存在不足，从而容易对整个车道控制系统的运行质量造成一定影响。并且X86架构的产品虽然可接入的第三方软件数量较多，但是由于第三方软件往往容易携带病毒，为此也造成X86架构的产品容易遭受病毒风险的侵袭，特别是其操作系统。(3)在基于上位机为核心的ETC车道控制处理系统中，由于其车道收费软件是以第三方软件的方式安装于上位机中，为此系统交易流水记录、配置文件等信息均存储于上位机的硬盘内。而鉴于上位机结构的开放性，对于该种数据存储方式，将必然容易受到外来的因素影响而存在数据遭篡改、删减的风险。(4)现有ETC车道控制处理系统的软件平台主要采用的是物理控制层与业务处理层一体化的运作方式，则是以软件方式安装于上位机。由于区域环境的特殊性，费率的多样性等，软件平台难以标准化，改动时的灵活性也较小。而物理控制层与业务处理层的一体化，更是不利于对厂家核心技术的保护。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中所存在的缺点和不足，提供一种，该设备结构紧凑、布局合理、能耗低，其既能够避免因X86架构产品的使用而带来的不稳定因素，又可解决因软件平台物理控制层与业务处理层的捆绑所带来的问题，同时也能保证车道控制处理高度集中化。非自由流应用条件下的电子不停车收费车道一体化控制处理设备，具体是指适用各种电子不停车收费交易环境和各种交易区设置模式条件下的电子不停车收费车道一体化控制处理设备及其实现方法。其中各种电子不停车收费交易环境包括:高速公路收费站的收费车道、城市停车场或小区出入口车道等；而各种交易区设置模式是指一个或两个以上的交易区设置模式。本专利技术的目的通过下述技术方案实现。本电子不停车收费车道一体化控制设备包括:基于ARM的嵌入式设备和与该嵌入式设备连接的LCD显示屏、电源开关、重置按钮、I/O指示灯、上位机通信指示灯、报警器、电源指示灯和天线连接指示灯；该设备还包含与嵌入式设备连接的I/O接口、RS 232串口、USB接口、SD卡插槽和RJ-45网口。上述的电子不停车收费车道一体化控制设备，其LED显示屏用于显示与之连接的车道外场设备的输入与输出控制信号的工作状态，至少包括:天线开/闭、线圈有车/无车、栏杆开/闭；电源开关用于设备的开启及关闭；重置按钮用于设备的重启；输入指示灯用于显示从与对应I/o接口相接的外围设备中是/否接收到信号的状态、输出指示灯用于显示向与对应I/O接口相接的外围设备是/否发出信号的状态、上位机通信指示灯用于显示与上位机通信的连通/断开信 号状态、报警器(包括蜂鸣器和报警指示灯)用于设备异常状态的报警提示、电源指示灯用于显示设备通电/断电状态、天线连接指示灯用来显示与路侧读写天线连接/断开状态、SD卡插槽用于SD卡的安装；而I/O接口、RS 232串口、USB接口和RJ-45网口，主要用于一体化控制处理设备与车道外场设备的连接。上述的电子不停车收费车道一体化控制设备，其IXD显示屏、电源开关、重置按钮、I/o指示灯、上位机通信指示灯、报警器、电源指示灯和天线连接指示灯位于该设备的前端面板，所述I/o接口、RS 232串口、USB接口、SD卡插槽和RJ-45网口位于该设备的后端面板。上述的电子不停车收费车道一体化控制设备，其I/O接口包括输入接口和输出接口，所述的输入接口有12个，所述输出接口有8个；所述RS 232串口有6个；所述RJ45接口有I个；所述USB接口有2个；相应地，所述输入指示灯有12盏，所述输出指示灯有8盏、所述天线连接指示灯有2盏；其中，所述输入接口和输出接口用于与车道外场的自动栏杆机和车辆检测传感器连接；所述RS 232串口用于与车道外场的路侧读写天线、上位机、费额显示器、终端控制设备和卡读写器连接；所述RJ45接口用于与上位机的通信连接；所述USB接口是备用接口，用于与所接该端口设备的连接和通信。上述的电子不停车收费车道一体化控制设备，其所接的车道外场设备包括路侧读写天线、自动栏杆机、车辆检测传感器、费额显示器和IC卡读写器。上述的电子不停车收费车道一体化控制设备，其嵌入式设备包括设备管理系统、ETC交易系统和监控系统。设备管理系统用于实现对所述输入接口中的输入信号进行检测采集，将设备所生成的I/O控制指令从所述输出接口中进行输出，通过设备的网络端口或RS 232接口与车道外场的路侧读写天线进行通信；通过设备所提供的RJ-45网口和RS232串口通信链路实现与上位机之间的数据交互；同时，也为与本电子不停车收费车道一体化控制处理设备对接的外接设备提供相应的查询和控制功能，还为外接设备提供相应的注册、卸载工作。上述的电子不停车收费车道一体化控制设备，其设备管理系统由输入模块、输出模块、天线模块、上位机代理模块和设备管理器构成，输入模块一方面负责实时检测车道地感线圈的变化，一旦地感线圈状态发生变化，立即读取地感线圈状态，并更新到系统SD卡中进行存储，另一方面，输入模块也会实时检测栏杆的到位状态，以便确定栏杆是处于抬杆状态还是落杆状态；输出模块则负责实现对自动栏杆设备的控制，包括抬杆和降杆；天线模块则是在接收到路侧读写天线信息后，按照指定的协议完成对数据的转换，把天线协议转换成ETC交易系统协议，并将其融入至本设备的ETC交易系统处理进程中。上述的电子不停车收费车道一体化控制设备，其上位机代理模块是完成上位机与所述一体化控制处理设备 间的通信功能模块，一体化控制处理设备与上位机之间，主要通过网口和串口这两条通信链路进行对接，网络接口是其首选通信链路，而串口则是备用通信链路，这两种通信链路的切换，采用无缝自动切换方式。上述的电子不停车收费车道一体化控制设备，其设备管理器提供一个设备模块查询和控制的接口 ；设备管理器采用字符驱动形式，具有设备注册、设备卸载和检索功能；各种设备模块只需要在设备管理器中进行注册，从设备管理器中能查询到各设备模块，并获得设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子不停车收费车道一体化控制处理设备，其特征在于包括基于ARM的嵌入式设备和与该嵌入式设备连接的LCD显示屏、电源开关、重置按钮、I/O指示灯、上位机通信指示灯、报警器、电源指示灯和天线连接指示灯；该设备还包含与嵌入式设备连接的I/O接口、RS?232串口、USB接口、SD卡插槽和RJ?45网口。

【技术特征摘要】
1.一种电子不停车收费车道一体化控制处理设备，其特征在于包括基于ARM的嵌入式设备和与该嵌入式设备连接的LCD显示屏、电源开关、重置按钮、I/O指示灯、上位机通信指示灯、报警器、电源指示灯和天线连接指示灯；该设备还包含与嵌入式设备连接的I/O接口、RS 232 串口、USB 接口、SD 卡插槽和 RJ-45 网口。2.根据权利要求1所述的电子不停车收费车道一体化控制处理设备，其特征在于所述的LED显示屏用于显示与之连接的车道外场设备的输入与输出控制信号的工作状态，该工作状态至少包括:天线开/闭、地感线圈有车/无车、栏杆开/闭；电源开关用于设备的开启及关闭；重置按钮用于设备的重启；1/0输入指示灯用于显示是/否从与对应I/O接口相接的外围设备中接收到信号的状态、I/O输出指示灯用于显示是/否向与对应I/O接口相接的外围设备发出信号的状态、上位机通信指示灯用于显示与上位机通信的连通/断开信号状态、报警器用于设备异常状态的报警提示、电源指示灯用于显示设备通电/断电状态、天线连接指示灯用来显示与路侧读写天线的连接/断开状态、SD卡插槽用于SD卡的安装；而I/O接口、RS 232串口、USB接口和RJ-45网口，主要用于一体化控制处理设备与车道外场设备的连接。3.根据权利要求2所述的电子不停车收费车道一体化控制处理设备，其特征在于所述LCD显示屏、电源开关、重置按钮、I/O指示灯、上位机通信指示灯、报警器、电源指示灯和天线连接指示灯位于该设备的前端面板，所述I/O接口、RS 232串口、USB接口、SD卡插槽和RJ-45网口位于该设备的后端面板。4.根据权利要求2所述的电子不停车收费车道一体化控制处理设备，其特征在于所述I/O接口包括输入接口和输出接口，所述的输入接口有12个，所述输出接口有8个；所述RS232串口有6个；所述RJ45接口有I个；所述USB接口有2个；相应地，所述输入指示灯有12盏，所述输出指示灯有8盏、所述天线连接指示灯有2盏；其中，所述输入接口和输出接口用于与车道外场的自动栏杆机和车辆检测传感器连接；所述RS 232串口用于与车道外场的路侧读写天线、上位机、费额显示器、终端控制设备和卡读写器连接；所述RJ45接口用于与上位机的通信连接；所述USB接口是备用接口，用于与所接该端口设备的连接和通信。5.根据权利要 求2所述的电子不停车收费车道一体化控制处理设备，其特征在于所述常用的车道外场设备包括路侧读写天线、自动栏杆机、车辆检测传感器、费额显示器和IC卡读写器。6.根据权利要求2所述的电子不停车收费车道一体化控制处理设备，其特征在于嵌入式设备包括设备管理系统、ETC交易系统和监控系统； 设备管理系统用于实现对所述输入接口中的输入信号进行检测采集，将设备所生成的I/O控制指令从所述输出接口中进行输出，通过设备的RS 232接口与车道外场的路侧读写天线进行通信；通过设备所提供的RJ-45网口和RS 232串口通信链路实现与上位机之间的数据交互；同时，也为与本电子不停车收费车道一体化控制处理设备对接的外接设备提供相应的查询和控制功能，还为外接设备提供相应的注册和卸载功能。7.根据权利要求6所述的电子不停车收费车道一体化控制处理设备，其特征在于所述设备管理系统由输入模块、输出模块、天线模块、上位机代理模块和设备管理器构成，输入模块一方面负责实时检测车道地感线圈的变化，一旦地感线圈状态发生变化，立即读取地感线圈状态，并更新到系统SD卡中进行存储，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓帆，李坚，范崇贵，何站稳，
申请(专利权)人：广州华工信息软件有限公司，
类型：发明
国别省市：