高速公路智能收费系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高速公路智能收费系统，包括上位机、单片机、微处理器、显示装置、报警装置、读写器、波频车辆检测器以及道闸。上位机向单片机和微处理器发送操控命令；显示装置显示车辆缴费信息；报警装置在单片机或者微处理器发生故障时进行报警；读写器对安装在车辆上的电子标签进行读写操作；波频车辆检测器检测是否有车辆出入高速公路收费站；道闸管理出入高速公路收费站的车辆；微处理器在单片机发生故障时控制报警装置进行报警并代替单片机工作，单片机在微处理器发生故障时控制报警装置进行报警并代替微处理器工作。本发明提供的高速公路智能收费系统，采用冗余设计提高了整个系统的可靠性。
【专利说明】
高速公路智能收费系统
技术领域
[0001]本发明涉及智能交通技术领域，具体涉及一种高速公路智能收费系统。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的迅猛发展，高速公路通车里程不断增加，一些省公路网格局基本形成。在高速公路通车里程增加的同时，交通流量也在不断增加，但是高速公路收费方式还较为原始，严重地制约了高速公路向现代化方向的发展，存在很多弊端。为了保证车辆安全和交通方便，迫切需要采用自动化程度高、方便快捷的收费管理系统，提高收费站的通行效率。
[0003]无线射频识别(RFID，Rad1Frequency Identificat1n)是面世于20世纪30年代末、兴起于90年代的一项自动识别技术，基本的无线射频识别系统至少包含读写器(Reader)和电子标签(Tag)。电子标签由芯片与天线组成，每个电子标签具有惟一的电子编码，通过附着在物体上以标识目标对象;读写器的主要任务是控制射频模块向电子标签发射读取信号，并接收电子标签的应答，对电子标签的识别信息进行处理，以达到交互数据的目的。无线射频识别能够实现多目标、运动目标的非接触式识别，并且可以加密、解密，己经被广泛地应用于工农业生产、管理、生活等各个领域。
[0004]电子不停车收费(ETC，Electronic Toll Collect1n)系统是目前世界上最先进的路桥收费方式，通过安装在车辆挡风玻璃上的电子标签与安装在收费站车道上的读写器之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，提高收费站的通行效率。然而，电子不停车收费系统需要常年在室外环境下工作，由于受到各种恶劣天气的影响以及各种污染的侵蚀容易产生故障，整个系统的可靠性较低。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的是现有的电子不停车收费系统可靠性低的问题。
[0006]本发明通过下述技术方案实现:
一种高速公路智能收费系统，包括上位机、单片机、微处理器、显示装置、报警装置、读写器、波频车辆检测器以及道闸；所述上位机连接所述单片机和所述微处理器，用于向所述单片机和所述微处理器发送操控命令;所述显示装置连接所述单片机和所述微处理器，用于显示车辆缴费信息;所述报警装置连接所述单片机和所述微处理器，用于在所述单片机或者所述微处理器发生故障时进行报警;所述读写器连接所述单片机和所述微处理器，用于对安装在车辆上的电子标签进行读写操作;所述波频车辆检测器连接所述单片机和所述微处理器，用于检测是否有车辆出入高速公路收费站;所述道闸连接所述单片机和所述微处理器，用于管理出入高速公路收费站的车辆;所述单片机连接所述微处理器，所述微处理器在所述单片机发生故障时控制所述报警装置进行报警并代替所述单片机控制所述显示装置工作，所述单片机在所述微处理器发生故障时控制所述报警装置进行报警并代替所述微处理器控制所述读写器、所述波频车辆检测器以及所述道闸工作。
[0007]可选的，所述显示装置为LED显示屏。
[0008]可选的，所述报警装置为声光报警器。
[0009]可选的，所述高速公路智能收费系统还包括摄像装置;所述摄像装置连接所述微处理器和所述单片机，用于拍摄出入高速公路收费站的车辆图像。
[0010]可选的，所述单片机通过RS485总线连接所述微处理器。
[0011]本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:
本发明提供的高速公路智能收费系统，单片机和微处理器平时都处于工作状态，微处理器负责总体控制，单片机负责显示装置的显示控制。相互通信时，单片机和微处理器一旦发现对方工作状态异常，另一个就立即控制报警装置进行报警，并暂时接管对方工作以保证整个系统的正常工作，直到故障排除恢复正常状态。与现有技术中采用单个单片机或者单个微处理器控制相比，本发明采用冗余设计，在单片机出现故障或者微处理器出现故障时，收费系统还是能正常工作，提高了整个系统的可靠性。
【附图说明】
[0012]此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1是本发明实施例的高速公路智能收费系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
[0014]图1是本发明实施例的高速公路智能收费系统的结构示意图，所述高速公路智能收费系统包括上位机10、单片机11、微处理器12、显示装置13、报警装置14、读写器15、波频车辆检测器16以及道闸17。
[0015]具体地，所述上位机10连接所述单片机11和所述微处理器12，用于向所述单片机11和所述微处理器12发送操控命令。所述显示装置13连接所述单片机11和所述微处理器12，在所述单片机11或者所述微处理器12的控制下，显示车辆缴费信息。进一步，所述显示装置13可以为LED显示屏。所述报警装置14连接所述单片机11和所述微处理器12，在所述单片机11或者所述微处理器12发生故障时进行报警，所述报警装置14可以为声光报警器。所述读写器15连接所述单片机11和所述微处理器12，在所述单片机11或者所述微处理器12的控制下，对安装在车辆上的电子标签进行读写操作。所述波频车辆检测器16连接所述单片机11和所述微处理器12，在所述单片机11或者所述微处理器12的控制下，检测是否有车辆出入高速公路收费站。所述波频车辆检测器16受环境以及天气的影响较小，可做到高精度检测。所述道闸17连接所述单片机11和所述微处理器12，在所述单片机11或者所述微处理器12的控制下，管理出入高速公路收费站的车辆。
[0016]所述单片机11通过RS485总线连接所述微处理器12，在所述单片机11和所述微处理器12均正常工作时，所述单片机11控制所述显示装置13工作，所述微处理器12控制所述读写器15、所述波频车辆检测器16以及所述道闸17工作。在所述单片机11发生故障时，所述微处理器12控制所述报警装置14进行报警并代替所述单片机11控制所述显示装置13工作；在所述微处理器12发生故障时，所述单片机11控制所述报警装置14进行报警并代替所述微处理器12控制所述读写器15、所述波频车辆检测器16以及所述道闸17工作。
[0017]当有车辆出入高速公路收费站时，所述波频车辆检测器16检测到该车而生成一个触发信号，并将该触发信号发送至所述微处理器12。所述微处理器12将触发信号转换成所述读写器15能够识别的控制信号，控制所述读写器15搜索是否有电子标签进入读写器的有效读写范围。如果有则向电子标签发送读命令，读取电子标签内的数据信息，通过所述微处理器12送给所述上位机10，由所述上位机10处理完毕后再由所述读写器15写入电子标签，打开所述道闸17放行并在所述显示装置13显示此车的收费信息。
[0018]本实施例的高速公路智能收费系统采用冗余设计，同时设置单片机与微处理器进行控制，与现有技术中采用单个单片机或者单个微处理器控制相比，在单片机出现故障或者微处理器出现故障时，还是能保证收费系统正常工作，提高了整个系统的可靠性。需要说明的是，所述单片机11、所述微处理器12以及所述读写器15均可以采用现有的集成电路，例如，所述单片机11可以采用美国德州仪器生产的MSP430系列单片机，所述微处理器12可以采用Acorn公司生产的ARM微处理器，所述读写器15可以采用美国德州仪器生产的CCllOO芯片。
[0019]进一步，本实施例的高速公路智能收费系统还可以包括摄像装置(图1未示出)。所述摄像装置连接所述微处理器12和所述单片机11，在所述微处理器12和所述单片机11的控制下，拍摄出入高速公路收费站的车辆图像。
[0020]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高速公路智能收费系统，其特征在于，包括上位机、单片机、微处理器、显示装置、报警装置、读写器、波频车辆检测器以及道闸； 所述上位机连接所述单片机和所述微处理器，用于向所述单片机和所述微处理器发送操控命令； 所述显示装置连接所述单片机和所述微处理器，用于显示车辆缴费信息； 所述报警装置连接所述单片机和所述微处理器，用于在所述单片机或者所述微处理器发生故障时进行报警； 所述读写器连接所述单片机和所述微处理器，用于对安装在车辆上的电子标签进行读写操作； 所述波频车辆检测器连接所述单片机和所述微处理器，用于检测是否有车辆出入高速公路收费站； 所述道闸连接所述单片机和所述微处理器，用于管理出入高速公路收费站的车辆； 所述单片机连接所述微处理器，所述微处理器在所述单片机发生故障时控制所述报警装置进行报警并代替所述单片机控制所述显示装置工作，所述单片机在所述微处理器发生故障时控制所述报警装置进行报警并代替所述微处理器控制所述读写器、所述波频车辆检测器以及所述道闸工作。2.根据权利要求1所述的高速公路智能收费系统，其特征在于，所述显示装置为LED显示屏。3.根据权利要求1所述的高速公路智能收费系统，其特征在于，所述报警装置为声光报敬翌m TiFT ο4.根据权利要求1所述的高速公路智能收费系统，其特征在于，还包括摄像装置； 所述摄像装置连接所述微处理器和所述单片机，用于拍摄出入高速公路收费站的车辆图像。5.根据权利要求1所述的高速公路智能收费系统，其特征在于，所述单片机通过RS485总线连接所述微处理器。
【文档编号】G07B15/06GK105938630SQ201610226137
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】曾仰学, 陈川, 张茜
【申请人】成都锐奕信息技术有限公司