一种基于ETC技术的高速公路管理系统的制作方法

本实用新型涉及高速公路管理技术领域，尤其涉及一种基于ETC技术的高速公路管理系统。

背景技术：

随着经济技术的不断发展，汽车作为现代出行工具的使用率越来越高，传统的高速公路收费管理模式已经远远不能满足用户需求。ETC技术为现代主流的高速公路收费管理系统，但是，在安装ETC所需模块时，现有技术中，通常是将ETC所需模块直接固定在竖直的柱子上，当需要调整ETC所需模块的高度等时，均需要将ETC所需模块从原有位置拆卸下来，然后再进行安装，从而导致安装困难。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种基于ETC技术的高速公路管理系统，其实现了车辆的自动收费和自动检测，且能够实现路侧单元RSU的水平位置和竖直位置的调整，安装灵活。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：

本实用新型的一种基于ETC技术的高速公路管理系统，包括：支架、车辆检测模块和车辆收费模块，所述支架包括第一立柱、第二立柱和设置在所述第一立柱与所述第二立柱之间的水平杆，所述第一立柱上沿竖直方向设有若干个第一螺纹孔，所述第二立柱上沿竖直方向设有若干个与每个所述第一螺纹孔对应的第二螺纹孔，所述水平杆的两端均设有外螺纹，所述水平杆上设有用于放置滑块的滑槽；所述车辆检测模块包括地感线圈、振荡电路、微控制器、电机驱动模块和道闸电机，所述道闸电机的输出轴上连接有道闸杆，所述地感线圈通过振荡电路与所述微控制器的输入端连接，所述电机驱动模块的输入端与所述微控制器的输出端连接，所述电机驱动模块的输出端与所述道闸电机连接，所述道闸电机用于驱动道闸杆升降；所述车辆收费模块包括车载电子标签OBU、路侧单元RSU和收费计算机，所述OBU固定安装在车头车窗上，所述RSU固定在所述滑块上，所述OBU通过所述RSU与所述收费计算机无线连接。

进一步，所述微控制器包括单片机STC12C5A60S2。

进一步，所述振荡电路包括放大器U1和三极管Q1，所述放大器U1的反相输入端分别与所述地感线圈的一端、三极管Q1的集电极和电容C3的一端连接，所述放大器U1的正相输入端接地，所述放大器U1的输出端与单片机STC12C5A60S2的第12引脚连接，所述地感线圈的另一端通过电容C1与三极管Q1的基极连接，所述地感线圈的另一端还通过电容C4接地，所述三极管Q1的发射极通过并联的电阻R4和电容C2接地，所述电容C3的另一端接地，所述三极管Q1的基极还分别与电阻R1的一端和电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端与电源连接，电阻R2的另一端接地，所述三极管Q1的集电极还通过电阻R3与电源连接。

进一步，所述电机驱动模块包括NPN三极管Q1和型号为HK4100F-DC5V-SH的继电器芯片K1，所述NPN三极管Q1的基极通过电阻R5与所述单片机STC12C5A60S2的第22引脚相接，所述NPN三极管Q1的发射极接地，所述芯片K1的第5引脚与所述NPN三极管Q1的集电极相接，所述芯片K1的第2引脚分别与电阻R6的一端和5V电源的输出端相接，所述电阻R6的另一端与所述NPN三极管Q1的集电极相接，所述芯片K1的第3引脚与道闸电机的正电源端相接，所述芯片K1的第1引脚与道闸电机的负电源端相接。

进一步，所述车载电子标签OBU的型号为ZXRIS 1801。

进一步，所述路侧单元RSU的型号为ETC-RSU-ANT-5.8g。

本实用新型的一种基于ETC技术的高速公路管理系统具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种基于ETC技术的高速公路管理系统，包括：支架、车辆检测模块和车辆收费模块，在安装路侧单元RSU时，首先根据需求将水平杆两端分别螺纹连接在第一立柱和第二立柱之间，若水平杆的高度不合适，可将水平杆拧出，然后选择合适高度的第一螺纹孔和第二螺纹孔，然后再将水平杆的两端拧在对应高度的第一螺纹孔和第二螺纹孔中，实现了水平杆高度的自由调节，待调节好之后，再将滑块移动至合适位置处，然后再将路侧单元RSU固定在滑块上，使得路侧单元RSU和滑块为一个整体，可以在滑槽中滑动，以实现路侧单元RSU的水平位置和竖直位置的调整，安装灵活，便于安装在车窗上的车载电子标签OBU与路侧单元RSU通讯，最终实现车辆的自动收费；另外，当车辆驶过车道时，由于车辆是金属导体，使得埋在地下的地感线圈的磁通量发生改变，引起振荡电路的频率升高，最终向微控制器发送电平信号，微控制器在接收到此电平信号后，确定车辆通过，此时，微控制器通过电机驱动模块控制道闸电机转动，进而带动道闸杆升起，实现了车辆在高速道路上的驶出。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于ETC技术的高速公路管理系统的支架结构示意图；

图2为本实用新型的一种车辆检测模块的电路原理框图；

图3为本实用新型的一种车辆收费模块的电路原理框图；

图4为本实用新型的一种振荡电路的电路图；

图5为本实用新型的一种电机驱动模块的电路图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明，如图1所示：本实施例的一种基于ETC技术的高速公路管理系统：包括：支架、车辆检测模块和车辆收费模块，所述支架包括第一立柱1、第二立柱2和设置在所述第一立柱1与所述第二立柱2之间的水平杆3，所述第一立柱1上沿竖直方向设有若干个第一螺纹孔，所述第二立柱2上沿竖直方向设有若干个与每个所述第一螺纹孔对应的第二螺纹孔，所述水平杆3的两端均设有外螺纹，所述水平杆3上设有用于放置滑块4的滑槽5。

如图2所示，所述车辆检测模块包括地感线圈201、振荡电路202、微控制器203、电机驱动模块204和道闸电机205，所述道闸电机205的输出轴上连接有道闸杆206，所述地感线圈通过振荡电路与所述微控制器的输入端连接，所述电机驱动模块的输入端与所述微控制器的输出端连接，所述电机驱动模块的输出端与所述道闸电机连接，所述道闸电机用于驱动道闸杆升降。

如图3所示，所述车辆收费模块包括车载电子标签OBU 301、路侧单元RSU302和收费计算机303，所述OBU 301固定安装在车头车窗上，所述RSU 302固定在所述滑块4上，所述OBU 301通过所述RSU 302与所述收费计算机303无线连接。

本实施例中，所述微控制器203包括单片机STC12C5A60S2。

本实施例中，如图4所示，所述振荡电路202包括放大器U1和三极管Q1，所述放大器U1的反相输入端分别与所述地感线圈201的一端、三极管Q1的集电极和电容C3的一端连接，所述放大器U1的正相输入端接地，所述放大器U1的输出端与单片机STC12C5A60S2的第12引脚连接，所述地感线圈202的另一端通过电容C1与三极管Q1的基极连接，所述地感线圈202的另一端还通过电容C4接地，所述三极管Q1的发射极通过并联的电阻R4和电容C2接地，所述电容C3的另一端接地，所述三极管Q1的基极还分别与电阻R1的一端和电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端与电源连接，电阻R2的另一端接地，所述三极管Q1的集电极还通过电阻R3与电源连接。

本实施例中，如图5所示，所述电机驱动模块204包括NPN三极管Q1和型号为HK4100F-DC5V-SH的继电器芯片K1，所述NPN三极管Q1的基极通过电阻R5与所述单片机STC12C5A60S2的第22引脚相接，所述NPN三极管Q1的发射极接地，所述芯片K1的第5引脚与所述NPN三极管Q1的集电极相接，所述芯片K1的第2引脚分别与电阻R6的一端和5V电源的输出端相接，所述电阻R6的另一端与所述NPN三极管Q1的集电极相接，所述芯片K1的第3引脚与道闸电机205的正电源端相接，所述芯片K1的第1引脚与道闸电机205的负电源端相接。

需要说明的是，图5中采用JP1来表示道闸电机。

本实施例中，所述车载电子标签OBU 301的型号为ZXRIS 1801。

本实施例中，所述路侧单元RSU 302的型号为ETC-RSU-ANT-5.8g。

作为上述技术方案的进一步改进，如图1所示，所述支架还包括铰接座6，第一立柱1的一端铰接在铰接座6上，铰接座包括底座61及相对设置在底座61上的两个挡板62，两个挡板62之间穿设有第一螺栓63和第二螺栓64，第一立柱1的一端设有第三螺纹孔和第四螺纹孔，第一立柱1穿过第一螺栓63和第二螺栓64后设置在两个挡板62之间。

具体的，用户首先将第一螺栓63和第二螺栓64找到，然后将第一立柱1的第一螺纹孔和第二螺纹孔与挡板62上的孔相对，然后再将第一螺栓63和第二螺栓64安装至第一螺纹孔和第二螺纹孔，从而将第一立柱1固定在两个挡板62之间；为了方便水平杆3拧在第一立柱1和第二立柱2之间，可先将第一螺栓63取出，第二螺栓64起到转轴的作用，将第一立柱1转动，从而加大了第一立柱1和第二立柱2之间的距离，方便水平杆3先拧到第二立柱2对应的第二螺纹孔中，然后再将第一立柱1转动至竖直位置处，再将水平杆3的另一端拧至第一立柱1的第一螺纹孔中，实现了水平杆3的便利安装。

进一步的，第一螺栓63设置在第二螺栓64的下方，第一螺栓63的一端穿过挡板62后连接有第一调节帽，第二螺栓64穿过挡板后连接有第二调节帽。

其中，第一调节帽和第二调节帽用于方便用户拧动第一螺栓63和第二螺栓64。

需要说明的是，本实用新型对第一立柱1和第二立柱2的高度不做限制，可根据需求分别选择合适高度的第一立柱1和第二立柱2。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。