專利名稱：高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速公路收費(fèi)系統(tǒng)，具體說，是一種高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著高速公路的不斷建設(shè)，高速公路網(wǎng)規(guī)模越來越大，路網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，車輛在高速公路網(wǎng)內(nèi)從A點(diǎn)到B點(diǎn)，往往存在有多條行駛路徑。在聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)環(huán)境下，尤其是在投資主體多元化的路網(wǎng)環(huán)境下，如何確定車輛行駛路徑，將影響每一通行車輛通行費(fèi)的計(jì)算及收入的通行費(fèi)在各業(yè)主之間的拆分。
目前采用的是對(duì)車主進(jìn)行最短路徑的收費(fèi)，即車輛在高速公路入口收費(fèi)站領(lǐng)取通行卡，在出口收費(fèi)站根據(jù)通行卡的入口站信息計(jì)算應(yīng)繳納的通行費(fèi)。車輛從起點(diǎn)到終點(diǎn)存在兩條或兩條以上的路徑時(shí)，將最短路徑作為車輛通行費(fèi)的計(jì)算路徑，此方法最為簡(jiǎn)便。完全可以通過雙方或多方通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及協(xié)商，在考慮交通量、里程、收費(fèi)額或者投資比例等因素，采用雙方或多方接受的調(diào)查方法，從而確定通行費(fèi)的分配方法。這種做法的缺點(diǎn)是不能做到精確收費(fèi)和拆分。
除了這種基于統(tǒng)計(jì)的方式對(duì)通行費(fèi)進(jìn)行清分以外，還可以采用精確記錄車輛行車路徑的方式記錄車輛的行車路徑的方式，目前提出的方式有a)車牌識(shí)別。在可能出現(xiàn)二義性道路上設(shè)立車牌識(shí)別記錄站，當(dāng)車輛通過該處時(shí)，記錄下車牌，并傳至中心服務(wù)器。當(dāng)車輛抵達(dá)出口收費(fèi)站時(shí)，由出口的收費(fèi)計(jì)算機(jī)從中心服務(wù)器中根據(jù)車牌查詢?cè)撥囕v的路徑信息。
b)GPS。車輛在高速公路入口收費(fèi)站領(lǐng)取GPS電子裝置，記錄該車輛的行車路線，出口的收費(fèi)計(jì)算機(jī)根據(jù)GPS電子裝置中記錄的行車路線進(jìn)行收費(fèi)。
c)停車標(biāo)識(shí)站法。在需要設(shè)置標(biāo)識(shí)站的地方設(shè)置幾條帶收費(fèi)島的車道，車輛通過時(shí)司機(jī)需停車刷卡，設(shè)備將標(biāo)示站信息寫入通行IC卡。出口站可根據(jù)卡內(nèi)信息精確收費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種可與現(xiàn)有收費(fèi)系統(tǒng)結(jié)合的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用便捷的高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)。
本發(fā)明的基本設(shè)計(jì)思路是，在原有的收費(fèi)系統(tǒng)中，增設(shè)若干無線電子標(biāo)識(shí)站、在原通行IC卡上封裝一個(gè)高頻電子標(biāo)簽，將原IC卡讀寫器改為雙讀頭IC卡讀寫器。無線電子標(biāo)識(shí)站可不斷向周圍發(fā)送自身的ID號(hào)，高頻電子標(biāo)簽和原通行IC卡封裝在一個(gè)裝置內(nèi)。該電子標(biāo)簽在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)可接受無線電子標(biāo)識(shí)站號(hào)，并寫入自身的E2ROM中。雙讀頭IC卡讀寫器，先讀出IC通行卡的內(nèi)容，再讀出電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)站的ID，進(jìn)行精確收費(fèi)。
本發(fā)明高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)，由通行IC卡、高頻電子標(biāo)簽、無線電子標(biāo)識(shí)站以及雙讀頭IC卡讀寫器組成；其特征是無線電子標(biāo)識(shí)站由微處理器、微波發(fā)送接受芯片構(gòu)成。采用微處理器控制微波發(fā)送接受芯片不間斷地發(fā)送設(shè)在MCU內(nèi)的ID號(hào)，該ID號(hào)事先被設(shè)定在MCU的程序中；高頻電子標(biāo)簽由微處理器、EEPROM及收發(fā)電路模塊構(gòu)成，微處理器與收發(fā)電路模塊主要通過SPI進(jìn)行溝通。E2ROM用于存放標(biāo)簽的ID值和接受到的標(biāo)識(shí)站ID值。
雙讀頭IC卡讀寫器由微處理器、射頻卡讀寫芯片、微波通信芯片構(gòu)成；微處理器控制射頻卡讀寫芯片和微波通信芯片工作。
本發(fā)明高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)，可沿用原有的通行IC卡，原有的通行IC卡與高頻電子標(biāo)簽被簡(jiǎn)單地封裝在一起，外形與內(nèi)部卡結(jié)構(gòu)都無需變化。無線電子標(biāo)識(shí)站，設(shè)在路邊，司機(jī)經(jīng)過時(shí)無需停車和減速。該無線電子標(biāo)識(shí)站設(shè)備簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。進(jìn)入口操作員的操作，與原有的操作一致。


圖1為本發(fā)明高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)的無線電子標(biāo)識(shí)站原理框圖；圖2為本發(fā)明高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)的高頻電子標(biāo)簽原理框圖；圖3為MSP430與NRF905模塊接口圖；圖4為本發(fā)明高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)的雙讀頭IC卡讀寫器原理框圖；圖5為本發(fā)明高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)的雙讀頭IC卡讀寫器出口工作程序流程圖；圖6為本發(fā)明高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)的雙讀頭IC卡讀寫器入口工作程序流程圖；圖7為高頻電子標(biāo)簽軟件流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)，由通行IC卡、高頻電子標(biāo)簽、無線電子標(biāo)識(shí)站以及雙讀頭IC卡讀寫器組成；其中無線電子標(biāo)識(shí)站如圖1所示，由MCU(單片機(jī))、Nrf905(一種微波發(fā)送接受芯片)模塊。采用MCU控制nRF905以433Mhz的頻率不間斷的發(fā)送設(shè)在MCU內(nèi)的ID號(hào)，該ID號(hào)事先被設(shè)定在MCU的程序中。
高頻電子標(biāo)簽如圖2所示，由低功耗單片機(jī)MSP430F123、EEPROM AT24C02、nrf905收發(fā)電路組成。標(biāo)簽中E2ROM有兩個(gè)作用，一是存放標(biāo)簽的ID值，該標(biāo)簽的ID值共5個(gè)字節(jié)，通常設(shè)成與其封裝在一起的通行卡的ID值后五個(gè)字節(jié)一樣。另一作用是在電子標(biāo)簽接受到標(biāo)識(shí)站的ID后，保存在本標(biāo)簽的E2ROM中。
MSP430單片機(jī)與nRF905模塊主要通過SPI進(jìn)行溝通。MSP430單片機(jī)可使用通用的I/O口模擬SPI與nRF905模塊連接，另外用通用的I/O腳與nRF905的TXEN、TRX_CE、PWR_UP、CD、AM、DR等引腳連接，進(jìn)行控制。MSP430單片機(jī)與nRF905模塊接口如圖3所示。
本高頻電子標(biāo)簽采用電池工作。高頻電子標(biāo)簽、通行IC卡、電池一起被封裝于同一個(gè)塑料套內(nèi)。
雙讀頭IC卡讀寫器在收費(fèi)站的出入口收費(fèi)亭安裝雙讀頭IC卡讀寫器，其首先以13.56M赫茲對(duì)封裝在一起的通行卡進(jìn)行讀寫，獲取電子標(biāo)簽的ID號(hào)后，再對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫。
如圖4所示RC500為PHLIPS的射頻卡讀寫芯片，可以以13.56M赫茲對(duì)TYPE A和TYPE B的卡進(jìn)行讀寫。NRF905是微波通信芯片，用于與電子標(biāo)簽進(jìn)行通信。單片機(jī)控制RC500和nRF905工作，此外單片機(jī)外接兩個(gè)SAM卡卡座，用于安置IC票卡的SAM(安全存儲(chǔ)模塊)卡。
工作流程標(biāo)識(shí)站工作流程1、無線系統(tǒng)自動(dòng)上電2、ID號(hào)加載，(加前導(dǎo)碼和CRC校驗(yàn)碼)3、數(shù)據(jù)包發(fā)送nRF905將連續(xù)的發(fā)送剛才寫入的數(shù)據(jù)包讀卡器工作流程入口如圖6所示，雙讀頭讀寫器向電子標(biāo)簽發(fā)送清0命令，將電子標(biāo)簽中的EEPROM信息清0。
出口如圖5所示，當(dāng)車輛到出口時(shí)，非接觸式射頻卡激活I(lǐng)C卡讀寫模塊，然后非接觸式射頻卡讀寫模塊讀取非接觸式射頻卡數(shù)據(jù)，接著NRF905模塊向電子標(biāo)簽發(fā)送“發(fā)送數(shù)據(jù)命令”，車載設(shè)備將電子標(biāo)簽上EEPROM中的數(shù)據(jù)發(fā)送給雙讀頭讀寫器，雙讀頭讀寫器將數(shù)據(jù)送往PC機(jī)。
高頻電子標(biāo)簽軟件標(biāo)簽每?jī)擅胩K醒一次，開始接收數(shù)據(jù)。標(biāo)簽蘇醒后，會(huì)持續(xù)等待100毫秒，如果在此期間接收到協(xié)議數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理，否則轉(zhuǎn)睡眠。對(duì)于中途站，如果收到有效的基站ID號(hào)，將之存入電子標(biāo)簽，否則轉(zhuǎn)睡眠。而對(duì)于終點(diǎn)站，要涉及到選卡，如是對(duì)本標(biāo)簽操作，標(biāo)簽將一直保持清醒，直到數(shù)據(jù)處理完并且清零后。標(biāo)簽軟件流程圖7所示。
權(quán)利要求
1.一種高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)，由通行IC卡、高頻電子標(biāo)簽、無線電子標(biāo)識(shí)站以及雙讀頭IC卡讀寫器組成；其特征是無線電子標(biāo)識(shí)站由微處理器、微波發(fā)送接受芯片構(gòu)成；采用微處理器控制微波發(fā)送接受芯片不間斷地發(fā)送設(shè)在MCU內(nèi)的ID號(hào)；高頻電子標(biāo)簽由微處理器、EEPROM及收發(fā)電路模塊構(gòu)成，微處理器與收發(fā)電路模塊通過SPI進(jìn)行溝通；E2ROM用于存放標(biāo)簽的ID值和接受到的標(biāo)識(shí)站ID值；雙讀頭IC卡讀寫器由微處理器、射頻卡讀寫芯片、微波通信芯片構(gòu)成；微處理器控制射頻卡讀寫芯片和微波通信芯片工作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)，由通行IC卡、高頻電子標(biāo)簽、無線電子標(biāo)識(shí)站以及雙讀頭IC卡讀寫器組成；無線電子標(biāo)識(shí)站由微處理器、微波發(fā)送接受芯片構(gòu)成。高頻電子標(biāo)簽由微處理器、EEPROM及收發(fā)電路模塊構(gòu)成。雙讀頭IC卡讀寫器由微處理器、射頻卡讀寫芯片、微波通信芯片構(gòu)成。本發(fā)明高速公路多路徑識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)，可沿用原有的通行IC卡，原有的通行IC卡與高頻電子標(biāo)簽被簡(jiǎn)單地封裝在一起，外形與內(nèi)部卡結(jié)構(gòu)都無需變化。無線電子標(biāo)識(shí)站，設(shè)在路邊，司機(jī)經(jīng)過時(shí)無需停車和減速。該無線電子標(biāo)識(shí)站設(shè)備簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。進(jìn)入口操作員的操作，與原有的操作一致。
文檔編號(hào)G07B15/06GK1963871SQ200610097888
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月20日
發(fā)明者黃衛(wèi), 何鐵軍, 秦福生, 陳里得 申請(qǐng)人:黃衛(wèi), 何鐵軍, 秦福生, 陳里得