快速ETC收费装置的制作方法

快速etc收费装置
技术领域
1.本实用新型涉及etc收费技术领域，尤其涉及一种可放跟车干扰的快速etc收费装置。


背景技术：

2.不停车收费系统简称etc系统，主要是利用自动车辆识别技术，通过收费站的反射和接收装置读取和识别车辆上的电子标签，在不需要司机或其他收费人员采取任何操作的情况下完成收费的处理过程，过往车辆无须停车，即能够实现电子收费。etc系统主要由车载单元(简称obu)、路测单元(简称rsu)和控制终端三部分组成。车载单元附属在车辆上，可以是固定或者活动式的，作为车辆识别标识，其本身拥有一种可识别的信号。路测单元用以接收和识别车载单元发射出来的信号。控制终端时把路测单元解译出来的资料与数据库中存储的用户资料比对，验证身份，进行所有的数据处理工作，包括通行费的计算等。
3.随着etc系统的普及，在实际使用中发现了一系列问题，比如跟车干扰。跟车干扰是前后两车陆续经过etc车道，rsu与后车的obu发生了交易，车道栏杆抬起，未交易的前车驶离了车道，交易完成的后车被拦截，车道报警的现象。由于跟车干扰问题，目前普遍要求车辆通过etc车道时，保持慢速通过，要求车辆通过电子收费车道时至少要和前车保持10米以上的车距，通过速度不超过5km/h，严重影响了道路使用效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为解决上述技术问题而提供一种可有效防止跟车干扰同时提高过车速度的快速etc收费装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型公开了一种快速etc收费装置，其包括控制终端和与所述控制终端通信连接的检测装置、通信装置；
6.所述检测装置，设置在etc收费通道中，用于检测进入所述etc收费通道的车辆的实时位置；
7.所述通信装置，用于向所述etc收费通道发出无线通信信号，所述无线通信信号用作当前车辆中的电子标签与所述控制终端之间的沟通媒介；且，
8.所述控制终端可控制所述通信装置发出的无线通信信号的覆盖范围跟随车辆位置的移动而逐渐向前收缩。
9.较佳地，所述etc收费通道中包括远离放行杆的远端区和靠近所述放行杆的近端区，所述远端区的长度大于所述近端区的长度，所述通信装置包括主天线和备用天线，所述主天线用于为所述远端区提供无线通信信号，所述备用天线用于为所述近端区提供备用无线通信信号。
10.较佳地，所述主天线和所述备用天线均为相控阵天线。
11.较佳地，所述检测装置包括间隔设置于所述etc收费通道中的若干地感线圈。
12.较佳地，所述通信装置发出的无线通信信号的覆盖范围根据车辆所经过的所述地
感线圈逐级收缩。
13.较佳地，彼此相邻两所述地感线圈的间隔为5～6米。
14.较佳地，所述远端区设置有三个所述地感线圈，所述近端区设置有两个所述地感线圈。
15.较佳地，还包括与所述控制终端通信连接的第一显示屏和第二显示屏，所述第一显示屏设置在所述远端区，所述第二显示屏设置在所述近端区，所述第一显示屏和所述第二显示屏用于同步显示车辆信息和交易信息。
16.与现有技术相比，本实用新型快速etc收费装置具有如下技术效果：
17.1、由于在etc收费通道中设置有用于检测车辆实时位置的检测装置，而且控制终端可控制通信装置发出的无线通信信号的覆盖范围跟随车辆位置的移动而逐渐向前收缩，因而，当车辆进入etc收费通道中后，通信装置发出的无线通信信号跟随车辆的移动逐级向前收缩，以避免通信信号与后方近距离跟随的车辆发生通信，从而有效避免跟车干扰的现象发生，而且可大幅放宽对跟车距离的限制，进而有效提高过车速度；
18.2、由于在etc收费通道中设置远离放行杆的远端区和靠近所述放行杆的近端区，同时在远端区设置主天线，在近端区设置备用天线，从而有效延长车辆在靠近放行杆过程中的通信装置，进一步提高过车速度；
19.3、采用第一显示屏和第二显示屏的双费显模式，达到提前告知和准确告知交易信息的目的，有效提升用户通行体验。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例中快速etc收费装置的控制原理结构示意图。
21.图2为本实用新型实施例中etc收费通道的布置结构示意图。
22.图3为本实用新型实施例中无线通信信号在etc收费通道中的收缩变化示意图。
23.图4为本实用新型实施例中地感线圈的布置结构示意图。
24.图5为本实用新型实施例中快速etc收费装置的总体原理结构示意图。
具体实施方式
25.为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
26.如图1至图3所示，本实施例公开了一种快速etc收费装置，以解决车辆经过etc收费通道l时的跟车干扰问题，同时提高过车速度。具体地，该快速etc收费装置包括包括控制终端1和与控制终端1通信连接的检测装置2、通信装置3。检测装置2设置在etc收费通道l中，用于检测进入etc收费通道l的车辆的实时位置。通信装置3用于向etc收费通道l发出无线通信信号，无线通信信号用作当前车辆中的电子标签与控制终端1之间的沟通媒介，且，控制终端1可控制通信装置3发出的无线通信信号的覆盖范围跟随车辆位置的移动而逐渐向前收缩。
27.基于上述快速etc收费装置，当有车辆进入etc收费通道l中后，通信装置3发出的无线通信信号扫描到该车的电子标签后，为车辆与控制终端1之间建立沟通通道，在交易信息的读取和计算过程中，随着车辆的迁移，无线通信信号的覆盖范围也跟随逐渐向前收缩，
从而避免无线通信信号与后方紧跟而来的车辆建立联系，直到前车交易成功，通信装置3从新扫描后方位于最前端的车辆，并将无线通信信号的覆盖范围收缩至位于etc收费通道l中的未交易的车辆处。由此，通过上述快速etc收费装置，可有效避免跟车干扰的现象发生，而且可大幅放宽对跟车距离的限制，进而有效提高过车速度。
28.更具体地，如图3，etc收费通道l中包括远离放行杆5的远端区lf和靠近放行杆5的近端区ln，远端区lf的长度大于近端区ln的长度，通信装置3包括主天线30和备用天线31，主天线30用于为远端区lf提供无线通信信号，备用天线31用于为近端区ln提供备用无线通信信号。主天线30的覆盖范围可跟随车辆从q1区收缩到q2区、q3区，备用天线31的覆盖范围可从q4区收缩到q5区。
29.在本实施例中，在etc收费通道l中设置有两个通信天线，分别为主天线30和备用天线31，正常情况下，大部分车辆都可以在远端区lf通过主天线30完成扣费交易，由于远端区lf距离放行杆5比较远，因此，交易完成后放行杆5可以提前抬杆，从而可有效提高车辆的过车速度。而当车辆在远端区lf未能成功交易时，到达近端区ln还可通过备用天线31进行扣费交易，由于近端区ln的长度小于远端区lf，在主天线30和备用天线31的发射功率相同的情况下，近端区ln的无线信号强度比较高，从而在很大程度上保证在远端区lf未完成之交易在近端区ln可以完成。另外，通过主天线30和备用天线31的设置，当其中一天线(如主天线30)发生故障时，可临时调高另一天线(如备用天线31)的功率，使得另一天线(备用天线31)发射的无线信号可覆盖到整个etc收费通道l，从而使得该etc收费通道l可正常运行。本实施例中的主天线30和备用天线31均优选为相控阵天线，通过相控阵天线可严格控制波束范围，并通过多个波束的智能切换，良好抑制跟车干扰及旁道干扰。
30.进一步地，如图4，检测装置2包括间隔设置于etc收费通道l中的若干地感线圈20，当有车辆经过该地感线圈20时，地感线圈20发出信号，以提示车辆的当前位置。由于地感线圈20间隔分布，因此，通信装置3发出的无线通信信号的覆盖范围根据车辆所经过的地感线圈20逐级收缩，也即每次向前收缩一个间隔距离(两个地感线圈20直接的距离)。由于轿车的长度大部分为四米多，两辆车的车头距离基本上都大于五米，加上电子标签离车头有一米左右，故一般前一辆车车头距后一辆车的电子标签距离有5米左右，因此主天线30和备用天线31的收缩单位可调为5到6米，能有效减少跟车干扰。同时，将彼此相邻两地感线圈20的间隔设置为5～6米。另外，为有效提高通信识别距离，远端区lf设置有三个地感线圈20，分别为a、b、c，近端区ln设置有两个地感线圈20，分别为d、e，彼此相邻两地感线圈20的间隔设置为5米，这样，远端区lf的长度为15米，近端区ln的长度为10米，etc收费通道l的总长度可达25米，从而使得过车速度最高可达50km/h。另外，放行杆5的前侧还设置一地感线圈f，以感知车辆驶离放行杆5所在位置。
31.请再次参阅图4，对于长距离的etc收费通道l，为避免用户在远端区lf和近端区ln都可看到交易信息，因此，进一步改进，本实施例中的快速etc收费装置还包括与控制终端1通信连接的第一显示屏40和第二显示屏41，第一显示屏40设置在远端区lf，第二显示屏41设置在近端区ln，第一显示屏40和第二显示屏41用于同步显示车辆信息和交易信息。当用户在远端区lf完成交易时，可通过第一显示屏40观察交易信息，当用户在近端区ln完成交易时，可通过第二显示屏41观察交易信息。
32.综上，如图5，本实用新型公开了一种快速etc收费装置，正常情况下，当车辆到达
地感线圈,a后，进入主天线30的覆盖范围q1区，主天线30搜索到车辆上的obu后，发送obu和卡片信息到控制终端1，控制终端1验证数据合格后，发送写卡指令给obu，控制终端1在收到obu正常回复后生成交易流水，直接抬杆放行。绝大部分车辆会在地感线圈b之前完成交易，如果在地感线圈b之前不能完成交易，车辆驶入到地感线圈b处后，主天线30的覆盖范围收缩到q2区，在该位置，车辆继续进行交易，如果车辆到达地感线圈c前仍交易不成功，则主天线30覆盖范围收缩至地感线圈q3区，随着尝试继续交易，若控制终端1读取不到obu，则关闭主天线30，打开备用天线31，此时，etc收费通道l中的无线信号收缩到q4区，随着车辆的移动，还可进一步收缩到q5区。如果在近端区ln交易通过则抬杆放行，如果交易仍失败，则报警拦截。采用上述快速etc收费装置，不但可有效防止跟车干扰，还可大幅提高过车速度，而且在etc收费通道l的远端区lf和近端区ln分别设置了第一显示屏40和第二显示屏41，为用户提供了较为方便的交易信息观察方式。
33.以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。