本發(fā)明屬于交通運(yùn)輸領(lǐng)域，特別是涉及用在公路客運(yùn)行業(yè)的ETC與地磁傳感器技術(shù)相結(jié)合的聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)：

長(zhǎng)久以來(lái)，客運(yùn)車輛的高效管理一直是道路運(yùn)輸行業(yè)管理的一個(gè)難點(diǎn)，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展機(jī)遇，建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能交通系統(tǒng)，充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建現(xiàn)代化車站客運(yùn)智能管理平臺(tái)，既是一種解決辦法，也是必然的趨勢(shì)。

從2014年開始啟動(dòng)全國(guó)高速公路ETC(不停車收費(fèi)系統(tǒng))后，截止到目前，除海南、西藏?zé)o收費(fèi)公路外，北京、天津、河北、山西、遼寧、上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東、湖南、陜西、廣東、河南、湖北、貴州、吉林、重慶、四川、云南、甘肅、青海、寧夏、黑龍江、內(nèi)蒙古、廣西、新疆29個(gè)省份已實(shí)現(xiàn)ETC聯(lián)網(wǎng)互通。

在2015年9月交通運(yùn)輸部ETC電視電話會(huì)上交通運(yùn)輸部部長(zhǎng)楊傳堂介紹,截至目前，全國(guó)累計(jì)建成ETC專用車道1.2萬(wàn)余條、5萬(wàn)余條人工刷卡(MTC)車道，ETC用戶約2171.5萬(wàn)；我國(guó)公路網(wǎng)已進(jìn)入“網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行”的關(guān)鍵階段。到2018年底，將建立全國(guó)ETC聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理機(jī)制，建成較為完善的ETC基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，建立統(tǒng)一規(guī)范的ETC客服體系，用戶服務(wù)更加便捷。

為此，研究設(shè)計(jì)一種用在公路客運(yùn)行業(yè)的ETC與地磁傳器技術(shù)相結(jié)合的聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)及其使用方法，非常必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：研發(fā)一種基于ETC(Electronic Toll Collection不停車收費(fèi)系統(tǒng))、道路運(yùn)輸IC卡(運(yùn)政卡)與客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)相結(jié)合的客運(yùn)車輛場(chǎng)站內(nèi)聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，通過(guò)ETC聯(lián)網(wǎng)設(shè)備讀取道路運(yùn)輸IC卡等信息化手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)車輛的進(jìn)出場(chǎng)站智能管理，車輛的智能調(diào)度和報(bào)班，合理規(guī)劃車輛站內(nèi)流程，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出站、安全例檢、刷卡報(bào)班、卡位分配登記、打印結(jié)算單及站外運(yùn)政檢查等標(biāo)準(zhǔn)管理流程。

技術(shù)方案：一種ETC與地磁傳感器技術(shù)相結(jié)合的聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，包括ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A、出/入口ETC讀寫器B、出/入口地磁傳感器C、出/入口閘機(jī)D、出/入口網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)E、立體聲音響F、AC-DC電源G、后臺(tái)服務(wù)器H、公路院國(guó)密算法模塊I、出/入口LED點(diǎn)陣字符顯示屏J；所述ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A包括主處理器1、USB HUB控制器2、RS232收發(fā)器3、RS232-USB接口轉(zhuǎn)換器4、嵌入式隔離RS-485收發(fā)器5、音頻DAC電路6、百兆以太網(wǎng)HUB電路7、光耦和繼電器電路8；所述主處理器1,通過(guò)USB HOST接口11連接USB HUB控制器2，將主處理器1的單路USB HOST擴(kuò)展成四路USB HOST接口11，用于連接外部USB設(shè)備；通過(guò)RS232-USB接口轉(zhuǎn)換器4，將單路USB2.0信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平的UART信號(hào)；所述UART信號(hào)通過(guò)RS232收發(fā)器3，將TTL電平的UART端口轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的RS232端口12，用于連接外部的RS232設(shè)備，如公路院國(guó)密算法模塊I、出/入口LED點(diǎn)陣字符顯示屏J等；所述UART信號(hào)通過(guò)嵌入式隔離RS-485收發(fā)器5，將TTL電平的UART端口轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的RS485端口13，用于連接外部的RS485設(shè)備，如出/入口ETC讀寫器B；GPIO通用外設(shè)輸入輸出總線，通過(guò)光電隔離電路8，分別通過(guò)開關(guān)量輸入輸出接口17與外設(shè)的開關(guān)量控制模塊連接，如出/入口地磁傳感器C、出/入口閘機(jī)D等；通過(guò)I2S總線連接音頻DAC電路6，將音頻數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)連接音頻輸出端口14，連接外部的立體聲音響F；通過(guò)FEC快速以太網(wǎng)控制總線連接至百兆以太網(wǎng)HUB電路7，擴(kuò)展成8路以太網(wǎng)絡(luò)接口15，再通過(guò)以太網(wǎng)16連接到后臺(tái)服務(wù)器H與其進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；將出/入口網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)E連接到以太網(wǎng)16，將采集到的車輛號(hào)牌信息實(shí)時(shí)傳送給后臺(tái)服務(wù)器H予以數(shù)據(jù)輔助判斷及數(shù)據(jù)保存。

優(yōu)選的，所述ETC與地磁傳感器技術(shù)相結(jié)合的聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)還包括LCD顯示屏K；所述主處理器1還包括RGB轉(zhuǎn)LVDS電路9，通過(guò)RGB轉(zhuǎn)LVDS電路9將視頻信號(hào)直接輸出到7寸的LCD顯示屏K。

優(yōu)選的，所述主處理器1，為飛思卡爾I.MX35ARM1136JF-S處理器，532MHz主頻、OpenVG 1.1VFPU矢量浮點(diǎn)運(yùn)算單元、128K二級(jí)緩存，存儲(chǔ)器配備RAM256MB DDR2、2GB NAND Flash、64MB Nor Flash，集成了OpenVG 2D矢量圖圖形加速器，對(duì)Adobe Flash、PDF文件及GPS地圖顯示有得天獨(dú)厚的加速支持；接口方面，可支持USB2.0和百兆以太網(wǎng)卡；同時(shí)擁有豐富的外圍接口，如USB OTG、USB HOST、SPI、IIC、UART、CAN、GPIO等，負(fù)責(zé)外圍設(shè)備接入；搭載安卓操作系統(tǒng)，運(yùn)行專門開發(fā)的終端應(yīng)用軟件；同時(shí)內(nèi)嵌2個(gè)TSAM小卡座，用于ETC讀寫密鑰存儲(chǔ)，可主動(dòng)發(fā)送帶聯(lián)動(dòng)控制信息，發(fā)送方式包括TCP/UDP/email，支持WEB CONSOLE自動(dòng)檢測(cè)新增模塊功能，支持動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，提供RSU主機(jī)訪問(wèn)道路運(yùn)輸IC卡(運(yùn)政卡)讀寫協(xié)議，實(shí)現(xiàn)能夠使用遠(yuǎn)距離天線通過(guò)OBU對(duì)道路運(yùn)輸IC卡(運(yùn)政卡)的ADF3目錄下的文件(如EF04、EF05、EF08)進(jìn)行讀寫操作。

所述USB HUB控制器2，采用SMSC公司的USB2514四端口集線器控制器，內(nèi)部電路包括轉(zhuǎn)發(fā)器(HUB Repeater)、控制器(HUB Controller)和處理翻譯器(Transaction Translator，TT)；該控制器具有1個(gè)USB上行端口、4個(gè)USB下行端口，每個(gè)下行端口最大工作電流可為500mA，最高速率為480Mbps，并完全兼容USB1.1和USB1.0；USB HUB支持多個(gè)不同屬性的USB外部設(shè)備，分層星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)支持多達(dá)127個(gè)外部設(shè)備，為USB用戶提供方便、簡(jiǎn)捷的連接方式。同時(shí)也支持熱插拔，即在不關(guān)機(jī)的情況下用戶可直接插入或拔出設(shè)備。

所述RS232收發(fā)器3，采用SIPEX公司的SP3232EEN芯片，是一個(gè)2驅(qū)動(dòng)器/2接收器的器件，包含Sipex系列特有的片內(nèi)電荷泵電路，可從+3.0V～+5.5V的電源電壓產(chǎn)生2×Vcc的RS-232電壓電平；滿足EIA/TIA-232和V.28/V.24通信協(xié)議，用于連接終端內(nèi)現(xiàn)金類模塊；該器件的驅(qū)動(dòng)器滿載工作時(shí)典型的數(shù)據(jù)傳輸速率為235Kbps，其內(nèi)部為所有驅(qū)動(dòng)器輸出和接收器輸入管腳提供的ESD保護(hù)，使得驅(qū)動(dòng)器和接收器的管腳可承受±15kV人體放電模式和IEC1000-4-2氣隙放電模式。

所述RS232-USB接口轉(zhuǎn)換器4，采用PL2303芯片，該芯片PL2303是Prolific公司生產(chǎn)的一種高度集成的RS232-USB接口轉(zhuǎn)換器，可提供一個(gè)RS232全雙工異步串行通信裝置與USB功能接口便利聯(lián)接的解決方案；該器件內(nèi)置USB功能控制器、USB收發(fā)器、振蕩器和帶有全部調(diào)制解調(diào)器控制信號(hào)的UART，只需外接幾只電容就可實(shí)現(xiàn)USB信號(hào)與RS232信號(hào)的轉(zhuǎn)換，能夠方便嵌入到手持設(shè)備；該器件作為USB/RS232雙向轉(zhuǎn)換器，一方面從主機(jī)接收USB數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為RS232信息流格式發(fā)送給外設(shè)；另一方面從RS232外設(shè)接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為USB數(shù)據(jù)格式傳送回主機(jī)，這些工作全部由器件自動(dòng)完成，開發(fā)者無(wú)需考慮固件設(shè)計(jì)。

所述嵌入式隔離RS-485收發(fā)器5，采用周立功公司的RSM3485HT模塊，該模塊是集成電源隔離、電氣隔離、RS-485接口芯片和總線保護(hù)器件于一身,方便嵌入用戶設(shè)備，使產(chǎn)品具有連接RS-485網(wǎng)絡(luò)的功能。該系列模塊采用灌封工藝，具有很好的隔離特性，隔離電壓高達(dá)2500VDC。數(shù)據(jù)流控制方式：不改變RS-485自身原有特性，包含發(fā)送引腳及接收引腳，無(wú)需控制引腳，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向功能。

所述音頻DAC電路6，采用NAU8822A芯片，該芯片是一款國(guó)產(chǎn)低功耗、高質(zhì)量的音頻編解碼器，集成24位立體聲ADC和DAC模塊，可以直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器、耳機(jī)等音頻設(shè)備。

所述百兆以太網(wǎng)HUB電路7，采用Realtek公司的RTL8309M芯片，該芯片是一款9端口10/100M以太網(wǎng)控制器，集成內(nèi)部存儲(chǔ)器，9個(gè)MAC，8個(gè)PHY收發(fā)器，支持10Base-T和100Base-TX，支持外部設(shè)備的(T)MII/RMII接口連接到第9個(gè)MAC；實(shí)現(xiàn)可接入多個(gè)以太網(wǎng)接口模塊，如網(wǎng)絡(luò)攝像頭等。

所述光耦和繼電器電路8，光耦主要用于采集安裝在終端內(nèi)部的傳感器的開關(guān)量等狀態(tài)信號(hào)，繼電器主要用于對(duì)外部傳感器和動(dòng)作機(jī)構(gòu)的控制。

所述RGB轉(zhuǎn)LVDS電路9，采用NS公司的DS90C387雙通道LVDS芯片，實(shí)現(xiàn)外部顯示設(shè)備的接入。

所述出/入口ETC讀寫器B，采用北京握奇5.8GHz微波識(shí)別(ETC天線),主要實(shí)現(xiàn)DSRC射頻電路的控制和基帶數(shù)據(jù)收發(fā)，實(shí)現(xiàn)與主控端的連接和數(shù)據(jù)收發(fā)。

所述出/入口地磁傳感器C，主要作用是埋在車輛進(jìn)站出站口地表下面達(dá)到感應(yīng)是否有車輛通過(guò)效果。

所述出/入口閘機(jī)D，采用深圳捷順公司的道閘，電源輸入AC220V±10％/50HZ±5,電機(jī)功率300W/DC36V,閘桿起落時(shí)間：最快速度可接近1秒，慢速大于6秒且可調(diào)。

所述出/入口網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)E，用于抓拍車輛車牌信息，發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器H作為輔助判斷車輛信息工具使用。

所述立體聲音響F，采用2*8歐8W揚(yáng)聲器，用于播放音頻信息，通過(guò)聲音提醒用戶進(jìn)行相應(yīng)的操作。

AC-DC電源G，采用明緯的NES-150-12型AC/DC電源，支持110～240V交流電輸入，輸出12V/1.5A的直流電壓，主要用于向該ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A、出/入口ETC讀寫器B、出/入口閘機(jī)D、公路院國(guó)密加密模塊I、出/入口LED點(diǎn)陣字符顯示屏J、出/入口網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)E、立體聲音響F等各部件提供充足穩(wěn)定的電源。

所述后臺(tái)服務(wù)器H，為客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18的運(yùn)行提供支撐，所述客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18主要包括運(yùn)管局管理平臺(tái)181、客運(yùn)場(chǎng)站軟件系統(tǒng)182。

所述公路院國(guó)密算法模塊I，是向公路院具有資質(zhì)限定申請(qǐng)購(gòu)買下發(fā)的傳輸數(shù)據(jù)加密模塊，對(duì)ETC讀寫器對(duì)道路運(yùn)輸IC卡(運(yùn)政卡)數(shù)據(jù)讀寫時(shí)進(jìn)行了數(shù)據(jù)加解密保護(hù)。

所述出/入口LED點(diǎn)陣字符顯示屏J，可以顯示數(shù)字或符號(hào),通常用來(lái)顯示時(shí)間、速度、系統(tǒng)狀態(tài)、進(jìn)出提示等。

所述LCD顯示屏K，為奇美的型號(hào)N070ICG-LD1，接口40PIN LVDS，屏幕7寸IPS高亮、分辨率1280*800顯示模組，本模塊部件為可選，主要用于顯示系統(tǒng)調(diào)試信息及日志信息等。

本發(fā)明還公開了一種ETC與地磁傳感器技術(shù)相結(jié)合的聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的使用方法，其步驟為：

一、進(jìn)站：

1、當(dāng)車輛進(jìn)站駛?cè)肴肟冢珽TC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A通過(guò)公路院國(guó)密算法模塊I進(jìn)行數(shù)據(jù)解密處理，把入口ETC讀寫器B讀取到車輛上道路運(yùn)輸IC卡內(nèi)的車輛、班次、檢票等加密信息獲取并發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器H，同時(shí)入口網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)E抓拍車輛號(hào)牌信息發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器H，經(jīng)后臺(tái)服務(wù)器H與客運(yùn)業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)返回車輛信息至ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A；

2、根據(jù)車輛信息，ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A與后臺(tái)服務(wù)器H中客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18的許可進(jìn)站信息進(jìn)行比對(duì)；

21)符合進(jìn)站備案條件的車輛由系統(tǒng)發(fā)出進(jìn)站許可指令，由ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A接收指令并開啟入口閘機(jī)D，啟動(dòng)立體聲音響F播報(bào)相關(guān)語(yǔ)音信息，啟動(dòng)入口LED點(diǎn)陣字符顯示屏J顯示相關(guān)車輛信息及提示信息，入口閘機(jī)D抬桿讓車輛通過(guò)；

22)反之，非管理庫(kù)內(nèi)車輛系統(tǒng)則不作出反應(yīng)；對(duì)于外司臨時(shí)頂班車輛，可以由人工進(jìn)行臨時(shí)性的干預(yù)，做到系統(tǒng)為主導(dǎo)，人工為輔助的效果；

3、入口地磁傳感器C檢測(cè)車輛是否通過(guò)，并通知ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A控制入口閘機(jī)D關(guān)閘；至此車輛進(jìn)站流程結(jié)束，與ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A暫無(wú)關(guān)系；

二、報(bào)班、上客

1、進(jìn)站的營(yíng)運(yùn)車輛，ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A通過(guò)入口ETC讀寫器B獲取車輛信息，從客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18中業(yè)務(wù)模塊檢票系統(tǒng)獲取班次信息，從客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18中業(yè)務(wù)模塊安全系統(tǒng)獲取駕駛證、從業(yè)資格證、行駛證、運(yùn)輸證、線路牌、安全例檢單以上4證1牌1單信息，經(jīng)客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18校驗(yàn)合格后完成自動(dòng)報(bào)班；

2、車輛檢票上客后，車輛駛?cè)氤稣緟^(qū)，由出站檢查運(yùn)政檢查環(huán)節(jié)人工審查合格后把車輛、班次、檢票等出站信息上報(bào)至客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18并同時(shí)發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器H；

三、出站

1、車輛出站時(shí)由ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A經(jīng)公路院國(guó)密算法模塊I數(shù)據(jù)加解密處理，通過(guò)出口ETC讀寫器B對(duì)道路運(yùn)輸IC卡進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫操作，即讀取車輛信息，如是合格車輛再將車輛、班次、檢票系統(tǒng)等數(shù)據(jù)寫入合格車輛的道路運(yùn)輸IC卡內(nèi)；

2、ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A與后臺(tái)服務(wù)器H中客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18的許可出站信息進(jìn)行比對(duì)；

21)符合出站備案條件的車輛由系統(tǒng)發(fā)出出站許可指令，由ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A接收指令并開啟出口閘機(jī)D，啟動(dòng)立體聲音響F播報(bào)相關(guān)語(yǔ)音信息，啟動(dòng)出口LED點(diǎn)陣字符顯示屏J顯示相關(guān)車輛信息及提示信息，出口閘機(jī)D抬桿讓車輛通過(guò)；同時(shí)出口網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)E抓拍車輛號(hào)牌信息發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器H，并上報(bào)至客運(yùn)業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)18；

22)反之，非管理庫(kù)內(nèi)車輛系統(tǒng)則不作出反應(yīng)；對(duì)于外司臨時(shí)頂班車輛，可以由人工進(jìn)行臨時(shí)性的干預(yù)，做到系統(tǒng)為主導(dǎo)，人工為輔助的效果；

3、出口地磁傳感器C檢測(cè)車輛是否通過(guò)，并通知ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A控制出口閘機(jī)D關(guān)閘,ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A把駛出合格車輛信息上報(bào)至客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18，完成營(yíng)運(yùn)車輛與客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的管理融入，至此車輛出站流程結(jié)束。

本發(fā)明的有益效果：本網(wǎng)關(guān)集先進(jìn)的傳感、工控、計(jì)算機(jī)等技術(shù)于一體，可實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)外車輛的進(jìn)出場(chǎng)站智能管理，車輛的智能調(diào)度和報(bào)班，合理規(guī)劃車輛站內(nèi)流程，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出站、安全例檢、刷卡報(bào)班、卡位分配登記、打印結(jié)算單及站外運(yùn)政檢查等標(biāo)準(zhǔn)管理流程。通過(guò)使用ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)，利用ETC識(shí)別車輛配備的道路運(yùn)輸IC卡(運(yùn)政卡)，利用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)識(shí)別車輛車牌，進(jìn)而將車輛站點(diǎn)出入信息物聯(lián)至客運(yùn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班”，是以創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)、需求為導(dǎo)向、應(yīng)用為引領(lǐng)、示范為帶動(dòng)、智能交通為目的，對(duì)客運(yùn)信息資源實(shí)行全面“感知”和綜合運(yùn)行管理，形成以客運(yùn)要素傳感普及、智能交通傳感匯聚的“智能交通”示范工程，從而推進(jìn)公路ETC蘇通卡與道路運(yùn)輸IC卡(運(yùn)政卡)融合應(yīng)用,提高客運(yùn)場(chǎng)站的車輛流轉(zhuǎn)效率，杜絕公路客運(yùn)安全隱患，全力助推公路客運(yùn)信息化建設(shè)?？傊ㄟ^(guò)本網(wǎng)關(guān)及外圍模塊及應(yīng)用軟件系統(tǒng)，能夠較大地簡(jiǎn)化客運(yùn)站內(nèi)外營(yíng)運(yùn)車輛的報(bào)班流程，提高效率，降低成本，使得到客運(yùn)站業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)更便捷，更智能，更有效率的運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述ETC與地磁傳感器技術(shù)相結(jié)合的聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述ETC與地磁傳感器技術(shù)相結(jié)合的聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)使用方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例：

如圖1所示，一種ETC與地磁傳感器技術(shù)相結(jié)合的聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，包括ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A、出/入口ETC讀寫器B、出/入口地磁傳感器C、出/入口閘機(jī)D、出/入口網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)E、立體聲音響F、AC-DC電源G、后臺(tái)服務(wù)器H、公路院國(guó)密算法模塊I、出/入口LED點(diǎn)陣字符顯示屏J、LCD顯示屏K；所述ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A包括主處理器1、USB HUB控制器2、RS232收發(fā)器3、RS232-USB接口轉(zhuǎn)換器4、嵌入式隔離RS-485收發(fā)器5、音頻DAC電路6、百兆以太網(wǎng)HUB電路7、光耦和繼電器電路8、RGB轉(zhuǎn)LVDS電路9；所述主處理器1,通過(guò)USB HOST接口11連接USB HUB控制器2，將主處理器1的單路USB HOST擴(kuò)展成四路USB HOST接口11，用于連接外部USB設(shè)備；通過(guò)RS232-USB接口轉(zhuǎn)換器4，將單路USB2.0信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平的UART信號(hào)；所述UART信號(hào)通過(guò)RS232收發(fā)器3，將TTL電平的UART端口轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的RS232端口12，用于連接外部的RS232設(shè)備，如公路院國(guó)密算法模塊I、出/入口LED點(diǎn)陣字符顯示屏J等；所述UART信號(hào)通過(guò)嵌入式隔離RS-485收發(fā)器5，將TTL電平的UART端口轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的RS485端口13，用于連接外部的RS485設(shè)備，如出/入口ETC讀寫器B；GPIO通用外設(shè)輸入輸出總線，通過(guò)光電隔離電路8，分別通過(guò)開關(guān)量輸入輸出接口17與外設(shè)的開關(guān)量控制模塊連接，如出/入口地磁傳感器C、出/入口閘機(jī)D等；通過(guò)RGB轉(zhuǎn)LVDS電路9將視頻信號(hào)直接輸出到7寸的LCD顯示屏K；通過(guò)I2S總線連接音頻DAC電路6，將音頻數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)連接音頻輸出端口14，連接外部的立體聲音響F；通過(guò)FEC快速以太網(wǎng)控制總線連接至百兆以太網(wǎng)HUB電路7，擴(kuò)展成8路以太網(wǎng)絡(luò)接口15，再通過(guò)以太網(wǎng)16連接到后臺(tái)服務(wù)器H與其進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；將出/入口網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)E連接到以太網(wǎng)16，將采集到的車輛號(hào)牌信息實(shí)時(shí)傳送給后臺(tái)服務(wù)器H予以數(shù)據(jù)輔助判斷及數(shù)據(jù)保存。

所述主處理器1，為飛思卡爾I.MX35ARM1136JF-S處理器，532MHz主頻、OpenVG 1.1VFPU矢量浮點(diǎn)運(yùn)算單元、128K二級(jí)緩存，存儲(chǔ)器配備RAM 256MB DDR2、2GB NAND Flash、64MB Nor Flash，集成了OpenVG 2D矢量圖圖形加速器，對(duì)Adobe Flash、PDF文件及GPS地圖顯示有得天獨(dú)厚的加速支持；接口方面，可支持USB2.0和百兆以太網(wǎng)卡；同時(shí)擁有豐富的外圍接口，如USB OTG、USB HOST、SPI、IIC、UART、CAN、GPIO等，負(fù)責(zé)外圍設(shè)備接入；搭載安卓操作系統(tǒng)，運(yùn)行專門開發(fā)的終端應(yīng)用軟件；同時(shí)內(nèi)嵌2個(gè)TSAM小卡座，用于ETC讀寫密鑰存儲(chǔ)，可主動(dòng)發(fā)送帶聯(lián)動(dòng)控制信息，發(fā)送方式包括TCP/UDP/email，支持WEB CONSOLE自動(dòng)檢測(cè)新增模塊功能，支持動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，提供RSU主機(jī)訪問(wèn)道路運(yùn)輸IC卡(運(yùn)政卡)讀寫協(xié)議，實(shí)現(xiàn)能夠使用遠(yuǎn)距離天線通過(guò)OBU對(duì)道路運(yùn)輸IC卡(運(yùn)政卡)的ADF3目錄下的文件(如EF04、EF05、EF08)進(jìn)行讀寫操作。

所述USB HUB控制器2，采用SMSC公司的USB2514四端口集線器控制器，內(nèi)部電路包括轉(zhuǎn)發(fā)器(HUB Repeater)、控制器(HUB Controller)和處理翻譯器(Transaction Translator，TT)；該控制器具有1個(gè)USB上行端口、4個(gè)USB下行端口，每個(gè)下行端口最大工作電流可為500mA，最高速率為480Mbps，并完全兼容USB1.1和USB1.0；USB HUB支持多個(gè)不同屬性的USB外部設(shè)備，分層星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)支持多達(dá)127個(gè)外部設(shè)備，為USB用戶提供方便、簡(jiǎn)捷的連接方式。同時(shí)也支持熱插拔，即在不關(guān)機(jī)的情況下用戶可直接插入或拔出設(shè)備。

所述RS232收發(fā)器3，采用SIPEX公司的SP3232EEN芯片，是一個(gè)2驅(qū)動(dòng)器/2接收器的器件，包含Sipex系列特有的片內(nèi)電荷泵電路，可從+3.0V～+5.5V的電源電壓產(chǎn)生2×Vcc的RS-232電壓電平；滿足EIA/TIA-232和V.28/V.24通信協(xié)議，用于連接終端內(nèi)現(xiàn)金類模塊；該器件的驅(qū)動(dòng)器滿載工作時(shí)典型的數(shù)據(jù)傳輸速率為235Kbps，其內(nèi)部為所有驅(qū)動(dòng)器輸出和接收器輸入管腳提供的ESD保護(hù)，使得驅(qū)動(dòng)器和接收器的管腳可承受±15kV人體放電模式和IEC1000-4-2氣隙放電模式。

所述RS232-USB接口轉(zhuǎn)換器4，采用PL2303芯片，該芯片PL2303是Prolific公司生產(chǎn)的一種高度集成的RS232-USB接口轉(zhuǎn)換器，可提供一個(gè)RS232全雙工異步串行通信裝置與USB功能接口便利聯(lián)接的解決方案；該器件內(nèi)置USB功能控制器、USB收發(fā)器、振蕩器和帶有全部調(diào)制解調(diào)器控制信號(hào)的UART，只需外接幾只電容就可實(shí)現(xiàn)USB信號(hào)與RS232信號(hào)的轉(zhuǎn)換，能夠方便嵌入到手持設(shè)備；該器件作為USB/RS232雙向轉(zhuǎn)換器，一方面從主機(jī)接收USB數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為RS232信息流格式發(fā)送給外設(shè)；另一方面從RS232外設(shè)接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為USB數(shù)據(jù)格式傳送回主機(jī)，這些工作全部由器件自動(dòng)完成，開發(fā)者無(wú)需考慮固件設(shè)計(jì)。

所述嵌入式隔離RS-485收發(fā)器5，采用周立功公司的RSM3485HT模塊，該模塊是集成電源隔離、電氣隔離、RS-485接口芯片和總線保護(hù)器件于一身,方便嵌入用戶設(shè)備，使產(chǎn)品具有連接RS-485網(wǎng)絡(luò)的功能。該系列模塊采用灌封工藝，具有很好的隔離特性，隔離電壓高達(dá)2500VDC。數(shù)據(jù)流控制方式：不改變RS-485自身原有特性，包含發(fā)送引腳及接收引腳，無(wú)需控制引腳，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向功能。

所述音頻DAC電路6，采用NAU8822A芯片，該芯片是一款國(guó)產(chǎn)低功耗、高質(zhì)量的音頻編解碼器，集成24位立體聲ADC和DAC模塊，可以直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器、耳機(jī)等音頻設(shè)備。

所述百兆以太網(wǎng)HUB電路7，采用Realtek公司的RTL8309M芯片，該芯片是一款9端口10/100M以太網(wǎng)控制器，集成內(nèi)部存儲(chǔ)器，9個(gè)MAC，8個(gè)PHY收發(fā)器，支持10Base-T和100Base-TX，支持外部設(shè)備的(T)MII/RMII接口連接到第9個(gè)MAC；實(shí)現(xiàn)可接入多個(gè)以太網(wǎng)接口模塊，如網(wǎng)絡(luò)攝像頭等。

所述光耦和繼電器電路8，光耦主要用于采集安裝在終端內(nèi)部的傳感器的開關(guān)量等狀態(tài)信號(hào)，繼電器主要用于對(duì)外部傳感器和動(dòng)作機(jī)構(gòu)的控制。

所述RGB轉(zhuǎn)LVDS電路9，采用NS公司的DS90C387雙通道LVDS芯片，實(shí)現(xiàn)外部顯示設(shè)備的接入。

所述出/入口ETC讀寫器B，采用北京握奇5.8GHz微波識(shí)別(ETC天線),主要實(shí)現(xiàn)DSRC射頻電路的控制和基帶數(shù)據(jù)收發(fā)，實(shí)現(xiàn)與主控端的連接和數(shù)據(jù)收發(fā)。

所述出/入口地磁傳感器C，主要作用是埋在車輛進(jìn)站出站口地表下面達(dá)到感應(yīng)是否有車輛通過(guò)效果。

所述出/入口閘機(jī)D，采用深圳捷順公司的道閘，電源輸入AC220V±10％/50HZ±5,電機(jī)功率300W/DC36V,閘桿起落時(shí)間：最快速度可接近1秒，慢速大于6秒且可調(diào)。

所述出/入口網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)E，用于抓拍車輛車牌信息，發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器H作為輔助判斷車輛信息工具使用。

所述立體聲音響F，采用2*8歐8W揚(yáng)聲器，用于播放音頻信息，通過(guò)聲音提醒用戶進(jìn)行相應(yīng)的操作。

AC-DC電源G，采用明緯的NES-150-12型AC/DC電源，支持110～240V交流電輸入，輸出12V/1.5A的直流電壓，主要用于向該ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A、出/入口ETC讀寫器B、出/入口閘機(jī)D、公路院國(guó)密加密模塊I、出/入口LED點(diǎn)陣字符顯示屏、出/入口網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)E、立體聲音響F等各部件提供充足穩(wěn)定的電源。

所述后臺(tái)服務(wù)器H，為客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18的運(yùn)行提供支撐，所述客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18主要包括運(yùn)管局管理平臺(tái)181、客運(yùn)場(chǎng)站軟件系統(tǒng)182。

所述公路院國(guó)密算法模塊I，是向公路院具有資質(zhì)限定申請(qǐng)購(gòu)買下發(fā)的傳輸數(shù)據(jù)加密模塊，對(duì)ETC讀寫器對(duì)道路運(yùn)輸IC卡(運(yùn)政卡)數(shù)據(jù)讀寫時(shí)進(jìn)行了數(shù)據(jù)加解密保護(hù)。

所述出/入口LED點(diǎn)陣字符顯示屏J，可以顯示數(shù)字或符號(hào),通常用來(lái)顯示時(shí)間、速度、系統(tǒng)狀態(tài)、進(jìn)出提示等。

所述LCD顯示屏K，為奇美的型號(hào)N070ICG-LD1，接口40PIN LVDS，屏幕7寸IPS高亮、分辨率1280*800顯示模組，本模塊部件為可選，主要用于顯示系統(tǒng)調(diào)試信息及日志信息等。

如圖2，本發(fā)明還公開了一種ETC與地磁傳感器技術(shù)相結(jié)合的聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的使用方法，其步驟為：

一、進(jìn)站：

1、當(dāng)車輛進(jìn)站駛?cè)肴肟?，ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A通過(guò)公路院國(guó)密算法模塊I進(jìn)行數(shù)據(jù)解密處理，把入口ETC讀寫器B讀取到車輛上道路運(yùn)輸IC卡內(nèi)的車輛、班次、檢票等加密信息獲取并發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器H，同時(shí)入口網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)E抓拍車輛號(hào)牌信息發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器H，經(jīng)后臺(tái)服務(wù)器H與客運(yùn)業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)返回車輛信息至ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A；

2、根據(jù)車輛信息，ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A與后臺(tái)服務(wù)器H中客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18的許可進(jìn)站信息進(jìn)行比對(duì)；

21)符合進(jìn)站備案條件的車輛由系統(tǒng)發(fā)出進(jìn)站許可指令，由ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A接收指令并開啟入口閘機(jī)D，啟動(dòng)立體聲音響F播報(bào)相關(guān)語(yǔ)音信息，啟動(dòng)入口LED點(diǎn)陣字符顯示屏J顯示相關(guān)車輛信息及提示信息，入口閘機(jī)D抬桿讓車輛通過(guò)；

22)反之，非管理庫(kù)內(nèi)車輛系統(tǒng)則不作出反應(yīng)；對(duì)于外司臨時(shí)頂班車輛，可以由人工進(jìn)行臨時(shí)性的干預(yù)，做到系統(tǒng)為主導(dǎo)，人工為輔助的效果；

3、入口地磁傳感器C檢測(cè)車輛是否通過(guò)，并通知ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A控制入口閘機(jī)D關(guān)閘；至此車輛進(jìn)站流程結(jié)束，與ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A暫無(wú)關(guān)系；

二、報(bào)班、上客

1、進(jìn)站的營(yíng)運(yùn)車輛，ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A通過(guò)入口ETC讀寫器B獲取車輛信息，從客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18中業(yè)務(wù)模塊檢票系統(tǒng)獲取班次信息，從客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18中業(yè)務(wù)模塊安全系統(tǒng)獲取駕駛證、從業(yè)資格證、行駛證、運(yùn)輸證、線路牌、安全例檢單以上4證1牌1單信息，經(jīng)客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18校驗(yàn)合格后完成自動(dòng)報(bào)班；

2、車輛檢票上客后，車輛駛?cè)氤稣緟^(qū)，由出站檢查運(yùn)政檢查環(huán)節(jié)人工審查合格后把車輛、班次、檢票等出站信息上報(bào)至客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18并同時(shí)發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器H；

三、出站

1、車輛出站時(shí)由ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A經(jīng)公路院國(guó)密算法模塊I數(shù)據(jù)加解密處理，通過(guò)出口ETC讀寫器B對(duì)道路運(yùn)輸IC卡進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫操作，即讀取車輛信息，如是合格車輛再將車輛、班次、檢票系統(tǒng)等數(shù)據(jù)寫入合格車輛的道路運(yùn)輸IC卡內(nèi)；

2、ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A與后臺(tái)服務(wù)器H中客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18的許可出站信息進(jìn)行比對(duì)；

21)符合出站備案條件的車輛由系統(tǒng)發(fā)出出站許可指令，由ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A接收指令并開啟出口閘機(jī)D，啟動(dòng)立體聲音響F播報(bào)相關(guān)語(yǔ)音信息，啟動(dòng)出口LED點(diǎn)陣字符顯示屏J顯示相關(guān)車輛信息及提示信息，出口閘機(jī)D抬桿讓車輛通過(guò)；同時(shí)出口網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)E抓拍車輛號(hào)牌信息發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器H，并上報(bào)至客運(yùn)業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)18；

22)反之，非管理庫(kù)內(nèi)車輛系統(tǒng)則不作出反應(yīng)；對(duì)于外司臨時(shí)頂班車輛，可以由人工進(jìn)行臨時(shí)性的干預(yù)，做到系統(tǒng)為主導(dǎo)，人工為輔助的效果；

3、出口地磁傳感器C檢測(cè)車輛是否通過(guò)，并通知ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A控制出口閘機(jī)D關(guān)閘,ETC聯(lián)網(wǎng)報(bào)班網(wǎng)關(guān)A把駛出合格車輛信息上報(bào)至客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)18，完成營(yíng)運(yùn)車輛與客運(yùn)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的管理融入，至此車輛出站流程結(jié)束。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)例而已，并不用以限制本發(fā)明，在發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與方法之內(nèi)。