[实用新型]全自动高速公路车辆收费系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种全自动高速公路车辆收费系统。通过光电传感器、高速摄像机、图像采集卡、单片机、上位机、POS刷卡机等电子器件实时控制车辆收费系统，属于工业自动化控制领域。

背景技术

传统收费系统的车辆进入高速公路收费站的时候，需要在进站的时候从工作人员那里取卡，出站的时候，必须还卡并且是支付现金，这样在进出站口的时候都会停车滞留一会，而且需要工作人员办公，给道路交通带来了拥堵。而目前比较流行的ETC收费系统的车辆必须具备三个条件：车辆已办理路桥年票卡，车主需有建行信用卡或农行储蓄卡的银行账户，银行卡账户信息须与车主信息一致，而且成本过高。这两种情况显然不能满足如今高速路段上各种复杂车辆的局面。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种全自动高速公路车辆收费系统，该系统具有缓解交通压力、节省人力成本的特点。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种全自动高速公路车辆收费系统，包括光电传感器、高速摄像机、图像采集卡、自动栏杆机、单片机、上位机、POS刷卡机。其特征在于：所述光电传感器依次经单片机、高速摄像机和图像采集卡连接上位机；单片机直接连接上位机和自动栏杆机；上位机连接POS刷卡机。当车辆进入高速路口时，光电传感器检测到车辆通过时，触发高速摄像机摄取车辆牌照信息，图像采集卡处理牌照信息，将得到的信息反馈给上位机，上位机再将信号传给单片机，由单片机控制自动栏杆机自动开启，使车辆通行。当车辆离开高速路口时，用同样的方式得到牌照信息，将信息与上位机里面的信息比较，从而得到行程距离，计算出路费，然后与POS刷卡机通信，司机只需要出示银联卡即可扣除路费，上位机再将信号传给单片机，由单片机控制自动栏杆机自动开启，使车辆通行。

所述高速摄像机采用工业CCD相机，所述单片机采用AT89S51单片机，所述图像采集卡采用PCI-1409单色图像采集卡，所述上位机植入LabVIEW软件。本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的实用性特点和优点：本实用新型能实现自动对车辆识别、对自动栏杆机进行开启、收费、放行，具有缓解交通压力、节省人力成本的特点。

附图说明

图1 是本实用新型全自动高速公路车辆收费系统结构框图

图2 是本实用新型中图像采集模块示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例作详细说明：

实施例一：

参见图1，本全自动高速公路车辆收费系统包括光电传感器(1)、单片机(2)、高速摄像机(3)、图像采集卡(4)、上位机(5)、自动栏杆机(6)和POS刷卡机(7)，其特征在于：所述光电传感器（1）依次经单片机(2)、高速摄像机(3)和图像采集卡(4)连接上位机（5）；单片机(2)直接连接上位机（5）和自动栏杆机(6)；上位机(5)连接POS刷卡机(7)。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处是：所述高速摄像机（3）采用工业CCD相机，所述单片机(2)采用AT89S51单片机，所述图像采集卡(4)采用PCI-1409单色图像采集卡，所述上位机（5）植入LabVIEW软件。

图1.当车辆进入高速路口时：在路口安装一个对射型的光电传感器，当检测到有车辆通过时，给一个信号给单片机，由单片机控制高速摄像机拍摄车辆的车牌号码，由图像采集卡采集图像信息得到模拟信号再转化为数字信号，再将此数字信号传给上位机保存起来，然后上位机给单片机一个输入信号，由单片机来控制自动栏杆机自动开启，使车辆通行。

当车辆离开高速路口时：在路口安装一个对射型的光电传感器，当检测到有车辆通过时，给一个信号给单片机，由单片机控制高速摄像机拍摄车辆的车牌号码，由图像采集卡采集图像信息得到模拟信号再转化为数字信号，将此时的数字信号与上位机里面的数字信号比较，从而得知车辆整个行程距离，计算出路费，然后由上位机控制POS刷卡机，司机只需要出示银联卡即可扣除路费，而且POS刷卡机自动提供发票，付款结束之后上位机给单片机一个输入信号，由单片机去控制自动栏杆机自动开启，使车辆通行。

图2.夜间行车的时候，收费站灯光偏暗，采取特殊的光源对于采集信号至关重要。然后采用CCD相机将被摄取目标转换成图像信号，传送给图像采集卡对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，转变成数字化信号。

整个系统主要分为图像采集模块、单片机控制模块。