一种基于蓝牙通信的高速公路收费系统的制作方法

本发明属于交通控制技术及收费方法领域，具体涉及一种基于蓝牙通信的高速公路收费系统。

背景技术：

由于现在的高速公路收费站普遍是采用单向人工操作的方式进行收费，过站的车辆都必须停车缴费，当遇到驾驶员没有零钱，收费员还须找零，整个过程耗时长，易造成交通拥堵，且要根据判断车辆类别进行不同的标准收费存在出错率较高，此外，对非法过站的车辆不能即时进行识别。为了能够从根本上解决因手工收费过程缓慢而造成的交通堵塞这一主要问题，同时又能达到减少收费成本，以及减少车辆油耗，减轻空气污染，提高社会经济效益等目的，电子不停车收费系统 (ETC) 应运而生。

ETC( Electronic Toll Collection ) 电子不停车收费系统是目前最先进的高速公路收费方式，通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站 ETC 车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过高速公路收费站不需停车而能交纳过路费的目的。

为了提升高速公路收费站车辆过站效率，现有技术中公开了一种基于移动支付模式的高速公路手机收费系统，该技术采用手机终端替代ETC 车载终端，根据车辆在收费站的进出口信息计算应当扣除的费用，再向移动网络发起针对车主绑定的手机号码扣费的申请，由移动网络进行扣费，高速公路普遍地处偏僻而移动网络并不稳定，易存在车主收不到扣费申请信息以及计费扣费产生误差等缺陷。现有技术中还公开了一种基于手机平台的不停车收费装置，手机端 App 通过移动通信网络将信息传递给云管理服务器，当车辆进入高速公路时，车辆出入口的车辆地感线圈感应模块发出控制信号，蓝牙控制模块根据发出的控制信号传递信息给手机端App，手机端 App 使用微信、 支付宝、信用卡等电子支付来支付费用，但是该技术不足在于收费站设置有的现场管理机与道闸连接，驾驶员在收费站的出入口需根据所述控制信号对手机端App进行手动操作完成支付后，然后现场管理机通过控制道闸实现开门与关门来完成汽车的进出收费站，由此可见，驾驶员若不停车的情况下一边开车一边进行操作手机端App将存在人为的交通安全隐患，驾驶员若不操作所述手机端App、手机端App处于未启动、手机黑屏待机等情况，将无法通过移动通信网络将信息传递给云管理服务器，导致驾驶员无法使用手机端App来计费和通行。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种基于蓝牙通信的高速公路收费系统，采用移动智能终端（如手机、平板电脑或可穿戴设备）的蓝牙功能传输数据，代替专用卡或专用的接收设备实现不停车收费，避免现有技术中采用移动网络向车主发送扣费申请易导致计费误差的问题，在进出高速公路收费站的出入口时也无需人为地操作手机App客户端，实现移动智能终端支付高速公路相关费用的功能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于蓝牙通信的高速公路收费系统，包括移动智能终端、高速公路收费装置、设置在收费站入口和出口处的车辆车牌采集识别装置，以及设置在网络后端的支撑平台，其中：所述移动智能终端设置有App客户端、蓝牙模块、网络模块；所述高速公路收费装置设置有iBeacon、红外传感器、蓝牙模块、中央处理单元、网络模块、加解密模块、存储模块；所述车辆车牌采集识别装置包括高清摄像头、图像分析模块和牌号识别模块，所述摄像头对经过收费站的车辆车牌进行图像视频信号采集，经过图像分析和车牌号码识别再传给所述高速公路收费装置；利用蓝牙模块实现高速公路收费装置与移动智能终端之间的双向无线数据传输；所述支撑平台用于提供车辆合法信息，生成车辆进入收费站的电子票据，以及作为在线支付平台。

进一步的技术方案在于：

所述蓝牙模块为蓝本4.0版本或蓝牙4.0以上版本。

所述移动智能终端的App客户端注册有本车车主姓名、车辆型号、车牌号码、吨位信息。

更进一步的，所述iBeacon用于当车辆进入高速公路收费区域时推送当前的高速收费站点到移动智能终端的App上。

所述高速公路收费装置的主体通道内左右两边设置的红外传感器呈对称式分布，数量不少于3对，用于检测和追踪车辆的位置。

所述移动智能终端随着车俩进入高速公路收费区域时，所述红外传感器检测到所述车俩并触发高速公路收费装置开启蓝牙扫描功能。

所述加解密模块是采用软加密方式进行加解密。

所述存储模块用于存储车辆进出收费站的费用订单记录。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

1、本发明采用移动智能终端（如手机、平板电脑或可穿戴设备）的蓝牙功能传输数据，代替专用卡或专用的接收设备实现不停车收费，避免现有技术中采用移动网络向车主发送扣费申请易导致计费误差的问题；

2、由于高速公路收费装置设置有iBeacon，当车辆通过收费站时，车辆靠近高速公路收费区域，iBeacon将自动推送当前的高速公路站点给驾驶员App客户端，所述App客户端接收到推送的消息后再通过蓝牙广播包含用户编号、车牌号、站点和电子票据的数据包，驾驶员无需手动操作App也能完成进入高速公路收费站开始计费和远离高速公路收费站结束计费的过程，具有车辆通过速率高、收费系统成本低、适用范围广的优势，提升用户体验；

3、本发明提供的App客户端实现对车辆进出高速公路收费站计费过程，根据预存的车辆和车主信息判断车辆类别实现不同的标准收费，当车辆驶出收费站出口时，高速公路出站口的收费终端验证车主信息无误后，将自动从驾驶员App客户端余额中扣除该车辆应支付的费用，无需找零，计费准确。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于蓝牙通信的高速公路收费系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于蓝牙通信的高速公路收费系统入口处的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于蓝牙通信的高速公路收费系统出口处的流程示意图；

图中：1、车辆；10、移动智能终端；2、高速公路收费装置；20、iBeacon；21、红外传感器；3、车辆车牌采集识别装置；4、支撑平台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细说明， 但是本发明的保护范围不仅仅局限于以下具体实施例。

如图1所示，一种基于蓝牙通信的高速公路收费系统，包括移动智能终端10、高速公路收费装置2、设置在收费站入口和出口处的车辆车牌采集识别装置3，以及设置在网络后端的支撑平台4，其中：所述移动智能终端10设置有App客户端、蓝牙模块、网络模块；所述高速公路收费装置包括iBeacon20、红外传感器21、蓝牙模块、中央处理单元、网络模块、加解密模块、存储模块；所述车辆车牌采集识别装置3包括高清摄像头、图像分析模块和牌号识别模块，所述摄像头对经过收费站的车辆车牌进行图像视频信号采集，经过图像分析和车牌号码识别再传给所述高速公路收费装置2；利用蓝牙模块实现高速公路收费装置2与移动智能终端10之间的双向无线数据传输；所述支撑平台4用于提供车辆合法信息，生成车辆进入收费站的电子票据，以及作为在线支付平台。

进一步的技术方案在于：

所述蓝牙模块为蓝本4.0版本或蓝牙4.0以上版本。

所述移动智能终端10的App客户端注册有本车车主姓名、车辆型号、车牌号码、吨位信息。

更进一步的，所述iBeacon20用于当车辆进入高速公路收费区域时推送当前的高速收费站点到移动智能终端10的App上。

所述高速公路收费装置2的主体通道内左右两边设置的红外传感器21呈对称式分布，数量不少于3对，用于检测和追踪车辆的位置。

所述移动智能终端10随着车俩进入高速公路收费区域时，所述红外传感器21检测到所述车俩并触发高速公路收费装置开启蓝牙扫描功能。

所述加解密模块是采用软加密方式进行加解密。

所述存储模块用于存储车辆进出收费站的费用订单记录。

需要强调说明的是，本实施例所述的高速公路收费站入口处与出口处的高速公路收费系统是相同的，车辆的驾驶员不一定是车主本人，本实施例的App客户端账户信息是驾驶员用户，车辆进出高速公路收费站的具体工作过程如下：

如图2所示，其为本实施例提供的一种基于蓝牙通信的高速公路收费系统入口处的流程示意图；

S101：当车辆进入高速公路收费站入口时，驾驶员的移动智能终端随着车辆进入高速公路收费装置区域内，所述iBeacon将当前的高速公路的入口站点推送给移动智能终端的App客户端，同时，App客户端向支撑平台获取进入高速公路收费站的电子票据；

S102：车辆靠近入口处的高速公路收费装置过程中，红外传感器将触发高速公路收费装置开启蓝牙扫描功能；

S103：设置在收费站入口处的车辆车牌采集识别装置获取进入到收费站入口的车辆车牌号码信息，通过接口传给高速公路收费装置；

S104：驾驶员的App客户端将用户编号、车牌号，通过iBeacon传来的入口站点，以及所述电子票据组成的数据包，并通过蓝牙模块进行广播；

S105：高速公路收费装置通过蓝牙扫描获取所述数据包，将通过车辆车牌采集识别装置获取的车辆车牌号码信息与驾驶员App客户端传来的数据包信息进行对比验证；

如图3所示，其为本实施例提供的一种基于蓝牙通信的高速公路收费系统出口处的流程示意图，具体如下：

S201：当车辆驶出高速公路收费站出口时，所述移动智能终端的App客户端获取iBeacon推送的当前高速公路的出口站点，同时触发App获取电子票据；

S202：车辆靠近出口处的高速公路收费装置过程中，红外传感器将触发高速公路收费装置开启蓝牙扫描功能；

S203：设置在收费站出口处的车辆车牌采集识别装置获取驶出收费站出口的车辆车牌号码信息，通过接口传给高速公路收费装置；

S204：驾驶员的App客户端将用户编号、车牌号，通过iBeacon传来的出口站点，所述电子票据以及账户余额组成的数据包，并通过蓝牙模块进行广播；

S205：高速公路收费装置通过蓝牙扫描获取所述数据包，对车辆车牌号进行验证确定无误后，根据该车辆入口和出口处信息计算应当扣除的费用，并自动从驾驶员App客户端账户余额中扣除该车辆应支付的费用；

S206：扣费完成后，由支撑平台将所述扣费完成的记录通过网络传给驾驶员App客户端。

综上所述，本实施例采用移动智能终端（如手机、平板电脑或可穿戴设备）的蓝牙功能传输数据，代替专用卡或专用的接收设备实现不停车收费，避免现有技术中采用移动网络向车主发送扣费申请易导致计费误差的问题；由于高速公路收费装置设置有iBeacon，当车辆通过收费站时，车辆靠近高速公路收费区域，iBeacon将自动推送当前的高速公路站点和时间给驾驶员App客户端，所述App客户端接收到推送的消息后再通过蓝牙广播包含用户编号、车牌号、站点和电子票据的数据包，驾驶员无需手动操作App也能完成进入高速公路收费站开始计费和远离高速公路收费站结束计费的过程，具有车辆通过速率高、收费系统成本低、适用范围广的优势，提升用户体验。

最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。