基于ETC及光定位的加油管理系统、方法及电子设备与流程

基于etc及光定位的加油管理系统、方法及电子设备
技术领域
1.本发明涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种基于etc及光定位的加油管理系统、方法及电子设备。


背景技术：

2.随着生活水平的不断提高，汽车成为人们日常生活中不可或缺的部分，随着车辆数量的日益增多，传统的加油模式导致车辆排队进行加油的拥堵现象尤其明显。
3.传统的加油模式，有如下三种模式：一、现金缴费：需要车主下车进行排队付款、现金结算找零及检测现金安全等造成加油支付过程耗时长；二、扫码支付:需要车主下车到柜台用手机扫码支付，扫码支付需要确认金额，加油支付过程耗时长，且在加油区使用手机扫描支付，具有一定的安全风险；三、无感etc支付：需要etc的信号发射与接收装置(rsu)天线安装在加油机上方，由于etc本身天线特点，覆盖区域很难做到精确定位到某一辆车的车载器(obu)，需要加油员使用定制手持机选择加油车辆完成支付，由于人工操作不可避免的延长了车辆等待时间，从而降低了加油支付效率。


技术实现要素：

4.本发明提供一种基于etc及光定位的加油管理系统、装置及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决车辆加油时的支付效率较低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种基于etc及光定位的加油管理系统，包括：
6.车载通信模块、加油设备及后台清算服务器；其中：
7.所述车载通信模块存储有车辆身份信息，并能够发出光定位信号；
8.所述加油设备用于检测到有车辆进入预设范围内时，与所述车辆通信以接收所述车辆上传的车辆身份信息，采集所述发送的光定位信号发送的光定位信号，得到定位图像，分析所述定位图像，得到车辆位置信息，并将所述车辆身份信息及所述车辆位置信息发送给所述后台清算服务器；
9.所述后台清算服务器用于接受所述加油设备发送的所述车辆身份信息及所述车辆位置信息，根据所述车辆位置信息，匹配所述车辆身份信息与对应的加油机，发送允许所述加油机给所述车辆进行加油的指令，获取所述加油机对应的账单信息，根据所述账单信息从所述车辆身份信息对应的etc账户中自动支付加油费用。
10.可选地，所述车载通信模块包括：
11.etc车载单元，用于存储车辆身份信息，并以微波信号的形式上传所述车辆身份信息；
12.led发光单元，用于将led发光单元的id编号调制为光定位信号，以光定位信息图像形式发出所述光定位信号。
13.可选地，所述led发光单元包括：
14.稳压子单元：用于从电源端获取原始电压，并将所述原始电压转换为发射电压；
15.定位信号发射子单元：用于根据led发光单元的id编号及预设调制规则，将所述发射电压转换为pwm形式的定位信号；
16.led发光子单元：用于将所述定位信号转换为包含光定位信号的光定位信息图像，并将所述光定位信息图像以光的形式发射出去。
17.可选地，所述加油设备包括：
18.车辆识别单元：用于检测车辆发送的微波信号，当检测到所述微波信号时，判断有车辆进入预设范围，与所述车辆通信以接收所述车辆上传的车辆身份信息；
19.光源定位单元：用于获取方向信息，采集所述车辆发送的光定位信息图像，得到定位图像，分析所述定位图像及所述方向信息，得出所述车辆的车辆位置信息。
20.可选地，所述光源定位单元包括：
21.图像采集子单元，用于采集包含所述led发光单元及所述光定位信息图像的定位图像；
22.方向传感子单元，用于利用预设的方向传感器获取所述光源定位单元的方向信息；
23.分析子单元，用于根据所述光定位信息图像分析得出所述led发光单元的高度信息，根据所述led发光单元的高度信息及所述定位图像，分析得到所述led发光单元与所述光源定位单元之间的距离，根据所述距离及所述方向信息，计算得出所述车辆的车辆位置信息。
24.可选地，所述分析子单元在计算得出所述车辆的车辆位置信息时，执行下述操作：
25.从所述光定位信息图像中分析出所述led发光单元的id；
26.根据所述id从预设的数据库中查询得到所述led发光单元的高度信息；
27.分析所述定位图像得到所述led发光单元在所述定位图像中的位置信息；
28.获取所述图像采集子单元的焦距及所述图像采集子单元的像素距离的对应距离；
29.根据所述图像采集子单元的焦距、所述图像采集子单元的像素距离的对应距离、所述led发光单元的高度信息及所述led发光单元在所述定位图像中的位置信息，确定所述led发光单元与所述光源定位单元之间的距离；
30.根据所述距离及所述方向信息计算所述led发光单元对应车辆的车辆位置信息。
31.可选地，所述后台清算服务器包括：
32.匹配单元，用于接受所述加油设备发送的所述车辆身份信息及所述车辆位置信息，根据所述车辆身份信息识别所述车辆是否在预设的etc白名单库中，当识别通过后，根据所述车辆位置信息选择对应的加油机，并将所述加油机与所述车辆身份信息进行暂时绑定；
33.etc协同控制单元，用于发送允许所述加油机进行加油的指令，获取所述加油机的账单信息，并向支付单元发送所述账单信息对应的扣费指令及所述车辆身份信息；
34.支付单元，用于接收所述etc协同控制单元发送的扣费指令及所述车辆身份信息，根据所述车辆身份信息及所述扣费指令，从所述车辆身份信息对应的etc账户中自动支付加油费用，生成扣费结果，并将扣费结果发送给所述车辆对应车主的手机号码。
35.为实现上述目的，本发明还提供一种基于etc及光定位的加油管理方法，其特征在于，所述基于etc及光定位的加油管理方法包括：
36.当加油设备检测到有车辆进入预设范围时，与所述车载通信模块通信以接收所述车载通信模块上传的车辆身份信息，并采集所述车载通信模块发送的光定位信号，得到定位图像；
37.所述加油设备获取通过预构建的光定位单元获取方向信息，根据所述方向信息及所述定位图像，分析得到所述车辆的车辆位置信息，并向预设的后台清算服务器上传所述车辆身份信息及所述车辆位置信息；
38.所述后台清算服务器接收到所述预设的加油设备上传的所述车辆身份信息及所述车辆位置信息后，根据所述车辆位置信息，匹配与所述车辆位置信息对应的加油机，发送允许所述加油机给所述车辆进行加油的指令，获取所述加油机对应的账单信息，根据所述账单信息从所述车辆身份信息对应的etc账户中自动支付加油费用。
39.本发明实施例提供的基于etc及光定位的加油管理系统及方法，利用光源定位的方法，仅需光信号就能对车辆进行精准定位，不受环境限制也不受etc天线的射频信号精度影响，实现了车辆精确定位；所述后台清算服务器根据所述车辆位置信息，匹配所述车辆身份信息与对应的加油设备，获取所述加油设备对应的账单信息，根据所述账单信息从所述车辆的etc账户中自动支付及反馈支付信息，在车主不下车的情况下完成对车辆识别和无感在线支付加油费用，减少加油过程中对人工的依赖，从而实现智能化无接触支付，无需扫码就能完成所有动作，可以快速加油和驶离加油站，提升了加油效率，减轻车辆在加油站拥堵的情况。因此，本发明提出的基于etc及光定位的加油管理系统及方法，可以解决车辆加油时的支付效率较低的问题。
附图说明
40.图1为本发明一实施例提供的基于etc及光定位的加油管理系统的系统架构图；
41.图2为本发明一实施例提供的基于etc及光定位的加油管理系统中车辆的结构示意图；
42.图3为本发明一实施例提供的基于etc及光定位的加油管理系统中加油设备的结构示意图；
43.图4为本发明一实施例提供的基于etc及光定位的加油管理系统中后台清算服务器的结构示意图；
44.图5为本发明一实施例提供的基于etc及光定位的加油管理方法的流程示意图。
45.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
46.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
47.参照图1所示，为本发明一实施例提供的基于etc及光定位的加油管理系统的系统架构图。
48.在本实施例中，参阅图1所示，所述基于etc及光定位的加油管理系统10包括：车载通信模块11、加油设备12、后台清算服务器13。
49.本发明其中一个实施例中，所述车载通信模块11存储有车辆身份信息，并能够发出光定位信号；所述加油设备12用于检测到有车辆进入预设范围内时，与所述车辆通信以
接收所述车辆上传的车辆身份信息，采集所述车载通信模块发送的光定位信号，得到定位图像，分析所述定位图像，得到车辆位置信息，并将所述车辆身份信息及所述车辆位置信息发送给所述后台清算服务器；所述后台清算服务器13用于接受所述加油设备发送的所述车辆身份信息及所述车辆位置信息，根据所述车辆位置信息，匹配所述车辆身份信息与对应的加油机，发送允许所述加油机给所述车辆进行加油的指令，获取所述加油机对应的账单信息，根据所述账单信息从所述车辆身份信息对应的etc账户中自动支付加油费用。
50.进一步地，参阅图2～图4所示，为所述车载通信模块11、加油设备12、后台清算服务器13的结构示意图。详细地：参阅图2所示，所述车载通信模块11包括：
51.etc车载单元111，用于存储车辆身份信息，并以微波信号的形式上传所述车辆身份信息；
52.led发光单元112，用于将led发光单元的id编号调制为光定位信号，以光定位信息图像形式发出所述光定位信号。
53.本发明实施例中，所述车辆身份信息为密文格式，可采用sm4国密算法对车辆身份信息进行加密保护。
54.本发明实施例中，所述etc(electronic toll collection,电子不停车收费)是高速公路或桥梁自动收费系统，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进行的专用短程通讯，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或桥梁收费站无需停车而能交纳高速公路或桥梁费用的目的。
55.本发明其中一个实施例中，所述etc车载单元(obu)主要采用电子标签的形式存储和上传车辆身份信息，并且采用sm4国密算法对车辆身份信息进行加密保护，可快捷的完成obu与rsu(路侧单元)之间的双向认证，扣费主体与所述rsu之间的数据交互只有通过obu才能完成。
56.本发其中一个实施例中，所述obu采用dsrc技术，建立与rsu之间微波通讯链路，在车辆行进途中，不停车的情况下，实现车辆身份识别，电子扣费。
57.本发明实施例中，所述光定位信息图像可以为各种形式的可见光，例如可以以特定的频率进行闪烁或者光中有固定的图案等多种形式。
58.进一步地，本发明其中一个实施例中，所述led发光单元包括：
59.稳压子单元：用于从电源端获取原始电压，并将所述原始电压转换为发射电压；
60.定位信号发射子单元：用于根据led发光单元的id编号及预设调制规则，将所述发射电压转换为pwm形式的定位信号；
61.led发光子单元：用于将所述定位信号转换为包含光定位信号的光定位信息图像，并将所述光定位信息图像以光的形式发射出去。
62.本发明其中一个实施例中，所述led发光单元可以设置在汽车两个大灯部位，利用所述led发光单元发出定位信号，这样可以在加油站的范围内，实现光定位。参阅图3所示，所述加油设备12包括：
63.车辆识别单元：用于检测所述微波信号，当检测到所述微波信号时，判断有车辆进入预设范围，与所述车辆通信以接收所述车辆上传的车辆身份信息；
64.光源定位单元：用于获取方向信息，采集所述车辆发送的光定位信息图像，得到定
位图像，分析所述定位图像及所述方向信息，得出所述车辆的车辆位置信息。
65.本发明实施例中，所述车辆识别单元及光源定位单元跟加油机一一对应，可以安装在加油机的上方或者加油机上，跟每一台加油机进行一一对应。
66.本发明实施例中，所述车辆识别单元可以为rsu，检测所述加油机预设的范围内是否存在车辆，当检测到所述加油机预设的范围内存在车辆时，接受所述车辆上安装的etc车载单元发出的车辆身份信息。
67.详细地，本发明实施例中所述光源定位单元122包括：
68.图像采集子单元，用于采集包含所述led发光单元及所述光定位信息图像的定位图像；
69.方向传感子单元，用于利用预设的方向传感器获取所述光源定位单元的方向信息；
70.分析子单元，用于根据所述光定位信息图像分析得出所述led发光单元的高度信息，根据所述led发光单元的高度信息及所述定位图像，分析得到所述led发光单元与所述光源定位单元之间的距离，根据所述距离及所述方向信息，计算得出所述车辆的车辆位置信息。本发明实施例中，所述光源定位单元可以安装在加油机的上方或者加油机上，跟每一台加油机进行一一对应。
71.具体地，所述分析子单元在计算得出所述车辆的车辆位置信息时，执行下述操作：
72.从所述光定位信息图像中分析出所述led发光单元的id；
73.根据所述id从预设的数据库中查询得到所述led发光单元的高度信息；
74.分析所述定位图像得到所述led发光单元在所述定位图像中的位置信息；
75.获取所述图像采集子单元的焦距及所述图像采集子单元的像素距离的对应距离；
76.根据所述图像采集子单元的焦距、所述图像采集子单元的像素距离的对应距离、所述led发光单元的高度信息及所述led发光单元在所述定位图像中的位置信息，确定所述led发光单元与所述光源定位单元之间的距离；
77.根据所述距离及所述方向信息计算所述led发光单元对应车辆的车辆位置信息。
78.本发明实施例中，所述预设的数据库包含所述led发光单元的id编码、led发光单元高度及坐标。
79.具体地，本发明实施例中，根据所述led发光单元的高度信息及所述光源定位模块的方向信息，利用算法得到所述led发光单元与所述光源定位单元中心之间的距离，具体公式如下：
80.d＝dpt*(f+h)/f
81.其中，d为所述led发光单元与所述光源定位单元中心之间的距离；dpt为所述图像采集子单元的像素距离的对应距离；f为所述图像采集子单元的焦距；h为所述led发光单元的高度。
82.本发明实施例中，所述图像采集单元的像素距离的对应距离可以在建立所述预设的数据库时预先计算得到。
83.本发明实施例中，计算出所述led发光单元与所述光源定位单元中心之间的距离d，可以判断所述光源定位单元在距离所述led发光单元为d的圆上；优选地，所述圆为以所述led发光单元为圆心或质心、以所述led发光单元为圆上的点。由于所述led发光单元发射
出的光线为放射性的，所以以所述led发光单元为圆心或质心建立圆模型，有利于快速确定led定位装置或图像采集器与led发光装置之间的距离。
84.优选地，所述光源定位单元在以所述led发光单元为原点建立的坐标系上的横坐标值以及纵坐标值，所述横坐标值以及所述纵坐标值可以准确、快速地确定所述光源定位单元的具体位置。
85.优选地，根据所述方向传感单元取所述光源定位单元的方向信息θ，根据所述定位图像及所述方向信息，分析得出led发光单元对应车辆的车辆位置信息(x,y)，具体分析方法采用三角函数算法：x＝d*cosθ，y＝d*sinθ。
86.本发明实施例中，利用光定位的方法，仅需要光信号就能实现在室内或半室内都能进行精准定位，无需利用etc天线进行定位，实现了车辆精确定位。
87.参阅图4所示，所述后台清算服务器13包括：
88.匹配单元131，用于接受所述加油设备发送的所述车辆身份信息及所述车辆位置信息，根据所述车辆身份信息识别所述车辆是否在预设的etc白名单库中，当识别通过后，根据所述车辆位置信息选择对应的加油机，并将所述加油机与所述车辆身份信息进行暂时绑定；
89.etc协同控制单元132，用于发送允许所述加油机进行加油的指令，获取所述加油机的账单信息，并向支付单元发送所述账单信息对应的扣费指令及所述车辆身份信息；
90.支付单元133，用于接收所述etc协同控制单元发送的扣费指令及所述车辆身份信息，根据所述车辆身份信息及所述扣费指令，从所述车辆身份信息对应的etc账户中自动支付加油费用，生成扣费结果，并将扣费结果发送给所述车辆对应车主的手机号码。
91.本发明实施例中，对所述车辆进行扣费处理，处理结果可以分为扣费成功及扣费失败；当扣费成功时，将扣费成功的结果信息发送给所述车辆对应车主的手机号码，并将所述加油设备与所述车辆身份信息进行解绑；当扣费失败时，将扣费失败的结果信息发送给所述车辆对应车主的手机号码，并再次发送所述账单信息对应的扣费指令，直至扣费成功。
92.本发明另一实施例中，当扣费失败时，所述车辆对应账号中余额不足时，可以发送提示信息给所述车辆对应车主的手机号码，选择人工缴费。
93.本发明实施例提供的基于etc及光定位的加油管理系统，所述车辆、所述加油设备，利用光源定位的方法，仅需光信号就能对车辆进行精准定位，不受环境限制也不受etc天线的射频信号精度影响，实现了车辆精确定位；所述后台清算服务器根据所述车辆位置信息，匹配所述车辆身份信息与对应的加油设备，并发送允许所述加油设备进行加油的指令，获取所述加油设备对应的账单信息，根据所述账单信息从所述车辆的etc账户中自动支付及反馈支付信息，在车主不下车的情况下完成对车辆识别和无感在线支付加油费用，减少加油过程中对人工的依赖，实现智能化无接触支付，无需扫码就能完成所有动作，可以快速加油和驶离加油站，从而提升了加油效率，减轻车辆在加油站拥堵的情况。因此本发明提出的基于etc及光定位的加油管理系统，可以解决车辆加油时的支付效率较低的问题。
94.本发明所述模块或者单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
95.本发明另一实施例，参阅图5所示，提供一种基于etc及光定位的加油管理方法，包括：
96.s1、当加油设备检测到有车辆进入预设范围时，与所述车载通信模块通信以接收所述车载通信模块上传的车辆身份信息，并采集所述车载通信模块发送的光定位信号，得到定位图像；
97.s2、所述加油设备获取通过预构建的光定位单元获取方向信息，根据所述方向信息及所述定位图像，分析得到所述车辆的车辆位置信息，并向预设的后台清算服务器上传所述车辆身份信息及所述车辆位置信息；
98.s3、所述后台清算服务器接收到所述预设的加油设备上传的所述车辆身份信息及所述车辆位置信息后，根据所述车辆位置信息，匹配与所述车辆位置信息对应的加油机，发送允许所述加油机给所述车辆进行加油的指令，获取所述加油机对应的账单信息，根据所述账单信息从所述车辆身份信息对应的etc账户中自动支付加油费用。
99.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
100.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
101.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
102.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
103.因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
104.本技术实施例可以基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中，人工智能(artificial intelligence，ai)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
105.此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一、第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
106.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。