一种基于手机无线通信的高速道路收费系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种高速道路智能收费系统，尤其涉及一种基于手机无线通信的 高速道路收费系统。
【背景技术】
[0002] 目前国内的高速收费系统主要是基于车辆类型，排量，吨位，行驶路段和公里数对 通过高速公路的车辆进行收费。近年来，随着汽车数量的急速增多，高速公路成了中远距离 行驶的头号选择，高速公路的收费口拥堵情况不可小觑，我国的高速公路收费系统可以分 为两种:IC卡收费以及ETC收费方式，但这两种收费方式分别存在以下缺点：
[0003] 在IC卡收费方式中，车主需要在高速公路入口领取IC卡，在高速公路出口时根据 入口的卡片进行缴费。因此，车辆在高速入站口收费站和出站口收费站会进行滞留和等待， 不同类型的车辆要在不同的收费路口等待，容易造成交通堵塞，严重时甚至可能造成交通 事故
[0004] 在ETC收费方式中，需要在车辆的挡风玻璃上安装电子标签，在收费口需要感应线 圈，车道天线等，设备繁多，成本较高，且安装操作需对每个车辆进行，所以安装繁琐复杂。 而且与ETC管理中心合作的银行数量不全面，导致去银行办理ETC设备的车主，面临着办储 值卡、存款等诸多条款的限制;ETC用户每次扣费后，在没有开通银行短信的前提下，系统不 能给用户发手机短信，注明详细的通行信息、扣费情况等问题。
[0005] 因此，目前亟需一种安装简便，成本较低且可不停车收费的高速道路收费装置，以 解决目前高速道路收费站车辆拥堵的现状，以及提高收费和车辆通行效率。
[0006] 为此，本实用新型提出一种解决方案，使用无线网络通信来有效解决高速收费系 统造成的高速公路交通拥塞，收费消耗的人力、物料、设备成本高的问题。解决方案为，利用 iBeacon无线通信方式进行高速公路收费站的位置广播，当车主在手机端收到这个位置信 息后，进行入口或出口位置信息记录，同时将车辆的信息通过WiFi网络自动上传至公网服 务器端，在出站口进行费用计算和缴纳。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型提出了一种基于手机无线通信的高速道路收费系统，其设置在高速道 路的入站口收费站及出站口收费站，包括：
[0008] 移动设备，所述移动设备为智能手机，其包括第一通信模块与第二通信模块，第一 通信模块为低功耗蓝牙模块，第二通信模块为WiFi模块;所述移动设备由车主携带或安装 在车辆上；
[0009] 入口定位装置，其安装在所述入站口收费站，包括入口远距离定位通信模组与入 口近距离定位通信模组，所述入口远距离定位通信模组发射的入口远距离定位信号覆盖通 向所述入站口收费站的道路，在所述入口远距离定位信号覆盖范围内，所述第一通信模块 与所述入口远距离定位通信模组通信;所述入口近距离定位通信模组发射的入口近距离 定位信号覆盖通向所述入站口收费站，在所述入口近距离定位信号覆盖范围内，所述第二 通信模块与所述入口近距离定位通信模组通信，所述第二通信模块与公网服务器进行连 接，在公网服务器与车主手机之间传递信息，所述公网服务器确认接收到车主手机发送的 车辆入站信息后，护栏抬起，否则，启用备选方案;本专利在入站口处的备选方案为，当车主 未随身携带手机或手机故障时，在入口处，人工发放IC卡，护栏抬起；
[0010]出口定位装置，其安装在所述出站口收费站，包括出口远距离定位通信模组与出 口近距离定位通信模组，所述出口远距离定位通信模组发射的出口远距离定位信号覆盖通 向所述出站口收费站的道路，在所述出口远距离定位信号覆盖范围内，所述第一通信模块 与所述出口远距离定位通信模组通信;所述出口近距离定位通信模组发射的出口近距离定 位信号覆盖通向所述出站口收费站，在所述出口近距离定位信号覆盖范围内，所述第二通 信模块与所述出口近距离定位通信模组通信；同时，考虑到如果车辆正常入站，但在出站之 前，手机故障或停电导致不能正常接收服务器扣款信息时，由人工查看服务器端的车辆入 站信息，收取车辆通过高速公路费用，护栏抬起；
[0011]服务器单元，其与所述入口定位装置和所述出口定位装置连接。
[0012] 本实用新型所述的基于手机无线通信的高速道路收费系统，所述移动设备内进一 步集成有自动结算模块，该自动结算模块内配置具有自动结算功能的程序。当车辆进入所 述入口近距离定位信号或所述出口近距离定位信号覆盖的区域时，所述第二通信模块与所 述服务器单元通信，所述自动结算模块通过服务器回传的信息进行扣款或提醒车主缴费， 当车主确认接收到服务器回传的扣款信息之后，护栏抬起，否则，启用备选方案，本专利在 出站口处的备选方案为，人工查询服务器端该车辆的入站信息，进行缴费，护栏抬起。
[0013] 本实用新型所述的基于手机无线通信的高速道路收费系统中，所述高速道路收费 系统进一步设有护栏控制装置，其安装在所述入站口收费站和所述出站口收费站的护栏 上，所述护栏控制装置与所述服务器单元连接。
[0014] 本实用新型所述的基于手机无线通信的高速道路收费系统中，所述入口远距离定 位通信模块采用iBeacon通信模块，该模块具有较大发射功率，所述入口远距离定位信号覆 盖所述入站口收费站前0-50.5米的道路。
[0015] 本实用新型所述的基于手机无线通信的高速道路收费系统中，所述入口近距离定 位通信模块采用WiFi通信模块，该模块具有较大发射功率和较高灵敏度，所述入口近距离 定位信号覆盖所述出站口收费站周围0-30米的区域。
[0016] 本实用新型所述的基于手机无线通信的高速道路收费系统中，所述出口远距离定 位通信模块采用iBeacon通信模块，该模块具有较大发射功率，所述出口远距离定位信号 覆盖所述出站口收费站前0-50.5米的道路。
[0017] 本实用新型所述的基于手机无线通信的高速道路收费系统中，所述出口近距离定 位通信模块采用WiFi通信模块，该模块具有较大发射功率和较高灵敏度，所述出口近距离 定位信号覆盖所述出站口收费站周围0-30米的区域。
[0018] 本实用新型所述的基于手机无线通信的高速道路收费系统中，所述服务器单元包 括本地终端和公网服务器端;所述本地终端与所述入口定位装置和所述出口定位装置连 接，所述本地终端通过网络与所述公网服务器端连接。
[0019] 本实用新型的有益效果在于:本实用新型仅需要在收费站安装定位装置及本地终 端，与车辆驾驶员身边安装有APP的移动设备相配合，安装方便，成本较低，且利用精确的定 向定位技术可快速实现车辆信息、高速道路出入口、出入时间等信息的收集，以及实现快速 确定费用及缴费，减少车辆在收费站停靠的时间，缓解车辆在收费站前拥堵的状况。
【附图说明】
[0020] 图1是本实用新型收费系统的结构示意图。
[0021] 图2是服务器单元的组网拓扑。
[0022] 图3是车辆进入入站口收费站时的示意图。
[0023]图4是车辆进入入口远距离定位信号覆盖的区域的示意图。
[0024]图5是车辆进入入口近距离定位信号覆盖的区域的示意图。
[0025]图6是车辆进入入站口收费站的流程图。
[0026]图7是车辆进入出口远距离定位信号覆盖的区域的示意图。
[0027]图8是车辆进入出口近距离定位信号覆盖的区域的示意图。
[0028] 图9是车辆进入出站口收费站的流程图。
【具体实施方式】
[0029] 结合以下具体实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明。实施本实用新 型的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知 常识，本实用新型没有特别限制内容。
[0030] 本实用新型基于手机无线通信的高速道路收费系统设置在高速道路的入站口收 费站及出站口收费站，如图1所示，该系统包括移动设备1、入口定位装置2、出口定位装置3 和服务器单元4。
[0031] 本实用新型的具体实施例中，移动设备1为智能手机，或平板电脑等便携式设备， 移动设备1由车主随车携带或安装在车辆内。移动设备1内安装有第一通信模块、第二通信 模块和自动结算模块，该自动结算模块内配置具有自动结算功能的程序(例如，手机钱包、 支付宝等应用程序），当车辆进入入口近距离定位信号或出口近距离定位信号覆盖的区域 时，自动结算模块通过第二通信模块与服务器单元通信，自动结算模块通过服务器回传的 信息进行扣款或提醒车主缴费。其中，移动设备1集成有第一通信模块与第二通信模块。优 选地，第一通信模块采用低功耗蓝牙模块，第二通信模块采用WiFi通信设备。移动设备1内 保存有用户车辆的车辆信息，车牌信息，位置信息及时间信息等，在于入口定位装置2和出 口定位装置3通信时向其发出入站和出站请求指令。移动设备1所执行的数据处理及通信均 由现有代码或指令控制，本实用新型不涉及对该计算机程序提出的改进。
[0032]入口定位装置2安装在入站口收费站，包括入口远距离定位通信模组21与入口近 距离定位通信模组22,入口远距离定位通信模组21发射的入口远距离定位信号覆盖通向入 站口收费站的道路，在入口远距离定位信号覆盖范围内，第一通信模块与入口远距离定位 通信模组21通信;入口近距离定位通信模组22发射的入口近距离定位信号覆盖通向入站口 收费站，在入口近距离定位信号覆盖范围内，第二通信模块与入口近距离定位通信模组22 通信。优选地，入口远距离定位通信模组21为iBeacon通信模组，其发射的入口远距离定位 信号为iBeacon信号，其覆盖范围为入站口收费站前0-50.5米的道路。入口近距离定位通信 模组22采用WiFi通信模组，其发射的入口近距离定位信号为WiFi信号，其覆盖范围为收费 站周围〇_30米。
[0033]与入口定位装置2类似，出口定位装置3安装在出站口收费站，包括出口远距离定 位通信模组31与出口近距离定位通信模组32，出口远距离定位通信模组31发射的出口