一种车辆放行系统的制作方法

1.本技术属于智能交通技术领域，尤其涉及一种车辆放行系统。


背景技术：

2.近年来，随着人们生活水平的提高，车辆保有量不断增加，车辆已经成为人们生活中不可或缺的交通工具。当车辆在高速公路行驶时，需要在高速公路收费站缴纳相应的通行费，通行费缴纳完成后对车辆放行。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种车辆放行系统，以实现对完成v2x交易的车辆的精准放行。
4.本技术实施例提供了一种车辆放行系统，所述车辆放行系统包括车载终端、信号发射装置、信号接收装置和道闸；所述信号发射装置安装在与所述车载终端绑定的车辆的前挡风玻璃下方的目标位置处；所述信号接收装置安装在所述道闸上或者邻近所述道闸的预设区域；
5.所述车载终端与所述信号发射装置连接；
6.所述信号接收装置与所述道闸连接；
7.所述车载终端用于在所述车辆完成v2x交易时控制所述信号发射装置发射目标信号；
8.所述信号接收装置用于在接收到所述目标信号时控制所述道闸对所述车辆放行。
9.可选地，所述信号接收装置为视频图像识别设备；
10.所述视频图像识别设备用于采集监控区域的图像，并基于所述图像判断是否接收到所述目标信号。
11.可选地，所述视频图像识别设备包括用于采集所述监控区域的图像的摄像头以及与所述摄像头连接的第一处理器。
12.可选地，所述车辆放行系统还包括用于判断所述车辆是否完成所述v2x交易的路侧通信终端；所述路侧通信终端与所述车载终端连接。
13.可选地，所述路侧通信终端包括第一v2x通讯模块，所述车载终端包括第二v2x通讯模块；
14.所述第一v2x通讯模块和所述第二v2x通讯模块用于建立所述路侧通信终端与所述车载终端之间的连接。
15.可选地，所述车辆放行系统还包括与所述路侧通信终端连接的路侧雷达；所述车载终端还包括定位模块，所述定位模块与所述第二v2x通讯模块连接。
16.可选地，所述信号发射装置为红外发射器，所述信号接收装置包括用于接收所述目标信号的红外接收器以及与所述红外接收器连接的第二处理器；
17.可选地，所述信号发射装置为激光发射器，所述信号接收装置包括用于接收所述
目标信号的激光接收器以及与所述激光接收器连接的第三处理器。
18.可选地，所述目标信号为以预设频率发射的信号和/或所述目标信号为投射图案为预设图案的信号。
19.可选地，所述预设图案的颜色为预设颜色。
20.由上可见，本技术中的车载终端在车辆完成v2x交易时通过控制信号发射装置发射目标信号，可以使得信号接收装置在接收到目标信号时控制道闸对车辆放行，从而实现对完成v2x交易的车辆的精准放行。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本技术一实施例提供的车辆放行系统的结构示意图；
23.图2是信号接收装置的一安装示例图；
24.图3是信号接收装置的另一安装示例图；
25.图4是本技术另一实施例提供的车辆放行系统的结构示意图；
26.图5是本技术又一实施例提供的车辆放行系统的结构示意图。
具体实施方式
27.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
28.应当理解，当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
29.另外，在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
31.为了说明本技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
32.参见图1，是本技术一实施例提供的车辆放行系统的结构示意图。如图1所示，该车辆放行系统包括：
33.车载终端1、信号发射装置2、信号接收装置3和道闸4；
34.信号发射装置2安装在与车载终端1绑定的车辆的前挡风玻璃下方的目标位置处；信号接收装置3安装在道闸4上或者邻近道闸4的预设区域；
35.车载终端1与信号发射装置2连接；
36.信号接收装置3与道闸4连接；
37.车载终端1用于在车辆完成车用无线通信技术(vehicle to everything，v2x)交易时控制信号发射装置2发射目标信号；
38.信号接收装置3用于在接收到目标信号时控制道闸4对车辆放行。
39.其中，车载终端1又称车载单元(on board unit，obu)，其本质是一种微波设备收发器，可以存储车辆的id信息、身份信息、属性信息等。
40.信号发射装置2可以是任一能够发射信号的装置，例如红外发射器、激光发射器等。
41.信号发射装置2通常情况下处于休眠状态，当车辆完成v2x交易时车载终端1触发信号发射装置2发射目标信号。其中，信号发射装置2在休眠状态下不发射目标信号。
42.目标位置可以是车辆的前挡风玻璃下方满足预设要求的位置。预设要求包括但不限于不影响驾驶员视线、不影响信号发射装置的信号发射等。例如，目标位置可以是车辆的前挡风下方的中间位置。
43.另外，目标位置位于车辆的前挡风玻璃的内侧，可以减少外界天气环境(例如雷、雨、雪等恶劣天气)对信号发射装置2的影响。当然，信号发射装置2也可以设置在车辆的前挡风玻璃的外侧。
44.信号发射装置2安装在车辆的前挡风玻璃处，可以避免临时蹭v2x收费的车辆以及防止因检测到后车的信号发射装置而对前车误放行的问题。
45.信号接收装置3安装在道闸4上或者邻近道闸4的预设区域，以确保在车辆驶向道闸4时，信号接收装置3能够及时且准确地接收到信号发射装置2发射的目标信号，并在车辆完成v2x交易时才对车辆放行，从而可实现对完成v2x交易的车辆的精准放行。
46.道闸4又称挡车器，是专门用于道路上限制车辆行驶的通道出入口管理设备，现广泛应用于公路收费站、停车场系统，用于管理车辆的出入。
47.道闸4包括但不限于减速箱、电机、(或者采用液压)传动机构、平衡装置、机箱、闸杆支架、闸杆等器件。其中，控制道闸对车辆放行是指控制道闸启动闸杆(即抬高闸杆)。
48.在一应用场景中，信号接收装置3安装在道闸4上或者邻近道闸4的预设区域可以是指信号接收装置3安装在道闸4的闸杆上或者邻近闸杆的预设区域。如图2所示是信号接收装置3的一安装示例图，具体是安装在闸杆上，闸杆通过闸杆支架固定；如图3所示是信号接收装置3的另一安装示例图，具体是安装在邻近闸杆的预设区域。在图3中可以在预设区域设置一支撑杆，信号接收装置3可以安装在支撑杆上。其中，支撑杆可以是可伸缩支撑杆，便于调节信号接收装置3的高度，从而实现对信号接收装置3的信号接收范围的调整，满足不同场景的需求。
49.在信号发射装置2为红外发射器时，信号接收装置3包括用于接收目标信号的红外接收器以及与红外接收器连接的第二处理器，第二处理器用于判断红外接收器接收到的信号是否为目标信号。
50.在信号发射装置2为激光发射器，信号接收装置3包括用于接收目标信号的激光接
收器以及与激光接收器连接的第三处理器，第三处理器用于判断激光接收器接收到的信号是否为目标信号。
51.作为一可选实施例，目标信号为以预设频率发射的信号，即信号发射装置2以预设频率发射信号。其中，预设频率可以是预先设置的任一频率，本技术对预设频率的具体数值不做限定。例如，信号发射装置2可以每隔3秒发射一次信号，即每隔3秒闪烁一次。信号发射装置2以预设频率闪烁，可以防止车辆作弊。
52.作为另一可选实施例，目标信号为投射图案为预设图案的信号。投射图案可以是指信号发射装置2发射的信号投射到物体上形成的图案。其中，预设图案可以是预先设置的任一图案，本技术对预设图案的具体图案不做限定。例如，预设图案为圆形斑点。
53.作为再一可选实施例，上述目标信号还可以为以预设频率发射且投射图案为预设图案的信号。例如，信号发射装置2可以每隔3秒发射一次投射图案为圆形斑点的信号。
54.其中，预设图案的颜色可以为预设颜色。预设颜色可以是预先设置的任一颜色，例如红色。将预设图案的颜色设置为红色，可以提高对目标信号的辨识度，避免受到外界天气环境的影响。
55.作为一可选实施例，信号接收装置3为视频图像识别设备；
56.视频图像识别设备用于采集监控区域的图像，并基于图像判断是否接收到目标信号。
57.其中，监控区域可以是指视频图像识别设备的视野范围，视频图像识别设备的图像采集方向朝向驶入道闸的方向，以实现对驶向道闸的信号发射装置的监测。
58.视频图像识别设备对特定的监控区域进行监测可以避免其他光源造成的干扰，进一步提高对信号发射装置2监测的准确率以及辨识度。
59.需要说明的是，在信号接收装置3为视频图像识别设备时，对应的信号发射装置2发射的光线需要为可见光(例如此时信号发射装置2可以为激光发射器)，以便于视频图像识别设备采集的图像中能够检测到目标信号。
60.作为一可选实施例，视频图像识别设备包括用于采集监控区域的图像的摄像头以及与摄像头连接的第一处理器，第一处理器用于基于摄像头采集的图像判断是否接收到目标信号。
61.本技术中的车载终端1在车辆完成v2x交易时通过控制信号发射装置2发射目标信号，可以使得信号接收装置3在接收到目标信号时控制道闸4对车辆放行，从而实现对完成v2x交易的车辆的精准放行。
62.参见图4，是本技术另一实施例提供的车辆放行系统的结构示意图。如图4所示，该车辆放行系统在图1的基础上，还包括路侧通信终端5。
63.路侧通信终端5与车载终端1连接，用于判断车辆是否完成v2x交易，并在与车载终端1完成交易通信后，通过车载终端1控制道闸4对车辆放行。
64.路侧通信终端5将车载终端1的标识信息、车牌信息和随机分配的验证码存入数据库；在车辆抵近道路收费站站点出入口处(即道闸附近)，完成交易的车载终端1不断地通过信号发射装置2发射其自身的标识信息、车牌信息以及随机分配的验证码(即目标信号携带这些信息)，信号接收装置3接收信号发射装置2发射的信息并进行识别；分别对车载终端1发送的标识信息、车牌信息、验证码与数据库中存储的标识信息、车牌信息、验证码进行匹
配；若这三种信息均匹配成功，则确定车载终端1合法并完成缴费通信，可对车载终端1绑定的车辆放行；若这三种信息中存在匹配失败的信息，则确定车载终端1不合法，可能也未完成缴费通信，此时不对车载终端1绑定的车辆放行，以防止对车辆的误放行。
65.路侧通信终端5又称路侧单元(road side unit，rsu)。路侧通信终端5通常安装于路侧，是采用专用短程通信(dedicated short range communication，dsrc)技术和/或v2x与车辆的车载终端1进行通讯，实现车辆信息获取、车辆身份识别、电子扣分、电子交易等功能的装置。
66.路侧通信终端5和车载终端1均可以包括v2x通讯模块和dsrc通讯模块。为了便于区分，可以将路侧通信终端5中的v2x通讯模块称之为第一v2x通讯模块，将车载终端1中的v2x通讯模块称之为第二v2x通讯模块；将路侧通信终端5中的dsrc通讯模块称之为第一dsrc通讯模块，将车载终端1中的dsrc通讯模块称之为第二dsrc通讯模块。
67.路侧通信终端5和车载终端1通过v2x通讯模块可以实现v2x通讯，通过dsrc通讯模块可以实现dsrc通讯。
68.v2x通讯与dsrc通讯相比，其通讯距离较远，那么基于v2x技术对车辆收费，可以在距离道闸较远的区域提前完成v2x交易，避免大量车辆拥堵在道闸附近。
69.本技术中的路侧通信终端5与车载终端1完成交易通信后，车载终端1可以控制信号发射装置2发射目标信号，以使得信号接收装置3在接收到目标信号时控制道闸4对车辆放行，从而实现对完成v2x交易的车辆的精准放行。
70.参见图5，是本技术又一实施例提供的车辆放行系统的结构示意图。如图5所示，该车辆放行系统在图4的基础上，还包括与路侧通信终端连接的路侧雷达6。
71.车载终端1还包括定位模块，定位模块与第二v2x通讯模块连接；
72.其中，上述路侧雷达6是安装在路侧的雷达，包括但不限于激光雷达、毫米波雷达等。
73.定位模块可以是全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)。
74.路侧雷达6可以获取其周边区域内的任一交通参与者的位置信息，并将交通参与者的位置信息发送至路侧通信终端5。车载终端1中的定位模块可以获取与车载终端1绑定的车辆的基本信息，如果该车辆为v2x车辆，则该车辆的基本信息至少包括车辆的位置信息和v2x标识，通过第二v2x通讯模块将车辆的基本信息发送至路侧通信终端5。路侧通信终端5通过将交通参与者的位置信息和车辆的位置信息进行坐标融合，可以从路侧雷达6感知的所有交通参与者中筛选出与车辆终端1绑定的车辆，基于该车辆的基本信息中包括的v2x标识，可以从路侧雷达6感知到的所有交通参与者中识别出v2x车辆。
75.其中，上述交通参与者目标可以是所有与道路活动/交通活动相关的对象，例如机动车辆、行人、非机动车辆、路障、遗撒物等。
76.本技术中的路侧雷达6可以获取其周边区域内的任一交通参与者的位置信息，车载终端1中的定位模块可以获取与车载终端1绑定的车辆的基本信息，路侧通信终端5基于路侧雷达6和定位模块各自发送的信息，可以从路侧雷达6感知到的所有交通参与者中识别出v2x车辆。
77.需要说明的是，本技术中的第一处理器、第二处理器和第三处理器，可以是中央处
理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
78.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。