一种基于蓝牙通信的车辆管控系统及方法与流程

1.本发明涉及电子停车收费技术领域，具体涉及一种基于蓝牙通信的车辆管控系统及方法。


背景技术：

2.目前，停车位的收费模式主要采用人工收费或者扫描二维码收费的方式，人工收费的方式需要耗费大量的人力资源，且该方法受人为因素的影响较大，易出现不同管理员收费不一致、车辆恶意逃费、多辆车辆同时缴费而引起收费效率低等现象。扫描二维码的方式需要手动打开安装在智能手机中的对应支付应用，并通过扫描方式进行支付信息的处理，这种方式的缺点是支付过程繁琐，存在安全隐患，密码易泄露。
3.另外一种收费方式是通过集成nfc模块的手机或者ic卡进行收费，但是nfc的的感应距离一般小于10cm。因此用户想解锁时，还需要掏出手机，贴附在读卡器上。操作上比较繁琐。并且由于成本的限制，市场上的众多智能手机并未考虑设置nfc芯片。


技术实现要素：

4.本发明提供一种基于蓝牙通信的车辆管控系统及方法，旨在解决现有的停车收费系统收费效率低，支付过程繁琐的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.一种基于蓝牙通信的车辆管控系统，包括现场控制器、抬杆控制装置、车牌识别装置和蓝牙通信模块；
7.所述抬杆控制装置受控于现场控制器，用于驱动抬杆的开启及关闭；
8.所述蓝牙通信模块集成在现场控制器中，或与现场控制器电连接；用于与移动终端上的蓝牙sim卡通信；蓝牙通信模块包括蓝牙芯片与蓝牙天线；蓝牙天线用于接收蓝牙sim卡的蓝牙信号，蓝牙芯片用于对蓝牙信号进行解密。蓝牙通信模块可以通过修建蓝牙天线的长度限制蓝牙通信模块的收发范围，或者在蓝牙通信模块接入电阻或电容的方式降低蓝牙通信模块的功率来限制蓝牙通信模块的收发范围；本系统中蓝牙通信模块的优选收发范围在5米至10米之间；
9.所述车牌识别装置用于识别车辆车牌；车牌识别装置与现场控制器电连接。车牌识别装置为摄像头，车辆进入停车场时，摄像头拍下车辆车牌的信息，计费模块记录下这一车牌的信息。当有车辆离开停车场时，摄像头对车牌拍照。
10.所述蓝牙通信模块与移动终端上的蓝牙sim卡之间采用加密通信。
11.在读卡器端，通过降低蓝牙射频功率以缩短蓝牙通信距离，蓝牙通信距离控制在5cm-500cm以内。如30cm，或50cm。根据需要而定。以避免多个蓝牙sim卡与同一个读卡器同时通信造成混乱和干扰。如应用在高速收费站为车主进出高速公路服务，可以在5米以内。如应用在停车场，可以是1m或更短的距离。
12.进一步地，还包括服务器，所述服务器与现场控制器通信连接。服务器用于存储车
辆信息与账户信息，并作为收费后台。
13.本系统具有两种模式，一种是收费模式；另一种是非收费模式。
14.在非收费模式中，服务器与现场控制器存储允许进入停车场的车辆名单；车牌识别装置识别车牌信息，当车牌信息为允许进入的车辆车牌信息时，则抬杆控制装置驱动抬杆开启，车辆进入停车场。
15.进一步地，还包括计费模块，计费模块集成在现场控制器中，或与现场控制器连接，所述计费模块用于计算停车费用，并将停车费用发送给服务器。计费模块寻找车辆进入与离开停车场时的照片，对比两张照片的拍照时间，得到车辆在停车场的停车时间；再根据预设的收费规则，计算出停车费用并发送给收费后台。
16.在收费模式中，用户在收费后台中开启一个账户，并在账户中预存停车费，服务器将账户信息通过网络或者有线的方式传输给现场控制器，当现场控制器接受了多个账户信息后，在现场控制器的本地形成了身份认证码集合。
17.当车辆进入停车场的一定范围内后，蓝牙通信模块与车辆中的蓝牙sim卡(蓝牙sim卡可能装载在车主的智能手机中，或者插设在车载电脑中)建立通信，蓝牙sim卡中携带有加密的用户信息。
18.所述蓝牙通信模块对蓝牙sim卡侧加密的身份信息进行解密，得到解密后的身份认证码，并将身份认证码传输给现场控制器；现场控制器的本地存储模块中具有一个身份认证码集合，在预存的身份认证码集合中查询所述身份认证码，若查询到对应的身份认证码，判定认证通过，现场控制器将车辆对应的身份认证码发送给收费后台，作为抬杆控制装置的道闸或者栏杆开启，车辆进入停车场中。
19.车辆离开停车场后，计费模块根据车辆的停车时间和预设的停车价格计算停车费用，并将停车费用发送给收费后台；收费后台根据车辆对应的身份认证码找到存储在收费后台本地的账户，在账户中扣除停车费用。
20.进一步地，还包括显示装置，所述显示装置用于显示剩余车位数量与剩余车位所在位置的编号，所述显示装置与现场控制器电连接。现场控制器将剩余车位的信息通过wifi或者导线的方式传输给显示装置，显示装置为显示屏，显示屏将剩余车位的信息展现给车主。
21.进一步地，所述移动终端为功能机、智能手机或者能插装蓝牙sim卡的车载电脑。
22.进一步地，还包括ic卡读卡器；所述ic卡读卡器通过导线或者插接板与现场控制器连接。ic卡读卡器用于与装置在nfc模块的ic卡或者智能手机近场通讯，以收取停车费。
23.进一步地，还包括地磁感应装置，用于检测停车区域内是否有待计费车辆，所述地磁感应装置与现场控制器导通连接。地磁感应装置用于将剩余的空车位的信息发送给现场控制器，现场控制器再将空车位的信息发送给显示装置。
24.进一步地，还包括与现场控制器连接的人脸识别装置。所述人脸识别装置用于验证人脸信息特征，确认人脸信息是否与预存在现场控制器的人脸信息特征是否相同。人脸识别装置作为识别车主身份的另一方式，控制模块根据车主的人脸信息特征找到车主对应的身份认证码。
25.所述现场控制器包括：
26.控制模块；控制模块可以为单片机、plc、dsp或者arm处理器；
27.用于存储所述控制模块可执行指令的存储模块。
28.一种基于蓝牙通信的车辆管控方法，使用上述的车辆管控系统进行车辆管控。
29.本发明的有益效果是如下：本系统通过与装载了蓝牙sim卡的移动终端进行蓝牙通讯，以识别车主的信息，进而进行非接触式的收费，节省了移动支付的应用成本，支付安全性极高；蓝牙的通讯距离可到100米以上，因此蓝牙通信模块远距离就可以感应到蓝牙sim卡的信号，开启停车场的道闸，无需使用者进行特别的动作(如掏出手机，扫描二维码)，用户以自然的状态即可进入停车场。
附图说明
30.图1为一种基于蓝牙通信的车辆管控系统的原理框图。
具体实施方式
31.为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
32.如图1所示，一种基于蓝牙通信的车辆管控系统，包括现场控制器、抬杆控制装置、车牌识别装置和蓝牙通信模块；
33.所述抬杆控制装置受控于现场控制器，用于驱动抬杆的开启及关闭；
34.所述蓝牙通信模块集成在现场控制器中，或与现场控制器电连接；用于与移动终端上的蓝牙sim卡通信；蓝牙通信模块包括蓝牙芯片与蓝牙天线；蓝牙天线用于接收蓝牙sim卡的蓝牙信号，蓝牙芯片用于对蓝牙信号进行解密。蓝牙通信模块可以通过修建蓝牙天线的长度限制蓝牙通信模块的收发范围，或者在蓝牙通信模块接入电阻或电容的方式降低蓝牙通信模块的功率来限制蓝牙通信模块的收发范围；本系统中蓝牙通信模块的优选收发范围在5米至10米之间；
35.所述车牌识别装置用于识别车辆车牌；车牌识别装置与现场控制器电连接。车牌识别装置为摄像头，车辆进入停车场时，摄像头拍下车辆车牌的信息，计费模块记录下这一车牌的信息。当有车辆离开停车场时，摄像头对车牌拍照。
36.进一步地，还包括服务器，所述服务器与现场控制器通信连接。服务器用于存储车辆信息与账户信息，并作为收费后台。
37.本系统具有两种模式，一种是收费模式；另一种是非收费模式。
38.在非收费模式中，服务器与现场控制器存储允许进入停车场的车辆名单；车牌识别装置识别车牌信息，当车牌信息为允许进入的车辆车牌信息时，则抬杆控制装置驱动抬杆开启，车辆进入停车场。
39.进一步地，还包括计费模块，计费模块集成在现场控制器中，或与现场控制器连接，所述计费模块用于计算停车费用，并将停车费用发送给服务器。计费模块寻找车辆进入与离开停车场时的照片，对比两张照片的拍照时间，得到车辆在停车场的停车时间；再根据预设的收费规则，计算出停车费用并发送给收费后台。
40.在收费模式中，用户在收费后台中开启一个账户，并在账户中预存停车费，服务器
将账户信息通过网络或者有线的方式传输给现场控制器，当现场控制器接受了多个账户信息后，在现场控制器的本地形成了身份认证码集合。
41.当车辆进入停车场的一定范围内后，蓝牙通信模块与车辆中的蓝牙sim卡(蓝牙sim卡可能装载在车主的智能手机中，或者插设在车载电脑中)建立通信，蓝牙sim卡中携带有加密的用户信息。
42.所述蓝牙通信模块对蓝牙sim卡侧加密的身份信息进行解密，得到解密后的身份认证码，并将身份认证码传输给现场控制器；现场控制器的本地存储模块中具有一个身份认证码集合，在预存的身份认证码集合中查询所述身份认证码，若查询到对应的身份认证码，判定认证通过，现场控制器将车辆对应的身份认证码发送给收费后台，作为抬杆控制装置的道闸或者栏杆开启，车辆进入停车场中。
43.车辆离开停车场后，计费模块根据车辆的停车时间和预设的停车价格计算停车费用，并将停车费用发送给收费后台；收费后台根据车辆对应的身份认证码找到存储在收费后台本地的账户，在账户中扣除停车费用。
44.进一步地，还包括显示装置，所述显示装置用于显示剩余车位数量与剩余车位所在位置的编号，所述显示装置与现场控制器电连接。现场控制器将剩余车位的信息通过wifi或者导线的方式传输给显示装置，显示装置为显示屏，显示屏将剩余车位的信息展现给车主。
45.进一步地，所述移动终端为功能机、智能手机或者能插装蓝牙sim卡的车载电脑。
46.进一步地，还包括ic卡读卡器；所述ic卡读卡器通过导线或者插接板与现场控制器连接。ic卡读卡器用于与装置在nfc模块的ic卡或者智能手机近场通讯，以收取停车费。
47.进一步地，还包括地磁感应装置，用于检测停车区域内是否有待计费车辆，所述地磁感应装置与现场控制器导通连接。地磁感应装置用于将剩余的空车位的信息发送给现场控制器，现场控制器再将空车位的信息发送给显示装置。
48.进一步地，还包括与现场控制器连接的人脸识别装置。所述人脸识别装置用于验证人脸信息特征，确认人脸信息是否与预存在现场控制器的人脸信息特征是否相同。人脸识别装置作为识别车主身份的另一方式，控制模块根据车主的人脸信息特征找到车主对应的身份认证码。
49.所述现场控制器包括：
50.控制模块；控制模块可以为单片机、plc、dsp或者arm处理器；
51.用于存储所述控制模块可执行指令的存储模块。
52.本发明的有益效果是如下：本系统通过与装载了蓝牙sim卡的移动终端进行蓝牙通讯，以识别车主的信息，进而进行非接触式的收费，节省了移动支付的应用成本，支付安全性极高；蓝牙的通讯距离可到100米以上，因此蓝牙通信模块远距离就可以感应到蓝牙sim卡的信号，开启停车场的道闸，无需使用者进行特别的动作(如掏出手机，扫描二维码)，用户以自然的状态即可进入停车场。
53.一种基于蓝牙通信的车辆管控方法，使用上述的车辆管控系统进行车辆管控。
54.采用本方案的一个特点是基于蓝牙通信，但是蓝牙通信的距离一般在0-100米以内(依据功率大小)，因此，为避免多个不同的蓝牙sim卡同时与读卡器(如公交车的刷卡机，商店的付款机，停车场的现场控制器，门禁机等)交互，造成通信混乱，可以通过多种方式来
解决：方式1：读卡器端减小射频功率(发送和接收信号的功率)，如通过设计或改造天线使得射频功率减小(如使用特制的更小的天线等)，或蓝牙主控芯片控制射频功率大小，具体为现有技术。方式2：增加屏蔽盒(屏蔽罩)的方式，屏蔽其他蓝牙sim卡的信号，则每一个时间只能与当前处于屏蔽盒内的带有蓝牙sim卡的手机通信。
55.管控系统对应的方法为：
56.一种基于蓝牙sim卡的近场通信方法，在移动终端中设置蓝牙sim卡，
57.读卡器中设置有蓝牙通信模块；
58.读卡器与移动终端建立通信连接后，通过数据交互实现用户的身份认证，用户为蓝牙sim卡绑定的用户，在读卡器端或移动终端端，基于身份认证启动进一步的操作。
59.所述的进一步操作为公交刷卡、购物扣款、打开门禁中的至少一种。
60.读卡器或移动终端与服务器通信连接，服务器用于存储与用户相关的信息，如用户注册信息，身份信息，余额信息等。
61.读卡器与移动终端的通信采用加密通信。
62.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。