[發(fā)明專利]一種基于可見(jiàn)光通信的道路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611178926.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106788726A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 權(quán)進(jìn)國(guó);張顥;金爽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): H04B10/116
• 分類號(hào): H04B10/116;G07B15/06
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44223
• 代理人: 王震宇

1.一種基于可見(jiàn)光通信的道路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于,包括收費(fèi)信息存儲(chǔ)模塊、可見(jiàn)光通信發(fā)送模塊、可見(jiàn)光通信接收模塊以及收費(fèi)處理模塊，所述可見(jiàn)光通信發(fā)送模塊安裝于車輛上，與車輛前燈相連接，所述收費(fèi)信息存儲(chǔ)模塊與所述可見(jiàn)光通信發(fā)送模塊通信連接或一體化設(shè)計(jì)，所述可見(jiàn)光通信接收模塊安裝于道路收費(fèi)站，所述可見(jiàn)光通信接收模塊與所述收費(fèi)處理模塊通信連接，所述收費(fèi)信息存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)車輛用戶的收費(fèi)信息，所述可見(jiàn)光通信發(fā)送模塊用于根據(jù)所述收費(fèi)信息進(jìn)行編碼和調(diào)制，產(chǎn)生出適宜承載于可見(jiàn)光上的波形數(shù)據(jù)，并控制所述車前燈以可見(jiàn)光信號(hào)的形式發(fā)送出去，所述可見(jiàn)光通信接收模塊用于接收所述車前燈發(fā)送的所述可見(jiàn)光信號(hào)，并將其還原為數(shù)字信息并發(fā)送給所述收費(fèi)處理模塊，由所述收費(fèi)處理模塊完成放行控制和收費(fèi)記錄與處理。

2.如權(quán)利要求1所述的基于可見(jiàn)光通信的道路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于,所述可見(jiàn)光通信接收模塊安裝于道路收費(fèi)站的抬桿或閘門上。

3.如權(quán)利要求1所述的基于可見(jiàn)光通信的道路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于,所述收費(fèi)信息包括用戶的ID、車輛的車型、牌照。

4.如權(quán)利要求1所述的基于可見(jiàn)光通信的道路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于,所述車輛前燈為前大燈、晝間燈或?yàn)檐囕d通信專門安裝的燈具，優(yōu)選為L(zhǎng)ED燈。

5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的基于可見(jiàn)光通信的道路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于,所述可見(jiàn)光通信發(fā)送模塊包括調(diào)制編碼模塊、LED控制模塊以及主控制器，所述調(diào)制編碼模塊經(jīng)通信鏈路連接所述收費(fèi)信息存儲(chǔ)模塊，所述調(diào)制編碼模塊用于對(duì)準(zhǔn)備使用可見(jiàn)光發(fā)送的數(shù)字信息進(jìn)行編碼和調(diào)制，以產(chǎn)生出適宜承載于可見(jiàn)光上的波形，所述LED控制模塊經(jīng)燈具控制鏈路與采用LED燈具的所述車前燈連接，所述LED控制模塊用于對(duì)所述LED燈具的發(fā)光幅度和相位進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的可見(jiàn)光傳輸，所述主控制器用于控制和協(xié)調(diào)所述可見(jiàn)光通信發(fā)送模塊各部分的正常運(yùn)行。

6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的基于可見(jiàn)光通信的道路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于,所述可見(jiàn)光通信接收模塊包括光電轉(zhuǎn)換接口、解調(diào)解碼模塊以及主控制器，所述光電轉(zhuǎn)換接口用于接收可見(jiàn)光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，所述解調(diào)解碼模塊用于對(duì)可見(jiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)換的電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解碼，提取其中的數(shù)字信息，并通過(guò)通信接口經(jīng)通信鏈路傳輸?shù)剿鍪召M(fèi)處理模塊，所述主控制器用于控制和協(xié)調(diào)所述可見(jiàn)光通信接收模塊各部分的正常運(yùn)行。

7.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的基于可見(jiàn)光通信的道路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于,所述收費(fèi)處理模塊包括收費(fèi)站計(jì)算機(jī)，所述收費(fèi)站計(jì)算機(jī)接收所述可見(jiàn)光通信接收模塊發(fā)送來(lái)的信息，對(duì)用戶身份信息以及車輛信息進(jìn)行認(rèn)證，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與銀行或者道路管理部門的服務(wù)器相連接，訪問(wèn)用戶的相關(guān)帳戶以完成收費(fèi)扣款；所述收費(fèi)站計(jì)算機(jī)根據(jù)扣款是否成功進(jìn)行道路收費(fèi)站設(shè)施的放行控制。

8.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的基于可見(jiàn)光通信的道路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于,所述收費(fèi)信息存儲(chǔ)模塊包括靜態(tài)存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)卡槽、存儲(chǔ)卡接口和主控制器，所述靜態(tài)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)用戶無(wú)法自行讀取和修改的信息，所述存儲(chǔ)卡槽用于插入用戶的存儲(chǔ)卡，所述存儲(chǔ)卡接口用于從所述存儲(chǔ)卡槽內(nèi)的存儲(chǔ)卡上讀取數(shù)據(jù)，所述主控制器控制從所述靜態(tài)存儲(chǔ)器或者所述存儲(chǔ)卡上讀取數(shù)據(jù)并傳送給所述可見(jiàn)光通信發(fā)送模塊。

9.一種基于可見(jiàn)光通信的道路自動(dòng)收費(fèi)方法，其特征在于,使用如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的基于可見(jiàn)光通信的道路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行收費(fèi)。

10.如權(quán)利要求9所述的基于可見(jiàn)光通信的道路自動(dòng)收費(fèi)方法，其特征在于,所述可見(jiàn)光通信發(fā)送模塊使用的可見(jiàn)光調(diào)制方式包括OOK、QAM或OFDM，使用的可見(jiàn)光編碼方式包括前向糾錯(cuò)編碼或防閃爍擾碼。