CN105701865A - 无人驾驶车辆的自动缴费系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种无人驾驶车辆的自动缴费系统及其方法，能够使无人驾驶车辆在停车场、加油站或者道路收费站等情况下，无需用户在场，自主完成缴费。该系统包括控制模块、语音模块、显示模块、卡槽模块和现金模块这个五模块。自动缴费流程为首先判断所处的缴费环境，再与收费者进行人机对话，确认相应的缴费内容和方式，然后执行决策方案，完成缴费离开。其缴费方式主要有刷卡、现金和扫二维码，能够基本满足车辆在各类情况下的缴费。

Description

无人驾驶车辆的自动缴费系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种自动缴费系统，特别是涉及无人驾驶车辆的自动缴费。

背景技术

目前，在车辆缴费领域，如在停车场、加油站或者道路收费站等情况下，大部分缴费时仍然需要车主和收费者之间互动才能完成。现在，虽然在高速公路收费处设置了专门的ETC通道，可直接刷卡通过，但是并非所有道路收费站都有ETC专用通道；或者在部分城市，市中心停车处安装了刷卡缴纳停车费的装置，但是也必须要车主在场才能完成，而且设备安装维护等代价较高，难以普及。

以上现状导致了无人驾驶车辆在缴费时的局限性，一般在车主不在的情况下难以完成缴费，无法将其无人驾驶的优势体现出来。

发明内容

本发明提出了一种无人驾驶车辆的自动缴费系统，用于在用户不在车内的情况下，无人驾驶车辆能够完成自动缴费。该自动缴费系统包括以下的五个模块，其中控制模块分别与语音模块、显示模块、卡槽模块、现金模块相连：

(1)控制模块：用于分析信息做出决策方案和记录信息。分析的信息包括语音模块传输的人机对话信息，显示模块传输的决策信息，卡槽模块传输的卡收取信息，现金模块传输的现金取用信息。该模块将信息收集分析完毕后，做出决策方案，再分别将相应的决策信息传输到相应的模块，由其他模块执行方案。同时将缴费等信息都进行记录存储，并向用户发送相关信息。

(2)语音模块：用于实现人机对话，主要包括语音识别和语音合成两部分。该模块收集收费者的语音命令信息，并传输给控制模块，同时通过喇叭将控制模块传达的信息进行语音播报，告知收费者。

(3)显示模块：用于显示控制模块传达的信息内容，保持与语音系统播报信息同步，同时收费者也能够通过触摸屏直接手动进行选择和确认，并将选择或确认的结果信息传输到控制模块，使收费者更易与自动缴费系统进行交互。

(4)卡槽模块：用于放置用户的加油卡、信用卡、停车卡和道路收费卡等。该模块根据控制模块传输的决策信息，会自动弹出相应的卡。不论是收卡或者取卡，相应卡槽内会有灯光开始闪烁，直至相应决策执行完毕，灯光才会熄灭，同时将所执行的动作信息反馈给控制模块，进行记录。

(5)现金模块：用于现金缴费。用户放入一定金额的现金，需要进行现金缴费时，该模块根据控制模块的命令，自动将相应金额的现金吐出，由收费者收取。当现金交易完成时，该模块会向控制模块发送交易成功信息，系统更新余额信息。

根据对上述各模块的介绍，本发明提出的自动缴费系统包含了刷卡缴费、现金缴费和二维码缴费3种缴费方式。刷卡所选用的卡一般包括加油卡和信用卡，根据实际情况选用可用的卡进行缴费。

本发明提出的无人驾驶车辆自动缴费系统的装置包括卡槽、现金装置、触摸屏、收音口、喇叭以及外壳盖：

所述的卡槽一般包括加油卡卡槽、信用卡卡槽、收费卡卡槽和备用卡槽，用于放置相对应的卡；

所述的现金装置是用于存放现金和选择现金缴费时，吐出相应金额的现钞；

所述的触摸屏是用于显示控制系统输出的信息和接收收费者的按键输入信息，触摸屏能够显示的信息包括加油时的油量或油费信息、付款方式信息和二维码信息等；

所述的喇叭是用于进行语音播报，将缴费系统所需播报的信息告知收费者；

所述的收音口用于收集收费者的语音命令信息；

所述的外壳盖，是滑动式的，可以保护装置，防止灰尘进入、意外碰撞或人为损坏等。外壳盖的控制是由车辆的中央电脑，即车辆主控制系统控制，一旦判断车辆在加油站、停车场、收费站等需要缴费的位置停车后，外壳盖就会自动开启，同时自动缴费系统被激活。

本发明提出的无人驾驶车辆自动缴费系统，主要用于无人驾驶车辆在加油站、停车场和道路收费站等场合的自主缴费。该系统的主要运行步骤如下：

(1)判断车辆所处的缴费环境，是在加油站、停车场，还是道路收费站等需要车辆缴费的场所；

(2)与收费者进行人机对话，交互缴费内容、缴费方式、缴费金额等信息，做出相应的决策方案；

(3)根据系统决策信息，按照选定的缴费方式和金额进行缴费；

(4)判断缴费是否成功，若成功直接结束，若不成功，执行步骤(2)；

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)车辆进行自动缴费，不需要用户在场，使无人驾驶车辆应用范围更加广泛；

(2)支持刷卡、现金和扫描二维码缴费，使缴费方式更加灵活多变；

(3)支持语音人机对话和手动操作两种方式，保障人机交互的简便性和多样性；

(4)所有的交易信息都会进行记录存储，并实时反馈给用户，保证了自动缴费的安全性。

附图说明

图1是无人驾驶车辆的自动缴费系统结构图；

图2是无人驾驶车辆自动缴费系统的装置布局图；

图3是无人驾驶车辆自动缴费系统的缴费方式选择显示图；

图4是无人驾驶车辆自动缴费系统装置外壳盖滑动演示图；

图5是无人驾驶车辆自动缴费系统的主要运行流程图；

图6是无人驾驶车辆自动缴费系统在加油站的缴费流程图；

图7是无人驾驶车辆自动缴费系统在停车场或道路收费站的缴费流程图；

具体实施方式

参照图1所示，无人驾驶车辆的自动缴费系统结构图，控制模块1分别与语音模块2、显示模块3、卡槽模块4和现金模块5相连，各模块的主要内容包括：

(1)控制模块1：系统运行时，根据所处环境，将需要显示的信息传输给显示模块3，同时利用语音模块2与收费者进行人机对话，收集缴费费用和方式信息，然后依据实际情况做出决策方案，然后将决策信息分别输出给相应的系统模块，执行方案。当现金模块5出现金额交易和卡槽模块4收卡或取卡时，相应模块会将信息反馈给控制模块1，控制模块1将其进行记录存储，并向用户发送相关信息。当现金模块5存储的现金低于最低标准金额时，缴费系统会向用户发出余额不足的短信警报，提醒用户及时补充；

(2)语音模块2：用于实现人机对话，收集系统决策所需的信息传输给控制模块1，主要包括语音识别和语音合成两部分。语音合成是将控制模块1所需传达的信息由文本转化为语音，通过喇叭12进行语音播报，告知收费者；语音识别是将语音转换为文本指令，通过收音器收集收费者传达的语音命令，将其转化为控制模块1能够辨别的信息。

(3)显示模块3：用于显示控制模块1传输的信息内容，如加油油量或油费信息、缴费方式选择信息、缴费二维码等，保持与语音模块2播报信息同步，同时收费者也能够通过触摸屏11直接手动进行选择和确认，并将选择或确认的结果信息传输到控制模块1，使收费者更易与自动缴费系统进行交互。

(4)卡槽模块4：用于放置用户的加油卡和信用卡，以及停车卡和道路收费卡等。该模块根据控制模块1传输的决策信息，自动弹出相应的卡，同时该卡槽内会有灯光开始闪烁，直至卡槽内对应的卡放回，灯光才会熄灭。当系统需要收入停车卡等外来卡时，收卡的相应卡槽也会有灯光闪烁，提醒放卡者将卡插入该卡槽内。不论是取卡或者收卡，都会向控制模块1发送相应的信息，以便进行记录。如当车辆加油选用加油卡付费时，卡槽模块4就会自动弹出加油卡，同时向控制模块1发送取卡信号，付费完成后，由收费者将加油卡插入原先位置，该模块向控制系统发送收卡信号。

(5)现金模块5：用于现金缴费。用户放入一定金额的现金，需要进行现金缴费时，控制模块1会将缴费金额信息传输给现金模块5，由该模块自动将相应金额的现金吐出，收费者收取。当现金交易完成时，该模块会向控制模块发送交易成功信息，系统更新余额信息。

根据对上述各系统的介绍，本发明提出的自动缴费系统，包含3种缴费方式：

(1)刷卡缴费：包括加油卡和信用卡。收费者根据实际情况，与缴费系统进行人机对话，选用可用的卡进行刷卡缴费。

(2)现金消费：用户在现金存放装置102中放入一定的现金，收费者选用收取现金时，现金系统会根据应缴费用，由出钞口101吐出相应的现金，完成交易。

(3)二维码缴费：选用这种缴费方式时，显示屏会显示缴费二维码，收费者可以直接通过扫码设备扫描该二维码，完成缴费。

参照图2所示，无人驾驶车辆自动缴费系统的装置布局图，包括显示4个卡槽(分别为加油卡卡槽6、信用卡卡槽7、收费卡卡槽8和备用卡槽9)、现金装置10、触摸屏11、收音口13和喇叭12，具体描述如下：

(1)加油卡卡槽6：用于放置加油卡。车辆加油时，若收费者选用加油卡支付油费，则加油卡会自动弹出，以便收费者取用。加油卡取出后，加油卡卡槽6内的灯光会打开并开始闪烁，提醒收费者使用完后，将加油卡仍然插入该卡槽。当加油卡插入后，灯光熄灭，表示加油完成。

(2)信用卡卡槽7：用于放置用户的信用卡。车辆加油、停车、过收费路段等需要缴费时，若收费者选择信用卡支付方式，则信用卡会自动弹出卡槽，以便收费者取用。信用卡取出后，信用卡卡槽7的灯光会打开并开始闪烁，提醒收费者使用完后，将信用卡仍然插入该卡槽。当信用卡插入后，灯光熄灭，表示付款完成。

(3)收费卡卡槽8：用于放置停车卡、道路收费卡等收费卡。车辆停车或者进入高速公路时，若发放一张收费卡，则需要收费者将收费卡插入收费卡卡槽8中。控制系统发出收卡命令后，该卡槽若无卡，就会有灯光闪烁，以提醒收费者将收费卡插入该卡槽。当收费者需要收费卡时，收费卡自动弹出，同时灯光闪烁，直至收费者将卡取出，灯光熄灭。

(4)备用卡槽9：当其他卡槽故障时，用于备用。备用卡槽9可以根据实际需要，设置两个或两个以上。

(5)现金装置10：包括出钞口101和现金存放装置102，用于存放现金和选择现金缴费时出钞。车辆缴费时，若收费者选择现金缴费，则现金装置10就会根据收费者所说的缴费金额，吐出相应的现金。现金存放装置102位于现金装置10下方，是一个带锁的抽屉式装置，用隔板隔断成5个放钞位置，分别放置100元、50元、20元、10元和1元纸币。

(6)触摸屏11：用于显示控制系统输出的信息和接收收费者的按键输入信息。触摸屏11能够显示加油时的油量或油费信息、付款方式信息和二维码信息等，并且信息内容与语音播报内容保持一致。在环境嘈杂或者其他情况下，语音系统无法或者难以识别收费者的语音命令，收费者可以通过触摸屏11显示的内容，与缴费系统进行信息交互。如图3所示，当触摸屏11显示内容为“请选择缴费方式：1刷卡2现金3二维码”，若收费者选择刷卡缴费，只需直接点触“刷卡”，就能完成选择，进行下一步。

(7)喇叭12：用于进行语音播报，将缴费系统所需播报的信息告知收费者。

(8)收音口13：用于收集收费者的语音命令信息。若缴费系统播报“请选择缴费方式：1刷卡2现金3二维码”，收费者只需回答“1”，就表示选用刷卡付款的缴费方式，然后进行下一步。

自动缴费系统装置的所有控制电路都焊接在一块PCB板上，PCB板设置在一块环氧胶木板上，卡槽、现金装置10、触摸屏11、收音口13和喇叭12平铺设置在一块PVC塑料板上，所有卡槽位于左侧，呈一字排开，卡槽内部各装有一个小型LED灯，触摸屏11和现金装置10位于右侧，触摸屏11在上，现金装置10在下，收音口13和喇叭12位于右上角，竖向排列。

该系统的装置还装有一个外壳盖14，可以保护自动缴费装置，防止灰尘进入、意外碰撞或人为损坏等。参照图4所示，该系统的外壳盖14是一个滑动式装置，装置上下各装有一条导轨15，外壳盖14沿导轨15进行开启和关闭，该装置设置为向左滑动为开启。外壳盖14的控制是由车辆的中央电脑，即车辆主控制系统控制。一旦中央电脑判断车辆在加油站、停车场、收费站等需要缴费的位置停车后，外壳盖14就会自动子向左滑动开启，同时自动缴费系统被激活。车辆离开缴费处或缴费完成后，缴费系统关闭，外壳盖14也会自动向右滑动关闭。

本发明提出的无人驾驶车辆自动缴费系统，主要用于无人驾驶车辆在加油站、停车场和道路收费站等场合的自动缴费，如图5所示，其主要流程步骤如下：

步骤501：判断车辆所处的缴费环境，是在加油站、停车场，还是道路收费站等需要车辆缴费的场所；

步骤502：与收费者进行人机对话，交互缴费内容、缴费方式、缴费金额等信息，做出相应的决策方案；

步骤503：根据系统决策信息，按照选定的缴费方式和金额进行缴费；

步骤504：判断缴费是否成功，若成功直接结束，若不成功，执行步骤502；

车辆在进入加油站加油时，先与收费者进行人机对话，告知加油的油量或油费，再选择缴费方式，自动进行相应缴费动作。参照图6所示，在车辆加油情况下的自动缴费系统的运行流程图，其具体步骤如下：

步骤601：判断车辆是否是进入加油站加油，若是执行步骤602，若不是，转至步骤701；

步骤602：系统开启，通过语音播报和触摸屏11显示，告知加油站收费者，车辆所需加油的油量或者油费；

步骤603：通过语音播报和触摸屏11显示，告知收费者有刷卡、现金、扫二维码三种缴费方式，让其根据实际情况做出选择；

步骤604：判断收费者所选的缴费方式是否为刷卡缴费，若是，则执行步骤605，若不是，则转至步骤612；

步骤605：判断收费者是否选用加油卡缴费，若是，执行步骤606，若不是，转至步骤607；

步骤606：相应卡槽自动弹出加油卡，然后执行步骤608；

步骤607：相应卡槽自动弹出信用卡，然后执行步骤608；

步骤608：加油站收费者取出加油卡或信用卡，进行缴费；

步骤609：取出卡的卡槽灯光开始闪烁；

步骤610：判断取出的卡是否插回，若已插回，执行步骤611，若没有插回，则转至步骤609；

步骤611：取出卡的卡槽灯光熄灭，然后转至步骤617；

步骤612：判断是否选择现金的缴费方式，若是，执行步骤613，若不是，转至步骤615；

步骤613：根据收费者给出的缴费金额，出钞口101吐出相应的现金；

步骤614：加油站收费者收取现金，然后转至步骤617；

步骤615：触摸屏11显示二维码；

步骤616：加油站收费者扫描二维码，进行缴费，然后转至步骤617；

步骤617：判断缴费是否成功，若成功，直接结束，若不成功，转至步骤603。

车辆在进入停车场或者高速公路等道路收费站缴费时，首先要判断是否需要接收收费卡。等车辆离开停车场或者已经通过收费道路，需要缴费时，同样要根据以上是否收卡，将相应的卡先自动弹出，再与收费者进行人机对话，进行自动缴费。参照图7所示，在此情况下的自动缴费系统的运行流程图，其具体步骤如下：

步骤701：由缴费系统进行语音播报和触摸屏11显示，提醒收费者是否需要插入收费卡；

步骤702：根据与收费者的交互，判断是否插入收费卡，若要插入收费卡，执行步骤703，若不需要，则转至步骤704；

步骤703：根据实际情况，相应卡槽灯光开始闪烁，提醒收费者该卡槽为接收收费卡的卡槽，有收费者插入收费卡；

步骤704：车辆离开收费处，系统关闭，车辆进入停车场或者收费路段；

步骤705：车辆离开停车场或者收费路段，进入收费处，系统开启；

步骤706：判断之前是否接收了收费卡，若有接收，则执行步骤707，若没有收费卡，则转至步骤708；

步骤707：接收收费卡的卡槽将相应的收费卡自动弹出；

步骤708：系统通过语音播报和触摸屏11显示，告知收费者可选用的缴费方式，由其做出选择；

步骤709：判断收费者是否选择了刷卡缴费，若是，则执行步骤710，若不知，转至步骤715；

步骤710：相应卡槽弹出信用卡；

步骤711：收费者取出信用卡；

步骤712：相应卡槽的卡被取出后，该卡槽的有灯光闪烁；

步骤713：判断被取出的卡是否已经插回，若已经插回，执行步骤714，若未插回，则转至步骤712；

步骤714：相应卡槽的灯光熄灭，然后转至步骤720；

步骤715：判断收费者是否选用了现金缴费，若是，则执行步骤716，若不是，则转至步骤718；

步骤716：根据实际消费，出钞口101吐出相应金额的现金；

步骤717：收费者取出现金，然后转至步骤720；

步骤718：触摸屏11显示缴费二维码；

步骤719：收费者扫描相应的二维码，进行缴费；

步骤720：判断自动缴费是否成功完成，若是，则直接结束，若没有成功，则转至步骤708。

以上提供的决策方案中的条件判断、计算部分、数据分析等内容可以通过软件编程实现，其软件程序存储在可读取的存储介质中，存储介质例如：计算机中的硬盘、光盘或软盘。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明技术思想下所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无人驾驶车辆的自动缴费系统，其特征在于，包括控制模块、语音模块、显示模块、卡槽模块、现金模块，控制模块分别与语音模块、显示模块、卡槽模块、现金模块相连；

所述的控制模块，用于分析信息做出决策方案和记录信息，分析的信息包括语音模块传输的人机对话信息，显示模块传输的决策信息，卡槽模块传输的卡收取信息，现金模块传输的现金取用信息，再分别将相应的决策信息传输到相应的模块；

所述的语音模块，用于人机对话，将收费者的语音命令信息传输到控制模块，再播报由控制模块传输的信息；

所述的显示模块，将控制模块传输的系统信息显示，同时收费者可直接在显示屏上操作，做出相应的选择，并将选择信息传输到控制模块；

所述的卡槽模块，用于存取相应的卡，根据控制模块的决策信息自动弹出或者接收相应的卡，并将卡的收取信息反馈到控制模块；

所述的现金模块，用于存放现金，根据控制模块的决策信息，将相应金额的现金自动吐出，并将取用信息反馈到控制模块。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆的自动缴费系统，其特征在于，所述的控制模块做出决策的主要流程如下：

(1)判断车辆所处的缴费环境，是在加油站、停车场，还是道路收费站等需要车辆缴费的场所；

(2)与收费者进行人机对话，交互缴费内容、缴费方式、缴费金额等信息，做出相应的决策方案；

(3)根据系统决策信息，按照选定的缴费方式和金额进行缴费；

(4)判断缴费是否成功，若成功直接结束，若不成功，执行步骤(2)。

3.根据权利要求2所述的无人驾驶车辆的自动缴费系统控制模块，其特征在于，所述的缴费方式包括：刷卡缴费、现金缴费、二维码缴费；其中刷卡缴费所用卡包含加油卡和信用卡，根据实际情况，选用相应的卡进行缴费。

4.一种无人驾驶车辆的自动缴费系统装置，包括卡槽、现金装置、触摸屏、收音口、喇叭和外壳盖，其特征在于：所述的卡槽用于放置各类卡，其中包括备用卡槽，在其他卡槽故障或已满的情况下使用；所述的现金装置，包括出钞口，用于现金缴费时自动出钞，还包括一个存放现金的现金存放装置；所述的触摸屏，是一个可接收触头输入讯号的感应式液晶显示面板，用于显示系统信息和与缴费系统进行信息交互；所述的喇叭，是一个内置扩音小喇叭，用于进行语音播报；所述的收音口，是一个收音器，用于收集收费者的语音命令信息；所述的外壳盖，能够将该装置全部覆盖，用于保护装置；该装置的所有控制电路都焊接在一块PCB板上，PCB板设置在一块环氧胶木板上，卡槽、现金装置、触摸屏、收音口和喇叭平铺设置在一块PVC塑料板上，所有卡槽位于左侧，呈一字排开，卡槽内部各装有一个小型LED灯，触摸屏和现金装置位于右侧，触摸屏在上，现金装置在下，收音口和喇叭位于右上角，竖向排列。

5.根据权利要求4所述的无人驾驶车辆的自动缴费系统装置，其特征在于，所述的卡槽是一种弹性结构装置，能够自动将卡自动弹出，收入卡时能够将卡卡住，每个卡槽内部还分别装有一个LED灯。

6.根据权利要求4所述的无人驾驶车辆的自动缴费系统装置，其特征在于，所述的现金存放装置位于出钞口下方，是一个带锁的抽屉式装置，用隔板隔断成5个放钞位置，分别放置100元、50元、20元、10元和1元纸币；缴费系统会实时更新车内放置的现金金额，当现金低于最低标准金额时，会向用户发出余额不足的短信警报，提醒用户及时补充。

7.根据权利要求4所述的无人驾驶车辆的自动缴费系统装置，其特征在于，所述的外壳盖，是滑动式的，包括两条导轨和一个盖板，两条导轨安装在自动缴费装置一侧，作为盖板开启或闭合时的滑动轨道，盖板所用的材料与车辆材质、颜色一致。