CN105807768A - 支持移动网络接入的支付终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种支持移动网络接入的支付终端，包括伽利略导航子系统、充电桩检测子系统、自动充电子系统和控制子系统等。本发明可以随时接入移动网络，并通过移动网络为支付操作进行认证，从而实现对交易的安全认证，以保证非接触式刷卡支付的安全性能。

Description

支持移动网络接入的支付终端

技术领域

本发明涉及移动支付领域，尤其涉及一种支持移动网络接入的支付终端。

背景技术

目前，刷卡支付已经成为了人们日常用到的支付方式。消费者用非接触式卡进行交易支付时，只要将支付卡靠近刷卡设备即可完成消费。非接触式卡将射频识别技术和IC卡技术结合在一起，解决了设备无源和免接触者两个难题，这一突破具有其独特的优点，因此在众多行业中都得到了大规模应用。

但是，由于非接触式卡支付时没有验证密码的过程，这就给交易的安全性带来了风险，容易被通过恶意交易和非法刷卡设备等方式损害持卡人利益。因此必须采取其他各种防范措施来避免不正常交易的发生，以保护用户的利益。

现有的保护措施，是通过控制刷卡的有效距离来防止盗刷卡。即通过软件或者硬件方法，使得卡片需要在指定的较短的有效距离内才能成功刷卡完成交易。如果卡片与刷卡设备之间的距离大于该指定的有效距离，则无法成功刷卡进行交易。但是这种方法并不能完全避免卡片被盗刷的可能性，同时也降低了刷卡时识别的准确率和使用体验。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种支持移动网络接入的支付终端，设置于基于伽利略导航的无人驾驶电动车，所述电动车包括伽利略导航子系统、充电桩检测子系统、自动充电子系统和控制子系统，控制子系统与伽利略导航子系统、充电桩检测子系统和自动充电子系统分别连接，用于基于伽利略导航子系统的输出确定附近充电站的位置，并进一步基于充电桩检测子系统的输出确定附近充电站的位置，还用于控制自动充电子系统以实现对电动车的自动充电。

更具体地，在所述基于伽利略导航的无人驾驶电动车中，包括：频分双工通信接口，设置在电动车的车身外侧，用于基于电动车的当前伽利略导航位置从远端的充电站管理服务器处接收电动车的当前伽利略导航位置附近各个充电站的占用百分比，还从远端的交通管理服务器处接收抵达当前伽利略导航位置附近各个充电站所分别对应的各个路段的拥堵程度；伽利略定位仪，用于接收伽利略导航定位卫星实时发送的、电动车的当前伽利略导航位置，还用于接收伽利略导航电子地图中、电动车的当前伽利略导航位置附近各个充电站的伽利略导航位置；CF卡，设置在电动车上，用于预先存储充电桩的基准特征向量，充电桩的基准特征向量由基准充电桩图像的8个几何特征组成，8个几何特征分别为基准欧拉孔数、圆度、角点数、凸凹度、光滑度、长径比、紧密度和主轴角度；视觉传感器，用于对电动车前方进行拍摄，以获得前方图像，所述前方图像的分辨率为3840×2160；图像预处理设备，设置在电动车上，与所述视觉传感器连接，包括中值滤波子设备、低通滤波子设备和同态滤波子设备；所述中值滤波子设备与所述视觉传感器连接，用于对所述前方图像执行中值滤波，以滤除所述前方图像中的点噪声，获得第一滤波图像；所述低通滤波子设备与所述中值滤波子设备连接，用于去除所述第一滤波图像中的随机噪声，获得第二滤波图像；所述同态滤波子设备与所述低通滤波子设备连接，用于对所述第二滤波图像执行图像增强，以获得增强图像；充电桩检测设备，设置在电动车上，与所述图像预处理设备和所述CF卡分别连接，包括图像分割子设备和特征向量识别子设备，所述图像分割子设备用于将所述增强图像中的目标识别出来以获得目标图像；所述特征向量识别子设备与所述图像分割子设备和所述CF卡分别连接，基于所述目标图像确定目标的8个几何特征，将所述8个几何特征组成目标特征向量，并将目标特征向量与充电桩的基准特征向量进行匹配，匹配成功则输出存在充电桩信号，匹配失败则输出不存在充电桩信号；电量检测设备，设置在电动车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩余电量；行驶控制仪，设置在电动车上，与电动车的方向电机控制器和速度电机控制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动方向和驱动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和速度电机控制器；超声波检测设备，设置在电动车前部，用于检测电动车前部距离充电桩的实时相差距离；ZIGBEE通信设备，设置在电动车上，用于与充电桩的ZIGBEE通信接口进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握手失败则发出充电桩不合格信号；自动充电设备，设置在电动车上，包括定位器、位移驱动器、机械手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器用于检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位器连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电插座，机械手用于在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电插座中；MSP430单片机，设置在电动车上，与频分双工通信接口、电量检测设备、行驶控制仪、伽利略定位仪、充电桩检测设备、超声波检测设备、ZIGBEE通信设备和自动充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值时，进入自动导航模式；其中，MSP430单片机在自动导航模式中，启动频分双工通信接口、伽利略定位仪和充电桩检测设备，从伽利略定位仪处接收当前伽利略导航位置和附近各个充电站的伽利略导航位置，将当前伽利略导航位置发送给频分双工通信接口以获得附近各个充电站的占用百分比以及附近各个充电站分别对应的各个路段的拥堵程度，基于当前伽利略导航位置和附近各个充电站的伽利略导航位置确定当前伽利略导航位置到附近各个充电站的伽利略导航位置的各个充电站伽利略导航距离，基于每一个充电站对应的路段的拥堵程度、拥堵程度权重、附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权重、附近每一个充电站的伽利略导航距离和距离权重计算附近每一个充电站的便利程度，拥堵程度越低，便利程度越高，占用百分比越低，便利程度越高，伽利略导航距离越短，便利程度越高，选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站；其中，MSP430单片机还基于当前伽利略导航位置和目标充电站的伽利略导航位置确定位置控制信号，将位置控制信号发送给行驶控制仪以控制电动车前往预存电子地图中最近充电站，当从充电桩检测设备处接收到存在充电桩信号时，启动超声波检测设备和ZIGBEE通信设备，在接收到充电桩合格信号且实时相差距离小于等于预设距离阈值时，启动自动充电设备以将充电头插入充电桩的充电插座中，MSP430单片机退出自动导航模式；其中，MSP430单片机在实时剩余电量大于等于第二预设电量阈值，控制自动充电设备的机械手以将充电头拔离充电桩的充电插座，第二预设电量阈值大于第一预设电量阈值；其中，第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、拥堵程度权重、占用百分比权重和距离权重均为预设固定数值。

更具体地，在所述基于伽利略导航的无人驾驶电动车中：CF卡与MSP430单片机电性连接。

更具体地，在所述基于伽利略导航的无人驾驶电动车中：CF卡还预先存储了第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、拥堵程度权重、占用百分比权重和距离权重。

更具体地，在所述基于伽利略导航的无人驾驶电动车中：视觉传感器设置在电动车的车身前端。

更具体地，在所述基于伽利略导航的无人驾驶电动车中：伽利略定位仪设置在电动车的车身外侧。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于伽利略导航的无人驾驶电动车的结构方框图。

附图标记：1伽利略导航子系统；2充电桩检测子系统；3自动充电子系统；4控制子系统

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于伽利略导航的无人驾驶电动车的实施方案进行详细说明。

现有的充电站搜索模式具有以下弊端：

(1)在手动驾驶模式下，电动车用户很可能对附近道路不熟悉，例如不了解附近各个充电站的占用情况，不了解附近各个充电站对应道路的拥堵情况或者长短距离，容易选择提供充电服务较慢的充电站进行充电，这样将耽误了电动车的充电时间。

(2)在到达目标充电站后，仍需要电动车用户肉眼选择附近的充电桩进行充电，同时将电动车充电插头插入充电桩的充电插座的过程也是手动操作的，自动化水平不高。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于伽利略导航的无人驾驶电动车，增加充电站搜索机制、自动驾驶机制、最近充电桩识别机制、充电桩握手机制以及自动化充电机制来实现电动车充电整个过程的完全自动化，从而克服电力不足情况下电动车无人驾驶的盲区，避免用户手动操作或远程操作的介入。

图1为根据本发明实施方案示出的基于伽利略导航的无人驾驶电动车的结构方框图，所述电动车包括伽利略导航子系统、充电桩检测子系统、自动充电子系统和控制子系统，控制子系统与伽利略导航子系统、充电桩检测子系统和自动充电子系统分别连接，用于基于伽利略导航子系统的输出确定附近充电站的位置，并进一步基于充电桩检测子系统的输出确定附近充电站的位置，还用于控制自动充电子系统以实现对电动车的自动充电。

接着，继续对本发明的基于伽利略导航的无人驾驶电动车的具体结构进行进一步的说明。

所述电动车包括：频分双工通信接口，设置在电动车的车身外侧，用于基于电动车的当前伽利略导航位置从远端的充电站管理服务器处接收电动车的当前伽利略导航位置附近各个充电站的占用百分比，还从远端的交通管理服务器处接收抵达当前伽利略导航位置附近各个充电站所分别对应的各个路段的拥堵程度。

所述电动车包括：伽利略定位仪，用于接收伽利略导航定位卫星实时发送的、电动车的当前伽利略导航位置，还用于接收伽利略导航电子地图中、电动车的当前伽利略导航位置附近各个充电站的伽利略导航位置。

所述电动车包括：CF卡，设置在电动车上，用于预先存储充电桩的基准特征向量，充电桩的基准特征向量由基准充电桩图像的8个几何特征组成，8个几何特征分别为基准欧拉孔数、圆度、角点数、凸凹度、光滑度、长径比、紧密度和主轴角度；视觉传感器，用于对电动车前方进行拍摄，以获得前方图像，所述前方图像的分辨率为3840×2160。

所述电动车包括：图像预处理设备，设置在电动车上，与所述视觉传感器连接，包括中值滤波子设备、低通滤波子设备和同态滤波子设备。

其中，所述中值滤波子设备与所述视觉传感器连接，用于对所述前方图像执行中值滤波，以滤除所述前方图像中的点噪声，获得第一滤波图像；所述低通滤波子设备与所述中值滤波子设备连接，用于去除所述第一滤波图像中的随机噪声，获得第二滤波图像；所述同态滤波子设备与所述低通滤波子设备连接，用于对所述第二滤波图像执行图像增强，以获得增强图像。

所述电动车包括：充电桩检测设备，设置在电动车上，与所述图像预处理设备和所述CF卡分别连接，包括图像分割子设备和特征向量识别子设备，所述图像分割子设备用于将所述增强图像中的目标识别出来以获得目标图像；所述特征向量识别子设备与所述图像分割子设备和所述CF卡分别连接，基于所述目标图像确定目标的8个几何特征，将所述8个几何特征组成目标特征向量，并将目标特征向量与充电桩的基准特征向量进行匹配，匹配成功则输出存在充电桩信号，匹配失败则输出不存在充电桩信号。

所述电动车包括：电量检测设备，设置在电动车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩余电量；行驶控制仪，设置在电动车上，与电动车的方向电机控制器和速度电机控制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动方向和驱动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和速度电机控制器。

所述电动车包括：超声波检测设备，设置在电动车前部，用于检测电动车前部距离充电桩的实时相差距离；ZIGBEE通信设备，设置在电动车上，用于与充电桩的ZIGBEE通信接口进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握手失败则发出充电桩不合格信号。

所述电动车包括：自动充电设备，设置在电动车上，包括定位器、位移驱动器、机械手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器用于检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位器连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电插座，机械手用于在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电插座中。

所述电动车包括：MSP430单片机，设置在电动车上，与频分双工通信接口、电量检测设备、行驶控制仪、伽利略定位仪、充电桩检测设备、超声波检测设备、ZIGBEE通信设备和自动充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值时，进入自动导航模式。

其中，MSP430单片机在自动导航模式中，启动频分双工通信接口、伽利略定位仪和充电桩检测设备，从伽利略定位仪处接收当前伽利略导航位置和附近各个充电站的伽利略导航位置，将当前伽利略导航位置发送给频分双工通信接口以获得附近各个充电站的占用百分比以及附近各个充电站分别对应的各个路段的拥堵程度，基于当前伽利略导航位置和附近各个充电站的伽利略导航位置确定当前伽利略导航位置到附近各个充电站的伽利略导航位置的各个充电站伽利略导航距离，基于每一个充电站对应的路段的拥堵程度、拥堵程度权重、附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权重、附近每一个充电站的伽利略导航距离和距离权重计算附近每一个充电站的便利程度，拥堵程度越低，便利程度越高，占用百分比越低，便利程度越高，伽利略导航距离越短，便利程度越高，选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站。

其中，MSP430单片机还基于当前伽利略导航位置和目标充电站的伽利略导航位置确定位置控制信号，将位置控制信号发送给行驶控制仪以控制电动车前往预存电子地图中最近充电站，当从充电桩检测设备处接收到存在充电桩信号时，启动超声波检测设备和ZIGBEE通信设备，在接收到充电桩合格信号且实时相差距离小于等于预设距离阈值时，启动自动充电设备以将充电头插入充电桩的充电插座中，MSP430单片机退出自动导航模式。

其中，MSP430单片机在实时剩余电量大于等于第二预设电量阈值，控制自动充电设备的机械手以将充电头拔离充电桩的充电插座，第二预设电量阈值大于第一预设电量阈值；其中，第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、拥堵程度权重、占用百分比权重和距离权重均为预设固定数值。

可选地，在所述电动车中：CF卡与MSP430单片机电性连接；CF卡还预先存储了第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、拥堵程度权重、占用百分比权重和距离权重；视觉传感器设置在电动车的车身前端；以及可以将伽利略定位仪设置在电动车的车身外侧。

另外，卫星导航(Satellitenavigation)是指采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的技术。常见的GPS导航、北斗星导航、伽利略导航等均为卫星导航。

采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的技术。利用太阳、月球和其他自然天体导航已有数千年历史，由人造天体导航的设想虽然早在19世纪后半期就有人提出，但直到20世纪60年代才开始实现。1964年美国建成“子午仪”卫星导航系统，并交付海军使用，1967年开始民用。1973年又开始研制“导航星”全球定位系统。苏联也建立了类似的卫星导航系统。法国、日本、中国也开展了卫星导航的研究和试验工作。卫星导航综合了传统导航系统的优点，真正实现了各种天气条件下全球高精度被动式导航定位。特别是时间测距卫星导航系统，不但能提供全球和近地空间连续立体覆盖、高精度三维定位和测速，而且抗干扰能力强。

伽利略卫星导航系统(Galileosatellitenavigationsystem)，是由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统，该计划于1999年2月由欧洲委员会公布，欧洲委员会和欧空局共同负责。系统由轨道高度为23616km的30颗卫星组成，其中27颗工作星，3颗备份星。卫星轨道高度约2.4万公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内。2014年8月，伽利略全球卫星导航系统第二批一颗卫星成功发射升空，太空中已有的6颗正式的伽利略系统卫星，可以组成网络，初步发挥地面精确定位的功能。

采用本发明的基于伽利略导航的无人驾驶电动车，针对现有技术无法实现电动车自行充电的技术问题，一方面，引入了充电桩识别设备、握手通信设备和机械化充电设备完成电动车的全自动化充电，另一方面，通过增加导航设备和无线通信设备获取附近各个充电站的相关信息，基于附近各个充电站的相关信息采取合理的选择机制确定能够最快提供充电服务的充电站作为目标充电站，增加自行驾驶设备以基于最近充电站位置控制电动车自行前往，从而填补了无人驾驶电动车在电量不足情况下的无人驾驶难以实现的空白。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种支持移动网络接入的支付终端，设置于基于伽利略导航的无人驾驶电动车，所述电动车包括伽利略导航子系统、充电桩检测子系统、自动充电子系统和控制子系统，控制子系统与伽利略导航子系统、充电桩检测子系统和自动充电子系统分别连接，用于基于伽利略导航子系统的输出确定附近充电站的位置，并进一步基于充电桩检测子系统的输出确定附近充电站的位置，还用于控制自动充电子系统以实现对电动车的自动充电。

2.如权利要求1所述的支持移动网络接入的支付终端，其特征在于，所述电动车包括：

频分双工通信接口，设置在电动车的车身外侧，用于基于电动车的当前伽利略导航位置从远端的充电站管理服务器处接收电动车的当前伽利略导航位置附近各个充电站的占用百分比，还从远端的交通管理服务器处接收抵达当前伽利略导航位置附近各个充电站所分别对应的各个路段的拥堵程度；

伽利略定位仪，用于接收伽利略导航定位卫星实时发送的、电动车的当前伽利略导航位置，还用于接收伽利略导航电子地图中、电动车的当前伽利略导航位置附近各个充电站的伽利略导航位置；

CF卡，设置在电动车上，用于预先存储充电桩的基准特征向量，充电桩的基准特征向量由基准充电桩图像的8个几何特征组成，8个几何特征分别为基准欧拉孔数、圆度、角点数、凸凹度、光滑度、长径比、紧密度和主轴角度；

视觉传感器，用于对电动车前方进行拍摄，以获得前方图像，所述前方图像的分辨率为3840×2160；

图像预处理设备，设置在电动车上，与所述视觉传感器连接，包括中值滤波子设备、低通滤波子设备和同态滤波子设备；所述中值滤波子设备与所述视觉传感器连接，用于对所述前方图像执行中值滤波，以滤除所述前方图像中的点噪声，获得第一滤波图像；所述低通滤波子设备与所述中值滤波子设备连接，用于去除所述第一滤波图像中的随机噪声，获得第二滤波图像；所述同态滤波子设备与所述低通滤波子设备连接，用于对所述第二滤波图像执行图像增强，以获得增强图像；

充电桩检测设备，设置在电动车上，与所述图像预处理设备和所述CF卡分别连接，包括图像分割子设备和特征向量识别子设备，所述图像分割子设备用于将所述增强图像中的目标识别出来以获得目标图像；所述特征向量识别子设备与所述图像分割子设备和所述CF卡分别连接，基于所述目标图像确定目标的8个几何特征，将所述8个几何特征组成目标特征向量，并将目标特征向量与充电桩的基准特征向量进行匹配，匹配成功则输出存在充电桩信号，匹配失败则输出不存在充电桩信号；

电量检测设备，设置在电动车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩余电量；

行驶控制仪，设置在电动车上，与电动车的方向电机控制器和速度电机控制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动方向和驱动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和速度电机控制器；

超声波检测设备，设置在电动车前部，用于检测电动车前部距离充电桩的实时相差距离；

ZIGBEE通信设备，设置在电动车上，用于与充电桩的ZIGBEE通信接口进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握手失败则发出充电桩不合格信号；

自动充电设备，设置在电动车上，包括定位器、位移驱动器、机械手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器用于检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位器连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电插座，机械手用于在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电插座中；

MSP430单片机，设置在电动车上，与频分双工通信接口、电量检测设备、行驶控制仪、伽利略定位仪、充电桩检测设备、超声波检测设备、ZIGBEE通信设备和自动充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值时，进入自动导航模式；

其中，MSP430单片机在自动导航模式中，启动频分双工通信接口、伽利略定位仪和充电桩检测设备，从伽利略定位仪处接收当前伽利略导航位置和附近各个充电站的伽利略导航位置，将当前伽利略导航位置发送给频分双工通信接口以获得附近各个充电站的占用百分比以及附近各个充电站分别对应的各个路段的拥堵程度，基于当前伽利略导航位置和附近各个充电站的伽利略导航位置确定当前伽利略导航位置到附近各个充电站的伽利略导航位置的各个充电站伽利略导航距离，基于每一个充电站对应的路段的拥堵程度、拥堵程度权重、附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权重、附近每一个充电站的伽利略导航距离和距离权重计算附近每一个充电站的便利程度，拥堵程度越低，便利程度越高，占用百分比越低，便利程度越高，伽利略导航距离越短，便利程度越高，选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站；

其中，MSP430单片机还基于当前伽利略导航位置和目标充电站的伽利略导航位置确定位置控制信号，将位置控制信号发送给行驶控制仪以控制电动车前往预存电子地图中最近充电站，当从充电桩检测设备处接收到存在充电桩信号时，启动超声波检测设备和ZIGBEE通信设备，在接收到充电桩合格信号且实时相差距离小于等于预设距离阈值时，启动自动充电设备以将充电头插入充电桩的充电插座中，MSP430单片机退出自动导航模式；

其中，MSP430单片机在实时剩余电量大于等于第二预设电量阈值，控制自动充电设备的机械手以将充电头拔离充电桩的充电插座，第二预设电量阈值大于第一预设电量阈值；

其中，第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、拥堵程度权重、占用百分比权重和距离权重均为预设固定数值。

3.如权利要求2所述的支持移动网络接入的支付终端，其特征在于：

CF卡与MSP430单片机电性连接。

4.如权利要求2所述的支持移动网络接入的支付终端，其特征在于：

CF卡还预先存储了第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、拥堵程度权重、占用百分比权重和距离权重。

5.如权利要求2所述的支持移动网络接入的支付终端，其特征在于：

视觉传感器设置在电动车的车身前端。

6.如权利要求2所述的支持移动网络接入的支付终端，其特征在于：

伽利略定位仪设置在电动车的车身外侧。