CN107967111A - 一种高速公路联网收费智能虚拟键盘系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，包括：生物特征识别单元采集用户的生物特征，与预存用户的标准生物特征进行匹配；人机交互界面单元呈现用户操作单元界面和虚拟键盘单元界面；虚拟键盘单元接收用户通过虚拟键盘输入的指令信息和/或文字信息，并将指令信息和/或文字信息发送至应用层传输单元，以及将文字信息自动输入到人工交互界面上对应的选项或表格中；语音识别单元对操作人员录入的语音信息进行识别；应用层传输单元将指令转发至协议转换单元；协议转换单元将指令进行协议转换；接口单元将协议转换后的指令发出至收费系统控制主机。本发明具有低成本、硬件移植性高、可跨平台实现、操作简单快捷、经久耐用等诸多特点。
Description
技术领域
本发明涉及智能虚拟键盘技术领域，特别涉及一种高速公路联网收费智能虚拟键盘系统。
背景技术
高速公路联网收费系统或停车收费广场以及其他收费场所，一般都是采用专门定制的收费键盘。而高速公路联网收费系统设计制作的收费键盘，为了保证高速公路收费车辆快速的通行，尽量减少操作人员复杂的操作过程，以及司乘人员的等待时间，高速公路收费系统所使用的键盘都是采用特殊化定制，键盘按键一般在38-80键之间的机械键盘。常采用金属外壳喷漆处理、内部硅胶防水处理，防护级别可以达IP65和IK10左右，此外为了保证设备能够在恶劣环境下长久使用，一般都会对线缆、按键、编程电路、连接端子等重要部件进行特殊处理。专用收费键盘需要与收费系统的控制主机连接，通过特定的传输协议以及键盘按键所规定的内容协议进行通信，以保障整个收费系统顺利的完成相应的工作。
随着国家对税收政策(营改增)的实施以及不断的自我完善，高速公路收费系统也同样在其之列。这就需要对每个收费车辆的信息(包括车辆车牌、车型、颜色、特征、车辆的行驶里程、行驶路径、个人或公司信息等等)进行详细的登记录入从而能够准确收费。如此庞大的信息快速的录入保障收费车辆快速的通行对于现有的收费键盘提出了严峻的挑战，此外为了让收费系统中所关联的设备执行相应程序动作(包括放行、发卡、回收、车队、免费、军车、警车、抬杆、坏卡、抓拍、报警、解除报警等等)，而采用特殊按键处理方式，更是让现有的收费键盘无法胜任，即使可以完成以上功能，键盘的按键数量也会是过去键盘数量的2-3倍以上甚至更多。
操作如此众多按键数量的键盘过程繁琐程度可想而知，再想达到收费系统所有求的“快速收费，快速通行”的标准几乎不可能。此外高速公路联网收费系统所使用的定制键盘，又因为各个省份需求不同，工作方式不同，收费标准不同，而存在很大的差异，即使是同一省份内不同的收费路段或场所，所使用的收费键盘同样不一样，这就使得现有的收费键盘错综而复杂，由于都是特殊化定制而使的这种特殊键盘价格居高不下，并且前期投入成本很大后期根据需求再一次改进时需要更多的费用投入才可以完成，周期时间长，移植性和通用性很差。此外由于高速公路专用收费键盘现在全部采用机械键盘，长期敲击容易损坏或键帽脱落等诸多缺点与不足。已经使得现有的收费键盘无法跟上潮流而遭淘汰。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种高速公路联网收费智能虚拟键盘系统。
为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，包括：生物特征识别单元、人机交互界面单元、虚拟键盘单元、语音识别单元、应用层传输单元、协议转换单元、数据库单元、接口单元，其中，
所述生物特征识别单元用于采集用户的生物特征，并将该生物特征与预存的用户的标准生物特征进行匹配，如果一致，则判断该用户为合法用户，当判断用户为合法用户后，允许该用户输入指令，并设置该用户开始上岗工作状态；
所述人机交互界面单元用于呈现用户操作单元界面和虚拟键盘单元界面；
所述虚拟键盘单元用于接收用户通过所述虚拟键盘按键输入的指令信息和/或文字信息，并将所述指令信息和/或文字信息发送至所述应用层传输单元，以及将所述文字信息自动输入到人工交互界面上对应的选项或表格中，以完成信息录入和/或指令信息发送；
所述语音识别单元用于对用户录入的语音信息进行识别，获取相应的指令信息和/或文字信息，并将所述指令信息和/或文字信息发送至所述应用层传输单元，自动输入到人工交互界面上对应的选项或表格中，以完成信息录入和/或指令信息发送；
所述应用层传输单元用于将来自所述虚拟键盘单元和所述语音识别单元的所述指令信息和/或文字信息转发至协议层的协议转换单元；
所述协议转换单元用于将来自所述应用层传输单元的指令信息和/或文字信息进行协议转换；
所述数据库单元用于存储用户的标准生物特征数据、用户的岗位信息和所述语音识别单元的指令信息和/或文字信息、国际标准化或各省联网收费系统自定义的私有化通信协议、临时生成各类数据信息；
所述接口单元用于将协议转换后的指令发出至收费系统控制主机，由所述收费系统控制主机控制对应的执行机构完成相应的动作。
进一步，所述生物特征识别单元采用以下方式中的一种或多种：
(1)捕捉用户的面部图像，进行面部特征识别，判断是否与预存的用户面部图像匹配；
(2)捕捉用户的虹膜图像，进行虹膜特征识别，判断是否与预存的用户虹膜图像匹配；
(3)采集用户的语音数据，进行语音特征识别，判断是否与预存的用户语音数据匹配。
进一步，所述接口单元采用以下至少一种类型的接口：PS/2接口、串口、并口、USB接口。
进一步，所述虚拟键盘单元包括：字母键盘、数字键盘、功能按键，其中，所述功能按键至少包括以下功能键：免费、无卡、紧急、抓拍、坏卡、欠卡、栏杆、卡籍、确认、纸卷车、警报、解除警报、放行、车道关闭、车道开启、预付、轴重、重打、视频。
进一步，所述虚拟键盘单元还用于提供按键防错校验功能，包括：采用双确认键布局，所述用户执行任一功能按键操作之前，需要按住确认键，再按下其他待执行的功能按键，则判断发出对应的指令，否则不发出指令。
进一步，所述语音识别单元用于对用户录入的语音信息进行识别，包括如下步骤：
所述语音识别单元用于将接收到用户的语音信号与所述数据库单元中预存的预定格式的语音进行比对，如果一致，则判断识别成功，生成对应的指令信息发送至所述应用层传输单元；如果不一致，则判断识别失败。
进一步，所述数据库单元存储的预定格式的语音由用户进行设置和更新，包括以下一类或多类：地区、英文字母、阿拉伯数字、交通部规划车型、收费车型、车辆颜色、标点符号、里程单位和其他常用词。
进一步，还包括：语音播报单元，所述语音播报单元与所述虚拟键盘相连，用于对所述用户按下的每个虚拟按键进行对应内容的语音播报。
进一步，当检测到用户操作虚拟键盘单元的流程顺序与标准流程不一致时，则发出提示，并锁定键盘，直至用户按照标准流程操作，则允许键盘恢复正常工作。
进一步，所述人机交互界面单元采用触摸屏实现。
根据本发明实施例的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，具有低成本、硬件移植性高、可跨平台实现、操作简单快捷、经久耐用、稳定可靠、又可以实现个性化定制、体积小巧、可以根据用户需求随意改动或调整按键内容、页面布局、功能增减、通信协议修改，而不增加任何费用的键盘，满足现在各行各业最大的需求。
(1)虚拟键盘逻辑防错锁定功能是防止错误数据或同时有两个以上键码的输入，即第一个按下的键应予承认，在该键放开之前，按其它按键输入无效。
(2)虚拟键盘上的各种按键不会因为重复使用而出现错误信息输入。为了防止操作人员误操作以及扩界操作，系统每一个虚拟按键被按下时均具有声音提示或与之对应字符内容播报。此外如果操作员流程顺序发生错误，与之对应的选项按键均由语音或闪烁提示，操作员只有按规定正确操作，才能完成收费过程登记，否则键盘不能正常工作，过程无效。
(3)为了更加的美观和生动，虚拟按键可以用文字、者是图形或复合方式提示操作员执行操作。
(4)由于采用的是虚拟化智能键盘系统，操作界面的美观和个性化更可以得到最大程度的满足，更可以根据使用单位的不同需求，采用同一硬件平台，而对软件的界面、布局、颜色、图标、文字内容、功能、按键以及语言内容等进行更改或修订，形成最低成本的特殊化定制。
(5)在保持硬件平台不变的情况下，客户可以以最低的成本来实现无限次的修订或更改甚至是新功能的加入。
(6)三维立体面部识别验证技术可以禁止非授权人员操作，极大的保障了收费系统的安全。
(7)语音快速输入(只有在语音识别功能开启时有效，可以通过虚拟按键开启或关闭)和语音命令控制极大的减轻了操作人员的劳动强度，缩短了时间，提高了收费效率。
(8)由于可以采用同一硬件平台、虚拟键盘又满足个性化需求定制和无限次方案修改，因此极大的减少了使用方不必要的费用投入
(9)智能虚拟收费键盘由于对硬件要求较低，支持现有大多数操作系统，因此这种”专用键盘“便可方便的移植或嵌入到其他任何平台之中。
(10)扩展性：借鉴与此种思路任何特殊复杂的键盘均可以用此种方式得以实现。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统的结构图；
图2为根据本发明实施例的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统的示意图；
图3为根据本发明实施例的上岗信息界面图；
图4为根据本发明实施例的省份界面图；
图5为根据本发明实施例的省份简称界面图；
图6为根据本发明实施例的区域界面图；
图7为根据本发明实施例的车牌界面图；
图8为根据本发明实施例的车型界面图；
图9为根据本发明实施例的车体颜色界面图；
图10为根据本发明实施例的特殊标记界面图；
图11为根据本发明实施例的备注界面图；
图12为根据本发明实施例的功能按键的界面图；
图13为根据本发明实施例的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统的整体流程图；
图14为根据本发明实施例的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统的操作流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提出一种高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，采用智能虚拟键盘技术，可在任何平板电脑或者其他触摸平台以及非触摸平台如激光投影设备上使用。本发明中，以平板电脑为硬件载体进行描述，其他载体类推。
本发明的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统由两个部分组成：
(1)硬件：可移动平板电脑，采用工业级平板电脑，输出采用PS/2国际标准键盘鼠标输入输出接口与收费系统控制主机相连，在此平台上运行虚拟键盘系统；
(2)软件：高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，采用软件模型来做整体描述，软件系统运行在正面带有200万像素摄像头的平板电脑平台上，操作系统为Android 6.0系统。软件共包括协议层、应用层、人机交互界面，其中应用层有包含：车辆信息、其他收费信息、组合选型键盘、文字输入(字母键盘、数字键盘)、功能按键、本地数据库、语音识别(可选)、面部识别(可选)等几个模块组成，其中应用层以上各模块可以根据用户需求任意定义、更改或调整相应的组合以及按键位置和排列方式。
下面结合图1至图14对本发明实施例的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统进行说明。
如图1-2所示，本发明实施例的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，包括：生物特征识别单元1、人机交互界面单元3、虚拟键盘单元2、语音识别单元4、应用层传输单元5、协议转换单元6、数据库单元8、接口单元7。
具体的，生物特征识别单元1用于采集用户的生物特征，并将该生物特征与预存的用户的标准生物特征进行匹配，如果一致，则判断该用户为合法用户，当判断用户为合法用户后，允许该用户输入指令，并设置该用户开始上岗工作状态。由此，生物特征识别单元1通过上述识别匹配过程，可以保证系统或其他接入设备更高级别的安全性。
在本发明的一个实施例中，生物特征识别单元1采用以下方式中的一种或多种：
(1)捕捉用户的面部图像，进行面部特征识别，判断是否与预存的用户面部图像匹配；
(2)捕捉用户的虹膜图像，进行虹膜特征识别，判断是否与预存的用户虹膜图像匹配；
(3)采集用户的语音数据，进行语音特征识别，判断是否与预存的用户语音数据匹配。
需要说明的是，生物识别单元的识别方式不限于上述面部、虹膜、语音识别方式，还可以采用其他生物特征识别方式，只要满足识别出合法用户的目的即可，在此不再赘述。
如图3所示，以面部图像识别为例，为了防止非收费人员或非授权人员对键盘的误操作而造成不必要的损失或破坏，本发明采用三位立体面部识别技术对操作人员进行面部识别，将识别出的信息与提前录入数据库中的信息进行比对，核实校对后系统会调用预先录入的操作人员照片信息，姓名以及工作编号、获取上班时间后开始上岗工作。
人机交互界面单元3用于呈现用户操作单元界面和虚拟键盘单元界面。参考图4至图11，人机交互界面单元3可以呈现省份、省份简称、区域、车牌、车型、车体颜色、特殊标记和备注的操作界面，其中车牌编辑或修改内容完全满足国家最新制定的车牌新规和样式，也可以根据实际是需求任意调整或修改相关内容包括：位数、汉字、数字、英文、特殊符号、图片。
操作人员可以按照表格内容要求进行选择或输入与之对应的信息，在任何一个内容出现错误时均可以点击表格选项进行二次修正。
在本发明的一个实施例中，人机交互界面单元3可以采用触摸屏实现。
虚拟键盘单元2用于接收用户通过虚拟键盘按键输入的指令信息和/或文字信息，并将指令信息和/或文字信息发送至应用层传输单元5，以及将文字信息自动输入到人工交互界面上对应的选项或表格中，以完成录入和/或指令信息发送。
在本发明的一个实施例中，参考图2所示，虚拟键盘单元2包括：字母键盘、数字键盘、功能按键。
功能按键至少包括以下功能键：免费、无卡、紧急、抓拍、坏卡、欠卡、栏杆、卡籍、确认、纸卷车、警报、解除警报、放行、车道关闭、车道开启、预付、轴重、重打、视频等。
需要说明的是，上述功能键的内容仅是出于示例的目的，功能按键可以根据需要进行增减设置。
操作人员在完成如上操作以后，将会进入功能操作界面，功能操作界面是对异常事件、车辆、设备等进行综合管理和控制，此界面为了防止操作人员误操作而造成的不良后果。为此，本发明采用双确认键布局即操作人员为了完成任意一项操作时，需要按住任意“确认键”，再按下其他命令执行键设备才会发出指令，否则设备不会发出任何指令。
具体的，虚拟键盘单元2还用于提供按键防错校验功能，包括：采用双确认键布局，用户执行任一功能按键操作之前，需要按住确认键，再按下其他待执行的功能按键，则判断发出对应的指令，否则不发出指令。
当用户完成功能界面的操作后，系统会向收费系统控制主机以及其他设备发送指令并自动跳转到图4界面进行下一个车辆的信息的录入与操作。为了进一步减少操作人员的劳动强度和提高操作速度缩短时间，本发明嵌入了语音识别模块，所有操作可以进行语音输入和控制。需要说明的是，操作界面均可以用滑屏或选择来实现快速切换。
为了进一步提高信息录入速度、加快和缩短操作流程，操作人员也可以启动语音识别单元4。其中，语音识别单元4用于对操作人员录入的语音信息进行识别，并将识别内容转换为相应的指令信息和/或文字信息，并将指令信息和/或文字信息发送至应用层传输单元5，自动输入到人工交互界面上对应的选项或表格中，以完成信息录入和/或指令信息发送。
具体的，语音识别单元4对用户录入的语音信息进行识别，包括如下步骤：将接收到用户的语音信号与数据库单元8中预存的预定格式的语音进行比对，如果一致，则判断识别成功，生成对应的指令信息发送至应用层传输单元5；如果不一致，则判断识别失败。
在本发明的一个实施例中，数据库单元8存储的预定格式的语音由用户进行设置和更新，包括以下一类或多类：地区、英文字母、阿拉伯数字、交通部规划车型、收费车型、车辆颜色、标点符号、里程单位和其他常用词。
此外，本发明实施例的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，还包括：语音播报单元，与虚拟键盘相连，用于对用户按下的每个虚拟按键进行对应内容的语音播报。
在本发明中，当检测到用户操作虚拟键盘单元2的流程顺序与标准流程不一致时，则发出提示，并锁定键盘，直至用户按照标准流程操作，则允许键盘恢复正常工作。
应用层传输单元5用于将来自虚拟键盘单元2和语音识别单元4的指令信息和/或文字信息转发至协议层的协议转换单元6。
协议转换单元6用于将来自应用层传输单元5的指令信息和/或文字信息进行协议转换。
数据库单元8用于存储用户的标准生物特征数据、用户的岗位信息和语音识别单元4的指令信息和/或文字信息、国际标准化或各省联网收费系统自定义的私有化通信协议、临时生成各类数据信息。
具体的，为了方便移植到任何硬件平台和任何常用操作系统或特制系统(包括Windows、Linux、Unix以及Android、IOS)上运行，本系统应用层以上采用JAVA语言编制，数据库采用SQLite以及专用的“数据文件”进行存储和调用。为了使虚拟键盘中的硬件平台能够和现有的任何收费系统相互连接，因此协议层均采用标准的国际化协议进行互联，如有特殊需求可以采用私有定制协议进行互联，文字信息和/或指令信息也可以按照各省份自定义的通信协议进行互联。
接口单元7用于将协议转换后的指令发出至收费系统控制主机，由收费系统控制主机控制对应的执行机构完成相应的动作。
在本发明的一个实施例中，接口单元7采用以下至少一种类型的接口：PS/2接口、串口、并口、USB接口。
当键盘编写信息完毕后经操作人员确认无误后，采用国际标准化或各省联网收费系统自定义的私有化定制协议经过PS/2、串口、并口、USB输出到收费系统控制主机或其他设备上，写入并显示信息内容或执行相应的程序或动作指令。
汉字和其他字符编码采用GB18030编码(2000年3月17日发布的汉字编码国家标准，是对GBK编码的扩充，覆盖中文、日文、朝鲜语和中国少数民族文字，其中收录27484个汉字。GB18030字符集采用单字节、双字节和四字节三种方式对字符编码。兼容GBK和GB2312字符集。)和Unicode编码(国际标准字符集，它将世界各种语言的每个字符定义一个唯一的编码，以满足跨语言、跨平台的文本信息转换。)标准，本次采用PS/2标准国际接口并采用标准的PS/2通信协议协议与收费系统控制主机相连。
需要说明的是，接口单元还可以包括其他类型的接口，可以根据后接设备的接口类型进行设置，在此不再赘述。
下面参考图13和图14对本发明实施例的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统的工作流程进行说明。
首先，由生物特征识别单元1完成对用户的面部特征识别，与数据库单元8中的预存标准数据识别匹配后，则允许其对虚拟键盘进行操作。然后由虚拟键盘单元2采集虚拟按键录入的信息，发送至应用层传输单元5。为了进一步提高信息录入速度加快和缩短操作流程也可以开启语音识别单元4，由语音识别单元4采用用户的语音质量并转换为文字信息或控制指令后，发送至应用层传输单元5。应用层传输单元5进一步发送至协议转换单元6，进行协议转换后发送至接口单元7，进而发送至收费系统主机。
根据本发明实施例的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，具有低成本、硬件移植性高、可跨平台实现、操作简单快捷、经久耐用、稳定可靠、又可以实现个性化定制、体积小巧、可以根据用户需求随意改动或调整按键内容、页面布局、功能增减、通信协议修改，而不增加任何费用的键盘，同一硬件平台可满足不同用户需求、操作或管理界面任意修改、按键内容自由定义、背景颜色布局可个性化定义、通信协议自由定义等诸多特点，满足现在各行各业最大的需求。
(1)虚拟键盘逻辑防错锁定功能是防止错误数据或同时有两个以上键码的输入，即第一个按下的键应予承认，在该键放开之前，按其它按键输入无效。
(2)虚拟键盘上的各种按键不会因为重复使用而出现错误信息输入。为了防止操作人员误操作以及扩界操作，系统每一个虚拟按键被按下时均具有声音提示或与之对应字符内容播报。此外如果操作员流程顺序发生错误，与之对应的选项按键均由语音或闪烁提示，操作员只有按规定正确操作，才能完成收费过程登记，否则键盘不能正常工作，过程无效。
(3)为了更加的美观和生动，虚拟按键可以用文字、者是图形或复合方式提示操作员执行操作。
(4)由于采用的是虚拟化智能键盘系统，操作界面的美观和个性化更可以得到最大程度的满足，更可以根据使用单位的不同需求，采用同一硬件平台，而对软件的界面、布局、颜色、图标、文字内容、功能、按键以及语言内容等进行更改或修订，形成最低成本的特殊化定制。
(5)在保持硬件平台不变的情况下，客户可以以最低的成本来实现无限次的修订或更改甚至是新功能的加入。
(6)三维立体面部识别验证技术可以禁止非授权人员操作，极大的保障了收费系统的安全。
(7)语音快速输入(只有在语音识别功能开启时有效，可以通过虚拟按键开启或关闭)和语音命令控制极大的减轻了操作人员的劳动强度，缩短了时间，提高了收费效率。
(8)由于可以采用同一硬件平台、虚拟键盘又满足个性化需求定制和无限次方案修改，因此极大的减少了使用方不必要的费用投入
(9)智能虚拟收费键盘由于对硬件要求较低，支持现有大多数操作系统，因此这种”专用键盘“便可方便的移植或嵌入到其他任何平台之中。
(10)扩展性：借鉴与此种思路任何特殊复杂的键盘均可以用此种方式得以实现。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (10)
1.一种高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，其特征在于，包括：生物特征识别单元、人机交互界面单元、虚拟键盘单元、语音识别单元、应用层传输单元、协议转换单元、数据库单元、接口单元，其中，
所述生物特征识别单元用于采集用户的生物特征，并将该生物特征与预存的用户的标准生物特征进行匹配，如果一致，则判断该用户为合法用户，当判断用户为合法用户后，允许该用户输入指令，并设置该用户开始上岗工作状态；
所述人机交互界面单元用于呈现用户操作单元界面和虚拟键盘单元界面；
所述虚拟键盘单元用于接收用户通过所述虚拟键盘按键输入的指令信息和/或文字信息，并将所述指令信息和/或文字信息发送至所述应用层传输单元，以及将所述文字信息自动输入到人工交互界面上对应的选项或表格中，以完成信息录入和/或指令信息发送；
所述语音识别单元用于对用户录入的语音信息进行识别，获取相应的指令信息和/或文字信息，并将所述指令信息和/或文字信息发送至所述应用层传输单元，自动输入到人工交互界面上对应的选项或表格中，以完成信息录入和/或指令信息发送；
所述应用层传输单元用于将来自所述虚拟键盘单元和所述语音识别单元的所述指令信息和/或文字信息转发至协议层的协议转换单元；
所述协议转换单元用于将来自所述应用层传输单元的指令信息和/或文字信息进行协议转换；
所述数据库单元用于存储用户的标准生物特征数据、用户的岗位信息和所述语音识别单元的指令信息和/或文字信息、国际标准化或各省联网收费系统自定义的私有化通信协议、临时生成各类数据信息；
所述接口单元用于将协议转换后的指令发出至收费系统控制主机，由所述收费系统控制主机控制对应的执行机构完成相应的动作。
2.如权利要求1所述的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，其特征在于，所述生物特征识别单元采用以下方式中的一种或多种：
(1)捕捉用户的面部图像，进行面部特征识别，判断是否与预存的用户面部图像匹配；
(2)捕捉用户的虹膜图像，进行虹膜特征识别，判断是否与预存的用户虹膜图像匹配；
(3)采集用户的语音数据，进行语音特征识别，判断是否与预存的用户语音数据匹配。
3.如权利要求1所述的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，其特征在于，所述接口单元采用以下至少一种类型的接口：PS/2接口、串口、并口、USB接口。
4.如权利要求1所述的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，其特征在于，所述虚拟键盘单元包括：字母键盘、数字键盘、功能按键，其中，所述功能按键至少包括以下功能键：免费、无卡、紧急、抓拍、坏卡、欠卡、栏杆、卡籍、确认、纸卷车、警报、解除警报、放行、车道关闭、车道开启、预付、轴重、重打、视频。
5.如权利要求4所述的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，其特征在于，所述虚拟键盘单元还用于提供按键防错校验功能，包括：采用双确认键布局，所述用户执行任一功能按键操作之前，需要按住确认键，再按下其他待执行的功能按键，则判断发出对应的指令，否则不发出指令。
6.如权利要求1所述的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，其特征在于，所述语音识别单元用于对用户录入的语音信息进行识别，包括如下步骤：
所述语音识别单元用于将接收到用户的语音信号与所述数据库单元中预存的预定格式的语音进行比对，如果一致，则判断识别成功，生成对应的指令信息发送至所述应用层传输单元；如果不一致，则判断识别失败。
7.如权利要求6所述的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，其特征在于，所述数据库单元存储的预定格式的语音由用户进行设置和更新，包括以下一类或多类：地区、英文字母、阿拉伯数字、交通部规划车型、收费车型、车辆颜色、标点符号、里程单位和其他常用词。
8.如权利要求1所述的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，其特征在于，还包括：语音播报单元，所述语音播报单元与所述虚拟键盘相连，用于对所述用户按下的每个虚拟按键进行对应内容的语音播报。
9.如权利要求1所述的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，其特征在于，当检测到用户操作虚拟键盘单元的流程顺序与标准流程不一致时，则发出提示，并锁定键盘，直至用户按照标准流程操作，则允许键盘恢复正常工作。
10.如权利要求1所述的高速公路联网收费智能虚拟键盘系统，其特征在于，所述人机交互界面单元采用触摸屏实现。
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