CN115512450A - 车载收费系统、路侧收费系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆通信领域，具体涉及车载收费系统、路侧收费系统以及包括所述车载收费系统的车辆。按照本发明一个方面的车载收费系统包括：车载通信模块，其被配置成用于车辆与外界的V2X通信；以及车载处理模块，其被配置成：经由所述车载通信模块从路侧通信模块接收周期性发送的广播报文，所述广播报文指示收费侧身份和收费请求；响应于接收到所述广播报文而经由所述车载通信模块向所述路侧通信模块发送车辆身份识别信息，其中所述车辆身份识别信息包括车辆标识和车辆类型；以及经由所述车载通信模块从所述路侧通信模块接收支付请求，并且响应于接收到所述支付请求而经由所述车载通信模块向所述路侧通信模块发送支付应答。

Description

车载收费系统、路侧收费系统及车辆

技术领域

本发明涉及车辆通信领域，具体涉及车载收费系统、路侧收费系统以及包括所述车载收费系统的车辆。

背景技术

ETC即不停车电子收费系统，是一种主要用于隧桥、高速公路的电子自动收费系统，旨在减少收费时间、提高通行效率、降低人工成本。

ETC收费系统通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC专用车道上的预设微波天线之间的微波通讯，通过网络与银行后台进行结算处理，从而达到车辆通过收费站无需停车就能快速缴纳路桥费用的目的。

ETC技术在国外已有较长时间的发展历史，从上世纪80年代开始兴起，随后陆续在世界各地推广使用，发展成为一种先进而成熟的路桥自动收费技术。然而，目前国内绝大多数地区ETC使用率未过半，有的省份甚至不足三成，只在经济较发达地区才有较高的使用率。由于ETC办理安装程序繁琐，使用场景较为单一，因此车主办理ETC业务的动力不足，从而导致ETC覆盖率偏低。

发明内容

为克服以上弊端中的一个或多个，本发明提供以下技术方案。

按照本发明的第一方面，提供一种车载收费系统，其包括：车载通信模块，其被配置成用于车辆与外界的V2X通信；以及车载处理模块，其被配置成：经由所述车载通信模块从路侧通信模块接收周期性发送的广播报文，所述广播报文指示收费侧身份和收费请求；响应于接收到所述广播报文而经由所述车载通信模块向所述路侧通信模块发送车辆身份识别信息，其中所述车辆身份识别信息包括车辆标识和车辆类型；以及经由所述车载通信模块从所述路侧通信模块接收支付请求，并且响应于接收到所述支付请求而经由所述车载通信模块向所述路侧通信模块发送支付应答。

根据本发明第一方面的一实施例的车载收费系统，其中所述车载处理模块还被配置成：经由所述车载通信模块向所述路侧通信模块发送车辆定位信息，所述车辆定位信息指示车辆所在的车道信息，并且向车辆的用户界面显示所述车辆所在的车道信息。

根据本发明第一方面的一实施例的基于引导目标的车载收费系统，其中所述车载处理模块还被配置成：经由所述车载通信模块从路侧通信模块接收收费收据，并且向车辆的用户界面显示所述收费收据。

根据本发明第一方面的一实施例的车载收费系统，其中所述支付应答包括支付账户信息、支付凭证以及支付金额中的一个或多个。

根据本发明的第二方面，提供一种路侧收费系统，其包括：路侧通信模块，其被配置成：经由V2X通信周期性地发送广播报文，所述广播报文指示收费侧身份和收费请求；以及经由V2X通信接收车辆身份识别信息，其中所述车辆身份识别信息包括车辆标识和车辆类型；以及路侧处理模块，其被配置成基于所述车辆身份识别信息生成支付请求并经由所述路侧通信模块发送所述支付请求。

根据本发明第二方面的一实施例的路侧收费系统，其中所述路侧处理模块进一步被配置成：基于所述车辆身份识别信息确定车辆进入道路的时间信息和位置信息，根据所述时间信息和位置信息确定车辆行驶里程以生成支付请求。

根据本发明第二方面的一实施例的路侧收费系统，其中所述路侧处理模块进一步被配置成：响应于经由所述路侧通信模块接收支付应答而通过与支付机构的交互处理所述支付应答，并且经由所述路侧通信模块发送收费收据，其中所述支付应答包括支付账户信息、支付凭证以及支付金额中的一个或多个。

根据本发明第二方面的一实施例的路侧收费系统，其中所述路侧处理模块进一步被配置成：响应于处理所述支付应答而指示路侧显示设备显示收费金额信息和允许通行的信息。

根据本发明第二方面的一实施例的路侧收费系统，其中所述路侧收费系统进一步包括逃费取证模块，所述路侧处理模块进一步被配置成响应于在预定义的时段内经由所述路侧通信模块未接收支付应答而控制所述逃费取证模块执行拍摄取证。

根据本发明的第三方面，提供一种车辆，其包括根据本发明第一方面的车载收费系统。

根据本发明的一个或多个方面，可以采用如上所述的车载收费系统、路侧收费系统以及包括所述车载收费系统的车辆，其通过使用V2X技术能够在一定程度上取代传统的ETC技术，提升了车辆通行能力并且降低了收费站的基建和管理的成本，因此有效解决了ETC覆盖率偏低的问题。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和系统所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：

图1为按照本发明的一个实施例的V2X通信原理的示意图。

图2为按照本发明的一个实施例的车载收费系统与路侧收费系统的交互示意图。

图3为按照本发明的一个实施例的车载收费系统与路侧收费系统的操作流程图。

具体实施方式

在本说明书中，参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本发明的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。

诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。

下文参考根据本发明实施例的方法和系统的流程图说明、框图和/或流程图来描述本发明。将理解这些流程图说明和/或框图的每个框、以及流程图说明和/或框图的组合可以由计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器以构成机器，以便由计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的这些指令创建用于实施这些流程图和/或框和/或一个或多个流程框图中指定的功能/操作的部件。

图1为按照本发明的一个实施例的V2X（Vehicle to Everything）通信原理的示意图，V2X是通过相关协议标准实现车与外界进行信息交互的车联网技术。如图1中所示，V2X通信包括车与车通信（V2V）、车与基础设施通信（V2I）、车与人通信（V2P）以及车与网络通信（V2N）。

V2V表示车与车之间可以进行直接通信，V2V通信将车作为一个移动通信终端，其具有接收和发送车身基本数据的能力。例如，当后车与前车将要发生碰撞危险时，如果两车都具有V2X通信的能力，则后车就可以通过接收前车的速度、航向角、车身的灯光状态等车身基本数据来与自身的车身数据进行算法分析，以判断是否有碰撞的危险，若有，则提醒驾驶员与前车发生碰撞的危险，反之亦然。

V2I表示车与周边基础设施之间可以进行通信。例如，车辆可以与十字路口的红绿灯进行通信。例如，在大雾天气中驾驶员看不清红绿灯的指示信息的情况下，车辆可以经由V2I通信与红绿灯进行通信以获取当前红绿灯的实时指示信息，并且将红绿灯的实时指示信息显示在车载屏幕上，以帮助驾驶员判断出是否可通过当前十字路口。

V2P表示车与人之间可以进行通信，其主要通过可穿戴设备、手机、电脑等设备来实现，以减少车辆与人发生碰撞的危险。例如，人在过马路的时候，如果车与人之间还有另外其他的车辆隔挡住了视线，则会造成视觉盲区。在这种情况下，车辆可以经由V2P通信与视觉盲区中的行人进行通信以判断出盲区中有行人驶入，从而立即对驾驶员进行盲区预警。

V2N表示车与云端之间可以进行通信。例如，在城市道路中，十字路口最容易发生交通事故，大部分的原因在于处于不同道路方向的车辆无法感知其他方向的路面是否有车驶来，因此当存在两辆车在十字路口不减速的情况下就会造成交通事故。如果这两辆车之间又有建筑物进行隔挡，则云端可以通过路侧设备接收这两辆车的车身基本数据并进行运算，之后将运算结果通过路侧设备下发到车辆上。如果运算结果指示车辆可能发生碰撞危险，则对驾驶员进行预警。

通过V2X技术可以获得实时路况、道路信息、其他车辆信息、弱势交通参与者信息等相关交通信息，因此通过使用V2X技术实现的车载收费系统和路侧收费系统能够在一定程度上取代传统的ETC技术，提升了车辆通行能力并且降低了收费站的基建和管理的成本，有效解决了ETC覆盖率偏低的问题。

图2为按照本发明的一个实施例的车载收费系统与路侧收费系统的交互示意图。

如图2中所示，车载收费系统210包括：车载通信模块2101，其被配置成用于车辆与外界的V2X通信；以及车载处理模块2102。路侧收费系统220包括：路侧通信模块2201，其被配置成经由V2X通信周期性地发送广播报文，所述广播报文指示收费侧身份和收费请求；以及经由V2X通信接收车辆身份识别信息，其中所述车辆身份识别信息包括车辆标识和车辆类型；以及路侧处理模块2202，其被配置成基于所述车辆身份识别信息生成支付请求并经由所述路侧通信模块2201发送所述支付请求。

车载处理模块2102可以被配置经由车载通信模块2101从路侧通信模块2201接收周期性发送的广播报文；响应于接收到所述广播报文而经由所述车载通信模块2101向所述路侧通信模块2201发送车辆身份识别信息；以及经由所述车载通信模块2101从所述路侧通信模块2201接收支付请求，并且响应于接收到所述支付请求而经由所述车载通信模块2101向所述路侧通信模块2201发送支付应答，其中所述支付应答包括支付账户信息、支付凭证以及支付金额中的一个或多个。

可选地，车载处理模块2102还被配置成经由所述车载通信模块2101向所述路侧通信模块2201发送车辆定位信息，所述车辆定位信息指示车辆所在的车道信息，并且向车辆的用户界面显示所述车辆所在的车道信息。可选地，车载处理模块2102还被配置成经由所述车载通信模块2101从路侧通信模块2201接收收费收据，并且向车辆的用户界面显示所述收费收据。

可选地，路侧处理模块2202进一步被配置成基于所述车辆身份识别信息确定车辆进入道路的时间信息和位置信息，根据所述时间信息和位置信息确定车辆行驶里程以生成支付请求。

可选地，路侧处理模块2202进一步被配置成响应于经由所述路侧通信模块2201接收支付应答而通过与支付机构的交互处理所述支付应答，并且经由所述路侧通信模块2201发送收费收据，其中所述支付应答包括支付账户信息、支付凭证以及支付金额中的一个或多个。

可选地，路侧处理模块2202进一步被配置成响应于处理所述支付应答而指示路侧显示设备显示收费金额信息和允许通行的信息。

可选地，路侧收费系统220进一步包括逃费取证模块（图2中未示出），路侧处理模块2202进一步被配置成响应于在预定义的时段内经由路侧通信模块2201未接收支付应答而控制所述逃费取证模块执行拍摄取证。

可选地，路侧收费系统220进一步包括自动控制栏杆（图2中未示出），路侧处理模块2202进一步被配置成基于是否处理所述支付应答而指示所述自动控制栏杆开启和/或关闭。

在一种实施方式中，基于V2X的车载收费系统不需要车辆安装额外设备，而是在车辆出厂之前集成在车辆中。车主注册车辆时由相关车辆管理部门将车辆标识、车牌号等车辆识别信息写入基于V2X的车载收费系统。支付账户则可由车主自助添加。例如，基于V2X的车载收费系统可支持银行卡支付等多种支付方式，用户可自主添加信用卡或储蓄卡，或者可以添加多张支付卡并设定默认扣款卡和扣款顺序。

上述基于V2X的车载收费系统集成在车辆中，使得车辆在经过收费车道时无需降低车辆速度，提升了车辆通行能力并且降低了收费站的基建和管理的成本，有效解决了ETC覆盖率偏低的问题。

图3为按照本发明的一个实施例的车载收费系统与路侧收费系统的操作流程图。

在步骤310中，路侧通信模块2201经由V2X通信周期性地发送广播报文，所述广播报文指示收费侧身份和收费请求。

在步骤320中，车载处理模块2102接收周期性发送的广播报文，并响应于接收到所述广播报文而经由车载通信模块2101向路侧通信模块2201发送车辆身份识别信息，其中所述车辆身份识别信息包括车辆标识和车辆类型。在一个示例中，当车辆准备驶离高速公路、即要驶近出口收费站时，由于收费站侧的路侧通信模块2201周期性地发送广播报文来指示收费侧身份和收费请求，因此车辆可以及时收到此类V2X交互信息，然后将车辆身份识别信息发送给路侧通信模块2201。

在步骤330中，路侧处理模块2202基于车辆身份识别信息生成支付请求并经由路侧通信模块2201发送所述支付请求。在一个示例中，路侧通信模块2201在收到身份识别信息后，向云端后台数据管理系统发送车辆查询请求，以获取车辆进入高速入口的时间和位置等相关信息。路侧处理模块2202基于车辆进入高速入口的时间和位置等相关信息确定车辆行驶里程，并结合车辆类型计费标准计算出车辆应该支付的高速费。随后路侧通信模块2201向车辆发送支付请求，其内容可以包括收费站的标识、收费金额等。

在步骤340中，车载处理模块2102响应于接收到所述支付请求而发送支付应答，其中所述支付应答包括支付账户信息、支付凭证以及支付金额中的一个或多个。

在步骤350中，路侧处理模块2202通过与支付机构的交互处理所述支付应答。在一个示例中，路侧处理模块2202收到支付应答后开始进行收费处理，通过与银行金融机构的后台交互进行支付交易。如果支付成功，则经由路侧通信模块2201将收费收据（例如电子发票）回传给车辆，同时路侧处理模块2202响应于处理所述支付应答而指示路侧显示设备显示收费金额信息和允许通行的信息，并控制开启自动栏杆以放行车辆；如果支付失败或者车辆逃费，则控制逃费取证模块进行拍摄取证。由于收费站存在多条车道，因此根据车载通信模块2101发出的车辆定位信息，可以确定车辆所在的车道，由此路侧处理模块2202可以精确控制车道的自动栏杆和用于拍摄取证的高速摄像头。

上述路侧收费系统应用于隧道、高速公路等场景下，能够通过使用V2X技术在一定程度上取代传统的ETC技术，提升了车辆通行能力并且降低了收费站的基建和管理的成本，有效解决了ETC覆盖率偏低的问题。

按照本发明的另一方面，提供一种车辆，其包括如上所述的车载收费系统。

提供本文中提出的实施例和示例，以便最好地说明按照本技术及其特定应用的实施例，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用本发明。但是，本领域的技术人员将会知道，仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵盖本发明的各个方面或者将本发明局限于所公开的精确形式。

Claims (10)

1.一种车载收费系统，其特征在于，包括：

车载通信模块，其被配置成用于车辆与外界的V2X通信；以及

车载处理模块，其被配置成：

经由所述车载通信模块从路侧通信模块接收周期性发送的广播报文，所述广播报文指示收费侧身份和收费请求；

响应于接收到所述广播报文而经由所述车载通信模块向所述路侧通信模块发送车辆身份识别信息，其中所述车辆身份识别信息包括车辆标识和车辆类型；以及

经由所述车载通信模块从所述路侧通信模块接收支付请求，并且响应于接收到所述支付请求而经由所述车载通信模块向所述路侧通信模块发送支付应答。

2.根据权利要求1所述的车载收费系统，其中所述车载处理模块还被配置成：经由所述车载通信模块向所述路侧通信模块发送车辆定位信息，所述车辆定位信息指示车辆所在的车道信息，并且向车辆的用户界面显示所述车辆所在的车道信息。

3.根据权利要求1所述的车载收费系统，其中所述车载处理模块还被配置成：经由所述车载通信模块从路侧通信模块接收收费收据，并且向车辆的用户界面显示所述收费收据。

4.根据权利要求1所述的车载收费系统，其中所述支付应答包括支付账户信息、支付凭证以及支付金额中的一个或多个。

5.一种路侧收费系统，其特征在于，包括：

路侧通信模块，其被配置成：

经由V2X通信周期性地发送广播报文，所述广播报文指示收费侧身份和收费请求；以及

经由V2X通信接收车辆身份识别信息，其中所述车辆身份识别信息包括车辆标识和车辆类型；以及

路侧处理模块，其被配置成基于所述车辆身份识别信息生成支付请求并经由所述路侧通信模块发送所述支付请求。

6.根据权利要求5所述的路侧收费系统，其中所述路侧处理模块进一步被配置成：基于所述车辆身份识别信息确定车辆进入道路的时间信息和位置信息，根据所述时间信息和位置信息确定车辆行驶里程以生成支付请求。

7.根据权利要求5所述的路侧收费系统，其中所述路侧处理模块进一步被配置成：响应于经由所述路侧通信模块接收支付应答而通过与支付机构的交互处理所述支付应答，并且经由所述路侧通信模块发送收费收据，其中所述支付应答包括支付账户信息、支付凭证以及支付金额中的一个或多个。

8.根据权利要求7所述的路侧收费系统，其中所述路侧处理模块进一步被配置成：响应于处理所述支付应答而指示路侧显示设备显示收费金额信息和允许通行的信息。

9.根据权利要求5所述的路侧收费系统，其中所述路侧收费系统进一步包括逃费取证模块，所述路侧处理模块进一步被配置成响应于在预定义的时段内经由所述路侧通信模块未接收支付应答而控制所述逃费取证模块执行拍摄取证。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1-4中任一项所述的车载收费系统。

Images