CN204331835U - 一种基于蓝牙定向通信的高速公路自动收费系统 - Google Patents

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吴坚
梁景策
蒙孝宗
梁安宁
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Abstract

本实用新型公开了一种基于蓝牙定向通信的高速公路自动收费系统，包括移动终端、电源、数据处理中心以及依次连接的自动收费机、车道控制器、自动栏杆机；所述自动收费机设有主控单元以及分别与主控单元连接的蓝牙模块I和信号提示模块；所述蓝牙模块I的信号端安装有单向开口的屏蔽装置；所述移动终端设有蓝牙模块II。本实用新型通过对蓝牙模块I进行改装，实现蓝牙的定向通信，从而实现安全可靠、快速感应，达到车流高速通过收费站的要求。

Description

一种基于蓝牙定向通信的高速公路自动收费系统
技术领域
本实用新型涉及蓝牙无线通信领域，具体涉及了一种基于蓝牙定向通信的高速公路自动收费系统。
背景技术
当前的封闭式高速公路收费系统普遍基于通行卡或通行票的形式，利用通行卡或通行票来标识车辆，在高速公路出口处根据在通行卡（票）中记录的车辆进入高速公路的入口和时间等信息进行计费收费。其收费流程如下：
1、驾驶人递通行卡（票）；
2、工作人员根据通行卡（票）查询收费金额；
3、驾驶人掏钱缴费，工作人员收款；
4、工作人员打印发票；
5、把零钱和发票一同给司机；
6、工作人员打开栏杆 ；
7、车辆通行。
     这种人工收费方式需要车辆在收费站停止，持续时间长，这是造成收费站拥堵的主要原因。另外，对于工作人员来说，存在找错钱，难分辨假币等情况，从而导致业主利益受到损害，客户满意度降低。
     此外，有的自动收费系统使用RFID技术，该技术需要在车辆防护窗处放置电子芯片，从而导致自动收费必须绑定车辆，驾驶人无法选择其他缴费方式。这些都极大不方便人们的出行，因此一种简单方便的高速公路收费方式是人们一直所期盼的。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于蓝牙定向通信的高速公路自动收费系统，通过在自动收费机内置蓝牙通信模块，使得自动收费机支持蓝牙移动终端感应收费，大大缩减了车辆通过的时间,从而大大提高了驾驶者的便利性和智能化选择，也减少了收费站工作人员找零的麻烦。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种基于蓝牙定向通信的高速公路自动收费系统，包括移动终端、电源、数据处理中心以及依次连接的自动收费机、车道控制器、自动栏杆机；所述自动收费机设有主控单元以及分别与主控单元连接的蓝牙模块I和信号提示模块；所述主控单元包括中央处理器以及分别与中央处理器连接的串口模块I、串口模块II、网络通信模块和电源模块；所述中央处理器分别通过串口模块I、串口模块II、网络通信模块、电源模块与蓝牙模块I、车道控制器、数据处理中心、电源连接；所述蓝牙模块I的信号端安装有单向开口的屏蔽装置；所述移动终端设有蓝牙模块II；所述蓝牙模块II与蓝牙模块I无线连接。
采用屏蔽装置，使得蓝牙信号仅向一个方向发射和接收，实现蓝牙的定向通信。
作为本实用新型的进一步说明，所述的屏蔽装置为碗状，使得在指定区域内提高通信效率。
作为本实用新型的进一步说明，所述的屏蔽装置采用可吸收电磁波信号的铜、铝、钢等金属材料制成，屏蔽干扰信号，提高蓝牙通信的稳定性和安全性。
作为本实用新型的进一步说明，所述信号提示模块为液晶显示屏和蜂鸣器，提示驾驶者身份信息是否合法。
作为本实用新型的进一步说明，所述移动终端为智能手机、平板电脑或可穿戴设备。
作为本实用新型的进一步说明，所述可穿戴设备为智能手表。
本实用新型的控制方法步骤如下：
1）自动收费机的蓝牙模块I进入感应监听模式，向外单向广播蓝牙信号；移动终端的蓝牙模块II进入蓝牙扫描模式；
2）当移动终端在指定区域内检测到蓝牙模块I的信号，发出连接请求；若移动终端在指定区域内检测不到蓝牙模块I的信号，则重新检测；
3）蓝牙模块I响应移动终端的连接请求，然后停止单向广播蓝牙信号，切换到一对一双向交互连接模式；蓝牙模块I判断是否连接超时，若连接超时，蓝牙模块I重新进入感应监听模式；移动终端判断是否连接成功，若连接失败，则移动终端请求重新连接；
4）连接成功后，移动终端进入到一对一双向交互连接模式，并发送本机身份信息到蓝牙模块I；
5）蓝牙模块I接收身份信息后反馈到主控单元，主控单元通过网络通信模块向数据处理中心请求验证身份信息；
6）若身份非法，主控单元向信号提示模块发送信号，提示身份非法；蓝牙模块I关闭；
7）若身份合法，主控单元向车道控制器发送指令，车道控制器控制自动栏杆开启；主控单元同时向信号提示模块发送信号，提示身份合法；同时蓝牙模块I发送消费信息到移动终端后关闭；移动终端接收收费信息后关闭蓝牙模块II。
所述消费者的身份信息通过提前去相关部门登记注册，然后录入到后台数据处理中心。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：
1.采用本实用新型，使车辆通过收费站时快速确认驾驶者身份信息，快速通过收费站，减轻拥堵。
2.本实用新型采用屏蔽装置，使得蓝牙信号仅向一个方向发射和接收，实现蓝牙的定向通信，提高工作效率；并屏蔽干扰信号，提高了蓝牙通信的稳定性和安全性。
3. 采用本实用新型，提高了驾驶者的便利性和智能化选择，使得驾驶者在缴费方式的选择上更灵活，更方便。
4. 采用本实用新型，减少了收费站工作人员找零的麻烦，减少出错，提高工作人员的工作效率。
5. 采用本实用新型，节省了减少了大量的电子芯片的制作安装费用，减少成本。
6. 采用本实用新型，减少了自动售票机的采购、维护费用。
附图说明
图1 为本实用新型系统的结构示意图；
图2为本实用新型主控单元的连接示意图；
图3为本实用新型屏蔽装置的结构示意图；
图4为本实用新型的控制方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，但是本实用新型的保护范围不仅仅局限于以下具体实施例。
实施例：
如图所示，一种基于蓝牙定向通信的高速公路自动收费系统，包括移动终端、电源、数据处理中心以及依次连接的自动收费机、车道控制器、自动栏杆机；所述自动收费机设有主控单元以及分别与主控单元连接的蓝牙模块I和信号提示模块；所述主控单元包括中央处理器以及分别与中央处理器连接的串口模块I、串口模块II、网络通信模块和电源模块；所述中央处理器分别通过串口模块I、串口模块II、网络通信模块、电源模块与蓝牙模块I、车道控制器、数据处理中心、电源连接；所述蓝牙模块I的信号端安装有单向开口的屏蔽装置；所述移动终端设有蓝牙模块II；所述蓝牙模块II与蓝牙模块I无线连接。
所述的屏蔽装置为碗状。所述的屏蔽装置采用金属等能够吸收电磁波信号的材料。所述信号提示模块为液晶显示屏和蜂鸣器。所述移动终端为智能手机、平板电脑或可穿戴设备，所述可穿戴设备为智能手表。
本实施例的控制方法步骤如下：
1）自动收费机的蓝牙模块I进入感应监听模式，向外单向广播蓝牙信号；移动终端的蓝牙模块II进入蓝牙扫描模式；
2）当移动终端在指定区域内检测到蓝牙模块I的信号，发出连接请求；若移动终端在指定区域内检测不到蓝牙模块I的信号，则重新检测；
3）蓝牙模块I响应移动终端的连接请求，然后停止单向广播蓝牙信号，切换到一对一双向交互连接模式；蓝牙模块I判断是否连接超时，若连接超时，蓝牙模块I重新进入感应监听模式；移动终端判断是否连接成功，若连接失败，则移动终端请求重新连接；
4）连接成功后，移动终端进入到一对一双向交互连接模式，并发送本机身份信息到蓝牙模块I；
5）蓝牙模块I接收身份信息后反馈到主控单元，主控单元通过网络通信模块向数据处理中心请求验证身份信息；
6）若身份非法，主控单元向信号提示模块发送信号，提示身份非法；蓝牙模块I关闭；
7）若身份合法，主控单元向车道控制器发送指令，车道控制器控制自动栏杆开启；主控单元同时向信号提示模块发送信号，提示身份合法；同时蓝牙模块I发送消费信息到移动终端后关闭；移动终端接收收费信息后关闭蓝牙模块II。
所述消费者的身份信息通过提前去相关部门登记注册，然后录入到后台数据处理中心。

Claims (5)

1.一种基于蓝牙定向通信的高速公路自动收费系统，包括移动终端、电源、数据处理中心以及依次连接的自动收费机、车道控制器、自动栏杆机；其特征在于：所述自动收费机设有主控单元以及分别与主控单元连接的蓝牙模块I和信号提示模块；所述主控单元包括中央处理器以及分别与中央处理器连接的串口模块I、串口模块II、网络通信模块和电源模块；所述中央处理器分别通过串口模块I、串口模块II、网络通信模块、电源模块与蓝牙模块I、车道控制器、数据处理中心、电源连接；所述蓝牙模块I的信号端安装有单向开口的屏蔽装置；所述移动终端设有蓝牙模块II；所述蓝牙模块II与蓝牙模块I无线连接。
2.根据权利要求1所述的基于蓝牙定向通信的高速公路自动收费系统，其特征在于：所述的屏蔽装置为碗状。
3.根据权利要求2所述的基于蓝牙定向通信的高速公路自动收费系统，其特征在于：所述信号提示模块为液晶显示屏和蜂鸣器。
4.根据权利要求1-3任一所述的基于蓝牙定向通信的高速公路自动收费系统，其特征在于：所述移动终端为智能手机、平板电脑或可穿戴设备。
5.根据权利要求4所述的基于蓝牙定向通信的高速公路自动收费系统，其特征在于：所述可穿戴设备为智能手表。
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