[发明专利]一种基于可见光通信的道路自动收费系统与方法

权利要求书

1.一种基于可见光通信的道路自动收费系统，其特征在于,包括收费信息存储模块、可见光通信发送模块、可见光通信接收模块以及收费处理模块，所述可见光通信发送模块安装于车辆上，与车辆前灯相连接，所述收费信息存储模块与所述可见光通信发送模块通信连接或一体化设计，所述可见光通信接收模块安装于道路收费站，所述可见光通信接收模块与所述收费处理模块通信连接，所述收费信息存储模块用于存储车辆用户的收费信息，所述可见光通信发送模块用于根据所述收费信息进行编码和调制，产生出适宜承载于可见光上的波形数据，并控制所述车前灯以可见光信号的形式发送出去，所述可见光通信接收模块用于接收所述车前灯发送的所述可见光信号，并将其还原为数字信息并发送给所述收费处理模块，由所述收费处理模块完成放行控制和收费记录与处理。

2.如权利要求1所述的基于可见光通信的道路自动收费系统，其特征在于,所述可见光通信接收模块安装于道路收费站的抬杆或闸门上。

3.如权利要求1所述的基于可见光通信的道路自动收费系统，其特征在于,所述收费信息包括用户的ID、车辆的车型、牌照。

4.如权利要求1所述的基于可见光通信的道路自动收费系统，其特征在于,所述车辆前灯为前大灯、昼间灯或为车载通信专门安装的灯具，优选为LED灯。

5.如权利要求1至4任一项所述的基于可见光通信的道路自动收费系统，其特征在于,所述可见光通信发送模块包括调制编码模块、LED控制模块以及主控制器，所述调制编码模块经通信链路连接所述收费信息存储模块，所述调制编码模块用于对准备使用可见光发送的数字信息进行编码和调制，以产生出适宜承载于可见光上的波形，所述LED控制模块经灯具控制链路与采用LED灯具的所述车前灯连接，所述LED控制模块用于对所述LED灯具的发光幅度和相位进行控制，以实现数字信息的可见光传输，所述主控制器用于控制和协调所述可见光通信发送模块各部分的正常运行。

6.如权利要求1至5任一项所述的基于可见光通信的道路自动收费系统，其特征在于,所述可见光通信接收模块包括光电转换接口、解调解码模块以及主控制器，所述光电转换接口用于接收可见光信号并将其转换为电信号，所述解调解码模块用于对可见光信号转换的电信号进行解调解码，提取其中的数字信息，并通过通信接口经通信链路传输到所述收费处理模块，所述主控制器用于控制和协调所述可见光通信接收模块各部分的正常运行。

7.如权利要求1至6任一项所述的基于可见光通信的道路自动收费系统，其特征在于,所述收费处理模块包括收费站计算机，所述收费站计算机接收所述可见光通信接收模块发送来的信息，对用户身份信息以及车辆信息进行认证，并通过互联网络与银行或者道路管理部门的服务器相连接，访问用户的相关帐户以完成收费扣款；所述收费站计算机根据扣款是否成功进行道路收费站设施的放行控制。

8.如权利要求1至7任一项所述的基于可见光通信的道路自动收费系统，其特征在于,所述收费信息存储模块包括静态存储器、存储卡槽、存储卡接口和主控制器，所述静态存储器用于存储用户无法自行读取和修改的信息，所述存储卡槽用于插入用户的存储卡，所述存储卡接口用于从所述存储卡槽内的存储卡上读取数据，所述主控制器控制从所述静态存储器或者所述存储卡上读取数据并传送给所述可见光通信发送模块。

9.一种基于可见光通信的道路自动收费方法，其特征在于,使用如权利要求1至8任一项所述的基于可见光通信的道路自动收费系统进行收费。

10.如权利要求9所述的基于可见光通信的道路自动收费方法，其特征在于,所述可见光通信发送模块使用的可见光调制方式包括OOK、QAM或OFDM，使用的可见光编码方式包括前向纠错编码或防闪烁扰码。