[发明专利]一种车辆身份识别和费用支付的车灯通信系统

权利要求书

1.一种车辆身份识别和费用支付的车灯通信系统，其特征在于，包括车辆灯光通信系统，其为单向通信系统，发送方为车辆，接收方为门禁系统；

车辆的车辆灯光通信系统发送模块由主控芯片，蓝牙通信模块，编码调制电路和驱动电路组成，主控芯片用于数据收发，信息加密和逻辑控制，蓝牙通信模块用于接收手机支付软件的支付信息，编码调制电路负责将待发送信息调制为OOK制式的通信信号，驱动电路负责将信号加载到车辆灯光上发送出去；

门禁系统的车辆灯光通信系统接收模块由光电接收器，放大滤波电路，判决解调电路和主控芯片组成，光电接收器用于将接收的的可见光信号转换为电信号，放大滤波电路的作用是将信号进行放大和去噪便于后续处理，判决解调电路对放大后的信号进行判决解调，主控芯片需要对接收到的信号进行解密，并根据恢复出的信息进行挡杆控制和扣款操作；

根据车辆近光灯离地高度和光束角度确定出标志线到门禁系统的距离，使车辆在标志线位置时近光灯光束照射到门禁系统地面处，使光束被光电接收器接收到；

车辆进入标志线范围内后，司机按下信息发送按钮，车辆端主控芯片收到该信号后通过蓝牙模块向关联的手机发送请求信息，手机收到信息后由支付软件产生支付信息，支付信息中包括授权扣款信息和加密公钥，并由蓝牙模块发送给车辆端主控芯片；

车辆端主控芯片查询本车的身份信息，将该身份信息和授权扣款信息组成原始信息，车辆端主控芯片根据RSA加密算法，使用获得的公钥对该原始信息进行加密进而得到密文；

车辆端主控芯片将密文转为二进制编码并输出到调制电路，调制电路将二进制编码调制为OOK信号，OOK信号由驱动电路加载到车辆近光灯上发送出去；

光束将照射到门禁系统两边的光电接收器上，至少有1个或多个光电接收器能输出有效的电流信号，采用加法器对6路光电转换后的信号进行合并，合并的电流信号经过电流电压转换后由自动增益放大器进行放大，以保证输出信号的幅值处与相对固定的状态，采用OOK调制方式，直接使用电压比较器实现判决解调；

解调后信号送入接收端主控芯片，主控芯片使用私钥进行解密，根据解密信息可以获得车辆身份信息和授权扣款信息，将该信息送入门禁系统，由门禁系统执行扣款和打开挡杆的操作；

主控芯片型号均为STM32F103。

2.如权利要求1所述的一种车辆身份识别和费用支付的车灯通信系统，其特征在于，在门禁系统处安装6个光电接收器，分别对称安装在门禁系统两边，最低的两个光电接收器安装位置要尽可能接近地面，最高的两个光电接收器安装位置距地面高度要与车辆近光灯距地高度一致，为适应不同型号车辆，需以普通车型的最高高度为标准，剩下的两个光电接收器分别安装在中间位置，6路光电接收信号最后由加法器合并。

3.如权利要求1所述的一种车辆身份识别和费用支付的车灯通信系统，其特征在于，车辆近光灯离地高度为40cm-60cm，车辆近光灯照射距离为30m，门禁系统两边用于安装光电接收器的柱形结构高度要大于60cm，标志线距门禁系统的距离要小于30m，光电接收器有一个向上的仰角，光束与水平线的夹角为1度，该仰角设置为5度。