[发明专利]一种基于卫星定位的低功耗高速公路收费装置及工作步骤

权利要求书

1.一种基于卫星定位的低功耗高速公路收费装置，包括有车载终端，其特征在于,所述车载终端包括三轴加速器模块、卫星定位模块、MCU主控模块、通讯模块及电源模块，所述MCU主控模块分别连接三轴加速器模块、卫星定位模块、通讯模块及电源模块；

所述三轴加速器模块用于获取车辆的行驶状态及加速度；

所述卫星定位模块用于获取车辆行驶速度及车辆位置；

所述MCU主控模块用于接收三轴加速器模块与卫星定位模块获取的信息，并根据车辆的初始速度V0、加速度a计算每个固定的时间间隔t的平均行驶速度Vt，并根据V0和Vt计算车辆每个固定的时间间隔t的行驶距离St,通过计算St的和计算车辆的行驶距离S，所述行驶距离S＝St1+St2+St3+……Stn，St＝(V0+Vt)/2*t,Vt＝V0+at，每当MCU主控模块计算到车辆行驶距离S达到预设的距离时，所述MCU主控模块控制卫星定位模块定位车辆位置和检测车辆行驶速度，同时将信息进行存储，所述MCU主控模块根据卫星定位模块确定的速度信息修正自己的速度参数；

所述通讯模块用于将MCU主控模块与收费站的收费设备连接，当车辆经过高速公路的收费站入口时，所述通信模块会接收到收费设备的唤醒信息，所述MCU主控模块将车辆信息通过通信模块发送到收费设备中，并控制卫星定位模块获取车辆行驶速度及车辆位置；当车辆准备驶离高速公路进入收费站出口时，通讯模块与收费站的收费设备进行信息交互，所述MCU主控模块提交车辆的入口信息和储存的若干个车辆位置信息以判断的车辆行驶的路径信息，收费系统会根据车辆行驶路径的长度，通过对应的费率计算车辆应缴通行费，并从客户预先绑定的账户上扣除通信费用，当扣费成功后，车辆驶离高速公路；

所述电源模块为其他模块提供能量转化、储存和输出。

2.根据权利要求1所述的基于卫星定位的低功耗高速公路收费装置，其特征在于，当所述卫星定位模块处于非工作状态时，所述卫星定位模块处于休眠节电状态。

3.根据权利要求1所述的基于卫星定位的低功耗高速公路收费装置，其特征在于，所述电源模块由太阳能电池板、锂电池和微功率太阳能管理模块组成。

4.根据权利要求1所述的基于卫星定位的低功耗高速公路收费装置，其特征在于，所述车载终端能够设置于车辆前风挡玻璃。

5.根据权利要求1所述的一种基于卫星定位的低功耗高速公路收费装置的工作步骤，其特征在于：

S1、当车辆驶入高速公路时，在经过高速公路的收费站入口时，车载模块中的通信模块会接收到收费设备的唤醒信息，并将此信息发送到MCU主控模块，MCU主控模块将控制车载终端进入工作模式，并将车辆信息通过通信模块发送到收费设备中；

S2、当车载终端进入工作模式后，经激活后的卫星定位模块对行经车辆进行定位，并计算车辆的初始速度V0，在此工作完成后，卫星定位模块会进入到休眠状态；

S3、所述三轴加速器模块开始实时检测车辆的加速度a、行驶状态信息，并将信息传送到MCU主控模块中；

S4、所述MCU主控模块根据车辆的初始速度V0、加速度a，每个固定的时间间隔t计算一次车辆的平均行驶速度Vt，并根据V0和Vt，计算车辆的行驶距离St,通过计算St的和计算车辆的行驶距离S，S＝St1+St2+St3+……Stn，St＝(V0+Vt)/2*t，Vt＝V0+at；

S5、当MCU主控模块计算到车辆行驶距离S达到预设的距离时，MCU主控模块唤醒卫星定位模块，并定位车辆位置和检测车辆行驶速度，同时将信息进行存储，而后卫星定位模块再次进入休眠状态；

S6、MCU主控模块根据卫星导航模块确定的速度信息，修正自己的速度参数，同时重复S3至S6的过程；

S7、当车辆准备驶离高速公路进入收费站出口时，通讯模块与收费站的收费设备进行信息交互，所述MCU主控模块提交车辆的入口信息和储存的若干个车辆位置信息以判断的车辆行驶的路径信息，收费系统会根据车辆行驶路径的长度，通过对应的费率计算车辆应缴通行费，并从客户预先绑定的账户上扣除通信费用，当扣费成功后，车辆驶离高速公路，车载模块自动进入休眠状态，进入低功耗模式。