[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

说明书

本发明提出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，其中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，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主控模块连接三轴加速器模块、卫星定位模块、通讯模块及电源模块。本发明提出的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，采用设定距离间隔定位的方法，在关键路径节点上定位获得车辆的定位信息，即可以拟合出车辆的实际行驶轨迹，并据此实际行驶轨迹判断行驶路径，根据路径的长度计算车辆行驶里程和通行费金额，所述的车辆收费系统的车载终端只需要在车辆行驶预设的距离间隔后唤醒卫星定位模块的方式来进行定位检测和记录，确定车辆行驶路径，同时有效地降低了功耗的损失，延长了车载终端的工作寿命。

技术领域

本发明涉及高速公路智能交通技术领域，尤其涉及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。

背景技术

在我国现有的高速公路收费系统中，车辆通行费的收费标准通常都是按照车型的标准和依据车辆行驶路径来进行收费。而现有的车辆收费系统中存在着不能精准的定位车辆行驶轨迹，且车辆收费系统建设费用和维护费用高等问题。

基于这样的现状，我们研究了一种基于卫星定位的低功耗高速公路收费装置，其通过设置在车辆前端的车载终端来记录车辆的行驶轨迹，并经过数据处理，可以精准的确定车辆行驶轨迹等信息，包括但不限于车辆上高速时间、地点及车辆下高速的时间地点和车辆途中行经的有关高速等各种信息。

本收费系统中的车载终端需要根据卫星定位来精准的确定车辆行驶轨迹，由于卫星定位模块的功耗都较高，由此需要减少非必要的定位次数，现有的导航产品中大多都采用定时定位的原则，但由于高速公路的特殊性，其是封闭式的，因此采用定时定位的方法功耗依旧很高，由此需要迫切需要一种能够降低功耗损耗，同时可以满足高速公路收费需要的高速公路收费系统。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于卫星定位的低功耗高速公路收费装置及其工作步骤。所述具体技术方案为：

本发明提出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，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。