一种高速公路收费方法、系统、读卡器及复合通行卡

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.5

(22)申请日 2015.12.28

(71)申请人 深圳市金溢科技股份有限公司

地址 518057 广东省深圳市南山区科苑路清华信息港研发楼A栋12层

(72)发明人 庞绍铭 覃毅艺 邓忠平 刘坤鹏

(74)专利代理机构 深圳市瑞方达知识产权事务所(普通合伙)

代理人 张约宗

(51)

G07B15/06

G06K7/10

G06K17/00

(10)申请公布号 CN 105654563 A

(43)申请公布日 2016.06.08

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

一种高速公路收费方法、系统、读

卡器及复合通行卡

(57)摘要

本发明公开了一种基于复合通行卡

的高速公路收费方法、系统以及复合通行

卡。其中，所述方法包括：在高速路入

口，复合通行卡接收入口处的通信信息；

在高速公路途中，接收至少一个信标基站

发送的路径信息；在高速公路出口，将所

述通信信息和路径信息发送至出口路侧单

元，并接收所述出口路侧单元发送的费用

信息；通过无线通信方式将所述费用信息

发送至移动终端；并接收所述移动终端发

送的支付信息；根据所述支付信息更新卡

片状态信息；所述复合通行卡将更新后的

卡片状态信息传递至读卡器。本技术方案

实现了高速公路收费无需人工现金交易，

简化了收费程序，提高了车辆的通行效

率。本申请可广泛应用于智能交通领域。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1.一种基于复合通行卡的高速公路收费方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01、在高速公路入口，复合通行卡接收入口处的通信信息；

S02、在高速公路途中，所述复合通行卡接收至少一个信标基站发送的路径信

S03、在高速公路出口，所述复合通行卡将所述通信信息和路径信息发送至出

S04、所述复合通行卡通过无线通信方式将所述费用信息发送至移动终端；并

S05、所述复合通行卡根据所述支付信息更新卡片状态信息；

S06、所述复合通行卡将更新后的卡片状态信息传递至读卡器。

2.根据权利要求1所述的收费方法，其特征在于，所述无线通信方式具体为

3.根据权利要求1所述的收费方法，其特征在于，所述步骤S01具体为：

NFC通信方式或蓝牙通信方式。

接收所述移动终端发送的支付信息；

口路侧单元；并接收所述出口路侧单元发送的费用信息；

息；

所述复合通行卡接收入口处的发卡机或入口路侧单元发送的通信信息，所述

通

信信息包括入口信息和车型信息。

4.根据权利要求1所述的收费方法，其特征在于，所述步骤S01具体为：

通

所述复合通行卡接收入口处的发卡机或入口路侧单元发送的通信信息，所述

信信息包括入口信息、车型信息和车牌信息，所述车型信息和

识别装置采集。 车牌信息为车辆

5.根据权利要求1所述的收费方法，其特征在于，所述更新卡片状态信息具

6.根据权利要求1至5任一项所述的收费方法，其特征在于，所述步骤S04

至

7.一种基于高速公路收费的读卡器，其特征在于，包括：

读取模块，用于读取复合通行卡的卡片状态信息；

与所述读取模块连接的判断模块，用于判断复合通行卡的卡片状态；

还包括：所述复合通行卡通过无线通信方式将所述入口信息和路径信息发送

移动终端。

体为：更新卡片缴费状态信息，所述缴费状态包括欠费和缴清。

与所述判断模块连接的输出模块，用于在所述判断模块确认复合通行卡的卡片

状态为缴清时，输出放行信号；在所述判断模块确认复合通行卡的卡

欠费时，输出提示人工缴费信号。 片状态为

8.一种基于高速公路收费的复合通行卡，其特征在于，

包括主控模块，分别与主控模块连接的天线模块和无线通信模块；

所述天线模块用于接收通信信息、路径信息和费用信息；

所述无线通信模块用于将费用信息传递至移动终端，并接收移动终端发送的支

9.根据权利要求8所述的复合通行卡，其特征在于，所述无线通信模块为NFC

10.一种高速公路收费系统，其特征在于，

包括权利要求7所述的读卡器、权利要求8或9所述的复合通行卡、发卡机、

所述复合通行卡用于接收通信信息、路径信息和费用信息；

信标基站、出口路侧单元和移动终端；

通信模块或蓝牙模块。

付信息。

所述发卡机用于将通信信息发送至复合通行卡；

所述信标基站用于将路径信息发送至复合通行卡；

所述出口路侧单元用于接收复合通行卡发送的通信信息和路径信息，并根据所

述通信信息和路径信息获得费用信息，将

所述费用信息发送至复合通行卡；

所述移动终端用于接收复合通行卡发送的费用信息，并将支付信息发送至所述

所述读卡器用于读取复合通行卡的状态信息，并输出缴费结果信息。

复合通行卡；

说 明 书

技术领域

本发明涉及智能交通领域，尤其涉及一种基于复合通行卡的高速公路收费

背景技术

由飞利浦公司和索尼公司共同开发的近距离无线通讯技术(NearField

(在

在收费公路多义性路径识别系统的应用中，复合通行卡(CPC卡)是集

5.8GHz和13.56MHz通信功能于一体，支持入口信息和路径信息读写功能，

在封闭式收费公路收费站入口车道发放给车辆，出口车道收回的可重

通行介质。在MTC入口车道，收费员使用IC卡读写器设置

开启卡片内的5.8GHz功能模块，持有CPC卡的车辆在

过路侧基站的通信区域，路侧基站与卡片建立通

当车辆进入出口的MTC车道，工作人员

口信息和路径信息，辨识车辆在路

并收取通行费。在实际应用

人员读取费用信息后，

Communication，简称NFC)，是一种非接触式识别和互联技术，是一种短距

离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输

十厘米内)交换数据。

方法、复合通行卡及系统。

复使用的

CPC卡入口信息，

高速路行驶途中，经

信，将路径信息标识在卡片中，

使用IC卡读写器读取CPC卡内的入

网中的实际行驶路径，完成通行费的计算，

中，出口位置需要将符合通行卡交还给收费站工作

进行人工现金交易，影响通车速度，不够便捷。

发明内容

为此，本申请提供了一种基于复合通行卡的高速公路收费方法及复合通行

卡和高速公路收费系统，实现在高速公路出口处无需人

公路的通行效率。 工现金交易，提高高速

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术手段：

本申请第一方面提供一种基于复合通行卡的高速公路收费方法，包括以下

S01、在高速公路入口，复合通行卡接收入口处的通信信息；

S02、在高速公路途中，所述复合通行卡接收至少一个信标基站发送的路

S03、在高速公路出口，所述复合通行卡将所述通信信息和路径信息发送

S04、所述复合通行卡通过无线通信方式将所述费用信息发送至移动终端；

S05、所述复合通行卡根据所述支付信息更新卡片状态信息。

S06、所述复合通行卡将更新后的卡片状态信息传递至读卡器。

优选的，所述步骤S04具体为：所述无线通信方式具体为NFC通信方式

优选的，所述步骤S01具体为：所述复合通行卡接收入口处的发卡机或

入口路侧单元发送的通信信息，所述通信信息包括入口信息和车型信息。

或蓝牙通信方式。

并接收所述移动终端发送的支付信息；

至出口路侧单元，并接收所述出口路侧单元发送的费用信息；

径信息；

步骤：

优选的，所述步骤S01具体为：所述复合通行卡接收入口处的发卡机或

牌

优选的，所述更新卡片状态信息具体为：更新卡片缴费状态信息，所述缴

优选的，所述步骤S04还包括：所述复合通行卡通过无线通信方式将所

本申请第二方面提供一种基于高速公路收费的读卡器，包括：读取模块，

于

用于读取复合通行卡的卡片状态信息；与所述读取模块连接的判断模块，用

判断复合通行卡的卡片状态是否为缴清；与所述判断模块连接的输出

于在所述判断模块确认复合通行卡的卡片状态为缴清时，输出

述判断模块确认复合通行卡的卡片状态为未缴清时，输

述入口信息和路径信息发送至移动终端。

费状态包括欠费和缴清。

入口路侧单元发送的通信信息，所述通信信息包括入口信息、车型信息和车

信息，所述车型信息和车牌信息为车辆识别装置采集。

模块，用

放行信号；在所

出提示人工缴费信号。

本申请第三方面提供一种复合通行卡，包括主控模块；分别与主控模块连

和

接的天线模块和无线通信模块；所述天线模块用于接收通信信息、路径信息

费用信息；所述无线通信模块用于将费用信息传递至移动终端，并接

端发送的支付信息。 收移动终

优选的，所述无线通信模块为NFC通信模块或蓝牙模块。

本申请第四方面提供一种高速公路收费系统，包括上述读卡器、上述复合通行

收

卡、发卡机、信标基站、出口路侧单元和移动终端；所述复合通行卡用于接

通信信息、路径信息和费用信息；所述发卡机，用于将通信信息发送

至复合通 行卡；所述信标基站，用于将路径信息发送至复合通行卡；所

用于接收复合通行卡发送的通信信息和路径信息，并根

信息获得费用信息，将所述费用信息发送至复合

接收复合通行卡发送的费用信息，并将支

读卡器用于读取复合通行卡的状态

述出口路侧单元，

据所述通信信息和路径

通行卡；所述移动终端，用于

付信息发送至所述复合通行卡，所述

信息，并输出缴费结果信息。

通过以上技术手段，可以看出本申请具有以下有益效果：

本申请提供的高速公路收费方法，通过复合通行卡将通信信息以及路径信

信

息传递至出口路侧单元，出口路侧单元计算车辆的通行费用信息，并将费用

息发送至复合通行卡，复合通行卡再将费

终端，移动终端支付后将支付信息

交易，简化了收费程序，提

用信息通过无线通信模块传输至移动

发送至复合通行卡，从而实现无需人工现金

高了车辆的通行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施

述

例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描

中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在

造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 不付出创

图1为本申请实施例公开的一种基于复合通行卡的高速公路收费方法的流程

图2为本申请实施例公开的一种基于高速公路收费的读卡器的结构框图；

图；

图3为本申请实施例公开的一种复合通行卡的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明

实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显

所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于

的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下

他实施例，都属于本发明保护的范围。

然，

本发明中

所获得的所有其

实施例一

本实施例中，提供一种基于复合通行卡的高速公路收费方法，参见附图1

S101、在高速公路入口，复合通行卡接收入口处的通信信息，复合通行

车辆在进入MTC车道后，车主从发卡机取复合通行卡前，发卡机已将通

可

作为另一种实施方式，该通信信息包括入口信息、车型信息和车牌信息，

和

该车型信息和车牌信息由位于车道旁的车辆识别装置采集，并将该车型信息

车牌信息发送至复合通行卡，或发送至发卡机，由发卡机将该车型信

信息写入复合通行卡。

信信息写入复合通行卡，该通信信息包括入口信息和车型信息，该车型信息

由车主在取卡时在发卡机上选择相应车型的复合通行卡。

卡休眠；

所示的本申请实施例公开的一种基于复合通行卡的高速公路收费方法的流程

图，具体如下：

息和车牌

在实际应用中，通信信息还可由入口处的路侧单元或读卡器写入复合通行

器

在车辆驶入高速公路后，复合通行卡离开入口路侧单元通信区域后进入休

S102、在高速公路途中，复合通行卡接收至少一个信标基站发送的唤醒

复合通行卡在进入信标基站的通信区域后，接收信标基站发送的唤醒信

该

号，在与该信标基站建立通信后，发送复合通行卡的卡片信息和入口信息至

信标基站进行复合通行卡的合法性验证，该卡片信息可以为复合通行

ID。

信号，与信标基站建立通信；发送卡片信息和入口信息至信标基站；

眠状态。

卡，或者部分通信信息由发卡机写入，另一部分由入口处的路侧单元或读卡

写入复合通行卡，可根据具体场景选择合适的写入方式。

卡的卡片

S103、接收信标基站发送的路径信息；复合通行卡休眠；

复合通行卡在通过合法性验证后，该信标基站将路径信息发送至复合通行

送

车辆在高速公路行驶中，复合通行卡不断重复步骤S102至S103，记录

S104、在高速公路出口，接收出口路侧单元发送的唤醒信号；与出口路

在高速公路出口处，复合通行卡进入出口处的出口路侧单元的通信区域，

侧单元建立通信；

多个路径信息并存储。

卡，复合通行卡接收该路径信息并存储，复合通行卡在每次读取信标基站发

的路径信息后进入休眠状态。

被该出口路侧单元发送的唤醒信号唤醒，并与该出口路侧单元建立通信。

S105、将通信信息和路径信息发送至出口路侧单元；接收所述出口路侧

复合通行卡在与该出口路侧单元建立通信后，将存储的入口信息和路径信

信

息发送至该出口路侧单元，该出口路侧单元根据入口信息、路径信息、车型

息以及所在高速公路出口对应的出口信息计算得到车辆通行的费用信

该费用信息发送至复合通行卡，此时复合通行卡的卡片状态为

单元发送的费用信息；

息，并将

欠费。

作为另一种实施方式，复合通行卡将存储的入口信息、路径信息以及车型

信

信息和车牌信息均发送至该出口路侧单元，出口路侧单元首先对车辆的车型

息和车牌信息进行验证，确认之后再根据入口信息、路径信息、车型

所在高速公路出口对应的出口信息计算得到车辆通行的费用信

信息发送至复合通行卡。对车辆信息进行验证可以有效

不对应造成的收费错误。

信息以及

息，并将该费用

防止车辆与复合通行卡

S106、通过无线通信方式将所述费用信息、入口信息和路径信息发送至

复合通行卡通过NFC通信方式将费用信息发送至移动终端，移动终端可

软

以是具有NFC功能的手机，车主可通过手机内的支付APP或者第三方支付

件查看到费用信息以及相应的路径信息，第三方支付软件可以是微信

付宝，在查看费用信息和路径信息

NFC通信方式将支付信息

移动终端；并接收所述移动终端发送的支付信息；

支付或支

无误后，可确认支付，支付成功后手机通过

发送至复合通行卡。

作为另一种实施方式，复合通行卡通过蓝牙通信方式将费用信息发送至移

机

动终端，移动终端为具有蓝牙功能的手机。复合通行卡需要先通过蓝牙与手

进行连接，连接成功后将费用信息发送至手机，车主可通过手机内的

或者第三方支付软件查看到费用信息以及相应的路径信息，第

以是微信支付或支付宝，在查看费用信息和路径信息无

付成功后手机通过蓝牙将支付信息发送至复合通

支付APP

三方支付软件可

误后，可确认支付，支

行卡。

S107、复合通行卡根据所述支付信息更新卡片状态信息。

复合通行卡在接收到支付信息后，如果支付完成则将卡片状态由欠费更新

S108、复合通行卡将更新后的卡片状态信息传递至读卡器；

车主将复合通行卡交还至出口处的读卡器，读卡器读取复合通行卡的卡片

通过以上技术手段，本申请具有以下有益效果

通过复合通行卡将通信信息以及路径信息传递至出口路侧单元，出口路侧

卡

单元计算车辆的通行费用信息，并将费用信息发送至复合通行卡，复合通行

再将费用信息通过无线通信模块传输至移动终端，移动终端支付后将

发送至复合通行卡，从而实现无需人工现金交易，简化了收费

辆的通行效率。

状态信息,若卡片状态为缴清则放行车辆,否则提示进行人工收费。

为缴清，如果支付未完成，则保持欠费状态。

支付信息

程序，提高了车

实施例二

本实施例提供一种基于高速公路收费的读卡器，参见附图2所示的本申请

实施例公开的一种基于高速公路收费的读卡器的结构框图，包括读取模块

101，用于读取复合通行卡的卡片状态信息；与

102，用于判断复合通行卡的卡片状态，

断模块连接的输出模块103，用于

为缴清时，输出放行信号，

合通行卡的卡片状态

所述读取模块连接的判断模块

卡片状态包括欠费和缴清；与所述判

在所述判断模块确认复合通行卡的卡片状态

车道控制器抬杆放行车辆；在所述判断模块确认复

为欠费时，输出提示人工缴费信号。

在实际应用场景中，在高速公路出口处，车主将复合通行卡交给工作人员，

态

工作人员在读卡器上进行上述读卡操作，若读卡器确认复合通行卡的卡片状

为缴清则抬杆放行车辆，若读卡器确认复合通行卡的卡片状态为欠费，

车主缴费。 则提示

在另一种应用场景中，在高速公路出口处，车主选择自助通车通道，将复

将

合通行卡放置于读卡器上，若读卡器确认复合通行卡的卡片状态为缴清，则

信息传递至车道控制器抬杆放行车辆，若读卡器确认复合通行卡的卡

欠费，则提示车主转入人工缴费通道。 片状态为

实施例三

本实施例中，提供一种复合通行卡，参见附图3所示的本申请实施例公开

201

的一种复合通行卡的结构框图，包括包括主控模块201；分别与主控模块

连接的天线模块202和无线通信模块203；所述天线模块202用于接

信息、路径信息和费用信息；所述无线通信模块203用于将费

移动终端，并接收移动终端发送的支付信息。

收通信

用信息传递至

在实际应用中，无线通信模块203可选择NFC通信模块，与其对应的移

动终端也需具有NFC功能，NFC设备传输数据有三种工作模式：⑴主动模

式，以NFC标签的形式存在，主动识别和读取其它NFC设备；⑵被动模式，

当设备接近NFC读卡器即可实现数据的确认和完成，整个过程NFC

需供电，相当于一张用NFC技术

该模式又被称为点对点通信

输功能，同时含有供

权。在本实施

间信息

设备无

对数据进行加密、存储的卡片；⑶双向模式，

模式，数据发送方和接受方设备都必须具备主动传

电模块；在双向模式下，数据传输时可以进行验证及授

例中，复合通行卡和移动终端均可采用双向模式，以实现二者之

的快速传递。

在另外一种替换方式中，无线通信模块203采用蓝牙通信模块，采用该

接

实施例四

本实施例提供一种高速公路收费系统，包括复合通行卡、发卡机、信标基

息

站、出口路侧单元和移动终端；所述复合通行卡用于接收通信信息、路径信

和费用信息；所述发卡机，用于将通信信息发送至复合通行卡；所述

用于将路径信息发送至复合通行卡；所述出口路侧单元，用于

发送的通信信息和路径信息，并根据所述通信信息和路

将所述费用信息发送至复合通行卡；所述移动终

的费用信息，并将支付信息发送至所述复

技术方案需首先打开移动终端的蓝牙模块，在确认与复合通行卡通过蓝牙连

后才可传递信息。

信标基站，

接收复合通行卡

径信息获得费用信息，

端，用于接收复合通行卡发送

合通行卡。

在实际应用中，通信信息还可由入口处的路侧单元或读卡器写入复合通行

器

卡，或者部分通信信息由发卡机写入，另一部分由入口处的路侧单元或读卡

写入复合通行卡，可根据具体场景选择合适的写入方式。

高速公路收费系统的具体执行过程已在上述实施例一内容中进行了详细

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本

申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见

的，本文中所定义的一般原理可以在不脱

其它实施例中实现。因此，本申请

是要符合与本文所公开的原

描述，在此不再赘述。

离本申请的精神或范围的情况下，在

将不会被限制于本文所示的这些实施例，而

理和新颖特点相一致的最宽的范围。