[发明专利]用于高速公路的不停车收费系统

权利要求书

1.用于高速公路的不停车收费系统，包括位于收费站的道闸以及用于控制道闸的控制器，其特征在于：还包括服务器、路测单元与手机客户端，所述控制器与服务器相连，所述路测单元设置在收费站入口道路的两侧，所述路测单元包括WiFi模块与iBeacon发射模块，所述手机客户端具有iBeacon接收模块、WiFi通信模块、车辆信息记录模块，所述服务器具有扣费模块；

所述WiFi模块周期性的发送SSID，所述手机客户端的WiFi通信模块周期性检测一次AP列表是否有指定SSID，若WiFi通信模块检测到AP列表含有指定的SSID，此时WiFi通信模块发送指令给iBeacon接收模块与车辆信息记录模块，车辆信息记录模块接收到WiFi通信模块发送的指令后将记录的车辆信息通过WiFi通信模块转发给服务器，服务器根据接收到的车辆信息进行计费并通过扣费模块进行扣费，iBeacon接收模块接收到WiFi通信模块发送的指令后开始实时检测iBeacon发射模块发送的蓝牙信号的RSSI值并通过WiFi通信模块转发给服务器，服务器根据接收到的RSSI值计算手机客户端与路测单元之间的距离，当手机客户端与路测单元之间的距离达到预设值时，服务器发送指令给控制器控制闸道的开闭；

所述服务器根据接收到的RSSI值采用如下计算方式计算手机客户端与路测单元之间的距离，具体的计算方式如下所述：

A、对接收到第i个时刻的RSSI值Y_i进行Gaussian滤波处理得到i＝0,1…n-1；

B、将进行Savitzky-Golay滤波处理得到

C、采用最大最小准则对进行判断得到第i个时刻的y_i，即设定门限概率值M，将值带入RSSI值的概率密度函数其中μ＝-69.977，σ＝2.14625，得到值出现的概率值f_i，当f_i大于M时，当f_i小于M时，y_i＝y_i-1；

D、将y_i值带入如下公式得到第i个时刻手机客户端与路测单元之间的距离，具体公式如下所示：

d_i＝a₀+a₁cos(y_i*ω)+b₁sin(y_i*ω)+a₂cos(2*y_i*ω)+b₂sin(2*y_i*ω)

其中a₀，a₁，a₂，b₁，b₂，ω为第i时刻的参数值，第i时刻的a₀，a₁，a₂，b₁，b₂，ω参数值采用如下计算方式得出：

设定a₀，a₁，a₂，b₁，b₂，ω的初始值为a₀＝6.014，a₁＝7.005，a₂＝1.738，b₁＝1.551，b₂＝0.1173，ω＝0.02727；

将第i-1时刻得到的a₁，a₂，b₁，b₂，ω，y_i-1，d_i-1代入以下方程中，求解得到第i时刻的a₀，所述方程如下所述：

$-2{\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{n-1}(d_i-a_0+a_{1}cos(y_i*\mathrm{\ω})+b_{1}sin(y_i*\mathrm{\ω})+a_{2}cos(2*y_i*\mathrm{\ω})+b_{2}sin(2*y_i*\mathrm{\ω}\left)\right)=0;$

将第i-1时刻得到的a₀，a₂，b₁，b₂，ω，y_i-1，d_i-1代入以下方程中，求解得到第i时刻的a₁，所述方程如下所述：

$2{\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{n-1}sin(y_i*\mathrm{\ω})(d_i-a_0+a_{1}cos(y_i*\mathrm{\ω})+b_{1}sin(y_i*\mathrm{\ω})+a_{2}cos(2*y_i*\mathrm{\ω})+b_{2}sin(2*y_i*\mathrm{\ω}\left)\right)=0$

将第i-1时刻得到的a₀，a₁，a₂，b₂，ω，y_i-1，d_i-1代入以下方程中，求解得到第i时刻的b₁，所述方程如下所述：

$2{\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{n-1}cos(y_i*\mathrm{\ω})(d_i-a_0+a_{1}cos(y_i*\mathrm{\ω})+b_{1}sin(y_i*\mathrm{\ω})+a_{2}cos(2*y_i*\mathrm{\ω})+b_{2}sin(2*y_i*\mathrm{\ω}\left)\right)=0$

将第i-1时刻得到的a₀，a₁，b₁，b₂，ω，y_i-1，d_i-1代入以下方程中，求解得到第i时刻的a₂，所述方程如下所述：

$2{\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{n-1}cos(2*y_i*\mathrm{\ω})(d_i-a_0+a_{1}cos(y_i*\mathrm{\ω})+b_{1}sin(y_i*\mathrm{\ω})+a_{2}cos(2*y_i*\mathrm{\ω})+b_{2}sin(2*y_i*\mathrm{\ω}\left)\right)=0$

将第i-1时刻得到的a₀，a₁，a₂，b₁，ω，y_i-1，d_i-1代入以下方程中，求解得到第i时刻的b₂，所述方程如下所述：

$2{\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{n-1}cos(2*y_i*\mathrm{\ω})(d_i-a_0+a_{1}cos(y_i*\mathrm{\ω})+b_{1}sin(y_i*\mathrm{\ω})+a_{2}cos(2*y_i*\mathrm{\ω})+b_{2}sin(2*y_i*\mathrm{\ω}\left)\right)=0$

将第i-1时刻得到的a₀，a₁，a₂，b₁，b₂，y_i-1，d_i-1代入以下方程中，求解得到第i时刻的ω，所述方程如下所述：

$2{\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{n-1}(d_i-a_0+a_{1}cos(y_i*\mathrm{\ω})+b_1\sin (y_i*\mathrm{\ω})+2y_i{a}_2\sin (2*y_i*\mathrm{\ω})+2y_i{b}_2\cos (2*y_i*\mathrm{\ω}\left)\right)=0.$