專利名稱：公交車分段自動扣費的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于無線通信技術領域，本發(fā)明涉及一種公交車自動扣費方法和系統(tǒng)，特別涉及一種基于藍牙和RFID的公交車分段自動扣費的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
公交，是公共交通的簡稱，公共交通工具指所有提供交通服務的運輸工具，包括城市公共汽車，城市軌道交通、以及城市間的汽車和軌道交通等。公交以其快捷、方便、經(jīng)濟實惠等優(yōu)點成為現(xiàn)代化的城市不可缺少的一部分。為了維持城市公共交通設施的繼續(xù)運轉，需要對乘坐公共交通工具的人進行收費，而由于每個人乘坐的距離不同，享受的服務也不同，所以有必要對享受不同里程服務的人收取不同的費用，以最大限度的彰顯出現(xiàn)代社會的公平性。然而由于公共交通工具每天涉及的客流量非常大，這就為現(xiàn)在城市交通的收費提出了很大的難題。以公汽為例來說明目前公交收費出現(xiàn)的一系列的難題，但是本發(fā)明的自動扣費系統(tǒng)和方法不僅僅能應用于公汽上，還可以應用在其他的公共交通工具上。目前在對乘坐公汽的人進行收費的方法有以上幾種
人工售票。人工售票的缺點有以下幾點
(I)成本高，一個大中型城市一年支付給售票員工資高達到上億元。(2)服務質量不到位、亂收費和錯收費現(xiàn)象時有出現(xiàn)。(3)盡管有人工售票，但是還是會出現(xiàn)虛報乘坐的距離的情況發(fā)生。刷無源RFID公交卡的方式。目前刷無源RFID公交卡有兩種模式，一種是一次性收費，只需要上車刷卡，無論你坐多遠，費用都是固定的，這種收費模式雖然簡單、方便，不用配備售票員，減少了運營成本，但是由于每個人乘坐的距離不同，而收費的價格卻是一樣的，這樣顯然有失公平，而且在對車票定價時很難，定的過高，乘客難以接受，定的過低，會導致運營成本難以收回。另外一種是分段收費，目前全國在深圳和北京采用了刷公交卡分段收費的模式，深圳的收費方式依然是人工劃卡收費，只是收取的不是現(xiàn)金，而是采用從公交卡扣費，這種收費方式和人工售票的方式實質上是沒有區(qū)別的，也具有人工售票的很多缺點。北京的收費方式是上車刷卡，下車刷卡，通過一種系統(tǒng)來計算上車刷卡和下車刷卡的距離，從而對乘坐不同距離的人收取不同的費用，此種系統(tǒng)需要配合司機的手動報站器才能使用。這種收費方式的缺點在于，乘客上車的時候刷了卡，下車的時候沒有刷卡，或者是上車沒有刷卡，下車刷卡，或者是上下車都沒有刷卡，為了對乘客的刷卡行為進行監(jiān)督和提醒，還需要配備乘務人員，這無疑也增加了人工成本；同時乘客如果出現(xiàn)忘記刷卡，只刷一次的現(xiàn)象，則會被收取全段的乘車費用，這樣顯然有失公平。不僅如此，由于給購買、退卡以及給公交卡充值的網(wǎng)點有限，所以導致顧客在使用時非常不方便。自動投幣。這種收費方式也只能一次性收費不能分段收費，而且由于其不設找零，所以乘客在乘坐的時候非常不方便。而且由于沒有設置真假硬幣驗幣裝置，導致出現(xiàn)很多假幣，嚴重損害了公交公司的利益。
所以要減少公交的運營成本，就需要減少降低人工成本，采用自動分段收費的方式。為了解決公交車分段自動扣費的難題，人們想出了很多辦法。但是都不能提出一種成本低廉而且高效的實現(xiàn)公交車分段自動扣費的技術。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，提出了一種基于藍牙和RFID的公交車分段自動扣費的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明所述的RFID是指無源RFID，其感應的方式可為多種，其工作頻率也可為多種，但是最好是不要和藍牙的工作頻率相接近。本發(fā)明的具體技術方案如下
本發(fā)明提供一種公交車分段自動扣費的方法，其特征在于，該方法包括
獲取公交車在任一時刻的地理位置坐標；
位于公交車上信號并且覆蓋整個車廂的車載藍牙設備搜索其信號覆蓋范圍內的藍牙模塊，并獲取該藍牙模塊的藍牙識別碼；
獲取車載藍牙設備第一次搜索到一藍牙模塊的時刻以及最后一次搜索到該藍牙模塊的時刻；
計算車載藍牙設備第一次到最后一次搜索同一藍牙模塊時間段內公交車行駛的距
離；
將搜索到的藍牙模塊的藍牙識別碼以及該藍牙模塊隨公交車行駛的距離發(fā)送給遠程服務器；
找出與所述藍牙識別碼相綁定的代表乘客身份的扣費賬戶；
根據(jù)藍牙模塊隨公交車行駛的距離計算與該距離對應的乘車費用，并從與該藍牙模塊的藍牙識別碼相對應的賬戶中扣費。每一公交車上的車載藍牙設備具有一個唯一的設備地址，該方法進一步包括 將藍牙模塊的藍牙識別碼、該藍牙模塊隨公交車行駛的距離以及該公交車上的車載藍
牙設備的設備地址發(fā)送給遠程服務器；
根據(jù)所述的藍牙識別碼、公交車行駛的距離以及設備地址計算出乘車費用。該方法進一步包括
將合法的RFID標簽與藍牙模塊通過電性號連接起來并且封裝在一起；
將該藍牙模塊的藍牙識別碼與代表乘客身份的扣費賬戶相綁定；
通過RFID讀取器對RFID標簽的合法性進行驗證，并通過聲音或者視覺信號作出指示。該方法進一步包括
在RFID標簽合法性驗證通過后，控制藍牙模塊開啟；
車載藍牙設備向藍牙模塊發(fā)送尋呼指令，當藍牙模塊超過一定的時間沒有收到車載藍牙設備發(fā)送的尋呼指令時，關閉藍牙模塊。該方法進一步包括
獲取公交車的行駛速度，并且根據(jù)公交車的行駛速度調整車載藍牙設備搜尋藍牙模塊以及尋呼藍牙模塊的頻率。該方法進一步包括 所述RFID標簽中存儲有藍牙模塊的藍牙識別碼；
RFID讀取器讀取RFID標簽中存儲的藍牙識別碼；
將車載藍牙設備搜索到的藍牙識別碼與RFID讀取器讀取的藍牙識別碼進行比較；
計算具有RFID讀取器讀取的藍牙識別碼的藍牙模塊被車載藍牙設備第一次到最后一次搜索到的時間段內公交車行駛的距離。本發(fā)明還提供一種公交車分段自動扣費的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括
為乘客所攜帶的藍牙模塊；
設置于公交車上的GPS定位裝置，用于獲取公交車在任一時刻時的地理位置坐標；設置于公交車上并且覆蓋整個車廂的的車載藍牙設備，用于其信號覆蓋范圍內的藍牙模塊，并獲取該藍牙模塊的藍牙識別碼；
設置于公交車上的計時裝置，用于獲取車載藍牙設備第一次搜索到一藍牙模塊的時刻以及最后一次搜索到該藍牙模塊的時刻；
設置于公交車上的處理裝置，用于計算車載藍牙設備第一次到最后一次搜索同一藍牙模塊時間段內公交車行駛的距離；
設置于公交車上的無線信號傳輸裝置，用于將搜索到的藍牙模塊的藍牙識別碼以及該藍牙模塊隨公交車行駛的距離發(fā)送給遠程服務器；
遠程服務器，用于找出與所述藍牙識別碼相綁定的代表乘客身份的扣費賬戶，并根據(jù)藍牙模塊隨公交車行駛的距離計算與該距離對應的乘車費用，并從與該藍牙模塊的藍牙識別碼相對應的賬戶中扣費。每一公交車上的車載藍牙設備具有一個唯一的設備地址，所述無線信號傳輸裝置還用于
將藍牙模塊的藍牙識別碼、該藍牙模塊隨公交車行駛的距離以及該公交車上的車載藍牙設備的設備地址發(fā)送給遠程服務器；
所述遠程服務器還用于根據(jù)所述的藍牙識別碼、公交車行駛的距離以及設備地址計算出乘車費用。該系統(tǒng)還包括
位于公交車上的RFID讀取器；
為乘客所攜帶的RFID標簽，所述RFID標簽與藍牙模塊通過電性號連接起來并且封裝在一起；
所述RFID讀取器讀取RFID標簽中的數(shù)據(jù)并且對RFID標簽的合法性進行驗證，并通過聲音或者視覺信號作出指示。所述RFID標簽與藍牙模塊共同連接一控制芯片，藍牙模塊還與一供電模塊連接，控制芯片、供電模塊與RFID標簽、藍牙模塊封裝在一起，在RFID標簽合法性驗證通過后，控制芯片控制供電模塊向藍牙模塊供電；所述車載藍牙設備還向藍牙模塊發(fā)送尋呼指令，控制芯片獲取藍牙模塊接收到尋呼指令并分析，當藍牙模塊超過一定的時間沒有收到車載藍牙設備發(fā)送的尋呼指令時，控制芯片控制供電模塊停止向藍牙模塊供電。該系統(tǒng)還包括
設置于公交車上的測速裝置，用于獲取公交車的行駛速度；
處理裝置獲取公交車的速度信息，并根據(jù)公交車的行駛速度控制車載藍牙設備調整搜尋藍牙模塊以及尋呼藍牙模塊的頻率。所述RFID讀取器設置于車門的門口。所述控制芯片、供電模塊與RFID標簽、藍牙模塊密封在一塑料殼體內，殼體的形狀為卡盒狀。所述RFID標簽中存儲有藍牙模塊的藍牙識別碼；
RFID讀取器讀取RFID標簽中存儲的藍牙識別碼并發(fā)送給處理裝置；
處理裝置將車載藍牙設備搜索到的藍牙識別碼與RFID讀取器讀取的藍牙識別碼進行比較；
處理裝置計算具有RFID讀取器讀取的藍牙識別碼的藍牙模塊被車載藍牙設備第一次到最后一次搜索到的時間段內公交車行駛的距離。本發(fā)明有益的技術效果在于
相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明將已注冊的藍牙模塊作為合法的藍牙模塊，當乘客攜帶有合法的藍牙模塊上車時，合法的藍牙模塊即可作為乘客身份識別的工具，同時藍牙信號覆蓋整個車廂，這樣當乘客攜帶藍牙模塊進入車廂即可識別到乘客上車，而當車載藍牙設備檢測不到藍牙模塊的藍牙信號時即可識別到乘客已下車，計算乘客上車和下車這個時間段內車輛行進的距離即可對乘客進行分段收費，而且整個過程，乘客非常無需刷兩次RFID卡即可實現(xiàn)分段收費，使用方便，同時縮短了乘客上下車的時間。通過遠程的服務器計算乘車費用能夠方便用戶通過互聯(lián)網(wǎng)或者其他遠程的方式對扣費賬戶進行充值、查詢以及數(shù)據(jù)修改，能夠節(jié)省后期乘車RFID公交卡的管理成本以及整個公交車分段自動扣費系統(tǒng)的運營成本。通過設置RFID讀取器對與乘客身份綁定的RFID標簽進行驗證，并且將RFID讀取器設置于公交車前門的門口，在乘客上車的時候通過將RFID標簽貼近RFID讀取器進行識另O，從而能夠準確的判斷出乘客有沒有攜帶合法的藍牙模塊，避免乘客逃票的現(xiàn)象出現(xiàn)。同時刷RFID公交卡上車已經(jīng)成為了乘客乘坐交通工具刷卡的習慣，本發(fā)明雖然借用了 RFID標簽對乘客進行監(jiān)督和識別的功能，但是其實質的扣費是通過綁定識別藍牙模塊的藍牙識別碼來實現(xiàn)的，在不改變人們的使用習慣的基礎上，自動形成分段扣費，所以本發(fā)明是對現(xiàn)有的刷一次RFID公交卡的升級，在不改變乘客使用習慣的情況下，具有升級簡單，升級成本較低的優(yōu)點。將RFID標簽與藍牙模塊綁定，其共同連接一控制芯片，能夠通過將RFID標簽感應RFID讀取器的射頻信號開啟藍牙模塊，并且在藍牙模塊檢測不到車載藍牙設備發(fā)出的尋呼信號后才關閉藍牙模塊，既方便了對藍牙模塊進行管理，避免乘客在上車后將藍牙模塊進行手動關閉藍牙模塊的問題，同時能夠節(jié)省藍牙模塊的用電量。同時將RFID標簽與藍牙綁定在一起，使得RFID讀取器能夠通過識別RFID標簽來識別藍牙模塊的藍牙識別碼，從而能夠快速準確的對合法的乘客進行識別，防止乘客逃票的問題出現(xiàn)，而且識別速度快，效率聞。通過獲取公交車的車速對車載藍牙設備搜索藍牙模塊和尋呼藍牙模塊的頻率進行調整，不僅能夠降低乘客攜帶的藍牙模塊的功率，從而能夠為供電模塊節(jié)省了大量的電能，使得乘客攜帶的公交卡在不充電的情況下使用壽命更長，而且由于無需充電，使得公交卡的塑料外殼能夠完全密封住控制芯片、供電模塊、RFID標簽和藍牙模塊，避免了日常生活中因為進水而導致的損壞問題。


圖1為本發(fā)明公交車分段自動扣費方法的流程示意 圖2為本發(fā)明公交車分段自動扣費系統(tǒng)的結構方框圖。
具體實施例方式為了使發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及最優(yōu)的實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的最優(yōu)的實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用來限定本發(fā)明。實施例
本發(fā)明的原理如下
在公交車上設置車載藍牙設備，該車載藍牙設備定時或不定時(不定時的情況在于下面所述的該車載藍牙設備會根據(jù)公交車的行進速度進行搜索頻率的調整)的搜索其藍牙信號范圍內的藍牙模塊，并且獲取該藍牙模塊的藍牙識別碼。所述車載藍牙設備定時搜索藍牙模塊的時間間隔在本實施例中為3s，實際上可以設定在Is飛Os，搜索的頻率過高會加大系統(tǒng)的負擔，搜索的頻率過低會導致計時的準確率會下降，當然，為了減輕系統(tǒng)的運行負荷同時為了提高計時的準確率，可以設定該車載藍牙設備在公交車車速下降到lm/S以下的時候，開始搜索，或者在公交車行進過程中，降低車載藍牙設備的搜索頻率，因為只有在車速停止時才會有乘客上下車的情況，公交車在行進過程中是不會出現(xiàn)乘客上下車的情況，沒有乘客上下車，自然就不會出現(xiàn)藍牙模塊進出車廂所在的車載藍牙設備的藍牙信號覆蓋范圍的情況。獲取公交車車速的方式有很多，例如有通過GPS導航裝置測速，或者獲取公交車本身的車輪轉動速度等，這些方法是本領域的普通技術人員熟知的，在此不再贅述。通過采用合適的天線以及合適的藍牙信號發(fā)射功率，可以將車載藍牙設備的藍牙信號覆蓋整個車廂。由于藍牙信號是非定向的，而且會出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，所以可以允許部分的藍牙信號外泄到公交車的車廂外，但是不能過多。在公交車上設置GPS導航裝置，用于獲取每一時刻公交車的地理位置坐標的信息，在公交車上還設置一計時裝置，該計時裝置用于獲取車載藍牙設備第一次搜索到一乘客攜帶的藍牙模塊(該藍牙模塊實際上的乘客攜帶的例如手機、藍牙耳機、藍牙鑰匙等藍牙設備內的藍牙模塊)的時刻，并且從GPS導航裝置獲取與該時刻對應的公交車的地理位置坐標信息，在乘客乘坐公交車隨公交車不斷行進的過程中，車載藍牙設備不斷的搜索其信號范圍內的藍牙模塊，由于乘客一直在公交車上，所以其一直會搜索到藍牙模塊(除信號暫時中斷外)，直到乘客攜帶著藍牙模塊下車，離開車載藍牙設備的信號覆蓋范圍，則車載藍牙設備不再查詢到藍牙模塊的藍牙識別碼，當車載藍牙設備不再查詢到藍牙模塊的藍牙識別碼時，則認為乘客攜帶藍牙模塊下車，通過計時裝置計算車載藍牙設備搜索不到藍牙模塊的時刻，將該時刻算作乘客下車的時刻，或者將在搜索不到藍牙模塊時的上一次(即最后一次)搜索到藍牙模塊的時刻作為乘客下車的時刻，通過該時刻從GPS導航裝置中獲取與該時刻對應的公交車的地理位置坐標信息。
為了防止車載藍牙設備的藍牙信號暫時中斷導致搜索不到還位于車上的藍牙模塊而導致車載藍牙設備錯誤判斷的問題，需要設置車載藍牙設備在連續(xù)3次(其他次數(shù)也可以)搜索不到乘客攜帶的藍牙模塊時，即認為該乘客攜帶藍牙模塊已經(jīng)下車，這時，將車載藍牙設備最后一次搜索到乘客攜帶的藍牙模塊的時刻作為乘客下車的時刻是比較準確的。在公交車上還設置有處理裝置，所述處理裝置用于計算車載藍牙設備第一次搜索到乘客攜帶的藍牙模塊到最后一次搜索到乘客攜帶的藍牙模塊時間段內公交車行駛的距離。由于公交車是按照固定線路行駛的，所以根據(jù)公交車的地理位置坐標，很容易可以計算出公交車行駛過的車站數(shù)，從而可以很容易的知道公交車行駛的距離，同時，公交車只有在到站的時候才會停車，所以根據(jù)車載藍牙設備最后一次搜索到乘客攜帶的藍牙模塊時公交車所處的地理位置坐標，很容易知道乘客是在哪一站下車的。公交車上還設置有無線信號傳輸裝置，用于將藍牙模塊的藍牙識別碼以及該藍牙模塊隨公交車行駛的距離發(fā)送給遠程服務器。所述無線信號傳輸裝置可以有多種，如WLAN、WIFI等無線信號傳輸，還可以通過GSM通訊信號或者3G通訊信號傳輸，當然隨著3G通訊技術的發(fā)展，采用3G無線信號傳輸數(shù)據(jù)有著成本低廉，數(shù)據(jù)傳輸速率快的優(yōu)點。每一個藍牙識別碼均是事先注冊好并且開設有與該藍牙識別碼相對應的扣費賬戶的，藍牙模塊的藍牙識別碼實際上就乘客身份識別碼，通過藍牙模塊的藍牙識別碼可對乘客的身份進行鑒別。一個藍牙模塊的藍牙識別碼只能對應一個扣費賬戶，一個扣費賬戶可以對應多個藍牙模塊。遠程服務器根據(jù)藍牙模塊隨公交車行駛的距離計算與該距離對應的乘車費用，并從與該藍牙模塊的藍牙識別碼相對應的賬戶中扣取與該距離相應費用。公交車行駛的距離實際上就是等于公交車行駛過的車站的數(shù)量。通過上述的方法可以實現(xiàn)對乘客乘車自動扣費，理想的情況下，如果每一個乘坐公交車的人都攜帶有代表其身份的藍牙模塊，而且在整個過程中保持藍牙模塊一直處于開啟狀態(tài)，則能夠使得乘客在上下車過程中都不需要將公交卡拿出來，也無需從公交車的前門上車，乘客直接上車和下車即可實現(xiàn)自動扣費，從而無需乘務員對乘客進行分段收費，而且上下車的速度大大加快，提高了公交車的行車速度。但是實際生活中，不可能每一個乘客都會攜帶有代表其身份的藍牙模塊(有可能忘記帶，或者是故意不帶)，沒有攜帶藍牙模塊的乘客對難以對其收費，如果不能準確的區(qū)分出哪一個乘客攜帶有代表其身份的藍牙模塊，哪一位乘客沒有攜帶，則會出現(xiàn)逃票嚴重以及收費不公平不合理的問題。另外一種情況是，乘客攜帶有例如藍牙手機、藍牙耳機、藍牙鑰匙等包含藍牙模塊的裝置，但是這些裝置的藍牙模塊的藍牙識別碼沒有在服務器進行注冊，沒有與扣費賬戶綁定的藍牙模塊，是不能對其進行扣費的。還有一種情況是，如果藍牙模塊是乘客可以隨意開啟和關閉的，則有的乘客會在上車后不久，將藍牙模塊的關閉，導致車載藍牙設備檢測不到藍牙模塊的藍牙信號，則會導致系統(tǒng)誤認為乘客已經(jīng)下車，這樣就會出現(xiàn)乘坐距離比較遠的乘客少扣費的問題。要解決上述問題，就需要準確的判斷出每一個剛上車的乘客是否攜帶有合法的藍牙模塊，本發(fā)明提出了結合現(xiàn)有的RFID技術進行近距離識別的原理，對每一個剛上車的乘客攜帶的藍牙模塊進行識別，并且對其合法性進行驗證。具體的
在公交車的前門(實際上，設置在后門也可以，設置在前門是為了方便駕駛員對乘客刷RFID標簽進行監(jiān)督，如果后門也設置的話，就需要增加乘務員進行監(jiān)督，這樣就會增加人力成本，不過，如果乘客較自覺或者乘客互相監(jiān)督的話，則不用增加進行乘務員監(jiān)督也可以)設置RFID讀取器，乘客攜帶有合法的RFID標簽，該合法的RFID標簽能夠通過RFID讀取器進行合法性驗證，為了能夠快速的識別乘客攜帶的RFID標簽是否合法，只能通過公交車上本身的RFID讀取器進行驗證，不能將RFID標簽中的ID發(fā)送給服務器進行驗證，所以需要借助合適的加密算法進行驗證，這一識別技術在現(xiàn)有的RFID技術中已經(jīng)很成熟，在此不再贅述。對RFID標簽進行識別后，如果將藍牙模塊與RFID標簽進行綁定，即可通過對RFID標簽的合法性驗證來驗證藍牙模塊的合法性，為了避免乘客將藍牙模塊與RFID標簽分開，需要將藍牙模塊與RFID標簽進行電性連接，同時物理封裝在一起，當乘客將藍牙模塊與RFID標簽進行分離時，會導致RFID標簽損壞，無法取得合法性的驗證。當然，與RFID標簽封裝在一起的藍牙模塊的藍牙識別碼需要與代表乘客身份的扣費賬戶相綁定，如此才能通過識別藍牙模塊的藍牙識別碼來實現(xiàn)自動扣費。由于藍牙模塊工作需要電源對其進行供電，所以還需要將電源模塊(主要采用電池供電)與RFID標簽、藍牙模塊封裝在一起，制作成一個公交卡，該公交卡的大小與現(xiàn)有的身份證大小相同，但是厚度比證件卡要稍厚，目的是為了容納模型的電池。為了方便人們對公交卡的攜帶，避免公交卡進水而導致藍牙模塊和RFID標簽損壞，需要將藍牙模塊、電源模塊和RFID標簽密封在一個塑料殼體內，不設置對電源模塊進行充電的接口，所以為了保證電源模塊對藍牙模塊的供電時間，就需要采用相應的節(jié)電技術，本發(fā)明的藍牙模塊采用超低功率藍牙模塊(Wibree)，同時，所述RFID標簽與藍牙模塊共同連接一控制芯片，在RFID標簽感應到RFID讀取器發(fā)出的射頻信號后，控制芯片控制電源模塊向藍牙模塊供電，開啟藍牙模塊，使所述車載藍牙設備能夠搜索到該藍牙模塊的藍牙信號，在車載藍牙設備搜索到藍牙模塊后，隨即從查詢狀態(tài)轉入尋呼狀態(tài)，車載藍牙設備定時(較優(yōu)的設計為f 3分鐘)向藍牙模塊發(fā)送尋呼指令，當藍牙模塊超過一定的時間(較優(yōu)的設計是5 10分鐘)沒有收到車載藍牙設備發(fā)送的尋呼指令時，控制芯片控制電源模塊停止向藍牙模塊供電。如此設計，使得藍牙模塊位于車載藍牙設備的信號覆蓋范圍內才會開啟，而且也是在乘客將RFID標簽靠近RFID讀取器時才會開啟，也即是只有真正的乘客乘車的時候才會開啟藍牙模塊，而不乘車的時候，藍牙模塊是不會開啟的，這樣就極大的節(jié)約了電源，延長了電源的使用壽命。而且車載藍牙設備還根據(jù)公交車的車速進行尋呼頻率的調整，當車速下降到接近于O時，增加尋呼的頻率，當車速在5m/s以上時，就減少尋呼的頻率，具體頻率的設定在實際應用中可以調試，本領域的普通技術人員是可以實現(xiàn)的，在此不再贅述。由于藍牙信號無方向性及其信號強度不穩(wěn)定性，車載藍牙設備的藍牙信號不可能完全只存在于公交車的車廂內，其不可避免的會泄漏到公交車外，在實際運營中可能會出現(xiàn)這樣的情況
一種是人們攜帶有藍牙手機駕車與公交車同行過一定的路程之后，由于車載藍牙設備能夠搜索到藍牙手機的藍牙信號，即使藍牙手機沒有在公交車上，但是本系統(tǒng)也會識別為藍牙手機位于公交車上并且隨公交車一同行進，本系統(tǒng)將會對藍牙手機隨公交車行進的距離進行計算，并且將其發(fā)送給遠程的服務器，即使藍牙手機的藍牙識別碼沒有在服務器中進行注冊，不會造成誤扣費的問題，但是這樣一來卻會浪費了無線信號傳輸裝置與遠程服務器通訊的流量，同時增加系統(tǒng)的處理數(shù)據(jù)的負擔。為了避免公交車上的車載藍牙設備識別到非注冊過的藍牙模塊的識別碼，所述RFID標簽中還存儲有藍牙模塊的藍牙識別碼；RFID讀取器讀取RFID標簽中存儲的藍牙識別碼并發(fā)送給處理裝置；處理裝置將車載藍牙設備搜索到的藍牙識別碼與RFID讀取器讀取的藍牙識別碼進行比較；找出車載藍牙設備搜到到的與RFID讀取器讀取的藍牙識別碼相同的藍牙識別碼，計算具有該藍牙識別碼的藍牙模塊被車載藍牙設備第一次搜索到時公交車所處的地理位置，同時獲取該藍牙模塊被車載藍牙設備最后一次搜索到公交車所處的地理位置，進一步計算具有RFID讀取器讀取的藍牙識別碼的藍牙模塊被車載藍牙設備第一次到最后一次搜索到的時間段內公交車行駛的距離。依據(jù)于上述原理，如圖1所示，本發(fā)明提出了一種公交車分段自動扣費的方法，該方法包括
51:將合法的RFID標簽與藍牙模塊通過電性號連接起來并且封裝在一起；
52:將藍牙模塊的藍牙識別碼與代表乘客身份的扣費賬戶相綁定；
53:通過RFID讀取器對RFID標簽的合法性進行驗證，并通過聲音或者視覺信號作出指
示；
54:在RFID標簽合法性驗證通過后，控制藍牙模塊開啟；
55:通過RFID讀取器讀取RFID標簽中存儲的藍牙模塊的藍牙識別碼；
56:獲取公交車在任一時刻的地理位置坐標；
57:搜索車載藍牙設備信號覆蓋范圍內的藍牙模塊，并獲取藍牙模塊的藍牙識別碼；
58:將車載藍牙設備獲取到的藍牙識別碼與RFID讀取器讀取的藍牙識別碼進行比較；
59:找出車載藍牙設備搜到到的與RFID讀取器讀取的藍牙識別碼相同的藍牙識別碼；
510:獲取具有該藍牙識別碼的藍牙模塊被車載藍牙設備第一次搜索到的時刻；
511:車載藍牙設備向藍牙模塊發(fā)送尋呼指令，藍牙模塊獲取車載藍牙設備發(fā)送的尋呼指令后發(fā)送應答指令；
512:獲取具有該藍牙識別碼的藍牙模塊被車載藍牙設備最后一次搜索到的時刻；
S13:計算車載藍牙設備第一次到最后一次搜索到該藍牙模塊的時間段內公交車行駛
的距離；
S14:將該藍牙模塊的藍牙識別碼、車載藍牙設備的設備地址以及該藍牙模塊隨公交車行駛的距離發(fā)送給遠程服務器；
S15:根據(jù)藍牙模塊隨公交車行駛的距離、公交車上的車載藍牙設備的設備地址以及藍牙模塊的藍牙識別碼計算與該距離對應的乘車費用，并從與該藍牙模塊的藍牙識別碼相綁定的賬戶中扣費；
S16:當藍牙模塊超過一定的時間沒有收到車載藍牙設備發(fā)送的尋呼指令時，關閉藍牙模塊。同樣，依據(jù)于上述原理，如圖2所示，本發(fā)明提供一種公交車分段自動扣費的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括
乘客手中的公交卡21，該公交卡包括RFID標簽211、藍牙模塊212、與RFID標簽和藍牙模塊212連接的控制芯片213以及對藍牙模塊和控制芯片供電的電源模塊214，控制芯片213獲取RFID標簽感應的射頻信號分析，從而控制電源模塊214向藍牙模塊212的供電；位于公交車上的RFID讀取器22，用于讀取RFID標簽中的數(shù)據(jù)并且對RFID標簽的合法性進行驗證，并通過聲音或者視覺信號作出指示；
設置于公交車上的GPS定位裝置23，用于獲取公交車在任一時刻的地理位置坐標；設置于公交車上的車載藍牙設備24，用于定時搜索車載藍牙設備信號覆蓋范圍內的藍牙模塊，并獲取藍牙模塊的藍牙識別碼；
設置于公交車上的計時裝置25，用于獲取車載藍牙設備第一次搜索到合法藍牙模塊的時刻以及最后一次搜索到該藍牙模塊的時刻；
設置于公交車上的處理裝置26，用于計算車載藍牙設備第一次到最后一次搜索到同一合法藍牙模塊的時間段內公交車行駛的距離；
設置于公交車上的無線信號傳輸裝置27，用于將合法藍牙模塊的藍牙識別碼、車載藍牙設備的設備地址以及該藍牙模塊隨公交車行駛的距離發(fā)送給遠程服務器；
遠程服務器28，用于根據(jù)藍牙模塊隨公交車行駛的距離、公交車上的車載藍牙設備的設備地址以及藍牙模塊的藍牙識別碼計算與該距離對應的乘車費用，并從與該藍牙模塊的藍牙識別碼相綁定的賬戶中扣費；所述遠程服務器還用于將藍牙模塊的藍牙識別碼與乘客乘車的扣費賬戶相綁定，綁定后的藍牙模塊為合法的藍牙模塊。所述RFID標簽211中還存儲有藍牙模塊的藍牙識別碼；RFID讀取器22讀取RFID標簽中存儲的藍牙識別碼并發(fā)送給處理裝置25 ;處理裝置25將車載藍牙設備24搜索到的藍牙識別碼與RFID讀取器22讀取的藍牙識別碼進行比較；找出車載藍牙設備24搜到到的與RFID讀取器22讀取的藍牙識別碼相同的藍牙識別碼，計算具有該藍牙識別碼的藍牙模塊被車載藍牙設備第一次搜索到時公交車所處的地理位置，同時獲取該藍牙模塊212被車載藍牙設備24最后一次搜索到公交車所處的地理位置，進一步計算具有RFID讀取器22讀取的藍牙識別碼的藍牙模塊212被車載藍牙設備第一次到最后一次搜索到的時間段內公交車行駛的距離。在實際運營中，乘客有可能會出現(xiàn)坐車坐反的問題，或者出現(xiàn)搞錯車站而坐過車或者提前下車的問題，而發(fā)生這種情況時，乘客不得不重新選擇另外一輛公交車乘坐，對于這種情況，需要對每一條公交線路的每一輛公交車進行標記，而每一輛車上均設置有至少一個車載藍牙設備，通過分析車載藍牙設備的設備地址即可知道該乘客乘坐的是哪一輛公交車，再通過分析每一輛公交車行進的線路以及乘客重新選擇另一輛公交車來判斷乘客是否坐反車、坐過車或者提前下車的情況，并且能夠根據(jù)乘客乘坐公交車行進的最終距離(即從最初始發(fā)站到最終停留站)來進行扣費，能夠避免乘客被冤枉扣費的情況發(fā)生。所以需要對乘客乘坐的公交車進行標記，將車載藍牙設備的設備地址與乘客轉乘另外一輛公交車之間停頓的時間以及相間的距離一起上傳給服務器，由服務器對乘客的乘車情況進行分析，從而計算出相應的費用。本實施例是最能實現(xiàn)商用化的實施例，實際上，如果在上述的理想的情況下，是無需RFID讀取器對每一個乘客的合法性進行驗證的，這樣反而使得整個系統(tǒng)成本更加低廉，而且乘客上下車的速度更快。為了使得藍牙模塊工作時的功率更小，可在車廂內合理設置車載藍牙設備的天線，使得乘客所攜帶的藍牙模塊與車載藍牙設備的距離更近，使得藍牙模塊在工作時發(fā)射功率更低，如此則使得給藍牙模塊供電的供電模塊使用壽命更長，在正常使用情況下，使用壽命可達5年，使得本發(fā)明的商用化前景更加廣闊。
總之，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種公交車分段自動扣費的方法，其特征在于，該方法包括 獲取公交車在任一時刻的地理位置坐標； 位于公交車上信號并且覆蓋整個車廂的車載藍牙設備搜索其信號覆蓋范圍內的藍牙模塊，并獲取該藍牙模塊的藍牙識別碼； 獲取車載藍牙設備第一次搜索到一藍牙模塊的時刻以及最后一次搜索到該藍牙模塊的時刻； 計算車載藍牙設備第一次到最后一次搜索同一藍牙模塊時間段內公交車行駛的距離； 將搜索到的藍牙模塊的藍牙識別碼以及該藍牙模塊隨公交車行駛的距離發(fā)送給遠程服務器； 找出與所述藍牙識別碼相綁定的代表乘客身份的扣費賬戶； 根據(jù)藍牙模塊隨公交車行駛的距離計算與該距離對應的乘車費用，并從與該藍牙模塊的藍牙識別碼相對應的賬戶中扣費。
2.根據(jù)權利要求1所述的公交車分段自動扣費的方法，其特征在于，每一公交車上的車載藍牙設備具有一個唯一的設備地址，該方法進一步包括 將藍牙模塊的藍牙識別碼、該藍牙模塊隨公交車行駛的距離以及該公交車上的車載藍牙設備的設備地址發(fā)送給遠程服務器； 根據(jù)所述的藍牙識別碼、公交車行駛的距離以及設備地址計算出乘車費用。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的公交車分段自動扣費的方法，其特征在于，該方法進一步包括 將合法的RFID標簽與藍牙模塊通過電性號連接起來并且封裝在一起； 將該藍牙模塊的藍牙識別碼與代表乘客身份的扣費賬戶相綁定； 通過RFID讀取器對RFID標簽的合法性進行驗證，并通過聲音或者視覺信號作出指示。
4.根據(jù)權利要求3所述的公交車分段自動扣費的方法，其特征在于，該方法進一步包括 在RFID標簽合法性驗證通過后，控制藍牙模塊開啟； 車載藍牙設備向藍牙模塊發(fā)送尋呼指令，當藍牙模塊超過一定的時間沒有收到車載藍牙設備發(fā)送的尋呼指令時，關閉藍牙模塊。
5.根據(jù)權利要求1、2、4任一所述的公交車分段自動扣費的方法，其特征在于，該方法進一步包括 獲取公交車的行駛速度，并且根據(jù)公交車的行駛速度調整車載藍牙設備搜尋藍牙模塊以及尋呼藍牙模塊的頻率。
6.一種公交車分段自動扣費的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 為乘客所攜帶的藍牙模塊； 設置于公交車上的GPS定位裝置，用于獲取公交車在任一時刻時的地理位置坐標；設置于公交車上并且覆蓋整個車廂的的車載藍牙設備，用于其信號覆蓋范圍內的藍牙模塊，并獲取該藍牙模塊的藍牙識別碼； 設置于公交車上的計時裝置，用于獲取車載藍牙設備第一次搜索到一藍牙模塊的時刻以及最后一次搜索到該藍牙模塊的時刻；設置于公交車上的處理裝置，用于計算車載藍牙設備第一次到最后一次搜索同一藍牙模塊時間段內公交車行駛的距離； 設置于公交車上的無線信號傳輸裝置，用于將搜索到的藍牙模塊的藍牙識別碼以及該藍牙模塊隨公交車行駛的距離發(fā)送給遠程服務器； 遠程服務器，用于找出與所述藍牙識別碼相綁定的代表乘客身份的扣費賬戶，并根據(jù)藍牙模塊隨公交車行駛的距離計算與該距離對應的乘車費用，并從與該藍牙模塊的藍牙識別碼相對應的賬戶中扣費。
7.根據(jù)權利要求6所述的公交車分段自動扣費的系統(tǒng)，其特征在于，每一公交車上的車載藍牙設備具有一個唯一的設備地址，所述無線信號傳輸裝置還用于 將藍牙模塊的藍牙識別碼、該藍牙模塊隨公交車行駛的距離以及該公交車上的車載藍牙設備的設備地址發(fā)送給遠程服務器； 所述遠程服務器還用于根據(jù)所述的藍牙識別碼、公交車行駛的距離以及設備地址計算出乘車費用。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的公交車分段自動扣費的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括 位于公交車上的RFID讀取器； 為乘客所攜帶的RFID標簽，所述RFID標簽與藍牙模塊通過電性號連接起來并且封裝在一起； 所述RFID讀取器讀取RFID標簽中的數(shù)據(jù)并且對RFID標簽的合法性進行驗證，并通過聲音或者視覺信號作出指示。
9.根據(jù)權利要求8所述的公交車分段自動扣費的系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID標簽與藍牙模塊共同連接一控制芯片，藍牙模塊還與一供電模塊連接，控制芯片、供電模塊與RFID標簽、藍牙模塊封裝在一起，在RFID標簽合法性驗證通過后，控制芯片控制供電模塊向藍牙模塊供電；所述車載藍牙設備還向藍牙模塊發(fā)送尋呼指令，控制芯片獲取藍牙模塊接收到尋呼指令并分析，當藍牙模塊超過一定的時間沒有收到車載藍牙設備發(fā)送的尋呼指令時，控制芯片控制供電模塊停止向藍牙模塊供電。
10.根據(jù)權利要求6、7、9任一所述的公交車分段自動扣費的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括 設置于公交車上的測速裝置，用于獲取公交車的行駛速度； 處理裝置獲取公交車的速度信息，并根據(jù)公交車的行駛速度控制車載藍牙設備調整搜尋藍牙模塊以及尋呼藍牙模塊的頻率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于藍牙和RFID的公交車分段自動扣費的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明將已注冊的藍牙模塊作為合法的藍牙模塊，當乘客攜帶有合法的藍牙模塊上車時，合法的藍牙模塊即可作為乘客身份識別的工具，同時藍牙信號覆蓋整個車廂，這樣當乘客攜帶藍牙模塊進入車廂即可識別到乘客上車，而當車載藍牙設備檢測不到藍牙模塊的藍牙信號時即可識別到乘客已下車，計算乘客上車和下車這個時間段內車輛行進的距離即可對乘客進行分段收費，而且整個過程，乘客非常無需刷兩次RFID卡即可實現(xiàn)分段收費，使用方便，同時縮短了乘客上下車的時間。
文檔編號G06K7/00GK103049938SQ20111030856
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權日2011年10月12日
發(fā)明者馮林, 陳航, 岳鐵剛 申請人:馮林