CN103778675B - 一种公交车分段收费装置、收费方法、射频卡及读卡器 - Google Patents

一种公交车分段收费装置、收费方法、射频卡及读卡器 Download PDF

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Abstract

本发明属于公交车收费设备技术领域,涉及一种公交车分段收费装置,包括:乘客携带的射频卡,设置于公交车内的车载设备以及远程服务器,所述车载设备包括中央处理器,以及与中央处理器相连的读卡器、GPS定位装置、液晶显示器、音频设备、数据存储器、车载无线远程通信设备,所述车载无线远程通信设备与远程服务器通信;本发明的有益效果在于,根据乘客上车时的站点以及下车时的站点信息,计算乘客乘坐公交车的里程,再根据里程计算乘车费用,并通过远程通信方式完成扣费操作,真正实现根据里程收取乘车费用的目的;此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。

Description

一种公交车分段收费装置、收费方法、射频卡及读卡器
技术领域
[0001]本发明属于公交车收费设备技术领域,涉及一种收费装置,尤其是一种公交车分段收费装置、收费方法、射频卡及读卡器。
背景技术
[0002]无线射频识别技术在远距离识别、非接触识别、多标签识别、强抵抗性以及具备唯一 ID号方面的优势使其在交通运输业、物流行业、电子防盗以及动物养殖业等方面具备宽广的发展前景。所以我们需要进一步加深对RFID的研究与开发,使得它能够更好的服务于人类社会生活。
[0003]自上世纪末,随着国家经济水平的不断提高,城市的建设步伐亦越来越快,城市公交车的使用一定程度上解决了交通拥挤的问题,但是长距离公交车的运行使得一票制收费与静态分段收费方式都存在不合理的现象。伴随经济的不断发展与社会的持续进步,缩短了城乡之间的差距,城区范围的不断扩大必然导致城市公交路线的延长,一票制收费方式便显现出其不合理的问题,无论乘客乘坐公交车距离的远近都收取相同的费用。
[0004]当前我国绝大多数城市的公交车都采用无人售票机制收取乘客乘车费用,但是伴随着城市的建设,使得城区面积持续增长,从而无形中延长了公交车的公交路线。城区的不断建设改变了原有的公交线路网络,迫使一定数量的公交车路线不得不延长到二十公里以上。目前主要有两种收费模式应用于长距离公交车收费,一种是静态分段计费方式,一种是动态计费方式。
[0005]所谓静态分段计费方式,首先把整个公交路线通过段点进行划分,如果乘客在始发站与第一个段点之间的某个站点上车,则收取全程票价,如果乘客在第一与第二个段点之间的某个站点上车,则收取低于全程票价的乘车费,以此类推进行收费。这种静态分段计费方式存在两个缺点:其一是第一段之间上车的乘客必须缴纳全程费用,无形中多收取了仅仅乘坐数站路的乘客的费用,因此这种收费方式并不合理。而动态分段计费方式,是指乘客上车刷一次卡,下车时再刷一次卡,根据每个乘客乘坐公交车的里程来收取乘车费用,这种收费方式虽然合理,但是需要两个刷卡机才能完成扣费工作,不仅增加了运营成本,而且使得乘客上下车不便,尤其是在人流高峰时期,乘客甚至无法完成刷卡动作,而且采用这种模式收费不能很好的避免漏票现象,乘客上客车后甚至提前刷卡却不下车,给运输公司带来损失,或者乘客在下车时忘记刷卡而使得乘客自身蒙受损失。
[0006]上述两种公交车收费方式都存在弊端,既不能保证合理收费又不能确保乘客方便乘车,从而引发群众对收费方式的不满,迫使部分长距离公交路线重新采用人工售票的模式进行收费。
发明内容
[0007]本发明的目的在于,针对上述现有技术存在的缺陷,提供设计一种公交车自动收费装置、收费方法、射频卡及读卡器,以解决上述技术问题。
[0008]为实现上述目的,本发明给出以下技术方案:
[0009] 一种公交车分段收费装置,包括:乘客携带的射频卡,设置于公交车内的车载设备以及远程服务器;其特征在于:所述车载设备包括中央处理器,以及与中央处理器相连的读卡器、GPS定位装置、液晶显示器、音频设备、数据存储器、车载无线远程通信设备,所述车载无线远程通信设备与远程服务器通信。
[0010]优选地,所述射频卡内设有微控制器A,所述微控制器A连接有编码电路A、解码电路A、唤醒电路、报警电路以及RFID标签;所述编码电路A连接有信号调制电路A,所述信号调制电路A连接有射频信号发射电路A,所述射频信号发射电路A连接有天线A;所述解码电路A连接有信号解调电路A,所述信号解调电路A连接有射频信号接收电路A,所述射频信号接收电路A与天线A连接;所述唤醒电路与天线A连接;所述报警电路连接有报警扬声器,所述RFID标签连接有数据写入电路。
[0011]优选地,所述读卡器内设有微控制器B,所述微控制器B连接有唤醒信号发生电路、检测信号发生电路、报警信号发生电路、解码电路B、延迟信号发生电路;所述唤醒信号发生电路、检测信号发生电路、报警信号发生电路、延迟信号发生电路均与编码电路B连接,所述编码电路B依次连接有信号调制电路B、射频信号发射电路B、天线B;所述解码电路B依次连接有信号解调电路B、射频信号接收电路B、天线B。
[0012]优选地,所述射频卡与乘客手机绑定,将乘客手机号作为射频卡的ID号并存入射频卡内的RFID标签中。
[0013]将射频卡与乘客手机进行绑定,将手机号码作为射频卡的ID号,不仅能够实现乘客过程中所产生的费用直接通过手机账户进行缴费,而且能够确保射频卡的唯一性,此外,乘客无需对自己的射频卡进行充值。
[0014]利用射频信号发射电路A和天线A将存储于RFID标签中的手机号码进行无线发送,以便读卡器识别。
[0015]通过数据写入电路能够更改射频卡内存储的手机号码,如果用户需要更换手机号码时,可以通过数据写入电路对RFID标签内的手机号码进行重置。
[0016]通过编码电路A,编码电路B对发送的信号进行编码,以提高信号的安全性,避免被破解。
[0017]优选地,所述唤醒信号发生电路产生的唤醒信号的频率为125KHz。
[0018] —种公交车分段收费方法,包括以下步骤:
[0019] S1:将手机与射频卡进行绑定,并将手机号码存储于射频卡内的RFID标签中;
[0020] S2:读卡器通过其内置的唤醒信号发生电路、编码电路B、信号调制电路B、射频信号发射电路B以及天线B向射频卡发送125KHz的唤醒信号;
[0021 ] S3:射频卡内置的唤醒电路被唤醒之后,射频卡内RFID标签中存储的手机号码,依次经过编码电路A、信号调制电路A、射频信号发射电路A后由天线A发送出去;
[0022] S4:读卡器获取手机号码的信息,并对其合法性进行验证;
[0023] S5:通过车载GPS定位装置获取车辆在任意时刻的地理位置坐标;
[0024] S6:获取读卡器读取到手机号码时的车辆地理位置坐标;
[0025] S7:检测射频卡是否位于公交车上;
[0026] S8:获取射频卡离线时车辆的地理位置坐标;
[0027] S9:计算从读卡器获取到手机号码到射频卡离线整个过程中,车辆行驶的距离;
[0028] S10:车载无线远程通信设备将手机号码以及车辆行驶距离发送到远程服务器;
[0029] Sll:远程服务器根据手机号码以及车辆行驶距离计算用户乘车所产生的费用,并从手机卡的账户中扣费。
[0030]优选地,所述步骤S4具体包括以下步骤:
[0031] S41:读卡器是否同时获取两个或者两个以上手机号码的信息,如果是则转到S42,否则转到S43;
[0032] S42:从同时获取的手机号码中随机选取一个进行记录,并通过延迟信号发生电路产生延迟信号,延迟信号依次经过编码电路B、信号调制电路B、射频信号发射电路B后由天线B发送出去,每个延迟信号的延迟时间随机确定,射频卡接收到延迟信号之后开始计时,计时结束之后重新发送手机号码,之后返回到S41;
[0033] S43:将获取的手机号码进行记录;
[0034] S44:将获取的手机号码通过车载无线远程通信设备发送到远程服务器,以验证手机号码的账户是否存有余额;
[0035] S45:如果手机号码的账户余额不足则认定当前手机号码不合法,由读卡器内的报警信号发生电路产生报警信号并发送,报警信号中包含该不合法的手机号码,如果手机号码的账户余额充足,则认定该手机号码合法;
[0036] S46:射频卡接收到报警信号之后,对该报警信号包含的手机号码进行比对,如果该手机号码与RFID标签中的手机号码一致,则微控制器A控制报警电路通过报警扬声器进行报警。
[0037]优选地,所述步骤S7具体包括以下步骤:
[0038] S71:读卡器的检测信号发生电路产生检测信号,检测信号依次经过编码电路B、信号调制电路B、射频信号发射电路B后由天线B发送;
[0039] S72:射频卡的射频信号接收电路接收到检测信号之后,经信号解调电路A、解码电路A传送到微控制器A,微控制器A读取RFID标签中的手机号码,并通过编码电路A、信号调制电路A、射频信号发射电路A、天线A将手机号码进行发送;
[0040] S73:读卡器是否同时获取两个或者两个以上手机号码的信息,如果是则转到S74,否则转到S75;
[0041] S74:从同时获取的手机号码中随机选取一个进行记录,并通过延迟信号发生电路产生延迟信号,延迟信号依次经过编码电路B、信号调制电路B、射频信号发射电路B后由天线B发送出去,每个延迟信号的延迟时间随机确定,射频卡接收到延迟信号之后开始计时,计时结束之后重新发送手机号码,之后返回到S41;
[0042] S75:将获取的手机号码进行记录。
[0043] —种公交车分段收费装置的射频卡,所述射频卡内设有微控制器,所述微控制器连接有编码电A路、解码电路A、唤醒电路、报警电路以及RFID标签;所述编码电路A连接有信号调制电路A,所述信号调制电路A连接有射频信号发射电路A,所述射频信号发射电路A连接有天线A;所述解码电路A连接有信号解调电路A,所述信号解调电路A连接有射频信号接收电路A,所述射频信号接收电路A与天线A连接;所述唤醒电路与天线A连接;所述报警电路连接有报警扬声器,所述RFID标签连接有数据写入电路。
[0044] 一种公交车分段收费装置的读卡器,所述读卡器内设有微控制器B,所述微控制器B连接有唤醒信号发生电路、检测信号发生电路、报警信号发生电路、解码电路B、延迟信号发生电路;所述唤醒信号发生电路、检测信号发生电路、报警信号发生电路、延迟信号发生电路均与编码电路B连接,所述编码电路B依次连接有信号调制电路B、射频信号发射电路B、天线B ;所述解码电路B依次连接有信号解调电路B、射频信号接收电路B、天线B。
[0045]本发明的有益效果在于,根据乘客上车时的站点以及下车时的站点信息,计算乘客乘坐公交车的里程,再根据里程计算乘车费用,并通过远程通信方式完成扣费操作,真正实现根据里程收取乘车费用的目的;此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。
附图说明
[0046]图1为本发明提供的一种分段收费装置的原理框图。
[0047]图2为图1中射频卡的原理框图。
[0048]图3为图1中读卡器的原理框图。
[0049] 其中,1-射频卡,2-读卡器,3-中央处理器,4-车载无线远程通信设备,5-远程服务器,6-GPS定位装置,7-液晶显示器,8-音频设备,9-数据存储器,101-微控制器A,102-唤醒电路,103-编码电路A,104-信号调制电路A,105-射频信号发射电路A,106-天线A,107-射频信号接收电路A,108-信号解调电路A,109-解码电路A,110-报警电路,111-报警扬声器,112-RFID标签,113-数据写入电路,201-微控制器B,202-唤醒信号发生电路,203-延迟信号发生电路,204-编码电路B,205-信号调制电路,206-射频信号发射电路,207-天线B,208-解码电路B,209-信号解调电路B,210-射频信号接收电路B,211-检测信号发生电路,212-报警信号发生电路。
具体实施方式
[0050]下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述,以下实施例是对本发明的解释,而本发明并不局限于以下实施例。
[0051]结合图1至图3,本发明提供的一种公交车分段收费装置,包括:乘客携带的射频卡I,设置于公交车内的车载设备以及远程服务器5,所述车载设备包括中央处理器3,以及与中央处理器3相连的读卡器2、GPS定位装置6、液晶显示器7、音频设备8、数据存储器9、车载无线远程通信设备4,所述车载无线远程通信设备4与远程服务器5通信。
[0052]本实施例中,所述射频卡I内设有微控制器AlOl,所述微控制器AlOl连接有编码电路A103、解码电路A 109、唤醒电路102、报警电路110以及RFID标签112;所述编码电路A 103连接有信号调制电路A 104,所述信号调制电路A 104连接有射频信号发射电路A 105,所述射频信号发射电路A 105连接有天线A106;所述解码电路A 109连接有信号解调电路A 108,所述信号解调电路A 108连接有射频信号接收电路A107,所述射频信号接收电路A 107与天线A106连接;所述唤醒电路102与天线A106连接;所述报警电路110连接有报警扬声器111,所述RF ID标签112连接有数据写入电路113。
[0053]本实施例中,所述读卡器2内设有微控制器B201,所述微控制器B201连接有唤醒信号发生电路202、检测信号发生电路211、报警信号发生电路212、解码电路B208、延迟信号发生电路203;所述唤醒信号发生电路202、检测信号发生电路211、报警信号发生电路212、延迟信号发生电路203均与编码电路B204连接,所述编码电路B204依次连接有信号调制电路B205、射频信号发射电路B206、天线B207;所述解码电路B208依次连接有信号解调电路B209、射频信号接收电路B210、天线B207。
[0054]本实施例中,所述射频卡I与乘客手机绑定,将乘客手机号作为射频卡I的ID号并存入射频卡I内的RFID标签112中。
[0055]将射频卡I与乘客手机进行绑定,将手机号码作为射频卡I的ID号,不仅能够实现乘客过程中所产生的费用直接通过手机账户进行缴费,而且能够确保射频卡I的唯一性,此夕卜,乘客无需对自己的射频卡I进行充值。
[0056]利用射频信号发射电路A105和天线A106将存储于RFID标签112中的手机号码进行无线发送,以便读卡器2识别。
[0057]通过数据写入电路113能够更改射频卡I内存储的手机号码,如果用户需要更换手机号码时,可以通过数据写入电路113对RFID标签112内的手机号码进行重置。
[0058]通过编码电路A103,编码电路B204对发送的信号进行编码,以提高信号的安全性,避免被破解。
[0059]本实施例中,所述唤醒信号发生电路202产生的唤醒信号的频率为125KHZ。
[0060] 一种公交车分段收费方法,包括以下步骤:
[0061] S1:将手机与射频卡I进行绑定,并将手机号码存储于射频卡I内的RFID标签112中;
[0062] S2:读卡器2通过其内置的唤醒信号发生电路202、编码电路B204、信号调制电路B205、射频信号发射电路B206以及天线B207向射频卡I发送125KHz的唤醒信号;
[0063 ] S3:射频卡I内置的唤醒电路1 2被唤醒之后,射频卡I内RF ID标签112中存储的手机号码,依次经过编码电路A103、信号调制电路A104、射频信号发射电路A105后由天线A106发送出去;
[0064] S4:读卡器2获取手机号码的信息,并对其合法性进行验证;
[0065] S5:通过车载GPS定位装置6获取车辆在任意时刻的地理位置坐标;
[0066] S6:获取读卡器2读取到手机号码时的车辆地理位置坐标;
[0067] S7:检测射频卡I是否位于公交车上;
[0068] S8:获取射频卡I离线时车辆的地理位置坐标;
[0069] S9:计算从读卡器2获取到手机号码到射频卡I离线整个过程中,车辆行驶的距离;
[0070] S10:车载无线远程通信设备4将手机号码以及车辆行驶距离发送到远程服务器5;
[0071] Sll:远程服务器5根据手机号码以及车辆行驶距离计算用户乘车所产生的费用,并从手机卡的账户中扣费。
[0072]其中,所述步骤S4具体包括以下步骤:
[0073] S41:读卡器是否同时获取两个或者两个以上手机号码的信息,如果是则转到S42,否则转到S43;
[0074] S42:从同时获取的手机号码中随机选取一个进行记录,并通过延迟信号发生电路203产生延迟信号,延迟信号依次经过编码电路B204、信号调制电路B205、射频信号发射电路B206后由天线B207发送出去,每个延迟信号的延迟时间随机确定,射频卡I接收到延迟信号之后开始计时,计时结束之后重新发送手机号码,之后返回到S41;
[0075] S43:将获取的手机号码进行记录;
[0076] S44:将获取的手机号码通过车载无线远程通信设备4发送到远程服务器5,以验证手机号码的账户是否存有余额;
[0077] S45:如果手机号码的账户余额不足则认定当前手机号码不合法,由读卡器2内的报警信号发生电路212产生报警信号并发送,报警信号中包含该不合法的手机号码,如果手机号码的账户余额充足,则认定该手机号码合法;
[0078] S46:射频卡I接收到报警信号之后,对该报警信号包含的手机号码进行比对,如果该手机号码与RFID标签112中的手机号码一致,则微控制器AlOl控制报警电路110通过报警扬声器111进行报警。
[0079]其中,所述步骤S7具体包括以下步骤:
[0080] S71:读卡器2的检测信号发生电路211产生检测信号,检测信号依次经过编码电路B204、信号调制电路B205、射频信号发射电路B206后由天线B207发送;
[0081] S72:射频卡I的射频信号接收电路A107接收到检测信号之后,经信号解调电路A108、解码电路A109传送到微控制器AlOl,微控制器AlOl读取RFID标签112中的手机号码,并通过编码电路A103、信号调制电路A104、射频信号发射电路A105、天线A106将手机号码进行发送;
[0082] S73:读卡器2是否同时获取两个或者两个以上手机号码的信息,如果是则转到S74,否则转到S75;
[0083] S74:从同时获取的手机号码中随机选取一个进行记录,并通过延迟信号发生电路203产生延迟信号,延迟信号依次经过编码电路B204、信号调制电路B205、射频信号发射电路B206后由天线B207发送出去,每个延迟信号的延迟时间随机确定,射频卡I接收到延迟信号之后开始计时,计时结束之后重新发送手机号码,之后返回到S41;
[0084] S75:将获取的手机号码进行记录。
[0085] 本实施例中,通过中央处理器3控制音频设备8进行语音报站,并将手机号码通过液晶显示器7予以显示,同时将手机号码存入数据存储器9,以备后续查询。
[0086]以上公开的仅为本发明的优选实施方式,但本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化,以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰,都应落在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种公交车分段收费方法,包括以下步骤: SI:将手机与射频卡进行绑定,并将手机号码存储于射频卡内的RFID标签中; S2:读卡器通过其内置的唤醒信号发生电路、编码电路B、信号调制电路B、射频信号发射电路B以及天线B向射频卡发送125KHz的唤醒信号; S3:射频卡内置的唤醒电路被唤醒之后,射频卡内RFID标签中存储的手机号码,依次经过编码电路A、信号调制电路A、射频信号发射电路A后由天线A发送出去; S4:读卡器获取手机号码的信息,并对其合法性进行验证; S5:通过车载GPS定位装置获取车辆在任意时刻的地理位置坐标; S6:获取读卡器读取到手机号码时的车辆地理位置坐标; 57:检测射频卡是否位于公交车上; 58:获取射频卡离线时车辆的地理位置坐标; S9:计算从读卡器获取到手机号码到射频卡离线整个过程中,车辆行驶的距离; SlO:车载无线远程通信设备将手机号码以及车辆行驶距离发送到远程服务器; Sll:远程服务器根据手机号码以及车辆行驶距离计算用户乘车所产生的费用,并从手机卡的账户中扣费; 所述步骤S4具体包括以下步骤: S41:读卡器是否同时获取两个或者两个以上手机号码的信息,如果是则转到S42,否则转到S43; S42:从同时获取的手机号码中随机选取一个进行记录,并通过延迟信号发生电路产生延迟信号,延迟信号依次经过编码电路B、信号调制电路B、射频信号发射电路B后由天线B发送出去,每个延迟信号的延迟时间随机确定,射频卡接收到延迟信号之后开始计时,计时结束之后重新发送手机号码,之后返回到S41; S43:将获取的手机号码进行记录; S44:将获取的手机号码通过车载无线远程通信设备发送到远程服务器,以验证手机号码的账户是否存有余额; S45:如果手机号码的账户余额不足则认定当前手机号码不合法,由读卡器内的报警信号发生电路产生报警信号并发送,报警信号中包含该不合法的手机号码,如果手机号码的账户余额充足,则认定该手机号码合法; S46:射频卡接收到报警信号之后,对该报警信号包含的手机号码进行比对,如果该手机号码与RFID标签中的手机号码一致,则微控制器A控制报警电路通过报警扬声器进行报馨.1=I , 所述步骤S7具体包括以下步骤: S71:读卡器的检测信号发生电路产生检测信号,检测信号依次经过编码电路B、信号调制电路B、射频信号发射电路B后由天线B发送; S72:射频卡的射频信号接收电路接收到检测信号之后,经信号解调电路A、解码电路A传送到微控制器A,微控制器A读取RFID标签中的手机号码,并通过编码电路A、信号调制电路A、射频信号发射电路A、天线A将手机号码进行发送; S73:读卡器是否同时获取两个或者两个以上手机号码的信息,如果是则转到S74,否则转到S75; S74:从同时获取的手机号码中随机选取一个进行记录,并通过延迟信号发生电路产生延迟信号,延迟信号依次经过编码电路B、信号调制电路B、射频信号发射电路B后由天线B发送出去,每个延迟信号的延迟时间随机确定,射频卡接收到延迟信号之后开始计时,计时结束之后重新发送手机号码,之后返回到S73; S75:将获取的手机号码进行记录。
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