專利名稱：一種統(tǒng)計(jì)行駛里程的城市車輛限行方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能交通領(lǐng)域，適用于車輛里程計(jì)算、城市車輛限行以及交通擁堵費(fèi)
收取等方面。
背景技術(shù)：
隨著車輛的日益增多，城市交通擁堵成了很多大中城市急待解決的迫切問題。在這樣的背景下，國內(nèi)外很多城市通過車輛限行以及征收擁堵費(fèi)來緩解交通壓力。但如何更加合理地限行和征收擁堵費(fèi)的方法還有待商榷，各國做法不一。我國現(xiàn)有的單雙號限行以及按車牌尾號限行缺乏一定的靈活性，給很多有車一族造成了很多不便，也因此引起了不少的爭議。 目前有部分國家采用了根據(jù)車輛行駛里程收取擁堵費(fèi)的方法，例如英國倫敦收費(fèi)治堵方案升級，進(jìn)城區(qū)要按里程收費(fèi)；在今年年底，荷蘭內(nèi)閣通過法案，規(guī)定將以行駛公里數(shù)為基礎(chǔ)指標(biāo)，向車主收稅，以緩解交通擁堵，荷蘭的做法是借助全球定位系統(tǒng)(GPS)采集汽車行駛時(shí)間、路段擁堵情況的相關(guān)信息，準(zhǔn)確計(jì)算出每輛汽車的實(shí)際繳稅額?，F(xiàn)有的里程記錄儀也是采用GPS技術(shù)計(jì)算里程。利用GPS技術(shù)計(jì)算里程和采集車輛行駛時(shí)間的最大缺點(diǎn)就是GPS信號很容易遭到信號屏蔽，在GPS無線信號受屏蔽的狀態(tài)下，里程記錄儀將不再具有統(tǒng)計(jì)里程的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出利用車輛的行駛里程來作為城市內(nèi)車輛限行以及征收擁堵費(fèi)的依據(jù)，該方法可以更加合理以及人性化地對車輛進(jìn)行有效地管理。 本發(fā)明的另一目的是提供適用上述方法的車輛限行裝置，該裝置可以有效避免無
線信號受屏蔽的情況而正常工作。 本發(fā)明的目的是通過以下措施實(shí)現(xiàn)的 —種統(tǒng)計(jì)行駛里程的城市車輛限行方法，其特征是，該方法包括以下步驟 當(dāng)車輛啟動(dòng)時(shí)，GSM模塊根據(jù)車輛所在無線通信基站及小區(qū)識別碼，判斷車輛在市
內(nèi)或郊區(qū)，然后經(jīng)串口向單片機(jī)發(fā)送信號； 單片機(jī)根據(jù)接收到的串口信號信息，將車輛行駛里程分類記錄下來；市內(nèi)基站范圍內(nèi)行駛的里程記錄在市內(nèi)行駛里程數(shù)據(jù)中；郊區(qū)基站范圍內(nèi)行駛的里程記錄在郊區(qū)行駛里程數(shù)據(jù)中； 當(dāng)GSM模塊被屏蔽時(shí)，行駛的里程記錄在市內(nèi)行駛里程數(shù)據(jù)中； 當(dāng)GSM模塊接受到交通信息控制中心的允許發(fā)送信號，即將單片機(jī)內(nèi)累計(jì)的各種
里程數(shù)經(jīng)GSM模塊發(fā)送給交通信息控制中心。 方法還包括以下步驟 當(dāng)車輛在市內(nèi)范圍內(nèi)行駛時(shí)，判斷是否為交通高峰時(shí)段，將交通高峰時(shí)段的里程記錄在市內(nèi)高峰段里程數(shù)據(jù)中；在其他時(shí)段行駛的里程數(shù)則記錄在市區(qū)一般時(shí)段行駛里程數(shù)據(jù)中； 當(dāng)車輛在郊區(qū)范圍內(nèi)行駛時(shí)，判斷是否為交通高峰時(shí)段，并將交通高峰時(shí)段的里 程記錄在郊區(qū)高峰段里程數(shù)據(jù)中；在其他時(shí)段行駛的里程數(shù)則記錄在郊區(qū)一般時(shí)段行駛里 程數(shù)據(jù)中。 本發(fā)明統(tǒng)計(jì)行駛里程的城市車輛限行裝置，它包括電源、里程表傳感器、A/D轉(zhuǎn)換 器、單片機(jī)以及GSM模塊，所述里程表傳感器的信號采集端安裝在車輛變速箱的輸出軸上， 里程表傳感器的信號輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器連接單片機(jī)的輸入端，GSM模塊經(jīng)串口與單片 機(jī)連接。 本發(fā)明的GSM模塊判斷所在基站及小區(qū)，然后給單片機(jī)發(fā)送信號，該信號決定將 此時(shí)的車輛行駛里程累加在哪個(gè)數(shù)據(jù)類型里面。在市內(nèi)基站區(qū)范圍內(nèi)行駛的時(shí)候?qū)④囕v行 駛里程記錄在市內(nèi)行駛里程數(shù)據(jù)內(nèi)；在郊區(qū)基站范圍內(nèi)行駛的車輛里程記錄在郊區(qū)行駛里 程數(shù)據(jù)內(nèi)；出了該市范圍的車輛行駛里程不記錄。每月累計(jì)的各種里程數(shù)通過GSM模塊發(fā) 送給交通控制中心，發(fā)送的過程是由交通管理中心發(fā)送控制信號觸發(fā)的，GSM模塊在每月的 任何時(shí)候只要接收到交通管理中心的數(shù)據(jù)發(fā)送允許信號時(shí)，即可將單片機(jī)內(nèi)的各里程數(shù)據(jù) 發(fā)送出去。交通管理中心根據(jù)車輛行駛里程統(tǒng)計(jì)信息可以準(zhǔn)確計(jì)算出汽車的實(shí)際繳稅額。
本發(fā)明為一種統(tǒng)計(jì)行駛里程的城市車輛限行方法及裝置，該方法是基于車輛實(shí)際 行駛路程多少進(jìn)行車輛限行以及收取擁堵費(fèi)的多少。該裝置的里程表傳感器用于對車輛實(shí) 際行駛路程進(jìn)行測量。單片機(jī)的功能是對傳感器信號的接收和處理、對GSM發(fā)送信息的判 斷和處理以及記錄車輛在不同時(shí)間和區(qū)域內(nèi)的行駛路程。GSM模塊的作用在于接收GSM基 站發(fā)送過來的區(qū)域判斷信息以及每月發(fā)送統(tǒng)計(jì)的行駛里程數(shù)據(jù)。裝置電源主要由車載電源 供電，充電鋰電池(BAT1)為輔助電源。車載電源跟裝置的連接方式是將車載電源直接輸送 到電壓轉(zhuǎn)換芯片(LM337H)，經(jīng)過變壓處理，一路給各單元供電；另一路則會(huì)進(jìn)入鋰離子電 池充電線路，對鋰離子電池充電。在車載電源斷電的狀態(tài)下，由鋰電池對裝置各單元供電。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明提出利用車輛在市內(nèi)行駛的里程多少來作為城市內(nèi)車輛限行以及征收擁 堵費(fèi)的依據(jù)。它可以分類統(tǒng)計(jì)車輛在不同時(shí)段以及市內(nèi)、郊區(qū)等不同位置的具體行駛里程 數(shù)據(jù)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳到交通信息控制中心，這對于今后車輛限行管理以 及收取城市車輛擁堵費(fèi)方面節(jié)省了大量的人力和物力，這樣也可以更加合理以及人性化地 對車輛進(jìn)行有效地管理。本發(fā)明的統(tǒng)計(jì)車輛行駛里程的城市限行裝置可以有效避免無線信 號受屏蔽的情況而正常工作。


附圖1 :本裝置的原理示意圖；
附圖2 :GSM模塊程序流程；
附圖3 :單片機(jī)程序處理流程圖；
附圖4 :本裝置的電路圖。
具體實(shí)施例方式
如附圖1、圖4所示，本發(fā)明的統(tǒng)計(jì)行駛里程的城市車輛限行裝置，它包括電源、里程表傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)以及GSM模塊，里程表傳感器的信號采集端安裝在車輛變速箱的輸出軸上，里程表傳感器的信號輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器連接單片機(jī)的輸入端，GSM模塊經(jīng)串口與單片機(jī)連接。 該裝置的作用是根據(jù)車輛行駛里程作為城市車輛限行以及擁堵費(fèi)收取的依據(jù)。該裝置安裝在車輛底部。里程表傳感器采用D3005富康里程表傳感器，它的輸出為霍爾信號輸出，輸出信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器(ADC0801)接單片機(jī)，里程表傳感器的信號采集端安裝在車輛變速器輸出軸上。單片機(jī)采用AT89C51，GSM模塊選用大唐B200GSM模塊。GSM模塊與單片機(jī)經(jīng)串口連接，圖4中Jl為GSM模塊串口連接端。 裝置電源主要由車載電源供電，充電鋰電池(BAT1)為輔助電源。車載電源跟裝置的連接方式是將車載電源直接輸送到電壓轉(zhuǎn)換芯片(LM337H)，經(jīng)過變壓處理，一路給各單元供電；另一路則會(huì)進(jìn)入鋰離子電池充電線路，對鋰離子電池充電。在車載電源斷電的狀態(tài)下，由鋰電池對裝置各單元供電。單片機(jī)在車載電源端設(shè)有電源檢測線路，在車載電源停止供電的狀態(tài)下，單片機(jī)將根據(jù)電源檢測信號控制單片機(jī)是否進(jìn)入省電狀態(tài)。當(dāng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)停止，車載電源停止向裝置供電時(shí)，單片機(jī)根據(jù)電源檢測信號在幾分鐘后會(huì)自動(dòng)進(jìn)入省電狀態(tài)，并控制傳感器和GSM模塊停止工作。當(dāng)車輛啟動(dòng)，車載電源一邊給鋰電池充電， 一邊給裝置各單元供電，裝置開始工作，單片機(jī)退出省電模式，裝置各單元進(jìn)入工作狀態(tài)。
如附圖2、3所示，本發(fā)明的原理在于利用GSM模塊實(shí)現(xiàn)車輛大體位置的判斷，它的實(shí)現(xiàn)是通過GSM基站判斷GSM模塊所在位置，當(dāng)GSM模塊由一個(gè)GSM基站的信號范圍進(jìn)入到另一個(gè)GSM基站的信號范圍，GSM模塊根據(jù)接收所在位置的基站區(qū)和小區(qū)的識別碼判斷具體所在位置，然后利用串口給單片機(jī)發(fā)送控制信號；單片機(jī)根據(jù)控制信號決定如何處理車輛行駛里程。在市內(nèi)基站區(qū)范圍內(nèi)行駛的時(shí)候?qū)④囕v行駛里程記錄在市內(nèi)行駛里程數(shù)據(jù)內(nèi)；在郊區(qū)基站范圍內(nèi)行駛的車輛里程記錄在郊區(qū)行駛里程數(shù)據(jù)內(nèi)；出了該市范圍的車輛行駛里程不記錄。每月的里程統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)由GSM模塊發(fā)送給控制中心。交通控制中心可以根據(jù)各車輛行駛里程數(shù)作為限行和征收擁堵費(fèi)的主要依據(jù)。 該裝置中利用里程表傳感器而不直接接車輛里程表的信號線測車輛里程的原因在于便于裝置在各型車輛上安裝以及能使裝置使用于部分安裝了機(jī)械式里程表的車輛。車輛主要是在市內(nèi)行駛，所以在單片機(jī)程序設(shè)計(jì)中將里程表傳感器得到的數(shù)據(jù)首先是作為市內(nèi)行駛里程計(jì)算的，只有在GSM模塊接收到郊區(qū)基站的小區(qū)識別碼時(shí)，才給單片機(jī)發(fā)送控制信號，將單片機(jī)處理的里程數(shù)據(jù)記錄到郊區(qū)行駛里程數(shù)據(jù)量里。因此，在GSM模塊信號受到屏蔽的情況下，單片機(jī)將車輛行駛里程按市內(nèi)行駛里程計(jì)算，這就意味著為限行和擁堵所需繳納的稅額會(huì)更多，這對于所有的人來說都是不愿意的。因此也就使人失去了屏蔽GSM模塊信號的興趣。也就有效地避免了GSM模塊受人為屏蔽的影響。在車輛由市外或郊區(qū)進(jìn)入市區(qū)的情況下，如果GSM模塊受到屏蔽，根據(jù)程序設(shè)計(jì)在模塊信號受屏蔽的5分鐘后將自動(dòng)跳到市內(nèi)里程記錄子程序處理。根據(jù)現(xiàn)有交通狀況，城市交通擁堵一般出現(xiàn)在早晨和傍晚的上班和下班時(shí)間，大約時(shí)間是早晨7點(diǎn)至9點(diǎn)半，以及下午5點(diǎn)至7點(diǎn)半。在這兩個(gè)交通高峰時(shí)期，利用里程計(jì)算限制部分車輛上路行駛將有效改善城市交通狀況。因此，在該發(fā)明中單片機(jī)的內(nèi)置時(shí)鐘將根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘記錄車輛在交通高峰期的行駛里程。在該裝置的里程記錄里，共有四個(gè)數(shù)據(jù)值，分別是市內(nèi)一般時(shí)段行駛里程、市內(nèi)高峰時(shí)段行駛里程、郊區(qū)一般時(shí)段行駛里程、郊區(qū)高峰時(shí)段行駛里程。
權(quán)利要求
一種統(tǒng)計(jì)行駛里程的城市車輛限行方法，其特征是，該方法包括以下步驟當(dāng)車輛啟動(dòng)時(shí)，GSM模塊根據(jù)車輛所在無線通信基站及小區(qū)識別碼，判斷車輛在市內(nèi)或郊區(qū)，然后經(jīng)串口向單片機(jī)發(fā)送信號；單片機(jī)根據(jù)接收到的串口信號信息，將車輛行駛里程分類記錄下來；市內(nèi)基站范圍內(nèi)行駛的里程記錄在市內(nèi)行駛里程數(shù)據(jù)中；郊區(qū)基站范圍內(nèi)行駛的里程記錄在郊區(qū)行駛里程數(shù)據(jù)中；當(dāng)GSM模塊被屏蔽時(shí)，行駛的里程記錄在市內(nèi)行駛里程數(shù)據(jù)中；當(dāng)GSM模塊接受到交通信息控制中心的允許發(fā)送信號，即將單片機(jī)內(nèi)累計(jì)的各種里程數(shù)經(jīng)GSM模塊發(fā)送給交通信息控制中心。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的統(tǒng)計(jì)行駛里程的城市車輛限行方法，其特征是，該方法還包 括以下步驟當(dāng)車輛在市內(nèi)范圍內(nèi)行駛時(shí)，判斷是否為交通高峰時(shí)段，將交通高峰時(shí)段的里程記錄 在市內(nèi)高峰段里程數(shù)據(jù)中；在其他時(shí)段行駛的里程數(shù)則記錄在市區(qū)一般時(shí)段行駛里程數(shù)據(jù) 中；當(dāng)車輛在郊區(qū)范圍內(nèi)行駛時(shí)，判斷是否為交通高峰時(shí)段，并將交通高峰時(shí)段的里程記 錄在郊區(qū)高峰段里程數(shù)據(jù)中；在其他時(shí)段行駛的里程數(shù)則記錄在郊區(qū)一般時(shí)段行駛里程數(shù) 據(jù)中。
3. —種統(tǒng)計(jì)行駛里程的城市車輛限行裝置，其特征是它包括電源、里程表傳感器、A/ D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)以及GSM模塊，所述里程表傳感器的信號采集端安裝在車輛變速箱的輸出 軸上，里程表傳感器的信號輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器連接單片機(jī)的輸入端，GSM模塊經(jīng)串口與 單片機(jī)連接。
全文摘要
本發(fā)明為一種統(tǒng)計(jì)行駛里程的城市車輛限行方法及裝置，該方法是基于車輛實(shí)際行駛路程多少進(jìn)行車輛限行以及收取擁堵費(fèi)的多少。它包括電源、里程表傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)以及GSM模塊，所述里程表傳感器的信號采集端安裝在車輛變速箱的輸出軸上，里程表傳感器的信號輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器連接單片機(jī)的輸入端，GSM模塊經(jīng)串口與單片機(jī)連接。里程表傳感器用于對車輛實(shí)際行駛路程進(jìn)行測量。單片機(jī)的功能是對傳感器信號的接收和處理、對GSM發(fā)送信息的判斷和處理以及記錄車輛在不同時(shí)間和區(qū)域內(nèi)的行駛路程。GSM模塊的作用在于接收GSM基站發(fā)送過來的區(qū)域判斷信息以及每月發(fā)送統(tǒng)計(jì)的行駛里程數(shù)據(jù)。
文檔編號G08G1/01GK101777258SQ20091026485
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者張凱, 鄭志紅 申請人:南京信息工程大學(xué)