CN105389857A - 公交车分段自动扣费的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于蓝牙和RFID的公交车分段自动扣费的系统。本发明将已注册的蓝牙模块作为合法的蓝牙模块，当乘客携带有合法的蓝牙模块上车时，合法的蓝牙模块即可作为乘客身份识别的工具，同时蓝牙信号覆盖整个车厢，这样当乘客携带蓝牙模块进入车厢即可识别到乘客上车，而当车载蓝牙设备检测不到蓝牙模块的蓝牙信号时即可识别到乘客已下车，计算乘客上车和下车这个时间段内车辆行进的距离即可对乘客进行分段收费，而且整个过程，乘客非常无需刷两次RFID卡即可实现分段收费，使用方便，同时缩短了乘客上下车的时间。

Description

公交车分段自动扣费的系统

【技术领域】

本发明属于无线通信技术领域，本发明涉及一种公交车自动扣费的系统，特别涉及一种基于蓝牙和RFID的公交车分段自动扣费的系统。

【背景技术】

公交，是公共交通的简称，公共交通工具指所有提供交通服务的运输工具，包括城市公共汽车，城市轨道交通、以及城市间的汽车和轨道交通等。公交以其快捷、方便、经济实惠等优点成为现代化的城市不可缺少的一部分。为了维持城市公共交通设施的继续运转，需要对乘坐公共交通工具的人进行收费，而由于每个人乘坐的距离不同，享受的服务也不同，所以有必要对享受不同里程服务的人收取不同的费用，以最大限度的彰显出现代社会的公平性。然而由于公共交通工具每天涉及的客流量非常大，这就为现在城市交通的收费提出了很大的难题。

以公汽为例来说明目前公交收费出现的一系列的难题，但是本发明的自动扣费系统和方法不仅仅能应用于公汽上，还可以应用在其他的公共交通工具上。

目前在对乘坐公汽的人进行收费的方法有以上几种：

人工售票。人工售票的缺点有以下几点：

(1)成本高，一个大中型城市一年支付给售票员工资高达到上亿元。

(2)服务质量不到位、乱收费和错收费现象时有出现。

(3)尽管有人工售票，但是还是会出现虚报乘坐的距离的情况发生。

刷无源RFID公交卡的方式。目前刷无源RFID公交卡有两种模式，一种是一次性收费，只需要上车刷卡，无论你坐多远，费用都是固定的，这种收费模式虽然简单、方便，不用配备售票员，减少了运营成本，但是由于每个人乘坐的距离不同，而收费的价格却是一样的，这样显然有失公平，而且在对车票定价时很难，定的过高，乘客难以接受，定的过低，会导致运营成本难以收回。另外一种是分段收费，目前全国在深圳和北京采用了刷公交卡分段收费的模式，深圳的收费方式依然是人工划卡收费，只是收取的不是现金，而是采用从公交卡扣费，这种收费方式和人工售票的方式实质上是没有区别的，也具有人工售票的很多缺点。北京的收费方式是上车刷卡，下车刷卡，通过一种系统来计算上车刷卡和下车刷卡的距离，从而对乘坐不同距离的人收取不同的费用，此种系统需要配合司机的手动报站器才能使用。这种收费方式的缺点在于，乘客上车的时候刷了卡，下车的时候没有刷卡，或者是上车没有刷卡，下车刷卡，或者是上下车都没有刷卡，为了对乘客的刷卡行为进行监督和提醒，还需要配备乘务人员，这无疑也增加了人工成本；同时乘客如果出现忘记刷卡，只刷一次的现象，则会被收取全段的乘车费用，这样显然有失公平。不仅如此，由于给购买、退卡以及给公交卡充值的网点有限，所以导致顾客在使用时非常不方便。

自动投币。这种收费方式也只能一次性收费不能分段收费，而且由于其不设找零，所以乘客在乘坐的时候非常不方便。而且由于没有设置真假硬币验币装置，导致出现很多假币，严重损害了公交公司的利益。

所以要减少公交的运营成本，就需要减少降低人工成本，采用自动分段收费的方式。为了解决公交车分段自动扣费的难题，人们想出了很多办法。但是都不能提出一种成本低廉而且高效的实现公交车分段自动扣费的技术。

【发明内容】

本发明的目的就是为了解决现有技术存在的问题，提出了一种基于蓝牙和RFID的公交车分段自动扣费的方法和系统。

本发明所述的RFID是指无源RFID，其感应的方式可为多种，其工作频率也可为多种，但是最好是不要和蓝牙的工作频率相接近。

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供一种公交车分段自动扣费的方法，其特征在于，该方法包括：

获取公交车在任一时刻的地理位置坐标；

位于公交车上信号并且覆盖整个车厢的车载蓝牙设备搜索其信号覆盖范围内的蓝牙模块，并获取该蓝牙模块的蓝牙识别码；

获取车载蓝牙设备第一次搜索到一蓝牙模块的时刻以及最后一次搜索到该蓝牙模块的时刻；

计算车载蓝牙设备第一次到最后一次搜索同一蓝牙模块时间段内公交车行驶的距离；

将搜索到的蓝牙模块的蓝牙识别码以及该蓝牙模块随公交车行驶的距离发送给远程服务器；

找出与所述蓝牙识别码相绑定的代表乘客身份的扣费账户；

根据蓝牙模块随公交车行驶的距离计算与该距离对应的乘车费用，并从与该蓝牙模块的蓝牙识别码相对应的账户中扣费。

每一公交车上的车载蓝牙设备具有一个唯一的设备地址，该方法进一步包括：

将蓝牙模块的蓝牙识别码、该蓝牙模块随公交车行驶的距离以及该公交车上的车载蓝牙设备的设备地址发送给远程服务器；

根据所述的蓝牙识别码、公交车行驶的距离以及设备地址计算出乘车费用。

该方法进一步包括：

将合法的RFID标签与蓝牙模块通过电性号连接起来并且封装在一起；

将该蓝牙模块的蓝牙识别码与代表乘客身份的扣费账户相绑定；

通过RFID读取器对RFID标签的合法性进行验证，并通过声音或者视觉信号作出指示。

该方法进一步包括：

在RFID标签合法性验证通过后，控制蓝牙模块开启；

车载蓝牙设备向蓝牙模块发送寻呼指令，当蓝牙模块超过一定的时间没有收到车载蓝牙设备发送的寻呼指令时，关闭蓝牙模块。

该方法进一步包括：

获取公交车的行驶速度，并且根据公交车的行驶速度调整车载蓝牙设备搜寻蓝牙模块以及寻呼蓝牙模块的频率。

该方法进一步包括：

所述RFID标签中存储有蓝牙模块的蓝牙识别码；

RFID读取器读取RFID标签中存储的蓝牙识别码；

将车载蓝牙设备搜索到的蓝牙识别码与RFID读取器读取的蓝牙识别码进行比较；

计算具有RFID读取器读取的蓝牙识别码的蓝牙模块被车载蓝牙设备第一次到最后一次搜索到的时间段内公交车行驶的距离。

本发明还提供一种公交车分段自动扣费的系统，其特征在于，该系统包括：

为乘客所携带的蓝牙模块；

设置于公交车上的GPS定位装置，用于获取公交车在任一时刻时的地理位置坐标；

设置于公交车上并且覆盖整个车厢的的车载蓝牙设备，用于其信号覆盖范围内的蓝牙模块，并获取该蓝牙模块的蓝牙识别码；

设置于公交车上的计时装置，用于获取车载蓝牙设备第一次搜索到一蓝牙模块的时刻以及最后一次搜索到该蓝牙模块的时刻；

设置于公交车上的处理装置，用于计算车载蓝牙设备第一次到最后一次搜索同一蓝牙模块时间段内公交车行驶的距离；

设置于公交车上的无线信号传输装置，用于将搜索到的蓝牙模块的蓝牙识别码以及该蓝牙模块随公交车行驶的距离发送给远程服务器；

远程服务器，用于找出与所述蓝牙识别码相绑定的代表乘客身份的扣费账户，并根据蓝牙模块随公交车行驶的距离计算与该距离对应的乘车费用，并从与该蓝牙模块的蓝牙识别码相对应的账户中扣费。

每一公交车上的车载蓝牙设备具有一个唯一的设备地址，所述无线信号传输装置还用于：

将蓝牙模块的蓝牙识别码、该蓝牙模块随公交车行驶的距离以及该公交车上的车载蓝牙设备的设备地址发送给远程服务器；

所述远程服务器还用于：根据所述的蓝牙识别码、公交车行驶的距离以及设备地址计算出乘车费用。

该系统还包括：

位于公交车上的RFID读取器；

为乘客所携带的RFID标签，所述RFID标签与蓝牙模块通过电性号连接起来并且封装在一起；

所述RFID读取器读取RFID标签中的数据并且对RFID标签的合法性进行验证，并通过声音或者视觉信号作出指示。

所述RFID标签与蓝牙模块共同连接一控制芯片，蓝牙模块还与一供电模块连接，控制芯片、供电模块与RFID标签、蓝牙模块封装在一起，在RFID标签合法性验证通过后，控制芯片控制供电模块向蓝牙模块供电；所述车载蓝牙设备还向蓝牙模块发送寻呼指令，控制芯片获取蓝牙模块接收到寻呼指令并分析，当蓝牙模块超过一定的时间没有收到车载蓝牙设备发送的寻呼指令时，控制芯片控制供电模块停止向蓝牙模块供电。

该系统还包括：

设置于公交车上的测速装置，用于获取公交车的行驶速度；

处理装置获取公交车的速度信息，并根据公交车的行驶速度控制车载蓝牙设备调整搜寻蓝牙模块以及寻呼蓝牙模块的频率。

所述RFID读取器设置于车门的门口。

所述控制芯片、供电模块与RFID标签、蓝牙模块密封在一塑料壳体内，壳体的形状为卡盒状。

所述RFID标签中存储有蓝牙模块的蓝牙识别码；

RFID读取器读取RFID标签中存储的蓝牙识别码并发送给处理装置；

处理装置将车载蓝牙设备搜索到的蓝牙识别码与RFID读取器读取的蓝牙识别码进行比较；

处理装置计算具有RFID读取器读取的蓝牙识别码的蓝牙模块被车载蓝牙设备第一次到最后一次搜索到的时间段内公交车行驶的距离。

本发明有益的技术效果在于：

相较于现有技术，本发明将已注册的蓝牙模块作为合法的蓝牙模块，当乘客携带有合法的蓝牙模块上车时，合法的蓝牙模块即可作为乘客身份识别的工具，同时蓝牙信号覆盖整个车厢，这样当乘客携带蓝牙模块进入车厢即可识别到乘客上车，而当车载蓝牙设备检测不到蓝牙模块的蓝牙信号时即可识别到乘客已下车，计算乘客上车和下车这个时间段内车辆行进的距离即可对乘客进行分段收费，而且整个过程，乘客非常无需刷两次RFID卡即可实现分段收费，使用方便，同时缩短了乘客上下车的时间。

通过远程的服务器计算乘车费用能够方便用户通过互联网或者其他远程的方式对扣费账户进行充值、查询以及数据修改，能够节省后期乘车RFID公交卡的管理成本以及整个公交车分段自动扣费系统的运营成本。

通过设置RFID读取器对与乘客身份绑定的RFID标签进行验证，并且将RFID读取器设置于公交车前门的门口，在乘客上车的时候通过将RFID标签贴近RFID读取器进行识别，从而能够准确的判断出乘客有没有携带合法的蓝牙模块，避免乘客逃票的现象出现。同时刷RFID公交卡上车已经成为了乘客乘坐交通工具刷卡的习惯，本发明虽然借用了RFID标签对乘客进行监督和识别的功能，但是其实质的扣费是通过绑定识别蓝牙模块的蓝牙识别码来实现的，在不改变人们的使用习惯的基础上，自动形成分段扣费，所以本发明是对现有的刷一次RFID公交卡的升级，在不改变乘客使用习惯的情况下，具有升级简单，升级成本较低的优点。

将RFID标签与蓝牙模块绑定，其共同连接一控制芯片，能够通过将RFID标签感应RFID读取器的射频信号开启蓝牙模块，并且在蓝牙模块检测不到车载蓝牙设备发出的寻呼信号后才关闭蓝牙模块，既方便了对蓝牙模块进行管理，避免乘客在上车后将蓝牙模块进行手动关闭蓝牙模块的问题，同时能够节省蓝牙模块的用电量。同时将RFID标签与蓝牙绑定在一起，使得RFID读取器能够通过识别RFID标签来识别蓝牙模块的蓝牙识别码，从而能够快速准确的对合法的乘客进行识别，防止乘客逃票的问题出现，而且识别速度快，效率高。

通过获取公交车的车速对车载蓝牙设备搜索蓝牙模块和寻呼蓝牙模块的频率进行调整，不仅能够降低乘客携带的蓝牙模块的功率，从而能够为供电模块节省了大量的电能，使得乘客携带的公交卡在不充电的情况下使用寿命更长，而且由于无需充电，使得公交卡的塑料外壳能够完全密封住控制芯片、供电模块、RFID标签和蓝牙模块，避免了日常生活中因为进水而导致的损坏问题。

【附图说明】

图1为本发明公交车分段自动扣费方法的流程示意图；

图2为本发明公交车分段自动扣费系统的结构方框图。

【具体实施方式】

为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及最优的实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的最优的实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。

实施例1

本发明的原理如下：

在公交车上设置车载蓝牙设备，该车载蓝牙设备定时或不定时(不定时的情况在于下面所述的该车载蓝牙设备会根据公交车的行进速度进行搜索频率的调整)的搜索其蓝牙信号范围内的蓝牙模块，并且获取该蓝牙模块的蓝牙识别码。

所述车载蓝牙设备定时搜索蓝牙模块的时间间隔在本实施例中为3s，实际上可以设定在1s～60s，搜索的频率过高会加大系统的负担，搜索的频率过低会导致计时的准确率会下降，当然，为了减轻系统的运行负荷同时为了提高计时的准确率，可以设定该车载蓝牙设备在公交车车速下降到1m/S以下的时候，开始搜索，或者在公交车行进过程中，降低车载蓝牙设备的搜索频率，因为只有在车速停止时才会有乘客上下车的情况，公交车在行进过程中是不会出现乘客上下车的情况，没有乘客上下车，自然就不会出现蓝牙模块进出车厢所在的车载蓝牙设备的蓝牙信号覆盖范围的情况。获取公交车车速的方式有很多，例如有通过GPS导航装置测速，或者获取公交车本身的车轮转动速度等，这些方法是本领域的普通技术人员熟知的，在此不再赘述。

通过采用合适的天线以及合适的蓝牙信号发射功率，可以将车载蓝牙设备的蓝牙信号覆盖整个车厢。由于蓝牙信号是非定向的，而且会出现不稳定的现象，所以可以允许部分的蓝牙信号外泄到公交车的车厢外，但是不能过多。

在公交车上设置GPS导航装置，用于获取每一时刻公交车的地理位置坐标的信息，在公交车上还设置一计时装置，该计时装置用于获取车载蓝牙设备第一次搜索到一乘客携带的蓝牙模块(该蓝牙模块实际上的乘客携带的例如手机、蓝牙耳机、蓝牙钥匙等蓝牙设备内的蓝牙模块)的时刻，并且从GPS导航装置获取与该时刻对应的公交车的地理位置坐标信息，在乘客乘坐公交车随公交车不断行进的过程中，车载蓝牙设备不断的搜索其信号范围内的蓝牙模块，由于乘客一直在公交车上，所以其一直会搜索到蓝牙模块(除信号暂时中断外)，直到乘客携带着蓝牙模块下车，离开车载蓝牙设备的信号覆盖范围，则车载蓝牙设备不再查询到蓝牙模块的蓝牙识别码，当车载蓝牙设备不再查询到蓝牙模块的蓝牙识别码时，则认为乘客携带蓝牙模块下车，通过计时装置计算车载蓝牙设备搜索不到蓝牙模块的时刻，将该时刻算作乘客下车的时刻，或者将在搜索不到蓝牙模块时的上一次(即最后一次)搜索到蓝牙模块的时刻作为乘客下车的时刻，通过该时刻从GPS导航装置中获取与该时刻对应的公交车的地理位置坐标信息。

为了防止车载蓝牙设备的蓝牙信号暂时中断导致搜索不到还位于车上的蓝牙模块而导致车载蓝牙设备错误判断的问题，需要设置车载蓝牙设备在连续3次(其他次数也可以)搜索不到乘客携带的蓝牙模块时，即认为该乘客携带蓝牙模块已经下车，这时，将车载蓝牙设备最后一次搜索到乘客携带的蓝牙模块的时刻作为乘客下车的时刻是比较准确的。

在公交车上还设置有处理装置，所述处理装置用于计算车载蓝牙设备第一次搜索到乘客携带的蓝牙模块到最后一次搜索到乘客携带的蓝牙模块时间段内公交车行驶的距离。

由于公交车是按照固定线路行驶的，所以根据公交车的地理位置坐标，很容易可以计算出公交车行驶过的车站数，从而可以很容易的知道公交车行驶的距离，同时，公交车只有在到站的时候才会停车，所以根据车载蓝牙设备最后一次搜索到乘客携带的蓝牙模块时公交车所处的地理位置坐标，很容易知道乘客是在哪一站下车的。

公交车上还设置有无线信号传输装置，用于将蓝牙模块的蓝牙识别码以及该蓝牙模块随公交车行驶的距离发送给远程服务器。所述无线信号传输装置可以有多种，如WLAN、WIFI等无线信号传输，还可以通过GSM通讯信号或者3G通讯信号传输，当然随着3G通讯技术的发展，采用3G无线信号传输数据有着成本低廉，数据传输速率快的优点。

每一个蓝牙识别码均是事先注册好并且开设有与该蓝牙识别码相对应的扣费账户的，蓝牙模块的蓝牙识别码实际上就乘客身份识别码，通过蓝牙模块的蓝牙识别码可对乘客的身份进行鉴别。一个蓝牙模块的蓝牙识别码只能对应一个扣费账户，一个扣费账户可以对应多个蓝牙模块。

远程服务器根据蓝牙模块随公交车行驶的距离计算与该距离对应的乘车费用，并从与该蓝牙模块的蓝牙识别码相对应的账户中扣取与该距离相应费用。公交车行驶的距离实际上就是等于公交车行驶过的车站的数量。

通过上述的方法可以实现对乘客乘车自动扣费，理想的情况下，如果每一个乘坐公交车的人都携带有代表其身份的蓝牙模块，而且在整个过程中保持蓝牙模块一直处于开启状态，则能够使得乘客在上下车过程中都不需要将公交卡拿出来，也无需从公交车的前门上车，乘客直接上车和下车即可实现自动扣费，从而无需乘务员对乘客进行分段收费，而且上下车的速度大大加快，提高了公交车的行车速度。

但是实际生活中，不可能每一个乘客都会携带有代表其身份的蓝牙模块(有可能忘记带，或者是故意不带)，没有携带蓝牙模块的乘客对难以对其收费，如果不能准确的区分出哪一个乘客携带有代表其身份的蓝牙模块，哪一位乘客没有携带，则会出现逃票严重以及收费不公平不合理的问题。另外一种情况是，乘客携带有例如蓝牙手机、蓝牙耳机、蓝牙钥匙等包含蓝牙模块的装置，但是这些装置的蓝牙模块的蓝牙识别码没有在服务器进行注册，没有与扣费账户绑定的蓝牙模块，是不能对其进行扣费的。还有一种情况是，如果蓝牙模块是乘客可以随意开启和关闭的，则有的乘客会在上车后不久，将蓝牙模块的关闭，导致车载蓝牙设备检测不到蓝牙模块的蓝牙信号，则会导致系统误认为乘客已经下车，这样就会出现乘坐距离比较远的乘客少扣费的问题。

要解决上述问题，就需要准确的判断出每一个刚上车的乘客是否携带有合法的蓝牙模块，本发明提出了结合现有的RFID技术进行近距离识别的原理，对每一个刚上车的乘客携带的蓝牙模块进行识别，并且对其合法性进行验证。具体的：

在公交车的前门(实际上，设置在后门也可以，设置在前门是为了方便驾驶员对乘客刷RFID标签进行监督，如果后门也设置的话，就需要增加乘务员进行监督，这样就会增加人力成本，不过，如果乘客较自觉或者乘客互相监督的话，则不用增加进行乘务员监督也可以)设置RFID读取器，乘客携带有合法的RFID标签，该合法的RFID标签能够通过RFID读取器进行合法性验证，为了能够快速的识别乘客携带的RFID标签是否合法，只能通过公交车上本身的RFID读取器进行验证，不能将RFID标签中的ID发送给服务器进行验证，所以需要借助合适的加密算法进行验证，这一识别技术在现有的RFID技术中已经很成熟，在此不再赘述。

对RFID标签进行识别后，如果将蓝牙模块与RFID标签进行绑定，即可通过对RFID标签的合法性验证来验证蓝牙模块的合法性，为了避免乘客将蓝牙模块与RFID标签分开，需要将蓝牙模块与RFID标签进行电性连接，同时物理封装在一起，当乘客将蓝牙模块与RFID标签进行分离时，会导致RFID标签损坏，无法取得合法性的验证。当然，与RFID标签封装在一起的蓝牙模块的蓝牙识别码需要与代表乘客身份的扣费账户相绑定，如此才能通过识别蓝牙模块的蓝牙识别码来实现自动扣费。

由于蓝牙模块工作需要电源对其进行供电，所以还需要将电源模块(主要采用电池供电)与RFID标签、蓝牙模块封装在一起，制作成一个公交卡，该公交卡的大小与现有的身份证大小相同，但是厚度比证件卡要稍厚，目的是为了容纳模型的电池。

为了方便人们对公交卡的携带，避免公交卡进水而导致蓝牙模块和RFID标签损坏，需要将蓝牙模块、电源模块和RFID标签密封在一个塑料壳体内，不设置对电源模块进行充电的接口，所以为了保证电源模块对蓝牙模块的供电时间，就需要采用相应的节电技术，本发明的蓝牙模块采用超低功率蓝牙模块(Wibree)，同时，所述RFID标签与蓝牙模块共同连接一控制芯片，在RFID标签感应到RFID读取器发出的射频信号后，控制芯片控制电源模块向蓝牙模块供电，开启蓝牙模块，使所述车载蓝牙设备能够搜索到该蓝牙模块的蓝牙信号，在车载蓝牙设备搜索到蓝牙模块后，随即从查询状态转入寻呼状态，车载蓝牙设备定时(较优的设计为1～3分钟)向蓝牙模块发送寻呼指令，当蓝牙模块超过一定的时间(较优的设计是5～10分钟)没有收到车载蓝牙设备发送的寻呼指令时，控制芯片控制电源模块停止向蓝牙模块供电。

如此设计，使得蓝牙模块位于车载蓝牙设备的信号覆盖范围内才会开启，而且也是在乘客将RFID标签靠近RFID读取器时才会开启，也即是只有真正的乘客乘车的时候才会开启蓝牙模块，而不乘车的时候，蓝牙模块是不会开启的，这样就极大的节约了电源，延长了电源的使用寿命。

而且车载蓝牙设备还根据公交车的车速进行寻呼频率的调整，当车速下降到接近于0时，增加寻呼的频率，当车速在5m/s以上时，就减少寻呼的频率，具体频率的设定在实际应用中可以调试，本领域的普通技术人员是可以实现的，在此不再赘述。

由于蓝牙信号无方向性及其信号强度不稳定性，车载蓝牙设备的蓝牙信号不可能完全只存在于公交车的车厢内，其不可避免的会泄漏到公交车外，在实际运营中可能会出现这样的情况：

一种是人们携带有蓝牙手机驾车与公交车同行过一定的路程之后，由于车载蓝牙设备能够搜索到蓝牙手机的蓝牙信号，即使蓝牙手机没有在公交车上，但是本系统也会识别为蓝牙手机位于公交车上并且随公交车一同行进，本系统将会对蓝牙手机随公交车行进的距离进行计算，并且将其发送给远程的服务器，即使蓝牙手机的蓝牙识别码没有在服务器中进行注册，不会造成误扣费的问题，但是这样一来却会浪费了无线信号传输装置与远程服务器通讯的流量，同时增加系统的处理数据的负担。

为了避免公交车上的车载蓝牙设备识别到非注册过的蓝牙模块的识别码，所述RFID标签中还存储有蓝牙模块的蓝牙识别码；RFID读取器读取RFID标签中存储的蓝牙识别码并发送给处理装置；处理装置将车载蓝牙设备搜索到的蓝牙识别码与RFID读取器读取的蓝牙识别码进行比较；找出车载蓝牙设备搜到到的与RFID读取器读取的蓝牙识别码相同的蓝牙识别码，计算具有该蓝牙识别码的蓝牙模块被车载蓝牙设备第一次搜索到时公交车所处的地理位置，同时获取该蓝牙模块被车载蓝牙设备最后一次搜索到公交车所处的地理位置，进一步计算具有RFID读取器读取的蓝牙识别码的蓝牙模块被车载蓝牙设备第一次到最后一次搜索到的时间段内公交车行驶的距离。

依据于上述原理，如图1所示，本发明提出了一种公交车分段自动扣费的方法，该方法包括：

S1：将合法的RFID标签与蓝牙模块通过电性号连接起来并且封装在一起；

S2：将蓝牙模块的蓝牙识别码与代表乘客身份的扣费账户相绑定；

S3：通过RFID读取器对RFID标签的合法性进行验证，并通过声音或者视觉信号作出指示；

S4：在RFID标签合法性验证通过后，控制蓝牙模块开启；

S5：通过RFID读取器读取RFID标签中存储的蓝牙模块的蓝牙识别码；

S6：获取公交车在任一时刻的地理位置坐标；

S7：搜索车载蓝牙设备信号覆盖范围内的蓝牙模块，并获取蓝牙模块的蓝牙识别码；

S8：将车载蓝牙设备获取到的蓝牙识别码与RFID读取器读取的蓝牙识别码进行比较；

S9：找出车载蓝牙设备搜到到的与RFID读取器读取的蓝牙识别码相同的蓝牙识别码；

S10：获取具有该蓝牙识别码的蓝牙模块被车载蓝牙设备第一次搜索到的时刻；

S11：车载蓝牙设备向蓝牙模块发送寻呼指令，蓝牙模块获取车载蓝牙设备发送的寻呼指令后发送应答指令；

S12：获取具有该蓝牙识别码的蓝牙模块被车载蓝牙设备最后一次搜索到的时刻；

S13：计算车载蓝牙设备第一次到最后一次搜索到该蓝牙模块的时间段内公交车行驶的距离；

S14：将该蓝牙模块的蓝牙识别码、车载蓝牙设备的设备地址以及该蓝牙模块随公交车行驶的距离发送给远程服务器；

S15：根据蓝牙模块随公交车行驶的距离、公交车上的车载蓝牙设备的设备地址以及蓝牙模块的蓝牙识别码计算与该距离对应的乘车费用，并从与该蓝牙模块的蓝牙识别码相绑定的账户中扣费；

S16：当蓝牙模块超过一定的时间没有收到车载蓝牙设备发送的寻呼指令时，关闭蓝牙模块。

同样，依据于上述原理，如图2所示，本发明提供一种公交车分段自动扣费的系统，该系统包括：

乘客手中的公交卡21，该公交卡包括RFID标签211、蓝牙模块212、与RFID标签和蓝牙模块212连接的控制芯片213以及对蓝牙模块和控制芯片供电的电源模块214，控制芯片213获取RFID标签感应的射频信号分析，从而控制电源模块214向蓝牙模块212的供电；

位于公交车上的RFID读取器22，用于读取RFID标签中的数据并且对RFID标签的合法性进行验证，并通过声音或者视觉信号作出指示；

设置于公交车上的GPS定位装置23，用于获取公交车在任一时刻的地理位置坐标；

设置于公交车上的车载蓝牙设备24，用于定时搜索车载蓝牙设备信号覆盖范围内的蓝牙模块，并获取蓝牙模块的蓝牙识别码；

设置于公交车上的计时装置25，用于获取车载蓝牙设备第一次搜索到合法蓝牙模块的时刻以及最后一次搜索到该蓝牙模块的时刻；

设置于公交车上的处理装置26，用于计算车载蓝牙设备第一次到最后一次搜索到同一合法蓝牙模块的时间段内公交车行驶的距离；

设置于公交车上的无线信号传输装置27，用于将合法蓝牙模块的蓝牙识别码、车载蓝牙设备的设备地址以及该蓝牙模块随公交车行驶的距离发送给远程服务器；

远程服务器28，用于根据蓝牙模块随公交车行驶的距离、公交车上的车载蓝牙设备的设备地址以及蓝牙模块的蓝牙识别码计算与该距离对应的乘车费用，并从与该蓝牙模块的蓝牙识别码相绑定的账户中扣费；所述远程服务器还用于将蓝牙模块的蓝牙识别码与乘客乘车的扣费账户相绑定，绑定后的蓝牙模块为合法的蓝牙模块。

所述RFID标签211中还存储有蓝牙模块的蓝牙识别码；RFID读取器22读取RFID标签中存储的蓝牙识别码并发送给处理装置25；处理装置25将车载蓝牙设备24搜索到的蓝牙识别码与RFID读取器22读取的蓝牙识别码进行比较；找出车载蓝牙设备24搜到到的与RFID读取器22读取的蓝牙识别码相同的蓝牙识别码，计算具有该蓝牙识别码的蓝牙模块被车载蓝牙设备第一次搜索到时公交车所处的地理位置，同时获取该蓝牙模块212被车载蓝牙设备24最后一次搜索到公交车所处的地理位置，进一步计算具有RFID读取器22读取的蓝牙识别码的蓝牙模块212被车载蓝牙设备第一次到最后一次搜索到的时间段内公交车行驶的距离。

在实际运营中，乘客有可能会出现坐车坐反的问题，或者出现搞错车站而坐过车或者提前下车的问题，而发生这种情况时，乘客不得不重新选择另外一辆公交车乘坐，对于这种情况，需要对每一条公交线路的每一辆公交车进行标记，而每一辆车上均设置有至少一个车载蓝牙设备，通过分析车载蓝牙设备的设备地址即可知道该乘客乘坐的是哪一辆公交车，再通过分析每一辆公交车行进的线路以及乘客重新选择另一辆公交车来判断乘客是否坐反车、坐过车或者提前下车的情况，并且能够根据乘客乘坐公交车行进的最终距离(即从最初始发站到最终停留站)来进行扣费，能够避免乘客被冤枉扣费的情况发生。

所以需要对乘客乘坐的公交车进行标记，将车载蓝牙设备的设备地址与乘客转乘另外一辆公交车之间停顿的时间以及相间的距离一起上传给服务器，由服务器对乘客的乘车情况进行分析，从而计算出相应的费用。

本实施例是最能实现商用化的实施例，实际上，如果在上述的理想的情况下，是无需RFID读取器对每一个乘客的合法性进行验证的，这样反而使得整个系统成本更加低廉，而且乘客上下车的速度更快。

为了使得蓝牙模块工作时的功率更小，可在车厢内合理设置车载蓝牙设备的天线，使得乘客所携带的蓝牙模块与车载蓝牙设备的距离更近，使得蓝牙模块在工作时发射功率更低，如此则使得给蓝牙模块供电的供电模块使用寿命更长，在正常使用情况下，使用寿命可达5年，使得本发明的商用化前景更加广阔。

总之，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种公交车分段自动扣费的系统，该系统包括：

位于公交车上的RFID读取器；

为乘客所携带的RFID标签，所述RFID标签与蓝牙模块通过电性号连接起来并且封装在一起；

所述RFID读取器读取RFID标签中的数据并且对RFID标签的合法性进行验证，并通过声音或者视觉信号作出指示；

为乘客所携带的蓝牙模块；

设置于公交车上的GPS定位装置，用于获取公交车在任一时刻时的地理位置坐标；

设置于公交车上并且信号覆盖整个车厢的车载蓝牙设备，用于搜索其信号覆盖范围内的蓝牙模块，并获取该蓝牙模块的蓝牙识别码；

设置于公交车上的计时装置，用于获取车载蓝牙设备第一次搜索到一蓝牙模块的时刻以及最后一次搜索到该蓝牙模块的时刻；

设置于公交车上的处理装置，用于计算车载蓝牙设备第一次到最后一次搜索同一蓝牙模块时间段内公交车行驶的距离；

设置于公交车上的无线信号传输装置，用于将搜索到的蓝牙模块的蓝牙识别码以及该蓝牙模块随公交车行驶的距离发送给远程服务器；

远程服务器，用于找出与所述蓝牙识别码相绑定的代表乘客身份的扣费账户，并根据蓝牙模块随公交车行驶的距离计算与该距离对应的乘车费用，并从与该蓝牙模块的蓝牙识别码相对应的账户中扣费；

其特征在于，所述RFID标签与蓝牙模块共同连接一控制芯片，蓝牙模块还与一供电模块连接，控制芯片、供电模块与RFID标签、蓝牙模块封装在一起，在RFID标签合法性验证通过后，控制芯片控制供电模块向蓝牙模块供电；所述车载蓝牙设备还向蓝牙模块发送寻呼指令，控制芯片获取蓝牙模块接收到寻呼指令并分析，当蓝牙模块超过一定的时间没有收到车载蓝牙设备发送的寻呼指令时，控制芯片控制供电模块停止向蓝牙模块供电。

2.根据权利要求1所述的公交车分段自动扣费的系统，其特征在于，每一公交车上的车载蓝牙设备具有一个唯一的设备地址，所述无线信号传输装置还用于：

将蓝牙模块的蓝牙识别码、该蓝牙模块随公交车行驶的距离以及该公交车上的车载蓝牙设备的设备地址发送给远程服务器；

所述远程服务器还用于：根据所述的蓝牙识别码、公交车行驶的距离以及设备地址计算出乘车费用。

3.根据权利要求1或2所述的公交车分段自动扣费的系统，其特征在于，该系统还包括：

设置于公交车上的测速装置，用于获取公交车的行驶速度；

处理装置获取公交车的速度信息，并根据公交车的行驶速度控制车载蓝牙设备调整搜寻蓝牙模块以及寻呼蓝牙模块的频率。