专利名称：一种统计行驶里程的城市车辆限行装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于智能交通领域，适用于车辆里程计算、城市车辆限行以及交通拥 堵费收取等方面。
背景技术：
随着车辆的日益增多，城市交通拥堵成了很多大中城市急待解决的迫切问题。在 这样的背景下，国内外很多城市通过车辆限行以及征收拥堵费来缓解交通压力。但如何更 加合理地限行和征收拥堵费的方法还有待商榷，各国做法不一。我国现有的单双号限行以 及按车牌尾号限行缺乏一定的灵活性，给很多有车一族造成了很多不便，也因此引起了不 少的争议。目前有部分国家采用了根据车辆行驶里程收取拥堵费的方法，例如英国伦敦收费 治堵方案升级，进城区要按里程收费；在今年年底，荷兰内阁通过法案，规定将以行驶公里 数为基础指标，向车主收税，以缓解交通拥堵，荷兰的做法是借助全球定位系统(GPS)采集 汽车行驶时间、路段拥堵情况的相关信息，准确计算出每辆汽车的实际缴税额。现有的里程 记录仪也是采用GPS技术计算里程。利用GPS技术计算里程和采集车辆行驶时间的最大缺 点就是GPS信号很容易遭到信号屏蔽，在GPS无线信号受屏蔽的状态下，里程记录仪将不再 具有统计里程的功能。
发明内容本实用新型的提供适用上述方法的车辆限行装置，该装置可以有效避免无线信号 受屏蔽的情况而正常工作。本实用新型的目的是通过以下措施实现的本实用新型的统计行驶里程的城市车辆限行装置，包括电源、里程表传感器、A/D 转换器、单片机以及GSM模块，所述里程表传感器的信号采集端安装在车辆变速箱的输出 轴上，里程表传感器的信号输出端通过A/D转换器连接单片机的输入端，GSM模块经串口与 单片机连接。本实用新型的GSM模块判断所在基站及小区，然后给单片机发送信号，该信号决 定将此时的车辆行驶里程累加在哪个数据类型里面。在市内基站区范围内行驶的时候将车 辆行驶里程记录在市内行驶里程数据内；在郊区基站范围内行驶的车辆里程记录在郊区行 驶里程数据内；出了该市范围的车辆行驶里程不记录。每月累计的各种里程数通过GSM模 块发送给交通控制中心，发送的过程是由交通管理中心发送控制信号触发的，GSM模块在每 月的任何时候只要接收到交通管理中心的数据发送允许信号时，即可将单片机内的各里程 数据发送出去。交通管理中心根据车辆行驶里程统计信息可以准确计算出汽车的实际缴税 额。本实用新型为一种统计行驶里程的城市车辆限行方法及装置，该方法是基于车辆 实际行驶路程多少进行车辆限行以及收取拥堵费的多少。该装置的里程表传感器用于对车辆实际行驶路程进行测量。单片机的功能是对传感器信号的接收和处理、对GSM发送信 息的判断和处理以及记录车辆在不同时间和区域内的行驶路程。GSM模块的作用在于接收 GSM基站发送过来的区域判断信息以及每月发送统计的行驶里程数据。装置电源主要由车 载电源供电，充电锂电池(BATl)为辅助电源。车载电源跟装置的连接方式是将车载电源直 接输送到电压转换芯片(LM337H)，经过变压处理，一路给各单元供电；另一路则会进入锂 离子电池充电线路，对锂离子电池充电。在车载电源断电的状态下，由锂电池对装置各单元 {共 ο本实用新型相比现有技术具有如下优点本实用新型提出利用车辆在市内行驶的里程多少来作为城市内车辆限行以及征 收拥堵费的依据。它可以分类统计车辆在不同时段以及市内、郊区等不同位置的具体行驶 里程数据，同时可以实现统计数据自动上传到交通信息控制中心，这对于今后车辆限行管 理以及收取城市车辆拥堵费方面节省了大量的人力和物力，这样也可以更加合理以及人性 化地对车辆进行有效地管理。本实用新型的统计车辆行驶里程的城市限行装置可以有效避 免无线信号受屏蔽的情况而正常工作。
附图1 本装置的原理示意图；附图2 =GSM模块程序流程；附图3 单片机程序处理流程图；附图4:本装置的电路图。
具体实施方式
如附图1、图4所示，本实用新型的统计行驶里程的城市车辆限行装置，它包括电 源、里程表传感器、A/D转换器、单片机以及GSM模块，里程表传感器的信号采集端安装在车 辆变速箱的输出轴上，里程表传感器的信号输出端通过A/D转换器连接单片机的输入端， GSM模块经串口与单片机连接。该装置的作用是根据车辆行驶里程作为城市车辆限行以及拥堵费收取的依据。该 装置安装在车辆底部。里程表传感器采用D3005富康里程表传感器，它的输出为霍尔信号 输出，输出信号经A/D转换器(ADC0801)接单片机，里程表传感器的信号采集端安装在车辆 变速器输出轴上。单片机采用AT89C51，GSM模块选用大唐B200GSM模块。GSM模块与单片 机经串口连接，图4中Jl为GSM模块串口连接端。装置电源主要由车载电源供电，充电锂电池(BATl)为辅助电源。车载电源跟装置 的连接方式是将车载电源直接输送到电压转换芯片(LM337H)，经过变压处理，一路给各单 元供电；另一路则会进入锂离子电池充电线路，对锂离子电池充电。在车载电源断电的状态 下，由锂电池对装置各单元供电。单片机在车载电源端设有电源检测线路，在车载电源停止 供电的状态下，单片机将根据电源检测信号控制单片机是否进入省电状态。当车辆发动机 停止，车载电源停止向装置供电时，单片机根据电源检测信号在几分钟后会自动进入省电 状态，并控制传感器和GSM模块停止工作。当车辆启动，车载电源一边给锂电池充电，一边 给装置各单元供电，装置开始工作，单片机退出省电模式，装置各单元进入工作状态。[0019]如附图2、3所示，本实用新型的原理在于利用GSM模块实现车辆大体位置的判断， 它的实现是通过GSM基站判断GSM模块所在位置，当GSM模块由一个GSM基站的信号范围 进入到另一个GSM基站的信号范围，GSM模块根据接收所在位置的基站区和小区的识别码 判断具体所在位置，然后利用串口给单片机发送控制信号；单片机根据控制信号决定如何 处理车辆行驶里程。在市内基站区范围内行驶的时候将车辆行驶里程记录在市内行驶里程 数据内；在郊区基站范围内行驶的车辆里程记录在郊区行驶里程数据内；出了该市范围的 车辆行驶里程不记录。每月的里程统计数据由GSM模块发送给控制中心。交通控制中心可 以根据各车辆行驶里程数作为限行和征收拥堵费的主要依据。该装置中利用里程表传感器而不直接接车辆里程表的信号线测车辆里程的原因 在于便于装置在各型车辆上安装以及能使装置使用于部分安装了机械式里程表的车辆。车 辆主要是在市内行驶，所以在单片机程序设计中将里程表传感器得到的数据首先是作为市 内行驶里程计算的，只有在GSM模块接收到郊区基站的小区识别码时，才给单片机发送控 制信号，将单片机处理的里程数据记录到郊区行驶里程数据量里。因此，在GSM模块信号 受到屏蔽的情况下，单片机将车辆行驶里程按市内行驶里程计算，这就意味着为限行和拥 堵所需缴纳的税额会更多，这对于所有的人来说都是不愿意的。因此也就使人失去了屏蔽 GSM模块信号的兴趣。也就有效地避免了 GSM模块受人为屏蔽的影响。在车辆由市外或郊 区进入市区的情况下，如果GSM模块受到屏蔽，根据程序设计在模块信号受屏蔽的5分钟后 将自动跳到市内里程记录子程序处理。根据现有交通状况，城市交通拥堵一般出现在早晨 和傍晚的上班和下班时间，大约时间是早晨7点至9点半，以及下午5点至7点半。在这两 个交通高峰时期，利用里程计算限制部分车辆上路行驶将有效改善城市交通状况。因此，在 该实用新型中单片机的内置时钟将根据系统时钟记录车辆在交通高峰期的行驶里程。在该 装置的里程记录里，共有四个数据值，分别是市内一般时段行驶里程、市内高峰时段行驶里 程、郊区一般时段行驶里程、郊区高峰时段行驶里程。
权利要求一种统计行驶里程的城市车辆限行装置，其特征是它包括电源、里程表传感器、A/D转换器、单片机以及GSM模块，所述里程表传感器的信号采集端安装在车辆变速箱的输出轴上，里程表传感器的信号输出端通过A/D转换器连接单片机的输入端，GSM模块经串口与单片机连接。
专利摘要本实用新型为一种统计行驶里程的城市车辆限行装置，它基于车辆实际行驶路程多少进行车辆限行以及收取拥堵费的多少。包括电源、里程表传感器、A/D转换器、单片机以及GSM模块，所述里程表传感器的信号采集端安装在车辆变速箱的输出轴上，里程表传感器的信号输出端通过A/D转换器连接单片机的输入端，GSM模块经串口与单片机连接。里程表传感器用于对车辆实际行驶路程进行测量。单片机的功能是对传感器信号的接收和处理、对GSM发送信息的判断和处理以及记录车辆在不同时间和区域内的行驶路程。GSM模块的作用在于接收GSM基站发送过来的区域判断信息以及每月发送统计的行驶里程数据。
文档编号G08G1/01GK201622696SQ200920282880
公开日2010年11月3日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者张凯, 郑志红 申请人:南京信息工程大学