[发明专利]一种北斗GNSS/DR组合导航出租车计程计时系统及其运行方法

说明书

本发明涉及一种北斗GNSS/DR组合导航出租车计程计时系统及其运行方法，包括GNSS导航单元、惯性导航单元、卫星授时单元、复位保护单元、霍尔传感器、功能键、空车牌、实时时钟、计量微处理器、监控微处理器、非易失性存储器、无线通信单元，本发明运用北斗GNSS/DR组合导航技术对出租车进行计程，避免了传统卫星导航在没有导航信号或者导航信号微弱环境下的计程问题，如隧道、高架桥和城市峡谷的路段。本发明利用GNSS地基增强技术和优化导航算法达到亚米级定位精度，采用DR技术解决复杂环境下的定位问题，最终使其车辆轨迹连续无断点。

技术领域

本发明涉及出租车技术领域，特别涉及一种北斗GNSS/DR组合导航出租车计程计时系统及其运行方法。

背景技术

随着城市建设日益加快，出租汽车已成为人们生活中不可缺少的交通工具。出租车计程计时装置是在出租汽车上安装使用的一种计量器具，它根据重车状态下的行驶里程和低速等待时间来进行计费，最终通过计价微处理器计算并通过显示器显示消费者应付的价格。重车状态下的行驶里程通过测量霍尔传感器的脉冲或者光电传感器的脉冲来实现，等待时间的长短通过测量车辆在低于某一行车速度所用的时间来计算。假设出租车车轮的周长为L,车轮每转动一圈霍尔传感器输出一个脉冲信号，设总的输出脉冲数为N,再设车辆行驶的里程为S,则S＝NⅹL。

在出租汽车行业内，有的司机为了赚取更多的利益，就会人为增加计程装置的脉冲数目，使计程装置显示的里程数高于实际行驶里程数，人为修改时间使出租车的时间与实际时间不符，从而实现多收费的不良行为，严重损害乘客的经济利益。

目前，出租车计程计时装置普遍存在以下问题：第一，这种增加脉冲和修改时间的手段极其隐蔽，故乘客难以及时发现出租车司机的作弊行为。第二，根据JJG517-2016《出租汽车计价器检定规程》,计价器在重车状态下每计程100m输出一个脉冲，可以得出现有计价器的计程精度为100m,即误差为0.1-99.9m，根据误差分析，现有计程计时装置存在离散性大和不归一性。第三，现有计时装置为单一独立系统，时间基准为内部的时钟单元，每台计时装置的时间基准不一致。第四，一旦遇到司机与乘客产生纠纷，出租车监控中心无法获取出租车的历史位置和轨迹，从而无法判定具体的里程。

中国专利文献CN101136109A公开了“一种带有GPS定位系统的出租车计程计时装置”，该发明利用GPS技术，使出租车计程计时装置能够记录乘客上下车地点(经纬度)和车辆运行轨迹，但是，该发明仅仅利用GPS技术记录乘客上下车的地点(经纬度)，没有运用北斗GNSS/DR技术进行计程和计时，更没有应用北斗/GNSS的信息进行计程和计时的防作弊。同时，该发明记录的轨迹断点性严重、连续性差，存在很大误差，无法达到米级定位精度。

中国专利文献CN103035036B公开了“基于无线网络和卫星定位实现远程监控出租车计程计时装置方法”，该发明利用GPS技术，出租车可以通过卫星定位模式和霍尔传感器模式进行计程、计价，出租车计价器通过比较卫星定位模式和霍尔传感器模式对应得到的计程数据来发现和防止出租车的计程、计费作弊行为。但是，该发明仅仅利用了GPS卫星导航技术，在没有导航信号甚至导航卫星信号微弱的复杂环境下无法精准定位与计程，也没有轨迹回放功能，在遇到司机与乘客因为里程发生纠纷时，仍然无法提供有效证据。同时，该发明计程为二维平面计程，其计程精度较差。该也没有采用卫星授时技术，计时装置时间基准不一致。

虽然在阻止出租车计程计时装置舞弊的问题进行了某些研究，但是，真正应用到实践的不多。因此，真正需要一种能够从源头阻止出租车司机的舞弊行为或者能及时发现出租车司机的舞弊行为，在技术上和实际中堵塞别有用心的人利用出租车计程计时装置的某些缺陷进行计费的手段。

随着北斗GNSS/DR技术的发展，基于地基增强技术的车载定位精度达到亚米级(1m)，完全可以用于出租汽车计程方面，其精度完全优于现有计程精度(100m),同时卫星授时技术完全可以用于出租车计时装置上。

发明内容