CN1131470A - 一种记录车辆费的设备 - Google Patents

Abstract

置于车辆内记录费用的设备包括：用于远距离通讯的激活单元(1)，时间计数器(3)，检测车辆动和不动运行状态的传感器(8)，开始和停止停车时间记录的操纵单元(4)，车辆费记录单元6及最好是指示车辆费是否记录的信号单元(9)。时间计数器(3)用于记录费用，其依据一部分是传感器(8)指示车辆运动期间的时间，一部分是操纵单元(4)指示车辆停车位置的时间，而当传感器指示车辆正在运行且操纵单元没有设定在停车位置时，不记录费用。传感器由加速度表构成。

Description

一种记录车辆费的设备

该设备是被用来记录车辆费，如公路费和桥梁费，它也用于记录车辆在收费区如市中心区包括车辆停放在内的逗留情况，从而这个费用可以被记帐或更好地可以从预付卡上扣除。

在公路收费机构收通过高速公路、桥梁、隧道和其它具有高的成本消耗的公路的费用，从而对成本消耗和维修消耗作出经济贡献。最初，是在车辆必经的收费厅柜台上用手收费的。后来，引进了支付卡，还引进了停止门，该门在卡出示时暂时性地打开。最近的发展包括，在收费机构的进口处有一设施，它用来远距离辨认过往车辆身上的标识单元，这样车就不必停下来了。通常，为了通讯，一个微波收发两用机被用在一个固定的单元，而一个发射机应答器用在车辆内。因此美国专利文献US-A-4,739,328(克勒等人)所述的技术能够被使用。为了记录费用，要从车辆单元中获得该车辆的标识，这样就可使记帐成为可能。如果这个固定单元激活了车辆内收费记录，以便于这个费用能够从一个预付卡，也就所谓机敏卡上扣除，而车辆单元装备有此卡，则这样就会获得一个更为合理的***。

另外，人们也期望对于交通拥挤的地区，如市中心，设置一个进入费。在这种情况下，能否获利不是主要目的，通常最重要的事是提供了手段来限制该区域的交通，用这种办法该区域不必要的开车减少了，并对用私车输送乘客转变为用公共交通设施输送乘客产生了更大的推动作用。由于远距离通行—记录技术的发展，对设置这种区域收费的兴趣已经增长了。

值得注意的是，在有收费机构进口检查的区域，除了交通拥挤问题以外还有停车问题。长期以来，人们知道用收费来控制停车，这个费用几乎都是利用停车测量仪表来付的。除了引导长时间停车尤其要远离最繁杂的街道和地方，停车收费也为建设和维修停车场作出了一定的经济贡献。

然而，停车测量仪表***有许多缺点。例如，它需要许多用于监视的人员；为了维持付费纪律以及为了这种控制的有效性，每个车辆必须隔一段时间被巡视的人员检查。安装、维修、服务以及排空停车测量仪表需要可观的一笔费用，而且这个仪表在这个城市图画中经常给出一个不美好的印象，也使城市的清洁更困难了。对于用户，不舒服的是经常不能确定过多长时间将付必要的预付款。付得太晚车辆可能会冒停车罚款的危险，付得太长时间，用户计划使用中又用不了，几乎意味着没必要的浪费。一种停车测量仪表的替换***是带有退出现金的桌子的场地或多层停车场，在那里，人们为在进出之间这段时间付费，在某些方面这是一个更流畅的***。然而，它仅可有限地应用在城市区域，在城区，沿着街道或在小而分散的停车场安排停车的可能性是非常必要的。

为了找一个停车***而又没有所述的缺点，已研制有所谓的P盒子。它包括一个能手动打开和关掉的时间计数器。一个记录单元记录计数器工作时间从而在现存的P盒子里，在一个机敏卡上能够记帐。通常，除了开动和停止装置以外，还有用于选择所确定的每小时停车费的装置，该停车费可随地方不同而有所变化。

这个P盒子被放在车辆可以看得见的地方，当车辆停在一个收费停车场时，它就被启动。P盒子的一个指示对外显示这个盒子在工作而且卡片上有充足的资金以便可以记帐。

所说的车辆单元，它是被设置用来付公路费的，P盒子在一定程度上有相同的设置，它是一个在启动后用于记录费用的装置，而该费用通常是从一个机敏卡中扣除。因此，就出现了一个这样的想法，即提供一个设备，既可用于支付公路费又可用于支付停车费。如果这样一个结合的单元被制造，在停车情况下也用远距离激活的可能性就在眼前，由此，在进入一个收费区情况也是如此。然而，要提供这样一结合设备，它还有某些问题，这些问题根据下文可得到解决。

在一个地区，如市中心，由于各种各样可从想象的停留形式，只有通过在进入时记录，及随后，或者通过记录离开时间，或者供助于时间计数器，来记录在该计费区域的访问时间，公平记帐才有可能。如果在访问期间也引进记录，把车辆运行的时间和不动的时间分开，这些限制就能避免。不动意味着或者是某种停车形式或者是由于红灯、交通阻塞、路段施工或其它强制阻塞造成的被迫停车。在收费停车场，费用可以用前边提到的方法收集，也可以采用本发明建议的方法收集。然而，被迫停车，非司机所能控制，不应该被记帐。在上述讨论中，已经指出，被迫停车与缓慢交通流动是交通负荷过大的征兆，当交通出现如此超负荷时，任何停留在该交通超负荷区域的车辆均应加以“惩罚”，收取较高的费用。无论如何，通过提高在交通拥挤的时间内每小时的收费价格，以较小随意性，而对车辆所有者来说更可控制的方式，可实现上述目的。

在专利说明书WO90/15401(亨持等人)中，建议了一种设备用于收取在交通拥挤的区域停留的费用。在这里，试图解决在根据在这一区域如何停留的情况，来解决所说的合理记帐问题。作为应于于此一个装置，所述设备被建议连到车辆的驱动装置上，如连到它的距离测量仪上。

由此，停止和运动的时间能够被记录，而且，在运动时，还能记录走过的距离和速度。可以想象得到，低速将被作为一种指示，指示车辆拥有者没必要地选择了意味着强制减速的时间和公路距离，然而，这应该意味着在记帐时不容忽略的随意性。

因此，使用车辆速度和道路距离作为指示费用大小的手段可被质疑，反之，记录运动和不动的时段是一种更必要的手段，根据此可合理记帐。为了获得这样一种指示，根据前述说明书所建议小车辆的驱动装置相连的方法，这在实际中意味着几个实质性的缺点。用所建立起来的方法制造用于公路费用记帐的车辆单元，避免与车辆机械相连，并因此，将上述车辆单元做成一分离单元，用作可能的最简单的车辆附件。例如，把一个车辆单元连到一个速度和距离测量仪表上，这将意味着对车辆的损伤，至少在某些车辆上这种损伤是值得重视的，在不同的车辆上这种损伤是不同的。

利用根据本发明制造的设备的邦助，可获得如下：

1.当通过一个收费机构时要收固定的费用时，记录该费用。

2.在通过一个收费机构进入一个地区时，起动一个时间计数器。

3.根据一定的收费价格，在该地区运行期间，记录以时间为基础的费用。

4.当车辆停止不动时，有可能在该区停车而不记帐。

5.上述时间记数器用来记录停在收费停车场的时间，有设置当前地区价格的可能性，有用手动和自动两种方式，将上述时间计数器激活的可能性。

6.停止时间计数器以便于在离开该区时，停止记录。

7.合理的监控装置，以便于在一个收费停车场停留时记录费用。

这些可能性可以根据本发明用一个装置获得，它不要求任何与车辆的主动连接，而能被设计成一个分离的设备，并可能以几个单元的形式存在。

在附图中，一个本发明的实施例如框图。所示。

本发明设备以许多功能单元的形式表示在附图中。这些单元虽然在图中是分开的，但它们可以自然地联接到一个装置上，并与其共有一个外壳。最好它对于要使用该设备的车辆来说是一个简单的附件。

本发明设备包括一个功能单元1，它用于激活和通讯。在图中，建议这个激活单元1是一个发射机应答器，它在途经一个路或地区的收费机构时被一个微波发射机所激活。借助于一个在收费机构内的微波收发机，这个发射机应答器即能根据来自发射机的命令激活这个设备，又能调制所接收到的信号，从而使得一信息被在公路收费机构中的上述收发机接收到。

该激活单元1被连在一个微型计算机2上，它与属于该设备的其它单元均相连。在这些其它单元中，一个计数器，用3标志，它启动后开始计数，停止时计数结束并指示这段时间，这个时间值传送到微型计算机2中。一个操纵设备4被用于开始和停止操纵，以及用于确定停车收费价格，这个功能在这用操纵按钮5标志。

另外，有一个记帐单元6，它是办机敏卡7的***而设置的，卡也即一个预付卡。***记帐单元6后，费用就从已确定的，预付的数额中扣除，这个费用根据激活单元1和时间计数器3指示的价格被扣除的，将在下文描述。

另外，有一个传感器8用于检测装有该装置的车辆的运动。这个传感器8最大的优点就是，它具有一个加速度表的性质，它通过所出现的加速力记录车辆的运动。这些力的出现由于车辆的加速和减速，还由于那些总会出现的由路面的某些不平整造成的振动和颠簸。选择一个加速度表来记录车辆的运动和静止，是由于这样一个事实，即，这样的一个加速度表可以不和车辆上任何装置相连即可工作，如不必与车轮轴、马达轴或者引擎的打火***相连。因此，这个加速表完全可以放在这个装置外壳内，而且这个设备可以被设计成一个单独单元，它不必任何安装和联接，只需放在车辆中一个合适的位置。

另外，这个设备包括一个信号单元9，在一些情况下，它通过充源10优先发射一个充信号，这些情况在下文得以清楚。这个设备以下述方式工作。

这个设备被放在车辆中，这个车辆要通过一个有收费机构的区域，如市中心，在那里，可假设这个车辆将部分时间旅行，部分时间使用收费停车场。激活单元1的发射机应答器被放置在能使它接受到微波的地方。当通过所述那个区域的收费处时，发射机应答器接收到由设置在收费机构里的收发两用机发出的一个信号。由此，用于记费的设备被激活。

在根据图1的最佳实施例中，记录费的记帐是通过从卡片7中扣除来实现的。为了实现它，在这个卡片上必须设有充分的装置。这种情况由收费区的收发两用机得到检验，方法是，处于激活的发射机应答器重新发射一个调制信号，它以一个编码***表示卡片的支付状况。

这个设备也可以作为从预付卡中扣除费用的替换而被配置成对一个连在这个装置上的帐目记帐。不是向收发两用机发射根据卡片得出的支付能力的信息，而是发射根据所述的帐目的特殊标志，以便于可从帐目中记帐。其它可替换的记帐方法也能被想到，例如，文字记录费用，通过出示文字记录最后付帐。

如所提到的，上述装置的激活在通过的收费机构时发生。这个激活导致时间计数器3的启动，而且视具体情况而定这个激活也导致记录一个入口费。使用本设备的目的在于在一个区域开车旅行时将被收与时间有关的费用。另外，如所说的，一个特殊的入口费能够被确定，但是，另一方面，这个费用可以完全根据在该区域的逗留时间而定。

时间计数器3的运行依车辆运动与否而定。经微型计算器2到记录单元6的记录是依车辆运动与否而定的。它是由加速度表8测定的。因此，这个时间计数器运转并且根据为该地区交通所定的价格记录费用。一旦这个车辆停止，就被加速度表记录下来，费用记录通过计数器的激活停止下来。

停止，有两种情况可能发生：车辆停在要交费的停车场，或者它停的地方或位置没规定要收费。这种地方可以是私人停车场或车库或免费停车场，例如，还可是装卸区，要不就是车辆由于红灯或交通拥挤而停在路上。

在第一种情况下，要为停车付与时间有关的费用。上述设备因此作为一个P盒子工作，而在第二种情况，没有将要记录的费用。这也是那种静止车辆的情况，即在这种情况加速度表阻止时间计数器记录。但是，如果车辆停在收费停车场，计数器必须使其记录与时间相关的费用，该费用是依所述地区的费用价格而定的，换句话说：当由加速度表将时间计数器停止后，停在其位置要交费的地方时，来自时间计数器的记录必须重新启动以便按相关费目记帐。为了这个目的，设置了操纵单元4。因此，通过按钮以确定当时的价格，或用任何其它操纵方式来确定价格，手动重新启动能够发生。如果车辆停在收费地区以外的任何位置，时间计数器将不重新启动。

停在一个收费停车场后，检查这个时间记录是否实际被激活是必要的，另外，到那里后，根据现价格，而且用的是机敏卡，有合适手段从卡7中扣除费用。为了提供这样一个检查的可能性，设置了信号单元9。它将指示费用记录正在进行，对于指示记录发生在什么样的费用价格下，它也适合。在图中，灯指示10用一这个目的，例如，它通过某种闪烁模式或通过在信号单元上的显示来指示记录的发生以及所确定的费用价格。

当车辆驶出上述收费区后，又通过另一个设置一收发机的收费机构。从该收发机，发射机应答器接收到一信号，使上述设备复位于一静止位置，从而不再记录费用。

自然地，具有不同收费价格的几个区域可以彼此相邻。当过这样一个区交界时，这个记录不是不变的而是转到新的费用价格上。

当在收费公路上旅行，这个设备将为此目的作为一个通常的记费设备来用。公路收费机构，在这也是用微波工作，发射一个激活信号，该信号用一种方式被译码，它不同于地区收费机构使用的信号。这导致在这个设备中记录下为所述的这段距离确定的费用，而且导致再发射一个来来自激活单元1的信号，表明所述费用被记录。

因此，根据本发明的设备有四个功能：

在进入一个收费区时，使收费记录成为可能：

对于在一个区域内费用记录在该区域停车处不连续的交通，使得与时间相关的借帐成为可能。

使用于记录与时间相关的停车费的激活成为可能，而排除了这种记录的可能，即，在不收费的位置或地方停站；

在通过一个公路收费门至要收费的某一段距离这段期间，使费用记帐成为可能。

在本发明的思想范围内，该设备可以用不同于所描述的最优实施例的方式来设计。例如，激活单元可以被设置另外类型的远距离操纵，而不是借助微波，如可以借助红外光或用其它方法。使用一个具有加速度表形式的速度检测器，已被提及具有优点，因为这样可以不用连到车辆的任何装置上就能发生功效。

一个加速度表，如果它被连在一个时间计数器和一个信息处理机上，它也能被设计用来测量速度，而不仅仅是用来测量动与不动。因此，加速度力的时间积分是计算速度及其变化的基础。通过进一步计算速度乘以时间值，可以获得一个所走过的长度值。所做的这一切，只是在惯性力的激活下进行的，而没有机械/电的车辆连接。

为了环境的原因，这个设备可被设置来记录与时间有关的空转的费用，即，车辆的引擎开着但车辆停着。例如，它可以用下传感器来实现，这个传感器能探测到在引擎关上和打开时在车辆不动和运动之间运动模式的区别。

关于在收费停车场停车时重新启动时间计数器的功能，这已被描述为手动操纵。但是，并不排除，在某些停车场，通过使用该设备的发射机应答器，一种自动操纵能够利用微波来实现。还有可选择的停车场激活功能通过停车场地面的感应回路来实现，这时设备装有适用于磁场的传感装置。

然而，如果使用的是停车手动激活功能，那么对停车制度的执行情况的必要管理因采用一个设计良好的信号装置，如与管理人之间的某种远距离通讯，而变得十分便利。因此，有可能使用发射机应答器以用于这种通讯。

应该提到，当车辆已经停了一小段时间了，用于发出有关设置正确的停车功能的信号的装置，适合与某种警告联系起来，如，通过给司机一个声信号，这样，由于忽略而未激活停车功能的危险性能够被限制。

Claims (8)

1.一种用于记录车辆费用的设备，用来放在车辆内，它包括：一个最好是为远距离通讯设置的激活单元(1)，一个时间记数器(3)，一个为检测车辆运动和不动状况而设置的传感器(8)，一个适用于车辆费的记录单元(6)，最好被设置成依次将记录费记入一个预付卡(7)上，最好还设置一个信号单元(9)用以指示记录车辆费的瞬时状况，其特征在于，用于检测车辆旅行状况的所说传感器(8)，由一个加速度表来构成，该加速度表被设置为根据车辆运动的惯性力的影响来检测车辆的运行状况，因此被设置来控制记录单元(6)。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，时间计数器(3)被设置以便在通过激活单元(1)激活该设备后，它记录费用一部分是依据传感器(8)指示车辆处于运动那段期间的时间，一部分是依据通过操纵单元(4)车辆停车位置被指示的那段时间，反之，当传感器指示车辆不曾运转，操纵单元也没设置在停车位置上，不记录费用。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，它包括一个用于开动和停止记录停车时间的操纵单元(4)，最好对于不同的停车收费价格它可调整。

4.根据权利要求1、2或3所述的设备，其特征在于，激活单元(1)被设置成被属于收费公路或区域的辐射发射机远距离控制所控制，发射机最好是一个微波发射机。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，激活单元(1)被设置成一个发射机应答器，以用于接收控制该设备的无线电信号，并且再发射一个载着有关这个设备的状况的信息信号，该信息比如是特征标志和/或付帐状况。

6.根据前述任意一项所述的设备，其特征在于，它既可借助于时间计数器(3)来分别记录车辆运行和停车位置期间所计算的费用来记录，又可在车辆通过一激活位置，如一公路或区域收费机构来记录预定的特定费用。

7.根据前面权利要求任意一项所述的设备，其特征在于，加速度表(8)被设置，可供选择地一方面通过检测震动过程的加速度来检测车辆停着但具有空转形式的运行状况，以及另一方面通过检测车辆在加速和减速过程出现的加速力，检测车辆运动期间所具有的形式。

8.根据前面权利要求任意一项所述的设备，其特征在于，加速度表(8)被连在一个信息处理器上，以加速度表测量的加速力为基础，以及以它们的时间关系为基础，被设置用来计算车辆速度和/或所走过的距离。

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