专利名称：车辆排放物检测和通行费征收系统的制作方法
技术领域：
本发明针对在通行费征收期间将关于尾气排放物的机动车辆检测组合进来的系统和方法。
背景技术：
典型的电子不停车收费(ETC)系统以电子方式对使用某些路段或高占有率收费(HOT)车道的驾车者征收通行费，使得这些驾车者无需在收费亭真实地(physically)停车付费。这类系统普遍存在。ETC系统典型地在车辆通过配备ETC的收费亭时，利用传感器检测某些标签标识。由于车辆尾气引起的污染与环境问题攸关，所以大多数政府机构要求机动车辆作常规检测以确定该车辆是否满足为其制定的排放物标准。使排放物检测对于驾车族变得方便是期许的目标。本技术领域所需的是这样一种通行费征收系统，其将自动通行费征收的技术与车辆尾气排放物的检测嫁接在一起。
发明内容
所揭示的是这样一种系统和方法，其用于在非受控环境下(例如在通行费征收期间)检测机动化车辆的尾气排放物。本系统包含具有RFID传感器的通行费征收系统，该RFID传感器以无线方式与固定在车辆挡风玻璃上的电子标签通信，并且还包含至少一个排放物检测器，用于就一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、碳氢化合物(HC)和/或NOx而言分析车辆的尾气流(exhaust plume)。当车辆通过通行费征收结构时,传感器查询车辆的电子标签以获得关于车辆的信息(诸如例如车辆的年份/制造/型号和登记的该车辆车主)。自动查询机动车辆记录数据库以确定该车辆是否需要作排放物检测。如果需要，则启动信号，该信号使检测器获取在车辆驶过通行费征收结构时该车辆的尾气流的图像。尾气流的图像被分析并且确定该车辆的排放物数据。排放物数据随后与为该车辆设定的一个或多个排放物标准进行比较。如果作为排放物检测结果被确定车辆未满足那些标准，则通知机动车辆管理机构或排放物执法部门。按照本发明的实施例的方法，传票的费用根据车辆排放物检测的结果调整。按照本发明的实施例的方法，进一步包括下列组合中的任何一种:
从与车辆电子标签相关联的帐户扣减排放物检测的费用；
更新与车辆电子标签相关联的信息；以及 向车辆的登记车主通知排放物检测的结果。按照本发明的实施例的方法，进一步包含使排放物数据归一化，从而减少误差值。按照本发明的实施例的方法，进一步包括:
存储通过通行费征收结构的所有车辆的排放物数据；以及 对下列任何一项进行统计分析:排放物数据和车辆信息。按照本发明的实施例的通行费征收系统，传票的费用根据车辆排放物检测的结果调整。按照本发明的实施例的通行费征收系统，进一步包括下列组合中的任何一种: 从与车辆电子标签相关联的帐户扣减排放物检测的费用；
更新与车辆电子标签相关联的信息；以及 向车辆的登记车主通知排放物检测的结果。按照本发明的实施例的通行费征收系统，进一步包含使排放物数据归一化，从而减少误差值。按照本发明的实施例的通行费征收系统，进一步包括:
存储通过通行费征收结构的所有车辆的排放物数据；以及 对下列任何一项进行统计分析:排放物数据和车辆信息。以下详细的描述和附图将使这里所述教导的特征和优点变得显而易见。
图1例示出按照这里所述教导的通行费征收系统的示例性实施例。图2示出具有粘帖在车辆前挡风玻璃上的电子标签的机动车辆的前视图。图3例示出图2的车辆的顶面剖面图，该车辆正通过图1的通行费征收结构的车道。图4为流程示意图，其例示出用于在通行费征收期间检测机动化车辆的尾气排放物的本系统和方法的示例性实施例。图5为图4流程示意图的延续部分，其示出相对节点A延续的流程处理。图6为示例性网络化系统的功能性框图，该系统用于实现这里所述关于图4和5的流程示意图的教导的各个方面。
所揭示的是用于在通行费征收期间检测机动化车辆的尾气排放物的系统和方法。非限制性定义
“机动车辆”指的是如汽车领域所知的机动化车辆，其具有燃烧燃料的内燃机，燃料诸如例如是包括任何燃料添加剂的汽油、柴油、天然气、甲烧、硝基甲烧(nitro-methane)、燃油或生物燃料。“通行费征收结构”(常常称为电子不停车收费(ETC)系统)是这样一种结构，其位于收费道路上或上方，从而从使用该道路的驾车者收取钱款。主动式收费结构(tollstructure)包含带有收费闸门(toll gate)的收费亭，该收费闸门使驾车者停车并且通过将钱交付收费员或向硬币收取系统提供硬币而以物理方式付款，使得闸门抬升并且他们可以继续行车。被动式收费结构没有带闸门的亭子，但是代替的是具有一个或多个射频识别设备(RFID传感器)，射频识别设备对于道路的使用或一天中特定时段期间对高占有率收费(HOT)车道的使用以电子方式收费。被动式收费结构无需驾车者真实地停车。由于这种结构不会减慢通行并且带来更少的事故，所以它们被广泛使用。图1示出了一种示例性的被动式通行费征收结构。这种自动通行费征收系统的用户利用借记卡或信用卡开启预存/预付帐户，借记卡或信用卡提供了容易获得的资金来源，HOV费用和通行费收费可以自动地从该资金来源中扣减。在用ETC系统开启他们的帐户后，向驾车真提供与他们以及他们的帐户相关联的电子标签。电子标签被固定在车辆的前挡风玻璃上。固定在收费结构上的传感器典型地利用射频识别(RFID)技术。机构为RFID设定标准，这些机构包括:标准化国际组织(ISO)、国际电子技术委员会(IEC)、ASTM国际、DASH7联盟和EPC全球。RFID设备利用射频(RF)发射机和接收机。当车辆进入设定的RFID传感器附近区域时，启动在RFID传感器与车辆的电子RFID标签之间的通信。RFID标签可以在几米远的距离处读取并且通常在RFID读取器的视线以外。RFID传感器能够同时区分许多RFID标签。“电子标签”是小型集成电路，其能够调制和解调信号并且与类似构造的设备进行双向通信。电子标签进一步包含用于处理和存储数据的专门的车载单元。在一个实施例中，电子标签是能够调制/解调射频(RF)信号的RFID标签。RFID标签从RFID传感器接收RF信号并且随后相应地作出响应。被动式RFID标签不使用电池，但是替代的是采用由RFID传感器发射的RF能量作为能源。主动式RFID标签包含小型的车载电池并且其电路系统被开启或激活以响应接收到RF信号。示例性的电子标签有纽约的E-Zpass、佛罗里达州的SunPass、加利福尼亚州的FasTrak和德克萨斯州的EZ_Tag。RFID使能通行费征收系统和RFID标签在全世界被使用。图2示出了一个示例性电子标签203，其被固定在机动车辆200的前挡风玻璃202上。据此，响应于从RFID传感器接收到RF信号，RFID标签传送有关车辆的信息。车辆的电子标签可以根据需要以新的或附加的信息进行更新。这种更新可以经RFID传感器或另一设备手动或自动发生。可选地，代替RFID传感器，通行费系统为了识别车辆可以利用相机读取车辆的牌照(license plate)。“有关车辆的信息”意在被宽泛地解释为包含在车辆的电子RFID标签与收费结构的RFID传感器之间传送的任何信息。有关机动车辆的信息包括车辆的登记信息(例如车牌号和年份/制造/型号)，并且进一步包括车辆上次作排放物检测的日期和车主的联系信息(诸如例如车主姓名、地址、电话和电子邮件)。“排放物检测器”是一个或多个高速相机，其能够在机动车辆经过相机视场前方时获取机动车辆尾气流的图像，根据所选择的波长其带有或不带有照明装置。图1和3的实施例中示出了示例性的排放物检测器。排放物检测器可以是非色散的红外相机。中波红外相机系统的一个例子采用碲镉汞(HgCdTe)检测器阵列，其检测范围能力从3.7微米到4.8微米。同一家公司正在研发具有范围在0.8微米-2.5微米之间的碲镉汞检测器的相机。锑化铟(InSb)检测器是其它的实例，其可以工作在3.6微米-4.9微米之间的范围内，可用的灵敏度低至I微米波长。这种设备具备同时传送用于在监视器设备上显示的数字输出和模拟视频输出的能力。这种检测设备容易从各种商业渠道购得。例如，0nCa-MWIR-MCT-640和0nca-MWIR-1nSb-640相机可从Xenics购得。从FLIR购得的SC8000采用高灵敏度的冷却InSb检测器。相机或光检测器可以安装有光谱滤光片或滤光片轮，光谱滤光片或滤光片轮具有与感兴趣的元素或化合物的特征发射或吸收波长对应的透射谱。根据这里的教导，还可以采用单像素相机作为检测器。这样的一种相机在马可F.杜阿特(Marco F.Duarte)等人的“借助压缩采样的单像素成像”(IEEE信号处理杂志，pp.83(2008年3月))中有描述，该文以全文引用方式包含在此。“尾气流”指的是作为车辆发动机燃烧结果而排放的尾气气体的下风向图案(downwind pattern)。图3的305示出示例性的尾气流。
“尾气气体”是燃料燃烧的副产品，其经车辆的尾气系统排放到大气中。示例性的尾气气体是一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、各种碳氢混合物(CxHy)(简称为HC)、氮气、氮氧化物(N0X)、臭氧(O3)和微粒物质(称为煤烟)。“排放物数据”指的是任何一种尾气气体的所确定的浓度。排放物数据的处理可能涉及归一化数据，以使得误差减小。它还可能包括对数据作统计分析。也可对任何关于车辆的信息(例如车辆寿命等)进行统计分析。“排放物检测”指的是获取车辆尾气流的一幅或多幅图像，对那些图像进行分析以产生被检车辆的排放物数据，以及随后将排放物数据与排放物检测部门已经设定的一项或多项标准进行比较。比较结果在这里被用来确定车辆是否满足那些标准。“排放物执法部门”是诸如例如机动车辆权威部门或执法机构之类的权力机构，其任务是检查车辆是否符合强制性的尾气气体排放物标准。车辆可根据预先设定的进度表(诸如例如年度检测)进行检测。根据这里的教导，如果机动车辆未满足为该车辆设定的尾气排放物标准，则这样的管理部门例如可以向登记的车主发出传票；根据对车辆进行的检测结果调整对登记车主的通行费收取金额；从与车辆电子标签相关联的帐户扣除排放物检测费用，或者向登记的该车辆的车主开具排放物检测的发票；和/或仅向车辆的登记车主通知检测结果。示例性通行费征收系统
现在参见图1，其例示了按照这里教导的通行费征收系统100的一个示例性实施例。所示的通行费征收系统100包括通行费征收结构102,其包含支承墙体103A-C和所示具有用于与工作站(未画出)无线通信的Tx/Rx天线的屋顶104。混凝土墙体103A-C分别由防撞支墩(crash buttress)105A_C保护,其保护通行费征收结构免遭车辆撞击。墙体103A-C共同地为机动车辆提供两条分立的车道106A和106B，以使车辆沿着各条车道各自的方向箭头所示的方向通过。结构102的每条车道限定了具有深度D (在107处)和宽度W (在108处)的出入口。固定在通行费征收结构的屋顶104上的是被照亮的标志109A和109B，它们在本示例中表示车道106A和106B的每条接受EZ-PASS标签但不接受现金。在结构102的每条车道的入口上方还有照亮的指示牌IlOA和110B，当被照亮时其向驾车者提供各自车道开放使用的通知。这种标志通常在车道开放使用时以绿光照亮的箭头指示并且在车道未开放使用时以红光照亮的箭头指示。位于结构102正面的还有标志111，其在被照亮时指示每条各自的车道正在对经过那里的机动车辆进行排放物检测。RFID传感器112A和112B如所示地分别位于车道106A-B的上方以查询车辆的电子RFID标签。根据这里的教导，各自车道106A和106B的每一条具有一组排放物检测器113A-D，用于在车辆通过结构时获取从车辆尾气管排出的尾气流的图像。第一条车道106A具有排放物检测器113A和113B，而第二条车道106B具有排放物检测器113C和113-D。每条车道上的检测器如所示地具有各自的传感器115A-D，用于获取尾气流的图像(或视频序列)。在另一实施例中，传感单元115A-D采样经过开口的车辆的尾气流，这些开口真实地获取车辆的尾气气体以用于分析。所示的附属在每个排放物检测器113A-D上的是用于与计算工作站(未画出)进行双向通信的天线114A-D。应该理解的是，检测器113A-B和113C-D的每一个可以相互不同并且因此它们各自的传感单元115A-B和115C-D以不同的方式采样尾气流。检测系统可基于反射模式或透射模式工作，其带有各种可能的照明装置/相机构造。在一个实施例中，通过将相机和照明源定位在同一侧来检测蒸汽的荧光。在这种模式下，我们将利用来自感兴趣蒸汽的反射信号或辐射信号。第二种方案是籍由经过车辆蒸汽云的光束的单个或两个通道来测量蒸汽的吸收。在这种构造下，我们测量通过感兴趣蒸汽的透射光，其中照明源位于一侧而相机检测器位于另一侧。还有一个构造通过下列方式而涉及通过蒸汽的光的透射:成像在镜子上以方便地将透射光从镜子投射到相机检测器。镜子可能会变脏并且可能需要诸如风挡刮水器或等同装置之类的自洁机构。而且某些发动机类型的车辆可能被引导通过一个特定的车道，使得对该车辆进行所需形式的排放物检测。例如，带柴油发动机的车辆可能被引导经过一条车道而带汽油发动机的车辆被引导经过另一车道。例如使用生物燃料的车辆可能被引导经过还有一条车道。现在参见图3，其示出图1的通行费征收结构的其中一条车道的顶面剖面图。沿着箭头301指示方向行进的图2的车辆200如所示地，沿着排放物检测车道106B几乎已经整个通过通行费征收结构102。在进入结构时，RFID传感器112B向RFID标签203发送信号，接着RFID标签203以关于车辆的信息作出响应，关于车辆的信息包括车辆上次作排放物检测的日期。这种关于车辆200的信息已经被预加载到标签203上，或者因为该车辆先前已经过类似构造的通行费征收系统而借助周期性更新的方式被提供给车辆的电子标签。RFID传感器112B进一步接收来自地下速度检测器120、121和122的关于车速的信息，地下速度检测器120、121和122采用诸如时间和距离之类的因子来确定车辆在驶过每个速度检测器设备时的车辆的速度和加速度。应该理解的是，可以采用其它确定车速的方法。例如可以将车辆的RFID标签设置为与车辆的速度计通信或者与一个或多个向标签提供车速的传送单元通信。该速度数据作为标签响应的一部分随后被RFID标签传送到RFID传感器。在这样的实施例中，无需速度/加速度检测器。在另一实例中，可以将加速度计包含在RFID标签系统内并且可以无线方式向通行费车道结构发送车辆的速度/加速度。响应于需要作排放物检测的车辆，信号被送至排放物检测器113C-D以根据车速，以预先计算的步骤(instance)获取车辆尾气气体的一幅或多幅图像。具有合适构造的高速红外相机113C (带有或不带有照明装置和镜子以及带有或不带有分光计113D)在尾气流经过每个检测器各自的视场304和305时，同时获取从车辆尾气管302排出的尾气流303的多幅图像。获取的图像被分析以得到尾气气体的浓度水平。分析的结果随后被用来确定车辆是否满足为车辆设定的排放物标准。一个实施例的流程示意图
现在参见图4的流程示意图，其例示出用于检测在通行费征收期间机动化车辆的尾气排放物的本系统和方法的示例性实施例。流程开始于步骤400并且处理立即进入步骤402。在步骤402，RFID传感器被用来在车辆经过通行费征收结构的一条车道时查询固定于机动车辆上的电子标签。就图1而言示出并讨论了一个示例性的通行费征收结构，并且一个示例性的电子标签如在203处所示地被放置在图2的车辆200的挡风玻璃202上。在步骤404中，车辆的RFID标签以关于车辆的信息作出响应。在一个实施例中，电子标签响应于传感器查询而提供的信息包括车辆的牌照号、车辆的年份/制造/型号、车辆的登记信息、车辆上次作排放物检测的日期以及车主姓名和地址。在另一实施例中，电子标签以帐户标识作为响应，随后该帐户标识被用来访问来自数据库的关于车辆的信息的记录。这类记录可以从采集、整理和保存这类信息的机动车辆部门直接或间接地提供。在步骤406，获取或以其它方式获得车辆的速度/加速度。在一个实施例中，速度/加速度检测器包含多个地下传感器，这些传感器由车辆在车道上方的经过而启动或激发。这类传感器的例子如所示地在图3的120、121和122处。在另一实施例中，车辆的速度/加速度由车辆的RFID标签提供，该RFID标签已经被设置为与机动车辆上各种车载的速度/加速度传感器(例如一个或多个加速度计和车辆速度计)通信。在步骤408，确定车辆是否需要作排放物检测。这种确定至少部分基于车辆RFID作出的关于车辆是否有当前的排放物检测的响应。如果车辆不需要作排放物检测，则随后在步骤410，该方法等待传感器指示下一车辆的到达。在下一车辆到达时，处理相对于步骤402继续进行，其中RFID传感器查询下一车辆的RFID标签。另一方面，如果该车辆需要作排放物检测，则在步骤412，信号被送至排放物检测器以获取从车辆排气管排出的尾气流的图像。就图1和3的实施例而言示出并讨论了示例性的排放物检测器，其中非色散红外检测器113C被用来检测一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和各种碳氢化合物(HC)，并且分光计113D被用来测量氮氧化物(NO )。现在参见图5的流程示意图，其是图4的流程示意图的延续，流程处理相对于节点A延续。在步骤414，为得到各种尾气气体的浓度而对获取的图像进行分析。用于尾气气体浓度的图像分析方法被很好地建立并且很大程度上取决于在各个通行费征收结构中所用排放物检测器的类型。分析结果产生排放物数据。排放物数据被存储到数据库415。在步骤416，随后将排放物数据与排放物标准比较。排放物标准可以从存储器或存储设备中搜索到，存储器或存储设备已经在使通行费征收结构上线以用于排放物检测之前被预装。在步骤418，确定车辆是否满足为该车辆而设定的排放物标准。如果车辆未满足排放物标准，则在步骤420通知权力部门。在步骤422，响应于车辆未满足排放物标准，向车辆的登记车主发送传票。可以根据排放物检测结果换算(scale)向车辆的登记车主发送的传票的费用，并且在步骤424，车辆的RFID标签被更新。如果在步骤418车辆满足或超过为该车辆设定的排放物标准，则在步骤424，以检测数据、检测日期和检测结果更新车辆的RFID标签。随后，在本实施例中，流程处理停止。可选地，流程处理相对于步骤410而继续，其中，该方法等待下一车辆的到达。在下一车辆到达时，以类似的方式重复处理。在其它实施例中，排放物检测的费用从与该标签相关联的用户帐户自动扣减。可以向车辆的登记的车主提供关于排放物检测结果的通知。这样的通知可以是送至记录的车主的电话号码的文字消息形式，或者可以向车主的电子邮件地址或电话发送预录制的语音、文本或视频消息。消息可被送至车辆的ON-STAR系统(如果装配了该系统)，该系统转而用声音向车辆的驾驶员复述消息。任何人可以直接与车辆的车主联系。这类实施例也被试图由所附权利要求包括。应该理解的是，这里所示的流程示意图是示意性的。流程示意图中所示意的一个或多个操作可以不同的顺序执行。可以增加、修改、加强或合并其它操作。它们的变化方案被试图落在所附权利要求的范围内。流程示意图的全部或部分可以结合机器可执行指令，部分或全部以硬件方式实现，这些机器可执行指令与车辆占用检测系统的各种单元通信。示例性系统的框图
现在参见图6，其示出了示例性排放物检测系统的一个实施例的功能性框图，其中本系统和方法的各个方面得以施行。系统示出了与联网的计算机工作站602通信的多个模块、设备和单元。联网的计算机工作站602包括硬盘驱动器(位于计算机外壳603的内部)，其对计算机可读介质604 (例如软盘、光盘、⑶-ROM、DVD、磁带等)进行读取/写入。壳体603容纳带处理器和存储器的母板、诸如网络卡之类的通信链路、图形卡等，并且执行计算设备功能性的其它软件和硬件是本领域内公知的。工作站包括图形用户接口，在各种实施例中，其包含诸如CRT、LCD、触摸屏之类的显示器605、鼠标606和键盘607。应该认识到是，工作站602包含操作系统和其它专门的软件，它们被配置为显示用于输入、选择或修改在显示器605上显示的信息的各种各样的数字值、文本、滚动条、带用户可选项的下拉账单等。所示实施例仅是示意性的。虽然所示的是台式计算机，但是应该认识到是，计算机602可以是膝上型计算机、大型机、客户机/服务器或专用计算机(例如ASIC、电路板、专用处理器等)中的任何一种。从系统600的任一模块获得的任何信息(包括任一传感器的各种特性)可以保存到数据库608。可以由用户利用计算机602的图形用户接口输入关于文档或传感器的信息。任何信息可以在网络601上被送往远程设备以作存储或处理。网络601如所示地为无定形云。已经省略了关于任何特定网络的操作或网络配置的详细讨论。只要给出下列描述就够了:数据分组经专用设备在网络上传送，这些专用设备经多条通信链路在相互之间进行通信。数据以信号的形式在网络内的设备之间传递。这样的信号可以是电信号、电磁信号、光信号或其它形式信号的任意组合，并且由电线、缆线、光导纤维、电话线、蜂窝链路、RF、卫星或本领域内知晓的其它任何介质或通信链路传送。系统600如所示地包含RFID传感器610、RFID标签611和速度/加速度检测模块612。如就图4的流程示意图的步骤402所讨论的，RFID传感器610查询RFID标签611。RFID标签以关于车辆的信息作出响应。在本实施例中，速度/加速度检测模块612获取车辆的速度/加速度并将速度数据提供给RFID标签611。检测鉴别器处理器613确定该特定的车辆是否需要作排放物检测。这样的确定至少部分基于车辆RFID标签关于车辆是否有当前的排放物检测的响应。如果该车辆需要作排放物检测，则信号发生器614向排放物检测器615和616发起信号以在预设的时刻获取从车辆尾气管排出的尾气流的一幅或多幅图像。可选地，信号发生器直接从速度检测模块612接收速度数据。获取的图像被提供给图像分析器处理器模块617，该模块分析图像以得到各种尾气气体的浓度。分析结果产生被存储到存储设备619的排放物数据。数据比较器620接收排放物数据并且将排放物数据与已经从数据库619搜索到的排放物标准进行比较。标准符合确定器621确定车辆是否满足标准。如果车辆数据未满足排放物标准，则通知模块622转至例如利用传送单元623通知权力部门。根据在此的各种实施例，模块622可进一步向车辆的登记车主提供检测结果的通知。这样的通知可以是送至记录的车主的电话号码的文字消息形式，或者可以向车主的电子邮件地址或电话发送预录制的语音、文本或视频消息。消息可被送至车辆的ON-STAR系统(如果装配了该系统)，该系统转而用声音向车辆的驾驶员复述消息。标签更新模块624以当前的检测数据和检测结果更新车辆的RFID标签。帐户扣减模块625自动从与用户们的RFID标签相关联的用户预存帐户扣减排放物检测的费用。可选地，排放物检测可以对经过ETC的每部车辆实行而不管是否有为统计目的进行采集数据的需要。应该理解的是，图6的模块和处理单元的任一个经路径(未画出)与工作站602通信，并且可进一步与一个或多个在网络601上的远程设备通信。模块中的任一个可经所示和未示出的路径与存储设备608和619通信，并且可存储/搜索执行这些模块欲实现的功能所需的数据、参数值、函数、记录、数据和机器可读/可执行程序指令。图6功能性框图的模块中的任一个的部分或全部功能性可以整个或部分地由工作站602内部的单元或专用计算机系统实现。各种模块可指定一个或多个单元，而这些单元接下来又包含被指定为实现欲实现功能的软件和/或硬件。多个模块可共同实现单个功能。每个模块可具有能够执行机器可读程序指令的专门的处理器和存储器。模块可包括单件硬件，例如ASIC、电子电路或专用处理器。多个模块可由单个专用计算机系统或多个并行工作的专用系统执行。模块之间的连接同时包括物理和逻辑连接。模块可进一步包括一个或多个软件/硬件单元，这些单元可进一步包括操作系统、驱动器、设备控制器和其它装置，所述其它装置中的一些或全部可经网络连接。还想到的是，本方法的一个或多个方面可以在专用计算机系统上实现并且还可在分布式计算环境下实施，在分布式计算环境中，任务由通过网络链接的远程设备执行。可应用领域内的那些技术人员无需作过多的实验，即可根据这里提供的功能性描述再结合相关领域的公知常识，利用任何已知或以后研发的系统、结构、设备和/或软件，以硬件或软件的方式实现这里的教导。这样的专用计算机系统能够执行机器可执行程序指令并且可包含微处理器、微控制器、ASIC、电子电路或它们的任意组合。这里所述的方法的一个或多个方面欲被包含在制造物品内，包括具有计算机可用或机器可读介质的一个或多个计算机程序产品。制造物品可以被包含在至少一个可被机器架构读取的存储设备上，该架构实施能够执行这里所述方法学和功能性的可执行程序指令。另外，制造物品可以单独或作为各种单元而作为完整系统的一部分被包含或者分开提供。应该认识的是，以上揭示的各个方面和其它特征和功能或者它们的替换形式可以根据需要组合在许多其它不同的系统和应用中。在此目前未预见或未期待的替换、修改、变化或改进对于本领域内的那些技术人员来说可变得显而易见并且/或随后予以实施，这些还打算被后续的权利要求包含。因此上述实施例被认为是示例性的而非限定性的。可以在不偏离本发明的精神和范围的前提下对于上述实施例作出各种变化。任何包含专利和专利申请的印刷出版物的教导各自单独地以全文引用方式包含在此。
权利要求
1.一种用于在通行费征收期间检测机动化车辆的尾气排放物的方法，所述方法包括: 当机动车辆通过通行费征收结构的车道时，利用固定在所述通行费征收结构上的传感器查询固定于所述车辆的电子标签，所述标签以关于所述车辆的信息作出响应； 根据所述关于所述车辆的信息确定所述车辆是否需要作排放物检测；以及响应于所述车辆需要作排放物检测，当所述车辆经过所述通行费征收结构时对所述车辆进行排放物检测，所述检测包括: 利用固定于所述通行费征收结构的至少一个排放物检测器获取所述车辆排放的尾气流的图像； 分析所述图像以确定下列物质的任何一种的浓度:N2、COx, NOx, O3> CxHy和微粒物质，所述分析的结果产生排放物数据； 将所述排放物数据与为所述车辆设定的排放物标准进行比较以确定所述车辆是否满足所述标准；以及 以所述排放物检测的结果更新所述车辆的电子标签。
2.如权利要求1所述的方 法，其中所述排放物检测器包括色散或非色散红外检测器和色散或非色散紫外线检测器的组合中的任一个。
3.如权利要求1所述的方法，其中进一步包含响应于所述车辆未满足所述标准而向登记的所述车辆车主发送传票。
4.如权利要求1所述的方法，其中关于所述机动车辆的信息包括下列中的任一个:所述车辆的牌照号、所述车辆的年数/制造/型号、所述车辆的登记信息、所述车辆上次排放物检测的日期和所述车辆的车主姓名和地址。
5.如权利要求1所述的方法，其中进一步包含响应于所述车辆未满足所述标准而通知权力部门。
6.一种用于在通行费征收期间检测机动化车辆的尾气排放物的通行费征收系统，所述系统包括: 通行费征收结构，其包括: 固定在通行费征收结构上的传感器，其当机动车辆通过所述通行费征收结构的车道时，查询固定于所述车辆的电子标签，所述标签以关于所述车辆的信息作出响应；以及至少一个排放物检测器；以及 具有与存储器通信并且执行机器可读指令的处理器的工作站，用于执行: 根据所述关于所述车辆的信息确定所述车辆是否需要作排放物检测； 响应于所述车辆需要作排放物检测，当所述车辆经过所述通行费征收结构时对所述车辆进行排放物检测，所述检测包括: 通过发信号指示所述排放物检测器获取所述车辆排放的尾气流的图像； 分析所述图像以确定下列物质的任何一种的浓度:N2、COx, NOx, O3> CxHy和微粒物质，所述分析的结果产生排放物数据； 将所述排放物数据与为所述车辆设定的排放物标准进行比较以确定所述车辆是否满足所述标准；以及 以所述排放物检测的结果更新所述车辆的电子标签。
7.如权利要求6所述的通行费征收系统，其中所述排放物检测器包括色散或非色散红外检测器和色散或非色散紫外线检测器的组合中的任一个。
8.如权利要求6所述的通行费征收系统，其中进一步包含响应于所述车辆未满足所述标准而向登记的所述车辆车主发送传票。
9.如权利要求6所述的通行费征收系统，其中关于所述机动车辆的信息包括下列中的任一个:所述车辆的牌照号、所述车辆的年数/制造/型号、所述车辆的登记信息、所述车辆上次排放物检测的日期和所述车辆的车主姓名和地址。
10.如权利要求6所述的通行费征收系统，其中进一步包含响应于所述车辆未满足所述标准而通知权力部门。
全文摘要
本发明针对在通行费征收期间将关于尾气排放物的机动车辆检测组合进来的系统和方法。所揭示的是这样一种系统和方法，其用于在非受控环境下(例如在通行费征收时)检测机动化车辆的尾气排放物。本系统包含具有RFID传感器的通行费征收系统，该RFID传感器以无线方式与固定在车辆挡风玻璃上的电子标签通信，并且还包含至少一个排放物检测器，用于就一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、碳氢化合物(HC)和/或NOX而言分析车辆的尾气流。
文档编号G07B15/06GK103218856SQ20131001717
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月17日 优先权日2012年1月18日
发明者G.C.卡多索, L.K.梅斯塔 申请人:施乐公司