专利名称：收费路段识别方法
技术领域：
本发明是关于一种利用定位系统来确定至少一辆车辆是否驶经至少一段须要缴交通行费的道路的程序，该定位系统的设立是用以确定该至少一辆车辆目前的位置，据此，该至少一辆车辆(FAR)的位置与须要缴交通行费路段(收费路段)入口的至少一个特征参考点的位置作出对照。
本发明并关于一种备有定位系统的收费系统，该定位系统的设立是用以确定一辆车辆实时的位置，据此，该车辆装有控制器，用以对照车辆的位置与至少一段须要缴交通行费道路的特征参考点的位置。
从DE 43 44 433 A1已知上文所述的收费系统或程序。在已知的程序中，目前位置的坐标由一全球定位系统接收器确定，并与储存于内部电子通行证的高速公路路段出/入口坐标对照。如坐标吻合，便会通过数码流动网络传输至车辆以外的收费中心。在收费中心将会计算驶经公路的公里里数，以及就此应付的公路费。
WO95/20801披露一种用以确定交通路线及/或交通区域使用费的程序及安排，其中车辆的位置数据由一定位系统确定，并与虚拟收费站点的位置对照。位置的数据可传输至车辆以外的中央站点，车辆的费用亦可在车上的收费装置计算，所确定的费用可传输至中央站点，在该处从账户扣取费用。此程序的主要弊端在于必须连续地确定车辆的位置，而且不可能作不具名的扣账。
WO99/33027说明一种征费程序，其中车辆目前的位置与虚拟收费站点的位置对照以计算费用，就此，当车辆驶经一个实际存在的收费站时，车辆与一中央收费控制站点进行通讯连接，以支付应缴的通行费，经成功进行付款交易后，收费站与车辆之间即建立通讯连系，通过该连系传输适当缴费的收据。
该已知程序的弊端在于只会在驶经一点时登记，故在确定车辆有否进入一收费路段上的准确性相对较低。
因此，本发明的目的是克服上述技术的弊端。
按照本发明，此目的将以开首所述的该种程序达致。就此，车辆的方位在入口周围的指定区域确定，据此厘定所确定的方位在指定容差范围内是否与进入收费路段的特征方位吻合。
按照本发明的解决方案，借着在收费路段入口附近范围确定车辆的方位及从而确定车辆的行驶方向，便可非常准确地得知使用此路段的可能性。
在本发明一个优选变化例中，于确定方位前，会先检查车辆是否在与入口相距的某一段最短距离之内，据此，在车辆驶入该最短距离之内后，便会测试车辆是否在确定方位的入口附近。
按照本发明的一个优选实施例，如所确定的车辆方位与入口的特征方位吻合，即会在容差范围内测试车辆有否驶经沿收费路段的至少一个控制点。
藉定位系统确定的位置数据，宜与一电子地图的地理参考数据对照，以确定车辆相对至少一个入口的位置以及车辆在区域内的方位，但只须从电子地图选取就本发明的程序而言的少量重要参数，例如入口位置，藉此减低所需的记忆容量。
开首所述的该种收费系统，其设立是用以确定车辆在收费路段至少一个入口附近一个指定区域内的方位，尤其适合进行本发明的程序，其中收费系统进一步旨在检查在某一指定容差范围内该方位是否与入口的方位特征吻合。
在本发明一项优选的进一步发展中，该收费系统的设立是用以在车辆驶进入口附近的区域前，检查车辆是否在与入口相距的某一最短距离之内。
该收费系统的设立是用以在车辆驶入该最短距离之内后，检查该车辆是否在入口附近的区域。
再者，如车辆在入口附近区域经确定的方位，在容差范围内与入口的方位特征吻合，则该收费系统的设立可用以检查车辆有否驶经沿收费路段的至少一个控制点。
该收费系统的设立优选是用以对照由定位系统确定的位置数据与电子地图的地理参考数据，以确定车辆相对至少一个入口的位置以及车辆在入口附近区域的方位。
本发明及其它优点在下文利用若干无限制性的实例更详细地说明，以图解方式显示
图1按照本发明的收费系统；及图2按照本发明的程序的过程。
如图1所示，按照本发明的一种收费系统SYS具备一个定位系统POS，例如是全球定位系统(简称GPS，其本身已为人所知)。由于全球定位系统是精于此技术者早已熟识的系统，故不会在此加以详细陈述及说明。
在全球定位系统的实例中，可以于一辆车辆FAR上提供一个适当的全球定位系统模块以确定位置数据。然而，本发明不只限于全球定位系统。原则上，按照本发明的程序以及按照本发明的交通监察系统SYS，亦可配合其它已知的定位系统实施。例如，惯性导航系统适合地形上崎岖的路段。惯性导航系统亦甚为人熟识，例如EP 1 096 230说明一种供车辆使用的惯性导航系统，其可联同全球定位系统或其它导航系统使用以确定车辆的位置。同样地，按照本发明的程序可应用于其它卫星及地面上的定位系统。
除实时位置外，车辆FAR的行驶方向FRR亦可由定位系统POS确定，其方式已知。例如，该车辆FAR的实时方位ORI，即其行驶方向，可从车辆FAR随时间的位置转变而清晰地确定。
例如，车辆FAR的实时位置或方位ORI可以从控制器STR内的位置数据计算，该控制器例如是一部经适当编程的微型处理器，车辆FAR上的一定位单元PEH。就此而言，控制器STR的设置是用以通过一通信单元SEE接收来自例如卫星的传输站的定位系统参考信号，并从该等信号确定目前的位置数据。在全球定位系统的情况，方位数据是联同定位单元PEH的位置数据取得并提供。在不局限其一般性的原则下，此情况假设如下。
控制器STR把来自定位系统的目前位置数据数据与储存于记忆单元SPR的地理参考数据连系，该记忆单元并包含收费路段入口AUF的坐标。藉此方式，每一收费路段可获编配一个路段识别码。此外，在地理参考数据内，每一入口AUF获编配特征方位ORA，即行驶方向，可按已知方式参数化为角度。例如，可从一般的商业电子地图(如奥地利联邦标准及测定办事处的奥地利地图2.0)获取地理参考数据，甚或在储存单元SPR以电子地图的形式存盘。
按照本发明，车辆FAR目前的位置与收费路段入口的参考点特征位置对照。如车辆FAR目前的位置是于入口AUF附近的指定区域BER，车辆的方位ORI(即车辆的行驶方向)已确定，据此便会测试经确定的方位ORI在指定的容差范围内是否与收费路段入口的特征方位ORA吻合，控制器STR会根据测试结果，提供收费路段的路段识别码或适用于无识别路段的数值。
如图2所示，使用入口AUF的识别方式可以分多个步骤进行。就此而言，按照本发明的一个优选变化例，入口AUF识别可藉启动或逐一顺序通过三个有效范围2，1，0来界定。
有效范围2可在与入口AUF获编配的参考点PUN相距少于指定距离DIS时启动，其坐标可储存于与控制器STR连系的地理参考数据储存单元SPE。可藉计算目前全球定位系统位置与经地理参考数据界定的全部入口AUF之间的距离，以检查车辆FAR是否在入口AUF的有效范围2之内。
如有效范围2经已启动及如车辆与入口的距离少于有效范围1获编配的距离DIS’，有效范围1即启动。
只有在有效范围2及1经已启动及车辆FAR目前方位ORI与地理参考数据内储存的入口AUF方位ORA之间的差距少于某一指定数值(例如15°)时，有效范围0方会启动。
如入口AUF的有效范围0经已启动，则可启动该收费路段的一个或多个控制点KOP，亦即在识别车辆已从入口AUF进入后，检查该车辆有否驶经此等控制点。就此而言，控制器STR可设置为在驶过入口后即启动控制点，亦即只有在识别驶进入口AUF后，方会启动控制器STR监察车辆有否驶经一个或以上的控制点KOP。控制点的坐标亦可储存于记忆单元SPR及可与车辆FAR的目前位置作对照。
如车辆的目前位置位于一个控制点KOP的有效范围GUB之内，或如按目前及之前位置数据计算的直线，与控制点KOP的有效范围GUB相交，则可识别为已驶经过收费路段。为避免定位系统暂时失灵所引起的问题，目前及之前位置数据之间相距的时间可被制成参数，此举更可减低错误检测路段的风险。借着确定车辆FAR的方位ORI在指定容差之内是位于控制点KOP周围的指定范围，可加强通过控制点检测的可靠性。
结合对入口AUF的检测、控制点KOP的启动以及对途经路段控制点KOP的监察，便可高度准确地确定车辆FAR途经的收费路段。
权利要求
1.一种利用定位系统确定至少一辆车辆(FAR)有否驶经至少一段收费路段的程序，该定位系统的设立是用以确定至少一辆车辆(FAR)目前的位置，以把该至少一辆车辆(FAR)的位置，与一段收费路段入口(AUF)的至少一个参考点特征的位置作对照，特点在于该车辆的方位(ORI)是于入口(AUF)附近的一个指定范围内确定(BER，1)，据此确定所确定的方位(ORI)在一个指定容差范围内是否与该收费路段入口的方位(ORA)特征吻合。
2.按照第1项权利要求的程序，特点在于确定车辆(FAR)方位(ORI)之前，会先检查车辆(FAR)与入口(AUF)的距离是否少于指定距离(DIS)。
3.按照第2项权利要求的程序，特点在于距离少于指定距离(DIS)后，会检查车辆(FAR)是否在确定方位的入口(AUF)附近区域(BER，1)之内。
4.按照第1至3其中一项权利要求的程序，特点在于如在容差范围内车辆(FAR)经确定于入口(AUF)附近区域(BER，1)的方位(ORI)与入口(AUF)的方位(ORA)特征吻合，则会检查车辆(FAR)有否驶过沿收费路段至少一个控制点(KOP)。
5.按照第1至4其中一项权利要求的程序，特点在于从定位系统确定的位置数据用作与来自电子地图的地理参考数据对照，以确定车辆相对至少一个入口(AUF)的位置，以及车辆(FAR)于区域(BER，0)内的方位(ORI)。
6.一种具备定位系统的的收费系统(SYS)，该定位系统的设立是用以确定车辆(FAR)的实时位置，据此，车辆设有控制器，用以对照车辆(FAR)的位置与至少一段收费路段参考点的特征位置，特点在于其设立是用以确定车辆(FAR)于收费路段至少一个入口(AUF)附近的指定区域(BER，0)内的方位(ORI)，据此，其设立是进一步用以检查所确定的方位(ORI)在一个容差范围内是否与入口(AUF)的特征方位(ORA)吻合。
7.按照第5项权利要求的收费系统(SYS)，特点在于其设立是用以于车辆驶进入口(AUF)附近的区域(BER，0)前，会先检查车辆(FAR)与入口(AUF)之间的距离是否少于指定距离(DIS)。
8.按照第6项权利要求的收费系统，特别在于其设立是用以于距离少于指定距离(DIS)后，检查车辆(FAR)是否位于入口(AUF)附近的区域(BER，0)。
9.按照第5至7其中之一项权利要求的收费系统(SYS)，特点在于如车辆(FAR)在入口(AUF)附近区域(BER，0)所确定的方位(ORI)在容差范围内与入口(AUF)方位(ORA)特征吻合，其设立是用以测试车辆(FAR)有否驶过沿收费路段至少一个控制点(KOP)。
10.按照第5至9其中之一项权利要求的收费系统(SYS)，特点在于其设立是用以对照定位系统所确定的位置数据与电子地图的地理参考数据，以确定车辆相对该至少一个入口(AUF)的位置，以及车辆(FAR)在区域(BER，0)内的方位(ORI)。
全文摘要
本发明是关于一种利用定位系统(POS)确定至少一辆车辆(FAR)是否驶经至少一段收费路段的方法，该定位系统的设立是用以检测该至少一辆车辆(FAR)的现行位置，据此，该至少一辆车辆(FAR)的位置会用作与一段收费路段入口坡道(AUF)的至少一个参考点特征的位置对照。该车辆(FAR)的方位(ORI)会于入口(AUF)周围一个指定区域(BER)内被确定，由此确定所确定的方位(ORI)在一个指定容差范围内与该收费路段入口的方位(ORA)特征是否吻合。
文档编号G07B15/06GK1695172SQ03825066
公开日2005年11月9日 申请日期2003年9月9日 优先权日2002年9月12日
发明者H·哈亭尔 申请人:奥地利西门子股份有限公司