专利名称：具有外围功能的汽车停放收费计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进型汽车停放收费计结构。特别是，本发明的产物涉及市郊汽车接口的应用，该市郊汽车接口与外围装置相关联。这些外围装置可具有大量功能，诸如能进行交通研究、检测停放车辆的存在或消失，或开、关收费计附近的照明，或应用外部安全应用模块进行智能卡的鉴定，或为收费计安装一种替代性付款装置，诸如非接触智能卡读卡机、或帐单接受器，或为收费计安装收据打印机或硬币回找机构。
背景技术：
特别是，由于电子汽车停放收费计的出现，收费计已设计成能执行一些功能，这些功能超越了只是购买汽车停放时间。已经设计了车辆存在探测器，它在车辆离开汽车停放空间后将剩余时间从收费计中抹掉。用于记录放置硬币的数量和记录一天中不同时间收费计使用频率的装置也已加以应用。
在这种现有技术的系统中，微处理器可用作部分收费计机构。通过对微处理器进行编程以获得要求的结果，和通过设置自持电源，诸如电池，收费计将执行要求的功能。
在这样一些系统中，欲执行的功能在生产时就建立在收费计中。例如，微处理器操作程序以及为完成所必须的元件通常作为生产操作的部分而加以包括。如果要求某种新的功能，则收费计机构通常需在收费计中用新机构进行替换。
对机构微处理器进行临时存取的临时外部存取器已加以设置。例如，已建立了通讯，其方法是插入至一个外部装置或在装置和微处理器之间设置红外传输。通讯可用于从收费计检索数据，诸如进款输入和使用时间。外部装置还可用于输入数据，用以例如对收费计重新编程以改变汽车停放收费率。
车辆存在探测器也已与汽车停放收费计进行关联。这些探测器在停放于给定空间的车辆移出空间时被激励，而这将引起收费计“擦净”所购买时间的任何余额。这将增加进款，因为下一个使用此空间的驾驶者必须购买时间以避免违章。
发明概述根据本发明，汽车停放收费计的通用性由于添加市郊汽车接口而得到增加。此接口用于使外围装置能独立于收费计的运行而执行功能，并影响收费计的操作。
外围口可起数据通讯接口的作用，目的在于从收费计存取或检索数据，或对收费计的全部或部分存储器进行重新编程。此外，外围口也可用作这样的装置，即用以相对既分享操作指令，也分享数据的外围装置，与收费计驱动器接口和对其进行补充。
市郊汽车接口具有电话插座的形状，它具有四线接口。所含信号包括“讲”，它在数据传输正进行的时候使用；“听”，当允许数据传输时进行；“数据”和“接地”。此接口的使用取决于某一外部事件的发生，该事件将把系统从“听”驱动至“讲”的状态。接着发生的传输将导致执行程序，以实现要求的功能。
需执行的功能可例如为打开网球场的灯光。这时，打网球者应向收费计进行规定的付款，并对此进行识别，于是信号将送至继电器，例如，它将合上开关，使网球场的灯光与供电线相连。当购买的时间期满后，另一信号将送至继电器以断开开关。
按相似的方式，市郊汽车接口可用以促进使用车辆探测器，该探测器与收费计相关联。通过将探测器插入插座，“听”状态将用于确定探测器是否已识别车辆存放或消失地点的改变。当如此识别后，“讲”状态将使一个信号送至收费计程序，并相应调节定时器。
目前，现代汽车停放收费计正装备有智能卡阅读装置，从而得以应用存储卡器或微处理器卡作为支付手段。某些这样的卡要求应用“安全应用模块”以鉴定付款交易，如交易从收费计和卡双方看来都是合法的，则交易生效。在某些应用中，必须保持适时修改或更换安全应用模块的能力，和/或存储单次交易记录的能力，这样电子经费传送处理得以完成。安全应用模块可设计成插入于本发明的外围接口中，这样，常规模块可应用于标准的收费计。
外围接口还使汽车停效收费计机构得以与其它外部装置接口，诸如帐单接受器、收据打印机或硬币回找机构，从而加强收费计的通用性。
外围装置可建造成这样，即信号能从一个外围装置“菊花链”接至下一个外围装置。这使一台收费计机构能与多台外围装置接口，例如智能卡安全应用模块与硬币回找机构以及外部帐单接受器，还有收据打印机。还可能使以这种方式连接的外围装置相互接口，用以独立于汽车停放收费计而执行一组任务。
图1是一种汽车停放收费计的正视图，该型收费计适于实现本发明；图2是图1中收费计的背视图；图3为图1中收费计分解透视图；图4为一种机构的透视图，该机构可安装在图1中收费计的上壳体内。
图5示意地展示了一种微处理器，它用于包含在图4中机构的内部，还展示了外围口接头；图6是外围电路一个实例的示意图；图7是外围电路更为详细的示意图。
对推荐实施例的说明图1-3示出了汽车停放收费计10，该收费计10由上壳体12和下壳体14构成。上壳体限定了显示窗16和付款装置18，该付款装置18可收容硬币、辅币、及欠帐卡等，置于壳体的一侧。下壳体设计成安装着一个现金箱，并设置有安全门20，用于往其中进入。
上壳体12的顶部22是可拆装的，从而得以安装图4所示类型的机构24。此机构包括付款装置18，还包括数字显示器26，通过窗16可见到该显示器26。孔28成形于机构的上表面，从而得以进行红外通讯。数字显示器和这些通讯功能，还有其它通常的收费计功能均由微处理器控制，该微处理器安装在位于机构内侧的PC板上。
图5所示的微处理器30包括若干连接点，用于控制例如LCD显示、定时器、发光二极管等的运转。按照此发明，设置了接头J3-1至J3-4以获得市郊汽车接口。这些接头最好如图4所示地置于模块插座32中。
模块插座也称作市郊汽车接口，它可被外围装置用于各种目的，这些目的有的与收费计的汽车停放控制功能无关，而有的则与那个功能相关。它包括四线接口，构成此接口的为以下信号-讲(意味数据传输正在进行)-听(意味允许进行数据传输)-数据-接地存在两种特定用于市郊汽车的模式-收费计模式(收费计与收费计外围设备进行转换)-编程模式(收费计与数据终端进行转换)在收费计模式，数据传输例如以每秒1170比特进行。格式为一个开始比特，8个数据比特，2个停止比特。开始比特为0伏，停止比特为3伏。
在收费计模式中存在三种汽车状态。对这些状态将根据一个运转实例加以说明，但当然，细节的各种改变在预期之中。
1.非激励状态收费计将“听”(J3-1)保持于“接地”电位，而将“数据”(J3-4)和“讲”(J3-3)如图5所示地通过电阻终端保持于“接地”。
2.“听“状态(收费计正在进行查询以了解是否有任何外围设备意欲进行转换)收费计将“听”设置至3伏。任何意欲进行转换的外围设备必须在100微秒内通过将“讲”和“数据”激励至3伏进行响应，不然的话，收费计将通过把“听”回复至“接地”电位以终止查询意图。某一外部事件，诸如车辆离开，将引起外围设备转换。
假如外围设备随着“听”而激励“讲“升高，它必须在开始传输之前延迟2毫秒以使会话期得以能设置。如果外围设备不能在50毫秒内传输，则收费计将把“听”回复至“接地”电位，从而终止查询。
假如“讲”在信息传输期间回复降低，则会话期终止，“听”回复至“接地”电位。“讲”通常在会话期最后字符的传输期间回复至“接地”电位。
3.“讲”状态(收费计欲与外围设备进行转换)收费计将“讲”设置至3伏，延迟1毫秒使外围设备得以设置会话期，然后传输信息。完成时，“讲”和“数据”回复至“接地”电位。
如果外围设备具有正在进行的信息，且“讲”维持，则信息必须在外围设备处理进入信息的同时保持进行。
本发明考虑若干外围设备，它们与市郊汽车接口相连。为避免网络冲突，外围设备如图7所示地将“听”信号与所设置的一个或多个附加模块插座进行菊花链接，链接示意地示于图7的右手侧。当试图进行信息传输时，较靠近收费计的沿传输电缆的外围设备将截断“听”，使“听”不到达那些进一步沿着电缆的外围设备，并在整个通讯会话期间保持这一截断(直至“听”回复降低)。还有，传输意图将只在高至低的“听”信号过渡时产生，从而避免同时试图链接的失败。
“听”信号的截断丝毫不排除外围设备接受任何传输的信息。任何送出的信息，其开始由向上升的“讲”线检测到，肯定被收到。
“讲”信号必须不被任何外围设备设置升高，此时对外围设备的“听”信号位于“接地”电位。而且，没有“数据”能由任何不包含在通讯会话期内的装置送出。
例如在询问型通讯中，其中收费计要从外围设备得到数据或反之，启动询问的功能将把“讲”信号在会话期间内保持于3伏。这样的一种通讯可包含数个情况，例如，这里的外围装置监视收费计活动，并需要从机构得到情况，了解是否应用硬币或卡去购买时间。询问期间数据线的往返将通过字符定向信号交换。
图7示出了“与”门50，它包括在“听”的传输线中。此线(“听”)的输出将伸展至下一个外围设备的插座。当“听”处于3伏，且假如诸如车辆探测器的外围设备具有信息，则“讲出”被激励至3伏。由于“闭锁”(将加以解释)通常保持在3伏，“与”门52向换流器54施加一个信号，阻止沿着“听”线传输至下一个外围设备。
通过门52的信号也被施加至“与”门56，且由于“听入”也是高的，信号通过门被施加至“讲”线J3-3。具有信号的外围设备还激励“讲入“至高位，这造成一个信号从“与”门58输至“数据”线J3-4，并返回至微处理器。
在外围设备为车辆探测器的场合，信息将在车辆从停放空间移出时发送，而相关程序则引起收费计复位至最大负时间。
每一外围设备最好处于与“与”门52和58的“闭锁”线的通讯中，此线通常保持高位，允许传输通过门。外围设备程序将检测外围设备的误动作，并能使之激励这些线至低位，从而使这些门失去能力，事实上，停止外围设备的功能。
上述约定的目的是使外围设备得以应用“讲”信号作为切断输入，这样，如果一个给定信号在最初被确定为无关的，则外围设备能回复至“正常”的职责，直至下一个“讲”的低至高的过渡。假如机构确定中间一外围设备信息是无关的，它将把“听”放置于高位，并回复至其职责，直至“讲”回复低位，这时，“听”将回复至“接地”电位，并继续查询。
预计查询将每隔0.5秒发生。
存在若干预先定义的市郊汽车信息，它们可例如应用如下从收费计至所有外围设备的市郊汽车输出信息定义复位＝0；硬复位已付款 ＝1；汽车停放时间-000＞＞XXXX期满＝2；汽车停放时间0001＞＞-000宽限＝3；宽限间隔终止过时＝4；过时间隔终止罚款＝5；罚款间隔终止(停止时钟)装填＝6；硬币成串存储＝16；存储器错误硬币＝17；硬币探测器错误电池＝18；失效电池错误提醒＝19；提醒硬币堵塞堵塞 ＝20；硬币堵塞电池低＝21；低电池数据键＝22；数据键错误汽车停放 ＝32；进入已付款汽车停放时间非汽车停放＝33；进入非汽车停放时间免费 ＝34；进入免费汽车停放时间预先 ＝35；进入预付汽车停放时间红外开＝48；红外通讯通红外关＝49；红外通讯断市郊汽车输入信息(从外围设备至收费计)的实例设定时间 ＝128，mm，hh；设定收费计时间为hhmm定时 ＝130，tt，vv；将时间和价值加入至收费计在编程模式中假如“收费计”模式期间，查询“讲”信号发现其升高至维持“听”信号之前的收费计，收费计将应用5伏电源在19.2kbs下进入编程模式。
编程模式中可利用的命令包括-读收费计存储器-写收费计存储器-审检收费计-设定收费计实时时钟-将时间和价值加入至收费计图6示出了本发明在外围装置中的应用，该外围装置包括一组灯34。灯通过开关36连接至电源，而带有中继控制器39的继电器38运转以控制此开关。继电器连接至插头40，该插头40可由与收费计42相关联的模块插座接受。插头40最好封闭在收费计壳体内，而从插头出来的传输线可在壳体内伸展，甚至在为了最大安全而支承壳体的支柱内伸展。
当硬币插入收费计中时，市郊汽车输出信息“已付款”将在查询期间被识别。这将造成信号通过“数据”线直接至中继控制器39，打开灯光。此外，此外围设备的程序将把定时器设定预定的时期。当时间期满时，查询将识别市郊汽车输出信息“期满“。这将再一次造成信号输至中继控制器以便关闭灯光。
本发明的另一实施例部分示于图1-3中。此外“盘”44插入在上、下壳体之间。此结构物包括车辆存在探测器，该探测器应用例如发光二极管，它们布置在窗口46的附近。诸如“已付款”的市郊汽车输出信息将在车辆到达并进行适当付款时加以应用。当车辆离去时，探测器将启动市郊汽车“设定时间”信息，从而将收费计复位至期满状态。
本发明的系统便于经常扩展装置，它们能与收费计接口，并添加于汽车停放收费计的位置。这些装置和接口将便于增加数据的类型，这些数据可相对该位置上的事件进行收集，还便于在该位置上进行操作改变。
此系统的通讯能力得以能建立一个接口，该接口将若干汽车停放收费计连至中央数据收集点。例如，可与汽车停放收费计通过市郊汽车接口建立无线通讯，采用外部R/F或其它无线通讯装置以存取收集到的数据或在收费计位置上改变编程。与汽车停放收费计的有线通讯也可代之通过市郊汽车接口而建立，采用硬线以存取收集到的数据或在收费计位置上改变编程。
当应用车辆存在探测器时，这将便于收集许多数据，用于在收费计位置进行交通调查，即真正的占用率、已付款占用率、市郊交通循环、收费计违章等。探测器还可用于在车辆离开汽车停放空间时拨给汽车停放公众预给的宽限时间，使汽车停放者可获取零钱，和/或用于消除收费计上的剩余时间。
外围装置可便于所有在汽车停放位置收集到的数据自动传送至存储装置，该存储装置保存在收费计硬币收集罐上。数据将通过一系列数据收集动作，如硬币罐排空注入硬币收集金属罐和金属罐在硬币收集设施排空，自动传送至中央数据收集点。
其它可能性包括1.外围装置，这种装置促进与欠帐卡或其它装置的无接触数据互换，这能用于电子付款。
2.外围装置，这种装置便于在收费计本身外侧扩展电子收费计的内部存储。
3.外围装置，这种装置使收费计得以控制电力的定时发送，以驱动其它机构，诸如汽车清洗机和电动汽车充电站。
应该理解，可在实践中对本发明进行各种改变和增添，这不会偏离本发明的精神，特别是不会偏离以下权利要求限定的本发明的精神。
权利要求
1.一种汽车停放收费计结构物，该收费计结构物具有壳体；卡或硬币接受器，该接受器用以启动收费计运行；微处理器，该微处理器用于控制此运行；外围口，该外围口与微处理器相连，从而信息能通过外围口传向微处理器和从微处理器传入；传输线，它们与外围口相连；和至少一台外部装置，它与传输线相连，所述外部装置执行指定的功能，所述传输线包括“数据”线，用于传输信号，从而已发生的事件得以启动功能。
2.如权利要求1所述的汽车停放收费计结构物，该收费计结构物包括一条“听”线，用于进行查询以确定事件是否已发生；和一条“讲”线，它使数据能在“数据”线上传输。
3.如权利要求2所述的汽车停放收费计，其特征在于，采用了四线传输线，该四线传输线包括所述“听线”、所述“讲”线和所述“数据”线；第四传输线与地面相接。
4.如权利要求3所述的汽车停放收费计，其特征在于，所述外围口由模块插座和插头构成，该插头位于所述四线传输线的端部，用于与所述口连接。
5.如权利要求1所述的汽车停放收费计，该收费计至少包括一台附加外部装置，该台附加外部装置与首次提及的外部装置相串联，还包括截断进一步沿所述“听”线传向微处理器的元件，直至与所述首次提及的外部装置有关的传输完成为止。
6.如权利要求1所述的汽车停放收费计，该收费计包括查询装置，该查询装置受所述微处理器的控制，用以按周期间隔通过所述“听”线发送信号以确定是否有事件发生。
7.一种汽车停放收费计结构物的操作方法，所述结构物包括壳体；卡或硬币接受器，该接受器用以启动收费计运行；微处理器，该该微处理器用以控制收费计运行；外围口，该外围口与微处理器相连；传输线，它们与外围口相连；和至少一台外部装置，它与传输线相连，所述外部装置执行指定的功能，操作方法包括的步骤有，沿着所述传输线之一随着事件的发生而发送数据信号，该事件要求启动功能。
8.如权利要求7所述的方法，该方法包括的步骤有，设置一条“听”线；沿“听“线发送周期性信号以确定事件是否发生；和设置一条“讲”线，用于随着事件的被探测能在“数据”线上进行数据传输。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述“数据”线与外部装置相连，所述微处理器探测事件的发生，以及通过“数据”线发送信号以操作外部装置。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，附加外部装置与至少一台装置串联，还包括这样的步骤，即沿“听”线传向所述附加外部装置截断信号，条件是如果一件事件已发生，而此事件要求至少一台装置进行运行。
全文摘要
一种汽车停放收费计结构物,该结构物具有上、下壳体(12,14),它们带着付款装置(18),用以接受硬币或付款卡。微处理器(30)和其它电子元件包括在PC板上,而该PC板则安装在上壳体(12)内。模块插座(32)连接至微处理器(30)的终端,用于与其通讯,而插座(32)支承在收费计(10)内,用于与大量外围装置(26,34)中的任一装置连接,然后,这些装置能在它们的运行中利用微处理器(30)。若干外围装置(26,34)可连接在一起,且全部与微处理器(30)保持通讯。
文档编号G07F17/00GK1252762SQ98804288
公开日2000年5月10日 申请日期1998年4月16日 优先权日1997年4月18日
发明者约瑟夫·H·萨顿, 拉尔夫·H·卡门, 戈姆·图克森 申请人:丹坎工业停车控制系统公司