用于使用计费系统的设备技术方案

使用计费系统用的设备，它用来确定运动物体在路段线路网内经过的路程，或确定此物体进入了有规定的地理区域，此使用计费系统有下列部分： ａ）一个装在运动物体之外并与其走过的路程和所确定的地理区无关的固定系统，用于无线发射识别此物体当前地理位置的信息； ｂ）一个与运动物体同行的接收系统，用于无线发射用于确定位置的信息； ｃ）一个与物体同行的节一存储装置，用来暂时储存物体当前地理位置的数据； ｄ）一个与运动物体同行的第二存储装置，用于永久储存预先规定的地理位置（判别点），用于单值地表征线路网和／或规定的地理区的特点； ｅ）一个与物体同行的比较装置，用于将在有规律的时间间隔内测出的该物体当时的地理位置与判别点的位置数据进行比较； ｆ）一个与物体同行的识别装置，用于借助于比较装置测定的与判别点一致的此物体正好经过的地理位置，来确定物体走过的距离和／或进入离开了所规定的地理区； ｇ）一个移动式的与识别装置可通过信息技术联系的存储体，在此存储体中记录所判定的当时走过的距离和／或在一个规定的地理区中的存在。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用计费系统用的设备，此设备用于确定运动物体(例如轿车、摩托车、载重车、公共汽车、船、铁路列车、飞机、人、零担货物)在路段线路网(例如高速公路网、水路网、铁路网)内经过的路程，或确定此物体进入了规定的地理区域(例如内城区、空域、自然保护区)。为了计算使用桥梁或隧道的费用，通常设类似边境站的计费站，在那里由工作人员或自动收费机收取应付的费用。在法国和意大利应用了一种进行高速公路段计费和系统，在高速公路入口处和从不收费到须收费的高速公路段过渡处，司机由该系统取得一张票，入口处在票上作有机器可读出的记号。然后，在出口处或从须收费到不收费的高速公路段过渡处，可以根据这张票确定所使用的总路程，算出使用费并收取费用。这种系统虽然可以准确无误地计算，但是不仅为了建造必要的基本设施，尤其是建造计费站和自动取票机、栅栏和照明设备等必须先投入大量的资金，而且还要求支付高昂的人工费，用于计费站的日以继夜的运行。还有一个大缺点是，由于要进行计算，所以尤其在交通高峰期间严重影响了交通流量。为了不必支付这些费用，多年以来在瑞士采用了加一种收取高速公路使用费的系统，这种系统以对于规定的时期一次总付的办法为基础进行工作。司机缴付总费用后得到一个赁证，这一赁证应放在车中可见的地方，从外面可以看到并因而可以检查这一在高速公路上行驶的资格证明。这一系统的基础设施费用不大，因为出售凭证(例如邮局、边境站)和检查(例如高速公路过界站、警察巡逻)可以求助于反正是现成的设备。但是在这种情况下不可能算出实际的使用情况，所以在费用计算方面考虑得不充分。还提出了一些系统，它们可以根据实际使用情况进行专门的计算。但是这些系统的一个先决条件是要建成适用的当地设施，因为它们例如以红外系统或所谓HF或RF应答系统为基础，也就是说，需要专用的机器设备，用以辨认和鉴别在须收费路段上或在有相应规定的地理区域中，如内城的一个对汽车运输应加以限制的范围内的各种车辆。发射机应答器技术多年来由军用航空领域是熟知的，以便能识别敌方和友方的飞行物。其工作原理为，首先从一个检查站(例如地面站、船或飞机)与要识别的对象用无线电“通话”(例如借助于雷达)，然后自动地向该检查站发出一个适当的识别信号。将这种技术转用在例如高速公路计费系统中，意味着必须沿须收费的高速公路网规定的一些地点(尤其是出入口)，设相应的机器检查站，以便能严密地测出为计算使用费所必要的数据。因此，这类系统要求为专用设施的设备支付很高的费用。本专利技术的目的是提出一种本文开始所述类型的设备，它不仅适用于算出高速公路费用，而且适用于确定运动物体其他规定项目(距离、面积、体积)的使用情况，这种设备所需要的基础设施费用比较低。按本专利技术为达到上述目的按权利要求1的特征部分所述。本专利技术其他有优点的改进在从属权利2至23中说明。下面借助于一个高速公路使用费计算系统的例子，详细说明本专利技术。唯一的一个圆表示的是带有高速公路的道路网片段。按本专利技术的系统由三个主功能块构成，亦即包括—在车辆内部的定位系统；—在车辆内部的计算系统以及；—作为计算数据载体的移动式存储媒体。定位系统中有一个接收用于识别车辆当前地理位置的信息的装置，以及有一个用于暂时储存当前位置的第一存储装置。定位信号通过无线的途径由一个与高速公路网无关的固定装置接收。这种装置经常是现成的，或可用较低的费用按照要发送相应信息的任务来调整。例如现有的卫星导航系统(如GPS，Glonass)或无线电测向系统，它们均以现有的无线电话网(例如C网、D网、E网)为基础，这时，由于去相邻地面站的信号传输时间不同，所以可以非常准确地进行定位。对于卫星导航系统，为了提高定位准确度，最好能规定有可能接收修正信号(例如用于差分式GPS系统)。因此误差的影响，如卫星轨道误差、时钟误差以及信号传送误差等得到了补偿，并可使位置分辨误差在10米以下。这样一种修正信号可例如通过无线电广播(例如RDS)或通过GSM无线电话网发出。还有一些系统可以通过无线联系和装在车辆内的传感器来确定车辆的位置。例如可以设置一个测定行驶路程的传感器(例如通过后轮的旋转)和一个磁场探测器，它们可借助于数字化的道路网准确定位，只要在行驶开始前，通过一个装在车内的通信设备记下车辆的位置。为了在定位系统短时故障时(例如由于屏蔽效应或不利的卫星位置)能连续地记录位置数据，可设置一个“位置推算传感器”(例如形式上为一个磁场探测器)，它与车辆同行。在车辆内部的计算系统主要包括一个用于永久储存预先规定的地理位置(判别点)的第二存储装置，它允许单值地表征路段线路网的各路段和/或所确定的区的特性。此外，有一台作为比较装置工作的计算机，它以较短的时间间隔(例如每秒一次或二次)将当前的车辆位置与判别点的储存位置数据(坐标)作比较。当得出的位置数据足够准确地一致时，计算机认定车辆正好行驶在此判别点所指定的高速公路路段上。对此在后面还要详细说明。所判明的对高速公路路段的使用情况被计算机记录在移动式的存储媒体上。这种移动式的存储媒体是指这样的一种装置，即它可与车辆的司机同行，并在使用时可通过一个读/写装置与计算机在信息技术方面互相连接。这种移动式存储媒体最好设计为磁条或芯片储卡片。但也可考虑用其他媒体，例如可编程的存储器模块，例如PAL模块、FPLA模块或FPLS模块。当从定位系统外部接收到的信息严格地说还不是位置数据的情况下，则此计算机承担的另一项任务是，根据这些信息算出当时的车辆位置坐标。具有判别点位置数据的第二存储装置可以与第一存储装置做成一体。但有优点的作法是，也可以将第二存储装置与移动式存储体做成一个整体。使用计费系统的工作原理可借助于附图所表示的片段道路网看出，图中除有须收费的高速公路1之外，还有不收费的道路4、5、6、它们与高速公路1相交。高速公路1的入口2a机出口2b用方块表示。这些作有标记的地点的地理位置，均作为判别点储存在第二存储装置中。若现在通过计算机得知了一个当前的车辆位置，这一位置与方块2a或2b的位置(具有规定准确度地)相一致，这便可能意味着，车辆位于须付费的高速公路段上。但是这也可能仅仅是在不付费的道路4或5上横穿高速公路1时发生的情况。就这一点而论，当晚些时候通过第二个方块时也会得出这种非唯一性的结论。由于这一原因，在高速公路1的两个直接相邻的进出口之间至少设置另一个(用一个圆圈表示)位于高速公路1上的判别点3a、3b，并将它们储存起来。当在一个已被识别的进/出口地点之后经过这另一个判别点时，便可以根据这另一个判别点完全唯一性地指出，正在使用的是哪一段高速公路，所以为了计算费用便可以在移动式存储媒体上作相应的记录。为了把具有全部路段的高速公路网的特点完全表示清楚，高速公路十字交叉和高速公路三角形交叉作为判别点还要通过它们的位置坐标来确定。实际的使用费的计算在原则上例如可以根据记载的使用情况按月在缴费站进行。不过更好的做法是将移动式的存储媒体类似于电话卡来使用。这意味着，由使用者购买一张这样的“高速公路计费卡片”，因此使用者预先已经取得在规定范围(使用存款数)内的高速公路使用权。在实际上使用了高速公路后，再将每次行驶路程所需费用逐次地从现存的使用存款中扣除。若除了高速公路网的判别点外还在移动式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：安德里亚斯·维德尔，
申请(专利权)人：曼内斯曼股份公司，
类型：发明
国别省市：