專利名稱：使用人造衛(wèi)星的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)、收費(fèi)機(jī)和收費(fèi)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用人造衛(wèi)星的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)、收費(fèi)機(jī)和收費(fèi)方法，具體涉及這樣的使用人造衛(wèi)星的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)、收費(fèi)機(jī)和收費(fèi)方法，即，允許收費(fèi)道路上的道路收費(fèi)不使用諸如收費(fèi)亭或ETC系統(tǒng)的傳統(tǒng)設(shè)施。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，通過下述方式來收取收費(fèi)道路費(fèi)用通過在位于收費(fèi)道路入口的收費(fèi)亭預(yù)付；或在將從在入口安裝的票據(jù)分離器獲得的票據(jù)遞送到位于收費(fèi)道路出口的收費(fèi)亭的人員以計(jì)算費(fèi)用之后，通過現(xiàn)金或信用卡、預(yù)付卡等現(xiàn)場結(jié)算。
但是，這樣的收費(fèi)方法必需人員操作，并且在收費(fèi)亭附近經(jīng)常引起交通阻塞。因此，近來已經(jīng)引入ETC(電子收費(fèi)系統(tǒng))，以便簡化上述方法。在這種ETC系統(tǒng)中，通過在位于收費(fèi)道路入口/出口的路邊天線和在車輛上安裝的車載機(jī)器之間的無線通信來發(fā)送和接收收費(fèi)所需要的信息。通行費(fèi)的實(shí)際支付是通過經(jīng)由金融機(jī)構(gòu)的自動(dòng)支付而進(jìn)行的，因此幾乎不必在收費(fèi)道路入口/出口停止車輛。
上述的傳統(tǒng)收費(fèi)方法或ETC系統(tǒng)必需人員操作和諸如收費(fèi)亭和收費(fèi)門之類的設(shè)施。初始成本和維護(hù)成本由通行費(fèi)等承擔(dān)，所述通行費(fèi)等由收費(fèi)道路行駛?cè)藛T支付。因此，優(yōu)選的是，收費(fèi)系統(tǒng)盡可能簡單。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種收費(fèi)系統(tǒng)，它可以實(shí)質(zhì)地簡化用于收費(fèi)道路收費(fèi)的設(shè)施和人員操作，并且還實(shí)現(xiàn)了交通流暢，本發(fā)明的所述目的也提供一種道路收費(fèi)方法，它可以實(shí)質(zhì)地簡化收費(fèi)道路收費(fèi)所需要的設(shè)施等。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種適用于這樣的收費(fèi)系統(tǒng)和收費(fèi)方法的車載收費(fèi)機(jī)。
在本發(fā)明中，根據(jù)使用人造衛(wèi)星而獲得的、用于限定車輛位置的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，以及時(shí)間數(shù)據(jù)來持續(xù)地記錄/累積車輛的行駛位置歷史。根據(jù)所述記錄，確定是否車輛已經(jīng)在收費(fèi)道路中行駛。當(dāng)車輛已經(jīng)在收費(fèi)道路中行駛時(shí)，通過經(jīng)由金融機(jī)構(gòu)的自動(dòng)支付，按照所存儲(chǔ)/累積的歷史數(shù)據(jù)，來自動(dòng)收取車輛已經(jīng)行駛的收費(fèi)道路區(qū)間的通行費(fèi)。具體上，本發(fā)明的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)包括駕駛執(zhí)照卡，它能夠存儲(chǔ)駕駛員識(shí)別代碼以及與駕駛執(zhí)照相關(guān)的數(shù)據(jù)；讀取器件，用于從駕駛執(zhí)照卡讀取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；信息輸出器件，用于輸出從人造衛(wèi)星獲得的、用于限定車輛位置的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)以及從時(shí)鐘獲得的時(shí)間數(shù)據(jù)；行駛車輛位置歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件，用于根據(jù)從所述信息輸出器件輸出的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)、高度數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)指示車輛的行駛位置歷史的行駛車輛位置數(shù)據(jù)；道路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件，用于預(yù)先存儲(chǔ)位置和高度以及關(guān)于道路通行費(fèi)的數(shù)據(jù)；計(jì)算器件，用于指定車輛已經(jīng)行駛過的收費(fèi)道路區(qū)間，并且計(jì)算通行費(fèi)；收費(fèi)處理器件，用于根據(jù)由所述讀取器件從駕駛執(zhí)照讀取的駕駛員識(shí)別代碼，通過當(dāng)在車輛上安裝車載機(jī)器時(shí)經(jīng)由由駕駛?cè)藛T設(shè)置的金融機(jī)構(gòu)的帳戶而自動(dòng)支付來收取由所述計(jì)算器件計(jì)算的收費(fèi)道路行駛費(fèi)用。
上述的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)包括多個(gè)車輛、一些人造衛(wèi)星、以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心等。
向每個(gè)車輛提供讀取器件，用于讀取在駕駛執(zhí)照中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)；信息輸出器件，用于輸出車輛的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)、以及時(shí)間數(shù)據(jù)；通信器件，用于與系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心通信。所述車輛還包括發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)確定器件，用于當(dāng)插入真實(shí)的駕駛執(zhí)照卡時(shí)允許發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。
駕駛執(zhí)照卡是可以存儲(chǔ)駕駛員識(shí)別代碼以及與駕駛執(zhí)照相關(guān)的數(shù)據(jù)的卡。當(dāng)前，IC卡很理想使用。優(yōu)選的是，IC卡也存儲(chǔ)與駕駛員的駕駛特征相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且向車輛提供車輛狀態(tài)設(shè)置器件，用于按照下述數(shù)據(jù)將車輛設(shè)置到對(duì)于駕駛員最適合的狀態(tài)，所述數(shù)據(jù)與由所述讀取器件從駕駛執(zhí)照IC卡向在車輛中的控制單元，即MPU，讀取的駕駛員的駕駛特征相關(guān)。
要安裝在車輛上的收費(fèi)機(jī)被分類為具有車輛導(dǎo)航元件的組合類型和沒有車輛導(dǎo)航元件的單個(gè)類型。在前一種類型的收費(fèi)機(jī)中，可以將車輛導(dǎo)航元件用作用于輸出根據(jù)從一些人造衛(wèi)星接收的多個(gè)無線電信號(hào)計(jì)算的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)的部件。
前一種收費(fèi)機(jī)包括車輛位置信息輸出器件，它用于輸出根據(jù)從人造衛(wèi)星接收的無線電信號(hào)計(jì)算的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，并且具有車輛導(dǎo)航元件，用于根據(jù)來自車輛位置信息輸出器件的車輛位置信息等來確定車輛行駛路徑。前一種收費(fèi)機(jī)還包括讀取器件，用于從存儲(chǔ)駕駛員識(shí)別代碼以及與駕駛執(zhí)照相關(guān)的數(shù)據(jù)的駕駛執(zhí)照卡讀取數(shù)據(jù)；發(fā)送器件，用于向系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心發(fā)送從讀取器件讀取的駕駛員識(shí)別代碼和從位置信息輸出器件輸出的車輛位置數(shù)據(jù)、以及相應(yīng)的時(shí)間數(shù)據(jù)和車輛操作狀態(tài)參數(shù)，所述車輛位置數(shù)據(jù)即緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，所述車輛操作狀態(tài)參數(shù)即車輛的相應(yīng)操作部分的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)。
另一方面，后一種單個(gè)類型的收費(fèi)機(jī)包括讀取器件，用于從能夠預(yù)先存儲(chǔ)駕駛員識(shí)別代碼以及與駕駛執(zhí)照相關(guān)的數(shù)據(jù)的駕駛執(zhí)照卡讀取駕駛員識(shí)別代碼以及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；信息輸出器件，用于輸出根據(jù)從人造衛(wèi)星接收的無線電信號(hào)計(jì)算的車輛位置數(shù)據(jù)，即緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，以及從時(shí)鐘獲得的時(shí)間數(shù)據(jù)；通信器件，用于向執(zhí)行道路費(fèi)用計(jì)算和收取處理的系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心發(fā)送由讀取器件讀取的駕駛員識(shí)別代碼以及來自信息輸出器件的數(shù)據(jù)。
集中地收取從多個(gè)車輛發(fā)送的多個(gè)車輛數(shù)據(jù)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心包括行駛車輛位置歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件，用于存儲(chǔ)指示每個(gè)車輛的車輛行駛位置歷史的行駛車輛位置數(shù)據(jù)；道路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件，用于存儲(chǔ)全國所有道路的位置、高度和名稱、以及關(guān)于收費(fèi)道路的費(fèi)用數(shù)據(jù)；計(jì)算器件，用于確定車輛已經(jīng)行駛過的收費(fèi)道路區(qū)間，并且計(jì)算行駛費(fèi)用；通信器件，用于與車輛或金融機(jī)構(gòu)通信；道路收費(fèi)處理器件，用于收取費(fèi)用等。在所述行駛車輛位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件中，每個(gè)駕駛員識(shí)別代碼建立車輛數(shù)據(jù)表，所述車輛數(shù)據(jù)表包括車輛通過點(diǎn)的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)與時(shí)間數(shù)據(jù)一起被存儲(chǔ)/累積為時(shí)間系列數(shù)據(jù)。
向車輛提供車輛操作狀態(tài)參數(shù)收取器件，用于收取指示車輛的每個(gè)操作部分的操作狀態(tài)的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心還包括車輛操作狀態(tài)存儲(chǔ)器件，用于存儲(chǔ)/累積對(duì)于識(shí)別每個(gè)車輛的每個(gè)車輛識(shí)別代碼，由所述車輛操作狀態(tài)參數(shù)收取器件收取的車輛操作狀態(tài)；車輛診斷通知器件，用于根據(jù)在車輛操作狀態(tài)存儲(chǔ)器件中存儲(chǔ)的存儲(chǔ)內(nèi)容，使用診斷程序，來確定車輛的操作狀態(tài)是否適當(dāng)，并且當(dāng)確定需要任何維護(hù)時(shí)，通知由車輛識(shí)別代碼指定的車輛的擁有者。
優(yōu)選的是，上述系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心還包括駕駛員駕駛技術(shù)診斷器件，它使得可以通過分析由車輛操作狀態(tài)參數(shù)收取器件收取和存儲(chǔ)/累積的車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)、與包括地形數(shù)據(jù)的全國所有道路數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、以及時(shí)間數(shù)據(jù)來診斷駕駛員的駕駛技術(shù)。
還優(yōu)選的是，系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心還包括道路擁堵狀態(tài)分析器件，它根據(jù)從多個(gè)車輛發(fā)送的示出每個(gè)車輛的位置的數(shù)據(jù)、和關(guān)于行駛方向和行駛速度的數(shù)據(jù)來實(shí)時(shí)地分析每個(gè)道路擁堵狀態(tài)。通過向包括車輛導(dǎo)航元件的車輛發(fā)送道路擁堵狀態(tài)數(shù)據(jù)，即從所述分析得出的數(shù)據(jù)，可以在車輛中當(dāng)時(shí)找到去往目的地的最適合行駛路徑。
優(yōu)選的是，車輛包括自動(dòng)刮水器控制器件，用于控制刮水器操作，以便在車輛內(nèi)提供的車載機(jī)器的天線和人造衛(wèi)星或系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的天線之間具有良好的無線電信號(hào)發(fā)送和接收。自動(dòng)刮水器控制器件通過擋風(fēng)玻璃狀態(tài)檢測器件從圖像檢測擋風(fēng)玻璃狀態(tài)，并且確定刮水器的最佳操作，所述圖像通過由成像器件對(duì)擋風(fēng)玻璃狀態(tài)成像而獲得。
優(yōu)選的是，系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心包括降雨量分布監(jiān)視器件，用于根據(jù)與從多個(gè)車輛發(fā)送的刮水器操作狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的信息來監(jiān)視降雨量分布。
在車輛中，可以使用在輪胎附近提供的兩個(gè)攝影機(jī)，通過由成像器件對(duì)輪胎運(yùn)行表面的狀態(tài)成像，而三維地監(jiān)視輪胎表面的凹凸。還優(yōu)選的是，所述車輛包括輪胎劣化檢測器件，它向所成像的圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用圖像模式識(shí)別，并且確定是否輪胎劣化。因此，可以通知車輛擁有者輪胎劣化以及確切的輪胎運(yùn)轉(zhuǎn)(rotation)時(shí)期或更換時(shí)期。
優(yōu)選的是，車輛還包括加速度檢測器件，用于檢測車輛的加速度；制動(dòng)燈閃爍控制器件，用于當(dāng)操作制動(dòng)踏板時(shí)，以與車輛減速度對(duì)應(yīng)的特定閃爍時(shí)間間隔使制動(dòng)燈閃爍。所述制動(dòng)燈閃爍控制器件也隨提高減速度而縮短閃爍時(shí)間間隔。
收費(fèi)道路收費(fèi)方法包括步驟從用于存儲(chǔ)駕駛員識(shí)別代碼和與駕駛執(zhí)照相關(guān)的數(shù)據(jù)的駕駛執(zhí)照卡讀取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等；輸出根據(jù)從一些人造衛(wèi)星接收的多個(gè)無線電信號(hào)計(jì)算的用于限定車輛位置的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，以及從時(shí)鐘獲得的時(shí)間數(shù)據(jù)；根據(jù)所輸出的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)與時(shí)間數(shù)據(jù)來存儲(chǔ)車輛行駛位置歷史數(shù)據(jù)，所述車輛行駛位置數(shù)據(jù)是與車輛已經(jīng)通過的所有車輛位置對(duì)應(yīng)的緯度、經(jīng)度和高度；根據(jù)所存儲(chǔ)的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)、高度數(shù)據(jù)與時(shí)間數(shù)據(jù)、以及關(guān)于所有道路的位置和高度的數(shù)據(jù)，來確定是否車輛已經(jīng)行駛在收費(fèi)道路中，而不論預(yù)先在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中數(shù)字化的道路類型是收費(fèi)道路或開放道路；按照被存儲(chǔ)作為收費(fèi)道路行駛區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)的、車輛已經(jīng)行駛過的收費(fèi)道路區(qū)間，根據(jù)存儲(chǔ)對(duì)于每個(gè)車輛類型所限定的收費(fèi)道路行駛費(fèi)用的收費(fèi)道路費(fèi)用數(shù)據(jù)庫來計(jì)算費(fèi)用；并且通過經(jīng)由由駕駛?cè)藛T預(yù)先設(shè)置的金融機(jī)構(gòu)的帳戶的自動(dòng)支付來收取對(duì)于每個(gè)駕駛員識(shí)別代碼計(jì)算的收費(fèi)道路行駛區(qū)間的費(fèi)用。


圖1示出了作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的整個(gè)收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)的構(gòu)成；圖2示出了作為一個(gè)實(shí)施例的、被安裝在與收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)適配的車輛上的、具有車輛導(dǎo)航元件的組合類型的車載機(jī)器；圖3是示出作為一個(gè)實(shí)施例的、構(gòu)成收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)的車載機(jī)器的電氣構(gòu)造的方框圖；圖4是示出作為一個(gè)實(shí)施例的、構(gòu)成收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的電氣構(gòu)造的方框圖；圖5示出了在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中提供的存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的車輛數(shù)據(jù)表；圖6是車輛操作狀態(tài)編號(hào)設(shè)置列表的一個(gè)示例，示出被設(shè)置到各個(gè)車輛操作部分的車輛操作狀態(tài)編號(hào)設(shè)置；圖7是車輛操作狀態(tài)編號(hào)設(shè)置列表的一個(gè)示例，示出在上述的車輛操作狀態(tài)編號(hào)設(shè)置中設(shè)置的車輛操作狀態(tài)編號(hào)的具體數(shù)值數(shù)據(jù)；圖8是要存儲(chǔ)在圖5所示的車輛數(shù)據(jù)表的車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域中的車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)的一個(gè)具體示例；圖9示出了在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中提供的存儲(chǔ)單元中預(yù)先建立和存儲(chǔ)的全國所有道路數(shù)據(jù)庫；圖10示出了要存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中提供的存儲(chǔ)單元中的收費(fèi)道路行駛區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)表；圖11是要存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中提供的存儲(chǔ)單元中的開放道路行駛車輛位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表；圖12示出了要存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中提供的存儲(chǔ)單元中的收費(fèi)數(shù)據(jù)表；
圖13是示出下行收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)的一個(gè)示例，其中，在收費(fèi)道路上的各個(gè)互通式立體交叉之間的每個(gè)區(qū)間與一個(gè)唯一的編號(hào)相關(guān)聯(lián)；圖14是示出上行收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)的一個(gè)示例，其中，在收費(fèi)道路上的各個(gè)互通式立體交叉之間的每個(gè)區(qū)間與一個(gè)唯一的編號(hào)相關(guān)聯(lián)；圖15是示出收費(fèi)道路互通式立體交叉編號(hào)的一個(gè)示例的列表，其中，在收費(fèi)道路上的每個(gè)互通式立體交叉與一個(gè)唯一的編號(hào)相關(guān)聯(lián)；圖16是用于說明在車載機(jī)器上的處理的流程圖；圖17是用于說明在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，指定行駛收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)或行駛開放道路路線名稱的處理的流程圖；圖18是用于說明在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，伴隨圖17所示的行駛收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)的確定而執(zhí)行的費(fèi)用計(jì)算和收費(fèi)處理的流程圖；圖19示出了沒有車輛導(dǎo)航元件的單個(gè)類型的車載機(jī)器，其中，(a)示出了在車輛的儀表盤上安裝的車載機(jī)器，(b)示出了車載機(jī)器的外觀；圖20示出了在附接到車輛的輪胎劣化檢測器件中的攝影機(jī)，用于檢測輪胎劣化狀態(tài)；圖21是用于說明自動(dòng)控制刮水器操作的自動(dòng)刮水器控制器件的圖，其中，(a)示出了在附接到用于檢測擋風(fēng)玻璃狀態(tài)的車輛的儀表盤的、擋風(fēng)玻璃狀態(tài)檢測器件中的攝影機(jī)，(b)示出了在方向盤的底板提供的、自動(dòng)刮水器控制器件中使用的撥盤式操作開關(guān)的例子；圖22是示出用于按照擋風(fēng)玻璃狀態(tài)來自動(dòng)控制刮水器操作的自動(dòng)刮水器控制器件的電氣構(gòu)造的方框圖；圖23是用于說明按照擋風(fēng)玻璃狀態(tài)來自動(dòng)控制刮水器操作的自動(dòng)刮水器控制器件的流程圖；圖24是用于說明自動(dòng)控制刮水器操作的自動(dòng)刮水器控制器件中的刮水器運(yùn)動(dòng)模式的一個(gè)例子；圖25示出了在車輛上的制動(dòng)燈的位置；圖26是示出控制制動(dòng)燈的閃爍的制動(dòng)燈閃爍控制器件的電氣構(gòu)造的方框圖；圖27是用于說明在制動(dòng)燈閃爍控制器件中的處理的流程圖；圖28是用于說明在制動(dòng)燈閃爍控制器件中的制動(dòng)燈的閃爍模式的一個(gè)例子。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本實(shí)施例的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)包括其上安裝了后述車載機(jī)器11和130的車輛、GPS衛(wèi)星1、通信衛(wèi)星30、系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20、金融機(jī)構(gòu)22等。
如圖2所示的車輛7具有在車輛的中心控制臺(tái)面板12上安裝的車載機(jī)器11。圖2所示的車載機(jī)器11包括車輛導(dǎo)航元件，使用GPS(全球定位系統(tǒng))來確定到目的地的車輛行駛路徑。但是，收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)本身不必然需要這樣的車輛導(dǎo)航元件。關(guān)于沒有車輛導(dǎo)航元件的車載機(jī)器130將在后文說明。首先說明具有車輛導(dǎo)航元件的車載機(jī)器11。
收費(fèi)道路費(fèi)用根據(jù)車輛類型而改變。當(dāng)前，提供了標(biāo)準(zhǔn)大小的汽車、中型汽車、大型汽車、超大型汽車、輕型汽車(小汽車)和自行車等的費(fèi)用。在收取收費(fèi)道路費(fèi)用時(shí)需要識(shí)別車輛類型。這可以通過當(dāng)所述車載機(jī)器在購買新車輛時(shí)被安裝在車輛上時(shí)在汽車交易商等處，或當(dāng)與車輛分離地購買的車載機(jī)器被安裝在車輛上時(shí)在汽車商店等處，在行駛?cè)藛T登記姓名、地址和用于收費(fèi)道路費(fèi)用自動(dòng)支付的金融機(jī)構(gòu)的帳戶的同時(shí)，由行駛?cè)藛T報(bào)告車輛類型來實(shí)現(xiàn)。按照由登記的車輛類型指定的行駛費(fèi)用來進(jìn)行費(fèi)用計(jì)算。
車載機(jī)器11主要地包括CPU 41、時(shí)鐘42、ROM 43、RAM 45、外部存儲(chǔ)單元46、顯示部分47、操作部分49、卡功能處理部分51、車輛信息處理部分53、GPS信息處理部分55、通信功能部分57、車輛導(dǎo)航功能部分58和電源部分59，如圖3所示。駕駛執(zhí)照卡50待插入到卡功能處理部分51。
CPU 41控制各種計(jì)算處理和操作處理。時(shí)鐘42用于提供時(shí)間數(shù)據(jù)。
ROM 43當(dāng)制造車載機(jī)器時(shí)存儲(chǔ)車輛ID代碼，所述車輛ID代碼隨后當(dāng)在車輛上安裝車載機(jī)器時(shí)轉(zhuǎn)換為車輛識(shí)別代碼。ROM 43也存儲(chǔ)CPU 41的控制程序。RAM 45存儲(chǔ)要用于由CPU 41執(zhí)行的各種處理的數(shù)據(jù)等。
外部存儲(chǔ)單元46存儲(chǔ)/累積車輛位置數(shù)據(jù)、和示出車輛的每個(gè)部分的操作狀態(tài)的車輛操作狀態(tài)參數(shù)、以及從時(shí)鐘42獲得的時(shí)間數(shù)據(jù)作為日志信息。
顯示部分47顯示收費(fèi)功能信息、和車輛導(dǎo)航系統(tǒng)功能信息或通信功能信息等。它包括可以顯示圖形信息和文本信息的液晶顯示部分和一些LED燈。
操作部分49用于收費(fèi)功能和駕駛執(zhí)照卡數(shù)據(jù)讀取的操作、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)功能的操作、或通信功能部分57的操作等。操作部分49是在車載機(jī)器體上提供的操作開關(guān)。
卡功能處理部分51從駕駛執(zhí)照卡50向車載機(jī)器讀取用于識(shí)別駕駛員的駕駛員識(shí)別代碼以及與駕駛執(zhí)照相關(guān)的數(shù)據(jù)。駕駛執(zhí)照卡50是IC卡。而且，卡功能處理部分51更新在駕駛執(zhí)照卡50的存儲(chǔ)部分中存儲(chǔ)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，諸如關(guān)于駕駛員的駕駛特征的數(shù)據(jù)和在MPU，即車輛的控制單元，中存儲(chǔ)的車輛狀態(tài)設(shè)置數(shù)據(jù)。
車輛信息處理部分53用于收集車輛7的每個(gè)操作部分的操作狀態(tài)。要收集的信息包括數(shù)值信息，諸如行駛速度、加速度、行駛距離、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、瞬時(shí)行駛油耗、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)/停止次數(shù)、室外和室內(nèi)空氣溫度、和在車輛中的人數(shù)；從傳感器讀取的油量、制動(dòng)液、動(dòng)力轉(zhuǎn)向液、冷卻水、傳動(dòng)液、洗滌液、電池液、燈泡熄滅、保險(xiǎn)絲燒斷等的狀態(tài)；車門、窗戶、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、行李箱、輸油口等的開/閉；門鎖開(ON)/關(guān)(OFF)、刮水器ON/OFF以及操作模式、相應(yīng)的燈ON/OFF、腳踏板操作程度、齒輪位置、方向盤旋轉(zhuǎn)位置、轉(zhuǎn)彎信號(hào)ON/OFF、安全帶ON/OFF、方向盤傾角、座位位置等的操作狀態(tài)；或輪胎的圖像數(shù)據(jù)等。
GPS信息處理部分55從GPS衛(wèi)星1接收多個(gè)無線電信號(hào)。GPS信息處理部分55根據(jù)所接收的無線電信號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算和輸出限定車輛位置的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)。而且，GPS信息處理部分55按照從GPS衛(wèi)星1接收的無線電信號(hào)校正時(shí)鐘42的時(shí)間。
通信功能部分57用于與車輛外部通信。具體上，在本發(fā)明中，通信功能部分57向系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20發(fā)送車輛行駛位置歷史數(shù)據(jù)以及時(shí)間數(shù)據(jù)。在通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)被改善使得可以以固定比率收取使用IP電話等的通信的費(fèi)用的情況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)在通信功能部分57和系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20之間的連續(xù)連接在經(jīng)濟(jì)上變得可能。然后，向系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20持續(xù)地傳送車輛位置數(shù)據(jù)和車輛的各個(gè)部分的操作狀態(tài)參數(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。經(jīng)由地面基站的天線31來建立與車輛7上的車載機(jī)器11的通信。在此，所述天線包括在城區(qū)中的一些建筑物等的房頂上安裝的那些天線。但是，考慮到在遠(yuǎn)離城區(qū)的點(diǎn)的通信變得必要的情況，最好經(jīng)由諸如通信衛(wèi)星30的空中基站來建立通信。
車輛導(dǎo)航功能部分58從GPS信息處理部分55獲得輸出數(shù)據(jù)以使顯示部分47顯示車輛的當(dāng)前位置，并且車輛導(dǎo)航功能部分58確定到目的地的行駛路徑。
電源部分59用于上行述的車載機(jī)器11的每個(gè)部件提供電源。它使用車輛的電池作為電源。于是，當(dāng)在車載機(jī)器中設(shè)置真實(shí)駕駛執(zhí)照并且將發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙從OFF位置向ON位置切換時(shí)，給車載機(jī)器加電。
現(xiàn)在說明系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20。系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20如圖4所示主要地包括主控制部分61、存儲(chǔ)單元63、通信處理部分65和收費(fèi)處理部分67。
主控制部分61控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20的操作。主控制部分61包括CPU、ROM和RAM。
存儲(chǔ)單元63包括數(shù)據(jù)表70、80、90、100、110和用于存儲(chǔ)諸如設(shè)置數(shù)據(jù)701、703、120、122、130等的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)媒體，如后述的圖5-15所示。
通信處理部分65一方面直接地或經(jīng)由通信衛(wèi)星30等與具有車載機(jī)器11或后述的車載機(jī)器130的車輛7通信，另一方面，向金融機(jī)構(gòu)22發(fā)送每個(gè)駕駛員ID代碼或每個(gè)駕駛員的收費(fèi)處理數(shù)據(jù)。
收費(fèi)處理部分67分析行駛車輛位置歷史數(shù)據(jù)以指定車輛已經(jīng)行駛過的收費(fèi)道路行駛區(qū)間并計(jì)算費(fèi)用，并且使用金融機(jī)構(gòu)22來執(zhí)行收費(fèi)處理。
接著，說明在圖5-15中所示的數(shù)據(jù)表。
圖5所示的車輛數(shù)據(jù)表70是在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20的存儲(chǔ)單元63中的對(duì)于每個(gè)車輛建立的數(shù)據(jù)表。它用于存儲(chǔ)車輛行駛位置歷史數(shù)據(jù)和車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)以及時(shí)間數(shù)據(jù)。車輛數(shù)據(jù)表70包括車輛ID存儲(chǔ)區(qū)域71，用于存儲(chǔ)指定各個(gè)車輛的車輛ID代碼；駕駛員ID存儲(chǔ)區(qū)域72，用于存儲(chǔ)識(shí)別每個(gè)駕駛員的駕駛員ID代碼；時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域73，用于存儲(chǔ)時(shí)間數(shù)據(jù)(年、日、時(shí)、分、秒)；車輛通過點(diǎn)緯度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域75、車輛通過點(diǎn)經(jīng)度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域77、車輛通過點(diǎn)高度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域78，用于分別存儲(chǔ)車輛行駛位置歷史數(shù)據(jù)，即車輛的通過點(diǎn)的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)；車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域79，用于存儲(chǔ)車輛的每個(gè)操作部分的操作狀態(tài)參數(shù)。一個(gè)記錄包括從車輛ID代碼71到車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)79的一套數(shù)據(jù)。對(duì)于每個(gè)車輛或車輛ID代碼建立一個(gè)車輛數(shù)據(jù)表70。
在圖6所示的車輛操作狀態(tài)編號(hào)設(shè)置列表701中，在上面的圖5中所示的車輛數(shù)據(jù)表70的車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域79中存儲(chǔ)的車輛操作狀態(tài)參數(shù)與對(duì)應(yīng)于在車輛中的多個(gè)操作部分的操作部分編號(hào)和對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的操作部分的可能操作狀態(tài)的操作狀態(tài)編號(hào)相關(guān)聯(lián)。相應(yīng)的操作部分的可能狀態(tài)與操作狀態(tài)編號(hào)相關(guān)聯(lián)。
作為一個(gè)示例，將車輛的操作部分的和設(shè)置為200，并且將相應(yīng)的操作部分的可能操作狀態(tài)的和設(shè)置為32。在本實(shí)施例中，十進(jìn)制數(shù)字形式的數(shù)值表達(dá)在200個(gè)操作部分中從第1到第30編號(hào)的操作部分的可能操作狀態(tài)，二進(jìn)制數(shù)字形式的5比特表達(dá)從第31到第200編號(hào)的操作部分的操作狀態(tài)。可以通過從0到31的總共32個(gè)狀態(tài)來表示相應(yīng)的操作部分的操作狀態(tài)。可以按照需要來改變操作部分的和與操作狀態(tài)的和。
在這個(gè)示例中，操作部分第1號(hào)的數(shù)據(jù)是表示車輛速度的以十進(jìn)制數(shù)字形式的數(shù)值，操作部分第32號(hào)的數(shù)據(jù)被表達(dá)為表示刮水器操作狀態(tài)的二進(jìn)制數(shù)字形式的數(shù)值。在后一種情況下，總共32個(gè)狀態(tài)，即“暫停0”、“運(yùn)動(dòng)模式1”、“運(yùn)動(dòng)模式2”、“運(yùn)動(dòng)模式3”、...、“運(yùn)動(dòng)模式31”分別被預(yù)先設(shè)置和表達(dá)為“00000”、“00001”、“00010”、“00011”、...、“11111”。各個(gè)車輛操作部分的操作狀態(tài)以預(yù)定的時(shí)間間隔采樣和數(shù)字化。于是，收集了時(shí)刻改變的相應(yīng)車輛部分的狀態(tài)。
圖7所示的車輛操作狀態(tài)設(shè)置數(shù)據(jù)列表703是示出特定車輛操作狀態(tài)設(shè)置數(shù)據(jù)的列表。這是一個(gè)列表的示例，其中，操作部分編號(hào)與操作狀態(tài)編號(hào)相關(guān)聯(lián)，以便以數(shù)值來表達(dá)車輛操作狀態(tài)。
圖8是在圖5所示的車輛數(shù)據(jù)表70的車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域79中存儲(chǔ)的車輛操作狀態(tài)參數(shù)705的一個(gè)特定示例。以逗號(hào)劃界的文本數(shù)據(jù)被用作數(shù)據(jù)格式。
圖9所示的全國所有道路數(shù)據(jù)庫80是當(dāng)確定車輛行駛在哪個(gè)道路中時(shí)根據(jù)車輛行駛的緯度、經(jīng)度和高度而被引用的數(shù)據(jù)庫。它存儲(chǔ)國家的所有機(jī)動(dòng)車道路的道路特性和位置信息，而不論道路類型是收費(fèi)道路或開放道路。具體上，在全國道路地圖上的道路中的地點(diǎn)的數(shù)據(jù)，即緯度、經(jīng)度、高度、道路屬性、收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)或開放道路路線名稱、和地址被收集作為地點(diǎn)名稱。全國所有道路數(shù)據(jù)庫80通過存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)而建立。
全國所有道路數(shù)據(jù)庫80包括緯度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域81，用于存儲(chǔ)緯度；經(jīng)度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域82，用于存儲(chǔ)經(jīng)度；高度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域83，用于存儲(chǔ)高度；道路屬性存儲(chǔ)區(qū)域84，用于存儲(chǔ)道路屬性數(shù)值符號(hào)841數(shù)據(jù)，該道路屬性數(shù)值符號(hào)841數(shù)據(jù)指示諸如城市間高速公路、收稅高速公路(turnpike)等的收費(fèi)道路的類型或諸如地方道路等的開放道路類型，所述道路屬性數(shù)值符號(hào)841數(shù)據(jù)被表達(dá)為預(yù)定的數(shù)值符號(hào)；收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域85，用于存儲(chǔ)收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)851，所述收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)851指示收費(fèi)道路的某個(gè)區(qū)間；開放道路路線名稱數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域86，用于存儲(chǔ)開放道路路線名稱861；地點(diǎn)名稱數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域87，用于存儲(chǔ)作為指定地點(diǎn)的數(shù)據(jù)的地點(diǎn)地址。
在此，當(dāng)收集緯度數(shù)據(jù)和經(jīng)度數(shù)據(jù)時(shí)，即當(dāng)建立全國所有道路數(shù)據(jù)庫80時(shí)，也收集在高度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域83中存儲(chǔ)的高度數(shù)據(jù)。但是，在當(dāng)前的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)開始其操作后，高度數(shù)據(jù)被包括在從多個(gè)車輛7向系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心發(fā)送的數(shù)據(jù)中，并且被存儲(chǔ)在車輛數(shù)據(jù)表70中，在車輛數(shù)據(jù)表70中還存儲(chǔ)了車輛通過點(diǎn)高度數(shù)據(jù)和車輛通過點(diǎn)經(jīng)度數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)所述系統(tǒng)在操作中時(shí)，可以通過數(shù)據(jù)校正來更新全國所有道路數(shù)據(jù)庫80的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)校正是通過在從所述多個(gè)車輛7接收的道路的每個(gè)地點(diǎn)的高度數(shù)據(jù)和在預(yù)先建立的全國所有道路數(shù)據(jù)庫80的高度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域83中存儲(chǔ)的高度數(shù)據(jù)之間的比較而產(chǎn)生的。當(dāng)系統(tǒng)在操作時(shí)也可以校正緯度數(shù)據(jù)和經(jīng)度數(shù)據(jù)，以便在收費(fèi)系統(tǒng)中建立精確的全國所有道路數(shù)據(jù)庫80。
所述高度數(shù)據(jù)的優(yōu)勢在于它使得可以當(dāng)收費(fèi)道路和開放道路平行延伸但前者在后者上方延伸時(shí)，確定車輛行駛在收費(fèi)道路或開放道路的哪個(gè)中，因?yàn)槎鄶?shù)收費(fèi)道路具有高架結(jié)構(gòu)。
原理上，不應(yīng)當(dāng)在二維而應(yīng)是在包括高度的三維中感知車輛位置。優(yōu)選的是，在三維中感知所有的車輛位置，諸如在山上、在海岸、在山坡的中間位置、在互通式立體交叉路的螺旋坡路中的中間位置。
為了獲得高度數(shù)據(jù)，車載機(jī)器的GPS信息處理部分55需要捕獲比用于獲得緯度數(shù)據(jù)和經(jīng)度數(shù)據(jù)所需要的衛(wèi)星更多數(shù)量的GPS衛(wèi)星1。因此，優(yōu)選的是，GPS信息處理部分55具有高無線電信號(hào)捕獲效率以及高計(jì)算效率，用于從所接收的無線電信號(hào)數(shù)據(jù)獲得緯度、經(jīng)度和高度數(shù)據(jù)。
如圖9的示例中所示，每個(gè)道路類型具有取決于道路類型的初始編號(hào)在收費(fèi)道路情況下為“1”，在開放道路情況下為“2”。所述編號(hào)然后被加上一個(gè)序號(hào)，以便可以在道路屬性數(shù)值符號(hào)841中表示收費(fèi)道路和開放道路的各種道路類型。
現(xiàn)在，說明收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)851，它以唯一編號(hào)表示每個(gè)收費(fèi)道路。如圖13所示，收費(fèi)道路的每個(gè)路線被提供作為路線編號(hào)的4位數(shù)。路線的每個(gè)區(qū)間被提供了作為路線內(nèi)的區(qū)間編號(hào)的序號(hào)。路線編號(hào)和路線內(nèi)的區(qū)間編號(hào)使用連字符“-”彼此連接。如此產(chǎn)生的9位數(shù)“XXXX-XXXX”以唯一數(shù)表示在全日本的每個(gè)收費(fèi)道路中在一個(gè)互通式立體交叉和下一個(gè)互通式立體交叉之間的特定區(qū)間。
例如，所有收費(fèi)道路分別被提供4位路線編號(hào)“XXXX”來作為路線名稱，諸如Tomei“0001”、Meishin“0002”、Chuo“0003”等。然后，在路線中的一個(gè)互通式立體交叉和下一個(gè)互通式立體交叉之間的一個(gè)區(qū)間被提供在路線“XXXX”內(nèi)的區(qū)間編號(hào)。在此，以“0”開始的區(qū)間編號(hào)表示“下行的路線編號(hào)”，以“1”開始的區(qū)間編號(hào)表示“上行的路線編號(hào)”。圖13示出了在Tomei高速公路中的下行收費(fèi)道路部分編號(hào)列表120。圖14示出了在Tomei高速公路中的上行收費(fèi)道路部分編號(hào)列表122。
具體上，例如，在Tomei中“Oimatsuda和Gotenda”之間的下行區(qū)間被表示為“0001-0007”，在Meishin中的“Komaki和Komakihigashi”之間的下行區(qū)間被表示為“0002-0001”。另一方面，在“Gotenba和Oimatsuda”之間的上行區(qū)間被表示為“0001-1025”。關(guān)于穿過交叉的兩個(gè)路線內(nèi)的區(qū)間，到下一個(gè)互通式立體交叉的數(shù)據(jù)被相互地保存為在相應(yīng)路線內(nèi)的收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)，以便可以從兩個(gè)路線引用該區(qū)間。
另一方面，關(guān)于開放道路，諸如路線XX的“路線編號(hào)”或諸如XX道路的“道路名稱”被數(shù)字化為開放道路路線名稱數(shù)據(jù)，以便表示開放道路路線名稱861。
圖10所示的收費(fèi)道路行駛區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表90是通過在車輛全部行駛位置歷史數(shù)據(jù)內(nèi)的車輛在收費(fèi)道路上的行駛數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表。使用收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)來示出收費(fèi)道路的一個(gè)通過路徑，即從收費(fèi)道路的入口互通式立體交叉到出口互通式立體交叉的區(qū)間通過歷史。收費(fèi)道路行駛區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表90包括車輛ID存儲(chǔ)區(qū)域，用于存儲(chǔ)車輛ID代碼；駕駛員ID存儲(chǔ)區(qū)域92，用于存儲(chǔ)駕駛員的ID代碼；時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域93，用于存儲(chǔ)時(shí)間數(shù)據(jù)(年、月、日、時(shí)、分、秒)；道路屬性存儲(chǔ)區(qū)域94，用于存儲(chǔ)道路屬性，即城市間高速公路、收稅高速公路、城區(qū)高速公路、開放道路等的道路屬性數(shù)值符號(hào)841；收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域95，用于存儲(chǔ)上行或下行收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)；地點(diǎn)名稱數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域97，用于將地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為表示車輛通過位置的地點(diǎn)名稱；車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域98，用于存儲(chǔ)車輛操作狀態(tài)參數(shù)。對(duì)于每個(gè)車輛ID代碼91，從收費(fèi)道路入口區(qū)間開始，后隨按行駛順序的多個(gè)區(qū)間而到達(dá)出口區(qū)間的被表達(dá)為
“XXXX-XXXX”的收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)存儲(chǔ)區(qū)域95中。
圖11所示的開放道路行駛車輛位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表100是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表，用于存儲(chǔ)除了收費(fèi)道路之外的，即車輛7已經(jīng)行駛的開放道路中的行駛車輛位置數(shù)據(jù)。開放道路行駛車輛位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表100包括車輛ID存儲(chǔ)區(qū)域101，用于存儲(chǔ)車輛ID代碼；駕駛員ID存儲(chǔ)區(qū)域102，用于存儲(chǔ)駕駛員ID代碼；時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域103，用于存儲(chǔ)時(shí)間數(shù)據(jù)(年、月、日、時(shí)、分、秒)；道路屬性存儲(chǔ)區(qū)域105，用于存儲(chǔ)道路屬性，即國道、地方道路、本地道路等的道路屬性數(shù)值符號(hào)；開放道路路線名稱存儲(chǔ)區(qū)域107，用于將在國道情況下的諸如路線XX的路線編號(hào)或諸如XX道路的道路名稱存儲(chǔ)為開放道路路線編號(hào)861；地點(diǎn)名稱數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域108，用于將地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為表示車輛通過位置的地點(diǎn)名稱；車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域109，用于存儲(chǔ)車輛操作狀態(tài)參數(shù)。
圖12所示的收費(fèi)數(shù)據(jù)表110用于存儲(chǔ)當(dāng)車輛7已經(jīng)行駛在收費(fèi)道路中時(shí)的收費(fèi)數(shù)據(jù)。它包括車輛ID存儲(chǔ)區(qū)域111，用于存儲(chǔ)車輛ID代碼；駕駛員ID存儲(chǔ)區(qū)域112，用于存儲(chǔ)駕駛員的ID代碼；收費(fèi)道路入口時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域113，用于存儲(chǔ)當(dāng)車輛進(jìn)入收費(fèi)道路時(shí)的時(shí)間數(shù)據(jù)(年、月、日、時(shí)、分、秒)；收費(fèi)道路出口時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域114，用于存儲(chǔ)當(dāng)車輛從收費(fèi)道路離開時(shí)的時(shí)間數(shù)據(jù)(年、月、日、時(shí)、分、秒)；入口互通式立體交叉編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域115，用于存儲(chǔ)入口互通式立體交叉編號(hào)，即在第一收費(fèi)道路行駛區(qū)間的入口處的互通式立體交叉；出口互通式立體交叉編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域117，用于存儲(chǔ)出口互通式立體交叉編號(hào)，即在最后一個(gè)收費(fèi)道路行駛區(qū)間的出口的互通式立體交叉；費(fèi)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域119，用于存儲(chǔ)從入口到出口的、通過費(fèi)用計(jì)算而獲得的行駛費(fèi)用數(shù)據(jù)。當(dāng)車輛從收費(fèi)道路入口行駛到出口時(shí)，對(duì)于每個(gè)車輛ID代碼，存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)?？赡艽嬖谶@樣的情況，其中，兩個(gè)或更多的駕駛員輪流在收費(fèi)道路上駕駛，這可以導(dǎo)致多個(gè)駕駛員ID代碼。在這種情況下，費(fèi)用收取使用包括駕駛員ID代碼的駕駛執(zhí)照來對(duì)在入口互通式立體交叉設(shè)置的金融機(jī)構(gòu)的帳戶進(jìn)行。
圖13所示的收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)下行表120是收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)下行列表，其中，以4位數(shù)表達(dá)每個(gè)收費(fèi)道路路線的路線編號(hào)，并且向所述路線的每個(gè)區(qū)間提供一個(gè)序號(hào)。這是下行Tomei高速公路的一個(gè)示例。
圖14所示的收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)上行表122是收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)上行列表，其中，以4位數(shù)表達(dá)每個(gè)收費(fèi)道路路線的路線編號(hào)，并且向所述路線的每個(gè)區(qū)間提供一個(gè)序號(hào)。這是上行Tomei高速公路的一個(gè)示例。
在此，說明收費(fèi)道路互通式立體交叉編號(hào)，它可以以唯一數(shù)字表示在收費(fèi)道路上的所有互通式立體交叉。
作為一個(gè)示例的圖15所示的收費(fèi)道路互通式立體交叉編號(hào)表130是示出Tomei高速公路的互通式立體交叉編號(hào)的列表。以4位數(shù)來表達(dá)每個(gè)收費(fèi)道路路線名稱的路線編號(hào)。使用所述路徑編號(hào)、后隨連字符“-”、其后再組合與區(qū)間編號(hào)區(qū)分的互通式立體交叉“IC”的字母“C”和序號(hào)來表達(dá)互通式立體交叉編號(hào)，從而讀為“XXXX-CXXX”。以這種方式，可以分別使用唯一數(shù)量來表達(dá)在收費(fèi)道路上的所有互通式立體交叉。例如，在Tomei中的“Gotenba互通式立體交叉”被表達(dá)為“0001-C008”，在Meishin中的“Komaki互通式立體交叉”被表達(dá)為“0002-C001”。
圖16是用于說明圖3所示的車載機(jī)器11的操作的流程圖。現(xiàn)在，參見圖16，說明車輛7的車載機(jī)器11的操作。
當(dāng)插入點(diǎn)火鑰匙并將其從OFF位置向ON位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，車載機(jī)器11被加電并開始其操作。首先，在步驟S110確定是否駕駛執(zhí)照卡50被插入到卡功能處理部分51中。當(dāng)設(shè)置駕駛執(zhí)照卡50時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S120，并且從駕駛執(zhí)照卡50讀取駕駛員ID代碼和諸如與駕駛執(zhí)照相關(guān)的數(shù)據(jù)的卡存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。處理進(jìn)行到步驟S130，確定是否所插入和讀取的卡是真實(shí)的駕駛執(zhí)照卡。如果卡不是真實(shí)的駕駛執(zhí)照卡，則處理跳到步驟S190，并且在顯示部分47上顯示錯(cuò)誤消息，然后結(jié)束。
當(dāng)在步驟S130中確定卡是真實(shí)的駕駛執(zhí)照卡時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S140，并且啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)橐呀?jīng)得到允許。
在下一個(gè)步驟S150中，確定是否啟動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，在步驟S155，在外部存儲(chǔ)單元46中存儲(chǔ)作為車輛數(shù)據(jù)的、以預(yù)定采樣間隔收集的車輛位置數(shù)據(jù)和各車輛操作部分的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)以及時(shí)間數(shù)據(jù)作為曰志文件。這些數(shù)據(jù)在步驟S160被加上車輛ID代碼和駕駛員ID代碼，并且經(jīng)由通信功能部分57被發(fā)送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20。車輛ID代碼被預(yù)先存儲(chǔ)在車載機(jī)器的ROM 43中并按照要求被讀取。從在車載機(jī)器中設(shè)置的、能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的駕駛執(zhí)照卡50讀取駕駛員ID代碼。
收集數(shù)據(jù)以在外部存儲(chǔ)單元46中存儲(chǔ)車輛位置數(shù)據(jù)和車輛操作狀態(tài)參數(shù)的時(shí)間間隔可以被設(shè)置為0.05、0.1、0.3、0.5、1秒中的任何一個(gè)。優(yōu)選的是，這樣的采樣間隔是用于獲得車輛的各個(gè)操作部分的操作狀態(tài)的必要和最大的時(shí)間間隔。利用這個(gè)思想，也可以對(duì)每個(gè)車輛操作部分設(shè)置適當(dāng)?shù)牟蓸娱g隔，以獲得操作狀態(tài)。因此，系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20配備可以處理從多個(gè)車輛7發(fā)送的數(shù)據(jù)量的規(guī)模。
在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20中，從多個(gè)車輛發(fā)送車輛位置數(shù)據(jù)和車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)以及時(shí)間數(shù)據(jù)，并且對(duì)于一個(gè)車輛ID建立一個(gè)車輛數(shù)據(jù)表70以分別地存儲(chǔ)/累積數(shù)據(jù)。因此，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20中，不斷地改變的車輛位置數(shù)據(jù)和示出操作狀態(tài)的車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)被作為時(shí)間序列數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/累積在對(duì)于每個(gè)車輛ID所建立的車輛數(shù)據(jù)表70中。
當(dāng)上述的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)提升并且24小時(shí)連接變得實(shí)用時(shí)，利用數(shù)據(jù)來作為后述的實(shí)時(shí)道路擁堵狀態(tài)數(shù)據(jù)所需要的數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲髸r(shí)間間隔變得等于從車輛向系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20的數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)間間隔。直到那時(shí)，所需要的最大時(shí)間間隔被定義為向系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20的車輛數(shù)據(jù)發(fā)送的任何間隔。優(yōu)選的是，將諸如輪胎圖像數(shù)據(jù)的在文件大小方面大的數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔設(shè)置得長。以類似的方式，可以將對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20的數(shù)據(jù)發(fā)送間隔獨(dú)立地設(shè)置為適合于相應(yīng)的車輛操作部分。
返回操作流程，然后在步驟S170確定是否發(fā)動(dòng)機(jī)被停止。如果發(fā)動(dòng)機(jī)未停止，則處理返回到步驟S155，并且繼續(xù)在步驟S160的車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)的收集/存儲(chǔ)和所存儲(chǔ)的車輛數(shù)據(jù)的發(fā)送的操作。如果在步驟S170確定發(fā)動(dòng)機(jī)被停止，則處理進(jìn)行到步驟S180，并且可以物理地移去卡。當(dāng)移去卡時(shí)，操作結(jié)束。
圖17和18是流程圖，用于說明在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20中的、包括從車輛發(fā)送的數(shù)據(jù)的車輛數(shù)據(jù)表70的數(shù)據(jù)處理方法。首先，參照?qǐng)D17來說明用于確定收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)和地點(diǎn)名稱、或開放道路路線名稱和地點(diǎn)名稱的處理。
在步驟S210，從車輛數(shù)據(jù)表70讀取數(shù)據(jù)。對(duì)每個(gè)車載機(jī)器，即每個(gè)車輛ID，建立車輛數(shù)據(jù)表70。對(duì)每個(gè)記錄連續(xù)地執(zhí)行數(shù)據(jù)的讀取。
在下一個(gè)步驟S220中，根據(jù)緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)或高度數(shù)據(jù)來引用圖9所示的全國所有道路數(shù)據(jù)庫80，以將道路類型確定為道路屬性。從道路類型來獲知是否道路是收費(fèi)道路或開放道路。如果是收費(fèi)道路，則處理進(jìn)行到步驟S230。根據(jù)所讀取的數(shù)據(jù)來引用圖9所示的全國所有道路數(shù)據(jù)庫80，并且確定被表達(dá)為XXXX-XXXX的收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)和地點(diǎn)名稱。在步驟S240，在圖10所示的收費(fèi)道路行駛區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表90的車輛ID存儲(chǔ)區(qū)域91、駕駛員ID存儲(chǔ)區(qū)域92、時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域93、道路屬性存儲(chǔ)區(qū)域94、收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域95、地點(diǎn)名稱數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域97和車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域98中存儲(chǔ)每個(gè)數(shù)據(jù)。
另一方面，當(dāng)在步驟S220確定道路是開放道路時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S250。對(duì)于圖9所示的全國所有道路數(shù)據(jù)庫80搜索在步驟S210讀取的數(shù)據(jù)，并且從道路屬性指定諸如國道、地方道路等的道路類型。還指定作為開放道路路線名稱的路線編號(hào)或道路名稱和地點(diǎn)名稱。在步驟S260中，在圖11所示的收費(fèi)道路行駛區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表90的車輛ID存儲(chǔ)區(qū)域101、駕駛員ID存儲(chǔ)區(qū)域102、時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域103、道路屬性存儲(chǔ)區(qū)域105、開放道路路線名稱數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域107、地點(diǎn)名稱數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域108和車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域109中存儲(chǔ)每個(gè)數(shù)據(jù)。
在下一個(gè)步驟S270中，確定是否讀取一個(gè)車輛ID的、在車輛數(shù)據(jù)表70中的所有數(shù)據(jù)。如果不讀取所有數(shù)據(jù)，則處理返回到步驟S210，并且重復(fù)上述操作。如果讀取所有數(shù)據(jù)，則處理進(jìn)行到步驟S280。數(shù)據(jù)分別被存儲(chǔ)在收費(fèi)道路行駛區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表90中而作為收費(fèi)道路行駛車輛位置數(shù)據(jù)以及存儲(chǔ)在開放道路行駛車輛位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表100中而作為開放道路行駛車輛位置數(shù)據(jù)，以便固定所有的行駛車輛位置，然后處理結(jié)束。
以這種方式，每個(gè)車輛的車輛行駛數(shù)據(jù)被作為相應(yīng)車輛的行駛車輛位置歷史數(shù)據(jù)而存儲(chǔ)在圖10所示的收費(fèi)道路行駛區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表90和圖11所示的開放道路行駛車輛位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表100中。
現(xiàn)在，參見圖18，說明在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20中進(jìn)行的費(fèi)用計(jì)算處理和收費(fèi)處理。
首先在步驟S310，對(duì)于在一個(gè)車輛ID代碼91中包括的每個(gè)駕駛員ID代碼92，從圖10所示的收費(fèi)道路行駛區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表90讀取收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)。在已經(jīng)讀取了一個(gè)駕駛員ID代碼92的所有數(shù)據(jù)后，在步驟S320確定是否已經(jīng)讀取了一個(gè)車輛ID的所有數(shù)據(jù)。如果仍然存留數(shù)據(jù)，則操作移動(dòng)到下一個(gè)駕駛員ID代碼92的數(shù)據(jù)，讀取每個(gè)駕駛員ID代碼92的數(shù)據(jù)，然后確定是否已經(jīng)讀取了一個(gè)車輛ID的所有數(shù)據(jù)。當(dāng)沒有再發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，在步驟S330進(jìn)行收費(fèi)道路行駛車輛位置的分析。即，根據(jù)路線編號(hào)而考慮是否路線是上行或下行的，在圖15所示的收費(fèi)道路互通式立體交叉編號(hào)表130中搜索對(duì)應(yīng)于入口側(cè)區(qū)間的入口互通式立體交叉編號(hào)和對(duì)應(yīng)于出口側(cè)區(qū)間的出口互通式立體交叉編號(hào)來分別作為車輛已經(jīng)行駛的收費(fèi)道路的第一收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)和最后收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)。找到當(dāng)車輛已經(jīng)在收費(fèi)道路中行駛時(shí)的作為入口互通式立體交叉的入口互通式立體交叉編號(hào)和作為出口互通式立體交叉的出口互通式立體交叉編號(hào)。
在下一個(gè)步驟S340中，根據(jù)對(duì)于每個(gè)車輛類型限定的收費(fèi)道路行駛費(fèi)用來計(jì)算從入口互通式立體交叉到出口互通式立體交叉的行駛費(fèi)用。在下一個(gè)步驟S350中，對(duì)于在車輛ID中的每個(gè)駕駛員ID，在圖12所示的收費(fèi)數(shù)據(jù)表110的車輛ID存儲(chǔ)區(qū)域111、駕駛員ID存儲(chǔ)區(qū)域112、收費(fèi)道路入口時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域113、收費(fèi)道路出口時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域114、入口互通式立體交叉編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域115和出口互通式立體交叉編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域117中存儲(chǔ)每個(gè)數(shù)據(jù)，并且將所計(jì)算的費(fèi)用存儲(chǔ)在圖12所示的收費(fèi)數(shù)據(jù)表110的費(fèi)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域119中。使用包括駕駛員ID的駕駛執(zhí)照來從在入口互通式立體交叉設(shè)置的金融機(jī)構(gòu)的帳戶收取所述費(fèi)用。
接著，在步驟S360中，向金融機(jī)構(gòu)22發(fā)送收費(fèi)所需要的數(shù)據(jù)。對(duì)于在入口互通式立體交叉的每個(gè)駕駛員ID，即對(duì)于在入口互通式立體交叉的車載機(jī)器中設(shè)置的駕駛執(zhí)照的每個(gè)擁有者，執(zhí)行費(fèi)用計(jì)算，然后系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20經(jīng)由通信處理部分65向金融機(jī)構(gòu)發(fā)送在圖12所示的收費(fèi)數(shù)據(jù)表110中的數(shù)據(jù)。在金融機(jī)構(gòu)22中，當(dāng)安裝車載機(jī)器時(shí)，通過經(jīng)由對(duì)于由所述駕駛執(zhí)照的擁有者支付而設(shè)置的帳戶的自動(dòng)支付來收費(fèi)，并且將收據(jù)發(fā)送到由所述駕駛執(zhí)照的擁有者指定的地址。
每特定時(shí)間段進(jìn)行上述的從收費(fèi)數(shù)據(jù)表110讀取數(shù)據(jù)和費(fèi)用計(jì)算處理。例如，如果在每個(gè)月的第20日讀取上一個(gè)月的數(shù)據(jù)，則可以進(jìn)行對(duì)于在上一個(gè)月期間的收費(fèi)道路行駛費(fèi)用的收費(fèi)處理。在上述的示例中，對(duì)于駕駛執(zhí)照的擁有者征收費(fèi)用。但是，如果車輛是商用車輛，則可以對(duì)于作為車輛的擁有者的公司等征收費(fèi)用。在這種情況下，可以在預(yù)先請(qǐng)求下不是對(duì)于每個(gè)駕駛員ID代碼而是對(duì)于每個(gè)車輛ID執(zhí)行收費(fèi)處理。
利用上述處理，可以完全自動(dòng)地進(jìn)行在收費(fèi)道路中的收費(fèi)，并且可以改善對(duì)于收費(fèi)道路行駛?cè)藛T的客戶服務(wù)。換句話說，不再需要諸如收費(fèi)亭、收費(fèi)門等的設(shè)施。另外，行駛?cè)藛T僅僅在入口和出口得知他們正在通過收費(fèi)道路，并且可以不經(jīng)過任何手續(xù)而通過。可以實(shí)質(zhì)地簡化所述設(shè)施和人員操作，并且可以大部地緩解在收費(fèi)道路的入口和出口和收費(fèi)亭附近的交通擁堵。
圖19(a)和19(b)示出獨(dú)立于車輛導(dǎo)航元件而作用的單個(gè)類型車載機(jī)器的一個(gè)示例。圖(a)示出了附接到車輛的儀表盤的車載機(jī)器，圖(b)示出了車載機(jī)器的外觀。在車載機(jī)器130的正面，提供了用于駕駛執(zhí)照卡50的讀卡器插槽139。在正面上部，提供了LED燈137，用于指示操作狀態(tài)，諸如“通電”、“操作”、“操作故障”、“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”、“數(shù)據(jù)發(fā)送”、“GPS無線電波接收”、“駕駛執(zhí)照驗(yàn)證”等。而且，在車載機(jī)器頂部，安裝了GPS天線135，在其側(cè)面，安裝了用于通信功能部分57的天線134。車載機(jī)器130從被插入到讀卡器插槽139的駕駛執(zhí)照卡50讀取駕駛員ID代碼和與駕駛執(zhí)照相關(guān)的數(shù)據(jù)。車載機(jī)器130在相應(yīng)的外部存儲(chǔ)單元46中存儲(chǔ)/累積根據(jù)經(jīng)由GPS天線135從一些GPS衛(wèi)星接收的多個(gè)無線電信號(hào)而計(jì)算的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)、以及從時(shí)鐘43獲得的時(shí)間數(shù)據(jù)，并且經(jīng)由通信功能部分57將其發(fā)送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20。當(dāng)在工廠制造車載機(jī)器130的時(shí)候，車載機(jī)器的ID代碼被存儲(chǔ)在ROM 43中。因此，在ROM 43中存儲(chǔ)的車載機(jī)器130的ID代碼是在其上安裝車載機(jī)器130的車輛7的車輛ID代碼。
所述車載機(jī)器被制為不可拆卸。用于確定是否允許啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)等的信號(hào)電纜經(jīng)由電源電纜連接到電源部分59，并且通過車輛的電池供電。
像在具有車輛導(dǎo)航元件的車載機(jī)器11的情況下那樣，當(dāng)購買新車輛時(shí)候或當(dāng)購買和在車輛上安裝車載機(jī)器130時(shí)，進(jìn)行車輛類型的登記。
現(xiàn)在，說明如何使用表示車輛操作狀態(tài)的車輛操作狀態(tài)參數(shù)。
與車輛導(dǎo)航元件組合并且內(nèi)置在中心控制臺(tái)面板12中的車載機(jī)器11包括車輛信息處理部分53，用于從車輛的相應(yīng)操作部分收集車輛操作狀態(tài)參數(shù)。表示車輛的這些操作狀態(tài)的車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)被發(fā)送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20以被存儲(chǔ)/累積為時(shí)間序列數(shù)據(jù)。因此，可以使用所存儲(chǔ)/累積的數(shù)據(jù)向駕駛員和車輛的擁有者提供下列服務(wù)(1)以與硬件相關(guān)的方式可以通過由診斷程序確定表示車輛的相應(yīng)部分的操作狀態(tài)的數(shù)據(jù)是否適當(dāng)來檢測車輛是否已經(jīng)發(fā)生了任何異常。如果檢測到異常，則向由車輛ID代碼指定的車輛擁有者通知需要維護(hù)，由此可以提高車輛的安全水平。
(2)以與軟件相關(guān)的方式在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20的存儲(chǔ)單元63中，存儲(chǔ)了從車輛的相應(yīng)部分獲得的車輛的位置數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)和車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)。
全國所有道路數(shù)據(jù)庫80被設(shè)計(jì)為具有三維數(shù)據(jù)，它包括作為道路地理數(shù)據(jù)的高度數(shù)據(jù)。因此，可以通過跟蹤數(shù)據(jù)而確定是否道路是上坡或下坡，或是否斜坡陡峭或緩和。
通過使用分析程序來分析上述的車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)和全國所有道路數(shù)據(jù)庫80的數(shù)據(jù)以及時(shí)間數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行駕駛員的駕駛技術(shù)的診斷。通過按照每個(gè)駕駛員的駕駛技術(shù)來提供適當(dāng)?shù)慕ㄗh，可以提高安全水平。
可以提供對(duì)于駕駛員的診斷，例如給駕駛員的備忘錄，當(dāng)發(fā)送收費(fèi)道路行駛費(fèi)用的收據(jù)時(shí)所述備忘錄被發(fā)送到駕駛員。所述備忘錄可以包括下列信息，例如1)當(dāng)車輛超過速度限制而行駛時(shí)的地點(diǎn)和時(shí)間或指標(biāo)級(jí)；2)當(dāng)車輛在禁止變道處變道時(shí)的地點(diǎn)、時(shí)間和次數(shù)、或指標(biāo)級(jí)；3)當(dāng)車輛已經(jīng)左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)時(shí)的速度、變道、轉(zhuǎn)向信號(hào)的操作等的適合性；4)關(guān)于高速駕駛、突然加速和突然啟動(dòng)的診斷，與在禁止高速駕駛等的情況下的關(guān)于油耗和環(huán)境污染的模擬；5)在上坡中的齒輪選擇和速度的適合性和在下坡時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)和腳制動(dòng)的適合性；6)在停止線的停止的適合性或指標(biāo)級(jí)；7)在城區(qū)或郊區(qū)的彎路中的駕駛、加速、齒輪改變、制動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)等操作中的適合性診斷；8)關(guān)于未帶安全帶的記錄；9)對(duì)于每個(gè)道路標(biāo)志的觀察水平的診斷；10)綜合駕駛技術(shù)評(píng)估；11)金執(zhí)照等的準(zhǔn)確認(rèn)定。
在進(jìn)一步的發(fā)展中，可以使用心理分析來進(jìn)行個(gè)性檢察。因?yàn)樗鲈\斷與收費(fèi)道路收據(jù)一起被定期發(fā)送，因此駕駛員可以通過比較當(dāng)前數(shù)據(jù)與先前接收的數(shù)據(jù)來檢查在各種情況下的心理健康。駕駛員也可以注意心理健康。
而且，可以通過根據(jù)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20中的關(guān)于從多個(gè)車輛發(fā)送的每個(gè)車輛的位置、行駛方向和車輛速度的信息而綜合分析來獲得實(shí)時(shí)的擁堵狀態(tài)。
分析結(jié)果被發(fā)送到每個(gè)車輛，并且在每個(gè)車輛中，綜合分析所發(fā)送的實(shí)時(shí)道路擁堵狀態(tài)數(shù)據(jù)和預(yù)先作為車輛導(dǎo)航元件而存儲(chǔ)的道路位置數(shù)據(jù)，以獲得在當(dāng)時(shí)擁堵狀態(tài)中到達(dá)目的地的最佳行駛路徑。
可以根據(jù)從每個(gè)車輛發(fā)送的刮水器操作狀態(tài)數(shù)據(jù)，即是否刮水器在操作和如果刮水器操作則根據(jù)后述的刮水器運(yùn)動(dòng)模式數(shù)據(jù)來監(jiān)視是否在下雨和在哪個(gè)區(qū)域中下雨多大。下雨?duì)顟B(tài)信息可以被發(fā)送到每個(gè)車輛，并且也被提供到天氣預(yù)報(bào)公司等。
現(xiàn)在，說明與車輛的各種設(shè)備相關(guān)的新技術(shù)。這些技術(shù)可以被適配到車輛以用于上述收費(fèi)系統(tǒng)。但是，也可以將所述技術(shù)適配到車輛以用于除了所述收費(fèi)系統(tǒng)之外。
如圖20所示，為了檢測輪胎中的劣化狀態(tài)，通過附接在輪胎151附近的兩個(gè)攝影機(jī)152而獲得的輪胎運(yùn)行表面的圖像被發(fā)送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20中，使用三維圖像模式識(shí)別來檢測劣化狀態(tài)。通過按照需要向車輛的擁有者通知損害、和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間或輪胎的更換時(shí)間，可以進(jìn)行輪胎的適當(dāng)維護(hù)?？梢栽谲囕v7的MPU中進(jìn)行劣化狀態(tài)的檢測而不向系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20發(fā)送所述圖像，并且可以直接經(jīng)由車載機(jī)器11的顯示部分47等向車輛的擁有者通知劣化。
通過進(jìn)行檢測輪胎劣化狀態(tài)所需要的對(duì)輪胎運(yùn)行表面的成像而獲得的圖像數(shù)據(jù)文件在數(shù)據(jù)大小方面大。因此，難于向系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20發(fā)送它們以及其他車輛操作參數(shù)。因此，優(yōu)選的是，在重復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和停止預(yù)定次數(shù)后僅僅進(jìn)行一次圖像數(shù)據(jù)的發(fā)送。例如，在最佳模式中，如果在車輛7的MPU中由使用圖像模式識(shí)別的輪胎診斷程序進(jìn)行診斷，則可以在每次車輛停止時(shí)診斷輪胎運(yùn)行表面的每個(gè)面。診斷的結(jié)果被設(shè)置為輪胎狀態(tài)檢測參數(shù)，它是車輛操作狀態(tài)參數(shù)之一，并且僅僅當(dāng)檢測到某些異常時(shí)向系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20發(fā)送輪胎圖像數(shù)據(jù)文件。
圖21-23是說明與刮水器操作的自動(dòng)控制相關(guān)的技術(shù)的附圖。
一般，駕駛員按照擋風(fēng)玻璃的狀態(tài)來確定是否操作當(dāng)下雨等時(shí)操作的刮水器。駕駛員使用在方向盤附近提供的杠桿式開關(guān)來操作刮水器。但是，當(dāng)雨的強(qiáng)度頻繁改變時(shí)，或?qū)τ诓皇炀毜鸟{駛員，可能感覺操作麻煩。因此，本發(fā)明的自動(dòng)刮水器控制單元包括成像器件，用于成像擋風(fēng)玻璃狀態(tài)以獲得圖像數(shù)據(jù)；擋風(fēng)玻璃狀態(tài)檢測器件，用于從由成像器件獲得的圖像數(shù)據(jù)檢測擋風(fēng)玻璃狀態(tài)；自動(dòng)刮水器控制器件，用于按照由擋風(fēng)玻璃狀態(tài)檢測器件檢測的擋風(fēng)玻璃狀態(tài)而自動(dòng)控制刮水器操作。具體上，在朝向圖21(a)所示的擋風(fēng)玻璃的車輛的儀表盤上提供了攝影機(jī)125，并且將擋風(fēng)玻璃124的狀態(tài)成像。通過向所獲得的圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用模式識(shí)別來進(jìn)行擋風(fēng)玻璃狀態(tài)的檢測，并且按照所述狀態(tài)來確定刮水器運(yùn)動(dòng)模式，諸如刮水器臂127的啟動(dòng)和停止或操作時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度?？梢栽诔藘x表盤的任何位置上設(shè)置攝影機(jī)，只要可以獲得必要的圖像數(shù)據(jù)。
關(guān)于操作方法，拔盤式開關(guān)129比具有旋轉(zhuǎn)和滑動(dòng)特性的傳統(tǒng)杠桿式開關(guān)更優(yōu)越，因?yàn)榕c轉(zhuǎn)向信號(hào)杠桿式開關(guān)相比較，使用頻率低。它也有益于防止在方向盤后面的誤操作。
圖21(b)示出了使得駕駛員可以操作自動(dòng)刮水器控制單元的、在方向盤底部提供的旋轉(zhuǎn)拔盤式開關(guān)的一個(gè)示例?？梢孕D(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)拔盤式開關(guān)129以在“OFF”、“自動(dòng)”、“低(間歇1)”、“間歇2”、“間歇3”、...、“高”等之間切換。在旋轉(zhuǎn)撥盤式開關(guān)129的頭部提供了洗滌液的洗滌液開關(guān)128。
圖22示出了這樣的自動(dòng)刮水器控制單元的電氣構(gòu)造。自動(dòng)刮水器控制單元110包括CPU 111、ROM 113、RAM 115、與成像處理部分119連接的攝影機(jī)125和與刮水器控制部分121連接的刮水器臂127。
參見圖23來說明自動(dòng)刮水器控制單元的操作。
在步驟S410，由攝影機(jī)125通過對(duì)擋風(fēng)玻璃124成像來獲得圖像數(shù)據(jù)。要成像的擋風(fēng)玻璃范圍是確定刮水器操作是否必要和要選擇哪個(gè)刮水器運(yùn)動(dòng)模式所需要的最小范圍。在步驟S420，分析所獲得的圖像數(shù)據(jù)，并且檢測擋風(fēng)玻璃狀態(tài)。
通過預(yù)先進(jìn)行后述的實(shí)驗(yàn)而準(zhǔn)備在各種環(huán)境狀態(tài)下的擋風(fēng)玻璃的狀態(tài)的數(shù)據(jù)，以檢測擋風(fēng)玻璃狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)注意，也可以考慮除了雨、雪、沙等之外的環(huán)境狀態(tài)，即車速、風(fēng)速、風(fēng)向、陽光照射、空氣溫度、濕度、在車輛內(nèi)外之間的溫度差等。
使用能夠提供這樣的環(huán)境狀態(tài)的環(huán)境模擬器，在各種環(huán)境狀態(tài)下的擋風(fēng)玻璃狀態(tài)被成像和轉(zhuǎn)換為適合于模式識(shí)別的數(shù)據(jù)。然后，對(duì)于當(dāng)實(shí)際下雨時(shí)成像和獲得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行模式識(shí)別，并且將所述數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)相比較以檢測擋風(fēng)玻璃狀態(tài)。
在下一個(gè)步驟S430中，確定是否需要啟動(dòng)刮水器臂127。當(dāng)確定不必啟動(dòng)刮水器臂127時(shí)，處理返回步驟S410，并且等待檢測。當(dāng)在步驟S430中確定需要操作刮水器臂127時(shí)，在步驟S440從通過實(shí)驗(yàn)預(yù)先獲得的刮水器運(yùn)動(dòng)模式選擇最佳的刮水器運(yùn)動(dòng)模式，并且在步驟S450啟動(dòng)刮水器臂127。所述自動(dòng)刮水器控制器件被適配來選擇給出最佳視野的刮水器運(yùn)動(dòng)，即使刮水器控制被切換到人工控制。
現(xiàn)在，說明刮水器運(yùn)動(dòng)模式。如圖24所示，按照刮水器臂的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)間隔來與一些速度和時(shí)間組合而定義一些基本模式。通過使用環(huán)境模擬器的實(shí)驗(yàn)來預(yù)先發(fā)現(xiàn)通過在所有擋風(fēng)玻璃狀態(tài)下刮擋風(fēng)玻璃而獲得最佳視野的有益模式，并且將那些模式中的一些設(shè)置為基本模式。
在基本模式中的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)間隔不必然需要像以前那樣以規(guī)則的時(shí)間間隔被設(shè)置?？梢越惶嬷貜?fù)快速運(yùn)動(dòng)和慢速運(yùn)動(dòng)，或者可以重復(fù)一個(gè)快速運(yùn)動(dòng)后隨兩個(gè)慢速運(yùn)動(dòng)?；蛘呖梢噪S機(jī)地組合快速運(yùn)動(dòng)和慢速運(yùn)動(dòng)、長時(shí)間間隔和短時(shí)間間隔。從不干擾駕駛員的模式選擇基本刮水器運(yùn)動(dòng)模式，只要通過刮水器臂127的操作獲得了最佳視野。
在上述部件的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)間隔之間存在不限數(shù)量的組合。如果運(yùn)動(dòng)模式不像駕駛員以前實(shí)際啟動(dòng)刮水器時(shí)的模式，則認(rèn)為在駕駛期間刮水器操作幾乎不干擾駕駛員。優(yōu)選的是，對(duì)圖24所示的運(yùn)動(dòng)模式中的脈沖時(shí)間提供較小百分比的容差的波動(dòng)、和不規(guī)則地產(chǎn)生脈沖的隨機(jī)性的組合。
為此，有益的是，當(dāng)要選擇速度和時(shí)間間隔時(shí)使用隨機(jī)數(shù)表。首先，選擇基本運(yùn)動(dòng)模式，在基本運(yùn)動(dòng)模式后，使上述的部件以具有脈沖時(shí)間波動(dòng)和脈沖串隨機(jī)性的運(yùn)動(dòng)來操作?；蛘?，可以預(yù)先對(duì)于基本運(yùn)動(dòng)模式定義具有脈沖時(shí)間波動(dòng)和脈沖串隨機(jī)性的多個(gè)子基本模式，并且按照一個(gè)所選擇的基本運(yùn)動(dòng)模式，可以重復(fù)多個(gè)子基本模式。在任何一種方式中，應(yīng)當(dāng)設(shè)置刮水器運(yùn)動(dòng)模式以便不會(huì)預(yù)測出在一個(gè)刮水器臂操作后可能發(fā)生哪個(gè)運(yùn)動(dòng)。
在下一個(gè)步驟S460中，確定是否將刮水器操作暫停特定時(shí)間。如果刮水器操作未暫停特定時(shí)間，則處理返回步驟S440，并且選擇刮水器運(yùn)動(dòng)模式。在步驟S450中，刮水器臂127被啟動(dòng)。當(dāng)刮水器運(yùn)動(dòng)模式0(暫停)的狀態(tài)被保持特定時(shí)間時(shí)，即當(dāng)刮水器運(yùn)動(dòng)被暫停特定時(shí)間并且確定不再需要啟動(dòng)刮水器時(shí)，刮水器運(yùn)動(dòng)模式被設(shè)置為0(暫停)以停止刮水器運(yùn)動(dòng)，并且處理結(jié)束。
如果必須按照駕駛員或車輛擁有者的喜好來設(shè)置刮水器運(yùn)動(dòng)模式，則優(yōu)選的是，當(dāng)人工操作刮水器時(shí)，通過提供速度學(xué)習(xí)元件來使刮水器控制單元學(xué)習(xí)所述喜好。然后，駕駛員可以選擇最適合的刮水器運(yùn)動(dòng)模式，即使當(dāng)刮水器自動(dòng)操作時(shí)也如此。優(yōu)選的是，如上所述獲得的駕駛員特定的設(shè)置數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在駕駛執(zhí)照的存儲(chǔ)部分中來作為駕駛員特征數(shù)據(jù)。然后，可以將其中設(shè)置駕駛執(zhí)照卡50的車輛帶入駕駛員的最佳狀態(tài)。關(guān)于駕駛員的喜好的其他可能設(shè)置存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的示例是座位位置、方向盤位置等。
圖25-28說明與制動(dòng)燈的閃爍控制相關(guān)的新技術(shù)。
傳統(tǒng)的制動(dòng)燈當(dāng)駕駛員操作制動(dòng)踏板時(shí)亮。當(dāng)進(jìn)行所謂的泵浦制動(dòng)操作時(shí)，在短時(shí)間間隔中操作制動(dòng)踏板，制動(dòng)距離被縮短，并且制動(dòng)燈閃爍，這作為對(duì)于隨后的車輛的停止的便利標(biāo)志而為人所知。換句話說，如果制動(dòng)踏板操作間隔在普通停止時(shí)長并且在緊急時(shí)短，則隨后的車輛的駕駛員可以根據(jù)前面車輛的制動(dòng)燈的閃爍和閃爍間隔來預(yù)測前面車輛的緊急情況減速度和自己可能面臨的危險(xiǎn)。或者，隨后的車輛的駕駛員通過在前面車輛和更前面車輛之間的距離多遠(yuǎn)來預(yù)測緊急情況減速度。但是，如果緊急等級(jí)高，則駕駛員難于保持鎮(zhèn)靜。而且，在近些年來，多數(shù)車輛在車輛制動(dòng)單元中被提供了ABS(防鎖死制動(dòng)系統(tǒng))。因此，難于鎖死輪胎，并且駕駛員因此需要保持壓下制動(dòng)踏板，導(dǎo)致在隨后的車輛中的駕駛員有可能由于延遲感知到前面車輛的緊急停止而撞到前面車輛的后部中。
以下說明制動(dòng)燈閃爍控制單元，它有益于盡可能地防止這樣的危險(xiǎn)。所述制動(dòng)燈閃爍控制單元包括加速度檢測器件，用于檢測車輛的減速度；閃爍控制器件，用于按與從加速度檢測器件獲得的車輛減速度對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔閃爍制動(dòng)燈。這個(gè)制動(dòng)燈閃爍控制單元當(dāng)提高減速度時(shí)縮短閃爍時(shí)間間隔，以便可以向隨后的車輛通知車輛正在如何緊急地減速。
關(guān)于閃爍時(shí)間間隔，優(yōu)選的是，所述燈的閃爍和人可以通過踏板操作而進(jìn)行一樣短，即不要太短以致于不自然。如圖25所示，執(zhí)行上述閃爍操作的制動(dòng)燈可以是在車輛的中心位置的制動(dòng)燈205或在車輛的兩側(cè)的尾燈201、203。上述技術(shù)可以被應(yīng)用到所有的燈201、203、205。最有益的是應(yīng)用到在車輛中心的制動(dòng)燈205。
如圖26所示，制動(dòng)燈閃爍控制單元210包括CPU 211、ROM 213、RAM215、連接到加速度計(jì)算部分217的加速度存儲(chǔ)部分220和連接到制動(dòng)燈控制部分219的制動(dòng)燈230。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D27所示的流程圖來說明制動(dòng)燈控制單元210的操作。
首先，在步驟S510檢測加速度，并且在步驟S520將其存儲(chǔ)在加速度存儲(chǔ)部分220中。所述加速度持續(xù)地被檢測并存儲(chǔ)在加速度存儲(chǔ)部分220中，并且上述的車輛信息處理部分53在加速度存儲(chǔ)部分220中存儲(chǔ)這個(gè)加速度數(shù)據(jù)。在下一個(gè)步驟S530中，確定是否檢測到制動(dòng)踏板的操作。如果不操作制動(dòng)踏板，則處理暫停，直到檢測到制動(dòng)踏板操作。如果檢測到制動(dòng)踏板的操作，則處理進(jìn)行到步驟S540，并且選擇與當(dāng)時(shí)的減速度對(duì)應(yīng)的、在圖28的示例中所示的閃爍模式編號(hào)。在下一個(gè)步驟S550中，制動(dòng)燈230以對(duì)應(yīng)于所選擇的閃爍模式編號(hào)的閃爍模式而閃爍。
在下一個(gè)步驟S560中，確定是否制動(dòng)踏板為OFF。如果制動(dòng)踏板不是OFF，則處理返回步驟S540，并且按照該減速度來重復(fù)上述步驟S540-S550。當(dāng)車輛慢下來時(shí)選擇對(duì)應(yīng)于此時(shí)的減速度的閃爍模式。
圖28示出了閃爍模式的一個(gè)示例。在閃爍模式中，以規(guī)則的時(shí)間間隔重復(fù)燈的開關(guān)，并且當(dāng)閃爍模式編號(hào)增加時(shí)，縮短閃爍時(shí)間間隔。優(yōu)選的是，預(yù)先定義具有如上的規(guī)則性的閃爍模式。
在步驟S560中，當(dāng)檢測到制動(dòng)踏板為OFF時(shí)，制動(dòng)燈230熄滅并且處理結(jié)束。
在上面，說明了本發(fā)明的一些實(shí)施例。但是，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)限于這些實(shí)施例，并且可以在各種狀態(tài)下被實(shí)現(xiàn)。例如，用于定位車輛的人造衛(wèi)星等不必然限于GPS衛(wèi)星?？梢允褂镁哂袡z測限定車輛位置的緯度、經(jīng)度和高度的功能的任何人造衛(wèi)星等。
在上述實(shí)施例中的部件和在所附的本發(fā)明的權(quán)利要求中的部件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下。
在實(shí)施例中的駕駛執(zhí)照卡50對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的駕駛執(zhí)照卡。在實(shí)施例中的卡功能處理部分51對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的讀取器件。在實(shí)施例中的GPS信息處理部分55對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的在信息輸出器件中的用于輸出緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)的部分。在實(shí)施例中的時(shí)鐘42對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的在信息輸出器件中的用于輸出時(shí)間數(shù)據(jù)的部分。在實(shí)施例中的外部存儲(chǔ)單元46和存儲(chǔ)單元63中的車輛數(shù)據(jù)表70的車輛ID代碼存儲(chǔ)區(qū)域71、駕駛員ID代碼存儲(chǔ)區(qū)域72、時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域73、車輛通過點(diǎn)緯度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域75、車輛通過點(diǎn)經(jīng)度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域77、車輛通過點(diǎn)高度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域78對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的車輛行駛位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件。在存儲(chǔ)單元63中的全國所有道路數(shù)據(jù)庫80對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的道路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件。在實(shí)施例中的主控制部分61的步驟S210到S280和S310到S340對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的費(fèi)用計(jì)算器件的處理，所述費(fèi)用計(jì)算器件指定車輛已經(jīng)行駛的收費(fèi)道路的行駛區(qū)間并且計(jì)算費(fèi)用。在實(shí)施例中的主控制部分61的步驟S350和S360對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的收費(fèi)處理器件。
在實(shí)施例中的通信功能部分57對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的車輛的通信器件，在實(shí)施例中的通信處理部分65對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心20的通信器件。
在實(shí)施例中的車輛信息處理部分53對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的車輛操作狀態(tài)參數(shù)收集器件。在實(shí)施例中的存儲(chǔ)單元63的車輛數(shù)據(jù)表70中的車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域79對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的車輛操作狀態(tài)存儲(chǔ)器件。在實(shí)施例中的主控制部分61和存儲(chǔ)單元63的車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域79和通信處理部分65對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的車輛診斷通知器件和駕駛員的駕駛技術(shù)診斷器件。
在實(shí)施例中的步驟S140對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的用于確定是否允許啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)確定器件。
在實(shí)施例中的駕駛執(zhí)照卡50、卡功能處理部分51、CPU 41、ROM 43和RAM 45對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的用于將車輛設(shè)置到駕駛員的最佳狀態(tài)的車輛狀態(tài)設(shè)置器件。
在實(shí)施例中的主控制部分61、通信功能部分57和通信處理部分65對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的道路擁堵狀態(tài)分析器件。
在實(shí)施例中的攝影機(jī)127對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的用于檢測擋風(fēng)玻璃狀態(tài)的檢測器件。CPU 111、ROM 113、RAM 115和圖像處理部分119的步驟S420對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的擋風(fēng)玻璃狀態(tài)檢測器件。在實(shí)施例中的步驟S440中的刮水器運(yùn)動(dòng)模式確定處理對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的自動(dòng)刮水器控制器件中的處理。在實(shí)施例中的主控制部分61對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的雨分布監(jiān)視器件。
在實(shí)施例中的攝影機(jī)152對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的圖像器件，所述圖像器件用于將輪胎運(yùn)行表面成像以獲得三維圖像。CPU 41、ROM 43、RAM 45和車輛信息處理部分53對(duì)應(yīng)于用于檢測輪胎的劣化狀態(tài)的輪胎劣化檢測器件。
在實(shí)施例中的加速度計(jì)算部分217、加速度存儲(chǔ)部分220、CPU 211、ROM213和RAM215對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的加速度檢測器件，在實(shí)施例中的步驟S510對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的加速度檢測處理。
在實(shí)施例中的步驟S530-S570對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中的制動(dòng)燈閃爍控制器件，該器件用于控制制動(dòng)燈的閃爍。
工業(yè)實(shí)用性收費(fèi)道路收費(fèi)的完全自動(dòng)化變得可能，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于收費(fèi)道路行駛?cè)藛T的客戶服務(wù)質(zhì)量的改善?？梢院喕O(shè)施，因此可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備成本和人員的減少，因?yàn)椴辉傩枰肟诤统隹陂T和收費(fèi)亭等。而且，在收費(fèi)道路入口和出口和收費(fèi)亭附近不會(huì)出現(xiàn)交通擁堵。
權(quán)利要求
1.一種收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，包括駕駛執(zhí)照卡，它能夠預(yù)先存儲(chǔ)駕駛員識(shí)別代碼以及與駕駛執(zhí)照相關(guān)的數(shù)據(jù)等；讀取器件，用于從駕駛執(zhí)照卡讀取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；信息輸出器件，用于輸出使用人造衛(wèi)星獲得的用于限定車輛位置的經(jīng)度數(shù)據(jù)、緯度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)、以及從時(shí)鐘獲得的時(shí)間數(shù)據(jù)；車輛行駛位置歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件，用于根據(jù)從所述信息輸出器件輸出的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)、高度數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于車輛的行駛車輛位置歷史的車輛行駛位置數(shù)據(jù)；道路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件，用于預(yù)先存儲(chǔ)道路名稱、位置和高度、以及計(jì)算收費(fèi)道路行駛費(fèi)用所需要的數(shù)據(jù)；費(fèi)用計(jì)算器件，用于根據(jù)車輛行駛位置歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)內(nèi)容和道路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)內(nèi)容，來指定車輛已經(jīng)行駛的收費(fèi)道路行駛區(qū)間，并且計(jì)算行駛費(fèi)用；以及收費(fèi)處理器件，用于根據(jù)由所述讀取器件讀取的駕駛員識(shí)別代碼，通過經(jīng)由由收費(fèi)道路駕駛?cè)藛T預(yù)先設(shè)置的金融機(jī)構(gòu)的帳戶而自動(dòng)支付，來收取由所述計(jì)算器件計(jì)算的收費(fèi)道路行駛費(fèi)用。
2.按照權(quán)利要求1的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，其中，所述收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)包括多個(gè)車輛、一些人造衛(wèi)星、以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，每個(gè)所述車輛包括讀取器件、車輛操作狀態(tài)存儲(chǔ)器件、信息輸出器件、以及用于通信的通信器件，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心包括車輛行駛位置歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件、道路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件、費(fèi)用計(jì)算器件、收費(fèi)處理器件和用于通信的通信器件。
3.按照權(quán)利要求1的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，其中，車輛還包括發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)確定器件，用于當(dāng)插入真實(shí)駕駛執(zhí)照卡時(shí)允許發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。
4.按照權(quán)利要求1的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，其中，駕駛執(zhí)照卡是IC卡。
5.按照權(quán)利要求4的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，其中，IC卡預(yù)先存儲(chǔ)駕駛員識(shí)別代碼以及與駕駛執(zhí)照相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且也存儲(chǔ)與從車輛的MPU讀取的駕駛員的駕駛特征相關(guān)的數(shù)據(jù)，所述車輛包括車輛狀態(tài)設(shè)置器件，用于按照與由所述讀取器件從IC卡向車輛的MPU讀入的駕駛員的駕駛特征相關(guān)的數(shù)據(jù)，將車輛設(shè)置到對(duì)于駕駛員最適合的狀態(tài)。
6.按照權(quán)利要求2的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，其中，以數(shù)值來表達(dá)車輛的每個(gè)操作部分的車輛操作狀態(tài)，并且其中，收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)包括下述功能向執(zhí)行收費(fèi)處理的系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心發(fā)送作為車輛操作狀態(tài)參數(shù)的表示與編號(hào)相關(guān)聯(lián)的每個(gè)操作部分的可能狀態(tài)的數(shù)據(jù)、以及時(shí)間數(shù)據(jù)。
7.按照權(quán)利要求2的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，其中，車輛包括車輛操作狀態(tài)參數(shù)收集器件，用于收集指示車輛的每個(gè)操作部分的操作狀態(tài)的參數(shù)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心還包括車輛操作狀態(tài)存儲(chǔ)器件，用于存儲(chǔ)對(duì)于每個(gè)車輛由車輛操作狀態(tài)參數(shù)收集器件收集的車輛操作狀態(tài)；車輛診斷器件，用于根據(jù)在車輛操作狀態(tài)參數(shù)存儲(chǔ)器件中存儲(chǔ)的存儲(chǔ)內(nèi)容來確定是否車輛操作狀態(tài)適合；以及車輛診斷結(jié)果通知器件，用于當(dāng)確定需要維護(hù)時(shí)通知由車輛識(shí)別代碼指定的車輛的擁有者。
8.按照權(quán)利要求2的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，其中，通過將遍及全國的所有收費(fèi)道路路線中的一個(gè)互通式立體交叉到下一個(gè)互通式立體交叉的每個(gè)區(qū)間編號(hào)為唯一編號(hào)，將收費(fèi)道路數(shù)據(jù)當(dāng)作收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)數(shù)據(jù)，并且通過在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中的收費(fèi)道路區(qū)間編號(hào)來識(shí)別車輛已經(jīng)行駛的行駛車輛位置歷史中的收費(fèi)道路。
9.按照權(quán)利要求2的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心還包括駕駛員的駕駛技術(shù)診斷器件，用于通過分析車輛操作狀態(tài)參數(shù)、限定車輛位置數(shù)據(jù)的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)、車輛操作狀態(tài)數(shù)據(jù)和全國所有道路數(shù)據(jù)庫來診斷駕駛員的駕駛技術(shù)，其中所述全國所有道路數(shù)據(jù)庫具有緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)、以及時(shí)間數(shù)據(jù)。
10.按照權(quán)利要求2的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心還包括道路擁堵狀態(tài)分析器件，用于根據(jù)指示從多個(gè)車輛發(fā)送的車輛位置的信息和關(guān)于行駛方向和車輛速度的信息來分析道路擁堵狀態(tài)，其中，分析結(jié)果信息被發(fā)送到每個(gè)車輛，以便通過分析作為被發(fā)送的實(shí)時(shí)信息的道路擁堵狀態(tài)數(shù)據(jù)和作為車輛導(dǎo)航元件而被預(yù)先存儲(chǔ)的道路位置數(shù)據(jù)，使得每個(gè)車輛能夠搜索當(dāng)時(shí)的道路狀態(tài)下到達(dá)目的地的最佳行駛路徑。
11.按照權(quán)利要求2的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，其中，車輛還包括成像器件，用于將擋風(fēng)玻璃狀態(tài)成像；擋風(fēng)玻璃狀態(tài)檢測器件，用于從由成像器件獲得的圖像數(shù)據(jù)檢測擋風(fēng)玻璃狀態(tài)；以及自動(dòng)刮水器控制器件，其形式為撥盤式旋轉(zhuǎn)開關(guān)，用于以根據(jù)由擋風(fēng)玻璃狀態(tài)檢測器件檢測的擋風(fēng)玻璃狀態(tài)而確定的刮水器運(yùn)動(dòng)模式、以及具有脈沖時(shí)間波動(dòng)和脈沖串隨機(jī)性的刮水器運(yùn)動(dòng)模式的脈沖時(shí)間寬度，來自動(dòng)控制刮水器操作。
12.按照權(quán)利要求2的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心還包括降雨量分布監(jiān)視器件，用于通過分析從多個(gè)車輛發(fā)送的刮水器操作狀態(tài)數(shù)據(jù)來監(jiān)視降雨量分布。
13.按照權(quán)利要求2的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，其中，車輛還包括成像器件，用于將輪胎運(yùn)行表面等成像；以及輪胎劣化檢測器件，用于從由成像器件獲得的輪胎運(yùn)行表面的三維圖像來檢測輪胎劣化狀態(tài)。
14.按照權(quán)利要求2的收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，其中，車輛還包括加速度檢測器件，用于檢測車輛的加速度；以及制動(dòng)燈閃爍控制器件，用于以與由加速度檢測器件檢測的減速度相對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔來使制動(dòng)燈閃爍，并且控制閃爍，使得當(dāng)增加減速度時(shí)縮短閃爍時(shí)間間隔。
15.一種在車輛的MPU中的收費(fèi)機(jī)，所述收費(fèi)機(jī)包括位置信息輸出器件，它用于輸出根據(jù)從人造衛(wèi)星接收的無線電信號(hào)計(jì)算的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)；以及導(dǎo)航元件，用于確定車輛行駛路徑，所述收費(fèi)機(jī)包括讀取器件，用于從存儲(chǔ)駕駛員識(shí)別代碼以及與駕駛執(zhí)照相關(guān)的數(shù)據(jù)的駕駛執(zhí)照卡讀取數(shù)據(jù)；通信器件，用于向系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心發(fā)送由讀取器件讀取的駕駛員識(shí)別代碼和從位置信息輸出器件輸出的車輛的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)、以及時(shí)間數(shù)據(jù)；以及導(dǎo)航元件，用于通過分析基于來自位置信息輸出器件的位置信息的信息、基于到達(dá)目的地的車輛行駛路徑的車輛導(dǎo)航元件中的信息、由道路擁堵狀態(tài)分析器件獲得的道路擁堵狀態(tài)信息而確定當(dāng)時(shí)最適合的車輛行駛路徑。
16.一種安裝在車輛上的收費(fèi)機(jī)，所述單元包括駕駛執(zhí)照卡，用于預(yù)先存儲(chǔ)駕駛員識(shí)別代碼和與駕駛執(zhí)照相關(guān)的數(shù)據(jù)；讀取器件，用于從駕駛執(zhí)照卡讀取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；信息輸出器件，用于輸出從人造衛(wèi)星獲得的用于限定車輛位置的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)、以及從時(shí)鐘獲得的時(shí)間數(shù)據(jù)；發(fā)送器件，用于向執(zhí)行道路收費(fèi)處理的系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心發(fā)送作為時(shí)間序列累積/存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的、由讀取器件讀取的數(shù)據(jù)和來自信息輸出器件的數(shù)據(jù)。
17.一種道路收費(fèi)方法，包括步驟從預(yù)先存儲(chǔ)駕駛員識(shí)別代碼以及與駕駛執(zhí)照相關(guān)的數(shù)據(jù)的駕駛執(zhí)照卡讀取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；輸出使用人造衛(wèi)星等獲得的用于限定車輛位置的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)、以及從時(shí)鐘獲得的時(shí)間數(shù)據(jù)；根據(jù)所輸出的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)、高度數(shù)據(jù)與時(shí)間數(shù)據(jù)來存儲(chǔ)指示車輛行駛位置歷史的車輛行駛位置歷史數(shù)據(jù)；根據(jù)所存儲(chǔ)的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)、高度數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)以及全國所有道路數(shù)據(jù)庫來確定是否車輛已經(jīng)行駛在收費(fèi)道路中，所述全國所有道路數(shù)據(jù)庫被設(shè)計(jì)為具有三維數(shù)據(jù)，包括限定收費(fèi)道路的位置的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)；以及根據(jù)關(guān)于確定的車輛已經(jīng)行駛過的收費(fèi)道路區(qū)間、和按照預(yù)先登記的車輛類型的收費(fèi)道路行駛費(fèi)用的數(shù)據(jù)來確定行駛費(fèi)用，向金融機(jī)構(gòu)發(fā)送收費(fèi)數(shù)據(jù)以及由讀取器件讀取的駕駛員識(shí)別代碼，并且通過經(jīng)由金融機(jī)構(gòu)的帳戶而自動(dòng)支付來收取收費(fèi)道路行駛費(fèi)用。
全文摘要
一種收費(fèi)道路收費(fèi)系統(tǒng)，包括其上安裝了車載機(jī)器(11，130)的車輛(7)、人造衛(wèi)星(1)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心(20)。車載機(jī)器(11，130)從人造衛(wèi)星(1)接收無線電信號(hào)，并且按照所接收的無線電信號(hào)來計(jì)算作為車輛位置的緯度、經(jīng)度和高度。指示行駛車輛位置歷史的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器件(46)中作為時(shí)間序列日志文件，并且被發(fā)送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心(20)，其中，對(duì)于每個(gè)車輛，數(shù)據(jù)被累積在存儲(chǔ)器件(63)中。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心(20)中，按照收費(fèi)道路路徑位置數(shù)據(jù)來確定車輛(7)已經(jīng)行駛的收費(fèi)道路區(qū)間，所述收費(fèi)道路路徑位置數(shù)據(jù)包括從車輛(7)發(fā)送并在數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)/累積的指示行駛車輛位置歷史的緯度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)。按照對(duì)于每個(gè)路線區(qū)間指定的行駛費(fèi)用數(shù)據(jù)來計(jì)算收費(fèi)道路上行駛的每個(gè)人的行駛費(fèi)用，并且通過經(jīng)由由收費(fèi)道路行駛?cè)藛T預(yù)先設(shè)置的金融機(jī)構(gòu)(25)的帳戶的自動(dòng)支付來收取所述費(fèi)用。
文檔編號(hào)G07B15/06GK1695171SQ02829800
公開日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2002年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月25日
發(fā)明者瀧田佳章 申請(qǐng)人:瀧田佳章