專利名稱：用來(lái)對(duì)車輛收取乘員數(shù)量依賴通行費(fèi)的車載單元和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在道路通行費(fèi)系統(tǒng)的背景中用來(lái)對(duì)車輛收取乘員數(shù)量依賴通行費(fèi)的一種車載單元和一種方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于車輛依據(jù)它們的乘員數(shù)量收取通行費(fèi)常常用作調(diào)節(jié)交通密度的政策措施。優(yōu)選應(yīng)用涉及所謂的HOT(熱)車道(高占用率通行費(fèi)車道)。HOT車道是為具有多位乘員的車輛(高占用率車輛，H0V)實(shí)際保留的道路車道，但也可以由具有較少乘員的車輛使用，只要對(duì)于使用支付相應(yīng)的乘員依賴通行費(fèi)。為了防止與乘員數(shù)量的自申報(bào)相關(guān)的違章風(fēng)險(xiǎn)或與通過(guò)控制人員的肉眼檢查相關(guān)的差錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)，正在日益使用電子通行費(fèi)系統(tǒng)，這些電子通行費(fèi)系統(tǒng)自動(dòng)地探測(cè)乘員數(shù)量， 并據(jù)此計(jì)算通行費(fèi)。這些系統(tǒng)使用電子車載單元(OBU)，這些電子車載單元裝有乘員探測(cè)
ο目前可得到系統(tǒng)的概述在如下出版物中給出“Automated Vehicle Occupmcy Monitoring Systems for H0V/H0T Facilities-Final Report”， McCormick， Ranking Corporation，Ontario，Canada，2004 年 12 月；Steven Schijns 禾口 Paul Matthews :“A Breakthough in Automated Vehicle Occupancy Monitoring Systems for H0V/H0T Facilities”，12th HOV Systems Conference Houston，Texas，2005 年 4 月 20 日；Ginger Goodwin ,Verifying Vehicle Occupancy for HOT Lanes-A path Toward Automated Systems”， Violations Enforcement Summit, Boston， Massachusetts，2007 年 7 月 20-31 日；及 Ginger Goodin 禾口 John P. Wikander :“0ut for the Count-Verifying Vehicle Occupancy Prospects for an AutomatedSolution，，，Tolltrans 2009，pages 44-49。已知系統(tǒng)尤其提出探測(cè)乘員存在的重量、熱、紅外、超聲波或雷達(dá)傳感器，或探測(cè)乘員的指紋、 臉部、心博或肺臟功能的生物計(jì)量傳感器。對(duì)于后一種測(cè)量，至今已經(jīng)使用電氣傳感器或壓力傳感器，這些傳感器測(cè)量在乘員身體內(nèi)的流動(dòng)或呼吸壓力波動(dòng)。最近已經(jīng)開發(fā)了雷達(dá)傳感器，以便為了智慧氣囊控制(“智能氣囊”)探測(cè)乘員坐位布局，這些雷達(dá)傳感器可基于生命機(jī)能，如心博和呼吸，探測(cè)人類身體的微弱周期運(yùn)動(dòng)。這些雷達(dá)傳感器使用在UHF范圍中的CW Doppler雷達(dá)(超高頻連續(xù)波Doppler雷達(dá))或超寬帶(UWB)脈沖雷達(dá)(UWB-IR)的新系統(tǒng)，它們可按非接觸方式穿過(guò)諸如衣服和身體層之類的介質(zhì)，測(cè)量心腔或肺葉的節(jié)律運(yùn)動(dòng)。對(duì)于這些傳感器的理論基礎(chǔ)原理，參考通過(guò)引用包括在這里的如下出版物Jerry Silvious禾口David Tahmoush “UHF Measurement of Breathing and Heartbeat at a Distance，，，IEEE Radio and Wireless Symposium2010, pages 567-570 ；Isar MostafanezhacUOlga Boric-Lubecke禾口Victor Lubecke :"A Coherent Low IF Receiver Architecture for Doppler Radar Motion Detector Used in Life Signs Monitoring，，，IEEE Radio and Wireless Symposium 2010, pages 571-574 ；還及 Kyohei Otha、Katsushi Ono> Isamu Matsunami 禾口 Akihiro Kajiwara "Wireless Motion SensorUsing Ultra-Wideband Impulse-Radio，，， IEEE Radio and Wireless Symposium 2010, pages 13-16。用于氣囊控制的這樣的Doppler雷達(dá)和UWB脈沖雷達(dá)傳感器的專門應(yīng)用例如在專利出版物 US 2001/0042977 Al、DE 10 2005 020 847 Al 及 US 7 134687 B2 中描述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的指定目標(biāo)是基于已知技術(shù)提供一種新的解決方案，該解決方案用來(lái)對(duì)在道路通行費(fèi)系統(tǒng)中的車輛收取乘員數(shù)量依賴通行費(fèi)，該解決方案使得能夠使用非接觸乘員測(cè)量系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，該非接觸乘員測(cè)量系統(tǒng)使用生物計(jì)量雷達(dá)傳感器。這個(gè)目標(biāo)在本發(fā)明的第一方面用一種車載單元實(shí)現(xiàn)，該車載單元包括Doppler雷達(dá)或UWB脈沖雷達(dá)，其可對(duì)準(zhǔn)車輛內(nèi)部，用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)和產(chǎn)生代表這些運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)測(cè)量信號(hào)；和評(píng)估裝置，其配置成探測(cè)測(cè)量信號(hào)中的信號(hào)模式，這些信號(hào)模式對(duì)于乘員的心臟或呼吸活動(dòng)是典型的，以計(jì)數(shù)在觀察時(shí)刻同時(shí)發(fā)生的那些信號(hào)模式，并且根據(jù)該計(jì)數(shù)值計(jì)算通行費(fèi)數(shù)據(jù)。在第二方面，本發(fā)明提供一種在道路通行費(fèi)系統(tǒng)的背景中用來(lái)對(duì)車輛收取乘員數(shù)量依賴通行費(fèi)的方法，該方法包括將Doppler雷達(dá)或UWB脈沖雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)車輛內(nèi)部，以測(cè)量其中的運(yùn)動(dòng)，并且產(chǎn)生代表此的至少一個(gè)測(cè)量信號(hào)；探測(cè)測(cè)量信號(hào)中的那些信號(hào)模式，這些信號(hào)模式對(duì)于乘員的心臟或呼吸活動(dòng)是典型的；計(jì)數(shù)在觀察時(shí)刻同時(shí)發(fā)生的信號(hào)模式；及根據(jù)該計(jì)數(shù)值計(jì)算通行費(fèi)數(shù)據(jù)。本發(fā)明允許一種非接觸和準(zhǔn)確的方法，該方法不易受干擾，用來(lái)通過(guò)各個(gè)乘員的心博和/或呼吸的生命機(jī)能的探測(cè)而確定乘員數(shù)量依賴通行費(fèi)。因而基本上排除通過(guò)乘員的違章企圖、通過(guò)控制人員的差錯(cuò)及通過(guò)阻塞或外來(lái)物體的測(cè)量誤差。作為結(jié)果，例如在 HOT車道中可實(shí)現(xiàn)幾乎100%的通行費(fèi)收取率。在本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)連續(xù)觀察時(shí)刻的計(jì)數(shù)值被平均以形成平均值，并由這個(gè)平均值計(jì)算通行費(fèi)數(shù)據(jù)，并且評(píng)估裝置也配置成執(zhí)行這種平均功能。這個(gè)實(shí)施例防止通過(guò)例如相鄰車輛的乘員、行人等等的臨時(shí)測(cè)量誤差或包括寄生的測(cè)量的干擾，這些相鄰車輛的乘員、行人等等通過(guò)Doppler雷達(dá)或UWB脈沖雷達(dá)的雜散場(chǎng)偶然包括在探測(cè)中。其中這樣的干擾情況格外發(fā)生的情形是例如道路交叉口，在這些道路交叉口處多個(gè)車輛停止，或者當(dāng)多個(gè)車輛正在平行車道中按相同速度向前運(yùn)動(dòng)時(shí)。在這種情況下，車輛在有限時(shí)間段上彼此直接局部接近，并因此車輛傳感器不能可靠地確定在相應(yīng)車輛中人員的位置。這樣的臨時(shí)干擾情況通過(guò)在較長(zhǎng)觀察時(shí)段上的平均而去除。為了抑制干擾，已經(jīng)證明另外有利的是，如果在計(jì)數(shù)期間，僅考慮這樣的信號(hào)模式，這些信號(hào)模式在多個(gè)觀察時(shí)刻上的平均指示引起相應(yīng)信號(hào)模式的乘員沒(méi)有相對(duì)速度。 因此，根據(jù)本發(fā)明，因而也考慮要被探測(cè)的人員的固有速度或加速度在具有傳感器的車輛內(nèi)，測(cè)量信號(hào)的固有速度的分量是零，并且其它車輛至少間斷地具有不同固有速度。探測(cè)的信號(hào)模式因此可在相同固有速度下與車輛的固有速度相比較，以達(dá)到選中乘員對(duì)于相應(yīng)車輛的可靠匹配。此外，有利的是，如果時(shí)間平均優(yōu)選地在一地理位置處(例如在H0T/H0V車道的開始處)開始，在該地理位置中，作為結(jié)構(gòu)分離(例如，道路車道的分離)的結(jié)果，清楚地測(cè)量?jī)H一個(gè)車輛的乘員。因此，當(dāng)車輛到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，然后開始觀察時(shí)刻(一個(gè)或多個(gè))，為了這個(gè)目的，車載單元優(yōu)選地具有對(duì)應(yīng)位置確定系統(tǒng)，例如衛(wèi)星導(dǎo)航接收器。也有可能的是測(cè)量車輛的速度，由此平均加速階段，并且在車輛的加速階段中選擇觀察時(shí)刻。在這樣的加速階段中高度不可能的是平行行駛的外來(lái)車輛正在按相同速度運(yùn)動(dòng)，并因此可特別容易地分離外來(lái)車輛的乘員，這些外來(lái)車輛因而具有除零之外的(平均) 相對(duì)速度。為了防止干擾輻射和干擾測(cè)量的情況，也有利的是，如果Doppler雷達(dá)或UWB脈沖雷達(dá)的天線特性與車輛內(nèi)部相匹配。在本發(fā)明的車載單元的進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)于車輛的每個(gè)座位，Doppler雷達(dá)或UWB脈沖雷達(dá)具有其自己的收發(fā)器天線，該收發(fā)器天線為了其自己測(cè)量信號(hào)的產(chǎn)生可對(duì)準(zhǔn)座位，其中，可根據(jù)乘員分離地探測(cè)信號(hào)模式。這種變形增加在車載單元的高頻側(cè)的硬件花費(fèi)，但也簡(jiǎn)化在車載單元的信號(hào)處理器部分中的信號(hào)處理。本發(fā)明的車載單元的替代優(yōu)選實(shí)施例的不同之處在于，Doppler雷達(dá)或UWB脈沖雷達(dá)為了聯(lián)合測(cè)量信號(hào)的產(chǎn)生，具有用于整個(gè)車輛內(nèi)部的聯(lián)合收發(fā)器天線，其中，同時(shí)發(fā)生的信號(hào)模式可通過(guò)與預(yù)定基準(zhǔn)信號(hào)模式的相關(guān)比較而探測(cè)。這種變形以信號(hào)處理器部分的增加的復(fù)雜性為代價(jià)，簡(jiǎn)化車載單元的高頻側(cè)。依據(jù)乘員數(shù)量計(jì)算的通行費(fèi)數(shù)據(jù)為了以后檢索可存儲(chǔ)在車載單元中，或者例如可直接用來(lái)記入信用賬戶的借方，該信用賬戶存儲(chǔ)在車載單元的信用平衡卡上。在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，計(jì)算的通行費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)降缆吠ㄐ匈M(fèi)系統(tǒng)的中心，并且為了這個(gè)目的，本發(fā)明的車載單元具有收發(fā)器，該收發(fā)器連接到評(píng)估裝置上，用來(lái)將依據(jù)乘員數(shù)量計(jì)算的通行費(fèi)數(shù)據(jù)從車載單元通信到道路通行費(fèi)系統(tǒng)的至少一個(gè)無(wú)線電信號(hào)臺(tái)(beacon)。


下面參照附圖基于優(yōu)選示范實(shí)施例將更詳細(xì)地解釋本發(fā)明圖1是本發(fā)明的道路通行費(fèi)系統(tǒng)的示意概觀；圖2是本發(fā)明的車載單元的方塊圖；圖3和4分別以側(cè)視圖和平面視圖表示車輛的內(nèi)部，該車輛裝有本發(fā)明的車載單元的不同實(shí)施例；圖5和6表示基于呼吸活動(dòng)(圖5)和心博(圖6)的乘員的身體運(yùn)動(dòng)的雷達(dá)測(cè)量的基準(zhǔn)信號(hào)模式；圖7表示本發(fā)明的車載單元的UWB脈沖雷達(dá)的示范測(cè)量信號(hào)，其同時(shí)表示多個(gè)乘員的運(yùn)動(dòng)模式；及圖8表示從圖7的測(cè)量信號(hào)得到的根據(jù)乘員分離的信號(hào)模式，這些信號(hào)模式用在評(píng)估裝置或本發(fā)明的方法中，用于通行費(fèi)數(shù)據(jù)的計(jì)算。
具體實(shí)施方式
圖1表示道路通行費(fèi)系統(tǒng)1的示范截面視圖，在該道路通行費(fèi)系統(tǒng)1中，車輛2、3 正在道路車道4、5上運(yùn)動(dòng)。道路通行費(fèi)系統(tǒng)1包括例如多個(gè)路邊無(wú)線電信號(hào)臺(tái)6，這些路邊無(wú)線電信號(hào)臺(tái)6可借助于數(shù)據(jù)線7連接到道路通行費(fèi)系統(tǒng)1的中央控制單元(未表示)。 無(wú)線電信號(hào)臺(tái)6 (路邊設(shè)備，RSE)包括例如本地計(jì)算機(jī)8，該本地計(jì)算機(jī)8具有收發(fā)器9和至少一個(gè)攝像機(jī)10連接到其上，該收發(fā)器9和至少一個(gè)攝像機(jī)10由安裝橋11支撐，該安裝橋11橫跨道路車道4、5。車輛2、3又裝有車載單元(OBU) 12，該車載單元12可進(jìn)入與無(wú)線電信號(hào)臺(tái)6的收發(fā)器9的無(wú)線電通信中，以便將通行費(fèi)數(shù)據(jù)傳遞到道路通行費(fèi)系統(tǒng)1，這些通行費(fèi)數(shù)據(jù)導(dǎo)致在道路通行費(fèi)系統(tǒng)1中的對(duì)應(yīng)通行費(fèi)交易。攝像機(jī)10可由計(jì)算機(jī)8驅(qū)動(dòng)，以準(zhǔn)備車輛2、3 的圖像，這些車輛2、3有通行費(fèi)違章，例如因?yàn)檫z漏或不正確設(shè)置的OBU 12或者在對(duì)于由通行費(fèi)數(shù)據(jù)生成的通行費(fèi)用的支付賬戶資金不充足的情況下等等。無(wú)線電信號(hào)臺(tái)6和OBU 12可例如根據(jù)DSRC (專用短距離通信)或WAVE (在車輛環(huán)境中的無(wú)線訪問(wèn))標(biāo)準(zhǔn)而通信。代替表示的道路通行費(fèi)系統(tǒng)1，例如，可使用GNSS/PLMN(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)/公共陸地移動(dòng)網(wǎng))道路通行費(fèi)系統(tǒng)，其中，借助于衛(wèi)星定位的OBU 12經(jīng)移動(dòng)無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)發(fā)送通行費(fèi)數(shù)據(jù)(例如，包括位置數(shù)據(jù)在內(nèi))。至少基于車輛2、3的乘員數(shù)量確定在道路通行費(fèi)系統(tǒng)1中的通行費(fèi)用，例如對(duì)于作為車道4的“HOT車道”的使用，對(duì)于該車道4，當(dāng)車輛2具有很小數(shù)量的乘員時(shí)，要支付增加的通行費(fèi)用。為了使得能夠自動(dòng)地和依據(jù)乘員數(shù)量計(jì)算通行費(fèi)用，OBU 12裝有乘員探測(cè)器，該乘員探測(cè)器計(jì)數(shù)車輛乘員的數(shù)量，如現(xiàn)在將基于圖2至8更詳細(xì)解釋的那樣。如在圖2至4中示意表示的那樣，OBU 12裝有連續(xù)波(CW)Doppler雷達(dá)或超寬帶 (UffB)脈沖雷達(dá)13，該雷達(dá)13將雷達(dá)波14發(fā)射到車輛內(nèi)部15，更準(zhǔn)確地發(fā)射到在車輛座位 17上的乘員16，并且從其接收反射的雷達(dá)波18。為此，OBU 12可例如固定在車輛2、3的擋風(fēng)玻璃27的內(nèi)側(cè)。雷達(dá)13使得能夠測(cè)量在車輛內(nèi)部15中的運(yùn)動(dòng)，并且能夠?yàn)镺BU 12的評(píng)估裝置19產(chǎn)生代表該運(yùn)動(dòng)的測(cè)量信號(hào)21 (也見(jiàn)圖7)。兩種提到類型的雷達(dá)，即UHF-CW Doppler雷達(dá)和UWB脈沖雷達(dá)，都具有極高靈敏度和在毫米范圍中的極精細(xì)局部分辨率， 并且可穿透諸如衣服和皮膚層之類的材料，從而即使人體的心腔、動(dòng)脈、肺葉等的輕微運(yùn)動(dòng)也可測(cè)量。在Doppler雷達(dá)的情況下，為此測(cè)量在發(fā)射的和反射的雷達(dá)波14、18之間的基于Doppler效應(yīng)的頻率或相位移動(dòng)；在UWB脈沖雷達(dá)的情況下，在納秒范圍中的極短無(wú)線電脈沖的脈沖時(shí)間延遲，當(dāng)極短無(wú)線電脈沖在諸如乘員16之類的目標(biāo)上反射時(shí)被測(cè)量，以便探測(cè)其中的距離和變化，這些極短無(wú)線電脈沖在頻率范圍中具有非常寬帶的頻譜。就CW Doppler雷達(dá)和UWB脈沖雷達(dá)的理論和操作模式而論，參考以上提到的出版物，這些出版物的公開內(nèi)容通過(guò)引用包括在這里。圖5表示使用UHF-CW Doppler雷達(dá)13由乘員16的表示這個(gè)乘員的呼吸活動(dòng)的上部胸腔的運(yùn)動(dòng)記錄的示范測(cè)量信號(hào)18。圖6表示使用UWB Doppler雷達(dá)13由乘員16的表示這個(gè)乘員的心博的頸動(dòng)脈的運(yùn)動(dòng)顯示的示范測(cè)量信號(hào)29。諸如在圖5和6中表示的那些的信號(hào)模式可在基準(zhǔn)測(cè)量中確定，并且可作為乘員的心臟或呼吸活動(dòng)典型的基準(zhǔn)信號(hào)模式存儲(chǔ)在雷達(dá)13或OBU 12的存儲(chǔ)器中，以便在進(jìn)一步的評(píng)估過(guò)程中使用。在圖3的實(shí)施例中，雷達(dá)13具有用于整個(gè)車輛內(nèi)部15的聯(lián)合收發(fā)器天線20，該聯(lián)合收發(fā)器天線20同時(shí)探測(cè)和測(cè)量全部乘員16。由雷達(dá)13發(fā)送到評(píng)估裝置19的測(cè)量信號(hào)21因此是全部運(yùn)動(dòng)(從全部乘員16接收的心臟和呼吸活動(dòng)信號(hào)模式)的混合，作為例子表示在圖7中。評(píng)估裝置19通過(guò)與已知基準(zhǔn)信號(hào)模式觀、29的對(duì)應(yīng)相關(guān)，探測(cè)在測(cè)量信號(hào)21中各個(gè)乘員16的最佳可能信號(hào)模式(最佳擬合)，以便將重疊信號(hào)模式彼此分離。分離的信號(hào)模式22-25畫在圖8中，作為相對(duì)于時(shí)間t的各個(gè)軌跡。要理解，各個(gè)探測(cè)的信號(hào)模式到軌跡22-25的劃分不是完全絕對(duì)可能的，即就軌跡而論可發(fā)生交叉(transposition)，但再次進(jìn)行“最佳擬合”行動(dòng)，以按最佳可能方式填充軌跡。然而，任何交叉對(duì)于進(jìn)一步的過(guò)程都是無(wú)意義的，因?yàn)楹艽蟪潭壬现匾膬H僅是多個(gè)同時(shí)探測(cè)的信號(hào)模式，而不是它們對(duì)于各個(gè)人員的確定。在圖4的OBU 12的替代實(shí)施例中，對(duì)于車輛2的每個(gè)座位17 (或?qū)τ诓煌M的座位)，雷達(dá)13具有其自己的相應(yīng)收發(fā)器天線沈，該收發(fā)器天線沈?qū)?zhǔn)這個(gè)座位，以立即產(chǎn)生根據(jù)乘員分離的測(cè)量信號(hào)，即多軌跡測(cè)量信號(hào)，如在圖8中以測(cè)量信號(hào)軌跡22-25的形式已經(jīng)表示的那樣。根據(jù)乘員分離的測(cè)量信號(hào)21的軌跡22-25然后對(duì)于時(shí)間重合由OBU 12的評(píng)估裝置19分析，即在特定觀察時(shí)刻、、t2、...，一般地、同時(shí)發(fā)生。在特定觀察時(shí)刻、探測(cè)的同時(shí)發(fā)生信號(hào)模式22-25的數(shù)量Ai被計(jì)數(shù)，并且指示在圖8中相應(yīng)觀察時(shí)刻、下。測(cè)量誤差、阻塞、相關(guān)的不確定性等等可導(dǎo)致中斷或“空射(misfire) ” 30，這些中斷或“空射” 30可導(dǎo)致臨時(shí)很低的乘員數(shù)量A”相反，例如相鄰車輛的乘員、行人等等的散布或不正確測(cè)量，可導(dǎo)致短暫地出現(xiàn)的信號(hào)模式31和太高的計(jì)數(shù)值A(chǔ)i。因此，來(lái)自多個(gè)連續(xù)觀察時(shí)刻、的計(jì)數(shù)值A(chǔ)i優(yōu)選地在觀察時(shí)段上平均，以得到平均乘員數(shù)量口 i。乘員16相對(duì)于OBU 12的平均相對(duì)速度也可由可歸因于乘員16 (或他們身體的部分)的運(yùn)動(dòng)的信號(hào)模式20-25而確定。當(dāng)確定計(jì)數(shù)值A(chǔ)i或口1時(shí)，只有指示引起相應(yīng)信號(hào)模式的乘員16相對(duì)于OBU 12沒(méi)有相對(duì)速度的那些信號(hào)模式22-25才是優(yōu)選的。作為結(jié)果，可顯著地減小錯(cuò)誤計(jì)數(shù)相鄰車輛的乘員的情況，因?yàn)樵诟采w多個(gè)觀察時(shí)刻、的觀察時(shí)段中，這些情況一般具有與零顯著不同的相對(duì)速度，即超過(guò)閾值的相對(duì)于OBU 12的相對(duì)速度。計(jì)數(shù)值A(chǔ)i或口 i然后用來(lái)在OBU 12中計(jì)算依賴于其的通行費(fèi)數(shù)據(jù)，例如，通行費(fèi)用，該通行費(fèi)用隨增大乘員數(shù)量而減小，并且反之亦然。如此計(jì)算的乘員數(shù)量依賴通行費(fèi)數(shù)據(jù)為了在以后時(shí)間讀出和評(píng)估可存儲(chǔ)在OBU 12的存儲(chǔ)器中，或者為了在道路通行費(fèi)系統(tǒng)1中的進(jìn)一步計(jì)算，優(yōu)選地經(jīng)OBU 12的收發(fā)器 32傳輸?shù)较聜€(gè)最近無(wú)線電信號(hào)臺(tái)6。此外，OBU 12為了其自己位置的確定，可裝有位置確定系統(tǒng)33，優(yōu)選地衛(wèi)星導(dǎo)航接收器，具體地說(shuō)GPS接收器。作為結(jié)果，觀察時(shí)刻、(一個(gè)或多個(gè))可按位置依賴方式選擇或開始，即當(dāng)車輛2、3到達(dá)預(yù)定地理位置時(shí)。這樣一種地理位置能是預(yù)定計(jì)數(shù)點(diǎn)，例如， 在該處要確定乘員數(shù)量；好像在那兒的虛擬計(jì)數(shù)位置；或在用于單獨(dú)車輛的分離車道中的有利計(jì)數(shù)機(jī)會(huì)，在該分離車道上，車輛按一段距離先后行駛，從而降低也計(jì)數(shù)來(lái)自那里的外來(lái)車輛的乘員的風(fēng)險(xiǎn)。另外的可能性是車輛2、3的速度使用其位置確定系統(tǒng)33 (或替代的速度測(cè)量單元)而測(cè)量，并且根據(jù)所述速度確定對(duì)于觀察時(shí)刻^選中的車輛2、3的加速階段。在這樣的加速階段中，不可能的是，車輛2、3的乘員具有與周圍第三方車輛的乘員相同的相對(duì)速度，作為一般規(guī)則，這些第三方車輛很少按相同方式加速，并且與形成信號(hào)模式22-25的基礎(chǔ)的乘員的相對(duì)速度的考慮相結(jié)合，這又導(dǎo)致將來(lái)自第三方車輛的乘員從計(jì)數(shù)值A(chǔ)” □ i有效地排除。 本發(fā)明不限于表示的實(shí)施例，而是覆蓋落在附屬權(quán)利要求書的框架內(nèi)的全部變形和修改。
權(quán)利要求
1.在道路通行費(fèi)系統(tǒng)(1)的背景中用來(lái)對(duì)車輛(2，；3)收取乘員數(shù)量依賴通行費(fèi)的車載單元(12)，包括Doppler雷達(dá)或UWB脈沖雷達(dá)(13)，其能對(duì)準(zhǔn)車輛內(nèi)部(15)，用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)和產(chǎn)生代表這些運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)測(cè)量信號(hào)01-25)；和評(píng)估裝置(19)，其配置成探測(cè)測(cè)量信號(hào)(21-2 中的信號(hào)模式08二9)，所述信號(hào)模式 (28,29)對(duì)于乘員(16)的心臟或呼吸活動(dòng)是典型的，以計(jì)數(shù)在觀察時(shí)刻(、)同時(shí)發(fā)生的那些信號(hào)模式02-25)，并且根據(jù)該計(jì)數(shù)值(Ai, □ J計(jì)算通行費(fèi)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載單元，其特征在于，將評(píng)估裝置(19)配置成，將多個(gè)連續(xù)觀察時(shí)刻(、)的計(jì)數(shù)值(Ai)平均以形成平均值(口 D，并且根據(jù)此平均值(口》計(jì)算通行費(fèi)數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車載單元，其特征在于，將評(píng)估裝置(19)配置成，在計(jì)數(shù)期間僅考慮其在多個(gè)觀察時(shí)刻(、)上的平均指示引起相應(yīng)信號(hào)模式02-25)的乘員沒(méi)有相對(duì)速度的那些信號(hào)模式(22-25)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的車載單元，其特征在于，車載單元(1 具有位置確定裝置(33)，當(dāng)車輛(2，；3)到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，所述位置確定裝置(3 啟動(dòng)評(píng)估裝置(19)的一個(gè)或多個(gè)觀察時(shí)刻(、)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的車載單元，其特征在于，Doppler雷達(dá)或UWB脈沖雷達(dá)(13)的天線特性與車輛內(nèi)部(15)相匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的車載單元，其特征在于，對(duì)于車輛0，3)的每個(gè)座位(17) ,Doppler雷達(dá)或UWB脈沖雷達(dá)(13)具有其自己的收發(fā)器天線(沈)，所述收發(fā)器天線06)為了其自己的測(cè)量信號(hào)02，25)的產(chǎn)生能對(duì)準(zhǔn)座位(17)，其中，可根據(jù)乘員分離地探測(cè)信號(hào)模式08，四)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的車載單元，其特征在于，Doppler雷達(dá)或UWB脈沖雷達(dá)(1 為了聯(lián)合測(cè)量信號(hào)的產(chǎn)生，具有用于整個(gè)車輛內(nèi)部(1 的聯(lián)合收發(fā)器天線 (20)，其中，同時(shí)發(fā)生的信號(hào)模式(22-2 能通過(guò)與預(yù)定基準(zhǔn)信號(hào)模式( ，29)的相關(guān)比較而探測(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的車載單元，其另外的特征在于，連接到評(píng)估裝置 (19)的收發(fā)器(31)用來(lái)將依據(jù)乘員數(shù)量計(jì)算的通行費(fèi)數(shù)據(jù)從車載單元(1 通信到道路通行費(fèi)系統(tǒng)(1)的至少一個(gè)無(wú)線電信號(hào)臺(tái)(6)。
9.在道路通行費(fèi)系統(tǒng)(1)的背景中用來(lái)對(duì)車輛(2，；3)收取乘員數(shù)量依賴通行費(fèi)的方法，包括將Doppler雷達(dá)或UWB脈沖雷達(dá)(1 對(duì)準(zhǔn)車輛內(nèi)部(15)，以測(cè)量其中的運(yùn)動(dòng)，并且產(chǎn)生代表這些運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)測(cè)量信號(hào)01-25)；探測(cè)測(cè)量信號(hào)01-25)中的信號(hào)模式08，四)，所述信號(hào)模式( ，29)對(duì)于乘員(16) 的心臟或呼吸活動(dòng)是典型的；計(jì)數(shù)在觀察時(shí)刻(、)同時(shí)發(fā)生的那些信號(hào)模式02-25)；及根據(jù)該計(jì)數(shù)值(Ai, □》計(jì)算通行費(fèi)數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，將多個(gè)連續(xù)觀察時(shí)刻(、)的計(jì)數(shù)值(Ai) 平均以形成平均值(口 ^，并且根據(jù)此平均值(口》計(jì)算通行費(fèi)數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，在計(jì)數(shù)期間僅考慮其在多個(gè)觀察時(shí)刻(、)上的平均指示引起相應(yīng)信號(hào)模式02-25)的乘員沒(méi)有相對(duì)速度的那些信號(hào)模式 (22-25)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11之一所述的方法，其特征在于，當(dāng)車輛0，3)到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，開始一個(gè)或多個(gè)觀察時(shí)刻(、)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至11之一所述的方法，其特征在于，測(cè)量車輛0，3)的速度，由其確定加速階段，及在車輛的加速階段中選擇觀察時(shí)刻(、)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13之一所述的方法，其特征在于，將通行費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)降缆吠ㄐ匈M(fèi)系統(tǒng)(1)的中心的進(jìn)一步的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14之一所述的方法，其特征在于，其用來(lái)對(duì)于在HOV車道(4)上的車輛(2，3)收取通行費(fèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用來(lái)對(duì)車輛收取乘員數(shù)量依賴通行費(fèi)的車載單元和方法。在道路通行費(fèi)系統(tǒng)(1)的背景中用來(lái)對(duì)車輛(2，3)收取乘員數(shù)量依賴通行費(fèi)的車載單元(12)，包括Doppler雷達(dá)或UWB脈沖雷達(dá)(13)，其可對(duì)準(zhǔn)車輛內(nèi)部(15)，用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)和產(chǎn)生代表這些運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)測(cè)量信號(hào)(21-25)；和評(píng)估裝置(19)，其配置成探測(cè)測(cè)量信號(hào)(21-25)中的信號(hào)模式(28，29)，這些信號(hào)模式(28，29)對(duì)于乘員(16)的心臟或呼吸活動(dòng)是典型的，以計(jì)數(shù)在觀察時(shí)刻(ti)同時(shí)發(fā)生的那些信號(hào)模式(22-25)，并且根據(jù)該計(jì)數(shù)值(Ai，□i)計(jì)算通行費(fèi)數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G07B15/06GK102542619SQ201110336140
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者G·卡納 申請(qǐng)人:卡波施交通公司