CN107067479A - 一种用于收费车辆的系统 - Google Patents

Abstract

公路收费技术，其中至少部分地在一个车辆中的位置确定系统确定在旅行期间的车辆位置，并且收费数据库包括关于在不同地理点处的多车道道路的多个车道使用的通行费的数据。在至少一个地理点处的多车道道路的不同车道的收费数据是不同的。通信设备(蜂窝电话/手机或智能电话/手机)在车辆上或车辆中。处理器使用通信设备将包括车辆位置和注册信息传输到与车辆分离并远离的远程站点。在远程站点处基于收费数据库和车辆位置(其是车辆的车道特定位置)或者基于至少两个车辆位置(每个车辆位置是车辆的车道特定位置)来确定收取道路使用费。

Description

一种用于收费车辆的系统

技术发明领域

本发明涉及用于在收费的基础设施，诸如道路，公路，桥梁和隧道上使用的通用收费的系统和方法，而不管基础设施是公有的，私有的还是由公众组合拥有的，多私人拥有实体。

更具体地，本发明涉及能够确定多车道道路上的车辆通行费用的系统，装置和方法，由此在同一地理点处使用不同车道的费用可以不同。

技术发明背景

车辆所有者或用户经常被评估使用公共或公共基础设施(以及由私人实体拥有或管理的公共或私人基础设施)的费用，例如收费公路，桥梁和隧道。此类费用通常称为公路缴费。公众还经常需要资助这种基础设施的开发和维护，主要是通过使用各种税收，包括特别是燃料税。然而，出现了严重的不公平现象，因为燃油税等税收不是由基础设施用户按照其使用基础设施的比例支付的。例如，通常具有较大燃料经济性(比平均燃料经济性)低的车辆付出较少，并且电动车辆(由于不消耗燃油)通常不付钱。在高速公路或隧道入口处的特定位置处收缴的公路使用收费，仅仅是额外粗略地征收与其使用成比例的车辆的费用。这种征税和收费系统实施和维护额外昂贵，并且当车辆排队等待支付费用时，可能导致国家道路上的拥堵。由于这些不公平和低效率，需要无处不在且公平的基础设施收费系统来消除当前系统的缺点。

电子收费系统在美国专利号8,245,921，8,587,484，8,615,424，8,660,890和8,843,390。

本发明的目的和概述

本发明的一个或多个实施案例的目的是提供用于通过使用与远程站点的自动通信来使用基础设施的通用收费的系统，布置和方法，用于记录这种基础设施的使用并为此收费。

为了实现该目的以及可能的其他目的，提供了一种系统和方法，其中车辆被记录为已经使用了对其征收费用的具体基础设施。

根据本发明的用于收费的系统包括布置在车辆中准确的多自由度加速度传感器和卫星或基于地图的位置确定系统，以在车辆行驶期间参考地图精确地确定其位置，一个存储器装置，存储关于预定位置的精确的地图数据；一个处理器，耦合到上面所述位置确定系统，并且将所述位置确定系统的位置与所述存储器装置中的数据进行比较，以确定是否需要车辆信息(车辆的注册信息)和位置信息的传输，如果需要，传输到远程站点。

通信设备还可以布置在车辆上并且耦合到处理器，并且由处理器指示以向远程站点发送传输信息。处理器也可能设置在通信设备中。通信设备可以被设置为向远程站点发送车辆的注册信息。通信设备还可以被设置为在向远程站点和/或直接因特网服务提供商发送时向远程站点和/或其他合适的通信系统发送时使用蜂窝电话/手机系统。或者，通信设备可以是诸如智能电话/手机的便携式设备。

存在于本发明中的存储器装置和/或处理器还可以布置在车辆上，即，提供完全车载系统，其可以在车辆的制造或改装期间安装在车辆上。通常，这里使用的术语车载是指例如车载的存储器设备和/或处理器布置在被带入车辆中的通信设备(例如，蜂窝电话/手机或智能电话/手机)上并与车辆的乘客一起从中移除。其他车载部件将具有临时在车辆中或永久地在车辆中的能力。

存储器装置中的预定位置通常将涉及需要对基础设施的使用进行支付的准确地图位置，例如收费公路，隧道，桥梁，停车设施等。

附图说明

以下附图说明了使用本文公开的本发明中的至少一个的详尽解释说明，开发或引用的系统实施案例，并且不意味着限制权利要求所包括的本发明的范围。

图1是使用根据本发明的普遍存在的通信系统的虚拟收费系统的示意图。

图2是示出产生来自车辆的费用支付指示的一种方式的示意图。

图3是基于自动车辆的收费系统的示意图。

图4是车辆中的道路使用费显示器的示意图，显示了通行费和即将到来的通行费。

图5是道路上具有用于检测车辆通过的传感器和具有车辆传输接收器和照相机的台架的示意图，以拍摄不进行道路使用车辆注册信息传输的车辆。

详细的实施方法

图1示出了与GNSS卫星系统2，GNSS校正系统20，固定地理位置(例如，接近基础设施)的收费站22以及地图站24交互作用的车辆18的示意图。车辆18具有围绕其驾驶位置的区域的地图，其可以是在车辆18车载设备或智能电话/手机上，例如在车辆18或智能电话/手机上的数据库或存储器组件中。该地图精确地表示车辆18在其上行驶的车道，以在厘米级测量的精度，或者足以使车辆在道路的特定车道上的位置能够被确定。这样的地图的创建在例如美国专利No.9,528,834或者也可以通过另一种适当的方法产生。

车辆18还接收来自在此表示为S1，S2，S3，S4的卫星2的GNSS信号。车辆18可以接收和处理来自四个或更多个卫星的信号。GNSS校正站20类似地从相同的卫星2接收信号并且通过各种已知处理之一来确定对来自卫星2的GNSS信号的校正，并将这些校正传送到车辆18上使用来自GNSS的信号的处理器卫星2以确定车辆位置。尽管来自卫星2的信号中存在误差，但是这些误差可以在车辆18上校正，并且由此车辆18可以确定其准确的位置。

由于车辆18可以在卫星信号捕获之间行进许多米并且从其计算其位置，所以车辆18不能依靠这些计算来确定其在当前时间的精确位置。相反，例如，通过使用多自由度加速度测量系统(IMU)来确定在时间T的位置计算，该多自由度加速度测量系统始终跟踪车辆的位置。然而，基于MEMS技术的IMU随着时间的推移失去精度必须通过基于上述GNSS信号的位置计算来进行校正。根据卫星误差校正方法，基于GNSS位置的确定系统精度可以从小于约2cm到约10cm之间变化。利用本发明的车辆位置确定系统和地图的预期精度，车辆将以非常高的精度和其行驶的车道知道。这种能力对于实现本发明的普遍存在的收费系统以最小化收费误差可能是非常期望的。

在车辆18上的车载地图上存在固定的用于触发公路缴费的地理点，并且当车辆18确定它正在经过这样的触发点时(即，车辆18上的处理器将当前位置与在数据库或存储器组件中的地图上的点，并且发现它们彼此重合或在彼此的阈值距离内)，则通过几个方便的无线网络中的任何一个将消息从车辆18发送到收费站或管理22，使用通信系统。该无线网络可以是蜂窝电话/手机系统所使用的无线网络，在其他实施案例中，它是因特网Wi-Fi系统，并且在其他实施案例中，为此目的将DSRC收发器放置在道路上。可以使用任何适当的无线网络。

如图1所示，地图站24表示对多车道道路的使用收费的地理点。地理点可以是沿着道路的任何点，例如，道路的出口或入口，桥梁或隧道的入口或出口等。因此，在车辆中提供具有地图数据库的存储器设备，该地图数据库包括关于地理点。

本发明的实施案例的一个重要方面是地理点不是特定于车道的。相反，地理点覆盖包括多车道道路的多个车道的一般区域。在一些实施案例中，地理点因此可以被定义为多车道道路到桥梁或隧道的入口。地理点不是多车道道路的特定车道中的点。因此，在一些实施案例中，处于或经过地理点的车辆的信息不传达车辆在道路上所处的特定车道。

收费站22优选地包括公路缴费数据库，其包括关于在多个不同地理点处的多车道道路的多个车道的使用费的数据。收费站22还容纳或包含本文所述的公路使用费测定和收缴系统。对于在至少一个地理点处的多车道道路的不同车道，公路使用费数据是不同的。因此，当车辆通过地理点时，激活在收费站22从收费站22的长话费数据库检索公路使用费用数据以确定车辆的费用，但是实际的费用通过参考车辆的车道特定位置来确定(以及对费用数据库的访问，该费用数据库包含例如在每个地理点的特定于车道的费用的表)。

例如，在收费站22的长话费数据库中的长话费数据表可以表现如下：

地理位置点	车道线	收费
			1	1	$1.00
1	2	$2.00
			1	3	$3.00
2	1	$1.00
			2	2	$2.00
2	3	$3.00

因此，需要支付费用的确定是基于车辆通过存储在车辆上的存储器装置(即地图站24)上的地图点中的地理点。然而，在此处不确定费用点，而是仅在车辆上的通信设备(参见下面讨论的图3)向收费站22的传输的指令下达，并且得到该指令的响应之后确定费用。在收费站处可以使用附加因素来计算费用，而不是简单地使车辆通过地理点并且通过将费用确定推迟到远程地点，技术条件使得对费用引入费用调整成为可能，例如一天中的时间，车辆的性质，拥塞等。调整还可以基于来自其它来源的，针对收费站22处的费用确定和收缴系统的数据。该数据可以是关于地理点之前的道路状况。

如图2所示，根据本发明的技术可以用来取代诸如EZ-Pass，I-PASS或EZ-Tag系统的常规收费系统，例如收费站和本地标签询应答系统，为车载无线发射器32，当其被发射器32所位于的车辆触发通过标记在车载地图上的收费站时，经由无线网络34将包含车辆地点标识和车辆注册信息的消息发送到远程处理设施或站点36，其可以包括或者是因特网。这可以通过蜂窝电话/手机系统或通过与因特网服务提供商(ISP)或固定在路上的DSRC应答器或等同物的直接连接来实现。

车载无线发射器32用于提供信息以实现收费确定和/或收费。关于车辆的信息，例如其注册信息和位置，通过车载无线发射器32被发送到诸如远程处理设施或站点36的车外位置，处理对于一个系统显示的收费，并对于产生该费用的汽车操作者或汽车拥有者收取费用的方式及进行实际收取费用，例如通过向汽车驾驶者或拥有者的相关帐户收取费用。通过手机系统实现这一点允许用户的蜂窝(移动)电话本身是车载无线发射机32.也就是说，用户的手机被配置有适当的软件和硬件以检测从收费的无线信号的接收站启动系统40，并且在此后并基于这种接收，产生并发送指示例如车辆身份的响应信号。手机被认为是智能通信设备的示例，为了本文的目的，智能通信设备还包括智能手机等，因此，呼叫电话的提及包括智能电话/手机。

可以包括处理器作为硬件组件之一，并且执行本文公开的处理器，处理单元等中的任一个的功能。例如，蜂窝电话/手机可以包括计算机程序产品，该计算机程序产品被配置为当被执行时检测收费(入口)门架发射信号的接收，然后生成并使得通过蜂窝电话/手机和网络(可能使用因特网)发送响应，通过蜂窝电话/手机被配置为使用的通信系统。该响应形成了对车辆收费的基础。可以将这种蜂窝电话/手机集成到后视镜中，例如通常安装到A柱或前挡风玻璃的乘客舱中的后视镜。

由收费站启动系统发起后在来自蜂窝电话/手机的信号中发送的信息可以包括关于车辆的位置信息，具体地，车道特定位置信息。当收费基于车辆行驶的道路上不同车道位置时，车辆正在行驶的特定车道不能从仅包含车辆身份信息的响应信号确定时，这可能是有用的。蜂窝电话/手机仅发送其身份信息不足以使得收费设施能够确定对于由收费站发起系统覆盖的不同车道存在不同收费时所需的收费，因此蜂窝电话/手机还必须是用于关于确定车辆在收费路段特定车道位置信息的工具。

当收费站具有多个车道时，这是特别有用的，所有这些车道被设计为具有车辆行驶以响应于收费龙门发射的信号，而没有为各个不同车道发送不同的信号。因此，确定在通过公共收费站的多车道道路中行驶的车辆的费用的唯一方式是车辆通过蜂窝电话/手机发送其车道特定位置。然而，当车道具有一一对应的收费站时，即每个收费站仅覆盖一个车道，并且车辆所在的车道基于其响应是可确定的，也可以使用本实施案例以及本文公开的其他实施案例单独依赖收费龙门发射的信号为收费的依据。因此，除了本发明使用的通过精确地图的方法确定车辆在什么车道的技术以外，其它确定车辆车道位置信息的技术也包括在本发明中，包括但不限于其中车辆知道其车道特定位置的技术，因为来自龙门架仅覆盖车辆所占用的车道。

此外，该实施案例允许对蜂窝电话/手机(手机)的所有者收费，而不管(手机)所有者所处的车辆。因此，(手机)所有者可以激活他们的蜂窝电话/手机(手机)并且在他们使用的任何车辆中使用它，例如租借或借用的车辆。因此，汽车的租用者将能够使用他们的蜂窝电话/手机(手机)通过收费而不租用额外的收费设备，例如Plate-Pass(注册商标)。

车载地图上的收费位置的标记可以意味着车辆，包括在数据库或存储器组件中的车载地图或者访问含收费位置的车外数据库或存储器组件中的地图。该位置可以是例如收费位置的经度和纬度。

费用确定和收费系统可以位于处理设施36以及用于多车道道路的特定车道的费用的收费数据库或者在单独的收费设施30处。费用确定可以在访问收费数据库时在处理设施处执行，而费用收缴可以由收费设施30执行。收费通常需要将车辆的注册信息与将要支付费用的方式相关联，然后向车辆所有者收取费用。

该系统的实施不需要除了道路嵌入式车辆监测传感器和照相机系统38之外的任何基于道路的基础设施投资。如果车辆被系统38的路基车辆监测传感器和发射器32感测到而无法或者故意阻止发送包含其车辆注册信息的消息发送到远程处理设施36时，则系统38可以获得车辆的图片及其牌照，从而导致没有配备系统的车辆的替代收费方法或者对长期违约者的强制执行。如果没有感测到来自车辆的发射器32的传输信息，则路内传感器和照相机系统38优选地将车辆的图像发送到网络34。

为了说明本发明的一个实施方式，如图3所示，车辆具有基于例如差分校正的GNSS接收器和IMU(多自由度加速度传感器)(如上面参照图1所述)监测其位置的设备42。设备42的位置被认为是车辆的位置。位置确定系统42可以完全位于车辆上或仅部分位于车辆上，其余部分远离车辆。可以使用可用于提供本文所需的位置确定的准确度的任何位置确定系统，即，车道特定精度。当不完全在车辆上时，位置确定系统42可以确定车辆的位置而不是其自身的位置。

利用位置确定系统42，车辆知道它在任何时刻自身所处位置并具有足够的精确度，使得其可以将自身置于特定车道上，包括在可以显示给车辆驾驶员的车载地图44上。当车辆通过可以由处理器46确定的特定地理点或位置(地图站22)时，比较当前具有足够的精度的，包括其正在行进的多车道道路的车辆位置(设备42的位置)和存储在车载地图44的存储器装置中的车辆位置以后，车辆位置信息经由通信单元48使用包括因特网的网络自动地发送到远程站点，例如经由处理器46指令通信单元48(其中处理单元46可以是处理单元46的一部分或与之集成或集成)。远程站点可以是收费站22，参见图1，其中包含收费确定和收缴系统。

包括代表一个或多个存储器组件或数据存储设备以及可选地关联硬件和/或软件以使得能够访问和检索来自地图44的信息的车载地图44的存储器设备可以完全布置在车辆上，部分在车辆上，部分地在智能电话/手机上，或者部分在一个或多个远程离车位置，或完全离开车辆。例如，存储器设备44可以处于“云服务器”中，从而节省了车辆上的存储。然而，一般来说，它将优选地位于覆盖车辆行驶位置附近区域的车辆或智能电话/手机上。当变更过时地图44的某些部分时，可以周期性地更新这样的地图44.任何地图更新程序或技术都可以用在本发明中。如果部分地或完全位于车辆外部，则地图数据可以被传输到车辆以进行位置比较。

当费用是基于距离或基于基础设施时，远程处理设施或站点处的硬件和/或软件，例如图2中的元件36，如确定车辆自其先前的信息传输之后在高速公路上行驶的距离，或者使用另一个特定的基础设施，例如桥或隧道，并且基于所行驶的距离或基础设施使用来计算费用。当车辆已经完成其行程或在某些其它方便的时间时，远程站点处的软件(例如，收费站22，处理设施36和/或收费设施30)可以基于车辆的使用来计算收费公路或其他基础设施的使用。费率可以取决于汽车类别，这可以通过车辆注册信息中得到，一天中的时间，遇到的拥塞和/或所使用的高速公路或其他基础设施的价格。该车辆注册信息连同关于时间，拥塞和道路价格的信息可以由车辆上的发射器32发射或由远程处理设施36从一个或多个其他信息源获得。

信息可以由长途话费运营商预先确定，例如，在工作日的高峰时段的费用是X金额，而在其他时间的费用是Y金额。该信息还可以单独传输到远程处理设施36，例如，可以提供摄像机以查看道路并且使远程处理设施处的处理器能够基于图像确定拥塞，并使用确定的拥塞来对适用的费用定价。

例如，一辆大型卡车将收取比乘用车多的费用，这辆车也将收取比摩托车多的费用。在高峰时间或在道路拥挤时行驶的车辆可以比在高速公路较少使用的时间期间行驶的车辆多收费。在位于河流之上的桥上或市中心城市的高速公路上行驶的车辆可以比在农村公路上行驶的车辆的费用高。

在车辆中装置的实现可以采取许多形式。例如，当不使用智能电话/手机通信系统时，新车辆可以配备有包括GNSS接收器，存储器，处理器和网络通信系统的最小系统。可以识别各种预定地理位置，并且将其存储在包含车载地图44的存储装置中，使得当车辆通过这样的位置时，车辆将使用通信单元48将其车辆注册信息和其他相关信息发送到网络。接收位置或远程站点将随着时间，即在另外的时间，监测车辆位置，并且当传输停止时，指示旅行的结束或在某个其他适当的时间，计算费用并从车主帐户中扣除该金额或以其他方式安排付款。

支付可以通过保持在收费管理处的帐户来安排，该帐户以常规方式补充，例如从直接银行转帐，信用卡或借记卡，PayPal，iPay或类似其他适当的支付系统，并能够基于不同国家选择系统安装在哪里。支付方法能够由智能手机控制，使得该系统可在诸如城市，州(省)和国家的多个管辖区中使用。因此，一个系统可以在全世界使用。

作为公路内传感器和照相机系统38的一部分的照相机成像设备可以周期性地安装在道路上和/或沿着道路安装，以监测车辆通过预定的理收费位置(参见图2)。这样的摄像机还可以包含能够拦截车辆到远程站点传输的信号接收器。如果车辆通过这样的预定地理位置而不将车辆注册信息传送到因特网，则照相机能够为了替代费用收费方法的目的而拍摄车辆，或者确定车辆是否在试图避免缴费。为备用系统收缴的费用可以更高，以便激励车辆驾驶员使用本发明的系统。

在现有车辆的情况下，系统(包括位置确定系统42，车载地图44和处理器46作为在公共模块中的单个集成单元或其它部件，连同通信单元48一起被集成到或该单元的一部分)可以以与目前改装的收费标签大致相同的方式改装到车辆上。

由于车载发射器32将知道车辆的性质，因此卡车可以优先于汽车，汽车优先于摩托车收费。半挂拖车可以为车辆和拖车缴费。基础设施安装的摄像机可以使用例如与摄像机相关联的模式识别软件或在远程站点处处理图像，以确定拖车的存在，并且如果该信息未被传送，则可以记录拖车牌照。基础设施安装的照相机包括安装在沿道路旁边或上方栏杆等上的照相机。

可以使用类似智能手机的应用来实现各种增强，例如汽车驾驶员可以提前确定从当前位置到目的地的行程成本。还可以呈现各种替代方案，例如计算如果驾驶车辆选择不同的路线，或一天中的不同时间段，或者选择绕过拥塞路线时，成本是多少。这些附加特征也可以在新车辆系统以及后装的系统中实现。它们可以显示在显示器上或以其他方式通过他或她的智能电话/手机(视觉上和/或口头地)通知车主或驾驶员。因此，系统可以包括计算收费费用和提供路线备选方案的应用，并且向车辆驾驶者提醒使用基础设施的收费。

行驶的全部英里数可以周期性地上传到收费系统并形成基本费用，当车辆使用隧道，桥梁或快速车道时，在其上添加特殊费用。因此，系统的替代版本可以要求装备的车辆的里程表读数也被传输，从而使需要照相机的预定地理位置的数量和收费地理位置数量最小化。

每当车辆经过预定地理位置时，可以记录车辆行驶的英里数，并且可以使用从最近一次传输的行驶英里数的变化来确定所需的费用。在这种情况下，可以假定费用是基于日间费率的非拥堵时间。或者，可使用与发射器相关联的软件和/或硬件编程，以在每当里程表记录预定增量里程(例如100英里)的改变时车载发射器传输里程信息。或者，可以使用GNSS读数来计算该增量里程确定。里程表可以耦合到处理器和车载发射器并且被配置为每当行驶100英里时提供信号或机械操作。

图4示出了可以在装备的车辆中，即在车辆中的显示屏上和/或在智能电话/手机上实现的显示器，该智能电话/手机提供在旅行期间到目前为止支付的费用的记录，假设汽车驾驶员将他/她的目的地输入到系统中，还可以对剩余行程的费用提供预算。还可以在显示器上提供收费减少建议。在系统的优选实施方式中，将在车辆和/或智能电话/手机中提供显示器，提供正在缴费的缴费速率，或更一般地关于诸如每英里，每小时等缴费速率的细节，以及到目前为止旅行的总费用。以这种方式，当票据稍后到达时，车辆驾驶员不会感到惊讶。另外，系统可以改变不同路径的费用以使得用户能够将其路径改变为备用路径，以便在需要时缓解拥堵。

为了帮助识别车辆，可能需要几个照相站，如图5所示。在图5中，车辆52和54正在接近检测车辆存在的车道内传感器58，并且在适当的稍后时间，照相机60获取车辆后部及其牌照的图片。这通过安装在道路上方框架62上的摄像机60来实现。车道52被示出在具有车道标记56的车道50中。

如果车辆操作者故意试图阻止向网络传输车辆信息来避免支付费用，则该系统将记录未能向网络发送车辆注册信息车辆的车牌。因此，摄像机60还包含记录来自车辆52和54的传输的信号接收器。或者，摄像机60可以与信号接收器相关联，例如安装在摄像机60旁边或附近，并且可能安装在同一道路上方框架62上。这样，元件60通常可以被认为是相机和接收器组件。如果车辆穿过车辆检测器58并同时将其注册信息ID发送到网络，则这将由相机和接收器组件60感测，并且不需要获取图像的车牌照。该系统还可以用于验证拖车信息是半挂车辆运动的一部分。否则，照相机和接收器组件60将被提供由车辆检测器58检测到车辆的存在，但不检测来自车辆的通信单元的传输。在这种情况下，照相机和接收器组件60将获得车辆的图像。为了确定照相机和接收器组件60的信号接收器是否检测到来自车辆发射器的信号并且获得图像，由检测器58执行车辆检测的速度可以是毫秒或更少，因为车辆可以以巡航速度行驶。

由系统使用的特定通信协议，即如图2所示的车辆发射器32。或图3所示的通信单元48，与收费管理进行通信可以是任何基于文本的系统，例如SMS或类似系统。

上述系统还可以用于其他“收费”情形，例如停车和进入体育场或其他被管理地点的支付。

在大多数情况下，知道车辆行驶的道路是足够的，然而，在存在收费车道与非收费车道相邻，车辆行驶的特定车道必须是可确定的。在存在这种车道组合的大多数情况下，收费车道只能在某些固定位置处进入，因此存在很多机会来确定使用本发明系统的车辆正在使用的车道。对于收费车道未被隔离的情况，行驶车道的确定需要用定位车辆的精确系统和准确的地图。

本发明利用车辆内的发射器，该发射器在适当的车辆位置处将车辆注册信息传送到收费管理处，以计算车辆所有者或驾驶者所需缴纳的费用。在实施本发明时可以使用许多不同的发射机设计。车辆上永久安装的装置可以执行该功能。一个优点是该装置可以被编程为知道车辆的类别，允许不同的车辆被收取不同的费用，然而它不能自动知道拖车是否在拖车中。另一种方法是购买标签，其可以以与现在使用EZ-Pass标签类似的方式安装在车辆中的任何方便的地方。这种标签的一种形式是标签被登记到特定车辆，并且只能与该车辆一起使用。因此，当通过收费站时，可以检查通过录像读取车辆牌照来验证是否正在使用正确的标签。因此，用于汽车的收费标签不能在卡车上使用。被盗标签也不能用在不同的车辆上。为了抓住参与这种欺诈性交易的人，需要有昂贵的车辆检查基础设施和相关的管理。第二种方法是允许标签与标签所有者在车辆通过收费基础设施时在车辆的类别被登记的任何车辆上使用。所有这些系统都需要在每个收费站点设置收费基础设施。

另外的和优选的设备是使用标准智能电话/手机。最初，该智能电话/手机可以和以常规标签类似的方式使用，除了从蜂窝电话/手机到收费管理的传输将通过蜂窝电话/手机系统或在一些情况下通过本地Wi-Fi或DSRC系统。智能电话/手机将包含“应用”，利用嵌在智能电话/手机上的地图车载地图，以确定应该在什么位置点将道路使用者的信息(ID)发送到收费管理。如上所述，接收器可以放置在道路附近，以验证发生了信息传输。智能电话/手机可以从车载系统自动获得包括拖车是否存在的车辆等级信息。

为了本发明的目的，智能电话/手机将被定义为便携的并且可以用于收费目的的任何设备。

智能电话/手机现在经常用于支付代替信用卡的交易。智能电话/手机还经常包含所有者认为是私有和专有的信息，并且不喜欢其他人拥有。智能电话/手机现在通过各种生物测定和/或密码系统变得更加安全。随着智能电话/手机越来越多地用于支付交易，其安全性无疑将增加。因此，智能电话/手机现在或在不久的将来具有防止被盗和被窃贼使用的保护。这种相同的保护防止智能电话/手机的窃贼使用被盗智能手机在其他车辆上运行进行缴费。因此，智能电话/手机与现在使用的便携式标签系统相比，更能够保证避免欺诈性收费的安全性。在窃贼可以破坏安全性或智能电话/手机没有足够的安全性的情况下，所有者可以报告他或她的智能电话/手机的丢失或被盗，并且如果其用于收费目的，则主管部门可以快速定位车辆和被窃取的电话/手机。

当电话与车辆配对时，车辆类别可以自动发送到电话以进行费用计费。类似地，如果一个或多个拖车已经附接到半挂车辆，则车辆系统可以检测该具体情形，并且类似地将该信息通过智能电话/手机通知收费系统管理处。

尽管已经在附图和前面的描述中示出和描述了本发明，但是应该认为其在特性上是说明性的而不是限制性的，应当理解，仅示出和描述了优选实施案例，并且所有改变和修改在本发明的精神内，希望得到保护。

Claims (11)

1.一种用于收费车辆的系统，包括：

一个位置确定系统，其部分地设置在每个车辆上，以确定在车辆行驶期间的多个不同时间的车辆位置，使得由所述位置确定系统提供多个位置，所述位置确定系统具有能够确定特定一个的多个可能车道，其中所述车辆位于多车道道路上，从而提供车辆的特定车道位置；

一个收费数据库，其包括关于在多个不同地理点处的多车道道路的多个车道的使用费的数据，所述收费数据在至少一个地理点处对于所述多车道道路的不同车道是不同的；

一个布置在每个车辆上的通信设备，所述通信设备包括蜂窝电话/手机或智能电话/手机；和

一个处理器，耦合到所述位置确定系统和所述通信设备，并且被配置为使用所述通信设备将所确定的车辆位置和所述车辆的注册信息，或所述通信设备的注册登记信息，发送到远离所述车辆，和所述车载处理器或所述蜂窝电话/手机以外的站点，

由此基于所述公路收费数据库和由所述通信设备发送到远程站点的车辆确定位置(其是车辆的车道特定位置)或者基于由所述车辆特定位置发送的至少两个确定的车辆位置，在远程站点处确定收费通信设备到远程站点，其中每个是车辆的车道特定位置，

其中所述通信设备被设置为在所确定的车辆位置信息的每次传输中或在每次传输时向远程站点发送车辆的注册信息或所述通信设备的注册信息，使得所确定的费用的支付来自于与车辆或所述通信设备相关联的实体(公司或者个人)。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括在所述远程站点处的收费确定系统，其接收由所述通信设备发送的所确定的车辆位置，并访问所述收费数据库以确定所述费用。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述通信设备被设置为经由因特网向远程站点发送所确定的车辆位置的传输。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被设置为在所述通信设备接收到收费信号之后并且所述通信设备对收费信号做出响应后发出所述传输指令。

5.根据权利要求1所述的系统，还包括所述车辆中的显示器，所述处理器耦合到所述显示器，并且被设置为显示收费数据，此收费数据基于来自所述通信设备的传输信息或基于所述通信设备提供的在相同区间的多个不同的可行驶路线位置。

6.一种用于收费车辆的装置，包括：

在每个车辆中，位置确定系统的至少一部分，确定在车辆行驶期间的多个不同时间的车辆位置，使得由所述位置确定系统提供多个位置，所述位置确定系统具有能够确定多个可能车道，其中所述车辆位于多车道道路上，从而提供车辆的车道特定位置；

一个包括蜂窝电话/手机或智能电话/手机的通信设备；和

一个耦合到所述位置确定系统和所述通信设备的处理器，并且将包括由所述通信设备确定的车辆位置信息的传输到与所述车辆分离且远离的远程站点，

所述通信设备被设置为在所确定的车辆位置信息发送到远程站点的每次传输的同时，包含所述车辆的注册信息或所述通信设备的注册信息；和

一个远程站点处的公路收费数据库，其包括关于在多个不同地理点处的多车道道路的多个车道的使用费的数据，所述收费数据对于具有多车道道路的不同车道的至少一个地理位置处收费标准是不同的；

一个与所述远程站点处的所述费用数据库耦合的收费确定和收缴系统，接收由所述通信设备发送的所确定的车辆位置，并访问所述费用数据库以基于来自所述公路使用费用数据库的数据和所发送的确定的车辆位置来确定费用由所述通信设备向作为车辆的车道特定位置的远程站点或者基于由所述通信设备传送到远程站点的至少两个确定的车辆位置，其中每个确定的车辆位置是车辆的车道特定位置，

所述费用确定和收缴系统被配置为向与每个车辆或每个车辆的所述通信设备相关联的公司和个人收取每个车辆的确定费用。

7.一种用于收费车辆的方法，包括：

在车辆行驶期间使用位置确定系统确定车辆在多个不同时间的位置，使得由所述位置确定系统提供多个位置，所述位置确定系统具有能够确定多个可能的车道，其中车辆位于多车道道路上，从而提供车辆的车道特定位置；

使用所述车辆上的通信设备将所确定的位置和所述车辆的注册信息传输到与所述车辆分离并远离的远程站点；然后

访问一个收费数据库以基于由所述通信设备发送到所述远程站点的所确定的位置(其是所述车辆的车道特定位置)或者基于由所述通信设备发送到远程站点关于所述车辆的至少两个确定的位置来确定每个车辆的费用，其中每个位置是车辆的车道特定位置；

将所述车辆的注册信息或者存在于所述车辆中或者由所述车辆的驾驶员或乘员拥有的所述通信设备的注册信息在每次发送所述确定位置的传输中一起传输到所述远程站点，使得所述车辆所有者或车辆操作者或智能电话/手机所有者被收取确定的费用。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括：

在所述远程站点处确定所述车辆自从先前传输所确定的位置以来所行进的距离，或者其使用所需的基础设施；和

基于收费数据库和行驶距离或基础设施使用来计算费用。

9.根据权利要求6所述的方法，还包括在所述通信设备接收到收费信号之后，并且响应于所述通信设备对收费信号的接收后进行信息传输。

10.根据权利要求6所述的方法，还包括在每个车辆的显示器上显示基于来自所述通信设备的传输或针对相同位置之间的多个不同的可行进路线收费的费用数据。

11.根据权利要求6所述的方法，还包括在每个车辆上定位地图数据库，使得使用所述位置确定系统在车辆行驶期间确定车辆在多个不同时间的位置的步骤包括访问所述地图数据库以确定车辆所在车道，以及将所述处理器集成到所述通信设备中。