CN111557024A - 高准确度地理定位系统和移动支付方法 - Google Patents

Abstract

沿着行车道和停车位规定位置多边形，以便于确定车辆相对于与位置多边形相关联的特征的位置。在一个应用中，位置多边形用于标识沿着车行道的专用收费车道的出口和入口，并确保车辆正确进出收费车道。

Description

高准确度地理定位系统和移动支付方法

相关申请的交叉引用

本申请要求临时申请No.62/611,973的权益，该临时申请的公开内容通过引用并入于此。

技术领域

本公开总体上涉及收费和停车支付系统，并且更具体地涉及使用新颖技术来得到针对动态地规定的收费车道和停车位的高地理定位准确度确定，以供移动支付。

背景技术

自问世以来，全球定位系统(GPS)接收器在智能电话中的使用已彻底改变了基于位置的服务。然而，存在这样的事件：其中定位准确度(或缺乏定位准确度)导致人员丧生，并且无法在某些应用中使用；这些应用之一是在多乘员车辆(High Occupancy Vehicle，HOV)车道上。现有GPS的最佳理论准确度平均为5米至15米，并且可能会根据周围环境(卫星视线的障碍物)、所使用的设备(类型)、天气和许多其它因素而变化，其中平均最差的情况是30米至40米。HOV和许多其它应用需要更好的准确度性能，以确保车辆实际上在HOV车道中，以及确定车辆何时不在HOV车道中。

现有定位准确度变化很大的一个原因是因为商用GPS源自从现有卫星发送的传统L1信号。在不利条件和阻塞条件下，该信号容易受到多径反射和干扰的影响，因此不提供到GPS接收器的最短信号路径，相反，多径信号团(例如，因信号被自然和人造的大型结构反射而产生的信号回波)会产生变化很大的平均准确度。然而，2018年有一种新的面向大众市场的GPS芯片应用于智能电话，该GPS芯片将准确度提高到30厘米。这种新芯片利用了被称为L5的新一代卫星中现在可用的另一信号。该信号还提供了卫星定位和定时同步信息，但是新信号的功率几乎是L1信号的两倍，并且它使用不同频率下的更鲁棒的调制，该调制减少了干扰并改善了多径抑制，从而使GPS接收器更容易获取L5信号。结合更高能效的芯片制造工艺、改进的智能电话节能架构以及具有L5信号的更多新卫星的可用性，这可以实现基于位置的服务的新层次。

用于多乘员车辆的HOV收费车道或快速收费车道可以为用户提供绕过车流的有效方式；并且为机构提供一种为新道路的建设筹集额外资金的方式。HOV车道可以对单乘员车辆收取全价，对具有两个或更多个乘员的多乘员车辆收取半价，并且对具有三个或更多个乘员的多乘员车辆不收取费用。然而，HOV车道的建造时间很长，并且如果车道中发生事故或施工，则HOV车道无法解决交通拥堵问题，因为无法动态地重新规定HOV车道。

同样地，停车位也存在问题。停车地点和停车位通常需要一些基础设施(诸如停车场服务员、停车收费器或集中式支付亭)。在一些地方，驾驶员可以通过电话支付特定停车地点的费用，但是这些仍然需要对停车位进行物理划定。在没有足够的建立时间来确定平均位置的情况下，当前的GPS准确度不足以在车辆驶入特定空间时便识别出给定的停车地点，该建立时间通常比人们愿意在走出和离开车辆之前等待的时间更长。

其它车辆相关服务将极大地受益于更高准确度的GPS，例如，在私有车行道(roadway)与公共车行道之间进行区分以确定道路使用税的能力，随着电动车辆(其不通过购买汽油缴税)数量的增加，人们越来越多地考虑这一点。此外，更高准确度的GPS可以实现诸如“路边”配送的服务，从而使驾驶员能够开车进入商家地面上的特定停车/等候空间，向商家指示他们的空间，并使商品被带到其特定的停车位。

由于所有模型都将花费一些时间来适应新的芯片技术，因此需要在仅利用L1信号的情况下改善收费中的GPS准确度的解决方案。因此，需要用于改善各种车辆相关应用的定位准确度的方法和装置。

附图说明

贯穿单独视图的附图以及下面的描述被并入说明书中并形成说明书的一部分，以进一步例示包括所要求保护的发明的概念的实施方式并解释那些实施方式的各种原理和优点。

图1是根据一些实施方式的用于车辆应用的地理定位支付系统的系统示意图；

图2是根据一些实施方式的用于连续实施HOV车道的高准确度GPS设备算法的方法的流程图示意图；

图3是根据一些实施方式的用于规定与物理行车道(traffic lane)相对应的位置多边形的位置多边形映射；

图4是根据一些实施方式的用于高准确度GPS数据文件跟踪准备后端算法的方法的流程图示意图；

图5是根据一些实施方式的位置多边形映射，其示出了由于障碍物而相对于所规定的HOV/收费车道的暂时偏离；

图6是根据一些实施方式的警告所规定的HOV/收费车道中的车辆的操作者在所规定的HOV/收费车道中存在偏离的方法的流程图示意图；

图7是根据一些实施方式的用于传输HOV/收费车道数据以减少蜂窝电话设备处的电池消耗的方法的流程图示意图；

图8是根据一些实施方式的用于确定针对HOV或收费行车道中的任一者的通行费的方法的流程图示意图；

图9是根据一些实施方式的、图8中的方法的继续的流程图示意图；

图10是根据一些实施方式的具有规定的物理停车位以及与用于停车应用的物理停车位相对应的规定的虚拟位置多边形的街道的平面视图；

图11是根据一些实施方式的使用位置多边形来操作停车应用的方法的流程图示意图；

图12是根据一些实施方式的私有街道或车行道所连接的公共街道或车行道的平面视图，其中使用位置多边形来规定私有车行道以避免车辆在私有车行道上时的道路使用费用；

图13是根据一些实施方式的用于确定在公共车行道和私有车行道这两者上行驶的车辆的道路使用费用的方法；

图14是根据一些实施方式的用于在免下车零售配送布置中使用位置多边形的方法的流程图示意图；

图15是根据一些实施方式的用于确定车辆是否已改变到HOV车道或收费车道的、进行左右车道变换的车辆中的惯性测量单元的输出和/或位置检测数据的曲线图示意图；

图16是根据一些实施方式的、示出了使用惯性测量和/或位置检测数据检测到的车辆到快速车道的车道变换的交通示意图；

图17是根据一些实施方式的、示出了使用惯性测量和/或位置检测数据检测到的车辆从快速车道到出口车道的车道变换的交通示意图；以及

图18是根据一些实施方式的、基于惯性测量和/或位置确定来确定车辆何时进入或离开HOV车道或收费车道的方法的流程图示意图。

具体实施方式

公开了一种用于识别车辆位置的系统，其中通过对其对应的物理空间的地理定位坐标进行描述的位置多边形来规定车辆可以行驶和/或停车的物理空间的映射。不是依赖于由卫星定位系统确定的确切位置，而是将位置映射到位置多边形以解决位置确定中的误差。映射到给定位置多边形的任何位置都意味着车辆(由用于确定位置的设备的位置推断)处于与位置多边形相对应的位置。因此，可以确定和跟踪沿着多车道车行道的特定车道的行驶。例如，这允许对使用多乘员车辆车道收取通行费，以及评估车辆是否通过不当驶入或驶出HOV车道而越过了HOV车道边界。在其它应用中，位置多边形可以用于这样的停车应用：其中，位置多边形标识用于常规停车或者用于零售点处的免下车配送停车的特定的停车位。位置多边形可以用于区分私有车行道和公共车行道，以确定道路使用费用。

此外，使用位置多边形来规定车行道特征(诸如收费车道、HOV车道和停车位)允许在现有物理车行道上动态规定这些特征。例如，这允许立即创建附加HOV车道或收费车道、将一个或更多个车道指定为非收费车道(例如，在紧急疏散的情况下)、由于临时状况(诸如施工、事故)而重新安排车道、动态创建和指定停车位等。当与高精度卫星定位系统(诸如GPS L5信号)结合使用时，这尤其有用。此外，这在与可以被设计为遵循并利用这种动态规定的车行道特征的连接自主驾驶车辆结合使用的情况下是有用的。

图1是根据一些实施方式的用于车辆应用的地理定位支付系统100的系统示意图。系统100表示可以动态地规定虚拟区域的系统的概览，该虚拟区域与这样的物理位置相对应：车辆可以行驶在该物理位置上，为此向车辆的操作者收取在这些规定区域内行驶的通行费或其它货币费用。存在用于车辆用途的多种移动收费应用，并且本公开关注行驶应用和停车应用这两者。系统100例示了一种行驶应用(与停车应用相反)，其中由用于沿同一方向行进的多个车道104、106、108、110组成的车行道102经过收费点128(例如，门架-真实的或虚拟的)，并且可以包括多乘员车辆(HOV)车道，该HOV车道提供通行费折扣以鼓励拼车。在一些实施方式中，车道104、106、108、110中的一者或更多者可以是非收费车道。通常，HOV车道是为具有两个或更多个乘员(包括驾驶员)的车辆预留的，并且在一些应用中，折扣可以与乘员数量相对应。例如，在一些场所中，如果有四个或更多个乘员，则通行费将折扣100％。车辆112被示为在HOV车道104上行驶，而车辆114被示为在非HOV车道108上行驶，其中车辆112、114都正在接近收费点128。

响应于车辆经过诸如收费点128的收费点，以电子方式支付通行费。在一些实施方式中，可以经由可以存在于车辆112中的移动设备(诸如蜂窝电话设备116)上的应用来进行收费。蜂窝电话设备116可以通信地链接到与门架或类似的收费读取器交互的收费应答器118。在一些实施方式中，收费点128可以是收费门架，该收费门架包括各个车道上或仅HOV快速车道上的收费读取器。收费读取器在其各自车道上以窄模式(narrow pattern)发送无线电信号，该无线电信号被收费应答器118接收后使收费应答器118通过将其唯一标识符发送回读取器来做出响应。然后，对收费点128进行运营的收费机构向与收费应答器118的标识符相关联的账户开出通行费账单。在一些实施方式中，收费应答器118通常可以处于睡眠状态，直到通信链接的蜂窝电话设备116(或类似的移动设备)检测到收费点128的接近并唤醒或以其它方式激活收费应答器118为止。收费应答器118所提供的唯一标识符可以由蜂窝电话设备116提供给收费应答器118。因此，如果收费应答器118被盗，则其不能用于向所有者的通行费账户进行收费。

为了管理通行费账户，蜂窝电话设备116的用户可以使用蜂窝电话设备来运行收费应用程序，以借助于通过连接到诸如因特网的广域网122(WAN)的蜂窝基础设施120进行通信来连接到收费服务服务器或网络服务124。收费服务服务器124可以维护帐户信息，该账户信息包括交易记录和用户帐户余额。用户可以访问用户的银行126，以根据需要定期或不定期地将资金转移到收费服务服务器124。当用户的车辆(例如，车辆112)经过收费点(诸如收费点128)时，该用户的帐户将被借记通行费金额并且产生交易记录以反映通行费收费和余额调整。本领域技术人员将认识到，可以使用其它访问形式来在收费服务服务器124处管理通行费账户，包括使用连接到数据网络的个人计算机或进一步连接到WAN 122的等效设备。此外，蜂窝电话设备116可以包括其它通信形式，包括无线局域网连接(也称为“Wi-Fi”)和蓝牙。

蜂窝电话设备116还可以包括用于确定其位置的定位系统(诸如GPS)。移动设备对GPS的使用在世界范围内是广泛且普遍的，并且用于各种基于位置的应用，包括导航、行程路线、地图绘制以及许多其它应用。为了验证车辆112在HOV车道104内，收费系统规定了由位置坐标规定的位置多边形。位置多边形是与真实区域相对应的虚拟对象。例如，可以在HOV车道104上规定多个矩形(诸如矩形130)。当蜂窝电话设备确定其位置时，它可以将该位置与诸如收费服务的服务所提供的已知位置多边形进行比较。如果所确定的位置在位置多边形的边界内，则可以合理地确定蜂窝电话设备在与位置多边形相对应的物理区域中。此外，当今销售的许多蜂窝电话设备还包括惯性测量系统，该惯性测量系统包括多维加速度计阵列以及电子罗盘，这些可以用于确定移动以及移动和方向的变化，并且可以用于增强位置确定以及便于更快地确定位置。

在本示例的情况下，蜂窝电话设备116可以从收费服务服务器124接收多边形定义的集合，并且将其确定的位置与一组规定的位置多边形进行比较。位置多边形定义可以用于规定收费车道地图、停车位地图、公共/私有车行道地图等，并且这些可以作为地图文件传送到蜂窝电话设备116。由于蜂窝电话设备116所位于的汽车112正在移动，因此位置确定可能具有一些误差。然而，误差将小到足以使汽车112在车道104中行驶时仍落在位置多边形130内，从而指示该汽车在车道104内，因此，通过收费点128时收取的通行费将基于车辆112的乘员数而享受任何适用的折扣。如果车辆112不具有符合HOV车道的所需乘员数，则可以以与收取通行费相同的方式评估罚款。

另选地，车道104可以是收费车道，例如快速车道。通过将车道104的使用限制于通行费支付用户，而车道106、108、110保持免费，较少的人将使用车道104，从而使车流流动得更快和/或具有更少的中断。基于在收费车道104中行驶的距离的费用可以像通行费一样被评估。为了启用收费车道104，可以沿着收费车道104的将被用作收费车道的部分规定一系列位置多边形。蜂窝电话设备116通过使用合适的收费应用程序可以跟踪车辆112在收费车道104中的存在，并且针对在收费车道104中行驶的距离的对应费用可以被确定。同样地，正如蜂窝电话设备116可以确定其位置何时处于规定了收费车道104的位置多边形内一样，它也可以通过不再出现在规定了收费车道104的位置多边形内来确定何时离开收费车道。通过位置多边形来规定HOV车道或收费车道的优点之一是，可以通过简单地使用与HOV/收费车道的活动路线相对应的位置多边形来动态地改变车道的路线。

图2是根据一些实施方式的使用高准确度GPS设备算法来实施HOV车道的方法200的流程图示意图。具体地，方法200是用于对HOV/收费车道使用通行费进行计费的通用方法的概述，并且确定针对在HOV车道或收费车道上的行驶何时向用户收费以及向用户收取多少费用。作为初步问题，假定车辆包括蜂窝电话设备，该蜂窝电话设备已经安装并且正在执行与本公开一致的收费应用程序。此外，蜂窝电话设备的用户已经与对收费服务服务器进行运营的收费服务方建立了通行费账户，并且蜂窝电话设备由于运行收费应用程序而能够通过数据网络与收费服务服务器进行通信。另外，可以假定蜂窝电话设备正在使用高准确度GPS信号(例如L5信号)进行位置确定。作为收费应用程序执行的任务之一，在步骤202中，从收费服务服务器或等效者中获取并下载包括对区域(诸如HOV/收费车道)的位置进行限定的位置多边形的数据。如关于图1所提到的，位置多边形由(例如，多边形的顶点处的)位置坐标规定，这允许蜂窝电话设备使用其卫星定位系统来确定其是否在位置多边形内部，即在与由位置多边形规定的区域相对应的物理区域内。

在步骤204中，蜂窝电话设备可以开始使用其卫星定位系统确定其当前位置。应该以足以确保蜂窝电话设备可以检测到它何时在规定的位置多边形内的间隔重复进行该动作。在一些实施方式中，监测可以是连续的，或者当蜂窝电话设备的位置指示它越来越接近一个或更多个规定的位置多边形时，可以增大监测速率。

在步骤206中，蜂窝电话设备可以确定例如行驶方向和行驶路线是否指示其正在接近规定的HOV车道或收费车道。收费车道可以由与被规定为收费车道的实际物理行车道的边界相对应的位置多边形来规定。在步骤208中，蜂窝电话设备可以使用规定的HOV/收费车道数据文件来与蜂窝电话设备的当前位置进行比较，该数据文件包括与被指定为HOV/收费车道的行车道的物理位置相对应的一个或更多个规定的位置多边形。在这一点上，在该处理中，蜂窝电话设备应以其最大速率进行位置确定，以确保HOV/收费车道中的时间是准确的。

在步骤210中，蜂窝电话设备可以基于步骤208的比较来确定蜂窝电话设备以及通过推断而得出的其所在的车辆是否在HOV/收费车道内。如果在步骤210中确定的位置坐标在HOV/收费车道的规定的位置多边形之外，则如步骤212所示不收取通行费(并且该方法可以返回到步骤210)。

如果步骤210中的位置确定和比较指示该位置在与HOV/收费车道相对应的规定的收费多边形内，则在步骤214中，可以监测并记录行驶的距离以确定将收取的通行费。一旦确定车辆在HOV/收费车道中，则该方法可以进行至步骤216(步骤216可以是步骤210的重复)，在步骤216中，蜂窝电话设备监测位置，以基于该位置与规定HOV/收费车道位置的位置多边形的比较来确定车辆在何处离开了规定的HOV/收费车道。只要位置确定继续落入规定的位置多边形内，就可以重复步骤216。

当在步骤216中所确定的位置指示车辆已经离开HOV/收费车道时，则在步骤218中可以确定HOV/收费车道是否已经结束，或者车辆是否在HOV/收费车道结束之前离开了HOV/收费车道。如果HOV/收费车道结束，即，车辆仍留在行车道上但不再应用HOV/通行费计费，则在步骤224中停止通行费计费，并且可以计算最终的总通行费并将其应用于用户帐户。多乘员的任何折扣都可以应用于最终通行费收费。

如果在步骤218中确定车辆已经提前离开HOV/收费车道，则在一些情况下，可能会有针对提前离开HOV/收费车道而评估的罚款。在步骤220中，方法200确定在HOV/收费车道结束之前离开HOV/收费车道是否违反HOV/收费车道规则。如果存在禁止提前离开HOV/收费车道的规则，则在步骤222中，评估违规，这可以包括附加费用。如果没有规则适用，则可以仅仅通过进行至步骤224而停止计费。

图3是根据一些实施方式的用于规定与物理行车道相对应的位置多边形的位置多边形映射300。这里示出的行车道限定在左车道边界302与右车道边界304之间，其中车流沿箭头305的方向沿着行车道移动。左车道边界以实线示出，指示行车道可以是北美的多车道双向车行道的最里面或最左侧的行车道。未示出将在右侧存在的相邻车道。沿着行车道规定了多个位置多边形306、308、310。各个位置多边形由三个或更多个边以及三个或更多个顶点规定。例如，位置多边形306规定为具有边312、314、316和318的矩形。在拐角(诸如拐角320、322)处形成顶点。可以通过地理定位坐标来规定顶点，并且可以假定顶点之间的线。因此，由位置多边形(诸如位置多边形306)的顶点之间的线所界定的任何位置都在位置多边形306内，因此被假定为在行车道内。

如这里所示，位置多边形306、308、310被示出为彼此之间具有明显的分隔，并且离开行车道的边界302、304，这仅是为了清楚地示出位置多边形。实际上，位置多边形如果彼此不重叠则将彼此邻接，并且可以延伸到行车道的边缘302、304。只要行车道保持相对笔直，位置多边形就将延伸。如果行车道偏离超过阈值距离，则可以规定新的位置多边形。因此，在行车道从与位置多边形306相对应的区域稍微改变方向的情况下规定位置多边形308，并且在行车道再次改变方向的情况下同样规定位置多边形310。使用相同类型的准则来沿着曲线、拐弯、弯曲等映射位置多边形。

图4是根据一些实施方式的用于高准确度GPS数据文件跟踪准备后端算法的方法400的流程图示意图。具体地，方法400例示了用于创建/规定与车行道上的诸如HOV和收费行车道的真实物理特征相对应的位置多边形的实施方式。在开始402处，方法400可以准备数据文件或记录，该数据文件或记录将包括针对给定车行道特征(诸如HOV/收费车道)的规定的位置多边形。可以根据例如高分辨率卫星照片、勘测图、经过认证的交通图以及具有可靠、准确位置信息的其它来源创建映射。

在步骤404处，可以识别HOV/收费车道的起点，包括将形成位置多边形的顶点的两个纬度和经度坐标点之间的车道宽度，以及所规定的位置多边形的初始划界。通常，假定行车道沿笔直的方向延续，因此，在步骤406中，方法400寻找行车道与来自初始顶点/坐标的直线的偏离。如果与直线的偏离超过阈值(例如30厘米)，则可以在步骤408中规定新的顶点，其中可以输入新的坐标以指示一个位置多边形的结束和另一位置多边形的开始。在步骤410中，方法400确定是否已经到达了所规定的HOV/收费车道的终点，如果是，则方法400进行至步骤412，在步骤412中，数据文件已完成并准备分发。完成的数据文件将包括位置数据集，这些位置数据集规定了与车行道上的行车道的物理位置相对应的一个或更多个位置多边形。这些位置多边形可以例如在方法200中用于确定要针对HOV/收费车道中的行驶收取的通行费。

图5是根据一些实施方式的位置多边形映射500，其示出了由于障碍物而相对于规定的HOV/收费车道的暂时偏离。车行道在左侧502和右侧504上有界，并包括多个行车道506、508、510、512，其中车流沿箭头505的方向移动。行车道506被规定为HOV/收费车道，并且位置多边形514被用户设备(例如，车辆中使用的蜂窝电话设备或类似计算设备)上的收费应用程序使用。通常，位置多边形514沿着行车道506延续，但是在该示例中，诸如故障车辆(inoperative vehicle)518的障碍物阻挡了行车道506。结果，位置多边形514基本上中断，并在车辆518的另一侧上的第二部分516中继续。由于离开HOV/收费车道可能是违规的，因此可以规定临时位置多边形以允许行车道506中的车辆使用相邻的行车道508来绕过故障车辆518。例如，可以在故障车辆518周围规定位置多边形520、522、524，这将被认为是规定临时HOV/收费车道偏离。注意，多边形520和524与多边形部分514、516重叠，表明位置多边形不需要是排他的。类似地，作为替代，可以使用靠近或抵接位置多边形514/516或与之重叠的相邻矩形多边形526。

在使用临时位置多边形时，可以从服务器向事件附近的用户推送通知。在一些情况下，由收费应用程序控制的蜂窝电话设备可以接收通知，或定期检查此类通知，并在检测到此类通知后，下载临时位置多边形映射以用于确保车辆未因绕过故障车辆(或其它障碍物)518而驶出HOV/收费车道。

类似地，未进入HOV/收费车道506的通行费用户(诸如在行车道508中行驶的用户)将不会因行驶通过临时位置多边形520、522、524或526而被收取通行费或违规费用。通过被指定为临时位置多边形，它们将仅应用于先前进入多边形514的车辆。然而，如果车辆随后进入多边形部分516，则可以认为该车辆已进入HOV/收费车道，并且可以应用任何违规或附加费用收费。本领域技术人员可以观察到，这是一种虚拟地且快速地设置HOV/收费车道而不受基础设施成本的限制的灵活方式。

图6是根据一些实施方式的警告所规定的HOV/收费车道中的车辆的操作者在所规定的HOV/收费车道中存在偏离的方法600的流程图示意图。当存在障碍物(或施工)阻挡规定的HOV/收费车道以致需要围绕障碍物的临时规定的路线时(如图5所示的示例)，方法600开始。因此，在步骤602中，在后端服务器处收集障碍物的位置，并选择障碍物周围的地图。障碍物的位置可以来自报告，并且无需像车行道边缘或车道划界那样精确。可以选择起点和终点，并且通常可以假定阻塞车道中的车辆将切换到最近的未阻塞车道以绕过障碍物。在后端工作或与后端通信的人员可以选择需要绕行的区域以供参考进而创建临时位置多边形。一旦创建了临时位置多边形，则可以在步骤604中将它们发送到车辆(例如，蜂窝电话设备或类似的车载设备)。或者，可以发送通知以允许那些设备在需要时请求数据。

一旦接收到绕过障碍物规划路线的临时位置多边形，则在步骤606中，可以关于车辆是自主驾驶车辆(例如，自动驾驶)(步骤610)还是非自主驾驶车辆(步骤608)来确定车辆的类型。可以假定自主驾驶车辆连接到蜂窝电话设备或类似设备，甚至可以将这种设备集成到自主驾驶车辆中。当车辆是具有与蜂窝电话设备的连接的用户驾驶的非自主驾驶车辆时，或者当车辆是自主驾驶车辆时，则在步骤614之后进入步骤618，并且该车辆可以向用户指示正在遵循临时路线以避免障碍。否则，遵循步骤612至步骤616，并且蜂窝电话设备将通过例如使内部部件(例如，方向盘)振动或通过车辆的音频系统发出可听警报来警告用户。在一些实施方式中，也可以通过车辆的音频系统发出语音提示或命令。

图7是根据一些实施方式的用于传输HOV/收费车道数据以减少蜂窝电话设备处的电池消耗的方法700的流程图示意图。在开始702处，后端服务器已经创建了规定HOV和收费车道的位置多边形(其包括位置坐标)的地图。位置多边形数据可以发送到操作收费应用的用户蜂窝电话设备。在步骤704中，用户设备可以处理HOV和收费车道数据以创建参考文件。参考文件本质上是布置位置多边形的坐标的坐标图，使得可以将确定的位置读数与参考文件进行比较，以快速确定所确定的位置是在参考文件规定的区域之内还是之外。在步骤706中，用户设备开始监测其位置并将该位置与参考文件中的坐标进行比较。在步骤708中，将当前(或最近)的一组坐标与参考文件进行比较。如果该位置在任何HOV车道或收费车道之外，则在步骤710中，用户设备可以向后端服务器发送该设备在任何HOV车道或收费车道之外的指示，并通过减少GPS传输速率来减少蜂窝单元电池消耗。如果在步骤708中，该位置在参考文件所映射的坐标内，则该设备将在步骤712中继续跟踪该位置。

图8是根据一些实施方式的用于确定针对HOV或收费行车道中的任一者的通行费的方法800的流程图示意图。具体地，方法800适用于常规GPS操作(即，不是L5信号)。常规的蜂窝电话设备具有使用L1 GPS信号的GPS芯片组，该L1 GPS信号不如L5信号精确。此外，在一些实施方式中，蜂窝电话设备可以经由PAN无线连接到收费应答器设备，收费应答器设备也由收费位置处的门架中的收费读取器读取。可以使用位置多边形，但是鉴于L1信号固有的不准确性，有必要进行一些调整。在收费位置之前和收费位置之后为更长的延伸规定了位置多边形，以确保正确检测到接近收费位置和通过收费位置。可以使用选定长度的多个位置多边形，而不是使用由车行道的直线度或曲线确定的长度的长多边形。当使用长位置多边形时，蜂窝电话设备跟踪其通过位置多边形的行驶。较短的位置多边形用于通过计算车辆似乎要行驶通过的位置多边形的数量来进行统计平均。由于L1信号固有的不准确性，因此看起来车辆已经行驶通过了大多数位置多边形，尽管不一定是沿着位置多边形所对应的行车道的所有位置多边形。

在步骤802中，方法800由蜂窝电话设备例行监测其位置开始。可以以相对较大的时间间隔(例如5至10秒或更长时间)进行位置确定。一旦开始位置监测，则在步骤804中，方法800基于当前位置是否已进入与沿着收费位置前的行车道规定的多个初始位置多边形中的任一者相对应的空间，来确定该当前位置是否在距收费位置(例如收费门架)的阈值距离内。一旦发现车辆的位置与所述多个初始位置多边形非常接近，则该方法进行至步骤806，在步骤806中，蜂窝电话设备(或进行位置确定的设备)激活收费应答器的收费RFID，并且在步骤808中，可以增大GPS位置确定的速率。在步骤810中，方法800确定除了收费位置之外是否还存在HOV车道驶入口(approaching)。HOV车道可以是通过收费位置的车道，该车道为符合要求车辆提供通行费折扣。如果存在通过收费位置的HOV车道，则方法800进行至图9所示的另一部分(“A”)。当收费位置中没有HOV车道时，该方法进行至步骤814和步骤816，以通过继续监测位置(即，产生新的位置确定)来确定车辆何时经过了收费位置。一旦车辆看起来已经经过收费位置，则该方法进行至步骤818，在步骤818中确定车辆是否经过了落在收费位置之前和之后的规定的位置多边形内的位置。在本示例中，总共可以有十六个位置多边形。如果车辆位置已经经过收费位置之前和之后的所有位置多边形，则在步骤822中收取通行费，并且在步骤824中可以关闭收费应答器，然后在步骤828中恢复不太活跃的位置监测机制。

然而，如果在步骤818中确定车辆的所确定的位置穿过少于所有位置多边形，则该方法另选地进行至步骤820，在步骤820中，确定是否穿过了阈值数量(例如，大多数)的位置多边形。如果车辆穿过了最少数量的位置多边形，则假定车辆确实经过了收费位置。如果车辆穿过了少于最小数量的沿着经过收费位置的车行道的在收费位置之前和之后规定的位置多边形，则可能是车辆仅在收费位置附近经过(例如，在辅路上或不收取通行费的其它相邻的车行道)，然后该方法进行至步骤826，在步骤826中不收取通行费，但可以在帐户上设置标记以进行进一步查询，诸如检查收费位置处的照片记录以查看车辆是否确实经过了收费位置，这很常见。

图9是根据一些实施方式的、图8中的方法的继续的流程图示意图。具体地，在点“A”812处，存在通过收费位置的特殊HOV车道。存在通过收费位置的这些HOV车道的一些特征，可以在低准确度GPS状况下使用这些特征来检测车辆是否正在进入以及使用HOV车道。例如，在许多地方，HOV车道是特殊车道，其作为最左侧(在英国或英国传统地区则是最右侧)行车道的分支在收费位置之前起始。经过收费位置之后，HOV车流可以合并回常规行车道。这样，可能会检测到偏离。此外，通过收费位置时，HOV车道上的车流通常比其它车道上的车流移动得更快，特别是在收费位置处存在停车并支付通行费岗亭的情况下。

因此，为了帮助确定车辆是否正在进入HOV车道(或任何特殊车道)，在步骤902中，用户的蜂窝电话设备上的收费应用程序可以访问来自其它交通相关应用程序(例如，Google位置、位智(Waze)以及其它用户共享其交通数据(包括当前速度和位置)的类似应用)的实时交通数据。在步骤904中，该方法确定车辆是否已经进入在收费位置之前规定的初始位置多边形。该方法迭代地循环经过步骤904和步骤906，直到车辆进入并经过初始位置多边形。在步骤908中，将车辆速度或车辆行驶在的车道的车道速度与相邻车道中的其它车辆的速度进行比较，假设在步骤902中此类信息可用。如果车辆比附近车辆行驶得更快，则可以假定该车辆正在使用特殊车道或HOV车道，并进行至步骤912和步骤914。步骤912是可选步骤，该步骤可以用于基于由例如蜂窝电话设备中的加速度计单元(如果蜂窝电话设备包括这样的单元)提供的惯性测量来增强对进入特殊车道或HOV车道的检测。例如，在步骤916中，当车辆在收费位置之前经过位置多边形时，蜂窝电话设备可以检测到加速度。此外，在步骤918中，还可以监测角变化率(假定蜂窝电话设备不在车辆内移动)。如果在步骤920中确定行驶角速率为向左(在英国或英国传统国家则为向右)，则该方法可以进行至步骤922。在步骤922中，检查标准车道和HOV车道的数量以及车行道的大致方向，以确定角变化率是否与到HOV车道的车道变换一致，或者是否与保持沿着规定的行车道一致。在步骤924中，如果步骤922的比较指示到特殊车道或HOV车道的车道变换，则该方法进行至步骤914，如步骤912被跳过或不适用的情况。在步骤914中，基于车辆的HOV状态(例如，乘员数量)向用户收取通行费。该方法从步骤914进行至步骤926，在步骤926中，该方法监测车辆是否经过了超过收费位置的最后位置多边形，如果是，则在步骤928中，该方法恢复如步骤928中那样的普通位置确定操作。同样，可以使用GPS方位差，通过检测向右或向左的相应车道变换的峰值和谷值来检测车道到车道的变换，如图15所示。

图15是根据一些实施方式的进行左右车道变换的车辆中的惯性测量单元的输出的曲线图示意图1500，该惯性测量单元用于确定车辆是否已改变到HOV车道或收费车道。为了比较，假定针对两个曲线图1502、1504使用了相同取向的蜂窝电话设备或执行惯性感测的其它设备。在第一曲线图1502中，惯性传感器输出可以指示向左的车道变换，在第二曲线图中，惯性传感器输出可以与向右的车道变换相对应。纵轴1506、1508指示惯性变化幅度。在本示例中，正向过渡指示到左的变化，而负向过渡指示到右的变化。在两个曲线图中，时间朝着页面右侧增加。在真实应用中，惯性测量系统可以基于重力方向并通过感测向前运动来动态识别“左”和“右”。因此，面朝下放置的蜂窝电话设备可以最初确定相对于其取向的左右方向，并且在翻转后可以重新校准左右方向。在各个曲线图上绘制的曲线指示方向变化的总体幅度，例如由加速度计输出指示。类似地，曲线图示意图1500可以从对以度数规定的GPS时间方位差(GBDT)进行计算的位置数据中得到，并且可以从蜂窝电话提供的位置检测数据中获得。

在曲线图1502中，最初存在与向左行进一致的正向偏移1510，随后是与向右行进一致的负向偏移1512，与向左车道变换的情况一样。在曲线图1502中，负向偏移紧随正向偏移之后，但是在它们之间可能存在延迟，例如，如果车辆跨越了多个车道，就会发生延迟。同样地，在曲线图1508中，首先存在负向偏移1514然后正向偏移1516，这与向右车道变换一致。这些输出与位置多边形的使用的结合可以允许确定车辆是否正在驶入(或驶出)可能导致通行费或其它费用的特定行车道。

图16是根据一些实施方式的、示出了使用惯性测量和/或位置检测检测到的车辆到快速车道的车道变换的交通示意图。高速公路由两个HOV车道1602和多个常规收费车道1604组成。车辆1606被示出为进入高速公路。车辆1606可以跨越常规收费车道1604以到达HOV车道1602。可以基于位置和/或惯性测量来检测车道跨越。以多边形1608开始并且以多边形1610结束的一系列多边形可以表示由惯性测量系统检测到的车道跨越点。为了清楚起见，该图被示为紧凑的，并且实际的车道跨越会发生在比图中呈现的相对距离大得多的相对距离上。可以通过惯性测量系统输出的输出来进行惯性检测，该输出类似于具有正向偏移之后是负向偏移的一个或更多个实例的曲线图1502。正向偏移与负向偏移之间的持续时间以及正负向偏移对的实例数可以用于对所跨越的车道数进行计数。偏移的变化率也可以用于估计车道变换率。因此，车道变换的确定可以用于确定车辆1606已跨越常规收费车道1604并且处于HOV车道1602中，这可以通过位置检测来确认，包括使用与高速公路车道的位置相对应的位置多边形。

图17是根据一些实施方式的、示出了使用惯性测量和/或位置检测检测到的车辆从HOV车道和高速公路到出口车道的车道变换的交通示意图1700。类似于示意图1600，此处车辆1706最初位于HOV车道1702之一中，并且跨越多个常规收费车道1704以离开高速公路。由以多边形1708开始并且以多边形1710结束的一系列多边形指示的车道变换指示一系列车道变换，当车辆1706安全地从HOV车道1702到达出口时，会发生所述一系列车道变换。可以如曲线图1504所示检测车道变换，其中存在负向偏移然后是正向偏移。

图18是根据一些实施方式的用于基于惯性测量和/或位置确定来确定车辆何时进入或离开包括一个或更多个HOV车道或收费车道的车行道的方法1800的流程图示意图。方法1800可以在图16至图17的上下文中用于确定车辆在车行道上的车道变换，并且使用具有诸如图15所示的输出的惯性测量系统或位置方位差数据。在开始1802处，蜂窝电话设备可以开始监测位置和惯性输出(例如，由惯性测量系统输出的信号)。在步骤1804中，确定车辆是否已进入高速公路，这可以使用如本文所述的规定的位置多边形来进行。在步骤1806中，可以确定前方是否存在HOV车道，如果不存在，则在步骤1808中遵循正常收费位置监测。

然而，如果在步骤1806中确定前方存在HOV车道，则在步骤1810中，可以监测惯性测量系统的输出以通过寻找指示向左移动或向右移动的偏移来检测车道变换。另选地或相结合地，可以确定GPS方位信息以得到方向变化。在步骤1812中，方法1800在惯性测量系统的输出中寻找车道变换的指示。如果指示了车道变换，则在步骤1814中确定车道变换的方向(左或右)。车道计数可以用于指示车辆正在行驶的当前车道。车道计数可以是蜂窝电话设备在存储器中维持的变量。因此，针对向左行进的车道变换，在步骤1816中增加车道计数，并且针对向右行进的车道变换，在步骤181中减小车道计数。在步骤1820中维持车道计数。在步骤1822中，确定车辆是否已经跨越足够的车道以处于HOV车道中，以及车辆是否已经经过了与HOV或快速车道入口相对应的位置多边形。在步骤1824中，方法1800确定车辆是否已经跨越出口，如果没有，则监测继续(返回步骤1810)。如果在步骤1822中车辆已经跨越足够的车道以处于HOV车道中，则在步骤1828中确定最后的车道跨越是否发生在与规定该HOV车道的一组位置多边形的入口位置多边形相对应的位置之前或该位置处。如果否，则意味着车辆已经不正确地进入HOV车道，并且在步骤1828中可以评估违规。如果车辆确实正确地进入了HOV车道，则采取两个动作。首先，在步骤1836中，可以收取通行费。其次，在步骤1832中，该方法进行监测以通过确定车辆是否已经在经过指示HOV车道终点的位置多边形之前向右变换车道来确保车辆正确地留在HOV车道中。如果发生了向右行进车道变换，并且在步骤1832中这发生在车辆经过由出口位置多边形规定的位置之前，则可以在步骤1834中评估违规。如果在向右行进车道变换之前经过了出口位置多边形，则在步骤1838中结束HOV车道监测处理。本领域技术人员将理解，尽管流程图示意图建议了一种线性流程，但是各个框/步骤可以表示可以并行发生的处理。例如，在步骤1828和步骤1832中，方法1800仍可以检测步骤1810中的车道变换并增加或减小车道计数1820。

除了收费和HOV车道监测之外，位置多边形的使用还可以应用于许多其它应用。这里考虑的一些其它应用包括停车、道路使用收费和零售免下车配送。本领域技术人员还可以想到在所公开的实施方式的范围内的其它应用。

图10是根据一些实施方式的具有规定的物理停车位以及与用于停车应用的真实(物理)停车位相对应的规定的虚拟位置多边形的街道的平面视图1000。该街道可以包括第一行车道1002和第二行车道1004。如图所示，行车道1002和1004具有相反的交通流，但是它们也可以具有相同的交通流方向。沿着街道的两侧是多个规定的停车位(诸如停车位1006)。如已知的，各个停车位可以通过例如车行道表面上的油漆条纹进行物理划界。映射各个停车位的位置坐标，使得各个停车位的位置实际上可以由一个或更多个位置多边形(诸如被示为覆盖在停车位1006上的位置多边形1008至1014)表示。在停车应用中，规定的位置多边形1008至1014中的任何一者中的车辆位置都可以用于假定车辆位于与位置多边形1008至1014相对应的物理停车地点中，并且其它停车位及其对应位置多边形也是如此。在停车库(该停车库的多个层上可以存在停车位)的情况下，位置坐标可以包括海拔高度分量。

图11是根据一些实施方式的使用位置多边形来操作停车应用的方法1100的流程图示意图。方法1100可以在图10所示的计划的上下文中操作，在图10中，物理地规定了停车位并相对于它们的坐标进行了映射，并且规定了位置多边形以供收费应用程序或停车应用程序用于确定车辆是否在规定的停车位中。可以加载局部地图或规定了车辆位置周围区域中的停车位的车辆位置附近的地图。因此，在步骤1102中，方法1100通过将由车辆中的蜂窝电话设备上的GPS确定的车辆位置例如与对应于车辆位置附近的规定的停车位的位置多边形进行比较，开始寻找与所规定的停车位的匹配。在步骤1104中，方法1100通过确定车辆不再移动并且车辆位置在规定的位置多边形内来确定车辆是否停在规定的停车地点中。在步骤1106中，方法1100可以可选地确定用户是否具有有效的停车或通行费账户(如果没有，则在步骤1108中，方法1100使用户被通知)。在步骤1110中，停车应用或收费应用可以与后端服务器进行通信以安排从用户账户支付停车费，并且可以在车辆或蜂窝电话设备中激活指示器以指示车辆已正确停车并且将接受支付以避免停车违规。在步骤1112和步骤1114中，监测车辆停在停车位中的时间量，并且当在步骤1114中车辆离开停车位时，则在步骤1116中基于在停车地点中花费的时间量评估停车费用或停车费。由位置多边形映射的停车位可以是公共或私有停车位(例如，停车库)。例如，因为停车位的位置已被规定并且是已知的，所以使用位置多边形和所描述的系统消除了用户输入特定停车位编号的需要。

图12是根据一些实施方式的私有街道或车行道1208所连接的公共街道或车行道1202的平面视图，其中使用位置多边形来规定私有车行道以避免车辆在私有车行道上时的道路使用费用。公共车行道1202可以包括一个或更多个行车道(诸如相反的行车道1204、1206)。在一些管辖区中，考虑到将向车辆所有者征收在公共车行道上行驶的道路使用费用或道路使用税。传统上，该税是通过对燃料(例如，汽油(gasoline/petrol))征税间接征收的。然而，近年来，节油发动机、将电动机与内燃机组合使用的混合动力发动机以及电动车辆的车辆技术降低了通常作为燃料税收取的税收。因此，在一些地方正在考虑并实施道路使用费用。然而，在私有车行道上行驶不应包含在公共道路使用费用中。因此，私有车行道1208可以被映射并且具有与私有车行道1208相对应地规定的多个位置多边形1210。当车辆在针对私有车行道规定的任何位置多边形内时，不产生道路使用费用，并且道路使用费用仅在车辆位于公共车行道1202(其也可以由位置多边形规定)上时才产生。另选地，可以想到，只有公共车行道可以由位置多边形规定，并且只要车辆不在公共车行道位置多边形上时，就不会产生道路使用费用。

图13是根据一些实施方式的用于确定在公共车行道和私有车行道这两者上行驶的车辆的道路使用费用的方法1300。道路使用费用可以由交通管理局或其它政府机构征收。使用图12的模型作为示例，在步骤1302中，至少针对蜂窝电话设备或车辆的初始位置周围的区域，加载私有和/或公共车行道的位置多边形数据。位置多边形提供作为私有车行道和公共车行道被包括的区域的地图。私有车行道不用于确定道路使用费用。在步骤1304中，道路使用收费应用程序监测车辆的当前位置，并且行驶的总英里(或其它距离单位)数被记录。在步骤1308中，方法1300基于位置多边形(或不存在这种位置多边形)来确定当前位置指示车辆当前在公共道路上还是在私有道路上。在步骤1310中，记录在私有道路上行驶的距离单位，并且在步骤1312中，可以基于仅在私有车行道上行驶的距离来计算道路使用费用。尽管这里示出为减法运算，但是对于本领域技术人员将显而易见的是，也可以维持简单的累加器，该累加器仅在车辆在公共车行道上行驶时才递增以确定在公共车行道上行驶的距离。

图14是根据一些实施方式的用于在免下车零售配送布置中使用位置多边形的方法1400的流程图示意图。方法1400在具有车辆可以驶入并停车的停车场或类似区域的零售点处使用。停车位可以相对于它们的位置坐标而被映射，并在后端服务器处由位置多边形规定，就像前面关于收费位置、停车位和道路使用费用给出的示例一样。在步骤1402中，可以将零售点的位置多边形数据加载到蜂窝电话设备或等效设备中，然后蜂窝电话设备可以在步骤1404中开始监测其位置并将其位置与零售点的位置进行比较。在步骤1406中，方法1400确定车辆是否正在接近零售点。在步骤1408中，蜂窝电话设备在检测到足够接近零售点时，可以发出指示该零售点在附近的提示或通知。在步骤1410中，蜂窝电话设备可以关于用户是否想要下订单(或已经下订单)对用户进行提示。如果用户希望针对零售点下订单，则在步骤1412中，用户可以使用蜂窝电话设备来下订单并付款。在步骤1414中，方法1400确定车辆是否停在零售点的规定的停车位之一中。在步骤1416中，当车辆位于零售点的指定的或规定的停车地点中时，蜂窝电话设备可以发送车辆的地理定位坐标，或者诸如通过与规定停车位的位置多边形相关联的停车位编号来识别停车位。在步骤1418中，零售人员可以如与订单相关联的停车信息所指示的那样将订购的商品配送到车辆。

方法1400可以用于多种零售服务，包括食品服务、药品和其它商品。还可以想到，人们可以在到达零售点之前下订单，而不是在停车时或在零售点处下订单，并且在零售点的停车位中检测到车辆可以自动触发被发送到零售点的消息，该消息包括例如订单号、下订单的人的姓名以及该人所处的当前停车地点。响应于接收到该消息，零售点可以验证订单和下订单的人的身份，并在所指示的停车位将商品交付给该人。

本公开领域技术人员将理解，附图中的要素是为了简单和清楚而例示的，并且不一定按比例绘制。例如，附图中的一些要素的大小可能相对于其它要素被夸大，以帮助改善对本发明实施方式的理解。

装置和方法组成部分在适当的地方用附图中的常规符号表示，其仅示出了与理解本发明实施方式有关的那些具体细节，以免因对于受益于本说明书的本领域普通技术人员而言显而易见的细节而使本公开晦涩难懂。除非另外指出，否则对于实践所述实施方式是必需的并且对于本领域技术人员将是众所周知的公知要素、结构或处理的细节不一定被示出并且应被假定为是存在的。

优点、优势、问题的解决方案以及可能导致任何优点、优势或解决方案发生或变得更加明显的任何要素都不应解释为任何权利要求或所有权利要求的关键、必需或必要特征或要素。本发明仅由所附权利要求书(包括在本申请审查期间进行的任何修改以及所发布的那些权利要求的所有等同形式)限定。

此外，在本文档以及与之相关的领域的文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等的相关用语可以仅用于将一个实体或动作与另一实体或动作区分开，而不必要求或暗示任何实际的这些实体或动作之间的这种关系或顺序。用语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“具有(has)”、“具有(having)”、“包括(include)”、“包括(including)”、“含有(contains)”、“含有(containing)”或其任何其它变型旨在涵盖非排他性包括，使得包含、具有、包括、含有要素列表的处理、方法、物品或装置不仅仅包括那些要素，而且还可以包括未明确列出或这种处理、方法、物品或装置固有的其它要素。在不具有更多限制的情况下，以“包含一个”、“具有一个”、“包括一个”、“含有一个”开头的要素不会排除在包含、具有、包括、含有所述要素的处理、方法、物品或装置中存在附加相同元素。除非本文另外明确规定，否则用语“一(a)”和“一个(an)”被限定为一个或更多个。用语“大致”、“基本上”、“逼近”、“约”或其任何其它变型被限定为接近于本领域普通技术人员所理解的，并且在一个非限制性实施方式中，该用语被限定为在10％内，在另一实施方式中在5％内，在另一实施方式中在1％内，并且在另一实施方式中在0.5％内。本文中使用的术语“联接”被限定为连接，尽管不一定是直接地并且不一定是机械地。以某种方式“配置”的设备或结构至少以该方式配置，但是也可以以未列出的方式配置。

将理解，一些实施方式可以包括一个或更多个通用或专用处理器(或“处理设备”)，诸如微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(FPGA)以及唯一存储的程序指令(包括软件和固件两者)，所述程序指令控制一个或更多个处理器结合某些非处理器电路来实现本文所述方法和/或装置的一些、大部分或全部功能。另选地，一些功能或全部功能可以由没有存储的程序指令的状态机来实现，或者在一个或更多个专用集成电路(ASIC)中实现，其中各个功能或某些功能的一些组合被实现为定制逻辑。当然，可以使用两种方法的组合。

此外，实施方式可以被实现为存储有用于对计算机(例如，包括处理器)进行编程以执行如本文所描述和要求保护的方法的计算机可读代码的计算机可读存储介质。这样的计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光学存储设备、磁存储设备、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)和闪存。此外，期望在本文公开的概念和原理的指导下，尽管可能花费大量的精力以及由于例如可用时间、当前技术和经济考虑而激发的许多设计选择，但本领域普通技术人员仍然能够利用最少的实验开发出这样的软件指令、程序和IC。

因此，所附权利要求书作为原始公开的一部分并入说明书中，并且即使在本申请的审查期间权利要求有所取消，也仍然如此，其中各个权利要求独立地作为单独要求保护的主题。此外，未示出的主题不应被假定为必然存在，并且在某些情况下，可能有必要通过使用负面限制来限定权利要求，本文仅通过不示出在这种负面限制中放弃的主题来支持权利要求。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种对具有至少一个收费车道和至少一个非收费车道的多车道车行道实施收费车道通行费计费的方法，所述方法包括以下步骤：

在运行来自由交通管理局运营的远程服务器的收费应用的移动计算设备处加载收费车道地图文件，所述收费车道地图文件规定了包含所述移动计算设备的车辆所行驶的所述多车道车行道上的所述至少一个收费车道；

所述移动计算设备至少部分地基于从所述移动计算设备的卫星定位接收器得到的位置信息来确定所述车辆在所述至少一个收费车道内，并且所述方法还包括以下步骤：

在所述移动计算设备处接收所述车行道的实时交通数据；

所述移动计算设备将所述车辆的当前速度与所述车行道的各个车道的基于所述实时交通数据的车道速度进行比较；以及

作为所述比较的结果，确定所述车辆的速度指示所述车辆在所述至少一个收费车道内还是在所述至少一个非收费车道中的一非收费车道内；

在确定所述车辆在所述至少一个收费车道内之后，所述移动计算设备确定所述车辆从所述至少一个收费车道离开；以及

所述移动计算设备基于所述至少一个收费车道的使用，通过执行所述收费应用来确定通行费。

2.删除。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

在确定所述车辆在所述至少一个收费车道内之后，接收收费车道地图更新，所述收费车道地图更新包括所述至少一个收费车道的假想规定部分与通常规定为收费车道的物理车道的暂时偏离，其中，所述暂时偏离规定了绕过所述物理车道中的障碍物的路线，以及

向所述车辆的操作者指示所述至少一个假想规定的收费车道的所述偏离。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述车辆是连接有所述移动计算设备的自主驾驶车辆，指示所述偏离的步骤包括使所述车辆的内部部件振动或播放可听警报中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述可听警报包括通过所述车辆的音频系统的语音命令。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述车辆是非自主驾驶车辆，指示所述偏离的步骤包括使所述移动计算设备振动或在所述移动计算设备处播放可听警报中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个收费车道包括多乘员车辆(HOV)车道，确定通行费的步骤还基于所述车辆中的乘员数。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述收费车道地图将所述至少一个收费车道规定为一系列多边形，所述一系列多边形中的各个多边形具有指示该多边形在所述车行道上的位置的地理定位坐标，其中，确定所述车辆在所述至少一个收费车道内的步骤是通过将所述车辆的当前位置与所述一系列多边形中的多边形的地理定位坐标进行比较来执行的。

9-14.删除。

9.一种对具有至少一个假想规定的收费车道和至少一个非收费车道的多车道车行道实施收费车道通行费计费的方法，所述至少一个假想规定的收费车道与所述多车道车行道的物理车道相对应，所述方法包括以下步骤：

在运行来自由交通管理局运营的远程服务器的收费应用的移动计算设备处加载收费车道地图文件，所述收费车道地图文件规定了所述多车道车行道上的所述至少一个假想规定的收费车道；

所述移动计算设备至少部分地基于从所述移动计算设备的卫星定位接收器得到的位置信息来确定所述车辆在与所述至少一个假想规定的收费车道相对应的物理区域内；

在确定所述车辆在与所述至少一个假想规定的收费车道相对应的所述物理区域内之后，接收收费车道地图更新，所述收费车道地图更新包括所述至少一个假想规定的收费车道与通常与所述至少一个假想规定的收费车道相对应的物理车道的暂时偏离，其中，所述暂时偏离规定了绕过所述物理车道中的障碍物的路线；

向所述车辆的操作者指示所述至少一个假想规定的收费车道的所述偏离；

在确定所述车辆在所述至少一个假想规定的收费车道内之后，所述移动计算设备确定所述车辆从所述至少一个假想规定的收费车道离开；以及

所述移动计算设备基于所述至少一个假想规定的收费车道的使用，通过执行所述收费应用来确定通行费。

10.根据权利要求15所述的方法，其中，所述车辆是连接有所述移动计算设备的自主驾驶车辆，指示所述偏离的步骤包括使所述车辆的内部部件振动或播放可听警报中的至少一种。

11.根据权利要求16所述的方法，其中，所述可听警报包括通过所述车辆的音频系统的语音命令。

12.根据权利要求15所述的方法，其中，所述车辆是非自主驾驶车辆，指示所述偏离的步骤包括使所述移动计算设备振动或在所述移动计算设备处播放可听警报中的至少一种。

13.根据权利要求15所述的方法，其中，所述至少一个收费车道包括多乘员车辆(HOV)车道，确定通行费的步骤还基于所述车辆中的乘员数。

14.根据权利要求15所述的方法，其中，所述收费车道地图将所述至少一个收费车道规定为一系列多边形，所述一系列多边形中的各个多边形具有指示该多边形在所述车行道上的位置的地理定位坐标，其中，确定所述车辆在所述至少一个收费车道内的步骤是通过将所述车辆的当前位置与所述一系列多边形中的多边形的地理定位坐标进行比较来执行的。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

由于缺乏与权利要求1-8的单一性，因此权利要求9-14已被删除。

对独立权利要求1进行了修改，以区别于Gravelle(US 2012/0215594)和Dawson(US 2007/0278300)的组合。Dawson教导将已知在收费道路上的车流速度与已知在与收费道路平行的非收费道路上的车流速度进行比较，以确定要收取的通行费。然而，原始权利要求2的权利要求语言使用车辆的速度来确定它是在收费车道还是非收费车道中。这是根本不同的技术差异。书面意见推测Dawson的系统“能够”执行所要求保护的主题，但是即使假设这是真的，也没有证据表明Dawson实际上考虑到了这一点。参考文献可能能够做的工作不是发现不可专利性的可靠依据。

新的权利要求15合并了原始权利要求1和修改后的权利要求3。对权利要求3进行了修改，以区别于Gravelle和Breed(US 2008/0161987)的组合。该权利要求已被修改以指示移动设备接收到由于物理车道中的障碍物而偏离通常用作收费车道的物理车道的收费车道的更新的虚拟定义。该特征在图5和所附的说明书文本中示出。Breed教导自主驾驶车辆的操作。书面意见涉及Breed的讨论了物理车道或道路的映射并接收指示道路物理变化的更新的各个部分。Gravelle和Breed都没有建议假想规定的收费车道与通常用作收费车道的物理道路车道的暂时偏离。新的权利要求15包含与修改后的权利要求3基本相似的语言。

Claims (14)

1.一种对具有至少一个收费车道和至少一个非收费车道的多车道车行道实施收费车道通行费计费的方法，所述方法包括以下步骤：

在运行来自由交通管理局运营的远程服务器的收费应用的移动计算设备处加载收费车道地图文件，所述收费车道地图文件规定了包含所述移动计算设备的车辆所行驶的所述多车道车行道上的所述至少一个收费车道；

所述移动计算设备至少部分地基于从所述移动计算设备的卫星定位接收器得到的位置信息来确定所述车辆在所述至少一个收费车道内；

在确定所述车辆在所述至少一个收费车道内之后，所述移动计算设备确定所述车辆从所述至少一个收费车道离开；以及

所述移动计算设备基于所述至少一个收费车道的使用，通过执行所述收费应用来确定通行费。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述车辆在所述至少一个收费车道内的步骤还包括：

在所述移动计算设备处接收所述车行道的实时交通数据；

所述移动计算设备将所述车辆的当前速度与所述车行道的各个车道的基于所述实时交通数据的车道速度进行比较；以及

作为所述比较的结果，确定所述车辆的速度指示所述车辆在所述至少一个收费车道内还是在所述至少一个非收费车道中的一非收费车道内。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

在确定所述车辆在所述至少一个收费车道内之后，接收包括所述至少一个收费车道的一部分的偏离的收费车道地图更新；以及

向所述车辆的操作者指示所述至少一个收费车道的所述偏离。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述车辆是连接有所述移动计算设备的自主驾驶车辆，指示所述偏离的步骤包括使所述车辆的内部部件振动或播放可听警报中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述可听警报包括通过所述车辆的音频系统的语音命令。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述车辆是非自主驾驶车辆，指示所述偏离的步骤包括使所述移动计算设备振动或在所述移动计算设备处播放可听警报中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个收费车道包括多乘员车辆(HOV)车道，确定通行费的步骤还基于所述车辆中的乘员数。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述收费车道地图将所述至少一个收费车道规定为一系列多边形，所述一系列多边形中的各个多边形具有指示该多边形在所述车行道上的位置的地理定位坐标，其中，确定所述车辆在所述至少一个收费车道内的步骤是通过将所述车辆的当前位置与所述一系列多边形中的多边形的地理定位坐标进行比较来执行的。

9.一种为车辆自动识别停车位以及与所述停车位相关联的费用的方法，所述方法包括以下步骤：

针对对应物理空间规定多个停车位，所述多个停车位中的各个停车位被规定为包括多个多边形的多边形集合，所述多个多边形中的各个多边形具有与对应物理停车位中的真实位置相对应的至少一个地理定位坐标集合；

在执行停车应用程序的移动计算设备处，在所述移动计算设备的控制下，基于所述移动计算设备的当前位置来加载所述停车位的局部地图，所述地图包括所述局部地图中的各个停车位的所述多边形集合；

将所述移动计算设备所在的车辆的当前位置与所述多个停车位的多个邻接多边形的地理定位坐标进行比较；

基于所述车辆的所述当前位置与所述多个停车位中的一个停车位的所述多个邻接多边形的所述至少一个地理定位坐标集合之间的相关性，确定所述车辆当前在所述多个停车位中的所述一个停车位中；以及

响应于确定所述车辆当前在所述多个停车位中的所述一个停车位中而确定停车费。

10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括以下步骤：确定所述车辆已经移动离开所述多个停车位中的所述一个停车位；并且

其中，确定停车费的步骤是通过确定所述车辆停在所述多个停车位中的所述一个停车位中的时间量来执行的。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述多个邻接多边形中的各个邻接多边形是由多个地理定位坐标规定的。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述多个邻接多边形中的各个邻接多边形是由所述多个邻接多边形中的各个邻接多边形的各个顶点的地理定位坐标集合规定的。

13.一种确定道路使用费用的方法，所述方法包括以下步骤：

在移动计算设备处加载包括由地理定位坐标规定的公共车行道的车行道地图；

跟踪所述移动计算设备所在的车辆行驶的总距离；

确定所述车辆在未被包括为所述车行道地图中的公共车行道的车行道上行驶的距离；以及

通过从所述车辆行驶的所述总距离中减去所述车辆在未被包括为所述车行道地图中的公共车行道的所述车行道上行驶的距离来确定道路使用距离；以及

基于所述道路使用距离来确定道路使用费用。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，未被包括为公共车行道的所述车行道在所述车行道地图中被规定为多个多边形，其中，各个多边形与非公共车行道的真实区域相对应并且由至少一个唯一地理定位坐标集合规定。

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