CN1648951B

CN1648951B - 用于通行费支付的设备和系统

Info

Publication number: CN1648951B
Application number: CN2005100047969A
Authority: CN
Inventors: 锁是宏矶; 矶部宪宽
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2025-01-26
Also published as: JP4321276B2; US7250876B2; JP2005209110A; US20050168351A1; CN1648951A

Abstract

一种用于通行费支付的设备和系统，其中导航设备存储包括收费公路位置的公路数据，其中根据每个收费公路的使用距离提供一部分通行费的偿还。该导航设备计算相关收费公路的行驶距离，从而根据所计算的行驶距离计算收费公路的使用距离。因此，即使是汽车在收费公路内的环线行驶多圈，也可以准确地计算收费公路的使用距离。接着将涉及偿还并包括收费公路的使用距离的信息发送至中心，从而接收一部分偿还的通行费。

Description

用于通行费支付的设备和系统

技术领域

本发明涉及一种用于通行费支付的设备或系统。

背景技术

传统技术中提出了一种可变收费系统，该系统根据行驶在收费公路期间的平均行驶速度计算收费公路的费用(参考专利文献1：JP-2001-338316A)。在该系统中，通过当车辆分别通过入口收费所或出口收费所时，在车载单元与入口收费所或出口收费所之间的公路车辆通信，检测行驶开始时间或行驶终止时间。从而根据行驶开始时间和行驶终止时间计算行驶收费公路所必需的时间段或收费公路的使用时间段。进一步地，根据从入口收费所到出口收费所的距离获得在收费公路上的行驶距离。然后，根据行驶距离和必需的时间段，计算平均行驶速度。从而设计成随着平均行驶速度的降低，要支付的通行费也降低。

如上所述，通过使用公路车辆通信，当通过收费公路上的收费所而不停止时车辆自动支付费用。该系统实际上被用作电子收费系统(ETC)。至于具有与ETC相关的ETC车载单元的车辆，据调查，在某些大城市收费公路例如采用等量收费的“首都高速公路”和“阪神高速公路”中根据使用距离偿还部分费用。也就是说，对于具有在入口收费所或收费站支付等量费用的ETC车载单元的车辆，该费用会根据收费公路使用的距离被部分偿还。

在这种使用距离的支付系统中，使用的距离需要确认，所以人们考虑，在收费公路的出口安装通信设备(出口ETC设备)，用于确认行驶距离。

然而，出口ETC设备的安装需要附加的费用；此外，例如在包括环线的都市高速公路中，仅在出口确认行驶的距离例如不能准确地确认车辆环绕该环线不止一圈的使用距离。

为了解决此问题，在环线的分支点上可以安装另一个通信设备用于确认车辆通过分支点。但是，这种通信设备对每个分支点都需要，从而路边基础设施的安装比仅安装出口ETC设备需要更多的费用。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于通行费支付的设备或系统，其中即使是在收费公路出口处没有安装用于确认使用距离的通信设备，也可以准确地确认在收费公路上的使用距离。

为了实现上述目的，提供具有以下特征的通行费支付设备。该设备设置在车辆中，用于在车辆使用收费公路时通过的电子收费站支付收费公路的费用，其中可以根据收费公路的使用距离接收已支付费用的部分偿还。包括车载单元，用于通过与配置在电子收费站的路边单元通信而自动支付通行费。包括公路数据存储单元，用于存储包括收费公路的位置信息的公路数据。包括位置检测器，用于检测车辆的当前位置。包括使用距离信息产生单元，用于根据所检测的当前位置和所存储的公路数据，产生与车辆所使用的收费道路的使用距离有关的使用距离信息。此外，还包括发送单元，用于发送所产生的使用距离信息。

在该结构中，公路数据包括收费公路中可以根据使用的距离偿还部分费用的位置。从而可以根据对象车辆的公路数据和当前位置产生与使用距离有关的信息。然后所产生的信息被用于确认使用的距离，即使是没有安装诸如出口ETC设备的通信设备。

在本发明的另一个方面，提供具有以下特征的通行费支付系统。即，该系统包括上述设备和一个与上述路边单元耦合的中心。当接收到使用距离信息时，该中心除了执行与通行费支付有关的处理外，还通过路边单元执行与偿还有关的处理。

在该结构中，例如通过ETC车载单元，用户可以接收到相对于所付通行费的部分偿还。

附图的简要说明

由以下参考附图的详细说明，将更清楚地理解本发明的上述及其他目的、特征和优点。附图中：

附图1是表示根据本发明的实施例的通行费支付系统的整体结构框图；

附图2是表示根据所述实施例的导航设备的整体结构框图；

附图3是表示根据所述实施例的基于使用距离的偿还量的表；；

附图4是表示根据本发明的第一实施例的通行费支付系统的通信序列的流程图；

附图5是表示根据第一实施例的导航设备的前一半过程的流程图；

附图6是表示根据第一实施例的导航设备的后一半过程的流程图；

附图7是表示根据第一实施例的导航设备的偿还过程的流程图；

附图8是表示根据本发明的第二实施例的通行费支付系统的通信序列的流程图；

附图9是表示根据第二实施例的导航设备的前一半过程的流程图；

附图10是表示根据第二实施例的导航设备的后一半过程的流程图；

附图11是表示根据第二实施例的导航设备的偿还过程的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对根据本发明的实施例的通行费支付设备和通行费支付系统进行说明。该通行费支付系统涉及当前实际用于减少收费公路(例如高速公路)上的收费所的拥挤、通过采用无现金的方法等提高可用性的电子收费系统(ETC)。

(第一实施例)

第一实施例的通行费支付系统，包括由导航设备100和ETC车载单元200构成的通行费支付设备、安装在通过公路车辆通信与ETC车载单元200通信的ETC站上的路边单元400、以及与路边单元400耦合的中心500。

ETC车载单元200正如已知的那样，用于使用与安装在收费公路上的ETC站的路边单元双向通信而自动支付通行费。ETC车载单元200接收插入其中的作为信用卡的ETC卡(未示出)，从而可以支付通行费。该ETC卡包括唯一分配给每个用户的用户ID。当对象车辆通过ETC站时，用户ID被发送给路边单元400，从而使支付费用的用户被识别。

ETC车载单元200包括以下功能。首先，通信管理功能管理与路边单元400的无线通信和与ETC卡的数据通信。第二，信息管理功能存储和管理车辆信息、通行费的支付数据的历史信息等等。第三，ETC卡处理功能通过与ETC卡的数据通信读写支付通行费所必需的信息，诸如用户ID等。

路边单元400是安装在收费公路上的ETC站的无线通信单元，用以通过与安装在车辆中的ETC车载单元200通信来接收或发送支付在收费公路上的通行费所必需的信息。中心500与路边单元400耦合，用于使用插入ETC车载单元200中的ETC卡，分别处理从银行账户支付收费公路的通行费、或向银行账户偿还收费公路的通行费。

导航设备100构成通行费支付设备300。导航设备100包括位置检测器101、加速度传感器106、车辆速度传感器107、地图数据输入单元108、操作开关组110、外部存储器111、显示设备112、声音输出设备113、远程控制传感器114、接口119、以及与前面的部件耦合的控制电路109。这里，导航设备100通过接口110与ETC车载单元200耦合，从而可以与ETC车载单元200进行数据通信。

控制电路109由通用的计算机构造，并且包含CPU、ROM、RAM、输入和输出、以及与前述部件耦合的总线。ROM存储控制电路109执行的程序。根据该程序，CPU或类似单元执行指定的计算处理。这里，所述程序也可以通过外部存储器111从外部获得。

位置检测器101包括地磁传感器102，用于检测对象车辆的行进方向；陀螺传感器103，用于在对象车辆转动、倾斜或偏转时检测角速度；距离传感器104，GPS(全球定位系统)接收器105，用于根据来自卫星的无线电波检测对象车辆的当前位置。这些传感器或类似设备分别具有不同的特性误差，使得多个传感器在相互补偿时使用。

此外，位置传感器101可以由上述传感器或类似设备的一部分构成，这取决于每个传感器的精确度。而且，还可以使用用于操纵的旋转传感器(未示出)或从每个后面车轮的旋转速度检测速度的车辆速度传感器107。

加速度传感器106检测在前后方向、左右方向、或上下方向上对象车辆中产生的加速度。车辆速度传感器107检测对象车辆的速度。

地图数据输入单元108用于输入地图数据，包括公路数据、背景数据、地标数据和收费公路的收费数据。这些数据除了被存储在诸如CD-ROM、或DVD-ROM的只读存储介质之外，还可以存储在诸如存储卡、硬盘驱动器的可重写存储介质中。下面，将对构成地图数据的公路数据中包含的链路数据和节点数据进行说明。

首先，链路被定义为地图上每条公路被多个节点划分成若干个分支部分中的一个分支部分，每个节点例如为交点、分叉点或汇合点。因此，连接多个链路导致构成一条公路。链路数据包括识别一条链路的唯一的数字(链路ID)、指示链路之长度的链路长度、链路起点和终点的坐标、公路名称(例如首都高速公路或阪神高速公路)、公路类型(例如收费公路或地方公路)、以及公路宽度。

另一方面，节点被定义为公路相交、分叉或汇合的点。节点数据包括分配给每个节点的节点ID、若干个节点坐标、节点名称、与节点连接的整个链路的连接链路ID，以及相交类型。

收费公路的收费数据包括收费公路(诸如首都高速公路或阪神高速公路)的通行费。如上所述，包括首都高速公路或阪神高速公路的某些收费公路将提出通行费的部分偿还。偿还根据包含作为收费数据的偿还量的表(图3)中所示的使用距离来执行。

操作开关组110由集成到显示设备112中的触摸开关、机械开关或类似开关构成，用于各种输入。显示设备112由例如液晶显示器构成，用于在其屏幕上显示对应于从位置检测器101输入的对象车辆的当前位置的自身车辆位置标记，以及围绕使用从地图数据输入单元108输入的地图数据产生的车辆周围的公路地图。声音输出设备113由扬声器、音频放大器或类似设备构成，用于音频引导。

导航设备100通过远程控制器115从远程控制传感器114或从操作开关组110输入目的地位置。从而导航设备100自动检索从当前位置(或由用户指定的出发点)到目的地的最适合的路线，然后产生并显示引导路线，作为路线引导功能。用于自动指定最适合路线的方法包括已知的迪杰斯特拉(Dijkstra)方法。

导航设备100是ETC相关类型的，以与ETC车载单元200耦合，以便在接近ETC站时，使得显示设备112在其屏幕上显示通向ETC站的导引。此外，导航设备100获得与存储在ETC车载单元200中的通行费支付历史有关的信息，以便所获得的信息显示在显示设备112的屏幕上或通过声音输出。

本实施例的通行费支付设备300对于包括环线和出口ETC设备的收费公路，可以根据车辆在收费公路上使用或行驶的使用距离作为收费公路的收费距离，接收通行费的部分偿还。也就是说，导航设备100产生包括收费公路的使用距离的偿还信息，从而通过ETC车载单元200发送所产生的偿还信息给中心500。

接着，将参照附图4中的通信序列对通行费支付系统的过程进行说明。然后，参照附图5-7的流程图来说明导航设备100的过程。

当对象车辆接近收费公路上的ETC站，从而在ETC车载单元200与ETC站的路边单元400之间建立通信链接时，入口通过信息从ETC车载单元200被发送给路边单元400(1)，如图4所示。该入口通过信息包括由ETC车载单元200管理的车辆信息，以及支付通行费所必需的用户ID信息。此外，导航设备100还根据对象车辆的当前位置和地图数据(a)确认通过ETC站。

路边单元400发送所接收的入口通过信息给中心500(2)；然后，中心500接收该入口通过信息，从而处理通行费支付(b)。该通行费支付过程仅在从安装在收费公路(例如采用等量通行费支付系统的首都高速公路或阪神高速公路)上的路边单元400接收到入口通过信息时执行。在该通行费支付过程中，通行费从对应于包含在入口通过信息中的用户ID的用户的银行账户中支付。

当接收到通行费支付过程所需的入口通过信息时，中心500发送入口通过确认信息给路边单元400(3)。该入口通过确认信息包括使用收费公路的开始时间、收费公路的名称、作为收费公路的入口的高速公路入口处、以及所支付的通行费金额。

当从中心500接收到入口通过确认信息时，路边单元400发送所接收的入口通过确认信息给ETC车载单元200(4)。当接收到入口通过确认信息时，EC车载单元200将其存储作为历史信息，并将其发送给导航设备100(5)。导航设备100接着接收该入口通过确认信息，从而执行部分费用的偿还接收过程，这将在后面进行说明。

之后，当离开收费公路时，车辆接近出口ETC设备，从而在ETC车载单元200与路边单元400之间建立通信链接。然后出口通过信息从ETC车载单元200被发送至路边单元400(6)。该出口通过信息包括上述入口通过信息和上述入口通过确认信息。此外，导航设备100还根据对象车辆的当前位置和地图数据确认通过ETC站(c)。

在“技术背景”部分描述的系统中，使用的距离是不同方式获得的。也就是说，使用的距离在中心基于沿着从高速公路入口到高速公路出口的收费公路的距离获得。这里，高速公路入口和出口例如都可以使用在收费公路入口和出口的ETC站从通过信息中获得。当获得的距离比指定的距离短时，执行部分偿还。在该系统中，当收费公路包括环线时，实际使用的距离可以不同于所获得的距离。

相反，在本发明的实施例中，如图4所示，出口ETC设备仅确认车辆通过，而导航设备100计算收费公路的使用距离。首先，当路边单元400接收到出口通过信息时，路边单元400根据所接收的出口通过信息执行指定的处理，然后发送出口通过确认信息给ETC车载单元200(7)。该出口通过确认信息包括使用收费公路的开始时间、收费公路的名称、作为对象车辆离开收费公路的出口的高速公路出口、以及支付的通行费金额。

ETC车载单元200存储所接收的出口通过确认信息作为历史信息，并将其发送至导航设备100(8)。导航设备100接收出口通过确认信息，从而计算收费公路的使用距离(d)，确定是否可以接收部分通行费的偿还(e)。当确定可以接收偿还时，导航设备100执行接收部分偿还的处理，这将在后面进行说明，之后产生偿还信息。

所产生的偿还信息被发送至ETC车载单元200(9)，然后从ETC车载单元200发送至路边单元400(10)，此外，接着从路边单元400发送至中心500(11)；最后，中心500执行偿还处理(f)。这里，虽然在附图中没有示出以下过程，但是以下过程也发生了。即，当在中心500完成偿还处理时，指示偿还完成的偿还完成信息通过路边单元400从中心500发送至ETC车载单元200。此外，偿还完成信息从ETC车载单元200被发送至导航设备100。

接着，将参照附图5-7对用于接收部分偿还的导航设备100中的过程进行说明。

在步骤S100，确定是否从ETC车载单元200接收到入口通过确认信息。当该确认被肯定时，过程前进到步骤S110。相反，当该确定被否认时，导航设备100进入等待状态，直到接收到入口通过确认信息。

在步骤S110，检测对象车辆的当前位置。在步骤S120，指定对象车辆所在的收费公路。这里，对应于对象车辆的当前位置的链路数据是根据构成地图数据输入单元108中的地图数据的公路数据来指定的。接着，使用链路数据的公路类型指定一个公路类型(例如收费公路)，同时根据链路数据的名称指定一个公路的名称，例如首都高速公路或阪神高速公路。

在步骤S130，确定在步骤S120指定的收费公路是否属于适合部分费用偿还的收费公路。当该确定为肯定时，过程前进到步骤S140。相反，当该确定为否定时，过程返回到步骤S100以重复上述过程。

在步骤S140，开始计算对象车辆的行驶距离。例如，参照距离传感器104的检测结果，持续计算对象车辆行驶在收费公路上的行驶距离，直到后面说明的在步骤S150的确定为肯定为止。在步骤S150，确定是否从ETC车载单元200接收到出口通过确认信息。当该确定为肯定时，过程前进到步骤S160。当该确定为否定时，该过程返回到步骤S140，以继续计算行驶的距离。

在图6的步骤S160，计算对象车辆使用收费公路的使用距离。在该实施例中，使用距离参照距离传感器104的检测结果进行计算，以便所计算的使用距离为对象车辆实际行驶或使用收费公路的距离。因此，即使是在车辆环绕环线多次时，对象车辆的收费公路的使用距离也被精确地计算。

此外，使用距离还可以以不同方式计算。也就是说，首先根据GPS接收器105的检测结果存储行驶线路。其次，从存储的线路中提取出从接收到入口通过确认信息开始到接收到出口通过确认信息时的相关线路，以便获得所使用的距离，作为包含在所提取的相关线路中的若干链路的总长度。因此，即使是在车辆环绕环线多次时，对象车辆的收费公路的使用距离也能被精确地计算。

此外，使用距离还可以被获得作为包含在从接收入口通过确认信息的位置到接收出口通过确认信息的位置的收费公路中的若干链路的总长度。在该计算方法中，应当存储当车辆环绕环线时环线的圈数，以便环线的长度乘以圈数来获得环线上的实际行驶距离。

在步骤S170，对应于对象车辆行驶或使用的使用距离的偿还金额表从地图数据输入单元108中的收费公路的收费数据中读出。

在步骤S180，确定在步骤S170读取的表上通过应用在步骤S160计算的使用距离是否可适用部分偿还。当该确定为肯定时，过程前进到步骤S190。当该确定为否定时，过程返回到步骤S100以重复上述过程。在步骤S190，向用户通知可适用部分偿的结果，从而用户可以知道该结果。在步骤S200，执行图7中的偿还处理。该过程允许在作为出口ETC设备的路边单元400安装在作为对象车辆结束使用收费公路的出口点的收费公路的出口的情况下，在收费公路的出口接收部分费用的偿还。这里，当在步骤S180确定可适用偿还时，执行在步骤S200的偿还处理；但是，在步骤S180没有这种确定时，在步骤S170的过程之后就可以执行偿还处理。

接着，使用附图7的流程图来说明步骤S200的偿还过程。在步骤S300，收费公路的入口点和出口点的名称(或高速公路路口名称)从入口通过确认信息和出口通过确认信息中提取。

在步骤S310，提取在步骤S160计算的使用距离。在步骤S320，产生偿还信息。该偿还信息包括由在步骤S300提取的由入口点和出口点的高速公路路口名称以及在步骤S310提取的使用距离构成的路线信息。从而根据收费公路使用距离产生接收部分偿还所需的信息。该路线信息还包括使用收费公路的开始时间、收费公路的名称和所支付的通行费。此外，包含在路线信息中的使用距离指示使用距离的长度；但是，使用距离也可以例如被构成入口点与出口点之间的收费公路的链路ID或链路的节点ID代替。

在步骤S330，包括在步骤S320产生的路线信息的偿还信息被存储在导航设备100中的外部存储器111或类似部件中。在步骤S340，偿还信息被发送至ETC车载单元200。然后ETC车载单元200发送分配有用户ID的偿还信息给路边单元400；此外，与ETC车载单元200耦合的中心500执行部分偿还过程。

如上所述，本实施例的通行费支付系统存储包括收费公路位置的公路数据，在这些收费公路中根据收费公路的使用距离可适用部分偿还。此外，在导航设备100中根据行驶距离计算收费公路的使用距离。即使是环绕环线多次，也可以精确地计算出收费公路的使用距离。然后包含使用距离的偿还信息被发送至中心500，以便可以接收部分偿还。

-变型1

在第一实施例的通行费支付系统中，在偿还过程有以下内容被发送至中心500：使用收费公路的开始时间；收费公路的名称；所支付的费用；入口点和出口点的高速公路路口名称；以及包括具有使用距离的路线信息的偿还信息。但是，例如，当引入折扣支付系统，根据使用频率向使用收费公路上的相同路线的用户或经常往返者提供费用打折时，使用频率信息也可以通过附加到偿还信息中被发送。指示使用相同路线的频率的该使用频率信息可以通过参考存储在外部存储器111中的偿还信息来获得。

因此，可以接收部分偿还；此外，当引入根据收费公路的使用频率的折扣支付系统时，可以根据使用频率接收对通行费的打折。因此，期望增加经常来往时期收费公路的用户。

-变型2

在第一实施例的通行费支付系统中，在偿还过程有以下内容被发送至中心500：使用收费公路的开始时间；收费公路的名称；所支付的费用；入口点和出口点的高速公路路口名称；以及包括具有使用距离的路线信息的偿还信息。但是，例如，当引入一个支付系统，其增加安装有与ETC车载单元200相关的本实施例的ETC相关导航设备的车辆的费用的偿还率时，指示安装有ETC相关导航设备的信息也可以通过附加到偿还信息来获得。

因此，除了接收部分偿还外，当引入支付系统增加安装有ETC相关导航设备的车辆费用的偿还率时可以接收附加的偿还。因此，期望可以提高ETC相关导航设备的流行。

(第二实施例)

第二实施例在许多方面与第一实施例相似，所以将主要说明不同的部分，而相同的部分不再说明。

在第一实施例的通行费支付系统中，偿还信息通过安装在ETC站中的路边单元400在对象车辆结束使用收费公路的出口点被发送至中心500，以便可以接收部分偿还。相反，在第二实施例中，与第一实施例不同，在出口点没有在ETC站中安装路边单元400的情况下也可以接收部分偿还。

第二实施例的通信时序如图8所示。这里，入口通过确认过程(a)，以及入口通过信息(1)一(5)都与第一实施例的图4中的相同，所以不再对它们进行说明。

导航设备100从ETC车载单元200接收入口通过确认信息。导航设备100接着确认是否保存有在前一次收费公路使用时所支付费用的部分偿还，即存在还是不存在未付的前一次偿还，同时执行上述接收部分偿还的过程(c)。当保存有偿还时，导航设备100发送当收费公路被事先用于ETC车载单元200时产生的偿还信息(6)，ETC车载单元200发送偿还信息给路边单元400(7)，路边单元400发送偿还信息给中心500(8)，并且中心500执行该偿还过程(d)。

尽管没有示出，当在中心500完成偿还过程时，指示偿还完成的偿还完成信息通过路边单元400从中心500发送至ETC车载单元200，进一步从ETC车载单元200发送至导航设备100。

之后，当对象车辆离开收费公路时，导航设备100执行出口通过确认，根据对象车辆的状态，例如当前位置、速度、角速度、以及加速度和地图数据指定对象车辆结束使用收费公路的出口点(e)。

当指定出口点时，导航设备100根据入口通过确认信息和指定的出口点计算收费公路的使用距离(f)，根据所计算的使用距离确定部分偿还是否可适用(g)，然后当确定偿还是可适用时产生并存储上述偿还信息。接着，当对象车辆在下一次收费公路使用时刻使用收费公路时，该存储的偿还信息被发送至中心500。

接着，将结合附图9-11的流程图对用于接收部分偿还的导航设备100中的过程进行说明。

在步骤S100，确定是否从ETC车载单元200接收入口通过确认信息。当该确定被肯定时，过程前进到步骤S102。相反，当该确定被否定时，导航设备100进入等待状态，直到接收到入口通过确认信息。

在步骤S102，确定在前一次(或前一次收费公路使用时刻)保存的偿还信息是否存储在外部存储器11 1中。当该确定被肯定时，过程前进到步骤S104，其中以前保存的偿还信息被发送至路边单元400，它通过ETC车载单元200发送入口通过确认信息。从而将偿还信息从路边单元400发送至中心500，以便中心500执行偿还过程。相反，当该确定被否定时，过程直接前进到步骤S110。

因此，即使是当出口ETC设备或站没有安装在对象车辆结束使用收费公路的出口点时，也可以在收费公路上的某一时刻之后的时刻接收在收费公路上的该某一使用时刻支付的通行费的部分偿还。由于可以在下一次使用时接收偿还，期望再次使用收费公路的机会的增加，导致收费公路的使用增加。

在步骤S110，检测对象车辆的当前位置。在步骤S120，指定对象车辆所处的收费公路。这里，根据构成地图数据输入单元108中的地图数据的公路数据，指定对应于对象车辆的当前位置的链路数据。接着，使用链路数据的公路类型指定公路的类型(例如收费公路)，同时根据链路数据的公路名称指定公路名称，例如首都高速公路或阪神高速公路。

在步骤S130，确定在步骤S120指定的收费公路是否属于其中可以适用通行费的部分偿还的收费公路。当该确定被肯定时，过程前进到步骤S140。相反，当该确定被否定时，过程返回到步骤S100以重复上述过程。

在步骤S140，开始计算对象车辆的行驶距离。例如，参照距离传感器104的检测结果，对象车辆在收费公路上的行驶距离持续计算，直到后面说明的在步骤S150a的确认被肯定为止。

在步骤S142，检测对象车辆的车辆状态，例如速度、角速度或加速度。在步骤S144，根据对象车辆的当前位置和地图数据，指定与收费公路的位置关系。

在步骤S150a，根据在步骤S142检测的车辆状态和在步骤S144指定的与收费公路的位置关系，确定对象车辆是否通过对象车辆结束使用收费公路处的出口点。例如，构成首都高速公路等的入口或出口的道路可能包括斜度或弯度快速变化的点。因此，由于斜度或弯度的变化，检测车辆状态(例如速度、角速度和加速度)的变化允许指定对象车辆结束使用收费公路的出口点。这样，在没有安装出口ETC设备的情况下，也可以指定收费公路的出口点。当在步骤S150a的确定被肯定时，过程前进到步骤S160。当在步骤S150a的确定被否定时，过程返回到步骤S140，其中继续计算行驶的距离。

这里，在步骤S160-S200的过程与第一实施例的相同，因而不再说明。此外，在步骤S190，向用户通知在以后的时刻(即，在下一次使用收费公路的机会)可以适用部分偿还的结果，以便用户可以知道该结果。此外，在步骤S200的偿还过程可以就在步骤S170的过程之后执行而不需要步骤S180的确定。

接着，使用附图11的流程图来说明步骤S200的偿还过程。在步骤S300，从入口通过确认信息提取收费公路的入口点的名称(或高速公路路口名称)，同时根据地图数据提取收费公路的出口点的名称(或高速公路路口名称)。

在步骤S310，提取在步骤S160计算的使用距离。在步骤S320，产生偿还信息。该偿还信息包括在步骤S300提取的入口点和出口点的高速公路路口名称和在步骤S310提取的使用距离、使用收费公路的开始时间、收费公路的名称以及所支付的通行费。在步骤S330，将在步骤S320产生的包括路线信息的偿还信息存储在导航设备100的外部存储器111中。之后，在下一次使用收费公路时，该存储的偿还信息被发送至中心500，以便可以接收部分偿还。

如上所述，在第二实施例的通行费支付系统中，当没有安装出口ETC设备时，可以在当对象车辆在下一次通过ETC站时接收在前一次所支付的费用的部分偿还，然后支付通行费。由于可以在下一次使用时接收偿还，期望再次使用收费公路的机会增加，从而导致收费公路的使用增加。

对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，可以在本发明的上述实施例中实现各种变化。然而，本发明的范围应当由以下的权利要求确定。

Claims

1.一种设置在车辆中的通行费支付设备，用于当使用收费公路时在车辆通过的电子收费站支付通行费，并且能够根据在收费公路上使用的使用距离接收所支付费用的部分偿还，该通行费支付设备包括：

车载单元，通过与配置在电子收费站的路边单元通信而自动支付通行费；

公路数据存储单元，存储包括收费公路的位置信息的公路数据；

位置检测器，检测车辆的当前位置；

车辆状态检测单元，检测速度、角速度和加速度中至少之一的车辆状态；

入口和出口指定单元，根据所检测的车辆状态和通过确认信息中的至少之一，分别指定车辆开始使用和终止使用收费公路的入口和出口，所述通过确认信息是当车辆通过电子收费站时由该车载单元向外发送的；

使用距离信息产生单元，根据所检测的当前位置和所存储的公路数据，产生与车辆从所述指定的入口到所述指定的出口所使用的收费公路的使用距离有关的使用距离信息；以及

发送单元，发送所产生的使用距离信息，

其中，

在所述车载单元没有向外发送与在某一收费公路使用时刻通过电子收费站有关的通过确认信息的情况下，当在该某一收费公路使用时刻之后的一个收费公路使用时刻所述车载单元支付了通行费时，所述发送单元发送与车辆在该某一收费公路使用时刻使用的收费公路的使用距离有关的使用距离信息。

2.如权利要求1所述的通行费支付设备，

其中，该公路数据存储单元、该位置检测器、该使用距离信息产生单元以及该发送单元都被包含在一个导航设备中。

3.如权利要求1所述的通行费支付设备，

其中，该公路数据存储单元存储包括收费公路中包含的多个链路中每个链路的位置和长度的公路数据，

其中，该使用距离信息产生单元产生与从指定的入口到指定的出口所包含的链路的总长度有关的使用距离信息。

4.如权利要求1所述的通行费支付设备，进一步包括：

行驶距离检测单元，检测车辆的行驶距离，

其中，该使用距离信息产生单元产生与从指定的入口到指定的出口所检测的行驶距离有关的使用距离信息。

5.如权利要求1所述的通行费支付设备，进一步包括：

行驶线路存储单元，存储基于该位置检测器之检测结果的车辆行驶线路，

其中，该使用距离信息产生单元根据在从指定的入口到指定的出口的所存储的行驶线路中包含的整个行驶线路、以及与在从指定的入口到指定的出口的所存储的行驶线路中包含的整个行驶线路相对应的公路数据，产生使用距离信息。

6.如权利要求1所述的通行费支付设备，进一步包括：

确定单元，根据所产生的使用距离信息确定是否偿还通行费的一部分；以及

通知单元，根据该确定单元的确定结果通知结果，

其中，在该车载单元没有向外发送与在某一收费公路使用时刻通过对应于该收费公路的出口的电子收费站有关的通过确认信息、虽然确定要偿还一部分通行费的情况下，该通知单元通知应当在该某一收费公路使用时刻之后的一个收费公路使用时刻接收偿还的结果。

7.如权利要求1所述的通行费支付设备，

其中，在该车载单元向外发送与通过对应于收费公路的出口的电子收费站有关的通过确认信息的情况下，该发送单元发送与收费公路的使用距离有关的使用距离信息。

8.如权利要求7所述的通行费支付设备，进一步包括：

确定单元，根据所产生的使用距离信息确定是否偿还一部分通行费；以及

通知单元，根据该确定单元的确定结果通知结果，

其中，在该车载单元向外发送与通过对应于收费公路的出口的电子收费站有关的通过确认信息，同时确定要偿还一部分通行费的情况下，该通知单元通知应当接收偿还的结果。

9.如权利要求1所述的通行费支付设备，

其中，该发送单元通过该车载单元向配置在电子收费站的路边单元发送包括所产生的使用距离信息、指定的入口和指定的出口的路线信息。

10.如权利要求9所述的通行费支付设备，进一步包括：

使用频率存储单元，存储与该车辆使用收费公路的使用频率有关的使用频率信息，

其中，该发送单元除该路线信息之外还发送该使用频率信息。

11.如权利要求9所述的通行费支付设备，

其中该公路数据存储单元、该位置检测器、该使用距离信息产生单元、以及该发送单元都被包含在与该车载单元中包含的功能相关的相关导航设备中，并且

其中，该发送单元除该路线信息之外还发送指示存在该相关导航设备的信息。

12.一种通行费支付系统，用于车辆在使用收费公路时所通过的电子收费站执行通行费支付、以便支付收费公路的通行费，其中根据在所述收费公路上使用的使用距离能够接收一部分已付通行费的偿还，该通行费支付系统包括：

通行费支付设备，设置在车辆中并且包括：

车载单元，通过与配置在电子收费站的路边单元通信而自动支付通行费，并且当车辆通过电子收费站时向外发送通过确认信息，

公路数据存储单元，存储包括收费公路的位置信息的公路数据，

位置检测器，检测车辆的当前位置，

入口和出口指定单元，根据所检测的车辆状态和通过确认信息中的至少之一，分别指定车辆开始使用和终止使用收费公路的入口和出口，所述通过确认信息是由该车载单元向外发送的，

使用距离信息产生单元，根据所检测的当前位置和所存储的公路数据，产生与车辆从指定的入口到指定的出口所使用的收费公路的使用距离有关的使用距离信息，以及

发送单元，发送所产生的使用距离信息，其中，在所述车载单元没有向外发送与在某一收费公路使用时刻通过电子收费站有关的通过确认信息的情况下，当在该某一收费公路使用时刻之后的一个收费公路使用时刻所述车载单元支付了通行费时，所述发送单元发送与车辆在该某一收费公路使用时刻使用的收费公路的使用距离有关的使用距离信息；和

一个中心，包括处理单元，该处理单元与该路边单元耦合，并且当通过路边单元接收到使用距离信息时通过路边单元除了执行与通行费支付有关的处理之外、还执行与偿还有关的处理。

13.如权利要求12所述的通行费支付系统，

其中，在车载单元向外发送与通过对应于收费公路的出口的电子收费站有关的通过确认信息的情况下，该发送单元发送与收费公路的使用距离有关的使用距离信息。

14.如权利要求12所述的通行费支付系统，

15.如权利要求14所述的通行费支付系统，

其中，该通行费支付设备还包括使用频率存储单元，存储与该车辆使用收费公路的使用频率有关的使用频率信息，

其中该发送单元除该路线信息之外还发送该使用频率信息，以及

其中，当包含在该中心中的处理单元通过该路边单元接收该使用频率信息、并且由所接收的使用频率信息指示的使用频率为给定的频率或更大时，该处理单元执行通行费的打折。

16.如权利要求14所述的通行费支付系统，

其中该公路数据存储单元、该位置检测器、该使用距离信息产生单元、以及该发送单元都被包含在与该车载单元中包含的功能相关的相关导航设备中，

其中该发送单元除该路线信息之外还发送指示存在该相关导航设备的信息，并且

其中，当包含在该中心中的处理单元接收到该信息时，该处理单元增加偿还。