验证车辆是否配备了工作的车载单元的系统和方法

摘要

多种示例性实施例涉及一种验证车辆是否配备了工作的车载单元(OBU)的验证系统和方法。所述系统可以包括牌照识别系统，被配置为获取第一位置处的车辆的牌照号；牌照号和OBU信息的数据库；无线通信系统，被配置为使用OBU信息向OBU发送触发消息，并且从OBU接收对OBU的位置加以指示的响应；以及验证模块，被配置为确定车辆是否配备了OBU。数据库可以包括牌照号与OBU信息之间的对应关系。如果OBU报告的位置在第一位置的规定距离内，则验证模块可以确定车辆配备了OBU。

说明书

技术领域

本文公开的多种示例性实施例总体上涉及一种沿着收费道路的通 行费支付系统和方法。

背景技术

收费道路是车辆为道路的每次使用而支付通行费或使用费的道 路。

发明内容

示出了多种示例性实施例的简要描述。可以在下面的概述中进行 某些简化和省略，这旨在强调和介绍所述多种示例性实施例的一些方 面，而不是限制本发明的范围。将在后面的部分中对示例性实施例进 行详细描述，这足以允许本领域普通技术人员构造并使用本发明的构 思。

多种示例性实施例涉及一种用于验证车辆是否配备了工作的车载 单元(OBU)的验证系统，所述验证系统包括：牌照识别系统，被配置 为获取第一位置处的车辆的牌照号；牌照号和OBU信息的数据库，其 中，数据库包括牌照号与OBU信息之间的对应关系；无线通信系统， 被配置为使用OBU信息向OBU发送触发消息，并且从OBU接收对OBU 的位置加以指示的响应；以及验证模块，被配置为确定车辆是否配备 了OBU，其中，如果OBU报告的位置在第一位置的规定距离内，则验 证模块确定车辆配备了OBU。

在一些实施例中，无线地发送触发消息，以及无线地接收来自OBU 的响应。在一些实施例中，触发消息是SMS消息、蜂窝数据消息、WIFI 消息和蜂窝电话呼叫中的至少一个。在一些实施例中，来自OBU的响 应是SMS消息、WIFI消息和蜂窝消息中的至少一个。在一些实施例中， 如果OBU报告的位置不在第一位置的规定距离内，则验证系统向牌照 的登记所有者开罚单。在一些实施例中，如果牌照识别系统获得的牌 照号在数据库中不具有相应OBU信息，则验证系统向牌照的登记所有 者开罚单。在一些实施例中，验证系统基于测量的车辆位置来从OBU 接收通行费支付。

多种示例性实施例还涉及一种用于验证车辆是否配备了工作的车 载单元(OBU)的方法，包括：获取第一位置处的车辆的牌照号；获取 与牌照号相对应的OBU信息；使用OBU信息向OBU发送触发消息；从 OBU接收对OBU的位置加以指示的响应；以及如果OBU报告的位置在 第一位置的规定距离内，则确定车辆配备了OBU。

在一些实施例中，无线地发送触发消息，以及无线地接收来自OBU 的响应。在一些实施例中，触发消息是SMS消息、蜂窝数据消息、WIFI 消息和蜂窝电话呼叫中的至少一个。在一些实施例中，来自OBU的响 应是SMS消息、WIFI消息和蜂窝数据消息中的至少一个。在一些实施 例中，所述方法还包括，如果OBU报告的位置不在第一位置的规定距 离内，则向牌照的登记所有者开罚单。在一些实施例中，所述方法还 包括，如果不能根据牌照号获得OBU信息，则向牌照的登记所有者开 罚单。在一些实施例中，所述方法还包括基于测量的车辆位置来从OBU 接收通行费支付。

多种示例性实施例还涉及一种用于验证车辆是否配备了工作的车 载单元(OBU)的方法，包括：触发OBU发送OBU的位置；利用OBU 的位置更新数据库，其中，数据库包括牌照号与OBU信息之间的对应 关系；获取第一位置处的车辆的牌照号；使用牌照号与OBU信息之间 的对应关系来从数据库获取OBU的位置；以及如果OBU报告的位置在 第一位置的规定距离内，则确定车辆配备了OBU。

在一些实施例中，当OBU连接至新蜂窝基站时，触发OBU。在一 些实施例中，通过SMS消息、蜂窝数据消息、WIFI消息和蜂窝电话呼 叫中的至少一个来触发OBU。在一些实施例中，OBU无线地发送OBU 的位置。在一些实施例中，OBU作为SMS消息、WIFI消息和蜂窝数据 消息中的至少一个发送OBU的位置。在一些实施例中，所述方法还包 括，如果OBU报告的位置不在第一位置的规定距离内，则向牌照的登 记所有者开罚单。

附图说明

为了更好地理解多种示例性实施例，将参照附图，其中：

图1示出了车载单元(OBU)的实施例；

图2示出了验证系统的实施例；

图3示出了验证方法的实施例；

图4示出了验证系统的备选实施例；以及

图5示出了验证方法的备选实施例。

具体实施方式

现在参照附图，在附图中相同数字指代相同部件或步骤，公开了 多种示例性实施例的诸多方面。

收费道路可以使用多种支付系统。用于收费道路的普通支付系统 是收费站。收费站可以从使用收费道路的车辆收费。可以通过将钱物 理上递给收费站的服务员或者通过将钱付给收费站的自动机来收费。 备选地，收费站的无线收发机可以进行电子收费。当车辆通过收费站 中的无线收发机时，可以触发车辆内的相应无线收发机，并且可以从 与车辆中的无线收发机相关联的帐户扣款。

替换收费站或者除了收费站之外，用于收费道路的备选支付系统 可以使用基于陆地和/或卫星的导航系统。导航系统可以是例如，全球 定位系统(GPS)或者全球导航卫星系统(GLONASS)。导航系统可以 测量车辆的位置，以确定车辆是否处于收费道路中。导航系统还可以 测量车辆在收费道路上行驶的距离。可以部分地基于来自导航系统的 位置和距离信息来计算车辆的适当通行费。可确定适当通行费的其它 因素可以包括时间和日期信息(例如，一天中的时间、一周中的天等 等)和车辆信息(例如，车辆重量、燃料类型、行驶速度等等)。然 后，可以由单独的支付系统来支付适当通行费。使用基于陆地和/或卫 星的导航系统的收费道路可能需要使用收费道路的车辆配备车载单元 (OBU)并支付适当通行费，其中车载单元包括车辆所必需的用于确定 车辆位置的系统。为了通行费支付而使用基于陆地和/或卫星的导航系 统的收费道路可以不包括收费站。因此，强制使用收费道路的所有车 辆配备适当工作的OBU可能是重要的，否则一些车辆可能不支付适当 通行费。

图1示出了OBU100的实施例。OBU100可以包括定位单元102 和计费/通信单元104。定位单元102可以确定OBU100的位置。定位 单元102可以利用基于陆地和/或卫星的导航系统，例如，GPS或 GLONASS。计费/通信单元104可以与支付服务器(未示出)进行无线 通信，以支付车辆通行费。计费/通信单元104可以利用无线通信系统， 例如全球移动通信系统(GSM)或其它蜂窝通信系统。

图2示出了验证系统200的实施例。验证系统200可以验证车辆 是否配备了正工作的OBU100。验证系统可以包括牌照识别系统204、 牌照/OBU数据库206和OBU通信系统208。牌照识别系统204可以获 得使用收费道路的车辆的牌照号。牌照识别系统204可以通过使用照 相机和识别软件来自动获得牌照号。备选地，收费工作人员可以将牌 照号手动输入牌照识别系统204。牌照识别系统204可以使用牌照号 在牌照/OBU数据库206中查找OBU信息。当车辆配备了OBU100时， 关于OBU100的信息可以与车辆的牌照号相关联且被存储在牌照/OBU 数据库206中。牌照/OBU数据库206可以包括多个交叉引用数据库， 例如，牌照/车辆所有者数据库和OBU/车辆所有者数据库。OBU通信系 统208可以接收与牌照号相对应的OBU信息。OBU信息可以包括与OBU 100的计费/通信单元104进行联系时所必需的信息，例如，GSM标识 号。如果牌照/OBU数据库206不具有牌照号的记录，或者如果牌照/OBU 数据库206指示牌照号不具有任何相应OBU信息，则OBU通信系统208 可以向牌照的登记所有者开罚单和/或向收费工作人员发出警报。

OBU通信系统208可以向OBU100发送请求，以使得OBU100报 告其当前位置。OBU100的计费/通信单元104可以接收请求。来自OBU 通信系统208的请求可以是SMS消息、无线数据消息(例如，GPRS、 UMTS、LTE、WIFI等)或来电呼叫的形式。来自OBU通信系统208的 请求可以包括时间戳。OBU100可以利用车辆标识信息和车辆位置信 息对请求作出响应。车辆标识信息可以包括，例如，牌照号、车辆标 识号(VIN)、车辆品牌、车辆类型、车辆颜色、燃料类型、污染类别、 车辆重量、车辆大小、和/或有无危险材料。车辆位置信息可以标识 OBU100在特定时刻的位置。如果来自OBU通信系统208的请求包括 时间戳，则OBU100报告的车辆位置信息可以与大致在时间戳的时间 点处的车辆的位置相对应。如果来自OBU通信系统208的请求不包括 时间戳，则OBU100报告的车辆位置信息可以与大致在接收到请求的 时间点处的车辆的位置相对应。车辆位置信息可以包括例如GPS坐标、 GLONASS坐标、纬度/经度、地区名和/或道路名以及确定位置的时间 和日期。可以使用OBU100的计费/通信单元104从OBU100向OBU通 信系统208发送响应。可以以SMS消息、无线数据消息(例如，GPRS、 UMTS、LTE、WIFI等)或任何其它适当消息的形式来从OBU100发送 响应。可以对来自OBU100的响应进行加密和/或签名，以验证响应的 完整性。

附加地，OBU100可以利用诸如完整性信息、诊断信息和/或通行 费信息等附加信息来对通信系统208的请求作出响应。完整性信息可 以指示OBU100的任何部件和/或软件是否已被篡改。诊断信息可以指 示OBU100的任何部件和/或软件是否没有正确工作。通行费信息可以 指示OBU100所处的当前收费模式(例如，高峰时间或非高峰期)。

OBU通信系统208可以向验证模块210发送来自OBU100的响应。 验证模块210可以是OBU通信系统208的模块、牌照/OBU数据库206 的模块、牌照识别系统204的模块，或者可以是分离的单独模块。验 证模块210可以使用来自OBU100的响应来验证OBU100的位置是否 处于牌照识别系统204的特定范围内。验证模块210还可以验证来自 OBU100的车辆标识信息是否与牌照/OBU数据库206中的信息相匹配。 验证模块210可以使用来自OBU100的响应来确定OBU100是否存在 于牌照识别系统204所检查的车辆中。如果OBU100报告其位置在牌 照识别系统204获得车辆牌照号的位置附近(例如，100米内)，则 可以认为OBU100在车辆中。如果验证模块210确定OBU100不在车 辆中，或者如果OBU通信系统208没有从OBU100接收到响应，则OBU 通信系统208可以记录牌照号和/或车辆标识信息并且向牌照的登记 所有者开罚单。备选地或附加地，如果验证模块210确定OBU100不 在车辆中，或者如果OBU通信系统208没有从OBU100接收到响应， 则OBU通信系统208可以向收费工作人员发出警报。

图3示出了验证方法300的实施例。验证方法300可以在步骤302 中中当车辆进入OBU验证区时开始。一旦处于OBU验证区中，在步骤 304中，可以获取关于车辆的信息，例如车辆牌照号。在步骤306中， 可以对包括与车辆信息相关联的OBU信息的OBU/车辆数据库进行访 问。在步骤308中，验证方法300可以确定车辆是否具有关联OBU。 如果车辆不具有关联OBU，则验证方法300可以在步骤310中向牌照 的登记所有者开罚单和/或向收费工作人员发出警报。

如果车辆具有关联OBU，则验证方法300可以在步骤312中使用 OBU数据库中的OBU信息向与车辆相关联的OBU发送触发来报告其位 置。可以经由诸如GSM网络等无线通信网络发送消息，来触发与车辆 相关联的OBU。消息可以是例如SMS消息、无线数据消息(例如，GPRS、 UMTS、LTE，、WIFI等)、或蜂窝电话呼叫。验证方法300可以在步 骤314中确定与车辆相关联的OBU是否发送了针对触发消息的有效响 应。如果没有从与车辆相关联的OBU接收到有效响应，则验证方法300 可以在步骤310中开罚单和/或向收费工作人员发出警报。如果从与车 辆相关联的OBU接收到有效响应，则验证方法300可以在步骤316中 从响应提取信息。来自与车辆相关联的OBU的响应可以包括OBU大致 在接收到触发消息时的位置。如果触发消息包括时间戳，则来自与车 辆相关联的OBU的响应可以包括OBU大致在时间戳的时间处的位置。 响应还可以包括其它信息，例如车辆信息、时间和日期信息、和/或其 它强制信息(例如，车辆速度、乘客数目、安全带状态等等)。可以 经由诸如GSM网络等无线通信网络来发送来自与车辆相关联的OBU的 响应。响应可以是例如SMS消息或无线数据消息(例如，GPRS、UMTS、 LTE，、WIFI等)。

在从来自与车辆相关联的OBU的响应提取了位置信息之后，验证 方法300可以在步骤318中确定OBU是否存在于车辆中且正常工作。 如果OBU报告其位置在获得车辆信息的位置的附近(例如，100米内)， 则验证方法300可以认为OBU存在于车辆中且正常工作。如果验证方 法300确定发送响应的OBU不在车辆中，则验证方法300可以在步骤 310中开罚单和/或向收费工作人员发出警报。如果验证方法300确定 发送响应的OBU在车辆中且正常工作，则在步骤320中，与车辆相关 联的OBU可以支付适当通行费。可以在OBU算出时立即支付适当通行 费，或者可以稍后支付适当通行费。验证方法300在步骤322中结束。

图4示出了验证系统400的备选实施例。验证系统400可以验证 车辆是否配备了正工作的OBU100。验证系统可以包括OBU触发器402、 牌照识别系统404、牌照/OBU数据库406和OBU通信系统408。OBU 触发器402可以触发OBU100来报告其当前位置。OBU触发器402可 以是无线检查点，例如蜂窝基站或收费站。OBU100的计费/通信单元 104可以接收来自OBU触发器402的触发。来自OBU触发器402的触 发可以是SMS消息、无线数据消息(例如，GPRS、UMTS、LTE、WIFI 等)、来电呼叫或其它无线信号(例如，红外线、射频等)的形式。 来自OBU触发器402的触发可以包括时间戳。备选地，可以触发OBU100 报告其位置，而不论计费/通信单元104何时连接至新蜂窝基站。OBU 100可以利用车辆标识信息和车辆位置信息对触发作出响应。车辆标 识信息可以包括，例如牌照号、车辆标识号(VIN)、车辆品牌、车辆 类型、车辆颜色、燃料类型、污染类别、车辆重量、车辆大小、和/ 或有无危险材料。车辆位置信息可以标识OBU100在特定时间点的位 置。如果来自OBU触发器402的触发包括时间戳，则OBU100报告的 车辆位置信息可以与大致在时间戳的时间点处车辆的位置相对应。如 果来自OBU触发器402的触发不包括时间戳，则OBU100报告的车辆 位置信息可以与大致在接收到触发的时间点处的车辆的位置相对应。 车辆位置信息可以包括例如GPS坐标、GLONASS坐标、纬度/经度、地 区名和/或道路名以及确定位置时的时间和日期。可以使用OBU100 的计费/通信单元104从OBU100向OBU通信系统408发送响应。可以 以SMS消息、无线数据消息(例如，GPRS、UMTS、LTE、WIFI等)或 任何其它适当消息的形式来发送来自OBU100的响应。可以对OBU100 的响应进行加密和/或签名，以验证响应的完整性。

附加地，OBU100可以利用诸如完整性信息、诊断信息和/或通行 费信息等附加信息来对触发作出响应。完整性信息可以指示OBU100 的任何部件和/或软件是否已被篡改。诊断信息可以指示OBU100的任 何部件和/或软件是否没有正确工作。通行费信息可以指示OBU100 所处的当前收费模式(例如，高峰时间或非高峰期)。

OBU通信系统408可以使用来自OBU100的响应来更新牌照/OBU 数据库406。当车辆配备了OBU100时，关于OBU100的信息可以与 车辆的牌照号相关联且被存储在牌照/OBU数据库406中。牌照/OBU 数据库406可以包括多个交叉引用数据库，例如，牌照/车辆所有者数 据库和OBU/车辆所有者数据库。可以更新牌照/OBU数据库406，以指 示牌照号与OBU触发器402所触发的OBU相关联。按照这种方式，牌 照/OBU数据库406可以指示已知在期望地理区域中的车辆的牌照号。

牌照识别系统404可以获得使用收费道路的车辆的牌照号。牌照 识别系统404可以通过使用照相机和识别软件来自动获得牌照号。牌 照/OBU数据库406可以通过指示已知在牌照识别系统404的区域中 (例如，100米内)的车辆的牌照号来帮助识别软件获得牌照号。按 照这种方式，牌照识别系统404可以预测哪些牌照号可能处于照相机 的视野中。备选地，收费工作人员可以将牌照号手动输入牌照识别系 统404。

牌照识别系统404可以向验证模块410发送牌照号。验证模块410 可以是OBU通信系统408的模块、牌照/OBU数据库406的模块、牌照 识别系统404的模块，或者可以是分离的单独模块。验证模块410可 以使用牌照号在牌照/OBU数据库406中查找OBU信息。验证模块410 可以使用牌照号和OBU信息来验证车辆是否配备了工作的OBU100。 如果牌照号指示已知车辆在牌照识别系统404的区域中，则验证模块 410可以认为车辆配备了工作的OBU100。如果牌照/OBU数据库406 不具有牌照号的记录，或者如果牌照/OBU数据库406指示与OBU100 相关联的牌照号不在牌照识别系统404的区域中，则验证模块410可 以向牌照的登记所有者开罚单和/或向收费工作人员发出警报。如果收 费工作人员收到警报，则OBU100可以被配置为定期发送位置更新， 以帮助收费工作人员定位车辆。

图5示出了验证方法500的备选实施例。验证方法500可以在步 骤502中当车辆进入OBU验证区时开始。一旦处于OBU验证区域中， 在步骤504中，可以触发与车辆相关联的OBU来报告其位置。验证方 法500可以在步骤506中确定与车辆相关联的OBU是否发送了针对触 发消息的响应。如果没有从与车辆相关联的OBU接收到响应，则验证 方法500可以在步骤508中开罚单和/或向收费工作人员发出警报。如 果从与车辆相关联的OBU接收到响应，则验证方法500可以在步骤510 中从响应提取信息。来自与车辆相关联的OBU的响应可以包括OBU大 致在接收到触发消息的时间处的位置。如果触发消息包括时间戳，则 来自与车辆相关联的OBU的响应可以包括OBU大致在时间戳的时间处 的位置。响应还可以包括其它信息，例如车辆信息及时间和日期信息。 可以经由诸如GSM网络等蜂窝通信网络来发送来自与车辆相关联的 OBU的响应。响应可以是例如SMS消息、无线数据消息(例如，GPRS、 UMTS、LTE，、WIFI等)、或任何其它适当消息。在步骤512中，可 以更新OBU/车辆数据库，以指示与对触发作出响应的OBU相关联的车 辆。

在步骤514中，可以获取关于车辆的信息，例如车辆牌照号。验 证方法500可以在步骤516中通过将在步骤514中获得的车辆信息与 OBU/车辆数据库中的更新信息相比较来确定车辆是否具有关联OBU。 如果车辆不具有关联OBU，则验证方法500可以在步骤508中向牌照 的登记所有者开罚单和/或向收费工作人员发出警报。如果车辆具有关 联OBU，则在步骤518中，OBU可以支付适当通行费。可以在OBU算出 时立即支付适当通行费，或者可以稍后支付适当通行费。验证方法500 在步骤520中结束。

根据前面的描述，多种示例性实施例提供了用于验证车辆是否配 备了工作的OBU的系统和方法。

根据前述描述应该显而易见的是，可以以硬件和/或固件来实现本 发明的多种示例性实施例。进一步地，多种示例性实施例可以实现为 在有形的非暂时性的机器可读存储介质中存储的指令，可以由至少一 个处理器来读取并执行这些指令以实现本文详细描述的操作。有形的 非暂时机器可读存储介质可以包括机器以可读形式存储信息的任何机 制，例如个人计算机或手提计算机、服务器或其它计算设备。因此， 机器可读存储介质可以包括只读存储器(ROM)、随机存取储存器(RAM)、 磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备以及类似存储介质。

本领域技术人员应该理解，本文中的任何框图都呈现了实现本发 明原理的说明性电路的原理图。类似地，还应该认识到，任何流程图、 程序框图、状态转换图、伪代码等均呈现了可实质上呈现在机器可读 介质中的多种处理，因而可以由计算机或处理器来执行，而无论这些 计算机或处理器是否被明确地显示出来。

虽然已经参照多种示例性实施例的特定示例性方面对多种示例性 实施例进行了详细描述，但是应该理解，本发明能够包括其它实施例， 并且可以从多种明显方面对这些实施例的细节进行修改。本领域技术 人员容易显而易见的是，可以在本发明的精神和范围内进行改变和修 改。因此，前述的公开、描述和附图仅仅用于说明性目的，而不以任 何方式限制本发明，本发明的范围应该仅由权利要求限定。