专利名称：电子停车计时器系统的制作方法
背景技术：
1.发明领域本发明的领域是停车计时器，更详细地说，涉及使用与传感器相结合的电子操作停车计时器来准确地测定受传感器和电子操作计时器控制的特定停车位内车辆不引人注意的存在或不存在。在本发明中，安装在停车位地下的电感环路，一旦车辆进入停车位和车辆从停车位移动，即向电子操作停车计时器和中央处理器(CPU)提供信号。
然而，检测系统是由电池操作的，电池的寿命是通过检测系统的负载循环操作延长的。从而仅有一小部分检测循环实际用来检测停车位的状况。
2.现有技术传统的停车计时器一直被用来增加收入。这种装置包含计时器和需要投硬币的卷动机构，近来，电子计时器已经发展到包括采用液晶显示器的时间指示器。
随着电子计时器出现，电子计时器已经偿试用来与相关停车位内的车辆往来相互配合使用。获得有关停车位内的车辆来往的信息的一种方式是，将停车计时器联通到车辆传感器。当车辆进入以及离开停车位时，车辆传感器能够检测到这种情况。这种装置使用红外光束检测停车位的车辆存在状况。
单独的停车计时器装置使用各自不同的车辆传感器，用来探测相关停车位内的车辆存在与否。例如红外光束装置超声波装置以及感应类型传感器。
采用光束探测装置的一个问题是，光束不能把车辆和其他固体物体区分开。另外，这种装置通过用一条布带或者纸板盖住光束发射窗使其失效。加之，因为打开门或者出现在电子计时器传感器前面的其他物体的移动，虚假作用可能发生，甚至温度或湿度的变化也可能发生问题。
在发展电子控制停车计时器系统中，重要的事情必然是克服前面提及的问题，使其能够检测停车位中的车辆往来状况。
现已经有一些公知的停车计时器车辆检测器系统，它们是(1)美国专利号3,873,964车辆检测Potter在车辆检测器系统正常操作期间，其环路振荡器以谐振频率连续地振荡，该系统内的数字电路通过循环计数技术测量环路振荡器的频率。自动计时电路产生用于频率计数测量的基准帧象周期，基准帧象周期是随系统的所希望的操作灵敏度和环路的基准频率，以及导入的环路振荡器频率确定电路而变化。
从一个基准帧象周期到下一个基准帧象周期，每当环路振荡器频率计数增加，此时频率增加超过一个预定的临界值，车辆即被检测。
(2)美国专利号3,875,555；车辆检测系统波特(Potter)指示器控制协会。
磁感车辆检测系统包括检测在道路上的车辆存在的埋置导线环路。由于车辆存在，当环路电感改变，连接到环路的第一振荡器的频率改变，具有不取决于环路电感的频率的第二振荡器用作参考，每当振荡器环路频率超过预定频率在一个预定频率差以上，逻辑电路发出信号。
(3)美国再颁专利号29,511停车计时器；Ruben-stein停车计时器电子显示“剩余时间”，且仅在车辆存在并已“付费”时工作。不使用时由离开的汽车驾驰员删除。
(4)美国专利号3,943,339电感环中检测器系统Koerner等人；Canogo控制公司。
振荡器电路可操作的连接到设置在公路的确定区域的多个电感环路之一上，环路频率由测量时间期限或者环路振荡器循环周期的计数器监控。受监控的振荡器循环与基准期限比较，以确定环路振荡器频率是否已经增加或减少。
(5)美国专利号3,989,932电感环路车辆检测器Koerner；Canogo控制公司振荡器电路连接到用来检测车辆存在的电感环路，电感环路频率由用来计算环路振荡器循环的环路计数器监控。期限计算器测量固定数目的环路振荡器循环时间期限，并且用测量的时间期限与适合的基准期限相比较，以确定环路电感的增加和减少，从而确定在电感环路内的汽车存在与否。
(6)美国专利号4,358,749物体检测Clark；RedlandAutomation有限公司电感检测环路与振荡器连接，在提供基准频率(VCO)的相位锁定环路内，振荡器设置电压控制电容器。车辆存在的话，电容器电压改变，这种改变的电压应用到它的频率实际是变化的辅助基准频率上，然后进行分析，以供检测之用。微信息处理机包括时钟源，时钟源也是基准频率源。
(7)美国专利号4,472,706车辆存在环路检测器Hodge等人，专利未转让车辆存在时，具有磁场产生的电感环路调谐电路产生变化的信号。第一信号放大器放大来自环路的信号，第二信号放大器响应于来自第一信号放大器的正的或负的极性输出信号，并根据迅速变化的输入信号提供输出信号。迅速变化的输入信号启动逻辑门，逻辑门用来检测第二信号放大器输出信号的极性，并产生表示环路内车辆存在与否的门输出信号。
(8)美国专利号4,491,841自调整电感物体存在检测器Clark；Sarasota Automation有限公司振荡器包括电感检测环路，第一计数器抽查振荡器频率或者周期，所得到的数据作为预调基准应用到第二计数器上，第二计数器倒着计算一个抽查周期，此时一个新数据由第一计数器计算出来。在一个抽查周期的末端，依据第二计数器的余数来判断车辆存在或不存在。通过使用附加的计数器，装置还能够检测车辆离开停车位。
(9)美国专利号4,680,717微信息处理机控制环路检测器系统Martin；Idicator Controls Corporation(显示器控制公司)微信息处理机控制环路检测系统连接到一定数目的电感环路上，在交通道路交叉口控制车辆的环路上，各个电感环路用来检测车辆的存在状况。在时间共享基础上，普通振荡器连接到每个环路，微信息处理机计算振荡器输出信号的循环数，以确定振荡器频率。
(10)美国专利号5,153,525采用一系列谐振振荡器驱动的车辆检测器Hoeckman等一系列谐振振荡器驱动电感负载，电感负载包括电感传感器和使用一系列谐振振荡器电路和电感传感器的检测系统。电感负载连接到具有电容阻抗的一系列线路内。振荡器信号向一系列线路提供电能，并且按照在一系列线路内检测的电流的变化而受到控制。振荡器信号的频率随电感传感器内的电感的变化而变化。
(11)美国专利号5,570,771电子停车计时器和系统Jacobs电子停车计时器系统使用低电耗电子停车计时器和汽车无线电收发机，传感器磁放大器检测邻近停车位内的车辆的存在，红外无线电收发机与汽车无线电收发机互通。微信息处理机响应于来自各种检测器的电子信号，以提供在显示器上可显示的信息，并且通过红外无线电收发机传送到汽车无线电收发机。停车计时器完全由电池操作，并且能够延长操作时间，例如6个月到1年，不用更换电池。
(12)美国专利号5,903,520用于普通电子停车计时器的电子模件Dee等电子模件包括能连接到普通停车计时器上的外壳和一个计量状况传感器，计量状况传感器用于从某一个远距离点检测时间和停车计时器(装有采用某一指示方式的指示器)的违章状况，超声波车辆传感器固定到用来检测停泊车辆的外壳。电子模件进一步包括用来操作电子模件的带有电源的电子电路；电子模件接收计量状况传感器发出的第一信号和超声波车辆传感器发出的第二信号，电子模件处理第一和第二信号，并且把编码信息传给遥控接收器。
(13)美国专利号5,936,551具有改进的基准跟踪的车辆检测器Ailen & Potter车辆检测器在没有呼叫指向和呼叫指向具有改进的基准跟踪程序里，呼叫方向跟踪包括灵敏跟踪频率，基准跟踪仅响应于由于漂移而引起的环路频率的较小的波动和一个或多个固定的递减跟踪周期而改变。在此期间，对于一个最大的预定时间周期，基准跟踪以固定比率递减，呼叫指向跟踪也包括不定跟踪，在此期间，在产生呼叫信号前在表示环路感应系数的端值前，基准跟踪递减到表示环路感应的端值。
本发明第一方面，电子操作停车计时器可以连接到设置在或埋在停车地下的电感线圈车辆检测传感器，用来灵敏地控制响应于电感环路传感器的电子操作停车计时器。车辆进入或离开停车位引起电感环路的电感明显变化，自传感器输出的信号可以用来控制电子控制停车计时器和相关控制电路。当电感环路传感器指示车辆进入或离开相关停车位，电子操作停车计时器系统可以用来启动或重新设置电子操作停车计时器。电子操作停车计时器系统也可以用来积累特定停车位工作范围内有关的信息资料。例如，过去一段时期，所有车辆或每辆车使用停车位的次数和时间。
本发明的第二方面，多个电子操作停车计时器可以连接到单个电源上。按照本发明第一个方面的电子操作停车计时器，每个电子操作停车计时器可以连接到单独的电感环路车辆传感器上，以便有选择地控制响应于它的传感器的电子操作停车计时器。
本发明的第三个方面，本发明第二个方面的电子操作停车计时器可以包含遥控信息处理系统(DPU)。遥控信息处理系统可以连接到每个电子操作停车计时器。为了获得有关车辆来往形式和其它信息，遥控信息处理系统可以使用积累的信息资料，所积累的信息资料可以用来更有效的使用停车位。这种遥控信息处理系统可以用来监视和/或控制多个停车位，例如，汽车库，或长街道等。
本发明的第四个方面是，电子操作停车计时器是电子操作的，它与公知的停车计时器的机械操作方式完全不同。
本发明的第五个方面，涉及使用太阳能作为电能来操作电子操作停车计时器系统，以及特定的单个(或多个)电子操作停车计时器和有关电路。这涉及至少应考虑在环境阳光以及直射阳光下使用太阳能板。电子操作停车计时器系统可以使用于不存在或者断断续续存在直射阳光的地方。
本发明的第六个方面，涉及现存停车计时器，特别是机械操作的停车计时器的改进，以实现本发明电子操作停车计时器系统的功用。
本发明的第七个方面是关于电子操作停车计时器系统的经济最佳化。当与电子操作停车计时器有关的车辆已经退出由电感环路控制的停车位时，通过控制电子操作停车计时器使其被调整到“零”，以实现其经济上的最佳化。
实际上，本发明的目的是提供能够检测特定停车位的车辆往来的电子操作停车计时器。
更详细地说，本发明的目的是，实际和准确地检测给定的停车范围内，特定停车位中车辆存在与否。
本发明的一个特征是，由本发明的电子操作停车计时器系统使用的传感器，是埋入停车位地下的电感环路传感器。
本发明的优点是，电感环路传感器是不暴露在停车位地面上，对停车位附近地区存在的地面上物体不构成妨害。
本发明的另一个目的是，多个电子操作停车计时器连接到单个供电电源上，供电源包括电池，电力线电源和/或太阳能电源。
本发明的另一个特征是，在主要能源万一出现供电故障时，和太阳能电源连在一起的再充电电池可以用来向电子控制停车计时器系统提供紧急电能。
本发明的电子控制停车计时器系统的又一个优点是，操作电子操作停车时器、电感环路传感器和数据资料处理系统(DPU)的电源是能够自动再充电的。
本发明的另一个目的是，把现有的停车计改造成为电操作的。
本发明的又一个特征是，向现有的机械操作的停车计时器提供电路和连接件，使其成为电操作的。
本发明的又一个优点是，通过改进现有的机械类型的停车计时器，使其成为电操作的，可以减少停车计时器系统的费用。
本发明的又一个发明目的是，增加电了操作停车计时器系统的操作经济性。
本发明电子操作停车计时器的又一个优点是，相对于特定车辆追加的停车时间仅能够由该车辆使用。当任何车辆退出停车位，剩下的时间失效，下一个到达的车辆必须追加新的时间方能使用停车位。
本发明电子操作停车计时器系统又一个优点是，对于到达的车辆，可以提供有限的不花钱的停车时间，另外，该车辆不能够为场地追加附加的时间。电子操作停车计时器系统的这种操作方式，将控制每个车辆允许的使用时间。提供有限期停车时间是靠近邮局、银行等地方的习惯做法。
车辆检测系统/停车计时器系统能够向停车计时器提供多种有价值的能力。车辆检测器系统将超低能“环线检测”技术和可编程序的微信息处理器应用到具有数字或电子操作的停车计时器的界面。车辆检测器能够可靠地检测到达和离开确定的停车位的汽车或摩托车，并且将准确的到达/离开信号传送到数字停车计时器。这种信号停车计时器能够实现许多的功能或预编程序的功能。
增加的功能的价值包括(1)当停车位空出，数字停车计时器回归到“零”位，在需要量大的情况下，从而显著增加停车计时器的收入。充分的研究表明使用这种技术，在需要量大的停车位，平均收入大约增加27％。
(2)以于超限付费，通过不显示附加时间，阻止“停车计时器供给”，直至退出停车位，从而迫使停车位加快运作，有效提高整个停车位效率。
(3)按照停车位被占据的情况时，自动地分配机动时间。这将使建在商业地点如干洗店和便利商店门前的非常短的时间期限的停车位得到更有效地管理。
(4)跟踪所有有关停车位的事件，并能够分析这些信息，以确定如何最有效配置停车资源。
多年来，普通存在的机械操作停车计时器一直为不知姓名辛苦地工作，平静地占据着街区，为获得停车的权利，得花上10至30分钟时间。这种“铠装”的机械厨房式的计时器一直是停车控制器的标本，在遍及国家的各个城市长达数十年。
数年前老式的机械停车计时器开始由比较新的更现代化的电子的或数字的停车计时器所取代，它使用液晶显示器(LCD)读出和极少的移动部件。这是近年来，在停车计时器上所做出的真实改进。这种停车计时器除了提供含有极少量的可分解或置换可移动部件以外，还因为使用这种停车计时器能为市政当局带来一些额外利益。
然而，采用本发明的停车计时器系统为停车管理者重新确定了一种权威的监视器和线路。并在他们的城市和市政当局中采用这种停车计时器。这种系统使数字停车计时器变成数据收集器装置，它能够控制和监视在给定的停车站活动范围。
因为按照市政当局管理者的理解，提高停车率是不现实的方法。本发明能够增加收入，而不用提高停车率。另外，本发明具有搜集和分析停车场占用和交换资料的能力，通过提供有关停车的权威信息，通过使用车场的所有停车资源，节省了停车场的费用。
本发明使用预编程序微信息处理机，通过使用环路检测技术，该处理机使数字停车计时器直接连结到停车场。许多年来，交通工程师一直使用传统的高压环路检测技术来管理交通信号。埋在街道道路交叉口的线路送出一个信号并变换灯光，此时车辆停止行驶。本发明的车辆系统采用超低能量检测系统以基本相同方式工作，线路自停车计时器向下进入计时器支柱内部，并以呈线圈状被埋在道路内，线圈装在与停车计时器相连通的停车场。当车辆进入停车场，停车计时器通过车辆检测系统活动信号，车辆进入停车场的情况是计时的，已被程序化了的功能被启动。当车辆离开停车场，车辆检测器系统通知与此事件发生相关的数字操作计时器，这个程序是重复进行的。
本发明的一个主要特征是“时间扫除”功能。当一位顾客离开停车区但在停车仪表上还有剩余的时间时，车辆探测系统将计时器复位到零。在大需求量的情况下，这个特征将使停车管理者产生相当大的收入。独立的研究证明这个特征的好处是将收入提高10％到40％而在高需求区平均提高27％。使用本发明，以前每天被限制到一固定数额的停车计时器收入现在可以基于用处而变化。由于许多市政当局非常依赖停车记时器收入来做它们的工作预算，所以一直研究发现，在收入上产生一个相当大的增加而不提高停车费用的这种潜力是本发明的一个关键的卖点。
在一个单独的停车区，该单个的电子停车计时器具有一种灵活性，该灵活性以前一直不能被提供给停车管理者。电子停车计时器现在知道它在哪，它是谁，是一天中的什么时间，一个星期中的哪一天以及一年中的哪个星期。
所有这些特征结合起来对停车计时器系统操作员来说有更多的好处。利用灵活的内部程序，电子停车计时器可以(1)一天改变几次速率结构；(2)在特别的时期将它自已置于“睡眠”状态；(3)认识到它出了毛病并显示信息；(4)更精确地区分有效的和无效的付款币(硬币等)；(5)代替现金接收电子付款。
本发明通过提供关于停车位的真实的时间占用的信息来扩展这些特征，该停车位由其相关的电子仪表来控制。当本发明的车辆探测系统被连接到上面所述的电子停车计时器时，在一个车辆到达停车位时，电子停车计时器可以被编程来添加“自由”时间到停车时钟，而当该车离开时则去除剩余时间。在全部时间已被当前的占用者买下之后(还被称为Meter-feeding)，电子停车计时器也可以被编程而忽视任何被存放的硬币，而且在当前的占用者离开停车区之后该停车计时器自己恢复正常功能。
最新的电子停车计时器除了具有上面所列的比较旧的型号计时器的特征之外，能够在NOVRAM(非易失随机存贮器)中贮存大量的事件记录以便以后被找回并分析。这些事件记录显示了以前程控的交易的精确日期和时间。如，当支付卡被插入仪表时，可以每次存贮一个交易记录。如果卡被认为是有效的，那么在停车时钟上显示数值而且这笔交易被存贮。如果硬币被认为是无效的，那么交易记录显示事实而且没有时间被加入到停车时钟中。如果电子计时器出现故障，一个记录会被存贮，显示精确的时间和日期。当电子计时器被恢复到工作状态时，一个指出那个事件的记录被存贮。
将本发明的车辆探测系统增加到如上简单描述的新的电子停车仪表中，一个交易记录能够被存贮显示车辆到达的精确日期和时间以及离开的精确日期和时间。这个数据，当与其它被存贮的数据结合时，能够对停车管理提供大量的实时管理信息。在其它信息中，当本发明的车辆探测系统被使用时，分析可以显示(1)每天的占用者；(2)每天的停车区使用量；
(3)超时停留以及超出的时间量；(4)每个占用者的停留长度；(5)空位时间的持续时间；以及(6)最高使用量的时间范围。
当上述数据与电子引用发布系统所收集的数据结合时，停车管理者可以知道哪个执行策略在公路上的停车系统的子区域做得最好。修理和执行人员的布置可以基于从系统中所取回的分立的区域的合法数据而予以管理，从而节省许多没有收益的时间的工作小时。
本发明的一个目的是提供一个电子控制的停车仪表系统，该系统使用一个可电子操作的停车仪表，该电子操作的停车仪表与一个低功率的、电池工作的而且使用感应线圈的车辆探测系统相结合。
因此，在本发明的第一个特征中，一个电子操作的停车仪表与一个探测器相耦合来探测位于并嵌入相关停车区表面的一个感应线圈车辆探测传感器的状况以便选择性地控制该电子操作的停车仪表。进入或离开停车区的车辆引起感应线圈的感应系数改变而且结果信号输出被用来控制电子控制的停车仪表及相关的控制电路。当感应线圈传感器表明来自相应停车区的车辆的进入和离开时，本发明的该电子操作的探测器停车仪表系统被用来重新起动电子停车仪表。
每个电子停车仪表包括一个由几匝电线组成的预先形成的感应线圈以及一个特定的周界。从线圈到探测器电子装置引出的电线被缠绕成一对导体。该预先形成的线圈结构具有优越性因为它简化了安装而且也确保探测器线圈在安装时是正确的。在本发明的最佳实施例中，线圈每个都由四匝电线组成而且一个大约十英尺的周界。
本发明的第二个目的是提供一个停车仪表探测系统，其中，每个探测器和电子操作停车仪表由分开的、独立的工作电池电源供应来运行。
本发明的探测器使用工作循环ON/OFF技术来保存电池电源而且其中探测器工作的最佳频率是80KHz而且在大约12.5ms时是ON而在2.5s-12.5ms时是OFF。这样，探测器仅在其工作循环的0.5％左右是ON。这保存了探测器的电池电源量，这样，它可以真正地比电子停车仪表中的其它电池持续更长的时间。
本发明的第三个目的是，在探测器中包括微信息处理器，以便向电子操作停车计时器提供一系列控制和信息。
本发明的第四个目的是，检测器和相关的停车计时器是电操作的。
本发明的第五个目的是，通过控制电子操作计时器，当电感线圈传感器和与其相连的电子停车计时器检测到车辆已离开受电感线圈控制的停车场时，使电子操作计时器归“零”，从而获得电子停车计时器系统的经济最佳化。
其他及进一步的优点在本文后面显示。
附图详细说明
图1是按照本发明的电感环形控制对偶电子操作停车计时器的透视图2是按照本发明的以太阳能驱动电感环路控制对偶电子操作停车计时器的前视图，图中的计时器保持竖立状态，为清楚起见，将地面剖视；图3A是按照本发明的电感环路控制的电子操作停车计时器的示意图，其中，使用的是太阳能；图3B示出本发明的实施例，其中，太阳能板固定在电子控制器外壳上，外壳本身固定在立于对偶电子操作停车计时器之间的窄停车计时器支架上；图3C示出固定在具有电子控制器外壳的一台大停车计时器支架顶部的太阳能板；图4示出电子操作停车计时器的剖视图，显示电路和需要把计时器与计时器支架结合的线路连接的改进；图5是按照本发明的流量图，示出电子操作停车计时器和中央处理机之间的联系；图6是借助电源线路连接到现存的交通信号电源上的多个对偶电子操作停车计时器的综合图；图7是本发明车辆检测器系统和电子停车计时器方框图；图8是本发明检测器系统的电路连接示意图；图9用图解说明图7的检测器电路开/关操作循环；图10示出在环路检测器电路内，检测器环路振荡循环相对于微信息处理机控制器的石英振荡循环之间的关系。
最佳实施例详细描述结合附图详细说明如下，图1用图解说明本发明电感环路控制电子操作停车计时器系统。路缘内侧停车计时器支架2支承两台电子操作停车计时器4和6。两条电感环路8和10埋入响应于停车计时器的停车位地下。右边和左边电感环路8和10分别连接到右边和左边电子操作计时器4和6。
每条电感环路8和10包含数圈绝缘线，每条环路缠绕到特定尺寸的视野器上。电感环路可以制成圆形、方形、八角形等。电感环路先于设备预先制作，它们可以采用单根导线缠绕，使用锯子锯开路面制作。自电感环路8和10引出的导线11和12扭绞到一起形成单个导线对。来自电感环路8的扭绞导线11连接到停车计时器4的电路，来自电感环路10的扭绞导线对停车计时器4的电路。停车计时器4和6各自向电感环路8和10供电。在两个相邻电感环路程内产生独立的电场。每当车辆进入，由环路8产生一个扰动的电场，停车计时器4的电路即能确认车辆存在于指定的停车计时器4管辖的区域内。每当车辆进入由环路10产生扰动的电场，即能由停车计时器6的电路确认车辆存在于指定停车计时器6管辖的区域内。
所述系统可以使用太阳能供电，使用太阳能供电系统可以有设置在电子操作停车计时器支架2上的太阳能板，也可以公开设置太阳能板。图1示出使用太阳能板的电子操作停车计时器系统，该系统装配的太阳能板与停车计时器支架2分开设置。
图2示出电感环路控制的电子操作停车计时器系统的剖视图。空心停车计时器支架2包含控制器14、12伏直流电压电池16、太阳能稳压器18、导管部分20和钢盖22。几个托架(未示出)支承电子控制器14、12伏电压电池16和太阳能稳压器18，并且连接到钢盖22上。电子控制器14最好包括印刷电路板和电子组件。
太阳能板12电连接到太阳能电池稳压器18上。太阳能电池稳压器18连接到12伏直流电压电池16。12伏直流电压电池16同样能够电连接到电子控制器14。导管部分20自停车计时器支架2延伸，通过混凝土块底座24进入邻近停车计时器支架2的基底的地面。
太阳能板12设置在与停车计时器支架2分开的支柱26上，太阳能板12电连接到连接箱28，连接箱28设置在支柱26的基底上。连接箱28可以设置在地下，绝缘电线29通过导管部分20连接到位于停车计时器支架2内的太阳能稳压器18。连接导线31自连接箱28通过导管部分20连通到位于停车计时器支架2内的电子控制器14。
形成如上所述环路8、10的导线通过导管部分20延伸回到停车计时器4和6内的电子控制器14。
电感环路8和10包含牌号为16AWG的标准铜导线，该铜导线采用适合直接埋入路面的绝缘材料包覆。装到电感环路8和10和电感环路8和10的导线螺旋状的拧入到一起，最大限度地减小和控制从这一对电线幅射的电场。
连接到停车计时器支架2的停车计时器可以是一台或者多者多台。金属管30自停车计时器支架2一侧水平地延伸，并且垂直向上弯曲。电子操作停车计时器4或6可以固定在金属管30的垂直弓形部分的端面。图2示出以前述方式连接到计时器支架2的两个停车计时器4和6的最佳形状。
显而易见，如前所描述，与机械方向完全不同，用于本发明的停车计时器是电子的，既可以由太阳能、电池能源或者由供电线路供给的交流电能驱动，也可以由前述三种类型电能的结合的电能驰动。本发明的停车计时器的电子操作意味着显著背离了先前使用的机械操作方式的停车计时器。电子操作停车计时器的特点和优点由下面描述的本发明电子操作停车计时器系统将变得尤为明显。
图3A是电感环路控制电子操作停车计时器系统的布线系统的示意图。电感环路8连接到位于停车计时器支架2内的电子控制器14，电子控制器14与终端狭长片32终端100B连通。分开的电感环路10连接到停车计时器支架2内的电子控制器14，电子控制器14与终端狭长片32的终端102B连通。如上所述，电感环路8和10形成用在两个电子控制停车计时器的分开的电感传感器环路。这是对偶电子控制停车计时器系统的例子。
在形成各自的环路以后，电感环路8和10的导线回到终端狭长片32，在此，它们连通到电子控制器14。图3B示出存在对偶电子控制停车计时器情况下的两种结构。
下面是在停车计时器上显示时间，以及在受控停车位内车辆存在与否的各种状况下，电子控制器14的操作说明。(1)当电子操作停车计时器上没有时间显示时，通过断开电感器环路传感器信道，能量消耗减至极小。(2)当电子操作停车计时上没有显示时间，进入或离开电感传感器环路的车辆，既不影响传感器电子线路，也不产生任何复位脉冲波出现。(3)当电子操作停车计时器上显示了时间，对于离开电感器环路的任何车辆，相应的电路被启动和激发，从而产生复位脉冲波；此时，电子操作计时器归位显示“零”。(4)当没有时间显示时，此时，指示车辆是在控制区域内，闪烁器输出被启动。(5)当车辆在现场时，而且有时间显示，电子控制器不产生信号输出。
电子操作停车计时器系统可使用太阳能供给能量。在优选系统中，外置太阳能板12电连接到太阳能电池稳压器18。以类似的方式，太阳能电池稳压器18可以电连接到12伏直流电压电池16。12伏直流电压电池16电连接到终端窄长片32，终端窄长片32电连接到电子控制器14。
太阳能板12可以与电子操作停车计时器4和6相隔一段距离安装固定，如图1A和图2所示，或者，太阳能板12可以如示意图3A所示的那样安装在电子操作停车计时器4和6之间。图3B和3C分别示出固定在电子操作停车计时器4和6之间的12英寸太阳能板12’和12″阵列。在此，电子控制器14安装在2英尺高的停车计时器支架2上，并且如图3B所示的那样支承太阳能板12″阵列，或者如图3C所示那样，太阳能板12″阵列直接固定到停车计时器支架2顶部，停车计时器支架2″，具有固定在其内的电子控制器14。
如图1A和图2所示，太阳能板阵列12的位置最好是有不太强的直射太阳光来驱动太阳能板阵列，例如停车计时器系统设置在有高大建筑物遮挡的市区街道上。电子操作停车计时器可以设置在有充足直射太阳光的地方，例如在开阔的停车位，此时，太阳能板阵列最好固定在如图3B和3C所示的停车计时器支架上。
每台电子操作停车停车计时器4和6电连接到位于停车计时器支架2内的电子控制器14。图4示出需要把位于现有停车计时器内的印刷电路板34连接到电子控制器14的线路配置。3条导线借助终端窄长片32把电子控制器14连接到印刷电路板34。一条导线36作为地线，一条导线38控制重复启动开关(未示出)，另一条导线40与车辆检测有关。这3条导线36、38和40通过仪器电池箱43的开口42进入电子操作计时器4或6。
电子操作停车计的器系统可以包含位于控制器14内的印刷电路板和中央处理器(CPU)，控制器14设置在停车计时器支架2内。中央处理器可以用来监视和/或控制本发明电子操作停车计时器的运作。图5是流程示意图，以方框图形式说明电子操作停车计时器4或6与中央处理器之间的连接关系。
当车辆进入停车位时，电子操作停车计时器4和6检测到它的出现，此时，电子操作停车计时器开始计时，并通知中央处理器车辆存在。如果所需硬币在预定时间段内(也许30-60秒)未放入停车计时器，那么电子操作计时器在其液晶显示器(LCD)闪烁“零”，并且就车辆的存在以及已进入停车位的时间向中央处理器发出信号。当所需若干硬币放入电子操作停车计时器时，该停车计时器执行3种功能(1)将计算已投放的硬币；(2)将关闭液晶显示器上闪烁的“零”；(3)将在停车计时器上继续计量和显示剩余的时间。如果投放硬币已经超时(多于30-60秒)，停车计时器将因投放硬币超时而向中央处理器发出信号。
车辆驰离车位时，此时，时间仍得留在仪器上，可以消除留在停车计时器上的剩余时间，停车计时器将向中央处理器发出停车位空位信号。在时间终了以后，车辆仍停留在停车位内，停车计时器的液晶显示器上闪烁“零”，并向中央处理器发出时间已终了而车辆仍停留在停车位的信号。
多个电感环路控制的电操作停车计时器可以使用单个电源。如前所述，电源可以是太阳能，在此，单个太阳能板可以用来向多个停车计时器供给电能。太阳能板最好可以附加到现存结构上，例如街灯，电线杆或交通信号支柱。另外，多个停车计时器可接收来自附近交通信号电源。
图6示出从现在交通信号电源48到多个对偶电操作停车计时器系统的电源线路46。
可以将多个电操作停车计时器连接到单个中央处理器，该处理器接收来自每个电子操作停车计时器有关税务征收情况的信息，以及每个停车位的车辆交通状况。中央处理器可以将有关车辆交通和税务征收信息再传递到信息收集和/或处理中心。中央处理器和信息处理中心之间的联络可以借助一定数量的设备，包括线路、光纤和雷达等予以实现。
图7中包含4至5个导线环路的电感环路10由绞合的导线对12和14连接到环路振荡器16，在本发明最佳实施例中，环路振荡器16以80千赫兹的频率振荡。环路振荡器16的作用是通过检测电感环路10内的电感变化，以此能够检测车辆是否存在于有关停车位内，其中电感环路10被埋在地下。车辆在停车位，则引起电感环路10的电感有效减少，车辆不在停车位，则导致电感环路10的电感有效增加。电感环路10的电感有效改变，引起环路振荡器16的振荡频率成比例的改变，随着电感减少，引起振荡频率增加，随着电感增加，引起环路振荡频率减小。
通过有效地检测由前述电感变化而引起的频率变化，反过来又能表示在有关停车位内的车辆存在与否，环路振荡器16能够断定车辆是否在停车位内。环路振荡器16向微信息处理机控制器18提供信号，从而使控制器18能够准确判定车辆是否在有关停车位内。微信息处理机控制器18通过输出界面20产生一系列输入到电子停车计时器22的数据资料，使电子停车计时器能够以所要求的方式操作(下面详细加以说明)。电子停车计时器22能够接收硬币，以按照投入停车计时器内的硬币数量(按照图7中的“投币”标识符号)和相应的可接收程序，可以购得相应的停车时间。最后，通过投入电子停车计时器的硬币而获得的相应的停车时间，由时间显示器24显示出来。
如图8所示，电感环路10通过绝缘变压器28连接到振荡器电路26，它包含用于抑制瞬变过程的电容器30、平行地与次级绝缘传送器28相连接的调谐电容器32和振荡器电路26。
振荡器电路26设计成能以80千赫兹的固有频率振荡，但是按照车辆是否存在于有关停车位内的情况，其振荡频率相对于固有频率的比率是可改变的。振荡器电路26的振荡输出信号由平方电路加以平方放大，以使振荡信号能够由微信息处理机控制器18所接收。微信息处理机控制器18包含向其提供如图10所示固有操作频率的4兆赫兹(MHZ)石英振荡器36。
本发明显著特征在于，电子操作停车计时器22和振荡器电路26是由多个干电池提供动力操作的。
微信息处理机控制器18提供如图9所示的检测器系统16的通/断循环操作，采用这种操作方式，启动检测器系统大约需要12.5毫秒(MS)，暂停(“休眠时间”)约为2.5秒，减去12.5毫秒的检测系统的操作时间。这是本发明的重要特征，因为它显著地减少操作本发明的检测器系统所需要的电池电能，足以保证电池可操作使用的时间达到9至12个月，同时也显著地减少检测器系统的维护时间。
发光二极管(LED)指示器38提供微信息处理机控制器18的操作显示，而且复位开关40能够确保控制器按照要求复位。
检测相关停车位内的车辆存在与否的有关情况如下所述。在相关的停车位内的车辆存在或不存在，会使相关环路10的电感相应地减少或增加，电感的减少或增加，反过来又引起振荡器电路26的操作频率相应地增加或减少。来自微信息处理机控制器18的4兆赫兹(MHz)频率信号与振荡器电路26的频率相叠加，如图9所示。因为振荡器电路26频率减小，导致振荡周期比较长，比起振荡器电路正常的80千赫兹的操作频率，在振荡器电路26给定的周期内将产生大于4兆赫兹(MHz)的信号也成比例地减小。
微信息处理机电路18也向电子操作停车计时器22提供一系列数据输出信号，以使电子操作停车计时器22按所希望的操作方式发挥其作用(下面详细说明)。
因此，希望本发明不仅限于已描述的特殊实施例，本发明也包括对于本技术领域的技术人员来说是显而易见的所有任何的改进和变更。本发明的保护范围将由列举在下面附加的权利要求书中的任何和所有各种等同的结构和术语确定。
权利要求
1.一种电子停车计时器系统包括多个电子停车计时器，其中的每个电子停车计时器分别用来确定与其相联系的停车位被车辆占据的时间，并且接受表示所需要的停车时间的硬币和显示所述时间；多个电感环路车辆检测传感器，设置的每个独立的电感环路车辆检测传感器，既用来检测车辆是否实际存在于相关的停车位，又能够发射表示车辆是否实际存在于相关停车位的信号；多个微信息处理机控制器，每个控制器连接到相应的传感器，和相应的电子停车计时器，以便有选择地控制每个电子停车计时器，每个控制器响应于相关传感器的信号；在车辆占据所述停车位情况下，当付款时，每个电子停车计时器即提供指示时间，按照付款数量获得固定的停车时间量，每个电子停车计时器能够缩减显示时间；当相应的传感器向相应的控制器发出车辆不再占据与停车计时器相连接的相应停车位的信号，控制器使所述电子停车计时器恢复到零位。
2.按照权利要求1的电子停车计时器系统，其中所述多个停车计时器中相应的一台停车计时器包括计算放入其内的硬币，并且按照放入硬币数量设置时间间隔的装置；用来向相应的微信息处理机控制器通知放入硬币数量的装置；用以连续测算所述时间间隔的剩余时间数的装置；和在相应的电子停车计时器上显示剩余时间并且闪烁“零”以表示“零”时间的装置。
3.按照权利要求1的电子停车计时器系统，其中所述多个电子停车计时器中相应的一台计时器进一步包括向相应的控制器发出信号以表明有车辆停放在该停车位且没有硬币被投入电子停车计时器的装置。
4.按照权利要求3的电子停车计时器系统，其中所述多台电子停车计时器中的相应一台计时器，进一步包括自相应的检测传感器检测到有车辆出现在相应的停车位时起，延迟相应控制器有关向相应电子停车计时器内投币的通知的装置。
5.一种检测车辆是否实际出现于某一停车位的电感环路车辆检测传感器，包括一个环路缠绕在另一个环路上面的数个环路的线圈；用来固定数个环路以保持线圈的轴向性，并且维持自线圈的信号输出的装置；被埋入停车位内的线圈；线圈的多个端头，彼此之间相对被拧到一起，以减少线圈的电场效应。
6.按照权利要求5的电感环路，其中，线圈的直径在1英尺至8英尺之间，并且线圈被设置在停车位中央。
7.一种电子停车计时器系统的组件包括设置用来检测相关停车位内车辆实际存在与否，并由其发射相应指示信号的电感环路车辆检测传感器；电感环路包括一个环路缠绕到另一个环路顶部的线圈；用来固定数个环路以保持线圈轴向方向性，并且维持线圈的信号输出的装置；被埋在相关停车位内的线圈；线圈的各个端头互相缠绕到一起，以减少线圈的电场效应；用来确定与其相联系的停车位被车辆占据的时间和接收表示所需要的停车时间的硬币，并且显示所述时间的电子停车计时器；和用来有选择性地控制电子停车计时器系统的微信息处理机控制器被连接到传感器和电子停车计时器上，并且接收来自所述电感环路的相应信号，显示车辆是否出现在相关停车位内。
8.一种电子停车计时器系统的组件包括设置用来检测车辆是否存在于所述停车位内并且发射相应的指示信号的电感车辆检测传感器；电子停车计时器，该计时器用来确定与其相联系的停车位被车辆占据的时间，并且接收表示所需要停车时间的硬币和显示所述时间；有选择地控制电子停车计时器的微信息处理机控制器连接到传感器和电子停车计时器上，并且接收指示车辆是否存在的相应信号；和当传感器向控制器发出车辆不再占据停车位的信号时，所述控制器使电子停车计时器恢复到零位。
9.按照权利要求8的电子停车计时器系统的组件，其中根据电子停车计时器上没有时间显示的状况，通过断开传感器，所述控制器能够最大限度地减小电能消耗。
10.按照权利要求8的电子停车计时器系统的组件，其中依据电子停车计时器上没有时间显示的状况，所述控制器释放传感器，以避免传感器由于车辆进入或离开停车位而产生虚假输出信号。
11.按照权利要求8的电子停车计时器系统的组件，其中所述控制器使电子停车计时器发出闪烁信号，而不管车辆是否在停车位内。
12.按照权利要求8的电子停车计时器系统的组件，其中所述控制器响应于来自所述传感器指示车辆存在的信号和来自显示时间的电子停车计时器产生的车辆存在的信号。
13.按照权利要求9的电子停车计时器系统的组件，其中所述微信息处理机在电子停车计时器上没有时间显示时，即断开传感器，以防止传感器由于车辆进入或离开停车位而产生虚假的输出信号。
14.按照权利要求13的电子停车计时器系统的组件，其中所述微信息处理机控制器使电子停车计时器发出闪烁信号，而不管车辆是否在停车位内。
15.按照权利要求14的电子停车计时器系统的组件，其中所述控制器相应于由所述传感器发出的表示车辆存在的信号，和由所述显示时间的电子停车计时器产生的表示车辆存在的信号。
16.按照权利要求9的电子停车计时器系统的组件，其中当传感器向其发出车辆不再占据停车位的信号时，所述控制器使电子停车计时器恢复到零位。
17.按照权利要求1、7和8的电子停车计时器系统，其中所述检测传感器包括以固有频率振荡并响应于电感环路的电感，以显示车辆是否在停车位内的可变化振荡器电路；所述微信息处理机控制器包括石英振荡器，它以大约50倍的可变振荡器电路的固有频率操作，并提供包括用于控制可变振荡器电路的石英振荡器的信号；车辆在与不在停车位内，将使电感环路的电感相应减少或增加，并引起操作频率相应成比例增加或减少，以及可变振荡器电路的周期相应的减小或增大，从而在每个可变振荡器电路的周期内，引起石英振荡器脉冲数目减少，或增加；所述振荡器提供包括所述石英振荡器以脉冲发送到微信息处理机控制器的输出信号；在可变振荡器电路给定的操作循环内，所述微信息处理机控制器，计算脉冲数目以确定车辆是否在停车位内。
全文摘要
本发明涉及一种停车计时器,更详细地说,涉及使用与传感器相结合的电子操作停车计时器来准确地测定受传感器和电子操作计时器控制的特定停车位内车辆不引人注意的存在或不存在。在本发明中,安装在停车位地下的电感环路,一旦车辆进入停车位和车辆从停车位移动,即向电子操作停车计时器和中央处理器(CPU)提供信号。
文档编号G07F17/24GK1389832SQ02122229
公开日2003年1月8日 申请日期2002年5月30日 优先权日2001年5月30日
发明者拉尔夫·G·弗格森, 托马斯·R·波特 申请人:汶汀斯有限公司