专利名称：一种应用于开放式电子收费的复合式车机的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种应用于开放式电子收费的复合式车机，特别是指一种透过全球卫星定位系统(GPS)、移动通讯系统与信号柱通讯模块相互辅助结合的一种应用于开放式电子收费的复合式车机。
背景技术：
传统的人工收费车辆管理方式，在现今车辆急剧增加的速度远超越道路增加的情况下，是经常是造成交通阻塞和环境空气污染的主要因素，尤其在连续假期时期，高速公路经营业者不得不停止收费以减少道路的壅塞，是以如何在有限的道路面积下，能充分地发挥最大的使用效能，车辆的管理系统自然成为今日热门的智慧型交通运输网络重要的议题及主要解决问题，使得多种的电子收费系统因应而生，但目前总是有许多的不足之处，例如车道建置成本、道路再次施工损耗的社会成本以及车辆驾驶装载的车机成本等等，总是造成电子收费成败的关键所在。
国内目前车辆通关收费作业，是采车辆停靠后驾驶人将费用缴交完成后才准放行机制，除了耗费可观的人事成本外，车辆在通过收费站必须先停车缴费后再开车前行，亦会造成驾驶者的通关时间增长与道路壅塞等问题。至于车辆通关收费自动化作业方面，国内仍然是处于试用研发阶段，也曾经以驾驶投币方式自动收费，然而已因为种种因素失败而停止试用。
由此可见，上述习用缴费机制仍有诸多缺失，实非一良善的设计者，而亟待加以改良。
发明内容
本发明的目的即在于提供一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其是将既有的全球卫星定位系统(GPS)、移动通讯系统与信号柱通讯模块加以整合，使其可全方位应用于具有电子收费功能的系统上，以达到节省人工收费作业成本、节省营运设备建置成本、减少用路人车机负担、节省驾驶者通关时间、节省能源与降低空气污染，进而达到快速及便利等功效。
本发明的次一目的是在于提供一种藉由信号柱通讯模块补强通讯死角，使得行进中的车辆可完成电子化自动扣款交易功能的一种应用于开放式电子收费的复合式车机。
为实现上述发明目的，本发明提供的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，至少包括一中央处理模块、全球卫星定位模块、移动通讯模块、信号柱通讯模块、IC卡界面模块及讯息输出模块；其中，该中央处理模块会接收全球卫星定位模块所定位的位置及时间资料，并将所接收的资料与预设收费区作比较，当比较相符合时，即控制IC卡界面模块扣除IC卡电子钱包金额，同时透过移动通讯模块或信号柱通讯模块将资料传输至帐务系统进行帐务的稽核，以完成车辆费用自动缴交程序。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该全球卫星定位模块可藉由天线持续接收来自卫星所传递的资料，并将该资料转换成可供判读的位置及时间资料，再将资料传给中央处理模块。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该信号柱通讯模块可为微波或红外线等媒介，以作为短距离的通讯，当全球卫星定位系统及移动通讯系统的通讯强度低于一定程度时，中央处理模块即会唤醒信号柱通讯模块完成通讯的准备，以补强移动通讯讯号死角区域，以达到全方位的通讯。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该移动通讯模块主要是作为车机与基地台的通讯界面，是将车机的位置、时间及电子钱包等扣款资料透过基地台通知帐务中心，并接收帐务中心传回的相对应资料。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该IC卡界面模块主要作为IC卡式电子钱包的驾驶通行费扣款交易使用。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该讯息输出模块主要是作为车机输出相关道路交通讯息及扣款交易等讯息使用。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该讯息输出模块可利用显示器或蜂鸣器输出文字、影像及声音等。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该移动通讯模块可使用蜂巢式移动数据通讯。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该移动通讯模块可使用微细胞的蜂巢式移动数据通讯。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该中央处理模块能根据全球卫星定位模块的卫星讯号强度在卫星讯号强度低于一定程度时，改以移动通讯模块的细胞代号或微细胞代号来定位。
为实现上述目的，本发明提供的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，至少包括一中央处理模块、全球卫星定位模块、移动通讯模块、IC卡界面模块及讯息输出模块；其中，该中央处理模块会接收全球卫星定位模块所定位的位置及时间资料，并将所接收的资料与预设收费区作比较，当比较相符合时，即控制IC卡界面模块扣除IC卡电子钱包金额，同时透过移动通讯模块将资料传输至帐务系统进行帐务的稽核，以完成车辆费用自动缴交程序。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该全球卫星定位模块可由天线持续接收来自卫星所传递的资料，并将该资料转换成可供判读的位置及时间资料，再将资料传给中央处理模块。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该移动通讯模块主要是作为车机与基地台的通讯界面，是将车机的位置、时间及电子钱包等扣款资料透过基地台通知帐务中心，并接收帐务中心传回的相对应资料。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中IC卡界面模块主要作为IC卡式电子钱包的驾驶通行费扣款交易使用。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该讯息输出模块主要是作为车机输出相关道路交通讯息及扣款交易等讯息使用。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该讯息输出模块可利用显示器或蜂鸣器输出文字、影像及声音等。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该移动通讯模块可使用蜂巢式移动数据通讯。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该移动通讯模块可使用微细胞的蜂巢式移动数据通讯。
所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其中该中央处理模块能根据全球卫星定位模块的卫星讯号强度在卫星讯号强度低于一定程度时，改以移动通讯模块的细胞代号或微细胞代号来定位。
本发明所提供的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，与其他习用技术相互比较时，更具有下列的优点1、本发明是一种完全自动化的电子收费，车辆无须再停车缴费，以达到节省行车时间及减少道路拥塞等功效，并可降低空气污染及时间成本。
2、本发明是藉由市场普遍的GPS全球卫星定位模块与移动通讯模块的组成，使得车机成本可因零件数量大而降低，进而达到物美价廉的功效，以鼓励车辆驾驶人进行安装，使车辆管理系统功效发挥到极致。
3、本发明透过信号柱车道系统的辅助，使其可杜绝通讯上的死角，致使大部分路段无须作车道上的建设，以大幅地降低系统建置与维运成本及时间，进而达到降低公路经营业者的经营成本及转嫁至车辆驾驶人的车机负担。
请参阅以下有关本发明一较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本发明的技术内容及其目的功效；有关该实施例的附图为图1为本发明的方块图；图2为本发明的交通系统通讯示意图；
图3为本发明的执法作业流程图；图4为本发明的电子收费作业流程图；图5为本发明的帐务稽核作业流程图。
具体实施例方式
请参阅图1及图2所示，是本发明所提供的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，主要包括有一中央处理模块1，该中央处理模块1是主要的控制中心，其可接收来自全球卫星定位模块2所定位的位置及时间资料，并将所接收的资料与预设收费区作比较，当比较相符合时，即控制IC卡界面模块6扣除IC卡电子钱包金额与由移动通讯模块3或信号柱通讯模块4将资料传输至帐务中心8进行帐务的稽核，以完成车辆费用自动缴交程序；一全球卫星定位模块2，该全球卫星定位模块2可由天线21持续接收来自卫星9所传递的资料，并将该资料转换成可供判读的位置及时间资料，再将资料传给中央处理模块1；一移动通讯模块3，该移动通讯模块3可为蜂巢式或微细胞蜂巢式的移动数据通讯，其主要是作为车机与基地台7的通讯界面，是将车机的位置、时间及电子钱包等扣款资料透过基地台7通知帐务中心8，并接收帐务中心8传回的相对应资料；一信号柱通讯模块3，该信号柱通讯模块3可为微波或红外线等媒介，以作为短距离的通讯，当全球卫星定位模块2及移动通讯系统模块3的通讯强度低于一定程度时，中央处理模块1即会唤醒信号柱通讯模块4完成通讯的准备，以补强移动通讯讯号死角区域，以达到全方位的通讯，且上述车机的位置、时间及电子钱包等扣款资料皆可透过信号柱通讯模块4通知帐务中心8，并接收帐务中心8传回的相对应资料；一IC卡界面模块6，该IC卡界面模块6主要作为有使用IC卡式电子钱包的驾驶通行费扣款交易使用；一讯息输出模块5，该讯息输出模块5主要是作为车机输出相关道路交通讯息及扣款交易等讯息使用，例如利用显示器或蜂鸣器输出文字、影像及声音等。
请参考图3至图5所示，一种应用于开放式电子收费的复合式车机的作业流程图，是先将本发明的车机装载于车辆内，当车辆行驶于高速公路收费路段或其他需收费的路段时，该车机即会自动对车辆进行车型及车牌号码辨识进行执法作业，如图3流程所示，该车机内的影像处理系统101会拍取车牌图像102，并针对车牌作一识别103，再将识别完成的资料传送至帐务中心104。同时车机上的卫星定位接收机会纪录所有行驶路线与电子收费系统预先设定的收费点(如收费站)路线相互比较，如图4流程所示，该车机201会判断车辆是否已进入收费区202，若是，即与帐务中心通讯并完成缴费作业203，并持续判断车辆是否已进入收费区202或结束判断204，若不是，持续判断车辆是否已进入收费区202。
上述费用扣除方式可利用IC卡界面模块直接进行电子钱包IC卡扣款交易，或者藉由预付式、信用式的钱包或者是帐号预存式等，经由通讯系统自动通知帐务中心处理，并且配合装设于收费点的执法系统拍取车牌图像，经车牌辨识系统自动辨识车辆身分，由帐务中心确认该车辆车型、车牌号码、车速、车辆通过时刻及进行扣款缴费交易及稽核程序，如图5流程所示，由帐务中心301核对车辆资料与缴费状况302，并判断是否已缴费303，若是，将车辆顺利放行并删去车牌图像304，若未依规定完成扣款缴费车辆，则依拍取车牌图像辨识的车牌号码查得车主，并依法开罚单取缔305。
上列详细说明是针对本发明的一可行实施例的具体说明，惟该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
权利要求
1.一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，至少包括一中央处理模块、全球卫星定位模块、移动通讯模块、信号柱通讯模块、IC卡界面模块及讯息输出模块；其中，该中央处理模块会接收全球卫星定位模块所定位的位置及时间资料，并将所接收的资料与预设收费区作比较，当比较相符合时，即控制IC卡界面模块扣除IC卡电子钱包金额，同时透过移动通讯模块或信号柱通讯模块将资料传输至帐务系统进行帐务的稽核，以完成车辆费用自动缴交程序。
2.按权利要求1所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该全球卫星定位模块可藉由天线持续接收来自卫星所传递的资料，并将该资料转换成可供判读的位置及时间资料，再将资料传给中央处理模块。
3.按权利要求1所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该信号柱通讯模块可为微波或红外线媒介，以作为短距离的通讯，当全球卫星定位系统及移动通讯系统的通讯强度低于一定程度时，中央处理模块即会唤醒信号柱通讯模块完成通讯的准备，以补强移动通讯讯号死角区域，以达到全方位的通讯。
4.按权利要求1所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该移动通讯模块主要是作为车机与基地台的通讯界面，是将车机的位置、时间及电子钱包扣款资料透过基地台通知帐务中心，并接收帐务中心传回的相对应资料。
5.按权利要求1所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该IC卡界面模块主要作为IC卡式电子钱包的驾驶通行费扣款交易使用。
6.按权利要求1所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该讯息输出模块主要是作为车机输出相关道路交通讯息及扣款交易讯息使用。
7.按权利要求6所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该讯息输出模块可利用显示器或蜂鸣器输出文字、影像及声音。
8.按权利要求1所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该移动通讯模块可使用蜂巢式移动数据通讯。
9.按权利要求8所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该移动通讯模块可使用微细胞的蜂巢式移动数据通讯。
10.按权利要求8或9所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该中央处理模块能根据全球卫星定位模块的卫星讯号强度在卫星讯号强度低于一定程度时，改以移动通讯模块的细胞代号或微细胞代号来定位。
11.一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，至少包括一中央处理模块、全球卫星定位模块、移动通讯模块、IC卡界面模块及讯息输出模块；其中，该中央处理模块会接收全球卫星定位模块所定位的位置及时间资料，并将所接收的资料与预设收费区作比较，当比较相符合时，即控制IC卡界面模块扣除IC卡电子钱包金额，同时透过移动通讯模块将资料传输至帐务系统进行帐务的稽核，以完成车辆费用自动缴交程序。
12.按权利要求11所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该全球卫星定位模块可由天线持续接收来自卫星所传递的资料，并将该资料转换成可供判读的位置及时间资料，再将资料传给中央处理模块。
13.按权利要求11所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该移动通讯模块主要是作为车机与基地台的通讯界面，是将车机的位置、时间及电子钱包扣款资料透过基地台通知帐务中心，并接收帐务中心传回的相对应资料。
14.按权利要求11所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中IC卡界面模块主要作为IC卡式电子钱包的驾驶通行费扣款交易使用。
15.按权利要求11所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该讯息输出模块主要是作为车机输出相关道路交通讯息及扣款交易讯息使用。
16.按权利要求15所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该讯息输出模块可利用显示器或蜂鸣器输出文字、影像及声音。
17.按权利要求1所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该移动通讯模块可使用蜂巢式移动数据通讯。
18.按权利要求17所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该移动通讯模块可使用微细胞的蜂巢式移动数据通讯。
19.按权利要求17或18所述的一种应用于开放式电子收费的复合式车机，其特征在于，其中该中央处理模块能根据全球卫星定位模块的卫星讯号强度在卫星讯号强度低于一定程度时，改以移动通讯模块的细胞代号或微细胞代号来定位。
全文摘要
一种应用于开放式电子收费的复合式车机，至少包括一中央处理模块、全球卫星定位模块、移动通讯模块、信号柱通讯模块、IC卡界面模块及讯息输出模块；其中，该中央处理模块会接收全球卫星定位模块所定位的位置及时间资料，并将所接收的资料与预设收费区作比较，当比较相符合时，即控制IC卡界面模块扣除IC卡电子钱包金额，同时透过移动通讯模块或信号柱通讯模块将资料传输至帐务系统进行帐务的稽核，以完成车辆费用自动缴交程序。达到全方位通讯传输的目的，使其不须于车道上架设任何车道通讯设备，即可大幅地降低系统建置与维运成本，相对降低公路经营业者的经营成本负担和车辆驾驶人车机成本负担，大大地降低推动电子收费的阻力。
文档编号G07F19/00GK1635550SQ20031012427
公开日2005年7月6日 申请日期2003年12月29日 优先权日2003年12月29日
发明者郑伯顺, 徐有成, 吴坤荣, 王景弘, 许昭明, 贺中鼎, 缪嘉新, 董嘉龙, 同少圣, 王柏仁, 钟银堂, 李肇浩, 颜宏恺, 吕柏文, 谢文扬, 白瑞义 申请人:中华电信股份有限公司