具有分立天線裝置的電子收費系統及其天線裝置的製作方法
2023-08-09 23:46:46
專利名稱：具有分立天線裝置的電子收費系統及其天線裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子收費系統及其天線裝置，其中通過與收費站的基站的無線通信借記通行費。
背景技術：
電子收費系統是一種獨立地安裝於車輛的前擋風玻璃或內置於車內鏡中，以使用與收費站的基站的短程無線通信處理通行費支付的系統。在韓國專利申請公開第 2009-0052193號中記載了常規電子收費系統的一個實例。圖1是示出安裝在車內鏡中的常規電子收費系統的構造的側視圖。常規電子收費系統包括內置在安裝於車輛的前擋風玻璃W的車內鏡的固定部件2 中的RF天線1、內置在連接於固定部件2的連接部件3中的連接線4、和可旋轉地與連接部件3接合的通行費支付模塊7，其中通行費支付模塊7內置在安裝有鏡子5的車內鏡殼體6 中。常規電子收費系統通過將RF天線1和通行費支付模塊7安裝在車輛的車內鏡中而具有緊湊的外觀，並且通過允許經與收費站費用伺服器的通信自動支付通行費金額而實現駕駛者便利性。然而，常規電子收費系統具有以下缺點。在常規電子收費系統中，RF天線1和通行費支付模塊7兩者內置在安裝於車輛的前擋風玻璃W的車內鏡中，因此當車輛的前擋風玻璃具有較大傾斜角度時，設置在前擋風玻璃W上以獲得適當的RF天線1的接收角度的車內鏡可能會影響駕駛者的視野。而且，在常規電子收費系統中，當車內鏡安裝於具有較大傾斜角度的車輛的前擋風玻璃時，由於前擋風玻璃的大傾斜角度，RF天線1可能會垂直地朝向水平線，因此不能達到適當的發送/接收角度。並且，由於RF天線1和通行費支付模塊7作為一體安裝在常規電子收費系統中， 因此當在一個模塊中發生故障時，包括車內鏡的整個電子收費系統需要被替換或修理。
發明內容
已鑑於上述問題做出了本發明，並且本發明提供了一種具有分立的天線裝置的電子收費系統及其天線裝置，其中車輛的天線裝置與通行費支付模塊相互間獨立地分離設置。根據本發明的一方面，提供了一種具有分立的天線裝置的電子收費系統，該系統包括天線裝置，安裝在車輛的前擋風玻璃的後表面上，用於向收費站費用伺服器發送信號和/或從其接收信號；和通行費支付模塊，配置成使用天線裝置與收費站費用伺服器進行通行費相關信號的通信，其中通行費支付模塊設置在車內鏡內部並通過連接線與天線裝置連接，車內鏡與天線裝置隔開預定間隔並安裝在車輛內部的頂棚上。優選地，通行費支付模塊通過埋設在車輛頂棚內的連接線與天線裝置連接。天線裝置安裝在前擋風玻璃的後表面上，與頂棚的端部相距預定間隔。
通行費支付模塊包括短程通信模塊，配置成使用天線裝置從收費站費用伺服器接收通行費支付請求信號；存儲器，配置成存儲用於通行費支付的電子貨幣；和控制模塊， 配置成在從收費站費用伺服器接收到通行費支付請求信號時使用存儲在存儲器中的電子貨幣支付通行費金額，並且使用短程通信模塊和天線裝置向收費站費用伺服器發送通行費支付報表。天線裝置包括支架，附接於車輛的前擋風玻璃的後表面；主體，其前表面開口以與支架接合，並且形成有向上傾斜部；和天線，安裝在向上傾斜部上，並且通過連接線與通行費支付模塊連接，以向收費站費用伺服器發送信號和/或從其接收信號。多個突起單元和至少一個插入單元形成在主體的開口中，該多個突起單元以預定間隔形成，並且支架包括配置成與主體的多個突起單元相對應並可滑動地與之接合的接合單元，和插入單元所插入的插入槽。主體包括配置成使連接線能夠通過的通道單元。根據本發明的另一方面，提供了一種在電子收費系統中使用的天線裝置，該天線裝置包括支架，附接於車輛的前擋風玻璃的後表面；主體，其前表面開口以與支架接合， 並且形成有向上傾斜部；和天線，安裝在向上傾斜部上，並且通過連接線與通行費支付模塊連接，以向收費站費用伺服器發送信號和/或從其接收信號。優選地，多個突起單元和至少一個插入單元形成在主體的開口中，該多個突起單元以預定間隔形成，並且支架包括配置成與主體的多個突起單元相對應並可滑動地與之接合的接合單元，和插入單元所插入的插入槽。優選地，主體或支架包括具有一對止動突起的第一接合單元、具有一對導板的第二接合單元、和具有止動突起的第三接合單元，並且其中支架或主體包括插入並由第一接合單元的一對止動突起固定的第一突起單元，插入並由第二接合單元的一對導板固定的第二突起單元，和由第三接合單元的止動突起止動並接合的第三突起單元。主體包括配置成使連接線能夠通過的通道單元。天線通過埋設在車輛頂棚內的連接線與安裝在頂棚上的通行費支付模塊連接。支架安裝在前擋風玻璃的後表面上，與頂棚的端部相距預定間隔。
本發明的目的、特徵和優點通過以下結合附圖的詳細說明將會更加明顯，其中圖1是示出安裝在車內鏡中的常規電子收費系統的構造的側視圖；圖2是示出根據本發明的具有分立的天線裝置的電子收費系統的配置的框圖；圖3是示出安裝在車輛內的根據本發明的具有分立的天線裝置的電子收費系統的側視透視圖；圖4是示出根據本發明的天線裝置的構造的分解透視圖；圖5是示出根據本發明的通行費支付模塊的配置的框圖；圖6是示出根據本發明的天線裝置的支架與主體的接合關係的分解透視圖；圖7是示出根據本發明的相互接合的天線裝置的支架和主體的透視圖；圖8是示出根據本發明的另一示例性實施方式的天線裝置的主體的構造的俯視圖；圖9是示出根據本發明的另一示例性實施方式的天線裝置的支架的構造的俯視圖10是示出根據本發明的另一示例性實施方式的相互接合的天線裝置的支架和主體的透視圖；並且圖11是示出根據本發明的具有分立的天線裝置的電子收費系統的操作的流程圖。
具體實施例方式參照附圖詳細說明本發明的示例性實施方式。在所有附圖中使用相同的附圖標記表示相同或相似的部分。結合在本文中的已知功能和結構的詳細說明可能會省略，以避免使本發明的主題模糊不清。圖2是示出根據本發明的具有分立的天線裝置的電子收費系統1000的配置的框圖，並且圖3是示出安裝在車輛內的根據本發明的具有分立的天線裝置的電子收費系統 1000的側視透視圖。具有分立的天線裝置的電子收費系統1000包括天線裝置100和通行費支付模塊 200。天線裝置100獨立地安裝在車輛的前擋風玻璃W的內表面上(朝向車輛內部)以向/從收費站費用伺服器3000發送/接收與通行費相關的信號。通行費支付模塊200內置於設置在車輛內部的頂棚(頂篷)H上的車內鏡(room mirror) 2000中，其中通行費支付模塊200與天線裝置100隔開預定間隔。通行費支付模塊200通過連接線300與天線裝置100連接，並且用於使用天線裝置100借記(debit)通行費，以與收費站費用伺服器3000進行通行費相關信號的通信。以下更加詳細地說明根據本發明的具有分立的天線裝置的電子收費系統1000的各個元件。-天線裝置100的構造-圖4是示出根據本發明的天線裝置100的構造的分解透視圖。天線裝置100包括支架10、主體20、天線支撐板四和天線30。支架10形成為方形面板，並且支架10的前表面附接於車輛的前擋風玻璃W的內表面(朝向車輛內部)，而支架10的後表面附接於後述的主體20。支架10包括與主體20 的突起單元22相對應地在支架10的邊緣上形成的接合單元，其中支架10的接合單元可滑動地與主體20的突起單元22接合。而且，與主體20的插入單元M相對應地在支架10的一側上形成有插入槽16，其中主體20的插入單元M插入至插入槽16中。這裡，支架10的接合單元包括滑動插入單元12和滑動支撐單元14，使得主體20的突起單元22可滑動地插入接合單元中。主體20與支架10之間的接合關係將在以下說明。支架10安裝在前擋風玻璃W上，與頂棚H的一端相距預定間隔。否則，如果天線裝置100位於頂棚H附近，則車輛頂棚H的金屬組件可能會干擾通信。主體20的前表面開口，以便與支架10連接。在主體20內部，形成有向下傾斜部觀和向上傾斜部27，使得主體20在從側面觀察時呈三角形。突起單元22以預定間隔形成在主體20的開口部中，以與支架10的接合單元可滑動地連接。並且，插入單元24形成在主體20的第一側上，以插入支架10的插入槽16中。通道部沈形成在主體20的第二側上， 以使連接線300能夠通過其中而與隨後詳述的通行費支付模塊200連接。
天線支撐板四形成在向上傾斜部27上以支撐天線30。天線30形成在設置於向上傾斜部27上的天線支撐板四上，並且通過連接線300 與通行費支付模塊200連接，以向/從收費站費用伺服器3000發送/接收通行費相關信號。 當天線30安裝在向上傾斜部27上並且主體20和支架10附接於前擋風玻璃W時，天線30 通過車輛的前擋風玻璃W以最佳角度與收費站費用伺服器3000相對。該天線30將通過連接線300從隨後詳述的通行費支付模塊200接收到的通行費相關信號發送至收費站費用伺服器3000。並且，天線30將從收費站費用伺服器3000接收到的通行費相關信號發送至通行費支付模塊200。-通行費支付模塊200的配置-圖5是示出根據本發明的通行費支付模塊200的配置的框圖。通行費支付模塊200包括短程通信模塊210、存儲器220和控制模塊230。短程通信模塊210使用天線裝置100向/從收費站費用伺服器3000發送/接收通行費相關信號。具體地，當行駛在高速公路上的車輛接近至無線電波能夠傳播到的距離內時，收費站費用伺服器3000通過使用車輛信息檢測裝置測量車輛的寬度、長度和高度來計算車輛的通行費金額。並且，收費站費用伺服器3000使用無線通信裝置將通行費支付請求信號通過通行費支付模塊200的天線30發送至通行費支付模塊200的短程通信模塊210。存儲器220用以存儲用於通行費支付的電子貨幣。存儲器220可被設置為可分離的智慧卡，或者替換性地可內置於通行費支付模塊200中。控制模塊230從短程通信模塊210接收通行費支付請求信號，並用存儲在存儲器 220中的電子貨幣支付通行費。而且，當成功完成通行費交易時，控制模塊230通過短程通信模塊210和天線30向收費站費用伺服器3000發送通行費交易報表(statement)。相應地，收費站費用伺服器3000可基於通行費交易報表授權車輛通過。通行費支付模塊200優選地安裝在車內鏡2000的殼體2006內部。車內鏡2000 包括安裝在車輛的頂棚H上的固定單元2002，與固定單元2002連接的連接單元2004，和使駕駛者能夠看到車輛後部的鏡子2008。並且，車內鏡2000包括可旋轉地連接於連接單元 2004的殼體2006。這裡，在車內鏡2000的殼體2006中形成有連接單元2009，其中連接單元2009連接於連接線300的連接端子310以與天線裝置100連接。通過連接單元2009連接於天線裝置100的連接線路300具有埋設在頂棚H內部的中間部分。因此，在天線裝置 100與通行費支付模塊200之間形成預定間隔。同時，連接天線裝置100與通行費支付模塊 200的連接線300埋設在頂棚H的內部而不暴露在頂部H的外部。-天線裝置100內的接合關係-圖6是示出根據本發明的天線裝置100的支架10與主體20的接合關係的分解透視圖，並且圖7是示出根據本發明的相互接合的天線裝置100的支架10和主體20的透視圖。天線裝置100的支架10附接於車輛的前擋風玻璃W，並且當主體20的突起單元 22 (在①方向上)插入支架10的接合單元的滑動插入單元12時，支架10 (在②方向上)滑動，使得主體20的突起單元22放置在支架10的接合單元的滑動支撐單元14上並且由其支撐。這裡，主體20的插入單元M插入到支架10的插入槽16中。通過主體20與支架10 之間的滑動接合，可以保持二者之間的牢固接合。
-根據另一示例性實施方式的天線裝置100內的接合關係-圖8是示出根據本發明的另一示例性實施方式的天線裝置100的主體20的構造的俯視圖，圖9是示出根據本發明的另一示例性實施方式的天線裝置100的支架10的構造的俯視圖，且圖10是示出根據本發明的另一示例性實施方式的相互接合的天線裝置100的支架10和主體20的透視圖。根據本發明的另一示例性實施方式的主體20具有形成有第一接合單元25-1、第二接合單元25-2和第三接合單元25-3的開口，其中第一接合單元25-1、第二接合單元 25-2和第三接合單元25-3分別與隨後詳述的支架10的第一突起單元15_1、第二突起單元 15-2和第三突起單元15-3相接合。第一接合單元25-1形成在主體20的開口的一側上，並且具有一對相互面對的止動部件。因此，支架10的第一突起單元15-1可插入第一接合單元25-1的一對止動部件中並由其固定。第二接合單元25-2在主體20的開口中形成為與第一接合單元25_1隔開預定間隔，並且包括一對相互分離且平行的導板。因此，隨後詳述的支架10的第二突起單元15-2 可插入第二接合單元25-2的一對導板中並由其固定。因此，第二接合單元25-2執行對支架10的第二突起單元15-2的引導，並且通過將支架10的第二突起單元15-2插入一對導板之間，可引導並固定支架10的位置。第三接合單元25-3形成為與第二接合單元25-2相距預定間隔，並且具有至少一個止動部件，該止動部件由隨後詳述的支架10的第三突起單元15-3的止動突起止動並與其接合。根據本發明的另一示例性實施方式的支架10包括第一突起單元15-1、第二突起單元15-2和第三突起單元15-3，分別與主體20的第一接合單元25-1、第二接合單元25_2 和第三接合單元25-3接合。第一突起單元15-1形成在支架10的一側上，並且在端部具有圓形的突起，使得第一突起單元15-1的端部可插入主體20的第一接合單元25-1的一對止動部件中並由其固定。第二突起單元15-2形成為與第一突起單元15-1隔開預定間隔，並且具有一對插入主體20的第二接合單元25-2的一對導板之間的翼板(panel)，和用於固定該一對翼板的固定板。第三突起單元15-3包括一對翼板和用於固定該一對翼板的固定板。在固定板的端部形成有止動突起，使得主體20的第三接合單元25-3的止動部件可由止動突起止動並與其接合。根據另一示例性實施方式，支架10的第一突起單元15-1、第二突起單元15-2和第三突起單元15-3分別與主體20的第一接合單元25-1、第二接合單元25-2和第三接合單元 25-3接合，使得當支架10與主體20相互接合時，各個元件的位置被固定，並可保持其間的牢固接合。在該實施方式中，說明了第一接合單元25-1、第二接合單元25-2和第三接合單元 25-3形成在主體20中，而第一突起單元15-1、第二突起單元15-2和第三突起單元15_3形成在支架10中的情況。然而，應該注意的是，第一突起單元15-1、第二突起單元15-2和第三突起單元15-3可形成在主體20中，而第一接合單元25-1、第二接合單元25-2和第三接合單元25-3可形成在支架10中。以下，說明具有分立的天線裝置的電子收費系統1000的操作。圖11是示出根據本發明的具有分立的天線裝置的電子收費系統1000的操作的流程圖。首先，安裝在車輛中的天線裝置100的天線30從收費站費用伺服器3000接收通行費支付請求信號(Sio)。接著，天線裝置100的天線30將通行費支付請求信號通過連接線300發送至通行費支付模塊200的短程通信模塊210 (S12)。隨後，在從短程通信模塊210接收到通行費支付請求信號時，通行費支付模塊200 的控制模塊230對存儲器220中的電子貨幣收取通行費金額(S14)。接著，當成功完成通行費交易時，通行費支付模塊200的控制模塊230使用短程通信模塊210將通行費交易報表通過連接線300發送至天線裝置100的天線30(S16)。隨後，天線裝置100的天線30將通行費交易報表發送至收費站費用伺服器 3000 (S18)。接著，收費站費用伺服器3000允許車輛通過(S20)。根據具有分立的天線裝置的電子收費系統，通行費支付模塊內置於安裝在車輛頂棚上的車內鏡中，並且與安裝在車輛的前擋風玻璃上的天線裝置相距預定距離。通行費支付模塊通過連接線與天線裝置連接。因此，通行費支付模塊與車輛的前擋風玻璃隔開預定間隔，使得駕駛者的視野不會受到幹擾。並且，即使當在天線裝置和通行費支付模塊之一中發生故障時，也可獨立地對發生故障的天線裝置或通行費支付模塊進行修理。另外，通過使天線裝置與通行費支付模塊分離，可自由設定內置通行費支付模塊的車內鏡的位置，從而使車內鏡能夠有效地執行操作。同時，在根據本發明的天線裝置中，天線與附接於前擋風玻璃的支架連接。而且， 天線安裝在天線裝置的向上傾斜部上，並通過連接線與通行費支付模塊連接。因此，由於向上傾斜部，天線可以最佳角度面對收費站費用伺服器，使得即使當天線安裝在具有較大傾斜角度的前擋風玻璃的車輛中時，也可具有最佳的發送/接收靈敏度。同時，在根據本發明的天線裝置中，主體和支架以滑動方式相互接合。因此，由於主體與支架之間的牢固接合，當車輛振動時，天線裝置不會輕易振動。儘管以上已詳細說明本發明的示例性實施方式，然而應該清楚理解的是，本領域技術人員會想到的本文中所教導的基本發明構思的許多變型和改型仍將落入如所附權利要求中所限定的本發明的實質和範圍內。附圖中的各元件的附圖標記30 天線100 天線裝置200 通行費支付模塊210 短程通信模塊220 存儲器230 控制模塊
300 連接線
310 連接端子
2000車內鏡
2002固定單元
2004連接單元
2008鏡子
權利要求
1.一種具有分立的天線裝置的電子收費系統，所述系統包括天線裝置，安裝在車輛的前擋風玻璃的後表面上，用於向收費站費用伺服器發送信號和/或從所述收費站費用伺服器接收信號；以及通行費支付模塊，配置成使用所述天線裝置與所述收費站費用伺服器進行通行費相關信號的通信，其中所述通行費支付模塊設置於車內鏡內部並通過連接線與所述天線裝置連接，所述車內鏡與所述天線裝置隔開預定間隔並安裝在車輛內部的頂棚上。
2.如權利要求1所述的系統，其中所述通行費支付模塊通過埋設在所述車輛的頂棚內的所述連接線與所述天線裝置連接。
3.如權利要求1所述的系統，其中所述天線裝置安裝在所述前擋風玻璃的後表面上， 與所述頂棚的端部相距預定間隔。
4.如權利要求1所述的系統，其中所述通行費支付模塊包括短程通信模塊，配置成使用所述天線裝置從所述收費站費用伺服器接收通行費支付請求信號；存儲器，配置成存儲用於通行費支付的電子貨幣；和控制模塊，配置成在從所述收費站費用伺服器接收到所述通行費支付請求信號時，使用存儲在所述存儲器中的電子貨幣支付通行費金額，並且使用所述短程通信模塊和所述天線裝置向所述收費站費用伺服器發送通行費支付報表。
5.如權利要求1所述的系統，其中所述天線裝置包括支架，附接於所述車輛的前擋風玻璃的後表面；主體，其前表面開口以與所述支架接合，並且形成有向上傾斜部；和天線，安裝在所述向上傾斜部上，並且通過所述連接線與所述通行費支付模塊連接，以向所述收費站費用伺服器發送所述信號和/或從所述收費站費用伺服器接收所述信號。
6.如權利要求5所述的系統，其中多個突起單元和至少一個插入單元形成在所述主體的開口中，所述多個突起單元以預定間隔形成，並且所述支架包括配置成與所述主體的所述多個突起單元相對應並可滑動地接合的接合單元，和所述插入單元所插入的插入槽。
7.如權利要求6所述的系統，其中所述主體包括配置成使所述連接線能夠通過的通道單元。
8.一種在電子收費系統中使用的天線裝置，所述天線裝置包括支架，附接於車輛的前擋風玻璃的後表面；主體，其前表面開口以與所述支架接合，並且形成有向上傾斜部；和天線，安裝在所述向上傾斜部上，並且通過連接線與通行費支付模塊連接，以向收費站費用伺服器發送信號和/或從收費站費用伺服器接收信號。
9.如權利要求8所述的天線裝置，其中多個突起單元和至少一個插入單元形成在所述主體的開口中，所述多個突起單元以預定間隔形成，並且所述支架包括配置成與所述主體的所述多個突起單元相對應並可滑動地接合的接合單元，和所述插入單元所插入的插入槽。
10.如權利要求8所述的天線裝置，其中所述主體或所述支架包括具有一對止動突起的第一接合單元，具有一對導板的第二接合單元，和具有止動突起的第三接合單元，並且其中所述支架或所述主體包括插入並由所述第一接合單元的所述一對止動突起固定的第一突起單元，插入並由所述第二接合單元的所述一對導板固定的第二突起單元，和由所述第三接合單元的所述止動突起止動並接合的第三突起單元。
11.如權利要求8所述的天線裝置，其中所述主體包括配置成使所述連接線能夠通過的通道單元。
12.如權利要求8所述的天線裝置，其中所述天線通過埋設在所述車輛的頂棚內的所述連接線與安裝在所述頂棚上的所述通行費支付模塊連接。
13.如權利要求8所述的天線裝置，其中所述支架安裝在所述前擋風玻璃的後表面上， 與所述頂棚的端部相距預定間隔。
全文摘要
一種具有分立的天線裝置的電子收費系統，包括天線裝置和通行費支付模塊。天線裝置安裝在車輛的前擋風玻璃的後表面上，用於向收費站費用伺服器發送信號和/或從其接收信號。通行費支付模塊使用天線裝置與收費站費用伺服器進行通行費相關信號的通信，其中通行費支付模塊設置在車內鏡內部並通過連接線與天線裝置連接，車內鏡與天線裝置隔開預定間隔並安裝在車輛內部的頂棚上。
文檔編號G07B15/06GK102446371SQ20111011488
公開日2012年5月9日 申請日期2011年4月29日 優先權日2010年10月13日
發明者姜璟煥 申請人:現代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社