車輛排放物檢測和通行費徵收系統的製作方法
2023-05-20 22:56:26 1
專利名稱：車輛排放物檢測和通行費徵收系統的製作方法
技術領域：
本發明針對在通行費徵收期間將關於尾氣排放物的機動車輛檢測組合進來的系統和方法。
背景技術：
典型的電子不停車收費(ETC)系統以電子方式對使用某些路段或高佔有率收費(HOT)車道的駕車者徵收通行費，使得這些駕車者無需在收費亭真實地(physically)停車付費。這類系統普遍存在。ETC系統典型地在車輛通過配備ETC的收費亭時，利用傳感器檢測某些標籤標識。由於車輛尾氣引起的汙染與環境問題攸關，所以大多數政府機構要求機動車輛作常規檢測以確定該車輛是否滿足為其制定的排放物標準。使排放物檢測對於駕車族變得方便是期許的目標。本技術領域所需的是這樣一種通行費徵收系統，其將自動通行費徵收的技術與車輛尾氣排放物的檢測嫁接在一起。
發明內容
所揭示的是這樣一種系統和方法，其用於在非受控環境下(例如在通行費徵收期間)檢測機動化車輛的尾氣排放物。本系統包含具有RFID傳感器的通行費徵收系統，該RFID傳感器以無線方式與固定在車輛擋風玻璃上的電子標籤通信，並且還包含至少一個排放物檢測器，用於就一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、碳氫化合物(HC)和/或NOx而言分析車輛的尾氣流(exhaust plume)。當車輛通過通行費徵收結構時,傳感器查詢車輛的電子標籤以獲得關於車輛的信息(諸如例如車輛的年份/製造/型號和登記的該車輛車主)。自動查詢機動車輛記錄資料庫以確定該車輛是否需要作排放物檢測。如果需要，則啟動信號，該信號使檢測器獲取在車輛駛過通行費徵收結構時該車輛的尾氣流的圖像。尾氣流的圖像被分析並且確定該車輛的排放物數據。排放物數據隨後與為該車輛設定的一個或多個排放物標準進行比較。如果作為排放物檢測結果被確定車輛未滿足那些標準，則通知機動車輛管理機構或排放物執法部門。按照本發明的實施例的方法，傳票的費用根據車輛排放物檢測的結果調整。按照本發明的實施例的方法，進一步包括下列組合中的任何一種:
從與車輛電子標籤相關聯的帳戶扣減排放物檢測的費用；
更新與車輛電子標籤相關聯的信息；以及 向車輛的登記車主通知排放物檢測的結果。按照本發明的實施例的方法，進一步包含使排放物數據歸一化，從而減少誤差值。按照本發明的實施例的方法，進一步包括:
存儲通過通行費徵收結構的所有車輛的排放物數據；以及 對下列任何一項進行統計分析:排放物數據和車輛信息。按照本發明的實施例的通行費徵收系統，傳票的費用根據車輛排放物檢測的結果調整。按照本發明的實施例的通行費徵收系統，進一步包括下列組合中的任何一種: 從與車輛電子標籤相關聯的帳戶扣減排放物檢測的費用；
更新與車輛電子標籤相關聯的信息；以及 向車輛的登記車主通知排放物檢測的結果。按照本發明的實施例的通行費徵收系統，進一步包含使排放物數據歸一化，從而減少誤差值。按照本發明的實施例的通行費徵收系統，進一步包括:
存儲通過通行費徵收結構的所有車輛的排放物數據；以及 對下列任何一項進行統計分析:排放物數據和車輛信息。以下詳細的描述和附圖將使這裡所述教導的特徵和優點變得顯而易見。
圖1例示出按照這裡所述教導的通行費徵收系統的示例性實施例。圖2示出具有粘帖在車輛前擋風玻璃上的電子標籤的機動車輛的前視圖。圖3例示出圖2的車輛的頂面剖面圖，該車輛正通過圖1的通行費徵收結構的車道。圖4為流程示意圖，其例示出用於在通行費徵收期間檢測機動化車輛的尾氣排放物的本系統和方法的示例性實施例。圖5為圖4流程示意圖的延續部分，其示出相對節點A延續的流程處理。圖6為示例性網絡化系統的功能性框圖，該系統用於實現這裡所述關於圖4和5的流程示意圖的教導的各個方面。
所揭示的是用於在通行費徵收期間檢測機動化車輛的尾氣排放物的系統和方法。非限制性定義
「機動車輛」指的是如汽車領域所知的機動化車輛，其具有燃燒燃料的內燃機，燃料諸如例如是包括任何燃料添加劑的汽油、柴油、天然氣、甲燒、硝基甲燒(nitro-methane)、燃油或生物燃料。「通行費徵收結構」(常常稱為電子不停車收費(ETC)系統)是這樣一種結構，其位於收費道路上或上方，從而從使用該道路的駕車者收取錢款。主動式收費結構(tollstructure)包含帶有收費閘門(toll gate)的收費亭，該收費閘門使駕車者停車並且通過將錢交付收費員或向硬幣收取系統提供硬幣而以物理方式付款，使得閘門抬升並且他們可以繼續行車。被動式收費結構沒有帶閘門的亭子，但是代替的是具有一個或多個射頻識別設備(RFID傳感器)，射頻識別設備對於道路的使用或一天中特定時段期間對高佔有率收費(HOT)車道的使用以電子方式收費。被動式收費結構無需駕車者真實地停車。由於這種結構不會減慢通行並且帶來更少的事故，所以它們被廣泛使用。圖1示出了一種示例性的被動式通行費徵收結構。這種自動通行費徵收系統的用戶利用借記卡或信用卡開啟預存/預付帳戶，借記卡或信用卡提供了容易獲得的資金來源，HOV費用和通行費收費可以自動地從該資金來源中扣減。在用ETC系統開啟他們的帳戶後，向駕車真提供與他們以及他們的帳戶相關聯的電子標籤。電子標籤被固定在車輛的前擋風玻璃上。固定在收費結構上的傳感器典型地利用射頻識別(RFID)技術。機構為RFID設定標準，這些機構包括:標準化國際組織(ISO)、國際電子技術委員會(IEC)、ASTM國際、DASH7聯盟和EPC全球。RFID設備利用射頻(RF)發射機和接收機。當車輛進入設定的RFID傳感器附近區域時，啟動在RFID傳感器與車輛的電子RFID標籤之間的通信。RFID標籤可以在幾米遠的距離處讀取並且通常在RFID讀取器的視線以外。RFID傳感器能夠同時區分許多RFID標籤。「電子標籤」是小型集成電路，其能夠調製和解調信號並且與類似構造的設備進行雙向通信。電子標籤進一步包含用於處理和存儲數據的專門的車載單元。在一個實施例中，電子標籤是能夠調製/解調射頻(RF)信號的RFID標籤。RFID標籤從RFID傳感器接收RF信號並且隨後相應地作出響應。被動式RFID標籤不使用電池，但是替代的是採用由RFID傳感器發射的RF能量作為能源。主動式RFID標籤包含小型的車載電池並且其電路系統被開啟或激活以響應接收到RF信號。示例性的電子標籤有紐約的E-Zpass、佛羅裡達州的SunPass、加利福尼亞州的FasTrak和德克薩斯州的EZ_Tag。RFID使能通行費徵收系統和RFID標籤在全世界被使用。圖2示出了一個示例性電子標籤203，其被固定在機動車輛200的前擋風玻璃202上。據此，響應於從RFID傳感器接收到RF信號，RFID標籤傳送有關車輛的信息。車輛的電子標籤可以根據需要以新的或附加的信息進行更新。這種更新可以經RFID傳感器或另一設備手動或自動發生。可選地，代替RFID傳感器，通行費系統為了識別車輛可以利用相機讀取車輛的牌照(license plate)。「有關車輛的信息」意在被寬泛地解釋為包含在車輛的電子RFID標籤與收費結構的RFID傳感器之間傳送的任何信息。有關機動車輛的信息包括車輛的登記信息(例如車牌號和年份/製造/型號)，並且進一步包括車輛上次作排放物檢測的日期和車主的聯繫信息(諸如例如車主姓名、地址、電話和電子郵件)。「排放物檢測器」是一個或多個高速相機，其能夠在機動車輛經過相機視場前方時獲取機動車輛尾氣流的圖像，根據所選擇的波長其帶有或不帶有照明裝置。圖1和3的實施例中示出了示例性的排放物檢測器。排放物檢測器可以是非色散的紅外相機。中波紅外相機系統的一個例子採用碲鎘汞(HgCdTe)檢測器陣列，其檢測範圍能力從3.7微米到4.8微米。同一家公司正在研發具有範圍在0.8微米-2.5微米之間的碲鎘汞檢測器的相機。銻化銦(InSb)檢測器是其它的實例，其可以工作在3.6微米-4.9微米之間的範圍內，可用的靈敏度低至I微米波長。這種設備具備同時傳送用於在監視器設備上顯示的數字輸出和模擬視頻輸出的能力。這種檢測設備容易從各種商業渠道購得。例如，0nCa-MWIR-MCT-640和0nca-MWIR-1nSb-640相機可從Xenics購得。從FLIR購得的SC8000採用高靈敏度的冷卻InSb檢測器。相機或光檢測器可以安裝有光譜濾光片或濾光片輪，光譜濾光片或濾光片輪具有與感興趣的元素或化合物的特徵發射或吸收波長對應的透射譜。根據這裡的教導，還可以採用單像素相機作為檢測器。這樣的一種相機在馬可F.杜阿特(Marco F.Duarte)等人的「藉助壓縮採樣的單像素成像」(IEEE信號處理雜誌，pp.83(2008年3月))中有描述，該文以全文引用方式包含在此。「尾氣流」指的是作為車輛發動機燃燒結果而排放的尾氣氣體的下風向圖案(downwind pattern)。圖3的305示出示例性的尾氣流。
「尾氣氣體」是燃料燃燒的副產品，其經車輛的尾氣系統排放到大氣中。示例性的尾氣氣體是一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、各種碳氫混合物(CxHy)(簡稱為HC)、氮氣、氮氧化物(N0X)、臭氧(O3)和微粒物質(稱為煤煙)。「排放物數據」指的是任何一種尾氣氣體的所確定的濃度。排放物數據的處理可能涉及歸一化數據，以使得誤差減小。它還可能包括對數據作統計分析。也可對任何關於車輛的信息(例如車輛壽命等)進行統計分析。「排放物檢測」指的是獲取車輛尾氣流的一幅或多幅圖像，對那些圖像進行分析以產生被檢車輛的排放物數據，以及隨後將排放物數據與排放物檢測部門已經設定的一項或多項標準進行比較。比較結果在這裡被用來確定車輛是否滿足那些標準。「排放物執法部門」是諸如例如機動車輛權威部門或執法機構之類的權力機構，其任務是檢查車輛是否符合強制性的尾氣氣體排放物標準。車輛可根據預先設定的進度表(諸如例如年度檢測)進行檢測。根據這裡的教導，如果機動車輛未滿足為該車輛設定的尾氣排放物標準，則這樣的管理部門例如可以向登記的車主發出傳票；根據對車輛進行的檢測結果調整對登記車主的通行費收取金額；從與車輛電子標籤相關聯的帳戶扣除排放物檢測費用，或者向登記的該車輛的車主開具排放物檢測的發票；和/或僅向車輛的登記車主通知檢測結果。示例性通行費徵收系統
現在參見圖1，其例示了按照這裡教導的通行費徵收系統100的一個示例性實施例。所示的通行費徵收系統100包括通行費徵收結構102,其包含支承牆體103A-C和所示具有用於與工作站(未畫出)無線通信的Tx/Rx天線的屋頂104。混凝土牆體103A-C分別由防撞支墩(crash buttress)105A_C保護,其保護通行費徵收結構免遭車輛撞擊。牆體103A-C共同地為機動車輛提供兩條分立的車道106A和106B，以使車輛沿著各條車道各自的方向箭頭所示的方向通過。結構102的每條車道限定了具有深度D (在107處)和寬度W (在108處)的出入口。固定在通行費徵收結構的屋頂104上的是被照亮的標誌109A和109B，它們在本示例中表示車道106A和106B的每條接受EZ-PASS標籤但不接受現金。在結構102的每條車道的入口上方還有照亮的指示牌IlOA和110B，當被照亮時其向駕車者提供各自車道開放使用的通知。這種標誌通常在車道開放使用時以綠光照亮的箭頭指示並且在車道未開放使用時以紅光照亮的箭頭指示。位於結構102正面的還有標誌111，其在被照亮時指示每條各自的車道正在對經過那裡的機動車輛進行排放物檢測。RFID傳感器112A和112B如所示地分別位於車道106A-B的上方以查詢車輛的電子RFID標籤。根據這裡的教導，各自車道106A和106B的每一條具有一組排放物檢測器113A-D，用於在車輛通過結構時獲取從車輛尾氣管排出的尾氣流的圖像。第一條車道106A具有排放物檢測器113A和113B，而第二條車道106B具有排放物檢測器113C和113-D。每條車道上的檢測器如所示地具有各自的傳感器115A-D，用於獲取尾氣流的圖像(或視頻序列)。在另一實施例中，傳感單元115A-D採樣經過開口的車輛的尾氣流，這些開口真實地獲取車輛的尾氣氣體以用於分析。所示的附屬在每個排放物檢測器113A-D上的是用於與計算工作站(未畫出)進行雙向通信的天線114A-D。應該理解的是，檢測器113A-B和113C-D的每一個可以相互不同並且因此它們各自的傳感單元115A-B和115C-D以不同的方式採樣尾氣流。檢測系統可基於反射模式或透射模式工作，其帶有各種可能的照明裝置/相機構造。在一個實施例中，通過將相機和照明源定位在同一側來檢測蒸汽的螢光。在這種模式下，我們將利用來自感興趣蒸汽的反射信號或輻射信號。第二種方案是籍由經過車輛蒸汽雲的光束的單個或兩個通道來測量蒸汽的吸收。在這種構造下，我們測量通過感興趣蒸汽的透射光，其中照明源位於一側而相機檢測器位於另一側。還有一個構造通過下列方式而涉及通過蒸汽的光的透射:成像在鏡子上以方便地將透射光從鏡子投射到相機檢測器。鏡子可能會變髒並且可能需要諸如風擋刮水器或等同裝置之類的自潔機構。而且某些發動機類型的車輛可能被引導通過一個特定的車道，使得對該車輛進行所需形式的排放物檢測。例如，帶柴油發動機的車輛可能被引導經過一條車道而帶汽油發動機的車輛被引導經過另一車道。例如使用生物燃料的車輛可能被引導經過還有一條車道。現在參見圖3，其示出圖1的通行費徵收結構的其中一條車道的頂面剖面圖。沿著箭頭301指示方向行進的圖2的車輛200如所示地，沿著排放物檢測車道106B幾乎已經整個通過通行費徵收結構102。在進入結構時，RFID傳感器112B向RFID標籤203發送信號，接著RFID標籤203以關於車輛的信息作出響應，關於車輛的信息包括車輛上次作排放物檢測的日期。這種關於車輛200的信息已經被預加載到標籤203上，或者因為該車輛先前已經過類似構造的通行費徵收系統而藉助周期性更新的方式被提供給車輛的電子標籤。RFID傳感器112B進一步接收來自地下速度檢測器120、121和122的關於車速的信息，地下速度檢測器120、121和122採用諸如時間和距離之類的因子來確定車輛在駛過每個速度檢測器設備時的車輛的速度和加速度。應該理解的是，可以採用其它確定車速的方法。例如可以將車輛的RFID標籤設置為與車輛的速度計通信或者與一個或多個向標籤提供車速的傳送單元通信。該速度數據作為標籤響應的一部分隨後被RFID標籤傳送到RFID傳感器。在這樣的實施例中，無需速度/加速度檢測器。在另一實例中，可以將加速度計包含在RFID標籤系統內並且可以無線方式向通行費車道結構發送車輛的速度/加速度。響應於需要作排放物檢測的車輛，信號被送至排放物檢測器113C-D以根據車速，以預先計算的步驟(instance)獲取車輛尾氣氣體的一幅或多幅圖像。具有合適構造的高速紅外相機113C (帶有或不帶有照明裝置和鏡子以及帶有或不帶有分光計113D)在尾氣流經過每個檢測器各自的視場304和305時，同時獲取從車輛尾氣管302排出的尾氣流303的多幅圖像。獲取的圖像被分析以得到尾氣氣體的濃度水平。分析的結果隨後被用來確定車輛是否滿足為車輛設定的排放物標準。一個實施例的流程示意圖
現在參見圖4的流程示意圖，其例示出用於檢測在通行費徵收期間機動化車輛的尾氣排放物的本系統和方法的示例性實施例。流程開始於步驟400並且處理立即進入步驟402。在步驟402，RFID傳感器被用來在車輛經過通行費徵收結構的一條車道時查詢固定於機動車輛上的電子標籤。就圖1而言示出並討論了一個示例性的通行費徵收結構，並且一個示例性的電子標籤如在203處所示地被放置在圖2的車輛200的擋風玻璃202上。在步驟404中，車輛的RFID標籤以關於車輛的信息作出響應。在一個實施例中，電子標籤響應於傳感器查詢而提供的信息包括車輛的牌照號、車輛的年份/製造/型號、車輛的登記信息、車輛上次作排放物檢測的日期以及車主姓名和地址。在另一實施例中，電子標籤以帳戶標識作為響應，隨後該帳戶標識被用來訪問來自資料庫的關於車輛的信息的記錄。這類記錄可以從採集、整理和保存這類信息的機動車輛部門直接或間接地提供。在步驟406，獲取或以其它方式獲得車輛的速度/加速度。在一個實施例中，速度/加速度檢測器包含多個地下傳感器，這些傳感器由車輛在車道上方的經過而啟動或激發。這類傳感器的例子如所示地在圖3的120、121和122處。在另一實施例中，車輛的速度/加速度由車輛的RFID標籤提供，該RFID標籤已經被設置為與機動車輛上各種車載的速度/加速度傳感器(例如一個或多個加速度計和車輛速度計)通信。在步驟408，確定車輛是否需要作排放物檢測。這種確定至少部分基於車輛RFID作出的關於車輛是否有當前的排放物檢測的響應。如果車輛不需要作排放物檢測，則隨後在步驟410，該方法等待傳感器指示下一車輛的到達。在下一車輛到達時，處理相對於步驟402繼續進行，其中RFID傳感器查詢下一車輛的RFID標籤。另一方面，如果該車輛需要作排放物檢測，則在步驟412，信號被送至排放物檢測器以獲取從車輛排氣管排出的尾氣流的圖像。就圖1和3的實施例而言示出並討論了示例性的排放物檢測器，其中非色散紅外檢測器113C被用來檢測一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和各種碳氫化合物(HC)，並且分光計113D被用來測量氮氧化物(NO )。現在參見圖5的流程示意圖，其是圖4的流程示意圖的延續，流程處理相對於節點A延續。在步驟414，為得到各種尾氣氣體的濃度而對獲取的圖像進行分析。用於尾氣氣體濃度的圖像分析方法被很好地建立並且很大程度上取決於在各個通行費徵收結構中所用排放物檢測器的類型。分析結果產生排放物數據。排放物數據被存儲到資料庫415。在步驟416，隨後將排放物數據與排放物標準比較。排放物標準可以從存儲器或存儲設備中搜索到，存儲器或存儲設備已經在使通行費徵收結構上線以用於排放物檢測之前被預裝。在步驟418，確定車輛是否滿足為該車輛而設定的排放物標準。如果車輛未滿足排放物標準，則在步驟420通知權力部門。在步驟422，響應於車輛未滿足排放物標準，向車輛的登記車主發送傳票。可以根據排放物檢測結果換算(scale)向車輛的登記車主發送的傳票的費用，並且在步驟424，車輛的RFID標籤被更新。如果在步驟418車輛滿足或超過為該車輛設定的排放物標準，則在步驟424，以檢測數據、檢測日期和檢測結果更新車輛的RFID標籤。隨後，在本實施例中，流程處理停止。可選地，流程處理相對於步驟410而繼續，其中，該方法等待下一車輛的到達。在下一車輛到達時，以類似的方式重複處理。在其它實施例中，排放物檢測的費用從與該標籤相關聯的用戶帳戶自動扣減。可以向車輛的登記的車主提供關於排放物檢測結果的通知。這樣的通知可以是送至記錄的車主的電話號碼的文字消息形式，或者可以向車主的電子郵件地址或電話發送預錄製的語音、文本或視頻消息。消息可被送至車輛的ON-STAR系統(如果裝配了該系統)，該系統轉而用聲音向車輛的駕駛員複述消息。任何人可以直接與車輛的車主聯繫。這類實施例也被試圖由所附權利要求包括。應該理解的是，這裡所示的流程示意圖是示意性的。流程示意圖中所示意的一個或多個操作可以不同的順序執行。可以增加、修改、加強或合併其它操作。它們的變化方案被試圖落在所附權利要求的範圍內。流程示意圖的全部或部分可以結合機器可執行指令，部分或全部以硬體方式實現，這些機器可執行指令與車輛佔用檢測系統的各種單元通信。示例性系統的框圖
現在參見圖6，其示出了示例性排放物檢測系統的一個實施例的功能性框圖，其中本系統和方法的各個方面得以施行。系統示出了與聯網的計算機工作站602通信的多個模塊、設備和單元。聯網的計算機工作站602包括硬碟驅動器(位於計算機外殼603的內部)，其對計算機可讀介質604 (例如軟盤、光碟、⑶-ROM、DVD、磁帶等)進行讀取/寫入。殼體603容納帶處理器和存儲器的母板、諸如網絡卡之類的通信鏈路、圖形卡等，並且執行計算設備功能性的其它軟體和硬體是本領域內公知的。工作站包括圖形用戶接口，在各種實施例中，其包含諸如CRT、LCD、觸控螢幕之類的顯示器605、滑鼠606和鍵盤607。應該認識到是，工作站602包含作業系統和其它專門的軟體，它們被配置為顯示用於輸入、選擇或修改在顯示器605上顯示的信息的各種各樣的數字值、文本、滾動條、帶用戶可選項的下拉帳單等。所示實施例僅是示意性的。雖然所示的是臺式計算機，但是應該認識到是，計算機602可以是膝上型計算機、大型機、客戶機/伺服器或專用計算機(例如ASIC、電路板、專用處理器等)中的任何一種。從系統600的任一模塊獲得的任何信息(包括任一傳感器的各種特性)可以保存到資料庫608。可以由用戶利用計算機602的圖形用戶接口輸入關於文檔或傳感器的信息。任何信息可以在網絡601上被送往遠程設備以作存儲或處理。網絡601如所示地為無定形雲。已經省略了關於任何特定網絡的操作或網絡配置的詳細討論。只要給出下列描述就夠了:數據分組經專用設備在網絡上傳送，這些專用設備經多條通信鏈路在相互之間進行通信。數據以信號的形式在網絡內的設備之間傳遞。這樣的信號可以是電信號、電磁信號、光信號或其它形式信號的任意組合，並且由電線、纜線、光導纖維、電話線、蜂窩鏈路、RF、衛星或本領域內知曉的其它任何介質或通信鏈路傳送。系統600如所示地包含RFID傳感器610、RFID標籤611和速度/加速度檢測模塊612。如就圖4的流程示意圖的步驟402所討論的，RFID傳感器610查詢RFID標籤611。RFID標籤以關於車輛的信息作出響應。在本實施例中，速度/加速度檢測模塊612獲取車輛的速度/加速度並將速度數據提供給RFID標籤611。檢測鑑別器處理器613確定該特定的車輛是否需要作排放物檢測。這樣的確定至少部分基於車輛RFID標籤關於車輛是否有當前的排放物檢測的響應。如果該車輛需要作排放物檢測，則信號發生器614向排放物檢測器615和616發起信號以在預設的時刻獲取從車輛尾氣管排出的尾氣流的一幅或多幅圖像。可選地，信號發生器直接從速度檢測模塊612接收速度數據。獲取的圖像被提供給圖像分析器處理器模塊617，該模塊分析圖像以得到各種尾氣氣體的濃度。分析結果產生被存儲到存儲設備619的排放物數據。數據比較器620接收排放物數據並且將排放物數據與已經從資料庫619搜索到的排放物標準進行比較。標準符合確定器621確定車輛是否滿足標準。如果車輛數據未滿足排放物標準，則通知模塊622轉至例如利用傳送單元623通知權力部門。根據在此的各種實施例，模塊622可進一步向車輛的登記車主提供檢測結果的通知。這樣的通知可以是送至記錄的車主的電話號碼的文字消息形式，或者可以向車主的電子郵件地址或電話發送預錄製的語音、文本或視頻消息。消息可被送至車輛的ON-STAR系統(如果裝配了該系統)，該系統轉而用聲音向車輛的駕駛員複述消息。標籤更新模塊624以當前的檢測數據和檢測結果更新車輛的RFID標籤。帳戶扣減模塊625自動從與用戶們的RFID標籤相關聯的用戶預存帳戶扣減排放物檢測的費用。可選地，排放物檢測可以對經過ETC的每部車輛實行而不管是否有為統計目的進行採集數據的需要。應該理解的是，圖6的模塊和處理單元的任一個經路徑(未畫出)與工作站602通信，並且可進一步與一個或多個在網絡601上的遠程設備通信。模塊中的任一個可經所示和未示出的路徑與存儲設備608和619通信，並且可存儲/搜索執行這些模塊欲實現的功能所需的數據、參數值、函數、記錄、數據和機器可讀/可執行程序指令。圖6功能性框圖的模塊中的任一個的部分或全部功能性可以整個或部分地由工作站602內部的單元或專用計算機系統實現。各種模塊可指定一個或多個單元，而這些單元接下來又包含被指定為實現欲實現功能的軟體和/或硬體。多個模塊可共同實現單個功能。每個模塊可具有能夠執行機器可讀程序指令的專門的處理器和存儲器。模塊可包括單件硬體，例如ASIC、電子電路或專用處理器。多個模塊可由單個專用計算機系統或多個並行工作的專用系統執行。模塊之間的連接同時包括物理和邏輯連接。模塊可進一步包括一個或多個軟體/硬體單元，這些單元可進一步包括作業系統、驅動器、設備控制器和其它裝置，所述其它裝置中的一些或全部可經網絡連接。還想到的是，本方法的一個或多個方面可以在專用計算機系統上實現並且還可在分布式計算環境下實施，在分布式計算環境中，任務由通過網絡連結的遠程設備執行。可應用領域內的那些技術人員無需作過多的實驗，即可根據這裡提供的功能性描述再結合相關領域的公知常識，利用任何已知或以後研發的系統、結構、設備和/或軟體，以硬體或軟體的方式實現這裡的教導。這樣的專用計算機系統能夠執行機器可執行程序指令並且可包含微處理器、微控制器、ASIC、電子電路或它們的任意組合。這裡所述的方法的一個或多個方面欲被包含在製造物品內，包括具有計算機可用或機器可讀介質的一個或多個電腦程式產品。製造物品可以被包含在至少一個可被機器架構讀取的存儲設備上，該架構實施能夠執行這裡所述方法學和功能性的可執行程序指令。另外，製造物品可以單獨或作為各種單元而作為完整系統的一部分被包含或者分開提供。應該認識的是，以上揭示的各個方面和其它特徵和功能或者它們的替換形式可以根據需要組合在許多其它不同的系統和應用中。在此目前未預見或未期待的替換、修改、變化或改進對於本領域內的那些技術人員來說可變得顯而易見並且/或隨後予以實施，這些還打算被後續的權利要求包含。因此上述實施例被認為是示例性的而非限定性的。可以在不偏離本發明的精神和範圍的前提下對於上述實施例作出各種變化。任何包含專利和專利申請的印刷出版物的教導各自單獨地以全文引用方式包含在此。
權利要求
1.一種用於在通行費徵收期間檢測機動化車輛的尾氣排放物的方法，所述方法包括: 當機動車輛通過通行費徵收結構的車道時，利用固定在所述通行費徵收結構上的傳感器查詢固定於所述車輛的電子標籤，所述標籤以關於所述車輛的信息作出響應； 根據所述關於所述車輛的信息確定所述車輛是否需要作排放物檢測；以及響應於所述車輛需要作排放物檢測，當所述車輛經過所述通行費徵收結構時對所述車輛進行排放物檢測，所述檢測包括: 利用固定於所述通行費徵收結構的至少一個排放物檢測器獲取所述車輛排放的尾氣流的圖像； 分析所述圖像以確定下列物質的任何一種的濃度:N2、COx, NOx, O3> CxHy和微粒物質，所述分析的結果產生排放物數據； 將所述排放物數據與為所述車輛設定的排放物標準進行比較以確定所述車輛是否滿足所述標準；以及 以所述排放物檢測的結果更新所述車輛的電子標籤。
2.如權利要求1所述的方 法，其中所述排放物檢測器包括色散或非色散紅外檢測器和色散或非色散紫外線檢測器的組合中的任一個。
3.如權利要求1所述的方法，其中進一步包含響應於所述車輛未滿足所述標準而向登記的所述車輛車主發送傳票。
4.如權利要求1所述的方法，其中關於所述機動車輛的信息包括下列中的任一個:所述車輛的牌照號、所述車輛的年數/製造/型號、所述車輛的登記信息、所述車輛上次排放物檢測的日期和所述車輛的車主姓名和地址。
5.如權利要求1所述的方法，其中進一步包含響應於所述車輛未滿足所述標準而通知權力部門。
6.一種用於在通行費徵收期間檢測機動化車輛的尾氣排放物的通行費徵收系統，所述系統包括: 通行費徵收結構，其包括: 固定在通行費徵收結構上的傳感器，其當機動車輛通過所述通行費徵收結構的車道時，查詢固定於所述車輛的電子標籤，所述標籤以關於所述車輛的信息作出響應；以及至少一個排放物檢測器；以及 具有與存儲器通信並且執行機器可讀指令的處理器的工作站，用於執行: 根據所述關於所述車輛的信息確定所述車輛是否需要作排放物檢測； 響應於所述車輛需要作排放物檢測，當所述車輛經過所述通行費徵收結構時對所述車輛進行排放物檢測，所述檢測包括: 通過發信號指示所述排放物檢測器獲取所述車輛排放的尾氣流的圖像； 分析所述圖像以確定下列物質的任何一種的濃度:N2、COx, NOx, O3> CxHy和微粒物質，所述分析的結果產生排放物數據； 將所述排放物數據與為所述車輛設定的排放物標準進行比較以確定所述車輛是否滿足所述標準；以及 以所述排放物檢測的結果更新所述車輛的電子標籤。
7.如權利要求6所述的通行費徵收系統，其中所述排放物檢測器包括色散或非色散紅外檢測器和色散或非色散紫外線檢測器的組合中的任一個。
8.如權利要求6所述的通行費徵收系統，其中進一步包含響應於所述車輛未滿足所述標準而向登記的所述車輛車主發送傳票。
9.如權利要求6所述的通行費徵收系統，其中關於所述機動車輛的信息包括下列中的任一個:所述車輛的牌照號、所述車輛的年數/製造/型號、所述車輛的登記信息、所述車輛上次排放物檢測的日期和所述車輛的車主姓名和地址。
10.如權利要求6所述的通行費徵收系統，其中進一步包含響應於所述車輛未滿足所述標準而通知權力部門。
全文摘要
本發明針對在通行費徵收期間將關於尾氣排放物的機動車輛檢測組合進來的系統和方法。所揭示的是這樣一種系統和方法，其用於在非受控環境下(例如在通行費徵收時)檢測機動化車輛的尾氣排放物。本系統包含具有RFID傳感器的通行費徵收系統，該RFID傳感器以無線方式與固定在車輛擋風玻璃上的電子標籤通信，並且還包含至少一個排放物檢測器，用於就一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、碳氫化合物(HC)和/或NOX而言分析車輛的尾氣流。
文檔編號G07B15/06GK103218856SQ20131001717
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月17日 優先權日2012年1月18日
發明者G.C.卡多索, L.K.梅斯塔 申請人:施樂公司