[发明专利]用来对车辆收取乘员数量依赖通行费的车载单元和方法

说明书

技术领域

本发明涉及在道路通行费系统的背景中用来对车辆收取乘员数量依赖通行费的一种车载单元和一种方法。

背景技术

对于车辆依据它们的乘员数量收取通行费常常用作调节交通密度的政策措施。优选应用涉及所谓的HOT(热)车道(高占用率通行费车道)。HOT车道是为具有多位乘员的车辆(高占用率车辆，HOV)实际保留的道路车道，但也可以由具有较少乘员的车辆使用，只要对于使用支付相应的乘员依赖通行费。

为了防止与乘员数量的自申报相关的违章风险或与通过控制人员的肉眼检查相关的差错风险，正在日益使用电子通行费系统，这些电子通行费系统自动地探测乘员数量，并据此计算通行费。这些系统使用电子车载单元(OBU)，这些电子车载单元装有乘员探测器。

目前可得到系统的概述在如下出版物中给出：“Automated Vehicle Occupancy Monitoring Systems for HOV/HOT Facilities-Final Report”，McCormick，Ranking Corporation，Ontario，Canada，2004年12月；Steven Schijns和Paul Matthews：“A Breakthough in Automated Vehicle Occupancy Monitoring Systems for HOV/HOT Facilities”，12^th HOV Systems Conference Houston，Texas，2005年4月20日；Ginger Goodwin：“Verifying Vehicle Occupancy for HOT Lanes-A path Toward Automated Systems”，Violations Enforcement Summit，Boston，Massachusetts，2007年7月20-31日；及Ginger Goodin和John P.Wikander：“Out for the Count-Verifying Vehicle Occupancy：Prospects for an AutomatedSolution”，Tolltrans 2009，pages 44-49。已知系统尤其提出探测乘员存在的重量、热、红外、超声波或雷达传感器，或探测乘员的指纹、脸部、心博或肺脏功能的生物计量传感器。对于后一种测量，至今已经使用电气传感器或压力传感器，这些传感器测量在乘员身体内的流动或呼吸压力波动。

最近已经开发了雷达传感器，以便为了智慧气囊控制(“智能气囊”)探测乘员坐位布局，这些雷达传感器可基于生命机能，如心博和呼吸，探测人类身体的微弱周期运动。这些雷达传感器使用在UHF范围中的CW Doppler雷达(超高频连续波Doppler雷达)或超宽带(UWB)脉冲雷达(UWB-IR)的新系统，它们可按非接触方式穿过诸如衣服和身体层之类的介质，测量心腔或肺叶的节律运动。对于这些传感器的理论基础原理，参考通过引用包括在这里的如下出版物：Jerry Silvious和David Tahmoush：“UHF Measurement of Breathing and Heartbeat at a Distance”，IEEE Radio and Wireless Symposium2010，pages 567-570；Isar Mostafanezhad、Olga Boric-Lubecke和Victor Lubecke：“A Coherent Low IF Receiver Architecture for Doppler Radar Motion Detector Used in Life Signs Monitoring”，IEEE Radio and Wireless Symposium 2010，pages 571-574；还及Kyohei Otha、Katsushi Ono、Isamu Matsunami和Akihiro Kajiwara：“Wireless Motion Sensor Using Ultra-Wideband Impulse-Radio”，IEEE Radio and Wireless Symposium 2010，pages 13-16。用于气囊控制的这样的Doppler雷达和UWB脉冲雷达传感器的专门应用例如在专利出版物US 2001/0042977 A1、DE 10 2005 020 847 A1及US 7 134687 B2中描述。

发明内容