[发明专利]交通相关费用的自动支付和/或登记

说明书

本申请是国际申请日为2006年10月20日的、名称为“交通相关费用的自动支付和/或登记”的发明专利申请No.200680045424.3(PCT/DK2006/000589)的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于准确确定便携式的或可移动的单元、诸如车辆的位置的系统、方法和/或移动单元/移动设备。本发明还涉及交通相关费用或税费、诸如停车费或公路税的自动支付或登记。

背景技术

美国专利申请2002/0143611公开了一种用于执行车辆付费事务的系统和方法。US 2002/0143611的系统包括具有位置确定部件和通信部件的车辆；以及具有通信部件、车辆位置识别部件和事务完成部件的服务器。位置确定部件确定车辆的位置，并且车辆通信部件将所确定的车辆位置信息发送到服务器。服务器通信部件从车辆接收所确定的车辆位置信息。车辆位置识别部件确定所发送的车辆位置是否将车辆定位在付费位置。如果车辆位置识别部件确定车辆位于付费位置，则事务完成部件完成付费事务。

US 2002/0143611的位置确定部件被公开为是一个独立的GPS接收机。例如，在段落15、16和20中陈述了车辆位置通过GPS坐标确定。

US 2002/0143611中所公开的系统的一个缺点是车辆位置的确定只得到3到20米左右的精度，因为只使用未被校正的GPS坐标。对于例如与车辆停车费自动支付相关的位置确定，3到20米的精度是不够的，因为在具有不同停车费水平的两个相邻停车区之间的边界线处，不可能确定车辆实际位于这样的相邻区域中的哪一个中。此外，在车辆停放在停车区域的最靠外停车位的情况下，确定车辆被停放在停车区域之内还是之外变得非常困难。因此，如果车辆的位置不能被正确地确定，则相关联的停车费不能被正确地确定，并因而不能被正确地付费。因而，存在以下潜在危险，即当仅使用未被校正的GPS坐标时，车辆的实际位置被错误地确定。

为了能够以足够的精度确定车辆的位置，必须能够以车辆宽度一半左右的精度确定车辆的位置。这意味着车辆的位置必须能够以接近标准车辆宽度的一半的静态水平精度被确定。

普通的GPS基于(客户)接收机处GPS信号的观测以及通过数字信号处理对数据进行大量数学运算以实现位置评估。熟悉GPS和卫星导航的那些人一般了解并且认识到，通过独立GPS接收机(或任何其它的独立卫星导航接收机)可实现的位置评估的可达精度是有限的，并且存在多种方法来引进措施以获得比GPS接收机单独提供的精度更好的精度。

基本的独立GPS接收机中能够达到的位置评估精度主要受到施加于GPS信号上的误差的限制。还认识到，在接收机中使用的数字信号处理的复杂和精致水平在很大程度上影响能达到的精度，即在相同操作条件的情况下，先进的昂贵的接收机被认为表现得比简单的便宜的接收机更好。还确定，多种方法可以被采用以获得具有更好精度的位置评估，诸如DGPS(差分GPS)和SBAS(星基增强系统)。

在EP0952557A中提出了一种用于停车自动收费的系统和方法。在EP0952557A中，DGPS被展示为用于获得足够精度的装置。

DGPS的原理是使用GPS可观测值的差值而不是绝对观测值本身。通过将在客户接收机处做出的观测减去差分校正来获得差值。差分校正在差分基准站(也被称为DGPS塔)处进行，并且校正通常通过无线通信被散步到(一个或多个)客户接收机，作为本地无线电信号(通常以300kHz左右的长波频率)广播。使用GPS可观测值的差分来计算客户接收机位置的副作用是确定的是接收机相对于基准站的位置(即所谓的基准站与客户接收机之间的基线向量)，而不是绝对位置。DGPS背后的基本思路是限制可获得精度的误差在一定程度上存在于基准站和客户接收机两者处的GPS信号中(在算术上，误差是相关的)。这意味着当差值被形成时，基准站和客户接收机两者共有的误差通过减法而被抵消。DGPS因此依赖于以下假设，即基准站和客户接收机两者处的误差相同。

当然，这种假设仅在客户接收机与基准站位于相同地理位置时才完全成立。当接收机很靠近时，误差高度相关，并且在这种情况下，差分校正的应用可以导致显著改善的定位精度。但是，这种改善在基准站与客户接收机之间的地理间隔增加(并且空间相关降低)时降低，并且当两者之间的距离超过几十公里时，有利效果被大大降低。