专利名称：定位和公路收费数据的整合的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及定位和公路收费。
背景技术：
公路收费是关于应用于公路使用中的各种直接收费的经济概念，包括可以随使用的天数、具体公路或具体车辆类型而改变的收费。例如，公路收费通常具有不同的目的，如， 常常用于公路基础设施筹措资金的税收和用于需求管理目的的拥塞收费。US2005251327描述了一种路线计算系统，所述路线计算系统包括用于设置和显示最优路线的设备，当显示路线时，所述设备将公路定价作为考虑因素。为了确定汽车处于何处，可以使用诸如全球定位系统(GPS)之类的卫星导航系统，或在可能情况下例如使用Galileo或任何其它定位系统。GPS使用轨道卫星的集合，轨道卫星发射信号，所述信号使得GPS接收机能够确定该GPS接收机的当前位置、时间和GPS 接收机的速度(包括方向)。诸如GPS接收机之类的一些位置信息接收机可以通过使用诸如国家海洋电子协会NMEA0183协议之类的标准化协议来提供计算的导航信息。NMEAO183或简称NMEA是用于海洋电子设备之间通信的标准，所述海洋电子设备使用ASCII字符串来格式化协议消息。在市场上销售的多数GPS接收机设备(手持式或其它)具有可以产生NMEA数据的输出接口(通常是RS-232或USB)。典型地，导航软件期望能够与产生NMEA数据的GPS 接收机设备相连，以能够执行导航和显示正确的地图等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种设备，所述设备被配置为以改进的功能来处理公路收费数据。根据本发明的一个方面或实施例，提供了将诸如GPS定位数据之类的定位数据和公路收费数据整合成组合数据流，例如NMEA数据流。根据本发明的一个方面，提供了一种设备，所述设备包括用于将取决于例如实际车辆位置的定位数据和公路收费数据组合成组合数据流的装置。一般地，导航系统可以从这种公路收费信息中受益，使得能够找到例如更便宜或较为不忙的路线。可选地，定位数据和公路收费数据采用相同的协议类型(比如，国家海洋电子协会NMEA协议或NMEAO183协议)。根据一个或多个实施例，组合数据流包括定位数据协议消息和公路收费数据协议消息的混合序列。可选地，所述设备包括用于将公路收费数据转换为定位数据的协议类型的转换装置。根据一个或多个实施例，所述设备包括公路收费计算装置，所述公路收费计算装置用于根据实际车辆位置、时间和交通状况等中的至少一项来计算实际公路收费数据。所述设备可以被实现为机动车辆的车载单元或设置在机动车辆的车载单元中。可选地，所述设备可以包括显示器，所述显示器用于显示车辆位置、导航数据、公路收费数据中的至少一项。根据一个或多个实施例，所述设备可以包括以下项目中的至少一项导航应用、信息平台和显示器。根据另一方面，机动车辆可以包括上述或下述设备。根据另一方面。方法可以包括以下特征接收或产生取决于实际车辆位置的定位数据，将取决于车辆位置的定位数据和公路收费数据组合成组合数据流。根据另一方面，一种计算机程序产品可以包括用于执行以上或以下限定的方法的软件代码。可选地，可以将计算机程序产品存储在存储器或数据载体中。本发明实现的一方面提供了一种方法，所述方法将来自GPS接收机的数据流(例如NMEA数据流，包含全球定位信息等)和来自公路收费单元的数据流整合成例如NMEA格式的新数据流。该组合数据流可以被传送至汽车信息娱乐系统，所述汽车信息娱乐系统包括路线计划导航软件和显示器，以向用户示出公路收费费用、导航数据和/或诸如交通状况、时亥IJ、天气状况、预报等其它信息。当(例如，基于时间、燃料费用和公路收费费用来)计算到驾驶员目的地的最优路线时，导航软件可以使用公路收费数据。例如，信息娱乐系统的显示器可以示出当前行程的当前公路收费率和累积公路收费费用。根据一个或多个实施例，使实际或实况公路收费数据与来自定位系统(比如GPS) 的定位信息同步。可以通过将公路收费数据插入包括定位数据的NMEA数据流中来完成该操作。根据一个或多个实施例，在车辆中提供公路收费单元和导航系统。在这种实施例中，可以提供用于公路收费单元和导航系统的单个GPS接收机，以为这两个系统提供公共定位信息，从而避免了这些系统的定位信息的任何偏离，并且还确保降低了结构的复杂性和成本，从而得到高可靠性。此外，为了保持公路收费单元的复杂性较低而可靠性较高，应该让尽可能少的外部接口与汽车中的其它部件相连。在以上或其它实施例中，单个接口足以提供实际位置信息。公路收费单元可以经由该接口接收位置信息，以向驾驶员显示当前收费数据。不需要用于公路收费单元的附加配线或独立显示器。此外，可以将导航系统的显示器用于显示公路收费数据，以提供用户友好的解决方案。来自定位系统(比如GPS接收机)的数据流与来自公路收费单元的数据流的整合提供了多种优点。数据流是自动同步的。只需要一个物理接口来导出数据，尽管在其它实施例中可以存在两个或更多个接口。可以重用诸如GPS数据之类的定位数据，以及可以在已有(外部)显示器上显现公路收费数据。根据一个或多个实施例，希望获取公路收费数据和定位信息的车辆子系统(例如，导航系统、车辆信息娱乐系统)只需要具有一个物理接口来接收公路收费数据和定位信息，从而降低这些子系统的成本和复杂性。
处理NMEA数据的应用通常查找特定的NMEA句子，忽略其不感兴趣的数据，例如标准导航应用可以简单地忽略插入的公路收费数据。另一方面，只对公路收费数据感兴趣的应用可以过滤掉所有其它的NMEA数据。根据一个或多个实施例，使实况公路收费数据可用，以与来自GPS的定位信息同步。根据一个或多个实施例，可以通过将公路收费数据插入包括定位数据的NMEA数据流中来完成该操作。汽车制造商可以将一个或多个公路收费单元和导航系统构建到车辆中。根据一个或多个实施例将单个GPS接收机用于公路收费单元和导航系统有利于避免由于使用两个接收机而导致的定时或其它处理误差，并且有利于节约成本和降低复杂性。此外，为了保持公路收费单元的结构简单并且成本低，有利的是，根据一个或多个实施例，使用尽可能少的外部接口来与汽车中的其它部件相连。一个接口就足够了。公路收费单元可以向驾驶员显示当前收费数据。因为公路收费单元可以设置在车辆的相同设备中，所以不需要用于公路收费单元的附加配线或独立显示器。
通过以下在附图中描述和示出的示例实施例，本发明的这些和其它方面将变得明
Mo图1示出了根据本发明示例实现的实施例的基本图，以及图2示意性地示出了根据本发明示例实现的方法和数据结构的示例实施例。
具体实施例方式图1示出了根据本发明实施例的基本电路图，所述基本电路图包括车载单元 (OBU)或设备1，所述车载单元(OBU)或设备1适于被构建到诸如汽车之类的机动车辆中， 以实现公路收费功能。设备1包括诸如GPS接收机2之类的定位数据接收机；公路收费计算单元、设备或装置5 ；转换装置6 ；以及整合或组合设备或装置7。定位数据接收机2经由线或总线4与计算装置5相连，并且经由线或总线3与整合设备7相连。定位数据接收机2适于以NMEA数据的形式或诸如串行通信协议之类的其它协议类型或格式向收费装置 5和整合装置3输出定位数据。为了能够对需求进行管理，汽车驾驶员接收与当前和/或未来公路费用有关的反馈。可以使用定位数据来进行在计算装置5中执行的对公路收费费用的计算，其中所述定位数据是经由线或总线4从构建在设备1中的定位数据接收机2获得的。例如，计算装置5可以根据车辆的实际位置、实际时间、交通状况(如，拥塞)等中的至少一种，来访问数据库，其中所述数据库提供与公路收费有关的信息。计算装置5可以包括所述数据库作为内部数据库或计算装置5以无线或有线的方式能够访问的外部数据库。可以定期更新或根据内容的变化等来更新数据库。设备1可以被配置为与后端系统通信以上载设备1所收集的数据，以使得能够针对车主的公路使用而向车主收费。转换装置6适于将装置5计算出的实际或实况公路收费费用格式化为与定位数据接收机2输出的协议格式相同的协议格式，可选地，NMEA或NMEA 0183格式。
整合装置7适于将从定位数据接收机2接收到的定位数据与从收费设备5输出的并通过转换设备6转换的收费数据整合或组合为NMEA数据形式或其它协议形式的组合数据流。可以将相应的定位数据与在时间上和位置上相关的公路收费数据放置在产生的数据流中彼此接近的位置，以在组合数据流中保持时间关系，从而保持同步。整合装置7可以适于将NMEA数据形式或其它协议格式的组合数据流存储在存储器中，和/或向诸如显示器或信息娱乐平台之类的设备10输出组合数据流。设备10可以被布置在承载设备1的相同车辆上，并且可以包括控制装置11、显示器12和导航应用15，所述控制装置11可选地提供控制功能和/或流分离功能，所述显示器12通过线或总线13与设备1电连接，以及所述导航应用15通过线或总线14与设备1电连接。在另一实施例中， 设备1、2、5、6、7、10、12、15中的一部分设备或所有设备可以适于使用无线电信号以无线方式与一个或多个其它设备通信。在图1的实施例中，例如，将GPS接收机2在线4上输出的NMEA0183格式的数据与来自公路收费计算设备5并由转换设备6转换为相同格式NMEA0183的数据相整合。可以由装置7通过将线8上输出的NMEA数据串形式的经转换的公路收费数据插入到线3上输出的来自GPS接收机2的数据流，来实现这种整合。因此，根据一个或多个实施例，提供了组合NMEA数据流的特征，所述组合NMEA数据流的特征包括与GPS接收2相连，并且使用例如线8上的NMEA或实况/有效期公路收费数据。在该实施例的解决方案中，自动地同步定位数据流和公路收费数据流。仅一个物理接口就足以在例如装置7的输出处或线9处输出数据，或者仅需要一个物理接口在例如装置7的输出处或线9处输出数据。诸如GPS数据之类的定位数据可以被重用，公路收费数据可以在已有显示器或外部显示器(比如显示器1 上被示出。显示器12可以是导航系统或车辆信息系统的显示器，所述导航系统或车辆信息系统被配置为显示以下项目中的至少一项或多项或全部导航数据、地图、公路使用费用等。可以在信息技术公路收费设备中应用和实现一个或多个实施例。作为示例，可以将一个或多个实施例实现为或并入机动车辆的车载平台，例如自动信息技术车载平台(ATOP)。图2以表格形式示出了产生整合数据流的方法的实施例。例如，图2的表格的左列按照从接收机2例如在图1的线3上的输出作为顺序示出了 NMEA格式的原始GPS数据消息。图2的每行与诸如NMEA0183协议之类的串行协议的消息相对应。例如，图2的第二列示出了由图1的计算部件5提供的实际公路收费数据的示例。从左起的第三列示出了被图1的部件6转换为NMEA格式的消息的第二列的公路收费数据。图2的右列示出了作为图1的线9上的输出的整合数据流。如图2所示，通过添加美元符号$形式的NMEA消息起始字符以及标识了源和消息类型的四个或五个字符NXRT，将与图2实施例的第三行和第六行相对应的时刻产生的公路收费数据转换为NMEA格式。将第三行的实际公路、类型和速率参数(公路1、类型1、速率 5)转换为相应的NEMA参数ID1、Tl、R5。将第六行的实际公路、类型和速率参数(公路2、 类型2、速率10)转换为相应的NEMA参数ID2、T2、RlO0所有的数据段都是由逗号定分隔的。最后一个数据段字符后面的星号之后紧跟两位校验和，所述两位校验和表示“$”与“*”之间所有字符的异或的十六进制数。按照与整合数据流的定位数据同步的方式，将经转换的公路收费数据插入NMEA 数据流中。例如，可以仅当公路收费或收费数据发生变化时才插入经转换的公路收费数据， 或以重复的方式插入经转换的公路收费数据。因此，在右列中示出的所产生的数据流包括原始GPS数据消息和第三行和第六位置处所插入的经转换的公路收费数据消息。通过学习附图、说明书和附加权利要求书，本领域技术人员在实践请求保护的发明时可以理解和实施所公开实施例的其他变体。单个单元或两个或多个设备可以实现在说明书或权利要求中记载的若干项功能。 可以任意组合说明书和权利要求中提及的措施和特征。有利地，可以将以上在附图中记载或示出的或者以上在独立实施例或从属权利要求中公开的每个特征以任何任意组合的形式与一个、两个或多个其它特征相组合。尽管已经在附图和前述描述中详细地示出和描述了本发明，但是这些示出和描述被认为是说明性或示例性的，而非限制。本发明不限于所公开的实施例。例如，实施例中的发明可以操作用于测量其他信号或参数。通过学习附图、说明书和附加权利要求书，本领域技术人员在实践请求保护的发明时可以理解和实施所公开实施例的其他变体。计算机程序可以被存储或分布在诸如光存储介质或固态介质之类的适当介质上，并且还可以以其它形式分布，比如，经由互联网或其它有线或无线通信系统来分布。激励和测量的过程、步骤以及确定可以由一个或若干个单元或设备来执行。例如， 由一个单元执行的控制和测量可以由任何数量的不同单元执行。根据以上描述的特征，可以将系统和/或设备的计算和确定和/或控制实现为计算机程序的程序代码装置和/或专用硬件。
权利要求
1.一种设备，包括用于将取决于车辆位置的定位数据和公路收费数据组合成组合数据流的装置。
2.根据权利要求1的设备，其中定位数据和公路收费数据采用相同的协议类型。
3.根据权利要求2的设备，其中协议类型是国家海洋电子协会NMEA协议或NMEA0183 协议。
4.根据前述权利要求中任一项的设备，其中组合数据流包括定位数据协议消息和公路收费数据协议消息的混合序列。
5.根据前述权利要求中任一项的设备，包括用于将公路收费数据转换为定位数据的协议类型的转换装置。
6.根据前述权利要求中任一项的设备，包括用于根据实际车辆位置、时间和交通状况中的至少一项来计算实际公路收费数据的公路收费计算装置。
7.根据前述权利要求中任一项的设备，其中所述设备被实现为机动车辆的车载单元或者设置在机动车辆的车载单元中。
8.根据前述权利要求中任一项的设备，包括显示器，用于显示车辆位置、导航数据、 公路收费数据中的至少一项。
9.根据前述权利要求中任一项的设备，包括以下项目中的至少一项导航应用、信息平台和根据权利要求8所述的显示器。
10.一种机动车辆，包括根据前述权利要求中任一项的设备。
11.一种方法，包括接收或产生取决于实际车辆位置的定位数据，以及将取决于车辆位置的定位数据和公路收费数据组合成组合数据流。
12.根据权利要求11的方法，其中定位数据和公路收费数据采用相同的协议类型，或国家海洋电子协会NMEA协议或NMEA 0183协议。
13.根据权利要求11或12的方法，包括以下至少一项组合数据流包括定位数据协议消息和公路收费数据协议消息的混合序列，将公路收费数据转换为定位数据的协议类型，根据实际车辆位置、时间和交通状况中的至少一项来计算实际公路收费数据。
14.一种计算机程序产品，包括用于执行如权利要求11至13中任一项限定的方法的软件代码。
15.根据权利要求14的计算机程序产品，所述计算机程序产品被存储在存储器或数据载体中。
全文摘要
公开了一种方法和设备，其中可以将取决于车辆位置的定位数据和公路收费数据插入组合数据流中。定位数据和公路收费数据可以采用相同的协议类型，如，国家海洋电子协会NMEA协议或NMEA0183协议。因此，组合数据流包括定位数据协议消息与公路收费数据协议消息的混合序列。
文档编号G01S19/42GK102472820SQ201080033157
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者简·勒尼·布兰德斯 申请人:Nxp股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
