一般说来，汽车停放收费计容许车辆沿街道停放一段可容许的时间
段，由插入其中货币的数量决定停放时间。一个汽车停放收费计内的机
械时钟机构或电子计时器走完它达到零时间以前的容许时间，并且使一
个过时停放指示通过收费计的窗口呈现出来。近年来，随着低功耗电子
电路、超声波发射机和接收机以及无线电通信系统的发展，已大大改进
汽车停放收费计。
市政当局通常利用来自汽车停放收费计的收入去支付维持其基础设
施良好状态的不断增长的成本。因此，对市政当局为增加其从计费汽车
停放系统产生的收入，改进的现代收费计是有吸引力的。
在1995年10月3日授予James P.Jacobs的美国专利5,454,461中，
公开了现代汽车停放收费计的第一个实例。其中描述的电子汽车停放收
费计包括：一个用于检测和确定硬币金额的装置，一个具有数字时间计
数器的液晶显示器，一个用于检测车辆是否存在的声呐换能器，和一个
使汽车停放管理人员能够与收费计通信的红外收发信机。收费计以三种
状态工作，包括一种断开状态，一种非现用状态，和一种现用状态，以
提供节能，使收费计完全以电池工作。
具有所述这些特征的电子汽车停放收费计对市政当局特别有吸引
力，因为易于向汽车停放管理人员通过一台中央计算机对收费计全部时
间期满状态进行通信。汽车停放管理人员可借此而迅速有效地处理那些
违反停放规则的车辆，以便向这些车主发放停放票据。已知对收费停放
系统作这种改进，明显增加了来自这些收费计的收入。
现代电子汽车停放收费计的其它一些实例有太阳能供电的，还具有
液晶显示器，用于向收费计价停放场所的用户显示广告信息。这些特殊
收费计公开于1995年8月15日授予Joshua Mushell的美国专利
5,442,348中，和1989年10月3日授予Gary W.Speas的美国专利
4,872,149中。于是向位于收费计量停放场所附近的商家，销售显示于收
费计液晶显示器上的广告信息，可为拥有电子汽车停放收费计的市政当
局产生另一个收入来源。
然而，用较新的电子模型取代一些常规机械收费计，意味着用一大
笔资金投入去购买电子装置，要投入人力时间和工资以用电子模型更换
常规的收费计，并在常规收费计的未折旧价值的注消中造成财务损失。
因此，在当前预算受限时期，对许多市政当局来说，购买电子收费计在
经济上是不可行的。
作为由电子装置完全取代常规汽车停放收费计的一种替代方案，有
一些改型的电子器件，以便改进常规汽车停放收费计的工作。这样一种
装置是邻接于常规汽车停放收费计安装的，并且连接于收费计的时钟部
件。这些控制器的第一实例和第二实例描述于1970年10月27日授予
Harold B.Mitchell的美国专利3,535,870中，和1976年12月28日授予
Welch等人的美国专利3,999,372中。
第一实例的控制器或第二实例的控制装置包括：一个超声波发射机
和一个接收机，用于检测在标准汽车停放收费计附近是否存在车辆。在
车辆离开该停放场所以后，收费计自动地回到零时间，从而下一辆车不
能够利用收费计剩余的时间余额。在第一种情形下，在收费计的内部把
控制器连接于一个机械开关；控制器有一个筒形线圈，用于把时钟指针
复位到零时间位置。同样，在后一实施例中，控制装置连接于在收费计
头部内安装的一对筒形线圈和一对机械开关。
先有技术的改型装置的安装需要对常规汽车停放收费计的时钟部件
进行大修改。这些修改通常最好由收费计的原制造厂家来作。因此，对
一些具有改型装置的常规收费计进行改装也意味着，需要相当大的人力
时间和工资投资，以便拆除收费计，把它们送往制造厂家，并且重新安
装修改后的收费计。其它的花费包括：修改时钟部件的成本，和当还没
有得到可代替的收费计以更换这些为修改而拆除的收费计时，汽车停放
系统的收入的损失。
然而，在本发明中，提供一种电子模块，以便对一种至少具有一个
时间期满指示器和一个违章状态指示器的常规汽车停放收费计的工作进
行改进。
本发明的电子模块包括：一个外壳，它限定一个空心结构，并且具
有可连接于常规汽车停放收费计的装配装置；和一个固定到这个外壳上
的第一传感器，用于当外壳装配于这个常规汽车停放收费计上时，和当
指示器处于一种指示模式时，从远处检测常规汽车停放收费计的指示
器。
电子模块还包括一个固定到外壳上的第二传感器，用于当外壳装配
于常规汽车停放收费计上时，对在一个停放场所停放于常规汽车停放收
费计附近的一个车辆，从远处进行检测。
电子模块还具有一个电子电路，它装于外壳内，并且具有一个用于
操作模式的电源。电子电路具有一个装置，用于从第一传感器接收第一
信号和从第二传感器接收第二信号，用于处理第一和第二信号，并用于
当适宜时，向一个远距离接收机发送编码信息。编码信息至少包括一个
涉及常规汽车停放收费计位置的识别。
本发明的这个第一方面的第一个优点是，电子模块可以安装于一个
常规的收费计上，而不必对常规汽车停放收费计的任何内部部件作修改
和连接。从而，在汽车停放收费计的位置，不用工具即可迅速地实现把
电子模块安装到一个常规汽车停放收费计上。
因此，管理那些其上装有本发明各个电子模块的常规汽车停放收费
计的市政当局，能够从这些常规收费计产生更多的收入。管理那些改进
后常规收费计的市政当局，由于下述事实而能更好地控制收费汽车停放
系统：当一个汽车停放收费计处于一种时间期满状态或违章状态时，就
把编码信息发送到一个例如在市政当局总部的一个远距离接收机上。因
此，可以有效地把一名执法人员或收费停放管理员迅速派往这个汽车停
放收费计的位置，以便给停放场所的车辆主人签发停放票据。
本发明的电子模块的另一优点是，管理一批常规汽车停放收费计和
希望利用电子汽车停放收费计的现代功能的市政当局，不必注销其常规
汽车停放收费计的折余货币值。
众所周知，在常规机械汽车停放收费计情况下，时钟部件和硬币接
收和登记机构的使用寿命通常比其技术新颖期持续时间长得多。本发明
的电子模块利用常规汽车停放收费计的机械部件的耐久性，延长了这些
装置的先进性，并延长其折旧寿命的持续时间。因此，把本发明的电子
模块添加到一个常规汽车停放收费计上，增加了市政当局资产的资本净
值，并且免除那种通常涉及关于更换为现代电子收费计的资本注销。
根据本发明的第二方面，电子模块的外壳具有由第一和第二侧面和
顶部包围的第一和第二间隔开的表面。第一和第二侧面都有一个灯，该
灯在与发送编码信息时大体相同的时间可由电子电路操作为接通方式。
这些灯可以由装于电子电路中的计时器，或由装于外壳第一面上的复位
接收器，操作为断开方式。当这个外壳安装在一个常规汽车停放收费计
上，并且这些灯处于接通方式时，这个常规汽车停放收费计可以比其它
常规汽车停放收费计可从长距离观察到。
因此，一名照料汽车停放收费计的执法人员可以从一个例如街道一
拐角的远距离位置，容易对街道上的指示时间期满状态或违章状态的全
部汽车停放收费计进行识别。为了识别这些指示违章状态的收费计，执
法人员要沿指定路线对全部收费计进行例行检查，而上述特征对减少其
工作量是特别有用的。
根据本发明的第三方面，电子模块主要包括一个外壳，它限定一个
空心结构，并且具有可附加于常规汽车停放收费计的装配装置。电子模
块还包括一个电子电路，它装于外壳内，并且具有用于操作模块的电源。
本发明这个第三方面的电子模块还具有一个装于外壳表面上的电子液晶
显示屏，用于向常规汽车停放收费计的使用者显示宣传信息。
电子显示屏连接于一个能存储一些完整信息字符的可编程存储器，
和一个用于控制其工作的输入电路。电子电路具有一个通信接收机，用
于接收一个要显示于液晶显示屏上的信息，并把此信息存入可编程存储
器中。
本发明这个第三方面的优点是，可向那些其上装有电子模块的常规
汽车停放收费计的使用者，任选地显示宣传信息。这些信息在电源例如
是太阳电池板时，最适合在白天连续地显示。
另一方面，本发明这个第三方面的电子模块可以包括一个附加于外
壳上的车辆传感器，用于从远处检测一个在停放场所停放于常规汽车停
放收费计附近的车辆。在这种情况下，从车辆传感器接收一个第一信号，
并把它转送到输入电路，以便启动第一和第二计时器以控制电子显示屏
的工作。从一辆车停放在汽车停放收费计附近后紧接着的时间开始，最
好根据本发明这个任选第三方面显示宣传信息，并在此后持续一段预定
的时间。
因此，管理一个其上装有根据本发明这第三方面电子模块的常规汽
车停放收费计的市政当局，可通过销售和显示例如关于一个商业公司的
广告信息，从这个位于汽车停放收费计附近的商业公司产生收入。
根据本发明的又一个方面，电子模块装在具有一个中间箱的常规汽
车停放收费计的顶上，该中间箱包含有一个硬币接收和登记机构，一个
时钟部件，和一个张开的上端，在这个张开上端附近有一些锁部件。常
规汽车停放收费计通常还具有一个上箱，上箱有一个张开的平面，并和
在这个张开平面附近的一组爪部件。这组爪部件可拆卸地连接于这些中
间箱的锁部件上，使张开平面密接张开上端顶部，和使上箱复盖中间箱。
在本发明的后者方面，电子模块包括一个外壳，外壳有一个开口和
在这个开口附近的一组夹持部件。这组夹持部件在形状、间距和数目上
大体类似于这组爪部件，从而外壳可任选地以可拆卸方式连接于中间箱
上，以取代上箱。
此外，外壳的开口具有大体上类似于张开平面的外形和尺寸，从而
当外壳被装到中间箱的张开上端上时，相对于把上箱常规地装于中间箱
上，外壳美观而可靠地与中间箱相容。
从参照附图的下面描述中，会进一步了解本发明的一些实施例。在
附图中：
参照图1和2，先有技术的常规汽车停放收费计通常具有一个中间
箱10，它包含一个时钟部件和一个硬币接收和记录机构。常规汽车停放
收费计通常还具有一个连接于支柱14的硬币收集部分12。先有技术的
常规汽车停放收费计通常还具有一个带有透明窗口18的上箱16，用于
覆盖一个时间指示该度盘，一个在这刻度盘指示的时间指针，一个时间
满期标志和一个违章状态标志。在此没有示出这个常规汽车停放收费计
的全部内部部件，因为它们不是本发明的一部分，并且是一般了解汽车
停放收费计的人员熟知的。
上箱16通常由爪和锁部件可拆卸地保持于中间箱10上，这将在以
上具体参照图3、4和5较详细地说明。
常规汽车停放收费计的内部部件，以及中间箱10和硬币收集箱部分
12通常由铸铁，铝或不锈钢制成，可良好地抵抗磨损，腐蚀和粗暴处理。
因此，当市政当局考虑现代电子汽车停放收费计的特征时，仍存在众多
的尚未达到其预期使用寿命的常规收费计。
优选实施例的电子模块20装在常规汽车停放收费计的中间箱10
上，以取代其上箱16。电子模块20具有与上箱16相似的装配附件，从
而容易装配到中间箱10上，而不必使用任何工具，且不必修改中间箱
10，如稍后所述。
第一优选实施例的电子模块20的关键特征之一是，它检测常规汽车
停放收费计的时间期满标志22和违章状态标志之一的上升位置。这项检
测是在不接触标志22的情况下实现的，从而在电子模块20与常规收费
计的时钟部件或硬币接收和登记机构之间不存在机械连接。
优选实施例的电子模块20在利用常规收费计的全部机械运动件和
下箱部分的同时，改进常规汽车停放收费计的工作，从而可充分利用常
规收费计的剩余寿命。
第一优选实施例的电子模块20包括一个外壳24，它限定一个空心
结构，并且具有一个与现有技术的上箱16的透明窗口18大体上相同的
尺寸和形状的透明窗口26。第一优选实施例的外壳24最好在其前表面
上有第一窗口26，并且在其后表面上有类似的第二窗口26’，以便其上
装有电子模块20的汽车停放收费计的使用者，能同样视觉可见收费计的
时间指针和时间指示刻度盘，就象通常利用现有技术的上箱16一样。
第一优选例的电子模块的外壳24还具有一个在其左侧的灯30和一
个在其右侧的类似灯32。这些灯30，32可在汽车停放收费计处于时间
期满状态或违章状态时，可由外壳24内的一个电子电路按接通方式操
作。可由包含在该电子电路中计时器或由外壳24的前表面上的复位接收
器34，以断开方式操作灯30,32。光束30,32的工作可改善电子模
块的能见性，使一名执法人员能够例如从街道的对面或从两条街道的交
叉处，识别一个处于期满状态的收费计。
在这个第一优选实施例中，复位接收器34是一个响应红外发射器的
红外型接收器，最好是在由发放汽车停放票据的执法人员携带的便携式
电子装置中，装有这种发射器。
第一优选实施例的电子模块20还具有一个在外壳24的前表面上的
电子液晶显示器36。该电子显示器可以显示一些向使用者指示关于收费
停放规定的信息，但最好是用于促进位于这个收费计附近的公司业务。
最好是在一辆车到达收费计前面的停放处以后，或者在该车司机走
到收费计之后短时间内，电子液晶显示器36开始工作。显示器连续滚动
或脉冲地显示一个编程时间段信息，它通常足以显示整个信息至少一次
或两次。在达到编程时间值以后，模块20的电子电路关闭电子液晶显示
器36，使电子模块的电力消耗保持尽量低。
液晶显示器具有一个用于控制其工作的输入电路，和一个可编程存
储器，它最好是可通过红外接收器以无线电方式进行擦除和重编程。该
红外接收器最好与用于关闭光束30,32的接收器34相同。最好是使用
一个具有一台能够与显示器36的红外接收器34进行通信的红外发射器
的便携式计算机(未示出)，对显示器36的存储器编程。
第一优选实施例的电子模块20还在其顶部具有一个由一组太阳电
池制成的太阳电池板38。太阳电池板连接于模块20的电子电路的电池
充电装置，以便在白天期间对电子模块的电池再充电。
因此，每当市政当局选择这种液晶显示屏的单独方案时，第二优选
实施例的电子模块的特征就可能局限于刚才描述的这些液晶显示屏特
征。在这种情况下，电子电路的电源可能局限于太阳电池板38的输出，
并且每当环境光强度足以产生所需能量时，最好连续地显示信息。
现在参见图3,4和5，用标号40表示第一优选实施例的模块20
的电子电路，且用标号42表示向电子电路供电的电池组。电子电路40
还具有一个从其下垂的收费计状态传感器44，它在离开常规汽车停放收
费计的时间期满标志22和违章状态标志22’一段距离处定位。当标志
22,22’由铁类金属制作时，收费计状态传感器44最好是一个在标志
22,22’附近安装的磁铁型近程传感器，以便它响应这些标志22,22’
之一的上升位置。当标志22,22’由一种不可在磁场中检测的材料制作
时，收费计状态传感器44最好是一个光电型传感器，其光束被定向为当
标志22,22’之一处于一种上面的指示位置时，可在该标志上反射。
第一优选实施例的电子模块20的收费计状态传感器44的一种优选
配置是一对互相串联的光电型传感器，并且隔开一段标记 ′A’所指示的距
离。这距离′A’最好宽于常规汽车停放收费计的时间指针(未示出)的宽
度。这种配置的优点是，横截收费计状态传感器40的任一光束的时间指
针，不会引起电子电路40去阅读一种收费计的违章状态。此时间指针(未
示出)宽得多的标志22或22’同时横切两光束使违章状态信号或时间期
满状态信号送往电子电路40。
一些不同类型的机械和机电的常规汽车停放收费计都具有一个电子
计时器和一个闪光灯，以便指示时间期满状态和硬币接收和登记机构的
机械故障。在这方面，电子学领域的普通技术人员会清楚，可以使用一
个响应光强度的类似光电开关44，检测这种常规汽车停放收费计上的闪
光灯的工作。因此，本发明的电子模块20也可以和那些近来的电子或机
电常规汽车停放收费计一起使用。
现在参照图5，第一优选实施例的电子模块20具有一个在其背面上
的车辆传感器48，用于检测收费停放处的车辆的存在。这种车辆传感器
48最好是一个超声波传感器，类似于上述的现代汽车停放电子收费计中
通用的传感器。
外壳24最好在其前面和背面分别具有薄圆点50,50’。这些薄圆
点容易钻孔，可通过这些钻孔把红外转换接收器34或车辆传感器48任
选地安装到外壳前面和背面的右边部分或左边部分，以便适应例如收费
计相对于收费停收处的位置。
现在回到图3，在此示出常规汽车停放收费的部分剖面图。中间箱
10通常装有一个时钟部件60和一个硬币接收和登记机构62，在其顶部
有异常状态标志22,22’。中间箱10还具有一对前锁部件64和后锁部
分66，后者可按上下位置移动。可用一个钥匙锁68在下方位置锁住后
锁部件66。
优选实施例的电子模块的外壳24具有一对前夹持部件70，它们大
体上类似于现有技术上箱16的一对前爪部件(未示出)。还提供一个后
夹持部件72，它大体上类似于现有技术上箱16的一个后爪部件(未示
出)。此外，优选实施例的电子模块20的外壳24具有一个在其下端的
开口74，它具有的轮廓在形状和尺寸上类似于现有技术上箱16的下开
口平面76的轮廓，最好参看图1和2。
上述的结构相似性使优选实施例的电子模块20的安装能够取代现
有技术的上箱16。按照类似于把上箱16安装到中箱10的方式，夹持部
件70,72与锁部件64,66结合。结构相似性还保证：中间箱10的开
口上端得以适当密封，以避免粉尘和气候条件影响，还保证：电子模块
20在外观上与常规汽车停放收费计的下部10,12相容。
现在参照第一优选实施例的电子模块20的电子电路40，在此未提
供实际的电路图，因为这是电子控制装置方面专业人员熟知的。因此，
具有电子电路普通知识的人员利用在此给出的说明，应能构造用于第一
优选实施例的模块20的电子电路40。电子电路40通常包括下列基本功
能：从电池接收电力；从收费计状态传感器44接收一个第一信号；从车
辆传感器48接收一个第二信号；处理第一和第二信号；和在适当时，把
编码信息发送到远处的接收机。
最好是，在违章状态标志或期满状态标志处于上升位置时，以及在
一辆车停放在收费停放场所时，发送编码信息。当占据停放场所的时间
已超过市政当局按法律准许的规定最大持续时间时，就处于发送编码信
息的第二状态。
发送到一个远距离接收机，例如一个在市政当局总部的中央计算机
的信息包括：收费计位置的指示和汽车停放收费计处于违章状态的指
示。使用中央计算机定期核查的汽车停放收费计工作人员，能够找出那
些处于违章状态的汽车停放收费计，并直接到这些收费计发放停放票
据。因此，汽车停放收费计工作人员的效率得以显著提高。
电子模块20的发射机最好是一个无线电发射机，以便在常规汽车停
放收费计上安装电子模块20不需要任何外部接线。
同样，上述的接收机34可以选择成一个无线电波型接收机，或者能
够接收无线电通信的其它类型的现代接收机。因此，可以从一个具有无
线电通信发射机的远距离中央计算机实现电子显示屏36的存储器的程序
执行，或把灯30,32复位成断开方式。
现在参照图6和7，其中说明第一优选实施例的电子模块20的操作
的优选方法，其步骤描述如下：
a)车辆传感器48间歇地检查停放场所车辆的存在；
b)车辆传感器48确认车辆的存在，并且闭合一个起动第一和第二
计时器的循环继电器；
c)第一计时器起动液晶显示器36，使它在一段第二计时器的预置
时段呈现一条广告信息。
d)在第二计时器的预置时间到时以后，收费计状态传感器44检查
两个标志22,22’是否处于下方位置；
e)如果收费计状态传感器44检测到期满时间标志22和违章状态标
志22’之一处于上升位置，并且车辆传感器48继续确认一辆车停放在收
费停放场所，则发射机向一个远距离接收机发送一个编码信息，并且把
灯30,32转接成接通方式；
f)一旦发送一条信息，就断开一个闩锁继电器，以断开激励显示器
36的电路和编码信息发射机。闩锁继电器只在车辆离开停放场所时才再
一次闭合电路，从而编码信息只是每停放违章一次发送一次。
g)一旦收费停放场所的车辆离开停放场所，由车辆传感器48关掉
灯30,32，否则执法人员通过起动一个与红外接收机34通信的手持红
外发射机关灯。
h)如果车辆传感器48没有检测到车辆的存在，则断开循环继电
器，并且闭合闩锁继电器，以便给下一个车辆设置一个新的循环。
在上述操作优选方法中，第一计时器的持续时间足够车辆司机停放
好他的车辆和走向汽车停放收费计。第二传感器的持续时间足够让这名
司机把硬币插入汽车停放收费计中，并从收费计走开。
在上述操作优选方法中，车辆传感器和收费计状态传感器都以间歇
性方式工作，使电子模块20的电力消耗保持在一个低水平。
第一优选实施例的电子电路40最好可以包括一些进一步改进常规
汽车停放收费计工作的附加功能。在这方面，可以在电路中并入一种休
眠的方式，以便在车辆之间并在自由访问汽车停放场所时期进一步减少
模块的电力消耗。本发明的电子模块的其它实用特点是很多的，例如包
括关于收费停放系统的统计数据积累，比如跟踪某些停放场所的利用时
间和频率，并和其它场所对比。
虽然上面的描述对本发明的优选实施例提供充分而完全的公开，但
可以在不背离本发明实质精神和范围的情况下，利用各种修正、替代结
构和等效结构。这样一些变更可包括替代电路，部件，结构布置，可操
作特征等等。因此，上面的描述和所附图示不应看成是限制本发明的范
围，本发明是由所附的权利要求书来限定的。