停車場收費專利技術綜述

朱海業(yè) 劉曉波 王曉端

【摘 ?要】隨著汽車數量越來越多，停車難問題逐漸呈現，自動、智能、智慧停車研究越來越熱，收費作為智慧停車的關鍵一步，也受到越來越多的關注。本文基于專利文獻分析，從專利的角度對停車場收費的幾種主要技術進行介紹和分析，梳理了停車場收費技術的發(fā)展路線，為相關領域的審查工作提供技術支持，也為停車場收費技術的發(fā)展提供了指引。

【關鍵詞】停車場;收費;專利分析

引言

當前，中國經濟正處于快速發(fā)展的新階段，在許多大中城市，堵車現象仍非常嚴重，其中一個重要原因就是停車難，隨著城市車輛的增多，這個矛盾將更加突出，發(fā)展停車場已成為必然趨勢，停車場收費管理系統(tǒng)也就應運而生。傳統(tǒng)停車場的收費都是采用人工方式，存在著收費過程比較繁瑣，勞動強度高，停車場利用率低下，票款易流失等問題。為了解決這些問題，逐步推動了停車收費管理系統(tǒng)的發(fā)展。隨著經濟的發(fā)展以及技術的進步，各種新技術、新材料的應用使停車場管理系統(tǒng)的各種管理功能逐漸完善，可靠性逐步提高。許多現代控制領域及智能交通領域的前沿技術在停車場管理系統(tǒng)中也得到了廣泛應用，使當今停車場管理系統(tǒng)越來越具有智能化的特點。收費介質是停車場管理系統(tǒng)用來標識車輛的唯一標志，是管理系統(tǒng)的重要技術特征，其使用的收費介質已由傳統(tǒng)接觸讀寫類型收費介質轉變?yōu)榉墙佑|類型的新型收費介質，新型的停車場管理系統(tǒng)主要以非接觸式IC卡、遠距離射頻電子標識、車牌圖像識別技術等非接觸類型收費介質為代表。本文主要通過對專利信息的分析對停車場收費技術進行了梳理和展望。

1 專利申請整體狀況分析

采用中國專利文摘數據庫（CNABS）、德溫特世界專利索引數據庫（DWPI）進行檢索，Incopat專利數據庫用于補充。由于停車場收費分類號較準確，具有專門的分類G07B15/00、G08G1/14及其下位點組，因而本文數據檢索來源以分類號為主，以分類號與關鍵詞相結合、關鍵詞檢索等手段作為補充，數據檢索日期截止到2020年5月1日。

1.1 全球專利申請趨勢

由圖1可知，從20世紀70年代到20世紀90年代，處于萌芽階段，停車場收費每年全球專利申請數量比較少;從1991年以來到2000年，處于平穩(wěn)增長階段，專利申請量平穩(wěn)增長;從2000年到2010年，專利申請量上下震蕩，整體上趨于穩(wěn)定;從2010年至今，處于快速增長階段。2019年申請有下降趨勢，這是由于2019年申請的一些專利截止到檢索日期尚未公開。

1.2 全球專利申請分布

由圖2可知，全球專利申請目標地區(qū)主要分布在中國和日本，中國占一半以上，說明停車場收費管理系統(tǒng)在此兩國有較大市場。這是因為，中國和日本兩國人口密度較大，且中國正處于經濟高速發(fā)展期、城市化正在大踏步前進，停車場需求很大。

圖3示出了停車場收費技術專利申請在全球主要地區(qū)的申請趨勢，由圖3可知：日本從20世紀80年代已開始有專利申請，且一直處于穩(wěn)步發(fā)展中;中國專利申請主要進入21世紀后才開始發(fā)展，并于2012年開始超越日本，此后每年的專利申請量居首位，這與中國的經濟發(fā)展密切相關，私家車擁有量與日俱增。

1.3 全球專利申請重要申請人

由圖4可知，停車場收費技術專利申請量排名前十的申請人中，日本申請人有5位、中國申請人有4位、美國申請人1位。其中，排名第一的西安艾潤物聯(lián)網技術服務有限責任公司是一家專注于“互聯(lián)網+”智能停車場管理服務的科技創(chuàng)新型企業(yè)，針對傳統(tǒng)停車場管理難、效率低和收費失控等問題，提供行業(yè)集成解決方案，為停車場的管理者和使用者提供多種移動終端管理及平臺化的運營服務，提供停車場智能管理系統(tǒng)與其他信息化系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通和個性化的服務。

同時，由圖5可知，在國內停車場收費專利申請中，企業(yè)占總量7成以上，這在一定程度上說明，在停車場收費管理系統(tǒng)的研發(fā)中，企業(yè)為主導力量.

2 停車場收費技術發(fā)展路線

自共用停車場建立以來，停車場收費管理系統(tǒng)主要順著“完全人工—取讀卡票—車牌識別—智能化收費”的過程不斷發(fā)展進步。如圖6所示，具體地：

（1）完全人工

停車場最初的收費采用完全人工的方式，主要依靠人工手寫的車輛進出記錄，按時收費。其雖然無需投資設備、人工無需培訓，但是收費漏洞大，財務統(tǒng)計困難，車輛出入速度慢，客戶體驗差。

（2）取讀卡票

取讀卡是最早使用的停車場管理系統(tǒng)技術，車輛通過自助或者由工作人員發(fā)卡的方式取卡進入停車場，出場時將停車卡給工作人員，繳費之后即可出場。使用的停車卡主要分為以下幾種：無源IC卡、無源IC中距離卡、有源中距離卡、有源遠距離藍牙卡等，停車卡重復使用不衛(wèi)生，尤其是在醫(yī)院、衛(wèi)生站等場所的停車場應用中更為凸顯。對此，取讀票方式應運而生，相比停車卡的反復使用，一次性停車票更加衛(wèi)生安全，其次節(jié)約成本，輕松應對大流量。而無論是取讀卡還是取讀票，兩者均存在可能丟失卡票的情況。例如：1967年10月27日，TAMO提交的公開號為DE1574272A1的專利申請公開了使用停車票來記錄進場時間，并根據出場時間進行計費，在將停車票插入特定機器完成繳費后，駛出停車場;1993年3月23日，MITSUBISHI（三菱）提交的公開號為JP06274725A的專利申請公開了一種無人收費停車場，其采用磁性卡發(fā)卡機，用于通過取用磁性卡，實現停車計時計費;1996年6月24日，PARK NIJIYUUYON提交的公開號為JP10011623A的專利申請公開了一種自動停車場收費裝置，其通過無線接收發(fā)射器吸納車輛的識別和車費計費，并基于第三方金融機構實現結算。1997年4月30日，武漢安通電器有限公司提交的公開號為CN2308118Y的專利申請公開了一種用于停車場收費管理的發(fā)卡機，基于該IC卡實現計時收費。2000年2月25日，MATSUSHITA（松下）提交的公開號為JP2001243510A的專利申請公開了一種停車場自動收費系統(tǒng)，其利用IC卡或預付費卡，實現計費繳費。2000年4月28日，AMANO CORP（安時樂株）提交的公開號為JP2001312772A的專利申請公開了通過在出口設置費用管理機，用戶基于停車票實現計費，利用費用管理機繳費出場。2002年5月31日，北京六合萬通微電子技術有限公司提交的公開號為CN2543144Y的專利申請公開了一種基于射頻識別技術的停車場計時收費系統(tǒng)，其采用非接觸式射頻IC卡實現收費。2004年10月15日，MITSUBISHI（三菱）提交的公開號為JP2006113894A的專利申請公開了一種停車場的使用費用支付系統(tǒng)，其采用ETC實現不停車收費。2011年1月26日，南京信息工程大學提交的公開號為CN102034282A的專利申請公開了一種基于RFID技術的停車場自動收費管理系統(tǒng)，用戶卡片與讀卡器通過磁場感應實現數據傳輸，實現自動收費。2012年10月22日，武漢愛迪科技發(fā)展有限公司提交的公開號為CN202976217U的專利申請公開了一種基于ETC技術的智能停車場管理系統(tǒng)，實現智能收費。2012年11月19日，南京物聯(lián)傳感技術有限公司提交的公開號為CN202976219U的專利申請公開了一種停車場收費管理系統(tǒng)，其采用了NFC射頻識別技術和計算機控制，自動化程度高。

（3）車牌識別

車牌識別快速系統(tǒng)是一套先進的停車場管理系統(tǒng)，集攝像機、閃光燈和控制機等設備于一體，可以對車輛進出場進行快速地處理和收費，當車輛靠近停車場入口并觸發(fā)地下感應器時，系統(tǒng)控制機內的攝像機就能快速抓拍車牌，再由管理軟件進行車牌數據處理和停車信息記錄，并且道閘迅速抬桿放行，車主無需取卡/票進場。例如：1988年2月19日，OMRON（歐姆龍株）提交的公開號為JP01213778A的專利申請公開了一種停車場管理系統(tǒng)，其通過設置照相機來識別車輛，進而計算出停車時間并實現計費，在出口繳費完成后，則打開柵條，允許車輛駛出。1990年8月13日，NEC CORP（日本電氣）提交的公開號為JP04098482A的專利申請公開了一種停車場自動控制裝置，其通過設置車牌號識別裝置來實現計時計費。1992年3月10日，HITACHI（日立）提交的公開號為JP05258140A的專利申請公開了通過使用攝像機識別車輛號碼，計算停車費。1996年3月27日，NIPPON SIGNAL（日本信號公司）提交的公開號為JP09259400A的專利申請公開了一種停車場管理系統(tǒng)，其通過設置照相機來識別車牌號碼實現計時計費。2002年9月25日，中華電信股份有限公司提交的公開號為CN1485788A的專利申請公開了一種無票式停車場收費系統(tǒng)，其利用車牌辨識技術，如攝影機，可記錄車輛進入停車場時的車號、時間，而駕駛人欲離開時可根據車號進行收費，待收費程序完成后，駕駛人離開時再由車牌辨識技術判別為已繳費車輛后即予以放行。2006年11月2日，深圳職業(yè)技術學院提交的公開號為CN101174334A的專利申請公開了一種無人值守型停車場管理系統(tǒng)，車主通過手機短信服務完成車位預定、收費，通過電信系統(tǒng)從電信賬戶上自動扣除停車費用也為車主停車付費省去了許多麻煩。2016年9月27日，四川智邦系統(tǒng)集成有限公司提交的公開號為CN206003166U的專利申請公開了一種基于車牌識別和在線支付的停車場收費系統(tǒng)，其通過設置支付二維碼實現在線支付。

（4）智能化收費

隨著大數據、云計算、互聯(lián)網、物聯(lián)網和人工智能等新興技術的飛速發(fā)展，聯(lián)網數據共享智慧停車是未來的發(fā)展方向，隨之而來的是電子自動付費，實現真正意義上的智能化收費、無人化停車。2010年12月15日，NIPPON SIGNAL（日本信號公司）提交的公開號為JP2012128647A的專利申請公開了一種停車場收費管理系統(tǒng)，其采用一信息存儲卡，實現自動扣費。2015年4月29日，奇瑞汽車股份有限公司提交的公開號為CN104867189A的專利申請公開了一種停車場收費的方法和裝置，其基于車聯(lián)網實現對車輛的定位，并針對綁定于車輛的賬戶進行自動扣費。2017年4月28日，西安艾潤物聯(lián)網技術服務有限責任公司提交的公開號為CN106960594A的專利申請公開了一種檢測終端，其可配合有云平臺管理器，實現計費和支付。2017年6月21日，廣東安爾發(fā)智能科技股份有限公司提交的公開號為CN107341958A的專利申請公開了一種基于APP的停車場管理系統(tǒng)，通過APP和云端服務器的配合，實現車費自動扣除。2018年3月7日，廣東艾科智泊科技股份有限公司提交的公開號為CN108389272A的專利申請公開了一種基于人臉識別和車牌識別的停車場收費系統(tǒng)，其通過人臉識別實現無感付費。2019年7月29日，甘肅夢農物聯(lián)網科技有限公司提交的公開號為CN110415366A的專利申請公開了一種停車場車輛繳費管理系統(tǒng)，其通過設置APP客戶端用于接收繳費二維碼和待繳停車費用并顯示，基于第三方支付平臺完成繳費操作，以及查詢歷史繳費信息。2019年11月22日，深圳市賽菲姆科技有限公司提交的公開號為CN110942523A的專利申請公開了一種基于車載電子標簽和車牌號實現雙重判別的停車場無感支付方法和系統(tǒng)，其向金融機構的支付服務器創(chuàng)建無感支付停車單;在收到無感支付停車單支付完成信息后，放行車輛，能夠提高支付安全系數。

3 小結

停車場收費是智慧停車中的重要一步，只有車費快速、安全支付，才能實現真正意義上的快速出場、智慧停車。在停車場收費管理系統(tǒng)中，車牌識別技術因其應用范圍廣、方便安裝被廣泛應用，提高其識別的準確度和響應速度是一個研究方向。雖然相比于取卡票，車牌識別具有很大優(yōu)勢，在該基礎上車費支付手段的設計對車輛快速出場有重要影響，隨著大數據、云計算、車聯(lián)網、手機APP、人工智能等新興技術的發(fā)展，如何實現安全地、快速地無感支付也屬于一個研究方向。

參考文獻：

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[3]馬天旗、黃文靜、李杰、張叢、李萍、郝政宇、王冀，專利分析-方法、圖表解讀與情報挖掘[M]，北京：知識產權出版社，2016.

作者簡介：

劉曉波，男，1984年10月，碩士研究生，河南汝州，國家知識產權局專利局專利審查協(xié)作河南中心，北京航空航天大學，動平衡測試，中級。