朱海业 刘晓波 王晓端

【摘  要】随着汽车数量越来越多，停车难问题逐渐呈现，自动、智能、智慧停车研究越来越热，收费作为智慧停车的关键一步，也受到越来越多的关注。本文基于专利文献分析，从专利的角度对停车场收费的几种主要技术进行介绍和分析，梳理了停车场收费技术的发展路线，为相关领域的审查工作提供技术支持，也为停车场收费技术的发展提供了指引。

【关键词】停车场;收费;专利分析

引言

当前，中国经济正处于快速发展的新阶段，在许多大中城市，堵车现象仍非常严重，其中一个重要原因就是停车难，随着城市车辆的增多，这个矛盾将更加突出，发展停车场已成为必然趋势，停车场收费管理系统也就应运而生。传统停车场的收费都是采用人工方式，存在着收费过程比较繁琐，劳动强度高，停车场利用率低下，票款易流失等问题。为了解决这些问题，逐步推动了停车收费管理系统的发展。随着经济的发展以及技术的进步，各种新技术、新材料的应用使停车场管理系统的各种管理功能逐渐完善，可靠性逐步提高。许多现代控制领域及智能交通领域的前沿技术在停车场管理系统中也得到了广泛应用，使当今停车场管理系统越来越具有智能化的特点。收费介质是停车场管理系统用来标识车辆的唯一标志，是管理系统的重要技术特征，其使用的收费介质已由传统接触读写类型收费介质转变为非接触类型的新型收费介质，新型的停车场管理系统主要以非接触式IC卡、远距离射频电子标识、车牌图像识别技术等非接触类型收费介质为代表。本文主要通过对专利信息的分析对停车场收费技术进行了梳理和展望。

1 专利申请整体状况分析

采用中国专利文摘数据库（CNABS）、德温特世界专利索引数据库（DWPI）进行检索，Incopat专利数据库用于补充。由于停车场收费分类号较准确，具有专门的分类G07B15/00、G08G1/14及其下位点组，因而本文数据检索来源以分类号为主，以分类号与关键词相结合、关键词检索等手段作为补充，数据检索日期截止到2020年5月1日。

1.1 全球专利申请趋势

由图1可知，从20世纪70年代到20世纪90年代，处于萌芽阶段，停车场收费每年全球专利申请数量比较少;从1991年以来到2000年，处于平稳增长階段，专利申请量平稳增长;从2000年到2010年，专利申请量上下震荡，整体上趋于稳定;从2010年至今，处于快速增长阶段。2019年申请有下降趋势，这是由于2019年申请的一些专利截止到检索日期尚未公开。

1.2 全球专利申请分布

由图2可知，全球专利申请目标地区主要分布在中国和日本，中国占一半以上，说明停车场收费管理系统在此两国有较大市场。这是因为，中国和日本两国人口密度较大，且中国正处于经济高速发展期、城市化正在大踏步前进，停车场需求很大。

图3示出了停车场收费技术专利申请在全球主要地区的申请趋势，由图3可知：日本从20世纪80年代已开始有专利申请，且一直处于稳步发展中;中国专利申请主要进入21世纪后才开始发展，并于2012年开始超越日本，此后每年的专利申请量居首位，这与中国的经济发展密切相关，私家车拥有量与日俱增。

1.3 全球专利申请重要申请人

由图4可知，停车场收费技术专利申请量排名前十的申请人中，日本申请人有5位、中国申请人有4位、美国申请人1位。其中，排名第一的西安艾润物联网技术服务有限责任公司是一家专注于“互联网+”智能停车场管理服务的科技创新型企业，针对传统停车场管理难、效率低和收费失控等问题，提供行业集成解决方案，为停车场的管理者和使用者提供多种移动终端管理及平台化的运营服务，提供停车场智能管理系统与其他信息化系统之间的互联互通和个性化的服务。

同时，由图5可知，在国内停车场收费专利申请中，企业占总量7成以上，这在一定程度上说明，在停车场收费管理系统的研发中，企业为主导力量.

2 停车场收费技术发展路线

自共用停车场建立以来，停车场收费管理系统主要顺着“完全人工—取读卡票—车牌识别—智能化收费”的过程不断发展进步。如图6所示，具体地：

（1）完全人工

停车场最初的收费采用完全人工的方式，主要依靠人工手写的车辆进出记录，按时收费。其虽然无需投资设备、人工无需培训，但是收费漏洞大，财务统计困难，车辆出入速度慢，客户体验差。

（2）取读卡票

取读卡是最早使用的停车场管理系统技术，车辆通过自助或者由工作人员发卡的方式取卡进入停车场，出场时将停车卡给工作人员，缴费之后即可出场。使用的停车卡主要分为以下几种：无源IC卡、无源IC中距离卡、有源中距离卡、有源远距离蓝牙卡等，停车卡重复使用不卫生，尤其是在医院、卫生站等场所的停车场应用中更为凸显。对此，取读票方式应运而生，相比停车卡的反复使用，一次性停车票更加卫生安全，其次节约成本，轻松应对大流量。而无论是取读卡还是取读票，两者均存在可能丢失卡票的情况。例如：1967年10月27日，TAMO提交的公开号为DE1574272A1的专利申请公开了使用停车票来记录进场时间，并根据出场时间进行计费，在将停车票插入特定机器完成缴费后，驶出停车场;1993年3月23日，MITSUBISHI（三菱）提交的公开号为JP06274725A的专利申请公开了一种无人收费停车场，其采用磁性卡发卡机，用于通过取用磁性卡，实现停车计时计费;1996年6月24日，PARK NIJIYUUYON提交的公开号为JP10011623A的专利申请公开了一种自动停车场收费装置，其通过无线接收发射器吸纳车辆的识别和车费计费，并基于第三方金融机构实现结算。1997年4月30日，武汉安通电器有限公司提交的公开号为CN2308118Y的专利申请公开了一种用于停车场收费管理的发卡机，基于该IC卡实现计时收费。2000年2月25日，MATSUSHITA（松下）提交的公开号为JP2001243510A的专利申请公开了一种停车场自动收费系统，其利用IC卡或预付费卡，实现计费缴费。2000年4月28日，AMANO CORP（安时乐株）提交的公开号为JP2001312772A的专利申请公开了通过在出口设置费用管理机，用户基于停车票实现计费，利用费用管理机缴费出场。2002年5月31日，北京六合万通微电子技术有限公司提交的公开号为CN2543144Y的专利申请公开了一种基于射频识别技术的停车场计时收费系统，其采用非接触式射频IC卡实现收费。2004年10月15日，MITSUBISHI（三菱）提交的公开号为JP2006113894A的专利申请公开了一种停车场的使用费用支付系统，其采用ETC实现不停车收费。2011年1月26日，南京信息工程大学提交的公开号为CN102034282A的专利申请公开了一种基于RFID技术的停车场自动收费管理系统，用户卡片与读卡器通过磁场感应实现数据传输，实现自动收费。2012年10月22日，武汉爱迪科技发展有限公司提交的公开号为CN202976217U的专利申请公开了一种基于ETC技术的智能停车场管理系统，实现智能收费。2012年11月19日，南京物联传感技术有限公司提交的公开号为CN202976219U的专利申请公开了一种停车场收费管理系统，其采用了NFC射频识别技术和计算机控制，自动化程度高。

（3）车牌识别

车牌识别快速系统是一套先进的停车场管理系统，集摄像机、闪光灯和控制机等设备于一体，可以对车辆进出场进行快速地处理和收费，当车辆靠近停车场入口并触发地下感应器时，系统控制机内的摄像机就能快速抓拍车牌，再由管理软件进行车牌数据处理和停车信息记录，并且道闸迅速抬杆放行，车主无需取卡/票进场。例如：1988年2月19日，OMRON（欧姆龙株）提交的公开号为JP01213778A的专利申请公开了一种停车场管理系统，其通过设置照相机来识别车辆，进而计算出停车时间并实现计费，在出口缴费完成后，则打开栅条，允许车辆驶出。1990年8月13日，NEC CORP（日本电气）提交的公开号为JP04098482A的专利申请公开了一种停车场自动控制装置，其通过设置车牌号识别装置来实现计时计费。1992年3月10日，HITACHI（日立）提交的公开号为JP05258140A的专利申请公开了通过使用摄像机识别车辆号码，计算停车费。1996年3月27日，NIPPON SIGNAL（日本信号公司）提交的公开号为JP09259400A的专利申请公开了一种停车场管理系统，其通过设置照相机来识别车牌号码实现计时计费。2002年9月25日，中华电信股份有限公司提交的公开号为CN1485788A的专利申请公开了一种无票式停车场收费系统，其利用车牌辨识技术，如摄影机，可记录车辆进入停车场时的车号、时间，而驾驶人欲离开时可根据车号进行收费，待收费程序完成后，驾驶人离开时再由车牌辨识技术判别为已缴费车辆后即予以放行。2006年11月2日，深圳职业技术学院提交的公开号为CN101174334A的专利申请公开了一种无人值守型停车场管理系统，车主通过手机短信服务完成车位预定、收费，通过电信系统从电信账户上自动扣除停车费用也为车主停车付费省去了许多麻烦。2016年9月27日，四川智邦系统集成有限公司提交的公开号为CN206003166U的专利申请公开了一种基于车牌识别和在线支付的停车场收费系统，其通过设置支付二维码实现在线支付。

（4）智能化收费

随着大数据、云计算、互联网、物联网和人工智能等新兴技术的飞速发展，联网数据共享智慧停车是未来的发展方向，随之而来的是电子自动付费，实现真正意义上的智能化收费、无人化停车。2010年12月15日，NIPPON SIGNAL（日本信号公司）提交的公开号为JP2012128647A的专利申请公开了一种停车场收费管理系统，其采用一信息存储卡，实现自动扣费。2015年4月29日，奇瑞汽车股份有限公司提交的公开号为CN104867189A的专利申请公开了一种停车场收费的方法和装置，其基于车联网实现对车辆的定位，并针对绑定于车辆的账户进行自动扣费。2017年4月28日，西安艾润物联网技术服务有限责任公司提交的公开号为CN106960594A的专利申请公开了一种检测终端，其可配合有云平台管理器，实现计费和支付。2017年6月21日，广东安尔发智能科技股份有限公司提交的公开号为CN107341958A的专利申请公开了一种基于APP的停车场管理系统，通过APP和云端服务器的配合，实现车费自动扣除。2018年3月7日，广东艾科智泊科技股份有限公司提交的公开号为CN108389272A的专利申请公开了一种基于人脸识别和车牌识别的停车场收费系统，其通过人脸识别实现无感付费。2019年7月29日，甘肃梦农物联网科技有限公司提交的公开号为CN110415366A的专利申请公开了一种停车场车辆缴费管理系统，其通过设置APP客户端用于接收缴费二维码和待缴停车费用并显示，基于第三方支付平台完成缴费操作，以及查询历史缴费信息。2019年11月22日，深圳市赛菲姆科技有限公司提交的公开号为CN110942523A的专利申请公开了一种基于车载电子标签和车牌号实现双重判别的停车场无感支付方法和系统，其向金融机构的支付服务器创建无感支付停车单;在收到无感支付停车单支付完成信息后，放行车辆，能够提高支付安全系数。

3 小结

停车场收费是智慧停车中的重要一步，只有车费快速、安全支付，才能实现真正意义上的快速出场、智慧停车。在停车场收费管理系统中，车牌识别技术因其应用范围广、方便安装被广泛应用，提高其识别的准确度和响应速度是一个研究方向。虽然相比于取卡票，车牌识别具有很大优势，在该基础上车费支付手段的设计对车辆快速出场有重要影响，随着大数据、云计算、车联网、手机APP、人工智能等新兴技术的发展，如何实现安全地、快速地无感支付也属于一个研究方向。

参考文献：

[1]刘文利，国内停车场管理系统的现状与发展趋势，信息技术[J]，2011，第1期，20页.

[2]马利，停车场管理系统市场的应用现状与技术发展，中国安防[J]，2013，第8期，69-72页.

[3]马天旗、黄文静、李杰、张丛、李萍、郝政宇、王冀，专利分析-方法、图表解读与情报挖掘[M]，北京：知識产权出版社，2016.

作者简介：

刘晓波，男，1984年10月，硕士研究生，河南汝州，国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，北京航空航天大学，动平衡测试，中级。