專利名稱：簡化在自動養(yǎng)路費系統(tǒng)中基于ocr的實施的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法，用于監(jiān)控具有車輛標識車輛的交費裝置按規(guī)定的運行。
此外，本發(fā)明還涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)控具有車輛標識車輛的交費裝置按規(guī)定的運行。
背景技術(shù)：
在自動養(yǎng)路費系統(tǒng)中，在監(jiān)控按規(guī)定收取養(yǎng)路費或在識別養(yǎng)路費賴帳者的過程中，通常使用基于光學模式識別或“光學字符識別”(簡寫為OCR)的標識識別，其中，通常要求高識別率。OCR的性能極大地依賴于環(huán)境條件(天氣)，因此要求高的本地計算性能或者至一個中心OCR主機的高數(shù)據(jù)形成。
在一些養(yǎng)路費系統(tǒng)中，通過與養(yǎng)路費基本設(shè)施的通信或者通過類似于儲值卡的裝置隨時實現(xiàn)養(yǎng)路費的支付。在第一種情況下，車輛的標識是已知的，而在后一種情況下是未知的。但在兩種情況下都要監(jiān)控養(yǎng)路費的按規(guī)定交付，以及識別可能的養(yǎng)路費賴帳者。
例如在WO 99/66455中描述了一種上面提到的類型的系統(tǒng)。其中，在道路一側(cè)設(shè)置了一種裝置，用于檢查交費裝置按規(guī)定的運行，其中，交費裝置安裝在經(jīng)過該裝置的、具有車牌的車輛中，在交費裝置和該裝置之間進行通信。如果該裝置根據(jù)與交費裝置的通信識別出，該交費裝置沒有按規(guī)定運行，則借助一個拍攝裝置拍攝該車輛的車牌。
但是，該裝置的缺點是，必須在交費裝置和該裝置之間建立通信連接，這造成該裝置的生產(chǎn)造價高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種途徑，可以按簡單而廉價的方式識別養(yǎng)路費賴帳者或者識別交費裝置按規(guī)定的運行。
上述技術(shù)問題是通過按照本文開始提到類型的方法這樣來解決的，即，在所述車輛前部的區(qū)域中產(chǎn)生至少一個表征所述交費裝置運行狀態(tài)的、可以預(yù)先給定的光學模式/信號。
在本發(fā)明一個優(yōu)選的變形中，所述可以預(yù)先給定的光學模式/信號借助于至少一個發(fā)光二極管產(chǎn)生。
在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中，所述光學模式/信號是一個紅外模式/信號。其中，所述發(fā)光二極管是一個紅外發(fā)光二極管。
對所述光學模式/信號借助于一個光敏傳感器進行檢測，實現(xiàn)了另外的優(yōu)點。
此外，可以借助于紅外攝像機對所述光學模式/信號進行檢測。
在產(chǎn)生了對應(yīng)于未按規(guī)定運行的交費裝置的光學模式/信號時，在車輛駛過控制站時對其標識進行采集。
為了實施本發(fā)明的方法，特別適合的是一種本文開始提到類型的裝置，該裝置設(shè)置用來，在所述車輛前部的區(qū)域中產(chǎn)生至少一個表征所述交費裝置運行狀態(tài)的、可以預(yù)先給定的光學模式/信號。
有利的是，為了產(chǎn)生所述可以預(yù)先給定的光學模式/信號設(shè)置了至少一個發(fā)光二極管。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，所述裝置用來產(chǎn)生紅外模式/信號，其中，為了產(chǎn)生所述紅外模式/信號可以設(shè)置紅外發(fā)光二極管。
優(yōu)選地，所述監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置用來，對所述光學模式/信號借助于光敏傳感器進行檢測。
另外，所述監(jiān)控系統(tǒng)可以設(shè)置用來，對所述光學模式/信號借助于紅外攝像機進行檢測。
所述監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置用來，在產(chǎn)生了對應(yīng)于未按規(guī)定運行的交費裝置的光學模式/信號時，在車輛駛過控制站時對其標識進行采集，由此實現(xiàn)了另外的優(yōu)點。


下面，對照附圖所示的、非限制性的實施方式對本發(fā)明的所有其它優(yōu)點作進一步的說明。圖中示意性地示出圖1為一個利用安裝在車輛上用于確定養(yǎng)路費用的交費裝置進行養(yǎng)路費采集和支付的系統(tǒng)；圖1a為圖1中交費裝置的細節(jié)；圖2為圖1中交費裝置的細節(jié)和一個用于為在交費裝置上的使用權(quán)限充值的讀取裝置；圖3為一磁卡，其具有一個用于為在交費裝置上的使用權(quán)限充值的編碼；圖4為一種養(yǎng)路費系統(tǒng)，其除了車輛內(nèi)的交費裝置還具有一個在車輛外的結(jié)算中心；圖5為按照本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)；圖6為在車輛前部區(qū)域設(shè)置的、用于執(zhí)行顯示的顯示器。
具體實施例方式
按照圖1，測定車輛FAR位置的養(yǎng)路費系統(tǒng)SYS可以包括一個位置采集系統(tǒng)PSE，例如公知的“全球定位系統(tǒng)”或者簡稱為GPS系統(tǒng)。
這里，車輛FA1，F(xiàn)A2可以具有交費裝置BE1，BE2，其設(shè)置用來從定位系統(tǒng)PSE接收數(shù)據(jù)，并從中計算出車輛FA1，F(xiàn)A2的位置坐標OKO。根據(jù)該位置坐標OKO可以例如根據(jù)由位置坐標OKO計算出的署名SIG確定行駛的路段STR。此外，如果由車輛FA1，F(xiàn)A2行駛的路段STR是應(yīng)該交費的，則可以檢驗車輛FA1，F(xiàn)A2是否有權(quán)使用該應(yīng)該交費的路段。
使用權(quán)限BER例如可以作為存款GUT實現(xiàn)，并存在交費裝置BE1的存儲器SPR中，其中，交費裝置BE1可以設(shè)置成，計算發(fā)生的養(yǎng)路費用GEB并從存款GUT中扣除。如果存款GUT用盡且沒有其它的使用權(quán)限BER，則不允許車輛FA1再使用該收費路段STR。以下將具有在其中存放的使用權(quán)限BER的交費裝置BE1稱為儲值卡WER(Wertkart)。
使用權(quán)限BER不必僅是存款GUT。使用權(quán)限BER例如也可以實現(xiàn)為在儲值卡WER存儲器SPR中存放的時間卡ZEI，該時間卡ZEI允許在預(yù)先給定的時間段中有權(quán)使用收費路段STR(圖2)。
由車輛擁有者所希望的使用權(quán)限BER(存款，時間卡，路段存款，時間連接(Terminbindung)等)的類型可以列如作為編碼COD傳送到交費裝置BEV。這里，使用權(quán)限BER的每種類型可以在交費裝置BEV的存儲器單元SP1中指明一個可以預(yù)給定的編碼CO1，CO2，CO3(圖2)。于是，例如可以將第一編碼設(shè)置給一個在可以預(yù)定的區(qū)域中對于所有應(yīng)該交費的路段STR的時間卡ZEI，而將另一個編碼CO2設(shè)置為增加存款GUT一個可以預(yù)定的份額，或者將第三個編碼CO3設(shè)置為提高路段存款SGH一個可以預(yù)定的份額，等等。
在得到編碼COD之后，交費裝置BEV的控制器STE可以通過將用戶獲得的編碼COD與在存儲器單元SP1中存放的編碼CO1、CO2、CO3的比較，識別和釋放或者激活對應(yīng)的使用權(quán)限BER。
編碼COD的傳送例如可以借助于與儲值卡WER有線或無線連接的輸入裝置EIV實現(xiàn)。輸入裝置EIV和交費裝置BEV之間的有線連接例如是銅線、玻璃纖維等，而無線連接例如是無線電、紅外傳送、激光等。
為了避免在儲值卡WER中非法對使用權(quán)限BER充值，可以將編碼CO1、CO2、CO3加密，并按不為用戶所知的形式傳送到儲值卡WER中。
例如可以將編碼COD存儲在移動數(shù)據(jù)載體中。其中，為了將使用權(quán)限BER或編碼COD傳送至交費裝置，將輸入裝置EIV作為移動數(shù)據(jù)載體的讀取裝置LES。為了避免移動數(shù)據(jù)載體被非法地再次使用可以將讀取裝置LES設(shè)置成，將編碼COD至交費裝置BEV的傳送以該移動數(shù)據(jù)載體的注銷結(jié)束。這種注銷例如可以在于，將存放在移動數(shù)據(jù)載體上的信息通過讀取裝置刪除，或者將指示移動數(shù)據(jù)載體有效性的值WER從“有效”設(shè)為“無效”(圖3)。
根據(jù)圖4，也可以在交費裝置BE2和結(jié)算中心ABZ之間建立通信連接，其中，在這種情況下可以將使用權(quán)限BER設(shè)置在結(jié)算中心中，優(yōu)選地按車輛所屬的帳戶KON的形式設(shè)置，從該帳戶可以扣除發(fā)生的養(yǎng)路費用GEB。
下面將可以與結(jié)算中心ABZ交換數(shù)據(jù)的交費裝置BE2稱為計算單元OBU。
按照圖5，本發(fā)明的、用于監(jiān)控交費裝置BEV按規(guī)定運行的監(jiān)控系統(tǒng)UES具有一個控制器ST1以及一個與其連接的顯示器DIP，該顯示器用來顯示可以預(yù)先給定的模式MUS(圖6)。光學模式MUS取決于交費裝置BE1，BE2的當前運行狀態(tài)，例如是否存在有效的使用權(quán)限BER或者交費裝置BE1，BE2是否接通。
為了根據(jù)交費裝置BE1，BE2的運行狀態(tài)顯示模式MUS，控制器ST1可以監(jiān)控在儲值卡WER或結(jié)算中心ABZ中使用權(quán)限BER的狀態(tài)，以及交費裝置BE1，BE2是接通還是斷開。
控制器ST1根據(jù)交費裝置BE1，BE2的運行狀態(tài)操縱顯示器DIP，在其上顯示與運行狀態(tài)對應(yīng)的模式MUS。為了顯示該模式MUS，顯示器DIP可以具有發(fā)光二極管LED或者紅外發(fā)光二極管。
如果將使用權(quán)限BER存放在結(jié)算中心ABZ中，則可以將計算單元OBU設(shè)置成，在可以預(yù)定的時間間隔中通過無線網(wǎng)絡(luò)FUN，例如GSM網(wǎng)絡(luò)查詢和存儲使用權(quán)限BER的狀態(tài)。
如果對于計算單元OBU不存在有效的使用權(quán)限BER，則將一個為此設(shè)置的光學模式MUS顯示在車輛前部FRO。
為對應(yīng)的車輛FA1，F(xiàn)A2配置的監(jiān)控系統(tǒng)UES的控制器ST1也可以識別駕駛員對儲值卡WER或者計算單元OBU的不允許的篡改。為此，可以將監(jiān)控系統(tǒng)的控制器ST1設(shè)置成，在對于在儲值卡WER中的使用權(quán)限BER多次輸入錯誤編碼COD的情況下，在顯示器上顯示一個為此目的設(shè)置的模式MUS，例如一個點燃的發(fā)光二極管LED。
如果將使用權(quán)限BER存放在儲值卡WER中，即如果在交費裝置BEV和養(yǎng)路費運營商設(shè)置的結(jié)算中心ABZ之間沒有連接，則可以由車輛的導桿借助一個適當?shù)妮斎胙b置(例如在儲值卡WER上的一個按鍵)實現(xiàn)對駛?cè)牒婉傠x應(yīng)該交費的路段STR的輸入，即激活交費裝置BEV。
由此，可以類似于在電車車票的注銷中一樣，車輛的導桿起到附加的作用。
如果儲值卡WER由車輛使用者接通，并存在有效的使用權(quán)限BER，則控制器ST1在顯示器DIP上產(chǎn)生一個與此對應(yīng)的光學模式MUS，例如兩個點燃的發(fā)光二極管LED，而在儲值卡WER斷開的狀態(tài)下則產(chǎn)生一種表征這種狀態(tài)的模式MUS，例如沒有發(fā)光二極管LED發(fā)光。
即，根據(jù)模式MUS顯示了，車輛FAR的駕駛員是可能的或?qū)嶋H的養(yǎng)路費賴帳者。
為了可靠證明，可以將行駛變化的位置或者路段STR的署名SIG和關(guān)于(例如按當前確定的署名SIG所附的時戳STE的形式)使用時刻的可能出現(xiàn)的信息存放在儲值卡WER的存儲器SP3中，并在需要時可供使用。通過這種方式可以避免在交費裝置和結(jié)算中心之間的在線通信。
為了防止駕駛員方的篡改，在存儲在儲值卡WER或者計算單元OBU中的周期之后變換模式MUS。在可以通信的計算單元OBU的情況下，也可以從外部例如通過GSM廣播請求來變換該模式。
在應(yīng)用可以通信的計算單元OBU的情況下，模式的變換也可以是依賴于區(qū)域的，或者在變換移動無線小區(qū)時可以通過移動無線網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)。
即，與允許的運行狀態(tài)對應(yīng)的有效模式不是固定的，而是也可以例如按照時間間隔、位置相關(guān)或者通過例如小區(qū)廣播的外部事件來觸發(fā)。由此，可以避免貨車駕駛員不繞LED阱行駛和了解待設(shè)置的模式。
在通過固定的控制站KST時，可以對該模式進行評價，并作為觸發(fā)信號用于車牌OCR。這種方案的優(yōu)點在于除了很小的費用外，不必對每輛車進行車牌OCR。
優(yōu)選地將光學模式表示為紅外模式。在LED對應(yīng)的較高的光功率下，紅外模式可以通過紅外攝像機KAM上的廉價的濾光片，以比利用純被動車牌OCR的車牌高得多的信噪比加以識別。幾個簡單模式的識別同樣可以具有高得多的可靠性。
即，本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)UES不僅如本文開始提到的WO99/66455一樣用于通信，而且用來，降低昂貴且在預(yù)期環(huán)境條件下明顯不可靠的車牌OCR的頻率。由此，在由中心實施的OCR情況中明顯地減少了在固定位置的實施站和OCR中心之間的數(shù)據(jù)形成(Datenaufkommen)。
移動監(jiān)控同樣可以通過紅外攝像機實現(xiàn)。為此也可以補充地通過在可視區(qū)域中附加的LED源實現(xiàn)一種預(yù)選。但是，也可以在可視區(qū)域中實現(xiàn)一般的信號化。
在計費區(qū)內(nèi)可以遇到三種類型的車輛FAR1.沒有或具有無效的(篡改了的)IR/LED署名的車輛FAR，他們要么是養(yǎng)路費賴帳者，如同在各種任意的自動養(yǎng)路費方法中原則上可能的一樣；要么他們是養(yǎng)路費的用戶，但具有損壞的交費裝置BEV，或者有錯誤或無效的使用權(quán)限BER，例如凍結(jié)的帳戶KON或者用盡的存款GUT。所有這些用戶可以在一個相應(yīng)(固定或者移動)的檢查站被識別，并按照固定的規(guī)則對其進行處理。
2.具有有效IR/LED署名的車輛，其中，識別離開一個國家區(qū)域，并例如關(guān)閉該交費裝置BEV與結(jié)算中心ABZ的所有交費過程的通信，僅進行位置確定，或者轉(zhuǎn)換到一個在基本技術(shù)上兼容的相鄰國家的養(yǎng)路費系統(tǒng)。
3.由于車輛的當前位置在一同運行的計算單元BEE中是已知的，并可以由其識別在邊界一側(cè)或另一側(cè)的哪個坐標點上，所以可以在一段應(yīng)該交費的路段上跨越邊界之前就及時地激活當前的模式。優(yōu)選地在邊界附近設(shè)置一個誤差地帶，在該地帶中不一定要求激活計算單元。如果在應(yīng)該交費的交通面積上的國家區(qū)域繼續(xù)行駛，則進行對應(yīng)于本發(fā)明方法的交費。
總之，本發(fā)明可以按照簡單的形式保證對交費裝置按規(guī)定運行的監(jiān)控。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)控具有車輛標識(KEN)的車輛(FAR)的交費裝置(BEV)按規(guī)定運行的方法，其特征在于，對所述車輛(FAR)產(chǎn)生至少一個表征所述交費裝置(BEV)運行狀態(tài)的、可預(yù)先給定的光學模式/信號(MUS)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光學模式/信號(MUS)借助于至少一個發(fā)光二極管(LED)產(chǎn)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光學模式/信號(MUS)是紅外模式/信號(MUS)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述發(fā)光二極管是紅外發(fā)光二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，對所述光學模式/信號(MUS)借助于光敏傳感器進行檢測。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，對所述光學模式/信號(MUS)借助于紅外攝像機(KAM)進行檢測。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，在產(chǎn)生了對應(yīng)于未按規(guī)定運行的交費裝置(BEV)的光學模式/信號(MUS)時，對駛過控制站(KST)的車輛(FAR)的標識(KEN)進行采集。
8.一種監(jiān)控系統(tǒng)(UES)，用于對具有車輛標識(KEN)的車輛(FAR)的交費裝置(BEV)按規(guī)定的運行進行監(jiān)控，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置用來，在所述車輛(FAR)上產(chǎn)生至少一個表征所述交費裝置(BEV)運行狀態(tài)的、可預(yù)先給定的光學模式/信號(MUS)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，為了產(chǎn)生所述可預(yù)先給定的光學模式/信號(MUS)設(shè)置了至少一個發(fā)光二極管(LED)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置用來產(chǎn)生紅外模式/信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，為了產(chǎn)生所述紅外模式/信號設(shè)置了紅外發(fā)光二極管。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置用來，對所述光學模式/信號(MUS)借助于光敏傳感器進行檢測。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置用來，對所述光學模式/信號(MUS)借助于紅外攝像機(KAM)進行檢測。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置用來，在產(chǎn)生對應(yīng)于未按規(guī)定運行的交費裝置(BEV)的光學模式/信號(MUS)時，在車輛(FAR)駛過控制站(KST)時對該車輛(FAR)的標識(KEN)進行采集。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控對具有車輛標識(KEN)的車輛(FAR)的交費裝置(BEV)按規(guī)定運行的方法，其中，對所述車輛(FAR)產(chǎn)生至少一個表征所述交費裝置(BEV)運行狀態(tài)的、可以預(yù)先給定的光學模式/信號(MUS)。
文檔編號G07B15/06GK1516855SQ02811864
公開日2004年7月28日 申請日期2002年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月12日
發(fā)明者雅諾什·吉拉, 沃爾夫?qū)た道? 岡 康拉德, 雅諾什 吉拉 申請人:西門子公司