ES2217969B1 - Sistema y procedimiento para autorizar la prestacion de servicios a vehiculos. - Google Patents
Sistema y procedimiento para autorizar la prestacion de servicios a vehiculos.Info
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Abstract
Sistema y procedimiento para autorizar la prestación de servicios a vehículos. El servicio prestado puede consistir en el suministro de carburante a un vehículo en estaciones de servicio con varios puestos dotados de unos medios tales como surtidores de carburante que son susceptibles de ser activados o desactivados para la prestación del servicio. El sistema incluye medios para la detección del vehículo y medios para la captura de imágenes del vehículo en cada puesto de la estación así como una Unidad de Proceso con medios para identificar la matrícula del vehículo y verificar su aptitud para recibir el servicio. Los pasos esenciales del procedimiento son el reconocimiento automático de la matrícula del vehículo y la verificación de su aptitud para recibir el servicio mediante la consulta a una base de datos de los vehículos abonados.
Description
Sistema y procedimiento para autorizar la
prestación de servicios a vehículos.
La presente invención se refiere a un sistema y
un procedimiento para autorizar la prestación de servicios a
vehículos. Más en particular, se refiere a un sistema y un
procedimiento para automatizar la autorización de servicios de
repostaje prestados a los vehículos en las gasolineras.
Se conocen en la técnica sistemas y
procedimientos para la automatización de la autorización de
servicios de repostaje prestados a los vehículos en las gasolineras
utilizando un medio específico para identificar el vehículo situado
en su interior. En la solicitud de patente FR 2764099 se describe
un sistema de esas características.
Se conocen así mismo sistemas de ese tipo
aplicados a la automatización de la autorización para la prestación
de otros servicios a los automóviles como, por ejemplo, el pago del
peaje en autopistas.
El solicitante de esta invención no conoce, sin
embargo, ningún sistema que pueda cumplir un fin similar a los
mencionados sin requerir ningún medio específico en el propio
vehículo sino medios externos para el reconocimiento automático de
la matrícula del vehículo.
Aunque el solicitante conoce medios para el
reconocimiento automático de matrículas de vehículos como los
descritos en las patentes españolas ES
2 038 919 y ES 2 144 435, no conoce ninguno que se utilice en la manera y para la finalidad de la presente invención.
2 038 919 y ES 2 144 435, no conoce ninguno que se utilice en la manera y para la finalidad de la presente invención.
Las estaciones de servicio son un factor de coste
en la distribución de combustible y por ello resulta deseable la
máxima automatización de la prestación del servicio a los
automóviles en las mismas. Ese mismo objetivo es aplicable a la
prestación de otros servicios a los vehículos.
El sistema y procedimiento según la presente
invención tienen como finalidad la automatización de la
autorización del cliente y gestión del pago en la prestación de
servicios a vehículos y muy particularmente en el repostaje de
carburantes que se lleva a cabo en las gasolineras.
El medio utilizado para identificar a los
vehículos es la lectura de sus matrículas. Ello permite automatizar
los procesos de autorización y cobro de los repostajes
correspondientes a los abonados a una red de gasolineras.
El sistema según la invención comprende tres
elementos básicos:
- Un medio de detección de la presencia del
vehículo en cada puesto de la estación.
- Una Unidad de Captura de Imágenes en cada
puesto de la estación.
- Una Unidad de Proceso que incluye un Módulo de
Reconocimiento para identificar la matrícula del vehículo, un
Módulo de Autorización para verificar la aptitud del vehículo para
recibir el servicio, un Módulo de Comunicación y Control para
controlar los demás elementos del sistema y un Módulo de Gestión
para llevar a cabo las tareas administrativas asociadas a la
prestación del servicio.
Por su parte, el procedimiento según la invención
comprende los siguientes pasos:
- Detección de la presencia de un vehículo ante
un puesto de la estación.
- Captura de una imagen del frontal del
vehículo.
- Identificación del número de matrícula del
vehículo a partir de la imagen anterior.
- Verificación de la aptitud del vehículo para
recibir el servicio mediante la consulta del status del vehículo
asociado a su matrícula y, en su caso mediante comprobaciones
adicionales consistentes en la comparación de una imagen del
vehículo almacenada previamente en el sistema con la imagen
capturada en la estación y/o en la comparación de ciertos parámetros
del vehículo como color o modelo, almacenados previamente en el
sistema, con los obtenidos procesando la imagen mencionada.
- Activación de los medios de prestación del
servicio.
- Registro de los datos relevantes de la
prestación del servicio y gestión de su facturación.
- Desactivación de los medios de prestación del
servicio mediante medios de comunicación y control gobernados por
una Unidad de Proceso.
Una ventaja del sistema es la agilización del
proceso de identificación y pago en las gasolineras que se traduce
en un incremento en la rotación por surtidor. Otra ventaja es que
no requiere la compra de ningún dispositivo o tarjeta por parte del
usuario. Una ventaja adicional es que el sistema funciona tanto de
día como de noche.
Otras características y ventajas de la presente
invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue de
una realización ilustrativa, y en ningún sentido limitativa, de la
misma en relación con los dibujos que se acompañan.
La Figura 1 es un diagrama de bloques que
representa esquemáticamente el sistema para autorizar la prestación
de un servicio a un vehículo según la invención.
La Figura 2 es un organigrama ilustrativo del
procedimiento para autorizar la prestación de un servicio a un
vehículo según la invención.
En una de sus posibles realizaciones, el sistema
para autorizar la prestación de un servicio según la invención
incluye los elementos que pasamos a describir.
Siguiendo la Figura 1, se observa una estación de
servicio 4 con tres puestos 5, 5', 5'' para la prestación del
servicio mediante unos medios 6, 6', 6''. En el caso de una
gasolinera, que es el tipo de estación de servicio a la que está
destinada especialmente la presente invención, esos medios 6, 6',
6'' son los surtidores que facilitan el suministro de carburante a
los vehículos.
El primer elemento del sistema es un dispositivo
para poner en marcha el sistema que consiste en un lazo inductor
10, 10', 10'' enterrado en el pavimento que genera un pulso
eléctrico al circular una masa metálica de gran tamaño sobre él que
puede transmitirse a una unidad de proceso. Es un medio que
permite, pues, detectar la presencia del vehículo en uno de los
puestos 5, 5', 5'' con el grado de fiabilidad necesario.
Otros posibles dispositivos de detección como las
células fotoeléctricas no resultan efectivos, ya que no se puede
controlar que su activación se produzca únicamente por el paso de
un vehículo.
El segundo elemento es una unidad de captura de
imágenes 12, 12', 12'' en cada puesto 5, 5', 5'' de la estación
4.
En una de las variantes de realización del
sistema incluye, debidamente integrados en un único dispositivo,
una cámara de vídeo B/N de tecnología CCD, medios de iluminación
infrarroja y medios electrónicos de control. La iluminación puede
ser proporcionada por un conjunto de LEDs que pueden activarse a
niveles variables para proporcionar a la cámara imágenes adecuadas
de la matrícula del vehículo, tanto con luz solar corno en
oscuridad, no afectando el hecho de que los vehículos lleven
encendidos los faros. El empleo de LEDs garantiza una duración muy
superior a la de las bombillas tradicionales, que se ve además
incrementada por la posibilidad de activar su funcionamiento sólo
cuando se detecte un vehículo. Cámara e iluminación van alojadas en
una carcasa de aluminio estanca que la protege de la humedad y el
polvo, así como de los vapores de combustible presentes en las
gasolineras y permite su uso tanto en interior como en exterior.
Cuenta con una ventana frontal que permite el paso de las
radiaciones IR y de la visión de la cámara compartiendo unos mismos
ejes vertical y horizontal para optimizar la iluminación. La óptica
va previamente ajustada y es fija, por lo que no requiere
posteriores ajustes en campo aparte de las revisiones periódicas. No
es de tipo auto-iris ni lleva partes móviles, lo
que contribuye a incrementar la robustez del sistema. La distancia
focal de la cámara depende de la distancia final al vehículo.
En otra variante de realización, la unidad de
captura de imágenes 12, 12', 12'' debe trabajar en el espectro
visible para identificar adecuadamente el color o modelo del
vehículo. Por esta razón, se sustituye la cámara e iluminación
infrarroja por una cámara que trabaje en el espectro visible.
Dependiendo de las condiciones locales de iluminación, puede ser
necesario la instalación de una fuente de luz supletoria para
garantizar la homogeneidad de las imágenes tomadas y un nivel
mínimo de luminosidad.
El tercer elemento es una unidad de proceso 20
con varios módulos de software para el procesamiento de las
imágenes y el control general de todo el sistema. Esa unidad de
proceso 20 consiste en un ordenador de tipo industrial ubicado en
el propio recinto de la estación de servicio conectado a los
diferentes elementos de la instalación y en particular a los lazos
inductores 10, 10', 10'', las unidades de captura de imágenes 12,
12', 12'' y los medios de prestación del servicio 6, 6', 6''
mediante las correspondientes conexiones.
La unidad de proceso 20 es responsable, en
particular, de las siguientes funciones:
- Gestionar la activación coordinada de los
periféricos y elementos de la instalación mediante un Modulo de
Coordinación y Control 26. Dentro de este Módulo se contempla
específicamente tanto el control del funcionamiento de las unidades
de captura de imágenes 12, 12', 12'', permitiendo ajustar la
iluminación, la ganancia y el tiempo del obturador, como el control
de la activación del sistema a partir de los pulsos eléctricos
transmitidos por los lazos inductores 10, 10', 10'' para evitar
errores o situaciones anómalas como las siguientes: un conductor
accede marcha atrás al surtidor; un conductor pasa de largo ante un
surtidor sin detenerse; un conductor se detiene frente a un
surtidor, pero no se sirve combustible.
- Procesar las imágenes capturadas para obtener
la lectura de la matrícula del vehículo y, en su caso, la
información adicional requerida del vehículo mediante el Módulo de
Reconocimiento 22.
- Verificar la aptitud del vehículo para recibir
el servicio mediante el Módulo de Autorización 24 comprobando que
el número de su matrícula pertenece a un abonado al servicio y,
adicionalmente, que la imagen del vehículo se corresponde con una
imagen previa del mismo almacenada en el sistema.
- Llevar a cabo la gestión administrativa del
servicio mediante el Módulo de Gestión 28.
Como se deduce de lo expuesto, el sistema permite
la identificación del cliente mediante el reconocimiento de la
lectura de la matrícula de su vehículo a partir de una imagen del
mismo y, adicionalmente, si se desea aumentar el nivel de
seguridad, comprobar que el modelo de vehículo se corresponde con el
esperado, lo que dificulta posibles falsificaciones o robos de
placas de matrícula.
Siguiendo la Figura 2, describiremos a
continuación un procedimiento para autorizar la prestación de un
servicio a un vehículo según la invención, que, a su vez,
complementa la descripción del sistema que venimos de describir al
explicar un modo de operación del mismo. .
En el paso 40 se procede a detectar la presencia
de un vehículo en un puesto 5, 5', 5'' de la estación 4 mediante el
lazo inductor 10, 10' y 10'' y a inicializar el sistema.
En el paso 42 la cámara de vídeo captura una
imagen del frontal del vehículo y la envía a la Unidad de Proceso
20.
En el paso 44 el Modulo de Reconocimiento 22 de
la Unidad de Proceso 20 procesa la imagen para obtener el número de
matrícula del vehículo.
En el paso 46 se realiza una búsqueda en la base
de datos de clientes 30 para verificar el status del cliente
asociado a la matrícula y, en su caso, autorizar la prestación del
servicio. Esta búsqueda se realiza habitualmente en una base de
datos central donde están registrados los datos relevantes para la
prestación del servicio en cuestión, a la que se accede
telemáticamente aunque como medida de seguridad se puede realizar
una comprobación local en caso de corte de comunicaciones.
- Una vez autorizado el servicio, la Unidad de
Proceso 20 transmite, en el paso 48, una instrucción al sistema de
gestión de los medios 6, 6', 6'' de prestación del servicio, a
través del Módulo de Comunicación y Control 28, para que se active
la prestación del servicio requerido. En el caso de una gasolinera
se ordena pues al surtidor correspondiente que libere el suministro
del producto requerido, indicando al cliente mediante un mensaje o
un aviso sonoro que ya puede servirse combustible.
- En el paso 50, el Modulo de Gestión 28 registra
los datos de la operación y los transmite al sistema de pago para
efectuar el cargo al cliente y, en su caso, imprimir en la propia
gasolinera un comprobante de la operación para el cliente.
- En el paso 52, una vez que el cliente ha
abandonado la estación 4, la Unidad de Proceso bloquea el medio 6,
6', 6'' utilizado para la prestación del servicio.
En el procedimiento anterior el medio básico para
la autorización del servicio es el número de la matrícula que se
reconoce a partir de una imagen en blanco y negro tomada por una
cámara vídeo. Si se realiza, como ya se ha apuntado, una
comprobación adicional de seguridad, el paso 46 incluye la
operaciones adicional de comparar la imagen del vehículo obtenida
por la Unidad de Captura de Imágenes 12, 12', 12'' con una imagen
"master" de dicho vehículo. Esta imagen "master" se
corresponde a la tomada el primer día en que el cliente usó el
sistema y que previamente ha sido enviada a todas las gasolineras
de la red.
Otras posibles comprobaciones adicionales de
seguridad implicarían la comparación de datos del vehículo tales
como su color o marca obtenidos a partir de la imagen por obtenida
por la Unidad de Captura de Imágenes 12, 12', 12'' con los valores
de esos datos almacenados durante el registro inicial del vehículo
como usuario del sistema.
Se estima que, en los procedimientos indicados,
el tiempo de proceso es de 1-2 segundos, más el
tiempo de comunicación con la base de datos central, que depende de
la calidad de la línea de comunicaciones contratada.
En la presente invención se utilizan medios de
reconocimiento de imagen disponibles en el mercado adaptados a las
finalidades específicas que se han mencionado. En particular, el
proceso que da como resultado el reconocimiento de un número de
matrícula incluye los siguientes pasos:
a) Mejora inicial de la imagen: primer
tratamiento básico de la imagen para facilitar los pasos
posteriores. Integra a su vez tres técnicas diferentes:
a1) Incremento de los niveles de contraste.
a2) Corrección del ángulo de captura, para
eliminar posibles errores derivados de la no perpendicularidad
entre el plano de la matrícula y el eje de visión.
a3) Corrección del efecto movimiento, para
eliminar posibles errores derivados de la captura de imágenes de
vehículos a alta velocidad. Este problema por razones evidentes no
se presenta en gasolineras, donde la velocidad en las proximidades
del surtido oscila en el rango de 0 a 20 km/h aproximadamente.
b) Segmentación: Búsqueda de la imagen de la
matrícula dentro de la imagen total. Integra a su vez los dos pasos
siguientes:
b1) Filtrado del fondo de la imagen para eliminar
información no necesaria.
b2) Localización o segmentación de posibles zonas
en las que puede estar ubicada una matrícula (típicamente, áreas
rectangulares o cuadradas con gran contraste -claro/oscuro- entre
el fondo y otros elementos situados en su interior: las letras y
números).
c) Extracción de caracteres no normalizados: En
este proceso se extraen caracteres o símbolos individuales de la
imagen de la matrícula. A esta altura del proceso, estos caracteres
son no reconocidos, es decir, el sistema los considera como simples
líneas o trazos. Integra también varios pasos sucesivos:
c1) Selección más afinada de áreas susceptibles
de ser matrículas dentro de la imagen (por ejemplo para
distinguirla de un posible logotipo o marca).
- Una matrícula presenta típicamente mayores
niveles de contraste (escalas de gris) que otras zonas de la
imagen.
- Los caracteres de una matrícula típicamente se
componen de trazos cortos verticales u horizontales.
- A la inversa, no serán consideradas como
matrículas, zonas que integren segmentos largos horizontales o
verticales, o segmentos cortos con segmentos largos (horizontales /
verticales).
- Considerando la configuración óptima de la
imagen, los caracteres tendrán típicamente un tamaño comprendido
entre 16 y 64 pixeles.
c2) Generación de nuevas imágenes mediante la
expansión y contracción de la imagen original. De cada imagen se
obtienen varias ampliaciones y contracciones, cuyo propósito es
poder diferenciar entre dos caracteres que en una imagen pequeña
pueden aparecer como fusionados (ampliación) o bien, considerar
como un único carácter un trazo que en una imagen grande pueda
aparecer como dividido por un defecto o mancha en la matrícula
(contracción).
c3) Generación de imágenes con diferentes niveles
de gris (suavizados o exagerados). De cada una de las imágenes
anteriores (original, expandida y contraída) se obtienen juegos de
imágenes en los que los niveles internos de gris se han exagerado o
suavizado.
c4) Extracción de caracteres. A cada una de las
imágenes generadas anteriormente se le aplica la técnica de
búsqueda de caracteres conexos, que permite extraer
individualizadamente líneas o trazos independientes.
c5) Ordenación lógica de las soluciones. De todas
las soluciones obtenidas, se selecciona la que en función de una
lógica preestablecida ofrece la mayor probabilidad de ser la
solución óptima. Esta lógica se basa en las siguientes
hipótesis:
- El número total de caracteres extraídos debe
ser lo mayor posible.
- El tamaño de los caracteres extraídos debe ser
lo más similar posible.
d) Reconocimiento de caracteres normalizados: En
esta fase, los caracteres no normalizados obtenidos anteriormente
(simples líneas y trazos) son reconocidos por el sistema como
caracteres normalizados (es decir, un "2" o una "D" por
ejemplo).
A su vez, esta etapa incluye dos pasos
sucesivos:
- Algoritmo de comparación basado en la
metodología de redes neuronales que asocia a cada línea o trazo el
carácter normalizado más probable.
- Filtrado de la solución en función del
resultado esperado, aplicando la lógica de la numeración de las
matrículas de cada país: combinación correlativa o aleatoria de un
determinado número de cifras y letras, orden de cifras y letras
dentro de la matrícula, símbolos locales, etc. De esta forma se
discriminan elementos como números de teléfono de la empresa, peso
o dimensiones del camión, etc., que hubieran superado todos los
filtros anteriores.
- Obtención del resultado final. Terminados los
pasos anteriores, se obtiene como resultado el número de matrícula
del vehículo analizado.
La presente invención no se limita a las
realizaciones descritas sino a cualquier otra comprendida dentro
del alcance definido por las siguientes reivindicaciones.
Claims (7)
1. Un sistema para autorizar la prestación de un
servicio a un vehículo que acude a una estación (4) en la que se
presta dicho servicio en diversos puestos (5, 5', 5'') con unos
medios (6, 6', 6'') susceptibles de ser activados o desactivados
para la prestación del servicio, y que incluye medios para el
reconocimiento óptico de la matrícula del vehículo,
caracterizado porque comprende:
a) Un Lazo Inductor (10) enterrado en el
pavimento de cada puesto (5, 5', 5'') de la estación (4) que genera
un pulso eléctrico al circular sobre él un vehículo;
b) Una Unidad de Captura de Imágenes (12, 12',
12'') en cada puesto (5, 5', 5'') de la estación (4);
c) Una Unidad de Proceso (20) que incluye un
Módulo de Reconocimiento (22) para identificar la matrícula del
vehículo, un Módulo de Autorización (24) para verificar la aptitud
del vehículo para recibir el servicio, un Módulo de Gestión (28)
para llevar a cabo las tareas administrativas asociadas a la
prestación del servicio y un Módulo de Comunicación y Control (26)
para controlar los demás elementos del sistema.
2. Un sistema para autorizar la prestación de un
servicio a un vehículo según la reivindicación 1
caracterizado porque la Unidad de Captura de Imágenes (12,
12', 12'') incluye una cámara de vídeo B/N y unos medios de
iluminación infrarroja.
3. Un sistema para autorizar la prestación de un
servicio a un vehículo según la reivindicación 1
caracterizado porque la Unidad de Captura de Imágenes (12,
12', 12'') incluye una cámara de vídeo capaz de trabajar en todo el
espectro visible y porque el Módulo de Reconocimiento (22) dispone
de medios para, además de identificar la matrícula del vehículo,
comparar una imagen del mismo tomada por dicha Unidad de Captura de
Imágenes (12, 12', 12'' ) con una imagen asociada a su matrícula
almacenada en la Unidad de Proceso (20).
4. Un sistema para autorizar la prestación de un
servicio a un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque los medios (6, 6', 6'')
utilizados en los puestos (5, 5', 5'') de la estación (4) son
surtidores de carburantes y el servicio prestado es el de suministro
de carburantes.
5. Procedimiento para autorizar la prestación de
un servicio a un vehículo que acude a una estación (4) en la que se
presta dicho servicio en diversos puestos (5, 5', 5'') con unos
medios (6, 6', 6'') susceptibles de ser activados o desactivados
para la prestación del servicio, caracterizado porque
incluye los siguientes pasos:
a) Detección de la presencia del vehículo ante un
puesto (5, 5', 5') mediante un Lazo Inductor (10) enterrado en el
pavimento de cada puesto (5, 5', 5'');
b) Captura de una imagen del frontal del vehículo
con una cámara de vídeo;
c) Identificación del número de matrícula del
vehículo mediante medios de programación informática (22)
ejecutables en una Unidad de Proceso (20);
d) Verificación de la aptitud del vehículo para
recibir el servicio mediante medios de programación (24) que
incluyen la consulta del status del vehículo asociado a su
matrícula en una base de datos (30) accesible desde la Unidad de
Proceso (20);
e) Activación de los medios (6, 6', 6') de
prestación del servicio mediante medios de comunicación y control
(26) gobernados por una Unidad de Proceso (20);
f) Registro de los datos relevantes de la
prestación del servicio y gestión de su facturación mediante medios
de programación informática (28) ejecutables en una Unidad de
Proceso (20);
g) Desactivación de los medios (6, 6', 6') de
prestación del servicio mediante medios de comunicación y control
(26) gobernados por una Unidad de Proceso (20).
6. Procedimiento para autorizar la prestación de
un servicio a un vehículo según la reivindicación 5
caracterizado porque el paso d) incluye adicionalmente la
comparación de dicha imagen frontal del vehículo con una imagen
asociada a su matrícula almacenada en la Unidad de Proceso (20).
7. Procedimiento para autorizar la prestación de
un servicio a un vehículo según las reivindicaciones 4 ó 5
caracterizado porque los medios (6, 6', 6'') utilizados en
los puestos (5, 5', 5'') de la estación (4) son surtidores de
carburantes y el servicio prestado es el de suministro de
carburantes.
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|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20041101 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2217969B1 Country of ref document: ES |
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| FD1A | Patent lapsed |
Effective date: 20100312 |