SE528415C2 - Ett system i en vägtull - Google Patents

Description

20 25 30 528m 415 För att kunna matcha fordon och transpondrar behövs kunskap om positionen både för fordonen och för transpondrama. Transpondrarnas position kan fås genom deras trådlösa kommunikation med systemet, exempelvis genom någon form av pejling. Positionen för fordonen fås med hjälp av biiden/biidema, samt med hjälp av kännedom om var på vägbanan fordonet befann sig när bilden togs. Utgående från de således kända positionerna för både transpondrar och fordon kan matchning göras, och fordon utan transpond rar kan hittas.

Positionen för fordonen fås således med hjälp av att man vet var på vägbanan fordonen befinner sig när bilderna tas, vilket man vet man genom att bilderna tas när fordonet passerar förbi någon typ av utrustning, vanligtvis anordnad i eller vid sidan om av vägbanan, som utlöser fotograferingen.

Ett problem i sammanhanget är att den utrustning som utlöser fotograferingen är dyr och svår att underhålla.

REDoGöRELsE FÖR uPPFlNNiNGt-:N Enligt vad som har sagts ovan är det således ett problem i system med vägtullar eller vägavgifter att man för att kunna bestämma ett fordons position ur en bild behöver en utrustning som kan utlösa fotografering när fordonet passerar förbi en viss bestämd punkt i vägbanan. Det vore således önskvärt att kunna bestämma fordoneris position enbart ur en bild, utan hjälp av utrustning som sätter igång en kamera.

Detta önskemål tillgodoses av föreliggande uppfinning genom att den redovisar ett system för bruk vid stationer för vägtullar. Systemet enligt uppfinningen innefattar en första optisk utrustning för registrering av bilder av vägbanan samt en andra utrustning för trådlös kommunikation med en fordonsutrustning. 10 15 20 25 30 Höjden över vägbanan för den första utrustningen, samt dess vinkel i sida och höjd mot vägbanan, är kända, och den andra utrustningen kan genom sin kommunikation med fordonsutrustningar fastställa koordinater i minst två led för fordonsutrustningar.

Systemet enligt uppfinningen innefattar vidare medel för att ur en bild tagen med hjälp av den optiska utrustningen kunna detektera en eller flera fordonsnummerskyltar, samt medel för att beräkna positionen i tre led för detekterade nummerskyltar.

Systemet innefattar även medel för att med hjälp av jämförelser mellan nämnda positioner för nummerskyltar och nämnda positioner för fordonsutrustningarna kunna 'fastställa eventuell samhörighet mellan nummerskyltar och fordonsutrustningar.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer att beskrivas mer detaljerat i det följande, med hänvisning till de bifogade ritningarna, där Fig 1 visar en schematisk sidovy av ett system enligt uppfinningen, och Fig 2 visar en schematisk vy från ovan av systemet i fig 1, och Fig 3 visar ett problem som löses av föreliggande uppfinning, och Fig 4 visar en metod enligt uppfinningen, och Fig 5 och 6 visar olika lösningar enligt uppfinningen på ett problem.

UTFÖRINGSFORMER l fig 1 visas en schematisk bild av ett system 100 enligt uppfinningen.

Systemet 100 innefattar en utrustning 110 för optisk registrering av en vägbana 150, samt därmed även registrering av fordon 140 som rör sig längs vägbanan. 10 15 20 25 30 i 52.8 4 115* Utrustningen 110 för optisk registreringen, vanligtvis någon typ av kamera, sitter anordnad med en känd höjdvinkel oi mot vägbanan, på en känd höjd h över vägbanan.

På vägbanan 150 kommer det att röra sig fordon 140, vilka har en nummerplåt 120, och som dessutom är utrustade med en andra fordonsutrustning 130 för kommunikation med motsvarande (utöver den optiska utrustningen/kameran) utrustning i systemet. Fordonsutrustningen skall lämpligen kunna kommunicera med den utrustningen i systemet trådlöst, exempelvis med hjälp av radio eller lR. l fig 2 visas systemet från fig 1 sett från ovan. Av denna ritning framgår att 110 sidovinkel ß till ett fotog raferar/registrerar är känd. även kamerans fordon som den Fordonsutrustningen 130 har vanligtvis som syfte att medverka i en debitering av bilen eller ett konto som bilens förare eller ägare har för en tullavgift eller vägavgift. För att kunna identifiera fordon som rör sig på vägbanan utan transpondrar, samt för att kunna fastställa samhörighet mellan de transpondrar som befinner sig på vägbanan och de fordon som finns på vägbanan används bilder som tas med hjälp av kameran 110. l systemet enligt uppfinningen tar kameran 110 fortlöpande bilder av vägbanan, antingen regelbundet: eller vid andra i förväg fastställda tidpunkter.

En uppgift för systemet enligt uppfinningen är som sagt att koppla ihop signaler från transpondrar med bilder av fordon för att på så sätt band annat kunna identifiera fordon som inte har någon transponder. För att kunna göra denna sammankoppling behövs positionerna både för samtliga transpondrar och för samtliga fordon som är med på bilderna.

Positionerna för transpondrarna kan erhållas pà ett antal sätt, lämpligen med hjälp av deras trådlösa kommunikation. Exempel på sådana sätt är 10 15 20 25 30 5,2 al . triangulering, eller att , framför allt vid radiokommunikation, använda ett flertal mottagarantenner i den utrustning som tar emot signaler från transpondern,.

Genom att mäta fasskillnader mellan mottagna signaler i de olika antennerna kan man få fram en vinkel till transpondern, och således kan man genom att anordna ett flertal mottagarantenner i vägbanans läingsied och höjdled få fram sidovinkel och höjdvinkel till en transponder från en punkt vid eller över vägbanan, om mottagarantennernas höjd över vägbanan är känd.

Systemet enligt uppfinningen innefattar vidare medel för att ur en bild tagen med hjälp av den optiska utrustningen, kameran, kunna detektera en eller flera fordonsnummerskyltar samt dessutom medel för att fastställa positionen i itre led för detekterade nummer-skyltar.

Medlen för att detektera nummerskyltar använder sig av bildbehandling.

Exakt vilken metod som används är inte av avgörande betydelse för uppfinningen, men som exempel kan nämnas algoritmer som baserar sig på att hitta kontrastmönster i formen av en nummerplåt i bilden. Med hjälp av bildbehandlingen detekteras de eventuella nummerskyltar som finns i varje bild, och deras position i bilden.

Med uttrycket ”deras position i bilden" menas här att man kan bestämma positionen för en viss punkt i nummerskylten, exempelvis dess mittpunkt, i bilden. Ett annat sätt att uttrycka detta är att säga att man kan se vilken pixel i bilden som svarar mot en viss given punkt i nummerskylten, exempelvis dess mittpunkt eller dess ena hörna.

Eftersom man vet höjdvinkel och sidvinkel för kameran relativt vägbanan kan man beräkna positionen för nu nämnda punkt på nummerskylten i två led i bilden, nämligen höjdled och sidled. Eftersom kameran i systemet enligt uppfinningen tar bilder kontinuerligt eller med vissa bestämda intervall vet man däremot inte på vilket avstånd från kameran som fordonet befann sig när bilden togs. 10 15 20 25 30 *52810415 Osäkerheten på fordonets 140 avstånd från kameran 110 när bilden togs leder till en mängtydighet, vilken illustreras i fig 3: en och samma bild, med en och samma position i bilden kan fås för en nummerskylt pä ett stort antal olika höjder, h1, hg, hg, .... .. över vägbanan. l exemplet i fig 3 är det höjden h1 som är den korrekta höjden, men med den tillgängliga informationen, m.a.o. höjdvinkel och sidvinkel mellan kameran och fordonet kan systemet inte veta deüa.

Situationen blir identisk för transponderns 130 position relativt den utrustning som transpondern kommunicerar med: transponderns höjd över vägbanan är inte känd, det enda man känner är vinklarna i sida och höjd mellan transpondern och utrustningen i systemet. l exemplet i fig 4 visas en bild som kameran 110 har tagit av en bild av ett 140. koordinatsystem, med en x-axel och en y-axel, vilka visas i fig 4. fordon Bilden ses av bildbehandlingsutrustningen som ett Nummerskylten 120 har hittats av bildbehandlingsutrustningen, och lokaliserats med x- och y-koordlinater, X1, y1, i koordinatsystemet. Det som emellertid inte är känt är nummerskyltens höjd över vägbanan 150.

I fig 4 visas även den kända positionen xt, yr, i x- och y-led för transpondern 130. Situationen är densamma för transponderns koordinater som för nummerskyltens: man vet inte avståndet yt- yo, med andra ord, man kan inte ur bi|den utvinna transponderns höjd över vägbanan.

Enligt uppfinningen antar därför systemet höjderna över vägbanan för nummerskylten, y1-y0 och för transpondern yt-yo. Detta görs lämpligen utgående fràn kännedom om var på vilka höjder i ett fordon som nummerskylt respektive transponder brukar sitta. 10 15 20 25 30 5.273 415 f Utgående från de koordinater systemet nu har, genom beräkningar och de ovan beskrivna antagandena, kan systemet bestämma samhörighet mellan nummerskyltar och transpondrar. Detta sker lämpligen genom att spegla ner läget för samtliga de nummerskyltar och transpondrar som man hittar för en viss given bild i ett och samma plan.

I fig 5 visas en bild ovanifrån av ett tänkt eller beräknat plan, där man har ritat in positionerna för en första 120 och en andra 120' nummerskylt som bildbehandlingen har hittat i bilden, samt dessutom positionerna för en första 130 och en andra 130' transponder som har lokaliserats på ovan beskrivet vis.

En uppgift för systemet blir nu att ta reda på vilken av transpondrarna 130, 1302 som hör ihop med vilken av nummerskyltarna 120, 120”. Systemet kan exempelvis göra detta genom att beräkna avstånden mellan varje kombination av nummerskylt och transponder i det visade planet. l fig 5 visas avstånden mellan varje kombination av transponder och nummerskylt som dubbelpilar, IR1, Rg, R3, R4. Med hjälp av ytterligare ett antagande som systemet gör, nämligen avståndet (lämpligen i fordonets riktning) mellan transpondern och nummerskylten, kan systemet avgöra vilken transponder som har högst sannolikhet för att höra ihop är mest sannolikt . Hur detta antagande kan användas visas i fig 5: de avstånd som bedöms som mest sannolika med tanke på antagandet om avstånd mellan nummerskylt och transponder är avstånden R1 och R2 , vilka då ger att det är den andra nummerskylten 120' som hör ihop med den andra transpondem 1302 samt att det är den första nummerskylten 120 som hör ihop med den första transpondern 120. I fig 6 visas med streckade linjer konturerna av möjliga fordon, 140, 140' som stämmer överens med de nu fastställda samhörigheterna mellan nummerskyltar och transpondrar. 10 15 52 s 41-5.

I fig 5 visades en situation där det finns lika många transpondrar som nummerskyltar, vilket inte alltid behöver vara fallet. l fig 6 visas ett fall där man har detekterat en första 120 och en andra 120' nummerskylt, men bara en transponder 130. Uppgiften för systemet blir således att bestämma vilken av nummerskyltarna 120, 120', som hör ihop med transpondern 130. l det fall som visas i fig 6 är avstànden Rt, RQ, från bägge nummerskyltarna 120, 120', inom gränsen för vad som kan anses vara nonnalt, men vinkeln o mellan den andra nummerskylten 120' och transpondern 130 är större än vad som kan anses sannolikt. Således bestämmer systemet att det är den första nummerskylten 120 som hör ihop med transpondern 130.

Givetvis kan andra fall förekomma, men systemet kan hela tiden arbeta med kombinationen av mest sannolika avstånd eller vinkel mellan nummerskylt och transponder för att bestämma samhörighet.

Claims (5)

10 15 20 25 so PATENTKRAV

1. Ett system för bruk vid stationer för vägtullar, innefattande en första optisk utrustning för registrering av bilder av vägbanan samt en andra utrustning för trådlös kommunikation med en fordonsutrustning, där höjden över vägbanan samt vinkeln i sida och höjd mot vägbanan är känd för den första utrustningen, och där den andra utrustningen genom sin kommunikation med fordonsutrustningar led för fordonsutrustningar, vilket system kännetecknas av att det vidare innefattar kan fastställa koordinater i minst två medel för att ur en bild tagen med hjälp av den optiska utrustningen kunna detektera en eller flera fordonsnummerskyltar samt medel för att beräkna positionen i tre led för detekterade nummerskyltar, vidare innefattande medel för att med hjälp av jämförelse mellan nämnda positioner för nummerskyltar och nämnda positioner för fordlonsutrustningarna kunna fastställa eventuell samhörighet mellan nummerskyltar och fordonsutrustningar.

2. Systemet enligt krav 1, i vilket medlen för att beräkna positionen för nummerskyltar använder sig av en antagen höjd över vägbanan för nummerskyltar.

3. Systemet enligt krav 1 eller 12, i vilket medlen för jämförelse använder sig av en antagen höjd över vägbanan för fordonsutrustningarna.

4. Systemet enligt något av föregående krav, i vilket den andra utrustningen kommunicerar med fordonsutrustningarna via radio.

5. Systemet enligt något av föregående krav, i vilket den andra utrustningen kommunicerar med fordonsutrustningarna via lR.