Detekčný systém pre plošné pásma na detegovanie vozidiel pomocou GPS

Číslo patentu: E 16865

Dátum: 26.09.2002

Autori: Barker Ronald, Quartier Frank

Je ešte 2 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Vynález sa týka detekčného systému na detekciu vozidiel digitálnym satelitným navigačným systémom (GPS) v prípade používania plošných pásiem s charakteristikami predvýznaku nároku 1. 0002 Vynález sa ďalej týka súvisiaceho spôsobu detekcie vozidiel satelitným navígačným systémom (GPS) v prípade používania plošných pásiem.0003 V niektorých krajinách sa už zaviedlo platenie poplatkov za používanie určitých ciest na určitú dobu, ako sú napriklad diaľnice, veľké mosty alebo tunely. Tieto poplatky za používanie ciest,nazývané aj .,mýto, sa zvyčajne môžu zaplatit v určitých bodoch, na diaľniciach, spravidla pri výjazde, na mýtnych staniciach. Príslušný spôsob postupu sa môže stručne opísať nasledovne Najskôr užívateľ svojim vozidlom vojde diaľničným prljazdom na diaľnicu. Pritom si na mýtnej stanici zoberie napríklad mýtnu kartu, z ktorej vyplýva, kde vošiel na diaľnicu. Pri odjazde z diaľnice sa stanoví absolvovaná trasa na základe mýtnej karty na výjazde pri mýtnej stanici a inkasuje sa príslušný poplatok.0004 V iných krajinách sa predáva tranzitným cestujúcim na hranici diaľničná nálepka. Určité cesty, ako napríklad diaľnice, môžu používat iba majitelia takejto diaľničnej nálepky.0005 Oba spôsoby majú výhody aj nevýhody. Výber poplatkov mýtnymi stanicami je pomerne náročný na pracovnú silu, pretože splatné mýtne poplatky na m tnych staniciach prijímajú ľudské pracovné sily. Avšak sa týka skutočne absolvovanej trasy. alšou nevýhodou pri vyberanl poplatkov za používanie ciest pomocou mýtnych staníc je to, že pri veľkej intenzite premávky mýtne stanice sú miestom vzniku dopravných zápch. Riešenie diaľničnou nálepkou nieje síce mimoriadne náročné na pracovnú silu, pretože diaľničná nálepka sa môže predávať v každom obchode, týka sa však všetkých, aj tých, ktorl používajú cesty podliehajúce poplatkom iba relatívne krátko. Tlto jedinci potom platia veľmi vysokú cenu len za krátke použitie.0006 Ďalším riešením výberu mýtnych poplatkov sú detekčné systémy pomocou rádia, pri ktorých sa zúčtovanie môže uskutočniť spravidla neskôr. Takýto detekčný systém je známy z opisu prihlášky európskeho patentu EP 0 730 488. Vozidlá, ktoré sa majú detegovať, disponujú zariadením na príjem satelitných navigačných signálov. Týmto sa zisťuje aktuálna zemepisná poloha vozidla. Príslušné súradnice sa rádiom prenášajú do počítačového zariadenia. Počítačová jednotka kontroluje, či poloha súradníc podlieha poplatkom. V prípade spoplatnenia sa poplatok vyúčtuje vozidlu alebo jeho držiteľovi.0007 Tieto spôsoby zisťovania poplatkov sa predpokladajú prevažne za používanie ciest. Sú však aj prípady, keď treba zistit nielen samotnú cestu, ale aj vozidlá v plošnom pásme, ako napríklad v celom centre mesta.0008 Dokument EP 1 050 853 A 1 opisuje systém evidencie poplatkov pre vozidlá použlvajúcích oblasti podliehajúce poplatkom, ako napríklad vnútromestský okruh. Prístroj na zisťovanie polohy vo vozidle určuje aktuálnu polohu vozidla na základe signálov GPS a ukladá ju spolu s časovým údajom adátumom do pamäte. Následne centrálne zariadenie na evidenciu poplatkov si tieto uložené údaje vyžiada pomocou rádiového spojenia z prístroja na zaznamenávanie polohy a pomocou digitálnej mapy určí, či sa vozidlo pohybuje v oblasti podliehajúce poplatkom, a akje tomu tak, ako dlho sa tu pohybuje. Pritom sa oblasti môžu ohraničit kruhovými segmentmi alebo mnohouholníkmi. Poplatok sa môže stanoviť vozidlu podľa toho, ako dlho sa vozidlo zdržiava v tejto oblasti.0009 V dokumente W 0 95/14909 sa opisuje zariadenie vo vozidle na určenie prejazdu trasy v cestnej sieti. Na tento cieľ sú na digitálnej mape stanovené body na trase a trasaje rozdelená na segmenty. Zariadenie vo vozidle určuje aktuálnu polohu vozidla pomocou GPS. Až ked vozidlo postupne prešlo cez viacero takýchto segmentov vrámci tolerančného rozsahu, stanovuje sa použitie trasy. Týmto spôsobom sa zabráni chybám daných nepresnosťou lokalizácie GPS.0010 Dokument US 5 694 322 opisuje tiež zariadenie na stanovenie poplatkov pre vozidlo v prípade použitia spoplatnenej cesty. Na tento cieľ zariadenie zahrnuje jednotku na určovanie polohy a meracl prístroj dráhy vo vozidle. Jednotka na určovanie polohy určuje aktuálnu polohu vozidla napríklad pomocou GPS. Zistené údaje sa môžu rádiovým spojením periodicky prenášať do centrálnej počítačovej jednotky. Počítačová jednotka určuje vzniknuté poplatky na základe prenášaných údajov a digitálnej mapy.0011 V dokumente W 0 01 l 11571 A 1 sa uvádza ďalší mýtny systém na centrálne vyberanie poplatkov pre vozidlá v cestnej sieti podliehajúcej poplatkom. vhodnými zariadeniami vo vozidle sa určuje aktuálna poloha vozidla, napríklad pomocou GPS, a prenáša sa pomocou verejnej mobilnej siete do počítačovej centrály. Počítačová centrála určl uživateľské poplatky na základe prenášaných polôh a použitím digitálnej mapy s vyznačenými cestami podliehajúoimi poplatkom.0012 Predmetom tohto vynálezu je odstrániť nevýhody doterajšieho stavu techniky a vytvorit systém a spôsob, ktorým sa zlsťujú vozidlá v plošných pásmach, ako sú napríklad pásma vytvorené konkrétne v oblasti miest. Pritom sa použitý priestor pamäte v počítači detekčného systému má využít čo najoptimálnejším spôsobom.0013 Podľa tohto vynálezu sa tento ciel dosahuje detekćným systémom na detekciu vozidiel pomocou digitálneho systému na zisťovanie polohy na základe satelitu v prípade používania najmenej jedneho plošného pásma podliehajúceho poplatkom, predovšetkým mesta alebo jeho časti, s charakteristikami nároku 1.0014 Tento ciel sa okrem toho dosiahne príslušným postupom s postupovými krokmi nároku 7. 0015 Výsledkom je, že detekčným systémom podľa tohto vynálezu a príslušným postupom sa teraz jednoduchým spôsobom môžu monitorovať celé plošné pásma bez toho, aby sa museli kontrolovat jednotlivé cesty v plošných pásmach. Použitie plošných pásiem prináša výhodu vtom,že sa použije podstatne menej priestoru pamäte v počítači detekčného systému v porovnaní s digitálnym uložením cestných máp.0016 V detekčnom systéme podľa tohto vynálezu sa poskytujú prostriedky, ktoré aktivujú detegovanie vozidla na základe vstupu signálu súradníc GPS do zvoleného plošného pásma. Z tohto dôvodu sa poskytujú prostriedky, ktoré deaktivujú detegovanie vozidla po výstupe signálu súradníc GPS zo zvoleného plošného pásma.0017 Detekčný systém sa ukazuje ako osobitne vhodný, ak sú zvolenými pásmami mestá alebo časti miest.0018 Na získanie jednoznačného priradenia súradníc k vozidlu je výhodné, ak sa poskytujú prostriedky na identifikáciu, ktoré vysielajú identifikačný signál do detekčného systému na jednoznačne ídentiñkovanie detegovaného vozidla.0019 Podla tohto vynálezu sa poskytujú prostriedky na priradenie poplatku pre detegované vozidlá. Týmto sa detekčný systém používa na monitorovanie poplatkov. Vozidlá, ktorých súradnice sa dostanú do monitorovaného pásma, musia zaplatiť príslušný poplatky.0020 Dalšie výhodné uskutočnenie vynálezu poskytujú prostriedky na optimalizáciu alebo redukciu množstva dát. Napríklad vhodnou kompresiou dát a optimalizovaným výberom obrysov mnohouholníkov, ktoré pokrývajú detegované pásmo, sa môžu výrazne zredukovať množstvá dát. Menší objem dát znamená vždy kratšiu dobu spracovania. Týmto sa stáva systém rýchlejším. Podla tohto vynálezu sa plocha na monitorovanie ohraničí pravouholnlkom.0021 Aby sa predišlo okamžitému detegovaniu každé vozidlo, ktoré sa napríklad monitorovanej plochy len dotkne, poskytujú sa výhodne prostriedky pre stanovenie tolerančného poľa, v ktorom sa uskutoční aktivovanie alebo deaktivovanie detegovania vozidla.0022 V detekčnom systéme podla tohto vynálezu je k dispozícii digitálna mapa ako vektorové dáta. Takto sa žiadne informácie pri rôznych zväčšeniach alebo zmenšeniach nestratia, ako by to bolo napríklad v prípade pixelovej grafiky.0023 Na zistenie toho, ako dlho sa vozidlo zdržiava v monitorovanom pásme, sa výhodne môžu poskytnúť prostriedky, ktoré zisťujú dĺžku pobytu detegovaného vozidla v relevantnom plošnom pásme. Potom sa môže uskutočniť aj časovo závislé priradenie poplatkov.0024 Môže sa ukázať ako výhodné, ak je relevantné plošné pásmo rozdelené na zóny, pričom každá zóna je ohraničená obrysom mnohouholnika. Týmto opatrením sa môžu použit napriklad rôzne poplatkové tarify.0025 V uskutočnení spôsobu podľa tohto vynálezu sa ako výhodné javí to, keď sú mestá zvolené za relevantné plochy. V spôsobe podľa tohto vynálezu sa aktivuje detegovanie vozidla až vstupom signálu súradníc GPS do plošného pásma. Takže sa detekcia vozidla deaktivuje, ked signál súradníc GPS opúšťa plošné pásmo. Výsledkom tohto opatrenia je, že sa detekčný systém aktivuje iba vtedy, keď je to potrebné. Tým sa uvolnia kapacity v počítačovej jednotke detekčného systému. Má to vplyv na rýchlosť spracovania.0026 Okrem toho sa vhodne vysiela identifikačný signál do detekčného systému na jednoznačne identifikovanie detegovaného vozidla. Okrem identiñkačného signálu sa môže zaslat aj klasiñkačnáinformácia, aby sa mohlo v detekčnom systéme určiť napriklad, či ide o nákladný automobil, osobný automobil, motocykel alebo vozidlo používané V poľnohospodárstve, ktoré vchádza do monitorovaného pásma.0027 spôsobom podľa tohto vynálezu sa priraďujú poplatky výhodne vozidlu detegovanému detekčným systémom. Spôsob podla tohto vynálezu sa môže uspôsobit tak, že plošné pásmo sa rozdelí na zóny, pričom každá zóna je ohraničená obrysom mnohouholníka. Konkrétne sa ku každej zóne môže priradiť vlastná poplatková tarifa.0028 Spôsob podľa tohto vynálezu obsahuje výhodne optimalizovanie dát alebo redukovanie dát. Tým sa môžu zredukovať množstvá dát, ktoré vzniknú v počítači detekčného systému. Týmto sa zvýši rýchlosť systému. Na dosiahnutie jednoduchšieho spracovania v počítači sa digitálna mapa a/alebo obrys mnohouholníka, ktorý ohraničuje plochu, môžu uložit ako vektorové dáta v pamäti počítačovej jednotky.0029 Vo výhodnom variante spôsobu podľa tohto vynálezu sa stanovuje okrem iného tolerančný rozsah, v ktorom sa uskutočňuje aktivovanie alebo deaktivovanie detegovaného vozidla. Tým sa dosiahne to, že vozidlá, ktoré sa detegovaného pásma napriklad iba dotknú, sa nemusia nevyhnutn e k nemu priradiť. Spôsobom podľa tohto vynálezu sa obrys mnohouholnlka ohraničujúceho plochu vytvára ako pravouholnik.0030 Ďalšie výhody vyplývajú z predmetu závislých nárokov.Stručný opis výkresov 0031 Obr. 1 znázorňuje plošné pásmo, ktoré je z dôvodu monitorovania pokryté pravouholníkom.Obr. 2 znázorňuje plošné pásmo, ktoré je z dôvodu monitorovania pokryté obrysom mnohouholnlkaObr. 3 znázorňuje plošné pásmo, ktoré je z dôvodu monitorovania pokryté viacerými obrysmi mnohouholníkov ako zóny.Obr. 4 znázorňuje principiálny priebeh spôsobu podľa tohto vynálezu. Príklad výhodného uskutočnenia0032 Na obr. 1 je plošné pásmo označené 10. Plošné pásmo 10 je označené čiarkovaným obrysom mnohouholníka 12. Toto plošné pásmo 10 môže byt napríklad plochou mesta. Aby sa mohli detegovat vozidlá, ktoré vchádzajú do mesta, s cieľom vyúčtovat poplatky pre uvedené vozidlá, používa sa detekčný systém podľa tohto vynálezu.0033 Detekčný systém disponuje automapou vo vektorovom zobrazeni, aká je k dispozícii napríklad aj v pamäti počítačovej jednotky detekčného systému podľa vynálezu. Principiálne sa hovorí o vektorovom zobrazení vtedy, ak automapa pozostáva zo samých súradnic, ktoré sa spájajú s cieľom zobrazovať iba čiarami. Súradnice mapy sa ukladajú do tabuliek. Vhodnou transformáciou súradníc môžu byt takto znázornené výrezy lubovoľnej veľkosti bez toho, aby sa informácie stratili pri zväčšení alebo zmenšení veľkosti, ako by sa to stalo napríklad v prípade pixelovej grafiky.0034 Detekčný systém podľa tohto vynálezu sa používa na detegovanie tých motorových vozidiel,ktoré používajú oblasti podliehajúce poplatkom, aké tvoria napriklad centrá miest.0035 Vozidlá podľa predloženého prikladu uskutočnenia podľa obr. 1 sú vybavené satelitným navigačným systémom (GPS Global Positioning System). Pomocou satelitného navigačného systému sa zisťujú súradnice okamžitej polohy vozidla. Takéto vozidlá sú schopné vysielat napríklad rádiom kontinuálne súradnice svojej polohy do detekčného systému. Okrem signálov súradníc musia vozidlá vysielat aj identifikačné signály, ktorými detekčný systém môže vozidlo jednoznačne identifikovať. Detekčný systém sa vyznačuje vhodným zariadením na príjem a spracovanie, aby prijímal a spracovával súradnice a identifikačné signály. Zariadenie na spracovanie pozostáva z jedného alebo viacerých počítačov, ktoré sú prípadne navzájom prepojené. V pamätiach počítačov je k dispozícii digitálny mapový materiál, ktorý ponúkajú okrem iného komerční poskytovatelia. Na obr. 1 je teda znázornený kvázi digitálny obrázok mapového výrezu ako obrys mnohouholníka 12 vo vektorovej forme.0036 Nad ploché pásmo 10, ktoré má byt monitorované, sa umiestni digitálny pravouholník 14 v najjednoduchšej forme. Plocha digitálneho obrysu mnohouholníka 12 je znázornená v predloženom príklade uskutočnenia šrafovane. Táto geometria pravouholníka má tú výhodu, že sa spotrebuje čo najmenej pamätového miesta. Okrem toho sa táto geometria môže veľmi jednoducho spracovať. Len čo prenášané súradnice vozidla dorazia do tohto pravouholníka 14 do detekčného systému,aktivuje sa detegovanie tohto vozidla. Len čo vozidlo potom vstúpi do obrysu mnohouholníka 12,splatné sú poplatky za používanie ciest. Až pri opustení pravouholníka 14 sa deaktivuje detegovanie poplatkov. Na základe identiñkačného signálu, ktorý je prenášaný z vozidla, môže byt teraz vozidlu jednoznačne vyúčtovaný poplatok za pobyt v obryse mnohouholníka 12. Poplatok môže byt vyúčtovaný napríklad na základe dĺžky pobytu v obryse mnohouholníka 12.0037 Menší obrys mnohouholníka 16 a väčší obrys mnohouholníka 18 tvoria voči obrysu mnohouholníka 12 tolerančný rozsah 20, v ktorom detekčný systém iniciuje evidenciu poplatkov. Obrysy mnohouholnikov 16 a 18 sú vyznačené čiarkovanými čiarami. Kritérium, týkajúce sa toho, či sa vozidlo v tomto rozsahu má detegovat v súvislosti s platenlm alebo neplatenlm poplatkov, sa môže vytvorit v spojení s inými parametrami, akoje napríklad doba pobytu v rámci tolerančného rozsahu 20.0038 Obr. 2 zobrazuje, že je možná aj iná geometria nenárokovaná na pokrytie monitorovanej plochy 10, ako je plocha obrysu mnohouholníka 14 - pozri obr. 1. Monitorovaná plocha 22 je obklopená obrysom mnohouholníka 24. Zvláštnosťou tohto nenárokovaného príkladu uskutočnenia vyhotovenia, ktoré inak funguje rovnakým spôsobom ako príklad uskutočnenia podľa obr. 1 je to, že plošné pásmo 26 môže byt detekčným systémom podla tohto vynálezu vynechané z monitorovania. vynechané plošné pásmo 26 je znázornené šrafovane a obklopené obrysom mnohouholníka 28.0039 Obr. 3 znázorňuje plošné pásmo 30, ktoré je na monitorovanie pokryté viacerými obrysmi mnohouholnikov 32, 34, 36, 38. Tento príklad uskutočnenia funguje principiálne ako predošlý príklad uskutočnenia podľa obr. 1 a 2. Na rozdiel od predošlých príkladov uskutočnenia sa zóny vytvárajú bez ohľadu na geometriu obrysov mnohouholnikov. Každý z obrysov mnohouholnikov 32,34, 36, 38 vytvára kďalšiemu obrysu mnohouholníka zónu 40, 42, 44. Najvnútornejšl obrys mnohouholníka vytvára vlastnú zónu 46, ktorá je znázornená šrafovane. Každej zone 40, 42, 44, 46 sa môže priradiť vlastná tarifná štruktúra na monitorovanie poplatkov. Týmto spôsobom môže byt vozidlu podľa toho, v ktorej zóne 40, 42, 44, 46 sa zdržiava, uložený príslušný poplatok za pobyt. 0040 Základný princíp fungovanie detekčného systému podľa tohto vynálezu alebo spôsobu podľa tohto vynálezu na detegovanie vozidiel sa stručne vysvetlí v súvislosti s obrázkom 4. Vozldlo 48 prijíma zo satelitného navigačného systému 50 údaje v súvislosti so svojou presnou polohou. Pomocou rádia 52 vyšle vozidlo 48 súradnice polohy, šípka 54, a individuálny identifikačný signál,šípka 56. Tieto súradnice 54 polohy a identifikačný signál 56 prijíma prijímacie zariadenie 58 detekčného systému 60. V detekčnom systéme sa stanovuje na základe zemepisnej mapy 62 vo vektorovom zobrazení (ako sa opisuje na obr. 1 až 3), či sú pre okamžitú polohu vozidla 48 splatné poplatky, rámček 64. Ak sú poplatky splatné, k záznamu vozidla, ktoré bolo identifikované identifikačným signálom 56, sa priradia poplatky za používanie plôch, rámček 66. Následne sa držitelovi vozidla môže automaticky doručiť faktúra, rámček 68.

MPK / Značky

MPK: G07B 15/02, G08G 1/127, G07B 15/06

Značky: plošné, pásma, detekčný, vozidiel, systém, detegovanie, pomocou

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/10-e16865-detekcny-system-pre-plosne-pasma-na-detegovanie-vozidiel-pomocou-gps.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Detekčný systém pre plošné pásma na detegovanie vozidiel pomocou GPS</a>

Podobne patenty