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Die Erfindung betrifft ein System zum automatischen Verrechnen von Gebühren beim Passie- ren von vorgegebenen Positionen, beispielsweise zum Einheben von Strassenmaut- oder Parkge- bühren, mit wenigstens einer für eine zumindest zeitweise ortsfeste Aufstellung vorgesehenen Kommunikationseinrichtung für gerichtete Nahbereichskommunikation (DSRC) und mit wenigstens einer mobilen Kommunikationseinheit für gerichtete Nahbereichskommunikation (DSRC).
Ein derartiges System ist in der WO 99/33027 A1 geoffenbart. Bei einem solchen System, ins- besondere zur Einhebung von Mautgebühren von Fahrzeugen, werden sog. "virtuelle" Mautstatio- nen eingesetzt, die mit fahrzeugseitigen Einrichtungen beim Passieren der Fahrzeuge in bidirektio- nelle Kommunikation eintreten. Dabei wird eine Information bezüglich der Position der Fahrzeuge über ein System wie GNSS (Global Navigation Satellite System - globales Navigationssatelliten- system) bzw. GPS (Global Positioning System - Globales Positioniersystem) der fahrzeugseitigen Einrichtung übermittelt. Der Bezahlungsvorgang wird durch die Verknüpfung der Positionsinforma- tionen und der in einem Gerät gespeicherten Daten vorgenommen.
Von Nachteil ist hier vor allem, dass die Ortung der Fahrzeuge nur relativ ungenau und unzuverlässig ist und auch die Bestim- mung und der Vergleich mit der virtuellen Mautstation zu wünschen übrig lässt; darüber hinaus sind die für dieses System erforderlichen Einrichtungen aufwendig und teuer.
Ein ganz ähnliches System ist in der WO 99/48052 A1 beschrieben. Dabei erfolgt auch eine Identifizierung der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit mit Hilfe z. B. einer Smart Card, die bei einer Anfrage durch die ortsfeste Mautstation ausgelesen wird, wodurch das zugehörige Fahrzeug identifiziert wird. Die ortsfeste Mautstation kommuniziert weiters mit einem zentralen Rechnersys- tem, um die Vergebührungen abzuwickeln. Dadurch ist aber ein relativ grosser Aufwand hinsichtlich der verschiedenen Identifizierungen und Kommunikationen erforderlich.
Weiters ist aus der WO 99/66455 A2 eine strassenseitige Kontrolleinrichtung für ein in einem Fahrzeug installiertes Mautgerät bekannt. Zur Positionsfestlegung ist eine GPS-Einrichtung vor- handen, so dass die strassenseitige Kontrolleinrichtung über GPS an ihrem jeweiligen Aufstellungsort erkannt bzw. identifiziert werden kann.
Ein spezielles gerichtetes Nahbereichs-Kommunikationsverfahren (DSRC-Dedicated Short Range Communication), insbesondere unter Verwendung von Mikrowellen, für die Kommunikation mit einer fahrzeugseitigen Einheit (sog. "OBU" - On Board Unit) ist in der WO 99/25087 A1 geof- fenbart, wobei eine stufenweise Einstellung des Modulationsgrades bei der Modulation einer Trä- gerwelle vorgenommen wird. Es handelt sich auch hier um eine bidirektionale Kommunikation zwischen ortsfesten Einrichtungen (Baken) und fahrzeugseitigen Einheiten, wobei über die Gewin- nung von Positions-Informationen nichts ausgesagt ist.
Es ist nun ein Ziel der Erfindung, ein System der eingangs angeführten Art vorzusehen, das sich durch eine einfache Konfiguration und nichtsdestoweniger zuverlässige Funktion auszeichnet, und das somit preiswert ist und auch auf einfache Weise installiert werden kann.
Das erfindungsgemässe System der eingangs angegebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die für die ortsfeste Aufstellung vorgesehene DSRC-Kommunikationseinrichtung zum Senden von sie und hierdurch zumindest indirekt ihre Aufstellungsposition identifizierenden Informationen an die mobile DSRC-Kommunikationseinheit eingerichtet ist.
Beim vorliegenden System werden keine aufwendigen Selbstortungseinrichtungen wie z.B.
GPS bzw. GNSS und die hierfür erforderlichen aufwendigen Programme benötigt, da die für die zumindest zeitweise ortsfeste Aufstellung vorgesehenen Kommunikationseinrichtungen (nachfol- gend der Einfachheit halber kurz "ortsfeste DSRC-Kommunikationseinrichtung" bezeichnet) ent- sprechende Identifizierungs- und damit Ortungs-Informationen übermitteln; diese Informationen ermöglichen eine eindeutige Identifizierung dieser ortsfesten Kommunikationseinrichtungen und damit zumindest indirekt ihrer Position. Die ortsfesten Kommunikationseinrichtungen können dabei autonom bzw. asynchron arbeiten, d. h. sie brauchen nicht vernetzt zu sein, und sie arbeiten bevor- zugt nur im Sendebetrieb, so dass für die Positionsbestimmung oder Ortung eine unidirektionale DSRC-Kommunikation genügt.
Das vorliegende System eignet sich dabei in hervorragender Weise für einen Einsatz sowohl in offenen wie auch in geschlossenen Mautsystemen oder aber auch in Parksystemen, wobei die eigentliche Vergebührung, der Zahlungsvorgang, je nach Wunsch des Systembetreibers über die verschiedensten Medien bewerkstelligt werden kann, wie etwa über Karten und Kartenlesegeräte bei Tankstellen oder anderen Zahlstellen. Wenn die ortsfesten Kom- munikationseinrichtungen nur eine Sendefunktion aufweisen, sie also keinerlei Daten von den
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mobilen Kommunikationseinheiten, z. B. in Fahrzeugen, empfangen müssen, können sie sehr einfach und daher sehr kostengünstig aufgebaut sein. Hierzu trägt auch der Entfall von Speicher- funktionen für sensible Daten bei, wie für Daten betreffend Gebührenbeträge oder Fahrzeugdaten.
Je nach Mautsystem erfolgt die Gebührenermittlung bei einem einmaligen Passieren einer orts- festen Kommunikationseinrichtung oder aber nach Passieren (Ein- und Ausfahrt) von zwei solchen Kommunikationseinrichtungen. Entsprechende Techniken bzw. Programme hierfür sind an sich üblich und brauchen hier nicht weiter erläutert zu werden. Im Fall der Einhebung von Mautgebüh- ren oder dgl. kann es dabei zweckmässig sein, wenn die ortsfeste DSRC- Kommunikationseinrichtung mit den sie eindeutig identifizierenden Informationen ergänzend Posi- tionsinformationen über ihren Aufstellungs-Ort übermittelt.
Die Positionsinformationen können dabei je nach Gebühreneinhebungssystem beispielsweise auch in Angaben von die jeweilige ortsfeste Kommunikationseinrichtung bezeichnenden Nummern oder dgl. bestehen, wobei bei der Gebührenberechnung aufgrund der Nummern auf die zugehörigen Positionen geschlossen und danach die Gebührenhöhe ermittelt werden kann. Vor allem im Fall der Einhebung von Parkgebüh- ren beim Passieren von virtuellen Parkplatz-"Schranken", die durch ortsfeste DSRC- Kommunikationseinrichtungen gebildet sind, ist weiters mit Vorteil vorgesehen, dass die ortsfeste DSRC-Kommunikationseinrichtung eine Uhr (z. B. in einem Prozessor) enthält und mit den sie eindeutig identifizierenden Informationen den jeweiligen Sende-Zeitpunkt angebende Informationen übermittelt.
Dadurch können aufgrund des Festhaltens der Zeitpunkte beim Ein- und Ausfahren die Parkzeiten ermittelt werden.
Um die jeweilige Gebühr unmittelbar über die mobile DSRC-Kommunikationseinheit ermitteln zu können, ist es weiters von Vorteil, wenn die ortsfeste DSRC-Kommunikationseinrichtung mit den sie eindeutig identifizierenden Informationen einem Speicher entnommene Gebühreninformatio- nen, z. B. festgelegte Gebührenangaben oder Gebührenermittlungsvorschriften, übermittelt. Dabei können unmittelbar die jeweiligen Gebührenhöhen übermittelt werden oder aber Berechnungsvor- schriften, wie etwa Daten, auf deren Basis wiederum aus Tabellen in den mobilen DSRC- Kommunikationseinheiten die Gebühren für den jeweiligen Fall entnommen werden können. In diesem Zusammenhang ist es somit günstig, wenn der mobilen DSRC-Kommunikationseinheit eine - z.
B. durch einen Prozessor realisierte - Gebührenberechnungseinheit zur Ermittlung der jeweili- gen Gebühr aufgrund der von der ortsfesten DSRC-Kommunikationseinrichtung übermittelten Gebühreninformationen zugeordnet ist. Die ermittelte Gebühr kann dann beispielsweise mittels einer Buchungseinheit auf einem Wertekonto, insbesondere innerhalb der mobilen bzw. fahrzeug- seitigen Einheit (auch OBU - On Board Unit - genannt), gebucht werden, wobei das Wertekonto in seinem Wert verändert wird. Es kann dabei ein an sich bereits etwa im Zusammenhang mit Mobil- telefonen bekanntes System mit Wertkarten (SIM-Karten bzw. sog. "Smart Cards") verwendet werden, es ist jedoch auch denkbar, die Gebühr von einem externen Konto abzubuchen. Im Falle einer zusätzlichen Mobilfunkeinrichtung kann diese Abbuchung auch unmittelbar über diese erfol- gen.
Insbesondere ist es dann auch mit Vorteil möglich, wenn die Gebühr über einen Gebühren- zähler eines Telefonkontos abgebucht wird.
Um das System vor betrügerischen Zugriffen zu schützen, ist es auch vorteilhaft, wenn der mobilen DSRC-Kommunikationseinheit und/oder der ortsfesten DSRC-Kommunikationseinrichtung eine kryptografische Einheit zugeordnet ist. Diese kryptografische Einheit kann die jeweils übermit- telten Informationen beispielsweise mit einer Signatur versehen. Wenn sich der Schlüssel bzw. die Signatur laufend ändert, ist es für Unbefugte praktisch unmöglich, zu den empfangenen Informati- onen einen Zugriff zu erlangen. Nicht einmal die fahrzeugseitige Einheit kann hier eine Entschlüs- selung vornehmen, erst beim eigentlichen Zahlungsvorgang, z.
B. bei einer Zahlungsbake oder an einem Smart-Card-Automaten, wird eine aus den verschiedenen Ortungs-Signaturen berechnete "Hyper-Signatur" geprüft, und nur der System-Betreiber kann die Echtheit und Integrität des Schlüssels feststellen; in der Folge wird der tatsächlich fällige Betrag errechnet und beispielsweise von der Smart Card abgebucht, wobei Zeit und Signatur in einem Log-Speicher auf der Smart Card bzw. in der mobilen Einheit (OBU) gespeichert werden können. Der eigentliche Zahlungsvorgang kann auf verschiedene Arten erfolgen, wie etwa beim Aufladen der Smart Card an einem Automa- ten oder an einem entsprechend ausgerüsteten Kassenterminal, beim Aufladen der Smart Card über ein zellulares Telefonsystem (GSM, UMTS usw. ), oder aber beim Aufladen der Smart Cards über ein DSRC-System.
Die kryptografische Einheit kann im Prinzip auch eine Verschlüsselung der
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jeweils übermittelten Informationen vornehmen.
Wie sich bereits aus Vorstehendem ergibt, ist zweckmässigerweise vorgesehen, dass der mobi- len DSRC-Kommunikationseinheit ein Speicher zur Speicherung der von der ortsfesten DSRC- Kommunikationseinrichtung übermittelten Informationen zugeordnet ist. Für eine etwaige unmittel- bare Vergebührung über die ortsfesten Einrichtungen hat es sich auch als zweckmässig erwiesen, wenn die mobile DSRC-Kommunikationseinheit mit einem DSRC-Sender und die DSRC- Kommunikationseinrichtung mit einem DSRC-Empfänger ausgerüstet ist und der DSRC- Kommunikationseinrichtung eine Vergebührungseinheit zugeordnet ist.
Weiters ist es vorteilhaft, wenn der mobilen DSRC-Kommunikationseinheit eine Mobilfunkein- richtung zugeordnet ist. Hierbei ist es denkbar und vielfach im Hinblick auf eine hohe Flexibilität des Systems günstig, wenn die mobile DSRC-Kommunikationseinheit mit der Mobilfunkeinrichtung über eine zumindest monodirektionale, vorzugsweise bidirektionale DSRC- Kommunikationseinrichtung in Verbindung steht. Andererseits ist es zur Erzielung einer kompakten fahrzeugseitigen Einheit (OBU) von Vorteil, wenn die mobile DSRC-Kommunikationseinheit mit der Mobilfunkeinrichtung in einer Einheit direkt verbunden ist, vorzugsweise mit ihr in einem gemein- samen Gehäuse untergebracht ist.
Für Überprüfungszwecke und zur Ermittlung von Statistiken kann es weiters auch günstig sein, wenn die Mobilfunkeinrichtung zur Übertragung von Informationen an eine zentrale Datenverarbei- tungsanlage eingerichtet ist. Gegebenenfalls kann diese Funkübertragung auch zur Gebührenver- rechnung über die zentrale Datenverarbeitungsanlage eingesetzt werden.
Um weitere Funktionen mit vorzusehen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Mobilfunkein- richtung ein Mobiltelefon mit Freisprecheinrichtung ist. Der elektrische Verbindungspunkt (z. B. ein Stecker) zwischen der Mobilfunkeinrichtung, d. h. dem Mobiltelefon, und der Freisprecheinrichtung kann dabei so eingerichtet sein, dass die mobile DSRC-Kommunikationseinheit an diesem Verbin- dungspunkt angeschlossen werden kann. Diese Kommunikationsverbindung kann aufrecht sein, wenn der Anschluss für die Freisprecheinrichtung nicht genutzt ist.
Insbesondere um die Informationen an der jeweiligen ortsfesten DSRC- Kommunikationseinrichtung einfach aktualisieren zu können, ist es überdies vorteilhaft, wenn der ortsfesten DSRC-Kommunikationseinrichtung eine Mobilfunkeinrichtung zugeordnet ist.
Die ortsfesten DSRC-Kommunikationseinrichtungen können mit eigenen Batterien ausgerüstet sein, und es können im Prinzip auch Anschlüsse an das Stromnetz mit entsprechenden Netzteilen vorliegen. Vorzugsweise ist für eine autonome Energieversorgung die jeweilige ortsfeste Kommu- nikationseinrichtung mit einer Solarenergieeinrichtung zur Stromversorgung versehen. Die Solar- energie wird dabei einer aufladbaren Batterie zugeführt.
Für eine störungsfreie Funktion hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn die DSRC- Kommunikationseinrichtung bzw. DSRC-Kommunikationseinheit mit einer Infrarot-Sende- bzw.
Empfangseinrichtung ausgebildet ist.
Es ist auch von Vorteil, wenn die DSRC-Kommunikationseinrichtung zur Durchführung eines Selbsttests, z. B. zur Kontrolle der Stromversorgung bzw. der Funktion der Kommunikationseinrich- tung, eingerichtet ist. Im Fall einer beim Selbsttest festgestellten Störung kann gegebenenfalls, wenn eine Funkeinrichtung mit einer Notstromversorgung vorgesehen ist, eine Störungsmeldung an eine zentrale Überwachungsstelle abgesetzt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert. In der Zeichnung zeigen im Einzelnen : schematisch das vorliegende System in einer Ausführung zur Einhebung von Strassenmaut-Gebühren, wobei eine mautpflichtige Strasse in schematischer Draufsicht mit zwei Fahrzeugen sowie die an einer "virtuellen Mautstelle" vorhandenen System- komponenten veranschaulicht sind und überdies eine fahrzeugseitige Einheit herausgezeichnet dargestellt ist ; Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild des vorliegenden Systems ; Fig.3 schema- tisch ein zur fahrzeugseitigen Einrichtung gehöriges Mobiltelefon mit einer Freisprecheinrichtung und einer DSRC-Kommunikationseinheit ;
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der Durchführung eines Selbsttests für die ortsfeste Kommunikationseinrichtung.
In Fig. 1 ist schematisch als bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Systems ein Strassenmautsystem gezeigt, wobei ein mautpflichtiger Verkehrsweg 1 veranschaulicht ist, auf dem Fahrzeuge 2 hinsichtlich der Erhebung von Mautgebühren zu erfassen sind. Hierfür weist das
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vorliegende Vergebührungs-System fahrzeugseitige Einheiten 3 auf, wobei eine derartige fahr- zeugseitige Einheit 3 in Fig. 1 zwecks besserer Veranschaulichung in einem mit unterbrochenen Linien dargestellten Block gesondert gezeigt ist ; gehören zum System zumindest vorüber- gehend ortsfest aufgestellte Ortungs-Baken 4, die mit DSRC-Kommunikationseinrichtungen (DSRC - dedicated short range communication - gerichtete Nahbereichskommunikation) ausgeführt sind.
Diese Baken 4 können stationär angebracht sein, etwa an im Boden verankerten Säulen, es kön- nen jedoch auch mobile Baken vorgesehen werden, die je nach Bedarf zur mautpflichtigen Strecke herantransportiert und an der gewünschten Stelle vorübergehend ortsfest aufgestellt werden.
Die (vorübergehend) ortsfesten DSRC-Kommunikationseinrichtungen, nachstehend der Ein- fachheit halber kurz ortsfeste Baken 4 genannt, sind bevorzugt mit Infrarot- Übertragungseinrichtungen 5 ausgestattet, die mit ihren ausgesendeten Infrarot-Signalen (Informa- tionen A) einen nur wenige Meter weit reichenden sektorförmigen Ortungsbereich 6 bestreichen.
An sich sind selbstverständlich anstatt Infrarot-Übertragungseinrichtungen 5 auch herkömmli- che Mikrowellen- bzw. Funk-Übertragungseinrichtungen denkbar, die eine Kommunikation bloss im Nahbereich vorsehen. Im Hinblick darauf, dass Infrarot-Strahlung inkohärent ist und es somit zu keiner Auslöschung durch Überlagerung von Signalen kommt, wird der Infrarot-Übertragung im vorliegenden Fall gegenüber den anderen Möglichkeiten zur Übertragung der Vorzug gegeben.
In entsprechender Weise enthalten die fahrzeugseitigen Einheiten 3 eine (mobile) DSRC- Kommunikationseinheit, insbesondere mit einem geeigneten Infrarot-Empfänger, vgl. beispielswei- se auch die WO 99/03218 A1, in der ein Beispiel eines geeigneten IR-Empfängers gezeigt ist, und diese mobile DSRC-Kommunikationseinheit ist in Fig. 1 bei 7 veranschaulicht.
In einer Minimal-Konfiguration ist das System dementsprechend nur mit sendenden ortsfesten DSRC-Sende-Baken 4 sowie mit empfangenden mobilen DSRC-Kommunikationseinheiten 7 ausgestattet, wobei gegebenenfalls diesen mobilen Kommunikationseinheiten 7 eine Gebührenbe- rechnungs- und Buchungseinheit 8 zugeordnet sein kann, wie in Fig. 1 schematisch gezeigt ist.
Diese Gebührenberechnungs- und Buchungseinheit kann durch einen Prozessor in an sich herkömmlicher Weise realisiert sein. Auch kann die mobile DSRC-Kommunikationseinheit 7 mit einer kryptografischen Einheit bzw. einer Verschlüsselungseinheit ausgestattet sein, die in Fig. 1 nicht näher gezeigt ist, vgl. aber Fig. 2, wo eine solche kryptografische Einheit bei 9 veranschaulicht ist.
Diese kryptografische Einheit 9 dient beispielsweise dazu, die zu sendenden bzw. die empfange- nen Ortungs-Informationen bzw.-Daten - die von den ortsfesten Baken 4 gesendet werden - mit einer sich laufend ändernden Signatur zu versehen, um so das System gegenüber unbefugten Zugriffen sicher zu gestalten. Dabei ist in der fahrzeugseitigen Einheit 3 (üblicherweise OBU - On Board Unit - genannt) keine Entschlüsselungs-Möglichkeit gegeben, und eine Entschlüsselung erfolgt erst beim tatsächlichen Zahlvorgang, z. B. an einer Zahlungsbake oder an einem an sich herkömmlich ausgebildeten Smart Card-Automaten, wo eine aus den verschiedenen Ortungs- "Signaturen" seitens der OBU 3 berechnete "Hypersignatur" geprüft und als Basis für die Gebüh- renzahlung genommen wird.
Dabei kann nur der Systembetreiber mit seinen entsprechenden Einrichtungen die Echtheit und Integrität der verschlüsselten Information feststellen.
Beispielsweise ermittelt die OBU 3 selbst aus den empfangenen Baken-Ortungsdaten und aus den in ihr in einem nicht näher gezeigten, zum Mikroprozessor 8 gehörigen Speicher gespeicherten Daten betreffend die Fahrzeugkategorie etc. die jeweils fällige Gebühr, vgl. den mit B bezeichneten Informationsfluss in Fig. 1 und 2. Diese Gebühr kann sodann von einem in der OBU 3 vorhandenen Wertekonto abgebucht werden, wobei das Wertekonto beispielsweise von einer Wertkarte, nämlich Smart Card oder SIM-Karte, oder von einem Chip realisiert sein kann.
Im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Mobilfunkeinrichtung im jeweiligen Fahrzeug ergänzend vorgesehen, wie in Fig. 1 und 2 schematisch bei 10 veranschaulicht ist. Diese Mobilfunkeinrichtung 10 kann durch ein im Wesentlichen herkömmliches Mobiltelefon (GSM, UMTS etc.) gebildet sein, und sie kann unabhängig von der eigentlichen OBU 3 vorliegen oder aber mit dieser zu einer Einheit vereinigt sein. Bevorzugt werden die OBU 3 und die Mobilfunkein- richtung 10 sogar in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, wobei gemeinsam nutzbare Komponenten, wie etwa Prozessoren, eingesetzt werden können, auch wenn in Fig. 1 und 2 für die Mobilfunkeinrichtung 10 ein eigener Prozessor 11(mit einem Speicher 11') gezeigt ist, der mit einer SIM-Karteneinheit 12 verbunden ist.
Die eigentliche Funkübertragungseinheit für das Senden und Empfangen ist in Fig. 2 bei 13 veranschaulicht.
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Die Mobilfunkeinrichtung 10 erhält, wenn sie eine gesonderte Einheit ist, beispielsweise über ein DSRC-System oder aber über eine Verbindungsleitung Signale bzw. Informationen C von der OBU 3 zugeführt, wie in Fig. 2 schematisch bei 14 gezeigt ist. Im Falle des Zusammenbaus dieser beiden Einheiten 3 und 10 in einem gemeinsamen Gehäuse kann die Verbindungsleitung 14 im Gehäuseinneren kurz sein, etwa auf einer üblichen Leiterplatine vorliegen. Vor allem können dann auch die Prozessoren 8 und 11durch einen einzigen Prozessor realisiert sein.
Wie sodann noch aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, kann eine zentrale Datenverarbeitungsanlage
15 vorgesehen sein, die einerseits zur Übermittlung von Informationen Q zu den ortsfesten Baken 4 und andererseits zumindest zum Empfang von Informationen D von den fahrzeugseitigen Einhei- ten 3 eingerichtet ist. Im Einzelnen kann die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 15 mit ent- sprechenden Adress-Codes versehene Daten bzw. Informationen Q an die ortsfesten Baken 4 senden, um dort gespeicherte Daten, etwa betreffend Position, Gebührentarif, Zeitpunkte etc., zu aktualisieren. Dabei kann überdies auch vorgesehen sein, dass von den ortsfesten Baken 4 Infor- mationen, etwa über den anfallenden Verkehr (unter Zählung der passierenden Fahrzeuge), zur zentralen Datenverarbeitungsanlage 15 übermittelt werden.
Andererseits kann der Informationsfluss D von den fahrzeugseitigen Einheiten 3 zur zentralen
Datenverarbeitungseinrichtung 15 beispielsweise Daten zwecks Überprüfung der Vergebührung oder aber tatsächliche Vergebührungsinformationen enthalten. Die Ortungs-Informationen A, die von den Baken 4 zu den Fahrzeugen 2 bzw. fahrzeugseitigen Einheiten 3 gesendet werden, ent- halten die jeweilige Bake 4 eindeutig identifizierende Daten, um so eine eindeutige Ortung bzw.
Positionsbestimmung für die Fahrzeuge 2 zu ermöglichen.
Wie aus Fig. 2 weiters im Einzelnen hervorgeht, enthalten die ortsfesten Baken 4 zur Ansteue- rung der jeweiligen Kommunikationseinrichtung 5 (mit dem Infrarot-Sender) einen Prozessor 16 (z. B. uP-Mikroprozessor) mit einem zugehörigen, nur schematisch gezeichneten Speicher 16', der die jeweiligen Identifizierungs- bzw. Positionsinformationen enthält. Der Prozessor 16 steuert auch eine Funkeinrichtung 17 an, die die Übertragung der Informationen Q zur bzw. von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 15 durchführt. Weiters enthält der Prozessor 16 eine Uhr 16" (Takt- geber), so dass auch den jeweiligen Sendezeitpunkt angebende Informationen mitgesendet werden können.
Zur autonomen Energieversorgung der einzelnen Komponenten der ortsfesten Baken 4 ist be- vorzugt eine Solarzellen-Einrichtung 18 vorgesehen, der eine entsprechende aufladbare Batterie mit Ladegerät (nicht gezeigt) in herkömmlicher Weise zugeordnet ist ; derartigeSolarenergieeinrich- tungen sind an sich hinlänglich bekannt, so dass sich hier eine nähere Beschreibung erübrigen kann.
Wenn vorstehend eine Solarstromversorgung erläutert wurde, so kann doch selbstverständlich eine herkömmliche Netzversorgung ebenfalls vorgesehen werden.
Wie ersichtlich sind die Baken 4 ausserordentlich einfach aufgebaut, was damit zusammen- hängt, dass sie, was die Kommunikation mit den Fahrzeugen 2 anlangt, nur eine Sendefunktion haben brauchen, sie also keine Daten aus den Fahrzeugen 2 empfangen müssen. Dabei entfällt auch die Notwendigkeit der Speicherung derartig sensibler Daten, wie Gebührenbeträge und Fahrzeugdaten, so dass sich auch diesbezüglich eine Vereinfachung ergibt. Die Infrarot- Sendeeinheit kann in an sich herkömmlicher Weise mit Infrarot-Sendedioden und einer optischen Bündelungseinheit ausgebildet sein; der Prozessor 16 bildet die Steuerelektronik samt Speicher 16', und die Funkeinrichtung 17 kann beispielsweise ein GSM-Sende/Empfänger für die Fernwar- tung und Fernadministration sein.
An sich ist es auch denkbar, für die OBU 3 eine bidirektionale Verbindung zu den Baken 4 auf- zubauen, wobei dann die Baken 4 entsprechend eingerichtet sein können, um Fahrzeug- bzw.
Gebührendaten zu empfangen und an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 15 zu senden. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Baken 4 jedoch wie erwähnt nur für den Sendebetrieb eingerichtet, wobei als wesentlich die laufende Aussendung von die Baken 4 jeweils eindeutig identifizierenden Informationen (Informationen A) anzusehen ist. Die Baken 4 können so völlig autonom und asynchron arbeiten, und sie können aufgrund der ausgesendeten Informationen A jeweils für eine eindeutige Ortung identifiziert werden, um die erforderliche Gebührenberechnung durchzuführen.
Wenn die ortsfesten Baken 4 einem Parkplatz zuzuordnen und Parkgebühren zu verrechnen
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sind, können die Informationen A wie erwähnt auch den jeweiligen Zeitpunkt des Passierens des
Fahrzeugs festhaltende Informationen mit übertragen, um so die Dauer der Parkzeit ermitteln zu können. Derartige Zeit-Informationen können aber auch bei Mautsystemen - etwa für Kontrollzwe- cke - nützlich sein, so dass sie auch dort bevorzugt mit ausgesendet werden.
Weiters können die gesendeten Informationen A bereits Gebühreninformationen beinhalten, wobei beispielsweise Daten übermittelt werden, aufgrund deren in den fahrzeugseitigen Einheiten 3 unter Zuhilfenahme von dort gespeicherten Tabellen die jeweiligen Gebühren ermittelt werden, es können jedoch auch direkt die erforderlichen Gebührenbeträge übermittelt werden ; kann mit besonderem Vorteil bei offenen Mautsystemen vorgesehen werden.
Gemäss Fig. 2 enthält die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 15 Funkeinrichtungen 19,20 für die Funkverbindung zu den ortsfesten Baken 4 bzw. zu den Funkeinrichtungen 13 der fahr- zeugseitigen Einheiten 3. Mit diesen Funkeinheiten 19, 20 ist ein Prozessor 21, insbesondere eine
Logfile-Prozessoreinheit, verbunden, der ein Speicher 22 mit Datenbank zugeordnet ist.
Wie bereits angedeutet, kann im einfachsten Fall die Standard-OBU 3 ohne Mobilfunkeinrich- tung 10 ausgeführt sein, wobei sie mit einer Infrarot-Empfangseinheit und einer Smart Card- bzw.
SIM-Karten-Einheit ausgerüstet sein kann. Die OBU 3 kann batteriebetrieben sein, und sie wird beispielsweise mit Hilfe einer Klemme im Bereich des Innen-Rückspiegels im Fahrzeug an der Windschutzscheibe oben mittig befestigt. Dabei sind keinerlei Kabel zur Fahrzeugelektrik erforder- lich. Alle sensitiven Daten werden auf der Smart Card verschlüsselt gespeichert, und diese Smart Card kann über übliche Kassenterminals und Geldausgebeautomaten gelesen bzw. geladen werden.
Als Alternative dazu kann auch vorgesehen sein, dass die gesamte OBU 3 von der Halterung an der Windschutzscheibe gelöst wird, und dass ein in ihr enthaltener Smart Card-Chip, in dem die sensitiven Daten gespeichert werden, ausserhalb des Fahrzeuges über entsprechend mit einem
Infrarot-Schreib/Lesekopf ausgerüstete Kassenterminals geladen bzw. gelesen werden.
In der besonders bevorzugten Ausführung ist eine Kombination mit einem Mobiltelefon (GSM- OBU) vorgesehen, wie vorstehend erläutert, und diese kombinierte OBU 3 wird vorzugsweise von der Autobatterie mit Strom versorgt. Auch hier werden bevorzugt alle sensitiven Daten verschlüs- selt auf einem Smart Card-Chip gespeichert, wobei ein Auslesen bzw. Laden über das zellulare Telefonnetz möglich ist.
Die Mobilfunkeinrichtung 10 kann mit einer Freisprecheinrichtung ausgestattet sein, vgl. den Freisprecheinrichtungs-Anschluss 23 in Fig. 2, sowie das Schema in Fig. 3, wo ein Mobiltelefon 10 mit einem Verbindungsstecker 24 zu einer Freisprecheinrichtung 25 gezeigt ist ; den Verbin- dungsstecker 24 ist zugleich die DSRC-Kommunikationseinheit 7' angeschlossen, wobei die Ver- gebührungsfunktion auch bei angeschlossener Freisprecheinrichtung 25 durch entsprechendes Programmieren des Prozessors 11 gesichert sein kann.
Eine weitere mögliche Modifikation besteht darin, dass die fahrzeugseitige Einrichtung 3 vorü- bergehend aus dem Fahrzeug 2 entfernt wird und ausserhalb des Fahrzeuges 2 Informationen an eine spezielle bidirektionale DSRC-Einrichtung weiterleitet, um so die Gebührenverrechnung durchzuführen.
Der Prozessor 16 der ortsfesten Baken 4 kann auch durch entsprechende Programmierung (wobei das Programm im Speicher 16' gespeichert sein kann) dazu eingerichtet sein, periodisch einen Selbsttest durchzuführen, wobei u. a. die Stromversorgung ebenso wie die Funktionsfähigkeit der eigentlichen Sende- und Empfangsmittel getestet werden kann ; kann der Speicher 16' selbst einem Test unterzogen werden. Im Fall einer Störung kann über die Funkeinrichtung 17 - sofern diese noch funktionstüchtig und mit einer Notstromversorgung ausgestattet ist - eine Stö- rungsmeldung an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 15 absetzen.
Alternativ dazu kann das System aber auch so eingerichtet sein, dass die ortsfesten Baken 4 periodisch, z.B. alle 15 min, eine Funktionstüchtigkeits-Meldung an die Datenverarbeitungseinrichtung 15 senden ; diese Meldung von einer ortsfesten Bake 4 zum vorgeschriebenen Zeitpunkt ausbleibt, wird dies von der Datenverarbeitungseinrichtung als Störung der betroffenen Bake 4 erkannt und dem Überwachungspersonal gemeldet, damit eine Überprüfung und Reparatur vor Ort erfolgen kann.
In Fig.4 ist der Vorgang eines solchen Selbsttests der ortsfesten Bake 4 veranschaulicht. Dabei ist in Fig.4 allgemein bei 26 die Auslösung des Selbsttests angedeutet, während die Testdurchfüh- rung bei 27 veranschaulicht ist. Zur Testauslösung kann als Trigger-Ereignis eine von der Uhr im
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Prozessor 16 abgeleitete Zeitintervall-Information dienen, wie etwa "täglich 8 Uhr morgens" oder aber "alle 15 Minuten", wobei diese Auslösung in Fig. 4 bei 28 veranschaulicht ist. Bei 29 ist ferner gezeigt, dass der Selbsttest von aussen her ausgelöst wird, beispielsweise von der zentralen Da- tenverarbeitungseinrichtung 15. Mit dem Block 30 soll ganz allgemein angedeutet werden, dass noch andere Trigger-Möglichkeiten gegeben sein können.
Bei der Durchführung des Tests, wie bei 27 in Fig. 4 gezeigt, kann zuerst die Spannungsver- sorgung getestet werden, s. Block 31 in Fig. 4. Danach wird die eigentliche Sendeeinheit (vgl. Pos. 5 in Fig. 2) getestet, insbesondere inwieweit die Infrarot-Dioden der Sendeeinheit betriebsbereit sind (Block 32). Gemäss Block 33 kann sodann noch ein Test betreffend Integrität des Speichers 16' und des Prozessors 16 etc. durchgeführt werden. Bei 34 ist in Fig.4 die Entscheidung angedeutet, ob die überprüften Einheiten in Ordnung sind (Ausgang J) oder nicht (Ausgang N). Wenn das Tester- gebnis positiv ist, wird zu einer Schleife 35 übergegangen und auf die nächste Auslösung 26 gewartet, um dann den Selbsttest wieder bei der Position A' zu beginnen. Im Fall, dass eine Stö- rung festgestellt wird, erfolgt gemäss Block 36 eine Meldung an eine Wartungszentrale, z.
B. die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 15 gemäss Fig. 1 und 2.
PATENTANSPRÜCHE:
1. System zum automatischen Verrechnen von Gebühren beim Passieren von vorgegebenen
Positionen, beispielsweise zum Einheben von Strassenmaut- oder Parkgebühren, mit we- nigstens einer für eine zumindest zeitweise ortsfeste Aufstellung vorgesehenen Kommuni- kationseinrichtung für gerichtete Nahbereichskommunikation (DSRC) und mit wenigstens einer mobilen Kommunikationseinheit für gerichtete Nahbereichskommunikation (DSRC), dadurch gekennzeichnet, dass die für die ortsfeste Aufstellung vorgesehene DSRC-
Kommunikationseinrichtung (4) zum Senden von sie und hierdurch zumindest indirekt ihre
Aufstellungsposition identifizierenden Informationen an die mobile DSRC-
Kommunikationseinheit (7) eingerichtet ist.