DE102005049768A1

DE102005049768A1 - Mauterfassungsgerät und Mauterfassungsverfahren

Info

Publication number: DE102005049768A1
Application number: DE200510049768
Authority: DE
Inventors: Werner Poechmueller; Friedhelm Pickhard
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-10-18
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2007-04-26
Also published as: WO2007045623A1; EP1943627A1

Abstract

Es wird ein Mauterfassungsgerät zur Erfassung der von einem Fahrzeug auf einer mautpflichtigen Strecke zurückgelegten Fahrtstrecke mit einer Ortungseinheit (2) zur Bestimmung der Fahrzeugposition, einer Informationseinheit (8) zur Erfassung der auf mautpflichtigen Straßenabschnitten zurückgelegten Fahrtstrecken durch Vergleich der mit der Ortungseinheit (2) bestimmten Fahrzeugposition mit auf einem Datenträger gespeicherten Straßendaten über mautpflichtige Straßenabschnitt, DOLLAR A einer Speichereinheit (10), auf der die erfassten Fahrtstreckten auf befahrenen mautpflichtigen Straßenabschnitten als Abrechnungsdaten speicherbar sind, und DOLLAR A einer Kommunikationsschnittstelle (12), über die die in der Speichereinheit gespeicherten Abrechnungsdaten zur Mauteintreibung auslesbar sind, DOLLAR A einer Speichereinheit (10), auf der Fahrtstreckendaten über befahrene Straßenabschnitte speicherbar sind, und einer Kommunikationsschnittstelle (12), über die die in der Speichereinheit gespeicherten Daten auslesbar sind, bereitgestellt. Ferner wird ein Mauterfassungsverfahren vorgestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mauterfassungsgerät zur Erfassung der von einem Fahrzeug auf einer mautpflichtigen Strecke zurückgelegten Fahrtstrecke mit einer Ortungseinheit zur Bestimmung der Fahrzeugposition und ein Mauterfassungsverfahren.
Mit zunehmendem Verkehrsaufkommen wächst auch das Bedürfnis an einer Gebührenerhebung für die Nutzung bestimmter Straßenabschnitte. Eine solche Straßennutzungsgebühr wird als Maut bezeichnet.

Es ist bekannt, die für eine Straßennutzung anfallende Maut über die Veräußerung einer Gebührenmarke, einer so genannten Vignette, zu erheben. Hierbei handelt es sich um eine Plakette, die vor der beabsichtigten Nutzung einer mautpflichtigen Straße gegen Zahlung einer Gebühr erworben und in der Regel an der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angebracht wird.

Nachteilig an dieser Methode ist, dass mit ihr keine nutzungsabhängige Gebühr erhoben werden kann.

Um eine nutzungsabhängige Maut zu erheben, können an Auf- und Abfahrten mautpflichtiger Straßenabschnitte Kontrollstationen eingerichtet werden. Beim Auffahren auf einen solchen Straßenabschnitt erhält der Nutzer einen Ausweis, auf dem die genaue Auffahrt verzeichnet ist. Bei der Abfahrt legt er den Ausweis vor und zahlt die entsprechend der zurückgelegten Strecke fällige Gebühr.

An diesem Verfahren ist nachteilig, dass es zum einen mit ernormen Installationskosten verbunden ist, weil jede Auffahrt und jede Abfahrt eines mautpflichtigen Straßenabschnittes mit einer entsprechenden Station versehen werden muss. Zum anderen eignet es sich nicht für Abschnitte, auf denen mit einem erhöhten Verkehrsaufkommen gerechnet werden muss, da es hier zwangsläufig zu erheblichen Verkehrsbehinderungen führen würde.

Um eine Maut erheben zu können, die sowohl nutzungsabhängig ist als auch im fließenden Verkehr erfolgen kann, ist ein so genanntes bakengestütztes Mauterfassungsverfahren entwickelt worden. Bei diesem Verfahren wird zwischen jeder Ausfahrt und Abfahrt eines mautpflichtigen Streckenabschnittes über der Fahrbahn jeweils eine Brückenkonstruktion mit einem Erfassungsgerät, der so genannten Stützbake, errichtet. Die Stützbake erfasst und identifiziert ein sich ihr näherndes Fahrzeug und löst einen Abbuchungsvorgang für die angefallene Maut auf diesem Streckenabschnitt aus. Das Erfassen und Identifizieren des Fahrzeugs erfolgt dabei in der Weise, dass die Stützbake eine Funkverbindung zu einer in dem Fahrzeug mitgeführten so genannten On Board Unit aufbaut und über diese Funkverbindung sämtliche Informationen für die Identifizierung des Fahrzeugs erhält. Die Abbuchung der Maut erfolgt über ein in die On Board Unit integriertes GSM-Modul (Global Standard for Mobile Communication, Abkürzung GSM), das die angefallene Maut per GSM-Mobilfunkübertragung an eine Zentrale sendet, die die Maut mit den Nutzern abrechnet. Bei den On-Board-Units handelt es sich um autonome Mautgeräte, bei denen mittels digitaler Karte und Satellitenortung Mautgebühren automatisch ermittelt und im Mautgerät akkumuliert werden. Die angefallenen Gebühren werden dann durch Mobilfunkkommunikation (SMS-Nachrichten/Short-Message-Service) an einen zentralen Mautbetreiber zurückgemeldet. Die Rückmeldung erfolgt nach Überschreiten eines vorgegebenen Betrages nach einem vorgegebenen Zeitraum oder nach einer vorgegebenen Strecke. Ein solches komplexes Mautsystem ist beispielsweise in Helmut an de Meulen: „Maut und mehr", in: NET 4/05, Seiten 21 bis 23 beschrieben.

An dem letztgenannten Verfahren sind die sehr hohen Installations- und Unterhaltungskosten nachteilig. Des Weiteren handelt es sich bei den GSM-Modulen um technisch sehr komplexe Geräte, die mit hohen Herstellungskosten verbunden sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mauterfassungsgerät bereitzustellen, mit dem auf kostengünstige Weise eine nutzungsabhängige Straßennutzungsgebühr erhoben werden kann. Ferner soll ein entsprechendes Mauterfassungsverfahren bereitgestellt werden.

Die Aufgabe wird mit dem Mauterfassungsgerät zur Erfassung der von einem Fahrzeug auf einer mautpflichtigen Strecke zurückgelegten Fahrtstrecke mit einer Ortungseinheit zur Bestimmung der Fahrzeugposition gelöst, das eine Informationseinheit zur Erfassung der auf mautpflichtigen Straßenabschnitten zurückgelegten Fahrtstrecken durch Vergleich der mit der Ortungseinheit bestimmten Fahrzeugposition mit auf einem Datenträger gespeicherten Straßendaten über mautpflichtige Straßenabschnitte; eine Speichereinheit, auf der die erfassten Fahrtstrecken auf befahrenen mautpflichtigen Straßenabschnitten als Abrechnungsdaten speicherbar sind; und eine Kommunikationsschnittstelle hat, über die die in der Speichereinheit gespeicherten Abrechnungsdaten zur Mauteintreibung auslesbar sind.

Das erfindungsgemäße Mauterfassungsgerät erlaubt eine genaue Erfassung der auf einem mautpflichtigen Straßenabschnitt zurückgelegten Strecke, ohne dass eine kostspielige Infrastruktur, wie zum Beispiel die Brückenkonstruktionen mit den Stützbaken, an den befahrenen Straßen benötigt wird. Die Infrastruktur beschränkt sich auf Einrichtungen zum Auslesen der in der Speichereinheit gespeicherten Fahrtstrecken. Das Auslesen dieser Daten kann bei geeigneten Organisationen auf wenige Stellen konzentriert werden. Eine geeignete Organisation ist zum Beispiel der TÜV (Technischer Überwachung-Verein, Abkürzung TÜV). Das Auslesen der Daten könnte beispielsweise im Rahmen der regelmäßig stattfindenden Hauptuntersuchung eines Fahrzeugs erfolgen.

Die Höhe der Mautgebühren muss nicht in dem Mauterfassungsgerät hinterlegt werden.

Dies hat den Vorteil, dass Änderungen der Mautgebühren ohne Datenübertragung an das Mauterfassungsgerät vorgenommen und bei der späteren Abrechnung auf der Basis der aus der Speichereinheit des Mauterfassungsgerätes ausgelesenen Abrechnungsdaten berücksichtigt werden können. Vielfahrern können nachträglich Rabatte in Abhängigkeit von der zurückgelegten Strecke auf mautpflichtigen Straßenabschnitten eingeräumt werden. Auch Fahrern in bestimmten Regionen können nachträglich Rabatte eingeräumt werden, da bekannt ist, welche mautpflichtigen Straßenabschnitte sie befahren haben.

Das Mauterfassungsgerät benötigt auch keine weiteren Zusatzinformationen zur Ermittlung der Maut, wie z. B. das Gewicht des Fahrzeugs, die Achsenanzahl etc, die in herkömmlichen On-Board-Units einzuprogrammieren sind. Eine relativ teure Kommunikationseinheit zur regelmäßigen Übermittlung von Mautkosten, wie sie in On-Board-Units enthalten ist, wird ebenfalls nicht benötigt.

Die Straßendaten können beispielsweise auf einer CD-ROM (Compact Disc – Read Only Memory, Abkürzung CD-ROM) oder einer DVD (Digital Versatile Disc, Abkürzung DVD) gespeichert sein.

In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Ortung der Fahrzeugposition mit Hilfe von Satelliten. Die Satellitenortung hat den Vorteil, dass sie kostengünstig und zuverlässig ist. Aufgrund der weltweiten Verfügbarkeit des Global Positioning Systems GPS ist es zweckmäßig, die Fahrzeugposition mit Hilfe des GPS zu bestimmen. Selbstverständlich sind andere Systeme wie Glonass oder Galileo gleichermaßen einsetzbar.

In einer weiteren Ausführungsform können die Straßendaten auf dem Datenträger geändert, ersetzt und/oder ergänzt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Straßendaten jederzeit an aktuelle Bedürfnisse angepasst werden können. Beispielsweise kann das gespeicherte Straßennetz mautpflichtiger Straßenabschnitte jederzeit erweitert werden, wenn weitere Straßen in die Mautpflicht einbezogen werden.

Als Datenträger für die Straßendaten, auf denen Daten nach ihrer erstmaligen Speicherung geändert, ersetzt und/oder ergänzt werden können, eignet sich ein elektronischer Festkörperspeicher. Dies kann in besonders bequemer Weise über eine drahtlose Schnittstelle erfolgen.

In einer Ausführungsform umfassen die gespeicherten Abrechnungsdaten zur Mauteintreibung die Entfernung der zurückgelegten Fahrtstrecke auf einem mautpflichtigen Straßenabschnitt. Diese Information ist insbesondere dann zur Berechnung der fälligen Mautgebühren ausreichend, wenn nur eine einheitliche Mautgebühr auf allen Straßenabschnitten erhoben wird. Werden auf unterschiedlichen Straßenabschnitten jedoch unterschiedliche Gebühren erhoben, so sind Abrechnungsdaten erforderlich, die eine Berücksichtigung dieser variablen Gebühren erlauben. Dies kann in der Weise erreicht werden, dass zu jedem befahrenen Straßenabschnitt, der in den Straßendaten als einzelner Datenblock verzeichnet ist, die auf diesem Straßenabschnitt zurückgelegte Strecke sowie ein Gebührenfaktor für diesen Straßenabschnitt in den Abrechnungsdaten gespeichert werden.

Eine zweckmäßige Ausführungsform des Mauterfassungsgerätes zeichnet sich dadurch aus, dass die Abrechnungsdaten die geographischen Daten der zurückgelegten Fahrtstrecke umfassen. So kann nachträglich nachgewiesen werden, auf welchen Strecken sich ein Fahrzeug tatsächlich bewegt hat. Vorzugsweise wird neben den geographischen Daten auch die Uhrzeit erfasst, insbesondere derjenige Zeitpunkt des Befahrens der mautpflichtigen Strecke. Erfolgt die Ordnung mittels GPS, kann die GPS-Systemzeit für diesen Zweck verwendet werden, die von den GPS-Satelliten ausgesendet wird. Folglich ist sie von dem Fahrzeug unabhängig und damit manipulationssicher.

Die Kommunikationsschnittstelle des Mauterfassungsgerätes, über die die in der Speichereinheit gespeicherten Daten ausgelesen werden können, kann beispielsweise drahtlos sein. Bei Verwendung einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle entfällt ein lästiges und unter Umständen zeitaufwändiges Anschließen eines entsprechenden Datenkabels. Des weiteren muss auch nicht darauf geachtet werden, dass ein Anschlussstecker an dem Mauterfassungsgerät gut zu erreichen ist. Auf diese Weise ist es möglich, das Mauterfassungsgerät auch an Stellen einzubauen, an denen nur mühsam heranzukommen ist. Als geeignete Schnittstellentechnologien bieten sich beispielsweise Bluetooth und WLAN (Wireless Local AreaNetwork) an.

Um dem Nutzer eines Fahrzeugs bereits während der Fahrt über das Befahren eines mautpflichtigen Streckenabschnittes zu informieren, kann eine Ausgabeeinheit vorgesehen sein. Darüber hinaus kann der Nutzer über eine Anzeigeeinheit über die aktuell anfallenden und/oder bisher angefallenen Mautgebühren informiert werden. Über diese Informationen weiß der Nutzer darüber Bescheid, ob er während seiner Fahrt einer Gebührenpflicht unterliegt. Auf diese Weise kann der Nutzer entscheiden, ob er weiterhin eine mautpflichtige Straße befahren oder diese an der nächsten Abfahrt verlassen möchte. Selbstverständlich können die Ausgabe- und Anzeigeeinheit zusammen als ein Bauteil realisiert sein.

Das Mauterfassungsgerät kann mit einer Rücksetzeinrichtung versehen sein, mit der die Speichereinheit nach Auslesen der Abrechnungsdaten zurückgesetzt, insbesondere gelöscht werden können. Auf diese Weise kann der Speicherplatz immer wieder neu benutzt werden, so dass das Mauterfassungsgerät mit einem verhältnismäßig kleinen Speicher auskommt. Dadurch lassen sich dessen Herstellungskosten reduzieren.

Zweckmäßig ist das Mauterfassungsgerät mit einer Sicherheitseinrichtung ausgestattet, um Manipulationen zu verhindern. Als Sicherheitseinrichtung kommt insbesondere eine mechanische Verplombung oder ein elektronischer Verschlüsselungs- und Zugangsschutzmechanismus in Betracht. Dabei bietet ein elektronischer Verschlüsselung- und Zugangsschutzmechanismus den Vorteil, dass er über eine drahtlose Schnittstelle realisiert werden kann, wodurch ein direkter Zugang zu dem Mauterfassungsgerät entbehrlich ist.

Die Aufgabe wird weiterhin durch das Mauterfassungsverfahren zur Erfassung der von einem Fahrzeug auf einer mautpflichtigen Strecke zurückgelegten Fahrtstrecke mit einem solchen Mauterfassungsgerät gelöst durch:

– Ermittlung der Fahrzeugposition mit einer Ortungseinheit (2);
– Erfassung der auf mautpflichtigen Straßenabschnitten zurückgelegten Fahrtstrecken durch Vergleich mit auf einem Datenträger abgespeicherten Straßendaten über mautpflichtige Straßenabschnitte und Überprüfung, ob die Fahrzeugposition innerhalb eines mautpflichtigen Straßenabschnitts liegt,
– Speichern der erfassten Fahrtstrecken auf befahrenen mautpflichtigen Straßenabschnitten in einer Speichereinheit (10) als Abrechnungsdaten und späteres
– Auslesen der gespeicherten Abrechnungsdaten zur Mauteintreibung.

Das Mauterfassungsverfahren bietet alle Vorteile des vorstehend erläuterten Mauterfassungsgerätes, weil es mit diesem ausgeführt wird. Insbesondere ist eine kostenintensive Infrastruktur zur Erfassung der nötigen Daten und zur Überwachung der Einhaltung der Gebührenpflicht entbehrlich.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mit der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1 – ein vereinfachtes Funktionsschaltbild eines erfindungsgemäßen Mauterfassungsgerätes.
In 1 ist ein Mauterfassungsgerät schematisch dargestellt.
Das Mauterfassungsgerät 1 umfasst einen GPS-Empfänger 2. Der GPS-Empfänger 2 empfängt über die GPS-Antenne 3 Satelliten-Signale 4 von mindestens vier GPS-Satelliten 5, von denen der Übersicht halber nur einer dargestellt ist, und berechnet hieraus in an sich bekannter Weise die Position des Fahrzeugs. Die Fahrzeugposition wird an eine Zentraleinheit 6 weitergeleitet, was durch den Pfeil 7 angedeutet ist.
Die Zentraleinheit 6 steuert und koordiniert die verschiedenen Bestandteile des Mauterfassungsgerätes 1 und ist für den Datenaustausch verantwortlich. Dazu ist die Zentraleinheit 6 mit einem Mikrocomputer (nicht dargestellt) und einem Programmspeicher (nicht dargestellt) ausgestattet. In dem Programmspeicher ist ein Steuerungsprogramm abgelegt, das auf dem Mikrocomputer ausgeführt wird. Die Zentraleinheit 6 übermittelt die berechnete Fahrzeugposition an die Informationseinheit 8, was durch den Doppelpfeil 9 angedeutet ist.
In der Informationseinheit 8 sind die geographischen Daten mautpflichtiger Straßenabschnitte in digitaler Form auf einem elektronischen Festkörperspeicher (nicht dargestellt) gespeichert. Die Informationseinheit 8 vergleicht die übermittelte Fahrzeugposition mit den Straßendaten und teilt der Zentraleinheit 6 mit, ob die Fahrzeugposition in einen mautpflichtigen Straßenabschnitt fällt. Diese Mitteilung wird durch den Doppelpfeil 9 dargestellt. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Zentraleinheit 6 die Straßendaten bei der Informationseinheit 8 anfordert und selbst ermittelt, ob die Fahrzeugposition in einen mautpflichtigen Straßenabschnitt fällt.
Wenn die Zentraleinheit 6 von der Informationseinheit 8 die Mitteilung erhält, dass sich das Fahrzeug auf einem mautpflichtigen Straßenabschnitt bewegt, speichert es die für die Berechnung der Maut erforderlichen Abrechnungsdaten in der Speichereinheit 10 ab. Dieser Vorgang wird durch den Pfeil 11 dargestellt. Die Abrechnungsdaten enthalten beispielsweise die geographischen Daten der mautpflichtigen Straßenabschnitte sowie die bereits auf der mautpflichtigen Straße zurückgelegte Entfernung.
Die Abrechnungsdaten werden zur Mauterhebung später über die Kommunikationsschnittstelle 12 von einem Auslesegerät (nicht dargestellt) ausgelesen und die angefallene Maut berechnet. Das Auslesen wird durch den Blockpfeil 13 veranschaulicht.
Über die Kommunikationsschnittstelle 12 wird die Speichereinheit 10 nach dem Auslesen zurückgesetzt, wodurch der Speicher wieder freigegeben wird.
Über die Schnittstelle 14 ist es möglich, die Straßendaten in der Informationseinheit 8 zu ändern, ersetzen oder ergänzen. Dies wird durch den Blockpfeil 15 angedeutet.
Das Mauterfassungsgerät 1 ist mit einer Ausgabe- und Anzeigeeinheit ausgestattet, die hier zusammen durch ein LCD-Display 16 realisiert sind. Auf dem Display wird dem Nutzer angezeigt, ob er gerade eine mautpflichtige Straße befährt und gegebenenfalls welche Mautgebühren bereits für ihn angefallen sind. Dieser Vorgang wird durch den Pfeil 17 veranschaulicht.
Über den Lautsprecher 18 erhält der Fahrer zusätzlich ein akustisches Signal, wenn er auf eine mautpflichtige Straße auffährt, wenn sich der Tarif für die Maut ändert und/oder wenn er die mautpflichtige Straße wieder verlässt.

Claims

Mauterfassungsgerät (1) zur Erfassung der von einem Fahrzeug auf einer mautpflichtigen Strecke zurückgelegten Fahrtstrecke mit einer Ortungseinheit (2) zur Bestimmung der Fahrzeugposition, gekennzeichnet durch eine Informationseinheit (8) zur Erfassung der auf mautpflichtigen Straßenabschnitten zurückgelegten Fahrtstrecken durch Vergleich der mit der Ortungseinheit (2) bestimmten Fahrzeugposition mit auf einem Datenträger gespeicherten Straßendaten über mautpflichtige Straßenabschnitte; eine Speichereinheit (10), auf der die erfassten Fahrtstrecken auf befahrenen mautpflichtigen Straßenabschnitten als Abrechnungsdaten speicherbar sind; und eine Kommunikationsschnittstelle (12), über die die in der Speichereinheit gespeicherten Abrechnungsdaten zur Mauteintreibung auslesbar sind.
Mauterfassungsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Straßendaten auf dem Datenträger änderbar, ersetzbar und/oder ergänzbar sind.
Mauterfassungsgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine drahtlose Schnittstelle (14), über die die Straßendaten an das Mauterfassungsgerät (1) übergebbar, änderbar, ersetzbar und/oder ergänzbar sind.
Mauterfassungsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrechnungsdaten die Entfernung der zurückgelegten Fahrtstrecke und/oder die geografischen Daten der zurückgelegten Fahrtstrecke umfassen.
Mauterfassungsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausgabeeinheit (16), über die der Nutzer über das Befahren eines mautpflichtigen Streckenabschnittes, über anfallende und/oder bisher angefallene Mautgebühren informierbar ist.
Mauterfassungsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Rücksetzeinrichtung, mit der die Speichereinheit (10) nach Auslesen der Fahrtstreckendaten rücksetzbar ist.
Mauterfassungsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sicherheitseinrichtung, mit der das Mauterfassungsgerät (1) vor Manipulation schützbar ist.
Mauterfassungsgerät (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung als mechanische Verplombung ausgebildet ist und/oder einen elektronischen Verschlüsselungs- und Zugangsschutzmechanismus umfasst.
Mauterfassungsverfahren zum Erfassen der von einem Fahrzeug auf einer mautpflichtigen Strecke zurückgelegten Fahrtstrecke mit einem Mauterfassungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch: – Ermittlung der Fahrzeugposition mit einer Ortungseinheit (2); – Erfassung der auf mautpflichtigen Straßenabschnitten zurückgelegten Fahrtstrecken durch Vergleich mit auf einem Datenträger abgespeicherten Straßendaten über mautpflichtige Straßenabschnitte und Überprüfung, ob die Fahrzeugposition innerhalb eines mautpflichtigen Straßenabschnitts liegt, – Speichern der erfassten Fahrtstrecken auf befahrenen mautpflichtigen Straßenabschnitten in einer Speichereinheit (10) als Abrechnungsdaten und späteres – Auslesen der gespeicherten Abrechnungsdaten zur Mauteintreibung.