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Die
Erfindung betrifft ein Mauterfassungsgerät mit einer Recheneinheit zur
Erzeugung von die Berechnung von Straßennutzungsgebühren betreffenden
Nutzungsdaten, einer Speichereinheit zur Speicherung von auf der
Recheneinheit auszuführenden
Programmdaten und einer bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle
zur drahtlosen Übertragung
der Nutzungsdaten an eine Datenzentrale. Des Weiteren betrifft die
Erfindung ein Mautsystem mit mindestens einem Mauterfassungsgerät zur Erzeugung
von die Berechnung von Straßennutzungsgebühren betreffenden
Nutzungsdaten, einer Datenzentrale zur Verarbeitung der Nutzungsdaten
und zur Bereitstellung von auf dem mindestens einen Mauterfassungsgerät auszuführenden
Programmdaten und einem bidirektionalen Kommunikationssystem zur Übertragung
der Nutzungsdaten von dem mindestens einen Mauterfassungsgerät zur Datenzentrale
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Bei
dem aus Deutschland bekannten und von der Firma Toll Collect betriebenen
Mautsystem sind drei unterschiedliche Einbuchungsarten vorgesehen:
die automatische Einbuchung über
ein Fahrzeuggerät,
die Einbuchung per Mautstellen-Terminal und die Einbuchung per Internet.
Das Fahrzeuggerät, welches
im Folgenden als Mauterfassungsgerät bezeichnet wird, wird in
einem mautpflichtigen Fahrzeug mitgeführt, ermittelt dort über Positionserfassungssensoren
die von dem Fahrzeug befahrenen, mautpflichtigen Streckenabschnitte
und berechnet anhand von im Mauterfassungsgerät abgelegten Fahrzeug- und
Tarifdaten die zu zahlenden Mautgebühren. Im Folgenden werden diese
und sämtliche weiteren
von dem Mauterfassungsgerät
ermittelten und die Berechnung von Straßennutzungsgebühren betreffenden
Daten unter dem Begriff Nutzungsdaten zusammengefasst.
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In
dem Mauterfassungsgerät
ist eine GSM-Mobilfunkschnittstelle vorhanden, über die das Mauterfassungsgerät die berechneten
Mautgebühren
an eine Datenzentrale übermittelt. Über die GSM-Schnittstelle
empfängt
das Mauterfassungsgerät
außerdem
aktualisierte Tarifdaten sowie neue Programmversionen der auf dem
Mauterfassungsgerät
auszuführenden
Software.
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Die Übertragung
von Software, nachfolgend Programmdaten genannt, erfolgt aufgrund
der ständigen
Weiterentwicklung des Mautsystems in relativ regelmäßigen Zeitabständen von
einigen Monaten. Dabei ist eine verglichen mit der Menge der Nutzdaten
große
Menge an Daten zu jedem der zu dem Mautsystem gehörenden Mauterfassungsgeräte zu senden,
wobei die Zahl der Mauterfassungsgeräte mehrere Hunderttausend bis
einige Millionen betragen kann. Das Datenaufkommen ist demnach sehr hoch,
was bei der Verwendung des GSM-Mobilfunksystems infolge der großen Anzahl
an aufzubauenden Kommunikationsverbindungen zu einem hohen Verwaltungsaufwand
und dementsprechend zu hohen Übertragungskosten
führt.
Die Programmdaten werden heute im SMS-Verfahren übermittelt, d.h. für die Übertragung
der großen
Datenmenge ist außerdem
ein entsprechend hoher Zeitaufwand erforderlich. In dieser Zeit
ist wiederum kein anderer Datenaustausch mit der Datenzentrale möglich.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Mauterfassungsgerät und ein
Mautsystem der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen der Aufwand
zur Übertragung
von Programmdaten reduziert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Mauterfassungsgerät gemäß Anspruch 1 und einem Mautsystem
gemäß Anspruch
9 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist in
dem Mauterfassungsgerät
zusätzlich
eine unidirektionale Kommunikationsschnittstelle zum drahtlosen
Empfang von Programmdaten vorgesehen, und in dem Mautsystem ist
ein unidirektionales Kommunikationssystem zur drahtlosen Übertragung
von Programmdaten von der Datenzentrale zu dem mindestens einen
Mauterfassungsgerät
vorhanden.
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Durch
die Ausgestaltung als unidirektionales Kommunikationssystem befindet
sich die Datenzentrale ausschließlich im Sende- und die unidirektionale Schnittstelle
im Mauterfassungsgerät
im Empfangsmodus. Dementsprechend gestaltet sich das Kommunikationsprotokoll
deutlich einfacher, was den Aufwand der Kommunikationsverarbeitung
und damit die Kosten reduziert. Die unidirektionale Kommunikationsschnittstelle
kann dabei nicht nur für
den Empfang von Programmdaten, sondern auch für jegliche andere Datenübertragung
von der Datenzentrale zum Mauterfassungsgerät verwendet werden. Da der Empfang
der Programmdaten nicht mehr über
die für die
bidirektionale Kommunikationsschnittstelle erfolgt, ist diese Schnittstelle
frei für
den übrigen
Informationsaustausch mit der Datenzentrale, insbesondere für die regelmäßig erforderliche Übertragung der
Nutzdaten. Die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle wird somit
vorteilhaft nur noch für
die Übertragung
geringer Datenmengen verwendet.
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Da
der Versand der Programmdaten an alle Mauterfassungsgeräte gleichermaßen erfolgen
soll, ist es vorteilhaft, ein Broadcast-Übertragungsverfahren zu verwenden
und entsprechend im Mauterfassungsgerät einen Empfänger für im Broadcast-Verfahren übertragene
Programmdaten vorzusehen. Eine jeweils einzelne Adressierung der
Vielzahl vom im Mautsystem vorhandenen Mauterfassungsgeräte erübrigt sich,
wodurch der Kommunikationsaufwand weiter reduziert wird.
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Als
Broadcast-Übertragung
wird bevorzugt die Rundfunkübertragung
verwendet, wobei sowohl analoger als auch digitaler Rundfunk in
Frage kommt. Im Mauterfassungsgerät kommt bei dieser Ausgestaltung
entsprechend ein Rundfunkempfänger
zum Einsatz. Da die Rundfunkübertragungs- und -empfangstechnik
bereits sehr ausgereift ist, ist die Verwendung kommerziell erhältlicher
und zuverlässig
arbeitender Komponenten möglich.
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Um
ein unerwünschtes
Abhören
der Rundfunkübertragung
zwischen der Datenzentrale und den Mauterfassungsgeräten zu erschweren,
wird gemäß einer
Ausführung
der Erfindung die Verwendung von BOS-Funk und entsprechend der Einsatz
eines Rundfunkempfängers,
der für
den Empfang in einem dem BOS-Funk zugeordneten Frequenzbereich,
insbesondere für
den Frequenzbereich zwischen 68 und 88 MHz, ausgelegt ist, vorgeschlagen.
BOS-Funk ist der nichtöffentliche
Funk, der von Behörden
und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) verwendet wird,
und der in Deutschland durch die BOS-Funkrichtlinie reglementiert ist.
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Die
bidirektionale Kommunikationsschnittstelle ist bevorzugt eine Mobilfunkschnittstelle.
Dabei werden insbesondere öffentliche
Mobilfunkverfahren eingesetzt, wie beispielsweise GSM/GPRS oder UMTS,
da diese Verfahren den Vorteil einer direkten Zugänglichkeit
und einer großen
flächenmäßigen Verbreitung
aufweisen.
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In
einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Mauterfassungsgerätes meldet
die Recheneinheit den Empfang der Programmdaten mittels der bidirektionalen
Kommunikationsschnittstelle an die Datenzentrale zurück. Dies
ist insbesondere im Zusammenhang mit einer besonderen Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Mautsystems
von Vorteil, bei der mittels des unidirektionalen Kommunikationssystems
die Programmdaten nur für
einen begrenzten, vorgegebenen Zeitraum zu den Mauterfassungsgeräten ausgesendet
werden. Aus Gründen
der Wirtschaftlichkeit und der Datensicherheit sollte dieser Zeitraum
nicht länger
als wenige Tage sein. Mauterfassungsgeräte, die in diesem Zeitraum
nicht empfangsbereit waren, beispielsweise weil sich das zugehörige Fahrzeug
außerhalb
des Empfangsbereichs des unidirektionalen Kommunikationssystems befunden
hat, konnten somit nicht aktualisiert werden, weshalb ein erneutes
Aussenden der Programmdaten erforderlich wird. Um der Datenzentrale ein
erforderliche Wiederholung der Aussendung anzuzeigen, ist es also
von Vorteil, wenn die Mauterfassungsgeräte den geglückten Empfang der Programmdaten
zurückmelden.
Die Datenzentrale kann darüber
erkennen, ob eines oder mehrere der Mauterfassungsgeräte keine
Programmdaten empfangen haben und entsprechend eine erneute Übertragung zu
einem späteren
Zeitpunkt veranlassen. Die erneute Übertragung kann wieder über das
unidirektionale Kommunikationssystem erfolgen oder, bei einer nur geringen
Anzahl an verbliebenen, nicht aktualisierten Mauterfassungsgeräten, über das
bidirektionale Kommunikationssystem.
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Gemäß einer
Weiterbildung des Mauterfassungsgerätes vergleicht die Recheneinheit
die Version der empfangenen Programmdaten mit der Version der in
der Speichereinheit vorliegenden Programmdaten, nimmt im Fall einer
neueren Version der empfangenen Programmdaten eine Aktualisierung
der in der Speichereinheit vorliegenden Programmdaten vor und meldet
die Aktualisierung mittels der bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle
an die Datenzentrale zurück.
Im Gegensatz zu einer Meldung des Empfangs der Programmdaten mit
anschließendem ungeprüftem Überschreiben
der in der Speichereinheit abgelegten Programmdaten hat diese Ausgestaltung
den Vorteil, dass die Datenzentrale nur dann eine Information erhält, wenn
eine Aktualisierung tatsächlich
erfolgt. Im Fall einer erneuten Aussendung der Programmdaten über das
unidirektionale Kommunikationssystem werden so Rückmeldungen der bereits beim
ersten Mal erfolgreich aktualisierten Mauterfassungsgeräte vermieden,
d.h. die Datenzentrale braucht nur noch auf die Rückmeldung
der noch nicht aktualisierten Geräte zu warten.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung
näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 ein
Mautsystem;
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2 ein
Mauterfassungsgerät.
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Das
in 1 dargestellte Mautsystem umfasst mindestens ein
in einem Kraftfahrzeug 1 dargestelltes Mauterfassungsgerät 2,
eine Datenzentrale 3, die mit einem Hintergrundsystem 4,
in dem im wesentlichen die Abrechnung der Mautgebühren erfolgt, über eine
Datenverbindung 5 verbunden ist. Zwischen der Datenzentrale 3 und
dem mindestens einen Mauterfassungsgerät 2 erfolgt eine Kommunikation
wahlweise über
ein bidirektionales Mobilfunk-Kommunikationssystem 6 und
ein unidirektionales Rundfunk-Kommunikationssystem 7, wobei
die Übertragungsrichtung
beim unidirektionalen Kommunikationssystem 7 von der Datenzentrale 3 zum
mindestens einen Mauterfassungsgerät 2 zeigt.
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Das
mindestens eine Mauterfassungsgerät 2 ist in 2 schematisch
dargestellt. Eine Recheneinheit 8 ist mit einer Speichereinheit 9 verbunden,
in der zur Ausführung
auf der Recheneinheit 8 vorgesehene Programmdaten sowie
Tarif- und Fahrzeugdaten abgelegt sind. Die Recheneinheit 8 steht
mit einer zu dem Mobilfunk-Kommunikationssystem 6 kompatiblen
bidirektionalen Mobilfunk-Kommunikationsschnittstelle 10 in
einem zweiseitigen Datenaustausch. Außerdem ist in dem Mauterfassungsgerät 2 eine
zum Rundfunk-Kommunikationssystem 7 kompatible unidirektionale
Rundfunk-Kommunikationsschnittstelle 11 vorgesehen,
von welcher empfangene Daten zu der Recheneinheit 8 weitergeleitet
werden können.
Die Recheneinheit 8 steht außerdem in einer Datenverbindung
mit Positionserfassungssensoren, wie einem GPS-Sensor 12 und
Geschwindigkeits- und Gierratensensoren 13.
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Anhand
der von den Positionserfassungssensoren gelieferten Messdaten sowie
anhand der Tarif- und Fahrzeugdaten bestimmt die Recheneinheit 8 die
von dem Fahrzeug 1 zurückgelegten
mautpflichtigen Strecken. Die daraus gebildeten Nutzdaten übermittelt
das mindestens eine Mauterfassungsgerät 2 in kürzeren zeitlichen
Abständen
von einigen Stunden über
seine Mobilfunk-Schnittstelle 11 an das Mobilfunk-Kommunikations system 6 und
darüber
an die Datenzentrale 3. In der Datenzentrale 3 wird
in größeren zeitlichen
Abständen
von einigen Monaten eine aktualisierte Version der Programmdaten
sowie gegebenenfalls von weiteren Daten, beispielsweise Tarifdaten,
zur Verteilung an das mindestens eine Mauterfassungsgerät 2 zur
Verfügung
gestellt. Die aktualisierten Programmdaten und die gegebenenfalls
weiteren Daten werden über
das Rundfunk-Kommunikationssystem 7 an das mindestens eine
Mauterfassungsgerät 2 ausgestrahlt.
Hat die Recheneinheit 8 die Programmdaten von der Rundfunk-Schnittstelle 11 erhalten,
so vergleicht sie die Version der empfangenen mit der Version der
in der Speichereinheit 9 abgelegten Programmdaten und nimmt
in dem Fall, dass die empfangenen Programmdaten eine neuere Version
aufweisen, eine Aktualisierung der Programmdaten in der Speichereinheit 9 vor.
Die erfolgte Aktualisierung meldet das mindestens eine Mauterfassungsgerät 2 über das Mobilfunk-Kommunikationssystem 6 zurück an die Datenzentrale 3,
die die Meldung erfasst und dahingehend auswertet, dass keine erneute
Aussendung der aktualisierten Daten an das mindestens eine Mauterfassungsgerät 2 erforderlich
ist.