DE102007045479A1

DE102007045479A1 - Verfahren zur Ermittlung streckenbezogener Straßenbenutzungsentgelte mittels einer Anordnung aus Fahrzeugendgerät und Dienstezentrale

Info

Publication number: DE102007045479A1
Application number: DE200710045479
Authority: DE
Inventors: Thomas Block; Nils Dr. Mäthner; Walton Everett Wilson; Horst Dr. Hartinger
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2009-04-02
Also published as: EP2043051A1

Abstract

Verfahren und Fahrzeugendgerät zur Ermittlung streckenbezogener Straßenbenutzungsentgelte mittels einer Anordnung aus Fahrzeugendgerät (100) und Dienstezentrale (200), wobei das Fahrzeugendgerät (100) zumindest ein Steuermodul (110), ein Kommunikationsmodul (140), ein Ortungsmodul (150) und ein Erkennermodul (120) aufweist und wobei regelmäßig aktuelle Betriebsdaten von der Dienstezentrale (200) zu dem Erkennermodul (120) übertragen werden, auf deren Basis die streckenbezogenen Straßenbenutzungsentgelte ermittelbar sind, wobei eine Überprüfung der Betriebsbereitschaft des Erkennermoduls (120) erfolgt, wobei bei aktuell gegebener Betriebsbereitschaft eine Weiterverarbeitung der Daten zur Ermittlung der streckenbezogenen Straßenbenutzungsentgelte in Realzeit erfolgt oder wobei bei aktuell nicht gegebener Betriebsbereitschaft des Erkennermoduls (120) die Ausgabedaten des Ortungsmoduls (150) in einem Navigationsdatenspeicher (160) temporär oder dauerhaft gespeichert werden und die gespeicherten Daten zur Weiterverarbeitung der Daten an das Erkennermodul (120) übergeben werden, sobald das Erkennermodul (120) wieder betriebsbereit ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung streckenbezogener Straßenbenutzungsentgelte mittels einer Anordnung aus Fahrzeugendgerät und Dienstezentrale, wobei das Fahrzeugendgerät zumindest ein Steuermodul, ein Kommunikationsmodul, ein Ortungsmodul und ein Erkennermodul aufweist, und wobei regelmäßig aktuelle Betriebsdaten von der Dienstezentrale zu dem Erkennermodul übertragen werden, auf deren Basis die streckenbezogenen Straßenbenutzungsentgelte ermittelbar sind.
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeugendgerät zur dezentralen Verarbeitung satellitenbasierter Ortungsinformationen zur Ermittlung streckenbezogener Straßenbenutzungsentgelte.
Für die streckenbezogene Erhebung von Straßenbenutzungsentgelten (Maut) sind diverse Verfahren bekannt, die grob in infrastrukturbasierte Verfahren (sogenannte Bakensysteme) und satellitenbasierte Verfahren eingeteilt werden können. Bei den satellitenbasierten Verfahren wird grundsätzlich zwischen dezentraler und zentraler Erkennung der Erhebungsstellen unterschieden.
Dezentrale satellitenbasierte Mauterhebungsverfahren sind bekannt geworden unter anderem aus der DE 43 44 433 A1 , und der DE 44 02 614 A1 .
Nachteilig bei den bekannten Mautsystemen der oben genannten Art ist es, dass diese hinsichtlich der betrieblichen Eigenschaften der Änderungsprozesse von Geo-Referenzdaten, welche die Erhebungs- bzw. Erkennungsstellen modellieren, problematisch sind.
Bekannt ist ein Mautsystem, in welchem Fahrzeugendgeräte (auch als Onboard Unit = OBU bezeichnet) satellitenbasierte Ortungsinformationen auf Basis eines Satellitennavigationsempfängermoduls dezentral verarbeiten um zu entscheiden, ob und wann die OBU mautrelevante Straßenabschnitte bzw. Gebiete durchfährt. Dazu benötigt die OBU Geo-Referenzdaten, welche die Lage der mautpflichtigen Straßenabschnitte bzw. Gebiete beschreiben. Weiterhin kann die OBU auch die Preisermittlung für erkannte Mautabschnitte durchführen, wofür sie entsprechende Tarifinformationen benötigt. Geo-Referenzdaten und Tarifdaten werden als Betriebsdaten bezeichnet.
Die OBU speichert die Betriebsdaten lokal und muss sie auf Anforderung der Dienstezentrale aktualisieren. Für solche Betriebsdatenänderungen gelten folgende Anforderungen:

• Aus Gründen der Gleichbehandlung der Nutzer muss die Mauterhebung immer auf Grundlage der jeweils gültigen Betriebsdaten erfolgen. Folglich müssen Änderungen von Betriebsdaten für alle OBUs zum gleichen Zeitpunkt wirksam werden.
• Das Mautsystem muss eine hohe Verfügbarkeit aus Nutzersicht gewährleisten, insbesondere sollen OBUs nicht in einen nicht erhebungsbereiten Betriebszustand geraten infolge eines nicht rechtzeitig durchgeführten Betriebsdaten-Updates.

Betriebsdaten-Updates können ein erhebliches Datenvolumen annehmen, insbesondere wenn sie zusammen mit Software-Updates auftreten. Wenn man weiterhin berücksichtigt, dass die Kommunikation einer OBU mit der Dienstezentrale Beschränkungen hinsichtlich Funkversorgung, Bandbreite und Übertragungsfehlern unterworfen ist, wird offenkundig, dass die nach dem Stand der Technik bekannten Lösungen die oben aufgeführten Anforderungen nur eingeschränkt erfüllen können. Besonders problematisch sind hierbei Szenarien, bei denen die OBU nach einer längeren Zeit der Inaktivität (z. B. im Ausland, ohne Funkversorgung) wieder in das mautpflichtige Gebiet einfährt und unverzüglich betriebsbereit werden soll.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ermittlung streckenbezogener Straßenbenutzungsentgelte bereitzustellen, mit dem diese Nachteile überwunden werden.
Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeugendgerät zur dezentralen Verarbeitung satellitenbasierter Ortungsinformationen zur Ermittlung streckenbezogener Straßenbenutzungsentgelte zur Anwendung des Verfahrens bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Fahrzeugendgerät gemäß Anspruch 9.
Besonders vorteilhaft ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung streckenbezogener Straßenbenutzungsentgelte mittels einer Anordnung aus Fahrzeugendgerät und Dienstezentrale, wobei das Fahrzeugendgerät zumindest ein Steuermodul, ein Kommunikationsmodul, ein Ortungsmodul und ein Erkennermodul aufweist, und wobei regelmäßig aktuelle Betriebsdaten von der Dienstezentrale zu dem Erkennermodul übertragen werden, auf deren Basis die streckenbezogenen Straßenbenutzungsentgelte ermittelbar sind, dass eine Überprüfung der Betriebsbereitschaft des Erkennermoduls erfolgt, wobei bei aktuell gegebener Betriebsbereitschaft eine Weiterverarbeitung der Daten zur Ermittlung der streckenbezogenen Straßenbenutzungsentgelte in Realzeit erfolgt oder wobei bei aktuell nicht gegebener Betriebsbereitschaft des Erkennermoduls die Ausgabedaten des Ortungsmoduls in einem Navigationsdatenspeicher temporär oder dauerhaft gespeichert werden, und die gespeicherten Daten zur Weiterverarbeitung der Daten an das Erkennermodul übergeben werden, sobald das Erkennermodul wieder betriebsbereit ist.
Vorteilhaft ist es, dass das Fahrzeugendgerät zur dezentralen Verarbeitung satellitenbasierter Ortungsinformationen zur Ermittlung streckenbezogener Straßenbenutzungsentgelte, wobei das Fahrzeugendgerät zumindest ein Steuermodul, ein Kommunikationsmodul, ein Ortungsmodul und ein Erkennermodul) aufweist, erfindungsgemäß einen flüchtigen oder dauerhaften Navigationsdatenspeicher aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet die genannten Nachteile der Verfahren nach dem Stand der Technik und erfüllt die oben genannten Anforderungen dadurch, dass die bei den bisher bekannten Mautverfahren festzustellende zeitlich Abhängigkeit zwischen der Installation gültiger Betriebsdaten und der Fähigkeit zum bestimmungsgemäßen Durchfahren einer Erhebungsstelle aufgehoben wird.
Hierdurch ist das Mautsystem stets einsatzbereit, auch wenn es temporär zu einer Unterbrechung der Verbindung zwischen Fahrzeugendgerät (Onboard Unit = OBU) und der Dienstezentrale kommt, d. h. dass es temporär unmöglich ist, die vorliegenden und dezentral gespeicherten Betriebsdaten auf ihre Aktualität hin mit der Dienstezentrale abzugleichen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Fahrzeugendgerätes sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Vorzugsweise erfolgt mittels eines Tarifierungsmoduls eine Ermittlung der streckenbezogenen Straßenbenutzungsentgelte auf der Basis der Navigationsdaten und der Betriebsdaten, sodass unmittelbar das streckenbezogene Straßenbenutzungsentgelt ermittelbar ist, insbesondere in Echtzeit ermittelbar und bevorzugt direkt an die Dienstezentrale übermittelt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Ausgabedaten des Erkennermoduls in einem Erhebungsdatenspeicher temporär oder dauerhaft gespeichert, wenn ein Tarifierungsmodul nicht betriebsbereit ist, wobei die in dem Erhebungsdatenspeicher gespeicherten Daten zur Weiterverarbeitung der Daten an das Tarifierungsmodul übergeben werden, sobald das Tarifierungsmodul wieder betriebsbereit ist.
Vorzugsweise wird zur Überprüfung der Betriebsbereitschaft des Erkennermoduls ein Abgleich mit den gültigen und/oder aktuellen Geo-Referenzdaten nach Vorgabe der Dienstezentrale durchgeführt, insbesondere kann ein Abgleich in periodischen Abständen wiederholt werden.
Bevorzugt wird zur Überprüfung der Betriebsbereitschaft eines Tarifierungsmoduls ein Abgleich mit den gültigen und/oder aktuellen Tarifdaten nach Vorgabe der Dienstezentrale durchgeführt, insbesondere kann ein Abgleich in periodischen Abständen wiederholt werden.
Hierdurch wird gewährleistet, dass das Fahrzeugendgerät, d. h. die Onboard Unit OBU, stets die aktuellen Geo-Referenzdaten und/oder Tarifdaten vorliegen hat, auf deren Basis die Tarifierung, d. h. die Ermittlung der streckenbezogenen Mautgebühren, erfolgt.
Vorzugsweise werden die Betriebsdaten dann als nicht gültig betrachtet, wenn die Dienstezentrale an das Fahrzeugendgerät übermittelt, dass ab einem bereits verstrichenen Termin neue Betriebsdaten zu verwenden sind oder waren, oder wenn eine Kommunikation des Fahrzeugendgerätes mit der Dienstezentrale nicht zustande kommt, insbesondere durch eine temporäre Nicht-Verfügbarkeit des Kommunikationskanals oder durch eine temporäre Nicht-Verfügbarkeit der Dienstezentrale.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt eine Weiterverarbeitung von im Navigationsdatenspeicher gespeicherten Navigationsdaten und/oder von im Erhebungsdatenspeicher gespeicherten Erhebungsdaten bei Vorliegen der aktuellen Betriebsdaten und der zugehörigen Gültigkeitsinformation bis zum Umschalttermin mit den bis zum Umschalttermin geltenden Betriebsdaten und nach dem Umschalttermin mit den ab dem Umschalttermin geltenden Betriebsdaten
Vorzugsweise wird ein Update, welches aus technischen Gründen nicht ohne Unterbrechung der Betriebsbereitschaft installiert werden kann, insbesondere ein kombiniertes Update von Betriebsdaten und Software, wobei die Installation einen Neustart des Fahrzeugendgerätes erfordert, auf einen betrieblich geeigneten Zeitpunkt, insbesondere nach dem Abstellen des Fahrzeugs oder nach Verlassen des Mautgebietes, verschoben und die Betriebsbereitschaft des Fahrzeugendgerätes wird bis zu diesem geeigneten Zeitpunkt sichergestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugendgerätes weist diese ein Tarifierungsmodul und/oder einen flüchtigen oder dauerhaften Erhebungsdatenspeicher auf.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend Anhand der 1 erläutert. Die Figur zeigt:
1 Eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung streckenbezogener Straßenbenutzungsentgelte mittels einer Anordnung aus Fahrzeugendgerät und Dienstezentrale
Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet die genannten Nachteile der Verfahren nach dem Stand der Technik und erfüllt die oben genannten Anforderungen dadurch, dass die bei den bisher bekannten Mautverfahren festzustellende zeitlich Abhängigkeit zwischen der Installation gültiger Betriebsdaten und der Fähigkeit zum bestimmungsgemäßen Durchfahren einer Erhebungsstelle aufgehoben wird. Dies wird folgendermaßen erreicht:

• Das Steuermodul 110 prüft regelmäßig, ob der Mautstellen-Erkenner 120, d. h. das Erkennermodul 120, über gültige Betriebsdaten verfügt. Sind die in der OBU 100, d. h. dem Fahrzeugendgerät 100, verfügbaren Betriebsdaten ungültig, so fordert das Steuermodul 110 von der Dienstezentrale 200 aktuelle Betriebsdaten an.
• Sind die Betriebsdaten gültig, so werden die vom Ortungsmodul 150 gelieferten Navigationsdaten in Realzeit (realtime) vom Erkennermodul 120 verarbeitet. Navigationsdaten umfassen typisch Longitude, Latitude, Timestamp, Heading und Velocity, in der Regel 1 Datensatz pro Sekunde.
• Sind die Betriebsdaten ungültig, so werden die vom Ortungsmodul 150 gelieferten Navigationsdaten an den Navigationsdatenspeicher 160 übergeben – aus Nutzersicht bleibt die OBU 100 mautfähig, d. h. betriebsbereit.
• Sobald die Betriebsdaten aktualisiert wurden, werden die im Navigationsdatenspeicher 160 aufgezeichneten Fahrtstreckeninformationen zur Nachbemautung, d. h. zur nachträglichen Datenverarbeitung an den Geo-Erkenner 120 übergeben. Sobald der Navigationsdatenspeicher 160 vollständig abgearbeitet wurde, werden die nachfolgenden Daten wieder in Realzeit (realtime) verarbeitet.
• Kann das Steuermodul 110 aufgrund einer Kommunikationsstörung oder eines Ausfalls der Zentrale 200 nicht feststellen, ob die lokalen Betriebsdaten noch gültig sind, werden die vom Ortungsmodul 150 gelieferten Navigationsdaten ebenfalls an den Navigationsdatenspeicher 160 übergeben.
• Sobald in der OBU 100 bekannt ist, ob und ab wann neue Betriebsdaten gelten, erfolgt die Nachbemautung nach folgender Regel:
– Navigationsdaten, die vor dem Gültigkeitstermin einer Betriebsdatenänderung aufgezeichnet wurden, werden mit den alten Betriebsdaten bemautet.
– Navigationsdaten, die nach dem Gültigkeitstermin der Betriebsdatenänderung aufgezeichnet wurden, werden mit den neuen Betriebsdaten bemautet.
• Wenn die OBU 100 auch die Tarifberechnung für mautpflichtige Abschnitte bzw. Gebiete übernimmt, erfolgt im Falle nicht aktueller Tarifdaten auf analoge Weise eine Speicherung der erkannten Erhebungsereignissse im Erhebungs-Datenspeicher 170 mit anschließender Nachtarifierung im Tarifmodul 130.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 4344433 A1 [0004]
- DE 4402614 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Ermittlung streckenbezogener Straßenbenutzungsentgelte mittels einer Anordnung aus Fahrzeugendgerät (100) und Dienstezentrale (200), wobei das Fahrzeugendgerät (100) zumindest ein Steuermodul (110), ein Kommunikationsmodul (140), ein Ortungsmodul (150) und ein Erkennermodul (120) aufweist, und wobei regelmäßig aktuelle Betriebsdaten von der Dienstezentrale (200) zu dem Erkennermodul (120) übertragen werden, auf deren Basis die streckenbezogenen Straßenbenutzungsentgelte ermittelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überprüfung der Betriebsbereitschaft des Erkennermoduls (120) erfolgt, wobei bei aktuell gegebener Betriebsbereitschaft eine Weiterverarbeitung der Daten zur Ermittlung der streckenbezogenen Straßenbenutzungsentgelte in Realzeit erfolgt oder wobei bei aktuell nicht gegebener Betriebsbereitschaft des Erkennermoduls (120) die Ausgabedaten des Ortungsmoduls (150) in einem Navigationsdatenspeicher (160) temporär oder dauerhaft gespeichert werden, und die gespeicherten Daten zur Weiterverarbeitung der Daten an das Erkennermodul (120) übergeben werden, sobald das Erkennermodul (120) wieder betriebsbereit ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Tarifierungsmoduls (130) eine Ermittlung der streckenbezogenen Straßenbenutzungsentgelte auf der Basis der Navigationsdaten und der Betriebsdaten erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Ausgabedaten des Erkennermoduls (120) in einem Erhebungsdatenspeicher (170) temporär oder dauerhaft gespeichert werden, wenn ein Tarifierungsmodul (130) nicht betriebsbereit ist, und dass die im Erhebungsdatenspeicher (170) gespeicherten Daten zur Weiterverarbeitung der Daten an das Tarifierungsmodul (130) übergeben werden, sobald das Tarifierungsmodul (130) wieder betriebsbereit ist
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung der Betriebsbereitschaft des Erkennermoduls (120) ein Abgleich mit den gültigen und/oder aktuellen Geo-Referenzdaten nach Vorgabe der Dienstezentrale (200) erfolgt, insbesondere dass ein Abgleich in periodischen Abständen wiederholt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung der Betriebsbereitschaft eines Tarifierungsmoduls (130) ein Abgleich mit den gültigen und/oder aktuellen Tarifdaten nach Vorgabe der Dienstezentrale (200) erfolgt, insbesondere dass ein Abgleich in periodischen Abständen wiederholt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebsdaten dann als nicht gültig betrachtet werden, wenn die Dienstezentrale (200) an das Fahrzeugendgerät (100) übermittelt, dass ab einem bereits verstrichenen Termin neue Betriebsdaten zu verwenden sind oder waren, oder wenn eine Kommunikation des Fahrzeugendgerätes (100) mit der Dienstezentrale (200) nicht zustande kommt, insbesondere durch eine temporäre Nicht-Verfügbarkeit des Kommunikationskanals oder durch eine temporäre Nicht-Verfügbarkeit der Dienstezentrale (200).
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Weiterverarbeitung von im Navigationsdatenspeicher (160) und/oder von im Erhebungsdatenspeicher (170) gespeicherten Daten bei Vorliegen der aktuellen Betriebsdaten und der zugehörigen Gültigkeitsinformation bis zum Umschalttermin mit den bis zum Umschalttermin geltenden Betriebsdaten und nach dem Umschalttermin mit den ab dem Umschalttermin geltenden Betriebsdaten erfolgt
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Update, welches aus technischen Gründen nicht ohne Unterbrechung der Betriebsbereitschaft installiert werden kann, insbesondere ein kombiniertes Update von Betriebsdaten und Software, wobei die Installation einen Neustart des Fahrzeugendgerätes erfordert, auf einen betrieblich geeigneten Zeitpunkt, insbesondere nach dem Abstellen des Fahrzeugs oder nach Verlassen des Mautgebietes, verschoben wird und die Betriebsbereitschaft des Fahrzeugendgerätes bis zu diesem geeigneten Zeitpunkt sichergestellt wird.
Fahrzeugendgerät (100) zur dezentralen Verarbeitung satellitenbasierter Ortungsinformationen zur Ermittlung streckenbezogener Straßenbenutzungsentgelte, wobei das Fahrzeugendgerät (100) zumindest ein Steuermodul (110), ein Kommunikationsmodul (140), ein Ortungsmodul (150) und ein Erkennermodul (120) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugendgerät (100) einen flüchtigen oder dauerhaften Navigationsdatenspeicher (160) aufweist.
Fahrzeugendgerät (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Tarifierungsmodul (130) aufweist.
Fahrzeugendgerät (100) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass es einen flüchtigen oder dauerhaften Erhebungsdatenspeicher (170) aufweist