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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Enforcement-Verfahren und eine Enforcement-Einrichtung
zur Kontrolle eines elektronischen Mautsystems, wobei ein Mautgerät, das an
Bord eines Fahrzeugs angeordnet ist, eine optische Anzeigevorrichtung
aufweist, welche beim Passieren einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten
Kontrolleinrichtung dieser zugewandt ist, so dass durch Ausleuchtung
des Fahrzeugs mit einem Blitzlicht mittels einer Kamera ein auf
der optischen Anzeigevorrichtung zur Anzeige gebrachtes optisches
Muster in einem Bild aufnehmbar ist.
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Stand der Technik
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Elektronische
Mautsysteme ermöglichen eine
automatische, verursachergerechte Erfassung und Anlastung von Gebühren, wie
sie bei Nutzung einer Verkehrsinfrastruktur, beispielsweise einem
Straßennetz
oder einem Zonenmodell einer Innenstadt, anfallen.
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Es
sind elektronische Mautsysteme bekannt, bei denen ein fahrzeugseitiges
Mautgerät,
eine so genannte On Board Unit (OBU), entweder über Nahbereichs-Kommunikation
(Dedicated Short Range Communication, DSRC) oder über Fernbereichs-Kommunikation (GPS/GSM-Map-Matching-Systeme)
mit einer stationären
Kommunikationseinrichtung des Mautbetreibers den Gebührenerhebungsvorgang
ohne Unterbrechung des Verkehrsflusses (Free-Flow-Verfahren) automatisch
abwickeln.
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Bei
einem elektronischen Mautsystem kann eine korrekte Abwicklung der
Gebührenerhebung
nur dann stattfinden, wenn die fahrzeugseitigen Mautgeräte richtig
funktionieren. Es kann aber nicht ausgeschlossen werden, dass Mautgeräte, die
frei an Bord eines Fahrzeugs mitgeführt werden, nicht in missbräuchlicher
Absicht manipuliert werden. Durch Eingriffe in das Gerät kann der
Gebührenerhebungsvorgang
verfälscht
werden. Für
Betreiber eines elektronischen Mautsystems ist daher ein effizientes Enforcement,
das heißt
eine wirkungsvolle und automatische Überwachung des ordnungsgemäßen Funktionszustandes
der fahrzeugseitigen Mautgeräte,
von zentraler Bedeutung.
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Beispielsweise
kennt man aus der
WO 02/080091
A1 oder der
US
5 915 032 A optische Überwachungssysteme,
bei welchen einzelne Komponenten einer Leseeinrichtung im Falle
einer Nichtverwendung selbstgesteuert ausgeschaltet werden, um Strom
zu sparen.
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Um
den ordnungsgemäßen Betrieb
eines fahrzeugseitig angeordneten Mautgerätes zu überwachen, wird in der
AT 9112001 vorgeschlagen,
am Mautgerät
eine optische Anzeigevorrichtung vorzusehen, auf der ein ordnungsgemäßer Funktionszustand
zur Anzeige gebracht werden kann und von einer fahrzeugexternen
Kontrolleinrichtung ausgewertet werden kann. Im Zuge des Enforcements
können in
an sich bekannter Weise, beispielsweise mittels einer elektronischen
Kamera in Verbindung mit einem Infrarotblitz stichprobenartig oder
ständig
Bilder der Fahrzeuge aus dem fließenden Verkehr aufgenommen
werden. Für
die automatische Auswertung stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung, wie
beispielsweise Optical Character Reading (OCR) und Automatic Number
Plate Recognition (ANPR). Da ein fahrzeugseitig installiertes Mautgerät weder
Zeit noch Ort einer Kontrolle kennt, ist ihre optische Anzeige ständig eingeschaltet.
Die Stromaufnahme der optischen Anzeige belastet das Bordnetz des
Fahrzeugs.
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Die
US 2004/0193481 A1 offenbart
eine Anzeigevorrichtung eines fahrzeugseitig angeordneten Mautgerätes, die
von einem Steuersignal ein- und ausgeschaltet wird. Zur Bestimmung
eines Ein- oder Ausschaltzeitpunkts werden die im Gerät vorhandene
Information verwendet, welche aus der ermittelten Position besteht,
um festzustellen, ob sich das Gerät in der Nähe einer Grenze bzw. Messstation
befindet. Die Anzeige wird auf Verdacht ein- bzw. ausgeschaltet.
Das Gerät
hat keine Möglichkeit
festzustellen, wann es wirklich notwendig wäre die optische Anzeige ein-
bzw. auszuschalten. Das Mautgerät
erhält von
der Kontrolleinheit keine Information, um gezielt im richtigen Zeitpunkt
ein- bzw. auszuschalten.
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Aus
der
WO 01/11572 A1 ist
eine Kontrolleinheit zur Überprüfung des
ordnungsgemäßen Betriebs
eines fahrzeugseitigen Mautgerätes
bekannt, bei welcher eine straßenseitig
installierte Kontrolleinrichtung mit den passierenden Mautgeräten drahtlos kommuniziert
und zunächst
anhand einer eindeutigen Kennung überprüft, ob es sich überhaupt
um ein zugelassenes Mautgerät
oder eventuell um ein nicht autorisiertes Gerät handelt. Anschließend daran
wird eine Plausibilitätsprüfung aktueller
Mautdaten durchgeführt.
Wenn die von der externen Kontrolleinheit durchgeführte Prüfung keine
Bestätigung
eines ordnungsgemäßen Betriebs
des Mautgeräts
ergibt, wird auch hier mit einer Kamera eine beweissichernde Aufnahme
gemacht. Auch bei der aus
DE
44 46 674 A1 bekannten Vorrichtung wird eine in einem Kraftfahrzeug
mitgeführte
elektronische Vignette über eine
Funkverbindung angesprochen. In beiden Fällen ist die für die drahtlose
Kommunikation erforderliche Funkeinrichtung technisch aufwändig. Ferner wird
auch bei parkenden Fahrzeugen gewünscht, den Funktionszustand
von außen
durch tragbare Enforcement-Einrichtungen abfragen zu können. An Bord
eines Fahrzeugs befindliche elektronische Geräte sollen aber die elektrische
Batterie des Fahrzeugs möglichst
wenig belasten. Es besteht daher ein Bedarf für fahrzeugseitige Mautgeräte, die
einerseits eine stets verfügbare
Kontrollmöglichkeit
anbieten, gleichzeitig aber möglichst
wenig Energie verbrauchen.
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Um
die Stromaufnahme eines fahrzeigseitigen Mautgeräts zu reduzieren ist aus der
DE 201 12 392 U1 eine
optische Anzeigevorrichtung bekannt, welche durch einen Vorblitzsensor
aktivierbar ist. Ansonsten erfolgt keine Anzeige nach außen. Bei
dieser Lösung
muss jede Kontrolleinrichtung zur Abgabe eines Vorblitzes eingerichtet
sein.
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Darstellungen der Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ansatz für ein Enforcement
zu schaffen, so dass eine Überwachung
des ordnungsgemäßen Betriebs
fahrzeugseitiger Mautgeräte
möglichst
wenig Energie verbraucht und technisch einfach ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
6 gelöst.
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Die
Erfindung geht davon aus, eine den ordnungsgemäßen Betrieb signalisierende
optische Anzeige eines fahrzeugseitigen Mautgerätes nur dann und solange einzuschalten,
wie dies für
den Lesevorgang einer fahrzeugexternen Kontroll-/Enforcement-Einrichtung
notwendig ist. Auslöser
für das
Einschalten ist das Blitzlicht, das bei einer automatischen Kontrolle
ohnedies gemacht wird. Gemäß der Erfindung
ist im Mautgerät
eine optische Messeinrichtung vorgesehen, die das Blitzlicht erfasst,
so dass ein ereignisgesteuertes Einschalten der optischen Anzeigevorrichtung
möglich
ist. Beim Erfassen des Blitzlichts ist vorgesehen, dass ein Sensorsignal hinsichtlich
einer Anstiegsgeschwindigkeit ausgewertet wird und diese mit einem
in der Auswerteeinrichtung zuvor gespeicherten Schwellwert verglichen wird.
Sowohl bei analoger als auch bei digitaler Ausführung der Schaltung kann auf
kommerziell erhältliche
Baugruppen zurückgegriffen
werden.
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Da
die Anzeigevorrichtung nicht permanent, sondern nur bei Bedarf eingeschaltet
wird, ist der Stromverbrauch geringer. Durch diese Energieeinsparung
kann das Mautgerät
mit einer eigenständigen
Batterie ausgestattet werden. Dies ermöglicht einen vom Bordnetz des
Fahrzeugs unabhängigen
Betrieb. Der Einbau des Mautgeräts
in einem Fahrzeug ist einfach. Die Handhabung ist sehr flexibel.
Da die Überwachung
des Funktionszustandes optisch erfolgt, entfällt der bislang erforderliche
technische Aufwand für
eine funktechnische Kommunikationseinrichtung. Das fahrzeugseitige
Mautgerät
ist daher insgesamt technisch einfacher und in der Herstellung billiger.
Da fahrzeugseitige Mautgeräte
in großen Stückzahlen
hergestellt werden, ist dies von ganz besonderem Vorteil. Als fahrzeugexterne
Enforcement-Einrichtung kann ein bereits in Verwendung befindlicher
Gerätetyp
zum Einsatz kommen, beispielsweise ein Gerät, das stationär am Straßenrand
oder auf einer Signalbrücke über einer
Straße
angeordnet ist, oder das als mobiles Gerät in einem Überwachungsfahrzeug mitgeführt wird,
oder das als tragbares Gerät
ausgebildet ist.
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Wenn
auf der optischen Anzeigevorrichtung ein maschinenlesbares optisches
Muster dargestellt wird, kann das Enforcement besonders effizient durchgeführt werden.
Es können
bereits in Anwendung befindliche digitale Fotokameras mit modernen Bildanalyse-Programmen
auch für
die Funktionsüberwachung
der Mautgeräte
herangezogen werden. Das optische Muster kann auch verschlüsselt angezeigt
werden. Das Muster kann dann nur von einer Maschine entschlüsselt und
verifiziert werden.
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In
einer ganz bevorzugten Ausführungsform kann
vorgesehen sein, dass die optische Messeinrichtung mehrere lichtempfindliche
Sensoren unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit aufweist.
Dadurch kann eine sehr zuverlässige
Erkennung eines Blitzlichts erfolgen und sicher von einer Helligkeitsschwankung,
wie sie beispielsweise bei Ausfahrt aus einem Tunnel oder beim Fahren
in einer Allee auftritt, unterschieden werden. Ferner kann die angezeigte Statusinformation
bedarfsgerecht erfolgen: Das Konzept kann so aussehen, dass automatisches Enforcement
einen sogenannten ”roten
Blitz”,
und manuelles Enforcement, wie es beispielsweise für parkende
Fahrzeuge eingesetzt wird, hingegen eine sogenannten ”grünen Blitz” verwendet.
Um den ordnungsgemäßen Betriebszustand
eines fahrzeugseitigen Mautgeräts
zu signalisieren, können
unterschiedliche Informationen vorteilhaft sein. Diese Differenzierung
kann in einer Auswerteschaltung leicht durchgeführt werden, da durch die Mehrfachausführung der
Sensoren das Antwortsignal jeweils an die anfragende Kontrolleinheit
speziell angepasst werden kann.
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Für eine sichere
Erkennung des Funktionszustandes kann es günstig sein, wenn das optische Muster
während
eines Zeitintervalls angezeigt wird, das mit einem Zeitintervall,
in welchem die Kamera eingeschaltet ist, möglichst deckungsgleich ist.
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Für die optische
Anzeige können
mit Vorteil kommerziell erhältliche
LED- oder LCD-Anzeigen zur Anwendung kommen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Zur
weiteren Erläuterung
der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Zeichnungen
Bezug genommen in denen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten
und Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.
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Es
zeigt:
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1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen optischen
Enforcement in einem zeitlichen Ablauf;
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2 ein
Blockschaltbild, in welchem die erfindungsgemäße Steuerung der optischen
Anzeige dargestellt ist;
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3 eine Diagrammdarstellung, in welcher der
zeitliche Ablauf des erfindungsgemäßen optischen Enforcement dargestellt
ist.
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Ausführung der Erfindung
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Die
Zeichnungen in den 1a bis 1c zeigen
in einer schematischen Darstellung den zeitlichen Ablauf des erfindungsgemäßen Enforcement. In
der 1a ist ein auf einer Straße befindliches Kraftfahrzeug 1 zu
sehen, in welchem ein Mautgerät 2 installiert
ist. Das Mautgerät 2 ist
in ein hier nicht dargestelltes automatisches Mautsystem eingebunden,
dessen Funktionsweise als bekannt vorausgesetzt wird und hier nicht
näher erläutert wird.
Das Fahrzeug 1 bewegt sich in Richtung des Pfeils auf einen
Erfassungsbereich 3 einer straßenseitig installierten Kontrolleinrichtung 4 zu.
Die Kontrolleeinrichtung 4 besteht im Wesentlichen aus
einem Blitzlichtgerät 17 und
einer Kamera 16. Die Kamera 16 kann eine herkömmliche
Filmkamera oder eine digitale Fotokamera sein. Derartige Kontrolleinrichtungen
werden üblicherweise
im Straßenverkehr
bei der Geschwindigkeitskontrolle verwendet. Unter dem Begriff ”Erfassungsbereich” ist im
Folgenden ein örtlicher Bereich
zu verstehen, in welchem eine an sich bekannte Enforcement-Einrichtung ein Kfz
registriert und ein Foto mit Blitzlicht macht. Für die Erkennung eines Kfz sind
verschieden Techniken bekannt, beispielsweise Radar, Induktionsschleifen
in der Fahrbahn, piezoelektrischer Schlauch, Lichtschranke und anderes.
Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass von jedem zu überprüfenden Fahrzeug
mittels der Kamera 16 ein Bild aufgenommen wird. Damit eine
solche Aufnahme bei allen möglichen
Lichtverhältnissen
funktioniert, wird das Fahrzeug 1 von einem Blitzlicht
ausgeleuchtet. Das Blitzlicht ist abhängig vom eingesetzten System;
gebräuchliche
Systeme arbeiten üblicher
Weise im optischen Frequenzbereich weiß, rot, oder Infrarot. Aus
Gründen
der Beweisführung
wird ein Frontbild des Fahrzeugs 1 aufgenommen, das das
Nummernschild des KfZ und – je nach
juristischem Erfordernis – ggf.
den Lenker des Fahrzeugs zeigt. Die Auswertung des Nummernschilds
erfolgt automatisch durch bekannte Analyseverfahren, wie beispielsweise
ANPR bzw. OCR. Dadurch ist die Identität des Halters feststellbar.
Wie in den 1a bis 1c jeweils
im Bild rechts dargestellt, ist eine optische Anzeigevorrichtung 6 des
fahrzeugseitigen Mautgerätes 2 in
einem Eck der Windschutzscheibe 5 angeordnet. Auf der Anzeigevorrichtung 6 kann
eine Statusinformation der OBU 2 dargestellt werden.
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Diese
Statusinformation kann verschiedene Informationen enthalten, beispielsweise
ob die richtige Fahrzeugkategorie eingestellt ist, die OBU funktionsbereit
ist, ob der letzte Abschnitt richtig erkannt wurde, usw. Wenn das
Fahrzeug 1 an einer straßenseitigen Kontrolleinrichtung 4 vorbei
fährt,
ist die Anzeigevorrichtung 6 der Kontrolleinrichtung 4 zugewandt
und wird von der Kamera 16 erfasst. Stimmt diese von der
Kamera 16 erfasste Statusinformation nicht mit einem von
der Kontrolleeinrichtung 4 erwarteten Wert überein,
so kann die Regelwidrigkeit in an sich bekannter Weise geahndet
werden.
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Solange
das Fahrzeug 1 noch nicht in den Erfassungsbereich 3 eingefahren
ist, ist die Anzeigevorrichtung 6 ausgeschaltet (1a).
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In
der Darstellung der 1b befindet sich das Fahrzeug 1 im
Erfassungsbereich 3 der Kontrolleinrichtung 4.
Die Frontseite des Fahrzeugs 1 wird von dem Blitzlicht 7 des
Blitzlichtgerätes 17 erfasst. Kurz
davor wurde bereits der Verschluss der Kamera 16 geöffnet und
es wird nun ein Bild des ausgeleuchteten Fahrzeugs 1 aufgenommen.
Gemäß der Erfindung
ist im fahrzeugseitigen Mautgerät 2 eine
optische Messeinrichtung 21 (siehe 2) vorgesehen, deren
Funktion und Aufbau im Folgenden noch näher erläutert werden wird. Als Antwort
auf ein erfasstes Blitzlicht 7 erzeugt die optische Messeinrichtung 21 ein
Steuersignal 14, welches der optischen Anzeigevorrichtung 6 zugeführt ist
und diese einschaltet (siehe 2). Im eingeschalteten
Zustand, der einigen Millisekunden bis einige Sekunden dauern kann, leuchtet
auf der Anzeigevorrichtung 6 ein optisches Muster 20,
das nach außen
hin signalisiert, ob sich das Mautgerät 2 in einem ordnungsgemäßen oder
in einem nicht ordnungsgemäßen Funktionszustand befindet.
Im aufgenommenen Frontbild der Kamera ist dieses Muster 20 abgebildet
und kann ähnlich
einer Nummernschilderkennung automatisch ausgewertet werden. Da
die Anzeige 6 nicht ständig,
sondern nur für
kurze Zeit (siehe Einschaltzeit t2 bis t5 in 3d) eingeschaltet
ist, ist der Energieverbrauch entsprechend geringer.
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Die 1c zeigt
das Szenario der Ausfahrt des Fahrzeugs 2 aus dem Erfassungsbereich 3.
Die optische Anzeige 6 wird durch die fallende Flanke des
Steuersignals 14 ausgeschaltet; die Anzeige 6 ist wieder
dunkel. Der Ausschaltzeitpunkt endet durch Ablauf eines Einschaltzeitintervalls,
das im fahrzeugseitigen Mautgerät 2 fix
oder einstellbar vorgegeben ist.
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Da
die Energieaufnahme der Anzeigevorrichtung 6 gemäß der Erfindung
vom Blitzlicht 7 getriggert ist, wird weniger Strom verbraucht.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass in dem fahrzeugseitigen
Mautgerät 2 für das Einschalten
beziehungsweise Ausschalten keine Funkschnittstelle erforderlich
ist. Das Mautgerät 2 kann
dadurch technisch vergleichsweise einfach ausgeführt und billig hergestellt werden.
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Die 2 zeigt
die erfindungsgemäße Steuerung
der Anzeigevorrichtung 6 in einem Blockschaltbild. Die
Anzeigevorrichtung 6 ist durch Datenleitungen 11 mit
einer steuernden Einheit 10 (einem Mikrocomputer) verbunden. Über die
Datenleitungen 11 wird eine Statusinformation, die den
ordnungsgemäßen beziehungsweise
nicht ordnungsgemäßen Betriebszustand
der OBU 2 anzeigt, an die Anzeigevorrichtung 6 übertragen.
Eine Anzeige in Form eines optischen Musters 20 erfolgt
aber in Abhängigkeit des
bereits erwähnten
Steuersignals 14. Dieses Steuersignal 14 stellt
die optische Messeinrichtung 21 bereit. Sie besteht im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
aus einem lichtempfindlichen Detektor 8 und einer Auswerteeinrichtung 9.
(In einer anderen Ausführungsform,
deren Vorteile unten stehend näher
erläutert
sind, weist die OBU 2 mehrere dieser lichtempfindlich Detektoren 8 auf,
die auf unterschiedlichen Lichtwellenlängen empfindlich sind.) Der
Detektor 8 erfasst eine auf das Mautgerät 2 einfallende Lichtmenge 19 und
wandelt diese in ein proportionales Sensorsignal 13 um,
das der Auswerteeinrichtung 9 zugeführt ist. Die Auswerteeinrichtung 9 ermittelt aus
dem Sensorsignal 13 eine Anstiegsgeschwindigkeit 18.
Sobald diese Anstiegsgeschwindigkeit 18 einen in einem
Speicher der Auswerteeinrichtung 9 bereitgehaltenen Schwellwert überschreitet,
wird auf das Vorhandensein eines Blitzlichts 7 erkannt
und mittels des ausgangsseitigen Steuersignals 14 der Treiber 12 der
optischen Anzeigevorrichtung 6 eingeschaltet. Schaltungstechnisch
ist die Auswerteeinrichtung 9 so ausgebildet, dass zwischen
dem Beginn eines Blitzlichts und dem Einschalten der Anzeigevorrichtung 6 nur
wenige Mikrosekunden vergehen. Die Anzeigevorrichtung 6 beginnt
quasi sofort zu leuchten und bringt das optische Muster 20 solange zur
Anzeige, bis das Steuersignal 14 wieder abfällt. Das
optische Muster 20 ist maschinenlesbar verschlüsselt dargestellt.
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Die
Diagramme der 3a bis 3c zeigen
den Ablauf des erfindungsgemäßen Enforcement.
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Im
Diagramm der 3a ist die Lichtintensität des von
der Beleuchtungseinrichtung 17 erzeugten Blitzlichts 7 in
Abhängigkeit
der Zeit dargestellt. Die Blitzlicht-Dauer beträgt typischerweise 50 μs bis 10
ms. Zum Zeitpunkt t0, das heißt
vor dem Auslösen des
Enforcement ist die optische Anzeige 6 der OBU ausgeschaltet.
Der optische Sensor 8 der OBU 2 misst eine dem
Umgebungslicht entsprechende Lichtintensität 19. Im Zeitpunkt
t1 befindet sich das Fahrzeug 1 im Erfassungsbereich 3 einer
straßenseitigen
Kontrolleinrichtung 4. Die fotografische Aufzeichnung wird
gestartet. Die Kontrolleinrichtung 4 erfasst das Fahrzeug 2,
wobei die Kamera 16 ab diesem Zeitpunkt mit der Belichtung beginnt
(siehe 3b, im Zeitpunkt t1 wird der
Verschluss der Kamera 16 geöffnet). Nahezu gleichzeitig, – das heißt nur kurz
um die Auslöseverzögerung ΔtSB verzögert (etwa
5 μs bis
10 μs) später –, erfolgt
im Zeitpunkt T1 das Einschalten des Blitzlichts (siehe 3a).
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Wie
im Diagramm der 3c gezeigt, erfasst der optische
Sensor 8 der OBU 2 fortwährend die einfallende Lichtintensität. Die Lichtintensität setzt
sich aus folgenden Komponenten zusammen: aus einem Anteil des Umgebungslichts
und aus dem Anteil des einfallenden Blitzlichts 7. Vom
Umgebungslicht kann mit praktisch guter Näherung angenommen werden, dass
es sich im Bereich von einigen Millisekunden zeitlich kaum ändert. Der
Anteil eines einfallenden Blitzlichts hingegen hat eine weitaus größere Anstiegsgeschwindigkeit.
Je nach Ausführung
des Blitzlichts ist innerhalb von wenigen Mikrosekunden eine starke
Zunahme der Lichtintensität
zu erwarten. Im Diagramm der 3c steigt
das vom Sensor 8 erzeugte Messsignal gemäß der Flanke 15 stark
an (innerhalb der Anstiegzeit ΔtsAnstieg
um die Signalgröße ΔΦs). Sobald
diese Anstiegsgeschwindigkeit 18 (ΔΦs/ΔtsAnstieg) einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet,
erkennt die Auswerteeinrichtung 9 die Lichteinwirkung als
Blitzlicht und erzeugt ausgangsseitig ein Steuersignal 14,
welches das Einschalten der Anzeigevorrichtung 6 bewirkt. (Das
Ausschalten der Anzeigevorrichtung 6 erfolgt ebenfalls
durch das Steuersignal 14. Der Ausschaltzeitpunkt ist ein
seitens der OBU 2 vorgegebener Zeitpunkt.)
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Wie
aus dem Impulsdiagramm der 3d zu entnehmen
ist, wird die optische Anzeige der Statusinformation im Zeitpunkt
t2 eingeschaltet und im Zeitpunkt t5 ausgeschaltet. Während des
Zeitintervalls t4–t2
ist auch die Kamera 16 eingeschaltet; die beiden Intervalle überdecken
sich. Die Verzögerungszeit
t2–T1
ist möglichst
kurz gewählt,
so dass das Intervall t4–t2
möglichst
lang ist, also möglichst
der vollen Belichtungszeit der Kamera entspricht, um im Kamerabild
die Statusinformation deutlich abzubilden. Die Belichtungszeit der
Kamera, d. h. das Zeitintervall t4–t1, richtet sich nach der
Maximal-Geschwindigkeit mit der die Fahrzeuge an der Kontrolleinrichtung
vorbei fahren könnten.
Die Länge
des Intervalls t4–t1
ist z. B. vom Umgebungslicht, der Blitzstärke, der Objekthelligkeit,
der Empfindlichkeit der Kamera, der eingestellten Blende und ggf.
von den herrschenden Betriebsbedingungen abhängig. Es muss gewährleistet
sein, dass das Bild der Kamera scharf genug ist, um das polizeiliche
Kennzeichen und das optische Muster 20 sicher erkennen
und automatisch auswerten zu können.
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Wie
aus dem Diagramm der 3a zu entnehmen ist, wird im
Zeitpunkt t3 nach Ablauf der Zeit ΔtB das Blitzlicht der Kontrolleinrichtung 4 wieder
abgeschaltet. Die Blitzlicht-Dauer
beträgt
typischerweise 50 μs < ΔtB < 10 ms, je nach
Art des Beleuchtungsgerätes
und je nach benötigter
Beleuchtung. Zum Zeitpunkt t3 fällt
auch das Sensorsignal 13 des Sensors 8 ab (3c).
Zum Zeitpunkt t4 schließt
die Kamera ihren Verschluss. Nur während der Zeitspanne t4–t1 (in
der Praxis etwa zwischen 100 μs < ts < 10 ms) ist die
Kamera lichtempfindlich. Der Zeitpunkt t5 ist so gewählt, dass
das von der Anzeigevorrichtung 6 ausgesendete Licht in
vollem Umfang für
das Kamerabild genutzt werden kann. Bei Enforcement-Systemen, die
mehrere Fotos kurz hintereinander aufnehmen, kann der Zeitpunkt
t5 so gewählt werden,
dass die Anzeige 6 auch noch beim zweiten Foto beziehungsweise
bei den weiteren Fotos eingeschaltet ist.
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Wie
bereits erwähnt,
können
auch mehrere optische Sensoren 8 verwendet werden, die
jeweils eine unterschiedliche spektrale Empfindlichkeit aufweisen.
Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung, kann die Erfassung eines Enforcement-Blitzlichts noch
zuverlässiger
von einer Helligkeitsschwankung, wie sie beispielsweise bei der
Durchfahrt einer Unterführung
oder einer anderen Abschattung zu beobachten ist, unterschieden
werden. Es wird dadurch zum einen verhindert, dass die Anzeigevorrichtung 6 unnötigerweise
eingeschaltet wird, wodurch die Batterie der OBU 2 noch
weniger belastet wird. Zum anderen kann die abgerufene Statusinformation
an die abfragende Kontrolleeinheit angepasst werden: je nach dem
ob es sich um ein automatisches Enforcement (roter Blitz) oder um
ein manuelles Enforcement (z. B. grüner Blitz) handelt, können unterschiedliche Informationen
auf der Anzeige 6 visuell dargestellt werden.
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Üblicherweise
werden bei einer automatischen Überprüfung von
Mautgeräten
Kontrolleinrichtungen verwendet, die auf der Basis eines Infrarotblitzes
arbeiten. Die Ausleuchtung im Infrarotbereich wird routinemäßig auch
für automatische
Kennzeichen-Lese-Systeme im Rahmen einer computergestützten Registrierung
von Fahrzeugen verwendet. Damit ergibt sich der Vorteil, dass bei
der Realisierung der Erfindung an bereits vorhandenen, straßenseitig
installierten Kontrolleinrichtungen kaum Änderung erforderlich.
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Bei
der Überprüfung von
auf einem Parkplatz stehenden Fahrzeugen wird üblicher Weise ein mobiles,
von Hand zu bedienendes Kontroll-/Enforcement-Gerät verwendet.
Ist dieses mit einem Blitzlicht ausgestattet, dessen Spektrum beispielsweise
vorwiegend im grünen
Bereich liegt, so kann aufgrund der selektiven Erfassung eine von
der automatischen Überprüfung abweichende,
auf die mobile Kontrolle maßgeschneidert
angepasste Information an der Anzeige 6 ausgegeben werden.
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Eine
Ausführung
mit mehreren Sensoren, deren Empfindlichkeit im Spektrum unterschiedlich ist,
hat zudem den Vorteil, dass bei Fahrt auftretende Intensitätsschwankungen
des Umgebungslichts besser erfasst werden können und nicht ein ungewolltes Einschalten
der optischen Anzeigevorrichtung verursachen; eine Anzeige erfolgt
nur als Antwort auf eine tatsächliche
(spezielle) Abfrage einer Kontrolleinheit.
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Verglichen
mit dem Stand der Technik, bei dem die optische Anzeige eines fahrzeugseitigen Mautgerätes ständig eingeschaltet
ist, benötigte
das erfindungsgemäße Enforcement
nur einen Bruchteil des Stromes. Das Mautgerät kann so ausgeführt werden,
dass es von einer eigenständigen
Batterie versorgt wird und damit von Bordnetz eines Kraftfahrzeugs
unabhängig
betrieben werden kann. Die Batterie kann viel kleiner und damit
das Mautgerät
insgesamt billiger ausgeführt
werden. Da Mautgeräte
in großen
Stückzahlen
hergestellt werden, ist dies von großer wirtschaftlicher Bedeutung.
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Die
Erfindung ermöglicht
eine energiesparende, differenzierte Überprüfung des Funktionszustandes
einer OBU, unabhängig
davon ob sich die OBU an Bord eines parkenden oder eines fahrenden Fahrzeugs
befindet.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass bestehendes
Enforcement-Equipment genutzt werden kann: bereits in Verwendung
befindliche Enforcement-Kameras erfassen jedes zu überprüfende Fahrzeug
durch Ausleuchtung mit einem Blitzlicht, dessen Wellenlänge entweder
in Infrarot oder im Bereich des sichtbaren Lichts liegt. Für die Erfassung
und für
die Analyse der erfindungsgemäßen angezeigten
optischen Muster sind an diesen Einrichtungen kaum Änderungen
erforderlich.
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Mautgerät, OBU
- 3
- Erfassungsbereich
- 4
- Kontrolleinrichtung
- 5
- Windschutzscheibe
- 6
- optische
Anzeigevorrichtung
- 7
- Blitzlicht
- 8
- optischer
Sensor
- 9
- Auswerteeinrichtung
- 10
- steuernde
Einheit, Mikroprozessor
- 11
- Datenleitung
für Statusinformation
- 12
- Treiber
- 13
- Sensorsignal
- 14
- Steuersignal,
Einschalt-/Ausschaltsignal
- 15
- Flanke
- 16
- Kamera
- 17
- Blitzlichtgerät
- 18
- Anstiegsgeschwindigkeit
- 19
- Lichtintensität auf Sensor 8
- 20
- optisches
Muster
- 21
- optische
Messeinrichtung