DE102020002004A1

DE102020002004A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines positionsgenauen drahtlosen Kommunikationskanals zwischen Computern in einem für den Straßenverkehr zugelassenen Kraftfahrzeug (KFZ) und einem standortverwaltenden Computersystem

Info

Publication number: DE102020002004A1
Application number: DE102020002004.6A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2021-09-30
Also published as: EP3886057A1

Abstract

Bisher gibt es keine Vorrichtung und kein Verfahren, welches die Kommunikation zwischen einem Computersystem und Rechnern in einem für den Straßenverkehr zugelassenen KFZ (Bordcomputer, im Fahrzeug verwendete mobile Computer (Smartphones etc.)) herstellt und dabei die exakte Position des KFZ, die Uhrzeit und eine Vorgangsreferenz berücksichtigt. Alle dem Stand der Technik entsprechenden Vorrichtungen oder Verfahren können lediglich RFID-Tags oder das Metall erkennen. Die Erfindung hat sich die technische Aufgabe gestellt, genau diese direkte Kommunikation zwischen dem standortverwaltenden Computersystem und den in einem Fahrzeug, welches sich positionsgenau auf einem ganz bestimmten Platz befindet, zu initiieren oder herzustellen.Die Erfindung besteht aus zwei Kommunikationsbaugruppen, einer Bodenbaugruppe und einer Fahrzeugbaugruppe. Die Bodenbaugruppe ist auf oder in der Fahrbahn/dem Stellplatz montiert und definiert so den positionsgenauen Standort des KFZs. Sie kommuniziert mit dem standortverwaltenden Computersystem und bietet diesem einen Kommunikationskanal mit exaktem Bezug zum Einbauort der Antenne(n) der Bodenbaugruppe. Die Fahrzeugbaugruppe ist im Fahrzeug mit nach unten gerichteten Antennen/Spulen versehen und steht im Fahrzeug den Rechnern (Bordcomputer und Smartphones) als Kommunikationskanal zur Verfügung. So können im Moment, wo das KFZ über die Antenne(n) der Bodenbaugruppe fährt oder steht, Daten zwischen dem standortverwaltenden Computersystem und den Fahrzeuginternen Rechnern ausgetauscht werden. Durch den Bezug zur Position des KFZ und der Uhrzeit entsteht eine vorgangsgenaue Kommunikation.Die Erfindung findet vielfältige Anwendungen z.B.- zur Zufahrtssteuerung in Parkhäusern,- Kontrolle auf Kunden- oder Privatparkplätzen,- auf öffentlichen Parkplätzen,- an Tankstellen vor der Zapfsäule,- auf Mautstraßen etc. Anwendung.- etc.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine gegen den Boden gerichtete drahtlose Kommunikationsvorrichtung, die eine positionsgenaue Kommunikation zwischen einem für den Straßenverkehr zugelassenen Fahrzeug (KFZ), genauer gesagt zwischen den mit diesem Fahrzeug verbundenen festen oder mobilen Computern (Bordcomputer, Smartphones oder Tablet) und einem standortverwaltenden Computersystem initiiert oder direkt herstellt. Sie wird als „Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines positionsgenauen drahtlosen Kommunikationskanals zwischen Computern in einem für den Straßenverkehr zugelassen Kraftfahrzeug (KFZ) und einem standortverwaltenden Computersystem“ bezeichnet.
Stand der Technik
Es ist bekannt, dass es bereits drahtlose Kommunikationsvorrichtungen zum Auslesen von sog. RFID-Chips (Transponderlesegeräte) gibt, bei denen RFID-Tags über eine Antenne auch über eine Distanz von mehreren Metern gelesen und beschrieben werden können (RFID-Tags oder UHF-RFID-Tags). Diese Geräte werden im Stand der Technik für Mautstrecken zur Identifizierung der Kraftfahrzeuge und zur Abrechnung der Mautgebühren oder z.B. für Parkhaus-Management-Systeme zur Identifizierung der Fahrzeuge und Zufahrtssteuerung und Abrechnung der Parkgebühren verwendet. Bei allen diesen Lösungen befindet sich das Transponderlesegerät seitlich oder über der Fahrspur für das Kraftfahrzeug. Bei allen Lösungen mit einem Transponderlesegerät wird aber nicht das Fahrzeug selbst, sondern nur der sich im Fahrzeug befindliche Transponder identifiziert. Eine echte Kommunikation zwischen dem standortverwaltenden Computersystem und der im Kraftfahrzeug befindlichen Computer (Bordcomputer, Tablets oder Smartphones) findet nicht statt.
Er ist ebenfalls bekannt, dass es bereits sog. Detektorschleifen für die Erkennung von Kraftfahrzeugen über in den Boden eingelassene Spulen gibt, um Kraftfahrzeuge vor Ampeln oder an Geschwindigkeitskontrollen zu detektieren. Bei diesen Lösungen wird das Fahrzeug zwar über den Boden erkannt, die sog. Detektorschleife ist aber nur ein reiner Metalldetektor, der durch Veränderungen in einem elektrischen Schwingkreis Metall erkennen kann. Bei diesen Lösungen befindet sich die Spule des Schwingkreises zwar im Boden, aber hier gibt es keine entsprechende Kommunikationsbaugruppe im Kraftfahrzeug mit einer/mehreren zum Boden ausgerichteten Spule(n) oder Antenne(n).
Anwendungsgebiete
Die Erfindung ist für den Einsatz in Kraftfahrzeugen für den Straßenverkehr (Autos, Motorräder etc.) und deren Kommunikation zu einem standortverwaltenden Computersystem vorgesehen. Folgende Beispiele können hierfür genannt werden.
Einsatzort Parkhaus:
Beim Einsatz der Erfindung in einem gemanagten Parkhaus an der Einfahrts-, Durchfahrts- oder Ausfahrtsschranke soll durch die Erfindung das im Bordcomputer oder in einem über Bluetooth mit dem Fahrzeug verbundenen Smartphone oder Tablet gespeicherte virtuelle Parkticket, oder die für die Zufahrt genutzte ID und in diesen Geräten gespeicherte ID, erkannt werden. So kann das Parkhaus-Management-Computersystem erkennen, ob die Berechtigung zur aktuellen Passierung vorhanden ist und die Schranke öffnen.
Ferner ermöglicht die Erfindung die direkte Speicherung des Parktickets im Smartphone oder Bordcomputer. Dadurch kann die Parkgebühr auch direkt über diese Computer bezahlt werden. Der Nutzer des Parkhauses muss weder an der Ein-, Aus- oder Durchfahrt irgendein Ticket präsentieren, noch muss er für die Bezahlung der Parkgebühr irgendeinen Automaten aufsuchen.
Einsatzgebiet Tankstelle:
Beim Einsatz der Erfindung im Boden vor einer Zapfsäule einer Tankstelle wird die Erfindung dazu genutzt, Daten des aktuellen Tankvorgangs an den Bordcomputer oder die mit dem Fahrzeug verbundenen Smartphones oder Tablets zu übermittelt. Dadurch kann der Tankvorgang ohne Verlassen des Tankplatzes direkt über das Smartphone oder den Bordcomputer bezahlt werden. Da die Erfindung entweder eine bidirektionale Kommunikation initiiert oder direkt herstellt, können nicht nur Daten über den Tankvorgang an die Elektronik im Fahrzeug übermittelt werden, sondern der Bordcomputer kann auch Informationen zum Zustand des Fahrzeugs (z.B. benötigtes Mineralöl, Ölstand, nächste Inspektion etc.) an das Tankstellen-Management-Computersystem übermitteln. Somit kann auch eine Fehltankung mit falschem Mineröl elektronisch vermieden werden.
Einsatzgebiet öffentlicher Parkplatz:
Ist die Erfindung im Boden eines öffentlichen Parkplatzes eingebaut, kann das mit der Erfindung verbundene standortverwaltende System erkennen, ob das geparkte Fahrzeug die Berechtigung für das Parken genau an diesem Ort besitzt. Bei normalen öffentlichen Parkplätzen ist die Berechtigung ein bezahltes Parkticket, welche in elektronischer Form im Bordcomputer oder in einem mit dem Fahrzeug verbundenen Smartphone oder Tablet gespeichert sein kann. Bei Parkplätzen für Einsatzfahrtzeuge kann so über die Erfindung sofort erkannt werden, ob das geparkte Fahrzeug ein Einsatzfahrzeug ist. Falsch geparkte Fahrzeuge werden so sofort erkannt und können über das standortverwaltende Computersystem an eine Zentrale gemeldet werden.
Der Einsatz von Politessen für die Parkgebührenkontrolle auf öffentlichen Parkplätzen wird durch die Erfindung überflüssig.
Einsatzgebiet Privatparkplätze:
Setzt ein Privatmann oder ein privates Unternehmen die Erfindung auf privaten Parkplätzen oder Stellflächen ein, so können falsch geparkte Fahrzeuge sofort erkannt werden und über eine App kann der Eigentümer der Fläche sofort informiert werden. Die Garagensteuerung könnte das Garagentor für die eigenen Fahrzeuge öffnen, während dies bei Fremdfahrzeugen geschlossen bleibt.
Bei Einsatz der Erfindung auf privaten Parkplätzen von Einkaufszentren oder Supermärkten kann nicht nur die Dauer eines Parkvorgangs erkannt werden, sondern auch welches Kraftfahrzeug wo wie lange schon steht. Im Gegensatz zu reinen Detektoren können die Fahrzeuge der Mitarbeiter erkannt werden und diese können so von der Alarmgenerierung aufgrund zu langer Parkvorgänge ausgeschlossen werden.
Einsatzgebiet Mautstrecken:
Beim Einsatz der Erfindung an Mautstrecken können die im Bordcomputer oder im Smartphone gespeicherten Vignetten erkannt und verarbeitet werden. Ferner ist durch die Erfindung eine eindeutige Erkennung des Fahrzeugs gegeben, so dass auch hier Fahrzeuge ohne bezahlte Maut durch das Maut-Computersystem sofort erkannt werden können.
Es gibt noch viele weitere Einsatzgebiete für die Erfindung, die hier nicht alle aufgezählt werden können. Der Kern ist bei allen Einsatzgebieten der Gleiche. Es soll das Fahrzeug eineindeutig erkannt werden. Die Erfindung initiiert oder stellt darüber hinaus eine Kommunikation zwischen dem standortverwaltenden Computersystem und dem Bordcomputer und oder den mit dem Fahrzeug verbundenen Smartphones oder Tablets her, um mit diesen bidirektional zu kommunizieren. Dabei können eine oder mehrere Apps auf diesen Computern angesprochen. Über die Apps können dem standortverwaltenden Computersystem Berechtigungen, Zahlungen, Zahlmittel oder andere Informationen mitgeteilt werden.
Es spielt dabei keine Rolle, ob die bidirektionale Kommunikation direkt über die Erfindung stattfindet oder nur über die Erfindung eine Kennung (ID) übermittelt wird, die eine Fahrzeug- und Vorgangsgenaue Kommunikation über das Internet initiiert.
Problem
Alle im Stand der Technik vorhandenen Lösungen haben das Problem, dass Sie keine positionsgenaue Nahfeldkommunikation zwischen einem standortverwaltenden Computersystem und Computern in einem für den Straßenverkehr zugelassenen Fahrzeug (KFZ) erlauben.
Bei den existierenden Transponderlesern für UHF-RFID-Tags gibt es ein Antennenempfangsfeld (Antennenkegel), welches alle in diesem Feld vorhandene RFID-Tags erkennt. Sind nun aber mehrere Spuren für Kraftfahrzeuge nebeneinander vorhanden, so ist es nicht mehr möglich, zu erkennen, ob sich die erkannten RFID-Tags im Fahrzeug neben der Antenne oder im Fahrzeug auf der Nachbarspur befindet. Dadurch könnte es passieren, dass der im Fahrzeug auf der rechten Spur vorhandene Transponder (RFID-Tag) von der Antenne für die linke Spur erkannt wird und somit die falsche Schranke vom System geöffnet wird. Um dies zu vermeiden werden bei einigen Systemen deshalb, die Transponderleser auf einer Art Brücke direkt über den Fahrzeugspuren platziert. So möchte man Überschneidungen in den Antennenkegeln vermeiden und eine eindeutige Zuordnung des erkannten RFID-Tags zur Spur und somit zum Fahrzeug ermöglichen. In keinem existierenden Fall findet bei diesen Transponderlesern aber eine Kommunikation mit im Fahrzeug befindlichen Computern (Bordcomputer oder Smartphones etc.) statt.
Lösungen, die in oder auf dem Boden der Fahrbahn / des Stellplatzes montiert sind, ermöglichen zwar eine positionsgenaue Detektierung des Metalls eines Kraftfahrzeuges aber auch hier wird keine Kommunikation initiiert oder hergestellt.
Problemstellung für die Erfindung
Der mit Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine positionsgenaue Identifikation und / oder Kommunikation zwischen einem Computersystem, welches den Standort verwaltet und der Elektronik im Fahrzeug zu initiieren oder herzustellen. Das Problem der Übertragung von Berechtigungen oder anderen Informationen direkt aus der mit dem KFZ verbundenen Elektronik (Bordcomputer oder verbundene Smartphones oder Tablets) zusammen mit der Information, dass ein für den Straßenverkehr zugelassenes Kraftfahrzeug an einem genau bestimmten Ort und zu einer genau bestimmten Zeit anwesend ist /war, soll durch die Erfindung gelöst werden.
Lösung:
Die Erfindung besteht aus zwei elektronischen Kommunikationsbaugruppen. Die standortbezogene Bodenbaugruppe besitzt eine oder mehrere Antennen/Spulen, die auf oder in der Fahrbahn/dem Stellplatz eingebaut ist. Diese Spulen erkennen nicht nur das Metall des für den Straßenverkehr zugelassenen Kraftfahrzeugs, sondern senden und oder empfangen auch Informationen an die zweite zur Erfindung zugehörige Fahrzeugkommunikationsbaugruppe.
Die zweite Kommunikationsbaugruppe der Erfindung befindet sich im oder am Fahrzeug. Sie ist mit einer oder mehreren Antennen/Spulen zur drahtlosen Kommunikation mit der Bodenbaugruppe ausgestattet. Diese Antennen/Spulen sind am Fahrzeug zum Boden hin ausgerichtet befestigt. Ferner wird diese Fahrzeugkommunikationsbaugruppe mit dem Bordcomputer und den intern verbundenen Smartphones, Smartwatches oder Tablets über Kabel oder über ein drahtloses Netzwerk, wie z.B. Bluetooth, kommunizieren. Dadurch kann eine direkte Kommunikation zwischen der Elektronik im Fahrzeug und dem standortverwaltenden Computersystem hergestellt werden. Die Lösung erkennt nicht nur, dass sich Metall (ein Kraftfahrzeug) auf der Stelle der Antennen/Spulenfläche befindet, sondern eine dem Fahrzeug zugeordnete ID und oder einem Vorgang (Parkvorgang, Einfahrtsvorgang, Tankvorgang etc.) zugeordnete ID kann übermittelt werden. Ferner können auch Zahlungen oder Zahlmittel für einen Vorgang übertragen werden.
Ausgestaltungsvarianten der Kommunikation zwischen dem standortverwaltenden Computersystem und den in einem für den Straßenverkehr zugelassenen Kraftfahrzeug befindlichen Computergeräten (Bordcomputer, Smartphones etc.).

1. Bei der ersten Art der Ausgestaltung der erfundenen Lösung dienen die beiden der Erfindung zugeordneten Kommunikationsbaugruppen zur Herstellung eines unmittelbaren bidirektionalen Austausches von Informationen. Daten können über die Baugruppen direkt gesendet und auch empfangen werden. Diese Daten können zur Identifizierung des Fahrzeugs, zur Übermittlung einer Berechtigung, einer ID oder für irgendwelche andere Zwecke dienen.
2. Bei der zweiten Art der Ausgestaltung der erfundenen Lösung sendet die in oder auf der Fahrbahn befestigte Bodenbaugruppe an die im KFZ eingebaute Baugruppe eine ID (z.B. URL), die der Identifizierung des Standortes und der Identifizierung des Vorgangs dient. Die im KFZ eingebaute Baugruppe leitet diese Information an den Bordcomputer oder ein über Kabel oder drahtlos (z.B. Bluetooth) verbundenes Smartphone, Tablet oder Smartwatch weiter. Das Gerät, welche die URL empfangen hat, kann dann die die URL über eine Internetverbindung aufrufen und so über Internet eine Kommunikation zum standortverwaltenden Computersystem aufbauen. Bei dieser Kommunikation hat die Erfindung aber die Kommunikation initiiert und die Standort- und oder die Vorgangsinformation für die Kommunikation geliefert. Dadurch unterscheidet sich die Erfindung von der einfachen Kommunikation zwischen den Computersystemen über das Internet ohne die zuvor übertragenen Standort- bzw. Vorgangsinformationen
3. Bei der dritten Art der Ausgestaltung der erfundenen Lösung übermittelt die Elektronik im Fahrzeug über die im KFZ eingebaute Baugruppe eine eindeutige ID an die Baugruppe in der Fahrbahn. Diese Information wird über Kabel, drahtlos oder über das Internet an das standortverwaltende System weitergegeben. Dadurch kann das standortverwaltende System erkennen, welches eindeutige Fahrzeug an diesem Ort zu diesem Zeitpunkt stand oder drüber hinweg fuhr.

Erreichte Vorteile:
Während eine drahtlose Verbindung, wie z.B. WLAN, Bluetooth, UHF-RFID, eine Reichweite von mehreren Metern erreicht, ist die drahtlose Verbindung zwischen den beiden Baugruppen der Erfindung auf die notwendige Reichweite zwischen dem Boden des für den Straßenverkehr zugelassenen Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn / dem Stellplatz beschränkt.
Dadurch werden Probleme der Lokalisierung des Standortes, z.B. bei unmittelbar nebeneinanderliegenden Fahrspuren oder Stellplätzen vermieden. Eine exakte Zuordnung eines Fahrzeugs zu einer Position ist möglich. Es entsteht eine direkte Nahfeldverbindung zwischen dem Fahrzeug und dem Standort. Diese Nahfeldkommunikation ist aber nicht auf die Kommunikation der beiden Baugruppen beschränkt, sondern diese Nahfeldkommunikation wird als Kommunikationskanal anderen Computern zur Verfügung gestellt. Dabei ist es unerheblich, ob die Kommunikation zwischen der im Fahrzeug eingebauten Kommunikationsbaugruppe für die Nahfeldkommunikation und den mit dem Fahrzeug verbundenen Computern (Bordcomputer, Smartphones, Tablets oder Smartwatches) drahtlos, über Kabel oder über das Internet erfolgt.
Ferner ist es für die Erfindungshöhe auch unerheblich, ob die Kommunikation zwischen der auf oder in der Fahrbahn /dem Stellplatz eingebaute Kommunikationsbaugruppe und dem standortverwaltenden Computersystem drahtlos, über Kabel oder übers Internet erfolgt.
Schließlich ist es sogar unerheblich für die Erfindungshöhe, dass die eigentliche Kommunikation zwischen den Computern im Fahrzeug und dem standortverwaltenden Computersystem ganz ohne die Kommunikationsbaugruppen der Erfindung stattfindet, solange über die Kommunikationsbaugruppen der Erfindung ein Datenaustausch zur Positionserkennung und oder zu einer Vorgangserkennung zuvor stattgefunden hatte.
Beschreibung der Kommunikationsmöglichkeiten:
Beschreibung der Kommunikationswege zwischen dem standortverwaltenden Computersvstem und den mit einem KFZ verbundenen Rechnern (Bordcomputer und/oder Smartphones etc.) über die erfundene Vorrichtung.
Die erfundene Vorrichtung besteht aus einer Bodenbaugruppe (1 und 2) und aus einer Fahrzeugbaugruppe (3 und 4). Die Bodenbaugruppe besteht aus einer Elektronik (1) und einer oder mehreren Antennen/Spulen (2) und bildet eine Sende- und Empfangsbaugruppe. Über diese Bodenbaugruppe kann die Elektronik (1) Daten an die Fahrzeugbaugruppe senden und von dieser empfangen. Optional kann die Bodenbaugruppe (1 und 2) zusätzlich auch das Metall eines KFZs detektieren. Die Bodenbaugruppenelektronik (1) kommuniziert direkt oder indirekt mittels eines Kabels, drahtlos, über ein Netzwerk (13) oder über das Internet mit dem standortverwaltenden Computersystem (12). Dabei ist unerheblich ob sich das standortverwaltende Computersystem (12) lokal auf Computerhardware befindet oder als Lösung in der Cloud existiert.
Die Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) besteht aus einer Elektronik (3) und einer oder mehreren Antennen (4), die am Fahrzeug, gegen den Boden ausrichtet, angebracht sind.
Die Elektronik (3) kann auch als Teil des Bordcomputers ausgestaltet werden. Die Elektronik (3) kommuniziert intern mit einer oder mehreren Computern (Bordcomputer (10), Smartphones oder Tablets oder Smartwatches (5)). Diese fahrzeuginterne Kommunikation kann über Kabel (z.B. CAN-Bus, seriell oder USB) oder drahtlos (z.B. Bluetooth) erfolgen. Dabei wird die direkte Kommunikation (6 und 7) zwischen der Elektronik (3) und dem Smartphone (5), aber auch die indirekte Kommunikation zum Smartphone (5) über die Kommunikationswege (7) und (8) durch die Erfindung abgedeckt.
Relevant ist, dass zwischen der Bodenbaugruppe (1 und 2) und der Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) gesendete bzw. empfangene Daten zum Smartphone bzw. zum Bordcomputer weitergeleitet werden, so dass die Erfindung einen Kommunikationskanal für Daten zwischen den mit dem Fahrzeug verbundenen Computern (5 und/oder 10) und einem standortverwaltenden Computersystem (12) bereitstellt. Durch die positionsgenaue Zuordnung zum Standort (Position der Antenne(n) (2)) entsteht die neue Möglichkeit einer Standort- und oder Zeitpunktbezogenen Kommunikation zwischen den Geräten (5 oder 10) mit dem Computersystem (12).
Dabei reicht es vollkommen aus, dass über die Erfindung IDs, Standortdaten oder Vorgangsdaten ausgetauscht werden und danach die weitere Kommunikation über das Internet (9 und 11) oder ein lokales WLAN stattfindet. Für die weitere Kommunikation kann optional auch die Erfindung selbst genutzt werden, muss aber nicht.
Beschreibung des Kommunikationsablaufes bei der Nutzung der Erfindung mit einem Parkraum-Management-System.
Über die Bodenbaugruppe (1 und 2) erkennt die Erfindung, dass ein Fahrzeug die Position der Antenne (2) befahren hat. Dies meldet die Elektronik (1) an das Computersystem (12). Das Computersystem (12) sendet eine ID-Anfrage zur Identifizierung des Fahrzeugs über die Bodenbaugruppe (1 und 2) an die Fahrzeugbaugruppe (3 und 4), welche diese selbst beantwortet oder an den Bordcomputer (10) weiterleitet. Die Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) oder der Bordcomputer beantworten die ID-Anfrage und senden eine ID über die Bodenbaugruppe (1 und 2) an das Computersystem (12), die das Fahrzeug eindeutig identifiziert. Sollte diese ID-Anfrage unbeantwortet bleiben, so handelt es sich entweder um ein Fahrzeug ohne Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) oder die Bekanntgabe der ID wurde vom Fahrzeughalter gesperrt.
Danach kann das Computersystem (12) eine Berechtigungs- / Ticketanfrage z.B. mit einer Vorgangsnummer über die Erfindung zu den Computern im Fahrzeug (5 oder 10) senden. Durch diese Anfrage kann das Smartphone (5) oder der Bordcomputer (10) die Zufahrtsberechtigung (z.B. virtuelles Dauerparkerticket) für das Parkhaus an das Computersystem (12) senden. Dadurch ist es dem Computersystem (12) möglich, für die aktuelle Zufahrt eine entsprechend der Zufahrtsberechtigung korrekte Tarifzuordnung zu erstellen. Antworten die fahrzeuginternen Computer nicht auf die Berechtigungs-/ Ticketanfrage so kann das Computersystem (12) das Fahrzeug einem Kurzparkertarif zuordnen und an die im Fahrzeug befindlichen Computer (5 und 10) eine Kurzparkerticket-ID oder eine Zahlungs-URL über die Erfindung mitteilen. Diese ID dient dann später dazu, die Parkgebühren per Smartphone oder per Bordcomputer online zu bezahlen.
Die Erfindung ermöglicht somit eine Zufahrt und Ausfahrt in einem Parkhaus über unterschiedlichste Zufahrtsberechtigungen, ohne dass der Fahrer ein physikalisches Medium dem Parkraum-Management-System präsentieren oder entnehmen muss. Im Gegensatz zu bekannten Systemen mit Kennzeichenerkennung oder RFID-Tags wird hier die virtuelle Zufahrtsberechtigung direkt vom Smartphone oder Bordcomputer abgefragt. Durch die Erfindung erst wird dies möglich. Ferner ermöglicht die Erfindung erstmals, dass Kurzparker ohne eigene Berechtigung eine ID/URL zur Online-Zahlung über die Erfindung auf ihr Smartphone gesendet bekommen. Ohne Scannen, Abtippen oder Eingeben einer Ticketnummer kann so per Link die Kurzparkergebühr bezahlt werden. Dies erhöht enorm den Komfort bei der Benutzung der bewirtschafteten Parkraumanlage (Parkhaus)
Beschreibung des Kommunikationsablaufes bei der Nutzung der Erfindung an einem öffentlichen gebührenpflichtigen Parkplatz.
Über die Bodenbaugruppe (1 und 2) erkennt die Erfindung, dass ein Fahrzeug die Position der Antenne (2) befahren hat. Dies meldet die Elektronik (1) an das Computersystem (12). Das Computersystem (12) sendet eine ID-Anfrage zur Identifizierung des Fahrzeugs über die Bodenbaugruppe (1 und 2) an die Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) welche diese selbst beantwortet oder an den Bordcomputer (10) weiterleitet. Die Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) oder der Bordcomputer beantworten die ID-Anfrage und senden eine ID über die Bodenbaugruppe (1 und 2) an das Computersystem (12), die das Fahrzeug eindeutig identifiziert. Sollte diese ID-Anfrage unbeantwortet bleiben, so handelt es sich entweder um ein Fahrzeug ohne Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) oder die Bekanntgabe der ID wurde vom Fahrzeughalter gesperrt.
Danach kann das Computersystem (12) eine Parkberechtigungsanfrage (z.B. virtueller Anwohnerausweis oder Einsatzfahrzeug) über die Erfindung zu den Computern im Fahrzeug (5 oder 10) senden. Durch Beantwortung dieser Anfrage identifiziert sich das Fahrzeug als parkberechtigt. Besteht für das Fahrzeug keine besondere Parkberechtigung, so sendet das Computersystem (12) eine URL oder ID, womit der Fahrer seine Parkgebühr direkt online bezahlen kann. Pay-And-Dispiayautomaten zur Parkgebührenbezahlung sind somit nicht mehr für solche Fahrzeuge notwendig. Im Gegensatz zum Handytarif (Zahlung der Parkgebühr mittels Handy unter Eingabe eines Zonencodes und des Kennzeichens) muss hier weder eine Nummer noch ein Kennzeichen eingegeben werden. Der große Vorteil der Erfindung ist auch, dass das Computersystem (12) genau weiß, welches Fahrzeug schon wie lange auf welchem Parkplatz steht. Dadurch ist der Einsatz vom Politessen nur noch bedingt notwendig bzw. Verstöße können vorab online an Politessen übermittelt werden.
Beschreibung des Kommunikationsablaufes bei der Nutzung der Erfindung an einem privaten Parkplatz (z.B. Garagenvorplatz, Firmenparkplätze etc.) oder an Stellplätzen oder Zufahrten für Einsatzfahrzeuge.
Die Besonderheit bei diesem Einsatzgebiet liegt darin, dass der Eigentümer des Parkplatzes sofort informiert werden möchte, wenn ein nicht berechtigtes Fahrzeug den Parkplatz oder die Zufahrt blockiert. Dies gilt auch für Parkplätze oder Zufahrten für Einsatzfahrzeuge, die nicht durch fremde Fahrzeuge blockiert werden dürfen. Auch hier soll der die Einsatzleitung sofort informiert werden, wenn Fremde die Plätze bzw. die Zufahrten blockieren.
Über die Bodenbaugruppe (1 und 2) erkennt die Erfindung, dass ein Fahrzeug die Position der Antenne (2) befahren hat. Dies meldet die Elektronik (1) an das Computersystem (12). Das Computersystem (12) sendet eine ID-Anfrage zur Identifizierung des Fahrzeugs über die Bodenbaugruppe (1 und 2) an die Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) welche diese selbst beantwortet oder an den Bordcomputer (10) weiterleitet. Die Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) oder der Bordcomputer beantworten die ID-Anfrage und senden eine ID über die Bodenbaugruppe (1 und 2) an das Computersystem (12), die das Fahrzeug eindeutig identifiziert. Entweder erkennt das Computersystem (12) bereits über diese ID, ob das Fahrzeug berechtigt ist die Position zu belegen oder im weiteren Verlauf wird eine weitere Berechtigungsanfrage über die Erfindung gesendet. Sollte die erste ID-Anfrage unbeantwortet bleiben, so handelt es sich entweder um ein Fahrzeug ohne Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) oder die Bekanntgabe der ID wurde vom Fahrzeughalter gesperrt.
Ist das Fahrzeug bereits aufgrund der Fahrzeug ID berechtigt, den Platz zu belegen, so sind weitere Anfragen nicht zwingend notwendig, können aber optional trotzdem ausgeführt werden.
Ohne empfangene Fahrzeug-ID kann das Computersystem (12) eine weitere Parkberechtigungsanfrage über die Erfindung zu den Computern im Fahrzeug (5 oder 10) senden. Durch Beantwortung dieser Anfrage identifiziert sich das Fahrzeug als parkberechtigt. Besteht für das Fahrzeug keine besondere Parkberechtigung, so kann das Computersystem (12) sofort den Eigentümer oder seinen Vertreter online darüber informieren, dass der Parkplatz oder die Zufahrt von einem unberechtigten Fahrzeug blockiert wird. Dadurch können sofort Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
Beschreibung des Kommunikationsablaufes bei der Nutzung der Erfindung an einem privaten Kundenparkplatz einer Firma oder eines Einkaufsmarktes
Bei diesem Einsatzgebiet kommt es dem Eigentümer darauf an, dass der Parkplatz nur für Kunden gedacht ist und diese auch häufig nur eine maximale Parkzeit zur Verfügung haben.
Über die Bodenbaugruppe (1 und 2) erkennt die Erfindung, dass ein Fahrzeug die Position der Antenne (2) befahren hat. Dies meldet die Elektronik (1) an das Computersystem (12). Das Computersystem (12) sendet eine ID-Anfrage zur Identifizierung des Fahrzeugs über die Bodenbaugruppe (1 und 2) an die Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) welche diese selbst beantwortet oder an den Bordcomputer (10) weiterleitet. Die Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) oder der Bordcomputer beantworten die ID-Anfrage und senden eine ID über die Bodenbaugruppe (1 und 2) an das Computersystem (12), die das Fahrzeug eindeutig identifiziert. Danach sendet das Computersystem (12) über die Erfindung z.B. einen eindeutigen QRCODE an die im Fahrzeug befindlichen Smartphones oder Smartwatches. Der Besitzer des Smartphones kann diesen QRCODE dann an der Kasse des Einkaufsmarktes scannen lassen und so sein Fahrzeug als Kundenfahrzeug identifizieren lassen. Alternativ kann er sein KFZ-Kennzeichen nennen. Dann könnte das Computersystem über alle angeschlossenen Bodenbaugruppen der Erfindung eine Abfrage an die Bordcomputer der Fahrzeuge senden, um so das Kundenfahrzeug und den Stellplatz zu identifizieren. Die Erfindung ermöglicht somit erstmals ohne manuelle Kontrollen eine exakte Identifizierung von unberechtigt geparkten Fahrzeugen auf Kundenparkplätzen.
Beschreibung des Kommunikationsablaufes bei der Nutzung der Erfindung auf einer mautpflichtigen Straße
Bisher gibt es bei Mautstraßen nur die Erkennungsmethoden der optischen KFZ-Kennzeichenerkennung oder die Erkennung von RFID-Tags über RFID-Lesern, die über der Fahrbahn angebracht sind. Dazu sind teure „Brückenelemente“ notwendig, die die Kameras bzw. RFID-Leser genau über den einzelnen Fahrspuren platzieren. Ferner wird hier nur das Kennzeichen bzw. nur der RFID-Tag erkannt und keinerlei Kommunikation zum Bordcomputer bzw. zu den im Fahrzeug befindlichen Smartphones aufgenommen. Zudem ist die KFZ-Kennzeichenerkennung bei schlechten Witterungsverhältnissen fehlerhaft. Die Erfindung stellt einen Kommunikationskanal zur Verfügung, der unabhängig von der Witterung ist.
Bei Nutzung der Erfindung in diesem Einsatzgebiet identifiziert sich ein Fahrzeugcomputer (5 oder 10) über die Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) und die Bodenbaugruppe (1 und 2) mittels seiner eindeutigen Fahrzeug ID. Dieser ID kann direkt ein Maut-Konto im Computersystem (12) zugeordnet werden. Durch die genaue Position der Antennen (2) und der exakten Uhrzeit der Kommunikation kann genau festgestellt werden, welches Fahrzeug wann welchen Mautkontrollpunkt passiert hat. Über die vom Fahrzeug übertragene ID in Verbindung mit dem Maut-Konto im Computersystem (12) kann sofort festgestellt werden, ob die Maut berechnet werden muss oder schon bezahlt ist. Optische Vignetten sind deshalb für solche Fahrzeuge überflüssig.
Beschreibung des Kommunikationsablaufes bei der Nutzung der Erfindung zur Geschwindigkeitsdistanzmessung
Bisher gibt es bei Geschwindigkeitsmessungen zwischen zwei entfernten Messpunkten (Distanzmessung) nur die Möglichkeit die Fahrzeuge über die optische KFZ-Kennzeichenerkennung zu identifizieren. Diese ist bei schlechter Witterung sehr fehlerhaft. Durch die Erfindung wird es erstmals möglich, Distanzgeschwindigkeitsmessungen witterungsunabhängig zu gestalten. Ferner können Einsatzfahrzeuge identifiziert werden, denen eine Überschreitung der Geschwindigkeit erlaubt ist.
Bei Nutzung der Erfindung in diesem Einsatzgebiet identifiziert sich ein Fahrzeugcomputer (5 oder 10) über die Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) und die Bodenbaugruppe (1 und 2) mittels seiner eindeutigen Fahrzeug ID. Über die genaue Position der Antennen (2) und der exakten Uhrzeit der Kommunikation kann genau festgestellt werden, welches Fahrzeug wann welchen Kontrollpunkt passiert hat. Verfügt das Computersystem (12) nun über mindestens zwei Messungen an unterschiedlichen Standorten und kennt darüber hinaus auch noch den Abstand zwischen den Kontrollpunkten, so kann das Computersystem (12) die Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen den Kontrollpunkten leicht berechnen.
Beschreibung des Kommunikationsablaufes bei der Nutzung der Erfindung an der Zapfsäule einer Tankstelle oder Stromtankstelle.
Über die Bodenbaugruppe (1 und 2) erkennt die Erfindung, dass ein Fahrzeug die Position der Antenne (2) befahren hat. Dies meldet die Elektronik (1) an das Computersystem (12). Das Computersystem (12) sendet eine ID-Anfrage zur Identifizierung des Fahrzeugs über die Bodenbaugruppe (1 und 2) an die Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) welche diese selbst beantwortet oder an den Bordcomputer (10) weiterleitet. Die Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) oder der Bordcomputer beantworten die ID-Anfrage und senden eine ID über die Bodenbaugruppe (1 und 2) an das Computersystem (12), die das Fahrzeug eindeutig identifiziert. Sollte diese ID-Anfrage unbeantwortet bleiben, so handelt es sich entweder um ein Fahrzeug ohne Fahrzeugbaugruppe (3 und 4) oder die Bekanntgabe der ID wurde vom Fahrzeughalter gesperrt.
Danach kann das Computersystem (12) eine Tankberechtigungsanfrage über die Erfindung zu den Computern im Fahrzeug (5 oder 10) senden. Durch die Antwort dieser Anfrage kann die Zapfsäule / die Ladesäule / das Tankstellen-Management-System erkennen, welches Zahlkonto für den aktuellen Tankvorgang / Ladevorgang genutzt werden soll. Aber auch ohne eine vorhandene Tankberechtigung kann die Zapfsäule / die Ladesäule / das Tankstellen-Management-System (12) eine URL oder ID an die Computer im Fahrzeug (5 oder 10) senden, so dass der Fahrzeugführer, die aktuelle Tankrechnung online bezahlen kann, ohne zur Kasse gehen zu müssen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass Fahrzeugdiagnosedaten (z.B. Fahrzeugtyp, Ölwechsel notwendig, Ölmangel, Art des Mineralöls, maximaler Ladestrom etc.) vom Fahrzeug an die Zapfsäule / die Ladesäule / das Tankstellen-Management-System (12) übertragen werden können. Dadurch ist es nicht mehr möglich, das Fahrzeug mit dem falschen Mineralöl zu betanken. Ferner kann z.B. bei Ölmangel der Fahrer an der Kasse auf den Mangel hingewiesen werden.
Bezugszeichenliste

1: Elektronik der Kommunikations-Bodenbaugruppe der Erfindung
2: Antenne(n)/Spule(n), über die Kommunikations-Bodenbaugruppe drahtlos Daten an die Fahrzeugbaugruppe sendet bzw. von dieser empfängt.
3: Elektronik der Kommunikations-Fahrzeugbaugruppe der Erfindung. Diese kann auch als integraler Bestandteil des Bordcomputers ausgestaltet sein.
4: Antenne(n)/Spule(n), über die Kommunikations-Fahrzeugbaugruppe drahtlos Daten an die Bodenbaugruppe sendet bzw. von dieser empfängt.
5: Im Fahrzeug befindliche und per Kabel oder Bluetooth verbunden mobile Endgeräte (Smartphones, Tablets oder Smartwatches)
6: Verkabelte oder drahtlose mögliche direkte Verbindung zwischen der Fahrzeugbaugruppe (3) und den mobilen Endgeräten (5)
7: Verkabelte oder drahtlose direkte Verbindung zwischen der Fahrzeugbaugruppe (3) und dem Bordcomputer (10) des KFZ
8: Verkabelte oder drahtlose direkte Verbindung zwischen der m Bordcomputer (10) des KFZ und den mobilen Endgeräten (5), sofern der Bordcomputer die Daten der Kommunikations-Fahrzeugbaugruppe(3) weiterleitet.
9: Internetzugang der mobilen Endgeräte (5) oder des Bordcomputers (10)
10: Bordcomputer des KFZ
11: Internetzugang des standortverwaltenden Computersystems (12)
12: Standortverwaltendes Computersystem (cloud oder lokal)
13: Kommunikationsverbindung zwischen der Kommunikation-Bodenbaugruppe (1) und dem Computersystem (12)

Claims

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines positionsgenauen drahtlosen Kommunikationskanals zwischen Computern in einem für den Straßenverkehr zugelassen Kraftfahrzeug (KFZ) und einem standortverwaltenden Computersystem, bestehend aus einer Bodenkommunikationsbaugruppe mit Antenne(n)/Spulen, die positionsgenau auf oder im Boden / der Fahrbahn fixiert sind und einer Fahrzeugkommunikationsbaugruppe mit Antenne(n) / Spulen, die am Fahrzeug in Richtung Boden ausgerichtet angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kommunikationsbaugruppen einen uni- oder bidirektionalen Datenaustausch zwischen den Computern im Fahrzeug (Bordcomputer oder Smartphones oder Smartwatches) und einem standortverwaltenden Computersystem ermöglichen.
Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzeug über die Vorrichtung eindeutig identifiziert werden kann.
Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die Vorrichtung eine im Bordcomputer oder in einem Smartphone etc. gespeicherte Berechtigung an das standortverwaltende Computersystem übertragen wird.
Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die Vorrichtung eine im Bordcomputer oder in einem Smartphone etc. gespeicherte Zahlmittel-ID (Kreditkartennummer o.ä.) an das standortverwaltende Computersystem übertragen wird.
Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das standortverwaltende Computersystem eine ID, eine URL oder ähnliches an den Bordcomputer oder ein Smartphone im Fahrzeug sendet, über das ein konkreter Einzelvorgang erkannt werden kann, so dass eine direkte Kommunikation zwischen dem standortverwaltenden Computersystem und den Computern im Fahrzeug (Bordcomputer oder Smartphone oder Smartwatch) über das Internet, einem konkreten Standort- und zeitbezogenen Vorgang zugeordnet werden kann.
Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Fahrzeugdaten und oder Fahrzeugdiagnosedaten des Fahrzeugbordcomputers an das standortverwaltende Computersystem übermittelt werden.
Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Daten einer App im Bordcomputer oder im Smartphones über die Vorrichtung mit dem standortverwaltenden Computersystem ausgetauscht werden.