DE10304465A1

DE10304465A1 - Fahrzeugmanagementsystem

Info

Publication number: DE10304465A1
Application number: DE2003104465
Authority: DE
Inventors: Kuo-Rong Chen; Chun-Chung Lee; Cheng-Hung Kung Kuan Huang
Original assignee: Sin Etke Tech Co Ltd
Current assignee: Sin Etke Tech Co Ltd
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-05-13
Also published as: FR2846450B1; FR2846450A1; KR100513164B1; TW200406720A; SG122779A1; JP2004152250A; JP3742798B2; US6684155B1; TW591554B; KR20040038590A

Abstract

Es wird ein Fahrzeugmanagmentsystem offenbart, bei dem die GPS-Koordinaten einer Vielzahl von Kontrollpunkten von Zufahrten und Ausfahrten einer Autobahn im Speicher eines Fahrzeugs gespeichert sind. Wenn ein Fahrer in eine Zufahrt (oder aus einer Ausfahrt) der Autobahn fährt, und ein fahrzeuginterner Prozessor die aktuellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs mit GPS-Koordinaten eines in dem Speicher gespeicherten Eingangs- (Ausgangs-)kontrollpunkts auf deren Übereinstimmung hin vergleicht, steuert der fahrzeuginterne Prozessor eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung an, damit diese die Codenummer der entsprechenden Zufahrt (Ausfahrt) und das Autokennzeichen des Fahrzeugs drahtlos an ein Fernsteuerungszentrum sendet, um dieses dort anzumelden (abzumelden). Mit Hilfe der Anmelde-/Abmeldedaten kann das Steuerungszentrum auf der Autobahn das Verkehrsaufkommen steuern, Straßengebühren elektronisch erheben, gestohlene Fahrzeuge auffinden, Wagenkolonnen steuern, ... etc.

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugmanagementsystem, insbesondere ein in einem Fahrzeug mit einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS) und einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung installiertes Fahrzeugmanagementsystem. Wenn das Fahrzeug auf eine spezielle Straße fährt oder diese verlässt (beispielsweise eine Autobahn, eine mautpflichtige Brücke,...), meldet sich die fahrzeuginterne drahtlose Kommunikationsvorrichtung bei einem Fernsteuerungszentrum an oder ab, um es dem Fernsteuerungszentrum zu ermöglichen, verschiedene Management-Steuerungen auszuführen, zu welchen die Steuerung des Verkehrsaufkommens, elektronische Gebührenerhebung (ETC), das Auffinden gestohlener Fahrzeuge, das Management von Wagenkolonnen, etc. zählen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Bei herkömmlichen Autobahnen sind feste Mautstationen in vorherbestimmtem Abstand an der Straße angeordnet. Wenn die Fahrer eine Mautstation passieren, müssen sie die Geschwindigkeit verringern und die Straßengebühr entrichten. Dieses Verfahren der Gebührenerhebung beeinträchtigt die Fließgeschwindigkeit des Verkehrs und gefährdet sicheres Fahren. Außerdem ist dieses manuelle Gebührenerhebungsverfahren wenig effizient.
Später wurden drahtlose elektronische Infrarot-Gebührenerhebungssysteme entwickelt. Bei einem drahtlosen elektronischen Infrarot-Gebührenerhebungssystem werden Infrarot-Transceiver in festen Mautstationen an der Straße installiert, die durch Infrarot- Übertragung die Straßengebühr von dem Gebührenkonto (Prepaid-Einrichtung) in der fahrzeuginternen Einheit des an der festen Mautstation vorbeifahrenden Fahrzeugs abbucht. Das Verfahren, bei dem auf einer speziellen Straße ein drahtloses elektronisches Infrarot-Gebührenerhebungssystem zur Erhebung von Straßengebühren verwendet wird, behindert jedoch immer noch den Verkehrsfluss und beeinträchtigt die Sicherheit beim Fahren, da die feste Mautstation mit Infrarot-Transceivern sich quer über die Autobahn erstreckt und Fahrzeuge somit ihre Geschwindigkeit verringern müssen, wenn sie die Mautstation passieren. Das Errichten derartiger fester Mautstationen auf einer speziellen Straße erfordert große Investitionen und viel Zeit. Darüber hinaus ist es für Fahrzeugbesitzer weder vernünftig noch bequem, Geld für den auf dem Gebührenkonto der fahrzeuginternen Einheit festgelegten Betrag im Voraus bezahlen zu müssen. Die hohen Installationskosten der fahrzeuginternen Einheit für das Gebührenkonto ermutigen Fahrzeugbesitzer ebenfalls nicht dazu, diese zu installieren.
Es ist noch ein weiteres System zur Erhebung von Autobahngebühren bekannt, bei dem bei jeder Einfahrt eine feste Kontrollstation und bei jeder Ausfahrt eine feste Mautstation erforderlich ist. Da zu viele feste Kontrollstationen und feste Mautstationen zu managen sind und viel Zeit zur Installation notwendig ist, sind die Kosten für dieses Management hoch.
Mit den vorgenannten drei Verfahren nach dem Stand der Technik kann nur eine Straßengebühr für auf der Autobahn fahrende Fahrzeuge erhoben werden. Sie bieten keine anderen Möglichkeiten zur Management-Steuerung wie z.B. die Steuerung des Verkehrsaufkommens, das Auffinden gestohlener Fahrzeuge, das Management von Wagenkolonnen, etc.
Daher ist es wünschenswert, ein Fahrzeugmanagementsystem zu schaffen, mit dem die vorgenannten Probleme beseitigt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ergab sich aus den vorgenannten Umständen. Der vorliegenden Erfindung liegt hauptsächlich die Aufgabe zu Grunde, ein Fahrzeugmanagementsystem zu schaffen, das in Fahrzeuge zu installieren ist, um es einem Fernsteuerungszentrum zu ermöglichen, bei Fahrzeugen, die auf speziellen Straßen fahren, verschiedene Management-Steuerungen auszuführen. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Fahrzeugmanagementsystem zur Installation in Fahrzeuge zu schaffen, das zusammen mit globalen Positionbestimmungsinformationen verwendet wird, um ein elektronisches Gebührenerhebungssystem zu errichten. Um diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu erfüllen, wird ein in einem Fahrzeug installiertes Fahrzeugmanagementsystem geschaffen, das ein globales Positionsbestimmungsmodul aufweist, welches dazu vorgesehen ist, eine Information betreffend die aktuelle Position des Fahrzeugs zu berechnen, drahtlose Kommunikationsmittel, Speichermittel, wobei in den Speichermitteln die globale Positionsbestimmungsinformation mindestens eines Eingangs-Kontrollpunkts und mindestens eines Ausgangs-Kontrollpunkts gespeichert ist, sowie Prozessormittel bzw Verarbeitungsmittel, die dazu vorgesehen sind, die Information betreffend die aktuelle Position des Fahrzeugs mit der globalen Positionsbestimmungsinformation des mindestens einen Eingangskontrollpunkts zu vergleichen und die drahtlosen Kommunikationsmittel so anzusteuern, dass diese eine Eingangsinformation, die für einen übereinstimmenden Eingangskontrollpunkt steht, und den Identifikationscode des Fahrzeugs drahtlos an das Fernsteuerungszentrum senden, wo dieses angemeldet wird, wenn der Vergleich eine Übereinstimmung ergibt, wobei die Prozessormittel auch dazu vorgesehen sind, die Information betreffend die aktuelle Position des Fahrzeugs mit der globalen Positionsbestimmungsinformation des mindestens einen Ausgangskontrollpunkts zu vergleichen und die drahtlosen Kommunikationsmittel so anzusteuern, dass diese eine Ausgangsinformation, die für einen zugeordneten Ausgangskontrollpunkt steht, und den Identifikationscode des Fahrzeugs drahtlos an das Fernsteuerungszentrum senden, wo dieses abgemeldet wird, wenn der Vergleich eine Übereinstimmung ergibt. Abhängig von der Anmelde-/Abmeldezeit und/oder der Positionsinformation von Fahrzeugen auf einer speziellen Straße kann das Fernsteuerungszentrum eine Vielzahl verschiedener Management-Steuerungen ausführen, zu welchen die Steuerung des Verkehrsaufkommens, die Steuerung der elektronischen Gebührenerhebung, das Auffinden gestohlener Fahrzeuge, das Management von Wagenkolonnen, etc. zählen. Bei der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig, eine feste Mautstation an der Straße zu installieren, wodurch Zeit und Kosten für die Installation gespart werden können.
Das Fernsteuerungszentrum kann so ausgeführt sein, dass es eine Solltarif-Datenbank aufweist, in der ein Gebührentarif gespeichert ist, damit das Fernsteuerungszentrum die Straßengebühr jedes Fahrzeugs nach dem Gebührentarif berechnen kann, das die spezielle Straße passiert. Der Gebührentarif kann eine Solltariftabelle oder eine Gebührentarifformel auf der Basis gefahrener Kilometer sein.
Theoretisch ist es beim Vergleich der globalen Positionsbestimmungskoordinaten jedes Kontrollpunkts nur notwendig, die Längen- und Breitenkoordinaten zu vergleichen. Um die Genauigkeit zu verbessern, kann in dem Fahrzeug zusätzlich ein DGPS-Empfänger angeordnet werden, um Differentialdaten von DGPS-Referenzstationen, die überall verteilt sind, zu empfangen, damit das GPS-Modul (oder der fahrzeuginterne Prozessor) die empfangenen Differentialdaten dazu verwenden kann, die Koordinaten der aktuellen Position des Fahrzeugs genau zu kontrollieren und zu verbessern. Die Differentialdaten können schon vorher durch das Fernsteuerungszentrum von beliebigen DGPS-Referenzstationen gesammelt und dann drahtlos von dem Fernsteuerungszentrum an die drahtlosen Kommunikationsmittel des Fahrzeugs in Form einer Kurzmitteilung, Digitalfunkübertragung, etc., gesendet werden.
Der Identifikationscode des Fahrzeugs kann die Nummer des Nummernschilds, die Motornummer, die Personalausweisnummer des Fahrzeuginhabers, die Kreditkartennummer des Fahrzeuginhabers, die Kontonummer des Fahrzeuginhabers oder jede ä quivalente Codenummer sein, die für die Identität des Fahrzeugs oder des Fahrzeuginhabers steht.
Das globale Positionsbestimmungsmodul kann ein GPS-Modul sein. Alternativ dazu kann auch die Positionsbestimmungstechnik, bei der drei Basisstationen für Mobiltelefone verwendet werden, um eine Position zu identifizieren, oder eine beliebige äquivalente globale Positionsbestimmungstechnik Anwendung finden.
Das drahtlose Kommunikationsmittel kann ein GPRS-Modul, ein GSM-Modul, ein CDMA-Modul, ein 3C-Modul, ein Blue Tooth-Modul oder ein beliebiges äquivalentes drahtloses Kommunikationsmodul sein.
Das Speichermittel kann fest im Fahrzeug installiert sein und beispielsweise ein Festplattenlaufwerk, eine Speicherkarte, ein ROM, ein RAM oder eine beliebige äquivalente feste Speicheranordnung sein. Das Speichermittel ist vorzugsweise eine Flash Memory-Karte. Das Speichermittel kann jedoch auch ein Wechseldiskettenlaufwerk, eine auswelchselbare Memory-Karte oder eine beliebige äquivalente auswechselbare Speichervorrichtung sein, vorzugsweise eine tragbare IC-Speicherkarte.
Weitere Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung anhand der anliegenden Zeichnung näher erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
In der Zeichnung zeigen:
1 den systematischen Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 die Anwendung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einer Autobahn aus der Vogelperspektive;
3 eine vergrößerte Ansicht gemäß 2, wobei die Anwendung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an den Zufahrten bzw. Ausfahrten der vorgenannten Autobahn dargestellt ist;
4 ein Beispiel für den Speicherinhalt einer Speichervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 den Inhalt einer Solltariftabelle gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
6 die Anwendung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einer Zufahrt auf die vorgenannte Autobahn aus der Vogelperspektive.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, installiert in einem Kraftfahrzeug M. Bei dem Kraftfahrzeug M wird dessen Autokennzeichen P (die Nummer auf dem Nummernschild) zur Identifikation verwendet. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Inneren des Fahrzeugs M ein GPS-Modul 1 (Globales Positionsbestimmungssystem) vorgesehen, um globale Positionsbestimmungssignale von Satelliten 21 zu empfangen und damit die Koordinaten (Xc, Yc, Zc) der aktuellen Position des Fahrzeugs M zu errechnen. In dem Fahrzeug M ist darüber hinaus ein GPRS-Modul 2 (General Packet Radio Service) installiert, um drahtlos mit einem Fernsteuerungszentrum C zu kommunizieren, sowie eine Speichervorrichtung 3 in Form einer IC-Speicherkarte mit hoher Kapazität zur Datenspeiche rung. Da bei der Speichervorrichtung 3 eine IC-Speicherkarte mit hoher Kapazität zum Speichern von Daten verwendet wird, kann der Benutzer die Speicherkarte vom Fahrzeug M entfernen, um sie zu deren Austausch oder für ein Update ihres Inhalts in ein Wartungszentrum zu bringen, oder aber, um sie nach Hause mitzunehmen und an das Internet anzuschließen, um das Update herunterzuladen.
Wie in 2 ersichtlich, ist die spezielle Straße, die es zu managen gilt, bei dieser Ausführungsform eine Autobahn S. Zum Zweck einer einfacheren Erläuterung dieser Ausführungsform zeigt 2 nur die nördliche Bahn. Entlang der Autobahn S befinden sich mehrere Zufahrten A₁, A₂, A₃,... etc. und mehrere Ausfahrten B₁, B₂, B₃,... etc.
3 ist eine vergrößerte Darstellung einer Zufahrt A₁ und einer Ausfahrt B₁ der Autobahn S. Auf der Zufahrt A₁ sind vier Eingangskontrollpunkte A₁₁, A₁₂, A₁₃ und A₁₄ definiert, die jeweils in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. Auf der Ausfahrt B₃ sind vier Ausgangskontrollpunkte B₃₁, B₃₂, B₃₃ und B₃₄ definiert, die jeweils in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. Die jeweiligen globalen Positionsbestimmungskoordinaten der Eingangskontrollpunkte A₁₁, A₁₂, A₁₃ und A₁₄ und der Ausgangskontrollpunkte B₃₁, B₃₂, B₃₃ und B₃₄ werden im Voraus gemessen und in der tragbaren IC-Speicherkarte der Speichervorrichtung 3 des Fahrzeugs M gespeichert. Zur Identifikation des Fahrzeugs M ist auch das Autokennzeichen P des Fahrzeugs M in der Speichervorrichtung 3 gespeichert.
Wie in 4 ersichtlich, sind in der Speichervorrichtung 3 auch Daten gespeichert, die den jeweiligen Zusammenhang zwischen jedem Eingangs-/Ausgangskontrollpunkt und der entsprechenden Eingangs-/Ausgangs-ID-Information betreffen; so entsprechen beispielsweise die Eingangskontrollpunkte A₁₁, A₁₂, A₁₃ und A₁₄ der Eingangs-ID „NA₁", die für „nördliche Zufahrt Nr. A₁" steht, und die Ausgangskontrollpunkte B₃₁, B₃₂, B₃₃ und B₃₄ entsprechen der Ausgangs-ID „NB₃", die für „nördliche Ausfahrt Nr. B₃" steht. Die 4 zeigt auch weitere Inhalte betreffend die Zufahrt/Ausfahrt. Gemäß dieser Ausführungsform enthalten die weiteren Inhalte betreffend die Zufahrt/Ausfahrt den Kilometerpunkt der Zufahrt/Ausfahrt oder die globalen Positionsbestimmungskoordinaten jedes Eingangs-/Ausgangskontrollpunkts. Es kann aber auch jede andere äquivalente Information für die Identifikation jeder Zufahrt/Ausfahrt gewählt werden.
Wie wiederum aus 1 ersichtlich ist, weist das Fahrzeug M außerdem einen darin installierten Prozessor 4 auf, um die aktuellen Positionskoordinaten (Xc, Yc, Zc) des Fahrzeugs M von dem GPS-Modul 1 abzurufen, um sie mit den globalen Positionsbestimmungskoordinaten jedes Eingangs-/Ausgangskontrollpunkts zu vergleichen, die in der Speichervorrichtung 3 gespeichert sind.
Wenn, wie in 3 dargestellt, ein Fahrer über die Zufahrt A₁ auf die Autobahn S fährt, muss das Fahrzeug M den Eingangskontrollpunkt A₁₁, A₁₂, A₁₃ und A₁₄ passieren. Wenn der fahrzeuginterne Prozessor 4 identifiziert, dass die aktuellen Positionskoordinaten (Xc, Yc, Zc) des Fahrzeugs M mit den globalen Postionsbestimmungskoordinaten eines der vier Eingangskontrollpunkte A₁₁, A₁₂, A₁₃ und A₁₄ übereinstimmt, so bedeutet dies also, dass das Fahrzeug M in die Zufahrt A₁ fährt; wenn der Prozessor 4 „kontinuierlich" identifiziert, dass die aktuellen Positionskoordinaten (Xc, Yc, Zc) des Fahrzeugs M mit den globalen Positionsbestimmungskoordinaten von zwei, drei oder allen der vier Eingangskontrollpunkte A₁₁, A₁₂, A₁₃ und A₁₄ übereinstimmen, stellt er fest, dass das Fahrzeug M in die Zufahrt A₁ fährt. Wenn das Fahrzeug M bestätigt, dass es in die Zufahrt A₁ fährt, liest der Prozessor 4 aus der Speichervorrichtung 3 die Zufahrt-ID-Nummer „NA₁" ein, die den Eingangskontrollpunkten A₁₁, A₁₂, A₁₃ und A₁₄ entspricht, und steuert das GPRS-Modul 2 an, eine Kurzmitteilung, die die Zufahrt-ID-Nummer „NA₁" und das Autokennzeichen P des Fahrzeugs M enthält, für die Anmeldung beim Fernsteuerungszentrum C auszusenden. Nach Empfang der Kurzmitteilung sendet das Steuerungszentrum C sofort eine Anmeldungskurzmitteilung zurück, um das Audio-Zubehör 75 oder Video-Zubehör 76 des Fahrzeugs M zu aktivieren und dem Fahrer zu melden, dass das Fahrzeug auf die Zufahrt „NA₁" der Autobahn S gefahren ist.
Wenn ein Fahrer über die Ausfahrt B₃ die Autobahn S verlässt, muss das Fahrzeug M den Ausgangskontrollpunkt B₃₁, B₃₂, B₃₃ und B₃₄ passieren. Wenn der fahrzeuginterne Prozessor 4 identifiziert, dass die aktuellen Positionskoordinaten (Xc, Yc, Zc) des Fahrzeugs M mit den globalen Postionsbestimmungskoordinaten eines der vier Ausgangskontrollpunkte B₃₁, B₃₂, B₃₃ und B₃₄ übereinstimmen, so bedeutet dies also, dass das Fahrzeug M aus der Ausfahrt B₃ herausfährt; wenn der Prozessor 4 „kontinuierlich" identifiziert, dass die aktuellen Positionskoordinaten (Xc, Yc, Zc) des Fahrzeugs M mit den globalen Positionsbestimmungskoordinaten von zwei, drei oder allen der vier Ausgangskontrollpunkte B₃₁, B₃₂, B₃₃ und B₃₄ übereinstimmen, stellt er fest, dass das Fahrzeug M die Ausfahrt B₃ verlässt. Wenn das Fahrzeug M bestätigt, dass es die Ausfahrt B₃ verlässt, liest der Prozessor 4 aus der Speichervorrichtung 3 die Ausfahrt-ID-Nummer „NB₃" ein, die den Ausgangskontrollpunkten B₃₁, B₃₂, B₃₃ und B₃₄ entspricht, und steuert das GPRS-Modul 2 an, eine Kurzmitteilung, die die Ausfahrt-ID-Nummer „NB₃" und das Autokennzeichen P des Fahrzeugs M enthält, für die Abmeldung vom Fernsteuerungszentrum C auszusenden. Nach Empfang der Kurzmitteilung sendet das Steuerungszentrum C sofort eine Abmeldungskurzmitteilung zurück, um das Audio-Zubehör 75 oder Video-Zubehör 76 des Fahrzeugs M zu aktivieren und dem Fahrer zu melden, dass das Fahrzeug die Ausfahrt „NB₃" der Autobahn S verlassen hat.
Das vorgenannte GPRS-Modul 2 kann einfach eine Kurzmitteilung, die die globalen Positionsbestimmungskoordinaten des übereinstimmenden Eingangs- (Ausgangs-)kontrollpunkts und das Autokennzeichen P des Fahrzeugs M enthält, an das Fernsteuerungszentrum C senden, damit der Server 5 des Steuerungszentrums C bestimmen kann, zu welcher Zufahrt (Ausfahrt) die globalen Positionsbestimmungskoordinaten der übereinstimmenden Eingangs- (Ausgangs-)kontrollpunkte gehören, um den Anmeldungsvorgang (Abmeldungsvorgang) auszuführen.
Wie wiederum in 1 ersichtlich ist, weist das Steuerungszentrum C eine Fahrzeuginformationsdatenbank 51 auf, in der die Autokennzeichen unterschiedlicher Fahrzeuge gespeichert sind, aber auch zugehörige Fahrzeuginformationsdaten, wie Fahrzeugtyp, Herstellungsdaten der Fahrzeuge, Motornummern der Fahrzeuge, etwaige Verkehrsverstöße, Namen der Fahrzeuginhaber, Adressen der Fahrzeuginhaber, Telefonnummern der Fahrzeuginhaber, Kreditkartennummern der Fahrzeuginhaber, Kontonummern der Fahrzeuginhaber,... etc. Wenn das Fahrzeug M über sein Autokennzeichen P angemeldet wird, kann somit das Steuerungszentrum C die Fahrzeuginformationsdatenbank 51 in Echtzeit nach verschiedenen Steuerelementen durchsuchen, um beispielsweise herauszufinden, ob das Fahrzeug M ein gestohlener Wagen ist oder nicht, um die Art des Fahrzeugs M abzufragen und herauszufinden, ob das Fahrzeug M überhaupt auf einer derartigen speziellen Autobahn oder mautpflichtigen Brücke fahren darf, oder einfach, um die Gesamtzahl der Fahrzeuge auf der Autobahn S zu errechnen und hierdurch das Verkehrsaufkommen zu steuern. Das Steuerungszentrum C kann auch mit einer Reisedatenbank 53 versehen sein, um Stammdaten über bestimmte Straßen zu speichern, auf welchen bestimmte Fahrzeuge M gefahren sind, sowie deren entsprechende Anmelde/Abmeldezeiten und -orte.
Mit dem Gegenstand dieser Ausführungsform kann auch ein ETC-System (elektronische Gebührenerhebung) mit einer Solltarif-Datenbank 52 in dem Steuerzentrum C unterstützt werden. Wie in 5 dargestellt, ist in der Solltarif-Datenbank 52 eine Solltariftabelle gespeichert, in der die Straßengebühr von einer speziellen Zufahrt NA₁, NA₂, NA₃,... der Autobahn S bis zu einer speziellen Ausfahrt NB₁, NB₂, NB₃,... der Autobahn S registriert ist. Der Server 5 vergleicht die Solltariftabelle T in Bezug auf die Zufahrt NA₁ der Autobahn S, bei der das Fahrzeug M angemeldet wurde, und auf die Ausfahrt NB₃ der Autobahn S, bei der das Fahrzeug M abgemeldet wurde, um festzustellen, dass die fällige Straßengebühr 2,0 $ ist. Der Betrag dieser Straßengebühr kann in die Reisedatenbank 53 aufgenommen und zu anderen Beträgen hinzugezählt werden. Die Gesamtgebühren werden monatlich errechnet und dann über das Internet 6 an das zuständige Verkehrsamt bzw. Büro 61 übermittelt werden, wo die Gebühren eingezogen werden, damit die fällige Summe von der in der Fahrzeuginformationsdatenbank 51 registrierten Kreditnummer abgezogen oder durch den Inhaber des Fahrzeugs in der Bank 62 per Überweisung gezahlt werden kann.
Bei dem vorgenannten Beispiel erfolgt die Gebührenerhebung auf der Basis der fahrzeuginternen GPS-Positionsinformation, und die Bezahlung erfolgt automatisch durch elektronische Banküberweisung bei entsprechenden Banken oder Kreditinstituten. Daher ist es nicht notwendig, feste Mautstationen entlang der Autobahn S und feste Kontrollstationen in Zufahrten und Ausfahrten zu installieren. Da weder feste Mautstationen noch Kontrollstationen notwendig sind, werden durch die Erfindung die manuellen Gebührenerhebungskosten oder die Kosten für die Installation eines herkömmlichen elektronischen Infrarot-Gebührenerhebungssystems deutlich reduziert, und die Zeit für den Aufbau eines Gebührenerhebungssystems auf einer speziellen Straße wird verkürzt.
Statt in dem Steuerzentrum C kann auch in dem Verkehrsamt 61 oder der Bank 62 die vorgenannte Solltarif-Datenbank gepflegt und die entsprechende Straßengebühr berechnet werden. Außerdem kann die Straßengebühr auch mittels einer in der Speichervorrichtung 3 gespeicherten Formel F auf der Basis gefahrener Kilometer (64km = 192-128) zwischen der Zufahrt NA₁ und der Ausfahrt NB₃ berechnet werden, wie in 4 dargestellt.
Wie wiederum aus 1 ersichtlich ist, ist in dem Fahrzeug M außerdem ein DGPS-Empfänger 7 (Differentielles GPS) installiert, der dazu vorgesehen ist, differentielle DGPS-Daten von einer DGPS-Referenzstation 71 zu empfangen. Die DGPS-Referenzstationen 71, 72,... sind an geeigneten Stellen entlang der Autobahn S installiert, beispielsweise unmittelbar um die Zufahrten/Ausfahrten herum (siehe 3), oder an etwas weiter entfernten Stellen, an welchen das übertragene Funksignal immer noch die Zufahrten/Ausfahrten abdeckt. Die differentiellen DGPS-Daten, die von den DGPS-Referenzstationen 71, 72 drahtlos übertragen werden, werden jeweils von dem fahrzeuginternen DGPS-Empfänger 7 empfangen und dann durch das fahrzeuginterne GPS-Modul 1 (oder den Prozessor 4) berechnet, um die Genauigkeit der aktuellen Positionsinformation (Xc, Yc, Zc) zu prüfen und zu verbessern und damit den Fehlerwert der globalen Positionsbestimmung auf unter einen Meter bei einem Übertragungsbereich einer aktuellen DGPS-Referenzstation von 10 km zu beschränken. Somit wird die Bewegung des Fahrzeugs M in die Zufahrt NA₁ oder aus der Ausfahrt NB₃ präzise identifiziert.
Bei einem virtuellen Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Taiwan beträgt die Gesamtkilometerzahl der Autobahn von Norden nach Süden 400 km, die in drei gleiche Anteile von jeweils etwa 133 km aufgeteilt wird. Nach den derzeitigen technischen Standards hat die Genauigkeit des aktuellen DGPS eine Fehlerquote von 10 Meter im Radius von 100 km, 7,5 Meter im Radius von 75 km, oder 5 Meter im Radius von 50 km. Mit der nachfolgenden Anordnung kann bei dem erfindungsgemäßen Gegenstand ein alternatives wirtschaftliches Verfahren zur Übermittlung der vorgenannten differentiellen DGPS-Daten angewendet werden. Eine DGPS-Referenzstation wird nahe dem Mittelpunkt jedes der drei Anteile installiert. Somit wird jedes Fahrzeug auf der Autobahn innerhalb des Radius von 75 km einer bestimmten DGPS-Referenzstation erfasst. Das Steuerungszentrum C ist mit den drei DGPS-Referenzstationen in Nordtaiwan, Zentraltaiwan und Südtaiwan verbunden, um die drei differentiellen DGPS-Daten zu sammeln und dann die drei gesammelten differentiellen DGPS-Daten durch eine Kurzmitteilung oder Digitalfunkübertragung an das GPRS-Modul 2 in jedem Fahrzeug M zu senden, um es dem fahrzeuginternen Prozessor 4 zu ermöglichen, die jeweiligen differentiellen DGPS-Daten zur Prüfung und Berechnung auszuwählen. Somit kann der Fehlerwert der globalen Positionsbestimmungskoordinaten auf unter 7,5 Meter reduziert werden. Durch die vorgenannte Anordnung wird die Anzahl (Installationsdichte) der DGPS-Referenzstationen reduziert, was zu niedrigeren Installationskosten und kürzerer Installationsdauer führt und somit lohnenswert ist.
Theoretisch ist es beim Vergleich der globalen Positionsbestimmungskoordinaten jedes Kontrollpunkts nur notwendig, die Längen- und Breitenkoordinaten zu vergleichen. Wie jedoch in 4 ersichtlich ist, vergleicht der erfindungsgemäße Gegenstand auch die Höhenkoordinate wegen des bestehenden Höhenunterschieds zwischen einer regulären Straße G und der Autobahn S. Wie in 6 dargestellt, variiert die Höhe bei den Ein gangskontrollpunkten A₁₁, A₁₂, A₁₃ und A₁₄ der Zufahrt NA₁ Deshalb wird durch den Vergleich der Höhenkoordinaten deutlich die Genauigkeit erhöht, mit der festgestellt wird, dass das Fahrzeug M in die Zufahrt NA₁ gefahren ist (oder die Ausfahrt verlassen hat).
Wie in 2 und 3 dargestellt, sind mehrere Kontrollpunkte C₁, C₂, C₃,... in vorbestimmtem Abstand entlang der Autobahn S markiert. 4 zeigt, dass in der Speichervorrichtung 4 die globalen Positionsbestimmungskoordinaten der Kontrollpunkte C₁, C₂, C₃,..., die zugehörige Eingangs-ID-Nummer „NA₁", die für eine vorherige Zufahrt hinter den Kontrollpunkten C₁, C₂, C₃,... steht, und die entsprechenden Kilometerdaten gespeichert sind.
Wenn also ein Fahrzeug M in die Zufahrt NA₁ oder irgendeine vorherige Zufahrt fährt, ohne dass aus bestimmten Gründen eine Anmeldezeit vorhanden ist (fahrzeuginterne Vorrichtung funktioniert nicht oder ist nicht eingeschaltet, Stromausfall des Steuerungszentrums C, Computerausfall,...), verwendet der fahrzeuginterne Prozessor 4 die aktuelle Positionsinformation (Xc, Yc, Zc), um die in der Speichervorrichtung 3 gespeicherten globalen Positionsbestimmungskoordinaten der Kontrollpunkte C₁, C₂, C₃,... zu vergleichen. Wenn einer oder mehrere Kontrollpunkte C₁, C₂, C₃,... übereinstimmen, liest der Prozessor 4 die vorhergehende Zufahrt-ID-Nummer „NA₁" ein und sendet die ID-Nummer „NA₁" mit dem Autokennzeichen P des Fahrzeugs M drahtlos an das Fernsteuerungszentrum C, um das Fahrzeug nachträglich anzumelden und hierdurch einen Fehler zu vermeiden.
3 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Fehlervermeidung. Bei dieser Maßnahme werden mehrere Kameras 631, 632, 633 in den Zufahrten/Ausfahrten und entlang der Autobahn S installiert und elektrisch mit dem Polizeirevier 63 verbunden. Das Polizeirevier 63 verwendet die Kameras 631, 632, 633..., um vorbeifahrende Kraftfahrzeuge aufzunehmen. Wenn die Autokennzeichen P der Fahrzeuge durch ein optisches Identifikationssystem identifiziert werden, fragt das Polizeirevier den Anmeldestatus der ent sprechenden Fahrzeug über das Internet 6 beim Steuerungszentrum C ab (siehe 1). Wenn ein bestimmtes Kraftfahrzeug nicht angemeldet ist, ruft das Polizeirevier 63 das Steuerungszentrum C an, damit dieses eine Kurzmitteilung an das Fahrzeug sendet, mit der der Fahrer des fraglichen Fahrzeugs gebeten wird, das Managementsystem gemäß der vorliegenden Erfindung anzuschalten. Alternativ dazu kann das Polizeirevier 63 dem Fahrer des Fahrzeugs auch direkt eine gebührenpflichtige Verwarnung für den Fahrer des Fahrzeugs ausstellen.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf deren bevorzugte Ausführungsform erläutert wurde, versteht es sich, dass noch viele andere Modifikationen und Änderungen möglich sind, ohne von der Essenz und vom Umfang der nachfolgend beanspruchten Erfindung abzuweichen.

Claims

Fahrzeugmanagementsystem, installiert in einem Fahrzeug, das durch einen einzigartigen Identifikationscode definiert ist und auf mindestens einer speziellen Straße fährt, um einer Management-Steuerung durch ein Fernsteuerungszentrum unterzogen zu werden, wobei die mindestens eine spezielle Straße jeweils mindestens eine Zufahrt und mindestens eine Ausfahrt aufweist, wobei die mindestens eine Zufahrt jeweils mindestens einen Eingangskontrollpunkt aufweist, der für die entsprechende Zufahrt steht und der mindestens eine Eingangskontrollpunkt jeweils eine globale Positionsbestimmungsinformation liefert, und wobei die mindestens eine Ausfahrt jeweils mindestens einen Ausgangskontrollpunkt aufweist, der für die entsprechende Ausfahrt steht und der mindestens eine Ausgangskontrollpunkt jeweils eine globale Positionsbestimmungsinformation liefert, wobei das Fahrzeugmanagementsystem Folgendes aufweist: ein globales Positionsbestimmungsmodul, das dazu vorgesehen ist, eine aktuelle Positionsinformation des Fahrzeugs zu errechnen, drahtlose Kommunikationsmittel, Speichermittel, wobei in den Speichermitteln die globale Positionsbestimmungsinformation des mindestens einen Eingangskontrollpunkts und des mindestens einen Ausgangskontrollpunkts gespeichert ist, und Prozessormittel, die dazu vorgesehen sind, die Information betreffend die aktuelle Position des Fahrzeugs mit der globalen Positionsbestimmungsinformation des mindestens einen Eingangskontrollpunkts zu vergleichen und die drahtlosen Kommunikationsmittel so anzusteuern, dass diese eine Eingangsinformation, die für einen übereinstimmenden Eingangskontrollpunkt steht, und den Identifikationscode des Fahrzeugs drahtlos an das Fernsteuerungszentrum senden, wo dieses angemeldet wird, wenn der Vergleich eine Übereinstimmung ergibt, wobei die Prozessormittel auch dazu vorgesehen sind, die Information betreffend die aktu elle Position des Fahrzeugs mit der globalen Positionsbestimmungsinformation des mindestens einen Ausgangskontrollpunkts zu vergleichen und die drahtlosen Kommunikationsmittel so anzusteuern, dass diese eine Ausgangsinformation, die für einen zugeordneten Ausgangskontrollpunkt steht, und den Identifikationscode des Fahrzeugs drahtlos an das Fernsteuerungszentrum senden, wo dieses abgemeldet wird, wenn der Vergleich eine Übereinstimmung ergibt.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 1, bei dem in dem Speichermittel außerdem der jeweilige Zusammenhang zwischen dem mindestens einen Eingangskontrollpunkt und der Zufahrtsinformation und der jeweilige Zusammenhang zwischen dem mindestens einen Ausgangskontrollpunkt und der Ausfahrtsinformation gespeichert sind.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 1, bei dem das Fernsteuerungszentrum außerdem eine Fahrzeuginformationsdatenbank aufweist, wobei in der Fahrzeuginformationsdatenbank die Identifikationscodes zahlreicher Fahrzeuge und die dazugehörige Fahrzeuginformation der zahlreichen Fahrzeuge gespeichert sind.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 1, bei dem das Fernsteuerungszentrum außerdem eine Solltarif-Datenbank aufweist, wobei in der Solltarif-Datenbank ein Gebührentarif gespeichert ist, der die Straßengebühr definiert, die fällig wird, um auf eine der mindestens einen Zufahrten zu fahren und durch eine der mindestens einen Ausfahrten auszufahren.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 4, bei dem der Gebührentarif eine Solltariftabelle ist.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 4, bei dem der Gebührentarif eine Gebührentarifformel ist, mit der eine Straßengebühr auf der Basis gefahrener Kilometer erhoben wird.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 1, bei dem die mindestens eine spezielle Straße außerdem jeweils mindestens einen Kontrollpunkt entlang der Straße aufweist, der jeweils eine globale Positionsbestimmungsinformation liefert, wobei in dem Speichermittel außerdem die globale Positionsbestimmungsinformation des mindestens einen Kontrollpunkts an der Straße gespeichert ist, so dass, wenn das Fahrzeug auf einer der mindestens einen speziellen Straßen fährt, ohne angemeldet zu sein, und das Prozessormittel die aktuelle Positionsinformation des zuzuordnenden Fahrzeugs mit einer der globalen Positionsbestimmungsinformationen des mindestens einen Kontrollpunkts an der Straße vergleicht, wobei das Prozessormittel das drahtlose Kommunikationsmittel ansteuert, damit dieses eine Voreingangsinformation, die für eine frühere Einfahrt hinter dem zugeordneten Kontrollpunkt an der Straße steht, und den Identifikationscode des Fahrzeugs drahtlos an das Fernsteuerungszentrum sendet, damit dieses das Fahrzeug nachträglich anmeldet.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 7, bei dem in dem Speichermittel außerdem die entsprechenden Zusammenhänge zwischen dem mindestens einen Kontrollpunkt an der Straße und der entsprechenden Voreingangsinformation gespeichert sind.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 1, bei dem die globale Positionsbestimmungsinformation jedes Kontrollpunkts eine Längenkoordinate und eine Breitenkoordinate einschließt.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 9, bei dem die globale Positionsbestimmungsinformation jedes Kontrollpunkts außerdem eine Höhenkoordinate einschließt.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 1, das außerdem einen DGPS-Empfänger (Differentielles Globales Positionsbestimmungssystem) aufweist, der dazu vorgesehen ist, differentielle DGPS-Daten drahtlos von einer DGPS-Referenzstation zu empfangen.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 1, bei dem das drahtlose Kommunikationsmittel in der Lage ist, differentielle globale Positionsbestimmungsdaten zu empfangen.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 12, bei dem die differentiellen globalen Positionsbestimmungsdaten drahtlos von dem Fernsteuerungszentrum zu dem drahtlosen Kommunikationsmittel übertragen werden.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 12, bei dem die differentiellen globalen Positionsbestimmungsdaten differentielle DGPS-Daten sind.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 1, bei dem der Identifikationscode des Fahrzeugs das Autokennzeichen des Fahrzeugs ist.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 1, bei dem die Eingangsinformation die Codenummer jeder Zufahrt und die Ausgangsinformation die Codenummer jeder Ausfahrt ist.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 1, bei dem die spezielle Straße eine Autobahn ist.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 1, bei dem das globale Positionsbestimmungsmodul ein GPS-Modul (Globales Positionsbestimmungssystem) ist.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 1, bei dem das drahtlose Kommunikationsmittel ein GPRS-Modul (General Packet Radio Service) ist.
Fahrzeugmanagementsystem nach Anspruch 1, bei dem das Speichermittel eine IC-Speicherkarte mit hoher Kapazität ist.