DE202021106013U1 - Toll collection system for a motor vehicle - Google Patents
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- G07B15/06—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
- G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station
Abstract
System zur Mauterhebung für ein Kraftfahrzeug, wobei das System ein tragbares Mautgerät, welches dem Kraftfahrzeug zugeordnet ist, und eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung aufweist, wobei zwischen dem tragbaren Mautgerät und der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung zumindest zeitweise eine Kommunikationsverbindung besteht, wobei das tragbare Mautgerät eingerichtet ist
- während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs in ersten regelmäßigen Zeitabständen eine Positionsinformation zu bestimmen, wobei die Positionsinformation eine Position des Mautgeräts umfasst,
- die bestimmten Positionsinformationen in einem Speicher abzulegen und
- die gespeicherten Positionsinformationen bei Eintreten einer vorbestimmten Bedingung an die zentrale Datenverarbeitungsrichtung zu übermitteln, und wobei die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, die von dem tragbaren Mautgerät empfangenen Positionsinformationen auszuwerten und hieraus eine Mautgebühr zu bestimmen.
System for collecting tolls for a motor vehicle, the system having a portable toll device, which is assigned to the motor vehicle, and a central data processing device, wherein there is at least a temporary communication link between the portable toll device and the central data processing device, the portable toll device being set up
- to determine position information at first regular time intervals during a journey of the motor vehicle, the position information comprising a position of the toll device,
- store the determined position information in a memory and
- to transmit the stored position information to the central data processing direction when a predetermined condition occurs, and the central data processing device is set up to evaluate the position information received from the portable toll device and to determine a toll fee therefrom.
Description
Die Offenbarung betrifft ein System zur Mauterhebung für ein Kraftfahrzeug.The disclosure relates to a system for collecting tolls for a motor vehicle.
Hintergrundbackground
Ein bekanntes Verfahren zur Erhebung von Maut basiert auf einem satellitengestützten System. Hierbei ist ein mautpflichtiges Straßennetz in mehrere Abschnitte unterteilt, wobei jedem Abschnitt ein Tarif zugeordnet ist, der die Höhe der Maut bestimmt. Die Abbildung des mautpflichtigen Straßennetzes auf die Abschnitte bildet einen Teil der Betriebsdaten des Mautsystems und ist in einer Zentrale gespeichert. Mit einem in einem Fahrzeug eingebauten Fahrzeuggerät (eine sogenannte OBU (OBU - on-board unit)) wird mithilfe eines globalen Navigationssatellitensystems während der Fahrt die Position des Fahrzeugs in regelmäßigen Zeitabständen bestimmt. Die Positionen des Fahrzeugs werden in einer sogenannten Fahrspurdatei aufgezeichnet, welche in bestimmten Zeitabständen per Mobilfunk an die Zentrale übersandt wird. In der Zentrale erfolgt die Auswertung der Fahrspurdatei, nämlich der Abgleich der ermittelten Positionen mit den mautpflichtigen Abschnitten und die Berechnung der zu zahlenden Maut. Nachteilig hierbei ist, dass jedes mautpflichtige Fahrzeug spezielle Hardware, nämlich die OBU, mitführen muss, um seine Positionen aufzuzeichnen.A known method for collecting tolls is based on a satellite-supported system. Here, a toll road network is divided into several sections, with each section being assigned a tariff that determines the amount of the toll. The mapping of the toll road network to the sections forms part of the operating data of the toll system and is stored in a control center. With an on-board unit installed in a vehicle (a so-called OBU (OBU - on-board unit)), the position of the vehicle is determined at regular time intervals while driving with the aid of a global navigation satellite system. The positions of the vehicle are recorded in a so-called lane file, which is sent to the control center via mobile radio at certain intervals. The lane data is evaluated in the control center, namely the comparison of the determined positions with the toll sections and the calculation of the toll to be paid. The disadvantage here is that each vehicle that is subject to the toll has to carry special hardware, namely the OBU, in order to record its positions.
In der Regel haben vom Fahrer mitgeführte Geräte (z. B. Smartphone oder Tablet) die für eine automatische Mauterhebung notwendigen Funktionen wie Positionsbestimmung (z. B. via GPS (GPS - global positioning system)), Kommunikation mittels Mobilfunk und eine (grafische) Benutzeroberfläche. Es ist daher wünschenswert, solche Geräte für die Mauterhebung einzusetzen.As a rule, devices carried by the driver (e.g. smartphone or tablet) have the functions required for automatic toll collection, such as position determination (e.g. via GPS (GPS - global positioning system)), communication via mobile communications and a (graphic) User interface. It is therefore desirable to use such devices for toll collection.
Das Dokument
In dem Dokument
ZusammenfassungSummary
Aufgabe ist es, verbesserte Technologien für eine Teilnahme an einem Mautsystem bereitzustellen. Insbesondere soll die Vorgabe von dezidierter Hardware vermieden werden und der Komfort zur Teilnahme am Mautsystem verbessert werden. Die Qualität der Mauterhebung soll weiterhin hoch bleiben, sodass fällige Mautgebühren korrekt berechnet werden.The task is to provide improved technologies for participation in a toll system. In particular, the specification of dedicated hardware should be avoided and the convenience of participating in the toll system should be improved. The quality of toll collection should remain high so that due tolls are calculated correctly.
Es sind ist System nach Anspruch 1 offenbart. Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.A system according to claim 1 is disclosed. Further embodiments are subject of dependent claims.
Es ist ein System zur Mauterhebung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das System weist ein tragbares Mautgerät, welches dem Kraftfahrzeug zugeordnet ist, und eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung auf. Zwischen dem tragbaren Mautgerät und der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung besteht zumindest zeitweise eine Kommunikationsverbindung. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung wird in der vorliegenden Beschreibung auch kurz als Zentrale bezeichnet. Das tragbare Mautgerät ist eingerichtet:
- - während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs in ersten regelmäßigen Zeitabständen eine Positionsinformation zu bestimmen, wobei die Positionsinformation eine Position des Mautgeräts umfasst,
- - die bestimmten Positionsinformationen in einem Speicher abzulegen und
- - die gespeicherten Positionsinformationen bei Eintreten einer vorbestimmten Bedingung an die zentrale Datenverarbeitungsrichtung zu übermitteln.
- - to determine position information at first regular time intervals during a journey of the motor vehicle, the position information comprising a position of the toll device,
- - store the determined position information in a memory and
- - to transmit the stored position information to the central data processing direction when a predetermined condition occurs.
Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ist eingerichtet, die von dem tragbaren Mautgerät empfangenen Positionsinformationen auszuwerten und hieraus eine Mautgebühr zu bestimmen.The central data processing device is set up to evaluate the position information received from the portable toll device and to determine a toll fee from this.
Weiterhin ist ein computerimplementiertes Verfahren zur Mauterhebung offenbart. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
- - in regelmäßigen Zeitabständen (mittels eines tragbaren Mautgeräts) Bestimmen einer Positionsinformation, wobei die Positionsinformation eine Position des tragbaren Mautgeräts umfasst, wobei das tragbare Mautgerät einem Kraftfahrzeug zugeordnet ist,
- - Ablegen der bestimmten Positionsinformationen in einem Speicher des tragbaren Mautgeräts.
- - bei Eintreten einer vorbestimmten Bedingung, Übermitteln der gespeicherten Positionsinformationen von dem tragbaren Mautgerät an eine zentrale Datenverarbeitungsrichtung (Zentrale), und
- - Auswerten der empfangenen Positionsinformationen in der zentralen Datenverarbeitungsrichtung und Bestimmen einer Mautgebühr.
- - at regular time intervals (by means of a portable toll device) determining position information, the position information comprising a position of the portable toll device, the portable toll device being assigned to a motor vehicle,
- - Storing the determined position information in a memory of the portable toll device.
- - upon the occurrence of a predetermined condition, transmitting the stored position information from the portable toll device to a central data processing direction (central office), and
- - Evaluation of the received position information in the central data processing direction and determination of a toll fee.
In allen Ausführungsformen kann die Kommunikation der Komponenten miteinander, also zwischen dem tragbaren Mautgerät und der Zentrale, drahtlos erfolgen, beispielsweise mittels einer Mobilfunkverbindung oder mittels WLAN (WLAN - wireless local area network, drahtloses lokales Netzwerk).In all of the embodiments, the components can communicate with one another, ie between the portable toll device and the control center, wirelessly, for example by means of a cellular connection or by means of WLAN (WLAN—wireless local area network).
Das tragbare Mautgerät ist dem Kraftfahrzeug zugeordnet, für das die Mautgebühr bestimmt werden soll. Das tragbare Mautgerät kann in dem Kraftfahrzeug angeordnet sein oder an dem Kraftfahrzeug angeordnet sein. Das tragbare Mautgerät kann lösbar in dem Kraftfahrzeug angeordnet sein, beispielsweise in einer Halterung. Das tragbare Mautgerät kann beispielsweise als Smartphone oder als Tablet ausgebildet sein. Derartige Geräte haben üblicherweise alle erforderlichen Komponenten zur Mauterhebung, sodass ein dezidiertes Mauterhebungsgerät wie eine OBU nicht erforderlich ist.The portable toll device is associated with the motor vehicle for which the toll fee is to be determined. The portable toll device can be arranged in the motor vehicle or arranged on the motor vehicle. The portable toll device can be detachably arranged in the motor vehicle, for example in a holder. The portable toll device can be designed as a smartphone or as a tablet, for example. Such devices usually have all the necessary components for toll collection, so that a dedicated toll collection device such as an OBU is not required.
Das tragbare Mautgerät bestimmt in regelmäßigen ersten Zeitabständen seine Position (und damit die Position des zugeordneten Kraftfahrzeugs). Zur Positionsbestimmung kann dem Mautgerät eine Positionserfassungseinrichtung zugeordnet sein, beispielsweise in dem Mautgerät verbaut sein oder mit dem Mautgerät gekoppelt sein. Die Positionserfassungseinrichtung kann als GNSS-Empfänger (GNSS - global navigation satellite system, globales Navigationssatellitensystem) ausgeführt sein. Geeignete GNSS-Systeme sind beispielsweise GPS, Glonass, Galileo oder Beidou. Bei Smartphones und Tablets ist ein GNSS-Empfänger üblicherweise in das Gerät integriert. Die Position des Mautgeräts (und des zugeordneten Kraftfahrzeugs) umfasst wenigstens einen Längengrad und einen Breitengrad. Ergänzend kann die Position eine Richtung, eine Geschwindigkeit, die Anzahl der GNSS-Satelliten, von denen Signale erfasst werden, und einen HDOP-Wert (HDOP - Horizontal Dilution of Precision, ein Konfidenzwert für die Horizontalgenauigkeit der GNSS-Ortung) umfassen. Die Positionsinformation kann zusätzlich zur Position einen Zeitstempel umfassen, wobei der Zeitstempel angibt, wann die Position bestimmt wurde.The portable toll device determines its position (and thus the position of the associated motor vehicle) at regular first time intervals. To determine the position, the toll device can be assigned a position detection device, for example installed in the toll device or coupled to the toll device. The position detection device can be designed as a GNSS receiver (GNSS—global navigation satellite system). Suitable GNSS systems are, for example, GPS, Glonass, Galileo or Beidou. Smartphones and tablets usually have a GNSS receiver built into the device. The position of the toll device (and the associated motor vehicle) includes at least one degree of longitude and one degree of latitude. Additionally, the position may include a direction, a speed, the number of GNSS satellites from which signals are acquired, and an HDOP value (HDOP - Horizontal Dilution of Precision, a confidence value for the horizontal accuracy of GNSS positioning). In addition to the position, the position information can also include a time stamp, the time stamp indicating when the position was determined.
Die ersten regelmäßigen Zeitabstände zum Bestimmen der Positionsinformation können klein sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die Position des tragbaren Mautgeräts jede Sekunde, alle 2 Sekunden oder alle 5 Sekunden zu bestimmen. Hiermit soll sichergestellt sein, dass die Fahrt des Kraftfahrzeugs möglichst exakt (idealerweise lückenlos) nachvollzogen werden kann, sodass die Mautgebühr genau bestimmt werden kann.The first regular time intervals for determining the position information can be small. For example, the position of the portable toll device can be determined every second, every 2 seconds or every 5 seconds. This is intended to ensure that the journey of the motor vehicle can be traced as precisely as possible (ideally without gaps) so that the toll fee can be determined precisely.
Die Zentrale kann einen Prozessor und einen Speicher umfassen. Die Zentrale kann als Server ausgebildet sein. Die Zentrale ist eingerichtet, die Positionsinformationen auszuwerten, also beispielsweise die Positionen des Mautgeräts mit einem Modell von mautpflichtigen Strecken abzugleichen, und hieraus die zu zahlende Mautgebühr zu bestimmen.The center may include a processor and memory. The center can be designed as a server. The control center is set up to evaluate the position information, for example to compare the positions of the toll device with a model of toll routes and to determine the toll fee to be paid from this.
Die vorbestimmte Bedingung zum Übermitteln der im Speicher des tragbaren Mautgeräts abgelegten Positionsinformationen an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung kann wenigstens eine der folgenden Bedingungen sein:
- - ein vorbestimmtes Zeitintervall ist abgelaufen,
- - ein Ende der Fahrt wird bestimmt, und
- - eine vorbestimmte Speicherkapazität in dem tragbaren Mautgerät wird erreicht.
- - a predetermined time interval has expired,
- - an end of the ride is determined, and
- - a predetermined storage capacity in the portable toll device is reached.
Das vorbestimmte Zeitintervall kann einen beliebigen Wert zwischen 2 Minuten und 60 Minuten annehmen, beispielsweise 5 Minuten, 10 Minuten, 20 Minuten oder 30 Minuten. Es kann auch eine beliebige Kombination der vorgenannten Bedingungen vorgesehen sein. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Positionsinformationen alle X Minuten (z. B. X = 5, 10, 15, 20, 25 oder 30) an die Zentrale übermittelt und sobald ein Ende der Fahrt festgestellt wird, werden die noch im Speicher des Mautgeräts vorhandenen Positionsinformationen an die Zentrale übermittelt.The predetermined time interval can have any value between 2 minutes and 60 minutes, for example 5 minutes, 10 minutes, 20 minutes or 30 minutes. It can also be one any combination of the above conditions may be provided. In a preferred embodiment, the position information is transmitted to the central office every X minutes (e.g. X=5, 10, 15, 20, 25 or 30) and as soon as an end of the journey is determined, the ones still in the memory of the toll device are transferred Position information transmitted to the control center.
Das tragbare Mautgerät kann eingerichtet sein, vor einem Fahrtbeginn mittels einer Nutzereingabe eine Fahrzeugkennzeichnung des dem tragbaren Mautgerät zugeordneten Kraftfahrzeugs sowie wenigstens eine Fahrzeugeigenschaft des dem tragbaren Mautgerät zugeordneten Kraftfahrzeugs zu erfassen und die Fahrzeugkennzeichnung sowie die wenigstens eine Fahrzeugeigenschaft an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln. Die Nutzereingabe kann mittels einer Eingabeeinrichtung des Mautgeräts erfolgen, beispielsweise mittels einer berührungsempfindlichen Anzeigeeinrichtung (Touchscreen). Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung kann eingerichtet sein, die übermittelte wenigstens eine Fahrzeugeigenschaft auf Konsistenz zu prüfen. Die Zentrale kann weiter eingerichtet sein, das Ergebnis der Konsistenzprüfung an das Mautgerät zu übermitteln. Das Mautgerät kann eingerichtet sein, das von der Zentrale erhaltene Ergebnis der Konsistenzprüfung auszugeben, beispielsweise auf der Anzeigeeinrichtung.The portable toll device can be set up, before starting a journey, by means of a user input, to record a vehicle identification of the motor vehicle assigned to the portable toll device and at least one vehicle characteristic of the motor vehicle assigned to the portable toll device and to transmit the vehicle identification and the at least one vehicle characteristic to the central data processing device. The user input can be made using an input device of the toll device, for example using a touch-sensitive display device (touchscreen). The central data processing device can be set up to check the transmitted at least one vehicle property for consistency. The center can also be set up to transmit the result of the consistency check to the toll device. The toll device can be set up to output the result of the consistency check received from the control center, for example on the display device.
Die wenigstens eine Fahrzeugeigenschaft kann ausgewählt aus den Elementen der folgenden Gruppe sein: zulässiges Gesamtgewicht, Achszahl, Schadstoffklasse, Antriebsart und eine Kombination der vorgenannten Elemente.The at least one vehicle property can be selected from the elements of the following group: permissible total weight, number of axles, emission class, drive type and a combination of the aforementioned elements.
Die Fahrzeugkennzeichnung kann das Kennzeichen des Kraftfahrzeugs sein. Die Fahrzeugkennzeichnung kann ein Herkunftsland des Fahrzeugs umfassen, beispielsweise als Angabe auf dem Kennzeichen. Die Fahrzeugkennzeichnung ermöglicht eine eindeutige Identifikation des Kraftfahrzeugs. Die Fahrzeugkennzeichnung kann verwendet werden, um eine Mitwirkung des Kraftfahrzeugs am Mautverfahren während der Fahrt zu kontrollieren.The vehicle identification can be the registration number of the motor vehicle. The vehicle identification can include a country of origin of the vehicle, for example as information on the license plate. The vehicle identification enables a clear identification of the motor vehicle. The vehicle identification can be used to check whether the motor vehicle is involved in the toll procedure while driving.
In vielen Ländern, unter anderem in Deutschland, hängt die Höhe der zu zahlenden Maut von Fahrzeugeigenschaften des Kraftfahrzeugs ab. Die Fahrzeugeigenschaften sind in diesen Ländem vor der Fahrt anzugeben, beispielsweise mittels einer Nutzereingabe am Mautgerät. Es kann vorgesehen sein, dass bei einer Änderung der Angaben zu den Fahrzeugeigenschaften der Zeitpunkt der Änderung dokumentiert wird.In many countries, including Germany, the amount of the toll to be paid depends on the characteristics of the motor vehicle. In these countries, the vehicle characteristics must be specified before the journey, for example by means of a user entry on the toll device. Provision can be made for the time of the change to be documented when there is a change in the information on the vehicle properties.
In der Zentrale können bereits Fahrzeugeigenschaften zu einer Fahrzeugkennzeichnung hinterlegt sein. Die Konsistenzprüfung in der Zentrale kann beispielsweise einen Vergleich der angegebenen wenigstens einen Fahrzeugeigenschaft mit einer hinterlegten Fahrzeugeigenschaft sein. Alternativ oder ergänzend kann die Konsistenzprüfung einen Vergleich des angegebenen Gesamtgewichts mit der Anzahl der Achsen umfassen. Wenn ein schweres Fahrzeug (z. B. 40 t) nur wenige (z. B. 2) Achsen aufweist oder ein leichtes Fahrzeug (z. B. 5 t) viele (z. B. 4 oder 5) Achsen aufweist, kann ein entsprechender Hinweis über das Mautgerät ausgegeben werden. Wenn die Konsistenzprüfung negativ ausfällt, kann der Nutzer aufgefordert werden, die Eingaben zu prüfen und ggf. zu korrigieren.Vehicle properties for a vehicle identification can already be stored in the control center. The consistency check in the control center can be, for example, a comparison of the at least one vehicle property specified with a stored vehicle property. Alternatively or in addition, the consistency check can include a comparison of the specified total weight with the number of axles. If a heavy vehicle (e.g. 40 t) has only a few (e.g. 2) axles or a light vehicle (e.g. 5 t) has many (e.g. 4 or 5) axles, a corresponding information can be issued via the toll device. If the consistency check is negative, the user can be asked to check the entries and correct them if necessary.
Das tragbare Mautgerät kann eingerichtet sein, eine Statusinformation zu erzeugen und an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung kann eingerichtet sein, die von dem tragbaren Mautgerät übermittelte Statusinformation zu prüfen und als Ergebnis der Prüfung ein Auswertesignal an das tragbare Mautgerät zu übermitteln. Das Auswertesignal ist ein Freigabesignal, welches einen Beginn der Fahrt freigibt oder eine Fortführung der Fahrt gestattet, wenn die Prüfung positiv ausfällt. Das Auswertesignal ist ein Sperrsignal, welches einen Beginn der Fahrt nicht freigibt oder eine Fortführung der Fahrt nicht gestattet, wenn die Prüfung negativ ausfällt.The portable toll device can be set up to generate status information and to transmit it to the central data processing device. The central data processing device can be set up to check the status information transmitted by the portable toll device and to transmit an evaluation signal to the portable toll device as the result of the check. The evaluation signal is a release signal which releases the start of the journey or allows the journey to be continued if the result of the check is positive. The evaluation signal is a blocking signal which does not enable the start of the journey or does not allow the journey to be continued if the test is negative.
Die Statusinformation kann wenigstens eine der folgenden Informationen oder eine beliebige Kombination (bevorzugt alle) der folgenden Informationen umfassen:
- - eine Erhebungsbereitschaft des tragbaren Mautgeräts,
- - einen Zeitstempel, der angibt, wann die Statusinformation erzeugt wurde,
- - eine Fahrzeugkennzeichnung des dem tragbaren Mautgerät zugeordneten Kraftfahrzeugs, und
- - eine Statuspositionsinformation, wobei die Statuspositionsinformation die Position angibt, an welcher die Statusinformation erzeugt wurde.
- - a collection readiness of the portable toll device,
- - a timestamp that indicates when the status information was generated,
- - a vehicle identification of the motor vehicle associated with the portable toll device, and
- - status position information, the status position information indicating the position at which the status information was generated.
Die Statuspositionsinformation kann von der Positionserfassungseinrichtung bereitgestellt werden, beispielsweise als GNSS-Koordinaten. Die Statuspositionsinformation umfasst wenigstens einen Längengrad und einen Breitengrad. Ergänzend kann die Statuspositionsinformation eine Richtung, eine Geschwindigkeit, die Anzahl der GNSS-Satelliten, von denen Signale erfasst werden, und einen HDOP-Wert umfassen.The status position information can be provided by the position detection device, for example as GNSS coordinates. The status position information includes at least a longitude and a latitude. Additionally, the status position information may include a direction, a speed, the number of GNSS satellites from which signals are acquired, and an HDOP value.
Die Erhebungsbereitschaft des Mautgeräts gibt an, ob das Mautgerät zur Teilnahme an einem Mautsystem eingerichtet und fähig ist, also seine Mitwirkungspflicht am Mautsystem erfüllen kann. Die Erhebungsbereitschaft des tragbaren Mautgeräts kann wenigstens einen der folgenden Zustände oder eine beliebige Kombination (beispielsweise alle) der folgenden Zustände umfassen:
- - das tragbare Mautgerät ist positionsbestimmungsfähig,
- - das tragbare Mautgerät ist datenübermittlungsfähig,
- - das tragbare Mautgerät weist eine ausreichende Energieversorgung auf und
- - das tragbare Mautgerät ist mitteilungsfähig.
- - the portable toll device is capable of position determination,
- - the portable toll device is capable of data transmission,
- - the portable toll device has an adequate power supply and
- - the portable toll device is capable of communication.
Die Zustände zur Erhebungsbereitschaft werden im Folgenden näher erläutert.The states of readiness for collection are explained in more detail below.
Für eine Teilnahme am mautpflichtkonformen Betrieb ist vorgesehen, dass während der Fahrt in regelmäßigen ersten Zeitabständen, beispielsweise jede Sekunde, alle 2 Sekunden oder alle 5 Sekunden, die Position des Mautgeräts (und damit des zugeordneten Fahrzeugs) bestimmt wird und in einem Speicher des Mautgeräts gespeichert wird. Zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit (beispielsweise nach 10 Minuten oder nach 20 Minuten), nach Ende der Fahrt oder bei Erreichen einer vorbestimmten Speicherkapazität, werden die gespeicherten Positionsinformationen an die Zentrale übermittelt. In der Zentrale erfolgt dann anhand der Positionsinformationen eine Auswertung, ob eine oder mehrere mautpflichtige Strecken befahren wurden. Ein wesentlicher Aspekt eines mautpflichtkonformen Betriebs des Mautgeräts ist also, ob das Mautgerät seine Position in den vorgegebenen regelmäßigen ersten Zeitabständen bestimmen kann.In order to participate in toll-compliant operation, the position of the toll device (and thus of the associated vehicle) is determined during the journey at regular first time intervals, for example every second, every 2 seconds or every 5 seconds, and stored in a memory of the toll device will. At a later point in time, for example after a predetermined time has elapsed (for example after 10 minutes or after 20 minutes), after the end of the journey or when a predetermined memory capacity is reached, the stored position information is transmitted to the control center. Based on the position information, an evaluation is then carried out in the control center as to whether one or more toll routes have been traveled. An essential aspect of operation of the toll device in compliance with the toll obligation is therefore whether the toll device can determine its position in the predetermined regular first time intervals.
Das Mautgerät muss also in der Lage sein, seine Position zu bestimmen. Damit ein GNSS-Empfänger seine Position bestimmen kann, muss er ausreichend viele Satellitensignale empfangen; in der Regel Signale von wenigstens vier Satelliten. Wenn ein GNSS-Empfänger beispielsweise zu wenige Satellitensignale oder gar keine Satellitensignale empfängt, kann er seine Position nicht ermitteln. In diesem Fall ist er nicht positionsbestimmungsfähig und eine auf der Positionsbestimmung basierende Erhebungsbereitschaft wäre negativ. Eine Teilnahme am automatischen Mautsystem wäre also nicht möglich.The toll device must therefore be able to determine its position. For a GNSS receiver to be able to determine its position, it must receive a sufficient number of satellite signals; usually signals from at least four satellites. For example, if a GNSS receiver receives too few satellite signals or no satellite signals at all, it cannot determine its position. In this case, he is not capable of position determination and a willingness to collect based on the position determination would be negative. Participation in the automatic toll system would therefore not be possible.
Auch ein technischer Defekt des Mautgeräts kann dazu führen, dass es nicht positionsbestimmungsfähig ist. Beispielsweise können zwar ausreichend viele GNSS-Satellitensignale empfangen werden, die Verarbeitung der Signale im Mautgerät aufgrund des Defekts jedoch scheitern und daher eine Positionsbestimmung nicht möglich sein.A technical defect in the toll device can also result in it not being able to determine its position. For example, although a sufficient number of GNSS satellite signals can be received, the processing of the signals in the toll device fails due to the defect and it is therefore not possible to determine the position.
Falls das tragbare Mautgerät als Smartphone oder Tablet ausgeführt ist, können weitere Gründe für eine negative Positionsbestimmungsfähigkeit sein, dass ein Nutzer die Rechte zum Verwenden der Ortungsfunktion eingeschränkt hat oder die Ortungsfunktion (z. B. den GNSS-Empfänger) ausgeschaltet hat.If the portable toll device is embodied as a smartphone or tablet, other reasons for a negative positioning capability may be that a user has restricted the rights to use the positioning function or has switched off the positioning function (e.g. the GNSS receiver).
Die Positionsinformationen und ggf. die Statusinformationen sollen von dem Mautgerät an die Zentrale übermittelt werden. Die Übertragung erfolgt drahtlos, beispielsweise über ein Mobilfunknetz oder mittels WLAN. Zur Prüfung der Erhebungsbereitschaft kann abgefragt werden, ob eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Mautgerät und der Zentrale besteht und die Datenübertragung möglich ist, also ob das Mautgerät datenübermittlungsfähig ist.The position information and possibly the status information should be transmitted from the toll device to the control center. The transmission takes place wirelessly, for example via a cellular network or by means of WLAN. To check the readiness to collect, it can be queried whether there is a communication connection between the toll device and the control center and whether data transmission is possible, ie whether the toll device is capable of data transmission.
Wenn ein Smartphone oder ein Tablet als tragbares Mautgerät verwendet wird, ist dessen Energieversorgung relevant. Das tragbare Mautgerät soll schließlich die während der Fahrt gesammelten Positionsinformationen an die Zentrale übersenden, beispielsweise nach Beendigung der Fahrt. Es muss also sichergestellt sein, dass das Mautgerät zu diesem Zeitpunkt noch eine ausreichende Energieversorgung aufweist. Es kann daher vorgesehen sein, die Erhebungsbereitschaft auf negativ zu setzen, wenn ein Ladezustand eines Akkus des Mautgeräts unterhalb einer ersten vorbestimmten Schwelle sinkt, beispielsweise wenn weniger als 10 % Akkuladung verbleiben. Es kann auch vorgesehen, eine Meldung an den Nutzer (Fahrer) auszugeben, wenn die Akkuladung unter eine zweite vorbestimmte Schwelle sinkt, wobei die zweite Schwelle größer ist als die erste Schwelle. Beispielsweise kann bei einer Akkuladung von 15 % eine Meldung ausgegeben werden, mit welcher der Nutzer dazu aufgefordert wird, das Mautgerät an ein Ladegerät anzuschließen, um ein weiteres Absinken der Akkuladung und eine daraus folgende negative Erhebungsbereitschaft zu vermeiden.If a smartphone or a tablet is used as a portable toll device, its power supply is relevant. Finally, the portable toll device should transmit the position information collected during the journey to the control center, for example after the journey has ended. It must therefore be ensured that the toll device still has an adequate power supply at this point in time. Provision can therefore be made to set the readiness for collection to negative if the state of charge of a battery in the toll device falls below a first predetermined threshold, for example if less than 10% battery charge remains. Provision can also be made for a message to be output to the user (driver) if the battery charge falls below a second predetermined threshold, the second threshold being greater than the first threshold. For example, when the battery charge is 15%, a message can be issued with which the user is prompted to connect the toll device to a charger in order to avoid a further drop in the battery charge and a resulting negative willingness to collect.
Das tragbare Mautgerät kann eingerichtet sein, den Status seiner Erhebungsbereitschaft auszugeben, z. B. als optisches Signal und/oder als akustisches Signal. Beispielsweise kann der Status der Erhebungsbereitschaft mit einer Anzeigeeinrichtung des Mautgeräts dargestellt werden (z. B. „grün“ bei bestehender Erhebungsbereitschaft und „rot“ bei nicht bestehender Erhebungsbereitschaft). Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass eine Änderung eines der Zustände der Erhebungsbereitschaft mittels einer Signalausgabe dem Nutzer zur Kenntnis gebracht wird, z. B. als optisches Signal und/oder als akustisches Signal. Hierzu muss das Mautgerät mitteilungsfähig sein. Die Ausgabe eines solchen Signals (oder solcher Signale) darf also nicht unterdrückt sein, wie es beispielsweise bei den Betriebssystemen Android und iOS von Smartphones und Tablets möglich wäre.The portable toll device can be set up to output the status of its collection readiness, e.g. B. as a visual signal and / or as an acoustic signal. For example, the status of the willingness to collect can be displayed with a display device of the toll device (e.g. “green” if there is a willingness to collect and “red” if there is no willingness to collect). Provision can also be made for the user to be informed of a change in one of the states of readiness for collection by means of a signal output, e.g. B. as a visual signal and / or as an acoustic signal. To do this, the toll device must be able to communicate. The output of such a signal (or such signals) must not be suppressed, as is the case, for example, with the operation systems Android and iOS of smartphones and tablets would be possible.
Eine weitere Möglichkeit für eine negative Erhebungsbereitschaft kann in einer zentralseitigen Sperre des Mautgeräts für die Teilnahme am automatischen Mautsystem liegen. Von der Zentrale kann ein Sperrsignal an das Mautgerät gesendet werden, um die Erhebungsbereitschaft auf negativ zu setzen. Ein solche Sperre kann beispielsweise eingesetzt werden, wenn in der Vergangenheit fällige Mautgebühren nicht fristgerecht oder gar nicht bezahlt wurden. Ebenso kann die Zentrale ein Entsperrsignal an das Mautgerät senden, um die Sperre aufzuheben, beispielsweise nachdem bestehende Schulden beglichen wurden.A further possibility for a negative willingness to collect can be a central blocking of the toll device for participation in the automatic toll system. A blocking signal can be sent from the control center to the toll device in order to set the collection readiness to negative. Such a block can be used, for example, if tolls due in the past were not paid on time or not at all. The control center can also send an unlock signal to the toll device to remove the lock, for example after existing debts have been settled.
Es kann vorgesehen sein, dass bei einer Änderung eines oder mehrerer der Zustände der Erhebungsbereitschaft der Zeitpunkt der Änderung (z. B. mit einem Zeitstempel) und/oder ein Auslöser für die Änderung der Erhebungsbereitschaft in den Statusinformationen dokumentiert wird.It can be provided that when one or more of the statuses of the willingness to collect changes, the time of the change (e.g. with a time stamp) and/or a trigger for the change in the willingness to collect is documented in the status information.
Es kann vorgesehen sein, dass das tragbare Mautgerät eingerichtet ist, vor einem Fahrtbeginn eine initiale Statusinformation zu erzeugen und an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln, und dass die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, die von dem tragbaren Mautgerät übermittelte initiale Statusinformation zu prüfen und als Ergebnis der Prüfung ein initiales Auswertesignal an das tragbare Mautgerät zu übermitteln, wobei das initiale Auswertesignal ein Freigabesignal ist, wenn die Prüfung positiv ausfällt, und wobei das initiale Auswertesignal ein Sperrsignal ist, wenn die Prüfung negativ ausfällt. Die initiale Statusinformation kann die Fahrzeugkennzeichnung und die wenigstens eine Fahrzeugeigenschaft umfassen. Die initiale Statusinformation kann weiterhin einen Zeitstempel umfassen, der angibt, wann die initiale Statusinformation erzeugt wurde. Die initiale Prüfung in der Zentrale kann die Konsistenzprüfung der wenigstens einen Fahrzeugeigenschaft umfassen. Mit der Prüfung der initialen Statusinformation soll sichergestellt sein, dass zentralseitig die Bedingungen für eine Fahrtbuchung erfüllt sind. Wenn die Prüfung der initialen Statusinformation positiv ausfällt, wird eine Fahrtbuchung gestartet. In diesem Fall kann zusammen mit dem Freigabesignal eine eindeutige Buchungsidentifikationsnummer (Buchungs-ID) an das Mautgerät übermittelt werden. Die Buchungs-ID ist nur für die Fahrtbuchung (also die freigegebene Fahrt) gültig. Sollte die Prüfung negativ ausfallen, wird die Fahrt nicht freigegeben, was mit dem Sperrsignal signalisiert wird. In diesem Fall muss der Nutzer eine Alternative zur Teilnahme am Mautsystem nutzen.Provision can be made for the portable toll device to be set up to generate initial status information before the start of a journey and to transmit it to the central data processing device, and for the central data processing device to be set up to check the initial status information transmitted by the portable toll device and, as a result of the Testing to transmit an initial evaluation signal to the portable toll device, the initial evaluation signal being a release signal if the test is positive, and the initial evaluation signal being a blocking signal if the test is negative. The initial status information can include the vehicle identification and the at least one vehicle characteristic. The initial status information can also include a timestamp that indicates when the initial status information was generated. The initial check in the control center can include the consistency check of the at least one vehicle property. The check of the initial status information is intended to ensure that the conditions for a trip booking are met centrally. If the check of the initial status information is positive, a trip booking is started. In this case, a unique booking identification number (booking ID) can be transmitted to the toll device together with the release signal. The booking ID is only valid for the trip booking (i.e. the released trip). If the test is negative, the journey is not released, which is indicated by the blocking signal. In this case, the user must use an alternative to participating in the toll system.
Es kann weiter vorgesehen sein, dass das tragbare Mautgerät eingerichtet ist, während der Fahrt in zweiten regelmäßigen Zeitabständen eine reguläre Statusinformation zu erzeugen und an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln, und dass die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, die reguläre Statusinformation zu prüfen und ein reguläres Auswertesignal an das tragbare Mautgerät zu übermitteln, wobei das reguläre Auswertesignal ein Freigabesignal ist, wenn die Prüfung positiv ausfällt, und wobei das reguläre Auswertesignal ein Sperrsignal ist, wenn die Prüfung negativ ausfällt. Hiermit ist eine andauernde Überwachung der Erhebungsbereitschaft während der Fahrt ermöglicht. Für die reguläre Statusinformation gelten die Ausführungen zur Statusinformation analog. Die reguläre Statusinformation kann ergänzend die Buchungs-ID umfassen. Hiermit ist eine einfache Zuordnung der regulären Statusinformationen zu der Fahrt und der Fahrtbuchung ermöglicht.Provision can also be made for the portable toll device to be set up to generate regular status information at second regular time intervals during the journey and to transmit it to the central data processing device, and for the central data processing device to be set up to check the regular status information and to send a regular evaluation signal to transmit to the portable toll device, wherein the regular evaluation signal is a release signal if the check is positive, and wherein the regular evaluation signal is a blocking signal if the check is negative. This enables continuous monitoring of the readiness for collection while driving. The comments on status information apply analogously to the regular status information. The regular status information can also include the booking ID. This enables a simple assignment of the regular status information to the trip and the trip booking.
In dieser Ausführungsform wird also der Status der Erhebungsbereitschaft des tragbaren Mautgeräts in regelmäßigen Zeitabständen geprüft und eine entsprechende reguläre Statusinformation erzeugt. Idealerweise wird die erzeugte reguläre Statusinformation unverzüglich an die Zentrale übertragen. Die zweiten regelmäßigen Zeitabstände können einen beliebigen Wert zwischen 10 Sekunden und 10 Minuten annehmen, beispielsweise 30 Sekunden, 1 Minute, 2 Minuten oder 5 Minuten. Damit liegen bei einer Kontrolle des Kraftfahrzeugs sehr aktuelle Informationen vor, aus denen die Erfüllung der Mitwirkungspflicht ermittelt werden kann. Die Erhebungsbereitschaft (positiv oder negativ) kann im einfachsten Fall als ein einzelnes Bit realisiert werden, sodass die übertragene Datenmenge sehr gering ist.In this embodiment, the status of the collection readiness of the portable toll device is checked at regular time intervals and corresponding regular status information is generated. Ideally, the generated regular status information is immediately transmitted to the control center. The second regular time intervals can have any value between 10 seconds and 10 minutes, for example 30 seconds, 1 minute, 2 minutes or 5 minutes. This means that very up-to-date information is available when the motor vehicle is checked, from which the fulfillment of the obligation to cooperate can be determined. In the simplest case, the willingness to collect (positive or negative) can be implemented as a single bit, so that the amount of data transmitted is very small.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die initiale Statusinformation und die regulären Statusinformationen kombiniert. Vor Beginn der Fahrt wird die initiale Statusinformation vom Mautgerät erzeugt und zur Prüfung an die Zentrale übermittelt. Während der Fahrt werden die regulären Statusinformationen erzeugt und zur Prüfung an die Zentrale übermittelt. Hiermit sind umfangreiche Informationen zum Fahrzeug und zur Erhebungsbereitschaft des Mautgeräts in der Zentrale verfügbar, sodass eine hohe Qualität der Mauterhebung gewährleistet ist.In a preferred embodiment, the initial status information and the regular status information are combined. Before the start of the journey, the initial status information is generated by the toll device and sent to the control center for verification. During the journey, the regular status information is generated and sent to the control center for verification. This means that extensive information about the vehicle and the readiness of the toll device to collect is available at the head office, so that a high quality of toll collection is guaranteed.
Wie bereits erwähnt wird die erzeugte reguläre Statusinformation idealerweise direkt nach dem Erzeugen von dem tragbaren Mautgerät an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt. Wenn festgestellt wird, dass ein Übermitteln der erzeugten regulären Statusinformation an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung nicht möglich ist, beispielsweise weil keine Kommunikationsverbindung zwischen dem Mautgerät und der Zentrale besteht, werden die in den zweiten regelmäßigen Zeitabständen erzeugten regulären Statusinformationen (ggf. mit ihren Zeitstempeln) in dem Speicher des tragbaren Mautgeräts gespeichert. Die gespeicherten regulären Statusinformationen werden an die Zentrale übermittelt, sobald zu einem späteren Zeitpunkt eine Verbindung von dem tragbaren Mautgerät zu der Zentrale hergestellt wird. So ist eine lückenlose Nachverfolgung der Erhebungsbereitschaft möglich.As already mentioned, the generated regular status information is ideally transmitted from the portable toll device to the central data processing device immediately after it has been generated. If it is determined that it is not possible to transmit the regular status information generated to the central data processing device, for example because there is no communication link communication between the toll device and the control center, the regular status information generated in the second regular time intervals (possibly with their time stamps) is stored in the memory of the portable toll device. The stored regular status information is transmitted to the central office as soon as a connection is established from the portable toll device to the central office at a later point in time. This enables a complete tracking of the willingness to collect data.
Es kann vorgesehen sein, die Konnektivität des Mautgeräts mit der Zentrale, also die Datenübermittlungsfähigkeit des Mautgeräts, während der Fahrt zu prüfen. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass die Zentrale zu jeder vom Mautgerät empfangenen regulären Statusinformation eine Bestätigung an das Mautgerät sendet. Mit dem Eintreffen einer regulären Statusinformation in der Zentrale kann in der Zentrale ein Zentral-Timer mit einer vorbestimmten Zeit loslaufen. Wenn innerhalb der vom Zentral-Timer vorgegebenen Zeit eine weitere reguläre Statusinformation in der Zentrale eintrifft, wird der Zentral-Timer zurückgesetzt und läuft wieder von vorne los. Falls der Zentral-Timer abläuft, bevor eine weitere reguläre Statusinformation eintrifft, wird dies als Verlust der Kommunikationsverbindung mit dem Mautgerät angesehen und die Erhebungsbereitschaft wird in der Zentrale auf negativ gesetzt. In diesem Fall wird die Fahrtbuchung zentralseitig beendet. Ein analog ausgestalteter Mautgerät-Timer kann in dem Mautgerät mit Bezug zu den Bestätigungen implementiert sein. Mit dem Empfang einer Bestätigung von der Zentrale wird in dem Mautgerät der Mautgerät-Timer gestartet. Falls innerhalb der vom Mautgerät-Timer vorgegebenen Zeit eine weitere Bestätigung von der Zentrale im Mautgerät eintrifft, wird der Mautgerät-Timer zurückgesetzt und läuft wieder los. Falls der Mautgerät-Timer abläuft, bevor eine weitere Bestätigung eintrifft, wird dies als Verlust der Kommunikationsverbindung mit der Zentrale angesehen. Die Erhebungsbereitschaft wird dann im Mautgerät auf negativ gesetzt, weil das Mautgerät nicht datenübermittlungsfähig ist und die Fahrtbuchung wird beendet. Es kann vorgesehen sein, dass das Mautgerät ein Signal an den Nutzer zur Beendigung der Fahrtbuchung ausgibt, beispielsweise ein optisches Signal und/oder ein akustisches Signal. Der Nutzer muss dann eine Alternative zur Teilnahme am Mautsystem verwenden.Provision can be made to check the connectivity of the toll device with the control center, ie the ability of the toll device to transmit data, while driving. For this purpose it can be provided that the control center sends a confirmation to the toll device for each regular status information item received from the toll device. When regular status information arrives at the control center, a central timer can start running at a predetermined time in the control center. If further regular status information arrives at the control center within the time specified by the central timer, the central timer is reset and starts again from the beginning. If the central timer expires before further regular status information arrives, this is regarded as a loss of communication with the toll device and the collection readiness is set to negative in the central office. In this case, the trip booking is terminated centrally. An analogous configured toll device timer can be implemented in the toll device with regard to the confirmations. When a confirmation is received from the control center, the toll device timer is started in the toll device. If another confirmation from the control center arrives in the toll device within the time specified by the toll device timer, the toll device timer is reset and starts running again. If the toll device timer expires before another confirmation arrives, this is considered a loss of communication with the central office. The readiness for collection is then set to negative in the toll device because the toll device is not capable of data transmission and the trip booking is terminated. It can be provided that the toll device issues a signal to the user to end the journey booking, for example an optical signal and/or an acoustic signal. The user must then use an alternative to participating in the toll system.
Der Zentral-Timer und der Mautgerät-Timer können auf die gleiche Zeit gesetzt werden, beispielsweise 5 Minuten, 10 Minuten, 20 Minuten oder 30 Minuten. Mit gleichlaufenden Timern in den beiden Komponenten ist sichergestellt, dass im Fall eines Verlusts der Kommunikationsverbindung zwischen dem Mautgerät und der Zentrale in beiden Komponenten der gleiche (negative) Status der Erhebungsbereitschaft bestimmt wird. Der Wert der Timer kann auf die Größe von möglichen Funklöchern angepasst werden. Es kann abgeschätzt werden, wie groß Funklöcher entlang den mautpflichtigen Straßen sind und in welcher Zeit ein Kraftfahrzeug (mit einer üblichen Geschwindigkeit von 70 - 90 km/h) ein Funkloch durchfahren haben müsste.The central timer and the toll device timer can be set to the same time, for example 5 minutes, 10 minutes, 20 minutes or 30 minutes. Simultaneously running timers in the two components ensure that in the event of a loss of the communication link between the toll device and the control center, the same (negative) status of the collection readiness is determined in both components. The value of the timer can be adjusted to the size of possible dead spots. It can be estimated how large the dead spots are along the toll roads and in what time a motor vehicle (with a normal speed of 70 - 90 km/h) would have to have driven through a dead spot.
Es kann ebenfalls vorgesehen sein, dass bei einer Änderung der Erhebungsbereitschaft, insbesondere bei einem Verlust der Erhebungsbereitschaft, sofort eine außerplanmäßige Statusinformation an die Zentrale übermittelt wird. Die außerplanmäßige Statusinformation umfasst die negative Erhebungsbereitschaft. Zusätzlich kann die außerplanmäßige Statusinformation einen Zeitstempel, welcher angibt gibt, wann die Erhebungsbereitschaft verloren wurde, und/oder einen Auslöser für den Verlust der Erhebungsbereitschaft umfassen.Provision can also be made for unscheduled status information to be transmitted to the control center immediately if there is a change in the willingness to collect, in particular if the willingness to collect is lost. The unscheduled status information includes the negative willingness to collect. Additionally, the unscheduled status information may include a timestamp indicating when collection readiness was lost and/or a loss of collection readiness trigger.
Es kann vorgesehen sein, dass das tragbare Mautgerät eingerichtet ist, als Reaktion auf eine Nutzereingabe ein Fahrtbeendigungssignal an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln, wobei das Fahrtbeendigungssignal angibt, dass die Fahrt beendet ist, und wobei die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, als Reaktion auf das Fahrtbeendigungssignal anhand der zuvor übermittelten Positionsinformationen eine Mautgebühr für die zurückgelegte Strecke zu ermitteln und die ermittelte Mautgebühr an das tragbare Mautgerät zu übermitteln. Die Mautgebühr kann an dem Mautgerät dargestellt werden, beispielsweise auf der Anzeigeeinrichtung. Der Nutzer erhält so zeitnah eine Information zur Höhe der angefallenen Mautgebühr.Provision can be made for the portable toll device to be set up to transmit a trip completion signal to the central data processing device in response to a user input, with the trip completion signal indicating that the trip has ended, and with the central data processing device being set up in response to the trip completion signal determine a toll fee for the distance covered based on the previously transmitted position information and transmit the determined toll fee to the portable toll device. The toll fee can be displayed on the toll device, for example on the display device. The user thus receives prompt information on the amount of the toll charge incurred.
Es kann weiter vorgesehen sein, dass das tragbare Mautgerät eingerichtet ist, zusammen mit dem Fahrtbeendigungssignal alle im Speicher des tragbaren Mautgeräts verbleibenden Positionsinformationen zusammen mit dem Fahrtbeendigungssignal an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln. So ist sichergestellt, dass alle Positionsinformationen zu der Fahrt in der Zentrale vorhanden sind und die Mautgebühr für die komplette Fahrt berechnet wird.It can further be provided that the portable toll device is set up to transmit all position information remaining in the memory of the portable toll device together with the trip completion signal to the central data processing device together with the trip completion signal. This ensures that all position information about the journey is available in the head office and the toll fee is calculated for the entire journey.
Das tragbare Mautgerät kann mittels der Installation einer App eingerichtet werden, die hier beschriebenen Funktionen auszuführen. Bei der Installation der App kann eine eindeutige App-Identifikationsnummer (App-ID) vergeben werden. Die App-ID kann mit der Statusinformation, beispielsweise der initialen Statusinformation oder der regulären Statusinformation, an die Zentrale übermittelt werden. Hiermit soll die Aufklärung von Betrugsversuchen oder technischen Problemen unterstützt werden. Wenn die App deinstalliert und danach erneut installiert wird, so wird eine neue App-ID vergeben. Eine Neuinstallation der App während der Fahrt kann so beispielsweise entdeckt werden.The portable toll device can be set up to perform the functions described here by installing an app. When installing the app, a unique app identification number (app ID) can be assigned. The app ID can be transmitted to the control center with the status information, for example the initial status information or the regular status information. This is intended to support the clarification of fraud attempts or technical problems. If the app is uninstalled and then reinstalled, a new app ID will be assigned. For example, a new installation of the app while driving can be detected.
Merkmale, die im Zusammenhang mit dem System offenbart sind, können in analoger Weise auf das Verfahren angewendet werden und anders herum.Features disclosed in connection with the system can be applied analogously to the method and vice versa.
Die Begriffe „Fahrzeug“ und „Kraftfahrzeug“ werden synonym verwendet, soweit sich aus dem Kontext nicht explizit etwas Anderes ergibt.The terms “vehicle” and “motor vehicle” are used synonymously unless the context explicitly states otherwise.
Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Mauterhebung, -
2 eine Ausführungsform eines Verfahrens in einem Mautsystem, -
3 eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Prüfen von Fahrzeugeigenschaften und -
4 eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens in einem Mautsystem.
-
1 a schematic representation of a system for toll collection, -
2 an embodiment of a method in a toll system, -
3 an embodiment of a method for testing vehicle properties and -
4 another embodiment of a method in a toll system.
Im Folgenden werden für gleiche Komponenten/Verfahrensschritte gleiche Bezugszeichen verwendet.In the following, the same reference symbols are used for the same components/method steps.
In
Das Mautgerät 10 weist einen Prozessor 11, einen Speicher 12, eine Kommunikationseinheit 13, einen GNSS-Empfänger 14, einen Energiespeicher 15 und einen Anzeigeeinrichtung 16 auf. Das Mautgerät 10 kann des Weiteren einen Lautsprecher aufweisen (nicht dargestellt). Die Anzeigeeinrichtung 16 kann in Form eines berührungsempfindlichen Bildschirms (Touchscreen) ausgeführt sein. Der Energiespeicher 15 ist eingerichtet, die Komponenten des tragbaren Mautgeräts 10 mit elektrischer Energie zu versorgen. Der Energiespeicher 15 ist als wiederaufladbare Sekundärbatterie ausgeführt. Das tragbare Mautgerät 10 kann als Smartphone oder als Tablet ausgebildet sein. Das Mautgerät 10 ist einem Kraftfahrzeug zugeordnet, welches während einer Fahrt auf zumindest teilweise mautpflichtigen Strecken unterwegs ist. Das Mautgerät 10 kann beispielsweise lösbar in einem Halter in dem Fahrzeug angeordnet sein.The
Die Zentrale 20 weist einen Prozessor 21, einen Speicher 22 und eine Kommunikationseinheit 23 auf.The
Das Mautgerät 10 und die Zentrale 20 sind eingerichtet mittels ihrer Kommunikationseinheiten 13, 23 bidirektional miteinander Signale und/oder Daten auszutauschen, beispielsweise mittels Mobilfunk und/oder mittels WLAN. Die Kommunikationswege sind in
Im Folgenden werden verschiedene Verfahren zur Mauterhebung und dazu gehörige Prozesse dargestellt. Alle hier offenbarten Verfahren werden unter Verwendung des Systems nach
Daten können im Mautgerät 10 gespeichert werden. Bei einer späteren Verwendung desselben Fahrzeugs für eine weitere Fahrt können diese Daten dann vom Nutzer ausgewählt werden, sodass eine erneute Eingabe nicht erforderlich ist. Es können auch Daten von mehreren Kraftfahrzeugen in dem tragbaren Mautgerät 10 gespeichert sein, aus welchen der Nutzer bei Bedarf auswählen kann.Data can be stored in the
In einer weiteren Ausführungsform wird vor Fahrtbeginn eine initiale Statusprüfung durchgeführt. Die initiale Statusprüfung erfolgt also vor dem Schritt 100 des in
Damit eine Fahrtbuchung von der Zentrale freigegeben wird, müssen drei Kriterien erfüllt sein. Zunächst wird geprüft, ob zentralseitig eine Sperre zu dem Kennzeichen und/oder dem Mautgerät vorliegt. Des Weiteren wird geprüft, ob ein von dem Nutzer hinterlegtes Zahlungsmittel autorisiert ist. Schließlich werden die übermittelten Fahrzeugeigenschaften (vgl. Verfahren nach
Wenn die Buchungsfreigabe im Mautgerät vorliegt, wird anschließend im Mautgerät die Erhebungsbereitschaft geprüft. Die Erhebungsbereitschaft ist gegeben, wenn
- - das Mautgerät positionsbestimmungsfähig ist, also wenigstens die Signale von 4 GNSS-Satelliten empfangen und verarbeiten werden,
- - das Mautgerät datenübermittlungsfähig ist, also eine Kommunikationsverbindung mit der Zentrale besteht (Mobilfunk oder Internet),
- - das Mautgerät eine ausreichende Energieversorgung aufweist, also der Akkustand größer oder gleich 15 % ist,
- - das Mautgerät mitteilungsfähig ist, also optische und/oder akustische Signale ausgeben kann, insbesondere zur Erhebungsbereitschaft, und
- - alle Daten (z.B. Positionsinformationen und/oder Statusinformationen) zu einer vorherigen Fahrtbuchung an die Zentrale übertragen wurden.
- - the toll device is able to determine its position, i.e. it can receive and process at least the signals from 4 GNSS satellites,
- - the toll device is capable of data transmission, i.e. there is a communication connection with the control center (mobile phone or Internet),
- - the toll device has an adequate power supply, i.e. the battery level is greater than or equal to 15%,
- - the toll device is capable of communicating, i.e. it can emit optical and/or acoustic signals, in particular when it is ready to collect, and
- - all data (e.g. position information and/or status information) relating to a previous trip booking has been transmitted to the head office.
Ein Ablauf einer Ausführungsform mit initialer Statusprüfung ist in
Die automatische Erfassung der Positionsinformationen ist eine wesentliche Aufgabe des tragbaren Mautgeräts. Auf Basis der vom Mautgerät gesendeten Positionsinformationen wird die zurückgelegte mautpflichtige Strecke zentralseitig ermittelt, aufbereitet und entsprechend zur Abrechnung gebracht.The automatic collection of the position information is an essential task of the portable toll device. Based on the position information sent by the toll device, the toll route covered is determined centrally, processed and billed accordingly.
Die Fahrtbuchung beginnt mit dem Empfang der Buchungsfreigabe. Die Fahrtbuchung wird nur dann gestartet, wenn eine Buchungsfreigabe von der Zentrale vorliegt und die Erhebungsbereitschaft gegeben ist. Nach dem Start der Fahrtbuchung wird auf der Anzeigeeinrichtung 16 des Mautgeräts 10 eine entsprechende Signalisierung über die aktive Buchung angezeigt und für den Nutzer ersichtlich (z. B. „Fahrt aktiv“). Des Weiteren wird für den Nutzer sichtbar, ob die Erhebungsbereitschaft gegeben ist. Während einer aktiven Fahrtbuchung können alle fahrzeug- und mautrelevante Daten bis Ende der Buchung auf der Anzeigeeinrichtung 16 angezeigt werden. Die angezeigten Daten umfassen beispielsweise die Buchungsnummer, eine Buchungsdauer und eine Karte mit der verfahrenen Strecke. Die Karte kann aktivierbar und deaktivierbar sein.The journey booking begins with the receipt of the booking approval. The journey booking is only started if there is a booking release from the head office and the willingness to collect is given. After the start of the journey booking, a corresponding signaling of the active booking is displayed on the
Die nachfolgend beschriebenen Ergänzungen sind mit den in
Es soll während der Fahrt sichergestellt sein, dass die Buchungsfreigabe oder Buchungsablehnung zentralseitig in kurzen Abständen geprüft und an den Nutzer gemeldet wird, damit die Fahrtbuchung bei Fehlern oder Sperren zeitnah unterbrochen werden kann. Der Prozess der Generierung und des Versands der Erhebungsbereitschaft beginnt sofort nach dem Buchungsstart. Die regulären Statusinformationen zur Erhebungsbereitschaft werden in vorkonfigurierten regelmäßigen Abständen (z. B. alle 30 Sekunden, alle 1 Minute oder alle 2 Minuten) generiert und an die Zentrale übertragen. Das Versandintervall der regulären Statusinformationen ist zentralseitig konfigurierbar.It should be ensured during the journey that the booking approval or rejection is checked centrally at short intervals and reported to the user so that the journey booking can be interrupted promptly in the event of errors or blocks. The process of generating and sending the survey readiness starts immediately after the start of the booking. The regular status information on the readiness for collection is generated at preconfigured regular intervals (e.g. every 30 seconds, every 1 minute or every 2 minutes) and transmitted to the central office. The sending interval of the regular status information can be configured centrally.
Die reguläre Statusinformation enthält alle Informationen, die zur Prüfung und Erteilung einer Buchungsfreigabe während der Fahrt relevant sind. Die regulären Statusinformationen umfassen folgende Daten:
- - Zeitstempel (Generierung der Statusinformation)
- - Position in mautpflichtigem Gebiet (Dienstgebiet, z. B. Deutschland) (ja/nein)
- - Position
- - Ermittlungszeitpunkt (GNSSFixTime)
- - Längengrad (Longitude)
- - Breitengrad (Latitude)
- - Richtung (Heading)
- - Horizontalgenauigkeit (HDOP)
- - Buchungs-ID
- - Erhebungsbereitschaft ist gegeben oder nicht gegeben
- - Status: grün, rot, gelb (grün: Erhebungsbereitschaft gegeben, gelb: Erhebungsbereitschaft gegeben mit Warnung, rot: Erhebungsbereitschaft nicht gegeben)
- - Auslöser für Status rot oder gelb
- - GNSS Status (z. B. 3Dfix, Anzahl der GNSS Satelliten)
- - Konnektivität zur Zentrale nicht erfolgreich
- - Energiesparmodus.
- - Time stamp (generation of status information)
- - Position in a toll area (service area, e.g. Germany) (yes/no)
- - Position
- - Time of determination (GNSSFixTime)
- - Longitude
- - Latitude
- - Direction (Heading)
- - Horizontal Accuracy (HDOP)
- - Booking ID
- - Willingness to collect is given or not given
- - Status: green, red, yellow (green: willing to collect, yellow: will to collect with warning, red: will not to collect)
- - Trigger for status red or yellow
- - GNSS status (e.g. 3Dfix, number of GNSS satellites)
- - Connectivity to panel unsuccessful
- - Power saving mode.
Im Falle, dass die Erhebungsbereitschaft gegeben ist, wird diese an die Zentrale mit allen Attributen übermittelt. Im Falle, dass die Erhebungsbereitschaft nicht gegeben ist, wird die Fahrtbuchung auf dem Mautgerät abgebrochen. Der Abbruch wird dem Nutzer deutlich signalisiert und alle Prozesse in der App werden gestoppt. Die Nachricht zur nicht gegebenen Erhebungsbereitschaft wird an die Zentrale übermittelt, gefolgt von der Nachricht zum Buchungsende.If there is a willingness to collect data, this is sent to the head office with all the attributes. In the event that the willingness to collect is not given, the trip booking on the toll device will be canceled. The termination is clearly signaled to the user and all processes in the app are stopped. The message about the unwillingness to collect is sent to the head office, followed by the message about the end of the booking.
Die Zentrale antwortet auf die reguläre Statusinformation entweder mit „Freigabe Fahrtbuchung“ oder „Ablehnung Fahrtbuchung“. Eine Freigabe der Fahrtbuchung erlaubt dem Nutzer seine Fahrtbuchung fortzusetzen. Eine Ablehnung der Fahrtbuchung beendet die aktive Fahrtbuchung. Die Gründe für eine zentralseitige Ablehnung können Sperren oder technische Probleme sein. Nach einer Ablehnung der Fahrtbuchung werden die Prozesse der Aufzeichnung der Positionsinformationen sowie weitere Generierung der Erhebungsbereitschaft gestoppt. Nach jedem Abbruch einer Fahrtbuchung wird eine Nachricht zum Buchungsende sowie die restlichen Positionsinformationen vom Mautgerät 10 an die Zentrale 20 übertragen.The control center responds to the regular status information either with "Approval of trip booking" or "Rejection of trip booking". Approval of the trip booking allows the user to continue booking a trip. A rejection of the trip booking ends the active trip booking. The reasons for a central refusal can be blocks or technical problems. After rejection of the trip booking, the processes of recording the position information and further generation of the readiness for collection are stopped. Each time a trip booking is aborted, a message about the end of the booking and the remaining position information is transmitted from the
In allen Ausführungsbeispielen werden die Positionsinformationen in einem vordefinierten Zeitintervall vom Mautgerät aufgezeichnet (sekündlich) und in einer konfigurierbaren Zeit an die Zentrale übermittelt. Die Positionsinformationen umfassen folgende Daten:
- - Zeitstempel,
- - Breitengrad (in Millisekunden),
- - Längengrad (in Millisekunden),
- - Richtung (in Zehntelgrad),
- - Geschwindigkeit (in Zentimeter pro Sekunde),
- - NumSat als Anzahl der für die Ortung genutzten GNSS Satelliten,
- - HDOP als Konfidenzlevel und
- - Cell-ID als ID der aktuell eingebuchten Mobilfunkzelle.
- - Time stamp,
- - latitude (in milliseconds),
- - longitude (in milliseconds),
- - direction (in tenths of a degree),
- - speed (in centimeters per second),
- - NumSat as the number of GNSS satellites used for positioning,
- - HDOP as confidence level and
- - Cell-ID as ID of the currently logged-in mobile radio cell.
Das Beenden der Fahrtbuchung erfolgt mit einer Nutzereingabe. Hierzu ist auf der Anzeigeeinrichtung 16 des Mautgeräts 10 eine Schaltfläche für das Beenden der aktuellen Fahrtbuchung vorhanden. Mit einer Bedienung der Schaltfläche „Fahrt beenden“ werden alle Prozesse beendet und es werden alle mautrelevanten und aufgezeichneten Daten, insbesondere Positionsinformationen und Statusinformationen, an die Zentrale übertragen. Es erfolgt eine Ausgabe an den Nutzer, dass das Mautgerät weiter eingeschaltet bleiben soll und/oder die App nicht beendet werden soll, bis die Übertragung der Daten abgeschlossen ist.The journey booking is terminated with a user input. For this purpose, a button for ending the current trip booking is present on the
Eine Fahrtbeendigungsnachricht (oder ein Fahrtbeendigungssignal) signalisiert das Ende der aktiven Fahrtbuchung. Die Fahrtbeendigungsnachricht umfasst:
- - einen Zeitstempel des Buchungsendes,
- - Position in mautpflichtigem Gebiet (Dienstgebiet, z. B. Deutschland) (ja/nein) und
- - die Buchungs-ID.
- - a timestamp of the end of the booking,
- - Position in a toll area (service area, e.g. Germany) (yes/no) and
- - the booking ID.
Nach Buchungsende werden die aufgezeichneten und in der App (im Speicher des Mautgeräts) vorhandene Positionsinformationen umgehend an die Zentrale übermittelt. Im Fall, dass kein Mobilfunk nach dem Buchungsende vorhanden ist, werden die Positionsinformationen bei erneutem Mobilfunkempfang oder mittels einer WLAN Internetverbindung unverzüglich an die Zentrale versandt. Es wird keine neue Fahrtbuchung begonnen, bevor die bereits aufgezeichneten Positionsinformationen, aus der vorherigen Buchung, an die Zentrale versandt worden sind. Im Fall, dass die Nachricht zum Buchungsende nicht von der Zentrale empfangen wird (z. B. bei Datenverlust oder Deinstallation der App) wird die Fahrtbuchung automatisch zentralseitig abgeschlossen. Beim Empfang einer negativen Erhebungsbereitschaft seitens der Zentrale wird die aktive Buchung abgebrochen und der Abbruch wird dem Nutzer signalisiert. Die Positionsinformationen werden umgehend nach Buchungsabbruch an die Zentrale übermittelt. Die Fahrspuren werden gesichert, im Sinne von Signierung und Verschlüsselung, in App (im Speicher des Mautgeräts) abgelegt und an die Zentrale übertragen.After the end of the booking, the position information recorded and available in the app (in the memory of the toll device) is immediately transmitted to the head office. In the event that there is no mobile phone service after the end of the booking, the position information will be sent immediately to the head office when mobile phone reception is renewed or via a WLAN Internet connection. No new trip booking is started before the position information already recorded from the previous booking has been sent to the head office. If the message at the end of the booking is not received by the head office (e.g. if data is lost or the app is uninstalled), the journey booking is automatically completed by the head office. If the control center receives a negative willingness to collect, the active booking is canceled and the cancellation is signaled to the user. The position information is sent to the head office immediately after the booking is aborted. The lanes are secured, in terms of signing and encryption, stored in the app (in the memory of the toll device) and transmitted to the control center.
Die in der Zentrale empfangenen Positionsinformationen werden solange gepuffert bis diese vollständig sind bzw. durch ein Timeout eine Teilbuchung entsteht. Die Zentrale darf erst nach Beendigung der Fahrtbuchung oder nach Ablauf eines vorkonfigurierten Timeouts die Fahrtbuchung schließen. Die Positionsinformationen sind nur dann vollständig, wenn sie mit der Nachricht „Buchungsende“ sowie den restlichen Positionsinformationen in der Zentrale empfangen wurden. Eine unvollständige Fahrtbuchung wird zentralseitig vermerkt und wird als Teilbuchung betrachtet. Eine unvollständige Fahrtbuchung entsteht, indem in einem vorkonfigurierten Zeitraum bei einer aktiven Fahrtbuchung, weder Positionsinformationen vom Mautgerät empfangen werden noch eine Nachricht zum Buchungsende vorliegt.The position information received in the control center is buffered until it is complete or a partial booking occurs due to a timeout. The head office may only close the trip booking after the trip booking has been completed or after a preconfigured timeout has expired. The position information is only complete if it has been received with the message "End of booking" and the rest of the position information in the control center. An incomplete journey booking is noted centrally and is considered a partial booking. An incomplete journey booking occurs when, in a preconfigured period of time during an active journey booking, neither position information is received from the toll device nor is there a message at the end of the booking.
Im Fall eines Mobilfunkausfalls werden die erfassten Positionen über eine vorkonfigurierbare Zeit (z. B. 10 Minuten oder 20 Minuten) im Speicher des Mautgeräts gepuffert. Nach Ablauf der vorkonfigurierbaren Zeit meldet das Mautgerät im Fall, dass die Positionsinformationen nicht an die Zentrale übermittelt worden sind, eine negative Erhebungsbereitschaft und bricht die Fahrtbuchung ab.In the event of a mobile network failure, the recorded positions are buffered in the memory of the toll device for a preconfigurable time (e.g. 10 minutes or 20 minutes). After the pre-configurable time has elapsed, if the position information has not been transmitted to the control center, the toll device reports a negative readiness for collection and cancels the journey booking.
Nach Beendigung der Fahrt wird in der Zentrale anhand der übermittelten Positionsinformationen die Mautgebühr berechnet und an das Mautgerät übermittelt. Das Mautgerät zeigt anschließend eine Zusammenfassung der Fahrt an. Die Zusammenfassung umfasst folgende Informationen:
- - Buchungs-ID,
- - Buchungsstart (Datum, Uhrzeit)
- - Buchungsende (Datum, Uhrzeit)
- - Buchungsdauer
- - Buchungsbetrag (Maut in EUR)
- - Mautstrecke in Kilometer und
- - verwendetes Zahlungsmittel.
- - booking ID,
- - Booking start (date, time)
- - End of booking (date, time)
- - Duration of booking
- - Booking amount (toll in EUR)
- - Toll route in kilometers and
- - used means of payment.
Optional wird zusätzlich die gefahrene Strecke auf einer Karte dargestellt.Optionally, the route driven is also displayed on a map.
Es wird darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und dass die Verwendung von „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.It is noted that "comprising" and "comprising" do not exclude other elements or steps, and the use of "a" or "an" does not exclude a plurality. Any reference signs in the claims should not be construed as limitations.
Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale können für die Verwirklichung von Ausführungsformen sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander relevant sein.The features disclosed in the description, the claims and the figures can be relevant for the realization of embodiments both individually and in any combination with one another.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 3002733 A1 [0004]EP 3002733 A1 [0004]
- EP 3447695 A1 [0005]EP 3447695 A1 [0005]
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Legal Events
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---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |