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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Gebührenerhebungssystem.
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Speziell
betrifft die vorliegende Erfindung ein automatisches Gebührenerhebungssystem
für Fahrzeuge
für Stadtstraßen und/oder
Schnellstraßen,
Autobahnen, Kfz-Parkplätze,
Stadtgebiete und Bereiche mit Verkehrsbeschränkungen oder jeden Fahrzeugverkehrsgebührenbereich
im allgemeinen; auf diese Verwendung bezieht sich die nachstehende Beschreibung
ausschließlich
beispielhaft.
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Es
ist bekannt, daß herkömmliche
Schnellstraßen-
oder Autobahn-Gebührenerhebungssysteme
für Fahrzeuge
eine Anzahl von Einfahrstationen oder -kabinen, an denen das in
den maut- bzw. gebührenpflichtigen
Schnellstraßenabschnitt
einfahrende Fahrzeug erkannt wird, und eine Anzahl von Ausfahrstationen
oder -kabinen aufweisen, an denen die Maut bzw. Gebühr des von
dem Fahrzeug befahrenen Schnellstraßenabschnitts entweder manuell oder
automatisch erhoben wird.
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Um
die Bildung von Verkehrsstaus an Autobahnmautstationen oder -kabinen
zu vermeiden, sind Gesetze erlassen worden, wodurch diese Stationen im
Lauf den nächsten
Jahre vollständig
beseitigt werden, so daß Gebührenerhebungssysteme
erforderlich sind, welche die automatische Gebührenerhebung "im freien Fluß" erlauben, d. h.
wobei Fahrzeuge nicht zwischen einer Einfahr- und einer Ausfahrstation fahren müssen.
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WO-00/45343 zeigt ein automatisches
Belastungssystem für
Transporteinrichtungen, das eine Vielzahl von ortsfesten Bodenstationen,
eine an Bord der Transporteinrichtungen installierte Mobilfunkeinrichtung
und eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung hat. Jede ortsfeste
Station hat einen Funksender, der auf einem Kanal ein Signal, das
dadurch von Mobilfunkeinrichtungen empfangen werden kann, daß die Mobilfunkeinrichtungen
eine Verarbeitungseinheit haben, die mit einem auf diesen Kanal eingestellten
Funkempfänger
verbunden ist, zu einer Speichereinrichtung und zu einer Telekommunikationseinrichtung
zum Ausführen
von Kommunikationen mit der zentralen Datenverarbeitungsvorrichtung sendet.
Die zentrale Datenverarbeitungsvorrichtung ist mit Telekommunikationseinrichtungen
versehen.
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EP-A-0 425 961 zeigt
ein automatisches Gebühreneinzugssystem,
das folgendes aufweist: eine bordeigene Vorrichtung, die an Bord
eines Kraftfahrzeugs anbringbar ist für den Empfang und das Senden
von Nachrichten, die Handhabung und Speicherung der Transaktionen
und für
den Dialog mit dem Nutzer, eine persönliche Karte, die geeignet
ist zur Aktivierung der bordeigenen Vorrichtung, zur Erkennung des
Nutzers und zur Speicherung der Zahlungsvorgänge, und eine bodenbasierte
Vorrichtung zur Sicherstellung der Kopplung mit den bordeigenen Vorrichtungen
zum Austausch von Daten und Nachrichten, zum Erfassen physischer
Parameter, die zur Klassifizierung des Fahrzeugs geeignet sind,
und zur Ausführung
der Verarbeitung der Daten und Parameter, die von der bordeigenen
Vorrichtung geliefert und von der bodenbasierten Vorrichtung selbst
erfaßt werden.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein automatisches Gebührenerhebungssystem bereitzustellen,
das keine Gebührenbereich-Einfahr-/-Ausfahrstationen
verwendet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein automatisches Gebührenerhebungssystem bereitgestellt,
das in Patentanspruch 1 angegeben ist.
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Eine
nicht einschränkende
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird beispielhaft unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen erläutert.
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1 zeigt
schematisch ein automatisches Gebührenerhebungssystem gemäß der Lehre
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
ein Blockbild einer fahrzeugeigenen Einheit, die Teil des Systems
von 1 ist;
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3 ist
ein Blockbild einer Bodeneinheit, die Teil des Systems von 1 ist;
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4 ist
ein Blockbild einer lokalen Datensammelvorrichtung, die Teil des
Systems von 1 ist;
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5 und 6 sind
Flußdiagramme
der Operationen, die jeweils von den Boden- und den Bordeinheiten,
die Teil des automatischen Gebührenerhebungssystems
von 1 sind, ausgeführt
werden.
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Das
Bezugszeichen 1 in 1 zeigt
ein automatisches Gebührenerhebungssystem
insgesamt, das mindestens eine fahrzeugeigene Einheit bzw. Bordeinheit 2 aufweist,
die in einem Fahrzeug installiert ist, um Informationen zu empfangen
und zu speichern, mit denen die Gebühr des Fahrzeugs 3 relativ zu
einem entsprechenden mautpflichtigen Schnellstraßenabschnitt oder Mautbereich
bestimmt wird.
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Das
System 1 weist ferner mindestens eine Bodeneinheit 4 auf
die an einem gegebenen Gebührenpunkt
eines Gebührenbereichs
und/oder Schnellstraßenabschnitts
installiert ist und Gebühreninformation
an die Bordeinheit 2 des Fahrzeugs 3 übermittelt,
während
das Fahrzeug 3 die Bodeneinheit 4 passiert, d.
h. den Gebührenpunkt
durchfährt.
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Das
System 1 weist ferner eine abgesetzte Datensammeleinheit 5 auf,
die dann, wenn das Fahrzeug 3 am Ende der Gebührenabschnitte
angekommen ist, von jeder Bordeinheit 2 die in der Bordeinheit 2 gespeicherte
Gebühreninformation
empfängt
und die Information verarbeitet, um die Gesamtgebühr zu errechnen,
die vom Nutzer des Fahrzeugs 3 zu entrichten ist.
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Wie
später
noch im einzelnen erläutert
wird, empfängt
im praktischen Gebrauch, während
das Fahrzeug 3 auf einem Schnellstraßen-Gebührenabschnitt fährt oder
in einen Gebührenbereich
einfährt, die
Bordeinheit 2 von jeder Bodeneinheit 4, die entlang
dem Schnellstraßenabschnitt
oder an der Einfahrt in den Gebührenbereich
angeordnet sind, die gesamten Informationen, die notwendig sind,
um die Gebühr
zu berechnen, speichert diese Informationen vorübergehend und lädt sie dann
in die abgesetzte Datensammeleinheit 5 herunter bzw. sendet
sie an diese, die ihrerseits die Informationen verarbeitet, um die
Gesamtgebühr
zu errechnen, die der Nutzer des Fahrzeugs 3 zu entrichten
hat.
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Unter
Bezugnahme auf 2 weist jede Bordeinheit 2 im
Wesentlichen auf: eine Benutzerschnittstelle 6, eine Nahbereich-Kommunikationseinrichtung 7,
eine Speichereinrichtung 8, eine zentrale Verarbeitungseinheit 9 und
eine Schnittstelleneinrichtung 10.
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Die
Benutzerschnittstelle 6 erzeugt ein hörbares oder sichtbares Warnsignal,
um den Nutzer des Fahrzeugs 3 zu informieren, daß sich das
Fahrzeug einem Gebührenpunkt
eines Gebührenbereichs und/oder
einem Schnellstraßen-Gebührenabschnitt nähert. Die
Benutzerschnittstelle 6 erzeugt bevorzugt auch das Warnsignal,
um weitere spezielle Bedingungen anzuzeigen, beispielsweise eine
fehlerhafte Funktion der Bordeinheit, die beispielsweise durch Platzmangel
in der Speichereinrichtung 8 verursacht ist, oder eine
andere fehlerhafte Funktion der Bordeinheit 2, die einen
richtigen Empfang, korrekte Speicherung oder richtiges Senden von
Gebührendaten
oder -informationen verhindert. Bei dem gezeigten Beispiel kann
die Benutzerschnittstelleneinheit 6 von einem Display und/oder
einer Reihe von LED und/oder einem oder mehr Lautsprechern gebildet
sein, um den Nutzer des Fahrzeugs 3 über alle vorgenannten kritischen
Bedingungen zu informieren.
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Die
Nahbereich-Kommunikationseinrichtung 7 ermöglicht die
Zweirichtungskommunikation zwischen einer Bordeinheit 2 und
jeder Bodeneinheit 4, während
sich das Fahrzeug 3 dem Gebührenpunkt nähert, d. h. in einem begrenzten
Abstand von der Bodeneinheit 4 vorbeifährt.
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Dabei
kann die Nahbereich-Kommunikationseinrichtung 7 bevorzugt
ein HF-Empfangsmodul 7a aufweisen, das ein Identifizierungs-Anforderungssignal
empfängt,
das von der Bodeneinheit 4 ausgesendet wird und die Gebühreninformation
des Fahrzeugs 3 enthält.
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Ferner
weist die Nahbereich-Kommunikationseinrichtung 7 auch bevorzugt
ein HF-Sendemodul 7b auf, das bei Empfang des Identifizierungs-Anforderungssignals
an die Bodeneinheit 4 ein Antwortsignal sendet, das Informationen
enthält,
welche die Bordeinheit 2 des entsprechenden Fahrzeugs 3 eindeutig
identifizieren. Bei dem gezeigten Beispiel weist das Identifizierungs-Anforderungssignal
einen Code, der die das Signal erzeugende Bodeneinheit 4 identifiziert,
und eine Gebühreninformation
auf.
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Das
Identifizierungs-Anforderungssignal kann bevorzugt, jedoch nicht
notwendigerweise, auch zusätzliche
Informationen enthalten, welche die Ankunftszeit des Fahrzeugs 3 an
dem Gebührenpunkt
des Schnellstraßen-Gebührenabschnitts
oder des Gebührenbereichs
wie etwa Datum und Zeitpunkt der Durchfahrt des Fahrzeugs 3 bezeichnen, und/oder
andere Arten von allgemeiner Information im Hinblick auf Straßenzustand,
Verkehrsfluß,
Unfälle
oder Umleitungen oder Informationen wie Werbung und/oder Autobahnservice-Ankündigungen.
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Das
Antwortsignal enthält
einen Code, der die Bordeinheit 2 identifiziert; ferner
einen Code, der das Fahrzeug 3 identifiziert und bevorzugt,
jedoch nicht notwendigerweise, dem Nummernschild entspricht.
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Gemäß 2 speichert
die Speichereinrichtung 8 die Gebühreninformations- und Identifikationscodes,
die von der Bodeneinheit/den Bodeneinheiten 4 gesendet
werden; und die Schnittstelleneinrichtung 10 verbindet
die Bordeinheit 2 mit einem Telefongerät wie etwa einem Mobiltelefon
oder einer Einrichtung am Fahrzeug 3, die ein Telefonkommunikationsmodul
enthält,
um über
die Vorrichtung 11 eine Telefonverbindung mit der abgesetzten
Datensammeleinheit 5 herzustellen und die in der Bordeinheit 2 gespeicherten
Gebühreninformationen
an die abgesetzte Datensammeleinheit 5 zu senden.
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Anders
ausgedrückt,
können
die Gebührendaten
und Informationen, die in der Bordeinheit 2 gespeichert
sind, durch Verbinden der Bordeinheit 2 mit einer Telefonvorrichtung 11 wie
etwa einem Mobiltelefon heruntergeladen werden, welche die Gebührendaten
direkt an die abgesetzte Datensammeleinheit 5 sendet. Die Übertragung
kann ersichtlich erfolgen, indem die Gebühreninformation über das
Mobiltelefon zweckmäßig in einer
oder mehr SMS-Nachrichten codiert wird, die dann an ein Telefonmodul (nicht
gezeigt) der abgesetzten Datensammeleinheit 5 gesendet
werden, oder indem das Mobiltelefon automatisch mit einer vorbestimmten
Nummer (z. B. einer gebührenfreien
Nummer) verbunden wird, die der abgesetzten Datensammeleinheit 5 zugeordnet
ist.
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Die
Schnittstelleneinrichtung 10 kann von einer Kommunikationsschaltung
gebildet sein, um die Kommunikation über ein verdrahtetes oder drahtloses Übertragungssystem
mit dem Mobiltelefon oder einer anderen Art von Telefoneinrichtung 11 am
Fahrzeug 3 herzustellen, um die gespeicherten Gebühreninformationen
herunterzuladen und über
die Einrichtung 11 an die abgesetzte Datensammeleinheit 5 zu
senden. Bei dem gezeigten Beispiel wird die Information an das Mobiltelefon
von der genannten Schaltung auf bekannte Weise mittels drahtloser
Kommunikationstechnik übertragen,
wobei Daten von der Dialogeinrichtung durch HF- oder IR-Übertragung empfangen und gesendet
werden, z. B. mittels BLUETOOTH-Technik oder dergleichen; oder durch
Verdrahtungstechnik beispielsweise unter Verwendung von USB-Kommunikationsports
oder Kommunikationssystemen, die ähnliche Protokolle verwenden.
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Gemäß 2 werden
die von den obigen Einrichtungen, die Teil einer Bordeinheit 2 sind,
ausgeführten
Funktionen von der zentralen Verarbeitungseinheit 9 koordiniert
und gesteuert, die beispielsweise ein Mikroprozessor ist, der somit
imstande ist, die von der Benutzerschnittstelleneinheit 6,
der Nahbereich-Kommunikationseinrichtung 7, der Speichereinrichtung 8 und
der Schnittstelleneinrichtung 10 ausgeführten Operationen zu steuern.
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Die
Bordeinheit 2 kann außerdem
bevorzugt, wenn auch nicht notwendigerweise, ein Ortungsmodul 23 des
Fahrzeugs 3 aufweisen, das von einer Navigationseinrichtung
(z. B. einem GPS- oder ähnlichen
Navigationssystem) gebildet ist, um in jedem Augenblick die geografische
Position des mit der Bordeinheit 2 ausgestatteten Fahrzeugs 3 zu
bestimmen. Es ist zu beachten, daß das Ortungsmodul 23 durch
Bestimmen der Position und Fahrtrichtung des Fahrzeugs ein präziseres
Aufspüren
und Bestimmen der Vorbeifahrt des Fahrzeugs an jedem Gebührenpunkt
möglich
macht.
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Die
Bordeinheit 2 kann ferner ein Schutzgehäuse (nicht gezeigt) aufweisen,
das die vorgenannten Einrichtungen enthält und im Inneren des Fahrgastraums
des Fahrzeugs 3 geeignet eingebaut ist.
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Wie
angegeben, ist an einem gegebenen Gebührenpunkt jeweils eine Bodeneinheit 4 installiert,
die sich an einer Einfahrt und/oder Ausfahrt oder irgend einer anderen
Position in Abhängigkeit
von der jeweiligen Art des betroffenen Schnellstraßen-Gebührenabschnitts
oder Gebührenbereichs befindet.
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Beispielsweise
im Fall eines eigenständigen Abschnitts
einer Schnellstraße
wie etwa eines Abschnitts einer Autobahn, wobei sich die Gebühr in Abhängigkeit
von der vom Fahrzeug 3 gefahrenen Distanz ändert, können Bodeneinheiten 4 anstelle
von Mautstationen oder -kabinen an den Einfahrten und Ausfahrten
der Autobahn installiert sein. In diesem Fall ist die Bordeinheit 2 des
Fahrzeugs mit den beim Einfahren und Ausfahren in den bzw. aus dem
Autobahnabschnitt angetroffenen Bodeneinheiten 4 interaktiv
und empfängt
von diesen die gesamten Informationen, die notwendig sind, um die
tatsächlich
gefahrene Distanz zu bestimmen, für welche die Gebühr berechnet
wird. Im Fall eines Gebührenbereichs oder "offenen" Schnellstraßen-Gebührenabschnitts dagegen,
bei dem die Gebühr
unabhängig
von der gefahrenen Strecke festgelegt ist, genügt offensichtlich ein mit einer
Bodeneinheit 4 ausgestatteter Gebührenpunkt.
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Gemäß 3 weist
jede Bodeneinheit 4 im wesentlichen auf: eine Fahrzeugdetektiereinrichtung 13,
eine Speichereinrichtung 14, eine Nahbereich-Kommunikationseinrichtung 15,
eine Fernbereich-Kommunikationseinrichtung 16,
eine Nummernschild-Erkennungseinrichtung 17 und eine Datenverarbeitungseinrichtung 18.
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Die
Detektiereinrichtung 13 detektiert die Anwesenheit von
einem oder mehr Fahrzeugen 3 an dem Gebührenpunkt, an dem die Bodeneinheit 4 installiert
ist, und kann von einem optoelektronischen Sensor oder einem anderen ähnlichen
Sensor gebildet sein, der imstande ist, ein Anwesenheitssignal zu erzeugen,
das die Vorbeifahrt von einem oder mehr Fahrzeugen 3 an
dem Gebührenpunkt
bezeichnet.
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Die
Speichereinrichtung 14 speichert den Identifikationscode
der jeweiligen Bodeneinheit 4 sowie die Gebühreninformationen
in Bezug auf den von der Bodeneinheit 4 abgedeckten Schnellstraßenabschnitt
oder -bereich.
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Die
Speichereinrichtung 14 speichert bevorzugt, jedoch nicht
notwendigerweise, auch zusätzliche
Informationen wie Verkehrsdurchsagen, Werbung oder ähnliche
Meldungen, die von der abgesetzten Datensammeleinheit 5 an
die Bodeneinheit 4 gesendet werden können.
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Wenn
das Antwortsignal empfangen wird, speichert die Speichereinrichtung 14 außerdem den Code
der Bordeinheit 2 und das Nummernschild des von der Detektiereinrichtung 13 detektierten
Fahrzeugs 3.
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Gemäß 3 ermöglicht die
Nahbereich-Kommunikationseinrichtung 15 die Zweirichtungskommunikation
mit der Nahbereich-Kommunikationseinrichtung 7 der Bordeinheit 2,
während
sich das Fahrzeug 3 dem Gebührenpunkt nähert. Dabei kann die Nahbereich-Kommunikationseinrichtung 15 gebildet
sein von einem bevorzugt HF-Sendemodul 15a zum Senden des
Identifikations-Anforderungssignals an die Bordeinheit t2; und von
einem bevorzugt HF-Empfangsmodul 15b, um von dem Sendemodul 7b der
Bordeinheit 2 das Antwortsignal zu empfangen, das Informationen
enthält,
die die Bordeinheit 2 und das entsprechende Fahrzeug 3 eindeutig
identifizieren.
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Die
Nummernschilderkennungseinrichtung 17 detektiert im Bildformat
das Nummernschild des Fahrzeugs 3, das den Gebührenpunkt
passiert, für den
Fall, daß die
Bodeneinheit 4 das Fahrzeug 3 nicht identifizieren
kann.
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Das
ist der Fall, wenn die Bordeinheit 2 das Antwortsignal
nicht an die Bodeneinheit 4 sendet, was wiederum von verschiedenen
Faktoren abhängig
sein kann: das Fahrzeug hat keine Bordeinheit 2; die Speicherkapazität der Speichereinrichtung 8 ist unzureichend
(voller Speicher); oder es liegt irgend eine andere Störung der
Bordeinheit 2 des Fahrzeugs 3 vor.
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Bei
dem gezeigten Beispiel kann die Nummernschilderkennungseinrichtung 17 aus
einer oder mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen bestehen, etwa Standbildkameras,
Videokameras oder ähnlichen
Einrichtungen, die auf geeignete Weise an dem Gebührenbereich
oder dem Autobahngebührenabschnitt
angebracht sind, um auf Anweisung ein Bild des Kenzeichens des Fahrzeugs 3 aufzunehmen, das
den Gebührenbereich
oder Autobahngebührenabschnitt
durchfährt.
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Gemäß 3 ermöglicht die
Fernbereich-Kommunikationseinrichtung 16 die Zweirichtungskommunikation
mit der abgesetzten Datensammeleinheit 5, um die Aktualisierung
der Informationen zu ermöglichen,
die in jeder Bodeneinheit 4 gespeichert sind, wie etwa
Mautgebühren,
oder neue Informationen wie Verkehrsmeldungen, Werbung usw. zu übertragen.
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Die
Datenverarbeitungseinrichtung 18 kann aus einem Mikroprozessor
bestehen, der die von den obigen Einrichtungen, die Teil der Bodeneinheit 4 sind,
ausgeführten
Operationen steuert und koordiniert.
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Gemäß den 1 und 4 weist
das System 1 bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise, auch
eine oder mehr lokale Datensammeleinrichtungen 19 auf,
die jeweils entlang dem Schnellstraßen-Gebührenabschnitt
oder in dem Gebührenbereich
geeignet installiert sind, um im Nahbereich mit jeweiligen Bordeinheiten 2 zu
kommunizieren, während
die Fahrzeuge 3 die Strecke durchfahren, und um von Bordeinheiten
die Gebühreninformationen
zu empfangen, die in jeweiligen Speichereinrichtungen 8 gespeichert
sind. Bei Empfang der von einer Bordeinheit 2 heruntergeladenen
Daten sendet die lokale Datensammeleinrichtung 19 die Information
im Weitverkehr an die abgesetzte Datensammeleinheit 5.
Das bedeutet, daß im
Betrieb jede Bordeinheit 2 die gespeicherten Gebührendaten
zu einer lokalen Datensammeleinrichtung 19 herunterlädt, die
sie ihrerseits an die abgesetzte Datensammeleinheit 5 sendet.
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Unter
Bezugnahme auf das Beispiel von 4 weist
jede lokale Datensammeleinrichtung 19 im wesentlichen folgendes
auf: einen Nahbereich-Kommunikationsblock 20, der die "Nahbereich"-Kommunikation zwischen der Bordeinheit 2 und
der lokalen Datensammeleinrichtung 19 aktiviert, um die
in der Bordeinheit 2 gespeicherten Gebührendaten herunterzuladen;
einen "Weitbereich"-Kommunikationsblock 21, der
die Weitbereich-Kommunikation zwischen der lokalen Datensammeleinrichtung 19 und
der abgesetzten Datensammeleinheit 5 aktiviert, um die
von der Bordeinheit 2 heruntergeladenen Daten an die abgesetzte
Datensammeleinheit 5 zu übertragen; und eine Verarbeitungseinrichtung 22 zur Steuerung
des Datenempfangs von der Bordeinheit 2 und der Datenübertragung
an die abgesetzte Datensammeleinheit 5.
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In
Verbindung mit dem Vorstehenden wird darauf hingewiesen, daß bei einer
nicht gezeigten Ausführungsform
die lokale Datensammeleinrichtung 19 direkt in der Bodeneinheit 4 integriert
sein kann, um die in der Bordeinheit 2 gespeicherten Daten
an dem Gebührenpunkt
herunterzuladen.
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Die
abgesetzte Datensammeleinheit 5 ermöglicht das Zusammenfassen bzw.
Sammeln der Gebühren,
d. h. sie sammelt die von jeder Bordeinheit 2 gesendeten
Daten, verarbeitet sie zum Errechnen der Gebührensumme und identifiziert
die Bordeinheit 2, um den Nutzer festzustellen, dem die errechnete
Summe zu belasten ist. Die abgesetzte Datensammeleinheit 5 kann
offensichtlich die gesamte Gebührensumme
jedes Nutzers an einen Bankschaltkreis (nicht gezeigt) übermitteln,
der dann auf bekannte Weise die Transaktion automatisch ausführt.
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Unter
Bezugnahme auf die 5 und 6 wird nachstehend
der Betrieb des Systems 1 und speziell der Bodeneinheit 4 und
der Bordeinheit 2 beschrieben unter der Annahme, daß ein Fahrzeug 3 durch
einen mit der Bodeneinheit 4 ausgestatteten Gebührenpunkt
führt.
Der Einfachheit halber wird auf einen Gebührenpunkt eines Autobahn-Gebührenabschnitts
Bezug genommen.
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Es
wird nun auf 5 Bezug genommen; die an dem
Gebührenpunkt
an der Ein- oder Ausfahrt eines Autobahn-Gebührenabschnitts installierte
Bodeneinheit 4 bleibt im Standbyzustand, bis die Detektiereinrichtung 13 die
Durchfahrt von einem oder mehr Fahrzeugen 3 durch den Gebührenpunkt
detektiert (Block 100).
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Der
Standbyzustand endet GA am Ausgang von Block 100), wenn
die Detektiereinrichtung 13 die Anwesenheit eines Fahrzeugs 3 detektiert
und der Datenverarbeitungseinrichtung 18 ein Signal zuführt, das
codierte Informationen in Bezug auf die Durchfahrt des Fahrzeugs 3 durch
den Gebührenpunkt
enthält.
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Bei
Empfang des Signals, das die Erfassung des Fahrzeugs 3 bezeichnet,
weist die Datenverarbeitungseinrichtung 18 der Bodeneinheit 4 das
Sendemodul 15a der Nahbereich-Kommunikationseinrichtung 15 an,
das Identifizierungs-Anforderungssignal, das, wie bereits gesagt,
den die Bodeneinheit 4 an dem Gebührenpunkt identifizierenden
Code enthält,
und die in der Speichereinrichtung 14 enthaltene Gebühreninformation
zu senden (Block 110).
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Anschließend an
die Übertragung
des Identifizierungs-Anforderungssignals ist die Bodeneinheit 4 bereit
zum Empfang der Antwortsignale von Bordeinheiten 2 der
detektierten Fahrzeuge 3 (Block 120). An diesem
Punkt verarbeitet die Bodeneinheit jedes ankommende Antwortsignal,
um den die Bordeinheit 2 identifizierenden Code sowie bevorzugt
den das Fahrzeug 3 identifizierenden Code zu bestimmen
und zu speichern, der bevorzugt dem Nummernschild des Fahrzeugs 3 entspricht.
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An
diesem Punkt prüft
die Bodeneinheit 4, daß jedes
Fahrzeug 3, das von der Detektiereinrichtung 13 detektiert
worden ist und somit tatsächlich den
Gebührenpunkt
durchfahren hat, seine Identifikation beendet hat, d. h. das entsprechende
Antwortsignal gesendet hat. Das kann beispielsweise erfolgen, indem
geprüft
wird, ob die Anzahl der von der Detektiereinrichtung 13 detektierten
Fahrzeuge 3 der Anzahl von Identifizierungscodes entspricht,
die von den Bordeinheiten 2 von Fahrzeugen 3 gesendet wurden
(Block 130). Im Fall einer negativen Antwort (NEIN-Ausgang
von Block 130), d. h. wenn die Prüfung zeigt, daß eines
oder mehr Fahrzeuge 3 kein Antwortsignal gesendet haben,
welches das Fahrzeug 3 identifiziert, aktiviert die Bodeneinheit 4 die Nummernschild-Identifikationseinrichtung 17 (Block 17),
die ein Bild des Nummernschilds jedes durchfahrenden Fahrzeugs 3 aufnimmt.
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An
diesem Punkt fährt
die Bodeneinheit 4 fort, die Fahrzeuge 3 zu identifizieren,
die aufgrund des Nichtempfangs des Antwortsignals nicht erkannt wurden
(Block 150), indem nach einer Übereinstimmung zwischen den
durch die Bildaufnahme erkannten Nummernschildern und den Nummernschildern gesucht
wird, die durch Decodieren der Antwortsignale gespeichert wurden.
Somit entdeckt die Bodeneinheit 4 die Nummernschilder der
Fahrzeuge 3, die nicht durch den Empfang der Antwortsignale
identifiziert wurden, und übermittelt
durch die Weitbereich-Kommunikationseinrichtung 16 die
Nummernschilder der nicht identifizierten Fahrzeuge 3 an
die abgesetzte Datensammeleinheit 5, welche die Fahrzeuge 3 identifiziert
und die Gebühren
von den Nutzern der Fahrzeuge 3 auf die bekannte Weise
einzieht.
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Wenn
andererseits jedes detektierte Fahrzeug identifiziert worden ist
(JA-Ausgabe am Block 130), wird die Operation beendet,
und die Bodeneinheit 4 schaltet wieder auf Standby bis
zur Durchfahrt eines weiteren Fahrzeugs 3.
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6 zeigt
den Betrieb der Bordeinheit 2 eines Fahrzeugs 3,
während
das Fahrzeug den Gebührenpunkt
passiert, der mit der Bodeneinheit 4 ausgestattet ist.
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Wenn
sich ein Fahrzeug 3 der Bodeneinheit 4 nähert, empfängt die
jeweilige Bordeinheit 2 das Identifizierungs-Anforderungssignal
und aktiviert mittels der Schnittstelleneinrichtung 6 (Block 400)
das visuelle und/oder Tonsignal, das den Nutzer darüber informiert,
daß sich
das Fahrzeug 3 dem Gebührenpunkt
(an der Ein- oder Ausfahrt eines Autobahn-Gebührenabschnitts) nähert.
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An
diesem Punkt überprüft die Bordeinheit 2, ob
die jeweilige Speichereinrichtung 8 in einem Zustand zum
Empfang der von der Bodeneinheit 4 gesendeten Gebühreninformation
ist (Block 410) – bei dem
gezeigten Beispiel wird überprüft, ob der
Platz in der Speichereinrichtung 8 voll ist.
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Wenn
das der Fall ist, d. h. wenn in der Speichereinrichtung 8 keine
weiteren Daten mehr gespeichert werden können (Speicher voll) (JA-Ausgabe von
Block 410), deaktiviert die Zentraleinheit 9 die Nahbereich-Kommunikationseinrichtung 7 und
die Schnittstelleneinrichtung 10, um das Senden des Antwortsignals
zu unterbinden (Block 420), und die Bodeneinheit 4 erstellt
ein Bild des Nummernschilds des Fahrzeugs.
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Wenn
dagegen die Speichereinrichtung nicht voll ist, d. h. wenn die Speichereinrichtung 8 im
einem Zustand zum Empfang von Daten ist (Speicher nicht voll) (NEIN-Ausgabe
am Block 410), wird das Senden des Antwortsignals durch
das Sendemodul 7b aktiviert, um sowohl das Fahrzeug 3 (bevorzugt
das Nummernschild) als auch die entsprechende Bordeinheit 2 (Identifizierungscode)
zu identifizieren.
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Die
Bordeinheit 2 verarbeitet dann das Identifizierungs-Anforderungssignal,
um die Gebühreninformation
zu bestimmen und sie in der Speichereinrichtung 8 zu speichern
(Block 430).
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Nachdem
die Gebühreninformation
gespeichert ist, sendet die Bordeinheit 2 jedes Fahrzeugs 3 – zu vorbestimmten
Zeitpunkten und/oder wenn der in der Speichereinrichtung 8 vorhandene
Platz einen vorbestimmten größten Grenzwert
erreicht, der beispielsweise der Hälfte des gesamten verfügbaren Speicherplatzes
entspricht – die
gesamten gespeicherten Informationen an die abgesetzte Datensammeleinheit 5,
die dann das Sammeln der gespeicherten Gebühr(en) aktiviert.
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Insbesondere
können
Informationen von der Bordeinheit 2 in zwei Betriebsarten übertragen
werden: erstens durch Downloaden der Gebühreninformationen über die
Nahbereich-Kommunikationseinrichtung 7 zu
den lokalen Datensammeleinrichtungen 19; und zweitens durch Übermitteln
von Informationen über
ein Bordtelefon 11, z. B. ein Mobiltelefon.
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Bei
dem gezeigten Beispiel kann die erste Übertragungsbetriebsart (Block 440)
implementiert werden, wenn sich das Fahrzeug 3 einer lokalen
Datensammeleinrichtung 19 nähert; in diesem Fall sendet
das Sendemodul 7b der Bordeinheit 2 die Gebühreninformation
und die Information zur Identifizierung der Bordeinheit 2 an
den Nahbereich-Kommunikationsblock 20 der lokalen Datensammeleinrichtung 19, woraufhin
die Verarbeitungseinrichtung 22 die Weitbereich-Kommunikationseinrichtung 21 aktiviert
zum Senden der Informationen an die abgesetzte Datensammeleinheit 5,
die dann die Informationen verarbeitet und die von dem Nutzer des
Fahrzeugs geschuldete Gebühr
errechnet.
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In
der zweiten Übertragungsbetriebsart (Block 450)
werden die Gebühreninformation
und die die Bordeinheit 2 identifizierende Information,
die in der Speichereinrichtung 8 gespeichert sind, über die Telefoneinrichtung 11 übertragen,
die, wenn sie mit der Schnittstelleneinrichtung 10 verbunden
ist, die Information von der Bordeinheit 2 empfängt und
sie telefonisch an die abgesetzte Datensammeleinheit 5 übermittelt.
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Das
System 1 ist besonders vorteilhaft, weil es die vollautomatische
Gebührenentrichtung
erlaubt und somit die Mautstationen oder -kabinen an Autobahnein-
und -ausfahrten überflüssig macht.
Tatsächlich
wird der gesamte Fahrzeugerkennungs- und Gebührenberechnungsprozeß unmittelbar
von dem System 1 ausgeführt,
ohne daß irgendein
direkter Eingriff durch den Nutzer des Fahrzeugs, das auf dem Gebührenabschnitt
fährt,
notwendig ist. Eine Bezahlung durch den Nutzer entweder mittels
Münzen
oder Papiergeld oder Kreditkarte, was derzeit typischerweise am
Ende der Autobahn erforderlich ist, entfällt vollständig, was in einem ruhigeren
Verkehrsfluß an
Autobahnein- und -ausfahrten resultiert mit den offensichtlichen
Vorteilen in Bezug auf Staus an Einfahrten/Ausfahrten, Komfort für den Straßenbenutzer
und verringerte Luftverschmutzung von Gebührenpunkten.
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Das
System ist außerdem
extrem unkompliziert, da die Bodeneinheit direkt auf dem Seitenstreifen
installierbar ist und keine fest angeordnete Brücke über die Straße erforderlich
ist; gleichzeitig ist es äußerst flexibel,
da es die Übertragung
der in der Bordeinheit gespeicherten Gebührendaten über ein Mobiltelefon oder über lokale
Datensammeleinrichtungen erlaubt.