DE9320758U1

DE9320758U1 - Device in a vehicle for in-vehicle electronic billing of the use of toll routes

Info

Publication number: DE9320758U1
Application number: DE9320758U
Authority: DE
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1993-09-21
Filing date: 1993-09-21
Publication date: 1995-01-05
Anticipated expiration: 2003-09-22

Description

Mannesmann HktiengeseltschaftMannesmann Holding Company

Mannesmannufer 2 30 A62 Mannesmannufer 2 30 A62

40213 Düssetdorf40213 Düsseldorf

Einrichtung in einem Fahrzeug zur fahrzeuginternen elektronischen Abrechnung der Nutzung von gebührenpflichtigen WegstreckenDevice in a vehicle for in-vehicle electronic billing of the use of toll routes

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruch 1. The invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1.

Eine gattungsgemäße Einrichtung ist in der nicht vorveröffentlichten auf die RnmeLderin zurückgehenden Patentanmeldung DE-P 43 10 099.5 beschrieben. Diese Einrichtung umfaßt ein im jeweiligen Fahrzeug mitgeführtes elektronisches Rbrechnungsgerät, das fortlaufend von außen gesendete Daten zur Bestimmung der geographischen Fahrzeugposition empfängt (z.B. Satellitennavigation) und auswertet oder unmittelbar Positionsdaten empfängt (z.B. Funkpeilsystem). Wesentlicher Teil der Einrichtung ist eine Speichereinheit, die vorgegebene geographische Positionen (Identifizierungspunkte) gespeichert hat, welche eine eindeutige Charakterisierung der einzelnen gebührenpflichtigen Weqstrecken ermöglichen. Eine Recheneinheit vergleicht jeweils die aktuell ermittelten oder empfangenen Fahrzeugpositionsdaten mit den Positionsdaten der Identifizierungspunkte und kann durch einenA device of this type is described in the unpublished patent application DE-P 43 10 099.5, which is attributable to the applicant. This device comprises an electronic calculation device carried in the respective vehicle, which continuously receives data sent from outside to determine the geographical position of the vehicle (e.g. satellite navigation) and evaluates it or receives position data directly (e.g. radio direction finding system). An essential part of the device is a storage unit which has stored predetermined geographical positions (identification points) which enable a clear characterization of the individual toll routes. A computing unit compares the currently determined or received vehicle position data with the position data of the identification points and can be used by a

Entscheidungsalgorithmus eindeutig ermitteln, ob eine gebührenpflichtige Wegstrecke vom Fahrzeug benutzt wird. Wenn eine gebührenpflichtige Streckennutzung ermittelt wird, nimmt die Einrichtung auf einem 5peichermedium (z.B. Chip-Karte) eine entsprechende Verbuchung vor, indem von einem in dem 5peichermedium eingetragenen Gebührenguthaben der jeweilige Streckentarif abgezogen wird.Decision algorithm can clearly determine whether a toll route is being used by the vehicle. If toll use is determined, the device makes a corresponding entry on a storage medium (e.g. chip card) by deducting the relevant route tariff from a fee credit entered in the storage medium.

Dieses 5ystem zur fahrzeuginternen Nutzungsabrechnung gewährleistet einen optimalen Datenschutz, da die Buchungsvorgänge und die Erfassung der geographischen Fahrzeugposition nur im Fahrzeug selbst stattfinden. Es erfolgt keine externe Erfassung und Registrierung der von einem Fahrzeug zurückgelegten gebührenpflichtigen Wegstrecken, da keine Informationen über die Fahrstrecken und die Nutzungskosten das Fahrzeug verlassen. Eine "maschinelle" Kontrolle darüber, wie, wann und wo das z.B. über einen Rutomaten gekaufte Gebührenguthaben vom Fahrer verwendet wird, findet nicht statt. Damit wäre allerdings dem Mißbrauch des Systems alle Türen geöffnet, da es nicht feststellbar wäre, wenn ein gebührenpflichtiger Streckenabschnitt von einem Fahrzeug unberechtigt benutzt würde, weil z.B. das Gebührenguthaben der Chip-Karte nicht mehr ausreicht oder sogar vollständig verbraucht war oder die Einrichtung zur Nutzungsabrechnung mißbräuchlich außer Betrieb gesetzt worden ist. Es fehlt daher an Möglichkeiten zur Feststellung eines derartigen Mißbrauchs,This system for in-vehicle usage billing ensures optimal data protection, as the booking processes and the recording of the geographical position of the vehicle only take place in the vehicle itself. There is no external recording and registration of the toll routes traveled by a vehicle, as no information about the routes and usage costs leaves the vehicle. There is no "mechanical" control of how, when and where the toll credit purchased, for example, via a machine, is used by the driver. This would, however, open the door to abuse of the system, as it would not be possible to determine if a toll section of the route was used by a vehicle without authorization, for example because the toll credit on the chip card was no longer sufficient or had even been completely used up or the usage billing facility had been improperly put out of operation. There are therefore no options for detecting such abuse.

Für den Betrieb von Lastkraftwagen und Omnibussen sind in vielen Staaten sogenannte Fahrtschreiber (z.B. EC-Tachographen) zwingend vorgeschrieben. Diese Geräte zeichnen üblicherweise den Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahr- und Haltezeiten sowie die Länge der zurückgelegten Wegstrecke auf Diagrammscheiben zeitgerecht auf. Weitergehende Informationen über die jeweils befahrene Wegstrecke werden nicht aufgezeichnet.In many countries, so-called tachographs (e.g. EC tachographs) are mandatory for the operation of trucks and buses. These devices usually record the course of the vehicle's speed, driving and stopping times, as well as the length of the route traveled on charts in a timely manner. Further information about the route traveled is not recorded.

flufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der gattungsgemäOen flrt dahingehend weiterzubilden, daß ein unberechtigtes Befahren von Wegstrecken durch Fahrzeuge, die mit einem Fahrtschreiber ausgestattet sind, kontrollierbar und somit verfolgbar wird, ohne daß die Belange des Datenschutzes verletzt werden, d.h. es sollen keine Daten über das Fahrverhalten und eine etwaige Nutzungsgebührenentrichtung an Stellen außerhalb des Fahrzeugs maschinell übermittelt werden.The aim of the invention is to further develop a device of the generic type so that unauthorized driving on routes by vehicles equipped with a tachograph can be monitored and thus tracked without violating data protection concerns, i.e. no data on driving behavior and any payment of user fees should be transmitted mechanically to locations outside the vehicle.

Gelöst wird diese flufgabe erfindungsgemäß durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis &bgr; angegeben.This problem is solved according to the invention by a device with the features of patent claim 1. Advantageous further developments of the invention are specified in the subclaims 2 to β.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin_v eine gattungsgemäße Einrichtung in einem Fahrzeug, das ohnehin mit einem Fahrtschreiber ausgestattet ist, mit einer Datenschnittstelle zu versehen, über die zusätzliche Fahrrouteninformationen, die über die üblicherweise vom Fahrtschreiber aufgezeichneten Informationen hinausgehen und z.B. die Benutzung einer gebührenpflichtigen Wegstrecke erkennbar machen, an den Fahrtschreiber übermittelt und von diesem aufgezeichnet werden. Somit erfolgt lediglich ein Datentransfer innerhalb des Fahrzeugs. Für außenstehende Einrichtungen ist somit keinerlei Möglichkeit gegeben, die Fahrstrecke des Fahrzeugs zu verfolgen. Lediglich zu Kontrollzwecken, wie dies auch heute in Form von Stichproben im Rahmen von Verkehrskontrollen ständig geschieht, kann eine überprüfung der Fahrtschreiberaufzeichnungen erfolgen, die dann auch flufschluß z.B. über ein etwa vorliegendes unberechtigtes Befahren einer gebührenpflichtigen Wegstrecke geben. Diese Informationen werden, solange keine Verstöße gegen die geltenden Bestimmungen erkennbar sind, von der zur Kontrolle autorisierten Person lediglich eingesehen. Damit gelangen keine Daten außerhalb des Fahrzeugs, die eine externe Verfolgung der individuellen Fahrroute des Fahrzeugs ermöglichen würden. Lediglich im Falle einesThe basic idea of the invention is _to provide a generic device in a vehicle, which is already equipped with a tachograph, with a data interface via which additional route information, which goes beyond the information usually recorded by the tachograph and, for example, makes it possible to identify the use of a toll route, is transmitted to the tachograph and recorded by it. This means that data is only transferred within the vehicle. There is therefore no possibility for external devices to track the route taken by the vehicle. The tachograph recordings can only be checked for control purposes, as is constantly done today in the form of random checks as part of traffic controls, and these can then also provide information, for example, about any unauthorized use of a toll route. This information is only viewed by the person authorized to carry out the check as long as no violations of the applicable regulations are apparent. This means that no data reaches outside the vehicle that would enable the vehicle's individual route to be tracked externally. Only in the case of a

Rechtsverstoßes, wenn also eine Wegstrecke befahren wird, für die der geltende Tarif nicht ordnungsgemäß abgebucht wurde, wird die Diagrammscheibe des Fahrtschreibers Coder gegebenenfalls ein entsprechender Datenträger) als Beweismaterial vom Kontrolleur sichergestellt, um den Rechtsverstoß ahnden zu können.If a legal violation is committed, i.e. if a route is driven for which the applicable tariff has not been debited correctly, the tachograph chart (or, if applicable, a corresponding data storage device) will be secured by the inspector as evidence in order to be able to punish the legal violation.

Die durch die Erfindung ermöglichte Kontrolle der ordnungsgemäßen Nutzungsabrechnung erfordert keinerlei zusätzliche Infrastrukturmaßnahmen wie etwa den Bau von Sende- und Empfangseinrichtungen (auf HF-, IR- oder Ultraschall-Basis) entlang der gebührenpflichtigen Wegstrecken. Mit den zuletztgenannten Einrichtungen könnte automatisch Kontakt mit den jeweils vorbeifahrenden Fahrzeugen aufgenommen werden und durch flbruf von Informationen aus der fahrzeuginternen Nutzungsabrechnungseinrichtung die Ordnungsmäßigkeit der Gebühreneinrichtung überprüft werden. Im Gegensatz hierzu kommt die Erfindung völlig ohne derartige Einrichtungen aus.The control of the correct usage billing made possible by the invention does not require any additional infrastructure measures such as the construction of transmitting and receiving devices (based on HF, IR or ultrasound) along the toll routes. The latter devices could automatically contact the vehicles driving past and check the correctness of the toll system by calling up information from the vehicle's internal usage billing device. In contrast, the invention does not require any such devices at all.

Die geographische Position des Fahrzeugs kann zwar z.B. durch spezielle Sendeeinrichtungen, die entlang eines Wegstreckennetzes Cz.B. Rutobahnnetz) errichtet wurden, an das Fahrzeug übermittelt werden. Bevorzugt wird jedoch im Rahmen der Erfindung eine fahrzeuginterne Positionsermittlung anhand der empfangenen Signale z.B. eines Funkpeilsystems oder insbesondere eines Navigationssatellitensystems, zumal dies völlig unabhängig von Veränderungen des Wegstreckennetzes Cz.B. Streckenneubau) ist und an jedem beliebigen Ort anwendbar ist (also auch auf unbedeutenden Nebenstrecken). Dies ermöglicht darüber hinaus auch zusätzliche Verwendungsmöglichkeiten unabhängig von der Kontrolle einer ordnungsgemäßen Entrichtung von Straßenbenutzungsgebühren. So können die von der Einrichtung zur Nutzungsabrechnung über die Datenschnittstelle an den FahrtschreiberThe geographical position of the vehicle can be transmitted to the vehicle, for example, by special transmitting devices that have been set up along a route network (e.g., the highway network). However, within the scope of the invention, an internal vehicle position determination based on the signals received, e.g., from a radio direction finding system or, in particular, a navigation satellite system, is preferred, especially since this is completely independent of changes to the route network (e.g., new route construction) and can be used anywhere (i.e., even on insignificant secondary routes). This also enables additional uses independent of the monitoring of the correct payment of road user charges. For example, the data sent by the device for billing usage to the tachograph via the data interface

übermittelten Daten auch dazu benutzt werden, um im Rahmen einer Verkehrskontrolle feststellen zu können, ob z.B. ein LKW mit wassergefährdender Ladung verbotswidrig durch ein Wasserschutzgebiet gefahren ist. In diesem Fall sollten in der Einrichtung zur Nutzungsabrechnung auch geographische Informationen über derartige Schutzgebiete gespeichert sein, so daß beim Einfahren in eine solche Zone ein entsprechendes 5ignal auf den Fahrtschreiber gegeben wird. In entsprechender Weise lassen sich auch Überprüfungen bezüglich der Einhaltung fest vorgeschriebener Fahrrouten von Gefahrguttransporten durchführen.The data transmitted can also be used to determine, as part of a traffic check, whether, for example, a truck carrying a load that is hazardous to water has illegally driven through a water protection area. In this case, the device for billing usage should also store geographical information about such protection areas, so that when entering such a zone, a corresponding signal is sent to the tachograph. In a similar way, checks can also be carried out to ensure that fixed routes for transporting hazardous goods are being followed.

flls Fahrrouteninformationen, die vom Fahrtschreiber im Sinne der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu den üblichen Fahrtschreiberinformationen aufzuzeichnen sind, kommen in erster Linie Daten bezüglich der aktuellen geographischen Position des Fahrzeugs in Frage, die z.B. in vorgegebenen Zeitabständen oder "ortsabhängig" Cz.B. nach vorgegebenen Weglängen oder bei Passieren vorgegebener geographischer Punkte) festgehalten werden. Diese Daten können direkt oder auch in verschlüsselter Form vom Fahrtschreiber aufgezeichnet werden. In Zusammenhang mit der überwachung der Ordnungsmäßigkeit bei der Entrichtung der Straßenbenutzungsgebühren kann es völlig ausreichen, als zusätzliche Fahrrouteninformation lediglich ein gleichbleibendes "Ordnungsmäßigkeitssignal" und/oder im Falle einer unberechtigten Wegstreckenbenutzung ein *VerstoG"-5ignal (z.B. in Form eines gleichbleibenden Spannungssignals von 5 V) an den Fahrtschreiber zu übermitteln. Um einen Schutz vor unzulässigen Manipulationen an der erfindungsgemäOen Einrichtung zu gewährleisten, empfiehlt es sich, die Einrichtung programmtechnisch so abzusichern, daß vor Beginn einer Datenübertragung an den Fahrtschreiber eine gegenseitige fluthentisierung zwischen beiden Einrichtungen durchgeführt wird.flls route information that is to be recorded by the tachograph in the sense of the present invention in addition to the usual tachograph information, primarily data relating to the current geographical position of the vehicle come into consideration, which is recorded, for example, at specified intervals or "location-dependent" (e.g. after specified distances or when passing specified geographical points). This data can be recorded by the tachograph directly or in encrypted form. In connection with monitoring the correctness of the payment of road tolls, it may be completely sufficient to simply transmit a constant "correctness signal" and/or, in the case of unauthorized use of a route, a "violation" signal (e.g. in the form of a constant voltage signal of 5 V) to the tachograph as additional route information. In order to ensure protection against unauthorized manipulation of the device according to the invention, it is recommended that the device be secured in a program such that mutual synchronization is carried out between the two devices before data is transmitted to the tachograph.

Claims

Protection claims

1. Device in a vehicle for the internal electronic billing of the use of toll routes covered by the vehicle, whereby geographical positions of the vehicle are determined or received by the device and a booking corresponding to the value of the respective use is made on a storage medium of the device, characterized in that

that a data interface is provided on the device via which route information is transmitted to a tachograph of the vehicle and recorded by the latter in addition to the usual tachograph information.

2. Device according to claim 1,
characterized,

that the geographical positions of the vehicle are transmitted wirelessly to the device by transmitters installed along the routes.

3. Device according to claim 1,
characterized,

that the device itself determines the geographical positions of the vehicle using signals received from navigation satellites.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that

that geographical vehicle positions determined by the device are recorded as route information at specified time intervals or depending on location.

tit··· ■· *·tit··· ■· *·

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the event of unauthorized use of the route, evidentiary information about the unauthorized use is recorded as route information.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that to ensure data integrity , mutual ruthenization takes place between the tachograph and the device before data transmission to the tachograph begins.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the flow of the route information is in encrypted form.

8. Device according to claim 7, characterized in that in the event of unauthorized use of a route, a constant voltage signal is transmitted to the tachograph for the duration of this use.