EP0625768B1 - Automatisches Gebührenerfassungssystem - Google Patents

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EP0625768B1
EP0625768B1 EP94103707A EP94103707A EP0625768B1 EP 0625768 B1 EP0625768 B1 EP 0625768B1 EP 94103707 A EP94103707 A EP 94103707A EP 94103707 A EP94103707 A EP 94103707A EP 0625768 B1 EP0625768 B1 EP 0625768B1
Authority
EP
European Patent Office
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vehicle
collection system
vehicles
toll collection
automatic toll
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP94103707A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0625768A3 (de
EP0625768A2 (de
Inventor
Bernhard Dr. Dipl. Phys. Hering
Karl-Friedrich Dipl.-Ing. Wurst
Joachim Dipl.-Ing. Seemann
Peter Ing. Wenter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0625768A2 publication Critical patent/EP0625768A2/de
Publication of EP0625768A3 publication Critical patent/EP0625768A3/de
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
    • G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • 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

Definitions

  • the invention relates to an automatic fee collection system (AGE system) for road use from Vehicles that have an on-board device with a communication device, a vehicle transceiver and an electronic one Purse in the form of a processor card, a so-called Have smart card with arranged on the streets Paying stations with at least one on or over wireless communication device mounted on the road carry out a data exchange and a user fee while maintaining the anonymity of the vehicle user debit.
  • AGE system automatic fee collection system
  • DE-PS 38 33 716 C2 is a street toll collector described in which as Record carrier for the collection of fees by means of the Bank accounts of road users used an IS card becomes.
  • Record carrier for the collection of fees by means of the Bank accounts of road users used an IS card becomes.
  • the collector automaton it is a considerable disadvantage that the vehicle owner or driver does not remain anonymous. Furthermore, it is disadvantageous that the registration of the road use fee only for standing, in a designated payment track Vehicles is possible.
  • EP-0 413 948-A1 describes a system for optical data transmission, preferably for automatic Payment of road use fees described, in the contactless, i.e. wirelessly that charges can be. This is for data transmission proposed optical system, which specifically on optical active surfaces aligned with the respective lanes depicts. This requires a complex, constructive Design and is for a quick and extensive Data traffic between vehicles and a payment station in fast-moving traffic because of this relatively short contact time not suitable.
  • a fee registration system is known from EP 0 401 192, where a fixed route station on the road with a Sending and receiving device in one at the route station passing vehicle communicates with a fee from an electronic one carried with the vehicle Wallet is debited.
  • the location of vehicles with the help of induction loops provided is due the lane-related mode of operation when changing lanes or for vehicles that are not exactly in the lanes not sufficiently secure.
  • FR 2 667 554 is a vehicle-based transmitting and receiving device on an infrared basis for communication with a vehicle-external device for vehicle identification known.
  • a vehicle-external device for vehicle identification known.
  • One way to find vehicles without a vehicle identification facility localization is not intended.
  • the object of the invention is therefore in an automatic Fee collection system a safe, reliable Communication between the vehicles and the Pay station on multi-lane roads with almost undiminished Vehicle speed and also if any To ensure lane changes and localization of the communicating vehicle in order to Vehicles that have paid and non-paying vehicles to recognize.
  • a localization device which outputs the position of the vehicle currently communicating on the basis of a vehicle transceiver, short-term optical signal is determined by assigning the temporary identifier of the vehicle currently communicating, which is known from the communication protocol, to this optical signal.
  • the additionally emitted optical signal from one Infrared flash of light is formed, which is prompted on the part of the payment station.
  • the vehicle localization device from an infrared light sensitive video camera formed by means of a computer-controlled evaluation the position of this vehicle based on the optical image determined and assigned accordingly (correlated).
  • the debit is expediently carried out within one certain communication area, with the debit acknowledged by the vehicle and on the Processor card is documented in order to Control carried out later provable information about to have the debit carried out. It is special advantageous, the direct debit with the optical Acknowledge signal, the infrared flash.
  • a vehicle detection device arranged for all vehicles, that coordinates with the vehicle location facility is. This means that vehicles that do not have Have issued acknowledgment signal, determined, identified and registered, for example with general known photographic detection systems.
  • a video surveillance camera with image recording and image evaluation can be provided.
  • the vehicle detection device can be a further embodiment of the invention from a known traffic radar be formed, which the individual vehicles detected separately according to lane.
  • the nonpayers will with a film or video camera for fixed or moving Pictures, i.e. with a well-known photographic recording system registered, the exact assignment to the vehicle done with the traffic radar.
  • the data exchange can be done with the help of microwave transmission technology respectively. It is advantageous however, provided data transfer using the Perform infrared light transmission.
  • an electronic video camera arranged at the payment station, which prefers to locate the vehicles if the payment station requests the vehicle transceiver, one Message as proof of correct payment send.
  • this message receives, the video camera becomes active to the position of the to determine paying transeivers.
  • Headlights or indicators can be in further development of the invention in following various measures are proposed.
  • an optical filter is attached to the camera, which only uses light with the wavelength of the Transmits infrared rays.
  • the infrared transmission diodes of the Vehicle transceivers are made in a very specific form arranged, which can easily be found by image evaluation and can be delimited against sources of interference.
  • Another advantageous embodiment is given in that the Exposure time of the electronic camera to the transmission phase the vehicle transceiver is adapted, wherein in A single vehicle transceiver as part of the transmission protocol specifically requested by the paying station to send becomes.
  • Another measure will be static Light sources strong through a differential technique suppressed. This will be done during and immediately after the Broadcast activity took two pictures and one from them Differential image formed so that the disturbing light sources are largely suppressed and only the transmitter diodes for the infrared flash or the IR transmission clearly is recognizable.
  • the direction information in absolute coordinates are converted, whereby next to the Location and orientation of the camera information, such as For example, the installation height of the transceiver is used become. So from the visual size of the transceiver the distance to the transceiver is calculated in the camera image become.
  • an average installation height of the transceiver intended for the same vehicle classes.
  • the type of vehicle i.e. the vehicle class, when exchanging data be transferred from the vehicle to the payment station.
  • the individual installation position of the transceiver to be transmitted by the vehicle to the payment station.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view an AS road with three lanes SP1 to SP3 shown in a direction of travel with a signal bridge SB.
  • the payment station ZS points in this embodiment on the left and right side of the SB signal bridge each have an infrared beacon IRB, which is part of an infrared communication device (IRK) is.
  • the two infrared beacons IRB light up in the direction of travel Communication area KB off.
  • an infrared video camera IRV which is part of an infrared light localization device IRL is a traffic radar with a radar detector RD and a normal one Video camera NV, which is part of a vehicle identification and registration device is FIR.
  • These facilities are with a control and evaluation device SAE connected where all the data processing and Correlation takes place. This is basically in Fig.2 shown.
  • the beacon control BS Infrared communication device IRK controls the processing with the vehicle and the control and evaluation device SAE.
  • a successful debiting with an acknowledgment signal QS confirmed that for the optical Signaling from the vehicle transceiver is used. This is indicated with the trigger pulse TI, that of the infrared localization device IRL communicates this.
  • the infrared localization device IRL or the vehicle location facility FZL records the position of the vehicle, which has paid and also shares this with the correlation facility COR of the control and evaluation device SAE with.
  • a traffic radar device i.e. one Vehicle detection device FZD and the associated Radar detector RD
  • all vehicles detected and their Position of the correlation device COR of the control and Evaluation device communicated to SAE. That way it is possible to change the positions of the vehicles that get paid have, and to recognize those of the nonpayers and for one accurate registration, identification and registration of the To have nonpayers available.
  • a vehicle identification and registration facility FRI provided that with a normal video camera NV a video control VS and a video recorder REC is able to hold on to traffic offenders.
  • a monitor MON is provided.
  • SAE becomes the vehicle identification and Registrar FIR informed which vehicles have paid and which within a Communication limit KG have not paid and are now identified and have to be registered. This is in Fig. 3 illustrated.
  • FIG. 3 shows the payment station ZS in a top view, with three lanes SB1 to SB 3 in one direction an AS road on which there are three vehicles FZ1 to FZ3 are located.
  • the infrared beacons on the left and right of the Auto Items AS illuminate a certain communication area KB off.
  • Approximately in the middle of the SB sign bridge are the infrared video camera IRV, the radar detector RD and the normal video camera NV arranged the total area in front of the payment station ZS.
  • the Fig. 3 shows how the infrared communication device IRK paid for the vehicle that was actually unknown to them recognizing the vehicle. Because of the optical signal OS that delivers the vehicle FZ1 recognizes the infrared localization device IRL the position of this vehicle FZ1.
  • the vehicle detection device FZD recognizes with the help of the traffic radar device RD here the three Vehicles FZ1 to FZ3 in the vehicle detection device FZD clearly shown and with 6.7 and 8 are designated.
  • the vehicle identification and registration facility FIR visualized using a normal Video camera NV shows this traffic situation and also the three vehicles 6, 7 and 8. As indicated in FIG.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Devices For Checking Fares Or Tickets At Control Points (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Gebührenerfassungssystem (AGE-System) für die Straßenbenutzung von Fahrzeugen, die ein Bordgerät mit einer Kommunikationseinrichtung, einem Fahrzeug-Transceiver und einer elektronischen Geldbörse in Form einer Prozessor-Karte, einer sogenannten Smart Card aufweisen, mit an den Straßen angeordneten Zahlstationen, die mit zumindest einer an oder über der Straße angebrachten drahtlosen Kommunikationseinrichtung einen Datenaustausch durchführen und eine Benutzungsgebühr unter Wahrung der Anonymität des Fahrzeugbenutzers abbuchen.
Gebührenerfassungssysteme für die Straßenbenutzung sind an sich bekannt, insbesondere als sogenannte geschlossene Systeme. Sie gewinnen zunehmend an Bedeutung, weil in verstärktem Maße streckenbezogene Straßenbenutzungsgebühren von vielen Verkehrs- und Umweltpolitikern gefordert werden. Allerdings stößt die Einführung in bisher mautfreien Ländern auf viele Schwierigkeiten. Für hochbelastete Straßennetze kommt dafür nur ein automatisches Gebührenerfassungssystem in Frage, das den Verkehrsfluß nicht behindert und auf dem vorhandenen Straßennetz wirtschaftlich errichtet und betrieben werden kann.
Beispielsweise ist in der DE-PS 38 33 716 C2 ein Straßenbenutzungsgebühr-Kollektorautomat beschrieben, bei dem als Aufzeichnungsträger für den Gebühreneinzug mittels des Bankkontos der Straßenbenutzer eine IS-Karte verwendet wird. Bei dem bekannten Kollektorautomat ist es ein erheblicher Nachteil, daß der Fahrzeughalter bzw. -Fahrer nicht anonym bleibt. Des weiteren ist es nachteilig, daß die Erfassung der Straßenbenutzungsgebühr nur bei stehenden, in einer dafür vorgesehenen Zahlspur befindlichen Fahrzeugen möglich ist.
Für eine Gebührenerfassung bei fließendem, mehrspurigem Verkehr ist eine genaue Lokalisation des Fahrzeugs erforderlich, welches gerade seine Straßenbenutzungsgebühr entrichten soll. In der EP-0 413 948 - A1 ist ein System zur optischen Datenübertragung, vorzugsweise für die automatische Entrichtung von Straßennutzungsgebühren beschrieben, bei dem berührungslos, d.h. drahtlos, die Gebühren erfaßt werden können. Dazu ist für die Datenübertragung ein optisches System vorgeschlagen, welches speziell auf jeweiligen Fahrspuren ausgerichtete optische Wirkflächen abbildet. Dies erfordert eine aufwendige, konstruktive Ausgestaltung und ist für einen schnellen und umfangreichen Datenverkehr zwischen Fahrzeugen und einer Zahlstation bei schnell fließendem Verkehr wegen der dadurch verhältnismäßig kurzen Kontaktzeit nicht geeignet.
Aus EP 0 401 192 ist ein Gebührenerfassungssystem bekannt, bei dem eine feste Streckenstation an der Straße mit einer Sende- und Empfangseinrichtung in einem an der Streckenstation vorbeifahrenden Fahrzeug kommuniziert und dabei eine Gebühr von einer mit dem Fahrzeug mitgeführten elektronischen Geldbörse abgebucht wird. Die Lokalisierung von Fahrzeugen mit Hilfe von dabei vorgesehenen Induktionsschleifen ist aufgrund der spurbezogenen Arbeitsweise bei Fahrspurwechsel oder bei sich nicht exakt auf den Fahrspuren befindenden Fahrzeugen nicht ausreichend sicher.
Aus FR 2 667 554 ist eine fahrzeuggestützte Sende- und Empfangseinrichtung auf Infrarotbasis für die Kommunikation mit einer fahrzeugexternen Einrichtung zur Fahrzeugidentifikation bekannt. Eine Möglichkeit, Fahrzeuge ohne Fahrzeugidentifikationseinrichtung zu lokalisieren, ist dabei nicht vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einem automatischen Gebührenerfassungssystem eine sichere, zuverlässige Kommunikation zwischen den Fahrzeugen und der Zahlstation auf mehrspurigen Straßen bei nahezu unverminderter Fahrzeuggeschwindigkeit und auch bei evtl. auftretenden Spurwechsel zu gewährleisten sowie eine Lokalisierung des kommunizierenden Fahrzeugs zu ermöglichen, um Fahrzeuge, die bezahlt haben, und nicht zahlende Fahrzeuge zu erkennen.
Diese Aufgabe wird bei einem eingangs beschriebenen automatischen Gebührenerfassungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird zur genauen Lokalisierung des Fahrzeugs vorgeschlagen, zusätzlich zur Kommunikationseinrichtung der Zahlstation eine Lokalisierungseinrichtung anzuordnen, die die Position des gerade kommunizierenden Fahrzeugs aufgrund eines vom Fahrzeugtransceiver abgegeben,
kurzzeitigen optischen Signals ermittelt, indem das aus dem Kommunikationsprotokoll bekannte temporäre Kennzeichen des gerade kommunizierenden Fahrzeugs diesem optischen Signal zugeordnet wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das zusätzlich abgegebene optische Signal von einem Infrarot-Lichtblitz gebildet, welcher auf eine Aufforderung hin seitens der Zahlstation abgegeben wird. Dabei ist zweckmäßigerweise die Fahrzeuglokalisierungs-Einrichtung von einer infrarotlichtempfindlichen Videokamera gebildet, die mittels einer rechnergesteuerten Auswertung die Position dieses Fahrzeugs aufgrund der optischen Abbildung ermittelt und entsprechend zuordnet (korreliert).
Zweckmäßigerweise erfolgt die Abbuchung innerhalb eines bestimmten Kommunikationsbereichs, wobei die erfolgte Abbuchung seitens des Fahrzeugs quittiert und auf der Prozessorkarte dokumentiert wird, um bei einer evtl. später durchgeführten Kontrolle beweisfähige Angaben über die durchgeführte Abbuchung zu haben. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die erfolgte Abbuchung mit dem optischen Signal, dem Infrarotblitz, zu quittieren.
Diese erfindungsgemäßen Maßnahmen haben den Vorteil, daß der Autofahrer daran gehindert wird, beispielsweise durch Entfernen oder Außerbetriebsetzen des Fahrzeugtransceivers jede Kommunikation und damit auch jede Bezahlung zu vermeiden. Dazu ist ein von der Gebührenerfassung unabhängiges Kontrollsystem mit einem geeigneten Fahrzeugdetektor erforderlich, um zu prüfen, ob alle detektierten Fahrzeuge auch einen zahlenden Transeiver aufweisen. Mit der erfindungsgemäßen Fahrzeug-Lokalisierungseinrichtung sind alle Fahrzeuge bekannt, die ordnungsgemäß ihre Gebühr entrichtet haben.
Um Nichtzahler festzustellen, sei es weil sie an ihrer Abbuchungseinrichtung manipuliert haben oder sei es, weil sie mit keinem derartigen Gerät ausgerüstet sind, ist in Weiterbildung der Erfindung an der Zahlstation eine Fahrzeug-detektionseinrichtung für sämtliche Fahrzeuge angeordnet, die mit der Fahrzeuglokalisierungseinrichtung koordiniert ist. Damit können diejenigen Fahrzeuge, die kein Quittungssignal abgegeben haben, ermittelt, identifiziert und registriert werden, beispielsweise mit allgemein bekannten fotografischen Erfassungssystemen.
In vorteilhafter Weise kann für die Fahrzeugdetektionseinrichtung eine Videoüberwachungskamera mit Bildaufzeichnung und Bildauswertung vorgesehen sein. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Fahrzeug-detektionseinrichtung von einem bekannten Verkehrsradargerät gebildet sein, welches die einzelnen Fahrzeuge getrennt nach Fahrspur detektiert. Die Nichtzahler werden mit einer Film- oder Videokamera für feste oder bewegte Bilder, d.h. mit einem bekannten fotografischen Erfassungssystem registriert, wobei die exakte Zuordnung zu dem Fahrzeug mit dem Verkehrsradargerät erfolgt.
Der Datenaustausch kann mit Hilfe der Mikrowellenübertragungstechnik erfolgen. In vorteilhafter Weise ist jedoch vorgesehen, die Datenübertragung mit Hilfe der Infrarot-Lichtübertragung durchzuführen. Dabei kann die aus einem Verkehrsleit- und Informationssystem (EURO-SCOUT) bekannte Infrarotlichtübertragung verwendet werden.
Bei dem Datenaustausch zwischen den Fahrzeugen und der Zahlstelle mit Hilfe der Infrarotlichtübertragung ist eine elektronische Videokamera an der Zahlstation angeordnet, die bevorzugt dann die Fahrzeuge lokalisiert, wenn die Zahlstation den Fahrzeugtransceiver auffordert, eine Nachricht als Nachweis für eine korrekte Bezahlung zu senden. Während das Kommunikationssystem diese Nachricht empfängt, wird die Videokamera aktiv, um die Position des zahlenden Transeivers zu ermitteln. Dabei ist kein separater Infrarot-Lichtblitz erforderlich, der jedoch für eine genaue und zuverlässige Lokalisierung sehr vorteilhaft ist. Damit werden mit Hilfe der infrarotempfindlichen Kamera, die zweckmäßigerweise unmittelbar neben der Infrarot-Stationsantenne bzw. IR-Sende- und Empfangseinrichtung angebracht ist, die aktiven Sendedioden eines Fahrzeugtranseivers als Lichtquelle erfaßt.
Zur Unterdrückung von Störlicht, welches durch Sonnenreflexionen, Scheinwerfer oder Blinker hervorgerufen werden kann, werden in Weiterbildung der Erfindung im folgenden verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen. Im Strahlengang der Kamera ist ein optisches Filter angebracht, welches nur Licht mit der Wellenlänge der verwendeten Infrarotstrahlen durchläßt. Die Infrarotsendedioden des Fahrzeugtranseivers werden in einer ganz bestimmten Form angeordnet, die sich per Bildauswertung leicht wiederfinden und gegen Störquellen sicher abgrenzen läßt. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gegeben, daß die Belichtungszeit der elektronischen Kamera an die Sendephase des Fahrzeugtransceivers angepaßt ist, wobei im Rahmen des Übertragungsprotokolls ein einzelner Fahrzeugtransceiver von der Zahlstation gezielt zum Senden aufgefordert wird. Mit einer weiteren Maßnahme werden statische Lichtquellen durch eine Differenztechnik stark unterdrückt. Dazu werden während und unmittelbar nach der Sendeaktivität zwei Bilder aufgenommen und daraus ein Differenzbild gebildet, so daß die störenden Lichtquellen weitgehend unterdrückt sind und lediglich die Sendedioden für den Infrarotblitz bzw. die IR-Übertragung eindeutig erkennbar ist.
Aus dem mit der infrarotlichtempfindlichen Videokamera gewonnenen Kamerabild kann die Richtungsinformation in absolute Koordinaten umgerechnet werden, wobei neben dem Standort und der Ausrichtung der Kamera Informationen, wie beispielsweise Einbauhöhe des Transceivers, ausgenützt werden. So kann aus der visuellen Größe des Transceivers im Kamerabild der Abstand zum Transceiver berechnet werden. Dabei ist eine mittlere Einbauhöhe des Transceivers für gleiche Fahrzeugklassen vorgesehen. Die Art des Fahrzeugs, d.h. die Fahrzeugklasse, kann beim Datenaustausch vom Fahrzeug zur Zahlstation mit übertragen werden. Ebenso ist es denkbar, die individuelle Einbaulage des Transceivers vom Fahrzeug der Zahlstation mit übertragen zu lassen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung kurz erläutert.
  • Fig. 1 zeigt eine Zahlstation an einer dreispurigen Autostraße,
  • Fig. 2 schematisch einen prinzipiellen Aufbau für eine automatische Gebührenerfassung und Fahrzeugkontrolle und
  • Fig. 3 eine prinzipielle Darstellung für die Fahrzeuglokalisation und -detektion, sowie Fahrzeugidentifizierung und -registrierung an einer mehrspurigen Zahlstation.
    • In der Fig. 1 ist in perspektivischer Darstellung schematisch eine Autostraße AS mit drei Fahrspuren SP1 bis SP3 in einer Fahrtrichtung mit einer Signalbrücke SB gezeigt. Die Zahlstation ZS weist bei diesem Ausführungsbeispiel auf der linken und rechten Seite der Signalbrücke SB jeweils eine Infrarotbake IRB auf, die Teil einer Infrarotkommunikationseinrichtung (IRK) ist. Die beiden Infrarotbaken IRB leuchten in Fahrtrichtung einen bestimmten Kommunikationsbereich KB aus. An der Signalbrücke SB ist eine Infrarot-Videokamera IRV, die Teil einer Infrarotlicht-Lokalisationseinrichtung IRL ist, ein Verkehrsradargerät mit einem Radardetektor RD und eine normale Videokamera NV, die Teil einer Fahrzeugidentifizierungs- und Registrierungseinrichtung FIR ist, auf. Diese Einrichtungen sind mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung SAE verbunden, wo die gesamte Datenverarbeitung und Korrelation erfolgt. Dies ist prinzipiell in der Fig.2 dargestellt.
    Mit Hilfe der Infrarot-Kommunikationseinrichtung IRK wird über die Infrarotbaken IRB der Datenaustausch zwischen der Zahlstation ZS und den einzelnen Fahrzeugen abgewickelt. Um das Guthaben auf der Prozessorkarte betrugssicher verwalten zu können, ist eine hochwertige Verschlüsselung erforderlich (Crypto-Modul). Die Bakensteuerung BS der Infrarot-Kommunikationseinrichtung IRK steuert die Abwicklung mit dem Fahrzeug und der Steuer- und Auswerteeinrichtung SAE. Wie bereits oben erwähnt, wird eine erfolgreich durchgeführte Abbuchung mit einem Quittungssignal QS bestätigt, das gleichzeitig für die optische Signalgabe vom Fahrzeugtransceiver verwendet wird. Dies ist mit dem Triggerimpuls TI angedeutet, der der Infrarot-Lokalisationseinrichtung IRL dies mitteilt. Die Infrarot-Lokalisationseinrichtung IRL bzw. die Fahrzeuglokalisationseinrichtung FZL erfaßt die Position des Fahrzeugs, welches bezahlt hat und teilt dies ebenfalls der Korrelationseinrichtung COR der Steuer- und Auswerteeinrichtung SAE mit. Um die Fahrzeuge, die nicht bezahlt haben, zu erfassen, werden mit einem Verkehrsradargerät, d.h. einer Fahrzeugdetektionseinrichtung FZD und den zugehörigen Radardetektor RD, sämtliche Fahrzeuge erfaßt und deren Position der Korrelationseinrichtung COR der Steuer- und Auswerteeinrichtung SAE mitgeteilt. Auf diese Weise ist es möglich, die Positionen der Fahrzeuge, die bezahlt haben, und die der Nichtzahler zu erkennen und für eine genaue Erfassung, Identifizierung und Registrierung der Nichtzahler zur Verfügung zu haben. Zu diesem Zweck ist eine Fahrzeugidentifizierungs- und Registrierungseinrichtung FRI vorgesehen, die mit einer normalen Videokamera NV einer Videosteuerung VS und einem Videorecorder REC die Verkehrssünder festzuhalten vermag. Zur Visualisierung ist in der Fahrzeugidentifizierungs- und Registrierungseinrichtung ein Monitor MON vorgesehen. Von der Steuer- und Auswerteeinrichtung SAE wird der Fahrzeugidentifizierungs-und Registrierungseinrichtung FIR mitgeteilt, welche Fahrzeuge bezahlt haben und welche innerhalb einer Kommunikationsgrenze KG nicht bezahlt haben und nun identifiziert und registriert werden müssen. Dies ist in Fig. 3 veranschaulicht.
    In Fig. 3 ist in einer Draufsicht die Zahlstation ZS gezeigt, mit drei Fahrspuren SB1 bis SB 3 in einer Richtung einer Autostraße AS, auf der sich drei Fahrzeuge FZ1 bis FZ3 befinden. Die Infrarotbaken IRB links und rechts der Autostraße AS leuchten einen bestimmten Kommunikationsbereich KB aus. Etwa in der Mitte der Schilderbrücke SB sind die Infrarot-Videokamera IRV, der Radardetektor RD und die Normal-Videokamera NV angeordnet, die die Gesamtfläche vor der Zahlstation ZS erfassen. Ferner ist in der Fig. 3 gezeigt, wie die Infrarot-Kommunikationseinrichtung IRK das für sie eigentlich unbekannte Fahrzeug als bezahlt habendes Fahrzeug erkennt. Aufgrund des optischen Signals OS, das das Fahrzeug FZ1 abgibt, erkennt die Infrarot-Lokalisationseinrichtung IRL die Position dieses Fahrzeugs FZ1. Die Fahrzeugdetektionseinrichtung FZD erkennt mit Hilfe des Verkehrsradargerätes RD hier die drei Fahrzeuge FZ1 bis FZ3, die in der Fahrzeugdetektionseinrichtung FZD anschaulich dargestellt und mit 6,7 und 8 bezeichnet sind. Die Fahrzeug-Identifizierungs- und Registrierungseinrichtung FIR visualisiert mit Hilfe einer normalen Videokamera NV dieses Verkehrsgeschehen und zeigt ebenfalls die drei Fahrzeuge 6,7 und 8. Wie in Fig. 2 angedeutet, werden in der Steuer- und Auswerteeinrichtung SAE die Daten der drei bzw. vier Einrichtungen korreliert COR, so daß in der bildlichen Darstellung in der Fahrzeugidentifizierungs-und Registrierungseinrichtung FRI das Fahrzeug FZ1 als bezahlt habendes mit der Nummer 7 dargestellt ist, das Fahrzeug FZ2, welches die Kommunikationsgrenze KG erreicht hat, als Nichtzahler mit der Nummer 6 gezeigt ist, und das dritte Fahrzeug FZ3, welches sich noch im Kommunikationsbereich KB befindet, als noch nicht erledigt mit der Nummer 8 bezeichnet dargestellt ist.

    Claims (14)

    1. Automatisches Gebührenerfassungssystem für Straßenbenutzung von Fahrzeugen (FZ), die ein Bordgerät mit einer Kommunikationseinrichtung, einem Fahrzeugtransceiver und einer elektronischen Geldbörse in Form einer Prozessor-Karte aufweisen, mit an den Straßen angeordneten Zahlstationen (ZS), die mit zumindest einer an oder über der Straße angebrachten drahtlosen Kommunikationseinrichtung (IRK) einen Datenaustausch durchführen und eine Benutzungsgebühr unter Wahrung der Anonymität des Fahrzeugbenutzers abbuchen,
      dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Kommunikationseinrichtung (IRK) der Zahlstation (ZS) eine Fahrzeug-Lokalisierungseinrichtung (FZL) angeordnet ist, die die Position des gerade kommunizierenden Fahrzeugs (FZ) aufgrund eines vom Fahrzeugtransceiver abgegebenen, kurzzeitigen optischen Signals (OS) ermittelt, indem das aus dem Kommunikationsprotokoll bekannte temporäre Kennzeichen diesem optischen Signal (OS) zugeordnet wird.
    2. Automatisches Gebührenerfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Signal (OS) von einem Infrarot-Lichtblitz gebildet wird, der auf Aufforderung durch die Zahlstation (ZS) abgegeben wird, und daß die Fahrzeug-Lokalisierungseinrichtung (FZL) von einer infrarotlichtempfindlichen Videokamera (IRV) gebildet ist, die mittels rechnergesteuerter Auswertung die Position dieses Fahrzeugs (FZ1) ermittelt.
    3. Automatisches Gebührenerfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbuchung innerhalb eines bestimmten Kommunikationsbereichs (KB) bzw. Kommunikationsgrenze (KG) durchgeführt wird, und daß die Abbuchung mit einem Quittungssignal (QS) quittiert sowie auf der Prozessorkarte dokumentiert wird.
    4. Automatisches Gebührenerfassungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei erfolgter Abbuchung mit Quittungssignal (QS) auch das separate optische Signal (OS) abgegeben wird.
    5. Automatisches Gebührenerfassungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahlstation (ZS) eine Fahrzeug-Detektionseinrichtung (FZD) für sämtliche Fahrzeuge (FZ1,2,3 ...), die sich im Kommunikations- bzw. Zahlungsbereich (KB bzw. KG) befinden, aufweist und mit der Fahrzeug-Lokalisationseinrichtung (FZL) koordiniert (COR) ist, und daß diejenigen Fahrzeuge (FZ2), die kein Quittungssignal (QS) abgegeben haben, mittels der Fahrzeug-Lokalisierungs- und Fahrzeug-Detektionseinrichtung (FZL, FZD) ermittelt, identifiziert und registriert (FIR) werden.
    6. Automatisches Gebührenerfassungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeug-Detektionseinrichtung (FZD) von einer Videoüberwachungskamera (NV) mit Bildaufzeichnung und -Auswertung (VS und REC bzw. FIR) gebildet ist.
    7. AutomatischesGebührenerfassungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeug-Detektionseinrichtung (FZD) von einem Verkehrsradargerät (RD), welches die einzelnen Fahrzeuge (FZ1,2,3,...) getrennt nach Fahrspuren (SP1,2,3,...) detektiert, gebildet ist, und zusätzlich eine zugeordnete und koordinierte Fahrzeug-Identifizierungs- und Registrierungseinrichtung (FIR) für Nichtzahler (FZ2 bzw. 6) aufweist.
    8. Automatisches Gebührenerfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationseinrichtungen (IRK) der Zahlstation (FZ) und der Fahrzeuge (FZ) mit Mikrowellenübertragung arbeiten.
    9. Automatisches Gebührenerfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationseinrichtungen (IRK) der Zahlstation (ZS) und der Fahrzeuge (FZ) mit Infrarotlicht-Übertragungseinrichtungen arbeiten.
    10. Automatisches Gebührenerfassungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarot-Lichtübertragungseinrichtungen zusätzlich zur Ubermittlung von Verkehrsdaten und Leitinformationen eines Verkehrsleit- und Informationssystems zwischen den Fahrzeugen (FZ) und den Zahlstationen (ZS) ausgebildet sind.
    11. Automatisches Gebührenerfassungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die infrarotlichtempfindliche Videokamera ein optisches Filter aufweist, welches auf die Wellenlänge der Infrarotlichtblitze abgestimmt ist.
    12. Automatisches Gebührenerfassungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die infrarotlichtempfindliche Kamera nur während des Sendens der Infrarotlichtblitze empfangsbereit ist.
    13. Automatisches Gebührenerfassungssystem nach Anspruch 2, 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine vorgegebene geometrische Anordnung mehrerer Sendedioden am Fahrzeugtransceiver derart, daß das von ihnen als Infrarotlichtblitz ausgesendete optische Signal (OS) ein charakteristisches Muster für die rechnergesteuerte Auswertung aufweist.
    14. Automatisches Gebührenerfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeug-Lokalisationseinrichtung (FZL) während des Sendens des optischen Signals (OS) ein optisches Bild und unmittelbar danach ein zweites optisches Bild aufnimmt, und daraus ein Differenzbild bildet.
    EP94103707A 1993-03-31 1994-03-10 Automatisches Gebührenerfassungssystem Expired - Lifetime EP0625768B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE4310580 1993-03-31
    DE4310580A DE4310580A1 (de) 1993-03-31 1993-03-31 Automatisches Gebührenerfassungssystem

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP0625768A2 EP0625768A2 (de) 1994-11-23
    EP0625768A3 EP0625768A3 (de) 1995-11-08
    EP0625768B1 true EP0625768B1 (de) 1999-06-16

    Family

    ID=6484398

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP94103707A Expired - Lifetime EP0625768B1 (de) 1993-03-31 1994-03-10 Automatisches Gebührenerfassungssystem

    Country Status (6)

    Country Link
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