EP1376477A1 - Benutzungsgebührenerfassungssystem - Google Patents

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EP1376477A1
EP1376477A1 EP03009694A EP03009694A EP1376477A1 EP 1376477 A1 EP1376477 A1 EP 1376477A1 EP 03009694 A EP03009694 A EP 03009694A EP 03009694 A EP03009694 A EP 03009694A EP 1376477 A1 EP1376477 A1 EP 1376477A1
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EP
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vehicle
data
center
communication
transmitted
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Wolfgang Beier
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DaimlerChrysler AG
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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 a user fee entry system, in which the user fee for a road network on board a vehicle using the road network is determined.
  • the vehicle has a position determination on a satellite navigation system, Global Navigation Satellite System - Abbreviation: GNSS, such as. GPS or Galileo.
  • GNSS Global Navigation Satellite System - Abbreviation: GNSS
  • GPS Global Navigation Satellite System
  • Galileo Galileo
  • in the Vehicle is a digital map of a traffic route network stored on the basis of which the user fee for the road network is determined in the vehicle.
  • Data stored in the vehicle of the road network and / or charge parameters can via a Cellular cellular network, Cellular Network - abbreviation: CN, z.
  • GSM Global System
  • GPRS GPRS
  • UMTS Universal Mobile Communications Service
  • the invention is based on the object, a charging system with a simpler design of communication to accomplish.
  • the vehicle unit can the GSM module switch off if no communication is required. In order to the load on the mobile network drops considerably.
  • either mobile point-to-point or point-to-multipoint communication is used to transmit the operating data, ie the details of the vehicle class definition, the tariff models and tariffs as well as the location and account assignment of the road sections to be paid. Whenever these data change, they are transferred to the vehicles. In a point to point connection in each vehicle individually, in a point to multipoint connection with a message " to all". In the latter case, it must not be assumed that this will reach all vehicles, so that this message must be repeated at well-chosen intervals.
  • the vehicle units receive these messages and keep it that way their data, after which they carry out the fee calculation Always up to date.
  • a designed communication model works, but has the disadvantage that there is a significant load in the mobile network generated, because the mobile network tries the communication module constantly tracking in the vehicle and trying so constantly with new transmitting stations a possible connection build up stable. With these "hand-over" processes will be in a typical application more load in the mobile network, z. B. GSM, generated as by the rare and also short data transfers.
  • a mobile communications provider will therefore be hesitant low monthly rates for these mobile terminals to grant.
  • the operating costs of this road toll collection system are therefore unfavorably high.
  • the solution proposed here avoids this disadvantage by the entire communication concept is structured so that every need for communication between the vehicle unit and the control panel is always detected in the vehicle unit. That will achieved by the records that the operation of the Vehicle unit, ie vehicle class definitions, Tariff models, tariff tables and road definitions with tariff model assignment and destination account assignment, one date at a time after which the validity is no longer guaranteed becomes. This corresponds approximately to an expiration date. This can do that Vehicle unit when it is switched on or inside one long operating time to control all these records and determine if one or more of these dates becomes invalid or when the expiration date is imminent. Then the vehicle device can communicate with the center open and specifically ask for the required record. The control panel will respond immediately afterwards and the vehicle unit bring back into the state that it recognizes itself, that in the near future no further data needed become.
  • the Vehicle unit ie vehicle class definitions, Tariff models, tariff tables and road definitions with tariff model assignment and destination account assignment
  • the communication from the center is therefore advantageous designed that no point to multipoint data distributions are provided.
  • the vehicle device recognize that communication is not needed will and thus decide for yourself, the communication module off. This will stay off until again is recognized by the vehicle device itself that this Phase comes to an end and in a short time another expiration date is reached. Then the communication module is in Vehicle turned on again by the vehicle device itself and access to the control center via the network functions.
  • the communication module In the phase in which the communication module is switched off, it does not generate any load in the network because no " hand-over" processes take place. Although it is not accessible from the head office, but that is not necessary, since the communication concept, this case, as shown above, not needed.
  • the device 20 shown in the figure comprises a GNSS receiver 30, a memory 40, a computing device 50 and a communication device 60, the z. B. as a mobile phone is trained.
  • the facilities 30, 40, 50 and 60 can be interconnected discretely by lines and / or networked by a data bus. There are too Mixed forms of the topologies, discrete connection and / or data bus, conceivable. It is also possible to use the ingredients to accommodate the device 20 in a housing.
  • the device 20 transmits data to the fixed central, which are related to the calculated fees in the vehicle.
  • are determined by the computing device 50 Charges accumulated and saved. Will a certain Amount reached, this is transmitted to the central office.
  • the assignment of Fees are charged to an account kept at the central office then, for example, by the fact that, as described in EP 0 741 891 B2, together with the fee amount an identification an account is transferred to the central office. It is additional possible that the assignment of in the vehicle for individual road sections incurred fees to an account via the operating data, from the central office the vehicle will be transmitted.
  • the communication of the device 20 with the headquarters designed so that any communication only initiated by the device in the vehicle.
  • Data transmitted from the center to the device 20 are provided with a date, a sort of expiration date.
  • the data is considered current. Under use this date it is possible to the device 20 then determine when a transfer of current data from the central office must be requested.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung (20) in einem Fahrzeug zur fahrzeuginternen elektronischen Ermittlung der Nutzungsgebühr für gebührenpflichtige Wegstrecken, die von dem Fahrzeug zurückgelegt werden, mit Mitteln zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs (30), mit einem Speicher (40) zur Speicherung von Daten eines Wegenetzes, die zugeordnete Tarifdaten umfassen, mit einer Recheneinrichtung (50) zur Identifizierung der Benutzung gebührenpflichtiger Wegstrecken durch das Fahrzeug und zur Ermittlung der jeweiligen Nutzungsgebühr, und mit einer Kommunikationsvorrichtung (60) zur Kommunikation mit einer Zentrale, wobei Daten von der Zentrale an die Einrichtung in dem Fahrzeug übertragen werden. Erfindungsgemäß werden die Daten von der Zentrale an die Einrichtung im Fahrzeug nur nach Anforderung durch die Einrichtung im Fahrzeug übertragen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Benutzungsgebührenerfassungssystem, bei dem die Benutzungsgebühr für ein Wegenetz an Bord eines das Wegenetz benutzenden Fahrzeuges ermittelt wird. Hierzu verfügt das Fahrzeug über eine Positionsbestimmung über ein Satellitennavigationssystem, Global Navigation Satellite System - Abkürzung: GNSS, wie z. B. GPS oder Galileo. Im Fahrzeug ist eine digitale Karte eines Verkehrswegenetzes gespeichert, anhand derer die Benutzungsgebühr für das Wegenetz im Fahrzeug ermittelt wird. Im Fahrzeug gespeicherte Daten des Wegenetzes und/oder Gebührenparameter können über ein zellulares Mobilfunknetz, Cellular Network - Abkürzung: CN, z. B. GSM, GPRS oder UMTS, aktualisiert werden. Ein solches Straßengebührenerfassungssystem ist in der DE 4304838 C2 beschrieben, deren Offenbarung hierin durch Verweis aufgenommen wird.
Heute wird in bordautonomen Gebührenerfassungssystemen für die Übertragung der Betriebsdaten und Zahlungszertifikate GSM verwendet. Damit fahren die Fahrzeuge mit einem eingeschalteten GSM Modul im Fahrzeug, das nur selten tatsächlich für die Übertragung von Daten genutzt wird. Durch die ständige Bewegung des Fahrzeuges wird die Verbindung des GSM-Moduls zu GSM-Netz ständig optimiert und von einer Sendestation, BTS, zur anderen umgeschaltet. Das führt zu einer erheblichen Last im Netz, die in diesem Fall deutlich größer ist als die Netzlast der Datenübertragung selbst. Damit ist ein Netzanbieter nur schwer bereit, die monatlichen Grundpreise für den Betrieb der Fahrzeugeinheit zur Gebührenerfassung zu senken.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Gebührenerfassungssystem mit einer einfacheren Gestaltung der Kommunikation zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß sind die Regeln der Kommunikation zwischen Fahrzeug und Zentrale so gestaltet, dass immer das Fahrzeug eine Kommunikation mit einigen Datenpaketen in beide Richtungen eröffnet, dann kann die Fahrzeugeinheit das GSM Modul ausschalten wenn keine Kommunikation erforderlich ist. Damit sinkt die Last auf dem Mobilfunknetz erheblich.
Wenn die in den Fahrzeugen benutzten CN-Module, z. B. GSM-Module, den größten Teil der Zeit ausgeschaltet sind und so für das Netz keine Last darstellen, dann können die Netzbetreiber Tarife akzeptieren, die deutlich niedriger liegen als in der heute üblichen Version mit dauernden hand-over Prozessen.
In GNSS/CN Straßengebührenerfassungssystemen wird zur Übermittlung der Betriebsdaten, also der Details der Fahrzeugklassendefinition, der Tarifmodelle und Tarife sowie der Lage und Kontozuordnung der zu bezahlenden Straßenabschnitte entweder eine mobile Punkt zu Punkt- oder eine Punkt zu Multipunktkommunikation verwendet. Wenn immer sich diese Daten ändern, werden sie in die Fahrzeuge übertragen. Bei einer Punkt zu Punkt Verbindung in jedes Fahrzeug einzeln, bei einer Punkt zu Multipunkt Verbindung mit einer Meldung "an alle". Im letzteren Fall darf nicht davon ausgegangen werden, dass das alle Fahrzeuge auch erreicht, so dass diese Meldung in günstig gewählten Abständen wiederholt werden muss.
Die Fahrzeugeinheiten empfangen diese Meldungen und halten so ihr Datenmaterial, nach dem sie die Gebührenermittlung durchführen immer auf dem neuesten Stand.
Das erfordert, dass während der Kommunikation mit der Zentrale die Kommunikationseinrichtung im Fahrzeug eingeschaltet und empfangsbereit ist. Da aber die Zeit der möglichen Übertragung im Fahrzeuggerät nicht bekannt ist, und da auch keine vereinbarte Kommunikationszeit genutzt werden kann, da man nicht voraussetzten kann, wann das Fahrzeug fährt und damit eingeschaltet ist, wird die Kommunikationsanlage im Fahrzeug so lange eingeschaltet gelassen, wie das Fahrzeug fährt. Das ermöglicht dann auch jeder Zeit, die angefallenen Zahlungszertifikate zur Zentrale zu übermitteln und deren Quittung zu empfangen.
Ein so gestaltetes Kommunikationsmodell funktioniert, hat aber den Nachteil, dass es eine erhebliche Last im Mobilfunknetz erzeugt, denn das Mobilfunknetz versucht das Kommunikationsmodul im Fahrzeug ständig zu verfolgen und versucht, so ständig mit neuen Sendestationen eine mögliche Verbindung stabil aufzubauen. Mit diesen "Hand-Over" Prozessen wird in einer typischen Anwendung mehr Last im Mobilfunknetz, z. B. GSM, erzeugt, als durch die seltenen und zudem kurzen Datenübertragungen.
Ein Mobilkommunikationsanbieter wird deshalb zögerlich sein, günstige monatliche Grundpreise für diese mobilen Terminals zu gewähren. Die Betriebskosten dieses Straßengebührenerfassungssystem sind deshalb ungünstig hoch.
Die hier vorgeschlagene Lösung vermeidet diesen Nachteil, indem das gesamte Kommunikationskonzept so aufgebaut ist, dass jeder Bedarf an Kommunikation zwischen dem Fahrzeuggerät und der Zentrale immer im Fahrzeuggerät erkannt wird. Das wird erreicht, indem die Datensätze, die die Arbeitsweise des Fahrzeuggerätes definieren, also Fahrzeugklassendefinitionen, Tarifmodelle, Tariftabellen sowie Straßendefinitionen mit Tarifmodellzuordnung und Zielkontozuordnung jeweils ein Datum enthalten, nach dem die Gültigkeit nicht mehr garantiert wird. Das entspricht etwa einem Verfallsdatum. Damit kann das Fahrzeuggerät, wenn es eingeschaltet wird oder innerhalb einer langen Betriebszeit alle diese Datensätze kontrollieren und feststellen, wenn eines oder mehrere dieser Daten ungültig sind bzw. wenn das Verfallsdatum unmittelbar bevor steht. Dann kann das Fahrzeuggerät die Kommunikation zu der Zentrale eröffnen und gezielt nach dem benötigten Datensatz fragen. Die Zentrale wird unmittelbar danach antworten und das Fahrzeuggerät wieder in den Zustand bringen, dass es selber erkennt, dass in nächster Zeit keinen weiteren Daten gebraucht werden.
Die Kommunikation von der Zentrale ist deshalb vorteilhafterweise gestaltet, dass keine Punkt zu Multipunkt Datenverteilungen vorgesehen sind.
In so einer Konstellation des Kommunikationskonzeptes kann das Fahrzeuggerät erkennen, dass eine Kommunikation nicht benötigt wird und somit selbst entscheiden, das Kommunikationsmodul abzuschalten. Das bleibt so lange abgeschaltet bis wieder durch das Fahrzeuggerät selber erkannt wird, dass diese Phase zu Ende geht und in kurzer Zeit ein weiteres Verfallsdatum erreicht wird. Dann wird das Kommunikationsmodul im Fahrzeug wieder durch das Fahrzeuggerät selber eingeschaltet und über die Netzfunktionen der Zugang zur Zentrale ermöglicht.
In der Phase, in dem das Kommunikationsmodul abgeschaltet ist, erzeugt es keine Last im Netz, da keine "Hand-Over" Prozesse ablaufen. Es ist zwar auch nicht von der Zentrale erreichbar, das ist aber auch nicht notwendig, da das Kommunikationskonzept diesen Fall, wie oben aufgezeigt, nicht benötigt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der einzigen Zeichnung nachfolgend beschrieben. Es zeigt in schematischer Darstellung,
Fig.
eine Einrichtung zur Ermittlung von Nutzungsgebühren in einem Fahrzeug.
Die in der Fig. dargestellte Einrichtung 20 umfasst einen GNSS-Empfänger 30, einen Speicher 40, eine Recheneinrichtung 50 und eine Kommunikationsvorrichtung 60, die z. B. als Mobiltelefon ausgebildet ist. Die Einrichtungen 30, 40, 50 und 60 können untereinander diskret durch Leitungen verbunden und/oder durch einen Datenbus vernetzt sein. Es sind auch Mischformen der Topologien, diskrete Verbindung und/oder Datenbus, denkbar. Es ist ebenfalls denkbar, die Bestandteile der Einrichtung 20 in einem Gehäuse unterzubringen.
Die Einrichtung 20 überträgt an die ortsfeste Zentrale Daten, die mit den ermittelten Gebühren im Fahrzeug zusammenhängen. Vorteilhafterweise werden von der Recheneinrichtung 50 ermittelte Gebühren aufsummiert und gespeichert. Wird ein gewisser Betrag erreicht, wird dieser an die Zentrale übermittelt. Ein solches Verfahren wird in der EP 0 741 891 B2 beschrieben, die hierin durch Verweis aufgenommen wird. Die Zuordnung von Gebühren zu einem in der Zentrale geführten Konto erfolgt dann beispielsweise dadurch, dass, wie in EP 0 741 891 B2 beschrieben, zusammen mit dem Gebührenbetrag eine Identifikation eines Kontos an die Zentrale übertragen wird. Es ist zusätzlich möglich, dass die Zuordnung der in dem Fahrzeug für einzelne Straßenabschnitte anfallenden Gebühren zu einem Konto über die Betriebsdaten erfolgt, die von der Zentrale an das Fahrzeug übermittelt werden.
Die Datenkommunikation, die zwischen der Einrichtung 20 und der Zentrale stattfindet, ist in der DE 4304838 C2 beschrieben, die hierin durch Verweis aufgenommen wird. Es wird die Aktualisierung der Streckendaten, der Tarifklassenmodelle und Gebührenklassenmodelle beschrieben. Diese Aktualisierung wird durch Datenübertragung von der Zentrale zu der Einrichtung 20 realisiert.
Erfindungsgemäß wird die Kommunikation der Einrichtung 20 mit der Zentrale so gestaltet, dass jegliche Kommunikation nur von der Einrichtung im Fahrzeug initiiert wird. Dazu werden Daten, die von der Zentrale an die Einrichtung 20 übertragen werden mit einem Datum, einer Art Verfallsdatum versehen. Bis zu diesem Datum gelten die Daten als aktuell. Unter Verwendung dieses Datums ist es der Einrichtung 20 dann möglich festzustellen, wann eine Übertragung von aktuellen Daten von der Zentrale angefordert werden muss.

Claims (6)

  1. Einrichtung (20) in einem Fahrzeug zur fahrzeuginternen elektronischen Ermittlung der Nutzungsgebühr für gebührenpflichtige Wegstrecken, die von dem Fahrzeug zurückgelegt werden,
    mit Mitteln zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs (30),
    mit einem Speicher (40) zur Speicherung von Daten eines Wegenetzes, die zugeordnete Tarifdaten umfassen,
    mit einer Recheneinrichtung (50) zur Identifizierung der Benutzung gebührenpflichtiger Wegstrecken durch das Fahrzeug und zur Ermittlung der jeweiligen Nutzungsgebühr,
    und mit einer Kommunikationsvorrichtung (60) zur Kommunikation mit einer Zentrale, wobei Daten von der Zentrale an die Einrichtung in dem Fahrzeug übertragen werden,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Daten von der Zentrale an die Einrichtung im Fahrzeug nur nach Anforderung durch die Einrichtung im Fahrzeug übertragen werden.
  2. Einrichtung (20) in einem Fahrzeug nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die von der Zentrale an die Einrichtung im Fahrzeug übertragenen Daten Betriebsdaten, insbesondere Tarifdaten umfassen.
  3. Einrichtung (20) in einem Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die von der Zentrale an die Einrichtung im Fahrzeug übertragenen Daten mit einem Datum versehen sind.
  4. Einrichtung (20) in einem Fahrzeug nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung im Fahrzeug unter Verwendung des Datums überprüft, ob Bedarf besteht, aktuelle Daten von der Zentrale anzufordern.
  5. Einrichtung (20) in einem Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass über die Kommunikationsvorrichtung (60) Daten vom Fahrzeug an die Zentrale übertragen werden.
  6. Einrichtung (20) in einem Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die vom Fahrzeug an die Zentrale übermittelten Daten Informationen zu ermittelten Gebühren umfassen.
EP03009694A 2002-06-21 2003-04-30 Benutzungsgebührenerfassungssystem Expired - Lifetime EP1376477B1 (de)

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