EP1619602B1 - Verfahren zur Registrierung von Billetten und elektronisches Billett - Google Patents

Verfahren zur Registrierung von Billetten und elektronisches Billett Download PDF

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EP1619602B1
EP1619602B1 EP04017585A EP04017585A EP1619602B1 EP 1619602 B1 EP1619602 B1 EP 1619602B1 EP 04017585 A EP04017585 A EP 04017585A EP 04017585 A EP04017585 A EP 04017585A EP 1619602 B1 EP1619602 B1 EP 1619602B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
frequency band
ticket
tickets
receive module
receive
Prior art date
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Active
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EP04017585A
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English (en)
French (fr)
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EP1619602A1 (de
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Bruno Wenger
Alfred Lauper
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Siemens VDO Automotive AG
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Publication date
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Priority to EP04017585A priority patent/EP1619602B1/de
Priority to AT04017585T priority patent/ATE348364T1/de
Priority to US11/144,761 priority patent/US7222788B2/en
Publication of EP1619602A1 publication Critical patent/EP1619602A1/de
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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
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00309—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks
    • G07C2009/00365—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks in combination with a wake-up circuit
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C2209/00—Indexing scheme relating to groups G07C9/00 - G07C9/38
    • G07C2209/60—Indexing scheme relating to groups G07C9/00174 - G07C9/00944
    • G07C2209/61—Signal comprising different frequencies, e.g. frequency hopping

Definitions

  • the present invention relates to a method for registering tickets and electronic ticket for carrying out the method according to the preamble of patent claims 1 and 8, respectively.
  • the present invention is concerned with the registration of objects in a limited space for determining a power to be referred and / or a defined presence.
  • This area is also known as "electronic ticketing” or "fare management”.
  • electronic ticketing or "fare management”.
  • ticket is used synonymously in this document.
  • Such a ticket is usually technically a so-called “smart card”.
  • transponder is also used instead of SmartCard.
  • the document WO 01/03057 A1 discloses a method for detecting objects by means of a transponder, in which a first information unit is transmitted to the transponder in the frequency range of 127 kHz when entering a detection zone and this is thus awakened. Due to the information contained in the first information units, a transmission module present on the transponder is activated directly or delayed in order to transmit a second information unit at least once to a reception unit located in the detection zone.
  • the method and system for registering tickets disclosed in EP 1 210 693 B1 differs in that a receiving module present on the ticket is "awakened" from a sleep state with a first information unit and periodically activated. From one of the detection zone associated transmitter / receiver unit is over further information units built a bidirectional communication on a higher frequency of eg 868 MHz and registered the respective presence of a ticket as Billettrecord.
  • EP 0 766 215 B1 proposes a method in which an electronic ticket can be woken up in various stages. For this purpose, first a level detector is provided, with which only wake-up telegrams at a low frequency of e.g. 6.78 MHz of a defined minimum level lead to a first activation. In a further method step, it is checked whether the received wake-up telegram has the predetermined modulation. If this modulation is recognized as correct, another circuit part is activated and u.a. checked on a higher layer the match of an access code with a security code stored on the ticket.
  • a level detector is provided, with which only wake-up telegrams at a low frequency of e.g. 6.78 MHz of a defined minimum level lead to a first activation.
  • it is checked whether the received wake-up telegram has the predetermined modulation. If this modulation is recognized as correct, another circuit part is activated and u.a. checked on a higher layer the match of an access code with a
  • timing mode has the serious disadvantage that a significant, if not the largest, amount of battery energy on the ticket has to be used to periodically route the ticket throughout the journey in the agreed time frame to get active shortly ("wake up") and turn on its receiver, eg on the 868 MHz frequency, just to reconnect it To maintain synchronization. A communication to the actual detection takes place only very briefly and usefully only once per journey section.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a method for the registration of tickets and an electronic ticket for carrying out the method, in which the energy consumption is further minimized and in which the bidirectional communication with the "timing mode" method takes place. that the associated recipients need to be as short as possible ready to receive.
  • the bidirectional communication with telegrams in the second frequency band is initiated by a wake-up signal previously received by a second receiver module contained in the ticket in the first frequency band; the activation of the transmitting / receiving module and thus also of the processor module can be limited to those cases in which a telegram actually has to reach the relevant ticket. This minimizes the energy requirements of the ticket and thus significantly increases the autonomy.
  • a particular advantage of this invention is that on the part of the detection space with respect to transmitting units and further infrastructure such as on-board computer no adaptation in terms of hardware is required. Only the software for controlling the first transmitting unit 31 and the second transmitting / receiving unit 32 needs to be adapted. It can largely parts of the communication software be adopted virtually unchanged on the second frequency band.
  • the activation of the transceiver module located on the ticket can be limited to those cases in which a telegram actually has to reach the relevant ticket.
  • a passive filter or a demodulator so that this space awakening does not occur because of the high sensitivity of the second receiving module because of any random carrier, but only when the wake-up signal has a defined modulation has, for example Frequency modulation or amplitude modulation (envelope).
  • FIG. 1 shows a railway carriage 1. Its passenger compartment 3 is accessible to the public via an entrance area 2 through the doors or through a passage area 4.
  • a first transmission unit 31 is arranged in the respective entrance area 2.
  • This transmitting unit 31 operates on a first frequency band, preferably 6.78 MHz.
  • the frequency of the first frequency band is chosen so that the resulting field is formed in a radius of up to 7 m as a "near field".
  • Near field means that the H field is dominant.
  • the near field is usually defined as r ⁇ ⁇ 0.6, where ⁇ stands for the wavelength.
  • the magnetic field strength H decreases rapidly with the cube of the distance from the transmitter.
  • a spatially narrow, defined sphere of action can be realized.
  • a second transmitting / receiving unit 32 is arranged. In larger vehicles, for example, several such transceiver units 32 may be mounted.
  • the intended for the bidirectional communication with the tickets 10 second frequency band is well above the aforementioned first frequency band, preferably a frequency of 868 MHz is provided.
  • the frequency band around 868 MHz has particularly good propagation characteristics within a vehicle.
  • the tickets 10 go directly into the sleep state 9 on.
  • the aforementioned space awakening 7, B1 and subsequent detection 8, B take place again.
  • an additional method step A1 can be provided:
  • the ticket 10 For the space awakening 7, the ticket 10 must have a second, highly sensitive and extremely energy-efficient Reception module 12 - also called wake-up receiver 12 - included for 6.78 MHz.
  • This wake-up receiver 12 operates - as the first, already existing receiving module -11 in a keyed mode to save electrical energy. Its on / off duty cycle can be even more extreme than the first, eg 100 times bigger.
  • the second wake-up receiver 12 must be considerably more sensitive than the first receiving module 11, for example by 20 dB. For this, the wake-up receiver 12 does not need to receive any data.
  • a passive filter 12.1 - also called a demodulator - be preceded, which passes only signals that are modulated, for example, with a suitable frequency. If such a signal 42 is detected, this causes the processor 16 to be awakened on the ticket 10 and the 868 MHz receiver 13 to be switched on for a certain time.
  • the ticket 10 then receives a signal continuously repeated by the transmitting / receiving unit 32 with timing information and a reader ID matching that which it had previously on boarding, ie at the entrance stamping 5, into that vehicle regularly via a proper one Received and stored wake-up telegram.
  • the ticket now goes into "timing mode”. Otherwise, it goes back to sleep. Before that, however, it must remain in an energy-saving waiting state for a few seconds, because otherwise it would immediately wake up again from the possibly still existing foreign 6.78 MHz signal and turn on its receiving module 12 again.
  • This method turns into a duty Cycle principle for energy savings generated.
  • This waiting time should, for example, be 10 times greater than the time for which the billet 10 would turn on its receiving module 12 again.
  • the antennas 15.1 and 15.2, a power supply module 18, a battery 19 and for the implementation of the required intelligence, a processor module 16 and a memory module 17 are still listed in Figure 2.
  • a single antenna 15.1 is provided.
  • the representation of the antennas 15.1 and 15.2 is only a matter of principle, of course, the antenna according to the intended frequency bands in the range of 6.78 MHz or 868 MHz adapted.
  • the invention is by no means limited to use in a vehicle such as railroad cars or buses but can be applied wherever electronic tickets for detecting a defined presence a particularly high Require autonomy.
  • Autonomy in this context means that no battery needs to be replaced for as long as possible or otherwise a maintenance intervention regarding energy supply or interoperability is required. Examples of other applications are: access systems, location systems for persons and goods.
  • a ticket 10 can return to the sleep state 9 again to be activated by means of space awakening.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Registrierung von Billetten und elektronisches Billett zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 8.
  • Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der Registrierung von Objekten in einem begrenzten Raum zur Feststellung einer zu beziehenden Leistung und/oder einer definierten Anwesenheit. Dieses Gebiet wird auch als «Electronic Ticketing» oder als «Fahrgeldmanagement» bezeichnet. Anstelle von Objekt wird in dieser Schrift synonym der Begriff «elektronisches Billett» oder kurz «Billett» verwendet. Ein solches Billett ist in technischer Hinsicht meist eine sogenannte «SmartCard». In anderer Nomenklatur ist anstelle von SmartCard auch der Begriff Transponder geläufig.
  • In der Schrift WO 01/03057 A1 ist ein Verfahren zur Detektion von Objekten mittels einem Transponder offenbart, bei dem im Frequenzbereich von 127 kHz bei Eintritt in eine Erfassungszone eine erste Informationseinheit an den Transponder übermittelt wird und dieser somit geweckt wird. Aufgrund der in der ersten Informationseinheiten enthaltenen Information wird ein auf dem Transponder vorhandenes Sendemodul unmittelbar oder verzögert aktiviert, um eine zweite Informationseinheit an eine in der Erfassungszone befindliche Empfangseinheit wenigstens einmal zu übermitteln.
  • Das in der Schrift EP 1 210 693 B1 offenbarte Verfahren und System zur Registrierung von Billetten unterscheidet sich dadurch, dass ein auf dem Billett vorhandenes Empfangsmodul aus einem Schlafzustand mit einer ersten Informationseinheit «geweckt» und periodisch aktiv geschaltet wird. Von einer der Erfassungszone zugeordneten Sende-/Empfangseinheit wird über weitere Informationseinheiten eine bidirektionale Kommunikation auf einer höheren Frequenz von z.B. 868 MHz aufgebaut und die jeweilige Anwesenheit eines Billettes als Billettrecord registriert.
  • In EP 0 766 215 B1 wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein elektronisches Billett in verschiedenen Stufen aufweckbar ist. Dazu ist zunächst ein Pegeldetektor vorgesehen, mit dem nur Wecktelegramme auf einer tiefen Frequenz von z.B. 6.78 MHz eines definierten Mindestpegels zu einer ersten Aktivierung führen. In einem weiteren Verfahrensschritt wird geprüft, ob das empfangene Wecktelegramm die vorbestimmte Modulation aufweist. Wird diese Modulation als korrekt erkannt, wird ein weiterer Schaltungsteil aktiviert und u.a. auf einem höheren Layer die Übereinstimmung eines Zugangscode mit einem auf dem Billett gespeicherten Sicherheitscode geprüft.
  • Der vorgenannten gemäss WO 01/03057 und EP 1 210 693 B1 beschriebenen Systemen ist der sogenannte «Timing Mode» gemeinsam: Mit dem Wecken und einer periodischen Aktivierung entweder des auf dem Billett vorhandenen Sendemoduls und/oder Empfangsmoduls gegenüber einer permanenten Aktivierung ist der Energieverbrauch zwar sehr deutlich reduziert. In vielen Fällen wird dabei das Billett geweckt, ohne dass eine nachträgliche Registrierung erfolgt bzw. erfolgen darf, wie dies beim blossen Aufenthalt einer ein solches Billett tragenden Begleitperson mit auf einem Perron der Fall ist. Das Verfahren «Timing Mode» mit einer einzigen vorgängigen Weckung hat den gravierenden Nachteil, dass ein erheblicher, wenn nicht sogar der grösste Anteil der auf dem Billett vorhandenen Batterie-Energie dazu verwendet werden muss, dass das Billett während der gesamten Fahrt im vereinbarten Zeitraster periodisch kurz aktiv zu werden («aufwachen»)und seinen Empfänger, z.B. auf der Frequenz 868 MHz, einschalten muss, nur um erneut seine Synchronisation aufrecht zu erhalten. Eine Kommunikation zur eigentlichen Erfassung findet dabei nur sehr kurzzeitig und sinnvollerweise nur einmal pro Fahrtabschnitt statt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Registrierung von Billetten und ein elektronisches Billett zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei dem der Energieverbrauch weiter minimalisiert wird und bei dem die bidirektionale Kommunikation mit dem «Timing Mode» - Verfahren so erfolgt, dass die zugehörigen Empfänger möglichst kurz in Empfangsbereitschaft zu versetzt werden brauchen.
  • Diese Aufgabe wird für das Verfahren durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Massnahmen gelöst und für das elektronische Billett gemäss den Merkmalen des Anspruches 8.
  • Durch das erfindungsgemässe Verfahren, wonach
    die bidirektionale Kommunikation mit Telegrammen im zweiten Frequenzband durch ein vorgängig von einem im Billett enthaltenen zweiten Empfangsmodul empfangenen Wecksignal im ersten Frequenzband initiiert wird; kann die Aktivierung des Sende-/Empfangsmoduls und damit auch des Prozessormoduls auf jene Fälle beschränkt werden, in denen ein Telegramm das betreffende Billett tatsächlich erreichen muss. Dadurch wird der Energiebedarf des Billettes minimiert und damit die Autonomie wesentlich erhöht.
  • Ein besonderer Vorteil dieser Erfindung liegt darin, dass seitens des Erfassungsraums bezüglich Sendeeinheiten und weiterer Infrastruktur wie Bordrechner keine Anpassung in hardwaremässiger Hinsicht erforderlich ist. Lediglich die Software zur Ansteuerung der ersten Sendeeinheit 31 und der zweiten Sende-/Empfangseinheit 32 braucht angepasst zu werden. Dabei können weitestgehend Teile der Kommunikationssoftware auf dem zweiten Frequenzband praktisch unverändert übernommen werden.
  • Durch das erfindungsgemässe elektronische Billett kann die Aktivierung des auf dem Billett befindlichen Sende-/Empfangsmoduls wie des Prozessormoduls auf jene Fälle beschränkt werden, in denen ein Telegramm das betreffende Billett tatsächlich erreichen muss.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen werden, dem zweiten Empfangsmodul ein passives Filter bzw. einen Demodulator vorzuschalten, so dass diese Raumweckung wegen der hohen Empfindlichkeit des zweiten Empfangsmoduls nicht wegen irgend einem zufälligen Träger erfolgt, sondern nur dann, wenn das Wecksignal eine definierte Modulation aufweist, z.B. Frequenzmodulation oder Amplitudenmodulation (Einhüllende).
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung anhand näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    Anordnung der fahrzeugseitigen Sender/Empfänger sowie der zugehörigen Zonen;
    Figur 2
    Prinzipschaltbild eines elektronischen Billettes zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens;
    Figur 3
    Darstellung des Ablaufs der verschiedenen Phasen.
  • Figur 1 zeigt einen Eisenbahnwagen 1. Sein Passagierraum 3 ist über einen Eingangsbereich 2 durch die Türen oder durch einen Durchgangsbereich 4 für das Publikum zugänglich. Im jeweiligen Eingangsbereich 2 ist eine erste Sendeeinheit 31 angeordnet. Diese Sendeeinheit 31 arbeitet auf einem ersten Frequenzband, vorzugsweise auf 6.78 MHz. Die Frequenz des ersten Frequenzbandes ist so gewählt, dass das resultierende Feld in einem Umkreis von bis 7 m als «Nahfeld» ausgebildet ist. Nahfeld bedeutet, dass das H-Feld dabei dominant ist. Das Nahfeld ist üblicherweise definiert mit r < λ · 0.6, wobei λ für die Wellenlänge steht. Innerhalb dieses Nahbereichs nimmt die magnetische Feldstärke H mit der dritten Potenz des Abstandes vom Sender rapide ab. Damit kann ein räumlich eng begrenzter, definierter Wirkungskreis realisiert werden. Vorzugsweise zentriert im Passagierraum 3 ist eine zweite Sende-/Empfangseinheit 32 angeordnet. In grösseren Fahrzeugen können z.B. auch mehrere solche Sende-/Empfangseinheiten 32 angebracht sein. Das für die bidirektionale Kommunikation mit den Billetten 10 vorgesehene zweite Frequenzband ist deutlich oberhalb des vorgenannten ersten Frequenzbandes, vorzugsweise ist eine Frequenz von 868 MHz vorgesehen. Das Frequenzband um 868 MHz hat besonders gute Ausbreitungseigenschaften innerhalb eines Fahrzeuges.
  • Der Ablauf des erfindungsgemässen Verfahrens geht aus Figur 3 hervor, die Buchstaben A, B, B1 beziehen sich auf die Verfahrensschritte gemäss dem Patentanspruch 1:
    • A
    Beim Einstieg, d.h. wenn ein Billett 10 aus einem Schlafzustand im Haltezustand 5 eines Fahrzeuges 1 in die Eintrittsweckzone 21 kommt, wird das Billett 10 über einen Pegel im ersten Frequenzband von 6.78 MHz geweckt und mit den benötigten Informationen wie Identität der Erfassungszone, Ort des Fahrzeuges und der Zeit versehen. Diese Phase heisst auch «Eintrittsstempelung». Anschliessend gehen die so «gestempelten» Billette 10 wieder in einen Schlafzustand über. Der mit dem Bezugszeichen 21 gekennzeichnete Bereich gemäss der Figur 1 ist definiert durch einen minimalen Pegel, so dass in diesem Bereich 21 die Billette 10 geweckt und mit den vorgenannten Information versorgt werden können.
    B1
    Nach erfolgter Abfahrt oder nach Beginn eines Leistungsbezuges erfolgt zuerst die Raumweckung 7. Dazu wird von der ersten Sendeeinheit 31 ein Raumweckungssignal 42 ausgesandt und unmittelbar darauffolgend oder auch gleichzeitig über die zweite Sende/Empfangseinheit 32 repetitiv ein Telegramm 44 ausgesandt. Das Telegramm 44 enthält zumindest die Identität und die Timing-Information für die nachfolgende Erfassung im «Timing Mode». Der mit dem Bezugszeichen 22 gekennzeichnete Bereich in der Figur 1 ist definiert durch einen minimalen Pegel, so dass in diesem Bereich 22 die Billette 10 durch ein Signal 42 einer bestimmten Modulation «geweckt» werden. Eine Informationsübertragung auf einer höheren Schicht findet dabei auf dem ersten Frequenzband nicht statt, dies im Gegensatz zur Eintrittsstempelung, siehe dazu vorgängig zum Verfahrensschritt A. Die notwendigen Informationen werden vielmehr gleichzeitig oder unmittelbar anschliessend auf dem zweiten Frequenzband mit den Telegrammen 44 übertragen.
    B
    Nach dieser Raumweckung 7, B1 befinden sich die Billette im «Timing Mode» mit einem Zeitraster, wie z.B. in EP 1 210 693 B1 beschrieben. Nun kann die eigentliche Erfassung 8 über das zweite Frequenzband stattfinden.
  • Nach erfolgter Erfassung 8, B gehen die Billette 10 direkt in den Schlafzustand 9 über. In einem nachfolgenden Fahrtabschnitt, z.B. nach einem Halt und einem allfälligen dem Passagierzustieg/-ausstieg erfolgt die vorgenannte Raumweckung 7, B1 und anschliessende Erfassung 8, B erneut.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein zusätzlicher Verfahrensschritt A1 vorgesehen werden: Für ein elektronisches Billett 10 zur Durchführung des vorgenannten erfindungsgemässen Verfahren wird nun auf die Figur 2 Bezug genommen: Für die Raumweckung 7 muss das Billett 10 ein zweites, hochempfindliches und extrem stromsparendes Empfangsmodul 12 - auch Weckempfänger 12 genannt - für 6.78 MHz enthalten. Dieser Weckempfänger 12 arbeitet - wie das erste, bereits vorhandene Empfangsmodul -11 in einem getasteten Modus um elektrische Energie zu sparen. Sein on/off Duty Cycle kann noch extremer sein als beim ersten, z.B. 100 mal grösser. Der zweite Weckempfänger 12 muss um einiges empfindlicher sein als das erste Empfangsmodul 11z.B um 20 dB. Dafür muss der Weckempfänger 12 keine Daten empfangen. Er tastet lediglich die Luft nach dem Vorhandensein eines 6.78 MHz Trägersignals ab. Damit er nicht auf jedes zufälligerweise vorhandene, fremde 6.78 MHz Signal anspricht, kann ein passives Filter 12.1 - auch Demodulator genannt - vorgeschaltet sein, das nur Signale durchlässt, die beispielsweise mit einer geeigneten Frequenz moduliert sind. Wird ein solches Signal 42 erkannt, führt dies dazu, dass auf dem Billett 10 der Prozessor 16 geweckt und für eine gewisse Zeit der 868 MHz Empfänger 13 eingeschaltet wird. Das Billett 10 empfängt dann ein von der Sende-/Empfangseinheit 32 fortwährend wiederholtes Signal mit Timing-Information und einer Leser-ID, die zu derjenigen passt, die es vorher beim Einstieg, d.h. bei der Eintrittsstempelung 5, in dieses Fahrzeug regulär über ein richtiges Wecktelegramm erhalten und gespeichert hat. Ist dies der Fall, geht das Billett nun in den «Timing Mode» über. Andernfalls geht es wieder in den Schlafzustand. Zuvor muss es jedoch für einige Sekunden noch in einem energiesparenden Wartezustand verharren, weil es sonst vom allenfalls immer noch vorhandenen fremden 6.78 MHz-Signal sofort erneut geweckt und schon wieder sein Empfangsmodul 12 einschalten würde. Mit dieser Methode wird wiederum ein Duty Cycle-Prinzip zur Energieeinsparung erzeugt. Diese Wartezeit soll z.B. 10 mal grösser sein, als die Zeit, für die das Billet 10 erneut sein Empfangsmodul 12 einschalten würde.
  • Der Vollständigkeit halber sind in Figur 2 noch die Antennen 15.1 und 15.2, ein Energieversorgungsmodul 18, eine Batterie 19 sowie für die Implementation der erforderlichen Intelligenz ein Prozessormodul 16 und ein Speichermodul 17 noch aufgeführt.Zur Optimierung ist für das erste und das zweite Empfangsmodul 11 und 12 eine einzige Antenne 15.1 vorgesehen. Die Darstellung der Antennen 15.1 und 15.2 ist nur prinzipieller Art, selbstverständlich sind die Antenne entsprechend der vorgesehenen Frequenzbänder im Bereich von 6.78 MHz bzw. 868 MHz angepasst.
  • Durch die Anwendung eines maximal erlaubten Sendepegels und einer viel höheren Empfangsempfindlichkeit des zweiten Empfangsmoduls 12 auf dem Billett 10 ist eine wesentlich höhere Reichweite 22 als der üblichen, für die normale Weckung absichtlich auf 3m begrenzten Reichweite 21 zu erzielen. Damit sind auch keine zusätzlichen Raumweckungsantennen im Fahrzeug 1 notwendig.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls möglich, für die sogenannte Eintrittsstempelung im Verfahrensschritt A und die Raumweckung im Verfahrensschritt B1 verschiedene Frequenzen aus dem gleichen ersten Frequenzbandeinzusetzen. Zur Reduktion der Komplexität der verwendeten Komponenten ist es jedoch vorteilhaft, für die Eintrittsstempelung und die Raumweckung die identische Frequenz vorzusehen.
  • Die Erfindung ist keineswegs auf die Anwendung in einem Fahrzeug wie Eisenbahnwagen oder Autobus beschränkt sondern kann überall dort angewendet werden, wo elektronische Billette zur Erfassung einer definierten Anwesenheit eine besonders hohe Autonomie erfordern. Autonomie meint in diesem Kontext, dass möglichst lange keine Batterie ersetzt werden muss oder sonst ein Wartungseingriff bezüglich Energieversorgung oder Interoperabilität erforderlich ist. Beispiele anderer Anwendungen sind: Zutrittssysteme, Ortungssysteme für Personen und Güter.
  • Die vorgenannten Ausprägungen der verschiedenen Verfahrensschritte sind frei kombinierbar, insbesondere kann nach erfolgter Erfassung im Timing Mode ein Billett 10 wieder in den Schlafzustand 9 zurückkehren, um erneut mittels Raumweckung aktiviert zu werden.
    • Liste der verwendeten Bezugszeichen
    • 1
    Eisenbahnwagen, Fahrzeug
    2
    Eingangsbereich, Plattform
    3
    Passagierraum
    4
    Durchgangsbereich
    5
    Halt
    6
    Fahrt, Feststellung der definierten Anwesenheit
    7
    Phase der Raumweckung auf dem ersten Frequenzband
    8
    Phase der bidirektionalen Kommunikation auf dem zweiten Frequenzband
    9
    Schlafmodus
    10
    elektronisches Billett, Transponder, SmartCard
    11
    Erstes Empfangsmodul für ein erstes Frequenzband
    12
    Zweites Empfangsmodul für ein erstes Frequenzband, Weckempfänger
    12.1
    passives Filter, Demodulator, dem zweiten Empfangsmodul vorgeschaltet
    13
    Sende-/Empfangsmodul für ein zweites Frequenzband
    15.1
    Antennefür erstes und zweites Empfangsmodul
    15.2
    Antenne für Sende-/Empfangsmodul
    16
    Prozessormodul
    17
    Speichermodul
    18
    Energieversorgungsmodul
    19
    Batterie
    20
    Eisenbahnwagen
    21
    Eintrittszone, Eintrittsweckzone, definiert durch einen ersten Pegel auf einem ersten Frequenzband
    22
    Raumweckungszone, definiert durch einen zweiten Pegel auf einem ersten Frequenzband
    23
    Erfassungszone, definiert durch bidirektionale Kommunikation auf einem zweiten Frequenzband
    31
    Erste Sendeeinheit auf einem ersten Frequenzband
    32
    Zweite Sende-/Empfangseinheit auf einem zweiten Frequenzband
    41
    Wecktelegramm in der Eintrittsweckzone 21 mit Identität der Erfassungszone 22
    42
    Wecksignal in der Raumweckungszone 22, allenfalls mit einer Modulation
    43
    Bidirektionale Kommunikation auf dem zweiten Frequenzband
    44
    Telegramm, Timing Mode Angaben und Identität der Erfassungszone 22 übermittelt auf dem zweiten Frequenzband
    Liste der verwendeten Abkürzungen
    • λ
    Wellenlänge in [m]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Registrierung von Billetten (10) für die Feststellung einer zu beziehenden Leistung und/oder einer definierten Anwesenheit, wobei in einer Erfassungszone (1, 23) wenigstens eine erste Sendeeinheit (31) auf einem ersten Frequenzband und eine Sende-/Empfangseinheit (32) auf einem zweiten Frequenzband für die Kommunikation mit Billetten (10) vorgesehen ist und der Erfassungszone (23) wenigstens eine Eintrittszone (21) zugeordnet ist, durch die die Erfassungszone (23) betreten und verlassen werden kann, das für die Feststellung der bezogenen Leistung und/oder der definierten Anwesenheit zu erfolgende Registrierung folgende Verfahrensschritte enthält:
    A Die Eintrittszone (21) passierende Billette (10) empfangen über ein erstes Empfangsmodul (11) von der ersten Sendeeinheit (31) eine erste Informationseinheit (5, 41), in der eine der Erfassungszone (1, 23) zugeordnete Identität enthalten ist und die nach Empfang auf dem Billett (10) gespeichert wird;
    B zu einem vom Beginn (6) der zu beziehenden Leistung und/oder der definierten Anwesenheit bestimmten Zeitpunkt wird zwischen der Sende-/Empfangseinheit (32) und dem in der Erfassungszone (23) befindlichen Billetten (10) über eine bidirektionale Kommunikation (8, 43) die jeweilige Anwesenheit der Billette (10) wenigstens einmal registriert;
    gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt
    B1 die bidirektionale Kommunikation (43) mit Telegrammen (43) im zweiten Frequenzband wird durch ein vorgängig von einem im Billett (10) enthaltenen zweiten Empfangsmodul (12) empfangenen Wecksignal (7, 42) im ersten Frequenzband initiiert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt
    A1 durch den Empfang der ersten Informationseinheit (5, 41) wird im Billett (10) das zweite Empfangsmodul (12) intermittierend aktiv geschaltet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Wecksignal (7, 42) frequenz- oder amplitudenmoduliert ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Verfahrensschritt B1 anschliessend oder gleichzeitig zum Wecksignal (7, 42) im zweiten Frequenzband ein Telegramm (44) zur intermittierenden Aktivschaltung des Sende-/Empfangsmoduls (13) übertragen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Verfahrensschritt B solange iteriert wird, bis alle Billette (10) innerhalb der Erfassungszone (1, 23) registriert wurden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in den Verfahrensschritten A und B1 die identische Frequenz eingesetzt ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    anschliessend an den Verfahrensschritt B die Billette in einen Schlafzustand (9) übergehen.
  8. Elektronisches Billett (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welches Billett (10) enthält:
    - ein erstes Empfangsmodul (11) in einem ersten Frequenzband,
    - ein Sende-/Empfangsmodul (13) in einem zweiten Frequenzband,
    wobei die im ersten Frequenzband enthaltenen Frequenzen kleiner sind als jene des zweiten Frequenzbandes und dass mit dem ersten Empfangsmodul (11) Wecktelegramme (41) zur Abspeicherung ihres Inhaltes auf dem Billett empfangbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein zweites Empfangsmodul (12) im ersten Frequenzband vorgesehen ist, dessen Empfangsempfindlichkeit höher als jene des ersten Empfangsmoduls (11) ist und mit dem wenigstens ein Wecksignal (7, 42) empfangbar ist, durch welches Wecksignal (7, 42) eine bidirektionale Kommunikation (8) vom Billett (10) mit einer Sende-/Empfangseinheit (32) im zweiten Frequenzband initiiert wird.
  9. Billett (10) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dem zweiten Empfangsmodul (12) ein Filter (12.1) vorgeschaltet ist, um nur Signale (42) einer vorgegebenen Modulation durchzulassen.
  10. Billett (10) nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die vorgegebene Modulation eine Frequenz- oder eine Amplitudenmodulation ist.
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