EP1657683A2 - Verfahren und System zum Erfassen eines Fahrzeugs - Google Patents

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Publication number
EP1657683A2
EP1657683A2 EP05024927A EP05024927A EP1657683A2 EP 1657683 A2 EP1657683 A2 EP 1657683A2 EP 05024927 A EP05024927 A EP 05024927A EP 05024927 A EP05024927 A EP 05024927A EP 1657683 A2 EP1657683 A2 EP 1657683A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
area
vehicle
areas
computer unit
sub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05024927A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1657683A3 (de
Inventor
Christian Dr.-Ing. Robl
Frank Dr.-Ing. Quartier
Christian Dipl.-Ing. Birle
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.)
Kapsch TrafficCom AG
Original Assignee
Vodafone Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vodafone Holding GmbH filed Critical Vodafone Holding GmbH
Publication of EP1657683A2 publication Critical patent/EP1657683A2/de
Publication of EP1657683A3 publication Critical patent/EP1657683A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current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 present invention relates to a method and a system for detecting a vehicle.
  • a vignette In other countries, a vignette is sold to transit travelers at the border. Only holders of such a vignette may use certain roads, such as highways.
  • the charging by toll stations is relatively labor-intensive, as the toll due at the toll stations is received by human labor. However, it is based on the distance actually traveled.
  • a further disadvantage in collecting road tolls with toll stations is that in case of heavy traffic the toll stations are the starting points for traffic congestion.
  • the vignette solution is not particularly labor-intensive, because the vignette can be sold in any shop, but meets all, even those who use the toll road only relatively short. These then pay for the short use of a very high price in relation to intensive users.
  • European Patent EP 0 730 488 discloses such a detection system.
  • the vehicles to be detected here have a facility for receiving satellite navigation signals. This determines the respective geographical position of the vehicle.
  • the corresponding coordinates are transmitted via radio to a computer device.
  • the computer unit checks whether the position of the coordinates is subject to a charge. In the case of a fee this will be charged to the vehicle or its owner.
  • GPS-based method usually position data from a receiver in motor vehicles (GPS receiver) are determined and compared with map data. In this way, the position of a motor vehicle can be recognized on a route section indicated in the maps. By specifying certain areas can be detected in this way the entry of a vehicle in a paid area.
  • Such a method for detecting a vehicle in a region is described for example in DE 101 55 501 A1.
  • both retraction and extension from an area are detected.
  • the areas are defined in the prior art so as to incur a charge in each defined area.
  • the areas are defined according to criteria relating to the amount of the fee to be levied. In particular, in this case, for example, a city area whose driving is to be paid, serve as an area.
  • the selected area it may be the case that it covers areas in which different types of detection of automobiles are performed. This can lead to problems especially when changing from one area to another.
  • the possible size of a surface according to the prior art is limited by the number of support points for the surrounding polygon. If, however, a larger area is covered, this can only happen with loss of the quality of the resolution.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method and a system in which the recognition of vehicles is made possible in a simple manner and in which the disadvantages of the prior art do not occur.
  • This object is achieved according to a first aspect according to the invention by a method for detecting vehicles when using a planar area, wherein a received position signal is transmitted to a detection system on a computer unit, wherein in the computer unit, a memory unit is provided in the memory of a digital Card is present.
  • the A method is characterized in that in the computer unit with respect to the card at least one area is defined, which is bounded by at least one traverse, wherein the area of each area is selected so that the recognition types used to recognize a vehicle within the area are the same and different from types of recognition used in areas used in other areas adjacent to the area.
  • a digital map is a data record which contains information about road courses and other geographical conditions.
  • the digital map can also be an extract or extract from a map which contains a smaller number of information than the map from which this extract originated.
  • the area enclosed by the at least one traverse also referred to as a geo-domain, may be a land, for example.
  • Detecting a vehicle refers to recognition of the vehicle in a surface or geo-domain surrounded by a traverse. This recognition is also called recognition of the geo-domain. After the GeoDomäne has been detected, is spoken in the further monitoring of the vehicle by detecting the vehicle within the GeoDomäne or detecting the vehicle. By recognizing within the geo-domain or capturing, the fee to be charged is determined.
  • This type of recognition or detection within a geo-domain may, for example, be a area-related detection or a route-dependent detection.
  • regions are delimited by means of a polygonal line, in each case the detection in the area, that is to say the detection, being carried out in the same way, but differing from the type of detection in an adjacent area, different detection methods can be used be realized in delimiting areas and the programs required for the recognition of an area or a GeoDomäne, that is, when the vehicle enters the GeoDomäne be activated.
  • the at least one surface can be divided into partial surfaces.
  • At least two adjacent subareas adjoin one another via a straight line.
  • the subareas are also referred to below as zones.
  • the advantage of using straight lines is that the vertices that must be used to define the zone are reduced. This proves to be advantageous in monitoring the position of the motor vehicle, that is to say detecting a geo-domain, and detecting the vehicle in the geo-domain, but also when updating the map data, as this can reduce the memory requirement.
  • the at least one surface can also be delimited by at least two polygons, wherein the sub-surfaces formed thereby are spatially separated from one another.
  • the fact can be taken into account that, for example, in the case of colonies in distant geographic areas the same type of detection is performed without having to define a colony's own geo-domain.
  • a recognition system associated with this area can be configured and / or activated in the computer unit and / or in a mobile terminal assigned to the vehicle.
  • the detection method used in the geo-domain for example the detection of the distance or area, can be activated with the recognition of the geo-domain.
  • the recognition types which can be assigned to the individual areas can be, in particular, satellite-supported position recognition methods, in particular GPS methods, which can optionally be supplemented by verification methods. For example, monitoring by means of supporting beacons may be considered as the verification method.
  • These recognition types in the geodomain can be used for different detection methods, in particular for distance-dependent and area-dependent methods.
  • the method according to the invention is particularly suitable for use for calculating a user fee for vehicles driving on a toll route or a toll area.
  • the usage fee can be calculated depending on the geo-domain detected, depending on the route or the area. Since, in particular, the detection method is selected as a function of the recognized geo-domain, it is also possible to take account of the detection rules prescribed in the respective area in adjacent areas.
  • the method may serve for police surveillance of certain vehicles.
  • the invention can serve the theft, since the position and identification of the vehicle can be sent continuously.
  • the invention can in principle also serve, for example, for traffic control and / or regulation.
  • the object is achieved by a method for detecting vehicles, which is characterized in that an area, within which the residence of a vehicle is to be detected, and which is defined by a polygon, at least in a mobile associated with the vehicle Terminal is divided into at least two sub-areas.
  • the subdivision is preferably carried out in such a way that the sub-areas, on the sides at which they adjoin at least one further sub-area, have a straight line.
  • the resolution of the individual partial areas can be improved without causing increased storage requirements. For example, the resolution of a boundary line of one area to another area can be resolved exactly, with the area containing only a small amount of the boundary line.
  • the division of an area into subareas can also be used to advantage in the case of a change between geo-domains, since in this case, too, only the Application program or the data relating to the sub-area, which is in the border area at which the change takes place, must be updated and activated and not the entire GeoDomäne in which the motor vehicle enters.
  • the invention relates to a detection system for detecting vehicles in the use of areal areas, the system comprising means by means of which a vehicle can transmit position data to a computer unit, and in the computer unit is a digital map, the area of Map in the computer unit is at least partially divided into areas, wherein the surfaces by the Erkennungsart, which is used for recognizing a vehicle in the area of this area, distinguished.
  • the system may further include means configured to configure and / or activate an application program depending on the detected area.
  • a detection method relevant for this geo-domain on the basis of which the charges are levied, can be activated.
  • a collection system can be activated in which the fees are due by the mere entry into the area.
  • the surfaces can furthermore be subdivided into subareas and the information associated with these subareas can be transmitted independently of information from further subareas by the computer unit to a mobile terminal assigned to a vehicle, in particular a so-called on-board unit. On this way, a partial area update can be done without having to update the entire geo-domain.
  • the present invention provides a way in which interoperability between different detection systems is achieved by activating an appropriate detection method after detecting a geodomain.
  • the interoperability between different detection systems in different geo-domains can be achieved in a simple manner, in particular toll applications can be configured differently depending on the type of detection in the individual geo-domains or another detection system can be activated.
  • An advantage of the present invention is that, contrary to the known prior art method, the detection of vehicles is not limited to areas such as cities. On the contrary, the present invention also allows areas in which the collection and / or charging to take place in a different manner to be combined in a single system.
  • the present invention offers the possibility of providing a high resolution, since the number of support points for a polygon, which encloses the surface, can be optimally distributed.
  • the present invention thus offers the possibility of allowing a configuration of the detection system as a function of the geo-domain after the recognition of a geo-domain.
  • a change of borders between different states that frequently occurs in Europe is made possible.
  • the distance traveled within an area may be provided as a measure of a charge to be levied for use.
  • This type of charging may take the place of a fixed fee.
  • even surfaces that do not touch can represent a single geo-domain. This can be the case for example with islands, which belong to a state on the mainland. This type of definition of the geo-domain is also an advantage for colonies.
  • a plurality of subareas that touch a geo-domain are particularly preferably, a plurality of subareas that touch a geo-domain.
  • a better and faster processing is possible with complicated traverses as a zone boundary.
  • Such a complex traverse can occur, for example, with exact replication of the boundary curve, if, however, for reasons of optimization with respect to the memory requirement and the performance, ie power, on the toll device, the number of nodes of the polygon is a fixed quantity.
  • the increase in performance occurs when only a portion of the polygon needs to be checked to see if the vehicle is in that patch.
  • This type of simplification can also be applied, for example, to smaller areas such as cities.
  • the area to be considered is hereby subdivided into parts which essentially have the shape of segments or cake pieces.
  • Advantage of the present invention is thus to increase the flexibility and interoperability of detection systems, in particular GPS-based detection systems.
  • the performance of the toll device is increased.
  • the GeoDomäne can be recognized as an area, for example, by the method according to DE 101 55 501 A1.
  • the recognition of the geo-domain as a surface thus takes place in the same way for all geo-domains.
  • the detection methods to be used within the areas may be different in each area.
  • the detection system may have a road map in vector representation, as may be present for example in the memory of a computer unit.
  • vector representation is used when the road map consists of all coordinates, which are connected to the representation only with lines.
  • the coordinates of the map are stored in tables.
  • GPS Global Positioning System
  • the satellite navigation system determines the coordinates of the current position of the vehicle.
  • Such vehicles are capable, for example via radio to continuously send the coordinates of their position to the detection system.
  • the vehicles can also send identification signals with which the vehicle can be uniquely identified by the detection system.
  • the detection system has suitable receiving and processing means to receive and process the coordinate and identification signals.
  • the processing device consists of one or more computers, which are optionally networked with each other. In the memories of the computer, the digital map material is available, which is offered, inter alia, by commercial providers.
  • a detection for this vehicle is activated.
  • software when detecting the position within the traverse, software may optionally be configured or activated for a given type of acquisition.
  • FIG. 2 shows a further geo-domain according to the present invention.
  • the territory of Switzerland is, for example, divided into three touching partial areas, which are also referred to as zones 11. These are detected or recognized essentially according to the method described in DE 101 55 501 A1.
  • a vector map can be used as a basis.
  • the zones 11 in FIG. 2 are distinguished by the fact that the polygons enclosing them have approximately the same number of support points. The size of the zones thus results from how exactly the borderline of Switzerland has to be reproduced.
  • the different zones are distinguished only on the mobile terminal, which is assigned to the vehicle, in particular the toll device, for faster processing and memory-optimized storage.
  • these zones form a single geo-domain, in the illustrated embodiment the geo-domain of the country of Switzerland (CH).
  • CH geo-domain of the country of Switzerland
  • the number of nodes by means of which a zone is defined is linear in the processing time to detect whether the vehicle is within a zone.
  • the type of storage on the toll device results in a maximum storage size that is optimal and, for example, corresponds to a block size of a flash file system.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Erfassen von Fahrzeugen bei der Benutzung eines flächigen Bereiches beschrieben, wobei ein empfangenes Positionssignal an ein Erfassungssystem mit einer Rechnereinheit übermittelt wird, wobei in der Rechnereinheit eine Speichereinheit vorgesehen ist, in dessen Speicher eine digitale Karte vorliegt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass in der Rechnereinheit bezüglich der Karte mindestens eine Fläche definiert ist, die von mindestens einem Polygonzug umgrenzt wird, wobei das Gebiet der Fläche so gewählt wird, dass die zur Erkennung eines Fahrzeuges verwendete Erkennungsart innerhalb der Fläche gleich ist und sich von Erkennungsarten, die in Bereichen verwendet werden, die in, an der Fläche angrenzenden, weiteren Flächen verwendet werden, unterscheiden. Weiterhin wird ein diesbezügliches Erfassungssystem beschrieben.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Erfassen eines Fahrzeuges.
  • Für die Nutzung von bestimmten Strassen, wie z. B. Autobahnen, großen Brücken oder Tunneln, werden schon seit Langem in einigen Ländern Gebühren erhoben. Diese Straßennutzungsgebühren, auch "Maut" genannt, werden üblicherweise an bestimmten Punkten, bei Autobahnen in der Regel an der Ausfahrt, an Mautstationen fällig. Die Vorgehensweise hierzu kann kurz wie folgt beschrieben werden: Ein Nutzer fährt mit seinem Fahrzeug zunächst an einer Autobahnauffahrt auf die Autobahn auf. Dabei zieht er von einer Mautstation beispielsweise eine Mautkarte, aus der hervorgeht, wo er auf die Autobahn aufgefahren ist. Beim Abfahren wird bei einer Mautstation an der Ausfahrt die zurückgelegte Strecke anhand der Mautkarte ermittelt und die entsprechende Gebühr kassiert.
  • In anderen Ländern wird für Transitreisende an der Grenze eine Vignette verkauft. Nur Inhaber einer solchen Vignette dürfen bestimmte Strassen, wie beispielsweise Autobahnen, nutzen.
  • Beide Verfahren haben Vor- bzw. Nachteile. Die Gebührenerhebung mittels Mautstationen ist relativ personalintensiv, da die fällige Mautgebühr an den Mautstationen von menschlichen Arbeitskräften entgegengenommen wird. Sie ist jedoch auf die wirklich zurückgelegte Strecke bezogen. Ein weiterer Nachteil bei der Erhebung der Straßennutzungsgebühren mit Mautstationen ist, dass bei einem hohen Verkehrsaufkommen die Mautstationen Ausgangspunkte für Verkehrsstaus sind. Die Vignettenlösung ist zwar nicht sonderlich personalintensiv, weil die Vignette in jedem Laden verkauft werden kann, trifft aber alle, auch diejenigen, die die gebührenpflichtige Strasse nur relativ kurz nutzen. Diese zahlen dann bereits für die kurze Benutzung einen im Verhältnis zu intensiven Nutzern sehr hohen Preis.
  • Eine weitere Lösung für die Erhebung von Mautgebühren sind Erfassungssysteme über Funk. Aus der europäischen Patentschrift EP 0 730 488 ist ein solches Erfassungssystem bekannt. Die zu erfassenden Fahrzeuge verfügen hier über eine Einrichtung zum Empfangen von Satellitennavigationssignalen. Hiermit wird die jeweilige geographische Position des Fahrzeugs ermittelt. Die entsprechenden Koordinaten werden über Funk an eine Rechnereinrichtung übertragen. Die Rechnereinheit prüft, ob die Position der Koordinaten gebührenpflichtig ist. Im Fall der Gebührenpflichtigkeit wird dies dem Fahrzeug bzw. dessen Halter berechnet.
  • Diese Arten der Gebührenerfassung sind vorwiegend für die Nutzung von Strassen vorgesehen. Es gibt aber Fälle, wo nicht die Benutzung einer Strasse erfasst werden soll, sondern Fahrzeuge in einem flächigen Bereich, wie beispielsweise in einer kompletten Innenstadt, erfasst werden sollen.
  • Es sind auch Systeme bekannt, bei denen über die gebührenpflichtige Strecke verteilt so genannte an Brücken befestigte Baken installiert sind. Die Kraftfahrzeuge sind bei diesem System mit speziell ausgelegten Geräten, so genannten On-Board-Units (OBU) versehen, die beim Passieren der Brücken erkannt werden.
  • Bei GPS gestützten Verfahren werden in der Regel Positionsdaten von einem Empfänger im Kraftfahrzeuge (GPS-Empfänger) bestimmt und mit Kartendaten verglichen. Auf diese Weise kann die Position eines Kraftfahrzeuges auf einem in der Karten angegebenen Streckenabschnitt erkannt werden. Durch Festlegung von bestimmten Bereichen kann auf diese Weise das Einfahren eines Fahrzeuges in einen gebührenpflichtigen Bereich erkannt werden.
  • Eine solches Verfahren zum Erfassen eines Fahrzeuges in einem Bereich ist beispielsweise in der DE 101 55 501 A1 beschrieben. Hierbei wird sowohl ein Einfahren als auch ein Ausfahren aus einem Bereich erkannt. Die Bereiche werden nach dem Stand der Technik so definiert, dass in jedem definierten Bereich eine Gebühr anfällt. Somit werden die Flächen nach Kriterien definiert, die sich auf die Höhe der zu erhebenden Gebühr beziehen. Insbesondere kann hierbei beispielsweise ein Stadtgebiet, dessen Befahren gebührenpflichtig sein soll, als Fläche dienen.
  • Durch das Erfassungssystem nach dem Stand der Technik und das entsprechende Verfahren wird es zwar möglich, ganze flächige Bereiche zu überwachen, ohne die einzelnen Strassen in den flächigen Bereichen kontrollieren zu müssen.
  • In Abhängigkeit der Größe der gewählten Fläche kann allerdings der Fall eintreten, dass diese Gebiete abdeckt, in denen unterschiedliche Arten der Erfassung von Kraftfahrzeugen durchgeführt werden. Hierdurch kann es insbesondere bei einem Wechsel von einem Gebiet in ein anderes zu Problemen kommen. Weiterhin ist die mögliche Größe einer Fläche nach dem Stand der Technik durch die Anzahl der Stützpunkte für das dieses umgebende Polygon begrenzt. Soll dennoch ein größeres Gebiet abgedeckt werden, so kann dies nur unter Verlust der Qualität der Auflösung geschehen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit ein Verfahren und ein System zu schaffen, bei denen auf einfache Weise das Erkennen von Fahrzeugen ermöglicht wird und bei dem die Nachteile des Standes der Technik nicht auftreten.
  • Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Erfassen von Fahrzeugen bei der Benutzung eines flächigen Bereiches gelöst, wobei ein empfangenes Positionssignal an ein Erfassungssystem an einer Rechnereinheit übermittelt wird, wobei in der Rechnereinheit eine Speichereinheit vorgesehen ist, in deren Speicher eine digitale Karte vorliegt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass in der Rechnereinheit bezüglich der Karte mindestens eine Fläche definiert ist, die von mindestens einem Polygonzug umgrenzt wird, wobei das Gebiet jeder Fläche so gewählt ist, dass die zur Erkennung eines Fahrzeuges verwendeten Erkennungsarten innerhalb der Fläche gleich bleibend sind und sich von Erkennungsarten, die in Bereichen verwendet werden, die in, an der Fläche angrenzenden weiteren Flächen verwendet werden, unterscheiden.
  • Als digitale Karte wird im Sinne dieser Erfindung ein Datensatz bezeichnet, der Informationen über Straßenverläufe und andere geographische Gegebenheiten enthält. Die digitale Karte kann hierbei erfindungsgemäß auch einen Auszug oder Extrakt aus einer Karte sein, der eine geringere Anzahl an Informationen als die Karte enthält, aus der dieser Auszug stammt.
  • Die Fläche, die von dem mindestens einen Polygonzug umschlossen wird und auch als GeoDomäne bezeichnet wird, kann beispielsweise ein Land, darstellen.
  • Als Erkennen eines Fahrzeuges wird insbesondere das Erkennen des Fahrzeuges in einer durch einen Polygonzug umgebenen Fläche beziehungsweise GeoDomäne bezeichnet. Dieses Erkennen wird auch als Erkennen der GeoDomäne bezeichnet. Nachdem die GeoDomäne erkannt wurde, wird bei der weiteren Überwachung des Fahrzeuges vom Erkennen des Fahrzeuges innerhalb der GeoDomäne beziehungsweise Erfassen des Fahrzeuges gesprochen. Durch das Erkennen innerhalb der GeoDomäne beziehungswese dem Erfassen wird die zu erhebende Gebühr ermittelt. Diese Erkennungs- beziehungsweise Erfassungsart innerhalb einer GeoDomäne kann beispielsweise ein flächenbezogenes Erfassen oder ein streckenabhängiges Erfassen sein.
  • Für das Erkennungsverfahren innerhalb einer GeoDomäne beziehungsweise dem Erfassen können Verfahren auf der Basis einer GPS-Positionsermittlung und zusätzlich oder alternativ mittels Stützbacken verwendet werden.
  • Indem bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erfassen eines Kraftfahrzeuges Gebiete mittels eines Polygonzuges umgrenzt werden, in denen jeweils die Erkennung in der Fläche, das heißt das Erfassen, auf die gleiche Weise erfolgt, sich aber von der Erfassungsart in einer angrenzenden Fläche unterscheidet, können unterschiedliche Erfassungsverfahren in abgrenzenden Flächen realisiert werden und die dazu erforderlichen Programme bei dem Erkennen einer Fläche beziehungsweise einer GeoDomäne, das heißt beim Eintritt des Fahrzeuges in die GeoDomäne, aktiviert werden. Dadurch wird insbesondere beim Wechseln der Position von einer Fläche zu der nächsten, beispielsweise bei einem Grenzübergang, eine kontinuierliche und auf das jeweilige Land angepasste Gebührenerhebung ermöglicht. Erfindungsgemäß kann die mindestens eine Fläche in Teilflächen unterteilt sein. Vorzugsweise grenzen hierbei mindestens zwei benachbarte Teilflächen über eine gerade Linie aneinander an. Auf diese Weise kann ein Gebiet im wesentlichen in Segmente, Keile oder Kuchenstücke unterteilt werden. Die Teilflächen werden im Folgenden auch als Zonen bezeichnet. Obwohl auch die Unterteilung der Fläche mittels Linien möglich ist, die einen von einer Geraden abweichenden Verlauf aufweisen, wie beispielsweise eine Kurve und dergleichen, ist die Verwendung von geraden Linien bevorzugt. Die Verwendung von geraden Linien hat hierbei den Vorteil, dass die Stützpunkte, die zur Definition der Zone verwendet werden müssen, reduziert sind. Dies erweist sich bei der Überwachung der Position des Kraftfahrzeuges, das heißt das Erkennen einer GeoDomäne, und dem Erfassen des Fahrzeuges in der GeoDomäne, aber auch bei einer Aktualisierung der Kartendaten als vorteilhaft, da hierdurch der Speicherbedarf reduziert werden kann.
  • Die mindestens eine Fläche kann erfindungsgemäß auch durch mindestens zwei Polygonzüge umgrenzt sein, wobei die dadurch gebildeten Unterflächen räumlich voneinander beabstandet sind. Auf diese Weise kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass beispielsweise im Falle von Kolonien in entfernten geographischen Bereichen die gleiche Erkennungsart durchgeführt wird, ohne für die Kolonie eine eigene GeoDomäne definieren zu müssen.
  • Erfindungsgemäß kann nach dem Erfassen eines Fahrzeuges in einer definierten Fläche, ein dieser Fläche zugeordnetes Erkennungssystem in der Rechnereinheit und/oder in einem dem Fahrzeug zugeordneten mobilen Endgerät konfiguriert und/oder aktiviert werden. Auf diese Weise kann die Problematik der Interoperabilität von unterschiedlichen Erkennungsarten in benachbarten Staaten Rechnung getragen werden. Hierbei kann insbesondere das in der GeoDomäne verwendete Erfassungsverfahren, beispielsweise die strecken- oder flächenmäßige Erfassung, mit dem Erkennen der GeoDomäne aktiviert werden.
  • Die Erkennungsarten, die den einzelnen Flächen zugeordnet sein können, können insbesondere satellitengestützte Positionserkennungsverfahren, insbesondere GPS-Verfahren sein, die gegebenenfalls durch Verifikationsverfahren ergänzt werden können. Als Verifikationsverfahren kommt beispielsweise die Überwachung mittels Stützbaken in Betracht. Diese Erkennungsarten in der Geodomäne können für unterschiedliche Erfassungsverfahren insbesondere für strecken- und flächenabhängige Verfahren herangezogen werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für die Verwendung zur Berechnung einer Benutzungsgebühr von Fahrzeugen beim Befahren einer gebührenpflichtigen Strecke oder eines gebührenpflichtigen Bereiches. Die Benutzungsgebühr kann hierbei in Abhängigkeit der erkannten GeoDomäne streckenabhängig oder flächenbezogen berechnet werden. Da insbesondere das Erfassungsverfahren in Abhängigkeit der erkannten GeoDomäne gewählt wird, kann auch bei angrenzenden Gebieten den in dem jeweiligen Gebiet vorgegebenen Erfassungsregeln Rechnung getragen werden.
  • Zudem kann das Verfahren zur polizeilichen Observierung von bestimmten Fahrzeugen dienen. Gleichzeitig kann die Erfindung dem Diebstahlschutz dienen, da die Position und die Identifikation des Fahrzeugs kontinuierlich gesendet werden können. Ferner kann die Erfindung grundsätzlich auch beispielsweise zur Verkehrskontrolle und/oder -regulierung dienen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Erfassen von Fahrzeugen gelöst, das sich dadurch auszeichnet, dass eine Fläche, innerhalb derer der Aufenthalt eines Fahrzeuges erfasst werden soll, und die durch einen Polygonzug definiert ist, zumindest in einem dem Fahrzeug zugeordneten mobilen Endgerät in mindestens zwei Teilflächen unterteilt wird.
  • Die Unterteilung erfolgt vorzugsweise in einer solchen Art, dass die Teilflächen, an den Seiten, an denen diese an zumindest eine weitere Teilfläche angrenzen, eine gerade Linie aufweisen.
  • Auf diese Weise kann unabhängig von der Definition der Fläche die Anzahl der Stützpunkte, die für die Beschreibung der Teilfläche notwendig sind, minimiert werden, da für die Seiten, an denen die Teilflächen mit jeweils anderen Teilflächen angrenzen, jeweils lediglich zwei Punkte notwendig sind. Diese Art der Bildung der Teilflächen, die auch als Zonen bezeichnet werden, kann sowohl bei den GeoDomänen verwendet werden, die sich nach ihrer Erkennungsart unterscheiden, als auch bei den Flächen, die, wie im Stand der Technik, beispielsweise eine Stadt oder einen anderen Gebührenbezirk abdecken.
  • Durch die Unterteilung der Fläche in Teilflächen kann die Auflösung der einzelnen Teilflächen verbessert werden ohne einen erhöhten Speicherbedarf hervorzurufen. Beispielsweise kann die Auflösung einer Grenzlinie eines Gebietes zu einem anderen Gebiet genau aufgelöst werden, indem die Teilfläche nur einen geringen Betrag der Grenzlinie enthält.
  • Die Aufteilung einer Fläche in Teilflächen kann auch bei einem Wechsel zwischen GeoDomänen vorteilhaft genutzt werden, da auch in diesem Fall lediglich das Anwendungsprogramm oder die Daten bezüglich der Teilfläche, die im Grenzbereich liegt, an dem der Wechsel stattfindet, aktualisiert und aktiviert werden muss und nicht die gesamte GeoDomäne, in die das Kraftfahrzeug eintritt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Erfassungssystem zum Erfassen von Fahrzeugen bei der Benutzung von flächigen Bereichen, wobei das System Mittel umfasst, mittels derer ein Fahrzeug Positionsdaten an eine Rechnereinheit übermitteln kann, und in der Rechnereinheit eine digitale Karte vorliegt, wobei das Gebiet der Karte in der Rechnereinheit zumindest teilweise in Flächen aufgeteilt ist, wobei sich die Flächen durch die Erkennungsart, die zum Erkennen eines Fahrzeuges in dem Gebiet dieser Fläche verwendet wird, auszeichnen.
  • Als Karte wird auch hierbei erneut eine digitale Karte verstanden, wobei diese auch ein Kartenextrakt darstellen kann.
  • Das System kann weiterhin Mittel umfassen, die dazu ausgelegt sind, ein Anwendungsprogramm in Abhängigkeit von der erkannten Fläche zu konfigurieren und/oder zu aktivieren. Hierdurch kann nach dem Erkennen einer bestimmten GeoDomäne ein für diese GeoDomäne maßgebliches Erfassungsverfahren, anhand dessen die Gebühren erhoben werden, aktiviert werden. Somit wird es bei dem erfindungsgemäßen System möglich beispielsweise eine Gebühr in einem Gebiet mittels der zurückgelegten Strecke in Rechnung zu stellen. Alternativ kann ein Erfassungssystem aktiviert werden, bei dem die Gebühren durch den reinen Eintritt in das Gebiet fällig werden.
  • Die Flächen können weiterhin in Teilflächen unterteilt werden und die diesen Teilflächen zugeordneten Informationen unabhängig von Informationen weiterer Teilflächen von der Rechnereinheit an ein einem Fahrzeug zugeordneten mobilen Endgerät, insbesondere eine so genannte On-Board-Unit, übermittelt werden. Auf diese Weise kann eine Aktualisierung bezüglich einer Teilfläche erfolgen, ohne, dass die gesamte GeoDomäne aktualisiert werden muss.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Möglichkeit geschaffen, bei der eine Interoperabilität zwischen unterschiedlichen Erfassungssystemen erreicht wird, indem ein geeignetes Erfassungsverfahren nach dem Erkennen einer Geodomäne aktiviert wird.
  • Vorteile und Merkmale, die bezüglich eines der erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben werden, gelten entsprechend und soweit anwendbar auch für das erfindungsgemäße System oder das jeweils andere Verfahren und jeweils umgekehrt.
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren genauer erläutert.
  • Mit der vorliegenden Erfindung kann die Interoperabilität zwischen unterschiedlichen Erfassungssystemen in unterschiedlichen GeoDomänen auf einfache Weise erzielt werden, insbesondere können Maut-Applikationen in Abhängigkeit der Art der Erfassung in den einzelnen GeoDomänen unterschiedlich konfiguriert oder ein anderes Erfassungssystem aktiviert werden.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren des Standes der Technik die Erfassung von Fahrzeugen nicht nur auf Flächen, wie beispielsweise Städte, beschränkt ist. Mit der vorliegenden Erfindung können vielmehr auch Gebiete, in denen die Erfassung und/oder Gebührenerhebung auf eine unterschiedliche Art und Weise erfolgt in einem einzigen System zusammengefasst werden.
  • Weiterhin bietet die vorliegende Erfindung die Möglichkeit eine hohe Auflösung zur Verfügung zu stellen, da die Anzahl von Stützstellen für einen Polygonzug, der die Fläche umschließt, optimal verteilt werden kann.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird somit die Möglichkeit geboten eine Konfiguration des Erfassungssystems in Abhängigkeit der GeoDomäne nach dem Erkennen einer GeoDomäne zu erlauben. Somit wird beispielsweise ein in Europa häufig auftretender Grenzwechsel zwischen unterschiedlichen Staaten ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß kann vorzugsweise die innerhalb einer Fläche zurückgelegte Entfernung als Maß für eine für die Benutzung zu erhebende Gebühr geschaffen werden. Diese Art der Gebührenerhebung kann an die Stelle der einer Fläche fest zugewiesenen Gebühr treten.
  • In einer Ausführungsform können erfindungsgemäß auch Flächen, die sich nicht berühren eine einzige GeoDomäne darstellen. Dies kann beispielsweise bei Inseln, die zu einem Staat auf dem Festland gehören der Fall sein. Auch bei Kolonien ist diese Art der Definition der GeoDomäne von Vorteil.
  • Besonders bevorzugt ergeben mehrere Teilflächen, die sich berühren eine GeoDomäne. Hierdurch wird eine bessere und schnellere Verarbeitung bei komplizierten Polygonzügen als Zonenbegrenzung ermöglicht. Ein solcher komplexer Polygonzug kann beispielsweise bei genauer Nachbildung der Grenzverlaufes auftreten, wenn aus Optimierungsgründen bezüglich des Speicherbedarfs und der Perfomance, das heißt Leistung, auf dem Mautgerät jedoch die Anzahl der Stützstellen des Polygons eine feste Größe ist. Die Steigerung der Performance tritt auf, wenn immer nur ein Teilstück des Polygons daraufhin überprüft werden muss, ob das Fahrzeug sich in dieser Teilfläche befindet. Diese Art der Vereinfachung kann beispielsweise auch bei kleineren Flächen, wie Städten angewandt werden. Die zu betrachtende Fläche wird hierbei in Teile, die im wesentlichen die Form von Segmenten oder Kuchenstücken aufweisen, unterteilt. Da diese Polygonzüge eine einfache Form aufweisen, wird auch eine Aktualisierung von Daten erleichtert, wenn nur Daten bezüglich des Segmentes beziehungsweise Kuchenstückes anstelle der Daten für die komplette Fläche aktualisiert werden muss. Diese Vereinfachung ist insbesondere bei einer Aktualisierung über eine Luftschnittstelle von Vorteil. Da die Datenmenge, die über die Luftschnittstelle übertragen werden muss, die Zeit für die Aktualisierung und Gebühren für die Übertragung bestimmen.
  • Vorteil der vorliegenden Erfindung ist somit die Erhöhung der Flexibilität und Interoperabilität von Erfassungssystemen, insbesondere GPS-basierten Erfassungssystemen. Zudem wird die Performance des Mautgerätes erhöht.
  • Erfindungsgemäß kann die GeoDomäne beispielsweise nach dem Verfahren gemäß der DE 101 55 501 A1 als Fläche erkannt werden. Das Erkennen der GeoDomäne als Fläche erfolgt somit für alle GeoDomänen auf gleiche Weise. Allerdings können die innerhalb der Flächen anzuwendenden Erkennungsverfahren in den einzelnen Flächen unterschiedlich sein.
  • Insbesondere kann das Erfassungssystem über eine Straßenkarte in Vektordarstellung verfügen, wie sie beispielsweise in dem Speicher einer Rechnereinheit vorliegen kann. Prinzipiell wird von Vektordarstellung dann gesprochen, wenn die Straßenkarte aus lauter Koordinaten besteht, die zur Darstellung lediglich mit Linien verbunden werden. Die Koordinaten der Karte werden in Tabellen gespeichert. Durch geeignete Koordinatentransformation können so Ausschnitte in beliebiger Größe dargestellt werden, ohne bei der Vergrößerung oder Verkleinerung Informationen zu verlieren, wie es beispielsweise bei einer Pixelgrafik der Fall wäre.
  • Fahrzeuge können für das erfindungsgemäße Verfahren mit einem Satellitennavigationssystem (GPS = "Global Positioning System") ausgerüstet sein. Über das Satellitennavigationssystem werden die Koordinaten der augenblicklichen Position des Fahrzeugs ermittelt. Solche Fahrzeuge sind in der Lage, beispielsweise über Funk, kontinuierlich die Koordinaten ihrer Position an das Erfassungssystem zu senden. Neben den Koordinatensignalen können die Fahrzeuge auch Identifikationssignale senden, mit denen das Fahrzeug eindeutig durch das Erfassungssystem identifiziert werden kann. Das Erfassungssystem weist eine geeignete Empfangs- und Verarbeitungseinrichtung auf, um die Koordinaten- und Identifikationssignale zu empfangen und zu verarbeiten. Die Verarbeitungseinrichtung besteht aus einem oder mehreren Rechnern, die gegebenenfalls untereinander vernetzt sind. In den Speichern der Rechner liegt das digitale Kartenmaterial vor, das unter anderem von kommerziellen Anbietern angeboten wird.
  • Sobald die an das Erfassungssystem übermittelten Koordinaten eines Fahrzeugs in einen vorgegebenen Polygonzug gelangen, wird eine Erfassung für dieses Fahrzeug aktiviert. Erfindungsgemäß kann beim Erfassen der Position innerhalb des Polygonzuges gegebenenfalls eine Software für eine vorgegebene Erfassungsart konfiguriert oder aktiviert werden.
  • In Figur 1 sind unterschiedliche GeoDomänen 10 gemäß der Erfindung angedeutet. In jeder der GeoDomänen erfolgt die Erkennung allerdings auf anderer Basis. So kann in der in Figur 1 mit UK bezeichneten GeoDomäne die Erkennung beispielsweise nur mittels GPS erfolgen, wohingegen die Erkennung in der GeoDomäne D die Erkennung mit GPS und mit Hilfe von Stützbaken erfolgt und in der GeoDomäne CH Stützbaken lediglich zur Verifikation verwendet werden, wohingegen die Erkennung und eine Entfernungsbestimmung über GPS erfolgt.
  • In der Figur 2 ist eine weitere GeoDomäne nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Hierbei ist das Gebiet der Schweiz beispielhafter Weise in drei sich berührende Teilflächen, die auch als Zonen 11 bezeichnet werden, unterteilt. Diese werden im wesentlichen nach dem in der DE 101 55 501 A1 beschriebenen Verfahren detektiert beziehungsweise erkannt. Insbesondere kann eine Vektorkarte als Basis verwendet werden.
  • Die Zonen 11 in der Figur 2 zeichnen sich dadurch aus, dass die Polygonzüge, die diese umschließen in etwa die gleiche Anzahl an Stützstellen aufweisen. Die Größe der Zonen ergibt sich somit daraus, wie genau der Grenzverlauf der Schweiz nachgebildet werden muss. Die unterschiedlichen Zonen werden nur auf dem mobilen Endgerät, das dem Fahrzeug zugeordnet ist, insbesondere dem Mautgerät, zur schnelleren Verarbeitung und speicheroptimierten Ablage unterschieden. In der Rechnereinheit, insbesondere dem so genannten Hintergrundsystem oder Back-Office-System bilden diese Zonen hingegen eine einzige GeoDomäne, in der dargestellten Ausführungsform die GeoDomäne des Landes der Schweiz (CH). zusammengefasst. Die Anzahl der Stützstellen mittels derer eine Zone definiert ist, geht linear in die Bearbeitungszeit zur Erkennung, ob sich das Fahrzeug innerhalb einer Zone befindet, ein. Zudem ergibt sich aus der Art der Speicherung auf dem Mautgerät eine maximale Speichergröße, die optimal ist und beispielsweise einer Blockgröße eines Flash-File-Systems entspricht.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Erfassen von Fahrzeugen bei der Benutzung eines flächigen Bereiches, wobei ein empfangenes Positionssignal an ein Erfassungssystem mit einer Rechnereinheit übermittelt wird, wobei in der Rechnereinheit eine Speichereinheit vorgesehen ist, in dessen Speicher eine digitale Karte vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rechnereinheit bezüglich der Karte mindestens eine Fläche definiert ist, die von mindestens einem Polygonzug umgrenzt wird, wobei das Gebiet der Fläche so gewählt wird, dass die zur Erkennung eines Fahrzeuges verwendeten Erkennungsarten innerhalb der Fläche gleich sind und sich von Erkennungsarten, die in Bereichen verwendet werden, die in, an der Fläche angrenzenden, weiteren Flächen verwendet werden, unterscheiden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fläche in Teilflächen unterteilt ist, wobei mindestens zwei Teilflächen aneinander angrenzen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fläche in Teilflächen unterteilt ist, wobei mindestens zwei benachbarte Teilflächen über eine gerade Linie voneinander getrennt sind.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche durch mindestens zwei Polygonzüge umgrenzt ist, wobei die dadurch gebildeten Teilflächen räumlich voneinander beabstandet sind.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erfassen eines Fahrzeuges in einer definierten Fläche, ein dieser Fläche zugeordnetes Erkennungssystem in der Rechnereinheit und/oder einem dem Fahrzeug zugeordneten mobilen Endgerät konfiguriert und/oder aktiviert wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungsarten satellitengestützte Positionserkennungsverfahren verwenden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zur Berechnung einer Benutzungsgebühr verwendet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzungsgebühr streckenabhängig oder flächenbezogen berechnet wird.
  9. Verfahren zum Erfassen von Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche, innerhalb derer der Aufenthalt eines Fahrzeuges erfasst werden soll, und die durch einen Polygonzug definiert ist, zumindest in einem dem Fahrzeug zugeordneten mobilen Endgerät in mindestens zwei Teilflächen unterteilt wird, wobei die Unterteilung in einer solchen Art erfolgt, dass die Teilflächen, an den Seiten, an denen diese an zumindest eine weitere Teilfläche angrenzen, eine gerade Linie aufweisen.
  10. Erfassungssystem zum Erfassen von Fahrzeugen bei der Benutzung von flächigen Bereichen, wobei das System Mittel umfasst, mittels derer ein Fahrzeug Positionsdaten an eine Rechnereinheit übermitteln kann, und in der Rechnereinheit eine digitale Karte vorliegt, wobei das Gebiet der Karte in der Rechnereinheit zumindest teilweise in Flächen aufgeteilt ist, wobei sich die Flächen durch die Erkennungsart, die zum Erkennen eines Fahrzeuges in dem Gebiet dieser Fläche verwendet wird, auszeichnen.
  11. Erfassungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiterhin Mittel umfasst, die dazu ausgelegt sind ein Anwendungsprogramm in Abhängigkeit von der erkannten Fläche zu konfigurieren und/oder zu aktivieren.
  12. Erfassungssystem nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen in Teilflächen unterteilt werden können und die diesen Teilflächen zugeordneten Informationen unabhängig von Informationen weiterer Teilflächen von der Rechnereinheit an ein einem Fahrzeug zugeordneten mobilen Endgerät, insbesondere eine so genannte On-Board-Unit, übermitteln kann.
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