EP1768070B1 - Method and device for determining a point in time for automatically establishing a connection - Google Patents

Method and device for determining a point in time for automatically establishing a connection Download PDF

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EP1768070B1
EP1768070B1 EP20060118632 EP06118632A EP1768070B1 EP 1768070 B1 EP1768070 B1 EP 1768070B1 EP 20060118632 EP20060118632 EP 20060118632 EP 06118632 A EP06118632 A EP 06118632A EP 1768070 B1 EP1768070 B1 EP 1768070B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
time
board unit
time point
background system
Prior art date
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Not-in-force
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EP20060118632
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German (de)
French (fr)
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EP1768070A3 (en
EP1768070A2 (en
Inventor
Julius Petroczi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP1768070A2 publication Critical patent/EP1768070A2/en
Publication of EP1768070A3 publication Critical patent/EP1768070A3/en
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    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07BTICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
    • G07B15/00Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G07B15/02Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points taking into account a variable factor such as distance or time, e.g. for passenger transport, parking systems or car rental systems
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07BTICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
    • G07B15/00Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G07B15/06Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
    • G07B15/063Arrangements 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
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME 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
    • G07C11/00Arrangements, systems or apparatus for checking, e.g. the occurrence of a condition, not provided for elsewhere

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining a point in time for the independent establishment of a connection from a vehicle-mounted, phase-operated on-board unit to a background system of a toll system and an on-board unit with such a device.
  • Tolling systems in particular automatic tolling systems, are based on the fact that the distances traveled and toll road are recorded and the toll collection data determined with the registration are used. With the toll bill, finally, a fee is calculated, which is charged for driving on the toll roads in total.
  • automatic toll systems the detection of the traveled routes is carried out in an automatic, that is in a self-contained manner, which generally depends on the toll system.
  • Vehicles whose vans are tolled are equipped with an on-board unit for the purpose of automatic vehicle tracking, which records the routes traveled and transmits the collected data to a background system of the toll system.
  • these on-board units are also referred to as "OBU", OBU stands for the term "On Board Unit”. This term and thus also its abbreviation OBU is meanwhile a fixed technical term for a specialist for automatic toll systems.
  • Automatic toll systems thus consist of the above-mentioned OBUs and a background system which operates a data exchange with the OBUs.
  • the data exchange takes place in a wireless manner. It has enforced a radio-based transmission because of its advantages over data-carrier-based or even wired transmission paths.
  • One of the advantages of the radio-based Transmission paths is their spatial independence.
  • disadvantages are also associated with the advantages, which are, for example, within the range of the radio signals. Therefore, a radio transmission path that is available in many countries of the world is used to transmit the data. This is the case, for example, in the case of a mobile radio network.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • the data transmission is not done constantly in a held while driving connection. On the contrary, it has proved advantageous to carry out the data transmission during a connection established from time to time. After successful data transfer, the connection is terminated.
  • the timing and timing of the connection setup are basically variable.
  • a partial function of the OBUs is thus to establish the connection to the background system and to transmit the data at a predetermined time, for example once during a day.
  • the OBUs are configured such that the times for establishing a connection are not the same for all OBUs, for example the connection establishment times are subject to statistical equal distribution. This is to ensure that the burdens of the background system and the mobile radio system are evenly distributed.
  • it is not always possible to establish a connection at the predetermined time either because no cellular connection is possible or because the OBU is out of service because the vehicle is also out of service. If the OBU can not establish a connection at the predetermined time, then The OBU establishes the connection when this is technically possible again, that is, when there is sufficient network coverage to establish a mobile connection or when the vehicle has been put back into service.
  • a toll collection system is known in which various criteria are defined for the transmission of data from an OBU to a background system via a GSM connection.
  • OBU data is sent when a specified shipping limit is reached or when a parameterized period is exceeded.
  • the same data is sent again if the OBU does not receive a receipt from the central office.
  • a method for reducing the load of a mobile network by an automatic toll collection system is in the DE 44 44 142 C1 described.
  • only individual vehicles are optically detected to control non-or Falschiereern at a control point, which must acknowledge their payment via the mobile network after the control point.
  • Some types of vehicles are subject to a time-limited driving ban in the context of traffic regulations.
  • a driving ban exists, for example, in Germany for trucks of sprinklernah- and long-distance freight. It is valid in the period from Saturday evening 22.00 clock to Sunday evening 22.00 clock and on public holidays until 22.00 clock. That is, during this period, a large number of toll vehicles is out of service. As a result, their OBUs are also out of service and do not connect to the background system of the toll system. With the end of the ban on Sunday evening at 22.00 clock, a large number of vehicles and OBUs are put back into operation. Thus, the desired statistical equal distribution of the utilization of the background system as well as the statistical equal distribution of the utilization of the mobile network is no longer given. A peak load is therefore required for both systems.
  • Such a peak load can also be observed for individual days.
  • many vehicle drivers start their work and put vehicles and OBUs into operation.
  • OBUs whose predetermined time for connection establishment lie in the time windows that are characterized by standstill, establish the connection to the background system after a resumption of operation.
  • This is disadvantageous because the background system and also the mobile radio system should be dimensioned so that these peak loads are processed without disturbances or delays. This leads to a high investment volume in the production of the background system and the mobile radio system.
  • the inventive method is based on the features described below.
  • An onboard vehicle unit hereafter referred to as OBU, must systematically establish at intervals from one another either regularly or irregularly a connection to the background system of the toll system. This should be done within predetermined time periods.
  • a suitable time for independent Establishment of a connection determined by the on-board unit with the background system. This is done in such a way that the time of the connection setup during a current operating phase is determined as a function of a duration of a previous operating phase of the OBU.
  • the OBU required for carrying out such a method comprises a device for determining a point in time for the independent establishment of a connection from a vehicle-mounted, phased-operated on-board unit to a background system of a toll system.
  • an OBU embodied in this way comprises an operating time determination device which is designed, for example, as a timer or clock and is provided with an interface in order to detect the events of the switching on and off, and thus the operating time, of the on-board unit.
  • an OBU configured in this way comprises a memory device for storing the values of the time duration of the operating phases of the on-board unit and a point-of-time calculation unit for calculating the time of the connection establishment as a function of a duration of a preceding operating phase of the on-board unit.
  • the operating times of the OBU coincide with the operating times or the operating phases of the respective vehicle.
  • the operating phases of the OBU are usually coupled with switching on the ignition of the vehicle.
  • turning on the ignition will cause the OBU to turn on and turning off the ignition will consequently stop the operation of the OBU.
  • the operating hours of the OBU should match the travel times of the vehicle, that is, when a vehicle is in motion, the OBU should be safely in operation.
  • a particularly advantageous embodiment provides for the determination of the time for autonomous construction of the connection to consider several previous operating phases.
  • the OBU has a memory device for storing the values of the duration of several operating phases.
  • Multiple means that not only the last operating phase is taken into account, but, for example, a number of n preceding operating phases are used to determine the time to establish a connection with the background system.
  • the storage device is designed so that the most recent value, i. H. the operating time of the last operating phase, the oldest value displaced from the memory device, so that always current values are stored in the memory device. This is particularly advantageous when the operating times of a vehicle change due to different uses of long operating times to short operating times.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides to form a statistical value from the set of the determined and stored operating phases.
  • statistical values the arithmetic mean, but also other values, such as the median of the set of all stored in the storage device operating periods, find useful use.
  • the invention provides for a predeterminable number of maximum and / or minimum values, i. minimum and maximum operating periods, to exclude from the calculation.
  • the average duration of the operating phases z For example, the upper and lower extreme values can be described as outliers.
  • the number of extreme values to be excluded from the calculation can either be predetermined in the OBU or predeterminable for all OBUs by a system administrator of the background system. As a result, the system administrator has an influence on the calculation of the mean values of the operating phases and thus also on the distribution of the times of the connections for the data transmission of the OBUs.
  • An advantageous embodiment of the invention provides to determine the exact time for independent establishment of the connection with the background system according to a statistical distribution, which depends on the duration of the previous operating phase, preferably of several previous operating phases. For this purpose, for example, a Gaussian normal distribution is preferred.
  • the time for autonomous establishment of the connection within a time window is within the current operating phase, which is determined as a function of the duration of the preceding operating phase (s) according to a predetermined or predeterminable rule.
  • Predeterminable rules for determining the time within such a time window as well as predeterminable rules can be provided for determining how such a time window is to be determined.
  • the above-mentioned point-in-time calculation unit must be constructed in such a way as to determine the time window on the basis of predetermined rules and to determine a time in the time window.
  • the calculation rules are predeterminable by the system administrator of the background system and are used during an existing radio connection z. B. transferred to the OBU for the next contact. Alternatively, the calculation rules are fixed in the background system or in each device for determining the connection establishment time or the OBU.
  • An example of the last variant is to place the time of the connection establishment with the background system in a window, which comprises the third quarter of the average operating time. It is likewise provided for the system administrator of the background system to make such fixed settings for all OBUs jointly or in each case for individual selected OBUs in order to give the system administrator an opportunity to influence the calculation of the connection time at least in a statistical manner.
  • connection time can in principle be made according to any distribution. Preferably, however, it takes place after an equal distribution. Ie.
  • Each time calculation unit for the respective OBU determines the time of connection establishment within this time window according to a random principle on which a statistical equal distribution is based. Nevertheless, a reduction in the peak loads for the background system can still be achieved via the set of all OBUs, even if a large number of OBUs have similar start times and operating times.
  • the time of the connection establishment in dependence on a current time of day and / or a current calendar day and / or a current position and / or route is determined.
  • the relative time window of the statistical value or the arithmetic mean of the time duration becomes the operating phases and / or the number of maximum and minimum values of the duration of the operating phases for certain days of the week. This is given an advantageous consideration of the different behavior of the driver on different days of the week. For example, on Sundays and public holidays there are completely different working hours and working rhythms compared to weekdays. A typical example of this is the start of the journey one hour before a weekend driving ban.
  • An OBU with an average operating time of 4 hours will most likely not connect to the background system during the one-hour drive because the calculation basis is 4 hours of operation.
  • the calculation bases are adapted to the days of the week, places and times of day, an OBU based on this information will establish the connection to the background system within the expected operating hour before the weekend driving ban.
  • further specifications of the background system are preferably taken into account, such. For example, specify that the OBU should contact the background system only once within a specific time period (for example, once every 24 hours).
  • the calculation rules may be temporarily modified if necessary for a concrete determination of a connection establishment.
  • connection between the OEU and the background system can, in principle, take place via any radio interface. However, if this - as described above - a mobile network used, a greater location independence is comparable given small transmission power of the OBUs, as this is possible with other radio links.
  • the method and apparatus for determining a time for self-establishment of connection are described. It is therefore advantageous to incorporate this device directly into a vehicle on-board unit for a toll system, i. H. into an OBU, to integrate.
  • An on-board unit equipped in this manner advantageously comprises a toll collection device, a transmission device for transmitting collected toll data to the background system, and a receiving device for receiving control data from the background system.
  • the inventive device for determining a connection establishment time but also as a separate unit, for. B. be designed for connection to a conventional OBU or to retrofit.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle 1 with an on-board unit or OBU 2, which is arranged in the vehicle.
  • the OBU 2 is electrically connected to a power supply network 3 of the vehicle and obtains the necessary for the operation of the OBU electrical energy from this power grid 3.
  • an electromechanical switching element 4 for example, the present in each vehicle ignition switch, with the vehicle and the OBU in Operation set.
  • the OBU 2 establishes a radio link 6 to a background system 7 of a toll system.
  • the radio link is made in the illustrated embodiment via a cellular network 13, for example, a GSM network.
  • FIG. 2 are subcomponents of the FIG. 1 in a schematic representation in turn shown with their individual subcomponents.
  • the power supply network 3 of the vehicle 1 is connected via the ignition switch 4 to the OBU 2.
  • the OBU 2 is connected by means of a bidirectional connection to a device 8 for determining a time for the independent establishment of a connection.
  • This records the operating times by means of an operating time determination device 9 and stores these "operating time values" in a memory device 10.
  • the memory device 10 accumulates these values until a predetermined number of values are stored in the memory device 10. Then, according to a "first-in-first-out" methodology, the removal of the oldest operating-time values in the time-domain of the storage takes place from the memory device 10.
  • the device 8 for determining the connection establishment time comprises a time point calculation unit 11. This first determines, using the operating time values stored in the memory device 10, a statistical value for a statistically expected travel time of the vehicle 1 and thus also the operating time of the OBU 2 In the present example, the statistical value is calculated as the arithmetic mean of n previous operating time values. In order not to distort the statistical value by extreme values that do not represent the mass of the operating time values, the values of the shortest and the values of the longest operating periods are excluded from the calculation of the statistical value. On the basis of the mean value, which represents the expected operating time, a time window is then determined relative to the start time of the current operating phase, in which the time of connection should be. With the help of a random number generator 12, an arbitrary time is selected within this time window.
  • the device 8 for determining the connection time with the background system 7 transmits to the OBU 2 the information about the determined time. With the receipt of this information, the OBU 2 establishes the connection at the time determined independently.
  • the OBU further comprises a toll collection device 20. This records during the operation of the OBU 2 and the vehicle 1 the tolled roads traveled by the vehicle 1. After a successful connection establishment with the background system 7, the OBU transmits this collected information to the background system of the toll system by means of a transmission device 2b.
  • the OBU receives control data from the background system 7 via a receiving device 2c arranged in the OBU 2.
  • a system administrator of the background system can transmit calculation bases relating to the calculation of the time of connection establishment to certain or to all OBUs.
  • the device 8 is shown spatially separated from the OBU 2.
  • the device 8 can also be integrated without restriction in its function in the OBU 2.
  • the illustrated variant with a device 8 arranged outside the OBU 2 is advantageous, for example, for retrofitting actions on OBUs 2 already manufactured and mounted in vehicles 1.
  • FIG. 3 an exemplary frequency distribution of start-of-operation events N B of toll vehicles 1 over the course of 24 hours of a normal working day is shown. Show this FIG. 3 the problem of peak loads, which are triggered by OBUs 2, which do not determine the time for independent establishment of a connection with the background system 7 by the method according to the invention, but establish the connection with the background system 7 after the start of operation of the OBU 2.
  • the load of the communication network used to establish the connection corresponds to as well as the burden of the background system 7 even this graph.
  • the in the FIG. 4 shown distribution curve shows a statistical frequency distribution of the average operating time t B of an exemplary set of vehicles 1.
  • the driving time of a vehicle 1 ranges from very short trips mostly in local transport to very long trips mostly in long-distance traffic.
  • the values plotted on the vertical axis in the graph represent the number N F of the vehicles with the respective average operating time t B.
  • FIG. 5 shows in comparison to FIG. 3 exemplifies the effect of the method according to the invention in the course of a normal weekday.
  • FIG. 6 shows an example of a schematic sequence of the method according to the invention.
  • a start of operation marks the starting point of the method in step I.
  • step II then takes place a determination of the duration of the last trip on the basis of previously stored events "start of journey" and "end of travel".
  • the determined last operating time value is passed in step III of the operating time determination device 9 to the memory device 10 for the purpose of storage.
  • the time calculation unit 11 determines in step IV from the currently stored operating time values the arithmetic mean value and calculates in step V therefrom the time for a connection establishment in the course the current operating phase according to the above-explained rules.
  • step VI a timer is then set, which initiates the connection recording at the time determined.
  • step VII the connection is established. If the current operating phase is terminated before the connection is established, the method is carried out again after the resumption of operation and establishes a connection in the next operating phase.
  • FIGS. 7 and 8th show examples of vehicles with short service lives ( FIG. 7 ) and with long service lives ( FIG. 8 ), which results are achieved for a value set of operating periods.
  • the example calculations in the FIGS. 7 and 8th use the exclusion of maximum and minimum values, which excludes extreme values, which are not representative of the vehicle, from averaging.
  • the time window used is the third quarter of the average operating time determined. Within this time range, a random equal distribution is followed by a random determination of the time for establishing a connection.
  • the results from the exemplary calculations are in graphical form in the FIG. 9 shown.
  • the arithmetic mean values t B , k , t B , l of the operating times for the vehicle with the short (index k) and with the long (index 1) operating time are shown in dashed form.
  • the time windows Z k , Z l of the third quarters of the average operating times t B , k , t B , l selected within these operating times for connection establishment are shown in solid lines.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung eines Zeitpunktes zum selbständigen Aufbau einer Verbindung von einer in einem Fahrzeug angeordneten, phasenweise betriebenen Bordeinheit zu einem Hintergrundsystem eines Mautsystems sowie eine Bordeinheit mit einer derartigen Einrichtung.The invention relates to a method and a device for determining a point in time for the independent establishment of a connection from a vehicle-mounted, phase-operated on-board unit to a background system of a toll system and an on-board unit with such a device.

Mautsysteme, insbesondere automatische Mautsysteme, sind davon getragen, dass eine Erfassung der befahrenen und mautpflichtigen Wegstrecken erfolgt und die mit der Erfassung ermittelten Daten einer Mautabrechnung zugrunde gelegt werden. Mit der Mautabrechnung wird schließlich eine Gebühr ermittelt, die für das Befahren der mautpflichtigen Wege in Summe erhoben wird. Bei automatischen Mautsystemen erfolgt die Erfassung der befahrenen Wege auf eine automatische, das heißt auf eine selbständige Art und Weise, die im Allgemeinen vom Mautsystem abhängt. Fahrzeuge, deren Fahrten mautpflichtig sind, sind zum Zwecke der automatischen Fahrtwegerfassung mit einer Bordeinheit ausgestattet, die die gefahrenen Wege erfasst und die gesammelten Daten an ein Hintergrundsystem des Mautsystems übermittelt. Im Folgenden werden diese Bordeinheiten auch als "OBU" bezeichnet, OBU steht dabei für den Begriff "On Board Unit". Dieser Begriff und damit auch seine Abkürzung OBU ist für einen Fachmann für automatische Mautsysteme mittlerweile ein feststehender Fachbegriff.Tolling systems, in particular automatic tolling systems, are based on the fact that the distances traveled and toll road are recorded and the toll collection data determined with the registration are used. With the toll bill, finally, a fee is calculated, which is charged for driving on the toll roads in total. In automatic toll systems, the detection of the traveled routes is carried out in an automatic, that is in a self-contained manner, which generally depends on the toll system. Vehicles whose vans are tolled are equipped with an on-board unit for the purpose of automatic vehicle tracking, which records the routes traveled and transmits the collected data to a background system of the toll system. In the following, these on-board units are also referred to as "OBU", OBU stands for the term "On Board Unit". This term and thus also its abbreviation OBU is meanwhile a fixed technical term for a specialist for automatic toll systems.

Automatische Mautsysteme bestehen somit aus den oben genannten OBUs und einem Hintergrundsystem, das einen Datenaustausch mit den OBUs betreibt. Der Datenaustausch erfolgt auf eine drahtlose Art und Weise. Es hat sich dazu ein funkgestützter Übertragungsweg aufgrund seiner Vorteile gegenüber datenträgergestützten oder gar drahtgebundenen Übertragungswegen durchgesetzt. Einer der Vorteile der funkgestützten Übertragungswege ist deren räumliche Unabhängigkeit. Mit den Vorteilen sind aber auch Nachteile verbunden, die zum Beispiel in der Reichweite der Funksignale liegen. Daher wird zur Übertragung der Daten ein Funkübertragungsweg gewählt, der in vielen Ländern der Welt verfügbar ist. Dies ist zum Beispiel bei einem Mobilfunknetz der Fall. So ist inzwischen von verschiedenen Mobilfunkbetreibern ein nahezu flächendeckendes Mobilfunknetz in Europa nach dem GSM-Standard (GSM = Global System for Mobile Communication) aufgebaut worden. Mittels eines solchen Funknetzes ist es auch weit vom Hintergrundsystem entfernten OBUs möglich, die gesammelten Daten über befahrene Wegstrecken an das Hintergrundsystem zu übermitteln.Automatic toll systems thus consist of the above-mentioned OBUs and a background system which operates a data exchange with the OBUs. The data exchange takes place in a wireless manner. It has enforced a radio-based transmission because of its advantages over data-carrier-based or even wired transmission paths. One of the advantages of the radio-based Transmission paths is their spatial independence. However, disadvantages are also associated with the advantages, which are, for example, within the range of the radio signals. Therefore, a radio transmission path that is available in many countries of the world is used to transmit the data. This is the case, for example, in the case of a mobile radio network. In the meantime, a nearly nationwide mobile network has been set up in Europe according to the GSM standard (GSM = Global System for Mobile Communication) by various mobile network operators. By means of such a radio network, it is also possible far from the background system remote OBUs to transmit the collected data on the traveled routes to the background system.

Die Datenübermittlung erfolgt dabei nicht ständig in einer während der Fahrt gehaltenen Verbindung. Es hat sich vielmehr als vorteilhaft erwiesen, die Datenübermittlung während einer von Zeit zu Zeit aufgebauten Verbindung durchzuführen. Nach der erfolgreichen Datenübertragung erfolgt eine Beendigung der Verbindung. Der Zeitpunkt und die zeitliche Abfolge des Verbindungsaufbaus sind dabei grundsätzlich variabel.The data transmission is not done constantly in a held while driving connection. On the contrary, it has proved advantageous to carry out the data transmission during a connection established from time to time. After successful data transfer, the connection is terminated. The timing and timing of the connection setup are basically variable.

Eine Teilfunktion der OBUs besteht folglich darin, zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, zum Beispiel einmal während eines Tages, die Verbindung zum Hintergrundsystem aufzubauen und die Daten zu übermitteln. Um bei dem Hintergrundsystem und auch bei dem zum Verbindungsaufbau verwendeten Mobilfunksystem Belastungsspitzen zu vermeiden, sind die OBUs so konfiguriert, dass die Zeitpunkte zum Verbindungsaufbau nicht für alle OBUs gleich sind, beispielsweise die Verbindungsaufbau-Zeitpunkte einer statistischen Gleichverteilung unterliegen. Damit soll erreicht werden, dass die Belastungen des Hintergrundsystems und des Mobilfunksystems gleichmäßig verteilt sind. Nicht immer kann jedoch zum vorbestimmten Zeitpunkt eine Verbindung aufgebaut werden, entweder, weil keine Mobilfunkverbindung möglich ist oder weil die OBU außer Betrieb ist, da das Fahrzeug ebenfalls außer Betrieb ist. Kann die OBU zum vorbestimmten Zeitpunkt keine Verbindung aufbauen, so baut die OBU die Verbindung dann auf, wenn dies technisch wieder möglich ist, das heißt, wenn wieder eine ausreichende Netzabdeckung zum Aufbau einer Mobilfunkverbindung besteht oder wenn das Fahrzeug wieder in Betrieb gesetzt wurde.A partial function of the OBUs is thus to establish the connection to the background system and to transmit the data at a predetermined time, for example once during a day. In order to avoid load peaks in the background system and also in the mobile radio system used to establish the connection, the OBUs are configured such that the times for establishing a connection are not the same for all OBUs, for example the connection establishment times are subject to statistical equal distribution. This is to ensure that the burdens of the background system and the mobile radio system are evenly distributed. However, it is not always possible to establish a connection at the predetermined time, either because no cellular connection is possible or because the OBU is out of service because the vehicle is also out of service. If the OBU can not establish a connection at the predetermined time, then The OBU establishes the connection when this is technically possible again, that is, when there is sufficient network coverage to establish a mobile connection or when the vehicle has been put back into service.

Aus der DE 101 04 499 A1 ist ein Mauterhebungssystem bekannt, bei dem zur Übertragung von Daten von einer OBU an ein Hintergrundsystem mittels einer GSM-Verbindung verschiedene Kriterien festlegt sind. Ein Versand von OBU-Daten erfolgt, wenn ein vorgegebenes Versandlimit erreicht wird, oder wenn ein parametrisierter Zeitraum überschritten wird. Zudem erfolgt ein nochmaliger Versand derselben Daten, wenn die OBU von der Zentrale keine Quittung erhält.From the DE 101 04 499 A1 A toll collection system is known in which various criteria are defined for the transmission of data from an OBU to a background system via a GSM connection. OBU data is sent when a specified shipping limit is reached or when a parameterized period is exceeded. In addition, the same data is sent again if the OBU does not receive a receipt from the central office.

Ein Verfahren zur Belastungsverringerung eines Mobilfunknetzes durch ein automatischen Mauterfassungssystems ist in der DE 44 44 142 C1 beschrieben. Dabei werden zur Kontrolle von Nicht- oder Falschzahlern an einer Kontrollstelle nur einzelne Fahrzeuge optisch erfasst, welche nach der Kontrollstelle ihre Zahlung ĂĽber das Mobilfunknetz quittieren mĂĽssen.A method for reducing the load of a mobile network by an automatic toll collection system is in the DE 44 44 142 C1 described. In this case, only individual vehicles are optically detected to control non-or Falschzahlern at a control point, which must acknowledge their payment via the mobile network after the control point.

Manche Fahrzeugtypen unterliegen im Rahmen von Verkehrsregeln einem zeitlich begrenzten Fahrverbot. Ein solches Fahrverbot existiert zum Beispiel im Deutschland für Lastkraftwagen des Güternah- und Güterfernverkehrs. Es gilt in der Zeit von Samstag Abend 22.00 Uhr bis Sonntag Abend 22.00 Uhr und auch an Feiertagen bis 22.00 Uhr. Das heißt, während dieses Zeitraums ist eine große Zahl von mautpflichtigen Fahrzeugen außer Betrieb. Damit sind auch deren OBUs außer Betrieb und bauen keine Verbindung zum Hintergrundsystem des Mautsystem auf. Mit dem Ende des Fahrverbots am Sonntag Abend um 22.00 Uhr werden eine große Zahl von Fahrzeugen und OBUs wieder in Betrieb gesetzt. Damit ist die angestrebte statistische Gleichverteilung der Auslastung des Hintergrundsystems ebenso wie die statistische Gleichverteilung der Auslastung des Mobilfunknetzes nicht mehr gegeben. Eine Spitzenbelastung steht somit für beide Systeme an.Some types of vehicles are subject to a time-limited driving ban in the context of traffic regulations. Such a driving ban exists, for example, in Germany for trucks of Güternah- and long-distance freight. It is valid in the period from Saturday evening 22.00 clock to Sunday evening 22.00 clock and on public holidays until 22.00 clock. That is, during this period, a large number of toll vehicles is out of service. As a result, their OBUs are also out of service and do not connect to the background system of the toll system. With the end of the ban on Sunday evening at 22.00 clock, a large number of vehicles and OBUs are put back into operation. Thus, the desired statistical equal distribution of the utilization of the background system as well as the statistical equal distribution of the utilization of the mobile network is no longer given. A peak load is therefore required for both systems.

Eine solche Spitzenbelastung ist auch für einzelne Tage zu beobachten. Am Morgen nehmen viele Fahrzeuglenker ihre Arbeit auf und nehmen Fahrzeuge und OBUs in Betrieb. Gleiches gilt für den frühen Nachmittag, an dem viele Fahrzeuglenker ihre mittägliche Pause beendet haben und die Fahrzeuge ebenfalls wieder in Betrieb nehmen. OBUs, deren vorbestimmter Zeitpunkt zum verbindungsaufbau in den Zeitfenstern liegen, die durch Stillstand gekennzeichnet sind, stellen nach einer Wiederaufnahme des Betriebes die Verbindung zum Hintergrundsystem her. Somit entstehen auch an Wochentagen Zeiten mit Spitzenlasten. Das ist nachteilig, da das Hintergrundsystem und auch das Mobilfunksystem so dimensioniert sein sollten, dass diese Spitzenbelastungen ohne Störungen oder Verzögerungen abgearbeitet werden. Dies führt zu einem hohen Investitionsvolumen bei der Herstellung des Hintergrundsystems und des Mobilfunksystems.Such a peak load can also be observed for individual days. In the morning, many vehicle drivers start their work and put vehicles and OBUs into operation. The same applies to the early afternoon, when many drivers have finished their lunch break and also put the vehicles back into operation. OBUs whose predetermined time for connection establishment lie in the time windows that are characterized by standstill, establish the connection to the background system after a resumption of operation. Thus, even on weekdays times with peak loads arise. This is disadvantageous because the background system and also the mobile radio system should be dimensioned so that these peak loads are processed without disturbances or delays. This leads to a high investment volume in the production of the background system and the mobile radio system.

Es bestehen verschiedene Möglichkeiten, die Zeitpunkte zum Verbindungsaufbau zu streuen. So kann z. B. der Verbindungsaufbau zu einem zufällig ausgewählten Zeitpunkt nach Inbetriebnahme der Bordeinheit erfolgen. Dabei tritt jedoch ein Problem auf. Lässt man auch Zeitpunkte relativ spät in Bezug auf den Betriebsbeginn der OBU zu, so ist die Wahrscheinlichkeit, dass viele Fahrzeuge die hierfür erforderliche Fahrdauer unterschreiten, sehr groß. Für diese Fahrzeuge wird in diesem Fall keine Verbindung zum Hintergrundsystem des Mautsystems aufgebaut. Lässt man andererseits nur Zeitpunkte für einen Verbindungsaufbau relativ kurz nach dem Betriebsbeginn der OBU zu, ist zwar die Wahrscheinlichkeit eines Verbindungsaufbaus mit dem Hintergrundsystem sehr groß, aber man belastet nach wie vor sowohl das Hintergrundsystem als auch das zum Verbindungsaufbau verwendete Kommunikationsnetz in Spitzenlastzeiten relativ stark.There are various ways to scatter the times for establishing a connection. So z. B. the connection to a randomly selected time after commissioning of the on-board unit done. However, there is a problem. If one also allows time points relatively late in relation to the start of operation of the OBU, then the probability that many vehicles fall short of the travel time required for this is very great. In this case, no connection to the background system of the toll system is established for these vehicles. If, on the other hand, one only allows times for connection establishment relatively shortly after the start of operation of the OBU, the likelihood of establishing a connection with the background system is very high, but the background system and the communication network used for establishing the connection are still relatively heavily loaded during peak load periods.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung eines Zeitpunktes zum selbständigen Aufbau einer Verbindung von der OBU zum Hintergrundsystem eines Mautsystems sowie eine entsprechende Bordeinheit zu schaffen, womit die Spitzenbelastungen des Hintergrundsystems des Mautsystems vermieden werden.It is therefore an object of the present invention to provide a method and apparatus for determining a time to independently establish a connection from the OBU to the background system of a toll collection system and a corresponding on-board unit, thus avoiding the peak loads of the toll system's background system.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Einrichtung gemäß Patentanspruch 12 beziehungsweise durch eine Fahrzeug-Bordeinheit gemäß Patentanspruch 13 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1 and by a device according to claim 12 or by a vehicle on-board unit according to claim 13.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht dabei auf den im Folgenden beschriebenen Merkmalen.The inventive method is based on the features described below.

Eine in einem Fahrzeug angeordnete Bordeinheit, im Folgenden weiterhin OBU genannt, muss systembedingt in zeitlichen Abständen voneinander entweder regelmäßig oder unregelmäßig eine Verbindung zum Hintergrundsystem des Mautsystems aufbauen. Dies sollte innerhalb vorbestimmter Zeitperioden erfolgen. Erfindungsgemäß wird dabei ein geeigneter Zeitpunkt zum selbständigen Aufbau einer Verbindung von der Bordeinheit mit dem Hintergrundsystem bestimmt. Dies erfolgt in der Weise, dass der Zeitpunkt des Verbindungsaufbaus während einer aktuellen Betriebsphase in Abhängigkeit von einer Dauer einer vorhergehenden Betriebsphase der OBU bestimmt wird. Damit wird in vorteilhafter Weise statistisch ein Wert ermittelt, der einerseits einer Zeit entspricht, zu der die OBU mit großer Wahrscheinlichkeit noch in Betrieb ist und der andererseits nicht zu kurz nach dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme der OBU liegt. Somit wird die Wahrscheinlichkeit verringert, dass der nächstmögliche Zeitpunkt eines Verbindungsaufbaus zeitgleich mit anderen OBUs zusammenfällt. Damit werden Spitzenbelastungen eines Hintergrundsystems eines Mautsystems vermieden. Selbst wenn z. B. eine Vielzahl von OBUs an einem Sonntag Abend um 22.00 Uhr oder am Morgen eines Werktages in Betrieb gesetzt werden, so sind doch die vorhergehenden Betriebszeiten der OBUs unterschiedlich. Damit ergibt sich aufgrund der Abhängigkeit der Bestimmung des Zeitpunktes des Verbindungsaufbaus für jede OBU ein anderer Zeitpunkt zum Aufbau der Verbindung mit dem Hintergrundsystem des Mautsystems.An onboard vehicle unit, hereafter referred to as OBU, must systematically establish at intervals from one another either regularly or irregularly a connection to the background system of the toll system. This should be done within predetermined time periods. According to the invention, a suitable time for independent Establishment of a connection determined by the on-board unit with the background system. This is done in such a way that the time of the connection setup during a current operating phase is determined as a function of a duration of a previous operating phase of the OBU. This advantageously statistically determines a value which, on the one hand, corresponds to a time at which the OBU is very likely still in operation and, on the other hand, is not too short after the startup time of the OBU. This reduces the likelihood that the next possible time of connection establishment coincides with other OBUs at the same time. This avoids peak loads on a background system of a toll collection system. Even if z. For example, if a variety of OBUs are put into operation on a Sunday evening at 10:00 pm or on the morning of a business day, then the previous operating hours of the OBUs are different. Thus, due to the dependency of the determination of the time of connection establishment for each OBU, a different time for establishing the connection with the background system of the toll system.

Die zur Durchführung eines solchen Verfahrens benötigte OBU umfasst eine Einrichtung zur Bestimmung eines Zeitpunktes zum selbständigen Aufbau einer Verbindung von einer in einem Fahrzeug angeordneten, phasenweise betriebenen Bordeinheit zu einem Hintergrundsystem eines Mautsystems. Weiter umfasst eine derart ausgestaltete OBU eine Betriebszeitermittlungseinrichtung, die beispielsweise als Timer bzw. Uhr ausgebildet und mit einer Schnittstelle versehen ist, um die Ereignisse des Ein- und Ausschaltens, und somit die Betriebszeit, der Bordeinheit zu erfassen. Weiter umfasst eine solchermaßen ausgestaltete OBU eine Speichereinrichtung zur Speicherung der Werte der zeitlichen Dauer der Betriebsphasen der Bordeinheit und eine Zeitpunktberechungseinheit zur Berechnung des Zeitpunkts des Verbindungsaufbaus in Abhängigkeit von einer Dauer einer vorhergehenden Betriebsphase der Bordeinheit.The OBU required for carrying out such a method comprises a device for determining a point in time for the independent establishment of a connection from a vehicle-mounted, phased-operated on-board unit to a background system of a toll system. Furthermore, an OBU embodied in this way comprises an operating time determination device which is designed, for example, as a timer or clock and is provided with an interface in order to detect the events of the switching on and off, and thus the operating time, of the on-board unit. Furthermore, an OBU configured in this way comprises a memory device for storing the values of the time duration of the operating phases of the on-board unit and a point-of-time calculation unit for calculating the time of the connection establishment as a function of a duration of a preceding operating phase of the on-board unit.

Die abhängigen Ansprüche sowie die weitere Beschreibung enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims and the further description each contain particularly advantageous embodiments and developments of the invention.

In der Regel stimmen die Betriebszeiten der OBU mit den Betriebszeiten beziehungsweise den Betriebsphasen des jeweiligen Fahrzeugs ĂĽberein. So sind meist die Betriebsphasen der OBU mit dem Einschalten der ZĂĽndung des Fahrzeugs gekoppelt. Damit hat ein Einschalten der ZĂĽndung ein Einschalten der OBU zur Folge und ein Ausschalten der ZĂĽndung beendet demzufolge auch den Betrieb der OBU. Zumindest aber sollten die Betriebszeiten der OBU mit den Fahrzeiten des Fahrzeugs ĂĽbereinstimmen, das heiĂźt, dass bei einem in Bewegung befindlichen Fahrzeug die OBU sicher in Betrieb sein sollte.As a rule, the operating times of the OBU coincide with the operating times or the operating phases of the respective vehicle. Thus, the operating phases of the OBU are usually coupled with switching on the ignition of the vehicle. Thus, turning on the ignition will cause the OBU to turn on and turning off the ignition will consequently stop the operation of the OBU. At least, however, the operating hours of the OBU should match the travel times of the vehicle, that is, when a vehicle is in motion, the OBU should be safely in operation.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, bei der Bestimmung des Zeitpunktes zum selbständigen Aufbau der Verbindung mehrere vorhergehende Betriebsphasen zu berücksichtigen. Dazu weist die OBU eine Speichereinrichtung zur Speicherung der Werte der zeitlichen Dauer mehrerer Betriebsphasen auf. "Mehrere" heißt dabei, dass nicht nur die letzte Betriebsphase Berücksichtigung findet, sondern zum Beispiel eine Anzahl von n vorhergehenden Betriebsphasen zur Bestimmung des Zeitpunktes zum Verbindungsaufbau mit dem Hintergrundsystem verwendet wird. Idealerweise ist die Speichereinrichtung so gestaltet, dass der neueste Wert, d. h. die Betriebsdauer der letzten Betriebsphase, den ältesten Wert aus der Speichereinrichtung verdrängt, so dass stets aktuelle Werte in der Speichereinrichtung gespeichert sind. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn sich die Betriebszeiten eines Fahrzeugs durch unterschiedliche Verwendungen von langen Betriebszeiten auf kurze Betriebszeiten ändern.A particularly advantageous embodiment provides for the determination of the time for autonomous construction of the connection to consider several previous operating phases. For this purpose, the OBU has a memory device for storing the values of the duration of several operating phases. "Multiple" means that not only the last operating phase is taken into account, but, for example, a number of n preceding operating phases are used to determine the time to establish a connection with the background system. Ideally, the storage device is designed so that the most recent value, i. H. the operating time of the last operating phase, the oldest value displaced from the memory device, so that always current values are stored in the memory device. This is particularly advantageous when the operating times of a vehicle change due to different uses of long operating times to short operating times.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, aus der Menge der ermittelten und gespeicherten Betriebsphasen einen statistischen Wert zu bilden. Als statistische Werte können vorzugsweise der arithmetische Mittelwert, aber auch andere Werte, wie der Median der Menge aller in der Speichereinrichtung gespeicherten Betriebsdauern, sinnvoll Verwendung finden.A further advantageous embodiment of the invention provides to form a statistical value from the set of the determined and stored operating phases. As statistical values, the arithmetic mean, but also other values, such as the median of the set of all stored in the storage device operating periods, find useful use.

Bei der Ermittlung eines statistischen Wertes, insbesondere eines Mittelwertes, ist es vorteilhaft, sogenannte "AusreiĂźer" einer Wertemenge aus der Berechnung des statistischen Wertes auszugrenzen. Die Erfindung sieht dazu vor, eine vorbestimmbare Anzahl von Maximal- und/oder Minimalwerten, d.h. minimalen und maximalen Betriebsdauern, aus der Berechung auszugrenzen. FĂĽr die Ermittlung der mittleren Dauer der Betriebsphasen sind z. B. die oberen und unteren Extremwerte als AusreiĂźer zu bezeichnen. Dabei kann die Anzahl der aus der Berechnung auszuschlieĂźenden Extremwerte entweder in der OBU vorbestimmt oder durch einen Systemadministrator des Hintergrundsystems fĂĽr alle OBUs vorbestimmbar sein. Dadurch ist dem Systemadministrator eine Einflussnahme auf die Berechnung der Mittelwerte der Betriebsphasen und somit auch auf die Verteilung der Zeitpunkte der Verbindungen zur DatenĂĽbertragung der OBUs gegeben.When determining a statistical value, in particular an average value, it is advantageous to exclude so-called "outliers" from a value set from the calculation of the statistical value. The invention provides for a predeterminable number of maximum and / or minimum values, i. minimum and maximum operating periods, to exclude from the calculation. For the determination of the average duration of the operating phases z. For example, the upper and lower extreme values can be described as outliers. In this case, the number of extreme values to be excluded from the calculation can either be predetermined in the OBU or predeterminable for all OBUs by a system administrator of the background system. As a result, the system administrator has an influence on the calculation of the mean values of the operating phases and thus also on the distribution of the times of the connections for the data transmission of the OBUs.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, den exakten Zeitpunkt zum selbständigen Aufbau der Verbindung mit dem Hintergrundsystem nach einer statistischen Verteilung zu bestimmen, die von der Dauer der vorhergehenden Betriebsphase, vorzugsweise von mehreren vorhergehenden Betriebsphasen, abhängt. Dazu eignet sich zum Beispiel bevorzugt eine Gaußsche Normalverteilung.An advantageous embodiment of the invention provides to determine the exact time for independent establishment of the connection with the background system according to a statistical distribution, which depends on the duration of the previous operating phase, preferably of several previous operating phases. For this purpose, for example, a Gaussian normal distribution is preferred.

Besonders bevorzugt liegt der Zeitpunkt zum selbständigen Aufbau der Verbindung innerhalb eines Zeitfensters innerhalb der laufenden Betriebsphase, welche in Abhängigkeit von der Dauer der vorhergehenden Betriebsphase(n) gemäß einer vorbestimmten oder vorbestimmbaren Regel bestimmt wird.Particularly preferably, the time for autonomous establishment of the connection within a time window is within the current operating phase, which is determined as a function of the duration of the preceding operating phase (s) according to a predetermined or predeterminable rule.

Dabei können sowohl vorbestimmbare Regeln zur Bestimmung des Zeitpunktes innerhalb eines solchen Zeitfensters, als auch vorbestimmbare Regeln vorgesehen sein, wie ein solches Zeitfenster zu bestimmen ist. Zur Bestimmung des Zeitpunktes nach der eben beschriebenen Art und Weise muss die o. g. Zeitpunktberechungseinheit entsprechend aufgebaut sein, um anhand vorgegebener Regeln das Zeitfenster festzulegen und im Zeitfenster einen Zeitpunkt zu ermitteln. Die Berechnungsregeln sind durch den Systemadministrator des Hintergrundsystems vorbestimmbar und werden während einer bestehenden Funkverbindung z. B. für die nächste Kontaktaufnahme an die OBU übertragen. Alternativ sind die Berechnungsregeln im Hintergrundsystem oder in jeder Einrichtung zur Bestimmung des Verbindungsaufbau-Zeitpunkts bzw. der OBU fest vorgegeben. Ein Beispiel für die letzte Variante ist, den Zeitpunkt des Verbindungsaufbaus mit dem Hintergrundsystem in ein Fenster zu legen, welches das dritte Viertel der mittleren Betriebsdauer umfasst. Ebenso ist vorgesehen, den Systemadministrator des Hintergrundsystems solche Festeinstellungen für alle OBUs gemeinsam oder jeweils für einzelne ausgewählte OBUs vornehmen zu lassen, um dem Systemadministrator eine Möglichkeit zu geben, auf die Berechnung des Verbindungszeitpunktes zumindest in statistischer Weise Einfluss zu nehmen.Predeterminable rules for determining the time within such a time window as well as predeterminable rules can be provided for determining how such a time window is to be determined. To determine the time after In the manner just described, the above-mentioned point-in-time calculation unit must be constructed in such a way as to determine the time window on the basis of predetermined rules and to determine a time in the time window. The calculation rules are predeterminable by the system administrator of the background system and are used during an existing radio connection z. B. transferred to the OBU for the next contact. Alternatively, the calculation rules are fixed in the background system or in each device for determining the connection establishment time or the OBU. An example of the last variant is to place the time of the connection establishment with the background system in a window, which comprises the third quarter of the average operating time. It is likewise provided for the system administrator of the background system to make such fixed settings for all OBUs jointly or in each case for individual selected OBUs in order to give the system administrator an opportunity to influence the calculation of the connection time at least in a statistical manner.

Innerhalb dieses Zeitfensters kann die Wahl des Verbindungszeitpunkts prinzipiell gemäß einer beliebigen Verteilung erfolgen. Vorzugsweise erfolgt sie jedoch nach einer Gleichverteilung. D. h. es bestimmt jede Zeitpunktberechnungseinheit für die jeweilige OBU den Zeitpunkt des Verbindungsaufbaus innerhalb dieses Zeitfensters nach einem Zufallsprinzip, dem eine statistische Gleichverteilung zugrunde gelegt ist. Über die Menge aller OBUs kann somit dennoch eine Absenkung der Spitzenlasten für das Hintergrundsystem erreicht werden, auch wenn eine große Zahl von OBUs ähnliche Startzeiten und Betriebsdauern aufweisen.Within this time window, the choice of the connection time can in principle be made according to any distribution. Preferably, however, it takes place after an equal distribution. Ie. Each time calculation unit for the respective OBU determines the time of connection establishment within this time window according to a random principle on which a statistical equal distribution is based. Nevertheless, a reduction in the peak loads for the background system can still be achieved via the set of all OBUs, even if a large number of OBUs have similar start times and operating times.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Zeitpunkt des Verbindungsaufbaus in Abhängigkeit von einer aktuellen Tageszeit und/oder einem aktuellen Kalendertag und/oder einer aktuellen Position und/oder Fahrtroute bestimmt. So wird das relative Zeitfenster des statistischen Werts oder des arithmetischen Mittelwerts der zeitlichen Dauer der Betriebsphasen und/oder die Anzahl von Maximalwerten und Minimalwerten der zeitlichen Dauer der Betriebsphasen für bestimmte Wochentage festgelegt. Damit ist in vorteilhafter Weise eine Berücksichtigung des unterschiedlichen Verhaltens der Fahrer an unterschiedlichen Wochentagen gegeben. So bestehen zum Beispiel an Sonntagen und Feiertagen verglichen mit Werktagen vollkommen verschiedene Arbeitszeiten und auch Arbeitsrhythmen. Ein dafür typisches Beispiel ist der Start der Fahrt eine Stunde vor einem Wochenendfahrverbot. Eine OBU, deren mittlere Betriebszeit 4 Stunden beträgt, wird während der Fahrzeit von einer Stunde mit hoher Wahrscheinlichkeit keine Verbindung mit dem Hintergrundsystem aufnehmen, da die Berechnungsgrundlage eine Betriebsdauer von 4 Stunden ist. Wenn dagegen die Berechnungsgrundlagen den Wochentagen, Orten und Tageszeiten angepasst sind, wird eine OBU auf Basis dieser Informationen die Verbindung zum Hintergrundsystem innerhalb der erwarteten Betriebstunde vor dem Wochenendfahrverbot aufbauen.In a further advantageous embodiment of the invention, the time of the connection establishment in dependence on a current time of day and / or a current calendar day and / or a current position and / or route is determined. Thus, the relative time window of the statistical value or the arithmetic mean of the time duration becomes the operating phases and / or the number of maximum and minimum values of the duration of the operating phases for certain days of the week. This is given an advantageous consideration of the different behavior of the driver on different days of the week. For example, on Sundays and public holidays there are completely different working hours and working rhythms compared to weekdays. A typical example of this is the start of the journey one hour before a weekend driving ban. An OBU with an average operating time of 4 hours will most likely not connect to the background system during the one-hour drive because the calculation basis is 4 hours of operation. On the other hand, if the calculation bases are adapted to the days of the week, places and times of day, an OBU based on this information will establish the connection to the background system within the expected operating hour before the weekend driving ban.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise auch weitere Vorgaben des Hintergrundsystems berücksichtigt, wie z. B. Vorgaben, dass die OBU nur einmal innerhalb einer bestimmten Zeitspanne (z. B. einmal innerhalb 24 Stunden) mit dem Hintergrundsystem in Verbindung treten sollte. Um diese Vorgaben zu erfüllen, können die Berechnungsregeln ggf. für eine konkret anstehende Ermittlung eines Verbindungsaufbaus vorübergehend geeignet modifiziert werden.In the method according to the invention, further specifications of the background system are preferably taken into account, such. For example, specify that the OBU should contact the background system only once within a specific time period (for example, once every 24 hours). In order to fulfill these requirements, the calculation rules may be temporarily modified if necessary for a concrete determination of a connection establishment.

Die Verbindung der OEU mit dem Hintergrundsystem kann prinzipiell über eine beliebige Funkschnittstelle erfolgen. Wird hierzu jedoch - wie eingangs beschrieben - ein Mobilfunknetz herangezogen, ist eine größere Ortsunabhängigkeit bei vergleichbar kleinen Sendeleistungen der OBUs gegeben, als dies mit anderen Funkverbindungen möglich ist.The connection between the OEU and the background system can, in principle, take place via any radio interface. However, if this - as described above - a mobile network used, a greater location independence is comparable given small transmission power of the OBUs, as this is possible with other radio links.

Vorstehend sind das Verfahren und die Einrichtung zur Bestimmung eines Zeitpunktes zum selbständigen Aufbau einer Verbindung beschrieben. Es ist demzufolge vorteilhaft, diese Einrichtung direkt in eine Fahrzeug-Bordeinheit für ein Mautsystem, d. h. in eine OBU, zu integrieren. Eine solchermaßen ausgestattete Bordeinheit umfasst vorteilhafterweise eine Mauterfassungseinrichtung, eine Sendeeinrichtung zum Senden von erfassten Mautdaten an das Hintergrundsystem und eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Steuerdaten vom Hintergrundsystem. Alternativ kann die erfindungsgemäße Einrichtung zur Bestimmung eines Verbindungsaufbau-Zeitpunktes aber auch als separate Einheit, z. B. zur Verbindung mit einer herkömmlichen OBU bzw. zu deren Nachrüstung ausgebildet sein.In the foregoing, the method and apparatus for determining a time for self-establishment of connection are described. It is therefore advantageous to incorporate this device directly into a vehicle on-board unit for a toll system, i. H. into an OBU, to integrate. An on-board unit equipped in this manner advantageously comprises a toll collection device, a transmission device for transmitting collected toll data to the background system, and a receiving device for receiving control data from the background system. Alternatively, the inventive device for determining a connection establishment time but also as a separate unit, for. B. be designed for connection to a conventional OBU or to retrofit.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1
eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs und eines automatischen Mautsystems,
FIG 2
eine schematische Darstellung einer Bordeinheit (OBU),
FIG 3
eine grafische Darstellung der Verteilung von Fahrbeginn-Ereignissen ĂĽber einen Tagesverlauf von 24 Stunden,
FIG 4
eine grafische Darstellung ĂĽber die statistische Verteilung der durchschnittlichen Fahrdauern der Fahrzeuge,
FIG 5
eine grafische Darstellung der Verteilung der Verbindungsaufbau-Ereignisse ĂĽber einen Tagesverlauf von 24 Stunden,
FIG 6
ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung des Zeitpunktes des Kommunikationsaufbaus mit dem Hintergrundsystem,
FIG 7
ein Berechungsbeispiel fĂĽr ein Fahrzeug mit kurzen Fahrzeiten,
FIG 8
ein Berechnungsbeispiel fĂĽr ein Fahrzeug mit langen Fahrzeiten,
FIG 9
eine grafische Darstellung zu den Berechnungsbeispielen der Figuren 8 und 9.
The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying figures with reference to embodiments. Show it:
FIG. 1
a schematic representation of a vehicle and an automatic toll system,
FIG. 2
a schematic representation of an on-board unit (OBU),
FIG. 3
a graphical representation of the distribution of start-of-drive events over a 24-hour day
FIG. 4
a graphic representation of the statistical distribution of average vehicle lives,
FIG. 5
a graphic representation of the distribution of the connection establishment events over a daily course of 24 hours,
FIG. 6
a flow chart for determining the time of communication with the background system,
FIG. 7
a calculation example for a vehicle with short travel times,
FIG. 8
a calculation example for a vehicle with long travel times,
FIG. 9
a graphic representation of the calculation examples of the FIGS. 8 and 9 ,

FIG 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug 1 mit einer Bordeinheit bzw. OBU 2, die im Fahrzeug angeordnet ist. Die OBU 2 ist elektrisch mit einem Stromversorgungsnetz 3 des Fahrzeugs verbunden und bezieht die zum Betrieb der OBU notwendige elektrische Energie aus diesem Stromversorgungsnetz 3. Mittels eines elektromechanischen Schaltelementes 4, zum Beispiel des in jedem Fahrzeug vorhandenen ZĂĽndschalters, wird mit dem Fahrzeug auch die OBU in Betrieb gesetzt. Mittels einer Funkeinrichtung 5 baut die OBU 2 eine Funkverbindung 6 zu einem Hintergrundsystem 7 eines Mautsystems auf. Die Funkverbindung wird im dargestellten AusfĂĽhrungsbeispiel ĂĽber ein Mobilfunknetz 13, zum Beispiel ein GSM-Netz, hergestellt. FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle 1 with an on-board unit or OBU 2, which is arranged in the vehicle. The OBU 2 is electrically connected to a power supply network 3 of the vehicle and obtains the necessary for the operation of the OBU electrical energy from this power grid 3. By means of an electromechanical switching element 4, for example, the present in each vehicle ignition switch, with the vehicle and the OBU in Operation set. By means of a radio device 5, the OBU 2 establishes a radio link 6 to a background system 7 of a toll system. The radio link is made in the illustrated embodiment via a cellular network 13, for example, a GSM network.

In FIG 2 sind Teilkomponenten aus der FIG 1 in einer schematischen Darstellung ihrerseits mit deren einzelnen Teilkomponenten gezeigt. Das Stromversorgungsnetz 3 des Fahrzeugs 1 ist über den Zündschalter 4 mit der OBU 2 verbunden. Damit sind die Betriebszeiten des Fahrzeugs 1 mit den Betriebszeiten der OBU 2 deckungsgleich. Die OBU 2 ist mittels einer bidirektionalen Anbindung mit einer Einrichtung 8 zur Bestimmung eines Zeitpunktes zum selbständigen Aufbau einer Verbindung verbunden. Diese zeichnet die Betriebszeiten mittels einer Betriebszeitenermittlungseinrichtung 9 auf und legt diese "Betriebsdauer-Werte" in einer Speichereinrichtung 10 ab. Die Speichereinrichtung 10 sammelt diese Werte so lange, bis eine vorbestimmte Anzahl von Werten in der Speichereinrichtung 10 gespeichert ist. Dann erfolgt nach einer "first-in-first-out"-Methodik das Entfernen der im Zeitrang der Speicherung jeweils ältesten Betriebsdauer-Werte aus der Speichereinrichtung 10.In FIG. 2 are subcomponents of the FIG. 1 in a schematic representation in turn shown with their individual subcomponents. The power supply network 3 of the vehicle 1 is connected via the ignition switch 4 to the OBU 2. Thus, the operating times of the vehicle 1 with the operating times of the OBU 2 are congruent. The OBU 2 is connected by means of a bidirectional connection to a device 8 for determining a time for the independent establishment of a connection. This records the operating times by means of an operating time determination device 9 and stores these "operating time values" in a memory device 10. The memory device 10 accumulates these values until a predetermined number of values are stored in the memory device 10. Then, according to a "first-in-first-out" methodology, the removal of the oldest operating-time values in the time-domain of the storage takes place from the memory device 10.

Weiter umfasst die Einrichtung 8 zur Bestimmung des Verbindungsaufbau-Zeitpunktes eine Zeitpunkberechnungseinheit 11. Diese ermittelt zunächst unter der Verwendung der in der Speichereinrichtung 10 gespeicherten Betriebsdauer-Werte einen statistischen Wert für eine statistisch zu erwartende Fahrzeit des Fahrzeugs 1 und damit auch der Betriebszeit der OBU 2. Im vorliegenden Beispiel wird als statistischer Wert der arithmetische Mittelwert von n vorhergehenden Betriebsdauer-Werten berechnet. Um den statistischen Wert nicht durch Extremwerte zu verfälschen, die nicht die Masse der Betriebsdauer-Werte repräsentieren, werden die Werte der kürzesten und die Werte der längsten Betriebsdauern aus der Berechnung des statistischen Wertes ausgenommen. Auf Basis des Mittelwerts, welcher die zu erwartende Betriebszeit wiedergibt, wird dann ein Zeitfenster relativ zum Startzeitpunkt der aktuellen Betriebsphase bestimmt, in dem der Zeitpunkt der Verbindungsaufnahme liegen sollte. Mit Hilfe eines Zufallsgenerators 12 wird dann ein beliebiger Zeitpunkt innerhalb dieses Zeitfensters ausgewählt.Furthermore, the device 8 for determining the connection establishment time comprises a time point calculation unit 11. This first determines, using the operating time values stored in the memory device 10, a statistical value for a statistically expected travel time of the vehicle 1 and thus also the operating time of the OBU 2 In the present example, the statistical value is calculated as the arithmetic mean of n previous operating time values. In order not to distort the statistical value by extreme values that do not represent the mass of the operating time values, the values of the shortest and the values of the longest operating periods are excluded from the calculation of the statistical value. On the basis of the mean value, which represents the expected operating time, a time window is then determined relative to the start time of the current operating phase, in which the time of connection should be. With the help of a random number generator 12, an arbitrary time is selected within this time window.

Die Einrichtung 8 zur Bestimmung des Verbindungszeitpunktes mit dem Hintergrundsystem 7 übermittelt dann an die OBU 2 die Information über den ermittelten Zeitpunkt. Mit dem Erhalt dieser Information baut die OBU 2 die Verbindung zum ermittelten Zeitpunkt selbständig auf. Die OBU umfasst weiter eine Mauterfassungseinrichtung 20. Diese erfasst während des Betriebes der OBU 2 und des Fahrzeugs 1 die von dem Fahrzeug 1 befahrenen mautpflichtigen Wegstrecken. Nach einem erfolgreichen Verbindungsaufbau mit dem Hintergrundsystem 7 übermittelt die OBU diese gesammelten Informationen mittels einer Sendeeinrichtung 2b an das Hintergrundsystem des Mautsystems. Über eine in der OBU 2 angeordnete Empfangseinrichtung 2c empfängt die OBU Steuerdaten vom Hintergrundsystem 7. Damit kann beispielsweise ein Systemadministrator des Hintergrundsystems Berechungsgrundlagen in Bezug auf die Berechnung des Zeitpunktes des Verbindungsaufbaus an bestimmte oder an alle OBUs übermitteln.The device 8 for determining the connection time with the background system 7 then transmits to the OBU 2 the information about the determined time. With the receipt of this information, the OBU 2 establishes the connection at the time determined independently. The OBU further comprises a toll collection device 20. This records during the operation of the OBU 2 and the vehicle 1 the tolled roads traveled by the vehicle 1. After a successful connection establishment with the background system 7, the OBU transmits this collected information to the background system of the toll system by means of a transmission device 2b. The OBU receives control data from the background system 7 via a receiving device 2c arranged in the OBU 2. Thus, for example, a system administrator of the background system can transmit calculation bases relating to the calculation of the time of connection establishment to certain or to all OBUs.

In der FIG 2 ist die Einrichtung 8 räumlich getrennt von der OBU 2 dargestellt. Die Einrichtung 8 kann aber ohne Einschränkung in ihrer Funktion ebenso in der OBU 2 integriert sein. Die dargestellte Variante mit einer außerhalb der OBU 2 angeordneten Einrichtung 8 ist beispielsweise für Nachrüstaktionen bei bereits hergestellten und in Fahrzeugen 1 montierten OBUs 2 vorteilhaft.In the FIG. 2 the device 8 is shown spatially separated from the OBU 2. However, the device 8 can also be integrated without restriction in its function in the OBU 2. The illustrated variant with a device 8 arranged outside the OBU 2 is advantageous, for example, for retrofitting actions on OBUs 2 already manufactured and mounted in vehicles 1.

In FIG 3 ist eine beispielhafte Häufigkeitsverteilung von Betriebsbeginn-Ereignissen NB von mautpflichtigen Fahrzeugen 1 über den Verlauf von 24 Stunden eines normalen Werktages dargestellt. Damit zeigt FIG 3 die Problematik von Spitzenbelastungen, die durch OBUs 2 ausgelöst werden, die nicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren den Zeitpunkt zum selbständigen Aufbau einer Verbindung mit dem Hintergrundsystem 7 bestimmen, sondern nach Betriebsbeginn der OBU 2 die Verbindung mit dem Hintergrundsystem 7 aufbauen.In FIG. 3 an exemplary frequency distribution of start-of-operation events N B of toll vehicles 1 over the course of 24 hours of a normal working day is shown. Show this FIG. 3 the problem of peak loads, which are triggered by OBUs 2, which do not determine the time for independent establishment of a connection with the background system 7 by the method according to the invention, but establish the connection with the background system 7 after the start of operation of the OBU 2.

Beginnend mit 6.00 Uhr erfolgt eine starke Zunahme der Fahrtbeginn-Ereignisse. Dies resultiert aus dem relativ gleichzeitigen Fahrtbeginn aller Fahrzeuge 1 zu Beginn eines Arbeitstages. Im Laufe des Vormittags sinkt dieser Wert signifikant ab. Das bedeutet nicht, dass zu diesem Zeitpunkt weniger Fahrzeuge beteiligt sind, sondern bedeutet nur, dass das Ereignis "Fahrtbeginn" jetzt hauptsächlich durch den Nahverkehr hervorgerufen wird. Dies erfolgt über den Vormittag verteilt. Durch den Fernverkehr wird hier kaum ein Ereignis erzeugt. Zur Mittagszeit erfolgt ein Einbruch, um danach wieder eine Spitze folgen zu lassen. Diese ist nicht ganz so ausgeprägt wie die Belastungsspitze am Morgen des Werktages um 6.00 Uhr. Am Ende eines Werktages verflacht die Kurve der Häufigkeitsverteilung der Fahrtbeginn-Ereignisse weiter.Starting at 6:00 am, there is a sharp increase in the start of trip events. This results from the relatively simultaneous start of travel of all vehicles 1 at the beginning of a working day. During the morning this value drops significantly. This does not mean that fewer vehicles are involved at this time, but only means that the "start of journey" event is now mainly caused by local traffic. This is distributed over the morning. Due to the long-distance traffic hardly an event is produced here. At noon, a break-in, followed by a tip to follow. This is not as pronounced as the peak load on the morning of the working day at 6:00 clock. At the end of a working day, the curve of the frequency distribution of the start of journey events further flattens.

Erfolgt eine Kommunikation der OBU 2 mit dem Hintergrundsystem 7 ausgelöst durch das hier aufgezeigte Ereignis, dann entsprechen die Belastung des zur Herstellung der Verbindung verwendeten Kommunikationsnetzes, wie zum Beispiel des Mobilfunknetzes, sowie die Belastung des Hintergrundsystems 7 selbst eben dieser Grafik.If the OBU 2 communicates with the background system 7 triggered by the event indicated here, then the load of the communication network used to establish the connection, for example the mobile radio network, corresponds to as well as the burden of the background system 7 even this graph.

Die in der FIG 4 dargestellte Verteilungskurve zeigt eine statistische Häufigkeitsverteilung der durchschnittlichen Betriebsdauer tB einer beispielhaften Menge von Fahrzeugen 1. Damit ist erkennbar, dass die Fahrdauer eines Fahrzeugs 1 von sehr kurzen Fahrten meist im Nahverkehr bis zu sehr langen Fahrten meist im Fernverkehr reicht. Die in der grafischen Darstellung auf der vertikalen Achse aufgetragenen Werte repräsentieren die Anzahl NF der Fahrzeuge mit der jeweiligen durchschnittlichen Betriebsdauer tB.The in the FIG. 4 shown distribution curve shows a statistical frequency distribution of the average operating time t B of an exemplary set of vehicles 1. Thus, it can be seen that the driving time of a vehicle 1 ranges from very short trips mostly in local transport to very long trips mostly in long-distance traffic. The values plotted on the vertical axis in the graph represent the number N F of the vehicles with the respective average operating time t B.

FIG 5 zeigt im Vergleich zu FIG 3 beispielhaft die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Verlauf eines normalen Werktags. Durch die erfindungsgemäße Berücksichtigung der vorhergehenden Betriebszeiten der OBU 2 bei der Bestimmung des Zeitpunktes zum Verbindungsaufbau der OBU 2 mit dem Hintergrundsystem 7 erfolgt eine signifikante Verringerung der Belastung während der in FIG 3 aufgezeigten Spitzenlastzeiten um 6.00 Uhr und um die Mittagszeit. Außerdem erfolgt eine Verteilung der Belastung auf die ansonsten lastarmen Zeiten. Die Anzahl NV der Verbindungsaufnahmen zum jeweils gleichen Zeitpunkt des Werktages ist gleichmäßiger über den Tag verteilt als bei einer Verteilung nach FIG 3. FIG. 5 shows in comparison to FIG. 3 exemplifies the effect of the method according to the invention in the course of a normal weekday. By the inventive consideration of the previous operating times of the OBU 2 in the determination of the time to establish a connection of the OBU 2 with the background system 7 is carried out a significant reduction of the load during the in FIG. 3 indicated peak load times at 6:00 and around noon. In addition, there is a distribution of the burden on the otherwise low-load times. The number N V of the connecting receptacles for in each case the same time of the working day is more evenly distributed over the day as at a distribution according to FIG. 3 ,

FIG 6 zeigt beispielhaft einen schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei markiert ein Betriebsbeginn den Startpunkt des Verfahrens im Schritt I. Im Schritt II erfolgt dann eine Ermittlung der Dauer der letzten Fahrt auf Basis von zuvor gespeicherten Ereignissen "Fahrtbeginn" und "Fahrtende". Der dabei ermittelte letzte Betriebsdauer-Wert wird im Schritt III von der Betriebszeitenermittlungseinrichtung 9 an die Speichereinrichtung 10 zum Zwecke der Speicherung übergeben. Die Zeitpunktberechnungseinheit 11 ermittelt im Schritt IV aus den aktuell gespeicherten Betriebsdauer-Werten den arithmetischen Mittelwert und berechnet im Schritt V daraus den Zeitpunkt für einen Verbindungsaufbau im Verlauf der aktuellen Betriebsphase gemäß den oben bereits näher erläuterten Regeln. Im Schritt VI wird dann ein Timer gesetzt, welcher zum ermittelten Zeitpunkt die Verbindungsaufnahme initiiert. Im Schritt VII erfolgt schließlich die Verbindungsaufnahme. Sollte die aktuelle Betriebsphase vor dem Verbindungsaufbau beendet werden, so wird das Verfahren nach der Wiederaufnahme des Betriebs erneut durchgeführt und in der nächsten Betriebsphase eine Verbindung aufgebaut. FIG. 6 shows an example of a schematic sequence of the method according to the invention. In this case, a start of operation marks the starting point of the method in step I. In step II then takes place a determination of the duration of the last trip on the basis of previously stored events "start of journey" and "end of travel". The determined last operating time value is passed in step III of the operating time determination device 9 to the memory device 10 for the purpose of storage. The time calculation unit 11 determines in step IV from the currently stored operating time values the arithmetic mean value and calculates in step V therefrom the time for a connection establishment in the course the current operating phase according to the above-explained rules. In step VI, a timer is then set, which initiates the connection recording at the time determined. Finally, in step VII, the connection is established. If the current operating phase is terminated before the connection is established, the method is carried out again after the resumption of operation and establishes a connection in the next operating phase.

Die Figuren 7 und 8 zeigen exemplarisch für Fahrzeuge mit kurzen Betriebsdauern (FIG 7) und mit langen Betriebsdauern (FIG 8), welche Ergebnisse für eine Wertemenge von Betriebsdauern erzielt werden. Die Beispielberechnungen in den Figuren 7 und 8 verwenden den Ausschluss von Maximal- und Minimalwerten, womit Extremwerte, die nicht für das Fahrzeug repräsentativ sind, von der Mittelwertbildung ausgeschlossen sind. Als Zeitfenster sind die jeweils dritten Viertel der ermittelten durchschnittlichen Betriebsdauer gewählt. Innerhalb dieses Zeitbereichs erfolgt einer statistischen Gleichverteilung folgend eine zufällige Bestimmung des Zeitpunktes zum Verbindungsaufbau.The FIGS. 7 and 8th show examples of vehicles with short service lives ( FIG. 7 ) and with long service lives ( FIG. 8 ), which results are achieved for a value set of operating periods. The example calculations in the FIGS. 7 and 8th use the exclusion of maximum and minimum values, which excludes extreme values, which are not representative of the vehicle, from averaging. The time window used is the third quarter of the average operating time determined. Within this time range, a random equal distribution is followed by a random determination of the time for establishing a connection.

Die Ergebnisse aus den beispielhaften Berechnungen sind in grafischer Form in der FIG 9 dargestellt. Die arithmetischen Mittelwerte tB,k, tB,l der Betriebszeiten für das Fahrzeug mit der kurzen (Index k) und mit der langen (Index 1) Betriebsdauer sind in gestrichelter Form dargestellt. Die innerhalb dieser Betriebszeiten zum Verbindungsaufbau ausgewählten Zeitfenster Zk, Zl der dritten Viertel der durchschnittlichen Betriebsdauern tB,k, tB,l sind in durchgezogenen Linien dargestellt.The results from the exemplary calculations are in graphical form in the FIG. 9 shown. The arithmetic mean values t B , k , t B , l of the operating times for the vehicle with the short (index k) and with the long (index 1) operating time are shown in dashed form. The time windows Z k , Z l of the third quarters of the average operating times t B , k , t B , l selected within these operating times for connection establishment are shown in solid lines.

Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Beschreibung der Erfindung und die Ausführungsbeispiele grundsätzlich nicht einschränkend in Hinblick auf eine bestimmte physikalische Realisierung der Erfindung zu verstehen sind und somit auch in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Für einen Fachmann ist es insbesondere offensichtlich, dass die Erfindung als heterogenes System teilweise oder vollständig in Softund/oder Hardware und/oder auf mehrere physikalische Produkte - dabei insbesondere auch Computerprogrammprodukte - verteilt realisiert werden kann.Finally, it should be pointed out that the description of the invention and the exemplary embodiments are in principle not restrictive with regard to a specific physical realization of the invention and thus can be modified in various ways without departing from the scope of the invention. For a specialist it is particularly obvious that the invention as a heterogeneous system partially or completely in soft and / or hardware and / or on a plurality of physical products - in particular also computer program products - can be distributed distributed.

Claims (14)

  1. Method for determining a time point for autonomously establishing a connection from an on-board unit (2) which is arranged in a vehicle (1) and operated in a phased manner to a background system (7) of a toll system, wherein the time point for establishing the connection during a current operating phase is determined as a function of a duration of a preceding operating phase of the on-board unit (2).
  2. Method according to claim 1,
    wherein the operating phases of the on-board unit (2) include at least the travel times of the respective vehicle (1).
  3. Method according to one of the claims 1 or 2,
    wherein a plurality of preceding operating phases are taken into consideration when determining the time point for autonomously establishing the connection.
  4. Method according to claim 3,
    wherein a statistical value is calculated from the temporal duration of the preceding operating phases and this statistical value is used to determine the time point for autonomously establishing the connection.
  5. Method according to claim 4,
    wherein the arithmetic mean value of the temporal duration of the operating phases is calculated as a statistical value.
  6. Method according to claim 4 or 5,
    wherein a predetermined number of maximal values and minimal values of the temporal duration of the operating phases is excluded from the calculation of the statistical value.
  7. Method according to one of the claims 1 to 6,
    wherein the time point for autonomously establishing the connection is randomly determined according to a distribution which is dependent on the duration of the preceding operating phase(s).
  8. Method according to one of the claims 1 to 7,
    wherein the time point for autonomously establishing the connection is situated within a time window (Zk, Zl) within the current operating phase, said time window (Zk, Zl) being determined as a function of the duration of the preceding operating phase(s) by means of a rule which is or can be predetermined.
  9. Method according to claim 8,
    wherein the time point for autonomously establishing the connection is situated in the time window according to a random uniform distribution.
  10. Method according to one of the claims 1 to 9,
    wherein the time point for establishing the connection is determined as a function of a current time of day and/or a current calendar date and/or a current position and/or travel route.
  11. Method according to one of the claims 1 to 10,
    wherein the on-board unit (2) establishes a connection to the background system (7) of the toll system via a mobile radio network (13).
  12. Device for determining a time point for autonomously establishing a connection from an on-board unit (2) which is arranged in a vehicle (1) and operated in a phased manner to a background system (7) of a toll system, comprising
    - a device for ascertaining an operating time (9),
    - a storage device (10) for storing the values of the temporal duration of the operating phases of the on-board unit (2),
    - a time-point calculation unit (11) for calculating the time point for establishing the connection as a function of a duration of a preceding operating phase of the on-board unit (2).
  13. Vehicle-on-board unit (2) for a toll system, comprising a device according to claim 12 for determining a time point for autonomously establishing a connection from the on-board unit (2) to a background system (7) of the toll system.
  14. On-board unit according to claim 13, comprising
    - a toll recording device (2a),
    - a send device (2b) for sending recorded toll data to the background system (7), and
    - a receive device (2c) for receiving control data from the background system (7).
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