ES2563789T3 - Unidad de a bordo y servidor de transacciones para un sistema de peaje de carreteras - Google Patents
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Abstract
Unidad de a bordo para un sistema de peaje de carreteras, que comprende un receptor de satélite (4) para generar una secuencia de fijos de posición (pi) a partir de señales de posición de una red global de satélites, un módulo de telefonía móvil (12) para la comunicación a través de una red de telefonía móvil (13) con un servidor de transacciones (14) alejado y un procesador (3') conectado al receptor de satélite (12) y que controla el módulo de telefonía móvil (12), caracterizado por que el procesador está configurado para generar en un primer estado de funcionamiento, a partir de la secuencia de fijos de posición (pi), mediante una reducción de datos, una secuencia de mensajes de posición (mj) de datos reducidos y enviarla a través del módulo de telefonía móvil (12) al servidor de transacciones (14), y enviar en un segundo estado de funcionamiento todos los fijos de posición (pi) de la secuencia a través del módulo de telefonía móvil (12) al servidor de transacciones (14), pudiendo cambiarse el procesador (3') mediante un mensaje de requerimiento recibido a través del módulo de telefonía móvil (12) del primer modo de funcionamiento como alternativa o adicionalmente al segundo modo de funcionamiento, comprendiendo la unidad de a bordo (3) para la reducción de datos uno o varios de los siguientes componentes: un formador de valor medio (7) que a partir de varios fijos de posición (pi) promedia un mensaje de posición (mj), un estimador (7) que aproxima varios fijos de posición (pi) mediante una línea poligonal o una curva y a partir de ello genera un mensaje de posición (mj); un filtro de velocidad (8) que a velocidad creciente realiza una reducción de datos creciente; un filtro de parada (8) que al detectar una parada realiza una reducción de datos; un filtro de curva o de dirección (9) que con un cambio de dirección decreciente realiza una reducción de datos creciente; un filtro de zona (10) que para fijos de posición (pi) en una zona geográfica predeterminada realiza una reducción de datos predeterminada.
Description
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DESCRIPCION
Unidad de a bordo y servidor de transacciones para un sistema de peaje de carreteras
La presente invencion se refiere a componentes y procedimientos para la validacion de sistemas de peaje de carreteras asistidos por satelite.
Los sistemas de peaje de carreteras asistidos por satelite usan unidades de a bordo (OBU, Onboard-Unit) que con la ayuda de un receptor de satelite para un sistema de navegacion global por satelite (global navigation satellite system, GNSS) como GPS, GLONASS, Galileo etc. determinan continuamente su propia posicion y por tanto la posicion del vehiculo. La secuencia de determinaciones de posicion, tambien llamadas "position fixes" o fijos de posicion se reduce a continuacion en cuanto a su volumen de datos y se envia a traves de una red de telefonia movil por ejemplo segun estandares 3GPP tales como GSM, UMTS, LTE etc. a un servidor de transacciones central que a partir de ello calcula transacciones de peaje para tarifar utilizaciones de lugares por los vehiculos como la circulacion por una carretera de peaje, el acceso a una region sujeta a pago, el aparcamiento en un lugar determinado etc. Para ello, en la OBU o en el servidor de transacciones o en un Proxy preordenado a este se determina una asignacion de los fijos de posicion a los segmentos de carretera de un mapa de carreteras digital ("map matching") y los identificadores de segmento de los segmentos de carretera utilizados se usan como base para las transacciones de peaje.
El documento EP1909231A1 describe una OBU que calcula tarifas de utilizacion de carretera en la OBU con la ayuda de datos de posicion. Para la verificacion de la tarifa de utilizacion de carretera calculada tambien se puede enviar una secuencia de datos de posicion de datos reducidos a una central que alli determina la tarifa de utilizacion de carretera y la compara con la que se ha calculado en la OBU.
Para la comprobacion del modo de funcionamiento correcto de un sistema de peaje de carreteras basado en GNSS de este tipo, en la actualidad, es necesario mandar vehiculos de prueba con OBU de referencia a viajes de prueba y comparar las transacciones de peaje provocadas por estos en el servidor de transacciones con los trayectos recorridos realmente por los vehiculos de prueba. Esto requiere vehiculos de prueba propios, OBU de referencia de alta precision y una gran inversion de tiempo y se puede realizar siempre solo para pequenas areas parciales de la red de carreteras.
La invencion tiene el objetivo de superar estas desventajas y proporcionar una solucion mejorada para la comprobacion de sistemas de peaje de carreteras basados en GNSS.
En un primer aspecto, la invencion proporciona para ello una unidad de a bordo para un sistema de peaje de carreteras que comprende un receptor de satelite para generar una secuencia de fijos de posicion a partir de senales de posicion de una red global de satelites, un modulo de telefonia movil para la comunicacion a traves de una red de telefonia movil con un servidor de transacciones alejado, y un procesador que esta conectado al receptor de satelite y que controla el modulo de telefonia movil, estando caracterizada la unidad de a bordo segun la invencion por que el procesador esta configurado para generar en un primer estado de funcionamiento, a partir de la secuencia de fijos de posicion, mediante una reduccion de datos, una secuencia de datos reducidos de mensajes de posicion y enviarla a traves del modulo de telefonia movil al servidor de transacciones, y enviar en un segundo estado de funcionamiento todos los fijos de posicion de la secuencia, a traves del modulo de telefonia movil, al servidor de transacciones, pudiendo cambiarse el procesador, mediante un mensaje de requerimiento recibido a traves del modulo de telefonia movil, del primer modo de funcionamiento alternativamente o adicionalmente al segundo modo de funcionamiento, comprendiendo la unidad de a bordo para la reduccion de datos uno o varios de los siguientes componentes:
- un formador de valor medio que a partir de varios fijos de posicion promedia un mensaje de posicion,
- un estimador que aproxima varios fijos de posicion mediante una linea poligonal o una curva y a partir de ello genera un mensaje de posicion;
- un filtro de velocidad que a creciente velocidad realiza una creciente reduccion de datos;
- un filtro de parada que al detectar una parada realiza una reduccion de datos;
- un filtro de curva o de direction que con un decreciente cambio de direction realiza una creciente reduccion de datos;
- un filtro de zona que para fijos de posicion en una zona geografica predeterminada realiza una reduccion de datos predeterminada.
Por lo tanto, las unidades de a bordo segun la invencion pueden ponerse desde un lugar alejado, por ejemplo el servidor de transacciones en una central del sistema de peaje de carreteras, en un estado de funcionamiento especial de auditoria ("audit. mode") en el que adicionalmente (o alternativamente) a sus mensajes de posicion "convencionales" envian al servidor de transacciones los fijos de posicion "en bruto" de su receptor de satelite, en los que se basan estos. Por lo tanto, el servidor de transacciones dispone de todos los datos necesarios para poder recalcular o comprobar las reducciones de datos producidas en las unidades de a bordo o en componentes postordenados como por ejemplo un "map-matching-proxy". Se suprime la necesidad de vehiculos de prueba
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especiales u OBU de referencia. De esta manera, cada unidad de a bordo dotada segun la invencion y suministrada a un usuario final puede ser direccionada centralmente y empleada para la auditoria del sistema de peaje de carreteras.
Todos los tipos de reducciones de datos pueden ser recalculadas y por tanto auditadas con la ayuda de la invencion en el servidor de transacciones. Asi, en el servidor de transacciones se pueden comprobar por ejemplo ajustes de compresion (p.ej. "progresivo" por fuertes compresiones frente a "regresivo" por reducidas compresiones), o mediante el uso de mapas mas precisos en el servidor de transacciones se pueden conseguir mayores precisiones para la auditoria.
En un segundo aspecto, la invencion proporciona un servidor de transacciones equipado para ello que esta configurado para comparar una secuencia de fijos de posicion, recibida de una unidad de a bordo a traves de la red de telefonia movil, a partir de senales de posicion de una red global de satelites, con una secuencia de mensajes de posicion recibidas de la misma unidad de a bordo a traves de la red de telefonia movil originadas por la reduction de datos de los fijos de posicion, de tal forma que para fines de comparacion el servidor de transacciones realiza una reduccion de datos de referencia en los fijos de posicion recibidos, comprendiendo el servidor de transacciones para la reduccion de datos uno o varios de los siguientes componentes:
- un formador de valor medio que a partir de varios fijos de posicion promedia un mensaje de posicion,
- un estimador que aproxima varios fijos de posicion mediante una linea poligonal o una curva y a partir de ello genera un mensaje de posicion;
- un filtro de velocidad que a creciente velocidad realiza una creciente reduccion de datos;
- un filtro de parada que al detectar una parada realiza una reduccion de datos;
- un filtro de curva o de direction que con un decreciente cambio de direction realiza una creciente reduccion de datos;
- un filtro de zona que para fijos de posicion en una zona geografica predeterminada realiza una reduccion de datos predeterminada.
En el servidor de transacciones se puede prever mucha mas capacidad de calculo que en una OBU economica de peso ligero en el campo, de modo que se pueden realizar calculos de cualquier intensidad y complejidad para recalcular con alta precision las reducciones de datos realizadas por unidades de a bordo en el campo y compararlas con los mensajes de posicion recibidos. Ademas, se pueden realizar el recalculo o la comparacion en un entorno informatico controlado y certificado en el servidor de transacciones que goza de una gran confianza del auditor del sistema de peaje de carreteras y que por ejemplo tambien puede ser propiedad o potestad del auditor.
La conmutacion de las unidades de a bordo al modo de auditoria se puede activar directamente desde el servidor de transacciones, de tal forma que este envia a traves de la red de telefonia movil un mensaje de requerimiento a una unidad de a bordo para recibir con relation a una secuencia de mensajes de posicion la secuencia de fijos de posicion en la que se basa. De esta manera, tambien se pueden seleccionar determinados grupos de unidades de a bordo en el campo segun criterios, por ejemplo, segun el fabricante, la carga, el identificador etc.
Preferentemente, el servidor de transacciones puede conmutar al modo de auditoria unidades de a bordo individuales o todas ellas en una region geografica determinada y/o en una ventana temporal determinada. Para ello, el servidor de transacciones preferentemente esta configurado para enviar un mensaje de requerimiento a una unidad de a bordo cuando uno o varios mensajes de posicion de la unidad de a bordo indican su estancia en una region geografica seleccionada. De esta manera, es posible comprobar de forma selectiva regiones del sistema de peaje de carreteras a las que llegan con poca frecuencia o dificilmente los vehiculos de prueba convencionales y/o el comportamiento del sistema de peaje de carreteras a determinadas horas del dia.
En una forma de realization, la unidad de a bordo y el servidor de transacciones de la invencion comprenden para la reduccion de datos ademas un "map-matcher" que asigna respectivamente uno o varios fijos de posicion a un segmento en un mapa de carreteras digital y a partir de ello genera un mensaje de posicion.
En otra forma de realizacion preferible de la invencion, el procesador esta dotado de al menos una interfaz para la reception de datos de sensor de al menos un segundo sensor enviando en el segundo estado de funcionamiento (modo de auditoria) tambien datos del sensor al servidor de transacciones a traves del modulo de telefonia movil. Para ello, especialmente pueden preverse una o varias de las siguientes medidas:
- el sensor esta formado por el receptor de satelite mismo, por ejemplo una salida de datos separada del mismo, y los datos de sensor son metadatos de las funciones de determination de posicion del receptor de satelite, por ejemplo valores de precision, de velocidad, de aceleracion y/o de direccion;
- el sensor esta formado por el modulo de telefonia movil y los datos de sensor son un identificador de celula de la red de telefonia movil;
- el sensor es un receptor de WLAN y los datos de sensor son un identificador de red de una WLAN;
- el sensor es un medidor de aceleracion y los datos de sensor son valores de medicion de aceleracion para movimientos lineales y/o circulares;
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- los datos de sensor son datos de velocidad y/o de angulo de giro del vehiculo recibidos a traves de la interfaz. Todos estos datos de sensor en el servidor de transacciones se pueden usar para seguir validando los mensajes de posicion recibidos, por ejemplo plausibilizarlos y/o compensar o corregir fijos de posicion erroneos o ausentes para la comparacion con los mensajes de posicion.
A continuacion, la invention se describe en detalle con la ayuda de ejemplos de realization representados en los dibujos adjuntos. En los dibujos muestran:
La figura 1, un sistema de peaje de carreteras con componentes segun la invencion, esquematicamente en una vista general;
la figura 2, un diagrama del sistema de peaje de carreteras de la figura 1;
las figuras 3a y 3b, una unidad de a bordo segun la invencion en dos estados de funcionamiento diferentes; la figura 4, un diagrama de bloques del servidor de transacciones de la invencion con funciones representadas esquematicamente; y
las figuras 5 y 6 diagramas de estado / transition de la unidad de a bordo de la invencion en dos formas de realizacion diferentes.
Las figuras 1 y 2 muestran un sistema de peaje de carreteras 1 asistido por satelite en funcionamiento (figura 1) y en forma abstraida (figura 2). Segun la figura 1, en una red de carreteras de segmentos de carretera si, s2, ..., en general, sk, un vehiculo 2 que lleva una unidad de a bordo (OBU) 3, cuya estructura interior esta representada en la figura 3.
La OBU 3 tiene un receptor de satelite 4 para senales de posicion 5 de una red de satelites (global navigation satellite system, GNSS) 6, por ejemplo, un sistema GPS, GLONASS, Galileo o similar. El receptor de satelite 4 determina a partir de ello continuamente la posicion geografica global de la OBU 3 y genera de esta manera una secuencia de fijos de posicion (position fixes) pi, p2, ..., en general, pi,
A partir de la secuencia {pi] de fijos de posicion, un procesador 3' genera en la OBU 3 - usando uno o varios componentes 7 a 11 como se describe mas adelante - mediante reduction de datos, una secuencia {mj} de datos reducidos de mensajes de posicion mi, m2, ..., en general, mj. La secuencia de mensajes de posicion {mj} es enviada por el procesador 3' con la ayuda de un modulo de telefonia movil 12 conectado, a traves de una red de telefonia movil 13, a un servidor de transacciones 14 (central system, CS) que a partir de ello genera transacciones de peaje que establecen peajes de utilizaciones de lugar del vehiculo 2, en este caso, la circulation por los segmentos de carretera sk. Para ello, la red de telefonia movil 13 puede ser de cualquier tipo conocido en la tecnica, por ejemplo segun los estandares 3GPP GSM, UMTS, LTE etc., por ejemplo una red GSM de la que en la figura 1 se muestra de forma representativa solo una estacion base.
Para mantener por una parte lo mas reducido posible el trafico de datos en la red de telefonia movil 13 y por otra parte volver mas facil para el servidor de transacciones 14 la identification del segmento de carretera sk a tarifar, la reduccion de datos de la secuencia de fijos de posicion {pi} formando la secuencia de mensajes de posicion {mj}, realizada por el procesador 3', no es solo una compresion de datos segun la teoria de codification, sino una reduccion de datos con la ayuda de uno o varios de los componentes 7 a 11 que se describen a continuacion:
- un formador de valores medios ("averager") 7 que a partir de varios fijos de posicion pi seguidos promedia un mensaje de posicion mj; la formation de valores medios puede comprender un borrado de valores extranos, una ponderacion segun valores de precision del receptor de satelite 4 como HDOP ("horizontal dilution of precision") etc. y/o una aproximacion de varios fijos de posicion pi mediante una curva o una linea poligonal, cuyos parametros forman el mensaje de posicion mj de datos reducidos;
- un filtro de velocidad (speed filter) 8 que a creciente velocidad de la OBU 3 realiza una creciente reduccion de datos (visto por section de tiempo o de trayecto de la posicion de fijos de posicion {pi}), como se muestra con la ayuda de las secciones ai y a3 a titulo de ejemplo: cuando la OBU 3 se mueve rapidamente (seccion ai), cada fijo de posicion pi se incorpora a la secuencia de mensajes de posicion {mj}, cuando la OBU 3 es lenta (seccion a3), se incorpora solo con poca frecuencia un fijo de posicion pi a la secuencia de mensajes de posicion {mj};
- un filtro de parada (por ejemplo integrado en el filtro de velocidad 8) que detecta una parada o una fase de la parada de la OBU 3 y que en esta fase realiza una reduccion de datos, por ejemplo incorporando solo en momentos muy poco frecuentes un fijo de posicion pi a la secuencia de mensajes de posicion {mj};
- un filtro de curva o de direction (curve filter) 9 que con un decreciente cambio de direction de la OBU 3 realiza una creciente reduccion de datos (visto por seccion de tiempo o de trayecto de la secuencia de fijos de posicion {pi}), como se muestra con la ayuda de las secciones a2 y a3 a titulo de ejemplo: cuando el vehiculo 2 con la OBU 3 atraviesa una curva (seccion a2), se incorporan frecuentemente o todos los fijos de posicion pi a la secuencia de mensajes de posicion {mj}, cuando el vehiculo 2 circula en sentido sustancialmente recto o solo poco curvado (seccion a3), se incorporan solo pocos o con poca frecuencia fijos de posicion pi a la secuencia de mensajes de posicion {mj}; la curvatura o el cambio de direccion se pueden determinar por ejemplo a partir de los angulos entre la recta de union entre los fijos de posicion pi;
- un filtro de zona (zone filter) 10 que para fijos de posicion pi situados en una zona geografica predeterminada realiza una medida predefinida de reduccion de datos, por ejemplo, incorporando en una region urbana todos los
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fijos de posicion pi a la secuencia de mensajes de posicion {mj} o incorporando en una region rural poco poblada solo pocos fijos de posicion pi a la secuencia de mensajes de posicion {mj}; los fijos de posicion pi que despues de la ponderacion, la aproximacion, el filtrado de velocidad, el filtrado de curvas y/o el filtrado de zonas entran en los mensajes de posicion mj estan sombreados en la figura 1 y designados por p'i, p'2, en general p'r,
- un adaptador de mapa o "map-matcher" 11 que mediante una adaptacion de mapa asigna los fijos de posicion pi o p'r a los segmentos de carretera sk de un mapa digital de la red de carreteras y que incorpora los identificadores de segmento - aqui designados para mayor facilidad por el mismo signo de referencia sk - a la secuencia de mensajes de posicion {mj}; el termino "segmento de carretera" puede abarcar tambien los llamados puntos limite ("virtual gantries") definidos en el mapa de carreteras y cuyo paso el "map-matcher" 11 determina mediante una adaptacion del mapa; el termino "identificador de segmento" sk comprende por consiguiente tambien identificadores de estos puntos limite virtuales.
Una OBU 3 que contiene un map-matcher 11 de este tipo y que realiza la asignacion de segmentos, es decir, cuyos mensajes de posicion mj contienen identificadores de segmento sk se denomina tambien OBU "thick client"; una OBU 3 que no contiene ningun map-matcher 11 y que envia mensajes de posicion mj a partir de fijos de posicion p'r de datos reducidos, no asignados a segmentos, se denomina tambien OBU "thin client". En este ultimo caso, el map- matcher 11 puede estar implementado por ejemplo en el servidor de transacciones 14 o en un Map-Matching-Proxy (no representado) preordenado. La figura 2 muestra ambas variantes de OCU 3, estando representadas con lineas continuas una OBU "thin client" y con lineas discontinuas una OBU "thick client".
El servidor de transacciones 14 crea transacciones de peaje generalmente sobre la base de los mensajes de posicion mj de datos reducidos que recibe de una OBU 3 para establecer el peaje por su trayecto o estancia en la red de carreteras. Para el control del modo de funcionamiento correcto y la reduccion de datos en las OBU 3 sirven los componentes y procedimientos descritos a continuacion.
Cada unidad de a bordo 3 es capaz de pasar, ademas de su primer estado de funcionamiento I "normal" que se acaba de describir y en el que a partir de la secuencia de fijos de posicion {pi} genera y envia una secuencia de fijos de posicion {mi} (ya sea con o sin funcion de map-matching), adicionalmente a un segundo estado de funcionamiento II especial en el que envia la secuencia de fijos de posicion {pi} "en bruto" al servidor de transacciones 14 a traves de la red de telefonia movil 13. El cambio de estado del estado de funcionamiento I (alternativamente o adicionalmente) al estado de funcionamiento II se produce por un mensaje de requerimiento reqAuditMode que el servidor de transacciones 14 envia a traves de la red de telefonia movil 13 a una OBU 3 seleccionada. El abandono del estado de funcionamiento II puede ser provocado por un comando de activacion correspondiente relAuditMode que el servidor de transacciones 14 envia a la OBU 3 seleccionada, veanse las figuras 5 y 6.
La figura 5 muestra una primera forma de realizacion con un cambio de estado "alternativo" al estado de funcionamiento II ("audit. mode") en el que la OBU 3, en lugar del envio de los mensajes de posicion {mj}, envia al servidor de transacciones 14 la secuencia de fijos de posicion {pi}. La figura 6 muestra una segunda forma de realizacion con un cambio de estado "adicional" al estado de funcionamiento II, es decir, a un estado I + II en el que la OBU 3, ademas del envio de la secuencia de mensajes de posicion {mj}, envia tambien la secuencia de fijos de posicion {pi}.
Se entiende que el envio de las secuencias de fijos de posicion y secuencias de mensajes de posicion {pi} y {mj} en los estados de funcionamiento I, II y I + II puede realizarse respectivamente de forma segmentada a discretion en paquetes de datos de tamano discrecional, es decir, varios fijos de posicion pi o varios mensajes de posicion mj de una secuencia pueden reunirse respectivamente en un paquete de datos, por ejemplo, despues de secciones de tiempo o de trayecto determinadas de una secuencia o al alcanzar determinados tamanos de paquete de datos. Tampoco es necesario que los paquetes de datos de la secuencia de fijos de posicion {pi} y de la secuencia de mensajes de posicion {mj} en el estado de funcionamiento I + II de la figura 6 se envien en paquetes de datos conjuntos o de forma sincronica; las dos secuencias tambien se pueden enviar en diferentes paquetes o de forma entrelazada en el tiempo. Preferentemente, los paquetes de datos de la secuencia de fijos de posicion {pi} en los estados de funcionamiento I + II se envia en momentos en los que la OBU 3 "normalmente", es decir en el estado de funcionamiento I, no envia paquetes de datos de la secuencia de mensajes de posicion {mj} para no perjudicar tampoco en los estados de funcionamiento I + II el modo de envio "normal" de paquetes de datos de la secuencia de mensajes de posicion {mj}. Todas estas variantes estan abarcadas por el termino del envio adicional de la secuencia de fijos de posicion {pi} a la secuencia de mensajes de posicion {mj}.
En cuanto el servidor de transacciones 14 ha enviado un mensaje de requerimiento reqAuditMode a una OBU 3 seleccionada, recibe a partir de ahora a traves de la red de telefonia movil 13 en lugar de la o adicionalmente a la secuencia de mensajes de posicion {mj} la secuencia de fijos de posicion {pi} causante de la misma. Como se muestra en la figura 4, ahora, con la ayuda del mismo tipo de reduccion de datos que se realizo anteriormente en la OBU 3, es decir con componentes de referencia 7' a 11', el servidor de transacciones 14 puede generar a partir de la secuencia de fijos de posicion {pi} recibida una secuencia de mensajes de posicion de referencia {m'j} y compararla en un comparador 15 con la secuencia de mensajes de posicion {mj}. El resultado de comparacion puede proporcionarse en una salida 16 del servidor de transacciones 14 e indicar si la OBU 3 y - dado el caso, un Map-
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Matching-Proxy postordenado - han calculado correctamente o no los mensajes de posicion mj. De esta manera, por ejemplo, tambien se puede comprobar si la compresion de datos en la OBU 3 fue "demasiado progresiva" y si por esta razon se detectaron por ejemplos los segmentos de carretera sk erroneos.
En la comparacion mencionada, el servidor de transacciones 14 puede realizar tambien procedimientos de reduccion de datos mas complejos o mas exactos de lo que es posible en la OBU 3, por ejemplo tambien usar un material de mapa mas exacto en el map-matcher 11' que la OBU 3 en su map-matcher 11, porque generalmente el servidor de transacciones 14 dispone de mas capacidad de calculo o tiempo de calculo que la OBU 3.
En una forma de realizacion opcional, se puede recurrir a datos de sensor di adicionales de la OBU 3 para la comparacion 15 o en la reduccion de datos en los componentes 7' a 11', es decir la validacion o la plausibilizacion de los mensajes de posicion mj. Para ello, como se muestra en la figura 3, el procesador 3' de la unidad de a bordo 3 puede presentar interfaces 17 para la recepcion de datos de sensor di adicionales de la unidad de a bordo 3 misma o del vehiculo 2 y enviar al servidor de transacciones 14 estos datos de sensor di adicionales como secuencia de datos de sensor {di} con la secuencia de datos de posicion {pi} en el estado de funcionamiento II.
Los datos de sensor di pueden proceder de una o varias de las siguientes fuentes de datos:
- un sensor de identificador de celula 18 en forma del modulo de telefonia movil 12 de la OBU 3 que determina el respectivo identificador de celula actual de una red de telefonia movil 13 estructurada de forma celular y la pone a disposicion del procesador 3'; con la ayuda de una lista de regiones de cobertura geograficas de las celulas se puede realizar entonces una plausibilizacion de los fijos de posicion pi o de los mensajes de posicion mj en el servidor de transacciones 14;
- un detector de WLAN 19 que detecta los identificadores de red (SSID) de redes locales disponibles (Wireless Local Area Networks, WLAN) y las facilita al procesador 3'; con la ayuda de una lista de regiones de cobertura geograficas de WLAN conocidas se puede realizar entonces una plausibilizacion geografica de los fijos de posicion pi o mensajes de posicion mj en el servidor de transacciones 14;
- un sensor de aceleracion 20 dispuesto en la OBU 3 o en el vehiculo 2, a partir de cuyos datos de aceleracion se puede determinar mediante navegacion acoplada una trayectoria aproximada del vehiculo 2 para la plausibilizacion de los fijos de posicion pi y/o de los mensajes de posicion mj en el servidor de transacciones 4; el sensor de aceleracion 20 puede registrar aceleraciones lineales y/o circulares en uno o varios ejes;
- un sensor de velocidad y/o de angulo de giro dispuesto en el vehiculo 2, que a traves de una interfaz 21 suministra al procesador 3' datos de velocidad y/o de angulo de giro a los que igualmente se puede recurrir para una navegacion acoplada para la determinacion aproximada de una trayectoria del vehiculo 2 para la verificacion en el servidor de transacciones 14;
- un sensor de datos de medicion 22 en forma del receptor de satelite 4, por ejemplo de una salida de datos separada, que suministra metadatos sobre las funciones de determinacion de fijos de posicion del receptor de satelite 4, por ejemplo valores de precision como los valores HDOP mencionados, valores de velocidad, de aceleracion y/o de direccion, es decir, cualquier tipo de metainformacion que el receptor de satelite 4 pueda suministrar adicionalmente a los fijos de posicion pi en si.
La secuencia de datos de sensor {di} se pueden usar en el modulo de comparacion 15 del servidor de transacciones 14 para la verificacion de la secuencia de fijos de posicion {pi} para determinar ausencias o errores de valores de medicion en la secuencia de fijos de posicion {pi} y/o divergencias y errores de calculo en la secuencia de mensajes de posicion {mj} y comprobar de esta manera la capacidad de funcionamiento de la OBU 3.
La invencion no se limita a las formas de realizacion representadas, sino que comprende cualquier variante y modification en el marco de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (13)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Unidad de a bordo para un sistema de peaje de carreteras, que comprende un receptor de satelite (4) para generar una secuencia de fijos de posicion (pi) a partir de senales de posicion de una red global de satelites, un modulo de telefonia movil (12) para la comunicacion a traves de una red de telefonia movil (13) con un servidor de transacciones (14) alejado y un procesador (3') conectado al receptor de satelite (12) y que controla el modulo de telefonia movil (12), caracterizado por que el procesador esta configurado para generar en un primer estado de funcionamiento, a partir de la secuencia de fijos de posicion (pi), mediante una reduccion de datos, una secuencia de mensajes de posicion (mj) de datos reducidos y enviarla a traves del modulo de telefonia movil (12) al servidor de transacciones (14), y enviar en un segundo estado de funcionamiento todos los fijos de posicion (pi) de la secuencia a traves del modulo de telefonia movil (12) al servidor de transacciones (14), pudiendo cambiarse el procesador (3') mediante un mensaje de requerimiento recibido a traves del modulo de telefonia movil (12) del primer modo de funcionamiento como alternativa o adicionalmente al segundo modo de funcionamiento, comprendiendo la unidad de a bordo (3) para la reduccion de datos uno o varios de los siguientes componentes:un formador de valor medio (7) que a partir de varios fijos de posicion (pi) promedia un mensaje de posicion (mj), un estimador (7) que aproxima varios fijos de posicion (pi) mediante una linea poligonal o una curva y a partir de ello genera un mensaje de posicion (mj);un filtro de velocidad (8) que a velocidad creciente realiza una reduccion de datos creciente; un filtro de parada (8) que al detectar una parada realiza una reduccion de datos;un filtro de curva o de direccion (9) que con un cambio de direction decreciente realiza una reduccion de datos creciente;un filtro de zona (10) que para fijos de posicion (pi) en una zona geografica predeterminada realiza una reduccion de datos predeterminada.
- 2. Unidad de a bordo segun la reivindicacion 1, caracterizada por que la unidad de a bordo (3) comprende para la reduccion de datos ademas un map-matcher (11) (ajustador de mapas) que asigna en cada caso uno o varios fijos de posicion (pi) a un segmento (sk) en un mapa de carreteras digital y a partir de ello genera un mensaje de posicion (mj).
- 3. Unidad de a bordo segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el procesador (3') esta dotado de una interfaz (17, 21) para la reception de datos de sensor (di) de al menos otro sensor (18 - 20) y en el segundo estado de funcionamiento envia tambien datos de sensor (di) del sensor al servidor de transacciones (14) a traves del modulo de telefonia movil (12).
- 4. Unidad de a bordo segun la reivindicacion 3, caracterizada por que el sensor (22) esta formado por el receptor de satelite (4) y los datos de sensor (di) son metadatos del receptor de satelite tales como valores de precision, de velocidad, de aceleracion y/o de direccion de su determination de posicion.
- 5. Unidad de a bordo segun las reivindicaciones 3 o 4, caracterizada por que el sensor (18) esta formado por el modulo de telefonia movil (12) y los datos de sensor (di) son un identificador de celula de la red de telefonia movil (13).
- 6. Unidad de a bordo segun una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada por que el sensor es un receptor de WLAN (19) y los datos de sensor (di) son un identificador de red de una WLAN.
- 7. Unidad de a bordo segun una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizada por que el sensor es un medidor de aceleracion (20) y los datos de sensor (di) son valores de medicion de aceleracion lineal y/o circular.
- 8. Unidad de a bordo segun una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizada por que los datos de sensor (di) son datos de velocidad y/o de angulo de giro del vehiculo (2) recibidos a traves de la interfaz (17, 21).
- 9. Servidor de transacciones para un sistema de peaje de carreteras, con una interfaz hacia una red de telefonia movil, caracterizado por que el servidor de transacciones (14) esta configurado para comparar una secuencia de fijos de posicion (pi), recibida de una unidad de a bordo (3) a traves de la red de telefonia movil (13), de senales de posicion de una red global de satelites, con una secuencia de mensajes de posicion (mj) recibidas de la misma unidad de a bordo (3) a traves de la red de telefonia movil (13), originadas por la reduccion de datos de los fijos de posicion (pi), de tal forma que para fines de comparacion el servidor de transacciones (14) realiza una reduccion de datos de referencia (7' - 11') en los fijos de posicion (pi) recibidos, comprendiendo el servidor de transacciones (14) para la reduccion de datos uno o varios de los siguientes componentes:un formador de valor medio (7') que a partir de varios fijos de posicion (pi) promedia un mensaje de posicion de referencia (mj'),un estimador (7') que aproxima varios fijos de posicion (pi) mediante una linea poligonal o una curva y a partir de ello genera un mensaje de posicion de referencia (mj');un filtro de velocidad (8') que a velocidad creciente realiza una reduccion de datos creciente;un filtro de parada (8') que al detectar una parada realiza una reduccion de datos;un filtro de curva o de direccion (9') que con un cambio de direccion decreciente realiza una reduccion de datos creciente;un filtro de zona (10') que para fijos de posicion (pi) en una zona geografica predeterminada realiza una 5 reduccion de datos predeterminada.
- 10. Servidor de transacciones segun la reivindicacion 9, caracterizado por que el servidor de transacciones (14) envia a traves de la red de telefonia movil (13) un mensaje de requerimiento a una unidad de a bordo (4) para recibir con relacion a una secuencia de mensajes de posicion (mj) la secuencia de fijos de posicion (pi) en la que se basa.10
- 11. Servidor de transacciones segun la reivindicacion 10, caracterizado por que el servidor de transacciones (14) esta configurado para enviar un mensaje de requerimiento a una unidad de a bordo (4) cuando uno o varios mensajes de posicion (mj) de la unidad de a bordo (4) indican su estancia en una region geografica seleccionada.15 12. Servidor de transacciones segun las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado por que el servidor detransacciones (14) esta configurado para enviar un mensaje de requerimiento a una unidad de a bordo (3) en una ventana temporal seleccionada.
- 13. Servidor de transacciones segun una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que el servidor de 20 transacciones (14) esta configurado para usar datos de sensor (di) recibidos de una unidad de a bordo (3) para lavalidacion de los fijos de posicion (pi) y/o de los mensajes de posicion (mj).
- 14. Servidor de transacciones segun una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por que el servidor de transacciones (14) esta configurado para enviar un mensaje de requerimiento a un grupo de unidades de a bordo25 (3).
Applications Claiming Priority (1)
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