ES2563789T5 - Unidad de a bordo y servidor de transacciones para un sistema de peaje de carreteras - Google Patents

Description

DESCRIPCIÓN

Unidad de a bordo y servidor de transacciones para un sistema de peaje de carreteras

La presente invención se refiere a componentes y procedimientos para la validación de sistemas de peaje de carreteras asistidos por satélite.

Los sistemas de peaje de carreteras asistidos por satélite usan unidades de a bordo (OBU, Onboard-Unit) llevadas consigo por los vehículos, que con la ayuda de un receptor de satélite para un sistema de navegación global por satélite (global navigation satellite system, GNSS) como GPS, GLONASS, Galileo etc. determinan continuamente su propia posición y por tanto la posición del vehículo. La secuencia de determinaciones de posición, también llamadas "position fixes" o fijos de posición se reduce a continuación en su volumen de datos y se envía a través de una red de telefonía móvil según, por ejemplo, estándares 3GPP tales como GSM, UMTS, LTE etc. a un servidor de transacciones central, que a partir de ello calcula transacciones de peaje para calcular los gastos de utilizaciones de lugares de los vehículos como la circulación por una carretera de peaje, el acceso a una región 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 aguas arriba a este se efectúa una asignación de los fijos de posición a los segmentos de carretera de un mapa de carreteras digital ("map matching") y se recurre a los identificadores de segmento así determinados de los segmentos de carretera utilizados como base para las transacciones de peaje.

El documento EP 1909 231 A1 describe una OBU que calcula tarifas de utilización de carretera en la OBU con la ayuda de los datos de posición. Para la verificación de la tarifa de utilización de carretera calculada también se puede enviar una secuencia de datos de posición reducida en datos a una central que allí determina la tarifa de utilización de carretera y la compara con la que se ha calculado en la OBU.

Para la comprobación del modo de funcionamiento correcto de un sistema de peaje de carreteras basado en GNSS de este tipo, en la actualidad, se deben mandar vehículos de prueba con OBUs de referencia a viajes de prueba y comparar las transacciones de peaje desencadenadas por estos en el servidor de transacciones con los trayectos recorridos realmente por los vehículos de prueba. Esto requiere vehículos de prueba propios, OBUs de referencia de alta precisión y una gran inversión de tiempo y se puede llevar a cabo siempre sólo para pequeñas regiones parciales de la red de carreteras.

La invención tiene el objetivo de superar estas desventajas y crear una solución mejorada para la comprobación de sistemas de peaje de carreteras basados en GNSS.

En un primer aspecto, la invención crea para ello una unidad de a bordo para un sistema de peaje de carreteras que comprende

un receptor de satélite para generar una secuencia de fijos de posición a partir de las señales de posición de una red global de satélites,

un módulo de telefonía móvil para la comunicación a través de una red de telefonía móvil con un servidor de transacciones alejado, y

un procesador conectado al receptor de satélite y que controla el módulo de telefonía móvil,

unidad de a bordo que está caracterizada según la invención por que el procesador está configurado para generar en un primer estado de funcionamiento, a partir de la secuencia de fijos de posición, mediante una reducción de datos, una secuencia reducida en datos de mensajes de posición y enviarla a través del módulo de telefonía móvil al servidor de transacciones, y

enviar en un segundo estado de funcionamiento todos los fijos de posición de la secuencia a través del módulo de telefonía móvil al servidor de transacciones,

donde el procesador se puede cambiar por medio de un mensaje de requerimiento recibido a través del módulo de telefonía móvil del primer modo de funcionamiento de forma alternativa o adicional al segundo modo de funcionamiento, y

donde la unidad de a bordo para la reducción de datos comprende uno o varios de los siguientes componentes: - un formador de valor medio que a partir de varios fijos de posición promedia un mensaje de posición,

- un estimador que aproxima varios fijos de posición mediante una línea poligonal o una curva y a partir de ello genera un mensaje de posición;

- un filtro de velocidad que con velocidad creciente lleva a cabo una reducción de datos creciente;

- un filtro de parada que al detectar una parada lleva a cabo una reducción de datos;

- un filtro de curva o de dirección que con un cambio de dirección decreciente lleva a cabo una reducción de datos creciente.

Por lo tanto, las unidades de a bordo según la invención se pueden cambiar 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 auditoría ("audit mode"), en el que adicionalmente (o alternativamente) a sus mensajes de posición "convencionales" envían al servidor de transacciones los fijos de posición "en bruto" que sirven de base a estos de su receptor de satélite. Por lo tanto, el servidor de transacciones dispone de todos los datos necesarios para poder recalcular o comprobar las reducciones de datos que tienen lugar en las unidades de a bordo o en componentes aguas abajo como por ejemplo un proxy de comparación de mapas. Se suprime la necesidad de vehículos de prueba especiales u OBUs de referencia. De esta manera, cada unidad de a bordo dotada según la invención y suministrada a un usuario final se puede direccionar centralmente y emplear para la auditoría del sistema de peaje de carreteras.

Todos los tipos de reducciones de datos se pueden recalcular y por tanto auditar con la ayuda de la invención en el servidor de transacciones. Así, en el servidor de transacciones se pueden verificar, por ejemplo, ajustes de compresión (p. ej. "progresivamente" por fuertes compresiones frente a "regresivamente" por bajas compresiones), o mediante el uso de mapas más precisos en el servidor de transacciones se pueden conseguir mayores precisiones para la auditoría.

En un segundo aspecto, la invención crea un servidor de transacciones equipado para ello, que está configurado para comparar una secuencia de fijos de posición, recibida de una unidad de a bordo a través de la red de telefonía móvil, a partir de las señales de posición de una red global de satélites, con una secuencia de mensajes de posición, recibidas de la misma unidad de a bordo a través de la red de telefonía móvil, que están originados por la reducción de datos de los fijos de posición, en tanto que el servidor de transacciones lleva a cabo una reducción de datos de referencia en los fijos de posición recibidos con fines de comparación, donde el servidor de transacciones para la reducción de datos comprende uno o varios de los siguientes componentes:

- un formador de valor medio que a partir de varios fijos de posición promedia un mensaje de posición,

- un estimador que aproxima varios fijos de posición mediante una línea poligonal o una curva y a partir de ello genera un mensaje de posición;

- un filtro de velocidad que con velocidad creciente lleva a cabo una reducción de datos creciente;

- un filtro de parada que al detectar una parada lleva a cabo una reducción de datos;

- un filtro de curva o de dirección que con un cambio de dirección decreciente lleva a cabo una reducción de datos creciente.

En el servidor de transacciones se puede prever esencialmente más capacidad de cálculo que en una OBU económica de peso ligero en el campo, de modo que se pueden llevar a cabo cálculos de cualquier intensidad y complejidad para poder recalcular con alta precisión las reducciones de datos llevadas a cabo por unidades de a bordo en el campo y compararlas con los mensajes de posición recibidos. Además, el recálculo o la comparación se puede llevar a cabo en un entorno informático controlado y certificado en el servidor de transacciones, que goza de una gran confianza del auditor del sistema de peaje de carreteras y, por ejemplo, también puede ser propiedad o potestad del auditor.

La conmutación de las unidades de a bordo al modo de auditoría se puede activar directamente desde el servidor de transacciones, en tanto que este envía a través de la red de telefonía móvil un mensaje de requerimiento a una unidad de a bordo para recibir con relación a una secuencia de mensajes de posición la secuencia de fijos de posición que sirve de base a estos. De esta manera, también se pueden seleccionar determinados grupos de unidades de a bordo en el campo según criterios, por ejemplo, según el fabricante, lote, identificador etc.

Preferiblemente, el servidor de transacciones puede conmutar al modo de auditoría unidades de a bordo individuales o todas ellas en una región geográfica determinada y/o en una ventana temporal determinada. Para ello, el servidor de transacciones está configurado preferiblemente para enviar un mensaje de requerimiento a una unidad de a bordo cuando uno o varios mensajes de posición de la unidad de a bordo indican su estancia en una región geográfica seleccionada. De este modo se pueden verificar de forma selectiva regiones del sistema de peaje de carreteras a las que llegan con poca frecuencia o difícilmente los vehículos de prueba convencionales y/o el comportamiento del sistema de peaje de carreteras a determinadas horas del día.

En una forma de realización, la unidad de a bordo y el servidor de transacciones de la invención comprenden para la reducción de datos además un comparador de mapas que asigna respectivamente uno o varios fijos de posición a un segmento en un mapa de carreteras digital y a partir de ello genera un mensaje de posición.

En otra forma de realización preferida de la invención, el procesador está dotado de una interfaz para la recepción de datos de sensor de al menos otro sensor y también envía en el segundo estado de funcionamiento (modo de auditoría) los datos de sensor al servidor de transacciones a través del módulo de telefonía móvil. Para ello, en particular se pueden prever una o varias de las siguientes medidas:

- el sensor está formado por el receptor de satélite mismo, por ejemplo una salida de datos separada del mismo, y los datos de sensor son metadatos de las funciones de determinación de posición del receptor de satélite, por ejemplo valores de precisión, de velocidad, de aceleración y/o de dirección;

- el sensor está formado por el módulo de telefonía móvil y los datos de sensor son un identificador de célula de la red de telefonía móvil;

- el sensor es un receptor WLAN y los datos de sensor son un identificador de red de una WLAN;

- el sensor es un medidor de aceleración y los datos de sensor son valores de medición de aceleración para movimientos lineales y/o circulares;

- los datos de sensor son datos de velocidad y/o de ángulo de giro del vehículo recibidos a través de la interfaz.

Todos estos datos de sensor se pueden usar en el servidor de transacciones para seguir validando los mensajes de posición recibidos, por ejemplo plausibilizarlos y/o compensar o corregir fijos de posición erróneos o ausentes para la comparación con los mensajes de posición.

A continuación, la invención se describe en más detalle con la ayuda de ejemplos de realización representados en los dibujos adjuntos. En los dibujos muestran:

Fig. 1 un sistema de peaje de carreteras con componentes según la invención esquemáticamente en una vista general;

Fig. 2 un diagrama de sistema del sistema de peaje de carreteras de la fig. 1;

Fig. 3a y 3b una unidad de a bordo según la invención en dos estados de funcionamiento distintos;

Fig. 4 un diagrama de bloques del servidor de transacciones de la invención con funciones dibujadas esquemáticamente; y

Fig. 5 y 6 diagramas de estado / transición de la unidad de a bordo de la invención en dos formas de realización distintas.

Las fig. 1 y 2 muestran un sistema de peaje de carreteras 1 asistido por satélite en funcionamiento (fig. 1) y en forma abstraída (fig. 2). Según la fig. 1, en una red de carreteras de segmentos de carretera s1, s2, ..., en general, sk, un vehículo 2 que lleva consigo una unidad de a bordo (OBU) 3, cuya estructura interior se muestra en la fig. 3.

La OBU 3 tiene un receptor de satélite 4 para las señales de posición 5 de una red global de satélites (global navigation satellite system, GNSS) 6, por ejemplo, un sistema GPS, GLONASS, Galileo o similares. El receptor de satélite 4 determina a partir de ello continuamente la posición geográfica global de la OBU 3 y genera de esta manera una secuencia de fijos de posición (position fixes) p1, p2, ..., en general, pi.

A partir de la secuencia {pi} de fijos de posición, un procesador 3' genera en la OBU 3 - usando uno o varios componentes 7 a 11 como se describe más adelante - mediante reducción de datos, una secuencia {mj} reducida en datos de mensajes de posición m1, m2, ..., en general, mj. La secuencia de mensajes de posición {mj} se envía por el procesador 3' con la ayuda de un módulo de telefonía móvil 12 conectado a través de una red de telefonía móvil 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 vehículo 2, en este caso, la circulación por los segmentos de carretera sk. Para ello, la red de telefonía móvil 13 puede ser de cualquier tipo conocido en la técnica, por ejemplo según los estándares 3GPP GSM, UMTS, LTE etc., por ejemplo una red GSM de la que en la fig. 1 se muestra de forma representativa sólo una estación base.

Para mantener por una parte lo más bajo posible el tráfico de datos en la red de telefonía móvil 13 y por otra parte facilitarle al servidor de transacciones 14 la identificación del segmento de carretera sk a calcular los gastos, la reducción de datos de la secuencia de fijos de posición {pi} llevada a cabo por el procesador 3' formando la secuencia de mensajes de posición {mj}, no es sólo una compresión de datos según la teoría de codificación, sino una reducción de datos adaptada al presente caso de aplicación con la ayuda de uno o varios de los componentes 7 a 11 que se describen a continuación:

- un formador de valor medio ("averager") 7 que a partir de varios fijos de posición pi seguidos promedia un mensaje de posición mj; la formación de valor medio puede comprender un borrado de valores extraños, una ponderación según valores de precisión del receptor de satélite 4 como HDOP ("horizontal dilution of precision") etc. y/o una aproximación de varios fijos de posición pi mediante una curva o una línea poligonal, cuyos parámetros forman el mensaje de posición mj reducido en datos;

- un filtro de velocidad (speed filter) 8 que con velocidad creciente de la OBU 3 lleva a cabo una reducción de datos creciente (visto por sección de tiempo o de recorrido de la posición de fijos de posición {pi}), como se muestra con la ayuda de las secciones a1 y a3 a título de ejemplo: si la OBU 3 se mueve rápidamente (sección a1), cada fijo de posición p¡ se incorpora a la secuencia de mensajes de posición {mj}, si la OBU 3 es lenta (sección a3), se incorpora sólo con poca frecuencia un fijo de posición p¡ a la secuencia de mensajes de posición {mj};

- un filtro de parada (por ejemplo, integrado en el filtro de velocidad 8) que detecta una detención o una fase de la parada de la OBU 3 y que en esta fase lleva a cabo una reducción de datos, por ejemplo incorpora sólo en momentos muy poco frecuentes un fijo de posición p¡ a la secuencia de mensajes de posición {mj};

- un filtro de curva o de dirección (curve filter) 9 que con un cambio de dirección decreciente de la OBU 3 lleva a cabo una reducción de datos creciente (visto por sección de tiempo o de recorrido de la secuencia de fijos de posición {pi}), como se muestra con la ayuda de las secciones a2 y a3 a título de ejemplo: si el vehículo 2 con la OBU 3 circula en una curva (sección a2), se incorporan frecuentemente o todos los fijos de posición p¡ a la secuencia de mensajes de posición {mj}, si el vehículo 2 circula en sentido sustancialmente recto o sólo poco curvado (sección a3), se incorporan sólo pocos o con poca frecuencia fijos de posición pi a la secuencia de mensajes de posición {mj}; la curvatura o el cambio de dirección se pueden determinar, por ejemplo, a partir de los ángulos entre la recta de unión entre los fijos de posición pi;

- un filtro de zona (zone filter) 10 (no reivindicado) que para fijos de posición p¡ que se sitúan en una región geográfica predeterminada lleva a cabo una medida predefinida de reducción de datos, por ejemplo, en una región urbana registra todos los fijos de posición p¡ en la secuencia de mensajes de posición {mj} o en una región rural poco poblada sólo registra pocos fijos de posición pi a la secuencia de mensajes de posición {mj};

aquellos fijos de posición p¡ que después de la promediación, aproximación, filtrado de velocidad, filtrado de curvas y/o filtrado de zonas entran en los mensajes de posición mj están sombreados en la fig. 1 y designados por p'i, p'2, ..., en general p'r,

- un comparador de mapa o "map-matcher" 11 que mediante una comparación de mapa asigna los fijos de posición p¡ o p'r a los segmentos de carretera sk de un mapa de carreteras digital de la red de carreteras y que registra los identificadores de segmento - aquí designados para mayor facilidad por el mismo signo de referencia sk - a la secuencia de mensajes de posición {mj}; a este respecto, bajo el término "segmento de carretera" pueden estar incluidos también los llamados puntos límite virtuales ("virtual gantries"), que están definidos en el mapa de carreteras digital y cuyo paso determina el comparador de mapas mediante una comparación del mapa; el término "identificador de segmento" sk comprende por consiguiente también identificadores de estos puntos límite virtuales.

Una OBU 3 que contiene un comparador de mapas 11 de este tipo y que lleva a cabo la asignación de segmentos, es decir, cuyos mensajes de posición mj contienen los identificadores de segmento sk se denomina también como OBU "thick client (cliente grueso)"; una OBU 3 que no contiene ningún comparador de mapas 11 y envía mensajes de posición mj a partir de fijos de posición p'r reducidos en datos, no asignados a segmentos, se denomina también como OBU “thin client (cliente delgado)". En este último caso, el comparador de mapas 11 puede estar implementado, por ejemplo, en el servidor de transacciones 14 o en un proxy de comparación de mapas (no mostrado) aguas arriba. La fig. 2 muestra ambas variantes de OBUs 3, donde con líneas continuas se dibuja una OBU "thin client" y con líneas discontinuas una OBU "thick client".

El servidor de transacciones 14 crea transacciones de peaje generalmente sobre la base de los mensajes de posición mj reducidos en datos que recibe de una OBU 3 para establecer el peaje por su recorrido o estancia en la red de carreteras. Los componentes y procedimientos descritos a continuación sirven para el control del modo de funcionamiento correcto y la reducción de datos en las OBU 3.

Cada unidad de a bordo 3 es capaz de pasar, además de su primer estado de funcionamiento "normal" I recién descrito, en el que a partir de la secuencia de fijos de posición {pi} genera y envía una secuencia de mensajes de posición reducida en datos {m¡} (ya sea con o sin función de comparación de mapas), alternativa o adicionalmente a un segundo estado de funcionamiento especial II en el que envía la secuencia de fijos de posición {p¡} "en bruto" al servidor de transacciones 14 a través de la red de telefonía móvil 13. A este respecto, el cambio de estado del estado de funcionamiento I (alternativa o adicionalmente) al estado de funcionamiento II se desencadena por un mensaje de requerimiento reqAuditMode, que el servidor de transacciones 14 envía a través de la red de telefonía móvil 13 a una OBU 3 seleccionada. El abandono del estado de funcionamiento II se puede provocar por un comando de desencadenamiento correspondiente relAuditMode, que el servidor de transacciones 14 envía a la OBU 3 seleccionada, véanse las fig. 5 y 6.

La fig. 5 muestra una primera forma de realización con un cambio de estado "alternativo" al estado de funcionamiento II ("audit mode") en el que la OBU 3, en lugar del envío de los mensajes de posición {mj}, le envía al servidor de transacciones 14 la secuencia de fijos de posición {p¡}. La fig. 6 muestra una segunda forma de realización con un cambio de estado "adicional" al estado de funcionamiento II, es decir, a un estado I II en el que la OBU 3, además del envío de la secuencia de mensajes de posición {mj}, envía también la secuencia de fijos de posición {p¡}.

Se entiende que el envío de las secuencias de fijos de posición y secuencias de mensajes de posición {p¡} y {mj} en los estados de funcionamiento I, II y I II se puede realizar respectivamente de forma segmentada a discreción en paquetes de datos de tamaño discrecional, es decir, varios fijos de posición pi o varios mensajes de posición mj de una secuencia se pueden reunir respectivamente formando un paquete de datos, por ejemplo, después de secciones de tiempo o de recorrida determinadas de una secuencia o al alcanzar determinados tamaños de paquete de datos. Tampoco es necesario que los paquetes de datos de la secuencia de fijos de posición {pi} y de la secuencia de mensajes de posición {mj} en el estado de funcionamiento I II de la fig. 6 se envíen en paquetes de datos conjuntos o de forma sincrónica; las dos secuencias también se pueden enviar en diferentes paquetes o de forma entrelazada en el tiempo. Preferentemente, los paquetes de datos de la secuencia de fijos de posición {pi} en el estado de funcionamiento I II se envía en momentos tales en los que la OBU 3 "normalmente", es decir en el estado de funcionamiento I, no envía paquetes de datos de la secuencia de mensajes de posición {mj} para no perjudicar tampoco en el estado de funcionamiento I II el modo de envío "normal" de paquetes de datos de la secuencia de mensajes de posición {mj}. Todas estas variantes están incluidas bajo el término del envío adicional de la secuencia de fijos de posición {pi} a la secuencia de mensajes de posición {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 través de la red de telefonía móvil 13 en lugar de la o adicionalmente a la secuencia de mensajes de posición {mj} la secuencia de fijos de posición {pi} causante de la misma. Como se muestra en la fig. 4, ahora, con la ayuda del mismo tipo de reducción de datos que se realizó anteriormente en la OBU 3, es decir con componentes de referencia 7'-11', que corresponden a los componentes 7-11, el servidor de transacciones 14 puede generar a partir de la secuencia de fijos de posición {pi} recibida una secuencia de mensajes de posición de referencia {m'j} y compararla en un comparador 15 con la secuencia de mensajes de posición {mj}. El resultado de comparación puede proporcionarse en una salida 16 del servidor de transacciones 14 e indicar si la OBU 3 y - dado el caso, un proxy de comparación de mapas aguas arriba - han calculado correctamente o no los mensajes de posición mj. De este modo, por ejemplo, también se puede verificar si la compresión de datos en la OBU 3 fue "demasiado progresiva" y si por esta razón se detectaron, por ejemplos, los segmentos de carretera sk erróneos.

En la comparación mencionada, el servidor de transacciones 14 también puede llevar a cabo procedimientos de reducción de datos más complejos o más precisos de lo que es posible en la OBU 3, por ejemplo también usar un material de mapa más preciso en el comparador de mapas 11' que la OBU 3 en su comparador de mapas 11, ya que generalmente el servidor de transacciones 14 dispone de más potencia de cálculo o tiempo de cálculo que la OBU 3.

En una forma de realización opcional, se puede recurrir a datos de sensor di adicionales de la OBU 3 para la comparación 15 o en la reducción de datos en los componentes 7'-11', es decir la validación o la plausibilización de los mensajes de posición mj. Para ello, como se muestra en la fig. 3, el procesador 3' de la unidad de a bordo 3 puede presentar interfaces 17 para la recepción de datos de sensor di adicionales de la unidad de a bordo 3 misma o del vehículo 2 y enviar al servidor de transacciones 14 estos otros datos de sensor di como secuencia de datos de sensor {di} con la secuencia de datos de posición {pi} en el estado de funcionamiento II.

A este respecto, los datos de sensor di pueden proceder de una o varias de las siguientes fuentes de datos:

- un sensor de identificador de célula 18 en forma del módulo de telefonía móvil 12 de la OBU 3 que determina el respectivo identificador de célula actual de una red de telefonía móvil 13 estructurada de forma celular y la pone a disposición del procesador 3'; con la ayuda de una lista de regiones de cobertura geográficas de las células se puede llevar a cabo entonces una plausibilización geográfica de los fijos de posición pi o de los mensajes de posición mj en el servidor de transacciones 14;

- un detector WLAN 19 que detecta los identificadores de red (SSID) de redes locales disponibles eventualmente (Wireless Local Area Networks, WLAN) y los pone a disposición del procesador 3'; con la ayuda de una lista de regiones de cobertura geográficas de WLAN conocidas se puede llevar a cabo entonces una plausibilización geográfica de los fijos de posición pi o mensajes de posición mj en el servidor de transacciones 14;

- un sensor de aceleración 20 dispuesto en la OBU 3 o en el vehículo 2, a partir de cuyos datos de aceleración se puede determinar mediante navegación acoplada una trayectoria aproximada del vehículo 2 para la plausibilización de los fijos de posición pi y/o de los mensajes de posición mj en el servidor de transacciones 4; el sensor de aceleración 20 puede registrar aceleraciones lineales y/o circulares en uno o varios ejes;

- un sensor de velocidad y/o de ángulo de giro dispuesto en el vehículo 2, que a través de una interfaz 21 le suministra al procesador 3' datos de velocidad y/o de ángulo de giro, a los que igualmente se puede recurrir para una navegación acoplada para la determinación aproximada de una trayectoria del vehículo 2 para la verificación complementaria en el servidor de transacciones 14;

- un sensor de datos de medición 22 en forma del receptor de satélite 4, por ejemplo, de una salida de datos separada del mismo, que suministra metadatos sobre las funciones de determinación de fijos de posición del receptor de satélite 4, por ejemplo, valores de precisión como los valores HDOP mencionados, valores de velocidad, de aceleración y/o de dirección, es decir, cualquier tipo de metainformación que el receptor de satélite 4 pueda suministrar adicionalmente a los fijos de posición pi verdaderos.

La secuencia de datos de sensor {di} se puede usar en el módulo de comparación 15 del servidor de transacciones 14 para la verificación complementaria de la secuencia de fijos de posición {pi} para determinar ausencias o errores de valores de medición en la secuencia de fijos de posición {pi} y/o divergencias y errores de cálculo en la secuencia de mensajes de posición {mj} y verificar de esta manera la capacidad de funcionamiento de la OBU 3.

La invención no se limita a las formas de realización representadas, sino que comprende todas las variantes y modificaciones que estén incluidas en el marco de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. 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), caracterizada 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) reducida en datos 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),

donde el procesador (3') se puede cambiar por medio de un mensaje de requerimiento recibido a través del módulo de telefonía móvil (12) del primer modo de funcionamiento de forma alternativa o adicional al segundo modo de funcionamiento,

donde la unidad de a bordo (3) para la reducción de datos comprende 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 con velocidad creciente lleva a cabo una reducción de datos creciente;

un filtro de parada (8) que al detectar una parada lleva a cabo una reducción de datos;

un filtro de curva o de dirección (9) que con un cambio de dirección decreciente lleva a cabo una reducción de datos creciente.

2. Unidad de a bordo según la reivindicación 1, caracterizada por que la unidad de a bordo (3) para la reducción de datos comprende además un comparador de mapas (11) que asigna respectivamente uno o varios fijos de posición (pj) a un segmento (sk) en un mapa de carreteras digital y a partir de ello genera un mensaje de posición (mj).

3. Unidad de a bordo según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que el procesador (3') está dotado de una interfaz (17, 21) para la recepción de los datos de sensor (di) de al menos otro sensor (18 - 20) y en el segundo estado de funcionamiento envía también los datos de sensor (di) del sensor al servidor de transacciones (14) a través del módulo de telefonía móvil (12).

4. Unidad de a bordo según la reivindicación 3, caracterizada por que el sensor (22) está formado por el receptor de satélite (4) y los datos de sensor (di) son metadatos del receptor de satélite tales como valores de precisión, de velocidad, de aceleración y/o de dirección de su determinación de posición.

5. Unidad de a bordo según la reivindicación 3 o 4, caracterizada por que el sensor (18) está formado por el módulo de telefonía móvil (12) y los datos de sensor (di) son un identificador de célula de la red de telefonía móvil (13).

6. Unidad de a bordo según cualquiera 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 según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizada por que el sensor es un medidor de aceleración (20) y los datos de sensor (di) son valores de medición de aceleración lineal y/o circular.

8. Unidad de a bordo según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizada por que los datos de sensor (di) son datos de velocidad y/o de ángulo de giro del vehículo (2) recibidos a través de la interfaz (17, 21).

9. Servidor de transacciones para un sistema de peaje de carreteras, con una interfaz con una red de telefonía móvil, caracterizado por que el servidor de transacciones (14) está configurado para comparar una secuencia de fijos de posición (pi), recibida de una unidad de a bordo (3) a través de la red de telefonía móvil (13), a partir delas señales de posición de una red global de satélites, con una secuencia de mensajes de posición (mj), recibida de la misma unidad de a bordo (3) a través de la red de telefonía móvil (13), que están originados mediante una reducción de datos de los fijos de posición (pi), en tanto que el servidor de transacciones (14) lleva a cabo una reducción de datos de referencia (7' - 11') en los fijos de posición (pi) recibidos con fines de comparación, donde el servidor de transacciones (14) para la reducción de datos comprende 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 de referencia (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 de referencia (mj');

un filtro de velocidad (8') que con velocidad creciente lleva a cabo una reducción de datos creciente;

un filtro de parada (8') que al detectar una parada lleva a cabo una reducción de datos;

un filtro de curva o de dirección (9') que con un cambio de dirección decreciente lleva a cabo una reducción de datos creciente.

10. Servidor de transacciones según la reivindicación 9, caracterizado por que el servidor de transacciones (14) envía un mensaje de requerimiento a una unidad de a bordo (4) a través de la red de telefonía móvil (13) para obtener con respecto a una secuencia de mensajes de posición (mj) la secuencia de fijos de posición (pi) que sirve de base a estos.

11. Servidor de transacciones según la reivindicación 10, caracterizado por que el servidor de transacciones (14) está configurado para enviar un mensaje de requerimiento a una unidad de a bordo (4) cuando uno o varios mensajes de posición (mj) de la unidad de a bordo (4) indican su estancia en una región geográfica seleccionada.

12. Servidor de transacciones según las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado por que el servidor de transacciones (14) está configurado para enviar un mensaje de requerimiento a una unidad de a bordo (3) en una ventana temporal seleccionada.

13. Servidor de transacciones según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que el servidor de transacciones (14) está configurado para usar datos de sensor (di) recibidos de una unidad de a bordo (3) para la validación de los fijos de posición (pi) y/o los mensajes de posición (mj).

14. Servidor de transacciones según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por que el servidor de transacciones (14) está configurado para enviar un mensaje de requerimiento a un grupo de unidades de a bordo (3).