JP4718071B2 - Automatic fee collection method and apparatus therefor - Google Patents
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- G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station
Abstract
Description
【0001】
従来の技術
本発明は独立請求項の上位概念に記載の、道路レベルまたは交通レベルの使用に対する料金を自動的に徴収する方法、ないしは料金の自動徴収装置に関する。DE19615733A1からすでにこのような方法が公知である。この方法では、GPSデータが支払うべき料金の検出のために処理される。この方法は、ビーコンの装備された道路に限定されている。
【0002】
発明の利点
独立請求項の特徴的構成を有する本発明の方法ないしはこの方法を実施するための本発明の装置はこれに対して、料金徴収のための最適な全体システムが可能であるという利点を有する。この全体システムは、例えば人口密集地帯では到達距離の短い電子通信システム、例えばMW−DSRC方式(Microwave Dedicated Short Range Communication)を使用し、人口の少ない郊外区間での下位の道路網から離れた例えば高速道路では、例えば移動無線接続を使用する。ここで車両の位置検出は例えばGPSによって行われる。MW−DSRC方式は面倒なインフラを道路または橋における送受信ビーコンの形態で必要とする。車両に必要な搭載機器は比較的安価であり、ビーコンと搭載機器との間のデータ伝送にはビーコンを駆動するための電気エネルギーが必要なだけである。これに対してGPS移動無線システムは、これが料金徴収のために使用される場合、付加的なインフラコストを必要としない。しかしこのための搭載機器の製造と取り付けが面倒である。データ伝送のためにはかなりの電話料金が掛かる。
【0003】
本発明の方法は、どの自動車形式にそれぞれの料金を課金すべきか、ないしは道路網のどの部分をその車両が主に走行するかに応じて、料金徴収の日常的実際にフレキシブルに適合することができる。このことにより、自動料金検出および料金徴収のための全体システムのコストを最小にすることができる。本発明の装置によって、車両は快適に料金を自動的に、ビーコンの装備された区間でも、有料であるがビーコンのない道路からなる道路部分網でも支払うことができる。
【0004】
料金を支払うべき車両が従来の搭載機器(もっぱらMW−DSRC方式に従って機能する)しか有していない場合には、個別通行券を購入することも可能である。この個別通行券によって、従来の搭載機器のユーザまたは搭載機器を備えない車両のユーザも道路部分網の区間を走行することができる。従って本発明の方法は、車両に本発明の搭載機器を網羅的に装備することよりも時間的に前に実現可能である。
【0005】
従属請求項に記載された手段によって、独立請求項に記載の方法ないしは機器の有利な発展形態および改善が可能である。
【0006】
特に有利には有料道路網を次のように区分する。すなわちビーコンを主として人口密集地帯に配置するのである。ビーコンが設置されていない有料道路区間の識別は、有利には車両に配置されたデータメモリ上での位置比較によって行うことができる。これにより自動的に料金徴収に対して、この場合に必要な到達距離の長い通信がアクティブにされる。これによりビーコンシステムの利点と、ビーコンなしの料金徴収システムの利点とが簡単に一つにまとめられる。ここではビーコンシステムが人口密集地帯にあると有利である。なぜなら、多数の地下立体交差および防音壁が存在するからであり、これらは到達距離の短いデータ伝送は損なわないが、到達距離の長いデータ伝送、例えばGSM移動無線を介したデータ伝送、またはGPS衛星による位置検出を阻害することがある。さらに車両とインフラとの間の通信コストが掛からないから、このことはとりわけ区間距離が通常短く、車両密度の高い人口密集地帯では重要である。さらに人口密集地帯のビーコンシステムによって密に隣接する有料道路と無料道路との一義的な区別が可能である。GPSを介した位置検出はここでは十分に信頼性のおけるものではない。なぜなら場合により多義的な結果が位置検出の際に生じ得るからである。これは位置検出精度が、例えばGPS信号が直接ではなく建物での反射後に受信されることにより低下するためである。付加的に米国国防省の衛星管理者によって意図的な不精度が形成されることもある。
【0007】
人口密集地帯の外、例えば郊外地域に対しては、到達距離の長い通信を料金徴収のために使用するのが有利である。まず第1にそこでは、到達距離の短い通信に対して必要なビーコンを節約することができ、第2にこのような領域では一般的にビーコンを駆動するための電気エネルギーが使用できないからである。必要な電気線路を敷設するのは面倒である。第3にこのような区間では、一義的な情報を得るのにGPSを用いた大体の位置検出でも十分である。
【0008】
特に有利には本発明の方法は、ほとんどもっぱら人口密集地帯を通行する重量貨物自動車に使用することができる。このことにより多数の貨物自動車では、まず一度、従来の搭載機器(MW−DSRC方式によってだけ外部コントロールステーションと通信することができる)を装備すれば十分となる。このことによりシステム全体に対するインフラ・搭載機器の合計が最小となり、全ての車両に自動料金徴収のための本発明の機器が取り付けられていなくても本発明の方法を迅速に導入することができる。
【0009】
図面
本発明の実施例が図面に示されており、以下詳細に説明する。
【0010】
図1は、本発明のフローチャートである。
【0011】
図2は、車両側の料金モジュールである。
【0012】
実施例の説明
方法ステップ10で車両がスタートし、車両に配置された料金モジュールが作動される。これにより料金モジュールによって車両の位置データ、例えば衛星支援GPS(Global Positioning System)の位置データが受信される(方法ステップ20)。さらに料金モジュールは、道路側に配置された料金徴収のためのビーコンを通過する際に、このビーコンと通信することができる。これは例えばマイクロ波支援されたDSRC方式を介して行われる。走行が継続されなければ(問い合わせ30,決定31)、車両側の料金モジュールを再び遮断することによりこの方法は終了する(方法ステップ70)。しかし走行が継続されると(決定32)、ビーコンを通過するか否かの検査、または車両位置と記憶された位置データとの比較結果により、料金徴収のためのビーコンが備えられていない有料道路網にあるか否かの検査が行われる。比較結果が否定であり、ビーコンが識別されなければ、方法ステップ20へ戻る(決定41)。それ以外の場合(場合42)は、ビーコンが識別され(場合決定50,場合51)、ビーコンとの到達距離の短い電子通信、とりわけマイクロ波を介する通信が実行される(方法ステップ80)。ビーコンとの情報交換の後、方法ステップ20へ戻る。有料道路網を走行しているが、そこにビーコンが備えられていない場合(場合52)、到達距離の長い通信、例えばGSM移動無線を介して料金徴収が実行される(方法ステップ60)。続いて方法ステップ20に戻る。
【0013】
この方法は、2つの異なる料金徴収手段の組み合わせであり、とりわけ人口密集地帯ではMW−DSRC方式の利点が効果を発揮し、一方、郊外区間では車両に搭載されたCD−ROMメモリが活用される。このCD−ROMメモリには、有料ではあるが、ビーコンが備えれていない道路部分網のデータが収められている。後者の場合、自動的に料金徴収が移動無線を介して車両機器によりアクティブ化される。これは車両機器が料金システムの会社のコントロールセンタと通信することにより行われる。
【0014】
方法ステップ20での位置検出は選択的に、GPSとしての他の位置検出システムを介して行うこともできる。例えば択一的に、またはGPSと組み合わせて車両側に区間検出装置を配置することができる。この区間検出装置は、車両のそれぞれの方向および区間を記録し、相応に車両の瞬時位置を検出することができる。図1に示されたフロートは択一的に、方法ステップ40の代わりに、瞬時車両位置データと相応に装備された位置メモリとの比較を実行し、有料区間上に存在するか否か、それがビーコンの配置された区間であるか、または道路部分網の区間であるかを決定することができる。否定の場合は41へ分岐し、それ以外の場合は42へ分岐する。ビーコン精算が予期される場合(場合51)にはさらに、ビーコンが予期されるが、探知されない場合に、相応の通信を移動無線を介してコントロールユニットに送信するか、または料金徴収者に、通過するまたは識別される次のビーコンとの通信の際に、先行のエラー機能についての情報を伝送することができる。この情報を料金徴収者は、コントロールユニットとの相応の通信を行うビーコンの送受信装置を介して移動無線を介して問い合わせるか、または自動的に得られる。
【0015】
図1に示された問い合わせ40と50とは択一的に、ステップ32に続いてまずビーコン信号が受信可能か否かを検査することもできる。肯定の場合はステップ80で精算が行われ、続いてステップ20に戻る。否定の場合は車両位置が道路部分網のファイルされた道路データと比較され、有料の場合はステップ60が実行され、続いてステップ20に戻る。道路部分網との比較が否定である場合も、直ちに20に戻る。択一的に反対に実行することもできる。この場合、まず位置データと道路部分網との比較が実行され、これに続いて、この比較結果が否定の場合にビーコン信号が受信されるか否かが検査される。
【0016】
図2は、車両に配置される料金モジュール200を示す。この料金モジュールを以下、短く「機器」と称する。この機器により図1の方法を実施することができる。機器200はマイクロ波トランスポンダ5と、GSM移動無線モジュール4と、GPS衛星ナビゲーションモジュール6とを有する。マイクロ波トランスポンダ5は、到達距離の短い電子通信110aを道路側に配置されたビーコン110と実施する。GSM移動無線モジュールは4は到達距離の長い電子通信を、移動無線100aを介し料金徴収のためのシステム会社の移動無線端末100と実施する。GPS衛星ナビゲーションモジュール6はGPS衛星120からの信号120aを受信する。ユニット4,5,6は接続線路4a,5a,6aを介してコントロールユニット1と接続されている。コントロールユニットはさらに接続線路3aを介して支払手段ユニット3と通信することができる。支払手段ユニットは例えば電子チップカードモジュールの形態に構成することができる。ここでチップカードは預金カードであり、電子マネーにより精算することができる。さらにコントロールユニット1は接続線路2aを介してCD−ROMまたは一般的大容量メモリ2と接続している。
【0017】
機器が車両のスタート時に投入接続されると、衛星ナビゲーションモジュール6が位置データを受信し、マイクロ波トランスポンダ5は道路側に配置された料金ビーコンから送信される信号を待機する。この信号は、車両がこのビーコンの近傍に達する際に受信される。トランスポンダ5がこのような信号を受信すると、トランスポンダはMW−DSRC接続を介してビーコンとの通信を形成する。コントロールユニット1は、トランスポンダ5から送出された情報により相応の料金精算を支払手段ユニットに設けられたチップカードで行う。データメモリ2には有料道路であるが、ビーコンを有していないすべての道路が記憶されている。このような道路を通行する際には、コントロールユニット1が衛星ナビゲーションモジュール6から送出された位置データとデータメモリ2にファイルされているデータとの比較によって、車両がそのような区間、とりわけ郊外区間に存在することが検出され、チップカードからの料金の相応の精算が支払手段ユニット3で行われる。このために必要な料金の金額についての情報は移動無線モジュール4を介し移動無線によって料金システム会社から問い合わされる。
【0018】
機器200は、固有のモジュール4および6を有するか、または択一的に単に接続線路4aと6aを介して移動無線モジュールおよびGPSモジュールと接続されている。これらのモジュールも同様にすでに車両に備わっている。択一的にチップカードから精算するのではなく、精算を次のようにして行うこともできる。すなわち、コントロールユニット1が移動無線モジュール4を介して移動無線端末100に車両識別子と使用された区間(この区間はコントロールユニット1により衛星ナビゲーションモジュール6を介して検出される)を通知し、例えば後から生じた使用料金を車両所有者の銀行口座から精算するのである。択一的にデータメモリ2に付加的にビーコンの装備された有料道路を記憶し、システムがより良好に上記図1で実施される方法を実施できるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明のフローチャートである。
【図2】 図2は、車両側の料金モジュールである。[0001]
2. Description of the Related Art The present invention relates to a method for automatically collecting a fee for use at a road level or a traffic level or an automatic fee collecting device described in the superordinate concept of the independent claim. Such a method is already known from DE19615733 A1. In this method, GPS data is processed for detection of the fee to be paid. This method is limited to roads equipped with beacons.
[0002]
Advantages of the Invention The method of the present invention with the characteristic features of the independent claims or the device of the present invention for carrying out this method, on the other hand, has the advantage that an optimal overall system for toll collection is possible. Have. This whole system uses, for example, an electronic communication system having a short reach in a densely populated area, for example, MW-DSRC (Microwave Dedicated Short Range Communication), and is separated from a lower road network in a suburban section with a small population, for example, On the road, for example, a mobile radio connection is used. Here, the position detection of the vehicle is performed by GPS, for example. The MW-DSRC method requires troublesome infrastructure in the form of transmission / reception beacons on roads or bridges. The on-board equipment required for the vehicle is relatively inexpensive, and data transmission between the beacon and the on-board equipment only requires electrical energy to drive the beacon. In contrast, GPS mobile radio systems do not require additional infrastructure costs if they are used for toll collection. However, the manufacture and installation of the on-board equipment for this purpose is troublesome. There is a considerable telephone charge for data transmission.
[0003]
The method of the present invention can be flexibly adapted to the daily practice of toll collection, depending on which car type each fare should be charged or which part of the road network the vehicle is primarily driving. it can. This can minimize the overall system cost for automatic fee detection and fee collection. By means of the device according to the invention, the vehicle can comfortably and automatically pay tolls, even in sections with beacons, or on a road network consisting of roads that are tolled but without beacons.
[0004]
If the vehicle to which the fee is to be paid has only conventional on-board equipment (functioning exclusively according to the MW-DSRC system), it is also possible to purchase an individual pass. With this individual pass ticket, a user of a conventional on-board device or a vehicle user who does not have the on-board device can also travel on a section of the road partial network. Therefore, the method of the present invention can be realized in time before the vehicle is comprehensively equipped with the mounted devices of the present invention.
[0005]
By means of the dependent claims, advantageous developments and improvements of the method or apparatus described in the independent claims are possible.
[0006]
The toll road network is particularly advantageously divided as follows. In other words, beacons are mainly placed in densely populated areas. The identification of toll road sections in which no beacons are installed can advantageously be performed by position comparison on a data memory arranged in the vehicle. This automatically activates communication with a long reach required for charge collection in this case. Thereby, the advantage of a beacon system and the advantage of a toll collection system without a beacon are easily combined into one. It is advantageous here if the beacon system is in a densely populated area. This is because there are a large number of underground crossings and sound barriers, which do not impair short-range data transmission, but long-range data transmission, such as data transmission via GSM mobile radio, or GPS satellites May interfere with position detection. Furthermore, this is particularly important in densely populated areas where the section distance is usually short and the vehicle density is high, since there is no communication cost between the vehicle and the infrastructure. In addition, a beacon system in a densely populated area allows a unique distinction between closely adjacent toll roads and toll roads. Position detection via GPS is not sufficiently reliable here. This is because in some cases ambiguous results can occur during position detection. This is because the position detection accuracy is lowered when, for example, the GPS signal is received directly after being reflected from the building, not directly. Additionally, intentional inaccuracies may be created by US Department of Defense satellite administrators.
[0007]
For out-of-population areas, such as suburban areas, it is advantageous to use long reach communications for toll collection. First, it can save the beacons needed for short reach communications, and secondly, in such areas, generally no electrical energy can be used to drive the beacons. . Laying the necessary electrical lines is cumbersome. Thirdly, in such a section, a rough position detection using GPS is sufficient to obtain unambiguous information.
[0008]
The method of the invention can be used particularly advantageously for heavy lorries traveling almost exclusively through densely populated areas. This makes it sufficient for a large number of trucks to be equipped with conventional on-board equipment (which can communicate with an external control station only by the MW-DSRC method). As a result, the total of infrastructure and on-board equipment for the entire system is minimized, and the method of the present invention can be quickly introduced even if the equipment of the present invention for automatic fee collection is not attached to all vehicles.
[0009]
Drawings Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in detail below.
[0010]
FIG. 1 is a flowchart of the present invention.
[0011]
FIG. 2 shows a charge module on the vehicle side.
[0012]
Example Description Method The vehicle starts at
[0013]
This method is a combination of two different toll collection means. The advantage of the MW-DSRC method is particularly effective in densely populated areas, while the CD-ROM memory mounted on the vehicle is utilized in the suburb section. . This CD-ROM memory stores data of a road partial network which is charged but does not have a beacon. In the latter case, fee collection is automatically activated by the vehicle equipment via mobile radio. This is done by the vehicle equipment communicating with the control center of the toll system.
[0014]
The position detection in
[0015]
As an alternative to the
[0016]
FIG. 2 shows a
[0017]
When the device is turned on at the start of the vehicle, the
[0018]
The
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of the present invention.
FIG. 2 is a charge module on the vehicle side.
Claims (7)
車両に配置された機器が車両の位置データを検出し(20)、
該機器は、道路側に配置されたビーコンの通過の際に、マイクロ波によって行われるビーコンとの到達距離の短い電子通信(50,80)を料金支払いのために実行し、
位置データが、有料であるがビーコンの備わっていない道路部分網のデータと一致する場合には、料金の支払いを、機器のGSM移動無線による到達距離の長い電子通信を介してコントロールセンタと行う、
ことを特徴とする方法。A method for automatically collecting charges for using roads or traffic,
A device arranged in the vehicle detects vehicle position data (20),
The instrument performs during passage of the beacon arranged on the road side, reach short electronic communication beacon performed by microwaves (50, 80) for fee payment,
Position data, when it is paid to match the data of a road section network is not equipped with the beacon, the payment of a fee, conduct and control center via a long electronic communication of reach by a GSM mobile radio device,
A method characterized by that.
該機器は、車両位置を検出するための位置検出システム(6)と、ビーコンと到達距離の短い通信を行うためのモジュール(5)とを有する形式の機器において、
到達距離の長い通信をコントロールセンタと行うための別のモジュール(4)を有しており、
コントロールユニット(1)が位置検出装置(6)、モジュール(5)および別のモジュール(4)と、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法を実施するために接続されている、
ことを特徴とする機器。A device for automatic fee collection,
The device is a device of a type having a position detection system (6) for detecting a vehicle position and a module (5) for performing a short distance communication with a beacon.
It has another module (4) for communication with the control center with a long reach,
A control unit (1) is connected with the position detection device (6), the module (5) and another module (4) to carry out the method according to any one of claims 1 to 4 ,
Equipment characterized by that.
当該データはとりわけ有料であるがビーコンの備えられていない道路部分網の位置データであり、
これによりコントロールユニット(1)は車両の位置データを道路部分網の位置データと比較することができる、請求項5記載の機器。A data memory (2) is provided for data storage;
This data is in particular the location data of the road sub-network that is charged but not equipped with beacons,
6. Device according to claim 5 , whereby the control unit (1) can compare the position data of the vehicle with the position data of the road partial network.
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