NO311596B1 - Anordning for registrering av kjöretöyavgifter - Google Patents

Description

Anordningen er beregnet for registering av kjøretøyavgifter, så som vei- og bropenger, og for registrering av opphold inkl. parkering, innenfor avgiftsområdet, så som bykjerner, slik at avgiftene kan debiteres eller fortrinnsvis fratrekkes et forhåndsbetalt kort.

Det forekommer at det ved anlegg for veiavgiftsbetaling innkreves avgifter for å passere motorveier, broer, tunneler og andre veier, med høye produksjonsomkostninger. Herved har et økonomisk bidrag gått til produksjons- og vedlike-holdsomkostninger. Først ble avgiften krevet inn manuelt i avgiftsboder som kjøretøyet måtte passere. Senere ble det introdusert betalingskort så vel som sperreporter som åpnet seg midlertidig ved fremvisning av kortet. Den nyeste utvikling omfatter at det ved inngangen til avgiftsanlegget er anordnet utstyr for fjernlesning av identifikasjonsen-heter på passerende kjøretøyer, slik at det ikke vil være nødvendig å stanse. Vanligvis benyttes det en mikrobølgesen-der/mottager i den faste enhet og en transponder i kjøretøy-ene. Teknikken beskrevet i US-A-4 739 328 vil da kunne benyttes. For registering av avgiften blir kjøretøyets identitet oppfanget fra kjøretøyenheten, hvilket gjør det mulig å debitere avgiften. Et enda mer rasjonelt system oppnås hvis den faste enhet aktiverer rgistreringen av avgiften i kjøretøyenheten, slik at avgiften kan fratrekkes et forhåndsbetalt kort, et såkalt Smart-kort som kjøretøyen-heten kan være forsynt med.

Det skjer også at det er ønskelig å forsyne områder med opphopet trafikk, så som bykjerner, med inngangsavgift. I slike tilfeller er muligheten for fortjeneste ikke hoved-formålet, men det viktigste er vanligvis at det er tilveie-bragt anordninger for å begrense trafikken i slike områder ved at unødvendig kjøring reduseres og det skapes større motivasjon for overføring fra passasjertransport med bil til kollektive transportmidler. På grunn av teknikkens utvikling med fjernregistrering av passering, har interessen øket

for å arrangere denne type soneavgifter.

I soner hvor inngangskontroll ved hjelp av avgiftsanlegg er av interesse, oppstår det vanligvis parkeringsproblemer i tillegg til problemet med opphopet trafikk. I lang tid har det vært kjent å styre parkering med avgifter, som for det meste betales ved hjelp av parkometere. I tillegg til styringen av langtidsparkering, spesielt bort fra de mest besøkte gater og steder, oppnås et visst økonomisk bidrag til bygging og vedlikehold av pakeringsplassene.

Imidlertid har systemet med parkometere mange ulemper. De krever f.eks. et antall personell for overvåkning for å opprettholde betalingsmoralen, og for at kontrollen skal være effektiv, må hvert kjøretøy kontrolleres med visse mellomrom av patruljerende vakter. Installasjon, vedlikehold og service samt tømming av parkometere medfører betydelige omkostninger, og parkometrene gir ofte et lite pent inntrykk i bybildet og gjør gaterenhold vanskeligere. For brukeren er de ubekvemme ved at han eller hun ofte er usikker på for hvor lang tid den nødvendige betaling skal skje. For sen retur til kjøretøyet betyr risiko for parkeringsbot, og å betale for lengre tid enn man planlegger å bruke betyr for det meste unødvendige omkostninger. Et alternativt system til parkometre er områder eller fler-etasjes bilparkering med kontantbetalingspulter ved utgan-gen, hvor man betaler for tiden mellom ankomst og utkjøring, som i visse henseender er et bedre system. Det vil imidlertid bare kunne benyttes i begrenset utstrekning i urbane områder hvor det som oftest er nødvendig å anordne parke-ringsmuligheter langs gatene og på små, spredte parkeringsplasser.

For å finne et parkeringssystem uten disse ulemper, er det utviklet såkalte P-bokser. Disse inneholder en tidsteller som kan startes og stanses manuelt. En registreringsenhet registrerer tiden telleren arbeider og derved kan debitering skje med et Smart-kort i disse bokser. I tillegg til igangsetnings- og stoppanordninger er det vanligvis også anordnet innretninger for å velge den fastlagte parkerings-pris pr. time, som kan variere fra ett sted til et annet.

P-boksen er anbragt synlig i kjøretøyet og startes når kjøretøyet er parkert på et sted hvor det skal betales. En indikasjon på P-boksen viser utad at boksen er i funksjon og at det er tilstrekkelig midler på kortet til at debitering kan finne sted.

Den nevnte kjøretøyenhet, som er anordnet for å betale veiavgifter, og P-boksen omfatter i en viss utstrekning det samme arrangement, som er anordninger for registrering etter aktivering av en pris, som vanligvis fratrekkes et Smart-kort. Derved er man kommet på den idé at det skulle kunne tilveiebringes en anordning for betaling av både gateav-gifter og parkeringsavgifter. Hvis det fremstilles en slik enhet er det nærliggende å benytte muligheten for fjernakti-vering også i parkeringssituasjoner og derved i forbindelse med ankomst i en avgiftssone. For å tilveiebringe en slik kombinert anordning kreves det imidlertid at visse problemer som angitt i det følgende, løses.

Å oppnå riktig debitering i en sone, så som en bykjerne, for de forskjellige tenkelige former for stans i sonen er ikke mulig bare ved hjelp av registrering av ankomster og deretter besøkstid i sonen, enten ved også å registrere utkjøringen eller ved hjelp av en tidsteller. Denne begrensning kan unngås hvis det også innføres registrering av besøkstiden, delt i den del av tiden kjøretøyet beveger seg og den del av tiden det står stille. Ubevegelighet betyr enten en eller annen form for parkering eller tvungen stans på grunn av røde lys, trafikkorker, gatearbeide eller andre tvungne blokkeringer. I tilfelle av avgiftsparkering, vil avgiften kunne innkreves på de tidligere nevnte måter, og også på den måte som er forslått i forbindelse med

foreliggende oppfinnelse. Tvungen stans ligger imidlertid utenfor førerens kontroll og burde ikke debiteres. I diskusjonen er det pekt på at tvungen stans eller sakte-gående trafikk er et symptom på for stor trafikkbelastning, og at enhver som oppholder seg i vedkommende sone når det oppstår slik overbelastning bør "straffes" for det med høyere avgifter. Dette vil imidlertid kunne oppnås på en mindre tilfeldig og for kjøretøyets fører mer styrbar måte ved hjelp av øket timepris i perioder med trafikkopphopning.

I patentskrift WO 90/15401 er det foreslått en anordning for belastning av kjøretøyavgifter ved stans i soner med trafikkopphopning. Her er det forsøkt å løse nevnte problem med å oppnå riktig debitering i avhengighet av hvorledes stansen i sonen inntreffer. Som et middel til dette er det foreslått at den aktuelle anordning er forbundet med kjøretøyets drivanordning, så som dettes distanseteller.

Herved vil perioder med stans og bevegelse kunne registreres, og under bevegelse den dekkede distanse og hastighet. Det er tenkt at lav hastighet skal benyttes som en indikasjon på at kjøretøyets eier unødvendig har valgt tider og veistrekninger som betyr tvungen lav hastighet, noe som ville bety en ikke neglisjerbar tilfeldighet i debiteringen.

Anvendelsen av kjøretøyets hastighet og veistrekningen som et indikasjonsmiddel for avgiftens størrelse, vil derfor kunne gi grunnlag for tvil, mens registrering av perioder av bevegelse og av stillstand er et mer avgjørende grunnlag å basere en riktig debitering på. Å oppnå en slik indikasjon på den måte som er foreslått i patentskriftet, ved forbindelse med kjøretøyets drivanordning, medfører i praksis flere betydelige ulemper. Ved den etablerte produksjonsmåte for kjøretøyenheter for debitering av veiavgifter unngås slik forbindelse med kjøretøymaskineriet, idet kjøretøyen-heten fremstilles som en separat enhet for mest mulig enkel befestigelse til kjøretøyet. Å forbinde en kjøretøyenhet med f.eks. et speedo- eller distansemeter betyr en klussing med kjøretøyet, noe som i det minste i noen kjøretøyer kan være betydelig og som må være forskjellig fra ett kjøretøy til et annet.

Ved hjelp av anordningen ifølge oppfinnelsen kan følgende oppnås: 1. Registrering av en fast avgift ved passering gjennom et avgiftsanlegg, hvis et slikt er til stede. 2. Starting av en tidsteller ved passering gjennom et avgiftsanlegg inn i en sone. 3. Registrering av tidsbasert pris under kjøring i sonen ifølge en bestemt avgiftspris for denne. 4. Mulighet for å stanse i sonen uten tidsdebitering under stillstand. 5. Mulighet for manuelt eller automatisk å aktivere tidstelleren for registrering av tiden for stans på en parkeringsplass som er underlagt avgift, med mulighet for innstilling av den gjeldende sonepris. 6. Stansing av tidstelleren slik at registrering slutter når sonen forlates. 7. Anordninger for rasjonell avlesning slik at en avgift registreres ved en stans på et sted som er underlagt avgift.

Ifølge oppfinnelsen oppnås disse muligheter ved hjelp av en anordning som ikke krever noen aktiv forbindelse med kjøretøyet, men kan utformes som en separat anordning, eventuelt i få enheter. Oppfinnelsen er nærmere definert i patentkravene.

På den vedføyede tegning er en utførelse av oppfinnelsen vist i et blokkskjerna.

Anordningen er på tegningen vist som et antall blokker av funksjonsenheter. Disse enheter kan naturligvis, på tross av at de er adskilt på figuren, forbindes til én anordning i et felles hus, som fortrinnsvis er innrettet for enkel befestigelse til kjøretøyet som anordningen skal benyttes i.

Anordningen består av en funksjonsenhet 1, som er en enhet for aktivering og kommunikasjon. På figuren er det foreslått at aktiveringsenheten 1 er en transponder som er beregnet på å aktiveres av en mikrobølge-sender ved passering gjennom et gate- eller soneavgiftsanlegg. Ved hjelp av en mikrobølge-mottager i avgifsanlegget vil transponderen både kunne aktivere anordningen på en bestemt kommando fra senderen og modulere det mottatte signal på en slik måte at en melding plukkes opp av mottageren i veiavgiftsanlegget.

Aktiveringsenheten 1 er forbundet med en mikroregner 2 som står i forbindelse med de andre enheter av anordningen. Av disse er en teller betegnet med 3, hvilken teller fra start inntil stans indikerer tiden som er gått til mikroregneren 2. En betjeningsanordning 4 er anordnet for start- og stoppmanøvrer og for bestemmelse av avgiftsprisen på parkering, som er markert ved et antall betjeningsknapper 5.

Videre finnes en debiteringsenhet 6 som er innrettet for innføring av et Smart-kort 7, f .eks. et forhåndsbetalt kort. Etter innføring i registreringsenheten 6, fratrekkes avgifter fra den bestemte forhåndsbetalte sum i overensstemmelse med prisen som indikeres fra aktiveringsenheten 1 og tidstelleren 3, som vil bli beskrevet nedenfor.

Videre er det anordnet en føler 8 for avføling av bevegelse av kjøretøyet anordningen er anbragt i. Føleren 8 har mest fordelaktig form av et akselerometer som registrerer bevegelse av kjøretøyet ved hjelp av de akselerasjonskrefter som derved oppstår. Slike krefter oppstår både ved aksele-rasjonene og retardasjonene av kjøretøyet og ved vibrasjoner og støt som alltid oppstår på grunn av ujevnheter i veibanen. Valget av et akselerometer for registrering av bevegelse eller stillstand i kjøretøyet skyldes at et slikt akselerometer kan arbeide uten forbindelse med noen anordning i kjøretøyet, så som f.eks. en hjulaksel, en motoraksel eller motorens tenningssystem. Derfor kan akselerometeret bygges helt inn i apparathuset, og anordningen kan utformes som en enkelt enhet som bare må anbringes på et egnet sted i kjøretøyet uten noen installasjon eller tilkobling.

Videre omfatter anordningen en signalenhet 9, fortrinnsvis for avgivelse av et lyssignal fra en lyskilde 10 i situasjo-ner som vil fremgå av det følgende.

Anordningen virker på følgende måte:

Anordningen er bestemt for anbringelse i et kjøretøy som skal passere inn i et anlegg for et avgiftsområde, f .eks. en bykjerne, hvor det kan antas at kjøretøyet delvis vil kjøre rundt og delvis vil anvende de parkeringsplasser som er underlagt avgifter. Transponderen i aktiveringsenheten 1 er slik anbragt at den kan motta mikrobølger. Ved passering av en avgiftssone for vedkommende område mottar transponderen et signal fra en sender/mottager som er anbragt i avgiftsanlegget. Derved aktiveres anordningen for avgiftsregistrering.

Ved den foretrukne utførelse ifølge fig. 1 vil debitering av den registrerte avgift skje ved fratrekk fra kortet 7. For at dette skal kunne skje, må tilstrekkelig midler være igjen på kortet. At dette er tilfelle blir kontrollert fra avgiftssonens sender/mottager ved at transponderen ved aktivering tilbakesender et modulert signal, som i et kodesystem angir kortets betalingsstatus.

Som et alternativ til avgiftsfratrekk fra et forhåndsbetalt kort, vil anordningen kunne være innrettet for debitering av en konto som er koblet til appratet. Istedenfor å overføre informasjon om betalingsevnen ifølge kortene til sender/mottageren, overføres en identifikasjon med hensyn til den aktuelle konto, slik at debitering kan finne sted fra denne konto. Andre alternative debiteringsmetoder vil også kunne tenkes, f.eks. skreven registrering av avgiftene for etter-betaling ved å vise den skrevne registrering.

Som nevnt skjer det en aktivering av anordningen ved passering av avgiftsanlegget. Denne aktivering fører til utløsning av tidstelleren 3 og eventuelt også til registrering av en inngangsavgift. I tillegg vil som nevnt en spesiell inngangsavgift kunne bestemmes, men alternativt vil avgiften kunne være fullstendig avhengig av oppholdstiden i sonen.

Tidstellerens 3 løp er avhengig av om kjøretøyet er i bevegelse eller ikke. Registreringen via mikroregneren 2 til registreringsenheten 6 er avhengig av om kjøretøyet er i bevegelse eller ikke. Dette detekteres av akselerometeret 8. Herved arbeider tidstelleren med registrering av avgiftene i overensstemmelse med en pris som er bestemt for trafikken i sonen. Så snart kjøretøyet stanser, registreres dette av akselerometeret og avgifsregistreringen ved hjelp av aktiveringen av telleren opphører.

Ved stans vil det kunne foreligge to tilfeller: Enten har kjøretøyet parkert på en parkeringsplass underlagt avgift, eller det har stanset på et sted eller i en posisjon hvor det ikke er stipulert noen avgift. Et slikt sted vil kunne være en privat parkeringstomt eller garasje eller en parkeringstomt som er avgiftsfri, f.eks. en lastesone, eller også kan kjøretøyet ha stanset i veibanen på grunn av røde lys eller trafikkstans.

I det første tilfelle skal en tidsrelatert avgift betales for parkeringen og anordningen skal derfor tjene formålet å være en P-boks, mens ingen avgift skal registreres i det andre tilfelle. Dette er også tilfelle for ubevegelige kjøretøy ved at akselerometeret forhindrer registrering fra tidstelleren. Hvis imidlertid kjøretøyet står på en parkeringsplass underlagt avgift, må telleren bringes til å registrere en tidsrelatert avgift, som er avhengig av avgiftsprisen på det aktuelle sted. M.a.o.: Ved parkering på et sted underlagt avgift etter at tidstelleren er stanset ved hjelp av akselerometeret, må registreringen fra tidstelleren startes igjen for debitering i overensstemmelse med den aktuelle pris. Betjeningsenheten 4 er anordnet for dette formål. Manuell starting igjen vil derved kunne skje ved å trykke på knappen for aktuell pris eller ved hjelp av enhver annen betjeningsanordning. Hvis kjøretøyet har stanset i enhver annen posisjon enn på et sted underlagt avgift, skal tidstelleren ikke startes igjen.

Det vil være nødvendig å gjennomføre en kontroll av om tidsregistreringen virkelig er aktivert etter parkering på et sted underlagt avgift, og dertil i overensstemmelse med den aktuelle pris, og videre at det er tilgjengelige midler for fratrekk fra kortet 7, hvis det anvendes Smart-kort. Signalenheten 9 er anordnet for å tilveiebringe slike kontrollmuligheter. Denne skal indikere at avgiftsregistre-ringen løper og hensiktsmessig også indikere i henhold til hvilken avgiftspris registreringen skjer. På figuren er det vist at en lysindikasjon 10 benyttes for dette formål, hvilken kan være utført både for å indikere at registrering skjer og den bestemte avgiftspris ved hjelp av f.eks. et bestemt blinkende mønster eller via et vindu på signalenheten.

Når kjøretøyet kjører ut av avgiftssonen passerer det igjen et avgif tsanlegg i hvilket det er anbragt en sender/mot-tager. Fra denne mottar transponderen et signal som stiller anordningen tilbake til hvileposisjon slik at det ikke lenger skjer noen avgiftsregistrering.

Selvsagt vil forskjellige avgiftssoner med forskjellige avgiftspriser ligge inntil hverandre. Ved passering av en slik sonegrense passiviseres ikke registreringen, men skifter over til en ny avgiftspris.

Under kjøring på avgiftsbelagte veier skal anordningen fungere som en vanlig avgiftsregistreringsanordning for dette formål. Veiavgiftsanlegget, som også her skal fungere med mikrobølger, overfører et aktiveringssignal som er kodet på en måte som avviker fra det signal som benyttes ved soneavgiftsanlegg. Dette fører til registrering av den bestemte avgift for den aktuelle strekning i anordningen og overføring av et signal fra aktiveringsenheten 1 tilbake om at den aktuelle avgift er registrert.

Anordningen ifølge oppfinnelsen har således fire funksjoner: - å muliggjøre avgiftsregistrering ved ankomst i en avgiftssone : - å muliggjøre tidsrelatert debitering for trafikk innenfor sonen, hvor slik avgiftsregistrering avbrytes ved stans i

sonen;

- å muliggjøre aktivering for tidsrelatert registrering av parkeringsavigfter med mulighet for å utelukke slik registrering ved stans på steder eller plasser som er

avgiftsfrie; og

- å muliggjøre debitering av en avgift ved passering av en veiavgiftsport til en strekning underlagt avgift.

Innenfor rammen av oppfinnelsestanken kan anordningen utføres på en måte som adskiller seg fra den beskrevne, foretrukne utførelse. Aktiveringsenheten kan f.eks. innrettes for en annen type fjernbetjening enn ved hjelp av mikrobølger, f.eks. ved hjelp av IR-lys eller på en hvilken som helst annen måte. Å anvende en bevegelsesdetektor i form av et akselerometer er som nevnte fordelaktig fordi dette kan fungere uten forbindelse med noen anordning på kjøretøyet.

Et akselerometer kan, hvis det er forbundet med en tidsteller og en prosessor, også være utført for måling av hastigheten, ikke bare tilstandene bevegelse og stillstand. En integraltid av akselerasjonskreftene utgjør derved en basis for beregning av hastigheten og dennes endring. Ved å utføre ytterligere beregning av hastighet ganger tid, vil en verdi av dekket lengde kunne oppnås. Alt dette gjennomførs ved aktivering av inertikrefter uten mekanisk/elektrisk forbindelse med kjøretøyet.

Av miljøhensyn vil anordningen kunne innrettes til å registrere en tidsavhengig avgift for dødgang, dvs. når kjøretøyets motor løper og kjøretøyet står stille. Dette vil f.eks. kunne oppnås med en føler som detekterer for-skjeller i bevegelsesmønsteret mellom hhv. stillstand med motoren ut- eller innkoblet, og når kjøretøyet beveger seg.

Når det gjelder funksjonen for igjen å starte tidstelleren ved parkering på et sted underlagt avgift, er denne beskrevet som en manuell betjening. Det er imidlertid ikke utelukket at det vil kunne oppnås en automatisk betjening på bestemte parkeringsplasser, eventuelt ved hjelp av mikrobøl-ger ved bruk av anordningens transponder. En mer valgfri aktivering av parkeringsfunksjonen vil være mulig å oppnå ved hjelp av induksjonssløyfer i parkeringsgrunnen, hvor anordningen er forsynt med avfølingsnaordninger for magne-tiske felt.

Hvis imidlertid det benyttes manuell aktivering av parkeringsfunksjonen, vil den nødvendige overvåkning av at parkeringsreglene følges forenkles ved hjelp av en godt utformet signalanordning, så som f.eks. en eller annen fjernkommunikasjon med kontrolløren. Det vil derved være mulig å anvende transponderen til slik kommunikasjon.

Det bør også nevnes at anordningen for å signalisere at den riktige parkeringsfunksjon er innstilt, hensiktsmessig er kombinert med en eller annen alarm, f.eks. ved hjelp av et lydsignal til sjåføren, når kjøretøyet har stått stille en kort tid, hvorved risikoen for at parkeringsfunksjonen ikke er aktivert på grunn av forsømmelse, kan begrenses.

Claims (8)

1. Anordning for registrering av kjøretøyavgifter og beregnet på å anbringes i et kjøretøy, og omfattende en aktiveringsenhet (1) som fortrinnsvis er innrettet for fjernkommunikasjon, en tidsteller (3), en føler (8) som er innrettet for avføling av kjøretøyets kjørestatus, fra kjøring til stillstand, og en registreringsenhet (6) for kjøretøyavgiftene, fortrinnsvis innrettet for debitering av suksessivt registrerte avgifter via et forhåndsbetalt kort (7) , og fortrinnsvis også en signalenhet (9) som er innrettet til å indikere den herskende status med hensyn til registreringen av kjøretøyavgiftene, karakterisert ved at føleren (8) for avføling av kjøretøyets kjørestatus utgjøres av et akselerometer som er inrettet til ved virkningen av inertikreftene ved bevegelse av kjøretøyet å detektere dettes kjørestatus og derved er innrettet til å styre registreringsenheten (6) .

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at tidstelleren (3) er innrettet slik at den, etter aktivering av anordningen ved hjelp av aktiveringsenheten (1), registrerer omkostningene i avhengighet av tiden, delvis i perioder hvor føleren (8) indikerer bevegelsesak-tivitet i kjøretyet og delvis når parkeringsposisjonen av kjøretøyet indikeres ved hjelp av betjeningsenheten (4) , mens ingen avgiftsregistrering skjer når føleren indikerer at kjøretøyet ikke er i drift og betjeningsenheten ikke er innstilt i parkeringsposisjon.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den omfatter en betjeningsenhet (4) for start og stans av parkeringstidsregistreringen, som fortrinnsvis kan justeres for forskjellige avgiftspriser for parkering.

4. Anordning ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at aktiveringsenheten (1) er innrettet til å styres ved hjelp av fjernstyring fra en strålings-sender, fortrinnsvis en mikrobølgesender tilhørende en avgiftsvei eller -sone.

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at aktiveringsenheten (1) er innrettet som en transponder for mottagning av radiosignaler for styring av anordningen og tilbakesending av signaler med informasjon om anordningens status, så som identitet og/eller betalingsstatus.

6. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den er innrettet både for registrering ved hjelp av tidstelleren (3) av den beregnede avgift under hhv. kjøre- og parkeringsposisjon, og for registrering av forhåndsbestemte spesifikke avgifter ved passering av et aktiveringssted, så som et vei- eller soneavgiftsanlegg.

7. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at akselerometeret (8) er innrettet til valgfritt å avføle delvis kjørestatusen i form av dødgang under stillstand ved å avføle akselerasjonskreftene ved hjelp av vibrasjoner, og delvis i form av perioder med kjøretøybevegelse ved hjelp av å avføle akseleras jons-kref tene som opptrer ved akselerasjon og retardasjon av kjøretøyet.

8. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at akselerometeret (8) er forbundet med en prosessor som er innrettet til, på grunnlag av akselerasjonskrefter som måles av akselerometeret og på basis av disses tidsforhold, å beregne kjøretøyets hastighet og/eller dekkede distanse.