SE517654C2 - Fordonsburen anordning för fjärrkommunikation i trafikkontrollsystem - Google Patents

Description

U 20 25 30 Cfl -Q *J Ch LH h Motsvarande system användes även för kontroll av kollektivtrafik, varvid den fasta utrustningen är placerad i vissa kontrollpunkter, och för access- kontroll av transportfordon vid dessas passage in i och ut från lastnings- och lossningsplatser. Även appli- kationer för upptagande av parkeringsavgifter är tänk- bara. Utrustningen i sig är således mångsidig och möj- lig att anpassa och programmera för olika ändamål.

Som nämnts bygger systemet på att fordonsenheten är försedd med en transponder för mottagande och åter- sändande av radiosignaler, en databehandlingsenhet för genomförande av operationer på grundval av mottagna signaler och för modulation av den átersända signalen.

Dessutom har databehandlingsenheten ett minne med program för styrning av signalgenereringen, något som oftast innefattar kryptering och dekryptering samt innehållande vissa identifieringsdata. I systemet är detta den minimiutrustning, som fordras i fordonen för systemets funktion. Vid system, exempelvis vägtull- system, som är avsedda för betalningsmanövrer kompletteras denna utrustning också ibland med lag- ringskapacitet för data gällande ett förbetalat saldo, från vilket avgifterna kan avräknas.

Det har emellertid framkommit önskemål om ytterligare funktioner, som ej ligger inom den beskrivna enhetens kapacitet. I system där betalningsoperationer före- kommer finns ofta ett önskemål att förbetalat saldo skall kunna inmatas med hjälp av ett s k intelligent even' :unna 10 15 20 25 30 511* 654 .S 00004!! kort, som kan avlägsnas från fordonsutrustningen och medföras separat för laddning av nytt saldo exempelvis i en härför anordnad automat. Separeringsmöjligheten innebär även att flera användare kan använda fordons- enheten, var och en med sitt personliga kort och dess- utom minskar stöldbegärligheten emedan systemet kan ut- föras så att fordonsenheten ej blir användbar om kortet separeras. Andra önskemål om funktioner är möjlig- heterna att i ett teckenfönster på fordonsenheten kunna avläsa data såsom kvarvarande saldo, debiterade av- gifter och även trafikkontrolluppgifter och trafik- information, som lämnas vid passage av tull eller kontroll. Ytterligare kan man önska en anpassning av fordonsenheten till särskilda ändamål, såsom parke- ringskontroll och betalning av parkeringsavgifter eller andra funktioner, som ej är möjliga att utföra med den beskrivna enheten, vilken kan betraktas som ett standardutförande.

Att tillgodose fordonsenhetens grundfunktioner och sam- tidigt ge den vissa tilläggsfunktioner har visat sig leda till i alla avseenden ej helt tillfredsställande lösningar. Grundfunktionen att sörja för den yttre kommunikationen med hjälp av transpondern löses bäst genom en väl exponerad placering i fordonet, medan tilläggsfunktionerna ofta medför ett önskemål om ett i första hand betjäningsvänligt läge. Dessa båda mot- stridiga önskemål har visat sig svåra att tillfreds- ställa med hjälp av hittills framtagna lösningar i form av enheter för ett större antal funktioner. accou- 10 15 20 25 30 51' 7 6 5-4 Ål 000001 Dessutom finns en stor risk att krav och system ändras, så att ny teknik och utrustning måste tillföras, vilket vid en enhet med många funktioner integrerade betyder att hela enheten måste bytas.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN: Enligt uppfinningen uppnås ett tillfredsställande av båda de nämnda önskemålen. Samtidigt erhålles en fordonsburen kommunikations- och serviceanordning, vilken även efter installation kan anpassas till en mängd olika tilläggsfunktioner. Detta uppnås genom att för grundfunktionerna reserveras en första enhet och för tilläggsfunktionerna anordnas en eller flera ytter- ligare enheter, vilka i viss utsträckning har en in- bördes fri placering i fordonet genom att de förbindes med en för ändamålet anordnad intern kommunika- tionslänk.

FIGURBESKRIVNING: I det följande beskrives uppfinningen i en utförings- form med vissa varianter. Därvid hänvisas till bifogade ritningar på vilka i Fig l visas interiören kring förarplatsen i ett fordon, närmast av typen personbil, med interiörens konturer visade medelst streckprickade linjer i en genomskärning av fordonet i dess längdriktning, medan anordningen enligt uppfinningen visas med heldragna linjer; Fig 2 visas på samma sätt fordonets förarplats samt anordningen enligt uppfinningen, men här i en vy in- ifrån mot fordonets vindruta; ovouno runs» W 15 20 25 30 517 654 .zzï.. åss a. .. 000000 Fig 3 visar ett blockschema över en enhet tillhörande anordningen och i det följande kallad kommunikations- enheten; och Fig 4 ett blockschema över en andra enhet till anord- ningen och i det följande kallad serviceenheten.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: I fig 1 visas från sidan interiören vid förarplatsen i ett fordon, närmast av typen personbil. Därvid beteck- nas med 1 fordonets frontpanel där instrumenteringen är belägen. Panelen övergår via en liggande yta 2 i en in- fästning för vindrutan 3, som avslutas invid fordonets innertak 4. Från frontpanelen 1 sträcker sig bakåt ett rattnav 5, vilket uppbär en ratt 6. Anordningen enligt uppfinningen, vilken i sin helhet betecknas med 8 be- står av två enheter, dels en kommunikationsenhet 9 och dels en serviceenhet 10. Kommunikationsenheten 9 är upphängd invid vindrutans 3 övre kant, där denna över- går i innertaket 4. Serviceenheten är visad placerad på frontpanelens liggande yta 2. De båda enheterna 9 och 10 är fastsatta med här ej visade organ, vilka kan vara anordnade för fastsättning medelst skruvar, häftande lim eller på annat sätt.

Fig 2 visar samma utrustning som fig l och samma hän- visningsnummer återfinnes. I fig 2 framgår att enheterna 9 och 10 är placerade ungefär i fordonets centrum, dock med serviceenheten 10 något förskjuten något närmare ratten 6. ovvuuv n.. 10 15 20 25 30 5121 654 g 6 I det visade arrangemanget har kommunikationsenheten en för fjärrkommunikation fördelaktig placering och skymmer ej förarens sikt. Serviceenheten å sin sida är placerad inom bekvämt manöver- och synhåll för föraren.

Kommunikationsenheten 9 är utförd med ett hölje 12 från vilket utgår dels ett fönster för en transponder 13 och dels en internanslutning 14. Serviceenheten 10 har vid det visade utförandet även den ett hölje 16 och en internanslutning 17 för internkommunikation med enheten 9 via dess anslutning 14. Dessutom kan den vara försedd med en insticksspringa 18 för ett intelligent kort 19, samt med ett teckenfönster 20 och med en tangentsats 21. Innanför insticksspringan 18 finns kontaktorer för anslutning av det intelligenta kortet 19, som kan hanteras separat efter utdragning.

I fig 3 visas ett blockschema över kommunikations- enhetens 9 funktionsdelar. Därvid framgår de båda enheterna för yttre kommunikation, transpondern 13 och internanslutningen 14.

I fig 4 framgår på samma sätt serviceenhetens 10 funk- tionsdelar. Dessa är de utåt riktade enheterna intern- kommunikationsanslutningen 17, anslutningen för det intelligenta kortet 18, teckenfönstret 20 och tangent- satsen 21.

Inuti höljet till kommunikationsenheten 9 finns en databehandlingsenhet 24 med ett minne 25. Det framgår cava-o n .uno u- 10 15 20 25 30 51 7 6154 7 även att internanslutningen 14 är uppdelad i två enheter, dels en signalöverföringsenhet 26 och dels en strömförsörjningsenhet 27. äåda enheterna liksom transpondern 13 är anslutna till databehandlingsenheten 24 vilken i sin tur är ansluten till minnet 25.

I serviceenheten finns även en databehandlingsenhet 30 med ett minne 31. Även här är anslutningen 17 uppdelad i två enheter i en signalkommunikationsenhet 32 och en strömförsörjningsenhet 33. Signalkommunikationsenheten 32 är ansluten till databehandlingsenheten 30 och strömförsörjningsenheten 33 är ansluten till en ström- källa via en mottagningsenhet 34 och en kabel 35, vilken lämpligen är ansluten till fordonets elektriska system. Mottagningsenheten 34 försörjer även data- behandlingsenheten med ström och som nämnts strömför- sörjningsenheten 33 antingen direkt eller via data- behandlingsenheten. Som framgår är alla de förut nämnda fönstret 20 och tangentsatsen 21 anslutna till databehandlingsenheten yttre enheterna, kortanslutningen 18, 30 och till densamma kan även vara ansluten en tid- mätenhet 36. den senare är lämpligen anordnad för ned- räkning av tid från start och med en klockfunktion.

Ytterligare kan finnas indikationslampor för särskild signalering eller alarm.

I det följande skall beskrivas anordningens funktion vid anpassning av densamma för avgiftsbetalning i trafiksammanhang: 0100cc .nu -v- a our» un. n.. 10 15 20 25 30 517 654 z z å, p . .

De båda enheterna 9 och 10 förutsättes vara uppsatta såsom visas i fig 1 och 2 med serviceenheten ansluten till en strömkälla medelst kabeln 35. Ett intelligent kort förutsättes vara anslutet till anslutningsstället 18 och således kopplat till databehandlingsenheten 30 i enheten 10. Kortet förutsättes ha ett saldo motsvarande ett visst penningbelopp inlagrat. Kortet är så anordnat att detta saldo kan avräknas genom impulser från data- behandlingsenheten 30 när kortet är anslutet till denna via anslutningsstället 18. Kortet och databehandlings- enheten är dessutom anordnad att kommunicera med varandra via krypterade signaler för beräkning av nämnda saldo och för, identifikation och eventuellt även inmatning av operationsdata i kortets minne.

Kommunikationsenheten 9 förutsättes även vara strömför- sörjd och detta via strömförsörjningslänkens enheter 27 och 33, kan överföras till enheten 9. så att genom kabeln 35 inmatad elektrisk energi Anordningen är nu färdig för att användas för en betal- ningsoperation i en vägtull. Vid inpassage i vägtullen ”väckes” anordningen av en signal från vägtullens sändarutrustning, vilken mottages av transpondern 13, vilken är placerad i idealiskt läge för detta innanför och intill vindrutans 3 överkant. Signalen till transpondern vidarebefordras till databehandlings- enheten 24 och från minnet 25 genereras i detta en signalbärande modulation av den mottagna signalen, vilken àtersändes till tullens radiomottagarenhet från transpondern 13. Härigenom identifieras fordonsanlägg- cow-vu 10 15 20 25 30 090010 ningen och betalningsoperationen kan börja. Under åtminstone en viss del av operationen samarbetar de båda enheterna 9 och 10 och utbyter därvid signaler via signallänken med enheterna 26 och 32. Detta resulterar i ett företrädesvis krypterat signalflöde, som slutar i att från det förbetalade saldot i kortet avräknas en i tullen beräknad avgift, varjämte vissa data kring operationen, såsom tidpunkt, tullens identifikation kan inmatas i kortets minne för utskrivning om så önskas i en särskild anläggning. Därjämte kan sådana uppgifter presenteras i teckenfönstret 20. Särskilt viktigt kan det därvid vara att kvarvarande saldo på kortet fram- går, så att man har möjlighet att bedöma om detta räcker för ytterligare betalningsoperationer.

Kortet kan vara personligt så att debiteringar kan riktas selektivt från en och samma enhet genom val av kort. Lämpligt är att serviceenheten är inrättad att lagra ett begränsat saldobelopp överfört från kortet, vilket därefter kan uttagas för skydd mot stöld och missbruk, vilket är särskilt viktigt när fordonet står parkerat.

Det är även möjligt att använda anordningen för betal- ning av parkeringsavgifter. Även detta sker genom att avgifterna nedräknas efter start medelst manövrering av tangentbordet 21 samt inställning av parkeringstaxan genom att tidmätenheten 36 avräknar förbrukad tid vilken i databehandlingsenheten 30 omsättes till den avgift, som skall avräknas från kortets saldo. I von-uu - oc.. u. 10 U 20 25 30 511 ssa %=.zs»=. Å , .. . 0 non oo teckenfönstret kan framgå att parkeringsfunktionerna startas på ett korrekt sätt, så att detta kan iakttas utifrån av en parkeringsövervakare.

Om övervakaren förses med en portabel sändar- och mot- tagarutrustning kan på ett rationellt sätt en komplett information från fordonsenheten inhämtas. Därvid kan identiteten hos enheten och dess fordontstillhörighet kontrolleras, vilket eliminerar stöldmotivet och mani- pulationer försvåras i hög grad.

Genom att anordningen innefattar även en fjärrkommuni- kationsenhet, vilken som beskrivits används i vägtullar som är inrättade för fjärrkommunikation, kan även parkeringsfunktionen fjärrstyras. Sålunda kan man eliminera den personliga övervakningen med besök hos varje fordon med jämna mellanrum av en fjärrövervakning via transpondern 13, vilken till en sändare-mottagare kan meddela aktuell parkeringsstatus. Vid särskilt av- delade områden eller byggnader för parkering kan via transpondern genom fjärrkommunikation avräkningen av parkeringsavgiften startas vid infart och avbrytas vid utfart med avräkning av debiterad avgift från saldot.

Alternativt kan parkeringsbeloppets storlek lagras i fordonsenhetens minne och debiteringen senare sker vid första tullpassage.

Genom att den utrustning som erfordras för fjärr- kommunikation finns i och är begränsad till kommuni- .-- v- . n. - . .wav -- u 10 15 20 25 30 IC II!! Cl! UI OIII O 517 654* _ __ H n' n. u' .- att! Donno-I kationsenheten 9, kan den kombineras med olika utföran- den av serviceenheten, varigenom kommunikationsenheten kan få en vidsträckt användning i ett standard- utförande. Detta har exemplifierats genom angivande av utförandet av serviceenheten för såväl avgiftsbetalning i vägtullar som vid parkering. I detta system kan även enheterna samarbeta för presentation av väginformation, som utsändes av vägtullar eller från särskilda kontrollställen. Denna kan därvid presenteras i tecken- fönstret och kan bli lätt synbar för föraren genom serviceenhetens fria placering. Enheten är även lätt åtkomlig för manövrering medelst tangentsatsen under körning. Andra användningsområden för vilka service- enheten kan vara anpassad, har nämnts inledningsvis.

I beskrivningen av utföringsexemplet har förutsätts att kommunikationslänken med enheterna 26 och 32 är tråd- lös. Man kan därvid använda överföring medelst infra- ljus exempelvis, genom en kodifiering i respektive databehandlingsenheter. Även strömförsörjningen via enheterna 33 och 27 till enheten 9 har förutsätts vara trådlös. Detta kan därvid ske genom att en strömgenere- rande ljuscell är placerad i enheten 27 och en mot- svarande ljuskälla i enheten 33. Man kan alternativt använda andra energiöverförande media såsom magnetiska vågor.

Vid trådlös överföring av såväl signaler som energi för driften erhålles fullständigt fri placering av enheterna i förhållande till varandra inom en viss ut- oø~fvu no.- uno . -- ~. 10 15 20 25 30 51.7 654 /i s. n. u rymmesram. Emellertid skall ej uteslutas att enheten 9 kan ha en egen strömförsörjning antingen genom ett batteri eller via en egen anslutning till fordonets el- system. Signalöverföringen kan även vara trådbunden, varvid enheterna 26 och 32 sammankopplas med en kabel, vilken även kan vara anordnad för överföring av ström till enheten 9. Oavsett hur överföringen sker är internkommunikationsenheterna 14 och 17 att betraktas som interface för anslutning av de båda enheterna till varandra.

I den här lämnade beskrivningen har förutsatts att anordningens båda enheter monterats i fordonet som tilläggsutrustning. Inom ramen för uppfinningen kan dock tänkas att åtminstone vissa fordon redan vid fabrikationen utrustas med enheter av detta slag och uppdelade i kommunikationsenheter och serviceenheter med en mellanliggande länk. Det är därvid tänkbart att serviceenheten förenas med andra funktionsenheter, som skall befinna sig inom manöveravstånd från föraren och kunna iakttas av denne. Som sådan utrustning kan nämnas ljudanläggning och navigationsapparat.

Begreppet länk har här använts för medlet för kommunikation mellan kommunikationsenheten och en eller flera serviceenheter och det har nämnts att denna länk kan vara anordnad för trådburen eller trådlös kommunikation. Begreppet länk skall därvid ej uppfattas som angivande en längre överföringssträcka. Även om de båda enheterna monteras mycket nära varandra kvarstår :vara 10 15 51115154 gïïï, -v --o fördelen med utbyggnads- och förändringsbarheten hos anordningen. Emellertid är, såsom framhållits, en upp- delning i placeringen fördelaktig med tanke på kommunikationsenhetens och serviceenhetens respektive funktionsomràden. Man kan därvid uttrycka det så som att kommunikationsenheten är fordonsspecifik med upp- giften att kommunicera fordonsuppgifter med omvärlden medan serviceenheten är förarspecifik för kommunikation med föraren och vidare kommunikation med kommunika- tionsenheten. Serviceenheten kan därvid även person- dediceras medelst individuella intelligenta kort.

Gunvor

Claims (9)

10 15 20 25 30 517 654 o nu uno 14 PATENTKRAV

1. Fordonsburen anordning för fiärrkommunikation i traflkkontrollsystem, avseende upptagande av vägtullar och parkeringsavgifter under utnyttjande av radiovågor, innefattande en kommunikationsenhet (9) utrustad med en (13) för databehandlingsenhet (24) med ett minne (25) anordnade att styra sändar- sändar- och mottagarutrustning radiovågor samt en och mottagarutrustningen att kommunicera med ett antal yttre, företrädesvis fasta, sändar- och mottagarutrustningar för genomförande av operationer, särskilt vilka skall betalningsoperationer, registreras, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att kommunikationsenheten (9) vilken företrädesvis placeras i fordonet på ett för radiokommunikationen fördelaktigt ställe, såsom vid den överkanten till fordonets vindruta, är anordnad med en anslutning (14) för intern signalöverföring i fordonet, och att anordningen (8) ytterligare innefattar åtminstone en från kommunikationsenheten separat serviceenhet (10) vilken är försedd med en insticksspringa för ett intelligent kort (19), och en tidmätenhet (36), samt med organ (18,21) för manuell påverkan och organ (20) för avgivande av information såsom medelst ett teckenfönster, varvid serviceenheten (10) är avsedd att placeras i fordonet inom lämpligt manöver- och siktavstånd från fordonets förare och därvid försedda med åtminstone en anslutning (17) anordnad att medelst en länk kopplas till kommunikationsenheten och/eller i förekommande fall till ytterligare serviceenheter, varvid länken är anordnad med organ för trådlös överföring såsom medelst kodpulser av infrarött ljus.

2. Fordonsburen anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d (10) är databehandlingsutrustning (30) med ett minne (31), anordnade att d ä r a v , att serviceenheten anordnat med kommunicera och behandla data till och från kommunikationsenheten (9) samt till och från den separata bäraren (19), vilken är programmerad att kommunikationsenhetens sändar- och medverka till styrning av mottagarutrustning. 10 15 20 25 30 517 654 15

3. Fordonsburen anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d (19) är programmeras med förbetalda belopp och att bärarens och serviceenhetens därav, att den separata bäraren anordnad att kunna databehandlingsutrustningar är anordnade att från saldot avräkna belopp, vilka genom dataöverföring debiterats via sagda yttre sändar- och mottagarutrustning under förmedling av kommunikationsenheten, såsom tull- och parkeringsavgifter.

4. Fordonsburen anordning enligt patentkrav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att serviceenhetens (10) tidmätenhet (36) är anordnad att styra nedräkning av tid fràn en starttidpunkt till stopptidpunkt enligt en inprogrammerad timtaxa, varvid serviceenheten är anordnad att tillsammans med den separata bäraren (19) för debitering genom avräkning från bärarens saldo när debiteringsperioden mellan starttidpunkten och stopptidpunkten avslutats.

5. Fordonsburen anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d d ä rav, att serviceenheten är försedd med manöverorgan för start och stopp av klockans avräkning av tid för debitering, samt organ för inställning av timtaxa.

6. Fordonsburen anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att serviceenheten är anordnad att via kommunikationsenheten (9) mottaga signaler från yttre sändar- och mottagarutrustning anordnade för start- och stopp av klockans nedräkning och för inställning av timtaxa vid införandet av fordonet inom den yttre sändar- och mottagarutrustningens räckvidd.

7. Fordonsburen anordning enligt något av föregående patentkrav, länkarna för (26) kännetecknad av därav att länken eller signalöverföring mellan kommunikationsenhetens anslutning och 10 15 u u I .. oc. 517 654 16 serviceenhetens eller -enheternas (10) anslutningar (32) och/eller i förekommande fall mellan olika serviceenheter är anordnade för i fordonet kommunikations- och intern avståndskommunikation, så att serviceenheternas placering på avstånd från varandra möjliggöres. u

8. Fordonsburen anordning enligt något av föregående patentkrav, känneteoknad därav, att serviceenheten (10) resp. någon av serviceenheterna är för strömförsörjning ansluten till en huvudströmförsörjningskälla, företrädesvis fordonets elektriska nät och att och/eller i serviceenheter strömförsörjes från sagda, till huvudströmkällan anslutna kommunikationsenheten (9) förekommande fall ytterligare serviceenhet medelst trådlös kraftöverföring.

9. Fordonsburen anordning enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att för sagda kraftöverföring är anordnat åtminstone en ljuskälla att rikta ljus mot åtminstone en ljuscell för alstrande av elektrisk ström i den kraftmottagande enheten (9).