WO2002101661A2 - Dual toll system - Google Patents

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WO2002101661A2
WO2002101661A2 PCT/DE2002/002136 DE0202136W WO02101661A2 WO 2002101661 A2 WO2002101661 A2 WO 2002101661A2 DE 0202136 W DE0202136 W DE 0202136W WO 02101661 A2 WO02101661 A2 WO 02101661A2
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WO
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toll
signature
sig
vehicle
route
Prior art date
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PCT/DE2002/002136
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German (de)
French (fr)
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WO2002101661A3 (en
Inventor
Gila Janos
Wolfgang Konrad
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2002101661A2 publication Critical patent/WO2002101661A2/en
Publication of WO2002101661A3 publication Critical patent/WO2002101661A3/en
Priority to HR20040020A priority Critical patent/HRP20040020A2/en

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    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07BTICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
    • G07B15/00Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G07B15/06Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
    • G07B15/063Arrangements 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
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/20Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles
    • G08G1/207Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles with respect to certain areas, e.g. forbidden or allowed areas with possible alerting when inside or outside boundaries

Definitions

  • the invention relates to a method for electronic tolling by means of a position determination system for determining the current location coordinates of a vehicle.
  • the invention further relates to a toll system for electronic tolling by means of a position determination system for determining the current location coordinates of a vehicle.
  • a toll system and a method of the type mentioned above are known from DE 43 44 433 AI.
  • current location coordinates are recorded by a GPS receiver, and compared with the entry / exit coordinates of a motorway route, which are stored internally in an electronic vignette, and if the coordinates are overwritten, these are transmitted to a vehicle external accounting center by means of the digital mobile network , in the billing center, the distance traveled and the associated motorway tolls are calculated from the transmitted data.
  • WO 95/20801 discloses a method and an arrangement for determining user charges for traffic routes and / or traffic areas in which the position data of the vehicle are recorded by means of a position determination system and compared with the positions of virtual toll booths.
  • the position data can be transmitted to a central office external to the vehicle in order to calculate the toll charges, the charges can also be calculated in a tolling device of the vehicle and the determined charges can be transmitted to the central office, where it can then be debited from an account.
  • the main disadvantage of this method is that the position of the vehicle must be recorded continuously and there is no possibility of anonymous debit.
  • WO 99/33027 describes a method for collecting tolls, in which the current position of the vehicle for the calculation of tolls is compared with the position of a virtual toll station, wherein when a vehicle passes through a physical toll station, a communication link between the vehicle and a central toll control center is set up to pay the tolls. After the payment transaction is made between the toll station and the Vehicle a communication link is established, via which evidence of the proper payment of the toll fee is transmitted.
  • a disadvantage of the known method is that if the communication link between the vehicle and the accounting center or between the vehicle and the position determination system fails, no toll fees can be charged.
  • This object is achieved according to the invention with a method of the type mentioned at the beginning in that at least one signature characteristic of the route traveled by the vehicle is calculated on the basis of location coordinates of the vehicle and the signature is used to determine whether the route traveled is subject to toll.
  • the calculated signature can be compared to reference routes contained in a reference card.
  • At least one reference signature can also be assigned to each toll route in a predeterminable area, and the signature obtained from the current location coordinates can be compared with the reference signatures in order to determine whether the route traveled is subject to toll.
  • a predeterminable toll charge can be assigned to each reference signature or each reference route.
  • the data volume can be significantly reduced by calculating the signature in a tolling device of the vehicle.
  • a toll control system or billing center external to the vehicle can be dispensed with if the comparison of the signature with the reference signature and / or the reference card takes place in the tolling device and the toll fee is debited from a rechargeable credit stored in the tolling device.
  • This embodiment of the invention ensures the anonymity of the vehicle user, since no information, such as vehicle identification, etc., has to be transmitted to a toll control center and the credit can be acquired against prepayment. In principle, however, other variants of the advance payment are also possible, for example in the form of a time card or a route credit, etc.
  • the signature calculated by the tolling device can be transmitted to a billing center external to the vehicle, and the comparison of the signature with the reference signature and / or the reference card takes place in the billing center, the the resulting toll fee is debited from an account assigned to the vehicle in the accounting center. In this case, anonymity is no longer provided, since a vehicle identification must be transferred from the account to the billing center in order to debit the toll charges.
  • the current location coordinates of the vehicle are advantageously determined using a satellite navigation method.
  • a toll system of the type mentioned at the outset is particularly suitable for carrying out the method according to the invention, which is set up to calculate at least one signature characteristic of the route traveled by the vehicle on the basis of location coordinates of the vehicle and to determine from the signature whether the route traveled Route is toll.
  • the toll system is set up to compare the calculated signature for determining whether the route traveled is subject to toll with reference toll roads contained in a reference card. Furthermore, a predeterminable toll fee can be assigned to each reference signature or each reference route.
  • the vehicle has a tolling device which is set up to calculate the signature of the route traveled.
  • a favorable variant of the invention consists in that the tolling device is set up to compare the signature with the reference signature and / or the reference card and to debit the toll fee from a rechargeable credit stored in the tolling device.
  • the toll system can be set up to transmit the signature calculated by the tolling device to a billing center external to the vehicle, which is set up to compare the signature with the reference signature and / or the reference card, the applicable toll fee of to debit an account in the accounting center that is assigned to the vehicle.
  • the signature has a time stamp and the toll system is set up to store the signature and the time stamp for the duration of a predefinable time interval.
  • the toll system is set up to determine the location coordinates by means of a satellite navigation method.
  • FIG. 5 shows a variant of the prepaid card from FIG. 1 a in more detail and a reader for booking a user authorization onto the prepaid card;
  • FIG. 6 shows a mobile data carrier with a code for booking a user authorization onto the prepaid card
  • FIG. 7 shows the prepaid card from FIG. 5, which is connected to a data network for the purpose of loading a user authorization
  • Fig. 10 is a monitoring system for monitoring the operating state of tolling devices
  • FIG. 11 shows a display arranged on a vehicle for displaying a control pattern representative of the operating state of the tolling device.
  • a toll system SYS according to the invention for locating a vehicle FAR has a position detection system PES, for example the known “Global Positioning Systems” or GPS system for short.
  • PES position detection system
  • GPS Global Positioning Systems
  • a dual toll system is understood to mean a toll system that allows both the payment of the toll fees without communication with a vehicle-specific billing center ABZ directly in a toll device BEI of the vehicle FAR that has been set up specifically for this purpose, and payment of the toll fees via a billing center ABZ, whereby in the second case, the vehicle must have a tolling device BE2 for communication with the accounting center.
  • ABZ is set up.
  • the vehicles FA1, FA2 each have a tolling device BEI, BE2, which is set up to exchange data with the position determination system PES, preferably a satellite navigation system.
  • the toll payment device BEV can have a GPS module.
  • route and position determination using GPS see, for example: “Environment detection based on learning digital maps for predictive conditioning of driver assistance systems”; Michael Schraut; Dissertation at the Faculty of Electrical Engineering and Information Technology at the Technical University of Kunststoff.
  • a characteristic signature SIG for example in the form of polygon trains, on which the determined location Coordinates OKO lie, calculated and compared to determine whether it is a toll road, with a reference map RKA or reference signatures REF, which are also available in the form of polygons, for example, for similarity or correspondence.
  • the intervals in which the signature SIG is calculated can be specified by a toll system operator.
  • the location coordinates OKO determined by the tolling device BE2 according to the invention can be transmitted via a transmission unit SEN to a reception unit EM3 of a billing center ABZ external to the vehicle, which can have a control ST3 which is set up to receive the location coordinates from the reception unit EM3 and calculate the signature SIG of the route STR traveled and determine whether this route STR is subject to toll.
  • the controls ST1, ST2, St3 of the tolling devices BEI, BE2 and the billing center ABZ can, for example, be appropriately programmed microprocessors.
  • the relative positions of the location coordinates OKO to one another can be the shaping characteristic of the signature SIG if it is formed in the form of a polygon.
  • the SIG signature can also be used by others
  • the parameters of the route STR must be determined, for example average height difference or height profile, average radius of curvature or course of the radius of curvature of the route STR etc. It is only essential that the signature SIG is characteristic of the route STR traveled and a check as to whether it is a toll route is allowed.
  • the positions of the determined local coordinates OKO are not determined on a map, as in the known tolling methods, but rather characteristic signatures SIG are calculated from a number of local coordinates for the stretches STR traveled.
  • both the reference signature REF and the signature SIG are in digital form, the reference signature REF containing more data values than the signature SIG, since there may be an entire toll road reference route in the form of a reference signature REF, while the signature SIG can be calculated at predeterminable time intervals, which is why the currently calculated signature SIG may only correspond to a section of the entire route traveled.
  • the start and end point of the signature SIG can be made to coincide with one point of the reference signature REF.
  • This procedure is based on the assumption that the signature SIG is the same or similar only with those sections of the reference signature REF whose start and end points can be made to coincide with the start and end points of the signature SIG.
  • the signature SIG can be moved along the curve predetermined by the reference signature REF.
  • the amount of the area FLA delimited by the signature SIG and the reference signature REF can be calculated. If the signature SIG is identical to a section of a reference route subject to toll, the amount of the area FLA enclosed by the reference signature REF and the signature SIG becomes close to zero. In order to enable a reliable comparison between the signature SIG and the reference signatures REF despite possible measurement errors, a limit can be defined for the amount of the signature SIG and the reference signature REF both for the enclosed area FLA and for a maximum permitted deviation.
  • the signature SIG can be regarded as identical to the reference signature REF or the relevant section of the reference signature REF and the traveled route STR can be classified as subject to toll.
  • the route traveled is subject to toll If the signature SIG is compared with all reference signatures REF of toll roads that are known to the toll system, if several toll roads are to be used, then the route whose reference signature has the highest correspondence with the signature SIG is regarded as the traveled route.
  • the procedure described above represents only one of many possibilities to form the signature SIG and to compare it with reference signatures REF of toll roads. Large numbers of other methods and devices for carrying out a comparison of patterns or objects for similarity or for location purposes are known to the person skilled in the art.
  • the location coordinates OKO obtained can also be viewed as the realization of a complex random variable, the trajectory traversing accordingly as a stochastic process, with the usual assumptions regarding ergodicity, etc. be made more robust against measured value failures as a result of inadequate reception of position data.
  • the process just mentioned can be based on a mobility model that models the deviation from the unknown “target trajectory” caused by the position determination by means of additive, Gaussian, white noise.
  • the reference process to be derived on the basis of the reference card KAR becomes similar modeled, the inaccuracy of the reference card KAR is also considered as noise.
  • the signature SIG On the basis of characteristic features of the trajectory of the route traveled, the signature SIG, the correspondence with a route or reference signature REF known to the toll system is checked, wherein a predeterminable toll fee can be assigned to each reference route or reference signature REF known to the toll system.
  • the toll system operator can specify the intervals at which the signature SIG should be calculated, depending on the desired location accuracy.
  • the reference routes or the reference card RKA can be stored in a memory of the tolling device BEI or in a billing center external to the vehicle, wherein a predeterminable toll fee GEB can be assigned to each reference route or reference signatures REF.
  • a comparison can be made either in the toll payment device BEI or in the billing center ABZ the route traveled and a route predetermined by the reference map KAR are similar, if a decision threshold is exceeded, the route traveled is regarded as the toll route reference route REF with which the greatest agreement exists.
  • a user authorization BER stored in a memory SPR of the tolling device BEI or the accounting center ABZ can be used to check whether the vehicle FAR is authorized to use this route STR.
  • toll two types can be distinguished in the toll system according to the invention.
  • One type of toll refers to an embodiment of the invention, in which the user authorization BER is stored in a memory SPR of the toll device BEI.
  • the calculation of the signature SIG and a comparison with the reference signatures REF of toll roads is carried out by the tolling device BEI on board the vehicle FAR.
  • the corresponding tolling device BEI hereinafter referred to as the WEK prepaid card, does not need to establish a communication connection with a vehicle-related billing center ABZ, since it already has all the information it needs for the calculation and billing of toll fees or receives it from the position determination system PES ,
  • the user authorization BER of the prepaid card WEK can be implemented as credit GOOD and stored in a memory SPR of the prepaid card WEK, a control STE being provided which can be set up to debit toll charges GEB accruing from the credit GOOD. If the GUT credit has been used up, the FAR vehicle may no longer use toll roads STR (Fig. La).
  • the authorization to use BER on the WEK prepaid card does not necessarily have to be a GUT credit.
  • the user authorization BER can also be implemented, for example, as a time card ZEI stored in the memory SPR of the prepaid card, which entitles the user to use predeterminable, toll roads STR within a certain period of time, etc. If the user authorization BER consists in being allowed to cover a predeterminable number of kilometers on toll roads STR, the number of kilometers already traveled can be debited from a route credit stored in the memory unit SPR of the prepaid card.
  • time-limited use authorizations BER in the prepaid card WEK can be achieved, for example, by adding a time stamp STE to the signature SIG.
  • the signature SIG and the time stamp STE can then be used to clearly determine both the route that is subject to toll and the time of use, with a check as to whether or not the vehicle FAR may be driving on the route STR determined by the signature SIG at this time of the time stamp STE can be carried out.
  • the type of user authorization BER desired by a vehicle owner can be transferred or activated, for example, by means of a code COD in the value card WEK.
  • a predefinable code CO1, CO2, CO3 can be assigned to each type of user authorization BER in the value card (FIG. 5).
  • a first code CO1 can be assigned to a time card ZEI for all toll roads STR in a predeterminable area, while another code CO2 tops up a GUT credit by a predeterminable amount, or a third code CO3 increases a route credit SGH by a predeterminable amount etc.
  • the use authorization BER is in the form of a time card ZEI, which entitles the user to use the toll route STR in a certain period of time
  • a GUT credit can also be provided in parallel.
  • the driver can deactivate the debit via the credit GUT and electronically “present” the time card ZEI.
  • This presentation of the time card ZEI essentially corresponds to a change in the billing mode in the value card and can be carried out by actuating an input unit on the prepaid card, for example a key.
  • the control STE of the prepaid card WEK can identify and activate or activate the corresponding user authorization BER by comparing the code COD acquired by the user with the codes CO1, CO2, CO3 stored in the memory unit SP1.
  • a time card ZEI for a certain route and a GUT credit are activated in the prepaid card WEK, the driver can deactivate the debit via the GUT credit and electronically "present" the ZEI time card as soon as he drives onto the route for which the time card exists.
  • This presentation of the time card ZEI essentially corresponds to a change in the billing mode in the value card WEK and can be carried out by actuating an input unit of the value card, for example a button. In principle, any combination of BER user authorizations is possible.
  • a user authorization BER in the form of a credit GUT can be assigned several codes COl, COl ', COl "which correspond to different amounts of money. After payment of the corresponding amount, the code COl, COl', COl" corresponding to this amount can be transferred to the prepaid card and that Credit GOOD can be increased by this amount.
  • the other forms of BER user authorization can also be acquired for the WEK prepaid card. That is, Upon payment of the amount assigned to a user authorization BER to the toll operator by the vehicle user, the “activation code” for this type of user authorization BER is acquired and transferred to the prepaid card WEK.
  • the code COD can be transferred to the prepaid card WEK, for example, by means of an input device EIV that is connected to the prepaid card WEK or is not wired.
  • Examples of a wired connection between the input device EIV and the prepaid card WEK would be copper wire, glass fiber, etc.
  • Examples of a non-wired connection are radio, infrared transmission, laser, etc.
  • the code COl, CO2, CO3 can be encrypted and transferred to the WEK prepaid card in a form that is not recognizable to the user.
  • the code COD can be stored on a mobile data carrier MDT, for example a magnetic card, etc.
  • the input device EIV is designed as a reading device LES for mobile data carriers in order to transfer the user authorization BER or the code COD into the prepaid card WEK.
  • the reading device LES can be set up to end the transfer process of the code COD into the prepaid card WEK with a cancellation of the mobile data carrier. This cancellation can consist, for example, in that the information contained on the mobile data carrier is deleted by the reading device or in that a value WER which indicates the validity of the card is set from "valid" to "invalid" (FIG. 6).
  • Another possibility of transferring the code COD into the prepaid card is that after the payment of the amount assigned to it has been manually entered into the calculation unit BEE by a person authorized by the toll operator via an input device of the calculation unit BEE, for example a keyboard or a touchscreen.
  • the code COD can also be transmitted to the prepaid card via a radio network, preferably the GSM network.
  • the prepaid card can have a radio module, for example a GSM module, or can be connected to such a module, via which, on request, e.g. B. by activating a predefinable key or key combination of a keyboard of the prepaid card, a connection to the billing center ABZ of the toll station operator can be established.
  • the desired user authorization BEE can be selected by the vehicle user, for example supported by an acoustic menu, as described, for. B. is customary in prepaid mobile phones.
  • the user authorization BER or the code COD can be paid for, for example, by credit card or via a direct debit authorization issued to the toll operator for an account of the vehicle user.
  • the code COD can be transferred from the accounting center ABZ to the prepaid card.
  • the payment of the user authorization BER can be made, as is known from GSM prepaid cell phone phones, by purchasing a toll prepaid card on which at least one credit code KRE, KR1, KR2 assigned to the respective type of user authorization BER is printed.
  • this credit code KRE, KR1, KR2 can be transmitted from the value card to the accounting center ABZ after being entered into the calculation unit BEE, for example via a keyboard of the value card.
  • the accounting center ABZ After receiving the credit code KRE, the accounting center ABZ transmits the user authorization BER assigned to this credit code KRE, KR1, KR2, for example in the form of a code COD, as already described above.
  • the connection establishment for the transmission of the credit code KRE, KR1, KR2 and the user authorization BER can also take place between the input device EIV and the accounting center ABZ.
  • the input device EIV can be, for example, a mobile radio telephone TEL, via which the credit code KRE, KR1, KR2 is transmitted to the billing center ABZ, the corresponding user authorization BER in the form of the code COD after receipt of the credit code KRE, KR1, KR2 from the billing center ABZ the mobile phone is transmitted.
  • an interface SSI for example an infrared interface
  • the user authorization BER can then be transmitted from the mobile radio telephone TEL to the prepaid card on request.
  • the use authorization BER or the code CO1, CO2, C03 can also be transferred to the prepaid card via a computer PC connected to a data network WWW, preferably to the Internet.
  • the code COl, CO2, CO3 can be transmitted via the Internet to the computer PC, which is set up to transfer the code COl, C02, CO3 into the prepaid card, for example via a USB interface.
  • the BER user authorization can be paid by credit card, etc.
  • the currently determined GPS position can be compared with a card of virtual toll stations stored in a memory of the prepaid card and when driving through the virtual toll stations the previously incurred one , debited from the GUT credit using the GPS measurement.
  • the accuracy of the detection of current location coordinates OKO of the vehicle FAR is not sufficient when using the value card using the GPS toll system.
  • there could be an erroneous billing of toll fees GEB if, for example, a toll road and a toll-free road run side by side in close proximity. Therefore, entering or leaving a toll route STR, ie activating the prepaid card, can be entered by the driver of the vehicle FAR by actuating an input device provided for this purpose, for example a button on the prepaid card.
  • an input device provided for this purpose, for example a button on the prepaid card.
  • the driver of the vehicle can be obliged to cooperate in a similar way to validating a tram ticket.
  • the accuracy requirements for the location determination can be restricted to the accuracy that can be achieved by a GPS toll system without having to transmit correction data.
  • the prepaid card can be designed as a chip card that can be inserted into a car radio. H. the activation and deactivation of the prepaid card, via which the car radio can be used.
  • a second type of toll which can be implemented with the toll system according to the invention, provides that the user authorization BER is created in the accounting center ABZ.
  • This is preferably an account KON assigned to the vehicle FAR.
  • this type of toll requires a communication link between the vehicle FAR or the tolling device BE2 to determine the current location coordinates of the vehicle FAR and a billing center ABZ.
  • the communication-capable tolling device BE2 is referred to as the calculation unit OBU.
  • the signature SIG, SU can be calculated in the calculation unit OBU at predeterminable intervals and transmitted to the accounting center ABZ via a radio network FUN, for example a GSM or UMTS network, etc.
  • the toll fee GEB, GE1 to be paid can be determined by comparing the signature SIG of the route traveled with the reference signatures REF of toll routes (FIG. 9).
  • the debiting of an account KON, KOI assigned to the vehicle FAR or the calculation unit OBU can thus immediately “online” if the route traveled by the vehicle FAR is subject to toll, using the signature SIG, SU and a vehicle or calculation identification FID, FI1 also transmitted " be performed.
  • the determined toll fees GEB are collected over a predeterminable period of time, for example one month, and the toll debt incurred is debited from the account KON, KOI in the accounting center ABZ at a later time.
  • the user authorization BER which is stored in the accounting center ABZ, can be implemented in the form of a time card ZEI etc. in the same way as the prepaid card.
  • the signature SIG can also be calculated in the accounting center ABZ, for this purpose the location coordinates OKO can be transmitted to the accounting center ABZ. Since the calculation of the signature SIG, as already mentioned above, can take place at predeterminable intervals, it is not necessary in this case either to permanently transmit position data to the accounting center ABZ. The data volume can therefore be significantly reduced by calculating the signature SIG in the toll system according to the invention.
  • the position determination system PES used is the GPS toll system, to transmit position correction data in order to rule out erroneous charging of toll charges. Since, as already mentioned above, tolls can be charged in the original way for roads running parallel to one another.
  • the position correction data can be determined in accordance with a dGPS method and transmitted to the calculation unit OBU via a radio network, for example the GSM network, etc. Such a method for transmitting correction data has become known, for example, from WO 94/12892.
  • travel history positions or the signature SIG of the route STR and any information about the time of use can be stored in a memory of the value card or the accounting center ABZ and made available if necessary become.
  • Adding a time stamp ZST to the signature SIG also has the advantage that when the user authorization is implemented as a ZEI time card, it is very easy to check whether the time card is still valid.
  • the signature SIG and the time stamp ZST can be used to clearly prove the use of a toll route.
  • a monitoring system UES can be provided for monitoring the correct operation of the toll system or the value card and the calculation unit OBU.
  • the monitoring system can have a control ST1 and a display DIP connected to it, which is set up to display a predefinable optical pattern MUS (FIG. 11).
  • the optical pattern MUS can depend on the current operating state of the tolling device BEV located on board the vehicle FAR, ie the value card or the calculation unit OBU.
  • the control ST1 of the monitoring system UES can monitor whether a valid user authorization BER is present in the prepaid card or the accounting center, or whether the tolling device BEV on board the vehicle is switched on.
  • the controller ST1 can check the state of the user authorization BER in the prepaid card and whether the prepaid card is switched on or off.
  • the controller ST1 of the monitoring system can exchange data with the accounting center ABZ to determine whether a valid user authorization BER is available.
  • the control ST1 controls the display DIP depending on the current operating state of the tolling device BEV (value card or calculation unit OBU) or the presence of a user authorization, on which the pattern MUS corresponding to the current operating state is shown.
  • the display can have DIP light-emitting diodes LED or infrared light-emitting diodes.
  • an optical pattern MUS provided for this purpose is displayed, for example on the vehicle front FRO.
  • Unauthorized manipulation of the driver on the value card or on the calculation unit OBU can also be detected by the control ST1.
  • control ST1 of the monitoring system can be set up to enter the user code BER if the wrong code COD is entered several times Value card to show a pattern MUS intended for this purpose on the display, for example a luminous LED.
  • the pattern can also be changed externally, for example via a GSM broadcast request.
  • the activation of the value card can be carried out by the driver of the vehicle FAR actuating an input device provided for this purpose, for example a button on an input unit for the value card.
  • the driver of the vehicle can be obliged to cooperate in a similar way to validating a tram ticket.
  • the control ST1 If the value card is switched on by the vehicle user and there is a valid user authorization BER in its memory SPR, the control ST1 generates a corresponding optical pattern MUS on the display DIP, for example two illuminated light-emitting diodes LED, while in the switched-off state of the value card a characterizing this state Pattern MUS is generated - for example, in this case none of the light emitting diodes emits LED light.
  • the control ST1 shows the pattern MUS provided for this case on the display.
  • the pattern MUS shown can thus be used to identify whether the driver of the vehicle FAR is a potential or actual toll bouncer.
  • the pattern can also be changed externally, for example via a GSM broadcast request.
  • the pattern MUS shown can now be evaluated and used as a trigger signal for a number plate OCR.
  • OCR stands for "Optical Character Recognition” and means known methods for optical pattern recognition. The advantage of this solution, in addition to the low cost, is that not every vehicle has to be assigned a number plate OCR.
  • Infrared patterns can be recognized by cheap interference filters on an infrared camera KAM, with correspondingly high light output of the LEDs, with a much higher signal-to-noise ratio than number plates with purely passive number plate OCR.
  • the detection of some simple patterns is also possible with much higher reliability.
  • the monitoring system UES is not used for communication, as is the case for example in WO 99/66455, but serves to reduce the frequency of the more complex number plate OCR, which is significantly less reliable under the expected environmental conditions. In the case of centrally performed OCR, this significantly reduces the data volume between the fixed enforcement stations and the OCR center.
  • Mobile monitoring can also be carried out using an infrared camera.
  • preselection can also be carried out via additional LED sources in the visible area.
  • signaling in the visible range can also generally take place.
  • FAR vehicles There are three types of FAR vehicles within the booking area:
  • FAR vehicles without or with an invalid (manipulated) IR / LED signature these are either toll bouncers, as are possible in principle with any automatic toll method; or these are toll participants with defective toll payment devices BEV, or missing or invalid user authorizations BER, for example blocked account KON or used up credit GUT. All of these participants can be recognized at appropriate control stations (fixed or mobile) and treated according to defined rules.
  • another control element can also represent the signatures SIG of the stretches STR traveled. For this purpose, these are not discarded after the real-time comparison, but can be stored in the toll payment device BEV or in the accounting center ABZ, for example, to secure evidence.
  • the stored data can be retained over a predefinable period, for example 2 months, according to a ring storage principle.
  • Signatures SIG can also be continuously calculated and stored together with the time stamp STE and the status of the tolling device BEV or the user authorization.
  • This data can either be deducted from the prepaid card during the next booking process or transmitted permanently or at predeterminable intervals to a toll collection center at the communication-capable computing unit OBU and processed by it using suitable methods (e.g. comparing known with impossible statistical movement profiles, etc.)
  • suitable methods e.g. comparing known with impossible statistical movement profiles, etc.

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Abstract

The invention relates to a method and toll system (SYS) for electronically charging tolls by means of a position determination system (PES) which determines the actual position-co-ordinates (OKO) of a vehicle. According to said invention, at least one characteristic signature (SIG) of the route taken by the vehicle (FAR) is calculated with the aid of the position-co-ordinates (OKO) of the vehicle (FAR), according to said signature (SIG) it is determined whether the route taken (STR) is a toll route or not. If the route taken (STR) is a toll route, user authorisation verification occurs as to whether the vehicle (FAR) is authorised to use the toll route (STR).

Description

DUALES MAUTSYSTEM DUAL TOLL SYSTEM
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektronischen Bemautung mittels eines Positionsermittlungssystems zur Bestimmung der aktuellen Orts-Koordinaten eines Fahrzeuges.The invention relates to a method for electronic tolling by means of a position determination system for determining the current location coordinates of a vehicle.
Weiter betrifft die Erfindung ein Mautsystem zur elektronischen Bemautung mittels eines Positionsermittlungssystems zur Bestimmung der aktuellen Orts-Koordinaten eines Fahrzeuges.The invention further relates to a toll system for electronic tolling by means of a position determination system for determining the current location coordinates of a vehicle.
Ein Mautsystem bzw. ein Verfahren der oben genannten Art sind aus der DE 43 44 433 AI bekannt geworden. Bei dem bekannten Verfahren werden aktuelle Orts-Koordinaten von einem GPS-Empfänger erfasst, und mit den in einer elektronischen Vignette intern gespeicherten Einfahrt/ Ausfahrt-Koordinaten einer Autobahnstrecke verglichen und bei Überemstirnrnung der Koordinaten diese mittels des digitalen mobilen Netzwerkes an ein Fahrzeug externes Abrechnungszentrum übertragen, wobei im Abrechnungszentrum, aus den übertragenen Daten die zurückgelegten Autobahnkilometer sowie die damit verbundenen Autobahngebühren berechnet werden.A toll system and a method of the type mentioned above are known from DE 43 44 433 AI. In the known method, current location coordinates are recorded by a GPS receiver, and compared with the entry / exit coordinates of a motorway route, which are stored internally in an electronic vignette, and if the coordinates are overwritten, these are transmitted to a vehicle external accounting center by means of the digital mobile network , in the billing center, the distance traveled and the associated motorway tolls are calculated from the transmitted data.
Die WO 95/20801 offenbart ein Verfahren und eine Anordnung zur Ermittlung von Nutzungsgebühren für Verkehrswege und/ oder Verkehrsflächen bei welchem die Positionsdaten des Fahrzeuges mittels eines Positionsermittlungssystems erfasst werden und mit den Positionen von virtuellen Mautstellen verglichen werden. Die Positionsdaten können zur Berechnung der Mautgebühren an ein fahrzeugexternes Zentralstelle übermittelt werden, wobei auch eine Berechnung der Gebühren in einer Bemautungsvorrichtung des Fahrzeuges erfolgen kann und die ermittelten Gebühren an die Zentralstelle übermittelt werden, wo sei dann von einem Konto abgebucht werden können. Nachteilig an diesem Verfahren ist vor allem, dass ständig die Position des Fahrzeuges erfasst werden muss und keine Möglichkeit einer anonymen Abbuchung besteht.WO 95/20801 discloses a method and an arrangement for determining user charges for traffic routes and / or traffic areas in which the position data of the vehicle are recorded by means of a position determination system and compared with the positions of virtual toll booths. The position data can be transmitted to a central office external to the vehicle in order to calculate the toll charges, the charges can also be calculated in a tolling device of the vehicle and the determined charges can be transmitted to the central office, where it can then be debited from an account. The main disadvantage of this method is that the position of the vehicle must be recorded continuously and there is no possibility of anonymous debit.
Die WO 99/33027 beschreibt ein Verfahren zur Einhebung von Mautgebühren, bei welchem die aktuelle Position des Fahrzeuges zur Berechnung von Mautgebühren mit der Position einer virtuellen Mautstelle verglichen wird, wobei bei Durchfahrt eines Fahrzeuges durch eine physischen Mautstation, eine Ko munikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und einer zentralen Mautleitstelle aufgebaut wird um die angefallenen Mautgebühren zu begleichen. Nach erfolgter Bezahlungstransaktion wird zwischen der Mautstation und dem Fahrzeug eine Kommunikationsverbindung aufgebaut wird, über die ein Nachweis der ordnungsgemäßen Bezahlung der Mautgebühr übermittelt wird.WO 99/33027 describes a method for collecting tolls, in which the current position of the vehicle for the calculation of tolls is compared with the position of a virtual toll station, wherein when a vehicle passes through a physical toll station, a communication link between the vehicle and a central toll control center is set up to pay the tolls. After the payment transaction is made between the toll station and the Vehicle a communication link is established, via which evidence of the proper payment of the toll fee is transmitted.
Ein Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, dass bei Ausfall der Kor nunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und dem Abrechnungszentrum bzw. zwischen dem Fahrzeug und dem Positionsermittlungssystem keine Mautgebühren verrechnet werden können.A disadvantage of the known method is that if the communication link between the vehicle and the accounting center or between the vehicle and the position determination system fails, no toll fees can be charged.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen einfach zu realisierenden und kostengünstigen Weg zur Erfassung und Entrichtung von Mautgebühren zu schaffen, der darüber hinaus eine einfache Anpassung an verschiedene Verrechnungsarten von Gebühren für mautpflichtige Strecken sowie eine Einhebung der Mautgebühren auch unabhängig von einer Kormnunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und einem fahrzeugexternen Abrechnungszentrum ermöglicht.It is an object of the invention to provide an easy-to-implement and inexpensive way of collecting and paying tolls, which is also easy to adapt to different types of charges for toll roads and a collection of tolls regardless of a communication link between the vehicle and an in-vehicle accounting center.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass anhand von Orts-Koordinaten des Fahrzeuges zumindest eine für die von dem Fahrzeug befahrene Strecke charakteristische Signatur berechnet und anhand der Signatur ermittelt wird, ob die befahrene Strecke mautpflichtig ist.This object is achieved according to the invention with a method of the type mentioned at the beginning in that at least one signature characteristic of the route traveled by the vehicle is calculated on the basis of location coordinates of the vehicle and the signature is used to determine whether the route traveled is subject to toll.
Es ist ein Verdienst der Erfindung, dass die Benutzung einer mautpflichtigen Strecke auch dann nachgewiesen werden kann, wenn keine permanente Koi munikation zwischen einem Positionsermittlungssystem und dem Fahrzeug möglich ist, da die Signatur der befahrenen Strecke eine Zuordnung zu mautpflichtigen Strecken gestattet.It is a merit of the invention that the use of a toll route can be demonstrated even if no permanent communication between a position detection system and the vehicle is possible, since the signature of the route traveled allows an assignment to toll routes.
Zur Bestimmung, ob die befahrene Strecke mautpflichtig ist, kann die berechnete Signatur mit in einer Referenzkarte enthaltenen mautpflichtigen Referenzstrecken verglichen werden.In order to determine whether the route traveled is subject to toll, the calculated signature can be compared to reference routes contained in a reference card.
Es kann aber auch jeder mautpflichtigen Strecke in einem vorgebbaren Gebiet je zumindest eine Referenzsignatur zugewiesen sein, und die aus den aktuellen Orts-Koordinaten gewonnene Signatur zwecks Ermittlung, ob die befahrene Strecke mautpflichtig ist, mit den Referenzsignaturen verglichen werden.However, at least one reference signature can also be assigned to each toll route in a predeterminable area, and the signature obtained from the current location coordinates can be compared with the reference signatures in order to determine whether the route traveled is subject to toll.
Um die Berechnung von zu entrichtenden Mautgebühren zu erleichtern, kann jeder Referenzsignatur bzw. jeder Referenzstrecke je eine vorgebbare Mautgebühr zugeordnet ist.In order to facilitate the calculation of toll charges to be paid, a predeterminable toll charge can be assigned to each reference signature or each reference route.
Das Datenaufkommen lässt sich dadurch wesentlich verringern, dass die Signatur in einer Bemautungsvorrichtung des Fahrzeuges berechnet wird. Auf ein fahrzeugexternes Mautleitsystem bzw. Abrechnungszentrum kann verzichtet werden, wenn der Vergleich der Signatur mit der Referenzsignatur und/ oder der Referenzkarte in der Bemautungsvorrichtung erfolgt und die Mautgebühr von einem in der Bemautungsvorrichtung abgelegten aufladbaren Guthaben abgebucht wird. Diese Ausführungsform der Erfindung gewährleistet die Anonymität des Fahrzeugbenutzers, da keine Informationen, wie beispielsweise eine Fahrzeugidentifikation etc. an eine Mautleitstelle übermittelt werden müssen und das Guthaben gegen Vorauszahlung erworben werden kann. Prinzipiell sind jedoch auch andere Varianten der Vorauszahlung möglich, beispielsweise in Form von einer Zeitkarte oder einem Streckenguthaben etc.The data volume can be significantly reduced by calculating the signature in a tolling device of the vehicle. A toll control system or billing center external to the vehicle can be dispensed with if the comparison of the signature with the reference signature and / or the reference card takes place in the tolling device and the toll fee is debited from a rechargeable credit stored in the tolling device. This embodiment of the invention ensures the anonymity of the vehicle user, since no information, such as vehicle identification, etc., has to be transmitted to a toll control center and the credit can be acquired against prepayment. In principle, however, other variants of the advance payment are also possible, for example in the form of a time card or a route credit, etc.
Ist keine Vorauszahlung von Mautgebühren von Seiten des Fahrzeuginhabers und / oder des Mautbetreibers gewünscht, kann die von der Bemautungsvorrichtung berechnete Signatur an ein fahrzeugexternes Abrechnungszentrum übertragen werden, und der Vergleich der Signatur mit der Referenzsignatur und/ oder der Referenzkarte in dem Abrechnungszentrum erfolgt, wobei die anfallende Mautgebühr von einem in dem Abrechnungszentrum vorhandenen dem Fahrzeug zugeordneten Konto abgebucht wird. In diesem Fall ist die Anonymität nicht mehr gegeben, da zur Abbuchung der anfallenden Mautgebühren von dem Konto eine Fahrzeugidentifikation an das Abrechnungszentrum mitübertragen werden muss.If no prepayment of toll fees by the vehicle owner and / or the toll operator is desired, the signature calculated by the tolling device can be transmitted to a billing center external to the vehicle, and the comparison of the signature with the reference signature and / or the reference card takes place in the billing center, the the resulting toll fee is debited from an account assigned to the vehicle in the accounting center. In this case, anonymity is no longer provided, since a vehicle identification must be transferred from the account to the billing center in order to debit the toll charges.
Der Nachweis, dass eine mautpflichtige Strecke benutzt wurde lässt sich dadurch erleichtern, dass die Signatur einen Zeitstempel erhält und die Signatur und der Zeitstempel für die Dauer eines vorgebbaren Zeitintervalls gespeichert werden.Proof that a toll route has been used can be made easier by the signature being given a time stamp and the signature and the time stamp being saved for the duration of a predefinable time interval.
Vorteilhafterweise werden die aktuellen Orts-Koordinaten des Fahrzeuges mittels eines Satellitennavigations-Verfahrens ermittelt.The current location coordinates of the vehicle are advantageously determined using a satellite navigation method.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren eignet sich insbesondere ein Mautsystem der eingangs genannten Art, welches dazu eingerichtet ist, anhand von Orts- Koordinaten des Fahrzeuges zumindest eine für die von dem Fahrzeug befahrene Strecke charakteristische Signatur zu berechnen und anhand der Signatur zu ermitteln, ob die befahrene Strecke mautpflichtig ist.A toll system of the type mentioned at the outset is particularly suitable for carrying out the method according to the invention, which is set up to calculate at least one signature characteristic of the route traveled by the vehicle on the basis of location coordinates of the vehicle and to determine from the signature whether the route traveled Route is toll.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Mautsystem dazu eingerichtet, die berechnete Signatur zur Bestimmung, ob die befahrene Strecke mautpflichtig ist, mit in einer Referenzkarte enthaltenen mautpflichtigen Referenzstrecken zu vergleichen. Weiters kann jeder Referenzsignatur bzw. jeder Referenzstrecke je eine vorgebbare Mautgebühr zugeordnet sein.In a preferred embodiment of the invention, the toll system is set up to compare the calculated signature for determining whether the route traveled is subject to toll with reference toll roads contained in a reference card. Furthermore, a predeterminable toll fee can be assigned to each reference signature or each reference route.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mautsystems sieht vor, dass das Fahrzeug eine Bemautungsvorrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Signatur der befahrenen Strecke zu berechnen.In a preferred embodiment of the toll system according to the invention, the vehicle has a tolling device which is set up to calculate the signature of the route traveled.
Eine günstige Variante der Erfindung besteht darin, dass die Bemautungsvorrichtung dazu eingerichtet ist die Signatur mit der Referenzsignatur und/ oder der Referenzkarte zu vergleichen und die Mautgebühr von einem in der Bemautungsvorrichtung abgelegten aufladbaren Guthaben abzubuchen.A favorable variant of the invention consists in that the tolling device is set up to compare the signature with the reference signature and / or the reference card and to debit the toll fee from a rechargeable credit stored in the tolling device.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, kann das Mautsystem dazu eingerichtet sein, die von der Bemautungsvorrichtung berechnete Signatur an ein fahrzeugexternes Abrechnungszentrum zu übertragen, welches dazu eingerichtet ist, die Signatur mit der Referenzsignatur und/ oder der Referenzkarte zu vergleichen, die anfallende Mautgebühr von einem in dem Abrechnungszentrum vorhandenen, dem Fahrzeug zugeordneten Konto abzubuchen..In a further advantageous embodiment of the invention, the toll system can be set up to transmit the signature calculated by the tolling device to a billing center external to the vehicle, which is set up to compare the signature with the reference signature and / or the reference card, the applicable toll fee of to debit an account in the accounting center that is assigned to the vehicle.
Weitere Vorteile lassen sich dadurch erzielen, dass die Signatur einen Zeitstempel aufweist und das Mautsystem dazu eingerichtet ist, die Signatur und den Zeitstempel für die Dauer eines vorgebbaren Zeitintervalls zu speichern.Further advantages can be achieved in that the signature has a time stamp and the toll system is set up to store the signature and the time stamp for the duration of a predefinable time interval.
Weitere Vorteile lassen sich dadurch erzielen, dass das Mautsystem dazu eingerichtet ist, die Orts-Koordinaten mittels eines Satellitennavigations-Verfahrens zu ermitteln.Further advantages can be achieved in that the toll system is set up to determine the location coordinates by means of a satellite navigation method.
Die Erfindung samt weiterer Vorteile wird im folgenden anhand einiger nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind näher erläutert. In dieser zeigen schematisch:The invention together with further advantages is explained in more detail below with the aid of some non-limiting exemplary embodiments which are illustrated in the drawing. This shows schematically:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Mautsystem,1 a toll system according to the invention,
Fig. la eine Wertkarte zur Bemautung eines Fahrzeuges,La a prepaid card for tolling a vehicle,
Fig. 2 einen schematischer Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens,2 shows a schematic sequence of the method according to the invention,
Fig. 3 eine anhand von Orts-Koordinaten ermittelte Signatur einer befahrenen Strecke, Fig. 4 einen Vergleich zwischen der Signatur aus Fig. 3 und einer Referenzsignatur einer mautpflichtigen Strecke,3 a signature of a route traveled, determined on the basis of location coordinates, 4 shows a comparison between the signature from FIG. 3 and a reference signature of a toll route,
Fig. 5 eine Variante der Wertkarte aus Fig. la im näheren Detail und ein Lesegerät zum Aufbuchen einer Benutzerberechtigung auf die Wertkarte;5 shows a variant of the prepaid card from FIG. 1 a in more detail and a reader for booking a user authorization onto the prepaid card;
Fig. 6 einen mobiler Datenträger mit einem Code zum Aufbuchen einer Benutzerberechtigung auf die Wertkarte,6 shows a mobile data carrier with a code for booking a user authorization onto the prepaid card,
Fig. 7 die Wertkarte aus Fig. 5, die zwecks Aufladen einer Benutzungsberechtigung mit einem Datennetz verbunden ist,7 shows the prepaid card from FIG. 5, which is connected to a data network for the purpose of loading a user authorization,
Fig. 8 ein erfindungsgemäßes, duales Mautsystem mit einem Abrechnungszentrum,8 an inventive dual toll system with a billing center,
Fig. 9 das Abrechnungszentrum und eine Bemautungsvorrichtung aus Fig. 8 im näheren Detail,9 the billing center and a tolling device from FIG. 8 in more detail,
Fig. 10 ein Überwachungssystem zur Überwachung des Betriebszustandes von Bemautungsvorrichtungen undFig. 10 is a monitoring system for monitoring the operating state of tolling devices and
Fig. 11 ein an einem Fahrzeug angeordnetes Display zur Anzeige eines für den Betriebszustand der Bemautungsvorrichtung repräsentativen Kontrollmusters.11 shows a display arranged on a vehicle for displaying a control pattern representative of the operating state of the tolling device.
Gemäß Fig. 1 weist ein erfindungsgemäßes Mautsystem SYS zur Ortung eines Fahrzeuges FAR ein Positionserfassungssystems PES auf, beispielsweise das bekannte „Global Positioning Systems" oder kurz GPS-System. Mit dem erfindungsgemäßen Mautsystem SYS lässt sich, wie im folgenden noch näher erläutert, auf einfache Weise ein duales Mautsystem realisieren.1, a toll system SYS according to the invention for locating a vehicle FAR has a position detection system PES, for example the known "Global Positioning Systems" or GPS system for short. With the toll system SYS according to the invention, as will be explained in more detail below, it is simple Realize a dual toll system.
Unter dualem Mautsystem wird in diesem Dokument ein Mautsystem verstanden, welches sowohl eine Entrichtung der Mautgebühren ohne eine Kommunikation mit einem fahrzeugexternen Abrechnungszentrum ABZ direkt in einer eigens dafür eingerichteten Bemautungsvorrichtung BEI des Fahrzeuges FAR, als auch eine Bezahlung der Mautgebühren über ein Abreclmungszentrum ABZ ermöglicht, wobei das Fahrzeug in dem zweiten Fall eine Bemautungsvorrichtung BE2 aufweisen muss die zur Kommunikation mit dem Abrechnungszentrum. ABZ eingerichtet ist. Zur Ermittlung der aktuellen Orts-Koordinaten OKO weisen die Fahrzeuge FA1, FA2 je eine Bemautungsvorrichtung BEI, BE2 auf, die dazu eingerichtet ist, mit dem Positionsermittlungssystem PES, bevorzugterweise einem Satellitennavigationssystem, Daten auszutauschen. Handelt es sich bei dem Positionsermittlungssystem PES um das GPS- Mautsystem, so kann die Bemautungsvorrichtung BEV ein GPS-Modul aufweisen. Zur Strecken- bzw. PositionsbestLmrnung mittels GPS siehe beispielsweise: „Umgebungserfassung auf Basis lernender digitaler Karten zur vorausschauenden Konditionierung von Fahrerassistenzsystemen"; Michael Schraut; Dissertation an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der technischen Universität München.In this document, a dual toll system is understood to mean a toll system that allows both the payment of the toll fees without communication with a vehicle-specific billing center ABZ directly in a toll device BEI of the vehicle FAR that has been set up specifically for this purpose, and payment of the toll fees via a billing center ABZ, whereby in the second case, the vehicle must have a tolling device BE2 for communication with the accounting center. ABZ is set up. To determine the current location coordinates OKO, the vehicles FA1, FA2 each have a tolling device BEI, BE2, which is set up to exchange data with the position determination system PES, preferably a satellite navigation system. If the position determination system PES is the GPS toll system, the toll payment device BEV can have a GPS module. For route and position determination using GPS, see, for example: "Environment detection based on learning digital maps for predictive conditioning of driver assistance systems"; Michael Schraut; Dissertation at the Faculty of Electrical Engineering and Information Technology at the Technical University of Munich.
Anhand der von der Bemautungsvorrichtung BEI, BE2 ermittelten Orts-Koordinaten OKO erfolgt auf die im folgenden beschriebene Art die Feststellung, ob die befahrene Strecke STR mautpflichtig ist.On the basis of the location coordinates OKO determined by the tolling device BEI, BE2, it is determined in the manner described below whether the traveled route STR is subject to a toll.
Aus den erhaltenen Orts-Koordinaten OKO kann gemäß Fig. 2 in den Steuerungen ST1, ST2 der fahrzeugseitigen Bemautungsvorrichtungen BEI, BE2 in vorgebbaren Intervallen für die jeweils befahrene Strecke STR eine charakteristische Signatur SIG, beispielsweise in Form von Polygonzügen, auf welchem die ermittelten Orts-Koordinaten OKO liegen, berechnet und zur Feststellung, ob es sich um eine mautpflichtige Strecke handelt, mit Strecken einer Referenzkarte RKA bzw. Referenzsignaturen REF, die beispielsweise ebenfalls in Form von Polygonzügen vorliegen, auf Ähnlichkeit bzw. Übereinstimmung verglichen werden. Die Intervalle in denen die Signatur SIG berechnet wird, kann von einem Mautsystembetreiber vorgegeben werden. Die von der erfindungsgemäßen Bemautungsvorrichtung BE2 ermittelten Orts-Koordinaten OKO können über eine Sendeeinheit SEN an eine Empfangseinheit EM3 eines fahrzeugexternes Abrechnungszentrum ABZ übermittelt werden, welches eine Steuerung ST3 aufweisen kann, die dazu eingerichtet ist, von der Empfangseinheit EM3 die Orts-Koordinaten zu empfangen und die Signatur SIG der befahrenen Strecke STR zu berechnen und zu ermitteln, ob diese Strecke STR mautpflichtig ist.2 in the controls ST1, ST2 of the vehicle-side tolling devices BEI, BE2, a characteristic signature SIG, for example in the form of polygon trains, on which the determined location Coordinates OKO lie, calculated and compared to determine whether it is a toll road, with a reference map RKA or reference signatures REF, which are also available in the form of polygons, for example, for similarity or correspondence. The intervals in which the signature SIG is calculated can be specified by a toll system operator. The location coordinates OKO determined by the tolling device BE2 according to the invention can be transmitted via a transmission unit SEN to a reception unit EM3 of a billing center ABZ external to the vehicle, which can have a control ST3 which is set up to receive the location coordinates from the reception unit EM3 and calculate the signature SIG of the route STR traveled and determine whether this route STR is subject to toll.
Die Steuerungen ST1, ST2, St3 der Bemautungsvorrichtungen BEI, BE2 bzw. des Abrechnungszentrums ABZ können beispielsweise entsprechend programmierte Mikroprozessoren sein.The controls ST1, ST2, St3 of the tolling devices BEI, BE2 and the billing center ABZ can, for example, be appropriately programmed microprocessors.
Gemäß Fig. 3 können die Relativpositionen der Ortskoordinaten OKO zueinander, d. h. die durch zwei aufeinanderfolgende Ortskoordinaten OKI- OKN definierten Richtungsvektoren, das formgebende Charakteristikum der Signatur SIG sein, wenn diese in Form eines Polygonzuges gebildet wird. Natürlich kann die Signatur SIG auch durch andere Parameter der Strecke STR bestimmt sein, beispielsweise mittlere Höhendifferenz bzw. Höhenprofil, mittlerer Krümmungsradius bzw. Verlauf des Krümmungsradius der Strecke STR etc. Wesentlich ist lediglich, dass die Signatur SIG für die befahrene Strecke STR charakteristisch ist und eine Überprüfung, ob es sich um eine mautpflichtige Strecke handelt, erlaubt. Dabei werden nicht wie bei den bekannten Bemautungsverfahren die Positionen der ermittelten Ortskoordinaten OKO in einer Karte bestimmt, sondern aus einer Anzahl von Ortskoordinaten werden für die befahrenen Strecken STR charakteristische Signaturen SIG berechnet.According to FIG. 3, the relative positions of the location coordinates OKO to one another, ie the direction vectors defined by two successive location coordinates OKI-OKN, can be the shaping characteristic of the signature SIG if it is formed in the form of a polygon. Of course, the SIG signature can also be used by others The parameters of the route STR must be determined, for example average height difference or height profile, average radius of curvature or course of the radius of curvature of the route STR etc. It is only essential that the signature SIG is characteristic of the route STR traveled and a check as to whether it is a toll route is allowed. The positions of the determined local coordinates OKO are not determined on a map, as in the known tolling methods, but rather characteristic signatures SIG are calculated from a number of local coordinates for the stretches STR traveled.
Nach Fig. 4 liegen sowohl die Referenzsignatur REF als auch die Signatur SIG in digitaler Form vor, wobei die Referenzsignatur REF mehr Datenwerte enthalten kann als die Signatur SIG, da ja eine gesamte mautpflichtige Referenzstrecke in Form einer Referenzsignatur REF vorliegen kann, während die Signatur SIG in vorgebbaren Zeitintervallen berechnet werden kann, weshalb es sein kann, dass die aktuell berechnete Signatur SIG nur einem Abschnitt der gesamten befahrenen Strecke entspricht.4, both the reference signature REF and the signature SIG are in digital form, the reference signature REF containing more data values than the signature SIG, since there may be an entire toll road reference route in the form of a reference signature REF, while the signature SIG can be calculated at predeterminable time intervals, which is why the currently calculated signature SIG may only correspond to a section of the entire route traveled.
Zum Vergleich von Signatur SIG und Referenzsignatur REF können beispielweise, falls die Signatur SIG und die Referenzsignatur REF in Form von Polygonzügen vorliegen, Anfangs und Endpunkt der Signatur SIG mit je einem Punkt der Referenzsignatur REF zur Deckung gebracht werden. Dieser Vorgangsweise liegt die Annahme zugrunde, dass die Signatur SIG und nur mit jenen Abschnitten der Referenzsignatur REF gleich bzw. ähnlich ist, deren Anfangs- und Endpunkte mit den Anfangs- und Endpunkten der Signatur SIG zur Deckung gebracht werden können. Die Signatur SIG kann zu diesem Zweck entlang der durch die Referenzsignatur REF vorgegebenen Kurve unter Einhaltung bewegt werden. Wird ein Abschnitt der Referenzsignatur REF ermittelt, in welchem die Anfangs- A und Endpunkte E der Signatur SIG mit Punkten der Referenzsignatur REF zur Deckung gebracht werden können, kann der Betrag der von der Signatur SIG und der Referenzsignatur REF begrenzten Fläche FLA berechnet werden. Ist die Signatur SIG mit einem Abschnitt einer mautpflichtigen Referenzstrecke identisch, so wird der Betrag der von der Referenzsignatur REF und der Signatur SIG eingeschlossenen Fläche FLA nahe null. Um trotz eventuell auftretender Messfehler eine zuverlässigen Vergleich zwischen der Signatur SIG und den Referenzsignaturen REF zu ermöglichen, kann eine Schranke für den Betrag der von der Signatur SIG und der Referenzsignatur REF sowohl für die eingeschlossenen Fläche FLA als auch für eine maximal erlaubten Abweichung definiert werden. Unterschreitet der Betrag der eingeschlossenen Fläche FLA und die maximale Abweichung diese Schranken, so kann die Signatur SIG als identisch mit der Referenzsignatur REF bzw. dem betreffenden Abschnitt der Referenzsignatur REF betrachtet und die befahrene Strecke STR als mautpflichtig eingestuft werden. Zur Bestimmung ob die befahrene Strecke mautpflichtig ist, wird die Signatur SIG mit allen dem Mautsystem bekannten Referenzsignaturen REF mautpflichtiger Strecken verglichen, kommen mehrere mautpflichtige Strecken in Frage die befahrene zu sein, so wird jene Strecke deren Referenzsignatur die höchste Übereinstimmung mit der Signatur SIG aufweist, als die befahrene Strecke angesehen. Die oben beschriebene Vorgangsweise stellt nur eine von vielen Möglichkeiten dar die Signatur SIG zu bilden und mit Referenzsignaturen REF mautpflichtiger Strecken zu vergleichen. Weitere Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Durchführung eines Vergleiches von Mustern bzw. Objekten auf Ähnlichkeit bzw. zu Ortungszwecken sind dem Fachmann in großer Zahl bekannt.For comparison of the signature SIG and reference signature REF, for example, if the signature SIG and the reference signature REF are in the form of polygons, the start and end point of the signature SIG can be made to coincide with one point of the reference signature REF. This procedure is based on the assumption that the signature SIG is the same or similar only with those sections of the reference signature REF whose start and end points can be made to coincide with the start and end points of the signature SIG. For this purpose, the signature SIG can be moved along the curve predetermined by the reference signature REF. If a section of the reference signature REF is determined in which the start A and end points E of the signature SIG can be made to coincide with points of the reference signature REF, the amount of the area FLA delimited by the signature SIG and the reference signature REF can be calculated. If the signature SIG is identical to a section of a reference route subject to toll, the amount of the area FLA enclosed by the reference signature REF and the signature SIG becomes close to zero. In order to enable a reliable comparison between the signature SIG and the reference signatures REF despite possible measurement errors, a limit can be defined for the amount of the signature SIG and the reference signature REF both for the enclosed area FLA and for a maximum permitted deviation. If the amount of the enclosed area FLA and the maximum deviation falls below these limits, the signature SIG can be regarded as identical to the reference signature REF or the relevant section of the reference signature REF and the traveled route STR can be classified as subject to toll. To determine whether the route traveled is subject to toll If the signature SIG is compared with all reference signatures REF of toll roads that are known to the toll system, if several toll roads are to be used, then the route whose reference signature has the highest correspondence with the signature SIG is regarded as the traveled route. The procedure described above represents only one of many possibilities to form the signature SIG and to compare it with reference signatures REF of toll roads. Large numbers of other methods and devices for carrying out a comparison of patterns or objects for similarity or for location purposes are known to the person skilled in the art.
Die oben beschriebene Vorgangsweise stellt nur eine von vielen Möglichkeiten dar die Signatur SIG zu bilden und mit der Referenzsignatur REF zu vergleichen. Weitere Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Durchführung eines Vergleiches von Mustern bzw. Objekten auf Ähnlichkeit bzw. zu Ortungszwecken sind dem Fachmann in großer Zahl bekannt.The procedure described above represents only one of many possibilities to form the signature SIG and to compare it with the reference signature REF. Large numbers of other methods and devices for carrying out a comparison of patterns or objects for similarity or for location purposes are known to the person skilled in the art.
So können die erhaltenen Orts-Koordinaten OKO beispielsweise auch als Realisierung einer komplexen Zufallsvariablen betrachtet werden, das Abfahren ihrer Trajektorie dementsprechend als stochastischer Prozess, mit den üblichen Annahmen bezüglich Ergodizität, etc. Dieser aufgrund der zu diskreten Zeitpunkten gemachter Positionsmessungen zeitdiskrete Prozess kann beispielsweise mittels Kaimanfilterung gegenüber Messwertausfällen als Folge eines unzureichenden Empfanges von Positionsdaten robuster gemacht werden.For example, the location coordinates OKO obtained can also be viewed as the realization of a complex random variable, the trajectory traversing accordingly as a stochastic process, with the usual assumptions regarding ergodicity, etc. be made more robust against measured value failures as a result of inadequate reception of position data.
Weiters kann dem soeben erwähnten Prozess, falls die Positionsdaten fehlerbehaftet sind, ein Mobilitätsmodell zugrunde gelegt werden, das die durch die Positionsbestimmung verursachte Abweichung von der unbekannten „Solltrajektorie" durch additives, gaußsches, weißes Rauschen modelliert. Der aufgrund der Referenzkarte KAR abzuleitende Referenzprozess wird ähnlich modelliert, die Ungenauigkeit der Referenzkarte KAR wird hierbei auch als Rauschen betrachtet.Furthermore, if the position data are faulty, the process just mentioned can be based on a mobility model that models the deviation from the unknown “target trajectory” caused by the position determination by means of additive, Gaussian, white noise. The reference process to be derived on the basis of the reference card KAR becomes similar modeled, the inaccuracy of the reference card KAR is also considered as noise.
Diese beiden Prozesse können mit aus der digitalen Signalverarbeitung bekannten Methoden zur Spektral oder Zeitreihenanalyse bearbeitet werden. Es können auch Hypothesentests zum Einsatz kommen, beispielsweise kann aufgrund der Eigenwertverteilung einer Kovarianzmatrix der beiden Prozesse oder aufgrund eines speziell ausgeprägten Spektrums auf eine Identität der gefahrenen Strecke mit der mautpflichtigen Referenzstrecke geschlossen. Man kann das soeben beispielhaft erwähnte Verfahren auch als eine Abbildungsvorschrift mit statistischer Fehlerbehandlung betrachten, bei welchem die verdichteten, charakteristischen Eigenschaften, die Signaturen SIG, REF, der gefahrenen Strecke und einer Referenzstrecke miteinander verglichen werden. Anhand charakteristischer Merkmale der Trajektorie der gefahrenen Route, der Signatur SIG, wird hierbei die Übereinstirnrnung mit einer dem Mautsystem bekannten Strecke bzw. Referenzsignatur REF geprüft, wobei jeder dem Mautsystem bekannten Referenzstrecke bzw. jeder Referenzsignatur REF eine vorgebbare Mautgebühr zugewiesen sein kann.These two processes can be processed using methods known from digital signal processing for spectral or time series analysis. Hypothesis tests can also be used, for example, based on the eigenvalue distribution of a covariance matrix of the two processes or on the basis of a specially pronounced spectrum, it can be concluded that the route traveled is identical to the reference route subject to tolls. The method just mentioned by way of example can also be viewed as a mapping rule with statistical error handling, in which the compressed, characteristic properties, the signatures SIG, REF, the route traveled and a reference route are compared with one another. On the basis of characteristic features of the trajectory of the route traveled, the signature SIG, the correspondence with a route or reference signature REF known to the toll system is checked, wherein a predeterminable toll fee can be assigned to each reference route or reference signature REF known to the toll system.
Ein Vorteil dieser systematischen, auf statistischen Methoden beruhenden Vorgangsweise ist auch die Möglichkeit bei fehlerbehafteten Positionsdaten bzw. Ortskoordinaten OKO, den Restfehler abzuschätzen, bzw. Messfehler zu berücksichtigen. Sind die aktuellen Positionsmessungen und Kartenreferenzen nicht fehlerbehaftet, also unverrauscht, so kann eine beliebige bijektive Abbildung verwendet werden, die eine Informationsverdichtung vornimmt.An advantage of this systematic procedure based on statistical methods is also the possibility, in the case of faulty position data or location coordinates OKO, of estimating the residual error or taking measurement errors into account. If the current position measurements and map references are not faulty, i.e. noiseless, any bijective image can be used that compresses information.
Es ist ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass keine permanente Ortung des Fahrzeuges FAR notwendig ist, um festzustellen, ob es sich auf einer mautpflichtigen Strecke befindet. Im Prinzip würde es genügen, einmal eine Signatur SIG für eine befahrene Strecke STR zu berechnen, beispielsweise anhand der in einem Zeitraum von fünf Minuten gemessenen Orts-Koordinaten OKO, um feststellen zu können, ob sich das Fahrzeug FAR auf einer mautpflichtigen Strecke befindet. Zur Bestimmung der gefahrenen Strecke STR ist es daher nicht erforderlich die Genauigkeit bekannter Ortungsverfahren zu erreichen. Da keine exakte Positionsbestimmung notwendig ist, sondern nur eine ja/nein Entscheidung darüber getroffen werden soll, ob ein Fahrzeug zu einem bestimmten Zeitpunkt bzw. in Zeitraum auf einer mautpflichtigen Strecke ist bzw. war.It is an advantage of the method according to the invention that no permanent location of the vehicle FAR is necessary to determine whether it is on a toll road. In principle, it would suffice to calculate a signature SIG for a traveled route STR, for example on the basis of the location coordinates OKO measured over a period of five minutes, in order to be able to determine whether the vehicle FAR is on a toll road. It is therefore not necessary to achieve the accuracy of known location methods to determine the distance STR traveled. Since no exact position determination is necessary, only a yes / no decision should be made as to whether a vehicle is or was on a toll road at a certain point in time or in a given period.
Wie bereits oben erwähnt, kann der Mautsystembetreiber je nach gewünschter Ortungsgenauigkeit die Intervalle, in denen die Signatur SIG berechnet werden sollen, vorgeben.As already mentioned above, the toll system operator can specify the intervals at which the signature SIG should be calculated, depending on the desired location accuracy.
Die Referenzstrecken bzw. die Referenzkarte RKA können gemäß Fig. 1 in einem Speicher der Bemautungsvorrichtung BEI oder in einem fahrzeugexternen Abrechnungszentrum abgelegt sein, wobei jeder Referenzstrecken bzw. Referenzsignaturen REF eine vorgebbare Mautgebühr GEB zugeordnet sein kann.1, the reference routes or the reference card RKA can be stored in a memory of the tolling device BEI or in a billing center external to the vehicle, wherein a predeterminable toll fee GEB can be assigned to each reference route or reference signatures REF.
Zur Bestimmung ob eine Strecke STR mautpflichtig ist, kann entweder in der Bemautungsvorrichtung BEI oder dem Abrechnungszentrum ABZ ein Vergleich zwischen der befahrenen und einer durch die Referenzkarte KAR vorgegebenen Strecke auf Ähnlichkeit erfolgen, wird dabei eine Entscheidungsschwelle überschritten, so wird die befahrene Strecke als diejenige mautpflichtige Referenzstrecke REF angesehen, mit welcher die höchste Übereinstimmung vorliegt.To determine whether a route STR is subject to toll, a comparison can be made either in the toll payment device BEI or in the billing center ABZ the route traveled and a route predetermined by the reference map KAR are similar, if a decision threshold is exceeded, the route traveled is regarded as the toll route reference route REF with which the greatest agreement exists.
Durch den Vergleich der Signatur SIG mit einer dem Mautsystem SYS bekannten Referenzstrecke bzw. Referenzsignatur REF lässt sich nicht nur die mautpflichtige Strecke STR sondern auch die Länge der von dem Fahrzeug FAR auf einer mautpflichtigen Strecke STR tatsächlich zurückgelegten Distanz DIS eindeutig bestimmen.By comparing the signature SIG with a reference route or reference signature REF known to the toll system SYS, not only the toll route STR but also the length of the distance DIS actually traveled by the vehicle FAR on a toll route STR can be clearly determined.
Ist die ermittelte Strecke STR mautpflichtig, so kann anhand einer in einem Speicher SPR der Bemautungsvorrichtung BEI oder dem Abrechnungszentrum ABZ abgelegten Benutzungsberechtigung BER überprüft, ob das Fahrzeug FAR zur Benutzung dieser Strecke STR berechtigt ist.If the determined route STR is subject to toll, a user authorization BER stored in a memory SPR of the tolling device BEI or the accounting center ABZ can be used to check whether the vehicle FAR is authorized to use this route STR.
Prinzipiell kann man zwei Bemautungsarten in dem erfindungsgemäßen Mautsystem unterscheiden. Die eine Bemautungsart bezieht sich auf eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Benutzerberechtigung BER in einem Speicher SPR der Bemautungsvorrichtung BEI abgelegt ist. Die Berechnung der Signatur SIG und ein Vergleich mit den Referenzsignaturen REF mautpflichtiger Strecken wird, dabei von der Bemautungsvorrichtung BEI an Bord des Fahrzeuges FAR durchgeführt. Bei dieser Ausführungsform braucht die entsprechende Bemautungsvorrichtung BEI, im folgenden als Wertkarte WEK bezeichnet, keine Kommunikationsverbindung mit einem fahrzeugextemen Abrechnungszentrum ABZ aufzubauen, da sie alle Informationen, die sie zur Berechnung und Abrechnung von Mautgebühren benötigt bereits zur Verfügung hat bzw. von dem Positionsermittlungssystem PES erhält.In principle, two types of toll can be distinguished in the toll system according to the invention. One type of toll refers to an embodiment of the invention, in which the user authorization BER is stored in a memory SPR of the toll device BEI. The calculation of the signature SIG and a comparison with the reference signatures REF of toll roads is carried out by the tolling device BEI on board the vehicle FAR. In this embodiment, the corresponding tolling device BEI, hereinafter referred to as the WEK prepaid card, does not need to establish a communication connection with a vehicle-related billing center ABZ, since it already has all the information it needs for the calculation and billing of toll fees or receives it from the position determination system PES ,
Die Benutzungsberechtigung BER der Wertkarte WEK kann als Guthaben GUT realisiert und in einem Speicher SPR der Wertkarte WEK abgelegt sein, wobei eine Steuerung STE vorgesehen ist, die dazu eingerichtet sein kann, von dem Guthaben GUT anfallende Mautgebühren GEB abzubuchen. Ist das Guthaben GUT aufgebraucht, so darf das Fahrzeug FAR keine mautpflichtigen Strecken STR mehr benutzen (Fig. la).The user authorization BER of the prepaid card WEK can be implemented as credit GOOD and stored in a memory SPR of the prepaid card WEK, a control STE being provided which can be set up to debit toll charges GEB accruing from the credit GOOD. If the GUT credit has been used up, the FAR vehicle may no longer use toll roads STR (Fig. La).
Bei der Benutzungsberechtigung BER der Wertkarte WEK muss es sich aber nicht ausschließlich um ein Guthaben GUT handeln. Die Benutzungsberechtigung BER kann beispielsweise auch als eine in dem Speicher SPR der Wertkarte abgelegte Zeitkarte ZEI, die zur Benutzung vorgebbarer, mautpflichtiger Strecken STR in einem gewissen Zeitraum berechtigt, etc. ausgeführt sein. Besteht die Benutzungsberechtigung BER darin, eine vorgebbare Anzahl an Kilometern auf mautpflichtigen Strecken STR zurücklegen zu dürfen, so kann die Anzahl der bereits zurückgelegten Kilometer von einem in der Speichereinheit SPR der Wertkarte abgelegten Streckenguthaben abgebucht werden.The authorization to use BER on the WEK prepaid card does not necessarily have to be a GUT credit. The user authorization BER can also be implemented, for example, as a time card ZEI stored in the memory SPR of the prepaid card, which entitles the user to use predeterminable, toll roads STR within a certain period of time, etc. If the user authorization BER consists in being allowed to cover a predeterminable number of kilometers on toll roads STR, the number of kilometers already traveled can be debited from a route credit stored in the memory unit SPR of the prepaid card.
Die Realisierung von zeitlich begrenzten Benutzungsberechtigungen BER in der Wertkarte WEK lässt sich beispielsweise dadurch verwirklichen, dass der Signatur SIG ein Zeitstempel STE beigefügt wird. Anhand der Signatur SIG und des Zeitstempels STE können dann sowohl die benutzte, mautpflichtige Strecke als auch der Benutzungszeitpunkt eindeutig festgestellt werden, wobei eine Überprüfung, ob das Fahrzeug FAR zu diesem Zeitpunkt auf der durch die Signatur SIG bestimmten Strecke STR fahren darf oder nicht, anhand des Zeitstempels STE durchgeführt werden kann.The realization of time-limited use authorizations BER in the prepaid card WEK can be achieved, for example, by adding a time stamp STE to the signature SIG. The signature SIG and the time stamp STE can then be used to clearly determine both the route that is subject to toll and the time of use, with a check as to whether or not the vehicle FAR may be driving on the route STR determined by the signature SIG at this time of the time stamp STE can be carried out.
Auf diese Weise wird trotz nicht vorhandener Kommunikation mit einer Mautleitstelle die ordnungsgemäße Entrichtung der Mautgebühr GEB gewährleistet.In this way, the proper payment of the GEB toll fee is ensured despite the lack of communication with a toll control center.
Die von einem Fahrzeuginhaber gewünschte Art der Benutzungsberechtigung BER (Guthaben, Zeitkarte, Streckenguthaben, Terminbindung etc.) kann beispielsweise mittels eines Codes COD in die Wertkarte WEK übertragen bzw. aktiviert werden. Jeder Art von Benutzungsberechtigung BER kann dabei in der Wertkarte ein vorgebbarer Code CO1, CO2, CO3 zugewiesen sein (Fig. 5). So kann beispielsweise ein erster Code CO1 einer Zeitkarte ZEI für alle mautpflichtigen Strecken STR in einem vorgebbaren Gebiet zugeordnet sein, während ein anderer Code CO2 ein Guthaben GUT um einen vorgebbaren Betrag auflädt oder ein dritter Code CO3 ein Streckenguthaben SGH um einen vorgebbaren Betrag erhöht etc.The type of user authorization BER desired by a vehicle owner (credit, time card, route credit, appointment commitment, etc.) can be transferred or activated, for example, by means of a code COD in the value card WEK. A predefinable code CO1, CO2, CO3 can be assigned to each type of user authorization BER in the value card (FIG. 5). For example, a first code CO1 can be assigned to a time card ZEI for all toll roads STR in a predeterminable area, while another code CO2 tops up a GUT credit by a predeterminable amount, or a third code CO3 increases a route credit SGH by a predeterminable amount etc.
Natürlich können auch verschiedene Arten von Benutzungsberechtigungen BER gleichzeitig in der Wertkarte abgelegt sein und nach Bedarf aktiviert werden. Liegt beispielsweise für eine Strecke die Benutzungsberechtigung BER in Form einer Zeitkarte ZEI, welche zur Benutzung der mautpflichtigen Strecke STR in einem bestimmten Zeitraum berechtigt, vor so kann parallel dazu auch ein Guthaben GUT vorgesehen sein. Benutzt das Fahrzeug FAR die Strecke STR, für welche eine gültige Zeitkarte ZEI existiert, kann der Fahrer die Abbuchung über das Guthaben GUT deaktivieren und die Zeitkarte ZEI elektronisch „vorweisen". Dieses Vorweisen der Zeitkarte ZEI entspricht im wesentlichen einer Änderung des Abrechnungsmodus in der Wertkarte und kann durch Betätigen einer Eingabeernheit der Wertkarte, beispielsweise einer Taste, vorgenommen werden. Nach Erhalt des Codes COD kann die Steuerung STE der Wertkarte WEK durch Vergleich des von dem Benutzer erworbenen Codes COD mit den in der Speichereinheit SP1 abgelegten Codes COl, CO2, CO3 die entsprechende Benutzungsberechtigung BER identifizieren und freischalten bzw. aktivieren.Of course, different types of user authorizations BER can also be stored in the prepaid card at the same time and activated as required. If, for example, the use authorization BER is in the form of a time card ZEI, which entitles the user to use the toll route STR in a certain period of time, a GUT credit can also be provided in parallel. If the vehicle FAR uses the route STR for which a valid time card ZEI exists, the driver can deactivate the debit via the credit GUT and electronically “present” the time card ZEI. This presentation of the time card ZEI essentially corresponds to a change in the billing mode in the value card and can be carried out by actuating an input unit on the prepaid card, for example a key. After receiving the code COD, the control STE of the prepaid card WEK can identify and activate or activate the corresponding user authorization BER by comparing the code COD acquired by the user with the codes CO1, CO2, CO3 stored in the memory unit SP1.
Sind in der Wertkarte WEK eine Zeitkarte ZEI für eine bestimmte Strecke und ein Guthaben GUT aktiviert, so kann der Fahrer die Abbuchung über das Guthaben GUT deaktivieren und die Zeitkarte ZEI elektronisch „vorweisen" sobald er auf die Strecke, für welche die Zeitkarte existiert auffährt.If a time card ZEI for a certain route and a GUT credit are activated in the prepaid card WEK, the driver can deactivate the debit via the GUT credit and electronically "present" the ZEI time card as soon as he drives onto the route for which the time card exists.
Dieses Vorweisen der Zeitkarte ZEI entspricht im wesentlichen einer Änderung des Abrechnungsmodus in der Wertkarte WEK und kann durch Betätigen einer Eingabeeinheit der Wertkarte, beispielsweise einer Taste, vorgenommen werden. Prinzipiell ist jede Kombination von Benutzerberechtigungen BER möglich.This presentation of the time card ZEI essentially corresponds to a change in the billing mode in the value card WEK and can be carried out by actuating an input unit of the value card, for example a button. In principle, any combination of BER user authorizations is possible.
Einer Benutzerberechtigung BER in Form eines Guthaben GUT können mehrere Codes COl, COl', COl" die unterschiedlichen Geldbeträgen entsprechen, zugeordnet sein. Nach Bezahlung des entsprechenden Betrages kann der diesem Betrag entsprechende Code COl, COl', COl" in die Wertkarte übertragen und das Guthaben GUT um diesen Betrag erhöht werden.A user authorization BER in the form of a credit GUT can be assigned several codes COl, COl ', COl "which correspond to different amounts of money. After payment of the corresponding amount, the code COl, COl', COl" corresponding to this amount can be transferred to the prepaid card and that Credit GOOD can be increased by this amount.
Analog zu dem eben gesagten können auch die anderen Formen der Benutzungsberechtigung BER für die Wertkarte WEK erworben werden. D. h. gegen Entrichtung des einer Benutzungsberechtigung BER zugeordneten Betrages an den Mautbetreiber von Seiten des Fahrzeugbenutzers wird der „Freischaltcode" für diese Form der Benutzungsberechtigung BER erworben und in die Wertkarte WEK übertragen.Analogous to what has just been said, the other forms of BER user authorization can also be acquired for the WEK prepaid card. That is, Upon payment of the amount assigned to a user authorization BER to the toll operator by the vehicle user, the “activation code” for this type of user authorization BER is acquired and transferred to the prepaid card WEK.
Die Übertragung des Codes COD in die Wertkarte WEK kann beispielsweise mittels einer mit der Wertkarte WEK leitungs- oder nicht leitungsgebunden verbundenen Eingabevorrichtung EIV erfolgen. Beispiele für eine leitungsgebundene Verbindung zwischen der Eingabevorrichtung EIV und der Wertkarte WEK wären Kupferdraht, Glasfaser, etc.. Beispiele für eine nicht leitungsgebundene Verbindung sind Funk, Infrarotübertragung, Laser, etc.The code COD can be transferred to the prepaid card WEK, for example, by means of an input device EIV that is connected to the prepaid card WEK or is not wired. Examples of a wired connection between the input device EIV and the prepaid card WEK would be copper wire, glass fiber, etc. Examples of a non-wired connection are radio, infrared transmission, laser, etc.
Um ein missbräuchliches Aufladen einer Benutzungsberechtigung BER in die Berechnungseinheit BEE zu verhindern, kann der Code COl, CO2, CO3 verschlüsselt und in einer für den Benutzer nicht erkennbaren Form in die Wertkarte WEK übertragen werden. Der Code COD kann auf einem mobilen Datenträger MDT, beispielsweise einer Magnetkarte, etc, gespeichert sein. Wobei zur Übertragung der Benutzerberechtigung BER bzw. des Codes COD in die Wertkarte WEK die Eingabevorrichtung EIV als Lesegerät LES für mobile Datenträger ausgeführt ist. Um eine missbräuchhche Wiederverwendung des mobilen Datenträgers zu verhindern, kann das Lesegerät LES dazu eingerichtet sein, den Übertragungsvorgang des Codes COD in die Wertkarte WEK mit einer Entwertung des mobilen Datenträgers zu beenden. Diese Entwertung kann beispielsweise darin bestehen, dass die auf dem mobilen Datenträger enthaltene Information durch das Lesegerät gelöscht wird oder dadurch, dass ein Wert WER der die Gültigkeit der Karte angibt von „gültig" auf „ungültig" gesetzt wird (Fig. 6).In order to prevent improper loading of a user authorization BER into the calculation unit BEE, the code COl, CO2, CO3 can be encrypted and transferred to the WEK prepaid card in a form that is not recognizable to the user. The code COD can be stored on a mobile data carrier MDT, for example a magnetic card, etc. The input device EIV is designed as a reading device LES for mobile data carriers in order to transfer the user authorization BER or the code COD into the prepaid card WEK. In order to prevent improper reuse of the mobile data carrier, the reading device LES can be set up to end the transfer process of the code COD into the prepaid card WEK with a cancellation of the mobile data carrier. This cancellation can consist, for example, in that the information contained on the mobile data carrier is deleted by the reading device or in that a value WER which indicates the validity of the card is set from "valid" to "invalid" (FIG. 6).
Eine andere Möglichkeit der Übertragung des Codes COD in die Wertkarte besteht darin, dass er nach Bezahlung des ihm zugeordneten Betrages von einer vom Mautbetreiber autorisierten Person über eine Eingabevorrichtung der Berechnungseinheit BEE, beispielsweise eine Tastatur oder einen Touchscreen, manuell in die Berechnungseinheit BEE eingegeben wird.Another possibility of transferring the code COD into the prepaid card is that after the payment of the amount assigned to it has been manually entered into the calculation unit BEE by a person authorized by the toll operator via an input device of the calculation unit BEE, for example a keyboard or a touchscreen.
Weiters kann der Code COD auch über ein Funknetz, bevorzugterweise das GSM-Netz, in die Wertkarte übertragen werden. Hierzu kann die Wertkarte ein Funk-Modul, beispielsweise ein GSM-Modul, aufweisen bzw. mit einem derartigen Modul verbunden sein, über welches auf Anforderung, z. B. durch Aktivieren einer vorgebbaren Taste bzw. Tastenkombination einer Tastatur der Wertkarte, eine Verbindung mit dem Abrechnungszentrum ABZ des Mautstellenbetreibers hergestellt werden kann. Nach erfolgtem Verbindungsaufbau kann von dem Fahrzeugbenutzer die gewünschte Benutzerberechtigung BEE ausgewählt werden, beispielsweise unterstützt durch ein akustisches Menü, wie es z. B. bei Wertkarten Mobilfunkgeräten üblich ist. Die Bezahlung der Benutzungsberechtigung BER bzw. des Codes COD kann beispielsweise über Kreditkarte oder über eine dem Mautbetreiber ausgestellte Einzugsermächtigung für ein Konto des Fahrzeugbenutzers erfolgen.Furthermore, the code COD can also be transmitted to the prepaid card via a radio network, preferably the GSM network. For this purpose, the prepaid card can have a radio module, for example a GSM module, or can be connected to such a module, via which, on request, e.g. B. by activating a predefinable key or key combination of a keyboard of the prepaid card, a connection to the billing center ABZ of the toll station operator can be established. After the connection has been established, the desired user authorization BEE can be selected by the vehicle user, for example supported by an acoustic menu, as described, for. B. is customary in prepaid mobile phones. The user authorization BER or the code COD can be paid for, for example, by credit card or via a direct debit authorization issued to the toll operator for an account of the vehicle user.
Nach Auswahl der gewünschten Benutzungsberechtigung BER und ihrer Bezahlung kann die Übertragung des Codes COD von dem Abrechnungszentrum ABZ in die Wertkarte erfolgen.After selecting the desired user authorization BER and paying for it, the code COD can be transferred from the accounting center ABZ to the prepaid card.
Die Bezahlung der Benutzerberechtigung BER kann, wie von GSM-Wertkarten- Mobilfunktelefonen her bekannt, durch den Erwerb einer Maut-Wertkarte erfolgen, auf der zumindest ein der jeweiligen Art von Benutzerberechtigung BER zugeordneter Kreditcode KRE, KR1, KR2 aufgedruckt ist. Nach Verbindungsaufbau mit dem Abrechnungszentrum ABZ über das GSM-Netz kann dieser Kreditcode KRE, KR1, KR2 nach Eingabe in die Berechnungseinheit BEE, beispielsweise über eine Tastatur der Wertkarte, von der Wertkarte an das Abrechnungszentrum ABZ übertragen werden. Nach Erhalt des Kreditcodes KRE überträgt das Abrechnungszentrum ABZ die diesem Kreditcode KRE, KR1, KR2 zugeordnete Benutzungsberechtigung BER, beispielsweise in Form eines Codes COD, wie bereits oben beschrieben.The payment of the user authorization BER can be made, as is known from GSM prepaid cell phone phones, by purchasing a toll prepaid card on which at least one credit code KRE, KR1, KR2 assigned to the respective type of user authorization BER is printed. After establishing a connection with the accounting center ABZ via the GSM network, this credit code KRE, KR1, KR2 can be transmitted from the value card to the accounting center ABZ after being entered into the calculation unit BEE, for example via a keyboard of the value card. After receiving the credit code KRE, the accounting center ABZ transmits the user authorization BER assigned to this credit code KRE, KR1, KR2, for example in the form of a code COD, as already described above.
Der Verbindungsaufbau zur Übertragung des Kreditcodes KRE, KR1, KR2 und der Benutzerberechtigung BER kann auch zwischen der Eingabevorrichtung EIV und dem Abrechnungszentrum ABZ erfolgen. Die Eingabevorrichtung EIV kann beispielsweise ein Mobilfunktelefon TEL sein, über welches der Kreditcode KRE, KR1, KR2 an das Abrechnungszentrum ABZ übertragen wird, wobei die entsprechende Benutzerberechtigung BER in Form des Codes COD nach Erhalt des Kreditcodes KRE, KR1, KR2 von dem Abrechnungszentrum ABZ an das Mobilfunktelefon übermittelt wird. Über eine Schnittstelle SSI, beispielsweise eine Infrarotschnittstelle, kann dann die Benutzerberechtigung BER auf Anforderung von dem Mobilfunktelefon TEL in die Wertkarte übertragen werden.The connection establishment for the transmission of the credit code KRE, KR1, KR2 and the user authorization BER can also take place between the input device EIV and the accounting center ABZ. The input device EIV can be, for example, a mobile radio telephone TEL, via which the credit code KRE, KR1, KR2 is transmitted to the billing center ABZ, the corresponding user authorization BER in the form of the code COD after receipt of the credit code KRE, KR1, KR2 from the billing center ABZ the mobile phone is transmitted. Via an interface SSI, for example an infrared interface, the user authorization BER can then be transmitted from the mobile radio telephone TEL to the prepaid card on request.
Gemäß Fig. 7 kann die Übertragung der Benutzungsberechtigung BER bzw. des Codes COl, CO2, C03 in die Wertkarte aber auch über einen mit einem Datennetz WWW, bevorzugt mit dem Internet, verbundenen Computer PC erfolgen. Hierbei kann der Code COl, CO2, CO3 auf Anforderung von einem Abrechnungszentrum ABZ eines Mautstellenbetreibers via Internet an den Computer PC übermittelt werden, welcher dazu eingerichtet ist den Code COl, C02, CO3 in die Wertkarte zu übertragen, beispielsweise über eine USB-Schnittstelle. Die Bezahlung der Benutzungsberechtigung BER kann, so wie bei der Übertragung des Codes COD über ein Funknetz, mittels Kreditkarte etc. erfolgen.According to FIG. 7, the use authorization BER or the code CO1, CO2, C03 can also be transferred to the prepaid card via a computer PC connected to a data network WWW, preferably to the Internet. In this case, the code COl, CO2, CO3 can be transmitted via the Internet to the computer PC, which is set up to transfer the code COl, C02, CO3 into the prepaid card, for example via a USB interface. As with the transmission of the COD code via a radio network, the BER user authorization can be paid by credit card, etc.
Um trotz nicht vorhandener Kommunikation der Wertkarte mit einer Mautleitstelle eine ortsabhängige Abbuchung von dem Guthaben GUT vornehmen zu können, kann die aktuell ermittelte GPS-Position mit einer in einem Speicher der Wertkarte abgelegten Karte von virtuellen Mautstellen verglichen und bei Durchfahren der virtuellen Mautstellen die bisher angefallene, mittels der GPS-Messung ermittelten Mautschuld von dem Guthaben GUT abgebucht werden.In order to be able to carry out a location-dependent debit from the GUT credit despite the communication of the prepaid card with a toll control center, the currently determined GPS position can be compared with a card of virtual toll stations stored in a memory of the prepaid card and when driving through the virtual toll stations the previously incurred one , debited from the GUT credit using the GPS measurement.
In manchen Fällen kann es sein, dass die Genauigkeit der Erfassung von aktuellen Orts- Koordinaten OKO des Fahrzeuges FAR bei Verwendung der Wertkarte mittels des GPS- Mautsystems nicht ausreicht. Es könnte beispielsweise zu einer irrtümlichen Verrechnung von Mautgebühren GEB kommen, wenn beispielsweise eine mautpflichtige und eine gebührenfrei zu benutzende Straße in großer örtlicher Nähe nebeneinander verlaufen. Deshalb kann die Eingabe des Auf- bzw. Abfahrens auf eine mautpflichtige Strecke STR, d. h. die Aktivierung der Wertkarte, durch den Lenker des Fahrzeuges FAR durch betätigen einer hierfür vorgesehenen Eingabeeinrichtung, beispielsweise einer Taste an der Wertkarte, erfolgen. Dadurch kann ähnlich wie beim Entwerten einer Straßenbahnfahrkarte der Fahrzeuglenker zur Mitwirkung verpflichtet werden. Weiter können dadurch die Genauigkeitsanforderungen an die Ortsbestimmung auf die durch ein GPS-Mautsystem erreichbare Genauigkeit eingeschränkt werden ohne eine Korrekturdaten übertragen zu müssen.In some cases it may be that the accuracy of the detection of current location coordinates OKO of the vehicle FAR is not sufficient when using the value card using the GPS toll system. For example, there could be an erroneous billing of toll fees GEB if, for example, a toll road and a toll-free road run side by side in close proximity. Therefore, entering or leaving a toll route STR, ie activating the prepaid card, can be entered by the driver of the vehicle FAR by actuating an input device provided for this purpose, for example a button on the prepaid card. As a result, the driver of the vehicle can be obliged to cooperate in a similar way to validating a tram ticket. Furthermore, the accuracy requirements for the location determination can be restricted to the accuracy that can be achieved by a GPS toll system without having to transmit correction data.
Vorteilhafterweise kann die Wertkarte als Chipkarte ausgeführt sein, die in ein Autoradio eingeführt werden kann, wobei die Bedienung, d. h. die Aktivierung und Deaktivierung der Wertkarte, über das Autoradio erfolgen kann.Advantageously, the prepaid card can be designed as a chip card that can be inserted into a car radio. H. the activation and deactivation of the prepaid card, via which the car radio can be used.
Eine zweite Bemautungsart, die mit dem erfindungsgemäßen Mautsystem realisierbar ist, sieht vor, dass die Benutzungsberechtigung BER in dem Abrechnungszentrum ABZ angelegt ist. Bevorzugterweise handelt es sich hierbei um ein dem Fahrzeug FAR zugeordnetes Konto KON. Bei dieser Bemautungsart ist im Gegensatz zur Wertkarte eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug FAR bzw. der Bemautungsvorrichtung BE2 zur Bestimmung der aktuellen Orts-Koordinaten des Fahrzeuges FAR und einem Abrechnungszentrum ABZ notwendig. Im folgenden wird die kommunikationsfähige Bemautungsvorrichtung BE2 als Berechnungseinheit OBU bezeichnet.A second type of toll, which can be implemented with the toll system according to the invention, provides that the user authorization BER is created in the accounting center ABZ. This is preferably an account KON assigned to the vehicle FAR. In contrast to the prepaid card, this type of toll requires a communication link between the vehicle FAR or the tolling device BE2 to determine the current location coordinates of the vehicle FAR and a billing center ABZ. In the following, the communication-capable tolling device BE2 is referred to as the calculation unit OBU.
Gemäß Fig. 8 kann die Signatur SIG, SU in der Berechnungseinheit OBU in vorgebbaren Intervallen berechnet und über ein Funknetz FUN, beispielsweise ein GSM oder UMTS-Netz, etc. an das Abrechnungszentrum ABZ übermittelt werden. In dem Abrechnungszentrum ABZ kann die Ermittlung der zu entrichtenden Mautgebühr GEB, GE1, wie bereits oben erwähnt, durch Vergleich der Signatur SIG der gefahrenen Strecke mit den Referenzsignaturen REF mautpflichtiger Strecken erfolgen (Fig. 9). Die Abbuchung von einem dem Fahrzeug FAR oder der Berechnungseinheit OBU zugeordneten Konto KON, KOI kann somit falls die von dem Fahrzeug FAR befahrene Strecke mautpflichtig ist, anhand der Signatur SIG, SU und einer mitübertragenen Fahrzeug- bzw. Berechnungseür eitsidentifikation FID, FI1 sofort „online" durchgeführt werden.8, the signature SIG, SU can be calculated in the calculation unit OBU at predeterminable intervals and transmitted to the accounting center ABZ via a radio network FUN, for example a GSM or UMTS network, etc. In the billing center ABZ, the toll fee GEB, GE1 to be paid, as already mentioned above, can be determined by comparing the signature SIG of the route traveled with the reference signatures REF of toll routes (FIG. 9). The debiting of an account KON, KOI assigned to the vehicle FAR or the calculation unit OBU can thus immediately “online” if the route traveled by the vehicle FAR is subject to toll, using the signature SIG, SU and a vehicle or calculation identification FID, FI1 also transmitted " be performed.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass über einen vorgebbaren Zeitraum hinweg, beispielsweise ein Monat, die ermittelten Mautgebühren GEB gesammelt und zu einem späteren Zeitpunkt die angefallene Mautschuld von dem Konto KON, KOI in dem Abrechnungszentrum ABZ abgebucht wird. Natürlich kann die Benutzungsberechtigung BER die in dem Abrechnungszentrum ABZ abgelegt ist, analog zu der Wertkarte in Form einer Zeitkarte ZEI etc. realisiert sein.Another possibility is that the determined toll fees GEB are collected over a predeterminable period of time, for example one month, and the toll debt incurred is debited from the account KON, KOI in the accounting center ABZ at a later time. Of course, the user authorization BER, which is stored in the accounting center ABZ, can be implemented in the form of a time card ZEI etc. in the same way as the prepaid card.
Die Berechnung der Signatur SIG kann auch in dem Abrechnungszentrum ABZ erfolgen, hierzu können die Ortskoordinaten OKO an das Abrechnungszentrum ABZ übermittelt werden. Da die Berechnung der Signatur SIG, wie bereits oben erwähnt, in vorgebbaren Intervallen erfolgen kann, ist es auch in diesem Fall nicht notwendig, permanent Positionsdaten an das Abrechnungszentrum ABZ zu übermitteln. Daher kann das Datenaufkommen durch die Berechnung der Signatur SIG in dem erfindungsgemäßen Mautsystem, wesentlich verringert werden.The signature SIG can also be calculated in the accounting center ABZ, for this purpose the location coordinates OKO can be transmitted to the accounting center ABZ. Since the calculation of the signature SIG, as already mentioned above, can take place at predeterminable intervals, it is not necessary in this case either to permanently transmit position data to the accounting center ABZ. The data volume can therefore be significantly reduced by calculating the signature SIG in the toll system according to the invention.
Erfolgt eine Online- Abbuchung der Mautgebühren GEB von dem Konto KON und ist keine Mitwn'kung von Seite des Fahrers in Form einer Aktivierung der Berechnungseinheit OBU bei Auffahrt auf eine mautpflichtige Verkehrsfläche, wie bei der Wertkarte, vorgesehen, so kann es notwenig sein, falls das verwendete Positionsermittlungssystem PES das GPS- Mautsystem ist, Positions-Korrekturdaten zu übertragen, um eine irrtümliche Verrechnung von Mautgebühren auszuschließen. Da es, wie bereits oben erwähnt, bei parallel zueinander verlaufenden Straßen zu einer urtümlichen Verrechnung von Mautgebühren kommen kann. Die Positionskorrekturdaten können gemäß einem dGPS-Verfahren ermittelt und über ein Funknetz, beispielsweise das GSM-Netz, etc, an die Berechnungseinheit OBU übermittelt werden. Ein derartiges Verfahren zur Übertragung von Korrekturdaten ist beispielsweise aus der WO 94/12892 bekannt geworden. Zum Begriff des dGPS siehe auch die oben zitierte Dissertation an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der technischen Universität München bzw. „Geolocator ein GPS-basiertes Fahrzeugortungssystem; Berhard Liedl; Diplomarbeit am Institut für Informationsverarbeitung und Mikroprozessortechnik der Johannes Kepler Universität Linz".If the toll fee GEB is debited online from the account KON and there is no cooperation on the part of the driver in the form of an activation of the calculation unit OBU when entering a traffic area subject to toll, as with the prepaid card, it may be necessary if the position determination system PES used is the GPS toll system, to transmit position correction data in order to rule out erroneous charging of toll charges. Since, as already mentioned above, tolls can be charged in the original way for roads running parallel to one another. The position correction data can be determined in accordance with a dGPS method and transmitted to the calculation unit OBU via a radio network, for example the GSM network, etc. Such a method for transmitting correction data has become known, for example, from WO 94/12892. For the term dGPS, see also the dissertation cited above at the Faculty of Electrical Engineering and Information Technology at the Technical University of Munich or “Geolocator a GPS-based vehicle location system; Berhard Liedl; Diploma thesis at the Institute for Information Processing and Microprocessor Technology at the Johannes Kepler University Linz ".
Zur Beweissicherung können Fahrverlaufspositionen bzw. die Signatur SIG der Strecke STR und etwaige Informationen über den Benutzungszeitpunkt, beispielsweise in Form von einem an die aktuell ermittelte Signatur SIG beigefügten Zeitstempel ZST, in einem Speicher der Wertkarte oder des Abrechnungszentrums ABZ abgelegt und im Bedarfsfall zur Verfügung gestellt werden. Das Anfügen eines Zeitstempels ZST an die Signatur SIG bietet hinaus den Vorteil, dass sich bei Realisierung der Benutzerberechtigung als Zeitkarte ZEI sehr leicht überprüfen lässt, ob die Zeitkarte noch gültig ist. Durch die Signatur SIG und den Zeitstempel ZST lässt sich ein eindeutiger Nachweis der Benutzung einer mautpflichtigen Strecke realisieren. Gemäß Fig. 10 kann ein Überwachungssystem UES zur Überwachung des ordnungsgemäßen Betriebes des Mautsystems bzw. der Wertkarte und der Berechnungseinheit OBU vorgesehen sein. Das Überwachungssystem kann eine Steuerung STl sowie ein mit ihr verbundenes Display DIP aufweisen, welches dazu eingerichtet ist ein vorgebbares optisches Muster MUS darzustellen (Fig. 11). Das optische Muster MUS kann von dem aktuellen Betriebszustand der an Bord des Fahrzeuges FAR befindlichen Bemautungsvorrichtung BEV, d. h. der Wertkarte oder der Berechnungseinheit OBU abhängen. Die Steuerung STl des Überwachungssystems UES kann überwachen, ob eine gültige Benutzungsberechtigung BER in der Wertkarte oder dem Abrechnungszentrum vorhanden ist, oder ob die an Bord des Fahrzeuges befindliche Bemautungsvorrichtung BEV eingeschaltet ist, ab.To preserve evidence, travel history positions or the signature SIG of the route STR and any information about the time of use, for example in the form of a time stamp ZST attached to the currently determined signature SIG, can be stored in a memory of the value card or the accounting center ABZ and made available if necessary become. Adding a time stamp ZST to the signature SIG also has the advantage that when the user authorization is implemented as a ZEI time card, it is very easy to check whether the time card is still valid. The signature SIG and the time stamp ZST can be used to clearly prove the use of a toll route. According to FIG. 10, a monitoring system UES can be provided for monitoring the correct operation of the toll system or the value card and the calculation unit OBU. The monitoring system can have a control ST1 and a display DIP connected to it, which is set up to display a predefinable optical pattern MUS (FIG. 11). The optical pattern MUS can depend on the current operating state of the tolling device BEV located on board the vehicle FAR, ie the value card or the calculation unit OBU. The control ST1 of the monitoring system UES can monitor whether a valid user authorization BER is present in the prepaid card or the accounting center, or whether the tolling device BEV on board the vehicle is switched on.
Zur Darstellung des Musters MUS in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Wertkarte kann die Steuerung STl den Zustand der Benutzungsberechtigung BER in der Wertkarte überprüfen, und ob die Wertkarte ein- oder abgeschaltet ist.To display the pattern MUS as a function of the operating state of the prepaid card, the controller ST1 can check the state of the user authorization BER in the prepaid card and whether the prepaid card is switched on or off.
Handelt es sich bei der an Bord des Fahrzeuges befindlichen Bemautungsvorrichtung BEV um die Berechnungseinheit OBU, so kann die Steuerung STl des Überwachungssystems zur Feststellung, ob eine gültige Benutzerberechtigung BER vorhanden ist, mit dem Abrechnungszentrum ABZ Daten austauschen.If the tolling device BEV on board the vehicle is the calculation unit OBU, the controller ST1 of the monitoring system can exchange data with the accounting center ABZ to determine whether a valid user authorization BER is available.
Die Steuerung STl steuert das Display DIP in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebszustand der Bemautungsvorrichtung BEV (Wertkarte bzw. Berechnungseinheit OBU) bzw. dem Vorhandensein einer Benutzerberechtigung an, auf welchem das dem aktuellen Betriebszustand entsprechende Muster MUS dargestellt wird. Zur Darstellung des Musters MUS kann das Display DIP Leuchtdioden LED bzw. Infarot-Leuchtdioden aufweisen.The control ST1 controls the display DIP depending on the current operating state of the tolling device BEV (value card or calculation unit OBU) or the presence of a user authorization, on which the pattern MUS corresponding to the current operating state is shown. To display the pattern MUS, the display can have DIP light-emitting diodes LED or infrared light-emitting diodes.
Ist keine gültige Benutzerberechtigung BER in der Wertkarte bzw. dem Abrechnungszentrum vorhanden, so wird ein für diesen Zweck vorgesehenes optisches Muster MUS, beispielsweise an der Fahrzeugfront FRO, dargestellt.If there is no valid user authorization BER in the prepaid card or the accounting center, an optical pattern MUS provided for this purpose is displayed, for example on the vehicle front FRO.
Auch unerlaubte Manipulationen des Fahrers an der Wertkarte bzw. an der Berechnungseinheit OBU können von der Steuerung STl erkannt werden.Unauthorized manipulation of the driver on the value card or on the calculation unit OBU can also be detected by the control ST1.
So kann die Steuerung STl des Überwachungssystems dazu eingerichtet sein, bei mehrmaliger Eingabe eines falschen Codes COD für eine Benutzerberechtigung BER in die Wertkarte ein für diesen Zweck vorgesehenes Muster MUS auf dem Display darzustellen, beispielsweise eine leuchtende Leuchtdiode LED.For example, the control ST1 of the monitoring system can be set up to enter the user code BER if the wrong code COD is entered several times Value card to show a pattern MUS intended for this purpose on the display, for example a luminous LED.
Um Manipulationen von Seiten des Fahrers zu verhindern, wird entweder nach einem in der Wertkarte WEK oder der Berechnungseinheit OBU gespeicherten Zyklus. Im Fall der kommunikationsfähigen Berechnungseinheit OBU kann das Muster auch extern beispielsweise via GSM-Broadcast- Aufforderung gewechselt werden.In order to prevent manipulation on the part of the driver, either after a cycle stored in the value card WEK or the calculation unit OBU. In the case of the communication-capable computing unit OBU, the pattern can also be changed externally, for example via a GSM broadcast request.
Die Eingabe des Auf- bzw. Abfahrens auf eine mautpflichtige Strecke STR, d. h. die Aktivierung der Wertkarte, kann durch den Lenker des Fahrzeuges FAR Betätigen einer hierfür vorgesehenen Eingabevorrichtung, beispielsweise einer Taste an einer Eingabeeinheit für die Wertkarte erfolgen.Entering the ascent or descent on a toll route STR, d. H. the activation of the value card can be carried out by the driver of the vehicle FAR actuating an input device provided for this purpose, for example a button on an input unit for the value card.
Dadurch kann ähnlich wie beim Entwerten einer Straßenbahnfahrkarte der Fahrzeuglenker zur Mitwirkung verpflichtet werden.As a result, the driver of the vehicle can be obliged to cooperate in a similar way to validating a tram ticket.
Wird die Wertkarte von dem Fahrzeugbenutzer eingeschaltet und ist eine gültige Benutzungsberechtigung BER in ihrem Speicher SPR vorhanden, so erzeugt die Steuerung STl ein dementsprechendes optisches Muster MUS auf dem Display DIP, beispielsweise zwei leuchtende Leuchtdioden LED, während im ausgeschaltetem Zustand der Wertkarte ein diesen Zustand charakterisierendes Muster MUS erzeugt wird - beispielsweise emittiert in diesem Fall keine der Leuchtdioden LED Licht.If the value card is switched on by the vehicle user and there is a valid user authorization BER in its memory SPR, the control ST1 generates a corresponding optical pattern MUS on the display DIP, for example two illuminated light-emitting diodes LED, while in the switched-off state of the value card a characterizing this state Pattern MUS is generated - for example, in this case none of the light emitting diodes emits LED light.
Für die Berechnungseinheit OBU, deren Benutzerberechtigung in dem Abrechnungszentrum abgelegt ist, gilt natürlich das Gleiche. Ist beispielsweise das Konto in dem Abrechnungszentrum ABZ des Fahrzeuges FAR um einen vorgebbaren Betrag überzogen bzw. der Kontoinhaber mit der Tilgung seiner Mautschuld in Verzug, so kann der Zustand des Kontos KON von „gültig" auf „ungültig" geändert werden. Wobei in diesem Fall von der Steuerung STl das für diesen Fall vorgesehenes Muster MUS auf dem Display darstellt.The same applies, of course, to the calculation unit OBU, whose user authorization is stored in the accounting center. If, for example, the account in the accounting center ABZ of the vehicle FAR is overdrawn by a predefinable amount or the account holder is in arrears with the repayment of his toll debt, the status of the account KON can be changed from "valid" to "invalid". In this case, the control ST1 shows the pattern MUS provided for this case on the display.
Anhand des dargestellten Musters MUS kann also erkannt werden, ob der Fahrer des Fahrzeuges FAR ein potentieller oder tatsächlicher Mautpreller ist.The pattern MUS shown can thus be used to identify whether the driver of the vehicle FAR is a potential or actual toll bouncer.
Um Manipulationen von Seiten des Fahrers zu verhindern, wird entweder nach einem in der Wertkarte WEK oder der Berechnungseinheit OBU gespeicherten Zyklus. Im Fall der kommunikationsfähigen Berechnungseinheit OBU kann das Muster auch extern beispielsweise via GSM-Broadcast- Aufforderung gewechselt werden. Bei Durchfahren einer festen Kontrollstation KST kann nun das dargestellte Muster MUS ausgewertet und als Auslösesignal für eine Nummerntafel-OCR verwendet werden. OCR steht hierbei für „Optical Charaketer Recognition" und meint bekannte Verfahren zur optischen Mustererkennung. Der Vorteil dieser Lösung besteht neben den geringen Kosten darin, dass nicht jedes Fahrzeug einer Nummerntafel-OCR zugeführt werden muss.In order to prevent manipulation on the part of the driver, either after a cycle stored in the value card WEK or the calculation unit OBU. In the case of the communication-capable computing unit OBU, the pattern can also be changed externally, for example via a GSM broadcast request. When driving through a fixed control station KST, the pattern MUS shown can now be evaluated and used as a trigger signal for a number plate OCR. OCR stands for "Optical Character Recognition" and means known methods for optical pattern recognition. The advantage of this solution, in addition to the low cost, is that not every vehicle has to be assigned a number plate OCR.
Infrarot-Muster können durch billige Interferenzfilter an einer Infrarot-Kamera KAM, bei entsprechend hoher Lichtleistung der LED's, mit einem sehr viel höheren Signalrauschverhältnis erkannt werden als Nummerntafeln mit rein passivem Nummerntafel-OCR. Die Erkennung einiger einfacher Muster ist ebenfalls mit viel höherer Zuverlässigkeit möglich.Infrared patterns can be recognized by cheap interference filters on an infrared camera KAM, with correspondingly high light output of the LEDs, with a much higher signal-to-noise ratio than number plates with purely passive number plate OCR. The detection of some simple patterns is also possible with much higher reliability.
Das Überwachungssystem UES wird nicht zur Kommunikation eingesetzt, wie beispielsweise bei der WO 99/66455, sondern dient dazu, die Häufigkeit der aufwendigeren und unter den zu erwartenden Umgebungsbedingungen deutlich unzuverlässigeren Nummerntafel OCR zu verringern. Dadurch wird im Fall von zentral durchgeführter OCR das Datenaufkommen zwischen den ortsfesten Enforcementstationen und der OCR-Zentrale deutlich reduziert.The monitoring system UES is not used for communication, as is the case for example in WO 99/66455, but serves to reduce the frequency of the more complex number plate OCR, which is significantly less reliable under the expected environmental conditions. In the case of centrally performed OCR, this significantly reduces the data volume between the fixed enforcement stations and the OCR center.
Eine mobile Überwachung kann ebenfalls über eine Infrarot-Kamera erfolgen. Ergänzend dazu kann auch über zusätzliche LED-Quellen im sichtbaren Bereich eine Vorselektion erfolgen. Es kann aber auch generell eine Signalisierung im sichtbaren Bereich erfolgen.Mobile monitoring can also be carried out using an infrared camera. In addition to this, preselection can also be carried out via additional LED sources in the visible area. However, signaling in the visible range can also generally take place.
Innerhalb des Buchungsgebietes sind drei Arten von Fahrzeugen FAR anzutreffen:There are three types of FAR vehicles within the booking area:
1. Fahrzeuge FAR ohne oder mit ungültiger (manipulierter) IR/ LED-Signatur, diese sind entweder Mautpreller, wie sie bei jeder beliebigen automatischen Mautmethodik prinzipiell möglich sind; oder diese sind Mautteilnehmer mit defekten Bemautungsvorrichtungen BEV, bzw. fehlender oder ungültiger Benutzungsberechtigungen BER, beispielsweise gesperrtem Konto KON oder aufgebrauchtem Guthaben GUT. Alle diese Teilnehmer können an entsprechenden Kontrollstationen (fest oder mobil) erkannt und nach festgelegten Regeln behandelt werden.1. FAR vehicles without or with an invalid (manipulated) IR / LED signature, these are either toll bouncers, as are possible in principle with any automatic toll method; or these are toll participants with defective toll payment devices BEV, or missing or invalid user authorizations BER, for example blocked account KON or used up credit GUT. All of these participants can be recognized at appropriate control stations (fixed or mobile) and treated according to defined rules.
2. Fahrzeuge mit gültiger IR/LED Signatur, wobei das Verlassen eines Staatsgebietes erkannt und z. B. die Kommunikation der Bemautungsvorrichtung BER mit dem Abrechnungszentrum ABZ samt Bemautungsvorgang deaktiviert wird und nur mehr eine Positionsbestimmung erfolgt, oder auf das von der Basistechnologie her kompatible Mautsystem eines Nachbarlandes umgeschaltet wird.2. Vehicles with a valid IR / LED signature, whereby the leaving a national territory is recognized and z. B. the communication of the tolling device BER with the accounting center ABZ including the tolling process is deactivated and only more a position is determined, or a switch is made to the toll system of a neighboring country that is compatible with the basic technology.
3. Da die aktuelle Position des Fahrzeuges in der mitgeführten Berechnungseinheit BEE bekannt ist, und von dieser erkannt werden kann welcher Koordinatenpunkt diesseits oder jenseits der Grenze liegt, kann bereits vor einem Grenzübertritt auf einer mautpflichtigen Strecke rechtzeitig das aktuelle Muster aktiviert werden. Vorteilhafterweise ist um die Grenze eine Toleranzzone vorgesehen, in welcher eine Aktivierung der Berechnungseinheit nicht unbedingt erforderlich ist. Erfolgt eine Weiterfahrt auf dem Staatsgebiet auf einer mautpflichtigen Verkehrsfläche, so erfolgt die Bemautung entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren.3. Since the current position of the vehicle is known in the calculation unit BEE carried along, and from this it can be recognized which coordinate point is on either side of the border, the current pattern can be activated in good time before a border is crossed on a toll road. A tolerance zone is advantageously provided around the limit, in which an activation of the calculation unit is not absolutely necessary. If the journey continues on the national territory in a traffic area subject to tolls, tolling takes place in accordance with the method according to the invention.
Ein weiteres Kontroll-Element kann, wie bereits oben erwähnt, auch die Signaturen SIG der befahrenen Strecken STR darstellen. Diese werden dazu nicht nach dem Echtzeitvergleich verworfen, sondern können zur Beweissicherung beispielsweise in der Bemautungsvorrichtung BEV oder in dem Abrechnungszentrum ABZ gespeichert werden. Die gespeicherten Daten können dabei nach einem Ringspeicherprinzip über einen vorgebbaren Zeitraum, beispielsweise 2 Monate, erhalten bleiben.As already mentioned above, another control element can also represent the signatures SIG of the stretches STR traveled. For this purpose, these are not discarded after the real-time comparison, but can be stored in the toll payment device BEV or in the accounting center ABZ, for example, to secure evidence. The stored data can be retained over a predefinable period, for example 2 months, according to a ring storage principle.
Es können auch laufend Signaturen SIG errechnet und samt Zeitstempel STE und Status der Bemautungsvorrichtung BEV bzw. der Benutzerberechtigung gespeichert werden. Diese Daten können entweder beim nächsten Aufbuchungsvorgang der Wertkarte abgezogen werden oder bei der kommunikationsfähigen Berechnungseinheit OBU permanent oder in vorgebbaren Intervallen an eine Bemautungszentrale übermittelt und von dieser mit geeigneten Methoden (z. B. bekannte mit unmöglichen statistischen Bewegungsprofilen vergleichen etc.) bearbeitet werden, um Schwarzlisten oder andere interessierende Merkmale für den Betrieb des gesamten Mautsystems zu gewinnen.Signatures SIG can also be continuously calculated and stored together with the time stamp STE and the status of the tolling device BEV or the user authorization. This data can either be deducted from the prepaid card during the next booking process or transmitted permanently or at predeterminable intervals to a toll collection center at the communication-capable computing unit OBU and processed by it using suitable methods (e.g. comparing known with impossible statistical movement profiles, etc.) Obtain blacklists or other features of interest for the operation of the entire toll system.
Weiters ist es ein Verdienst der Erfindung, die Möglichkeit zu schaffen, auf ein online Kommunikationssystem, beispielsweise das GSM-Netz, mit einer fahrzeugexternen Mautleitstelle verzichten zu können. Wodurch eine sehr kostengünstige Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Mautsystems trotz Beibehaltung der virtuellen Bemautung realisiert werden kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die von dem Gesetzgeber geforderte Gleichstellung von online (Berechnungseinheit OBU) und offline (Wertkarte) bezahlenden Fahrzeugbetreibern innerhalb der selben Infrastruktur und somit ein „duales" Mautsystem verwirklicht werden kann. Furthermore, it is a merit of the invention to make it possible to dispense with an online communication system, for example the GSM network, with a toll control center external to the vehicle. This enables a very cost-effective implementation of the method or toll system according to the invention to be achieved despite maintaining the virtual toll. Another advantage of the invention is that the equality required by law for vehicle operators paying online (calculation unit OBU) and offline (prepaid card) can be implemented within the same infrastructure and thus a "dual" toll system.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur elektronischen Bemautung mittels eines Positionsermittlungssystems (PES) zur Bestimmung der aktuellen Orts-Koordinaten (OKO) eines Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass anhand von Orts-Koordinaten (OKO) des Fahrzeuges (FAR) zumindest eine für die von dem Fahrzeug (FAR) befahrene Strecke charakteristische Signatur (SIG) berechnet und anhand der Signatur (SIG) ermittelt wird, ob die befahrene Strecke (STR) mautpflichtig ist.1. Method for electronic tolling by means of a position determination system (PES) for determining the current location coordinates (OKO) of a vehicle, characterized in that on the basis of location coordinates (OKO) of the vehicle (FAR) at least one for those of the vehicle ( FAR) the route characteristic signature (SIG) is calculated and the signature (SIG) is used to determine whether the route traveled (STR) is subject to toll.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die berechnete Signatur (SIG) zur Bestimmung ob die befahrene Strecke (STR) mautpflichtig ist mit in einer Referenzkarte (RKA) enthaltenen mautpflichtigen Referenzstrecken (RST) verglichen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the calculated signature (SIG) for determining whether the route traveled (STR) is subject to toll is compared with reference routes (RST) included in a reference map (RKA).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder mautpflichtigen Strecke in einem vorgebbaren Gebiet je zumindest eine Referenzsignatur (REF) zugewiesen ist, und die aus den aktuellen Orts-Koordinaten (OKO) gewonnene Signatur (SIG) zwecks Ermittlung, ob die befahrene Strecke mautpflichtig ist, mit den Referenzsignaturen (REF) verglichen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that each toll route in a predetermined area is assigned at least one reference signature (REF), and the signature obtained from the current location coordinates (OKO) (SIG) for the purpose of determining whether the route traveled is subject to toll, is compared with the reference signatures (REF).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Referenzsignatur (REF) bzw. jeder Referenzstrecke (RST) je eine vorgebbare Mautgebühr (GEB) zugeordnet ist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that each reference signature (REF) or each reference route (RST) is assigned a predefinable toll fee (GEB).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signatur (SIG) in einer Bemautungsvorrichtung (BEI, BE2) des Fahrzeuges berechnet wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the signature (SIG) is calculated in a tolling device (BEI, BE2) of the vehicle.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich der Signatur (SIG) mit der Referenzsignatur (REF) und/ oder der Referenzkarte (RKA) in der Bemautungsvorrichtung (BEI, BE2) erfolgt.6. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the comparison of the signature (SIG) with the reference signature (REF) and / or the reference card (RKA) takes place in the tolling device (BEI, BE2).
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mautgebühr (GEB) von einem in der Bemautungsvorrichtung (BEI, BE2) abgelegten aufladbaren Guthaben (GUT) abgebucht wird. 7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the toll fee (GEB) is debited from a rechargeable credit (GUT) stored in the tolling device (BEI, BE2).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Bemautungsvorrichtung (BEV) berechnete Signatur (SIG) an ein fahrzeugexternes Abrechnungszentrum (ABZ) übertragen wird, und der Vergleich der Signatur (SIG) der mit der Referenzsignatur (REF) und/ oder der Referenzkarte (RKA) in dem Abrechnungszentrum (ABZ) erfolgt.8. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the signature (SIG) calculated by the tolling device (BEV) is transmitted to a billing center (ABZ) external to the vehicle, and the comparison of the signature (SIG) with the reference signature ( REF) and / or the reference card (RKA) in the accounting center (ABZ).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die anfallende Mautgebühr (GEB) von einem in dem Abrechnungszentrum (ABZ) vorhandenen dem Fahrzeug zugeordneten Konto (KON) abgebucht wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the toll charge (GEB) is debited from an account (KON) assigned to the vehicle in the accounting center (ABZ).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Signatur (SIG) einen Zeitstempel (STE) erhält.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the signature (SIG) receives a time stamp (STE).
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Signatur (SIG) und der Zeitstempel für die Dauer eines vorgebbaren Zeitintervalls gespeichert werden.11. The method according to claim 10, characterized in that the signature (SIG) and the time stamp are stored for the duration of a predefinable time interval.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuellen Orts-Koordinaten (OKO) des Fahrzeuges (FAR) mittels eines SatelHtennavigations-Verf ahrens ermittelt werden.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the current location coordinates (OKO) of the vehicle (FAR) are determined by means of a satellite navigation method.
13. Mautsystem (SYS) zur elektronischen Bemautung mittels eines Positionsermittlungssystems (PES) zur Bestimmung der aktuellen Orts-Koordinaten (OKO) eines Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu eingerichtet ist, anhand von Orts-Koordinaten (OKO) des Fahrzeuges (FAR) zumindest eine für die von dem Fahrzeug (FAR) befahrene Strecke charakteristische Signatur (SIG) zu berechnen und anhand der Signatur (SIG) zu ermitteln, ob die befahrene Strecke (STR) mautpflichtig ist.13. Toll system (SYS) for electronic tolling by means of a position determination system (PES) for determining the current location coordinates (OKO) of a vehicle, characterized in that it is set up to use the location coordinates (OKO) of the vehicle (FAR) to calculate at least one signature (SIG) characteristic of the route traveled by the vehicle (FAR) and to determine on the basis of the signature (SIG) whether the route traveled (STR) is subject to toll.
14. Mautsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu eingerichtet ist, die berechnete Signatur (SIG) zur Bestimmung, ob die befahrene Strecke mautpflichtig ist, mit in einer Referenzkarte (RKA) enthaltenen mautpflichtigen Referenzstrecken (RST) zu vergleichen.14. Toll system according to claim 13, characterized in that it is set up to compare the calculated signature (SIG) for determining whether the route traveled is subject to toll with reference routes (RST) contained in a reference card (RKA).
15. Mautsystem nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeder mautpflichtigen Strecke in einem vorgebbaren Gebiet je zumindest eine Referenzsignatur (REF) zugewiesen ist und das Mautsystem dazu eingerichtet ist, zwecks Ermittlung, ob die befahrene Strecke (STR) mautpflichtig ist, die Signatur (SIG) mit den Referenzsignaturen (REF) zu vergleichen. 15. Toll system according to claim 13 or 14, characterized in that each toll route in a predetermined area is assigned at least one reference signature (REF) and the toll system is set up to determine whether the route traveled (STR) is subject to toll, the Compare the signature (SIG) with the reference signatures (REF).
16. Mautsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Referenzsignatur (REF) bzw. jeder Referenzstrecke (RST) je eine vorgebbare Mautgebühr (GEB) zugeordnet ist.16. Toll system according to claim 15, characterized in that each reference signature (REF) or each reference route (RST) is assigned a predeterminable toll fee (GEB).
17. Mautsystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (FAR) eine Bemautungsvorrichtung (BEI, BE2) aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Signatur (SIG) der befahrenen Strecke (STR) zu berechnen.17. Toll system according to one of claims 14 to 16, characterized in that the vehicle (FAR) has a tolling device (BEI, BE2) which is set up to calculate the signature (SIG) of the route traveled (STR).
18. Mautsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bemautungsvorrichtung (BEI, BE2) dazu eingerichtet ist, die Signatur (SIG) mit der Referenzsignatur (REF) und/ oder der Referenzkarte (RKA) durchzuführen.18. Toll system according to claim 17, characterized in that the tolling device (BEI, BE2) is set up to carry out the signature (SIG) with the reference signature (REF) and / or the reference card (RKA).
19. Mautsystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu eingerichtet ist, die Mautgebühr (GEB) von einem in der Bemautungsvorrichtung (BEI, BE2) abgelegten aufladbaren Guthaben (GUT) abzubuchen.19. Toll system according to claim 18, characterized in that it is set up to debit the toll fee (GEB) from a rechargeable credit (GUT) stored in the tolling device (BEI, BE2).
20. Mautsystem nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu eingerichtet ist, die von der Bemautungsvorrichtung (BEV) berechnete Signatur (SIG) an ein fahrzeugexternes Abrechnungszentrum (ABZ) zu übertragen, welches dazu eingerichtet ist, die Signatur (SIG) mit der Referenzsignatur (REF) und/ oder der Referenzkarte (RKA) zu vergleichen.20. Toll system according to one of claims 15 to 19, characterized in that it is set up to transmit the signature (SIG) calculated by the tolling device (BEV) to a billing center (ABZ) external to the vehicle which is set up to transfer the signature ( SIG) with the reference signature (REF) and / or the reference card (RKA).
21. Mautsystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu eingerichtet ist, die anfallende Mautgebühr (GEB) von einem in dem Abrechnungszentrum (ABZ) vorhandenen, dem Fahrzeug zugeordneten Konto (KON) abzubuchen.21. Toll system according to claim 20, characterized in that it is set up to debit the toll fee (GEB) from an account (KON) assigned to the vehicle in the accounting center (ABZ).
22. Mautsystem nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Signatur (SIG) einen Zeitstempel (ZST) aufweist.22. Toll system according to one of claims 14 to 21, characterized in that the signature (SIG) has a time stamp (ZST).
23. Mautsystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu eingerichtet ist, die Signatur (SIG) und den Zeitstempel (ZST) für die Dauer eines vorgebbaren Zeitintervalls zu speichern.23. Toll system according to claim 22, characterized in that it is set up to store the signature (SIG) and the time stamp (ZST) for the duration of a predefinable time interval.
24. Mautsystem nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu eingerichtet ist, die Orts-Koordinaten mittels eines SateMennavigations- Verfahrens zu ermitteln. 24. Toll system according to one of claims 14 to 23, characterized in that it is set up to determine the location coordinates by means of a satellite navigation method.
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