WO2007073748A1 - System and method for determining the tolls for road sections and/or regions which are subject to a toll - Google Patents

System and method for determining the tolls for road sections and/or regions which are subject to a toll Download PDF

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WO2007073748A1
WO2007073748A1 PCT/EP2005/013810 EP2005013810W WO2007073748A1 WO 2007073748 A1 WO2007073748 A1 WO 2007073748A1 EP 2005013810 W EP2005013810 W EP 2005013810W WO 2007073748 A1 WO2007073748 A1 WO 2007073748A1
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WO
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toll
vehicle
mobile radio
mobile
determining
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Application number
PCT/EP2005/013810
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German (de)
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Inventor
Bulcsu Balasy
Original Assignee
Entersoft Szamitastechnikai Kft.
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Publication date
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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
    • 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
    • G07B15/02Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points taking into account a variable factor such as distance or time, e.g. for passenger transport, parking systems or car rental systems

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for determining the user charges for toll road sections and / or areas.
  • the users of toll road sections shall pay royalties to the track operator company (s) in proportion to the amount of tolls covered by them.
  • the users of toll areas such as an inner city area, should pay royalties according to their length of stay in the area under consideration. To determine the toll road lengths, the position of the vehicle must be tracked.
  • the up and departure points of the vehicle are determined on the toll route.
  • it In order to determine toll periods in areas subject to tolls, it must be recorded when a vehicle enters and leaves a toll area.
  • the usage-based fee calculation for the toll road sections requires the determination of the departure and departure points as well as the departure and departure times of the users of these road sections.
  • the invoiced fees can be determined clearly with knowledge of this data and with known road course.
  • the present invention is based on the object to provide a system and a method, the determination allow usage-based fees for toll road sections and / or areas.
  • a mobile radio terminal is arranged in the vehicle to determine the current position of a vehicle, and the position of the mobile terminal is determined by evaluating information of at least one mobile radio base station from which the mobile radio terminal receives data receives and / or to which it transmits data. It is therefore possible to determine the position by means of the already existing infrastructure of at least one mobile radio network. Of course, this does not preclude setting up and using new base stations for position determination.
  • the position determination then allows a determination of the driven toll road and this in turn the calculation of a KTutzungslust.
  • the position determination also makes it possible to determine when a vehicle first enters and then leaves a certain area and thus the calculation uses a user fee for the stay in the area.
  • the system according to the invention thus determines the position data of the mobile phone assigned to the vehicle (identified by its SIM number and / or IMEI number) and subsequently generates billing data from this position data.
  • the vehicle tracking or the position determination can both by means of a permanently installed in the vehicle, a mobile phone-containing device as well as by means of a Users registered and while driving in the vehicle mobile phones are made.
  • the mobile radio network (or several cooperative mobile radio networks) generates data whose evaluation allows continuous monitoring of the position of the mobile radio terminal and its modification.
  • the system according to the invention determines, on the basis of these position data and on the basis of, for example, reference cards located in a database, the distance covered by the vehicles of the users and / or the duration of the stay in a certain area.
  • the user fee to be paid is calculated.
  • the system is capable of taking into account complex rates - such as time of day, the season or other influencing factors - as well as exceptions - eg police, rescue service etc. or alternative payment methods in demanding users.
  • the vehicles are preferably divided into three categories: a) vehicles of frequent users and permanently installed mobile radio terminals in the vehicle, b) casual users with situationally registered mobile phones, and c) users using alternative payment methods.
  • a user is identified firstly by his license plate number and secondly by his unique SIM (Subscriber Identity Module) and / or IMEI (International Mobile Equipment Identity) number.
  • SIM Subscriber Identity Module
  • IMEI International Mobile Equipment Identity
  • the number plate is always one-to-one with the vehicle - and thus its type - assigned, ie that the toll can be calculated by means of the number plate and the distance traveled always.
  • the determination of the distance covered takes place via the position tracking of the user, preferably according to a route network map stored in a central database.
  • the position of the user results from the location determination information of the mobile phone permanently installed in the vehicle or coupled by temporary registration with the vehicle registration number.
  • a transaction ticket When using a mobile phone permanently installed in the vehicle, a transaction ticket will be automatically opened immediately after driving on the toll route.
  • the transaction ticket remains valid until the departure of the toll route.
  • the toll route can also consist of several sections, which are deductible with different rates.
  • the built-in device While driving on a toll route, the built-in device preferably gives a visual and / or audible feedback on current developments such as driving in and out of a toll area.
  • Occasional users (whose vehicles do not have a built-in device) use their own mobile phone to indicate their position data.
  • the assignment of the mobile phone to the vehicle registration number must be initiated before the driveway on the toll route, for example by sending a registration SMS to a given phone number.
  • a registration SMS must include the license plate number of the vehicle intended for driving on the toll route and should also indicate the intended validity period of the registration and the vehicle type.
  • the different types of vehicles are assigned.
  • the type of vehicle eg car
  • the text message can therefore be A coding of the vehicle type can also be done in other suitable manner.
  • An SMS is preferably sent to the registered mobile phone in the driveway on the toll route, which asks for confirmation of the registration, with which the user can confirm his intention to carry the tolls, or reject it. Failure to comply with this SMS will automatically result in the acceptance of payment obligations so that drivers will not distract their attention from driving by responding to these SMSs. Timing of the registration makes sense in order to prevent the owners of the registered mobile phones from receiving toll registration SMSs on other trips where they are only passengers.
  • the system according to the invention has several advantages. In particular, without major investment in infrastructure, it will allow toll collection to be carried out in proportion to the distance traveled by road users. It also allows occasional users to integrate into the toll collection system without the use of a dedicated toll collection device through the use of their mobile phone.
  • the toll fee determination takes place on the basis of up and down points of the toll route and / or the toll area, which determine the evaluation.
  • the evaluation is simple in that it only needs to be determined which up and down points a registered vehicle passes. In addition, it can be determined when the arrival and departure points are passed. It is possible to carry out a position monitoring and determination only in the area surrounding an entry and exit point, without the Vehicle is continuously monitored for its position.
  • the system may be implemented as an integrated system or as a shared architecture system.
  • an integrated system is meant, for example, a software that realizes all functionalities such as position determination, distance determination and billing of the system.
  • a shared architecture system is understood to mean a system that has multiple modules (which may be software and / or hardware) that may be spatially separate and communicate with each other.
  • the mobile radio terminal is a GSM terminal and the mobile radio base station is a GSM base station.
  • the mobile radio terminal is a UMTS terminal and the mobile radio base station is a UMTS base station.
  • the invention is not limited to specific mobile radio networks and rather can be implemented in any mobile radio networks " having a cellular structure.
  • the means for determining the position of the mobile terminal evaluate in an embodiment only in which base station of the mobile terminal is currently booked.
  • the locations of the base stations and their coverage areas (the radio cells) are known, so that from this information can already be a rough location determination, the resolution of which depends on the size of the radio cell.
  • the means for determining the position of the mobile radio terminal preferably evaluate information from a plurality of base stations, preferably from at least three base stations, although the use of two base stations is also conceivable.
  • the base stations will usually belong to a network and operator.
  • the plurality of base stations belong to several mobile networks of different operators, which forward the relevant data to the evaluation and cooperate in this respect.
  • the network preferably measures the distance of a targeted mobile radio terminal to at least three surrounding base stations so as to determine the exact location by cross-polling.
  • FIG. 1 shows the components of a system for determining the user charges for toll road sections in one embodiment
  • FIG. 2 shows a first example of a position determination in a GSM network
  • FIG. 3 shows a second example of a position determination in a GSM network
  • a permanently installed in a vehicle 4 mobile terminal is provided.
  • the position of a vehicle 4 approaching a toll route 5 is determined by GSM base stations 1, 2 located in the vicinity of a virtual access gate 7,
  • the vehicle radio 4 permanently installed in the vehicle with GSM mobile phone receives in a SMS one
  • Route 5 reports this visually and acoustically to the driver.
  • the system controls with the help of data from license plate recognition cameras 9, which are installed on the toll road 5, whether the driving on the toll road 5 (position B) respective vehicle 5 is equipped with a fixed mobile terminal or not. This is determined by matching the detected tag to a database containing all registered tags. Such a check can also be carried out in other ways or be omitted altogether.
  • position C the end point of the travel of the vehicle 4 on the toll road 5.
  • the mobile terminal with GSM mobile phone permanently installed in the vehicle 4 receives an SMS in an SMS Notification of the departure of a toll road 5 and reports this visually and acoustically turn to the driver.
  • the GSM base stations 1, 2, 3 are connected to schematically illustrated means 10 for determining the position of the mobile radio terminal.
  • the means 10 evaluate information which they receive from the mobile radio base stations 1, 2, 3, and from this information determine the current position of the mobile radio terminal and thus of the vehicle 4, as with reference to FIGS. 2 and 3 will be explained.
  • the data of other base stations are used for position determination.
  • the current position detection of a vehicle 4 can take place continuously or alternatively only in certain areas, for example in the areas of driveway gate 7 and departure gate 8.
  • the means 10 are connected to evaluation means 11, which determine from the position and / or a change in position of the vehicle a driven toll road and / or a residence time in a toll area. For example, the evaluation means 11 detect the departure point 7 and the departure point 8 and determine the route length between these points. Alternatively, the evaluation means 11 currently calculate the previously traveled distance by continuous position determination.
  • the evaluation means 11 are connected to charge calculation means 13, which, taking into account the tolls charged, Compulsory route and / or the length of stay in the toll area charge a user fee.
  • FIG. 1 shows registration means 12 by means of which a mobile radio terminal can be registered temporarily or continuously in the system.
  • the registration means 12 are connected to the evaluation means 11 and / or the charge calculation means 13.
  • the system Based on the distance of registered up and down positions 7, 8, and depending on the type of vehicle and possibly other conditions, the system completes a transaction ticket 14 associated with the covered route, shown schematically in Figure 1, and forwards it to an accounting system , The transaction ticket 14 is created when a virtual entry gate 7 is exceeded.
  • the means 10, the evaluation means 11, the registration means 12 and the charge calculation means 13 can be part of a single software. It is also conceivable that these are separate components, which may also be spatially separated, and communicate with each other.
  • the said functionalities can also be divided into specific modules in a different manner; for example, the module 10 can only collect the basic data of the base stations and the position can be determined by the module 11.
  • no permanently installed in the vehicle mobile terminal is provided. Rather, the mobile phone of the driver or the user is used.
  • the driver of the on the toll route 5 ascending vehicle 4 leaves - even before the actual drive - with the transmission of an SMS the license plate of his vehicle, register the intended journey time and vehicle type with the system.
  • the position of the approaching vehicle 4 is continuously monitored by the GSM base stations 1, 2, 3 located in the vicinity of the virtual driveway gate 7. If the approaching vehicle 4 crosses the virtual driveway gate 7, the system considers this as the starting point of the drive of the vehicle 4 on the toll route 5.
  • the driver or user receives an SMS that informs about the start of the toll route and for confirmation to request the registration. If the user does not send a negative answer to this SMS, the system registers the position of the virtual driveway gate 7 as the starting point of the travel of the vehicle 4 on the toll route 5.
  • the system checks, with the help of the data of the license plate recognition camera 6 installed on the toll route 5, whether a mobile telephone has been registered with the license plate of the respective vehicle 5 and whether the confirmation requested in the SMS has not been rejected.
  • the system regards this as the end point of the journey of the vehicle 6 on the toll road 5.
  • the user receives an SMS on the mobile phone registered to the license plate of his vehicle, which informs him about the departure informed of a toll route 5.
  • FIGS. 2 and 3 show exemplary embodiments for determining the position of a mobile radio terminal 9 at known positions of a plurality of base stations BS1, BS2, BS3 in the reception area by means of triangulation from the distances measured by the base stations.
  • the distance between the mobile device 9 and in each case one base station BS1, BS2, BS3 can be determined by measuring the propagation delay (timing advance TA) of the radio signal (at known signal propagation speed).
  • the points with the same transit times are located on circular paths around the respective base stations BS1, BS2, BS3. The intersection of the circular paths gives the Ausenthaltsbe- range of the mobile terminal.
  • L12, L13 and L23 represent three hyperbolas indicating the measured propagation time differences of the signal from / to two base stations (e.g., the hyperbola L13 indicates the transit time differences from / to the base stations BS1 and BS3), i. each point on a hyperbola L12, L13, L23 gives the measured transit time difference between the respective base stations.
  • This method can also be used when only two base stations are used. These two methods of measurement can be supplemented by the received signal level (RPL), which increases the overall accuracy of the measurement.
  • RPL received signal level
  • a specific area can be defined by the toll collection system, for example an inner city area. Toll charges do not apply depending on the distance traveled, but depending on the length of stay in the defined area.
  • the means 10 for detecting the position of the mobile radio terminal can be determined how long the mobile terminal or the vehicle is in the defined area. In doing so, e.g. the position of the vehicle continuously or at defined time intervals determined and compared with a reference card. The mentioned transaction ticket would then include the duration of the vehicle in the toll area.

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Abstract

The invention relates to a system and a method for determining the tolls for road sections and/or regions which are subject to a toll, said system having: position-determining means (9, 10) for determining the current position of a vehicle (4); evaluation means (11) which use the position of the vehicle (4) and/or a change in the position of the vehicle to determine a stretch of road which has been travelled and is subject to a toll and/or the time spent in a region which is subject to a toll; and toll calculation means (13) which calculate a toll taking into account the stretch of road which has been travelled and is subject to a toll and/or the time spent in the region which is subject to a toll. According to the invention, the position-determining means comprise a mobile radio terminal (9) which is arranged in the vehicle and means (10) for determining the position of the mobile radio terminal (9) by evaluating information from at least one mobile radio base station (1, 2, 3) from which the mobile radio terminal (9) receives data and/or to which it sends data.

Description

System und Verfahren zur Bestimmung der Nutzungsgebühren für mautpflichtige Straßenabschnitte und/oder Gebiete System and method for determining the user charges for toll road sections and / or areas
Beschreibungdescription
Gegenstand der Erfindung sind ein System und ein Verfahren zur Bestimmung der Nutzungsgebühren für mautpflichtige Straßenabschnitte und/oder Gebiete.The invention relates to a system and a method for determining the user charges for toll road sections and / or areas.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Nutzer mautpflichtiger Straßenabschnitte sollen proportional zu den durch sie zurückgelegten mautpflichtigen Strecken Nutzungsgebühren an die Streckenbetreibergesellschaft (en) entrichten. Die Nutzer mautpflichtiger Bereiche wie beispielsweise eines Innenstadtbereichs sollen entsprechend ihrer Aufenthaltszeit in dem betrachteten Bereich Nutzungsgebühren entrichten. Zur Bestimmung der mautpflichtigen Stre- ckenlängen muß die Position des Fahrzeuges verfolgt werden.The users of toll road sections shall pay royalties to the track operator company (s) in proportion to the amount of tolls covered by them. The users of toll areas, such as an inner city area, should pay royalties according to their length of stay in the area under consideration. To determine the toll road lengths, the position of the vehicle must be tracked.
In einer vereinfachten Ausführung werden dabei die Auf- und Abfahrtpunkte des Fahrzeuges auf der mautpflichtigen Strecke bestimmt. Zur Bestimmung mautpflichtiger Verweilzeiten in mautpflichtigen Bereichen muss erfasst werden, wann ein Fahr- zeug einen mautpflichtigen Bereich betritt und wieder ver- lässt .In a simplified embodiment while the up and departure points of the vehicle are determined on the toll route. In order to determine toll periods in areas subject to tolls, it must be recorded when a vehicle enters and leaves a toll area.
Die nutzungsabhängige Gebührenberechnung für die mautpflichtigen Straßenabschnitte erfordert die Bestimmung der Auf- und Abfahrtpunkte sowie die Auf- und Abfahrtzeiten der Nutzer dieser Straßenabschnitte. Die in Rechnung gestellten Gebühren können bei Kenntnis dieser Daten und bei bekanntem Straßenverlauf eindeutig ermittelt werden.The usage-based fee calculation for the toll road sections requires the determination of the departure and departure points as well as the departure and departure times of the users of these road sections. The invoiced fees can be determined clearly with knowledge of this data and with known road course.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, die die Bestimmung der nutzungsabhängigen Gebühren für mautpflichtige Straßenabschnitte und/oder Gebiete ermöglichen.The present invention is based on the object to provide a system and a method, the determination allow usage-based fees for toll road sections and / or areas.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 28 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angege- ben.This object is achieved by a system having the features of claim 1 and a method having the features of claim 28. Preferred and advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, das zur Bestimmung der aktuellen Position eines Fahrzeugs in dem Fahrzeug ein Mobil- funk-Endgerät angeordnet ist und die Position des Mobilfunk- Endgerätes durch Auswerten von Informationen mindestens einer Mobilfunk-Basisstation ermittelt wird, von der das Mobilfunk- Endgerät Daten erhält und/oder zu der es Daten aussendet . Es kann also eine Positionsbestimmung mittels der bereits vorhandenen Infrastruktur mindestens eines Mobilfunknetzes er- folgen. Dies schließt natürlich nicht aus, neue Basisstationen zur Positionsbestimmung aufzustellen und zu nutzen. Die Positionsermittlung ermöglicht dann eine Bestimmung der gefahrenen mautpflichtigen Wegstrecke und dies wiederum die Berechnung einer KTutzungsgebühr. Die Positionsermittlung ermög- licht ebenso die Ermittlung, wann ein Fahrzeug einen bestimmten Bereich erst betritt und dann wieder verläßt und damit die Berechung eine Nutzungsgebühr für den Aufenthalt in dem Bereich.According to the invention, a mobile radio terminal is arranged in the vehicle to determine the current position of a vehicle, and the position of the mobile terminal is determined by evaluating information of at least one mobile radio base station from which the mobile radio terminal receives data receives and / or to which it transmits data. It is therefore possible to determine the position by means of the already existing infrastructure of at least one mobile radio network. Of course, this does not preclude setting up and using new base stations for position determination. The position determination then allows a determination of the driven toll road and this in turn the calculation of a KTutzungsgebühr. The position determination also makes it possible to determine when a vehicle first enters and then leaves a certain area and thus the calculation uses a user fee for the stay in the area.
Das erfindungsgemäße System bestimmt somit die Positionsdaten des dem Fahrzeug zugeordneten Mobiltelefons (identifiziert durch deren SIM Nummer und/oder IMEI Nummer) und generiert anschließend Rechnungsdaten aus diesen Positionsdaten.The system according to the invention thus determines the position data of the mobile phone assigned to the vehicle (identified by its SIM number and / or IMEI number) and subsequently generates billing data from this position data.
Die Fahrzeugverfolgung bzw. die Positionsermittlung kann sowohl mittels eines fest im Fahrzeug eingebauten, ein Mobiltelefon beinhaltendes Gerätes als auch mittels eines durch den Nutzer registrierten und während der Fahrt sich in dem Fahrzeug befindlichen Mobiltelefons erfolgen. Das Mobilfunk-Netz (oder mehrere zusammenarbeitende MobiIfunknetze) erzeugt Daten, deren Auswertung eine kontinuierliche Überwachung der Position des Mobilfunk-Endgeräts und deren Veränderung erlaubt. Das erfindungsgemäße System bestimmt auf der Grundlage dieser Positionsdaten und anhand sich z.B. in einer Datenbank befindlicher Referenzkarten die zurückgelegte Strecke der Fahrzeuge der Nutzer und/oder die Dauer des Aufenthalts in einem bestimmten Bereich. Aus der ermittelten Fahrtstrecke, aus ihrer Kategorie und aus vom Fahrzeugtyp (z.B. Lkw, Pkw, Krad, Anzahl der Achsen) ) abhängigen Multiplikationskoeffizienten sowie ggf. weiteren Faktoren (wie Tageszeit und Datum) wird das zu zahlende Nutzungsentgelt berechnet. Das Sys- tem ist sowohl in der Lage, komplexe - z.B. von der Tageszeit, Jahreszeit oder von anderen Einflußfaktoren abhängende Gebührensatztabellen zu verwenden, als auch Ausnahmen - z.B. polizeiliche, rettungsdienstliche etc. Fahrzeuge oder alternative Bezahlmethoden in anspruchnehmende Nutzer - zu berücksichtigen.The vehicle tracking or the position determination can both by means of a permanently installed in the vehicle, a mobile phone-containing device as well as by means of a Users registered and while driving in the vehicle mobile phones are made. The mobile radio network (or several cooperative mobile radio networks) generates data whose evaluation allows continuous monitoring of the position of the mobile radio terminal and its modification. The system according to the invention determines, on the basis of these position data and on the basis of, for example, reference cards located in a database, the distance covered by the vehicles of the users and / or the duration of the stay in a certain area. From the calculated travel distance, from their category and from the vehicle type (eg trucks, cars, motorcycles, number of axles)) dependent multiplication coefficients and possibly other factors (such as time of day and date), the user fee to be paid is calculated. The system is capable of taking into account complex rates - such as time of day, the season or other influencing factors - as well as exceptions - eg police, rescue service etc. or alternative payment methods in demanding users.
Die Fahrzeuge sind bevorzugt in drei Kategorien eingeteilt : a) Fahrzeuge der häufigen Nutzer und mit fest installierten Mobilfunk-Endgeräten im Fahrzeug, b) Gelegenheitsnutzer mit situativ registriertem Mobiltelefon, und c) Nutzer, die alternative Bezahlmethoden verwenden.The vehicles are preferably divided into three categories: a) vehicles of frequent users and permanently installed mobile radio terminals in the vehicle, b) casual users with situationally registered mobile phones, and c) users using alternative payment methods.
Ein Nutzer wird erstens durch sein Fahrzeugkennzeichen und zweitens durch seine einmalige SIM (Subscriber Identity Module) und/oder IMEI (International Mobile Equipment Identity) Nummer identifiziert. Das Kennzeichen ist immer eineindeutig dem Fahrzeug - und damit seinem Typ - zugeordnet, d.h. daß die anfallende Mautgebühr mittels des Kennzeichens und der gefahrenen Strecke stets berechnet werden kann. Die Bestimmung der zurückgelegten Strecke erfolgt über die Positionsverfolgung des Nutzers, bevorzugt nach einer in einer zentralen Datenbasis gespeicherten Streckennetzkarte. Die Position des Nutzers ergibt sich aus der Ortsbestimmungsin- formation des im Fahrzeug fest eingebauten oder durch zeitweise Registrierung mit dem Fahrzeugkennzeichen gekoppelten Mobiltelefons .A user is identified firstly by his license plate number and secondly by his unique SIM (Subscriber Identity Module) and / or IMEI (International Mobile Equipment Identity) number. The number plate is always one-to-one with the vehicle - and thus its type - assigned, ie that the toll can be calculated by means of the number plate and the distance traveled always. The determination of the distance covered takes place via the position tracking of the user, preferably according to a route network map stored in a central database. The position of the user results from the location determination information of the mobile phone permanently installed in the vehicle or coupled by temporary registration with the vehicle registration number.
Bei Benutzung eines fest im Fahrzeug eingebauten Mobiltele- fons wird ein Transaktionsticket sofort nach dem Auffahren auf die mautpflichtige Strecke automatisch eröffnet . Das Transaktionsticket behält seine Gültigkeit bis zur Abfahrt von der mautpflichtigen Strecke. Die mautpflichtige Strecke kann auch aus mehreren, mit verschiedenen Gebührensätzen ab- zurechnenden Teilstrecken bestehen. Während der Fahrt auf einer mautpflichtigen Strecke gibt das eingebaute Gerät bevorzugt eine visuelle und/oder akustische Rückmeldung über aktuelle Entwicklungen wie das Auffahren in und Ausfahren aus einem Mautbereich.When using a mobile phone permanently installed in the vehicle, a transaction ticket will be automatically opened immediately after driving on the toll route. The transaction ticket remains valid until the departure of the toll route. The toll route can also consist of several sections, which are deductible with different rates. While driving on a toll route, the built-in device preferably gives a visual and / or audible feedback on current developments such as driving in and out of a toll area.
Die Gelegenheitsnutzer (deren Fahrzeuge über kein fest eingebautes Gerät verfügen) geben ihre Positionsdaten mittels ihres eigenen Mobiltelefons an. Die Zuordnung des Mobiltelefons zu dem Fahrzeugkennzeichen muß noch vor der Auffahrt auf die mautpflichtige Strecke, beispielsweise durch das Senden einer Registrierungs-SMS zu einer vorgegebenen Telefonnummer eingeleitet werden. Eine solche Registrierungs-SMS muss das Kennzeichen des Fahrzeuges beinhalten, mit dem das Befahren der mautpflichtigen Strecke beabsichtigt wird, und sollte auch die beabsichtigte Gültigkeitsdauer der Registrierung sowie den Fahrzeugtyp angeben.Occasional users (whose vehicles do not have a built-in device) use their own mobile phone to indicate their position data. The assignment of the mobile phone to the vehicle registration number must be initiated before the driveway on the toll route, for example by sending a registration SMS to a given phone number. Such a registration SMS must include the license plate number of the vehicle intended for driving on the toll route and should also indicate the intended validity period of the registration and the vehicle type.
Dabei kann vorgesehen sein, dass zur Registrierung mehrere Rufnummern bereitstehen, die unterschiedlichen Fahrzeugtypen zugeordnet sind. Durch das Senden einer SMS an eine bestimmte Rufnummer wird auf diese Weise bereits der Fahrzeugtyp (z.B. PKW) festgelegt, so dass der Nutzer diese Information in sei- ne SMS nicht aufnehmen muss und die SMS somit einfacher ver- fasst werden kann. Eine Kodierung des Fahrzeugtyps kann auch in anderer geeigneter Weise erfolgen.It can be provided that several numbers are available for registration, the different types of vehicles are assigned. By sending an SMS to a specific number, the type of vehicle (eg car) is already determined in this way, so that the user has this information in his or her own car. It is not necessary to record an SMS and the text message can therefore be A coding of the vehicle type can also be done in other suitable manner.
An das registrierte Mobiltelefon wird bei der Auffahrt auf die mautpflichtige Strecke bevorzugt eine SMS gesendet, die zur Bestätigung der Registrierung auffordert, womit der Nutzer seine Absicht, die Mautgebühren tragen zu wollen, bestätigen bzw. dies ablehnen kann. Die Nichtbeachtung dieses SMS führt bevorzugt automatisch zur Übernahme von Zahlungsverpflichtungen, so dass die Kraftfahrer nicht durch das Beantworten dieser SMS ihre Aufmerksamkeit vom Fahren ablenken. Die zeitliche Begrenzung der Registrierung ist sinnvoll, um zu vermeiden, daß die Inhaber der registrierten Mobiltelefone bei anderen Fahrten, an denen sie nur als Fahrgast teilnehmen, Mautgebührregistrierungs-SMSe erhalten.An SMS is preferably sent to the registered mobile phone in the driveway on the toll route, which asks for confirmation of the registration, with which the user can confirm his intention to carry the tolls, or reject it. Failure to comply with this SMS will automatically result in the acceptance of payment obligations so that drivers will not distract their attention from driving by responding to these SMSs. Timing of the registration makes sense in order to prevent the owners of the registered mobile phones from receiving toll registration SMSs on other trips where they are only passengers.
Das erfindungsgemäße System weist mehrere Vorteile auf. Insbesondere ermöglicht es ohne größere Investitionen in Infra- strukturmaßnahmen die Abwicklung der Mauterhebung proportional zu den von den Verkehrsteilnehmer gefahrenen mautpflichtigen Strecken. Weiterhin ermöglicht es für Gelegenheitsnutzer, sich ohne die Installation eines speziellen Mauterhebungsgerätes durch die Verwendung ihres Mobiltelefons in das Mautgebührerhebungssystem einzugliedern.The system according to the invention has several advantages. In particular, without major investment in infrastructure, it will allow toll collection to be carried out in proportion to the distance traveled by road users. It also allows occasional users to integrate into the toll collection system without the use of a dedicated toll collection device through the use of their mobile phone.
In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt die Mautgebührenermittlung auf der Grundlage von Auf- und Abfahrtspunkten der mautpflichtigen Strecke und/oder des mautpflichtigen Bereich, die die Auswertmittel festlegen. Die Auswertung ist insofern einfach, als lediglich festgestellt werden muss, welche Auf- und Abfahrspunkte ein registriertes Fahrzeug passiert. Zusätzlich kann festgestellt werden, wann die Auf- und Abfahrtspunkte passiert werden. Dabei ist es möglich, eine Po- sitionsüberwachung und -bestimmung nur in dem einen Auf- und Abfahrtspunkt umgebenden Bereich durchzuführen, ohne dass das Fahrzeug fortlaufend hinsichtlich seiner Position überwacht wird.In a preferred embodiment, the toll fee determination takes place on the basis of up and down points of the toll route and / or the toll area, which determine the evaluation. The evaluation is simple in that it only needs to be determined which up and down points a registered vehicle passes. In addition, it can be determined when the arrival and departure points are passed. It is possible to carry out a position monitoring and determination only in the area surrounding an entry and exit point, without the Vehicle is continuously monitored for its position.
Alternativ erfolgt eine Positionsbestimmung und -Verfolgung durch die Auswertmittel auf der mautpflichtigen Strecke oder in dem mautpflichtigen Gebiet kontinuierlich. Dies erlaubt es beispielsweise, für bestimmte Teilstrecken und/oder die Verweildauer in bestimmten Teilbereichen andere Gebühren zu berechnen. Die Abrechnung kann differenzierter erfolgen.Alternatively, there is a position determination and tracking by the evaluation on the toll route or in the toll area continuously. This makes it possible, for example, to calculate different fees for certain sections and / or the length of stay in certain sections. Billing can be differentiated.
Das System kann als ein integriertes System oder als ein System mit geteilter Architektur ausgebildet sein. Unter einem integrierten System wird beispielsweise eine Software verstanden, die sämtliche Funktionalitäten wie Positionsbestim- mung, Streckenermittlung und Abrechnung des Systems realisiert. Unter einem System mit geteilter Architektur wird ein System verstanden, dass mehrere Module aufweist (die als Software und/oder Hardware ausgebildet sein können) , die räumlich getrennt sein können und miteinander kommunizieren.The system may be implemented as an integrated system or as a shared architecture system. By an integrated system is meant, for example, a software that realizes all functionalities such as position determination, distance determination and billing of the system. A shared architecture system is understood to mean a system that has multiple modules (which may be software and / or hardware) that may be spatially separate and communicate with each other.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Mobilfunk-Endgerät ein GSM-Endgerät und ist die Mobilfunk-Basisstation eine GSM- Basisstation. In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist das Mobilfunk-Endgerät ein UMTS-Endgerät und ist die Mobil- funk-Basisstation eine UMTS-Basisstation. Grundsätzlich ist die Erfindung jedoch nicht auf bestimmte Mobilfunknetze beschränkt und vielmehr in beliebigen MobiIfunknetzen "mit einer zellularen Struktur realisierbar.In a preferred embodiment, the mobile radio terminal is a GSM terminal and the mobile radio base station is a GSM base station. In another preferred embodiment, the mobile radio terminal is a UMTS terminal and the mobile radio base station is a UMTS base station. In principle, however, the invention is not limited to specific mobile radio networks and rather can be implemented in any mobile radio networks " having a cellular structure.
Die Mittel zur Bestimmung der Position des Mobilfunk- Endgerätes werten in einer Aus führungsform lediglich aus, in welcher Basisstation des Mobilfunk-Endgerät aktuell eingebucht ist. Die Standorte der Basisstationen und deren Deckungsbereiche (die Funk-Zellen) sind bekannt, so dass aus dieser Information bereits eine grobe Ortsbestimmung erfolgen kann, deren Auflösung von der Größe der Funk-Zelle abhängt. Bevorzugt werten die Mittel zur Bestimmung der Position des Mobilfunk-Endgerätes jedoch Informationen mehrerer Basisstationen, bevorzugt von mindestens drei Basisstationen aus, wobei jedoch auch die Verwendung von zwei Basisstationen denk- bar ist. Die Basisstationen werden in der Regel einem Netz und Betreiber gehören. Es ist jedoch auch denkbar, dass die mehreren Basisstationen mehreren Mobilfunknetzen unterschiedlicher Betreiber angehören, wobei diese die relevanten Daten an die Auswertmittel weiterleiten und insofern kooperieren.The means for determining the position of the mobile terminal evaluate in an embodiment only in which base station of the mobile terminal is currently booked. The locations of the base stations and their coverage areas (the radio cells) are known, so that from this information can already be a rough location determination, the resolution of which depends on the size of the radio cell. However, the means for determining the position of the mobile radio terminal preferably evaluate information from a plurality of base stations, preferably from at least three base stations, although the use of two base stations is also conceivable. The base stations will usually belong to a network and operator. However, it is also conceivable that the plurality of base stations belong to several mobile networks of different operators, which forward the relevant data to the evaluation and cooperate in this respect.
Bevorzugt misst das Netz die Entfernung eines angepeilten Mobilfunk-Endgeräts zu mindestens drei umliegenden Basisstationen, um so durch Kreuzpeilung den genauen Standort zu ermitteln.The network preferably measures the distance of a targeted mobile radio terminal to at least three surrounding base stations so as to determine the exact location by cross-polling.
Besonders bevorzugt werden unterschiedliche Signallaufzeiten von Signalen ausgewertet, die zwischen dem Mobilfunk-Endgerät eines Fahrzeugs und den drei nächstliegenden Basisstationen ausgesandt werden, wobei die Basisstationen synchronisiert sind. Durch eine Triangulierung der aus den von den drei Basisstationen gemessenen Entfernungen kann dann mit hoher Präzision die Position des Mobilfunk-Endgerätes ermittelt werden.Particular preference is given to evaluating different signal propagation times of signals which are transmitted between the mobile radio terminal of a vehicle and the three closest base stations, the base stations being synchronized. By triangulating the distances measured from the three base stations, the position of the mobile radio terminal can then be determined with high precision.
Zur Positionsbestimmung können auch andere oder weitere Parameter wie der Timing-Advance-Wert , Signalstärke und Winkelinformationen ausgewertet werden. ES wird insofern auf die Publikation Salcic, Z.: „AGPCS - An Automatic GSM-based Positio- ning and Communication System", Proceedings of GeoComputation 97, S 15ff. verwiesen.For position determination, other or further parameters such as the timing advance value, signal strength and angle information can also be evaluated. In this respect, reference is made to the publication Salcic, Z .: "AGPCS - An Automatic GSM-based Positioning and Communication System", Proceedings of Geocomputation 97, pp. 15ff.
Beschreibung bevorzugter AusgestaltungenDescription of preferred embodiments
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figu- ren anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen.- Figur 1 die Komponenten eines Systems zur Bestimmung der Nutzungsgebühren für mautpflichtige Straßenabschnitte in einem Ausführungsbeispiel;The invention will be explained in more detail below with reference to the figures with reference to several embodiments. Show it.- Figure 1 shows the components of a system for determining the user charges for toll road sections in one embodiment;
Figur 2 ein erstes Beispiel für eine Positionsbestimmung in einem GSM-Netz; undFIG. 2 shows a first example of a position determination in a GSM network; and
Figur 3 ein zweites Beispiel für eine Positionsbestimmung in einem GSM-Netz;FIG. 3 shows a second example of a position determination in a GSM network;
In einer ersten AusführungsVariante ist ein fest in einem Fahrzeug 4 installiertes Mobilfunk-Endgerät vorgesehen.In a first embodiment, a permanently installed in a vehicle 4 mobile terminal is provided.
Die Position eines auf eine mautpflichtige Strecke 5 auffah- renden Fahrzeuges 4 wird durch sich in der Umgebung eines virtuellen Auffahrttors 7 befindende GSM-Basisstationen 1, 2,The position of a vehicle 4 approaching a toll route 5 is determined by GSM base stations 1, 2 located in the vicinity of a virtual access gate 7,
3 kontinuierlich überwacht . Wenn das auffahrende Fahrzeug 4 das virtuelle Auffahrttor 7 überquert, betrachtet das System dieses als den Anfangspunkt der Fahrt des Fahrzeuges 4 auf der mautpflichtigen Strecke 5. Das Fahrzeug 4 befindet sich in der Position A. Das im Fahrzeug 4 fest installierte Mobil- funk-Endgerät mit GSM Mobiltelefon erhält in einer SMS eine3 continuously monitored. When the approaching vehicle 4 crosses the virtual driveway gate 7, the system regards this as the starting point of the travel of the vehicle 4 on the toll road 5. The vehicle 4 is in the position A. The vehicle radio 4 permanently installed in the vehicle with GSM mobile phone receives in a SMS one
Benachrichtigung über das Auffahren auf die mautpflichtigeNotification of driving on the toll
Strecke 5 und meldet dies visuell und akustisch an den Fahr- zeugführer.Route 5 and reports this visually and acoustically to the driver.
Das System kontrolliert mit Hilfe von Daten von Kennzeichenerkennungskameras 9, die auf der mautpflichtigen Strecke 5 installiert sind, ob das auf der mautpflichtigen Strecke 5 (Position B) fahrende jeweilige Fahrzeug 5 mit einem fest installierten Mobilfunk-Endgerät ausgestattet ist oder nicht. Dies wird dadurch festgestellt, dass das erfasste Kennzeichen mit einer Datenbank abgeglichen wird, die alle registrierten Kennzeichen enthält. Eine solche Kontrolle kann auch in ande- rer Weise erfolgen oder ganz entfallen. Wenn das Fahrzeug 4 ein virtuelle Abfahrttor 8 überquert, betrachtet das System dieses als den Endpunkt (Position C) der Fahrt des Fahrzeuges 4 auf der mautpflichtigen Strecke 5. Das in dem Fahrzeug 4 fest installierte Mobilfunk-Endgerät mit GSM Mobiltelefon erhält in einer SMS eine Benachrichtigung über das Abfahren von einer raautpflichtigen Strecke 5 und meldet dies visuell und akustisch wiederum an den Fahrzeugführer .The system controls with the help of data from license plate recognition cameras 9, which are installed on the toll road 5, whether the driving on the toll road 5 (position B) respective vehicle 5 is equipped with a fixed mobile terminal or not. This is determined by matching the detected tag to a database containing all registered tags. Such a check can also be carried out in other ways or be omitted altogether. When the vehicle 4 crosses a virtual departure gate 8, the system regards this as the end point (position C) of the travel of the vehicle 4 on the toll road 5. The mobile terminal with GSM mobile phone permanently installed in the vehicle 4 receives an SMS in an SMS Notification of the departure of a toll road 5 and reports this visually and acoustically turn to the driver.
Die GSM-Basisstationen 1, 2, 3 sind mit schematisch dargestellten Mitteln 10 zur Bestimmung der Position des Mobilfunk-Endgerätes verbunden. Die Mittel 10 werten dabei Informationen aus, die sie von den Mobilfunk-Basisstationen 1, 2, 3 erhalten, und Bestimmen aus diesen Informationen die aktu- eile Position des Mobilfunk-Endgeräts und damit des Fahrzeugs 4, wie anhand der Figuren 2 und 3 noch erläutert werden wird. Wenn das Fahrzeug 4 sich weiterbewegt und die Funkzellen der Basistationen verlässt, werden die Daten anderer Basisstationen zur Positionsbestimmung genutzt.The GSM base stations 1, 2, 3 are connected to schematically illustrated means 10 for determining the position of the mobile radio terminal. In this case, the means 10 evaluate information which they receive from the mobile radio base stations 1, 2, 3, and from this information determine the current position of the mobile radio terminal and thus of the vehicle 4, as with reference to FIGS. 2 and 3 will be explained. As the vehicle 4 moves on and exits the base station radio cells, the data of other base stations are used for position determination.
Die aktuelle Positionserfassung eines Fahrzeugs 4 kann kontinuierlich oder alternativ nur in bestimmten Bereichen, beispielsweise in den Bereichen von Auffahrttor 7 und Abfahrttor 8 erfolgen.The current position detection of a vehicle 4 can take place continuously or alternatively only in certain areas, for example in the areas of driveway gate 7 and departure gate 8.
Die Mittel 10 sind mit Auswertmitteln 11 verbunden, die aus der Position und/oder einer Positionsänderung des Fahrzeugs eine gefahrene mautpflichtige Wegstrecke und/oder eine Aufenthaltszeit in einem mautpflichtigen Gebiet ermitteln. Bei- spielsweise erfassen die Auswertmittel 11 den Auffahrtpunkt 7 und den Abfahrtpunkt 8 und ermitteln die Streckenlänge zwischen diesen Punkten. Alternativ berechnen die Auswertmittel 11 aktuell die bisher zurückgelegte Strecke durch fortlaufende Positionsbestimmung.The means 10 are connected to evaluation means 11, which determine from the position and / or a change in position of the vehicle a driven toll road and / or a residence time in a toll area. For example, the evaluation means 11 detect the departure point 7 and the departure point 8 and determine the route length between these points. Alternatively, the evaluation means 11 currently calculate the previously traveled distance by continuous position determination.
Die Auswertmittel 11 sind mit Gebührenberechnungsmitteln 13 verbunden, die unter Berücksichtigung der gefahrenen maut- Pflichtigen Wegstrecke und/oder der Aufenthaltszeit in dem mautpflichtigen Gebiet eine Nutzungsgebühr berechnen.The evaluation means 11 are connected to charge calculation means 13, which, taking into account the tolls charged, Compulsory route and / or the length of stay in the toll area charge a user fee.
Weiter zeigt die Fig. 1 Registrierungsmittel 12, durch die ein Mobilfunk-Endgerät temporär oder fortdauernd in dem System registriert werden kann. Die Registrierungsmittel 12 sind mit den Auswertmitteln 11 und/oder den Gebührenberechnungs- mitteln 13 verbunden.Furthermore, FIG. 1 shows registration means 12 by means of which a mobile radio terminal can be registered temporarily or continuously in the system. The registration means 12 are connected to the evaluation means 11 and / or the charge calculation means 13.
Auf der Grundlage des Abstandes der registrierten Auf- und Abfahrtpositionen 7, 8, sowie abhängig vom Fahrzeugtyp und eventuell von anderen Bedingungen, vervollständigt das System ein zu der zurückgelegten Strecke zugehöriges, in Fig. 1 schematisch dargestelltes Transaktionsticket 14 und leitet dieses an ein RechnungslegungsSystem weiter. Das Transaktionsticket 14 wird mit Überschreiten eines virtuellen Eingangstors 7 angelegt .Based on the distance of registered up and down positions 7, 8, and depending on the type of vehicle and possibly other conditions, the system completes a transaction ticket 14 associated with the covered route, shown schematically in Figure 1, and forwards it to an accounting system , The transaction ticket 14 is created when a virtual entry gate 7 is exceeded.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Mittel 10, die Auswert- mittel 11, die Registrierungsmittel 12 und die Gebührenberechnungsmitteln 13 Teil einer einzigen Software sein können. Ebenso ist denkbar, dass es sich um gesonderte Komponenten handelt, die eventuell auch räumlich getrennt sind, und miteinander kommunizieren. Auch können die genannten Funktiona- litäten in anderer Weise auf bestimmte Moduln aufgeteilt sein, beispielsweise kann das Modul 10 lediglich die Basisdaten der Basisstationen sammeln und die Positionsbestimmung mit durch das Modul 11 erfolgen.It should be noted that the means 10, the evaluation means 11, the registration means 12 and the charge calculation means 13 can be part of a single software. It is also conceivable that these are separate components, which may also be spatially separated, and communicate with each other. The said functionalities can also be divided into specific modules in a different manner; for example, the module 10 can only collect the basic data of the base stations and the position can be determined by the module 11.
In einer zweiten Ausführungsvariante ist kein fest im Fahrzeug installiertes Mobilfunk-Endgerät vorgesehen. Vielmehr wird das Mobiltelefon des Fahrzeugführers bzw. des Nutzers verwendet .In a second embodiment, no permanently installed in the vehicle mobile terminal is provided. Rather, the mobile phone of the driver or the user is used.
Der Fahrer des auf die mautpflichtige Strecke 5 auffahrenden Fahrzeuges 4 läßt - noch vor dem tatsächlichen Auffahren - mit der Sendung einer SMS das Kennzeichen seines Fahrzeuges, die beabsichtigte Fahrtdauer sowie den Fahrtzeugtyp bei dem System registrieren.The driver of the on the toll route 5 ascending vehicle 4 leaves - even before the actual drive - with the transmission of an SMS the license plate of his vehicle, register the intended journey time and vehicle type with the system.
Die Position des auffahrenden Fahrzeuges 4 wird durch die sich in der Umgebung des virtuellen Auffahrttors 7 befindenden GSM-Basisstationen 1, 2, 3 kontinuierlich überwacht. Wenn das auffahrende Fahrzeug 4 das virtuelle Auffahrttor 7 überquert, betrachtet das System dieses als den Anfangspunkt der Fahrt des Fahrzeuges 4 auf der mautpflichtigen Strecke 5. Der Fahrzeugführer bzw. Nutzer erhält eine SMS, die über das Auffahren auf die mautpflichtige Strecke informiert und zur Bestätigung der Registrierung auffordert. Wenn der Nutzer auf diese SMS keine ablehnende Antwort schickt, registriert das System die Position des virtuellen Auffahrttors 7 als den An- fangspunkt der Fahrt des Fahrzeuges 4 auf der mautpflichtigen Strecke 5.The position of the approaching vehicle 4 is continuously monitored by the GSM base stations 1, 2, 3 located in the vicinity of the virtual driveway gate 7. If the approaching vehicle 4 crosses the virtual driveway gate 7, the system considers this as the starting point of the drive of the vehicle 4 on the toll route 5. The driver or user receives an SMS that informs about the start of the toll route and for confirmation to request the registration. If the user does not send a negative answer to this SMS, the system registers the position of the virtual driveway gate 7 as the starting point of the travel of the vehicle 4 on the toll route 5.
Das System kontrolliert mit Hilfe der Daten der auf der maut- pflichtigen Strecke 5 installierten Kennzeichenerkennungska- meras 6, ob zu dem Kennzeichen des jeweiligen Fahrzeuges 5 ein Mobiltelefon registriert worden ist und ob die in der SMS erbetene Bestätigung nicht abgelehnt worden ist.The system checks, with the help of the data of the license plate recognition camera 6 installed on the toll route 5, whether a mobile telephone has been registered with the license plate of the respective vehicle 5 and whether the confirmation requested in the SMS has not been rejected.
Wenn das Fahrzeug 4 das virtuelle Abfahrttor 8 überquert, be- trachtet das System dieses als den Endpunkt der Fahrt des Fahrzeuges 6 auf der mautpflichtigen Strecke 5. Der Nutzer erhält an dem zu dem Kennzeichen seines Fahrzeuges registrierten Mobiltelefon eine SMS, die ihn über das Abfahren von einer mautpflichtigen Strecke 5 informiert .When the vehicle 4 crosses the virtual departure gate 8, the system regards this as the end point of the journey of the vehicle 6 on the toll road 5. The user receives an SMS on the mobile phone registered to the license plate of his vehicle, which informs him about the departure informed of a toll route 5.
Auf der Grundlage des Abstandes der registrierten Auf- und Abfahrtpositionen, sowie des -vom Fahrzeugtyp und eventuell von anderen Bedingungen abhängigen Gebührensatzes vervollständigt das System das zu der zurückgelegten Strecke zugehö- rige Transaktionsticket 14 und leitet dieses an das Rechnungslegungssystem weiter. Auf Wunsch des Nutzers erhält er eine SMS mit den Informationen über diese Transaktion. Die Figuren 2 und 3 zeigen Ausführungsbeispiele zur Bestimmung der Position eines Mobilfunk-Endgerätes 9 bei bekannten Positionen mehrerer Basisstationen BSl, BS2 , BS3 im Empfangsbereich mittels Triangulierung aus den von den Basisstationen gemessenen Entfernungen.Based on the distance of the registered up-and-down positions, as well as the charge rate dependent on the vehicle type and possibly other conditions, the system completes the transaction ticket 14 associated with the covered route and forwards it to the accounting system. At the request of the user he receives an SMS with the information about this transaction. FIGS. 2 and 3 show exemplary embodiments for determining the position of a mobile radio terminal 9 at known positions of a plurality of base stations BS1, BS2, BS3 in the reception area by means of triangulation from the distances measured by the base stations.
Gemäß der Figur 2 kann die Entfernung zwischen dem Mobilgerät 9 und jeweils einer Basisstation BSl, BS2 , BS3 durch Messen der Laufzeit (Timing Advance - TA) des Radiosignals (bei be- kannter Signalausbreitungsgeschwindigkeit) ermittelt werden. Die Punkte mit den gleichen Laufzeiten befinden sich auf Kreisbahnen um die jeweiligen Basistationen BSl, BS2 , BS3. Der Schnittpunkt der Kreisbahnen ergibt den Ausenthaltsbe- reich des Mobilfunk-Endgeräts 9.According to FIG. 2, the distance between the mobile device 9 and in each case one base station BS1, BS2, BS3 can be determined by measuring the propagation delay (timing advance TA) of the radio signal (at known signal propagation speed). The points with the same transit times are located on circular paths around the respective base stations BS1, BS2, BS3. The intersection of the circular paths gives the Ausenthaltsbe- range of the mobile terminal. 9
Eine noch bessere Positionsbestimmung ist durch die Ermittlung der Laufzeitdifferenz zwischen den Signale, die das Mobilgerät 9 mit zwei verschiedenen Basisstationen ausgetauscht hat (Time Different Of Arrivals - TDOA) , möglich. Dies ist in der Figur 3 dargestellt. Diese Messung bestimmt eine auf jeweils zwei Basisstationen bezogene Hyperbel L12 , L13 , L23. Der Schnittpunkt der Hyperbeln L12 , L13 , L23 ergibt die Position des Mobilgerätes 9.An even better position determination is possible by determining the transit time difference between the signals which the mobile device 9 has exchanged with two different base stations (Time Different Of Arrivals - TDOA). This is shown in FIG. This measurement determines a hyperbola L12, L13, L23 related to each two base stations. The intersection of the hyperbolas L12, L13, L23 gives the position of the mobile device 9.
In der Figur 3 stellen dabei L12, L13 und L23 drei Hyperbeln dar, die die gemessenen Laufzeitunterschiede des Signals von/zu je zwei Basisstationen angeben (z.B. gibt die Hyperbel L13 die Laufzeitunterschiede von/zu den Basisstationen BSl und BS3 an), d.h. jeder Punkt auf einer Hyperbel L12 , L13 , L23 ergibt den gemessenen Laufzeitunterschied zwischen den jeweiligen Basistationen.In Fig. 3, L12, L13 and L23 represent three hyperbolas indicating the measured propagation time differences of the signal from / to two base stations (e.g., the hyperbola L13 indicates the transit time differences from / to the base stations BS1 and BS3), i. each point on a hyperbola L12, L13, L23 gives the measured transit time difference between the respective base stations.
Dieses Verfahren kann auch eingesetzt werden, wenn nur zwei Basisstationen verwendet werden. Diese beiden Meßverfahren können durch die Ermittlung der empfangenen Signalstärke (Received Power Level - RPL) ergänzt werden, wodurch die Gesamtmeßgenauigkeit zunimmt .This method can also be used when only two base stations are used. These two methods of measurement can be supplemented by the received signal level (RPL), which increases the overall accuracy of the measurement.
Eine weitere Möglichkeit zur Verfeinerung der Messung ergibt sich aus der Tatsache, das die Antennen der Basisstationen bezogen auf die Signalübertragungsrichtung sektorisiert sind, sowie durch die Auswertung von Winkelinformationen.Another way to refine the measurement results from the fact that the antennas of the base stations are sectored with respect to the signal transmission direction, as well as by the evaluation of angle information.
In entsprechender Weise wie in Figur 1 beschrieben kann durch das Mautermittlungssystem ein bestimmtes Gebiet definiert werden, etwa ein Innenstadtbereich. Mautgebühren fallen dann nicht in Abhängigkeit von der gefahrenen Strecke, sondern in Abhängigkeit von der Aufenthaltszeit in dem definierten Ge- biet an. Mittels der Mittel 10 zur Erfassung der Position des Mobilfunk-Endgeräts kann dabei festgestellt werden, wie lange sich das Mobilfunk-Endgerät bzw. das Fahrzeug in dem definierten Gebiet befindet. Dabei wird z.B. die Position des Fahrzeugs fortlaufend oder in definierten Zeitintervallen er- mittelt und mit einer Referenzkarte verglichen. Das erwähnte Transaktionsticket würde dann die Verweildauer des Fahrzeugs in dem mautpflichtigen Bereich beinhalten. In a corresponding manner as described in FIG. 1, a specific area can be defined by the toll collection system, for example an inner city area. Toll charges do not apply depending on the distance traveled, but depending on the length of stay in the defined area. By means of the means 10 for detecting the position of the mobile radio terminal can be determined how long the mobile terminal or the vehicle is in the defined area. In doing so, e.g. the position of the vehicle continuously or at defined time intervals determined and compared with a reference card. The mentioned transaction ticket would then include the duration of the vehicle in the toll area.

Claims

Patentansprüche claims
1. System zur Bestimmung der NutZungsgebühren für mautpflichtige Straßenabschnitte und/oder für mautpflichtige Ge- biete, aufweisend1. System for determining the user fees for toll road sections and / or for toll areas
- Positionsbestimmungsmittel (9, 10) zur Bestimmung der aktuellen Position eines Fahrzeuges (4) ,Position determining means (9, 10) for determining the current position of a vehicle (4),
- Auswertmittel (11) , die aus der Position und/oder einer Positionsänderung des Fahrzeugs (4) eine gefahrene mautpflich- tige Wegstrecke (5) und/oder eine Aufenthaltszeit in einem mautpflichtigen Gebiet ermitteln, und- Auswertmittel (11), which determine from the position and / or a change in position of the vehicle (4) a driven mautpflich- tige route (5) and / or a residence time in a toll area, and
- Gebührenberechnungsmittel (13), die unter Berücksichtigung der gefahrenen mautpflichtigen Wegstrecke und/oder der Aufenthaltszeit in dem mautpflichtigen Gebiet eine Nutzungsge- bühr berechnen,- fee calculation means (13) which charge a fee for use, taking into account the distance traveled and / or the length of stay in the toll area,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
dass die Positionsbestimmungsmittel umfassen: - ein in dem Fahrzeug angeordnetes Mobilfunk-Endgerät (9) , undin that the position determining means comprise: a mobile radio terminal (9) arranged in the vehicle, and
Mittel (10) zur Bestimmung der Position des Mobilfunk- Endgerätes (9) durch Auswerten von Informationen mindestens einer Mobilfunk-Basisstation (1, 2, 3), von der das Mobil- funk-Endgerät (9) Daten erhält und/oder zu der es Daten aussendet .Means (10) for determining the position of the mobile terminal (9) by evaluating information of at least one mobile radio base station (1, 2, 3) from which the mobile radio terminal (9) receives data and / or to the it sends out data.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System des weiteren Registrierungsmittel (12) aufweist, durch die das Mobilfunk-Endgerät (9) temporär oder fortdauernd in dem System registriert ist, wobei eine Registrierung eine Zuordnung des Mobilfunk-Endgeräts (9) zu dem Kennzeichen des Fahrzeugs umfasst .2. System according to claim 1, characterized in that the system further comprises registration means (12) by which the mobile radio terminal (9) is temporarily or continuously registered in the system, wherein a registration of an assignment of the mobile terminal (9 ) to the license plate of the vehicle.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilfunk-Endgerät (9) in dem Fahrzeug (4) fest angeordnet und dem Mobilfunk-Endgerät das Kennzeichen des Fahrzeugs im System fest zugeordnet ist.3. System according to claim 2, characterized in that the mobile radio terminal (9) in the vehicle (4) fixedly arranged and the mobile terminal is assigned the license plate of the vehicle in the system.
4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Mobilfunk-Endgerät (9) um das Mobiltelefon des4. System according to claim 2, characterized in that it is in the mobile terminal (9) to the mobile phone of
Nutzers des Fahrzeugs (4) handelt und dieser sich vor einer Nutzung mautpflichtiger Wegstrecken oder eines mautpflichtigen Gebiets bei den Registrierungsmitteln (12) registriert, wobei die Registrierung eine Zuordnung des Mobiltelefons (9) zu dem Kennzeichen des aktuell benutzten Fahrzeugs (4) um- fasst .User of the vehicle (4) and this registered before the use of toll roads or a toll area at the registration means (12), wherein the registration comprises an assignment of the mobile phone (9) to the license plate of the currently used vehicle (4) ,
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobiltelefon (9) beim Registrieren sein SIM-Nummer und/oder seine IMEI-Nummer sowie das Kennzeichen des Fahrzeugs übersendet .5. System according to claim 4, characterized in that the mobile phone (9) when registering its SIM number and / or its IMEI number and the license plate of the vehicle sends.
6. System nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Registrierung mittels Übersendung einer SMS erfolgt.6. System according to claim 4 or 5, characterized in that the registration takes place by means of sending an SMS.
7. System nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das System an das Mobiltelefon (9) eine SMS sendet, wenn das Fahrzeug (4) auf eine mautpflichtige Strecke (5) auffährt, so dass der Nutzer des Mobiltelefons hierüber informiert ist.7. System according to one of claims 4 to 6, characterized in that the system sends an SMS to the mobile phone (9) when the vehicle (4) ascends to a toll route (5), so that informs the user of the mobile phone about this is.
8. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebührenberechnungsmittel (13) eine Mautgebührenermittlung unter Berücksichtigung von Teilstre- cken vornehmen, die das Fahrzeug (4) befährt.8. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the billing means (13) make a toll calculation in consideration of partial stretches, which travels the vehicle (4).
9. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mautgebührenermittlung auch unter Berücksichtigung des Fahrzeugtypes erfolgt.9. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the toll calculation also takes into account the vehicle type.
10. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mautgebührenermittlung auch unter Berücksichtigung des Benutzungszeitpunktes der mautpflichtigen Wegstrecke (5) oder des mautpflichtigen Gebiets erfolgt.10. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the toll calculation also under Consideration of the time of use of the toll road (5) or the toll area takes place.
11. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilfunk-Endgerät (9) durch die SIM-Nummer identifiziert ist.11. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the mobile radio terminal (9) is identified by the SIM number.
12. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilfunk-Endgerät (9) durch die IMEI-Nummer identifiziert ist.12. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the mobile radio terminal (9) is identified by the IMEI number.
13. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mautgebührenermittlung auf der Grundlage von Auf- und Abfahrtpunkten (7, 8) des mautpflich- tigen Strecke (5) und/oder des mautpflichtigen Bereichs erfolgt, die die Auswertmittel (11) festlegen.13. System according to one of the preceding claims, characterized in that the toll fee determination takes place on the basis of up and down points (7, 8) of the toll road (5) and / or the toll area, which the evaluation means (11) establish.
14. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Positionsverfolgung durch die Aus- wertmittel (11) auf der mautpflichtigen Strecke (5) oder in dem mautpflichtigen Gebiet kontinuierlich erfolgt.14. System according to any one of the preceding claims, characterized in that a position tracking by the evaluation means (11) on the toll route (5) or in the toll area continuously takes place.
15. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein integriertes System ist.A system according to any one of the preceding claims, characterized in that the system is an integrated system.
16. System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein System mit geteilter Architektur ist.16. System according to one of claims 1 to 14, characterized in that the system is a shared architecture system.
17. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnungslegung an einen Nutzer auf der Grundlage von Transaktionstickets (14) erfolgt, die registrierte Auf- und Abfahrtpositionen und/oder Ein- und Ausfahrtzeiten des Fahrzeugs, den Fahrzeugtyp, die zurückgelegte Strecke und/oder die Aufenthaltszeit umfassen. 17. System according to one of the preceding claims, characterized in that the accounting is performed to a user on the basis of transaction tickets (14), the registered up and down positions and / or entry and exit times of the vehicle, the vehicle type, the distance traveled and / or the residence time.
18. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilfunk-Endgerät (9) ein GSM- Endgerät und die Mobilfunk-Basisstation (1, 2, 3) eine GSM- Basisstation sind.18. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the mobile radio terminal (9) is a GSM terminal and the mobile radio base station (1, 2, 3) is a GSM base station.
19. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilfunk-Endgerät (9) ein UMTS- Endgerät und die Mobilfunk-Basisstation (1, 2, 3) eine UMTS- Basisstation sind.19. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the mobile radio terminal (9) is a UMTS terminal and the mobile radio base station (1, 2, 3) is a UMTS base station.
20. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) zur Bestimmung der Position des Mobilfunk-Endgerätes auswerten, in welcher Basisstation (1, 2, 3) das Mobilfunk-Endgerät (9) aktuell eingebucht ist.20. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the means (10) for determining the position of the mobile terminal evaluate in which base station (1, 2, 3) the mobile terminal (9) is currently booked.
21. System nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) zur Bestimmung der Position des Mobilfunk-Endgerätes (9) Informationen mehrerer Basissta- tionen (1, 2, 3) auswerten.21. System according to any one of claims 1 to 19, characterized in that the means (10) for determining the position of the mobile radio terminal (9) information of several base stations (1, 2, 3) evaluate.
22. System nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen von mindestens drei Basistationen (1, 2, 3) ausgewertet werden.22. System according to claim 21, characterized in that the information from at least three base stations (1, 2, 3) are evaluated.
23. System nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Basisstationen (1, 2, 3) mehreren Mobil - funknetzen unterschiedlicher Betreiber angehören, die die relevanten Daten an die Mittel (10) zur Bestimmung der Position des Mobilfunk-Endgerätes und/oder an die Auswertmittel (11) weiterleiten.23. System according to claim 21 or 22, characterized in that the several base stations (1, 2, 3) belong to a plurality of mobile radio networks of different operators, which transmit the relevant data to the means (10) for determining the position of the mobile radio terminal / or forward to the evaluation means (11).
24. System nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Signallaufzeiten von Sig- nalen ausgewertet werden, die zwischen dem Mobilfunk-Endgerät (9) und den Basisstationen (1, 2, 3) ausgesandt werden, wobei die Basisstationen (1, 2, 3) synchronisiert sind. 24. System according to any one of claims 21 to 23, characterized in that different signal propagation times of signals are evaluated signals which are emitted between the mobile radio terminal (9) and the base stations (1, 2, 3), wherein the base stations ( 1, 2, 3) are synchronized.
25. System nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass Winkelinformationen ausgewertet werden.25. System according to any one of claims 21 to 24, characterized in that angle information is evaluated.
26. System nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) zur Bestimmung der Position des Mobilfunk-Endgerätes (9) eine Triangulierung aus den von mindestens drei Basisstationen (1, 2, 3) gemessenen Entfernungen vornehmen .26. The system according to any one of claims 21 to 25, characterized in that the means (10) for determining the position of the mobile terminal (9) make a triangulation of the at least three base stations (1, 2, 3) measured distances.
27. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, dass die Auswertmittel (11) und/oder die Gebührenberechnungsmittel (13) eine Positionsänderung des Fahrzeugs mit mindestens einer Referenz-Streckennetzkarte ver- gleichen.27. System according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means (11) and / or the fee calculation means (13) a position change of the vehicle with at least one reference route network map.
28. Verfahren zur Bestimmung der Nutzungsgebühren für mautpflichtige Straßenabschnitte und/oder für mautpflichtige Gebiete, bei dem - eine aktuelle Position eines Fahrzeuges (4) bestimmt, aus der Position und/oder einer Positionsänderung des Fahrzeugs (4) eine gefahrene mautpflichtige Wegstrecke (5) und/oder eine Aufenthaltszeit in einem mautpflichtigen Gebiet ermittelt und - unter Berücksichtigung der gefahrenen mautpflichtigen Wegstrecke (5) und/oder der Aufenthaltszeit in dem maut- pflichtigen" Gebiet eine Nutzungsgebühr berechnet wird,28. Method for determining the user charges for toll road sections and / or for toll areas, in which - a current position of a vehicle (4) determines from the position and / or a change in position of the vehicle (4) a driven toll road (5) and / or a period of residence in a tollable area is determined and - a user fee is charged, taking into account the distance traveled (5) and / or the length of stay in the toll area " ;
dadurch gekennzeichnet,characterized,
dass in dem Fahrzeug (4) ein Mobilfunk-Endgerät (9) angeordnet ist und zur Bestimmung der Position des Fahrzeugs (4) die Position des Mobilfunk-Endgerätes (9) bestimmt wird, wobei die Bestimmung der Position des Mobilfunk-Endgeräts (9) das Auswerten von Informationen mindestens einer Mobilfunk-in that a mobile radio terminal (9) is arranged in the vehicle (4) and the position of the mobile radio terminal (9) is determined for determining the position of the vehicle (4), the determination of the position of the mobile radio terminal (9). the evaluation of information from at least one mobile
Basisstation (1, 2, 3) umfasst, von der das Mobilfunk- Endgerät (9) Daten erhält und/oder zu der es Daten aussendet. Base station (1, 2, 3), from which the mobile terminal (9) receives data and / or to which it sends data.
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