Die Erfindung betrifft ein Benutzungsgebührenerfassungssystem, bei dem die Benutzungsgebühr für ein Wegenetz an Bord eines das Wegenetz benutzenden Fahrzeuges ermittelt wird. Hierzu verfügt das Fahrzeug über eine Positionsbestimmung über ein Satellitennavigationssystem, Global Navigation Satellite System - Abkürzung: GNSS, wie z. B. GPS oder Galileo. Im Fahrzeug ist eine digitale Karte eines Verkehrswegenetzes gespeichert, anhand derer die Benutzungsgebühr für das Wegenetz im Fahrzeug ermittelt wird. Im Fahrzeug gespeicherte Daten des Wegenetzes und/oder Gebührenparameter können über ein zellulares Mobilfunknetz, Cellular Network - Abkürzung: CN, z. B. GSM, GPRS oder UMTS, aktualisiert werden. Ein solches Straßengebührenerfassungssystem ist in der DE 4304838 C2 beschrieben, deren Offenbarung hierin durch Verweis aufgenommen wird.

Heute wird in bordautonomen Gebührenerfassungssystemen für die Übertragung der Betriebsdaten und Zahlungszertifikate GSM verwendet. Damit fahren die Fahrzeuge mit einem eingeschalteten GSM Modul im Fahrzeug, das nur selten tatsächlich für die Übertragung von Daten genutzt wird. Durch die ständige Bewegung des Fahrzeuges wird die Verbindung des GSM-Moduls zu GSM-Netz ständig optimiert und von einer Sendestation, BTS, zur anderen umgeschaltet. Das führt zu einer erheblichen Last im Netz, die in diesem Fall deutlich größer ist als die Netzlast der Datenübertragung selbst. Damit ist ein Netzanbieter nur schwer bereit, die monatlichen Grundpreise für den Betrieb der Fahrzeugeinheit zur Gebührenerfassung zu senken.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Gebührenerfassungssystem mit einer einfacheren Gestaltung der Kommunikation zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß sind die Regeln der Kommunikation zwischen Fahrzeug und Zentrale so gestaltet, dass immer das Fahrzeug eine Kommunikation mit einigen Datenpaketen in beide Richtungen eröffnet, dann kann die Fahrzeugeinheit das GSM Modul ausschalten wenn keine Kommunikation erforderlich ist. Damit sinkt die Last auf dem Mobilfunknetz erheblich.

Wenn die in den Fahrzeugen benutzten CN-Module, z. B. GSM-Module, den größten Teil der Zeit ausgeschaltet sind und so für das Netz keine Last darstellen, dann können die Netzbetreiber Tarife akzeptieren, die deutlich niedriger liegen als in der heute üblichen Version mit dauernden hand-over Prozessen.

In GNSS/CN Straßengebührenerfassungssystemen wird zur Übermittlung der Betriebsdaten, also der Details der Fahrzeugklassendefinition, der Tarifmodelle und Tarife sowie der Lage und Kontozuordnung der zu bezahlenden Straßenabschnitte entweder eine mobile Punkt zu Punkt- oder eine Punkt zu Multipunktkommunikation verwendet. Wenn immer sich diese Daten ändern, werden sie in die Fahrzeuge übertragen. Bei einer Punkt zu Punkt Verbindung in jedes Fahrzeug einzeln, bei einer Punkt zu Multipunkt Verbindung mit einer Meldung _"an alle". Im letzteren Fall darf nicht davon ausgegangen werden, dass das alle Fahrzeuge auch erreicht, so dass diese Meldung in günstig gewählten Abständen wiederholt werden muss.

Die Fahrzeugeinheiten empfangen diese Meldungen und halten so ihr Datenmaterial, nach dem sie die Gebührenermittlung durchführen immer auf dem neuesten Stand.

Das erfordert, dass während der Kommunikation mit der Zentrale die Kommunikationseinrichtung im Fahrzeug eingeschaltet und empfangsbereit ist. Da aber die Zeit der möglichen Übertragung im Fahrzeuggerät nicht bekannt ist, und da auch keine vereinbarte Kommunikationszeit genutzt werden kann, da man nicht voraussetzten kann, wann das Fahrzeug fährt und damit eingeschaltet ist, wird die Kommunikationsanlage im Fahrzeug so lange eingeschaltet gelassen, wie das Fahrzeug fährt. Das ermöglicht dann auch jeder Zeit, die angefallenen Zahlungszertifikate zur Zentrale zu übermitteln und deren Quittung zu empfangen.

Ein so gestaltetes Kommunikationsmodell funktioniert, hat aber den Nachteil, dass es eine erhebliche Last im Mobilfunknetz erzeugt, denn das Mobilfunknetz versucht das Kommunikationsmodul im Fahrzeug ständig zu verfolgen und versucht, so ständig mit neuen Sendestationen eine mögliche Verbindung stabil aufzubauen. Mit diesen "Hand-Over" Prozessen wird in einer typischen Anwendung mehr Last im Mobilfunknetz, z. B. GSM, erzeugt, als durch die seltenen und zudem kurzen Datenübertragungen.

Ein Mobilkommunikationsanbieter wird deshalb zögerlich sein, günstige monatliche Grundpreise für diese mobilen Terminals zu gewähren. Die Betriebskosten dieses Straßengebührenerfassungssystem sind deshalb ungünstig hoch.

Die hier vorgeschlagene Lösung vermeidet diesen Nachteil, indem das gesamte Kommunikationskonzept so aufgebaut ist, dass jeder Bedarf an Kommunikation zwischen dem Fahrzeuggerät und der Zentrale immer im Fahrzeuggerät erkannt wird. Das wird erreicht, indem die Datensätze, die die Arbeitsweise des Fahrzeuggerätes definieren, also Fahrzeugklassendefinitionen, Tarifmodelle, Tariftabellen sowie Straßendefinitionen mit Tarifmodellzuordnung und Zielkontozuordnung jeweils ein Datum enthalten, nach dem die Gültigkeit nicht mehr garantiert wird. Das entspricht etwa einem Verfallsdatum. Damit kann das Fahrzeuggerät, wenn es eingeschaltet wird oder innerhalb einer langen Betriebszeit alle diese Datensätze kontrollieren und feststellen, wenn eines oder mehrere dieser Daten ungültig sind bzw. wenn das Verfallsdatum unmittelbar bevor steht. Dann kann das Fahrzeuggerät die Kommunikation zu der Zentrale eröffnen und gezielt nach dem benötigten Datensatz fragen. Die Zentrale wird unmittelbar danach antworten und das Fahrzeuggerät wieder in den Zustand bringen, dass es selber erkennt, dass in nächster Zeit keinen weiteren Daten gebraucht werden.

Die Kommunikation von der Zentrale ist deshalb vorteilhafterweise gestaltet, dass keine Punkt zu Multipunkt Datenverteilungen vorgesehen sind.

In so einer Konstellation des Kommunikationskonzeptes kann das Fahrzeuggerät erkennen, dass eine Kommunikation nicht benötigt wird und somit selbst entscheiden, das Kommunikationsmodul abzuschalten. Das bleibt so lange abgeschaltet bis wieder durch das Fahrzeuggerät selber erkannt wird, dass diese Phase zu Ende geht und in kurzer Zeit ein weiteres Verfallsdatum erreicht wird. Dann wird das Kommunikationsmodul im Fahrzeug wieder durch das Fahrzeuggerät selber eingeschaltet und über die Netzfunktionen der Zugang zur Zentrale ermöglicht.

In der Phase, in dem das Kommunikationsmodul abgeschaltet ist, erzeugt es keine Last im Netz, da keine _"Hand-Over" Prozesse ablaufen. Es ist zwar auch nicht von der Zentrale erreichbar, das ist aber auch nicht notwendig, da das Kommunikationskonzept diesen Fall, wie oben aufgezeigt, nicht benötigt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der einzigen Zeichnung nachfolgend beschrieben. Es zeigt in schematischer Darstellung,

Fig.

eine Einrichtung zur Ermittlung von Nutzungsgebühren in einem Fahrzeug.

Die in der Fig. dargestellte Einrichtung 20 umfasst einen GNSS-Empfänger 30, einen Speicher 40, eine Recheneinrichtung 50 und eine Kommunikationsvorrichtung 60, die z. B. als Mobiltelefon ausgebildet ist. Die Einrichtungen 30, 40, 50 und 60 können untereinander diskret durch Leitungen verbunden und/oder durch einen Datenbus vernetzt sein. Es sind auch Mischformen der Topologien, diskrete Verbindung und/oder Datenbus, denkbar. Es ist ebenfalls denkbar, die Bestandteile der Einrichtung 20 in einem Gehäuse unterzubringen.

Die Einrichtung 20 überträgt an die ortsfeste Zentrale Daten, die mit den ermittelten Gebühren im Fahrzeug zusammenhängen. Vorteilhafterweise werden von der Recheneinrichtung 50 ermittelte Gebühren aufsummiert und gespeichert. Wird ein gewisser Betrag erreicht, wird dieser an die Zentrale übermittelt. Ein solches Verfahren wird in der EP 0 741 891 B2 beschrieben, die hierin durch Verweis aufgenommen wird. Die Zuordnung von Gebühren zu einem in der Zentrale geführten Konto erfolgt dann beispielsweise dadurch, dass, wie in EP 0 741 891 B2 beschrieben, zusammen mit dem Gebührenbetrag eine Identifikation eines Kontos an die Zentrale übertragen wird. Es ist zusätzlich möglich, dass die Zuordnung der in dem Fahrzeug für einzelne Straßenabschnitte anfallenden Gebühren zu einem Konto über die Betriebsdaten erfolgt, die von der Zentrale an das Fahrzeug übermittelt werden.

Die Datenkommunikation, die zwischen der Einrichtung 20 und der Zentrale stattfindet, ist in der DE 4304838 C2 beschrieben, die hierin durch Verweis aufgenommen wird. Es wird die Aktualisierung der Streckendaten, der Tarifklassenmodelle und Gebührenklassenmodelle beschrieben. Diese Aktualisierung wird durch Datenübertragung von der Zentrale zu der Einrichtung 20 realisiert.

Erfindungsgemäß wird die Kommunikation der Einrichtung 20 mit der Zentrale so gestaltet, dass jegliche Kommunikation nur von der Einrichtung im Fahrzeug initiiert wird. Dazu werden Daten, die von der Zentrale an die Einrichtung 20 übertragen werden mit einem Datum, einer Art Verfallsdatum versehen. Bis zu diesem Datum gelten die Daten als aktuell. Unter Verwendung dieses Datums ist es der Einrichtung 20 dann möglich festzustellen, wann eine Übertragung von aktuellen Daten von der Zentrale angefordert werden muss.