|
(11) | EP 1 852 831 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
| (54) | Mauterfassungsgerät und Mautsystem |
| (57) Ein Mauterfassungsgerät mit einer Recheneinheit zur Erzeugung von die Berechnung
von Straßennutzungsgebühren betreffenden Nutzungsdaten, einer Speichereinheit zur
Speicherung von auf der Recheneinheit auszuführenden Programmdaten und einer bidirektionalen
Kommunikationsschnittstelle zur drahtlosen Übertragung der Nutzungsdaten an eine Datenzentrale
weist außerdem eine unidirektionale Kommunikationsschnittstelle auf. Über die unidirektionale
Kommunikationsschnittstelle werden die von einer Datenzentrale eines Mautsystems ausgesendeten
Programmdaten und damit große Datenmengen drahtlos empfangen, während die bidirektionale
Kommunikationsschnittstelle zum Austausch kleiner Datenmengen zwischen dem Mauterfassungsgerät
und der Datenzentrale dient.
|
[0001] Die Erfindung betrifft ein Mauterfassungsgerät mit einer Recheneinheit zur Erzeugung von die Berechnung von Straßennutzungsgebühren betreffenden Nutzungsdaten, einer Speichereinheit zur Speicherung von auf der Recheneinheit auszuführenden Programmdaten und einer bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle zur drahtlosen Übertragung der Nutzungsdaten an eine Datenzentrale. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Mautsystem mit mindestens einem Mauterfassungsgerät zur Erzeugung von die Berechnung von Straßennutzungsgebühren betreffenden Nutzungsdaten, einer Datenzentrale zur Verarbeitung der Nutzungsdaten und zur Bereitstellung von auf dem mindestens einen Mauterfassungsgerät auszuführenden Programmdaten und einem bidirektionalen Kommunikationssystem zur Übertragung der Nutzungsdaten von dem mindestens einen Mauterfassungsgerät zur Datenzentrale
[0002] Bei dem aus Deutschland bekannten und von der Firma Toll Collect betriebenen Mautsystem sind drei unterschiedliche Einbuchungsarten vorgesehen: die automatische Einbuchung über ein Fahrzeuggerät, die Einbuchung per Mautstellen-Terminal und die Einbuchung per Internet. Das Fahrzeuggerät, welches im Folgenden als Mauterfassungsgerät bezeichnet wird, wird in einem mautpflichtigen Fahrzeug mitgeführt, ermittelt dort über Positionserfassungssensoren die von dem Fahrzeug befahrenen, mautpflichtigen Streckenabschnitte und berechnet anhand von im Mauterfassungsgerät abgelegten Fahrzeug- und Tarifdaten die zu zahlenden Mautgebühren. Im Folgenden werden diese und sämtliche weiteren von dem Mauterfassungsgerät ermittelten und die Berechnung von Straßennutzungsgebühren betreffenden Daten unter dem Begriff Nutzungsdaten zusammengefasst.
[0003] In dem Mauterfassungsgerät ist eine GSM-Mobilfunkschnittstelle vorhanden, über die das Mauterfassungsgerät die berechneten Mautgebühren an eine Datenzentrale übermittelt. Über die GSM-Schnittstelle empfängt das Mauterfassungsgerät außerdem aktualisierte Tarifdaten sowie neue Programmversionen der auf dem Mauterfassungsgerät auszuführenden Software.
[0004] Die Übertragung von Software, nachfolgend Programmdaten genannt, erfolgt aufgrund der ständigen Weiterentwicklung des Mautsystems in relativ regelmäßigen Zeitabständen von einigen Monaten. Dabei ist eine verglichen mit der Menge der Nutzdaten große Menge an Daten zu jedem der zu dem Mautsystem gehörenden Mauterfassungsgeräte zu senden, wobei die Zahl der Mauterfassungsgeräte mehrere Hunderttausend bis einige Millionen betragen kann. Das Datenaufkommen ist demnach sehr hoch, was bei der Verwendung des GSM-Mobilfunksystems infolge der großen Anzahl an aufzubauenden Kommunikationsverbindungen zu einem hohen Verwaltungsaufwand und dementsprechend zu hohen Übertragungskosten führt. Die Programmdaten werden heute im SMS-Verfahren übermittelt, d.h. für die Übertragung der großen Datenmenge ist außerdem ein entsprechend hoher Zeitaufwand erforderlich. In dieser Zeit ist wiederum kein anderer Datenaustausch mit der Datenzentrale möglich.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Mauterfassungsgerät und ein Mautsystem der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen der Aufwand zur Übertragung von Programmdaten reduziert werden kann.
[0006] Diese Aufgabe wird mit einem Mauterfassungsgerät gemäß Anspruch 1 und einem Mautsystem gemäß Anspruch 9 gelöst.
[0007] Erfindungsgemäß ist in dem Mauterfassungsgerät zusätzlich eine unidirektionale Kommunikationsschnittstelle zum drahtlosen Empfang von Programmdaten vorgesehen, und in dem Mautsystem ist ein unidirektionales Kommunikationssystem zur drahtlosen Übertragung von Programmdaten von der Datenzentrale zu dem mindestens einen Mauterfassungsgerät vorhanden.
[0008] Durch die Ausgestaltung als unidirektionales Kommunikationssystem befindet sich die Datenzentrale ausschließlich im Sende- und die unidirektionale Schnittstelle im Mauterfassungsgerät im Empfangsmodus. Dementsprechend gestaltet sich das Kommunikationsprotokoll deutlich einfacher, was den Aufwand der Kommunikationsverarbeitung und damit die Kosten reduziert. Die unidirektionale Kommunikationsschnittstelle kann dabei nicht nur für den Empfang von Programmdaten, sondern auch für jegliche andere Datenübertragung von der Datenzentrale zum Mauterfassungsgerät verwendet werden. Da der Empfang der Programmdaten nicht mehr über die für die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle erfolgt, ist diese Schnittstelle frei für den übrigen Informationsaustausch mit der Datenzentrale, insbesondere für die regelmäßig erforderliche Übertragung der Nutzdaten. Die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle wird somit vorteilhaft nur noch für die Übertragung geringer Datenmengen verwendet.
[0009] Da der Versand der Programmdaten an alle Mauterfassungsgeräte gleichermaßen erfolgen soll, ist es vorteilhaft, ein Broadcast-Übertragungsverfahren zu verwenden und entsprechend im Mauterfassungsgerät einen Empfänger für im Broadcast-Verfahren übertragene Programmdaten vorzusehen. Eine jeweils einzelne Adressierung der Vielzahl vom im Mautsystem vorhandenen Mauterfassungsgeräte erübrigt sich, wodurch der Kommunikationsaufwand weiter reduziert wird.
[0010] Als Broadcast-Übertragung wird bevorzugt die Rundfunkübertragung verwendet, wobei sowohl analoger als auch digitaler Rundfunk in Frage kommt. Im Mauterfassungsgerät kommt bei dieser Ausgestaltung entsprechend ein Rundfunkempfänger zum Einsatz. Da die Rundfunkübertragungs- und -empfangstechnik bereits sehr ausgereift ist, ist die Verwendung kommerziell erhältlicher und zuverlässig arbeitender Komponenten möglich.
[0011] Um ein unerwünschtes Abhören der Rundfunkübertragung zwischen der Datenzentrale und den Mauterfassungsgeräten zu erschweren, wird gemäß einer Ausführung der Erfindung die Verwendung von BOS-Funk und entsprechend der Einsatz eines Rundfunkempfängers, der für den Empfang in einem dem BOS-Funk zugeordneten Frequenzbereich, insbesondere für den Frequenzbereich zwischen 68 und 88 MHz, ausgelegt ist, vorgeschlagen. BOS-Funk ist der nichtöffentliche Funk, der von Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) verwendet wird, und der in Deutschland durch die BOS-Funkrichtlinie reglementiert ist.
[0012] Die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle ist bevorzugt eine Mobilfunkschnittstelle. Dabei werden insbesondere öffentliche Mobilfunkverfahren eingesetzt, wie beispielsweise GSM/GPRS oder UMTS, da diese Verfahren den Vorteil einer direkten Zugänglichkeit und einer großen flächenmäßigen Verbreitung aufweisen.
[0013] In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Mauterfassungsgerätes meldet die Recheneinheit den Empfang der Programmdaten mittels der bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle an die Datenzentrale zurück. Dies ist insbesondere im Zusammenhang mit einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Mautsystems von Vorteil, bei der mittels des unidirektionalen Kommunikationssystems die Programmdaten nur für einen begrenzten, vorgegebenen Zeitraum zu den Mauterfassungsgeräten ausgesendet werden. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der Datensicherheit sollte dieser Zeitraum nicht länger als wenige Tage sein. Mauterfassungsgeräte, die in diesem Zeitraum nicht empfangsbereit waren, beispielsweise weil sich das zugehörige Fahrzeug außerhalb des Empfangsbereichs des unidirektionalen Kommunikationssystems befunden hat, konnten somit nicht aktualisiert werden, weshalb ein erneutes Aussenden der Programmdaten erforderlich wird. Um der Datenzentrale ein erforderliche Wiederholung der Aussendung anzuzeigen, ist es also von Vorteil, wenn die Mauterfassungsgeräte den geglückten Empfang der Programmdaten zurückmelden. Die Datenzentrale kann darüber erkennen, ob eines oder mehrere der Mauterfassungsgeräte keine Programmdaten empfangen haben und entsprechend eine erneute Übertragung zu einem späteren Zeitpunkt veranlassen. Die erneute Übertragung kann wieder über das unidirektionale Kommunikationssystem erfolgen oder, bei einer nur geringen Anzahl an verbliebenen, nicht aktualisierten Mauterfassungsgeräten, über das bidirektionale Kommunikationssystem.
[0014] Gemäß einer Weiterbildung des Mauterfassungsgerätes vergleicht die Recheneinheit die Version der empfangenen Programmdaten mit der Version der in der Speichereinheit vorliegenden Programmdaten, nimmt im Fall einer neueren Version der empfangenen Programmdaten eine Aktualisierung der in der Speichereinheit vorliegenden Programmdaten vor und meldet die Aktualisierung mittels der bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle an die Datenzentrale zurück. Im Gegensatz zu einer Meldung des Empfangs der Programmdaten mit anschließendem ungeprüftem Überschreiben der in der Speichereinheit abgelegten Programmdaten hat diese Ausgestaltung den Vorteil, dass die Datenzentrale nur dann eine Information erhält, wenn eine Aktualisierung tatsächlich erfolgt. Im Fall einer erneuten Aussendung der Programmdaten über das unidirektionale Kommunikationssystem werden so Rückmeldungen der bereits beim ersten Mal erfolgreich aktualisierten Mauterfassungsgeräte vermieden, d.h. die Datenzentrale braucht nur noch auf die Rückmeldung der noch nicht aktualisierten Geräte zu warten.
[0015] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert.
[0017] Das in Figur 1 dargestellte Mautsystem umfasst mindestens ein in einem Kraftfahrzeug 1 dargestelltes Mauterfassungsgerät 2, eine Datenzentrale 3, die mit einem Hintergrundsystem 4, in dem im wesentlichen die Abrechnung der Mautgebühren erfolgt, über eine Datenverbindung 5 verbunden ist. Zwischen der Datenzentrale 3 und dem mindestens einen Mauterfassungsgerät 2 erfolgt eine Kommunikation wahlweise über ein bidirektionales Mobilfunk-Kommunikationssystem 6 und ein unidirektionales Rundfunk-Kommunikationssystem 7, wobei die Übertragungsrichtung beim unidirektionalen Kommunikationssystem 7 von der Datenzentrale 3 zum mindestens einen Mauterfassungsgerät 2 zeigt.
[0018] Das mindestens eine Mauterfassungsgerät 2 ist in Figur 2 schematisch dargestellt. Eine Recheneinheit 8 ist mit einer Speichereinheit 9 verbunden, in der zur Ausführung auf der Recheneinheit 8 vorgesehene Programmdaten sowie Tarif- und Fahrzeugdaten abgelegt sind. Die Recheneinheit 8 steht mit einer zu dem Mobilfunk-Kommunikationssystem 6 kompatiblen bidirektionalen Mobilfunk-Kommunikationsschnittstelle 10 in einem zweiseitigen Datenaustausch. Außerdem ist in dem Mauterfassungsgerät 2 eine zum Rundfunk-Kommunikationssystem 7 kompatible unidirektionale Rundfunk-Kommunikationsschnittstelle 11 vorgesehen, von welcher empfangene Daten zu der Recheneinheit 8 weitergeleitet werden können. Die Recheneinheit 8 steht außerdem in einer Datenverbindung mit Positionserfassungssensoren, wie einem GPS-Sensor 12 und Geschwindigkeits- und Gierratensensoren 13.
[0019] Anhand der von den Positionserfassungssensoren gelieferten Messdaten sowie anhand der Tarif- und Fahrzeugdaten bestimmt die Recheneinheit 8 die von dem Fahrzeug 1 zurückgelegten mautpflichtigen Strecken. Die daraus gebildeten Nutzdaten übermittelt das mindestens eine Mauterfassungsgerät 2 in kürzeren zeitlichen Abständen von einigen Stunden über seine Mobilfunk-Schnittstelle 11 an das Mobilfunk-Kommunikationssystem 6 und darüber an die Datenzentrale 3. In der Datenzentrale 3 wird in größeren zeitlichen Abständen von einigen Monaten eine aktualisierte Version der Programmdaten sowie gegebenenfalls von weiteren Daten, beispielsweise Tarifdaten, zur Verteilung an das mindestens eine Mauterfassungsgerät 2 zur Verfügung gestellt. Die aktualisierten Programmdaten und die gegebenenfalls weiteren Daten werden über das Rundfunk-Kommunikationssystem 7 an das mindestens eine Mauterfassungsgerät 2 ausgestrahlt. Hat die Recheneinheit 8 die Programmdaten von der Rundfunk-Schnittstelle 11 erhalten, so vergleicht sie die Version der empfangenen mit der Version der in der Speichereinheit 9 abgelegten Programmdaten und nimmt in dem Fall, dass die empfangenen Programmdaten eine neuere Version aufweisen, eine Aktualisierung der Programmdaten in der Speichereinheit 9 vor. Die erfolgte Aktualisierung meldet das mindestens eine Mauterfassungsgerät 2 über das Mobilfunk-Kommunikationssystem 6 zurück an die Datenzentrale 3, die die Meldung erfasst und dahingehend auswertet, dass keine erneute Aussendung der aktualisierten Daten an das mindestens eine Mauterfassungsgerät 2 erforderlich ist.
1. Mauterfassungsgerät mit
- einer Recheneinheit zur Erzeugung von die Berechnung von Straßennutzungsgebühren betreffenden Nutzungsdaten,
- einer Speichereinheit zur Speicherung von auf der Recheneinheit auszuführenden Programmdaten und
- einer bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle zur drahtlosen Übertragung der Nutzungsdaten an eine Datenzentrale,
gekennzeichnet durch eine unidirektionale Kommunikationsschnittstelle zum drahtlosen Empfang von Programmdaten.2. Mauterfassungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unidirektionale Kommunikationsschnittstelle ein Empfänger für Programmdaten ist,
die mittels einem Broadcast-Verfahren übertragen werden.
3. Mauterfassungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger ein Rundfunkempfänger ist.
4. Mauterfassungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rundfunkempfänger für den Empfang in einem dem BOS-Funk zugeordneten Frequenzbereich,
insbesondere für den Frequenzbereich zwischen 68 und 88 MHz ausgelegt ist.
5. Mauterfassungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle eine Mobilfunkschnittstelle ist.
6. Mauterfassungsgerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit den Empfang der Programmdaten mittels der bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle
an die Datenzentrale rückmeldet.
7. Mauterfassungsgerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit
- die Version der empfangenen Programmdaten mit der Version der in der Speichereinheit vorliegenden Programmdaten vergleicht,
- im Fall einer neueren Version der empfangenen Programmdaten eine Aktualisierung der in der Speichereinheit vorliegenden Programmdaten vornimmt und
- die Aktualisierung mittels der bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle an die Datenzentrale rückmeldet.
8. Mautsystem mit
- mindestens einem Mauterfassungsgerät zur Erzeugung von die Berechnung von Straßennutzungsgebühren betreffenden Nutzungsdaten,
- einer Datenzentrale zur Verarbeitung der Nutzungsdaten und zur Bereitstellung von auf dem mindestens einen Mauterfassungsgerät auszuführenden Programmdaten und
- einem bidirektionalen Kommunikationssystem zur Übertragung der Nutzungsdaten von dem mindestens einen Mauterfassungsgerät zur Datenzentrale, gekennzeichnet durch ein unidirektionales Kommunikationssystem zur drahtlosen Übertragung von Programmdaten von der Datenzentrale zu dem mindestens einen Mauterfassungsgerät.
9. Mautsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Programmdaten in einem Broadcast-Verfahren, insbesondere über
Rundfunk, erfolgt.
10. Mautsystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenzentrale
- mittels des unidirektionalen Kommunikationssystems die Programmdaten für einen vorgegebenen Zeitraum zu dem mindestens einen Mauterfassungsgerät aussendet,
- anschließend erfasst, ob die Programmdaten von dem mindestens einen Mauterfassungsgerät empfangen und/oder aktualisiert wurden, und
- wenn dies nicht der Fall ist, die Programmdaten zu einem späteren Zeitpunkt erneut an das mindestens eine Mauterfassungsgerät überträgt.