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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Wegstreckenaufzeichnungssystem
und ein Verfahren zum Aufzeichnen und Berechnen bzw. Abrechnen einer
von einem Fahrzeug befahrenen Wegstrecke.
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Ein
Beispiel eines Wegstreckenaufzeichnungssystems ist in der Patentanmeldung
EP-A 745 959 offenbart, in welcher ein System beschrieben ist, welches
die Aktivitäten
eines Lastkraftwagens aufzeichnet und anzeigt. Die Daten, welche
durch ein mobiles Terminal übertragen
werden, werden in dem zentralen Aufzeichnungssystem verarbeitet,
das in diesem System verwendet wird, wonach beliebige neue Arbeitsanweisungen
zu dem mobilen Terminal übertragen
werden. Das mobile Terminal ist in einem Lastkraftwagen derart angebracht,
dass der Fahrer die Arbeitsanweisungen lesen und ausführen kann. Daten
mit Bezug auf beliebige zu befahrene gebührenpflichtige Straßen können ebenso
aufgezeichnet werden. Gebühren
werden entweder von dem Fahrer gezahlt, welcher bei einer Mautstelle
hält und
zahlt, oder durch automatische Bezahlung über herkömmliche Systeme. Dieses System
dient lediglich Aufzeichnungsaktivitäten eines Lastkraftwagens.
Das zentrale Aufzeichnungssystem ist nicht derart ausgestattet,
dass es die Fahrer mit den Kosten für (gebührenpflichtige) befahrene Straßen oder
die befahrene Wegstrecke belastet. Das System beseitigt ebenso nicht
die Notwendigkeit, Mautstationen einzurichten.
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Um
den Straßenverkehr
auf einem belasteten Straßennetzwerk
zu verringern, haben ein paar nationale Regierungen entschieden,
das sogenannte Road-Pricing-Abrechnen
(„road-pricing
charging") einzuführen. Zu
diesem Zweck wird ein Erfassungssystem an zahlreichen Stellen über der
Straße
installiert, so dass es möglich
ist, die Fahrzeuge aufzuzeichnen, welche unterhalb des Erfassungssystems fahren.
Da das Erfassungssystem oftmals an Metallkonstruktionen befestigt
ist, welche über
der Straße installiert
sind, werden diese ebenso als Mautstationen bezeichnet.
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Um
in der Lage zu sein, ein Fahrzeug zu erfassen, enthält das letztgenannte
ein Erfassungsmodul, welches üblicherweise
in der Nähe
der Windschutzscheibe positioniert ist. Der Eigentümer des Fahrzeugs
muss z.B. das Erfassungsmodul mit einer Smart Card versehen, welche
zuvor mit einer bestimmten Geldsumme elektronisch aufgeladen wurde.
Wenn ein mit einem Erfassungsmodul ausgestattetes Fahrzeug durch
eine Mautstation fährt,
wird eine bestimmte zuvor definierte Geldsumme von der Smart Card
abgezogen. Wenn der Saldo der Smart Card zu niedrig ist, wird eine
Belastung nicht möglich sein.
In diesem Fall wird ein Nummernschild-Registrierungssystem wirksam
werden, welches das Nummernschild des die Mautstation gefahrenen
Fahrzeugs optisch aufzeichnet und dieses in einer Datenbank speichert.
Diese Datenbank wird regelmäßig zu einem
Verwaltungssystem übermittelt
werden, welches durch eine autorisierte Behörde verwaltet wird, so dass
den Eigentümern
der Fahrzeuge, welche ohne Bezahlung durch eine Mautstation gefahren sind,
Aufforderungen gesendet werden können. Wenn
ein Fahrzeug nicht mit einem Erfassungsmodul versehen ist, wird
das Nummernschild gleichermaßen
optisch aufgezeichnet werden, und dem Eigentümer des Fahrzeugs wird eine
Aufforderung gesendet werden.
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Das
System zur Stau-Berechnung, welches oben beschrieben wurde, ist
mit einer Anzahl von wesentlichen Nachteilen verbunden. In der Praxis
wurde herausgefunden, dass ein optisches Aufzeichnen von Nummernschildern
nicht perfekt ist. Es ist möglich,
dass viele Fahrzeuge unerfasst bleiben. Insbesondere Fahrzeuge,
welche nahe hintereinander fahren, haben die Möglichkeit, der Nummernschildaufzeichnung
zu entgehen. Zusätzlich
gibt es Fahrbahnnutzer, welche auf das Nummernschild eine Lackbeschichtung auftragen,
um eine optische Aufzeichnung zu erschweren. Schmutzige Nummernschilder vernebeln
buchstäblich
das Ergebnis.
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Eine
nationale Regierung hat zu entscheiden, wo die Mautstationen errichtet
werden sollen. Häufig
trifft die Wahl auf Schnellstraßen,
welche überlastet
sind. In diesem Fall werden die Mautstationen in der Umgebung einer
größeren Stadt
errichtet, so dass der Verkehr, welcher in diese Stadt fährt, zuverlässig aufgezeichnet
wird. Verkehr, welcher über
eine andere Wegstrecke in die Stadt fährt, wird somit nicht belastet
werden. Es sollte deutlich sein, dass das Positionieren von Mautstationen
eine komplizierte Angelegenheit ist. Dieses Road-Pricing-System
wird nur dann ehrlich und effizient in Betrieb sein, nachdem zahllose
Mautstationen errichtet worden sind. Dies ruft die notwendigen Kosten
hervor und trägt
zu einer visuellen Verschmutzung bei.
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Ein
Wegstreckenaufzeichnungssystem, wie es in dem Oberbegriff des beiliegenden
Anspruchs 1 beschrieben ist, ist aus dem amerikanischen Patent mit
der Nr. US-A-5 970 481 bekannt. Das Wegstreckenaufzeichnungssystem
umfasst ein zentrales Aufzeichnungssystem, an welches Information
gesandt wird, die eine durch ein Fahrzeug gefahrene Wegstrecke betrifft.
Ein Nutzer eines Fahrzeugs wird z.B. durch eine Behörde für die Wegstrecken
belastet, welche er oder sie während
einer bestimmten Zeitdauer befahren hat. In dem in der US-A-5 970 481
beschriebenen System sind keine Anordnungen offenbart, um ein derartiges
System gegen Betrug zu schützen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wegstreckenaufzeichnungssystem,
wie es oben beschrieben ist, bereitzustellen, welches derart angeordnet
ist, dass es die Möglichkeit
zum Betrug verringert.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Wegstreckenaufzeichnungssystem mit den Merkmalen
gelöst, welche
in Anspruch 1 erwähnt
sind.
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In
einer ersten Ausführungsform
ist das erste Kommunikationsmittel derart ausgestattet, dass es die
Information zu dem wenigstens einen zentralen Aufzeichnungssystem über eine
Berechnungsleitung des Leistungsanbieters überträgt, wobei die Kosten durch
den Leistungsanbieter dem Nutzer der wenigstens einen Kommunikationsvorrichtung
berechnet bzw. belastet werden. Da ein Leistungsanbieter bereits
eine Infrastruktur hat, durch welche auftretende Kosten einem Nutzer
einer Kommunikationsvorrichtung belastet werden können, ist
es relativ einfach, diese Ausführungsform
zu implementieren.
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Die
Kommunikationsvorrichtung umfasst vorzugsweise ein zweites Kommunikationsmittel
für eine
herkömmliche
Kommunikation. Die Kommunikationsvorrichtung kann nun ebenso als
ein mobiles Telefon verwendet werden. Dieses mobile Telefon kann somit
sowohl für
die mobile Kommunikation als auch zur Übermittlung von Information
für das
Wegstreckenaufzeichnungssystem verwendet werden.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ebenso eine Kommunikationsvorrichtung,
welche für
eine Verwendung in einem Wegstreckenaufzeichnungssystem, wie es
oben beschrieben ist, ausgestattet ist.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung ein Verfahren nach Anspruch 11.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden auf Grundlage
einer Beschreibung einer Anzahl von Ausführungsformen offensichtlich
werden, in welchem Zusammenhang auf die angehängten Zeichnungen Bezug genommen wird.
Es stellt dar:
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1a zeigt
diagrammartig eine Kommunikationsvorrichtung für eine Ausführungsform mit integralen Modulen,
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1b zeigt
diagrammartig eine Kommunikationsvorrichtung für eine weitere Ausführungsform mit
integralen Modulen,
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2 zeigt
eine Wegstrecke, welche ein Fahrzeug zwischen zwei Zeitpunkten befährt, wobei die
Position des Fahrzeugs an den zwei Zeitpunkten durch GPS-Satelliten bestimmt
wird.
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3 zeigt
eine Wegstrecke wie in 2, welche die Kommunikation
zwischen einem mobilen Telefon in einem Fahrzeug und dem zentralen
Aufzeichnungssystem zeigt.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
der Verbindung zwischen einem mobilen Telefon und einem Feststellungssystem
des Fahrzeugs,
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5 zeigt
ein Diagramm eines Systems für eine
mögliche
Bezahlung für
die befahrenen Wegstrecken.
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In
der folgenden Beschreibung ist die Kommunikationsvorrichtung als
ein Mobiltelefon repräsentiert. 1a zeigt
eine erste Ausführungsform, wie
sie in der Erfindung verwendet wird. Das Mobiltelefon 1 umfasst
ein Gehäuse 2 und
eine Antenne 3. Die Antenne 3 ist mit einem Kommunikationsmodul 4 für eine herkömmliche
Verbindung, wie z.B. Sprach- und SMS-Nachrichten, verbunden. Das
Mobiltelefon 1 weist ebenso eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 5 auf,
welche mit einem GPS-Modul 6 verbunden ist. Das GPS-Modul 6 ist
mit einer Antenne 7 verbunden. Die Antenne 3 und
die Antenne 7 können dieselben
sein. Die CPU 5 ist ebenso mit einem Kommunikationsmodul 8 verbunden.
Die Kommunikationsmodule 4 und 8 können dieselben
sein, wenn dies gewünscht
ist. Zusätzlich
weist das Mobiltelefon 1 ein Personenidentifizierungsmodul 9 auf,
welches mit der CPU 5 verbunden ist. Einzigartige Personenmerkmale
können
durch das Personenidentifizierungsmodul 9 bestimmt oder
aufgezeichnet werden. Dieses Modul kann als ein Fingerabdruck oder
ein Iris-Wiedererkennungssystem oder ein weiteres biometrisches
System implementiert sein.
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Das
Mobiltelefon 1 weist ebenso ein Smart-Card-Modul 10 auf,
welches mit der CPU 5 verbunden ist. Das Smart-Card-Modul 10 enthält eine
entfernbare Smart Card 11.
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1b zeigt
eine zweite Ausführungsform, wie
sie in der Erfindung verwendet wird. In diesem Fall weist das Mobiltelefon 1 eine
Anzahl von Modulen auf, wie sie in 1a gezeigt
sind. Zusätzlich weist
das Mobiltelefon 1 ein Kommunikationsmodul 14 und
ein Verbindungsmittel 16 auf, wie z.B. einen Verbinder.
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2 zeigt
ein Fahrzeug 20, das sich zu der Zeit A in Position 21 auf
einem Fahrbahn-Netzwerk 23 befindet. Zu einem späteren Zeitpunkt
B befindet sich das Fahrzeug 20 in Position 22 auf
dem Fahrbahn-Netzwerk 23. Das Mobiltelefon 1 befindet
sich in dem Fahrzeug 20. 2 zeigt
ebenso eine Anzahl von Satelliten 25, 26, 27,
welche einen Teil des weltweiten GPS-Systems bilden und die Erde umkreisen.
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3 zeigt
das Fahrzeug 20 auf dem Fahrbahn-Netzwerk 23,
wie man ebenso in 2 sehen kann. Zusätzlich ist
ein Telefonempfänger 50 gezeigt, welcher über ein
elektronisches Verbindungsmittel 22 mit dem Verbindungsmittel 56 eines
zentralen Aufzeichnungssystems 54 verbunden ist. Zusätzlich zu dem
Kommunikationsmittel 56 enthält das zentrale Aufzeichnungssystem 54 ebenso,
unter anderem, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 57 und
ein Datenspeichermittel 58. Sowohl das Kommunikationsmittel 56 als
auch das Speichermittel 58 sind mit der CPU 57 verbunden.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
der Verbindung zwischen dem Mobiltelefon 1 und einem Feststellungssystem 70,
bei welchem das Mobiltelefon 1, das ein Verbindungsmittel 16 aufweist,
sich in einem Halter 62 befindet. Der Halter 62 weist
ein Verbindungsmittel 66 auf. Diese sind mit einem Verbindungsmittel 68,
wie z.B. einem elektrischen Kabel, verbunden, welches an dem anderen
Ende mit einem Feststellungssystem 70 verbunden ist. Das
Feststellungssystem 70 ist über ein Verbindungsmittel 74 mit einer
Stromversorgung 72, wie z.B. einer Batterie, verbunden.
Das Feststellungssystem 70 ist ebenso durch ein Verbindungsmittel 76 mit
dem Startermittel 80, wie z.B. einem Anlassermotor, eines
Fahrzeugs, verbunden.
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Wenn
das Fahrzeug 20 zum Zeitpunkt A gestartet wird, zu welchem
sich das Fahrzeug 20 und das Mobiltelefon 1 in
Position 21 auf dem Fahrbahn-Netzwerk 23 befinden,
stellt das Kommunikationsmittel 8 über z.B. eine Berechnungsleitung,
eine Verbindung mit dem zentralen Aufzeichnungssystem 54 her,
und die Position PA, welche von dem GPS-Modul 6 berechnet
wird, wird zu der CPU 5 übertragen, wonach diese Daten
durch das Kommunikationsmittel 8 zu dem zentralen Aufzeichnungssystem 54 übertragen
werden. Die Verbindung wird getrennt, nachdem die Daten übertragen
worden sind. Um in der Lage zu sein, die Position PA zu berechnen,
stellt das GPS-Modul 6 über
die Antenne 7 einen Kontakt mit den Satelliten 25, 26, 27 her.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung stellt das Kommunikationsmodul 8 des Mobiltelefons 1 einen
regelmäßigen Telefonkontakt
mit dem zentralen Aufzeichnungssystem bereit. Der Telefonkontakt
wird durch die sogenannte Sendeabrufmethode („polling") bewirkt, bei welcher das Mobiltelefon 1 das
zentrale Aufzeichnungssystem regelmäßig „abruft" („pollt"), um somit in der
Lage zu sein, Information zu übertragen.
Bei diesem System wird der Kontakt berichtet, aber seitens des zentralen
Aufzeichnungssystems wird kein Telefon tatsächlich "abgehoben", so dass diese Kommunikation keine
Telefoneinheiten kosten muss. Weiterhin hat die Sendeabrufmethode
den Vorteil, dass die Belegung eines Kommunikationsnetzwerks deutlich
geringer und somit effizienter ist.
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Nach
einer bestimmten Dauer (zum Zeitpunkt B) wird das Kommunikationsmittel 8 somit
erneut einen Kontakt mit dem zentralen Aufzeichnungssystem 54 herstellen.
Das Fahrzeug 20 befindet sich nun in Position 22 auf
dem Fahrbahn-Netzwerk 23. Die Position PB wird über die
Sendeabrufmethode zu dem zentralen Aufzeichnungssystem 54 übertragen
werden. Auf diese Weise wird die Position des Fahrzeugs 20 durch
das zentrale Aufzeichnungssystem 54 regelmäßig aufgezeichnet.
Die Daten in dem Datenspeichersystem 58 können durch eine
autorisierte Behörde
verwendet werden, um mit Hilfe eines geographischen Informationssystems (GIS)
und eines Wegstreckenberechnungssystems die Eigentümer der
Mobiltelefone zu belasten.
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Um
eine betrügerische
Nutzung dieses Systems zu verhindern, ist das Telefon 1 mit
einer Smart Card 11 versehen, welche in das Smart-Card-Modul 10 eingeführt werden
kann. Die Smart Card 11 enthält persönliche Daten des Eigentümers der
Smart Card 11.
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Um
eine unautorisierte Nutzung der Smart Card zu verhindern, ist das
Mobiltelefon 1 mit dem Personenidentifizierungsmodul 9 versehen.
Wenn die durch das Personenidentifizierungsmodul 9 bestimmte
Personenidentifizierung nicht den Identifizierungsdaten auf der
Smart Card entspricht, wird es für das
Fahrzeug möglich
sein, auf dem Fahrbahn-Netzwerk ohne Autorisierung zu fahren. Um
dies zu verhindern, wird das Feststellungssystem 70 des
Fahrzeugs 20 erst nach einem Signal deaktiviert, welches durch
die CPU 5 des Mobiltelefons 1 initiiert wird.
Das Signal kann z.B. über
das Kommunikationsmodul 8 übertragen werden. In einer
zweiten Ausführungsform
des Mobiltelefons 1, wie es in 1b gezeigt ist,
enthält
das letztere das Kommunikationsmodul 14, welches mit dem
Verbindungsmittel 16 verbunden ist. Das Mobiltelefon 1 muss
in dem Halter 62 derart angeordnet sein, dass das Verbindungsmittel 16 mit
dem Verbindungsmittel 66 gekoppelt werden kann. Über eine
Verbindung 68 ist es nun möglich, mit dem Feststellungssystem 70 zu
kommunizieren. Eine Deaktivierung des Feststellungssystems macht es
möglich,
den Anlassermotor 80 zu aktivieren.
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Anstelle
durch GPS kann der Aufenthaltsort ebenso z.B. festgestellt werden,
indem ein HLR/VLR (Aufenthaltsortsregister zuhause/Aufenthaltsortsregister Besucher
= „home
location register/visitor location register") des Mobiltelefon-Netzwerks im Betrieb verwendet wird.
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Die
Kommunikation zwischen einem Nutzer 40 und dem zentralen
Aufzeichnungssystem 54 einer Ausführungsform der Erfindung ist
in 5 gezeigt. Die Kommunikationsvorrichtung 1 überträgt Information
in Bezug auf die Position des Fahrzeugs 20 zu dem zentralen
Aufzeichnungssystem 54, z.B. durch die Sendeabrufmethode.
In dieser Ausführungsform wird
Information über
eine Berechnungsleitung 30, 31 übertragen.
Diese Berechnungsleitung 30, 31 wird durch einen
Leistungsanbieter unterhalten. In 5 wird das
System des Leistungsanbieters diagrammartig durch Block 32 angezeigt.
Wenn das zentrale Aufzeichnungssystem 54 die Information
erhalten hat, wandelt das System diese in Kosten um. Diese Kosten
werden vorzugsweise einem Nutzer 40 der Kommunikationsvorrichtung 1 über den
Leistungsanbieter berechnet. Dies wird z.B. dadurch bewirkt, dass
der Verwalter des zentralen Aufzeichnungssystems 54, z.B.
eine Regierungsbehörde,
dem Leistungsanbieter die Kosten berechnet, auf dieselbe Weise wie
Verbrauchssteuer-Zahlungen getätigt
werden, plus dem Tarif des Leistungsanbieters, gegebenenfalls mit
den Tarifen des Leistungsanbieters für weitere mobile Leistungen
kombiniert, siehe Pfeil 33, wonach der Leistungsanbieter
den Nutzer 40 mit den totalen Kosten belastet, siehe Pfeil 34,
und eine Rechnung 35 an den Nutzer 40 schickt.
Die Rechnung 35 listet die Kosten für die berechneten gefahrenen
Wegstrecken in einer bestimmten Dauer auf. Der Nutzer 40 wird
die Kosten dem Leistungsanbieter dann bezahlen, siehe 42,
wonach der Leistungsanbieter dem Verwalter des zentralen Aufzeichnungssystems 54 die
Kosten bezahlt, siehe 44.
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Als
eine weitere Alternative ist es denkbar, dass das System des Leistungsanbieters 32,
welches im Allgemeinen einen für
diesen Zweck geeigneten Computer umfassen wird, in der Lage ist,
mit einem Computersystem einer (nicht gezeigten) Bank zu kommunizieren,
bei welcher der Nutzer 40 ein Bankkonto unterhält. Es ist
dann möglich,
falls dies gewünscht
wird, dass die Bezahlung dieser Rechnung automatisch stattfindet
oder mittels einer Einzugsermächtigung.
Systeme dieses Typs für
eine automatische Bezahlung über
ein Bankkonto, welches durch ein Bankcomputersystem verwaltet wird,
sind bestens bekannt und erfordern hier keine weitere Erklärung.
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Die
Erfindung ist sicherlich nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt. Es
wird einem Fachmann klar sein, dass zusätzlich zu der oben erwähnten Sendeabrufmethode
ebenso ein herkömmlicher
Telefonkontakt stattfinden kann, um die angeforderte Information
von der Kommunikationsvorrichtung zu dem zentralen Aufzeichnungssystem
zu übertragen.
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Wie
bereits oben erwähnt
wurde, kann die Erfindung verwendet werden, um eine variable Mobilitätssteuer
für Fahrzeuge
einzurichten. Der Verwalter des zentralen Aufzeichnungssystems kann
die aufgezeichnete Information mit Hilfe von verschiedenen Steuermodellen
verarbeiten. Es ist z.B. denkbar, dass bestimmte Zeiten und/oder
Gebiete höher
besteuert werden als andere, oder dass Nutzer bestimmter Fahrzeuge
mehr zahlen als andere. Es ist ebenso möglich, dass einem sogenannten „Volumen-Nutzer" eine Art Mengenrabatt
gegeben wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit für den Verwalter
des Systems, Daten für
eine mögliche
Mobilitätsforschung
zu sammeln. Indem Daten, welche entpersonalisiert werden können oder
nicht, von dem zentralen Aufzeichnungssystem verwendet werden, können Mobilitätsaspekte
durch eine für
diesen Zweck autorisierte Behörde
untersucht werden. Dies wird sicherlich hilfreich sein, die derzeitigen
Mobilitätsprobleme
auf den Straßen
und möglicherweise zukünftig in
der Luft oder möglicherweise
sogar im Weltraum zu lösen.