DE4338556A1 - Einrichtung zur Aufzeichnung von Fahrtrouteninformationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung in einem Fahrzeug zur Aufzeichnung von Fahrtrouteninformationen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE-P 43 10 099.6 der Anmelderin wird eine Einrichtung für ein Nutzungsabrechnungssystem vorgeschlagen, das sich insbesondere für den Einsatz im Rahmen der Gebührenabrechnung für ein gebührenpflichtiges Wegstreckennetz (z. B. für die Autobahngebührenabrechnung) eignet. Diese Einrichtung zeichnet sich gegenüber bekannten anderen Abrechnungssystemen vor allem dadurch aus, daß die Gebührenabrechnung praktisch ausschließlich im Fahrzeug selbst stattfindet und keine Informationen über die von einem Fahrzeug benutzten gebührenpflichtigen Wegstrecken das Fahrzeug verlassen. Dies wird dadurch ermöglicht, daß im Fahrzeug jeweils eine Abrechnungseinrichtung mitgeführt wird, die von einem Wertguthaben, das auf einem mobilen Guthabenspeicher (z. B. Chipkarte) geführt ist und im voraus vom Fahrer an einer beliebigen Zahlstelle (z. B. Chipkartenautomat) käuflich erworben wurde, fortlaufend die jeweilige Gebühr entsprechend dem geltenden Tarif für den gerade benutzten Streckenabschnitt abbucht. Hierzu sind Tarifinformationen auf einer Speichereinheit der Einrichtung verfügbar. Um die Abrechnungseinrichtung mit den Informationen zu versorgen, die zu einer Erkennung des gerade benutzten gebührenpflichtigen Streckenabschnitts erforderlich sind, verfügt sie über ein Empfangssystem, mit dem z. B. von einem Satellitennavigationssystem oder einem Funkpeilsystem Informationen empfangen werden können, die der aktuellen geographischen Position des Fahrzeugs entsprechen oder diese mit Hilfe einer Recheneinheit der Einrichtung errechenbar machen. Weiterhin verfügt die Abrechnungseinrichtung über eine Speichereinheit, in der die geographischen Daten sogenannter Identifikationspunkte gespeichert sind, die eine eindeutige Identifizierung der einzelnen gebührenpflichtigen Wegstrecken des Streckennetzes ermöglichen. Über das Empfangssystem werden in regelmäßigen kurzen Abständen (z. B. jede Sekunde) die Daten der gerade aktuellen geographischen Fahrzeugposition mit hoher Genauigkeit (z. B. < 100 m) ermittelt. Liegen diese ermittelten Positionsdaten hinreichend nahe an aufeinanderfolgenden Identifikationspunkten, dann kann daraus auf das Durchfahren des zugehörigen gebührenpflichtigen Wegstreckenabschnitts geschlossen werden und automatisch eine entsprechende Abbuchung vom Wertguthabenkonto der Chipkarte erfolgen. Obwohl diese Einrichtung die durchfahrenen geographischen Positionen des Fahrzeugs sehr genau ermittelt, ist sie von ihrem Sinn und Zweck ausdrücklich nicht darauf ausgelegt, derartige Positionsdaten dauerhaft zu speichern.

Insbesondere im Rahmen gewerblich durchgeführter Transporte besteht vielfach der Wunsch, die von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecken nicht nur quantitativ (Länge), sondern auch qualitativ (Streckenführung) im Sinne eines Fahrtenbuchs zu erfassen. Beispielsweise können für spezielle Gefahrguttransporte (z. B. Transport von radioaktivem Material) ganz bestimmte Fahrtrouten vorgeschrieben sein, von denen nicht abgewichen werden darf. Ein Nachweis hierüber ist heute sehr aufwendig, da er den Einsatz von entsprechendem überwachungspersonal im jeweiligen Fahrzeug oder sogar von Begleitfahrzeugen erfordert.

Umgekehrt gibt es geographische Zonen (z. B. Trinkwasserschutzgebiete), in denen Fahrzeuge mit wassergefährdender Ladung (z. B. Tankfahrzeuge) generell nicht verkehren dürfen. Ein Verstoß gegen entsprechende Vorschriften kann bisher nur dann festgestellt werden, wenn er von (zufällig) am Ort tätigem Überwachungspersonal bemerkt wird.

Weiterhin ist festzustellen, daß gerade die Betreiber größerer Fuhrparks (z. B. Speditionen) ein Interesse daran haben, den wirtschaftlichen Einsatz ihrer Transportkapazitäten möglichst gut zu steuern und zu überwachen (Fuhrparkmanagementsysteme). Dafür stehen bisher, was den eigentlichen Betrieb der Fahrzeuge angeht, im wesentlichen nur die aus den gesetzlich für Nutzkraftfahrzeuge vorgeschriebenen Fahrtschreibern hervorgehenden Daten zur Verfügung, die auf Diagrammscheiben aufgezeichnet werden. Eine Rekonstruktion der tatsächlich vom Fahrzeug benutzten einzelnen Wegstrecken ist daraus nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß die von einem Fahrzeug benutzten Fahrtrouten nachträglich ohne großen Aufwand rekonstruiert werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 14 angegeben.

Durch die Erfindung wird die automatische Führung eines "elektronischen Fahrtenbuchs" geschaffen, in das alle Fahrten eines Fahrzeugs in einer Weise eingetragen werden, die eine nachträgliche Rekonstruktion der Streckenführung während der Fahrt zuläßt. Hierzu wird im Fahrzeug eine Einrichtung mitgeführt, die als kompaktes Gerät oder auch als verteilte, informationstechnisch miteinander verbundene Baugruppen im Fahrzeug installiert ist. Wesentlicher Teil der Einrichtung ist ein Empfangssystem, mit dem drahtlos gesendete Informationen empfangen werden können, die eine exakte Ermittlung der gerade vom Fahrzeug erreichten geographischen Position ermöglichen (z. B. anhand der Signale eines Satellitennavigationssystems wie GPS oder GLONASS) oder bereits selbst schon Positionsdaten darstellen (z. B. bei Funkpeilsystem). Auch im Rahmen eines zellular aufgebauten Mobilfunknetzes ließen sich genaue Ortsbestimmungen durchführen. Als besonders bevorzugt wird die Nutzung eines Satellitennavigationssystems angesehen. In diesem Fall ist die erfindungsgemäße Einrichtung auch mit einer Recheneinheit ausgestattet, die eine Berechnung der jeweiligen Positionsdaten anhand der empfangenen Satelliteninformationen ermöglicht. Als weitere wesentliche Baueinheit ist eine Speichereinrichtung vorgesehen, die eine Aufzeichnung der digitalisierten geographischen Fahrzeugpositionsdaten auf einem Datenträger ermöglicht. Letzterer ist leicht auswechselbar und gegen ein Überschreiben von bereits aufgezeichneten Daten geschützt, um unzulässige nachträgliche Manipulationen am gespeicherten Datenbestand auszuschließen. Hierzu kann darüber hinaus eine Verschlüsselung der aufgezeichneten Informationen erfolgen, die zweckmäßigerweise auch noch mit einer Komprimierung der Datenaufzeichnung verbunden werden kann. Letzteres hat den zusätzlichen Vorteil, daß die Kapazität des benutzten Datenträgers wesentlich erhöht wird. Als Datenträger können beispielsweise Speicher auf magnetischer Basis wie etwa Disketten eingesetzt werden. Besonders geeignet sind optische Speichermedien (compact disk), wobei solche mit nur einmaliger Beschreibbarkeit (WORM) bevorzugt werden.

Neben den rein geographischen Positionsdaten werden von der Speichereinrichtung auch die zugehörigen Zeitinformationen (Uhrzeit, Datum) aufgezeichnet. Die Positionsdaten werden von der Einrichtung vorzugsweise in regelmäßigen Zeitabständen ermittelt (z. B. alle 5 bis 10 Sekunden). Alternativ wäre auch eine fahrwegabhängige Positionsermittlung (z. B. alle 100 m) möglich. Insbesondere im ersten Fall, der einen festen Zeittakt vorsieht, ist es selbstverständlich nicht notwendig, zu jedem Positionsdatum auch eine Zeitinformation abzuspeichern. Es wäre beispielsweise möglich, aufgrund einer Aufzeichnung des Beginnzeitpunktes einer Fahrt die jeweils zugehörigen Zeitpunkte für die einzelnen Positionsdaten anhand des Zeittaktes zu errechnen. Die Zeitinformation selbst kann durch eine in die erfindungsgemäße Einrichtung integrierte Uhr oder auch durch ein entsprechendes Sendesignal von außen erhalten werden.

Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Einrichtung zusätzlich mit einer Datenleseeinrichtung ausgestattet, die es erlaubt, Daten einzugeben, die eine Identifizierung des Fahrers des Fahrzeugs gewährleisten. Diese Daten werden ebenfalls auf dem Datenträger aufgezeichnet, der die Fahrtrouteninformationen speichert. Für eine solche Datenleseeinrichtung kommt insbesondere ein Chipkartenleser in Frage. Zur Vermeidung möglicher Mißbräuche kann eine zusätzliche Identifizierung beispielsweise über eine mittels einer entsprechenden Tastatur eingegebenen persönlichen Identifikationsnummer (PIN) oder über einen Fingerabdruckleser oder eine Stimmidentifizierungseinrichtung vorgesehen werden.

Bei einer Überprüfung des Fingerabdrucks oder der Stimme des Fahrers könnte selbstverständlich auch auf eine Chipkarte verzichtet werden, wenn die Identifizierungsdaten in einem entsprechenden Datenspeicher der erfindungsgemäßen Einrichtung zuvor einmal gespeichert wurden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Einrichtung mit einer Schnittstelle versehen werden, über die aktuelle Daten des Fahrzeugbetriebs zur Aufzeichnung in die Speichereinrichtung gegeben werden können. Die zusätzlich aufgezeichneten Daten können sich beispielsweise auf die Fahrzeuggeschwindigkeit, den aktuellen Kraftstoffverbrauch, die Motordrehzahl oder ähnliche Größen beziehen. Dadurch werden beispielsweise Auswertungen möglich, die die Grundlage für eine bessere wirtschaftliche Nutzung des Verkehrsmittels bieten. Eine weitere Schnittstelle kann vorgesehen sein, über die die aufgezeichneten oder aufzuzeichnenden Daten (insbesondere die Positionsdaten) fortlaufend oder in bestimmten zeitlichen Abständen (z. B. alle 5 Minuten) mittels einer im Fahrzeug mitgeführten Kommunikationseinrichtung, vorzugsweise ein Mobiltelefon nach dem GSM-Standard, an eine Empfangsstelle (z. B. Betriebshof einer Spedition) zur Auswertung übermittelt werden. Dadurch wird beispielsweise eine externe gezielte Beeinflussung der zu wählenden Fahrtroute des Fahrzeugs ermöglicht. Für polizeiliche Überprüfungszwecke kann, ähnlich wie die Diagrammscheibe eines Fahrtschreibers, der Datenträger aus der erfindungsgemäßen Einrichtung herausgenommen und zur Überprüfung in einem geeigneten Lesegerät gelesen werden. Hierzu verfügt dieses Lesegerät über eine digitalisierte Straßennetzkarte, so daß die Fahrtroute genau nachvollzogen werden kann, indem die aufgezeichneten Positionsdaten mit den gespeicherten Daten des Straßennetzes verglichen werden. Anstelle eines Herausnehmens des Datenträgers könnte aber auch eine entsprechende Schnittstelle vorgesehen sein, die ein Auslesen der gespeicherten Daten ermöglicht.

Um den Fahrer rechtzeitig zum Austausch eines fast verbrauchten (d. h. weitgehend voll beschriebenen) Datenträgers gegen einen Datenträger mit ausreichend freier Speicherkapazität aufzufordern, damit ein Verlust von Daten vermieden wird, sollte die erfindungsgemäße Einrichtung mit einer geeigneten Signaleinrichtung versehen sein, die softwaremäßig angesteuert wird und den Fahrer warnt, wenn die Kapazitätsgrenze bald erreicht zu werden droht.

Durch das nachfolgende Beispiel wird die Erfindung näher erläutert:
In einem Fahrzeug einer Spedition befindet sich ein erfindungsgemäßes Fahrtroutenaufzeichnungsgerät, das in Abständen von 5 Sekunden die geographische Position des Fahrzeugs über das Satellitennavigationssystem GPS errechnet. Die digitalisierten Positionskoordinaten werden zusammen mit dem jeweiligen Zeitpunkt, zu dem die Ortsinformationen angefallen sind, auf einem mobilen Datenträger in Form einer CD-WORM abgespeichert. Zusätzlich zu dieser Information werden über eine Schnittstelle die Fahrzeuggeschwindigkeit und der aktuelle Kraftstoffverbrauch erfaßt und ebenfalls abgespeichert. Um die aufgezeichneten Daten auf den Fahrer des Fahrzeugs beziehen zu können- wird dem Gerät vor Fahrtbeginn über einen Chipkartenleser die Identität des Fahrers mitgeteilt, die aus den Daten auf einer dem betreffenden Fahrer gehörenden Chipkarte hervorgeht. Der Datenträger für die Aufzeichnung der Fahrtrouteninformationen ist leicht auswechselbar und besitzt ein großes Speichervolumen. Da die Fahrtroute in der Regel vor Antritt der Fahrt bekannt ist, kann der Speicherbedarf rechtzeitig abgeschätzt werden und ein geeigneter Datenträger mit ausreichender freier Kapazität verwendet werden, so daß auf jeden Fall die gesamte Fahrt dokumentiert wird. Falls dennoch Speicherplatzprobleme auftreten sollten, kann durch eine entsprechende Softwareroutine rechtzeitig eine Warnung generiert werden, die den Fahrer auffordert, den fast ganz beschriebenen Datenträger herauszunehmen und durch einen leeren Datenträger zu ersetzen. Die abgespeicherten Daten können nach Abschluß der Fahrt archiviert werden und bei Bedarf mit einer digitalisierten Straßenkarte verglichen werden. Dieser Vergleich kann durch eine entsprechende Software graphisch aufbereitet werden und als Hardcopy archiviert werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß durch eine zusätzliche Schnittstelle zu einem Mobilfunktelefon nach dem GSM-Standard die erfaßten Daten (zusätzlich zur Speicherung) an den zentralen Betriebshof der Spedition geschickt werden. Dort werden sie einer Auswertung zugänglich gemacht, so daß gegebenenfalls auf den Verlauf der Fahrt Einfluß genommen werden kann. Beispielsweise könnte über eine solche Schnittstelle ein Gefahrenguttransport in seiner Fahrtroute abhängig von der aktuellen Verkehrslage gesteuert werden. Die GPS- und GSM-Funktionen sind vorteilhaft in einem Gerät zusammengefaßt. Um zu vermeiden, daß die Identität des Fahrers zu seinem Nachteil verfälscht wird, da er unter Umständen für Schäden, die während der Fahrt entstehen, haftet, muß der Fahrer, dem die Chipkarte gehört, durch die Eingabe eines PIN-Codes über eine Tastatur vor Antritt der Fahrt seine Identität nachweisen. Dadurch wird verhindert, daß ein Unberechtigter mit einer Chipkarte fährt, die sich nicht rechtmäßig in seinem Besitz befindet. Damit die aufgezeichneten Daten nicht manipuliert werden können, werden sie in verschlüsselter Form abgespeichert. Gleichzeitig wird zur Reduktion des Datenvolumens eine geeignete Komprimierung angewendet. Der Datenträger ist von vornherein nur einmal beschreibbar (WORM), so daß nachträgliche Manipulationen ausgeschlossen sind. Eine Manipulation an der Schnittstelle zum Ortsdatenerfassungssystem oder an den übrigen Schnittstellen wird durch entsprechende Verplombungsmaßnahmen verhindert. Um eine Kontrolle des Fahrzeugs während der Fahrt durch die Polizei zu ermöglichen, ist eine zusätzliche Schnittstelle am Gerät vorgesehen, die ein schnelles Auslesen der Daten zur Fahrthistorie ermöglicht.

Claims (15)

1. Einrichtung in einem Fahrzeug zur Aufzeichnung von Fahrtrouteninformationen

• - mit einem Empfangssystem zum Empfang drahtlos übermittelter Informationen zur Erkennung der aktuellen geographischen Position des Fahrzeugs,
• - im Bedarfsfall mit einer Recheneinheit zur Errechnung digitalisierter Daten der geographischen Fahrzeugposition und
• - mit einer Speichereinrichtung zur fortlaufenden Speicherung der digitalisierten geographischen Fahrzeugpositionsdaten auf einem Datenträger,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Datenträger leicht auswechselbar und gegen ein überschreiben aufgezeichneter Daten geschützt ist und
• - daß die Speichereinrichtung zusätzlich auch Zeitinformationen speichert, die eine Identifizierung des jeweiligen Zeitpunkts erlauben, zu dem eine einzelne Fahrzeugposition ermittelt wurde.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Datenleseeinrichtung zur Eingabe von Daten aufweist, die den Fahrer des Fahrzeugs identifizieren und auf dem Datenträger aufgezeichnet werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung der Daten auf dem Datenträger in verschlüsselter Form erfolgt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenleseeinrichtung als Chipkartenleser ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über die Datenleseeinrichtung hinaus eine zusätzliche Eingabemöglichkeit für den Fahrer identifizierende Daten, insbesondere eine Tastatur für die Eingabe einer persönlichen Identifikationsnummer (PIN) oder eine Fingerabdruckerkennung oder eine Stimmidentifizierungseinrichtung vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung in Form einer Diskettenstation ausgebildet ist.

7, Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung mit einem optischen Speichermedium, insbesondere mit einem compact disk mit nur einmaliger Beschreibbarkeit (CD-WORM) ausgestattet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung eine Schnittstelle aufweist, über die aktuelle Daten des Fahrzeugbetriebs, insbesondere die Fahrzeuggeschwindigkeit und!oder der Kraftstoffverbrauch und/oder die Motordrehzahl und/oder ähnliches erfaßt und aufgezeichnet werden können.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalisierten Daten in komprimierter Form auf dem Datenträger aufgezeichnet werden.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Signaleinrichtung vorgesehen ist, die dem Fahrer rechtzeitig ein Warnsignal gibt, wenn die Kapazitätsgrenze des Datenträgers überschritten zu werden droht.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung eine Schnittstelle aufweist, über die zumindest ein Teil der aufgezeichneten Daten für polizeiliche Prüfzwecke ausgelesen werden kann.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung datentechnisch mit einer im Fahrzeug mitgeführten Kommunikationseinrichtung, insbesondere einem Mobiltelefon nach dem GSM-Standard verbunden ist, über die die bereits gespeicherten oder noch zu speichernden Daten an eine Empfangsstelle zur Auswertung übermittelbar sind.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangssystem auf den Empfang von Daten eines Satellitennavigationssystems eingerichtet ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangssystem auf den Empfang von Daten eines Funkpeilsystems eingerichtet ist.