DE69625717T2

DE69625717T2 - Eine in einem fahrzeug angeordnete vorrichtung und system zur fernübertragung in einer anlage

Info

Publication number: DE69625717T2
Application number: DE69625717T
Authority: DE
Inventors: Thomas Mostroem
Original assignee: Combitech Traffic Systems AB
Current assignee: Combitech Traffic Systems AB
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 2003-11-13
Anticipated expiration: 2016-05-25
Also published as: WO1996038819A1; DE69625717D1; JPH11505945A; CN1186559A; NO975455L; CN1231869C; EP0958550B1; KR19990022061A; AU5916596A; BR9608687A; NO975455D0; NO317495B1; EP0958550A1

Description

TECHNISCHES GEBIET:

Die Erfindung betrifft eine fahrzeugmitgeführte Einrichtung und ein System zur Fernkommunikation in Verkehrskontrollsystemen wie zum Einnehmen von Mautgebühren und Parkgebühren unter Verwendung von Funkwellen.

STAND DER TECHNIK

Beispielsweise aus US, A, 4 303 904, Chasek, ist ein System zum Belasten mit Gebühren in einer Straßenmautstation mit Hilfe von Fernkommunikation bekannt. Das System umfasst sowohl stationäre Funk-Sender/Empfängereinrichtungen in den Straßenmautstationen als auch Einheiten, die von den Fahrzeugen mitgeführt werden. Die von der Funkeinrichtung der Mautstation gesendeten Funkwellen, hauptsächlich Mikrowellen, werden von einem Transponder in der jeweiligen Fahrzeugeinheit empfangen, die darüber hinaus mit einer Datenverarbeitungseinrichtung mit zugeordnetem Speicher versehen ist. Mit Hilfe des Systems können Gebührenerfassungsoperationen ausgeführt werden unter Verwendung von Fernkommunikation, ohne, dass die Fahrzeuge anhalten müssen. Während der Kommunikation werden Identifizierungsinformationen, Meldungen bezüglich des Zustands der Gebührenerfassung und Belastung der Gebühren entweder von einem Konto, das durch die Fahrzeugeinheit identifiziert wird oder von dieser, programmiert mit einem vorbezahlten Saldo, der in ihrem Speicher gespeichert ist und von dem die Gebühren abgezogen werden, mit Hilfe einer Sendung von der Funkeinrichtung der Mautstation und einer Rücksendung in modulierter Form vom Transponder ausgetauscht.
Das entsprechende System wird auch verwendet zum Prüfen von öffentlichem Transport, wobei die stationäre Einrichtung dann an gewissen Prüfpunkten angeordnet ist und zur Zugangssteuerung von Transportfahrzeugen bei der Durchfahrt davon in Lade- und Abladeplätze hinein und davon heraus. Auch Anwendungen zum Erheben von Parkgebühren sind möglich. Demnach ist die Einrichtung selbst zweckungebunden und es ist möglich, sie anzupassen und zu programmieren für unterschiedliche Zwecke.
Wie erwähnt worden ist, hängt das System von einer Fahrzeugeinheit ab, die mit einem Transponder versehen ist zum Empfangen und Zurücksenden von Funksignalen, einer Datenverarbeitungseinheit zum Ausführen von Operationen basierend auf empfangenen Signalen und zum Modulieren des Rücksendesignals. Auch hat die Datenverarbeitungseinheit einen Speicher mit einem Programm zum Steuern des Signalgenerierens, was häufig Verschlüsselung und Entschlüsselung einschließt und gewisse Identifikationsdaten einschließt. In dem System ist dies die minimale Ausrüstung, die erforderlich ist im Fahrzeug für die Funktion des Systems. In Systemen, beispielsweise Straßenmautsystemen, die für Bezahloperationen gedacht sind, ist diese Ausrüstung manchmal auch ergänzt mit Speicherkapazität für Daten betreffend eines vorbezahlten Saldos, von dem die Gebühren abgezogen werden können.
Jedoch haben sich Wünsche für zusätzliche Funktionen herausgestellt, die nicht in der Kapazität der beschriebenen Einheit eingeschlossen sind. In einem System, in dem Bezahloperationen häufig auftreten, gibt es einen Wunsch, dass es möglich sein sollte, einen vorbezahlten Saldo mit Hilfe einer sogenannten intelligenten Karte einzugeben, die von der Fahrzeugeinrichtung entfernt werden kann und separat zum Aufladen eines neuen Saldos in beispielsweise einem automatischen Gerät vorbeigebracht werden kann, das hierzu eingerichtet ist. Die Trennmöglichkeit führt auch dazu, dass einige Benutzer die Fahrzeugeinrichtung benutzen können, jeder mit seiner bzw. ihrer persönlichen Karte und auch die Diebstahlsanfälligkeit wird reduziert, da das System entworfen werden kann, so dass es nicht möglich sein kann, die Fahrzeugeinheit in einem Fall zu verwenden, in dem die Karte getrennt ist. Andere Wünsche für Funktionen sind die Möglichkeit, in der Lage zu sein, in einem Zeichenfenster der Fahrzeugeinheit Daten wie z. B. das verbleibende Saldo, belastete Gebühren und auch Verkehrsprüfinformationen und Verkehrsinformationen zu lesen, die beim Passieren einer Mautstation oder einer Prüfstation zugeführt werden.
Mit der Ausnahme von Fahrzeuggebühren in Form von Straßengebühren besteht ein Bedarf zum Einnehmen von Gebühren für das Parken innerhalb von verkehrsintensiven Bereichen wie z. B. Innenstädten. Es kommt auch vor, dass man, um den Zugang zu und den Verkehr in einem solchen Bereich zu beschränken, eine Gebühr für den Aufenthalt in dem Bereich einnimmt, welche Gebühr zeitbasiert sein kann. Es ist dann vorgeschlagen worden, siehe beispielsweise WO 90/15401 (Hunter et al.) und WO 95/08162 (Olsson), dass auch solche Gebühren registriert werden mit Hilfe von Kommunikation über Funkwellen. Auf diese Weise könnte man das Gebühreneinziehen für den Fahrzeugführer erleichtern sowie für die Inspektoren, die generell anwesend sein müssen zum Beobachten der Einhaltung von Parkregeln und anderen Regeln. Da die meisten Fahrzeuge, die für den Transport in Bereiche verwendet werden, in denen Straßenmautstationen angeordnet sind, mit einer Fernkommunikationseinrichtung versehen sind, wäre es wünschenswert, dass diese auch verwendet werden könnte für andere Gebühren, wie erwähnt worden ist, Parkgebühren und andere mögliche Gebühren zum Aufenthalten in Bereichen intensiven Verkehrs. Dies würde viele Vorteile bezogen auf die Alternative konventioneller Systeme in Form von stationären Parkuhren, Zeitnehmern oder Tickets bereitstellen, die in Form von p-Boxen vermarktet worden sind, welche eingerichtet sind zum Abzählen der Zeit und proportional hierzu zum Registrieren einer Gebühr und die von außen durch das Wagenfenster geprüft werden können.
Zum Erfüllen der Grundfunktionen der Fahrzeugeinheit und ihr gleichzeitig gewisse Zusatzfunktionen zu geben hat zu Lösungen geführt, die nicht vollständig zufriedenstellend sind in allen Belangen. Die Grundfunktion des Bereitstellens der Außenkommunikation mit Hilfe des Transponders ist sehr gut implementiert mit Hilfe eines exponierten Ortes innerhalb des Fahrzeugs, wohingegen die Zusatzfunktionen oft zu dem Wunsch führen, für einen primär benutzerfreundlichen Ort. Es hat sich als schwierig erwiesen, diese beiden entgegengesetzten Wünsche mit Hilfe der bislang ausgedachten Lösungen in Form von Einheiten für eine große Zahl von Funktionen zu erfüllen. Auch gibt es ein großes Risiko, dass die Erfordernisse und Systeme geändert werden, so dass neue Techniken und Einrichtungen hinzugefügt werden müssen, die in einer Einheit mit vielen integrierten Funktionen dazu führen, dass die gesamte Einheit ausgetauscht werden muss.
Entscheidungen bezüglich Implementierungen unterschiedlicher Arten von Gebühren und wie diese eingezogen werden sollen und hierdurch der Einrichtung, die der Fahrzeugführer anschaffen muss, sind politische Entscheidungen. Solche müssen häufig in Stufen getroffen werden. Dass Mautgebühren für Transporte auf bestimmten Straßen eingezogen werden, ist an vielen Orten eingerichtet. Man hat dann akzeptiert, dass ein Abbuchungssystem mit Fernkommunikation installiert worden ist. Jedoch das konventionelle System mit Parkuhren, das manchmal ersetzt wird durch p-Boxen, ist keinesfalls allgemein ersetzt durch stärker entwickelte Gebührensysteme, eine Fernkommunikation umfassend und in bezug auf den Aufenthalt innerhalb von verkehrsintensiven Bereichen ist die Entwicklung kaum weiter gekommen als zum Einrichten von Zugangsmautstationen, die in ihrer Funktion im Allgemeinen als äquivalent angesehen werden können zu Straßenmautstationen.
Wenn integrierte Systeme erstellt werden sollen, führen diese Bedingungen dazu, dass man das Bedürfnis hat, dass dies eine sukzessive Ausdehnung von einem Grundgerät, das allgemein nur entworfen ist zum Senden einer Identität an eine Mautstation, die man passiert, zu kompletten Systemen mit Abbuchung über vorbezahlte Smartcards und innerhalb aller Arten von Buchungssystemen. Es ist dann wünschenswert, dass die Grundeinrichtung und die Einrichtung in den unterschiedlichen Ausdehnungsstufen sowohl klein als auch einfach sind, dass die Anfangsauslagen nicht unnötig belastend werden und noch in der Lage sein sollen, ein zusätzliches Hinzufügen und eine Erweiterung zu ermöglichen, so dass ein Gesamtaustausch der Einrichtung nicht stattfinden muss im Verlauf der schrittweisen Ausweitung. Die erwähnten politisch organisatorischen Umstände kreieren infolgedessen einen Bedarf des technischen Entwickelns eines Gerätes, das in seiner Grundform einfach ist und so wenig kostenintensiv wie möglich, aber noch Erweiterungen erlaubt zu mehr und mehr fortschrittlichen Formen ohne dem Verwerfen der früher angeschafften Einrichtung.
Dokument EP 401 192 zeigt eine fahrzeugmitgeführte Einrichtung mit einem Transponder innerhalb der Windschutzscheibe angeordnet.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Das Ziel der Erfindung ist, eine Systemarchitektur bereitzustellen, die ein Erweitern in einigen Stufen von einer einfachen Kommunikationseinrichtung für das Abbuchen von Fahrzeuggebühren zu geringen Kosten insbesondere für die Fahrzeugeinheit als Primärziel hin zu einem umfassenden System, bei dem Möglichkeiten der Abbuchung und der Bezahlprozesse für unterschiedliche Fälle von Gebühren existieren mit dem Ziel des Bereitstellens einer umfassenden Einrichtung, die in einer komplizierten Infrastruktur verwendet werden kann, zu ermöglichen. Dies sollte möglich sein, nur durch Ergänzen der einfachsten Einrichtung mit Komponenten und ohne das Verschwenden von Investitionen bedingt durch einen Austausch von Komponenten.
Gemäß der Erfindung wird das Erfüllen dieser Wünsche erhalten mit Hilfe einer fahrzeugmitgeführten Kommunikations- und Serviceeinrichtung, die auch nach der Installation angepasst werden kann an eine Zahl von zusätzlichen Funktionen. Dies wird erreicht durch eine erste Einheit, die für die Grundfunktionen reserviert ist und eine zweite Einheit, die bereitgestellt wird für die Zusatzfunktionen, welche zu einem gewissen Grad im Zusammenhang zueinander einen freien Ort haben im Fahrzeug durch das Verbundensein über eine interne Kommunikationsverbindung, die zu diesem Zweck eingerichtet ist.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im Folgendem wird eine Ausführungsform der Erfindung mit bestimmten Varianten beschrieben. Es wird dann auf die beiliegenden Zeichnungen bezug genommen, in denen zeigt:
Fig. 1 den Innenraum um den Fahrersitz in einem Fahrzeug der Art eines Personenkraftwagens, wobei die Kontur der Innenausstattung mit Hilfe von punktierten Linien in einem Abschnitt des Fahrzeugs in seiner Längsrichtung gezeigt sind, wobei die Einrichtung gemäß der Erfindung durch Volllinien gezeigt ist;
Fig. 2 auf dieselbe Weise den Fahrersitz des Fahrzeugs und die Einrichtung gemäß der Erfindung, hier aber in der Ansicht von innen gegen die Windschutzscheibe des Fahrzeugs;
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Einheit, die der Einrichtung zugeordnet ist und im Folgenden Kommunikationseinheit genannt wird; und
Fig. 4 ein Blockdiagramm einer zweiten Einheit der Einrichtung, die im Folgenden Serviceeinheit genannt wird;
Fig. 5, 6, 7 und 8 die Erfindung als ein System in aufeinanderfolgend umfassenderen Erweiterungsgenerationen.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN

In Fig. 1 ist der Innenraum des Fahrerplatzes in einem Fahrzeug der Art eines Passagierfahrzeugs von der Seite gezeigt. Das Armaturenbrett des Fahrzeugs, an dem die Instrumente angeordnet sind, ist dann mit 1 gekennzeichnet. Das Armaturenbrett setzt sich über eine horizontale Fläche 2 fort zu einem Rahmen für die Windschutzscheibe 3, die unmittelbar am Innendach 4 des Fahrzeugs endet. Vom Armaturenbrett 1 erstreckt sich eine Lenkradnabe 5, die ein Lenkrad 6 trägt nach hinten. Die erfindungsgemäße Einrichtung, die als eine Einheit betrachtet mit 8 gekennzeichnet ist, besteht aus zwei Einheiten, einer Kommunikationseinheit 9 und einer Serviceeinheit 10. Die Kommunikationseinheit 9 ist angrenzend an den unteren Rand der Windschutzscheibe 3 aufgehängt, wo diese sich zum inneren Dach 4 hin fortsetzt. Die Serviceeinheit ist an der horizontalen Fläche 2 des Armaturenbretts angeordnet. Die beiden Einheiten 9 und 10 sind mit Hilfe von hier nicht gezeigten Vorrichtungen befestigt, die eingerichtet sein können zum Befestigen mit Hilfe von Schrauben, Klebstoff oder in anderer Weise.
Fig. 2 zeigt dieselbe Einrichtung wie Fig. 1 und dieselben Bezugszeichen sind verwendet. In Fig. 2 ist klar, dass die Einheiten 9 und 10 annähernd in der Mitte des Fahrzeugs angeordnet sind, jedoch ist die Serviceeinheit 10 etwas näher zum Lenkrad 6 hin versetzt. In der gezeigten Anordnung hat die Kommunikationseinheit einen vorteilhaften Platz zur Fernkommunikation und beeinträchtigt nicht die Sicht des Fahrers. Andererseits ist die Serviceeinheit für den Fahrer in einer komfortablen Operationsentfernung und Sichtentfernung angeordnet.
Die Kommunikationseinheit 9 ist mit einem Gehäuse 12 entwickelt, mit einem herausragenden Fenster für einen Transponder 13 und mit einer herausragenden internen Verbindung 14. Der Begriff Transponder bedeutet eine passive Elektronikkommunikationseinrichtung für den Empfang von Funkwellen, die moduliert sind zum Tragen eines Signals und zum Zurücksenden des Funksignals in neumodulierter Form zum Tragen einer Antwortmeldung, die in einem in dem Transponder enthaltenen Steuerteil gespeichert ist. Die Serviceeinheit 10 hat in der gezeigten Ausführungsform auch ein Gehäuse 16 und eine interne Verbindung 17 zur internen Kommunikation mit der Einheit 9 über deren Verbindung 14. Darüber hinaus kann sie mit einem Einsteckschlitz eines Lesers 18 versehen sein für eine intelligente Karte (Smartcard) 19 und mit einem Schriftzeichenfenster 20 und mit einer Tastatur 21. Innerhalb des Einschiebeschlitzes 18 ist eine Vorrichtung vorgesehen zum kontaktbehafteten oder berührungslosen Verbinden der intelligenten Karte 19, die getrennt behandelt werden kann, nachdem sie herausgezogen worden ist.
In Fig. 3 ist ein Blockdiagramm der funktionellen Teile der Kommunikationseinheit 9 gezeigt. Dann erscheinen die zwei Einheiten zur Außenkommunikation, der Transponder 13 einschließlich eines Steuerteils 15 zum Generieren der Antwortmeldung und die interne Verbindung 14. Dies ist die kleinste Einrichtung, die erforderlich ist für die Kommunikationsfunktion und für die Systemerweiterung, die die Erfindung betrifft.
Zusätzlich zu dieser Minimaleinrichtung umfasst die Kommunikationseinheit 9 eine geeignete Datenverarbeitungseinheit 24 mit einem Speicher 25. Mit dieser Gesamteinrichtung kann die Kommunikationseinheit in die Lage versetzt werden, unabhängig eine Bezahloperation auszuführen. Aus Fig. 3 ist auch klar, dass auch die interne Verbindung 14 aufgeteilt ist in zwei Einheiten, eine Signalsendeeinheit 26 und eine Energieversorgungseinheit 27. Diese beiden Einheiten, sowie der Transponder 13 sind mit der Datenverarbeitungseinheit 24 verbunden, die wiederum mit dem Speicher 25 verbunden ist. Da die Systemerweiterung gemäß der Erfindung eine Möglichkeit der Kommunikation über die Signalsendeeinheit 26 mit einer oder mehreren separaten Serviceeinheiten vorsieht, muss die Kommunikationseinheit eingerichtet sein für eine entsprechende Datenverarbeitung in der internen Kommunikation. Demnach sollte die Einheit 24 mit dem Speicher 25 oder in der Minimaleinrichtung dem Steuerteil 15 des Transponders eingereichtet sein für solche Datenverarbeitung.
In Fig. 4 erscheinen die funktionalen Teile der Serviceeinheit 10 in derselben Art. Dies sind die Einheiten, die nach außen gerichtet sind, der interne Kommunikationsverbindungsanschluss 17, der Verbindungsanschluss für die intelligente Karte 18, das Schriftzeichenfenster 20 und die Tastatur 21.
In der Serviceeinheit ist auch eine Kartenverarbeitungseinheit 30 mit einem Speicher 31 vorgesehen. Der interne Verbindungsanschluss 17 ist hier auch aufgeteilt in zwei Einheiten, in eine Signalsendeeinheit 32 und in eine Energieversorgungseinheit 33. Die Signalsendeeinheit 32 ist mit der Datenverarbeitungseinheit 30 verbunden, die eingerichtet ist für interne Kommunikation mit der Einheit 9 entsprechend einem gemeinsamen Signalsendeprotokoll. Die Energiezufuhreinheit 33 ist mit einer Energiequelle über eine Empfangseinheit 34 und ein Kabel 35 verbunden, die geeignet verbunden sind mit dem elektrischen System des Fahrzeugs. Die Empfangseinheit 34 führt auch Strom zu der Datenverarbeitungseinheit und wie erwähnt worden ist der Energieversorgungseinheit 33 entweder direkt oder über die Datenverarbeitungseinheit. Wie ersichtlich ist, sind alle oben erwähnten externen Einheiten, das Kartenverbindungsterminal 18, das Fenster 20 und die Tastatur 21 mit der Datenverarbeitungseinheit 30 verbunden und auch eine Zeitgebereinheit 36 kann damit verbunden sein. Die Letztere ist geeigneterweise eingerichtet zum Abwärtszählen der Zeit vom Start und ist mit einer Zeitnahme- bzw. Taktfunktion versehen. Auch kann die Serviceeinheit eingerichtet sein, um mit einer Vorrichtung 37 versehen zu sein, die erfasst, ob das Fahrzeug bewegt wird oder nicht. Darüber hinaus können Anzeigelampen angeordnet sein zur speziellen Signalisierung oder Warnung.
Im Folgenden wird die Funktion der Einrichtung in einer erweiterten Form davon für das Bezahlen von Gebühren in einem Verkehrsumfeld beschrieben.
Die beiden Einheiten 9 und 10 werden als wie in Fig. 1 und 2 gezeigt montiert angenommen, wobei die Serviceeinheit mit einer Energieversorgung mit Hilfe des Kabels 35 verbunden ist. Eine intelligente Karte wird als in dem Verbindungsplatz 18 verbunden angenommen und ist demnach mit der Datenverarbeitungseinheit 30 in der Einheit 10 verbunden. Es wird angenommen, dass die Karte einen Saldo entsprechend einem bestimmten darin gespeicherten Geldbetrag hat. Die Karte ist derart eingerichtet, dass dieser Saldo mit Hilfe von Impulsen von der Datenverarbeitungseinheit 30 reduziert werden kann, wenn die Karte damit über den Verbindungsplatz 18 verbunden ist. Auch sind die Karte und die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet zum Kommunizieren miteinander über verschlüsselte Signale zum Berechnen des Saldos und zur Identifikation und möglicherweise auch zum Eingeben von Betriebsdaten in den Speicher der Karte.
Die Kommunikationseinheit 9 wird auch als mit Energie versorgt angenommen, was erreicht wird durch die Einheiten 27 und 33 der Energieversorgungsverbindung, so dass die durch das Kabel 35 gespeiste Energie zu der Einheit 9 übertragen werden kann.
Die Einrichtung ist nun bereit, in einer Straßenmautstation benutzt zu werden. Beim Zugang zur Straßenmautstation wird die Einrichtung durch ein Signal von der Sendeeinrichtung der Straßenmautstation "aufgeweckt", das von dem Transponder 13 empfangen wird, der in einer idealen Position hierzu innerhalb von und nahe an der Oberseite der Windschutzscheibe 3 angeordnet ist. Das Signal zum Transponder wird weitergeleitet zur Datenverarbeitungseinheit 24 und zu Speicher 25 darin, eine Signalträgermodulation wird generiert durch das empfangene Signal, das von dem Transponder 13 zurückgesendet wird zu der Funkempfängereinheit der Mautstation. Hierdurch wird der Fahrzeugeinbau identifiziert und die Bezahloperation kann starten. Während mindestens eines Teils der Operation kooperieren die beiden Einheiten 9 und 10 und tauschen dann Signale über die Signalverbindung aus, die die Einheiten 26 und 32 umfasst. Dies führt zu einem vorzugsweise verschlüsselten Signalfluss, der darin endet, dass von dem vorbezahlten Saldo der Karte die in der Mautstation berechnete Gebühr abgezogen wird und einige Daten bezüglich der Operation wie z. B. Zeit, Identifikation der Mautstation, können in den Speicher der Karte gelesen werden, um gedruckt zu werden, wenn dies in einer speziellen Installation gewünscht wird. Auch kann eine solche Information in dem Schriftzeichenfenster 20 angezeigt werden.
Es kann dann insbesondere wichtig sein, dass der verbleibende Saldo auf der Karte präsentiert wird, so dass eine Möglichkeit des Beurteilens besteht, ob er genügt für zusätzliche Bezahloperationen.
Die Karte kann persönlich sein, so dass eine Abbuchung selektiv von derselben Einheit durch Wählen einer Karte gerichtet sein kann. Es ist angemessen, dass die Serviceeinheit zum Speichern eines begrenzten Saldos eingerichtet ist, der von der Karte übertragen wird, welche dann entfernt werden kann als ein Schutz gegen Diebstahl und Missbrauch, was insbesondere wichtig ist, wenn das Fahrzeug geparkt wird.
Es ist auch möglich, die Einrichtung zum Bezahlen von Parkgebühren zu verwenden. Dies wird auch ausgeführt durch ein Abwärtsgezähltwerden der Gebühren nach dem Start mit Hilfe des Betätigens der Tastatur 21 und des Einstellens der Parkgebühr durch die Einrichtung, so dass die Zeitgebereinheit 35 die verwendete Zeit subtrahiert, die in der Datenverarbeitungseinheit 30 umgewandelt wird in die Gebühr, welche von dem Saldo der Karte abzuziehen ist. In dem Schriftzeichenfenster kann erscheinen, dass die Parkfunktionen korrekterweise begonnen wurden, so dass diese von außen beobachtet werden können durch einen Parkinspektor.
Wenn der Inspektor mit einer tragbaren Sender- /Empfängereinheit ausgerüstet ist, kann die vollständige Information von der Fahrzeugeinheit in rationeller Weise gesammelt werden. Die Identität der Einheit und ihre Zugehörigkeit zu dem Fahrzeug kann dann geprüft werden, was das Diebstahlsmotiv eliminiert und ein Verfälschen hochgradig erschwert.
Aufgrund der Tatsache, dass die Einrichtung auch eine Fernkommunikationseinheit umfasst, die wie beschrieben verwendet wird in Straßenmautstationen, die zur Fernkommunikation eingerichtet sind, kann auch die Parkfunktion ferngesteuert werden. Infolgedessen kann man die persönliche Überwachung einschließlich der Inspektion jedes Fahrzeugs zu periodischen Zeitintervallen mit Hilfe einer Fernüberwachung über den Transponder 13 eliminieren, der einem Sender/Empfänger Information des vorliegenden Parkzustandes geben kann. In bestimmten Bereichen oder Gebäuden, die für das Parken reserviert sind, kann das Abbuchen der Parkgebühr bei der Einfahrt begonnen werden und bei der Ausfahrt beendet mit einem Abbuchen einer Buchungsgebühr von dem Saldo über den Transponder.
Als eine Alternative kann der Parkgeldbetrag im Speicher der Fahrzeugeinheit gespeichert werden und später bei einer nachfolgenden Mautstationspassage abgebucht werden.
In der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform ist angenommen worden, dass die Kommunikationsverbindung zu den Einheiten 26 und 32 drahtlos sein soll. Man kann dann das Senden beispielsweise mit Infrarot verwendend mit Hilfe einer Codierung in den jeweiligen Datenverarbeitungseinheiten. Auch kann die Energieversorgung über die Einheiten 33 und 37 zu Einheit 9 möglicherweise drahtlos sein. Dies kann dann durchgeführt werden durch Anordnen einer stromgenerierenden Fotozelle in der Einheit 27 und einer entsprechenden Lichtquelle in der Einheit 33. Als eine Alternative kann man ein anderes Energieübertragungsmedium wie z. B. magnetische Wellen verwenden.
Beim Drahtlossenden von Signalen sowie Energie zum Betrieb, wird ein vollkommen freies Anordnen der Einheiten in Bezug zueinander innerhalb eines gewissen Raumrahmens erhalten. Jedoch sollte nicht ausgeschlossen werden, dass die Einheit 9 ihre eigene Energieversorgung haben kann entweder über eine Batterie oder eine eigene Verbindung zum elektrischen System des Fahrzeugs. Das Signalsenden kann auch über Leitungen stattfinden, wobei die Einheiten 26 und 32 über ein Kabel verbunden sind, das auch eingerichtet sein kann zum Zuführen von Strom zu der Einheit 9. Unabhängig davon, wie die Übertragung ausgeführt wird, sollten die internen Kommunikationseinheiten 14 und 17 als Schnittstellen zum Verbinden der beiden Einheiten miteinander betrachtet werden.
Durch die Tatsache, dass die Einrichtung, die für Fernkommunikation benötigt wird, innerhalb angeordnet ist und beschränkt ist auf die Kommunikationseinheit 9, kann sie mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Serviceeinheit kombiniert werden, wodurch die Kommunikationseinheit eine breite Verwendung in einer Standardausführungsform haben kann. Dies ist beispielhaft berücksichtigt durch das Erwähnen der Ausführungsform der Serviceeinheit für die Gebührenzahlung in Straßenmautstationen sowie beim Parken. In diesem System können die Einheiten auch kooperieren zum Präsentieren von Straßeninformation, die von der Straßenmautstation gesendet wird oder von bestimmten Prüfpunkten. Dies kann dann in dem Schriftzeichenfenster präsentiert werden und kann leicht sichtbar werden für den Fahrer durch das freie Anordnen der Serviceeinheit. Auf die Einheit kann auch leicht zugegriffen werden für Operationen mit Hilfe der Tastatur während des Fahrens. Andere Benutzungsgebiete, für die die Serviceeinheit eingerichtet werden kann, sind in der Einleitung erwähnt worden.
Diese Möglichkeiten der Erweiterung sind schematisch in den Fig. 5 bis 8 dargestellt. Diese sind jeweils aufgeteilt in 3 Spalten. In der linken Spalte sind Symbole für ein Subsystem für das Behandeln von Gebührenerfassungsabläufen, im Folgenden das Gebührenerfassungssystem 41 genannt, gezeigt.
In der mittleren Spalte sind Symbole für eine stationäre Kommunikationseinrichtung gezeigt, die in einer Straßenmautstation, Gebietsmautstationen oder an Parkplätzen angeordnet sein können und jedes Mal, wenn jemand wünscht, ein Fahrzeug mit Gebühren zu belasten, werden bei der Passage die Gebühren angezeigt. Dieses Subsystem wird nachfolgend stationäre Installation 42 genannt. In der rechten Spalte sind Symbole für das Subsystem gezeigt, das von dem jeweiligen Fahrzeug mitgeführt wird, demnach die Fahrzeugeinrichtung 8, siehe Fig. 1 und 2. Das Kennzeichen für die Subsysteme sind im oberen Teil der Spalten symbolisiert, für das Gebührensystem 41 eines Gebäudes, für die stationäre Installation 42 einer Straßenmautstation, die über einer Fahrbahn angeordnet ist und für die Fahrzeugseinrichtung 8 eines Personenkraftwagens.
In der einfachsten Ausführungsform der ersten Generation gemäß der Fig. 5, besteht die Fahrzeugeinrichtung 8 nur aus der Kommunikationseinheit 9 in ihrer beschriebenen minimalen Ausgestaltung mit dem Transponder 13 einschließlich des Steuerteils 15. Dies ist, wie erwähnt worden ist, ein passiver Empfänger-Sender, der auf das Veranlassen durch ein Mikrowellenfunksignal eine eindeutige codierte Meldung zurücksenden kann. Diese Meldung wird als Identität angenommen, die die Registriernummer des Fahrzeugs sein kann, in dem die Kommunikationseinheit montiert ist oder eine Identität, die der Fahrzeugeinrichtung selbst zugeordnet ist. Die stationäre Installation besteht aus einer Antenneneinheit 47 zur Mikrowellenkommunikation mit dem Transponder 13, einem Computer 48 zur Verarbeitung von kommenden Signalen und zum Generieren von gehenden Signalen, und einer Kommunikationseinheit 49, die von dem Computer 48 gesteuert wird zum Senden von Information bevorzugt über eine Leitung an die Bezahleinheit, die in dieser Generation mit 52 gekennzeichnet ist. Die von der Bezahleinheit 52 empfangene Information wird verwendet zum Belasten der fraglichen Gebühr, siehe Symbol 57, bei dem, der die Gebühren zu zahlen hat, die mit der fraglichen Identifikation assoziiert sind. Bezahlung für die vorgenommene Abbuchung, das Symbol 60, wird zur Bezahleinheit 52 bezahlt. Die Bezahlung kann dann weitergeleitet werden von der Bezahleinheit zu dem, der aus den eingenommenen Verkehrsgebühren Nutzen ziehen soll, siehe den Pfeil 56.
Dieses einfachste System ermöglicht es, dass jemand, der eine Bezahlidentität liefert, mit den Gebühren belastet werden kann, die jedes Mal erfasst werden beim Passieren der stationären Installation. Demnach wird das Bezahlen später ausgeführt basierend auf Information der Mautstationspassagen des identifizierten fraglichen Trägers. Die Fahrzeugeinrichtung 8, die demnach nur aus der Kommunikationseinheit besteht, ermöglicht nicht das Prüfen von Daten, die darin bei einer Passage gespeichert werden. Ein Prüfen der für die Bezahlung haftenden Person kann demnach nur nachträglich basierend auf Gebührenerfassungsverifikationen vorgenommen werden. Diese Systemausgestaltung ermöglicht nicht das Aufrechterhalten von Anonymität des Trägers der Identität, dieser muss als physikalische oder juristische Person für das Einnehmen der Gebühren zu finden sein.
Die Ausgestaltungsform des Systems gemäß der Fig. 6 hat in dem Fahrzeug außer einer Kommunikationseinheit 9 mit einem Transponder 13 die beschriebene Datenverarbeitungseinheit 24, die eine damit verbundene Speichereinheit 25 umfasst. In dem Speicher können Daten, die einen bestimmten Geldbetrag repräsentieren, gespeichert werden. Das Speichern dieses kann mit Hilfe einer Codemeldung ausgeführt werden, die von der stationären Installation 42 über den Transponder 13 gesendet wird. Der Betrag, der auf diese Weise übertragen wird, wird von einer elektronisch in der stationären Installation gespeicherten Summe eingezogen. Diese ist wiederum von der Bezahleinheit übertragen worden, hier 59, über die Kommunikationseinheit 9 und repräsentiert dann eine vorgenommene Bezahlung durch die Person, die die fragliche Identität hat und die entsprechende Fahrzeugeinheit, siehe Symbol 60.
Die Bezahlabfolge wird dann die folgende: Der Inhaber der Identität bezahlt eine Summe an die Bezahleinheit 59, ein mit der Identität verbundenes Konto angebend. Der Betrag wird zu der stationären Installation übertragen und wird hier gespeichert bezogen auf die fragliche Identität.
Da diese Systemsausgestaltungsform Anonymität ermöglichen soll, die als wünschenswert angesehen wird, kann nicht zugelassen werden, dass der bezahlte Betrag überschritten wird. Ein der Gebühr entsprechender Betrag muss verfügbar sein oder andernfalls muss dem Fahrzeug angezeigt werden, dass die Bezahlung manuell vorzunehmen ist und wenn dies nicht geschieht, muss die Identität das Fahrzeugs registriert werden für spätere Vergebührung.
Beispielsweise kann in einer Fernstraßen-Straßenmautstation die Passage sehr schnell stattfinden zur gleichen Zeit wie das Antennensystem 47 der Mautstation entworfen sein muss, um einen beschränkten Bereich zu haben, damit nicht zu viele bewegte Fahrzeuge gleichzeitig aufgenommen werden. Dies führt dazu, dass die Zeit für die Bezahloperation sehr kurz wird für eine hohe Geschwindigkeit der Fahrzeuge. Die Zeitdauer kann demnach zu kurz werden, um es für ein spezielles Konto unter vielen anderen Konten zu ermöglichen, gesucht zu werden und geprüft, so dass in vorkommenden Fällen die Anhalteanzeige oder die Registrierung jeweils ausgeführt werden kann. Demnach wird vorgezogen, dass bei einer Passage Daten für einen Betrag, der mindestens ausreichend ist für die zu erwartende Gebühr, in dem Speicher 25 der Fahrzeugeinheit über den Sender der stationären Einheit gespeichert wird. Wenn ein solches Speichern stattgefunden hat, kann die Bezahloperation derart ausgeführt werden, dass die stationäre Einheit in der Funkkommunikation mit dem Transponder 13 Daten zum Prüfen sammelt, ob ein ausreichender Betrag im Speicher 25 verfügbar ist. Diese Prüfung kann in unmittelbarer Verbindung mit dem Einholen der Identität stattfinden und kann enthalten sein in der Zeitdauer, die verfügbar ist. Die Gebühr kann dann vermindert werden von dem gespeicherten Saldo über die Bezahleinheit, nachdem das Fahrzeug vorüber gefahren ist. Wenn der Saldo einen solch niedrigen Betrag erreicht, dass der vorgesehene Minimalbetrag nicht ausreicht, um dem gewählten Minimalbetrag zu entsprechen, der die Gebührenzahlung sicherstellen soll, wird ein Befehl mit der Identität verbunden über den Transponder für die Speichereinheit 25 zum Abziehen von Mitteln für die Gebühr von ihrem Saldo, die stationäre Einheit prüft den verbleibenden Saldo. Wenn dies zu keiner Entsprechung des Minimalbetrags für die Bezahlung einer Passagengebühr führt, wird die fragliche Identität blockiert, sodass eine freie Passage nicht zugelassen wird bei der nächsten Gelegenheit. Die Speichereinheit 25 ist in angemessener Weise mit irgendeiner Art von Anzeigeeinrichtung versehen, beispielsweise mit Hilfe von Licht, zum Anzeigen, dass der bezahlte Saldo nicht länger ausreicht.
In dieser Systemausführungsform kann eine gewisse Anonymität aufrecht erhalten werden, der Saldo braucht nicht verbunden zu werden mit einem identifizierten Inhaber bei der Transaktion. Es sollte jedoch nicht möglich sein in dem System, den Inhaber einer Fahrzeugeinrichtung anonym zu halten, da es in solch einem Fall nicht möglich wäre, zu prüfen, ob die Inhaberschaft berechtigt ist. Demnach gibt es eine Anonymitätslücke bedingt durch die Tatsache, dass der Saldo verbunden ist mit der Identität der Fahrzeugeinrichtung und dass ihr Inhaber im Gegenzug irgendwo registriert ist, ist anzunehmen.
In der Systemausführungsform gemäß Fig. 7 kann jedoch eine vollständige Anonymität aufrecht erhalten werden. Diese wird bereitgestellt durch die Fahrzeugeinrichtung, die ferner ausgestattet ist mit der beschriebenen Serviceeinheit 10 mit dem Leser 18 für Smartcards (vergleiche 19 in Fig. 1, 2). Die Karte ist mit einem Speicher ausgestattet und einer Datenverarbeitungseinheit. Hiermit kann die Karte mit Daten entsprechend einem gewissen Saldo in einer Ladeeinheit 64 mit Hilfe der Bezahlung entsprechender Geldmittel geladen werden, siehe das Symbol bei 60. Dies führt dazu, dass die Karte ein Träger von "elektronischem Geld" wird, das über den Kartenleser 18 und den Rest der Einrichtung per Funkkommunikation übertragen werden kann zu der stationären Installation 42. Eine solche Übertragung resultiert demnach darin, dass der Saldo in der Karte reduziert wird. Es ist angemessen, dass die Fahrzeugeinrichtung mit einer Anzeigeeinheit versehen ist, die in dem Schriftzeichenfenster 20 den verbleibenden Saldo anzeigen kann, sodass ein Wiederaufladen des Saldos veranlasst werden kann.
Wie erwähnt worden ist, ist die Zeit für die Bezahloperation in der Mautstation häufig kurz, sodass umfangreichere Information nicht ausgetauscht werden kann. Da eine bestimmte Zeit erforderlich ist zum Einnehmen eines Betrages von der Smartcard, ist die Einrichtung in geeigneter Weise derart eingerichtet, dass ein Pufferbetrag in den Speicher 31 vom Kartenleser eingegeben wird, der unmittelbar beim Auftreten der Kommunikation verfügbar ist. Der Rest dieses Pufferbetrags nach einer Abbuchungsoperation kann dann nach der Passage auf einen voreingestellten Pegel aufgefüllt werden.
Die über die Ladeeinheit 64 bezahlten Beträge 60 werden der Bezahleinheit, hier 78, zugeführt, um zu dem ausgewählten Bezahlempfänger entsprechend von der stationären Installation, bei der die Passagen stattgefunden haben, übertragener Information verteilt zu werden.
Es sollte hinzugefügt werden, dass wenn die selbe Fahrzeugeinrichtung mit einer Smartcard verwendet wird bei Passageorten mit Bezahlempfängern, die sich voneinander unterscheiden, die Bezahleinheit 78 mit einer entsprechenden Anzahl von Salden ausgerüstet sein sollte, die kreditiert werden entsprechend dem Bezahlempfänger, der berechtigt ist, Gebühren von der jeweiligen stationären Installation einzusammeln.
Alle Systemausführungsformen, die nun beschrieben worden sind, sind eingerichtet für das Einnehmen von Gebühren bei der Passage einer stationären Installation, einer Passage, die sich daraus ergibt, dass jemand in einen Abschnitt einer Straße und darin fährt. Stationäre Installationen können auch an Ausfahrten einer Mautstraße angeordnet sein. Man kann demnach die Straßenmaut entsprechend der Länge des Teils der Straße, der zwischen dem Einfahrort und dem Ausfahrort benutzt worden ist, bezogen auf den Gesamtabstand, der zu Vergebühren ist, bemessen. An solchen Mautstationsinstallationen muss Kommunikation zwischen der stationären Installation und der Fahrzeugeinheit in zwei Stufen stattfinden, erst am Eingang und dann am Ausgang. Dies kann mit Hilfe unterschiedlicher Arten von Operationsfolgen ausgeführt werden. Bei einem derartigen Typ wird eine minimale Gebühr beim Eintreten belastet entsprechend dem kürzesten Abschnitt zu dem ersten Ausfahrort und dann werden zusätzliche Gebühren belastet in dem Fall, in denen die Ausfahrt an irgendeinem weiter weg befindlichen Ausfahrort stattfindet.
Wie in der Einleitung erwähnt worden ist, können jedoch Fahrzeuggebühren auftreten, die sich auf andere Situationen beziehen als eine Fahrt entlang eines bestimmten Straßenabschnittes. Es ist dann erwähnt worden, dass es auch ein Interesse für das Einnehmen von Gebühren mit Hilfe von Fernkommunikation zum sich Aufhalten innerhalb von verkehrsintensiven Zonen gibt. In dem einfachsten Fall werden Zufahrtmautstationen angeordnet und eine vorbestimmte Gebühr wird bei der Zufahrt eingenommen. Jedoch würde dies zu einer unfairen Art der Belastung von denen führen, die in die Gebührenzone einfahren und ihr Verkehrssystem nur für kurze Zeit verwenden bezogen auf jene, die vielleicht in der Zone während einer längeren Zeit verbleiben von vielleicht einigen Tagen. Es ist daher vorgeschlagen worden, dass die Gebühr auch abhängig von der Aufenthaltszeit in der Zone gemacht werden sollte.
Jedoch sind im Allgemeinen die Bedingungen kompliziert, da der Aufenthalt in der Zone einschließen kann:
- dass jemand in der Zone herumfährt;
- dass jemand ungewollt aufgehalten wird durch einen durch die Verkehrssituation, Straßenarbeiten oder anderer vom Fahrer nicht zu beeinflussende Umstände bedingten Aufenthalt;
- dass jemand das Fahrzeug auf einem gebührenpflichtigen Parkplatz geparkt hat und eine Gebühr hierfür zahlt oder
- dass jemand das Fahrzeug an einem Platz parkt, der nicht Teil des vergebührten Systems ist, beispielsweise einem eigenen Garagenplatz.
Da das Einnehmen von Verkehrsgebühren innerhalb verkehrsintensiver Bereiche nicht nur eine Finanzierungsangelegenheit ist, sondern auch ein Weg des Begrenzens des Aufenthalts innerhalb der Zone des Reduzierens "unnötigen Fahrens", würde es logisch sein, die Zeit des Fahrens innerhalb der Zone am meisten mit Gebühren zu belasten, wohingegen das Parken auf einem gebührenpflichtigen Parkplatz durch das System zum Einnehmen von Parkgebühren bezahlt wird. Es ist jedoch begründet, dass Parken auf dem eigenen Parkplatz überhaupt nicht mit Gebühren belegt werden soll, jedoch das Fahren vom Zonenrand von und zu dem Parkplatz schon. Man kann auch der Meinung sein, dass die Zeit für unbeabsichtigte Aufenthalte keine Vergebührungsgrundlage bilden sollte.
Wie sich gezeigt hat, ist die pure Einfahrtsgebühr in mit hohem Verkehrsaufkommen belastete Zonen ein unsensitives Instrument bei den komplizierten Bedingungen, die im Allgemeinen vorliegen und stellt eine geringe Möglichkeit des Vergebührens bereit bezogen auf den Grad, in dem das Verkehrssystem verwendet wird und stellt eine unzureichende Möglichkeit dar zum Steuern des Verkehrsverhaltens.
In der Systemausführungsform gemäß Fig. 8 sind diese Umstände bedacht worden. Dies wird erhalten durch Hinzufügen einer anderen Einheit zu der Serviceeinheit 10 der Fahrzeugeinrichtung, der früher erwähnten Zeitsteuereinheit 36. Sie umfasst eine Zeitgebereinrichtung, eine Art von Stoppuhr, die Zeit von einem Startpunkt zu einem Stopppunkt registriert. Darüber hinaus gibt es eine Betriebsvorrichtung (die Tastatur 21 in Fig. 4) und die Einheit ist mit dem Rest der Fahrzeugeinrichtung verbunden, demnach ihrer Kommunikationseinheit 9, dem Transponder 13, den Speicher- und Datenverarbeitungseinheiten und der Anzeigeeinheit 20 und vorzugsweise ist die Einrichtung auch mit einer Kartenleseeinheit versehen für eine Smartcard 19. Die Betriebsart ist die folgende:
1. Beim Passieren von Einfahrt- und Ausfahrtmautstationen arbeitet das System jeweils wie zuvor beschrieben worden ist, hierdurch eine vorgeschriebene Gebühr in einem der Bezahlsysteme erfassend, vorzugsweise unter Verwendung von Smartcards. Beim Parken auf einem gebührenpflichtigen Parkplatz wird die Zeitmesseinrichtung in der Zeitgebereinheit 36 manuell gestartet mit Hilfe der Betriebsvorrichtung 21 der Serviceeinheit 10, um die Parkzeit herunterzuzählen und die entsprechende Subtraktion der ergebenden Gebühr entsprechend der Gebühr, die für den spezifischen Parkplatz nötig ist. Die Betriebsvorrichtung ist geeignet eingerichtet zum Einstellen dieser Rate, sodass eine adäquate Gebührenberechnung stattfindet. Bei der Ausfahrt wird die Zeitmesseinrichtung gestoppt und die Gebührensubtraktion wird gestoppt.
2. Beim Ausfahren aus dem Parkplatz wird eine stationäre Installation 42 passiert und über Funkkommunikation wird Information bezüglich der subtrahierten Gebühr übertragen. Diese Subtraktion ist in geeigneter Weise übertragen worden von der Smartcard, in dem Fall, in dem eine verwendet wird zum Speicher 31 zum Kommunizieren des entsprechenden Codes zu der stationären Installation.
3. Von der stationären Installation wird Information zu der Gebühreneinheit kommuniziert, in Fig. 8 mit der Ziffer 79 gekennzeichnet. Es wird dann angezeigt, wo die Information gesammelt worden ist, sodass sie gebucht werden kann mit einer Adresse des korrekten Zahlungsempfängers. Dieser Mehrstufenzahlungsprozess ist gekennzeichnet durch den Pfeil 71 in Fig. 8. Die Bezahleinheit 79 ist demnach eingerichtet, um unterschiedliche empfangende Konten zu haben, von denen eines der Parkfirma (P) zugeordnet ist, die zuständig ist für den fraglichen Parkplatz.
Die Zeitgebereinheit kann auch verwendet werden, wenn jemand wünscht, eine zeitabhängige Gebühr für eine Fahrt innerhalb einer bestimmten Zone abzubuchen, wo für das Parken stattdessen eine Parkgebühr eingenommen wird und ein unbeabsichtigter Halt oder ein Parken auf dem eigenen Parkplatz überhaupt keine Gebühren veranlasst. Die Zeitmesseinrichtung wird dann verbunden, um von dem durch den Transponder 13 empfangenen Funkimpuls gestattet zu werden beim Passieren einer Mautstation in dem Bereich, der gebührenpflichtig ist. Der Betrieb der Zeitmesseinrichtung wird dann durch die Vorrichtung 37 gesteuert zum Erfassen, ob das Fahrzeug bewegt wird oder nicht. In Bewegung soll infolge dessen die Gebühr abgebucht werden entsprechend der Gesamtbenutzungszeit für die Bewegung. Bei der Ausfahrt wird ein Anhalten der Zeitmesseinrichtung auch während des Bewegens des Fahrzeugs veranlasst mit Hilfe von Funkkommunikation über den Transponder.
Beim Parken auf einem gebührenpflichtigen Parkplatz ist hier angenommen worden, dass es Sache des Fahrzeugführers ist, den Zeitgeber für das Abbuchen der Gebühr zu starten. Diese Anordnung unterstellt, dass eine Überprüfung vorgesehen ist, dass der Zeitgeber tatsächlich nach dem Parken gestartet worden ist. Eine solche Überprüfung ist in früheren Parksystemen durchgeführt worden durch Parkinspektioren, die prüfen, dass die Parkuhr gestartet worden ist oder dass Tickets gekauft worden sind und im Auto platziert worden sind oder dass eine P-Box gestartet worden ist. Bei dem vorliegenden Komplettsystem gibt es eine Möglichkeit, den Transponder zu programmieren, ansprechend auf einen Anfragecode in Fernübertragung durch Anzeigen des für den Zeitgeber vorliegenden Betriebszustandes und welche Gebühr eingestellt worden ist. Dies führt in der Praxis dazu, dass der Parkinspektor eine Sender-Empfängereinrichtung haben kann, die zu periodischen Zeitintervallen aktiviert wird in Richtung geparkter Fahrzeuge und die direkt in der Einrichtung eine Anzeige bereitstellt, ob ein korrekter Betriebszustand vorliegt.
Im Vorangehenden ist beschrieben worden, wie die einfachste Form der Fahrzeugeinrichtung, die Kommunikationseinheit 9, schon ein Abbuchen von Gebühren beim Passieren einer stationären Installation mit Hilfe von Fernkommunikation ermöglichend (Fig. 5 und 6), schrittweise erweitert werden kann für einen schrittweise höheren Grad an Anonymität und für einen mehr und mehr fortschreitendes Gebührensystem zu einer Endform, siehe Fig. 8, in der alle Arten von Gebühren wie zum Beispiel Zonengebühren unterschiedlicher Arten für das Einfahren, für das Bewegen innerhalb der Zone und das Passieren mit Hilfe von Fernkommunikation kombiniert mit Zeitmessungen in der Fahrzeugeinrichtung vorgesehen sind. Um dies zu erreichen, müssen alle Komponenten in der Fahrzeugeinrichtung entworfen sein, um in der Lage zu sein, mit einander in unterschiedlichen Kombinationen zu kooperieren. Dann sind Kommunikationskanäle erforderlich, die auf universelle Weise eingerichtet werden können sowie entsprechende Verbindungsanschlüsse an den unterschiedlichen Komponenten.
Es ist demnach ein Hauptprinzip der Erfindung, dass neben einer einfachen Einheit, die noch wirksam ist bei Diensten mit eingeschränktem Umfang, die Komponenten vorgesehen werden, die erforderlich sind für den möglichen stufenweisen Ausbau zu einer vollständigen Fahrzeugeinrichtung für eine Anzahl von Anwendungsfällen und dann jede Einheit und Komponente zum Verbinden mit den anderen anzupassen. Physikalisch bedeutet dies, dass jede Einheit mit einer Verbindungsvorrichtung und Schnittstellen ausgerüstet sein muss und dass jede eine solche Funktion hat, dass sie mit den anderen Komponenten, die in dem vollständigen System vorgesehen sind, kommunizieren kann basierend auf einem gemeinsamen codierten Kommunikationsprotokoll. Auch sollen Verbindungsleitungen eingerichtet sein, die unterschiedliche Formen haben können abhängig von der äußeren Form der Fahrzeugeinrichtung. Man kann überlegen, das alle Komponenten zusammengebaut sein können mit Hilfe von Aufeinanderstapeln und eine sukzessive Direktverbindung. Jedoch sollte der immer vorliegende Transponder 13 in der Kommunikationseinheit 9 in dem Fahrzeug an einem Platz angeordnet sein, der geeignet ist zur Funkkommunikation, vorzugsweise am oberen Rand der Windschutzscheibe. Der Rest der Einrichtung, insbesondere der Kartenleser 18 und die Serviceeinheit 10 gemeinsam mit ihren Betriebvorrichtungen sollten in bequemer Reichweite des Fahrers angeordnet sein und eine Anzeige der Einheit einschließlich dem Schriftzeichenfenster 20 sollte angeordnet sein, um bequem gelesen zu werden. Diese Bedingungen führen dazu, dass die erweiterte Einrichtung in dem vorteilhaftesten Fall aufgeteilt ist in mindestens zwei Einheiten, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, der Kommunikationseinheit mit dem genannten Aufenthaltsort und der Serviceeinheit 10, die erreichbar und sichtbar von Fahrersitz angeordnet ist. Für eine solche Aufteilung ist eine längere interne Kommunikationsverbindung erforderlich. Dies kann, wie erwähnt worden ist, ausgebildet werden durch eine Drahtverbindung oder eine drahtlose Verbindung.
Bezüglich der stationären Installationen sollten diese immer die Funksenderempfängereinrichtung 47 umfassen, die Datenverarbeitungseinheit 48 und die Kommunikationseinheit 49, die mit der Bezahleinheit 41 verbunden ist. Zusätzlich ist Computerprogrammierung für die Art oder die Arten von durchzuführenden Bezahloperationen erforderlich.
Die Bezahleinheit 41 kann, wie sich herausgestellt hat, organisiert sein für Buchungsvorgänge eines oder einiger Bezahlempfänger abhängig von den stationären Einheiten, die zu bedienen sind. Beim Kontaktieren von Straßenmautstationen, Stadtmautstationen und Parkanordnungen sind die Bezahlempfänger häufig verschieden, was berücksichtigt werden muss in der Organisation der Bezahleinheit.
In der hier vorgelegten Beschreibung ist angenommen worden, dass die beiden Einheiten der Einrichtung in dem Fahrzeug als Zusatzeinrichtung montiert sind. Innerhalb des Schutzbereiches der Erfindung kann es jedoch auch möglich sein, dass mindestens einige Fahrzeuge bereits bei der Herstellung mit Einheiten dieser Art ausgerüstet werden und aufgeteilt werden in Kommunikationseinheiten und Serviceeinheiten mit Zwischenverbindungen. Es ist dann möglich, dass die Serviceeinheit mit anderen funktionellen Einheiten verbunden ist, die innerhalb einer Operationsdistanz vom Fahrer angeordnet sind und von ihm/ihr beobachtbar sind. Als ein Beispiel einer solchen Einrichtung können eine Audioinstallation und ein Navigationsgerät erwähnt werden.
Der Begriff Verbindung ist hier verwendet worden für eine Vorrichtung zur Kommunikation zwischen der Kommunikationseinheit und einer oder einigen Serviceeinheiten und es ist erwähnt worden, das diese Verbindung für drahtgebundene Kommunikation oder Drahtloskommunikation eingerichtet sein kann. Der Begriff Verbindung soll demnach nicht interpretiert werden als eine Langstreckenübertragung kennzeichnend. Selbst wenn die beiden Einheiten sehr nahe beieinander montiert sind bleibt der Vorteil bestehen einschließlich der Erweiterungs- und Modifikationsfähigkeit der Einrichtung. Wie dargelegt worden ist, ist jedoch eine Aufteilung bezüglich des Ortes vorteilhaft, die jeweiligen funktionellen Bereiche der Kommunikationseinheit und der Serviceeinheit bedenkend. Man kann demnach sagen, dass die Kommunikationseinheit spezifisch für das Fahrzeug ist mit der Aufgabe, Fahrzeuginformation zur Umwelt zu Kommunizieren wohingegen die Serviceeinheit fahrerspezifisch ist für Kommunikation mit dem Fahrer und ferner Kommunikation mit der Kommunikationseinheit. Die Serviceeinheit kann demnach auch Personen zugeordnet sein mit Hilfe individueller intelligenter Karten.

Claims

1. Fahrzeugmitgeführte Einrichtung zur Fernkommunikation in Verkehrskontrollsystemen, die umfassen: eine mit einem Sender und einem Empfänger ausgerüstete Kommunikationseinheit (9), vorzugsweise in Form eines Transponders (13) für Funkwellen um mit einer Anzahl externer, vorzugsweise stationärer Sender- und Empfängereinrichtungen (42) zu kommunizieren zum Durchführen von Vorgängen, insbesondere Bezahlvorgängen, die zu registrieren sind, wobei die Kommunikationseinheit (9) in dem Fahrzeug an einem für Funkkommunikation vorteilhaften Ort wie z. B. dem oberen Rand der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (9) mit einer Verbindungseinrichtung (14) für interne Signalübertragung in dem Fahrzeug zum Verbinden mindestens einer Serviceeinheit (10) versehen ist, die von der Kommunikationseinheit getrennt ist und mit einer Datenverarbeitungsausrüstung versehen ist, die für solche Signalverarbeitung vorgesehen ist, dass die interne Signalübertragung zwischen der Kommunikationseinheit (9) und der Service-Einheit (10) ausgeführt werden kann.

2. Fahrzeugmitgeführte Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Service-Einheit (10) mit einer Vorrichtung (18, 21) für manuellen Betrieb ausgerüstet ist und mit einer Vorrichtung (20) zum Bereitstellen von Information wie z. B. mit Hilfe eines Zeichenfensters, und mit mindestens einer Service-Einheit (10), die gedacht ist, um in dem Fahrzeug innerhalb eines geeigneten Operations- und Sichtabstandes vom Fahrer des Fahrzeugs angeordnet zu werden und dann mit mindestens einer Verbindungseinrichtung (17) versehen ist, die angeordnet ist, um mit Hilfe einer Verbindung zur Kommunikationseinheit (9) verbunden zu sein und/oder gegebenenfalls zu den Service-Einheiten.

3. Fahrzeugmitgeführte Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Service-Einheit (10) mit einer Verbindungseinrichtung (18) versehen ist für einen getrennten Datenverarbeitungsausrüstungs- und Speicherträger wie z. B. in Form einer intelligenten Karte (19) und auch in der Service-Einheit eine Datenverarbeitungsausrüstung (30) mit einem Speicher (31), wobei die Datenverarbeitungsausrüstung angeordnet ist zum Kommunizieren und Verarbeiten von Daten zu und von der Kommunikationseinheit (9) und zu und von dem separaten Träger (19), und wobei die Datenverarbeitungsausrüstung programmiert ist zum Teilhaben an der Steuerung der Sender- und Empfängerausrüstung der Kommunikationseinheit.

4. Fahrzeugmitgeführte Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der separate Träger (19) angeordnet ist, um programmiert zu werden mit vorbezahlten Beträgen, die einen Saldo bilden und dass die Datenverarbeitungsausrüstung des Trägers und der Service-Einheit (10) angeordnet sind, um einen Betrag von dem Saldo abzubuchen, der mit Hilfe einer Datenübertragung belastet worden ist über die externe Sender- und Empfängerausrüstung (42) durch die Kommunikationseinheit (9), wie z. B. Maut- und Parkkosten.

5. Fahrzeugmitgeführte Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Service-Einheit (10) mit einer Zeitgebereinheit (36) versehen ist, die Zeitgebereinheit angeordnet ist zum Steuern des Abwärtszählens von Zeit von einer Startzeit zu einer Stopzeit entsprechend einer programmierten Stundengebühr, die Service-Einheit angeordnet ist, um vorzugsweise gemeinsam mit dem separaten Träger (19) den Buchungsvorgang mit Hilfe des Abbuchens von dem Saldo, das von dem Träger kommuniziert worden ist, abzuschließen, wenn die Abbuchungsperiode zwischen der Startzeit und der Stopzeit geendet hat.

6. Fahrzeugmitgeführte Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Service-Einheit (10) mit einer Operationsvorrichtung (21) versehen ist zum Starten und Stoppen des Abwärtszählens der Zeit der Uhr für ein Abbuchen und einer Vorrichtung zum Einstellen der Stundengebühr.

7. Fahrzeugmitgeführte Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Service-Einheit (10) angeordnet ist, um über die Kommunikationseinheit (9) Signale von der externen Sender- und Empfängerausrüstung (42) zu erhalten, welche Signale zum Starten und Stoppen des Abwärtszählens der Uhr und zum Einstellen einer Stundengebühr beim Eintritt des Fahrzeugs in den Bereich der externen Sender- und Empfängerausrüstung vorgesehen sind.

8. Fahrzeugmitgeführte Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung für Signalübertragung zwischen dem Verbindungsanschluss (26) der Kommunikationseinheit und den Verbindungsanschlüssen (32) der Service-Einheit oder Einheiten (10) und/oder in den jeweiligen Fällen zwischen unterschiedlichen Service-Einheiten mit Vorrichtungen zur drahtlosen Übertragung versehen sind.

9. Fahrzeugmitgeführte Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung oder die Verbindungen mit Vorrichtungen zur drahtlosen Übertragung bereitgestellt werden mit Hilfe von Code- Puls- oder Infrarotlicht.

10. Fahrzeugmitgeführte Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Service-Einheit (10) und/oder einige der Service- Einheiten jeweils mit einer Hauptenergieversorgung verbunden sind, um mit Energie versorgt zu werden, vorzugsweise dem elektrischen Netz des Fahrzeugs und dass die Kommunikationseinheit (9) und/oder in jeweiligen Fällen zusätzlich Service-Einheiten Energieempfangseinheiten bilden, die mit Energie versorgt werden von dieser Service-Einheit, mit der Hauptenergieversorgung verbunden mit Hilfe von Drahtlos- Energieübertragung.

11. System, eine fahrzeugmitgeführte Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-10 umfassend zum Sammeln von Verkehrsgebühren mit Hilfe von Fernkommunikation zwischen stationären Installationen (42) und fahrzeugmitgeführter Ausrüstung (8) in Verkehrskontrollinstallationen, wobei jede stationäre Installation (42) mindestens eine Einheit (47) umfasst zum Senden und Empfangen von Funkwellen, mindestens eine Datenverarbeitungseinheit (48) und mindestens eine Kommunikationseinheit (49) zur Kommunikation mit Bezahleinheiten (52, 59, 78, 79) zum Registrieren und Verteilen von eingesammelten Gebühren und wobei jede der Fahrzeugeinheiten (8) mindestens eine Kommunikationseinheit (9) umfasst mit einem Sender (13), die stationäre Installation angeordnet ist zum Senden codierter Funkmeldungen, die auf auftauchende Fahrzeugausrüstungen gerichtet sind, um von den Transpondern davon empfangen zu werden, welche programmiert sind zum Zurücksenden einer Antwortmeldung an den fraglichen stationären Installationsempfänger, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (9), die den Transponder (13) hat, angeordnet ist, um ein Teil eines Komponentensystems zu sein zum Zusammenbauen einer Fahrzeugausrüstung (8), die mit Ausnahme der den Transponder (13)umfassenden Kommunikationseinheit (9) einen oder mehrere getrennte Service-Einheiten (10) umfasst, welche Komponenten wie z. B. Datenverarbeitungseinheit (39), Speicher (31), Anzeige (20) einschließlich eines Zeichenfensters, einen Kartenleser (18) für Smart-Cards (19), eine Zeitgebereinheit (36), einen Bewegungsdetektor (37) und eine Operationseinheit (21) umfasst, wobei jede der Komponenten angeordnet ist, um mit den anderen Komponenten zu kooperieren und mit Verbindungseinrichtungen (26), (32) versehen ist zur gegenseitigen Signalkommunikation, so dass die Fahrzeugeinrichtung sukzessive angepasst werden kann an unterschiedliche Arten von Bezahlvorgängen und unterschiedliche Verfahren des Bezahlens wie z. B. Bezahlen von Gebühren für das Passieren eines Straßenabschnittes, für das Eindringen in einen und Verweilen in einem Bereich hohen Verkehrsaufkommens und Parkgebühren, wobei auftretende stationäre Installationen (32) eine Möglichkeit umfassen des Programmierens für die unterschiedlichen Bezahlvorgänge und Abbuchungsfälle, die eingeschlossen sein kann in der vorgesehenen Grundanordnung und in Erweiterungsanordnungen (Fig. 5-8) der Fahrzeugausrüstungen.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die Funktion des Sammelns und Kontrollierens von Parkgebühren die Zeitgebereinheit (36) mit einer Operationssvorrichtung (21) versehen ist zum Starten und Stoppen einer Zeitgebereinheit und für das Einstellen vorliegender Parkgebühr und derart verbunden mit dem Rest der Fahrzeugeinrichtung einschließlich seinem Transponder (13), dass die Einstellung und temporäre Funktion der Zeitgebereinheit in der Lage sind, von ferne über die Kommunikationseinheit gelesen zu werden, so dass hierdurch mit Hilfe einer Spezialsender- und Empfängereinrichtung, vorzugsweise einer mobilen, kontrolliert werden kann, ob die korrekte Parkfunktion zur betrachteten Zeit vorliegt.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitgebereinheit (36) bezüglich ihrer Stopfunktion/Startfunktion vorgesehen ist, um ferngesteuert zu werden über die Kommunikationseinheit (9) wie mit Hilfe einer stationären Installation (42) am Ausgang von/oder am Eingang zu einem Parkbereich.

14. System nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitgebereinheit (36) außerdem bezüglich ihrer Start- und Stopfunktion angeordnet ist, um von einer Einrichtung (37 gesteuert zu werden), die fühlt, ob das Fahrzeug, in dem die Einheit angeordnet ist, sich in Bewegung befindet oder nicht.