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EP4310801A1 - System und verfahren zum berechnen einer mautgebühr - Google Patents

System und verfahren zum berechnen einer mautgebühr Download PDF

Info

Publication number
EP4310801A1
EP4310801A1 EP22186180.0A EP22186180A EP4310801A1 EP 4310801 A1 EP4310801 A1 EP 4310801A1 EP 22186180 A EP22186180 A EP 22186180A EP 4310801 A1 EP4310801 A1 EP 4310801A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
route data
vehicle device
vehicle
toll
request
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP22186180.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Burkhard Mende
Nico Henke
Volker Nitzschke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toll Collect GmbH
Original Assignee
Toll Collect GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toll Collect GmbH filed Critical Toll Collect GmbH
Priority to EP22186180.0A priority Critical patent/EP4310801A1/de
Publication of EP4310801A1 publication Critical patent/EP4310801A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
    • G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G07B15/06—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
    • G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station

Definitions

  • the disclosure relates to a system and a method for calculating a toll fee for a toll motor vehicle.
  • a well-known method for collecting tolls is based on a satellite-based system.
  • a toll road network is divided into several sections, with each section assigned a tariff that determines the amount of the toll.
  • the mapping of the toll road network to the sections forms part of the operating data of the toll system and is stored in a central location.
  • the position of the vehicle is determined at regular intervals while driving using a global navigation satellite system (GNSS).
  • GNSS global navigation satellite system
  • the specific positions are recorded in a so-called lane file.
  • the lane file has a certain capacity.
  • the lane file is transmitted to the headquarters when the lane file is completely filled with positions. If the complete lane file cannot be sent immediately, it will be stored in the vehicle device for later sending.
  • the lane file is evaluated at the headquarters and the toll to be paid is calculated.
  • it is difficult to assign the calculated toll to a specific route as the filling of the lane file only corresponds to a complete journey in exceptional cases. In particular, daily toll billing is not possible.
  • the document WO 95/20801 A1 discloses a decentralized procedure and an arrangement for determining usage fees for traffic routes. Using a device located in a vehicle, usage fees are calculated based on position data and tariff data. The usage fees are transferred from the facility to a central office via a data transmission system. In one embodiment, the transfer to the central office occurs when the calculated and totaled usage fees reach a predetermined amount.
  • the document WO 02/061691 A1 describes a road toll collection system with a vehicle device for the decentralized, vehicle-autonomous determination of a road toll for a vehicle within a usage billing area. If necessary, data that is needed to determine the road toll is transmitted from an operator control center using a communication device to the vehicle device.
  • the on-board device continuously determines partial usage fees for traveled route sections and the total usage fee for a trip by adding up the individual partial usage fees.
  • the vehicle device transmits When specified criteria are reached, the total usage fee determined up to this point is sent via the communication device to the operator center for billing.
  • the transfer of the total usage fee can occur when a threshold value is reached or exceeded, the threshold value corresponding to a certain amount of money and/or a certain period of time and/or a certain distance traveled from the last time of data transfer.
  • the transmission can take place when the data is requested from the operator's control center, or when the data transmission is triggered manually by a user.
  • data transmission can be triggered when the vehicle passes predetermined positions in the road network, for example when leaving a toll road.
  • the document EP 3 920 149 A1 discloses a method and a system for determining a toll fee.
  • the method includes the following steps: collecting route data; Detecting an end of journey, the end of the journey being signaled by a user input; after recording the end of the journey, sending the route data to a central data processing device; and calculating a toll fee based on the route data in the central data processing device, the calculation being prioritized over other route data already present in the central data processing device.
  • the aim is to make the billing of a toll route more flexible and to increase user-friendliness.
  • a system according to claim 1 and a method according to claim 14 are provided. Further embodiments are the subject of dependent claims.
  • a system for calculating a toll fee for a toll motor vehicle includes a central data processing device, several vehicle devices and an external device. Each of the several vehicle devices is uniquely assigned to a motor vehicle.
  • the selected vehicle device is set up to transmit all route data present in the memory of the selected vehicle device to the central data processing device in response to the request for the unscheduled transfer of route data.
  • the central data processing device is also referred to (to save space) as the central office within the scope of the disclosure.
  • the control center can have a processor and a memory that are linked to one another in terms of data technology.
  • the multiple vehicle devices can each have a processor that is coupled to the memory for data technology.
  • each vehicle device is uniquely assigned to a motor vehicle.
  • the vehicle devices may be permanently installed in the motor vehicle (e.g. in a DIN slot or mounted on the dashboard), arranged in the motor vehicle (e.g. with a suction cup on the windshield) or otherwise mounted in or on the motor vehicle be.
  • the multiple vehicle devices and the control center can each have a communication unit.
  • the vehicle devices and the control center can communicate with each other bidirectionally wirelessly, for example transmit signals and/or data. Communication can take place via a mobile phone network.
  • the communication unit of the control center can also be set up to communicate bidirectionally wirelessly with the external terminal (e.g. via a mobile radio network), for example to transmit signals and/or data. Communication between the vehicle devices and the external device is not provided. Different devices can make a request for the same vehicle device.
  • the vehicle devices record route data and store it in a memory.
  • a predetermined storage capacity is occupied with route data, the route data is provided as route data ready for dispatch.
  • the ready-to-ship route data is also referred to as regular route data.
  • the predetermined storage capacity is usually reached while the motor vehicle is traveling.
  • the route data ready for dispatch is then provided and further route data is recorded and saved.
  • the memories of the vehicle devices can each have two memory areas.
  • a first memory area stores the route data recorded while driving, also called current route data. As long as the current route data has not reached the predetermined storage capacity, it is not provided as route data ready for dispatch and remains in the first memory area.
  • a second memory area records the (regular) route data ready for dispatch until it is transmitted to the headquarters.
  • the control center and each of the multiple vehicle devices are set up for a standard process.
  • the standard process only route data that is ready for dispatch is transmitted to the headquarters. Any current route data that may be present remains in the vehicle device, for example in the first memory area.
  • the control center collects the regular route data from several (for example thousands or tens of thousands) vehicle devices and uses the route data received to calculate the toll fee due for the vehicle devices and the assigned motor vehicles.
  • the route data is processed in the order in which it arrives at the headquarters (FIFO principle, first in - first out). For this purpose, the route data can be arranged in a queue in the order in which they arrive at the headquarters.
  • the calculation of the toll fee in the standard process usually takes a few hours, possibly even 1 to 2 days. It is therefore not possible for a user (e.g. driver or freight forwarder) to bill the toll fee to a customer in a timely manner. It is also very difficult to assign the calculated toll fee to a specific route.
  • the route data ready for dispatch After the route data ready for dispatch has been sent, if necessary after receipt of a confirmation of receipt from the headquarters, the route data ready for dispatch can be deleted from the memory of the vehicle devices.
  • the external device can be a mobile device (e.g. a smartphone or a tablet) or it can be a stationary device such as a desktop PC.
  • the external terminal is set up to send the request for an unscheduled toll calculation to the headquarters for a selected vehicle device from the several vehicle devices (i.e. for a selected motor vehicle).
  • the control center sends a request to the selected vehicle device for unscheduled transmission of all route data present in the memory of the selected vehicle device.
  • the selected vehicle device then transmits all route data available in the memory to the control center, i.e.
  • route data that may be available and ready for dispatch (e.g. from the second memory area) as well as current route data (e.g. from the first memory area).
  • route data requested with an unscheduled toll calculation request is also referred to as unscheduled route data.
  • the control center then calculates the toll fee for the unscheduled route data of the selected vehicle device. This calculation is prioritized over other (regular) route data from other vehicle devices that are already available in the control center, for example within a few seconds to a few minutes. For this purpose, the unscheduled route data of the selected vehicle device can be placed at the beginning of the queue.
  • the unscheduled toll fee is transmitted from the control center to the external terminal and output there, for example displayed on a display device of the external terminal.
  • the user thus receives a result for the toll fee within a short time after making the request and can bill the toll to his customer promptly.
  • each of the multiple vehicle devices has a unique vehicle device identification, and that the route data includes the respective vehicle device identification of the vehicle device that captures the route data.
  • the route data may include the vehicle device identification in a header.
  • the vehicle device identification is a unique identifier for the vehicle device; it can be implemented as an alphanumeric character string. Based on the vehicle device identification, a vehicle device and the route data associated with this vehicle device can be identified.
  • the vehicle device identification therefore enables route data to be assigned to a specific vehicle device and thus to a specific motor vehicle.
  • the request from the external terminal for the unscheduled transmission of route data may include the vehicle device identification of the selected vehicle device.
  • the control center can be set up to identify the route data of the selected vehicle device based on the vehicle device identification of the selected vehicle device and to use it for toll calculation.
  • the route data includes position data, wherein the position data indicates a position of the vehicle device (and thus the position of the motor vehicle).
  • the multiple vehicle devices can each be set up to record the position data at regular time intervals, for example with a time interval of 1 s, 2 s or 5 s, and to store the recorded position data together with a timestamp in the route data, the timestamp being the time of recording of the respective position date.
  • the position data includes longitude and latitude.
  • the position data can also include the height above sea level.
  • the position data can be provided as GNSS coordinates.
  • the route data can further include the direction of travel and/or the speed of the motor vehicle.
  • Such route data can be determined using a GNSS receiver, a gyro (gyro compass) and/or based on speedometer signals from the motor vehicle.
  • the route data can contain further data, for example vehicle-specific information such as the license plate number of the motor vehicle, the number of axles, the type of drive and/or the weight of the motor vehicle.
  • the further data can be stored in a header of the route data.
  • the route data does not contain information about tolls to be paid for the route traveled. In other words: the route data is free of fee information.
  • the toll fee is calculated exclusively at the headquarters.
  • the route data includes event data, wherein the event data indicates an event recorded by the vehicle device, and that the plurality of vehicle devices are each set up to record an event and store the recorded event in the route data.
  • the multiple vehicle devices can each be set up to store the recorded event together with a timestamp in the route data, the timestamp indicating the time at which the respective event was recorded.
  • the event can be an ignition change of the motor vehicle assigned to the vehicle device. The ignition change can be starting the vehicle (changing from “ignition off” to “ignition on”) or switching off the vehicle (changing from “ignition on” to “ignition off”).
  • the vehicle devices are permanently installed in the assigned motor vehicles and are at least partially coupled to components of the motor vehicles, for example with the ignition and/or with the speedometer.
  • the vehicle devices can therefore detect the starting of the motor vehicles and note this event (if necessary together with a time stamp) in the route data.
  • the vehicle devices can detect a shutdown of the assigned motor vehicle and also store this event (if necessary together with a time stamp) in the route data.
  • the vehicle devices can have an energy supply, for example a secondary battery, which is charged by the motor vehicle while driving.
  • the multiple vehicle devices are each set up to send information to the central data processing device in response to the detection of an event as to whether there is route data ready for dispatch in the memory of the respective vehicle device.
  • information is sent from the vehicle device to the control center as to whether route data ready for dispatch is available in the memory of the vehicle device.
  • the headquarters can send a request to the vehicle device to transmit the route data ready for dispatch to the headquarters. The route data ready for dispatch is then transmitted from the vehicle device to the headquarters in response to the request.
  • the route data is processed using the standard process.
  • the central data processing device can be further set up to send the request for transmitting the route data ready for dispatch to the several vehicle devices at regular intervals.
  • the vehicle devices transmit any route data that may be available and ready for dispatch to the headquarters, which processes this in the standard toll calculation process.
  • any existing route data remains in the memory of the vehicle device.
  • the request for an unscheduled toll calculation for a selected vehicle device includes one event or several events, and that the central data processing device is set up to select the route data corresponding to the event or events from the route data of the selected vehicle device, for which to calculate the toll fee using selected route data and to transmit the calculated toll fee to the external device.
  • the request for unscheduled toll calculation can include two ignition changes, in particular the start of the motor vehicle ("ignition on”) at the beginning the journey and switching off the vehicle (“ignition off”) at the end of the journey.
  • a user can use the external terminal to send a request to the headquarters for an unscheduled toll calculation for the route data between the two "ignition change" events.
  • the control center sends the request for the unscheduled transmission of route data to the selected vehicle device and receives all existing (regular and current) route data from the selected vehicle device.
  • the control center searches the route data of the selected vehicle device for the events specified in the query. Based on the route data specified by the events, the toll fee is calculated in a prioritized manner and then transmitted to the external device.
  • the user thus promptly receives the toll fee for a journey, which is determined by the two ignition changes at the beginning of the journey and at the end of the journey. Any additional route data from the selected vehicle device that has no relation to the specified events remains in the headquarters and is processed as part of the standard process to calculate the toll fee.
  • the request for an unscheduled toll calculation for a selected vehicle device includes one or more time specifications, and that the central data processing device is set up to select the route data corresponding to the time specification or the time specifications from the route data of the selected vehicle device, for which to calculate the toll fee using selected route data and to transmit the calculated toll fee to the external device.
  • the central data processing device is set up to select the route data corresponding to the time specification or the time specifications from the route data of the selected vehicle device, for which to calculate the toll fee using selected route data and to transmit the calculated toll fee to the external device.
  • all route data available in the memory of the selected vehicle device is also transmitted to the headquarters.
  • the route data corresponding to the time specification or the time specifications are selected at the control center.
  • the toll fee is calculated in a prioritized manner for the selected route data and then transmitted to the external device.
  • time specifications can, for example, indicate the start and end of a trip. This can be advantageous if the motor vehicle stops while driving, for example for a break or to refuel. In this case, switching off the ignition at a rest stop or gas station would not correspond to the end of the journey, so an event-based query with two ignition changes for unscheduled toll calculation would produce incorrect results.
  • the user could adapt the event-based request and take into account the ignition changes when stopping at the rest area/gas station. However, depending on the number of stops during the journey, this could lead to a complicated request. On the other hand, a request with a time specification that specifies the start and end of the journey is more convenient to handle.
  • a combination of one or more events and one or more time specifications is also possible in the request for an unscheduled toll calculation.
  • the headquarters can evaluate the specifications, select the relevant route data and process it to calculate the toll fee.
  • the multiple vehicle devices are set up to encrypt the route data ready for dispatch in their respective memory.
  • the control center has a corresponding key to decrypt the route data after receipt and then carry out the toll calculation.
  • the plurality of vehicle devices are each set up to inform the central data processing device when route data ready for dispatch is available, and that the central data processing device is set up, in response to such information, to send a request to transmit the route data ready for dispatch to the corresponding vehicle devices to send.
  • the vehicle devices generally wait for a request from the headquarters to transmit ready-to-ship (regular) route data for toll calculation in the standard process and/or current route data for unscheduled toll calculation to the headquarters.
  • the headquarters is informed about route data ready for toll calculation and can request this specifically from the vehicle devices. This allows the utilization of the headquarters to be controlled in the standard process.
  • the function for requesting an unscheduled toll calculation must be activated in advance.
  • a user can submit a request to activate the function for a selected vehicle device, for example electronically using the external device.
  • the unscheduled toll calculation is activated so that the headquarters accepts and processes corresponding requests from the external device to the selected vehicle device.
  • the function for unscheduled toll calculation is basically activated for all vehicle devices.
  • the external terminal can have an app that carries out the functions mentioned here, in particular communication with the headquarters and/or issuing the calculated toll fee.
  • Fig. 1 shows a schematic view of a system.
  • the system includes a vehicle device 1, a central data processing device 10 and an external terminal 20.
  • the system usually has several vehicle devices. For simplicity's sake, in Fig. 1 Only a single vehicle device is shown and only one vehicle device is described in detail below. The explanations apply analogously to all vehicle devices in the system.
  • the vehicle device 1 can also be referred to as an OBU (OBU - on-board unit).
  • OBU OBU - on-board unit
  • the central data processing device 10 is referred to here (to save space) as the central office.
  • the vehicle device 1 has a processor 2, a memory 3, a GNSS receiver 4 and a communication unit 5.
  • the vehicle device 1 is uniquely assigned to a motor vehicle; it is installed in the motor vehicle or detachably arranged in the motor vehicle.
  • the processor 2 is set up to carry out steps of the methods disclosed in the present application. The steps are explained in more detail below.
  • the memory 3 is set up to store route data.
  • the GNSS receiver 4 determines the position of the vehicle device 1 and thus also the position of the associated motor vehicle.
  • the GNSS receiver 4 is integrated into the vehicle device 1 in the embodiment shown. It can also be designed separately from the vehicle device 1 and coupled to the vehicle device 1 (not shown).
  • the communication unit 5 is set up to exchange signals and/or data with the control center 10.
  • a power supply for the vehicle device 1 is usually provided by the motor vehicle.
  • the vehicle device 1 can also have an accumulator, which is charged while the motor vehicle is traveling.
  • the vehicle device 1 can further include a DSRC communication module (DSRC - dedicated short range communication) and/or sensors for determining direction and/or speed (e.g. a gyro sensor, not shown).
  • the vehicle device 1 can further have a user interface, for example comprising one or more buttons, a display device and/or an acoustic output element (e.g. a piezo beeper).
  • the control center 10 has a processor 11, a memory 12 and a communication unit 13.
  • the processor 11 is set up to carry out steps of the methods disclosed in the present application. The steps are explained in more detail below.
  • the memory 12 is set up to store received route data.
  • the communication unit 13 is set up to exchange signals and/or data with the vehicle device 1 and with the external terminal 20.
  • the external terminal 20 has a processor 21, a memory 22 and a communication unit 23.
  • the external terminal 20 can have a display device or be coupled to a display device (not shown).
  • the processor 21 is set up to carry out steps of the methods disclosed in the present application. The steps are explained in more detail below.
  • the communication unit 23 of the external terminal 20 is set up to exchange signals and/or data with the control center 10.
  • the external terminal 20 can be, for example, a smartphone, a laptop, a desktop PC or a tablet.
  • the external terminal 20 can be used, for example, by the driver of the motor vehicle or by a freight forwarder.
  • a communication connection for the bidirectional exchange of signals and/or data between the communication unit 5 of the vehicle device 1 and the communication unit 13 of the control center 10 can be established using a mobile radio connection (e.g. 2G, 3G, 4G or 5G).
  • a communication connection for the bidirectional exchange of signals and/or data between the communication unit 23 of the external terminal 20 and the communication unit 13 of the control center 10 can be established with a mobile radio connection (e.g. 2G, 3G, 4G or 5G). Communication between the vehicle device 1 and the external terminal 20 is not provided and does not take place.
  • the processor 2 of the vehicle device 1 is set up to record position data at regular intervals, for example every second, using the GNSS receiver 4 and to store it in the route data.
  • the position data includes a longitude and a latitude.
  • the route data also includes a vehicle device identification in a header, which uniquely identifies the vehicle device 1.
  • the processor 2 is further set up to store the recorded route data in the memory 3 of the vehicle device 1 and, when a predetermined storage capacity is reached, to provide the stored route data as ready-to-ship (regular) route data in the memory 3 of the vehicle device 1.
  • the route data can also include events. For example, an ignition change of the motor vehicle assigned to the vehicle device can be documented in the route data.
  • the route data can have time stamps, with the time stamps indicating the time at which the position data was recorded and/or the time at which the ignition change was recorded.
  • the memory 3 of the vehicle device 1 can have two memory areas (not shown).
  • a first memory area stores the route data recorded during the ongoing journey, which, as already mentioned, are referred to as current route data.
  • the current route data As long as the current route data has not reached the predetermined storage capacity, it remains in the first memory area and is not provided as route data ready for dispatch. Only when the current route data reaches the predetermined storage capacity are they made available as (regular) route data ready for dispatch and stored in a second memory area of the memory 3 until they are transmitted to the headquarters.
  • the processor 2 can also be set up to send information to the control center 10 by means of the communication unit 5 that route data ready for dispatch is available in the memory 3 of the vehicle device 1.
  • the processor 2 is also set up to transmit the route data ready for dispatch (e.g. from the second memory area) to the central office 10 by means of the communication unit 5 in response to a request from the central office 10.
  • the processor 2 is set up, in response to a request from the control center 10 for the unscheduled transfer of route data, to transmit to the control center 10 all the route data present in the memory 3 of the vehicle device 1, i.e. the current route data (e.g. from the first memory area) and, if applicable, route data that is ready for dispatch (e.g. from the second memory area).
  • the processor 11 of the control center 10 is set up to use the communication unit 13 to send a request for transmitting route data ready for dispatch to the vehicle device 1 and to receive the route data ready for dispatch that is then transmitted.
  • the processor 11 is further set up to calculate a toll fee for the motor vehicle assigned to the vehicle device 1 based on the regular route data received. If the system includes several (many, e.g. several thousand) vehicle devices and regular route data arrives at the headquarters 10 from several vehicle devices, the toll fee is calculated in the order in which the route data arrives at the headquarters 10. This corresponds to what has already been mentioned Standard process.
  • the processor 11 of the control center 10 is further set up to send a request for an unscheduled transmission of route data to the vehicle device 1 in response to a request from the external terminal 20 for an unscheduled toll calculation.
  • the vehicle device 1 transmits all route data present in the memory 3 of the vehicle device 1 to the control center 10.
  • the processor 11 is further set up to calculate a toll fee for the vehicle device 1 based on the unscheduled route data received. The calculation is prioritized over other regular route data present in the memory 12 of the control center 10.
  • the processor 11 of the control center 10 is set up to transmit the calculated toll fee to the external terminal 20 by means of the communication unit 13.
  • the processor 21 of the external terminal 20 is set up to send a request for an unscheduled toll calculation for the vehicle device 1 to the control center 10 by means of the communication unit 23.
  • the request can be triggered, for example, with a user input.
  • the processor 21 is further set up to output a toll fee received in response to the request from the central office 10, for example by displaying it on a display device.
  • the vehicle device records position data, in particular the longitude and latitude, at regular intervals (step 200).
  • the position data is stored as route data in the memory of the on-board device (step 210).
  • the stored route data is provided as route data ready for dispatch in the memory of the vehicle device (step 220).
  • the vehicle device sends information to the headquarters that route data is ready for dispatch (step 230).
  • the center sends a request to transmit the route data ready for dispatch to the vehicle device (step 240).
  • the vehicle device transmits the route data ready for dispatch to the headquarters (step 250).
  • the control center receives the route data ready for dispatch from the vehicle device (step 260).
  • the control center uses the route data received to calculate the toll fee for the motor vehicle assigned to the vehicle device (step 270).
  • the toll fee can then be invoiced to the user, for example by post or via an internet portal.
  • step 230 is optional.
  • Information from the vehicle device to the headquarters that route data ready for dispatch is available in the memory is a preferred embodiment, but is not absolutely necessary.
  • the control center can send the request to transmit the route data ready for dispatch to the vehicle device without being previously informed by the vehicle device.
  • the control center sends the request to transmit the route data ready for dispatch to the vehicle device at regular intervals.
  • the system includes several, usually several thousand, vehicle devices.
  • the control center therefore receives route data from many vehicle devices.
  • the toll fee is calculated in the order in which the route data arrives at the headquarters.
  • the regular route data are arranged in a queue in the control center 10 in the order in which they arrive and then processed in sequence (FIFO principle, first in - first out).
  • a schematic example of such a queue 500 is shown in Fig. 3 shown.
  • Previously received regular route data 510 - 514 are arranged in the queue 500 in the order in which they arrive at the headquarters 10. This determines the order in which the route data is processed.
  • the route data 510 is processed next and the toll is calculated from this. This is indicated by arrow 520.
  • a regular route datum 530 newly arrived at headquarters is placed at the end of the queue 500 behind the route datum 514, as shown by arrow 540.
  • Multiple queues can also be formed so that parallel processing of the regular route data is possible.
  • the regular route data is distributed among the multiple queues in the order in which it arrives at the control center 10 (not shown).
  • Fig. 4 shows a flowchart for a procedure for unscheduled toll calculation.
  • the user uses his smartphone to send a request for an unscheduled toll calculation for his motor vehicle to the headquarters (step 100). To do this, he selects the vehicle device assigned to the motor vehicle, which can be clearly identified based on the vehicle device identification.
  • the center sends a request for unscheduled transmission of route data to the selected vehicle device (step 110).
  • the vehicle device then transmits all route data present in the memory of the vehicle device, i.e. current route data and any regular route data that may be present, to the control center (step 120).
  • the control center calculates the toll fee based on the route data of the selected vehicle device (step 130).
  • the control center transmits the calculated toll fee to the user's smartphone (step 140).
  • the smartphone displays the toll fee on its screen (step 150). The user is therefore promptly informed about the toll fee incurred and can invoice his customer for this.
  • route data arrives at the headquarters 10, which was transmitted due to a request for an unscheduled toll calculation (unscheduled route data), it is placed at the top of the queue 500 and the route data previously arranged in the queue 500 is moved back one position. This is in Fig. 5 shown.
  • an unscheduled route data 550 arrives at the control center 10, it is placed at the beginning of the queue 500, i.e. in front of the position of the already existing route data 510. This is shown by the arrow 560. Consequently, the unscheduled route date 550 is processed next.
  • the route data 510 - 514 already present in the queue 500 is moved back one position and processed accordingly later.
  • unscheduled route data from various vehicle devices arrive at the control center 10, they are placed at the front of the queue 500 in the order in which they arrive and the existing regular route data is moved to the back accordingly. This ensures prioritized processing of all unscheduled route data. Prioritized processing in several queues is also possible for unscheduled route data (not shown). For example, unscheduled route data can be placed at the top of several queues.
  • Fig. 6 Another embodiment of a method for unscheduled toll calculation is shown. Some steps are the same as in Fig. 4 procedures presented. The starting point is the following situation. The user drove his vehicle continuously and without a break. He is now interested in the toll fee incurred for this journey.
  • the request for unscheduled toll calculation made in step 100 includes the indication that the toll fee should be calculated for the distance traveled between the last two ignition changes. The last two ignition changes indicate the start of the journey (ignition on) and the end of the journey (ignition off).
  • the control center then sends the request to transmit all route data to the vehicle device (Step 110) and the vehicle device transmits all route data to the control center (Step 120). All route data belonging to the vehicle device is now available at the control center.
  • the control center selects the route data that lies between the last two ignition changes (step 125).
  • the toll fee is calculated in a prioritized manner (step 130), transmitted to the smartphone (step 140) and displayed there (step 150).
  • the method shown can be modified as follows for another application.
  • the user drove between 9:00 a.m. and 5:00 p.m. He stopped twice during the journey, once to refuel and once to eat.
  • a request for an unscheduled calculation of the toll fee based on ignition changes would be quite cumbersome, as several ignition changes have taken place. Instead, the user starts a time-based request.
  • the request for unscheduled toll calculation now includes the statement that the toll fee should be calculated for the period between 9:00 a.m. and 5:00 p.m. (step 100).
  • the control center then sends the request to transmit all route data to the vehicle device (step 110) and the vehicle device transmits all route data to the control center (step 120).
  • step 125 the route data that lies within the specified period of time is now selected at the headquarters.
  • the toll fee is then calculated in a prioritized manner (step 130), transmitted to the smartphone (step 140) and displayed there (step 150).
  • the user can also specify other times for calculating the toll fee.
  • a driver has to deliver to a construction site during his shift. He starts his vehicle and drives to his destination. There he switches off the vehicle and opens the app on his smartphone to claim the toll amount from his customer. He can choose between "1. Amount between the last two ignition changes" and "2. Set a period of time". For the sake of simplicity, he chooses option 1.
  • the route data is then transferred from the vehicle device to the control center and tariffed at the control center. The total is sent to the app on the smartphone and displayed to the driver. He reads the total and invoices it to his customer.

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Abstract

Es ist ein System zum außerplanmäßigen Berechnen einer Mautgebühr für ein mautpflichtiges Kraftfahrzeug offenbart. Das System umfasst eine Zentrale, mehrere Fahrzeuggeräte und ein externes Endgerät. Das externe Endgerät ist eingerichtet, eine Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung für ein ausgewähltes Fahrzeuggerät von den mehreren Fahrzeuggeräten an die Zentrale zu senden. Die Zentrale sendet eine Anfrage zu einem außerplanmäßigen Übertragen von Streckendaten an das ausgewählte Fahrzeuggerät. Das ausgewählte Fahrzeuggerät übermittelt daraufhin alle in dem Fahrzeuggerät vorhandenen Streckendaten an die Zentrale. Die Zentrale berechnet anhand der Streckendaten die Mautgebühr für das ausgewählte Fahrzeuggerät, wobei die Berechnung priorisiert gegenüber anderen in der Zentrale bereits vorhandenen regulären Streckendaten erfolgt. Die Zentrale übermittelt die Mautgebühr an das externe Endgerät, welches die Mautgebühr ausgibt. Des Weiteren ist ein Verfahren zum außerplanmäßigen Berechnen einer Mautgebühr offenbart.

Description

  • Die Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren zum Berechnen einer Mautgebühr für ein mautpflichtiges Kraftfahrzeug.
    • Hintergrund
  • Ein bekanntes Verfahren zur Erhebung von Maut basiert auf einem satellitengestützten System. Hierbei ist ein mautpflichtiges Straßennetz in mehrere Abschnitte unterteilt, wobei jedem Abschnitt ein Tarif zugeordnet ist, der die Höhe der Maut bestimmt. Die Abbildung des mautpflichtigen Straßennetzes auf die Abschnitte bildet einen Teil der Betriebsdaten des Mautsystems und ist in einer Zentrale gespeichert.
  • Mit einem in einem Fahrzeug angeordneten Fahrzeuggerät wird mithilfe eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS - global navigation satellite system) während der Fahrt die Position des Fahrzeugs in regelmäßigen Zeitabständen bestimmt. Die bestimmten Positionen werden in einer sogenannten Fahrspurdatei aufgezeichnet. Die Fahrspurdatei hat eine bestimmte Kapazität. Die Fahrspurdatei wird an die Zentrale übermittelt, wenn die Fahrspurdatei vollständig mit Positionen gefüllt ist. Wenn die vollständige Fahrspurdatei nicht gleich übersandt werden kann, wird sie für einen späteren Versand im Fahrzeuggerät gespeichert. In der Zentrale erfolgt die Auswertung der Fahrspurdatei und die Berechnung der zu zahlenden Maut. Hierbei ist in der Regel eine Zuordnung der berechneten Maut zu einer bestimmten Strecke schwierig, da die Füllung der Fahrspurdatei nur in Ausnahmefällen mit einer kompletten Fahrt überstimmt. Insbesondere eine tagesaktuelle Abrechnung der Maut ist nicht möglich.
  • Das Dokument WO 95/20801 A1 offenbart ein dezentrales Verfahren und eine Anordnung zur Ermittlung von Nutzungsgebühren für Verkehrswege. Mit Hilfe einer in einem Fahrzeug befindlichen Einrichtung werden aufgrund von Positionsdaten und Tarifdaten Nutzungsgebühren berechnet. Die Nutzungsgebühren werden von der Einrichtung über ein Datenübertragungssystem an eine Zentralstelle übertragen. In einer Ausführungsform erfolgt die Übertragung an die Zentralstelle, wenn die berechneten und aufsummierten Nutzungsgebühren eine vorgegebene Höhe erreichen.
  • Das Dokument WO 02/061691 A1 beschreibt ein Straßengebührenerfassungssystem mit einem Fahrzeuggerät zur dezentralen, fahrzeugautonomen Ermittlung einer Straßenbenutzungsgebühr für ein Fahrzeug innerhalb eines Nutzungsabrechnungsgebiets. Von einer Betreiberzentrale werden mittels einer Kommunikationseinrichtung bei Bedarf Daten an das Fahrzeuggerät übertragen, die zur Ermittlung der Straßenbenutzungsgebühr benötigt werden. Das Fahrzeuggerät ermittelt fortlaufend anfallende Teilbenutzungsgebühren für befahrene Streckenabschnitte und die Gesamtbenutzungsgebühr für eine Fahrt durch Summation der einzelnen Teilbenutzungsgebühren. Das Fahrzeuggerät übermittelt bei Erreichen von vorgegebenen Kriterien die bis zu diesem Zeitpunkt ermittelte Gesamtbenutzungsgebühr über die Kommunikationseinrichtung an die Betreiberzentrale zur Abrechnung. Die Übertragung der Gesamtbenutzungsgebühr kann erfolgen, wenn ein Schwellwert erreicht oder überschritten wird, wobei der Schellwert einem bestimmten Geldbetrag und/oder einer bestimmten Zeitspanne und/oder einer bestimmten zurückgelegten Entfernung von dem letzten Zeitpunkt der Datenübertragung entspricht. Des Weiteren kann die Übertragung erfolgen, wenn die Daten von der Betreiberzentrale angefordert werden, oder wenn die Datenübertragung manuell von einem Benutzer ausgelöst wird. Zudem kann die Datenübertragung ausgelöst werden, wenn das Fahrzeug vorgegebene Positionen im Wegenetz überfährt, beispielsweise bei Verlassen einer gebührenpflichtigen Straße.
  • Das Dokument EP 3 920 149 A1 offenbart ein Verfahren und ein System zum Ermitteln einer Mautgebühr offenbart. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Erfassen von Streckendaten; Erfassen eines Fahrtendes, wobei das Fahrtende durch eine Nutzereingabe signalisiert wird; nach dem Erfassen des Fahrtendes, Senden der Streckendaten an eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung; und Berechnen einer Mautgebühr anhand der Streckendaten in der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung, wobei das Berechnen priorisiert gegenüber anderen in der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung bereits vorhandenen Streckendaten erfolgt.
    • Zusammenfassung
  • Aufgabe ist es, die Abrechnung einer mautpflichtigen Strecke flexibler zu gestalten und die Nutzerfreundlichkeit zu erhöhen.
  • Es sind ein System nach Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 14 bereitgestellt. Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.
  • Nach einem Aspekt ist ein System zum Berechnen einer Mautgebühr für ein mautpflichtiges Kraftfahrzeug offenbart. Das System umfasst eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung, mehrere Fahrzeuggeräte und ein externes Endgerät. Jedes der mehreren Fahrzeuggeräte ist jeweils einem Kraftfahrzeug eindeutig zugeordnet.
  • Die mehreren Fahrzeuggeräte sind jeweils eingerichtet:
    • Streckendaten zu erfassen,
    • die erfassten Streckendaten in einem Speicher des jeweiligen Fahrzeuggeräts zu speichern,
    • die gespeicherten Streckendaten als versandfertige Streckendaten im Speicher des Fahrzeuggeräts bereitzustellen, wenn die gespeicherten Streckendaten eine vorbestimmte Speicherkapazität erreichen, und
    • die versandfertigen Streckendaten in Reaktion auf eine Anfrage der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln.
  • Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ist eingerichtet:
    • eine Anfrage zum Übermitteln von versandfertigen Streckendaten an jedes der mehreren Fahrzeuggeräte zu senden,
    • die versandfertigen Streckendaten von den Fahrzeuggeräten zu empfangen und
    • anhand der empfangenen Streckendaten jeweils eine Mautgebühr für die den Fahrzeuggeräten zugeordneten Kraftfahrzeugen zu berechnen, wobei die Berechnung in der Reihenfolge des Eintreffens der Streckendaten in der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung erfolgt.
  • Das externe Endgerät ist eingerichtet:
    • eine Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung für ein ausgewähltes Fahrzeuggerät von den mehreren Fahrzeuggeräten an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu senden, und
    • eine in Reaktion auf die Anfrage von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung empfangene Mautgebühr für das ausgewählte Fahrzeuggerät auszugeben.
  • Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ist weiter eingerichtet:
    • in Reaktion auf die Anfrage zur außerplanmäßigen Mautberechnung eine Anfrage zu einem außerplanmäßigen Übertragen von Streckendaten an das ausgewählte Fahrzeuggerät zu senden,
    • die Streckendaten von dem ausgewählten Fahrzeuggerät zu empfangen,
    • anhand der Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts eine Mautgebühr zu berechnen, wobei die Berechnung priorisiert gegenüber anderen in der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung vorhandenen Streckendaten erfolgt, und
    • die für das ausgewählte Fahrzeuggerät berechnete Mautgebühr an das externe Endgerät zu übermitteln.
  • Das ausgewählte Fahrzeuggerät ist eingerichtet, in Reaktion auf die Anfrage zum außerplanmäßigen Übertragen von Streckendaten alle im Speicher des ausgewählten Fahrzeuggeräts vorhandenen Streckendaten an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln.
  • Nach einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Berechnen einer Mautgebühr für ein mautpflichtiges Kraftfahrzeug in einem hier offenbarten System bereitgestellt. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
    • Senden, mittels des externen Endgeräts, einer Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung für ein ausgewähltes Fahrzeuggerät von den mehreren Fahrzeuggeräten an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung,
    • Senden, mittels der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung, in Reaktion auf die Anfrage zur außerplanmäßigen Mautberechnung einer Anfrage zu einem außerplanmäßigen Übertragen von Streckendaten an das ausgewählte Fahrzeuggerät,
    • Übermitteln, mittels des ausgewählten Fahrzeuggeräts, in Reaktion auf die Anfrage zum außerplanmäßigen Übertragen von Streckendaten aller im Speicher des ausgewählten Fahrzeuggeräts vorhandenen Streckendaten an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung,
    • Berechnen, mittels der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung, anhand der Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts einer Mautgebühr, wobei die Berechnung priorisiert gegenüber anderen in der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung vorhandenen Streckendaten erfolgt,
    • Übermitteln, mittels der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung, der für das ausgewählte Fahrzeuggerät berechnete Mautgebühr an das externe Endgerät, und
    • Ausgeben, mittels des externen Endgeräts, der Mautgebühr für das ausgewählte Fahrzeuggerät.
  • Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung wird im Rahmen der Offenbarung auch (platzsparend) als Zentrale bezeichnet. Die Zentrale kann einen Prozessor und einen Speicher aufweisen, die datentechnisch miteinander gekoppelt sind.
  • Die mehreren Fahrzeuggeräte können jeweils einen Prozessor aufweisen, der datentechnisch mit dem Speicher gekoppelt ist. Wie bereits erwähnt ist jedes Fahrzeuggerät einem Kraftfahrzeug eindeutig zugeordnet. Die Fahrzeuggeräte können fest in dem Kraftfahrzeug installiert sein (z. B. in einem DIN Schacht oder auf dem Armaturenbrett befestigt), in dem Kraftfahrzeug angeordnet sein (z. B. mit einem Saugnapf an der Windschutzscheibe) oder anderweitig in oder an dem Kraftfahrzeug angebracht sein.
  • Die mehreren Fahrzeuggeräte und die Zentrale können jeweils eine Kommunikationseinheit aufweisen. Mit den Kommunikationseinheiten können die Fahrzeuggeräte und die Zentrale bidirektional drahtlos miteinander kommunizieren, beispielsweise Signale und/oder Daten übermitteln. Die Kommunikation kann über ein Mobilfunknetz erfolgen. Die Kommunikationseinheit der Zentrale kann darüber hinaus eingerichtet sein, bidirektional drahtlos mit dem externen Endgerät zu kommunizieren (z. B. über ein Mobilfunknetz), also beispielsweise Signale und/oder Daten übermitteln. Eine Kommunikation zwischen den Fahrzeuggeräten und dem externen Endgerät ist nicht vorgesehen. Verschiedene Endgeräte können eine Anfrage für dasselbe Fahrzeuggerät stellen.
  • Die Fahrzeuggeräte erfassen Streckendaten und speichern diese in einem Speicher ab. Wenn eine vorbestimmte Speicherkapazität mit Streckendaten belegt ist, werden die Streckendaten als versandfertige Streckendaten bereitgestellt. Die versandfertigen Streckendaten werden auch als reguläre Streckendaten bezeichnet. Das Erreichen der vorbestimmten Speicherkapazität erfolgt in der Regel während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs. Es werden dann die versandfertigen Streckendaten bereitgestellt und weiterhin Streckendaten erfasst und abgespeichert. Die Speicher der Fahrzeuggeräte können jeweils zwei Speicherbereiche aufweisen. Ein erster Speicherbereich speichert die während der Fahrt erfassten Streckendaten, auch aktuelle Streckendaten genannt. Solange die aktuellen Streckendaten nicht die vorbestimmte Speicherkapazität erreicht haben, werden sie nicht als versandfertige Streckendaten bereitgestellt und verbleiben im ersten Speicherbereich. Ein zweiter Speicherbereich nimmt die versandfertigen (regulären) Streckendaten auf, bis diese an die Zentrale übermittelt werden.
  • Die Zentrale und jedes der mehreren Fahrzeuggeräte ist für einen Standardprozess eingerichtet. Im Standardprozess werden ausschließlich die versandfertigen Streckendaten an die Zentrale übermittelt. Eventuell vorhandene aktuelle Streckendaten verbleiben im Fahrzeuggerät, beispielsweise im ersten Speicherbereich. Die Zentrale sammelt die regulären Streckendaten von mehreren (beispielsweise tausenden oder zigtausenden) Fahrzeuggeräten und berechnet anhand der empfangenen Streckendaten die fällige Mautgebühr für die Fahrzeuggeräte und die zugeordneten Kraftfahrzeuge. Im Standardprozess werden die Streckendaten in der Reihenfolge ihres Eintreffens in der Zentrale verarbeitet (FIFO-Prinzip, first in - first out). Hierfür können die Streckendaten in der Reihenfolge ihres Eintreffens in der Zentrale in einer Warteschlange angeordnet werden. Abhängig von der Rechenkapazität der Zentrale und der Anzahl der übermittelten regulären Streckendaten dauert die Berechnung der Mautgebühr im Standardprozess üblicherweise einige Stunden, eventuell sogar 1 bis 2 Tage. Für einen Nutzer (z. B. Fahrer oder Spediteur) ist eine zeitnahe Abrechnung der Mautgebühr gegenüber einem Kunden daher nicht möglich. Ebenso ist eine Zuordnung der berechneten Mautgebühr zu einer bestimmten Fahrstrecke sehr schwierig.
  • Nach dem Versand der versandfertigen Streckendaten, gegebenenfalls nach Erhalt einer Empfangsbestätigung von der Zentrale, können die versandfertigen Streckendaten im Speicher der Fahrzeuggeräte gelöscht werden.
  • Um eine zeitnahe Berechnung der Mautgebühr zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, eine Anfrage für eine außerplanmäßige Mautberechnung mittels des externen Endgeräts an die Zentrale zu senden. Das externe Endgerät kann ein mobiles Endgerät sein (z. B. ein Smartphone oder ein Tablet) oder es kann ein stationäres Endgerät sein wie beispielsweise ein Desktop PC. Das externe Endgerät ist eingerichtet, für ein ausgewähltes Fahrzeuggerät von den mehreren Fahrzeuggeräten (also für ein ausgewähltes Kraftfahrzeug) die Anfrage für eine außerplanmäßige Mautberechnung an die Zentrale zu senden. In Reaktion auf die Anfrage von dem externen Endgerät sendet die Zentrale eine Anfrage an das ausgewählte Fahrzeuggerät zur außerplanmäßigen Übermittlung aller im Speicher des ausgewählten Fahrzeuggeräts vorhandenen Streckendaten. Daraufhin übermittelt das ausgewählte Fahrzeuggerät sämtliche im Speicher vorliegenden Streckendaten an die Zentrale, also sowohl gegebenenfalls vorhandene versandfertige Streckendaten (z. B. aus dem zweiten Speicherbereich) als auch aktuelle Streckendaten (z. B. aus dem ersten Speicherbereich). Die mit einer Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung angeforderten Streckendaten werden auch als außerplanmäßige Streckendaten bezeichnet.
  • Die Zentrale berechnet dann die Mautgebühr für die außerplanmäßigen Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts. Diese Berechnung erfolgt priorisiert gegenüber anderen (regulären) Streckendaten von anderen Fahrzeuggeräten, die in der Zentrale bereits vorliegen, also beispielsweise innerhalb einiger Sekunden bis zu wenigen Minuten. Hierfür können die außerplanmäßigen Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts an den Anfang der Warteschlange gesetzt werden. Die außerplanmäßig berechnete Mautgebühr wird von der Zentrale an das externe Endgerät übermittelt und dort ausgegeben, beispielsweise auf einer Anzeigeeinrichtung des externen Endgeräts dargestellt.
  • Der Nutzer erhält somit in kurzer Zeit nach dem Stellen der Anfrage ein Ergebnis für die Mautgebühr und kann die Maut zeitnah gegenüber seinem Kunden abrechnen.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass jedes der mehreren Fahrzeuggeräte eine eindeutige Fahrzeuggeräteidentifikation aufweist, und dass die Streckendaten die jeweilige Fahrzeuggeräteidentifikation des die Streckendaten erfassenden Fahrzeuggeräts umfassen. Die Streckendaten können die Fahrzeuggeräteidentifikation in einem Header aufweisen. Die Fahrzeuggerätidentifikation ist eine eindeutige Kennung für das Fahrzeuggerät; sie kann als alphanumerische Zeichenkette ausgeführt sein. Anhand der Fahrzeuggeräteidentifikation kann ein Fahrzeuggerät und die zu diesem Fahrzeuggerät zugehörigen Streckendaten identifiziert werden. Die Fahrzeuggerätidentifikation ermöglicht also eine Zuordnung von Streckendaten zu einem bestimmten Fahrzeuggerät und damit zu einem bestimmten Kraftfahrzeug. Beispielsweise kann die Anfrage des externen Endgeräts zum außerplanmäßigen Übertragen von Streckendaten die Fahrzeuggeräteidentifikation des ausgewählten Fahrzeuggeräts umfassen. Die Zentrale kann eingerichtet sein, die Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts anhand der Fahrzeuggeräteidentifikation des ausgewählten Fahrzeuggeräts zu identifizieren und zur Mautberechnung zu verwenden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Streckendaten Positionsdaten umfassen, wobei die Positionsdaten eine Position des Fahrzeuggeräts (und damit die Position des Kraftfahrzeugs) angeben. Die mehreren Fahrzeuggeräte können jeweils eingerichtet sein, die Positionsdaten in regelmäßigen Zeitabständen zu erfassen, beispielsweise mit einem Zeittakt von 1 s, 2 s oder 5 s, und die erfassten Positionsdaten zusammen mit einem Zeitstempel in den Streckendaten abzulegen, wobei der Zeitstempel den Zeitpunkt der Erfassung des jeweiligen Positionsdatums angibt. In einer Ausführungsform umfassen die Positionsdaten den Längengrad und den Breitengrad. Optional können die Positionsdaten zusätzlich die Höhe über dem Meeresspiegel umfassen. Die Positionsdaten können als GNSS-Koordinaten bereitgestellt sein. Die Streckendaten können weiterhin die Fahrtrichtung und/oder die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs umfassen. Derartige Streckendaten können mittels eines GNSS-Empfängers, eines Gyro (Kreiselkompass) und/oder anhand von Tachosignalen des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Optional können die Streckendaten weitere Daten enthalten, beispielsweise fahrzeugspezifische Informationen wie das Kennzeichen des Kraftfahrzeugs, die Anzahl der Achsen, die Antriebsart und/oder das Gewicht des Kraftfahrzeugs. Die weiteren Daten können in einem Header der Streckendaten gespeichert sein. Die Streckendaten enthalten keine Informationen zu Mautgebühren, die für die befahrene Strecke zu bezahlen sind. Mit anderen Worten: Die Streckendaten sind frei von Gebühreninformationen. Die Berechnung der Mautgebühr erfolgt ausschließlich in der Zentrale.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Streckendaten Ereignisdaten umfassen, wobei die Ereignisdaten ein von dem Fahrzeuggerät erfasstes Ereignis angeben, und dass die mehreren Fahrzeuggeräte jeweils eingerichtet sind, ein Ereignis zu erfassen und das erfasste Ereignis in den Streckendaten abzulegen. Die mehreren Fahrzeuggeräte können jeweils eingerichtet sein, das erfasste Ereignis zusammen mit einem Zeitstempel in den Streckendaten abzulegen, wobei der Zeitstempel den Zeitpunkt der Erfassung des jeweiligen Ereignisses angibt. Das Ereignis kann ein Zündwechsel des dem Fahrzeuggerät zugeordneten Kraftfahrzeugs sein. Der Zündwechsel kann ein Starten des Fahrzeugs (Wechsel von "Zündung aus" zu "Zündung an") oder ein Abschalten des Fahrzeugs (Wechsel von "Zündung an" zu "Zündung aus") sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Fahrzeuggeräte fest in den zugeordneten Kraftfahrzeugen verbaut sind und zumindest zum Teil mit Komponenten der Kraftfahrzeuge gekoppelt sind, beispielsweise mit der Zündung und/oder mit dem Tachometer. Die Fahrzeuggeräte können also ein Starten der Kraftfahrzeuge detektieren und dieses Ereignis (gegebenenfalls zusammen mit einem Zeitstempel) in den Streckendaten vermerken. Des Weiteren können die Fahrzeuggeräte ein Abschalten des zugeordneten Kraftfahrzeugs erkennen und auch dieses Ereignis (gegebenenfalls zusammen mit einem Zeitstempel) in den Streckendaten ablegen. Die Fahrzeuggeräte können eine Energieversorgung aufweisen, beispielsweise eine Sekundärbatterie, welche während der Fahrt von dem Kraftfahrzeug aufgeladen wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die mehreren Fahrzeuggeräte jeweils eingerichtet sind, in Reaktion auf das Erfassen eines Ereignisses eine Information an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu senden, ob versandfertige Streckendaten im Speicher des jeweiligen Fahrzeuggeräts vorliegen. Es kann vorgesehen, dass bei einem Zündwechsel des Kraftfahrzeugs, insbesondere beim Abschalten des Kraftfahrzeugs ("Zündung aus"), eine Information von dem Fahrzeuggerät an die Zentrale gesendet wird, ob versandfertige Streckendaten im Speicher des Fahrzeuggeräts vorliegen. Als Reaktion auf die Information kann die Zentrale eine Anfrage an das Fahrzeuggerät senden, die versandfertigen Streckendaten an die Zentrale zu übermitteln. Die versandfertigen Streckendaten werden dann in Reaktion auf die Anfrage von dem Fahrzeuggerät an die Zentrale übermittelt. In der Zentrale werden die Streckendaten im Standardprozess verarbeitet. Somit ist sichergestellt, dass zum Ende einer Fahrt alle versandfertigen (regulären) Streckendaten vom Fahrzeuggerät an die Zentrale übermittelt und dort zur Mautberechnung verarbeitet werden. Der Standardprozess in der Zentrale wird hierdurch mit regulären Streckendaten von den Fahrzeuggeräten befüllt. Eventuell vorhandene aktuelle Streckendaten verbleiben hierbei im Speicher des Fahrzeuggeräts.
  • Alternativ oder ergänzend zu der vorgenannten Ausführungsform kann die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung weiter eingerichtet sein, die Anfrage zum Übertragen der versandfertigen Streckendaten in regelmäßigen Zeitabständen an die mehreren Fahrzeuggeräte zu senden. Die Fahrzeuggeräte übermitteln als Reaktion auf die Anfrage eventuell vorhandene versandfertige Streckendaten an die Zentrale, welche diese im Standardprozess zur Mautberechnung verarbeitet. Auch hierbei verbleiben eventuell vorhandene aktuelle Streckendaten im Speicher des Fahrzeuggeräts.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung für ein ausgewähltes Fahrzeuggerät ein Ereignis oder mehrere Ereignisse umfasst, und dass die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, von den Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts die dem Ereignis bzw. den Ereignissen entsprechenden Streckendaten auszuwählen, für die ausgewählten Streckendaten die Mautgebühr zu berechnen und die berechnete Mautgebühr an das externe Endgerät zu übertragen. Beispielsweise kann die Anfrage zur außerplanmäßigen Mautberechnung zwei Zündwechsel umfassen, insbesondere den Start des Kraftfahrzeugs ("Zündung an") zu Beginn der Fahrt und das Abschalten des Kraftfahrzeugs ("Zündung aus") zum Ende der Fahrt. Ein Nutzer kann mittels des externen Endgeräts eine Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung für die Streckendaten zwischen den zwei Ereignissen "Zündwechsel" an die Zentrale senden. Die Zentrale sendet, wie bereits erläutert, die Anfrage zur außerplanmäßigen Übertragung von Streckendaten an das ausgewählte Fahrzeuggerät und empfängt alle vorhandenen (reguläre und aktuelle) Streckendaten von dem ausgewählten Fahrzeuggerät. In der Zentrale wird in den Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts nach den in der Anfrage spezifizierten Ereignissen gesucht. Anhand der durch die Ereignisse spezifizierten Streckendaten wird die Mautgebühr priorisiert berechnet und anschließend an das externe Endgerät übermittelt. Der Nutzer erhält somit zeitnah die Mautgebühr für eine Fahrt, welche durch die beiden Zündwechsel zu Beginn der Fahrt und zum Ende der Fahrt bestimmt ist. Eventuell weitere Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts, welche keinen Bezug zu den angegebenen Ereignissen haben, verbleiben in der Zentrale und werden im Rahmen des Standardprozesses verarbeitet, um die Mautgebühr zu berechnen.
  • Es kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung für ein ausgewähltes Fahrzeuggerät eine oder mehrere Zeitvorgaben umfasst, und dass die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, von den Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts die der Zeitvorgabe bzw. den Zeitvorgaben entsprechenden Streckendaten auszuwählen, für die ausgewählten Streckendaten die Mautgebühr zu berechnen und die berechnete Mautgebühr an das externe Endgerät zu übertragen. Analog zur ereignisbasierten außerplanmäßigen Mautberechnung werden hierbei ebenfalls alle im Speicher des ausgewählten Fahrzeuggeräts vorhandenen Streckendaten an die Zentrale übermittelt. In der Zentrale werden die der Zeitvorgabe bzw. den Zeitvorgaben entsprechenden Streckendaten ausgewählt. Für die ausgewählten Streckendaten wird die Mautgebühr priorisiert berechnet und anschließend an das externe Endgerät übermittelt. Auch hierbei verbleiben eventuell weitere Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts, welche keinen Bezug zu der Zeitvorgabe bzw. den Zeitvorgaben haben, in der Zentrale und werden im Rahmen des Standardprozesses verarbeitet, um die Mautgebühr zu berechnen. Die Zeitvorgaben können beispielsweise den Beginn und das Ende einer Fahrt angeben. Dies kann vorteilhaft sein, wenn das Kraftfahrzeug während der Fahrt anhält, beispielsweise für eine Pause oder ein Betanken. Ein Ausschalten der Zündung an einer Raststelle oder Tankstelle würde in diesem Fall nicht dem Ende der Fahrt entsprechen, sodass eine ereignisbasierte Abfrage mit zwei Zündwechseln zur außerplanmäßigen Mautberechnung nichtzutreffende Ergebnisse liefern würde. Der Nutzer könnte die ereignisbasierte Anfrage anpassen und die Zündwechsel beim Halt an der Raststelle/Tankstelle berücksichtigen. Dies könnte jedoch, je nach Anzahl an Halten während der Fahrt, zu einer komplizierten Anfrage führen. Eine Anfrage mit einer Zeitvorgabe, die Beginn und Ende der Fahrt spezifiziert, ist demgegenüber komfortabler zu handhaben.
  • Es ist auch eine Kombination von einem oder mehreren Ereignissen und einer oder mehrerer Zeitvorgaben in der Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung möglich. Die Zentrale kann in diesem Fall die Vorgaben auswerten, die entsprechenden Streckendaten auswählen und zur Berechnung der Mautgebühr verarbeiten.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die mehreren Fahrzeuggeräte eingerichtet sind, die versandfertigen Streckendaten in ihrem jeweiligen Speicher zu verschlüsseln. Die Zentrale weist in diesem Fall einen entsprechenden Schlüssel auf, um die Streckendaten nach Empfang zu entschlüsseln und anschließend die Mautberechnung auszuführen.
  • Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die mehreren Fahrzeuggeräte jeweils eingerichtet sind, die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu informieren, wenn versandfertige Streckendaten vorliegen, und dass die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, in Reaktion auf eine derartige Information eine Anfrage zum Übertragen der versandfertigen Streckendaten an die entsprechenden Fahrzeuggeräte zu senden. Die Fahrzeuggeräte warten grundsätzlich auf eine Anfrage von der Zentrale, versandfertige (reguläre) Streckendaten zur Mautberechnung im Standardprozess und/oder aktuelle Streckendaten zur außerplanmäßigen Mautberechnung an die Zentrale zu übermitteln. Mit einer Information an die Zentrale, dass versandfertige Streckendaten im Speicher eines Fahrzeuggeräts vorliegen, wird die Zentrale über zur Mautberechnung bereite Streckendaten informiert und kann diese gezielt von den Fahrzeuggeräten anfordern. Hierdurch kann eine Auslastung der Zentrale im Standardprozess gesteuert werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Funktion zur Anfrage einer außerplanmäßigen Mautberechnung im Vorfeld freigeschaltet werden muss. Ein Nutzer kann für ein ausgewähltes Fahrzeuggerät einen Antrag zur Aktivierung der Funktion stellen, beispielsweise elektronisch mittels des externen Endgeräts. Nach Freigabe der Funktion in der Zentrale wird die außerplanmäßige Mautberechnung freigeschaltet, sodass die Zentrale entsprechende Anfragen von dem externen Endgerät zu dem ausgewählten Fahrzeuggerät akzeptiert und bearbeitet. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Funktion zur außerplanmäßigen Mautberechnung grundsätzlich für alle Fahrzeuggeräten aktiviert ist.
  • Das externe Endgerät kann eine App aufweisen, welche die hier genannten Funktionen ausführt, insbesondere die Kommunikation mit der Zentrale und/oder die Ausgabe der berechneten Mautgebühr.
  • Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Verfahren offenbart sind, können in analoger Weise auf das System angewendet werden und anders herum.
    • Beschreibung von Ausführunqsbeispielen
  • Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines Systems,
    Fig. 2
    ein Ablaufdiagramm zur Berechnung der Mautgebühr im Standardprozess,
    Fig. 3
    eine schematische Abbildung einer Warteschlange zur Berechnung der Mautgebühr im Standardprozesses,
    Fig. 4
    ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens zur außerplanmäßigen Berechnung der Mautgebühr,
    Fig. 5
    eine schematische Abbildung einer Warteschlange zur außerplanmäßigen Berechnung der Mautgebühr und
    Fig. 6
    ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines Verfahrens zur außerplanmäßigen Berechnung der Mautgebühr.
  • Im Folgenden werden für gleiche Komponenten/Verfahrensschritte gleiche Bezugszeichen verwendet.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems. Das System umfasst ein Fahrzeuggerät 1, eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 10 und ein externes Endgerät 20. Das System weist üblicherweise mehrere Fahrzeuggeräte auf. Der Einfachheit halber ist in Fig. 1 nur ein einzelnes Fahrzeuggerät dargestellt und es wird im Folgenden nur ein Fahrzeuggerät ausführlich beschrieben. Die Ausführungen gelten analog für alle Fahrzeuggeräte des Systems. Das Fahrzeuggerät 1 kann auch als OBU (OBU - on-board unit) bezeichnet werden. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 10 wird hier (platzsparend) als Zentrale bezeichnet.
  • Das Fahrzeuggerät 1 weist einen Prozessor 2, einen Speicher 3, einen GNSS-Empfänger 4 und eine Kommunikationseinheit 5 auf. Das Fahrzeuggerät 1 ist einem Kraftfahrzeug eindeutig zugeordnet; es ist in dem Kraftfahrzeug verbaut oder lösbar in dem Kraftfahrzeug angeordnet. Der Prozessor 2 ist eingerichtet, Schritte der in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Verfahren auszuführen. Die Schritte werden im Folgenden noch näher erläutert. Der Speicher 3 ist eingerichtet, Streckendaten zu speichern. Mit dem GNSS-Empfänger 4 wird die Position des Fahrzeuggeräts 1 und damit auch die Position des zugeordneten Kraftfahrzeugs bestimmt. Der GNSS-Empfänger 4 ist in der gezeigten Ausführungsform in das Fahrzeuggerät 1 integriert. Er kann auch separat vom Fahrzeuggerät 1 ausgebildet und mit dem Fahrzeuggerät 1 gekoppelt sein (nicht dargestellt). Die Kommunikationseinheit 5 ist eingerichtet, Signale und/oder Daten mit der Zentrale 10 auszutauschen.
  • Eine Spannungsversorgung des Fahrzeuggeräts 1 wird üblicherweise durch das Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Fahrzeuggerät 1 kann des Weiteren einen Akkumulator aufweisen, welcher während der Fahrt des Kraftfahrzeugs aufgeladen wird. Das Fahrzeuggerät 1 kann weiterhin ein DSRC-Kommunikationsmodul (DSRC - dedicated short range communication) und/oder Sensorik zur Richtungs- und/oder Geschwindigkeitsbestimmung umfassen (z. B. einen Gyrosensor, nicht dargestellt). Das Fahrzeuggerät 1 kann des Weiteren eine Nutzerschnittstelle aufweisen, beispielsweise umfassend eine oder mehrere Tasten, eine Anzeigeeinrichtung und/oder ein akustisches Ausgabeelement (z. B. einen Piezo-Pieper).
  • Die Zentrale 10 weist einen Prozessor 11, einen Speicher 12 und eine Kommunikationseinheit 13 auf. Der Prozessor 11 ist eingerichtet, Schritte der in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Verfahren auszuführen. Die Schritte werden im Folgenden noch näher erläutert. Der Speicher 12 ist eingerichtet, empfangene Streckendaten zu speichern. Die Kommunikationseinheit 13 ist eingerichtet, Signale und/oder Daten mit dem Fahrzeuggerät 1 und mit dem externen Endgerät 20 auszutauschen.
  • Das externe Endgerät 20 weist einen Prozessor 21, einen Speicher 22 und eine Kommunikationseinheit 23 auf. Optional kann das externe Endgerät 20 eine Anzeigeeinrichtung aufweisen oder mit einer Anzeigeeinrichtung gekoppelt sein (nicht dargestellt). Der Prozessor 21 ist eingerichtet, Schritte der in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Verfahren auszuführen. Die Schritte werden im Folgenden noch näher erläutert. Die Kommunikationseinheit 23 des externen Endgeräts 20 ist eingerichtet, Signale und/oder Daten mit der Zentrale 10 auszutauschen. Bei dem externen Endgerät 20 kann es sich beispielsweise um ein Smartphone, einen Laptop, einen Desktop-PC oder ein Tablet handeln. Das externe Endgerät 20 kann beispielsweise von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs oder von einem Spediteur benutzt werden.
  • Eine Kommunikationsverbindung zum bidirektionalen Austausch von Signalen und/oder Daten zwischen der Kommunikationseinheit 5 des Fahrzeuggeräts 1 und der Kommunikationseinheit 13 der Zentrale 10 kann mit einer Mobilfunkverbindung (z. B. 2G, 3G, 4G oder 5G) hergestellt werden. Ebenso kann eine Kommunikationsverbindung zum bidirektionalen Austausch von Signalen und/oder Daten zwischen der Kommunikationseinheit 23 des externen Endgeräts 20 und der Kommunikationseinheit 13 der Zentrale 10 mit einer Mobilfunkverbindung (z. B. 2G, 3G, 4G oder 5G) hergestellt werden. Eine Kommunikation zwischen dem Fahrzeuggerät 1 und dem externen Endgerät 20 ist nicht vorgesehen und findet nicht statt.
  • Der Prozessor 2 des Fahrzeuggeräts 1 ist eingerichtet, mittels des GNSS-Empfängers 4 in regelmäßigen Zeitabständen, beispielsweise jede Sekunde, Positionsdaten zu erfassen und in den Streckendaten zu hinterlegen. Die Positionsdaten umfassen einen Längengrad und einen Breitengrad. Die Streckendaten umfassen weiterhin in einem Header eine Fahrzeuggeräteidentifikation, welche das Fahrzeuggerät 1 eindeutig identifiziert. Der Prozessor 2 ist weiter eingerichtet, die erfassten Streckendaten in dem Speicher 3 des Fahrzeuggeräts 1 zu speichern und, wenn eine vorbestimmte Speicherkapazität erreicht wird, die gespeicherten Streckendaten als versandfertige (reguläre) Streckendaten im Speicher 3 des Fahrzeuggeräts 1 bereitzustellen. Die Streckendaten können darüber hinaus Ereignisse umfassen. Beispielsweise kann ein Zündwechsel des dem Fahrzeuggerät zugeordneten Kraftfahrzeugs in den Streckendaten dokumentiert sein. Weiterhin können die Streckendaten Zeitstempel aufweisen, wobei die Zeitstempel den Zeitpunkt des Erfassens der Positionsdaten und/oder den Zeitpunkt des Erfassens des Zündwechsels angeben.
  • Der Speicher 3 des Fahrzeuggeräts 1 kann zwei Speicherbereiche aufweisen (nicht dargestellt). Ein erster Speicherbereich speichert die während der laufenden Fahrt erfassten Streckendaten, welche, wie bereits erwähnt, als aktuelle Streckendaten bezeichnet werden. Solange die aktuellen Streckendaten nicht die vorbestimmte Speicherkapazität erreicht haben, verbleiben sie im ersten Speicherbereich und werden nicht sie als versandfertige Streckendaten bereitgestellt. Erst wenn die aktuellen Streckendaten die vorbestimmte Speicherkapazität erreichen, werden sie als versandfertige (reguläre) Streckendaten bereitgestellt und bis zur Übermittlung an die Zentrale in einem zweiten Speicherbereich des Speichers 3 aufbewahrt.
  • Der Prozessor 2 kann weiterhin eingerichtet sein, mittels der Kommunikationseinheit 5 eine Information an die Zentrale 10 zu senden, dass versandfertige Streckendaten im Speicher 3 des Fahrzeuggeräts 1 bereitliegen. Der Prozessor 2 ist weiterhin dazu eingerichtet, die versandfertigen Streckendaten (z. B. aus dem zweiten Speicherbereich) in Reaktion auf eine Anfrage der Zentrale 10 mittels der Kommunikationseinheit 5 an die Zentrale 10 zu übermitteln. Schließlich ist der Prozessor 2 eingerichtet, in Reaktion auf eine Anfrage der Zentrale 10 zum außerplanmäßigen Übertragen von Streckendaten alle im Speicher 3 des Fahrzeuggeräts 1 vorhandenen Streckendaten an die Zentrale 10 zu übermitteln, also die aktuellen Streckendaten (z. B. aus dem ersten Speicherbereich) und gegebenenfalls vorhandene versandfertige Streckendaten (z. B. aus dem zweiten Speicherbereich).
  • Der Prozessor 11 der Zentrale 10 ist eingerichtet, mittels der Kommunikationseinheit 13 eine Anfrage zum Übermitteln von versandfertigen Streckendaten an das Fahrzeuggerät 1 zu senden und die daraufhin übermittelten versandfertigen Streckendaten zu empfangen. Der Prozessor 11 ist weiter eingerichtet, anhand der empfangenen regulären Streckendaten eine Mautgebühr für das dem Fahrzeuggerät 1 zugeordneten Kraftfahrzeug zu berechnen. Wenn das System mehrere (viele, z. B. mehrere tausende) Fahrzeuggeräte umfasst und reguläre Streckendaten von mehreren Fahrzeuggeräten in der Zentrale 10 eintreffen, erfolgt die Berechnung der Mautgebühr in der Reihenfolge des Eintreffens der Streckendaten in der Zentrale 10. Dies entspricht dem bereits erwähnten Standardprozess.
  • Der Prozessor 11 der Zentrale 10 ist weiter eingerichtet, in Reaktion auf eine Anfrage des externen Endgeräts 20 zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung eine Anfrage zu einem außerplanmäßigen Übertragen von Streckendaten an das Fahrzeuggerät 1 zu senden. Wie bereits beschrieben, übermittelt das Fahrzeuggerät 1 in Reaktion auf eine derartige Anfrage sämtliche im Speicher 3 des Fahrzeuggeräts 1 vorhandenen Streckendaten an die Zentrale 10. Der Prozessor 11 ist weiter eingerichtet, anhand der außerplanmäßig empfangenen Streckendaten eine Mautgebühr für das Fahrzeuggerät 1 zu berechnen. Die Berechnung erfolgt priorisiert gegenüber anderen im Speicher 12 der Zentrale 10 vorhandenen regulären Streckendaten. Schließlich ist der Prozessor 11 der Zentrale 10 eingerichtet, mittels der Kommunikationseinheit 13 die berechnete Mautgebühr an das externe Endgerät 20 zu übermitteln.
  • Der Prozessor 21 des externen Endgeräts 20 ist eingerichtet, mittels der Kommunikationseinheit 23 eine Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung für das Fahrzeuggerät 1 an die Zentrale 10 zu senden. Die Anfrage kann beispielsweise mit einer Nutzereingabe ausgelöst werden. Der Prozessor 21 ist weiter eingerichtet, eine in Reaktion auf die Anfrage von der Zentrale 10 empfangene Mautgebühr auszugeben, beispielsweise durch Darstellung auf einer Anzeigeeinrichtung.
  • In Fig. 2 ist der Standardprozess zur Mautberechnung in einem Ablaufdiagramm dargestellt. Das Fahrzeuggerät erfasst in regelmäßigen Zeitabständen Positionsdaten, insbesondere den Längengrad und den Breitengrad (Schritt 200). Die Positionsdaten werden als Streckendaten im Speicher des Fahrzeuggeräts gespeichert (Schritt 210). Wenn die gespeicherten Streckendaten eine vorbestimmte Speicherkapazität erreichen, werden die gespeicherten Streckendaten als versandfertige Streckendaten im Speicher des Fahrzeuggeräts bereitgestellt (Schritt 220). Das Fahrzeuggerät sendet eine Information an die Zentrale, dass versandfertige Streckendaten vorliegen (Schritt 230). Die Zentrale sendet eine Anfrage zum Übermitteln der versandfertigen Streckendaten an das Fahrzeuggerät (Schritt 240). In Reaktion auf die Anfrage der Zentrale übermittelt das Fahrzeuggerät die versandfertigen Streckendaten an die Zentrale (Schritt 250). Die Zentrale empfängt die versandfertigen Streckendaten von dem Fahrzeuggerät (Schritt 260). Die Zentrale berechnet anhand der empfangenen Streckendaten die Mautgebühr für das dem Fahrzeuggerät zugeordneten Kraftfahrzeug (Schritt 270). Anschließend kann die Mautgebühr gegenüber dem Nutzer in Rechnung gestellt werden, beispielsweise auf dem Postweg oder mittels eines Internetportals.
  • Es ist zu beachten, dass der Schritt 230 optional ist. Eine Information des Fahrzeuggeräts an die Zentrale, dass versandfertige Streckendaten im Speicher vorliegen, ist eine bevorzugte Ausführungsform, jedoch nicht zwingend erforderlich. Alternativ kann die Zentrale die Anfrage zum Übermitteln der versandfertigen Streckendaten an das Fahrzeuggerät senden, ohne zuvor vom Fahrzeuggerät informiert zu sein. Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die Zentrale die Anfrage zum Übermitteln der versandfertigen Streckendaten in regelmäßigen Zeitabständen an das Fahrzeuggerät sendet.
  • Das System umfasst mehrere, üblicherweise mehrere tausende Fahrzeuggeräte. Die Zentrale empfängt also Streckendaten von sehr vielen Fahrzeuggeräten. Im Standardprozess erfolgt die Berechnung der Mautgebühr in der Reihenfolge des Eintreffens der Streckendaten in der Zentrale. Hierzu werden die regulären Streckendaten in der Zentrale 10 in der Reihenfolge ihres Eintreffens in einer Warteschlange angeordnet und anschließend der Reihe nach verarbeitet (FIFO - Prinzip, first in - first out). Ein schematisches Beispiel für eine derartige Warteschlange 500 ist in Fig. 3 dargestellt. Zuvor empfangene reguläre Streckendaten 510 - 514 sind in der Reihenfolge ihres Eintreffens in der Zentrale 10 in der Warteschlange 500 angeordnet. Hierdurch ist die Reihenfolge der Verarbeitung der Streckendaten festgelegt. In der gezeigten Ausführungsform wird das Streckendatum 510 als nächstes verarbeitet und hieraus die Maut berechnet. Dies ist durch den Pfeil 520 angedeutet. Ein neu in der Zentrale eingetroffenes reguläres Streckendatum 530 wird am Ende der Warteschlange 500 hinter dem Streckendatum 514 angeordnet, wie durch den Pfeil 540 gezeigt ist. Es können auch mehrere Warteschlangen gebildet werden, so dass eine parallele Verarbeitung der regulären Streckendaten möglich ist. In diesem Fall werden die regulären Streckendaten in der Reihenfolge ihres Eintreffens in der Zentrale 10 auf die mehreren Warteschlangen verteilt (nicht dargestellt).
  • Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur außerplanmäßigen Mautberechnung. Der Nutzer sendet mit seinem Smartphone eine Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung für sein Kraftfahrzeug an die Zentrale (Schritt 100). Hierzu wählt er das dem Kraftfahrzeug zugeordnete Fahrzeuggerät aus, welches anhand der Fahrzeuggerätidentifikation eindeutig identifiziert werden kann. In Reaktion auf die Anfrage zur außerplanmäßigen Mautberechnung sendet die Zentrale eine Anfrage zu einem außerplanmäßigen Übertragen von Streckendaten an das ausgewählte Fahrzeuggerät (Schritt 110). Daraufhin übermittelt das Fahrzeuggerät alle im Speicher des Fahrzeuggeräts vorhandenen Streckendaten, also aktuelle Streckendaten und gegebenenfalls vorhandene reguläre Streckendaten, an die Zentrale (Schritt 120). Die Zentrale berechnet anhand der Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts die Mautgebühr (Schritt 130). Diese Berechnung erfolgt priorisiert gegenüber anderen in der Zentrale vorhandenen regulären Streckendaten. Die Zentrale übermittelt die berechnete Mautgebühr an das Smartphone des Nutzers (Schritt 140). Das Smartphone zeigt die Mautgebühr auf seinem Bildschirm an (Schritt 150). Der Nutzer ist somit zeitnah über die angefallene Mautgebühr informiert und kann diese seinem Kunden in Rechnung stellen.
  • Wenn Streckendaten in der Zentrale 10 eintreffen, die aufgrund einer Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung übermittelt wurden (außerplanmäßige Streckendaten), so werden diese an den ersten Platz der Warteschlange 500 gesetzt und die zuvor in der Warteschlange 500 angeordneten Streckendaten werden eine Position nach hinten verschoben. Dies ist in Fig. 5 gezeigt. Wenn ein außerplanmäßiges Streckendatum 550 in der Zentrale 10 eintrifft, wird es an den Anfang der Warteschlange 500 gesetzt, also vor die Position des bereits vorhandenen Streckendatums 510. Dies ist durch den Pfeil 560 gezeigt. Folglich wird das außerplanmäßige Streckendatum 550 als Nächstes verarbeitet. Die in der Warteschlange 500 zuvor bereits vorhandenen Streckendaten 510 - 514 werden eine Position nach hinten versetzt und entsprechend später verarbeitet.
  • Wenn mehrere außerplanmäßige Streckendaten von verschiedenen Fahrzeuggeräten in der Zentrale 10 eintreffen, werden diese in der Reihenfolge ihres Eintreffens vorne in der Warteschlange 500 angeordnet und die vorhandenen regulären Streckendaten werden entsprechend nach hinten verschoben. Hierdurch ist eine priorisierte Verarbeitung aller außerplanmäßigen Streckendaten gewährleistet. Auch für außerplanmäßige Streckendaten ist eine priorisierte Verarbeitung in mehreren Warteschlangen möglich (nicht dargestellt). Beispielsweise können außerplanmäßige Streckendaten jeweils an die Spitze von mehreren Warteschlangen gesetzt werden.
  • In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens zur außerplanmäßigen Mautberechnung dargestellt. Einige Schritte entsprechen dem in Fig. 4 dargestellten Verfahren. Ausgangspunkt ist folgende Situation. Der Nutzer ist mit seinem Kraftfahrzeug durchgängig und ohne Pause gefahren. Er ist nun an der für diese Fahrt angefallene Mautgebühr interessiert. Die in Schritt 100 gestellte Anfrage zur außerplanmäßigen Mautberechnung umfasst die Angabe, dass die Mautgebühr für die zwischen den letzten beiden Zündwechsel zurückgelegte Strecke berechnet werden soll. Die letzten zwei Zündwechsel geben den Beginn der Fahrt (Zündung an) und das Ende der Fahrt (Zündung aus) an. Die Zentrale sendet daraufhin die Anfrage zum Übermitteln aller Streckendaten an das Fahrzeuggerät (Schritt 110) und das Fahrzeuggerät übermittelt alle Streckendaten an die Zentrale (Schritt 120). In der Zentrale liegen nun alle zu dem Fahrzeuggerät gehörenden Streckendaten vor. Aus diesen Streckendaten wählt die Zentrale die Streckendaten aus, welche zwischen den beiden letzten Zündwechseln liegen (Schritt 125). Für diese ereignisbasierten Streckendaten wird die Mautgebühr priorisiert berechnet (Schritt 130), an das Smartphone übermittelt (Schritt 140) und dort angezeigt (Schritt 150).
  • Das in Fig. 6 gezeigte Verfahren kann für einen anderen Anwendungsfall folgendermaßen abgewandelt werden. Der Nutzer ist in der Zeit von 9:00 Uhr und 17:00 Uhr gefahren. Er hat während der Fahrt zweimal Pause gemacht, einmal zum Tanken und einmal zum Essen. Eine Anfrage zur außerplanmäßigen Berechnung der Mautgebühr anhand der Zündwechsel wäre recht umständlich, da mehrere Zündwechsel stattgefunden haben. Stattdessen startet der Nutzer eine zeitbasierte Anfrage. Die Anfrage zur außerplanmäßigen Mautberechnung umfasst nun die Angabe, dass die Mautgebühr für die Zeit zwischen 9:00 Uhr und 17:00 Uhr berechnet werden soll (Schritt 100). Die Zentrale sendet daraufhin die Anfrage zum Übermitteln aller Streckendaten an das Fahrzeuggerät (Schritt 110) und das Fahrzeuggerät übermittelt alle Streckendaten an die Zentrale (Schritt 120). In der Zentrale werden nun in Schritt 125 die Streckendaten ausgewählt, welche in dem angegebenen Zeitraum liegen. Für diese zeitbasierten Streckendaten wird dann die Mautgebühr priorisiert berechnet (Schritt 130), an das Smartphone übermittelt (Schritt 140) und dort angezeigt (Schritt 150). Selbstverständlich kann der Nutzer auch andere Zeiten für die Berechnung der Mautgebühr angeben.
  • Die vorliegende technische Lehre kann beispielsweise in folgender Ausführungsform umgesetzt werden. Ein Fahrer hat in seiner Schicht eine Baustelle zu beliefern. Er startet sein Kraftfahrzeug und fährt zum Zielort. Dort schaltet er das Kraftfahrzeug aus und öffnet die App auf seinem Smartphone, um den Mautbetrag gegenüber seinem Kunden geltend zu machen. Er hat die Auswahl zwischen "1. Betrag zwischen den letzten zwei Zündwechseln" und "2. Zeitraum festlegen". Der Einfachheit halber wählt er Option 1. Daraufhin werden die Streckendaten vom Fahrzeuggerät an die Zentrale übertragen und in der Zentrale tarifiert. Die Gesamtsumme wird an die App auf dem Smartphone gesandt und dem Fahrer angezeigt. Er liest die Summe ab und stellt sie seinem Kunden in Rechnung.
  • Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale können für die Verwirklichung von Ausführungsformen sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander relevant sein.

Claims (14)

  1. System zum Berechnen einer Mautgebühr für ein mautpflichtiges Kraftfahrzeug umfassend eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10), mehrere Fahrzeuggeräte (1) und ein externes Endgerät (20),
    wobei jedes der mehreren Fahrzeuggeräte (1) jeweils einem Kraftfahrzeug eindeutig zugeordnet ist, wobei die mehreren Fahrzeuggeräte (1) jeweils eingerichtet sind:
    - Streckendaten zu erfassen,
    - die erfassten Streckendaten in einem Speicher (3) des jeweiligen Fahrzeuggeräts (1) zu speichern,
    - die gespeicherten Streckendaten als versandfertige Streckendaten im Speicher (3) des Fahrzeuggeräts (1) bereitzustellen, wenn die gespeicherten Streckendaten eine vorbestimmte Speicherkapazität erreichen, und
    - die versandfertigen Streckendaten in Reaktion auf eine Anfrage der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (10) an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10) zu übermitteln,
    wobei die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10) eingerichtet ist:
    - eine Anfrage zum Übermitteln von versandfertigen Streckendaten an jedes der mehreren Fahrzeuggeräte (1) zu senden,
    - die versandfertigen Streckendaten von den Fahrzeuggeräten (1) zu empfangen und
    - anhand der empfangenen Streckendaten jeweils eine Mautgebühr für die den Fahrzeuggeräten (1) zugeordneten Kraftfahrzeugen zu berechnen, wobei die Berechnung in der Reihenfolge des Eintreffens der Streckendaten in der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (10) erfolgt,
    wobei das externe Endgerät (20) eingerichtet ist:
    - eine Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung für ein ausgewähltes Fahrzeuggerät von den mehreren Fahrzeuggeräten (1) an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10) zu senden, und
    - eine in Reaktion auf die Anfrage von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (10) empfangene Mautgebühr für das ausgewählte Fahrzeuggerät auszugeben,
    wobei die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10) weiter eingerichtet ist:
    - in Reaktion auf die Anfrage zur außerplanmäßigen Mautberechnung eine Anfrage zu einem außerplanmäßigen Übertragen von Streckendaten an das ausgewählte Fahrzeuggerät zu senden,
    - die Streckendaten von dem ausgewählten Fahrzeuggerät zu empfangen,
    - anhand der Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts eine Mautgebühr zu berechnen, wobei die Berechnung priorisiert gegenüber anderen in der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (10) vorhandenen Streckendaten erfolgt, und
    - die für das ausgewählte Fahrzeuggerät berechnete Mautgebühr an das externe Endgerät (20) zu übermitteln,
    wobei das ausgewählte Fahrzeuggerät eingerichtet ist, in Reaktion auf die Anfrage zum außerplanmäßigen Übertragen von Streckendaten alle im Speicher des ausgewählten Fahrzeuggeräts vorhandenen Streckendaten an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10) zu übermitteln.
  2. System nach Anspruch 1, wobei jedes der mehreren Fahrzeuggeräte (1) eine eindeutige Fahrzeuggeräteidentifikation aufweist und wobei die Streckendaten die jeweilige Fahrzeuggeräteidentifikation des die Streckendaten erfassenden Fahrzeuggeräts (1) umfassen.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Streckendaten Positionsdaten umfassen, wobei die Positionsdaten eine Position des Fahrzeuggeräts (1) angeben und wobei die mehreren Fahrzeuggeräte (1) jeweils eingerichtet sind:
    - die Positionsdaten in regelmäßigen Zeitabständen zu erfassen und
    - die erfassten Positionsdaten zusammen mit einem Zeitstempel in den Streckendaten abzulegen, wobei der Zeitstempel den Zeitpunkt der Erfassung des jeweiligen Positionsdatums angibt.
  4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Streckendaten Ereignisdaten umfassen, wobei die Ereignisdaten ein von dem Fahrzeuggerät (1) erfasstes Ereignis angeben und wobei die mehreren Fahrzeuggeräte (1) jeweils eingerichtet sind:
    - ein Ereignis zu erfassen und
    - das erfasste Ereignis in den Streckendaten abzulegen.
  5. System nach Anspruch 4, wobei die mehreren Fahrzeuggeräte (1) jeweils eingerichtet sind, das erfasste Ereignis zusammen mit einem Zeitstempel in den Streckendaten abzulegen, wobei der Zeitstempel den Zeitpunkt der Erfassung des jeweiligen Ereignisses angibt.
  6. System nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Ereignis ein Zündwechsel des dem Fahrzeuggerät (1) zugeordneten Kraftfahrzeugs ist.
  7. System nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die mehreren Fahrzeuggeräte (1) jeweils eingerichtet sind, in Reaktion auf das Erfassen des Ereignisses eine Information an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10) zu senden, ob versandfertige Streckendaten im Speicher des jeweiligen Fahrzeuggeräts vorliegen.
  8. System nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung für ein ausgewähltes Fahrzeuggerät ein Ereignis oder mehrere Ereignisse umfasst und wobei die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10) eingerichtet ist, von den Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts die dem Ereignis bzw. den Ereignissen entsprechenden Streckendaten auszuwählen, für die ausgewählten Streckendaten die Mautgebühr zu berechnen und die berechnete Mautgebühr an das externe Endgerät (20) zu übertragen.
  9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung für ein ausgewähltes Fahrzeuggerät eine oder mehrere Zeitvorgaben umfasst und wobei die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10) eingerichtet ist, von den Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts die der Zeitvorgabe bzw. den Zeitvorgaben entsprechenden Streckendaten auszuwählen, für die ausgewählten Streckendaten die Mautgebühr zu berechnen und die berechnete Mautgebühr an das externe Endgerät (20) zu übertragen.
  10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10) weiter eingerichtet ist, die Anfrage zum Übertragen der versandfertigen Streckendaten in regelmäßigen Zeitabständen an die mehreren Fahrzeuggeräte (1) zu senden.
  11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die mehreren Fahrzeuggeräte (1) jeweils weiter eingerichtet sind, die versandfertigen Streckendaten in ihrem jeweiligen Speicher zu verschlüsseln.
  12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die mehreren Fahrzeuggeräte (1) jeweils weiter eingerichtet sind, die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10) zu informieren, wenn versandfertige Streckendaten vorliegen und wobei die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10) weiter eingerichtet ist, in Reaktion auf eine derartige Information eine Anfrage zum Übertragen der versandfertigen Streckendaten an die entsprechenden Fahrzeuggeräte (1) zu senden.
  13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei das externe Endgerät (20) ein mobiles Endgerät ist.
  14. Verfahren zum Berechnen einer Mautgebühr für ein mautpflichtiges Kraftfahrzeug in einem System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten:
    - Senden (100), mittels des externen Endgeräts (20), einer Anfrage zu einer außerplanmäßigen Mautberechnung für ein ausgewähltes Fahrzeuggerät von den mehreren Fahrzeuggeräten (1) an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10),
    - Senden (110), mittels der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (10), in Reaktion auf die Anfrage zur außerplanmäßigen Mautberechnung einer Anfrage zu einem außerplanmäßigen Übertragen von Streckendaten an das ausgewählte Fahrzeuggerät,
    - Übermitteln (120), mittels des ausgewählten Fahrzeuggeräts, in Reaktion auf die Anfrage zum außerplanmäßigen Übertragen von Streckendaten aller im Speicher des ausgewählten Fahrzeuggeräts vorhandenen Streckendaten an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (10),
    - Berechnen (130), mittels der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (10), anhand der Streckendaten des ausgewählten Fahrzeuggeräts einer Mautgebühr, wobei die Berechnung priorisiert gegenüber anderen in der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (10) vorhandenen Streckendaten erfolgt,
    - Übermitteln (140), mittels der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (10), der für das ausgewählte Fahrzeuggerät berechnete Mautgebühr an das externe Endgerät (20), und
    - Ausgeben (150), mittels des externen Endgeräts (20), der Mautgebühr für das ausgewählte Fahrzeuggerät.
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WO1995020801A1 (de) 1994-01-28 1995-08-03 Detemobil Deutsche Telekom Mobilnet Gmbh Verfahren und anordnung zur ermittlung von nutzungsgebühren für verkehrswege und/oder verkehrsflächen
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