DE10126345A1

DE10126345A1 - Automatic collection of motor vehicle toll charges using vehicle transceiver devices, road section transmitters and data exchange devices for calculating toll charges and transmitting them to vehicles and central processing center

Info

Publication number: DE10126345A1
Application number: DE2001126345
Authority: DE
Inventors: Juerg Uhlmann
Original assignee: FELA MAN AG DIESSENHOFEN
Current assignee: FELA MAN AG DIESSENHOFEN
Priority date: 2001-01-24
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-07-25
Also published as: CH695585A5

Abstract

Method for automatic toll collection in which each section of toll road is assigned a marker transmitter (9), so that when a vehicle passes it a corresponding transceiver in the vehicle records relevant toll data. When a vehicle leaves a toll network the last communication device (35) collects the toll data from the transceiver calculates a charge and transmits it to a central data processing unit and to the vehicle transceiver. An Independent claim is made for a device for automatic toll collection.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Mauterhebung gemäss den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method and Device for automatic toll collection according to the Features of the independent claims.

Sowohl die Erstellung als auch der Unterhalt eines Strassennetzes verschlingt enorme Geldsummen. Zu dessen Finanzierung können nebst Treibstoffzöllen und Steuergeldern auch Gebühren erhoben werden. Beispiele solcher Gebühren sind zeitgebundene Vignetten, objektbezogene Tunnelgebühren, streckengebundene Autobahngebühren oder leistungsabhängige Verkehrsabgaben. Es ist bekannt, dass in verschiedenen Ländern für die Benutzung von öffentlichen oder privaten Autobahnen Abgaben entrichtet werden müssen. Bei den Einfahrten zu solchen gebührenpflichtigen Autobahnen befinden sich ein oder mehrere Ticketausgaben. Jeder Fahrzeuglenker bezieht vor der Benutzung der Autobahn ein Papierticket aus dem Ticketautomaten. Auf dem Papierticket sind Einfahrtsort und Einfahrtszeit in Form eines maschinenlesbaren Codes, beispielsweise in Form von gestanzten Löchern, angegeben. Die Ausfahrten aus der Autobahn sind mit mehreren Zahlstellen ausgerüstet. Jede der Zahlstellen ist mit einer hebbaren Schranke versehen. An der Zahlstelle wird das Ticket in den Schlitz eines Zahlungsautomaten eingeführt, worauf der Automat entsprechend der Kennzeichnung auf dem Ticket die Benutzungsgebühr anzeigt. Sobald der geforderte Betrag bar oder mittels Kreditkarte entrichtet worden ist, wird die Schranke angehoben, sodass die Weiterfahrt möglich ist.Both creating and maintaining a Road network gobbles up enormous sums of money. To that Financing can include fuel tariffs and Taxpayers' fees are also charged. Examples such fees are time-bound vignettes, property-related tunnel fees, route-related Motorway fees or performance-related traffic taxes. It is known that for different countries Use of public or private highways Levies have to be paid. At the entrances too there are such toll motorways or multiple ticket issues. Every vehicle driver relates a paper ticket from the Ticket machines. The entry point is on the paper ticket and arrival time in the form of a machine-readable code, for example in the form of punched holes. The exits from the highway are several Paying agents equipped. Each of the paying agents is with provided with a liftable barrier. At the paying agent the ticket in the slot of a payment machine introduced, whereupon the machine according to the Labeling on the ticket indicates the usage fee. As soon as the requested amount in cash or by credit card has been paid, the barrier is raised so that the onward journey is possible.

Ein Nachteil solcher Gebühren- oder Mauterhebungssysteme liegt darin, dass für die Ticketausgaben an den Autobahneinfahrten und insbesondere für die Zahlstellen an den Ausfahrten grosse Flächen oder Stauräume erforderlich sind. Bei längeren Autobahnstrecken werden oft zusätzliche Zahlstellen direkt auf der Autobahn installiert, die einen enormen Platzbedarf aufweisen. Ausserdem ist eine genügend hohe Anzahl von Ticketausgabe- und Zahlstellen erforderlich, welche selbst grosse Verkehrsströme zu Spitzenzeiten noch verarbeiten können. Mindestens ein Teil der Zahlstellen muss manuell bedient werden, da immer wieder Situationen auftreten, in denen die zur Verfügung stehenden Zahlungsmittel nicht für die Begleichung des geforderten Betrages geeignet sind. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Kosten für Boden, Infrastruktur und Personal bei herkömmlichen Gebührenerhebungssystemen verhältnismässig hoch sind. Auf bestehenden Autobahnen können wegen des nicht vorhandenen Stauraums nachträglich keine Ticketausgabe- und Zahlstellen mehr errichtet werden. Ausserdem erweisen sich herkömmliche Systeme mit Ticketausgabe- und Zahlstellen als ziemlich unflexibel bei der Tarifgestaltung. Änderungen bei den Tarifen müssen bei jeder Zahlstelle einzeln vorgenommen werden. Bei der Gebührenerhebung können lediglich Personenkraftwagen von Lastkraftwagen unterschieden werden; eine feinere Unterteilung, beispielsweise nach Emissionsklasse oder nach zulässigem Gesamtgewicht, ist nicht oder nur beschränkt möglich. Eine tageszeitabhängige Gestaltung der Gebühren ist mit herkömmlichen Systemen nicht möglich, da beispielsweise längere Aufenthaltszeiten eines Fahrzeugs auf einem Rastplatz nicht korrekt erfasst werden können. Somit sind herkömmliche Systeme auch nicht in der Lage, eine tageszeitabhängige Lenkungswirkung auf den Verkehrsstrom auszuüben.A disadvantage of such fee or toll collection systems is that for the ticket issues to the Motorway entrances and especially for the paying agents Large areas or storage spaces are required for the exits are. On longer freeway routes there are often additional ones Paying agencies installed directly on the freeway, the one have enormous space requirements. In addition, one is sufficient high number of ticket issuing and paying agents required which even large traffic flows too Can still handle peak times. At least part of it the paying agent must be operated manually, as always again situations arise in which the available standing means of payment not for the settlement of the required amount are suitable. In other words this means that the cost of land, infrastructure and personnel in traditional fee collection systems are relatively high. On existing highways can be retrofitted due to the lack of storage space no more ticket issuing and paying agents become. In addition, conventional systems also prove to be Ticket issuing and paying agents as quite inflexible the tariff structure. Changes in tariffs must be made be made individually to each paying agent. In the Only passenger cars from Trucks can be distinguished; a finer Subdivision, for example by emission class or according to permissible total weight, is not or only limited possible. A time-dependent design of the Fees are not possible with conventional systems because for example, longer vehicle stays cannot be recorded correctly at a rest area. This means that conventional systems are also not able to a time-dependent control effect on the To exert traffic flow.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mauterhebungsverfahren und eine Mauterhebungsvorrichtung zu schaffen, welche eine automatische Mauterhebung bei mautpflichtigen Fahrzeugen erlauben.It is an object of the present invention Toll collection procedure and a toll collection device to create an automatic toll collection allow toll vehicles.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Mauterhebung gemäss den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.This problem is solved by a method and a Device for automatic toll collection according to the Features of the independent claims.

Mit dem erfindungsgemässen Mauterhebungsverfahren kann die Maut bei mautpflichtigen Fahrzeugen mit geringem Aufwand und ohne Störung des Verkehrsflusses erhoben werden. Die Erfassung des von einem Fahrzeug auf den mautpflichtigen Strassen zurückgelegten Weges erfolgt berührungslos und ohne Verringerung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Das Mauterhebungsverfahren behandelt alle Benutzergruppen gleich. Eine Benachteiligung einzelner Benutzergruppen, zum Beispiel von ausländischen Fahrzeuge oder von Fahrzeugen, welche die mautpflichtigen Strassen nur selten benutzen, kann ausgeschlossen werden. Die erfindungsgemässe Mauterhebungsvorrichtung ermöglicht eine flexible Gestaltung der Tarife für die Strassenbenutzung. So können nicht nur unterschiedliche Tarife für verschiedene Streckenabschnitte zur Anwendung kommen; es ist auch möglich, Tarife auf einzelnen Streckenabschnitten in Abhängigkeit der Tageszeit zu ändern. Ebenso können bei der Tariffestsetzung fahrzeugspezifische Merkmale wie etwa die Abgasklasse oder die Anzahl Achsen des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Ausserdem kann die auf einem mautpflichtigen Strassennetz zurückgelegte Wegstrecke zwischen einer Einfahrt und einer Ausfahrt auch dann korrekt erfasst werden, wenn zwischen dieser Ein- und Ausfahrt verschiedene Wege möglich sind.With the toll collection method according to the invention, the Tolling toll-free vehicles with little effort and be collected without disturbing the flow of traffic. The Registration of the from a vehicle to the toll Road covered is contactless and without reducing the speed of the vehicle. The Toll collection procedures cover all user groups equal. A disadvantage for individual user groups, for example from foreign vehicles or from Vehicles that rarely drive the toll roads can be excluded. The Toll collection device according to the invention enables a flexible design of tariffs for road use. So not only different tariffs for different sections of the route are used; it it is also possible to get tariffs on individual sections of the route change depending on the time of day. Likewise, at the tariff setting vehicle-specific features such as the emission class or the number of axles of the vehicle be taken into account. In addition, the one Route covered by toll road network between an entrance and an exit even then are correctly recorded if between this input and Exit different ways are possible.

Die Mauterhebungsvorrichtung umfasst Komponenten, die autonom funktionsfähig sind. Dadurch wird sichergestellt, dass das Gesamtsystem beim Ausfall einzelner Komponenten weiter funktionsfähig ist.The toll collection device includes components that are autonomously functional. This ensures that the overall system should individual components fail is still functional.

Eine breite Anwendung des Mauterhebungsverfahrens bei sämtlichen Fahrzeugen ist mit einer einfachen Variante der Mauterhebungsvorrichtung möglich. Dabei wird zugunsten einer kostengünstigen und einfachen Anwendbarkeit des Verfahrens auf die Möglichkeit der räumlichen und/oder zeitlichen Variabilität Gebühren verzichtet.A wide application of the toll collection process at all vehicles is with a simple variant of the Toll collection device possible. This will benefit an inexpensive and simple applicability of the Procedure on the possibility of spatial and / or temporal variability fees waived.

Anhand einiger Figuren wird die Erfindung im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigenThe invention is illustrated below with the aid of some figures described in more detail. Show

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Strassennetzes mit mehreren mautpflichtigen Abschnitten, Fig. 1 shows a section of a road network with a plurality of toll sections,

Fig. 2 ein Ausschnitt einer mautpflichtigen Strasse mit einem Markiersender, Fig. 2 is a detail of a toll road with a Markiersender,

Fig. 3 eine Vorderansicht eines mautpflichtigen Fahrzeuges im Bereich eines Markiersenders, Fig. 3 is a front view of a toll road vehicle in the region of a Markiersenders,

Fig. 4 eine Kommunikationsvorrichtung an einer einspurigen Ausfahrt eines mautpflichtigen Strassennetzes, Fig. 4 is a communication device to a one-lane exit of a toll road network,

Fig. 5 eine weitere Kommunikationsvorrichtung an einer mehrspurigen Ausfahrt eines mautpflichtigen Strassennetzes, Fig. 5 shows a further communication device to a multi-lane exit of a toll road network,

Fig. 6 ein Blockschema einer Kommunikationsvorrichtung, Fig. 6 is a block diagram of a communication device,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges beim Eintreten in den Erfassungsbereich eine s Kommunikationsgerätes, Fig. 7 is a side view of a vehicle when entering the detection area a s communication device,

Fig. 8 eine Ansicht eines Erfassungsgerätes, Fig. 8 is a view of a detection device,

Fig. 9 ein Blockschema eines Erfassungsgerätes, Fig. 9 is a block diagram of a detection device,

Fig. 10 das Ausrüsten eines mautpflichtigen Fahrzeuges mit einem Erfassungsgerät, Fig. 10, equipping a vehicle having a toll collection device,

Fig. 11 ein Abfolgeschema beim Senden von Informationen durch einen Markiersender, Fig. 11 is a sequence diagram of sending of information by a Markiersender,

Fig. 12 eine Kontrolleinrichtung für Fahrzeuge auf mautpflichtigen Strassen, FIG. 12 is a control device for vehicles on toll roads,

Fig. 13 ein mobiles Kontrollgerät in einem Kontrollfahrzeug. Fig. 13 is a mobile control unit in a control vehicle.

In Fig. 1 ist schematisch ein Ausschnitt eines mautpflichtigen Strassennetzes 1 dargestellt, der zwei sich kreuzende Autobahnen aufweist und mit Komponenten der erfindungsgemässen Mauterhebungsvorrichtung ausgerüstet ist. Die Fahrtrichtungen auf den richtungsgetrennten Fahrstreifen 3 sowie den Einfahrten E und den Ausfahrten A werden durch Pfeile angezeigt. Jeder Fahrstreifen 3 kann eine oder mehrere Fahrspuren 5 und gegebenenfalls eine Standspur 5' (in Fig. 3 dargestellt) aufweisen. Das Strassennetz 1 ist in einzelne Abschnitte 7 unterteilt. In der Regel beginnt ein Abschnitt 7 bei einer Einfahrt E, einer Kreuzung K oder einer Verzweigung der Autobahn und endet bei der in Fahrtrichtung folgenden nächsten Ausfahrt A, Einfahrt E, Kreuzung K oder Verzweigung. Es ist aber auch möglich, dass ein Abschnitt bei einem Objekt (nicht dargestellt) wie beispielsweise einer Brücke oder einem Tunnel beginnt oder endet. Jedem Abschnitt 7 ist mindestens ein Markiersender 9 in eindeutiger Weise zugeordnet. Eine eindeutige Zuordnung ist gegeben, wenn der oder die Markiersender 9 einer. Erkennungscode aussenden, aufgrund dessen der betreffende Abschnitt 7 eindeutig erkennbar ist. Das heisst, auf keinem der anderen Abschnitte 7 des landesweiten Strassennetzes 1 darf ein weiterer Markiersender 9 den gleichen Erkennungscode aussenden. Die Markiersender 9 befinden sich vorzugsweise im ersten Drittel des zugehörigen Abschnittes 7; sie können aber auch am Anfang dieses Abschnittes 7 angeordnet sein, z. B. im Bereich von Autobahneinfahrten E oder bei Tunneleingängen. Selbstverständlich können zusätzlich zu den Markiersendern 9 weitere Ergänzungsmarkiersender 9' für denselben Abschnitt 7 eingesetzt werden. Diese können auch ausserhalb des ersten Drittels des betreffenden Abschnittes 7 liegen und/oder sich in ihrer Lage und/oder Ausrichtung von einem im gleichen Abschnitt 7 angeordneten Markiersender 9 unterscheiden. Markiersender 9 und Ergänzungsmarkiersender 9' sind beispielsweise zugelassene Mikrowellensender (Dedicated Short Range Communication), kurz DSRC-Sender oder DSRC-Funkbaken genannt, mit geringer Sendeleistung und mit einer kurzen Reichweite von bis zu ca. 50 Metern. Je nach Land können unterschiedliche Frequenzbereiche genutzt werden, beispielsweise 5.8 GHz in europäischen Ländern oder 900 MHz in den USA. Entsprechende Normen für die DSRC-Kurzstreckenfunk- Kommunikation werden beispielsweise im Rahmen des CEN/TC 278 erarbeitet und legen nicht nur die verfügbaren Frequenzbänder fest, sondern auch die Art, wie die Kommunikation zu erfolgen hat, also Protokolle und Kommunikationsstandards.In Fig. 1 a section of a toll road network 1 is shown schematically, comprising two intersecting highways and is equipped with components of the inventive toll collection device. The directions of travel on the direction-separated lane 3 and the entrances E and exits A are indicated by arrows. Each lane 3 can have one or more lanes 5 and optionally a standing lane 5 '(shown in FIG. 3). The road network 1 is divided into individual sections 7 . As a rule, a section 7 begins at an entrance E, an intersection K or a junction of the motorway and ends at the next exit A, entrance E, intersection K or junction following in the direction of travel. However, it is also possible for a section to begin or end at an object (not shown) such as a bridge or a tunnel. At least one marking transmitter 9 is uniquely assigned to each section 7 . A clear assignment is given if the marker transmitter (s) 9 one. Send out the identification code on the basis of which the relevant section 7 can be clearly identified. This means that no other marking transmitter 9 may transmit the same identification code on any of the other sections 7 of the country-wide road network 1 . The marking transmitter 9 are preferably located in the first third of the associated section 7 ; but they can also be arranged at the beginning of this section 7 , for. B. in the area of freeway entrances E or at tunnel entrances. Of course, can be used in addition to the Markiersendern 9 further Ergänzungsmarkiersender 9 'for the same section. 7 These can also lie outside the first third of the section 7 in question and / or differ in their position and / or orientation from a marking transmitter 9 arranged in the same section 7 . Marking transmitter 9 and supplementary marking transmitter 9 'are, for example, approved microwave transmitters (Dedicated Short Range Communication), in short DSRC transmitters or DSRC radio beacons, with low transmission power and with a short range of up to approx. 50 meters. Depending on the country, different frequency ranges can be used, for example 5.8 GHz in European countries or 900 MHz in the USA. Corresponding standards for DSRC short-range radio communication are developed, for example, as part of CEN / TC 278 and not only specify the available frequency bands, but also the way in which communication is to take place, i.e. protocols and communication standards.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, haben Markiersender 9 und Ergänzungsmarkiersender 9' eine Richtcharakteristik mit einem keulenförmigen Sendebereich oder einer Sendekeule 11. Der Markiersender 9 ist in einer Höhe H₁, beispielsweise 10-12 m über der Fahrbahn oder dem Fahrstreifen 3, unmittelbar rechts neben dem Fahrstreifen 3 angeordnet. Vorzugsweise ist die Höhe H₁ wesentlich höher als die Höhe H₂ von beispielsweise 3 m, in der ein Erfassungsgerät 13 bei mautpflichtigen Fahrzeugen 15 hinter der Frontscheibe 17 befestigt ist. Die Sendekeule 11 des Markiersenders 9 ist der Fahrtrichtung auf der nächstliegenden Fahrspur 5 so entgegengerichtet, dass ihre vertikale Symmetrieebene V die Fahrspur 5 in einem spitzen Winkel α schneidet. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Erfassungsgeräte 13 zweier Fahrzeuge 15, die ungefähr auf gleicher Höhe auf benachbarten Fahrspuren 5 in die gleiche Richtung fahren, von einem einzigen, unauffällig seitlich der Fahrspur 5 angeordneten Markiersender 9 erreichbar sind. Die Erfassungsgeräte 13 sind jeweils vorzugsweise an der linken oberen Ecke der Frontscheibe 17 angebracht, damit das Erfassungsgerät 13 des weiter vom Markiersender 9 entfernten Fahrzeugs 15 nicht in den Funkschatten des näher am Markiersender 9 vorbeifahrenden Fahrzeugs 15 zu liegen kommt. Alternativ könnte der Markiersender 9 auch an einem Galgen 19 ungefähr in der Mitte über den in gleicher Richtung verlaufenden Fahrspuren 5 montiert werden (Fig. 4). Mit einem neben dem Fahrstreifen 3 verankerten, schwenkbaren Galgen 19 sind sowohl Montage- wie Unterhalts- und Reparaturarbeiten am Markiersender 9 ohne Behinderung des Verkehrs möglich. Selbstverständlich könnte der Markiersender 9 auch im Bereich des Mittelstreifens zwischen den beiden Fahrtrichtungen montiert werden. Bei mehreren Fahrspuren 5 kann mit einem oder mehreren zusätzlichen Ergänzungsmarkiersendern 9' eine Optimierung des gesamten Sendebereichs erreicht werden, sodass selbst bei ungünstigen Verkehrssituationen die Erfassungsgeräte 13 aller den entsprechenden Abschnitt 7 passierenden mautpflichtigen Fahrzeuge 15 durch die Sendekeulen 11 erfasst werden können. Ergänzungsmarkiersender 9' und Markiersender 9 können entlang eines Fahrstreifens 3 beabstandet zueinander angeordnet oder über jeder Fahrspur 5 am Trägerbalken 21 eines auf beiden Seiten des Fahrstreifens 3 verankerten Portals 23, auch gantry genannt, befestigt sein (Fig. 5).As can be seen from FIGS. 2 and 3, marking transmitter 9 and supplementary marking transmitter 9 'have a directional characteristic with a lobe-shaped transmission area or a transmission lobe 11 . The marking transmitter 9 is arranged at a height H ₁ , for example 10-12 m above the roadway or lane 3 , immediately to the right of lane 3 . The height H ₁ is preferably substantially higher than the height H ₂ of, for example, 3 m, in which a detection device 13 is fastened behind the windscreen 17 in vehicles 15 which are subject to toll. The transmitting lobe 11 of the marking transmitter 9 is oriented in the opposite direction to the direction of travel on the nearest lane 5 such that its vertical plane of symmetry V intersects the lane 5 at an acute angle α. In this way, it is possible that the detection devices 13 of two vehicles 15 , which drive approximately at the same height in adjacent lanes 5 in the same direction, can be reached by a single marker transmitter 9 arranged inconspicuously to the side of lane 5 . The detection devices 13 are each preferably attached to the upper left corner of the front screen 17 so that the detection device 13 of the vehicle 15 further away from the marking transmitter 9 does not come to rest in the radio shadows of the vehicle 15 passing closer to the marking transmitter 9 . Alternatively, the marking transmitter 9 could also be mounted on a gallows 19 approximately in the middle above the lanes 5 running in the same direction ( FIG. 4). With a swiveling boom 19 anchored next to the lane 3 , assembly, maintenance and repair work on the marking transmitter 9 are possible without obstructing traffic. Of course, the marking transmitter 9 could also be mounted in the area of the median strip between the two directions of travel. In the case of a plurality of lanes 5 , one or more additional supplementary marking transmitters 9 ′ can optimize the entire transmission range, so that even in unfavorable traffic situations, the detection devices 13 of all toll vehicles 15 passing the corresponding section 7 can be detected by the transmission lobes 11 . Supplementary marking transmitter 9 'and marking transmitter 9 can be arranged at a distance from one another along a lane 3 or can be fastened above each lane 5 to the support beam 21 of a portal 23 anchored on both sides of the lane 3 , also called gantry ( FIG. 5).

Markiersender 9 und Ergänzungsmarkiersender 9' senden periodisch in kurzen Abständen im Bereich von Millisekunden oder dauernd Informationen aus. In Fig. 11 ist das periodische Senden von Information in Funktion der Zeit t dargestellt, wobei zwischen den einzelnen Sendeblöcken eine Wartezeit dt₁ eingefügt ist. Die Leistungsaufnahme der Sender 9, 9' ist mit beispielsweise etwa 2 Watt klein genug, damit die Stromversorgung über eine Batterie oder einen Akku 25, der von Solarzellen 27 gespeist wird, erfolgen kann (Fig. 3). Die Sender 9, 9' können folglich autonom arbeiten und sind nicht auf ein festes Stromversorgungsnetz angewiesen. Überdies sind die Sender 9, 9' vorzugsweise mit einem GSM-Modul 29 ausgerüstet, über welches Informationen mit einer zentralen EDV 31 einer Betreibergesellschaft 33 ausgetauscht werden können. Sowohl die Erstinstallation der Sender 9, 9' als auch Änderungen infolge von Reparatur- und Unterhaltsarbeiten am Strassennetz 1 können ohne grösseren Aufwand vorgenommen werden.Marking transmitter 9 and supplementary marking transmitter 9 'periodically transmit information at short intervals in the range of milliseconds or continuously. FIG. 11 shows the periodic transmission of information as a function of time t, a waiting time dt _{1 being} inserted between the individual transmission blocks. The power consumption of the transmitters 9 , 9 'is small enough, for example, about 2 watts, so that the power supply can take place via a battery or a rechargeable battery 25 , which is fed by solar cells 27 ( FIG. 3). The transmitters 9 , 9 'can consequently work autonomously and are not dependent on a fixed power supply network. In addition, the transmitters 9 , 9 'are preferably equipped with a GSM module 29 , via which information can be exchanged with a central EDP 31 of an operating company 33 . Both the first installation of the transmitters 9 , 9 'and changes as a result of repair and maintenance work on the road network 1 can be carried out without great effort.

Wie in den Fig. 1, 4 und 5 dargestellt sind an den Ausfahrten A des mautpflichtigen Strassennetzes 1 Kommunikationsgeräte 35 installiert. Das Blockschema in Fig. 6 zeigt, dass jedes der Kommunikationsgeräte 35 einen DSRC-Mikrowellensender, kurz M-Sender 37 genannt, einen DSRC-Mikrowellenempfänger, kurz M-Empfänger 39 genannt, eine Datenverarbeitungseinheit 41 mit Datenspeicher 43 und eine Telekommunikationsvorrichtung, vorzugsweise einen GSM-Modul 29', für den Datenaustausch mit der zentralen EDV 31 der Betreibergesellschaft 33 und eine vorzugsweise netzunabhängige Stromversorgung mit Akku 25' und Solarzellen 27' umfasst. Of the toll road network are as shown in Figs. 1, 4 and 5 at the exits of A 1 communication devices 35 installed. The block diagram in FIG. 6 shows that each of the communication devices 35 comprises a DSRC microwave transmitter, M transmitter 37 for short, a DSRC microwave receiver, M receiver 39 for short, a data processing unit 41 with data memory 43 and a telecommunications device, preferably a GSM -Module 29 ', for data exchange with the central computer 31 of the operating company 33 and a preferably network-independent power supply with battery 25 ' and solar cells 27 '.

Über jeder Fahrspur 5 der Ausfahrt A ist je ein Kommunikationsgerät 35 an einem Galgen 19' oder am Trägerbalken 21' eines Portals 23' so angeordnet, dass es mit dem ordnungsgemäss hinter der Frontscheibe 17 eines Fahrzeuges 15 angebrachten Erfassungsgerät 13 Kontakt aufnehmen und kommunizieren kann, wenn dieses Fahrzeug 15 vor der Durchfahrt unter dem Kommunikationsgerät 35 auf der zugehörigen Fahrspur 5 in den Erfassungsbereich D dieses Kommunikationsgerätes 35 gelangt. Die Sendekeule 11' jedes M-Senders 37 ist über der zugehörigen Fahrspur 5 entgegen der Fahrtrichtung schräg nach unten gerichtet, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Verlässt ein Fahrzeug 15 das mautpflichtige Strassennetz 1, so gelangt sein Erfassungsgerät 13 in den Bereich der Sendekeule 7.1', die zugleich den Erfassungsbereich des Kommunikationsqerätes 35 widerspiegelt. Die Empfindlichkeit des M-Empfängers 39 ist so eingestellt, dass dieser Signale, die vom Erfassungsgerät 13 innerhalb der Sendekeule 11' des Kommunikationsgerätes 35 ausgesendet werden, empfangen kann. Wenn sich ungewollt gleichzeitig mehrere Erfassungsgeräte 13 im Erfassungsbereich eines Kommunikationsgerätes 35 befinden, so wird dies vom Kommunikationsgerät 35 aufgrund der unterschiedlichen Empfangssignale erkannt. Das Kommunikationsgerät 35 setzt in diesem Fall automatisch unterschiedliche Prioritäten für diese Erfassungsgeräte 13 und kommuniziert nacheinander einzeln mit jedem der betroffenen Erfassungsgeräte 13.A communication device 35 is arranged above each lane 5 of exit A on a gallows 19 'or on the beam 21 ' of a portal 23 'in such a way that it can make contact and communicate with the detection device 13 which is properly arranged behind the front window 17 of a vehicle 15 , if this vehicle 15 enters the detection area D of this communication device 35 in the associated lane 5 before it passes under the communication device 35 . The transmitting lobe 11 'of each M transmitter 37 is directed obliquely downward over the associated lane 5 against the direction of travel, as is shown in FIG. 7. If a vehicle 15 leaves the road network 1 which is subject to toll, its detection device 13 reaches the area of the transmission lobe 7.1 ', which at the same time reflects the detection area of the communication device 35 . The sensitivity of the M receiver 39 is set so that it can receive signals which are emitted by the detection device 13 within the transmitting lobe 11 'of the communication device 35 . If several detection devices 13 are inadvertently located in the detection area of a communication device 35 at the same time, this is recognized by the communication device 35 on the basis of the different received signals. The communication device 35 is in this case automatically different priorities for this acquisition devices 13 and communicates one by one with each of the acquisition devices 13 concerned.

Fig. 8 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung eines Erfassungsgeräts 13 mit einem Anzeigefeld 45 und einer Bedientaste 47. Dieses Erfassungsgerät 13 kann nur wenig grösser sein als eine Kreditkarte. Sein Blockschema ist in Fig. 9 dargestellt. Die Speisung erfolgt über eine Batterie 49 mit vernachlässigbar kleiner Selbstentladung, beispielsweise über eine Lithiumbatterie. Auf dem Erfassungsgerät 13 ist ein Erneuerungsdatum 50 aufgedruckt, bis zu dem die Batterie 49 ausgewechselt oder das Erfassungsgerät 13 ersetzt werden muss. Nebst der Anzeige oder dem Anzeigefeld 45 und der Bedientaste 47 steht für die Kommunikation mit dem Benutzer ein akustischer Signalgeber 51 zur Verfügung. Über einen Sende- und Empfangsmodul, kurz S/E-Modul 53, mit angeschlossener Antenne 55 kann das Erfassungsgerät 13 Signale von Markiersendern 9 oder Ergänzungsmarkiersendern 9' empfangen und mit Kommunikationsgeräten 35 kommunizieren. Die Antenne 55 kann als Patch-Antenne in Gestalt einer auf einem rechteckigen Keramikplättchen aufgebrachten Kupferschicht oder als Loop-Antenne in Gestalt einer einfachen leitenden Schlaufe ausgebildet sein. Fig. 8 shows an exemplary configuration of a detection device 13 having a display panel 45 and an operating key 47. This recording device 13 can only be slightly larger than a credit card. Its block diagram is shown in Fig. 9. The supply takes place via a battery 49 with a negligibly small self-discharge, for example via a lithium battery. On the detection device 13, a renewal date is printed 50, to which the battery has been replaced or 49, the detection device must be replaced. 13 In addition to the display or the display field 45 and the control button 47 , an acoustic signal generator 51 is available for communication with the user. The detection device 13 can receive signals from marking transmitters 9 or supplementary marking transmitters 9 ′ and communicate with communication devices 35 via a transmission and reception module, or S / E module 53 for short, with a connected antenna 55 . The antenna 55 can be designed as a patch antenna in the form of a copper layer applied to a rectangular ceramic plate or as a loop antenna in the form of a simple conductive loop.

Das Erfassungsgerät 13 ist, solange es nicht im Sendebereich eines Markiersenders 9 oder eines anderen, im gleichen Frequenzbereich arbeitenden Senders ist, in einem Energiesparmodus. Sobald es in den Sendebereich eines Markiersenders 9 oder eines Ergänzungsmarkiersenders 9' gelangt, schaltet das Erfassungsgerät 13 automatisch vom Energiesparmodus in einen ersten Arbeitsmodus um, in dem das Empfangen und Verarbeiten von Informationen möglich ist. Gelangt das Erfassungsgerät 13 in den Sendebereich eines Kommunikationsgerätes 35, so wechselt es in einen zweiten Arbeitsmodus, in dem zusätzlich zum Empfangen und Verarbeiten auch das Senden von Informationen möglich ist. Anschliessend, nach einer Verzögerungszeit von wenigen Sekunden nach dem Verlassen des Sendebereichs, wechselt das Erfassungsgerät 13 wieder in den Energiesparmodus. Die Software zur Steuerung sämtlicher Funktionen des Erfassungsgerätes 13 ist in einer zentralen Verarbeitungseinheit CPU 57 vorzugsweise nichtflüchtig und änderbar hinterlegt. Das heisst, das Programm bleibt bei fehlender Stromversorgung oder beim Auftreten von Störsignalen in der Stromversorgung erhalten, kann aber bei Bedarf durch ein neues Programm ersetzt werden. Die Programmierung der CPU 57 erfolgt drahtlos über die Schnittstelle des S/E-Moduls 53. Alternativ könnte selbstverständlich auch eine optische oder leitungsgebundene Schnittstelle zur Programmierung der CPU 57 vorgesehen werden.As long as it is not in the transmission range of a marking transmitter 9 or another transmitter operating in the same frequency range, the detection device 13 is in an energy-saving mode. As soon as it enters the transmission range of a Markiersenders 9 or a Ergänzungsmarkiersenders 9 ', the detection device 13 automatically switches from the power saving mode to a first mode of operation, in which the receiving and processing of information is possible. If the detection device 13 reaches the transmission range of a communication device 35 , it changes to a second working mode in which, in addition to receiving and processing, it is also possible to send information. Subsequently, after a delay of a few seconds after leaving the transmission range, the detection device 13 switches back to the energy-saving mode. The software for controlling all functions of the detection device 13 is preferably stored in a central processing unit CPU 57 in a non-volatile and changeable manner. This means that the program is retained if there is no power supply or if interference signals occur in the power supply, but can be replaced by a new program if necessary. The CPU 57 is programmed wirelessly via the interface of the S / E module 53 . Alternatively, an optical or wired interface could of course also be provided for programming the CPU 57 .

Die CPU 57 ist mit dem Anzeigefeld 45, der Bedientaste 47, der Batterie 49, dem Signalgeber 51 und dem S/E-Modul 53 verbunden. Eine weitere Verbindung besteht zu einem nichtflüchtigen Speichermedium, beispielsweise einem EEProm 59. Darin sind ein oder mehrere Schlüssel 60, beispielsweise 4 bis 8 Generationen von Schlüsseln 60, zum eindeutigen Erkennen von berechtigten Sendern, beispielsweise von Markiersendern 9 oder Sendern von Kommunikationsgeräten 35, und ein oder mehrere Authentifizierungscodes 61, mit denen sich das Erfassungsgerät 13 gegenüber einem Kommunikationsgerät 35 eindeutig als berechtigter Teilnehmer ausweisen kann, gespeichert. Diese und gegebenenfalls weitere Sicherheitsmassnahmen können Missbräuche des Mauterhebungssystems verhindern. Im weiteren können im EEProm 59 Daten 62 gespeichert werden, die für die Mauterhebung von Bedeutung sind. Einige Beispiele solcher Daten 62 sind nachfolgend nicht abschliessend aufgeführt: Vertragsstatus für die Mautabrechnung mit der Betreibergesellschaft 33 (Vorauszahlung oder Rechnung), Betrag der vorausbezahlten Mautgebühr, vom Guthaben der Vorauszahlung abgebuchte Mautgebühr, provisorisches und definitives Restguthaben und Anzahl gefahrener mautpflichtiger Kilometer(bei Vorauszahlung der Maut), provisorische und definitive Anzahl gefahrene mautpflichtige Kilometer seit der letzten Abrechnung (bei Kreditabrechnung der Maut). Die provisorischen Werte werden aufgrund der von den Markiersendern 9 und Ergänzungsmarkiersendern 9' vom Erfassungsgerät 13 empfangenen Informationen berechnet dienen der Information des Fahrzeuglenkers während der Benutzung der Strasse 1. Die definitiven Werte werden aus Sicherheitsüberlegungen erst durch die Kommunikationsgeräte 35 beim Verlassen des Strassennetzes 1 an das Erfassungsgerät 13 übermittelt und sind verschlüsselt. Selbstverständlich können die definitiven Werte auch unmittelbar errechnet werden. Weitere Daten 62, die im EEProm 59 gespeichert werden können, sind Fahrzeuggewicht oder -volumen, Abgas- oder Emissionsklasse des Fahrzeuges 15, Kennzeichen oder Nummernschild des Fahrzeuges 15, momentane Anzahl Achsen des Fahrzeuges 15. Ausserdem können im EEProm 59 auch Datensätze 62 _i gespeichert werden die im Zusammenhang mit der Befahrung einzelner Abschnitte 7 stehen. Den Abschnittsnummern oder Erkennungscodes der befahrenen Abschnitte 7 können beispielsweise zugehörige Daten wie Streckenlänge, Datum und Uhrzeit der Befahrung sowie Tarifinformationen zur Zeit der Befahrung des jeweiligen Abschnittes 7 für die auf das Fahrzeug 15 zutreffende Tarifklasse zugeordnet werden. Eine Tarifklasse kann durch Wertebereiche eines Parameters oder eine Kombination von Wertebereichen mehrerer Parameter definiert sein. Als Parameter können beispielsweise Ort, Zeit, Gewicht, Volumen, Achszahl und Lärm- oder Abgasemission eines Fahrzeugs 15 genannt werden.The CPU 57 is connected to the display panel 45 , the control button 47 , the battery 49 , the signal generator 51 and the S / E module 53 . Another connection exists to a non-volatile storage medium, for example an EEProm 59 . There are one or more keys 60 , for example 4 to 8 generations of keys 60 , for the unambiguous identification of authorized transmitters, for example of marking transmitters 9 or transmitters of communication devices 35 , and one or more authentication codes 61 with which the detection device 13 can be used to identify a communication device 35 can be clearly identified as an authorized participant. These and possibly other security measures can prevent misuse of the toll collection system. In addition, data 62 that are important for toll collection can be stored in EEProm 59 . Some examples of such data 62 are not conclusively listed below: contract status for toll billing with the operating company 33 (prepayment or invoice), amount of the prepaid toll fee, toll fee deducted from the prepayment credit, provisional and definitive remaining credit and number of kilometers traveled subject to toll (in the case of prepayment of the Toll), provisional and definitive number of kilometers driven subject to toll since the last settlement (in the case of credit settlement of the toll). The temporary values are calculated on the basis of the Markiersendern Ergänzungsmarkiersendern 9 and 9 'received from the detection device 13 information of the information of the driver are used during the use of the road. 1 For security reasons, the definitive values are only transmitted to the detection device 13 by the communication devices 35 when leaving the road network 1 and are encrypted. Of course, the definitive values can also be calculated directly. Further data 62 that can be stored in EEProm 59 are vehicle weight or volume, exhaust gas or emission class of vehicle 15 , license plate or number plate of vehicle 15 , current number of axles of vehicle 15 . In addition, data records 62 _i can be stored in the EEProm 59 which are related to the driving on individual sections 7 . The section numbers or identification codes of the sections 7 traveled can be assigned, for example, associated data such as route length, date and time of travel as well as tariff information at the time of travel of the respective section 7 for the tariff class applicable to the vehicle 15 . A tariff class can be defined by value ranges of a parameter or a combination of value ranges of several parameters. Location, time, weight, volume, number of axles and noise or exhaust gas emission of a vehicle 15 can be mentioned as parameters, for example.

Die Zahl der Achsen eines Fahrzeuges 15 kann ändern, abhängig davon, ob ein Anhänger am Zugfahrzeug 15 angehängt ist oder nicht. Wenn Anhänger beispielsweise auf einem Rastplatz an- oder abgehängt werden, kann die Achszahl eines Fahrzeugs 15 auch dann ändern, wenn dieses das mautpflichtige Strassennetz 1 nicht verlässt. Die Achsenzahl kann deshalb am Erfassungsgerät 13 vom Fahrer mit der Bedientaste 47 eingestellt oder geändert werden und wird im Anzeigefeld 45 angezeigt. Die Unterscheidung von Fahrzeugen mit und ohne Anhänger beim Speichern im EEProm 59 kann beispielsweise durch Klassen oder Achsklassen des Parameters "Achsenzahl" festgelegt werden: Bis zu 3 Achsen = Achsklasse 1, 4 und mehr Achsen = Achsklasse 2. Selbstverständlich könnte anstelle der Achsklasse auch eine Gewichts-, Volumen- oder Längenklasse denselben Zweck erfüllen. Die Abgas- oder Emissionsklasse eines Fahrzeugs 15 kann beispielsweise aufgrund der Angaben in den amtlichen Fahrzeugpapieren definiert werden, wobei bis zu sechs Klassen unterschieden werden können.The number of axles of a vehicle 15 can change depending on whether a trailer is attached to the towing vehicle 15 or not. If, for example, trailers are attached or detached at a rest area, the number of axles of a vehicle 15 can also change if it does not leave the road network 1 which is subject to toll. The number of axles can therefore be set or changed on the detection device 13 by the driver using the control button 47 and is displayed in the display field 45 . The differentiation between vehicles with and without a trailer when saving in EEProm 59 can be determined, for example, by classes or axle classes of the "Number of axles" parameter: Up to 3 axles = axle class 1 , 4 and more axles = axle class 2 . Of course, a weight, volume or length class could also serve the same purpose instead of the axis class. The exhaust gas or emission class of a vehicle 15 can be defined, for example, on the basis of the information in the official vehicle documents, it being possible to differentiate up to six classes.

Die vorhergehend beschriebenen Ergänzungsmarkiersender 9', Markiersender 9, Erfassungsgeräte 13 und Kommunikationsgeräte 35 beruhen auf der DSRC-Kurzstrecken- Funktechnologie. Alternativ könnten selbstverständlich auch andere geeignete Methoden zur drahtlosen Übermittlung von Informationen über kurze Distanzen eingesetzt werden, wie z. B. Infrarotsender und -empfänger. The previously described supplementary marker transmitters 9 ', marker transmitters 9 , detection devices 13 and communication devices 35 are based on the DSRC short-range radio technology. Alternatively, other suitable methods for the wireless transmission of information over short distances could of course also be used, such as e.g. B. Infrared transmitters and receivers.

Das erfindungsgemässe Mauterhebungsverfahren wird im folgenden unter Einbezug von Beispielen detailliert beschrieben:
Fig. 10 zeigt schematisch das Ausrüsten eines mautpflichtigen Fahrzeuges 15 mit einem Erfassungsgerät 13. Das Erfassungsgerät 13 kann an einem Verkaufsautomaten 63 bezogen werden. Im Inland befindet sich innerhalb eines Umkreises von 10 Kilometern jeder Autobahneinfahrt E mindestens ein Verkaufsautomat 63. Im angrenzenden Ausland stehen an den Grenzübergängen und/oder innerhalb eines Umkreises von etwa 100 Kilometern vor den Grenzübergängen, z. B. im Bereich von Rastplätzen, weitere Verkaufsautomaten 63. Alternativ oder zusätzlich besteht die Möglichkeit, ein Erfassungsgerät 13 bei einer manuell bedienten Verkaufsstelle 65 zu beziehen. Wartung und Betrieb der Verkaufsautomaten 63 und der Verkaufsstellen 65 obliegen der Betreibergesellschaft 33.The toll collection method according to the invention is described in detail below with reference to examples:
Fig. 10 equipping schematically shows a toll vehicle 15 with a detection device 13.. The detection device 13 can be obtained from a vending machine 63 . Inland there is at least one vending machine 63 within a radius of 10 kilometers of each freeway entrance E. In neighboring countries are at the border crossings and / or within a radius of about 100 kilometers before the border crossings, for. B. in the area of rest areas, further vending machines 63 . Alternatively or additionally, there is the possibility of obtaining a detection device 13 from a manually operated sales point 65 . Maintenance and operation of the vending machines 63 and the sales outlets 65 are the responsibility of the operating company 33 .

Beim Bezug eines Erfassungsgerätes 13 werden Fahrzeugkennzeichen und Abgasklasse des Fahrzeuges 15 im EEProm 59 des Erfassungsgerätes 13 gespeichert oder programmiert. Selbstverständlich liessen sich beim Bezug des Erfassungsgerätes 13 auch weitere fahrzeugspezifische Merkmale speichern, wie z. B. das zulässige Gesamtgewicht. Gleichzeitig wird das Erfassungsgerät 13 mit der neuesten verfügbaren Software programmiert. Alternativ könnte die Steuerungssoftware bereits bei der Herstellung des Erfassungsgerätes 13 durch den Hersteller programmiert werden. Der Verkaufsautomat 63 umfasst für die Programmierung des Erfassungsgerätes 13 eine Programmiervorrichtung 67. Die erforderlichen Angaben für die Fahrzeugdaten können am Automaten 63 menugesteuert mit Hilfe eines Bildschirms 69 und einer Tastatur 71 vom Fahrer gemacht werden. In analoger Gleise erfolgt die Programmierung bei einer bedienten Verkaufsstelle 65. Beim Bezug eines Erfassungsgerätes 13 muss eine wählbare Mautgebühr im voraus bezahlt werden, wobei der Betrag grösser oder gleich einer von der Betreibergesellschaft 33 festgelegten minimalen Gebühr sein muss. Das Erfassungsgerät 13 selbst ist kostengünstig in der Herstellung und kann gratis oder beispielsweise gegen Hinterlegen einer Kaution abgegeben werden. An den Verkaufsautomaten 63 und den Verkaufsstellen 65 kann die gewählte Mautgebühr beispielsweise mit einer gängigen Tankkarte, einer Kreditkarte, einer EC-Karte oder bar bezahlt werden. Im Ausland kann die Mautgebühr auch in der jeweiligen ausländischen Währung bezahlt werden.When acquiring a registration device 13 , the vehicle registration number and exhaust gas class of the vehicle 15 are stored or programmed in the EEProm 59 of the registration device 13 . Of course, other vehicle-specific features could also be saved when acquiring the detection device 13 , such as. B. the permissible total weight. At the same time, the acquisition device 13 is programmed with the latest available software. Alternatively, the control software could already be programmed by the manufacturer during the manufacture of the detection device 13 . The vending machine 63 includes a programming device 67 for programming the detection device 13 . The driver can make the required information for the vehicle data on the machine 63 using menu control and a screen 69 and a keyboard 71 . Programming is carried out on a operated sales point 65 on analog tracks. When purchasing a registration device 13 , a selectable toll fee must be paid in advance, the amount being greater than or equal to a minimum fee determined by the operating company 33 . The detection device 13 itself is inexpensive to manufacture and can be given free of charge or, for example, against a deposit. At the vending machines 63 and the sales outlets 65 , the selected toll fee can be paid, for example, with a common fuel card, a credit card, an EC card or in cash. Abroad, the toll fee can also be paid in the respective foreign currency.

Das Mauterhebungsverfahren nutzt zwei unterschiedliche Abrechnungsmethoden, nämlich Vorauszahlung und Kreditabrechnung. Irrt folgenden ersten Beispiel wird das Verfahren mit Vorauszahlung erläutert:
Beim erstmaligen Bezug eines Erfassungsgerätes 13 liegen der Betreibergesellschaft 33 noch keine Angaben über die Kreditwürdigkeit eines Nutzers vor. Die erste Mautgebühr, die nicht kleiner sein darf als die festgelegte minimale Gebühr, muss deshalb beim Bezug des Erfassungsgerätes 13 vorausbezahlt werden. Das Erfassungsgerät 13 wird gemäss den von der Betreibergesellschaft 33 erlassenen Vorschriften beispielsweise im Bereich der rechten oder linken oberen Ecke der Frontscheibe 17 in einen selbstklebend an der Frontscheibe 17 befestigten Gerätehalter 73 gesteckt. Dieser Gerätehalter 73 wird zusammen mit dem Erfassungsgerät 13 bei einer Verkaufsstelle 65 oder einem Verkaufsautomaten 63 abgegeben. Über die Bedientaste 47 des Erfassungsgerätes 13 wird vor Antritt der Fahrt die Fahrzeugkonfiguration, also beispielsweise die jeweilige Achsenzahl des Fahrzeugs 15, eingegeben.The toll collection process uses two different billing methods, namely prepayment and credit billing. The following first example explains the prepayment procedure:
When an acquisition device 13 is purchased for the first time, the operating company 33 has no information about the creditworthiness of a user. The first toll fee, which must not be less than the specified minimum fee, must therefore be paid in advance when the acquisition device 13 is purchased. According to the regulations issued by the operating company 33 , the detection device 13 is inserted, for example, in the area of the right or left upper corner of the front screen 17 into a self-adhesive device holder 73 fastened to the front screen 17 . This device holder 73 is delivered together with the detection device 13 to a point of sale 65 or a vending machine 63 . Before the start of the journey, the vehicle configuration, that is to say for example the number of axles of the vehicle 15 , is entered via the control button 47 of the detection device 13 .

Fährt das so ausgerüstete Fahrzeug 15 bei einer Einfahrt E auf eine mautpflichtige Strasse 1, so erreicht es nach kurzer Fahrdauer den ersten Markiersender 9. Der Markiersender 9 sendet periodisch ohne oder mit kurzen Pausen dt₁ ein Informationspaket 75 (Fig. 11). Dieses beginnt mit einer Startsequenz 77, die den Beginn der Datenübertragung kennzeichnet, gefolgt von einer Autorisierungssequenz 79, die den Markiersender 9 eindeutig als zulässigen Markiersender 9 ausweist, einer Kennungssequenz mit Abschnittsnummer 81, die den Markiersender 9 und damit den zugehörigen Abschnitt 7 des Strassennetzes 1 eindeutig festlegen, einem Informationsblock 83 mit Angaben, die für diesen Streckenabschnitt 7 relevant sind und einer Abschlusssequenz 85, die das Ende des Informationspaketes 75 kennzeichnet. Der Informationsblock 83 kann dabei folgende Angaben umfassen: Streckenlänge 87 des zugehörigen Abschnittes 7 und Gebühr- oder Tarifangaben 89 für alle festgelegten Tarifklassen, also beispielsweise für alle Kombinationen von Achsklassen und Abgasklassen. Alternativ können die Tarifangaben 89 auch durch je einen Wert für jeden der Parameter der Tarifklassen erfolgen. Zusätzlich kann der Informationsblock 83 auch Angaben über das aktuelle Datum und die Uhrzeit enthalten (in Fig. 11 nicht dargestellt).If the vehicle 15 equipped in this way drives onto a toll road 1 at an entrance E, it reaches the first marking transmitter 9 after a short driving time. The marking transmitter 9 periodically sends an information packet 75 without or with short pauses dt ₁ ( FIG. 11). This begins with a start sequence 77 , which marks the start of the data transmission, followed by an authorization sequence 79 , which clearly identifies the marking transmitter 9 as a permissible marking transmitter 9 , an identification sequence with section number 81 , which identifies the marking transmitter 9 and thus the associated section 7 of the road network 1 clearly define an information block 83 with information that is relevant to this route section 7 and a closing sequence 85 that marks the end of the information package 75 . Information block 83 can include the following information: route length 87 of the associated section 7 and charge or tariff information 89 for all defined tariff classes, that is to say for example for all combinations of axle classes and exhaust gas classes. Alternatively, the tariff information 89 can also be made by a value for each of the parameters of the tariff classes. In addition, information block 83 can also contain information about the current date and time (not shown in FIG. 11).

Gelangt das Erfassungsgerät 13 des Fahrzeugs 15 in den Bereich der Sendekeule 11 des ersten Markiersenders 9, so wird es aus dem Energiesparmodus geweckt und empfängt das zugehörige Informationspaket 75. Für das Fahrzeug 15 relevante Daten des Informationspaketes 75, insbesondere Abschnittsnummer 81, Streckenlänge 87 und der für die Achsklasse 88 und die Emissionsklasse des Fahrzeugs 15 zutreffende Teil der Tarifangabe 89, werden als neuer Datensatz 62 _i im EEProm 59 gespeichert, sofern der vorhergehend gespeicherte Datensatz 62 _i-1 nicht die gleiche Abschnittsnummer 81 aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann im EEProm 59 für jede Tarifklasse ein Zähler mit den in der betreffenden Tarifklasse gefahrenen Kilometern inkrementiert werden. Die Überprüfung des zuletzt gespeicherten Datensatzes 62 _i-1 ist erforderlich, damit die Angaben für einen spezifischen Abschnitt 7 nur einmal erfasst werden: Während sich das Erfassungsgerät 13 innerhalb der Sendekeule 11 des Markiersenders 9 befindet, kann es das Informationspaket 75 mehrmals empfangen, da die Sendedauer dt₂ für ein Informationspaket 75, das bis zu 256 Bytes umfassen kann, im Millisekundenbereich liegt und das Informationspaket 75 wiederholt gesendet wird. Ausserdem können sich auf demselben Abschnitt 7 weitere Ergänzungsmarkiersender 9' oder Markiersender 9 befinden, welche dieselben Informationspakete 75 und somit auch dieselbe Abschnittsnummer 81 senden.If the detection device 13 of the vehicle 15 reaches the area of the transmission lobe 11 of the first marking transmitter 9 , it is woken from the energy-saving mode and receives the associated information package 75 . Data of the information package 75 relevant to the vehicle 15 , in particular section number 81 , route length 87 and the part of the tariff information 89 applicable to the axle class 88 and the emission class of the vehicle 15 , are stored as a new data record 62 _i in the EEProm 59 , provided that the previously saved data record 62 _i-1 does not have the same section number 81 . Alternatively or in addition, a counter can be incremented in EEProm 59 for each tariff class with the kilometers traveled in the relevant tariff class. Checking the last stored data record 62 _i-1 is necessary so that the information for a specific section 7 is recorded only once: while the recording device 13 is located within the transmission lobe 11 of the marking transmitter 9 , it can receive the information packet 75 several times because the Transmission time dt ₂ for an information packet 75 , which can have up to 256 bytes, is in the millisecond range and the information packet 75 is sent repeatedly. Also can 7 further Ergänzungsmarkiersender 9 'or Markiersender 9 are on the same section, which send the same information packets 75 and thus also the same section number 81st

Nachdem der Datensatz 62 _i gespeichert wurde, berechnet das Erfassungsgerät 13 aus der Streckenlänge 87 und der Tarifangabe 89 die für den betreffenden Abschnitt 7 zu entrichtende Gebühr und zieht diese vom provisorischen Restguthaben ab. Im Anzeigefeld 45 wird die ursprünglich vorausbezahlte Mautgebühr und das neue provisorische Restguthaben angezeigt. Alternativ könnte aus den gespeicherten Datensätzen 62 _i auch die durchschnittliche Mautgebühr pro gefahrenen Kilometer berechnet und das Restguthaben in Kilometern angezeigt werden. Bei einer weiteren Alternative könnte der Wert der durchschnittlichen Mautgebühr pro Kilometer direkt von den Markiersendern 9 an die Erfassungsgeräte 13 übermittelt werden. Der Vorgang des Abbuchens der Mautgebühr vom provisorischen Restguthaben wiederholt sich bei jedem der in der weiteren Folge durchfahrenen Abschnitte 7.After the data record 62 _{i has been} saved, the recording device 13 calculates the fee to be paid for the relevant section 7 from the route length 87 and the tariff information 89 and subtracts this from the provisional remaining credit. The originally prepaid toll fee and the new provisional remaining credit are shown in display field 45 . Alternatively, the stored toll records 62 _{i could} also be used to calculate the average toll per kilometer driven and the remaining credit in kilometers. In a further alternative, the value of the average toll fee per kilometer could be transmitted directly from the marking transmitters 9 to the recording devices 13 . The process of debiting the toll fee from the provisional remaining credit is repeated for each of the sections 7 which are subsequently traveled through.

Sollte die Übermittlung des Informationspaketes 75 an das Erfassungsgerät 13 für einen einzelnen Abschnitt 7 nicht oder nicht vollständig möglich sein, weil beispielsweise der zugehörige Markiersender 9 defekt ist oder ein Hindernis die Übertragung zum Erfassungsgerät 13 behindert, so kann dieser Fehler bei der Informationsübertragung beim nächsten Markiersender 9 im folgenden Abschnitt 7 erkannt werden. Die Erkennung des Fehlers ist beispielsweise aufgrund der fehlenden vorangehenden Abschnittsnummer 81 im zuletzt gespeicherten Datensatz 62 _i-1 möglich. Eine andere Variante zur Fehlererkennung besteht darin, dass die Markiersender 9 spezielle Codes aussenden. Das Resultat eines Vergleichs oder einer Kontrollberechnung mit den Codes verschiedener Markiersender 9 zeigt an, ob die Markiersender 9 benachbarte Markiersender 9 sind oder nicht. Mit andern Worten können aufgrund der Codes zusammenhängende Abschnitte 7 des Strassennetzes 1 erkannt und von nicht zusammenhängenden Abschnitten 7 unterschieden werden. Beim Erkennen eines Fehlers kann der Fehler beispielsweise in einem Logfile im EEProm 59 des Erfassungsgerätes 13 gespeichert und von einem externen Kommunikationsgerät 35 wieder abgefragt werden. If the transmission of the information package 75 to the detection device 13 for a single section 7 is not or not completely possible because, for example, the associated marking transmitter 9 is defective or an obstacle impairs the transmission to the detection device 13 , this error can occur during the information transmission at the next marking transmitter 9 in section 7 below. The detection of the error is possible, for example, on account of the missing preceding section number 81 in the last stored data record 62 _i-1 . Another variant for error detection is that the marking transmitters 9 send out special codes. The result of a comparison or a control calculation with the codes of different marking transmitters 9 indicates whether the marking transmitters 9 are adjacent marking transmitters 9 or not. In other words, on the basis of the codes, connected sections 7 of the road network 1 can be recognized and distinguished from non-connected sections 7 . When an error is detected, the error can, for example, be stored in a log file in the EEProm 59 of the detection device 13 and queried again by an external communication device 35 .

Die Codes können so festgelegt werden, dass sie als Abschnittsnummern 81 zur Kennzeichnung der Abschnitte 7 geeignet sind. Bei geeigneter Wahl der Codes kann das Erfassungsgerät 13 fehlende Codes aus den von benachbarten Markiersendern übermittelten benachbarten Codes herleiten. Es ist auch denkbar, dass erkannte Fehler, wie sie vorhergehend beschrieben sind, vom Erfassungsgerät 13 näherungsweise behoben werden: Zwei neue Datensätze 62 _i, 62 _i+i mit den neuen Informationen werden im EEProm 59 gespeichert, wobei die Abschnittsnummer 81 des Datensatzes 62 _i durch den Eintrag "0" ersetzt wird. Der Datensatz 62 _i ist dadurch eindeutig als nachträglich eingefügter Datensatz 62 _i oder Ersatzdatensatz erkennbar. Die Gebühr für die beiden zuletzt durchfahrenen Abschnitte 7 wird vom provisorischen Restguthaben abgezogen.The codes can be set so that they are suitable as section numbers 81 for identifying sections 7 . With a suitable choice of the codes, the detection device 13 can derive missing codes from the neighboring codes transmitted by neighboring marker transmitters. It is also conceivable that detected errors, as described above, are approximately remedied by the detection device 13 : two new data records 62 _i , 62 _{i + i} with the new information are stored in the EEProm 59 , the section number 81 of the data record 62 _i is replaced by the entry "0". The data record 62 _i is thereby clearly recognizable as a subsequently inserted data record 62 _i or a replacement data record. The fee for the last two sections 7 passed is deducted from the provisional remaining credit.

Unterschreitet das provisorische oder das definitive Restguthaben einen von der Betreibergesellschaft 33 vorgegebenen Minimalwert, so muss das Restguthaben des Erfassungsgerätes 13 durch erneutes Vorauszahlen einer Mautgebühr erhöht werden. Ein solches Nachladen des Erfassungsgerätes 13 kann durch den Fahrer an jedem der Verkaufsautomaten 63 vorgenommen werden. Er braucht dazu lediglich das Erfassungsgerät 13 in den Verkaufsautomaten 63 einzuschieben und entsprechend den Anweisungen auf dem Bildschirm 69 den gewünschten Betrag nachzuzahlen. Im Unterschied zum erstmaligen Bezug eines Erfassungsgerätes 13 sind die fahrzeugspezifischen Angaben bereits im Erfassungsgerät 13 gespeichert und müssen nicht mehr neu eingegeben werden. Anschliessend an das Nachladen wird das Erfassungsgerät 13 wie nach dem Erstbezug wieder in den Gerätehalter 73 beim Fahrzeug 15 eingesetzt.If the provisional or the definitive remaining credit falls below a minimum value specified by the operating company 33 , the remaining credit of the recording device 13 must be increased by paying a toll fee again in advance. Such a reloading of the detection device 13 can be carried out by the driver on each of the vending machines 63 . All he needs to do is insert the detection device 13 into the vending machine 63 and pay the desired amount according to the instructions on the screen 69 . In contrast to the first acquisition of a detection device 13 , the vehicle-specific information is already stored in the detection device 13 and no longer has to be re-entered. Following the reloading, the detection device 13 is reinserted into the device holder 73 in the vehicle 15 , as after the first use.

Unterlässt der Fahrer das Nachladen des Erfassungsgerätes 13 und nimmt das provisorische oder das definitive Restguthaben als Folge einen negativen Wert an, so ist dies eine Missachtung der Pflicht zur Zahlung einer Mautgebühr. Ein solches Verhalten ist strafbar und kann eine Nacherhebung durch die Betreibergesellschaft 33 oder eine Ahndung mit Busse durch die Behörden zur Folge haben.If the driver refrains from reloading the registration device 13 and takes the provisional or the definitive remaining credit as a result, this is a disregard of the obligation to pay a toll fee. Such behavior is punishable and may result in subsequent collection by the operating company 33 or punishment by the authorities with fines.

Verlässt das Fahrzeug 15 das Strassennetz 1 bei einer Ausfahrt A, so gelangt es in den Erfassungsbereich des dort installierten Kommunikationsgerätes 35. Das Kommunikationsgerät 35 nimmt Kontakt mit dem Erfassungsgerät 13 auf. Das Erfassungsgerät 13 sendet aufgrund der im EEProm 59 gespeicherten Angaben Informationen zu Fahrzeugkennzeichen, akkumulierter Anzahl gefahrener Kilometer je Tarifklasse oder je Achsklasse und letztem definitivem Restguthaben an das Kommunikationsgerät 35 zurück. Selbstverständlich können zusätzlich auch weitere Informationen an das Kommunikationsgerät 35 übermittelt werden. So kann das Erfassungsgerät 13 z. B. die gespeicherten Datensätze 62 _i überprüfen und beim Erkennen fehlender gespeicherter Abschnittsnummern 81 einen entsprechenden Warnhinweis an das Kommunikationsgerät 35 senden. Ebenso können Logfiles, die im Erfassungsgerät gespeichert sind, an das Kommunikationsgerät übermittelt werden. Das Kommunikationsgerät 35 überprüft die erhaltenen Informationen, berechnet das neue definitive Restguthaben und übermittelt dieses an das Erfassungsgerät 13, wo es im EEProm 59 gespeichert wird. Die Übermittlung und Speicherung des definitiven Restguthabens im EEProm 59 erfolgt verschlüsselt. Externe Geräte wie beispielsweise Kommunikationsgeräte 35 können den Kontostand des definitiven Restguthabens in Erfassungsgeräten 13 nur dann verändern, wenn sie mittels entsprechender Schlüssel dazu autorisiert sind. Die Abrechnung und die Speicherung von Geldwerten erfolgen allgemein in einer Referenzwährung, z. B. in Euro. Das Kommunikationsgerät 35 bestätigt mit einem Quittiersignal den korrekt erfolgten Datentransfer. Das Erfassungsgerät 13 zeigt den Erhalt des Quittiersignals im Anzeigefeld 45 und mit einem akustischen Signal an. Fehlt diese Rückmeldung, so ist der Fahrzeuglenker Verpflichtet, das Erfassungsgerät 13 innerhalb einer festgelegten Frist bei einer bedienten Verkaufsstelle 65 überprüfen zu lassen. Ausserdem muss eine Verkaufsstelle 65 aufgesucht werden, wenn im Anzeigefeld 45 des Erfassungsgerätes ein entsprechender Hinweis angezeigt wird. Dieser Fall kann beispielsweise eintreten, wenn die Spannung der Batterie 49 unter einen Minimalwert absinkt oder wenn bei einem Selbsttest des Erfassungsgerätes 13 eine Störung des desselben erkannt wird.If the vehicle 15 leaves the road network 1 at an exit A, it reaches the detection range of the communication device 35 installed there. The communication device 35 makes contact with the detection device 13 . On the basis of the information stored in the EEProm 59, the recording device 13 sends information about the vehicle registration number, the accumulated number of kilometers traveled per tariff class or per axle class and the last definitive remaining credit to the communication device 35 . Of course, additional information can also be transmitted to the communication device 35 . So the detection device 13 z. B. check the stored data records 62 _i and send a corresponding warning message to the communication device 35 upon detection of missing saved section numbers 81 . Log files that are stored in the recording device can also be transmitted to the communication device. The communication device 35 checks the information received, calculates the new definitive remaining credit and transmits it to the recording device 13 , where it is stored in the EEProm 59 . The transmission and storage of the final remaining credit in EEProm 59 is encrypted. External devices such as communication devices 35 can only change the account balance of the definitive remaining credit in recording devices 13 if they are authorized to do so by means of appropriate keys. Settlement and storage of monetary values are generally carried out in a reference currency, e.g. B. in euros. The communication device 35 confirms the correct data transfer with an acknowledgment signal. The detection device 13 shows the receipt of the acknowledgment signal in the display field 45 and with an acoustic signal. If this feedback is missing, the vehicle driver is obliged to have the detection device 13 checked at a serviced sales point 65 within a specified period. In addition, a point of sale 65 must be visited if a corresponding note is displayed in the display field 45 of the detection device. This case can occur, for example, when the voltage of the battery 49 drops below a minimum value or when a fault in the detection device 13 is detected during a self-test.

Das Kommunikationsgerät 35 speichert die von den Fahrzeugen 15 beim Verlassen des Strassennetzes 1 übermittelten Informationen und sendet diese periodisch über GSM an die zentrale EDV 31 der Betreibergesellschaft 33. Zeigt die Auswertung dieser Daten für ein Fahrzeug 15 ein negatives Restguthaben oder andere Mängel, beispielsweise das Fehlen von Datensätzen 62 _i für mehrere Streckenabschnitte 7, so kann die Betreibergesellschaft 33 den Fahrzeughalter aufgrund der Fahrzeugnummer ausfindig und haftbar machen.The communication device 35 stores the information transmitted by the vehicles 15 when leaving the road network 1 and periodically sends this via GSM to the central computer 31 of the operating company 33 . If the evaluation of this data for a vehicle 15 shows a negative remaining credit or other defects, for example the absence of data records 62 _i for several route sections 7 , the operating company 33 can find the vehicle owner based on the vehicle number and make him liable.

Sollte die Kommunikation eines Erfassungsgerätes 13 mit einem Kommunikationsgerät 35 nicht möglich sein, so kann das Erfassungsgerät 13 diesen Fehler beim nächsten Befahren des mautpflichtigen Strassennetzes 1 in analoger Weise feststellen, wie dies beim Fehlen der Information eines Markiersenders 9 beschrieben wurde. Die Kilometerzähler für die einzelnen Tarifklassen werden weiter inkrementiert. Bei der nächsten Ausfahrt A kann dann eine Berechnung aufgund der korrekt inkrementierten Zähler des Erfassungsgerätes 13 vorgenommen werden.If the communication of a detection device 13 with a communication device 35 is not possible, the detection device 13 can determine this error the next time the toll road network 1 is driven, in an analogous manner, as was described in the absence of information from a marking transmitter 9 . The odometers for the individual tariff classes are incremented further. At the next exit A, a calculation can then be carried out and the correctly incremented counter of the detection device 13 can be carried out.

In einer vereinfachten Alternative des vorhergehend beschriebenen Beispiels sind die Einfahrten E des mautpflichtigen Strassennetzes 1 die Abschnitte 7. An jeder der Einfahrten ist ein Markiersender 9 angeordnet.In a simplified alternative to the example described above, the entrances E of the toll road network 1 are sections 7 . A marking transmitter 9 is arranged at each of the entrances.

Ein zweites Beispiel erläutert das Mauterhebungsverfahren mit Kreditabrechnung:
Nach dem Bezug eines Erfassungsgerätes 13 hat ein Fahrzeughalter oder Nutzer die Möglichkeit, bei der Betreibergesellschaft 33 einen Antrag auf Kreditabrechnung zu stellen und dabei der Betreibergesellschaft 33 die für das Abrechnungsverfahren erforderlichen Angaben mitzuteilen. Die Betreibergesellschaft 33 kann in diesem Fall die Bonität des Nutzers abklären und vom Nutzer Sicherheiten fordern. Wird der Nutzer als kreditwürdig erachtet, so wird ihm in einem Vertrag für jedes betroffene Fahrzeug 15 eine Vertragsnummer zugeteilt. Der Nutzer muss das Erfassungsgerät 13 jedes in das Abrechnungsverfahren einbezogenen Fahrzeuges 15 bei einer bedienten Verkaufsstelle 65 neu programmieren lassen. Dabei wird zusätzlich zu den bisherigen Daten die Vertragsnummer für das jeweilige Fahrzeug 15 in das EEProm 59 einprogrammiert. Das so ausgerüstete Erfassungsgerät 13 wird anschliessend wieder im Gerätehalter 73 des Fahrzeuges 15 befestigt und kann dort, falls dies erforderlich ist, plombiert und so vor unberechtigter Entnahme geschützt werden. A second example explains the toll collection procedure with credit settlement:
After obtaining a registration device 13 , a vehicle owner or user has the option of submitting an application for a credit statement to the operating company 33 and to inform the operating company 33 of the information required for the accounting process. In this case, the operating company 33 can clarify the creditworthiness of the user and demand security from the user. If the user is deemed to be creditworthy, a contract number is assigned to him in a contract for each vehicle 15 concerned. The user must have the recording device 13 of each vehicle 15 involved in the billing process reprogrammed at a operated sales point 65 . In addition to the previous data, the contract number for the respective vehicle 15 is programmed into the EEProm 59 . The detection device 13 equipped in this way is then fastened again in the device holder 73 of the vehicle 15 and, if this is necessary, can be sealed there and thus protected against unauthorized removal.

Fortan zeigt das Erfassungsgerät 13 im Anzeigefeld 45 durch den Buchstaben "V" an, dass es im vertraglich geregelten Kreditabrechnungsmodus arbeitet. Neu werden die provisorische Anzahl Kilometer, die seit dem letzten Einfahren in das mautpflichtige Strassennetz 1 zurückgelegt wurden, und das Total der seit der letzten Mautabrechnung zurückgelegten Kilometerzahl angezeigt. Die Erfassung der Streckenabschnitte 7 erfolgt in gleicher Weise wie dies für das Vorauszahlungsverfahren bereits beschrieben wurde. Ein Nachladen des Erfassungsgerätes 13 an einem Verkaufsautomaten 63 ist nicht mehr erforderlich. Verlässt das Fahrzeug 15 das Strassennetz 1 bei einer Ausfahrt A, so erfolgt die Kommunikation mit dem Kommunikationsgerät 35 analog zum bereits für das Vorauszahlungsverfahren beschriebenen Dialog. Allerdings wird jetzt zusätzlich die Vertragsnummer vom Erfassungsgerät 13 an das Kommunikationsgerät 35 übermittelt. Bei der periodischen Übertragung der Daten von den Kommunikationsgeräten 35 an die zentrale EDV 31 ist somit bei Datensätzen von Fahrzeugen 15, welche die Mautgebühr nach dem Kreditabrechnungsverfahren begleichen, die Vertragsnummer für das betreffende Fahrzeug 15 mitenthalten. Die Betreibergesellschaft 33 stellt aufgrund dieser Angaben periodisch detaillierte Rechnungen an die Vertragsnutzer. In diesen Rechnungen können, aufgeschlüsselt je Fahrzeug 15, Angaben über die befahrenen Strecken und Zeiten gemacht werden, soweit diese aufgrund von Datenschutzauflagen des Gesetzgebers zulässig sind.From now on, the recording device 13 in the display field 45 indicates by the letter "V" that it is working in the contractually regulated credit settlement mode. The provisional number of kilometers covered since the last entry into the toll road network 1 and the total number of kilometers traveled since the last toll settlement are now displayed. The route sections 7 are recorded in the same way as has already been described for the prepayment method. Reloading the detection device 13 on a vending machine 63 is no longer necessary. If the vehicle 15 leaves the road network 1 at an exit A, the communication with the communication device 35 takes place analogously to the dialog already described for the prepayment method. However, the contract number is now additionally transmitted from the detection device 13 to the communication device 35 . In the periodic transmission of the data from the communication devices 35 to the central EDP 31 , the contract number for the vehicle 15 in question is also included in the case of data records of vehicles 15 which pay the toll fee according to the credit settlement process. On the basis of this information, the operating company 33 periodically issues detailed invoices to the contract users. In these invoices, broken down per vehicle 15 , information can be given about the routes and times traveled, insofar as these are permissible due to data protection requirements of the legislator.

Anstelle von Erfassungsgeräten 13 können auch DSRC- taugliche elektronische Fahrzeuggeräte 91, die auch für andere Zwecke einsetzbar sind, als Erfassungsgeräte 13 zugelassen werden, sofern diese mit entsprechender Software so programmiert werden können, dass sie die gleichen Aufgaben wie die Erfassungsgeräte 13 erfüllen können (Fig. 10). Ein Nutzer kann in diesem Fall direkt einen Antrag auf Kreditabrechnung an die Betreibergesellschaft 33 stellen. Solche Fahrzeuggeräte 91 können beispielsweise zusätzlich eine Druckerschnittstelle oder einen Druckeranschluss umfassen. Sie können die gefahrenen Streckenabschnitte 7 eines Fahrzeuges 15 mit Angabe von Gebühren und Zeiten protokollieren. Aufgrund solcher Protokolle können beispielsweise Speditionsfirmen wesentlich einfacher und schneller detaillierte Rechnungen an ihre Kunden stellen. Eine weitere Vereinfachung stellt die Ausrüstung von Fahrzeuggeräten 91 mit GSM-Modulen dar. Detaillierte Angaben über die gefahrenen Strecken und Gebühren können so direkt an die EDV der Speditionsfirma weitergeleitet und dort verarbeitet werden. Falls zusätzlich ein Navigationssystem (GPS) am Fahrzeuggerät 91 angeschlossen ist, können zusammen mit den Gebührendaten auch Informationen über den Standort des Fahrzeuges 15 übermittelt werden. Das Fahrzeuggerät 91 kann so zusätzlich als Komponente eines Logistiksystems dienen, mit dessen Unterstützung Fahrzeugbewegungen koordiniert werden können.Instead of detection devices 13 , DSRC-compatible electronic vehicle devices 91 , which can also be used for other purposes, can also be permitted as detection devices 13 , provided that they can be programmed with appropriate software so that they can perform the same tasks as the detection devices 13 ( FIG . 10). In this case, a user can directly submit an application for credit settlement to the operating company 33 . Such vehicle devices 91 can, for example, additionally comprise a printer interface or a printer connection. You can log the route sections 7 traveled by a vehicle 15 by specifying fees and times. Such protocols allow forwarding companies to issue detailed invoices to their customers much more easily and quickly. A further simplification is the equipping of vehicle devices 91 with GSM modules. Detailed information about the routes traveled and fees can thus be forwarded directly to the EDP of the forwarding company and processed there. If a navigation system (GPS) is additionally connected to the vehicle device 91 , information about the location of the vehicle 15 can also be transmitted together with the charge data. The vehicle device 91 can thus additionally serve as a component of a logistics system, with the support of which vehicle movements can be coordinated.

Die mit GSM-Modulen ausgerüsteten Markiersender 9, Ergänzungsmarkiersender 9' und Kommunikationsgeräte 35 stehen periodisch in Kontakt mit der zentralen EDV 31 der Betreibergesellschaft 33. Dabei können von der EDV 31 Informationen von Selbstdiagnosetest dieser externen Geräte 9, 9', 35 abgefragt werden. Markiersender 9 und Ergänzungsmarkiersender 9' können mit aktuellen Daten versorgt werden. Insbesondere kann auf einfache Weise eine Anpassung von Tarifen oder Gebühren vorgenommen werden. Zusätzlich zum bereits früher erwähnten Datentransfer zwischen Kommunikationsgeräten 35 und zentraler EDV 31 können die Fahrzeugnummern und/oder Vertragsnummern von unberechtigten Benutzern des Strassennetzes 1 an Kommunikationsgeräte 35, 35' übermittelt werden, wo sie als "schwarze Liste" abrufbar sind.The modules equipped with GSM Markiersender 9, Ergänzungsmarkiersender 9 'and communication devices 35 are periodically in contact with the central computer 31 of the operator of the 33rd Information from self-diagnosis test of these external devices 9 , 9 ', 35 can be queried by the EDP 31 . Marking transmitter 9 and supplementary marking transmitter 9 'can be supplied with current data. In particular, tariffs or fees can be adjusted in a simple manner. In addition to the data transfer between communication devices 35 and central EDP 31 already mentioned, the vehicle numbers and / or contract numbers can be transmitted by unauthorized users of the road network 1 to communication devices 35 , 35 ', where they can be called up as a "black list".

Selbstverständlich ist auch eine Übermittlung solcher Daten an weitere Geräte und Anlagen, wie beispielsweise an stationäre automatische Kontrollanlagen 93 oder mobile Kontrollgeräte 95 möglich.Of course, such data can also be transmitted to further devices and systems, such as, for example, stationary automatic control systems 93 or mobile control devices 95 .

Automatische Kontrollanlagen 93, dargestellt in Fig. 12, sind in einer Vielzahl über das gesamte Strassennetz 1 verteilt. Sie umfassen über jeder Spur 5 am Trägerbalken 21" eines Portals 23" befestigt ein Kommunikationsgerät 35', einen Laserscanner 97 und zwei Videokameras 99, wovon eine die Fahrzeuge 15 frontal und die andere schräg von der Seite her aufnimmt. Das Kommunikationsgerät 35' nimmt mit den Erfassungsgeräten 13 sich nähernder Fahrzeuge 15 Kontakt auf. Falls bei der anschliessenden Kommunikation vom Kommunikationsgerät 35' festgestellt werden kann, dass das Fahrzeug 15 berechtigt ist, die Strasse 1 zu benutzen, d. h. eine gültige Vertragsnummer oder bei Vorauszahlung ein genügend hohes Restguthaben nachweisen kann, prüft der Laserscanner 97 die Achsenzahl des Fahrzeugs 15. Ist die am Erfassungsgerät 13 eingestellte Achsenzahl grösser oder gleich der festgestellten Achsenzahl, so passiert das Fahrzeug 15 die Kontrollanlage 93 ohne weitere Massnahmen. Ist die eingestellte Achsenzahl kleiner als die festgestellte Achsenzahl, so ist das Fahrzeug 15 nicht berechtigt, die Strasse 1 zu benutzen. Es kann es mit je einem seitlichen und einem frontalen Bild von den Videokameras 99 erfasst werden. Die Videoaufnahmen werden zusammen mit gegebenenfalls durch das Kommunikationsgerät 35' erfassten Daten an die zentrale EDV 33 übermittelt und dort während zwei Jahren gespeichert. Fehlbare Fahrzeuge 15 können beim nächsten Rastplatz oder der nächsten Ausfahrt A aus dem Verkehr geleitet werden, wo die Fahrer zur Rechenschaft gezogen werden können. Ist dies nicht möglich, so kann die Betreibergesellschaft 33 aufgrund der übermittelten Informationen eine Nacherhebung der geschuldeten Gebühr veranlassen oder die Fahrzeughalter bei den Behörden anzeigen.Automatic control systems 93 , shown in FIG. 12, are distributed in a large number over the entire road network 1 . They comprise a communication device 35 ', a laser scanner 97 and two video cameras 99 fastened above each track 5 to the carrier beam 21 "of a portal 23 ", one of which records the vehicles 15 frontally and the other obliquely from the side. The communication device 35 'makes contact with the detection devices 13 of approaching vehicles 15 . If it can be determined in the subsequent communication from the communication device 35 ′ that the vehicle 15 is authorized to use the street 1 , ie can prove a valid contract number or a sufficient amount of remaining credit when prepaid, the laser scanner 97 checks the number of axles of the vehicle 15 . If the number of axles set on the detection device 13 is greater than or equal to the number of axles determined, the vehicle 15 passes the control system 93 without further measures. If the set number of axles is smaller than the determined number of axles, the vehicle 15 is not authorized to use the street 1 . It can be captured by the video cameras 99 with one side and one front image. The video recordings are transmitted to the central computer 33 together with any data recorded by the communication device 35 'and stored there for two years. Failing vehicles 15 can be led out of the traffic at the next rest area or the next exit A, where the drivers can be held accountable. If this is not possible, the operating company 33 can initiate a subsequent collection of the fee owed based on the information transmitted or report the vehicle owner to the authorities.

Weitere Fälle, in denen ein Fahrzeug 15 nicht berechtigt ist, die Strasse 1 zu benutzen, und in denen das vorhergehend beschriebene Verfahren angewendet werden kann, sind nachfolgend nicht abschliessend aufgeführt:
Further cases in which a vehicle 15 is not authorized to use the street 1 and in which the method described above can be used are not conclusively listed below:

- vehicles 15, which are classified as a toll road by the laser scanner, because of their size and / or number of its axis and in which the communication with a detection device 13 is not possible, or makes the vehicle 15 identified as not authorized vehicle 15th
Vehicles 15 whose vehicle number or contract number is stored on the "black list".

Wie in Fig. 13 dargestellt, sind nebst den automatischen Kontrollanlagen 93 auch mobile Kontrollgeräte 95, die ein Kommunikationsgerät 35' umfassen, einsetzbar. Solche Kontrollgeräte 95 können an oder hinter der Heckscheibe eines Kontrollfahrzeugs 101 montiert werden. Ein mautpflichtiges Fahrzeug 15 kann während der Fahrt kontrolliert werden, indem das Kontrollfahrzeug 101 nahe genug vor dem Fahrzeug 15 fährt, wodurch Sendekeule 11' des Kommunikationsgerätes 35' das Erfassungsgerät 13 des Fahrzeugs 15 erreichen kann.As shown in FIG. 13, in addition to the automatic control systems 93 , mobile control devices 95 , which comprise a communication device 35 ', can also be used. Such control devices 95 can be mounted on or behind the rear window of a control vehicle 101 . A toll vehicle 15 can be checked while driving by the control vehicle 101 driving close enough in front of the vehicle 15 , whereby the transmitting lobe 11 'of the communication device 35 ' can reach the detection device 13 of the vehicle 15 .

Fahrzeuge 15, die von der Mautpflicht ausgeschlossen sind, beispielsweise Feuerwehrkraftfahrzeuge oder öffentliche Transportbusse, werden mit einem speziellen Kennungsgerät 103 ausgerüstet (Fig. 12). Dieses antwortet bei der Kommunikation mit Kommunikationsgeräten 35, 35' an den Ausfahrten A, bei automatischen Kontrollanlagen 93 und bei mobilen Kontrollgeräten 95 mit einem Kennungscode, der das Fahrzeug 15 als nicht mautpflichtiges Fahrzeug 15 ausweist.Vehicles 15 that are exempt from the toll requirement, for example fire engines or public transport buses, are equipped with a special identification device 103 ( FIG. 12). This responds when communicating with communication devices 35, 35 'at the exits of A, in automatic control equipment 93 and mobile control device 95 with an identification code that identifies the vehicle 15 as vehicle toll-Paid 15th

Bei einer Alternative des Verfahrens und der Vorrichtung zur automatischen Mauterhebung werden mautpflichtige Fahrzeuge 15 mit GSM-Modulen ausgerüstet. Die Kommunikationsgeräte 35 an den Ausfahrten (A) entfallen. In den Erfassungsgeräten 13 der Fahrzeuge 15 gespeicherte Daten 62 und Datensätze 62 _i werden im Erfassungsgerät 13 so weiterverarbeitet, dass die für die Berechnung der Maut oder Gebühr minimal erforderlichen Informationen, also beispielsweise das Fahrzeugkennzeichen und die summierten Werte der gefahrenen Kilometer je Achs-, Zeit- und Ortsklasse periodisch direkt an die zentrale EDV 31 der Betreibergesellschaft 33 übermittelt werden können.In an alternative of the method and the device for automatic toll collection, toll vehicles 15 are equipped with GSM modules. The communication devices 35 at the exits (A) are omitted. Data 62 and data records 62 _i stored in the recording devices 13 of the vehicles 15 are processed further in the recording device 13 in such a way that the minimum information required for the calculation of the toll or fee, for example the vehicle registration number and the summed values of the kilometers traveled per axle and time - And local class periodically can be transmitted directly to the central computer 31 of the operating company 33 .

Zusammenfassend sind nachfolgend die wesentlichen Komponenten der Mauterhebungsvorrichtung aufgeführt: In den mautpflichtigen Fahrzeugen 15 anzubringende mobile Erfassungsgeräte 13 oder Fahrzeuggeräte 91, Markiersender 9 und gegebenenfalls Ergänzungsmarkiersender 9' zur Kennzeichnung von Streckenabschnitten 7 des Strassennetzes 1, Kommunikationsgeräte 35, 35' an den Ausfahrten A des Strassennetzes 1, zentrale EDV 31 der Betreibergesellschaft 33, Verkaufsautomaten 63, automatische Kontrollanlagen 93 und mobile Kontrollgeräte 95. In summary, the essential components of the toll collection device are listed below: Mobile registration devices 13 or vehicle devices 91 , marking transmitters 9 and, if necessary, supplementary marking transmitters 9 'to be installed in vehicles 15 subject to toll, for identifying route sections 7 of the road network 1 , communication devices 35 , 35 ' at the exits A of the road network 1 , central IT 31 of the operating company 33 , vending machines 63 , automatic control systems 93 and mobile control devices 95 .

Legend of the reference symbols

11

mautpflichtiges Strassennetz
toll road network

33

Fahrstreifen
lane

55

Fahrspur
lane

55

' Standspur
'Lane

77

Abschnitt
section

99

Markiersender
Markiersender

99

' Ergänzungsmarkiersender
'Supplementary marker transmitter

1111

, .

1111

' Sendekeule
'Broadcasting club

1313

Erfassungsgerät
acquisition device

1515

mautpflichtiges Fahrzeug
toll vehicle

1717

Frontscheibe
windscreen

1919

, .

1919

' Galgen
'Gallows

2121

, .

2121

','

2121

" Trägerbalken
"Beams

2323

, .

2323

','

2323

" Portal
"Portal

2525

, .

2525

' Akku
' Battery pack

2727

, .

2727

' Solarzellen
'' Solar cells

2929

, .

2929

' GSM-Modul
'' GSM module

3131

Zentrale EDV
Central IT

3333

Betreibergesellschaft
operating company

3535

Kommunikationsgerät
communication device

3737

M-Sender
M transmitter

3939

M-Emfänger
M-Receiver

4141

Datenverarbeitungseinheit
Data processing unit

4343

Datenspeicher
data storage

4545

Anzeigefeld
display

4747

Bedientaste
control key

4949

Batterie
battery

5151

akustischer Signalgeber
acoustic signal generator

5353

S/E-Modul
T / R module

5555

Antenne
antenna

5757

CPU
CPU

5959

EEProm
EEProm

6060

Schlüssel
key

6161

Authentifizierungscode
authentication code

6262

, .

6262 _ii

Daten, Datensätze
Data, records

6363

Verkaufsautomat
vending machine

6565

bediente Verkaufsstelle
served point of sale

6767

Programmiervorrichtung
programmer

6969

Bildschirm
screen

7171

Tastatur
keyboard

7373

Gerätehalter
holder

7575

Informationspaket
information packet

7777

Startsequenz
start sequence

7979

Autorisierungssequenz
authorization sequence

8181

Abschnittsnummer
section number

6363

Informationsblock
information block

8585

Abschlusssequenz
final sequence

8787

Streckenlänge
route length

8989

Tarifangaben
Extra charges

9191

Fahrzeuggeräte
vehicle equipment

9393

automatische Kontrollanlage
automatic control system

9595

mobiles Kontrollgerät
mobile control device

9797

Laserscanner
laser scanner

9999

Videokamera
video camera

101101

Kontrollfahrzeug
control vehicle

103103

Kennungsgerät
ID device

Claims

1. A method for automatic toll collection in toll vehicles ( 15 ) on toll roads ( 1 ), communication devices ( 35 ) communicating at the exits (A) of toll roads ( 1 ) with recording devices ( 13 ) in toll vehicles ( 15 ) and transmit information to the detection device ( 13 ) in the respective vehicle ( 15 ) which is related to the charge for the route previously traveled by the vehicle ( 15 ).

2. Method for automatic toll collection in toll vehicles ( 15 ) on toll roads ( 1 ), communication devices ( 35 ) communicating at the exits (A) of toll roads ( 1 ) with recording devices ( 13 ) in toll vehicles ( 15 ) and query information from the detection device ( 13 ) in the respective vehicle ( 15 ) which is related to the charge for the route previously traveled by the vehicle ( 15 ).

3. A method for automatic toll collection for toll vehicles ( 15 ) on toll roads ( 1 ), the toll roads ( 1 ) being divided into individual sections ( 7 ) and at least some of the sections ( 7 ) clearly assigned to marking transmitters ( 9 ) become.

4. The method for automatic toll collection according to claim 3, characterized in that each marker transmitter ( 9 ) transmits periodically or continuously information packets ( 75 ), each of these information packets ( 75 ) a section number ( 81 ) for the unique identification of the respective section ( 7 ) and comprises an information block ( 83 ) which is used to determine the fee for the relevant section ( 7 ) or the fee for using the toll road network ( 1 ), this fee for a vehicle ( 15 ) in the respective vehicle configuration at the time the vehicle is driven on Section ( 7 ) applies.

5. The method for automatic toll collection according to claim 4, characterized in that detection devices ( 13 ) in the toll vehicles ( 15 ) receive the information packets ( 75 ) of the marking transmitters ( 9 ) and store information or data records relevant for the toll collection in a non-volatile memory and / or process.

6. The method for automatic toll collection according to claim 5, characterized in that the non-volatile memory searches for missing data sets from marker transmitters ( 9 ) that the vehicle ( 15 ) has already passed, and that replacement data sets are stored instead of missing data sets ( 62 _i ) ,

7. Method for automatic toll collection for toll vehicles ( 15 ) on toll roads ( 1 ), communication devices ( 35 ) communicating with a central EDP ( 31 ) at the exits (A) of the toll roads ( 1 ) and information related with the use of the toll roads ( 1 ) by the toll vehicles ( 15 ), transmit them to the central IT ( 31 ).

8. A method for automatic toll collection in toll vehicles ( 15 ) on toll roads ( 1 ), wherein detection devices ( 91 ) in the vehicles ( 15 ) communicate with a central EDP ( 31 ) and information related to the use of toll roads ( 1 ) through the toll vehicles ( 15 ), transmit to the central IT ( 31 ).

9. Method for automatic toll collection in toll vehicles ( 15 ) on toll roads ( 1 ), whereby control systems ( 93 ) or mobile control devices ( 95 ) communicate with recording devices ( 13 ) in the toll vehicles ( 15 ) and information about the authorization of the vehicles Query ( 15 ) about the use of the toll roads ( 1 ) from the recording devices ( 13 ).

10. A device for automatic toll collection on toll vehicles (15) on toll roads (1), the device being of the toll vehicles (15) carried along acquisition devices (13), with those of the vehicles (15) on toll roads (1) passed sections ( 7 ) can be detected.

11. The device for automatic toll collection according to claim 10, characterized in that at least some of the detection devices ( 13 ) can be obtained from vending machines ( 63 ) and can be programmed with information about the respective vehicle ( 15 ).

12. Device for automatic toll collection according to one of claims 10 or 11, characterized in that the detection devices ( 13 ) each have a transmitting and / or receiving module for transmitting and / or receiving information at marking transmitters ( 9 ) and / or communication devices ( 35 ) include.

13. Device for automatic toll collection according to one of claims 10 to 12, characterized in that at least some of the detection devices ( 13 ) each have a display field ( 45 ) for displaying current data and at least one control button ( 47 ).

14. Device for automatic toll collection according to one of claims 10 to 13, characterized in that the detection devices ( 13 ) each comprise an interface for a printer and / or a GSM module.

15. Device for automatic toll collection in toll vehicles ( 15 ) on toll roads ( 1 ), the device along the toll roads ( 1 ) marking transmitter ( 9 ) with solar cells ( 27 ) and / or batteries for power supply and each with a GSM Module ( 29 ) comprises.

16. Device for automatic toll collection in toll vehicles ( 15 ) on toll roads ( 1 ), the device at the exits (A) of the toll roads ( 1 ) communication devices ( 35 ) each with a transmitter and a receiver for communication with detection devices ( 13 ) in vehicles ( 15 ), each comprising a telecommunication device for communication with a central EDP ( 31 ), solar cells ( 27 ) and / or batteries for power supply.