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Dokumentenidentifikation DE102005048351A1 12.04.2007
Titel System zur infrastrukturgestützten Mauterhebung mit einer im Fahrzeug integrierten On-Board-Unit
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Poechmueller, Werner, 31139 Hildesheim, DE;
Hülbusch, Katja, 31188 Holle, DE
DE-Anmeldedatum 10.10.2005
DE-Aktenzeichen 102005048351
Offenlegungstag 12.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse G07B 15/00(2006.01)A, F, I, 20051010, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G06F 13/40(2006.01)A, L, I, 20051010, B, H, DE   
Zusammenfassung Bei einem System zur infrastrukturgestützten Mauterhebung mit einer im Fahrzeug integrierten On-Board-Unit ist wenigstens eine nicht manipulationssicher auszubildende Teilfunktion der On-Board-Unit in einer anderen Einheit angeordnet, die wiederum über eine Schnittstelle mit der die Kernfunktion umfassenden und manipulationssicher ausgebildeten On-Board-Unit verbunden ist und mit dieser über einen vorzugsweise genormten Nachrichtenkatalog kommuniziert.

Beschreibung[de]

Die Erfindung geht aus von der Gattung, wie sie im unabhängigen Patentanspruch 1 wiedergegeben ist.

Bekannt ist das in Deutschland verwendete GPS-gestützte Lkw-Mautsystem mit automatischer Streckenbuchung. Die automatische Streckenbuchung erfolgt hierbei über ein On-Board-Unit genanntes Gebührenerfassungsendgerät, das von einer autorisierten Werkstatt auf oder in die Armaturenbretter der Lkw als separate Einheit montiert und in Betrieb gesetzt wird. Es sind verschiedene On-Board-Units bekannt. Die On-Board-Units sind üblicherweise verplombt und müssen hohen Sicherheitsanforderungen genügen. Die Manipulationssicherheit kann beispielsweise durch einen Selbstzerstörungsmechanismus gewährleistet werden, der beim unbefugten Öffnen des Gehäuses der On-Board-Unit aktiviert wird.

In Deutschland werden beispielsweise On-Board-Units verwendet, die einen Empfänger für das GPS-Satellitenortungssystem besitzen, mit dem die Position des Fahrzeugs bestimmt werden kann. Eingebaut sind außerdem ein Mobilfunksender/-empfänger und ein Speicher, in dem fahrzeugspezifische Angaben sowie die Positionsdaten aller mautpflichtigen deutschen Autobahnen enthalten sind. Aus diesen Daten, zusammen mit dem GPS-Signal errechnet die On-Board-Unit während der Fahrt die fällige Maut und speichert diese zu einem Datenpaket. In Form einer SMS wird dieses nach Erreichen einer bestimmten Datenmenge per GSM-Mobilfunk an den Zentralrechner des Betreibers gesendet. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Ausführung der On-Board-Units beschränkt.

Es gibt On-Board-Units, die als vorprogrammierte Einheit hinter die Windschutzscheibe montiert werden und eine Zwei-Tasten-Bedienung besitzen. Andere bestehen aus zwei Teilen, nämlich aus einem kleinen Infrarot-Transponder, der hinter der Windschutzscheibe angeordnet ist, und aus einem Bordcomputer, der in das genormte Einschubfach im Armaturenbrett des Lkw eingefügt ist.

Vorteile der Erfindung

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, wenigstens eine der der On-Board-Unit zugeordneten Teilfunktionen, die nicht manipulationssicher ausgebildet sein müssen, von der Kernfunktion der On-Board-Unit zu trennen und in eine andere Einheit zu verlagern und diese über eine vorzugsweise genormte Schnittstelle mit der die Kernfunktion umfassenden und manipulationssicher ausgebildeten On-Board-Unit zu verbinden.

Somit besteht das erfindungsgemäße System aus einem ersten manipulationssicheren, vorzugsweise genormten Subsystem in Form der On-Board-Unit und einem zweiten nicht standardisierten, frei definierbaren Subsystem in Form der anderen Einheit.

Erfindungsgemäß erfolgt die Kommunikation der anderen Einheit mit der On-Board-Unit über einen Nachrichtenkatalog, der vorzugsweise genormt ist. Dieser Nachrichtenkatalog umfasst die Teilfunktionen, die nicht manipulationssicher ausgebildet sein müssen, vorzugsweise Bedienungsfunktionen, Diagnosefunktionen, Powermanagement-Funktionen, Funktionen zum Download und Update von Software und/oder Ortungsfunktionen.

Bei der anderen Einheit kann es sich beispielsweise um ein Fahrerinformationssystem (FIS) handeln, das in unterschiedlichen Ausführungen für verschiedene Fahrzeugtypen bekannt ist. Das Fahrerinformationssystem (FIS) bündelt zahlreiche Einzelanzeigen und informiert den Fahrer an zentraler Stelle über alles Wichtige. Es ist üblicherweise leicht zu bedienen und übersichtlich. Das Fahrerinformationssystem (FIS) kann beispielsweise Bordcomputer, Auto-Check-Control, Tür- und Gepäckraumklappenwarnung, Radio-Sendername oder Frequenz, Außentemperaturanzeige mit Glättewarnung, Geschwindigkeitswarnung oder Navigationsanweisungen umfassen. Darüber hinaus kann die anderen Einheit aber auch ein Autoradio, ein Cockpit-Instrument, ein PDA, Pocket-PC, Handheld oder Organizer sein. Natürlich kommt auch jedes andere vorzugsweise mobile Consumer-Gerät als andere Einheit in Frage.

Die Ausgliederung der wenigstens einen Teilfunktion hat verschiedene Vorteile.

Zunächst bedeutet die Ausgliederung eine Material- und damit eine Kostenersparnis, da verschiedene Bauteile, welche die wenigstens eine Teilfunktion betreffen, in der On-Board-Unit nicht mehr benötigt werden und in der anderen Einheit üblicherweise bereits vorhanden sind. Die On-Board-Unit und die andere Einheit teilen sich dann erfindungsgemäß diese Bauteile.

Dadurch, dass Bauteile in der On-Board-Unit eingespart werden, kann die On-Board-Unit in ihren Ausmaßen kleiner ausfallen. Diese lässt sich dann einfacher im Fahrzeug integrieren, da weniger Verbauplatz im Fahrzeug erforderlich ist.

Durch die gemeinsame Nutzung vorhandener Bauteile durch die On-Board-Unit und die andere Einheit wird auch die Qualität des Systems erhöht, da einerseits keine zusätzlichen Lötstellen und andererseits nicht viel mehr Software erforderlich werden.

Vorzugsweise wird das HMI (Human Machine Interface) der On-Board-Unit auf die andere Einheit übertragen. Dadurch lässt sich die On-Board-Unit besonders ansprechend in das Fahrzeug integrieren. Denn die On-Board-Unit muss dann nicht mehr direkt zugänglich sein und lässt sich quasi beliebig im Fahrzeug, beispielsweise im Kofferraum, Dashboard oder in ein Einschubfach, einbauen.

Die Gerätediagnose der On-Board-Unit, insbesondere das Zwischenspeichern von Gerätezuständen oder Fehlern, kann vorteilhaft wenigstens teilweise über die andere Einheit erfolgen. Der Zugang zum CAN-Netzwerk des Fahrzeugs kann hierbei beispielsweise über das Fahrerinformationssystem erfolgen.

Auch die Spannungsversorgung der On-Board-Unit kann über die andere Einheit, insbesondere über das Fahrerinformationssystem erfolgen. Dadurch kann ein eigenes Netzteil in der On-Board-Unit entfallen.

Vorzugsweise sind die On-Board-Units derart normiert, dass ihre Anbindung an andere Einheiten verschiedener Hersteller problemlos erfolgen kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die beigefügte Zeichnung zeigt in

1 ein Blockschaltbild eines Systems zur infrastrukturgestützten Mauterhebung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in 1 dargestellte System 10 zur infrastrukturgestützten Mauterhebung umfasst eine im Fahrzeug integrierte On-Board-Unit 12 und eine andere Einheit 14 in Form eines Fahrerinformationssystems.

Die On-Board-Unit 12 umfasst einen Empfänger 16 für das GPS-Satellitenortungssystem, mit dem die Position des Fahrzeugs jederzeit bestimmt werden kann, einen Mobilfunksender/-empfänger 18 und einen hier nicht dargestellten Speicher, in dem fahrzeugspezifische Angaben sowie die Positionsdaten aller mautpflichtigen deutschen Autobahnen enthalten sind. Aus diesen Daten und dem GPS-Signal errechnet die On-Board-Unit während der Fahrt die fällige Maut und speichert diese zu einem Datenpaket. In Form einer SMS wird dieses nach Erreichen einer bestimmten Datenmenge per GSM-Mobilfunk an den hier nicht dargestellten Zentralrechner des Betreibers gesendet.

Weiterhin umfasst die On-Board-Unit 12 ein DSRC-Modul 20 (Dedicated Short Range Communication), das üblicherweise an der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angebracht ist und der Kommunikation beispielsweise mit Kontrollbrücken oder mobilen Kontrollfahrzeugen dient.

Die On-Board-Unit 12 umfasst außerdem ein CAN-Interface 22, ein Netzteil 24 und ein HMI mit Display 26 zur Steuerung.

Schließlich ist in der On-Board-Unit 12 noch ein Modul zur Diagnose 28 sowie die zum Betrieb der On-Board-Unit 12 erforderliche Software 30 enthalten.

Die andere Einheit l4 in Form eines Fahrerinformationssystems umfasst ein HMI 32 mit einem Display 34 sowie andere Komponenten 36, die abhängig von der Art der Einheit 14 sind und hier nicht näher erläutert werden brauchen. Beispielsweise umfasst die Einheit 14 noch einen hier nicht dargestellten CAN-Bus, über den die andere Einheit 14 mit weiteren Einheiten im CAN-Netzwerk angeschlossenen Einheiten Daten austauschen kann.

Die On-Board-Unit 12 und die andere Einheit 14 sind über eine Kommunikationsleitung 38 miteinander verbunden. Eine weitere von der anderen Einheit 14 ausgehende Leitung 40 kann der Stromversorgung der On-Board-Unit dienen..

In der 1 sind Bauteile, die in der On-Board-Unit 12 vollständig durch Kommunikation mit den entsprechenden Bauteilen in der anderen Einheit 14 ersetzt werden können, mit gepunktetem Fülleffekt dargestellt. Bauteile, die teilweise ersetzt werden können, sind mit gestrichelten Begrenzungslinien dargestellt. Die mit durchgezogenen Begrenzungslinien dargestellten Bauteile müssen dagegen in der manipulationssicher ausgebildeten On-Board-Unit 12 verbleiben.

Selbstverständlich handelt es sich bei der in 1 dargestellten On-Board-Unit 12 nur um eine mögliche Ausführung. Auch andere Ausführungen der On-Board-Unit 12 sind möglich. Insofern beschränkt sich die Erfindung natürlich nicht auf die in 1 dargestellte Ausführung der On-Board-Unit 12.


Anspruch[de]
System (10) zur infrastrukturgestützten Mauterhebung mit einer im Fahrzeug integrierten On-Board-Unit (12), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine nicht manipulationssicher auszubildende Teilfunktion der On-Board-Unit (12) in einer anderen Einheit (14) angeordnet ist, die über eine Schnittstelle (38) mit der die Kernfunktion umfassenden und manipulationssicher ausgebildeten On-Board-Unit (12) verbunden ist und mit dieser über einen vorzugsweise genormten Nachrichtenkatalog kommuniziert. System (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachrichtenkatalog

– Bedienungsfunktionen und/oder

– Diagnosefunktionen und/oder

– Powermanagement-Funktionen und/oder

– Funktionen zum Download und Update von Software und/oder

– Ortungsfunktionen

umfasst.
System (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Einheit (14) nicht standardisiert und frei definierbar ist. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Einheit (14)

– ein Fahrerinformationssystem (FIS),

– oder ein Autoradio

– oder ein Cockpit-Instrument

– oder ein PDA, Pocket-PC, Handheld oder Organizer

– oder ein anderes vorzugsweise mobiles Consumer-Gerät ist.
System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kernfunktion umfassende und manipulationssicher ausgebildete On-Board-Unit (12) mit der anderen Einheit (14) über eine externe Leitung oder drahtlos verbunden ist. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kernfunktion umfassende und manipulationssicher ausgebildete On-Board-Unit (12) als Modul im Gehäuse der anderen Einheit (14) integriert ist, wobei die Kommunikation über einen internen Bus erfolgt. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kernfunktion umfassende und manipulationssicher ausgebildete On-Board-Unit (12) derart ausgebildet ist, dass sie Ortungsdaten liefert, die von der anderen Einheit (14) nutzbar sind. System (10) nach einem der Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Einheit (14) derart ausgebildet ist, dass sie Daten mit weiteren im Fahrzeug integrierten Einheiten austauscht, wobei der Austausch vorzugsweise über CAN oder Flexray erfolgt. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Einheit (14) derart ausgebildet ist, dass sie die Spannungsversorgung und/oder die Ortung für die die Kernfunktion umfassende und manipulationssicher ausgebildete On-Board-Unit (12) übernimmt. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilfunktion

– die Bedienung, insbesondere die haptische oder akustische Eingabe sowie graphische oder akustische Ausgabe, und/oder

– Teile der Gerätediagnose, insbesondere das Zwischenspeichern von Gerätezuständen oder Fehlern, und/oder

– das Initiieren und Durchführen eines Software-Updates, insbesondere von CD, DVD oder weiteren Komponenten, vorzugsweise über einen Fahrzeugbus, insbesondere über CAN oder Flexray,

betrifft.






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