система для взимания сбора за пользование автодорогами, включающая в себя установленный в автомобиле бортовой модуль

Формула изобретения

1. Система (10) для взимания сбора за пользование автодорогами с помощью соответствующей инфраструктуры, включающая в себя установленный в автомобиле оконечный прибор учета сумм дорожного сбора, осуществляющий автоматическую регистрацию пройденного пути и выполненный защищенным от несанкционированного доступа, отличающаяся тем, что оконечный прибор (12) учета сумм дорожного сбора имеет человеко-машинный интерфейс, включающий в себя дисплей (34) и другие элементы (36), причем человеко-машинный интерфейс выполнен без защиты от несанкционированного доступа и находится в автомобильной системе информирования водителя, а оконечный прибор (12) учета сумм дорожного сбора через интерфейс (38) связан с системой информирования водителя и взаимодействует с ней посредством каталога сообщений, предпочтительно нормированного каталога сообщений.

2. Система (10) по п.1, отличающаяся тем, что каталог сообщений включает в себя функции управления, и/или функции диагностики, и/или функции управления питанием, и/или функции загрузки и обновления программного обеспечения, и/или функции определения местоположения.

3. Система (10) по п.1, отличающаяся тем, что система информирования водителя не стандартизована и является свободно определяемой.

4. Система (10) по п.1, отличающаяся тем, что оконечный прибор (12) учета сумм дорожного сбора, защищенный от несанкционированного доступа, связан с системой информирования водителя внешней линией связи или беспроводной связью.

5. Система (10) по п.1, отличающаяся тем, что оконечный прибор (12) учета сумм дорожного сбора, защищенный от несанкционированного доступа, установлен в качестве отдельного блока в корпус системы информирования водителя, а взаимодействие между ними осуществляется по внутренней шине.

6. Система (10) по п.4, отличающаяся тем, что оконечный прибор (12) учета сумм дорожного сбора, защищенный от несанкционированного доступа, выполнен с возможностью выдачи им данных о местоположении, пригодных для использования системой информирования водителя.

7. Система (10) по п.5, отличающаяся тем, оконечный прибор (12) учета сумм дорожного сбора, защищенный от несанкционированного доступа, выполнен с возможностью выдачи им данных о местоположении, пригодных для использования системой информирования водителя.

8. Система (10) по п.1, отличающаяся тем, что система информирования водителя выполнена с возможностью обмена данными с другими встроенными в автомобиль устройствами, осуществляемого по шине, предпочтительно по шине с использованием протокола локальной сети контроллеров (CAN) или протокола FlexRay.

9. Система (10) по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что система информирования водителя выполнена таким образом, чтобы принимать на себя обеспечение электропитания и/или выполнение задачи определения местоположения для оконечного прибора (12) учета сумм дорожного сбора, защищенного от несанкционированного доступа.

10. Система (10) по п.1, отличающаяся тем, что система информирования водителя обеспечивает управление, прежде всего тактильный или звуковой ввод и графический или звуковой вывод и/или фрагменты диагностики оконечного прибора учета сумм дорожного сбора, прежде всего промежуточное хранение данных о состоянии оконечного прибора учета сумм дорожного сбора или ошибках, и/или инициирование и выполнение обновлений программного обеспечения, прежде всего записанных на компакт-дисках (CD), универсальных цифровых дисках (DVD) или других компонентах предпочтительно посредством шины автомобиля, прежде всего с использованием протокола локальной сети контроллеров (CAN) или протокола FlexRay.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к системе, охарактеризованной в ограничительной части независимого пункта 1 формулы изобретения.

Известна используемая в Германии система для взимания сборов с грузовых автомобилей за пользование автодорогами (LKW-Maut) с помощью соответствующей инфраструктуры, построенная на основе спутниковой системы навигации GPS и предусматривающая автоматическую регистрацию пройденного пути. При этом регистрация осуществляется с помощью прибора учета дорожного сбора (называемого бортовым модулем), который устанавливается в виде отдельного блока на приборной панели грузового автомобиля или в ней и вводится в эксплуатацию уполномоченной на это мастерской. Известны различные бортовые модули. Обычно они пломбируются и должны отвечать высоким требованиям безопасности. Защита от несанкционированного доступа (манипуляций с бортовым модулем) может обеспечиваться, например, механизмом саморазрушения, срабатывающим при несанкционированном вскрытии корпуса прибора учета сумм дорожного сбора.

Из DE 10350647 А1 известна система для передачи данных с целью расчета платы за пользование прокатным автомобилем. Автомобиль содержит модуль безопасности, выполненный с защитой от несанкционированного доступа и с возможностью выполнения функций обработки данных. Этот модуль взаимодействует с другими компонентами автомобильной системы посредством каталога сообщений.

В Германии используются, например, бортовые модули с приемником спутниковой системы навигации GPS, позволяющим определять местоположение автомобиля. Кроме того, в бортовой модуль встроены мобильный приемопередатчик и запоминающее устройство, в котором хранятся данные, идентифицирующие автомобиль, а также сведения о положении всех автомагистралей Германии, за пользование которыми взимается обязательный дорожный сбор. На основе этих данных в сочетании с сигналом GPS бортовой модуль во время движения подсчитывает причитающуюся сумму сбора и запоминает ее в форме пакета данных. В виде короткого сообщения (SMS-сообщения) этот пакет данных по достижении определенного объема данных передается по мобильной сотовой связи GSM в центральный компьютер организации, эксплуатирующей дорогу. Настоящее изобретение не ограничивается каким-либо определенным вариантом исполнения прибора учета сумм дорожного сбора.

Существуют бортовые модули, устанавливаемые за ветровым стеклом в качестве предварительно запрограммированного блока и имеющие двухкнопочное управление. Другие бортовые модули состоят из двух частей: а именно небольшого инфракрасного транспондера, устанавливаемого за ветровым стеклом, и бортового компьютера, размещаемого в стандартной ячейке приборной панели грузового автомобиля.

Объектом изобретения является система для взимания сбора за пользование автодорогами с помощью соответствующей инфраструктуры, включающая в себя установленный в автомобиле оконечный прибор учета сумм дорожного сбора, осуществляющий автоматическую регистрацию пройденного пути и выполненный защищенным от несанкционированного доступа.

Основная идея изобретения состоит в том, чтобы отделить от оконечного прибора учета сумм дорожного сбора по меньшей мере одну из тех его подфункций (составляющих или отдельных функций), которые необязательно должны быть защищены от несанкционированного доступа (манипуляций), переместить ее в другое устройство, а именно в систему информирования водителя, и соединить это другое устройство с оконечным прибором учета сумм дорожного сбора, включающим в себя основную функцию и защищенным от несанкционированного доступа, через интерфейс, предпочтительно стандартный интерфейс.

Таким образом, в предлагаемой в изобретении системе для взимания сбора за пользование автодорогами установленный в автомобиле оконечный прибор учета сумм дорожного сбора (также называемый бортовым модулем или бортовым прибором, как указано выше), осуществляющий автоматическую регистрацию пройденного пути и выполненный с защитой от несанкционированного доступа, имеет человеко-машинный интерфейс, включающий в себя дисплей и другие элементы, причем человеко-машинный интерфейс выполнен без защиты от несанкционированного доступа и находится в автомобильной системе информирования водителя, а оконечный прибор учета сумм дорожного сбора через интерфейс связан с системой информирования водителя и взаимодействует с ней посредством каталога сообщений, предпочтительно нормированного каталога сообщений или стандартного каталога сообщения. Этот каталог сообщений включает в себя подфункции, которые необязательно защищать от несанкционированного доступа, прежде всего функции управления, диагностики, управления питанием, загрузки и обновления программного обеспечения и/или определения местоположения.

Технические результаты, достигаемые изобретением, заключаются в следующем: экономия материалов и сокращение затрат за счет совместного использования оконечным прибором учета сумм дорожного сбора и системой информирования водителя средств человеко-машинного интерфейса (ЧМИ); сокращение числа деталей, размеров оконечного прибора учета сумм дорожного сбора и монтажного пространства, необходимого для него; исключение дополнительных мест пайки и минимизация увеличения объема программного обеспечения.

Система информирования водителя (FIS) известна в различных формах исполнения для разных типов автомобилей. Система информирования водителя концентрирует многочисленные единичные сообщения и информирует водителя в первую очередь обо всем, что важно. Обычно система проста и удобна в обслуживании. Система информирования водителя может включать в себя, например, бортовой компьютер, систему автоматического встроенного контроля, предупреждение об открытии дверей и багажника, название или частоту радиостанции, индикацию температуры наружного воздуха с сигнализатором гололеда, сигнализацию превышения скорости или указания по навигации. К указанной системе может быть подключен автомобильный радиоприемник, приборный щиток кабины водителя, персональный цифровой секретарь, портативный цифровой компьютер, карманный персональный компьютер или органайзер либо любое иное, предпочтительно мобильное, пользовательское устройство.

Выделение по меньшей мере одной подфункции дает различные преимущества.

Прежде всего, выделение подфункций означает экономию материалов и, следовательно, затрат, так как различные элементы, обеспечивающие выполнение по меньшей мере одной подфункции, больше не нужны в оконечном приборе учета сумм дорожного сбора, а в другом устройстве обычно уже имеются. В этом случае согласно изобретению оконечный прибор учета сумм дорожного сбора и вышеупомянутое другое устройство делят между собой эти элементы.

Благодаря тому что оконечный прибор учета сумм дорожного сбора может обойтись меньшим числом деталей, его размеры можно уменьшить. Тогда его проще будет установить в автомобиле, так как для монтажа прибора учета сумм дорожного сбора потребуется меньше места.

Благодаря совместному использованию имеющихся компонентов оконечным прибором учета сумм дорожного сбора и системой информирования водителя повышается качество системы, поскольку, с одной стороны, не требуется дополнительных мест пайки, с другой стороны, объем программного обеспечения увеличивается лишь незначительно.

В соответствии с изобретением человеко-машинный интерфейс прибора учета сумм дорожного сбора переносится в систему информирования водителя. Это делает установку оконечного прибора учета сумм дорожного сбора в автомобиле особенно удобной. Ведь теперь к нему не требуется непосредственный доступ и его можно размещать в автомобиле практически произвольно, например в багажнике, щитке управления или вещевом ящике.

Диагностика прибора учета сумм дорожного сбора, прежде всего промежуточное хранение данных о состоянии прибора учета сумм дорожного сбора или ошибках (сбоях), может в предпочтительном варианте осуществляться, по меньшей мере частично, другим устройством. Доступ к CAN-сети автомобиля при этом возможен, например, через систему информирования водителя.

Электропитание оконечного прибора учета сумм дорожного сбора также может осуществляться от другого устройства, прежде всего от системы информирования водителя. Поэтому собственный блок питания в оконечном приборе учета сумм дорожного сбора не требуется.

Оконечные приборы учета сумм дорожного сбора могут быть стандартизованы таким образом, что их без проблем можно подключать к другим устройствам различных изготовителей.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения поясняются в зависимых пунктах формулы изобретения.

В частности, система информирования водителя может быть выполнена с возможностью обмена данными с другими встроенными в автомобиль устройствами, осуществляемого по шине, предпочтительно по шине с использованием протокола локальной сети контроллеров (CAN) или протокола FlexRay.

Также система информирования водителя может обеспечивать управление, прежде всего тактильный или звуковой ввод и графический или звуковой вывод, и/или фрагменты диагностики оконечного прибора учета сумм дорожного сбора, прежде всего промежуточное хранение данных о состоянии оконечного прибора учета сумм дорожного сбора или ошибках, и/или инициирование и выполнение обновлений программного обеспечения, прежде всего записанных на компакт-дисках (CD), универсальных цифровых дисках (DVD) или других компонентах, предпочтительно посредством шины автомобиля, прежде всего с использованием протокола локальной сети контроллеров (CAN) или протокола FlexRay.

Ниже рассматривается пример осуществления изобретения со ссылкой на чертеж, где показана блок-схема системы для взимания сборов за пользование автодорогами.

Представленная на чертеже система 10 для взимания сборов за пользование автодорогами включает в себя установленный в автомобиле оконечный прибор 12 учета сумм дорожного сбора и другое устройство 14 в виде системы информирования водителя.

Оконечный прибор 12 учета сумм дорожного сбора содержит приемник 16 для системы спутниковой навигации GPS, позволяющей определять местоположение автомобиля, мобильный приемопередатчик 18 и не показанное на чертеже запоминающее устройство, в котором хранятся данные, идентифицирующие автомобиль, а также сведения о местоположении всех автомагистралей, за пользование которыми (проезд по которым) взимается дорожный сбор. По этим данным и сигналу системы GPS прибор учета сумм дорожного сбора во время движения подсчитывает сумму причитающегося сбора и сохраняет ее в форме пакета данных. В виде SMS-сообщения этот пакет данных по достижении определенного объема данных передается по сети мобильной сотовой связи в не показанный на чертеже центральный компьютер организации, эксплуатирующей дорогу.

Кроме того, оконечный прибор 12 учета сумм дорожного сбора включает в себя специализированный модуль 20 связи на коротких расстояниях (DSRC - сокр. от англ. Dedicated Short Range Communication), который обычно устанавливается на ветровом стекле автомобиля и служит, например, для связи с контрольными мостами (арками) или автомобилями мобильного контроля.

Кроме того, оконечный прибор 12 учета сумм дорожного сбора содержит интерфейс 22 локальной сети контроллеров (CAN), блок питания 24 и человеко-машинный интерфейс с дисплеем 26 для управления.

Наконец, в оконечном приборе 12 учета сумм дорожного сбора имеется модуль 28 диагностики, а также необходимое для работы оконечного прибора 12 учета сумм дорожного сбора программное обеспечение 30.

Другое устройство 14, выполненное в виде системы информирования водителя, включает в себя человеко-машинный интерфейс 32 с дисплеем 34, а также другие элементы 36, которые зависят от вида устройства 14 и здесь в пояснении не нуждаются. Например, устройство 14 содержит также не показанную на чертеже шину CAN, по которой оно может обмениваться информацией с другими устройствами, подключенными к сети CAN.

Оконечный прибор 12 учета сумм дорожного сбора и другое устройство 14 соединены между собой интерфейсом, в частности линией 38 связи. Еще одна линия 40, выведенная от другого устройства 14, может служить для электропитания прибора учета сумм дорожного сбора.

На чертеже точечным затемнением показаны компоненты оконечного прибора 12 учета сумм дорожного сбора, которые благодаря взаимодействию прибора учета сумм дорожного сбора с другим устройством 14 можно полностью заменить соответствующими элементами другого устройства 14. Компоненты, которые можно заменить частично, показаны штриховыми контурными линиями. Сплошными же линиями изображены компоненты, которые должны остаться в защищенном от несанкционированного доступа оконечном приборе 12 учета сумм дорожного сбора.

Разумеется, представленный на чертеже оконечный прибор 12 учета сумм дорожного сбора - это лишь один из возможных вариантов осуществления изобретения. Возможны также другие варианты исполнения прибора учета сумм дорожного сбора. В этом смысле возможности осуществления изобретения не ограничиваются вариантом, показанным на чертеже.