WO1999034317A1 - Sende- und empfangseinheit zum bezahlen von autobahngebühren - Google Patents
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Abstract
Bei einer Leseeinrichtung für eine Chipkarte mit einer Speichereinheit zum Speichern von vorgebbaren konstanten und variablen Daten, insbesondere zum Speichern vorgebbarer Geldbeträge, wobei der Chip der Chipkarte mit einer an einer Oberfläche der Chipkarte freiliegenden Kontaktfläche verbunden ist, und wobei die auf der Chipkarte gespeicherten Daten auf einer Anzeige der Leseeinrichtung darstellbar sind, wird eine einfache Abrechnung von Autobahngebühren dadurch erreicht, daß die Leseeinrichtung eine von einer in der Einrichtung integrierten elektrischen Stromquelle betriebene Sende- und Empfangseinrichtung zum Senden von in der Speichereinheit der Chipkarte gespeicherten Daten und in der Leseeinrichtung gespeicherten konstanten und variablen Zusatzdaten enthält.
Description
SE.NDE- UND EMPF.ANGSEINHEIT ZUM BEZAHLEN VON AUTOBAHNGEBÜHREN
Die Erfindung betrifft eine Leseeinrichtung für eine Chipkarte mit einer Speichereinheit zum Speichern von vorgebbaren konstanten und variablen Daten, insbesondere zum Speichern vorgebbarer Geldbeträge, wobei der Chip der Chipkarte mit einer an einer Oberfläche der Chipkarte freiliegenden Kontaktfläche verbunden ist, und wobei die auf der Chipkarte gespeicherten Daten auf einer Anzeige der Leseeinrichtung darstellbar sind.
Leseeinrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik verwendet, um einen auf dem in einer Geldkarte im Kreditkartenformat integrierten Chip gespeicherten Geldbetrag, in der Regel ein Betrag zwischen DM 0 und DM 400 auf einer in der Leseeinrichtung integrierten Anzeige anzuzeigen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Chipkarte zu schaffen, mit der Autobahngebühren abrechenbar sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Leseeinrichtung eine von einer in der Einrichtung integrierten elektrischen Stromquelle betriebene Sende- und Empfangseinrichtung zum Senden von in der Speichereinheit der Chipkarte gespeicherten Daten und in der Leseeinrichtung gespeicherten konstanten und variablen Zusatzdaten enthält.
Zusatzdaten erfüllen dabei den Zweck, in einem bidirektionalen Funkverkehr mit einem bidirektionalen Datenaustausch eine eindeutige Identifikation der jeweiligen Sende- und Empfangseinheiten zu gewährleisten, und Informationen über Ort, Zeitpunkt, den abzubuchenden Geldbetrag und den Verwendungszweck des Geldes zwischen den Kommunikations-Einheiten auszutauschen, um so eine präzise Dokumentation eines Geldtransfers zu ermöglichen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .
Die erfindungsgemäße Einrichtung weist vorzugsweise einen Aufnahmekanal zum vollständigen oder teilweisen Einführen einer Chipkarte. Wichtig ist hierbei lediglich, daß ein fester Sitz einer Chipkarte in der erfindungsgemäßen Einrichtung gewährleistet ist.
Die Leseeinrichtung weist vorzugsweise im Inneren des Aufnahmekanals eine Kontaktfläche aufweist, die bei eingeschobenem Zustand der Chipkarte in die Leseeinrichtung an die Kontaktfläche der Chipkarte angrenzt und damit in elektrischen Kontakt tritt. Hierbei ist es wichtig, durch eine entsprechende Bauform des Aufnahmekanals, der vorzugsweise an der der Kontaktfläche im Inneren des Aufnähmekanals gegenüberliegenden Innenwandung einen Vorsprung aufweist, einen festen elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktfläche der Chipkarte und derjenigen im Inneren des Aufnahmekanals sicherzustellen.
Die erfindungsgemäße Leseeinrichtung weist vorzugsweise eine Stromquelle auf, die als eine von auf einer Oberfläche der Chipkarte angeordneten Solarzellen betriebene Akkumulatoreinheit ausgebildet ist . Die Solarzellen sind dabei vorzugsweise über einem so großen Oberflächenteil der Leseeinrichtung angeordnet, daß bei einer Aufbewahrung der Leseeinrichtung unterhalb der Windschutzscheibe im Inneren eines Fahrzeugs bei einer Beleuchtungsstärke, die einer mittleren Tagesbeleuchtung in Europa entspricht, genügend elektrische Energie aufgebracht wird, um die eine Sendeeinheit der Leseeinrichtung treibende
Akkumulatoreinheit mit ausreichender elektrischer Energie zu versorgen.
Die Akkumulatoreinheit gibt dabei vorzugsweise 1,5 Volt elektrische Spannung ab.
Die Solarzellen der erfindungsgemäßen Leseeinheit sind vorzugsweise so ausgelegt, daß sie bei durchschnittlicher Tages-Beleuchtungsstärke eine Leistung von 0,8 Watt abzugeben, um die im Zeitmittel eine Leistung von 0,5 Watt abgebende Sendeeinrichtung zu treiben. Diese Leistung ist ausreichend, um einen sicheren Datentransfer mittels elektromagnetischer Wellen zwischen zwei Sende- und Empfangseinheiten zu gewährleisten, die in einer Entfernung von weniger als 200 m zueinander angeordnet sind.
Die Sendeeinrichtung sendet bzw. empfängt vorzugsweise elektromagnetische Wellen, vorzugsweise im Mikrowellen- Frequenzbereich. Der Mikrowellen-Frequenzbereich bzw. der mikrowellennahe Frequenzbereich, wie beispielsweise der Frequenzbereich zum Betreiben von GSM-Handy-Telefongeräten ist aus technischen wie wohl aus durchführungstechnischen Gründen für den Betrieb der Sendeeinrichtung der erfindungsgemäßen Chipkarte besonders geeignet . Prinzipiell sind jedoch auch andere Wellenlängenbereiche denkbar.
Die Sendeeinrichtung sendet die Daten vorzugsweise in Form von Pulsen mit einer Länge von unter 0,5 Sekunden aus, wobei die Pulse nach Ablauf jeweils konstanter Zeitintervalle, in denen kein Puls gesendet wird,
wiederholt werden. Bei den Zeitintervallen handelt es sich jedoch prinzipiell um unkritische Größen, die je nach Bedarf und Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Chipkarte erheblich variiert werden können. Wesentlich dabei ist nur, daß die Sendeeinrichtung der erfindungsgemäßen Chipkarte innerhalb solcher Zeitabschnitte identifizierbare Daten abgibt, daß eine Positionsbestimmung eines eine erfindungsgemäße Chipkarte mitführenden Fahrzeugs ermöglicht ist.
Diese Zeitintervalle weisen vorzugsweise eine Länge von 0,1 sec bis 10 sec auf, und weisen insbesondere eine Länge von 1 sec auf .
Die erfindungsgemäße Leseeinrichtung enthält vorzugsweise einen Ladechip, der so programmiert ist, daß diejenige elektrische Energie, die nicht zum Betreiben der Sende- und Empfangseinrichtung benötigt wird, an die Akkumulatoreinheit abgeführt wird. Alternativ wird bei der erfindungsgemäßen Leseeinrichtung diejenige elektrische
Energie, die nicht zum Betreiben der Akkumulatoreinheit benötigt, an die Sende- und Empfangseinrichtung abgeführt.
Die erfindungsgemäße Leseeinrichtung enthält vorzugsweise einen nicht-programmierbaren Identifizierungs-Chip, in dem eine Kennung in Form eines digitalen Zahlencodes zur Identifizierung der Karte gespeichert ist. Diese Kennung dient erfindungsgemäß dazu, ein die erfindungsgemäße Chipkarte mitführendes Fahrzeug eindeutig identifizierbar zu machen. Ein eine erfindungsgemäße Chipkarte mitführendes
Fahrzeug sendet demgemäß eine Kennung aus, die nicht personenbezogen oder fahrzeugbezogen ist, sondern nur auf die jeweilige Chipkarte bezogen ist.
Die erfindungsgemäße Leseeinrichtung enthält vorzugsweise desweiteren einen Steuerchip enthält, in dem eine Betriebszeitdauer und eine zeitliche Aufteilung der Betriebszeiten der Leseeinrichtung vorgebbar ist . Die Betriebszeitdauer ist dabei vorgebbar durch einen vorherbestimmten Geldbetrag. Eine Betriebszeit der erfindungsgemäßen Chipkarte ist somit käuflich. Eine zeitliche Aufteilung der Betriebszeiten der Chipkarte kann fakultativ vorgesehen sein und von einem Besitzer der Chipkarte vorgebbar sein.
Der Steuerchip, der Identifikationschip und der Ladechip sind dabei vorzugsweise in einem einzigen Chip zusammengefaßt .
Bei der Chipkarte zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen
Lesevorrichtung ist die Speichereinheit vorzugsweise als Speicherchip ausgebildet.
Bei der erfindungsgemäße Leseeinrichtung ist vorzugsweise auch vorgesehen, daß eine Betätigungseinrichtung zum Aktivieren einer Mehrzahl unterschiedlicher Kategorien von Notrufsignale enthalten ist, deren jeweils spezifische Signalformen in der Leseeinrichtung als Zusatzdaten gespeichert sind. Als mögliche Kategorien von Notrufsignalen sind dabei ein Notrufe bei einer Panne, ein
Notruf bei Sachschaden, ein Notruf für Personenschaden oder auch ein Notruf bei Überfall denkbar. Die Leseeinrichtung kann ist dabei vorzugsweise mit einer Anzeigeeinrichtung für eine Bestätigung des Eingangs des entsprechenden Signals bei einer Empfangsstation und einer Betätigungseinrichtung sowie Anzeigeeinrichtung für einen möglichen Abbruch der Signalabgabe für den Fall ausgestattet, daß Hilfe bereits eingetroffen ist.
Darüberhinaus ist die erfindungsgemäße Leseeinrichtung vorzugsweise auch mit einem Mikrofon und einem Ohrhörer/Lautsprecher versehbar, um eine bidirektionale Sprachübertragung zu einer Notrufempfangsstation zu ermöglichen. Dadurch ist eine gegenüber vorgegebenen Notrufkategorien noch genauere Beschreibung von Notsituationen ermöglicht.
Des weiteren ist bei der erfindungsgemäße Leseeinrichtung ist vorzugsweise vorgesehen, daß eine Betätigungseinrichtung zum Bezahlen einer Mehrzahl unterschiedlicher Serviceleistungen wie Parken, Tanken, Waschen o.a. enthalten ist, deren jeweils spezifische Signalformen in der Leseeinrichtung als Zusatzdaten gespeichert sind.
Die erfindungsgemaße Leseeinrichtung ist dabei prinzipiell auch so auslegbar, daß sie lediglich eine Betätigungseinrichtung zum Aktivieren einer Mehrzahl unterschiedlicher Kategorien von Notrufsignale enthält oder lediglich eine Betätigungseinrichtung zum Bezahlen einer
Mehrzahl unterschiedlicher Serviceleistungen wie Parken, Tanken, Waschen o.a. enthält.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Sende- und Empfangseinheit, die aus einer oben erläuterten erfindungsgemäßen Leseeinrichtung und einer Chipkarte zusammengesetzt ist, wobei die erfindungsgemäße Sende- und Empfangseinheit in einem Sendemodus einen Datensatz aussendet, der einen auf der Chipkarte gespeicherten Gelbbetrag und eine auf der Leseeinrichtung gespeicherte Identifikationsnummer (IMEI-Nummer) enthält. Die Sende- und Empfangseinheit bildet dabei die eine Seite eines erfindungsgemäßen bidirektionalen Datentransfers.
Der Datensatz kann dabei gemäß einer bevorzugten
Ausfuhrungsform der Erfindung auch negative Beträge
(Schulden) enthalten kann. Die entsprechenden negativen
Beträge können dann bei einem späteren Gebrauch der
Chipkarte durch Nachladen der Chipkarte ausgeglichen werden. Das Festsetzen eines Kreditrahmens, über den hinaus negative Beträge automatisch nicht mehr abbuchbar sind, ist dabei empfehlenswert.
Die erfindungsgemäße Sende- und Empfangseinheit ist vorzugsweise in einem Empfangsmodus zum Empfang eines
Datensatzes ausgelegt, der einen Geldtransfer eindeutig protokolliert, indem ein von dem in der Speichereinheit gespeicherten Betrag abzuziehender Geldbetrag und Datum und Uhrzeit des Transfers vorgegeben ist. Durch das entsprechende Protokoll, daß vorzugsweise ebenfalls in der
Speichereinheit speicherbar ist, ist eine Aposteriori- Zuordnung bzw. Identifikation von Geldtransfers ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Sende- und Empfangseinheit ist desweiteren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einem Empfangsmodus zum Empfang eines Datensatzes ausgelegt, in dem zusätzlich ein Identifikationsnummer und Information bezüglich der Art und des Standortes einer diese Information aussendenden Empfangs- und Sendeeinheit vorgegeben ist. Eine Aposteriori-Zuordnung bzw. Identifikation von Geldtransfers ist dadurch weiter erleichtert .
Die erfindungsgemäße Sende- und Empfangseinheit ist weiterhin vorzugsweise so ausgelegt, daß sie nach Empfang vorgegebener Datensätze von einer mit ihr bidirektional kommunizierende Empfangs- und Sendeeinheit ein Signal an diese mit ihr bidirektional kommunizierende Empfangs- und
Sendeeinheit aussendet, in dem ein durchgeführter Geldtransfer bestätigt wird. Dadurch ist für diejenige
Seite einer bidirektionalen Kommunikation, die von der erfindungsgemäßen Sende- und Empfangseinheit Signale empfängt, dokumentierbar, daß in einer von dieser Seite identifizierten Sende- und Empfangseinheit eine Geldabbuchung bei der entsprechenden Chipkarte dieser
Sende- und Empfangseinheit stattgefunden hat.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein System zum Überwachen der Zahlung von Autobahngebühren, wobei an Autobahnen angebrachte Überwachungseinrichtungen vorgesehen sind, mit
mindestens einer Empfangs- und Sendeeinrichtung zur bidirektionalen Kommunikation mit erfindungsgemäßen Sende- und Empfangseinheiten, einer weiteren Sendeeinrichtung für elektromagnetische Wellen zum Senden von Daten an eine zentrale Datenbank, einer digitalen Kamera zum .Abbilden von eine Überwachungseinrichtung passierenden Fahrzeugen einschließlich deren Nummernschildern, einer Scannereinrichtung zum Scannen der mittels der digitalen Kamera aufgenommenen Bilder und zum digitalen Aufbereiten der Bildinhalte, um diese in digitaler Form von der Sendeeinrichtung zur zentralen Datenbank zu übertragen. Die Empfangs- und Sendeeinrichtung der Überwachungseinrichtung bildet dabei die jeweils andere Seite eines erfindungsgemäßen bidirektionalen Datentransfers.
Die Empfangs- und Sendeeinrichtung des erfindungsgemäßen Systems ist vorzugsweise zur bidirektionalen Kommunikation mit den oben erläuterten erfindungsgemäßen Lese- und Sendeeinheiten so ausgelegt, daß eine bidirektionale Kommunikation mit den unterschiedlichen Ausfuhrungsformen der erfindungsgemäßen Sende- und Empfangseinheit ermöglicht ist. Dadurch sind die Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Systems erweitert . Das erfindungsgemäße System kann darüberhinaus prinzipiell auch zur Zahlung anderer Gebühren als Autobahngebühren, wie beispielsweise Gebühren für das Benutzen einer Autowaschanlage oder für ein Betanken eines Fahrzeugs verwendet werden.
Die Empfangs- und Sendeeinrichtung des erfindungsgemäßen Systems ist vorzugsweise zur bidirektionalen Kommunikation
mit den oben erläuterten erfindungsgemäßen Lese- und Sendeeinheiten so ausgelegt, daß ein Datensatz aussendbar ist, der einen Geldtransfer eindeutig protokolliert, in dem ein von dem in der Speichereinheit gespeicherten Betrag abzuziehender Geldbetrag und Datum und Uhrzeit des Transfers vorgegeben ist.
Die Empfangs- und Sendeeinrichtung des erfindungsgemäßen Systems ist weiterhin vorzugsweise zur bidirektionalen Kommunikation mit den oben erläuterten erfindungsgemäßen Lese- und Sendeeinheiten so ausgelegt, daß in dem Datensatz zusätzlich eine Identifikationsnummer und Information bezüglich der Art und des Standortes einer diese Information aussendenden Empfangs- und Sendeeinheit vorgegeben ist.
Das erfindungsgemäße System zum Überwachen der Zahlung von Autobahngebühren enthält vorzugsweise eine Einrichtung zum automatischen Übertragen der von der digitalen Kamera abgebildeten Fahrzeuge an die zentrale Datenbank enthält, wobei eine Übertragung immer für den Fall vorgesehen ist, daß die Empfangseinrichtung von einem passierenden Fahrzeug kein von einer erfindungsgemäßen Sende- und Empfangseinheit ausgesendetes Signal oder keine Bestätigung eines Geldtransfers empfängt.
Das erfindungsgemaße System enthält vorzugsweise ebenfalls eine Einrichtung zum Übertragen von Signalen zum Aktivieren einer Mehrzahl unterschiedlicher Kategorien von
Notrufsignalen, wobei die jeweiligen Kategorien von Notrufsignalen jeweils spezifische Signalformen aufweisen.
Darüber hinaus enthält das erfindungsgemäße System vorzugsweise eine Einrichtung zum Übertragen von Signalen zum Bezahlen einer Mehrzahl unterschiedlicher Serviceleistungen wie Parken, Tanken, Waschen o.a., wobei die jeweiligen Serviceleistungen jeweils spezifische Signalformen aufweisen.
Bei der digitalen Datenübertragung von einer Überwachungseinrichtung zu der zentralen Datenbank sind dabei vorzugsweise hochfliegende Flugzeuge als Relaisstation vorgesehen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Leiten des Verkehrs auf Autobahnen, wobei mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems gewonnenen statistischen Daten bezüglich Verkehrsdichte und Flußrichtung als Information für Verkehrsteilnehmer über Verkehrsfunk verbreitet werden.
Bei einem bidirektionalen Kommunikationsbetrieb zwischen der erfindungsgemäßen Sende- und Empfangseinheit und einem Empfangs- und Sendeeinrichtung einer Überwachungseinrichtung zum Abbuchen eines vorgegebenen Geldbetrages von der Chipkarte der erfindungsgemäßen Sende- und Empfangseinheit wird zuerst von der Sende- und Empfangseinheit an die Empfangs- und Sendeeinrichtung einer Überwachungseinrichtung ein Signal ausgesendet, das eine
Identifikationsnummer sowie einen auf der Chipkarte gespeicherten, zur Verfügung stehenden Geldbetrag enthält.
Daraufhin sendet die Empfangs- und Sendeeinrichtung der betreffenden Überwachungseinrichtung an die Sende- und Empfangseinheit einen Signaldatensatz, der einen neuen Geldbetrag der Chipkarte in der Sende- und Empfangseinheit definiert, wobei der neu definierte Geldbetrag sich aus der Subtraktion einer vorgegebenen Gebühr von dem auf der Chipkarte zur Verfügung stehenden Geldbetrag ergibt. Die Gebühr kann dabei abhängig sein von einem speziellen Tarif, der Streckenlänge der Autobahn, dem Umstand, ob in dem betreffenden Autobahnabschnitt Brücken und/oder Tunnel vorhanden sind, und kann zusammengesetzt sein aus einem Grundbetrag und einem variablen Betrag, der von dem Zeitpunkt, insbesondere der Tageszeit bei einem jeweiligen Fahrtantritt, abhängig ist.
Anschließend sendet die Empfangs- und Sendeeinrichtung der Überwachungseinrichtung einen Datensatz an die Sende- und
Empfangseinheit, der den so definierten neuen Geldbetrag, der in der Chipkarte der Sende- und Empfangseinheit zu speichern ist, sowie die Identifikationsnummer der Sende- und Empfangseinheit enthält. Nach Empfang dieses Datensatzes wird der auf der Chipkarte der Sende- und
Empfangseinheit gespeicherte Geldbetrag von seinem ursprünglichen Wert auf den neuen Wert gesetzt und ein entsprechendes Bestätigungssignal an die Empfangs- und
Sendeeinrichtung der Überwachungseinrichtung zurückgesendet.
Nach Empfang des Bestätigungssignals von der Sende- und Empfangseinheit seitens der Empfangs- und Sendeeinrichtung wird in der Überwachungseinrichtung ein Protokoll dieses Betriebsvorganges erstellt und über das erfindungsgemäße System an eine zentrale Datenbank gesendet, von wo gegen eine entsprechende Gebühr eine schriftliche .Abrechnung erstellt und an einen Inhaber einer Sende- und Empfangseinheit zugestellt werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausfuhrungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:
Fig.l eine erfindungsgemäße Chipkarte in einer Draufsicht; Fig.2 eine Überwachungseinrichtung für das erfindungsgemäße System zum Überwachen der Zahlung von Autobahngebühren in einer Ansicht von schräg oben; Fig.3 eine bevorzugte Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Systems zum Überwachen der Zahlung von Autobahngebühren.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Sende- und Empfangseinheit 10 ist eine Chipkarte 100 die einen Chip enthält, auf dem ein vorgegebener Geldbetrag gespeichert ist, in eine erfindungsgemäße Leseeinrichtung 101 eingeführt, wodurch die aus den Komponenten 100 und 101 zusammengesetzte Sende- und Empfangseinheit 10 in einen betriebsbereiten Zustand gesetzt ist. Auf der Sende- und Empfangseinheit 10 ist eine Solarzelleneinheit 11 vorgesehen, die einen nicht
dargestellten, im Gehäuse der Sende- und Empfangseinheit 10 integrierten 1,5 Volt abgebenden Akkumulator über einen nicht dargestellten im Gehäuse der Sende- und Empfangseinheit 10 integrierten Ladechip lädt, der so programmiert ist, daß diejenige elektrische Energie, die nicht zum Betreiben einer Sendeeinrichtung 16, die in aktiviertem Zustand 0,5 Watt Sendeleistung in Form elektromagnetischer Mikrowellenstrahlung abgibt, benötigt wird, an die Akkumulatoreinheit abgeführt wird. Die Sende- und Empfangseinheit 10 enthält einen IMEI-Chip, d.h. einen nicht-programmierbaren Identifizierungschip, der eine vorgegebene, die Sende- und Empfangseinheit 10 eindeutig identifizierende Kennung über die Sendeeinrichtung 16 abgibt. Zum Empfang von Signalen ist eine Empfangseinheit 16' vorgesehen.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Überwachungseinrichtung 20 zum Überwachen der Zahlung von Autobahngebühren sind auf der Oberseite eines über eine Fahrbahn 25 gespannten Torbogens Solarzellen 23 angeordnet, die Energie liefern zum Betreiben einer in Form von Kontaktschleifen ausgeführten Empfangseinrichtung 28, 28' zum Empfangen der von einer in einem Fahrzeug 26 mitgeführten Sende- und Empfangseinheit 10, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Desweiteren enthält die Überwachungseinrichtung 20 eine
Sendeeinrichtung 29, um Signale in Form elektromagnetischer Mikrowellenstrahlung an Sende- und Empfangseinheiten 10 zu senden. Der Torbogen 21 enthält darüberhinaus eine digitale Kamera 22 zum Abbilden von die Überwachungseinrichtung passierenden Fahrzeugen einschließlich deren
Nummernschildern, wobei die Kamera 22 eine Scannereinrichtung zum Scannen der digitalen Bilder und zum digitalen Aufbereiten der Bildinhalte vorgesehen ist, wobei diese Bildinhalte über eine nicht dargestellte Sendeeinheit und eine Antenne 24 an eine zentrale Datenbank gesendet werden. Die Kamera 22 wird dabei automatisch immer dann aktiviert, wenn von der Empfangseinrichtung 28, 28' keine aktiven Signale einer Sende- und Empfangseinheit 10 empfangen werden.
Bei einem bidirektionalen Kommunikationsbetrieb zwischen der erfindungsgemäßen Sende- und Empfangseinheit 10 und einer Empfangs- und Sendeeinrichtung 28, 28', 29 einer Überwachungseinrichtung 20 zum Abbuchen eines vorgegebenen Geldbetrages von einer Chipkarte 100 der erfindungsgemäßen Sende- und Empfangseinheit 10 wird zuerst von der Sendeeinrichtung 16 der Sende- und Empfangseinheit 10 an die Empfangseinrichtung 20, 28' einer Überwachungseinrichtung 20 ein Signal ausgesendet, das eine Identifikationsnummer sowie einen auf der Chipkarte 100 gespeicherten, zur Verfügung stehenden Geldbetrag enthält.
Daraufhin errechnet eine nicht dargestellte Prozessoreinheit in der betreffenden Überwachungseinrichtung 20 einen Signaldatensatz, der einen neuen Geldbetrag für die betreffende Chipkarte 100 in der Sende- und Empfangseinheit 10 definiert, wobei der neu definierte Geldbetrag sich aus der Subtraktion einer vorgegebenen Gebühr von dem auf der Chipkarte zur Verfügung stehenden Geldbetrag ergibt. Die Gebühr kann dabei abhängig
sein von einem speziellen Tarif, der Streckenlänge der Autobahn, dem Umstand, ob in dem betreffenden Autobahnabschnitt Brücken und/oder Tunnel vorhanden sind, und kann zusammengesetzt sein aus einem Grundbetrag und einem variablen Betrag, der von dem Zeitpunkt, insbesondere der Tageszeit bei einem jeweiligen Fahrtantritt, zusammengesetzt ist.
Anschließend sendet die Sendeeinrichtung 29 der Überwachungseinrichtung 20 einen Datensatz an die Sende- und Empfangseinheit 10, der den so definierten neuen
Geldbetrag, der in der Chipkarte 100 der Sende- und
Empfangseinheit 10 zu speichern ist, sowie die
Identifikationsnummer der Sende- und Empfangseinheit 10 enthält. Nach Empfang dieses Datensatzes wird der auf der
Chipkarte 100 der Sende- und Empfangseinheit 10 gespeicherte Geldbetrag von seinem ursprünglichen Wert auf den neuen Wert gesetzt und ein entsprechendes
Bestätigungssignal an die Empfangseinrichtung 28, 28' der Überwachungseinrichtung 20 zurückgesendet.
Wie in Fig. 3 dargestellt, werden in den Fällen, daß die Empfangseinrichtung 28, 28' keine Daten empfängt, aus denen sich ergibt, daß über eine Sende- und Empfangseinheit 10 ein vorherbestimmter Betrag zum Zahlen der Autobahngebühr geleistet worden ist, die Bildinhalte der in diesem Fall aktivierten digitalen Kamera 22 über die Sendeeinrichtung 24 an eine zentrale Datenbank 26 übertragen, in der eine Identifizierung entsprechender Fahrzeuge über das Nummernschild vorgenommen wird und Maßnahmen zur
Durchsetzung einer Nachbezahlung veranlaßt werden, wobei ein hochfliegendes Flugzeug 280 als Relaisstation vorgesehen ist .
Die in der Datenbank 26 gesammelten statistischen Daten werden darüberhinaus öffentlichen Behörden und Verkehrsleitzentralen 27 zur Verfügung gestellt, um ein Verfahren zum Leiten des Verkehrs auf Autobahnen durchzuführen, wobei die so gewonnenen statistischen Daten bezüglich Verkehrsdichte und Flußrichtung als Information für Verkehrsteilnehmer über Verkehrsfunk verbreitet werden.
* *** *
Claims
1. Leseeinrichtung für eine Chipkarte mit einer Speichereinheit zum Speichern von vorgebbaren konstanten und variablen Daten, insbesondere zum Speichern vorgebbarer Geldbeträge, wobei der Chip der Chipkarte mit einer an einer Oberfläche der Chipkarte freiliegenden Kontaktfläche verbunden ist, und wobei die auf der Chipkarte gespeicherten Daten auf einer .Anzeige der Leseeinrichtung darstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung eine von einer in der Einrichtung integrierten elektrischen Stromquelle betriebene Sende- und Empfangseinrichtung zum Senden von in der Speichereinheit der Chipkarte gespeicherten Daten und in der Leseeinrichtung gespeicherten konstanten und variablen Zusatzdaten enthält.
2. Leseeinrichtung nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen Aufnahmekanal zum vollständigen oder teilweisen Einführen einer Chipkarte aufweist.
3. Leseeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, die Leseeinrichtung im Inneren des Aufnähmekanals eine entsprechende Kontaktfläche aufweist, die bei eingeschobenem Zustand der Chipkarte in die Leseeinrichtung an die Kontaktfläche der Chipkarte angrenzt und damit in elektrischen Kontakt tritt.
4. Leseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle eine von auf
der Chipkarte angeordneten Solarzellen betriebene Akkumulatoreinheit ist .
5. Leseeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Akkumulatoreinheit 1,5 Volt abgibt.
6. Leseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellen ausgelegt sind, um bei durchschnittlicher Tages-Beleuchtungsstärke eine Leistung von 0,8 Watt abzugeben, und die Sendeeinrichtung im Zeitmittel eine Leistung von 0,5 Watt abgibt.
7. Leseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung elektromagnetische Wellen im Mikrowellen-Frequenzbereich aussendet bzw. empfängt.
8. Leseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Sendeeinrichtung die Daten in Form von Pulsen mit einer Länge von unter 0,5 Sekunden aussendet, wobei die Pulse nach Ablauf jeweils konstanter Zeitintervalle, in denen kein Puls gesendet wird, wiederholt werden.
9. Leseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintervalle eine Länge von 0,1 sec bis 10 sec aufweisen.
10. Leseeinrichtung nach .Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintervalle eine Länge von 1 sec aufweisen..
11. Leseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung einen Ladechip enthält, der so programmiert ist, daß diejenige elektrische Energie, die nicht zum Betreiben der Sende- und Empfangseinrichtung benötigt wird, an die Akkumulatoreinheit abgeführt wird.
12. Leseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige elektrische Energie, die nicht zum Betreiben der Akkumulatoreinheit benötigt wird, an die Sende- und Empfangseinrichtung abgeführt wird.
13. Leseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung einen nicht-programmierbaren Identifizierungs-Chip enthält, in dem eine Kennung in Form eines digitalen Zahlencodes zur Identifizierung der Karte gespeichert ist.
14. Leseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung einen Steuerchip enthält, in dem eine Betriebszeitdauer und eine zeitliche Aufteilung der Betriebszeiten der Leseeinrichtung vorgebbar ist .
15. Leseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerchip, der
Identifikationschip und der Ladechip in einem einzigen Chip zusammengefaßt sind.
16. Leseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungseinrichtung zum Aktivieren einer Mehrzahl unterschiedlicher Kategorien von Notrufsignale enthält, deren jeweils spezifische Signalformen in der Leseeinrichtung als Zusatzdaten gespeichert sind.
17. Leseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungseinrichtung zum Bezahlen einer Mehrzahl unterschiedlicher Serviceleistungen wie Parken, Tanken, Waschen o.a. enthält, deren jeweils spezifische Signalformen in der Leseeinrichtung als Zusatzdaten gespeichert sind.
18. Chipkarte zur Verwendung mit einer Leseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit der Chipkarte als Speicherchip ausgebildet ist.
19. Sende- und Empfangseinheit, zusammengesetzt aus einer Leseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 und einer
Chipkarte gemäß einer der Ansprüche 1 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit in einem Sendemodus einen Datensatz aussendet, der einen auf der Chipkarte gespeicherten Gelbbetrag und eine auf der Leseeinrichtung gespeicherte Identifikationsnummer (IMEI-Nummer) enthält.
20. Sende- und Empfangseinheit nach .Ansprüche 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Datensatz auch negative Beträge
(Schulden) enthalten kann.
21. Sende- und Empfangseinheit nach einem der .Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit in einem Empfangsmodus zum Empfang eines Datensatzes ausgelegt ist, der einen Geldtransfer eindeutig protokolliert, in dem ein von dem in der Speichereinheit gespeicherten Betrag abzuziehender Geldbetrag und Datum und Uhrzeit des Transfers vorgegeben ist.
22. Sende- und Empfangseinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit in einem Empfangsmodus zum
Empfang eines Datensatzes ausgelegt ist, indem zusätzlich eine Identifikationsnummer und Information bezüglich der Art und des Standortes einer diese Information aussendenden Empfangs- und Sendeeinheit vorgegeben ist.
23. Sende- und Empfangseinheit nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit so ausgelegt ist, daß sie nach Empfang der in diesen Ansprüchen vorgegeben Datensätze ein Signal an eine mit ihr bidirektional kommunizierende Empfangs- und Sendeeinheit aussendet, in dem ein durchgeführter Geldtransfer bestätigt wird.
24. System zum Überwachen der Zahlung von Autobahngebühren, gekennzeichnet durch an Autobahnen angebrachten
Überwachungseinrichtungen, mit mindestens einer Empfangsund Sendeeinrichtung zur bidirektionalen Kommunikation mit Sende- und Empfangseinheiten gemäß der Ansprüche 19 bis 23, einer weiteren Sendeeinrichtung für elektromagnetische Wellen zum Senden von Daten an eine zentrale Datenbank, einer digitalen Kamera zum Abbilden von eine Überwachungseinrichtung passierenden Fahrzeugen einschließlich deren Nummernschildern, einer Scannereinrichtung zum Scannen der mittels der digitalen Kamera aufgenommenen Bilder und zum digitalen Aufbereiten der Bildinhalte, um diese in digitaler Form von der Sendeeinrichtung zur zentralen Datenbank zu übertragen.
25. System zum Überwachen der Zahlung von Autobahngebühren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsund Sendeeinrichtung zur bidirektionalen Kommunikation mit Chipkarten nach einem der Ansprüche 1 - 18 so ausgelegt ist, daß eine bidirektionale Kommunikation mit einer beliebigen Sende- und Empfangseinheit nach einem der Ansprüche 19 bis 23 ermöglicht ist.
26. System zum Überwachen der Zahlung von Autobahngebühren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsund Sendeeinrichtung zur bidirektionalen Kommunikation mit Chipkarten nach einem der Ansprüche 1 - 18 so ausgelegt ist, daß ein Datensatzes aussendbar ist, der einen Geldtransfer eindeutig protokolliert, in dem ein von dem in der Speichereinheit gespeicherten Betrag abzuziehender Geldbetrag sowie Datum und Uhrzeit des Transfers vorgegeben ist.
27. System zum Überwachen der Zahlung von Autobahngebühren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsund Sendeeinrichtung zur bidirektionalen Kommunikation mit Chipkarten nach einem der Ansprüche 1 - 18 so ausgelegt ist, daß in dem Datensatz zusätzlich eine Identifikationsnummer und Information bezüglich der Art und des Standortes einer diese Information aussendenden Empfangs- und Sendeeinheit vorgegeben ist.
28. System zum Überwachen der Zahlung von Autobahngebühren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Einrichtung zum automatischen Übertragen der von der digitalen Kamera abgebildeten Fahrzeuge an die zentrale Datenbank enthält, wobei eine Übertragung immer für den Fall vorgesehen ist, daß die Empfangseinrichtung von einem passierenden Fahrzeug kein von einer Sende- und Empfangseinheit nach einem der Ansprüche 19 - 23 ausgesendetes Signal oder keine Bestätigung eines Geldtransfers empfängt.
29. System zum Überwachen der Zahlung von Autobahngebühren nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Übertragen von Signalen zum Aktivieren einer Mehrzahl unterschiedlicher Kategorien von Notrufsignalen vorgesehen ist, wobei die jeweiligen Kategorien von Notrufsignalen jeweils spezifische Signalformen aufweisen.
30. System zum Überwachen der Zahlung von Autobahngebühren nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Übertragen von Signalen zum Bezahlen einer Mehrzahl unterschiedlicher Serviceleistungen wie Parken, Tanken, Waschen o.a. vorgesehen ist, wobei die jeweiligen Serviceleistungen jeweils spezifische Signalformen aufweisen.
31. System zum Überwachen der Zahlung von Autobahngebühren nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß bei der digitalen Datenübertragung von einer Überwachungseinrichtung zu einer zentralen Datenbank hochfliegende Flugzeuge als Relaisstation vorgesehen sind.
32. Verfahren zum Leiten des Verkehrs auf Autobahnen, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels eines Systems nach einem der Ansprüche 24 bis 31 gewonnenen statistischen
Daten bezüglich Verkehrsdichte und Flußrichtung als
Information für Verkehrsteilnehmer über Verkehrsfunk verbreitet werden.
* * * * *
Priority Applications (1)
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