Verkehrsgebühren-Erhebungssystem Die Erfindung betrifft ein Verkehrsgebühren-Erhebungssystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1, eine Chipkarte mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 8, eine OBU mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 9 sowie ein Verfahren zur Erhebung von Verkehrsgebühren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 10.

Verkehrsgebühren-Erhebungssysteme sind im Prinzip bekannt. Gemäß dem derzeit ver- breitetsten Verkehrsgebühren-Erhebungssystem werden die Verkehrsgebühren für die Straßennutzung an Mautstationen als Bargeld abkassiert. An den Mautstationen kann an- stelle Bargeld auch mit einer Kreditkarte, einer zuvor aufgeladenen Geldkarte oder einer Einwegkarte mit einem bestimmten Ausgangsgeldwert, die im Prinzip einer Telefonkarte entspricht, gezahlt werden.

Ebenfalls bekannt ist aus der DE 43 10 099 AI ein Verkehrsgebühren-Erhebungssystem, das mit Hilfe des Global Positioning Systems (GPS) arbeitet. Die erforderliche Elektro- nik, der GPS-Empfänger mit Antenne und Zusatzeinrichtung für die Verkehrsgebührener- fassung und direkte Abbuchung sind hierbei im Fahrzeug vorgesehen. Im GPS- Empfänger ist die Autobahnbeschreibung anhand ausgewählter Streckenpunkte als Ko- ordinaten-Netz gespeichert. Während der Fahrt berechnet der GPS-Empfänger laufend die aktuellen Koordinaten und vergleicht sie mit den hinterlegten Daten. Stimmen die Koordinaten überein, so setzt sich automatisch das Verkehrsgebühren-Berechnungs- system für den gefahrenen Autobahnabschnitt in Gang. Die Abbuchung der Verkehrsge- bühr erfolgt mit einem integrierten Schreib-/Lesegerät von einer Wertekarte, die im Prin- zip der oben beschriebenen Geldkarte oder Einwegkarte entspricht. Dabei kann die Geld- kartenfunktion auch in einer EC/Kredit-Karte integriert sein. Die Verkehrsgebührenzah- lung erfolgt direkt an den Betreiber.

Nachteilig bei einem derartigen Verkehrsgebühren-Erhebungssystem ist, daß Manipula- tionen seitens Dritter möglich sind. Ferner ist in Deutschland derzeit der maximal auf einer Geldkarte erlaubte Betrag von 200,-zu niedrig, so daß Fernfahrer mit schweren Lastkraftwagen häufig Geld nachladen müßten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit und die Benutzerfreund- lichkeit bei einem derartigen Verkehrsgebühren-Erhebungssystem zu erhöhen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verkehrsgebühren-Erhebungssystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 und den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen bzw. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß sind bei einem Verkehrsgebühren-Erhebungssystem mit einer in einem Fahrzeug eines Benutzers (d. i. ein von einem Benutzer benutztes Fahrzeug) vorgesehenen Erfassungsvorrichtung Buchwerte in der Erfassungsvorrichtung transferierbar, d. h. es erfolgen keine Umbuchungen von anonymen Geldwerten, sondern es werden Buchwerte, welche einem Eigentümer oder entsprechend Berechtigten zugeordnet sind, in der Höhe der erhobenen und zu entrichtenden Verkehrsgebühren innerhalb der Erfassungsvorrich- tung transferiert. Vorzugsweise erfolgt der Transfer der Buchwerte in geschlossenen Ein- heiten, d. h. bspw. in einem mechanisch und elektromagnetisch abschirmenden Gehäuse (Faradayscher Käfig), und/oder über datengesicherte Online-Verbindungen. Der Transfer von Buchwerten innerhalb einer geschlossenen Einheit (beispielsweise durch Kontakt- verbindungen oder kontaktlose Verbindungen in abgeschirmten Gehäusen) bzw. über eine datengesicherte Online-Verbindung erhöht die Sicherheit und verringert die Gefahr von Manipulationen durch Dritte. Die Sicherheit bei Geldtransfers wird ferner dadurch erhöht, daß Geldwerte nur zwischen wenigstens einer Bank des Benutzers und wenig- stens einer Bank eines Dienstleisters (Clearing-House) und/oder wenigstens einer Bank des Betreibers oder der verschiedenen Betreiber der in das Verkehrsgebühren-Erhebungs- system einbezogenen Objekte transferierbar sind, wobei diese Wege für den Transfer der Geldwerte auch für den normalen Zahlungsverkehr benutzt werden, bspw. für normale Überweisungen oder Umbuchungen.

Für eine erhöhte Sicherheit sind die Buchwerte vorzugsweise in hardwaregesicherten Speichern (Tresoren) gespeichert, die beispielsweise mit einem zwei mal 64-Bit- Schlüssel hierarchischen Zugangssystem gesichert sind. Der Transfer der Buchwerte zwi- schen den Tresoren erfolgt vorzugsweise ausschließlich durch einen gesonderten, inter- nen Computer, d. h. Prozessor mit Speicher, oder eine ähnliche Vorrichtung. Dieser inter- ne Computer überträgt in der Regel einen Buchwert, welcher in seinem Betrag den erho- benen und an einen Betreiber eines Objektes im Verkehrsgebühren-Erhebungssystem zu zahlenden Verkehrsgebühren entspricht, von einem dem Benutzer zugeordneten Tresor an einen Tresor, der dem Betreiber zugeordnet ist, und speichert dort diesen Buchwert, welcher nunmehr dem Betreiber zusteht. Vorzugsweise erfolgt die Übertragung intern nach bestimmten Sicherheitskriterien auf externe Aufforderung hin. Im Falle mehrerer Betreiber für verschiedene Verkehrsstreckenabschnitte, d. h. verschiedener Objekte im erfindungsgemäßen Sinne, wird der Buchwert zusammen mit einem Schlüssel für den Betreiber des betroffenen Steckenabschnitts übertragen und in dem Betreibertresor ge- speichert.

Vorzugsweise kann die Erfassungsvorrichtung temporär mit einem Dienstleister, d. h. ei- nem Rechner desselben, verbunden werden, bspw. über ein Schreib-/Lesegerät, einen direkten Anschluß oder einen mittelbaren Anschluß über eine Servicestation (Werkstatt), eine Leitung und/oder eine Online-Verbindung. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Erfassungsvorrichtung eine im Kraftfahrzeug angeordnete, fahrzeugspezifische Erfassungseinheit (On-Board-Unit, OBU) und eine in die Erfas- sungseinheit einsteckbare, einlegbare oder sonstwie einführbare oder anlegbare, benut- zerspezifische Chipkarte auf. Vorzugsweise erfolgt dann die Verbindung mit dem Dienstleister über ein stationäres Chipkartengerät als Schreib-/Lesegerät, in das die Chip- karte eingeführt werden kann. Die Chipkarte weist vorzugsweise in einem hardwaregesi- cherten Sektor die verschiedenen Tresore und den internen Computer für den Transfer der Buchwerte auf, ist also als Sicherheitskarte ausgebildet. Bezüglich ihrer äußeren Er- scheinung kann die Chipkarte beispielsweise in der Art einer herkömmlichen, kontaktbe- hafteten Chipkarte, einer kontaktlosen, induktiven Mifare-Karte, einer Kombination dar- aus oder einer SIM-Karte ausgebildet sein. Außer dem hardwaregesicherten Sektor kann ein herkömmlicher, softwaregesicherter Sektor der Chipkarte für ungesicherte Funktionen vorgesehen sein. Die OBU weist vorzugsweise ein Positionserfassungseinheit und ver- schiedene Kommunikationskanäle auf, beispielsweise außer der transportablen Chipkarte noch eine DSRC-Einheit (Dedicated-Short-Range-Communication, über Infrarot oder Mikrowelle) und eine Mobilfunk-Einheit. Alternativ sind andere transportable Speicher- medien und hierzu passende Schreib-/Lesegeräte geeignet, allerdings sollte das Spei- chermedium von außen nicht manipulierbar sein. In einer abgewandelten Ausführungs- form ist eine entsprechende, zusätzliche Erfassungseinheit ohne Chipkarte für Hänger und Auflieger (Hanger-On-Unit, HOU) vorgesehen, die vorzugsweise mit der OBU des Kraftfahrzeugs über Bluetooth (oder einem anderen Netzwerk) oder DSRC kommuni- ziert.

In Verbindung mit einem Überwachungssystem können Mautpreller ohne allzu großen Aufwand verfolgt und schnell erfaßt werden, insbesondere wenn eine Zusammenarbeit, bspw. über Online-Verbindungen, mit der Polizei und/oder dem Zoll besteht. So kann z. B. die Erfassungsvorrichtung eine Vorrichtung aufweisen, die Signale abgibt, sobald das Guthaben Null oder negativ ist. Zur Erleichterung der Überwachung ist die Erfas- sungsvorrichtung mit einer Anzeige, insbesondere in Form einer dynamisch veränderli- chen Kontrollziffer oder entsprechend veränderbaren Bitpunkten, versehen, die zumin- dest zeitweise von außen sichtbar ist und vorzugsweise ihr Erscheinungsbild ändert, wenn das Guthaben Null oder negativ ist. Bei positivem Guthaben kann die Anzeige die Maut- klasse des Fahrzeugs oder Gespanns kontrollierbar wiedergeben. Es ist auch denkbar, dass in unmittelbarer Nähe der Anzeige ein Label mit der fahrzeugspezifischen Mautklas- se angebracht ist, welche zusammen mit der Anzeige erfasst werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die gebührenpflichtigen Verkehrsstrek- ken, insbesondere mautpflichtige Straßen, und die Tarife dazu in der Erfassungseinheit (beispielsweise in nichtflüchtigten Speichern, wie EEPROMs) und etwaige Ergänzungen und Änderungen zu den gebührenpflichtige Verkehrsstrecken auf der Chipkarte gespei- chert. Ferner können auf der Chipkarte die Tarife oder andere Daten und/oder Programme zur Bestimmung der Verkehrsgebühren (d. h. Software für den internen Computer) und/oder Ergänzungen und Änderungen hierzu gespeichert sein. Es kann auch eine be- sondere Chipkarte (Datentransferkarte) vorgesehen sein, die nur diese Daten und/oder Programme und/oder Ergänzungen und Änderungen, aber keine Buchwerte speichert.

Vorzugsweise sind mit Hilfe des Schreib-/Lesegeräts, insbesondere eines Chipkartenge- räts, über gesicherte Verbindungen Buchwerte von der Erfassungsvorrichtung, insbeson- dere der Chipkarte, an die Bank des Betreibers transferierbar, vorzugsweise über den Dienstleister. Vorzugsweise sind ferner mit Hilfe des Schreib-/Lesegeräts, insbesondere eines Chipkartengeräts, Buchwerte von der Bank des Benutzers an die Erfassungsvorrich- tung, insbesondere die Chipkarte, transferierbar, vorzugsweise über den Dienstleister. Ein Transfer von Geldwerten erfolgt ausschließlich zwischen den Banken des Benutzers, des Dienstleisters und des Betreibers bzw. der Betreiber. Das Chipkartengerät kann als Kartenterminal in einer Mautstation vorgesehen, welches zugleich mit der Bank des Be- nutzers verbindbar ist. Das Chipkartengerät kann als Kartenterminal auch direkt oder in- direkt über den Dienstleister mit einem Kassenterminal zur Bargeldeinzahlung verbindbar sein oder ein Bestandteil desselben bilden Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- rungsbeispiels mit verschiedenen Varianten näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein schematisch dargestelltes Verkehrsgebühren-Erhebungssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel, Fig. 2 den schematischen Aufbau einer beispielhaften Chipkarte, Fig. 3 eine schematisch dargestellte mautpflichtige Straße, Fig. 4 eine schematisches Blockdarstellung des Verkehrsgebühren-Erhebungssystem samt Chipkarte in leicht abgewandelter Ausführung, und Fig. 5 eine schematische Blockdarstellung der OBU.

Fig. 1 zeigt stark schematisiert ein Verkehrsgebühren-Erhebungssystem 1 mit einer Chip- karte 2 und einer im folgenden als OBU 3 bezeichneten Erfassungseinheit, die gemein- sam eine Erfassungsvorrichtung 4 bilden. In die OBU 3 eingesteckt ist eine weitere Chip- karte 2 dargestellt. Im unteren Teil von Fig. 1 ist ein Chipkartengerät 5 dargestellt, in das ebenfalls eine Chipkarte 2 eingesteckt ist. Das Chipkartengerät 5 ist mittels einer daten- gesicherten Online-Verbindung, im folgenden als Verbindung 6 bezeichnet, mit einem Rechner eines Dienstleisters, im folgenden als Clearing-House 7 bezeichnet, verbunden.

Der Rechner des Clearing-Houses 7 ist seinerseits über eine datengesicherte Online- Verbindung, im folgenden als Verbindung 8 bezeichnet, mit einer Bank 9 des Benutzers der Chipkarte 2 verbunden. Die Bank 9 des Benutzers ist ihrerseits über eine datengesi- cherte Online-Verbindung, im folgenden als Verbindung 10 bezeichnet, mit einer Bank 11 des Betreibers des Verl : ehrsgebühren-Erhebungssystems 1 verbunden.

Das Verkehrsgebühren-Erhebungssystem 1 funktioniert im Ausführungsbeispiel folgen- dermaßen : Ein Benutzer, gemäß dem Ausführungsbeispiel zugleich der Fahrer, eines Fahrzeuges, gemäß dem Ausführungsbeispiel eines auf bestimmten Straßen S maut- pflichtigen Lastkraftwagens, welches aber auch ein beliebiges anderes Fahrzeug (z. B.

PKW, Motorrad, Anhänger) oder zu befördernder Gegenstand (z. B. Container) sein kann, steckt bspw. an einer Mautstation des Verkehrsgebühren-Erhebungssystems 1, welche ansonsten eine normale Grenzstation, Tankstelle, Gaststätte, Bank oder dergleichen sein kann, in ein dort vorhandenes geeignetes Chipkartengerät 5 die auf diesen Benutzer und vorzugsweise für diesen Lastkraftwagen ausgestellte Chipkarte 2 ein. Das Chipkartenge- rät 5 stellt mit der eingelegten Chipkarte 2 eine Kontaktverbindung c (oder bei abgewan- delter Ausführung eine kontaktlose, induktive Verbindung) her. Zunächst wird ohne weiteres Zutun über den Rechner des Clearing-Houses 7 geprüft, ob auf eine später be- schriebene Weise Buchungen von bereits angefallenen Verkehrsgebühren vorgenommen werden müssen (Clearing) und diese Buchungen gegebenenfalls durchgeführt. Danach erfolgt über den Rechner des Clearing-Houses 7 die Abfrage, ob Geld auf die Chipkarte 2 geladen werden soll, gegebenenfalls von welcher Bank 9 des Benutzers das Geld zur Ver- fügung gestellt werden soll, und welcher Betrag. Der entsprechende Betrag wird als Buchwert in einem hardwaregesicherten, dem Benutzer zugeordneten Speicher, im fol- genden als Benutzertresor 19 bezeichnet, auf der Chipkarte 2 in einem gesicherten Be- reich derselben gutgeschrieben. Die Abfrage erfolgt über den Rechner des Clearing- Houses 7. Danach wird die Chipkarte 2 aus dem Chipkartengerät 5 entnommen.

Falls es sich bei der Chipkarte 2 um eine kombinierte Maut-EC/Kredit/Prepaid-Karte (mit herkömmlichem Chipcomputer 20, Geldkarten-Funktion 21, EC/Kredit-Karten-Funtion 22, Kreditkarten-Funktion 23 und vorzugsweise Mehrwertdienste-Funktion 24) handelt, wie in Fig. 2 dargestellt, so kann diese im Chipkartengerät 5 verbleiben oder wird noch- mals in das Chipkartengerät 5 eingeführt, ansonsten wird eine EC/Kredit-Karte oder eine oder mehrere Prepaid-Karten eingesteckt und der Betrag, welcher dem auf der Chipkarte 2 im Benutzertresor 19 gutgeschriebenen, benutzerbezogenen Buchwert entspricht, wird automatisch über den Rechner des Clearing-Houses 7 von der Bank 9 des Benutzers um- gebucht auf ein dem Benutzer zugeordnetes Sperrkonto bei der Bank 9, so daß dieser Be- trag zumindest vorläufig für weitere Zahlungen vom Konto des Benutzers nicht mehr zur Verfügung steht. Alternativ hierzu wird der Betrag, welcher dem benutzerbezogenen Buchwert im Benutzertresor 19 auf der Chipkarte 2 entspricht, automatisch über den Rechner des Clearing-Houses 7 von der Bank 9 des Benutzers umgebucht auf ein vom Clearing-House 7 kontrolliertes Konto bei seiner Bank, wobei dieser Betrag auch bei der Bank des Clearing-Houses 7 durch geeignete Unterkontenverwaltung noch dem Benutzer zugeordnet sein kann.

Um den Transfer von tatsächlichen Geldwerten in Form von Bargeld und chipkartenin- ternen Buchwerten entsprechend der zuvor beschriebenen Weise vorzunehmen, kann zu- sätzlich in der Mautstation, beispielsweise in unmittelbarer räumlicher Nähe des als Kartenterminal fungierenden Chipkartengeräts 5, ein bekanntes Kassenterminal 5'vorge- sehen sein, an dem der Benutzer durch Einfuhr von Bargeld (cash) eine Prepaid-Karte (Geldkarte) erwerben oder laden kann, sofern die beiden Terminals nicht als ein gemein- sames Terminal mit einem einzigen Chipkartengerät ausgebildet sind oder der Transfer unter Zuhilfenahme der Geldkarten-Funktion 21, gegebenenfalls unter mehrmaligem Wechsel der Chipkarte 2 zwischen den Terminals, erfolgt.

Nach dem Laden der Chipkarte 2 wird diese in die OBU 3 (On-Board-Unit) eingesteckt, die sich vorzugsweise im Lastkraftwagen befindet, und zwar vorzugsweise im Fahrer- haus, und/oder-bspw. durch ein Schloß geschützt auch außerhalb davon, beispielweise als Hanger-On-Unit-im folgenden als HOU 3'bezeichnet-mit reduzierter Funktionali- tät am Anhänger. Die OBU 3 ist mit einem mechanisch robusten Gehäuse versehen, wel- ches auf der dem Fahrer zugewandten Innenseite als Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMI) ein Bedienfeld aufweist, im Ausführungsbeispiel einen Touchscreen, welcher zu- gleich als Innenanzeige dient, und einen Piezo-Piepser. Der Touchscreen kann beispiels- weise als OLED-Anzeige (Organic Light Emitting Diodes) ausgebildet sein. Bei der be- vorzugten Sicherung der Chipkarte 2 durch eine PIN muß der Benutzer zur Aktivierung der Chipkarte 2 diese PIN in die OBU 3 eingeben, beispielsweise über den Touchscreen als Bedienelement, über welchen beispielsweise auch die Fahrzeugklassen für Zugma- schine und Anhänger eingetippt werden können. Auf der vom Fahrer abgewandten Au- ßenseite sind vorzugsweise im oberen Bereich einige Solarzellen angebracht, welche die für den normalen Betrieb notwendige Stromversorgung bieten. Am Rand des mittleren und unteren Bereichs ist als Außenanzeige eine Statusanzeige in Form von drei lei- stungsstarken Dioden oder einer bistabilen cholesterischen LCD-Anzeige vorgesehen.

Andere optische Anzeigen sind ebenfalls möglich. Ferner sind akustische Vorrichtungen zur Informationsübermittlung vorgesehen, insbesondere zur Warnung, wenn das Buch- wert-Guthaben zur Neige geht oder aufgebraucht ist.

Im Inneren der OBU 3 ist als Positionsbestimmungseinheit eine GPS-Einheit 31 vorgese- hen. Neben einem internen Chipkartengerät für die Chipkarte 2 weist die OBU 3 als wei- tere Kommunikationskanäle mit dem Clearing-House 7 eine Einheit für eine Dedicated- Short-Range-Communication (DSRC), im folgenden als DSRC-Einheit 32 bezeichnet, welche in der Regel über stationäre Baken an markanten Stelle der Verkehrsstrecke kommuniziert, und eine Mobilfunk-Einheit 33 (GSM, UMTS o. ä.) auf, deren Antenne aus dem ansonsten als Faradayscher Käfig elektromagnetisch abschirmenden Gehäuse der OBU 3 freigestellt oder herausgeführt ist. Am Gehäuse ist ferner seitlich wenigstens eine Schnittstelle 34 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um mehrere Schnittstellen 34, beispielsweise RS232, IrDA, USB als kabelgebundenes und Bluetooth als kabelloses Netzwerk. Außerdem ist noch ein Anschluß an das Bordnetz als Notstrom- versorgung und gegebenenfalls eine Antennenbuchse vorgesehen.

Ein OBU-Prozessor 35 steuert den Datentransfer innerhalb der OBU 3 und nach außen hin, jedoch nicht auf der Chipkarte 2. In einem Speicher 36 der OBU 3, vorzugsweise einem FLASH-Memory, ist eine digitalisierte Straßenkarte gespeichert, auf der die maut- pflichtigen Straßen S und/oder anderen, in das Verkehrsgebühren-Erhebungssystem ein- bezogenen Objekte, möglicherweise einschließlich der entsprechenden Verkehrsgebühren verzeichnet sind. Die Straßen S bilden vorzugsweise ein großes Straßennetz, können aber auch in einem einzelnen Stadtgebiet oder einem Einzelobjekt vorgesehen sein. Die vor- genannten Komponenten der OBU 3 bzw. die Logik-Anteile derselben (ohne Frontend- Anteile) können beispielsweise in einem ASIC (application specified integrated circuit) integriert oder als separate Baugruppen ausgebildet sein. Mischformen sind auch mög- lich.

Die zuvor beschriebene OBU 3 ist beispielsweise fest in den Lastkraftwagen eingebaut und mit dessen Bordnetz verbunden. Gemäß einer Variante des Ausführungsbeispiels ist die OBU 3 ein Leihgerät, das in einer Mautgrenzstation an den jeweiligen Grenzen eines Staates in den Lastkraftwagen genommen und bspw. an der Frontscheibe mit Saugnäpfen oder Klebestreifen befestigt wird und beispielsweise über den Zigarettenanzünder mit der Batterie des Lastkraftwagens verbunden ist. Das Bluetooth-Netzwerk über die Schnittstel- le 34 kann außer für Verbindungen zu Geräten im Fahrzeug, wie beispielsweise Drucker oder Scanner auch zur Kommunikation zwischen der in der Zugmaschine befindlichen OBU 3 und einer am Anhänger angeordneten HOU 3'vorgesehen sein, um anhänger- spezifische Informationen, d. h. welcher Anhänger real hinter der Zugmaschine hängt, der OBU 3 intern zu übermitteln.

Beim Starten des Motors des Lastkraftwagens wird die GPS-Einheit 31 aktiviert. Die Aktivierung der GPS-Einheit 31 kann bspw. auch mit Hilfe eines Schwingungssensors erfolgen. Mit Hilfe der GPS-Einheit 31 wird regelmäßig die Position des Lastkraftwagens bestimmt. Die Daten werden in der OBU 3 und mit Hilfe eines in die Chipkarte 2 inte- grierten, internen Computers 27 entsprechend aufbereitet. Fährt der Lastkraftwagen über eine Auf-/Ausfahrt A auf eine mautpflichtige Straße S, so wird dies erkannt und die ent- sprechenden Daten werden ermittelt und gespeichert. Auf der Chipkarte 2 werden in ei- nem hierfür vorgesehenen hardwaregesicherten Statistikspeicher, im folgenden als Stati- stiktresor 26, die entsprechenden Daten, insbesondere die Verkehrsstatistik-Daten gespei- chert, von wo sie später je nach Berechtigungs-Schlüssel anonym oder personenbezogen abgerufen werden können. Kommt der Lastkraftwagen auf der mautpflichtigen Straße S an eine Kreuzung K oder verläßt er eine mautpflichtige Straße an einer Auf-/Ausfahrt A oder fährt er auf einen Parkplatz P, so erfolgt eine interne Umbuchung des Buchwertes, welcher der für die Straßennutzung zu zahlenden Verkehrsgebühr entspricht, zwischen den Speichern 19 und 25, d. h. der im Benutzertresor 19 gespeicherte, dem Benutzer zu- geordnete Buchwert wird um den auf einen hardwaregesicherten, betreiberspezifischen Speicher, im folgenden als Betreibertresor 25 bezeichnet, zu übertragenden Buchwert für die zu zahlende Gebühr verringert und der dem Betreiber zustehende Buchwert im Be- treibertresor 25 erhöht sich entsprechend. Alternativ wäre auch eine interne Umbuchung bei jeder Positionsermittlung, die eine zu zahlende Gebühr ergibt, möglich. Aus Sicher- heitsgründen erfolgt die interne Umbuchung ausschließlich zwischen den Speichern 19, 25 und ggf. 26 über den internen Computer 27, so daß keine Manipulation von außen er- folgen kann. Der interne Computer 27 verwaltet also alle sicherheitsrelevanten Daten.

Vorzugsweise erfolgen die internen Umbuchungen zur Sicherheit nur auf externe Auffor- derung hin, insbesondere der OBU 3 oder einem mit dem Clearing-House 7 verbundenen Chipkartengerät 5 hin. Der interne Computer 27 stellt die jeweiligen Werte für die o. g.

Statusanzeige der OBU 3 zur Verfügung.

Nähert sich während der Fahrt der Buchwert im Benutzertresor 19, welcher dem ur- sprünglich verfügbaren Buchwert abzüglich der zu zahlenden Gebühr entspricht (Buchwert-Guthaben) dem Wert Null oder sinkt er darunter, so erfolgt durch die Sta- tusanzeige eine Warnung an den Benutzer, daß sich sein Buchwert-Guthaben bald bzw. bereits im Minus befindet und er die nächste Mautstation anfahren oder neues Guthaben über eine aktuelle Funkkommunikation mittels der Mobilfunk-Einheit 33 laden sollte.

Falls das Buchwert-Guthaben des Benutzers sich im Minus befindet, so kann der Last- kraftwagen durch ein an späterer Stelle beschriebenes Überwachungssystem erfaßt wer- den.

Nach dem Anhalten, bei dem in jedem Fall eine interne Umbuchung erfolgt, damit im Benutzertresor 19 ein aktueller Buchwert gespeichert ist, kann der Benutzer die Chipkarte 2 der OBU 3 entnehmen und an der Mautstation die Chipkarte 2 in das Chipkartengerät 5 einführen. Über die Verbindung 6, welche eine der gesicherten Online-Verbindungen o ist, wird der Rechner des Clearing-Houses 7 kontaktiert und diesem die aktuellen Buch- werte mitgeteilt, welche in den Speichern 19 und 25 der Chipkarte 2 gespeichert sind.

Ferner erfolgt an den Benutzer vorzugsweise die Abfrage, ob nochmals Geld für die Ver- kehrsgebühren zur Verfügung gestellt werden soll, gegebenenfalls von welcher Bank 9 des Benutzers das Geld zur Verfügung gestellt werden soll, und welcher Betrag. Der ent- sprechende Betrag wird zum aktuellen Buchwert addiert und als Buchwert-Guthaben im Benutzertresor 19 auf der Chipkarte 2 gutgeschrieben. Die entsprechenden Daten werden auf dem Rechner des Clearing-Houses 7 gespeichert. Ferner erfolgen folgende Umbu- chungsaufträge an die Bank 9 des Benutzers bzw. in abgewandelter Ausführung an die Bank 7'des Clearing-Houses 7 : a) unverzüglich oder beim nächsten Zahlungsvorgang von dem angegebenen Konto des Benutzers soll zunächst bankintern vom Konto des Be- nutzers auf das Sperrkonto des Benutzers der dem neu hinzugefügten Buchwert entspre- chende Geldbetrag umgebucht werden (oder in abgewandelter Ausführung auf das vom Clearing-House 7 kontrollierte Konto bei dessen Bank 7') und b) vom Sperrkonto des Benutzers (oder in abgewandelter Ausführung dem vom Clearing-House 7 kontrollierten Konto bei der Bank 7') soll an die Bank 11 des Betreibers eine Überweisung in Höhe des im Betreibertresor 25 gespeicherten Buchwertes getätigt werden, wobei der Buchwert im Betreibertresor 25 nach Abgabe des Überweisungsauftrags als überwiesen gekennzeich- net wird oder bei Varianten ohne Buchungsprotokoll gelöscht wird. Sowohl die Umbu- chung zwischen den Speichern 19 und 25 als auch die Überweisung zwischen den Ban- ken 9 und 11 erfolgen also ausschließlich mit eigentümerbezogenem Geld.

Die Chipkarte 2 ist so ausgelegt, daß zahlreiche Buchungen gespeichert sind, beispiels- weise die letzen 30 oder die diejenigen der letzten 30 Tage. Dies ermöglicht ein Aufsu- chen der Mautstation auch noch nach einem kurzen Auslandsaufenthalt. Die weiteren Kommunikationskanäle über die DSRC-Einheit 32 und die Mobilfunk-Einheit 33 können ergänzend für spezielle Situationen, beispielsweise Grenzübertritte, oder in den Zeiträu- men zwischen den Besuchen der Mautstationen für eine zeitnahe Verbindung zum Clea- ring-House 7 und für die Ausnutzung eventuell zusätzlich implementierter Mehrwert- dienste, wie Navigations-Logistikdienste und dergleichen, benutzt werden.

An dieser Stelle sei angemerkt, daß aus Sicherheitsgründen von dem bei der Bank 9 des Benutzers eingerichteten Sperrkonto aus oder dem vom Clearing-House 7 kontrollierten Konto bei dessen Bank 7'aus nur Überweisungen auf das Konto bei der Bank 11 des Betreibers möglich sind. Ferner kann das Clearing-House 7 Plausibilitätsüberprüfungen durchführen, beispielsweise ob der Betreiber ihm bekannt ist oder ob die Fahrstrecke, für welche die Verkehrsgebühren entrichtet werden sollen, plausibel ist, und in allen nicht- plausiblen Fällen keine Überweisungen durchführen und die Umbuchungen auf der Chipkarte 2 in den betroffenen Speichern rückgängig machen, gegebenenfalls auch über Funkkommunikation.

Falls es sich bei der Chipkarte 2 um eine kombinierte Maut-EC/Kredit/Prepaid-Karte handelt, so verbleibt diese im Chipkartengerät 5 oder wird nochmals eingesteckt, anson- sten wird die entsprechende EC/Kredit-Karte der Bank 9 des Benutzers oder eine oder mehrere Prepaid-Karten eingesteckt und die o. g. Überweisungen werden durchgeführt.

Danach steht die EC/Kredit-Karte wieder dem normalen Zahlungsverkehr zur Verfügung.

Die Prepaid-Karten müssen gegebenenfalls wieder an einem Kassenterminal 5'geladen werden.

Der Rechner des Clearing-Houses 7 kann bei der Übernahme der Buchwerte von der Chipkarte 2 auch Abrechnungskorrekturen vornehmen, bspw. Rabatte, zwischenzeitliche Verkehrsgebührenanpassungen und dergleichen berücksichtigen, und gegebenenfalls zu- sätzliche Umbuchungen und Rückbuchungen zwischen den Speichern 19 und 25 durch- führen oder vorschlagen.

Außer den o. g. Speichern 19,25 und 26 kann ein Speicher für den Fahrer, im folgenden als Fahrertresor 28 bezeichnet, vorgesehen sein, in dem bspw. Fahrzeiten, Fahrstrecken, seine PIN, aber auch die Kontonummer seiner Bank 9 gespeichert werden können. Dies insbesondere interessant für die Fälle, in denen der Fahrer ein Angestellter des Spediteurs ist, welcher der eigentliche Benutzer nach erfindungsgemäßer Lehre ist. Es ist auch denkbar, dass in einem Speicher Fahrzeugdaten zur Bestimmung der Höhe der Verkehrs- gebühren gespeichert sein, insbesondere zulässiges Gesamtgewicht, wobei ggf. eine Karte für verschiedene Fahrzeuge ausreicht.

Neben den Buchwerten können an einer Mautstation (oder über die DSRC-Einheit 32 oder die Mobilfunk-Einheit 33) auch weitere Daten zwischen der Chipkarte 2 und dem Rechner des Clearing-Houses 7 ausgetauscht werden, wie z. B. Verkehrsstatistiken aus dem Statistiktresor 26, Fahrstrecke/Fahrtzeit des Benutzers, Verkehrsgebührenänderun- gen und Änderungen der digitalen Straßenkarte. Die neu auf die Chipkarte 2 übertragenen Daten können von dem internen Computer 27 vorbereitet und an die entsprechenden Speicher 19,25,26 weitergeleitet werden. Ein Datenabgleich ist nach Einlegen der Chip- karte 2 in die OBU 3 möglich, so daß der hierfür benötigte Speicherplatz auf der Chipkar- te 2 relativ klein gehalten werden kann und in der OBU 3 immer die aktuellsten Daten, insbesondere Fahrzeugdaten und Straßendaten, gegebenenfalls auch Verkehrsgebühren- daten, vollständig gespeichert sind. Entsprechende, lernfähige Programme in der OBU 3 sorgen dafür, daß nicht mehr benötigte Daten gelöscht werden und den Speicherplatz freigeben.

Zu Software-Wartungszwecken oder dergleichen kann die OBU 3 über ihre Schnittstelle 34 in einer Servicestation 5"des Verkehrsgebühren-Erhebungssystems 1, bspw. einer speziell ausgerüsteten Mautstation oder einer Autowerkstatt mit entsprechender Ausstat- tung, mittels einer Leitungsverbindung usb an einen Wartungsrechner angeschlossen werden und/oder mit dem zentralen Rechner des Clearing-Houses 7 verbunden werden kann. Die entsprechende Leitungsverbindung ist in Fig. 1 zwischen der OBU 3 und dem Clearing-House 7 angedeutet. Die Schnittstelle 34 kann insbesondere über Bluetooth auch dazu verwendet werden, Sensoren (z. B. Gewichtssensoren) oder andere periphere Geräte im Fahrzeug an die OBU 3 anzuschließen.

In der Servicestation 5"kann selbstverständlich nicht nur die OBU 3, sondern auch die Chipkarte 2 sowie eine gegebenenfalls vorhandene HOU 3'eines Anhängers gewartet werden, d. h. auch eingerichtet, ersetzt, gesperrt oder gelöscht werden, wobei der softwa- remäßige Zugriff auf diese Einheiten über einen Rechner des Clearing-Houses 7 erfolgt.

Die Servicestation 5"kann inkassofähig sein und die Funktion eines CallCenters über- nehmen.

Alternativ können für die verschiedenen Funktionen auch unterschiedliche Chipkarten 2 verwendet werden, bspw. in Form einer Datentransfer-Chipkarte, auf der die mautpflich- tigen Straßen S mit Auf-/Ausfahrten A, daran gelegenen Tankstellen, Raststätten und Parkplätzen P mit Entfernungsangaben in digitaler Form gespeichert sind, und einer ge- trennten Buchungs-Chipkarte für die Aktualisierung der Daten. Die Buchungs-Chipkarte ist dabei die zuvor beschriebene Chipkarte 2 mit den Speichern 19 und 25. Die Daten der Datentransfer-Chipkarte können in der OBU 3 abgelegt werden und mit der Buchungs- Chipkarte aktualisiert werden. Die Datentransfer-Chipkarte kann auch die fahrzeugspezi- fische Daten enthalten, so daß dann einen fahrzeugspezifische Datentransfer-Chipkarte und eine benutzerspezifische Buchungs-Chipkarte vorliegen.

Um Energie zu sparen, kann die OBU 3 so programmiert sein, daß keine beständige Po- sitionsbestimmung mit Hilfe der GPS-Einheit 31 erfolgt, sondern der zeitliche Abstand der Positionsbestimmungen ist abhängig vom räumlichen Abstand von mautpflichtigen Straßen S bzw. der durchschnittlichen Zeit, bis wann eine mautpflichtige Straße S er- reicht werden könnte. Befindet sich der Lastkraftwagen auf einer mautpflichtigen Straße S, so erfolgt die Positionsbestimmung in Abhängigkeit vom Abstand zur nächsten Kreu- zung K oder Auf-/Ausfahrt A bzw. der durchschnittlichen Zeit, bis wann diese erreicht werden kann. Ferner kann über einen Schwingungssensor festgestellt werden, ob das Fahrzeug sich bewegt, so daß in Stillstandszeiten, bspw. auf einem Parkplatz P oder bei einem Stau mit Stillstand, keine unnötigen Positionsbestimmungen durchgeführt werden.

Zur Überwachung der Verkehrsgebührenentrichtung, insbesondere beim Passieren einer Mautgrenzstation, und Erleichterung einer ggf. erforderlichen Täterverfolgung wird die OBU 3 an der Frontscheibe eines Fahrzeuges in der Nähe des Fahrers angebracht, so daß die OBU 3 in einem Bereich angeordnet ist, der üblicherweise von Radarfallen und ähnli- chen Verkehrsüberwachungsgeräten geblitzt wird. Eine erfindungsgemäße Täterverfol- gungseinheit 40 weist beispielsweise eines der letztgenannten Geräte auf, um Infrarotauf- nahmen ir vorzunehmen. Die Daten für die Statusanzeige der OBU 3 werden durch den internen Computer 27 geliefert. Zum Stromsparen kann die Statusanzeige so ausgestaltet sein, daß sie nur durch einen Vorblitzsensor aktiviert wird und ansonsten keine Anzeige nach außen erfolgt. Für die manuelle Überprüfung der Deckung der Verkehrsgebühren kann die Statusanzeige der OBU 3 auch durch einen Infrarotblitz"von Hand"ausgelöst werden, so daß für kurze Zeit die Anzeige nach außen erfolgt. Amtliche, permanente La- bels mit der Mautklasse (Gewichtsklassenplaketten), im folgenden als Mautklassenlabel 3 8 bezeichnet, sind auf oder vorzugsweise in der Nähe neben der OBU 3 von außen sichtbar angeordnet, um beim Erfassen der Anzeige zusammen mit dieser-und vorzugs- weise dem Nummernschild 39-aufgenommen zu werden. Für Anhänger ist ein gesonder- tes Mautklassenlabel 38 vorgesehen. Derartige Mautklassenlabels 38 können an den Ser- vicestationen 5"oder Mautgrenzstationen erworben und angebracht werden.

Zur Erleichterung des Erkennens, ob der zuletzt in den Benutzertresor 19 geladene Buchwert die bislang angefallenen Verkehrsgebühren abdeckt, kann bei einer Unter- schreitung der Deckung die Anzeige invertiert erfolgen. Als Vorwarnung oder in einem gewissen Toleranzbereich erscheint bspw. nur ein Teil der Anzeige invertiert. Die Sta- tusanzeige ist beispielsweise als einstellige Sieben-Segment-Anzeige oder als Drei-Bit- Anzeige ausgebildet und zeigt zur Kontrolle von Manipulationen jeweils die letzte Stelle der aktuellen Minutenzahl an. Diese hat aufgrund der GPS-Einheit 31 eine hohe Genau- igkeit, auch in GPS-Abfragepausen, aufgrund einer integrierten Echtzeituhr, so daß nur Toleranzen von 1 in den Umschaltzeiten erforderlich sind. Gemäß einer Variante erfolgt die Anzeige von zufällig ausgewählten Ziffern und/oder Buchstaben und/oder sonstigen Zeichen (im folgenden vereinfacht als Zufallsangaben bezeichnet), wobei für die Aus- wahl und Dauer der Anzeige ein variabler Schlüssel vorgesehen ist, bspw. ein Algorith- mus, ggf. kann auch ein Zusammenhang mit der aktuellen Minutenzahl vorgesehen wer- den. Ebenfalls können Oktalzahlen (3 Bit) aus einem bestimmten Bereich des Betriebs- systems als Additions-oder Multiplikationsfaktoren der aktuellen Minutenzahl verwendet werden und auch der Zeitsprung der Veränderung dieser Faktoren in Abhängigkeit der Ziffernfolge erfolgen, wobei immer nur die letzte Ziffer des Ergebnisses nach außen an- gezeigt wird, diese aber aus Toleranzgründen in den Umschaltzeiten der vorige oder der nachfolgende Wert sein kann.

Zusätzlich oder alternativ kann für die Überwachung und ggf. Täterverfolgung auf An- frage der Täterverfolgungseinheit 40 auch die DSRC-Einheit 32 oder die Mobilfunk- Einheit 33 die relevanten Daten, insbesondere den Buchwert im Benutzertresor 19 und die Mautklasse, mittels eines durch einen Berechtigungscode geschützten Datenaustau- sches mitteilen. Fahrzeuge, deren OBU 3 beispielsweise aufgrund von manipulierenden Abschirmungen nicht über DSRC antwortet, müssten vorsorglich angehalten und geprüft werden.

Die Anzeige der OBU 3 samt Mautklassenlabel 38 bzw. die über DSRC oder Mobilfunk übermittelten Daten werden von der Täterverfolgungseinheit 40 aufgenommen, welche mit einer Zentrale zur Überwachung 41 (z. B. Polizei, Zoll, Mautgrenzstation, private Si- cherheits-Dienstleister) verbunden ist, die im Falle einer Unterschreitung der Deckung der zu zahlenden Verkehrsgebühren durch das Buchwert-Guthaben informiert werden und entsprechende Maßnahmen ergreifen können. Die OBU 3 kann zur Erleichterung der Überwachung und ggf. erfolgenden Täterverfolgung bspw. über Funk (Mobilfunk-Einheit 33) direkt mit der Täterverfolgungseinheit 40 oder der Zentrale zur Überwachung 41 ver- bunden sein.

Das Verkehrsgebühren-Erfassungssystem 1 funktioniert entsprechend, wenn auch mit größerem Aufwand an zu verarbeitenden Daten, wenn verschiedene Betreiber für jeweils unterschiedliche mautpflichtige Straßen S zuständig sind. Im Prinzip sind auch Staats- grenzenübergreifende Verkehrsgebühren-Erfassungssysteme 1 möglich.

Das Verkehrsgebühren-Erhebungssystem 1 kann mit der benutzerspezifischen Chipkarte 2 auch ein Bonussystem für die Benutzung öffentlicher Verkehrsmittel, Fahrräder oder dergleichen einschließen. Eine Erweiterung der gebührenpflichtigen Verkehrsstrecken von den mautpflichtigen Straßen auf Strecken der öffentlicher Verkehrsmittel ist denkbar.

Bei kleineren Beträgen sind auch Umbuchungen außerhalb geschlossener Einheiten und daten-gesicherter Online-Verbindungen denkbar, beispielsweise über eine kontaktlose Schnittstelle der Chipkarte 2. Die OBU 3 kann zugleich auch Teil eines Navigations-, Logistik-, Kommunikations-oder Multi-Media-Systems sein, beispielsweise über die Schnittstelle mit der Freisprechanlage eines mobilen Telefons verbunden sein, wobei die- ses mobile Telefon zugleich die aus der OBU 3 ausgelagerte Mobilfunk-Einheit 33 bilden kann. Auch eine Steuerung von Einsatzfahrzeugen ist möglich.

Das hierarchische Zugangsystem durch die hardwaremäßige Verschlüsselung der Tresore erlaubt unterschiedlichen Gruppen von unterschiedlich Berechtigten, Daten aus dem Sta- tistiktresor 26 oder dergleichen durch unterschiedliche Schlüssel, welche als Filter wir- ken, unterschiedlich gefiltert abzufragen. So kann aus dem gleichen, gemeinsamen Da- tensatz ein Spediteur als Eigentümer des Fahrzeuges das vollständige Verkehrsverhalten seines Fahrers und nur ein Arzt oder eine Klinik die medizinischen Daten des Fahrers abfragen, während das Clearing-House 7 zusammen mit der Abfrage der fällig geworde- nen Verkehrsgebühren nur anonyme Verkehrsflußdaten erhält. Aus diesen Verkehrsfluß- daten können beispielsweise Informationen über Staus oder stockenden Verkehr erlangt werden, die für das genannte Navigationssystem verwendet werden können.