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Title:
METHOD FOR PAYING A FEE FOR ALLOWING A VEHICLE TO USE A ROAD NETWORK THAT IS SUBJECT TO TOLL CHARGES, AND TOLL SYSTEM FOR PERFORMING THE METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/078465
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and to a toll system for paying a fee for allowing a vehicle (1) to use a road network that is subject to toll charges. A random generator (2) generates a random character string (S) and transmits it to an electronic payment system (2) for handing the fee payment, and to a monitoring device (3) for an on-road check on a usage authorization of vehicles (1) using the road network. A user registers with the payment system (2) in order to acquire a usage authorization and in the process inputs a registration number (K) of the vehicle (1) intended for use. The payment system (2) uses a hash algorithm to generate a hash value (H) from the registration number (K) and the currently valid character string (S) and transmits said hash value to an electronic operator system (4) of a toll operator, which retains the transmitted hash value (H) for monitoring purposes. The monitoring device (3) uses video recordings and video evaluation of a passing vehicle (1) to record a registration number (K) of the vehicle (1) and likewise uses the hash algorithm to generate the hash value (H) from the recorded registration number (K) and the currently valid character string (S), and transmits said hash value to the operator system (4). The operator system (4) checks whether the hash value (H) transmitted by the monitoring device (3) matches a still-retained hash value (H) transmitted by the payment system (2). This enables time-dependent and distance-dependent levying of road usage fees in free-flowing traffic and monitoring of payment thereof, without having to permanently install specialized terminals in the vehicle (1) and while safeguarding the user's privacy.

Inventors:
ALTHEN SEBASTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/076718
Publication Date:
April 29, 2021
Filing Date:
September 24, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS MOBILITY GMBH (DE)
International Classes:
G07B15/06; G07B15/02
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Entrichtung einer Gebühr für die Nutzung ei nes mautpflichtigen Straßennetzes durch ein Fahrzeug (1),

- wobei ein Zufallsgenerator (2) eine zufällige Zeichenkette (S) erzeugt und an ein elektronisches Bezahlsystem (3) zur

Abwicklung der Gebührenentrichtung sowie an ein Kontrollgerät (4) zur straßenseitigen Überprüfung einer Nutzungsberechti gung von das Straßennetz benutzenden Fahrzeugen (1) übermit telt,

- wobei sich ein Nutzer zum Erwerb einer Nutzungsberechtigung im Bezahlsystem (3) anmeldet und dabei ein Kennzeichen (K) des zur Nutzung vorgesehenen Fahrzeugs (1) eingibt,

- wobei das Bezahlsystem (3) aus dem Kennzeichen (K) und der aktuell gültigen Zeichenkette (S) mittels eines Hashalgorith- mus einen Hashwert (H) erzeugt,

- wobei das Bezahlsystem (3) den erzeugten Hashwert (H) an ein elektronisches Betreibersystem (5) eines Mautbetreibers überträgt, welches den übertragenen Hashwert (H) zu Kontroll- zwecken bereithält,

- wobei das Kontrollgerät (4) mittels Videoaufnahmen und - auswertung eines passierenden Fahrzeugs (1) ein Kennzeichen (K) des Fahrzeugs (1) erfasst, aus dem erfassten Kennzeichen (K) und der aktuell gültigen Zeichenkette (S) mittels des Hashalgorithmus ebenfalls den Hashwert (H) erzeugt und den erzeugten Hashwert (H) an das Betreibersystem (5) überträgt,

- wobei das Betreibersystem (5) überprüft, ob der vom Kon trollgerät (4) übertragene Hashwert (H) mit einem der vom Be zahlsystem (3) übertragenen und noch bereitgehaltenen Hash- werte (H) übereinstimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

- wobei das Kontrollgerät (4) einen Beweisdatensatz (D) einer Fahrzeugpassage erzeugt, und

- wobei das Kontrollgerät (4) den erzeugten Beweisdatensatz (D) an das Betreibersystem (5) übermittelt, wenn die Überprü fung im Betreibersystem (5) ergeben hat, dass der vom Kon trollgerät (4) übertragene Hashwert (H) mit keinem der noch bereitgehaltenen Hashwerte (H) übereinstimmt, und andernfalls den Beweisdatensatz (D) löscht.

3. Verfahren nach Anspruch 2,

- wobei der Beweisdatensatz (D) ein Videobild und das Kenn zeichen (K) des passierenden Fahrzeugs (1) sowie den Kon- trollzeitpunkt (t) aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,

- wobei das Kontrollgerät (4) den Beweisdatensatz (D) nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne löscht, falls das Betrei bersystem (5) innerhalb der Zeitspanne einen Beweisdatensatz (D) nicht angefordert hat.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

- wobei das Bezahlsystem (3) dem Nutzer automatisch eine elektronische Rechnung (R) über die Gebührenentrichtung über mittelt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

- wobei sich ein Nutzer zum Erwerb einer zeitabhängigen Nut zungsberechtigung im Bezahlsystem (3) anmeldet und dabei ein Kennzeichen (K) des zur Nutzung vorgesehenen Fahrzeugs (1) sowie einen Nutzungszeitraum (T) eingibt,

- wobei das Bezahlsystem (2) die für den Nutzungszeitraum (T) fällige Gebührenentrichtung abwickelt, bei erfolgreicher Ge bührenentrichtung den Hashwert (H) erzeugt und mit dem Nut zungszeitraum (T) an das Betreibersystem (5) überträgt,

- wobei das Betreibersystem (5) den übertragenen Hashwert (H) bis zum Ablauf des Nutzungszeitraums (T) zu Kontrollzwecken bereithält .

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

- wobei sich ein Nutzer zum Erwerb einer streckenabhängigen Nutzungsberechtigung bei Einfahrt in das mautpflichtige Stra ßennetz im Bezahlsystem (3) über ein im benutzten Fahrzeug (1) mitgeführtes, mobiles Endgerät (6) anmeldet und dabei das Kennzeichen (K) des Fahrzeugs (1) eingibt, - wobei das Bezahlsystem (3) den erzeugten Hashwert (H) an das Betreibersystem (5) und an das Endgerät (6) überträgt,

- wobei das Betreibersystem (5) den übertragenen Hashwert (H) bereithält, bis sich der Nutzer bei Ausfahrt aus dem maut pflichtigen Straßennetz im Bezahlsystem (3) über das Endgerät (6) abmeldet,

- wobei das Endgerät (6) laufend seiner geografische Position (Pn) bestimmt und in vorgebbaren Zeitabständen seine jeweils aktuell bestimmte Position (Pn) mit Bestimmungszeitpunkt (Tn) und Hashwert (H) an das Betreibersystem (5) übermittelt,

- wobei im Betreibersystem (5) zu einem Hashwert (H) aus den übermittelten Positionen (Pn) eine Streckenlänge (L) einer vom zugeordneten Fahrzeug (1) zurückgelegten Strecke bestimmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7,

- wobei das Betreibersystem (5) zu einem Hashwert (H) anhand der übermittelten Positionen (Pn) und Bestimmungszeitpunkte (Tn) eine Plausibilitätsprüfung nach Ort und/oder Fahrweg und/oder Geschwindigkeit des dem Hashwert (H) zugeordneten Fahrzeugs (1) durchgeführt.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,

- wobei das Bezahlsystem (3) nach Abmeldung durch den Nutzer vom Betreibersystem (5) die vom Fahrzeug (1) zwischen Ein fahrt und Ausfahrt zurückgelegte Streckenlänge (L) anfordert und die für die Streckenlänge (L) fällige Gebührenentrichtung abwickelt.

10. Verfahren nach Anspruch 9,

- wobei die elektronische Rechnung (R) stets oder nach Akti vierung durch den Nutzer den zurückgelegten Fahrweg und/oder dessen Streckenlänge (L), für welche die Gebühr erhoben wird, aufweist.

11. Mautsystem (10) zur Entrichtung einer Gebühr für die Nut zung eines mautpflichtigen Straßennetzes durch ein Fahrzeug (1), welches zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.

Description:
Beschreibung

Verfahren zur Entrichtung einer Gebühr für die Nutzung eines mautpflichtigen Straßennetzes durch ein Fahrzeug sowie Maut system zur Durchführung des Verfahrens

Es ist weltweit bekannt, für die Benutzung von Straßenbauwer ken eine Maut zu erheben. Solche Gebühren werden für die Be nutzung von Autobahnen oder Fernstraßen, eines innerstädti schen Straßennetzes oder auch von Einzelbauwerken, wie Brü cken oder Tunneln, erhoben. Gebühren können dabei für eine zeitlich begrenzte Nutzung eines Streckennetzes oder nur für die tatsächlich von einem Fahrzeug benutzte Strecke innerhalb des Netzes erhoben werden. Ebenso ist es bekannt, bei der Er hebung an sich oder der Höhe der Maut nach Art und Schad stoffklasse der Fahrzeuge zu unterscheiden. Sowohl zur Ent richtung der jeweiligen Nutzungsgebühr als auch zur Kontrolle der Nutzungsberechtigung sind unterschiedlichste Verfahren im Einsatz, die durch mehr oder weniger automatisierte Mautsys teme unterstützt werden.

So ist es bekannt, an Einfahrten in einen und an Ausfahrten aus einem mautpflichtigen Streckenabschnitt Schranken sowie Bezahlstationen zu errichten, an welchen die Maut für den zu rückgelegten Streckenabschnitt mit Bargeld oder Geldkarte entrichtet werden kann. Dieses Verfahren führt durch den Be zahlvorgang und die davon abhängige Schrankenfreigabe zu War teschlangen und mitunter zu erheblichen Verkehrseinschränkun gen.

Um die Wartezeiten an Bezahl- und Kontrollstationen zu ver kürzen, ist es bekannt, die Nutzungsgebühr bereits vor Ein fahrt in die mautpflichtige Straßenstrecke, beispielsweise über ein Internetportal oder eine Smartphoneapplikation des Mautbetreibers, zu entrichten, wobei das amtliche Kennzeichen des zur Benutzung vorgesehenen Fahrzeugs registriert wird. An einer straßenseitigen Kontrollstation wird mittels einer Vi deokamera das Kennzeichen eines Fahrzeugs erfasst und mit den beim Mautbetreiber registrierten Kennzeichen verglichen. Bei einer Übereinstimmung kann dann beispielsweise eine Schranke freigegeben werden. Mit diesem Verfahren ist die Entrichtung und Kontrolle einer zeitabhängigen Maut möglich. Die Stre ckenabhängigkeit ist jedoch durch die Anordnung der Kontroll stationen vorgegeben. Außerdem ist durch die Kennzeichener fassung eine Erstellung von Bewegungsprofilen der Fahrzeuge möglich, was hinsichtlich des Schutzes von Persönlichkeitsda ten bedenklich und in manchen Jurisdiktionen sogar rechtswid rig ist.

Dieselben Unzulänglichkeiten weist ein Innenstadtmautsystem auf, bei dem die Kennzeichen der Fahrzeuge bei Einfahrten in das mautpflichtige Streckennetz erfasst werden. Die erhobene Nutzungsgebühr gilt für eine vorgegebene Zeit, beispielsweise für den Rest des Tages. Um hier auch eine streckenabhängige Maut für Binnenfahrten erheben zu können, wäre ein erhebli cher zusätzlicher Infrastrukturaufwand für weitere Erfas sungsstationen erforderlich.

Zur Erhebung einer streckenabhängigen Maut ist es bekannt, in Fahrzeuge spezialisierte Endgeräte zur Gebührenerfassung, so genannte On-Board-Units, zu installieren, die mittels eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems die zurück gelegte mautpflichtige Strecke und anhand ihrer Fahrzeugart die Höhe der fälligen Maut ermitteln sowie über eine Mobil funkschnittstelle die ermittelte Maut an einen Zentralrechner des Mautsystembetreibers übermitteln. Dabei sind die zur Nut zung vorgesehenen Fahrzeuge vorher beim Mautsystembetreiber mit Fahrzeugklasse und Kennzeichen zu registrieren. Eine Überprüfung der Mautentrichtung erfolgt an Kontrollstationen, an welchen mittels eines Videosystems Videodaten von passie renden Fahrzeugen aufgenommen werden und an welche das Endge rät des passierenden Fahrzeugs per Infrarotkommunikation Fahrzeugklasse und Kennzeichen überträgt. Die Videodaten wer den zunächst dahingehend ausgewertet, ob es sich bei dem Fahrzeug um ein mautpflichtiges Fahrzeug handelt und, falls dies der Fall ist, welches Kennzeichen dies trägt. Das Kenn- Zeichen wird dann mit dem vom Endgerät übermittelten Kennzei chen verglichen. Bei Übereinstimmung kann dann überprüft wer den, ob im Zentralrechner des Mautsystembetreibers für dieses Fahrzeug eine Entrichtung der Maut gebucht worden ist. Nach teilig an diesem Verfahren ist, dass sämtliche mautpflichtige Fahrzeuge mit Endgeräten, einschließlich fahrzeugseitigen Stromversorgungen, auszustatten sind. Außerdem geht damit ein unverhältnismäßig hoher Infrastrukturaufwand einher.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und Mautsystem anzugeben, mit dem zeit- und streckenabhängige Straßenbenutzungsgebühren in freiem Verkehrsfluss erhoben und deren Entrichtung kontrolliert werden kann, ohne Installation spezialisierter Endgeräte im Fahrzeug und unter Wahrung der Privatsphäre des Nutzers.

Der verfahrensbezogene Aspekt der Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Entrichtung einer Gebühr für die Nutzung eines mautpflichtigen Straßennetzes durch ein Fahrzeug. Dabei erzeugt ein Zufallsgenerator eine zufällige Zeichenkette. Der Zufallsgenerator wird von einer unabhängige Stelle, bei spielsweise einem Technischen Überwachungsverein, dem Kraft fahrtbundesamt, einem Datenschutzverein oder einer freiwilli gen Kontrollstelle betrieben, die keine weitere Rolle in dem Mautverfahren hat und damit auch nicht mit weiteren Daten in Berührung kommt. In vorgebbaren Zeitabständen wird die Zei chenkette neu erzeugt, beispielsweise täglich oder auch nach anderen für eine Fahrtdauer typischen Zeitdauern. Die Zei chenkette ist vorzugsweise alphanumerisch und von ausreichen der Länge, beispielsweise zwischen 16 und 256 Zeichen lang.

Die erzeugte Zeichenkette wird dann jeweils an ein elektroni sches Bezahlsystem eines Zahlungsdienstleisters zur Abwick lung der Gebührenentrichtung sowie an ein Kontrollgerät zur straßenseitigen Überprüfung einer Nutzungsberechtigung von das Straßennetz benutzenden Fahrzeugen übermittelt. Zum Er werb einer Nutzungsberechtigung meldet sich ein Nutzer im Be zahlsystem an und gibt dabei ein Kennzeichen des zur Nutzung vorgesehenen Fahrzeugs ein. Unter Kennzeichen des Fahrzeugs wird hier das amtlich registrierte Kraftfahrzeug-Kennzeichen verstanden. Die Anmeldung kann beispielsweise durch den Fah rer oder auch einen Dritten über ein mobiles Endgerät, bei spielsweise ein Smartphone mit entsprechender Applikations software, oder Internet-basiert über eine Website des Zah- lungsdienstleisters erfolgen. Ein Missbrauch durch einen Dritten ist hier allenfalls zu dessen eigenen Nachteil mög lich, da die Gebührenentrichtung für ein fremdes Fahrzeug er folgen würde.

Das Bezahlsystem erzeugt dann aus dem Kennzeichen und der ak tuell gültigen Zeichenkette mittels eines Hashalgorithmus ei nen Hashwert. Hierbei handelt es sich um einen so genannten gesalzenen Hashwert (engl.: salted hash), wobei das Salz durch die zufällig generierte Zeichenkette gebildet wird. Der Hashwert dient dann als anonymisierter Bezug zum Kennzeichen des Fahrzeugs. Der Zahlungsdienstleister wickelt außer der Hashwert-Bildung nur Standardaufgaben des elektronischen Zah lungsverkehrs ab. Beispielsweise kommt der in den lokalen Verkehrsbetrieben vorgesehene Zahlungsdienstleister in Be tracht. Für die Gebührenentrichtung können Ad-hoc- Zahlungsverfahren, beispielsweise mittels eines Paypal-Kontos oder einer Prepaid-Karte.

Das Bezahlsystem überträgt den erzeugten Hashwert an ein elektronisches Betreibersystem eines Mautbetreibers, welches den übertragenen Hashwert zu Kontrollzwecken bereithält. Das Betreibersystem hält einen Pool an Hashwerten bereit, die Fahrzeugen beziehungsweise deren Kennzeichen zugeordnet sind, für die eine Nutzungsberechtigung vorliegt.

Das Kontrollgerät erfasst mittels Videoaufnahmen und - auswertung eines passierenden Fahrzeugs ein Kennzeichen des Fahrzeugs. Kontrollgeräte können stationär an einer festen Kontrollstelle im Straßennetz angeordnet oder mobil für wech selnde, stichprobenartige Kontrollstellen eingesetzt sein.

Ein Kontrollgerät umfasst eine digitale Videokamera zur Bild- aufnahme eines die Kontrollstelle passierenden Fahrzeugs so wie eine Bildauswertungseinheit zur Erkennung des Kennzei chens des aufgenommenen Fahrzeugs mittels optischer Zeichen erkennung.

Das Kontrollgerät erzeugt aus dem erfassten Kennzeichen und der aktuell gültigen Zeichenkette mittels des Hashalgorithmus ebenfalls den Hashwert und überträgt den erzeugten Hashwert an das Betreibersystem. Das Betreibersystem überprüft dann, ob der vom Kontrollgerät übertragene Hashwert mit einem der vom Bezahlsystem übertragenen und noch bereitgehaltenen Hash- werte übereinstimmt. Indem Bezahlsystem und Kontrollgerät denselben Hashalgorithmus verwenden, wird bei übereinstimmen den Kennzeichen derselbe gesalzene Hashwert erzeugt, der im Betreibersystem zur anonymen Überprüfung einer Nutzungsbe rechtigung verwendet werden kann.

Wesentlich für den Datenschutz ist die Tatsache, dass es dem Mautbetreiber ohne Kenntnis der jeweils gültigen Zeichenkette - dem Salz - nicht möglich ist, aus dem Hashwert das Kennzei chen zu rekonstruieren. Mit dem Verfahren ist es möglich, un ter Einhaltung von Datenschutzvorgaben sowohl eine zeit- als auch eine streckenabhängige Maut zu erheben und zu kontrol lieren, wobei für den Nutzer die Verwendung eines Smartphones mit entsprechender Applikationssoftware möglich ist. Erreicht wird dies durch die Nutzung von gesalzenen Hashwerten mit wechselndem Salz, wodurch personenbezogene Daten wie das Kennzeichen von bewegungsspezifische Daten wie die Position zu einer bestimmten Zeit effektiv getrennt werden. Durch die Nutzung von Smartphones kann auf eine spezialisierte, fest installierte On-Board-Unit verzichtet werden. Kontrollen der Nutzungsberechtigung sind ohne Einschränkungen des Verkehrs flusses möglich.

In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt das Kontrollgerät einen Beweisdatensatz einer Fahrzeugpassage, wobei das Kontrollgerät den erzeugten Beweisdatensatz an das Betreibersystem übermittelt, wenn die Überprüfung im Betreibersystem ergeben hat, dass der vom Kon trollgerät übertragene Hashwert mit keinem der noch bereitge haltenen Hashwerte übereinstimmt, und andernfalls den Beweis datensatz löscht. Bei fehlender Übereinstimmung liegt ein An fangsverdacht einer ordnungswidrigen Nutzung des mautpflich tigen Straßennetzes vor, sodass die Ausgabe des Beweisdaten satzes für eine nähere Überprüfung des Sachverhalts begründet ist. Bei gefundener Übereinstimmung wird der Beweisdatensatz, der persönliche Daten enthält, aus Datenschutzgründen sofort wieder gelöscht.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens weist der Beweisdatensatz ein Videobild und das Kennzeichen des passierenden Fahrzeugs sowie den Kon- trollzeitpunkt auf. Um einen Anfangsverdacht näher überprüfen zu können, ist ein Videobild nötig, auf dem das Kennzeichen des Fahrzeugs und gegebenenfalls der Fahrer abgebildet sind, sowie der Kontrollzeitpunkt, an dem das Videobild aufgenommen wurde.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens löscht das Kontrollgerät den Beweisdaten satz nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne, falls das Be treibersystem nicht innerhalb der Zeitspanne einen Beweisda tensatz anfordert. Damit die persönlichen Daten im Kontroll gerät nicht unnötig lange gespeichert bleiben, kann eine Zeitspanne eingestellt werden, nach deren Ablauf der Beweis datensatz - unabhängig ob dieser vom Betreibersystem nach Überprüfung angefordert wurde - gelöscht wird. Die Zeitspanne kann nach den nationalen Datenschutzanforderungen eingestellt werden.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens übermittelt das Bezahlsystem dem Nutzer automatisch eine elektronische Rechnung über die Gebührenent richtung. Direkt nach erfolgter Gebührenentrichtung oder spä ter nach Ablauf der Nutzungsberechtigung kann der Zahlungs- dienstleister mittels des Bezahlsystems dem Nutzer eine elektronische Rechnung zukommen lassen. In dieser können ne ben dem Gebührenbetrag die eingegebenen Daten, wie Kennzei chen oder auch Nutzungsdauer oder genutzte Streckenlänge, im Klartext enthalten sein. Sie dient dem Nutzer als Nachweis bei eventueller Beanstandung.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens meldet sich ein Nutzer zum Erwerb einer zeitabhängigen Nutzungsberechtigung im Bezahlsystem an und gibt dabei ein Kennzeichen des zur Nutzung vorgesehenen Fahr zeugs sowie einen Nutzungszeitraum ein. Das Bezahlsystem wi ckelt dann die für den Nutzungszeitraum fällige Gebührenent richtung ab. Bei erfolgreicher Gebührenentrichtung wird im Bezahlsystem der Hashwert erzeugt und mit dem gewünschten Nutzungszeitraum an das Betreibersystem übertragen. Das Be treibersystem hält den übertragenen Hashwert dann bis zum Ab lauf des Nutzungszeitraums zu Kontrollzwecken bereit. Im be- reitgehaltenen Pool werden die Hashwerte mit den zugehörigen Nutzungsdauern gespeichert, wobei ein Hashwert nach Ablauf der Nutzungsdauer gelöscht wird.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens meldet sich ein Nutzer zum Erwerb einer streckenabhängigen Nutzungsberechtigung bei Einfahrt in das mautpflichtige Straßennetz im Bezahlsystem über ein im be nutzten Fahrzeug mitgeführtes, mobiles Endgerät an und gibt dabei das Kennzeichen des Fahrzeugs ein. Das Bezahlsystem überträgt den erzeugten Hashwert an das Betreibersystem und an das Endgerät. Das Betreibersystem hält den übertragenen Hashwert bereit, bis sich der Nutzer bei Ausfahrt aus dem mautpflichtigen Straßennetz im Bezahlsystem über das Endgerät wieder abmeldet. Das Endgerät bestimmt laufend seine geogra fische Position, beispielsweise über einen GPS-Empfänger, und übermittelt in vorgebbaren Zeitabständen seine jeweils aktu ell bestimmte Position mit Bestimmungszeitpunkt und Hashwert an das Betreibersystem. Im Betreibersystem wird zu einem Hashwert aus den übermittelten Positionen eine Streckenlänge einer vom zugeordneten Fahrzeug zurückgelegten Strecke be- stimmt. Hierdurch kann die für die Erhebung der Maut erfor derliche Streckenlänge automatisch ermittelt werden, ohne dass ein Bewegungsprofil eines Fahrzeugs oder Nutzers geniert wird.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens führt das Betreibersystem zu einem Hash- wert anhand der übermittelten Positionen und Bestimmungszeit punkte eine Plausibilitätsprüfung nach Ort und/oder Fahrweg und/oder Geschwindigkeit des dem Hashwert zugeordneten Fahr zeugs durch. Die Plausibilitätsprüfung kann durchgeführt wer den, ohne dass ein Bezug zu einem Fahrzeug oder der Person des Nutzers herstellbar ist. Auffälligkeiten können daten technisch markiert werden, sodass bei einer Kontrolle zu die sem Hashwert der Beweisdatensatz an das Betreibersystem über mittelt werden kann, da aufgrund der Auffälligkeit ein An fangsverdacht für eine Überprüfung begründet ist.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens fordert das Bezahlsystem nach Abmeldung durch den Nutzer vom Betreibersystem die vom Fahrzeug zwi schen Einfahrt und Ausfahrt zurückgelegte Streckenlänge an und die für die Streckenlänge fällige Gebührenentrichtung ab. Bei der streckenabhängigen Maut meldet der Nutzer die Aus fahrt einfach über das Endgerät, beispielsweise durch Betäti gen eines Bedienelements auf dem Berührbildschirm eines Mo bilfunkgeräts, wobei dem Bezahlsystem neben dem Kennzeichen auch Fahrzeugposition und Zeitpunkt der Ausfahrt bekanntgege ben wird. Das Bezahlsystem fordert für diesen Hashwert vom Betreibersystem die zwischen Einfahrt und Ausfahrt des zuge ordneten Fahrzeugs zurückgelegte Streckenlänge an. Das Be treibersystem löscht nach einer solchen Anforderung den ent sprechenden Hashwert.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens weist die elektronische Rechnung stets o- der nach Aktivierung durch den Nutzer den zurückgelegten Fahrweg und/oder dessen Streckenlänge, für welche die Gebühr erhoben wird, auf. Wird die Ausweisung des gefahrenen Weges in der Rechnung seitens des Nutzers oder nach der gültigen Rechtslage im Land des Straßennetz als Nachweis und nicht als potentielle Verletzung der Privatsphäre gesehen, ist dies durch das vorliegende Verfahren leicht umsetzbar. Möglich ist auch eine freiwillige Aktivierung dieses Nachweises durch den Nutzer.

Der systembezogene Aspekt der Aufgabe wird gelöst durch ein Mautsystem zur Entrichtung einer Gebühr für die Nutzung eines mautpflichtigen Straßennetzes durch ein Fahrzeug, welches zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an hand der Zeichnungen, in deren

FIG 1 ein Mautsystem für eine zeitabhängige Maut und

FIG 2 ein Mautsystem für eine streckenabhängige Maut schematisch veranschaulicht sind.

Gemäß FIG 1 und FIG 2 ist ein erfindungsgemäßes Mautsystem 10 zur Entrichtung einer Gebühr für die Nutzung eines maut pflichtigen Straßennetzes durch ein Fahrzeug 1 ausgebildet und vorgesehen.

Das Mautsystem 10 umfasst einen Zufallsgenerator 2, der eine zufällige Zeichenkette S erzeugt und von einer unabhängigen Stelle, beispielsweise einem Technischen Überwachungsverein, dem Kraftfahrtbundesamt, einem Datenschutzverein oder einer freiwilligen Kontrollstelle betrieben wird. Diese Stelle hat keine weitere Rolle in dem Mautverfahren und kommt nicht mit weiteren Daten in Berührung. In vorgebbaren Zeitabständen wird die Zeichenkette S neu erzeugt, beispielsweise täglich. Die Zeichenkette S ist vorzugsweise alphanumerisch und von ausreichender Länge, beispielsweise zwischen 16 und 256 Zei chen lang.

Das Mautsystem 10 umfasst ein elektronisches Bezahlsystem 3 eines Zahlungsdienstleisters zur Abwicklung der Gebührenent richtung mit einem Nutzer. Zum Erwerb einer Nutzungsberechti gung meldet sich ein Nutzer im Bezahlsystem 3 an und gibt da bei ein Kennzeichen K des zur Nutzung vorgesehenen Fahrzeugs 1 ein. Unter Kennzeichen K des Fahrzeugs 1 wird hier das amt lich registrierte Kraftfahrzeug-Kennzeichen verstanden. Die Anmeldung kann beispielsweise durch den Fahrer oder auch ei nen Dritten über ein mobiles Endgerät 5 des Mautsystems 10, beispielsweise ein Smartphone mit entsprechender Applikati onssoftware, oder Internet-basiert über eine Website des Zah- lungsdienstleisters erfolgen.

Ferner umfasst das Mautsystem 10 ein oder mehrere Kontrollge räte 4 zur Erfassung eines Kennzeichens K eines Fahrzeugs 1. Kontrollgeräte 4 können stationär an einer festen Kontroll stelle im Straßennetz angeordnet oder mobil für wechselnde, stichprobenartige Kontrollstellen eingesetzt sein. Ein Kon trollgerät 4 umfasst eine digitale Videokamera zur Bildauf nahme eines die Kontrollstelle passierenden Fahrzeugs 1 sowie eine Bildauswertungseinheit zur Erkennung des Kennzeichens K des aufgenommenen Fahrzeugs 1 mittels optischer Zeichenerken nung.

Die vom Zufallsgenerator 2 erzeugte Zeichenkette S wird an das Bezahlsystem 3 sowie an die Kontrollgerät 4 übermittelt.

Das Bezahlsystem 3 erzeugt aus dem Kennzeichen K und der ak tuell gültigen Zeichenkette S mittels eines Hashalgorithmus einen Hashwert H. Hierbei handelt es sich um einen so genann ten gesalzenen Hashwert (engl.: salted hash), wobei das Salz durch die zufällig generierte Zeichenkette S gebildet wird. Der Hashwert H dient dann als anonymisierter Bezug zum Kenn zeichen K des Fahrzeugs 1. Der Zahlungsdienstleister wickelt außer der Hash-wert-Bildung nur Standardaufgaben des elektro- nischen Zahlungsverkehrs ab. Beispielsweise kommt der in den lokalen Verkehrsbetrieben vorgesehene Zahlungsdienstleister in Betracht. Für die Gebührenentrichtung können Ad-hoc- Zahlungsverfahren, beispielsweise mittels eines Paypal-Kontos oder einer Prepaid-Karte.

Das Mautsystem 10 umfasst außerdem ein elektronisches Betrei bersystem 5 eines Mautbetreibers, an welches das Bezahlsystem 3 den erzeugten Hashwert H überträgt und welches den übertra genen Hashwert H zu Kontrollzwecken bereithält. Das Betrei bersystem 5 hält also einen Pool an Hashwerten H bereit, die Fahrzeugen 1 beziehungsweise deren Kennzeichen K zugeordnet sind, für die aktuell eine Nutzungsberechtigung vorliegt.

Ein Kontrollgerät 4 erzeugt aus dem erfassten Kennzeichen K und der aktuell gültigen Zeichenkette S mittels des Hashalgo- rithmus ebenfalls den Hashwert H und überträgt den erzeugten Hashwert H an das Betreibersystem 5. Das Betreibersystem 5 überprüft dann, ob der vom Kontrollgerät 4 übertragene Hash wert H mit einem der vom Bezahlsystem 3 übertragenen und noch bereitgehaltenen Hashwerte H übereinstimmt. Indem Bezahlsys tem 3 und Kontrollgerät 4 denselben Hashalgorithmus verwen den, wird bei übereinstimmenden Kennzeichen K derselbe gesal zene Hashwert H erzeugt, der im Betreibersystem 5 zur anony men Überprüfung einer Nutzungsberechtigung verwendet wird.

Das Kontrollgerät 4 erzeugt einen Beweisdatensatz D einer Fahrzeugpassage und übermittelt diesen an das Betreibersystem 5, wenn die Überprüfung dort ergeben hat, dass der vom Kon trollgerät 4 übertragene Hashwert H mit keinem der noch be- reitgehaltenen Hashwerte H übereinstimmt. Andernfalls löscht das Kontrollgerät 4 den Beweisdatensatz D. Bei fehlender Übereinstimmung liegt ein Anfangsverdacht einer ordnungswid rigen Nutzung des mautpflichtigen Straßennetzes vor, sodass die Ausgabe des Beweisdatensatzes D für eine nähere Überprü fung des Sachverhalts begründet ist. Der Beweisdatensatz D kann ein Videobild und das Kennzeichen K des passierenden Fahrzeugs 1 sowie den Kontrollzeitpunkt t aufweisen. Das Kon- trollgerät 4 löscht den Beweisdatensatz D nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne, falls das Betreibersystem 5 nicht in nerhalb der Zeitspanne einen Beweisdatensatz anfordert. Die Zeitspanne kann nach den nationalen Datenschutzanforderungen eingestellt werden.

Das Bezahlsystem 3 kann dem Nutzer automatisch eine elektro nische Rechnung R über die Gebührenentrichtung übermitteln.

In dieser können neben dem Gebührenbetrag die eingegebenen Daten, wie Kennzeichen K oder auch Nutzungsdauer T oder ge nutzte Streckenlänge L, im Klartext enthalten sein. Sie dient dem Nutzer als Nachweis bei eventueller Beanstandung.

Gemäß FIG 1 unterstützt das Mautsystem 10 ein Verfahren zum Erwerb einer zeitabhängigen Nutzungsberechtigung, beispiels weise zur tages-, wochen- oder jahresweisen Nutzung eines mautpflichtigen Straßennetzes.

Der Nutzer meldet sich im Bezahlsystem 3 an und gibt dabei ein Kennzeichen K des zur Nutzung vorgesehenen Fahrzeugs 1 sowie den gewünschten Nutzungszeitraum T ein. Das Bezahlsys tem 3 wickelt dann die für den Nutzungszeitraum T fällige Ge bührenentrichtung ab. Bei erfolgreicher Gebührenentrichtung wird im Bezahlsystem 3 der Hashwert H erzeugt und mit dem ge wünschten Nutzungszeitraum T an das Betreibersystem 5 über tragen. Das Betreibersystem 5 hält den übertragenen Hashwert H dann bis zum Ablauf des Nutzungszeitraums T zu Kontrollzwe- cken bereit, danach wird er automatisch gelöscht.

Gemäß FIG 2 unterstützt das Mautsystem 10 auch ein Verfahren zum Erwerb einer streckenabhängigen Nutzungsberechtigung, beispielsweise zwischen einer durch den Nutzer gewählten Ein fahrt in das Streckennetz und einer späteren Ausfahrt daraus.

Ein Nutzer muss hier in seinem Fahrzeug 1 das mobile Endgerät 6 mitführen, welches laufend seine geografische Position Pn bestimmt, beispielsweise über einen GPS-Empfänger. Bei Ein fahrt in das mautpflichtige Straßennetz meldet sich der Nut- zer im Bezahlsystem 3 über das Endgerät 6 an und gibt dabei das Kennzeichen K des Fahrzeugs 1 ein; gleichzeitig werden die Einfahrtsposition PI und der Einfahrtszeitpunkt TI über geben. Das Bezahlsystem 3 überträgt den erzeugten Hashwert H an das Betreibersystem 5 und an das Endgerät 6. Das Betrei bersystem 5 hält den übertragenen Hashwert H bereit, bis sich der Nutzer bei Ausfahrt aus dem mautpflichtigen Straßennetz im Bezahlsystem 3 über das Endgerät 6 wieder abmeldet, wobei der Hashwert H mit der Ausfahrtsposition P2 und dem Aus fahrtszeitpunkt T2 übergeben werden. Während der Fahrt über mittelt das Endgerät 6 in vorgebbaren Zeitabständen, bei spielsweise minütlich, seine jeweils aktuell bestimmte Posi tion Pn mit Bestimmungszeitpunkt Tn und Hashwert H an das Be treibersystem 5. Im Betreibersystem 5 wird zu einem Hashwert H aus den übermittelten Positionen Pn eine Streckenlänge L einer vom zugeordneten Fahrzeug 1 zurückgelegten Strecke be stimmt. Hierbei ist es nicht möglich, ein Bewegungsprofil ei nes Fahrzeugs 1 in Kenntnis des Kennzeichens K oder der Per son des Nutzers zu generieren.

Das Betreibersystem 5 kann aber zu einem Hashwert H anhand der übermittelten Positionen Pn und Bestimmungszeitpunkte Tn eine Plausibilitätsprüfung nach Ort und/oder Fahrweg und/oder Geschwindigkeit des dem Hashwert H zugeordneten Fahrzeugs 1 durchführen und Auffälligkeiten datentechnisch markieren, so- dass bei einer Kontrolle zu diesem Hashwert H der Beweisda tensatz D an das Betreibersystem 5 übermittelt werden kann.

Nach Abmeldung durch den Nutzer fordert das Bezahlsystem 3 vom Betreibersystem 5 die vom einem Hashwert H zugeordneten Fahrzeug 1 zwischen Einfahrt und Ausfahrt zurückgelegte Stre ckenlänge L an und wickelt die für die Streckenlänge L fälli ge Gebührenentrichtung ab. Das Betreibersystem 5 löscht nach einer solchen Anforderung den entsprechenden Hashwert H, da der Nutzer nach Ausfahrt keine Nutzungsberechtigung mehr hat. Die elektronische Rechnung R kann stets oder nach Aktivierung durch den Nutzer den zurückgelegten Fahrweg und/oder dessen Streckenlänge L, für welche die Gebühr erhoben wird, aufwei sen.