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用于利用位置來標(biāo)識車輛的方法和裝置與流程

文檔序號:12200808閱讀:213來源:國知局
用于利用位置來標(biāo)識車輛的方法和裝置與流程
本發(fā)明涉及一種用于利用預(yù)定位置來標(biāo)識車輛的方法。本發(fā)明還涉及無線電信標(biāo)裝置并且涉及用于與該方法一起使用的板載單元。

背景技術(shù):
例如需要用于標(biāo)識車輛的方法,以記錄、監(jiān)測、授權(quán)以及/或針對車輛使用位置征收通行費(fèi)(收費(fèi))。這種位置使用例如可以包括:進(jìn)入其通道被限制的區(qū)域或被監(jiān)測的區(qū)域,特定位置處的計(jì)費(fèi)停留(例如,要進(jìn)行收費(fèi)的停車場)或者使用基于通行費(fèi)的交通路線(如高速公路或市中心(城市通行費(fèi))等。在已知車輛標(biāo)識方法中,或者通過光學(xué)字符識別(OCR)來讀取牌照號碼(登記牌照),或者使車輛配備有具有唯一標(biāo)識的板載單元(OBU),該唯一標(biāo)識可以經(jīng)由無線電接口(如專用短距通信(DSRC)、射頻標(biāo)識(RFID)、無線局域網(wǎng)(WLAN)、車輛環(huán)境無線接入(WAVE)等)來讀出。為了創(chuàng)建無線讀取OBU標(biāo)識與車輛所使用位置的清楚關(guān)聯(lián),目前,用于無線讀取的無線電信標(biāo)裝置被安裝在要監(jiān)測位置處的專門設(shè)施("豎立架")上,并且被配備有窄限定無線電覆蓋范圍;或者采用基于衛(wèi)星導(dǎo)航的板載單元,其經(jīng)由移動通信網(wǎng)絡(luò)向事務(wù)部門發(fā)送自定位位置數(shù)據(jù),事務(wù)部門利用要監(jiān)測位置執(zhí)行地圖匹配。所有這些已知方法不僅在車輛中和道路上需要專門的復(fù)雜設(shè)施,而且還公開了OBU的身份(采用無線讀取OBU標(biāo)識的形式),即使不存在需要監(jiān)測的位置使用,這出于數(shù)據(jù)保護(hù)理由是應(yīng)被反對的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個目的是,創(chuàng)建具有上述類型的方法和裝置,其允許使用位置的車輛按更簡單方式被標(biāo)識,并且對于未涉及車輛具有提高的機(jī)密性。該目的在本發(fā)明的第一方面通過上述類型的方法來實(shí)現(xiàn),該方法包括:在車輛上攜帶板載單元,其經(jīng)由無線電重復(fù)地廣播狀況消息,這些狀況消息分別指示板載單元的當(dāng)前位置和在每一個或多個狀況消息之后改變的無線電標(biāo)識符;按無線電信標(biāo)裝置接收至少一個狀況消息;針對預(yù)定位置,通過基于所述至少一個狀況消息中指示的位置評估所述至少一個狀況消息來檢測車輛的位置使用;從無線電信標(biāo)裝置向通過來自所述至少一個狀況消息的無線電標(biāo)識符尋址的該板載單元發(fā)送標(biāo)識請求;在板載單元中接收標(biāo)識請求并對其進(jìn)行合法性檢查,并且如果該請求合法,則向無線電信標(biāo)裝置發(fā)送板載單元的唯一標(biāo)識,該唯一標(biāo)識在無線電標(biāo)識符的若干變化期間保持相同。本發(fā)明基于發(fā)送采用公共獲知消息(CAM)或基本安全消息(BSM)的形式的狀況消息(舉例來說,如根據(jù)ITS-G5或WAVE(IEEE802.11p)標(biāo)準(zhǔn)已知的那些)的板載單元的新穎集成。該消息作為重復(fù)廣播來發(fā)射,以警告或通知鄰近板載單元或路旁基礎(chǔ)設(shè)施以避免沖突,或向駕駛員提供情況的改進(jìn)概觀。為了使車輛的移動分布圖的創(chuàng)建更難,這些狀況消息僅在臨時無線電標(biāo)識符下發(fā)送,其時常改變并且不被系統(tǒng)操作員所獲知以保護(hù)隱私。本發(fā)明僅評估板載單元的至少一個狀況消息的臨時無線電標(biāo)識符。僅在檢測到位置使用之后(匿名地作為臨時無線電標(biāo)識符的結(jié)果)請求板載單元展現(xiàn)其“真實(shí)”身份,例如,支付、使用或應(yīng)用身份。這確保事實(shí)上僅標(biāo)識使用預(yù)定位置的那些板載單元;而不標(biāo)識正好在實(shí)際使用該位置之前僅經(jīng)過該位置附近或者轉(zhuǎn)彎等的第三方車輛的板載單元,也就是說,它們?nèi)员3帜涿?。從而,就保密性來說,可以滿足高數(shù)據(jù)保護(hù)需求,而不必需要復(fù)雜的路旁設(shè)施、OBU修改或分離的匿名裝置(如代理計(jì)算機(jī))。本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施例的特征在于,在無線電信標(biāo)裝置中接收至少兩個狀況消息,并且基于其中指示的無線電標(biāo)識符將其彼此關(guān)聯(lián),并且針對預(yù)定位置,通過基于相互關(guān)聯(lián)的狀況消息中指示的位置評估該相互關(guān)聯(lián)的狀況消息來檢測車輛的位置使用。通過相互關(guān)聯(lián)和評估至少兩個狀況消息,在一較短時段期間跟蹤板載單元,其足以能夠以高確定性建立特定位置的使用。可以與同一個板載單元相關(guān)聯(lián)的即使兩個或僅少量的狀況消息就可以滿足排除測量誤差并且可靠地檢測已經(jīng)出現(xiàn)的移動的該目的。在最簡單情況下,如果第一狀況消息指示預(yù)定邊界前面一位置,而第二狀況消息指示該邊界后面一位置,則這種檢測的位置使用可以是該預(yù)定邊界的跨越,以檢測位置使用。根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例,該合法性檢查通過檢查無線電信標(biāo)裝置的加密發(fā)送方證書來執(zhí)行,該加密發(fā)送方證書通過無線電信標(biāo)裝置連同標(biāo)識請求一起發(fā)送。由此,該板載單元僅向所標(biāo)識的合法詢問者公開其身份,其進(jìn)一步改進(jìn)了對私密性的保護(hù)。出于同一理由,特別有利的是,將板載單元的標(biāo)識經(jīng)由加密信道發(fā)送至無線電信標(biāo)裝置。直接(點(diǎn)對點(diǎn))加密通信可以在板載單元與出于該目的的詢問無線電信標(biāo)裝置之間建立。例如,該加密通信信道可以是板載單元與無線電信標(biāo)裝置之間的無線電接口處的協(xié)議的一部分,例如,ITS-G5或WAVE標(biāo)準(zhǔn)的一部分,但另選的是,還可以分離地經(jīng)由3G、4G或5G移動通信網(wǎng)絡(luò)來建立。在本發(fā)明的標(biāo)識方法的優(yōu)選應(yīng)用中,在無線電信標(biāo)裝置中接收的標(biāo)識與時間戳一起被記錄在存儲器中,以記錄該位置使用,例如,出于監(jiān)測目的。在本發(fā)明一另選應(yīng)用中,比較在無線電信標(biāo)裝置中接收的標(biāo)識與至少一個先前存儲的合法標(biāo)識,以授權(quán)該位置使用,例如,以打開門、放下輪鎖、停用強(qiáng)制系統(tǒng)等。在本發(fā)明的標(biāo)識方法的另一應(yīng)用中,將在無線電信標(biāo)裝置中接收的標(biāo)識用于搜索與標(biāo)識相關(guān)聯(lián)的通行費(fèi)賬戶并對其借款,以向該位置使用收通行費(fèi),例如,以征收位置和/或時間通行費(fèi)、停車費(fèi)、道路使用費(fèi)、城市通行費(fèi)等。在全部三個變型例中,該無線電信標(biāo)裝置優(yōu)選地可以在對該位置使用進(jìn)行記錄、授權(quán)或向收通行費(fèi)之后,向板載單元發(fā)送唯一于該無線電信標(biāo)裝置的信標(biāo)裝置標(biāo)識符,該板載單元存儲該標(biāo)識符并且至少與下一次廣播其狀況消息或發(fā)送其標(biāo)識一起發(fā)送該標(biāo)識符,并且如果與狀況消息或標(biāo)識一起接收的信標(biāo)裝置標(biāo)識符和無線電信標(biāo)裝置自身的信標(biāo)裝置標(biāo)識符相同,則無線電信標(biāo)裝置可以忽略從板載單元接收的狀況消息或標(biāo)識。由此,可以防止在無線電信標(biāo)裝置的無線電覆蓋范圍中無意地對同一板載單元進(jìn)行的雙重記錄、授權(quán)或收取通行費(fèi)。根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選特征,可以接收多于兩個狀況消息并將其彼此關(guān)聯(lián),并且該板載單元的移動路徑可以基于這些消息中指示的位置來計(jì)算,比較該路徑與預(yù)定位置以檢測位置使用。這允許增加檢測可靠性,并且例如,更好地抑制“測量界外值(measurementoutlier)”。如果相應(yīng)的無線電標(biāo)識符在大約5至1000、優(yōu)選為20至100個狀況消息之后改變,則其特別有利。該無線電標(biāo)識符改變越頻繁,就特定板載單元的跟蹤能力來說,數(shù)據(jù)保護(hù)就越大;該無線電標(biāo)識符改變越不頻繁,要檢測的位置周圍的無線電標(biāo)識符改變的風(fēng)險就越低,其將使得檢測更難。上面指示的值構(gòu)成這些相互對立需求之間的良好折衷。作為另選例,板載單元的無線電標(biāo)識符的變化間隔還可以被設(shè)置成使得無線電標(biāo)識符最早在預(yù)定時段期滿之后改變。基于無線電信標(biāo)裝置的慣例無線電覆蓋范圍的尺寸和板載單元的平均速度,可以選擇預(yù)定時段,以使在板載單元經(jīng)過一無線電信標(biāo)裝置時無線電標(biāo)識符改變不會以高確定性發(fā)生。本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例是,當(dāng)板載單元位于同一個無線電信標(biāo)裝置的無線電覆蓋范圍中時,保持無線電標(biāo)識符相同。為此,例如,如果一無線電信標(biāo)裝置周期性地廣播信標(biāo)裝置標(biāo)識符,則該板載單元可以直接測量該無線電信標(biāo)裝置的無線電覆蓋范圍,或者可以基于先前存儲的已知無線電信標(biāo)裝置的無線電覆蓋范圍的列表或地圖來確定其,或者通過一無線電信標(biāo)裝置作為多個廣播中的一個的一部分或該信標(biāo)裝置的標(biāo)識請求通知其。按本身已知的方式,該狀況消息還可以包含板載單元的當(dāng)前移動矢量,其還在檢測該位置使用期間使用,以進(jìn)一步增加檢測可靠性。根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選特征,可以按差分GPS(dGPS)的方式,通過衛(wèi)星導(dǎo)航確定板載單元的位置,并且通過參照經(jīng)由衛(wèi)星導(dǎo)航確定的無線電信標(biāo)裝置的基準(zhǔn)位置來改進(jìn),其中,無線電信標(biāo)裝置形成基準(zhǔn)接收器,以改進(jìn)經(jīng)由衛(wèi)星導(dǎo)航確定的板載單元的位置。作為一另選例,可以經(jīng)由衛(wèi)星導(dǎo)航確定板載單元的位置,并且通過參照經(jīng)由衛(wèi)星導(dǎo)航確定的鄰近板載單元的至少一個另一位置來改進(jìn)。該實(shí)施例基于這樣的假定,即,假設(shè)彼此接近,則存在于無線電信標(biāo)裝置的無線電覆蓋范圍中的板載單元皆經(jīng)受相同衛(wèi)星導(dǎo)航誤差,并由此,鄰近OBU可以被用作dGPS方式中的比較接收器。一般來說,無線電信標(biāo)裝置可以被用于在其中間或更寬環(huán)境(甚或在其無線電覆蓋范圍外的邊遠(yuǎn)地區(qū))中檢測位置使用;然而,該無線電信標(biāo)裝置的無線電覆蓋范圍優(yōu)選地包含預(yù)定位置,以使每一個無線電信標(biāo)裝置負(fù)責(zé)其中間環(huán)境中的位置使用,并由此從板載單元接收當(dāng)前和局部測量數(shù)據(jù)。如上提到的,要檢測其位置使用的預(yù)定位置可以具有一般性質(zhì)。根據(jù)第一實(shí)施例,這種位置是地理點(diǎn),并且該位置使用是低于相對于該點(diǎn)下降最大距離的落差,作為一另選例,該位置可以是一區(qū)域,并且該位置使用可以存在于該區(qū)域中;或者該位置可以是至少一個道路段,而該位置使用可以是在所述至少一個道路段上的行駛。因?yàn)橥ǔ?梢愿鶕?jù)邊界限定多個區(qū)域和道路段,所以根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例,該位置是邊界而該位置使用是該邊界的跨越,其中,這些邊界在數(shù)字道路地圖上用矢量化道路段來表示,所述方法包括:確定邊界與道路段的相交點(diǎn),和沿該道路段的取向的基準(zhǔn)方向;接連將多個矢量投影到基準(zhǔn)方向上,每一個矢量皆在來自前述狀況消息中的多個位置中的一個位置與相交點(diǎn)之間確定,以獲取一序列的投影;以及如果該序列投影中出現(xiàn)方向或符號變化,則檢測該邊界的跨越。由此,可以利用簡單方式,可靠地、確定地檢測邊界的跨越;例如,可以可靠地排除檢測誤差,因?yàn)樗鼈冸S著邊界前面的回車道出現(xiàn)。將位置矢量投影到基準(zhǔn)方向上可以按多種方法來確定。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例,投影可以通過以下步驟來進(jìn)行:尋找這些矢量與基準(zhǔn)方向的矢量內(nèi)積,并且根據(jù)該內(nèi)積的符號變化來檢測邊界的跨越。在本發(fā)明一另選實(shí)施例中,該投影可以通過以下步驟來進(jìn)行:將這些矢量變換成以基準(zhǔn)方向作為x軸的局部坐標(biāo)系,并且根據(jù)該x坐標(biāo)的符號變化來檢測邊界的跨越。兩個變型例都可以以相對較低的計(jì)算功率來計(jì)算,并由此還適于在匹配OBU(密集客戶端)的分散地圖中和匹配道路收費(fèi)系統(tǒng)的服務(wù)器的中心地圖兩者中的實(shí)時實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于包括以下附加步驟:如果方向或符號的變化前后的兩個投影的絕對值超出預(yù)定最小值,則證實(shí)邊界的跨越。這還允許考慮位置確定中的不準(zhǔn)確性,并且實(shí)現(xiàn)對經(jīng)過虛擬邊界的特別可靠檢測。根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)選變型例包括以下附加步驟:如果相對于基準(zhǔn)方向的方向或符號的變化前后的兩個位置的正常距離未超出預(yù)定最大值,則證實(shí)邊界的跨越。該附加檢查步驟允許排除在沿著附近并行道路行進(jìn)時的缺陷檢測。在第二方面,本發(fā)明創(chuàng)建了一種用于利用預(yù)定位置來標(biāo)識車輛的的無線電信標(biāo)裝置,該車輛攜帶經(jīng)由無線電重復(fù)地廣播狀況消息的板載單元,這些狀況消息分別指示板載單元的當(dāng)前位置和在每一個或多個狀況消息之后改變的無線電標(biāo)識符,其中,該無線電信標(biāo)裝置被設(shè)置成借助于連接至其的處理器和收發(fā)器,接收至少一個狀況消息;針對預(yù)定位置,通過基于所述至少一個狀況消息中指示的位置評估所述至少一個狀況消息來檢測位置使用;向通過所述至少一個狀況消息的無線電標(biāo)識符尋址的該板載單元發(fā)送標(biāo)識請求;并接著接收板載單元的、在若干個無線電標(biāo)識符變化期間仍保持相同的唯一標(biāo)識。特別有利的是,如果無線電信標(biāo)裝置被配置成,接收至少兩個狀況消息,并且基于其中指示的無線電標(biāo)識符彼此關(guān)聯(lián)這些狀況消息,并且針對預(yù)定位置,通過基于相互關(guān)聯(lián)的狀況消息中指示的位置評估該相互關(guān)聯(lián)的狀況消息來檢測車輛的位置使用。該無線電信標(biāo)裝置優(yōu)選地包含加密發(fā)送方證書,并且被配置成將其連同標(biāo)識請求一起發(fā)送。在第三方面,本發(fā)明創(chuàng)建了一種板載單元,該板載單元包括:處理器、用于位置確定的衛(wèi)星導(dǎo)航接收器、以及用于無線電通信的收發(fā)器,其中,該板載單元被配置成,利用該收發(fā)器經(jīng)由無線電重復(fù)地廣播狀況消息,每個狀況消息包含通過衛(wèi)星導(dǎo)航接收器確定的位置、和在若干個狀況消息之后改變的板載單元的無線電標(biāo)識符;接收來自無線電信標(biāo)裝置的標(biāo)識請求,該請求被尋址到該單元的當(dāng)前無線電標(biāo)識符并且包含加密發(fā)送方證書;證實(shí)該發(fā)送方證書;并且如果其有效,則向無線電信標(biāo)裝置發(fā)送板載單元的唯一標(biāo)識,該標(biāo)識在若干個無線電標(biāo)識符變化期間仍保持相同。該板載單元的狀況消息優(yōu)選為根據(jù)ITS-G5標(biāo)準(zhǔn)的CAM或根據(jù)WAVE標(biāo)準(zhǔn)的BSM。附圖說明關(guān)于本發(fā)明的無線電信標(biāo)裝置和板載單元的附加特征和優(yōu)點(diǎn),參照附圖,對該方法進(jìn)行上述描述和對所提供的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行下面的描述,其中:圖1示出了在本發(fā)明方法的范圍內(nèi)起作用的組件的示意性概圖,包括本發(fā)明的無線電信標(biāo)裝置和若干個板載單元;圖2示出了本發(fā)明的方法的框圖并且還示出了其信號流程圖;圖3示出了無線電信標(biāo)裝置與板載單元之間的無線電接口處的消息交換的順序圖;圖4示出了數(shù)字道路地圖上一物體的移動的示意性概圖;圖5示出了用于通過矢量內(nèi)積尋找來檢測邊界跨越的方法的第一實(shí)施例;以及圖6示出了用于通過坐標(biāo)變換來檢測邊界跨越的方法的第二實(shí)施例。具體實(shí)施方式圖1示出了作為本發(fā)明的標(biāo)識方法的示例性應(yīng)用的道路收費(fèi)系統(tǒng)1,包括事務(wù)部門2和連接至其的多個地理分布路旁無線電信標(biāo)裝置(路旁實(shí)體,RSE)3。每一個無線電信標(biāo)裝置3具有有限的無線電覆蓋范圍4,例如,200米的無線半徑,在該半徑內(nèi),限定了諸如點(diǎn)5(“虛擬收費(fèi)區(qū)”)、區(qū)域6(例如,停車場)、邊界7(例如,虛擬豎立架、內(nèi)城邊界等)或道路段8的預(yù)定位置,其中,位置5-8還可以全部或部分地位于無線電覆蓋范圍4以外。它們優(yōu)選地位于(至少部分地位于)無線電覆蓋范圍5內(nèi)部,其簡化了無線電信標(biāo)裝置3與負(fù)責(zé)其信標(biāo)裝置的位置5-8的關(guān)聯(lián)。無線電信標(biāo)裝置3檢測經(jīng)過該信標(biāo)裝置的無線電覆蓋范圍4的車輛9的位置使用,就是說,這些是否使用位置5-8中的一個(并且可選地使用多久),并且標(biāo)識這種使用這些位置的車輛9。未使用位置5-8中的任一個的車輛9未被標(biāo)識,就是說,仍保持匿名。出于上述目的,所有車輛9配備有板載單元(OBU)10,基于圖2,對其構(gòu)造進(jìn)行更詳細(xì)的描述。根據(jù)圖2,每一個OBU10包括衛(wèi)星導(dǎo)航接收器11,其用于連續(xù)重復(fù)地確定該單元在全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)(如GPS、GLONASS、Galileo等)中的相應(yīng)當(dāng)前位置(通常為“位置固定”P1,P2,...,Pi)。而且,OBU10配備有處理器12和收發(fā)器13,其中,衛(wèi)星導(dǎo)航接收器11、處理器12以及收發(fā)器12之間的一些數(shù)據(jù)連接出于清楚的理由而未示出。標(biāo)號14示意性地指示可以通過處理器12執(zhí)行的服務(wù)應(yīng)用(例如,通行費(fèi)應(yīng)用),其可以按下面將描述的方式,與道路收費(fèi)系統(tǒng)1的無線電信標(biāo)裝置3和事務(wù)部門2協(xié)作,并且出于該目的具有在道路收費(fèi)系統(tǒng)1中唯一(“唯一ID”)的OBU標(biāo)識符uID。例如,該OBU標(biāo)識uID可以是OBU10的唯一產(chǎn)品標(biāo)識符、其擁有者的名稱、其上安裝該OBU10的車輛的擁有者的名稱、車輛擁有者的帳號或信用卡標(biāo)識符等。在道路收費(fèi)系統(tǒng)1中,OBU標(biāo)識uID被事務(wù)部門2和/或無線電信標(biāo)裝置3獲知,并且可以在那里被用于標(biāo)識攜帶該OBU的車輛9。標(biāo)號15指示被處理器12處理的安全應(yīng)用,并且經(jīng)由其,OBU10連續(xù)重復(fù)地、優(yōu)選周期性地(大約每100ms)經(jīng)由收發(fā)器13廣播狀況消息16。該狀況消息16旨在通過鄰近車輛9和/或路旁基礎(chǔ)設(shè)施(如無線電信標(biāo)裝置3)的OBU10來接收,并且既不需要確認(rèn)接收也不需要實(shí)際接收;該應(yīng)用15經(jīng)由收發(fā)器13發(fā)送狀況消息16,而不管這些是否被接收器接收,然而,可選的是,該應(yīng)用還可以被請求通過無線電信標(biāo)裝置3或其它OBU10來這樣做。每個狀況消息16包含(至少包含)通過衛(wèi)星導(dǎo)航接收器11確定的、OBU10的最后位置Pi,并且可選地包含附加數(shù)據(jù),例如,移動(移動矢量)M的速度和方向、高度、測量準(zhǔn)確度等。每一個狀況消息16設(shè)置有臨時無線電標(biāo)識符pID,以使鄰近OBU或基礎(chǔ)設(shè)施可以基于該臨時無線電標(biāo)識符pID彼此相互聯(lián)系(就是說關(guān)聯(lián))連貫狀況消息16,以使能夠至少在較短時段期間,基于來自連貫狀況消息16的位置Pi確定OBU10的移動路徑(軌跡)。例如,包括用于發(fā)送這種狀況消息16的安全應(yīng)用15的板載單元10按ITS-G5和WAVE(IEEE802.11p)標(biāo)準(zhǔn)來定義。這種類型的狀況消息16被稱為ITS-G5標(biāo)準(zhǔn)中的公共獲知消息(CAM)和稱為WAVE標(biāo)準(zhǔn)(著名的SAEJ2735)中的基本安全消息(BSM)。狀況消息16的臨時無線電標(biāo)識符pID例如可以是OBU10的臨時IP6地址、MAC地址或偽MAC地址,OBU10的精確或優(yōu)選地一般化的地理位置(位置坐標(biāo))等。因此,在最簡單情況下,臨時無線電標(biāo)識符pID甚至可以和OBU10的位置Pi相同。該無線電標(biāo)識符pID在道路收費(fèi)系統(tǒng)1中未知,或者不被事務(wù)部門2和無線電信標(biāo)裝置3獲知,并且在那里沒有意義;例如,其還可以隨機(jī)地被OBU10選擇。而且,無線電標(biāo)識符pID在其在特定數(shù)量的狀況消息16之后改變以在擴(kuò)展時段內(nèi)抑制對特定OBU10的跟蹤的意義上是“臨時”的。例如,無線電標(biāo)識符pID在每第五至第一千個狀況消息16之后,優(yōu)選在每第二十至第一百個狀況消息16之后改變。該方法在圖3的順序圖中更詳細(xì)示出。作為一另選例,無線電標(biāo)識符pID在其存在于同一個無線電信標(biāo)裝置3的無線電覆蓋范圍4中的同時,可以在預(yù)定時段之后改變,或者該改變可以選擇性地省略,就是說,通過板載單元10被抑制。為此,板載單元10可以具有先前存儲的、有關(guān)無線電覆蓋范圍4的尺寸的信息,例如采用列表或地圖的形式,或者已經(jīng)通過無線電信標(biāo)裝置3通知了該信息,采用周期廣播無線電信標(biāo)裝置3的形式,或者作為下述消息22、27以及27′的一部分。根據(jù)圖3,OBU10重復(fù)地發(fā)送狀況消息16,這里一般用CAM1,CAM2,CAM3,...,或CAMi來指示。在所示示例中,無線電標(biāo)識符pIDn在前三個狀況消息16(或者CAM1,CAM2,CAM3)之后從pID1改變至pID2,諸如此類。在第i個狀況消息CAMi之后,使用第n個無線電標(biāo)識符pIDn(n<<i)。結(jié)果,統(tǒng)計(jì)上很可能的是,兩個連貫狀況消息16可以基于其相同的無線電標(biāo)識符pIDi彼此相關(guān)聯(lián);僅在無線電標(biāo)識符從pIDn至pIDn+1的變化期間不可能直接相互關(guān)聯(lián)無線電標(biāo)識符變化前后的狀況消息16。在這種情況下,狀況消息16的相互關(guān)聯(lián)也可以通過跟蹤板載單元10的移動歷史(例如,通過評估其速度、其方向矢量等)來進(jìn)行,即使該信息由OBU10在狀況消息16中直接提供,或者通過無線電信標(biāo)裝置3測量。還可以將攜帶OBU10的車輛9的特性(如車輛寬度、長度、高度等)存儲在OBU10中,并且其將在狀況消息16中傳送或者通過無線電信標(biāo)裝置3測量,以增加相互關(guān)聯(lián)的可靠性。根據(jù)圖1至3,無線電信標(biāo)裝置(其接收在其無線電覆蓋范圍4中經(jīng)過的所有OBU10的狀況消息)由此能夠基于無線電標(biāo)識符pID將源自特定OBU10的狀況消息16彼此關(guān)聯(lián),并由此基于位置Pi來跟蹤OBU10的軌跡。為此,按照圖2的無線電信標(biāo)裝置3包括:處理器17、收發(fā)器18,以及關(guān)聯(lián)處理19,該關(guān)聯(lián)處理通過處理器17進(jìn)行處理并且針對相關(guān)的無線電標(biāo)識符pID過濾抵達(dá)的狀況消息16的流,并且向處理器18所處理的跟蹤處理20饋送來自相互關(guān)聯(lián)的狀況消息16的位置Pi。如果無線電標(biāo)識符pID直接對應(yīng)于位置Pi或者對應(yīng)于根據(jù)其一般化的地理位置,則關(guān)聯(lián)處理19還可以基于OBU10的移動歷史(“跟蹤”)來執(zhí)行狀況消息16的彼此相互關(guān)聯(lián)。跟蹤處理20由此比較這樣獲取的位置Pi與預(yù)定位置5-8以檢測位置使用。該位置使用可以按多種方式來檢測。如果要檢測的位置是點(diǎn)5,則位置使用例如可以在預(yù)定數(shù)量的位置Pi或位置Pi的平均值位于相對于點(diǎn)5的最大距離am內(nèi)時被檢測。如果該位置是區(qū)域6,則位置使用例如可以在預(yù)定數(shù)量或平均數(shù)的位置Pi處于區(qū)域6內(nèi)時被檢測。如果該位置是道路段8,則位置使用可以在例如位置Pi指示在整個道路段8上從其起始端至其末端的行進(jìn)、或者在預(yù)定的連續(xù)多個連貫道路段8上的行進(jìn)等時來檢測。如果該位置是邊界7(其另外還可以被用于劃界點(diǎn)5周圍的范圍、區(qū)域6或道路段8),則該位置使用可以被檢測為邊界的跨越,并且更具體地說,按下面參照圖4至6描述的方式來檢測。在一簡化實(shí)施例中,無線電信標(biāo)裝置3可以從單一狀況消息16檢測位置使用,以使得可以消除關(guān)聯(lián)處理19。在這種情況下,例如,位置使用可以在單一位置Pi位于點(diǎn)5周圍的最大距離am內(nèi)、或者區(qū)域6中或者道路段8上時被檢測。如果狀況消息16包含附加數(shù)據(jù)(如OBU10的速度和移動方向,特別是移動矢量M),則一位置的使用還可以在對OBU10在過去或?qū)淼囊苿拥耐茢啾硎舅褂玫膯卧驮谄讨疤幱谑褂眠^程中或者立刻將使用一位置(例如,已經(jīng)跨越或?qū)⒁缭竭吔?)時被檢測。只要跟蹤處理20檢測到位置使用,該處理就啟用負(fù)責(zé)該位置使用的服務(wù)應(yīng)用21,并且處理器17將處理其。該應(yīng)用21例如可以是記錄、監(jiān)測或授權(quán)服務(wù),以記錄所檢測的位置使用(針對OBU10標(biāo)識)或者監(jiān)測其,或者授權(quán)諸如打開通道屏障的附加步驟等。在本示例中,該服務(wù)應(yīng)用21是具有服務(wù)標(biāo)識sID的收取通行費(fèi)服務(wù),并且可以針對OBU10使用該位置而征收通行費(fèi)(收費(fèi))?,F(xiàn)在,服務(wù)應(yīng)用21經(jīng)由收發(fā)器18向具有其無線電標(biāo)識符pID的OBU10發(fā)送標(biāo)識請求Id_Req22(可選地與其服務(wù)標(biāo)識sID一起發(fā)送),該無線電標(biāo)識符pID在通過關(guān)聯(lián)處理19關(guān)聯(lián)的狀況消息16中被指示(還參照圖3)。該標(biāo)識請求22優(yōu)選地包含無線電信標(biāo)裝置3的加密發(fā)送方證書“Cert”23,以針對板載單元10對其認(rèn)證。通過無線電標(biāo)識符pID尋址的OBU10接收標(biāo)識請求22,并且將其轉(zhuǎn)發(fā)至對應(yīng)處理,其在這里是通行費(fèi)應(yīng)用14。如果標(biāo)識請求22包含發(fā)送方證書23,則OBU10可以在可選步驟24(圖3)中檢查證書23的確實(shí)性;如果該證書真實(shí)或有效,則執(zhí)行剩余步驟;如果不是這樣,則忽略標(biāo)識請求22。OBU10通過釋放(公開)其標(biāo)識uID(其遍布該系統(tǒng)唯一)來響應(yīng)標(biāo)識請求22,就是說,甚至在無線電標(biāo)識符pID的多個變化期間一直唯一,參見聲明消息Id_Rsp25,該單元將其經(jīng)由收發(fā)器13返回至無線電信標(biāo)裝置3的收發(fā)器18。該聲明消息25可以包含無線電信標(biāo)裝置3的輪詢服務(wù)應(yīng)用21的服務(wù)標(biāo)識符sID,以使得該聲明消息可以在那里被提供給正確的服務(wù)應(yīng)用21。從現(xiàn)在起,OBU10相對于服務(wù)應(yīng)用21以其唯一標(biāo)識uID來標(biāo)識,而該服務(wù)應(yīng)用21相對于OBU10或通行費(fèi)應(yīng)用14以其服務(wù)標(biāo)識符sID和證書23來標(biāo)識。附加服務(wù)特定消息Svc_Msg27現(xiàn)在可以經(jīng)由無線電接口26在OBU10的收發(fā)器13與無線電信標(biāo)裝置3的收發(fā)器18之間交換。例如,該消息27可以是用于針對位置的使用收取通行費(fèi)的常規(guī)通行費(fèi)日志的服務(wù)包。該OBU標(biāo)識uID例如可以引用無線電信標(biāo)裝置3或事務(wù)部門2中的通行費(fèi)賬戶,針對該位置使用對其借款通行費(fèi)。作為一另選例,可以比較該標(biāo)識uID與(至少一個)合法(基準(zhǔn))標(biāo)識uIDref(其被預(yù)先存儲在無線電信標(biāo)裝置3或事務(wù)部門2中),其中,如果相同,標(biāo)識uID被授權(quán)以例如訪問一位置或者接收一服務(wù)。只要無線電信標(biāo)裝置3和OBU10已經(jīng)相對于彼此被認(rèn)證(具體來說通過評估無線電信標(biāo)裝置3的發(fā)送方證書23來認(rèn)證),所有隨后通信(如聲明消息25和確認(rèn)服務(wù)消息27)可以經(jīng)由無線電接口26按加密形式來發(fā)送,例如,作為加密的點(diǎn)對點(diǎn)通信來發(fā)送。代替經(jīng)由無線電接口26,這種加密發(fā)送信道可以另選地經(jīng)由移動通信網(wǎng)絡(luò)(未示出),例如,直接與事務(wù)部門2建立。在一簡化實(shí)施例中,其中無線電信標(biāo)裝置3不執(zhí)行通行費(fèi)應(yīng)用,而僅僅被用于標(biāo)識車輛9或OBU10,出于記錄目的,板載單元10的所確定標(biāo)識uID還可以被簡單地記錄(優(yōu)選地,在所有情況下,與當(dāng)前時間戳t一起被記錄)在無線電信標(biāo)裝置3或事務(wù)部門2的存儲器28中。在對位置使用進(jìn)行成功記錄、授權(quán)或者收取通行費(fèi)之后,無線電信標(biāo)裝置3可以在可選步驟27′中向OBU10發(fā)送確認(rèn)消息“ok”,并且在該消息中(可選地再次)發(fā)送唯一信標(biāo)裝置標(biāo)識符bID。在步驟25中,OBU10可以存儲從無線電信標(biāo)裝置3接收的信標(biāo)裝置標(biāo)識符bID,并且至少向無線電信標(biāo)裝置3發(fā)送在一個或多個狀況消息16中和/或在其標(biāo)識uID的公開中接收的相應(yīng)的最后信標(biāo)裝置標(biāo)識符bID。無線電信標(biāo)裝置3由此可以忽略或抑制狀況消息16和/或標(biāo)識發(fā)送25,其以此可以接收與其自身信標(biāo)裝置標(biāo)識符bID相同的信標(biāo)裝置標(biāo)識符bID,以避免雙重處理同一個經(jīng)過的OBU10。當(dāng)在跟蹤處理20中檢測位置使用期間,OBU10的位置Pi可以通過與如根據(jù)差分GPS(dGPS)領(lǐng)域獲知的已知基準(zhǔn)位置(或者至少與經(jīng)受相同測量誤差的第三方位置)相比較來改進(jìn)。例如,無線電信標(biāo)裝置3可以具有專用衛(wèi)星導(dǎo)航接收器(未示出),其在生成位置Pi的大約相同時間來測量無線電信標(biāo)裝置3的基準(zhǔn)位置Pref,i。已經(jīng)獲知了固定無線電信標(biāo)裝置3的先前已知位置,通過衛(wèi)星導(dǎo)航確定的位置Pi接著可以與基準(zhǔn)位置Pref,i(其經(jīng)受大約等同的測量誤差)相關(guān)地放置,并由此可以補(bǔ)償測量誤差,參照圖2中的路徑29。針對鄰近OBU10在相似時間確定的相應(yīng)位置Pi可以按相同方式來使用,以修正通過所關(guān)注的OBU10生成的位置Pi的測量誤差。圖4至6示出了作為跟蹤處理20的一部分的、用于檢測位置使用的特別適合的方法。圖4至6的方法具體被用于檢測邊界7的跨越,其中,該邊界7例如還可以是區(qū)域6的定界、點(diǎn)5的周邊、或者道路段7周圍的邊緣。圖4示出了數(shù)字道路地圖31的截面圖,包括形成道路系統(tǒng)的多個道路段8。這些道路段8被矢量化,就是說在所有情況下根據(jù)其在現(xiàn)有技術(shù)中已知的道路地圖31的全局坐標(biāo)系xg/yg中的起始點(diǎn)33和結(jié)束點(diǎn)34而定義。這些道路段8中的一個道路段與至少一個虛擬邊界7相交。該邊界7還可以位于一道路段8的起始點(diǎn)33或結(jié)束點(diǎn)34處,就是說,位于兩個或更多個道路段8的連接地點(diǎn)處;在這種情況下,該邊界可以被視為與這些道路段8中的一個道路段相關(guān)聯(lián)。邊界7可以被定義為具有起始點(diǎn)T1和結(jié)束點(diǎn)T2的矢量化部分,基于其,可以直接確定其與橫向道路段8的相交點(diǎn)T0。另選的是,邊界7還可以被直接定義為該相交點(diǎn)T0。車輛9的移動(其通過OBU10連續(xù)確定在全局坐標(biāo)系xg/yg中的位置Pi(“定位”))由該位置序列P1,P2,...,Pi表示在道路地圖31上。在圖4所示的示例中,車輛9在上面示出的道路上行進(jìn),包括包含邊界7的道路段8。經(jīng)過邊界7的車輛9通過評估位置Pi而被如下檢測。圖5示出了兩個示例性連貫位置Pi,Pi+1,它們剛好在邊界7前后被確定。因?yàn)檫@種位置確定的不準(zhǔn)確性(例如,GNSS不準(zhǔn)確性),所以位置Pi,Pi+1通常不精確地位于道路段8上,而是處于相對于其的法線距離si或si+1。針對該位置序列的每一個位置Pi(作為示例,其在這里是Pi和Pi+1)計(jì)算該位置與邊界7和道路段8的相交點(diǎn)T0之間的矢量vi。相應(yīng)矢量vi隨后(或者恰好在被計(jì)算之后)被投影到道路段8上,或者更精確地投影到道路段8的基準(zhǔn)方向R0上,由此獲取投影di的序列。該基準(zhǔn)方向R0位于道路段8的取向中,并且優(yōu)選地(盡管不必要地)具有長度一(單位矢量)。在圖5所示的實(shí)施例中,投影di通過尋找矢量vi與基準(zhǔn)方向R0之間的相應(yīng)矢量內(nèi)積來形成,就是說,如果符號變化(方向變化)在這樣發(fā)現(xiàn)的投影序列(內(nèi)積)di中出現(xiàn),則邊界7已經(jīng)被跨越并且檢測到跨越。可選的是,可以另外檢查方向或符號變化前后的兩個投影di、di+1的絕對值是否超出預(yù)定最小值min,就是說|di|>min而|di+1|>min。如果是這樣,則接受(“證實(shí)”)先前檢測的邊界的跨越。這允許防止因定位準(zhǔn)確度而造成的錯誤檢測。作為另一證實(shí)階段,還可以評估道路段8的位置Pi的法線距離si。為此,檢查方向或符號的先前檢測變化前后的兩個法線距離si,si+1是否小于預(yù)定最大值max1,max2,max3,就是說,|si|<max1而|si+1|<max2,其中,最大值max1和max2也可以相同和/或|si-si+1|<max3。這種檢查允許排除錯誤檢測,例如,當(dāng)在沒有邊界7的附近平行道路段8上行進(jìn)時。圖6示出了用于計(jì)算矢量vi的投影di的另選實(shí)施例。這里,基于基準(zhǔn)方向R0,創(chuàng)建具有作為x軸x1的基準(zhǔn)方向R0的局部坐標(biāo)系x1/y1,并且將按全局坐標(biāo)系xg/yg計(jì)算出的矢量vi變換成局部坐標(biāo)系x1/y1,更具體地說,通過應(yīng)用旋轉(zhuǎn)矩陣來變換,其中,σ......是x1與xg之間的角。被變換成局部坐標(biāo)系x1/y1的矢量v1i由此結(jié)果為所變換矢量v1i,v1i+1的x坐標(biāo)x1i和x1i+1又對應(yīng)于投影di和di+1。符號的變化(如在投影x1i=di和x1i+1=di+1之間出現(xiàn)的變化)再次指示邊界的跨越。按上述方式在此還檢查投影x1i,x1i+1是否超出最小值min,就是說,是否|x1i|>min而|x1i+1|>min。所變換的矢量v1i,v1i+1的y坐標(biāo)y1i和y1i+1對應(yīng)于法線距離si,si+1,并由此可以再次檢查其是否忠實(shí)于最大限值max1,max2,max3,就是說,是否|y1i|<max1而|y1i+1|<max2和/或|y1i-y1i+1|<max3。除了對位置Pi的所述評估以外,根據(jù)GNSS位置確定的位置確定的附加測量值(如取向、速度、偽范圍等)可以被用于改進(jìn)或證實(shí)對邊界7的跨越的檢測。本發(fā)明不限于所示實(shí)施例,而是涵蓋被所附權(quán)利要求書的范圍覆蓋的所有變型例和修改例。
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