Procedimiento y dispositivo para la radiocomunicación en un sistema de peaje viario.

Procedimiento para la radiocomunicación (7) entre una radiobaliza (3) y un aparato de vehículo (2) con un transceptor (8) en el marco de un sistema de peaje viario (1),

presentando la radiobaliza (3) una zona de cobertura de radio limitada (11) y presentando el aparato de vehículo (2) dos estados de funcionamiento, específicamente un primer modo de trabajo consumidor de energía (ON) y un segundo modo de reposo ahorrador de energía (STBY), y pudiéndose pasar del modo de reposo (STBY) al modo de trabajo (ON) mediante una señal (9) recibida de la radiobaliza (3), caracterizado por los siguientes pasos:

recibir una señal (9) en el aparato de vehículo (2) y pasar así el aparato de vehículo (2) al modo de trabajo (ON), si éste se encontraba previamente en el modo de reposo (STBY), en un tiempo de activación (t1, t1');

transmitir una señal de respuesta (10), que contiene al menos una información (13) sobre el estado de funcionamiento del aparato de vehículo (2) antes de recibirse la señal mencionada (9), desde el aparato de vehículo (2) hasta la radiobaliza (3);

recibir la señal de respuesta (10) con la información mencionada (13) sobre el estado de funcionamiento en la radiobaliza (3) y seleccionar mediante la radiobaliza (3) en base a la información recibida (13) sobre el estado de funcionamiento si la parte restante (7') de la radiocomunicación (7) se ha de ejecutar con el aparato de vehículo (2) con un tiempo de duración más largo (t2') o más corto (t2); y

ejecutar la parte restante (7') de la radiocomunicación (7) con el tiempo de duración seleccionado (t2, t2').

Procedimiento y dispositivo para la radiocomunicación en un sistema de peaje viario.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la radiocomunicación entre una radiobaliza y un aparato de vehículo con un transceptor en el marco de un sistema de peaje viario, presentando la radiobaliza una zona de cobertura de radio limitada y presentando el aparato de vehículo dos estados de funcionamiento, específicamente un primer modo de trabajo consumidor de energía y un segundo modo de reposo ahorrador de energía, y pudiéndose pasar del modo de reposo al modo de trabajo mediante una señal recibida de la radiobaliza, y se refiere también a un aparato de vehículo de este tipo.

Para cobrar el peaje de la manera más eficiente posible a una cantidad cada vez mayor de vehículos en la vía se usan en medida creciente sistemas de peaje viario completamente automatizados, cuyo funcionamiento se basa en las comunicaciones vía radio entre radiobalizas situadas del lado de la carretera (Roadside Equipment, RSE) y aparatos de vehículo móviles (Onboard Units, OBUs, unidades de a bordo) .

Con el fin de poder localizar los vehículos en la cercanía inmediata a una radiobaliza, las radiobalizas tienen siempre sólo una cobertura de radio limitada, en la que pueden tener lugar comunicaciones vía radio con los OBUs de los vehículos que pasan. El tamaño de la zona de cobertura de radio y la velocidad del vehículo al pasar por esta zona definen el intervalo de tiempo disponible para la radiocomunicación. En caso de radiocomunicaciones determinadas, por ejemplo, transacciones de peaje que requieren un tiempo mínimo predefinido para su ejecución, esto limita, por el contrario, la velocidad del vehículo hasta una velocidad que posibilite una comunicación adecuada con los OBUs.

Este problema se agudiza aún más al usarse OBUs que, cuando no transmiten, pasan a un modo de reposo ahorrador de energía para el ahorro de energía y “despiertan”, es decir, conmutan al modo de trabajo, sólo al entrar en la zona de cobertura de radio de una baliza debido a una señal de consulta o activación. La conmutación o la activación requiere un tiempo adicional que acorta una vez más el intervalo de tiempo disponible para la radiocomunicación y reduce una vez más, por tanto, la velocidad máxima de los vehículos que se pueden procesar con el sistema de peaje. Por consiguiente, los procedimientos y aparatos de radiocomunicación conocidos son adecuados sólo para vehículos relativamente lentos, como los camiones (Heavy Goods Vehicles, HGV, vehículos pesados) , y fallan en el caso de vehículos muy rápidos, como los coches (Standard Passenger Cars, SPC) .

Una solución conocida para ampliar tal sistema de peaje viario para vehículos de circulación rápida consiste en instalar una radiobaliza adicional como “baliza de activación” en dirección de marcha delante de la radiobaliza prevista para la radiocomunicación, o sea, la “baliza de comunicación”. La baliza de activación transmite una señal de activación al OBU, de manera que éste ya entra en el modo de trabajo en la zona de cobertura de radio de la baliza de comunicación. De esta manera se elimina el problema relativo al tiempo para despertar que se menciona antes. Sin embargo, esta solución tiene la desventaja del aumento considerable de los costes para el operador del sistema de peaje viario como resultado de la instalación de balizas de activación adicionales.

El documento EP0767446 divulga un procedimiento para la radiocomunicación entre una radiobaliza y un aparato de vehículo con un transceptor en el marco de un sistema de peaje viario, en el que el aparato de vehículo transmite una información como señal de respuesta a una primera consulta de la radiobaliza, por medio de la que se valora el tiempo de comunicación restante. En este caso no se tiene en cuenta un modo de trabajo o de reposo del aparato de vehículo.

La invención tiene el objetivo de crear un sistema de peaje viario, económico y posible de usar en todos los tipos de vehículo, que elimine las desventajas del estado de la técnica que se mencionan arriba.

Este objetivo se consigue en un primer aspecto de la invención con un procedimiento del tipo mencionado al inicio que se caracteriza según la invención por los siguientes pasos:

recibir una señal en el aparato de vehículo y pasar así el aparato de vehículo al modo de trabajo, si se encontraba previamente en el modo de reposo, en un tiempo de activación;

transmitir una señal de respuesta, que contiene una información sobre el estado de funcionamiento del aparato de vehículo antes de recibirse la señal mencionada, desde el aparato de vehículo hasta la radiobaliza;

recibir la señal de respuesta con la información mencionada sobre el estado de funcionamiento en la radiobaliza y seleccionar mediante la radiobaliza en base a la información recibida sobre el estado de funcionamiento si la parte restante de la radiocomunicación se ha de ejecutar con el aparato de vehículo con un tiempo de duración más largo o más corto; y

ejecutar la parte restante de la radiocomunicación con el tiempo de duración seleccionado.

El procedimiento según la invención hace innecesaria la instalación de una baliza de activación por separado para OBUs de vehículos de circulación rápida, ya que la radiobaliza es capaz por primera vez de ejecutar la radiocomunicación con el tiempo de duración óptimo que tiene en cuenta el tiempo de activación o reacción eventual del OBU. Esto garantiza en cada caso un intercambio de los paquetes de datos necesarios para el proceso de comunicación deseado entre la radiobaliza y el OBU del vehículo que pasa, independientemente de su velocidad de marcha.

En particular, en caso de que la información sobre el estado de funcionamiento indique que el aparato de vehículo se encontraba previamente en el modo de reposo, se selecciona el tiempo de duración más corto y en caso de que la información sobre el estado de funcionamiento indique que el aparato de vehículo se encontraba previamente en el modo de trabajo, se selecciona el tiempo de duración más largo. La invención permite a la radiobaliza finalizar con seguridad el intercambio necesario de paquetes de datos con el OBU de un vehículo que pasa, hasta abandonar la zona de cobertura de radio.

Según una característica preferida de la invención, la señal de respuesta contiene también una información que depende de la duración del tiempo de activación transcurrido, seleccionándose en la radiobaliza el tiempo de duración de la parte restante en función de la información recibida sobre el tiempo de activación. Esto garantiza que siempre se seleccione el tiempo de radiocomunicación correcto, en particular si era incorrecta o faltaba la indicación del estado de funcionamiento.

Una variante especialmente ventajosa de esta realización consiste en que la información mencionada es igual a un tiempo de duración promedio de la radiocomunicación menos el tiempo de activación. De esta manera, la radiobaliza recibe la información sobre el tiempo de duración de la parte restante de la radiocomunicación directamente del OBU y no tiene que calcular internamente este tiempo de duración.

En una realización preferida de la invención, el tiempo de duración promedio de la radiocomunicación es calculado por el aparato de vehículo a partir de una suma promediada de los tiempos de activación, almacenados durante varias radiocomunicaciones anteriores, y de los tiempos de duración de las partes restantes respectivamente de las radiocomunicaciones. El aparato de vehículo puede estimar así el tiempo de duración de toda la radiocomunicación pendiente y transmitirlo a la radiobaliza.

De manera alternativa, la información mencionada sobre el tiempo de activación puede ser igual al tiempo de activación, en cuyo caso la radiobaliza pronostica el tiempo de duración de la parte restante de la radiocomunicación en base a esta información.

En una configuración especialmente preferida de esta variante, la radiobaliza mide la velocidad de un aparato de vehículo que pasa por la zona de cobertura de radio; y la radiobaliza calcula el tiempo de duración promedio de la radiocomunicación aproximadamente a partir de la velocidad medida y la longitud conocida de la zona de cobertura de radio. La radiobaliza puede pronosticar así con una elevada exactitud el tiempo de duración de toda la radiocomunicación.

Es especialmente favorable que el aparato de vehículo transmita la información mencionada sobre el estado de funcionamiento con la información opcional sobre el tiempo de activación como primera respuesta a la señal recibida al iniciarse... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la radiocomunicación (7) entre una radiobaliza (3) y un aparato de vehículo (2) con un transceptor (8) en el marco de un sistema de peaje viario (1) , presentando la radiobaliza (3) una zona de cobertura de radio limitada (11) y presentando el aparato de vehículo (2) dos estados de funcionamiento, específicamente un primer modo de trabajo consumidor de energía (ON) y un segundo modo de reposo ahorrador de energía (STBY) , y pudiéndose pasar del modo de reposo (STBY) al modo de trabajo (ON) mediante una señal (9) recibida de la radiobaliza (3) , caracterizado por los siguientes pasos:

recibir una señal (9) en el aparato de vehículo (2) y pasar así el aparato de vehículo (2) al modo de trabajo (ON) , si éste se encontraba previamente en el modo de reposo (STBY) , en un tiempo de activación (t1, t1’) ;

transmitir una señal de respuesta (10) , que contiene al menos una información (13) sobre el estado de funcionamiento del aparato de vehículo (2) antes de recibirse la señal mencionada (9) , desde el aparato de vehículo (2) hasta la radiobaliza (3) ;

recibir la señal de respuesta (10) con la información mencionada (13) sobre el estado de funcionamiento en la radiobaliza (3) y seleccionar mediante la radiobaliza (3) en base a la información recibida (13) sobre el estado de funcionamiento si la parte restante (7’) de la radiocomunicación (7) se ha de ejecutar con el aparato de vehículo (2) con un tiempo de duración más largo (t2’) o más corto (t2) ; y

ejecutar la parte restante (7’) de la radiocomunicación (7) con el tiempo de duración seleccionado (t2, t2’) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en caso de que la información (13) sobre el estado de funcionamiento indique que el aparato de vehículo (2) se encontraba previamente en el modo de reposo (STBY) , se selecciona el tiempo de duración más corto (t2) , y en caso de que la información (13) sobre el estado de funcionamiento indique que el aparato de vehículo (2) se encontraba previamente en el modo de trabajo (ON) , se selecciona el tiempo de duración más largo (t2’) .

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la señal de respuesta (10) contiene también una información (15) , que depende de la duración del tiempo de activación (t1, t1’) , para que la radiobaliza (3) pueda adaptar más exactamente el tiempo de duración (t2, t2’) de la parte restante (7’) de la radiocomunicación (7’) al tiempo disponible.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la información mencionada (15) sobre el tiempo de activación es igual a un tiempo de duración promedio (tcom) de la radiocomunicación (7) menos el tiempo de activación (t1, t1’) , y este tiempo de duración promedio (tcom) de la radiocomunicación (7) es calculado por el aparato de vehículo (2) a partir de una suma promediada de tiempos de activación (t1, t1’) almacenados durante varias radiocomunicaciones anteriores (7) y los tiempos de duración (t2, t2’) , de las partes restantes respectivamente (7’) de las radiocomunicaciones (7) .

5. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la información mencionada (15) sobre el tiempo de activación es igual al tiempo de activación (t1, t1’) .

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la radiobaliza (3) mide la velocidad (v) de un aparato de vehículo (2) que pasa por la zona de cobertura de radio (11) , calcula el tiempo de duración promedio (tcom) de la radiocomunicación (7) aproximadamente a partir de la velocidad medida (v) y la longitud conocida (L) de la zona de cobertura de radio (11) y adapta la parte restante (7’) de la radiocomunicación (7) al tiempo de duración promedio (tcom) , calculado de esta manera, menos la información (15) sobre el tiempo de activación.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el aparato de vehículo

(2) transmite la información mencionada (13) sobre el estado de funcionamiento con la información opcional (15) sobre el tiempo de activación como primera respuesta (10) a la señal mencionada (9) al iniciarse la radiocomunicación (7) .

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la radiocomunicación (7) entre la radiobaliza (3) y el transceptor (8) se lleva a cabo según el estándar (DSRC) , transmitiéndose la información mencionada (13) sobre el estado de funcionamiento con la información opcional (15) sobre el tiempo de activación en forma de un mensaje de Vehicle Service Table del estándar DSRC.

9. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la radiocomunicación (7) entre la radiobaliza (3) y el transceptor (8) se lleva a cabo según el estándar WAVE IEEE 1609.11

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque durante la radiocomunicación (7) se intercambian informaciones relevantes para el tráfico, como la matrícula del vehículo (6) ,

las tarifas de peaje (TOLL) o los mapas de peaje (MAPS) , en forma de paquetes de datos entre la radiobaliza (3) y el aparato de vehículo (2) .

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la radiobaliza (3) es transportada por un soporte móvil, preferentemente un vehículo de control.

12. Aparato de vehículo (2) con un transceptor (8) para la radiocomunicación (7) con radiobalizas (3) de un sistema de peaje viario (1) , presentando el aparato de vehículo (2) dos estados de funcionamiento, específicamente un primer modo de trabajo consumidor de energía (ON) y un segundo modo de reposo ahorrador de energía (STBY) , y pudiéndose pasar del modo de reposo (STBY) al modo de trabajo (ON) en un tiempo de activación (t1, t1’) mediante una señal (9) recibida de una radiobaliza (3) , caracterizado porque el aparato de vehículo (2) está configurado para transmitir a la radiobaliza (3) al menos una información (13) sobre su estado de funcionamiento (STBY, ON) previo a la recepción de la señal mencionada (9) , en el marco de una radiocomunicación

(7) con una radiobaliza (3) , siendo capaz el aparato de vehículo (2) de medir el tiempo de activación mencionado (t1, t1’) y transmitir una información (15) a la radiobaliza (3) en función de dicho tiempo.

13. Aparato de vehículo según la reivindicación 12, caracterizado porque la información mencionada (15) sobre el tiempo de activación es igual a un tiempo de duración promedio (tcom) de la radiocomunicación (7) menos el tiempo de activación (t1, t1’) , estando configurado el aparato de vehículo (2) para almacenar los tiempos de activación (t1, t1’) y los tiempos de duración (t2, t2’) de las partes restantes respectivamente (7’) de radiocomunicaciones anteriores (7) y para promediar el tiempo de duración promedio mencionado (tcom) a partir de estos valores almacenados.

14. Aparato de vehículo según la reivindicación 12, caracterizado porque la información mencionada (15) sobre el tiempo de activación es igual al tiempo de activación (t1, t1’) .

15. Aparato de vehículo según una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque el aparato de vehículo (2) transmite la información mencionada (13) sobre el estado de funcionamiento con la información mencionada (15) sobre el tiempo de activación al iniciarse la radiocomunicación (7) como primera respuesta (10) a la señal mencionada (9) .

16. Aparato de vehículo según la reivindicación 15, caracterizado porque el transceptor (8) es un transceptor DSRC y está configurado para transmitir la información mencionada (13) sobre el estado de funcionamiento con la información mencionada (15) sobre el tiempo de activación en un mensaje de Vehicle Service Table según el estándar DSRC.

17. Aparato de vehículo según la reivindicación 15, caracterizado porque el transceptor (8) es un transceptor WAVE según el estándar IEEE 1609.11.

18. Aparato de vehículo según una de las reivindicaciones 12 a 17, caracterizado porque está configurado para intercambiar durante la radiocomunicación (7) informaciones relevantes para el tráfico, como la matrícula del vehículo (6) , las tarifas de peaje (TOLL) o los mapas de peaje (MAPS) , en forma de paquetes de datos entre la radiobaliza (3) y el aparato de vehículo (2) .

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citadas por el solicitante es únicamente para la comodidad del lector. No forma parte del documento de la patente europea. A pesar del cuidado tenido en la recopilación de las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la EPO niega toda responsabilidad en este sentido.

Documentos de patente citados en la descripción • EP0767446A [0006]