DE102020129658A1

DE102020129658A1 - Sichere intelligente c-v2x-mauterhebung

Info

Publication number: DE102020129658A1
Application number: DE102020129658.4A
Authority: DE
Inventors: Allen R. MURRAY; Syed Amaar Ahmad; Ivan Vukovic; Sathyanarayana PALAKONDA; Erik Kiledal; Joseph F. Stanek; Thomas Varghese; Brennan HAMILTON; Krishna Bandi
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2020-11-10
Publication date: 2021-05-20
Also published as: CN112802212A; US20210142585A1; US11423705B2

Abstract

Die Offenbarung stellt eine sichere intelligente C-V2X-Mauterhebung bereit. Mautanzeigenachricht (toll advertisement messages - TAM) werden über V2X-Kommunikation übertragen, wobei jede der TAMs geografische Lagen von Spuren einer Fahrbahn, für die Mautgebühren anfallen, und Kosteninformationen für das Durchfahren der Spuren der Fahrbahn anzeigt. Eine Mautnutzungsnachricht (tolling usage message - TUM) wird über die V2X Kommunikation empfangen, wobei die TUM einer straßenseitigen Einheit (roadside unit - RSU) Informationen in Bezug auf ein Fahrzeug, das in eine der Spuren der Fahrbahn einfährt, und eine eindeutige zufällige Kontokennung, die von der RSU verwendet werden soll, um das Fahrzeug zu identifizieren, anzeigt. Eine Mautbelegnachricht (toll receipt message - TRM) wird über die V2X-Kommunikation übertragen, wobei die TRM die eindeutige zufällige Kontokennung beinhaltet und dem Fahrzeug endgültige Kosten anzeigt, die dem Fahrzeug für den Zugang zu der einen der Spuren der Fahrbahn berechnet werden.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Aspekte der vorliegenden Offenbarung betreffen im Allgemeinen intelligente Mauterhebungssysteme zur Verwendung mit Mobilfunk-Fahrzeug-zu-Umgebung-(cellular vehicle-to-everything - C-V2X-)Kommunikation.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Mautstraßen sind Straßen, die eine Gebühr für das Fahrzeug für deren Verwendung erheben. Die für die Nutzung der Mautstraße erhobenen Gebühren werden typischerweise verwendet, um die Kosten für den Bau und die Instandhaltung der Straße zu decken. Einige Mautstraßen weisen Mautstationen auf, wie etwa Mauthäuschen, an denen Benutzer anhalten, um die Maut zu bezahlen. Andere Mautstraßen weisen elektronische Systeme auf, bei denen ein Fahrzeug einen Transponder aufweist, der den Mautstationen Informationen bereitstellt, um zu ermöglichen, dass eine Zahlung vorgenommen wird. Die Transponder sind in vielen Fällen Funkfrequenzidentifizierungsvorrichtungen (radio-frequency identification devices - RFIDs). In einigen Installationen ist ein Mautportal über der Fahrbahn installiert, an dem drahtlose Antennen angebracht sind, die mit den Fahrzeugtranspondern kommunizieren. Kameras können zusätzlich an dem Portal angebracht und auf die Fahrbahn gerichtet sein, um Bilder der Fahrzeugkennzeichen zu Verifizierungszwecken aufzunehmen.
KURZDARSTELLUNG
In einem oder mehreren veranschaulichenden Beispielen beinhaltet ein Fahrzeug zur intelligenten Mauterhebung eine Telematiksteuereinheit, die dazu konfiguriert ist, Fahrzeugzu-Umgebung-(V2X-)Kommunikation breitzustellen, und einen Prozessor. Der Prozessor ist dazu programmiert, eine Mautankündigungsnachricht (toll advertisement message - TAM) von einer straßenseitigen Einheit über die V2X-Kommunikation zu empfangen, wobei die TAM geografische Lagen von Spuren einer durch eine Mauterhebungsstelle kontrollierten Fahrbahn und Kosteninformationen für das Durchfahren der Spuren der Fahrbahn anzeigt, die Einfahrt des Fahrzeugs in eine Startzone für die Mautstelle zu identifizieren, wobei die Startzone durch die geografischen Lagen angezeigt wird, einer Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs anzuzeigen, dass das Fahrzeug in die Startzone für die Mautstelle eingefahren ist, eine der Spuren der Fahrbahn, in die das Fahrzeug einfährt, gemäß den geografischen Lagen zu identifizieren und der Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs anzuzeigen, dass das Fahrzeug in die eine der Spuren eingefahren ist.
In einem oder mehreren veranschaulichenden Beispielen beinhaltet ein System zur intelligenten Mauterhebung einen Mautberechnungsserver und eine straßenseitige Einheit (roadside unit - RSU). Die RSU ist dazu konfiguriert, über V2X-Kommunikation an Fahrzeuge zu übertragen und über einen sicheren Kanal mit dem Mautberechnungsserver zu kommunizieren, wobei die RSU dazu programmiert ist, Mautankündigungsnachrichten (TAMs) über die V2X-Kommunikation zu übertragen, wobei jede der TAMs geografische Lagen von Spuren einer Fahrbahn, für die Mautgebühren anfallen, und Kosteninformationen für das Durchfahren der Spuren der Fahrbahn anzeigt, eine Mautnutzungsnachricht (tolling usage message - TUM) über die V2X-Kommunikation zu empfangen, wobei die TUM der RSU Informationen in Bezug auf ein Fahrzeug, das in eine der Spuren der Fahrbahn einfährt, und eine eindeutige zufällige Kontokennung, die von der RSU verwendet werden soll, um das Fahrzeug zu identifizieren, anzeigt und eine Mautbelegnachricht (toll receipt message - TRM) über die V2X-Kommunikation zu übertragen, wobei die TRM die eindeutige zufällige Kontokennung beinhaltet und dem Fahrzeug endgültige Kosten anzeigt, die dem Fahrzeug für den Zugang zu der einen der Spuren der Fahrbahn berechnet werden.
In einem oder mehreren veranschaulichenden Beispielen beinhaltet ein Verfahren zur intelligenten Mauterhebung Übertragen von Mautankündigungsnachrichten (TAMs) über die V2X-Kommunikation, wobei jede der TAMs geografische Lagen von Spuren einer Fahrbahn, für die Mautgebühren anfallen, und Kosteninformationen für das Durchfahren der Spuren der Fahrbahn anzeigt; Empfangen einer Mautnutzungsnachricht (TUM) über die V2X-Kommunikation, wobei die TUM einer straßenseitigen Einheit (RSU) Informationen in Bezug auf ein Fahrzeug, das in eine der Spuren der Fahrbahn einfährt, und eine eindeutige zufällige Kontokennung, die von der RSU verwendet werden soll, um das Fahrzeug zu identifizieren, anzeigt, und Übertragen einer Mautbelegnachricht (TRM) über die V2X-Kommunikation, wobei die TRM die eindeutige zufällige Kontokennung beinhaltet und dem Fahrzeug endgültige Kosten anzeigt, die dem Fahrzeug für den Zugang zu der einen der Spuren der Fahrbahn berechnet werden.
In einem oder mehreren veranschaulichenden Beispielen beinhaltet ein Verfahren zur intelligenten Mauterhebung Empfangen durch eine Telematiksteuereinheit eines Fahrzeugs einer Mautankündigungsnachricht (TAM), die von einer straßenseitigen Einheit über V2X-Kommunikation übertragen wird, wobei die TAM geografische Lagen von Spuren einer Fahrbahn, für die Mautgebühren anfallen, und Kosteninformationen für das Durchfahren der Spuren der Fahrbahn anzeigt, Identifizieren der Einfahrt des Fahrzeugs in eine Startzone für die Fahrbahn, wobei die Startzone durch die geografischen Lagen angezeigt wird, Anzeigen an eine Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs, dass das Fahrzeug in die Startzone für die Fahrbahn eingefahren ist, Identifizieren einer der Spuren der Fahrbahn, in die das Fahrzeug einfährt, gemäß den geografischen Lagen und Anzeigen an die Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs, dass das Fahrzeug in die eine der Spuren eingefahren ist.
Figurenliste

1 veranschaulicht ein beispielhaftes intelligentes Mauterhebungssystem zur Verwendung mit C-V2X-Kommunikation;
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Detail der Fahrbahn, das eine Definition einer Spur der Fahrbahn veranschaulicht;
3 veranschaulicht ein Beispiel für eine Nachricht, die anzeigt, dass sich ein Fahrzeug der allgemeinen Nähe des Mauterhebungsbereichs nähert;
4 veranschaulicht ein Beispiel für eine Nachricht, die anzeigt, dass ein Fahrzeug in eine bestimmte Spur der Fahrbahn des Mauterhebungsbereichs einfährt;
5 veranschaulicht einen Abschnitt eines Datenflusses für das Bereitstellen von Mautankündigungsnachrichten an Fahrzeuge;
6 veranschaulicht ein Beispiel für eine Mautankündigungsnachricht;
7 veranschaulicht einen Abschnitt eines Datenflusses für den Abschluss des Zugangs eines mautpflichtigen Fahrzeugs zu der Fahrbahn;
8 veranschaulicht ein Beispiel für eine Mautnutzungsnachricht;
9 veranschaulicht ein Beispiel für eine Mautbelegnachricht;
10 veranschaulicht einen Abschnitt eines Datenflusses für das Anfordern von Mautbelegen für abgeschlossene Fahrzeugzugänge zu der Fahrbahn sowie für die Verwaltung von Fahrzeugkontoeinstellungen; und
11 veranschaulicht ein Beispiel für eine Rechenvorrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden in dieser Schrift beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Deshalb sind in dieser Schrift offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten der Ausführungsformen zu lehren. Für den Durchschnittsfachmann versteht es sich, dass verschiedene Merkmale, die in Bezug auf beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit veranschaulicht oder beschrieben sind. Die veranschaulichten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Aktuelle elektronische Mauterhebungssysteme können RFID-basierte und Portal-basierte Technologieplattformen verwenden. Derartige Plattformen stellen jedoch keine Echtzeitbenachrichtigungen über Mautnutzungsraten bereit, bevor der Kunde die Mautzone betritt. Darüber hinaus fehlt solchen Systemen typischerweise eine fahrzeuginterne Mensch-Maschine-Schnittstelle (human machine interface - HMI) mit dynamischen Mautraten auf Grundlage von Überlastung. Zusätzlich verwenden derartige Systeme die fahrzeuginterne HMI nicht, um die Spurauswahl zu unterstützen, und stellen keine fahrzeuginternen Echtzeit-Verkehrswarnungen bereit. Auch senden sie keine Echtzeitbelege für die Mautzahlungstransaktion an den Kunden beim Verlassen der Mautstraße, auf die ebenfalls über die fahrzeuginterne HMI zugegriffen werden kann. Noch ferner erfordern derartige Systeme, dass der Fahrer die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Nähe von Mautspuren reduziert, was die Effizienz des Fahrzeugs reduziert und die Fahrzeit erhöht.
Wie in dieser Schrift ausführlich erläutert nutzen die offenbarten Ansätze C-V2X-Technologie, um Echtzeitbenachrichtigungen über Mautnutzungsraten bereitzustellen, bevor ein Kunde in eine Mautzone einfährt (z. B. 1000 Meter davor auf Grundlage der Übertragungssichtlinie der straßenseitigen Einheit (RSU)). Der offenbarte Ansatz unterstützt außerdem die Zahlung der Maut, wodurch das Warten in einer Schlange oder das Reduzieren der Fahrzeuggeschwindigkeit vermieden wird. Darüber hinaus unterstützt der offenbarte Ansatz die Spurauswahl und die Anzeige von Mautgebühren auf der fahrzeuginternen HMI. Unter Verwendung des Ansatzes können Mautstellen in der Lage sein, Mautschranken mit Funktionen, wie etwa dynamischen Mautspurraten auf Grundlage von Überlastung, Echtzeit-Verkehrswarnungen und dem Bereitstellen von Echtzeitbelegen für die Mauttransaktion an den Kunden beim Verlassen der Mautstraße autonom zu steuern.
1 veranschaulicht ein beispielhaftes intelligentes Mauterhebungssystem 100 zur Verwendung mit C-V2X-Kommunikation. Wie gezeigt beinhaltet das System 100 ein Fahrzeug 102, das zur drahtlosen Kommunikation in der Lage ist und dazu konfiguriert ist, entlang einer Fahrbahn 110 zu fahren. Das Fahrzeug 102 beinhaltet eine Telematiksteuereinheit (telematics control unit - TCU) 104 und eine HMI 114. Das System 100 beinhaltet zudem ein Mautportal 112 oder eine andere Mautinstallation, die eine straßenseitige Einheit (RSU) 108 beinhaltet. Die RSU 108 kommuniziert mit einem Mautberechnungsserver 116 über einen sicheren Kanal (wie etwa eine drahtgebundene Verbindung), der wiederum mit einer Mautzahlstelle 118 kommuniziert. Die Mautzahlstelle 118 kommuniziert zudem mit einem Mautstellen-Hub 120 und einem Kundenkontosystem 122. Unter Verwendung der TCU 104 kommuniziert das Fahrzeug 102 mit der RSU 108 über ein Peer-to-Peer-Übertragungsprotokoll (wie etwa PC5) und mit einem Kommunikationsnetzwerk 106 über ein Netzwerkprotokoll, das es dem Fahrzeug 102 ermöglicht, beispielsweise mit dem Kundenkontosystem 122 zu kommunizieren. Es ist anzumerken, dass das in 1 gezeigte System 100 lediglich ein Beispiel ist und Systeme verwendet werden könnten, die mehr, weniger und andere Anordnungen von Elementen aufweisen. Zum Beispiel können eines oder mehrere von der RSU 108, dem Mautberechnungsserver 116, der Mautzahlstelle 118 und dem Mautstellen-Hub 120 in einer einzelnen Vorrichtung kombiniert sein. Darüber hinaus wird, obwohl nur ein Fahrzeug 102 entlang einer Fahrbahn 110 gezeigt ist, in Betracht gezogen, dass die Systeme 100 viele Fahrzeuge 102 und zu durchfahrende Fahrbahnen 110 beinhalten würden.
Die Fahrzeuge 102 können verschiedene andere Arten von Passagierfahrzeugen beinhalten, wie etwa Limousinen, Softroader (crossover utility vehicles - CUVs), Vans, Geländewagen (sport utility vehicles - SUVs), Trucks, Wohnmobile (recreational vehicles - RVs), Roller, Drohnen oder andere mobile Maschinen zum Transportieren von Personen oder Gütern. In vielen Fällen kann das Fahrzeug 102 durch eine Brennkraftmaschine angetrieben werden. In derartigen Fällen kann die Kraftstoffquelle Benzin oder Dieselkraftstoff sein. Als eine weitere Möglichkeit kann das Fahrzeug 102 ein Hybrid-Elektrofahrzeug (Hybrid Electric Vehicle - HEV) sein, das sowohl durch eine Brennkraftmaschine als auch durch einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben wird, wie etwa ein Serienhybrid-Elektrofahrzeug (Series Hybrid Electric Vehicle - SHEV), ein Parallelhybrid-Elektrofahrzeug (Parallel Hybrid Electric Vehicle - PHEV) oder ein Parallel/Serienhybrid-Elektrofahrzeug (Parallel/Series Hybrid Electric Vehicle - PSHEV). Als noch eine weitere Möglichkeit kann das Fahrzeug 102 ein Elektrofahrzeug (electric vehicle - EV) sein, das durch Elektromotoren ohne eine Brennkraftmaschine angetrieben wird. Da die Art und die Konfiguration der Fahrzeuge 102 variieren können, können dementsprechend auch die Eigenschaften der Fahrzeuge 102 variieren. Als einige andere Möglichkeiten können Fahrzeuge 102 unterschiedliche Fähigkeiten in Bezug auf die Fahrgastkapazität, die Schleppfähigkeit und -kapazität und den Stauraum aufweisen. Zu Registrierungszwecken, Inventarzwecken und anderen Zwecken kann dem Fahrzeug 102 eine eindeutige Kennung zugeordnet sein, wie etwa eine Fahrzeugidentifizierungsnummer (FIN).
Die TCU 104 kann dazu konfiguriert sein, dem Fahrzeug 102 Telematikdienste bereitzustellen. Zu diesen Diensten können als nicht einschränkende Möglichkeiten Navigation, Routenführung, Fahrzeugdiagnosen, lokale Unternehmenssuche, Unfallmeldung und Freisprecheinrichtungen gehören. Die TCU 104 kann dementsprechend dazu konfiguriert sein, über verschiedene Protokolle zu kommunizieren, wie etwa mit einem Kommunikationsnetzwerk 106 über ein Netzwerkprotokoll (wie etwa Uu). Die TCU 104 kann zusätzlich dazu konfiguriert sein, über ein Peer-to-Peer-Übertragungsprotokoll (wie etwa PC5) zu kommunizieren, um C-V2X-Kommunikationen mit Vorrichtungen, wie etwa der RSU 108, zu ermöglichen. Es ist anzumerken, dass diese Protokolle lediglich Beispiele sind und unterschiedliche Peer-to-Peer- und/oder Mobilfunktechnologien verwendet werden können.
Das Kommunikationsnetzwerk 106 kann Vorrichtungen, die mit dem Kommunikationsnetzwerk 106 verbunden sind, Verbindungsdienste bereitstellen, wie etwa paketvermittelte Netzwerkdienste (z. B. Internetzugang, Voice-over-Internet-Protocol-(VoIP-)Kommunikationsdienste). Ein Beispiel für ein Kommunikationsnetzwerk 106 ist ein Mobilfunktelefonnetz. Beispielsweise kann die TCU 104 über eine Verbindung mit einem oder mehreren Mobilfunktürmen auf das Mobilfunknetz zugreifen. Um die Kommunikationen über das Kommunikationsnetzwerk 106 zu ermöglichen, kann die TCU 104 einzigartigen Vorrichtungskennungen (z. B. Nummern mobiler Vorrichtungen (mobile device number - MDNs), Internetprotokoll-(IP-)Adressen usw.) zugeordnet sein, um die Kommunikation der TCU 104 über das Kommunikationsnetzwerk 106 als dem Fahrzeug 102 zugeordnet zu identifizieren.
Die RSU 108 kann eine Vorrichtung mit Verarbeitungsfähigkeiten und Netzwerkfähigkeiten sein und kann dazu ausgelegt sein, zur Verwendung bei der Kommunikation mit Fahrzeugen 102 in der Nähe einer Fahrbahn 110 platziert zu werden. In einem Beispiel kann die RSU 108 Hardware beinhalten, die dazu konfiguriert ist, über das Peer-to-Peer-Übertragungsprotokoll (wie etwa PC5) zu kommunizieren, um C-V2X-Kommunikationen mit den Fahrzeugen 102 zu ermöglichen. Die RSU 108 kann zudem drahtgebundene oder drahtlose Backhaul-Fähigkeit aufweisen, um eine Kommunikation mit anderen Elementen des Kommunikationsnetzwerks 106, wie etwa dem Mautberechnungsserver 116, zu ermöglichen.
Das Mautportal 112 kann ein Gerüst sein, das über die Fahrbahn 110 installiert ist. Das Mautportal 112 kann als Ort zum Montieren von Hardware dienen, um der Hardware eine freie Sicht auf die Fahrbahn 110 zu geben. In einem Beispiel kann die RSU 108 an das Mautportal 112 montiert sein. Es ist anzumerken, dass sich die RSU 108 in anderen Beispielen entlang des Bodens benachbart zu der Fahrbahn 110 befinden kann und das Mautportal 112 weggelassen werden kann.
Die HMI 114 kann verschiedene Ausgabevorrichtungen beinhalten, die dazu konfiguriert sind, Benutzern Informationen bereitzustellen, sowie Eingabevorrichtungen, die dazu konfiguriert sind, Informationen von Benutzern zu empfangen. Ausgabevorrichtungen können als einige Beispiele Anzeigebildschirme, Touchscreens, Projektoren, Leuchten, Lautsprecher, Summer und Sensoren mit haptischer Rückmeldung beinhalten. Eingabevorrichtungen können als einige Beispiele Touchscreens, Tastaturen, Tasten, Knöpfe und Mikrofone als einige Möglichkeiten beinhalten.
Der Mautberechnungsserver 116 ist eine vernetzte Rechenvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, Vorgänge zur Unterstützung der Funktionalität der RSU 108 durchzuführen. In einem Beispiel kann der Mautberechnungsserver 116 mit der RSU 108 in Kommunikation stehen und dazu programmiert sein, als Gateway zwischen der RSU 108 und der Mautzahlstelle 118 zu fungieren. Wie in dieser Schrift ausführlich erläutert kann der Mautberechnungsserver 116 für das Verwalten von Vorgängen zwischen der Übertragungsart der Vorgänge der RSU 108 und dem Rest des Systems 100 verantwortlich sein. Diese Vorgänge können beispielsweise Verifizierung von Nachrichten, die von Fahrzeugen 102 durch die RSU 108 empfangen werden, Verifizierung und Identifizierung von Zertifikaten und Kommunikation mit der Mautzahlstelle 118, um weitere Vorgänge über eine sichere Leitung durchzuführen, beinhalten. In vielen Beispielen kann jede RSU 108 durch ihren eigenen entsprechenden Mautberechnungsserver 116 unterstützt werden. In anderen Beispielen kann jedoch ein einzelner Mautberechnungsserver 116 dazu konfiguriert sein, mehrere RSUs 108 zu handhaben, wie etwa einen Satz von RSUs 108, die den Betrieb der Fahrbahn 110 abdecken.
Die Mautzahlstelle 118 ist eine vernetzte Rechenvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, Vorgänge zur Unterstützung der Funktionalität des Systems 100 durchzuführen. In einem Beispiel kann die Mautzahlstelle 118 dazu programmiert sein, Vorgänge zur Unterstützung der Zahlungsaspekte zur Nutzung der Fahrbahn 110 durch das Fahrzeug 102 durchzuführen. In einigen Beispielen kann das System 100 unterschiedliche Mautzahlstellen 118 beinhalten, wobei jede Mautzahlstelle 118 dazu konfiguriert ist, Zahlungen für die Fahrzeuge 102 abzuwickeln, die Konten bei der Mautzahlstelle 118 aufweisen. Als eine Möglichkeit können verschiedene Hersteller von Fahrzeugen 102 jeweils ihre eigene Mautzahlstelle 118 unterhalten. Als eine andere Möglichkeit können Fahrzeuge 102 sich für die Nutzung verschiedener Mautzahlstellen 118 von Drittanbietern anmelden.
Der Mautstellen-Hub 120 ist eine vernetzte Rechenvorrichtung, die ebenfalls dazu konfiguriert ist, Vorgänge zur Unterstützung der Funktionalität des Systems 100 durchzuführen. Der Mautstellen-Hub 120 kann dazu konfiguriert sein, Vorgänge durchzuführen, wie etwa Bereitstellen von Kosteninformationen an die verschiedenen Mautzahlstellen 118 in Bezug auf die Kosten für die Nutzung der Fahrbahn 110. Zum Beispiel kann der Mautstellen-Hub 120 einen Mautplan bereitstellen, der die Kosten für das Durchfahren der Fahrbahn 110 angibt, einschließlich Kosten für die Nutzung verschiedener Spuren (z. B. Express, Fahrgemeinschaft, normal usw.), die Nutzung für verschiedene Klassen von Fahrzeugen 102 (z. B. Personenkraftwagen, Sattelschlepper usw.), die Nutzung für unterschiedliche Tageszeiten und die Nutzung für Situationen mit hohem Verkehrsaufkommen gegenüber geringem Verkehrsaufkommen, Der Mautstellen-Hub 120 kann zudem dazu konfiguriert sein, Zahlungsabgleichsvorgänge, Berichtsfunktionen durchzuführen und kann zudem Informationen in Bezug auf Fahrzeuge 102 bereitstellen, die auf der Fahrbahn 110 beobachtet werden, die möglicherweise nicht bezahlt haben (wie z. B. gemäß drahtlosen Übertragungen von grundlegenden Sicherheitsnachrichten (basic safety messages - BSMs), Bildern von Kameras usw. identifiziert).
Das Kundenkontosystem 122 ist eine vernetzte Rechenvorrichtung, die ebenfalls dazu konfiguriert ist, Vorgänge zur Unterstützung der Funktionalität des Systems 100 durchzuführen. Unter Verwendung des Kundenkontosystems 122 kann ein Benutzer ein Zahlungskonto einrichten, durch den Mautberechnungsserver 116 für die Nutzung der Fahrbahn 110 belastet werden und Mautbelege in Bezug auf die Nutzung der Fahrbahn 110 anfordern und empfangen.
2 veranschaulicht ein Detail eines Beispiels 200 für die Fahrbahn 110, das eine Definition einer Spur der Fahrbahn 110 veranschaulicht. Eine physische Darstellung der Mauterhebungsstelle wird durch das entlang der Fahrbahn 110 installierte V2X-Mauterhebungsportal 112 dargestellt. Es ist anzumerken, dass die Mauterhebungsstelle in anderen Beispielen die RSU 108 ohne das vollständige Mauterhebungsportal 112 beinhalten kann. Unabhängig davon kann eine einzelne RSU 108 verwendet werden, um den Mauterhebungsvorgang über mehrere Spuren zu steuern, da die RSU 108 eine Funktechnologie ohne Sichtverbindung (non-line of sight - NLOS) nutzen kann, um mit den TCUs 104 der Fahrzeuge 102 zu kommunizieren. Die Mautstation für jede Spur der Fahrbahn 110 kann durch eine Verbindung von Punkten identifiziert werden. Zum Beispiel wird eine erste Spur der Fahrbahn 110 durch den ersten Satz von Punkten angezeigt, der als (1) bezeichnet ist, während eine zweite Spur der Fahrbahn 110 durch den zweiten Satz von Punkten angezeigt wird, der als (2) bezeichnet ist.
Das Fahrzeug 102 kann sich dem Ort der allgemeinen Nähe 202 der Mauterhebungsstelle nähern. Dies kann durch das Fahrzeug 102 gemäß geografischen Koordinaten des Fahrzeugs 102 im Vergleich zu Koordinaten der Mauterhebungsstelle identifiziert werden. In einem Beispiel kann die Position des Fahrzeugs 102 unter Verwendung eines Empfängers eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS) des Fahrzeugs 102 bestimmt werden, während der Ort der allgemeinen Nähe 202 der Mauterhebungsstelle durch Übertragung von Informationen von der RSU 108, die durch das Fahrzeug 102 empfangen werden, identifiziert werden kann. Als Reaktion darauf, dass sich das Fahrzeug der allgemeinen Nähe 202 nähert, kann das Fahrzeug 102 eine Nachricht in der HMI 114 anzeigen, die anzeigt, dass eine Gebühr für die Fahrt entlang der Fahrbahn 110 anfallen kann. Wenn zum Beispiel das Fahrzeug jeden des mit (1) bezeichneten Satzes von Punkten durchfährt, kann das Fahrzeug 102 bei Lage 204 anzeigen, dass das Fahrzeug 102 in Spur eins einfährt. Oder, wenn zum Beispiel das Fahrzeug jeden des mit (2) bezeichneten Satzes von Punkten durchfährt, kann das Fahrzeug 102 bei Lage 206 anzeigen, dass das Fahrzeug 102 in Spur zwei einfährt.
3 veranschaulicht ein Beispiel für eine Nachricht 300, die anzeigt, dass sich das Fahrzeug 102 dem Ort der allgemeinen Nähe 202 des Mauterhebungsbereichs nähert. In einem Beispiel kann die Nachricht 300 in der HMI 114 des Fahrzeugs 102 angezeigt werden. Die Nachricht 300 kann zum Beispiel die Kosten anzeigen, die dem Fahrzeug 102 für die Nutzung der Fahrbahn 110 entstehen können.
Das Fahrzeug 102 kann entlang der Fahrbahn 110 zu der Mauterhebungsstelle fahren. Als Reaktion darauf, dass die geografischen Koordinaten des Fahrzeugs 102 mit denen einer der Spuren der Fahrbahn 110 übereinstimmen, kann das Fahrzeug 102 eine Nachricht an die HMI 114 anzeigen, die anzeigt, dass dem Fahrzeug 102 der Betrag berechnet wird, der für die Spur angezeigt ist, in der sich das Fahrzeug 102 befindet. In einem Beispiel kann die Position des Fahrzeugs 102 unter Verwendung des GNSS-Empfängers des Fahrzeugs 102 bestimmt werden, während die Punkte der Spuren der Fahrbahn 110 durch Übertragung von der RSU 108 von Informationen, die durch das Fahrzeug 102 empfangen werden, identifiziert werden kann.
4 veranschaulicht ein Beispiel für eine Nachricht 400, die anzeigt, dass das Fahrzeug 102 in eine bestimmte Spur der Fahrbahn 110 des Mauterhebungsbereichs einfährt. In einem Beispiel kann die Nachricht 400 in der HMI 114 des Fahrzeugs 102 angezeigt werden. Die Nachricht 400 kann zum Beispiel die Kosten anzeigen, die dem Fahrzeug 102 für die Nutzung der Spur, auf der das Fahrzeug 102 fährt, berechnet werden.
5 veranschaulicht einen Abschnitt eines Datenflusses 500 für das Bereitstellen von Mautankündigungsnachrichten (TAMs) an Fahrzeuge 102. In einem Beispiel kann der Datenfluss 500 durch die Elemente des Systems 100 durchgeführt werden, das in dieser Schrift ausführlich beschrieben ist.
Bei Index (A) sendet der Mautstellen-Hub 120 einen Mautratenplan an den Mautberechnungsserver 116. Diese Mautratentabelle kann Informationen beinhalten, die verwendet werden können, um einem Fahrzeug 102 zu ermöglichen, die Gebühren zu verstehen, die für das Durchfahren der Fahrbahn 110 anfallen können. In einem einfachen Beispiel kann der Mautratenplan anzeigen, dass die Kosten für das Durchfahren der Fahrbahn 110 ein fester Betrag sind. In vielen Beispielen können die Kosten für das Durchfahren der Fahrbahn 110 jedoch gemäß verschiedenen Faktoren variieren. Zum Beispiel kann für das Fahren auf einer ersten Spur eine erste Gebühr anfallen, während für das Fahren auf einer anderen Spur eine zweite, andere Gebühr anfallen kann. In einem anderen Beispiel können die Kosten auf Grundlage der Anzahl der Insassen des Fahrzeugs 102 variieren. In noch einem weiteren Beispiel können die Kosten auf Grundlage des Typs des Fahrzeugs 102 variieren (z. B. kann für einen Sattelschlepper eine höhere Gebühr anfallen als für einen Personenkraftwagen). In einem noch weiteren Beispiel können die Kosten auf Grundlage anderer Faktoren variieren, wie etwa Verkehrsaufkommen, Tageszeit, Wochentag und/oder Wetter.
Bei Index (B) aktualisiert der Mautberechnungsserver 116 die TAM-Raten-Details. In einem Beispiel empfängt der Mautberechnungsserver 116 den Mautratenplan, identifiziert aktuelle Raten und aktualisiert Rateninformationen auf dem Mautberechnungsserver 116. Diese Rateninformationen können auf dem Mautberechnungsserver 116 zwischengespeichert und bei Index (C) an die RSU 108 gesendet werden. Die RSU 108 kann die Rateninformationen sowie andere Informationen bei Index (D) in einer TAM-Nachricht übertragen. Diese Übertragung kann eine periodische Übertragung sein, wie etwa eine erneute Übertragung der TAM alle 100 Millisekunden.
6 veranschaulicht ein Beispiel für eine TAM 600. Die TAM 600 beinhaltet verschiedene Informationen, die für Fahrzeuge 102 beim Verständnis der Nutzung der Fahrbahn 110 nützlich sein können. Wie gezeigt beinhaltet die TAM 600 Felder, wie etwa: einen Zeitstempel 602, der die Zeit anzeigt, zu der die TAM 600 erstellt oder gesendet wurde, Mauttypen 604 und Mautbeträge 606, die anzeigen, wie die Mautinformationen berechnet werden (z. B. auf Grundlage der Mautratentabelle), einen Schichttyp 608, eine Schichtkennung 610, eine Kennung 612 des Mautberechnungsservers 116 und eine Kennung 614 der Mautzahlstelle 118. Der Schichttyp 608 kann ein Datenelement sein, das verwendet wird, um eine Informationsart, die in einer Schicht eines geografischen Kartenfragments, wie etwa einer Kreuzung, zu finden ist, eindeutig zu identifizieren. Die Schichtkennung 610 kann dementsprechend eine Kennung von Karteninformationen sein. Die Kennung 614 kann eine global eindeutigen Kennung (globally-unique identifier - GUID) sein, um zu ermöglichen, dass die Mautzahlstellen 118 von dem System 100 eindeutig identifiziert werden
Die TAM 600 beinhaltet zudem Karteninformationen, die das Layout der Fahrbahn 110 angeben, wie etwa eine Kreuzungsgeometrieliste 616 und eine Straßensegmentliste 618. Die Straßensegmentliste 618 beinhaltet verschiedene Eigenschaften der Fahrbahn, einschließlich Spurbeschreibung, eines Status mit hoher Belegung und so weiter. Diese Informationen können zum Beispiel Angaben des Layouts der Spuren der Fahrbahn 110 beinhalten (z. B. unter Verwendung einer Sammlung von Punkten, wie in 2 gezeigt), die verwendet werden können, um den Fahrzeugen 102 zu ermöglichen, zu identifizieren, wann ein mautpflichtiger Bereich angefahren wird, sowie auf welcher Spur das Fahrzeug 102 fährt. Weitere Aspekte von Kartendaten und andere Details von in dieser Schrift beschriebenen Nachrichtenelementen sind ferner im J2735-Standard Dedicated Short Range Communications (DSRC) Message Set Dictionary(TM), veröffentlicht von SAE International, definiert, wobei der Standard durch Bezugnahme vollumfänglich in diese Schrift aufgenommen wird.
Die TAM 600 kann außerdem andere Informationen beinhalten, wie etwa eine Liste von Datenparametern 620. Diese können zum Beispiel andere Informationen beinhalten, die für die Mauterhebung relevant sein können und nicht in die anderen Kategorien von Informationen passen, wie etwa spezielle Anweisungen zur Nutzung der Mautfahrbahn 110. Die TAM-Nachricht 600 kann zudem eine Einschränkungsliste 622 beinhalten, die Informationen in Bezug auf Beschränkungen des Zugangs zu der Fahrbahn 110 beinhalten kann, wie etwa Gewichtsbeschränkungen oder Einschränkungen gegenüber bestimmten Klassen von Fahrzeugen 102 (z. B. sind keine Sattelschlepper erlaubt).
Unter erneuter Bezugnahme auf 5 kann die TCU 104 des Fahrzeugs 102 bei Index (E) die von der RSU 108 übertragene TAM 600 empfangen. Als Reaktion auf den Empfang der TAM 600 verifiziert das Fahrzeug 102 bei Index (F) die Authentizität der TAM 600. In einem Beispiel kann die TAM 600 mit einem Schlüssel codiert und/oder unter Verwendung eines Zertifikats signiert sein, und die TCU 104 kann einen Schlüssel oder andere Informationen verwenden, um den Sender der TAM 600 als die RSU 108 zu entschlüsseln und/oder zu bestätigen.
Sobald die TAM 600 authentifiziert wurde, identifiziert die TCU 104, dass sich das Fahrzeug 102 gemäß den Informationen in der TAM 600 der Fahrbahn 110 nähert. Weitere Aspekte der Identifizierung werden vorstehend in Bezug auf 2 erörtert. Als Reaktion auf die Identifizierung stellt die TCU 104 bei Index (H) der HMI 114 eine Aktualisierung bereit, die dem Benutzer bei Index (I) bereitgestellt wird, um den Benutzer über die bevorstehende Mautzone zu informieren. Ein Beispiel für eine derartige HMI 114 ist in Bezug auf 3 beschrieben.
7 veranschaulicht einen Abschnitt eines Datenflusses 700 für den Abschluss des Zugangs eines mautpflichtigen Fahrzeugs 102 zu der Fahrbahn 110. In einem Beispiel kann der Datenfluss 700 wie bei dem Datenfluss 500 durch die Elemente des Systems 100 durchgeführt werden, das in dieser Schrift ausführlich beschrieben ist. Unter Bezugnahme auf 7 und unter weiterer Bezugnahme auf den Datenfluss 500 aus 5 kann das Fahrzeug 102 identifiziert haben, dass sich das Fahrzeug 102 der Fahrbahn 110 genähert hat. Bei Index (J) protokolliert das Fahrzeug 102 die Einfahrt in die Fahrbahn 110. Zum Beispiel kann die TCU 104 als Reaktion darauf, dass die geografischen Koordinaten des Fahrzeugs 102 mit einer der Spuren der Fahrbahn 110 übereinstimmen, identifizieren, dass das Fahrzeug 102 in eine bestimmte Spur der Fahrbahn 110 einfährt. Wenn die TCU 104 die Einfahrspur kennt, kann sie bei Index (K) dann die für das Fahrzeug 102 anfallende Gebühr berechnen. Die TCU 104 kann außerdem eine Mautnutzungsnachricht (TUM) erzeugen.
8 veranschaulicht ein Beispiel für eine TUM 800. Die TUM 800 beinhaltet verschiedene Informationen, die den RSUs 108 durch die Fahrzeuge 102 bereitgestellt werden und die die Nutzung der Fahrbahn 110 durch das Fahrzeug 102 anzeigen. Wie gezeigt beinhaltet die TUM 800 Felder, wie etwa einen Nachrichtenzähler 802, der eine eindeutige Nummer der TUM 800 für die Transaktion anzeigt. Der Nachrichtenzähler 802 kann verwendet werden, um beim Identifizieren zu helfen, ob ein Paketverlust aufgetreten ist. Die TUM 800 kann zudem eine eindeutige zufällige Kennung 804 beinhalten, die als eine vorübergehende Kontokennung verwendet werden kann, um die Nachrichtentransaktion zwischen dem Fahrzeug 102 und der Nachrichtenübertragungsschnittstelle der RSU 108 zu verfolgen, während eine relative Anonymität des Fahrzeugs 102 erhalten wird.
Die TUM 800 kann zudem Informationen über die Einfahrt des Fahrzeugs 102 in den Mautbereich beinhalten. Zum Beispiel kann die TUM 800 einen Zeitstempel 806 der Zeit, zu der die TUM 800 erstellt wurde, den Breitengrad 808, den Längengrad 810 und die Höhe 812 des Fahrzeugs 102, die Positionsgenauigkeit 814 des Breitengrads 808, des Längengrads 810 und der Höhe 812, die Geschwindigkeit 816 des Fahrzeugs 102 und den Kurs 818 des Fahrzeugs 102 beinhalten. Die TUM 800 kann zudem andere Informationen beinhalten, wie etwa den Typ 820 des Fahrzeugs 102, eine Kennung 822 des Mautberechnungsservers 116 und eine Kennung 824 der Mautzahlstelle 118. Die Kennungen 822 und die Kennungen 824 können GUIDs sein, um zu ermöglichen, dass die Mautberechnungsserver 116 und die Mautzahlstellen 118 eindeutig identifiziert werden. Die TUM 800 kann zudem eine Kreuzungskennung 826 der Kreuzung beinhalten, durch die das Fahrzeug 102 in die Fahrbahn 110 eingefahren ist, wobei die Kreuzungskennung 826 durch das Fahrzeug 102 in der TAM 600 empfangen wurde (z. B. über die Kreuzungsgeometrieliste 616 und/oder die Straßensegmentliste 618). Die TUM 800 kann zudem einen Gebührenbetrag 828 für die Fahrt in dem gebührenpflichtigen Bereich beinhalten, wie durch das Fahrzeug 102 unter Verwendung der Informationen in der TAM 600 bestimmt. Andere Informationen können ebenfalls in der TUM 800 enthalten sein, wie etwa die von dem Fahrzeug 102 zurückgelegte Entfernung 830, eine Anzahl von Fahrgästen 832 in dem Fahrzeug 102 und eine Kennzeichennummer 834 oder eine andere Kennung des Fahrzeugs 102.
Unter erneuter Bezugnahme auf 7 kann die TCU 104 die HMI 114 bei Index (L) aktualisieren, um die HMI 114 dazu zu veranlassen, bei Index (M) eine Nachricht anzuzeigen, die anzeigt, dass das Fahrzeug 102 in die Mautzone eingefahren ist. Die HMI 114 kann ferner anzeigen, dass dem Fahrzeug 102 der Betrag berechnet wird, der für die Spur angezeigt ist, auf der sich das Fahrzeug 102 befindet.
Bei Index (N) sendet die TCU 104 die TUM 800 an die RSU 108. Bei Index (O) verifiziert die RSU 108 die TUM 800. In einem Beispiel kann die TUM mit einem Schlüssel codiert und/oder unter Verwendung eines Zertifikats signiert sein, und die RSU 108 kann einen Schlüssel oder andere Informationen verwenden, um den Sender der TUM als die TCU 104 zu entschlüsseln und/oder zu bestätigen. Bei Index (P) leitet die RSU 108 die TUM 800 an den Mautberechnungsserver 116 weiter. Bei Index (Q) wiederum leitet der Mautberechnungsserver 116 die TUM 800 an die Mautzahlstelle 118 weiter, die dem Fahrzeug 102 entspricht. Bei Index (R) verifiziert die Mautzahlstelle 118 das Konto des Fahrzeugs 102 mit dem Kundenkontosystem 122 und schließt die Transaktion ab. Bei Index (S) erzeugt die Mautzahlstelle 118 eine Mautbelegnachricht (TRM), die an das Fahrzeug 102 zurückgegeben werden soll.
9 veranschaulicht ein Beispiel für eine TRM 900. Die TRM 900 beinhaltet verschiedene Informationen, die von der Mautzahlstelle 118 bestimmt werden, um den Abschluss der mit dem Fahrzeug 102 durchgeführten Mauttransaktion zu unterstützen. Wie gezeigt beinhaltet die TRM 900 einen Nachrichtenzähler 902 (um bei der Identifizierung zu helfen, ob ein Paketverlust aufgetreten ist), die Kontokennung von der TUM 800, den Zeitstempel 906 der Zeit, zu der die TUM 800 erstellt wurde, eine Kennung 808 des Mautberechnungsservers 116 und eine Kennung 810 der Mautzahlstelle 118 (z. B. eine GUID). Die TRM 900 kann zudem eine Kreuzungskennung 912 der Kreuzung, durch die das Fahrzeug 102 in die Fahrbahn 110 eingefahren ist (z. B. wie in der TUM 800 angezeigt, die von der Mautzahlstelle 118 verarbeitet wurde), eine Spurkennung 914 der Spur, über die das Fahrzeug 102 in die Fahrbahn 110 eingefahren ist (z. B. wie in der TUM 800 angezeigt, die von der Mautzahlstelle 118 verarbeitet wurde), eine Kreuzungskennung 916 der Kreuzung, durch die das Fahrzeug 102 die Fahrbahn 110 verlassen hat, und eine Spurkennung 918 der Spur, über die das Fahrzeug 102 die Fahrbahn 110 verlassen hat, beinhalten. Die TRM 900 kann zudem den Fahrzeugtyp 920 und den für den Zugang zur Fahrbahn 110 berechneten Betrag 922 beinhalten.
Unter erneuter Bezugnahme auf 7 leitet die Mautzahlstelle 118 bei Index (T) die TRM 900 an den Mautberechnungsserver 116 weiter. Bei Index (U) wiederum leitet der Mautberechnungsserver 116 die TRM 900 zurück an die RSU 108 weiter. Wenn die RSU 108 Nachrichten an Fahrzeuge 102 überträgt, fügt die RSU 108 bei Index (V) dem TRM 900 Sicherheit hinzu (z. B. über Verschlüsselung mit einem Schlüssel, Signieren mit einem Zertifikat usw.). Bei Index (W) überträgt die RSU 108 die TRM 900, die von der TCU 104 des Fahrzeugs 102 empfangen werden kann. Die TCU 104 kann die HMI 114 bei Index (X) aktualisieren, um die HMI 114 dazu zu veranlassen, bei Index (Y) eine Nachricht anzuzeigen, die den Abschluss des Vorgangs und den endgültigen berechneten Betrag anzeigt.
Es ist anzumerken, dass in einigen Fällen die Verarbeitung der TUM 800 an der Mautzahlstelle 118 einen Zeitüberschreitungszeitraum überschreiten kann. Zum Beispiel kann sich der Mautberechnungsserver 116 darauf festlegen, dem Fahrzeug 102 eine Antwort der TUM 800 innerhalb eines Zeitraums, wie etwa 500 Millisekunden, einer Sekunde, zwei Sekunden usw., bereitzustellen. Wenn der Zeitraum abläuft, kann der Mautberechnungsserver 116 in Fällen, in denen die TRM 900 noch nicht von der Mautzahlstelle 118 empfangen wurde, bei Index (Z) eine TUM-Bestätigungsnachricht (ACK-Nachricht) erzeugen. In einem Beispiel kann die TUM-Bestätigung der TRM 900 ähnlich sein, wobei jedoch bestimmte Felder nicht gefüllt sind, wie etwa der berechnete Betrag 922.
Bei Index (α) leitet der Mautberechnungsserver 116 die TUM-Bestätigung an die RSU 108 weiter, die dann bei Index (β) übertragen wird, um zu versuchen, dem Fahrzeug 102 eine Rückmeldung bereitzustellen. Der Rest der Verarbeitung mit dem Bereitstellen der vollständigen TRM 900 kann dennoch durchgeführt werden, und in derartigen Fällen kann das Fahrzeug 102 wahrscheinlich sowohl die TUM-Bestätigung als auch die TRM 900 empfangen.
Es ist außerdem anzumerken, dass die TCU 104 in einigen Fällen die TUM 800 bei Index (N) übertragen kann, aber innerhalb eines Zeitüberschreitungszeitraums (z. B. dreißig Sekunden, eine Minute, zwei Minuten usw.) weder eine TRM 900 noch eine TUM-ACK von der RSU 108 hören kann. Unter derartigen Umständen kann der Datenfluss zu Index (N) zurückkehren, sodass die TCU 104 des Fahrzeugs 102 die TUM 800 erneut an die RSU 108 übertragen kann. Die von der TCU 104 gesendete erneut übertragene TRM 900 kann die gleiche eindeutige zufällige Kennung 804/vorübergehende Kontokennung beinhalten, sodass, wenn mehrere Nachrichten der TUM 800 tatsächlich von der RSU 108 empfangen werden, das System 100 in der Lage ist, zu bestätigen, dass die eindeutige zufällige Kennung 804 gleich ist und die TCU 104 nur einmal belastet.
10 veranschaulicht einen Abschnitt eines Datenflusses 1000 für das Anfordern von Mautbelegen für abgeschlossene Zugänge von Fahrzeugen 102 zu der Fahrbahn 110 sowie für die Verwaltung von Kontoeinstellungen von Fahrzeugen 102. In einem Beispiel kann der Datenfluss 1000 wie bei den Datenflüssen 500 und 700 durch die Elemente des Systems 100 durchgeführt werden, das in dieser Schrift ausführlich beschrieben ist.
In Bezug auf den Aspekt der Mautbelege des Datenflusses 1000 empfängt die HMI 114 bei Index (γ) eine Anforderung von einem Benutzer, eine Liste von Mautbelegen zu sehen (z. B. für das Fahrzeug 102, für den aktuellen Benutzer des Fahrzeugs 102, für ein aktuelles Konto, das bei dem Fahrzeug 102 angemeldet ist, usw.). Diese Anforderung wird von der TCU 104 empfangen. Bei Index (δ) sendet die TCU 104 eine Anforderung für die Mautbelege an die Mautzahlstelle 118. Insbesondere kann diese Kommunikation im Gegensatz zu den Kommunikationen mit der RSU 108 unter Verwendung eines Mobilfunkdienstes durchgeführt werden, und es wäre nicht erforderlich, dass sich das Fahrzeug 102 innerhalb der Reichweite der C-V2X-Funktionalität der RSU 108 befindet. Die Mautzahlstelle 118 verarbeitet die Anforderung bei Index (ε), was Verifizierung des Fahrzeugs 102 und/oder Kontos, Nachschlagen von Transaktionen und Verpacken der Transaktionsinformationen zur Rückmeldung an das Fahrzeug 102 beinhalten kann. Die Mautbeleginformationen können Informationen wie etwa Daten und Zeiten, zu denen Mautgebühren angefallen sind, wie hoch die Gebühren waren und wo die Gebühren angefallen sind beinhalten. Die TCU 104 kann die Mautbeleginformationen von der Mautzahlstelle 118 bei Index (ζ) empfangen und kann die HMI 114 bei Index (η) aktualisieren, um dem Benutzer die Informationen bei Index (θ) bereitzustellen.
In Bezug auf die Kontoführungsaspekte des Datenflusses 1000 können die Mautzahlstelle 118 und das Kundenkontosystem 122 bei Index (i) Kontoeinrichtungs- und -verwaltungsvorgänge durchführen. Dies kann zum Beispiel das Hochladen von Kontoinformationen von dem Kundenkontosystem 122 an die Mautzahlstelle 118 beinhalten. In einem Beispiel kann dies Kontoinformationen beinhalten, die für das Fahrzeug 102 durch einen Dienst, wie etwa FordPass(TM), eingerichtet wurden. In einem anderen Aspekt kann die Mautzahlstelle 118 bei Index (κ) Universal Financial Message-(UFM-)Kundentransaktionen durchführen. UFMs können erstellt werden, wenn ein Fahrzeug 102 die Mautzahlungszone am Straßenrand durchfährt. Von der Mautzahlstelle 118 werden die UFM-Nachrichten erstellt und auf Grundlage der Anforderung zum Mautstellen-Hub aktualisiert. Es ist anzumerken, dass die UFMs synchron mit dem Durchfahren der Fahrzeuge 102 entlang der Fahrbahn 110 und der Verarbeitung der Transaktionen, wie vorstehend erwähnt, bei Index (R) verarbeitet werden können. In anderen Beispielen ist jedoch anzumerken, dass die Transaktionen asynchron verarbeitet werden können, wie etwa in großen Mengen stündlich oder täglich (z. B. nachts). In noch einem weiteren Aspekt kann die Mautzahlstelle 118 bei Index (λ) einen Abgleich mit dem Mautstellen-Hub 120 durchführen, und bei Index (µ) können die Mautzahlstelle 118 und der Mautstellen-Hub 120 Berichtsfunktionen miteinander durchführen.
11 veranschaulicht ein Beispiel 1100 für eine Rechenvorrichtung 1102. Unter Bezugnahme auf 11 und unter Bezugnahme auf die 1, 5, 7 und 10 können die TCU 104, die RSU 108, der Mautberechnungsserver 116, die Mautzahlstelle 118, der Mautstellen-Hub 120 und das Kundenkontosystem 122 Beispiele für derartige Rechenvorrichtungen 1102 sein. Wie gezeigt kann die Rechenvorrichtung 1102 einen Prozessor 1104 beinhalten, der mit einem Speicher 1106, einer Netzwerkvorrichtung 1108, einer Ausgabevorrichtung 1110 und einer Eingabevorrichtung 1112 wirkverbunden ist. Es ist anzumerken, dass dies lediglich ein Beispiel ist und Rechenvorrichtungen 1102 mit mehr, weniger oder anderen Komponenten verwendet werden können.
Der Prozessor 1104 kann eine oder mehrere integrierte Schaltungen beinhalten, welche die Funktionalität einer zentralen Verarbeitungseinheit (central processing unit - CPU) und/oder Grafikverarbeitungseinheit (graphics processing unit - GPU) umsetzen. In einigen Beispielen sind die Prozessoren 1104 ein System auf einem Chip (system on a chip - SoC), in dem die Funktionalität der CPU und der GPU integriert sind. Das SoC kann optional andere Komponenten, wie etwa beispielsweise den Speicher 1106 und die Netzwerkvorrichtung 1108, in einer einzigen integrierten Vorrichtung beinhalten. In anderen Beispielen sind die CPU und die GPU über ein Peripherie-Anschlussgerät, wie etwa PCI-Express oder eine andere geeignete Peripherie-Datenverbindung, miteinander verbunden. In einem Beispiel handelt es sich bei der CPU um eine handelsübliche zentrale Verarbeitungsvorrichtung, die einen Anweisungssatz umsetzt, wie etwa eine von der x86-, ARM-, Power- oder MIPS-Anweisungssatzfamilie.
Unabhängig von den Einzelheiten führt der Prozessor 1104 während des Betriebs gespeicherte Programmanweisungen aus, die aus dem Speicher 1106 abgerufen werden. Die gespeicherten Programmanweisungen beinhalten dementsprechend Software, die den Betrieb der Prozessoren 1104 steuert, um die in dieser Schrift beschriebenen Vorgänge durchzuführen. Der Speicher 1106 kann sowohl nichtflüchtige als auch flüchtige Speichervorrichtungen beinhalten. Der nichtflüchtige Speicher beinhaltet Folgendes: Festkörperspeicher, wie etwa NAND-Flash-Speicher, magnetische und optische Speichermedien oder eine beliebige andere geeignete Datenspeichervorrichtung, die Daten speichert, wenn das System 100 ausgeschaltet wird oder dessen Stromversorgung unterbrochen wird. Der flüchtige Speicher beinhaltet einen statischen und dynamischen Direktzugriffsspeicher (random-access memory - RAM), auf dem während des Betriebs des Systems 100 Programmanweisungen und Daten gespeichert werden.
Die GPU kann Hardware und Software zur Anzeige von zumindest zweidimensionalen (2D-) und gegebenenfalls dreidimensionalen (3D-)Grafiken auf der Ausgabevorrichtung 1110 beinhalten. Die Ausgabevorrichtung 1110 kann eine grafische oder visuelle Anzeigevorrichtung, wie etwa einen elektronischen Anzeigebildschirm, einen Projektor, einen Drucker oder eine beliebige andere geeignete Vorrichtung, die eine grafische Anzeige wiedergibt, beinhalten. Als ein anderes Beispiel kann die Ausgabevorrichtung 1110 eine Audiovorrichtung, wie etwa einen Lautsprecher oder einen Kopfhörer, beinhalten. Als noch ein weiteres Beispiel kann die Ausgabevorrichtung 1110 eine taktile Vorrichtung, wie etwa eine mechanisch erhöhbare Vorrichtung, beinhalten, die in einem Beispiel dazu konfiguriert sein kann, Blindenschrift oder eine andere physische Ausgabe anzuzeigen, die berührt werden kann, um einem Benutzer Informationen bereitzustellen.
Die Eingabevorrichtung 1112 kann eine beliebige von verschiedenen Vorrichtungen beinhalten, die es der Rechenvorrichtung 1102 ermöglichen, Steuereingaben von Benutzern zu empfangen. Beispiele für geeignete Eingabevorrichtungen, die Eingaben über eine menschliche Schnittstelle empfangen, können Tastaturen, Mäuse, Trackballs, Touchscreens, Spracheingabevorrichtungen, Grafiktabletts und dergleichen beinhalten.
Die Netzwerkvorrichtungen 1108 können jeweils eine beliebige von verschiedenen Vorrichtungen beinhalten, die es der TCU 104, der RSU 108, dem Mautberechnungsserver 116, der Mautzahlstelle 118, dem Mautstellen-Hub 120 und dem Kundenkontosystem 122 ermöglichen, Daten von externen Vorrichtungen über Netzwerke (wie etwa das Kommunikationsnetzwerk 106) zu senden und/oder zu empfangen. Beispiele für geeignete Netzwerkvorrichtungen 1108 beinhalten eine Ethernet-Schnittstelle, einen WiFi-Sendeempfänger, einen Mobilfunk-Sendeempfänger, einen BLUETOOTH- oder BLUETOOTH-Low-Energy-(BLE-)Sendeempfänger oder einen anderen Netzwerkadapter oder eine andere Peripherie-Verbindungsvorrichtung, der/die Daten von einem anderen Computer oder einer externen Speichervorrichtung empfängt, was zum Empfangen großer Datensätze auf effiziente Weise nützlich sein kann.
Wenngleich vorangehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Patentansprüche eingeschlossen sind. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende Ausdrücke als einschränkende Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder dargestellt sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen so beschrieben worden sein könnten, dass sie Vorteile bereitstellen oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen des Stands der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Eigenschaften bevorzugt sind, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass bei einem oder mehreren Merkmalen oder einer oder mehreren Eigenschaften Kompromisse eingegangen werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Diese Attribute können Folgendes beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein: Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, unaufwändige Montage usw. Soweit beliebige Ausführungsformen in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen aus dem Stand der Technik beschrieben werden, liegen diese Ausführungsformen daher nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug zur intelligenten Mauterhebung bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Telematiksteuereinheit, die dazu konfiguriert ist, Fahrzeug-zu-Umgebung-(V2X-)Kommunikationen bereitzustellen; und einen Prozessor, der dazu programmiert ist, eine Mautankündigungsnachricht (TAM), die von einer straßenseitigen Einheit über V2X-Kommunikation übertragen wird, zu empfangen, wobei die TAM geografische Lagen von Spuren einer Fahrbahn, für die Mautgebühren anfallen, und Kosteninformationen für das Durchfahren der Spuren der Fahrbahn anzeigt, die Einfahrt des Fahrzeugs in eine Startzone für die Fahrbahn zu identifizieren, wobei die Startzone durch die geografischen Lagen angezeigt wird, einer Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs anzuzeigen, dass das Fahrzeug in die Startzone für die Fahrbahn eingefahren ist, eine der Spuren der Fahrbahn, in die das Fahrzeug einfährt, gemäß den geografischen Lagen zu identifizieren und der Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs anzuzeigen, dass das Fahrzeug in die eine der Spuren eingefahren ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner dazu programmiert, als Reaktion auf das Identifizieren der einen der Spuren der Fahrbahn, in die das Fahrzeug einfährt, eine Mautnutzungsnachricht (TUM) über V2X-Kommunikation zu übertragen, wobei die TUM der straßenseitigen Einheit Informationen in Bezug auf das Fahrzeug und eine eindeutige zufällige Kontokennung anzeigt, die von der straßenseitigen Einheit verwendet werden soll, um das Fahrzeug zu identifizieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner dazu programmiert, als Reaktion darauf, dass ein vordefinierter Zeitüberschreitungszeitraum abläuft, seit die TUM übertragen wurde, die TUM unter Verwendung der eindeutigen zufälligen Kontokennung erneut an die straßenseitige Einheit zu übertragen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert: Empfangen einer Mautbelegnachricht (TRM), die von der straßenseitigen Einheit über V2X-Kommunikation übertragen wird, wobei die TRM die eindeutige zufällige Kontokennung beinhaltet und dem Fahrzeug endgültige Kosten anzeigt, die dem Fahrzeug für den Zugang zu der einen der Spuren der Fahrbahn berechnet werden; und Anzeigen der endgültigen Kosten an die Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Telematiksteuereinheit ferner dazu konfiguriert, eine Mobilfunkkommunikation bereitzustellen, und der Prozessor ist ferner zu Folgendem programmiert: Anfordern von Mautbelegen über Mobilfunkkommunikation von einer Mautzahlstelle, die die Mautgebühren für die Fahrbahn verarbeitet, Empfangen der Mautbelege über Mobilfunkkommunikation von der Mautzahlstelle und Anzeigen der Mautbelege an die Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner dazu programmiert, die eine der Spuren der Fahrbahn zu identifizieren, in die das Fahrzeug einfährt, gemäß der Tatsache, dass das Fahrzeug einen Satz von geografischen Punkten durchfährt, die durch die TAM als zu der einen der Spuren führend spezifiziert sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein System zur intelligenten Mauterhebung bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Mautberechnungsserver; und eine straßenseitige Einheit (RSU), die dazu konfiguriert ist, über V2X-Kommunikation an Fahrzeuge zu übertragen und über einen sicheren Kanal mit dem Mautberechnungsserver zu kommunizieren, wobei die RSU dazu programmiert ist, Mautankündigungsnachrichten (TAMs) über die V2X-Kommunikation zu übertragen, wobei jede der TAMs geografische Lagen von Spuren einer Fahrbahn, für die Mautgebühren anfallen, und Kosteninformationen für das Durchfahren der Spuren der Fahrbahn anzeigt, eine Mautnutzungsnachricht (TUM) über die V2X-Kommunikation zu empfangen, wobei die TUM der RSU Informationen in Bezug auf ein Fahrzeug, das in eine der Spuren der Fahrbahn einfährt, und eine eindeutige zufällige Kontokennung, die von der RSU verwendet werden soll, um das Fahrzeug zu identifizieren, anzeigt und eine Mautbelegnachricht (TRM) über die V2X-Kommunikation zu übertragen, wobei die TRM die eindeutige zufällige Kontokennung beinhaltet und dem Fahrzeug endgültige Kosten anzeigt, die dem Fahrzeug für den Zugang zu der einen der Spuren der Fahrbahn berechnet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Mautberechnungsserver dazu programmiert, von einem Mautstellen-Hub einen Mautratenplan zu empfangen, der die Kosteninformationen anzeigt, und den Mautratenplan an die RSU zu senden, um die RSU zu veranlassen, die Kosteninformationen in den TAMs zu aktualisieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Mautberechnungsserver dazu programmiert, die TUM an einen Mautzahlungsserver weiterzuleiten, der dazu konfiguriert ist, die Zahlung für das Fahrzeug, das die Fahrbahn durchfährt, zu verarbeiten, die TRM von dem Mautzahlungsserver zu empfangen und die TRM an die RSU zur Übertragung zu senden.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Mautberechnungsserver dazu programmiert, als Reaktion auf das Fehlen des Empfangs der TRM von dem Mautzahlungsserver innerhalb eines vordefinierten Zeitüberschreitungszeitraums eine TUM-Bestätigung an die RSU zum Übertragen an das Fahrzeug zu senden, wobei die TUM-Bestätigung das Fahrzeug informiert, dass die TUM empfangen wurde.
Gemäß einer Ausführungsform ist die RSU ferner dazu programmiert, eine zweite TUM über die V2X-Kommunikation zu empfangen, eine eindeutige zufällige Kontokennung in der zweiten TUM mit eindeutigen zufälligen Kontokennungen zuvor empfangener TUMs zu vergleichen, sodass, wenn die eindeutige zufällige Kontokennung in der zweiten TUM mit der einer der eindeutigen zufälligen Kontokennungen zuvor empfangener TUMs übereinstimmt, die zweite TUM verworfen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur intelligenten Mauterhebung: Übertragen von Mautankündigungsnachrichten (TAMs) über V2X-Kommunikation, wobei jede der TAMs geografische Lagen von Spuren einer Fahrbahn, für die Mautgebühren anfallen, und Kosteninformationen für das Durchfahren der Spuren der Fahrbahn anzeigt; Empfangen einer Mautnutzungsnachricht (TUM) über die V2X-Kommunikation, wobei die TUM einer straßenseitigen Einheit (RSU) Informationen in Bezug auf ein Fahrzeug, das in eine der Spuren der Fahrbahn einfährt, und eine eindeutige zufällige Kontokennung, die von der RSU verwendet werden soll, um das Fahrzeug zu identifizieren, anzeigt; und Übertragen einer Mautbelegnachricht (TRM) über die V2X-Kommunikation, wobei die TRM die eindeutige zufällige Kontokennung beinhaltet und dem Fahrzeug endgültige Kosten anzeigt, die dem Fahrzeug für den Zugang zu der einen der Spuren der Fahrbahn berechnet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Empfangen von einem Mautstellen-Hub eines Mautratenplans, der die Kosteninformationen anzeigt; und Senden des Mautratenplans an die RSU, um die RSU zu veranlassen, die Kosteninformationen in den TAMs zu aktualisieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Weiterleiten der TUM an einen Mautzahlungsserver, der dazu konfiguriert ist, die Zahlung für das Fahrzeug, das die Fahrbahn durchfährt, zu verarbeiten; Empfangen von dem Mautzahlungsserver der TRM und Senden der TRM an die RSU zu Übertragung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch, als Reaktion auf das Fehlen des Empfangs der TRM von dem Mautzahlungsserver innerhalb eines vordefinierten Zeitüberschreitungszeitraums, Senden einer TUM-Bestätigung an die RSU zum Übertragen an das Fahrzeug, wobei die TUM-Bestätigung das Fahrzeug informiert, dass die TUM empfangen wurde.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur intelligenten Mauterhebung: Empfangen durch eine Telematiksteuereinheit eines Fahrzeugs einer Mautankündigungsnachricht (TAM), die von einer straßenseitigen Einheit über V2X-Kommunikation übertragen wird, wobei die TAM geografische Lagen von Spuren einer Fahrbahn, für die Mautgebühren anfallen, und Kosteninformationen für das Durchfahren der Spuren der Fahrbahn anzeigt, Identifizieren der Einfahrt des Fahrzeugs in eine Startzone für die Fahrbahn, wobei die Startzone durch die geografischen Lagen angezeigt wird, Anzeigen an eine Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs, dass das Fahrzeug in die Startzone für die Fahrbahn eingefahren ist, Identifizieren einer der Spuren der Fahrbahn, in die das Fahrzeug einfährt, gemäß den geografischen Lagen und Anzeigen an die Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs, dass das Fahrzeug in die eine der Spuren eingefahren ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch, als Reaktion auf das Identifizieren der einen der Spuren der Fahrbahn, in die das Fahrzeug einfährt, Übertragen einer Mautnutzungsnachricht (TUM) über V2X-Kommunikation, wobei die TUM der straßenseitigen Einheit Informationen in Bezug auf das Fahrzeug und eine eindeutige zufällige Kontokennung, die von der straßenseitigen Einheit verwendet werden soll, um das Fahrzeug zu identifizieren, anzeigt; Empfangen einer Mautbelegnachricht (TRM), die von der straßenseitigen Einheit über V2X-Kommunikation übertragen wird, wobei die TRM die eindeutige zufällige Kontokennung beinhaltet und dem Fahrzeug endgültige Kosten anzeigt, die dem Fahrzeug für den Zugang zu der einen der Spuren der Fahrbahn berechnet werden; und Anzeigen an die Benutzerschnittstelle der endgültigen Kosten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch, als Reaktion darauf, dass ein vordefinierter Zeitüberschreitungszeitraum abläuft, seit die TUM übertragen wurde, Erneutes Übertragen der TUM an die straßenseitige Einheit unter Verwendung der eindeutigen zufälligen Kontokennung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Anfordern von Mautbelegen über Mobilfunkkommunikation von einer Mautzahlstelle, die die Mautgebühren für die Fahrbahn verarbeitet, Empfangen der Mautbelege über Mobilfunkkommunikation von der Mautzahlstelle und Anzeigen der Mautbelege an die Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Identifizieren der einen der Spuren der Fahrbahn, in die das Fahrzeug einfährt, gemäß der Tatsache, dass das Fahrzeug einen Satz von geografischen Punkten durchfährt, die durch die TAM als zu der einen der Spuren führend spezifiziert sind.

Claims

Fahrzeug zur intelligenten Mauterhebung, umfassend: eine Telematiksteuereinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Fahrzeug-zu-Umgebung-(V2X-)Kommunikation bereitzustellen; und einen Prozessor, der zu Folgendem programmiert ist: Empfangen einer Mautanzeigenachricht (toll advertisement message - TAM), die von einer straßenseitigen Einheit über V2X-Kommunikation übertragen wird, wobei die TAM geografische Lagen von Spuren einer Fahrbahn, für die Mautgebühren anfallen, und Kosteninformationen für das Durchfahren der Spuren der Fahrbahn anzeigt, Identifizieren der Einfahrt des Fahrzeugs in eine Startzone für die Fahrbahn, wobei die Startzone durch die geografischen Lagen angezeigt wird, Anzeigen an eine Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs, dass das Fahrzeug in die Startzone für die Fahrbahn eingefahren ist, Identifizieren einer der Spuren der Fahrbahn, in die das Fahrzeug einfährt, gemäß den geografischen Lagen, und Anzeigen an die Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs, dass das Fahrzeug in die eine der Spuren eingefahren ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert ist: als Reaktion auf das Identifizieren der einen der Spuren der Fahrbahn, in die das Fahrzeug einfährt, Übertragen einer Mautnutzungsnachricht (tolling usage message - TUM) über V2X Kommunikation, wobei die TUM der straßenseitigen Einheit Informationen in Bezug auf das Fahrzeug und eine eindeutige zufällige Kontokennung anzeigt, die von der straßenseitigen Einheit verwendet werden soll, um das Fahrzeug zu identifizieren.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Prozessor ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass ein vordefinierter Zeitüberschreitungszeitraum abläuft, seit die TUM übertragen wurde, die TUM unter Verwendung der eindeutigen zufälligen Kontokennung erneut an die straßenseitige Einheit zu übertragen.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert ist: Empfangen einer Mautbelegnachricht (toll receipt message TRM), die von der straßenseitigen Einheit über V2X-Kommunikation übertragen wird, wobei die TRM die eindeutige zufällige Kontokennung beinhaltet und dem Fahrzeug endgültige Kosten anzeigt, die dem Fahrzeug für den Zugang zu der einen der Spuren der Fahrbahn berechnet werden; und Anzeigen der endgültigen Kosten an die Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Telematiksteuereinheit ferner dazu konfiguriert ist, Mobilfunkkommunikation bereitzustellen, und der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert ist: Anfordern von Mautbelegen über Mobilfunkkommunikation von einer Mautzahlstelle, die die Mautgebühren für die Fahrbahn verarbeitet, Empfangen der Mautbelege über Mobilfunkkommunikation von der Mautzahlstelle, und Anzeigen der Mautbelege an die Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert ist: Identifizieren der einen der Spuren der Fahrbahn, in die das Fahrzeug einfährt, gemäß der Tatsache, dass das Fahrzeug einen Satz von geografischen Punkten durchfährt, die durch die TAM als zu der einen der Spuren führend spezifiziert sind.
System zur intelligenten Mauterhebung, umfassend: einen Mautberechnungsserver; und eine straßenseitige Einheit (roadside unit - RSU), die dazu konfiguriert ist, über V2X-Kommunikation an Fahrzeuge zu übertragen und über einen sicheren Kanal mit dem Mautberechnungsserver zu kommunizieren, wobei die RSU zu Folgendem programmiert ist: Übertragen von Mautanzeigenachrichten (TAMs) über die V2X-Kommunikation, wobei jede der TAMs geografische Lagen von Spuren einer Fahrbahn, für die Mautgebühren anfallen, und Kosteninformationen für das Durchfahren der Spur der Fahrbahn anzeigt, Empfangen einer Mautnutzungsnachricht (toll usage message - TUM) über die V2X Kommunikation, wobei die TUM der RSU Informationen in Bezug auf ein Fahrzeug, das in eine der Spuren der Fahrbahn einfährt, und eine eindeutige zufällige Kontokennung, die von der RSU verwendet werden soll, um das Fahrzeug zu identifizieren, anzeigt. Übertragen einer Mautbelegnachricht (toll receipt message - TRM) über die V2X-Kommunikation, wobei die TRM die eindeutige zufällige Kontokennung beinhaltet und dem Fahrzeug endgültige Kosten anzeigt, die dem Fahrzeug für den Zugang zu der einen der Spuren der Fahrbahn berechnet werden.
System nach Anspruch 7, wobei der Mautberechnungsserver ferner zu Folgendem programmiert ist: Empfangen eines Mautratenplans, der die Kosteninformationen anzeigt, von einem Mautstellen-Hub, und Senden des Mautratenplans an die RSU, um die RSU zu veranlassen, die Kosteninformationen in den TAMs zu aktualisieren.
System nach Anspruch 7, wobei der Mautberechnungsserver ferner zu Folgendem programmiert ist: Weiterleiten der TUM an einen Mautzahlungsserver, der dazu konfiguriert ist, die Zahlung für das Fahrzeug, das die Fahrbahn durchfährt, zu verarbeiten, Empfangen der TRM von dem Mautzahlungsserver und Senden der TRM an die RSU zur Übertragung.
System nach Anspruch 9, wobei der Mautberechnungsserver ferner zu Folgendem programmiert ist: als Reaktion auf das Fehlen des Empfangs der TRM von dem Mautzahlungsserver innerhalb eines vordefinierten Zeitüberschreitungszeitraums, Senden einer TUM-Bestätigung an die RSU zum Übertragen an das Fahrzeug, wobei die TUM-Bestätigung das Fahrzeug informiert, dass die TUM empfangen wurde.
System nach Anspruch 7, wobei die RSU ferner zu Folgendem programmiert ist: Empfangen einer zweiten TUM über die V2X-Kommunikation, Vergleichen einer eindeutigen zufälligen Kontokennung in der zweiten TUM mit eindeutigen zufälligen Kontokennungen zuvor empfangener TUMs, sodass, wenn die eindeutige zufällige Kontokennung in der zweiten TUM mit der einer der eindeutigen zufälligen Kontokennungen zuvor empfangener TUMs übereinstimmt, die zweite TUM verworfen wird.
Verfahren zur intelligenten Mauterhebung, umfassend: Übertragen von Mautanzeigenachrichten (TAMs) über V2X-Kommunikation, wobei jede der TAMs geografische Lagen von Spuren einer Fahrbahn, für die Mautgebühren anfallen, und Kosteninformationen für das Durchfahren der Spur der Fahrbahn anzeigt; Empfangen einer Mautnutzungsnachricht (TUM) über die V2X Kommunikation, wobei die TUM einer straßenseitigen Einheit (RSU) Informationen in Bezug auf ein Fahrzeug, das in eine der Spuren der Fahrbahn einfährt, und eine eindeutige zufällige Kontokennung, die von der straßenseitigen Einheit verwendet werden soll, um das Fahrzeug zu identifizieren, anzeigt; und Übertragen einer Mautbelegnachricht (TRM) über die V2X-Kommunikation, wobei die TRM die eindeutige zufällige Kontokennung beinhaltet und dem Fahrzeug endgültige Kosten anzeigt, die dem Fahrzeug für den Zugang zu der einen der Spuren der Fahrbahn berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: Empfangen eines Mautratenplans, der die Kosteninformationen anzeigt, von einem Mautstellen-Hub; und Senden des Mautratenplans an die RSU, um die RSU zu veranlassen, die Kosteninformationen in den TAMs zu aktualisieren.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: Weiterleiten der TUM an einen Mautzahlungsserver, der dazu konfiguriert ist, die Zahlung für das Fahrzeug, das die Fahrbahn durchfährt, zu verarbeiten; Empfangen der TRM von dem Mautzahlungsserver; und Senden der TRM an die RSU zur Übertragung.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend: als Reaktion auf das Fehlen des Empfangs der TRM von dem Mautzahlungsserver innerhalb eines vordefinierten Zeitüberschreitungszeitraums, Senden einer TUM-Bestätigung an die RSU zum Übertragen an das Fahrzeug, wobei die TUM-Bestätigung das Fahrzeug informiert, dass die TUM empfangen wurde.